JP3989275B2 - 油圧式テンショナリフタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば内燃機関において、伝動機構に使用されるチェーン、ベルト等の無端伝動帯に張力を付与するテンショナの油圧式テンショナリフタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関において、伝動機構に使用される無端伝動帯、例えばチェーンに適度な張力を付与するために、油圧式テンショナリフタが使用されている。この油圧式テンショナリフタでは、テンショナバネにより付勢されてチェーンに張力を付与するプランジャとテンショナボディとの間に油室が形成され、油室には逆止弁を介して圧油が供給される。そして、走行しているチェーンに緩みが生じると、テンショナバネの弾発力によりプランジャがテンショナボディから進出すると共に、油室に圧油が流入して、チェーンに張力を付与する。一方、チェーンが緊張して、プランジャを後退させる方向の荷重がチェーンからプランジャに作用すると、油室内の圧油がプランジャの後退を抑止して、チェーンの振動を抑制する。
【０００３】
ところで、内燃機関の停止時には、テンショナリフタの油室への圧油の供給が停止するため、時間の経過と共に、油室内の圧油はプランジャとテンショナボディとの摺動部等の僅かな隙間から徐々にリークして、油室内に空気が侵入する。したがって、内燃機関の始動時に、圧油で満たされていない油室へ圧油を供給するときには、油室内の空気を速やかに排出することが、テンショナリフタの制振機能を早期に発揮させるうえで好ましい。
【０００４】
そこで、例えば特開２０００−２４０７４４号公報に開示された油圧式テンショナ（テンショナリフタに相当）では、プランジャとの間で高圧油室を形成するハウジング（テンショナボディに相当）に、高圧油室上方に連通するオリフィスが形成されたオリフィス部材が設けられる。そして、プランジャ用バネ（テンショナバネに相当）によりハウジングの外部に突出するように付勢されるプランジャが、チェーンから後退する方向に衝撃、荷重等を受けて、高圧油室内の油圧が上昇すると、高圧油室内のエアや油がオリフィスを通じてリークして、チェーン等からプランジャへの衝撃が緩和される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来技術では、オリフィスは高圧油室上方に連通するため、高圧油室内に侵入した空気は、内燃機関の始動時に高圧油室に供給された圧油により高圧油室から排出されると考えられ、これによれば、高圧油室は速やかに圧油で満たされる。しかしながら、高圧油室は、常時、オリフィスを介して高圧油室外と連通しているため、空気排出後も油が高圧油室からオリフィスを通じて流出するため、充填時間が長くなる。しかも、チェーンが緩んでプランジャが急速に進出する場合には、圧油の粘性および高圧油室への給油速度との関係から、高圧油室が瞬間的に負圧になることがあり、そのような場合には、オリフィスを通じて外気が高圧油室に侵入する可能性がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１ないし請求項７記載の発明は、空気が存在する状態にある油室への圧油の充填時間を短縮して、制振機能を十分に発揮することができる油圧式テンショナリフタを提供することを目的とする。そして、請求項２記載の発明は、さらに、空気抜き弁を備えるテンショナリフタをコンパクト化することを目的とし、請求項３記載の発明は、さらに、空気抜き弁を備えるテンショナリフタのコストを削減すると共に、そのレイアウトの自由度を大きくすることを目的とし、請求項４記載の発明は、さらに、油室から排出される油成分を含んだ空気が外部に排出されることによる内燃機関の潤滑油の消費を減少させ、しかも環境の汚染防止に寄与することを目的とし、請求項５記載の発明は、さらに、排出される空気を内燃機関の内部空間に導く場合に、テンショナリフタのレイアウトの自由度を大きくすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、収納孔が形成されたテンショナボディと、前記収納孔に摺動可能に嵌合されて前記テンショナボディとの間で油室を形成するプランジャと、前記プランジャを進出方向に付勢するテンショナバネと、前記油室への圧油の流入を許容する一方で前記油室からの圧油の流出を阻止する制御弁と、前記油室内の空気を前記油室外に排出する空気抜き機構とを備え、前記収納孔から進出する前記プランジャにより伝動機構の無端伝動帯に張力を付与する油圧式テンショナリフタにおいて、前記空気抜き機構は、入口が前記油室の最上部に位置して前記油室内の空気を前記油室外に導く排出路を開閉する１つの弁体と、該弁体が着座可能な第１弁座および第２弁座と、前記弁体を前記第１弁座に着座するように付勢する弁バネとを備える空気抜き弁を備え、該空気抜き弁は、前記弁体が前記弁バネの弾発力に抗して前記第１弁座から離座すると共に前記第２弁座に着座していないことにより前記油室内の空気の前記油室外への排出を許容する一方で、前記弁体が前記第１弁座に着座することにより前記油室外から前記油室内への空気の侵入を阻止する逆止弁機能を有すると共に、前記弁体が前記第１弁座から離座していると共に前記第２弁座に着座することにより前記油室内の圧油の前記油室外への排出を阻止する油圧式テンショナリフタである。
【０００８】
これにより、空気が存在する油室内に圧油が供給される際、該空気は開弁する空気抜き弁を通って油室外に排出される一方、油室に供給された圧油は、空気抜き弁により油室外への排出が阻止される。また、プランジャが急速に進出して油室内の油圧が瞬間的に負圧になる場合には、油室外から油室への空気の侵入が、空気抜き弁により阻止される。
【０００９】
この結果、請求項１記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、空気抜き機構は、油室内の空気を油室外に導く排出路を開閉する弁体を有する空気抜き弁を備え、空気抜き弁は、油室内の空気の油室外への排出を許容する一方で油室外から油室内への空気の侵入を阻止する逆止弁機能を有すると共に、油室内の圧油の油室外への排出を阻止することにより、空気が存在する油室内に圧油が供給される際、空気抜き弁により、空気は油室外に排出される一方、油室に供給された圧油は油室外に排出されないので、油室への圧油の充填時間が短縮されて、早期に、テンショナリフタの制振機能を十分に発揮することができて、無端伝動帯の振動に起因する騒音の発生を抑制できる。また、無端伝動帯に緩みが生じてプランジャの急速な進出により油室が瞬間的に負圧となる場合にも、油室外から油室への空気の侵入が空気抜き弁により阻止されるので、テンショナリフタの制振機能が低下することがない。さらに、テンショナリフタは、プランジャを収納孔に押し込みながら内燃機関等の機器に組み付けられることから、テンショナリフタが空気抜き弁を備えることにより、空気抜き弁を開弁させて油室内の空気を迅速に排出しつつプランジャを収納孔に押し込むことが可能になるので、テンショナリフタの機器への組付けが容易になる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の油圧式テンショナリフタにおいて、前記空気抜き弁は、前記テンショナボディに内蔵されたものである。
【００１１】
これにより、この請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、空気抜き弁がテンショナボディに内蔵されることにより、空気抜き弁を備えるテンショナリフタをコンパクトにすることができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の油圧式テンショナリフタにおいて、前記空気抜き弁は、前記テンショナボディの外部に配置されて前記テンショナボディに着脱自在に取り付けられたものである。
【００１３】
これにより、取付部の構造を共通化することで、空気抜き弁を収納する余裕がないテンショナリフタを含め、異なる機種のテンショナリフタに対して同一仕様の空気抜き弁の適用が可能になる。また、テンショナボディに対する空気抜き弁の取付け方向の自由度が大きくなる。
【００１４】
この結果、請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、空気抜き弁は、テンショナボディの外部に配置されてテンショナボディに着脱自在に取り付けられたことにより、空気抜き弁を汎用部品とすることができるので、空気抜き弁を備えるテンショナリフタのコストを削減でき、さらに空気抜き弁の取付け方向の自由度が大きくなるので、テンショナリフタの周囲に配置される他の部品との干渉を回避することが容易になり、テンショナリフタのレイアウトの自由度が大きくなる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項記載の油圧式テンショナリフタにおいて、前記油室に流入する圧油は内燃機関の潤滑油であり、前記排出路の出口は前記内燃機関の内部空間に連通されるものである。
【００１６】
これにより、油室から排出された油成分を含んだ空気は、内燃機関の内部空間に排出されて、排出路を通じて外気中に排出されることがない。
この結果、請求項４記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、油室に流入する圧油は内燃機関の潤滑油であり、排出路の出口は内燃機関の内部空間に連通されることにより、油室から排出された油成分を含んだ空気が外気中に排出されないので、内燃機関の潤滑油の消費を減少させ、しかも環境の汚染防止に寄与できる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の油圧式テンショナリフタにおいて、前記排出路の出口は、前記空気抜き弁に接続された導管を介して前記内部空間に連通されるものである。
【００１８】
これにより、油室から排出された油成分を含んだ空気は、テンショナリフタが設けられる位置に拘わらず、導管を介して内燃機関の内部空間に導かれる。
この結果、請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、油室から排出された空気は導管を介して内部空間に導かれるので、テンショナリフタのレイアウトの自由度が大きくなる。
また、請求項６記載の発明は、請求項１記載の油圧式テンショナリフタにおいて、前記弁バネのセット荷重は、前記油室内の空気の空気圧力が前記弁体に作用するときに、前記弁体が前記第１弁座から離れて開弁し、前記空気圧力よりも大きい圧力であって、前記油室に供給された圧油の油圧が前記弁体に作用するときに、前記弁体が前記第２弁座に着座して閉弁する値に設定されるものである。
請求項７記載の発明は、請求項１または請求項６記載の油圧式テンショナリフタにおいて、前記空気抜き弁は、該空気抜き弁の弁ボディに摺動可能に嵌合されて前記弁体に当接する弁ガイドを備え、前記弁バネは前記弁ガイドを介して前記弁体を付勢し、前記弁ガイドは、前記第２弁座を有する弁座形成部の孔に挿入可能とされる挿通部を有し、前記挿通部と前記弁座形成部との間には、前記排出路を構成する隙間が形成されるものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１ないし図９を参照して説明する。
