JP2017096419A - テンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向における小型化や加工負担および組付負担の低減を実現しつつ、簡素な構成で、圧油室内に混入した混入空気を良好に排出することが可能なテンショナを提供すること。【解決手段】リリーフ機構が、リリーフ穴２２と円板状のオリフィス部材６０とから構成され、オリフィス部材６０の第１主面６１には、外周縁に形成された外周環状溝６１ａと、第１主面６１の中央部から外周環状溝６１ａに達する連通溝６１ｂとが設けられ、オリフィス部材６０の外周縁に、周方向に沿って複数の切り欠き部６３が形成されているテンショナ１０。【選択図】図２

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ローラチェーン等の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。

公知のテンショナは、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、プランジャ収容穴に摺動自在に挿入されるプランジャと、プランジャを前方側に向けて付勢するコイルばねとを備えている。このようなテンショナでは、プランジャ収容穴とプランジャとの間に形成された圧油室にオイルが供給され、圧油室内のオイルによってプランジャを前方側に向けて付勢するとともに、プランジャの往復動に伴ってプランジャとプランジャ収容穴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の往復動を減衰させるダンピング効果を得ている。

ここで、圧油室内のオイル圧を適切に維持するために、圧油室内のオイル圧が高まった時に圧油室内のオイルをプランジャ外に排出するリリーフ機構を設けることが知られており、このリリーフ機構の一態様として、図８に示すように、プランジャ１２０の内部および外部を連通させるリリーフ穴１２２をプランジャ１２０に設けるとともに、オリフィス部材１６０をプランジャ１２０内に配置することが知られている。
オリフィス部材１６０の外周面には螺旋状の溝１６１ｂが形成されており、このオリフィス部材１６０をプランジャ穴１２３内に圧入嵌合し、プランジャ穴１２３の内周面と溝１６１ｂとの間隙でリリーフ穴１２２からのオイルの流出量を調節する。

ところが、この図８に示す例では、オリフィス部材１６０をプランジャ穴１２３内に圧入嵌合して設置していることから、オリフィス部材１６０の嵌合代を確保するためにオリフィス部材１６０の前後方向（軸方向）の寸法を大きく設計する必要があり、また、オリフィス部材１６０の外径やプランジャ穴１２３の内径を高精度に形成する必要があり、また、オリフィス部材１６０の圧入に起因したプランジャ１２０の変形が懸念されることから組み付け後の研磨工程を必要とし、また、圧入設備を必要とする等の諸々の問題が生じる。

そこで、上述した問題を解決する１つの案として、図９に示すように、プランジャ底部１２１側に面する第１主面１６１にオイル用の溝（図示しない）を形成した円板状のオリフィス部材１６０を、コイルばね１４０によってプランジャ底部１２１側に押し付けて固定することが提案されている（例えば特許文献１を参照）。
この特許文献１のテンショナでは、圧油室１１１内のオイル圧が高まった時に、圧油室１１１内のオイルＯが、オリフィス部材１６０の外周面とプランジャ穴１２３の内周面との間隙、第１主面１６１のオイル用の溝、および、リリーフ穴１２２を通って、プランジャ１２０の外部に排出される。

ここで、この特許文献１に記載のリリーフ機構は、圧油室１１１内に混入した混入空気Ａを圧油室１１１の外部に排出する脱気機能も担っている。具体的には、圧油室１１１内に混入した混入空気Ａは、オイルＯの場合と同様に、オリフィス部材１６０の外周面とプランジャ穴１２３の内周面との間隙、第１主面１６１のオイル用の溝、および、リリーフ穴１２２を通って、プランジャ１２０の外部に排出される。

特開２００３−１９４１６４号公報

ところが、特許文献１のテンショナでは、オリフィス部材１６０が、コイルばね１４０によってプランジャ底部１２１側に押し付けられることで固定されていることから、図１０（ａ）に示すようにプランジャ穴１２３の内周面とオリフィス部材１６０の外周面との間隙が、周方向において偏りを生じることがあり、当該間隙が狭くなった部分Ｒが、図９に示すような、混入空気Ａが溜まる重力方向の上方側に位置してしまうと、オリフィス部材１６０の第１主面１６１側に混入空気Ａが抜け難いという問題がある。

