JP7262256B2

JP7262256B2 - chain tensioner

Info

Publication number: JP7262256B2
Application number: JP2019049608A
Authority: JP
Inventors: 好一鬼丸
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2023-04-21
Anticipated expiration: 2039-03-18
Also published as: WO2020189403A1; JP2020153383A

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。 The present invention relates to a chain tensioner used for maintaining tension on a chain.

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、あるいは、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等がある。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。 Examples of chain transmission devices used in automobile engines include those that transmit the rotation of the crankshaft to the camshaft, those that transmit the rotation of the crankshaft to auxiliary equipment such as oil pumps, and those that transmit the rotation of the crankshaft. There are those that transmit to the balancer shaft, and those that connect the intake and exhaust cams of a twin-cam engine. A chain tensioner is used to keep the tension of the chain in these chain drives in the proper range.

チェーンテンショナは、一般的に、エンジンからのオイル供給により油圧ダンパを発生させて、チェーンの張力の変動を一定に保っている。しかし、エンジン停止時はオイル供給が止まっているため、エンジン始動後、チェーンテンショナ内部の圧力室にオイルが充填されるまでの間は、所定の油圧ダンパを発生させることができない場合がある。このような場合、チェーンテンショナが大きく押し込まれて、チェーンのばたつきや異音が発生するという問題がある。そこで、多くのチェーンテンショナでは、ノーバック機構と呼ばれる機構を備え、プランジャが一定量を超えて押し込まれないようにしている。 A chain tensioner generally generates a hydraulic damper using oil supplied from an engine to keep chain tension constant. However, since the oil supply is stopped when the engine is stopped, it may not be possible to generate a predetermined hydraulic damper until the pressure chamber inside the chain tensioner is filled with oil after the engine is started. In such a case, there is a problem that the chain tensioner is largely pushed in, causing the chain to flutter and generate abnormal noise. Therefore, many chain tensioners have a mechanism called a no-back mechanism to prevent the plunger from being pushed in beyond a certain amount.

また、チェーンテンショナ内部でオイルを循環することで、チェーンテンショナの外部へのオイルの流出を抑制するとともに、そのオイルをチェーンテンショナ内部に貯留させることで、エンジン始動直後から油圧ダンパを発生できるようにしたチェーンテンショナもある（例えば、特許文献１、２参照）。 In addition, by circulating the oil inside the chain tensioner, it is possible to suppress the outflow of oil to the outside of the chain tensioner, and by storing the oil inside the chain tensioner, it is possible to generate a hydraulic damper immediately after the engine starts. There is also a chain tensioner that does this (for example, see Patent Documents 1 and 2).

例えば、図６に示すチェーンテンショナ５０は、一端が開口し、他端が閉じた筒状のシリンダ９と、そのシリンダ９の内周で軸方向へ摺動可能に支持された筒状のプランジャ１０と、そのプランジャ１０をシリンダ９から一端側へ突出する方向に付勢するリターンスプリング３３と、プランジャ１０の内部に形成されたリザーバ室２７と、シリンダ９内においてプランジャ１０の他端側に形成されプランジャ１０の軸方向移動に伴って容積が変化する圧力室１８と、プランジャ１０のシリンダ９内への挿入端に設けられリザーバ室２７から圧力室１８へのオイルの流れのみを許容するチェックバルブ２０と、を備えている。 For example, the chain tensioner 50 shown in FIG. 6 includes a cylindrical cylinder 9 with one end open and the other end closed, and a cylindrical plunger 10 axially slidably supported on the inner periphery of the cylinder 9. , a return spring 33 that biases the plunger 10 in the direction of protruding from the cylinder 9 toward one end, a reservoir chamber 27 formed inside the plunger 10, and a reservoir chamber 27 formed inside the cylinder 9 at the other end of the plunger 10. A pressure chamber 18 whose volume changes as the plunger 10 moves in the axial direction, and a check valve 20 provided at the insertion end of the plunger 10 into the cylinder 9 and allowing oil to flow only from the reservoir chamber 27 to the pressure chamber 18. and have.

シリンダ９は、エンジンのオイルポンプ等によって供給されるオイルを内側に導入する給油通路３１を有し、その給油通路３１が、プランジャ１０の外周とシリンダ９の内周との間に形成されたオイル供給空間２８に開口している。プランジャ１０の外周とシリンダ９の内周の間にはリーク隙間１９が形成されている。リーク隙間１９は微小な隙間で構成され、圧力室１８からオイル供給空間２８を経てシリンダ９の一端の開口に至っている。また、リーク隙間１９及びオイル供給空間２８とリザーバ室２７とは連通路３０で連通している。また、プランジャ１０をチェーンのバタつきに追従させるため、プランジャ１０に推力を付与するリターンスプリング３３を設けている。 The cylinder 9 has an oil supply passage 31 for introducing oil supplied by an engine oil pump or the like to the inside. It opens into the supply space 28 . A leak gap 19 is formed between the outer circumference of the plunger 10 and the inner circumference of the cylinder 9 . The leak gap 19 is a minute gap, and extends from the pressure chamber 18 through the oil supply space 28 to the opening at one end of the cylinder 9 . Further, the leak gap 19 and the oil supply space 28 are communicated with the reservoir chamber 27 through a communication passage 30 . In addition, a return spring 33 is provided to apply a thrust force to the plunger 10 so that the plunger 10 follows the flapping of the chain.

