(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに、その端面で開口するシリンダ室を形成し、そのシリンダ室に摺動自在のプランジャと、そのプランジャを外方向に押圧するスプリングとを組込み、上記シリンダ室の閉塞端壁には上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、上記圧力室内の圧力が給油通路の圧力より高くなった時、その給油通路を閉じるチェックバルブが、上記スプリングによってシリンダ室の閉塞端面に密着されるバルブシートと、そのバルブシートの油出口に対して接離自在に設けられたチェックボールと、そのチェックボールの移動量を制限するリテーナとから成り、前記シリンダ室の開口部内周に雌ねじを設け、その雌ねじにねじ軸をねじ係合し、上記雌ねじとねじ軸の外周に設けられた雄ねじのねじ山を、上記ねじ軸の押し込み力を受ける圧力側フランクのフランク角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前記スプリングの押圧力によってねじ軸が外方向に移動するリード角を設けたチェーンテンショナ。
【請求項２】
前記バルブシートが、給油通路に遊嵌される筒体の外周中途にスプリングによってシリンダ室の閉塞端面に密着されるフランジを設けた構成とされていることを特徴とする請求項１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】
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Ａを押圧するようにしている。
【０００３】
また、プランジャ３２の背部に形成された圧力室３４に給油通路３５を連通し、その給油通路３５にチェックバルブ３６を設け、上記プランジャ３２が外方向に移動して圧力室３４の圧力が低下したとき、チェックバルブ３６を開放させ、給油ポンプの駆動により給油通路３５から圧力室３４に油を流動させるようにしている。
【０００４】
上記チェーンテンショナにおいては、チェーンＡが緊張してプランジャ３２に押し込み力が作用したとき、その押し込み力を圧力室３４に封入された油によって緩衝し、チェーンＡに弛みが生じると、スプリング３３の弾力によりプランジャ３２を急速に外方向に移動させてチェーンＡを緊張させるため、チェーンＡの張力変動に対するプランジャ３２の追従性が良好であり、チェーンＡの張力を常に一定に保持することができるという特徴を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記チェーンテンショナにおいては、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、プランジャ３２は緊張状態のチェーンＡで押されているため、圧力室３４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Ａ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３４に充分な油を供給することができず、圧力室３４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、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プランジャの外周に設けられたラックとの係合によってプランジャの後退動を防止するようにしているが、ラチェット爪とラックの係合部にチェーンからの荷重を受けるため、耐久性に問題がある。また、ラチェット爪はラックのピッチを小さくすると、バックラッシがなく、チェーンが過張力となり、ピッチを大きくすると、バックラッシが大きくなり、エンジン始動時の油圧ダンパが作用するまでチェーンがバタ付くという問題もある。
【０００９】
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高品質のチェーンテンショナを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明においては、ハウジングに、その端面で開口するシリンダ室を形成し、そのシリンダ室に摺動自在のプランジャと、そのプランジャを外方向に押圧するスプリングとを組込み、上記シリンダ室の閉塞端壁には上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、上記圧力室内の圧力が給油通路の圧力より高くなった時、その給油通路を閉じるチェックバルブが、上記スプリングによってシリンダ室の閉塞端面に密着されるバルブシートと、そのバルブシートの油出口に対して接離自在に設けられたチェックボールと、そのチェックボールの移動量を制限するリテーナとから成り、前記シリンダ室の開口部内周に雌ねじを設け、その雌ねじにねじ軸をねじ係合し、上記雌ねじとねじ軸の外周に設けられた雄ねじのねじ山を、上記ねじ軸の押し込み力を受ける圧力側フランクのフランク角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前記スプリングの押圧力によってねじ軸が外方向に移動するリード角を設けた構成を採用している。
