WO2017159449A1 - チェーンテンショナ - Google Patents

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WO2017159449A1
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plunger
chain tensioner
flank
screw rod
screw
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Inventor
好一 鬼丸
前野 栄二
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Ntn株式会社
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B33/00Features common to bolt and nut
    • F16B33/02Shape of thread; Special thread-forms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H7/0848Means for varying tension of belts, ropes, or chains with means for impeding reverse motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H7/0848Means for varying tension of belts, ropes, or chains with means for impeding reverse motion
    • F16H2007/0857Screw mechanisms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H7/0848Means for varying tension of belts, ropes, or chains with means for impeding reverse motion
    • F16H2007/0859Check valves

Definitions

  • the present invention relates to a chain tensioner that maintains a constant tension, such as a chain for driving an engine camshaft, and more specifically, a tensioner that absorbs fluctuations in chain tension with a hydraulic damper, and the hydraulic damper is not functioning. It also relates to a chain tensioner that can demonstrate stable performance.
  • the following patent document 1 discloses the conventional chain tensioner that keeps the tension of the power transmission chain constant.
  • the chain tensioner of Patent Document 1 has a bottomed cylindrical plunger that presses a slipper brought into contact with a loose chain in a direction in which the chain is stretched, and a screw rod is housed inside the plunger.
  • the plunger is inserted into the cylinder chamber of the housing, and is biased in a direction protruding from the cylinder chamber by an internal return spring interposed between the plunger and the screw rod.
  • the screw rod has an external male screw threadedly engaged with a female screw formed on the inner surface of the plunger, and when the plunger is loosened by a chain, a force acting on a flank contact portion of the female screw and the male screw is applied. Projecting from the cylinder chamber of the housing while rotating relative to the screw rod.
  • a chain tensioner used to maintain the tension of a chain for driving an engine camshaft generally introduces oil supplied from the engine into a pressure chamber provided in the plunger, and the pressure in the pressure chamber is reduced.
  • a hydraulic damper is configured by closing the pressure chamber when the pressure in the oil supply passage becomes higher, and the fluctuation of the chain tension is corrected by the action of the hydraulic damper, and the chain tension is kept constant. Kept.
  • the chain tensioner of Patent Document 1 constitutes the detent mechanism by making the angle of the plunger protruding side flank and the plunger pushed side flank of the female screw provided on the plunger and the male screw provided on the outer periphery of the screw rod different. is doing.
  • the shape of the screw is a sawtooth shape in which the flank angle of the plunger projecting side flank is pushed into the plunger and larger than the flank angle of the side flank, and the plunger is pushed in by the engagement of the sawtooth female screw and the male screw.
  • a large resistance is applied to the relative rotation of the female screw and the male screw to prevent the plunger from being pushed.
  • the plunger-pressed side flank referred to here is a surface on the side where the female screw hits the male screw when the plunger is pushed into the cylinder chamber, and the plunger protruding-side flank is the plunger protruding side flank when the plunger protrudes from the cylinder chamber. This is the surface that hits the male screw.
  • the internal thread provided on the plunger of the chain tensioner of Patent Document 1 and the external thread on the outer periphery of the screw rod are designed to have the same thread pitch, but in reality, they are not completely the same pitch. There is a case where a pitch difference is caused by an inevitable machining error and the screw pitch of the female screw is larger than the screw pitch of the male screw.
  • the starting end (s portion and e portion in FIG. 8) of the female screw is likely to have a sharp shape on both the open end side and the closed end side of the plunger, and so-called processing burrs are likely to occur.
  • the flank on the plunger protruding side of the screw rod has a rough surface or a surface with a dent. Is caught and the relative rotation of the screw rod and the plunger is hindered.
  • the projecting property of the plunger may be deteriorated particularly in a situation where the oil supply from the engine is stopped and the plunger is propelled only depending on the force of the return spring.
  • the present invention is such that even when the oil supply from the engine is stopped and the function of the hydraulic damper provided therein is not exhibited, the plunger protrudes smoothly and the tension of the chain is stably held by the tensioner.
  • the purpose is to be.
