JP3712550B2

JP3712550B2 - チェーンテンショナ

Info

Publication number: JP3712550B2
Application number: JP00011799A
Authority: JP
Inventors: 山本　　憲
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1999-01-04
Filing date: 1999-01-04
Publication date: 2005-11-02
Anticipated expiration: 2019-01-04
Also published as: JP2000199551A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カム軸駆動用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。
【０００２】
【従来の技術】
カム軸駆動用のチェーンの張力を一定に保つチェーンテンショナとして、図５に示したものが知られている。このチェーンテンショナはハウジング４０に形成されたシリンダ室４１内にプランジャ４２と、スプリング４３とを組み込み、上記スプリング４３によって突出性が付与されたプランジャ４２によりチェーン４４を押圧するようにしている。
【０００３】
また、プランジャ４２の背部に形成された圧力室４５に給油通路４６を連通し、その給油通路４６にチェックバルブ４７を設け、上記プランジャ４２が外方向に移動して圧力室４５の圧力が低下したとき、チェックバルブ４７を開放させ、給油ポンプの駆動により給油通路４６から圧力室４５に油を流動させるようにしている。
【０００４】
ところで、カム軸駆動用のチェーンにおいては、エンジンを停止すると、カム軸に設けられたカムの停止位置の関係から、チェーン４４が緊張状態に保持されることがある。この場合、上記チェーンテンショナのプランジャ４２は緊張状態のチェーン４４により押し込まれるため、圧力室４５の油はプランジャ４２とシリンダ室４１の摺動面からリークし、プランジャ４２は後退して、チェーン４４の弾力とスプリング４３の張力とが釣り合う位置に保持される。
【０００５】
このため、エンジンの再始動によりチェーン４４に弛みが生じると、プランジャ４２は外方向に大きく移動する。このとき、油圧ポンプは始動直後であって吐出量が少ないため、圧力室４５に充分な油を供給することができず、圧力室４５に空気が侵入してダンピング特性が低下し、異音が発生することがある。
【０００６】
また、低温始動時には、油の粘度が高く、流動性が悪いため、上記と同様の問題が生じる。
【０００７】
上記のような問題点を解決するため、前記プランジャにその後端面で開口するロッド挿入孔を形成し、このロッド挿入孔の開口部内周に設けられた雌ねじにスクリューロッドの外周に形成された雄ねじをねじ係合し、その雄ねじと雌ねじのねじ山を鋸歯状とすると共に、プランジャとスクリューロッドの対向部間にスプリングを組込んで両部材を相反する方向に押圧したチェーンテンショナを本件出願人は既に提案している（特願平９−７１９４７号明細書）。
【０００８】
上記チェーンテンショナにおいては、エンジンが停止し、カムの停止位置の関係によりチェーンが緊張してプランジャに押し込み力が作用したとき、その押し込み力を鋸歯状ねじ山の圧力側フランクにより受けてプランジャが後退動するのを防止している。このため、エンジンが再始動されて弛みが生じても、その弛み量は小さいため、プランジャは外方向に大きく移動せず、圧力室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している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、既に提案したチェーンテンショナにおいては、チェーンを取外すエンジン回りのメンテナンス時に、スプリングの弾力によりプランジャがシリンダ室から飛び出し、スクリューロッド、スプリング等の部品が分解状態となり、再組立て時に部品の組込みを忘れたり、組付けの間違いが生じたりするおそれがあり、チェーンテンショナを正確に再組立てするうえにおいて改善すべき点が残されている。
【００１０】
