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JP2010286090A - チェーンテンショナ - Google Patents

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plunger
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chain
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好一 鬼丸
Seiji Sato
誠二 佐藤
Satoshi Kitano
聡 北野
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NTN Corp
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Abstract

【課題】組み付けが完了したときに上部となる箇所が一定しない場合でも、エア混入によるダンパ力の低下が生じにくいチェーンテンショナを提供する。
【解決手段】シリンダ9内にプランジャ10を摺動可能に挿入し、シリンダ9内に両端が開放したスリーブ16を同軸に設け、そのスリーブ16の外周にプランジャ10を軸方向に摺動可能に嵌合させ、シリンダ9の外側から内側に作動油を導入する給油通路18の油出口にスリーブ16のシリンダ9の閉端側の端部を接続し、スリーブ16のシリンダ9の開放端側の端部にチェックバルブ20を設け、そのチェックバルブ20を介して作動油が流入する圧力室23をプランジャ10内に設け、その圧力室23内の作動油を流出させるリーク隙間24をプランジャ10とスリーブ16の摺動面間に形成する。
【選択図】図2

Description

この発明は、自動車エンジンのカムシャフトを駆動するタイミング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。
自動車のエンジンは、一般に、クランクシャフトの回転をタイミングチェーンを介してカムシャフトに伝達し、そのカムシャフトの回転により燃焼室のバルブの開閉を行なう。ここで、チェーンの張力を適正範囲に保つために、支点軸を中心として揺動可能に設けたチェーンガイドと、そのチェーンガイドを介してチェーンを押圧するチェーンテンショナとからなる張力調整装置が多く用いられる。
この張力調整装置に組み込まれるチェーンテンショナとして、一端が開放し、他端が閉じた筒状のシリンダ内にプランジャを軸方向に摺動可能に挿入し、そのプランジャをシリンダから突出する方向に付勢するリターンスプリングを設け、前記プランジャをシリンダ内への挿入端が開放する有底筒状に形成し、前記プランジャとシリンダとで囲まれる圧力室内に作動油を導入する給油通路をシリンダに設け、その給油通路の油出口に、給油通路から圧力室内への作動油の流れのみを許容するチェックバルブを設け、その圧力室内の作動油を流出させるリーク隙間を前記プランジャとシリンダの摺動面間に形成したものが知られている(特許文献1)。
このチェーンテンショナは、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、プランジャがシリンダ内に押し込まれる方向(以下、「押し込み方向」という)に移動し、チェーンの緊張を吸収する。このとき、圧力室内の作動油が、プランジャとシリンダの摺動面間のリーク隙間を通って流出し、その作動油の粘性抵抗によってダンパ力が生じるので、プランジャはゆっくりと移動する。
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の付勢力によって、プランジャがシリンダから突出する方向(以下、「突出方向」という)に移動し、チェーンの弛みを吸収する。このとき、チェックバルブが開いて、給油通路から圧力室に作動油が流入するので、プランジャは速やかに移動する。
このチェーンテンショナは、エンジン始動時にオイルポンプから圧力室に供給される作動油にエアが混入する場合がある。この場合、チェーンの張力が大きくなったときに、圧力室内に混入したエアが圧縮することによってプランジャが移動するので、チェーンテンショナのダンパ力が低下する。
