JPH01229152A - 外部油圧によって解除されるロック機構を具えたテンショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、チェーン、ヘルドのような巻掛伝動装置、例
えば内燃機関のカム軸駆動に用いるチェーンに緊張力を
付与するためのテンショナに関する。

従来技術及びその課題 、従来のタイミングチェーン用のテンショナのうち、外
部油圧を用いるようにしたものに、第２図に示すものと
第３図に示すものがある。

第２図に示されるテンショナ６０では、プランジャ６４
がスプリング６８により常時突出力を付与されていると
ともに、エンジン始動に伴い油圧を発生するオイルポン
プ等（図示せず）から供給される油圧が、エンジンブロ
ック（図示せず）のパイプ７６からハウジング６２の油
路７Ｂ、さらにボールシート７０の油路７１を通じ、コ
イルスプリング７２によってボールシート７０方向に付
勢されているボール７３を押し開いて油室７４内に流入
するこ七により、プランジャ６４が突出するようになっ
ている。プランジャ６４は、テンショナシュー（第１図
の符号２０参照）を介してチェーンを押圧して弛みを解
消し、チェーンの振動、これに伴う騒音が低減される。

このようなテンショナ６０では、チェーンのばたつきに
よるプランジャ６４の前後動を防くためのチェックボー
ル機構７２．７３と、過大油圧を解消するためのオリフ
ィス６４ｂが設けられている。そのため、油室７４内の
圧力が高くなりすぎることがなく、過大な押圧力による
チェーンの張り過ぎ、テンショナシューの早期摩耗が防
止され、チェーンの騒音も低減できる。

しかし、エンジン始動直後では、油室７４内に供給され
る油圧が無いか又は極く低いため、プランジャ６４の押
圧力が弱く、チェーンのばたつきや騒音を発生するとい
う問題があった。

また、第３図のラチェット７５を設けた構造のテンショ
ナ６０’では、スプリング７７により付勢されたラチェ
ット７５が、プランジャ６４′の外面に形成されたう・
７り７４に押しつけられており、プランジャ６４′がチ
ェーンから押圧力を受けると、ラチェット７５とラック
７４が噛合って後退を阻止するため、エンジン始動時に
油室内に油圧が無くてもチェーンはばたつかず、したが
って、騒音も発生しないようになっている。

しかしながら、最近のエンジンは、軽量化のためにエン
ジンブロック又はカムヘッドの一部若しくは大部分に、
チェーンより熱膨張係数の高いアルミニウムやその合金
を用いており、エンジン本体の温度変化によって、チェ
ーン張力が変化する。

低温時には多くなるチェーンの弛み量に追随し、プラン
ジャ６４′が突出してチェーンに適正な張力を付与して
振動を防止するが、エンジンが昇温すると、弛み量が減
少するにもがかわらずラチェット７５によってプランジ
ャ６４′の後退が阻止されるため、チェーンの張り過ぎ
を生しる。

そのため、騒音が大きくなったり、テンショナシューの
早期摩耗を招く等の問題があった。

前記ハウジングとの間で油室を形成するプランジャに、
スプリングと外部油圧による突出力を作用させるように
したテンショナにおいて、前記プランジャの外面にはラ
ックが形成され、該ラックと係合するようにばね付勢さ
れるピストンを有し、前記ピストンは、前記外部油圧に
よって前記ラックとの係合が解除されるようにしたテン
ショナにより、前記課題を解決した。

作　　　　　　　　　用 エンジンが運転状態にある時は、油室内に供給される外
部油圧によってプランジャが突出し、チェーン等に緊張
力が付与される。また、チェーン等に発生した過大緊張
力を解消するため、外部油圧に逆らってプランジャが後
退する場合もある。

外部油圧は同時にピストンにも作用しており、ピストン
はラックと離脱状態にあるから、プランジャは進退動が
可能である。

エンジンが停止すると外部油圧が供給されないからプラ
ンジャは後退が自由となる。ところが、ピストンは、外
部油圧が低下するか或いは無くなるとラックに係合して
プランジャの後退を阻止し、チェーン等の緊張力をその
まま維持する。

停止後、エンジンが再始動されても、ラックとピストン
は機械的に係合しているから、外部油圧が供給される前
でもプランジャはロック状態にあって後退を阻止される
。したがって、エンジン始動直後であっても、チェーン
等には緊張力が付与されているから、ばたつきや騒音を
生じることはない。

