(57)【要約】　　　（修正有）【課題】エンジン始動時におけるチェーンのバタツキ異音と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。【解決手段】走行するチェーンに向けて進退するプランジャ１２０と、該プランジャ摺動孔１１１が形成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、前記プランジャ摺動孔１１１の先端開口側拡径凹部１１１ａ内で変移するカム受けリング１４０と、該カム受けリング１４０をプランジャの突出方向に付勢するカム受けリング付勢用バネ１５０と、前記カム受けリング１４０のスロープ状カムガイド溝１４１内を滑動するとともに前記プランジャ１２０外周のラック１２１に噛合する一対の楔状カムチップ１６０と、この楔状カムチップ１６０をプランジャ１２０の突出方向と逆方向に付勢するカム付勢用バネ１７０とを備えたチェーン張力付与装置１００。【選択図】　　図４
2004076796.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、該プランジャを進退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、該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先端開口側拡径凹部内でプランジャに外嵌してプランジャの軸方向に変位するカム受けリングと、該カム受けリングをプランジャの突出方向に付勢するカム受けリング付勢用バネと、前記カム受けリングに形成され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に刻設された複数のラックにそれぞれ噛合する複数の楔状カムチップと、該複数の楔状カムチップをプランジャの突出方向と逆方向に付勢するカム付勢用バネと、前記プランジャを進退自在に嵌挿するとともに前記プランジャ摺動孔の先端開口側拡径凹部との間でカム受けリング付勢用バネとカム受けリングと楔状カムチップとカム付勢用バネを封入する封止キャップとを備えたことを特徴とするチェーン張力付与装置。
【請求項２】
前記プランジャの最小バックラッシュ量をＭとし、最大バックラッシュ量をＮとし、前記カム受けリングの最大変位幅をＳとし、前記楔状カムチップが一歯乗り越える直前位置から楔状カムチップの変位分に起因するプランジャの戻り量をｎ、前記楔状カムチップが一歯乗り越えた瞬間から楔状カムチップの変位分に起因するプランジャの戻り量をｍとしたとき、前記プランジャとハウジング本体とカム受けリング付勢用バネとカム受けリングと楔状カムチップとカム付勢用バネとの配置形態が
Ｍ＝ｍ＋Ｓ
Ｎ＝ｎ＋Ｓ
を満足するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の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１０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進退自在に突出するプランジャ５２０と、プランジャ５２０を進退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カムガイド溝５１２内に遊挿されて前記プランジャ５２０の外周を二分割する対向位置にそれぞれ刻設したラック５２１に噛合する楔状カムチップ５４０と、プランジャ５２０に遊嵌して楔状カムチップ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の先端開口側に当接配置してカム付勢用バネ５５０を支持する封止キャップ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、適切なバックストップ量（バックラッシュ量）を規制し、チェーンに発生しがちな騒音を抑制するとともに適正なチェーン張力を維持しようとしている。
【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を、楔状カムチップ５４０の移動方向を規制するカムガイド溝５１２の傾斜角度を設計変更することによって調整するようになっていたが、以下のような問題があった。
【０００５】
すなわち、カムガイド溝５１２の傾斜角度を極力小さくして大きなバックラッシュ量を確保しようとすると、楔状カムチップ５４０のクサビ作用が過大となって、楔状カムチップ５４０とプランジャ５２０との間でロック現象が発生し易く、一旦、ロック現象が発生すると、その後のチェーン張力変動に対応する楔状カムチップ５４０とプランジャ５２０との噛み外れが不可能になってしまうばかりでなく、楔状カムチップ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。
他方、カムガイド溝５１２の傾斜角度を極力大きくして小さなバックラッシュ量を確保しようとすると、楔状カムチップ５４０のクサビ作用が過小となって、プランジャ摺動孔５１１のカムガイド溝５１２内における楔状カムチップ５４０の動きが鈍くなり、また、楔状カムチップ５４０が鈍くなったことによって噛み外れも発生し易くなってしまうという問題があった。
したがって、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をカムガイド溝５１２の傾斜角度で調整する場合、プランジャ５２０のラックや楔状カムチップ５４０を設計する際の歯強度など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ないという問題があった。
また、これらのバックラッシュ量に対応する傾斜角度のカムガイド溝５１２を備えたハウジング本体５１０とこれらのハウジング本体５１０に対応する多種類の楔状カムチップ５４０が必要となるが、これらの部品管理が非常に困難であり、しかも、楔状カムチップ５４０のサイズが極めて小さいため、傾斜角度の異なる楔状カムチップ５４０同士の識別が難しく、チェーン張力付与装置の組み立て時において時折異なる楔状カムチップ５４０が混入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と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ための様々なエンジンから要求されるバックラッシュ量を制限されることなく広範囲で簡便に設定できるとともに、バックラッシュ機構の耐久性を著しく向上させた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、該プランジャを進退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、該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先端開口側拡径凹部内でプランジャに外嵌してプランジャの軸方向に変位するカム受けリングと、該カム受けリングをプランジャの突出方向に付勢するカム受けリング付勢用バネと、前記カム受けリングに形成され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に刻設された複数のラックにそれぞれ噛合する複数の楔状カムチップと、該複数の楔状カムチップをプランジャの突出方向と逆方向に付勢するカム付勢用バネと、前記プランジャを進退自在に嵌挿するとともに前記プランジャ摺動孔の先端開口側拡径凹部との間でカム受けリング付勢用バネとカム受けリングと楔状カムチップとカム付勢用バネを封入する封止キャップとを備えたことによって、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、前記プランジャの最小バックラッシュ量をＭとし、最大バックラッシュ量をＮとし、前記カム受けリングの最大変位幅をＳとし、前記楔状カムチップが一歯乗り越える直前位置から楔状カムチップの変位分に起因するプランジャの戻り量をｎ、前記楔状カムチップが一歯乗り越えた瞬間から楔状カムチップの変位分に起因するプランジャの戻り量をｍとしたとき、前記プランジャとハウジング本体とカム受けリング付勢用バネとカム受けリングと楔状カムチップとカム付勢用バネとの配置形態が
