JP2022138974A - チェーンテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】チェックバルブの位置にリリーフバルブを有し、部品点数が少ないチェーンテンショナを提供する。【解決手段】チェックバルブ１３のバルブシート部材２６は、リリーフ隙間３１をおいてプランジャ１０内を軸方向に移動可能に設けられ、プランジャ１０内には、リリーフスプリング３０が組み込まれ、プランジャ１０の内周には、バルブシート部材２６を接触支持する段差状のリリーフシート部３２が設けられ、バルブシート部材２６とリリーフシート部３２とリリーフスプリング３０は、リリーフバルブを構成している。【選択図】図２

Description

この発明は、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、軸方向の一端を閉塞端とし、軸方向の他端を開口端とする筒状のシリンダと、シリンダに軸方向に摺動可能に挿入され、シリンダ内への挿入端が開口し、シリンダからの突出端が閉塞した筒状のプランジャと、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る領域をシリンダの側のリザーバ室とプランジャの側の圧力室とに区画するようにプランジャに組み込まれたチェックバルブとを有する。

また、プランジャの外周とシリンダの内周との間には、プランジャがシリンダ内に押し込まれる方向に移動するときに圧力室からオイルをリークさせるリーク隙間と、リーク隙間を通って圧力室からリークしたオイルを受け入れる拡大隙間とが形成されている。拡大隙間は、リーク隙間よりも大きい径方向寸法をもつ隙間である。

さらに、シリンダには、シリンダの外側のエンジンブロックの油孔から供給されるオイルを、プランジャの外周とシリンダの内周の拡大隙間に導入するように、シリンダの内周に開口するシリンダ側油路が形成されている。また、プランジャには、拡大隙間からリザーバ室にオイルを導入するように、プランジャを径方向に貫通するプランジャ側油路が形成されている。

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オイル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、リザーバ室から圧力室内にオイルが流入するので、プランジャは速やかに移動する。

ここで、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、圧力室からリークしたオイルは、拡大隙間に流入する。そして、拡大隙間のオイルは、再びプランジャ側油路を通じてプランジャ内のリザーバ室に戻って再利用される。そのため、このチェーンテンショナは、オイル消費量を抑制することが可能となっている。

さらに、特許文献１のチェーンテンショナは、プランジャ内のチェックバルブの位置に、圧力室の圧力が予め設定した圧力よりも大きくなったときに圧力室からリザーバ室にオイルを逃がすリリーフバルブが設けられている。このリリーフバルブを設けると、エンジンの高回転域において、リーク隙間によるダンパ力が過大となるのを防ぐことが可能となる。

特開２０１７－８９７４９号公報

ところで、特許文献１のチェーンテンショナは部品点数が多い。すなわち、特許文献１のチェーンテンショナにおいて、リリーフバルブは、チェックバルブのバルブシート部材（圧力室とリザーバ室の間を連通する弁孔が形成され、その弁孔の圧力室側の端部が球状の弁体で開閉される部材）と、このバルブシート部材をスライド可能に支持するリリーフスリーブと、バルブシート部材を押圧するリリーフスプリングと、リリーフスプリングを支持する押圧バネ押さえと、リリーフスプリングの付勢力に抗してバルブシート部材を接触支持するリリーフバルブシート部とを、それぞれプランジャとは別体の部品として有する。そのため、チェーンテンショナの部品点数が多い。

また、特許文献１のチェーンテンショナは、リリーフバルブの組み立て性も悪い。すなわち、特許文献１のチェーンテンショナにおいて、リリーフバルブをプランジャ内に組み付けるに際しては、リリーフスリーブをプランジャ内に圧入するともに、リリーフバルブシート部もプランジャ内に圧入する必要がある。しかし、プランジャ内に２つの部品を順に圧入して、その２つの部品を位置決めするのは難しい。

