FR2803005A1

FR2803005A1 - Hydraulic tensioner e.g. for i.c. engine transmission chain has non-return valve formed by axially-moving shutter over feed channel outlet

Info

Publication number: FR2803005A1
Application number: FR9916497A
Authority: FR
Original assignee: Sachs Automotive France SA
Current assignee: Sachs Automotive France SA
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2001-06-29
Anticipated expiration: 2005-12-24
Also published as: FR2803005B3

Abstract

The tensioner (1) consists of a body (2) with an inner cylinder (3) containing a hollow piston (5) with a high-pressure chamber (C) linked to a pressure source (P) via a non-return valve. The valve is in the form of an axially-moving shutter (17) located in a space (E) facing the outlet end of the fluid feed channel (24). The space is linked to the chamber (C) via an aperture (15a) of greater diameter than the shutter, fitted with a cross-shaped retaining element and located in a plate (15) adjacent to the end of the piston and acting as a thrust plate for a spring (16) inside it.

Description

L'invention a trait à un tendeur hydraulique pour un lien sans fin, notamment une chaîne de distribution de moteur combustion interne. L'invention a également trait à un système de distribution pour moteur comprenant, entre autres, un tel tendeur et un moteur équipé d'un tel système de distribu tion. The invention relates to a hydraulic tensioner for an endless link, in particular a distribution chain of an internal combustion engine. The invention also relates to a distribution system for an engine comprising, inter alia, such a tensioner and an engine equipped with such a distribution system.

I1 est connu, par exemple de FR-A-2 715 205, de réaliser un tendeur hydraulique comportant un corps pourvu d'un logement dans lequel peut coulisser un piston, alors qu'une chambre de haute pression délimitée par ce logement et ce piston est reliée à une source de fluide sous pression par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour. It is known, for example from FR-A-2 715 205, to produce a hydraulic tensioner comprising a body provided with a housing in which a piston can slide, while a high pressure chamber delimited by this housing and this piston is connected to a source of pressurized fluid by means of a non-return valve.

Dans cet art antérieur, le clapet anti-retour est forme par une lame élastique disposée au débouché d'un canal d'alimentation en fluide sous pression de la chambre précitée. In this prior art, the non-return valve is formed by an elastic blade disposed at the outlet of a fluid supply channel under pressure from the aforementioned chamber.

La présente invention vise à proposer une structure alternative de clapet anti-retour pour un tendeur hydraulique cette structure étant fiable, économique et aisée à installer. The present invention aims to propose an alternative non-return valve structure for a hydraulic tensioner, this structure being reliable, economical and easy to install.

Dans cet esprit, l'invention concerne un tendeur hydraulique du type précité dans lequel des moyens formant clapets anti-retour comprennent un obturateur mobile axiale- ment dans un espace de débattement ménagé en regard du débouché d'un conduit d'alimentation en fluide sous pression de la chambre, cet espace comportant une ouverture de communication avec la chambre de dimensions transversales supérieures à celles de cet obturateur, cette ouverture étant pourvue de moyens de retenue de l'obturateur à l'intérieur de l'espace de débattement. In this spirit, the invention relates to a hydraulic tensioner of the aforementioned type in which means forming non-return valves comprise a shutter movable axially in a clearance space provided opposite the outlet of a fluid supply conduit under pressure of the chamber, this space comprising an opening for communication with the chamber of transverse dimensions greater than those of this shutter, this opening being provided with means for retaining the shutter inside the clearance space.

Grâce l'invention, le clapet anti-retour est formé par l'obturateur, qui peut être un disque et qui se déplace à l'intérieur de l'espace de débattement entre une position dans laquelle il est plaqué contre le débouché du conduit d'alimen tation, où il empêche une circulation de fluide de l'intérieur de la chambre vers le conduit, et une position dans laquelle il est à distance de ce débouché, ce qui autorise la circula tion du fluide, le rapport des dimensions de l'ouverture de cet espace et de l'obturateur permettant au fluide de s'écouler à travers cette ouverture autour de l'obturateur. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, le tendeur incorpore une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - Les moyens de retenue sont formés par des pattes s'étendant, à partir du ou des bords de cette ouverture, en direction d'une zone centrale de cette ouverture et aptes à bloquer le déplacement de l'obturateur en direction de la chambre. Ces pattes sont avantageusement convergentes idaires les unes des autres dans cette zone centrale. Elles forment ainsi un croisillon s'opposant à l'éjection 'obturateur de l'espace de débattement. By virtue of the invention, the non-return valve is formed by the shutter, which can be a disc and which moves inside the clearance space between a position in which it is pressed against the outlet of the conduit d supply, where it prevents a circulation of fluid from the interior of the chamber towards the duct, and a position in which it is at a distance from this outlet, which authorizes the circulation of the fluid, the ratio of the dimensions of the opening of this space and the shutter allowing the fluid to flow through this opening around the shutter. According to advantageous but not compulsory aspects of the invention, the tensioner incorporates one or more of the following characteristics - The retaining means are formed by lugs extending, from the edge or edges of this opening, towards a central zone of this opening and capable of blocking the movement of the shutter in the direction of the chamber. These legs are advantageously converging idaries of each other in this central area. They thus form a spider opposing the ejection 'shutter of the clearance space.

