JP2019066012A - テンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、オイルによるダンピング効果を活用でき、プランジャに偏心荷重が加わっても位置ずれせず、安定してシューにタイミングチェーンを引きつけ摺動できるテンショナを提供すること。【解決手段】プランジャ１２０と、プランジャ収容穴１１１を有したハウジング１１０と、プランジャ１２０を付勢する付勢手段１２４と、圧油室１１５と、チェックバルブ１１４とを有するテンショナ１００であって、プランジャ１２０は、本体部１２１と、本体部１２１から延び、本体部１２１より小径のロッド部１２２とを有し、プランジャ収容穴１１１は、本体部１２１を摺動可能且つ収容可能に構成され、プランジャ収容穴１１１の底部には、ロッド部１２２が摺動可能に挿通される引込み孔１１２が設けられ、ロッド部１２２の先端側には、引きつけガイド１３０が接続可能に構成されていること。【選択図】図１

Description

本発明は、走行するチェーンやベルト等に適正張力を付与するテンショナに関する。

従来、チェーン等の張力を適正に保持するためにテンショナを用いることが慣用されており、例えば、エンジンルーム内のクランク軸とカム軸の夫々に設けたスプロケット間に無端懸回した伝動チェーンをテンショナレバーによって摺動案内を行うチェーンガイド機構において、チェーン等の張力を適正に保持するために、テンショナによってテンショナレバーを付勢するものが公知である。

例えば、特許文献１で公知のテンショナは、互いにネジ係合された回転可能且つ進退不可能な第１のシャフト部材９と回転不可能且つ進退可能な第２のシャフト部材とで構成されたプランジャ（第１のシャフト部材９、第２のシャフト部材１０）と、プランジャ（第１のシャフト部材９、第２のシャフト部材１０）を収容可能なハウジング（ケース１２）と、ハウジング（ケース１２）内で第１のシャフト部材９に回転力を与える付勢手段（捩りばね１１）とを有し、第２のシャフト部材１０の先端部にはチェーンガイド５に接続された引きつけガイド（連結プレート８）が係合されている。

このテンショナは、付勢手段（捩りばね１１）によって第１のシャフト部材９に回転力を与えて、回転不可能な第２のシャフト部材１０と第１のシャフト部材９とが互いに係合しているネジを閉めることで、第２のシャフト部材１０をハウジング（ケース１２）内へ引き込み、第２のシャフト部材１０に係合された引きつけガイド（連結プレート８）をハウジング（ケース１２）側に引き込む付勢力と、タイミングチェーン４の張力によってハウジング（ケース１２）と反対側へ引きつけガイド（連結プレート８）を揺動する揺動力とが釣り合う位置から、タイミングチェーン４の張力の増減を相殺するようにテンショナが移動し、タイミングチェーン４に一定の張力を付与しているものである。

また、特許文献２で公知のタイミングチェーンガイドのテンショナ用油圧アジャスタは、プランジャ（押進体５４）と、オイル噴出口８６を有したプランジャ（押進体５４）を収容可能なハウジング（アジャスタ本体４４）と、ハウジング（アジャスタ本体４４）内でプランジャ（押進体５４）をハウジング（アジャスタ本体４４）内から出没可能に付勢する付勢手段（スプリング５２）と、プランジャ（押進体５４）およびハウジング（アジャスタ本体４４）の間に形成された圧油室（オイル室４８、押進体収容孔５０）とを有し、プランジャ（押進体５４）の先端部にはチェーンガイド（タイミングチェーンテンショナ３２）に接続された引きつけガイド（連絡部材６０、当接体６２）が当接している。

このテンショナ用油圧アジャスタは、ハウジング（アジャスタ本体４４）内の圧油室（オイル室４８）を通るオイルの圧力によってプランジャ（押進体５４）をハウジング（アジャスタ本体４４）内から押し出す方向へ付勢力を与えることで、引きつけガイド（連絡部材６０、当接体６２）を介してチェーンガイド（タイミングチェーンテンショナ３２）に押進力を作用させ、タイミングチェーン２４に所定の張力を付与するとともに、オイル噴出口８６から噴射されたオイルをタイミングチェーン２４に直接的に供給するものである。

