(57)【要約】【課題】チェーンテンショナを大型化することなく、加工箇所や組立工数を減少し、オイルの外部への流出を減少するチェーンテンショナを提供すること。【解決手段】プランジャ１２０の内部には、圧油室１０１側に設けられたチェックバルブユニット１５０と外周に設けられた圧力調整ユニットとを備えたインナースリーブ１６０が配置され、インナースリーブ１６０が、円筒部１６３と、圧油室１０１側に設けられた移動規制部１６２とを有し、圧力調整ユニットが、円筒部１６３に摺動可能に外嵌するとともにプランジャ１２０の内面に摺動可能に内接する環状のリリーフバルブ１７０と、リリーフバルブ１７０を移動規制部１６２側に付勢するリリーフスプリング１８０とを有すること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方が開放した円筒状のプランジャ収容穴を有するテンショナボディと、該プランジャ収容穴に摺動自在に挿入される円筒状のプランジャと、前記プランジャの内部に形成される圧油室に伸縮自在に収納されてプランジャを前方側の突出方向に付勢する付勢手段とを備えたチェーンテンショナであって、
前記プランジャの内部にはインナースリーブが配置され、
前記インナースリーブは、前記圧油室に流入するオイルの逆流を抑制するように圧油室側に設けられたチェックバルブユニットと、前記圧油室の所定以上の高圧となるのを抑制するように外周に設けられた圧力調整ユニットとを備え、
前記インナースリーブが、円筒部と、前記圧油室側に設けられた移動規制部とを有し、
前記圧力調整ユニットが、前記円筒部に摺動可能に外嵌するとともに前記プランジャの内面に摺動可能に内接する環状のリリーフバルブと、前記リリーフバルブを前記移動規制部側に付勢するリリーフスプリングとを有することを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項２】
前記リリーフバルブの内周には、前記円筒部と摺接する内周摺接面と、前後方向のオイルの流れを許容するリリーフ溝とを有す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。
【請求項３】
前記圧力調整ユニットが、インナースリーブの外周に固定され前記リリーフスプリングを受けるストッパーリングを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチェーンテンショナ。
【請求項４】
前記インナースリーブが、前記円筒部の内周と外周とを貫通するリザーブ孔を有することを特徴とする請求項１乃至請求項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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方が開放した円筒状のプランジャ収容穴を有するテンショナボディと、該プランジャ収容穴に摺動自在に挿入される円筒状のプランジャと、プランジャの内部に形成される圧油室に伸縮自在に収納されてプランジャを突出方向である前方側に付勢する付勢手段とを備えたチェーンテンショナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、チェーンの張力を適正に保持するチェーンテンショナを用いることは慣用されており、例えば、エンジンルーム内のクランク軸とカム軸の夫々に設けたスプロケット間に無端懸回したローラチェーン等の伝動チェーンを走行案内シューによって摺動案内を行うチェーンガイド機構において、張力を適正に保持するためにチェーンテンショナによって走行案内シューを有する揺動チェーンガイドを付勢するものが公知である。
例えば、図５に示すように、タイミングチェーンＣＨがエンジンルーム内のクランク軸に取付けた駆動スプロケットＳ１とカム軸に取付けた一対の従動スプロケットＳ２、Ｓ３との間に無端懸回されており、このタイミングチェーンＣＨが揺動チェーンガイドＧ１と固定チェーンガイドＧ２とによってガイドされてチェーンガイド機構が構成されている。
固定チェーンガイドＧ２は、２つの取付軸Ｂ１、Ｂ２でエンジンルーム内に固定され、揺動チェーンガイドＧ１は、取付軸Ｂ０を中心にタイミングチェーンＣＨの懸回平面内で揺動可能にエンジンルーム内に取付けられている。
チェーンテンショナ５００は、揺動チェーンガイドＧ１を押圧することでタイミングチェーンＣＨの張力を適正に保持するとともに振動を抑制している。