この発明が解決しようとする課題は、チェックバルブの位置にリリーフバルブを有し、部品点数が少ない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。
軸方向の一端を閉塞端とし、軸方向の他端を開口端とする筒状のシリンダと、
前記シリンダに軸方向に摺動可能に挿入され、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のプランジャと、
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、
前記シリンダと前記プランジャとで囲まれる領域を、前記シリンダの側の圧力室と前記プランジャの側のリザーバ室とに区画するように前記プランジャに組み込まれ、前記リザーバ室の側から前記圧力室の側へのオイルの流れのみを許容するチェックバルブと、
前記プランジャの外周と前記シリンダの内周との間に形成され、前記プランジャが前記シリンダ内に押し込まれる方向に移動するときに前記圧力室からオイルをリークさせるリーク隙間と、
前記リーク隙間を通って前記圧力室からリークしたオイルを受け入れるように前記プランジャの外周と前記シリンダの内周との間に形成され、前記リーク隙間よりも大きい径方向寸法をもつ拡大隙間と、
前記シリンダの内周に開口し、前記シリンダの外側から供給されるオイルを前記拡大隙間に導入するシリンダ側油路と、
前記プランジャを径方向に貫通して形成され、前記拡大隙間から前記リザーバ室にオイルを導入するプランジャ側油路と、を有し、
前記チェックバルブは、前記圧力室と前記リザーバ室の間を連通する弁孔が形成されたバルブシート部材と、前記弁孔の圧力室の側の端部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、
前記バルブシート部材は、前記バルブシート部材の外周と前記プランジャの内周との間にオイルの通過を許容するリリーフ隙間をおいて前記プランジャ内を軸方向に移動可能に設けられ、
前記プランジャ内には、一端が前記プランジャの前記シリンダからの突出端で支持され、他端が前記バルブシート部材を押圧することで、前記バルブシート部材を前記プランジャの前記シリンダ内への挿入端に向かう方向に付勢するリリーフスプリングが組み込まれ、
前記プランジャの内周には、前記リリーフスプリングの付勢力に抗して前記バルブシート部材を接触支持する段差状のリリーフシート部が設けられ、
前記バルブシート部材と前記リリーフシート部と前記リリーフスプリングは、前記圧力室の圧力が予め設定した圧力よりも大きくなったときに前記圧力室から前記リザーバ室にオイルを逃がすリリーフバルブを構成している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、プランジャのシリンダからの突出端を利用してリリーフスプリングを支持するので、プランジャの内部に、リリーフスプリングを支持する部材を設ける必要がなく、部品点数を抑えることが可能である。

前記バルブシート部材は、前記リリーフ隙間をおいて前記プランジャの内周で軸方向に移動可能に案内される円柱部と、前記円柱部の軸方向の端部外周に形成され、前記リリーフシート部に接触支持される環状の外周凸部とを有する構成を採用すると好ましい。

このようにすると、バルブシート部材の円柱部がプランジャの内周で案内されるので、圧力室の圧力に応じてバルブシート部材が軸方向に移動するときのバルブシート部材の姿勢を安定させることができる。

前記外周凸部の前記リリーフシート部に対する接触面と、前記リリーフシート部の前記外周凸部に対する接触面とを、テーパ状に形成すると好ましい。

このようにすると、バルブシート部材の外周凸部とリリーフシート部とが、テーパ状の面同士で接触するので、バルブシート部材の中心とリリーフシート部の中心とが一致しやすくなり、バルブシート部材がリリーフシート部に接触したときのバルブシート部材の姿勢を安定させることができる。

前記プランジャは、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のプランジャ本体と、前記プランジャ本体の前記シリンダ内への挿入端に圧入された筒状の圧入部品とからなるものを採用し、前記圧入部品に前記リリーフシート部を形成すると好ましい。

このようにすると、プランジャ本体のシリンダ内への挿入端の側からプランジャ本体にリリーフスプリングとバルブシート部材を順に挿入した後、プランジャ本体のシリンダ内への挿入端に圧入部品を圧入することで、容易にリリーフバルブの組み付けを行なうことができる。

この場合、プランジャ本体の内周に、バルブシート部材がプランジャのシリンダ内からの突出端に向かう方向に移動したときにバルブシート部材を受け止めることでバルブシート部材の移動範囲を規制する段差部を形成すると好ましい。

このようにすると、バルブシート部材の移動範囲が段差部によって規制されるので、圧力室の圧力上昇によりバルブシート部材がリリーフシート部から離反したときに、バルブシート部材が大きく移動しすぎてバルブシート部材の姿勢が不安定となるのを防ぐことができる。

この場合、前記バルブシート部材には、前記段差部との接触面を横切って延びるオイル溝を形成すると好ましい。

このようにすると、バルブシート部材が大きく移動して段差部に接触したときに、バルブシート部材の段差部との接触面に形成されたオイル溝を介して、圧力室からリザーバ室にオイルを逃がすことが可能となる。

また、前記段差部に、前記バルブシート部材との接触面を横切って延びるオイル溝を形成するようにしてもよい。

このようにすると、バルブシート部材が大きく移動して段差部に接触したときに、段差部のバルブシート部材との接触面に形成されたオイル溝を介して、圧力室からリザーバ室にオイルを逃がすことが可能となる。

前記リターンスプリングは、第１の圧縮コイルばねと、前記第１の圧縮コイルばねの内側に同軸に配置された第２の圧縮コイルばねとからなり、
前記圧入部品は、前記プランジャ本体の内周に圧入される円筒部と、前記円筒部と継ぎ目の無い一体に形成され、前記円筒部の一端から径方向外方および径方向内方に延びるフランジ部とを有し、
前記フランジ部には、前記第１の圧縮コイルばねおよび前記第２の圧縮コイルばねを受ける座面が形成されている構成を採用することができる。

このようにすると、リリーフバルブの開弁圧を変えずにリターンスプリングの付勢力を強化し、プランジャのチェーンに対する追従性を向上させることが可能となる。

前記リターンスプリングは、第１の圧縮コイルばねと、前記第１の圧縮コイルばねの内側に同軸に配置された第２の圧縮コイルばねとからなり、
前記プランジャ本体の前記シリンダ内への挿入端と、前記第１の圧縮コイルばねおよび前記第２の圧縮コイルばねとの間に、前記圧入部品の内径よりも小さい内径を有する円環状のワッシャが挟んで設けられ、
前記ワッシャには、前記第１の圧縮コイルばねおよび前記第２の圧縮コイルばねを受ける座面が形成されている構成を採用することができる。

