JP2007309350A

JP2007309350A - チェーンテンショナ

Info

Publication number: JP2007309350A
Application number: JP2006136475A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kitano; 聡北野; Seiji Sato; 誠二佐藤
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-05-16
Filing date: 2006-05-16
Publication date: 2007-11-29

Abstract

【課題】エンジン始動直後から油圧ダンパ作用が発揮される部品点数の少ないリリーフバルブ付きのチェーンテンショナを提供する。
【解決手段】ハウジング１１のシリンダ室１２内のプランジャ１３に外方向への突出性を付与するリターンスプリング１４を組込む。ハウジング１１にはプランジャ１３の背部の圧力室１５に連通する給油通路１６を設ける。プランジャ１３にリターンスプリング１４のばね収容凹部１８と、バルブ収容凹部１９と、排油通路２０とを設け、バルブ収容凹部１９内にリリーフバルブ２１を組込む。ばね収容凹部１８内にスプリングシート４０を組込んで、圧力室１５の容積の縮小化を図り、エンジンの始動時に、オイルポンプから給油通路１６に送り込まれるオイルで圧力室１５が直ちに満たされるようにして、油圧ダンパ作用がエンジン始動直後から発揮されるようにする。
【選択図】図２

Description

この発明は、カムシャフトを駆動するタイミングチェーンやタイミングベルト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。

一般に、タイミングチェーンやタイミングベルト（以下、単にチェーンという）を用いてクランクシャフトの回転をカムシャフトに伝えるチェーン伝動装置においては、チェーンの弛み側にチェーンテンショナの調整力を付与してチェーンの張力を一定に保つようにしている。

上記チェーンテンショナとして、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。その特許文献１に記載されたチェーンテンショナにおいては、図７に示すように、ハウジング１１に形成されたシリンダ室１２内にプランジャ１３と、そのプランジャ１３に外方向への突出性を付与するリターンスプリング１４とを組込み、上記ハウジング１１には、プランジャ１３の背部に形成された圧力室１５に連通する給油通路１６を形成し、その給油通路１６の油出口部にチェックバルブ１７を設け、そのチェックバルブ１７から供給される圧力室１５内のエンジンオイルによりプランジャ１３に負荷される押し込み力を緩衝するようにしている。

また、プランジャ１３にリターンスプリング１４の端部を収容可能とするばね収容凹部１８と、プランジャ１３の先端面で開口してそのばね収容凹部１８と外部とを連通するバルブ収容凹部１９とを設け、上記バルブ収容凹部１９内に円筒状のリリーフバルブ２１を組込み、圧力室内１５の圧力がリリーフバルブ２１の設定圧力を超えた際に、リリーフバルブ２１を開放して、圧力室内の圧力を外部に逃がすようにしている。

特開２００６−１７２１４号公報

ところで、上記従来のチェーンテンショナにおいては、バルブ収容凹部１９内にプレス成形されたリテナ２６を組込んでリリーフバルブ２１を抜止めするようにしているため、バルブ収容凹部１９にはリテナ２６を組込むためのスペースを確保する必要が生じ、その分、リターンスプリング１４を組込むスペースの軸方向長さが短くなり、リターンスプリング１４の設計の自由度が低くなるという不都合がある。

また、リテナ２６の組込みに特殊な工具を必要とし、組立てに手間がかかるという不都合もあった。

ここで、上記のような給油式のチェーンテンショナにおいては、エンジンの始動直後はオイルポンプの吐出量が少なく、圧力室１５内にオイルが満たされるまでに時間がかかり、その間、油圧ダンパ作用を発揮することがないので、チェーンにバタツキが生じるという不都合がある。

そのような不都合を解消するため、同図で示すように、ばね収容凹部１８の閉塞端とリターンスプリング１４の端部間に円柱状のスプリングシート４０を組込んで圧力室１５の容積を減少し、圧力室１５内に対するオイルの充填時間の短縮化を図り、エンジン始動直後から油圧ダンパ作用が発揮されるようにした給油式のチェーンテンショナを本件出願人は既に提案しているが、そのようなチェーンテンショナにおいては、リテナ２６およびスプリングシート４０を必要とするため、部品点数が多くなり、コストの面で非常に不利になる。

