JP2009115227A - チェーンテンショナ - Google Patents
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Abstract
【課題】製造コストの低いチェーンテンショナを提供する。
【解決手段】一端が開口した有底筒状のシリンダ2内にプランジャ3を軸方向に摺動可能に挿入し、プランジャ3をシリンダ2内への挿入端が開口した有底筒状とし、そのプランジャ3の内周に雌ねじ10を設け、その雌ねじ10にねじ係合する雄ねじ11を外周に有するスクリュロッド12をシリンダ2内に設け、プランジャ3とスクリュロッド12の間に組み込んだリターンスプリング15でプランジャ3をシリンダ2から突出する方向に付勢し、そのプランジャ3でチェーンを押圧するようにしたチェーンテンショナ1において、プランジャ3を、シリンダ2内への挿入端が開口した有底筒状のプランジャ本体8と、そのプランジャ本体8内に嵌め込まれた二つ割りナット9とで構成する。
【選択図】図1
【解決手段】一端が開口した有底筒状のシリンダ2内にプランジャ3を軸方向に摺動可能に挿入し、プランジャ3をシリンダ2内への挿入端が開口した有底筒状とし、そのプランジャ3の内周に雌ねじ10を設け、その雌ねじ10にねじ係合する雄ねじ11を外周に有するスクリュロッド12をシリンダ2内に設け、プランジャ3とスクリュロッド12の間に組み込んだリターンスプリング15でプランジャ3をシリンダ2から突出する方向に付勢し、そのプランジャ3でチェーンを押圧するようにしたチェーンテンショナ1において、プランジャ3を、シリンダ2内への挿入端が開口した有底筒状のプランジャ本体8と、そのプランジャ本体8内に嵌め込まれた二つ割りナット9とで構成する。
【選択図】図1
Description
この発明は、自動車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。
自動車のエンジンは、一般に、クランクシャフトの回転を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向けて押圧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、一端が開口した有底筒状のシリンダ内にプランジャを軸方向に摺動可能に挿入し、前記プランジャをシリンダ内への挿入端が開口した有底筒状とし、そのプランジャの内周に雌ねじを設け、その雌ねじにねじ係合する雄ねじを外周に有するスクリュロッドを前記シリンダ内に設け、前記プランジャとスクリュロッドの間に組み込んだリターンスプリングで前記プランジャをシリンダから突出する方向に付勢し、そのプランジャでチェーンを押圧するようにし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、エンジン作動中にチェーンの張力が大きくなると、そのチェーンの張力によって、プランジャがシリンダ内に押し込まれる方向(以下、「押し込み方向」という)に移動し、チェーンの緊張を吸収する。このとき、スクリュロッドは、チェーンの振動により、雌ねじと雄ねじの隙間の範囲内で前進と後退を繰り返しながら、プランジャに対して回転する。
一方、エンジン作動中にチェーンの張力が小さくなると、リターンスプリングの付勢力によって、プランジャがシリンダから突出する方向(以下、「突出方向」という)に移動し、チェーンの弛みを吸収する。
また、エンジン停止時は、カムの停止位置によってチェーンの力が大きくなっても、チェーンが振動しないので、プランジャの雌ねじがスクリュロッドの雄ねじで受け止められ、プランジャの位置が固定される。そのため、エンジンを再始動するときに、チェーンの弛みを生じにくく、円滑なエンジン始動が可能である。
特開平11−101316号公報
ところで、上記チェーンテンショナは、プランジャが有底筒状なので、その内周の雌ねじをタップで加工するときに、タップの先端がプランジャの底に干渉しない範囲で加工を行なう必要がある。そのため、タップの食付き長さを十分にとることができず、雌ねじの加工が難しかった。
そこで、この発明の発明者は、雌ねじの加工が容易なチェーンテンショナを検討し、前記プランジャを、シリンダ内への挿入端が開口した有底筒状のプランジャ本体と、そのプランジャ本体に嵌め込まれたナット部材とで構成したチェーンテンショナを考案した。
このようにすると、ナット部材は両端が開口した筒状なので、食付き長さが長いタップでナット部材の雌ねじを加工することができ、雌ねじの加工が容易である。
しかし、このようにしても、ナット部材の内周の雌ねじはタップで切削加工する必要があるので、ナット部材の製造コストが高く、よりコストの低いチェーンテンショナが望まれていた。
この発明が解決しようとする課題は、製造コストの低い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、前記プランジャを、シリンダ内への挿入端が開口した有底筒状のプランジャ本体と、そのプランジャ本体内に嵌め込まれた二つ割りナットとで構成した。
前記二つ割りナットは、塑性加工(鍛造など)または粉末冶金加工(粉末成形体の焼結など)によって成形することができ、また、前記雌ねじは二条ねじとすることができる。
