JP2008057725A - チェーンテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】プランジャの初期セットを確実に解除することができるようにしたチェーンテンショナ。
【解決手段】ハウジング１１に形成されたシリンダ室１３の開口端部の内周に浅溝部３１ｂと深溝部３１ａとを有する段付きセット溝３１を設ける。セット溝３１内に径方向に弾性変形可能なセットリング３２を縮径した状態で組込んで、セットリング３２の両端の一対の操作片３２ａをハウジング１１の先端部に形成された切欠部３３内に配置し、プランジャ１４に形成された係合溝３４と浅溝部３１ｂとにセットリング３２を係合させプランジャ１４を押込み状態に保持し、チェーンテンショナの取付けを行う。セットリング３２の一方の操作片３２ａを切欠部３３の周方向に当接させてプランジャ１４の自転を防止し、軸方向のねじ隙間の大きさａがセットリング３２を浅溝部３１ｂから深溝部３１ａまで移動させるのに必要なプランジャ１４の押込み量ｂより大きな状態を保持する。
【選択図】図２

Description

この発明は、主として、カム軸を駆動するチェーンや歯付き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、クランク軸の端部に取付けられたスプロケットとカム軸の端部に取付けられたスプロケット間にチェーンをかけ渡したカム軸駆動用のチェーン伝動装置においては、チェーンの弛み側に揺動可能なチェーンガイドを接触し、そのチェーンガイドにチェーンテンショナの調整力を負荷してチェーンの張力を一定に保つようにしている。

上記チェーン伝動装置に採用される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。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、ハウジングに形成されたシリンダ室内にプランジャを摺動自在に組み込み、そのプランジャの背部に形成された圧力室内にリターンスプリングを組込んでプランジャを外方に向けて付勢し、上記ハウジングにはプランジャの背部に形成された圧力室に連通する給油通路を形成し、その給油通路の圧力室側の開口部にチェックバルブを設け、前記プランジャには圧力室側の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形成された鋸歯状の雌ねじにスクリュロッドの外周に形成された鋸歯状の雄ねじをねじ係合し、チェーンからチェーンガイドを介してプランジャに負荷される押込み力を圧力室に封入された作動油のダンパ作用によって緩衝すると共に、雌ねじと雄ねじの圧力側フランクの衝合によって、プランジャの後退動を防止するようにしている。

また、上記押込み力がリターンスプリングの弾性力より強い場合に、スクリュロッドを回転させ、押込み力とリターンスプリングのばね力とが釣り合う位置までプランジャを後退動させてチェーンの張力を一定に保つようにしている。

さらに、チェーンに弛みが生じた場合に、リターンスプリングの押圧力によりプランジャを外方に移動させると共に、スクリュロッドをロッド挿入孔内に組込んだスプリングの押圧により回転させつつ後退動させてチェーンの弛みを吸収するようにしている。

ところで、上記チェーンテンショナにおいては、その取付けに際して、プランジャを押込んだ状態においてハウジングを固定する必要があるため、取付けに手間がかかるという問題がある。

ここで、特許文献２に記載されたチェーンテンショナにおいては、ハウジングに形成されたシリンダ室の開口部内周にセット溝を形成し、そのセット溝に径方向に弾性変形可能な周方向の一部が切離されたセットリングを縮径状態で組込み、プランジャには、先端部外周に係合溝を形成し、その係合溝とセットリングの係合によってプランジャをシリンダ室内に押込まれた初期セット状態に保持し、上記プランジャに対する押込みによりセットリングと係合溝との係合を解除(初期セットを解除)させて、リターンスプリングの押圧によりプランジャを外方に突出させるようにしている。

そこで、特許文献２に記載されたプランジャを初期セットする技術を特許文献１に記載されたチェーンテンショナに適用することによって、プランジャを初期セット状態に保持することができるため、チェーンテンショナの取付けの容易化を図ることができ、上記のような問題点を解決することができるものと本件の発明者らは考えていた。

特開２０００−１７９６３２号公報 特開２００５−４２８０６号公報

ところで、特許文献２の技術を特許文献１に記載のチェーンテンショナに採用した場合、プランジャが押込まれた初期セット状態で輸送される段階で、振動等によりプランジャが雌ねじと雄ねじのねじ係合部間に形成された軸方向のねじ隙間を詰める方向に回転移動すると、プランジャを軸方向に押込むことができずに、セットリングが係合溝に係合したままとなって初期セットを解除することができない可能性があった。

