JP2009168218A - Hydraulic tensioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液圧テンショナ、特に液圧の供給通路を有するハウジング内に液圧室を形成するようプランジャを摺動可能に設けた液圧テンショナに関する。 The present invention relates to a hydraulic tensioner, and more particularly to a hydraulic tensioner in which a plunger is slidably provided so as to form a hydraulic pressure chamber in a housing having a hydraulic pressure supply passage.
内燃機関においてクランク軸からの回転動力を動弁機構のカムシャフトに伝達するタイミングチェーンのような無端伝動要素には、弛み無く正確なタイミングで作動することが要求されることから、内燃機関の温度変化や機関回転数変動によるチェーンの張力変化、あるいは経年変化によるチェーンの張力低下を吸収し、その張力を適正範囲内に保つテンショナが使用されている。また、内燃機関の潤滑油を循環させるオイルポンプからの油圧(液圧)によってチェーンに張力を付与する押圧力を加えるとともに、張力の急変動時にはプランジャ摺動部やバルブ隙間部等からの漏れを利用して油圧ダンパ効果を生じさせるようにした液圧テンショナが多用されている。 In an internal combustion engine, an endless transmission element such as a timing chain that transmits rotational power from a crankshaft to a camshaft of a valve mechanism is required to operate at an accurate timing without slack. A tensioner is used that absorbs a change in chain tension due to a change or a change in engine speed, or a decrease in chain tension due to secular change, and keeps the tension within an appropriate range. In addition, the hydraulic pressure (hydraulic pressure) from the oil pump that circulates the lubricating oil of the internal combustion engine applies a pressing force that applies tension to the chain, and at the time of sudden fluctuations in tension, leakage from the plunger sliding part and valve gap part, etc. A hydraulic tensioner that is used to generate a hydraulic damper effect is often used.
従来、この種の液圧テンショナとしては、例えば給油通路を有するハウジングにプランジャを摺動可能に保持させて両者間に給油通路に連通する液圧室を形成し、プランジャによりカムシャフト駆動用の無端伝動要素の張力を保持するための押圧力を加えるように構成するとともに、液圧室内にプランジャの外方側への復帰用のスプリングとは別に、エンジン始動時の油圧ダンパ力の不足を補うアシストスプリングを設けたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as this type of hydraulic tensioner, for example, a plunger is slidably held in a housing having an oil supply passage, and a hydraulic pressure chamber communicating with the oil supply passage is formed between them. Assist that compensates for the lack of hydraulic damper force when starting the engine separately from the spring for returning the plunger to the outside in the hydraulic chamber, while applying a pressing force to maintain the tension of the transmission element One provided with a spring is known (for example, see Patent Document 1).
また、シリンダ内にそれぞれ逆止弁付のカップ状部材およびピストンを対向配置して、ピストンの伸長時にこれらカップ状部材およびピストンの対向する逆止弁が共に開き、ピストンの収縮時にはこれら対向する逆止弁が共に閉じる構成とするとともに、カップ状部材の背面側の上部液室内に作動油の液面が常に埋没するように油吸収材を設けて、油面の動揺・振動による気泡の混入を防止することで、ダンパ効果の低下を防止するようにしたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, a cup-shaped member with a check valve and a piston are arranged opposite to each other in the cylinder. When the piston is extended, both the cup-shaped member and the check valve opposed to the piston are opened. Both stop valves are closed, and an oil absorber is provided in the upper liquid chamber on the back side of the cup-shaped member so that the hydraulic oil level is always buried. What prevents the fall of a damper effect by preventing is known (for example, refer to patent documents 2).
さらに、ハウジングとプランジャの間の液圧室内に詰め物をして液圧室の容積を小さくし、エンジン始動時の作動油の充填時間を短縮し、始動直後からの油圧ダンパ効果を発揮するようにしたものも知られている(例えば、特許文献3、4参照)。
しかしながら、上述のような従来の液圧テンショナにあっては、エンジン始動時に油圧が立ち上がるまでの間に液圧テンショナのプランジャの姿勢が安定せず、液圧テンショナのばたつきによる異音を確実に防止することができていなかった。 However, with the conventional hydraulic tensioner as described above, the posture of the plunger of the hydraulic tensioner is not stable until the hydraulic pressure rises at the start of the engine, and it is possible to reliably prevent abnormal noise due to flapping of the hydraulic tensioner I couldn't.
すなわち、運転中に所要のオイルダンパ効果を発揮させるべく、プランジャの摺動部等には一定の隙間が設定されていることから、エンジン停止中において、液圧室中の作動油は徐々にエンジン内に漏れ出すため、始動時には液圧室内はオイルと空気の二相で平衡した状態となっていることが多い。そのため、エンジン始動時に液圧室内に空気が存在することで液圧が迅速に高まらず、液圧テンショナの押圧力が十分に得られずに、カムシャフトの回転変動(トルク変動)によりチェーンがばたついてしまい、チェーンと、それをガイドしつつ液圧テンショナからの操作力により押圧するスリッパとの間で打音が発生したり、液圧テンショナの取付け部に振動が発生したりするといった問題が生じていた。 In other words, since a certain clearance is set in the sliding portion of the plunger or the like in order to exert the required oil damper effect during operation, the hydraulic oil in the hydraulic pressure chamber gradually gets into the engine while the engine is stopped. In order to leak into the interior, the hydraulic chamber is often in a balanced state with two phases of oil and air at the time of starting. For this reason, the presence of air in the hydraulic chamber when the engine is started prevents the hydraulic pressure from increasing quickly, and the hydraulic tensioner's pressing force cannot be sufficiently obtained. There is a problem that the hitting sound is generated between the chain and the slipper that is pressed by the operation force from the hydraulic tensioner while guiding the chain, and vibration is generated in the mounting portion of the hydraulic tensioner. It was happening.