図１〜図６は本発明の第１実施例を示す。図１は、本発明の油圧式テンショナリフタ20が動弁装置の伝動機構を構成するタイミングチェーン８のテンショナに使用されたＤＯＨＣ型の内燃機関の要部断面図である。内燃機関は、クランクケース（図示されず）の上端に、水平面に対して傾斜するシリンダ軸線を持つシリンダを有するシリンダブロック１が結合され、さらにシリンダブロック１に、シリンダヘッド２とヘッドカバー３とがこの順で重ねられる。
【００２０】
前記クランクケースとシリンダブロック１とにより形成されるクランク室内には、前記クランクケースとシリンダブロック１との間に保持された主軸受に回転可能に支持されるクランク軸４が収納され、シリンダヘッド２とヘッドカバー３とにより形成される動弁室内には、シリンダヘッド２に回転可能に支持される１対のカム軸５が収納される。
【００２１】
１対のカム軸５は、前記伝動機構を介して伝達されるクランク軸４の動力により、クランク軸４の１／２の回転数で回転駆動される。該伝動機構は、クランク軸４に結合された駆動スプロケット６と、各カム軸５に結合された被動スプロケット７と、それら駆動スプロケット６および被動スプロケット７に架け渡された可撓性の無端伝動帯であるタイミングチェーン８とを備える。そして、前記伝動機構は、前記クランクケース、シリンダブロック１、シリンダヘッド２およびヘッドカバー３から構成される機関本体と、該機関本体の側面に結合される伝動カバー（図示されず）とにより形成される伝動室９内に収納される。
【００２２】
タイミングチェーン８の弛緩側には、走行中のタイミングチェーン８に適度の張力を付与するテンショナ10が接触し、タイミングチェーン８の緊張側には、チェーンガイド11が接触する。テンショナ10は、一端がシリンダブロック１に枢支されてタイミングチェーン８の外周側に接触するテンショナスリッパ12と、シリンダヘッド２に固定されてテンショナスリッパ12の他端寄りを押圧して、テンショナスリッパ12をタイミングチェーン８に押し付ける押付け力を発生する油圧式テンショナリフタ20とを備える。
【００２３】
図２〜図４を併せて参照すると、テンショナリフタ20は、円柱状の有底の収納孔23が形成されると共にシリンダヘッド２に形成された取付座2aに、後述する第１ボディ21のボス部21aに形成された１対の挿通孔21bに挿通されるボルトにより固定されるテンショナボディＢと、収納孔23の開口端から先端部が突出する状態で収納孔23に摺動可能に嵌合されるプランジャ24と、収納孔23内でテンショナボディＢとプランジャ24との間に形成されて、後述する制御弁を介して供給された圧油で満たされる油室25と、油室25内でかつプランジャ24の内側に収納された状態でテンショナボディＢとプランジャ24との間に配置されて、円筒状のプランジャ24を軸線方向Ａで収納孔23から進出する方向に付勢する円筒状の圧縮コイルバネからなるテンショナバネ26と、油室25への圧油の流入を許容する一方で油室25からの圧油の流出を阻止する制御弁である逆止弁Ｃと、油室25内の油圧を油室25外に排出するリリーフ弁Ｒと、油室25内の空気を油室25外に排出する空気抜き機構とを備える。
【００２４】
テンショナボディＢは、収納孔23を構成するための円柱状の貫通孔21cが形成された第１ボディ21と、収納孔23の底部を構成して有底の収納孔23を形成するために貫通孔21cの一方の開口端を閉塞するプラグからなる第２ボディ22とから構成される。第１ボディ21には、前記機関本体に設けられる機関側の給油路13（図１参照）に取付座2aの座面にて接続されるテンショナ側の給油路27が形成される。給油路13は、シリンダヘッド２およびシリンダブロック１に形成された油路で構成され、クランク軸４の動力で駆動されるオイルポンプに連通する。それゆえ、このオイルポンプは内燃機関の運転および停止に対応して運転および停止される油圧源を構成すると共に、該オイルポンプから吐出された高圧の圧油は、潤滑油として内燃機関の各潤滑個所に供給される一方、給油路13，27，34を通って油室25に供給される。
【００２５】
第２ボディ22は、貫通孔21cの外側で径方向外方に延びるフランジ部22a（図４参照）と、貫通孔21c内に該貫通孔21cの軸線と同軸に嵌合される段付きの円柱状の筒状部22bとが一体成形された部材である。フランジ部22aには、第２ボディ22を第１ボディ21に固定するための１対のボルト28が挿通される。筒状部22bは、貫通孔21cに油密に嵌合される大径部22cと、大径部22cよりも小径の小径部22dと、大径部22cと小径部22dとがつながる部分であって収納孔23の底部を形成する底壁を構成する段部22eとが一体成形された部材である。
【００２６】
さらに、第２ボディ22には、内燃機関の運転時に、給油路13，27から油室25への圧油の供給量を制御する逆止弁Ｃが設けられる。逆止弁Ｃは、第２ボディ22自体からなる弁ボディ30と、弁ボディ30の小径部22dに収納されて弁ボディ30の弁座30aに着座可能な球状の弁体31と、弁ボディ30の先端部側から圧入されて小径部22dに固定されるバネ受け32と、弁体31とバネ受け32との間に配置されて、弁体31が弁座30aに着座するように弁体31を閉弁方向に付勢する圧縮コイルバネからなる弁バネ33と、弁ボディ30に形成されて給油路27と油室25とを連通すると共に、弁体31により開閉されるテンショナ側の給油路34とを備える。それゆえ、逆止弁Ｃは、一体化された１つのユニット部品として第１ボディ21に組み付けられている。
【００２７】
弁バネ33を収納する凹部32aが形成されて該弁バネ33を保持すると共に案内するバネ受け32には、凹部32aから先端部に向かって延びて弁体31の背圧を減少させる油路32bが形成される。また、給油路34は、弁体31よりも上流側の入口路34aと、弁体31よりも下流側の出口路34bとからなり、入口路34aと給油路27とは弁体31よりも上流側の油路を構成する。そして、入口路34aは、大径部22cの、軸線方向Ａに離隔して配置された１対の環状のシール部材29の間の外周面にて給油路27に接続され、出口路34bは、互いに直交する直径方向に延びて小径部22dの外周面にて油室25に開放する。
【００２８】
テンショナバネ26の一端部および最大後退位置にあるプランジャ24が当接する段部22eは、バネ受けを構成すると共に、軸線方向Ａに往復動するプランジャ24の最大後退位置を規定するストッパを構成する。一端部が第２ボディ22に当接し、他端部がプランジャ24に当接するテンショナバネ26は、小径部22dとプランジャ24との径方向での間に、それぞれ径方向の僅かな隙間を介して配置される。このため、小径部22dは、テンショナバネ26の内径よりも僅か小さい外径を有し、テンショナバネ26を案内して、その座屈を防止するバネガイドともなっている。
【００２９】
さらに、小径部22dの軸線方向Ａでの長さは、プランジャ24の軸線方向Ａでの全移動範囲において、小径部22dおよび小径部22dの先端部から突出するバネ受け32が、プランジャ24と軸線方向Ａで重なるように、すなわちプランジャ24の内側に収まるように設定されている。そして、このバネ受け32の外径は、小径部22dの外径よりもやや小さい程度とされて、バネ受け32が油室25内で比較的大きな体積を占めるようにされている。
【００３０】
テンショナバネ26の弾発力および油室25の油圧によりテンショナスリッパ12をタイミングチェーン８に押し付けるプランジャ24は、収納孔23に嵌合する両端が開放した円筒状の基体部材38と、基体部材38の先端部からその内側に圧入されて、基体部材38に一体に固定され、かつ基体部材38の開口端を閉塞する先端部材39とから構成される。また、第１ボディ21には、プランジャ24の基体部材38の外周面に形成された軸線方向Ａに延びる溝38aに係合するネジ37が螺合される。そして、このネジ37は、溝38aに係合することでプランジャ24の回動を阻止する回止め部材を構成する。
【００３１】
先端部材39は、テンショナバネ26の内側に、テンショナバネ26の内径よりも僅かに小さい外径を有して収まるように配置されてテンショナバネ26を案内するバネガイド部39aと、基体部材38への圧入部である円筒状の嵌合部39bと、テンショナスリッパ12に当接する当接面39dを有すると共に前記最大後退位置で第１ボディ21から突出した位置を占める当接部39cとを有する。嵌合部39bの端部には、テンショナバネ26の他端部が当接することから、先端部材39はテンショナバネ26のバネ受けともなっている。
【００３２】
そして、この第１実施例では、先端部材39はリリーフ弁Ｒである。具体的には、リリーフ弁Ｒは、後述するバネ受け42の嵌合部39bの内側に圧入されて嵌合部39bから逆止弁Ｃに向かって軸線方向Ａに突出してバネガイド部39aを有する弁ボディ40と、弁ボディ40に収納されて弁ボディ40の弁座40aに着座可能な弁体41と、嵌合部39bおよび当接部39cを有するバネ受け42と弁体41との間に配置されて、弁体41が弁座40aに着座するように弁体41を閉弁方向に付勢する圧縮コイルバネからなる弁バネ43と、弁ボディ40、弁体41およびバネ受け42に形成されて、油室25と伝動室９とを連通すると共に弁体41により開閉される排出路44とを備える。それゆえ、リリーフ弁Ｒは、一体化された１つのユニット部品としてプランジャ24に組み付けられている。ここで、伝動室９は、テンショナリフタ20の外部であり、内燃機関の内部空間でもある。
【００３３】
小径部22dの外径とほぼ等しい外径を有する弁ボディ40は、プランジャ24が前記最大後退位置を占めるとき、バネ受け32に対して軸線方向Ａでの僅かな隙間を介して対向する。弁体41は、弁座40aに着座する球状部材からなる開閉部41aと、該開閉部41aが圧入されて固定された円柱状の弁ガイド41bとから構成される。弁ガイド41bには切欠部が形成されて、該切欠部と弁ボディ40との間に入口路44aから流入する圧油が流通する油路44c（図５参照）が形成される。
【００３４】
また、排出路44は、弁体41よりも上流側の入口路44aと、弁体41よりも下流側の出口路44bとからなる。入口路44aは、軸線方向Ａでバネ受け32aに対向する面に開口して油室25に直接開放する。出口路44bは、油路44cと、弁ボディ40とバネ受け42とに跨って形成された弁バネ43の収納室44dと、バネ受け42に形成されて、当接部39cの外面に開口して伝動室９に直接開放する油路44eとから構成される。
【００３５】
弁体41の開弁圧を決める弁バネ43のセット荷重は、タイミングチェーン８が緊張して、タイミングチェーン８から、プランジャ24を後退させる荷重がテンショナスリッパ12を介してプランジャ24に作用したとき、テンショナ10およびタイミングチェーン８の所要の耐久性を確保する観点から設定された許容値を超える過大な油圧が油室25内に発生したときに、弁体41が弁座40aから離れて排出路44を開き、出口路44bを通じて伝動室９内に油室25内の圧油を排出するように設定される。
【００３６】
また、図２，図３に示されるように、プランジャ24が前記最大後退位置を占めるとき、逆止弁Ｃおよびリリーフ弁Ｒは、前述のように軸線方向Ａでの僅かな隙間を介して対向し、しかもテンショナバネ26の僅か内側に位置することで、油室25の容積を極力減少させるための容積調整部材として機能する。