この発明の課題は、チェーンを取外すようなエンジン回りのメンテナンス時において、既に提案したチェーンテンショナの構成部品がバラバラに分解されるのを防止することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
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、シリンダ室と、そのシリンダ室の閉塞端部において開口する給油通路とを設け、上記シリンダ室内にチェーン押圧用のプランジャをスライド自在に挿入し、そのプランジャに後端面から軸方向に延びるロッド挿入孔を設け、このロッド挿入孔の後端部内周に形成された雌ねじにスクリューロッドをねじ係合し、そのスクリューロッドとプランジャとの間に両部材を相反する方向に押圧するスプリングを組込み、前記スクリューロッドの前記ロッド挿入孔内に位置する先端部外周に環状溝を形成し、この環状溝に前記雌ねじの内端面に対する係合によってプランジャとスクリューロッドの分離を防止する止め輪を取付けた構成を採用している。
【００１２】
上記のように、スクリューロッドの先端部外周に形成された環状溝に雌ねじの内端面と係合可能な止め輪を取付けることにより、チェーンを取外すエンジン周りのメンテナンス時に、スプリングの押圧によってプランジャが外方向に移動しても、止め輪に対する雌ねじの内端面の係合によりプランジャがスクリューロッドから分離して外部に飛び出すのを防止することができる。このため、シリンダ室内に組込まれた部品が外部に飛び出してバラバラに分解するのを防止することができる。
【００１３】
ここで、前記給油通路の油出口とスクリューロッドとの間に、シリンダ室内の油が給油通路側に逆流するのを防止するチェックバルブを設けておくと、運転中のプランジャの後退時に圧力室の圧力が上昇し、油圧によりチェーンから作用する力を支持することができる。
【００１４】
また、環状溝に取付ける止め輪の外形をコーナ部に丸みある略三角形等の多角形としておくと、プランジャの雌ねじに対するスクリューロッドのねじ込み時、スクリューロッドを軸方向に押し込みつつねじ込むことによって、止め輪のコーナ部が雌ねじの外端面との接触により内方向に押圧されて止め輪が縮径するため、雌ねじに対してスクリューロッドを簡単にねじ込むことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１乃至図４に基づいて説明する。
【００１６】
図１に示すように、クランクシャフト１の端部に取付けられたスプロケット２とカムシャフト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、そのチェーン５の弛み側チェーン５ａにスリッパ６が接触されている。スリッパ６は軸７を中心として揺動自在に支持されている。このスリッパ６はチェーンテンショナ１０により押圧され、その押圧によってチェーン５は一定の張力に保持される。
【００１７】
図２乃至図４はチェーンテンショナ１０の詳細を示す。このチェーンテンショナは、エンジンブロックにねじ止めされるハウジング１１を有する。
【００１８】
ハウジング１１にはシリンダ室１２と、そのシリンダ室１２の閉塞端において開口する給油通路１３とが設けられている。
【００１９】
シリンダ室１２にはプランジャ１４がスライド自在に挿入されている。プランジャ１４には後端面から軸方向に延びるロッド挿入孔１５が形成され、そのロッド挿入孔１５の開口部内周に設けられた雌ねじ１６にスクリューロッド１７の外周に形成された雄ねじ１８がねじ係合されている。
【００２０】
スクリューロッド１７には、先端から軸方向に延びるスプリング収納孔１９と、後端からそのスプリング収納孔１９に貫通する連通孔２０とが形成され、上記スプリング収納孔１９とロッド挿入孔１５の閉塞端間にスプリング２１と、スプリングシート２２とが組込まれている。スプリングシート２２は、浸炭焼入れされ、先端に形成された球形表面２３がロッド挿入孔１５の閉塞端と点接触している。
【００２１】
プランジャ１４に形成された前記雌ねじ１６とスクリューロッド１７に設けられた雄ねじ１８のねじ山は、プランジャ１４が軸方向に押された際の押し込み力を受ける圧力側フランク２４のフランク角が遊び側フランク２５のフランク角より大きい鋸歯状とされている。その鋸歯状ねじ山にスプリング２１の押圧によってスクリューロッド１７が回転しつつシリンダ室１２の閉塞端に向けて移動するリード角が設けられている。