また、エンジン始動時に液圧が所定レベルに達するまでの間、液圧テンショナ内部のエアの存在によって液圧テンショナ取付け部の振動が大きくなるばかりでなく、液圧が所定レベルに達した直後にもオイル通路内のエアが液圧テンショナ内に侵入することで液圧テンショナ内部のエアが抜け難く、液圧テンショナ取付け部の振動が生じていた。 Also, until the hydraulic pressure reaches a predetermined level at the start of the engine, not only does the vibration of the hydraulic tensioner mounting portion increase due to the presence of air inside the hydraulic tensioner, but also immediately after the hydraulic pressure reaches the predetermined level. When the air in the oil passage enters the hydraulic tensioner, it is difficult for the air inside the hydraulic tensioner to escape and vibration of the hydraulic tensioner mounting portion occurs.
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、エンジン停止中の液圧室からの作動油を抜けとそれに伴う空気の侵入を抑え、内燃機関の始動時に液圧室内の液圧を迅速に立ち上げることができ、テンショナ取付け部の振動、プランジャや無端伝動要素のばたつき、異音等を防止することのできる液圧テンショナを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and prevents hydraulic oil from escaping from the hydraulic pressure chamber while the engine is stopped and the accompanying air intrusion, thereby reducing the hydraulic pressure when starting the internal combustion engine. An object of the present invention is to provide a hydraulic tensioner capable of quickly raising the hydraulic pressure in the room and preventing vibration of the tensioner mounting portion, flapping of the plunger and the endless transmission element, abnormal noise, and the like.
本発明に係る液圧テンショナは、上記目的達成のため、(1)加圧された液体が供給される供給通路を有するハウジングと、前記ハウジングと共に液圧室を形成するよう前記ハウジングに摺動可能に保持されたプランジャと、を備え、前記プランジャにより、駆動軸と被駆動軸の間に巻回される無端伝動要素の特定の移動区間に該無端伝動要素の張力を調整するよう押圧力を加える液圧テンショナにおいて、前記液圧室内の前記液体中に浸漬されるとき該液体を吸収して膨張するとともに、前記供給通路から供給される前記液体の圧力が低下したとき前記液体を吸収して膨張した状態を保持する液体吸収保持部材が、前記液圧室内に収納されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the hydraulic tensioner according to the present invention is slidable on the housing to form a hydraulic chamber together with a housing having a supply passage through which pressurized liquid is supplied and the housing. A plunger held by the plunger, and the plunger applies a pressing force to adjust the tension of the endless transmission element in a specific movement section of the endless transmission element wound between the drive shaft and the driven shaft. In the hydraulic tensioner, the liquid absorbs and expands when immersed in the liquid in the hydraulic chamber, and absorbs and expands the liquid when the pressure of the liquid supplied from the supply passage decreases. The liquid absorption holding member that holds the state is housed in the hydraulic chamber.
この構成により、液圧室内の液体吸収保持部材が、液体中に浸漬されるとその液体を吸収して膨張し、供給通路から供給される液体の圧力が低下しても、その液体を吸収して膨張した状態を保持することから、内燃機関が停止した状態で液圧室内部から作動油が抜け難くなり、空気の侵入を抑えることができる。したがって、内燃機関の始動時に液圧室内の液圧を迅速に立ち上げることができ、テンショナの取付け部の振動、プランジャや無端伝動要素のばたつき、異音等を防止することのできる液圧テンショナとなる。 With this configuration, when the liquid absorption holding member in the hydraulic pressure chamber is immersed in the liquid, the liquid absorption holding member absorbs the liquid and expands and absorbs the liquid even when the pressure of the liquid supplied from the supply passage decreases. Since the expanded state is maintained, it is difficult for hydraulic oil to escape from the inside of the hydraulic pressure chamber when the internal combustion engine is stopped, and air intrusion can be suppressed. Therefore, a hydraulic tensioner that can quickly start up the hydraulic pressure in the hydraulic chamber when starting the internal combustion engine, and can prevent vibration of the mounting portion of the tensioner, flapping of the plunger and the endless transmission element, abnormal noise, etc. Become.
なお、無端伝動要素が液圧テンショナからの押圧力を受けるのは、無端伝動要素の伝動回転中に他の移動区間よりも張力が小さく弛み側となる移動区間であるのがよい。 It is preferable that the endless transmission element receives the pressing force from the hydraulic tensioner in the moving section where the tension is smaller than the other moving sections and is on the slack side during the transmission rotation of the endless transmission element.
上記(1)の構成を有する液圧テンショナにおいては、(2)前記ハウジングと前記プランジャとの間に、前記プランジャを前記ハウジングの外方側に付勢する弾性部材が介装され、前記供給通路から供給される前記液体の圧力が低下したとき、前記弾性部材からの付勢力を受けた前記プランジャが、前記無端伝動要素の前記特定の移動区間に前記押圧力を加えるのが好ましい。 In the hydraulic tensioner having the configuration of (1), (2) an elastic member for biasing the plunger toward the outer side of the housing is interposed between the housing and the plunger, and the supply passage It is preferable that when the pressure of the liquid supplied from is lowered, the plunger receiving the urging force from the elastic member applies the pressing force to the specific moving section of the endless transmission element.
