JP4933952B2 - チェーンテンショナ - Google Patents

Description

この発明は、カム軸を駆動するタイミングチェーンの張力を一定に保持するチェーンテンショナに関するものである。

一般に、タイミングチェーン（以下、単にチェーンという）を用いてクランク軸の回転をカム軸に伝えるチェーン伝動装置においては、チェーンの弛み側にチェーンテンショナの調整力を付与してチェーンの張力を一定に保つようにしている。

上記チェーンテンショナとして、特許文献１に記載されたものが知られている。このチェーンテンショナにおいては、ハウジングに形成されたシリンダ室内にプランジャと、そのプランジャに外方向への突出性を付与するリターンスプリングとを組込み、上記ハウジングには、プランジャの背部に形成された油圧ダンパ室に連通する給油通路を形成し、その給油通路から油圧ダンパ室内に供給されるエンジンオイルによってプランジャに負荷される押し込み力を緩衝するようにしている。

また、シリンダ室の開口端部の内周に周方向に延びるリング収容溝を形成し、そのリング収容溝内に径方向に弾性変形可能なレジスタリングを組込み、プランジャの外周にはそのレジスタリングによって締め付けられる複数の円周溝を軸方向に等間隔に形成し、各円周溝の内周にプランジャが外方向に向けて移動する前進時にレジスタリングを拡径させるテーパ面と、そのテーパ面の小径端に連続して係合面とを設け、その係合面とリング収容溝の後端面に対する当接によって後退動するのが防止されるレジスタリングの係合によりプランジャが必要以上に後退動するのを防止するようにしている。

上記チェーンテンショナにおいては、エンジンの停止時、カムの停止位置の関係によってチェーンが緊張状態に保持されても円周溝の係合面とレジスタリングの係合によってプランジャが大きく後退するのが防止されるため、エンジンの再始動時にチェーンが大きく弛むのを防止することができる。このため、プランジャが外方向に大きく移動することがないため、油圧ダンパ室内に空気が侵入するのを防止することができるという特徴を有する。

特許第３６７０９１１号公報

ところで、上記従来のチェーンテンショナにおいては、エンジンを停止すると、油圧ダンパ室内および給油通路内のエンジンオイルが排出されてしまい、エンジンが再始動されてオイルポンプの駆動により油圧ダンパ室内がエンジンオイルで満たされるまでに時間を要するため、油圧ダンパは作用しないことになる。

このため、油圧ダンパ室内がエンジンオイルで満たされるまでの間でチェーンに張力変動が生じ、上記チェーンからプランジャに押込み力が負荷されると、プランジャが後退し、レジスタリングがリング収容溝の後端面に衝突して異音を発生する可能性がある。

このような不都合の解消には、弾性力の大きいリターンスプリングを採用することが有効であるが、そのリターンスプリングの組み込みに大きなスペースを確保する必要が生じ、チェーンテンショナが大型化し、また、チェーンの張力過大やチェーンテンショナの特性に影響を与えるという問題が発生する。

この発明の課題は、レジスタリングの衝突による異音の発生を抑制することができるようにした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に、この発明においては、ハウジングに形成されたシリンダ室内に摺動可能なプランジャと、そのプランジャに外方向への突出性を付与するリターンスプリングとを組込み、前記ハウジングにはプランジャの背部に形成された油圧ダンパ室に連通する給油通路を設け、その給油通路の油出口部に油圧ダンパ室内の圧力が給油通路に送られるオイルの供給圧力より高くなると給油通路を閉じるチェックバルブを設け、前記シリンダ室の開口端部に周方向に延びるリング収容溝を形成し、そのリング収容溝内に径方向に弾性変形可能なレジスタリングを組込み、前記プランジャの外周にはそのレジスタリングによって締め付けられる複数の円周溝を軸方向に等間隔に形成し、各円周溝の内周にプランジャが外方向に向けて移動する前進時にレジスタリングを拡径させるテーパ面と、そのテーパ面の小径端に連続して係合面とを設け、その係合面とリング収容溝内において後退動が阻止されるレジスタリングの係合によってプランジャの後退動を阻止するようにしたチェーンテンショナにおいて、前記リング収容溝内にレジスタリングの後退動を制限する弾性を有するストッパリングを組込み、そのストッパリングのレジスタリングを受け止めるストッパ面を、その外周縁が内周縁よりレジスタリング側に配置されるテーパ面とした構成を採用したのである。

上記のように、リング収容溝内に弾性を有するストッパリングを組込むことによって、チェーンからの押圧によりプランジャが押し込まれて後退動すると、レジスタリングはストッパリングに衝突し、その衝突時の衝撃力はストッパリングの弾性変形によって吸収されることになり、異音の発生が抑制される。