そこで、このダンパ力の低下を防止するため、上記チェーンテンショナにおいては、シリンダの内周から外周に至るねじ孔を設け、そのねじ孔にビスをねじ込み、このビスとねじ孔のねじ面間に形成される螺旋状のエア抜き通路を通じて圧力室から外気にエアを排出するようにしている。
ここで、圧力室内に混入したエアは圧力室の上部に溜まるので、上記エア抜き通路は、圧力室の上部に配置する必要がある。また、このチェーンテンショナは、シリンダの開放端が斜め下向きとなる状態で使用される。
特開2008−281171号公報
ところで、上記チェーンテンショナをエンジンカバーに組み付けるときは、エンジンカバーに形成されたテンショナ取り付け孔にシリンダを挿入し、このシリンダの外周に形成されたフランジを複数のボルトでエンジンカバーの外面に固定するようにしている。
しかし、チェーンテンショナの組み付けに際して、複数のボルトを準備するのは煩雑であり、また、その複数のボルトをそれぞれ締め込む作業も煩雑である。
そこで、この発明の発明者は、エンジンカバーへの組み付け作業に優れたチェーンテンショナを検討し、そのようなチェーンテンショナとして、前記シリンダの外周に雄ねじを形成し、その雄ねじを前記テンショナ取り付け孔の内周に形成した雌ねじにねじ係合させることによってエンジンカバーに組み付けるチェーンテンショナを考案した。
このチェーンテンショナは、エンジンカバーへの組み付け用の雄ねじがシリンダの外周に直接設けられているので、その組み付けに際してボルトが不要であり、エンジンカバーへの組み付け作業性に優れる。
しかし、このチェーンテンショナは、テンショナ取り付け孔にシリンダをねじ込んで組み付けるので、組み付けが完了したときに上部となる箇所が一定しない。そのため、上述のエア抜き通路を設ける場合、チェーンテンショナの組み付けが完了したときに、エア抜き通路が圧力室の上部にこないおそれがあった。エア抜き通路が上部にこないと、圧力室からエアを排出することができなくなるので、チェーンテンショナのダンパ力が低下する。
この発明が解決しようとする課題は、組み付けが完了したときに上部となる箇所が一定しない場合でも、エア混入によるダンパ力の低下が生じにくい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、一端が開放し、他端が閉じた筒状のシリンダ内にプランジャを軸方向に摺動可能に挿入し、そのプランジャをシリンダから突出する方向に付勢するリターンスプリングを設け、前記プランジャをシリンダ内への挿入端が開放する有底筒状に形成し、前記シリンダ内に両端が開放したスリーブを同軸に設け、そのスリーブの外周に前記プランジャを軸方向に摺動可能に嵌合させ、前記シリンダの外側から内側に作動油を導入する給油通路をシリンダに設け、その給油通路の油出口に前記スリーブのシリンダの閉端側の端部を接続し、前記スリーブのシリンダの開放端側の端部に、スリーブの内側から外側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブを設け、そのチェックバルブを介して作動油が流入する圧力室を前記プランジャ内に設け、その圧力室内の作動油を流出させるリーク隙間を前記プランジャとスリーブの摺動面間に形成した構成をチェーンテンショナに採用した。
このようにすると、圧力室内の作動油が、圧力室のシリンダの閉端側の端部からリーク隙間を通って流出するので、シリンダの開放端が斜め下向きとなる状態でチェーンテンショナを使用したときに、圧力室内のエアがリーク隙間を通って速やかに排出され、組み付けが完了したときに上部となる箇所が一定しない場合でも、エア混入によるダンパ力の低下が生じにくい。
この発明は、例えば、前記シリンダの外周に、エンジンカバーのテンショナ取り付け孔の内周に形成された雌ねじにねじ係合する雄ねじを形成したチェーンテンショナに適用することができる。このチェーンテンショナは、テンショナ取り付け孔にシリンダをねじ込んで組み付けるので、組み付けが完了したときに上部となる箇所が一定しないが、この発明を適用すると、圧力室内に混入したエアがリーク隙間を通って排出されるので、リーク隙間とは別個のエア抜き通路が不要となる。
前記スリーブのシリンダの閉端側の端部は、前記シリンダの閉端に形成されたスリーブ嵌合凹部に圧入することができる。このようにすると、スリーブ嵌合凹部でスリーブが径方向に位置決めされるので、プランジャとスリーブの摺動面間に形成されるリーク隙間の寸法精度を高めることができる。