【００３７】
図１，図２，図６を参照すると、前記空気抜き機構は、第１ボディ21に、貫通孔21cと平行な軸線を持ち、かつ第１ボディ21の同じ側に開口するように形成された円柱状の収納孔21d内に収納されて第１ボディ21に内蔵された空気抜き弁Ｐと、テンショナリフタ20に形成されて、空気抜き弁Ｐの弁体により開閉される排出路50とを備える。排出路50は、空気抜き弁Ｐを挟んで第１ボディ21に形成される流入路50aおよび流出路50bを有する。流入路50aは、油室25の最上部に位置する入口50a1を有し、流出路50bの出口50b1は、取付座2aに形成されて伝動室９内に開放する排出路14に取付座2aの座面にて接続されて、排出路14を介して伝動室９に連通する。
【００３８】
収納孔21dの開口端部に油密にねじ込まれるプラグ45により、収納孔21d内で固定される空気抜き弁Ｐは、プラグ45に当接する第１弁ボディ51と、第１弁ボディ51に当接する第２弁ボディ52と、第１弁ボディ51と第２弁ボディ52との当接部に収納されて、第１弁ボディ51の第１弁座51aおよび第２弁ボディ52の第２弁座52aに着座可能な球状の１つの弁体53と、第２弁ボディ52に形成された収納孔52bに摺動可能に嵌合されて弁体53に当接する弁ガイド54と、第２弁ボディ52に圧入されて固定されるバネ受け55と、弁ガイド54とバネ受け55との間に配置されて、弁ガイド54を介して弁体53を第１弁座51aに着座する（図６（Ａ）参照）ように弁体53を閉弁方向に付勢する圧縮コイルバネからなる弁バネ56と、第１弁ボディ51に形成されて流入路50aに接続される入口路50cおよび第２弁ボディ52と弁ガイド54とバネ受け55とに形成されて流出路50bに接続される出口路50dからなる弁内排出路とを備える。
【００３９】
弁体53は、油室25に圧油が供給されてプランジャ24が進出位置を占めるとき（図１参照）、流入路50aおよび入口路50cを通って油室25から流入する圧油の油圧により、弁バネ56の弾発力に抗して第２弁座52aに着座可能である。そのため、弁バネ56のセット荷重は、逆止弁Ｃを通って油室25に供給された圧油により流入路50aおよび入口路50cに押し出された油室25内の空気の空気圧力（以下、「開弁圧力」という。）が弁体53に作用するときに、弁体53が第１弁座51aから離れて開弁し（図６（Ｂ）参照）、該空気圧力よりも大きい圧力であって、油室25に供給された圧油の油圧（以下、「閉弁圧力」という。）が弁体53に作用するときに、弁体53が第２弁座52aに着座して閉弁する（図１，図６（Ｃ）参照）ような値に設定される。そして、このように油圧が弁体53に作用するときには、空気よりもはるかに高い密度および粘度を有する圧油が弁体53に衝突することにより、弁体53は即座に第２弁座52aに着座する。なお、この第１実施例では、実験結果から、弁バネ56のセット荷重を逆止弁Ｃの弁バネ33のセット荷重と同じ値にすることで、油室25からの空気の排出特性および圧油の流出阻止特性に関して好ましい結果が得られることが判明している。
【００４０】
それゆえ、開弁圧力より小さい圧力および閉弁圧力以上の圧力では、排出路50は弁体53により閉じられた状態にあり、それ以外の圧力では、弁体53は第１弁座51aおよび第２弁座52aから離れており（図６（Ｂ）参照）、排出路50は弁体53により開かれた状態にある。
【００４１】
さらに、弁体53は弁バネ56により常時閉弁方向に付勢されているため、伝動室９内の空気が出口路50dを通って入口路50c、流入路50aさらには油室25に侵入すること、すなわち排出路50での空気の逆流は、弁体53により阻止される。それゆえ、空気抜き弁Ｐは、弁体 53 が弁バネ 53 の弾発力に抗して第１弁座 51a から離座すると共に第２弁座 52a に着座していないことにより油室25内の空気の伝動室９への排出を許容する一方で、弁体 53 が第１弁座 51a に着座することにより伝動室９から油室25内への空気の侵入を阻止する逆止弁機能を有する弁である。また、空気抜き弁Ｐは、弁体 53 が第１弁座 51 ａから離座していると共に第２弁座 52a に着座することにより油室 25 内の圧油の伝動室９への排出を阻止する。
【００４２】
段付きの円筒状部材である弁ガイド54は、第２弁ボディ52の収納孔52bの壁面に全外周面で摺接可能な大径の摺動部54aと、第２弁座52aを有する弁座形成部52cの孔に挿入可能とされる小径の挿通部54bとを有する。挿通部54bと弁座形成部52c との間には、挿通部54bの径方向外方に周方向に渡る隙間50eが形成され、該隙間50eは、挿通部54bに形成された径方向の流路50fを介して、弁ガイド54の中空部50gに連通する。そして、中空部50gは、収納孔52bおよびバネ受け55に形成された流路50hを介して流出路50bに連通する。それゆえ、出口路50dは、隙間50e、流路50f、中空部50g、収納孔52bおよび流路50hから構成される。
【００４３】
そして、流入路50aと、入口路50cおよび出口路50 ｄから構成される前記弁内排出路と、流出路50bとにより、テンショナリフタ20に形成される排出路50が構成される。
【００４４】
次に、前述のように構成された第１実施例の作用および効果について説明する。
油室25が圧油で満たされている内燃機関の運転中は、走行しているタイミングチェーン８に緩みが生じると、テンショナバネ26の弾発力によりプランジャ24が収納孔23から進出すると共に、油室25内の油圧が低下するため逆止弁Ｃが開弁して給油路13，27，34を通って油室25に圧油が流入し、タイミングチェーン８に張力を付与する。一方、タイミングチェーン８が緊張して、プランジャ24を後退させる荷重がタイミングチェーン８からプランジャ24に作用すると、油室25内の圧油がプランジャ24の後退を抑止して、タイミングチェーン８の振動を抑制し、該振動に起因する騒音の発生を抑制する。
【００４５】
ところで、内燃機関の停止時には、油室25には圧油が供給されないため、時間の経過と共に油室25内の圧油は、プランジャ24とテンショナボディＢとの摺動部等の、テンショナリフタ20の微小な隙間からから徐々にリークして、油室25内の油量が減少すると共に油室25内に空気が侵入する。
【００４６】
このように油室25が圧油で満たされていない状態から、内燃機関が始動されて、オイルポンプが作動すると、オイルポンプから吐出された高圧の圧油は、給油路13，27，34および逆止弁Ｃを通って、油量が減少し、空気が滞留した状態にある油室25に供給される。
【００４７】
ここで、前記空気抜き機構は、油室25内の空気を伝動室９に導く排出路50を開閉する弁体53を有する空気抜き弁Ｐを備え、空気抜き弁Ｐは、油室25内の空気の伝動室９への排出を許容する一方で伝動室９から油室25内への空気の侵入を阻止する逆止弁機能を有すると共に、油室25内の圧油の伝動室９への排出を阻止することにより、空気が存在する油室25内に圧油が供給される際、空気抜き弁Ｐにより、油室25内の空気は、油室25の最上部に開放する流入路50aを経て伝動室９に排出される一方、油室25に供給された圧油は伝動室９に排出されないので、油室25への圧油の充填時間が短縮されて、早期に、テンショナリフタ20の制振機能を十分に発揮することができて、タイミングチェーン８の振動に起因する騒音の発生を抑制できる。また、タイミングチェーン８に緩みが生じてプランジャ24の急速な進出により、圧油の粘性および高圧油室25への給油速度との関係から、油室25が瞬間的に負圧となる場合にも、伝動室９から油室25への空気の侵入が空気抜き弁Ｐにより阻止されるので、テンショナリフタ20の制振機能が低下することがない。さらに、テンショナリフタ20は、テンショナバネ26の弾発力に抗してプランジャ24を収納孔23に押し込みながら内燃機関に組み付けられることから、テンショナリフタ20が空気抜き弁Ｐを備えることにより、空気抜き弁Ｐを開弁させて油室25内の空気を迅速に排出しつつプランジャ24を収納孔23に押し込むことが可能になるので、テンショナリフタ20の内燃機関への組付けが容易になる。
【００４８】
空気抜き弁ＰがテンショナボディＢに内蔵されることにより、空気抜き弁Ｐを備えるテンショナリフタ20をコンパクトにすることができる。しかも、空気抜き弁Ｐが収納される収納孔21dは、逆止弁Ｃが組み込まれる貫通孔21cと平行な軸線を有すると共に、第１ボディ21の同じ側に開口することにより、空気抜き弁Ｐおよび逆止弁Ｃを同一の方向から第１ボディ21に組み付けることができるので、この点でもテンショナリフタ20の組付性が向上する。
【００４９】
空気抜き弁Ｐにより開閉される排出路50の出口50b1は、排出路14を介して内燃機関の伝動室９に連通されることにより、内燃機関の潤滑油からなる圧油が供給される油室25から排出された油成分を含んだ空気は、伝動室９に排出されて、外気中に排出されないので、内燃機関の潤滑油の消費を減少させ、しかも環境の汚染防止に寄与できる。そのうえ、流出路50bの出口50b1は、伝動室９に開放するテンショナリフタ20が取り付けられる取付座2aの座面にて接続されることにより、油室25からの空気を伝動室９に排出するための配管が不要となるので、テンショナリフタ20の周囲の配置される部品のレイアウトのコンパクト化に寄与できる。
【００５０】
油室25内には、プランジャ24を構成する先端部材39の一部であって、油室25内でかつプランジャ24の内側に配置されたテンショナバネ26の内側に収まってテンショナバネ26を案内するバネガイド部39aが存する。このバネガイド部39aは、テンショナバネ26を案内するためにテンショナバネ26の内径よりも僅か小さい外径を有し、したがってその体積を大きくすることができるため、油室25の容積を効果的に減少させることができるので、油室25を圧油で満たすための充填時間が短縮されて、テンショナリフタ20の制振特性を早期に発揮させることができ、タイミングチェーン８の振動に起因する騒音の発生を抑制できる。また、バネガイド部39aは、プランジャ24の構成部材である先端部材39を利用して構成されるので、部品点数を増加させることなく、テンショナバネ26の案内を行うことができる。
【００５１】
また、逆止弁Ｃの弁ボディ30（第２ボディ22）の一部である小径部22dは、プランジャ24の全移動範囲内でプランジャ24の内側に収まることにより、プランジャ24の移動範囲全体に渡って延びているので、小径部22dの体積を大きくすることができて、逆止弁Ｃにより油室25の容積を効果的に減少させることができる。その結果、油室25への圧油の充填時間が一層短縮されて、テンショナリフタ20の制振機能をより早期に発揮させることができ、タイミングチェーン８の振動に起因する騒音の発生を一層抑制できる。そして、好ましくは、小径部22dが、テンショナバネ26の内径よりも僅か小さい外径を有して、テンショナバネ26のバネガイドを兼ねることにより、さらにプランジャ24が前記最大後退位置を占めるとき、逆止弁Ｃおよび先端部材39であるリリーフ弁Ｒが僅かな隙間を介して対向することにより、油室25の容積を極力減少させて、油室25への圧油の充填時間を極力短縮することができる。
【００５２】
