JP4532182B2

JP4532182B2 - チェーンテンショナ

Info

Publication number: JP4532182B2
Application number: JP2004186659A
Authority: JP
Inventors: 誠二佐藤; 聡北野; 久早川
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2004-06-24
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2024-06-24
Also published as: JP2006009909A

Description

この発明は、車両エンジンのカム軸を駆動するチェーンテンショナにレジスタリングを組込んだチェーンテンショナのレジスタリング組込構造に関する。

車両エンジンの回転をカム軸に伝達するチェーンテンショナを含むチェーン伝導装置では、チェーンテンショナは一般にチェーンの弛み側に配置され、チェーンの張力を一定に保つようにしている。チェーンテンショナは、ハウジング内にスプリングとプランジャが組込まれ、スプリングの弾性力によりプランジャに外方向への突出性を付与し、プランジャでチェーンを押圧して緊張状態とすると共に、チェーンからの押込力がプランジャに作用すると、プランジャの奥内部に設けられた油圧ダンパ室の油圧により緩衝し、チェーンの張力が変動してもその張力を一定に保つように設けられている。

このような一般的なチェーンテンショナには、エンジン停止後エンジンの再始動時に生じるダンピング特性の低下、異音の発生などの不都合や、軸方向寸法のコンパクト化、加工精度、作動状態、取扱い性の向上など種々の問題があり、このような問題に対処する提案の一例として、特許文献１の「チェーンテンショナ」が公知である。このチェーンテンショナは、ハウジング内にプランジャと、プランジャの中空部内に外方向への突出性を付与するように挿入されたリターンスプリングとを備え、プランジャの外周に形成された複数の溝に係合可能のレジスタリングと、ハウジング内に供給される作動流体の逆流を防止するチェックバルブと、プランジャの後退を規制する第１ストッパとを設けたというものである。

このような構成としたチェーンテンショナは、特にレジスタリングにリング部と、リング部を拡径させるための操作部とを持たせており、操作部はハウジング外部から操作可能とするためハウジング部に設けた切欠部から操作できるように設けられている。又操作部はレジスタリングの端部を交差させて形成され、シリンダと非接触に設けられる。このためチェーンテンショナの作動状態（初期セット、戻り運動規制、分解規制等）の切替えがスムーズで容易、取扱い性が向上するなどの種々の利点が得られる。

しかし、レジスタリングの操作部がハウジングと非接触となるように構成されているため、レジスタリングの組込み方向が逆であっても組込むことができる。組込み方向が逆になると、エンジン再始動時にレジスタリングの交差部がプランジャ外周の係合溝の係合面と干渉し、レジスタリングやプランジャの摩耗を増大させる要因となる。これはレジスタリングの操作部の基部を交差状に形成する必要から、一方の基部に対し他方の基部はレジスタリングの線径分屈曲させて延びているため、レジスタリングを逆向きに組込むと、その屈曲部が係合溝の係合面に係合し、レジスタリングの交差部及び係合溝を傷付け摩耗させるからである。このため、このようなレジスタリングの誤組立作業を防止することが要望されていたが、これを解消する提案は今までなされた例はない。
特開２００１−３５５６９１号公報

この発明は、上記の問題に留意して、チェーンテンショナの初期セット、戻り運動規制、分解規制等の作動状態の切替えをスムーズにし、メンテナンス作業時の拡径を外部から操作可能としたレジスタリングを組込む形式のチェーンテンショナにおけるレジスタリングの誤組込を、レジスタリングの形状、寸法を適宜設定するだけで完全に防止できるチェーンテンショナを提供することを課題とする。

