(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの外周一面で開口するシリンダ室の開口部にねじ孔を設け、そのねじ孔にねじ軸をねじ係合し、上記ねじ孔およびねじ軸のねじ山を、上記ねじ軸の外方向への移動時における進み側フランクのフランク角を追い側フランクのフランク角より小さい鋸歯状とし、その鋸歯状のねじ山を、ねじ軸の突出方向にはねじ軸が回転しつつ軸方向に移動するゆるみ条件に設定すると共に、押し込み方向にはねじ軸の後退動を阻止するロック条件に設定し、前記シリンダ室には上記ねじ軸の背部にプランジャと、そのプランジャをねじ軸の後端面に圧接させるスプリングとを組込み、前記プランジャの背部に形成された圧力室に給油通路を連通し、その給油通路に、圧力室の圧力低下時に給油通路を開放するチェックバルブを設け、前記ねじ軸とプランジャの接触を点接触としたことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項２】
前記点接触させる手段が、ねじ軸の後端面とプランジャの先端面における一方に凸円状の球面を設け、他方に平面を形成した構成から成る請求項１に記載のチェーンテンショナ。
【請求項３】
前記プランジャに、その背面で開口するスプリング収納用の凹部を形成した請求項１又は２に記載のチェーンテンショナ。
【請求項４】
前記プランジャに前後に貫通する空気抜き用の小孔を形成した請求項３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等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。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、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、チェーンの弛み側が緊張し、エンジンを再始動すると、上記弛み側チェーンに弛みが生じる。
【０００３】
そのような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３０に形成されたシリンダ室３１内にプランジャ３２と、スプリング３３とを組込み、上記スプリング３３で突出性が付与されたプランジャ３２によりチェーン３４を押圧するようにしている。
【０００４】
また、プランジャ３２の背部に形成された圧力室３５に給油通路３６を連通し、その給油通路３６にチェックバルブ３７を設け、上記プランジャ３２が外方向に移動して圧力室３５の圧力が低下したとき、チェックバルブ３７を開放させ、給油ポンプの駆動により給油通路３６から圧力室３５に油を流動させるようにしている。
【０００５】
ところで、上記チェーンテンショナにおいては、エンジンの停止時、プランジャ３２は緊張状態のチェーン３４で押されているため、圧力室３５の油はプランジャ３２とシリンダ室３１の摺動面からリークし、プランジャ３２は後退した位置にある。
【０００６】
このため、エンジンの始動によりチェーン３４に弛みが生じると、プランジャ３２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３５に充分な油を供給することができず、圧力室３５に空気が侵入してダンピング特性が低下する。
【０００７】
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。
【０００８】
上記のような問題点を解決するため、実開昭６４−２５５５７号公報に記載されたチェーンテンショナにおいては、プランジャの外周にラックを設け、ハウジングにラチェット爪を揺動自在に取付け、そのラチェット爪とラックの係合によりプランジャの後退動を防止するようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に記載されたチェーンテンショナにおいては、ラックとラチェット爪の係合部に遊び代がない場合、上記係合部にチェーンからの荷重を受けることになり、耐久性に問題が生じる。
【００１０】
その問題の解決のため、ラックとラチェット爪の係合部に遊び代を設けると、エンジンの停止時、上記遊び代に相当する分、プランジャが押し込まれることになる。このため、再始動時のプランジャの変位が大きくなり、油室に空気が侵入するおそれが生じる。またプランジャの変位が大きいため、異音の発生の原因となる。
【００１１】
この発明の課題は、エンジンの再始動時および作動油の流動性が悪い低温始動時に油圧ダンパの圧力室に空気が侵入するのを防止することができると共に、異音の発生のない耐久性に優れたチェーンテンショナを提供することである。
【００１２】
