JP7250576B2 - 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。

自動車のエンジンでは、一般に、クランクシャフトの回転がタイミングチェーン（以下「チェーン」という）を介してカムシャフトに伝達され、そのカムシャフトの回転により燃焼室のバルブの開閉が行われる。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用いられている。

このチェーンテンショナとして、有底筒状のシリンダと、そのシリンダ内に軸方向に摺動可能に挿入されたプランジャとを有する油圧式のものがある。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に移動し、チェーンの緊張を吸収する。一方、エンジン作動中にチェーンの張力が小さくなると、プランジャがシリンダから突出する方向に移動し、チェーンの弛みを吸収する。

エンジンが停止したときに、カムシャフトの停止位置によってチェーンの張力が大きくなる場合がある。このとき、チェーンの張力に応じてプランジャが押し込み方向に大きく移動すると、その後、エンジンを始動したときにチェーンが大きく弛み、チェーンのばたつきや歯飛びを生じるおそれがある。

これを防止するため、雌ねじ部を有するプランジャと、その雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有するスクリュロッドと、プランジャをシリンダから突出させる方向に付勢するリターンスプリングと、リターンスプリングの一端を軸方向に受けるスプリングシートとが採用されている。リターンスプリングの他端は、スクリュロッドによって軸方向に支持されている。それら雄ねじ部と雌ねじ部は、鋸歯ねじになっている。すなわち、それら雄ねじ部と雌ねじ部のねじ山において、プランジャをシリンダ内に押し込む方向の荷重を負荷したときに圧力を受ける押込側フランクのフランク角は、プランジャをシリンダから突出させる方向の荷重を負荷したときに圧力を受ける突出側フランクのフランク角よりも大きくなっている（例えば、特許文献１）。

特許文献１のチェーンテンショナでは、チェーンが過張力になることを防止するため、プランジャ内の油圧が過剰に高圧となった際に圧力（作動油）を外部へ逃がすための油路と、この油路を開閉するリリーフバルブとが採用されている。これら油路やリリーフバルブは、シリンダ側に設けると加工コストや小型化の点で不利になるため、それぞれプランジャの閉端部の一部として設けられている。

そのリリーフバルブは、弁体と、弁体を受けるバルブシートと、弁体をバルブシートに向けて付勢するバルブスプリングと、バルブシートと嵌合されたバルブスリーブとを有する。リリーフバルブは、プランジャの内周に圧入された環状リテーナによって、プランジャの筒先部側へ移動できないように位置決めされている。リテーナとスプリングシートとの間にスペーサが介在している。スペーサは、プランジャ内の圧力をリテーナの貫通孔まで導入する流路を有する。スペーサの流路は、プランジャ内の上流側から圧力（作動油）を導入するため、スペーサとスプリングシートの接触部から外れた部位に形成されている。バルブシートは、リテーナの貫通孔に開放した入口と、弁体に合わさるシート面とを一体に有する。

スペーサとスプリングシートの対向する端面同士の接触部のうち、一方が平坦面状に形成され、他方が球面状に形成されている。このため、スペーサとスプリングシートの接触部は略点状に生じている。これは、リターンスプリングを支持するスクリュロッドと共にスプリングシートがプランジャに対して相対的に回転する際の抵抗を極力低減するためである。

特開２００８－２４７７１３号公報

しかしながら、特許文献１のチェーンテンショナは、リリーフバルブを位置決めするリテーナや、リテーナとスプリングシート間にスペーサを用いる分、部品点数が多くなり、組付けに労力がかかる点で改良の余地がある。

そこで、この発明が解決しようとする課題は、プランジャの閉端部に油路とリリーフバルブを設け、スプリングシートとプランジャとの間の相対回転の際の抵抗を極力低減したチェーテンショナとしつつ、その部品点数を少なくすることである。

上記の課題を解決するための第一の手段に係る発明は、シリンダと、前記シリンダ内に軸方向に摺動可能に挿入された筒先部と、前記シリンダから突出した閉端部と、雌ねじ部とを有するプランジャと、前記プランジャ内に収容された一端部と、前記筒先部から突出した他端部と、前記雌ねじ部にねじ合わされた雄ねじ部とを有するスクリュロッドと、前記プランジャを前記シリンダから突出させる方向に付勢するリターンスプリングと、前記リターンスプリングを軸方向に受けるスプリングシートと、を備え、前記リターンスプリングが、前記スクリュロッドによって軸方向に支持されており、前記プランジャの閉端部が、前記プランジャ内の圧力を外部に逃がす油路と、前記油路を開閉するリリーフバルブとを有し、前記リリーフバルブが、弁体と、前記弁体を受けるバルブシートとを有するチェーンテンショナにおいて、前記バルブシートが、前記プランジャ内に開放した入口と、前記弁体に合わさるシート面と、前記スプリングシートに軸方向に対向する端面とを一体に有する一部品からなり、前記バルブシートと前記スプリングシートの対向する端面同士の接触部のうち、一方が平坦面状であり、他方が球面状であり、前記バルブシートの入口が、前記バルブシートの接触部から外れた部位に形成されている構成を採用したものである。

