JP4786364B2

JP4786364B2 - チェーンテンショナ

Info

Publication number: JP4786364B2
Application number: JP2006040865A
Authority: JP
Inventors: 嘉昭漁野; 圭犬塚; 久早川
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2026-02-17
Also published as: JP2007218371A

Description

この発明は、主として、カム軸駆動用のタイミングチェーンの張力を一定に保持するチェーンテンショナに関するものである。

タイミングチェーンの張力調整に用いられるチェーンテンショナとして、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。

上記チェーンテンショナにおいては、ハウジングに形成されたシリンダ室内に、チェーン押圧用のプランジャと、そのプランジャを外方に向けて押圧するリターンスプリングとを組込み、上記ハウジングにはプランジャの背部に形成された圧力室に連通する給油通路を設け、その給油通路の油出口部にチェックバルブを設け、チェーンからプランジャに押込み力が負荷された時、チェックバルブを閉じ、圧力室に封入された作動油によって上記押込み力を緩衝するようにしている。

上記チェーンテンショナにおいては、油圧ポンプの駆動によりエンジンから供給されるオイル(作動油)を圧力室に流入させて油圧ダンパ力を発生させる構成であり、そのエンジンオイルには気泡が含まれており、その気泡が圧力室に供給されると、油圧ダンパ力が損なわれることになる。

そのため、上記のような給油式のチェーンテンショナにおいては、ハウジングあるいはプランジャの先端部に外部と圧力室とを連通する微小なエア抜き通路を形成し、そのエア抜き通路から圧力室内の作動油中に含まれるエアを抜くようにしている。

また、上記給油式チェーンテンショナにおいては、チェーンが過張力になるのを防止するため、ハウジングにその外周から圧力室に連通するバルブ取付け孔を形成し、そのバルブ取付け孔内にリリーフバルブを組込み、そのリリーフバルブによって圧力室内の圧力が設定圧力以上に高くなるのを防止している。
特開平１１−２０１２４５号公報

ところで、エア抜き通路およびリリーフバルブを有する給油式チェーンテンショナにおいては、エア抜き通路はエアを抜くための機能しかなく、また、リリーフバルブは圧力を調整する機能しかないため、それぞれを別々に設けるようにしており、そのため、部品点数が多くなってチェーンテンショナの構成が複雑になり、重量も重く、大型化するという不都合があった。

この発明の課題は、リリーフバルブの組込み部にエア抜きの機能を持たせるようにして、チェーンテンショナの構成の簡素化と、軽量化および小型化を図ることである。

上記の課題を解決するために、この発明においては、ハウジングに形成されたシリンダ室内に、チェーン押圧用のプランジャと、そのプランジャを外方に向けて押圧するリターンスプリングとを組込み、前記ハウジングにはプランジャの背部に形成された圧力室に連通する給油通路を設け、その給油通路から圧力室に供給される作動油によってプランジャに負荷される押し込み力を緩衝するようにしたチェーンテンショナにおいて、
前記ハウジングに、その外周上部から圧力室に連通するバルブ取付け孔を設け、そのバルブ取付け孔の開口部内周に雌ねじを形成し、バルブ取付け孔内には、圧力室内の圧力が所定の圧力以上になると開放して圧力室内の圧力を外部に逃がすリリーフバルブを組込み、そのリリーフバルブが、前記雌ねじにねじ係合される頭部付きの締付けねじにより固定され、下部の閉塞端に弁孔が形成されたバルブスリーブと、そのバルブスリーブ内に組込まれた弁体と、その弁体を弁孔に向けて付勢するバルブスプリングとからなり、前記バルブスリーブとバルブ取付け孔の嵌合面間に、締付けねじと雌ねじのねじ係合部間に形成されたねじ隙間と圧力室とを連通する通路を設け、前記締付けねじの頭部とハウジングの表面間には、前記ねじ隙間に連通する切り離し部を有するスプリングワッシャを組込み、前記切り離し部、ねじ隙間および通路からなる連通路をエア抜き通路とし、そのエア抜き通路を介して前記圧力室を外部に連通させた構成を採用したのである。

ここで、締付けねじとバルブスリーブとを圧入による手段等により結合してユニット化することにより、締付けねじのねじ込みによってリリーフバルブの取付けと同時にエア抜き通路を形成することができるため、組立て性の向上を図ることができる。

また、締付けねじの先端部に弁体の開閉量を規制する突軸部を設けると、圧力室内の圧力がリリーフバルブの設定圧力以下になると弁体は弁孔を直ちに閉鎖するため、圧力室の圧力変化に対する弁体の追従性が良好であり、応答性に優れたリリーフバルブを得ることができる。

