JP2015203467A

JP2015203467A - chain tensioner

Info

Publication number: JP2015203467A
Application number: JP2014083707A
Authority: JP
Inventors: 浩聡安沢; Hirosato Yasuzawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2015-11-16

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chain tensioner which can suppress that a plunger is excessively pushed in by a simple constitution.SOLUTION: A chain tensioner comprises a housing 11 in which a cylinder 10 is formed, and a plunger 12 which is slidably inserted into the cylinder 10. The chain tensioner has an oil chamber 14 surrounded by a wall surface of the cylinder 10 and an end face 13 of the plunger 12. In the chain tensioner, the tension of a timing chain is adjusted by utilizing the hydraulic pressure of oil which is supplied to the oil chamber 14 through an oil supply passage 15. Furthermore, in the chain tensioner, there is arranged, in the oil chamber 14, a stopper 17 which moves to a radial direction of the cylinder 10 when the hydraulic pressure of the oil supplied to the oil chamber 14 through the oil supply passage 15 is low, and protrudes into the oil chamber 14.

Description

本発明は、内燃機関に設けられる油圧式のチェーンテンショナに関する。 The present invention relates to a hydraulic chain tensioner provided in an internal combustion engine.

内燃機関には、タイミングチェーンの張力を適正に保つために、油圧式のチェーンテンショナが設けられている。チェーンテンショナは、シリンダが形成されたハウジングと、シリンダに摺動可能に挿入されたプランジャとを有している。そして、機関駆動式のオイルポンプからシリンダに供給されたオイルの油圧を利用してハウジングからプランジャを突出させることでタイミングチェーンを押圧する。 The internal combustion engine is provided with a hydraulic chain tensioner in order to keep the timing chain tension properly. The chain tensioner has a housing in which a cylinder is formed and a plunger that is slidably inserted into the cylinder. And a timing chain is pressed by making a plunger protrude from a housing using the oil_pressure | hydraulic of the oil supplied to the cylinder from the engine drive type oil pump.

こうした油圧式のチェーンテンショナでは、機関停止時にシリンダからオイルが抜けてシリンダ内の油圧が低下する。このため、その後に機関始動したときにタイミングチェーンによってプランジャがハウジングに過度に押し込まれるおそれがある。特許文献１に記載のチェーンテンショナでは、プランジャにラチェット機構を設けることによって、プランジャがハウジングに過度に押し込まれることを抑制し、タイミングチェーンの弛みを抑制している。 In such a hydraulic chain tensioner, oil is released from the cylinder when the engine is stopped, and the hydraulic pressure in the cylinder is reduced. For this reason, when the engine is subsequently started, the plunger may be excessively pushed into the housing by the timing chain. In the chain tensioner described in Patent Document 1, by providing a ratchet mechanism on the plunger, the plunger is prevented from being excessively pushed into the housing, and the slack of the timing chain is suppressed.

特開２０１０‐１５１１６３号公報JP 2010-151163 A

ところで、特許文献１に記載のチェーンテンショナでは、プランジャにラチェット機構の爪を係合させる歯を設ける必要があり、プランジャの構造が複雑化して製造コストが高くなるおそれがある。 By the way, in the chain tensioner described in Patent Document 1, it is necessary to provide teeth for engaging the pawls of the ratchet mechanism on the plunger, which may complicate the structure of the plunger and increase the manufacturing cost.

本発明は、こうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、プランジャが過度に押し込まれてしまうことを簡単な構成で抑制できるチェーンテンショナを提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a subject, The objective is to provide the chain tensioner which can suppress that a plunger will be pushed in excessively with a simple structure.

