(57)【要約】【課題】プランジャの先端部に空気抜き通路を確実に確保することができる管理の容易なチェーンテンショナを提供することである。【解決手段】ハウジング１０のシリンダ室１１内に摺動自在に挿入されたプランジャ１３の先端部にねじ孔１９を形成し、上記プランジャ１３に形成された油室１７内からそのねじ孔１９に頭部２９ａを有するボルト２９をねじ係合し、そのねじ係合部間に形成されたねじ隙間を空気抜き通路３１とする。ボルト２９の頭部２９ａと油室１７の閉塞端面間にスプリングワッシャ３０を組み込んで、頭部２９ａと油室１７の閉塞端面間に空気抜き通路３１に連通する隙間ａを設け、その隙間ａおよび空気抜き通路３１を介して油室１７と外部を連通し、油室１７の圧力上昇時に、その油室１７内の作動油に混入する空気を隙間ａおよび空気抜き通路３１から外部に流出させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに形成されたシリンダ室内に先端が閉塞する筒状のプランジャを摺動自在に組込み、前記ハウジングには、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、その給油通路の油出口部に、圧力室内の圧力が給油通路内の圧力より高くなると閉鎖するチェックバルブを設け、前記プランジャにその後端面で開口する油室を設け、その油室の開口部内周に形成された鋸歯状の雌ねじにスクリュロッドの外周に形成された鋸歯状の雄ねじをねじ係合し、前記スクリュロッドにはその先端面で開口するスプリング収納室と、そのスプリング収納室を前記圧力室に連通する連通孔とを設け、そのスプリング収納室の閉塞端と前記油室の閉塞端間にスプリングシートと、そのスプリングシートを油室の閉塞端に押し付けてプランジャに外方向への突出性を付与するスプリングとを組み込んだチェーンテンショナにおいて、
前記プランジャに、その先端面から油室に貫通するねじ孔を形成し、そのねじ孔に頭部付きボルトを前記油室内からねじ込み、そのボルトとねじ孔のねじ係合部間に形成されたねじ隙間を空気抜き通路とし、前記ボルトの頭部と油室の閉塞端間にスプリングワッシャ又は歯付きワッシャを組み込んだことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項２】
前記ボルトが、六角ボルトと四角ボルトの一種からなる請求項１に記載のチェーンテンショナ。
【請求項３】
前記ねじ孔の雌ねじおよびボルトの雄ねじを多条ねじとした請求項１又は２に記載のチェーンテンショナ。
【請求項４】
前記歯付きワッシャが、内歯形、外歯形、内外歯形の一種からなる請求項１乃至３のいずれかの項に記載のチェーンテンショナ。
【請求項５】
前記ボルトが、スチールワイヤコールドヘッドからなる請求項１乃至４のいずれかの項に記載のチェーンテンショナ。
【請求項６】
前記ボルトが、ステンレスからなる請求項１乃至４のいずれかの項に記載のチェーンテンショナ。
【請求項７】
前記ボルトの締付トルクを０．６〜０．８Ｎ・ｍとした請求項１乃至６のいずれかの項に記載のチェーンテンショナ。
【請求項８】
前記ボルトの頭部頂面の硬度Ｈｖを、Ｈｖ＝６６４以上とした請求項１乃至７のいずれかの項に記載のチェーンテンショナ。
【請求項９】
前記硬度の範囲を、頭部の中心からφ２の範囲とした請求項８に記載のチェーンテンショナ。
【請求項１０】
前記ボルトの頭部頂面の面粗さＲａを、Ｒａ＝１．６以下とした請求項１乃至８のいずれかの項に記載のチェーンテンショナ。
【請求項１１】
前記粗さの範囲を、頭部の中心からφ２の範囲とした請求項１０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】
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。
【背景技術】
【０００２】
