(57)【要約】【課題】エンジン始動時におけるチェーンのバタツキ異音、及びチェーンの張り過ぎ時に発生するヒュー音を防止して適正なチェーン張力を維持することができ、様々なエンジンから要求されるバックラッシュを自由に、かつ広範囲に設定できるチェーン張力付与装置を提供すること。【解決手段】走行するチェーンに向けてプランジャ１２０が突出自在に嵌挿されたハウジング本体１１０と、前記プランジャ１２０を付勢する突出付勢用バネ１３０と、前記プランジャ１２０の外周を二分割する対向位置に刻設したラック１２１に噛合自在に配置されたカムチップ１４０と、前記カムチップ１４０を付勢するカム付勢用バネ１５０を支持するスペーサ１６０とを備えたチェーン張力付与装置において、前記ラック１２１の歯丈をｈ、プランジャ１２０の突出方向に対するスロープ状カムガイド溝１１２の傾斜角度をθ、プランジャ１２０の最小バックラッシュ量をＸとしたとき、スロープ状カムガイド溝１１２の形状がＸ＝ｈ／ｔａｎ（θ）１５゜＜θ＜７０゜となるように形成されていること。【選択図】　　図４
2004068990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行するチェーンに向けて進退自在に突出するプランジャと、前記プランジャを突出自在に嵌挿するプランジャ摺動孔が形成されたハウジング本体と、前記ハウジング本体に対してプランジャを突出方向に付勢する突出付勢用バネと、前記プランジャ摺動孔の開口先端側に形成したスロープ状カムガイド溝内を滑動するとともに前記プランジャの外周を少なくとも二分割する対向位置にそれぞれ刻設したラックに噛合する楔状のカムチップと、前記プランジャに遊嵌して楔状のカムチップをプランジャ摺動孔に押し込むように付勢するカム付勢用バネと、前記プランジャ摺動孔の開口先端側に当接配置してカム付勢用バネを支持するスペーサとを備えたチェーン張力付与装置において、
前記ラックの歯丈をｈ、プランジャの突出方向に対するスロープ状カムガイド溝の傾斜角度をθ、プランジャの最小バックラッシュ量をＸとしたとき、スロープ状カムガイド溝の形状が
Ｘ＝ｈ／ｔａｎ（θ）
１５゜＜θ＜７０゜
となるように形成されていることを特徴とするチェーン張力付与装置。
【請求項２】
前記突出付勢用バネが、プランジャの先端部とスペーサとの間に介在していることを特徴とする請求項１に記載されたチェーン張力付与装置。
【請求項３】
前記スペーサが、突出付勢用バネによってハウジング本体の先端側に押圧固定されていることを特徴とする請求項２に記載されたチェーン張力付与装置。
【請求項４】
前記ラックを円柱状プランジャに刻設したことによって、前記円柱状プランジャをハウジング本体に対してプランジャ軸心回りに回転させたとき、前記ラックと楔状のカムチップとの噛合を強制的に解除できるようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載されたチェーン張力付与装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用エンジンの内部で掛け回される伝動チェーンに適正な張力を付与するために用いられるチェーン張力付与装置に関し、特に、クランクシャフト側スプロケットとカムシャフト側スプロケットとの間で回転を伝達するタイミングチェーンに用いられるチェーンテンショナと称するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８に示すような本出願人が開発した従来のチェーン張力付与装置５００は、走行するチェーンに向けて突出するプランジャ５２０と、プランジャ５２０を突出自在に嵌挿するプランジャ摺動孔５１１が形成されたハウジング本体５１０と、ハウジング本体５１０に対してプランジャ５２０を突出方向に付勢する突出付勢用バネ５３０と、プランジャ摺動孔５１１の開口先端側に形成したスロープ状カムガイド溝５１２内を滑動するとともに前記プランジャ５２０の外周を少なくとも二分割する対向位置にそれぞれ刻設したラック５２１に噛合する楔状のカムチップ５４０と、プランジャ５２０に遊嵌して楔状のカムチップ５４０をプランジャ摺動孔５１１に押し込むように付勢するカム付勢用バネ５５０と、プランジャ摺動孔５１１の開口先端側に当接配置してカム付勢用バネ５５０を支持するスペーサ５６０とを備えている。
【０００３】
そこで、このチェーン張力付与装置５００は、エンジン運転時にチェーンが伸びてくると、プランジャ５２０が一歯分ずつ順次前進することによって、常時、適切なバックストップ量（バックラッシュ量）を規制して、始動時の異音を防止し、また、チェーンの張り過ぎ時に発生するヒュー音を防止して、適正なチェーン張力を維持するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のチェーン張力付与装置５００は、前述したようなバックストップ機能を確実かつ適切に発揮するためのバックラッシュ量について特に配慮されておらず、エンジン始動時のチェーンのバタツキによる異音、およびチェーンの張り過ぎ時のヒュー音が発生するという問題があった。
そして、このような問題は、バックラッシュ量の設定が個々のエンジンに合っていないことから起きる場合が多く、一般的に、バックラッシュ量が大きいと、エンジン始動時にチェーンのバタツキによるバタツキ音が発生しやすく、バックラッシュ量が小さいと、プランジャ５２０が過剰に飛び出してチェーンの張り過ぎによるヒュー音が発生しやすい傾向にある。
また、前記バックラッシュ量は、カムチップ５４０がプランジャ５２０に刻設されたラック５２１の一歯を乗り越える前後で変わり、カムチップ５４０がラック５２１の一歯を乗り越える直前のバックラッシュ量を最大バックラッシュ量とし、カムチップ５４０がラック５２１の一歯を乗り越えた直後のバックラッシュ量を最小バックラッシュ量とすると、最大、最小バックラッシュ量のバランスも上述したような異音に影響を及ぼすことになる。
【０００５】
そこで、これらの問題を解決するために、プランジャ５２０のラック歯丈を設計変更して、バックラッシュ量を調整することも工夫されたが、カムチップ５４０やラック５２１の磨耗、歯の強度不足による歯欠けなどを生じてしまうという問題があった。