この発明の課題は、プランジャの初期セットを確実に解除することができるようにした組み込みの容易な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、摺動可能なプランジャと、そのプランジャを外方に向けて付勢するリターンスプリングとを組込み、前記ハウジングにはプランジャの背部に形成された圧力室に連通する給油通路を形成し、その給油通路の圧力室側の開口部にチェックバルブを設け、前記プランジャには圧力室側の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形成された鋸歯状の雌ねじにスクリュロッドの外周に形成された鋸歯状の雄ねじをねじ係合し、前記ロッド挿入孔内にプランジャとスクリュロッドを伸張する方向に付勢するスプリングを組込んだチェーンテンショナにおいて、前記シリンダ室の開口端部の内周に浅溝部と深溝部とを有する段付きのセット溝を、浅溝部がシリンダ室の開口端側に位置するよう設け、そのセット溝内に径方向に弾性変形可能な周方向の一部が切離されたセットリングを縮径した状態で組込んで、そのセットリングの両端に設けられた外向きの一対の操作片をハウジングの先端部に形成された切欠部内に配置し、前記プランジャの先端部外周にはセット溝の浅溝部に配置されたセットリングの内周部に対する係合によってプランジャを押込み状態に保持する係合溝を形成し、その係合溝に係合するセットリングの一方の操作片を前記切欠部の周方向で対向する端面の一方に当接させて雌ねじと雄ねじのねじ係合部間に形成される軸方向のねじ隙間が詰まる方向にプランジャが自転するのを防止する状態において、軸方向のねじ隙間の大きさをａとし、プランジャの押込みによってセットリングを浅溝部から深溝部まで移動させるのに必要なプランジャの押込み量をｂとしたとき、ａ＞ｂの関係が成り立つようにした構成を採用している。

上記の構成から成るチェーンテンショナにおいて、セットリングが段付きセット溝の深溝部に配置された状態でプランジャをシリンダ室内に押込み、そのプランジャの先端部外周に形成された係合溝がセットリングと対向する位置までプランジャを押込んだ状態でセットリングを一対の操作片を摘む操作により縮径させて係合溝に係合させ、その係合状態でリターンスプリングの押圧によりプランジャを外方向に移動させると、セットリングがセット溝の浅溝部に係合する。その係合によって、プランジャは押込み状態に保持されることになり、その押込み保持状態がプランジャの初期セット状態であり、その初期セット状態においてチェーンテンショナの取付けを行う。

また、プランジャを押込んだ初期セット状態において、セットリングの一対の操作片の一方を切欠部の端面に当接させることによって、チェーンテンショナの輸送の段階で、振動等によりプランジャが雌ねじと雄ねじのねじ係合部に形成された軸方向のねじ隙間が詰まる方向に自転するのを防止することができる。

このため、軸方向のねじ隙間の大きさａはプランジャの押込みによってセットリングを浅溝部から深溝部まで移動させるのに必要なプランジャの押込み量ｂより大きい状態に保持されることになる。したがって、チェーンテンショナの取付け後において、エンジンをクランキングし、緊張するチェーンによってプランジャが押込まれると、セットリングがセット溝の深溝部と対向する位置までプランジャは後退することになり、そのセットリングが深溝部と対向すると、セットリングは拡径して係合溝から外れるため、プランジャの初期セットが解除されることになる。

上記のように、セットリングをセット溝の浅溝部とプランジャの先端部外周に形成された係合溝に係合させることによって、プランジャを押込み状態に保持することができるため、チェーンテンショナの取付けを容易に行うことができる。

また、プランジャをシリンダ室内に押込んだ初期セット状態でセットリングの一方の操作片を切欠部の一端面に衝合させることによって、雌ねじと雄ねじのねじ係合面間に形成される軸方向のねじ隙間の大きさａをプランジャの押込みによってセットリングを浅溝部から深溝部まで移動させるのに必要なプランジャの押込み量ｂより大きい状態に保持することができるため、チェーンテンショナの取付け後にエンジンをクランキングし、緊張するチェーンによってプランジャを押込むことによって、プランジャの初期セットを確実に解除することができる。

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、カム軸駆動用チェーンの張力調整装置を示す。図示のように、クランク軸１の端部に取付けられたスプロケット２と、カム軸３の端部に取付けられたスプロケット４間にはチェーン５がかけ渡され、そのチェーン５の弛み側にチェーンガイド６が設けられている。