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１０がシリンダ９内の他端側に押し込まれる方向（以下、「押し込み方向」と称する）に移動し、チェーンの緊張を吸収する。このとき、圧力室１８側の圧力増大によってチェックバルブ２０は閉じられ、オイルは、圧力室１８からリーク隙間１９を通ってオイル供給空間２８側へ流出する。このリーク隙間１９を通るオイルの粘性抵抗によってダンパ力が発生し、チェーンのバタつきを防止する。このとき、オイルの一部は、オイル供給空間２８よりも一端側のリーク隙間１９を通じてチェーンテンショナ５０の外部へ流出し、エンジン側へ戻っていく。しかし、リーク隙間１９は微小な隙間であり流路の抵抗が大きいので、大部分のオイルは、連通路３０を通じてオイル供給空間２８からリザーバ室２７へと戻される。 When the tension of the chain increases during engine operation, the tension of the chain causes the plunger 10 to move in the direction of being pushed toward the other end of the cylinder 9 (hereinafter referred to as the "pushing direction"), absorbing the tension of the chain. do. At this time, the check valve 20 is closed due to the pressure increase in the pressure chamber 18 side, and the oil flows out from the pressure chamber 18 to the oil supply space 28 side through the leak gap 19 . A damping force is generated by the viscous resistance of the oil passing through the leak gap 19 to prevent the chain from fluttering. At this time, part of the oil flows out of the chain tensioner 50 through the leak gap 19 on the one end side of the oil supply space 28 and returns to the engine side. However, since the leak gap 19 is a minute gap and the resistance of the flow path is large, most of the oil is returned from the oil supply space 28 to the reservoir chamber 27 through the communication passage 30 .

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３３の付勢力によって、プランジャ１０がシリンダ９から一端側へ突出する方向（以下、「突出方向」と称する）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２０が開き、リザーバ室２７から圧力室１８にオイルが流入するので、プランジャ１０は速やかに突出方向へ移動する。 On the other hand, when the tension of the chain decreases during engine operation, the plunger 10 moves in the direction in which the plunger 10 protrudes from the cylinder 9 toward one end (hereinafter referred to as the "protrusion direction") due to the biasing force of the return spring 33, and the chain loosens. absorb. At this time, the check valve 20 opens and oil flows from the reservoir chamber 27 into the pressure chamber 18, so that the plunger 10 moves rapidly in the protruding direction.

特公平３－０１０８１９号公報Japanese Patent Publication No. 3-010819 特開２０１５－１８３７６７号公報JP 2015-183767 A

図６に記載の従来のチェーンテンショナ５０では、エンジン始動直後において、オイルがテンショナへ供給されるまでの間は、テンショナの内部に貯留したオイルで油圧ダンパ力を発生させることとなる。このため、プランジャ１０の内部の空間容積が大きいほうが、貯留オイルが増加し有利である。しかし、プランジャ１０の内部の空間容積を増やすには、プランジャ１０のサイズ（長さや直径）を大きくする必要があり、これは、テンショナの大型化や重量の増加につながってしまうという問題がある。 In the conventional chain tensioner 50 shown in FIG. 6, the hydraulic damping force is generated by the oil stored inside the tensioner until the oil is supplied to the tensioner immediately after the engine is started. For this reason, the larger the spatial volume inside the plunger 10 is, the more the stored oil is increased, which is advantageous. However, in order to increase the spatial volume inside the plunger 10, it is necessary to increase the size (length and diameter) of the plunger 10, which leads to the problem of increasing the size and weight of the tensioner.

また、プランジャ１０の推力不足を補う手段として、リターンスプリング３３の弾性力を強化する方法が公知である。しかし、テンショナのサイズを従来と同等とする場合、内部に組み込むことができるリターンスプリング３３の線径や巻き数には、スペース上の制限がある。このため、リターンスプリング３３の強化によって、プランジャ１０に付与される推力を増強するには限界があった。その結果、プランジャの質量と使用条件（加速度）に対して、スプリングによる推力が不足する場合、プランジャの追従不良が生じ、チェーンのばたつきや異音の発生につながる可能性があった。 Also, as means for compensating for insufficient thrust of the plunger 10, a method of enhancing the elastic force of the return spring 33 is known. However, if the size of the tensioner is the same as that of the conventional tensioner, the wire diameter and the number of turns of the return spring 33 that can be incorporated therein are limited due to space limitations. Therefore, there is a limit to increasing the thrust applied to the plunger 10 by strengthening the return spring 33 . As a result, if the thrust of the spring is insufficient for the plunger's mass and operating conditions (acceleration), the plunger may not follow the chain, causing the chain to rattle or make noise.

そこで、この発明が解決しようとする課題は、チェーンの張力変化やばたつきに追随して適切な推力を発生するチェーンテンショナとすることである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide a chain tensioner that generates an appropriate thrust in response to changes in tension and fluttering of the chain.

上記課題を解決するため、この発明は、一端が開口し他端が閉じた筒状のシリンダと、前記シリンダの内周で軸方向に摺動可能に支持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、前記プランジャを前記シリンダの一端から突出する方向に付勢するリターンスプリングと、前記プランジャの軸方向移動に伴って容積が変化するように前記シリンダ内に形成された圧力室と、前記プランジャの内部から前記圧力室へのオイルの流れのみを許容するチェックバルブと、前記シリンダの外側から内側へオイルを導入する給油通路と、前記リターンスプリングよりも小さい弾性力を有し前記プランジャを前記シリンダの一端から突出する方向に付勢する補助スプリングと、を備えるチェーンテンショナを採用した。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a cylindrical cylinder with one end open and the other end closed, and a cylindrical cylinder supported axially slidably on the inner periphery of the cylinder and having an open end inserted into the cylinder. and a cylindrical plunger whose projecting end from the cylinder is closed, a return spring that biases the plunger in a direction projecting from one end of the cylinder, and a volume that changes as the plunger moves in the axial direction. a pressure chamber formed in the cylinder; a check valve that allows oil to flow only from the inside of the plunger to the pressure chamber; an oil supply passage that introduces oil from the outside to the inside of the cylinder; and the return spring. and an auxiliary spring that has an elastic force smaller than that of the chain tensioner and biases the plunger in the direction of protruding from one end of the cylinder.