しかも、装置設計上の著しい制約によって、調整可能なバックラッシュ量は極めて狭い範囲のものとなり様々なエンジンに対応することができず、結局、前述したように、チェーンのバタツキ異音、及びプランジャ５２０の過剰な飛出しによるヒュー音が発生するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、前述したような従来技術の問題点を解消するものであって、エンジン始動時におけるチェーンのバタツキ異音、及びチェーンの張り過ぎ時に発生するヒュー音を防止して適正なチェーン張力を維持することができ、様々なエンジンから要求されるバックラッシュを自由に、かつ広範囲に設定できるチェーン張力付与装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本請求項１に係るチェーン張力付与装置は、走行するチェーンに向けて進退自在に突出するプランジャと、前記プランジャを突出自在に嵌挿するプランジャ摺動孔が形成されたハウジング本体と、前記ハウジング本体に対してプランジャを突出方向に付勢する突出付勢用バネと、前記プランジャ摺動孔の開口先端側に形成したスロープ状カムガイド溝内を滑動するとともに前記プランジャの外周を少なくとも二分割する対向位置にそれぞれ刻設したラックに噛合する楔状のカムチップと、前記プランジャに遊嵌して楔状のカムチップをプランジャ摺動孔に押し込むように付勢するカム付勢用バネと、前記プランジャ摺動孔の開口先端側に当接配置してカム付勢用バネを支持するスペーサとを備えたチェーン張力付与装置において、前記ラックの歯丈をｈ、プランジャの突出方向に対するスロープ状カムガイド溝の傾斜角度をθ、プランジャの最小バックラッシュ量をＸとしたとき、スロープ状カムガイド溝の形状が
Ｘ＝ｈ／ｔａｎ（θ）
１５゜＜θ＜７０゜
となるように形成されていることによって、前述したような課題を解決するものである。
【０００８】
また、本請求項２に係るチェーン張力付与装置は、請求項１に記載された構成に加えて、前記突出付勢用バネが、プランジャの先端部とスペーサとの間に介在していることにより、前述した課題をさらに解決するものである。
【０００９】
本請求項３に係るチェーン張力付与装置は、請求項２に記載された構成に加えて、前記スペーサが、突出付勢用バネによってハウジング本体の先端側に押圧固定されていることによって、前述した課題をさらに解決するものである。
【００１０】
本請求項４に係るチェーン張力付与装置は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された構成に加えて、前記ラックを円柱状プランジャに刻設したことにより、前記円柱状プランジャをハウジング本体に対してプランジャ軸心回りに回転させたとき、前記ラックと楔状のカムチップとの噛合を強制的に解除できるようにしたことによって、前述した課題をさらに解決するものである。
【００１１】
ここで、本発明で云うところの「最大バックラッシュ量Ｙ」とは、カムチップがカムガイド溝のスロープ面上を迫り上がってプランジャのラックとの噛合が外れる直前位置、すなわち、カムチップが一歯乗り越える直前位置からバックストップ状態までのプランジャの戻り量を意味しており、また、「最小バックラッシュ量Ｘ」とは、カムガイド溝のスロープ面上を迫り上がったカムチップがプランジャのラックとの噛合を外された直後の位置からプランジャ摺動孔内へ押し込まれて潜り込みバックストップ状態、すなわち、カムチップが一歯乗り越えた瞬間からバックストップ状態までのプランジャの戻り量を意味する。
【００１２】
なお、本発明のチェーン張力付与装置は、内装式と称するエンジン内部に密閉装着されるチェーン張力付与装置、外装式と称するエンジン外部から挿入装着されるチェーン張力付与装置の何れであっても良い。
【００１３】
また、本発明のチェーン張力付与装置は、エンジンのクランクシャフト側スプロケットとカムシャフト側スプロケットとの間に掛け回されるタイミングチェーンを対象にして説明しているが、このようなタイミングシステムに限らず、バランサーシステムやオイルポンプシステムなどに掛け回されるチェーンにも適用可能であり、さらに、ベルトに対しても同様に適用可能であることは言うまでもない。
【００１４】
【作用】
本発明のチェーン張力付与装置によれば、エンジン運転時にチェーンが伸びてくると、プランジャが一歯分ずつ順次前進することによって、常時、適切なバックストップ量（バックラッシュ量）を規制して、始動時の異音を防止し、また、チェーンの張り過ぎ時に発生するヒュー音を防止して、適正なチェーン張力を維持する。
【００１５】
さらに、詳しく説明すると、走行するチェーンに向けて進退自在に突出するプランジャと、このプランジャを突出自在に嵌挿するプランジャ摺動孔が形成されたハウジング本体と、このハウジング本体に対してプランジャを突出方向に付勢する突出付勢用バネとを備えていることによって、走行するチェーンが弛緩してくると、突出付勢用バネによって突出方向に付勢されているプランジャが直ちに前進する。
【００１６】
このとき、楔状のカムチップは、カム付勢用バネによってプランジャ摺動孔内へ押し込むように付勢されているため、スロープ状カムガイド溝のスロープ面上を滑動してプランジャのラックとの噛合が外れるまで迫り上がる。
【００１７】
つぎに、このカムチップは、スロープ状カムガイド溝のスロープ面上を迫り上がってラックとの噛合が外れてプランジャがラックの一歯分だけ前進した瞬間、カム付勢用バネによって瞬時にプランジャ摺動孔内へ押し込まれて潜り、プランジャに対してクサビ作用を発揮してプランジャの後退変位を阻止するバックストップ機能を発揮する。
【００１８】
そして、プランジャの後退変位を阻止するバックストップ機能が作動するとき、プランジャの外周を少なくとも二分割する対向位置にそれぞれ刻設したラックに噛合する楔状のカムチップを備えていることによって、前述したプランジャから受ける力がプランジャの外周を少なくとも二分割する対向位置にそれぞれ分散負荷されて軽減される。
【００１９】
特に、本発明のチェーン張力付与装置は、前記ラックの歯丈をｈ、プランジャの突出方向に対するスロープ状カムガイド溝の傾斜角度をθ、プランジャの最小バックラッシュ量をＸとしたとき、スロープ状カムガイド溝の形状が
Ｘ＝ｈ／ｔａｎ（θ）
１５゜＜θ＜７０゜
となるように成形することによって、個々のエンジンに要求されるバックラッシュ量を上記θの範囲において、自由にかつ広範囲に設定することが可能となったため、エンジン始動時におけるチェーンのバタツキ音やチェーンの張り過ぎ時に発生するヒュー音を防止することが可能となる。
【００２０】
なお、スロープ状カムガイド溝の傾斜角度θが１５゜より小さいとカムチップの歯先とラックの歯先とが当接し易くなり、歯欠けや過剰なロックが発生し易くなる。また、スロープ状カムガイド溝の傾斜角度θが７０゜より大きいと、カムチップの動きが鈍くなり、プランジャに対するクサビ作用を充分に発揮できなくなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のチェーン張力付与装置の好ましい実施の形態にある実施例を図面に基づいて説明する。ここで、図１は、本発明の第１実施例であるチェーン張力付与装置の設置図であり、図２は、図１に示すチェーン張力付与装置を一部破断した概要図であり、図３は、図１に示すチェーン張力付与装置の分解組み立て図であり、図４は、図１に示すチェーン張力付与装置において生じるバックラッシュ量の補足説明図であり、図５は、図１に示すチェーン張力付与装置のバックストップ機能が作動した状態を示す図であり、図６は、図１に示すチェーン張力付与装置のカムがプランジャのラックを一歯乗り越える直前の状態を示す図であり、図７は、図１に示すチェーン張力付与装置のプランジャがラックの一歯分だけ前進してバックストップ機能が作動した状態を示す図である。