このようにすると、リリーフバルブの開弁圧を変えずにリターンスプリングの付勢力を強化し、プランジャのチェーンに対する追従性を向上させることが可能となる。

前記プランジャは、両端が開口した筒状のプランジャ本体と、前記プランジャ本体の前記シリンダからの突出端に圧入された圧入部品とからなるものを採用し、前記圧入部品で前記プランジャの前記シリンダからの突出端を形成すると好ましい。

このようにすると、プランジャ本体のシリンダからの突出端の側からプランジャ本体にバルブシート部材とリリーフスプリングを順に挿入した後、プランジャ本体のシリンダからの突出端に圧入部品を圧入することで、容易にリリーフバルブの組み付けを行なうことができる。

前記リターンスプリングは、第１の圧縮コイルばねと、前記第１の圧縮コイルばねの内側に同軸に配置された第２の圧縮コイルばねとからなり、
前記プランジャ本体には、前記プランジャ本体の前記シリンダ内への挿入端から径方向内方に延びる内向きフランジ部が継ぎ目のない一体に形成され、
前記プランジャ本体の前記シリンダ内への挿入端および前記内向きフランジ部には、前記第１の圧縮コイルばねおよび前記第２の圧縮コイルばねを受ける座面が形成されている構成を採用することができる。

このようにすると、リリーフバルブの開弁圧を変えずにリターンスプリングの付勢力を強化し、プランジャのチェーンに対する追従性を向上させることが可能となる。

この発明のチェーンテンショナは、プランジャのシリンダからの突出端を利用してリリーフスプリングを支持しているので、プランジャの内部に、リリーフスプリングを支持する部材を設ける必要がなく、部品点数を抑えることが可能である。

この発明の第１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図 図１のチェーンテンショナ近傍の拡大断面図 図２のバルブシート部材の近傍の拡大断面図 図３に示すバルブシート部材がリリーフシート部から離反した状態を示す図 図２のバルブシート部材のリリーフシート部に対する接触面にオイル溝を形成した変形例を示す図 図５のVI－VI線に沿った断面図 図２のリリーフシート部のバルブシート部材に対する接触面にオイル溝を形成した変形例を示す図 図７のVIII－VIII線に沿った断面図 図２のリターンスプリングおよび圧入部品の変形例を示す図 図２のバルブシート部材およびリテーナの変形例を示す図 図１０の変形例にワッシャを追加するとともに、２重の圧縮コイルばねをリターンスプリングに採用した変形例を示す図 この発明の第２実施形態のチェーンテンショナを図２に対応して示す図 図１２のプランジャ本体に内向きフランジ部を形成するとともに、２重の圧縮コイルばねをリターンスプリングに採用した変形例を示す図

図１に、この発明の第１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、軸方向の一端を閉塞端とし、軸方向の他端を開口端とする筒状のシリンダ９と、シリンダ９に軸方向に摺動可能に挿入されたプランジャ１０とを有する。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、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１１にボルト１２（図１参照）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。

プランジャ１０は、プランジャ１０のシリンダ９内への挿入端が開口し、プランジャ１０のシリンダ９からの突出端が閉塞した筒状に形成されている。この実施形態では、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した筒状のプランジャ本体１０Ａと、プランジャ本体１０Ａのシリンダ９内への挿入端に圧入された筒状の圧入部品１０Ｂとからなる。プランジャ本体１０Ａの材質は、金属（例えば、ＳＣＭやＳＣｒ等の鋼材）である。圧入部品１０Ｂの材質は、金属または樹脂である。

プランジャ１０のシリンダ９内への挿入側の端部には、チェックバルブ１３が組み込まれている。チェックバルブ１３は、シリンダ９とプランジャ１０とで囲まれる領域を、シリンダ９の閉塞端の側の圧力室１４とプランジャ１０のシリンダ９からの突出端の側のリザーバ室１５とに区画している。ここで、圧力室１４の容積は、プランジャ１０がシリンダ９から突出する方向に軸方向移動するときは拡大し、プランジャ１０がシリンダ９に押し込まれる方向に軸方向移動するときは縮小する。一方、リザーバ室１５の容積は、プランジャ１０が軸方向移動しても変化せず、一定である。

プランジャ本体１０Ａの外周には、シリンダ９の内周に軸方向に摺動可能に嵌合する嵌合円筒面１６が形成されている。嵌合円筒面１６は、軸方向に沿って外径が変化せず一定の円筒面である。シリンダ９の内周も、軸方向に沿って内径が変化せず一定の円筒面とされている。嵌合円筒面１６とシリンダ９の内周との間には、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するときに圧力室１４からオイル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０．０１０～０．０５０ｍｍの範囲に設定された円筒状の微小隙間である。

