JP2019167991A - チェーンテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】オイル消費量が少なく、かつ、チェーンの過張力やばたつきを効果的に防止することが可能なチェーンテンショナを提供する。【解決手段】有底筒状のシリンダ９と、シリンダ９の内周で軸方向に摺動可能に支持されたプランジャ１０と、シリンダ９とプランジャ１０の摺動面間に形成されたリーク隙間１７と、給油通路１８の圧力室１６の側の端部に設けられたチェックバルブ１９と、を有し、チェックバルブ１９は、シリンダ９内に嵌合して設けられた円環状のバルブシート２３と、そのバルブシート２３の中央を軸方向に貫通する弁孔２４を開閉する弁体２５とを有するチェーンテンショナにおいて、バルブシート２３とシリンダ９の嵌合面３０に、圧力室１６と給油通路１８の間を連通する連通溝３１を設ける。【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を駆動するチェーンの張力保持に用いられるチェーンテンショナに関する。

自動車等のエンジンに使用されるチェーン伝動装置として、例えば、クランクシャフトの回転をカムシャフトに伝達するものや、クランクシャフトの回転をオイルポンプやウォーターポンプやスーパーチャージャー等の補機に伝達するものや、クランクシャフトの回転をバランサシャフトに伝達するものや、ツインカムエンジンの吸気カムと排気カムを互いに連結するものなどがある。これらのチェーン伝動装置のチェーンの張力を適正範囲に保つために、チェーンテンショナが使用される。

このような用途に使用されるチェーンテンショナとして、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１のチェーンテンショナは、有底筒状のシリンダと、シリンダの内周で軸方向に摺動可能に支持されたプランジャと、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、シリンダとプランジャとで囲まれた圧力室と、シリンダとプランジャの摺動面間に形成されたリーク隙間と、シリンダの外側から圧力室に作動油を導入する給油通路と、給油通路の圧力室の側の端部に設けられたチェックバルブとを有する。

この特許文献１のチェーンテンショナは、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、圧力室からリーク隙間を通って流出する作動油の粘性抵抗によってダンパ力が発生するので、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、チェックバルブが開き、給油通路から圧力室内に作動油が流入するので、プランジャは速やかに移動する。

特開２００５−０４２７６９号公報

ところで、近年、自動車のオイルポンプが小型化される傾向にあり、これに伴い、チェーンテンショナでのオイル消費量を低減するニーズも高まっている。

そこで、本願の発明者は、チェーンテンショナでのオイル消費量を低減するため、シリンダとプランジャの摺動面間に形成されるリーク隙間を従来よりも狭く設定したり、給油通路を従来よりも狭く設定したりすることを検討した。リーク隙間を狭くすれば、リーク隙間を通ってシリンダの内部から外部に流出する作動油の量が少なくなるので、その分、チェーンテンショナでのオイル消費量も小さくなる。一方、給油通路を狭くすれば、シリンダの外部から圧力室に供給される作動油の量が少なくなるので、その分、チェーンテンショナでのオイル消費量も小さくなる。

しかしながら、リーク隙間を狭くすると、リーク隙間を通って圧力室から流出する作動油の粘性抵抗が大きくなるため、プランジャに作用するダンパ力が大きくなる。その結果、チェーンが過張力となり、自動車エンジンの燃費が低下するという問題が生じる。一方、給油通路を狭くすると、給油通路を通って圧力室に流入する作動油の流量が小さくなるので、プランジャが突出方向に移動するときのプランジャの移動速度が小さくなる。その結果、チェーンが急激に弛んだときに、チェーンに対するプランジャの追従性が不足し、チェーンがばたつく問題が生じる。

