JP2017075669A - テンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成で、製造コストの増加を抑制するとともに、チェックバルブの組み付け性を良好に確保しつつ、圧油室内のオイル圧の上昇に起因したチェックバルブの性能低下を回避することが可能なテンショナを提供すること。【解決手段】チェックバルブ５０を備えたテンショナ１０であって、ボールシート５２がハウジング３０またはプランジャ２０に固定して配置され、ボールシート５２の圧油室１１側に面する側面に、リテーナ５３を配置するリテーナ設置凹部５２ｂが形成されているテンショナ１０。【選択図】図１

Description

本発明は、走行するチェーンやベルト等に適正張力を付与するテンショナに関する。

従来、チェーン等の張力を適正に保持するためにテンショナを用いることが慣用されており、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伝動チェーンをテンショナレバ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、チェーン等の張力を適正に保持するために、テンショナによってテンショナレバーを付勢するものが公知である。

このようなチェーンガイド機構に用いられる公知のテンショナは、図５や図６に示すように、前方側に開口したプランジャ収容穴５３１を有するハウジング５３０と、プランジャ収容穴５３１に摺動自在に挿入されるプランジャ５２０と、プランジャ５２０を前方側に向けて付勢する付勢手段５４０とを備えている（例えば特許文献１〜３を参照）。

このようなテンショナでは、プランジャ収容穴５３１とプランジャ５２０との間に形成された圧油室５１１にオイルが供給され、圧油室５１１内のオイルによってプランジャ５２０を前方側に向けて付勢するとともに、プランジャ５２０の往復動に伴ってプランジャ５２０とプランジャ収容穴５３１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。

このようなテンショナでは、圧油室５１１へのオイルの流入を許容するとともに圧油室５１１からのオイルの流出を防止するためにチェックバルブ５５０が配置されており、このチェックバルブ５５０は、チェックボール５５１と、チェックボール５５１を着座させるボール着座部が形成されたボールシート５５２と、チェックボール５５１の移動を規制するリテーナ５５３とを有している。

特開２００９−１９２０３１号公報 特開２００６−１４４９５８号公報 特開２００８−９５８５０号公報

ところが、このようなテンショナでは、エンジンの不具合等に起因にしてテンショナに過剰な高荷重が入力され、圧油室５１１内のオイル圧が大幅に上昇してしまうことがある。そして、このように圧油室５１１内のオイル圧が上昇した場合、図５に示す特許文献１に記載のテンショナのように、ハウジング５３０に固定されたボールガイド５５５の後方側の側面（すなわち、ボールガイド５５５の圧油室５１１側に面する側面とは反対側の側面）に形成されたシート設置凹部５５５ａにボールシート５５２が圧入嵌合されている場合、圧油室５１１内のオイル圧の上昇によって、シート設置凹部５５５ａからボールシート５５２が抜け出てしまう等、ボールシート５５２に位置ズレが生じ、その結果、チェックバルブ５５０の性能が低下する恐れがあった。

このようなボールシート５５２の位置ズレを防止する方策としては、シート設置凹部５５５ａの内径およびボールシート５５２の外径の寸法を高精度に形成して、シート設置凹部５５５ａに対するボールシート５５２の嵌合強度を向上し、シート設置凹部５５５ａによるボールシート５５２の保持力を向上させることが考えられるが、この場合、シート設置凹部５５５ａおよびボールシート５５２を高精度に形成する必要があることから、製造コストが増加してしまうという問題がある。

また、他の方策としては、図６に示す特許文献２、３のテンショナに組み込まれたチェックバルブ５５０Ａのように、ボールシート５５２Ａをハウジング５３０に圧入嵌合によって固定するとともに、ハウジング５３０に当接するフランジ部を有したリテーナ５５３Ａをボールシート５５２Ａの圧油室５１１側に嵌合させることより、圧油室５１１内のオイル圧の上昇に起因したボールシート５５２Ａやリテーナ５５３Ａの位置ズレの発生を防止することが考えられる。しかしながら、この場合、テンショナの組み付け時に、ハウジング５３０に対してボールシート５５２Ａを圧入した後に、ボールシート５５２Ａにチェックボール５５１Ａを載せ、その後、ボールシート５５２Ａにリテーナ５５３Ａを嵌合させるという作業を、ハウジング５３０内の狭いスペースで行う必要があり、テンショナの組み付け性に難がある。また、上述したチェックバルブ５５０Ａの構造では、テンショナ内においてチェックバルブ５５０Ａを設置する位置に限定が加わり、例えば、プランジャ穴５２１内の中間位置にチェックバルブ５５０Ａを設置する場合等には適用することができない。