また、前記スリーブで前記リターンスプリングの一端を支持し、そのリターンスプリングの付勢力によって前記スリーブをシリンダの閉端に押さえ付けると、スリーブがシリンダ内で軸方向に移動するのをリターンスプリングの付勢力で防止することができる。
前記スリーブ内に、前記チェックバルブの弁孔の径よりも大径のリザーバ室を形成することができる。このようにすると、リザーバ室内に溜まった作動油が、エンジン始動直後に圧力室に供給されるので、オイルポンプから供給される作動油にエアが混入した場合にも、ダンパ力の低下が生じにくい。
前記スリーブの外周は、前記プランジャとの間に前記リーク隙間を形成する大外径部と、その大外径部の前記シリンダの閉端側に段差を介して連続する小外径部とで構成することができる。このようにすると、プランジャのストローク位置にかかわらず、プランジャとスリーブの摺動面間のリーク隙間の長さが一定となるので、安定したダンパ力を発揮することが可能となる。
前記プランジャの内周は、前記スリーブとの間に前記リーク隙間を形成する小内径部と、その小内径部の前記シリンダの開放端側に段差を介して連続する大内径部とで構成することができる。このようにしても、プランジャのストローク位置にかかわらず、プランジャとスリーブの摺動面間のリーク隙間の長さが一定となるので、安定したダンパ力を発揮することが可能となる。
前記プランジャとシリンダの摺動面間の隙間の大きさは、前記リーク隙間よりも大きく設定すると、プランジャとシリンダの摺動面間の隙間を流れる作動油の流動抵抗によるダンパ力への影響が小さくなるので、リーク隙間の寸法管理によってダンパ力の大きさを高精度に管理することが可能となる。
前記スリーブは、前記プランジャと同じ線膨張率を有する材質で形成すると、プランジャとスリーブの熱膨張差が生じにくくなるので、エンジンの温度変化によるリーク隙間の変化を防止することができ、安定したダンパ力を発揮することが可能となる。
前記シリンダは、前記プランジャよりも大きい線膨張率を有する材質で形成すると、エンジンの温度が上昇したときに、プランジャとシリンダの熱膨張差によりプランジャとシリンダの摺動面間の隙間の大きさが小さくなるのを防止することができ、ダンパ力の大きさを高精度に管理することが可能となる。
前記スリーブの外周の前記プランジャと摺動する部分の面粗さは、Ra0.8以下に設定することができる。また、前記スリーブの外周の前記プランジャと摺動する部分に螺旋溝を形成すると、その螺旋溝の深さやリード角を変えることによってダンパ力の大きさを調整することが可能となる。
前記シリンダの閉端と前記スリーブのシリンダ内への挿入端との間に、前記リターンスプリングを補助するアシストスプリングを設けると、プランジャの突出方向の付勢力を強化することができる。
前記シリンダの開放端の内周に形成された収容溝内に前記プランジャの外周を弾性的に締め付けるレジスタリングを収容し、そのレジスタリングを、プランジャの外周に軸方向に一定の間隔をおいて形成された円周溝に係合させ、その各円周溝内には、前記プランジャをシリンダから突出させる方向の荷重が負荷されたときに、レジスタリングを拡径させてプランジャの移動を許容するテーパ面と、前記プランジャをシリンダ内に押し込む方向の荷重が負荷されたときに、レジスタリングを係止してプランジャの移動を制限するストッパ面とを設けることができる。
この発明のチェーンテンショナは、圧力室内に混入したエアをリーク隙間を通じて排出するので、組み付けが完了したときに上部となる箇所が一定しない場合でも、エア混入によるダンパ力の低下が生じにくい。
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正面図 図1のチェーンテンショナ近傍の拡大断面図 図2に示すシリンダの閉端にスリーブ嵌合凹部を設けないで、スリーブのシリンダの閉端側の端部をシリンダの閉端に当接させた変形例を示す図 図3に示すスリーブ内にリザーバ室を設けた変形例を示す図 図2に示すスリーブの外周を大外径部と小外径部とで構成した変形例を示す図 図5に示すスリーブ内にリザーバ室を設けた変形例を示す図 図2に示すプランジャの内周を小内径部と大内径部とで構成した変形例を示す図 図7に示すチェーンテンショナにアシストスプリングを組み込んだ変形例を示す図 図4に示すスリーブの外周に螺旋溝を形成した変形例を示す図 