【０００３】
このようなチェーンガイド機構に用いられる公知のチェーンテンショナ５００は、例えば図６に模式的に示すように、一方が開放した円筒状のプランジャ収容穴５１１を有するテンショナボディ５１０と、該プランジャ収容穴５１１の円筒面部５１３に摺動自在に挿入される円筒状のプランジャ５２０と、プランジャ収容穴５１１からプランジャ５２０を突出方向である前方側に付勢する付勢手段を備えている。
付勢手段は、円筒状のプランジャ５２０の筒状凹部５２１に収容されてプランジャ収容穴５１１の底部５１２との間で圧縮されるコイルばね５４０で構成されている。
【０００４】
プランジャ収容穴５１１に設けられたオイル供給孔５１４からオイルが供給されることで、プランジャ収容穴５１１とプランジャ５２０との間に形成された圧油室５０１がオイルで満たされ、オイルによりプランジャ５２０を突出方向に付勢するとともに、チェックバルブ５５０（模式的にチェックボールのみを図示。）でオイル供給孔５１４からのオイルの流出が阻止されている。
このことで、プランジャ５２０の往復動にともなってプランジャ５２０とプランジャ収容穴５１１の間の僅かな隙間をオイルが流れ、その流路抵抗によってプランジャ５２０の往復動を減衰させるダンピング効果を得ている。
【０００５】
このようなチェーンテンショナにおいて、使用時にタイミングチェーンの過大な緊張力が発生した場合、圧油室の圧力が過大となり、騒音、振動が発生したり、タイミングチェーンの損傷を与える虞れがあった。
このような事態を防止するために、圧油室が所定の圧力以上となった時に開放するリリーフバルブを備えたものが公知である（特許文献１乃至特許文献５等参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３２７８１０号公報
【特許文献２】特開２０１１−２２６５３４号公報
【特許文献３】特開２００２−１３０４０１号公報
【特許文献４】特開２００２−２３５８１８号公報
【特許文献５】特開２００６−１２５４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、２等で公知のチェーンテンショナは、リリーフバルブがプランジャ収容穴内に配置されず、テンショナボディに別途のオイル流路を介して設けられているため、チェーンテンショナ自体が大型化するとともに、加工箇所が増加し、組立工数も増大するという問題があった。
特許文献３、４、５等で公知のチェーンテンショナは、リリーフバルブがプランジャ内部に設けられており、チェーンテンショナ自体の大型化は回避できるものの、プランジャの内部構造が複雑となり、組立工数が増大するという問題があった。
また、リリーフバルブにより開放されたオイルは外部に流出することとなるため、オイル消費が多くなりオイルポンプの強化が必要となる。
【０００８】
本発明は、これらの問題点を解決するものであり、チェーンテンショナを大型化することなく、加工箇所や組立工数を減少し、オイルの外部への流出を減少するチェーンテンショナを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のチェーンテンショナは、一方が開放した円筒状のプランジャ収容穴を有するテンショナボディと、該プランジャ収容穴に摺動自在に挿入される円筒状のプランジャと、前記プランジャの内部に形成される圧油室に伸縮自在に収納されてプランジャを突出方向である前方側に付勢する付勢手段とを備えたチェーンテンショナであって、前記プランジャの内部にはインナースリーブが配置され、前記インナースリーブは、前記圧油室に流入するオイルの逆流を抑制するように圧油室側に設けられたチェックバルブユニットと、前記圧油室の所定以上の高圧となるのを抑制するように外周に設けられた圧力調整ユニットとを備え、前記インナースリーブが、円筒部と、前記圧油室側に設けられた移動規制部とを有し、前記圧力調整ユニットが、前記円筒部に摺動可能に外嵌するとともに前記プランジャの内面に摺動可能に内接する環状のリリーフバルブと、前記リリーフバルブを前記移動規制部側に付勢するリリーフスプリングとを有することにより、前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本請求項１に係るチェーンテンショナによれば、インナースリーブが、円筒部と圧油室側に設けられた移動規制部とを有し、圧力調整ユニットが、円筒部に摺動可能に外嵌するとともにプランジャの内面に摺動可能に内接する環状のリリーフバルブと、リリーフバルブを圧油室側に付勢するリリーフスプリングとを有することにより、圧力調整ユニットをインナースリーブの外面とプランジャの内面の空間に収めることができるため、チェーンテンショナ自体が大型化することなく加工箇所が増加することもない。