【００２２】
本実施例のチェーン張力付与装置１００は、図１に示すような自動車用エンジンのクランクシャフト側スプロケットＳ１とカムシャフト側スプロケットＳ２との間に掛け回されたタイミングチェーンＴＣの走行時に生じる振動を抑止し、かつ、適正な張力を維持するために、エンジン外部から挿入装着する外装式チェーン張力付与装置として用いたものであって、エンジンブロック壁Ｅに装着されるハウジング本体１１０の前方を走行するタイミングチェーンＴＣに向けて突出してバネ付勢される円柱状のプランジャ１２０がエンジンブロック壁Ｅに揺動自在に軸支されているテンショナレバーＴＬの揺動端近傍の背面を押圧することにより、テンショナレバーＴＬのシュー面がタイミングチェーンＴＣの弛み側に摺動接触して張力を付加するようになっている。
なお、図１における符号ＴＧは、エンジンブロック壁Ｅに固定されてタイミングチェーンＴＣをバタツカないように走行案内するテンショナガイドである。
【００２３】
そこで、本実施例のチェーン張力付与装置１００は、図２乃至図４に示すように、前記プランジャ１２０を突出自在に嵌挿するプランジャ摺動孔１１１が形成されたハウジング本体１１０と、このハウジング本体１１０に対してプランジャ１２０を突出方向に付勢する突出付勢用バネ１３０と、前記プランジャ摺動孔１１１の開口先端側に形成したスロープ状カムガイド溝１１２、１１２内を滑動するとともにプランジャ１２０の外周を二分割する対向位置にそれぞれ刻設した二筋のラック１２１、１２１に噛合する一対の楔状のカムチップ１４０、１４０と、前記プランジャ１２０に遊嵌して一対のカムチップ１４０、１４０をプランジャ摺動孔１１１に押し込むように付勢するカム付勢用バネ１５０と、前記突出付勢用バネ１３０によってプランジャ摺動孔１１１の開口先端側に押圧固定されてカム付勢用バネ１５０を支持するスペーサ１６０とを備えている。
【００２４】
ここで、前述したように円柱状のプランジャ１２０は、二筋のラック１２１、１２１をプランジャ１２０の外周を二分割する対向位置にそれぞれ刻設したことによって、この円柱状のプランジャ１２０をハウジング本体１１０に対してプランジャ軸心回りに９０度回転させてラック１２１、１２１と一対のカムチップ１４０、１４０との噛合と解除を任意に選択できるため、組み立て加工時の組み立てを簡便に実施したり、エンジン内においてラック１２１、１２１とカムチップ１４０、１４０との噛合を容易に解除したり、タイミングチェーンＴＣの保守点検を簡便に実施したりすることができる。
【００２５】
また、前記ハウジング本体１１０の後端部には、図示しない外部油供給源から油圧をプランジャ１２０の後端部に作用させてプランジャ１２０の突出付勢力をきめ細かに調整するための油圧バルブ機構１７０が設けられ、この油圧バルブ機構１７０は、後述するリテーナ１７３に圧入されたボールシート１７１と、このボールシート１７１に対して当接自在となるチェックボール１７２と、このチェックボール１７２を保持するリテーナ１７３などから構成されており、プランジャ摺動孔１１１とプランジャ１２０の後端部との間に形成される高圧油室１８０への油の流入を許容し逆に高圧油室１８０からの油の逆流を阻止して、プランジャ１２０を介したチェーン張力の付与と維持をよりきめ細かに達成することができるようになっている。
【００２６】
つぎに、本実施例のチェーン張力付与装置１００が最も特徴とするスロープ状カムガイド溝１１２の形状について、図４に基づき詳しく説明する。
図４に示すように、前記ラック１２１の歯丈ｈとラック１２１のピッチＰは、カムチップ１４０、ラック１２１の歯の強度を決定するが、特に、ラック１２１の歯丈ｈを変更することで、バックラッシュ量は調整可能であるが、この歯丈ｈを大きくすると上記の歯の強度不足による歯欠けが発生し、また、歯丈ｈを小さくすると歯先が磨耗しやすくなり、設計上の著しい制約がある。
【００２７】
そこで、本実施例のチェーン張力付与装置１００では、プランジャ１２０の歯丈ｈに依存することなく、ハウジング本体１１０のスロープ状カムガイド溝１１２に着目してバックストップ機能を調整している。
すなわち、前記プランジャ１２０の最小バックラッシュ量をＸ、前記ラック１２１の歯丈をｈ、前記プランジャ１２０の突出方向に対するスロープ状カムガイド溝１１２の傾斜角度をθとしたとき、スロープ状カムガイド溝１１２の形状を
Ｘ＝ｈ／ｔａｎ（θ）
１５゜＜θ＜７０゜
が満足するように形成する。
なお、スロープ状カムガイド溝１１２の傾斜角度θが１５゜より小さいとカムチップ１４０の歯先とラック１２１の歯先とが当接し易くなって歯欠けや過剰なロック状態が発生し易くなる一方、スロープ状カムガイド溝１１２の傾斜角度θが７０゜より大きいと、カムチップ１４０の動きが鈍くなり、プランジャ１２０に対するクサビ作用を充分に発揮しなくなる。
【００２８】
このように、様々なエンジンから要求されるバックラッシュ量を、上記θの範囲（１５°〜７０°）で設定することで自由にバックラッシュ量を調整できる様になり、エンジンの始動時に発生するチェーンのバタツキ音、チェーン張り過ぎ時のヒュー音を発生させることなく、適正なチェーン張力を維持することができる。
また、プランジャ１２０の最小バックラッシュ量Ｘ、最大バックラッシュ量Ｙ、及びラックピッチＰとの間にＹ＝Ｘ＋Ｐの関係があり、ラックピッチＰの値に係わらず最小バックラッシュ量Ｘを一定とすることができるので、ラックピッチＰによって最大バックラッシュ量Ｙのみを調整することができる。
したがって、前述した始動時の異音に影響を与える最大、および、最小バックラッシュ量のバランスを、ラックピッチＰを変更することによって調整することができるため、さまざまな特性を備えたエンジンへの適応範囲が広まった。
【００２９】
以上のようにして得られた本実施例のチェーン張力付与装置１００は、走行するタイミングチェーンＴＣが弛緩してくると、突出付勢用バネ１３０によって突出方向に付勢されているプランジャ１２０が直ちに前進する。
【００３０】
すなわち、プランジャ１２０が走行するタイミングチェーンＴＣに向けて前進するとき、図５に示すように、プランジャ１２０のラック１２１、１２１が楔状のカムチップ１４０、１４０をプランジャ摺動孔１１１から突出方向に引きずり出そうとするが、楔状のカムチップ１４０、１４０がカム付勢用バネ１５０によってプランジャ摺動孔１１１内へ押し込むように付勢されているため、図６に示すように、一対のカムチップ１４０、１４０はスロープ状カムガイド溝１１２、１１２のスロープ面上を滑動してプランジャ１２０のラック１２１、１２１との噛合が外れるまで迫り上がる。
なお、図５における引き出し線Ｌ１は、バックストップ状態におけるプランジャ１２０の先端位置を示している。
【００３１】
