JP4282424B2 - チェーンテンショナ - Google Patents

Description

この発明は、チェーン伝動装置、特に、カム軸駆動用チェーン伝動装置の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。

カム軸駆動用チェーン伝動装置のチェーンの張力を一定に保持するチェーンテンショナとして、ハウジングに形成されたシリンダ室内にプランジャと、そのプランジャを外方向に向けて押圧する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圧力室に連通する給油通路を設け、その給油通路から圧力室内に供給される作動油によってプランジャに付与される押し込み力を緩衝するようにしたものが従来から知られている。

上記のようなチェーンテンショナにおいては、スプリングの押圧によってプランジャが常に突出する方向に付勢されているため、組付けに際しては、プランジャを押し込み、その押し込み状態を保持してテンショナ取付け対象にハウジングを固定する必要が生じ、組付けに非常に手間がかかるという問題がある。

かかる問題点を解決するため、プランジャの先端部外周面およびハウジングの先端部外周面にそれぞれピン孔を形成し、プランジャの押し込みによりプランジャのピン孔をハウジングのピン孔に一致させ、その一致するピン孔にピンを挿入して、プランジャを押し込み状態に保持するようにしたチェーンテンショナが提案されている。

しかしながら、ピンによってプランジャを押し込み状態に保持するようにしたチェーンテンショナにおいては、そのチェーンテンショナの組付け後、ピンの引き抜きによってプランジャの保持を解除する特別な操作を行なう必要があり、その点において改善すべき点が残されている。

特許文献１では、チェーンテンショナの組付け性の向上を図るため、チェーンの張力によってプランジャの保持を解除するようにしたチェーンテンショナが提案されている。
実公昭５８−３８１８９号公報

ところで、特許文献１に記載されたチェーンテンショナにおいては、ハウジングの外周面からシリンダ室の内周面に貫通するピンによってプランジャの先端部に設けられたピンに係合可能な回転板を回動可能に支持する構成であるため、ピンはピン孔に圧入して抜け止めする必要がある。

このとき、ハウジングがアルミニウム等の軟質の材料で形成されていると、ピン孔に対するピンの圧入によりハウジングが変形してプランジャを収容するシリンダ室の内径面の寸法変化や、その内径面に歪みが発生し、シリンダ室とプランジャの外周面間のクリアランスが小さくなってプランジャのスムーズな摺動を妨げ、チェーンテンショナを精度よく作動させることができなくなるおそれが生じる。

この発明の課題は、チェーンの張力によってプランジャの押し込み状態の保持を自動的に解除することができると共に、ハウジングがアルミ合金等の軟質材で形成されている場合でもプランジャの摺動性を低下させるおそれのな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に、この発明においては、アルミ合金から成る円柱状の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、そのプランジャを外方に向けて押圧するスプリングとを組込み、前記ハウジングには前記プランジャの背部に形成された圧力室に連通する給油通路を設け、その給油通路から圧力室内に供給される作動油によってプランジャに付与される押し込み力を緩衝するチェーンテンショナにおいて、前記プランジャの先端部における外周下部に半径方向に延びるロックピンを設け、ハウジングの先端部には小径部を設け、その小径部の外周下部に軸方向に延びる突出部を形成し、その突出部にシリンダ室の軸心に対して交差方向に延びる貫通状のピン孔を設け、そのピン孔によって支持ピンを支持し、その支持ピンによって前記ロックピンに係脱されるロックレバーを揺動自在に支持し、このロックレバーとロックピンの係合によってプランジャを押し込み状態に保持するようにした構成を採用したのである。

ここで、支持ピンは、ハウジングの先端外周部に形成されたピン孔に圧入して抜け止めしてもよく、あるいは、前記ピン孔に挿入して端部の加締めにより抜け止めしてもよい。

この発明に係るチェーンテンショナにおいて、ロックレバーとして、ロックピンと係合可能な係合片の両端に対向一対の側片を設けたコの字形のものを採用することができる。

ロックレバーをコの字形とするチェーンテンショナにおいては、対向一対の側片に形成された支持ピン挿入用のピン孔を係合片の方向に長く延びる長孔とすることができる。

また、この発明に係るチェーンテンショナにおいて、前記ハウジングとプランジャの相互間に、プランジャがシリンダ室の底面に向けて所定量以上に後退動するのを防止する後退動規制手段を設けて、エンジンの停止時に、カムの停止位置の関係によってプランジャが押し込まれるのを防止するのが好ましい。

