(57)【要約】【課題】使用されるエンジンや運転条件が相違しても、個別に異なる加工を施すことなく、最適なダンピング特性に調整し、チェーンの張力変動や弦振動等の不具合の発生を抑制するチェーンテンショナを提供すること。【解決手段】テンショナボディ１１０のプランジャ収容穴１１１にプランジャ１２０を摺動自在に挿入し突出方向に付勢するチェーンテンショナ１００において、プランジャ収容穴１１１が高圧油を供給される油流入路１１２と、高圧油を排出する油流出路１１４を有し、該油流出路１１４が排出する油量を調節可能な開度調整バルブ１６０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、前記プランジャ収容穴からプランジャを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において、
前記プランジャ収容穴が、高圧油を供給される油流入路と、高圧油を排出する油流出路を有し、
該油流出路が、排出する油量を調節可能な開度調整バルブを有していることを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項２】
前記油流入路が、高圧油の流出を阻止するチェックバルブを有し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。
【請求項３】
前記開度調整バルブが、アクチュエータにより開度を調整され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】
前記アクチュエータが、コントローラによる制御で稼働中に動作可能であることを特徴とする請求項３に記載のチェーンテンショナ。
【請求項５】
前記アクチュエータが、ピエゾ素子により駆動されることを特徴とする請求項３または請求項４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にプランジャが摺動自在に挿入され、突出方向に付勢されて、チェーンの張力を適正に保持する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、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テンショナレバーを付勢するものが知られている。
【０００３】
公知のチェーンガイド機構は、図８に示すように、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間にタイミングチェーンＣが無端懸回されてなり、タイミングチェーンＣのチェーンテンショナ５００の押圧力で張力を適正に保持してチェーンをガイドする揺動チェーンガイドＧ１とタイミングチェーンＣの走行を案内する固定チェーンガイドＧ２とによって構成されている。
【０００４】
公知のチェーンテンショナ５００は、図７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を突出方向に付勢する付勢手段として円筒状のプランジャ５２０のコイルばね収容穴５２１に収容されてプランジャ収容穴５１１底部との間で圧縮されるコイルばね５４０を備えている。
【０００５】
そして、プランジャ収容穴５１１に設けられた油流入路５１２から高圧油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油室５１３が高圧油で満たされ、該充填された高圧油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。
【０００６】
すなわち、図５に模式的に示すように、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油が流れることで、その流動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。
また、プランジャ５２０にはリリーフバルブ５２２が設けられており、油室５１３の圧力が過大になった場合、高圧油を流出させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１３０４０１号公報（全頁、全図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
チェーンテンショナのプランジャのダンピング効果は、チェーンの張力変動や弦振動等の不具合の発生を抑制するために重要であり、その特性は最適な値に調整される必要があるが、使用されるエンジンにより、あるいは、同じエンジンであっても運転条件により最適値は異なる。
公知のチェーンテンショナ５００では、プランジャ５２０とプランジャ収容穴５１１の間の僅かな隙間は、プランジャ５２０がガタつき無く円滑に往復動するよう設計時に決定されており、個別の最適設定は困難であった。
【０００９】
また、図６に示すように、プランジャ５２０の側面にＶ溝５２３を設けて、該Ｖ溝５２３の深さや幅を変更することでダンピング特性を変更することも考えられるか、使用されるエンジンごとに異なる加工を行う必要があるとともに、一度設定されたダンピング特性を運転条件によって変更することはできないという問題があった。
そのため、全運転条件において問題が少ない設定値を決定して設計するしかなく、最適値とすることができず、また、該加工誤差等によってダンピング特性が設計値と異なっても修正することができないという問題があった。
【００１０】
さらに、図７に示す公知のチェーンテンショナ５００のプランジャ５２０に設けられたリリーフバルブ５２２は、油室５１３の圧力が過大になった場合の対策として設けられるもので、ダンピング特性自体を調整することはできないという問題があった。
【００１１】
