JP6970342B2

JP6970342B2 - チェーンテンショナ

Info

Publication number: JP6970342B2
Application number: JP2018025990A
Authority: JP
Inventors: 洋治佐藤
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2018-02-16
Filing date: 2018-02-16
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2038-02-16
Also published as: JP2019143658A; CN110159712B; KR20190099132A; US11143274B2; CN110159712A; KR102647240B1; DE102019201602A1; US20190257389A1

Description

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、前記プランジャ収容穴と前記プランジャで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に関するものである。

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。

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。

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。

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、圧油室が急激に所定の圧力以上となることを防止する所定の流路抵抗を付与したリリーフ通路を備えたものが周知であり、さらに、流路抵抗を可変としたものが特許文献１等で公知である。

特開２０１１−２２６５３４号公報

ところが、上記特許文献等で公知のチェーンテンショナは、未だ改善の余地があった。
すなわち、特許文献１で公知のチェーンテンショナは、プランジャ収容穴とプランジャとの隙間からもオイルが漏出することがあり、プランジャ収容穴とプランジャとの位置関係によって流路の長さが変わることで流路抵抗も変化するため、オイルの漏出量が不安定になり、ダンピング特性の不安定化につながる虞があった。
また、プランジャ収容穴とプランジャとの寸法差を出来る限り少なくして、プランジャ収容穴とプランジャとの隙間からのオイルの漏出を抑制することも考えられるが、プランジャやプランジャ収容穴の加工精度を上げる必要があり、製造コストが上昇してしまう虞があった。

本発明は、これらの問題点を解決するものであり、簡単な構成で、プランジャ収容穴とプランジャとの隙間からのオイルの漏出を抑制してダンピング特性を安定化できるとともに、製造コストの上昇を抑制可能な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。

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、前記プランジャ収容穴の開放側へ付勢される円筒状のプランジャと、前記プランジャ収容穴と前記プランジャで形成される圧油室とを備えたチェーンテンショナであって、前記プランジャ収容穴の内周側には、前記プランジャの円筒外面からのオイルリークを抑制するパッキン部材が設けられ、前記プランジャには、前記プランジャ内部の圧油室から外部に通じるオイルリーク通路が設けられ、前記プランジャ収容穴の開放側には、前記プランジャと摺動自在な延長部材が前記テンショナボディに固定可能に設けられ、前記プランジャ収容穴と延長部材の接続部に、前記パッキン部材を収容する収容部が設けられ、前記オイルリーク通路が、前記プランジャの直径方向に伸びるオイル排出孔を有し、前記延長部材が、前記プランジャの直径方向に伸びるプランジャ固定孔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。

請求項１に係る発明のチェーンテンショナによれば、プランジャ収容穴の内周側には、プランジャの円筒外面からのオイルリークを抑制するパッキン部材が設けられ、プランジャには、プランジャ内部の圧油室から外部に通じるオイルリーク通路が設けられているため、プランジャ収容穴とプランジャとの隙間からオイルが漏出することがなくなり、プランジャ収容穴とプランジャとの相対的な移動に影響されることなくオイルリーク通路から一定の流路抵抗でオイルを漏出でき、ダンピング特性を安定化できる。
また、プランジャ収容穴の内周面及びプランジャの外周面の寸法や面粗さを、高精度に加工する必要がなく、加工が容易となり、コストアップを抑制できる。

また、プランジャ収容穴の開放側には、プランジャと摺動自在な延長部材がテンショナボディに固定可能に設けられ、プランジャ収容穴と延長部材の接続部に、パッキン部材を収容する収容部が設けられているため、パッキン部材を確実に所定の位置に配置することができる。
また、延長部材の押し込み量の調節によって、パッキン部材を圧縮することができ、パッキン部材とプランジャとの密着具合を調整できる。
さらに、プランジャ収容穴に溝等の収容部を設ける必要がなく、加工が容易となり、コストアップを抑制できる。

さらに、オイルリーク通路は、プランジャの直径方向に伸びるオイル排出孔を有しており、延長部材が、プランジャの直径方向に伸びるプランジャ固定孔を有しているため、プランジャをプランジャ収容穴に押し込んだ状態で、延長部材のプランジャ固定孔を経由してオイル排出孔に固定ピンを挿入することで、チェーンテンショナをエンジンブロックに取付ける際に、プランジャを他の方法で押し込んでおく必要がなく、安全に取付け作業を行うことができる。