【００１１】
【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。
【００１２】
上記のようなチェーンテンショナの使用状態において、エンジンの停止によりチェーンが緊張してねじ軸に押し込み力が作用すると、その押し込み力は雌ねじとねじ軸のねじ係合部における圧力側フランクによって受けられるため、ねじ軸はロックして後退せず、チェーンは緊張状態に保持される。
【００１３】
このため、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少なく、圧力室に空気が侵入するのを防止することができる。
【００１４】
【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。
【００１５】
図示のように、ハウジング１の外周にはシリンダブロック等の固定部にボルト止めされる取付片２が設けられている。また、ハウジング１には先端面で開口するシリンダ室３が形成され、そのシリンダ室３に摺動自在のプランジャ４と、このプランジャ４を外方向に押圧するスプリング５とが組込まれている。
【００１６】
シリンダ室３の閉塞端壁にはプランジャ４の背部に形成された圧力室６と連通する給油通路７が組込まれている。給油通路７の油出口側には、圧力室６の圧力が給油通路７の圧力より高くなったとき、給油通路７を閉じるチェックバルブ８が設けられている。
【００１７】
チェックバルブ８は、図４に示すように、バルブシート９、チェックボール１０およびリテーナ１１から成る。バルブシート９は給油通路７に遊嵌される筒体１２の外周に前記スプリング５の押圧力によってシリンダ室３の閉塞端面に密着されるフランジ１３を設け、上記筒体１２の油出口にテーパ面１４を形成している。
【００１８】
チェックボール１０は、上記テーパ面１４に対して接離自在に設けられている。リテーナ１１はチェックボール１０を覆うカップ部１５に油の流通孔１６を形成し、かつカップ部１５の開口縁に上記バルブシート９のフランジ１３に当接されるフランジ１７を設けており、上記カップ部１５を前記筒体１２の油出口側端部に嵌合してチェックボール１０の移動量を制限している。
【００１９】
前記シリンダ室３の開口部にはナット部材１８が圧入による手段を介して固定され、そのナット部材１８の内周に形成された雌ねじ１９にねじ軸２０がねじ係合され、上記ねじ軸２０の後端がプランジャ４の先端に形成された球面２１に点接触されている。
【００２０】
図３に示すように、雌ねじ１９とねじ軸２０の外周に設けられた雄ねじ２２のねじ山は、ねじ軸２０の押し込み力を受ける圧入側フランク２３のフランク角が遊び側フランク２４のフランク角より大きい鋸歯状とされ、その鋸歯状ねじ山のフランクとリード角の関係から、ねじ軸２０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、弛み条件とは、スプリング５の押圧力によってねじ軸２０が回転しつつ外方向にスムースに移動することをいう。一方、ロック条件とは、ねじ軸２０が押し込まれても軸方向に移動せず、また、エンジン回転数に同期するような高周波加振がねじ軸２０に作用したとき、雌ねじ１９と雄ねじ２２とが、ねじ山間の軸方向すきま分だけ間歇的に当接、離反を繰り返し、接触するねじ山の２つのフランク面間の相対ねじ運動を瞬間的にロックすることなく、ねじ軸２０は少しずつ間歇的に回転を続けて、押し込み力とスプリング５の付勢力とが均衡する位置までねじ軸２０がシリンダ室３内にゆっくりと移動することをいう。
【００２２】
上記の構成から成るチェーンテンショナは、シリンダブロック等の固定部に対する組付け前の段階では図１に示すように、ハウジング１に設けられたセット孔２５とねじ軸２０に形成されたピン孔２６とにＵ字形セットピン（図示省略）の両端部を挿入して、ねじ軸２０を抜け止めする。
【００２３】
チェーンテンショナの組付け後は、セットピンを引き抜き、給油通路７から圧力室６に油を供給すると共に、スプリング５の押圧によってねじ軸２０に突出性が付与され、そのねじ軸２０によりチェーン押圧部材２７を押圧してチェーンＡに張力を付与する。
【００２４】
チェーンテンショナの組付け状態において、カム軸駆動用のチェーンＡにおいては、エンジンの始動によってチェーンＡに弛みが生じ、エンジンを停止すると、カムの停止位置の関係からチェーンＡが緊張する。
【００２５】
ここで、チェーンＡに弛みが生じると、スプリング５の押圧によって突出性が付与されたねじ軸２０は、回転しつつ外方向に移動すると共にプランジャ４も外方向に移動する。このとき、ねじ軸２０は、ねじ山のフランク角の小さい遊び側フランク２４とリード角の関係によって外方向にゆるみ条件とされているため、ねじ軸２０はスムースに回転し、外方向に素速く移動してチェーンＡの弛みを吸収する。
【００２６】
