JP2017534028A

JP2017534028A - 弁型経路

Info

Publication number: JP2017534028A
Application number: JP2017519280A
Authority: JP
Inventors: マシュー・ダブリュ・クランプ; キース・ビー・コブ
Original assignee: ボーグワーナーインコーポレーテッド
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2015-10-14
Publication date: 2017-11-16
Also published as: WO2016069262A1; US20170321785A1; DE112015004316T5; US10400870B2; KR20170078680A; CN106795952A

Abstract

張力を加えるための製品が開示される。ブロックは、このブロック内に開放される第１通路を有することができる。本体は、第１マニホールドを有することができ、第１通路が第１マニホールドに開放されるように、ブロックに対して配置することができる。本体は、第１マニホールドから第２マニホールドに、そして第２マニホールドを介して圧力チャンバに流体を供給するための流路を有することができる。流路は、一連のチャンネルを含むことができ、第１マニホールドから第２マニホールドへの実質的に妨害されない流れを可能にし、第２マニホールドから第１マニホールドへの流れを妨害するように構成することができる。流路は移動可能な構成要素が存在しなくてもよい。【選択図】図２

Description

関連出願に関する相互参照
本願は、２０１４年１０月２９日付で出願された米国特許出願第６２／０７２，１７０号の利益を主張している。

本開示は、一般的に弁に関するものであり、より具体的には、一方向には自由な流れを可能にし、他の方向には流れを妨害するチェック弁に関するものである。

油圧式自動テンショナーは、圧力を利用してスラックを除き、エンジンのタイミングチェーンまたはベルトが隣接するスプロケットまたはプーリの間で移動する際に、そのタイミングチェーンまたはベルトで発生するような振動を弱める。タイミングチェーンの張力は、テンショナーの内と外への油圧流体の流れによってエンジン速度及び振動の発生に合わせて自動的に調節されうる。

張力を加えるための製品は、ブロックが、前記ブロック内に開放される第１通路を有しうる多数の変形例により提供されうる。本体は、第１マニホールドを有することができ、第１通路が第１マニホールドに開放されるように、ブロックに対して配置されうる。前記本体は、第１マニホールドからの流体を第２マニホールドに供給し、それを介して圧力チャンバに流体を供給するための流路を有することができる。前記流路は、一連のチャンネルを含むことができ、第１マニホールドから第２マニホールドへの実質的に妨害されない流れを可能にし、第２マニホールドから第１マニホールドへの流れを妨害するように構成されうる。流路には移動可能な構成要素が存在しなくてもよい。

多数の他の変形例によれば、エンジンの構成要素に力を加えるための油圧式テンショナーが提供されうる。本体は、ピストンボア（ｐｉｓｔｏｎｂｏｒｅ）、第１マニホールド、及び第２マニホールドを有することができる。ピストンは、本体とピストンとの間のピストンボア内に第１チャンバを定義するように、ピストンボア内に摺動可能に配置されうる。前記本体内の第１通路は、ピストンボアと第２マニホールドとの間で延長することができる。前記エンジン内の第２通路は、第１マニホールドと流体連通することができる。複数の流れチャンネルは、第１マニホールドと第２マニホールドとの間で延長することができる。前記流れチャンネルは、第１マニホールドから第２マニホールドへの実質的に妨害されない流れを可能にし、第２マニホールドから第１マニホールドへの流れを妨害するように構成することができる。前記流れチャンネルには、移動可能な構成要素が存在しなくてもよい。

本発明の範囲内の他の例示的な変形例は、いかに提供される詳細な説明から明らかになるだろう。詳細な説明及び特定の実施例は、本発明の範囲内の変形例を開示しているが、単に例示のために意図されたものであり、本発明の範囲を限定するものではないことを理解すべきである。

本発明の範囲内の変形例の選択的な実施形態は、詳細な説明及び添付された図面から、さらに十分に理解されるだろう:
多数の変形例による油圧式テンショナーの部分断面図である。多数の変形例による油圧式テンショナーの概略的な等角図である。多数の変形例による、エンジンブロックに対して位置している油圧式テンショナーの部分断面図である。多数の変形例による油圧式テンショナーの流路の一部の概略図である。多数の変形例による油圧式テンショナーの流路の一部の概略図である。

以下の変形例に対する説明は、本質的に単純な例示に過ぎず、決して本発明、その適用、または用途の範囲を限定するものではない。

内燃機関においては、チェーンまたはベルトのような連結要素が、多様な弁の動作を同期化する役割をすることができる。連結要素に所望の張力を維持するために、図１に示すように油圧式テンショナー１０が用いられうる。連結要素が摺動し、テンショナー１０のピストン１２によって加えられた力の結果として張力を加えることにより、スラックを除くために連結要素に向かって強制されうるテンショナーガイド（図示せず）が提供されうる。