この発明が解決しようとする課題は、オイル消費量が少なく、かつ、チェーンの過張力やばたつきを効果的に防止することが可能なチェーンテンショナを提供することである。

上記課題を解決するため、この発明では、以下の構成のチェーンテンショナを提供する。
有底筒状のシリンダと、
前記シリンダの内周で軸方向に摺動可能に支持されたプランジャと、
前記プランジャを前記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、
前記プランジャの軸方向移動によって容積が変化するように前記シリンダと前記プランジャとで囲まれた圧力室と、
前記シリンダと前記プランジャの摺動面間に形成されたリーク隙間と、
前記シリンダの外側から前記圧力室に作動油を導入するようにシリンダに形成された給油通路と、
前記給油通路の圧力室の側の端部に設けられ、前記給油通路の側から前記圧力室の側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブと、を有し、
前記チェックバルブは、前記シリンダ内に嵌合して設けられた円環状のバルブシートと、そのバルブシートの中央を軸方向に貫通する弁孔を開閉する弁体とを有するチェーンテンショナにおいて、
前記バルブシートと前記シリンダの嵌合面に、前記圧力室と前記給油通路の間を連通する連通溝を設けたことを特徴とするチェーンテンショナ。

このようにすると、プランジャが押し込み方向に移動して圧力室の容積が縮小するときに、圧力室の作動油の一部が連通溝を通って給油通路に戻るので、その戻る作動油の分、圧力室からリーク隙間を通ってシリンダの外部に流出する作動油の量が抑えられ、チェーンテンショナでのオイル消費量を少なく抑えることができる。また、プランジャが押し込み方向に移動するときに、圧力室から作動油が流出する経路として、リーク隙間を通ってシリンダの外部に流出する経路と、バルブシートとシリンダの嵌合面の連通溝を通って給油通路に流出する経路との２経路が存在するので、リーク隙間を狭く設定しても、連通溝を通って圧力室から流出する作動油の分、プランジャに作用するダンパ力を小さく抑えることができ、チェーンの過張力を防止することができる。

前記連通溝は、前記シリンダの前記バルブシートに対する嵌合面に形成することも可能であるが、前記バルブシートの前記シリンダに対する嵌合面に形成すると好ましい。

このようにすると、連通溝を形成するための加工が容易であり、精度よく連通溝を形成することが可能である。

前記バルブシートの前記シリンダに対する嵌合面が、前記シリンダの内周に設けられた円筒状のバルブ嵌合面に面接触する円筒状の外周面と、前記バルブ嵌合面の一端から径方向内側に延びるように前記シリンダ内に形成された環状のバルブ当接面に面接触する環状の軸方向端面とで構成されている場合、前記連通溝は、前記バルブシートの前記外周面に形成された第１溝部と、その第１溝部の一端から径方向内方に延びるように前記バルブシートの前記軸方向端面に形成された第２溝部とで構成することができる。

このようにすると、プランジャが突出方向に移動するときに、圧力室に作動油が流入する経路として、チェックバルブのバルブシートの中央の弁孔を通って圧力室に流入する経路と、バルブシートとシリンダの嵌合面の連通溝を通って圧力室に流入する経路との２経路が存在するので、チェックバルブのバルブシートの中央の弁孔のみを通って作動油が圧力室に流入するようにした場合よりも、連通溝を通って圧力室に流入する作動油の分、圧力室に流入する作動油の流量を大きくすることができる。そのため、チェーンの弛みに対するプランジャの追従性に優れ、チェーンのばたつきを効果的に防止することができる。

前記シリンダの外周に、上下に延びるエンジン壁面に固定される取り付け片が一体に形成されている場合、前記連通溝は、前記取り付け片を前記エンジン壁面に固定した状態で、前記バルブシートの下側の半周に位置するように設けると好ましい。

すなわち、連通溝がバルブシートの上側の半周に位置すると、圧力室に空気が混入したときに、プランジャの押し込み方向への移動に伴って圧力室の空気が連通溝を通って給油通路に流出する動作と、プランジャの突出方向への移動に伴って給油通路の空気がバルブシートの弁孔を通って圧力室に流入する動作とが、交互に繰り返されるという空気の循環現象が生じ、その結果、圧力室から完全に空気を排出するのが難しくなるという問題が生じる。これに対し、連通溝を、バルブシートの下側の半周に位置するように設けると、圧力室に空気が混入したときに、空気は圧力室の上側に集まり、一方、連通溝は圧力室の下側に位置するので、圧力室の空気が連通溝を通って給油通路に流出するのが防止される。そのため、空気の循環現象が生じにくく、圧力室から空気を排出するのが容易となる。