この発明の課題は、エンジン始動直後から油圧ダンパ作用が発揮されるようにした部品点数の少ないリリーフバルブ付きの給油式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、この発明においては、ハウジングに形成されたシリンダ室内にプランジャをスライド自在に組込み、そのプランジャには、その背部に形成された圧力室と対向する後端からばね収容凹部と、そのばね収容凹部より小径のバルブ収容凹部と、プランジャの先端部外周で開口する排油通路とを形成し、前記ばね収容凹部の閉塞端とシリンダ室の閉塞端間にプランジャに外方向への突出性を付与するリターンスプリングを組込むと共に、バルブ収容凹部内には圧力室内の圧力が設定圧力を超えた際に開放して圧力室内の圧力を排油通路から外部に逃がす円筒状のリリーフバルブを組込み、前記ハウジングには圧力室に連通する給油通路を形成し、その給油通路の油出口部にチェックバルブを設け、そのチェックバルブから供給される圧力室内のオイルによりプランジャに負荷される押し込み力を緩衝するようにしたチェーンテンショナにおいて、前記ばね収容凹部の閉塞端とリターンスプリングの端部間にリターンスプリングのばね力を受けるフランジを先端部に有する円柱状のスプリングシートを組込み、そのスプリングシートによって前記リリーフバルブをバルブ収容凹部の閉塞端に押付けてリリーフバルブを抜止めした構成を採用したのである。

上記のように、圧力室内にスプリングシートを組込むことによって圧力室内の容積が減少し、圧力室に対するオイルの充填時間の短縮化を図ることができるため、エンジン始動直後から油圧ダンパ作用が発揮されるようになり、チェーンのバタツキを防止することができる。

また、リターンスプリングの押圧力が負荷されるスプリングシートによりリリーフバルブをバルブ収容凹部の閉塞端に押付けてリリーフバルブを抜止めしたことにより、リリーフバルブ固定用のリテナが不要となり、部品点数の削減によってコストの低減を図ることができる。

さらに、リテナが不要のため、バルブ収容凹部の軸方向長さの短縮化を図ることができ、その分、リターンスプリングの組込みスペースを長くとれるため、リターンスプリングの設計の自由度を高めることができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、カムシャフト駆動用のチェーン伝動装置を示し、クランクシャフト１の端部に取付けられたスプロケット２とカムシャフト３の端部に取付けられたスプロケット４間にチェーン５がかけ渡されている。

チェーン５の弛み側にはチェーンガイド６が設けられている。チェーンガイド６は軸７を中心にして揺動可能とされ、その一側にはチェーンガイド６を介してチェーン５に調整力を負荷するチェーンテンショナ１０が設けられている。

図２に示すように、チェーンテンショナ１０は、エンジンカバーに取付けられるハウジング１１を有している。ハウジング１１には閉塞端を有するシリンダ室１２が形成され、そのシリンダ室１２内にプランジャ１３と、そのプランジャ１３に外方向への突出性を付与するリターンスプリング１４とが組込まれている。

また、ハウジング１１にはプランジャ１３の背部に形成された圧力室１５に連通する給油通路１６が設けられ、その給油通路１６の油出口部にチェックバルブ１７が設けられている。チェックバルブ１７は、圧力室１５内のオイルの圧力が給油通路１６に送られるオイルの供給圧より高くなると給油通路１６を閉じるようになっている。

プランジャ１３には、シリンダ室１２内に位置する後端側からばね収容凹部１８、バルブ収容凹部１９および排油通路２０が軸方向に順に設けられ、上記ばね収容凹部１８は圧力室１５の一部をなし、その内部にリターンスプリング１４の先端部が収容されている。

排油通路２０は、圧力室１５と外部とを連通する。この排油通路２０は、バルブ収容凹部１９内に組込まれた円筒状のリリーフバルブ２１によって開閉される。

ここで、リリーフバルブ２１は、弁口２２ａを有するバルブシート２２によって一端の開口が閉塞され、他端の閉塞端に排油通路２０に連通する排油口２３ａが形成された円筒状ボディ２３内に上記弁口２２ａを開閉する弁体２４と、その弁体２４を弁口２２ａに向けて押圧するスプリング２５とを組込んだ構成とされている。

