JP2023005479A - 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、チェックバルブのプランジャからの脱落を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】シリンダ側給油孔３６と給油溝３１とプランジャ側給油孔３７とを有し、チェックバルブ１５は、プランジャ１０のシリンダ９内への挿入端に隙間嵌めされ、リターンスプリング２４は、チェックバルブ１５をプランジャ１０に押し付けるように圧力室１７に組み込まれているチェーンテンショナにおいて、抜け止めリング収容溝５０に、プランジャ１０の外周を弾性的に締め付ける抜け止めリング５１が収容され、プランジャ１０の外周のうち、給油溝３１よりもプランジャ１０のシリンダ９からの突出端の側にずれた位置に抜け止めリング係合溝５２が形成されている。【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、本願の発明者は、既に、特許文献１に記載のものを提案している。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を有する。

プランジャは、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に形成されている。プランジャのシリンダ内への挿入端にはチェックバルブが設けられ、そのチェックバルブによって、シリンダとプランジャとで囲まれる空間が、チェックバルブとプランジャとで囲まれた貯留室と、プランジャの軸方向移動に応じて容積が変化するようにチェックバルブとシリンダの閉塞端との間に形成された圧力室とに区画されている。

貯留室には、シリンダの外側から供給されるオイルを導入する給油通路が接続されている。給油通路は、シリンダの内周に開口するようにシリンダに形成されたシリンダ側給油孔と、そのシリンダ側給油孔と連通するようにプランジャの外周に形成された環状の給油溝と、その給油溝から貯留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して形成されたプランジャ側給油孔とで構成されている。

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、圧力室のオイルが、プランジャのシリンダ内への挿入端の外周に設けられた円筒面とシリンダの内周との間に形成されたリーク隙間を通って流出し、その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、貯留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、プランジャがチェーンの張力に応じて押し込み方向に移動するとき、圧力室からリーク隙間を通ってリークしたオイルが給油通路に戻り、循環するので、チェーンテンショナから外部に排出されるオイルの量が少なく、チェーンテンショナでのオイル消費量を抑えることが可能となっている。

特開２０２０－１５３３８３号公報

ところで、チェーンテンショナは、内装式のテンショナと、外装式のテンショナとに大別される。内装式のテンショナは、エンジン壁面に取り付けられ、その全体をエンジンカバーで覆った状態で使用されるタイプのものである。一方、外装式のテンショナは、エンジンカバーを貫通して形成されたテンショナ取り付け孔に、プランジャのシリンダから突出する方向がエンジンカバーの内側を向く状態で挿入して取り付けられるタイプのものである。内装式のテンショナは四輪車で多く用いられ、外装式のテンショナは二輪車で多く用いられる。

また、オーバーホールや修理の際に、チェーンテンショナを取り外すことがある。そして、チェーンテンショナを取り外すとき、内装式のテンショナにおいては、まずエンジンカバーを取り外し、チェーンテンショナの全体が露出した状態で、チェーンテンショナをエンジン壁面から取り外すので、チェーンテンショナを取り外すときに、プランジャのシリンダからの突出部分を手などで支えることが可能であり、プランジャがシリンダから脱落するという問題は生じにくい。

これに対し、外装式のテンショナにおいては、チェーンテンショナを取り外すとき、チェーンテンショナをエンジンカバーのテンショナ取り付け孔から抜き出す。このとき、プランジャのシリンダからの突出方向をエンジンカバーの内側に向けた状態でチェーンテンショナを抜き出すので、プランジャのシリンダからの突出部分を手などで支えることができず、プランジャがシリンダから脱落するおそれがある。特に、プランジャのシリンダからの突出方向が水平よりも下向きとなる姿勢でチェーンテンショナが取り付けられる場合、チェーンテンショナを取り外すときに、プランジャがシリンダから脱落しやすい。

特許文献１のチェーンテンショナは、内装式のテンショナなので、上述のとおり、プランジャがシリンダから脱落する問題は生じにくい。ここで、本願の発明者は、特許文献１のチェーンテンショナを外装式として使用することを想定し、特許文献１のチェーンテンショナのプランジャをシリンダから抜け止めすることを検討した。

すなわち、本願の発明者は、特許文献１のチェーンテンショナを取り外すときに、プランジャがシリンダから脱落するのを防止するため、特許文献１のチェーンテンショナのシリンダの開口端の内周に抜け止めリング収容溝を形成し、その抜け止めリング収容溝に、プランジャの外周を弾性的に締め付ける抜け止めリングを収容し、その抜け止めリングをプランジャの外周の給油溝に係合させることで、プランジャをシリンダから抜け止めする構成を検討した。

しかしながら、特許文献１のチェーンテンショナにおいて、上記構成によりプランジャをシリンダから抜け止めした場合、プランジャが最突出位置まで移動したときに、プランジャのシリンダ内への挿入端に設けられたチェックバルブが、プランジャから脱落するおそれがあることが分かった。