そこで、上述した問題を解決する１つの案として、図１０（ｂ）に示すように、重力方向の上方側に位置するオリフィス部材１６０の外周縁に切り欠き部１６３を設け、オリフィス部材１６０の第１主面１６１側に混入空気Ａが抜け易くすることも考えられる。

ところが、この場合、切り欠き部１６３が重力方向の上方側に位置するように、オリフィス部材１６０をプランジャ穴１２３内に組み付けなければならないため、組み付け負担が増大するという問題があり、また、回り止めされていない状態でプランジャ１２０がハウジング１３０のプランジャ収容穴内に配置されるタイプのテンショナには適用することができないという問題もある。

そこで、本発明は、これらの問題点を解決するものであり、小型化および製造負担の低減を実現しつつ、簡素な構成で、圧油室内に混入した混入空気を良好に排出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、前端側にプランジャ底部を有した円筒状のプランジャと、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したハウジングと、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コイルばねと、前記圧油室内のオイル圧が高まった時に前記圧油室内のオイルを前記プランジャ外にリリーフするリリーフ機構とを備えたテンショナであって、前記リリーフ機構は、前記プランジャ底部の内側面の中央部で開口するように形成され、前記プランジャの内部および外部を連通させるリリーフ穴と、前記プランジャ底部の内側面側に配置された円板状のオリフィス部材とから構成され、前記オリフィス部材は、前記コイルばねによって前記プランジャ底部側に付勢され、前記プランジャ底部側に配置される第１主面と、前記第１主面の反対側の第２主面とを有し、前記第１主面には、前記第１主面の外周縁に形成された外周環状溝と、前記第１主面の中央部から前記外周環状溝に達する連通溝とが設けられ、前記オリフィス部材の外周縁には、周方向に沿って複数の切り欠き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に係る発明によれば、プランジャ底部側に配置されるオリフィス部材の第１主面に、外周縁に形成された外周環状溝と、第１主面の中央部から外周環状溝に達する連通溝とが設けられ、オリフィス部材の外周縁に切り欠き部が形成されていることにより、圧油室内のオイル圧が高まった時に、オリフィス部材の切り欠き部、外周環状溝、連通溝、および、プランジャのリリーフ穴を通じて、圧油室内のオイルをプランジャの外部に排出して、圧油室内のオイル圧を適切に維持することができ、また、オリフィス部材を設置するにあたって圧入嵌合を必要としないことから、オリフィス部材の小型化および製造負担の低減を実現することができるばかりでなく、以下に記載する効果を奏する。
すなわち、オリフィス部材の外周縁に周方向に沿って複数の切り欠き部が形成されていることにより、重力方向の上方側に溜まる混入空気を、複数の切り欠き部のうちいずれかの切り欠き部を通して第１主面側に抜けさせることが可能であるため、オリフィス部材の組み付け時に切り欠き部の位置を考慮する必要がなく、組み付け負担を低減することができ、また、回り止めされていない状態でプランジャがハウジングのプランジャ収容穴内に配置されるタイプのテンショナにも適用することができる。

本請求項２に係る発明によれば、複数の切り欠き部が、オリフィス部材の外周縁に沿って等間隔に形成されていることにより、プランジャ穴内におけるオリフィス部材の配置態様に関わらず、脱気性能を安定させることができる。
本請求項３に係る発明によれば、第２主面に、第２主面の外周縁に形成された第２外周環状溝と、第２主面の中央部から第２外周環状溝に達する第２連通溝とが設けられていることにより、プランジャ穴内へのオリフィス部材の組み付け時に、オリフィス部材の表裏を考慮する必要がないため、組み付け負担をより一層低減することができ、また、複数枚のオリフィス部材を重ねて設置することで、オイル流路の流路長を簡単に調節することもできる。
本請求項４に係る発明によれば、プランジャ底部の内側面とオリフィス部材との間に、円板状の第２オリフィス部材が配置され、第２オリフィス部材が、プランジャ底部側に対向する第１主面側からオリフィス部材側に対向する第２主面まで貫通する貫通孔をその中央部に有し、第２オリフィス部材の貫通孔の径が、リリーフ穴の径よりも小さいことにより、簡素な構成で、オイルの流出量を良好に調節することができる。