また、図６に示す特許文献２、３のテンショナに組み込まれる他のチェックバルブ５５０Ｂのように、圧油室５１１側とは反対側においてボールシート５５２Ｂやリテーナ５５３Ｂをプランジャ５２０等に当接させている場合には、上述した圧油室５１１内のオイル上昇に起因したボールシート５５２Ｂやリテーナ５５３Ｂの位置ズレの発生を防止することができるが、この方法は、チェックバルブ５５０Ｂをテンショナ内の特定位置に設置する場合にしか利用することができない。

また、今後、エンジンの高出力化が更に進むことで、テンショナへの入力条件が厳しくなることが想定されるため、過剰な入力に耐え得る信頼性の高いチェックバルブ５５０がより一層要望されている。

そこで、本発明は、これらの問題点を解決するものであり、簡素な構成で、製造コストの増加を抑制するとともに、チェックバルブの組み付け性を良好に確保しつつ、圧油室内のオイル圧の上昇に起因したチェックバルブの性能低下を回避することが可能なテンショナを提供することを目的とするものである。

本発明は、後方側に開口したプランジャ穴を有するプランジャと、前記プランジャを収容する前方側に開口したプランジャ収容穴を有するハウジングと、前記プランジャ収容穴と前記プランジャの後端側との間に形成される圧油室に伸縮自在に収納されて前記プランジャを前方側に向けて付勢する付勢手段と、前記圧油室へのオイルの流入を許容するとともに前記圧油室からのオイルの流出を防止するチェックバルブとを備えたテンショナであって、前記チェックバルブは、チェックボールと、前記チェックボールを着座させるボール着座部が形成されたボールシートと、前記チェックボールの移動を規制するリテーナとを有し、前記ボールシートは、前記ハウジングに固定され、前記ボールシートの圧油室側に面する側面には、前記リテーナを配置するリテーナ設置凹部が形成されていることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項１、３、４に係る発明によれば、ボールシートがハウジングに固定して配置され、ボールシートの圧油室側に面する側面に、リテーナを配置するリテーナ設置凹部が形成されていることにより、テンショナに過剰な高荷重が入力され圧油室内のオイル圧が上昇した場合であっても、ボールシートやリテーナに位置ズレ等が生じることを確実に回避することが可能であるため、簡素な構成で、チェックバルブの性能低下を防止することができる。
また、ボールシートにリテーナ設置凹部を形成することにより、ボールシートにチェックボールやリテーナを組み付け、チェックバルブを一体化することが可能であるため、テンショナの組み付け時にチェックバルブを１つのユニットとして取り扱うことができ、組付け作業を容易に達成することができる。
また、リテーナ設置凹部内におけるリテーナの嵌合強度に関係なく、上述した圧油室内のオイル圧の上昇に起因したリテーナ等の位置ズレを防止することが可能であるため、リテーナやリテーナ設置凹部の加工精度に関する要求を低く抑えることができる。

本請求項２に係る発明によれば、圧油室内に配置されプランジャを前方側に向けて付勢するコイルばねの内周側に、リテーナをボールシート側に向けて付勢するリテーナに当接しているインナースプリングを配置することにより、コイルばねの内周側の空間を有効活用しつつ、インナースプリングを配置して、ボールシートに対するリテーナの設置状態を安定させることができるばかりでなく、圧入嵌合等によってボールシートに対してリテーナを強固に固定する必要がなくなるため、チェックバルブの設計自由度を向上することができる。

本発明の第１実施形態に係るテンショナを示す断面図。 図１に示すテンショナに組み込まれるチェックバルブを示す斜視図。 チェックバルブの分解斜視図。 本発明の第２実施形態に係るテンショナを示す断面図。 従来のテンショナを示す断面図。 従来の他のテンショナを示す断面図。