  • a housing having a cylinder chamber with an opening at one end, a bottomed cylindrical insert inserted into and retractable into the cylinder chamber, and a male screw formed inside, and a male screw formed on the outer periphery incorporated inside the plunger.
  • the female screw and the male screw are configured as follows: a chain tensioner in which the plunger is pushed into the cylinder chamber and the flank angle of the side flank is formed in a sawtooth shape larger than the flank angle of the plunger projecting side flank and screwed together. . That is, The screw pitch of the female screw of the plunger is a, and the screw pitch of the male screw of the screw rod is b, so that the condition of a ⁇ b is satisfied.
  • flank angle of the plunger protruding side flank of the female screw of the plunger and the male screw of the screw rod is set to 6 ° to 16 °
  • flank angle of the plunger pushed side flank is set to 64 ° to 76 °. It is done.
  • the plunger is preferably a cold forged material threaded, and the material of the plunger is preferably SCM material (carbon steel for machine structure) or SCr material (chromium steel material) considering strength and cost. .
  • the plunger may be composed of two parts: a cylindrical member and a cap that closes one end opening of the cylindrical member in addition to the integral member.
  • the two-part structure is advantageous in that the cap is press-fitted and fixed to the cylindrical member or welded.
  • the material of the screw rod is preferably SCM material or SCr material.
  • the present invention can be applied to both an engine exterior chain tensioner and an engine interior chain tensioner.
  • the thread pitch a of the internal thread of the plunger is set smaller than the thread pitch b of the external thread of the screw rod.
  • the screw rod is fixed at a fixed position or rotates at a fixed position.
  • the relative movement of the plunger and the screw rod at that time is such that the male screw of the screw rod slides down on the inclined flank of the female screw toward the start end on the plunger opening end side while rotating relative to the female screw of the plunger.
  • FIG. 1 shows an example of a chain system for driving an engine camshaft using the chain tensioner of the present invention.
  • the chain tensioner 10 in FIG. 1 is an engine interior type. The details of the chain tensioner 10 are shown in FIG.
  • the chain tensioner 10 of FIG. 1 has a housing 11 fixed to an engine cylinder block (not shown).
  • the housing 11 is provided with a cylinder chamber 12 opening on the side facing the slipper 6 and an oil supply passage 13 for introducing oil supplied from the engine into the cylinder chamber 12.
  • a bottomed cylindrical plunger 14 having an internal thread 15 is inserted into the cylinder chamber 12 so that the opening end side enters the cylinder chamber 12.
  • a screw rod 16 having a male screw 17 on a hollow outer periphery, a spring seat 18, and a return spring 19 are incorporated.
  • the return spring 19 is contracted between the screw rod 16 and the spring seat 18, and the plunger 14 is urged in a direction protruding from the cylinder chamber 12 by the spring.
  • a rod sheet 20 is incorporated between the wall 11 a at the back end of the cylinder chamber 12 and the screw rod 16, and one end of the screw rod 16 is supported by the rod sheet 20.
  • Reference numeral 11b in FIG. 2 denotes a mounting bracket for externally fixing the housing 11 to the cylinder block of the engine.
  • the spring seat 18 has a spherical surface 18a at the tip, and the rotational resistance when the plunger 14 and the screw rod 16 rotate relative to each other is brought into contact with the bottom wall of the plunger 14 on the closed end side. I try to reduce it.
  • the space inside the screw rod 16 and the internal space of the plunger 14 communicating therewith are configured as a pressure chamber 21, and the pressure in the pressure chamber 21 is the pressure in the oil supply passage 13 between the pressure chamber 21 and the oil supply passage 13.
  • a check valve 22 (check valve) that closes the oil supply passage 13 and seals the pressure chamber 21 when it is higher than that is provided.
  • the illustrated check valve 22 includes a spherical valve body 22b, a valve seat 22a provided on the rod seat 20, and a retainer 22c that holds the valve body 22b in the valve chamber.
  • the female screw 15 is formed on the inner surface of the plunger 14 on the opening side, while the male screw 17 is formed on almost the entire outer periphery of the screw rod 16.