- L'espace de débattement est formé entre le fond logement cylindrique et un élément rapporté contre ce fond l'obturateur étant disposé entre cet élément et ce fond. peut prévoir que cet élément disposé contre le fond comprend un logement en creux apte à accommoder l'obturateur. Dans ce cas, l'élément rapporté contre le fond forme avantageusement sur sa face opposée à celle dans laquelle est ménagé logement, un volume de réception partielle et d'appui d'un ressort de compression apte à exercer sur le piston un effort d'expansion du tendeur. - The clearance space is formed between the cylindrical housing bottom and an element fitted against this bottom, the shutter being disposed between this element and this bottom. may provide that this element disposed against the bottom comprises a hollow housing capable of accommodating the shutter. In this case, the element fitted against the bottom advantageously forms on its face opposite to that in which the housing is provided, a volume for partial reception and support of a compression spring capable of exerting on the piston a force of expansion of the tensioner.

- La surface radiale externe du piston est équipée de reliefs définissant une succession de cavités aptes à être obturées par la surface cylindrique du logement cylindrique. La succession de reliefs et de cavités permet de créer, entre la surface radiale externe du piston et la surface cylindrique du logement, une perte de charge importante suffisante pour soit maintenue, à l'intérieur de la chambre de haute pression, une pression adaptée, alors que le jeu fonctionnel entre le piston et le logement peut être relativement important, par exemple supérieur à quelques centièmes limètres. - Le corps du tendeur est disposé dans un boîtier dont la surface interne est pourvue d'au moins une rainure formant, avec la surface externe du corps, un conduit d' imentation de la chambre en fluide sous pression. Ainsi le conduit peut être obtenu par des opérations d'usinage relativement simples, notamment par fraisage. invention concerne également un système de distribution pour moteur, un tel système comprenant une chaîne et au moins un tendeur tel que précédemment décrit. Un tel système de distribution fonctionne de façon fiable et permet d'absorber des à-coups dans la tension de la chaîne, notamment lors de régimes transitoires du moteur. - The external radial surface of the piston is fitted with reliefs defining a succession of cavities capable of being closed off by the cylindrical surface of the cylindrical housing. The succession of reliefs and cavities makes it possible to create, between the external radial surface of the piston and the cylindrical surface of the housing, a significant pressure drop sufficient to be maintained, inside the high-pressure chamber, a suitable pressure, while the functional clearance between the piston and the housing can be relatively large, for example greater than a few hundredths of a meter. - The tensioner body is arranged in a housing whose internal surface is provided with at least one groove forming, with the external surface of the body, a duct for imentation of the chamber in pressurized fluid. Thus the conduit can be obtained by relatively simple machining operations, in particular by milling. the invention also relates to a distribution system for an engine, such a system comprising a chain and at least one tensioner as described above. Such a distribution system works reliably and makes it possible to absorb jolts in the chain tension, in particular during transient engine speeds.