また、特許文献３で公知のチェンテンショナーは、プランジャ（ロッド８）と、ハウジング（軸筒９）と、付勢手段（バネ１０）とを有し、プランジャ（ロッド８）は、ハウジング（軸筒９）に挿入されるとともに、付勢手段（バネ１０）でハウジング（軸筒９）から抜ける方向へ付勢してあり、付勢手段（バネ１０）の付勢方向と反対側のプランジャ（ロッド８）の先端には、引きつけガイド（バネ板１２）が接続されている。

このチェンテンショナーは、く字状に曲げて撓み代が設けてある引きつけガイド（バネ板１２）の先端をチェンテンショナー６のピン１３に掛止めてあり、付勢手段（バネ１０）の付勢力によってプランジャ（ロッド８）を引くことで、引きつけガイドを通じてチェンテンショナー６を引き、チェン５を適正に張った状態に保つものである。

特開２０００−１９３０５１ 特開２００２−１１５７５０ 実開昭６１−０３８３５６

ところが、上記特許文献等で公知のテンショナにおいては、改善の余地があった。
すなわち、上記特許文献１および特許文献３で公知のテンショナでは、ハウジング内にオイルを貯留しておらず、上記特許文献２で公知のテンショナでは、オイルを使用してはいるものの、オイルを加圧してプランジャをハウジングから押し出す方向へ付勢力を与えた後は、オイルをタイミングチェーン側へ向けて噴射させており、いずれもオイルのダンピング効果によるプランジャの往復動の抑制は考慮されていないため、使用時にプランジャの往復動を減衰できず、安定してシューをタイミングチェーンへ引きつけることができない虞があった。
また、上記特許文献２で公知のテンショナは、前後に移動可能なプランジャとハウジングとが接触する面が１面のみであるため、プランジャのハウジング外への出没量と引きつけガイドでシューを引く際に発生するプランジャにかかる偏心荷重の大きさや向きによっては、プランジャがハウジング内でズレやすくなり、十分に引きつけガイドを引くことが難しくなる虞があった。

本発明は、これらの問題点を解決するものであり、簡単な構成で、オイルによるダンピング効果を効果的に活用できるとともに、プランジャに偏心荷重が加わっても変形や位置ずれをせず、安定してシューにタイミングチェーンを引きつけ摺動できるテンショナを提供することを目的とするものである。

本発明のテンショナは、プランジャと、前記プランジャを収容可能なプランジャ収容穴を有したハウジングと、前記プランジャを前記プランジャ収容穴の開放側へ付勢する付勢手段と、前記プランジャおよび前記ハウジングの間に形成された圧油室と、前記圧油室へのオイルの流入を許容するとともに前記圧油室からのオイルの流出を防止するチェックバルブとを有するテンショナであって、前記プランジャは、本体部と、前記本体部から延び、前記本体部より小径のロッド部とを有し、前記プランジャ収容穴は、前記本体部を摺動可能且つ収容可能に構成され、前記プランジャ収容穴の底部には、前記ロッド部が摺動可能に挿通される引込み孔が設けられ、前記ロッド部の先端側には、引きつけガイドが接続可能に構成されていることにより、前記課題を解決するものである。

請求項１に係る発明のテンショナによれば、プランジャは、本体部と、本体部から延び、本体部より小径のロッド部とを有し、プランジャ収容穴は、本体部を摺動可能且つ収容可能に構成され、プランジャ収容穴の底部には、ロッド部が摺動可能に挿通される引込み孔が設けられ、引込み孔にロッド部を挿通するとともに、プランジャ収容穴に本体部を収容することで、プランジャおよびハウジングの間に圧油室が形成されるため、圧油室内をオイルで満たした状態でプランジャを動作した場合、本体部およびロッド部とハウジングとの摺動部分から僅かに漏れ出すオイルのダンピング効果によってプランジャの往復動を十分に減衰できる。