この発明は、上記の課題を手段として、ハウジング内にシリンダ室を形成し、このシリンダ室内に摺動自在にプランジャと、プランジャ内の中空部に挿入され、プランジャを外方向に押圧するリターンスプリングとを設け、ハウジング閉塞端にはプランジャ奥側に形成される圧力室に作動油を供給する給油通路を連通させ、これにより送り込まれる作動油の逆流を防止するチェックバルブを給油通路の経路に設け、プランジャの外周に軸方向に間隔を置いて複数の係合溝を設け、上記シリンダ室の開口部内周にリング収容溝を形成し、上記係合溝に係合可能なＣ型のリング部と、そのリング部の拡径操作用の操作部を有するレジスタリングの上記リング部をリング収容溝に収容し、係合溝はプランジャの突出時にリング部を拡径させるテーパ面と、プランジャ後退時にリング部に係合してプランジャの後退動を阻止する係合面により形成し、上記給油通路からの作動油によりプランジャに付与される押込力を緩衝するようにしたチェーンテンショナにおいて、上記レジスタリングの操作部が、リング部の両端に延長して設けられて互いに交差する基部と、その基部の先端から折れ曲がってハウジングの他端に向く先端とからなり、その先端および基部を上記ハウジングの他端の一部に形成されたコ字形の切欠き内に収容し、上記操作部の長さＬ_１をリング収容溝端から切欠きの奥壁までの長さＬ_２より長く設定した構成としたのである。

上記の構成としたこの発明のチェーンテンショナによれば、ハウジングにプランジャ、スプリングを組込む際にレジスタリングの誤組込みが完全に防止される。ハウジングにプランジャ、スプリングを組込む場合、予めハウジングの開口端から切欠きを利用して開口端寄りのリング収容溝にレジスタリングを入れておき、レジスタリングの操作部を手作業又は工具で操作してリング部を拡径した状態でスプリングとプランジャをハウジング内に挿入し、プランジャ奥端が最も深くまで入れプランジャの複数の係合溝のうち最も他端寄りの係合溝に隣接する位置まで進めて初期セット状態とされる。

このような初期セット状態にプランジャ等の組込みが行なわれる際に、仮りにレジスタリングを正規の組込方向と逆向きに組込まんとすると、操作部の長さＬ₁が上記切欠き奥部までの長さＬ₂より長く形成されているため、無理に切欠きを利用してリング部はリング収容溝内に挿入できたとしても、操作部の先端が切欠きの奥壁に当り、操作部を切欠き内に収容することができない。従って、誤って逆向きに組込むことは完全に防止されることとなる。

なお、チェーンテンショナとしての基本作用は従来と同様であり、スプリングによりプランジャに外方への突出性が付与され、プランジャに押込力が作用すると油圧ダンパ室により緩衝されて、チェーンの張力を常に一定に保持する機能を有する。又、レジスタリングを設けたことによりチェーンテンショナの初期セット、戻り運動規制、分解規制等の作動状態の切替えがスムーズで容易に行なえ、取扱い性が向上し、レジスタリングの変形の防止、部品点数の削減が可能となること、さらにプランジャがハウジングから脱落するのを防止し、プランジャの分解作業が容易であり、プランジャの前進運動がスムーズになるなどの機能は全て特許公報１に記載のチェーンテンショナが有する機能と同じである。

この発明のチェーンテンショナは、レジスタリングの操作部の先端をハウジングから突出するようにし、操作部の長さをリング収容溝端から切欠き奥壁までの長さより長く形成したから、チェーンテンショナにレジスタリング、プランジャ、スプリングを組込む際にレジスタリングの誤組込みを完全に防止でき、レジスタリングを外部から操作できるから操作性も確保されるという効果が得られる。

以下、実施形態のチェーンテンショナについて図面を参照して説明する。図１はチェーンテンショナの主要断面図である。この断面図は後述する図２の矢視Ｉから見た断面図である。なお、図示のチェーンテンショナＡは、主な構成は特許文献１のチェーンテンショナと基本的に同じであるが、レジスタリングを設ける細部構造が異なっており、以下では同じ基本構成については簡単に、細部構造については詳しく説明する。図示のように、チェーンテンショナＡは、ハウジング１、ハウジング内周のシリンダ室１ａ内に摺動自在に挿入されたプランジャ２、プランジャ２内部に中空部２ａに挿置されたリターンスプリング３、ハウジング１の閉塞端に設けられたチェックバルブ４、後述する圧力室８、油圧ダンパ室８_Dへ作動油を供給するための給油通路５、ハウジング１の開口側端に形成された切欠き７、リング収容溝９に挿置されるレジスタリング６を主な構成部材として備えている。