チェーンガイド６は、その下端部に設けられた軸７を中心として揺動可能とされている。このチェーンガイド６およびチェーン５はエンジンブロックに取り付けられるエンジンカバー(タイミングカバー)８によって覆われている。

エンジンカバー８には、テンショナ取付け孔９が設けられ、そのテンショナ取付孔９にチェーンガイド６を押圧してチェーン５を緊張させるチェーンテンショナ１０が取付けられている。

図２に示すように、チェーンテンショナ１０は円筒状のハウジング１１を有し、そのハウジング１１の一端部外周にはエンジンカバー８にボルト止めされるフランジ１２が設けられている。

また、ハウジング１１にはエンジンカバー８内に位置する他端面で開口するシリンダ室１３が形成され、そのシリンダ室１３内に摺動可能なプランジャ１４と、そのプランジャ１４を外方に向けて付勢するリターンスプリング１５とが組込まれ、上記プランジャ１４の組込みによって、そのプランジャ１４の背部に圧力室１６が設けられている。

ハウジング１１の閉塞端部には上記圧力室１６に連通して給油通路１７が形成され、その給油通路１７の圧力室１６側の開口部にチェックバルブ１８が設けられている。

チェックバルブ１８は、圧力室１６に嵌合されたバルブシート１９と、そのバルブシート１９に形成された弁孔２０を開閉する弁体２１と、その弁体２１の開閉量を制限するリテナ２２とから成る。このチェックバルブ１８は、圧力室１６内の圧力が給油通路１７に供給される作動油の供給圧力より高くなると給油通路１７を閉じるようになっている。

プランジャ１４には圧力室１６側の後端面で開口するロッド挿入孔２３が形成され、そのロッド挿入孔２３の開口端部の内周に設けられた雌ねじ２４にスクリュロッド２５の外周に形成された雄ねじ２６がねじ係合している。

スクリュロッド２５には軸方向に延びる段付きの貫通孔２７が形成され、その貫通孔２７の内周の段部２７ａとロッド挿入孔２３の閉塞端面間にスプリング２８が組込まれている。スプリング２８は、プランジャ１４とスクリュロッド２５が相対的に伸張する方向にそのプランジャ１４とスクリュロッド２５とを付勢している。

図３(Ｉ)に示すように、雌ねじ２４と、その雌ねじ２４にねじ係合する雄ねじ２６のねじ山は、プランジャ１４に負荷される押込み力を受ける圧力側フランク２９のフランク角が遊び側フランク３０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スプリング２８の押圧によってプランジャ１４とスクリュロッド２５が回転しつつ伸張するリード角が設けられている。

図３および図４に示すように、シリンダ室１３の開口端部の内周にはセット溝３１が形成されている。セット溝３１は深溝部３１ａと浅溝部３１ｂを有する段付き溝からなり、上記浅溝部３１ｂがシリンダ室１３の開口端側に配置されている。

セット溝３１には径方向に弾性変形可能なセットリング３２が組込まれている。セットリング３２は周方向の一部が切離され、その両端には、外向きに一対の操作片３２ａが設けられ、この一対の操作片３２ａを摘むことによってセットリング３２は縮径するようになっている。

セットリング３２は縮径された状態でセット溝３１内に組込まれ、その組込み状態において、一対の操作片３２ａはハウジング１１の先端部に形成された切欠部３３内に収容されている。

図３(Ｉ)は、セットリング３２が浅溝部３１ｂ内に嵌り込んで、その浅溝部３１ｂの内周面に弾性接触している状態を示し、その状態において、セットリング３２の内径がプランジャ１４の外径より小径となるよう浅溝部３１ｂの溝深さが設定されている。

また、図３(II)は、セットリング３２が深溝部３１ａ内に嵌り込んで、その深溝部３１ａの内周面に弾性接触している状態を示し、その状態において、セットリング３２の内径がプランジャ１４の外径より大径となるよう深溝部３１ａの溝深さが設定されている。

図３(Ｉ)に示すように、プランジャ１４の先端部外周にはセットリング３２が係合可能な係合溝３４が形成されている。

図３(Ｉ)は、係合溝３４とセット溝３１の浅溝部３１ｂの双方にセットリング３２が係合する状態を示し、その係合によって、プランジャ１４は外方向に移動するのが防止されるようになっている。