  • the female screw 15 is formed in a sawtooth shape in which the plunger is pushed from the cylinder chamber 12 and the flank angle ⁇ 1 (see FIG. 4) of the side flank 15a is larger than the flank angle ⁇ 2 of the plunger protruding side flank 15b.
  • the male thread 17 is the same, and the flank angle ⁇ 1 (refer to FIG. 4) of the plunger push-in side (strictly, the screw rod push-in side) flank 17a is larger than the flank angle ⁇ 2 of the plunger projecting side (screw rod projecting side) flank 17b. It is a large serrated screw.
  • the female screw 15 and the male screw 17 each formed in a sawtooth shape are screwed together.
  • the screw pitch a of the female screw 15 is set smaller than the screw pitch b of the male screw 17.
  • flank angle ⁇ 1 of the plunger flank 15a, 17a of the male screw 17 with the female screw 15 is 64 ° to 76 °
  • flank angle ⁇ 2 of the plunger protruding flank 15b, 17b is 6 ° to 16 °. It is set.
  • the upper limit of the flank angle ⁇ 1 of the plunger flank 15a, 17a is preferably about 64 ° to 76 °. If the flank angle ⁇ 1 is set to a value larger than this, the plunger may not be pushed back during operation, resulting in malfunction.
  • flank angle ⁇ 2 of the plunger projecting flank 15b, 17b is preferably set to an upper limit of about 6 ° to 16 ° because the projecting property of the plunger 14 from the cylinder chamber 12 decreases as the value thereof increases.
  • the materials of the plunger 14 and the screw rod 16 of the illustrated chain tensioner 10 are preferably SCM material or SCr material, but are not limited to the two.
  • the female screw 15 can be provided with a chamfered portion 23 for removing a sharp tip of a thread as a countermeasure against processing burr and the like.
  • the chamfered portion 23 is present, even if a processing burr occurs at the edge portion, it is difficult to be affected by the chamfered portion.
  • the bulging portion 24 of the meat as shown in FIG. 6 may be formed at the time of rolling with respect to the flank 15b of the female screw 15, but when the chamfered portion 23 is additionally provided, as shown in FIG.
  • the raised portion 24 of the meat formed at the time of rolling is formed at the intersection of the flank 15b and the chamfered portion 23, it is easy to avoid interference of the raised portion 24 of the meat with respect to the bottom of the thread of the male screw 17.
  • FIGS. 8 and 9 are modified examples of the plunger 14.
  • the whole plunger 14 of the chain tensioner 10 in FIG. 2 is integrally formed, whereas the plunger 14 in FIGS. 8 and 9 is a combination of two parts.
  • the plunger 14 is preferably a material obtained by subjecting a cold forged material to screw processing in consideration of strength. Further, the elongated bottomed cylindrical plunger 14 is advantageously manufactured by dividing it into two parts and joining them, rather than processing them as a single piece according to the cold forging method.
  • the plunger 14 shown in FIG. 8 is one in which a cold forged cap 14b is press-fitted and fixed in a liquid tight manner to a cold forged cylindrical member 14a.
  • the plunger 14 of FIG. 9 is a liquid forged cylinder 14a which is cold-forged and is liquid-tightly fixed by projection welding of a cold-forged cap 14b (14c is a welded portion). These are excellent in mass productivity and cost as compared with products processed as a single body.
  • FIG. 10 shows an application example of the present invention to an engine exterior chain tensioner.
  • the chain tensioner 10A shown in FIG. 10 includes a plunger 14 that is inserted into a cylinder block 8 through a hole provided in a cylinder block 8 of an engine and protrudes from a cylinder chamber 12 inside the cylinder block 8.
  • the slipper 6 is pressed in the direction in which the chain is stretched.
  • the chain tensioner 10A shown in FIG. 10 differs from the chain tensioner 10 shown in FIG. 2 in terms of the installation location of the mounting bracket 11c for exterior fixing to the engine, the direction of the air vent 11d provided in the housing 11, and the like. This is the same as the chain tensioner 10 of FIG. Accordingly, the same elements as those in FIG.