図9に示すスリーブの拡大図 図2のスリーブを設けずに、シリンダとプランジャとで囲まれる領域を圧力室とした比較例を示す図 図2に示すシリンダの外周にフランジを形成し、そのフランジを複数のボルトでエンジンカバーの外面に固定するようにした変形例を示す図 図12のスリーブを設けずに、シリンダとプランジャとで囲まれる領域を圧力室とし、シリンダの内周から外周に至るねじ孔を設け、そのねじ孔にビスをねじ込み、このビスとねじ孔のねじ面間に形成される螺旋状のエア抜き通路を通じて圧力室から外気にエアを排出するようにした比較例を示す図 図2に示すシリンダの上下に取り付け片を形成し、その取り付け片をエンジンブロックの側面に固定するようにした変形例を示す図 図14のスリーブを設けずに、シリンダとプランジャとで囲まれる領域を圧力室とし、シリンダの内周から外周に至るねじ孔を設け、そのねじ孔にビスをねじ込み、このビスとねじ孔のねじ面間に形成される螺旋状のエア抜き通路を通じて圧力室から外気にエアを排出するようにした比較例を示す図
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、カムシャフト4に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(図示せず)の開閉を行なう。
チェーン6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が接触しており、チェーンテンショナ1は、そのチェーンガイド8を介してチェーン6を押圧している。
図2に示すように、チェーンテンショナ1は、一端が開放し、他端が閉じた筒状のシリンダ9と、シリンダ9内に軸方向に摺動可能に挿入されたプランジャ10とを有する。シリンダ9は、エンジンカバー11内に開放端を向けた姿勢でエンジンカバー11のテンショナ取り付け孔12に挿入されている。チェーンテンショナ1は、シリンダ9の開放端が斜め下向きとなる状態で使用される。
シリンダ9の外周には、雄ねじ13が形成されている。雄ねじ13は、テンショナ取り付け孔12の内周に形成された雌ねじ14にねじ係合しており、このねじ係合によって、シリンダ9がエンジンカバー11に固定されている。シリンダ9の閉端には、スパナ係合用の六角頭部15が形成されており、この六角頭部15にスパナ(図示せず)をかけて、雄ねじ13の締め付け操作をすることが可能となっている。
プランジャ10は、シリンダ9内への挿入端が開放する有底筒状に形成されている。シリンダ9内には、両端が開放したスリーブ16が同軸に設けられ、そのスリーブ16のシリンダ9の閉端側の端部が、シリンダ9の閉端に形成されたスリーブ嵌合凹部17に圧入されている。プランジャ10のシリンダ9内への挿入部分は、スリーブ16の外周に軸方向に摺動可能に嵌合している。
シリンダ9には、シリンダ9の外側から内側に作動油を導入する給油通路18が設けられている。給油通路18の油入口は、シリンダ9のテンショナ取り付け孔12内への挿入部分の外周に開口しており、エンジンカバー11の油孔19を通ってオイルポンプ(図示せず)から供給される作動油を導入するようになっている。給油通路18の油出口は、スリーブ嵌合凹部17の内面に開口しており、スリーブ16のシリンダ9の閉端側の端部と接続している。スリーブ16のシリンダ9の閉端側の端部の内径は、給油通路18の油出口よりも大径となっている。
スリーブ16のシリンダ9の開放端側の端部には、スリーブ16の内側から外側への作動油の流れのみを許容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、スリーブ16のシリンダ9の開放端側の端部の開口を開閉する球状の弁体21と、その弁体21の移動範囲を規制するリテーナ22とからなる。ここで、スリーブ16のシリンダ9の開放端側の端部の開口は、チェックバルブ20の弁孔として機能する。
プランジャ10内には、チェックバルブ20を介して作動油が流入する圧力室23が形成されている。圧力室23は、プランジャ10とスリーブ16で囲まれた領域であり、プランジャ10の移動に伴って容積が変化する。また、プランジャ10とスリーブ16の摺動面間には、環状のリーク隙間24が形成されており、そのリーク隙間24を通って圧力室23内の作動油が流出するようになっている。