この構成により、液圧室内の液体の圧力が低下したときでもプランジャから無端伝動要素側に適度の巻回姿勢となる押圧力を付与することができ、内燃機関の始動時における無端伝動要素のばたつきを有効に抑制することができる。なお、液圧室内の液体の圧力が低下した状態では、液体吸収保持部材がプランジャによって多少圧縮されるようにして、液圧供給時の液体吸収保持部材の吸収・膨張を助長するのが好ましい。 With this configuration, even when the pressure of the liquid in the hydraulic chamber is reduced, the plunger can be applied with a pressing force that provides an appropriate winding posture from the plunger to the endless transmission element side, and the endless transmission element flutters at the start of the internal combustion engine. Can be effectively suppressed. In a state where the pressure of the liquid in the hydraulic pressure chamber is lowered, it is preferable that the liquid absorption holding member is somewhat compressed by the plunger to promote absorption and expansion of the liquid absorption holding member when supplying the hydraulic pressure.
上記(1)、(2)の構成を有する液圧テンショナにおいては、(3)前記液体吸収保持部材が、多孔を有するゴムまたは樹脂からなるものであるのがよい。 In the hydraulic tensioner having the configurations of (1) and (2) above, (3) the liquid absorption holding member may be made of porous rubber or resin.
この構成により、液体吸収保持部材が液体を吸収し易くなり、その素材に膨潤し易い材料を使用すれば、液体の保持性能が高まる。なお、液圧室内に、多孔を有するゴムまたは樹脂製の1個の液体吸収保持部材を収納してもよいが、多層に重ねられた複数の液体吸収保持部材、あるいは、液圧室内に充満する多数の粒状の液体吸収保持部材が液圧室内に収納されてもよい。 With this configuration, the liquid absorption holding member can easily absorb the liquid, and if a material that easily swells is used as the material, the liquid holding performance is enhanced. In addition, one liquid absorbing / holding member made of porous rubber or resin may be accommodated in the hydraulic pressure chamber, but a plurality of liquid absorbing / holding members stacked in multiple layers, or the hydraulic pressure chamber is filled. Many granular liquid absorption holding members may be accommodated in the hydraulic chamber.
上記(3)の構成を有する液圧テンショナにおいては、(4)前記液体吸収保持部材が、連続気泡構造の発泡ゴムまたは発泡樹脂からなるのがより好ましい。 In the hydraulic tensioner having the configuration of (3), it is more preferable that (4) the liquid absorption holding member is made of foamed rubber or foamed resin having an open cell structure.
この構成により、圧縮が容易で、液体の吸収率の高い液体吸収保持部材となる。ここにいう連続気泡構造とは、例えば液体中に浸漬され液体を吸収する前と後での質量差をその液体吸収前の質量で割った液体吸収率が例えば5%を超える程度に連続した気泡(細孔)が多くなっている状態である。また、液体吸収保持部材の前記液体吸収率は、例えば15%以上であるのが好ましい。 With this configuration, the liquid absorption holding member is easily compressed and has a high liquid absorption rate. The open cell structure referred to here is, for example, a continuous bubble in which the liquid absorption rate obtained by dividing the mass difference between before and after being immersed in the liquid and absorbing the liquid by the mass before the liquid absorption exceeds 5%, for example. This is a state in which (pores) are increased. The liquid absorption rate of the liquid absorption holding member is preferably 15% or more, for example.
なお、液体吸収保持部材は、連続気泡構造の発泡材に限らず、油等の液体の吸収と保持に適し、吸収による自発的な膨張あるいは圧縮量の低下に伴う吸収・膨張に適したものであればよく、不織布状のもの、綿状のもの、渦巻状に巻かれた柔軟な布状もしくは網状のもの等であってもよい。 The liquid absorption holding member is not limited to a foam having an open cell structure, but is suitable for absorption and holding of liquid such as oil, and is suitable for absorption / expansion due to spontaneous expansion due to absorption or a decrease in compression amount. It may be a non-woven fabric, a cotton-like fabric, a flexible fabric or a mesh-like fabric wound in a spiral.
上記(1)〜(4)の構成を有する液圧テンショナにおいては、(5)前記駆動軸と被駆動軸の間に巻回される前記無端伝動要素が、内燃機関のクランク軸とカムシャフトの間に巻回されるチェーンであるのが好ましい。 In the hydraulic tensioner having the configurations of (1) to (4) above, (5) the endless transmission element wound between the drive shaft and the driven shaft is provided between the crankshaft and the camshaft of the internal combustion engine. A chain wound between is preferred.
この構成により、チェーンの潤滑・冷却にも供される油を液圧室内で液体吸収保持部材に吸収させて液体吸収保持部材を膨張させ、内燃機関の始動時に即座に油圧を立ち上げることができ、テンショナの取付け部の振動、プランジャやチェーンのばたつき、異音等を防止することができる。 With this configuration, oil that is also used for lubrication and cooling of the chain can be absorbed by the liquid absorption holding member in the hydraulic chamber to expand the liquid absorption holding member, and the hydraulic pressure can be raised immediately when the internal combustion engine is started. Further, vibration of the tensioner mounting portion, flapping of the plunger or chain, abnormal noise, and the like can be prevented.