また、プランジャ本体１０Ａの外周には、嵌合円筒面１６に対して、プランジャ１０のシリンダ９からの突出端に近い側（図では右側）に、嵌合円筒面１６の外径よりも小さい外径をもつ小径外径面１８が形成されている。そして、小径外径面１８とシリンダ９の内周との間には、リーク隙間１７よりも大きい径方向寸法をもつ拡大隙間１９が形成されている。拡大隙間１９の軸方向長さは、チェーン６（図１参照）の経時延びに対するプランジャ１０の移動ストロークよりも長く設定され、例えば１０ｍｍ以上に設定される。拡大隙間１９は、リーク隙間１７を通って圧力室１４からリークしたオイルを受け入れるようにリーク隙間１７と軸方向に隣接して形成されている。

また、プランジャ本体１０Ａの外周には、小径外径面１８に対して、プランジャ１０のシリンダ９からの突出端に近い側（図では右側）に、シリンダ９の内周に軸方向に摺動可能に嵌合する第２嵌合円筒面２０が形成されている。第２嵌合円筒面２０は、嵌合円筒面１６と同じ外径寸法をもつ円筒面である。

シリンダ９には、シリンダ９の外側の図示しないオイルポンプから供給されるオイルを拡大隙間１９に導入するシリンダ側油路２１が形成されている。シリンダ側油路２１は、シリンダ９の内周のうち、プランジャ本体１０Ａの外周の小径外径面１８と径方向に対向する部分に開口している。

プランジャ本体１０Ａには、拡大隙間１９からリザーバ室１５にオイルを導入するプランジャ側油路２３が形成されている。プランジャ側油路２３は、プランジャ本体１０Ａを径方向に貫通して形成された孔である。プランジャ側油路２３のプランジャ本体１０Ａの外周の側の端部は、小径外径面１８に開口している。

圧力室１４には、リターンスプリング２４が組み込まれている。リターンスプリング２４は、金属製の線材を螺旋状に巻回した圧縮コイルばねである。リターンスプリング２４は、一端がシリンダ９の閉塞端で支持され、他端がプランジャ１０のシリンダ９内への挿入端を軸方向に押圧し、その押圧によって、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。

図３に示すように、チェックバルブ１３は、圧力室１４とリザーバ室１５の間を連通する弁孔２５が形成されたバルブシート部材２６と、弁孔２５の圧力室１４の側の端部を開閉する球状の弁体２７とを有する。バルブシート部材２６には、弁体２７の移動範囲を制限するリテーナ２８が取り付けられている。リテーナ２８と弁体２７の間には、弁体２７を開弁位置から閉弁位置に向けて付勢するチェックスプリング２９が組み込まれている。チェックバルブ１３は、圧力室１４の側からリザーバ室１５の側へのオイルの流れを制限し、リザーバ室１５の側から圧力室１４の側へのオイルの流れのみを許容する。

図２に示すように、プランジャ１０内には、リリーフスプリング３０が組み込まれている。リリーフスプリング３０は、金属製の線材を螺旋状に巻回した圧縮コイルばねである。リリーフスプリング３０の一端は、プランジャ１０のシリンダ９からの突出端で支持され、リリーフスプリング３０の他端は、バルブシート部材２６を軸方向に押圧している。

リリーフスプリング３０の外周は、プランジャ１０の内周に直接嵌合している。リリーフスプリング３０の軸方向長さは、プランジャ１０の軸方向長さの半分よりも長い。バルブシート部材２６は、このリリーフスプリング３０の押圧によって、プランジャ１０のシリンダ９内への挿入端に向かう方向に付勢されている。

図３、図４に示すように、バルブシート部材２６は、バルブシート部材２６の外周とプランジャ１０（この実施形態で圧入部品１０Ｂ）の内周との間にオイルの通過を許容するリリーフ隙間３１をおいて、プランジャ１０内を軸方向に移動可能に設けられている。プランジャ１０の内周には、リリーフスプリング３０の付勢力に抗してバルブシート部材２６を接触支持する段差状のリリーフシート部３２が設けられている。リリーフシート部３２は、圧入部品１０Ｂに形成されている。

バルブシート部材２６とリリーフシート部３２とリリーフスプリング３０は、圧力室１４の圧力が予め設定した圧力よりも大きくなったときに圧力室１４からリザーバ室１５にオイルを逃がすリリーフバルブを構成している。

圧入部品１０Ｂは、プランジャ本体１０Ａの内周に圧入される円筒部３３と、円筒部３３の一端から径方向外方に延びるフランジ部３４とを有する。フランジ部３４は、プランジャ本体１０Ａのシリンダ９内への挿入端と軸方向に当接している。

バルブシート部材２６は、リリーフ隙間３１をおいてプランジャ１０（この実施形態で圧入部品１０Ｂの円筒部３３）の内周で軸方向に移動可能に案内される円柱部３５と、円柱部３５の軸方向の端部外周に形成され、リリーフシート部３２に接触支持される外周凸部３６とを有する。