カム軸駆動用チェーンの張力を一定に保持するチェーンテンショナとして、ハウジングに形成されたシリンダ室内にプランジャと、そのプランジャに外方向への突出性を付与するスプリングとを組込み、上記ハウジングには、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形成し、その給油通路の油出口側にチェックバルブを設け、上記プランジャが外方向に移動して圧力室内の圧力が給油通路の圧力より低下した際に、そのチェックバルブを開放させ、給油通路から圧力室内に作動油を流入させるようにしたものが従来から知られている。
【０００３】
上記チェーンテンショナにおいては、チェーンが緊張してプランジャに押し込み力が負荷された時、その押し込み力を圧力室内に封入された作動油によって緩衝し、チェーンに緩みが生じると、スプリングの弾性力によりプランジャを急速に外方向に移動させてチェーンを緊張させるため、チェーンの張力変動に対するプランジャの追従性が良好であり、チェーンを素早く安定化させることができるという特徴を有する。
【０００４】
ところで、スプリングの弾性力と作動油圧とによってチェーンの張力を調整する上記のようなチェーンテンショナにおいては、プランジャが外方に急速に移動すると、圧力室内の急激な圧力低下により、外部の空気が圧力室内に侵入するおそれがある。
【０００５】
また、圧力室内に供給されるエンジン油（作動油）には空気が混入しており、その空気が圧力室内に流入する可能性が多い。
【０００６】
ここで、圧力室内に空気が混入すると、プランジャが押し込まれた際にその空気を圧縮することになるため、上記押し込み力を効果的に緩衝することができず、チェーンの張力を一定に保持することができなくなる。
【０００７】
そのような問題点を解消するため、特許文献１に記載されたチェーンテンショナにおいては、ハウジングに圧力室と外部を連通するねじ孔を形成し、そのねじ孔にビスをねじ係合して、ねじ孔とビスのねじ係合面間に形成されるねじ隙間を空気抜き通路とし、プランジャが押し込まれて圧力室内の圧力が高くなった際に、圧力室内に侵入した空気を作動油と共に空気抜き通路から外部に流出させるようにしている。
【０００８】
ところで、上記特許文献１に記載されたチェーンテンショナにおいては、ハウジングに空気抜き通路を形成しているため、チェーン伝動装置に対するチェーンテンショナの組み付けは、空気抜き通路が上位となるようハウジングをほぼ水平とする横向きの姿勢に取り付ける必要が生じ、組み付けに制約を受けるという不都合があった。
【０００９】
また、空気抜き通路を形成するビスは、ハウジングの外部からねじ孔にねじ係合されているため、エンジンからの振動によってビスに弛みが生じ易く、脱落する可能性がある。
【００１０】
そのような問題点の解決には、特許文献２に記載されているように、プランジャの先端部に空気抜き通路を設けることが有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第３５８５６５５号公報
【特許文献２】特許第３６３５１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、特許文献２に記載のチェーンテンショナにおいては、プランジャに先端面からそのプランジャの内部に形成された油室に連通する貫通孔を設け、その貫通孔の内周に断面三角形のねじ溝を形成し、上記貫通孔にプラグを圧入して、上記ねじ溝を空気抜き通路としているため、上記ねじ溝間に形成されるねじ山の内径およびプラグの外径を厳しく管理する必要があり、プラグの外径が必要以上に大きくなると、ねじ山に倒れが生じて空気抜き通路を確保することができず、また、上記外径が必要以上に小さくなると、プラグの圧入代が小さくなって、プラグが脱落する可能性がある。
【００１３】