前記連通溝の流路抵抗が、前記リーク隙間の流路抵抗よりも小さくなるように前記連通溝を形成すると好ましい。

このようにすると、チェーンテンショナでのオイル消費量をきわめて効果的に低減することが可能となる。

上記チェーンテンショナとして、リング式のノーバック機構をもつテンショナを採用することができる。
すなわち、前記プランジャの外周に設けられた軸方向に隣り合う複数の円周溝と、
前記シリンダの内周に形成されたリング収容溝と、
前記リング収容溝内に収容され、前記プランジャの外周の前記円周溝を弾性的に締め付けるレジスタリングとを更に有し、
前記各円周溝は、前記プランジャにシリンダから突出させる方向の荷重が負荷されたときに、前記レジスタリングを拡径させてプランジャの移動を許容するテーパ面と、前記プランジャにシリンダ内に押し込む方向の荷重が負荷されたときに、前記レジスタリングを係止してプランジャの移動を制限するストッパ面とを更に有する構成のものを採用することができる。

また、上記チェーンテンショナとして、鋸歯ねじ式のノーバック機構をもつテンショナを採用することができる。
すなわち、前記プランジャを、前記シリンダ内への挿入端が開口し、前記シリンダからの突出端が閉塞した筒状とし、前記プランジャの内周に雌ねじを形成し、前記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設け、そのスクリュロッドの前記プランジャからの突出端を前記チェックバルブに当接させ、前記雄ねじと雌ねじは、プランジャをシリンダ内に押し込む方向の荷重が負荷されたときに圧力を受ける押込側フランクのフランク角が、プランジャをシリンダから突出させる方向の荷重が負荷されたときに圧力を受ける突出側フランクのフランク角よりも大きい鋸歯状に形成されている構成のものを採用することができる。

この発明のチェーンテンショナは、プランジャが押し込み方向に移動して圧力室の容積が縮小するときに、圧力室の作動油の一部が連通溝を通って給油通路に戻るので、その戻る作動油の分、圧力室からリーク隙間を通ってシリンダの外部に流出する作動油の量が抑えられ、チェーンテンショナでのオイル消費量を少なく抑えることができる。

この発明の実施形態のチェーン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のチェーンテンショナ近傍の拡大断面図 図２のチェックバルブ近傍の拡大断面図 図３のIV−IV線に沿った断面図 図３に示す連通溝の位置を、バルブシートのシリンダに対する嵌合面から、シリンダのバルブシートに対する嵌合面に変更した変形例を示す図 図２に示すチェーンテンショナにリリーフバルブを追加した変形例を示す図 図２に示すチェーンテンショナがもつノーバック機構をリング式から鋸歯ねじ式に変更した変形例を示す図

図１に、この発明の実施形態のチェーンテンショナ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。

エンジンが作動しているときのクランクシャフト２の回転方向は一定（図では右回転）であり、このときチェーン６は、クランクシャフト２の回転に伴ってスプロケット３に引き込まれる側（図の右側）の部分が張り側となり、スプロケット３から送り出される側（図の左側）の部分が弛み側となる。そして、チェーン６の弛み側の部分には、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が接触している。チェーンテンショナ１は、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、チェーンテンショナ１は、一端が開口し、他端が閉じた有底筒状のシリンダ９と、シリンダ９の内周で軸方向に摺動可能に支持されたプランジャ１０とを有する。プランジャ１０の一端はシリンダ９内に挿入され、プランジャ１０の他端はシリンダ９の開口端から突出している。シリンダ９とプランジャ１０の間には、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が組み込まれている。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を押圧している。

シリンダ９は、金属（例えばアルミ合金）で一体成形されている。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、エンジン壁面に固定されている。ここで、シリンダ９は、横向きに固定されている。シリンダ９が横向きとは、シリンダ９の中心軸が上下方向（重力方向）に対して交差する向きをいう。

プランジャ１０は、シリンダ９内への挿入端が開口し、シリンダ９からの突出端が閉塞する筒状に形成されている。プランジャ１０の外周には、シリンダ９の内周の円筒面１４で摺動可能に支持される円筒面１５が形成されている。プランジャ１０は、鉄系材料（例えばＳＣＭやＳＣｒ等の鋼材）で形成されている。

