JP2008051212A - チェーンテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】チェーンテンショナを小型化する。
【解決手段】ハウジング１１の外周にフランジ部１３を形成し、チェーン押圧用プランジャ１４を挿入して圧力室１５を形成し、圧力室１５内にオイルを溜め、圧力室１５の容積を拡大する方向にプランジャ１４を付勢するリターンスプリング１６を設け、圧力室１５を外部に連通させる給油通路１７をハウジング１１に形成し、給油通路１７にチェックバルブ１９を設け、プランジャ１４の圧力室側端部の内周に形成した雌ねじ２６に係合する雄ねじ２８を外周に形成したスクリュロッド２７を圧力室１５内に組み込み、スクリュロッド２７をプランジャ１４から離反する方向に付勢するスプリング４１を設けたチェーンテンショナにおいて、圧力室１５を外部に連通させる逃がし通路３２をプランジャ１４に形成し、逃がし通路３２に、圧力室１５内の圧力が予め設定された圧力よりも大きくなったときに開くリリーフバルブ３３を設ける。
【選択図】図２

Description

この発明は、主として、エンジンのカムシャフトを駆動するタイミングチェーンの張力保持に用いられるチェーンテンショナに関する。

エンジンは、一般に、クランクシャフトの回転を、エンジンカバー内のエンジンルームに収容されたタイミングチェーンを介してカムシャフトに伝達し、そのカムシャフトの回転により燃焼室のバルブの開閉を行なう。ここで、チェーンの張力を適正範囲に保つために、支点軸を中心として揺動可能に設けたチェーンガイドと、そのチェーンガイドをチェーンに押さえ付ける方向に付勢するチェーンテンショナとからなる張力調整装置が多く用いられる。

この張力調整装置に組み込まれるチェーンテンショナとして、エンジンカバーに形成したテンショナ取り付け孔に挿入され、エンジンカバー内に向けて開口する有底筒状のハウジングを有し、そのハウジングの外周に、エンジンカバーの外面に固定されるフランジ部を形成し、前記ハウジング内にチェーン押圧用のプランジャを軸方向に摺動可能に挿入して圧力室を形成し、その圧力室内にオイルを溜め、その圧力室の容積を拡大する方向に前記プランジャを付勢するリターンスプリングを設け、圧力室を外部に連通させる給油通路をハウジングに形成し、その給油通路に、外部から前記圧力室内へのオイルの流れのみを許容するチェックバルブを設け、プランジャの圧力室側端部を筒状となし、その圧力室側端部の内周に形成した雌ねじにねじ係合する雄ねじを外周に形成したスクリュロッドを圧力室内に組み込み、そのスクリュロッドをプランジャから離反する方向に付勢するスプリングを設けたものが知られている（特許文献１）。

このチェーンテンショナは、圧力室の圧力とリターンスプリングの付勢力とがチェーンの張力とつり合う位置までプランジャが移動することにより、チェーンの張力変動を吸収し、タイミングチェーンの張力を適正範囲に保つ。

このようなチェーンテンショナには、チェーンが過張力になるのを防止するため、圧力室を外部に連通させる逃がし通路をハウジングに形成し、その逃がし通路に、圧力室内の圧力が予め設定された圧力よりも大きくなったときに開くリリーフバルブを組み込んだものが存在する。
特開平１０−１３２０３９号公報

しかし、このチェーンテンショナは、リリーフバルブをハウジングに組み込むとハウジングの径が大きくなり、大型化する。そこで、チェーンテンショナの大型化を抑えるために、リリーフバルブをハウジングのフランジ部に組み込み、リリーフバルブから流出したオイルを、テンショナ取り付け孔の内面に形成された溝を通じてエンジンルームに戻すようにしたチェーンテンショナが考えられる。

しかし、この場合、ハウジングのフランジ部が大型化するので、テンショナ取り付け孔の近傍に他の部品が存在すると、その部品にフランジ部が干渉しやすく、狭いスペースに取り付けるのが難しかった。