上記第一の手段に係る構成によれば、バルブシートとスプリングシートの端面同士が接触し、その接触部の一方が平坦面状、他方が球面状であり、バルブシートの入口が当該接触部から外れた部位でプランジャ内に開放しているので、スペーサを用いずとも、スプリングシートとバルブシートの接触部での回転抵抗を極力低減することができる。

具体的には、前記バルブシートが、前記入口から入った空気を前記シート面に合わさった状態の前記弁体との間から外部側へ逃がすように形成された溝を有するとよい。このようにすると、プランジャ内に入り込んだ空気をリリーフバルブの閉止時でもリリーフバルブ経由で外部へ排出することができる。

前記プランジャの閉端部が前記バルブシートと嵌め合いかつ軸方向に突き合うシート受けを有し、前記バルブシートが前記シート受けに対する圧入又は接着によって固定されているとよい。このようにすると、リリーフバルブの位置決め用のリテーナを省くことができる。

上記の課題を解決するための第二の手段に係る発明は、シリンダと、前記シリンダ内に軸方向に摺動可能に挿入された筒先部と、前記シリンダから突出した閉端部と、雌ねじ部とを有するプランジャと、前記プランジャ内に収容された一端部と、前記筒先部から突出した他端部と、前記雌ねじ部にねじ合わされた雄ねじ部とを有するスクリュロッドと、前記プランジャを前記シリンダから突出させる方向に付勢するリターンスプリングと、前記リターンスプリングを軸方向に受けるスプリングシートと、を備え、前記リターンスプリングが、前記スクリュロッドによって軸方向に支持されており、前記プランジャの閉端部が、前記プランジャ内の圧力を外部に逃がす油路と、前記油路を開閉するリリーフバルブとを有し、前記リリーフバルブが、弁体と、前記弁体を受けるバルブシートとを有するチェーンテンショナにおいて、前記バルブシートと前記スプリングシートとの間に介在するスペーサを備え、前記スペーサが、前記スプリングシートに軸方向に対向する第一端面と、前記バルブシートに軸方向に合わさる第二端面と、前記プランジャ内の圧力を前記バルブシートまで導入する流路とを一体に有する一部品からなり、前記バルブシートが、前記スペーサの流路に開放した入口と、前記弁体に合わさるシート面とを一体に有する一部品からなり、前記スペーサと前記スプリングシートの対向する端面同士の接触部のうち、一方が平坦面状であり、他方が球面状であり、前記スペーサの流路が、前記スペーサの接触部から外れた部位に形成されており、前記スペーサが、前記プランジャに対する圧入又は接着によって固定されている構成を採用したものである。

上記第二の手段に係る構成によれば、スペーサの第一端面とスプリングシートの端面同士が接触し、その接触部の一方が平坦面状、他方が球面状であり、スペーサの流路が当該接触部から外れた部位でプランジャ内に開放しているので、スプリングシートとスペーサの接触部での回転抵抗を極力低減することができる。そのスペーサがバルブシートに軸方向に合わさる第二端面を有すると共に、プランジャに対する圧入又は接着によって固定されているので、リテーナを用いずとも、バルブシートをスペーサでプランジャの筒先部側へ移動できないように位置決めすることができる。

第二の手段においても、前記バルブシートが、前記入口から入った空気を前記シート面に合わさった状態の前記弁体との間から外部側へ逃がすように形成された溝を有するとよい。プランジャ内に入り込んだ空気をリリーフバルブの閉止時でもスペーサの流路、リリーフバルブ経由で外部へ排出することができる。

前記スペーサが、前記プランジャに対する圧入によって固定されており、前記スペーサの前記プランジャとの圧入部が、径方向に突き出た複数の突起からなるとよい。このようにすると、スペーサの複数の突起をプランジャに圧入することになるので、圧入を容易化することができる。

上述のように、この発明は、上記第一の手段に係る構成の採用により、プランジャの閉端部に油路とリリーフバルブを設け、スプリングシートとプランジャとの間の相対回転の際の抵抗を極力低減したチェーテンショナとしつつ、特許文献１のようなスペーサを省き、部品点数を少なくすることができる。

また、この発明は、上記第二の手段に係る構成の採用により、プランジャの閉端部に油路とリリーフバルブを設け、スプリングシートとプランジャとの間の相対回転の際の抵抗を極力低減したチェーテンショナとしつつ、特許文献１のようなリテーナを省き、部品点数を少なくすることができる。