シリンダ９内には、シリンダ９とプランジャ１０とで囲まれた圧力室１６が形成されている。圧力室１６の容積は、プランジャ１０が突出方向に移動したときに拡大し、プランジャ１０が押し込み方向に移動したときに縮小する。シリンダ９とプランジャ１０の摺動面間には、圧力室１６の容積が縮小するときに圧力室１６から作動油をリークさせるリーク隙間１７が形成されている。リーク隙間１７は、半径方向の幅が０．０１５〜０．０８０ｍｍの範囲に設定された円筒状の微小隙間である。

シリンダ９には、シリンダ９の外側から、シリンダ９とプランジャ１０とで囲まれた圧力室１６に作動油を供給する給油通路１８が形成されている。給油通路１８は、図示しないオイルポンプに接続され、そのオイルポンプから供給される作動油を圧力室１６内に導入する。給油通路１８の圧力室１６側の端部には、給油通路１８の側から圧力室１６の側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ１９が設けられている。

プランジャ１０のシリンダ９からの突出端部には、圧力室１６から外部に貫通する軸方向の貫通孔２０が設けられている。貫通孔２０には、円柱状の栓体２１が嵌め込まれている。貫通孔２０の内周と栓体２１の外周との間には、螺旋状のエア抜き通路２２が形成されている。

図３に示すように、チェックバルブ１９は、シリンダ９内に嵌合して設けられた円環状のバルブシート２３と、そのバルブシート２３の中央を軸方向に貫通する弁孔２４を開閉する弁体２５と、その弁体２５の移動範囲を規制するバルブリテーナ２６とを有する。弁孔２４は、給油通路１８と圧力室１６の間を連通する孔である。弁体２５は、弁孔２４の圧力室１６側の端部開口の周縁に形成されたシート面２７に接触する閉弁位置とシート面２７から離反する開弁位置との間で移動可能に設けられている。弁体２５は、バルブリテーナ２６とバルブシート２３の間に組み込まれたバルブスプリング２８で開弁位置から閉弁位置に向けて付勢されている。弁体２５はボールである。

バルブシート２３のシリンダ９に対する嵌合面３０には、圧力室１６と給油通路１８の間を連通する連通溝３１が形成されている。ここで、バルブシート２３のシリンダ９に対する嵌合面３０は、シリンダ９の内周に設けられた円筒状のバルブ嵌合面３２に面接触する円筒状の外周面３０ａと、バルブ嵌合面３２の一端から径方向内側に延びるようにシリンダ９内に形成された環状のバルブ当接面３３に面接触する環状の軸方向端面３０ｂとからなる。

図４に示すように、連通溝３１は、バルブシート２３の外周面３０ａに形成された第１溝部３１ａと、その第１溝部３１ａの一端（給油通路１８側の端部）から径方向内方に延びるようにバルブシート２３の軸方向端面３０ｂに形成された第２溝部３１ｂとで構成されている。

ここで、連通溝３１は、バルブシート２３の下側の半周に位置するように設けられている。すなわち、連通溝３１は、バルブシート２３の上側の半周を通らずに、バルブシート２３の下側の半周（取り付け片１２をエンジン壁面に固定した状態で、環状のバルブシート２３の頂点の位置の位相を０度としたときに、９０度〜２７０度（好ましくは１５０度〜２１０度）の位相に相当する範囲）のみを通るように配置されている。

図３に示すように、第２溝部３１ｂは、バルブシート２３の給油通路１８側の軸方向端面３０ｂを、弁孔２４の位置から下方に延びてバルブシート２３の外周面３０ａに至るように形成され、第１溝部３１ａは、バルブシート２３の外周面３０ａを、第２溝部３１ｂの下端の位置から圧力室１６の側に向かって軸方向に延びるように形成されている。給油通路１８は、バルブ当接面３３の中央に形成された軸方向の凹所３４と、その凹所３４の内面とシリンダ９の外面との間を径方向に貫通する貫通孔３５とで構成されている。

連通溝３１は、その流路抵抗が、リーク隙間１７の流路抵抗よりも小さくなるように形成されている。すなわち、プランジャ１０が押し込み方向に移動するときに、圧力室１６から連通溝３１を通って給油通路１８に流れる作動油の量が、圧力室１６からリーク隙間１７を通ってシリンダ９の外部に流出する作動油の量よりも大きくなるように、連通溝３１の流路面積と流路長さとが設定されている。