後退動規制手段として、シリンダ室の開口部内周にクリップ収容溝を形成し、そのクリップ収容溝に径方向に弾性変形可能なリング部を有するレジスタクリップを組込み、前記プランジャの外周には前記レジスタクリップで締付けられる複数の円周溝を軸方向に間隔をおいて設け、各円周溝の内周にプランジャの前進時に前記リング部を拡径させるテーパ面と、プランジャの後退時に前記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とを設けた構成から成るものを採用することができる。

また、後退動規制手段として、前記プランジャに形成された後端が開口するロッド挿入孔の内周に雌ねじを設け、その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、前記雌ねじと雄ねじのねじ山をプランジャに付与される軸方向の押込み力を受ける圧力側フランクが遊び側フランクのフランク角より大きい鋸歯状とし、その鋸歯状ねじ山にスプリングの弾力によってプランジャが外方向に移動するリード角を設けた構成から成るものを採用することができる。

この発明に係るチェーンテンショナにおいては、ハウジングの先端部におけるシリンダ室の下側部分にシリンダ室の軸心に対して交差方向に延びるピン孔を形成し、そのピン孔に支持された支持ピンによってプランジャのロックピンに係合可能なロックレバーを揺動自在に支持するようにしたので、ハウジングがアルミ合金等の軟質材から形成されていても、ピン孔に対する支持ピンの圧入時にハウジングが変形してシリンダ室の内径面に寸法変化や歪が生じるのを防止することができる。このため、シリンダ室とプランジャ間のクリアランスを一定に保持することができるので、プランジャの摺動性が阻害されることもなく、チェーンテンショナを精度よく作動させることができる。

ここで、ピン孔に支持ピンを挿入し、その支持ピンの端部の加締めによって支持ピンを抜け止めすることにより、支持ピンの取付け時にハウジングが変形するのを確実に防止することができる。

また、支持ピンを中心にして揺動可能なロックレバーをプランジャの外周下部に設けたロックピンに係合させてプランジャを押し込み状態に保持するようにしたので、チェーンテンショナの組付け後、チェーンの張力によってプランジャが押し込まれると、ロックレバーは自重で下方向に揺動してロックピンに対する係合が解除されるため、プランジャの保持を自動的に解除することができる。このため、保持解除のために特別な操作を不要とすることができ、チェーンテンショナの組付けの容易化を図ることができる。

さらに、ロックレバーをロックピンの根元部に係合させることができるため、ロックピンが変形することは殆どなく、プランジャの初期の保持状態でプランジャの先端面の位置のバラツキを少なくすることができる。

また、ロックレバーをコの字形とすることによって、強度的に強いロックレバーを得ることができ、ロックピンとの係合によってプランジャを押し込み状態に確実に保持することができる。

ロックレバーをコの字形とするチェーンテンショナにおいて、そのロックレバーの対向一対の側片に形成された支持ピン挿入用のピン孔を長孔とすると、係合解除後のロックレバーが振動等により係合位置に向けて揺動し、このとき、チェーンの緊張によりプランジャが後退してロックピンによりロックレバーの係合片が万一押し込まれた場合に、ロックレバーは後退することになり、チェーンが過張力状態になるのを防止することができる。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図４は、この発明に係るチェーンテンショナの第１の実施形態を示す。図示のように、ハウジング１はアルミ合金等の軟質材から形成されて円柱状をなし、その先端部に小径部１ａが設けられている。また、ハウジング１の後端部に取付け用のフランジ２が一体に設けられている。