ここで、セットリング３２が係合溝３４とセット溝３１の浅溝部３１ｂの双方に係合し、また、図４に示すように、セットリング３２の一方の操作片３２ａが切欠部３３の一方の端面に衝合して、図３(Ｉ)に示す雌ねじ２４と雄ねじ２６のねじ係合部間に形成される軸方向のねじ隙間が詰まる方向にプランジャ１４が自転するのを防止する状態において、軸方向のねじ隙間の大きさをａ、プランジャ１４の押込みによってセットリング３２を浅溝部３１ｂから深溝部３１ａまで移動させるのに必要なプランジャ１４の押込み量をｂとすると、ａ＞ｂの関係が成り立つようにされている。

図３(Ｉ)に示すように、シリンダ室１３の開口端部の内周には、上記セット溝３１からシリンダ室１３の閉塞端側に少し片寄った位置にリング溝３５が形成され、そのリング溝３５内に抜止めリング３６が拡径された状態で組込まれている。一方、プランジャ１４の後端部の外周にはストッパ溝３７が形成され、そのストッパ溝３７に対する抜止めリング３６の係合によってシリンダ室１３からプランジャ１４が抜け出るのが防止される。

実施の形態で示すチェーンテンショナは上記の構造からなり、カム軸駆動用チェーンの張力調整装置に対するチェーンテンショナ１０の組付けに際しては、図３(II)に示すように、セット溝３１の深溝部３１ａにセットリング３２を位置させ、そのセットリング３２が深溝部３１ａの内周面に弾性接触する状態でプランジャ１４を押込み、そのプランジャ１４に形成された係合溝３４がセットリング３２と対向する位置までプランジャ１４を押込んだのち、一対の操作片３２ａを摘んでセットリング３２を縮径させ、そのセットリング３２が係合溝３４に嵌る状態でプランジャ１４の押込みを解除し、リターンスプリング１５の押圧によりプランジャ１４を外方向に移動させる。

プランジャ１４がリターンスプリング１５の押圧によって外方向に移動すると、図３(Ｉ)に示すように、セットリング３２が浅溝部３１ｂに嵌り、セットリング３２は浅溝部３１ｂの側面と係合溝３４の後側面とで挟持される。その挟持によってプランジャ１４は押込み状態(初期セット状態)に保持される。その初期セット状態において、一対の操作片３２ａの摘みを解除してチェーンテンショナの取付けを行う。

上記のように、係合溝３４に嵌合したセットリング３２をセット溝３１の浅溝部３１ｂに嵌合させることによってプランジャ１４を押込み状態に保持することができるため、チェーンテンショナ１０の組付けに際して、プランジャ１４を人手によって押込み状態に保持する必要がなくなり、チェーンテンショナを容易に組み付けることができる。

ここで、チェーンテンショナ１０の取付け前の輸送に際しては、プランジャ１４を押込み状態に保持したセット状態で、図４(II)に示すように、セットリング３２の操作片３２ａの一方を切欠部３３の一方の端面に当接させておくようにする。

操作片３２ａの一方を切欠部３３の一方の端面に当接させると、輸送の段階で、振動等によりプランジャ１４が雌ねじ２４と雄ねじ２６のねじ係合部に形成された軸方向のねじ隙間が詰まる方向に自転するのを防止することができる。

このため、軸方向のねじ隙間の大きさａはプランジャ１４の押込みによってセットリング３２を浅溝部３１ｂから深溝部３１ａまで移動させるのに必要なプランジャ１４の押込み量ｂより大きい状態に保持されることになる。そのような状態でチェーンテンショナ１０の取付けを行い、その取付け後、エンジンをクランキングすると、図１に示すチェーン５が緊張し、その緊張するチェーン５によってプランジャ１４に押込み力が負荷されてプランジャ１４がシリンダ室１３内に押込まれる。

このとき、図３(Ｉ)に示すように、雌ねじ２４と雌ねじ２６のねじ係合部間に形成された軸方向のねじ隙間の大きさａはプランジャ１４の押込みによってセットリング３２を浅溝部３１ｂから深溝部３１ａまで移動させるのに必要なプランジャ１４の押込み量ｂより大きいため、緊張するチェーン５によってプランジャ１４が押込まれると、セットリング３２がセット溝３１の深溝部３１ａと対向する位置までプランジャ１４は後退することになり、そのセットリング３２が深溝部３１ａと対向すると、セットリング３２は拡径して係合溝３４から外れ、プランジャ１４の初期セットが解除されることになる。