また、プランジャ収容孔に挿通されたロッド部をハウジング内に引き込むことで、ロッド部に接続された引きつけガイドを介してシューをタイミングチェーンに引きつけているため、テンショナ本体をチェーンラインの内側に配置することができ、テンショナを設置する空間を最小限に抑えることができるとともに、カム間のチェーンの伸びを内側へ引込み、プランジャの移動量に対する伸びの吸収率を改善することができる。
さらに、プランジャとハウジングとは、常に本体部の外側面とプランジャ収容穴の内側面と接触且つロッド部の外側面と引込み孔の内側面と接触しているため、プランジャが偏心荷重や往復方向以外の荷重を受けても、プランジャは、ハウジング内で位置ずれを起こすことがなく、安定して摺動できる。

請求項２に記載の構成によれば、本体部は、プランジャ収容穴内のみを摺動可能に構成されており、プランジャとハウジングとの接触面積が常に一定となるため、シューを引く際にプランジャとハウジングとの間で発生する摺動抵抗の急激な変化を抑制することができる。また、圧油室からのオイルの漏出量が一定となり、ダンピング効果の変化も抑制できる。
請求項３に記載の構成によれば、プランジャは、ロッド部の中心軸を回転中心として回転可能に構成されているとともに、ロッド部と引きつけガイドとは、ロッド部の中心軸を回転中心として互いに回転可能に接続されているため、プランジャが摺動中に回転力を受けても、プランジャは自由に回転し、受けた回転力を解消できるとともに、引きつけガイドは、プランジャが回転しても、常にシューにタイミングチェーンを引きつけ摺動する向きを、最適な状態に維持しながらシューを引きつけることができる。

請求項４に記載の構成によれば、ロッド部は、中実に形成されているため、曲げ方向に大きな荷重がかかっても、プランジャは曲がることなく確実に摺動し、引きつけガイドを介してシューを引くことができる。
請求項５に記載の構成によれば、引きつけガイドには、シューの側面を通りロッド部と引きつけガイドとを接続可能に構成された接続腕と、シューを支持するベース部とが設けられているため、ロッド部の先端をシューの中心に合わせても、引きつけガイドの接続腕をシューの側面に回り込ませ、確実にシューの中心を引くことができる。

請求項６に記載の構成によれば、接続腕は、エンジンブロックに摺接するようにシュー側へ延びているため、引きつけガイドがシューを引く際に大きな力を受けても、接続腕がエンジンブロック側に広がるように変形することはなく、引きつけガイドで確実にシューを安定して引くことができる。
請求項７に記載の構成によれば、引きつけガイドは、接続腕が通るシューの側面と反対側の側面を通り、ベース部と接続腕とを接続する固定腕が設けられているため、接続腕と固定腕とによって、引きつけガイドはシューの両側面から引っ張られることになり、より一層安定してシューを引くことができるとともに、引きつけガイドがシューを引きつける位置のずれを抑制できる。

本発明の一実施形態に係るテンショナ１００の斜視図。 本発明の一実施形態に係るテンショナ１００の斜視断面図。 本発明の一実施形態に係るテンショナ１００の正面断面図。 本発明の一実施形態に係るテンショナ１００の、プランジャ１２０を最大まで引き込んだ状態を示す正面断面図。

以下に、本発明の一実施形態に係るテンショナ１００について、図面に基づいて説明する。
テンショナ１００は、走行するチェーンやベルト等に適正張力を付与するものであり、図１に示すように、ハウジング１１０と、プランジャ１２０と、シューＳを引きつける引きつけガイド１３０とを有している。
ハウジング１１０には、図２に示すように、プランジャ１２０を収容可能なプランジャ収容穴１１１と、プランジャ収容穴１１１の底部を貫通する、プランジャ収容穴１１１よりも内径が小さい引込み孔１１２と、プランジャ収容穴１１１の内周面に連通する、オイル供給路１１３とが設けられている。