圧力室23には、リターンスプリング25が組み込まれている。リターンスプリング25は、一端が、チェックバルブ20のリテーナ22を介して、スリーブ16のシリンダ9の開放端側の端部で支持され、他端がプランジャ10をシリンダ9から突出する方向に付勢している。プランジャ10は、シリンダ9からの突出端でチェーンガイド8を押圧している。
シリンダ9の六角頭部15とエンジンカバー11の間にはガスケット26が挟み込まれている。ガスケット26は、六角頭部15とエンジンカバー11の間を密封しており、シリンダ9とテンショナ取り付け孔12の間の隙間からエンジンカバー11の外側に作動油が漏れるのを防止している。
プランジャ10とシリンダ9の摺動面間の隙間27の大きさは、プランジャ10とスリーブ16の摺動面間のリーク隙間24よりも大きく設定されている。
スリーブ16は、プランジャ10と同じ線膨張率を有する材質からなる。ここで、プランジャ10と同じ線膨張率を有する材質とは、厳密な意味での同じ線膨張率である必要はなく、常温での線膨張率の差が、1.0×10−6/度以下であれば足る。例えば、プランジャ10の材質が快削鋼(いわゆるSUM材)の場合、スリーブ16の材質として、クロム鋼(いわゆるSCr材)や、クロムモリブデン鋼(いわゆるSCM材)を採用することができる。
スリーブ16の外周のプランジャ10と摺動する部分の面粗さは、Ra0.8以下に設定されている。シリンダ9は、プランジャ10よりも大きい線膨張率を有する材質からなる。プランジャ10の材質が鉄の場合、シリンダ9の材質としてはアルミを採用することができる。
シリンダ9の内周には、周方向に延びる収容溝28が形成され、その収容溝28内にレジスタリング29が軸方向に移動可能に収容されている。レジスタリング29は、円周の一部を欠いたリング形状であり、径方向に弾性変形可能となっている。レジスタリング29は、プランジャ10の外周を弾性的に締め付けており、プランジャ10の外周に軸方向に一定の間隔をおいて形成された複数の円周溝30のいずれかに係合している。
各円周溝30内には、プランジャ10に突出方向の荷重が負荷されたときに、レジスタリング29を拡径させてプランジャ10の移動を許容するテーパ面31と、プランジャ10に押し込み方向の荷重が負荷されたときに、レジスタリング29を係止してプランジャ10の移動を制限するストッパ面32とが設けられている。
次に、このチェーンテンショナ1の動作例を説明する。
エンジン作動中にチェーン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が押し込み方向に移動し、チェーン6の緊張を吸収する。このとき、リーク隙間24を通って圧力室23から流出する作動油の粘性抵抗によってダンパ力が発生するので、プランジャ10はゆっくりと移動する。このダンパ力の大きさは、リーク隙間24の大きさによって管理することができる。
エンジン作動中にチェーン6の張力が小さくなると、リターンスプリング25の付勢力によって、プランジャ10が突出方向に移動し、チェーン6の弛みを吸収する。このとき、チェックバルブ20が開き、給油通路18からスリーブ16を通って圧力室23内に作動油が流入するので、プランジャ10は速やかに移動する。
ここで、チェーン6の振動により、プランジャ10が前進と後退を繰り返すとき、レジスタリング29は、収容溝28内で前後に移動する。また、チェーン6の弛みによって、プランジャ10の突出方向への移動範囲が、レジスタリング29の収容溝28内での移動可能な範囲を超えると、円周溝30内のテーパ面31がレジスタリング29を拡径させて、プランジャ10の移動を許容する。このとき、レジスタリング29は、隣の円周溝30に係合する。
エンジン停止時に、カムシャフト4の停止位置によってチェーン6の張力が大きくなる場合があるが、この場合、レジスタリング29と円周溝30の係合により、プランジャ10の押し込み方向への移動が防止される。そのため、エンジンを再始動するときに、チェーン6の弛みを生じにくく、円滑なエンジン始動が可能である。
また、エンジンを停止すると、オイルポンプが停止して給油通路18内の作動油の油面が下がる。そのため、エンジンを再始動したときに、給油通路18から圧力室23に供給される作動油にエアが混入する場合があるが、この場合、圧力室23内に混入したエアは、圧力室23の上部に溜まり、リーク隙間24を通って圧力室23から排出される。圧力室23から排出されたエアは、プランジャ10よりもシリンダ9の閉端側に形成される空気溜り33に流入し、その後、プランジャ10とシリンダ9の隙間27を通って徐徐にシリンダ9から流出する。
