JP5149124B2 - チェーンテンショナ - Google Patents

Description

この発明は、自動車エンジンのカムシャフトを駆動するタイミング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。

自動車のエンジンは、一般に、クランクシャフトの回転をタイミングチェーンを介してカムシャフトに伝達し、そのカムシャフトの回転により燃焼室のバルブの開閉を行なう。ここで、チェーンの張力を適正範囲に保つために、支点軸を中心として揺動可能に設けたチェーンガイドと、そのチェーンガイドを介してチェーンを押圧するチェーンテンショナとからなる張力調整装置が多く用いられる。

この張力調整装置に組み込まれるチェーンテンショナとして、一端が開口した有底筒状のシリンダをエンジンカバー内に開口端を向けた姿勢でエンジンカバーのテンショナ取り付け孔に挿入し、そのシリンダに形成されたフランジ部をエンジンカバーの外面に固定し、前記シリンダ内にプランジャを軸方向に摺動可能に挿入し、そのシリンダとプランジャとで囲まれる圧力室にシリンダの外部から作動油を導入する給油通路を設け、その給油通路の出口に作動油の逆流を防止するチェックバルブを設け、前記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を設け、前記プランジャのシリンダからの突出端でチェーンを押圧するようにしたものが知られている（特許文献１）。

こ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、圧力室内の作動油が、プランジャとシリンダの摺動面間のリーク隙間を通って流出し、その作動油の流量が制限されてダンパ作用が生じるので、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、オイルポンプから供給される作動油が、給油通路を通って圧力室に流入するので、プランジャは速やかに移動する。
特開２００７−３２１８９９号公報

ところで、上記チェーンテンショナのシリンダは、テンショナ取り付け孔への挿入部分に給油通路が形成されており、エンジンカバーのテンショナ取り付け孔の内周に開口した油孔から作動油を導入するようになっている。

このチェーンテンショナのエンジンカバー内への突出長を短くするため、この発明の発明者は、前記給油通路を、エンジンカバーの外面に固定するフランジ部の内部に形成することを検討し、そのようなチェーンテンショナとして、前記給油通路が、前記フランジ部のエンジンカバーに対する合わせ面からフランジ部の内部に延びる第１孔と、前記フランジ部の外周から前記第１孔と交差して圧力室に至る第２孔とからなり、その第２孔の前記フランジ部の外周の開口を塞いだチェーンテンショナを考案した。このチェーンテンショナは、エンジンカバーの外面に開口した油孔から、第１孔、第２孔を順に介して圧力室内に作動油を導入する。

ここで、第２孔の前記フランジ部の外周の開口を塞ぐ方法として、第２孔の内周に雌ねじを形成し、その雌ねじに雄ねじ部品をねじ込むことが考えられるが、このようにした場合、雄ねじ部品がエンジンカバーの外側に位置するので、エンジンを組み立てた後に雄ねじ部品を誤って緩めてしまう可能性があり、その結果、作動油が漏れ出す可能性があった。作動油が漏れると、圧力室への作動油の供給量が減少し、チェーンの張力が不安定となる。

この発明が解決しようとする課題は、エンジンカバーの外面に固定するフランジ部の内部に給油通路が形成され、誤操作による作動油の漏れが生じないチェーンテンショナを提供することである。

上記の課題を解決するため、前記給油通路が、前記フランジ部のエンジンカバーに対する合わせ面からフランジ部の内部に延びる第１孔と、前記フランジ部の外周から前記第１孔と交差して圧力室に至る第２孔とからなり、その第２孔の前記フランジ部の外周の開口を、第２孔の内周に形成した雌ねじにねじ込んだ雄ねじ部品で塞ぎ、その雄ねじ部品をねじ部に塗布した接着剤で固定した。このようにすると、雄ねじ部品が接着剤で固定されているので、雄ねじ部品を誤って緩めようとした場合にも、雄ねじ部品が緩まない。

雄ねじ部品としては、前記第２孔よりも大径の頭部を有するものを使用することができ、この場合、雄ねじ部品の頭部と前記フランジ部との間にアルミ製の平座金を組み込むと好ましい。このようにすると、雄ねじ部品をねじ込んだときに、平座金が変形して頭部とフランジ部に密着するので、頭部とフランジ部の間の耐密性が向上し、作動油の漏れがより生じにくくなる。