ここで、前記リターンスプリング及び前記補助スプリングはコイルスプリングであり、前記補助スプリングは前記リターンスプリングよりもコイル径が大径で且つ前記リターンスプリングと同軸状に配置されている構成を採用することができる。 Here, the return spring and the auxiliary spring may be coil springs, and the auxiliary spring may have a larger coil diameter than the return spring and may be arranged coaxially with the return spring. .

また、前記リターンスプリング及び前記補助スプリングは、コイルスプリングの巻方向が互いに反対方向である構成を採用することができる。 Further, the return spring and the auxiliary spring may adopt a configuration in which coil spring winding directions are opposite to each other.

これらの各態様において、前記チェックバルブは、前記プランジャの他端側へ向く端面に宛がわれるバルブシートと、前記バルブシートに形成された弁孔と、前記弁孔を開閉する弁体と、を備え、前記リターンスプリングは前記バルブシートを前記端面側へ押圧している構成を採用することができる。 In each of these aspects, the check valve includes a valve seat attached to the end face facing the other end of the plunger, a valve hole formed in the valve seat, and a valve body that opens and closes the valve hole. In addition, the return spring may press the valve seat toward the end surface.

また、前記リターンスプリングは前記端面側が小径となるテーパー形状である構成を採用することができる。 Further, the return spring may have a tapered shape with a smaller diameter on the end face side.

これらの各態様において、前記プランジャのストローク範囲内における前記リターンスプリングと前記補助スプリングの合計推力（単位：Ｎ）は、前記プランジャの質量（単位：ｇ）の数値の０．８倍以上の数値に設定されている構成を採用することができる。 In each of these aspects, the total thrust (unit: N) of the return spring and the auxiliary spring within the stroke range of the plunger is 0.8 times or more the mass (unit: g) of the plunger. A set configuration can be adopted.

この発明は、チェーンの張力変化やばたつきに追随して適切な推力を発生するチェーンテンショナとすることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be a chain tensioner that generates an appropriate thrust following tension changes and fluttering of the chain.

この発明の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全体図1 is an overall view showing a chain transmission incorporating a chain tensioner according to an embodiment of the invention; FIG. （ａ）は図１のチェーンテンショナの右側面図、（ｂ）はその背面図(a) is a right side view of the chain tensioner of FIG. 1, and (b) is its rear view. この発明の実施形態のチェーンテンショナを示す縦断面図1 is a longitudinal sectional view showing a chain tensioner according to an embodiment of the invention; FIG. 図３の要部拡大図Enlarged view of main part of Fig. 3 この発明の実施形態のチェーンテンショナの特性を模式的に示すグラフ図FIG. 2 is a graph diagram schematically showing the characteristics of the chain tensioner of the embodiment of the invention; 従来例のチェーンテンショナを示す縦断面図Longitudinal sectional view showing a conventional chain tensioner

図１に、この発明の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、２本のカムシャフト４にそれぞれ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の開閉を行なう。 FIG. 1 shows a chain transmission incorporating a chain tensioner 1 according to an embodiment of the invention. In this chain transmission, a sprocket 3 fixed to a crankshaft 2 of an engine and a sprocket 5 fixed to two camshafts 4 are connected via a chain 6, and the chain 6 connects to the crankshaft. 2 is transmitted to the camshaft 4, and the rotation of the camshaft 4 opens and closes the valve of the combustion chamber.

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１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１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１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。 When the engine is running, the direction of rotation of the crankshaft 2 is constant (clockwise rotation in FIG. 1), and at this time, the chain 6 is drawn into the sprocket 3 as the crankshaft 2 rotates (right rotation in FIG. 1). The part on the right side) is the tight side, and the part on the side sent out from the sprocket 3 (the left side in FIG. 1) is the slack side. A chain guide 8 supported so as to be swingable about a fulcrum shaft 7 is in contact with the slack side of the chain 6 . Chain tensioner 1 presses chain 6 via chain guide 8 .

図２及び図３に示すように、チェーンテンショナ１は、一端が開口し、他端が閉じた筒状のシリンダ９と、シリンダ９の内周で軸方向に摺動可能に支持されたプランジャ１０とを備えている。シリンダ９の一端から突出するプランジャ１０の突出端１７は、チェーンガイド８を押圧している。 As shown in FIGS. 2 and 3, the chain tensioner 1 comprises a cylindrical cylinder 9 with one end open and the other end closed, and a plunger 10 axially slidably supported on the inner periphery of the cylinder 9 . and A projecting end 17 of the plunger 10 projecting from one end of the cylinder 9 presses the chain guide 8 .

シリンダ９は、金属（例えば、アルミ合金）で一体成形されている。シリンダ９は、シリンダ９の外周に一体に形成された複数の取付片１１の孔１１ａ（図２（ｂ）参照）に挿通されたボルト１２を締め込むことによって、シリンダブロック等のエンジン壁面に固定されている。また、シリンダ９は、プランジャ１０のシリンダ９からの突出方向が斜め上向きとなるようにエンジン壁面に取り付けられている。 The cylinder 9 is integrally formed of metal (for example, aluminum alloy). The cylinder 9 is fixed to an engine wall surface such as a cylinder block by tightening bolts 12 inserted through holes 11a (see FIG. 2(b)) of a plurality of mounting pieces 11 integrally formed on the outer periphery of the cylinder 9. It is The cylinder 9 is attached to the wall surface of the engine so that the direction in which the plunger 10 protrudes from the cylinder 9 is obliquely upward.