すなわち、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、そのプランジャの移動に応じてリターンスプリングは伸長する。そして、プランジャが最突出位置（抜け止めリングとプランジャの外周の給油溝との係合によってプランジャの突出方向の移動が阻止される位置）まで移動したとき、リターンスプリングを収容する圧力室の軸方向長さが、リターンスプリングの自由長よりも長くなる可能性がある。

一方、特許文献１のチェーンテンショナでは、チェックバルブをプランジャのシリンダ内への挿入端に取り付けるに際し、チェックバルブを圧入するのではなく、隙間嵌めするようにしている。そして、チェーンの張力変動に応じてプランジャが軸方向移動するときに、チェックバルブがそのプランジャと一体に軸方向移動するようにするため、圧力室内のリターンスプリングでチェックバルブをプランジャに押し付けるようにしている。

そのため、プランジャが最突出位置まで移動したときに、リターンスプリングを収容する圧力室の軸方向長さが、リターンスプリングの自由長よりも長くなると、リターンスプリングのチェックバルブに対する押圧力が無くなり、チェックバルブがプランジャのシリンダ内への挿入端から脱落するおそれがあることが分かった。

チェックバルブがいったんプランジャから脱落してしまうと、その後、作業者がチェックバルブをプランジャに組み付け直す際に、チェックバルブの組み付け方向を誤るなどの問題が生じる可能性がある。

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、チェックバルブのプランジャからの脱落を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。
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、
前記プランジャの前記シリンダ内への挿入端に設けられたチェックバルブと、
前記チェックバルブと前記プランジャとで囲まれた貯留室と、
前記プランジャの軸方向移動に応じて容積が変化するように前記チェックバルブと前記シリンダの閉塞端との間に形成された圧力室と、
前記シリンダの内周に開口するように前記シリンダに形成されたシリンダ側給油孔と、
前記シリンダ側給油孔と連通するように前記プランジャの外周に形成された環状の給油溝と、
前記給油溝から前記貯留室にオイルを導入するように前記プランジャを径方向に貫通して形成されたプランジャ側給油孔と、
前記プランジャの前記シリンダ内への挿入端の外周に設けられた円筒面と前記シリンダの内周との間に形成されたリーク隙間と、
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、を有し、
前記チェックバルブは、前記プランジャの前記シリンダ内への挿入端に隙間嵌めされ、
前記リターンスプリングは、前記チェックバルブを前記プランジャに押し付けるように前記圧力室に組み込まれているチェーンテンショナにおいて、
前記シリンダの内周に形成した抜け止めリング収容溝に、前記プランジャの外周を弾性的に締め付ける抜け止めリングが収容され、
前記プランジャの外周のうち、前記給油溝よりも前記プランジャの前記シリンダからの突出端の側にずれた位置に、前記抜け止めリングに係合して前記プランジャを前記シリンダから抜け止めする抜け止めリング係合溝が形成され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、圧力室からリーク隙間を通ってリークしたオイルが、プランジャの外周の給油溝に戻り、循環するので、チェーンテンショナから外部に排出されるオイルの量が少なく、チェーンテンショナでのオイル消費量を抑えることが可能である。

また、プランジャをシリンダから抜け止めするために、抜け止めリングをプランジャの外周の給油溝に係合させるのではなく、その給油溝よりもプランジャのシリンダからの突出端の側にずれた位置に別個に設けた抜け止めリング係合溝に係合させる構成を採用しているので、プランジャが最突出位置まで移動したときに、リターンスプリングが自由長になるまで伸長するのを防止することができる。そのため、チェーンテンショナを取り外すときに、プランジャが最突出位置に移動しても、リターンスプリングのチェックバルブに対する押圧力が無くなるのを防止することができ、チェックバルブがプランジャのシリンダ内への挿入端から脱落するのを防止することが可能である。

前記抜け止めリング係合溝が前記抜け止めリングに係合する位置まで前記プランジャが前記シリンダから突出する方向に移動したときの前記圧力室の軸方向長さが前記リターンスプリングの自由長よりも短い構成を採用すると好ましい。

このようにすると、プランジャが最突出位置まで移動したときに、リターンスプリングが自由長になるまで伸長するのを確実に防止することができ、チェックバルブのプランジャからの脱落を確実に防止することが可能となる。

前記抜け止めリング係合溝は、抜け止めリング係合溝の溝底から前記プランジャの前記シリンダ内への挿入端の側に立ち上がる挿入端側の溝側面と、抜け止めリング係合溝の溝底から前記プランジャの前記シリンダからの突出端の側に立ち上がる突出端側の溝側面とを有し、
前記挿入端側の溝側面の立ち上がり角度は５０°～８０°の範囲に設定され、
前記突出端側の溝側面の立ち上がり角度は１０°～３０°の範囲に設定されている構成を採用すると好ましい。