Ｍ＝ｍ＋Ｓ
Ｎ＝ｎ＋Ｓ
を満足するように構成されていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。
【０００９】
ここで、本発明で云うところの「最大バックラッシュ量Ｎ」とは、楔状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、「最小バックラッシュ量Ｍ」とは、楔状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。
【００１０】
また、本発明のチェーン張力付与装置におけるスロープ状カムガイド溝の形状については、プランジャの進退動作に応じてスロープ状カムガイド溝内を迫り上がったり潜り込んだりして円滑に滑動することができる形状であれば、如何なる形状であっても差し支えないが、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としたとき、スロープ状カムガイド溝の形状を
１５゜＜θ＜７０゜
となるように設定するとより好ましい。すなわち、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り、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。
【００１１】
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。
【００１２】
そして、本発明のチェーン張力付与装置における突出付勢用バネについては、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ことが可能であれば、プランジャの先端部と封止キャップとの間、若しくは、プランジャの後端部とプランジャ摺動孔の底部との間のいずれに介在させても良い。
【００１３】
また、前記突出付勢用バネは、走行するチェーン張力に応じて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ためのバネであるから、単に、カム受けリングの最大変位幅Ｓの範囲内で付勢して変位させるカム受けリング付勢用バネやカム付勢用バネよりも大きな付勢力を充分に発揮することができ、さらに、前記カム受けリング付勢用バネは、楔状カムチップをプランジャの突出方向と逆方向に付勢するカム付勢用バネよりも大きな付勢力を充分に発揮することができることは言うまでもない。
【００１４】
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、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。
【００１５】
【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、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。
【００１６】
さらに、詳しく説明すると、走行するチェーンに向けて突出するプランジャと、このプランジャを進退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突進する。
【００１７】
バックストップ状態から、プランジャが突進していくと、先端開口側拡径凹部内のカム受けリングも、カム受けリング付勢用バネの付勢力によってプランジャの突出方向に変位し、このカム受けリングの変位に伴ってカム付勢用バネで押圧されている楔状カムチップも先端開口側拡径凹部内をプランジャの突出方向に変動する。
【００１８】
つぎに、カム受けリングが先端開口側拡径凹部内で封止キャップの裏側端面に当接して行き止まると、楔状カムチップはカム受けリングのスロープ状カムガイド溝内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。
【００１９】
そして、楔状カムチップとプランジャのラックとの噛合が外れた瞬間、カム受けリングが先端開口側拡径凹部内で封止キャップの裏側端面に当接して行き止まっているため、楔状カムチップは、一変してカム受けリングのスロープ状カムガイド溝内を滑動してプランジャのラックと一歯分だけズレた位置で噛合するまでプランジャの突出方向と逆方向へ潜り込む。
【００２０】
このような状態において、本発明のチェーン張力付与装置にチェーン側からプランジャを押し戻すような外力が加わると、カム受けリングは、プランジャのラックを一歯分だけ乗り越えてクサビ作用を発揮している楔状カムチップと共に、プランジャの突出方向と逆方向に押し戻される。
【００２１】
そして、カム受けリングが先端開口側拡径凹部の底部まで押し戻されると、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し、このような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複数のラックに噛合する楔状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を介して押し戻され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配置された楔状カムチップに均等に負荷されて分散される。
【００２２】
【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、本発明の一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２に示すチェーン張力付与装置の要部を拡大した断面図であり、図５乃至図１０は、図１に示すチェーン張力付与装置の作動状態を示す図であって、図５は、プランジャ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、楔状カムチップがプランジャのラックから噛み外れを開始するまでのプランジャによる張力付加機能の作動状態を示す図であり、図７は、楔状カムチップ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による張力付加機能の作動状態を示す図であり、図８は、プランジャがラックの一歯分だけ前進した後のクサビ状態を示す図であり、図９は、プランジャがラックの一歯分だけ前進してクサビ状態のまま隙間Ｓ分押し込まれバックストップ状態となった図である。
