JP2011058589A - オートテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】プランジャの加工コストが低いノーバック機構を有するオートテンショナを提供する。
【解決手段】シリンダ９と、そのシリンダ９内に挿入されたプランジャ１０と、そのプランジャ１０を付勢するリターンスプリング１１とを有し、プランジャ１０の軸方向移動によってチェーン６の張力変動を吸収するオートテンショナ１において、シリンダ９の内周にテーパ面３６を設け、そのテーパ面３６と径方向に対向する円筒面３７をプランジャ１０の外周に設け、プランジャ１０がシリンダ９内に押し込まれる方向に移動したときにテーパ面３６と円筒面３７の間に楔係合するＯリング３９を円筒面３７に装着し、プランジャ１０がシリンダ９から突出する方向に移動したときにＯリング３９を受け止めるオイルシール１６をシリンダ９に設ける。
【選択図】図２

Description

この発明は、主として自動車エンジンのカムシャフトを駆動するチェーンや歯付きベルトの張力保持に用いられるオート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チェーン又は歯付きベルト（以下、チェーンを例に挙げて説明する）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介してチェーンを押圧するオート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オートテンショナとして、一端が開放し、他端が閉じたシリンダと、そのシリンダ内に軸方向に摺動可能に挿入されたプランジャと、そのプランジャをシリンダから突出する方向に付勢するリターンスプリングとを有するものが知られている（特許文献１〜３）。

また、これらのオートテンショナは、シリンダとプランジャとで囲まれた圧力室内に作動油を導入する給油通路が設けられ、その給油通路の圧力室側の端部に、給油通路側から圧力室側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブが設けられ、前記プランジャとシリンダの摺動面間に、前記圧力室内の作動油をシリンダの外側にリークさせるリーク隙間が設けられている。

これらのオートテンショナは、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、圧力室内の作動油が、プランジャとシリンダの摺動面間のリーク隙間を通って流出し、その作動油の粘性抵抗によってダンパ作用が生じるので、プランジャはゆっくりと移動する。

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。このとき、オイルポンプから供給される作動油が、給油通路を通って圧力室に流入するので、プランジャは速やかに移動する。

ここで、エンジンが停止したときに、カムシャフト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。このとき、チェーンの張力に応じてプランジャが押し込み方向に大きく移動すると、エンジンを始動するときにチェーンが大きく弛み、チェーンの歯飛びが生じるおそれがある。

そこで、特許文献１〜３のオートテンショナは、エンジンが停止したときに、プランジャの押し込み方向への移動を制限するノーバック機構を設けている。

すなわち、特許文献１のオートテンショナにおいては、前記プランジャの外周に軸方向に延びるラックを形成し、このラックに係合するラチェット爪をシリンダの開放端に設け、前記ラックとラチェット爪の係合によりプランジャの押し込み方向への移動を制限している。

また、特許文献２のオートテンショナにおいては、前記プランジャをシリンダ内への挿入端が開口する有底筒状に形成し、そのプランジャの内周に雌ねじを形成し、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組み込んでいる。このオートテンショナは、エンジン作動中は、チェーンの振動に伴う雄ねじと雌ねじの間の滑りが累積してプランジャの軸方向移動を許容するが、エンジン停止時は、雄ねじと雌ねじの摩擦によりプランジャの押し込み方向への移動を制限する。

また、特許文献３のオートテンショナにおいては、前記プランジャの外周を弾性的に締め付けるレジスタリングを前記シリンダの内周に形成した収容溝内に収容し、前記レジスタリングが係合する円周溝を前記プランジャの外周に多数形成している。この各円周溝の内面は、プランジャのシリンダ内への挿入端側の溝縁から溝底に向かって次第に小径となるテーパ面と、溝底からプランジャのシリンダからの突出端側の溝縁に向かって急激に立ち上がる係合面とからなり、この係合面がレジスタリングと係合してプランジャの押し込み方向の移動を制限するようになっている。

特開２０００−３３７４６０号公報 特開２００９−１１５２２７号公報 特開２００９−１１５２２６号公報

しかし、特許文献１のノーバック機構は、プランジャの外周にラックを加工する必要がある。特許文献２のノーバック機構も、プランジャの内周に雌ねじを加工する必要がある。また、特許文献３のノーバック機構も、プランジャの外周に多数の円周溝を加工する必要がある。したがって、これらのノーバック機構を採用したオートテンショナは、プランジャの加工コストが高かった。

また、エンジンが停止したとき、オイルポンプも停止するので、給油通路から圧力室内への作動油の供給が停止する。このとき、特許文献１〜３に記載のオートテンショナは、圧力室内の作動油がリーク隙間を通って流出するので、圧力室内の作動油の油面が下がり、圧力室内に空気が入った状態となる。その状態で、エンジンを始動すると、圧力室内の空気が圧縮することによってプランジャが移動するので、その空気が圧力室から完全に排出されるまでの間、オートテンショナのダンパ作用が低下するという問題があった。