上記のような構成を採用することにより、バルブ取付け孔の雌ねじにスプリングワッシャが装着された締付けねじをねじ係合し、その締付けねじの締付けによってリリーフバルブを固定すると、締付けねじと雌ねじのねじ係合部に形成される微小なねじ隙間、通路およびスプリングワッシャの切り離し部を介して圧力室と外部が連通し、その連通路を介して圧力室内の作動油中に混入するエアを抜くことができ、リリーフバルブの組込み部にエア抜き通路を確保することができる。

このように、リリーフバルブの組込み部にエア抜きの機能を持たせることができるため、部品点数の削減による構成の簡素化と、小型化および軽量化を図ることができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１はこの発明に係るチェーンテンショナを用いたチェーンの張力調整装置を示す。図１に示すように、クランクシャフト１の端部に取付けたスプロケット２とカムシャフト３の端部に取付けたスプロケット４間にはチェーン５がかけ渡され、そのチェーン５の弛み側のチェーン５ａにチェーンガイド６が接触している。

チェーンガイド６は、その下端部に設けられた軸７を中心として揺動自在に支持されている。チェーンガイド６の一側方には、そのチェーンガイド６をチェーン５に押付けて押圧して、チェーン５の張力を一定に保持するチェーンテンショナ１０が設けられている。

図２に示すように、チェーンテンショナ１０は、エンジンブロックにねじ止めされるハウジング１１を有し、そのハウジング１１にシリンダ室１２が設けられている。

シリンダ室１２には、プランジャ１３が摺動自在に挿入されている。プランジャ１３は、先端が閉塞し、後端が開口する筒状をなし、その開口部の内周に形成された雌ねじ１４にスクリュロッド１５の外周に設けられた雄ねじ１６がねじ係合されている。

スクリュロッド１５には、後端部を小径とする段付き孔１７が形成され、その段付き孔１７の内周の段部１７ａとプランジャ１３の閉塞端間に、先端が球面とされたスプリングシート１８と、リターンスプリング１９とが組込まれ、上記リターンスプリング１９によって、プランジャ１３とスクリュロッド１５は伸張する方向に付勢されている。

プランジャ１３の内周の雌ねじ１４とスクリュロッド１５の外周の雄ねじ１６は、プランジャ１３に負荷される軸方向の押込み力を受ける圧力側フランク２０のフランク角が遊び側フランク２１のフランク角より大きい鋸歯状とされ、その鋸歯状ねじにリターンスプリング１９の押圧によってプランジャ１３とスクリュロッド１５が相対的に回転しつつ伸張する方向に移動するリード角が設けられている。

ハウジング１１には、プランジャ１３の背部に形成された圧力室２２に連通する給油通路２３が形成され、その給油通路２３の圧力室２２側の油出口部にチェックバルブ２４が設けられている。

チェックバルブ２４は、シリンダ室１２の閉塞端部に設けられた段付き孔２５に圧入されたバルブシート２６と、そのバルブシート２６に形成された弁孔２７を開閉する弁体２８と、その弁体２８の開閉量を規制するリテナ２９とからなり、上記圧力室２２内の圧力が給油通路２３に供給される作動油の供給圧力より高くなると、弁体２８が弁孔２７を閉じるようになっている。

ここで、バルブシート２６はスクリュロッド１５の後端を受けるロッドシートとしての機能をおもに有し、そのバルブシート２６とスクリュロッド１５の当接面はテーパ面２６ａとされている。

ハウジング１１には、その外周上部から圧力室２２に連通するバルブ取付け孔３０が形成されている。バルブ取付け孔３０は、圧力室２２側を小径とする段付き孔からなり、そのバルブ取付け孔３０に圧力室２２内の圧力が所定の圧力以上になると開放して、圧力室２２内の圧力を外部に逃がすリリーフバルブ３１が組込まれている。

図３(Ｉ)、(II)に示すように、リリーフバルブ３１は、バルブ取付け孔３０の大径孔部に嵌合され、下端の閉塞部に弁孔３３が設けられたバルブスリーブ３２と、そのバルブスリーブ３２内に組込まれた弁体３４と、その弁体３４を弁孔３３に向けて押圧するバルブスプリング３５と、バルブスリーブ３２の上部の開口端を閉塞する締付けねじ３６とからなり、上記締付けねじ３６は、下端部に嵌合軸部３６ａを有し、その嵌合軸部３６ａがバルブスリーブ３２の開口端部内に圧入されて、バルブユニットを形成している。