プランジャ１０は、その他端のシリンダ９内への挿入端が開口し、一端のシリンダ９からの突出端１７が閉塞する筒状に形成されている。プランジャ１０の材質は、鉄系材料（例えば、ＳＣＭ（クロームモリブデンン鋼）やＳＣｒ（クローム鋼）等の鋼材）である。 The plunger 10 is formed in a cylindrical shape with an open end inserted into the cylinder 9 at the other end and a closed end 17 protruding from the cylinder 9 at one end. The material of the plunger 10 is a ferrous material (for example, a steel material such as SCM (chrome molybdenum steel) or SCr (chrome steel)).

シリンダ９内の他端には、プランジャ１０の軸方向移動に伴ってその容積が変化する圧力室１８が形成されている。圧力室１８の容積は、プランジャ１０が突出方向に移動したときに拡大し、プランジャ１０が押し込み方向に移動したときに縮小する。 A pressure chamber 18 is formed at the other end of the cylinder 9, the volume of which changes as the plunger 10 moves in the axial direction. The volume of the pressure chamber 18 expands when the plunger 10 moves in the projecting direction, and contracts when the plunger 10 moves in the pushing direction.

プランジャ１０のシリンダ９内への挿入端には、プランジャ１０の内部から圧力室１８側へのオイルの流れのみを許容し、圧力室１８からプランジャ１０の内部へのオイルの流れを規制するチェックバルブ２０が設けられている。チェックバルブ２０は、プランジャ１０のシリンダ９内への挿入端に設けられたバルブシート２１と、そのバルブシート２１に備えられる弁孔２１ａと、その弁孔２１ａを圧力室１８の側から開閉する球状の弁体２５であるチェックボール（以下、チェックボール２５と称する）と、チェックボール２５の移動範囲を規制するリテーナ２６とからなる。リテーナ２６は、チェックボール２５が圧力室１８側へ離脱することを防止する保持部２６ａと、その保持部２６ａをバルブシート２１に支持する裾部２６ｂとを備えている。裾部２６ｂから圧力室１８側に立ち上がる放射状の保持部２６ａは、バルブシート２１の弁孔２１ａ周囲の円筒状の突部に嵌合している。 At the insertion end of the plunger 10 into the cylinder 9, there is a check valve that allows oil to flow only from the inside of the plunger 10 to the pressure chamber 18 side and restricts the oil flow from the pressure chamber 18 to the inside of the plunger 10. 20 are provided. The check valve 20 includes a valve seat 21 provided at the insertion end of the plunger 10 into the cylinder 9, a valve hole 21a provided in the valve seat 21, and a spherical valve opening and closing the valve hole 21a from the pressure chamber 18 side. and a retainer 26 for restricting the movement range of the check ball 25 . The retainer 26 has a holding portion 26 a that prevents the check ball 25 from being detached toward the pressure chamber 18 , and a bottom portion 26 b that supports the holding portion 26 a on the valve seat 21 . A radial holding portion 26a rising from the bottom portion 26b toward the pressure chamber 18 is fitted to a cylindrical projection around the valve hole 21a of the valve seat 21. As shown in FIG.

ここで、プランジャ１０の内部は、チェックバルブ２０の弁孔２１ａの径よりも大径のリザーバ室２７となっている。チェックバルブ２０のバルブシート２１はリザーバ室２７の他端に取り付けられている。バルブシート２１は円柱又は円盤状を成し、弁孔２１ａは、そのバルブシート２１の軸心に一端側と他端側を貫通するように形成されている。弁体２５が弁孔２１ａから他端側へ離脱している場合には、その弁孔２１ａを通じて、圧力室１８とリザーバ室２７とが連通する。 Here, the inside of the plunger 10 is a reservoir chamber 27 having a larger diameter than the diameter of the valve hole 21 a of the check valve 20 . A valve seat 21 of the check valve 20 is attached to the other end of the reservoir chamber 27 . The valve seat 21 has a cylindrical or disc shape, and the valve hole 21a is formed so as to extend through the axial center of the valve seat 21 from one end side to the other end side. When the valve body 25 is separated from the valve hole 21a toward the other end, the pressure chamber 18 and the reservoir chamber 27 communicate with each other through the valve hole 21a.

図３に示すように、プランジャ１０の外周１５とシリンダ９の内周１４との間には、圧力室１８内から圧力室１８外へオイルをリークさせるリーク隙間１９が設けられている。リーク隙間１９の大きさは、例えば、プランジャ１０の外周１５とシリンダ９の内周１４との半径差で０．００５～０．１００ｍｍの範囲に設定することができる。 As shown in FIG. 3 , a leak gap 19 is provided between the outer circumference 15 of the plunger 10 and the inner circumference 14 of the cylinder 9 to allow oil to leak from inside the pressure chamber 18 to outside the pressure chamber 18 . The size of the leak gap 19 can be set, for example, within a range of 0.005 to 0.100 mm as the difference in radius between the outer circumference 15 of the plunger 10 and the inner circumference 14 of the cylinder 9 .

また、プランジャ１０の外周１５とシリンダ９の内周１４の間には、リーク隙間１９に連通するオイル供給空間２８が形成されている。オイル供給空間２８は、プランジャ１０の外周全周に形成された凹部１６と、シリンダ９の内周１４との間に環状に形成されている。オイル供給空間２８を形成するための凹部１６は、プランジャ１０が突出方向、押込み方向にそれぞれ移動した際にも給油通路３１と連通する範囲に設けられ、その凹部１６を挟んで一端側と他端側にそれぞれリーク隙間１９が存在する。 An oil supply space 28 communicating with the leak gap 19 is formed between the outer circumference 15 of the plunger 10 and the inner circumference 14 of the cylinder 9 . The oil supply space 28 is annularly formed between the recess 16 formed on the entire outer periphery of the plunger 10 and the inner periphery 14 of the cylinder 9 . The recess 16 for forming the oil supply space 28 is provided in a range that communicates with the oil supply passage 31 even when the plunger 10 moves in the protruding direction and the pushing direction. There is a leak gap 19 on each side.