この発明が解決しようとする課題は、プランジャの加工コストが低いノーバック機構を有するオート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、前記シリンダの内周に、シリンダの閉塞端側から開放端側に向かって次第に拡径するテーパ面を設け、そのテーパ面と径方向に対向する円筒面を前記プランジャの外周に設け、前記プランジャがシリンダ内に押し込まれる方向に移動したときに前記テーパ面と円筒面の間に楔係合するリング部材を前記円筒面に装着し、前記プランジャがシリンダから突出する方向に移動したときに前記リング部材を受け止めるストッパを前記シリンダに設けた。

このようにすると、エンジンが停止したときに、カムシャフトの停止位置によってチェーンの張力が大きくなっても、リング部材がテーパ面と円筒面の間に楔係合し、その楔係合によってプランジャの押し込み方向への移動が制限される。そのため、エンジンを始動するときのチェーンの弛みを抑えて、チェーンの歯飛びを防止することができる。また、プランジャの外周の円筒面を利用して、その押し込み方向への移動を制限するので、プランジャの外周にラックや多数の円周溝を加工する必要がなく、プランジャの加工コストを低く抑えることができる。

前記リング部材としては、例えば、Ｏリングを使用することができる。この場合、Ｏリングは、Ｈｓ７０〜Ｈｓ９０の硬度のゴムからなるものを使用すると好ましい。Ｈｓ７０よりも硬度の高いゴムからなるものを使用すると、Ｏリングが楔係合した状態からプランジャが突出方向に移動したときに、Ｏリングの楔係合が円滑に解除されるので、エンジン始動時のプランジャの移動が円滑となる。また、Ｈｓ９０よりも硬度の低いゴムからなるものを使用すると、プランジャが押し込み方向に移動したときに、Ｏリングが円滑に楔係合する。

前記Ｏリングは、０〜０．２ｍｍの締め代をもって前記円筒面に嵌合させると好ましい。０ｍｍよりも大きい締め代をもってＯリングを嵌合させると、Ｏリングがプランジャの軸方向移動に確実に追従するので、Ｏリングが楔係合するのに要するプランジャの軸方向移動量を高精度に管理することが可能となる。また、０．２ｍｍよりも小さい締め代をもってＯリングを嵌合させると、Ｏリングと円筒面の間の摩擦抵抗が抑えられるので、Ｏリングがストッパで受け止められたときのプランジャの突出抵抗を抑えることができる。

また、前記リング部材として、円周の一部を切り離したＣ形の鋼製リングや、円周の一部を切り離したＣ形のプラスチック製リングを採用してもよい。

前記テーパ面のテーパ角度は、４０°〜１２０°の範囲で設定することができる。また、前記テーパ面とストッパの間での前記リング部材の移動量は、０．２ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲で設定することができる。

この発明は、例えば、次のオートテンショナに適用することができる。
１）前記プランジャが、前記シリンダ内に嵌め合わされたスリーブ内を軸方向に摺動する円柱状のプランジャ本体と、そのプランジャ本体からシリンダの開放端側に延びるプランジャロッドとからなり、そのプランジャロッドを軸方向にスライド可能に貫通させるオイルシールを前記シリンダに圧入し、前記シリンダ内に作動油を充填し、前記プランジャ本体を介してシリンダの閉塞端側に形成された圧力室と、前記プランジャ本体のシリンダの開放端側に形成されたリザーバ室とを連通する油通路をプランジャ本体に設け、その油通路の圧力室側の端部にリザーバ室側から圧力室側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブを設け、前記プランジャ本体とスリーブの摺動面間に圧力室側からリザーバ室側に作動油をリークさせるリーク隙間を設けた無給油式のオートテンショナ。
２）前記プランジャを、シリンダの閉塞端側に向かって開放する有底筒状に形成し、前記シリンダとプランジャとで囲まれた圧力室内に作動油を導入する給油通路を前記シリンダに設け、その給油通路の圧力室側の端部に、給油通路側から圧力室側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブを設け、前記圧力室内の作動油をシリンダの外側にリークさせるリーク隙間を前記プランジャとシリンダの摺動面間に設けた給油式のオートテンショナ。

この発明を上記２）の給油式のオートテンショナに適用すると、リング部材がテーパ面と円筒面の間に楔係合したときに、そのリング部材によってテーパ面と円筒面の間がシールされるので、エンジン停止中に、圧力室内の作動油がリーク隙間を通って流出するのを防止することができる。そのため、エンジン停止中に圧力室内に空気が入りにくく、エンジンを始動するきに、迅速にダンパ作用を発揮することが可能となる。この場合、リング部材としてＯリングを使用すると、確実にテーパ面と円筒面の間をシールすることが可能である。

シリンダの閉塞端側から開放端側に向かって次第に拡径するテーパ筒部を有するテーパ座を板金プレス加工で形成し、そのテーパ座を前記シリンダに組み付け、前記テーパ筒部の内面で前記テーパ面を構成することができる。このようにすると、テーパ面をシリンダに加工する必要がないので、シリンダの加工コストを低減することができる。テーパ座は、板金プレス加工で形成するので、低コストである。