図２に示すように、シリンダ９の開口側の端部内周には、周方向に延びるリング収容溝４０が形成され、そのリング収容溝４０内に、円周の一部を切り離した形状の金属製のレジスタリング４１が軸方向に移動可能に収容されている。プランジャ１０の外周には、軸方向に隣り合う複数の円周溝４２が設けられ、そのうちの１つの円周溝４２がレジスタリング４１で弾性的に締め付けられた状態となっている。各円周溝４２内には、プランジャ１０のシリンダ９内への挿入端側に立ち上がるテーパ面４３と、プランジャ１０のシリンダ９からの突出端側に立ち上がるストッパ面４４とが設けられている。テーパ面４３は、その立ち上がりが緩やかであり、プランジャ１０にシリンダ９から突出させる方向の荷重が負荷されたときに、レジスタリング４１を拡径させてプランジャ１０の移動を許容するようになっている。一方、ストッパ面４４は、その立ち上がりが急峻であり、プランジャ１０にシリンダ９内に押し込む方向の荷重が負荷されたときに、レジスタリング４１を係止してプランジャ１０の移動を制限するようになっている。

リング収容溝４０内には、シリンダ９の閉端側に立ち上がるテーパ内周面４５と、シリンダ９の開口端側に立ち上がる軸直角端面４６とが形成されている。テーパ内周面４５は、その立ち上がりが緩やかであり、プランジャ１０が押し込み方向に移動したときにそのレジスタリング４１を受け止めてそのレジスタリング４１の拡径を制限するようになっている。軸直角端面４６は、プランジャ１０が突出方向に移動したときにレジスタリング４１を受け止めて、それ以上のレジスタリング４１の移動を制限するが、この状態でのレジスタリング４１の拡径は許容する。

次に、このチェーンテンショナ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、プランジャ１０の移動に応じて圧力室１６の容積が縮小するので、その縮小した容積の分、圧力室１６からリーク隙間１７を通ってシリンダ９の外部に作動油が流出し、リーク隙間１７を流れる作動油の粘性抵抗によってダンパ力が発生し、プランジャ１０はゆっくりと移動する。またこのとき、図３の矢印に示すように、圧力室１６から連通溝３１を通って給油通路１８に作動油が戻るので、その戻った作動油の分、リーク隙間１７からシリンダ９の外部に流出する作動油の量が抑えられる。

一方、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が突出方向に移動し、チェーン６の弛みを吸収する。このとき、プランジャ１０の移動に応じて圧力室１６の容積が拡大するので、チェックバルブ１９が開き、給油通路１８からバルブシート２３の弁孔２４を通って圧力室１６に作動油が流入するので、プランジャ１０は速やかに移動する。またこのとき、給油通路１８から連通溝３１を通って圧力室１６に作動油が流入する。

ここで、チェーン６の振動により、プランジャ１０が前進と後退を繰り返すとき、レジスタリング４１は、リング収容溝４０内で前後に移動する。また、チェーン６の弛みによって、プランジャ１０の突出方向への移動範囲が、レジスタリング４１のリング収容溝４０内での移動可能な範囲を超えると、円周溝４２内のテーパ面４３がレジスタリング４１を拡径させて、プランジャ１０の移動を許容する。このとき、レジスタリング４１は、隣の円周溝４２に係合する。

エンジン停止時に、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が、この場合、レジスタリング４１と円周溝４２の係合により、プランジャ１０の押し込み方向への移動が防止される。そのため、エンジンを再始動するときに、チェーン６の弛みを生じにくく、円滑なエンジン始動が可能である。

このチェーンテンショナ１は、プランジャ１０が押し込み方向に移動して圧力室１６の容積が縮小するときに、圧力室１６の作動油の一部が連通溝３１を通って給油通路１８に戻るので、その戻る作動油の分、圧力室１６からリーク隙間１７を通ってシリンダ９の外部に流出する作動油の量が抑えられ、チェーンテンショナ１でのオイル消費量を少なく抑えることができる。

また、このチェーンテンショナ１は、プランジャ１０が押し込み方向に移動するときに、圧力室１６から作動油が流出する経路として、リーク隙間１７を通ってシリンダ９の外部に流出する経路と、嵌合面３０の連通溝３１を通って給油通路１８に流出する経路との２経路が存在するので、リーク隙間１７を狭く設定しても、連通溝３１を通って圧力室１６から流出する作動油の分、プランジャ１０に作用するダンパ力を小さく抑えることができ、チェーン６の過張力を防止することができる。