上記(1)〜(5)の構成を有する液圧テンショナにおいては、(6)前記ハウジングと前記プランジャとの間に、前記プランジャの移動を抑制するとともに前記プランジャに予め設定された設定値以上の力が作用するときには前記プランジャの移動を許容する移動制限機構が設けられ、前記プランジャにより前記液体吸収保持部材が圧縮された状態で、前記移動制限機構が前記プランジャの移動を規制可能であるのがよい。 In the hydraulic tensioner having the configuration of (1) to (5) above, (6) the movement of the plunger is suppressed between the housing and the plunger, and the set value is not less than a preset value set in the plunger. A movement restriction mechanism that allows movement of the plunger when a force is applied is provided, and the movement restriction mechanism can regulate movement of the plunger in a state where the liquid absorption holding member is compressed by the plunger. Good.
この構成により、プランジャが液体吸収保持部材を圧縮した状態で移動制限機構によって保持され、組付け前にプランジャをハウジング内に収縮させた状態で取り扱うことができるとともに、液圧供給によりプランジャが押し出されるときに液体吸収保持部材に加わる圧縮力も軽減され、液体吸収保持部材の膨張が助長される。 With this configuration, the plunger is held by the movement restriction mechanism in a state where the liquid absorption holding member is compressed, and can be handled in a state in which the plunger is contracted into the housing before assembly, and the plunger is pushed out by supplying hydraulic pressure. Sometimes the compressive force applied to the liquid absorption holding member is also reduced, and the expansion of the liquid absorption holding member is promoted.
本発明によれば、液圧室内に設けた液体吸収保持部材が、液体中に浸漬されるときにその液体を吸収して膨張する一方、供給通路から供給される液体の圧力が低下するときに、液体を吸収して膨張した状態を保持するように構成し、内燃機関が停止した状態で液圧室内部から作動油が抜け難く、空気の侵入を抑え得るようにしているので、内燃機関の始動時に液圧室内の液圧を迅速に立ち上げることができ、液圧テンショナ取付け部の振動、プランジャや無端伝動要素のばたつき、異音等を防止することのできる液圧テンショナを提供することができる。 According to the present invention, when the liquid absorption holding member provided in the hydraulic pressure chamber absorbs and expands the liquid when immersed in the liquid, the pressure of the liquid supplied from the supply passage decreases. Since the configuration is such that the liquid is absorbed and expanded, the hydraulic oil is difficult to escape from the inside of the hydraulic pressure chamber when the internal combustion engine is stopped, and the intrusion of air can be suppressed. To provide a hydraulic tensioner that can quickly start up the hydraulic pressure in the hydraulic chamber at the start and prevent vibration of the hydraulic tensioner mounting part, flapping of the plunger and endless transmission elements, abnormal noise, etc. it can.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る液圧テンショナの正面断面図であり、図2は、一実施形態に係る液圧テンショナを備えた内燃機関の要部概略正面図、図3は、一実施形態に係る液圧テンショナのプランジャ収縮時の正面断面図である。 FIG. 1 is a front cross-sectional view of a hydraulic tensioner according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic front view of an essential part of an internal combustion engine including the hydraulic tensioner according to an embodiment, and FIG. It is a front sectional view at the time of plunger contraction of a hydraulic tensioner concerning one embodiment.