本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、使用されるエンジンや運転条件が相違しても、個別に異なる加工を施すことなく、最適なダンピング特性に調整し、チェーンの張力変動や弦振動等の不具合の発生を抑制するチェーンテンショナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本請求項１に係る発明は、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、前記プランジャ収容穴からプランジャを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において、前記プランジャ収容穴が、高圧油を供給される油流入路と、高圧油を排出する油流出路を有し、該油流出路が、排出する油量を調節可能な開度調整バルブを有していることにより、前記課題を解決するものである。
【００１３】
本請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたチェーンテンショナの構成に加えて、前記油流入路が、高圧油の流出を阻止するチェックバルブを有していることにより、前記課題を解決するものである。
【００１４】
本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載されたチェーンテンショナの構成に加えて、前記開度調整バルブが、アクチュエータにより開度を調整されることにより、前記課題を解決するものである。
【００１５】
本請求項４に係る発明は、請求項３に記載されたチェーンテンショナの構成に加えて、前記アクチュエータが、コントローラによる制御で稼働中に動作可能であることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１６】
本請求項５に係る発明は、請求項３または請求項４に記載されたチェーンテンショナの構成に加えて、前記アクチュエータが、ピエゾ素子により駆動されることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本請求項１に係る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してい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、プランジャ収容穴からプランジャを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において、プランジャ収容穴が高圧油を供給される油流入路と、高圧油を排出する油流出路を有し、該油流出路が排出する油量を調節可能な開度調整バルブを有していることにより、開度調整バルブの開度を手動あるいは自動で変更して油流出路を通過する高圧油の流量を調節することでダンピング特性を調節することができるため、使用されるエンジンや運転条件が相違しても、個別に異なる加工を施すことなく、最適なダンピング特性に調整し、チェーンの張力変動や弦振動等の不具合の発生を抑制することができる。
【００１８】
本請求項２に係る発明のチェーンテンショナは、請求項１に係るチェーンテンショナが奏する効果に加えて、油流入路が高圧油の流出を阻止するチェックバルブを有していることにより、油流入路からの高圧油の逆流によるダンピング特性への影響を抑制することができるため、開度調整バルブの開度の調整によるダンピング特性の調整をより正確に行うことができる。
【００１９】
本請求項３に係る発明のチェーンテンショナは、請求項１または請求項２に係るチェーンテンショナが奏する効果に加えて、開度調整バルブが、アクチュエータにより開度を調整されることにより、エンジン等への組み込み後の実際の使用状態でダンピング特性を調整することが可能となるため、さらにダンピング特性の調整を正確に行うことができる。
【００２０】
本請求項４に係る発明のチェーンテンショナは、請求項３に係るチェーンテンショナが奏する効果に加えて、アクチュエータが、コントローラによる制御で稼働中に動作可能であることにより、エンジン等の実際の運転状況に応じた最適なダンピング特性に動的に調整することが可能となる。
【００２１】
本請求項５に係る発明のチェーンテンショナは、請求項３または請求項４に係るチェーンテンショナが奏する効果に加えて、アクチュエータが、ピエゾ素子により駆動されることにより、エンジン等の振動や熱の影響によるアクチュエータの作動の不具合が発生しにくいため、ダンピング特性の使用状態での調整あるいは実際の運転状況に応じた動的調整を、より正確に行うことができる。
また、ピエゾ素子によってアクチュエータを小型軽量化することができるため、チェーンテンショナを大型化することなく、省スペース化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施例であるチェーンテンショナの説明図。
【図２】本発明の第１実施例であるチェーンテンショナの側面断面図。
【図３】本発明の第２実施例であるチェーンテンショナの説明図。
【図４】本発明の第２実施例であるチェーンテンショナの側面断面図。
【図５】従来のチェーンテンショナの動作説明図。
【図６】従来のチェーンテンショナのプランジャの斜視図。
【図７】従来のチェーンテンショナの断面図。
【図８】従来のチェーンガイド機構の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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、プランジャ収容穴からプランジャを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において、プランジャ収容穴が高圧油を供給される油流入路と、高圧油を排出する油流出路を有し、該油流出路が排出する油量を調節可能な開度調整バルブを有し、使用されるエンジンや運転条件が相違しても、個別に異なる加工を施すことなく、最適なダンピング特性に調整し、チェーンの張力変動や弦振動等の不具合の発生を抑制するものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。
