JP2009275881A - チェーンテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】プランジャを押し込み状態に保持することができると共に、ハウジングの小型、軽量化を図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】筒状のハウジング１内にプランジャ３と、そのプランジャ３を外方に向けて押圧するリターンスプリング７とを組込む。ハウジング１の開口端部の内周に深溝部１２ａと浅溝部１２ｂとを有する段付きのセット溝１２を設け、そのセット溝１２内に、周方向の一部が切り離されて径方向に弾性変形可能なセットリング１３を縮径させた状態で組込み、そのセットリング１３の切り離し端に形成された縮径操作用の一対の摘み１３ａをハウジング１の開口端部に形成された切欠部１４内に配置し、浅溝部１２ｂの溝底面に弾性接触するセットリング１３をプランジャ３の先端部外周に形成された係合溝１５に係合させてプランジャ３を押し込み状態に保持し、チェーンテンショナの組み込みの容易化、小型化を図る。
【選択図】図１

Description

この発明は、カム軸駆動用の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。

クランク軸の回転をタイミングベルトやタイミングチェーン（以下、総称して単にチェーンという）を介してカム軸に伝達する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。

上記チェーンテンショナとして、ハウジングに形成されたシリンダ室内にプランジャと、そのプランジャを外方に向けて押圧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設け、その給油通路のオイル出口部に圧力室内のオイルが給油通路側に逆流するのを防止するチェックバルブを設け、上記給油通路から圧力室内に供給されるオイルによってチェーンから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ものが従来から知られている。

上記のようなチェーンテンショナにおいては、リターンスプリングの押圧によってプランジャが常に外方に向けて付勢されているため、組付けに際しては、プランジャを押し込み、その押し込み状態を保持してハウジングを固定する必要が生じ、組付けに非常に手間がかかるという不都合がある。

特に、エンジンカバーに形成されたテンショナ取付孔にハウジングを挿入して、そのハウジングをエンジンカバーにボルト止めする外装式のチェーンテンショナにおいては、プランジャを押込み状態に保持することが困難であり、チェーンテンショナの取り付けは極めて困難である。

そのような不都合を解消するため、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、周方向の一部が切り離されて径方向に弾性変形可能なセットリングを縮径させた状態で組込み、上記浅溝部の溝底面に弾性接触するセットリングを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てプランジャを押し込み状態に保持するようにしている。

上記のようなチェーンテンショナにおいては、セットリングによってプランジャを押込み状態（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が容易であり、しかも、チェーンテンショナの取付け後、エンジンをクランキングさせると、緊張するチェーンによりプランジャが押し込まれて、セットリングと係合溝の係合が自動的に解除されるため、初期セットの解除のし忘れがないという特徴を有する。

特開２００７−３２６８５号公報

ところで、上記特許文献１に記載されたチェーンテンショナにおいては、セットリングの切り離し端に形成された縮径操作用の一対の摘みが径方向外方に向き、
各摘みの先端がハウジングの外周面から外方に位置すると、エンジンカバーに形成されたテンショナ取付孔に対してハウジングを着脱することができなくなるため、ハウジングを厚肉として、一対の摘みをハウジングの外周面内に収める必要がある。

このため、ハウジングの外径が大きくなり、また、重量も重くなり、その小型、軽量化を図る上において改善すべき点が残されている。

この発明の課題は、プランジャを押し込み状態に保持することができると共に、ハウジングの小型、軽量化を図ることができるようにした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、閉塞端を一端に有し、他端が開口する筒状のハウジング内に、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押圧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設け、その給油通路のオイル出口部に、圧力室内のオイルが給油通路側に逆流するのを防止するチェックバルブを設け、前記ハウジング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、浅溝部がハウジングの開口端側に位置するよう設け、そのセット溝内に、周方向の一部が切り離されて径方向に弾性変形可能なセットリングを縮径させた状態で組込み、そのセットリングの切り離し端に形成された縮径操作用の一対の摘みをハウジングの開口端部に形成された切欠部内に配置し、前記浅溝部の溝底面に弾性接触するセットリングを前記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てプランジャを押し込み状態に保持するようにしたチェーンテンショナにおいて、前記セットリングに形成された縮径操作用の摘みを、そのセットリングの軸中心線と直交する仮想平面に対して交差方向に延びる向きとした構成を採用したのである。