リリーフ弁Ｒは、油室25に直接開放する入口路44aとテンショナリフタ20の外部である伝動室９に直接開放する出口路44bとを有することにより、リリーフ弁Ｒの入口路44aが油室25に直接臨み、その出口路44bが伝動室９に直接臨むため、リリーフ弁Ｒと油室25および伝動室９とを接続する油路を形成する必要がないので、テンショナリフタ20がコンパクトになる。また、リリーフ弁Ｒがユニット部品としてプランジャ24に組み付けられることにより、リリーフ弁Ｒの組付けが容易になるので、テンショナリフタ20の組立性が向上する。
【００５３】
さらに、プランジャ24を構成する先端部材39はプランジャ24に組み付けられたリリーフ弁Ｒであることにより、先端部材39自体がリリーフ弁Ｒとなるうえ、リリーフ弁Ｒの一部がテンショナバネ26の内側に収まるので、リリーフ弁Ｒが組み付けられたプランジャ24が軸線方向Ａで一層コンパクトになる。
【００５４】
逆止弁Ｃは、テンショナボディＢを構成する第２ボディ22から構成されることにより、第２ボディ22自体が逆止弁Ｃであるので、テンショナリフタ20をコンパクトにすることができる。しかも、逆止弁Ｃは、一体化された１つのユニット部品としてテンショナボディＢを構成する第１ボディ21に組み付けられることにより、第１ボディ21への逆止弁Ｃの組付けが容易になるので、テンショナリフタ20の組立性が向上する。
【００５５】
次に、図６を援用しつつ、図７〜図９を参照して、本発明の第２実施例を説明する。この第２実施例は、第１実施例とは、油圧式テンショナリフタのテンショナボディ、空気抜き機構が主として相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第１実施例の部材と同一の部材または対応する部材については、同一の符号を使用した。
【００５６】
テンショナボディＢ１は第１，第２ボディ21１，22１から構成され、第１ボディ21１に対してフランジ部22１aに挿通されるボルト35により固定される第２ボディ22１には、圧油を逆止弁Ｃ１の入口路に供給するための給油路36aを形成する油管36が継手を介して接続されるネジ孔からなる接続部22１fが形成される。
【００５７】
図６，図７，図９を参照すると、空気抜き弁Ｐ１は、第１ボディ21１に内蔵されることなく、テンショナボディＢ１の外部に配置されて第１ボディ21１にねじ込まれることにより、第１ボディ21１に着脱自在に取り付けられる。具体的には、空気抜き弁Ｐ１は、第１ボディ21１のネジ孔21１cにねじ込まれて空気抜き弁Ｐ１を第１ボディ21１に取り付けるための取付部51bを有する第１弁ボディ51と、第１弁ボディ51のネジ孔51cにねじ込まれて第１ボディ21１に当接する先端部52dを有する第２弁ボディ52と、第１弁ボディ51と第２弁ボディ52との当接部に収納されて、第１弁ボディ51の第１弁座51aおよび第２弁ボディ52の第２弁座52aに着座可能な球状の弁体53と、第２弁ボディ52に形成された収納孔52bに摺動可能に嵌合されて弁体53に当接する弁ガイド54と、第２弁ボディ52のネジ孔52eにねじ込まれてバネ受けを兼ねる管継手57と、弁ガイド54と管継手57との間に配置されて、弁ガイド54を介して弁体53を第１弁座51aに着座する（図６（Ａ）参照）ように弁体53を閉弁方向に付勢する圧縮コイルバネからなる弁バネ56と、第１弁ボディ51に形成されて第１ボディ21１の流入路50aに接続される入口路50cおよび第２ボディ22１と弁ガイド54と管継手57とに形成されて、後述する排出路58aに接続される出口路50dからなる弁内排出路とを備える。
【００５８】
ここで、弁体53、弁ガイド54および弁バネ56、さらには第２弁ボディ52に設けられて第２弁座52aを有する弁座形成部52cも、第１実施例のそれらと同様である。したがって、空気抜き弁Ｐ１は、油室25内の空気の伝動室９への排出を許容する一方で伝動室９から油室25内への空気の侵入を阻止する逆止弁機能を有する弁である。
【００５９】
図６，図９に示されるように、弁ガイド54の挿通部54bと弁座形成部52cとの間の隙間50e、挿通部54bに形成された径方向の油路50f、弁ガイド54の中空部50gおよび収納孔52bは、管継手57の流路50kを介して、排出路58a（図７参照）に連通する。それゆえ、出口路50dは、隙間50e、流路50f、中空部50g、収納孔52bおよび流路50kから構成される。そして、流入路50aと、入口路50cおよび出口路50dから構成される前記弁内排出路とにより、テンショナリフタ20１に形成される排出路50が構成される。
【００６０】
第１ボディ21１に形成された流入路50aは、油室25の最上部に開放する入口50a1を有し、管継手57に形成された流路50kの出口50b1は、一端部が管継手57に接続されて、他端部がヘッドカバー３の管継手部3aに接続される導管であるホース58（図７参照）により形成される排出路58aを介して伝動室９に連通される。
【００６１】
この第２実施例によれば、空気抜き弁Ｐ１がテンショナボディＢ１に内蔵される点に関連する作用および効果を除いて、第１実施例と同様の作用および効果が奏されるほか、次の作用および効果が奏される。
【００６２】
空気抜き弁Ｐ１は、第１ボディ21１の外部に配置されて該第１ボディ21１に着脱自在に取り付けられることにより、空気抜き弁Ｐ１の取付部51bの構造を共通化して、空気抜き弁Ｐ１を汎用部品とすることができるので、空気抜き弁Ｐ１を収納する余裕がないテンショナリフタを含め、異なる機種のテンショナリフタに対して同一仕様の空気抜き弁Ｐ１の適用が可能になり、空気抜き弁Ｐ１を備えるテンショナリフタ20１のコストを削減できる。さらに、空気抜き弁Ｐ１の取付け方向の自由度が大きくなるので、テンショナリフタ20１の周囲に配置される他の部品との干渉を回避することが容易になり、テンショナリフタ20１のレイアウトの自由度が大きくなる。
【００６３】
空気抜き弁Ｐ１により開閉される排出路50の出口50b1は、外気中に排出されることなく、排出路58aを介して伝動室９に連通されることにより、油室25から排出された油成分を含んだ空気は、テンショナリフタ20１が固定される位置に拘わらず、ホース58を介して伝動室９に導かれるので、テンショナリフタ20１のレイアウトの自由度が大きくなる。
【００６４】
以下、前述した実施例の一部の構成を変更した実施例について、変更した構成に関して説明する。
第１実施例では、リリーフ弁Ｒはプランジャ24に組み付けられたが、リリーフ弁Ｒの入口路44aが油室25に直接開放し、その出口路44bがテンショナリフタ20の伝動室９に直接開放するように、リリーフ弁Ｒが第１ボディ21に組み付けられてもよい。
【００６５】
第１，第２実施例では、無端伝動帯は、チェーンであったが、ベルトであってもよく、さらに伝動機構は、カム軸５を駆動する代わりに、オイルポンプやその他の補機を駆動するためのものであってもよい。また、テンショナリフタ20，20１を備えるテンショナは、内燃機関以外の機器に使用される伝動機構の無端伝動帯のテンショナであってもよく、さらにテンショナリフタ20，20１が組み付けられる部材は、シリンダヘッド２以外の内燃機関の構成部材または前記機器の構成部材であってもよい。
【００６６】
第２実施例では、排出路50は、ホース58を介して伝動室９に連通されたが、ホース58を内燃機関の吸気系に設けられるエアクリーナに接続して、排出路50を該エアクリーナのクリーンサイドに連通させることもできる。これによっても、油室25から排出された空気に含まれる油成分は、内燃機関の内部空間であるエアクリーナに排出されるので、第１実施例と同様に、潤滑油の消費を減少することができ、しかも環境の汚染防止に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示し、本発明に係る油圧式テンショナリフタが動弁装置の伝動機構を構成するタイミングチェーンのテンショナに使用されたＤＯＨＣ型の内燃機関の要部断面図である。
【図２】図４のほぼＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図４のほぼＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１のテンショナリフタのＩＶ矢視図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図２の空気抜き弁の要部拡大図であり、（Ａ）は、弁体が第１弁座に着座している状態を示し、（Ｂ）は、弁体が第１弁座および第２弁座から離れている状態を示し、（Ｃ）は、弁体が第２弁座に着座している状態を示す。
【図７】本発明の第２実施例を示し、第１実施例の図１に相当する断面図である。
【図８】図７の油圧式テンショナリフタの、第１実施例の図３に相当する断面図である。
【図９】図７の油圧式テンショナリフタのプランジャの軸線方向と直交する平面での空気抜き弁の断面図である。
１…シリンダブロック、２…シリンダヘッド、３…ヘッドカバー、４…クランク軸、５…カム軸、６，７…スプロケット、８…タイミングチェーン、９…伝動室、10…テンショナ、11…チェーンガイド、12…テンショナスリッパ、13…給油路、14…排出路、
20，20１…テンショナリフタ、21，21１…第１ボディ、22，22１…第２ボディ、23…収納孔、24…プランジャ、25…油室、26…テンショナバネ、27…給油路、28…ボルト、29…シール部材
30…弁ボディ、31…弁体、32…バネ受け、33…弁バネ、34…給油路、35…ボルト、36…油管、37…ネジ
38…基体部材、39，…先端部材、39a…バネガイド部、40…弁ボディ、41…弁体、42…バネ受け、43…弁バネ、44…排出路、44a…入口路、44b…出口路、45…プラグ、
50…排出路、50a1…入口、51…第１弁ボディ、52…第２弁ボディ、53…弁体、54…弁ガイド、55…バネ受け、56…弁バネ、57…管継手、58…ホース、
Ｂ，Ｂ１…テンショナボディ、Ｃ，Ｃ１…逆止弁、Ｒ…リリーフ弁、Ａ…軸線方向、Ｐ，Ｐ１…空気抜き弁。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば内燃機関において、伝動機構に使用されるチェーン、ベルト等の無端伝動帯に張力を付与するテンショナの油圧式テンショナリフタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関において、伝動機構に使用される無端伝動帯、例えばチェーンに適度な張力を付与するために、油圧式テンショナリフタが使用されている。この油圧式テンショナリフタでは、テンショナバネにより付勢されてチェーンに張力を付与するプランジャとテンショナボディとの間に油室が形成され、油室には逆止弁を介して圧油が供給される。そして、走行しているチェーンに緩みが生じると、テンショナバネの弾発力によりプランジャがテンショナボディから進出すると共に、油室に圧油が流入して、チェーンに張力を付与する。一方、チェーンが緊張して、プランジャを後退させる方向の荷重がチェーンからプランジャに作用すると、油室内の圧油がプランジャの後退を抑止して、チェーンの振動を抑制する。
【０００３】
ところで、内燃機関の停止時には、テンショナリフタの油室への圧油の供給が停止するため、時間の経過と共に、油室内の圧油はプランジャとテンショナボディとの摺動部等の僅かな隙間から徐々にリークして、油室内に空気が侵入する。したがって、内燃機関の始動時に、圧油で満たされていない油室へ圧油を供給するときには、油室内の空気を速やかに排出することが、テンショナリフタの制振機能を早期に発揮させるうえで好ましい。
