JP2009275756A - チェーンテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】高周波・高負荷領域にて充分な油圧ダンパ力が得られるようにしたリリーフバルブ付きの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１１のシリンダ室１２内にプランジャ１３と、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１４とを組込む。ハウジングにはプランジャの背部に形成された圧力室１５に連通する給油通路１６を設ける。プランジャに圧力室と外部を連通する排油通路１８を形成し、排油通路の一部に形成されたバルブ収容孔１９ａ内に、圧力室内の圧力が設定圧力を超えたときに開放するリリーフバルブ２１を組込む。圧力室からリリーフバルブに至る入口側排油通路の一部またはリリーフバルブから外部に至る出口側排油通路の一部にオリフィス２７を設け、リリーフバルブの開放時に、圧力室内のオイルが外部に急激に流出するのを防止して、高周波・高負荷領域にて充分な油圧ダンパ力が得られるようにする。
【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、ハウジングに形成されたシリンダ室内にプランジャと、その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とを組込み、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エンジン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ている。

また、プランジャに、その後端からリターンスプリングの端部を収容可能とするばね収容凹部と、バルブ収容凹部と、プランジャの先端部表面で開口してそのバルブ収容凹部と外部とを連通する排油通路とを設け、上記バルブ収容凹部内にリリーフバルブを組込み、圧力室内の圧力がリリーフバルブの設定圧力を超えた際に、リリーフバルブを開放して、圧力室内の圧力を外部に逃がすようにしている。

上記チェーンテンショナにおいては、リリーフバルブによって圧力室内の圧力が異常に上昇するのを防止することができるため、チェーンが過張力になるのを防止することができるという特徴を有している。

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、リリーフバルブの開放時に圧力室のオイルが急激に外部に排出され、高周波・高負荷領域にて充分な油圧ダンパ力を得ることができず、改良すべき点が残されていた。

この発明の課題は、高周波・高負荷領域にて充分な油圧ダンパ力が得られるようにしたリリーフバルブ付きの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、そのプランジャに外方向への突出性を付与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、その給油通路の油出口部にチェックバルブを設け、前記プランジャには、圧力室と対向する後端面および先端部の表面で開口して圧力室と外部を連通する排油通路を形成し、その排油通路の一部に形成されたバルブ収容孔内に、圧力室内の圧力が設定圧力を超えたとき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リリーフバルブを組込んだチェーンテンショナにおいて、前記圧力室からリリーフバルブに至る入口側排油通路の一部またはリリーフバルブから外部に至る出口側排油通路の一部にオリフィスを設けた構成を採用したのである。

ここで、リリーフバルブは、バルブ収容孔の開口端部に圧入されるバルブシートと、そのバルブシートに形成された弁孔をバルブ収容孔内から開閉する弁体と、その弁体を弁孔に向けて付勢するバルブスプリングからなるものであってもよい。

リリーフバルブとして、閉塞端を有し、その閉塞端に通油孔が形成されたバルブスリーブと、そのバルブスリーブの開口端に取付けられたバルブシートと、そのバルブシートに形成された弁孔をバルブスリーブ内部から開閉する弁体と、その弁体を弁孔に向けて付勢するバルブスプリングとからなるユニット化されたものを用いると、組込みの容易化を図ることができる。

上記のようなユニット化されたリリーフバルブを採用する場合は、バルブ収容孔の開口端部内にキャップ状のリテナを圧入してリリーフバルブを抜止めし、そのリテナの端板にバルブスリーブの内部と連通するオイル流通孔を形成しておくようにする。

この場合、リテナを鋼板のプレス成形品とすると、コストの安いリテナを得ることができる。そのリテナの端板に形成されたオイル流通孔をオリフィスとし、あるいは、バルブスリーブの閉塞端に形成された通油孔をオリフィスとすると、排油通路にオリフィスを形成する場合に比較して加工が容易である。

ここで、オリフィスの孔径が０．４ｍｍ未満であると、加工が困難となり、また、１．５ｍｍを超えると、リリーフバルブの開放時におけるオイルの排出量が多くなって、充分な油圧ダンパ力を得ることができなくなる。このため、オリフィスの孔径は、０．４〜１．５ｍｍの範囲とするのが好ましい。

上記のように、この発明においては、圧力室からリリーフバルブに至る入口側排油通路の一部またはリリーフバルブから外部に至る出口側排油通路の一部にオリフィスを設けたことによって、リリーフバルブの開放時に圧力室から排油通路に流れるオイルはオリフィスを流通する際に流量が制限されることになる。このため、圧力室内のオイルが急激に外部に排出されることがなくなり、高周波・高負荷領域にて充分な油圧ダンパ力を得ることができる。

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Ａ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、排油通路１８が形成されている。排油通路１８は、プランジャ１３の後端から軸方向に延び、プランジャ１３の先端に至るに従って小径となる段付き孔１９と、プランジャ１３の先端部外周からその段付き孔１９に貫通する半径方向孔２０とからなり、その排油通路１８を介して圧力室１５と外部は連通している。

段付き孔１９の長さ方向の中間孔部は、バルブ収容孔１９ａとされ、そのバルブ収容孔１９ａ内にリリーフバルブ２１が組込まれている。

図３に示すように、リリーフバルブ２１は、閉塞端を有するバルブスリーブ２２と、そのバルブスリーブ２２の開口端部内に圧入されたバルブシート２３と、そのバルブシート２３に形成された弁孔２４をバルブスリーブ２２内から開閉する球形の弁体２５と、その弁体２５を弁孔２４に向けて付勢するバルブスプリング２６とからなり、上記バルブスリーブ２２の閉塞端にはその内部と排油通路１８を連通する通油孔２７が形成されている。