このように、プランジャ１４をシリンダ室１３内に押込んだ初期セット状態でセットリング３２の一方の操作片３２ａを切欠部３３の一端面に衝合させることによって、雌ねじ２４と雄ねじ２６のねじ係合面間に形成される軸方向のねじ隙間の大きさａをプランジャ１４の押込みによってセットリング３２を浅溝部３１ｂから深溝部３１ａまで移動させるのに必要なプランジャ１４の押込み量ｂより大きい状態に保持することができるため、チェーンテンショナ１０の取付け後にエンジンをクランキングし、緊張するチェーン５によってプランジャを押込むことで、プランジャ１４の初期セットを確実に解除することができる。

なお、チェーンテンショナ１０の組付け後、給油通路１７から圧力室１６内に作動油を供給し、圧力室１６内に作動油が満たされる状態でカム軸３の回転によるトルク変動等によりチェーン５が振動し、そのチェーン５の弛み側チェーンに弛みが生じると、リターンスプリング１５の押圧力によりプランジャ１４が外方に移動すると共に、スクリュロッド２５が回転しつつバルブシート１９に当接する位置まで後退し、チェーン５の弛みが吸収される。

一方、チェーン５の弛み側チェーンの張力が増大し、そのチェーン５からチェーンガイド６を介してプランジャ１４に押し込み力が負荷されると、上記押し込み力は圧力室１６に封入された作動油のダンパ作用によって緩衝される。その押込み力が強い場合、雌ねじ２４と雄ねじ２６の圧力側フランク２９が互に密着し、その密着する圧力側フランク２９によって上記押し込み力が受けられる。

上記押し込み力がリターンスプリング１５の押圧力より強い場合、互に密着する圧力側フランク２９の接触面で滑りが生じ、スクリュロッド２５が回転してプランジャ１４が後退し、プランジャ１４は上記押し込み力とリターンスプリング１５の押圧力とが釣り合う位置までゆっくりと回転しつつ後退してチェーン５の張力を一定に保持する。

この発明に係るチェーンテンショナを採用したチェーンの張力調整装置の概略図 この発明に係るチェーンテンショナの縦断正面図 (Ｉ)は、プランジャの初期セットの状態を示す断面図、(II)はプランジャの初期セットの解除状態を示す断面図 (Ｉ)はハウジングの先端部を示す正面図、(II)は(Ｉ)のIV−IV線に沿った断面図

符号の説明

１１ ハウジング
１３ シリンダ室
１４ プランジャ
１５ リターンスプリング
１６ 圧力室
１７ 給油通路
１８ チェックバルブ
２３ ロッド挿入孔
２４ 雌ねじ
２５ スクリュロッド
２６ 雄ねじ
２８ スプリング
３１ セット溝
３１ａ 深溝部
３１ｂ 浅溝部
３２ セットリング
３２ａ 操作片
３３ 切欠部
３４ 係合溝

Claims (1)

1. ハウジングに形成されたシリンダ室内に、摺動可能なプランジャと、そのプランジャを外方に向けて付勢するリターンスプリングとを組込み、前記ハウジングにはプランジャの背部に形成された圧力室に連通する給油通路を形成し、その給油通路の圧力室側の開口部にチェックバルブを設け、前記プランジャには圧力室側の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形成された鋸歯状の雌ねじにスクリュロッドの外周に形成された鋸歯状の雄ねじをねじ係合し、前記ロッド挿入孔内にプランジャとスクリュロッドを伸張する方向に付勢するスプリングを組込んだチェーンテンショナにおいて、
   前記シリンダ室の開口端部の内周に浅溝部と深溝部とを有する段付きのセット溝を、浅溝部がシリンダ室の開口端側に位置するよう設け、そのセット溝内に径方向に弾性変形可能な周方向の一部が切離されたセットリングを縮径した状態で組込んで、そのセットリングの両端に設けられた外向きの一対の操作片をハウジングの先端部に形成された切欠部内に配置し、前記プランジャの先端部外周にはセット溝の浅溝部に配置されたセットリングの内周部に対する係合によってプランジャを押込み状態に保持する係合溝を形成し、その係合溝に係合するセットリングの一方の操作片を前記切欠部の周方向で対向する端面の一方に当接させて雌ねじと雄ねじのねじ係合部間に形成される軸方向のねじ隙間が詰まる方向にプランジャが自転するのを防止する状態において、軸方向のねじ隙間の大きさをａとし、プランジャの押込みによってセットリングを浅溝部から深溝部まで移動させるのに必要なプランジャの押込み量をｂとしたとき、ａ＞ｂの関係が成り立つようにしたことを特徴とするチェーンテンショナ。

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