上記課題を解決するためのチェーンテンショナは、シリンダが形成されたハウジングと、シリンダに摺動可能に挿入されたプランジャと、を備え、シリンダの壁面とプランジャの端面とによって囲まれた油室を有している。このチェーンテンショナでは、オイル供給通路を通じて油室に供給されたオイルの油圧を利用してタイミングチェーンの張力を調整する。また、このチェーンテンショナの油室には、オイル供給通路を通じて油室に供給されるオイルの油圧が低いときにシリンダの径方向に移動して同油室内に突出するストッパが設けられている。 A chain tensioner for solving the above problems includes a housing in which a cylinder is formed, and a plunger slidably inserted into the cylinder, and has an oil chamber surrounded by a wall surface of the cylinder and an end surface of the plunger. doing. In this chain tensioner, the tension of the timing chain is adjusted using the oil pressure of the oil supplied to the oil chamber through the oil supply passage. The oil chamber of the chain tensioner is provided with a stopper that moves in the radial direction of the cylinder and protrudes into the oil chamber when the oil pressure of the oil supplied to the oil chamber through the oil supply passage is low.

上記構成では、オイル供給通路を通じて油室に供給されるオイルの油圧が低いときにストッパが油室内に突出した状態になる。このため、タイミングチェーンによってプランジャがハウジングに押し込まれたときにプランジャの端面とストッパとが当接し、それ以上プランジャが押し込まれなくなる。これにより、プランジャがハウジングに過度に押し込まれることを抑制できる。また、プランジャの端面とストッパとを当接させることで、プランジャが押し込まれる方向へ変位することを規制するようにしているため、プランジャの構造を変更する必要がない。このため、ラチェット機構を備える場合に比べて、すなわちプランジャにラチェット機構の爪と係合する歯を形成する場合に比べてプランジャの構造を簡単にすることができる。したがって、上記構成によれば、プランジャが過度に押し込まれてしまうことを簡単な構成で抑制できるようになる。 In the above configuration, the stopper projects into the oil chamber when the oil pressure of the oil supplied to the oil chamber through the oil supply passage is low. For this reason, when the plunger is pushed into the housing by the timing chain, the end surface of the plunger comes into contact with the stopper, and the plunger is not pushed further. Thereby, it can suppress that a plunger is pushed into a housing excessively. Moreover, since the end face of the plunger and the stopper are brought into contact with each other, the displacement of the plunger in the direction in which the plunger is pushed in is regulated, so there is no need to change the structure of the plunger. For this reason, the structure of a plunger can be simplified compared with the case where a ratchet mechanism is provided, that is, compared with the case where teeth are formed on the plunger to engage with the pawls of the ratchet mechanism. Therefore, according to the said structure, it becomes possible to suppress that a plunger will be pushed in excessively with a simple structure.

一実施形態のチェーンテンショナの構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the chain tensioner of one Embodiment. 図１の２−２線に沿った断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 同実施形態のチェーンテンショナに設けられたストッパの動作態様を示す断面図。Sectional drawing which shows the operation | movement aspect of the stopper provided in the chain tensioner of the embodiment. 図３の４−４線に沿った断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG.

以下、チェーンテンショナの一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように、チェーンテンショナは、シリンダ１０が形成されたハウジング１１を有している。シリンダ１０には、摺動可能にプランジャ１２が挿入されている。これにより、このチェーンテンショナの内部には、シリンダ１０の壁面とプランジャ１２の端面１３とによって囲まれた油室１４が形成されている。ハウジング１１には、油室１４に繋がるオイル供給通路１５が設けられ、機関駆動式のオイルポンプによって汲み上げられたオイルは、このオイル供給通路１５を通じて油室１４に供給される。プランジャ１２は、油室１４内の油圧によってハウジング１１から突出する方向（図１における右方向）に付勢される。 Hereinafter, an embodiment of a chain tensioner will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the chain tensioner has a housing 11 in which a cylinder 10 is formed. A plunger 12 is slidably inserted into the cylinder 10. As a result, an oil chamber 14 surrounded by the wall surface of the cylinder 10 and the end surface 13 of the plunger 12 is formed inside the chain tensioner. The housing 11 is provided with an oil supply passage 15 connected to the oil chamber 14, and the oil pumped up by the engine-driven oil pump is supplied to the oil chamber 14 through the oil supply passage 15. The plunger 12 is urged in a direction protruding from the housing 11 (right direction in FIG. 1) by the hydraulic pressure in the oil chamber 14.