さらに、前記雄ねじ部品をアルミ製とすると、雄ねじ部品を無理に緩めようとした場合に、雄ねじ部品の頭部が破損してねじ部の緩みを阻止するので、雄ねじ部品の誤操作による作動油の漏れを確実に防止することができる。

また、前記雄ねじ部品のねじ部をテーパねじとすると、ねじ部の耐密性を向上させることができる。

この発明は、例えば、次のチェーンテンショナに適用することができる。
１）前記プランジャをシリンダ内への挿入端が開口する有底筒状に形成し、そのプランジャの内周に形成した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シリンダ内に設けたロッドシートで支持し、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力が作用したときに圧力を受ける圧力側フランクのフランク角が、遊び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鋸歯ねじ式のチェーンテンショナ。
２）前記プランジャの外周を弾性的に締め付けるレジスタリングを、前記シリンダの内周に形成した収容溝に収容し、そのレジスタリングを、プランジャの外周に軸方向に一定の間隔をおいて形成された円周溝に係合させ、その各円周溝内には、前記プランジャをシリンダから突出する方向に押圧したときに、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、前記プランジャをシリンダ内に押し込む方向に押圧したときに、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が設けられているリング式のチェーンテンショナ。

この発明のチェーンテンショナは、雄ねじ部品を接着剤で固定しているので、雄ねじ部品を誤って緩めようとした場合にも雄ねじ部品が緩まず、誤操作による作動油の漏れが生じない。

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導装置を示す。このチェーン伝導装置は、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。

チェーン６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が接触しており、チェーンテンショナ１は、そのチェーンガイド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、一端が開口した有底筒状のシリンダ９と、シリンダ９内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。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。シリンダ９にはフランジ部１３が一体に形成され、そのフランジ部１３がエンジンカバー１１の外面に、図１に示すボルト１４で固定されている。フランジ部１３とエンジンカバー１１の間にはガスケット１５が挟み込まれている。

プランジャ１０は、シリンダ９内への挿入端が開放する有底筒状に形成されており、その内周に雌ねじ１６が形成されている。プランジャ１０内には、雌ねじ１６にねじ係合する雄ねじ１７を外周に有するスクリュロッド１８が組み込まれている。スクリュロッド１８は、一端がプランジャ１０から突出しており、その突出端が、シリンダ９内に設けたロッドシート１９で支持されている。

プランジャ１０とスクリュロッド１８の間には、リターンスプリング２０が組み込まれている。リターンスプリング２０は、一端がスクリュロッド１８で支持され、他端がスプリングシート２１を介してプランジャ１０を押圧しており、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。また、プランジャ１０は、プランジャ１０とロッドシート１９の間に組み込まれたアシストスプリング２２によっても、シリンダ９から突出する方向に付勢されている。プランジャ１０は、シリンダ９からの突出端がチェーンガイド８に当接し、そのチェーンガイド８を介してチェーン６を押圧する。

雄ねじ１７と雌ねじ１６は、プランジャ１０をシリンダ９内に押し込む方向の力が作用したときに圧力を受ける圧力側フランクのフランク角が、遊び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。

フランジ部１３の内部には、シリンダ９とプランジャ１０とで囲まれる圧力室２３に作動油を導入する給油通路２４が形成されている。給油通路２４の出口には、圧力室２３から給油通路２４への作動油の逆流を防止するチェックバルブ２５が設けられている。

給油通路２４は、フランジ部１３のエンジンカバー１１に対する合わせ面からフランジ部１３の内部に延びる第１孔２６と、フランジ部１３の外周から第１孔２６と交差して圧力室２３に至る第２孔２７とからなる。第１孔２６は、エンジンカバー１１の外面に開口した油孔２８に連通している。また、第２孔２７のフランジ部１３の外周の開口は雄ねじ部品２９で塞がれている。そのため、油孔２８を通ってオイルポンプ（図示せず）から供給される作動油は、第１孔２６、第２孔２７を順に介して圧力室２３内に導入される。