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オリフィス部材を示す斜視図。 図１に示すテンショナに組み込まれるオリフィス部材を示す平面図。 オリフィス部材の変形例を示す斜視図。 図４に示すオリフィス部材を示す平面図。 本発明の第２実施形態に係るテンショナを示す断面図。 図６に示すテンショナに組み込まれる第２オリフィス部材を示す斜視図。 参考例の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。 オリフィス部材とプランジャ穴との間隙を説明する参考図。

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、前端側にプランジャ底部２１を有した円筒状のプランジャ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、圧油室１１内のオイル圧が高まった時に圧油室１１内のオイルをプランジャ２０外にリリーフするリリーフ機構とを備えている。

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。プランジャ底部２１には、プランジャ底部２１の内側面の中央部で開口するように形成されたリリーフ穴２２が形成されている。また、プランジャ２０は、後方側に開口したプランジャ穴２３を有している。

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、ハウジング３０の外部から圧油室１１にオイルを供給するオイル供給孔３２とを有している。

コイルばね４０は、図１に示すように、その一端が後述するオリフィス部材６０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、図１に示すように、圧油室１１とオイル供給孔３２との間に配置され、オイル供給孔３２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３２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る。

リリーフ機構は、図１に示すように、プランジャ２０の内部および外部を連通させるリリーフ穴２２と、プランジャ底部２１の内側面側に配置されたオリフィス部材６０とから構成されている。オリフィス部材６０は、コイルばね４０によって前方に向けて付勢され、プランジャ底部２１の内側面に押し付けられて、固定されている。

オリフィス部材６０は、鉄等の金属や合成樹脂等から円板状に形成され、プランジャ底部２１の内側面に接触して配置される第１主面６１と、第１主面６１の反対側の第２主面６２とを有している。この円板状のオリフィス部材６０の外径は、プランジャ穴２３の内径よりも僅かに小さい。

第１主面６１には、図２や図３に示すように、第１主面６１の外周縁に形成された第１外周環状溝６１ａと、第１主面６１の中央部から第１外周環状溝６１ａに達する第１連通溝６１ｂとが設けられている。
また、第２主面６２には、第２主面６２の外周縁に形成された第２外周環状溝６２ａと、第２主面６２の中央部から第２外周環状溝６２ａに達する第２連通溝６２ｂとが設けられている。

なお、本実施形態では、図２や図３に示すように、連通溝６１ｂ、６２ｂが、略螺旋状に、主面６１、６２に形成されている。
しかしながら、連通溝６１ｂ、６２ｂの具体的形状は、主面６１、６２の中央部から外周環状溝６１ａ、６２ａまで達するものであれば如何なるものでもよく、例えば、図４や図５に示すように、主面６１、６２の中央部から外周環状溝６１ａ、６２ａまで径方向に沿って直線状に延びるように、連通溝６１ｂ、６２ｂを形成してもよい。

また、オリフィス部材６０の外周縁には、図２や図３に示すように、周方向に沿って等間隔に複数の切り欠き部６３が形成されている。これら切り欠き部６３は、第１主面６１側から第２主面６２側に貫通し、第１外周環状溝６１ａおよび第２外周環状溝６２ａに連通している。