この発明の第一実施形態に係るチェーンテンショナを図３のＩ－Ｉ線に沿った切断面で示す縦断面図 図１のリリーフバルブ付近の拡大図 図１のバルブシートの下面図 図１のバルブシートの側面図 図１のバルブシートの斜視図 図１のバルブシートの平面図 この発明の第二実施形態に係るバルブシートを示す部分斜視図 図７のバルブシートの閉止状態を示す断面図 この発明の第三実施形態に係るチェーンテンショナの部分縦断面図 図９のバルブシートの平面図 図９のバルブシートの下面図 この発明の第四実施形態に係るチェーンテンショナの部分縦断面図 図１２のバルブシートの斜視図 この発明の第五実施形態に係るチェーンテンショナの部分縦断面図 図１４のバルブシートの斜視図 この発明の第六実施形態に係るバルブシートの平面図 図１６のバルブシートの側面図 この発明に係るチェーンテンショナを備えるベルト伝動装置の一例を概略的に示す正面図

上述の第一の手段に係る発明の一例としての第一実施形態を添付図面の図１～図６に基づいて説明する。

図１に示すこのチェーンテンショナは、有底筒状のシリンダ１０と、シリンダ１０内に軸方向に摺動可能に挿入されたプランジャ２０と、プランジャ２０とねじ合わされたスクリュロッド３０と、スクリュロッド３０とシリンダ１０間に配置されたチェックバルブ４０と、プランジャ２０をシリンダ１０から突出させる方向に付勢するリターンスプリング５０と、リターンスプリング５０を軸方向に受けるスプリングシート６０と、を備える。

ここで、軸方向は、プランジャ２０を案内するシリンダ１０の円筒面状の内周部の軸線に沿った方向のことをいう。以下、周方向は、その軸線回りの円周方向のことをいい、径方向は、その軸線に対して直角な方向のことをいう。

シリンダ１０は、円筒面状の内周部を含むシリンダ本体１１と、シリンダ本体１１の外周に一体に形成された複数のフランジ部１１ａを有する。フランジ部１１ａは、このチェーンテンショナをボルトでエンジンブロック（図示省略）の側面に締結するために使用される。

プランジャ２０は、軸方向の両端で開放した筒体２１と、筒体２１の一端部に固定されたキャップ２２と、キャップ２２に取り付けられたリリーフバルブ２３とで構成されている。筒体２１は、シリンダ１０内に軸方向に摺動可能に挿入された筒先部２１ａと、内周側に形成された雌ねじ部２１ｂとを有する。シリンダ１０から突出したプランジャ２０の閉端部は、キャップ２２とリリーフバルブ２３とで構成されている。キャップ２２は、筒体２１の一端部に対する圧入によって固定されている。なお、キャップ２２は、筒体２１の一端部に圧入プロジェクション接合で固定してもよい。また、キャップ２２相当の部位と筒体２１とを一部品で構成してもよい。

シリンダ本体１１の閉塞側の端部には、シリンダ１０とプランジャ２０とで囲まれた空間（圧力室）に連通する給油通路１１ｂが形成されている。給油通路１１ｂは、エンジンブロックに形成された油孔（図示省略）を介してオイルポンプ（図示省略）に接続されており、そのオイルポンプから送り出された作動油を圧力室内に導入するためのものである。給油通路１１ｂの圧力室側の端部にチェックバルブ４０が設けられている。

チェックバルブ４０は、弁座を兼ねたロッドシート４１と、弁体４２と、弁体４２をロッドシート４１に形成された弁室内に保持するリテーナ４３とを有する。ロッドシート４１に形成された弁孔４１ａが弁体４２によって開閉される。チェックバルブ４０は、給油通路１１ｂ側から圧力室側への作動油の流れのみを許容する。

プランジャ２０とシリンダ１０の摺動面間には微小なリーク隙間が形成されている。そのリーク隙間を通って圧力室内の作動油がシリンダ１０の外部側にリークするようになっている。

エンジン停止時にオイルポンプが停止することで給油通路１１ｂ内の油面が下がり、給油通路１１ｂ内に大量の空気が溜まった状態となり、エンジンを再始動したときに、給油通路１１ｂから圧力室に空気が流入する。シリンダ１０の閉塞側の端部には、圧力室内の空気を外部に逃がすため、シリンダ１０の内外を連通するエア抜き通路が設けられている。そのエア抜き通路は、シリンダ本体１１の外部側から圧力室まで貫通するねじ孔１１ｃと、ねじ孔１１ｃにねじ合わされた雄ねじ部材１２との間に形成される螺旋状の微小なねじ隙間として構成されている。