図３に示すように、雄ねじ部品２９は、第２孔２７の内周に形成した雌ねじ３０にねじ込まれるねじ部２９Ａと、第２孔２７よりも大径の頭部２９Ｂとからなり、アルミで一体に形成されている。頭部２９Ｂには、十字形の穴３１が形成されており、この穴３１にドライバを係合させて雄ねじ部品２９の回転操作が可能となっている。頭部２９Ｂとフランジ部１３の間には、アルミ製の平座金３２が組み込まれている。図４に示すように、ねじ部２９Ａの外周には接着剤３３が塗布されており、この接着剤３３によってねじ部２９Ａが雌ねじ３０に固定され、雄ねじ部品２９を緩める操作ができないようになっている。

次に、このチェーンテンショナ１の動作例を説明する。

エンジン作動中にチェーン６の張力が小さくなると、プランジャ１０がリターンスプリング２０の付勢力によって突出方向に移動し、チェーン６の弛みを吸収する。このとき、オイルポンプから供給される作動油が、給油通路２４を通って圧力室２３に流入するので、プランジャ１０は速やかに移動する。

一方、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が押し込み方向に移動し、チェーン６の緊張を吸収する。このとき、圧力室２３内の作動油が、プランジャ１０とシリンダ９の摺動面間のリーク隙間３４を通って流出し、ダンパ作用が生じるので、プランジャ１０はゆっくりと移動する。また、スクリュロッド１８は、チェーン６の振動により、雌ねじ１６と雄ねじ１７の隙間の範囲内で前進と後退を繰り返しながら、プランジャ１０に対して回転する。

エンジン停止時に、カムシャフト４に接続したカム（図示せず）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、チェーン６が振動しないので、プランジャ１０の雌ねじ１６がスクリュロッド１８の雄ねじ１７で受け止められ、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。

このチェーンテンショナ１は、雄ねじ部品２９がエンジンカバー１１の外側に位置するので、エンジンを組み立てた後に雄ねじ部品２９を誤って緩めようとしてしまう可能性があるが、雄ねじ部品２９が接着剤３３で固定されているので、雄ねじ部品２９は緩まず、第２孔２７からの作動油の漏れ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、雄ねじ部品２９の頭部２９Ｂとフランジ部１３との間にアルミ製の平座金３２が組み込まれているので、雄ねじ部品２９をねじ込んだときに、平座金３２が変形して頭部２９Ｂとフランジ部１３に密着する。そのため、頭部２９Ｂとフランジ部１３の間の耐密性が高く、作動油の漏れが生じにくい。

また、このチェーンテンショナ１は、雄ねじ部品２９がアルミ製なので、雄ねじ部品２９を無理に緩めようとした場合に、雄ねじ部品２９の頭部２９Ｂの十字形の穴３１が破損してねじ部２９Ａの緩みが阻止される。そのため、雄ねじ部品２９の誤操作による作動油の漏れを確実に防止することができる。

雄ねじ部品２９のねじ部２９Ａは平行ねじとしてもよいが、テーパねじとすると、ねじ部２９Ａの耐密性をさらに向上させることができる。

図５に、この発明の第２実施形態のチェーンテンショナ４１を示す。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。

シリンダ９の内周には、レジスタリング４２を収容する収容溝４３が形成され、その収容溝４３に収容されたレジスタリング４２が、プランジャ１０の外周を弾性的に締め付けている。プランジャ１０の外周には、軸方向に一定の間隔をおいて複数の円周溝４４が形成されており、レジスタリング４２は、その円周溝４４に係合している。

各円周溝４４内には、プランジャ１０をシリンダ９から突出する方向に押圧したときに、レジスタリング４２を拡径させてプランジャ１０の移動を許容するテーパ面４５と、プランジャ１０をシリンダ９内に押し込む方向に押圧したときに、レジスタリング４２を係止してプランジャ１０の移動を制限するストッパ面４６とが設けられており、エンジン停止時にチェーン６の張力が大きくなった場合に、円周溝４４とレジスタリング４２との係合によって、プランジャ１０の押し込み方向の移動が制限されるようになっている。

このチェーンテンショナ４１も、第１実施形態と同様、雄ねじ部品２９が接着剤３３で固定されているので、雄ねじ部品２９を誤って緩めようとした場合にも雄ねじ部品２９が緩まず、第２孔２７からの作動油の漏れを防止することができる。