また、油室１４には、スプリング１６が設けられている。スプリング１６は、プランジャ１２をハウジング１１から突出させる方向（図１における右方向）に付勢している。すなわち、プランジャ１２は、スプリング１６の弾性力及び油室１４内の油圧によってハウジング１１から突出する方向に付勢されている。そして、プランジャ１２が同プランジャ１２の先端に接続されたチェーンレバーを介してタイミングチェーンを押圧することで、タイミングチェーンの張力を調整する。 The oil chamber 14 is provided with a spring 16. The spring 16 biases the plunger 12 in a direction in which the plunger 12 protrudes from the housing 11 (right direction in FIG. 1). That is, the plunger 12 is urged in a direction protruding from the housing 11 by the elastic force of the spring 16 and the hydraulic pressure in the oil chamber 14. Then, the plunger 12 presses the timing chain via a chain lever connected to the tip of the plunger 12, thereby adjusting the tension of the timing chain.

例えば、機関運転状態によっては、タイミングチェーンの張力が高くなり、タイミングチェーンからプランジャ１２に作用する力、すなわちプランジャ１２をハウジング１１に押し込む力が、プランジャ１２を突出させる方向に作用する力よりも大きくなることがある。こうした場合には、ハウジング１１とプランジャ１２との隙間等から油室１４内のオイルが排出されて、図１に二点鎖線で示すように、プランジャ１２がハウジング１１に押し込まれた状態となり、タイミングチェーンの張力を減少させる。このようにチェーンテンショナは、プランジャ１２の変位を利用してタイミングチェーンの張力を適正に保つ。 For example, depending on the engine operating state, the tension of the timing chain becomes high, and the force acting on the plunger 12 from the timing chain, that is, the force pushing the plunger 12 into the housing 11 is larger than the force acting in the direction in which the plunger 12 protrudes. May be. In such a case, the oil in the oil chamber 14 is discharged from the gap between the housing 11 and the plunger 12, and the plunger 12 is pushed into the housing 11 as shown by a two-dot chain line in FIG. Reduce chain tension. Thus, the chain tensioner keeps the tension of the timing chain properly using the displacement of the plunger 12.

図１及び図２に示すように、油室１４には、シリンダ１０の径方向に移動可能なストッパ１７が設けられている。なお、この実施形態のチェーンテンショナでは、ストッパ１７は図１及び図２における上下方向に移動する。ストッパ１７は、その下端部が油室１４におけるオイル供給通路１５と対向する部分に設けられたストッパ収容溝１８に収容されている。ストッパ１７の上端部には、オイルを油室１４に導入するオイル導入孔１９が形成されている。また、ストッパ１７には、シリンダ１０の直径と略同径の貫通孔２０が設けられている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the oil chamber 14 is provided with a stopper 17 that can move in the radial direction of the cylinder 10. In the chain tensioner of this embodiment, the stopper 17 moves in the vertical direction in FIGS. The stopper 17 is housed in a stopper housing groove 18 provided at a lower end portion of the oil chamber 14 facing the oil supply passage 15. An oil introduction hole 19 for introducing oil into the oil chamber 14 is formed at the upper end of the stopper 17. Further, the stopper 17 is provided with a through hole 20 having a diameter substantially the same as the diameter of the cylinder 10.

ストッパ収容溝１８には、ストッパ１７をストッパ収容溝１８から突出させる方向（図１及び図２における上方）に付勢するスプリング２１が設けられている。また、ストッパ収容溝１８には、同ストッパ収容溝１８に流れ込んだオイルを排出するオイル排出孔２２が設けられている。 The stopper receiving groove 18 is provided with a spring 21 that biases the stopper 17 in a direction in which the stopper 17 protrudes from the stopper receiving groove 18 (upward in FIGS. 1 and 2). The stopper receiving groove 18 is provided with an oil discharge hole 22 for discharging oil flowing into the stopper receiving groove 18.