前記テーパ筒部の小径側の端部に、前記円筒面を軸方向にスライド可能に支持する摺接面を設けると、その摺接面で前記円筒面が径方向に位置決めされるので、Ｏリングの楔係合が円滑となる。

前記テーパ座に、前記テーパ筒部よりもシリンダの開放端側に位置する内向きのフランジ部を一体に形成し、そのフランジ部で前記ストッパを構成すると、ストッパを構成する別部品を組み込む必要がなく、部品点数を抑えることができる。

この発明を上述の無給油式のオートテンショナに適用する場合、前記オイルシールを、前記リング部材を間にして前記テーパ座と対向するように組み付け、そのオイルシールで前記ストッパを構成することができる。このようにすると、ストッパを構成する別部品を組み込む必要がなく、部品点数を抑えることができる。

また、この発明を上述の給油式のオートテンショナに適用する場合、前記シリンダの内周に前記テーパ面を直接形成することができる。このようにすると、テーパ面を構成する別部品を組み込む必要がなく、部品点数を抑えることができる。

また、この発明を上述の給油式のオートテンショナに適用する場合、前記チェックバルブの弁体を閉弁方向に付勢するバルブスプリングを設けると、給油通路から圧力室内への作動油の供給が停止したときに、チェックバルブが閉弁状態を保持するので、エンジン停止中に、圧力室内の作動油がリーク隙間を通って流出するのを効果的に防止することが可能となる。

この発明のオートテンショナは、エンジンが停止したときに、カムシャフトの停止位置によってチェーンの張力が大きくなっても、リング部材がテーパ面と円筒面の間に楔係合し、その楔係合によってプランジャの押し込み方向への移動が制限される。そのため、エンジンを始動するときのチェーンの弛みを抑えて、チェーンの歯飛びを防止することができる。また、プランジャの外周の円筒面を利用して、その押し込み方向への移動を制限するので、プランジャの外周にラックや多数の円周溝を加工する必要がなく、プランジャの加工コストを低く抑えることができる。

この発明の第１実施形態のオートテンショナを組み込んだチェーン伝動装置を示す正面図 図１のオートテンショナ近傍の拡大断面図 （ａ）は、図２のＯリング近傍の拡大断面図、（ｂ）は、（ａ）に示すＯリングの楔係合が解除された状態を示す拡大断面図、（ｃ）は、（ｂ）に示すＯリングがオイルシールで受け止められた状態を示す拡大断面図 図２に示すＯリングをＣ形の鋼製リングに置き換えた例を示す図 図２のＯリングを受け止めるストッパとして円環板を組み込んだ例を示す図 図２のオイルシールに対してシリンダの開放端側にテーパ座を組み付けた例を示す図 この発明の第２実施形態のオートテンショナを示す拡大断面図 （ａ）は、図７のＯリング近傍の拡大断面図、（ｂ）は、（ａ）に示すＯリングの楔係合が解除された状態を示す拡大断面図、（ｃ）は、（ｂ）に示すＯリングがストッパリングで受け止められた状態を示す拡大断面図 図７のＯリングを受け止めるストッパとして、テーパ座に一体に形成した内向きのフランジ部を採用した例を示す図 シリンダの内周に直接テーパ面を形成した例を示す図

図１に、この発明の第１実施形態のオートテンショナ１を組み込んだチェーン伝動装置を示す。このチェーン伝動装置は、エンジンのクランクシャフト２に固定されたスプロケット３と、カムシャフト４に固定されたスプロケット５とがチェーン６を介して連結されており、そのチェーン６がクランクシャフト２の回転をカムシャフト４に伝達し、そのカムシャフト４の回転により燃焼室のバルブ（図示せず）の開閉を行なう。

チェーン６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が接触しており、オートテンショナ１は、そのチェーンガイド８を介してチェーン６を押圧している。

図２に示すように、オートテンショナ１は、一端が開放し、他端が閉じたシリンダ９と、シリンダ９内に軸方向に摺動可能に挿入されたプランジャ１０と、プランジャ１０をシリンダ９から突出する方向に付勢するリターンスプリング１１とを有する。シリンダ９は、シリンダ９の外周に一体に形成された複数の取り付け片１２にボルト１３を締め込むことによってエンジンブロック（図示せず）に固定されている。

シリンダ９は、軽量化のためにアルミで形成されており、シリンダ９内には、耐摩耗性を確保するために鉄製のスリーブ１４が嵌め合わされている。スリーブ１４は、シリンダ９の閉塞端側の端部が閉塞し、シリンダ９の開放端側の端部が開放している。