この発明が解決しようとする課題は、圧力室内のオイルをエンジンルームに戻すリリーフバルブを有するチェーンテンショナを小型化して、エンジンカバーのテンショナ取り付け孔の近傍のスペースが狭いときにも取り付けやすくすることである。

上記の課題を解決するため、前記圧力室を外部に連通させる逃がし通路を前記プランジャに形成し、その逃がし通路に、圧力室内の圧力が予め設定された圧力よりも大きくなったときに開くリリーフバルブを設けたのである。

この発明のチェーンテンショナは、リリーフバルブをプランジャに設けたので、リリーフバルブをハウジングに組み込んだ場合よりもハウジングの径を小さく抑えることができ、また、リリーフバルブをハウジングのフランジ部に組み込んだ場合よりも、フランジ部を小さく抑えることができる。そのため、エンジンカバーのテンショナ取り付け孔の近傍のスペースが狭いときにも取り付けやすい。

図１に、この発明の実施形態のチェーンテンショナを組み込んだチェーン伝導装置を示す。このチェーン伝導装置は、クランクシャフト１に固定されたスプロケット２と、カムシャフト３に固定されたスプロケット４とがチェーン５を介して連結されており、そのチェーン５がクランクシャフト１の回転をカムシャフト３に伝達し、そのカムシャフト３の回転により燃焼室のバルブ（図示せず）の開閉を行なう。スプロケット２，４、チェーン５は、エンジンカバー６内のエンジンルームに収容されている。

また、エンジンルーム内には、支点軸７を中心として揺動可能に支持されたチェーンガイド８が設けられ、エンジンカバー６には、チェーンガイド８をチェーン５に押さえ付ける方向に付勢するチェーンテンショナ９が取り付けられている。

チェーンテンショナ９は、エンジンカバー６に形成されたテンショナ取り付け孔１０に挿入されるハウジング１１を有する。ハウジング１１の外周には、エンジンカバー６の外面にボルト１２で固定されるフランジ部１３が形成されている。

ハウジング１１は、図２に示すように、エンジンカバー６内に向けて開口する有底筒状に形成されており、ハウジング１１内には、チェーン押圧用のプランジャ１４が軸方向に摺動可能に挿入され、このプランジャ１４によりハウジング１１内に圧力室１５が形成されている。

圧力室１５内には、圧力室１５の容積を拡大する方向にプランジャ１４を付勢するリターンスプリング１６が組み込まれ、また、圧力室１５内にオイルが溜められている。ハウジング１１には、ハウジング１１の外部から圧力室１５に連通する給油通路１７が形成されている。給油通路１７は、外部側への開口が、エンジンカバー６に形成された油路１８に接続され、油路１８は給油ポンプ（図示せず）に接続されている。

給油通路１７の圧力室１５側への開口には、外部から圧力室１５内へのオイルの流れのみを許容するチェックバルブ１９が設けられている。チェックバルブ１９は、ハウジング１１の内周に圧入されたバルブシート２０と、そのバルブシート２０に接離可能に設けられた球状の弁体２１と、弁体２１の移動範囲を規制するリテーナ２２とからなる。

チェックバルブ１９は、圧力室１５内の圧力が給油通路１７内の圧力よりも高くなると、弁体２１がバルブシート２０に密着してバルブシート２０に形成された弁孔２３を閉じ、圧力室１５内の圧力が給油通路１７内の圧力よりも低くなると、弁体２１がバルブシート２０から離反して弁孔２３を開く。

プランジャ１４は、ハウジング１１内に挿入される円筒部２４と、円筒部２４の一端に嵌め込まれ、チェーンガイド８に接触するキャップ部２５とからなり、円筒部２４の内周に雌ねじ２６が形成されている。また、圧力室１５内には、プランジャ１４と同軸のスクリュロッド２７が組み込まれ、スクリュロッド２７の外周に形成された雄ねじ２８が、円筒部２４の内周の雌ねじ２６にねじ係合している。また、スクリュロッド２７には、軸方向の貫通孔２９が形成されている。