ここで、ストッパリングの周方向の一部に切り離し部を形成しておくと、径方向への変形が容易となり、ストッパリングの組込みの容易化を図ることができる。また、この発明に係るチェーンテンショナのように、ストッパリングのレジスタリングを受け止めるストッパ面を、その外周縁が内周縁よりレジスタリング側に配置されるテーパ面とすると、ストッパ面に対するレジスタリングの衝突時、テーパ面のカム作用によりレジスタリングは縮径して円周溝を強く締め付けることになるため、プランジャの後退動を確実に防止することができる。

上記のように、チェーンからの押圧によってプランジャが押し込まれた際にレジスタリングを弾性を有するストッパリングに衝突させ、そのストッパリングの弾性変形によって衝突時の衝撃力を吸収するようにしたので、レジスタリングの衝突によって異音が発生するのを抑制することができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、クランク軸１の端部に取付けられたスプロケット２とカム軸３の端部に取付けられたスプロケット４間にチェーン５がかけ渡されている。

チェーン５の弛み側チェーン５ａの一側方にはチェーンガイド６が設けられている。チェーンガイド６は軸７を中心にして揺動可能とされ、その一側方にはチェーンガイド６を介してチェーン５に調整力を負荷するチェーンテンショナ１０が設けられている。

図２に示すように、チェーンテンショナ１０は、チェーンカバー８に取付けられるハウジング１１を有している。ハウジング１１には閉塞端を有するシリンダ室１２が形成され、そのシリンダ室１２内にプランジャ１３と、リターンスプリング１４とが組込まれている。

リターンスプリング１４はプランジャ１３を外方に向けて付勢しており、その付勢によりプランジャ１３はチェーンガイド６を押圧して、チェーン５に張力を付与している。

ハウジング１１にはプランジャ１３の背部に形成された油圧ダンパ室１５に連通する給油通路１６が設けられ、その給油通路１６の油出口部にチェックバルブ１７が設けられている。チェックバルブ１７は、油圧ダンパ室１５内のオイルの圧力が給油通路１６に送られるオイルの供給圧より高くなると給油通路１６を閉じるようになっている。

プランジャ１３には、シリンダ室１２内に位置する後端側からばね収容凹部１８、バルブ収容凹部１９および排油通路２０が軸方向に順に設けられ、上記ばね収容凹部１８は圧力室１５の一部をなし、その内部にリターンスプリング１４の先端部が収容されている。

排油通路２０は、油圧ダンパ室１５と外部とを連通する。この排油通路２０は、バルブ収容凹部１９内に組込まれたリリーフバルブ２１によって開閉される。このリリーフバルブ２１は、油圧ダンパ室１５内のオイルの圧力が設定圧以下の場合に排油通路２０を閉じ、設定圧を超えると排油通路２０を開放するようになっている。

シリンダ室１２の開口部内周にはリング収容溝２２が形成され、そのリング収容溝２２内に径方向に弾性変形可能なレジスタリング２３が収容されている。一方、プランジャ１３の外周には上記レジスタリング２３で締付けられる複数の円周溝２４を軸方向に等間隔に設けられている。

図３に示すように、各円周溝２４の内周にはプランジャ１３の先端に向けて小径となり、そのプランジャ１３の前進時にレジスタリング２３を拡径させるテーパ面２４ａと、そのテーパ面２４ａの小径端に連続して径方向外方に延びる係合面２４ｂとが設けられている。

リング収容溝２２内にはレジスタリング２３の後方位置にストッパリング２５が組込まれている。ストッパリング２５はゴムや合成樹脂等の弾性を有する材料からなり、周方向の一部には図５に示すように軸方向の切り離し部２６が形成されている。

ストッパリング２５は、プランジャ１３が押し込まれて後退動するときレジスタリング２３を受け止めて停止状態に保持し、そのレジスタリング２３を制動するストッパ面２７は外周縁が内周縁よりレジスタリング２３側に配置されるテーパ面とされている。

実施の形態で示すチェーンの張力調整装置は上記の構造からなり、クランク軸１の１回転中における角速度の変化や、カム軸３のトルク変動によりチェーン５が振動し、そのチェーン５の弛み側チェーン５ａに弛みが生じると、リターンスプリング１４の押圧によりプランジャ１３が外方向に移動（前進動）してチェーン５の弛みを吸収する。

プランジャ１３が前進動するとき、レジスタリング２３はテーパ面２４ａで押されて拡径するため、プランジャ１３の前進動を阻害することはない。プランジャ１３の移動量が円周溝２４のピッチより大きくなると、次の円周溝２４がレジスタリング２３に対応し、その円周溝２４がレジスタリング２３で締付けられる。