プランジャ１０は、スリーブ１４内を軸方向に摺動する円柱状のプランジャ本体１０Ａと、プランジャ本体１０Ａからシリンダ９の開放端側に延びるプランジャロッド１０Ｂとからなる。プランジャロッド１０Ｂは、プランジャ本体１０Ａよりも小径の中実軸であり、一端がシリンダ９内に挿入され、他端がシリンダ９から突出している。プランジャロッド１０Ｂのシリンダ９内への挿入端は、プランジャ本体１０Ａに形成されたロッド嵌合凹部１５に嵌め込まれており、プランジャロッド１０Ｂのシリンダ９からの突出端は、チェーンガイド８に当接している。

シリンダ９の開放端側の端部には、プランジャロッド１０Ｂを軸方向にスライド可能に貫通させるオイルシール１６が圧入されており、このオイルシール１６によって、プランジャロッド１０Ｂの外周とシリンダ９の内周との間の環状隙間が密封されている。

図３（ａ）に示すように、オイルシール１６は、ゴムで覆われた環状の芯金１７と、芯金１７からプランジャロッド１０Ｂの外周に沿ってシリンダ９の閉塞端側に向かって延びるゴム製のリップ１８と、リップ１８を外周から締め付けるガータスプリング１９とからなる。

図２に示すように、シリンダ９内には、作動油が充填されている。また、シリンダ９内には、プランジャ本体１０Ａを介して、プランジャ本体１０Ａのシリンダ９の閉塞端側に圧力室２０が形成され、プランジャ本体１０Ａのシリンダ９の開放端側にリザーバ室２１が形成されている。

圧力室２０には、リターンスプリング１１が組み込まれている。リターンスプリング１１は、一端がスリーブ１４の閉塞端で支持され、他端がプランジャ本体１０Ａを押圧しており、この押圧によって、プランジャ１０をシリンダ９から突出する方向に付勢している。

プランジャ本体１０Ａには、圧力室２０とリザーバ室２１を連通する油通路２２が形成されている。油通路２２の圧力室２０側の端部には、リザーバ室２１側から圧力室２０側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ２３が設けられている。チェックバルブ２３は、油通路２２の圧力室２０側の開口を開閉する球状の弁体２４と、その弁体２４の移動範囲を規制するリテーナ２５とからなる。リテーナ２５は、リターンスプリング１１でプランジャ本体１０Ａに押さえ付けられている。

プランジャ本体１０Ａとスリーブ１４の摺動面間には、圧力室２０側からリザーバ室２１側に作動油をリークさせるリーク隙間２６が形成されている。

シリンダ９の上部には、副リザーバ室２７が設けられている。副リザーバ室２７は、副リザーバ室２７から下方に延びてシリンダ９の内周に開口する連通孔２８を介してリザーバ室２１に連通している。副リザーバ室２７内の作動油の上には空気溜り２９が設けられており、その上面開口がシールキャップ３０で密閉されている。空気溜り２９は、プランジャ１０の移動に伴うシリンダ９内の容積変化を吸収することにより、プランジャ１０の移動を円滑化する。

シリンダ９の開放側の端部には、プランジャロッド１０Ｂを貫通させる環状のテーパ座３１が組み付けられている。図３（ａ）に示すように、テーパ座３１は、シリンダ９の閉塞端側から開放端側に向かって次第に拡径するテーパ筒部３２と、テーパ筒部３２の大径端に沿って径方向外側に曲げられた円環板部３３と、円環板部３３の外周に沿ってシリンダ９の閉塞端側に曲げられた円筒部３４とからなる。テーパ座３１は、板金プレス加工で形成されている。

テーパ座３１の円筒部３４はシリンダ９の内周に嵌合し、この嵌合によってテーパ座３１が径方向に位置決めされている。また、円筒部３４は、シリンダ９の内周に形成された段部３５とオイルシール１６とで軸方向に挟んで固定されている。

テーパ筒部３２の内面は、シリンダ９の閉塞端側から開放端側に向かって次第に拡径するテーパ面３６である。テーパ面３６のテーパ角度（中心軸を含む断面における２つの母線同士がなす角度）は、４０°〜１２０°（図では６０°）の範囲で設定されている。

プランジャロッド１０Ｂの外周には、テーパ面３６と径方向に対向する円筒面３７が形成されている。円筒面３７は、テーパ筒部３２の小径側の端部に設けられた摺接面３８によって、軸方向にスライド可能に支持されている。円筒面３７には、断面円形のＯリング３９が装着されている。Ｏリング３９は、Ｈｓ７０〜Ｈｓ９０の硬度のゴムからなり、０〜０．２ｍｍの締め代をもって円筒面３７に嵌合している。

Ｏリング３９は、プランジャ１０がシリンダ９内に押し込まれる方向に移動したときにテーパ面３６と円筒面３７の間に噛み込んで楔係合し、それ以上の押し込み方向へのプランジャ１０の移動を制限する。Ｏリング３９の楔係合は、プランジャ１０がシリンダ９から突出する方向に移動することによって解除される。