また、プランジャ４の外方向の移動によって圧力室６の圧力が低下するためチェックバルブ８が給油通路７を開放する。このため、給油通路７に供給された油は圧力室６に流入する。
【００２７】
エンジンの停止によってチェックＡが緊張すると、ねじ軸２０に押し込み力が作用する。このとき、雌ねじ１９と雄ねじ２２のねじ山における圧力側フランク２３に押し込み力が作用し、その圧力側フランク２３のフランク角とリード角の関係からねじ軸２０は押し込み方向にロック条件とされているため、ねじ軸２０は後退しない。
【００２８】
上記押し込み力が圧力側フランク２３に作用する摩擦力とスプリング５の押圧力および圧力室６に封入された油の圧力の総和を超えた場合、ねじ軸２０は回転しつつゆっくりと後退動し、スプリング５の押圧力と押し込み力とが釣り合うとねじ軸２０は停止する。
【００２９】
ねじ軸２０が後退するとき、チェックバルブ８は給油通路７を閉じ、圧力室６の油はプランジャ４とシリンダ室３の摺動面間より外部にリークする。
【００３０】
上記のように、エンジンの停止によってチェーンＡが緊張してもねじ軸２０はあまり後退しない。
【００３１】
このため、エンジンの停止後、エンジンが再始動されてチェーンＡに弛みが生じても、ねじ軸２０の突出量は少なく、圧力室６の圧力の低下も少ないため、圧力室６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。
【００３２】
なお、低温始動時、油の粘性が高く、圧力室６への油の流入が悪いが、この場合でもねじ軸２０の突出量が小さいため、圧力室６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。
【００３３】
チェーンテンショナの組立ては、ハウジング１内にチェックバルブ８を組込んだのち、スプリング５およびプランジャ４を組込み、ナット部材１８の圧入後、そのナット部材１８にねじ軸２０をねじ係合する。
【００３４】
ここで、チェックバルブ８の組込みにおいて、給油通路７に筒体から成るバルブシートを圧入する組込みであると、圧入時に給油通路７の内周やバルブシートの外周にバリが発生し、油もれを生じるおそれがある。また、バルブシートの圧入量にバラツキが生じ易く、そのバラツキによってチェックボールのストローク量がチェーンテンショナ個々で不均一になり、高品質の均一のチェーンテンショナを提供することができない。
【００３５】
実施の形態においては、バルブシート９の筒体１２が給油通路７に遊嵌されるため、バリの発生はなく、その筒体１２の外周に設けたフランジ１３がシリンダ室３の閉塞端に密着する組込みとされるため、油もれの発生はない。
【００３６】
また、バルブシート９とリテーナ１１とはフランジ１３、１７同士の当接によって相対位置が規制されるため、チェックバルブ単品でチェックボール１０のストローク量を実測管理することができ、きわめて高品質のチェーンテンショナを提供することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係るチェーンテンショナにおいては、エンジンの停止によりチェーンが緊張してねじ軸に押し込み力が付与されても、雌ねじと雄ねじのねじ山に形成されたフランク角の大きい圧力側フランクにより上記押し込み力が受けられてねじ軸の後退動が防止されるため、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は少なく、圧力室への空気の侵入および油中からの空気の析出を防止することができる。
【００３８】
また、ねじ軸のねじ運動によってチェーンの張力を一定に保持する構成であるため、異音が発生するという不都合もない。
【００３９】
さらに、チェックバルブのバルブシートは給油通路に遊嵌する取付けであり、そのバルブシートのフランジとリテーナのフランジの当接によってバルブシートとリテーナとの相対位置を規制するため、チェックバルブ単品でチェックボールのストローク量を実測管理することができ、きわめて高品質のチェーンテンショナを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す断面図
【図２】同上の横断平面図
【図３】同上のナット部材とねじ軸のねじ係合部を拡大して示す断面図
【図４】同上のチェックバルブの取付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】
１  ハウジング
３  シリンダ室
４  プランジャ
５  スプリング
６  圧力室
７  給油通路
８  チェックバルブ
９  バルブシート
１０  チェックボール
１１  リテーナ
１２  筒体
１３  フランジ
１７  フランジ
１８  ナット部材
１９  雌ねじ
２０  ねじ軸
２２  雄ねじ
２３  圧力側フランク
２４  遊び側フランク
【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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