JP2006250362A - チェーンテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】プランジャの内周に対して面精度の高い雌ねじを容易に形成することができるようにしたチェーンテンショナを提供することである。
【解決手段】ハウジング１０に形成されたシリンダ室１１内にプランジャ１７をスライド自在に挿入し、そのプランジャ１７に形成されたロッド挿入孔１９の開口部内周に雌ねじ２０を設ける。スクリューロッド２１の外周に形成された雄ねじ２２を雌ねじ２０にねじ係合する。ロッド挿入孔１９内にリターンスプリング２８を組込み、そのリターンスプリング２８の端部とロッド挿入孔１９の閉塞端間にスプリングシート２９を組込む。プランジャ１７を、一端部内周に雌ねじ２０が形成された筒体１７ａと、その筒体１７ａの他端部内に圧入されたヘッドキャップ１７ｂとで形成し、筒体１７ａの内周にねじ立てするタップに充分な長さがとれるようにして精度の高い雌ねじ２０が容易に形成できるようにする。
【選択図】図２

Description

この発明は、カム軸駆動用チェーン等のチェーンの張力を一定に保持するチェーンテンショナに関するものである。

図３に示すように、クランク軸１の端部に取付けたスプロケット２とカム軸３の端部に取付けたスプロケット４間にチェーン５をかけ渡して、クランク軸１の回転をカム軸３に伝えるようにしたカム軸駆動用のチェーン伝動機構においては、普通、軸６を中心として揺動自在に支持されたチェーンガイド７にチェーンテンショナＡの調整力を付与してチェーン５の張力を一定に保持するようにしている。

上記チェーンテンショナＡは、普通、ハウジング８に形成されたシリンダ室内にプランジャ９をスライド自在に組込み、そのプランジャ９をリターンスプリングにより外方向に押圧し、外方向への突出性が付与されたプランジャ９でチェーンガイド７を押圧してチェーン５に張力を付与し、チェーン５からプランジャ９に付与される押し込み力をプランジャ９の背部に形成された油圧ダンパにより緩衝するようにしている。

ところで、図３に示すチェーン伝動機構においては、エンジンの停止時に、カム軸３に設けられたカムの停止位置の関係からチェーン５が緊張状態とされる場合がある。このとき、チェーンテンショナＡのプランジャ９には押し込み力が付与され、その押し込み力によってプランジャ９が大きく後退するようなチェーンテンショナＡであると、エンジンの再始動によりチェーン５に弛みが生じた場合に、プランジャ９は外方向に急激に大きく移動することになり、油圧ダンパの油中に空気が侵入してダンピング特性が低下するおそれがある。

そのような不都合を解消するため、図４に示すチェーンテンショナＡを本件出願人は既に提案している。このチェーンテンショナＡは、ハウジング４０にシリンダ室４１と、そのシリンダ室４１の閉塞端部において開口給油通路４２とを形成し、上記シリンダ室４１内にスライド自在に挿入されたプランジャ４３に後端面で開口するロッド挿入孔４４を設け、そのロッド挿入孔４４の開口部内周に形成された雌ねじ４５にスクリューロッド４６の外周に設けられた雄ねじ４７をねじ係合し、上記雌ねじ４５および雄ねじ４７をプランジャ４３の押し込み力を受ける圧力側フランク４８のフランク角が遊び側フランク４９のフランク角より大きい鋸歯状としている。

また、プランジャ４３に形成されたロッド挿入孔４４とスクリューロッド４６に設けられたスプリング収納孔５０内にリターンスプリング５１を組込んでプランジャ４３とスクリューロッド４６とを相反する方向に押圧し、上記リターンスプリング５１とロッド挿入孔４４の閉塞端間にスプリングシート５２を組込んでいる。

上記チェーンテンショナにおいては、エンジンの停止により図３に示すチェーン５が緊張され、そのチェーン５によってプランジャ４３が押圧された場合、鋸歯状の雌ねじ４５と雄ねじ４７の圧力側フランク４８によりその押圧力を受けてプランジャ４３が押し込まれるのを防止する。このため、エンジンが再始動されてチェーン５に弛みが生じても、その弛み量は小さく、プランジャ４３は外方向に大きく移動することがないため、シリンダ室４１内の油中に空気が侵入するのを防止することができるという特徴を有する。