invention concerne enfin un moteur, notamment à moteur à combustion interne, équipé d'un tel système de distribution. invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle- " apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un tendeur de chaîne conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un tendeur de chaîne conforme à l'invention en configuration d'utilisation et - la figure 2 est une vue partielle en perspective éclatée de certains éléments constitutifs du tendeur de la figure Le tendeur 1 représenté aux figures 1 et 2 comprend un corps 2 définissant un alésage central 3 prévu pour être relié par un orifice 4 à une source d'huile sous pression, telle qu'une pompe d'alimentation P entraînée par un moteur à combustion interne. Le corps 2 est reçu dans un boîtier 20 définissant un volume de réception du corps 2. La surface interne du boîtier 20 est pourvue de deux rainures 21 et 22 globalement perpendiculaires l'une par rapport à l'autre qui sont respectivement obturées par la surface radiale externe 2a et la surface externe de fond 2b du corps 2, sorte qu'elles forment ensemble un conduit fermé 23 s'étendant entre un perçage d'entrée 24 et l'orifice 4. finally, the invention relates to an engine, in particular an internal combustion engine, equipped with such a distribution system. invention will be better understood and other advantages thereof- "will appear more clearly in the light of the following description of an embodiment of a chain tensioner in accordance with its principle, given solely by way of example and made with reference to the accompanying drawings in which - Figure 1 is a longitudinal section of a chain tensioner according to the invention in configuration of use and - Figure 2 is a partial exploded perspective view of certain components of the tensioner of the figure The tensioner 1 shown in Figures 1 and 2 comprises a body 2 defining a central bore 3 intended to be connected by an orifice 4 to a source of pressurized oil, such as a feed pump P driven by a internal combustion engine. The body 2 is received in a housing 20 defining a volume for receiving the body 2. The internal surface of the housing 20 is provided with two grooves 21 and 22 generally perpendicular to each other which are respectively closed by the external radial surface 2a and the external bottom surface 2b of the body 2, so that they together form a closed conduit 23 extending between a bore d inlet 24 and orifice 4.

Un piston creux 5 est engagé dans l'alésage 3 et comprend une tete 6 destinée à venir en appui contre une chaîne 7 synchronisation du système de distribution du moteur considé ré. A hollow piston 5 is engaged in the bore 3 and comprises a head 6 intended to come into abutment against a chain 7 synchronization of the distribution system of the engine considered.

Selon une variante non représentée de l'invention, un patin glissement peut être intercalé entre la tête 6 et la chaîne 7. According to a variant not shown of the invention, a sliding shoe can be inserted between the head 6 and the chain 7.

La tete 6 est percée d'un orifice 8 d'écoulement de l'huile permettant une lubrification de la chaîne 7. Le diamètre l'orifice 8 est inférieur à celui l'orifice 4, ce qui permet de maintenir, dans le volume défini par l'alésage et l'alésage central 9 du piston , une pression d'huile relativement élevée pour autant qu'il n'existe pas de fuite trop importante entre le piston 5 la surface cylindrique 3a de l'alésage 3. The head 6 is pierced with an orifice 8 for the flow of oil allowing lubrication of the chain 7. The diameter of the orifice 8 is less than that of the orifice 4, which makes it possible to maintain, in the defined volume by the bore and the central bore 9 of the piston, a relatively high oil pressure provided that there is no excessive leakage between the piston 5 and the cylindrical surface 3a of the bore 3.

On note C la chambre de haute pression définie par les alésages 3 et 9, X3-X'3 l'axe central de l'alésage 3 et X,-X', l'axe central du piston 5, ces axes étant confondus dans la configuration de la figure 1. We denote by C the high pressure chamber defined by bores 3 and 9, X3-X'3 the central axis of bore 3 and X, -X ', the central axis of piston 5, these axes being merged in the configuration of figure 1.

La surface radiale externe 5a du piston 5 est pourvue de plusieurs collerettes 10 définissant entre elles des gorges annulaires 11 autour de l'axe X,-X',. En pratique, les collerettes 10 et les gorges 11 sont formées usinage de la surface 5a qui est cylindrique, les collerettes 10 étant incluses dans le volume défini par la surface 5a constitue ainsi une surface d'enveloppe pour ces collerettes. La réalisation des collerettes 10 et gorges 11 est le fruit d'opérations d'usinage simples, de sorte que le prix de revient du piston 5 est particulièrement attractif. The external radial surface 5a of the piston 5 is provided with several flanges 10 defining between them annular grooves 11 around the axis X, -X ',. In practice, the flanges 10 and the grooves 11 are formed by machining the surface 5a which is cylindrical, the flanges 10 being included in the volume defined by the surface 5a thus constitutes an envelope surface for these flanges. The production of the flanges 10 and grooves 11 is the result of simple machining operations, so that the cost price of the piston 5 is particularly attractive.

Le jeu J entre les surfaces 3a et 5a qui sont cylindri ques est défini par le jeu entre les collerettes 10 et la surface 3a. The clearance J between the surfaces 3a and 5a which are cylindrical is defined by the clearance between the flanges 10 and the surface 3a.