まず、構成について説明する。 First, the configuration will be described.
図1および図2に示すように、本実施形態の液圧テンショナ10は、ハウジング11と、ハウジング11と共に液圧室12を形成するようハウジング11に摺動可能に保持された円形断面のプランジャ13とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ハウジング11は、その内方側に、加圧されたオイル(液体;例えばエンジンオイル)が供給される供給通路11aと、プランジャ13が摺動可能に収納されるプランジャ収納孔11bとを有しており、その外方側に、エンジン1(内燃機関)の図示しないエンジンブロックに支持される取付け穴部11e、11fを有している。
The
プランジャ13は、プランジャ収納孔11bの内定面11c側に対向する凹部13aと、その周りを取り囲む略円筒状のスカート部13bとを有しており、ハウジング11とプランジャ13との間には、プランジャ13をハウジング11の外方側に付勢する圧縮コイルスプリング14(弾性部材)が介装されている。また、プランジャ13の外周部には、プランジャ13の軸線方向に所定ピッチで配列された複数の歯Tからなるラック部13mが設けられている。
The
図2に示すように、液圧テンショナ10は、プランジャ13により、エンジン1の下部に配置されたクランク軸31(駆動軸)とエンジン上部に配置された吸気側および排気側のカムシャフト32、33(被駆動軸)との間に巻回されるチェーン34(無端伝動要素)の特定の移動区間に近接するスリッパ35の上端部35aに対し、チェーン34側に向かって押圧力を加えるようになっている。
As shown in FIG. 2, the
スリッパ35は、図2中の下端部35bでエンジンブロックに対して図中の左右方向に揺動可能に支持されており、液圧テンショナ10のプランジャ13によって上端部35aを同図中の右側に押圧されるとき、チェーン34をリンク部分で案内しつつチェーン34の弛みをなくし、または、そのチェーン34の張力を増加させることができる。
The
より具体的には、ハウジング11の供給通路11aには、エンジン1の運転中、その潤滑油であるオイルを循環させる図示しないオイルポンプから加圧されたオイルが供給されるようになっており、このオイルの油圧Psが供給通路11aから液圧室12に供給され、プランジャ13に受圧される。
More specifically, pressurized oil is supplied to the
また、液圧室12に開口する供給通路11aの内端部には、供給通路11aから液圧室12側へのオイルの流れを許容する一方、液圧室12側から供給通路11a側へのオイルの流れを阻止する逆止弁36が設けられている。この逆止弁36は、球状弁体36aと、その球状弁体36aが着座する略円筒状の弁座部36bと、球状弁体36aの弁座部36b近傍からの脱落を阻止するキャップ状のバルブガイド36cとを有している。このバルブガイド36cには、球状弁体36aの直径より十分に小さい複数のスリット状もしくは円孔状の連通孔36dが形成されており、これら連通孔36dによって供給通路11a側と液圧室12側とが連通するようになっている。
The inner end of the
この逆止弁36を介して液圧室12に加圧されたオイルが供給されるとき、プランジャ13は、その油圧Psにより液圧室12の容積を増加させるよう押し出され、スリッパ35を介してチェーン34の特定の移動区間に対して押圧力を加えることができる。また、プランジャ13は、供給通路11aから供給されるオイルの油圧が低下したとき、圧縮コイルスプリング14からの付勢力を受けつつ、スリッパ35を介してチェーン34の特定の移動区間に押圧力を加えるようになっている。ここにいう特定の移動区間とは、チェーン34の伝動回転中に他の移動区間よりも張力が小さく弛み側となる移動区間である。
When pressurized oil is supplied to the
この液圧テンショナ10は、機関回転数の変動によるチェーン34の張力の急変動時には、スリッパ35からの反力の急増に対しプランジャ13とのハウジング11の間の摺動隙間部等からの漏れを利用して油圧ダンパ効果を生じさせる構造となっている。また、液圧テンショナ10は、スリッパ35からの反力の低下時にはプランジャ13を押し出してチェーン34の弛みを抑制するようになっており、チェーン34の張力を適正な範囲内に保持する機能を有している。
When the tension of the
さらに、ハウジング11とプランジャ13との間には、プランジャ13の移動を抑制するとともに、プランジャ13に予め設定された設定値以上の力が作用するときにプランジャ13の一定量の移動を許容する移動制限機構40が設けられている。
Further, the movement of the
移動制限機構40は、中心部41cでハウジング11に回動移動可能に支持されたカム41と、ハウジング11とカム41の間に縮設された圧縮コイルスプリング42とによって構成されており、カム41は、その1対の係合爪部41a、41bをプランジャ13のラック部13mに押し付けるよう、圧縮コイルスプリング42によって回転方向一方側に付勢されている。なお、1対の係合爪部41a、41bはカム41の一端側に形成され、圧縮コイルスプリング42はカム41の他端側に係合している。
The
プランジャ13に予め設定された設定値以上の力、例えばオイルポンプからの一定レベル以上の油圧に基づく油圧力が作用するとき、プランジャ13には、チェーン13の張力に応じたスリッパ35側からの反力が油圧力と逆方向に作用する。そして、油圧力がこの反力を上回り、かつ、その上回る力が設定値以上の力になるとき、プランジャ13は圧縮コイルスプリング42の付勢力に抗して図1中の時計方向に押し返され(図1中に仮想線で示すカム41およびプランジャ13参照)、プランジャ13がチェーン34の張力を増加させるようスリッパ35を押圧する。一方、チェーン34の張力が増大するとき、プランジャ13の後退量がラック部13mに係合するカム41によって一定範囲内に制限されるように、カム41の形状が設定されている。また、前述のようにプランジャ13が圧縮コイルスプリング42の付勢力に抗して図1中の時計方向に押し返されるとき、チェーン34の張力が増加するので、プランジャ13の移動は、通常、ラック部13mの歯Tの1つ分だけずれる一定量ずつ許容されることになる。すなわち、移動制限機構40は、プランジャ13に予め設定された設定値以上の力が作用するとき、プランジャ13の一定量の移動を許容するようになっている。