テンショナー１０のハウジングまたは本体１４には、テンショナーをエンジンに固定するための取付穴２０、２１が設置されうる。ボア２２は、ピストン１２を摺動可能に保持するようにする大きさの直径を有する形成を単純化するように円筒形状を有することができる本体に設置されうる。ピストン１２がボア２２内に配置された状態で、本体１４とピストン１２との間にチャンバ１６が定義され、チャンバ１６は圧力下に油圧流体を収容するための圧力チャンバでありうる。チャンバ１６内の圧力は、ピストン１２を本体１４の外に圧出し、本体を関連するエンジンに固定し、テンショナーガイド及び連結要素に力を加えるように作用することができる。また、ばね２４がボア２２内に配置され、ピストン１２を本体１４の外に付勢する。

第２ボア２６は、ボア２２の端部に設置することができ、ボア２２よりも直径が小さくてもよい。ボア２６は、クロスボア２８によって交差されえ、これらがともに本体を介して、後述する加圧流体供給部に連結されうる通路３０を形成することができる。ばね２４は、ピストン１２に対する力を減少させる連結要素における動き、振動、またはスラックに応じて、ピストン１２を本体１４の外に圧縮し、流体供給部からの圧力とともに流体をチャンバ１６内に引き入れる。連結要素に所望の量の張力を維持するために、通路３０内にそして通路３０を介する流体の供給は、実質的に制限されない。連結要素の張力が増加すると、ピストン１２に対する力が増加され、ピストン１２が本体１４内に後退する傾向がある。チャンバ１６内の流体は、ピストン１２の後退を妨害する。過度の後退を抑制し、所望の張力を維持するために、通路３０を介する流れが図２について説明されるように、制限または妨害されうる。

図２を参照すると、油圧式テンショナー１０は、その本体１４内に、ボア２８が開放されるマニホールド３１を形成する第１空洞を含む。油圧式テンショナー１０の本体１４内にマニホールド３３を形成する他の空洞がマニホールド３１から離間されている。マニホールド３１、３３の間には多数の弁型経路３５が本体１４内に形成される。流体及び流体圧力は、マニホールド３３から弁型経路３５を介してマニホールド３１に実質的に妨害されずに伝達される。マニホールド３１からマニホールド３３への流体及び流体圧力伝達は、弁型経路３５によって妨害される。

図３を参照すると、エンジン３２のブロック３４内の加圧流体供給チャンバ５０と圧力チャンバ１６との間で流体経路を見ることができる。本体１４内の通路３０は、ボア２６及びボア２８を含み、圧力チャンバ１６とマニホールド３１との間で延長される。本体１４内の弁型経路３５は、マニホールド３１とマニホールド３３との間で延長される。マニホールド３３は、ボア３６によって提供された通路３７を介して加圧流体供給チャンバ５０に開放される。流体及び流体圧力は、圧力チャンバ１６から加圧流体供給チャンバ５０から通路３７（ボア３６）、マニホールド３３、弁型経路３５、マニホールド３１、及び通路３０（ボア２８、２６）を介して伝達することができる。流体及び流体圧力は、通路３０（ボア２６、２８）、マニホールド３１、弁型経路３５、マニホールド３３、及び通路３７（ボア３６）を介して圧力チャンバ１６から加圧流体供給チャンバ（５０）に伝達することができる。

マニホールド３３からマニホールド３１への流体及び流体圧力の連通または流れは、弁型経路３５の構成により、加圧流体供給チャンバ５０から圧力チャンバ１６への前進方向には実質的に妨害されず；弁型経路３５の構成により、圧力チャンバ１６から加圧流体供給チャンバ５０への逆方向には妨害され、背圧が発生する。

図４に示すように、弁型経路は、直線形チャンネル５２、５３及び半円形チャンネル５４、５５を含む。このようなチャンネルの構成は、マニホールド３１、３３の間で複数回連続して繰り返すことができる。弁型経路３５を介する前進方向の流れ（ｆ）は、半円形チャンネル５４、５５を避け、直線形チャンネル５２及び直線形チャンネル５３を介して進行することにより、前進方向に比較的自由に移動する。図５に示すように、弁型経路を介する逆方向の流れ（−ｆ）は妨害される。逆方向の流れ（−ｆ）は、半円形チャンネル５４、５５に進入して直線形チャンネル５３、５２を介する流れを妨害する傾向がある。より具体的には、直線形チャンネル５３を介する流れの一部は、半円形チャンネル５５に分割され、直線形チャンネル５３に対して垂直方向に直線形チャンネル５３に再進入して、それを介する流れを妨害する。続いて、流れの一部は、半円形チャンネル５４に進入して直線形チャンネル５２の側面内に垂直方向に再進入して、それを介する流れを妨害する。このような構成を通じ、流体及び流体圧力が加圧流体供給チャンバ５０から圧力チャンバ１６に実質的に妨害されずに供給され、機械式チェック弁または他の移動可能な要素の使用なしに圧力チャンバ１６から加圧流体供給チャンバ５０への流体及び流体圧力が妨害される。移動型部品なしに、構造が簡素化され、移動型部品の摩耗及び疲労が回避されうる。