一方、チェーン５が緊張すると、チェーンガイド６を介してプランジャ１３に押込み力が負荷される。このとき、油圧ダンパ室１５内の圧力が上昇し、その圧力がオイルポンプから給油通路１６に供給されるオイルの供給圧力より高くなると、チェックバルブ１７が給油通路１６を閉じ、油圧ダンパ室１５内に封入されたオイルの油圧ダンパ作用によってプランジャ１３に負荷される押込み力が緩衝される。

エンジンを停止すると、カムの停止位置の関係によって弛み側チェーン５ａが緊張状態に保持される場合がある。このとき、チェーン５およびチェーンガイド６を介してプランジャ１３に押込み力が負荷されるため、プランジャ１３が後退動する。

プランジャ１３が少し後退すると、図４に示すように、レジスタリング２３がストッパリング２５のストッパ面２７に当接して停止状態とされ、その停止状態のレジスタリング２３に円周溝２４の係合面２４ｂが係合し、プランジャ１３は大きく後退するのが防止される。

このため、エンジンが再始動されてもチェーン５は大きく弛むことがなく、また、プランジャ１３は外方向に大きく移動することがないため、油圧ダンパ室１５内に空気が侵入するようなことはない。

ここで、エンジンの停止状態では、油圧ダンパ室１５内および給油通路１６内のエンジンオイルが排出されてしまい、エンジンが再始動されてオイルポンプの駆動により油圧ダンパ室１５内がエンジンオイルで満たされるまでに時間を要するため、油圧ダンパは作用しないことになる。

このため、油圧ダンパ室１５内がエンジンオイルで満たされるまでの間でチェーン５に張力変動が生じ、上記チェーン５からプランジャ１３に押込み力が負荷されると、プランジャ１３が後退する。

このとき、レジスタリング２３はストッパリング２５に衝突することになるが、ストッパリング２５は弾性を有するため、レジスタリング２３の衝突時の衝撃はストッパリング２５の弾性変形によって吸収されることになる。

このように、レジスタリング２３の衝突時の衝撃はストッパリング２５の弾性変形によって吸収されるため、異音を生じるようなことはない。

また、ストッパリング２５のストッパ面２７に対するレジスタリング２３の衝突時、そのストッパ面２７はテーパ面とされているため、テーパ面のくさび作用によりレジスタリング２３は縮径して円周溝２４の係合面２４ｂと強く係合し、このため、プランジャ１３は後退動するのが確実に防止される。

図５に示すように、ストッパリング２５の周方向の一部に切り離し部２６を設けておくと、ストッパリング２５を径方向に容易に変形させることができるため、リング収容溝２２に対してストッパリング２５を容易に組込むことができる。

この発明に係るチェーンテンショナを用いたチェーンの張力調整装置を示す正面図 図１に示すチェーンテンショナの縦断正面図 レジスタリングの組込み部を拡大して示す断面図 レジスタリングの停止状態を示す断面図 ストッパリングを示す斜視図

符号の説明

１１ ハウジング
１２ シリンダ室
１３ プランジャ
１４ リターンスプリング
１５ 油圧ダンパ室
１６ 給油通路
１７ チェックバルブ
２２ リング収容溝
２３ レジスタリング
２４ 円周溝
２４ａ テーパ面
２４ｂ 係合面
２５ ストッパリング
２６ 切り離し部
２７ ストッパ面

Claims (2)

1. ハウジングに形成されたシリンダ室内に摺動可能なプランジャと、そのプランジャに外方向への突出性を付与するリターンスプリングとを組込み、前記ハウジングにはプランジャの背部に形成された油圧ダンパ室に連通する給油通路を設け、その給油通路の油出口部に油圧ダンパ室内の圧力が給油通路に送られるオイルの供給圧力より高くなると給油通路を閉じるチェックバルブを設け、前記シリンダ室の開口端部に周方向に延びるリング収容溝を形成し、そのリング収容溝内に径方向に弾性変形可能なレジスタリングを組込み、前記プランジャの外周にはそのレジスタリングによって締め付けられる複数の円周溝を軸方向に等間隔に形成し、各円周溝の内周にプランジャが外方向に向けて移動する前進時にレジスタリングを拡径させるテーパ面と、そのテーパ面の小径端に連続して係合面とを設け、その係合面とリング収容溝内において後退動が阻止されるレジスタリングの係合によってプランジャの後退動を阻止するようにしたチェーンテンショナにおいて、
   前記リング収容溝内にレジスタリングの後退動を制限する弾性を有するストッパリングを組込み、そのストッパリングのレジスタリングを受け止めるストッパ面を、その外周縁が内周縁よりレジスタリング側に配置されるテーパ面としたことを特徴とするチェーンテンショナ。
2. 前記ストッパリングの周方向の一部に切り離し部を形成した請求項１に記載のチェーンテンショナ。

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