そして、図６に示すように、楔状のカムチップ１４０、１４０がスロープ状カムガイド溝１１２、１１２のスロープ面上を迫り上がってラック１２１、１２１との噛合が外れ、プランジャ１２０がラック１２１、１２１の一歯分だけ前進した瞬間、図７に示すように、楔状のカムチップ１４０、１４０は、カム付勢用バネ１５０によって瞬時にプランジャ摺動孔１１１内へ押し込まれて潜り、プランジャ１２０に対してクサビ作用を発揮してプランジャ１２０の後退変位を阻止するバックストップ機能が作動する。
このとき、プランジャ１２０から受ける力Ｆは、図４に示すように、プランジャ１２０の外周を少なくとも二分割する対向位置でそれぞれｆ１、ｆ１に分散負荷されて軽減される。
なお、図５における引き出し線Ｌ１は、バックストップ状態におけるプランジャ１２０の先端位置を示し、図５、図６、図７における引き出し線Ｌ２は、カムがプランジャのラックを一歯乗り越える直前のプランジャ１２０の先端位置を示し、図６、図７における引き出し線Ｌ３は、プランジャ１２０がラック１２１の一歯分だけ前進してバックストップ機能が作動した状態におけるプランジャ１２０の先端位置をそれぞれ示している。
【００３２】
このようにして、本実施例のチェーン張力付与装置１００は、エンジン始動時におけるチェーンのバタツキによるバタツキ音、及びプランジャの過飛出しによって発生するチェーンの張り過ぎ時のヒュー音を防止し、適正なチェーン張力を維持することができるなど、その効果は甚大である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のチェーン張力付与装置は、プランジャの外周を少なくとも二分割する対向位置にそれぞれ刻設したラックに噛合する楔状のカムチップを備えていることにより、エンジン運転時にチェーンが伸びてくると、プランジャが一歯分ずつ順次前進することによって、常時、適切なバックストップ量（バックラッシュ量）を規制して、始動時の異音を防止し、また、チェーンの張り過ぎ時のヒュー音を防止して、適正なチェーン張力を維持することができ、これに加えて、以下のような本発明に特有の効果を奏する。
【００３４】
すなわち、本請求項１記載のチェーン張力付与装置によれば、前記ラックの歯丈をｈ、プランジャの突出方向に対するスロープ状カムガイド溝の傾斜角度をθ、プランジャの最小バックラッシュ量をＸとしたとき、スロープ状カムガイド溝の形状が
Ｘ＝ｈ／ｔａｎ（θ）
１５゜＜θ＜７０゜
となるように形成されていることによって、個々のエンジンに要求されるバックラッシュ量を上記θの範囲において、自由にかつ広範囲に設定することが可能となった為に、プランジャラックの歯丈ｈに依存してバックラッシュ量を調整した場合に生じる歯先磨耗、歯欠けを回避するとともに、エンジン始動時におけるチェーンのバタツキによるバタツキ音及びプランジャの過飛出しによって発生するチェーンの張り過ぎによるヒュー音を防止し、適正なチェーン張力を維持することができる。
【００３５】
本請求項２記載のチェーン張力付与装置によれば、請求項１に記載されたチェーン張力付与装置による効果に加えて、突出付勢用バネがプランジャの先端部とスペーサとの間に介在していることにより、突出付勢用バネ自体の簡便な取り扱いと大径化に伴う付勢力の強化を達成することができ、しかも、突出付勢用バネの付勢力を利用してスペーサをプランジャ摺動孔の開口先端側に当接させてカムチップをプランジャ摺動孔に簡便に封入することができる。
【００３６】
本請求項３記載のチェーン張力付与装置によれば、請求項２に記載されたチェーン張力付与装置による効果に加えて、スペーサが突出付勢用バネによってハウジング本体の先端側に押圧固定されていることにより、スペーサをハウジング本体に対して格別の固定手段を設けることなく簡便に固定することができる。
【００３７】
本請求項４記載のチェーン張力付与装置によれば、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載されたチェーン張力付与装置による効果に加えて、ラックを円柱状プランジャに刻設したことにより、円柱状プランジャをハウジング本体に対してプランジャ軸心回りに回転させてラックとカムチップとの噛合と解除を任意に選択することができるため、組み立て加工時の組み立てを簡便に実施することができ、また、エンジン内においてラックとカムチップとの噛合を容易に解除することができるので、チェーンの保守点検を簡便に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例であるチェーン張力付与装置の設置図。
【図２】図１に示すチェーン張力付与装置を一部破断した概要図。
【図３】図１に示すチェーン張力付与装置の分解組み立て図。
【図４】図１に示すチェーン張力付与装置におけるバックラッシュ量の補足説明図。
【図５】図１に示すチェーン張力付与装置のバックストップ機能が作動した状態を示す図。
【図６】図１に示すチェーン張力付与装置のカムがプランジャのラックを一歯乗り越える直前の状態を示す図。
【図７】図１に示すチェーン張力付与装置のプランジャがラックの一歯分だけ前進してバックストップ機能が作動した状態を示す図。
【図８】従来のチェーン張力付与装置を一部破断した概要図。
【符号の説明】
１００，５００　・・・　チェーン張力付与装置
１１０，５１０　・・・　ハウジング本体
１１１，５１１　・・・　プランジャ摺動孔
１１２，５１２　・・・　スロープ状カムガイド溝
１２０，５２０　・・・　プランジャ
１２１，５２１　・・・　ラック
１３０，５３０　・・・　突出付勢用バネ
１４０，５４０　・・・　楔状のカムチップ
１５０，５５０　・・・　カム付勢用バネ
１６０，５６０　・・・　スペーサ
１７０，５７０　・・・　油圧バルブ機構
１７１，５７１　・・・　ボールシート
１７２，５７２　・・・　チェックボール
１７３，５７３　・・・　リテーナ
１８０，５８０　・・・　高圧油室
Ｓ１　・・・　駆動軸側スプロケット
Ｓ２　・・・　従動軸側スプロケット
ＴＣ　・・・　タイミングチェーン
ＴＧ　・・・　テンショナガイド
ＴＬ　・・・　テンショナレバー
Ｅ　・・・　エンジンブロック壁
【図１】
2004068990.tif 000003
【図２】
2004068990.tif 000004
【図３】
2004068990.tif 000005
【図４】
2004068990.tif 000006
【図５】
2004068990.tif 000007
【図６】
2004068990.tif 000008
【図７】
2004068990.tif 000009
【図８】
2004068990.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成15年2月21日(2003.2.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【特許請求の範囲】