この発明の課題は、プランジャの先端部に空気抜き通路を確実に確保することができる管理の容易な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】
【００１４】
上記の課題を解決するために、この発明においては、ハウジングに形成されたシリンダ室内に先端が閉塞する筒状のプランジャを摺動自在に組込み、前記ハウジングには、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、その給油通路の油出口部に、圧力室内の圧力が給油通路内の圧力より高くなると閉鎖するチェックバルブを設け、前記プランジャにその後端面で開口する油室を設け、その油室の開口部内周に形成された鋸歯状の雌ねじにスクリュロッドの外周に形成された鋸歯状の雄ねじをねじ係合し、前記スクリュロッドにはその先端面で開口するスプリング収納室と、そのスプリング収納室を前記圧力室に連通する連通孔とを設け、そのスプリング収納室の閉塞端と前記油室の閉塞端間にスプリングシートと、そのスプリングシートを油室の閉塞端に押し付けてプランジャに外方向への突出性を付与するスプリングとを組み込んだチェーンテンショナにおいて、前記プランジャに、その先端面から油室に貫通するねじ孔を形成し、そのねじ孔に頭部付きボルトを前記油室内からねじ込み、そのボルトとねじ孔のねじ係合部間に形成されたねじ隙間を空気抜き通路とし、前記ボルトの頭部と油室の閉塞端間にスプリングワッシャ又は歯付きワッシャを組み込んだ構成を採用したのである。
【００１５】
上記のように、ねじ孔にボルトをねじ係合して、そのねじ係合部間に形成されるねじ隙間を空気抜き通路とすることにより、上記ねじ孔の内径寸法の管理によってねじ隙間を確実に確保することができる。
【００１６】
また、ボルトの頭部と油室の閉塞端間にスプリングワッシャ又は歯付きワッシャを組み込むことによって、ボルトの締付け力の管理からボルトの頭部が油室の閉塞端面に全面接触するのを防止することができ、そのボルトの頭部と油室の閉塞端面間に形成される隙間を介して油室とねじ隙間とを連通状態に保つことができ、プランジャの先端部において空気抜き通路を確実に確保することができる。
【００１７】
ここで、ボルトの頭部と油室の閉塞端面間に隙間を確実に確保するには、ボルトの締付け力を０．６〜０．８Ｎ・ｍとするのがよい。
【００１８】
上記のように、空気抜き通路の確保がねじ孔の内径寸法の管理とボルトの締付け力の管理によるものであるため、特許文献２に記載のように、プラグの圧入によって空気抜き通路を確保する場合に比較して、管理が容易である。
【００１９】
また、プランジャの先端部に空気抜き通路を形成することにより、プランジャの先端部を上向きとする使用やプランジャを斜めとする傾斜状の使用、あるいはプランジャを水平とする横向きの使用が可能となり、組付けに制約を受けることの少ないチェーンテンショナを得ることができる。
【００２０】
この発明に係るチェーンテンショナにおいて、ボルトは、六角ボルトであってもよく、四角ボルトであってもよい。この場合、ボルトは、その頭頂面においてスプリングシートの球形の先端面を受けるため、上記頭頂面が平坦な頭部付きのものを採用するのが好ましい。また、その頭頂面の摩耗を防止し、耐久性の低下を抑制する上において、ボルトは、スチールワイヤコールドヘッド（ＳＷＣＨ）製とし、あるいは、ステンレス製とするのがよい。
【００２１】
さらに、頭頂面の耐久性の低下を抑制するため、その頭頂面の硬度Ｈｖを、Ｈｖ＝６６４以上としてもよい。この場合、熱処理によって硬度を高めるため、その熱処理範囲が広くなると、処理に手間がかかるため、硬度の範囲を、頭頂面の中心からφ２の範囲とするのがよい。
【００２２】
ここで、ボルトの頭頂面の面粗さＲａを、Ｒａ＝１．６以下とすると、ボルトとスプリングシートとを円滑に相対回転させることができ、スプリングシートとの接触摩擦によってボルトに弛みが生じるのを防止することができる。
【００２３】