このようにすると、プランジャの外周の抜け止めリング係合溝の突出端側の溝側面の立ち上がり角度が３０°以下に設定されているので、その突出端側の溝側面が軸方向に移動して抜け止めリングに当接したときに、突出端側の溝側面に作用する分力によって抜け止めリングを径方向外方に押圧して拡径させることができる。そのため、チェーンテンショナを組み立てるときに、作業者が抜け止めリングを手で拡径させる等の操作をすることなしに、プランジャをシリンダに挿入することができ、チェーンテンショナを容易に組み立てることが可能である。また、プランジャの外周の抜け止めリング係合溝の挿入端側の溝側面の立ち上がり角度が５０°以上に設定されているので、その挿入端側の溝側面が軸方向に移動して抜け止めリングに当接したときに、抜け止めリングが拡径変形するのが防止され、挿入端側の溝側面を抜け止めリングで確実に受け止めることができる。そのため、チェーンテンショナを取り外すときに、プランジャがシリンダから脱落するのを確実に防止することが可能である。

前記給油溝は、給油溝の溝底から前記プランジャの前記シリンダからの突出端の側に立ち上がるテーパ面を有し、
前記テーパ面の立ち上がり角度は１０°～３０°の範囲に設定されている構成を採用すると好ましい。

このようにすると、給油溝の溝底からプランジャのシリンダからの突出端の側に立ち上がるテーパ面の立ち上がり角度が３０°以下に設定されているので、そのテーパ面が軸方向に移動して抜け止めリングに当接したときに、テーパ面に作用する分力によって抜け止めリングを径方向外方に押圧して拡径させることができる。そのため、チェーンテンショナを組み立てるときに、作業者が抜け止めリングを手で拡径させる等の操作をすることなしに、プランジャをシリンダに挿入することができ、チェーンテンショナを容易に組み立てることが可能である。

この発明は、前記シリンダの外周には、エンジンカバーを貫通して形成されたテンショナ取り付け孔に前記シリンダを挿入した状態で前記エンジンカバーの外面に固定されるフランジ部が形成されているテンショナ（すなわち、外装式のテンショナ）に好適に適用することができる。

この発明のチェーンテンショナは、圧力室からリーク隙間を通ってリークしたオイルが、プランジャの外周の給油溝に戻り、循環するので、チェーンテンショナから外部に排出されるオイルの量が少なく、チェーンテンショナでのオイル消費量が少ない。また、プランジャをシリンダから抜け止めするために、抜け止めリングをプランジャの外周の給油溝に係合させるのではなく、その給油溝よりもプランジャのシリンダからの突出端の側にずれた位置に別個に設けた抜け止めリング係合溝に係合させる構成を採用しているので、プランジャが最突出位置（抜け止めリングとプランジャの外周の抜け止めリング係合溝との係合によってプランジャの突出方向の移動が阻止される位置）まで移動したときに、リターンスプリングが自由長になるまで伸長するのを防止することができる。そのため、チェーンテンショナを取り外すときに、プランジャが最突出位置に移動しても、リターンスプリングのチェックバルブに対する押圧力が無くなるのを防止することができ、チェックバルブがプランジャのシリンダ内への挿入端から脱落するのを防止す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II－II線に沿った断面図 図２に示すチェーンテンショナの初期セット状態を示す断面図 図３のIV－IV線に沿った断面図 図３のV－V線に沿った断面図 図３の抜け止めリングの近傍の拡大図 図３の抜け止めリング係合溝の近傍の拡大図 図２に示すチェーンテンショナが最突出位置まで移動し、抜け止めリングが抜け止めリング係合溝に係合した状態を示す断面図 図８の抜け止めリングの近傍の拡大図 この発明の第２実施形態のチェーンテンショナを水平に見た状態を示す図 図１０のXI－XI線に沿った断面図 図１０のチェーンテンショナの変形例を示す図 図１０のチェーンテンショナの他の変形例を示す図 比較例のチェーンテンショナを示す部分断面図

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、エンジンカバー１１内に開口端を向けた姿勢でエンジンカバー１１のテンショナ取り付け孔１２に挿入されている。テンショナ取り付け孔１２は、エンジンカバー１１を外面から内面まで貫通して形成された貫通孔である。シリンダ９の外周には、フランジ部１３が形成されている。フランジ部１３は、エンジンカバー１１の外面にボルト１４（図１参照）で固定されている。フランジ部１３とエンジンカバー１１の外面との間には図示しないガスケットが挟み込まれている。

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。プランジャ１０のシリンダ９内への挿入端には、チェックバルブ１５が設けられている。チェックバルブ１５は、シリンダ９とプランジャ１０とで囲まれる空間を、チェックバルブ１５とプランジャ１０とで囲まれた貯留室１６と、プランジャ１０の軸方向移動に応じて容積が変化するようにチェックバルブ１５とシリンダ９の閉塞端との間に形成された圧力室１７とに区画している。