オイル供給路１１３の、プランジャ収容穴１１１とは反対側の端部は、チェックバルブ１１４を介して外部からオイルが流入可能に構成されている。
プランジャ１２０は、ロッド部１２２と、ロッド部１２２の一端に形成された本体部１２１とを有しており、ロッド部１２２は引込み孔１１２内を摺動可能に挿通され、本体部１２１は、プランジャ収容穴１１１内を摺動可能に挿通されている。
また、ロッド部１２２の先端部には、ロッド部１２２の外周面を一周する凹溝状に形成された連結用溝１２３が設けられている。
プランジャ収容穴１１１と本体部１２１とで囲まれた空間に、オイル供給路１１３からオイルが供給されて、圧油室１１５が形成される。

圧油室１１５内には、本体部１２１とプランジャ収容穴１１１の底面に両端が接するように配置され、本体部１２１をプランジャ収容穴１１１の底面から遠ざける方向に付勢する付勢バネ１２４が設けられている。
また、圧油室１１５内は、オイル供給路１１３から供給されるオイルで満たされ、ロッド部１２２と引込み孔１１２の間や、本体部１２１とプランジャ収容穴１１１の間といった微小な隙間からオイルが僅かながら漏れ出ることで往復動を減衰させるダンピング特性が得られ、流出したオイルは、チェックバルブ１１４を通してオイル供給路１１３から常に補充可能に構成されている。

ロッド部１２２の、連結用溝１２３には、引きつけガイド１３０が接続されている。
引きつけガイド１３０は、ベース部１３１と、ベース部１３１の側方から延びて連結用溝１２３に接続される接続腕１３２と、ベース部１３１の接続腕１３２が延びている側方とは反対側の側方から接続腕１３２の端部に接続可能な固定腕１３３とを有している。
連結用溝１２３と接続腕１３２とは、ロッド部１２２の長手方向の中心を回転中心として互いに回転可能に接続されている。

ベース部１３１は、シューＳのチェーン走行側と反対側の面を支持しており、固定腕１３３は、ベース部１３１と接続腕１３２とを繋ぐように着脱可能に構成されているため、固定腕１３３を外すことで、無端状のチェーンをシューＳの上に設置できる。

次に、テンショナ１００がシューＳを引きつける手順について、図３および図４を用いて説明する（往復動は誇張して図示した。）。
まず、通常の動作時は、図３に示すように、エンジンブロック（図示しない）の取り付け壁部（図示しない）に設けられたオイル供給手段から常にオイルが供給されており、オイルはチェックバルブ１１４を通り、オイル供給路１１３を通って圧油室１１５に流入し、常に圧油室１１５内はオイルで満たされた状態が維持される。

プランジャ１２０は付勢バネ１２４によってプランジャ収容穴１１１の開放側に付勢されているため、プランジャ１２０のロッド部１２２に接続された引きつけガイド１３０は、シューＳをテンショナ１００側へ引きつけるように付勢し、シューＳに摺接するチェーンの張力が適正な位置で安定する。
このように、テンショナ１００はシューＳを引きつけるように付勢するため、テンショナ１００をチェーンラインの内側に配置することができ、テンショナ１００を設置する空間を最小限に抑えることができる。

また、引きつけガイド１３０は、接続腕１３２と固定腕１３３とによって、シューＳの両側面を通り、ベース部１３１とロッド部１２２とを接続しているため、引きつけガイド１３０をシューＳの中心部分に安定して接触させながら引きつけることができる。
さらに、引きつけガイド１３０の接続腕１３２を、エンジンブロック（図示しない）に摺接するような位置に設けることで、引きつけガイド１３０がシューＳを引く際に大きな力を受けた場合でも、接続腕１３２がエンジンブロック（図示しない）側に広がるように変形することはなく、引きつけガイド１３０で確実にシューＳを安定して引くことができる。