また、プランジャ４３が往復動するとき、そのプランジャ４３は回転し、その回転はスプリングシート５２とロッド挿入孔４４の閉塞端との接触部の滑りにより吸収されてリターンスプリング５１に伝達されるのが防止されるため、リターンスプリング５１にねじれが生じるのを防止することができ、プランジャ４３をリターンスプリング５１のばね力に影響を受けることなく往復動させることができるという特徴を有する。

ところで、図４に示す既に提案したチェーンテンショナにおいては、開口端部の内周に雌ねじ４５を有するプランジャ４３が閉塞端を有する袋状であるため、タップによるねじ立てによって雌ねじ４５を形成する際に、タップに充分な長さをとることができず、加工抵抗が大きくなって面精度の高い雌ねじ４５の形成が困難となり、その加工の容易化を図り、面精度の高い雌ねじを得るうえにおいて改善すべき点が残されていた。

この発明の課題は、プランジャの内周に対して面精度の高い雌ねじを容易に形成することができるようにしたチェーンテンショナを提供することである。

上記の課題を解決するために、第１の発明においては、ハウジングに、シリンダ室と、そのシリンダ室の閉塞端部において開口する給油通路とを設け、前記シリンダ室内にスライド自在に挿入されたプランジャに後端面で開口するロッド挿入孔を形成し、そのロッド挿入孔の開口部内周に設けられた雌ねじにスクリューロッドの外周に形成された雄ねじを係合し、前記ロッド挿入孔内にはプランジャとスクリューロッドとを相反する方向に押圧するリターンスプリングを組込み、そのリターンスプリングの端部とロッド挿入孔の閉塞端間にスプリングシートを組込んだチェーンテンショナにおいて、前記プランジャを、一端部内周に雌ねじを有する筒体と、その筒体の他端部内に挿入されたヘッドキャップとで形成した構成を採用したのである。

ここで、キャップは、圧入によって筒体に一体化してもよく、あるいは、溶接により筒体に固着一体化してもよい。

また、第２の発明においては、ハウジングに、シリンダ室と、そのシリンダ室の閉塞端部において開口する給油通路とを設け、前記シリンダ室内にスライド自在に挿入されたプランジャに後端面で開口するロッド挿入孔を形成し、そのロッド挿入孔の開口部内周に設けられた雌ねじにスクリューロッドの外周に形成された雄ねじを係合し、前記ロッド挿入孔内にはプランジャとスクリューロッドとを相反する方向に押圧するリターンスプリングを組込み、そのリターンスプリングの端部とロッド挿入孔の閉塞端間にスプリングシートを組込んだチェーンテンショナにおいて、前記プランジャを、閉塞端を有する筒状のプランジャ本体と、そのプランジャ本体の開口端部内に圧入され、内周に雌ねじを有するナット部材とで形成した構成を採用したのである。

第２の発明に係るチェーンテンショナにおいて、プランジャ本体の開口端に形成された内向きの加締め片によりナット部材を抜止めすることにより、ナット部材の固定をより確実なものとすることができる。

さらに、第３の発明においては、ハウジングに、シリンダ室と、そのシリンダ室の閉塞端部において開口する給油通路とを設け、前記シリンダ室内にスライド自在に挿入されたプランジャに後端面で開口するロッド挿入孔を形成し、そのロッド挿入孔の開口部内周に設けられた雌ねじにスクリューロッドの外周に形成された雄ねじを係合し、前記ロッド挿入孔内にはプランジャとスクリューロッドとを相反する方向に押圧するリターンスプリングを組込み、そのリターンスプリングの端部とロッド挿入孔の閉塞端間にスプリングシートを組込んだチェーンテンショナにおいて、前記プランジャを、閉塞端を有する前部プランジャと、端部内周に雌ねじを有する後部プランジャとに分割し、その前部プランジャと後部プランジャを溶接により一体化した構成を採用したのである。

上記第１乃至第３のいずれの発明も、雌ねじが形成された部材が両端開口の筒状であるため、ねじ立て用タップに充分に長さをとることができ、面精度の高い雌ねじを容易に形成することができる。