オイルシール１６は、テーパ座３１に対してシリンダ９の開放端側に位置しており、Ｏリング３９を間にしてテーパ座３１と対向するように組み付けられている。ここで、オイルシール１６は、プランジャ１０がシリンダ９から突出する方向に移動したときにＯリング３９を受け止めるストッパとして機能する。テーパ面３６とオイルシール１６の間でのＯリング３９の移動量は、０．２ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲で設定されている。

次に、このオートテンショナ１の動作例を説明する。

エンジン作動中にチェーン６の張力が小さくなると、リターンスプリング１１の付勢力によって、プランジャロッド１０Ｂがシリンダ９から突出する方向に移動し、チェーン６の弛みを吸収する。このとき、圧力室２０内の圧力がリザーバ室２１内の圧力よりも低くなってチェックバルブ２３が開き、油通路２２を通ってリザーバ室２１から圧力室２０に作動油が流れるので、プランジャ本体１０Ａが速やかに移動する。

一方、エンジン作動中にチェーン６の張力が大きくなると、そのチェーン６の張力によって、プランジャロッド１０Ｂがシリンダ９内に押し込まれる方向に移動し、チェーン６の緊張を吸収する。このとき、圧力室２０内の圧力がリザーバ室２１内の圧力よりも高くなってチェックバルブ２３が閉じるので、リーク隙間２６を通って圧力室２０からリザーバ室２１に作動油が流れ、その作動油の粘性抵抗によってダンパ作用が生じ、プランジャ本体１０Ａがゆっくりと移動する。

エンジンを停止するときに、カムシャフト４の停止位置によってチェーン６の張力が大きくなる場合がある。このとき、図３（ａ）に示すように、Ｏリング３９がテーパ面３６と円筒面３７の間に楔係合し、その楔係合によってプランジャロッド１０Ｂの押し込み方向への移動が制限されるので、プランジャロッド１０Ｂは僅かしか押し込み方向に移動しない。そのため、エンジンを始動するときに、チェーン６の弛みが抑えられ、チェーン６の歯飛びが防止される。

エンジンを始動するときは、チェーン６の張力変動に応じてプランジャロッド１０Ｂが突出方向に移動することによって、Ｏリング３９が楔係合を解除する。その後、プランジャ本体１０Ａとプランジャロッド１０Ｂは、チェーン６の張力に応じて軸方向に移動し、その軸方向移動によってチェーン６の張力変動を吸収する。このとき、図３（ｂ）に示すように、Ｏリング３９は、テーパ面３６とオイルシール１６の間でプランジャロッド１０Ｂと共に軸方向に移動する。

経時的にチェーン６が伸びてきたときは、プランジャロッド１０Ｂのシリンダ９からの突出量が大きくなり、図３（ｃ）に示すように、Ｏリング３９がオイルシール１６のリップ１８の軸方向端面に接触する。このとき、Ｏリング３９はオイルシール１６で受け止められるが、Ｏリング３９と円筒面３７の間で滑りが生じるので、プランジャロッド１０Ｂの突出方向への移動は制限されない。この結果、プランジャロッド１０Ｂに対するＯリング３９の位置がずれ、プランジャロッド１０Ｂのシリンダ９からの突出量が変化したときにも、Ｏリング３９が楔係合するのに必要なプランジャロッド１０Ｂの押し込み方向への移動量が一定に保たれる。

このオートテンショナ１は、プランジャロッド１０Ｂの外周の円筒面３７を利用して、その押し込み方向への移動を制限するので、プランジャロッド１０Ｂの外周にラックや多数の円周溝を加工する必要がなく、プランジャロッド１０Ｂの加工コストを低く抑えることができる。また、プランジャロッド１０Ｂの押し込み方向への移動を制限するために、互いにねじ係合するねじ部材を圧力室２０内に組み込む必要もなく、低コストである。

また、このオートテンショナ１は、テーパ筒部３２の小径側の端部に、円筒面３７を軸方向にスライド可能に支持する摺接面３８を設けているので、その摺接面３８で円筒面３７が径方向に位置決めされ、Ｏリング３９の楔係合が円滑である。

Ｏリング３９は、Ｈｓ７０よりも硬度の高いゴムからなるものを使用すると、Ｏリング３９が楔係合した状態からプランジャロッド１０Ｂが突出方向に移動したときに、Ｏリング３９の楔係合が円滑に解除されるので、エンジン始動時のプランジャロッド１０Ｂの移動が円滑となる。また、Ｈｓ９０よりも硬度の低いゴムからなるものを使用すると、プランジャロッド１０Ｂが押し込み方向に移動したときに、Ｏリング３９が円滑に楔係合する。

また、Ｏリング３９は、０ｍｍよりも大きい締め代をもって円筒面３７に嵌合させると、Ｏリング３９がプランジャロッド１０Ｂの軸方向移動に確実に追従するので、Ｏリング３９が楔係合するのに要するプランジャロッド１０Ｂの軸方向移動量を高精度に管理することが可能となる。また、０．２ｍｍよりも小さい締め代をもって嵌合させると、Ｏリング３９と円筒面３７の間の摩擦抵抗が抑えられるので、Ｏリング３９がオイルシール１６で受け止められたときのプランジャロッド１０Ｂの突出抵抗を抑えることができる。