また、ねじ孔の雌ねじおよびボルトの雄ねじは１条ねじであってもよいが、この場合、単一の空気抜き通路しか確保することができず、異物の詰まりによって閉鎖状態となり、空気抜きとしての機能を発揮させることができなくなるため、多条ねじとするのが好ましい。
【００２４】
さらに、歯付きワッシャとして、内歯形、外歯形、内外歯形のものを採用することができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明においては、上記のように、プランジャの先端部にねじ孔を形成し、そのねじ孔に頭部付きボルトをねじ込み、そのボルトとねじ孔のねじ係合部間に形成されたねじ隙間を空気抜き通路とし、上記ボルトの頭部と油室の閉塞端間にスプリングワッシャ又は歯付きワッシャを組み込んだことにより、ねじ孔の内径寸法の管理およびボルトの締付け力の管理によってプランジャの先端部において空気抜き通路を確実に確保することができ、しかも、管理が容易である。
【００２６】
また、ボルトを油室内側からねじ孔にねじ係合したことにより、そのボルトにはスプリングの押圧力や油室内の圧力が負荷されて頭部がプランジャの閉塞端に向けて付勢されるため、弛みが生じて脱落するのを完全に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明に係るチェーンテンショナの使用例を示す正面図
【図２】図１に示すチェーンテンショナの縦断面図
【図３】図２のプランジャの先端部を示す拡大断面図
【図４】スプリングワッシャを示す正面図
【図５】（イ）乃至（ハ）は、歯付きワッシャの各例を示す正面図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、カム軸駆動用のチェーン伝動装置を示し、クランク軸１の端部に取付けられたスプロケット２と二本のカム軸３のそれぞれ端部に取付けられたスプロケット４間にチェーン５が掛け渡され、そのチェーン５の弛み側チェーン５ａに軸７を中心にして揺動自在に支持されたチェーンガイド６が接触され、そのチェーンガイド６にこの発明に係るチェーンテンショナＡの調整力が付与されてチェーン５は一定の張力に保持されている。
【００２９】
図２はチェーンテンショナＡの詳細を示す。このチェーンテンショナＡは、エンジンブロックにねじ止めされるハウジング１０を有し、そのハウジング１０にシリンダ室１１が形成されている。
【００３０】
シリンダ室１１は、ハウジング１０の一端面から他端面に向けて延び、その他端の閉塞端部は小径孔部１１ａとされ、その小径孔部１１ａ内にロッドシート１２が嵌合されている。また、シリンダ室１１内にプランジャ１３が摺動自在に組み込まれている。
【００３１】
ハウジング１０には、シリンダ室１１における小径孔部１１ａの閉塞端部に給油通路１４が形成されている。給油通路１４はロッドシート１２に形成された軸方向の連通路１２ａを介してプランジャ１３の背部に形成された圧力室１５と連通している。
【００３２】
ロッドシート１２の連通路１２ａにはチェックバルブ１６が組み込まれている。チェックバルブ１６は、圧力室１５内の圧力が給油通路１４内の圧力より高くなると、連通路１２ａを閉鎖するようになっている。
【００３３】
プランジャ１３には、その後端面で開口する油室１７と、その油室１７の閉塞端に小径凹部１８と、先端面からその小径凹部１８に連通するねじ孔１９とが形成されている。
【００３４】
油室１７の開口端部の内周には雌ねじ２０が形成され、その雌ねじ２０にスクリュロッド２１の外周に形成された雄ねじ２２がねじ係合されている。
【００３５】
スクリュロッド２１には、先端から軸方向に延びるスプリング収納孔２３と、後端からそのスプリング収納孔２３に貫通する連通孔２４とが形成され、上記スプリング収納孔２３の閉塞端とプランジャ１３の閉塞端間に、スプリングシート２５とスプリング２６とが組み込まれている。
【００３６】