以下に、本発明の第１実施形態に係るテンショナ１０について、図面に基づいて説明する。

まず、本実施形態のテンショナ１０は、自動車エンジンのタイミングシステム等に用いられるチェーン伝動装置に組み込まれるものであり、エンジンブロックに取り付けられ、複数のスプロケットに掛け回された伝動チェーンの弛み側にテンショナレバーを介して適正な張力を付与し、走行時に生じる振動を抑止するものである。

テンショナ１０は、図１に示すように、後方側に開口したプランジャ穴２１を有するプランジャ２０と、プランジャ２０を収容するプランジャ収容穴３１を有するハウジング３０と、プランジャ収容穴３１とプランジャ２０の後端側との間に形成される圧油室１１に伸縮自在に収納されてプランジャ２０を前方側に向けて付勢する付勢手段としてのコイルばね４０と、圧油室１１へのオイルの流入を許容するとともに圧油室１１からのオイルの流出を防止するチェックバルブ５０とを備えている。

以下に、テンショナ１０の各構成要素について、図面に基づいて説明する。

プランジャ２０は、鉄等の金属から形成され、図１に示すように、プランジャ収容穴３１内に前後方向に進退可能に挿入されている。

ハウジング３０は、アルミニウム合金や合成樹脂等から形成され、図１に示すように、前方側に開口した円筒状のプランジャ収容穴３１と、プランジャ収容穴３１の後方側に連続して形成されプランジャ収容穴３１よりも小径な円筒状のバルブ収容穴３２と、ハウジング３０の外壁からバルブ収容穴３２まで貫通するオイル供給孔３３とを有している。このオイル供給孔３３は、ハウジング３０の外部から圧油室１１にオイルを供給するための部位として機能する。

コイルばね４０は、図１に示すように、その一端がプランジャ穴２１の底部（プランジャ２０の前方側部分）に当接するとともに、その他端がプランジャ収容穴３１の底部に当接して配置されている。

チェックバルブ５０は、オイル供給孔３３を通じたハウジング３０の外部から圧油室１１へのオイルの流入を許容するとともに、オイル供給孔３３を通じた圧油室１１からのオイルの外部流出を防止するものであり、図１に示すように、バルブ収容穴３２内に配置されている。

チェックバルブ５０は、図１〜図３に示すように、球状のチェックボール５１と、圧油室１１側（本実施形態では前方側）に開放するチェックボール収容部５２ａが形成されたボールシート５２と、チェックボール５１の移動を規制するリテーナ５３と、チェックボール５１とリテーナ５３との間に配置されたボールスプリング５４とから構成されている。これらチェックバルブ５０の構成部品は、金属等から形成されている。

ボールシート５２は、図１に示すように、ハウジング３０のバルブ収容穴３２内に圧入されてハウジング３０に対して固定されている。なお、圧入以外の手段によってボールシート５２をハウジング３０に固定してもよい。ボールシート５２は、図１〜図３に示すように、チェックボール収容部５２ａと、チェックボール収容部５２ａの前方側に連続して形成されたリテーナ設置凹部５２ｂと、チェックボール収容部５２ａからボールシート５２の後方側に貫通するオイル孔５２ｃとを有している。

リテーナ設置凹部５２ｂは、図１に示すように、チェックボール収容部５２ａよりも大径に形成され、オイル孔５２ｃは、チェックボール収容部５２ａよりも小径に形成されている。また、チェックボール収容部５２ａとオイル孔５２ｃとの間の段部（チェックボール収容部５２ａの底部）は、チェックボール５１を環状に密着させた状態で着座させるボール着座部５２ｄとして機能する。

リテーナ５３は、図１に示すように、リテーナ設置凹部５２ｂ内に圧入された状態で配置されている。リテーナ５３は、図１〜図３に示すように、前後方向に貫通する複数のオイル孔５３ａと、リテーナ５３の天板部の後面から後方側に向けて突出するスプリング支持部５３ｂとを有している。