図３及び図４に示すように、圧力室１８には、リターンスプリング３３が組み込まれている。リターンスプリング３３は、他端３３ｂがシリンダ９の底部１３で支持され、一端３３ａがプランジャ１０を押圧し、その押圧によってプランジャ１０を突出方向へ付勢している。 As shown in FIGS. 3 and 4, the pressure chamber 18 incorporates a return spring 33 . The other end 33b of the return spring 33 is supported by the bottom portion 13 of the cylinder 9, and the one end 33a presses the plunger 10, thereby urging the plunger 10 in the protruding direction.

また、圧力室１８には、リターンスプリング３３よりも小さい弾性力を有する補助スプリング３４が組み込まれている。補助スプリング３４は、同じく他端３４ｂがシリンダ９の底部１３で支持され、一端３４ａがプランジャ１０を押圧し、その押圧によって、プランジャ１０を突出方向へ付勢している。 Further, the pressure chamber 18 incorporates an auxiliary spring 34 having an elastic force smaller than that of the return spring 33 . The other end 34b of the auxiliary spring 34 is also supported by the bottom portion 13 of the cylinder 9, and the one end 34a presses the plunger 10, thereby urging the plunger 10 in the protruding direction.

図３及び図４に示すように、リターンスプリング３３及び補助スプリング３４は、いずれも線材を螺旋状に巻回したコイルスプリングで構成されている。補助スプリング３４の外径は、リターンスプリング３３の外径よりも大径であり、補助スプリング３４は、リターンスプリング３３の外径側に配置されている。また、補助スプリング３４の軸心がリターンスプリング３３の軸心と一致するように、補助スプリング３４とリターンスプリング３３とが同軸状に配置されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, each of the return spring 33 and the auxiliary spring 34 is a coil spring formed by spirally winding a wire. The outer diameter of the auxiliary spring 34 is larger than the outer diameter of the return spring 33 , and the auxiliary spring 34 is arranged on the outer diameter side of the return spring 33 . The auxiliary spring 34 and the return spring 33 are coaxially arranged so that the axis of the auxiliary spring 34 coincides with the axis of the return spring 33 .

プランジャ１０には、オイル供給空間２８とリザーバ室２７との間を連通する連通路３０が設けられている。連通路３０は、オイル供給空間２８を通じて、リーク隙間１９とも連通している。 The plunger 10 is provided with a communication passage 30 that communicates between the oil supply space 28 and the reservoir chamber 27 . The communication passage 30 also communicates with the leak gap 19 through the oil supply space 28 .

連通路３０は、シリンダ９の取付片１１をエンジン壁面に固定した状態で、プランジャ１０の上側の半周に位置するように設けられている。具体的には、連通路３０は、プランジャ１０の径方向上側部分で、且つ、プランジャ１０の外周寸法の半分に相当する範囲内に設けられ、特に、この実施形態では、連通路３０は、プランジャ１０の外周の頂上に位置するように設けられている。このため、リザーバ室２７の内部に空気が存在するときに、その空気を連通路３０から円滑に排出することが可能である。 The communication passage 30 is provided so as to be positioned on the upper half circumference of the plunger 10 with the mounting piece 11 of the cylinder 9 fixed to the engine wall surface. Specifically, the communication path 30 is provided in a radially upper portion of the plunger 10 and within a range corresponding to half the outer peripheral dimension of the plunger 10. It is provided so as to be positioned at the top of the outer circumference of 10 . Therefore, when air exists inside the reservoir chamber 27 , the air can be smoothly discharged from the communication passage 30 .

また、図３に示すように、シリンダ９には、シリンダ９の外側から内側にオイルを導入する給油通路３１が設けられている。給油通路３１は、シリンダ９を半径方向に貫通する貫通孔である。給油通路３１の入口（図２（ｂ）参照）は、エンジン壁面側のオイル供給口に接続される。給油通路３１の出口は、シリンダ９の内周の円筒面に開口して、オイル供給空間２８に臨んでいる。この給油通路３１によって、エンジンのオイルポンプから供給されるオイルが、シリンダ９の外側から内側へ導入される。 Further, as shown in FIG. 3, the cylinder 9 is provided with an oil supply passage 31 for introducing oil from the outside to the inside of the cylinder 9 . The oil supply passage 31 is a through hole radially penetrating the cylinder 9 . The inlet of the oil supply passage 31 (see FIG. 2(b)) is connected to an oil supply port on the wall surface side of the engine. The outlet of the oil supply passage 31 is open to the inner cylindrical surface of the cylinder 9 and faces the oil supply space 28 . Through this oil supply passage 31 , oil supplied from the oil pump of the engine is introduced from the outside to the inside of the cylinder 9 .