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

ハウジング(11)のシリンダ室(12)に出没自在に挿入されるプランジャ(14)に形成される雌ねじ(15)と、プランジャ(14)の内側に組み込まれるスクリューロッド(16)の外周の雄ねじ(17)が鋸歯状に形成されて互いにねじ合わされたチェーンテンショナであって、雌ねじ(15)のねじピッチを、雄ねじ(17)のねじピッチよりも小さくしたことにより、エンジンからのオイル供給が止まって油圧ダンパの機能が発揮されない状況下でも、プランジャの突出がスムーズに起こって、テンショナによるチェーンの張力保持が安定する。

Description

チェーンテンショナ
 この発明は、エンジンのカムシャフト駆動用チェーンなどの張力を一定に保持するチェーンテンショナ、詳しくは、チェーンの張力変動を油圧ダンパで吸収するタイプのテンショナであって、油圧ダンパが機能していないときにも安定した性能が発揮されるようにしたチェーンテンショナに関する。
 動力伝達チェーンの張力を一定に保つ首記のチェーンテンショナの従来技術として、例えば、下記特許文献1に記載されたものがある。
 その特許文献1のチェーンテンショナは、緩み側チェーンに接触させたスリッパをチェーンが張る方向に押圧する有底筒状のプランジャを有しており、そのプランジャの内部にスクリューロッドが収められている。
 また、前記プランジャは、ハウジングのシリンダ室に挿入され、スクリューロッドとの間に介在した内部のリターンスプリングにより、シリンダ室から突出する方向に付勢されている。
 さらに、前記スクリューロッドは、外周の雄ねじを前記プランジャの内面に形成された雌ねじに螺合させており、前記プランジャは、チェーンに緩みが生じると前記雌ねじと雄ねじのフランク接触部に働く分力によってスクリューロッドに対して相対回転しながらハウジングのシリンダ室から突出する。
 これにより、スリッパがチェーン側に押されてチェーンの緩みによる張力の低下が防止される。
 なお、エンジンのカムシャフト駆動用チェーンの張力保持に利用されるチェーンテンショナは、一般的に、エンジンから供給されるオイルをプランジャの内部に設けられた圧力室に導入し、前記圧力室の圧力が給油通路の圧力よりも高くなったときに前記圧力室を閉鎖することで油圧ダンパが構成されるようにしており、その油圧ダンパの働きによってチェーンの張力の変動が補正され、チェーン張力が一定に保たれる。
 ところが、この形式のチェーンテンショナは、エンジン停止時に前記圧力室に対するオイルの供給が止まることから、プランジャがシリンダ室に没入する方向に押し込まれる。
 そのため、多くのテンショナについては、プランジャが一定量を超えて押し込まれないようにする戻り止め機構が採用されている。
 前記特許文献1のチェーンテンショナは、プランジャに設けられた前記雌ねじと前記スクリューロッドの外周に設けられた雄ねじのプランジャ突出側フランクとプランジャ押し込まれ側フランクの角度を異ならせて前記戻り止め機構を構成している。
 具体的には、ねじの形状を、プランジャ突出側フランクのフランク角がプランジャ押し込まれ側フランクのフランク角よりも大きな鋸歯状にしており、その鋸歯の雌ねじと雄ねじの係合により、プランジャが押し込まれるときには前記雌ねじと前記雄ねじの相対回転に大きな抵抗が加わってプランジャの押し込まれが阻止されるものになっている。
 なお、ここで言うプランジャ押し込まれ側フランクは、プランジャがシリンダ室に押し込まれるときに前記雌ねじが前記雄ねじに当たる側の面、プランジャ突出側フランクは、プランジャがシリンダ室から突出するときに前記雌ねじが前記雄ねじに当たる側の面である。
特許第3635188号公報
 特許文献1のチェーンテンショナのプランジャに設けられている雌ねじとスクリューロッド外周の雄ねじは、互いのねじピッチが設計上は同一に設定されるが、完全に同一ピッチになることは実際には無く、不可避の加工誤差によりピッチ差が生じて雌ねじのねじピッチが雄ねじのねじピッチよりも大きくなるケースが発生する。