ハウジング１１には、ストッパ１７の上方に位置してストッパ１７の上方への移動を制限するカバー２３が固定されている。カバー２３には、ストッパ１７のオイル導入孔１９よりも直径の大きいオイル供給孔２４が設けられている。このため、オイルポンプから供給され、オイル供給通路１５通じて油室１４に供給されるオイルは、カバー２３のオイル供給孔２４、ストッパ１７のオイル導入孔１９を順に通過して油室１４に流入する。ここで、オイル導入孔１９の直径は、オイル供給孔２４の直径よりも小さくなっているため、オイルポンプから供給されるオイルの油圧が高くなり、オイル供給通路１５を通じて油室１４に供給されるオイルの油圧が高くなるほど、ストッパ１７の上面には同ストッパ１７を下方に押圧する力が作用する。 A cover 23 that is positioned above the stopper 17 and restricts the upward movement of the stopper 17 is fixed to the housing 11. The cover 23 is provided with an oil supply hole 24 having a diameter larger than that of the oil introduction hole 19 of the stopper 17. Therefore, the oil supplied from the oil pump and supplied to the oil chamber 14 through the oil supply passage 15 sequentially passes through the oil supply hole 24 of the cover 23 and the oil introduction hole 19 of the stopper 17 and flows into the oil chamber 14. To do. Here, since the diameter of the oil introduction hole 19 is smaller than the diameter of the oil supply hole 24, the oil pressure of the oil supplied from the oil pump becomes high and is supplied to the oil chamber 14 through the oil supply passage 15. As the oil pressure of the oil increases, a force that presses the stopper 17 downward acts on the upper surface of the stopper 17.

次に、本実施形態のチェーンテンショナの作用について説明する。
内燃機関が運転状態にあるときには、オイルポンプからオイル供給通路１５に多量のオイルが供給される。そして、オイル供給通路１５を通じて油室１４に供給されるオイルの油圧によってストッパ１７に作用する力がストッパ収容溝１８に設けられたスプリング２１の弾性力よりも大きくなると、ストッパ１７がスプリング２１の弾性力に抗して下方に移動する。このため、図１に示すように、ストッパ１７の下端部がストッパ収容溝１８に収容された状態となる。また、ストッパ１７に設けられた貫通孔２０の直径がシリンダ１０の直径と略同径であるため、こうしてストッパ１７の下端部がストッパ収容溝１８に収容された状態では、ストッパ１７が油室１４内に突出していない状態になる。これにより、プランジャ１２は、シリンダ１０内を自由に摺動できるようになり、例えば図１に二点鎖線で示すように、プランジャ１２がストッパ１７の貫通孔２０の内部に位置することが許容される。 Next, the operation of the chain tensioner of this embodiment will be described.
When the internal combustion engine is in an operating state, a large amount of oil is supplied from the oil pump to the oil supply passage 15. When the force acting on the stopper 17 due to the oil pressure of the oil supplied to the oil chamber 14 through the oil supply passage 15 becomes larger than the elastic force of the spring 21 provided in the stopper housing groove 18, the stopper 17 is elastic. Move down against the force. For this reason, as shown in FIG. 1, the lower end portion of the stopper 17 is housed in the stopper housing groove 18. Further, since the diameter of the through hole 20 provided in the stopper 17 is substantially the same as the diameter of the cylinder 10, the stopper 17 is in the oil chamber 14 when the lower end of the stopper 17 is accommodated in the stopper accommodating groove 18. It will be in the state which does not protrude in. As a result, the plunger 12 can freely slide in the cylinder 10, and the plunger 12 is allowed to be positioned inside the through hole 20 of the stopper 17, for example, as shown by a two-dot chain line in FIG. The

また、内燃機関の駆動が停止する等してオイル供給通路１５を通じて油室１４に供給されるオイルの油圧が低くなると、スプリング２１の弾性力によってストッパ１７が上方に移動する。 Further, when the hydraulic pressure of the oil supplied to the oil chamber 14 through the oil supply passage 15 becomes low due to the driving of the internal combustion engine being stopped, the stopper 17 is moved upward by the elastic force of the spring 21.