雌ねじ２６と雄ねじ２８は、軸方向に遊びを有した状態でねじ係合している。また、雌ねじ２６と雄ねじ２８は、軸線に沿った断面形状が非対称形状の鋸歯状に形成され、圧力室１５の容積を縮小する方向の力がプランジャ１４に作用した状態で圧力を受ける圧力側フランク３０のフランク角が、遊び側フランク３１のフランク角よりも大きくなるように形成されている。

キャップ部２５は、圧力室側に開放する有底筒状に形成され、圧力室１５をエンジンルームに連通させる逃がし通路３２を有する。逃がし通路３２の圧力室１５側の開口には、圧力室１５内の圧力が予め設定された圧力よりも大きくなったときに開くリリーフバルブ３３が設けられている。

リリーフバルブ３３は、図３に示すように、弁孔３４が形成されたバルブシート３５と、バルブシート３５に接離可能に設けられた球状の弁体３６と、弁体３６をバルブシート３５の弁孔３４に向けて付勢するバルブスプリング３７と、バルブスプリング３７と弁体３６を収容するバルブスリーブ３８とからなり、バルブスリーブ３８には、バルブシート３５の弁孔３４から流入したオイルを逃がし通路３２へ排出する貫通孔３９が形成されている。

リリーフバルブ３３は、キャップ部２５に圧入されたリテーナ４０でキャップ部２５内に保持されている。キャップ部２５とスクリュロッド２７の間には、スプリング４１でキャップ部２５に向けて付勢されたスプリングシート４２が設けられ、スプリングシート４２のキャップ部２５側の端面は球面状に形成されている。

スプリングシート４２は、キャップ部２５の内周で径方向に位置決めされている。スプリングシート４２とリテーナ４０の間には円柱状のスペーサ４３が組み込まれ、スプリング４１の付勢力がスプリングシート４２、スペーサ４３、リテーナ４０を順に介してキャップ部２５に伝達し、これにより、スクリュロッド２７がキャップ部２５から離反する方向に付勢されるようになっている。

スペーサ４３の側面には、図４、図５に示すように、軸方向に延びる溝４４が形成され、スペーサ４３のリテーナ４０側の端面には、径方向に延びる溝４５が形成されている。これにより、圧力室１５内のオイルが、キャップ部２５に形成された半径方向の貫通孔４６、溝４４，４５、リテーナ４０に形成された貫通孔４７を順に通じてリリーフバルブ３３に流入可能となっている。

つぎに、このチェーンテンショナ９の動作例を説明する。

カムシャフト３を駆動してチェーン５が振動した状態で、チェーン５の張力が大きくなると、プランジャ１４は雌ねじ２６と雄ねじ２８の隙間の範囲内で前進と後退を繰り返し、スクリュロッド２７が少しずつ回転する。この回転により、圧力室１５内の圧力とリターンスプリング１６の付勢力とがチェーン５の張力とつり合う位置までプランジャ１４が軸方向に移動し、チェーン５の緊張を吸収する。このとき、ハウジング１１とプランジャ１４の摺動面間の隙間を通じて圧力室１５からエンジンルームにオイルがリークする。

一方、チェーン５の張力が小さくなると、圧力室１５内の圧力が給油通路１７内の圧力よりも低くなってチェックバルブ１９が開き、給油通路１７を通じて圧力室１５にオイルが流入する。これにより、プランジャ１４は圧力室１５の容積を拡大する方向に移動し、圧力室１５の圧力とリターンスプリング１６の付勢力とがチェーン５の張力とつり合う位置まで移動する。このとき、プランジャ１４の移動量が大きくなると、スクリュロッド２７がバルブシート２０から離れるが、その後、スクリュロッド２７は、プランジャ１４を介してチェーン５から伝わる振動とスプリング４１の付勢力とによって、少しずつ回転しながらバルブシート２０側に移動する。