このチェーンテンショナ１の動作例を説明する。通常運転時、プランジャ１０を付勢するリターンスプリング３３の推力よりもチェーン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がシリンダ９内への押し込み方向へ移動し、チェーン６の緊張を吸収する。そして、プランジャ１０とともにバルブシート２１が圧力室１８側へ移動する。プランジャ１０及びバルブシート２１の移動に応じて圧力室１８の容積が縮小するので、圧力室１８の圧力がリザーバ室２７の圧力より高くなり、チェックバルブ２０が閉じられて圧力室１８を密閉する。このとき、圧力室１８内からリーク隙間１９を通じて流出するオイルのほとんどは、オイル供給空間２８、連通路３０を通じてリザーバ室２７へ戻っていく。このリーク隙間１９を流れるオイルの粘性抵抗によってダンパ力が発生し、チェーン６のバタつきを防止する。 An example of operation of this chain tensioner 1 will be described. During normal operation, when the tension of the chain 6 becomes greater than the thrust of the return spring 33 that urges the plunger 10, the tension of the chain 6 causes the plunger 10 to move in the pushing direction into the cylinder 9, and the tension of the chain 6 is increased. absorb. Then, the valve seat 21 moves to the pressure chamber 18 side together with the plunger 10 . Since the volume of the pressure chamber 18 is reduced as the plunger 10 and the valve seat 21 move, the pressure in the pressure chamber 18 becomes higher than the pressure in the reservoir chamber 27 and the check valve 20 is closed to seal the pressure chamber 18 . At this time, most of the oil that flows out from the pressure chamber 18 through the leak gap 19 returns to the reservoir chamber 27 through the oil supply space 28 and the communication passage 30 . A damping force is generated by the viscous resistance of the oil flowing through the leak gap 19 to prevent the chain 6 from fluttering.

また、エンジン作動中にチェーン６の張力が小さくなった場合には、リターンスプリング３３及び補助スプリング３４の付勢力によって、プランジャ１０が突出方向へ移動し、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１８の容積が拡大するので、圧力室１８の圧力がリザーバ室２７の圧力より低くなり、チェックバルブ２０が開く。そして、チェックバルブ２０の弁孔２１ａを通じてリザーバ室２７から圧力室１８にオイルが流入するので、プランジャ１０は速やかに移動する。このとき、オイルポンプの圧力によって、シリンダ９の外側から、給油通路３１、オイル供給空間２８、連通路３０を通じて、リザーバ室２７へオイルが導入される。このため、リザーバ室２７内の圧力低下が生じにくく、チェーン６の弛みに対する追従性に優れている。 Further, when the tension of the chain 6 becomes small during engine operation, the urging forces of the return spring 33 and the auxiliary spring 34 move the plunger 10 in the protruding direction to absorb the slackness of the chain 6 . At this time, since the volume of the pressure chamber 18 expands according to the movement of the plunger 10, the pressure in the pressure chamber 18 becomes lower than the pressure in the reservoir chamber 27, and the check valve 20 opens. Since oil flows from the reservoir chamber 27 into the pressure chamber 18 through the valve hole 21a of the check valve 20, the plunger 10 moves quickly. At this time, oil is introduced from the outside of the cylinder 9 into the reservoir chamber 27 through the oil supply passage 31 , the oil supply space 28 and the communication passage 30 by the pressure of the oil pump. Therefore, the pressure in the reservoir chamber 27 is less likely to drop, and the slackness of the chain 6 can be easily followed.

また、このチェーンテンショナ１は、プランジャ１０の内部に、チェックバルブ２０の弁孔２１ａの径よりも大径のリザーバ室２７が形成されているので、プランジャ１０の内部に貯留するオイルの量を多く確保することができる。このため、エンジン始動直後で、エンジンからチェーンテンショナ１へのオイルの供給が無い状態においても、リザーバ室２７に貯留されたオイルを用いてダンパ力を発生することができる。 Further, in this chain tensioner 1, since the reservoir chamber 27 having a diameter larger than the diameter of the valve hole 21a of the check valve 20 is formed inside the plunger 10, the amount of oil stored inside the plunger 10 can be increased. can be secured. Therefore, even when the engine does not supply oil to the chain tensioner 1 immediately after the engine is started, the oil stored in the reservoir chamber 27 can be used to generate a damping force.

ここで、リターンスプリング３３には、チェーン６の弛みを吸収するために、プランジャ１０を突出方向へ押圧する充分な推力（弾性力）が求められる。しかし、大きな推力を発生させるリターンスプリング３３を採用すると、リターンスプリング３３の直径（外径）や長さ（全長）が大きくなるので、圧力室１８内の空間も大きくする必要がある。このため、テンショナ全体のサイズが大型化してしまうという問題があった。そこで、この発明では、テンショナ全体のサイズを大型化することなく必要なプランジャ１０の推力を得るため、プランジャ１０に推力を与えるコイルばねを２本採用している。すなわち、プランジャ１０に推力を付与するコイルばねとして、リターンスプリング３３に加えて、リターンスプリング３３とはコイルの外径が異なる補助スプリング３４を配置している。 Here, the return spring 33 is required to have sufficient thrust (elastic force) to press the plunger 10 in the protruding direction in order to absorb the slackness of the chain 6 . However, if the return spring 33 that generates a large thrust force is used, the diameter (outer diameter) and length (overall length) of the return spring 33 will increase, so the space inside the pressure chamber 18 must also be increased. Therefore, there is a problem that the size of the entire tensioner is increased. Therefore, in the present invention, two coil springs for applying thrust to the plunger 10 are employed in order to obtain the necessary thrust of the plunger 10 without increasing the overall size of the tensioner. That is, in addition to the return spring 33, an auxiliary spring 34 having a coil outer diameter different from that of the return spring 33 is arranged as a coil spring that applies thrust to the plunger 10. As shown in FIG.

従来のように、リターンスプリング３３のみでプランジャ１０に推力を付与していた場合、プランジャ１０のストローク位置（運転中の使用位置）によっては、チェーン６の弛みを解消するのに必要な推力が得られない場合もある。しかし、リターンスプリング３３に加えて補助スプリング３４を配置することにより、プランジャ１０のストローク全域で必要な推力を確保することができる。 If thrust is applied to the plunger 10 only by the return spring 33 as in the conventional art, the thrust required to eliminate the slack in the chain 6 can be obtained depending on the stroke position of the plunger 10 (position used during operation). It may not be possible. However, by arranging the auxiliary spring 34 in addition to the return spring 33, it is possible to secure the necessary thrust force over the entire stroke of the plunger 10. FIG.