チェックバルブ１５は、弁孔１８が形成されたバルブシート１９と、弁孔１８の圧力室１７の側の端部を開閉する球状の弁体２０と、弁体２０を開弁位置から閉弁位置に向けて付勢するバルブスプリング２１と、弁体２０の移動範囲を規制するリテーナ２２とを有する。弁孔１８は、圧力室１７と貯留室１６の間を連通するようにバルブシート１９に形成された軸方向の貫通孔である。チェックバルブ１５は、圧力室１７の側から貯留室１６の側へのオイルの流れを制限し、貯留室１６の側から圧力室１７の側へのオイルの流れのみを許容する。

チェックバルブ１５は、プランジャ１０のシリンダ９内への挿入端に隙間嵌めされている。すなわち、チェックバルブ１５を構成するバルブシート１９は、円筒状の外周面を有し、このバルブシート１９が、プランジャ１０のシリンダ９内への挿入端の円筒状の内周面に締め代をもたない状態で嵌め込まれている。バルブシート１９は、プランジャ１０の内周に形成された段差部２３で軸方向に位置決めされている。段差部２３は、プランジャ１０のシリンダ９内への挿入端の側（図の左側）から、プランジャ１０のシリンダ９からの突出端の側（図の右側）に向かって小径となる段差状の部分である。

圧力室１７には、リターンスプリング２４とアシストスプリング２５が組み込まれている。リターンスプリング２４とアシストスプリング２５は、いずれも金属製の線材を螺旋状に巻回したコイルばねであり、軸方向に圧縮された状態で組み込まれている。

リターンスプリング２４は、一端から他端に向かって次第に外径が小さくなる円錐状に形成されている。そして、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、他端がチェックバルブ１５を介してプランジャ１０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。ここで、リターンスプリング２４の他端（図では右端）は、チェックバルブ１５のリテーナ２２をバルブシート１９に押し付けるとともに、バルブシート１９をプランジャ１０の段差部２３に押し付けている。

アシストスプリング２５は、リターンスプリング２４の外径よりも大きい内径をもつ円筒状に形成され、リターンスプリング２４の外周を囲むように同軸に配置されている。アシストスプリング２５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内への挿入端の軸方向端面を直接押圧し、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、プランジャ１０の外周には、プランジャ１０のシリンダ９内への挿入端の側（図では左側）から、プランジャ１０のシリンダ９からの突出端の側（図では右側）に向かって順に、第１の円筒面３０、給油溝３１、第２の円筒面３２が形成されている。

第１の円筒面３０は、プランジャ１０のシリンダ９内への挿入端の外周に形成された円筒面である。給油溝３１は、プランジャ１０の外周のうち、第１の円筒面３０に対して、プランジャ１０のシリンダ９からの突出端の側（図では右側）に隣接する部分に形成された環状の溝である。第２の円筒面３２は、プランジャ１０の外周のうち、給油溝３１に対して、プランジャ１０のシリンダ９からの突出端の側（図では右側）に隣接する部分に形成された、第１の円筒面３０と同じ外径寸法をもつ円筒面である。つまり、給油溝３１は、第１の円筒面３０と第２の円筒面３２の間に形成されている。

プランジャ１０の外周の第１の円筒面３０とシリンダ９の内周との間には、リーク隙間３３が形成されている。リーク隙間３３は、半径方向の幅が０．０１０～０．０８０ｍｍの範囲に設定された円筒状の微小隙間である。同様に、プランジャ１０の外周の第２の円筒面３２とシリンダ９の内周との間には、ガイド隙間３４が形成されている。ガイド隙間３４も、リーク隙間３３と同様、半径方向の幅が０．０１０～０．０８０ｍｍの範囲に設定された円筒状の微小隙間である。

図２に示すように、エンジンカバー１１には、エンジンのオイルポンプ（図示せず）から送り出されるオイルを、チェーンテンショナ１に供給するための油孔３５が形成されている。油孔３５は、テンショナ取り付け孔１２の内周に開口している。

シリンダ９には、エンジンカバー１１の油孔３５から供給されるオイルをシリンダ９の内部に導入するシリンダ側給油孔３６が設けられている。シリンダ側給油孔３６は、シリンダ９を径方向に貫通して形成された貫通孔である。シリンダ側給油孔３６の径方向外側の端部は、シリンダ９の外周のエンジンカバー１１の油孔３５と連通する位置に開口し、シリンダ側給油孔３６の径方向内側の端部は、シリンダ９の内周のプランジャ１０の外周と対向する部分に開口している。

給油溝３１は、シリンダ側給油孔３６の径方向内側の端部の開口と連通するように、プランジャ１０の外周に形成されている。給油溝３１の幅寸法は、チェーン６（図１参照）の経時伸びによるプランジャ１０の移動ストロークよりも大きく設定され、例えば、１０ｍｍ以上の大きさに設定される。

図４に示すように、プランジャ１０には、給油溝３１から貯留室１６にオイルを導入するようにプランジャ１０を径方向に貫通するプランジャ側給油孔３７が形成されている。プランジャ側給油孔３７の径方向外側の端部は、給油溝３１の溝底面に開口している。