図４に示すように、テーパ面３６と円筒面３７の間に楔係合させるリング部材として、円周の一部を切り離したＣ形の鋼製リング４０を使用し、この鋼製リング４０を円筒面３７に締め代をもって嵌合させてもよい。同様に、円周の一部を切り離したＣ形のプラスチック製リング（図示せず）を使用してもよい。

これに対し、上記実施形態に示すように、ゴム製のＯリング３９を使用すると、テーパ面３６と円筒面３７の間に対する楔係合の信頼性を確保することができる。また、ゴム製のＯリング３９は、鋼製リング４０やプラスチック製リングに比べて変形しやすいので、プランジャ１０が急激に押し込まれて楔係合するときの衝撃を吸収することも可能である。

上記実施形態では、部品点数を抑えるために、プランジャロッド１０Ｂがシリンダ９から突出する方向に移動したときにＯリング３９を受け止めるストッパとしてオイルシール１６を使用したが、図５に示すように、テーパ座３１とオイルシール１６の間に円環板４１を組み込み、その円環板４１でＯリング３９を受け止めるようにしてもよい。このようにすると、Ｏリング３９がオイルシール１６のリップ１８に接触しないので、オイルシール１６によるシール性能の信頼性を確保することできる。

また、図６に示すように、オイルシール１６に対してシリンダ９の開放端側にテーパ座３１と円環板４２を順に組み付け、その円環板４２でＯリング３９を受け止めるようにしてもよい。円環板４２は、シリンダ９の内周に形成した段部４３と、シリンダ９の内周に装着した止め輪４４とで挟んで固定されている。

図７に、この発明の第２実施形態のオートテンショナ５１を示す。第１実施形態に対応する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。

プランジャ１０は、シリンダ９の閉塞端側に向かって開放する有底筒状に形成されており、一端がシリンダ９内に挿入され、他端がシリンダ９から突出している。プランジャ１０のシリンダ９からの突出端は、チェーンガイド８に当接している。

シリンダ９の閉塞端には、シリンダ９とプランジャ１０とで囲まれた圧力室５２に連通する給油通路５３が形成されている。給油通路５３は、給油ポンプ（図示せず）に接続されており、その給油ポンプから送り出された作動油を、圧力室５２内に導入するようになっている。給油通路５３の圧力室５２側の端部には、給油通路５３側から圧力室５２側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ５４が設けられている。

チェックバルブ５４は、弁孔５５を有するバルブシート５６と、バルブシート５６に接触、離反して弁孔５５を開閉する球状の弁体５７と、弁体５７の移動範囲を規制するリテーナ５８と、弁体５７を閉弁方向に付勢するバルブスプリング５９とからなる。バルブシート５６は、シリンダ９内に圧入して固定されている。

プランジャ１０とシリンダ９の摺動面間には、微小なリーク隙間６０が形成されており、圧力室５２内の作動油がそのリーク隙間６０を通ってシリンダ９の外側にリークするようになっている。

図８（ａ）に示すように、シリンダ９の開放側の端部内周には、シリンダ９のプランジャ１０との摺動面よりも大径の内径拡大部６１が設けられている。内径拡大部６１には、第１実施形態と同様のテーパ座３１が圧入して固定されている。プランジャ１０の外周には、テーパ面３６と径方向に対向する円筒面３７が形成され、この円筒面３７にＯリング３９が装着されている。

シリンダ９の開放側の端部内周には、Ｏリング３９を間にしてテーパ座３１と対向するようにストッパリング６２が組み付けられている。ストッパリング６２は、断面方形の環状体であり、内径拡大部６１に圧入して固定されている。ここで、ストッパリング６２は、プランジャ１０がシリンダ９から突出する方向に移動したときにＯリング３９を受け止めるストッパとして機能する。

次に、このオートテンショナ５１の動作例を説明する。

エンジン作動中にチェーン６の張力が小さくなると、リターンスプリング１１の付勢力によって、プランジャ１０がシリンダ９から突出する方向に移動し、チェーン６の弛みを吸収する。このとき、オイルポンプから供給される作動油が、給油通路５３を通って圧力室５２に流入するので、プランジャ１０は速やかに移動する。

一方、エンジン作動中にチェーン６の張力が大きくなると、そのチェーン６の張力によって、プランジャ１０がシリンダ９内に押し込まれる方向に移動し、チェーン６の緊張を吸収する。このとき、リーク隙間６０を通って圧力室５２から流出する作動油の粘性抵抗によってダンパ作用が生じ、プランジャ１０はゆっくりと移動する。