外部油圧が油室に供給され油圧が上昇すると、ピストン
はこの油圧によってランクから離脱し、プランジャは進
退動が可能となる。同時に、外部油圧が作用してプラン
ジャを突出方向に押圧する。

実　　　　施　　　　例 第１図は、本発明によるテンショナの実施例を示す断面
図である。ハウジング１２には、一端に開口を有するシ
リンダ状プランジャ１４が摺動自在に取付けられている
。１８はハウジング１２とプランジャ１４との間に嵌装
され、プランジャ１４を突出方向に付勢するスプリング
である。この付勢力によってプランジャ端面１４ａがテ
ンショナシュー２０を押圧することにより、チェーン２
２には常時緊張力が付与される。

ハウジング１２には、プランジャ１４の内部の油室２４
にオイルポンプ等の外部油圧発生源（図示せず）からの
油を供給するためのパイプ２６につながる油路２８が形
成され、またボールシート３０にも、油路２８と油室２
４を連通するための油路３２が形成されている。チェッ
クボール３４は、リテーナ３６に一端を接するコイルス
プリング３８によってボールシート３０方向に付勢され
ており、このチェックボール機構が、油路３２と油室２
４間において油の流入を許し、逆に流出は阻止している
。なお、外部油圧を高くすることによって、このチエツ
クポール機構と同等の機能をセ 果さ杉ることも可能である。

一般的に、エンジン停止後、即座に再始動したときなど
、油室２４内に過大油圧が発生する場合がある。このた
め、プランジャ１４には、緩徐に油の流出を許すオリフ
ィス１４ｂが設けられている。

プランジャ１４の外面には、おおよそ中間から開口に向
かって続き、圧力角が４５°のラック１６が形成されて
いる。ハウジング１２とラック１６の間の空間は油室２
４に通じているから、この部分にも油圧が伝達される。

さらに、ハウジング１２は、ラック１６に対向する内周
面からプランジャ１４の突出方向に向かってラック１６
の斜面と同じ傾きの貫通孔１２ａを有する。貫通孔１２
ａには、ラック１６の一方の斜面４０ａに対向する当接
面と、他方の斜面４０ｂに平行な外周面とを有するロッ
クピン５０を突出させたピストン５２がプランジャ１４
に対して斜め方向に摺動自在に嵌合されている。貫通孔
１２ａの外部開口には、ピストン５２から開口に向かっ
て伸びるロッド５４が摺動して、ロックピン５０及びピ
ストン５２を案内するためのガイド５６が取付けられて
いる。

そして、このガイド５６とピストン５２の間には、ロッ
クピン５０をラック１６に対して付勢するばね５８が圧
縮介装されている。

エンジンの運転状態では、オイルポンプ等（図示せず）
から発生した外部油圧が、パイプ２６、油路２８．３２
を通じ、油室２４に供給される。

プランジャ１４は、外部油圧とスプリング１８によって
突出方向に付勢されているから、チェーン２２に弛みが
発生した場合、前記付勢力によってプランジャ１４が突
出し、同時にチェックボール３４がボールシート３０か
ら離れ、油室２４内に外部油圧が供給されチェーン２２
に適正な緊張力が付与される。この時、ラック１６とハ
ウジング１２の間に作用する油圧は、ロックピン５０及
びピストン５２をスプリング５８の逆付勢方向に押圧し
ているから、ロックピン５０はラック１６から離脱して
おり、スプリング５８の付勢力と油圧が釣り合った位置
で停止している。したがって、ロックピン５０がプラン
ジャ１４の進退動を妨げることはない。ロックピン５０
のランクとの係合離脱点はスプリング５８のばね係数、
ランク１６の歯たけ、ピストン５２の受圧面積、外部油
圧等により決まる。

エンジンから発生する熱に起因するカム軸スプロケット
Ｓ１　とクランク軸スプロケットＳ２の軸間距離の伸び
等によって、チェーン２２に過大緊張力が発生した場合
には、プランジャ１４がテンショナシュー２０からスプ
リング１８の逆付勢方向に押圧荷重を受ける。このとき
チエツクポール機構は油室２４内の油の流出を阻止する
から、プランジャ１４は戻ることができない。しかし、
プランジャ１４に設けられたオリフィス１４ｂから、緩
徐に油が流出してプランジャ１４の後退を許し、チェー
ン２２の張り過ぎを解消する。また、油室２４内の上昇
に伴い後退するピストン５２も成る程度過大油圧の解消
に寄与する。