また、このチェーンテンショナ１は、プランジャ１０が突出方向に移動するときに、圧力室１６に作動油が流入する経路として、チェックバルブ１９のバルブシート２３の中央の弁孔２４を通って圧力室１６に流入する経路と、嵌合面３０の連通溝３１を通って圧力室１６に流入する経路との２経路が存在するので、チェックバルブ１９のバルブシート２３の中央の弁孔２４のみを通って作動油が圧力室１６に流入するようにした場合よりも、連通溝３１を通って圧力室１６に流入する作動油の分、圧力室１６に流入する作動油の流量が大きい。そのため、チェーン６の弛みに対するプランジャ１０の追従性に優れ、チェーン６のばたつきを効果的に防止することができる。

また、このチェーンテンショナ１は、連通溝３１がバルブシート２３の下側の半周に位置するので、圧力室１６からの空気の排出が容易となっている。すなわち、仮に連通溝３１がバルブシート２３の上側の半周に位置すると、圧力室１６に空気が混入したときに、プランジャ１０の押し込み方向への移動に伴って圧力室１６の空気が連通溝３１を通って給油通路１８に流出する動作と、プランジャ１０の突出方向への移動に伴って給油通路１８の空気がバルブシート２３の弁孔２４を通って圧力室１６に流入する動作とが、交互に繰り返されるという空気の循環現象が生じ、その結果、圧力室１６から完全に空気を排出するのが難しくなるという問題が生じる。これに対し、上記実施形態のように、連通溝３１を、バルブシート２３の下側の半周に位置するように設けると、圧力室１６に空気が混入したときに、空気は圧力室１６の上側に集まり、一方、連通溝３１は圧力室１６の下側に位置するので、圧力室１６の空気が連通溝３１を通って給油通路１８に流出するのが防止される。そのため、空気の循環現象が生じにくく、圧力室１６から空気を排出するのが容易となる。なお、この実施形態では、圧力室１６の作動油に混入した空気は、シリンダ９の内周とプランジャ１０の外周の間のリーク隙間１７と、プランジャ１０の突出側の端部のエア抜き通路２２とから排出することができる。エア抜き通路２２を省略し、リーク隙間１７のみから空気を排出するようにしてもよい。

また、このチェーンテンショナ１は、連通溝３１の流路抵抗が、リーク隙間１７の流路抵抗よりも小さくなるように連通溝３１が形成されているので、チェーンテンショナ１でのオイル消費量をきわめて効果的に低減することが可能となっている。

圧力室１６と給油通路１８の間を連通する連通溝３１は、図５に示すように、シリンダ９のバルブシート２３に対する嵌合面３６に形成することも可能であるが、図３に示すように、バルブシート２３のシリンダ９に対する嵌合面３０に形成すると、連通溝３１を形成するための加工が容易であり、精度よく連通溝３１を形成することが可能である。

図６に示すように、上記実施形態のチェーンテンショナ１にリリーフバルブ５０を追加してもよい。図６において、リリーフバルブ５０は、シリンダ９の外周から内周に貫通するバルブ挿入孔５１に組み込まれ、バルブ挿入孔５１のシリンダ９の外周の側の端部にねじ込んだセットスクリュ５２で固定されている。シリンダ９には、バルブ挿入孔５１に交差するオイル逃がし孔５３が形成されている。リリーフバルブ５０は、圧力室１６内の圧力が予め設定した圧力よりも小さいときは閉弁状態を維持し、圧力室１６内の圧力が予め設定した圧力よりも大きくなったときに開弁し、圧力室１６内の作動油をオイル逃がし孔５３を通ってシリンダ９の外部に逃がす。このように、圧力室１６内の圧力が予め設定した圧力よりも大きくなったときに開くリリーフバルブ５０を更に追加すると、チェーン６（図１参照）の過張力をより効果的に防止することが可能となる。

上記実施形態では、レジスタリング４１を用いたリング式のノーバック機構をもつチェーンテンショナ１を例に挙げて説明したが、この発明は、図７に示すように、鋸歯ねじ式のノーバック機構をもつチェーンテンショナ１に適用してもよい。