上記リリーフバルブ２１は、圧力室１５内のオイルの圧力が設定圧以下の場合に排油通路２０を閉じ、設定圧を超えると排油通路２０を開放するようになっている。

ハウジング１１とプランジャ１３の相互間には、プランジャ１３がシリンダ室１２の閉塞端に向けて所定量以上に後退動するのを防止する後退動規制手段３０が設けられている。

図６に示すように、後退動規制手段３０は、シリンダ室１２の開口部内周にリング収容溝３１を形成し、そのリング収容溝３１内に径方向に弾性変形可能なレジスタリング３２を収容し、プランジャ１３の外周には上記レジスタリング３２で締付けられる複数の円周溝３３を軸方向に等間隔に設け、各円周溝３３の内周にプランジャ１３の先端に向けて小径となるテーパ面３３ａと、そのテーパ面３３ａの小径端に連続して径方向外方に延びる係合面３３ｂとを設けている。

上記の構成から成る後退動規制手段３０において、リターンスプリング１４の押圧力によりプランジャ１３が外方に移動するとき、テーパ面３３ａがレジスタリング３２を拡径させる。その拡径によってプランジャ１３は外方向に移動し、上記プランジャ１３に押し込み力が負荷されると、レジスタリング３２がリング収容溝３１の後壁面３１ａに当接して停止し、そのレジスタリング３２に係合面３３ｂが係合してプランジャ１３は停止状態に保持される。

図２に示すように、プランジャ１３に形成されたばね収容凹部１８内にはスプリングシート４０が組込まれている。スプリングシート４０は円柱状をなし、その先端部外周にはフランジ４１が設けられている。また、スプリングシート４０には先端面から後端面に貫通する油通路４２が設けられている。

上記スプリングシート４０は、図２に示すように、リターンスプリング１４の端部内に挿入され、フランジ４１に上記リターンスプリング１４の押圧力が負荷されている。このスプリングシート４０はリリーフバルブ２１をバルブ収容凹部１９の閉塞端に押付けて、リリーフバルブ２１がばね収容凹部１８内に抜け出るのを防止している。

図５に示すように、スプリングシート４０のフランジ４１の外周には、ばね収容凹部１８とバルブ収容凹部１９を連通する溝状の排出路４３が形成されている。

図１に示すようなチェーンテンショナ１０の組付け状態において、クランクシャフト１の１回転中における角速度の変化や、カムシャフト３のトルク変動によりチェーン５が振動し、そのチェーン５に弛みが生じると、リターンスプリング１４の押圧によりプランジャ１３が外方向に移動（前進動）してチェーン５の弛みを吸収する。

プランジャ１３が前進動するとき、レジスタリング３２はテーパ面３３ａで押されて拡径するため、プランジャ１３の前進動を阻害することはない。プランジャ１３の移動量が円周溝３３のピッチより大きくなると、次の円周溝３３がレジスタリング３２に対応し、その円周溝３３がレジスタリング３２で締付けられる。

一方、チェーン５が緊張すると、チェーンガイド６を介してプランジャ１３に押し込み力が負荷される。このとき、圧力室１５内の圧力が上昇し、その圧力がオイルポンプから給油通路１６に供給されるオイルの供給圧力より高くなると、チェックバルブ１７が給油通路１６を閉じ、圧力室１５内に封入されたオイルの油圧ダンパ作用によってプランジャ１３に負荷される押し込み力が緩衝される。

圧力室１５内の圧力がリリーフバルブ２１の設定圧を超えると、リリーフバルブ２１が排油通路２０を開放し、圧力室１５内のオイルは上記排油通路２０から外部に排出される。このため、チェーン５は過張力になるのが防止される。

エンジンを停止すると、オイルポンプも停止するため、給油通路１６へのオイルの供給が遮断される。

エンジンの停止直後は、圧力室１５の圧力は高いため、チェックバルブ１７は給油通路１６を閉じているが、圧力室１５内のオイルはシリンダ室１２とプランジャ１３の摺動面に形成された微小な隙間から外部にリークするため、圧力室１５の圧力は次第に低下し、その圧力の低下によってチェックバルブ１７が給油通路１６を開放する。

このとき、プランジャ１３は後退動規制手段３０によって後退位置が規制されるため、圧力室１５の容積が一定とされる状態でオイル量のみが減少することになる。

このため、エンジンを始動すると、始動直後のオイルポンプの吐出量は少ないため、圧力室１５内がオイルで満たされるまでに時間を要する。

しかし、実施の形態で示すように、圧力室１５内にスプリングシート４０を設けることにより、その圧力室１５の容積を小さくすることができるため、圧力室１５に対するオイルの充填時間の短縮化を図ることができる。