スクリュロッド３０は、プランジャ２０内に収容された一端部３１と、筒先部２１ａから突出した他端部３２と、雌ねじ部２１ｂにねじ合わされた雄ねじ部３３とを有する。スクリュロッド３０の他端部３２は、シリンダ１０の閉塞端に軸方向及び径方向に支持されたロッドシート４１に当接している。ロッドシート４１は、スクリュロッド３０とシリンダ１０間に介在し、スクリュロッド３０をシリンダ１０に対して周方向に相対回転できるように軸方向に支持する。

プランジャ２０の雌ねじ部２１ｂは、プランジャ２０をシリンダ１０内に押し込む方向の荷重を負荷したときに圧力を受ける押込側フランクと、プランジャ２０をシリンダ１０から突出させる方向の荷重を負荷したときに圧力を受ける突出側フランクと、押込側フランクと突出側フランクの間に形成されたねじ山頂面とを有する。雌ねじ部２１ｂの押込側フランクのフランク角は、突出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。

同様に、スクリュロッド３０の雄ねじ部３３も鋸歯状に形成されている。プランジャ２０をシリンダ１０内に押し込む方向の荷重を負荷したときに圧力を受ける雄ねじ部３３の押込側フランクのフランク角は、プランジャ２０をシリンダ１０から突出させる方向の荷重を負荷したときに圧力を受ける雄ねじ部３３の突出側フランクのフランク角よりも大きい。

雄ねじ部３３の押込側フランクのフランク角は、雌ねじ部２１ｂの押込側フランクのフランク角と同じ大きさである。雄ねじ部３３の突出側フランクのフランク角は、雌ねじ部２１ｂの突出側フランクのフランク角と同じ大きさである。その押込側フランクのフランク角は、一般に、軸方向に対して６４°～７６°の範囲に設定されている。押込側フランクのフランク角を６４°以上とすることにより、スクリュロッド３０をプランジャ２０内に押し込む方向の軸方向荷重がスクリュロッド３０とプランジャ２０の間に静的に負荷されたときに、雌ねじ部２１ｂの押込側フランクと雄ねじ部３３の押込側フランクとの間の滑りが生じるのを確実に防止することができる。また、押込側フランクのフランク角を７６°以下とすることにより、上述の軸方向荷重がスクリュロッド３０とプランジャ２０の間に負荷されたときに、雄ねじ部３３と雌ねじ部２１ｂが楔のように噛み込んでロックする事態を防止することができる。

雌ねじ部２１ｂの突出側フランクのフランク角は、一般に、軸方向に対して６°～１６°の範囲に設定されている。突出側フランクのフランク角を１６°以下とすることにより、上述の軸方向荷重がスクリュロッド３０とプランジャ２０の間に静的に負荷されたときに、雌ねじ部２１ｂの突出側フランクと雄ねじ部３３の突出側フランクとの間に滑りを生じさせ、プランジャ２０をシリンダ１０から突出させる方向にスクリュロッド３０とプランジャ２０を円滑に相対移動させることができる。

リターンスプリング５０は、コイルばねからなる。リターンスプリング５０の一端は、スプリングシート６０を介してプランジャ２０の閉端部を押圧している。その押圧によって、プランジャ２０はシリンダ１０から突出する方向に付勢されている。リターンスプリング５０の他端は、スクリュロッド３０によって軸方向に支持されている。スクリュロッド３０の内周には、リターンスプリング５０の外周を径方向に支持する円筒面３４が形成されている。その円筒面の他端部３２側の段部が、リターンスプリング５０の他端を軸方向に受けている。

スプリングシート６０は、径方向に沿った平坦面状の端面６０ａと、端面６０ａよりも小径な胴部６０ｂとを有する。胴部６０ｂは、リターンスプリング５０の内方に挿入されている。スプリングシート６０は、リターンスプリング５０の付勢力を端面６０ａからプランジャ２０の閉端部に伝達する。

プランジャ２０のキャップ２２は、図１、図２に示すように、プランジャ２０内の圧力を外部に逃がすための油路２２ａを有する。油路２２ａの圧力室側の端部にリリーフバルブ２３が設けられている。

リリーフバルブ２３は、弁体２４と、弁体２４を受けるバルブシート２５と、弁体２４をバルブシート２５に向けて付勢するバルブスプリング２６とを有する。

弁体２４は、鋼球からなる。バルブスプリング２６は、コイルばねからなる。バルブシート２５は、金属又は樹脂によってバルブシート２５の全体が一体に形成された一部品からなる。

バルブシート２５は、図２～図６に示すように、プランジャ２０内に開放した入口２５ａと、弁体２４に合わさるシート面２５ｂと、スプリングシート６０に軸方向に対向する端面２５ｃと、外径差をもたせた外側段状部２５ｄとを一体に有する。