【００２３】
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。
【００２４】
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、プランジャ１２０を進退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の先端開口側拡径凹部１１１ａ内でプランジャ１２０に外嵌してプランジャ１２０の軸方向に変位するカム受けリング１４０と、該カム受けリング１４０をプランジャ１２０の突出方向に付勢するカム受けリング付勢用バネ１５０と、前記カム受けリング１４０に形成されたスロープ状カムガイド溝１４１内を滑動するとともに前記プランジャ１２０の外周を二分割する対向位置にそれぞれ刻設された二筋のラック１２１、１２１にそれぞれ噛合する一対の楔状カムチップ１６０、１６０と、これら一対の楔状カムチップ１６０、１６０をプランジャ１２０の突出方向と逆方向に付勢するカム付勢用バネ１７０と、前記プランジャ１２０を進退自在に嵌挿するとともに前記プランジャ摺動孔１１１の先端開口側拡径凹部１１１ａとの間でカム受けリング付勢用バネ１５０とカム受けリング１４０と楔状カムチップ１６０、１６０とカム付勢用バネ１７０を封入する封止キャップとを備えている。
【００２５】
前記突出付勢用バネ１３０の設置形態については、プランジャ１２０の後端部とプランジャ摺動孔１１１の底部との間に介在させた設置形態を採用しているが、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ことが可能であれば、プランジャ１２０の先端部と封止キャップ１８０との間に介在させても良い。また、前記突出付勢用バネ１３０は、走行するチェーン張力に応じてハウジング本体１１０に対してプランジャ１２０を突出方向に付勢するためのバネであるから、単に、カム受けリング１４０の最大変位幅Ｓの範囲内で付勢して変位させるカム受けリング付勢用バネ１５０やカム付勢用バネ１７０よりも大きな付勢力を充分に発揮することができ、さらに、前記カム受けリング付勢用バネ１５０は、楔状カムチップ１６０をプランジャ１２０の突出方向と逆方向に付勢するカム付勢用バネ１７０よりも大きな付勢力を充分に発揮することができることは言うまでもない。
【００２６】
なお、本実施例のチェーン張力付与装置１００では、図４に示すように、カム受けリング１４０に形成されたスロープ状カムガイド溝１４１の傾斜角度θを、楔状カムチップ１６０がプランジャ１２０の進退動作に応じてスロープ状カムガイド溝１４１内を迫り上がったり潜り込んだりして円滑に滑動することができるようにするため４５゜に設定しているが、個々のエンジンに要求されるバックラッシュ量に応じる場合には１５゜＜θ＜７０゜の範囲内で自由に設定することによって、楔状カムチップ１６０が一歯乗り越える直前位置から楔状カムチップ１６０の変位分に起因するプランジャ１２０の戻り量ｎと前記楔状カムチップ１６０が一歯乗り越えた瞬間から楔状カムチップ１６０の変位分に起因するプランジャ１２０の戻り量ｍを決定することができる。
【００２７】
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１９０が設けられ、この油圧バルブ機構１９０は、後述するリテーナ１９３に圧入されたボールシート１９１と、このボールシート１９１に対して当接自在となるチェックボール１９２と、このチェックボール１９２を保持するリテーナ１９３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１９５への油の流入を許容し逆に高圧油室１９５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。
【００２８】
そして、本実施例のチェーン張力付与装置１００におけるハウジング本体１１０、プランジャ１２０、カム受けリング１４０、カム受けリング付勢用バネ１５０、楔状カムチップ１６０、カム付勢用バネ１７０の配置については、プランジャ１２０の最小バックラッシュ量をＭとし、最大バックラッシュ量をＮとし、前記カム受けリング１４０の最大変位幅をＳとし、前記楔状カムチップ１６０が一歯乗り越える直前位置から楔状カムチップ１６０の変位分に起因するプランジャの戻り量をｎ、前記楔状カムチップ１６０が一歯乗り越えた瞬間から楔状カムチップ１６０の変位分に起因するプランジャ１２０の戻り量をｍとしたとき、前記プランジャ１２０とハウジング本体１１０とカム受けリング付勢用バネ１５０とカム受けリング１４０と楔状カムチップ１６０とカム付勢用バネ１７０との配置形態が
Ｍ＝ｍ＋Ｓ
Ｎ＝ｎ＋Ｓ
を満足するように構成することによって、前述した始動時の異音に影響を与える最大バックラッシュ量Ｎと最小バックラッシュ量Ｍを、カム受けリング１４０の最大変位幅Ｓに関係する先端開口側拡径凹部１１１ａの奥行寸法Ｗとカム受けリング下部寸法Ｖのどちらか一方を変更することで調整できるようになり、従来のようなスロープ状カムガイド溝の傾斜角度のみに依存することなく、カム受けリング１４０の最大変位幅Ｓによっても簡単に調整することができ、様々な特性を備えたエンジンへの適応範囲が拡大するようになっている。
【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、図５に示すようなプランジャ１２０のバックストップ機能が作動したタイミングチェーンＴＣの走行状態から、タイミングチェーンＴＣが弛緩してくると、図６に示すように、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。
なお、図５における引き出し線Ｌｂ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。
【００３０】
すなわち、バックストップ状態から、プランジャ１２０が走行するタイミングチェーンＴＣに向けて前進していくと、図６に示すように、先端開口側拡径凹部１１１ａ内のカム受けリング１４０も、カム受けリング付勢用バネ１５０の付勢力によってプランジャ１２０の突出方向に変位し、このようなカム受けリング１４０の変位に伴ってカム付勢用バネ１７０で押圧されている楔状カムチップ１６０も先端開口側拡径凹部１１１ａ内をプランジャ１２０の突出方向に変動する。
なお、図６における引き出し線Ｌｂ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、引き出し線Ｌｓは、カム受けリング１４０が最大変位幅Ｓだけ突出方向に変位した状態におけるプランジャ１２０の先端位置を示し、引き出し線ＬＮは、一対の楔状カムチップ１６０、１６０がプランジャ１２０のラック１２１、１２１を一歯乗り越える直前のプランジャ１２０の先端位置をそれぞれ示している。
【００３１】
つぎに、カム受けリング１４０が先端開口側拡径凹部１１１ａ内で封止キャップ１８０の裏側端面に当接して行き止まると、図７に示すように、一対の楔状カムチップ１６０、１６０は、カム受けリング１４０に形成された二筋のスロープ状カムガイド溝１４１、１４１内をそれぞれ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７における引き出し線ＬＮは、一対の楔状カムチップ１６０、１６０がプランジャ１２０のラック１２１、１２１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、引き出し線ＬＭは、プランジャ１２０がラック１２１、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】