When a force greater than a preset value set on the
このような液圧テンショナ10は、プランジャ13への圧縮コイルスプリング14の付勢力、液圧室12に供給される油圧に基づく油圧力、チェーン34の張力に応じたスリッパ35側からの反力を受けながら、移動制限機構40によってもその移動が主としてチェーン34の弛み側になるよう適宜抑制される。これにより、液圧テンショナ10は、機関回転数の変動によるチェーン34の張力の急変動時のみならず、エンジン1の温度変化によるチェーン34の張力変化や、経年変化によるチェーン34の張力低下をも吸収し、その張力を適正範囲内に保つようになっている。
Such a
一方、液圧室12内には、液圧室12内のオイル中に浸漬されるときにオイルを吸収して膨張するとともに、供給通路11aから供給される油圧(オイルの圧力)が低下したとき、オイルを吸収して膨張した状態を保持する液体吸収保持部材51が収納されている。
On the other hand, the
液体吸収保持部材51は、液圧室12内のオイルの圧力が低下した状態下にあっても、プランジャ13によって多少圧縮されるようにその収納容積より大きい自由形状での体積(連続気泡を内包する全体の体積)を有しており、液圧室12への液圧供給時に液体吸収保持部材51によるオイルの吸収とそれに伴う膨張のみならず弾性回復的な膨張によってもオイルを吸収するようになっている。
The liquid absorbing and holding
また、プランジャ13が可動範囲内で最も伸長方向に突出した状態であっても、液体吸収保持部材51が液圧室12内の容積の大半を占めるようになっている。
Further, even when the
この液体吸収保持部材51は、多孔を有するゴムまたはウレタン等の樹脂からなるものであり、例えば連続気泡構造の発泡ゴムまたは発泡樹脂となっている。ここにいう連続気泡構造とは、例えば液体吸収保持部材51がオイル中に浸漬されてオイルを吸収する前と後での液体吸収保持部材51の質量差をその液体吸収前の質量で割った値をオイル吸収率とするとき、そのオイル吸収率が一定の値、例えば5%を超える程度に連続した気泡(細孔)が多くなっている状態を意味し、本実施形態における液体吸収保持部材51のオイル吸収率は、例えば15%以上である。
The liquid
この液体吸収保持部材51は、ゴムのような弾性を有してはいるものの、図3に示すように、プランジャ13が最内奥側に後退する位置まで後退したとき、そのプランジャ13により大きく圧縮された状態であっても、その圧縮に対する反発力が、移動制限機構40による移動規制を解除する設定値の力に対して十分に小さくなるような柔軟性(低弾性)と低反発性能を有しており、体積変化に伴う永久ひずみ量も小さく抑えられる材料で形成されている。
Although this liquid
なお、液体吸収保持部材51は、オイルの吸収と保持に適し、吸収による自発的な膨張やプランジャ13からの圧縮量の低下に伴う吸収・膨張に適したものであればよく、連続気泡構造の発泡材にその気泡よりも大径な程度の多数の細孔を例えば平行に貫通させた構造としてもよい。また、液体吸収保持部材51は、その素材自体にオイルが浸み込んで膨潤するものであってもよいし、素材自体へのオイルの浸み込みはなく、連続気泡や多孔へのオイルの吸収(膨張に伴うものを含む)と膨張を生じるものであってもよい。また、液圧テンショナ10の使用状態においては、プランジャ13の後退(収縮)側への移動が一定範囲内に制限され、それより大きいプランジャ13の伸長方向(圧縮コイルスプリング14の伸長方向)への移動量も通常、数mm程度内と小さいので、膨張した液体吸収保持部材51が圧縮コイルスプリング14の線材間の隙間に入り込み、圧縮コイルスプリング14内に保持された状態となっていてもよい。
The liquid
また、図2において、チェーン34は、スリッパ35によってガイドされる移動区間以外に、カムシャフト32、33の間の移動区間と、カムシャフト33からクランク軸31への移動区間とで、それぞれ固定ガイドユニット25、26により、チェーン34を構成するリンク部分でそれぞれガイドされている。
In FIG. 2, the
さらに、図2に示したエンジンにおいては、運転状態に応じてバルブタイミングを連続的に可変制御する可変動弁制御装置として、油圧式の可変バルブタイミング機構(VVT)を有しており、その可変バルブタイミング機構は、詳細を図示しないが、カムシャフト32、33の一端部にそれぞれ複数のベーンを有するベーンロータを装着する一方、クランクシャフト31によりチェーン34を介して駆動されるチェーンスプロケット22a、23aを装着したVVTハウジング22、23によってそのベーンロータを回転可能に収納させたものとなっている。この場合、ベーンロータおよびハウジングの間には、ベーンを挟んで回転方向に対向する進角用の油室(以下、進角室という)と遅角用の油室(以下、遅角室という)が形成され、進角室と遅角室のうち進角室にオイルを供給しつつ遅角室から排出させることでバルブタイミングを進角側に変化させ、進角室と遅角室のうち遅角室にオイルを供給しつつ進角室から排出させることでバルブタイミングを遅角側に変化させるようになっている。
Further, the engine shown in FIG. 2 has a hydraulic variable valve timing mechanism (VVT) as a variable valve control device that continuously and variably controls the valve timing according to the operating state. Although the details of the valve timing mechanism are not shown,
次に、作用について説明する。 Next, the operation will be described.