このため、図３及び図４に示すように、ストッパ１７が油室１４内に突出した状態になる。なお、ハウジング１１に固定されたカバー２３によってストッパ１７の上方への移動が制限されているため、ストッパ１７が油室１４内に突出したときに、ストッパ１７がストッパ収容溝１８から抜け出ることがない。そしてこうした状態で、シリンダ１０内の油圧が低下してタイミングチェーンによってプランジャ１２がハウジング１１に押し込まれると、プランジャ１２の端面１３とストッパ１７とが当接し、それ以上プランジャ１２が押し込まれなくなる。 For this reason, as shown in FIGS. 3 and 4, the stopper 17 protrudes into the oil chamber 14. Since the upward movement of the stopper 17 is restricted by the cover 23 fixed to the housing 11, the stopper 17 does not come out of the stopper receiving groove 18 when the stopper 17 protrudes into the oil chamber 14. . In such a state, when the hydraulic pressure in the cylinder 10 decreases and the plunger 12 is pushed into the housing 11 by the timing chain, the end surface 13 of the plunger 12 and the stopper 17 come into contact with each other, and the plunger 12 can no longer be pushed in.

また、ストッパ収容溝１８にはオイル排出孔２２が設けられており、ストッパ収容溝１８に流れ込んだオイルが外部に排出される。
以上説明した第１の実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。 The stopper receiving groove 18 is provided with an oil discharge hole 22 so that the oil flowing into the stopper receiving groove 18 is discharged to the outside.
According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.

（１）オイル供給通路１５を通じて油室１４に供給されるオイルの油圧が低いときにシリンダ１０の径方向に移動して油室１４内に突出するストッパ１７を設けたため、タイミングチェーンによってプランジャ１２がハウジング１１に押し込まれたときに、プランジャ１２がハウジング１１に過度に押し込まれることを抑制できる。また、このストッパ１７は、プランジャ１２の端面１３と当接することでプランジャ１２がハウジング１１に押し込まれることを規制するものであるため、プランジャ１２が押し込まれる方向へ変位することを規制するために、プランジャ１２の構造を変更する必要がない。そのため、ラチェット機構を備える場合に比べて、すなわちプランジャにラチェット機構の爪と係合する歯を形成する場合に比べてプランジャ１２の構造を簡単にすることができる。したがって、上記構成によれば、プランジャ１２が過度に押し込まれてしまうことを簡単な構成で抑制できるようになる。 (1) Since the stopper 17 that moves in the radial direction of the cylinder 10 and protrudes into the oil chamber 14 is provided when the oil pressure supplied to the oil chamber 14 through the oil supply passage 15 is low, the plunger 12 is moved by the timing chain. When pushed into the housing 11, the plunger 12 can be prevented from being pushed too much into the housing 11. Moreover, since this stopper 17 is a thing which regulates that the plunger 12 is pushed into the housing 11 by contact | abutting with the end surface 13 of the plunger 12, in order to regulate that the plunger 12 is displaced to the direction pushed in, There is no need to change the structure of the plunger 12. Therefore, the structure of the plunger 12 can be simplified as compared with the case where the ratchet mechanism is provided, that is, compared with the case where the teeth that engage with the pawls of the ratchet mechanism are formed on the plunger. Therefore, according to the above configuration, the plunger 12 can be prevented from being pushed in excessively with a simple configuration.