ここで、一対の摘みの形状は、円形、雫形、円弧形、コの字形、Ｖの字形、ストレート形、斜め上向きのストレート形のいずれでもよい。いずれの形状を採用しても、穴用止め輪取外し工具を用いることによって、ハウジングの外周囲からセットリングを容易に縮径させることができる。

上記のように、この発明に係るチェーンテンショナにおいては、セットリングに形成された縮径操作用の摘みを、そのセットリングの軸中心線と直交する仮想平面に対して交差方向に延びる向きとしたことにより、一対の摘みが径方向外方に向くセットリングに比較して、ハウジングの肉厚を薄くすることができ、ハウジングの小型、軽量化を図ることができる。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、ハウジング１は、一端が閉塞し、他端が開口する円筒状をなし、その外周の一端部には、エンジンカバーに対する取付け用のフランジ２が設けられている。

ハウジング１の内部にはプランジャ３が摺動自在に組み込まれている。プランジャ３には、その後端面で開口するスプリング収容孔４と、そのスプリング収容孔４の閉塞端にバルブ組込み孔５と、そのバルブ組込み孔５を外部に連通させる圧力逃し孔６とが形成され、上記スプリング収容孔４の閉塞端とハウジング１の閉塞端間にリターンスプリング７が組込まれ、そのリターンスプリング７によってプランジャ３は外方に向けて付勢されている。

ハウジング１の閉塞端部には、プランジャ３の背部に設けられた圧力室８に連通する給油通路９が形成され、その給油通路９にチェックバルブ１０が設けられている。チェックバルブ１０は圧力室８内の圧力が給油通路９に供給されるオイルの供給圧より高くなると給油通路９を閉じ、オイルが給油通路９側に逆流するのを防止するようになっている。

プランジャ３に形成された前記バルブ組込み孔５にはリリーフバルブ１１が組込まれている。リリーフバルブ１１は圧力室８内の圧力が設定圧を超えると開放して、圧力室８内のオイルを圧力逃し孔６から外部に排出させるようになっている。

ハウジング１の開口端部の内周にはセット溝１２が形成されている。図５に示すように、セット溝１２は深溝部１２ａと浅溝部１２ｂを有する段付き溝から成り、上記浅溝部１２ｂがハウジング１の開口端側に配置されている。

セット溝１２には径方向に弾性変形可能なセットリング１３が組込まれている。図３に示すように、セットリング１３は一部が切り離され、その切り離し端には、縮径操作用の一対の摘み１３ａが設けられ、この一対の摘み１３ａを摘むことによってセットリング１３が縮径するようになっている。

セットリング１３は、縮径された状態でセット溝１２内に組込まれている。その組込み状態において、一対の摘み１３ａはハウジング１の開口端部に形成された切欠部１４内に収容されている。

図６は、上記セットリング１３がセット溝１２の深溝部１２ａ内にはまり込んで、その深溝部１２ａの溝底面に弾性接触する状態を示し、その状態において、セットリング１３の内径がプランジャ３の外径より大径となるよう深溝部１２ａの溝深さが設定されている。

また、図５は、セットリング１３がセット溝１２の浅溝部１２ｂにはまり込んで、その浅溝部１２ｂの溝底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１３の内径がプランジャ３の外径より小径となるよう浅溝部１２ｂの溝深さが設定されている。

ここで、セットリング１３の一対の摘み１３ａは、図３に示すように、円形とされ、上記セットリング１３の軸中心線と直交する仮想平面に対して交差する方向の向きとされている。

図５に示すように、プランジャ３の先端部外周にはセットリング１３が係合可能な係合溝１５が形成され、その係合溝１５とセット溝１２の浅溝部１２ｂに跨ってセットリング１３が係合することにより、プランジャ３は外方に向けて移動するのが防止されるようになっている。

図１に示すように、ハウジング１とプランジャ３の相互間には、プランジャ３に押し込み力が負荷された際に、そのプランジャ３がハウジング１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２０が設けられている。

後退動規制手段２０は、セット溝１２からハウジング１の閉塞端側に少し片寄った位置にリング収容溝２１を形成し、そのリング収容溝２１内にレジスタリング２２を収容し、プランジャ３の外周には上記レジスタリング２２で締付けられる複数の円周溝２３をプランジャ軸方向に等間隔に形成し、各円周溝２３の内周にプランジャ３の先端に向けて小径となるテーパ面２４と、そのテーパ面２４の小径端から外側方に向く係合面２５とを設けている。