図３に示すように、このチェーンテンショナ１は、プランジャ１０をシリンダ９内に押し込んだ初期セット状態（図に示す状態）に保持することを可能とするため、シリンダ９の開口端の内周に形成されたシリンダ側セット溝４０と、シリンダ側セット溝４０に収容されたセットリング４１と、プランジャ１０のシリンダ９からの突出端の外周に形成されたプランジャ側セット溝４２とを有する。

図５に示すように、セットリング４１は、円周の一部を切り離した形状のセットリング本体４３と、セットリング本体４３の両端に設けられた一対の縮径操作片４４とからなる。セットリング４１は、一本の金属線材を曲げて形成されている。一対の縮径操作片４４は、周方向に間隔を空けて対向して配置され、その一対の縮径操作片４４の操作によって、セットリング本体４３の直径が縮小するようにセットリング本体４３を弾性変形させることが可能となっている。縮径操作片４４は、シリンダ９の開口端に半径方向に貫通して形成された切欠き４５に収容されている。

図６に示すように、シリンダ側セット溝４０は、セットリング４１を構成する金属線材の線径よりも小さい深さをもつ浅溝部４６と、セットリング４１を構成する金属線材の線径よりも大きい深さをもつ深溝部４７とで構成されている。深溝部４７は、浅溝部４６に対してプランジャ１０のシリンダ９内への挿入端の側（図では左側）に連なって形成されている。

セットリング本体４３は、シリンダ側セット溝４０の浅溝部４６に組み込んだときに、弾性的に縮径変形した状態となり、浅溝部４６の溝底面に弾性的に押し付けられるような外径寸法をもつように形成されている。このシリンダ側セット溝４０とプランジャ側セット溝４２は、初期セット状態に保持されたプランジャ１０をシリンダ９にさらに押し込む操作によって、プランジャ側セット溝４２に対するセットリング４１の係合が外れ、初期セットを解除することができるようになっている。

図３に示すように、チェーンテンショナ１は、シリンダ９の開口端の内周に形成された抜け止めリング収容溝５０と、抜け止めリング収容溝５０に収容された抜け止めリング５１と、プランジャ１０の外周に形成された抜け止めリング係合溝５２とを有する。抜け止めリング収容溝５０は、シリンダ９の内周のうち、シリンダ側セット溝４０よりもプランジャ１０のシリンダ内への挿入端の側（図では左側）にずれた位置に形成されている。また、抜け止めリング係合溝５２は、プランジャ１０の外周のうち、給油溝３１よりもプランジャ１０のシリンダ９からの突出端の側（図では右側）にずれた位置に形成されている。すなわち、抜け止めリング係合溝５２は、第２の円筒面３２に形成されている。

図５に示すように、抜け止めリング５１は、円周の一部を切り離した形状の抜け止めリング本体５３と、抜け止めリング本体５３の両端に設けられた一対の拡径操作片５４とからなる。抜け止めリング５１は、一本の金属線材を曲げて形成されている。一対の拡径操作片５４は、周方向に間隔を空けて対向して配置され、その一対の拡径操作片５４の操作によって、抜け止めリング本体５３の直径が拡大するように抜け止めリング本体５３を弾性変形させることが可能となっている。拡径操作片５４は、シリンダ９の開口端に半径方向に貫通して形成された切欠き４５に収容されている。

図６に示すように、抜け止めリング収容溝５０は、抜け止めリング５１を構成する金属線材の線径よりも大きい深さを有するように形成されている。抜け止めリング本体５３は、プランジャ１０の外周の第２の円筒面３２に嵌合したときに、弾性的に拡径変形した状態となり、第２の円筒面３２を弾性的に締め付ける内径寸法をもつように形成されている。

図７に示すように、抜け止めリング係合溝５２は、抜け止めリング係合溝５２の溝底からプランジャ１０のシリンダ９内への挿入端の側に立ち上がる挿入端側の溝側面５５と、抜け止めリング係合溝５２の溝底からプランジャ１０のシリンダ９からの突出端の側に立ち上がる突出端側の溝側面５６とを有する。挿入端側の溝側面５５と突出端側の溝側面５６は、いずれも軸直角方向に対して傾斜したテーパ状の面である。また、給油溝３１は、給油溝３１の溝底からプランジャ１０のシリンダ９からの突出端の側に立ち上がるテーパ面５７を有する。

挿入端側の溝側面５５の立ち上がり角度θ１は５０°～８０°の範囲に設定されている。一方、突出端側の溝側面５６の立ち上がり角度θ２は１０°～３０°の範囲に設定されている。抜け止めリング係合溝５２の溝底の深さは、抜け止めリング５１を構成する金属線材の線径よりも浅い。また、テーパ面５７の立ち上がり角度θ３は１０°～３０°の範囲に設定されている。

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、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、図２に示すプランジャ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、圧力室１７の圧力が貯留室１６の圧力よりも高くなるので、チェックバルブ１５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１７の容積が縮小するので、その縮小した容積の分、圧力室１７からリーク隙間３３を通ってオイルがリークし、このときリーク隙間３３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。そして、圧力室１７からリーク隙間３３を通ってリークしたオイルは、給油溝３１に戻り、さらにプランジャ側給油孔３７に流入したり、シリンダ側給油孔３６に戻ったり、ガイド隙間３４を通ってプランジャ１０とシリンダ９の摺動面間を潤滑したりする。