【０００４】
そこで、例えば特開２０００−２４０７４４号公報に開示された油圧式テンショナ（テンショナリフタに相当）では、プランジャとの間で高圧油室を形成するハウジング（テンショナボディに相当）に、高圧油室上方に連通するオリフィスが形成されたオリフィス部材が設けられる。そして、プランジャ用バネ（テンショナバネに相当）によりハウジングの外部に突出するように付勢されるプランジャが、チェーンから後退する方向に衝撃、荷重等を受けて、高圧油室内の油圧が上昇すると、高圧油室内のエアや油がオリフィスを通じてリークして、チェーン等からプランジャへの衝撃が緩和される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来技術では、オリフィスは高圧油室上方に連通するため、高圧油室内に侵入した空気は、内燃機関の始動時に高圧油室に供給された圧油により高圧油室から排出されると考えられ、これによれば、高圧油室は速やかに圧油で満たされる。しかしながら、高圧油室は、常時、オリフィスを介して高圧油室外と連通しているため、空気排出後も油が高圧油室からオリフィスを通じて流出するため、充填時間が長くなる。しかも、チェーンが緩んでプランジャが急速に進出する場合には、圧油の粘性および高圧油室への給油速度との関係から、高圧油室が瞬間的に負圧になることがあり、そのような場合には、オリフィスを通じて外気が高圧油室に侵入する可能性がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１ないし請求項７記載の発明は、空気が存在する状態にある油室への圧油の充填時間を短縮して、制振機能を十分に発揮することができる油圧式テンショナリフタを提供することを目的とする。そして、請求項２記載の発明は、さらに、空気抜き弁を備えるテンショナリフタをコンパクト化することを目的とし、請求項３記載の発明は、さらに、空気抜き弁を備えるテンショナリフタのコストを削減すると共に、そのレイアウトの自由度を大きくすることを目的とし、請求項４記載の発明は、さらに、油室から排出される油成分を含んだ空気が外部に排出されることによる内燃機関の潤滑油の消費を減少させ、しかも環境の汚染防止に寄与することを目的とし、請求項５記載の発明は、さらに、排出される空気を内燃機関の内部空間に導く場合に、テンショナリフタのレイアウトの自由度を大きくすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、収納孔が形成されたテンショナボディと、前記収納孔に摺動可能に嵌合されて前記テンショナボディとの間で油室を形成するプランジャと、前記プランジャを進出方向に付勢するテンショナバネと、前記油室への圧油の流入を許容する一方で前記油室からの圧油の流出を阻止する制御弁と、前記油室内の空気を前記油室外に排出する空気抜き機構とを備え、前記収納孔から進出する前記プランジャにより伝動機構の無端伝動帯に張力を付与する油圧式テンショナリフタにおいて、前記空気抜き機構は、入口が前記油室の最上部に位置して前記油室内の空気を前記油室外に導く排出路を開閉する１つの弁体と、該弁体が着座可能な第１弁座および第２弁座と、前記弁体を前記第１弁座に着座するように付勢する弁バネとを備える空気抜き弁を備え、該空気抜き弁は、前記弁体が前記弁バネの弾発力に抗して前記第１弁座から離座すると共に前記第２弁座に着座していないことにより前記油室内の空気の前記油室外への排出を許容する一方で、前記弁体が前記第１弁座に着座することにより前記油室外から前記油室内への空気の侵入を阻止する逆止弁機能を有すると共に、前記弁体が前記第１弁座から離座していると共に前記第２弁座に着座することにより前記油室内の圧油の前記油室外への排出を阻止する油圧式テンショナリフタである。
【０００８】
これにより、空気が存在する油室内に圧油が供給される際、該空気は開弁する空気抜き弁を通って油室外に排出される一方、油室に供給された圧油は、空気抜き弁により油室外への排出が阻止される。また、プランジャが急速に進出して油室内の油圧が瞬間的に負圧になる場合には、油室外から油室への空気の侵入が、空気抜き弁により阻止される。
【０００９】
この結果、請求項１記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、空気抜き機構は、油室内の空気を油室外に導く排出路を開閉する弁体を有する空気抜き弁を備え、空気抜き弁は、油室内の空気の油室外への排出を許容する一方で油室外から油室内への空気の侵入を阻止する逆止弁機能を有すると共に、油室内の圧油の油室外への排出を阻止することにより、空気が存在する油室内に圧油が供給される際、空気抜き弁により、空気は油室外に排出される一方、油室に供給された圧油は油室外に排出されないので、油室への圧油の充填時間が短縮されて、早期に、テンショナリフタの制振機能を十分に発揮することができて、無端伝動帯の振動に起因する騒音の発生を抑制できる。また、無端伝動帯に緩みが生じてプランジャの急速な進出により油室が瞬間的に負圧となる場合にも、油室外から油室への空気の侵入が空気抜き弁により阻止されるので、テンショナリフタの制振機能が低下することがない。さらに、テンショナリフタは、プランジャを収納孔に押し込みながら内燃機関等の機器に組み付けられることから、テンショナリフタが空気抜き弁を備えることにより、空気抜き弁を開弁させて油室内の空気を迅速に排出しつつプランジャを収納孔に押し込むことが可能になるので、テンショナリフタの機器への組付けが容易になる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の油圧式テンショナリフタにおいて、前記空気抜き弁は、前記テンショナボディに内蔵されたものである。
【００１１】
これにより、この請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、空気抜き弁がテンショナボディに内蔵されることにより、空気抜き弁を備えるテンショナリフタをコンパクトにすることができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の油圧式テンショナリフタにおいて、前記空気抜き弁は、前記テンショナボディの外部に配置されて前記テンショナボディに着脱自在に取り付けられたものである。
【００１３】
これにより、取付部の構造を共通化することで、空気抜き弁を収納する余裕がないテンショナリフタを含め、異なる機種のテンショナリフタに対して同一仕様の空気抜き弁の適用が可能になる。また、テンショナボディに対する空気抜き弁の取付け方向の自由度が大きくなる。
【００１４】
この結果、請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、空気抜き弁は、テンショナボディの外部に配置されてテンショナボディに着脱自在に取り付けられたことにより、空気抜き弁を汎用部品とすることができるので、空気抜き弁を備えるテンショナリフタのコストを削減でき、さらに空気抜き弁の取付け方向の自由度が大きくなるので、テンショナリフタの周囲に配置される他の部品との干渉を回避することが容易になり、テンショナリフタのレイアウトの自由度が大きくなる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項記載の油圧式テンショナリフタにおいて、前記油室に流入する圧油は内燃機関の潤滑油であり、前記排出路の出口は前記内燃機関の内部空間に連通されるものである。
【００１６】
これにより、油室から排出された油成分を含んだ空気は、内燃機関の内部空間に排出されて、排出路を通じて外気中に排出されることがない。
この結果、請求項４記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、油室に流入する圧油は内燃機関の潤滑油であり、排出路の出口は内燃機関の内部空間に連通されることにより、油室から排出された油成分を含んだ空気が外気中に排出されないので、内燃機関の潤滑油の消費を減少させ、しかも環境の汚染防止に寄与できる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の油圧式テンショナリフタにおいて、前記排出路の出口は、前記空気抜き弁に接続された導管を介して前記内部空間に連通されるものである。
【００１８】
これにより、油室から排出された油成分を含んだ空気は、テンショナリフタが設けられる位置に拘わらず、導管を介して内燃機関の内部空間に導かれる。
この結果、請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、油室から排出された空気は導管を介して内部空間に導かれるので、テンショナリフタのレイアウトの自由度が大きくなる。
また、請求項６記載の発明は、請求項１記載の油圧式テンショナリフタにおいて、前記弁バネのセット荷重は、前記油室内の空気の空気圧力が前記弁体に作用するときに、前記弁体が前記第１弁座から離れて開弁し、前記空気圧力よりも大きい圧力であって、前記油室に供給された圧油の油圧が前記弁体に作用するときに、前記弁体が前記第２弁座に着座して閉弁する値に設定されるものである。
請求項７記載の発明は、請求項１または請求項６記載の油圧式テンショナリフタにおいて、前記空気抜き弁は、該空気抜き弁の弁ボディに摺動可能に嵌合されて前記弁体に当接する弁ガイドを備え、前記弁バネは前記弁ガイドを介して前記弁体を付勢し、前記弁ガイドは、前記第２弁座を有する弁座形成部の孔に挿入可能とされる挿通部を有し、前記挿通部と前記弁座形成部との間には、前記排出路を構成する隙間が形成されるものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１ないし図９を参照して説明する。
図１〜図６は本発明の第１実施例を示す。図１は、本発明の油圧式テンショナリフタ20が動弁装置の伝動機構を構成するタイミングチェーン８のテンショナに使用されたＤＯＨＣ型の内燃機関の要部断面図である。内燃機関は、クランクケース（図示されず）の上端に、水平面に対して傾斜するシリンダ軸線を持つシリンダを有するシリンダブロック１が結合され、さらにシリンダブロック１に、シリンダヘッド２とヘッドカバー３とがこの順で重ねられる。
【００２０】
前記クランクケースとシリンダブロック１とにより形成されるクランク室内には、前記クランクケースとシリンダブロック１との間に保持された主軸受に回転可能に支持されるクランク軸４が収納され、シリンダヘッド２とヘッドカバー３とにより形成される動弁室内には、シリンダヘッド２に回転可能に支持される１対のカム軸５が収納される。
【００２１】
１対のカム軸５は、前記伝動機構を介して伝達されるクランク軸４の動力により、クランク軸４の１／２の回転数で回転駆動される。該伝動機構は、クランク軸４に結合された駆動スプロケット６と、各カム軸５に結合された被動スプロケット７と、それら駆動スプロケット６および被動スプロケット７に架け渡された可撓性の無端伝動帯であるタイミングチェーン８とを備える。そして、前記伝動機構は、前記クランクケース、シリンダブロック１、シリンダヘッド２およびヘッドカバー３から構成される機関本体と、該機関本体の側面に結合される伝動カバー（図示されず）とにより形成される伝動室９内に収納される。