締付けねじ３６は、頭部３６ｂを有し、上記嵌合軸部３６ａの下端には弁体３４の開閉量を規制する突軸部３６ｃが形成されている。また、締付けねじ３６にはバルブスリーブ３２の内部と外部を連通する圧力逃がし孔３７が形成されている。

上記締付けねじ３６は、バルブ取付け孔３０の開口端部の内周に形成された雌ねじ３０ａに対してねじ係合可能とされ、その雌ねじ３０ａに対するねじ込みによって、ねじ係合部に微細なねじ隙間が形成される。

バルブスリーブ３２の外周には、ねじ係合部に形成される上記のねじ隙間と圧力室２２とを連通する通路３８が設けられている。なお、バルブスリーブ３２に変えて、バルブ取付け孔３０の内周に通路を設けるようにしてもよい。

締付けねじ３６の頭部３６ｂとハウジング１１の表面間にはスプリングワッシャ３９が組込まれ、そのスプリングワッシャ３９の切離し部３９ａは締付けねじ３６と雌ねじ３０ａのねじ係合部間に形成されるねじ隙間と連通し、上記ねじ隙間、切離し部３９ａおよび通路３８によって形成される連通路がエア抜き通路とされ、そのエア抜き通路を介して圧力室２２が外部と連通している。

実施の形態で示すチェーンの張力調整装置は上記の構造からなり、エンジンを駆動すると、チェーン５が図１の矢印で示す方向に移動してカムシャフト３が駆動される。また、図示省略したポンプの駆動によってチェーンテンショナ１０の圧力室２２にエンジンオイル(作動油)が送り込まれる。

カムシャフト３の駆動状態において、トルク変動によってチェーン５の弛み側チェーン５ａに弛みが生じると、給油通路２３から圧力室２２に供給される作動油の圧力によりプランジャ１３およびスクリュロッド１５が外方向に移動して、スクリュロッド１５がバルブシート２６から離れ、作動油が圧力室２２およびスクリュロッド１５の段付き孔１７内に流入する。

上記プランジャ１３の外方向の移動によって、そのプランジャ１３はチェーンガイド６を押圧するため、チェーン５の弛みが吸収されると共に、リターンスプリング１９の押圧により、スクリュロッド１５は回転しつつチェックバルブ２４側に移動してバルブシート２６に当接し、プランジャ１３およびスクリュロッド１５の停止によってチェーン５は所定の張力に保持される。

一方、チェーン５が緊張すると、チェーン５およびチェーンガイド６を介してプランジャ１３に押込み力が負荷される。このとき、スクリュロッド１５の段付き孔１７とプランジャ１３の内部に流入している作動油の圧力および圧力室２２内の圧力が高くなるため、チェックバルブ２４は弁孔２７を閉じ、ハウジング１１内に封入された作動油および雌ねじ１４と雄ねじ１６の圧力側フランク２０によって上記押込み力が受けられ、プランジャ１３は後退しない。

プランジャ１３を押圧する押圧力がリターンスプリング１９の押圧力とハウジング１１内の作動油の油圧力の合力より強くなると、スクリュロッド１５が回転し、プランジャ１３は圧力室２２の容積が小さくなる方向に移動する。

このとき、圧力室２２内の作動油は、シリンダ室１２とプランジャ１３の摺動面間に形成された微小な隙間から外部にリークし、プランジャ１３は、リターンスプリング１９と油圧力の合力と上記押込み力とが釣り合う位置までゆっくりと後退する。

また、チェーン５が振動すると、プランジャ１３は、雌ねじ１４と雄ねじ１６のねじ係合部に形成されたねじ隙間の範囲で前進と後退とを繰り返し、圧力室２２に封入された作動油による油圧ダンパ作用によって、振動が吸収される。

ここで、圧力室２２に供給される作動油は、エンジンオイルであるため、作動油中にエアが混入するおそれがある。作動油にエアが混入すると、プランジャ１３が押込まれて圧力室２２内の圧力が上昇した際に、図３(II)の矢印で示すように、エアは、バルブ取付け孔３０の小径孔部から通路３８、締付けねじ３６と雌ねじ３０ａのねじ係合部に形成されたねじ隙間、およびスプリングワッシャ３９の切離し部３９ａで形成されるエア抜き通路から外部に排出される。