スプリング２６は、スプリングシート２５をプランジャ１３の閉塞端に向けて付勢すると共に、プランジャ１３とスクリュロッド２１を伸長する方向に向けて付勢している。
【００３７】
プランジャ１３に形成された雌ねじ２０とスクリュロッド２１に設けられた雄ねじ２２のねじ山は、プランジャ１３が軸方向に押し込まれた際の押し込み力を受ける圧力側フランク２７のフランク角が遊び側フランク２８のフランク角より大きい鋸歯状とされている。その鋸歯状ねじ山にスプリング２６の押圧によってスクリュロッド２１が回転しつつシリンダ室１１の閉塞端に向けて移動するリード角が設けられている。
【００３８】
プランジャ１３に形成されたねじ孔１９には頭部付きのボルト２９がねじ係合されている。ボルト２９は、油室１７内からのねじ込みとされて、その頭部２９ａが小径凹部１８内に収容されており、上記頭部２９ａと小径凹部１８の閉塞端面間に図４に示すスプリングワッシャ３０が組み込まれている。このスプリングワッシャ３０は、頭部２９ａが小径凹部１８の閉塞端面に全面接触するのを防止して、頭部２９ａと小径凹部１８の閉塞端面間に隙間ａを確保している。
【００３９】
なお、スプリングワッシャ３０に代えて、図５（イ）乃至（ハ）に示す歯付きワッシャ３２を用いるようにしてもよい。ここで、（イ）は、内歯形の歯付きワッシャ３２を示し、（ロ）は、外歯形の歯付きワッシャ３２を示す。また、（ハ）は内外歯形の歯付きワッシャ３２を示す。
【００４０】
ボルト２９として、ここでは、スチールワイヤコールドヘッド（ＳＷＣＨ）からなる六角ボルトを示したが、ボルト２９の材質および種類はこれに限定されるものではない。例えば、ステンレスからなるものであってもよく、四角ボルトであってもよい。このボルト２９の平坦な頭頂面にスプリングシート２５の球形の先端面２５ａが押し付けられて、その先端面２５ａが上記頭頂面に点接触している。
【００４１】
上記のように、ボルト２９の頭部２９ａとスプリングシート２５の接触が点接触であると、ボルト２９とスプリングシート２５とを円滑に相対回転させることができるものの、その接触部での面圧が高くなり、頭部２９ａが摩耗し易くなる。その摩耗を抑制するため、ここでは、ボルト２９の頭頂面の硬度Ｈｖを、Ｈｖ＝６６４以上としている。
【００４２】
なお、ボルト２９とスプリングシート２５とを円滑に相対回転させるために、ボルト２９の頭頂面の面粗さＲａを、Ｒａ＝１．６以下としておくのが好ましい。
【００４３】
図３に示すように、ねじ孔１９とボルト２９のねじ係合部にはねじ隙間３１が形成され、そのねじ隙間３１は空気抜き通路とされている。この空気抜き通路３１はボルト２９の頭部２９ａと小径凹部１８の閉塞端面間に形成された隙間ａを介して油室１７と外部を連通している。
【００４４】
実施の形態で示すチェーンテンショナは上記の構造からなり、いま、図１の矢印で示す方向に移動するチェーン５がトルクの変動によって弛みが生じると、給油通路１４から連通路１２ａを介して油室１７および圧力室１５に作動油が送り込まれ、その圧力室１５に送り込まれる作動油の圧力およびスプリング２６の弾性力によりプランジャ１３が外方向に移動する。
【００４５】
また、プランジャ１３の外方向への移動によって、そのプランジャ１３はチェーンガイド６を押圧するため、チェーン５が緊張すると共に、スプリング２６の弾性力により、スクリュロッド２１が回転しつつシリンダ室１１の閉塞端に向けて移動してロッドシート１２に当接し、プランジャ１３とスクリュロッド２１の停止によってチェーン５は所定の張力に保持される。
【００４６】
ここで、スクリュロッド２１が回転しつつシリンダ室１１の閉塞端に向けて移動する際、スプリングシート２５もスクリュロッド２１と共に回転する。このとき、スプリングシート２５は、その球形先端面２５ａがボルト２９の頭頂面に点接触する状態で回転するため、回転抵抗が極めて小さく、スクリュロッド２１およびスプリングシート２５は円滑に回転する。