【００２２】
タイミングチェーン８の弛緩側には、走行中のタイミングチェーン８に適度の張力を付与するテンショナ10が接触し、タイミングチェーン８の緊張側には、チェーンガイド11が接触する。テンショナ10は、一端がシリンダブロック１に枢支されてタイミングチェーン８の外周側に接触するテンショナスリッパ12と、シリンダヘッド２に固定されてテンショナスリッパ12の他端寄りを押圧して、テンショナスリッパ12をタイミングチェーン８に押し付ける押付け力を発生する油圧式テンショナリフタ20とを備える。
【００２３】
図２〜図４を併せて参照すると、テンショナリフタ20は、円柱状の有底の収納孔23が形成されると共にシリンダヘッド２に形成された取付座2aに、後述する第１ボディ21のボス部21aに形成された１対の挿通孔21bに挿通されるボルトにより固定されるテンショナボディＢと、収納孔23の開口端から先端部が突出する状態で収納孔23に摺動可能に嵌合されるプランジャ24と、収納孔23内でテンショナボディＢとプランジャ24との間に形成されて、後述する制御弁を介して供給された圧油で満たされる油室25と、油室25内でかつプランジャ24の内側に収納された状態でテンショナボディＢとプランジャ24との間に配置されて、円筒状のプランジャ24を軸線方向Ａで収納孔23から進出する方向に付勢する円筒状の圧縮コイルバネからなるテンショナバネ26と、油室25への圧油の流入を許容する一方で油室25からの圧油の流出を阻止する制御弁である逆止弁Ｃと、油室25内の油圧を油室25外に排出するリリーフ弁Ｒと、油室25内の空気を油室25外に排出する空気抜き機構とを備える。
【００２４】
テンショナボディＢは、収納孔23を構成するための円柱状の貫通孔21cが形成された第１ボディ21と、収納孔23の底部を構成して有底の収納孔23を形成するために貫通孔21cの一方の開口端を閉塞するプラグからなる第２ボディ22とから構成される。第１ボディ21には、前記機関本体に設けられる機関側の給油路13（図１参照）に取付座2aの座面にて接続されるテンショナ側の給油路27が形成される。給油路13は、シリンダヘッド２およびシリンダブロック１に形成された油路で構成され、クランク軸４の動力で駆動されるオイルポンプに連通する。それゆえ、このオイルポンプは内燃機関の運転および停止に対応して運転および停止される油圧源を構成すると共に、該オイルポンプから吐出された高圧の圧油は、潤滑油として内燃機関の各潤滑個所に供給される一方、給油路13，27，34を通って油室25に供給される。
【００２５】
第２ボディ22は、貫通孔21cの外側で径方向外方に延びるフランジ部22a（図４参照）と、貫通孔21c内に該貫通孔21cの軸線と同軸に嵌合される段付きの円柱状の筒状部22bとが一体成形された部材である。フランジ部22aには、第２ボディ22を第１ボディ21に固定するための１対のボルト28が挿通される。筒状部22bは、貫通孔21cに油密に嵌合される大径部22cと、大径部22cよりも小径の小径部22dと、大径部22cと小径部22dとがつながる部分であって収納孔23の底部を形成する底壁を構成する段部22eとが一体成形された部材である。
【００２６】
さらに、第２ボディ22には、内燃機関の運転時に、給油路13，27から油室25への圧油の供給量を制御する逆止弁Ｃが設けられる。逆止弁Ｃは、第２ボディ22自体からなる弁ボディ30と、弁ボディ30の小径部22dに収納されて弁ボディ30の弁座30aに着座可能な球状の弁体31と、弁ボディ30の先端部側から圧入されて小径部22dに固定されるバネ受け32と、弁体31とバネ受け32との間に配置されて、弁体31が弁座30aに着座するように弁体31を閉弁方向に付勢する圧縮コイルバネからなる弁バネ33と、弁ボディ30に形成されて給油路27と油室25とを連通すると共に、弁体31により開閉されるテンショナ側の給油路34とを備える。それゆえ、逆止弁Ｃは、一体化された１つのユニット部品として第１ボディ21に組み付けられている。
【００２７】
弁バネ33を収納する凹部32aが形成されて該弁バネ33を保持すると共に案内するバネ受け32には、凹部32aから先端部に向かって延びて弁体31の背圧を減少させる油路32bが形成される。また、給油路34は、弁体31よりも上流側の入口路34aと、弁体31よりも下流側の出口路34bとからなり、入口路34aと給油路27とは弁体31よりも上流側の油路を構成する。そして、入口路34aは、大径部22cの、軸線方向Ａに離隔して配置された１対の環状のシール部材29の間の外周面にて給油路27に接続され、出口路34bは、互いに直交する直径方向に延びて小径部22dの外周面にて油室25に開放する。
【００２８】
テンショナバネ26の一端部および最大後退位置にあるプランジャ24が当接する段部22eは、バネ受けを構成すると共に、軸線方向Ａに往復動するプランジャ24の最大後退位置を規定するストッパを構成する。一端部が第２ボディ22に当接し、他端部がプランジャ24に当接するテンショナバネ26は、小径部22dとプランジャ24との径方向での間に、それぞれ径方向の僅かな隙間を介して配置される。このため、小径部22dは、テンショナバネ26の内径よりも僅か小さい外径を有し、テンショナバネ26を案内して、その座屈を防止するバネガイドともなっている。
【００２９】
さらに、小径部22dの軸線方向Ａでの長さは、プランジャ24の軸線方向Ａでの全移動範囲において、小径部22dおよび小径部22dの先端部から突出するバネ受け32が、プランジャ24と軸線方向Ａで重なるように、すなわちプランジャ24の内側に収まるように設定されている。そして、このバネ受け32の外径は、小径部22dの外径よりもやや小さい程度とされて、バネ受け32が油室25内で比較的大きな体積を占めるようにされている。
【００３０】
テンショナバネ26の弾発力および油室25の油圧によりテンショナスリッパ12をタイミングチェーン８に押し付けるプランジャ24は、収納孔23に嵌合する両端が開放した円筒状の基体部材38と、基体部材38の先端部からその内側に圧入されて、基体部材38に一体に固定され、かつ基体部材38の開口端を閉塞する先端部材39とから構成される。また、第１ボディ21には、プランジャ24の基体部材38の外周面に形成された軸線方向Ａに延びる溝38aに係合するネジ37が螺合される。そして、このネジ37は、溝38aに係合することでプランジャ24の回動を阻止する回止め部材を構成する。
【００３１】
先端部材39は、テンショナバネ26の内側に、テンショナバネ26の内径よりも僅かに小さい外径を有して収まるように配置されてテンショナバネ26を案内するバネガイド部39aと、基体部材38への圧入部である円筒状の嵌合部39bと、テンショナスリッパ12に当接する当接面39dを有すると共に前記最大後退位置で第１ボディ21から突出した位置を占める当接部39cとを有する。嵌合部39bの端部には、テンショナバネ26の他端部が当接することから、先端部材39はテンショナバネ26のバネ受けともなっている。
【００３２】
そして、この第１実施例では、先端部材39はリリーフ弁Ｒである。具体的には、リリーフ弁Ｒは、後述するバネ受け42の嵌合部39bの内側に圧入されて嵌合部39bから逆止弁Ｃに向かって軸線方向Ａに突出してバネガイド部39aを有する弁ボディ40と、弁ボディ40に収納されて弁ボディ40の弁座40aに着座可能な弁体41と、嵌合部39bおよび当接部39cを有するバネ受け42と弁体41との間に配置されて、弁体41が弁座40aに着座するように弁体41を閉弁方向に付勢する圧縮コイルバネからなる弁バネ43と、弁ボディ40、弁体41およびバネ受け42に形成されて、油室25と伝動室９とを連通すると共に弁体41により開閉される排出路44とを備える。それゆえ、リリーフ弁Ｒは、一体化された１つのユニット部品としてプランジャ24に組み付けられている。ここで、伝動室９は、テンショナリフタ20の外部であり、内燃機関の内部空間でもある。
【００３３】
小径部22dの外径とほぼ等しい外径を有する弁ボディ40は、プランジャ24が前記最大後退位置を占めるとき、バネ受け32に対して軸線方向Ａでの僅かな隙間を介して対向する。弁体41は、弁座40aに着座する球状部材からなる開閉部41aと、該開閉部41aが圧入されて固定された円柱状の弁ガイド41bとから構成される。弁ガイド41bには切欠部が形成されて、該切欠部と弁ボディ40との間に入口路44aから流入する圧油が流通する油路44c（図５参照）が形成される。
【００３４】
また、排出路44は、弁体41よりも上流側の入口路44aと、弁体41よりも下流側の出口路44bとからなる。入口路44aは、軸線方向Ａでバネ受け32aに対向する面に開口して油室25に直接開放する。出口路44bは、油路44cと、弁ボディ40とバネ受け42とに跨って形成された弁バネ43の収納室44dと、バネ受け42に形成されて、当接部39cの外面に開口して伝動室９に直接開放する油路44eとから構成される。
【００３５】
弁体41の開弁圧を決める弁バネ43のセット荷重は、タイミングチェーン８が緊張して、タイミングチェーン８から、プランジャ24を後退させる荷重がテンショナスリッパ12を介してプランジャ24に作用したとき、テンショナ10およびタイミングチェーン８の所要の耐久性を確保する観点から設定された許容値を超える過大な油圧が油室25内に発生したときに、弁体41が弁座40aから離れて排出路44を開き、出口路44bを通じて伝動室９内に油室25内の圧油を排出するように設定される。
【００３６】
また、図２，図３に示されるように、プランジャ24が前記最大後退位置を占めるとき、逆止弁Ｃおよびリリーフ弁Ｒは、前述のように軸線方向Ａでの僅かな隙間を介して対向し、しかもテンショナバネ26の僅か内側に位置することで、油室25の容積を極力減少させるための容積調整部材として機能する。
【００３７】
図１，図２，図６を参照すると、前記空気抜き機構は、第１ボディ21に、貫通孔21cと平行な軸線を持ち、かつ第１ボディ21の同じ側に開口するように形成された円柱状の収納孔21d内に収納されて第１ボディ21に内蔵された空気抜き弁Ｐと、テンショナリフタ20に形成されて、空気抜き弁Ｐの弁体により開閉される排出路50とを備える。排出路50は、空気抜き弁Ｐを挟んで第１ボディ21に形成される流入路50aおよび流出路50bを有する。流入路50aは、油室25の最上部に位置する入口50a1を有し、流出路50bの出口50b1は、取付座2aに形成されて伝動室９内に開放する排出路14に取付座2aの座面にて接続されて、排出路14を介して伝動室９に連通する。
【００３８】
収納孔21dの開口端部に油密にねじ込まれるプラグ45により、収納孔21d内で固定される空気抜き弁Ｐは、プラグ45に当接する第１弁ボディ51と、第１弁ボディ51に当接する第２弁ボディ52と、第１弁ボディ51と第２弁ボディ52との当接部に収納されて、第１弁ボディ51の第１弁座51aおよび第２弁ボディ52の第２弁座52aに着座可能な球状の１つの弁体53と、第２弁ボディ52に形成された収納孔52bに摺動可能に嵌合されて弁体53に当接する弁ガイド54と、第２弁ボディ52に圧入されて固定されるバネ受け55と、弁ガイド54とバネ受け55との間に配置されて、弁ガイド54を介して弁体53を第１弁座51aに着座する（図６（Ａ）参照）ように弁体53を閉弁方向に付勢する圧縮コイルバネからなる弁バネ56と、第１弁ボディ51に形成されて流入路50aに接続される入口路50cおよび第２弁ボディ52と弁ガイド54とバネ受け55とに形成されて流出路50bに接続される出口路50dからなる弁内排出路とを備える。