Dans la position de la figure 1, les gorges 11, qui forment autant de cavités annulaires à la surface du piston 5, sont obturées par la surface 3a. La succession des cavités ainsi formées et des espaces lamellaires qui subsistent entre les collerettes 10 et la surface 3a, du fait jeu J, crée une perte de charge importante entre la chambre C et le débouché 3b de l'alésage 3, cette perte charge étant suffisante pour que la pression d'huile dans la chambre C demeure élevée car la fuite minime qui existe du fait du jeu J est largement compensée par le gavage de la chambre C obtenu du fait de la différence des diamètres respectifs des orifices 4 et 8. Ainsi, les collerettes 10 et les gorges 11 permettent d'obtenir un degré d'étanchéité suffisant entre le piston 5 l'alésage 3, sans nécessiter de réduire le jeu J à une valeur telle qu'un usinage de haute pression ou un appairage ces pièces ne soit nécessaire. In the position of Figure 1, the grooves 11, which form as many annular cavities on the surface of the piston 5, are closed by the surface 3a. The succession of the cavities thus formed and the lamellar spaces which remain between the flanges 10 and the surface 3a, due to the clearance J, creates a significant pressure drop between the chamber C and the outlet 3b of the bore 3, this pressure drop being sufficient for the oil pressure in the chamber C to remain high since the minimal leakage which exists due to the clearance J is largely compensated by the force-feeding of the chamber C obtained due to the difference in the respective diameters of the orifices 4 and 8. Thus, the flanges 10 and the grooves 11 make it possible to obtain a sufficient degree of tightness between the piston 5 the bore 3, without the need to reduce the clearance J to a value such as high pressure machining or pairing these parts is not required.

Sur le fond 3ç de l'alésage 3 est disposée une rondelle de diamètre extérieur légèrement inférieur ou sensiblement égal à celui de l'alésage 3. Cette rondelle est percée un orifice traversant 15a de diamètre dl supérieur au diamètre d4 de l'orifice 4. L'orifice 15a est partiellement obturé un croisillon 15b formé par quatre pattes 15ç s'étendant à partir du bord 15d de l'orifice 15a jusque dans une zone centrale 15e où elles sont soudées entre elles. On the bottom 3c of the bore 3 is disposed a washer with an outside diameter slightly less than or substantially equal to that of the bore 3. This washer is pierced with a through orifice 15a of diameter dl greater than the diameter d4 of the orifice 4. The orifice 15a is partially closed off a cross 15b formed by four tabs 15c extending from the edge 15d of the orifice 15a as far as a central zone 15e where they are welded together.

Selon une variante de l'invention, le croisillon 15b peut être obtenu par découpe de la rondelle 15. According to a variant of the invention, the spider 15b can be obtained by cutting the washer 15.

Du côté opposé au fond 3ç de l'alésage 3, la rondelle 15 forme un logement en creux 15f de diamètre d'1 supérieur au diamètre dl et sensiblement égal au diamètre interne du piston 5. Un ressort de compression hélicoïdal 16 est disposé entre rondelle 15 et le piston 5, essentiellement dans le volume intérieur du piston 5 en prenant appui à l'intérieur du logement 15f, de sorte qu'il est maintenu radialement en position par rapport au fond 3c de l'alésage 3. On the side opposite the bottom 3c of the bore 3, the washer 15 forms a hollow housing 15f with a diameter of 1 greater than the diameter dl and substantially equal to the internal diameter of the piston 5. A helical compression spring 16 is disposed between washer 15 and the piston 5, essentially in the internal volume of the piston 5, bearing against the interior of the housing 15f, so that it is held radially in position relative to the bottom 3c of the bore 3.

Un disque 17 de diamètre d2, supérieur au diamètre d et inférieur au diamètre dl, est disposé au niveau du débouche de 'orifice 4 vers la chambre C. Ce disque 17 est reçu dans un espace E défini par l'orifice 15a, entre le fond 3ç le croisillon 15b. Le disque 17 ne peut pas être chassé vers l'intérieur de la chambre C car il est retenu à l'intérieur l'espace E, du côté du fond 3ç, par le croisillon 15b. A disc 17 of diameter d2, greater than the diameter d and less than the diameter dl, is disposed at the opening of the orifice 4 towards the chamber C. This disc 17 is received in a space E defined by the orifice 15a, between the bottom 3ç the cross 15b. The disc 17 cannot be driven towards the interior of the chamber C because it is retained inside the space E, on the side of the bottom 3c, by the crosspiece 15b.

Le disque 17 est susceptible de se déplacer dans l'espace selon l'axe X3-X'3 entre la position représentée et position non représentée où il est plaqué contre le croisillon 5b sous l'effet de l'écoulement d'huile sous pression provenance de l'orifice 4. Un déplacement du disque 17 en sens inverse se produit en cas de brusque augmentation de pression dans la chambre C. The disc 17 is capable of moving in space along the axis X3-X'3 between the position shown and position not shown where it is pressed against the spider 5b under the effect of the flow of oil under pressure from the orifice 4. A displacement of the disc 17 in the opposite direction occurs in the event of a sudden increase in pressure in the chamber C.