ハウジング１は、一端１_Eを閉塞端として、他端１_CEは開放された有底筒状体により形成され、図２の平面視でシリンダ室１ａを挟んで対角線上に設けられる取付部１_X（片側のみ示す、他方は図の左上方位置に設けられている）を介してエンジンブロック（図示せず）に取付けるように形成される。又、ハウジング１の下方に放置される図示しないタンクから供給される作動油がハウジング端の給油通路５、これに連通する連通室５ａ、バルブシート４ｂに形成された流路５ｂを介して圧力室８に送られるようになっている。チェックバルブ４は、チェックボール４ａでバルブシート４ｂの流路５ｂの圧力室８側端に設けた弁座を閉じることにより圧力室８からの作動油が逆流するのを防止するために設けられている。４ｃはチェックボールの移動を制限するリテーナ、４ｄは切欠きである。

なお、プランジャ２の中空部２ａ内に挿置されたリターンスプリング３の一端はバルブシート４ｂに当接支持され、他端は中空部２ａの内端に当接してプランジャ２に対する外方への突出性を付与している。又、図示のように、中空部２ａの端は開放状であるから、シリンダ室１ａに挿入されたプランジャ２の端とバルブシート４ｂとの間に形成される圧力室８は中空部２ａと連通し、全体として油圧ダンパ室８_Dを形成している。プランジャ２の外周部には、環状の安全溝１０が長さ方向中央より少し奥側に形成されている。この安全溝１０は、プランジャ２が外方へ突出したとき、この溝の後方端に係合するレジスタリング６がシリンダ室１ａの開口端に設けたリング収容溝９の端壁９ｂ（第２ストッパ）に係止され、これによりプランジャ２の飛出しを規制するために設けられている（分解規制）。レジスタリング６については後で説明する。

さらに、プランジャ２の中央から他端寄りの外周上には軸方向に等間隔に設けた複数の環状係合溝１１（図示の例では１１ａ〜１１ｆの６つ）が設けられ、その最も他端寄りの係合溝１１ｆのさらに外端寄りには突出部１２の端面に環状のセット壁１２ａが形成されている（初期セット用）。環状係合溝１１は、断面視では鋸歯状の凹凸形状とされ、各溝形状はその最小径位置から軸方向の両側の壁面はテーパ状に形成され、その一端寄りの壁面はゆるやかな傾斜状（テーパ面）で、他端寄りの壁面は一端側壁面より傾斜角が大きく（係合面又はロック面）なっている。そして、テーパ面と係合面は滑らかに連続した曲面として形成されている。なお、各環状係合溝１１の隣接する位置には円筒面が残されている。

上記環状のセット壁１２ａは、これに係合させたレジスタリング６を、リング収容溝９の第２ストッパとして端壁９ｂに係合させることにより、チェーンテンショナＡを初期セット状態（図１に示す状態）に維持される。又、リング収容溝９の奥側壁９ａは端壁９ｂが直角に近い大きい角度であるのに対し小さい傾斜角のテーパ面としてかつ第１ストッパとして形成されている。このリング収容溝９は後述するように所定の長さに形成され、従ってプランジャ２が進退動する際にこの収容溝９内でプランジャ２の移動と共にプランジャ２に係合しているレジスタリング６も移動する。

レジスタリング６は、図４に示すように、Ｃ型のリング部６ａとその両端に延長して設けられる操作部の基部６ｂ、先端６ｃから成り、２つの基部６ｂ、６ｂは互いに途中で交差して設けられ、ハウジング外周付近で折り曲げられて２つの先端６ｃ、６ｃに連続している。このレジスタリング６の先端６ｃ、６ｃを外部から操作可能とするため、ハウジング１の他端１_ＣＥの一部には、図２に示すようにコ字形の切欠き７が形成されている。そして、図１に示すように、前述した環状のセット壁１２ａに接してリング部６ａをプランジャ２に巻付けた初期セット状態で操作部の基部６ｂ、先端６ｃが切欠き７内に収容され、かつその端部６_Ｅ、６_Ｅはわずかにハウジング他端１_ｃＥから外方へ突出するように形成されている。