【００３９】
弁体53は、油室25に圧油が供給されてプランジャ24が進出位置を占めるとき（図１参照）、流入路50aおよび入口路50cを通って油室25から流入する圧油の油圧により、弁バネ56の弾発力に抗して第２弁座52aに着座可能である。そのため、弁バネ56のセット荷重は、逆止弁Ｃを通って油室25に供給された圧油により流入路50aおよび入口路50cに押し出された油室25内の空気の空気圧力（以下、「開弁圧力」という。）が弁体53に作用するときに、弁体53が第１弁座51aから離れて開弁し（図６（Ｂ）参照）、該空気圧力よりも大きい圧力であって、油室25に供給された圧油の油圧（以下、「閉弁圧力」という。）が弁体53に作用するときに、弁体53が第２弁座52aに着座して閉弁する（図１，図６（Ｃ）参照）ような値に設定される。そして、このように油圧が弁体53に作用するときには、空気よりもはるかに高い密度および粘度を有する圧油が弁体53に衝突することにより、弁体53は即座に第２弁座52aに着座する。なお、この第１実施例では、実験結果から、弁バネ56のセット荷重を逆止弁Ｃの弁バネ33のセット荷重と同じ値にすることで、油室25からの空気の排出特性および圧油の流出阻止特性に関して好ましい結果が得られることが判明している。
【００４０】
それゆえ、開弁圧力より小さい圧力および閉弁圧力以上の圧力では、排出路50は弁体53により閉じられた状態にあり、それ以外の圧力では、弁体53は第１弁座51aおよび第２弁座52aから離れており（図６（Ｂ）参照）、排出路50は弁体53により開かれた状態にある。
【００４１】
さらに、弁体53は弁バネ56により常時閉弁方向に付勢されているため、伝動室９内の空気が出口路50dを通って入口路50c、流入路50aさらには油室25に侵入すること、すなわち排出路50での空気の逆流は、弁体53により阻止される。それゆえ、空気抜き弁Ｐは、弁体 53 が弁バネ 53 の弾発力に抗して第１弁座 51a から離座すると共に第２弁座 52a に着座していないことにより油室25内の空気の伝動室９への排出を許容する一方で、弁体 53 が第１弁座 51a に着座することにより伝動室９から油室25内への空気の侵入を阻止する逆止弁機能を有する弁である。また、空気抜き弁Ｐは、弁体 53 が第１弁座 51 ａから離座していると共に第２弁座 52a に着座することにより油室 25 内の圧油の伝動室９への排出を阻止する。
【００４２】
段付きの円筒状部材である弁ガイド54は、第２弁ボディ52の収納孔52bの壁面に全外周面で摺接可能な大径の摺動部54aと、第２弁座52aを有する弁座形成部52cの孔に挿入可能とされる小径の挿通部54bとを有する。挿通部54bと弁座形成部52c との間には、挿通部54bの径方向外方に周方向に渡る隙間50eが形成され、該隙間50eは、挿通部54bに形成された径方向の流路50fを介して、弁ガイド54の中空部50gに連通する。そして、中空部50gは、収納孔52bおよびバネ受け55に形成された流路50hを介して流出路50bに連通する。それゆえ、出口路50dは、隙間50e、流路50f、中空部50g、収納孔52bおよび流路50hから構成される。
【００４３】
そして、流入路50aと、入口路50cおよび出口路50 ｄから構成される前記弁内排出路と、流出路50bとにより、テンショナリフタ20に形成される排出路50が構成される。
【００４４】
次に、前述のように構成された第１実施例の作用および効果について説明する。
油室25が圧油で満たされている内燃機関の運転中は、走行しているタイミングチェーン８に緩みが生じると、テンショナバネ26の弾発力によりプランジャ24が収納孔23から進出すると共に、油室25内の油圧が低下するため逆止弁Ｃが開弁して給油路13，27，34を通って油室25に圧油が流入し、タイミングチェーン８に張力を付与する。一方、タイミングチェーン８が緊張して、プランジャ24を後退させる荷重がタイミングチェーン８からプランジャ24に作用すると、油室25内の圧油がプランジャ24の後退を抑止して、タイミングチェーン８の振動を抑制し、該振動に起因する騒音の発生を抑制する。
【００４５】
ところで、内燃機関の停止時には、油室25には圧油が供給されないため、時間の経過と共に油室25内の圧油は、プランジャ24とテンショナボディＢとの摺動部等の、テンショナリフタ20の微小な隙間からから徐々にリークして、油室25内の油量が減少すると共に油室25内に空気が侵入する。
【００４６】
このように油室25が圧油で満たされていない状態から、内燃機関が始動されて、オイルポンプが作動すると、オイルポンプから吐出された高圧の圧油は、給油路13，27，34および逆止弁Ｃを通って、油量が減少し、空気が滞留した状態にある油室25に供給される。
【００４７】
ここで、前記空気抜き機構は、油室25内の空気を伝動室９に導く排出路50を開閉する弁体53を有する空気抜き弁Ｐを備え、空気抜き弁Ｐは、油室25内の空気の伝動室９への排出を許容する一方で伝動室９から油室25内への空気の侵入を阻止する逆止弁機能を有すると共に、油室25内の圧油の伝動室９への排出を阻止することにより、空気が存在する油室25内に圧油が供給される際、空気抜き弁Ｐにより、油室25内の空気は、油室25の最上部に開放する流入路50aを経て伝動室９に排出される一方、油室25に供給された圧油は伝動室９に排出されないので、油室25への圧油の充填時間が短縮されて、早期に、テンショナリフタ20の制振機能を十分に発揮することができて、タイミングチェーン８の振動に起因する騒音の発生を抑制できる。また、タイミングチェーン８に緩みが生じてプランジャ24の急速な進出により、圧油の粘性および高圧油室25への給油速度との関係から、油室25が瞬間的に負圧となる場合にも、伝動室９から油室25への空気の侵入が空気抜き弁Ｐにより阻止されるので、テンショナリフタ20の制振機能が低下することがない。さらに、テンショナリフタ20は、テンショナバネ26の弾発力に抗してプランジャ24を収納孔23に押し込みながら内燃機関に組み付けられることから、テンショナリフタ20が空気抜き弁Ｐを備えることにより、空気抜き弁Ｐを開弁させて油室25内の空気を迅速に排出しつつプランジャ24を収納孔23に押し込むことが可能になるので、テンショナリフタ20の内燃機関への組付けが容易になる。
【００４８】
空気抜き弁ＰがテンショナボディＢに内蔵されることにより、空気抜き弁Ｐを備えるテンショナリフタ20をコンパクトにすることができる。しかも、空気抜き弁Ｐが収納される収納孔21dは、逆止弁Ｃが組み込まれる貫通孔21cと平行な軸線を有すると共に、第１ボディ21の同じ側に開口することにより、空気抜き弁Ｐおよび逆止弁Ｃを同一の方向から第１ボディ21に組み付けることができるので、この点でもテンショナリフタ20の組付性が向上する。
【００４９】
空気抜き弁Ｐにより開閉される排出路50の出口50b1は、排出路14を介して内燃機関の伝動室９に連通されることにより、内燃機関の潤滑油からなる圧油が供給される油室25から排出された油成分を含んだ空気は、伝動室９に排出されて、外気中に排出されないので、内燃機関の潤滑油の消費を減少させ、しかも環境の汚染防止に寄与できる。そのうえ、流出路50bの出口50b1は、伝動室９に開放するテンショナリフタ20が取り付けられる取付座2aの座面にて接続されることにより、油室25からの空気を伝動室９に排出するための配管が不要となるので、テンショナリフタ20の周囲の配置される部品のレイアウトのコンパクト化に寄与できる。
【００５０】
油室25内には、プランジャ24を構成する先端部材39の一部であって、油室25内でかつプランジャ24の内側に配置されたテンショナバネ26の内側に収まってテンショナバネ26を案内するバネガイド部39aが存する。このバネガイド部39aは、テンショナバネ26を案内するためにテンショナバネ26の内径よりも僅か小さい外径を有し、したがってその体積を大きくすることができるため、油室25の容積を効果的に減少させることができるので、油室25を圧油で満たすための充填時間が短縮されて、テンショナリフタ20の制振特性を早期に発揮させることができ、タイミングチェーン８の振動に起因する騒音の発生を抑制できる。また、バネガイド部39aは、プランジャ24の構成部材である先端部材39を利用して構成されるので、部品点数を増加させることなく、テンショナバネ26の案内を行うことができる。
【００５１】
また、逆止弁Ｃの弁ボディ30（第２ボディ22）の一部である小径部22dは、プランジャ24の全移動範囲内でプランジャ24の内側に収まることにより、プランジャ24の移動範囲全体に渡って延びているので、小径部22dの体積を大きくすることができて、逆止弁Ｃにより油室25の容積を効果的に減少させることができる。その結果、油室25への圧油の充填時間が一層短縮されて、テンショナリフタ20の制振機能をより早期に発揮させることができ、タイミングチェーン８の振動に起因する騒音の発生を一層抑制できる。そして、好ましくは、小径部22dが、テンショナバネ26の内径よりも僅か小さい外径を有して、テンショナバネ26のバネガイドを兼ねることにより、さらにプランジャ24が前記最大後退位置を占めるとき、逆止弁Ｃおよび先端部材39であるリリーフ弁Ｒが僅かな隙間を介して対向することにより、油室25の容積を極力減少させて、油室25への圧油の充填時間を極力短縮することができる。
【００５２】
リリーフ弁Ｒは、油室25に直接開放する入口路44aとテンショナリフタ20の外部である伝動室９に直接開放する出口路44bとを有することにより、リリーフ弁Ｒの入口路44aが油室25に直接臨み、その出口路44bが伝動室９に直接臨むため、リリーフ弁Ｒと油室25および伝動室９とを接続する油路を形成する必要がないので、テンショナリフタ20がコンパクトになる。また、リリーフ弁Ｒがユニット部品としてプランジャ24に組み付けられることにより、リリーフ弁Ｒの組付けが容易になるので、テンショナリフタ20の組立性が向上する。
【００５３】
さらに、プランジャ24を構成する先端部材39はプランジャ24に組み付けられたリリーフ弁Ｒであることにより、先端部材39自体がリリーフ弁Ｒとなるうえ、リリーフ弁Ｒの一部がテンショナバネ26の内側に収まるので、リリーフ弁Ｒが組み付けられたプランジャ24が軸線方向Ａで一層コンパクトになる。
【００５４】
逆止弁Ｃは、テンショナボディＢを構成する第２ボディ22から構成されることにより、第２ボディ22自体が逆止弁Ｃであるので、テンショナリフタ20をコンパクトにすることができる。しかも、逆止弁Ｃは、一体化された１つのユニット部品としてテンショナボディＢを構成する第１ボディ21に組み付けられることにより、第１ボディ21への逆止弁Ｃの組付けが容易になるので、テンショナリフタ20の組立性が向上する。
【００５５】
次に、図６を援用しつつ、図７〜図９を参照して、本発明の第２実施例を説明する。この第２実施例は、第１実施例とは、油圧式テンショナリフタのテンショナボディ、空気抜き機構が主として相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第１実施例の部材と同一の部材または対応する部材については、同一の符号を使用した。