以下、この発明の実施の形態を図１および図２に基づいて説明する。図１に示すように、ハウジング１０にはシリンダ室１１と、そのシリンダ室１１の閉塞端部において開口する給油通路１２とが形成されている。給油通路１２には油圧ポンプから吐出される油圧が供給される。

シリンダ室１１内の閉塞端部にはロッドシート１３が組込まれている。ロッドシート１３は給油通路１２とシリンダ室１１を連通する通路１４を有し、その通路１４にチェックバルブ１５と、そのチェックバルブ１５の開閉量を制限するリテーナ１６とが組込まれている。チェックバルブ１５は、シリンダ室１１内の圧力が給油通路１２に供給される油の圧力より大きい場合に通路１４を閉じ、逆に、シリンダ１１内の圧力が給油通路１２の油の圧力より低くなると通路１４を開放するようになっている。

シリンダ室１１内にプランジャ１７と、そのプランジャ１７を外方向に押圧するプランジャスプリング１８とが組込まれている。プランジャ１７は後端面において開口するロッド挿入孔１９が形成されている。ロッド挿入孔１９の開口部内周には雌ねじ２０が設けられ、その雌ねじ２０にスクリューロッド２１の外周に形成された雄ねじ２２がねじ係合されている。

雌ねじ２０と雄ねじ２２のねじ山はプランジャ１７が押し込まれた際の押し込み力を受ける圧力側フランク２３のフランク角が遊び側フランク２４のフランク角より大きい鋸歯状とされ、その鋸歯状ねじ山にプランジャ１７がプランジャスプリング１８の押圧によって回転しつつ外方に移動するリード角が設けられている。また、圧力側フランク２３のフランク角は、プランジャ１７に付与される押し込み力が動的荷重の場合に、そのプランジャ１７が回転しつつ後退し、静的荷重の場合に、その荷重を受けてプランジャ１７の後退動を阻止する大きさに設定されている。

スクリューロッド２１には、先端面で開口するスプリング収納孔２５と、そのスプリング収納孔２５の閉塞端からスクリューロッド２１の後端に貫通する孔２６とが設けられている。

スプリング収納孔２５はロッド挿入孔１９との間で圧力室２７を形成する。その圧力室２７には、プランジャ１７とスクリューロッド２１を相反する方向に押圧するリターンスプリング２８が組込まれている。リターンスプリング２８の端部とロッド挿入孔１９の閉塞端間には、そのリターンスプリング２８の端部を受けるスプリングシート２９が組込まれている。スプリングシート２９は鋼球から成り、そのスプリングシート２９はロッド挿入孔１９の閉塞端に形成された嵌合凹部３０内に嵌合されている。

上記の構成から成るチェーンテンショナは、ハウジング１０をエンジンブロックに取付け、プランジャスプリング１８によって外方向への突出性が付与されたプランジャ１７により、図３に示すチェーンガイド７を押圧してチェーン５に張力を付与する。

上記のようなチェーンテンショナの組付け状態において、チェーン５に弛みが生じると、プランジャ１７はプランジャスプリング１８およびリターンスプリング２８の押圧力により回転しつつ外方向に移動してチェーン５の弛みを吸収する。

プランジャ１７の外方向への移動により、シリンダ室１１および圧力室２７の圧力が低下し、その圧力が給油通路１２に供給される油の圧力より低くなると、チェックバルブ１５が開放し、給油通路１２に供給される油が圧力室２７に流れ、その圧力室２７から雌ねじ２０と雄ねじ２２のねじ係合部に流れてシリンダ室１１内に流入する。

一方、チェーン５の張力が増大してプランジャ１７が押圧されると、その押圧力はシリンダ室１１内および圧力室２７内に封入された油によって受けられると共に、雌ねじ２０と雄ねじ２２の圧力側フランク２３により受けられ、プランジャ１７は後退しない。上記押圧力がプランジャスプリング１８の弾力、リターンスプリング２８の弾力および油圧力の合力より強い場合、プランジャ１７は回転しつつ後退する。