図７において、プランジャ１０の内周に雌ねじ６０が形成されている。圧力室１６には、雌ねじ６０にねじ係合する雄ねじ６１を外周に有するスクリュロッド６２が組み込まれている。スクリュロッド６２の一端はプランジャ１０内に挿入され、スクリュロッド６２の他端はプランジャ１０から突出している。スクリュロッド６２のプランジャ１０からの突出端はチェックバルブ１９に当接している。リターンスプリング１１の一端は、スクリュロッド６２で支持され、他端はスプリングシート６３を介してプランジャ１０を押圧している。

スクリュロッド６２の外周の雄ねじ６１と、プランジャ１０の内周の雌ねじ６０は、プランジャ１０をシリンダ９内に押し込む方向の荷重を負荷したときに圧力を受ける押込側フランク６４のフランク角が、プランジャ１０をシリンダ９から突出させる方向の荷重を負荷したときに圧力を受ける突出側フランク６５のフランク角よりも大きい鋸歯状に形成されている。

このチェーンテンショナ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、チェーン６の振動に伴う雌ねじ６０と雄ねじ６１の押込側フランク６４，６５間の滑りが累積することで、スクリュロッド６２がプランジャ１０に徐々に押し込まれ、これに伴いプランジャ１０がシリンダ９に押し込まれる方向に徐々に移動し、チェーン６の緊張を吸収する。

一方、エンジン作動中にチェーン６の張力が小さくなったときは、プランジャ１０がシリンダ９から突出し、チェーン６の弛みを吸収する。このとき、リターンスプリング１１の付勢力によって、プランジャ１０の内周の雌ねじ６０の突出側フランク６５が、スクリュロッド６２の外周の雄ねじ６１の突出側フランク６５に当接し、その雄ねじ６１と雌ねじ６０の突出側フランク６５間の滑りによってスクリュロッド６２またはプランジャ１０が回転し、プランジャ１０はシリンダ９から突出する方向に移動する。

エンジン停止時に、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。この場合、チェーン６が振動しないので、プランジャ１０の内周の雌ねじ６０の押込側フランク６４とスクリュロッド６２の外周の雄ねじ６１の押込側フランク６４との間に滑りが生じず、プランジャ１０の位置が固定される。そのため、エンジンを再始動するときに、チェーン６の弛みを生じにくく、円滑なエンジン始動が可能である。

上記実施形態では、チェーンテンショナ１を、クランクシャフト２の回転をカムシャフト４に伝達するチェーン伝動装置に組み込んだ例を挙げて説明したが、チェーンテンショナ１は、クランクシャフト２の回転をオイルポンプやウォーターポンプやスーパーチャージャー等の補機に伝達するチェーン伝動装置や、クランクシャフトの回転をバランサシャフトに伝達するチェーン伝動装置や、ツインカムエンジンの吸気カムと排気カムを互いに連結するチェーン伝動装置に組み込むことも可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ チェーンテンショナ
９ シリンダ
１０ プランジャ
１１ リターンスプリング
１２ 取り付け片
１６ 圧力室
１７ リーク隙間
１８ 給油通路
１９ チェックバルブ
２３ バルブシート
２４ 弁孔
２５ 弁体
３０ 嵌合面
３０ａ 外周面
３０ｂ 軸方向端面
３１ 連通溝
３１ａ 第１溝部
３１ｂ 第２溝部
３２ バルブ嵌合面
３３ バルブ当接面
３６ 嵌合面
４０ リング収容溝
４１ レジスタリング
４２ 円周溝
４３ テーパ面
４４ ストッパ面
６０ 雌ねじ
６１ 雄ねじ
６２ スクリュロッド
６４ 押込側フランク
６５ 突出側フランク

Claims (7)