【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、ハウジングの外周一面で開口するシリンダ室の開口部にねじ孔を設け、そのねじ孔にねじ軸をねじ係合し、上記ねじ孔およびねじ軸のねじ山を、上記ねじ軸の外方向への移動時における進み側フランクのフランク角を追い側フランクのフランク角より小さい鋸歯状とし、その鋸歯状のねじ山を、ねじ軸の突出方向にはねじ軸が回転しつつ軸方向に移動するゆるみ条件に設定すると共に、押し込み方向にはねじ軸の後退動を阻止するロック条件に設定し、前記シリンダ室には上記ねじ軸の背部にプランジャと、そのプランジャをねじ軸の後端面に圧接させるスプリングとを組込み、前記プランジャの背部に形成された圧力室に給油通路を連通し、その給油通路に、圧力室の圧力低下時に給油通路を開放するチェックバルブを設け、前記ねじ軸とプランジャの接触を点接触とした構成を採用している。
【００１３】
【作用】
上記の構成から成るチェーンテンショナは、スプリングによって外方向への突出性が付与されたねじ軸により揺動自在に支持されたチェーン押圧部材を押圧して、チェーンに張力を付与する。
【００１４】
ここで、ねじ軸に形成したねじ山は鋸歯状であるため、エンジンの停止時におけるチェーンの張力増大時、その張力をねじ軸とねじ孔のねじ係合部で受けることができる。このため、ねじ軸は押し込まれず、エンジンが再始動されてチェーンに弛みが生じても、ねじ軸の外方向への移動量が小さく、油圧ダンパの圧力室に空気が侵入するのを防止することができる。
【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、クランクシャフトの端部に取付けられたスプロケット１の回転はチェーン２を介してカムシャフトの端部に取付けられたスプロケット３に伝達される。
【００１７】
チェーン２の弛み側チェーン２ａに設けたチェーン押圧部材４は下端部の軸５を中心として揺動自在に支持されている。このチェーン押圧部材４は、チェーンテンショナ１０によってチェーン２が張る方向に押圧されている。
【００１８】
図２乃至図４はチェーンテンショナを示す。このチェーンテンショナ１０は、シリンダブロック６の内壁面にねじ止めされたハウジング１１を有する。ハウジング１１にはシリンダ室１２が形成され、そのシリンダ室１２は上記ハウジング１１のチェーン押圧部材４と対向する面で開口している。
【００１９】
シリンダ室１２の開口部には圧入あるいは加締めにより手段を介してナット１３が固定され、そのナット１３のねじ孔１４にねじ軸１５がねじ係合されている。ここで、ナット１３は焼結体から形成されている。また、ナット１３の内周にはねじ山を横切る軸方向の溝１３ａが設けられ、その溝１３ａからシリンダ室１２内で発生する空気を外部に排気させるようにしている。
【００２０】
ねじ軸１５のねじ山およびねじ孔１４のねじ山は、上記ねじ軸１５の外方向への移動時における進み側フランク１６のフランク角が追い側フランク１７のフランク角より小さい鋸歯状とされており、上記フランク角と、リード角の関係から、ねじ軸１５は突出方向にゆるみ条件とされ、押し込み方向にロック条件とされている。
【００２１】
ここで、ゆるみ条件とは、ねじ軸１５の軸方向の押圧により、ねじ軸１５が回転しつつ軸方向にスムーズに移動することをいい、ロック条件とは、ねじ軸１５が軸方向に押されても、ねじ軸１５が後退せず、その押し込み力がねじ山の追い側フランク１７に作用する摩擦力より大きくなった場合にねじ軸１５が回転しつつ後退動することをいう。
【００２２】
前記シリンダ室１１には、上記ねじ軸１５の背部にプランジャ１８が摺動自在に組込まれている。プランジャ１８の組込みによって、その背部に圧力室１９が形成され、その圧力室１８内に組込まれたスプリング２０は、プランジャ１８をねじ軸１５の後端面に押し付けている。
【００２３】
プランジャ１８は、その後端面で開口する凹部２１を有し、先端面は凸円状の球面２２に形成され、その球面２２がねじ軸１５の後端面に点接触している。
【００２４】
また、プランジャ１８には、前後に貫通する空気抜き用の小孔２３が上記ねじ軸１５の後端と接触する接触点周りに複数形成されている。
【００２５】
前記ハウジング１１の後端部には圧力室１９に連通する給油通路２４が設けられ、その給油通路２４はシリンダブロック６に形成された給油孔７から油が供給される。
【００２６】
給油通路２４は圧力室１９内に組込まれたチェック弁２５によって開閉される。チェック弁２５はリテーナ２６によって保持され、そのリテーナ２６はスプリング２０によりシリンダ室１２の閉塞端に押し付けられている。
【００２７】
ここで、チェック弁２５は、圧力室１９の圧力が給油通路２４の圧力より低下したときのみ給油通路２４を開放する。
【００２８】
いま、エンジンを始動すると、クランクシャフトの端部に取付けられたスプロケット１の矢印方向の回転により、チェーン２の弛み側チェーン２ａに弛みが生じ、スプリング２０の押圧力によって、プランジャ１８およびねじ軸１５が外方向に移動する。ここで、ねじ軸１５のねじ山は、ねじ軸１５の外方向への移動に対して弛み条件に設定されているため、ねじ軸２５は回転しつつ外方向に移動する。このとき、ナット１３は焼結体により形成されており、また、ねじ軸１５とプランジャ１８とは点接触であるため、ねじ軸２５の回転はスムースであり、ねじ軸２５は急速に外方向に移動してチェーン押圧部材４を押圧する。