そして、一対の楔状カムチップ１６０、１６０とプランジャ１２０のラック１２１、１２１との噛合が外れた瞬間、カム受け用リング１４０が先端開口側拡径凹部１１１ａ内で封止キャップ１８０の裏側端面に当接して行き止まった状態となっているため、図８に示すように、一対の楔状カムチップ１６０、１６０は、一変してカム受けリング１４０のスロープ状カムガイド溝１４１、１４１内をそれぞれ滑動してプランジャ１２０のラック１２１、１２１と一歯分だけズレた位置で噛合するまでプランジャ１２０の突出方向と逆方向へ潜り込む。
【００３３】
このような状態において、本実施例のチェーン張力付与装置１００にチェーン側からプランジャ１２０を押し戻すような外力が加わると、図８に示すように、カム受けリング１４０は、プランジャ１２０のラック１２１を一歯分だけ乗り越えてクサビ作用を発揮している楔状カムチップ１６０と共に、プランジャ１２０の突出方向と逆方向に押し戻される。
なお、図８における引き出し線ＬＮは、楔状カムチップ１６０が一歯乗り越えた瞬間のプランジャ１２０の先端位置を示し、引き出し線ＬＭは、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。
【００３４】
そして、図９に示すように、カム受けリング１４０が先端開口側拡径凹部１１１ａの底部まで押し戻されると、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し、このようなバックストップ機能が作動するとき、プランジャ１２０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に噛合する楔状カムチップ１６０、１６０を備えていることによって、前述したプランジャ１２０を介して押し戻される力Ｆがプランジャ外周を二分割する対向位置にそれぞれ配置された楔状カムチップ１６０、１６０に均等に負荷される。このとき、プランジャ１２０から受ける力Ｆは、図９に示すように、プランジャ１２０の外周を二分割する対向位置でそれぞれｆ１、ｆ１で示すように分散負荷されて軽減される。
なお、図９における引き出し線ＬＭは、ラック１２１の一歯分だけ前進したプランジャ１２０が引き出し線ＬＮの位置からカム受けリング１４０の最大変位幅Ｓだけ突出方向と逆方向に変位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。
【００３５】
このようにして、本実施例のチェーン張力付与装置１００は、適切なバックストップ機能を発揮してチェーンのバタツキによるバタツキ音、及びプランジャ１２０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て適正なチェーン張力を維持するための最大バックラッシュ量Ｎと最小バックラッシュ量Ｍを、従来のようなボディの傾斜角度θだけでなく、カム受けリング１４０の最大変位幅Ｓを変更することによって、簡単に調整することができるので、様々な特性を備えたエンジンへの適応範囲を拡大することができるなど、その効果は甚大である。
【００３６】
【発明の効果】
本請求項１に係る発明のチェーン張力付与装置によれば、ハウジング本体に形成されたプランジャ摺動孔の先端開口側拡径凹部内でプランジャに外嵌してプランジャの軸方向に変位するカム受けリングと、該カム受けリングをプランジャの突出方向に付勢するカム受けリング付勢用バネと、前記カム受けリングに形成され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に刻設された複数のラックにそれぞれ噛合する複数の楔状カムチップと、該複数の楔状カムチップをプランジャの突出方向と逆方向に付勢するカム付勢用バネと、前記プランジャを進退自在に嵌挿するとともに前記プランジャ摺動孔の先端開口側拡径凹部との間でカム受けリング付勢用バネとカム受けリングと楔状カムチップとカム付勢用バネを封入する封止キャップと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、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ことができる。
【００３７】
本請求項２に係る発明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、プランジャとハウジング本体とカム受けリング付勢用バネとカム受けリングと楔状カムチップとカム付勢用バネとの配置形態が
Ｍ＝ｍ＋Ｓ
Ｎ＝ｎ＋Ｓ
を満足するように構成することによって、前述した始動時の異音に影響を与える最大バックラッシュ量Ｎと最小バックラッシュ量Ｍとこれらのバランスを、カム受けリングの最大変位幅Ｓに関係する先端開口側拡径凹部の奥行寸法とカム受けリング下部寸法Ｖのどちらか一方を変更することで調整できるようになり、従来のようなスロープ状カムガイド溝の傾斜角度のみに依存することなく、カム受けリングの最大変位幅Ｓによっても簡単に調整することができ、様々な特性を備えたエンジンへの適応範囲を拡大することができる。
【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２に示すチェーン張力付与装置の要部を拡大した断面図。
【図５】プランジャのバックストップ機能が作動した状態を示す図。
【図６】楔状カムチップがプランジャのラックから噛み外れを開始するまでのプランジャによる張力付加機能の作動状態を示す図。
【図７】楔状カムチップ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による張力付加機能の作動状態を示す図。
【図８】プランジャがラックの一歯分だけ前進した後のクサビ状態を示す図。
【図９】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１０】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
１１１ａ　・・・　先端開口側拡径凹部
１２０，５２０　・・・　プランジャ
１２１，５２１　・・・　ラック
１３０，５３０　・・・　突出付勢用バネ
１４０　・・・　カム受けリング
１４１，５１２　・・・　スロープ状カムガイド溝
１５０　・・・　カム受けリング付勢用バネ
１６０，５４０　・・・　楔状カムチップ
１７０　・・・　カム付勢用バネ
１８０　・・・　封止キャップ
１９０　・・・　油圧バルブ機構
１９１　・・・　ボールシート
１９２　・・・　チェックボール
１９３　・・・　リテーナ
１９５　・・・　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】
2004076796.tif 000003
【図２】
2004076796.tif 000004
【図３】
2004076796.tif 000005
【図４】
2004076796.tif 000006
【図５】
2004076796.tif 000007