請求項２に記載の構成によれば、少なくとも延長部材が樹脂材料で形成されているため、金属材料を使用した場合に比べて安価で成形しやすく、プランジャ収容穴内へ容易に圧入できる。
請求項３に記載の構成によれば、チェーンテンショナは、延長部材とテンショナボディとを固定する固定部材をさらに有しているため、プランジャとの摺動による延長部材のずれや脱落を抑制できる。

本発明の一実施形態に係るチェーンテンショナ１００の斜視図。本発明の一実施形態に係るチェーンテンショナ１００の正面断面図。本発明の一実施形態に係るチェーンテンショナ１００の、使用時におけるオイルの漏出状態を示す側面断面図。本発明の一実施形態に係るチェーンテンショナ２００の正面断面図。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５００の説明図。従来のチェーンテンショナ５００の概略説明図。

以下に、本発明の一実施形態に係るチェーンテンショナ１００について、図面に基づいて説明する。
なお、簡単のため、本発明に直接関係のない機構部分は省略して説明する。
チェーンテンショナ１００は、図１および図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、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とプランジャ１２０で形成される圧油室１０１に伸縮自在に収納されてプランジャ１２０を前方側の突出方向に付勢するコイルばね１４０とを備えている。
プランジャ収容穴１１１の開放側には延長部材１３０が圧入嵌合され、圧油室１０１には、プランジャ１２０内でプランジャ１２０の直径方向に伸びるオイル排出孔１１６に連通してチェーンテンショナ１００の外部に通じるオイルリーク通路１１５と、オイルを供給するオイル供給孔１１４に通じる貯留油室１２１とが接続され、プランジャ収容穴１１１の内周側と延長部材１３０とで形成された収容部１１２内には、パッキン部材１３３が設けられている。

延長部材１３０には、延長部材１３０を直径方向に貫通したプランジャ固定孔１３１が設けられており、固定ピン１３４をプランジャ固定孔１３１を経由してプランジャ１２０のオイル排出孔１１６に挿入することで、チェーンテンショナ１００をエンジンブロックに取付ける際に、プランジャ１２０を他の方法で押し込んでおく必要がなく、安全に取付け作業を行うことができる。
また、オイルリーク通路１１５を途中で屈曲させることで長い距離を確保でき、リリーフ量の設計範囲を大きくすることができる。

本実施形態では、テンショナボディ１１０には、テンショナボディ１１０をエンジンブロックにボルト等で固定するための取付け孔１１７と、取付け孔１１７内に嵌合固定されるスリーブ１１８とが設けられている。
これによって、テンショナボディ１１０を樹脂材料で形成した場合でも、スリーブ１１８を金属材料で構成すれば、取付け孔１１７の摩耗を防止でき、チェーンテンショナ１００の位置ずれを防ぐことができる。
圧油室１０１と貯留油室１２１との間には、圧油室１０１に流入するオイルの貯留油室１２１への逆流を抑制するチェックバルブユニット１５０が設けられている。

次に、チェーンテンショナ１００の使用時におけるオイルの漏出について、図３を用いて説明する。
チェーンテンショナ１００は、揺動チェーンガイドをプランジャ１２０の先端側で押圧することでタイミングチェーンの張力を適正に保持するとともに振動を抑制している。

このとき、圧油室１０１内のオイルが僅かに漏れ出ることで、プランジャ１２０が細かく進退移動し、効果的にタイミングチェーンの振動を抑制しているが、プランジャ収容穴１１１とプランジャ１２０との隙間からオイルが漏出する場合、流路の長さがプランジャ１２０の位置によって変化することで流路抵抗も変化するため、オイルの漏出量が変わりダンピング特性が不安定になる虞がある。

しかし、本発明の一実施形態であるチェーンテンショナ１００は、プランジャ収容穴１１１の内面側に設けた収容部１１２内にパッキン部材１３３を有しているため、プランジャ収容穴１１１とプランジャ１２０との隙間の流路は、パッキン部材１３３によって閉塞され、オイルはオイルリーク通路１１５を通ってオイル排出孔１１６からのみ排出されるため、プランジャ１２０の位置に関わらず、オイル漏出量を安定化でき、ダンピング特性も安定化できる。
また、チェーンテンショナ１００は、プランジャ１２０の先端側からオイルが漏出するため、プランジャ１２０から漏出したオイルをシュー側に直接添加でき、チェーンの潤滑にも効果的に利用できる。