ここで、この実施形態では、図４に示すように、チェックバルブ２０のバルブシート２１は、プランジャ１０に対して圧入固定されておらず、バルブシート２１は、プランジャ１０の他端側へ向く端面１０ａに宛がわれている。また、補助スプリング３４の一端３４ａは、プランジャ１０の外径寄りの部分の端面１０ｂに直接当接して、プランジャ１０を突出方向へ押圧している。また、リターンスプリング３３は、バルブシート２１の端面２１ｂに当接しているリテーナ２６の裾部２６ｂに当接して、そのバルブシート２１を介してプランジャ１０を突出方向へ押圧している。 Here, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the valve seat 21 of the check valve 20 is not press-fitted into the plunger 10, and the valve seat 21 has an end surface facing the other end side of the plunger 10. 10a. One end 34a of the auxiliary spring 34 is in direct contact with the end surface 10b of the plunger 10 near the outer diameter, and presses the plunger 10 in the protruding direction. Further, the return spring 33 contacts the hem 26b of the retainer 26 which contacts the end surface 21b of the valve seat 21, and presses the plunger 10 in the protruding direction via the valve seat 21. As shown in FIG.

このため、補助スプリング３４の弾性力によってプランジャ１０に付与される推力が強すぎる場合、チェックバルブ２０のバルブシート２１とプランジャ１０とが離反する可能性がある。プランジャ１０が突出する際にプランジャ１０からチェックバルブ２０が離反してしまうと、油圧ダンパが正常に作用しない可能性がある。そこで、この発明では、補助スプリング３４を追加するに際し、チェーンテンショナ１の使用状態におけるプランジャ１０のストローク範囲において、補助スプリング３４によるプランジャ１０への推力が、リターンスプリング３３による推力を上回らないように設定している。これにより、バルブシート２１のプランジャ１０からの離反を防止している。 Therefore, if the thrust applied to the plunger 10 by the elastic force of the auxiliary spring 34 is too strong, the valve seat 21 of the check valve 20 and the plunger 10 may separate. If the check valve 20 separates from the plunger 10 when the plunger 10 protrudes, the hydraulic damper may not operate normally. Therefore, in the present invention, when the auxiliary spring 34 is added, the thrust to the plunger 10 by the auxiliary spring 34 is set so as not to exceed the thrust by the return spring 33 in the stroke range of the plunger 10 when the chain tensioner 1 is in use. are doing. This prevents the valve seat 21 from separating from the plunger 10 .

また、プランジャ１０のストローク範囲内におけるリターンスプリング３３と補助スプリング３４の合計推力（単位：Ｎ／ニュートン）が、プランジャ１０の質量（単位：ｇ／グラム）の数値の０．８倍以上の数値になるように設定することで、通常の使用条件（例えば、４気筒エンジン，エンジンのクランクシャフト２の回転速度８０００ｒｐｍ，プランジャ１０の全振幅０．６ｍｍにおける加速度８６Ｇ）において、プランジャ１０の追従不良が生じず、安定したダンパ特性を与えることができる。例えば、プランジャ１０の質量３０ｇの場合、プランジャ１０に付与される推力の合計は、プランジャ１０のストローク全域において、３０×０．８＝２４Ｎ以上とすることが望ましい。 Further, the total thrust (unit: N/Newton) of the return spring 33 and the auxiliary spring 34 within the stroke range of the plunger 10 is 0.8 times or more the mass of the plunger 10 (unit: g/gram). , the follow-up failure of the plunger 10 occurs under normal operating conditions (for example, a 4-cylinder engine, a rotational speed of the crankshaft 2 of the engine of 8000 rpm, and an acceleration of 86 G at a total amplitude of 0.6 mm of the plunger 10). stable damper characteristics can be provided. For example, when the plunger 10 has a mass of 30 g, the total thrust applied to the plunger 10 is preferably 30×0.8=24 N or more over the entire stroke of the plunger 10 .

図５は、プランジャ１０のストローク量と、プランジャ１０に付与される推力との関係を示すグラフ図である。図中の符号Ａは、プランジャ１０に対するリターンスプリング３３による推力を示している。符号Ｂは、プランジャ１０に対する補助スプリング３４による推力を示している。符号Ｃは、プランジャ１０に付与されることが必要な推力を示している。補助スプリング３４の推力Ｂは、プランジャ１０のストローク範囲全域に亘って、リターンスプリング３３の推力Ａよりも小さい値となっている。リターンスプリング３３と補助スプリング３４の合計推力Ａ＋Ｂは、プランジャ１０のストローク範囲全域に亘って、プランジャ１０の必要推力Ｃ以上となるように設定されている。 FIG. 5 is a graph showing the relationship between the stroke amount of the plunger 10 and the thrust applied to the plunger 10. As shown in FIG. Reference character A in the drawing indicates the thrust force exerted by the return spring 33 on the plunger 10 . Symbol B indicates the thrust of the auxiliary spring 34 against the plunger 10 . Reference C indicates the thrust force that must be applied to the plunger 10 . The thrust B of the auxiliary spring 34 is smaller than the thrust A of the return spring 33 over the entire stroke range of the plunger 10 . The total thrust A+B of the return spring 33 and the auxiliary spring 34 is set to be equal to or greater than the required thrust C of the plunger 10 over the entire stroke range of the plunger 10 .