（２）オイル供給通路１５を通じて油室１４に供給されるオイルの油圧が高いときには、ストッパ１７が油室１４内に突出していない状態になるため、プランジャ１２がシリンダ１０内を自由に摺動できるようになる。このため、油室１４内の油圧とスプリング１６の付勢力とを利用して、タイミングチェーンの張力を適正に保つことができる。 (2) When the hydraulic pressure of the oil supplied to the oil chamber 14 through the oil supply passage 15 is high, the stopper 17 does not protrude into the oil chamber 14, so that the plunger 12 can freely slide in the cylinder 10. It becomes like this. For this reason, the tension of the timing chain can be appropriately maintained by utilizing the hydraulic pressure in the oil chamber 14 and the urging force of the spring 16.

（３）ストッパ収容溝１８にオイル排出孔２２が設けられており、ストッパ収容溝１８に流れ込んだオイルが外部に排出される。このため、ストッパ収容溝１８に流れ込んだオイルによってストッパ１７の動作が阻害されることを抑制できる。 (3) An oil discharge hole 22 is provided in the stopper accommodating groove 18, and the oil that has flowed into the stopper accommodating groove 18 is discharged to the outside. For this reason, it can suppress that the operation | movement of the stopper 17 is inhibited by the oil which flowed into the stopper accommodation groove | channel 18.

なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。
・上記実施形態では、ストッパ１７の貫通孔２０をシリンダ１０の直径と略同径にした例を説明したが、オイル供給通路１５を通じて油室１４に供給されるオイルの油圧が低いときに油室１４内にストッパ１７が突出するのであれば、貫通孔２０の直径をシリンダ１０の直径よりも大きくするようにしてもよい。こうした構成であっても、上記（１）〜（３）と同様の効果を得ることができる。 In addition, the said embodiment can be changed and implemented as follows.
In the above embodiment, the example in which the through-hole 20 of the stopper 17 is approximately the same diameter as the cylinder 10 has been described. However, when the oil pressure supplied to the oil chamber 14 through the oil supply passage 15 is low, the oil chamber If the stopper 17 protrudes into 14, the diameter of the through hole 20 may be made larger than the diameter of the cylinder 10. Even if it is such a structure, the effect similar to said (1)-(3) can be acquired.

・上記実施形態では、ストッパ収容溝１８にオイル排出孔２２を設けるようにしたが、こうした構成を省略してもよい。
・上記実施形態では、ストッパ１７の移動を制限するカバー２３を必ずしも設ける必要はない。 In the above embodiment, the oil discharge hole 22 is provided in the stopper accommodating groove 18, but such a configuration may be omitted.
In the above embodiment, the cover 23 that restricts the movement of the stopper 17 is not necessarily provided.

・上記実施形態において、オイル供給通路１５に逆止弁を設けて、油室１４からのオイルの逆流を規制するようにしてもよい。 In the above embodiment, a check valve may be provided in the oil supply passage 15 to restrict the backflow of oil from the oil chamber 14.

１０…シリンダ、１１…ハウジング、１２…プランジャ、１３…端面、１４…油室、１５…オイル供給通路、１６…スプリング、１７…ストッパ、１８…ストッパ収容溝、１９…オイル導入孔、２０…貫通孔、２１…スプリング、２２…オイル排出孔、２３…カバー、２４…オイル供給孔。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Cylinder, 11 ... Housing, 12 ... Plunger, 13 ... End face, 14 ... Oil chamber, 15 ... Oil supply passage, 16 ... Spring, 17 ... Stopper, 18 ... Stopper receiving groove, 19 ... Oil introduction hole, 20 ... Through A hole, 21 ... a spring, 22 ... an oil discharge hole, 23 ... a cover, 24 ... an oil supply hole.

Claims

A housing in which a cylinder is formed;
A plunger slidably inserted into the cylinder,
A chain tensioner in which an oil chamber surrounded by a wall surface of the cylinder and an end surface of the plunger is formed, and the tension of the timing chain is adjusted using oil pressure of oil supplied to the oil chamber through an oil supply passage. ,
A chain tensioner provided with a stopper that moves in a radial direction of the cylinder and protrudes into the oil chamber when the oil pressure supplied to the oil chamber through the oil supply passage is low.