上述のように構成された本実施形態の液圧テンショナにおいては、液圧室12内の液体吸収保持部材51がオイル中に浸漬されたときにオイルを吸収して膨張するが、その膨張状態は、供給通路11aから供給されるオイルの圧力が低下するエンジン停止時にも、維持されることになる。したがって、エンジン1が停止した状態であっても、液圧室12の内部から作動油が抜け難くなるとともに、液圧室12内への空気の侵入を抑えることができることとなる。
In the hydraulic tensioner of the present embodiment configured as described above, when the liquid
次いで、エンジン1の始動によってオイルポンプが作動すると、例えば図4(a)に示すように機関回転数NEが立ち上がる。
Next, when the oil pump is activated by starting the
このとき、図4(b)中に点線で示す比較例(液体吸収保持部材51が無い従来品)の場合であれば、エンジン始動から液圧室12内の液圧Ps´が所定レベルに達するまでの間、液圧テンショナ内部のエアの存在によって液圧テンショナ取付け部の振動が大きくなるばかりでなく、その液圧が所定レベルに達した直後にもオイル通路内のエアが液圧テンショナ内に侵入することで液圧テンショナ取付け部の振動が生じていた。
At this time, in the case of the comparative example indicated by the dotted line in FIG. 4B (conventional product without the liquid absorption holding member 51), the hydraulic pressure Ps ′ in the
これに対し、図4(b)中に実線で示す本実施形態の場合、液圧室12内の油圧が比較例に比べて非常に早い段階から(ただし比較例に比べ相対的に急勾配でなく)立ち上がることになる。したがって、液圧テンショナ内部に液圧テンショナ取付け部の振動を惹起するほどの空気が存在しなくなり、しかも、その直後に、オイル通路内のエアが液圧室12に侵入したとしても、液体吸収保持部材51にその空気が入り込み難いことから、余計な空気が残留し難く、液圧が早期に安定する。
On the other hand, in the case of the present embodiment indicated by a solid line in FIG. 4B, the hydraulic pressure in the
したがって、油圧力不足でプランジャ13の姿勢が不安定となって液圧テンショナ10の取付け部が振動したり、プランジャ13やチェーン34がばたついたりするのが抑えられ、そのようなばたつきに伴うチェーン周辺での異音の発生等が防止できることになる。
Therefore, the posture of the
また、本実施形態では、液圧室12内のオイルの圧力が低下したときでも、圧縮コイルスプリング14や移動制限機構40によってプランジャ13からチェーン34側に適度の巻回姿勢となる押圧力を付与することができ、エンジン始動時におけるチェーンのばたつきを有効に抑制することができる。
Further, in the present embodiment, even when the oil pressure in the
さらに、多孔を有する液体吸収保持部材51がオイルを吸収し易く、その吸収時に膨張する構成となっていることから、オイルの保持性能が高く、液圧室12からの作動油の抜けとそれに伴う液圧室12内への空気の侵入を十分に抑えることができる。
Furthermore, since the porous liquid
特に、本実施形態では、低弾性・低反発の連続気泡構造の発泡ゴムや発泡樹脂で液体吸収保持部材51が構成されているので、圧縮が容易で、オイルの吸収率の高い液体吸収保持部材51となる。また、その液体吸収保持部材51の素材に膨潤し易い材料を使用しても、オイルの保持性能が高まる。
In particular, in the present embodiment, since the liquid
さらに、本実施形態では、チェーン34の潤滑・冷却に供されるオイルを液圧室12内で液体吸収保持部材51に吸収させて、液体吸収保持部材51を膨張させ、エンジン始動時に液圧室12内の油圧を即座に立ち上げることができるので、液圧テンショナ10の取付け部の振動、プランジャ13やチェーン34のばたつき、異音等を防止することができる。
Furthermore, in this embodiment, the oil used for lubrication and cooling of the
また、プランジャ13は、液体吸収保持部材51を圧縮し状態で移動制限機構40によって保持され、液圧テンショナ10の組付け前に、そのプランジャ13をハウジング11内に収縮させた状態で取り扱うことができるとともに、液圧供給によりプランジャ13が押し出されるときに液体吸収保持部材51に加わる圧縮力も軽減され、液体吸収保持部材51の膨張が助長される。
Further, the
このように、本実施形態の液圧テンショナにおいては、液圧室12内に設けた液体吸収保持部材51を、オイル中に浸漬されるときにそのオイルを吸収して膨張する一方、供給通路11aから供給されるオイルの圧力が低下するときに、オイルを吸収して膨張した状態を保持するように構成しているので、エンジン1の停止状態で液圧室12から作動油を抜け難くして、液圧室12への空気の侵入を抑えることができ、エンジン1の始動時に液圧室12の液圧を即座に液圧を立ち上げることができ、液圧テンショナ取付け部の振動、プランジャや無端伝動要素のばたつき、異音等を防止することのできる液圧テンショナを提供することができる。
Thus, in the hydraulic tensioner of the present embodiment, when the liquid
なお、上述の実施形態では、駆動軸と被駆動軸の間に巻回される無端伝動要素を、エンジン1のクランク軸とカムシャフトの間に巻回されるチェーンとしたが、無端伝動要素は、チェーンに変わる金属製のタイミングベルトであってもよい。
In the above-described embodiment, the endless transmission element wound between the drive shaft and the driven shaft is a chain wound between the crankshaft of the
さらに、液圧室内に、多孔を有するゴムまたは樹脂製の1個の液体吸収保持部材を収納してもよいが、複数に分割されてもよい。 Furthermore, one liquid absorbing / holding member made of rubber or resin having porosity may be accommodated in the hydraulic chamber, but may be divided into a plurality of parts.