【請求項１】走行するチェーンに向けて進退自在に突出する円柱状のプランジャと、前記プランジャを突出自在に嵌挿する円筒状のプランジャ摺動孔が形成されたハウジング本体と、前記ハウジング本体に対してプランジャを突出方向に付勢する突出付勢用バネと、前記プランジャ摺動孔の開口先端側に形成したスロープ状カムガイド溝内を滑動するとともに前記プランジャの外周を少なくとも二分割する対向位置にそれぞれ刻設したラックに噛合する楔状のカムチップと、前記プランジャに遊嵌して楔状のカムチップをプランジャ摺動孔に押し込むように付勢するカム付勢用バネと、前記プランジャ摺動孔の開口先端側に当接配置してカム付勢用バネを支持するスペーサとを備えるとともに、前記プランジャをハウジング本体に対してプランジャ軸心回りに回転させたとき、前記ラックと楔状のカムチップとの噛合を強制的に解除できるようにしたチェーン張力付与装置であって、
前記ラックの歯丈をｈ、プランジャの突出方向に対するスロープ状カムガイド溝の傾斜角度をθ、プランジャの最小バックラッシュ量をＸとしたとき、スロープ状カムガイド溝の形状が
Ｘ＝ｈ／ｔａｎ（θ）
１５゜＜θ＜７０゜
となるように形成されていることを特徴とするチェーン張力付与装置。
【請求項２】前記突出付勢用バネが、プランジャの先端部とスペーサとの間に介在していることを特徴とする請求項１に記載されたチェーン張力付与装置。
【請求項３】前記スペーサが、突出付勢用バネによってハウジング本体の先端側に押圧固定されていることを特徴とする請求項２に記載されたチェーン張力付与装置。
【請求項４】走行するチェーンに向けて進退自在に突出するプランジャと、前記プランジャを突出自在に嵌挿するプランジャ摺動孔が形成されたハウジング本体と、前記ハウジング本体に対してプランジャを突出方向に付勢する突出付勢用バネと、前記プランジャ摺動孔の開口先端側に形成したスロープ状カムガイド溝内を滑動するとともに前記プランジャの外周を少なくとも二分割する対向位置にそれぞれ刻設したラックに噛合する楔状のカムチップと、前記プランジャに遊嵌して楔状のカムチップをプランジャ摺動孔に押し込むように付勢するカム付勢用バネと、前記プランジャ摺動孔の開口先端側に当接配置してカム付勢用バネを支持するスペーサとを備えるとともに、前記スペーサがプランジャの先端部とスペーサとの間に介在している突出付勢用バネによってハウジング本体の先端側に押圧固定したチェーン張力付与装置であって、
前記ラックの歯丈をｈ、プランジャの突出方向に対するスロープ状カムガイド溝の傾斜角度をθ、プランジャの最小バックラッシュ量をＸとしたとき、スロープ状カムガイド溝の形状が
Ｘ＝ｈ／ｔａｎ（θ）
１５゜＜θ＜７０゜
となるように形成されていることを特徴とするチェーン張力付与装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用エンジンの内部で掛け回される伝動チェーンに適正な張力を付与するために用いられるチェーン張力付与装置に関し、特に、クランクシャフト側スプロケットとカムシャフト側スプロケットとの間で回転を伝達するタイミングチェーンに用いられるチェーンテンショナと称するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８に示すような本出願人が開発した従来のチェーン張力付与装置５００は、走行するチェーンに向けて突出するプランジャ５２０と、プランジャ５２０を突出自在に嵌挿するプランジャ摺動孔５１１が形成されたハウジング本体５１０と、ハウジング本体５１０に対してプランジャ５２０を突出方向に付勢する突出付勢用バネ５３０と、プランジャ摺動孔５１１の開口先端側に形成したスロープ状カムガイド溝５１２内を滑動するとともに前記プランジャ５２０の外周を少なくとも二分割する対向位置にそれぞれ刻設したラック５２１に噛合する楔状のカムチップ５４０と、プランジャ５２０に遊嵌して楔状のカムチップ５４０をプランジャ摺動孔５１１に押し込むように付勢するカム付勢用バネ５５０と、プランジャ摺動孔５１１の開口先端側に当接配置してカム付勢用バネ５５０を支持するスペーサ５６０とを備えている。
【０００３】
そこで、このチェーン張力付与装置５００は、エンジン運転時にチェーンが伸びてくると、プランジャ５２０が一歯分ずつ順次前進することによって、常時、適切なバックストップ量（バックラッシュ量）を規制して、始動時の異音を防止し、また、チェーンの張り過ぎ時に発生するヒュー音を防止して、適正なチェーン張力を維持するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のチェーン張力付与装置５００は、前述したようなバックストップ機能を確実かつ適切に発揮するためのバックラッシュ量について特に配慮されておらず、エンジン始動時のチェーンのバタツキによる異音、およびチェーンの張り過ぎ時のヒュー音が発生するという問題があった。
そして、このような問題は、バックラッシュ量の設定が個々のエンジンに合っていないことから起きる場合が多く、一般的に、バックラッシュ量が大きいと、エンジン始動時にチェーンのバタツキによるバタツキ音が発生しやすく、バックラッシュ量が小さいと、プランジャ５２０が過剰に飛び出してチェーンの張り過ぎによるヒュー音が発生しやすい傾向にある。
また、前記バックラッシュ量は、カムチップ５４０がプランジャ５２０に刻設されたラック５２１の一歯を乗り越える前後で変わり、カムチップ５４０がラック５２１の一歯を乗り越える直前のバックラッシュ量を最大バックラッシュ量とし、カムチップ５４０がラック５２１の一歯を乗り越えた直後のバックラッシュ量を最小バックラッシュ量とすると、最大、最小バックラッシュ量のバランスも上述したような異音に影響を及ぼすことになる。
【０００５】
そこで、これらの問題を解決するために、プランジャ５２０のラック歯丈を設計変更して、バックラッシュ量を調整することも工夫されたが、カムチップ５４０やラック５２１の磨耗、歯の強度不足による歯欠けなどを生じてしまうという問題があった。
しかも、装置設計上の著しい制約によって、調整可能なバックラッシュ量は極めて狭い範囲のものとなり様々なエンジンに対応することができず、結局、前述したように、チェーンのバタツキ異音、及びプランジャ５２０の過剰な飛出しによるヒュー音が発生するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、前述したような従来技術の問題点を解消するものであって、エンジン始動時におけるチェーンのバタツキ異音、及びチェーンの張り過ぎ時に発生するヒュー音を防止して適正なチェーン張力を維持することができ、様々なエンジンから要求されるバックラッシュを自由に、かつ広範囲に設定できるチェーン張力付与装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本請求項１に係る発明は、走行するチェーンに向けて進退自在に突出する円柱状のプランジャと、前記プランジャを突出自在に嵌挿する円筒状のプランジャ摺動孔が形成されたハウジング本体と、前記ハウジング本体に対してプランジャを突出方向に付勢する突出付勢用バネと、前記プランジャ摺動孔の開口先端側に形成したスロープ状カムガイド溝内を滑動するとともに前記プランジャの外周を少なくとも二分割する対向位置にそれぞれ刻設したラックに噛合する楔状のカムチップと、前記プランジャに遊嵌して楔状のカムチップをプランジャ摺動孔に押し込むように付勢するカム付勢用バネと、前記プランジャ摺動孔の開口先端側に当接配置してカム付勢用バネを支持するスペーサとを備えるとともに、前記プランジャをハウジング本体に対してプランジャ軸心回りに回転させたとき、前記ラックと楔状のカムチップとの噛合を強制的に解除できるようにしたチェーン張力付与装置であって、