【００２９】
このため、チェーン２はチェーン押圧部材４で押されて緊張し、そのチェーン２がチェーン押圧部材４を介してねじ軸１５を押圧する押圧力とスプリング２０の弾力とが均衡するとねじ軸１５が停止する。
【００３０】
また、ねじ軸１５の外方向への移動によって圧力室１９の圧力が給油通路２４の圧力より低くなるため、チェック弁２５が給油通路２４を開放する。このため、給油孔７から給油通路２４に送り込まれる油は圧力室１９に流入する。
【００３１】
エンジンを停止すると、カムシャフトに設けられたカムの停止位置の関係から弛み側チェーン２ａが緊張する。その緊張によってねじ軸１５にチェーン押圧部材４からの押し込み力が作用するが、ねじ軸１５のねじ山は押し込み方向に対してロック条件に設定されているため、ねじ軸１５は後退しない。
【００３２】
このため、エンジンの停止後、エンジンが再始動されて弛み側チェーン２ａに弛みが生じても、ねじ軸１５の突出量は少なく、圧力室１９の圧力の低下も少ないため、圧力室１９内に空気が侵入し、あるいは油中から空気が析出するという不都合の発生はきわめて少ない。
【００３３】
なお、低温始動時、油の粘性が高く、圧力室１９への油の流入が悪いが、この場合でもねじ軸１５の突出量が小さいため、圧力室１９に空気が侵入し、あるいは油中から空気が析出するのを防止することができる。
【００３４】
仮に、圧力室１９に空気が侵入し、あるいは油中から空気が析出したとしても、その空気はプランジャ１８が弛み側チェーン２ａで押されてゆっくりと後退する移動時に、プランジャ１８に形成された空気抜き用の小孔２３からシリンダ室１２内に抜け出し、圧力室１９内において滞溜することはない。
【００３５】
実施の形態においては、プランジャ１８の先端面に球面２２を形成して、プランジャ１８とねじ軸１５とを点接触させるようにしたが、プランジャ１８の先端面を平面とし、ねじ軸１８の後端面を凸円状の球面としてプランジャ１８とねじ軸１５とを点接触させるようにしてもよい。あるいは、ねじ軸１５の後端面およびプランジャ１８の先端面それぞれを凸円状の球面として両者を点接触させるようにしてもよい。
【００３６】
また、実施の形態では、給油孔７から給油通路２４に油を供給したが、ハウジング１１に上面で開口するリザーバ室を形成し、カムシャフトを給油した油をシリンダブロック６の内面により上記リザーバ室に導いて貯留し、その油を給油通路２４に流入させるようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、ねじ孔とねじ軸のねじ山を進み側フランクのフランク角が追い側フランクのフランク角より小さい鋸歯状としたので、エンジンの停止によりチェーンが緊張してねじ軸に押圧力が作用しても、ねじ軸はロックして後退しない。このため、エンジンの再始動あるいは低温始動時にチェーンに弛みが生じても、ねじ軸の突出量が少なく、圧力室への空気の侵入および異音の発生を防止することができる。
【００３８】
また、ねじ軸とプランジャとを点接触させるようにしたので、ねじ軸の回転時における接触抵抗が小さく、チェーンに弛みが生じた場合に、ねじ軸はスムースに回転して外方向に素速く移動し、チェーンの弛みを効果的に吸収することができる。
【００３９】
さらに、プランジャに後端面で開口するスプリング収納用の凹部を形成したことにより、チェーンテンショナの小型化を図ることができる。
【００４０】
また、プランジャに空気抜き用の小孔を形成したことによって、圧力室内の油に空気が侵入したとしても、プランジャの後退時にその空気を圧力室の外部に排気することができ、ダンパ効果の低下を防止することができる。
【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断面図
【図２】同上チェーンテンショナの断面図
【図３】図２のIII −III 線に沿った断面図
【図４】同上のねじ軸とプランジャの接触部を拡大して示す断面図
【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
１４  ねじ孔
１５  ねじ軸
１６  進み側フランク
１７  追い側フランク
１８  プランジャ
１９  圧力室
２０  スプリング
２１  凹部
２２  球面
２３  小孔
２４  吸引通路
２５  チェック弁
【図１】
0003712468.tif 000002
【図２】
0003712468.tif 000003
【図３】
0003712468.tif 000004
【図４】
0003712468.tif 000005
【図５】
0003712468.tif 000006