ここで、エンジン（図示しない）を始動させると、チェーンはシューＳ上を摺動し、プランジャ１２０は摺動するチェーンの張力変動によって往復動する。
このプランジャ１２０の往復動によって、プランジャ１２０がプランジャ収容穴１１１側へ引き込まれた後、反動で引きつけガイド１３０側へ進出する際、圧油室１１５の容積が小さくなるため、付勢バネ１２４の付勢力に加えて、オイルによるダンピング力がプランジャ１２０の往復動を抑制するように作用することで、プランジャ１２０が引きつけガイド１３０側へ進出する力を減ずるように力が働く。
これによって、付勢バネ１２４の付勢力を、エンジン始動時のチェーンのバタつきを防止するために大きくした場合においても、プランジャ１２０を必要以上に前後移動させることが回避され、必要以上の力でチェーンを引きつけてチェーンの張力を高くしてしまうことがなく、チェーンとシューＳとの摺動面におけるフリクション性が向上し、騒音の増加や、エンジン（図示しない）の燃費の悪化を防止できる。

また、エンジン（図示しない）を動作させる度に、徐々にチェーンの全長が伸び、張力が低下するが、プランジャ１２０は常に付勢バネ１２４によって付勢されているため、引きつけガイド１３０でシューＳをプランジャ収容穴１１１側へ引き込むことで、伸びたチェーンの張力を維持することができるとともに、カム間のチェーンの伸びをエンジンブロック（図示しない）の内側へ引込むことで、プランジャ１２０の移動量に対する伸びの吸収率を改善できる。
チェーン走行中には、チェーンやシューＳの振動で、プランジャ１２０に偏心荷重を与えたり、往復方向以外の荷重を与えてしまうことがあるが、プランジャ１２０とハウジング１１０とは、常に本体部１２１の外側面とプランジャ収容穴１１１の内側面、ロッド部１２２の外側面と引込み孔１１２の内側面の二箇所で接触しているため、プランジャ１２０が偏心荷重や往復方向以外の荷重を受けても、プランジャ１２０は、ハウジング１１０内で位置ずれを起こすことがなく、安定して摺動することができる。

また、本実施形態では、チェーンが伸びて、プランジャ１２０がプランジャ収容穴１１１内に大きく引き込まれる状態でも、図４に示すように、本体部１２１はプランジャ収容穴１１１の外に出ることはない。
これによって、プランジャ１２０がハウジング１１０に対して接触している面積は常に一定となるため、引きつけガイド１３０でシューＳを引く際に、プランジャ１２０とハウジング１１０との摺動部分で発生する摺動抵抗の急激な変化を抑制できるとともに、本体部１２１とプランジャ収容穴との摺動部およびロッド部１２２と引込み孔との摺動部から漏出する圧油室内のオイルの量が一定となり、ダンピング効果の変化も抑制できる。
プランジャ１２０が往復動する際、付勢バネ１２４との接触等で徐々にプランジャ１２０がロッド部１２２の長手方向の中心軸を回転中心として回転することがあるが、連結用溝１２３と接続腕１３２とは、ロッド部１２２の長手方向の中心軸を回転中心として互いに回転可能に接続されているため、プランジャ１２０が回転しても引きつけガイド１３０の向きは変わることなく、確実にシューＳを適正な方向へ引きつけることができる。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

上述した実施形態では、チェックバルブはハウジングに設けられているものとして説明したが、チェックバルブの取り付け位置はこれに限定されず、例えば、プランジャの本体部に圧油室まで貫通するオイル供給路を設け、圧油室と反対側のオイル供給路の端部にチェックバルブを取り付けてもよい。
また、上述した実施形態では、圧油室内のオイルは、本体部とプランジャ収容穴との摺動部およびロッド部と引込み孔との摺動部から僅かに漏出するものとして説明したが、オイルの漏出箇所はこれに限定されず、例えば、プランジャとハウジングとの摺動部に、オイル漏出用の浅い誘導溝を設けてもよく、ハウジングに漏出室まで貫通するオイル流出用の微小な誘導孔を設けてもよい。

