(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、そのプランジャの背部に組込まれたスクリューロッドを上記プランジャにねじ係合し、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、前記プランジャとハウジングとの間に、上記プランジャを抜け止めする軸方向の係合手段を設け、その係合手段が、プランジャの外径面に周方向の係合溝を形成し、ハウジングにはシリンダ室の内周上部で開口するストッパ挿入孔を設け、このストッパ挿入孔に上記係合溝と係合可能なストッパ部材をスライド自在に挿入した構成から成るチェーンテンショナ。
【請求項２】
前記係合溝のプランジャ先端側の壁面をプランジャ外径面に向けて傾斜するテーパ面とした請求項１に記載のチェーンテンショナ。
【請求項３】
前記ストッパ部材を柱状体とした請求項１又は２に記載のチェーンテンショナ。
【請求項４】
前記ハウジングを、ストッパ挿入孔が上方に位置する取付けとした請求項１乃至３のいずれかに記載のチェーンテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【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７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、そのプランジャの背部に組込まれたスクリューロッドを上記プランジャにねじ係合し、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、前記プランジャとハウジングとの間に、上記プランジャを抜け止めする軸方向の係合手段を設け、その係合手段を、プランジャの外径面に周方向の係合溝を形成し、ハウジングにはシリンダ室の内周上部で開口するストッパ挿入孔を設け、このストッパ挿入孔に上記係合溝と係合可能なストッパ部材をスライド自在に挿入した構成としたのである。
【００１２】
上記のように、プランジャとハウジングの間に軸方向の係合手段を設けてプランジャを抜け止めすることにより、チェーンを取外すエンジン周りのメンテナンス時に、シリンダ室内に挿入された各種の部品が分解するのを防止することができる。
【００１４】
上記の係合手段において、係合溝のプランジャ先端側の壁面をプランジャ外径面に向けて傾斜するテーパ面としておくと、プランジャを回転させつつ押し込むことによって係合溝とストッパ部材との係合を解除することができ、チェーンテンショナを使用状態に簡単に再現することができる。
【００１５】
また、上記係止手段において、ストッパ部材としてボールを用いると、プランジャが外方向に素早く突出した場合、ボールが係合溝内に完全に落ちきらず、係合溝のエッジでボールが持ち上げられてプランジャを抜け止めすることができない場合が生じる。そのような不都合の発生を防止するため、ストッパ部材はピンあるいは横断面形状が矩形の柱状体で形成しておくのが好ましい。そのストッパ部材が自重によってスムーズに下降するよう、ハウジングはストッパ挿入孔が上方に位置する取付けとするのがよい。
【００１６】
【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６に基づいて説明する。
【００１７】
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。
【００１８】
図２乃至図５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。
【００１９】
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。
【００２０】
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には後端面で開口するロッド挿入孔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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
前記シリンダ室１２の閉塞端部にはスクリューロッド１７の後端を受けるロッドシート２６が組込まれている。ロッドシート２６はシリンダ室１２に圧入されて軸方向に非可動の組付けとされ、そのロッドシート２６に給油通路１３とシリンダ室１２とを連通する通路２７が設けられている。
【００２４】
通路２７には、チェックバルブ２８と、そのチェックバルブ２８の開閉量を制限するリテーナ２９とが組込まれ、チェックバルブ２８はシリンダ室１２内の圧力が給油通路１３内の圧力より高くなると通路２７を閉じるようになっている。
【００２５】
前記プランジャ１４とハウジング１１との間には、プランジャ１４が外方に必要以上突出したとき、そのプランジャ１４を抜け止めする係合機構３０が設けられている。
【００２６】
係合機構３０は、プランジャ１４の円筒状外周面の後端部に係合溝３１を形成し、ハウジング１１の先端上部にはシリンダ室１２の内周面で開口するストッパ挿入孔３２を形成し、そのストッパ挿入孔３２内にストッパ部材３３をスライド自在に挿入し、このストッパ部材３３と係合溝３１の係合によってプランジャ１４を抜け止めしている。
【００２７】
ここで、係合溝３１のプランジャ先端側の壁面はプランジャ１４の外周面に向けてゆるやかに傾斜するテーパ面３４とされている。
【００２８】
ストッパ部材３３としては任意のものを採用することができるが、ボールから成るものを採用すると、プランジャ１４がスプリング２１の押圧によって急速に外方に突出した場合、係合溝３１内に落ちきらず係合溝３１のエッジで押し上げられてプランジャ１４を抜け止めすることができなくなるおそれがある。そのような不都合の発生を未然に防止するため、ストッパ部材３３を円柱体あるいは角柱体等の柱状体としている。
【００２９】
いま、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３１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２６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２６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を押圧する押圧力がスプリング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が取り外されると、プランジャ１４は外方向に突出し、外周に設けられた係合溝３１がストッパ挿入孔３２と対向する位置までプランジャ１４が移動すると、図６に示すように、ストッパ部材３３が上記係合溝３１に係合し、プランジャ１４は抜け止めされる。
【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】
図６に示すように、プランジャ１４が突出状態とされたチェーンテンショナ１０の再度の使用に際しては、プランジャ１４を回転させつつ軸方向に押し込み、テーパ面３４の押圧作用によりストッパ部材３３を上方に移動させて係合溝３１に対する係合を解除する。その係合解除によってプランジャ１４の後退動が可能となり、上記プランジャ１４の後退によりスプリング２１を収縮させてチェーンテンショナ１０を使用状態に再現する。このストッパ構造は、ねじを用いたチェーンテンショナに限定されず、油圧式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、所定量移動すると係合手段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、プランジャの外周に形成した係合溝にストッパ部材を係合させてプランジャを抜け止めする係合手段において、上記係合溝のプランジャ先端側の壁面をテーパ面とすると、係合溝とストッパ部材の係合によって抜け止めされたプランジャを回転させつつ軸方向に押し込むことによって、ストッパ部材はテーパ面で押されて係合溝から外れるため、チェーンテンショナを使用状態に簡単に再現することができる。
【００４３】
さらに、ストッパ部材を柱状体とすることによって、プランジャが外方向に急速に移動した場合でも、そのストッパ部材は係合溝に係合し、プランジャを確実に抜け止めすることができる。
【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】図２のIII −III 線に沿った断面図
【図４】図２のIV−IV線に沿った断面図
【図５】同上チェーンテンショナの一部切欠平面図
【図６】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７】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
１６  雌ねじ
１７  スクリューロッド
１８  雄ねじ
２１  スプリング
３０  係合機構
３１  係合溝
３２  ストッパ挿入孔
３３  ストッパ部材
３４  テーパ面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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