 その状況では、プランジャがシリンダ室から突出するときに、スクリューロッドの雄ねじが雌ねじに対して相対回転しながらその雌ねじのプランジャ閉鎖端側(非開口側)の始端(始まり箇所)から乗り上げていくような状況が起こる。
 雌ねじの始端(図8のs部とe部)は、プランジャの開口端側、閉鎖端側とも鋭利な形状になり易く、また、所謂加工バリも発生し易い。
 その雌ねじの始端に対してスクリューロッドの雄ねじが相対回転しながら乗り上げると、スクリューロッドのプランジャ突出側フランクが荒れた面や打痕がついた面になっている場合、接触した雄ねじと雌ねじのフランクが引っ掛かってスクリューロッドとプランジャの相対回転が妨げられる。
 そのため、エンジンからのオイル供給が止まってプランジャの推進がリターンスプリングの力のみに依存して行われる状況下では特に、プランジャの突出性が悪化する虞がある。
 これではテンショナの機能が安定して発揮されない。そこで、この発明は、エンジンからのオイル供給が止まって自己が備える油圧ダンパの機能が発揮されない状況下でも、プランジャの突出がスムーズに起こってテンショナによるチェーンの張力の保持が安定してなされるようにすることを目的としている。
 上記の課題を解決するため、この発明においては、
 一端開口のシリンダ室を有するハウジングと、前記シリンダ室に出没自在に挿入される有底筒状の、内部に雌ねじの形成されたプランジャと、そのプランジャの内側に組み込まれる外周に雄ねじの形成されたスクリューロッドと、そのスクリューロッドと前記プランジャとの間に介在されて前記プランジャを前記シリンダ室から突出する方向に付勢するリターンスプリングと、前記シリンダ室内において前記プランジャの背部に形成される圧力室と、その圧力室に連通する給油通路と、前記圧力室の圧力が前記給油通路の圧力よりも高いときに前記給油通路を閉じる逆止弁を具備し、
 前記雌ねじと前記雄ねじは、前記シリンダ室からのプランジャ押し込まれ側フランクのフランク角がプランジャ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互いにねじ合わされたチェーンテンショナを以下の通りに構成した。即ち、
 前記プランジャの雌ねじのねじピッチをa、前記スクリューロッドの雄ねじのねじピッチをbとして、a<bの条件を満たすものにした。
 このチェーンテンショナは、前記プランジャの雌ねじと前記スクリューロッドの雄ねじのプランジャ突出側フランクのフランク角を6°~16°、プランジャ押し込まれ側フランクのフランク角を64°~76°に設定したものが考えられる。
 プランジャは冷間鍛造された素材にねじ加工を施したものがよく、また、プランジャの材質は、強度やコストを考えるとSCM材(機械構造用炭素鋼)やSCr材(クロム鋼鋼材)がよい。
 そのプランジャは、一体物のほかに円筒部材とその円筒部材の一端開口を閉じるキャップの2部品で構成されるものが考えられる。2部品で構成されるものは、量産性を考えると、キャップが円筒部材に対して圧入固定されたものや溶接接合されたものが有利である。
 スクリューロッドの材質も、SCM材やSCr材がよい。
 なお、この発明は、エンジン外装式チェーンテンショナ、エンジン内装式チェーンテンショナのどちらにも適用することができる。
 この発明のチェーンテンショナは、上述したように、プランジャの雌ねじのねじピッチaがスクリューロッドの雄ねじのねじピッチbよりも小に設定されている。
 これにより、プランジャがシリンダ室から突出するときには、常に、プランジャの雌ねじのプランジャ開口端側の始端近傍がスクリューロッドの雄ねじに接し、この状態でプランジャが突出方向に動く。
 このとき、スクリューロッドは定位置に固定されるか又は定位置で回転する。そのときのプランジャとスクリューロッドの相対移動は、スクリューロッドの雄ねじがプランジャの雌ねじに対して相対回転しながらプランジャ開口端側の始端に向かって雌ねじの傾斜したフランク上を滑り降りるような状況となる。
 このため、雌ねじの始端が鋭利で、なおかつ、加工バリも存在している状態であっても、プランジャのシリンダ室からの突出性は低下せず、エンジン停止時にもチェーン張力の保持に必要なブランジャ推力を発生させることができる。