また、インナースリーブが圧力調整ユニットの要素として機能することにより、部品点数が少なくなるとともに大型化することなく、加工箇所や組立工数を減少させることが可能となる。
また、圧力調整ユニットによる圧力の開放をオイルの供給側に向かって行う構造となるため、圧力開放時のオイルの外部への流出がなく、かつ、圧油室と開放側との差圧が小さくなり、圧力調整ユニットの閉鎖状態への復帰速度を向上することができる。
さらに、エンジンの始動時等のオイル供給が開始される前の状態で圧力調整ユニットが作動した場合でも、圧力の開放をオイルの供給側に向かって行う構造となるため、オイルが外部へ流出せずに循環し、始動時のバタつきを抑制することが可能となる。
【００１１】
本請求項２に記載の構成によれば、リリーフバルブの内周には、円筒部と摺接する内周摺接面と、前後方向のオイルの流れを許容するリリーフ溝とを有することにより、プランジャ及びインナースリーブにリリーフ溝を加工する必要がなく、工数を減少させることが可能となる。
また、圧力開放時のオイルの流量を調整する場合にも、異なるリリーフ溝形状のリリーフバルブに変更するだけでよく、設計変更に容易に対応することが可能となる。
本請求項３に記載の構成によれば、圧力調整ユニットが、インナースリーブの外周に固定され前記リリーフスプリングを受けるストッパーリングを有することにより、組み立て時に、あらかじめインナースリーブと圧力調整ユニットを一体化した後に、一体として内部に組み込むことが可能となるため、組立工数を減少させることが可能となる。
本請求項４に記載の構成によれば、インナースリーブが、前記円筒部の内周と外周とを貫通するリザーブ孔を有することにより、中空のインナースリーブの内部を貯留油室とした場合、圧力開放時のオイルを確実に貯留油室に還流させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るチェーンテンショナの正面断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係るチェーンテンショナの側面断面図。
【図３】本発明の一実施形態に係るチェーンテンショナのインナースリーブの斜視図。
【図４】本発明の一実施形態に係るチェーンテンショナのリリーフバルブの斜視図。
【図５】エンジンのチェーンガイド機構に用いられるチェーンテンショナの説明図。
【図６】従来のチェーンテンショナの概略説明図。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１３】
本発明の第１実施形態に係るチェーンテンショナ１００は、図１、図２に示すように、一方が開放した円筒状のプランジャ収容穴１１１を有するテンショナボディ１１０と、該プランジャ収容穴１１１に摺動自在に挿入される円筒状のプランジャ１２０と、プランジャ１２０の内部に形成される圧油室１０１に伸縮自在に収納されてプランジャ１２０を突出方向に付勢する付勢手段であるコイルばね１４０とを備えている。
プランジャ１２０の内部には、圧油室１０１に流入するオイルの逆流を抑制するように圧油室１０１側に設けられたチェックバルブユニット１５０と、圧油室１０１が所定以上の高圧となるのを抑制するように外周に設けられた圧力調整ユニットとを備えたインナースリーブ１６０が配置されている。
テンショナボディ１１０には、プランジャ収容穴１１１の底部１１２からオイルを供給するオイル供給孔１１４が設けられている。
【００１４】
インナースリーブ１６０は、図３に示すように、チェックバルブユニット１５０側に設けられた大径部１６１と、大径部１６１より小径の円筒部１６３を有し、大径部１６１と円筒部１６３の接続部の段差が後述するリリーフバルブ１７０の移動規制部１６２を構成している。
また、円筒部１６３には、インナースリーブ１６０の内周と外周とを貫通するリザーブ孔１６４が設けられている。
圧力調整ユニットは、インナースリーブ１６０の円筒部１６３に摺動可能に外嵌するとともにプランジャ１２０の内面に摺動可能に内接する環状のリリーフバルブ１７０と、リリーフバルブ１７０を移動規制部１６２側に付勢するリリーフスプリング１８０とを有している。