ここで、レジスタリング２２は、図４に示すように、互に交差する切り離し端部を有し、その切り離し端のそれぞれに、軸方向に向く一対の操作片２２ａが折り曲げによって形成されている。この一対の操作片２２ａはハウジング１の先端部に設けられた切欠き２６内に臨み、その一対の操作片２２ａを摘むことによってレジスタリング２２が拡径するようになっている。

上記の構成から成る後退動規制手段２０において、リターンスプリング７の押圧によってプランジャ３が外方に向けて移動（前進）すると、テーパ面２４がレジスタリング２２を拡径させるようになっている。このため、プランジャ３はレジスタリング２２により移動を阻害されることなく前進する。

一方、プランジャ３に押し込み力が負荷されると、係合面２５がレジスタリング２２に係合し、そのレジスタリング２２がリング収容溝２１の後側のストッパ面２１ａに係合する位置までプランジャ３は後退して停止状態に保持されるようになっている。

プランジャ３の外周には、軸方向に並ぶ複数の円周溝２３からプランジャ後端側に片寄った位置に抜け止め溝２７が形成されている。抜け止め溝２７は、レジスタリング２２に対する係合によってプランジャ３を抜け止めするようになっており、その抜け止め溝２７のプランジャ先端側の側面はテーパ面２７ａとされている。このテーパ面２７ａは、抜け止め溝２７がレジスタリング２２に係合するプランジャ３の抜け止め状態でプランジャ３を押し込んだ際、ストッパ面２１ａに当接して停止するレジスタリング２２を拡径させるようになっている。

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成り、カム軸駆動用チェーン伝動装置に対する組付けに際しては、プランジャ３を押し込み状態に保持して組付けを行なうようにする。

プランジャ３の押し込み状態の保持に際しては、まず、セット溝１２の深溝部１２ａにセットリング１３を位置させ、そのセットリング１３が深溝部１２ａの溝底面に弾性接触する状態でプランジャ３を押し込み、そのプランジャ３に形成された係合溝１５がセットリング１３と対向する位置までプランジャ３を押し込んだのち、一対の摘み１３ａを穴用止め輪取外し工具で摘んでセットリング１３を縮径させ、そのセットリング１３が係合溝１５に嵌る状態でプランジャ３の押し込みを解除し、リターンスプリング７の押圧力によりプランジャ３を外方向に移動させる。

プランジャ３がリターンスプリング７の押圧によって外方に移動すると、図５に示すように、セットリング１３がセット溝１２の浅溝部１２ｂにはまり、セットリング１３は浅溝部１２ｂの側面と係合溝１５のプランジャ後端側の側面とで挾持される。その挾持によってプランジャ３は押し込み状態に保持される。その押し込み状態の保持後において、一対の摘み１３ａの摘みを解除してチェーンテンショナの組付けを行なう。

上記のように、係合溝１５に嵌合させたセットリング１３をセット溝１２の浅溝部１２ｂに嵌合させることによってプランジャ３を押し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組付けに際して、プランジャ３を人手によって押し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きわめて容易に組付けることができる。

ここで、チェーンテンショナは、図では省略したが、エンジンカバー（チェーンカバー）の外側からそのエンジンカバーに形成されたテンショナ取付孔にハウジング１を挿入して、フランジ２をエンジンカバーにボルト止めし、カム軸駆動用チェーンの弛み側チェーンに接触させた揺動可能なチェーンガイドにプランジャ３が対向する組付けとする。

そのチェーンテンショナの組付け後、エンジンをクランキングさせることで、チェーンテンショナが組付けされた側のチェーンスパンを緊張させ、あるいは、エンジンのクランク軸を逆転させて、通常運転時に弛み側とされるチェーンを張り側とさせると、そのチェーンからチェーンガイドを介してプランジャ３に図６に矢印で示す押し込み力が負荷される。

プランジャ３に対する押し込み力の負荷により、プランジャ３は後退し、係合溝１５がセット溝１２の深溝部１２ａに対向すると、セットリング１３は自己の復元弾性により拡径して、図７に示すように、深溝部１２ａにはまり込み、セットリング１３と係合溝１５の係合が解除される。