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およびアシストスプリング２５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１７の容積が拡大するので、圧力室１７の圧力が貯留室１６の圧力よりも低くなり、チェックバルブ１５が開く。そして、貯留室１６からチェックバルブ１５を通って圧力室１７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、エンジンカバー１１の油孔３５から、シリンダ側給油孔３６、給油溝３１、プランジャ側給油孔３７を通って貯留室１６にオイルが導入される。

このように、このチェーンテンショナ１は、圧力室１７からリーク隙間３３を通ってリークしたオイルが、プランジャ１０の外周の給油溝３１に戻り、循環するので、チェーンテンショナ１から外部に排出されるオイルの量が少なく、チェーンテンショナ１でのオイル消費量を抑えることが可能である。

ところで、オーバーホールや修理の際に、図１に示すチェーンテンショナ１を、エンジンカバー１１のテンショナ取り付け孔１２から抜き出すことがある。

このとき、プランジャ１０のシリンダ９からの突出方向をエンジンカバー１１の内側に向けた状態でチェーンテンショナ１を抜き出すので、プランジャ１０のシリンダ９からの突出部分を手などで支えることができず、プランジャ１０がシリンダ９から脱落する可能性がある。特に、プランジャ１０のシリンダ９からの突出方向が水平よりも下向きとなる姿勢でチェーンテンショナ１が取り付けられる場合、チェーンテンショナ１を取り外すときに、プランジャ１０がシリンダ９から脱落しやすい。

そこで、プランジャ１０がシリンダ９から脱落するのを防止するため、図１４に示すように、シリンダ９の開口端の内周に抜け止めリング収容溝５０を形成し、その抜け止めリング収容溝５０に、プランジャ１０の外周を弾性的に締め付ける抜け止めリング５１を収容し、その抜け止めリング５１をプランジャ１０の外周の給油溝３１に係合させることで、プランジャ１０をシリンダ９から抜け止めする構成を採用することが考えられる。

しかしながら、図１４に示すように、抜け止めリング５１をプランジャ１０の外周の給油溝３１に係合させることでプランジャ１０の抜け止めを行なう構成を採用したのでは、プランジャ１０が最突出位置まで移動したときに、リターンスプリング２４を収容する圧力室１７の軸方向長さが、リターンスプリング２４の自由長よりも長くなり、その結果、リターンスプリング２４のチェックバルブ１５に対する押圧力が無くなり、チェックバルブ１５がプランジャ１０のシリンダ９内への挿入端から脱落するおそれがある。

そして、チェックバルブ１５がプランジャ１０からいったん脱落してしまうと、その後、作業者がチェックバルブ１５をプランジャ１０に組み付け直す際に、チェックバルブ１０の組み付け方向を誤る（例えば、バルブシート１９の表裏を反転して組み付ける）などの問題が生じる可能性がある。

この問題に対し、この実施形態のチェーンテンショナ１は、図８に示すように、プランジャ１０をシリンダ９から抜け止めするために、抜け止めリング５１をプランジャ１０の外周の給油溝３１に係合させるのではなく、その給油溝３１よりもプランジャ１０のシリンダ９からの突出端の側にずれた位置に別個に設けた抜け止めリング係合溝５２に係合させる構成を採用しているので、プランジャ１０が最突出位置（抜け止めリング５１とプランジャ１０の外周の抜け止めリング係合溝５２との係合によってプランジャ１０の突出方向の移動が阻止される位置）まで移動したときに、リターンスプリング２４が自由長になるまで伸長するのを防止することができる。そのため、このチェーンテンショナ１は、テンショナ取り付け孔１２（図１参照）から抜き出すときに、プランジャ１０が最突出位置に移動しても、リターンスプリング２４のチェックバルブ１５に対する押圧力が無くなるのを防止することができ、チェックバルブ１５がプランジャ１０のシリンダ９内への挿入端から脱落するのを防止することが可能である。

ここで、図８に示すように、抜け止めリング係合溝５２が抜け止めリング５１に係合する位置までプランジャ１０がシリンダ９から突出する方向に移動したときの圧力室１７の軸方向長さＬがリターンスプリング２４の自由長よりも短くなるように、抜け止めリング係合溝５２の位置を設定すると、プランジャ１０が最突出位置まで移動したときに、リターンスプリング２４が自由長になるまで伸長するのを確実に防止することができ、チェックバルブ１５のプランジャ１０からの脱落を確実に防止することが可能となる。

また、このチェーンテンショナ１はチェックバルブ１５のバルブシート１９を、プランジャ１０のシリンダ９内への挿入端に圧入するのではなく、隙間嵌めしているので、バルブシート１９の圧入等によりプランジャ１０のシリンダ９内への挿入端の外周の第１の円筒面３０の寸法が変化するのを防止することができ、リーク隙間３３の大きさを、高い寸法精度をもって管理することが可能である。