ここで、図11に示すように、スリーブ16を設けずに、シリンダ9とプランジャ10とで囲まれる領域を圧力室23とした場合、圧力室23内に一旦エアが混入すると、そのエアが排出されずに圧力室23の上部に滞留するので、圧力室23内のエアによってダンパ力の低下が生じる。
これに対し、上述したチェーンテンショナ1は、圧力室23内の作動油が、圧力室23のシリンダ9の閉端側の端部からリーク隙間24を通って流出するので、シリンダ9の開放端が斜め下向きとなる状態でチェーンテンショナ1を使用したときに、圧力室23内のエアがリーク隙間24を通って速やかに排出される。そのため、圧力室23内にエアが混入したときにも速やかにダンパ力を回復し、ダンパ力の低下が生じにくい。
また、このチェーンテンショナ1は、エンジンカバー11への組み付け用の雄ねじ13がシリンダ9の外周に直接設けられているので、その組み付けに際してボルトが不要であり、エンジンカバー11への組み付け作業性に優れる。
ここで、このチェーンテンショナ1は、テンショナ取り付け孔12にシリンダ9をねじ込んで組み付けるので、組み付けが完了したときに上部となる箇所が一定しないが、いずれの箇所が上部となっても、圧力室23内のエアはリーク隙間24を通って圧力室23から排出されるので、リーク隙間24とは別個のエア抜き通路が不要である。
また、このチェーンテンショナ1は、プランジャ10とシリンダ9の摺動面間の隙間27の大きさを、リーク隙間24よりも大きく設定しているので、プランジャ10とシリンダ9の摺動面間の隙間27を流れる作動油の流動抵抗によるダンパ力への影響が小さく、リーク隙間24の寸法管理によってダンパ力の大きさを高精度に管理することが可能である。
また、このチェーンテンショナ1は、プランジャ10と同じ線膨張率を有する材質でスリーブ16を形成しているので、エンジンの温度変化によるリーク隙間24の変化を防止することができ、安定したダンパ力を発揮することが可能である。
また、このチェーンテンショナ1は、プランジャ10よりも大きい線膨張率を有する材質でシリンダ9を形成しているので、エンジンの温度が上昇したときに、プランジャ10とシリンダ9の熱膨張差によりプランジャ10とシリンダ9の摺動面間の隙間27の大きさが小さくなるのを防止することができ、ダンパ力の大きさを高精度に管理することが可能である。
図3に示すように、シリンダ9の閉端にスリーブ嵌合凹部17を設けないで、スリーブ16のシリンダ9の閉端側の端部をシリンダ9の閉端に当接させても、スリーブ16がシリンダ9内で軸方向に移動するのをリターンスプリング25の付勢力で防止することができる。しかし、上記実施形態で示すように、シリンダ9の閉端にスリーブ嵌合凹部17を設け、そのスリーブ嵌合凹部17にスリーブ16のシリンダ9の閉端側の端部を圧入すると、スリーブ嵌合凹部17でスリーブ16が径方向に位置決めされるので、プランジャ10とスリーブ16の摺動面間に形成されるリーク隙間24の寸法精度を高めることができる。
図4に示すように、スリーブ16内には、チェックバルブ20の弁孔34の径よりも大径の円筒状のリザーバ室35を形成することができる。このようにすると、リザーバ室35内に溜まった作動油が、エンジン始動直後に圧力室23に導入されるので、オイルポンプから供給される作動油にエアが混入した場合にも、ダンパ力の低下が生じにくい。
図5、図6に示すように、スリーブ16の外周は、プランジャ10との間にリーク隙間24を形成する大外径部36と、その大外径部36のシリンダ9の閉端側に段差37を介して連続する小外径部38とで構成することができる。このようにすると、プランジャ10のストローク位置にかかわらず、プランジャ10とスリーブ16の摺動面間のリーク隙間24の長さが一定となるので、安定したダンパ力を発揮することが可能となる。
また、図7に示すように、プランジャ10の内周は、スリーブ16との間にリーク隙間24を形成する小内径部39と、その小内径部39のシリンダ9の開放端側に段差40を介して連続する大内径部41とで構成することができる。このようにしても、プランジャ10のストローク位置にかかわらず、プランジャ10とスリーブ16の摺動面間のリーク隙間24の長さが一定となるので、安定したダンパ力を発揮することが可能となる。