【００２２】
前記シリンダ室１２の閉塞端部にはシリンダ室１２内の油が給油通路１３内に逆流するのを防止するチェックバルブ２６が組込まれている。
【００２３】
チェックバルブ２６は、シリンダ室１２内に圧入されたロッドシート２７に給油通路１３とシリンダ室１２とを連通する通路２８を設け、その通路２８内に球形の弁体２９と、その弁体２９の開閉量を制限するリテーナ３０とを組み込んでいる。
【００２４】
前記スクリューロッド１７のプランジャ１４内に位置する先端部外周には環状溝３１が形成され、その環状溝３１に一部が切り離された縮径可能な止め輪３２が取付けられている。
【００２５】
止め輪３２は線材の折曲げから成り、その外形は略三角形とされてコーナ部に丸み３３を有し、各丸み３３を通る外接円径は雌ねじ１６の内径より大きく、上記止め輪３２と雌ねじ１６の内端面の係合によって、プランジャ１４の外方向への突出量が制限され、プランジャ１４とスクリューロッド１７とが分離するのが防止される。
【００２６】
また、止め輪３２をコーナ部に丸み３３を有する略三角形とすると、プランジャ１４に形成されたロッド挿入孔１５の開口内にスクリューロッド１７の先端部を挿入し、そのスクリューロッド１７を押し込みつつ回転させることによって、止め輪３２のコーナ部は雌ねじ１６の外端面に対する当接により内方向に押圧されるため、止め輪３２は縮径し、雌ねじ１６に対してスクリューロッド１７を簡単にねじ係合することができる。
【００２７】
なお、止め輪３２は略三角形のものに限定されず、四角形や五角形等の多角形の形状を採ることができる。
【００２８】
上記の構成から成るチェーンテンショナは、プランジャ１４をシリンダ室１２内に押し込み、ハウジング１１の先端部に設けたピン挿入孔３４からプランジャ１４の先端部外周に形成された係合溝３５にセットピン（図示省略）を挿入してプランジャ１４を押し込み状態に保持し、その保持状態でエンジンブロックに対する取付けを行なう。そして、取付け後、セットピンを引き抜き、スプリング２１の弾力によりプランジャ１４を突出させて、図１に示すようにチェーン５ａを押圧する。
【００２９】
上記のようなチェーンテンショナの取付け状態において、エンジンを始動し、クランクシャフト１の端部に取付けたスプロケット２の矢印方向の回転によってチェーン５の弛み側チェーン５ａに弛みが生じると、給油通路１３から通路２８に送り込まれる油の圧力によってプランジャ１４およびスクリューロッド１７が外方向に移動し、その移動によってスクリューロッド１７がロッドシート２７から離れ、シリンダ室１２内に油が供給される。
【００３０】
また、プランジャ１４の外方向への移動によって、そのプランジャ１４はスリッパ６を押圧するため、チェーン５の弛みは吸収されると共に、スプリング２１の弾力により、スクリューロッド１７は回転しつつシリンダ室１２の閉塞端に向けて移動してロッドシート２７に当接し、プランジャ１４とスクリューロッド１７の停止によってチェーン５は所定の弾力に保持される。
【００３１】
エンジンが温度上昇し、熱膨張によりクランクシャフト１とカムシャフト３の心間距離が大きくなり、チェーン５の張力増大によってプランジャ１４が押圧されると、その押圧力はシリンダ室１２内に封入された油によって受けられると共に、雌ねじ１６と雄ねじ１８の圧力側フランク２４によって受けられ、プランジャ１４は後退しない。プランジャ１４を押圧するチェーンからの変動荷重の最小値がスプリング２１の弾力と油圧力の合力より強くなると、スクリューロッド１７が回転し、プランジャ１４が後退する。
【００３２】
このとき、シリンダ室１２内の油は、シリンダ室１２とプランジャ１４の摺動面間からリークし、プランジャ１４は、押圧力とスプリング２１の弾力と供給油圧力との合力とが釣り合う位置までゆっくりと後退動する。
【００３３】
エンジンを停止すると、カムシャフト３に設けられたカムの停止位置の関係からチェーン５の弛み側チェーン５ａが緊張する場合がある。この場合は、プランジャ１４はチェーン５によって押圧され、その押圧力は雌ねじ１６と雄ねじ１８のねじ係合部における圧力側フランク２４により受けられる。