【００５６】
テンショナボディＢ１は第１，第２ボディ21１，22１から構成され、第１ボディ21１に対してフランジ部22１aに挿通されるボルト35により固定される第２ボディ22１には、圧油を逆止弁Ｃ１の入口路に供給するための給油路36aを形成する油管36が継手を介して接続されるネジ孔からなる接続部22１fが形成される。
【００５７】
図６，図７，図９を参照すると、空気抜き弁Ｐ１は、第１ボディ21１に内蔵されることなく、テンショナボディＢ１の外部に配置されて第１ボディ21１にねじ込まれることにより、第１ボディ21１に着脱自在に取り付けられる。具体的には、空気抜き弁Ｐ１は、第１ボディ21１のネジ孔21１cにねじ込まれて空気抜き弁Ｐ１を第１ボディ21１に取り付けるための取付部51bを有する第１弁ボディ51と、第１弁ボディ51のネジ孔51cにねじ込まれて第１ボディ21１に当接する先端部52dを有する第２弁ボディ52と、第１弁ボディ51と第２弁ボディ52との当接部に収納されて、第１弁ボディ51の第１弁座51aおよび第２弁ボディ52の第２弁座52aに着座可能な球状の弁体53と、第２弁ボディ52に形成された収納孔52bに摺動可能に嵌合されて弁体53に当接する弁ガイド54と、第２弁ボディ52のネジ孔52eにねじ込まれてバネ受けを兼ねる管継手57と、弁ガイド54と管継手57との間に配置されて、弁ガイド54を介して弁体53を第１弁座51aに着座する（図６（Ａ）参照）ように弁体53を閉弁方向に付勢する圧縮コイルバネからなる弁バネ56と、第１弁ボディ51に形成されて第１ボディ21１の流入路50aに接続される入口路50cおよび第２ボディ22１と弁ガイド54と管継手57とに形成されて、後述する排出路58aに接続される出口路50dからなる弁内排出路とを備える。
【００５８】
ここで、弁体53、弁ガイド54および弁バネ56、さらには第２弁ボディ52に設けられて第２弁座52aを有する弁座形成部52cも、第１実施例のそれらと同様である。したがって、空気抜き弁Ｐ１は、油室25内の空気の伝動室９への排出を許容する一方で伝動室９から油室25内への空気の侵入を阻止する逆止弁機能を有する弁である。
【００５９】
図６，図９に示されるように、弁ガイド54の挿通部54bと弁座形成部52cとの間の隙間50e、挿通部54bに形成された径方向の油路50f、弁ガイド54の中空部50gおよび収納孔52bは、管継手57の流路50kを介して、排出路58a（図７参照）に連通する。それゆえ、出口路50dは、隙間50e、流路50f、中空部50g、収納孔52bおよび流路50kから構成される。そして、流入路50aと、入口路50cおよび出口路50dから構成される前記弁内排出路とにより、テンショナリフタ20１に形成される排出路50が構成される。
【００６０】
第１ボディ21１に形成された流入路50aは、油室25の最上部に開放する入口50a1を有し、管継手57に形成された流路50kの出口50b1は、一端部が管継手57に接続されて、他端部がヘッドカバー３の管継手部3aに接続される導管であるホース58（図７参照）により形成される排出路58aを介して伝動室９に連通される。
【００６１】
この第２実施例によれば、空気抜き弁Ｐ１がテンショナボディＢ１に内蔵される点に関連する作用および効果を除いて、第１実施例と同様の作用および効果が奏されるほか、次の作用および効果が奏される。
【００６２】
空気抜き弁Ｐ１は、第１ボディ21１の外部に配置されて該第１ボディ21１に着脱自在に取り付けられることにより、空気抜き弁Ｐ１の取付部51bの構造を共通化して、空気抜き弁Ｐ１を汎用部品とすることができるので、空気抜き弁Ｐ１を収納する余裕がないテンショナリフタを含め、異なる機種のテンショナリフタに対して同一仕様の空気抜き弁Ｐ１の適用が可能になり、空気抜き弁Ｐ１を備えるテンショナリフタ20１のコストを削減できる。さらに、空気抜き弁Ｐ１の取付け方向の自由度が大きくなるので、テンショナリフタ20１の周囲に配置される他の部品との干渉を回避することが容易になり、テンショナリフタ20１のレイアウトの自由度が大きくなる。
【００６３】
空気抜き弁Ｐ１により開閉される排出路50の出口50b1は、外気中に排出されることなく、排出路58aを介して伝動室９に連通されることにより、油室25から排出された油成分を含んだ空気は、テンショナリフタ20１が固定される位置に拘わらず、ホース58を介して伝動室９に導かれるので、テンショナリフタ20１のレイアウトの自由度が大きくなる。
【００６４】
以下、前述した実施例の一部の構成を変更した実施例について、変更した構成に関して説明する。
第１実施例では、リリーフ弁Ｒはプランジャ24に組み付けられたが、リリーフ弁Ｒの入口路44aが油室25に直接開放し、その出口路44bがテンショナリフタ20の伝動室９に直接開放するように、リリーフ弁Ｒが第１ボディ21に組み付けられてもよい。
【００６５】
第１，第２実施例では、無端伝動帯は、チェーンであったが、ベルトであってもよく、さらに伝動機構は、カム軸５を駆動する代わりに、オイルポンプやその他の補機を駆動するためのものであってもよい。また、テンショナリフタ20，20１を備えるテンショナは、内燃機関以外の機器に使用される伝動機構の無端伝動帯のテンショナであってもよく、さらにテンショナリフタ20，20１が組み付けられる部材は、シリンダヘッド２以外の内燃機関の構成部材または前記機器の構成部材であってもよい。
【００６６】
第２実施例では、排出路50は、ホース58を介して伝動室９に連通されたが、ホース58を内燃機関の吸気系に設けられるエアクリーナに接続して、排出路50を該エアクリーナのクリーンサイドに連通させることもできる。これによっても、油室25から排出された空気に含まれる油成分は、内燃機関の内部空間であるエアクリーナに排出されるので、第１実施例と同様に、潤滑油の消費を減少することができ、しかも環境の汚染防止に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示し、本発明に係る油圧式テンショナリフタが動弁装置の伝動機構を構成するタイミングチェーンのテンショナに使用されたＤＯＨＣ型の内燃機関の要部断面図である。
【図２】図４のほぼＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図４のほぼＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１のテンショナリフタのＩＶ矢視図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図２の空気抜き弁の要部拡大図であり、（Ａ）は、弁体が第１弁座に着座している状態を示し、（Ｂ）は、弁体が第１弁座および第２弁座から離れている状態を示し、（Ｃ）は、弁体が第２弁座に着座している状態を示す。
【図７】本発明の第２実施例を示し、第１実施例の図１に相当する断面図である。
【図８】図７の油圧式テンショナリフタの、第１実施例の図３に相当する断面図である。
【図９】図７の油圧式テンショナリフタのプランジャの軸線方向と直交する平面での空気抜き弁の断面図である。
１…シリンダブロック、２…シリンダヘッド、３…ヘッドカバー、４…クランク軸、５…カム軸、６，７…スプロケット、８…タイミングチェーン、９…伝動室、10…テンショナ、11…チェーンガイド、12…テンショナスリッパ、13…給油路、14…排出路、
20，20１…テンショナリフタ、21，21１…第１ボディ、22，22１…第２ボディ、23…収納孔、24…プランジャ、25…油室、26…テンショナバネ、27…給油路、28…ボルト、29…シール部材
30…弁ボディ、31…弁体、32…バネ受け、33…弁バネ、34…給油路、35…ボルト、36…油管、37…ネジ
38…基体部材、39，…先端部材、39a…バネガイド部、40…弁ボディ、41…弁体、42…バネ受け、43…弁バネ、44…排出路、44a…入口路、44b…出口路、45…プラグ、
50…排出路、50a1…入口、51…第１弁ボディ、52…第２弁ボディ、53…弁体、54…弁ガイド、55…バネ受け、56…弁バネ、57…管継手、58…ホース、
Ｂ，Ｂ１…テンショナボディ、Ｃ，Ｃ１…逆止弁、Ｒ…リリーフ弁、Ａ…軸線方向、Ｐ，Ｐ１…空気抜き弁。
Claims (7)
- 収納孔が形成されたテンショナボディと、前記収納孔に摺動可能に嵌合されて前記テンショナボディとの間で油室を形成するプランジャと、前記プランジャを進出方向に付勢するテンショナバネと、前記油室への圧油の流入を許容する一方で前記油室からの圧油の流出を阻止する制御弁と、前記油室内の空気を前記油室外に排出する空気抜き機構とを備え、前記収納孔から進出する前記プランジャにより伝動機構の無端伝動帯に張力を付与する油圧式テンショナリフタにおいて、
前記空気抜き機構は、入口が前記油室の最上部に位置して前記油室内の空気を前記油室外に導く排出路を開閉する１つの弁体と、該弁体が着座可能な第１弁座および第２弁座と、前記弁体を前記第１弁座に着座するように付勢する弁バネとを備える空気抜き弁を備え、
該空気抜き弁は、前記弁体が前記弁バネの弾発力に抗して前記第１弁座から離座すると共に前記第２弁座に着座していないことにより前記油室内の空気の前記油室外への排出を許容する一方で、前記弁体が前記第１弁座に着座することにより前記油室外から前記油室内への空気の侵入を阻止する逆止弁機能を有すると共に、前記弁体が前記第１弁座から離座していると共に前記第２弁座に着座することにより前記油室内の圧油の前記油室外への排出を阻止することを特徴とする油圧式テンショナリフタ。 - 前記空気抜き弁は、前記テンショナボディに内蔵されたことを特徴とする請求項１記載の油圧式テンショナリフタ。
- 前記空気抜き弁は、前記テンショナボディの外部に配置されて前記テンショナボディに着脱自在に取り付けられたことを特徴とする請求項１記載の油圧式テンショナリフタ。
- 前記油室に流入する圧油は内燃機関の潤滑油であり、前記排出路の出口は前記内燃機関の内部空間に連通されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項記載の油圧式テンショナリフタ。
- 前記排出路の出口は、前記空気抜き弁に接続された導管を介して前記内部空間に連通されることを特徴とする請求項４記載の油圧式テンショナリフタ。
- 前記弁バネのセット荷重は、前記油室内の空気の空気圧力が前記弁体に作用するときに、前記弁体が前記第１弁座から離れて開弁し、前記空気圧力よりも大きい圧力であって、前記油室に供給された圧油の油圧が前記弁体に作用するときに、前記弁体が前記第２弁座に着座して閉弁する値に設定されることを特徴とする請求項１記載の油圧式テンショナリフタ。
- 前記空気抜き弁は、該空気抜き弁の弁ボディに摺動可能に嵌合されて前記弁体に当接する弁ガイドを備え、
前記弁バネは前記弁ガイドを介して前記弁体を付勢し、
前記弁ガイドは、前記第２弁座を有する弁座形成部の孔に挿入可能とされる挿通部を有し、
前記挿通部と前記弁座形成部との間には、前記排出路を構成する隙間が形成されることを特徴とする請求項１または請求項６記載の油圧式テンショナリフタ。
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