カムシャフト駆動用チェーンシステムの一例の概略を示す図である。 図1のチェーンシステムに採用したチェーンテンショナの詳細を示す断面図である。 図2のチェーンテンショナのプランジャに設けた雌ねじとスクリューロッドに設けた雄ねじの係合状態を示す拡大断面図である。 図2のチェーンテンショナのプランジャに設けた雌ねじとスクリューロッドに設けた雄ねじのフランク角を示す断面図である。 プランジャに設けた雌ねじの変形例(面取り付与)を示す拡大断面図である。 プランジャに設けた雌ねじ(面取り無し)に転造によって生じた肉の盛り上がり状態の一例を示す断面図である。 プランジャに設けた雌ねじ(面取り有り)に転造によって生じた肉の盛り上がり状態の一例を示す断面図である。 プランジャの変形例を示す断面図である。 プランジャの他の変形例を示す断面図である。 この発明のチェーンテンショナの他の形態の詳細を示す断面図である。
 以下、この発明のチェーンテンショナの実施の形態を添付図面の図1~図10に基づいて説明する。
 図1は、この発明のチェーンテンショナを用いたエンジンのカムシャフト駆動用チェーンシステムの一例を表している。
 このチェーンシステムでは、クランクシャフト1に取り付けられたスプロケット2の回転がチェーン3を介してカムシャフト4に取り付けられたスプロケット5に伝達される。
 チェーン3の緩み側には、支軸7を支点にして揺動自在のスリッパ6を接触させており、そのスリッパ6がチェーンテンショナ10によってチェーンが張る方向(チェーン張力が高まる方向)に押圧されている。
 図1のチェーンテンショナ10はエンジン内装式である。そのチェーンテンショナ10の詳細を図2に示す。この図1のチェーンテンショナ10は、エンジンのシリンダブロック(図示せず)に固定されるハウジング11を有する。
 そのハウジング11には、前記スリッパ6との対向面側に開口するシリンダ室12と、エンジンから供給されるオイルをシリンダ室12の内部に導入する給油通路13が設けられている。
 前記シリンダ室12には、有底筒状の、内部に雌ねじ15を備えたプランジャ14が、開口端側をシリンダ室12に入り込ませて挿入されている。
 また、そのプランジャ14の内側には、中空の外周に雄ねじ17を有するスクリューロッド16と、ばねシート18と、リターンスプリング19が組み込まれている。
 リターンスプリング19は、前記スクリューロッド16とばねシート18との間に縮設されており、このばねによってプランジャ14はシリンダ室12から突出する方向に付勢されている。
 さらに、シリンダ室12の奥端の壁11aとスクリューロッド16との間にロッドシート20が組み込まれ、そのロッドシート20によってスクリューロッド16の一端が支持されている。図2の11bは、ハウジング11をエンジンのシリンダブロックに外装固定するための取り付け用ブラケットである。
 前記ばねシート18は、先端に球面18aを有しており、その球面18aをプランジャ14の閉鎖端側の底壁に接触させることで、プランジャ14とスクリューロッド16が相対回転するときの回転抵抗を低減するようにしている。
 スクリューロッド16の内側の空間とそれに通じたプランジャ14の内部空間は圧力室21として構成され、その圧力室21と前記給油通路13との間に、圧力室21の圧力が給油通路13内の圧力よりも高いときに給油通路13を閉じて圧力室21を封止する逆止弁22(チェックバルブ)が設置されている。
 図示の逆止弁22は、球状の弁体22bと、前記ロッドシート20に設けた弁座22aと、弁体22bを弁室内に保持するリテーナ22cとで構成されている。
 前記雌ねじ15は、プランジャ14の開口部側の内面に形成され、一方、前記雄ねじ17はスクリューロッド16の外周のほぼ全域に形成されている。
 前記雌ねじ15は、シリンダ室12からのプランジャ押し込まれ側フランク15aのフランク角α1(図4参照)がプランジャ突出側フランク15bのフランク角α2よりも大きい鋸歯状に形成されている。
 雄ねじ17も同様であり、プランジャ押し込まれ側(厳密にはスクリューロッド押し込まれ側)フランク17aのフランク角α1(図4参照)がプランジャ突出側(スクリューロッド突出側)フランク17bのフランク角α2よりも大きい鋸歯状ねじとなっている。