ボールスプリング５４は、図１に示すように、スプリング支持部５３ｂの外周側に嵌合して配置され、チェックボール５１をボール着座部５２ｄ側に向けて付勢している。なお、このボールスプリング５４は、必須の構成部材ではなく、実施態様によっては設けなくてもよい。

次に、本発明の第２実施形態に係るテンショナ１０について、図４に基づいて説明する。ここで、第２実施形態では、一部構成については、前述した第１実施形態と全く同じである。そのため、相違点以外の構成については、その説明を省略する。

まず、第２実施形態のテンショナ１０では、図４に示すように、チェックバルブ５０がプランジャ穴２１内に設置され、これにより、ハウジング３０およびプランジャ２０の間に形成された内側空間が、後方側の圧油室１１および前方側の貯留油室１２に区画される。

また、プランジャ２０は、その外周面に形成された連通調整溝２２と、連通調整溝２２から貯留油室１２内にオイルを供給する貫通孔２３とを有し、また、ハウジング３０は、ハウジング３０の外壁からバルブ収容穴３２まで貫通するオイル供給孔（図示しない）を有している。これら、連通調整溝２２、貫通孔２３、およびオイル供給孔（図示しない）は、ハウジング３０の外部から貯留油室１２にオイルを供給するオイル供給部として機能する。なお、上述した連通調整溝２２は、プランジャ２０の外周面またはプランジャ収容穴３１の内周面の少なくとも一方に形成すればよい。また、ハウジング３０の外部から貯留油室１２にオイルを供給するオイル供給部の具体的態様は、上記に限定されない。

また、第２実施形態のテンショナ１０では、図４に示すように、リテーナ５３をボールシート５２側に向けて付勢するリテーナ５３に当接しているインナースプリング４１が、コイルばね４０の内周側に設置されている。このインナースプリング４１は、その一端がリテーナ５３に当接し、その他端がプランジャ収容穴３１の底部に当接して配置されている。

また、第２実施形態のテンショナ１０では、図４に示すように、プランジャ穴２１の内壁部に段差部２４が形成されており、この段差部２４によってボールシート５２の前方側への移動が規制されている。この段差部２４を設けることにより、コイルばね４０やインナースプリング４１の付勢力によって、チェックバルブ５０が前方側に動いてしまうことを防止できる。

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なうことが可能である。

例えば、上述した複数の実施形態の各構成を、任意に組み合わせてテンショナを構成しても何ら構わない。
また、上述した実施形態では、テンショナが自動車エンジン用のタイミングシステムに組み込まれるものとして説明したが、テンショナの具体的用途はこれに限定されない。
また、上述した実施形態では、テンショナがテンショナレバーを介して伝動チェーンに張力を付与するものとして説明したが、プランジャの先端で直接的に伝動チェーンの摺動案内を行い、伝動チェーンに張力を付与するようにしてもよい。
さらに、伝動チェーンによる伝動機構に限らず、ベルト、ロープ等の類似の伝動機構に適用されてもよく、長尺物に張力を付与することが求められる用途であれば、種々の産業分野において利用可能である。
また、上述した実施形態では、プランジャを収容するハウジングが、エンジンブロック等に取り付けられる所謂ハウジングであるものとして説明したが、ハウジングの具体的態様は、上記に限定されず、ハウジングに形成されたボディ穴内に挿入される円筒状の所謂スリーブであってもよい。
また、上述した実施形態では、ボールシートの圧油室側に面する側面に形成されたリテーナ設置凹部内にリテーナが圧入嵌合されているものとして説明したが、リテーナの設置態様は上記に限定されず、インナースプリングを設置する場合等には、リテーナをリテーナ設置凹部内に配置するだけでもよい。