【図６】
2004076796.tif 000008
【図７】
2004076796.tif 000009
【図８】
2004076796.tif 000010
【図９】
2004076796.tif 000011
【図１０】
2004076796.tif 000012
【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プランジャと、該プランジャを進退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、該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先端開口側拡径凹部内でプランジャに外嵌してプランジャの軸方向に変位するカム受けリングと、該カム受けリングをプランジャの突出方向に付勢するカム受けリング付勢用バネと、前記カム受けリングに形成され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に刻設された複数のラックにそれぞれ噛合する複数の楔状カムチップと、該複数の楔状カムチップをプランジャの突出方向と逆方向に付勢するカム付勢用バネと、前記プランジャを進退自在に嵌挿するとともに前記プランジャ摺動孔の先端開口側拡径凹部との間でカム受けリング付勢用バネとカム受けリングと楔状カムチップとカム付勢用バネを封入する封止キャップとを備え、
前記カム受けリングが封止キャップの裏側端面と先端開口側拡径凹部の底面との間で変位して行き止まるようにしたことを特徴とするチェーン張力付与装置。
【請求項２】前記プランジャの最小バックラッシュ量をＭとし、最大バックラッシュ量をＮとし、前記カム受けリングが封止キャップの裏側端面と先端開口側拡径凹部の底面との間で行き止まるまで変位する最大変位幅をＳとし、前記楔状カムチップが一歯乗り越える直前位置から楔状カムチップの変位分に起因するプランジャの戻り量をｎ、前記楔状カムチップが一歯乗り越えた瞬間から楔状カムチップの変位分に起因するプランジャの戻り量をｍとしたとき、前記プランジャとハウジング本体とカム受けリング付勢用バネとカム受けリングと楔状カムチップとカム付勢用バネとの配置形態が
Ｍ＝ｍ＋Ｓ
Ｎ＝ｎ＋Ｓ
を満足するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の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１０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進退自在に突出するプランジャ５２０と、プランジャ５２０を進退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カムガイド溝５１２内に遊挿されて前記プランジャ５２０の外周を二分割する対向位置にそれぞれ刻設したラック５２１に噛合する楔状カムチップ５４０と、プランジャ５２０に遊嵌して楔状カムチップ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の先端開口側に当接配置してカム付勢用バネ５５０を支持する封止キャップ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、適切なバックストップ量（バックラッシュ量）を規制し、チェーンに発生しがちな騒音を抑制するとともに適正なチェーン張力を維持しようとしている。
【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を、楔状カムチップ５４０の移動方向を規制するカムガイド溝５１２の傾斜角度を設計変更することによって調整するようになっていたが、以下のような問題があった。
【０００５】
すなわち、カムガイド溝５１２の傾斜角度を極力小さくして大きなバックラッシュ量を確保しようとすると、楔状カムチップ５４０のクサビ作用が過大となって、楔状カムチップ５４０とプランジャ５２０との間でロック現象が発生し易く、一旦、ロック現象が発生すると、その後のチェーン張力変動に対応する楔状カムチップ５４０とプランジャ５２０との噛み外れが不可能になってしまうばかりでなく、楔状カムチップ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。
他方、カムガイド溝５１２の傾斜角度を極力大きくして小さなバックラッシュ量を確保しようとすると、楔状カムチップ５４０のクサビ作用が過小となって、プランジャ摺動孔５１１のカムガイド溝５１２内における楔状カムチップ５４０の動きが鈍くなり、また、楔状カムチップ５４０が鈍くなったことによって噛み外れも発生し易くなってしまうという問題があった。
したがって、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をカムガイド溝５１２の傾斜角度で調整する場合、プランジャ５２０のラックや楔状カムチップ５４０を設計する際の歯強度など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ないという問題があった。
また、これらのバックラッシュ量に対応する傾斜角度のカムガイド溝５１２を備えたハウジング本体５１０とこれらのハウジング本体５１０に対応する多種類の楔状カムチップ５４０が必要となるが、これらの部品管理が非常に困難であり、しかも、楔状カムチップ５４０のサイズが極めて小さいため、傾斜角度の異なる楔状カムチップ５４０同士の識別が難しく、チェーン張力付与装置の組み立て時において時折異なる楔状カムチップ５４０が混入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と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ための様々なエンジンから要求されるバックラッシュ量を制限されることなく広範囲で簡便に設定できるとともに、バックラッシュ機構の耐久性を著しく向上させた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、該プランジャを進退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、該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先端開口側拡径凹部内でプランジャに外嵌してプランジャの軸方向に変位するカム受けリングと、該カム受けリングをプランジャの突出方向に付勢するカム受けリング付勢用バネと、前記カム受けリングに形成され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に刻設された複数のラックにそれぞれ噛合する複数の楔状カムチップと、該複数の楔状カムチップをプランジャの突出方向と逆方向に付勢するカム付勢用バネと、前記プランジャを進退自在に嵌挿するとともに前記プランジャ摺動孔の先端開口側拡径凹部との間でカム受けリング付勢用バネとカム受けリングと楔状カムチップとカム付勢用バネを封入する封止キャップとを備え、前記カム受けリングが封止キャップの裏側端面と先端開口側拡径凹部の底面との間で変位して行き止まるようにしたことによって、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、前記プランジャの最小バックラッシュ量をＭとし、最大バックラッシュ量をＮとし、前記カム受けリングが封止キャップの裏側端面と先端開口側拡径凹部の底面との間で行き止まるまで変位する最大変位幅をＳとし、前記楔状カムチップが一歯乗り越える直前位置から楔状カムチップの変位分に起因するプランジャの戻り量をｎ、前記楔状カムチップが一歯乗り越えた瞬間から楔状カムチップの変位分に起因するプランジャの戻り量をｍとしたとき、前記プランジャとハウジング本体とカム受けリング付勢用バネとカム受けリングと楔状カムチップとカム付勢用バネとの配置形態が