係合解除後にチェーンに弛みが生じると、リターンスプリング７の押圧力によりプランジャ３が前進し、チェーンガイドを介してチェーンに調整力が負荷され、チェーンテンショナは張力調整状態とされる。

このように、チェーンテンショナの組付け後、クランク軸を回転してチェーンを移動させると、チェーンからプランジャ３に押し込み力が負荷されてプランジャ３はセットリング１３による保持が自動的に解除されるため、プランジャ３の保持を解除するための特別な操作を不要とすることができ、チェーンテンショナの組付け性の向上を図ることができる。

上記のようなチェーンテンショナの組付け後、給油通路９から圧力室８内にオイルを供給して圧力室８内をオイルで満たし、そのオイルによってチェーンからプランジャ３に負荷される押し込み力を緩衝する。

上記押し込み力がリターンスプリング７のばね力より大きい場合、レジスタリング２２がリング収容溝２１のストッパ面２１ａに当接し、そのレジスタリング２２に対する係合面２５の係合によってプランジャ３の後退動が阻止される。

このため、エンジンの停止時、カムの停止位置の関係によってチェーンが緊張状態に保持されても、プランジャ３はレジスタリング２２と係合面２５の係合によって後退動するのが防止されるため、チェーンは緊張状態に保持される。したがって、エンジンの再始動時にチェーンに大幅な弛みが生じるのが防止され、チェーンのバタツキや歯飛びが生じるという不都合の発生を防止することができる。

また、チェーンの張力調整状態において、チェーンに弛みが生じると、リターンスプリング７の押圧力によりプランジャ３が外方向に移動してチェーンの弛みを吸収する。

プランジャ３が外方向に移動するとき、円周溝２３のテーパ面２４がレジスタリング２２を拡径させるため、プランジャ３は外方向にスムーズに移動する。

プランジャ３の外方向への移動量が大きくなると、次の円周溝２３がレジスタリング２２に対向し、その円周溝２３がレジスタリング２２で締付けられる。

エンジン周りのメンテナンスによりチェーンが取外しされると、リターンスプリング７の押圧力によりプランジャ３が外方向に移動する。抜け止め溝２７がレジスタリング２２と対向する位置までプランジャ３が移動すると、レジスタリング２２が自己の弾性により縮径して、図８に示すように、抜け止め溝２７に係合し、その係合によってプランジャ３は抜け止めされる。

このため、プランジャ３やリターンスプリング７がハウジング１から脱落するという不都合の発生はない。

プランジャ３の抜け止め状態において、そのプランジャ３を押し込むと、テーパ面２７ａがレジスタリング２２を押圧して拡径させるため、プランジャ３が後退し、チェーンテンショナを張力調整状態に簡単に戻すことができる。

実施の形態で示すチェーンテンショナにおいては、図３に示すように、セットリング１３に形成された縮径操作用の摘み１３ａを、そのセットリング１３の軸中心線と直交する仮想平面に対して交差方向に延びる向きとしているため、一対の摘みが径方向外方に向くセットリングに比較して、ハウジング１の肉厚を薄くすることができ、ハウジング１の小型、軽量化を図ることができる。

図３では、摘み１３ａとして円形のものを示したが、摘み１３ａの形状はこれに限定されず、図９乃至図１４に示す形状を採ることができる。図９においては雫形とし、図１０においては円弧形としている。また、図１１においてはコの字形とし、図１２ではＶの字形としている。さらに、図１３（ａ）、（ｂ）においてはストレート形とし、図１４（ｃ）、（ｄ）においては斜め上向きのストレート形としている。いずれの形状を採用しても、穴用止め輪取外し工具を用いることによって、ハウジング１の外周囲からセットリング１３を容易に縮径させることができる。

図１５は、この発明に係るチェーンテンショナの他の実施形態を示す。この実施形態で示すチェーンテンショナと図１に示すチェーンテンショナとは、プランジャ３の後退動を規制する後退動規制手段２０の構成が相違している。また、リターンスプリング７の押圧力をプランジャ３の後端面に負荷している点でも相違している。