このため、圧力室２２内にエアが滞留することはなく、油圧ダンパ効果が低下するようなことはない。

また、プランジャ１３が急激に押込まれると、圧力室２２内の圧力は急激に上昇し、その圧力が、リリーフバルブ３１の設定圧力を超えると、図３(Ｉ)に示すように、リリーフバルブ３１の弁体３４が弁孔３３を開放し、圧力室２２内の圧力は、同図の矢印で示すように、弁孔３３からバルブスリーブ３２内に流れ、圧力逃がし孔３７から外部に排出される。

したがって、圧力室２２内の圧力は異常に高くなるようなことはなく、チェーン５が過張力になるようなことはない。

実施の形態で示すように、圧力室２２と外部を連通するバルブ取付け孔３０の開口端部内に雌ねじ３０ａを形成し、バルブ取付け孔３０内に組込まれるリリーフバルブ３１のバルブスリーブ３２の開口端部に締付けねじ３６の嵌合軸部３６ａを圧入して一体化し、バルブ取付け孔３０とバルブスリーブ３２の嵌合面間には雌ねじ３０ａと締付けねじ３６のねじ係合部に形成されるねじ隙間と圧力室２２を連通する通路３８を形成することにより、スプリングワッシャ３９を装着した状態で締付けねじ３６を雌ねじ３０ａにねじ係合してリリーフバルブ３１を固定することによって、締付けねじ３６と雌ねじ３０ａのねじ係合部に形成される微小なねじ隙間、通路３８およびスプリングワッシャ３９の切離し部３９ａを介して圧力室２２を外部に連通させることができ、その連通路を介して圧力室２２内の作動油中に混入するエアを抜くことができる。

このように、リリーフバルブ３１の組込み部にエア抜きの機能を持たせることができるため、部品点数の削減による構成の簡素化と、小型化および軽量化を図ることができる。

実施の形態では、バルブスリーブ３２と締付けねじ３６とを圧入により一体化したが、バルブスリーブ３２と締付けねじ３６を別体とし、その締付けねじ３６の締付けでバルブスリーブ３２を押えるようにしてもよい。

この発明に係るチェーンテンショナを用いたチェーンの張力調整装置の断面図図１に示すチェーンテンショナの縦断正面図 (Ｉ)はチェックバルブの組込み部を拡大して示す断面図、(II)はエア抜きの状態を示す断面図

符号の説明

１１ハウジング
１２シリンダ室
１３プランジャ
２２圧力室
２３給油通路
３０バルブ取付け孔
３０ａ雌ねじ
３１リリーフバルブ
３２バルブスリーブ
３３弁孔
３４弁体
３５バルブスプリング
３６締付けねじ
３６ｂ頭部
３６ｃ突軸部
３８通路
３９スプリングワッシャ

Claims

ハウジングに形成されたシリンダ室内に、チェーン押圧用のプランジャと、そのプランジャを外方に向けて押圧するリターンスプリングとを組込み、前記ハウジングにはプランジャの背部に形成された圧力室に連通する給油通路を設け、その給油通路から圧力室に供給される作動油によってプランジャに負荷される押し込み力を緩衝するようにしたチェーンテンショナにおいて、
前記ハウジングに、その外周上部から圧力室に連通するバルブ取付け孔を設け、そのバルブ取付け孔の開口部内周に雌ねじを形成し、バルブ取付け孔内には、圧力室内の圧力が所定の圧力以上になると開放して圧力室内の圧力を外部に逃がすリリーフバルブを組込み、そのリリーフバルブが、前記雌ねじにねじ係合される頭部付きの締付けねじにより固定され、下部の閉塞端に弁孔が形成されたバルブスリーブと、そのバルブスリーブ内に組込まれた弁体と、その弁体を弁孔に向けて付勢するバルブスプリングとからなり、前記バルブスリーブとバルブ取付け孔の嵌合面間に、締付けねじと雌ねじのねじ係合部間に形成されたねじ隙間と圧力室とを連通する通路を設け、前記締付けねじの頭部とハウジングの表面間には、前記ねじ隙間に連通する切り離し部を有するスプリングワッシャを組込み、前記切り離し部、ねじ隙間および通路からなる連通路をエア抜き通路とし、そのエア抜き通路を介して前記圧力室を外部に連通させたことを特徴とするチェーンテンショナ。
前記締付けねじとバルブスリーブとを結合してユニット化した請求項１に記載のチェーンテンショナ。
前記締付けねじの先端部に弁体の開閉量を規制する突軸部を設けた請求項２に記載のチェーンテンショナ。