また、ハウジング１には先端面で開口するシリンダ室が設けられ、そのシリンダ室３内にプランジャ４が摺動自在に組込まれている。

プランジャ４は、その後端面で開口するスプリング収納室５を有し、そのスプリング収納室５内に組込まれたスプリング６はプランジャ４を外方向に向けて押圧している。

シリンダ室３の閉塞端壁には前記プランジャ４の背部に形成された圧力室７に連通する給油通路８が形成され、その給油通路８の油出口側に圧力室７内の作動油が給油通路８側に逆流するのを防止するチェックバルブ９が設けられている。チェックバルブ９は、シリンダ室３の閉塞端壁に取付けられたシート部材９ａと、そのシート部材９ａに形成された弁孔９ｂのバルブシート９ｃに対して接触離反自在とされ、接触時に弁孔９ｂを閉鎖するチェックボール９ｄと、そのチェックボール９ｄの開閉量を規制するリテーナ９ｅとから成っている。

ハウジング１とプランジャ４の相互間には、プランジャ４がシリンダ室３の底面側に向けて所定量以上後退動するのを防止する後退動規制手段１０が設けられている。

図４に示すように、後退動規制手段１０は、シリンダ室３の開口部内周にクリップ収容溝１１を形成し、そのクリップ収容溝１１内にレジスタクリップ１２に設けられた径方向に弾性変形可能なリング部１２ａを収容し、プランジャ４の外周部には前記リング部１２ａで締付けられる複数の円周溝１３を軸方向に等間隔に設け、各円周溝１３の内周にプランジャ４の先端に向けて小径となるテーパ面１３ａと、そのテーパ面１３ａの小径側端部に係合面１３ｂとを設けている。

ここで、レジスタクリップ１２のリング部１２ａの両端には図３に示すように、一対の摘み１２ｂが設けられている。摘み１２ｂはハウジング１の小径部１ａに形成された切欠部１４から外部に臨み、その一対の摘み１２ｂを両側から押圧することによってリング部１２ａが拡径するようになっている。

上記の構成から成る後退動規制手段１０においては、テーパ面１３ａがレジスタクリップ１２のリング部１２ａを拡径させる作用によってプランジャ４の前進動を許容し、クリップ収容溝１１の後壁面１１ａに当接して停止するレジスタクリップ１２のリング部１２ａに対する係合面１３ｂの係合によってプランジャ４の後退動を規制するようにしている。

図１および図２に示すように、ハウジング１における小径部１ａの外周下部には軸方向に延びる突出部１５が設けられ、その突出部１５にピン孔１６が形成されている。ピン孔１６には支持ピン１７が圧入され、その支持ピン１７を中心にしてロックレバー１８が揺動自在に支持されている。ロックレバー１８は係合片１８ａの両端に対向一対の側片１８ｂを設けたコの字形をなし、その対向一対の側片１８ｂの端部が前記支持ピン１７によって揺動自在に支持されている。一方、プランジャ４の先端部における外周下部にはロックピン１９が設けられ、そのロックピン１９に対するロックレバー１８の係合によってプランジャ４はシリンダ室３内に押し込まれた状態に保持されている。

第１の実施形態で示すチェーンテンショナは上記構造から成り、そのチェーンテンショナの組付けに際しては、ロックピン１９に対するロックレバー１８の係合によってプランジャ４を押し込み状態に保持し、その状態においてハウジング１のフランジ２をテンショナ取付け対象に取付ける。

図５は、チェーンテンショナの取付け状態を示し、テンショナ取付け対象としてのエンジンカバー３０にはテンショナ取付孔３１が設けられている。また、エンジンカバー３０内にはカム軸駆動用のチェーン３２と、そのチェーン押圧用の揺動可能チェーンガイド３３とが設けられている。