上記のリリーフバルブ２１は、バルブスリーブ２２の閉塞端を先にしてプランジャ１３の後端からバルブ収容孔１９ａ内に嵌合され、上記バルブ収容孔１９ａの開口端部内に圧入されたリテナ２８によってプランジャ１３の後端側に抜け出るのが防止されている。

リテナ２８は、端板２８ａの外周に円筒部２８ｂを設けたキャップ状をなし、上記端板２８ａにはバルブシート２３の弁孔２４に連通するオイル流通孔２９が形成されている。ここで、オイル流通孔２９はオリフィスからなり、そのオリフィスの孔径は、０．４〜１．５ｍｍの範囲とされている。

図２に示すように、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戻るのを防止する戻り止め手段３０が設けられている。

戻り止め手段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戻り止め手段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１８を開放し、圧力室１５内のオイルは上記排油通路１８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。

ここで、圧力室１５内のオイルが排油通路１８を流れて外部に流出するとき、
オイルはリテナ２８の端板２８ａに形成されたオイル流通孔２９を流動して外部に流出し、そのオイル流通孔２９はオリフィスからなっているため、そのオリフィスを流通する際に流量が制限されることになる。このため、多量のオイルが外部に排出されることがなくなり、圧力室１５内のオイルが急激に減少するというようなことはない。このため、高周波・高負荷領域においても充分な油圧ダンパ力を得ることができる。

図３では、圧力室１５からリリーフバルブ２１に至る入口側排油通路にリリーフバルブ２１を抜止めするリテナ２８を組込み、そのリテナ２８の端板２８ａに形成されたオイル流通孔２９をオリフィスとしたが、図４に示すように、リリーフバルブ２１から外部に至る出口側排油通路の一部にオリフィス４０を形成し、そのオリフィス４０により外部へのオイル排出量を制限して、圧力室１５内のオイルの急激な減少を避けるようにしてもよい。

また、図５に示すように、バルブスリーブ２２の閉塞端に形成された通油孔２７をオリフィスとして、外部へのオイル排出量を制限するようにしてもよい。

図６は、プランジャ１３に形成された排油通路１８の他の例を示す。この例に
おける排油通路１８は、プランジャ１３の後端面から軸方向に延びてリターンスプリング１４の端部を収容するスプリング収容孔４１と、プランジャ１３の先端面から軸方向に延びるバルブ収容孔４２と、その両孔４１、４２間の隔壁４３に形成された軸方向の貫通孔４４と、プランジャ１３の先端部外周からバルブ収容孔４２に至る半径方向孔４５とからなり、上記バルブ収容孔４２に図３に示すリリーフバルブ２１を組込み、かつ、バルブ収容孔４２の開口端部内にリテナ２８を圧入してリリーフバルブ２１がプランジャ１３の先端側に抜け出るのを防止している。

上記の構成からなる排油通路１８においては、貫通孔４４をオリフィスとして、リリーフバルブ２１の開放時に圧力室１５内のオイルが外部に急激に流出するのを防止している。

図６では、貫通孔４４をオリフィスとしたが、図７に示すように、バルブスリーブ２２の閉塞端に形成された通油孔２７をオリフィスとしてもよく、あるいは、図８に示すように、リテナ２８の端板２８ａに形成されたオイル流通孔２９をオリフィスとしてもよい。

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のリリーフバルブの組込み部を拡大して示す断面図 排油通路の他の例を示す断面図 排油通路のさらに他の例を示す断面図 プランジャに形成される排油通路の他の例を示す断面図 排油通路の他の例を示す断面図 排油通路のさらに他の例を示す断面図

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
１７ チェックバルブ
１８ 排油通路
２１ リリーフバルブ
２２ バルブスリーブ
２３ バルブシート
２４ 弁孔
２５ 弁体
２６ バルブスプリング
２７ 通油孔（オリフィス）
２８ リテナ
２８ａ 端板
２９ オイル流通孔
４０ オリフィス
４４ 貫通孔（オリフィス）

Claims (6)

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、そのプランジャに外方向への突出性を付与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、その給油通路の油出口部にチェックバルブを設け、前記プランジャには、圧力室と対向する後端面および先端部の表面で開口して圧力室と外部を連通する排油通路を形成し、その排油通路の一部に形成されたバルブ収容孔内に、圧力室内の圧力が設定圧力を超えたとき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リリーフバルブを組込んだチェーンテンショナにおいて、
   前記圧力室からリリーフバルブに至る入口側排油通路の一部またはリリーフバルブから外部に至る出口側排油通路の一部にオリフィスを設けたことを特徴とするチェーンテンショナ。
2. 前記リリーフバルブが、閉塞端を有し、その閉塞端に通油孔が形成されたバルブスリーブと、そのバルブスリーブの開口端に取付けられたバルブシートと、そのバルブシートに形成された弁孔をバルブスリーブ内部から開閉する弁体と、その弁体を弁孔に向けて付勢するバルブスプリングとからなり、そのリリーフバルブをバルブ収容孔の開口端部内に圧入するキャップ状のリテナで抜止めし、そのリテナの端板にバルブスリーブの内部と連通するオイル流通孔を形成した請求項１に記載のチェーンテンショナ。
3. 前記リテナが、鋼板のプレス成形品からなる請求項２に記載のチェーンテンショナ。
4. 前記オイル流通孔が、オリフィスからなる請求項２又は３に記載のチェーンテンショナ。
5. 前記通油孔が、オリフィスからなる請求項２又は３に記載のチェーンテンショナ。
6. 前記オリフィスの孔径が、０．４〜１．５ｍｍの範囲とされた請求項１乃至５のいずれかの項に記載のチェーンテンショナ。

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