 各々が鋸歯状に形成されたその雌ねじ15と雄ねじ17が互いにねじ合わされている。また、本願発明を特徴づける構成として、図3に示すように、雌ねじ15のねじピッチaが、雄ねじ17のねじピッチbよりも小に設定されている。
 図示のチェーンテンショナは、雌ねじ15との雄ねじ17のプランジャ押し込まれ側フランク15a、17aのフランク角α1を64°~76°、プランジャ突出側フランク15b、17bのフランク角α2を6°~16°に設定している。
 なお、前記フランク角α1が大きくなるほどエンジンからのオイル供給が止まったときのプランジャの戻り止めの機能が高まるが、ねじピッチを変えずにフランク角α1を大きくするとねじ山の高さが犠牲になるので、プランジャ押し込まれ側フランク15a、17aのフランク角α1は64°~76°程度を上限にするとよい。フランク角α1をこれ以上の値にすると、運転時にプランジャが押し戻されず、機能不良となることがある。
 また、プランジャ突出側フランク15b、17bのフランク角α2は、その値が大きくなるに従ってシリンダ室12からのプランジャ14の突出性が低下するので、6°~16°程度を上限にするとよい。
 例示のチェーンテンショナ10のプランジャ14とスクリューロッド16の材質は、どちらもSCM材やSCr材が好ましいが、その2者に限定されるものではない。
 また、図5に示すように、雌ねじ15には、加工バリなどの対策としてねじ山の鋭利な先端を除去する面取り部23を施すことができる。
 その面取り部23があると、エッジ部に加工バリが生じてもその影響を受け難くなるため雄ねじ17の引っ掛かりが起こり難くなり、シリンダ室12からのプランジャ14の突出性がより良くなる。
 また、雌ねじ15のフランク15bに対して、図6に示すような肉の盛り上がり箇所24が転造時に形成されることもあるが、面取り部23が追設されていると、図7に示すように、転造時に形成される肉の盛り上がり箇所24がフランク15bと面取り部23との交差部に形成されるので、雄ねじ17のねじの谷底に対する肉の盛り上がり箇所24の干渉回避もし易くなる。
 図8、図9は、プランジャ14の変形例である。図2のチェーンテンショナ10のプランジャ14は、全体が一体に形成されているのに対し、図8、図9のプランジャ14は、2部品が組み合わされたものになっている。
 プランジャ14は、強度を考えると冷間鍛造された素材にねじ加工を施したものが好ましい。また、細長い有底筒状のプランジャ14は、冷間鍛造法によれば一体物として加工するよりも2部品に分け、それを接合して製造したものが有利である。
 図8のプランジャ14は、冷間鍛造された円筒部材14aに対して同じく冷間鍛造されたキャップ14bが液密に圧入固定されたものである。
 また、図9のプランジャ14は、冷間鍛造された円筒部材14aに対して同じく冷間鍛造されたキャップ14bがプロジェクション溶接して(14cが溶接部)液密に固定されたものである。これ等は、一体物として加工される製品に比べて量産性やコストに優れる。
 図10は、エンジン外装式チェーンテンショナに対するこの発明の適用例である。この図10のチェーンテンショナ10Aは、ハウジング11の一部をエンジンのシリンダブロック8に設けられた孔からシリンダブロック8の内部に挿入し、シリンダブロック8の内部においてシリンダ室12から突出するプランジャ14でスリッパ6をチェーンが張る方向に押圧する。
 この図10のチェーンテンショナ10Aは、エンジンに外装固定するための取り付け用ブラケット11cの設置箇所や、ハウジング11に設けられる空気抜き部11dの向きなどが図2のチェーンテンショナ10と異なるが、基本構造は図2のチェーンテンショナ10と同じである。従って、図2と同一要素については同一符号を付して再説明を省く。
1     クランクシャフト
2,5   スプロケット
3     チェーン
4     カムシャフト
6     スリッパ
7     支軸
8     シリンダブロック
10,10A チェーンテンショナ
11    ハウジング