このとき、チェックバルブ１５は通路１４を閉じる状態にあるため、圧力室２７の油は雌ねじ２０と雄ねじ２２のねじ係合部からシリンダ室１１内に流入すると共に、そのシリンダ室１１内からシリンダ室１１とプランジャ１７の摺動面間に流れて外部にリークし、プランジャスプリング１８の弾力、リターンスプリング２８の弾力および油圧力と前記押圧力とが釣り合う位置までプランジャ１７はゆっくりと後退し、チェーン５の張力を一定に保持する。

上記のように、プランジャ１７はチェーン５の張力変化によって往復動し、その移動時、プランジャ１７は回転するが、その回転は鋼球から成るスプリングシート２９と嵌合凹部３０の内周の接触部、あるいはスプリングシート２９とリターンスプリング２８の接触部の滑りにより吸収される。

このため、プランジャ１７の回転はリターンスプリング２８に伝達されず、リターンスプリング２８にねじれが生じることはない。

また、スプリングシート２９を鋼球によって形成したことにより、リターンスプリング２８は線材の線径に制約を受けることが少なくなり、その線径を太く設定することができると共に、プランジャ１７の後退時には圧力室２７内の油はリターンスプリング２８のコイル部間を半径方向に流動して雌ねじ２０と雄ねじ２２のねじ係合部に流れるため、油の流動性も良好であり、チェーン５の張力変化によって往復動するプランジャ１７の追従性の向上を図ることができる。

なお、エンジンの停止時、カム軸３に設けられたカムの停止位置の関係によりチェーン５が緊張された場合、プランジャ１７はチェーン５により押圧されるが、その押圧力は振動を伴わない静的な荷重であるため、上記押圧力は雌ねじ２０と雄ねじ２２のねじ係合部における圧力側フランク２３により受けられ、プランジャ１７は後退しない。

このため、エンジンが再始動されてチェーン５に弛みが生じても、その弛み量はきわめて小さく、プランジャ１７は外方向に大きく移動することはない。したがって、シリンダ室１１や圧力室２７における圧力低下も少ないため、各室１１、２７に空気が侵入することがなく、ダンピング特性が低下するのを防止することができる。

図１に示すチェーンテンショナにおいて、プランジャ１７に形成された雌ねじ２０の面精度は、プランジャ１７の作動性に大きな影響を与え、面精度が悪い場合、プランジャ１７をスムーズに往復動させることができない。

雌ねじの形成は、普通、タップによってねじ立てされるが、プランジャ１７が図１に示すように袋状であると、タップに充分な長さがとれず、加工抵抗が大きくなって面精度の高い雌ねじの形成がきわめて困難である。

図２（Ｉ）乃至（IV）はねじ部の加工が容易なプランジャ１７を示している。図２（Ｉ）の（イ）で示すプランジャ１７においては、雌ねじ２０を有する筒体１７ａの端部にヘッドキャップ１７ｂを圧入し、そのヘッドキャップ１７ｂの外周に形成された肩部３１と筒体１７ａの端面の衝合部でチェーン５からの荷重を受けるようにしている。この場合、図２（Ｉ）の（ロ）で示すように、筒体１７ａの内周に肩部３２を形成してヘッドキャップ１７ｂの端面をその肩部３２に衝合してもよい。

図２（II）の（イ）で示すプランジャ１７においては、閉塞端を有する筒状のプランジャ本体１７ｃの開口部内側に雌ねじ２０を内周に有するナット部材１７ｄを圧入して、その端面をプランジャ本体１７ｃの内周に形成された肩部３３に当接させるようにしている。ナット部材１７ｄの固着をより確実なものとするため、図２（II）の（ロ）では、プランジャ本体１７ｃの開口端を内方に加締め、その加締め片３４によってナット部材１７ｄを抜け止めしている。

図２（III ）の（イ）に示すプランジャ１７においては、プランジャ１７を前部プランジャ１７ｅと雌ねじ２０を内周に有する後部プランジャ１７ｆとに分割し、その分割面の外周を溶接して結合一体化している。３７は溶接部を示す。前部プランジャ１７ｅと後部プランジャ１７ｆの結合時における心出しを容易とするため、図２（III ）の（ロ）では、前部プランジャ１７ｅの端部に設けた小径部３５を後部プランジャ１７ｆの端部内周に形成した嵌合孔部３６に挿入している。