Ｍ＝ｍ＋Ｓ
Ｎ＝ｎ＋Ｓ
を満足するように構成されていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。
【０００９】
ここで、本発明で云うところの「最大バックラッシュ量Ｎ」とは、楔状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、「最小バックラッシュ量Ｍ」とは、楔状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。
【００１０】
また、本発明のチェーン張力付与装置におけるスロープ状カムガイド溝の形状については、プランジャの進退動作に応じてスロープ状カムガイド溝内を迫り上がったり潜り込んだりして円滑に滑動することができる形状であれば、如何なる形状であっても差し支えないが、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としたとき、スロープ状カムガイド溝の形状を
１５゜＜θ＜７０゜
となるように設定するとより好ましい。すなわち、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り、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。
【００１１】
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。
【００１２】
そして、本発明のチェーン張力付与装置における突出付勢用バネについては、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ことが可能であれば、プランジャの先端部と封止キャップとの間、若しくは、プランジャの後端部とプランジャ摺動孔の底部との間のいずれに介在させても良い。
【００１３】
また、前記突出付勢用バネは、走行するチェーン張力に応じて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ためのバネであるから、単に、カム受けリングの最大変位幅Ｓの範囲内で付勢して変位させるカム受けリング付勢用バネやカム付勢用バネよりも大きな付勢力を充分に発揮することができ、さらに、前記カム受けリング付勢用バネは、楔状カムチップをプランジャの突出方向と逆方向に付勢するカム付勢用バネよりも大きな付勢力を充分に発揮することができることは言うまでもない。
【００１４】
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、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。
【００１５】
【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、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。
【００１６】
さらに、詳しく説明すると、走行するチェーンに向けて突出するプランジャと、このプランジャを進退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突進する。
【００１７】
バックストップ状態から、プランジャが突進していくと、先端開口側拡径凹部内の底面に当接していたカム受けリングも、カム受けリング付勢用バネの付勢力によってプランジャの突出方向に変位し、このカム受けリングの変位に伴ってカム付勢用バネで押圧されている楔状カムチップも先端開口側拡径凹部内をプランジャの突出方向に変動する。
【００１８】
つぎに、カム受けリングが先端開口側拡径凹部内で封止キャップの裏側端面に当接して行き止まると、楔状カムチップはカム受けリングのスロープ状カムガイド溝内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。
【００１９】
そして、楔状カムチップとプランジャのラックとの噛合が外れた瞬間、カム受けリングが先端開口側拡径凹部内で封止キャップの裏側端面に当接して行き止まっているため、楔状カムチップは、一変してカム受けリングのスロープ状カムガイド溝内を滑動してプランジャのラックと一歯分だけズレた位置で噛合するまでプランジャの突出方向と逆方向へ潜り込む。
【００２０】
このような状態において、本発明のチェーン張力付与装置にチェーン側からプランジャを押し戻すような外力が加わると、カム受けリングは、プランジャのラックを一歯分だけ乗り越えてクサビ作用を発揮している楔状カムチップと共に、プランジャの突出方向と逆方向に変位し、先端開口側拡径凹部内の底面に当接して行き止まるまで押し戻される。
【００２１】
そして、カム受けリングが先端開口側拡径凹部の底面まで押し戻されると、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し、このような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複数のラックに噛合する楔状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を介して押し戻され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配置された楔状カムチップに均等に負荷されて分散される。
【００２２】
【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、本発明の一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２に示すチェーン張力付与装置の要部を拡大した断面図であり、図５乃至図１０は、図１に示すチェーン張力付与装置の作動状態を示す図であって、図５は、プランジャ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、楔状カムチップがプランジャのラックから噛み外れを開始するまでのプランジャによる張力付加機能の作動状態を示す図であり、図７は、楔状カムチップ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による張力付加機能の作動状態を示す図であり、図８は、プランジャがラックの一歯分だけ前進した後のクサビ状態を示す図であり、図９は、プランジャがラックの一歯分だけ前進してクサビ状態のまま隙間Ｓ分押し込まれバックストップ状態となった図である。
【００２３】
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。