キャップ２２は、バルブシート２５の外側段状部２５ｄと径方向に嵌め合いかつ軸方向に突き合うシート受け２２ｂを有する。バルブシート２５は、シート受け２２ｂに対する圧入又は接着によって固定されている。

バルブシート２５のシート面２５ｂは、図２、図５、図６に示すように、バルブシート２５の出口を規定する表面部であって、内周全周に亘って弁体２４に隙間なく接触可能な部位を含むような円錐面状になっている。

バルブシート２５の端面２５ｃは、図２～図４に示すように、スプリングシート６０の端面６０ａに向かって凸の球面状になっている。端面２５ｃの球面状を規定する中心と、端面６０ａの円板状を規定する中心線とは、軸方向を規定する軸線と同軸上に設定されている。バルブシート２５とスプリングシート６０の対向する端面２５ｃ，６０ａ同士の接触部のうち、一方が平坦面状であり、他方が球面状であるので、その接触部が略点状に生じている。

図１に示すスクリュロッド３０がプランジャ２０に対して相対回転する際、リターンスプリング５０の他端を支持するスクリュロッド３０と、リターンスプリング５０の一端を受けるスプリングシート６０とが一体的に回転する。このとき、スプリングシート６０がプランジャ２０に対して相対回転する。この際のスプリングシート６０とプランジャ２０との間の相対回転の際の抵抗は、これらの接触部を点状にすることにより、極力低減されている。

バルブシート２５の入口２５ａは、図２に示すように、スプリングシート６０の端面６０ａと軸方向に対向する端面２５ｃのうち、バルブシート２５の上述の点状接触部から外れた部位に形成されている。入口２５ａは、図３、図６に示すように、周方向等配の三か所に開口している。これら三か所の入口２５ａは、シート面２５ｂから軸方向に延びる中心油路に連通している。なお、入口２５ａの数は、特に問わない。

プランジャ２０内が設定圧以下のとき、入口２５ａから導入された圧力がシート面２５ｂに着座する弁体２４を押すが、バルブスプリング２６の付勢力が勝る。このため、リリーフバルブ２３は、油路２２ａを閉じた状態（閉止状態）に保つ。一方、プランジャ２０内が設定圧を超えると、入口２５ａから導入された圧力にバルブスプリング２６が負けて、弁体２４がシート面２５ｂから離れる。このため、リリーフバルブ２３は、油路２２ａを開放した状態（開弁状態）になる。この開弁状態のとき、プランジャ２０内の作動油は、入口２５ａからバルブシート２５内に流入し、シート面２５ｂと弁体２４間の隙間からバルブシート２５に対して外部側へ流出し、さらに油路２２ａを流れて最終的に外部へ流出する。

図１に示すチェーンテンショナは、上述のようなものであり、バルブシート２５とスプリングシート６０の端面２５ｃ，６０ａ同士が接触し、その接触部の一方である端面６０ａの接触部が平坦面状であり、その接触部の他方である端面２５ｃが球面状であり、バルブシート２５の入口２５ａが端面２５ｃ中の接触部から外れた部位でプランジャ２０内に開放しているので、特許文献１のようなスペーサを用いずとも、スプリングシート６０とバルブシート２５の接触部での回転抵抗を極力低減することができ、したがって、スプリングシート６０とプランジャ２０との間の相対回転の際の抵抗を極力低減することできる。

また、図１に示すチェーンテンショナは、そのスペーサの省略によって部品点数を少なくすることができる。

また、図１、図２に示すチェーンテンショナは、プランジャ２０の閉端部がバルブシート２５と嵌め合いかつ軸方向に突き合うシート受け２２ｂを有し、バルブシート２５がシート受け２２ｂに対する圧入又は接着によって固定されているので、特許文献１のようなリテーナを用いずとも、バルブシート２５をプランジャ２０の筒先部２１ａ側へ移動できないように位置決めすることができ、より部品点数を少なくすることができる。

第一実施形態では、リリーフバルブ２３が閉止状態のとき、シート面２５ｂと弁体２４の全周接触で油路２２ａを完全に閉じる例を示したが、チェーンテンショナとしてのダンパ性能に支障のない範囲でシート面と弁体間からのリークを許すことも可能である。その一例としての第二実施形態を図７、図８に示す。なお、以下では、第一実施形態との相違点を述べるに留め、対応の構成要素に同一の符号を用いる。

図７、図８に示すように、第二実施形態に係るバルブシート２５は、シート面２５ｂを周方向に分断する溝２５ｅを有する。溝２５ｅは、円錐面状のシート面２５ｂから深さをもってシート面２５ｂに沿って延びている。溝２５ｅは、図８に示すようにシート面２５ｂに合わさった状態の弁体２４との間に隙間を形成する。図２に示すリリーフバルブ２３が閉止状態のとき、入口２５ａから入った空気は、図８に示す弁体２４まで達する。その空気は、弁体２４とシート面２５ｂに合わさった領域から外部側へ逃げることはできないが、溝２５ｅと弁体２４との間から外部側へ逃げることができる。