1. 有底筒状のシリンダ（９）と、
   前記シリンダ（９）の内周で軸方向に摺動可能に支持されたプランジャ（１０）と、
   前記プランジャ（１０）を前記シリンダ（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、
   前記プランジャ（１０）の軸方向移動によって容積が変化するように前記シリンダ（９）と前記プランジャ（１０）とで囲まれた圧力室（１６）と、
   前記シリンダ（９）と前記プランジャ（１０）の摺動面間に形成されたリーク隙間（１７）と、
   前記シリンダ（９）の外側から前記圧力室（１６）に作動油を導入するようにシリンダ（９）に形成された給油通路（１８）と、
   前記給油通路（１８）の圧力室（１６）の側の端部に設けられ、前記給油通路（１８）の側から前記圧力室（１６）の側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ（１９）と、を有し、
   前記チェックバルブ（１９）は、前記シリンダ（９）内に嵌合して設けられた円環状のバルブシート（２３）と、そのバルブシート（２３）の中央を軸方向に貫通する弁孔（２４）を開閉する弁体（２５）とを有するチェーンテンショナにおいて、
   前記バルブシート（２３）と前記シリンダ（９）の嵌合面（３０，３６）に、前記圧力室（１６）と前記給油通路（１８）の間を連通する連通溝（３１）を設けたことを特徴とするチェーンテンショナ。
2. 前記連通溝（３１）は、前記バルブシート（２３）の前記シリンダ（９）に対する嵌合面（３０）に形成されている請求項１に記載のチェーンテンショナ。
3. 前記バルブシート（２３）の前記シリンダ（９）に対する嵌合面（３０）は、前記シリンダ（９）の内周に設けられた円筒状のバルブ嵌合面（３２）に面接触する円筒状の外周面（３０ａ）と、前記バルブ嵌合面（３２）の一端から径方向内側に延びるように前記シリンダ（９）内に形成された環状のバルブ当接面（３３）に面接触する環状の軸方向端面（３０ｂ）とで構成され、
   前記連通溝（３１）は、前記バルブシート（２３）の前記外周面（３０ａ）に形成された第１溝部（３１ａ）と、その第１溝部（３１ａ）の一端から径方向内方に延びるように前記バルブシート（２３）の前記軸方向端面（３０ｂ）に形成された第２溝部（３１ｂ）とで構成されている請求項１に記載のチェーンテンショナ。
4. 前記シリンダ（９）の外周に、上下に延びるエンジン壁面に固定される取り付け片（１２）が一体に形成され、
   前記連通溝（３１）は、前記取り付け片（１２）を前記エンジン壁面に固定した状態で、前記バルブシート（２３）の下側の半周に位置するように設けられている請求項１から３のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
5. 前記連通溝（３１）の流路抵抗は、前記リーク隙間（１７）の流路抵抗よりも小さい請求項１から４のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
6. 前記プランジャ（１０）の外周に設けられた軸方向に隣り合う複数の円周溝（４２）と、
   前記シリンダ（９）の内周に形成されたリング収容溝（４０）と、
   前記リング収容溝（４０）内に収容され、前記プランジャ（１０）の外周の前記円周溝（４２）を弾性的に締め付けるレジスタリング（４１）とを更に有し、
   前記各円周溝（４２）は、前記プランジャ（１０）にシリンダ（９）から突出させる方向の荷重が負荷されたときに、前記レジスタリング（４１）を拡径させてプランジャ（１０）の移動を許容するテーパ面（４３）と、前記プランジャ（１０）にシリンダ（９）内に押し込む方向の荷重が負荷されたときに、前記レジスタリング（４１）を係止してプランジャ（１０）の移動を制限するストッパ面（４４）とを更に有する、
   請求項１から５のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
7. 前記プランジャ（１０）を、前記シリンダ（９）内への挿入端が開口し、前記シリンダ（９）からの突出端が閉塞した筒状とし、前記プランジャ（１０）の内周に雌ねじ（６０）を形成し、前記雌ねじ（６０）にねじ係合する雄ねじ（６１）を外周に有するスクリュロッド（６２）を設け、そのスクリュロッド（６２）の前記プランジャ（１０）からの突出端を前記チェックバルブ（１９）に当接させ、前記雄ねじ（６１）と雌ねじ（６０）は、プランジャ（１０）をシリンダ（９）内に押し込む方向の荷重が負荷されたときに圧力を受ける押込側フランク（６４）のフランク角が、プランジャ（１０）をシリンダ（９）から突出させる方向の荷重が負荷されたときに圧力を受ける突出側フランク（６５）のフランク角よりも大きい鋸歯状に形成されている、
   請求項１から５のいずれかに記載のチェーンテンショナ。

Images