いま、プランジャ４が押し込み状態に保持されたチェーンテンショナのハウジング１をテンショナ取付け孔３１に挿入し、ボルト３４の締付けによってエンジンカバー３０にフランジ２を固定したのちにおいて、チェーン３２を移動させると、チェーン３２の張力によりチェーンガイド３３を介してプランジャ４に押し込み力が負荷されてプランジャ４が後退する。そのプランジャ４の後退によってロックピン１９はロックレバー１８に対する係合部から離反するため、ロックレバー１８は自重により支持ピン１７を中心に下方向に揺動し、図５に示すように、ロックピン１９に対するロックレバー１８の係合が解除される。その係合解除により、プランジャ４はチェーン３２からプランジャ４に負荷される押し込み力とスプリング６のばね力とが釣り合う位置まで移動して停止し、チェーン３２に一定の張力が負荷される。

上記のように、エンジンカバー３０にハウジング１を取付けたのち、プランジャ４にチェーン３２の張力を負荷することによってプランジャ４の保持を自動的に解除することができるので、プランジャ４の保持解除のための特別な操作を不要とすることができ、チェーンテンショナの組付け性の向上を図ることができる。

上記のようなチェーンテンショナの組付け後、給油通路８から圧力室７内に作動油を供給して圧力室７内に作動油を満たし、その作動油によってチェーン３２からプランジャ４に負荷される押し込み力を緩衝する。

上記押し込み力がスプリング６のばね力より大きい場合、レジスタクリップ１２のリング部１２ａがクリップ収容溝１１の後壁面に当接し、そのリング部１２ａに対する係合面１３ｂの係合によってプランジャ４の後退動が阻止される。

このため、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３２が緊張状態に保持されても、プランジャ４はリング部１２ａと係合面１３ｂの係合によって後退動することが防止されるため、チェーン３２は緊張状態に保持される。したがって、エンジンの再始動時にチェーン３２に大幅な弛みが生じるのが防止され、チェーン３２のバタツキや歯飛びが生じるのを防止することができる。

また、チェーン３２の張力調整状態において、チェーン３２に弛みが生じた場合、スプリング６の押圧によりプランジャ４が外方向に移動し、チェーンガイド３３を介してチェーン３２が押圧されるため、チェーン３２の弛みが吸収される。

プランジャ４が外方向に移動するとき、テーパ面１３ａがレジスタクリップ１２のリング部１２ａを拡径させるため、プランジャ４は外方向にスムーズに移動する。

チェーン３２に経時的な伸びが生じてプランジャ４の外方向への移動量が大きくなると、後方の円周溝１３がレジスタクリップ１２のリング部１２ａに対向して、以後、前記と同様の動作が行なわれる。

第１の実施形態におけるチェーンテンショナにおいては、ハウジング１の先端部において、シリンダ室３から離れた位置にシリンダ室３の軸心に対して交差するピン孔１６を形成し、そのピン孔１６にロックレバー１８を支持する支持ピン１７を圧入するようにしたので、ハウジング１がアルミ合金等の軟質材から形成されている場合であっても支持ピン１７の圧入によりハウジング１が変形してシリンダ室３の内径面に寸法変化や歪みが生じるのを防止することができる。

このため、プランジャ４の摺動性が阻害されることはなく、チェーンテンショナを高精度に作動させることができる。

図６はこの発明に係るチェーンテンショナの第２の実施形態を示す。この第２の実施形態では突出部１５に設けたピン孔１６に頭部付きの支持ピン１７を挿入し、その支持ピン１７の先端部の加締めによって支持ピン１７を抜け止めしている点で第１の実施形態で示すチェーンテンショナと相違している。このため、第１の実施形態で示すチェーンテンショナと同一の部品には同一の符号を付して説明を省略する。

第２の実施形態で示すように、ピン孔１６に支持ピン１７を挿入し、先端部の加締めによって支持ピン１７を抜け止めすることにより、ハウジング１の変形を確実に防止することができる。

図７乃至図９は、この発明に係るチェーンテンショナの第３の実施形態を示す。この第３の実施形態ではロックレバー１８の対向一対の側片１８ｂに形成された支持ピン挿入用のピン孔１８ｃを係合片１８ａの方向に長く延びる長孔としている点で第１の実施形態で示すチェーンテンショナと相違している。