このように、第二実施形態に係るチェーンテンショナは、バルブシート２５が入口２５ａから入った空気をシート面２５ｂに合わさった状態の弁体２４との間から外部側へ逃がすように形成された溝２５ｅを有するので、その空気をリリーフバルブ２３の閉止時でもリリーフバルブ２３経由で外部へ排出することができる。

上述の第一、第二実施形態では、バルブシートの接触部を球面状とし、スプリングシートの接触部を平坦面状とした例を示したが、これを逆にしてもよい。また、リリーフバルブはキャップとバルブケースを兼用としたが、キャップと別体のバルブケースを採用することも可能である。これらの一例として第三実施形態を図９～図１１に示す。

第三実施形態に係るバルブシート２５の端面２５ｃは、径方向に沿った平坦面状に形成されている。一方、スプリングシート６０の端面６０ａは、バルブシート２５側に凸の球面状に形成されている。

バルブシート２５の入口２５ａは、軸方向のみに開放した形状になっている。これは、バルブシート２５の軸方向厚さの増大を避けつつ、外側段状部２５ｄの圧入強度を確保するためである。入口２５ａは第一実施形態よりも狭くなるが、入口２５ａの数を増やすことで開弁状態のときの作動油の流入性を十分に確保することができる。そこで、入口２５ａは、周方向等配の四箇所に形成されている。

弁体２４及びバルブスプリング２６は、バルブケース２７に収容されている。バルブケース２７は、有底筒状であり、キャップ２２に嵌め込まれている。バルブケース２７は、シート受け２７ａと、キャップ２２に形成された油路２２ａに連通する開口２７ｂとを有する。バルブシート２５は、バルブケース２７のシート受け２７ａに対する圧入又は接着によって固定されている。

上述の第一～第三実施形態では、バルブシートの入口が少なくとも軸方向に開放した場合を例示したが、バルブシートの外周のみに開放した入口を採用することも可能である。この一例としての第四実施形態を図１２、図１３に示す。なお、第四実施形態は、第三実施形態からさらに変更したものなので、ここでは第三実施形態との相違点を述べるに留める。

バルブシート２５の入口２５ａは、キャップ２２のバルブシート２５の外周を直径方向に貫通する二箇所に形成されている。キャップ２２は、入口２５ａと径方向に対向する内周面部２２ｃを有する。第四実施形態では、スプリングシート６０の端面６０ａと軸方向に対向する部位の範囲内に限って入口を形成する第一～第三実施形態のような例に比して、バルブシート２５の軸方向厚さを増大させることになるが、入口２５ａからシート面２５ｂまでの油路断面積を広くすることができる利点がある。

上述の第二の手段に係るこの発明の一例としての第五実施形態を図１４、図１５に基づいて説明する。以下、第一実施形態との相違点を述べるに留め、対応の構成要素に同じ符号を用いる（適宜、図１を参照のこと）。

第五実施形態に係るチェーンテンショナは、バルブシート２５とスプリングシート６０との間に介在するスペーサ７０を備える。スペーサ７０は、金属又は樹脂によってスペーサ７０の全体が一体に形成された一部品からなる。

スペーサ７０は、スプリングシート６０に軸方向に対向する第一端面７０ａと、バルブシート２５に軸方向に合わさる第二端面７０ｂと、プランジャ２０に圧入された外側面部７０ｃと、プランジャ２０内の圧力をバルブシート２５まで導入する流路（７０ｄ，７０ｅ）とを一体に有する。

スペーサ７０は、プランジャ２０に対する圧入又は接着によって固定されている。その圧入又は接着箇所は、スペーサ７０のうち、周方向に延びる円弧面状の外側面部７０ｃと、キャップ２２の円筒面状の内周面部２２ｃ間である。

スペーサ７０の第一端面７０ａ，第二端面７０ｂは、それぞれ径方向に沿った平坦面状である。

スプリングシート６０の端面６０ａは、スペーサ７０側に凸の球面状である。端面６０ａの球面状を規定する中心と、第一端面７０ａの円板状を規定する中心線とは、軸方向を規定する軸線と同軸上に設定されている。スペーサ７０とスプリングシート６０の対向する端面７０ａ，６０ａ同士の接触部のうち、一方が平坦面状であり、他方が球面状であるので、その接触部が点状に生じている。したがって、第五実施形態においても、スプリングシート６０とプランジャ２０の相対回転の際、スペーサ７０とスプリングシート６０の接触部での回転抵抗を極力低減することができる。