【００３４】
ここで、上記押圧力は振動を伴わない静的な荷重であるため、上記押圧力がスプリング２１の弾力より大きい場合でもスクリューロッド１７は回転せず、プランジャ１４は後退しない。
【００３５】
このため、エンジンが再始動されてチェーン５の弛み側チェーン５ａに弛みが生じても、その弛み量はきわめて小さく、プランジャ１４の突出量も小さい。したがって、シリンダ室１２における圧力低下も少ないため、シリンダ室１２に空気が侵入することもない。
【００３６】
なお、エンジンの低温始動時、ポンプから給油通路１３に送られる油の粘度が高く、シリンダ室１２への油の流入が悪いが、この場合でも、プランジャ１４の外方向への移動量が少ないため、シリンダ室１２内に空気が侵入するのを防止することができる。
【００３７】
図２に示すようなチェーンテンショナ１０の使用状態において、プランジャ１４はスプリング２１により常に外方向に向けて押圧されているため、エンジン回りのメテンナンスのため、チェーン１５が取り外しされると、プランジャ１４は外方向に突出し、雌ねじ１６の内端面が止め輪３２と対向する位置までプランジャ１４が移動すると、上記止め輪３２に対する雌ねじ１６の内端面の係合によってプランジャ１４が抜け止めされる。
【００３８】
このため、スクリューロッド１７やスプリング２１等の部品がバラバラに分解されることはなく、再組立ての必要がないため、部品の組込み忘れや誤った組込みを未然に防止することができる。
【００３９】
なお、止め輪３２と雌ねじ１６内端面の係合によるプランジャの抜け止め構造は、ねじを用いた油圧式のオートテンショナにも適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、チェーンを取外すと、プランジャはスプリングの弾性力によって外方向に移動するが、所定量移動すると止め輪に雌ねじの内端面が係合してプランジャは抜け止めされるため、シリンダ室内に組込まれたスクリューロッドやスプリング等の部品がバラバラに分解するのを防止することができる。
【００４１】
このため、再組立ての必要がなく、部品の組み忘れや誤った組込みを未然に防止することができる。
【００４２】
また、止め輪の外形をコーナ部に丸みのある略三角形等の多角形とすると、スクリューロッドを押し込みつつ回転させると、止め輪が雌ねじ端面に対する当接により縮径してプランジャの雌ねじにスクリューロッドがねじ係合するため、雌ねじに対してスクリューロッドを簡単にねじ係合することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るチェーンテンショナの使用状態を示す正面図
【図２】同上チェーンテンショナの縦断正面図
【図３】同上チェーンテンショナのプランジャの抜け止め状態を示す縦断正面図
【図４】図３のIV−IV線に沿った断面図
【図５】従来のチェーンテンショナを示す断面図
【符号の説明】
１１ハウジング
１２シリンダ室
１３給油通路
１４プランジャ
１５ロッド挿入孔
１６雌ねじ
１７スクリューロッド
１８雄ねじ
２１スプリング
３１環状溝
３２止め輪
３３丸み

Claims

ハウジングに、シリンダ室と、そのシリンダ室の閉塞端部において開口する給油通路とを設け、上記シリンダ室内にチェーン押圧用のプランジャをスライド自在に挿入し、そのプランジャに後端面から軸方向に延びるロッド挿入孔を設け、このロッド挿入孔の後端部内周に形成された雌ねじにスクリューロッドをねじ係合し、そのスクリューロッドとプランジャとの間に両部材を相反する方向に押圧するスプリングを組込み、前記スクリューロッドの前記ロッド挿入孔内に位置する先端部外周に環状溝を形成し、この環状溝に前記雌ねじの内端面に対する係合によってプランジャとスクリューロッドの分離を防止する止め輪を取付けたチェーンテンショナ。
前記給油通路の油出口とスクリューロッドとの間に、シリンダ室内の油が給油通路側に逆流するのを防止するチェックバルブを設けた請求項１に記載のチェーンテンショナ。
前記止め輪の外形がコーナ部に丸みのある多角形とされた請求項１又は２に記載のチェーンテンショナ。
前記止め輪の外形がコーナ部に丸みのある略三角形とされた請求項１乃至３のいずれかに記載のチェーンテンショナ。