又、レジスタリング６の先端６ｃは、図１に示すように、ハウジング１の他端に向いて下向きの傾斜状に曲げられ、かつその長さ、但しプランジャ２の長さ方向に沿った長さ（斜め長さではなく）Ｌ₁が、初期セット状態でリング収容部９の端壁９ｂから切欠き７の奥壁７ａまでの長さＬ₂より大きくなるように設定されている（Ｌ₁＞Ｌ₂）。レジスタリング６の基部６ｂの形状及び長さをこのように設定することによりレジスタリング６を逆方向に組込まれることを防止するのである。

レジスタリング６は、その自然状態（拡径させていない状態）ではリング部６ａの内径がハウジング内周面（シリンダ室１ａ径）の開口端内径（第２ストッパの内径）よりも小さく、かつリング部６ａの外径が当該開口端内径よりも大きく形成されている。これによりレジスタリング６の抜けを防止することができる。

上記の構成のチェーンテンショナＡは、図１に示す初期セット状態に組込まれてセット壁１２ａ、レジスタリング６、及び端壁９ｂ（第２ストッパ）間の相互の係合により、リターンスプリング３の弾性力によるプランジャ２の飛出しが規制され、組付けまでの輸送時の安全性が確保されている。この初期セット状態のチェーンテンショナＡをエンジンブロックに取付けた後レジスタリング６の操作部を押し縮めてレジスタリング６のリング部６ａを拡径させると、セット壁１２ａとレジスタリング６の係合状態が解除される。そのため、プランジャ２はリターンスプリング３の弾性力によって外方へ進み、図示しないチェーンガイドを介してチェーンを押圧し、チェーンを緊張状態とする。

この時、レジスタリング６のリング部６ａは、何れかの係合溝１１ａ〜１１ｆに嵌合する。その後、エンジンの運転中にチェーンの緊張によりプランジャ２に後方への押し込み力が作用し、この押し込み力がリターンスプリング３の弾性力と油圧ダンパ室８_D内の供給油圧との合力を超えると、その合力と押し込み力とが釣り合う位置までプランジャ２およびレジスタリング６が後退する。この後退動作は、油圧ダンパ室８_Dに満たされた作動油の緩衝機能により、ゆっくり行われる。プランジャ２の後退中、レジスタリング６は、先ず係合溝１１のテーパ面上を滑りながら縮径し、係合溝１１の係合面（ロック壁）と係合したところで、係合面と係合したままプランジャ２と一体に後退する。プランジャ２の後退に伴い、油圧ダンパ室８_Dの過剰な作動油はハウジング内周面とプランジャ２の外周面との間の微小な隙間を通ってハウジング外にリークする。

一方、チェーンに弛みが生じると、リターンスプリング３と供給油圧との押圧によりプランジャ２が前進する。プランジャ２の前進に伴い、レジスタリング６がプランジャ２と一体に前進し、リング部６ａが第２ストッパと当接した後は、レジスタリング６はテーパ面上を滑りながら拡径する。チェーンに経時的な伸びがあって、さらにプランジャ２が前進する場合は、レジスタリング６のリング部６ａは、その後方の係合溝に嵌合し、以後、同様の動作がなされる。

エンジンを停止すると、カムの停止位置との関係でプランジャ２が押し込まれる場合がある。例えば上りの坂道において、チェンジレバーを前進ギヤに入れた状態、あるいは下り坂でバックギヤに入れたまま停止すると、チェーンが緊張するため、プランジャ２が大きく押し込まれる。この場合でも、レジスタリング６のリング部６ａの外径が第１ストッパ９ａの内径よりも小さいため、係合溝の係合面に係合したレジスタリング６が第１ストッパ９ａと係合し、これによりプランジャ２のそれ以上の進退運動が規制される（戻り運動規制）。この場合、チェーンはプランジャ２の後退量に相当する分だけ弛むにすぎず、従って、エンジンを再始動させてもチェーンに大幅な弛みが生じることはなく、始動直後のチェーンのバタツキが早期に収束され、スプロケットからチェーンが外れたり、あるいは歯飛びや異音が発生する等の事態が回避される。