すなわち、図２に示すチェックバルブ１５のバルブシート１９をプランジャ１０のシリンダ９内への挿入端に圧入した場合、その圧入による変形で、プランジャ１０の外径寸法がわずかに拡大する。ここで、プランジャ１０の内径寸法は公差の範囲でばらつきを有し、バルブシート１９の外径寸法も公差の範囲でばらつきを有するため、バルブシート１９をプランジャ１０に圧入したときのプランジャ１０の外径寸法の拡大量もばらついたものとなり、プランジャ１０の外径寸法を一定に管理することが難しい。そのため、バルブシート１９をプランジャ１０のシリンダ９内への挿入端に圧入した場合、リーク隙間３３の大きさを一定に管理することが難しく、リーク隙間３３を流れるオイルの粘性抵抗によって生じるダンパ力の大きさが不安定となる可能性がある。これに対し、この実施形態のチェーンテンショナ１では、チェックバルブ１５のバルブシート１９をプランジャ１０のシリンダ９内への挿入端に隙間嵌めしているので、バルブシート１９の圧入等によりプランジャ１０のシリンダ９内への挿入端の外周の第１の円筒面３０の寸法が変化するのを防止することができ、リーク隙間３３の大きさを、高い寸法精度をもって管理することが可能となっている。

また、この実施形態のチェーンテンショナ１は、チェックバルブ１５のバルブシート１９をプランジャ１０に隙間嵌めする構成なので、チェックバルブ１５を組み付けるための圧入工程（プレス機を用いてバルブシート１９をプランジャ１０に圧入する工程）が不要であり、チェーンテンショナ１の組み立て性に優れる。

また、このチェーンテンショナ１は、図７に示すように、突出端側の溝側面５６の立ち上がり角度θ２を３０°以下に設定しているので、図９に示す突出端側の溝側面５６が軸方向に移動して抜け止めリング５１に当接したときに、突出端側の溝側面５６に作用する分力によって抜け止めリング５１を径方向外方に押圧して拡径させることができる。そのため、チェーンテンショナ１を組み立てるときに、作業者が抜け止めリング５１を手で拡径させる等の操作をすることなしに、プランジャ１０をシリンダ９に挿入することができ、チェーンテンショナ１を容易に組み立てることが可能である。

また、このチェーンテンショナ１は、図７に示すように、挿入端側の溝側面５５の立ち上がり角度θ１を５０°以上に設定しているので、図９に示すように、挿入端側の溝側面５５が軸方向に移動して抜け止めリング５１に当接したときに、抜け止めリング５１が拡径変形するのが防止され、挿入端側の溝側面５５を抜け止めリング５１で確実に受け止めることができる。そのため、チェーンテンショナ１を取り外すときに、プランジャ１０がシリンダ９から脱落するのを確実に防止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、図７に示すように、テーパ面５７の立ち上がり角度θ３を３０°以下に設定しているので、テーパ面５７が軸方向に移動して図９に示す抜け止めリング５１に当接したときに、テーパ面５７に作用する分力によって抜け止めリング５１を径方向外方に押圧して拡径させることができる。そのため、チェーンテンショナ１を組み立てるときに、作業者が抜け止めリング５１を手で拡径させる等の操作をすることなしに、プランジャ１０をシリンダ９に挿入することができ、チェーンテンショナ１を容易に組み立てることが可能である。

図１０、図１１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、シリンダ側給油孔３６の構成のみが異なり、それ以外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。

図１１に示すように、シリンダ９には、シリンダ９の下部を径方向に貫通するシリンダ側給油孔３６と、シリンダ９の外周に形成されたオイル溝６０とが形成されている。シリンダ側給油孔３６の径方向外側の端部は、シリンダ９の外周下部に開口している。オイル溝６０は、シリンダ側給油孔３６の径方向外側の端部の開口と油孔３５の間を連通するように、シリンダ９の外周を周方向に延びて形成されている。ここで、シリンダ側給油孔３６の径方向外側の端部の開口は、油孔３５よりも下側に位置している。

このチェーンテンショナ１は、エンジンカバー１１（図１参照）の油孔３５から供給されるオイルが、シリンダ９の外周のオイル溝６０を通って下方に流れ、シリンダ９の外周下部からシリンダ９の内部に流入する構成であり、オイル溝６０を流れるオイルの方向が、エアにはたらく浮力の方向とは逆向きなので、エンジン停止時に油孔３５内のオイルの油面が下がり、その後、エンジンを再始動したときに、油孔３５からシリンダ９の内部にエアが流入するのを効果的に抑制することが可能である。

図１２に示すように、シリンダ９の外周のオイル溝６０よりもシリンダ９の開口端の側（図では右側）にずれた位置にＯリング６１を装着することができる。このようにすると、油孔３５から供給されるオイルが、シリンダ９の外周とテンショナ取り付け孔１２（図１参照）の内周との間を通ってエンジンカバー１１の内側に漏れるのを防止することができ、チェーンテンショナ１でのオイル消費量を効果的に抑制することが可能となる。