このようにして得られた本実施形態のテンショナ１０では、圧油室１１内のオイル圧が高まった時に、圧油室１１内のオイルが、オリフィス部材６０の切り欠き部６３、第１外周環状溝６１ａ、第１連通溝６１ｂ、プランジャ２０のリリーフ穴２２を順に通って、プランジャ２０の外部に排出される。
また、圧油室１１内に空気が混入した場合にも、同様に、オリフィス部材６０の切り欠き部６３、第１外周環状溝６１ａ、第１連通溝６１ｂ、プランジャ２０のリリーフ穴２２を順に通って、プランジャ２０の外部に排出される。

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６および図７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ため、相違点以外の構成については、その説明を省略する。

第２実施形態のテンショナ１０では、図６に示すように、プランジャ底部２１の内側面とオリフィス部材６０との間に、円板状の第２オリフィス部材７０が配置されている。

第２オリフィス部材７０は、図６や図７に示すように、プランジャ底部２１側に対向する第１主面７１側からオリフィス部材６０側に対向する第２主面７２側まで貫通する貫通孔７３をその中央部に有している。第２オリフィス部材７０の貫通孔７３の径は、リリーフ穴２２の径よりも小さく設計されている。

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、エンジンボディ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、オリフィス部材の第１主面および第２主面の両面に、外周環状溝や連通溝が形成されているものとして説明したが、第１主面のみに外周環状溝や連通溝を形成してもよい。
また、２枚以上のオリフィス部材や第２オリフィス部材を前後方向に並べて配置してもよい。

１０ ・・・ テンショナ
１１ ・・・ 圧油室
２０ ・・・ プランジャ
２１ ・・・ プランジャ底部
２２ ・・・ リリーフ穴
２３ ・・・ プランジャ穴
３０ ・・・ ハウジング
３１ ・・・ プランジャ収容穴
３２ ・・・ オイル供給孔
４０ ・・・ コイルばね
５０ ・・・ チェックバルブ
６０ ・・・ オリフィス部材
６１ ・・・ 第１主面
６１ａ ・・・ 第１外周環状溝
６１ｂ ・・・ 第１連通溝
６２ ・・・ 第２主面
６２ａ ・・・ 第２外周環状溝
６２ｂ ・・・ 第２連通溝
６３ ・・・ 切り欠き部
７０ ・・・ 第２オリフィス部材
７１ ・・・ 第１主面
７２ ・・・ 第２主面
７３ ・・・ 貫通孔

Claims (4)

1. 前端側にプランジャ底部を有した円筒状のプランジャと、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したハウジングと、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コイルばねと、前記圧油室内のオイル圧が高まった時に前記圧油室内のオイルを前記プランジャ外にリリーフするリリーフ機構とを備えたテンショナであって、
   前記リリーフ機構は、前記プランジャ底部の内側面の中央部で開口するように形成され、前記プランジャの内部および外部を連通させるリリーフ穴と、前記プランジャ底部の内側面側に配置された円板状のオリフィス部材とから構成され、
   前記オリフィス部材は、前記コイルばねによって前記プランジャ底部側に付勢され、前記プランジャ底部側に配置される第１主面と、前記第１主面の反対側の第２主面とを有し、
   前記第１主面には、前記第１主面の外周縁に形成された外周環状溝と、前記第１主面の中央部から前記外周環状溝に達する連通溝とが設けられ、
   前記オリフィス部材の外周縁には、周方向に沿って複数の切り欠き部が形成されていることを特徴とするテンショナ。
2. 前記複数の切り欠き部は、前記オリフィス部材の外周縁に沿って等間隔に形成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. 前記第２主面には、前記第２主面の外周縁に形成された第２外周環状溝と、前記第２主面の中央部から前記第２外周環状溝に達する第２連通溝とが設けら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. 前記プランジャ底部の内側面と前記オリフィス部材との間に配置される円板状の第２オリフィス部材を更に備え、
   前記第２オリフィス部材は、前記プランジャ底部側に対向する第１主面側から前記オリフィス部材側に対向する第２主面まで貫通する貫通孔をその中央部に有し、
   前記第２オリフィス部材の貫通孔の径は、前記リリーフ穴の径よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のテンショナ。

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