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導装置を示す正面図 図１のチェーンテンショナ近傍の拡大断面図 図２の雄ねじ部材近傍の拡大断面図 図３の雄ねじ部材のねじ部近傍の拡大断面図 この発明の第２実施形態のチェーンテンショナを示す拡大断面図

符号の説明

１ チェーンテンショナ
６ チェーン
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
１６ 雌ねじ
１７ 雄ねじ
１８ スクリュロッド
１９ ロッドシート
２０ リターンスプリング
２３ 圧力室
２４ 給油通路
２５ チェックバルブ
２６ 第１孔
２７ 第２孔
２９ 雄ねじ部品
２９Ａ ねじ部
２９Ｂ 頭部
３０ 雌ねじ
３２ 平座金
３３ 接着剤
４１ チェーンテンショナ
４２ レジスタリング
４３ 収容溝
４４ 円周溝
４５ テーパ面
４６ ストッパ面

Claims (5)

1. 一端が開口した有底筒状のシリンダ（９）をエンジンカバー（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）に挿入し、そのシリンダ（９）に形成されたフランジ部（１３）をエンジンカバー（１１）の外面に固定し、前記シリンダ（９）内にプランジャ（１０）を軸方向に摺動可能に挿入し、前記シリンダ（９）とプランジャ（１０）とで囲まれた圧力室（２３）内に作動油を導入する給油通路（２４）を設け、その給油通路（２４）の出口に作動油の逆流を防止するチェックバルブ（２５）を設け、前記プランジャ（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（２０）を設け、前記プランジャ（１０）のシリンダ（９）からの突出端でチェーン（６）を押圧するようにしたチェーンテンショナにおいて、
   前記給油通路（２４）が、前記フランジ部（１３）のエンジンカバー（１１）に対する合わせ面からフランジ部（１３）の内部に延びる第１孔（２６）と、前記フランジ部（１３）の外周から前記第１孔（２６）と交差して前記圧力室（２３）に至る第２孔（２７）とからなり、その第２孔（２７）の前記フランジ部（１３）の外周の開口を、第２孔（２７）の内周に形成した雌ねじ（３０）にねじ込んだ雄ねじ部品（２９）で塞ぎ、その雄ねじ部品（２９）をねじ部（２９Ａ）に塗布した接着剤（３３）で固定し、
   前記雄ねじ部品（２９）が、前記第２孔（２７）よりも大径の頭部（２９Ｂ）を有し、
   前記雄ねじ部品（２９）がアルミ製である、
   ことを特徴とするチェーンテンショナ。
2. 前記雄ねじ部品（２９）の頭部（２９Ｂ）と前記フランジ部（１３）との間にアルミ製の平座金（３２）を組み込んだ請求項１に記載のチェーンテンショナ。
3. 前記雄ねじ部品（２９）のねじ部（２９Ａ）がテーパねじである請求項１または２に記載のチェーンテンショナ。
4. 前記プランジャ（１０）をシリンダ（９）内への挿入端が開口する有底筒状に形成し、そのプランジャ（１０）の内周に形成した雌ねじ（１６）にねじ係合する雄ねじ（１７）を外周に有するスクリュロッド（１８）を設け、そのスクリュロッド（１８）の前記プランジャ（１０）からの突出端を前記シリンダ（９）内に設けたロッドシート（１９）で支持し、前記雄ねじ（１７）と雌ねじ（１６）は、プランジャ（１０）をシリンダ（９）内に押し込む方向の力が作用したときに圧力を受ける圧力側フランクのフランク角が、遊び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（１０）の外周を弾性的に締め付けるレジスタリング（４２）を、前記シリンダ（９）の内周に形成した収容溝（４３）に収容し、そのレジスタリング（４２）を、プランジャ（１０）の外周に軸方向に一定の間隔をおいて形成された円周溝（４４）に係合させ、その各円周溝（４４）内には、前記プランジャ（１０）をシリンダ（９）から突出する方向に押圧したときに、レジスタリング（４２）を拡径させてプランジャ（１０）の移動を許容するテーパ面（４５）と、前記プランジャ（１０）をシリンダ（９）内に押し込む方向に押圧したときに、レジスタリング（４２）を係止してプランジャ（１０）の移動を制限するストッパ面（４６）とが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。
   

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