このため、第１の実施形態で示すチェーンテンショナと同一の部品には同一の符号を付して説明を省略する。

ここで、図７は、ロックレバー１８とロックピン１９の係合によってプランジャ４が押し込み状態に保持されたチェーンテンショナのセット状態を示し、図８は、チェーンの押圧によりプランジャ４が押し込まれて、ロックレバー１８がロックピン１９に対して係合解除された状態を示す。そのロックレバー１８の係合解除によってプランジャ４はチェーンガイド３３を介して図５に示すチェーン３２を押圧し、チェーン３２は張力調整状態とされる。

チェーン３２の張力調整状態において、ロックレバー１８は支持ピン１７を中心にして揺動自在であるため、振動等によりロックレバー１８が係合位置まで揺動し、同時にプランジャ４が押し込まれ、図９に示すように、ロックピン１９がロックレバー１８の係合片１８ａに当接してロックレバー１８が押し込まれることが考えられる。

このとき、ロックレバー１８が図１に示すように、支持ピン１７を中心として単に揺動自在の支持であると、ロックレバー１８によってプランジャ４の後退動が阻止され、チェーン３２が過張力状態になるおそれがある。

第３の実施形態で示すように、ロックレバー１８の側片１８ｂに形成された支持ピン挿入用のピン孔１８ｃを長孔とすることにより、ロックピン１９でロックレバー１８が押し込まれると、ロックレバー１８が後退することになる。このため、チェーン３２が過張力状態になるのを防止することができる。

図１０はこの発明に係るチェーンテンショナの第４の実施形態を示す。この実施形態で示すチェーンテンショナと第１の実施形態で示すチェーンテンショナとはプランジャ４の後退動を規制する後退動規制手段１０が相違している。

このため、第１の実施形態と同一の部品には同一の符号を付して説明を省略する。

図１０に示すチェーンテンショナの後退動規制手段１０においては、プランジャ４にその後端面で開口するロッド挿入孔２５を形成し、そのロッド挿入孔２５の内周に雌ねじ２６を設け、その雌ねじ２６にスクリューロッド２７の外周に形成された雄ねじ２８をねじ係合し、前記雌ねじ２６と雄ねじ２８のねじ山を、プランジャ４に負荷される軸方向の押し込み力を受ける圧力側フランクＦ1 が遊び側フランクＦ2 のフランク角より大きい鋸歯状とし、その鋸歯状ねじ山に、プランジャ４とスクリューロッド２７間に組込まれたスプリング６の押圧によってプランジャ４が外方向に移動するリード角を設けた構成としている。

上記第４の実施形態では、プランジャ４とチェックバルブ９間にも第２のスプリング２９を組込んでプランジャ４を外方向に向けて押圧している。

上記の構成から成るチェーンテンショナを図５のエンジンカバーに取付け、ロックレバー１８とロックピン１９の係合が解除するチェーンの張力調整状態において、チェーン３２に弛みが生じると、プランジャ４はスプリング６、２９の押圧により軸方向に移動してチェーン３２の弛みを吸収する。

一方、チェーン３２が緊張してプランジャ４が押し込まれると、雌ねじ２６と雄ねじ２８間のねじ隙間をつめるまでプランジャ４が後退する。そのプランジャ４に負荷される押し込み力がスプリング６、２９のばね力より大きい場合、上記押し込み力とばね力とが釣り合う位置までプランジャ４は後退する。

エンジンを停止し、カムの停止位置の関係によりチェーン３２が緊張状態に保持されてプランジャ４に押し込み力が負荷されると、そのプランジャ４に負荷される荷重は静荷重であるため、上記押し込み力は雌ねじ２６と雄ねじ２８の圧力側フランクＦ1 により支持され、プランジャ４は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３２に大幅な弛みが生じるのが防止され、チェーン３２のバタツキや歯飛び防止される。