さらに、図２（IV）の（イ）で示すプランジャ１７においては、雌ねじ２０を内周に有する筒体１７ａの端部にヘッドキャップ１７ｂを挿入して、溶接によりヘッドキャップ１７ｂを固着している。３７は溶接部を示す。図２（IV）の（ロ）では、その溶接に代えて、筒体１７ａの端部を加締めるようにしている。３８はその加締め片を示す。

上記のように、雌ねじ２０が形成された部材を筒状とすることにより、ねじ立て用タップに充分に長さをとることができるため、面精度の高い雌ねじ２０をきわめて容易に形成することができる。

この発明に係るチェーンテンショナの縦断正面図 （Ｉ）乃至（IV）の（イ）および（ロ）は、雌ねじのねじ立てが容易なプランジャの各例を示す断面図 チェーン伝動装置の概略図 従来のチェーンテンショナを示す縦断正面図

符号の説明

１０ ハウジング
１１ シリンダ室
１２ 給油通路
１７ プランジャ
１７ａ 筒体
１７ｂ ヘッドキャップ
１７ｃ プランジャ本体
１７ｄ ナット部材
１７ｅ 前部プランジャ
１７ｆ 後部プランジャ
１９ ロッド挿入孔
２０ 雌ねじ
２１ スクリューロッド
２２ 雄ねじ
２８ リターンスプリング
２９ スプリングシート
３４ 加締め片

Claims (6)

1. ハウジングに、シリンダ室と、そのシリンダ室の閉塞端部において開口する給油通路とを設け、前記シリンダ室内にスライド自在に挿入されたプランジャに後端面で開口するロッド挿入孔を形成し、そのロッド挿入孔の開口部内周に設けられた雌ねじにスクリューロッドの外周に形成された雄ねじを係合し、前記ロッド挿入孔内にはプランジャとスクリューロッドとを相反する方向に押圧するリターンスプリングを組込み、そのリターンスプリングの端部とロッド挿入孔の閉塞端間にスプリングシートを組込んだチェーンテンショナにおいて、
   前記プランジャが、一端部内周に雌ねじを有する筒体と、その筒体の他端部内に挿入されたヘッドキャップとからなることを特徴とするチェーンテンショナ。
2. 前記キャップが、圧入によって筒体に取付けられた請求項１に記載のチェーンテンショナ。
3. 前記キャップが、溶接により筒体に固着された請求項１に記載のチェーンテンショナ。
4. ハウジングに、シリンダ室と、そのシリンダ室の閉塞端部において開口する給油通路とを設け、前記シリンダ室内にスライド自在に挿入されたプランジャに後端面で開口するロッド挿入孔を形成し、そのロッド挿入孔の開口部内周に設けられた雌ねじにスクリューロッドの外周に形成された雄ねじを係合し、前記ロッド挿入孔内にはプランジャとスクリューロッドとを相反する方向に押圧するリターンスプリングを組込み、そのリターンスプリングの端部とロッド挿入孔の閉塞端間にスプリングシートを組込んだチェーンテンショナにおいて、
   前記プランジャが、閉塞端を有する筒状のプランジャ本体の開口端部内に雌ねじを内周に有するナット部材を圧入した構成からなることを特徴とするチェーンテンショナ。
5. 前記プランジャ本体の開口端に形成された内向きの加締め片によってナット部材を抜止めした請求項４に記載のチェーンテンショナ。
6. ハウジングに、シリンダ室と、そのシリンダ室の閉塞端部において開口する給油通路とを設け、前記シリンダ室内にスライド自在に挿入されたプランジャに後端面で開口するロッド挿入孔を形成し、そのロッド挿入孔の開口部内周に設けられた雌ねじにスクリューロッドの外周に形成された雄ねじを係合し、前記ロッド挿入孔内にはプランジャとスクリューロッドとを相反する方向に押圧するリターンスプリングを組込み、そのリターンスプリングの端部とロッド挿入孔の閉塞端間にスプリングシートを組込んだチェーンテンショナにおいて、
   前記プランジャを、閉塞端を有する前部プランジャと、端部内周に雌ねじを有する後部プランジャとに分割し、その前部プランジャと後部プランジャを溶接により一体化したことを特徴とするチェーンテンショナ。

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