11a   シリンダ室の奥端の壁
11b、11c 取り付け用ブラケット
11d   空気抜き部
12    シリンダ室
13    給油通路
14    プランジャ
14a   円筒部材
14b   キャップ
14c   溶接部
15    雌ねじ
15a   プランジャ押し込まれ側フランク
15b   プランジャ突出側フランク
a     雌ねじのねじピッチ
s     雌ねじのプランジャ開口端側の始端
e     雌ねじのプランジャ閉鎖端側の始端
16    スクリューロッド
17    雄ねじ
17a   スクリューロッド押し込まれ側のフランク
17b   スクリューロッド突出側のフランク
b     雄ねじのねじピッチ
18    ばねシート
18a   球面
19    リターンスプリング
20    ロッドシート
21    圧力室
22    逆止弁
22a   弁座
22b   弁体
22c   リテーナ
23    面取り部
24    転造による肉の盛り上がり箇所

Claims (7)

  1.  一端開口のシリンダ室(12)を有するハウジング(11)と、前記シリンダ室(12)に出没自在に挿入される有底筒状の、内部に雌ねじ(15)の形成されたプランジャ(14)と、そのプランジャ(14)の内側に組み込まれる外周に雄ねじ(17)の形成されたスクリューロッド(16)と、そのスクリューロッド(16)と前記プランジャ(14)との間に介在されて前記プランジャ(14)を前記シリンダ室(12)から突出する方向に付勢するリターンスプリング(19)と、前記シリンダ室(12)内において前記プランジャ(14)の背部に形成される圧力室(21)と、その圧力室(21)に連通する給油通路(13)と、前記圧力室(21)の圧力が前記給油通路(13)の圧力よりも高いときに前記給油通路(13)を閉じる逆止弁(22)を具備し、
     前記雌ねじ(15)と前記雄ねじ(17)は、前記シリンダ室(12)からのプランジャ押し込まれ側フランク(15a、17a)のフランク角(α1)がプランジャ突出側フランク(15b、17b)のフランク角(α2)よりも大きい鋸歯状に形成されて互いにねじ合わされたチェーンテンショナであって、
     前記プランジャの雌ねじ(15)のねじピッチをa、前記スクリューロッドの雄ねじ(17)のねじピッチをbとして、a<bの条件を満たすチェーンテンショナ。
  2.  前記プランジャの雌ねじ(15)と前記スクリューロッドの雄ねじ(17)のプランジャ押し込まれ側フランク(15a、17a)のフランク角(α1)が64°~76°、プランジャ突出側フランク(15b、17b)のフランク角(α2)が6°~16°に設定された請求項1に記載のチェーンテンショナ。
  3.  前記プランジャ(14)として、2部品を組み合わせたものを備える請求項1又は2に記載のチェーンテンショナ。
  4.  前記プランジャ(14)が、円筒部材(14a)と、その円筒部材(14a)の一端開口を閉じるキャップ(14b)の2部品で構成され、前記キャップ(14b)が前記円筒部材(14a)に液密に圧入固定されている請求項3に記載のチェーンテンショナ。
  5.  前記プランジャ(14)が、円筒部材(14a)と、その円筒部材(14a)の一端開口を閉じるキャップ(14b)の2部品で構成され、前記キャップ(14b)が前記円筒部材(14a)に液密に溶接固定されている請求項3に記載のチェーンテンショナ。
  6.  前記ハウジング(11)が、そのハウジング(11)をエンジンのシリンダブロックに内装するための取り付け用ブラケット(11b)を具備した請求項1~5のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
  7.  前記ハウジング(11)が、そのハウジング(11)をエンジンのシリンダブロックに外装するための取り付け用ブラケット(11c)を具備した請求項1~5のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
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