図３に示すように、外周凸部３６のリリーフシート部３２に対する接触面は、リリーフスプリング３０の押圧方向に沿って次第に小径となる凹テーパ状に形成されている。また、リリーフシート部３２の外周凸部３６に対する接触面も、リリーフスプリング３０の押圧方向に沿って次第に小径となる凸テーパ状に形成されている。

プランジャ本体１０Ａの内周には、リリーフシート部３２に対して、プランジャ１０のシリンダ９内からの突出端に近い側（図では右側）に段差部３７が形成されている。段差部３７は、バルブシート部材２６がプランジャ１０のシリンダ９内からの突出端に向かう方向（図では右方向）に移動したときにバルブシート部材２６を受け止めることでバルブシート部材２６の移動範囲を規制する（図５参照）。

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、図１に示すチェーン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、図２に示す圧力室１４の圧力がリザーバ室１５の圧力よりも高くなるので、チェックバルブ１３は閉じた状態となる。また、プランジャ１０の移動に応じて圧力室１４の容積が縮小するので、その縮小した容積の分、圧力室１４からリーク隙間１７を通ってオイルがリークし、このときリーク隙間１７を流れるオイルの粘性抵抗でダンパ力が発生し、そのダンパ力によってチェーン６のばたつきが防止される。ここで、プランジャ１０が押し込み方向に移動して圧力室１４の容積が縮小するとき、圧力室１４からリークしたオイルは、拡大隙間１９に流入する。そして、拡大隙間１９のオイルは、再びプランジャ側油路２３を通じてプランジャ１０内のリザーバ室１５に戻って再利用される。

一方、エンジン作動中に、図１に示すチェーン６の張力が小さくなると、図２に示すリターンスプリング２４の付勢力と圧力室１４の油圧とによって、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１４の容積が拡大するので、圧力室１４の圧力がリザーバ室１５の圧力よりも低くなり、チェックバルブ１３が開く。そして、リザーバ室１５からチェックバルブ１３を通って圧力室１４にオイルが流入し、プランジャ１０が速やかに移動する。このとき、シリンダ９の外部からシリンダ側油路２１、拡大隙間１９、プランジャ側油路２３を順に通ってリザーバ室１５にオイルが導入される。

エンジンが高回転域で作動するとき、チェーン６からプランジャ１０に高周波の加振力が作用し続けるため、リーク隙間１７を流れるオイルにより発生するダンパ力は、過大となる傾向がある。このとき、圧力室１４の圧力が予め設定した圧力よりも大きくなると、図４に示すように、圧力室１４の圧力によってバルブシート部材２６がリリーフシート部３２から離反し、リリーフ隙間３１とバルブシート部材２６とリリーフシート部３２の間の隙間とを順に通って圧力室１４のオイルがリザーバ室１５に逃がされる。そのため、圧力室１４の圧力上昇が抑えられ、ダンパ力が過大となるのを防ぐことができる。

このチェーンテンショナ１は、プランジャ１０のシリンダ９からの突出端を利用してリリーフスプリング３０を支持しているので、プランジャ１０の内部に、リリーフスプリング３０を支持する部材を設ける必要がなく、部品点数を抑えることが可能である。

また、このチェーンテンショナ１は、リリーフスプリング３０を構成する圧縮コイルばねのコイル径が大きく、かつその軸方向長さが長いので、リリーフスプリング３０からバルブシート部材２６に付与される押圧力が著しく安定したものとなり、リリーフバルブの開弁圧のばらつきが無く、リリーフバルブの安定した動作を確保することが可能である。

また、このチェーンテンショナ１は、プランジャ１０の内周で軸方向に移動可能に案内される円柱部３５と、リリーフシート部３２に接触支持される外周凸部３６とからなるバルブシート部材２６を採用しているので、圧力室１４の圧力に応じてバルブシート部材２６が軸方向に移動するときのバルブシート部材２６の姿勢が安定している。

また、このチェーンテンショナ１は、バルブシート部材２６の外周凸部３６とリリーフシート部３２とが、テーパ状の面同士で接触するので、バルブシート部材２６の中心とリリーフシート部３２の中心とが一致しやすく、バルブシート部材２６がリリーフシート部３２に接触したときのバルブシート部材２６の姿勢が安定している。

また、このチェーンテンショナ１は、プランジャ本体１０Ａと、プランジャ本体１０Ａのシリンダ９内への挿入端に圧入された筒状の圧入部品１０Ｂとからなるプランジャ１０を採用しているので、プランジャ本体１０Ａのシリンダ９内への挿入端の側からプランジャ本体１０Ａにリリーフスプリング３０とバルブシート部材２６を順に挿入した後、プランジャ本体１０Ａのシリンダ９内への挿入端に圧入部品１０Ｂを圧入することで、容易にリリーフバルブの組み付けを行なうことが可能となっている。また、リリーフバルブの組み付けに際し、圧入が必要となる部品（圧入部品１０Ｂ）が１つで済む。