エンジンを停止するときに、カムシャフト４の停止位置によってチェーン６の張力が大きくなる場合がある。このとき、図８（ａ）に示すように、Ｏリング３９がテーパ面３６と円筒面３７の間に楔係合し、その楔係合によってプランジャ１０の押し込み方向への移動が制限されるので、プランジャ１０は僅かしか押し込み方向に移動しない。そのため、エンジンを始動するときに、チェーン６の弛みが抑えられ、チェーン６の歯飛びが防止される。

また、エンジンが停止したとき、オイルポンプも停止するので、給油通路５３から圧力室５２内への作動油の供給が停止する。このとき、テーパ面３６と円筒面３７の間に楔係合したＯリング３９によってテーパ面３６と円筒面３７の間がシールされるので、エンジン停止中に、圧力室５２内の作動油がリーク隙間６０を通って流出するのを防止することができる。そのため、エンジン停止中に圧力室５２内に空気が入りにくく、エンジンを始動するきに、迅速にダンパ作用を発揮することが可能である。

また、このとき、チェックバルブ５４に組み込まれたバルブスプリング５９の付勢力によって、チェックバルブ５４が閉弁状態に保持されるので、エンジン停止中に、圧力室５２内の作動油がリーク隙間６０を通って流出するのを効果的に防止することが可能となっている。

エンジンを始動するときは、チェーン６の張力変動に応じてプランジャ１０が突出方向に移動することによって、Ｏリング３９が楔係合を解除する。その後、プランジャ１０は、チェーン６の張力に応じて軸方向に移動し、図８（ｂ）に示すように、Ｏリング３９は、テーパ面３６とストッパリング６２の間でプランジャ１０と共に軸方向に移動する。

経時的にチェーン６が伸びてきたときは、プランジャ１０のシリンダ９からの突出量が大きくなり、図８（ｃ）に示すように、Ｏリング３９がストッパリング６２に接触する。このとき、Ｏリング３９はストッパリング６２で受け止められるが、Ｏリング３９と円筒面３７の間で滑りが生じるので、プランジャ１０の突出方向への移動は制限されない。この結果、プランジャ１０に対するＯリング３９の位置がずれ、プランジャ１０のシリンダ９からの突出量が変化したときにも、Ｏリング３９が楔係合するのに必要なプランジャ１０の押し込み方向への移動量が一定に保たれる。

このオートテンショナ５１は、プランジャ１０の外周の円筒面３７を利用して、その押し込み方向への移動を制限するので、プランジャ１０の外周にラックや多数の円周溝を加工する必要がなく、プランジャ１０の加工コストを低く抑えることができる。その他の効果も第１実施形態と同様である。

上記実施形態では、プランジャ１０がシリンダ９から突出する方向に移動したときにＯリング３９を受け止めるストッパとしてストッパリング６２を使用したが、図９に示すように、テーパ筒部３２よりもシリンダ９の開放端側に位置する内向きのフランジ部６３を一体に形成したテーパ座３１を使用し、そのテーパ座３１のフランジ部６３でストッパを構成してもよい。このようにすると、ストッパを構成する別部品を組み込む必要がなく、部品点数を抑えることができる。図９において、テーパ座３１は、シリンダ９の閉塞端側から開放端側に向かって次第に拡径するテーパ筒部３２と、テーパ筒部３２の大径端に沿って径方向外側に曲げられた円環板部３３と、円環板部３３の外周に沿ってシリンダ９の開放端側に曲げられた円筒部６４と、円筒部６４のシリンダ９の開放端側の端縁に沿って径方向内側に曲げられた内向きのフランジ部６３とからなり、円筒部６４が内径拡大部６１に圧入されている。

図１０に示すように、内径拡大部６１の内周にテーパ面３６を直接形成してもよい。このようにすると、テーパ面３６を構成する別部品を組み込む必要がなく、部品点数を抑えることができる。

１ オートテンショナ
６ チェーン
９ シリンダ
１０ プランジャ
１０Ａ プランジャ本体
１０Ｂ プランジャロッド
１１ リターンスプリング
１６ オイルシール
２０ 圧力室
２１ リザーバ室
２２ 油通路
２３ チェックバルブ
２６ リーク隙間
３１ テーパ座
３２ テーパ筒部
３６ テーパ面
３７ 円筒面
３８ 摺接面
３９ Ｏリング
４０ 鋼製リング
５１ オートテンショナ
５２ 圧力室
５３ 給油通路
５４ チェックバルブ
５７ 弁体
５９ バルブスプリング
６０ リーク隙間
６３ フランジ部

Claims (16)