また、このチェーンテンショナは、次の構成を加えることができる。
1)前記二つ割りナットの外周を、プランジャ本体への挿入側を小径とする5度以下のテーパ形状とする。
2)前記二つ割りナットの外周を外径が一定のストレート形状とし、その二つ割りナットを前記プランジャ本体に圧入して固定する。
3)前記二つ割りナットの外周を、プランジャ本体への挿入側を小径とする5度以上のテーパ形状とし、その二つ割りナットを前記プランジャ本体に押し込む方向に付勢するアシストスプリングを前記シリンダ内に組み込む。
1)前記二つ割りナットの外周を、プランジャ本体への挿入側を小径とする5度以下のテーパ形状とする。
2)前記二つ割りナットの外周を外径が一定のストレート形状とし、その二つ割りナットを前記プランジャ本体に圧入して固定する。
3)前記二つ割りナットの外周を、プランジャ本体への挿入側を小径とする5度以上のテーパ形状とし、その二つ割りナットを前記プランジャ本体に押し込む方向に付勢するアシストスプリングを前記シリンダ内に組み込む。
前記二つ割りナットの雌ねじのねじ山は、二つ割りナットの周長よりも短い長さに形成することができる。
この発明のチェーンテンショナは、二つ割りナットを塑性加工や粉末冶金加工で成形し、その成形と同時に二つ割りナットの内周の雌ねじも成形することができるので、ナット部材の内周のタップ加工が不要であり、製造コストが低い。
また、前記雌ねじを二条ねじとすると、雌ねじが軸心に対して対称形状となるので、二つ割りナットの各分割体を互いに同一形状として、製造コストをより抑えることが可能となる。
また、前記二つ割りナットの雌ねじのねじ山を、二つ割りナットの周長よりも短い長さに形成したものは、二つ割りナットの加工がより容易であり低コストである。
図1に、この発明の実施形態のチェーンテンショナ1を示す。このチェーンテンショナ1は、一端が開放した有底筒状のシリンダ2と、シリンダ2内に軸方向に摺動可能に挿入されたプランジャ3とを有し、そのプランジャ3によってシリンダ2内に圧力室4が形成されている。
シリンダ2には、圧力室4に連通する給油通路5が形成されている。給油通路5は、給油ポンプ(図示せず)に接続され、その給油ポンプから送り出された作動油を圧力室4内に導入する。給油通路5の圧力室4側の端部には、圧力室4の外部から内部への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ6が設けられている。
プランジャ3とシリンダ2の摺動面間には、微小なリーク隙間7が形成されており、そのリーク隙間7を通じて圧力室4内の作動油がリークするようになっている。
プランジャ3は、図2、図3に示すように、シリンダ2内への挿入端が開口した有底筒状のプランジャ本体8と、そのプランジャ本体8内に嵌め込まれた二つ割りナット9とからなる。二つ割りナット9は、周方向に2分割された分割体9a,9bを組み合わせて形成されており、その内周に二条の雌ねじ10が形成されている。
分割体9a,9bは、塑性加工(鍛造など)または粉末冶金加工(粉末成形体の焼結など)によって成形され、その成形と同時に雌ねじ10も成形されている。ここで、雌ねじ10は二条ねじなので軸心に対して対称形状であり、分割体9a,9bの形状が互いに同一となっている。また、二つ割りナット9の外周は、プランジャ本体8への挿入側を小径とする5度以下のテーパ形状となっており、その楔作用によってプランジャ本体8に固定されている。
図1に示すように、シリンダ2内には、二つ割りナット9の雌ねじ10にねじ係合する雄ねじ11を外周に形成したスクリュロッド12が組み込まれている。
雄ねじ11と雌ねじ10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ており、プランジャ3をシリンダ2内に押し込む方向の力が作用したときに圧力を受ける圧力側フランク13のフランク角が、遊び側フランク14のフランク角よりも大きくなっている。
プランジャ3とスクリュロッド12の間には、リターンスプリング15が組み込まれている。リターンスプリング15は、一端がスクリュロッド12で支持され、他端がスプリングシート16を介してプランジャ3を押圧しており、その押圧によって、プランジャ3を、シリンダ2から突出する方向に付勢している。
シリンダ2には、シリンダ2の外面から内面に貫通するねじ孔17が形成され、そのねじ孔17にビス18がねじ係合している。また、ビス18の頭部とシリンダ2の外面との間には、スプリングワッシャ19が組み込まれており、そのスプリングワッシャ19によって、ビス18が弛み止めされている。ここで、圧力室4内の空気は、ねじ孔17とビス18の間に形成されたねじ隙間と、スプリングワッシャ19の切れ目とを通ってエンジンルームに排出される。
上記の構成のチェーンテンショナ1は、エンジンブロック(図示せず)に固定して使用され、このとき、プランジャ3は、シリンダ2からの突出端がチェーンガイド(図示せず)に接触し、そのチェーンガイドを介してチェーン(図示せず)を押圧する。
この状態において、エンジン作動中にチェーンの張力が小さくなると、リターンスプリング15の付勢力によって、プランジャ3が突出方向に移動し、チェーンの弛みを吸収する。このとき、チェックバルブ6が開き、給油通路5を通じて圧力室4内に作動油が供給されるので、プランジャ3は速やかに移動する。