また、このチェーンテンショナ１は、プランジャ本体１０Ａの内周に、バルブシート部材２６の移動範囲を規制する段差部３７を形成しているので、圧力室１４の圧力上昇によりバルブシート部材２６がリリーフシート部３２から離反したときに、バルブシート部材２６が大きく移動しすぎてバルブシート部材２６の姿勢が不安定となるのを防ぐことが可能である。

図５、図６に示すように、バルブシート部材２６の段差部３７との接触面を横切って延びるオイル溝３８を形成すると好ましい。このようにすると、図５に示すように、バルブシート部材２６が大きく移動して段差部３７に接触したときに、バルブシート部材２６の段差部３７との接触面に形成されたオイル溝３８を介して、圧力室１４からリザーバ室１５にオイルを逃がすことが可能となる。図において、オイル溝３８は、バルブシート部材２６の段差部３７との接触面を、バルブシート部材２６の外周から弁孔２５（図６参照）の位置まで半径方向に貫通して延びる複数の溝である。

図７、図８に示すように、プランジャ本体１０Ａの内周の段差部３７のバルブシート部材２６との接触面を横切って延びるオイル溝３９を形成するようにしてもよい。このようにすると、図７に示すように、バルブシート部材２６が大きく移動して段差部３７に接触したときに、段差部３７のバルブシート部材２６との接触面に形成されたオイル溝３９を介して、圧力室１４からリザーバ室１５にオイルを逃がすことが可能となる。

図９に、リターンスプリング２４および圧入部品１０Ｂの変形例を示す。図において、リターンスプリング２４は、第１の圧縮コイルばね２４ａと、第１の圧縮コイルばね２４ａの内側に同軸に配置された第２の圧縮コイルばね２４ｂとで構成されている。第１の圧縮コイルばね２４ａは、シリンダ９の内周に沿って延びる円筒コイルばねである。第２の圧縮コイルばね２４ｂは、シリンダ９の閉塞端からプランジャ１０に向かって縮径する円すいコイルばねである。

圧入部品１０Ｂは、プランジャ本体１０Ａの内周に圧入される円筒部３３と、円筒部３３の一端から径方向外方および径方向内方に延びるフランジ部３４とを有する。円筒部３３とフランジ部３４は、継ぎ目の無い一体に形成されている。フランジ部３４には、第１の圧縮コイルばね２４ａおよび第２の圧縮コイルばね２４ｂを受ける座面が形成されている。

この図９の構成を採用すると、リリーフバルブの開弁圧を変えずにリターンスプリング２４の付勢力を強化し、プランジャ１０のチェーン６に対する追従性を向上させることが可能となる。

図１０に、バルブシート部材２６およびリテーナ２８の変形例を示す。図１０において、バルブシート部材２６の圧力室１４の側の面には、弁孔２５を囲む環状突起４０が形成されている。リテーナ２８は、環状突起４０の外周に嵌合することで、バルブシート部材２６に固定されている。

図１１に、図１０にワッシャを追加するとともに、２重の圧縮コイルばねをリターンスプリングに用いた変形例を示す。図１１において、リターンスプリング２４は、図９に示す変形例と同様、第１の圧縮コイルばね２４ａと、第１の圧縮コイルばね２４ａの内側に同軸に配置された第２の圧縮コイルばね２４ｂとで構成されている。プランジャ本体１０Ａのシリンダ９内への挿入端と、第１の圧縮コイルばね２４ａおよび第２の圧縮コイルばね２４ｂとの間には、圧入部品１０Ｂの内径よりも小さい内径を有する円環状のワッシャ４１が挟んで設けられている。ワッシャ４１には、第１の圧縮コイルばね２４ａおよび第２の圧縮コイルばね２４ｂを受ける座面が形成されている。

この図１１の構成を採用すると、リリーフバルブの開弁圧を変えずにリターンスプリング２４の付勢力を強化し、プランジャ１０のチェーン６に対する追従性を向上させることが可能となる。

図１２に、この発明の第２実施形態のチェーンテンショナ１を示す。第２実施形態は、第１実施形態と比べて、プランジャ本体と圧入部品の構成のみが異なり、その他の構成は同一である。そのため、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、両端が開口した筒状のプランジャ本体１０Ａと、プランジャ本体１０Ａのシリンダ９からの突出端に圧入された圧入部品１０Ｃとからなる。プランジャ本体１０Ａの材質は、金属である。圧入部品１０Ｃの材質は、金属または樹脂である。

バルブシート部材２６は、バルブシート部材２６の外周とプランジャ本体１０Ａの内周との間にオイルの通過を許容するリリーフ隙間３１をおいて、プランジャ１０内を軸方向に移動可能に設けられている。リリーフシート部３２は、プランジャ本体１０Ａの内周に形成されている。

圧入部品１０Ｃは、チェーンガイド８に接触している。また、リリーフスプリング３０の一端は、圧入部品１０Ｃで支持されている。圧入部品１０Ｃは、プランジャ本体１０Ａのシリンダ９からの突出端に圧入して固定される円筒部４２と、円筒部４２の一端を閉塞する端板部４３とを有する。