1. 一端が開放し、他端が閉じたシリンダ（９）と、そのシリンダ（９）内に軸方向に摺動可能に挿入されたプランジャ（１０）と、そのプランジャ（１０）をシリンダ（９）から突出する方向に付勢するリターンスプリング（１１）とを有し、前記プランジャ（１０）の軸方向移動によってチェーン（６）またはベルトの張力変動を吸収するオートテンショナにおいて、
   前記シリンダ（９）の内周に、シリンダ（９）の閉塞端側から開放端側に向かって次第に拡径するテーパ面（３６）を設け、そのテーパ面（３６）と径方向に対向する円筒面（３７）を前記プランジャ（１０）の外周に設け、前記プランジャ（１０）がシリンダ（９）内に押し込まれる方向に移動したときに前記テーパ面（３６）と円筒面（３７）の間に楔係合するリング部材（３９）を前記円筒面（３７）に装着し、前記プランジャ（１０）がシリンダ（９）から突出する方向に移動したときに前記リング部材（３９）を受け止めるストッパを前記シリンダ（９）に設けたことを特徴とするオートテンショナ。
2. 前記リング部材がＯリング（３９）である請求項１に記載のオートテンショナ。
3. 前記Ｏリング（３９）が、Ｈｓ７０〜Ｈｓ９０の硬度のゴムからなる請求項２に記載のオートテンショナ。
4. 前記Ｏリング（３９）は、０〜０．２ｍｍの締め代をもって前記円筒面に嵌合している請求項２または３に記載のオートテンショナ。
5. 前記リング部材（３９）が、円周の一部を切り離したＣ形の鋼製リングである請求項１に記載のオートテンショナ。
6. 前記リング部材が、円周の一部を切り離したＣ形のプラスチック製リングである請求項１に記載のオートテンショナ。
7. 前記テーパ面（３６）のテーパ角度を４０°〜１２０°の範囲で設定した請求項１から６のいずれかに記載のオートテンショナ。
8. 前記テーパ面（３６）と前記ストッパとの間での前記リング部材（３９）の移動量を０．２ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲で設定した請求項１から７のいずれかに記載のオートテンショナ。
9. 前記プランジャ（１０）が、前記シリンダ（９）内に嵌め合わされたスリーブ（１４）内を軸方向に摺動する円柱状のプランジャ本体（１０Ａ）と、そのプランジャ本体（１０Ａ）からシリンダ（９）の開放端側に延びるプランジャロッド（１０Ｂ）とからなり、そのプランジャロッド（１０Ｂ）を軸方向にスライド可能に貫通させるオイルシール（１６）でプランジャロッド（１０Ｂ）の外周とシリンダ（９）の内周との間の環状隙間を密封し、前記シリンダ（９）内に作動油を充填し、前記プランジャ本体（１０Ａ）を介してシリンダ（９）の閉塞端側に形成された圧力室（２０）と、前記プランジャ本体（１０Ａ）のシリンダ（９）の開放端側に形成されたリザーバ室（２１）とを連通する油通路（２２）をプランジャ本体（１０Ａ）に設け、その油通路（２２）の圧力室（２０）側の端部にリザーバ室（２１）側から圧力室（２０）側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ（２３）を設け、前記プランジャ本体（１０Ａ）とスリーブ（１４）の摺動面間に圧力室（２０）側からリザーバ室（２１）側に作動油をリークさせるリーク隙間（２６）を設けた請求項１から８のいずれかに記載のオートテンショナ。
10. 前記プランジャ（１０）を、シリンダ（９）の閉塞端側に向かって開放する有底筒状に形成し、前記シリンダ（９）とプランジャ（１０）とで囲まれた圧力室（５２）内に作動油を導入する給油通路（５３）を前記シリンダ（９）に設け、その給油通路（５３）の圧力室（５２）側の端部に、給油通路（５３）側から圧力室（５２）側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ（５４）を設け、前記圧力室（５２）内の作動油をシリンダ（９）の外側にリークさせるリーク隙間（６０）を前記プランジャ（１０）とシリンダ（９）の摺動面間に設けた請求項１から８のいずれかに記載のオートテンショナ。
11. シリンダ（９）の閉塞端側から開放端側に向かって次第に拡径するテーパ筒部（３２）を有するテーパ座（３１）を板金プレス加工で形成し、そのテーパ座（３１）を前記シリンダ（９）に組み付け、前記テーパ筒部（３２）の内面で前記テーパ面（３６）を構成した請求項９または１０に記載のオートテンショナ。
12. 前記テーパ筒部（３２）の小径側の端部に、前記円筒面（３７）を軸方向にスライド可能に支持する摺接面（３８）を設けた請求項１１に記載のオートテンショナ。
13. 前記テーパ座（３１）に、前記テーパ筒部（３２）よりもシリンダ（９）の開放端側に位置する内向きのフランジ部（６３）を一体に形成し、そのフランジ部（６３）で前記ストッパを構成した請求項１１または１２に記載のオートテンショナ。
14. 前記オイルシール（１６）を、前記リング部材（３９）を間にして前記テーパ座（３１）と対向するように組み付け、そのオイルシール（１６）で前記ストッパを構成した請求項９に記載のオートテンショナ。
15. 前記シリンダ（９）の内周に前記テーパ面（３６）を直接形成した請求項１０に記載のオートテンショナ。
16. 前記チェックバルブ（５４）の弁体（５７）を閉弁方向に付勢するバルブスプリング（５９）を設けた請求項１０に記載のオートテンショナ。

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