一方、エンジン作動中にチェーンの張力が大きくなると、そのチェーンの張力によって、プランジャ3が押し込み方向に移動し、チェーンの緊張を吸収する。このとき、スクリュロッド12は、チェーンの振動により、雌ねじ10と雄ねじ11の隙間の範囲内で前進と後退を繰り返しながら、リターンスプリング15の付勢力によって、プランジャ3に対して回転する。
エンジン停止時に、カムシャフト(図示せず)の停止位置によってチェーンの張力が大きくなる場合があるが、この場合、チェーンが振動しないので、プランジャ3の雌ねじ10の圧力側フランク13がスクリュロッド12の雄ねじ11の圧力側フランク13で受け止められ、プランジャ3の位置が固定される。そのため、エンジンを再始動するときに、チェーンの弛みを生じにくく、円滑なエンジン始動が可能である。
このチェーンテンショナ1は、二つ割りナット9の各分割体9a,9bを塑性加工や粉末冶金加工で成形し、その成形と同時に二つ割りナット9の内周の雌ねじ10も成形することができるので、二つ割りナット9の内周のタップ加工が不要であり、製造コストが低い。
また、このチェーンテンショナ1は、雌ねじ10が軸心に対して対称形状なので、二つ割りナット9の分割体9a,9bを互いに同一形状とすることができる。そのため、製造コストがより低い。
上記実施形態では、二つ割りナット9の外周のテーパ角度を5度以下とし、その楔作用によって二つ割りナット9をプランジャ本体8に固定しているが、図4に示すように、二つ割りナット9の外周のテーパ角度を5度以上とし、その二つ割りナット9をプランジャ本体8に押し込む方向に付勢するアシストスプリング20をシリンダ2内に組み込んでもよい。このようにすると、アシストスプリング20の付勢力によって二つ割りナット9をプランジャ本体8に固定することができる。また、図5に示すように、二つ割りナット9の外周を外径が一定のストレート形状とし、その二つ割りナット9をプランジャ本体8に圧入して固定してもよい。
また、上記実施形態では、二つ割りナット9の内周の雌ねじ10を、二つ割りナット9の全周にわたって形成しているが、二つ割りナット9の雌ねじ10は、図6,7に示すように、二つ割りナット9の周長よりも短い長さに形成してもよい。このようにすると、二つ割りナット9の各分割体9a,9bの加工がより容易であり、製造コストをより抑えることが可能となる。
1 チェーンテンショナ
2 シリンダ
3 プランジャ
8 プランジャ本体
9 二つ割りナット
10 雌ねじ
11 雄ねじ
12 スクリュロッド
15 リターンスプリング
20 アシストスプリング
2 シリンダ
3 プランジャ
8 プランジャ本体
9 二つ割りナット
10 雌ねじ
11 雄ねじ
12 スクリュロッド
15 リターンスプリング
20 アシストスプリング
Claims (7)
- 一端が開口した有底筒状のシリンダ(2)内にプランジャ(3)を軸方向に摺動可能に挿入し、前記プランジャ(3)をシリンダ(2)内への挿入端が開口した有底筒状とし、そのプランジャ(3)の内周に雌ねじ(10)を設け、その雌ねじ(10)にねじ係合する雄ねじ(11)を外周に有するスクリュロッド(12)を前記シリンダ(2)内に設け、前記プランジャ(3)とスクリュロッド(12)の間に組み込んだリターンスプリング(15)で前記プランジャ(3)をシリンダ(2)から突出する方向に付勢し、そのプランジャ(3)でチェーンを押圧するようにしたチェーンテンショナ(1)において、前記プランジャ(3)を、シリンダ(2)内への挿入端が開口した有底筒状のプランジャ本体(8)と、そのプランジャ本体(8)内に嵌め込まれた二つ割りナット(9)とで構成したことを特徴とするチェーンテンショナ。
- 前記二つ割りナット(9)を、塑性加工または粉末冶金加工によって成形した請求項1に記載のチェーンテンショナ。
- 前記雌ねじ(10)が二条ねじである請求項1または2に記載のチェーンテンショナ。
- 前記二つ割りナット(9)の外周を、プランジャ本体(8)への挿入側を小径とする5度以下のテーパ形状とした請求項1から3のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
- 前記二つ割りナット(9)の外周を外径が一定のストレート形状とし、その二つ割りナット(9)を前記プランジャ本体(8)に圧入して固定した請求項1から3のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
- 前記二つ割りナット(9)の外周を、プランジャ本体(8)への挿入側を小径とする5度以上のテーパ形状とし、その二つ割りナット(9)を前記プランジャ本体(8)に押し込む方向に付勢するアシストスプリング(20)を前記シリンダ(2)内に組み込んだ請求項1から3のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
- 前記二つ割りナット(9)の雌ねじ(10)のねじ山を二つ割りナット(9)の周長よりも短い長さに形成した請求項1から6のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
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