スペーサ７０の流路は、軸方向に延びる縦流路７０ｄと、径方向に延びる横流路７０ｅとで構成され、かつスペーサ７０の上述の接触部から外れた部位に形成されている。縦流路７０ｄは、スペーサ７０の外側面部７０ｃを周方向に分断する溝状に延びている。縦流路７０ｄは、周方向等配の四箇所に形成されているが、その数は特に問わない。横流路７０ｅは、スペーサ７０の第二端面７０ｂから軸方向に深さをもって径方向に延びる溝状であって、その両端で縦流路７０ｄに交差している。

バルブシート２５の入口２５ａは、スペーサ７０の横流路７０ｅに向かって開放している。入口２５ａは、一箇所だけであり、シート面２５ｂから軸方向に延びる中心油路と直通している。入口２５ａは、スペーサ７０の流路に開放した配置であればよく、複数箇所に配置してもよい。

第五実施形態に係るチェーンテンショナは、上述のようなものであり、スペーサ７０の第一端面７０ａとスプリングシート６０の端面６０ａ同士が接触し、その接触部の一方が平坦面状、他方が球面状であり、スペーサ７０の流路（７０ｄ，７０ｅ）が当該スペーサ７０の接触部から外れた部位でプランジャ２０内に開放しているので、スプリングシート６０とスペーサ７０の接触部での回転抵抗を極力低減することができ、したがって、スプリングシート６０とプランジャ２０との間の相対回転の際の抵抗を極力低減することできる。

また、第五実施形態に係るチェーンテンショナは、そのスペーサ７０がバルブシート２５に軸方向に合わさる第二端面７０ｂを有すると共に、プランジャ２０に対する圧入又は接着によって固定されているので、特許文献１のようなリテーナを用いずとも、バルブシート２５をスペーサ７０でプランジャ２０の筒先部２１ａ側へ移動できないように位置決めすることができ、そのリテーナの省略によって部品点数を少なくすることができる。

第五実施形態では、スペーサ７０の円弧面状の外側面部７０ｃとプランジャ２０の内周面部２２ｃ間でスペーサ７０をプランジャ２０に固定したが、スペーサをプランジャに対する圧入によって固定する場合、より圧入し易い固定構造に変更することも可能である。その一例としての第六実施形態を図１６、図１７に示す。なお、第六実施形態は、第五実施形態からさらに変更したものなので、ここでは第五実施形態との相違点を述べるに留める。

第六実施形態に係るスペーサ７０は、プランジャ２０の内周面部２２ｃに対する圧入によって固定されている。スペーサ７０は、プランジャ２０の内周面部２２ｃと径方向に対向する部位で円弧面状の外側面部７０ｃから径方向に突き出た突起７０ｆを有する。突起７０ｆは、軸方向にバルブシート２５側に向かって低くなる楔状になっている。なお、突起７０ｆの高さは、誇張して描いている。外側面部７０ｃの径寸は、第五実施形態よりも小径化されており、外側面部７０ｃは内周面部２２ｃよりも小径である。突起７０ｆは、周方向等配の複数箇所に形成されている。プランジャ２０とスペーサ７０間の径方向の締め代は、内周面部２２ｃと突起７０ｆ間で規定されている。

第六実施形態に係るチェーンテンショナは、スペーサ７０がプランジャ２０に対する圧入によって固定されており、スペーサ７０のプランジャ２０との圧入部が、径方向に突き出た複数の突起７０ｆからなるので、第五実施形態のようにスペーサ７０の外周の大部分（縦流路７０ｄ以外の外側面部）をプランジャ２０の内周面部２２ｃに圧入する場合に比して、スペーサ７０の複数の突起７０ｆだけをプランジャ２０に圧入することになるので、その圧入を容易化することができる。

なお、第五、第六実施形態においても、スプリングシート６０の端面６０ａを平坦面状とし、スペーサ７０の第一端面７０ａを球面状にすることも可能である。

また、第五，第六実施形態においても、図７、図８に示す溝２５ｅを採用することにより、プランジャ２０内に入り込んだ空気をリリーフバルブ２３の閉止時でもスペーサ７０の流路（７０ｄ～７０ｅ）、リリーフバルブ２３経由で外部へ排出することができる。

このように、上述の第一～第六実施形態は、適宜に組み合わせて採用することが可能である。例えば、第二実施形態は、第三～第四実施形態のいずれとも組み合わせることが可能である。

上述の各実施形態のようなチェーンテンショナを備えるチェーン伝動装置を図１８に示す。図１８に示すチェーン伝動装置は、チェーンテンショナ１と、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とに架け渡されたチェーン６とを備える。チェーン６は、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。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）の開閉が行われる。