【００２４】
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、プランジャ１２０を進退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の先端開口側拡径凹部１１１ａ内でプランジャ１２０に外嵌してプランジャ１２０の軸方向に変位するカム受けリング１４０と、該カム受けリング１４０をプランジャ１２０の突出方向に付勢するカム受けリング付勢用バネ１５０と、前記カム受けリング１４０に形成されたスロープ状カムガイド溝１４１内を滑動するとともに前記プランジャ１２０の外周を二分割する対向位置にそれぞれ刻設された二筋のラック１２１、１２１にそれぞれ噛合する一対の楔状カムチップ１６０、１６０と、これら一対の楔状カムチップ１６０、１６０をプランジャ１２０の突出方向と逆方向に付勢するカム付勢用バネ１７０と、前記プランジャ１２０を進退自在に嵌挿するとともに前記プランジャ摺動孔１１１の先端開口側拡径凹部１１１ａとの間でカム受けリング付勢用バネ１５０とカム受けリング１４０と楔状カムチップ１６０、１６０とカム付勢用バネ１７０を封入する封止キャップ１８０とを備え、前記カム受けリング１４０が封止キャップ１８０の裏側端面と先端開口側拡径凹部１１１ａの底面との間で変位して行き止まるようになっている。
【００２５】
前記突出付勢用バネ１３０の設置形態については、プランジャ１２０の後端部とプランジャ摺動孔１１１の底部との間に介在させた設置形態を採用しているが、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ことが可能であれば、プランジャ１２０の先端部と封止キャップ１８０との間に介在させても良い。また、前記突出付勢用バネ１３０は、走行するチェーン張力に応じてハウジング本体１１０に対してプランジャ１２０を突出方向に付勢するためのバネであるから、単に、カム受けリング１４０の最大変位幅Ｓの範囲内で付勢して変位させるカム受けリング付勢用バネ１５０やカム付勢用バネ１７０よりも大きな付勢力を充分に発揮することができ、さらに、前記カム受けリング付勢用バネ１５０は、楔状カムチップ１６０をプランジャ１２０の突出方向と逆方向に付勢するカム付勢用バネ１７０よりも大きな付勢力を充分に発揮することができることは言うまでもない。
【００２６】
なお、本実施例のチェーン張力付与装置１００では、図４に示すように、カム受けリング１４０に形成されたスロープ状カムガイド溝１４１の傾斜角度θを、楔状カムチップ１６０がプランジャ１２０の進退動作に応じてスロープ状カムガイド溝１４１内を迫り上がったり潜り込んだりして円滑に滑動することができるようにするため４５゜に設定しているが、個々のエンジンに要求されるバックラッシュ量に応じる場合には１５゜＜θ＜７０゜の範囲内で自由に設定することによって、楔状カムチップ１６０が一歯乗り越える直前位置から楔状カムチップ１６０の変位分に起因するプランジャ１２０の戻り量ｎと前記楔状カムチップ１６０が一歯乗り越えた瞬間から楔状カムチップ１６０の変位分に起因するプランジャ１２０の戻り量ｍを決定することができる。
【００２７】
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１９０が設けられ、この油圧バルブ機構１９０は、後述するリテーナ１９３に圧入されたボールシート１９１と、このボールシート１９１に対して当接自在となるチェックボール１９２と、このチェックボール１９２を保持するリテーナ１９３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１９５への油の流入を許容し逆に高圧油室１９５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。
【００２８】
そして、本実施例のチェーン張力付与装置１００におけるハウジング本体１１０、プランジャ１２０、カム受けリング１４０、カム受けリング付勢用バネ１５０、楔状カムチップ１６０、カム付勢用バネ１７０の配置については、プランジャ１２０の最小バックラッシュ量をＭとし、最大バックラッシュ量をＮとし、前記カム受けリング１４０が封止キャップの裏側端面と先端開口側拡径凹部の底面との間で行き止まるまで変位する最大変位幅をＳとし、前記楔状カムチップ１６０が一歯乗り越える直前位置から楔状カムチップ１６０の変位分に起因するプランジャの戻り量をｎ、前記楔状カムチップ１６０が一歯乗り越えた瞬間から楔状カムチップ１６０の変位分に起因するプランジャ１２０の戻り量をｍとしたとき、前記プランジャ１２０とハウジング本体１１０とカム受けリング付勢用バネ１５０とカム受けリング１４０と楔状カムチップ１６０とカム付勢用バネ１７０との配置形態が
Ｍ＝ｍ＋Ｓ
Ｎ＝ｎ＋Ｓ
を満足するように構成することによって、前述した始動時の異音に影響を与える最大バックラッシュ量Ｎと最小バックラッシュ量Ｍを、カム受けリング１４０の最大変位幅Ｓに関係する先端開口側拡径凹部１１１ａの奥行寸法Ｗとカム受けリング下部寸法Ｖのどちらか一方を変更することで調整できるようになり、従来のようなスロープ状カムガイド溝の傾斜角度のみに依存することなく、カム受けリング１４０の最大変位幅Ｓによっても簡単に調整することができ、様々な特性を備えたエンジンへの適応範囲が拡大するようになっている。
【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、図５に示すようなプランジャ１２０のバックストップ機能が作動したタイミングチェーンＴＣの走行状態から、タイミングチェーンＴＣが弛緩してくると、図６に示すように、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。
なお、図５における引き出し線Ｌｂ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。
【００３０】
すなわち、バックストップ状態から、プランジャ１２０が走行するタイミングチェーンＴＣに向けて前進していくと、図６に示すように、先端開口側拡径凹部１１１ａ内のカム受けリング１４０も、カム受けリング付勢用バネ１５０の付勢力によってプランジャ１２０の突出方向に変位し、このようなカム受けリング１４０の変位に伴ってカム付勢用バネ１７０で押圧されている楔状カムチップ１６０も先端開口側拡径凹部１１１ａ内をプランジャ１２０の突出方向に変動する。なお、図６における引き出し線Ｌｂ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、引き出し線Ｌｓは、カム受けリング１４０が最大変位幅Ｓだけ突出方向に変位した状態におけるプランジャ１２０の先端位置を示し、引き出し線ＬＮは、一対の楔状カムチップ１６０、１６０がプランジャ１２０のラック１２１、１２１を一歯乗り越える直前のプランジャ１２０の先端位置をそれぞれ示している。
【００３１】