前記ラックの歯丈をｈ、プランジャの突出方向に対するスロープ状カムガイド溝の傾斜角度をθ、プランジャの最小バックラッシュ量をＸとしたとき、スロープ状カムガイド溝の形状が
Ｘ＝ｈ／ｔａｎ（θ）
１５゜＜θ＜７０゜
となるように形成されていることによって、前述したような課題を解決するものである。
【０００８】
また、本請求項２に係る発明のチェーン張力付与装置は、請求項１に記載された構成に加えて、前記突出付勢用バネが、プランジャの先端部とスペーサとの間に介在していることにより、前述した課題をさらに解決するものである。
【０００９】
本請求項３に係る発明のチェーン張力付与装置は、請求項２に記載された構成に加えて、前記スペーサが、突出付勢用バネによってハウジング本体の先端側に押圧固定されていることによって、前述した課題をさらに解決するものである。
【００１０】
本請求項４に係る発明は、走行するチェーンに向けて進退自在に突出するプランジャと、前記プランジャを突出自在に嵌挿するプランジャ摺動孔が形成されたハウジング本体と、前記ハウジング本体に対してプランジャを突出方向に付勢する突出付勢用バネと、前記プランジャ摺動孔の開口先端側に形成したスロープ状カムガイド溝内を滑動するとともに前記プランジャの外周を少なくとも二分割する対向位置にそれぞれ刻設したラックに噛合する楔状のカムチップと、前記プランジャに遊嵌して楔状のカムチップをプランジャ摺動孔に押し込むように付勢するカム付勢用バネと、前記プランジャ摺動孔の開口先端側に当接配置してカム付勢用バネを支持するスペーサとを備えるとともに、前記スペーサがプランジャの先端部とスペーサとの間に介在している突出付勢用バネによってハウジング本体の先端側に押圧固定したチェーン張力付与装置であって、
前記ラックの歯丈をｈ、プランジャの突出方向に対するスロープ状カムガイド溝の傾斜角度をθ、プランジャの最小バックラッシュ量をＸとしたとき、スロープ状カムガイド溝の形状が
Ｘ＝ｈ／ｔａｎ（θ）
１５゜＜θ＜７０゜
となるように形成されていることによって、前述した課題をさらに解決するものである。
【００１１】
ここで、本発明で云うところの「最大バックラッシュ量Ｙ」とは、カムチップがカムガイド溝のスロープ面上を迫り上がってプランジャのラックとの噛合が外れる直前位置、すなわち、カムチップが一歯乗り越える直前位置からバックストップ状態までのプランジャの戻り量を意味しており、また、「最小バックラッシュ量Ｘ」とは、カムガイド溝のスロープ面上を迫り上がったカムチップがプランジャのラックとの噛合を外された直後の位置からプランジャ摺動孔内へ押し込まれて潜り込みバックストップ状態、すなわち、カムチップが一歯乗り越えた瞬間からバックストップ状態までのプランジャの戻り量を意味する。
【００１２】
なお、本発明のチェーン張力付与装置は、内装式と称するエンジン内部に密閉装着されるチェーン張力付与装置、外装式と称するエンジン外部から挿入装着されるチェーン張力付与装置の何れであっても良い。
【００１３】
また、本発明のチェーン張力付与装置は、エンジンのクランクシャフト側スプロケットとカムシャフト側スプロケットとの間に掛け回されるタイミングチェーンを対象にして説明しているが、このようなタイミングシステムに限らず、バランサーシステムやオイルポンプシステムなどに掛け回されるチェーンにも適用可能であり、さらに、ベルトに対しても同様に適用可能であることは言うまでもない。
【００１４】
【作用】
本発明のチェーン張力付与装置によれば、エンジン運転時にチェーンが伸びてくると、プランジャが一歯分ずつ順次前進することによって、常時、適切なバックストップ量（バックラッシュ量）を規制して、始動時の異音を防止し、また、チェーンの張り過ぎ時に発生するヒュー音を防止して、適正なチェーン張力を維持する。
【００１５】
さらに、詳しく説明すると、走行するチェーンに向けて進退自在に突出するプランジャと、このプランジャを突出自在に嵌挿するプランジャ摺動孔が形成されたハウジング本体と、このハウジング本体に対してプランジャを突出方向に付勢する突出付勢用バネとを備えていることによって、走行するチェーンが弛緩してくると、突出付勢用バネによって突出方向に付勢されているプランジャが直ちに前進する。
【００１６】
このとき、楔状のカムチップは、カム付勢用バネによってプランジャ摺動孔内へ押し込むように付勢されているため、スロープ状カムガイド溝のスロープ面上を滑動してプランジャのラックとの噛合が外れるまで迫り上がる。
【００１７】
つぎに、このカムチップは、スロープ状カムガイド溝のスロープ面上を迫り上がってラックとの噛合が外れてプランジャがラックの一歯分だけ前進した瞬間、カム付勢用バネによって瞬時にプランジャ摺動孔内へ押し込まれて潜り、プランジャに対してクサビ作用を発揮してプランジャの後退変位を阻止するバックストップ機能を発揮する。
【００１８】
そして、プランジャの後退変位を阻止するバックストップ機能が作動するとき、プランジャの外周を少なくとも二分割する対向位置にそれぞれ刻設したラックに噛合する楔状のカムチップを備えていることによって、前述したプランジャから受ける力がプランジャの外周を少なくとも二分割する対向位置にそれぞれ分散負荷されて軽減される。
【００１９】
特に、本発明のチェーン張力付与装置は、前記ラックの歯丈をｈ、プランジャの突出方向に対するスロープ状カムガイド溝の傾斜角度をθ、プランジャの最小バックラッシュ量をＸとしたとき、スロープ状カムガイド溝の形状が
Ｘ＝ｈ／ｔａｎ（θ）
１５゜＜θ＜７０゜
となるように成形することによって、個々のエンジンに要求されるバックラッシュ量を上記θの範囲において、自由にかつ広範囲に設定することが可能となったため、エンジン始動時におけるチェーンのバタツキ音やチェーンの張り過ぎ時に発生するヒュー音を防止することが可能となる。
【００２０】