このチェーンテンショナ１は、プランジャ本体１０Ａと、プランジャ本体１０Ａのシリンダ９からの突出端に圧入された圧入部品１０Ｃとからなるプランジャ１０を採用しているので、プランジャ本体１０Ａのシリンダ９からの突出端の側からプランジャ本体１０Ａにバルブシート部材２６とリリーフスプリング３０を順に挿入した後、プランジャ本体１０Ａのシリンダ９からの突出端に圧入部品１０Ｃを圧入することで、容易にリリーフバルブの組み付けを行なうことが可能となっている。また、リリーフバルブの組み付けに際し、圧入が必要となる部品（圧入部品１０Ｃ）が１つで済む。

図１３に、リターンスプリング２４およびプランジャ本体１０Ａの変形例を示す。図において、リターンスプリング２４は、図９に示す変形例と同様、第１の圧縮コイルばね２４ａと、第１の圧縮コイルばね２４ａの内側に同軸に配置された第２の圧縮コイルばね２４ｂとで構成されている。

プランジャ本体１０Ａには、プランジャ本体１０Ａのシリンダ９内への挿入端から径方向内方に延びる内向きフランジ部４４が継ぎ目のない一体に形成されている。プランジャ本体１０Ａのシリンダ９内への挿入端および内向きフランジ部４４には、第１の圧縮コイルばね２４ａおよび第２の圧縮コイルばね２４ｂを受ける座面が形成されている。

この図１３の構成を採用すると、リリーフバルブの開弁圧を変えずにリターンスプリング２４の付勢力を強化し、プランジャ１０のチェーン６に対する追従性を向上させることが可能となる。

上記各実施形態では、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
１０Ａ プランジャ本体
１０Ｂ 圧入部品
１０Ｃ 圧入部品
１３ チェックバルブ
１４ 圧力室
１５ リザーバ室
１７ リーク隙間
１９ 拡大隙間
２１ シリンダ側油路
２３ プランジャ側油路
２４ リターンスプリング
２４ａ 第１の圧縮コイルばね
２４ｂ 第２の圧縮コイルばね
２５ 弁孔
２６ バルブシート部材
２７ 弁体
３０ リリーフスプリング
３１ リリーフ隙間
３２ リリーフシート部
３３ 円筒部
３４ フランジ部
３５ 円柱部
３６ 外周凸部
３７ 段差部
３８ オイル溝
３９ オイル溝
４１ ワッシャ
４４ 内向きフランジ部

Claims (11)