また、スクリュロッド２７がバルブシート２０から離れた状態でチェーン５の張力が急激に大きくなると、圧力室１５内の圧力が上昇してリリーフバルブ３３が開く。これにより、図３に示すように、圧力室１５内のオイルが、リリーフバルブ３３を通って逃がし通路３２に流れ、圧力室１５の容積を縮小する方向にプランジャ１４が移動し、チェーン５の張力が過大となるのを防止する。

その後、エンジンが停止すると、スクリュロッド２７がバルブシート２０に当接する位置までプランジャ１４が移動する。このとき、チェーン５が振動しないのでスクリュロッド２７は回転せず、プランジャ１４は、スクリュロッド２７がバルブシート２０に当接する位置からは移動しない。そのため、エンジンを再始動したときに、チェーン５の緩みを迅速に吸収することができ、チェーン５の張力が安定しやすい。

このチェーンテンショナ９は、リリーフバルブ３３をプランジャ１４に設けたので、リリーフバルブ３３をハウジング１１に組み込んだ場合よりもハウジング１１の径を小さく抑えることができ、また、リリーフバルブ３３をフランジ部１３に組み込んだ場合よりも、フランジ部１３を小さく抑えることができる。そのため、このチェーンテンショナ９は、エンジンカバー６のテンショナ取り付け孔１０の近傍のスペースが狭いときにも取り付けやすい。

この発明の実施形態のチェーンテンショナを組み込んだチェーン伝導装置を示す正面図 図１のチェーンテンショナの拡大断面図 図２のチェーンテンショナのリリーフバルブが開いた状態を示す拡大断面図 図３のIV−IV線に沿った断面図 図３に示すスペーサの拡大斜視図

符号の説明

６ エンジンカバー
１０ テンショナ取り付け孔
１１ ハウジング
１３ フランジ部
１４ プランジャ
１５ 圧力室
１６ リターンスプリング
１７ 給油通路
１９ チェックバルブ
２６ 雌ねじ
２７ スクリュロッド
２８ 雄ねじ
３２ 逃がし通路
３３ リリーフバルブ

Claims (1)

1. エンジンカバー（６）に形成したテンショナ取り付け孔（１０）に挿入され、エンジンカバー（６）内に向けて開口する有底筒状のハウジング（１１）を有し、そのハウジング（１１）の外周に、エンジンカバー（６）の外面に固定されるフランジ部（１３）を形成し、前記ハウジング（１１）内にチェーン押圧用のプランジャ（１４）を軸方向に摺動可能に挿入して圧力室（１５）を形成し、その圧力室（１５）内にオイルを溜め、その圧力室（１５）の容積を拡大する方向に前記プランジャ（１４）を付勢するリターンスプリング（１６）を設け、前記圧力室（１５）を外部に連通させる給油通路（１７）を前記ハウジング（１１）に形成し、その給油通路（１７）に、外部から前記圧力室（１５）内へのオイルの流れのみを許容するチェックバルブ（１９）を設け、前記プランジャ（１４）の圧力室側端部を筒状となし、その圧力室側端部の内周に形成した雌ねじ（２６）にねじ係合する雄ねじ（２８）を外周に形成したスクリュロッド（２７）を前記圧力室（１５）内に組み込み、そのスクリュロッド（２７）を前記プランジャ（１４）から離反する方向に付勢するスプリング（４１）を設けたチェーンテンショナにおいて、前記圧力室（１５）を外部に連通させる逃がし通路（３２）を前記プランジャ（１４）に形成し、その逃がし通路（３２）に、圧力室（１５）内の圧力が予め設定された圧力よりも大きくなったときに開くリリーフバルブ（３３）を設けたことを特徴とするチェーンテンショナ。

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