図１３に示すように、シリンダ９の外周のオイル溝６０よりもフランジ部１３の側（図では左側）にずれた位置に、さらにＯリング６２を設けてもよい。フランジ部１３とエンジンカバー１１の間のガスケットが不要となり、エンジンカバー１１（図１参照）の外面を仕上げ加工する必要がなくなるので、エンジンカバー１１のコストを低減す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２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 エンジンカバー
１２ テンショナ取り付け孔
１３ フランジ部
１５ チェックバルブ
１６ 貯留室
１７ 圧力室
２４ リターンスプリング
３０ 第１の円筒面
３１ 給油溝
３３ リーク隙間
３６ シリンダ側給油孔
３７ プランジャ側給油孔
５０ 抜け止めリング収容溝
５１ 抜け止めリング
５２ 抜け止めリング係合溝
５５ 挿入端側の溝側面
５６ 突出端側の溝側面
５７ テーパ面
Ｌ 圧力室の軸方向長さ
θ１ 挿入端側の溝側面の立ち上がり角度
θ２ 突出端側の溝側面の立ち上がり角度
θ３ テーパ面の立ち上がり角度

Claims (5)

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）の前記シリンダ（９）内への挿入端に設けられたチェックバルブ（１５）と、
   前記チェックバルブ（１５）と前記プランジャ（１０）とで囲まれた貯留室（１６）と、
   前記プランジャ（１０）の軸方向移動に応じて容積が変化するように前記チェックバルブ（１５）と前記シリンダ（９）の閉塞端との間に形成された圧力室（１７）と、
   前記シリンダ（９）の内周に開口するように前記シリンダ（９）に形成されたシリンダ側給油孔（３６）と、
   前記シリンダ側給油孔（３６）と連通するように前記プランジャ（１０）の外周に形成された環状の給油溝（３１）と、
   前記給油溝（３１）から前記貯留室（１６）にオイルを導入するように前記プランジャ（１０）を径方向に貫通して形成されたプランジャ側給油孔（３７）と、
   前記プランジャ（１０）の前記シリンダ（９）内への挿入端の外周に設けられた円筒面（３０）と前記シリンダ（９）の内周との間に形成されたリーク隙間（３３）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、を有し、
   前記チェックバルブ（１５）は、前記プランジャ（１０）の前記シリンダ（９）内への挿入端に隙間嵌めされ、
   前記リターンスプリング（２４）は、前記チェックバルブ（１５）を前記プランジャ（１０）に押し付けるように前記圧力室（１７）に組み込まれているチェーンテンショナにおいて、
   前記シリンダ（９）の内周に形成した抜け止めリング収容溝（５０）に、前記プランジャ（１０）の外周を弾性的に締め付ける抜け止めリング（５１）が収容され、
   前記プランジャ（１０）の外周のうち、前記給油溝（３１）よりも前記プランジャ（１０）の前記シリンダ（９）からの突出端の側にずれた位置に、前記抜け止めリング（５１）に係合して前記プランジャ（１０）を前記シリンダ（９）から抜け止めする抜け止めリング係合溝（５２）が形成されていることを特徴とするチェーンテンショナ。
2. 前記抜け止めリング係合溝（５２）が前記抜け止めリング（５１）に係合する位置まで前記プランジャ（１０）が前記シリンダ（９）から突出する方向に移動したときの前記圧力室（１７）の軸方向長さ（Ｌ）が前記リターンスプリング（２４）の自由長よりも短い請求項１に記載のチェーンテンショナ。
3. 前記抜け止めリング係合溝（５２）は、抜け止めリング係合溝（５２）の溝底から前記プランジャ（１０）の前記シリンダ（９）内への挿入端の側に立ち上がる挿入端側の溝側面（５５）と、抜け止めリング係合溝（５２）の溝底から前記プランジャ（１０）の前記シリンダ（９）からの突出端の側に立ち上がる突出端側の溝側面（５６）とを有し、
   前記挿入端側の溝側面（５５）の立ち上がり角度（θ１）は５０°～８０°の範囲に設定され、
   前記突出端側の溝側面（５６）の立ち上がり角度（θ２）は１０°～３０°の範囲に設定されている請求項１または２に記載のチェーンテンショナ。
4. 前記給油溝（３１）は、給油溝（３１）の溝底から前記プランジャ（１０）の前記シリンダ（９）からの突出端の側に立ち上がるテーパ面（５７）を有し、
   前記テーパ面（５７）の立ち上がり角度（θ３）は１０°～３０°の範囲に設定されている請求項１から３のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
5. 前記シリンダ（９）の外周には、エンジンカバー（１１）を貫通して形成されたテンショナ取り付け孔（１２）に前記シリンダ（９）を挿入した状態で前記エンジンカバー（１１）の外面に固定されるフランジ部（１３）が形成されている請求項１から４のいずれかに記載のチェーンテンショナ。

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