1. 軸方向の一端を閉塞端とし、軸方向の他端を開口端とする筒状のシリンダ（９）と、
   前記シリンダ（９）に軸方向に摺動可能に挿入され、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のプランジャ（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（２４）と、
   前記シリンダ（９）と前記プランジャ（１０）とで囲まれる領域を、前記シリンダ（９）の側の圧力室（１４）と前記プランジャ（１０）の側のリザーバ室（１５）とに区画するように前記プランジャ（１０）に組み込まれ、前記リザーバ室（１５）の側から前記圧力室（１４）の側へのオイルの流れのみを許容するチェックバルブ（１３）と、
   前記プランジャ（１０）の外周と前記シリンダ（９）の内周との間に形成され、前記プランジャ（１０）が前記シリンダ（９）内に押し込まれる方向に移動するときに前記圧力室（１４）からオイルをリークさせるリーク隙間（１７）と、
   前記リーク隙間（１７）を通って前記圧力室（１４）からリークしたオイルを受け入れるように前記プランジャ（１０）の外周と前記シリンダ（９）の内周との間に形成され、前記リーク隙間（１７）よりも大きい径方向寸法をもつ拡大隙間（１９）と、
   前記シリンダ（９）の内周に開口し、前記シリンダ（９）の外側から供給されるオイルを前記拡大隙間（１９）に導入するシリンダ側油路（２１）と、
   前記プランジャ（１０）を径方向に貫通して形成され、前記拡大隙間（１９）から前記リザーバ室（１５）にオイルを導入するプランジャ側油路（２３）と、を有し、
   前記チェックバルブ（１３）は、前記圧力室（１４）と前記リザーバ室（１５）の間を連通する弁孔（２５）が形成されたバルブシート部材（２６）と、前記弁孔（２５）の圧力室（１４）の側の端部を開閉する弁体（２７）とを有するチェーンテンショナにおいて、
   前記バルブシート部材（２６）は、前記バルブシート部材（２６）の外周と前記プランジャ（１０）の内周との間にオイルの通過を許容するリリーフ隙間（３１）をおいて前記プランジャ（１０）内を軸方向に移動可能に設けられ、
   前記プランジャ（１０）内には、一端が前記プランジャ（１０）の前記シリンダ（９）からの突出端で支持され、他端が前記バルブシート部材（２６）を押圧することで、前記バルブシート部材（２６）を前記プランジャ（１０）の前記シリンダ（９）内への挿入端に向かう方向に付勢するリリーフスプリング（３０）が組み込まれ、
   前記プランジャ（１０）の内周には、前記リリーフスプリング（３０）の付勢力に抗して前記バルブシート部材（２６）を接触支持する段差状のリリーフシート部（３２）が設けられ、
   前記バルブシート部材（２６）と前記リリーフシート部（３２）と前記リリーフスプリング（３０）は、前記圧力室（１４）の圧力が予め設定した圧力よりも大きくなったときに前記圧力室（１４）から前記リザーバ室（１５）にオイルを逃がすリリーフバルブを構成していることを特徴とするチェーンテンショナ。
2. 前記バルブシート部材（２６）は、前記リリーフ隙間（３１）をおいて前記プランジャ（１０）の内周で軸方向に移動可能に案内される円柱部（３５）と、前記円柱部（３５）の軸方向の端部外周に形成され、前記リリーフシート部（３２）に接触支持される外周凸部（３６）とを有する請求項１に記載のチェーンテンショナ。
3. 前記外周凸部（３６）の前記リリーフシート部（３２）に対する接触面と、前記リリーフシート部（３２）の前記外周凸部（３６）に対する接触面とが、テーパ状に形成されている請求項２に記載のチェーンテンショナ。
4. 前記プランジャ（１０）は、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のプランジャ本体（１０Ａ）と、前記プランジャ本体（１０Ａ）の前記シリンダ（９）内への挿入端に圧入された筒状の圧入部品（１０Ｂ）とからなり、前記圧入部品（１０Ｂ）に前記リリーフシート部（３２）が形成されている請求項１から３のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
5. 前記プランジャ本体（１０Ａ）の内周には、前記バルブシート部材（２６）が前記プランジャ（１０）の前記シリンダ（９）内からの突出端に向かう方向に移動したときに前記バルブシート部材（２６）を受け止めることで前記バルブシート部材（２６）の移動範囲を規制する段差部（３７）が形成されている請求項４に記載のチェーンテンショナ。
6. 前記バルブシート部材（２６）には、前記段差部（３７）との接触面を横切って延びるオイル溝（３８）が形成されている請求項５に記載のチェーンテンショナ。
7. 前記段差部（３７）には、前記バルブシート部材（２６）との接触面を横切って延びるオイル溝（３９）が形成されている請求項５に記載のチェーンテンショナ。
8. 前記リターンスプリング（２４）は、第１の圧縮コイルばね（２４ａ）と、前記第１の圧縮コイルばね（２４ａ）の内側に同軸に配置された第２の圧縮コイルばね（２４ｂ）とからなり、
   前記圧入部品（１０Ｂ）は、前記プランジャ本体（１０Ａ）の内周に圧入される円筒部（３３）と、前記円筒部（３３）と継ぎ目の無い一体に形成され、前記円筒部（３３）の一端から径方向外方および径方向内方に延びるフランジ部（３４）とを有し、
   前記フランジ部（３４）には、前記第１の圧縮コイルばね（２４ａ）および前記第２の圧縮コイルばね（２４ｂ）を受ける座面が形成されている請求項４から７のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
9. 前記リターンスプリング（２４）は、第１の圧縮コイルばね（２４ａ）と、前記第１の圧縮コイルばね（２４ａ）の内側に同軸に配置された第２の圧縮コイルばね（２４ｂ）とからなり、
   前記プランジャ本体（１０Ａ）の前記シリンダ（９）内への挿入端と、前記第１の圧縮コイルばね（２４ａ）および前記第２の圧縮コイルばね（２４ｂ）との間に、前記圧入部品（１０Ｂ）の内径よりも小さい内径を有する円環状のワッシャ（４１）が挟んで設けられ、
   前記ワッシャ（４１）には、前記第１の圧縮コイルばね（２４ａ）および前記第２の圧縮コイルばね（２４ｂ）を受ける座面が形成されている請求項４から７のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
10. 前記プランジャ（１０）は、両端が開口した筒状のプランジャ本体（１０Ａ）と、前記プランジャ本体（１０Ａ）の前記シリンダ（９）からの突出端に圧入された圧入部品（１０Ｃ）とからなり、前記圧入部品（１０Ｃ）で前記プランジャ（１０）の前記シリンダ（９）からの突出端が形成されている請求項１から３のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
11. 前記リターンスプリング（２４）は、第１の圧縮コイルばね（２４ａ）と、前記第１の圧縮コイルばね（２４ａ）の内側に同軸に配置された第２の圧縮コイルばね（２４ｂ）とからなり、
    前記プランジャ本体（１０Ａ）には、前記プランジャ本体（１０Ａ）の前記シリンダ（９）内への挿入端から径方向内方に延びる内向きフランジ部（４４）が継ぎ目のない一体に形成され、
    前記プランジャ本体（１０Ａ）の前記シリンダ（９）内への挿入端および前記内向きフランジ部（４４）には、前記第１の圧縮コイルばね（２４ａ）および前記第２の圧縮コイルばね（２４ｂ）を受ける座面が形成されている請求項１０に記載のチェーンテンショナ。

Images