つぎに、カム受けリング１４０が先端開口側拡径凹部１１１ａ内で封止キャップ１８０の裏側端面に当接して行き止まると、図７に示すように、一対の楔状カムチップ１６０、１６０は、カム受けリング１４０に形成された二筋のスロープ状カムガイド溝１４１、１４１内をそれぞれ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７における引き出し線ＬＮは、一対の楔状カムチップ１６０、１６０がプランジャ１２０のラック１２１、１２１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、引き出し線ＬＭは、プランジャ１２０がラック１２１、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】
そして、一対の楔状カムチップ１６０、１６０とプランジャ１２０のラック１２１、１２１との噛合が外れた瞬間、カム受け用リング１４０が先端開口側拡径凹部１１１ａ内で封止キャップ１８０の裏側端面に当接して行き止まった状態となっているため、図８に示すように、一対の楔状カムチップ１６０、１６０は、一変してカム受けリング１４０のスロープ状カムガイド溝１４１、１４１内をそれぞれ滑動してプランジャ１２０のラック１２１、１２１と一歯分だけズレた位置で噛合するまでプランジャ１２０の突出方向と逆方向へ潜り込む。
【００３３】
このような状態において、本実施例のチェーン張力付与装置１００にチェーン側からプランジャ１２０を押し戻すような外力が加わると、図８に示すように、カム受けリング１４０は、プランジャ１２０のラック１２１を一歯分だけ乗り越えてクサビ作用を発揮している楔状カムチップ１６０と共に、プランジャ１２０の突出方向と逆方向に変位し、先端開口側拡径凹部１１１ａ内の底面に当接して行き止まるまで押し戻される。
なお、図８における引き出し線ＬＮは、楔状カムチップ１６０が一歯乗り越えた瞬間のプランジャ１２０の先端位置を示し、引き出し線ＬＭは、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。
【００３４】
そして、図９に示すように、カム受けリング１４０が先端開口側拡径凹部１１１ａの底面まで押し戻されると、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し、このようなバックストップ機能が作動するとき、プランジャ１２０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に噛合する楔状カムチップ１６０、１６０を備えていることによって、前述したプランジャ１２０を介して押し戻される力Ｆがプランジャ外周を二分割する対向位置にそれぞれ配置された楔状カムチップ１６０、１６０に均等に負荷される。このとき、プランジャ１２０から受ける力Ｆは、図９に示すように、プランジャ１２０の外周を二分割する対向位置でそれぞれｆ１、ｆ１で示すように分散負荷されて軽減される。
なお、図９における引き出し線ＬＭは、ラック１２１の一歯分だけ前進したプランジャ１２０が引き出し線ＬＮの位置からカム受けリング１４０の最大変位幅Ｓだけ突出方向と逆方向に変位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。
【００３５】
このようにして、本実施例のチェーン張力付与装置１００は、適切なバックストップ機能を発揮してチェーンのバタツキによるバタツキ音、及びプランジャ１２０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て適正なチェーン張力を維持するための最大バックラッシュ量Ｎと最小バックラッシュ量Ｍを、従来のようなボディの傾斜角度θだけでなく、カム受けリング１４０の最大変位幅Ｓを変更することによって、簡単に調整することができるので、様々な特性を備えたエンジンへの適応範囲を拡大することができるなど、その効果は甚大である。
【００３６】
【発明の効果】
本請求項１に係る発明のチェーン張力付与装置によれば、ハウジング本体に形成されたプランジャ摺動孔の先端開口側拡径凹部内でプランジャに外嵌してプランジャの軸方向に変位するカム受けリングと、該カム受けリングをプランジャの突出方向に付勢するカム受けリング付勢用バネと、前記カム受けリングに形成され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に刻設された複数のラックにそれぞれ噛合する複数の楔状カムチップと、該複数の楔状カムチップをプランジャの突出方向と逆方向に付勢するカム付勢用バネと、前記プランジャを進退自在に嵌挿するとともに前記プランジャ摺動孔の先端開口側拡径凹部との間でカム受けリング付勢用バネとカム受けリングと楔状カムチップとカム付勢用バネを封入する封止キャップとを備え、前記カム受けリングが封止キャップの裏側端面と先端開口側拡径凹部の底面との間で変位して行き止まるようになっていることにより、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、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ことができる。
【００３７】
本請求項２に係る発明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、プランジャとハウジング本体とカム受けリング付勢用バネとカム受けリングと楔状カムチップとカム付勢用バネとの配置形態が
Ｍ＝ｍ＋Ｓ
Ｎ＝ｎ＋Ｓ
を満足するように構成することによって、前述した始動時の異音に影響を与える最大バックラッシュ量Ｎと最小バックラッシュ量Ｍとこれらのバランスを、カム受けリングの最大変位幅Ｓに関係する先端開口側拡径凹部の奥行寸法とカム受けリング下部寸法Ｖのどちらか一方を変更することで調整できるようになり、従来のようなスロープ状カムガイド溝の傾斜角度のみに依存することなく、カム受けリングの最大変位幅Ｓによっても簡単に調整することができ、様々な特性を備えたエンジンへの適応範囲を拡大することができる。
【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２に示すチェーン張力付与装置の要部を拡大した断面図。
【図５】プランジャのバックストップ機能が作動した状態を示す図。
【図６】楔状カムチップがプランジャのラックから噛み外れを開始するまでのプランジャによる張力付加機能の作動状態を示す図。
【図７】楔状カムチップ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による張力付加機能の作動状態を示す図。
【図８】プランジャがラックの一歯分だけ前進した後のクサビ状態を示す図。
【図９】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１０】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
１１１ａ　・・・　先端開口側拡径凹部
１２０，５２０　・・・　プランジャ
１２１，５２１　・・・　ラック
１３０，５３０　・・・　突出付勢用バネ
１４０　・・・　カム受けリング
１４１，５１２　・・・　スロープ状カムガイド溝
１５０　・・・　カム受けリング付勢用バネ
１６０，５４０　・・・　楔状カムチップ
１７０　・・・　カム付勢用バネ
１８０　・・・　封止キャップ
１９０　・・・　油圧バルブ機構
１９１　・・・　ボールシート
１９２　・・・　チェックボール
１９３　・・・　リテーナ
１９５　・・・　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