例えば、図5(a)に示すように、多層に重ねられた複数の液体吸収保持部材61a、61b、61c、61d、61e、61f、61g、61h、61iおよび61jが全体として上述の実施形態の液体吸収保持部材51と略同様な液体吸収保持部材61を構成しているものであってもよく、この液体吸収保持部材61は、連続発泡構造の発泡ゴムや発泡樹脂に限らず、不織布状のもの、綿状、網状のものでもよい。
For example, as shown in FIG. 5A, a plurality of liquid
また、図5(b)に示すように、半径方向の内外に多層積層された柔軟な発泡ゴムや発泡樹脂のチューブ71a、71b、71c、71d、71e、71f、71g、71h(あるいは渦巻状に巻かれた柔軟な発泡ゴムや発泡樹脂のシート)からなる液体吸収保持部材71であってもよく、これらチューブ71a〜71hは不織布や柔軟な網状のものであってもよい。
Also, as shown in FIG. 5B, flexible foamed rubber or foamed
さらに、図5(c)に示すように、液圧室12内に充満する多数の粒状の液体吸収保持部材81が液圧室12内にほぼ充満するように収納されてもよい。
Further, as shown in FIG. 5C, a large number of granular liquid
なお、上述のいずれの場合も、液圧室12内に供給される液体をオイルとしたが、本発明においては、液圧室内に供給される液体はオイル以外の液体(非圧縮性の流体)であってもよい。また、逆止弁36のような逆流阻止用のバルブや圧縮コイルスプリング14のような弾性部材は必ずしも必要ではない。
In any of the above-described cases, the liquid supplied into the
以上説明したように、本発明に係る液圧テンショナは、液圧室内に設けた液体吸収保持部材が、液体中に浸漬されるときにその液体を吸収して膨張する一方、供給通路から供給される液体の圧力が低下するときに、液体を吸収して膨張した状態を保持するように構成し、内燃機関が停止した状態で液圧室内部から作動油が抜け難く、空気の侵入を抑え得るようにしているので、内燃機関の始動時に液圧室内の液圧を迅速に立ち上げることができ、液圧テンショナの取付け部の振動、プランジャや無端伝動要素のばたつき、異音等を防止することのできる液圧テンショナを提供することができるという効果を奏するものであり、液圧テンショナ、特に供給通路を有するハウジング内に液圧室を形成するようプランジャを摺動可能に設けた液圧テンショナ全般に有用である。 As described above, the hydraulic tensioner according to the present invention is supplied from the supply passage while the liquid absorption holding member provided in the hydraulic chamber absorbs the liquid and expands when immersed in the liquid. When the pressure of the liquid is reduced, it is configured to maintain the expanded state by absorbing the liquid, and it is difficult for hydraulic oil to escape from the inside of the hydraulic pressure chamber when the internal combustion engine is stopped, and air intrusion can be suppressed. As a result, when the internal combustion engine is started, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber can be quickly raised, and vibrations of the mounting portion of the hydraulic tensioner, flapping of the plunger and endless transmission elements, noise, etc. can be prevented. The hydraulic tensioner is capable of providing a hydraulic tensioner, and in particular, a hydraulic tensioner, particularly a hydraulic pressure slidably provided with a plunger so as to form a hydraulic pressure chamber in a housing having a supply passage. It is useful in conditioner in general.
1 エンジン(内燃機関)
10 液圧テンショナ
11 ハウジング
11a 供給通路
11b プランジャ収納孔
11c 内定面
11e、11f 取付け穴部
12 液圧室
13 プランジャ
13a 凹部
13b スカート部
13m ラック部
14 圧縮コイルスプリング(弾性部材)
22、23 VVTハウジング
25、26 固定ガイドユニット
31 クランク軸
32、33 カムシャフト
34 チェーン(無端伝動要素)
35 スリッパ
35a 上端部
35b 下端部
36 逆止弁
40 移動制限機構
41 カム
41a、41b 係合爪部
42 圧縮コイルスプリング
51、61、71、81 液体吸収保持部材
T 歯
1 engine (internal combustion engine)
DESCRIPTION OF
22, 23
35
Claims (6)
前記液圧室内の前記液体中に浸漬されるとき該液体を吸収して膨張するとともに、前記供給通路から供給される前記液体の圧力が低下したとき、前記液体を吸収して膨張した状態を保持する液体吸収保持部材が、前記液圧室内に収納されていることを特徴とする液圧テンショナ。 A housing having a supply passage through which pressurized liquid is supplied, and a plunger slidably held in the housing so as to form a hydraulic chamber together with the housing. In the hydraulic tensioner that applies a pressing force to adjust the tension of the endless transmission element in a specific movement section of the endless transmission element wound between the drive shafts,
When immersed in the liquid in the hydraulic chamber, the liquid absorbs and expands, and when the pressure of the liquid supplied from the supply passage decreases, the liquid is absorbed and expanded. A hydraulic tensioner, wherein the liquid absorbing and holding member is housed in the hydraulic chamber.
前記供給通路から供給される前記液体の圧力が低下したとき、前記弾性部材からの付勢力を受けた前記プランジャが、前記無端伝動要素の前記特定の移動区間に前記押圧力を加えることを特徴とする請求項1に記載の液圧テンショナ。 Between the housing and the plunger, an elastic member for biasing the plunger toward the outer side of the housing is interposed,
When the pressure of the liquid supplied from the supply passage decreases, the plunger that receives the urging force from the elastic member applies the pressing force to the specific moving section of the endless transmission element. The hydraulic tensioner according to claim 1.
前記プランジャにより前記液体吸収保持部材が圧縮された状態で、前記移動制限機構が前記プランジャの移動を規制可能であることを特徴とする請求項1ないし請求項5のうちいずれか1の請求項に記載の液圧テンショナ。 Between the housing and the plunger, there is provided a movement limiting mechanism that suppresses the movement of the plunger and allows the plunger to move when a force greater than a preset value is applied to the plunger.
6. The method according to claim 1, wherein the movement restriction mechanism can regulate movement of the plunger in a state where the liquid absorption holding member is compressed by the plunger. The hydraulic tensioner described.
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