このため、エンジンを始動すると、圧力室１５はオイルで直ちに満たされることになり、エンジンの始動直後から油圧ダンパ作用が発揮されるようになり、チェーン５にバタツキが生じるのを防止することができる。

また、スプリングシート４０にフランジ４１を設け、そのフランジ４１にリターンスプリング１４の押圧力を負荷し、そのスプリングシート４０によってリリーフバルブ２１をバルブ収容凹部１９の閉塞端に押し付けることにより、リリーフバルブ２１およびスプリングシート４０はプランジャ１３と一体となって移動する。

このため、リリーフバルブ２１やスプリングシート４０がプランジャ１３に衝突して異音を発生させるという不都合の発生はなく、また、上記スプリングシート４０をリターンスプリング１４の端部内に組込むことによって、リターンスプリング１４の胴曲がりを防止することができ、上記リターンスプリング１４からプランジャ１３に偏荷重が負荷されることがないので、油圧式チェーンテンショナの機能を充分に発揮させることができる。

さらに、スプリングシート４０のフランジ４１の先端部外周面に排出路４３を形成したことにより、その排出路４３を介してばね収容凹部１８とバルブ収容凹部１９とを連通状態に保持することができる。このため、チェーンテンショナ１０が、プランジャ１３を上部とする上向きの姿勢で取り付けられる使用において、リリーフバルブ２１の開放時に圧力室１５内のオイル中に溜まるエアを外部に排出することができ、エアの圧縮によるダンパ効果の低下を抑制することができる。

また、リターンスプリング１４の押圧力が負荷されるスプリングシート４０によりリリーフバルブ２１をバルブ収容凹部１９の閉塞端に押付けて、リリーフバルブ２１を抜止めすることにより、図７に示すリテナ２６を不要とすることができ、部品点数の削減により、コストの低減を図ることができる。

さらに、リテナ２６が不要のため、バルブ収容凹部１９の軸方向長さの短縮化を図ることができ、その分、リターンスプリング１４の組込みスペースを長くとることができる。例えば、図２の鎖線で示すように、フランジ４１の軸方向長さの短いスプリングシート４０(図７に示すスプリングシート４０と略同等のスプリングシート)をばね収容凹部１８内に組込むことによって、リターンスプリング１４の組込みスペースが長くなり、リターンスプリング１４の設計の自由度を高めることができる。

この発明に係るチェーンテンショナを用いたチェーン伝動装置の正面図図１に示すチェーンテンショナの縦断正面図図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図図２に示すスプリングシートの斜視図後退動規制手段を示す拡大断面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

１１ハウジング
１２シリンダ室
１３プランジャ
１４リターンスプリング
１５圧力室
１６給油通路
１８ばね収容凹部
１９バルブ収容凹部
２０排油通路
２１リリーフバルブ
４０スプリングシート
４１フランジ

Claims

ハウジングに形成されたシリンダ室内にプランジャをスライド自在に組込み、
そのプランジャには、その背部に形成された圧力室と対向する後端からばね収容凹部と、そのばね収容凹部より小径のバルブ収容凹部と、プランジャの先端部外周で開口する排油通路とを形成し、前記ばね収容凹部の閉塞端とシリンダ室の閉塞端間にプランジャに外方向への突出性を付与するリターンスプリングを組込むと共に、バルブ収容凹部内には圧力室内の圧力が設定圧力を超えた際に開放して圧力室内の圧力を排油通路から外部に逃がす円筒状のリリーフバルブを組込み、前記ハウジングには圧力室に連通する給油通路を形成し、その給油通路の油出口部にチェックバルブを設け、そのチェックバルブから供給される圧力室内のオイルによりプランジャに負荷される押し込み力を緩衝するようにしたチェーンテンショナにおいて、
前記ばね収容凹部の閉塞端とリターンスプリングの端部間にリターンスプリングのばね力を受けるフランジを先端部に有する円柱状のスプリングシートを組込み、そのスプリングシートによって前記リリーフバルブをバルブ収容凹部の閉塞端に押付けてリリーフバルブを抜止めしたことを特徴とするチェーンテンショナ。