この発明に係るチェーンテンショナの第１の実施形態を示す一部切欠正面図 図１の一部分を示す底面図 図１の一部切欠き右側面図 図１の後退動規制手段の一部分を拡大して示す断面図 図１のチェーンテンショナの使用状態を示す一部切欠正面図 この発明に係るチェーンテンショナの第２の実施形態を示す一部切欠側面図 この発明に係るチェーンテンショナの第３の実施形態を示す縦断正面図 図７に示すチェーンテンショナの使用状態を示す断面図 図７に示すチェーンテンショナのプランジャに設けられたロックピンがロックレバーの係合片に当接した状態を示す断面図 この発明に係るチェーンテンショナの第４の実施形態を示す一部切欠正面図

１ ハウジング
１ａ 小径部
３ シリンダ室
４ プランジャ
６ スプリング
８ 給油通路
１０ 後退動規制手段
１１ クリップ収容溝
１２ レジスタクリップ
１２ａ リング部
１３ 円周溝
１３ａ テーパ面
１３ｂ 係合面
１５ 突出部
１６ ピン孔
１７ 支持ピン
１８ ロックレバー
１８ａ 係合片
１８ｂ 側片
１８ｃ ピン孔
１９ ロックピン
２５ ロッド挿入孔
２６ 雌ねじ
２７ スクリューロッド
２８ 雄ねじ
Ｆ_１ 圧力側フランク
Ｆ_２ 遊び側フランク
２９ スプリング

Claims (8)

1. アルミ合金から成る円柱状の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、そのプランジャを外方に向けて押圧するスプリングとを組込み、前記ハウジングには前記プランジャの背部に形成された圧力室に連通する給油通路を設け、その給油通路から圧力室内に供給される作動油によってプランジャに付与される押し込み力を緩衝するチェーンテンショナにおいて、前記プランジャの先端部における外周下部に半径方向に延びるロックピンを設け、ハウジングの先端部には小径部を設け、その小径部の外周下部に軸方向に延びる突出部を形成し、その突出部にシリンダ室の軸心に対して交差方向に延びる貫通状のピン孔を設け、そのピン孔によって支持ピンを支持し、その支持ピンによって前記ロックピンに係脱されるロックレバーを揺動自在に支持し、このロックレバーとロックピンの係合によってプランジャを押し込み状態に保持するようにしたことを特徴とするチェーンテンショナ。
2. 前記支持ピンをピン孔に圧入して抜け止め支持した請求項１に記載のチェーンテンショナ。
3. 前記支持ピンをピン孔に挿入し、その支持ピンの端部の加締めにより支持ピンを抜け止めした請求項１に記載のチェーンテンショナ。
4. 前記ロックレバーが、前記ロックピンと係合する係合片の両端部に対向一対の側片を設けたコの字形をなし、その対向一対の側片の端部を支持ピンで揺動自在に支持した請求項１に記載のチェーンテンショナ。
5. 前記ロックレバーの対向一対の側片に形成された支持ピン挿入用のピン孔を係合片の方向に長く延びる長孔とした請求項４に記載のチェーンテンショナ。
6. 前記ハウジングとプランジャの相互間に、プランジャがシリンダ室の底面に向けて所定量以上に後退動するのを防止する後退動規制手段を設けた請求項１乃至５のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
7. 前記後退動規制手段が、シリンダ室の開口部内周にクリップ収容溝を形成し、そのクリップ収容溝に径方向に弾性変形可能なリング部を有するレジスタクリップを組込み、前記プランジャの外周には前記レジスタクリップで締付けられる複数の円周溝を軸方向に間隔をおいて設け、各円周溝の内周にプランジャの前進時に前記リング部を拡径させるテーパ面と、プランジャの後退時に前記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とを設けた構成から成る請求項６に記載のチェーンテンショナ。
8. 前記後退動規制手段が、前記プランジャに形成された後端が開口するロッド挿入孔の内周に雌ねじを設け、その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、前記雌ねじと雄ねじのねじ山をプランジャに付与される軸方向の押込み力を受ける圧力側フランクが遊び側フランクのフランク角より大きい鋸歯状とし、その鋸歯状ねじ山にスプリングの弾力によってプランジャが外方向に移動するリード角を設けた構成から成る請求項６に記載のチェーンテンショナ。

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