１０ ・・・ テンショナ
１１ ・・・ 圧油室
１２ ・・・ 貯留油室
２０ ・・・ プランジャ
２１ ・・・ プランジャ穴
２２ ・・・ 連通調整溝（オイル供給部）
２３ ・・・ 貫通孔（オイル供給部）
２４ ・・・ 段差部
３０ ・・・ ハウジング
３１ ・・・ プランジャ収容穴
３２ ・・・ バルブ収容穴
３３ ・・・ オイル供給孔
４０ ・・・ コイルばね（付勢手段）
４１ ・・・ インナースプリング
５０ ・・・ チェックバルブ
５１ ・・・ チェックボール
５２ ・・・ ボールシート
５２ａ ・・・ チェックボール収容部
５２ｂ ・・・ リテーナ設置凹部
５２ｃ ・・・ オイル孔
５２ｄ ・・・ ボール着座部
５３ ・・・ リテーナ
５３ａ ・・・ オイル孔
５３ｂ ・・・ スプリング支持部
５４ ・・・ ボールスプリング

本発明は、後方側に開口したプランジャ穴を有するプランジャと、前記プランジャを収容する前方側に開口したプランジャ収容穴を有するハウジングと、前記プランジャ収容穴と前記プランジャの後端側との間に形成される圧油室に伸縮自在に収納されて前記プランジャを前方側に向けて付勢する付勢手段と、前記圧油室へのオイルの流入を許容するとともに前記圧油室からのオイルの流出を防止するチェックバルブとを備えたテンショナであって、前記チェックバルブは、チェックボールと、前記チェックボールを着座させるボール着座部が形成されたボールシートと、前記チェックボールの移動を規制するリテーナとを有し、前記ボールシートは、前記ハウジングまたは前記プランジャに固定され、前記ボールシートの圧油室側に面する側面には、前記リテーナを配置するリテーナ設置凹部が形成されていることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項１、３、４に係る発明によれば、ボールシートがハウジングまたはプランジャに固定して配置され、ボールシートの圧油室側に面する側面に、リテーナを配置するリテーナ設置凹部が形成されていることにより、テンショナに過剰な高荷重が入力され圧油室内のオイル圧が上昇した場合であっても、ボールシートやリテーナに位置ズレ等が生じることを確実に回避することが可能であるため、簡素な構成で、チェックバルブの性能低下を防止することができる。
また、ボールシートにリテーナ設置凹部を形成することにより、ボールシートにチェックボールやリテーナを組み付け、チェックバルブを一体化することが可能であるため、テンショナの組み付け時にチェックバルブを１つのユニットとして取り扱うことができ、組付け作業を容易に達成することができる。
また、リテーナ設置凹部内におけるリテーナの嵌合強度に関係なく、上述した圧油室内のオイル圧の上昇に起因したリテーナ等の位置ズレを防止することが可能であるため、リテーナやリテーナ設置凹部の加工精度に関する要求を低く抑えることができる。

Claims (4)

1. 後方側に開口したプランジャ穴を有するプランジャと、前記プランジャを収容する前方側に開口したプランジャ収容穴を有するハウジングと、前記プランジャ収容穴と前記プランジャの後端側との間に形成される圧油室に伸縮自在に収納されて前記プランジャを前方側に向けて付勢する付勢手段と、前記圧油室へのオイルの流入を許容するとともに前記圧油室からのオイルの流出を防止するチェックバルブとを備えたテンショナであって、
   前記チェックバルブは、チェックボールと、前記チェックボールを着座させるボール着座部が形成されたボールシートと、前記チェックボールの移動を規制するリテーナとを有し、
   前記ボールシートは、前記ハウジングに固定され、
   前記ボールシートの圧油室側に面する側面には、前記リテーナを配置するリテーナ設置凹部が形成されていることを特徴とするテンショナ。
2. 前記付勢手段は、前記圧油室内に配置されるコイルばねであり、
   前記コイルばねの内周側には、前記リテーナを前記ボールシート側に向けて付勢する前記リテーナに当接しているインナースプリングが配置されていることを特徴とする請求項１に記載のテンショナ。
3. 前記ハウジングには、前記ハウジングの外部から前記圧油室にオイルを供給するオイル供給孔が形成され、
   前記チェックバルブは、前記オイル供給孔と前記圧油室との間に設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のテンショナ。
4. 前記チェックバルブは、前記プランジャ穴内に設置され、前記ハウジングおよび前記プランジャの間に形成された内側空間を前記圧油室および貯留油室に区画し、
   前記ハウジングおよび前記プランジャには、前記ハウジングの外部から前記貯留油室にオイルを供給するオイル供給部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のテンショナ。

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