【００１５】
リリーフバルブ１７０は、図４に示すように、外周にはプランジャ１２０の内面と摺接する外周摺接面１７４を有し、内周にはインナースリーブ１６０の円筒部１６３と摺接する内周摺接面１７１と、内周側で前後方向のオイルの流れを許容するリリーフ溝１７２とを有し、前方側の端面には、インナースリーブ１６０の移動規制部１６２に当接し圧油室１０１を封止する前方シール面１７３を有している。
インナースリーブ１６０の後方側端部の外周には、リリーフスプリング１８０の一端を受けるストッパーリング１８１が固定されている。
また、インナースリーブ１６０の円筒部１６３には円周溝１６５が設けられ、円周溝１６５に外嵌される後方規制リング１８３によって、リリーフバルブ１７０の後方側への移動が規制される。
【００１６】
インナースリーブ１６０の前方端部に設けられたチェックバルブユニット１５０は、チェックボール１５１と、チェックボール１５１を内挿するリテーナー１５２と、チェックボール１５１の着座により開閉するチェックバルブシート部１５３と、リテーナー１５２の内部でチェックボール１５１をチェックバルブシート部１５３側に軽く押圧するボール押えバネ１５４とを有している。
これらの構成で、プランジャ１２０の内部の突出側である前方に圧油室１０１が形成され、後方のインナースリーブ１６０の内部及び外部に貯留油室１２１が形成される。
なお、本実施形態に係るチェーンテンショナ１００も、いわゆるラチェット式テンショナであるが、ラチェットの構造、及び、動作は公知のものでよく、ラチェット式ではなくてもよいため、詳細な説明は省略する。
【００１７】
以上のように構成された、本発明の一実施形態に係るチェーンテンショナ１００の動作について説明する。
プランジャ１２０が突出側に移動する際には、オイル供給孔１１４から供給され貯留油室１２１に貯留されたオイルが、チェックボール１５１をチェックバルブシート部１５３から押し上げて、圧油室１０１内に流入する。
プランジャ１２０が押圧されると、圧油室１０１の圧力が上昇し、チェックボール１５１がチェックバルブシート部１５３に押し付けられて、チェックバルブユニット１５０からのオイルの流出は阻止され、その圧力によって、リリーフバルブ１７０をリリーフスプリング１８０の押圧力に抗して押し下げるように働く。
【００１８】
圧油室１０１の圧力が所定以上の高圧となると、リリーフスプリング１８０が圧縮されてリリーフバルブ１７０が後退し、リリーフバルブ１７０の前方シール面１７３が移動規制部１６２から離れることで圧油室１０１の圧力がリリーフ溝１７２を介して開放される。
なお、リリーフ溝１７２を設けることなく、圧油室１０１の所定以上の圧力を、リリーフバルブ１７０の移動による圧油室１０１の実質的な体積変化によって緩和するようにしてもよい。
また、リリーフバルブ１７０の前方シール面１７３、内周摺接面１７１、外周摺接面１７４、インナースリーブ１６０の円筒部１６３、移動規制部１６２、プランジャ１２０の内面に、オリフィスとして機能する溝等を設けてもよい。
【００１９】
リリーフバルブ１７０の前方シール面１７３が移動規制部１６２から離れ、圧油室１０１の圧力が開放されることによって、オイルは外部に流出することなく、圧油室１０１からリリーフ溝１７２を通ってインナースリーブ１６０の外周面側に流出する。
円筒部１６３には、インナースリーブ１６０の内周と外周とを貫通するリザーブ孔１６４が設けられているため、インナースリーブ１６０の外部も貯留油室１２１として機能しており、流出したオイルは、全て貯留油室１２１に還流することとなる。
圧油室１０１の圧力が所定値以下まで低下すると、再びリリーフスプリング１８０によってリリーフバルブ１７０が移動して前方シール面１７３が移動規制部１６２に着座し、内部の圧力を保つ閉鎖状態を維持する。
この時、リリーフバルブ１７０による圧力の開放をオイル供給孔１１４からオイルが供給される貯留油室１２１に向かって行う構造となるため、従来のような圧力を外部に開放するものに比べて、圧油室１０１との貯留油室１２１との差圧が小さく、リリーフバルブ１７０の閉鎖状態への復帰速度を向上する。
【００２０】
また、本実施形態では、インナースリーブ１６０にリリーフバルブ１７０を嵌合し、後方規制リング１８３を嵌合し、リリーフスプリング１８０を外嵌し圧縮してストッパーリング１８１を固定嵌合することで、貯留油室１２１を構成するインナースリーブ１６０と圧力調整ユニットをあらかじめ１つの部品として構成することができるため、テンショナボディ１１０やプランジャ１２０等の加工箇所や、チェーンテンショナ１００を組み立てる際の組立工数を大きく減少させることができる。