このため、図１に示すチェーンテンショナと同一の部品には同一の符号を付して説明を省略する。

図１５に示す後退動規制手段２０は、プランジャ３にその後端面で開口するロッド挿入孔３１を形成し、そのロッド挿入孔３１の開口端部の内周に雌ねじ３２を設け、この雌ねじ３２にスクリュロッド３３の外周に形成された雄ねじ３４をねじ係合し、上記雌ねじ３２と雄ねじ３４のねじ山を、プランジャ３に負荷される押し込み力を受ける圧力側フランク３５のフランク角が遊び側フランク３６のフランク角より大きい鋸歯状とし、その鋸歯状ねじ山に、プランジャ３とスクリュロッド３３間に組込まれたスプリング３７の押圧によってプランジャ３とスクリュロッド３３とが相対的に回転して伸長する方向に移動するリード角を設けている。

上記の構成から成る後退動規制手段２０において、チェーンが緊張してプランジャ３が押し込まれると、プランジャ３が雌ねじ３２と雄ねじ３４間のねじ隙間をつめるまで後退する。そのプランジャ３に負荷される押し込み力がリターンスプリング７およびスプリング３７のばね力の総和を超える大きさであると、スクリュロッド３３が回転し、上記押し込み力とばね力の総和とが釣り合う位置までプランジャ３が後退する。

エンジンを停止し、カムの停止位置の関係により、チェーンが緊張状態に保持され、そのチェーンからプランジャ３に押し込み力が負荷されると、上記押し込み力は静荷重であるため、上記押し込み力は雌ねじ３２と雄ねじ３４の圧力側フランク３５で受けられ、プランジャ３は後退しない。このため、チェーンは緊張状態に保持され、エンジンが再始動されてもチェーンに大幅な弛みが生じるのが防止される。

この発明に係るチェーンテンショナの実施の形態を示す断面図 図１のII−II線に沿った断面図 図２の左側面図 図２の右側面図 図１のセットリングの組み込み部を拡大して示す断面図 プランジャの保持解除の初期状態を示す断面図 プランジャの保持解除状態を示す断面図 プランジャの抜止め状態を示す断面図 セットリングの他の例を示す側面図 セットリングの他の例を示す側面図 セットリングの他の例を示す側面図 セットリングの他の例を示す側面図 （ａ）は、セットリングの他の例を示す側面図、（ｂ）は、（ａ）の断面図 （ｃ）は、セットリングのさらに他の例を示す側面図、（ｄ）は、（ｃ）の断面図 この発明に係るチェーンテンショナの他の実施の形態を示す断面図

符号の説明

１ ハウジング
３ プランジャ
７ リターンスプリング
８ 圧力室
９ 給油通路
１０ チェックバルブ
１２ セット溝
１２ａ 深溝部
１２ｂ 浅溝部
１３ セットリング
１３ａ 摘み
１４ 切欠部
１５ 係合溝

Claims (8)

1. 閉塞端を一端に有し、他端が開口する筒状のハウジング内に、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押圧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設け、その給油通路のオイル出口部に、圧力室内のオイルが給油通路側に逆流するのを防止するチェックバルブを設け、前記ハウジング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、浅溝部がハウジングの開口端側に位置するよう設け、そのセット溝内に、周方向の一部が切り離されて径方向に弾性変形可能なセットリングを縮径させた状態で組込み、そのセットリングの切り離し端に形成された縮径操作用の一対の摘みをハウジングの開口端部に形成された切欠部内に配置し、前記浅溝部の溝底面に弾性接触するセットリングを前記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てプランジャを押し込み状態に保持するようにしたチェーンテンショナにおいて、
   前記セットリングに形成された縮径操作用の摘みを、そのセットリングの軸中心線と直交する仮想平面に対して交差方向に延びる向きとしたことを特徴とするチェーンテンショナ。
2. 前記一対の摘みが、円形とされた請求項１に記載のチェーンテンショナ。
3. 前記一対の摘みが、雫形とされた請求項１に記載のチェーンテンショナ。
4. 前記一対の摘みが、円弧形とされた請求項１に記載のチェーンテンショナ。
5. 前記一対の摘みが、コの字形とされた請求項１に記載のチェーンテンショナ。
6. 前記一対の摘みが、Ｖの字形とされた請求項１に記載のチェーンテンショナ。
7. 前記一対の摘みが、ストレート形とされた請求項１に記載のチェーンテンショナ。
8. 前記一対の摘みが、斜め上向きのストレート形とされた請求項１に記載のチェーンテンショナ。

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