また、図４に示すように、リターンスプリング３３と補助スプリング３４とは、コイルばねの螺旋の巻方向が互いに反対方向となっている。すなわち、リターンスプリング３３の螺旋の巻方向が、一端３３ａから他端３３ｂに向かって軸周り一方向である場合に、補助スプリング３４の螺旋の巻方向は、一端３４ａから他端３４ｂに向かって軸周り他方向となっている。このように、リターンスプリング３３と補助スプリング３４のコイルばねの巻方向を逆向きとすることで、スプリング同士が互いに干渉することを防いでいる。また、特に、スプリングの圧縮時にスプリングの胴曲がりが大きい場合においても、両者の接触を防ぎ、安定した推力を得ることができる。 Further, as shown in FIG. 4, the return spring 33 and the auxiliary spring 34 have spiral winding directions opposite to each other. That is, when the spiral winding direction of the return spring 33 is one direction around the axis from one end 33a to the other end 33b, the spiral winding direction of the auxiliary spring 34 is axial from one end 34a to the other end 34b. Around the other direction. In this manner, the coil springs of the return spring 33 and the auxiliary spring 34 are wound in opposite directions, thereby preventing the springs from interfering with each other. In addition, even when the spring bends significantly when the spring is compressed, contact between the two can be prevented and a stable thrust can be obtained.

また、この実施形態では、補助スプリング３４は、全長に亘って外径が一定のコイルばねであるのに対し、リターンスプリング３３は、端面１０ａ側に向く一端３３ａが、底部１３側に向く他端３３ｂよりも小径となるテーパー形状のコイルばねで構成されている。また、リテーナ２６の裾部２６ｂは、バルブシート２１の弁孔２１ａ周囲に位置し、比較的内径寄りの部分にある。このため、リターンスプリング３３の小径側の一端３３ａがリテーナ２６の裾部２６ｂを押圧しやすくなり、リテーナ２６がバルブシート２１に保持されやすくなる。また、リテーナ２６の裾部２６ｂから圧力室１８側に立ち上がる放射状の保持部２６ａの外周にリターンスプリング３３の小径側の一端３３ａが嵌ることで、その一端３３ａがリテーナ２６及びバルブシート２１に固定されて、リターンスプリング３３の伸縮動作が安定する効果も期待できる。 In this embodiment, the auxiliary spring 34 is a coil spring with a constant outer diameter over the entire length, while the return spring 33 has one end 33a facing the end surface 10a side and the other end facing the bottom portion 13 side. It is composed of a tapered coil spring having a smaller diameter than 33b. Further, the skirt portion 26b of the retainer 26 is positioned around the valve hole 21a of the valve seat 21 and is located relatively close to the inner diameter. Therefore, the small-diameter end 33 a of the return spring 33 can easily press the bottom portion 26 b of the retainer 26 , and the retainer 26 can be easily held by the valve seat 21 . One end 33a of the return spring 33 on the small diameter side is fitted to the outer periphery of the radial holding portion 26a rising from the hem portion 26b of the retainer 26 toward the pressure chamber 18, thereby fixing the one end 33a to the retainer 26 and the valve seat 21. Also, the effect of stabilizing the expansion and contraction of the return spring 33 can be expected.

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。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and range of equivalents of the scope of the claims.

１チェーンテンショナ
９シリンダ
１０プランジャ
１０ａ端面
１８圧力室
２０チェックバルブ
２１バルブシート
２１ａ弁孔
２５弁体（チェックボール）
３１給油通路
３３リターンスプリング
３４補助スプリング 1 Chain Tensioner 9 Cylinder 10 Plunger 10a End Face 18 Pressure Chamber 20 Check Valve 21 Valve Seat 21a Valve Hole 25 Valve Body (Check Ball)
31 Oil supply passage 33 Return spring 34 Auxiliary spring

Claims

a cylindrical cylinder (9) with one end open and the other end closed;
A cylindrical plunger (10) which is axially slidably supported on the inner periphery of the cylinder (9) and has an open end for insertion into the cylinder (9) and a closed end for projecting from the cylinder (9). and a return spring (33) that biases the plunger (10) in a direction of protruding from one end of the cylinder (9);
a pressure chamber (18) formed in the cylinder (9) so that the volume changes with the axial movement of the plunger (10);
a check valve (20) that only allows oil to flow from the interior of the plunger (10) to the pressure chamber (18);
an oil supply passage (31) for introducing oil from the outside to the inside of the cylinder (9);
An auxiliary spring (34) having an elastic force smaller than that of the return spring (33) and directly abutting the plunger (10) to urge the plunger (10) in a direction of protruding from one end of the cylinder (9). and,
with
The check valve (20) includes a valve seat (21) attached to an end face (10a) facing the other end of the plunger (10), and a valve hole (21a) formed in the valve seat (21). , and a valve body (25) for opening and closing the valve hole (21a),
The return spring (33) is a chain tensioner that presses the valve seat (21) toward the end surface (10a) .

The return spring (33) and the auxiliary spring (34) are coil springs, and the auxiliary spring (34) has a larger coil diameter than the return spring (33) and is coaxial with the return spring (33). 2. The chain tensioner of claim 1, wherein the chain tensioner is located at

3. The chain tensioner according to claim 2, wherein the return spring (33) and the auxiliary spring (34) have coil spring winding directions opposite to each other.

The chain tensioner according to any one of claims 1 to 3, wherein the return spring (33) has a tapered shape with a smaller diameter on the side of the end face (10a).

The total thrust (unit: N) of the return spring (33) and the auxiliary spring (34) within the stroke range of the plunger (10) is 0.0 of the mass (unit: g) of the plunger (10). The chain tensioner according to any one of claims 1 to 4 , which is set to a numerical value of 8 times or more.