エンジンが停止すると、油圧発生源から油室２４への油
の供給はストップする。同時にチェーン２２の緊張力も
減少する。チェックボール３４は閉じられているが、油
室２４内の油はオリフィス１４ｂを通じて緩徐に流出し
て油室２４の油圧が低下する。すると、ばね５８の付勢
力により前進するロックピン５０がラック１６に係合す
る。当接面はラック１６の一方の斜面４０ａに押し付け
られるが、外周面は他方の斜面４０ｂに接しない場合も
ある。この隙間はバッククラッシュとして作用する。ス
プリング１８により突出方向に付勢されているプランジ
ャ１４は、油圧を差し引いた付勢力と緊張力の釣り合う
位置まで後退可能であるが、ロックピン５０がラック１
６の他方の斜面４０ｂに接すると、プランジャ１４はそ
れ以上の後退を阻止される。

エンジン始動前では、チェーン２２はエンジンブロック
との熱膨張係数の違いにより弛んでいる。

しかし、ロックピン５０が油圧の減少時にラック１６と
係合しているので、従来のような緊張力の低下はない。

エンジンが始動され、チェーンの緊張力が急激に増加す
ると、プランジャ１４はテンショナシュー２０から後退
方向に象、激に押圧される。始動直後では、油圧発生源
からの油の供給量は充分ではないから、プランジャ１４
を充分突出させるだけの油圧は油室２４内に作用してい
ない。外部油圧は、ロックピン５０及びピストン５２に
も作用しないから、ロックピン５０はラック１６に係合
したままであり、プランジャ１４は後退を機械的に阻止
される。しかし、プランジャ１４はピストン５２を押し
込むことにより前進は可能であるから、油圧の低い状態
でもチェーンが弛んだ場合は、スプリング１８によって
ラック１６が前進し、ラック１６がロックピン５０をス
プリング５８の逆付勢方向に押込み、プランジャ１４は
この弛みに追随して突出することができる。従って、振
動と騒音の発生を防止できる。

その後、油圧発注源からの油の供給量が上昇し、油室２
４内に適正な油圧が作用してプランジャ１４に突出力が
付与されると、ロックピン５０及びピストン５２がこの
油圧に応答してラック１６から離脱し、プランジャ１４
の前後動（特に後退）を妨げることはない。

このように、本発明では外部油圧とロックピンが、互い
に機能しないところを補って、チェーンの緊張力を適切
に維持するようになっている。

発明の効果 本発明は、以上のような構成であるから、外部油圧が供
給されているときはロックピンがラックから離脱し、プ
ランジャは外部油圧によりチェーンに適正な緊張力を付
与するとともに、後退が妨げられることはない。従って
、過大緊張力による騒音が減少し、テンショナシューな
どの摺動部材やスプロケットの早期摩耗及びチェーン等
の伸びが防止され、動力損失も少なくなり燃費も向上す
る。また、チェーン摺動面の昇温を抑え、油やゴムの劣
化が防止できる。

さらに、外部油圧が無い場合、又は低い場合は、適正な
油圧になるまでプランジャに対するラックが機能してプ
ランジャの後退だけを阻止する。しかし、前進は可能で
ある。たとえ、エンジン始動直後のように、外部油圧が
プランジャに作用しない場合であっても、ロックピンは
エンジン停止後の油圧が低下したときのプランジャ位置
を維持しているから、油室に充分な油が供給されるまで
は、チェーンの弛みを除去し、振動による騒音を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のテンショナの実施例を示す断面図、第
２図、第３図は従来の油圧式テンショナを示す断面図で
ある。 １０・・・テンショナ １２・・・ハウジング １４・・・プランジャ １６・・・ラック １８・・・スプリング ２４・・・油室 ３４・・・チェックボール ５２・・・ピストン ５８・・・ばね 第１図 ・・≦８ふ ３、肖厄に・、−イ）・１ 第２図 嘔裕号−ヤゴ）ｓ’ｓ　　／／°′１ 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハウジングに摺動自在に嵌装され前記ハウジング
   との間で油室を形成するプランジャに、スプリングと外
   部油圧による突出力を作用させるようにしたテンショナ
   において、前記プランジャの外面にはラックが形成され
   、該ラックと係合するようにばね付勢されるピストンを
   有し、 前記ピストンは、前記外部油圧によって前記ラックとの
   係合が解除されるようにしたことを特徴とする、 テンショナ。
2. （２）前記油室の入口部に前記油室への油の流入を許し
   流出を阻止するチェックボール機構を設けたことを特徴
   とする、 請求項１のテンショナ。