【００４７】
一方、チェーン５が緊張すると、チェーン５はチェーンガイド６を介してプランジャ１３を押圧し、その押圧力によって油室１７の圧力が高くなるため、チェックバルブ１６は連通路１２ａを閉じ、上記油室１７およびシリンダ室１１に封入された作動油および雌ねじ２０と雄ねじ２２の圧力側フランク２７によって上記押圧力が受けられ、プランジャ１３は後退しない。
【００４８】
このとき、シリンダ室１１内の作動油は、シリンダ室１１とプランジャ１３の摺動面間から外部にリークすると共に、油室１７の作動油は、空気抜き通路３１から外部にリークし、プランジャ１３は、押圧力とスプリング２６の弾性力と油圧力の合力とが釣り合う位置までゆっくりと後退する。
【００４９】
上記のように、油室１７内の圧力が高くなると、その油室１７内の作動油は空気抜き通路３１から外部にリークするため、油室１７内の作動油中に空気が混入していると、その空気は作動油と共に外部に排出されることになり、ダンパ効果の低下が抑制される。
【００５０】
エンジンを停止すると、カム軸３に設けられたカムの停止位置の関係からチェーン５が緊張する場合がある。この場合、チェーン５によってプランジャ１３が押圧され、その押圧力は雌ねじ２０と雄ねじ２２のねじ係合部における圧力側フランク２７により受けられる。
【００５１】
ここで、上記押圧力は振動を伴わない静的な荷重であるため、上記押圧力がスプリング２６の弾性力より大きい場合でもスクリュロッド２１は回転せず、プランジャ１３は後退しない。
【００５２】
このため、エンジンが再始動されてチェーン５に弛みが生じても、その弛み量はきわめて小さく、チェーン５のばたつき・弛みを抑制することができる。
【００５３】
実施の形態におけるチェーンテンショナＡにおいては、プランジャ１３の先端部にねじ孔１９を形成し、そのねじ孔１９に頭部付きボルト２９をねじ込み、そのボルト２９とねじ孔のねじ係合部間に形成されたねじ隙間を空気抜き通路３１とし、上記ボルト２９の頭部２９ａと油室１７の閉塞端間にスプリングワッシャ３０又は歯付きワッシャ３２を組み込んだことにより、ねじ孔１９の内径寸法の管理およびボルト２９の締付け力の管理によってプランジャ１３の先端部において空気抜き通路３１を確実に確保することができる。
【００５４】
ここで、ボルト２９の締付け力が必要以上に大きくなり過ぎると、スプリングワッシャ３０や歯付きワッシャ３２が扁平に弾性変形して、ボルト２９の頭部２９ａと小径凹部１８の閉塞端面間に空気抜き通路３１と油室１７とを連通させる隙間ａを確保することができなくなるため、ボルトの締付け力は０．６〜０．８Ｎ・ｍ程度としている。
【００５５】
また、実施の形態においては、ボルト２９を油室１７内からねじ孔１９にねじ係合するようにしているため、そのボルト２９にはスプリング２６の弾性力や油室１７内の作動油の圧力によって頭部２９ａがプランジャ１３の閉塞端に向けて付勢されることになる。このため、ボルト２９に弛みが生じて脱落するという不都合の発生はなく、チェーンテンショナの機能を低下させるようなことはない。
【符号の説明】
【００５６】
１０    ハウジング
１１    シリンダ室
１３    プランジャ
１４    給油通路
１５    圧力室
１６    チェックバルブ
１７    油室
１９    ねじ孔
２０    雌ねじ
２１    スクリュロッド
２２    雄ねじ
２３    スプリング収納孔
２５    スプリングシート
２６    スプリング
２９    ボルト
２９ａ  頭部
３０    スプリングワッシャ
３１    空気抜き通路
３２    歯付きワッシャ
【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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