なお、スロープ状カムガイド溝の傾斜角度θが１５゜より小さいとカムチップの歯先とラックの歯先とが当接し易くなり、歯欠けや過剰なロックが発生し易くなる。また、スロープ状カムガイド溝の傾斜角度θが７０゜より大きいと、カムチップの動きが鈍くなり、プランジャに対するクサビ作用を充分に発揮できなくなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のチェーン張力付与装置の好ましい実施の形態にある実施例を図面に基づいて説明する。ここで、図１は、本発明の第１実施例であるチェーン張力付与装置の設置図であり、図２は、図１に示すチェーン張力付与装置を一部破断した概要図であり、図３は、図１に示すチェーン張力付与装置の分解組み立て図であり、図４は、図１に示すチェーン張力付与装置において生じるバックラッシュ量の補足説明図であり、図５は、図１に示すチェーン張力付与装置のバックストップ機能が作動した状態を示す図であり、図６は、図１に示すチェーン張力付与装置のカムがプランジャのラックを一歯乗り越える直前の状態を示す図であり、図７は、図１に示すチェーン張力付与装置のプランジャがラックの一歯分だけ前進してバックストップ機能が作動した状態を示す図である。
【００２２】
本実施例のチェーン張力付与装置１００は、図１に示すような自動車用エンジンのクランクシャフト側スプロケットＳ１とカムシャフト側スプロケットＳ２との間に掛け回されたタイミングチェーンＴＣの走行時に生じる振動を抑止し、かつ、適正な張力を維持するために、エンジン外部から挿入装着する外装式チェーン張力付与装置として用いたものであって、エンジンブロック壁Ｅに装着されるハウジング本体１１０の前方を走行するタイミングチェーンＴＣに向けて突出してバネ付勢される円柱状のプランジャ１２０がエンジンブロック壁Ｅに揺動自在に軸支されているテンショナレバーＴＬの揺動端近傍の背面を押圧することにより、テンショナレバーＴＬのシュー面がタイミングチェーンＴＣの弛み側に摺動接触して張力を付加するようになっている。
なお、図１における符号ＴＧは、エンジンブロック壁Ｅに固定されてタイミングチェーンＴＣをバタツカないように走行案内するテンショナガイドである。
【００２３】
そこで、本実施例のチェーン張力付与装置１００は、図２乃至図４に示すように、前記円柱状のプランジャ１２０を突出自在に嵌挿する円筒状のプランジャ摺動孔１１１が形成されたハウジング本体１１０と、このハウジング本体１１０に対してプランジャ１２０を突出方向に付勢する突出付勢用バネ１３０と、前記プランジャ摺動孔１１１の開口先端側に形成したスロープ状カムガイド溝１１２、１１２内を滑動するとともにプランジャ１２０の外周を二分割する対向位置にそれぞれ刻設した二筋のラック１２１、１２１に噛合する一対の楔状のカムチップ１４０、１４０と、前記プランジャ１２０に遊嵌して一対のカムチップ１４０、１４０をプランジャ摺動孔１１１に押し込むように付勢するカム付勢用バネ１５０と、前記突出付勢用バネ１３０によってプランジャ摺動孔１１１の開口先端側に押圧固定されてカム付勢用バネ１５０を支持するスペーサ１６０とを備えている。
【００２４】
ここで、前述したように円柱状のプランジャ１２０は、二筋のラック１２１、１２１をプランジャ１２０の外周を二分割する対向位置にそれぞれ刻設したことによって、この円柱状のプランジャ１２０をハウジング本体１１０に対してプランジャ軸心回りに９０度回転させてラック１２１、１２１と一対のカムチップ１４０、１４０との噛合と解除を任意に選択できるため、組み立て加工時の組み立てを簡便に実施したり、エンジン内においてラック１２１、１２１とカムチップ１４０、１４０との噛合を容易に解除したり、タイミングチェーンＴＣの保守点検を簡便に実施したりすることができる。
【００２５】
また、前記ハウジング本体１１０の後端部には、図示しない外部油供給源から油圧をプランジャ１２０の後端部に作用させてプランジャ１２０の突出付勢力をきめ細かに調整するための油圧バルブ機構１７０が設けられ、この油圧バルブ機構１７０は、後述するリテーナ１７３に圧入されたボールシート１７１と、このボールシート１７１に対して当接自在となるチェックボール１７２と、このチェックボール１７２を保持するリテーナ１７３などから構成されており、プランジャ摺動孔１１１とプランジャ１２０の後端部との間に形成される高圧油室１８０への油の流入を許容し逆に高圧油室１８０からの油の逆流を阻止して、プランジャ１２０を介したチェーン張力の付与と維持をよりきめ細かに達成することができるようになっている。
【００２６】
つぎに、本実施例のチェーン張力付与装置１００が最も特徴とするスロープ状カムガイド溝１１２の形状について、図４に基づき詳しく説明する。
図４に示すように、前記ラック１２１の歯丈ｈとラック１２１のピッチＰは、カムチップ１４０、ラック１２１の歯の強度を決定するが、特に、ラック１２１の歯丈ｈを変更することで、バックラッシュ量は調整可能であるが、この歯丈ｈを大きくすると上記の歯の強度不足による歯欠けが発生し、また、歯丈ｈを小さくすると歯先が磨耗しやすくなり、設計上の著しい制約がある。
【００２７】
そこで、本実施例のチェーン張力付与装置１００では、プランジャ１２０の歯丈ｈに依存することなく、ハウジング本体１１０のスロープ状カムガイド溝１１２に着目してバックストップ機能を調整している。
すなわち、前記プランジャ１２０の最小バックラッシュ量をＸ、前記ラック１２１の歯丈をｈ、前記プランジャ１２０の突出方向に対するスロープ状カムガイド溝１１２の傾斜角度をθとしたとき、スロープ状カムガイド溝１１２の形状を
Ｘ＝ｈ／ｔａｎ（θ）
１５゜＜θ＜７０゜
が満足するように形成する。
なお、スロープ状カムガイド溝１１２の傾斜角度θが１５゜より小さいとカムチップ１４０の歯先とラック１２１の歯先とが当接し易くなって歯欠けや過剰なロック状態が発生し易くなる一方、スロープ状カムガイド溝１１２の傾斜角度θが７０゜より大きいと、カムチップ１４０の動きが鈍くなり、プランジャ１２０に対するクサビ作用を充分に発揮しなくなる。
【００２８】
このように、様々なエンジンから要求されるバックラッシュ量を、上記θの範囲（１５°〜７０°）で設定することで自由にバックラッシュ量を調整できる様になり、エンジンの始動時に発生するチェーンのバタツキ音、チェーン張り過ぎ時のヒュー音を発生させることなく、適正なチェーン張力を維持することができる。
また、プランジャ１２０の最小バックラッシュ量Ｘ、最大バックラッシュ量Ｙ、及びラックピッチＰとの間にＹ＝Ｘ＋Ｐの関係があり、ラックピッチＰの値に係わらず最小バックラッシュ量Ｘを一定とすることができるので、ラックピッチＰによって最大バックラッシュ量Ｙのみを調整することができる。
したがって、前述した始動時の異音に影響を与える最大、および、最小バックラッシュ量のバランスを、ラックピッチＰを変更することによって調整することができるため、さまざまな特性を備えたエンジンへの適応範囲が広まった。
【００２９】
以上のようにして得られた本実施例のチェーン張力付与装置１００は、走行するタイミングチェーンＴＣが弛緩してくると、突出付勢用バネ１３０によって突出方向に付勢されているプランジャ１２０が直ちに前進する。
【００３０】