また、上述した実施形態では、圧油室内に付勢バネが設けられているものとして説明したが、付勢バネの取り付け位置はこれに限定されず、例えば、プランジャ収容穴の開放側に設け、付勢バネの収縮力でプランジャをプランジャ収容穴の開放側へ引っ張ってもよい。
また、上述した実施形態では、固定腕は、ベース部と接続腕とを繋ぐように着脱可能に構成されているものとして説明したが、固定腕の構成はこれに限定されず、例えば、固定腕がなくてもよく、接続腕を介さずに、ベース部とロッド部とを直接繋ぐように構成されていてもよい。

また、上述した実施形態では、連結用溝と接続腕とは、ロッド部の長手方向の中心を回転中心として互いに回転可能に接続されているものとして説明したが、連結用溝と接続腕との接続関係はこれに限定されず、例えば、連結用溝と接続腕とが互いに回転しないように接続されるとともに、ロッド部と本体部とが互いに回転可能に設けられていてもよい。

１００ ・・・ テンショナ
１１０ ・・・ ハウジング
１１１ ・・・ プランジャ収容穴
１１２ ・・・ 引込み孔
１１３ ・・・ オイル供給路
１１４ ・・・ チェックバルブ
１１５ ・・・ 圧油室
１２０ ・・・ プランジャ
１２１ ・・・ 本体部
１２２ ・・・ ロッド部
１２３ ・・・ 連結用溝
１２４ ・・・ 付勢バネ
１３０ ・・・ 引きつけガイド
１３１ ・・・ ベース部
１３２ ・・・ 接続腕
１３３ ・・・ 固定腕
Ｓ ・・・ シュー

Claims (7)

1. プランジャと、前記プランジャを収容可能なプランジャ収容穴を有したハウジングと、前記プランジャを前記プランジャ収容穴の開放側へ付勢する付勢手段と、前記プランジャおよび前記ハウジングの間に形成された圧油室と、前記圧油室へのオイルの流入を許容するとともに前記圧油室からのオイルの流出を防止するチェックバルブとを有するテンショナであって、
   前記プランジャは、本体部と、前記本体部から延び、前記本体部より小径のロッド部とを有し、
   前記プランジャ収容穴は、前記本体部を摺動可能且つ収容可能に構成され、
   前記プランジャ収容穴の底部には、前記ロッド部が摺動可能に挿通される引込み孔が設けられ、
   前記ロッド部の先端側には、引きつけガイドが接続可能に構成されていることを特徴とするテンショナ。
2. 前記本体部は、前記プランジャ収容穴内のみを摺動可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のテンショナ。
3. 前記プランジャは、前記ロッド部の中心軸を回転中心として回転可能に構成されているとともに、前記ロッド部と前記引きつけガイドとは、前記ロッド部の中心軸を回転中心として互いに回転可能に接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のテンショナ。
4. 前記ロッド部は、中実に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のテンショナ。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のテンショナと、チェーンを摺動案内するシューと、前記引きつけガイドとを有するチェーン張力付与機構であって、
   前記引きつけガイドには、前記シューの側面を通り前記ロッド部と前記引きつけガイドとを接続可能に構成された接続腕と、前記シューを支持するベース部とが設けられていることを特徴とするチェーン張力付与機構。
6. 前記接続腕は、エンジンブロックに摺接するように前記シュー側に延びていることを特徴とする請求項５に記載のチェーン張力付与機構。
7. 前記引きつけガイドには、前記接続腕が通る前記シューの側面と反対側の側面を通り、前記ベース部と前記接続腕とを、前記接続腕が通る前記シューの側面と反対側の側面で接続する固定腕が設けられていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のチェーン張力付与機構。

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