また、プランジャの内部の突出側である前方に貯油室が形成され、プランジャ収容穴の底部側に圧力室が形成されて、テンショナボディの前方側からオイルを供給するタイプのテンショナの場合でも、上述のようなインナースリーブ１６０と圧力調整ユニットが一体となったものを、上記実施形態とは前後逆に挿入することで、同様に圧力調整ユニットによる圧力の開放をオイルの供給側に向かって行う構造とし、圧力開放時のオイルの外部への流出を防止することができる。
【００２１】
以上説明した実施形態は、本発明に係るチェーンテンショナの具体例であるが、本発明に係るチェーンテンショナがこれらに限定されるものではなく、各構成部材の形状、位置、寸法、配置関係等、他にも様々な変形が可能であり、また、それらを適宜組み合わせて構成されてもよい。
また、前述した各実施形態及び各変形例において、プランジャが上方に突出する向きの図示を使用し、その方向で説明したが、プランジャの突出方向は使用形態に合わせて、いかなる方向に配置されてもよい。
特に、上記実施形態の場合、貯留油室がチェックバルブより上方に位置するようにチェーンテンショナを配置（図面とは逆）することで、リリーフバルブが圧油室の上部に位置する構造となって、エア抜けに対してロバスト性が高くなり好適である。
【００２２】
また、本発明のチェーンテンショナは、エンジンルーム内のクランク軸とカム軸の夫々に設けたスプロケット間に無端懸回したローラチェーン等の伝動チェーンを走行案内シューによって摺動案内を行うチェーンガイド機構に適用するものに限らず、プランジャの先端で直接チェーンの摺動案内を行ってもよい。
さらに、チェーンによる伝動機構に限らず、ベルト、ロープ等の類似の伝動機構に適用されてもよく、種々の産業分野において利用可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１００、５００  ・・・  チェーンテンショナ
１０１、５０１  ・・・  圧油室
１１０、５１０  ・・・  テンショナボディ
１１１、５１１  ・・・  プランジャ収容穴
１１２、５１２  ・・・  底部
１１３、５１３  ・・・  円筒面部
１１４、５１４  ・・・  オイル供給孔
１２０、５２０  ・・・  プランジャ
１２１          ・・・  貯留油室
１４０、５４０  ・・・  コイルばね（付勢手段）
１５０、５５０  ・・・  チェックバルブユニット
１５１          ・・・  チェックボール
１５２          ・・・  リテーナー
１５３          ・・・  チェックバルブシート部
１５４          ・・・  ボール押えバネ
１６０          ・・・  インナースリーブ
１６１          ・・・  大径部
１６２          ・・・  移動規制部
１６３          ・・・  円筒部
１６４          ・・・  リザーブ孔
１６５          ・・・  円周溝
１７０          ・・・  リリーフバルブ
１７１          ・・・  内周摺接面
１７２          ・・・  リリーフ溝
１７３          ・・・  前方シール面
１７４          ・・・  外周摺接面
１８０          ・・・  リリーフスプリング
１８１          ・・・  ストッパーリング
１８３          ・・・  後方規制リング
Ｓ１          ・・・  駆動スプロケット
Ｓ２          ・・・  従動スプロケット
Ｓ３          ・・・  従動スプロケット
ＣＨ          ・・・  タイミングチェーン
Ｇ１          ・・・  揺動チェーンガイド
Ｇ２          ・・・  固定チェーンガイド
Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２  ・  取付軸
【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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