すなわち、プランジャ１２０が走行するタイミングチェーンＴＣに向けて前進するとき、図５に示すように、プランジャ１２０のラック１２１、１２１が楔状のカムチップ１４０、１４０をプランジャ摺動孔１１１から突出方向に引きずり出そうとするが、楔状のカムチップ１４０、１４０がカム付勢用バネ１５０によってプランジャ摺動孔１１１内へ押し込むように付勢されているため、図６に示すように、一対のカムチップ１４０、１４０はスロープ状カムガイド溝１１２、１１２のスロープ面上を滑動してプランジャ１２０のラック１２１、１２１との噛合が外れるまで迫り上がる。
なお、図５における引き出し線Ｌ１は、バックストップ状態におけるプランジャ１２０の先端位置を示している。
【００３１】
そして、図６に示すように、楔状のカムチップ１４０、１４０がスロープ状カムガイド溝１１２、１１２のスロープ面上を迫り上がってラック１２１、１２１との噛合が外れ、プランジャ１２０がラック１２１、１２１の一歯分だけ前進した瞬間、図７に示すように、楔状のカムチップ１４０、１４０は、カム付勢用バネ１５０によって瞬時にプランジャ摺動孔１１１内へ押し込まれて潜り、プランジャ１２０に対してクサビ作用を発揮してプランジャ１２０の後退変位を阻止するバックストップ機能が作動する。
このとき、プランジャ１２０から受ける力Ｆは、図４に示すように、プランジャ１２０の外周を少なくとも二分割する対向位置でそれぞれｆ１、ｆ１に分散負荷されて軽減される。
なお、図５における引き出し線Ｌ１は、バックストップ状態におけるプランジャ１２０の先端位置を示し、図５、図６、図７における引き出し線Ｌ２は、カムがプランジャのラックを一歯乗り越える直前のプランジャ１２０の先端位置を示し、図６、図７における引き出し線Ｌ３は、プランジャ１２０がラック１２１の一歯分だけ前進してバックストップ機能が作動した状態におけるプランジャ１２０の先端位置をそれぞれ示している。
【００３２】
このようにして、本実施例のチェーン張力付与装置１００は、エンジン始動時におけるチェーンのバタツキによるバタツキ音、及びプランジャの過飛出しによって発生するチェーンの張り過ぎ時のヒュー音を防止し、適正なチェーン張力を維持することができるなど、その効果は甚大である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のチェーン張力付与装置は、プランジャの外周を少なくとも二分割する対向位置にそれぞれ刻設したラックに噛合する楔状のカムチップを備えていることにより、エンジン運転時にチェーンが伸びてくると、プランジャが一歯分ずつ順次前進することによって、常時、適切なバックストップ量（バックラッシュ量）を規制して、始動時の異音を防止し、また、チェーンの張り過ぎ時のヒュー音を防止して、適正なチェーン張力を維持することができ、これに加えて、以下のような本発明に特有の効果を奏する。
【００３４】
すなわち、本請求項１記載のチェーン張力付与装置によれば、前記ラックの歯丈をｈ、プランジャの突出方向に対するスロープ状カムガイド溝の傾斜角度をθ、プランジャの最小バックラッシュ量をＸとしたとき、スロープ状カムガイド溝の形状が
Ｘ＝ｈ／ｔａｎ（θ）
１５゜＜θ＜７０゜
となるように形成されていることによって、個々のエンジンに要求されるバックラッシュ量を上記θの範囲において、自由にかつ広範囲に設定することが可能となった為に、プランジャラックの歯丈ｈに依存してバックラッシュ量を調整した場合に生じる歯先磨耗、歯欠けを回避するとともに、エンジン始動時におけるチェーンのバタツキによるバタツキ音及びプランジャの過飛出しによって発生するチェーンの張り過ぎによるヒュー音を防止し、適正なチェーン張力を維持することができる。
【００３５】
本請求項１記載のチェーン張力付与装置によれば、円柱状のプランジャをハウジング本体に対してプランジャ軸心回りに回転させてラックとカムチップとの噛合と解除を任意に選択することができるため、組み立て加工時の組み立てを簡便に実施することができ、また、エンジン内においてラックとカムチップとの噛合を容易に解除することができるので、チェーンの保守点検を簡便に実施することができる。
【００３６】
本請求項２記載のチェーン張力付与装置によれば、請求項１に記載されたチェーン張力付与装置による効果に加えて、突出付勢用バネがプランジャの先端部とスペーサとの間に介在していることにより、突出付勢用バネ自体の簡便な取り扱いと大径化に伴う付勢力の強化を達成することができ、しかも、突出付勢用バネの付勢力を利用してスペーサをプランジャ摺動孔の開口先端側に当接させてカムチップをプランジャ摺動孔に簡便に封入することができる。
【００３７】
本請求項３記載のチェーン張力付与装置によれば、請求項２に記載されたチェーン張力付与装置による効果に加えて、スペーサが突出付勢用バネによってハウジング本体の先端側に押圧固定されていることにより、スペーサをハウジング本体に対して格別の固定手段を設けることなく簡便に固定することができる。
【００３８】
本請求項４記載のチェーン張力付与装置によれば、特に、前記スペーサがプランジャの先端部とスペーサとの間に介在している突出付勢用バネによってハウジング本体の先端側に押圧固定したことにより、突出付勢用バネ自体の簡便な取り扱いと大径化に伴う付勢力の強化を達成することができるとともに、突出付勢用バネの付勢力を利用してスペーサをプランジャ摺動孔の開口先端側に当接させてカムチップをプランジャ摺動孔に簡便に封入することができ、しかも、スペーサをハウジング本体に対して格別の固定手段を設けることなく簡便に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例であるチェーン張力付与装置の設置図。
【図２】図１に示すチェーン張力付与装置を一部破断した概要図。
【図３】図１に示すチェーン張力付与装置の分解組み立て図。
【図４】図１に示すチェーン張力付与装置におけるバックラッシュ量の補足説明図。
【図５】図１に示すチェーン張力付与装置のバックストップ機能が作動した状態を示す図。
【図６】図１に示すチェーン張力付与装置のカムがプランジャのラックを一歯乗り越える直前の状態を示す図。
【図７】図１に示すチェーン張力付与装置のプランジャがラックの一歯分だけ前進してバックストップ機能が作動した状態を示す図。
【図８】従来のチェーン張力付与装置を一部破断した概要図。
【符号の説明】
１００，５００　・・・　チェーン張力付与装置
１１０，５１０　・・・　ハウジング本体
１１１，５１１　・・・　プランジャ摺動孔
１１２，５１２　・・・　スロープ状カムガイド溝
１２０，５２０　・・・　プランジャ
１２１，５２１　・・・　ラック
１３０，５３０　・・・　突出付勢用バネ
１４０，５４０　・・・　楔状のカムチップ
１５０，５５０　・・・　カム付勢用バネ
１６０，５６０　・・・　スペーサ
１７０，５７０　・・・　油圧バルブ機構
１７１，５７１　・・・　ボールシート
１７２，５７２　・・・　チェックボール
１７３，５７３　・・・　リテーナ
１８０，５８０　・・・　高圧油室
Ｓ１　・・・　駆動軸側スプロケット
Ｓ２　・・・　従動軸側スプロケット
ＴＣ　・・・　タイミングチェーン
ＴＧ　・・・　テンショナガイド
ＴＬ　・・・　テンショナレバー
Ｅ　・・・　エンジンブロック壁