Lorsqu'il est dans la position représentée, le disque 17 s'oppose à un écoulement d' le sous pression de la chambre C vers l'orifice 4 car diamètre d2 est supérieur au diamètre d4. When it is in the position shown, the disc 17 is opposed to a flow of the pressurized chamber C towards the orifice 4 because diameter d2 is greater than the diameter d4.

Lorsqu'il est en appui contre le croisillon 15b, le disque 17 autorise un écoulement d'huile sous pression de l'orifice 4 vers l'espace E, l'huile sous pression pouvant alors s'écouler à travers l'orifice 15a vers la chambre C autour du disque 17 dans les quatre secteurs ouverts définis entre les pattes 15ç car diamètre dl est supérieur au diamètre d2. When it is pressed against the spider 15b, the disc 17 allows a flow of pressurized oil from the orifice 4 towards the space E, the pressurized oil then being able to flow through the orifice 15a towards chamber C around the disc 17 in the four open sectors defined between the lugs 15c because diameter dl is greater than diameter d2.

L'épaisseur e du disque 17 est choisie sensiblement inférieure à la profondeur p l'espace E afin de permettre le mouvement de débattement du disque 17 entre les deux positions précitées. The thickness e of the disc 17 is chosen to be substantially less than the depth p of the space E in order to allow the movement of movement of the disc 17 between the two aforementioned positions.

Les éléments 15 et 17 constituent donc ensemble un clapet anti-retour efficace et particulièrement simple alors qu'aucun de ces éléments n'est soumis à une déformation élastique ou plastique sous l'effet de l'écoulement d'huile sous pression, ce qui garantit la fiabilité du tendeur 1.The elements 15 and 17 therefore together constitute an effective and particularly simple non-return valve while none of these elements is subjected to elastic or plastic deformation under the effect of the flow of oil under pressure, which guarantees the reliability of the tensioner 1.

Claims

<U> CLAIMS </U>

1. Hydraulic tensioner for endless link, in particular for internal combustion engine transmission chain, comprising a body (2) delimiting a cylindrical housing (3) and a hollow piston (5) sliding in said housing, a high pressure chamber ( C), delimited by said housing and said piston and able to be connected to a source (P) of pressurized fluid, and means forming a non-return valve for the flow of said fluid to said chamber, characterized in that said non-return valve means comprise a shutter (17) axially movable (X3-X'3) in a clearance space (E) arranged opposite the outlet (4) of a fluid supply conduit (24) under pressure from said chamber, said space comprising an opening (15a) for communication with said chamber, of transverse dimensions (dl) greater than those (d2) of said obturator, said opening being provided with means (15b, 15ç) for retaining said obturate ur inside said space (E).

2. Tensioner according to claim 1, characterized in that said retaining means are formed by lugs (15c) extending, from the edge or edges (15b) of said opening (15a), in the direction of an area central (15e) of said opening and capable of blocking the movement of said shutter (17) in the direction of said chamber (C).

3. Tensioner according to claim 2, characterized in that said tabs (15c) are convergent and integral with each other in said central area (15e).

4. Tensioner according to one of the preceding claims, characterized in that said clearance space (E) is formed between the bottom (3ç) of said cylindrical housing (3) and an element (15) attached against said bottom, said shutter ( 17) being disposed between said element and said bottom.

5. Tensioner according to claim 4, characterized in that said element (15) comprises a recessed housing (15a, E) capable of accommodating said shutter (17).

6. Tensioner according to claim 5, characterized in that said element (15) forms, on its opposite face that in which is formed said housing (15a, E), a volume (15f) for partial reception and support of a compression spring (16) capable of exerting on said piston (5) an expansion force of said tensioner (1).

7. Tensioner according to one of the preceding claims, characterized in that the external radial surface (5a) of said piston (5) is equipped with reliefs (10, 11) defining a succession of cavities (11) capable of being closed by the cylindrical surface (3a) of said cylindrical housing (3).

8. Tensioner according to one of the preceding claims, characterized in that said body (2) is disposed in a housing (20), the internal surface of which is provided with at least one groove (20, 21) forming, with the external surface (2a, 2b) of said body, a supply conduit (23) of said chamber in (C) pressurized fluid.

9. Distribution system for engine comprising a chain (7), characterized in that it comprises at least one tensioner (1) of said chain according to one of the preceding claims for the tension of said chain.

10. Engine, in particular internal combustion engine, equipped with a distribution system (1, 7) according to claim 9.