【００２４】
本発明のチェーンテンショナのテンショナボディやプランジャの具体的な素材は、チェーンの張力を適正に保持するための強度を有するものであれば如何なるものでも良く、強度、加工性、経済性の観点から鋼材や鋳鉄等の鉄系材料を用いるのが好ましい。
【実施例１】
【００２５】
本発明の第１実施例であるチェーンテンショナ１００は、図１、図２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、プランジャ収容穴１１１からプランジャ１２０を突出方向に付勢する付勢手段として円筒状のプランジャ１２０のコイルばね収容穴１２１に収容されてプランジャ収容穴１１１底部との間で圧縮されるコイルばね１４０を備えている。
【００２６】
テンショナボディ１１０のプランジャ収容穴１１１には、プランジャ収容穴１１１とプランジャ１２０との間に形成された油室１１３に高圧油を供給する油流入路１１２が設けられ、該油流入路１１２のプランジャ収容穴１１１側の末端には供給された高圧油の逆流を防止するチェックバルブ１５０が設けられている。
【００２７】
また、テンショナボディ１１０のプランジャ収容穴１１１には、油室１１３から高圧油を排出する油流出路１１４が設けられ、該油流出路１１４には排出する油量を調節可能な開度調整バルブ１６０が設けられている。
【００２８】
開度調整バルブ１６０は、軸方向の入力ポート１６６と半径方向の出力ポート１６３を有するスプール室１６５と、該スプール室１６５内を往復動して出力ポート１６３の開度を調整するスプール１６１と、該スプール１６１を一方に付勢する付勢ばね１６４と、スプール１６１を付勢ばね１６４の付勢力に抗して移動させるアクチュエータ１６２とを有している。
【００２９】
以上の構成により、プランジャ１２０が往復動する際の油室１１３からの高圧油の流動によるダンピング効果は、プランジャ収容穴１１１とプランジャ１２０との摺動部の間隙と、油流出路１１４の流量で決まることとなる。
したがって、プランジャ収容穴１１１とプランジャ１２０との摺動部の間隙を円滑な摺動のための漏出の少ない最適値に設計しても、油流出路１１４の流量を開度調整バルブ１６０で変更することでダンピング特性を広範囲に調整することが可能となる。
【００３０】
さらに、図２に示すように、アクチュエータ１６２を駆動制御するコントローラ１７０を設け、該コントローラ１７０が回転数や油温等のセンサ１７１からの入力に応じて最適なダンピング特性を演算することによって、ダンピング特性の実際の運転状況に応じた動的調整を行うことができる。
また、センサ１７１を実際のチェーン張力変動や振動を検出するものとし、コントローラ１７０によって、チェーン張力変動や振動を最適化するフィードバック制御を行っても良い。
【００３１】
なお、開度調整バルブ１６０は、図３、図４に示すように、前述のスプール１６１に代えて、軸方向の入力ポート１６６の開度を調整するニードル弁１６７を備えたものとしても良い。
【００３２】
アクチュエータ１６２は、スプール１６１あるいはニードル弁１６７を往復動させることが可能であればいかなる構成であっても良く、ピエゾ素子等の可動部を持たないものとすることで、エンジンの振動や熱の影響によるアクチュエータの作動の不具合の発生を防止することができる。
また、アクチュエータ１６２をピエゾ素子とした場合、小型軽量化することができるため、チェーンテンショナ１００を大型化することなく、使用されるエンジン等の省スペース化が可能である。
また、ダンピング特性の動的調整を行わない場合は、アクチュエータ１６２に代えてねじ等の手動でスプール１６１あるいはニードル弁１６７を往復動させる機構としても良い。
【００３３】
以上説明したように、本発明によれば、使用されるエンジンや運転条件が相違しても、個別に異なる加工を施すことなく、最適なダンピング特性に調整し、チェーンの張力変動や弦振動等の不具合の発生を抑制するなど、その効果は甚大である。
【００３４】
なお、上記実施例の説明に用いた図１乃至図４は、開度調整バルブの大きさを誇張して示している。
また、油流出路や開度調整バルブ以外に、図７に示す従来例のように、別途ラチェット機構やリリーフバルブ等を設けても良い。
【符号の説明】
【００３５】
１００、５００  ・・・チェーンテンショナ
１１０、５１０  ・・・テンショナボディ
１１１、５１１  ・・・プランジャ収容穴
１１２、５１２  ・・・油流入路
１１３、５１３  ・・・油室
１１４          ・・・油流出路
１２０、５２０  ・・・プランジャ
１２１、５２１  ・・・コイルばね収容穴
５２２  ・・・Ｖ溝
１４０、５４０  ・・・コイルばね
１５０、５５０  ・・・チェックバルブ
１６０          ・・・開度調整バルブ
１６１          ・・・スプール
１６２          ・・・アクチュエータ
１６３          ・・・出力ポート
１６４          ・・・付勢ばね
１６５          ・・・スプール室
１６６          ・・・入力ポート
１６７          ・・・ニードル弁
１７０          ・・・コントローラ
１７１          ・・・センサ
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
Ｃ              ・・・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
Ｂ、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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【図７】
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【図８】
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