さらに、パッキン部材１３３とプランジャ１２０との密着具合が十分でない場合は、延長部材１３０のプランジャ収容穴１１１内への押し込み量を調節することで、パッキン部材１３３を圧縮し、パッキン部材１３３とプランジャ１２０との密着具合を調整できる。
また、図４に示すチェーンテンショナ２００のように、テンショナボディ２１０とネジ係合等で接続可能な固定部材２３２を設けて、テンショナボディ２１０と固定部材２３２との間に延長部材２３０を挟み込むように固定した場合は、プランジャ２２０との摺動による延長部材２３０のずれや脱落を抑制できる。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

なお、上述した実施形態では、プランジャ収容穴の開放側には延長部材が圧入嵌合されているものとして説明したが、延長部材の取付方法はこれに限定されず、例えば、延長部材を接着材や溶着等でテンショナボディに取り付けてもよく、プランジャ収容穴の内周面とネジ係合していてもよい。
また、上述した実施形態では、収容部は、プランジャ収容穴の内周側と延長部材とで形成されているものとして説明したが、収容部の形成方法はこれに限定されず、例えば、プランジャ収容穴の内周側にのみ溝状の収容部を形成してもよく、延長部材の内周側に溝状の収容部を形成してもよい。

また、上述した実施形態では、固定部材は、テンショナボディとネジ係合等で接続され、延長部材を挟み込むように固定するように構成されているものとして説明したが、固定部材の構成はこれに限定されず、例えば、テンショナボディと固定部材が一体成形されていてもよく、固定部材の開放側を加締めて延長部材を固定してもよい。
また、上述した実施形態では、オイル排出孔は、プランジャの直径方向に伸びるように形成されているものとして説明したが、オイル排出孔の形成方法はこれに限定されず、例えば、プランジャの直径方向とプランジャの先端の両方に伸びるようにオイル排出孔が形成されていてもよい。

また、上述した実施形態では、テンショナボディには、取付け孔と、取付け孔に嵌合固定されるスリーブとが設けられているものとして説明したが、テンショナボディの構成はこれに限定されず、例えば、スリーブがなくてもよい。
さらに、テンショナボディ、プランジャ、延長部材は寸法や面粗さを、高精度に加工する必要がなく、少なくともいずれか、あるいは、全てを樹脂材料で構成してもよい。

１００、２００、５００・・・チェーンテンショナ
１０１、５０１・・・圧油室
１１０、２１０、５１０・・・テンショナボディ
１１１、５１１・・・プランジャ収容穴
１１２・・・収容部
１１４、５１４・・・オイル供給路
１１５・・・オイルリーク通路
１１６・・・オイル排出孔
１１７・・・取付け孔
１１８・・・スリーブ
１２０、２２０、５２０・・・プランジャ
１２１・・・貯留油室
１３０、２３０・・・延長部材
１３１・・・プランジャ固定孔
２３２・・・固定部材
１３３・・・パッキン部材
１３４・・・固定ピン
１４０、５４０・・・コイルばね
１５０、５５０・・・チェックバルブユニット
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

Claims

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、前記プランジャ収容穴の開放側へ付勢される円筒状のプランジャと、前記プランジャ収容穴と前記プランジャで形成される圧油室とを備えたチェーンテンショナであって、
前記プランジャ収容穴の内周側には、前記プランジャの円筒外面からのオイルリークを抑制するパッキン部材が設けられ、
前記プランジャには、前記プランジャ内部の圧油室から外部に通じるオイルリーク通路が設けられ、
前記プランジャ収容穴の開放側には、前記プランジャと摺動自在な延長部材が前記テンショナボディに固定可能に設けられ、
前記プランジャ収容穴と延長部材の接続部に、前記パッキン部材を収容する収容部が設けられ、
前記オイルリーク通路が、前記プランジャの直径方向に伸びるオイル排出孔を有し、
前記延長部材が、前記プランジャの直径方向に伸びるプランジャ固定孔を有していることを特徴とするチェーンテンショナ。
少なくとも前記延長部材が、樹脂材料で形成され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。
前記延長部材と前記テンショナボディとを固定する固定部材をさらに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。