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が接触している。チェーンテンショナ１は、上述の第一～第六実施形態のいずれに相当するものであってもよい。チェーンテンショナ１は、図１のフランジ部１１ａにおいてエンジンカバーの外面にボルトで固定されている。プランジャ２０の閉端部（キャップ２２）は、図１８のチェーンガイド８を介してチェーン６を押圧する（以下、適宜に図１、図１８を参照のこと）。

エンジン作動中にチェーン６の張力が大きくなると、プランジャ２０をシリンダ１０内に押し込む方向の軸方向荷重によって、プランジャ２０の雌ねじ部２１ｂの押込側フランクが、スクリュロッド３０の外周の雄ねじ部３３の押込側フランクに当接する。その後、チェーン６の振動に伴う雌ねじ部２１ｂと雄ねじ部３３の押込側フランク間の滑りが累積することで、スクリュロッド３０がプランジャ２０に徐々に押し込まれ、これに伴いプランジャ２０がシリンダ１０に押し込まれる方向に徐々に移動し、チェーン６の緊張を吸収する。このとき、チェーン６の振動に伴う雌ねじ部２１ｂと雄ねじ部３３の押込側フラン間の滑りは微小であるため、プランジャ２０の移動速度が制限され、ダンパ作用が生じる。

一方、エンジン作動中にチェーン６の張力が小さくなったときは、プランジャ２０がシリンダ１０から突出し、チェーン６の弛みを吸収する。このとき、リターンスプリング５０の付勢力によって、プランジャ２０の雌ねじ部２１ｂの突出側フランクが、スクリュロッド３０の雄ねじ部３３の突出側フランクに当接し、その雌ねじ部２１ｂと雄ねじ３３の突出側フランク間の滑りによってスクリュロッド３０が回転し、プランジャ２０はシリンダ１０から突出する方向に移動する。

また、エンジン停止時に、カムシャフト４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。この場合、チェーン６が振動しないため、プランジャ２０の雌ねじ部２１ｂの押込側フランクとスクリュロッド３０の雄ねじ部３３の押込側フランクとの間に滑りが生じず、スクリュロッド３０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。

このベルト伝動装置では、エンジンブロックの側面（エンジンカバーの内部）に固定する内装式のチェーンテンショナ１を例に挙げて説明したが、この発明は、エンジンカバーの内外を貫通する孔部に取り付ける外装式のチェーンテンショナにも同様に適用することができる。

今回開示された各実施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。したがって、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
１０ シリンダ
２０ プランジャ
２１ａ 筒先部
２１ｂ 雌ねじ部
２２ キャップ
２２ａ 油路
２２ｂ，２７ａ シート受け
２３ リリーフバルブ
２４ 弁体
２５ バルブシート
２５ａ 入口
２５ｂ シート面
２５ｃ 端面
２５ｅ 溝
３０ スクリュロッド
３１ 一端部
３２ 他端部
３３ 雄ねじ部
５０ リターンスプリング
６０ スプリングシート
６０ａ 端面
７０ スペーサ
７０ａ 第一端面
７０ｂ 第二端面
７０ｄ 縦流路
７０ｅ 横流路
７０ｆ 突起

Claims (3)

1. シリンダと、
   前記シリンダ内に軸方向に摺動可能に挿入された筒先部と、前記シリンダから突出した閉端部と、雌ねじ部とを有するプランジャと、
   前記プランジャ内に収容された一端部と、前記筒先部から突出した他端部と、前記雌ねじ部にねじ合わされた雄ねじ部とを有するスクリュロッドと、
   前記プランジャを前記シリンダから突出させる方向に付勢するリターンスプリングと、
   前記リターンスプリングを軸方向に受けるスプリングシートと、
   を備え、
   前記リターンスプリングが、前記スクリュロッドによって軸方向に支持されており、
   前記プランジャの閉端部が、前記プランジャ内の圧力を外部に逃がす油路と、前記油路を開閉するリリーフバルブとを有し、
   前記リリーフバルブが、弁体と、前記弁体を受けるバルブシートとを有するチェーンテンショナにおいて、
   前記バルブシートが、前記プランジャ内に開放した入口と、前記弁体に合わさるシート面と、前記スプリングシートに軸方向に対向する端面とを一体に有する一部品からなり、
   前記バルブシートと前記スプリングシートの対向する端面同士の接触部のうち、一方が平坦面状であり、他方が球面状であり、
   前記バルブシートの入口が、前記バルブシートの接触部から外れた部位に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. 前記バルブシートが、前記入口から入った空気を前記シート面に合わさった状態の前記弁体との間から外部側へ逃がすように形成された溝を有する請求項１に記載のチェーンテンショナ。
3. 前記プランジャの閉端部が、前記バルブシートと嵌め合いかつ軸方向に突き合うシート受けを有し、前記バルブシートが、前記シート受けに対する圧入又は接着によって固定されている請求項１又は２に記載のチェーンテンショナ。

Images