図8に示すように、シリンダ9の閉端とスリーブ16のシリンダ9内への挿入端との間に、リターンスプリング25を補助するアシストスプリング42を設けてもよい。このようにすると、プランジャ10の突出方向の付勢力を強化することができる。
図9、図10に示すように、スリーブ16の外周のプランジャ10と摺動する部分に螺旋溝43を形成すると、その螺旋溝43の深さやリード角を変えることによってダンパ力の大きさを調整することが可能となる。
上記実施形態では、シリンダ9の外周の雄ねじ13をテンショナ取り付け孔12の内周の雌ねじ14にねじ係合させることによって組み付けるチェーンテンショナ1を例に挙げて説明したが、この発明は、図12に示すように、シリンダ9の外周に形成されたフランジ44を複数のボルト(図示せず)でエンジンカバー11の外面に固定するようにしたチェーンテンショナにも適用することができる。
ここで、図13に示すように、シリンダ9の内周から外周に至るねじ孔45を設け、そのねじ孔45にビス46をねじ込み、このビス46とねじ孔45のねじ面間に形成される螺旋状のエア抜き通路を通じて圧力室23から外気にエアを排出するようにした従来のチェーンテンショナは、ねじ孔45とビス46を設ける必要があるので、コスト高である。また、ビス46とねじ孔45のねじ面間に形成されるエア抜き通路は微小なので目詰まりを起こしやすい。特に、ディーゼルエンジンにおいては、給油通路18から圧力室23に供給される作動油にスーツ(すす)やコンタミなどの異物が混入することが多いので、エア抜き通路が目詰まりしやすい。エア抜き通路が目詰まりすると、圧力室23からエアを排出することができなくなり、チェーンテンショナのダンパ力が低下する。
これに対し、図12に示すチェーンテンショナは、エア抜き用のねじ孔45とビス46が不要なので、低コストである。また、リーク隙間24を通じてエアを排出するので、目詰まりの問題を生じにくく、長期にわたり安定したダンパ力を発揮することができる。
また、この発明は、図14に示すように、エンジンブロック(図示せず)の側面にボルトで固定する取り付け片47をシリンダ9の上下に形成したチェーンテンショナにも適用することができる。
このチェーンテンショナも、図15に示す従来のチェーンテンショナと比べた場合、エア抜き用のねじ孔45とビス46が不要なので、低コストである。また、リーク隙間24を通じてエアを排出するので、目詰まりの問題を生じにくく、長期にわたり安定したダンパ力を発揮することができる。
1 チェーンテンショナ
9 シリンダ
10 プランジャ
13 雄ねじ
14 雌ねじ
16 スリーブ
17 スリーブ嵌合凹部
18 給油通路
20 チェックバルブ
23 圧力室
24 リーク隙間
25 リターンスプリング
27 隙間
28 収容溝
29 レジスタリング
30 円周溝
31 テーパ面
32 ストッパ面
34 弁孔
35 リザーバ室
36 大外径部
37 段差
38 小外径部
39 小内径部
40 段差
41 大内径部
42 アシストスプリング
43 螺旋溝

Claims (14)

  1. 一端が開放し、他端が閉じた筒状のシリンダ(9)内にプランジャ(10)を軸方向に摺動可能に挿入し、そのプランジャ(10)をシリンダ(9)から突出する方向に付勢するリターンスプリング(25)を設け、前記プランジャ(10)をシリンダ(9)内への挿入端が開放する有底筒状に形成し、前記シリンダ(9)内に両端が開放したスリーブ(16)を同軸に設け、そのスリーブ(16)の外周に前記プランジャ(10)を軸方向に摺動可能に嵌合させ、前記シリンダ(9)の外側から内側に作動油を導入する給油通路(18)をシリンダ(9)に設け、その給油通路(18)の油出口に前記スリーブ(16)のシリンダ(9)の閉端側の端部を接続し、前記スリーブ(16)のシリンダ(9)の開放端側の端部に、スリーブ(16)の内側から外側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ(20)を設け、そのチェックバルブ(20)を介して作動油が流入する圧力室(23)を前記プランジャ(10)内に設け、その圧力室(23)内の作動油を流出させるリーク隙間(24)を前記プランジャ(10)とスリーブ(16)の摺動面間に形成したチェーンテンショナ。