エンジン回りのメンテナンス等によりチェーンを取り外すと、リターンスプリング３の弾性力により、プランジャ２が飛び出そうとするが、その場合でもレジスタリング６のリング部６ａが安全溝１０に嵌合し、安全壁に係合したリング部６ａが第２ストッパ９ｂと係合してプランジャ２の抜けを規制するため（分解規制）、プランジャ２やリターンスプリング３等の部品がハウジング１から脱落する事態が確実に防止される。プランジャ２をハウジング１から分離させたい場合もレジスタリング６の先端６ｃをつまんでリング部６ａを拡径させ、リング部６ａと安全壁１０との係合を解消させれば、これを簡単に実現することができる。

本発明にかかるチェーンテンショナによれば、レジスタリング６のみで初期セット状態、戻り運動規制、および分解規制を行うことができ、従来品のように複数のリング部材やクリップを用いてこれらの機能を実現する場合に比べ、部品点数や製作コストを大幅に削減でき、プランジャ２の溝構造も簡略化されており、しかも各溝が加工の容易なプランジャ２外周面に形成されているので、加工コストをさらに抑制することができ、また、簡単な操作でプランジャ２をハウジング１から抜き取ることができ、メンテナンス性も良好という利点は特許文献１のものをそのまま保有する。

この発明のチェーンテンショナは、ハウジング内のプランジャに対して設けられるレジスタリングの誤組込みを防止する構成とされたものであり、車両エンジンのカム軸駆動用チェーンシステムに広く利用される。

実施形態のチェーンテンショナの主要断面図同上の部分平面図図１の矢視III−IIIの側面図レジスタリングの拡大斜視図

符号の説明

１ハウジング
１ａシリンダ室
２プランジャ
２ａ中空部
３リターンスプリング
４チェックバルブ
４ａチェックボール
４ｂバルブシート
４ｃリテーナ
５給油通路
５ａ連通室
５ｂ流路
６レジスタリング
６ａリング部
６ｂ基部
６ｃ先端
７切欠き
８圧力室
９リング収容溝
９ａテーパ面
９ｂ端壁
１０安全溝
１１（１１ａ〜１１ｆ）環状係合溝
１２環状突出部
１２ａセット壁

Claims

ハウジング内にシリンダ室を形成し、このシリンダ室内に摺動自在にプランジャと、プランジャ内の中空部に挿入され、プランジャを外方向に押圧するリターンスプリングとを設け、ハウジング閉塞端にはプランジャ奥側に形成される圧力室に作動油を供給する給油通路を連通させ、これにより送り込まれる作動油の逆流を防止するチェックバルブを給油通路の経路に設け、プランジャの外周に軸方向に間隔を置いて複数の係合溝を設け、上記シリンダ室の開口部内周にリング収容溝を形成し、上記係合溝に係合可能なＣ型のリング部と、そのリング部の拡径操作用の操作部を有するレジスタリングの上記リング部をリング収容溝に収容し、係合溝はプランジャの突出時にリング部を拡径させるテーパ面と、プランジャ後退時にリング部に係合してプランジャの後退動を阻止する係合面により形成し、上記給油通路からの作動油によりプランジャに付与される押込力を緩衝するようにしたチェーンテンショナにおいて、
上記レジスタリングの操作部が、リング部の両端に延長して設けられて互いに交差する基部と、その基部の先端から折れ曲がってハウジングの他端に向く先端とからなり、その先端および基部を上記ハウジングの他端の一部に形成されたコ字形の切欠き内に収容し、上記操作部の長さＬ_１をリング収容溝端から切欠きの奥壁までの長さＬ_２より長く設定したことを特徴とするチェーンテンショナ。