  2. 前記シリンダ(9)の外周に、エンジンカバー(11)のテンショナ取り付け孔(12)の内周に形成された雌ねじ(14)にねじ係合する雄ねじ(13)を形成した請求項1に記載のチェーンテンショナ。
  3. 前記スリーブ(16)のシリンダ(9)の閉端側の端部を、前記シリンダ(9)の閉端に形成されたスリーブ嵌合凹部(17)に圧入した請求項1または2に記載のチェーンテンショナ。
  4. 前記スリーブ(16)で前記リターンスプリング(25)の一端を支持し、そのリターンスプリング(25)の付勢力によって前記スリーブ(16)をシリンダ(9)の閉端に押さえ付けた請求項1または2に記載のチェーンテンショナ。
  5. 前記スリーブ(16)内に、前記チェックバルブ(20)の弁孔(34)の径よりも大径のリザーバ室(35)を形成した請求項1から4のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
  6. 前記スリーブ(16)の外周が、前記プランジャ(10)との間に前記リーク隙間(24)を形成する大外径部(36)と、その大外径部(36)の前記シリンダ(9)の閉端側に段差(37)を介して連続する小外径部(38)とからなる請求項1から5のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
  7. 前記プランジャ(10)の内周が、前記スリーブ(16)との間に前記リーク隙間(24)を形成する小内径部(39)と、その小内径部(39)の前記シリンダ(9)の開放端側に段差(40)を介して連続する大内径部(41)とからなる請求項1から5のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
  8. 前記プランジャ(10)とシリンダ(9)の摺動面間の隙間(27)の大きさを前記リーク隙間(24)よりも大きく設定した請求項1から7のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
  9. 前記スリーブ(16)が、前記プランジャ(10)と同じ線膨張率を有する材質からなる請求項1から8のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
  10. 前記シリンダ(9)が、前記プランジャ(10)よりも大きい線膨張率を有する材質からなる請求項1から9のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
  11. 前記スリーブ(16)の外周の前記プランジャ(10)と摺動する部分の面粗さをRa0.8以下に設定した請求項1から10のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
  12. 前記スリーブ(16)の外周の前記プランジャと摺動する部分に螺旋溝(43)を形成した請求項1から11のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
  13. 前記シリンダ(9)の閉端と前記スリーブ(16)のシリンダ(9)内への挿入端との間に、前記リターンスプリング(25)を補助するアシストスプリング(42)を設けた請求項1から12のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
  14. 前記シリンダ(9)の開放端の内周に形成された収容溝(28)内に前記プランジャ(10)の外周を弾性的に締め付けるレジスタリング(29)を収容し、そのレジスタリング(29)を、プランジャ(10)の外周に軸方向に一定の間隔をおいて形成された円周溝(30)に係合させ、その各円周溝(30)内には、前記プランジャ(10)をシリンダ(9)から突出させる方向の荷重が負荷されたときに、レジスタリング(29)を拡径させてプランジャ(10)の移動を許容するテーパ面(31)と、前記プランジャ(10)をシリンダ(9)内に押し込む方向の荷重が負荷されたときに、レジスタリング(29)を係止してプランジャ(10)の移動を制限するストッパ面(32)とが設けられている請求項1から13のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
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