以下の変形例に対する説明は、単に本発明の範囲内にあると考えられる構成要素、要素、動作、製品、及び方法の例示であるだけで、具体的に開示されたり、明示的に提示されないことによって、このような範囲を制限しようとするものでは決してない。構成要素、要素、動作、製品、及び方法は、本明細書で明示的に説明したものと異なるように組み合わせ及び再構成することができ、依然として本発明の範囲内にあるものと考えられる。

変形例１は、張力を加えるための製品を含むことができる。ブロックは、このブロック内で開放される第１通路を有することができる。本体は、第１マニホールドを有することができ、前記第１通路が前記第１マニホールドに開放されるように、前記ブロックに対して配置される。前記本体は、前記第１マニホールドから第２マニホールドに、そして第２マニホールドを介して圧力チャンバに流体を供給するための流路を有することができる。前記流路は、一連のチャンネルを含むことができ、前記第１マニホールドから前記第２マニホールドへの実質的に妨害されない流れを可能にし、前記第２マニホールドから前記第１マニホールドへの流れを妨害するように構成することができる。前記流路には、移動可能な構成要素がなくてもよい。

変形例２は、前記本体内に摺動可能に配置されたピストンを有する、変形例１による製品を含むことができる。前記圧力チャンバは、前記本体と前記ピストンとの間に形成され、前記第１通路から供給された流体は、前記ピストンが前記本体の外に摺動することにより、前記圧力チャンバに進入することができる。

変形例３は、前記一連のチャンネルが一連の直線形セグメント及び半円形セグメントを含む、変形例１または２による製品を含むことができる。流れは、前記一連の直線形セグメントを介する第１方向に実質的に妨害されなくてもよく、流れは、第２方向の前記半円形セグメントにより妨げられる。

変形例４は、各半円形セグメントが第１直線形セグメントの端部と第２直線形セグメントの側面との間を連結する、変形例３による製品を含むことができる。

変形例５は、前記半円形セグメントが前記第２直線形セグメントに連結され、流れが前記第２直線形セグメントに実質的に垂直に前記半円形セグメントから前記第２直線形セグメントに進入する、変形例４による製品を含むことができる。

変形例６は、エンジンの構成要素に力を加えるための油圧式テンショナーを提供できることを含むことができる。本体は、ピストンボア、第１マニホールド、及び第２マニホールドを有することができる。ピストンは、前記本体と前記ピストンとの間の前記ピストンボア内に第１チャンバを定義するように、前記ピストンボア内に摺動可能に配置されうる。前記本体内の第１通路は、前記ピストンボアと前記第２マニホールドとの間で延長することができる。前記エンジン内の第２通路は、前記第１マニホールドと流体連通することができる。複数の流れチャンネルは、前記第１マニホールドと前記第２マニホールドとの間で延長することができる。前記流れチャンネルは、前記第１マニホールドから前記第２マニホールドへの実質的に妨害されない流れを可能にし、前記第２マニホールドから前記第１マニホールドへの流れを妨害するように構成することができる。前記流れチャンネルには、移動可能な構成要素が存在しなくてもよい。

変形例７は、前記第２通路が、前記エンジン内の加圧流体供給源に連結されうる、変形例６による油圧式テンショナーを含むことができる。前記油圧式テンショナーは、前記ピストンが、前記本体の外に摺動することにより、前記第２通路から供給された加圧流体が前記流れチャンネルを介して前記第１チャンバに伝達されるように構成することができる。

変形例８は、前記流れチャンネルがそれぞれ一連の直線形セグメント及び半円形セグメントを含むことができる、変形例６または７による油圧式テンショナーを含むことができる。前記一連の直線形セグメントを介する第１方向への流れは、実質的に妨害されなくてもよく、前記半円形セグメントにより第２方向への流れが妨害されうる。

変形例９は、各半円形セグメントが第１直線形セグメントの端部と第２直線形セグメントの側面との間を連結する、変形例８による油圧式テンショナーを含むことができる。

変形例１０は、前記半円形セグメントが前記第２直線形セグメントの側面に連結され、流れが前記第２直線形セグメントに実質的に垂直に前記半円形セグメントから前記第２直線形セグメントに進入する、変形例９による油圧式テンショナーを含むことができる。

本発明の範囲内の選択的な変形例の前記の説明は、本質的に単なる例示であり、したがって、その変形または変更は、本発明の思想及び範囲から外れるものとみなされてはならない。

Claims

第１通路が内部に開放されているブロック；及び第１マニホールドを有し、前記第１通路が前記第１マニホールドに開放されるように、前記ブロックに対して配置する本体を含み；前記本体は、前記第１マニホールドから第２マニホールドに、そして前記第２マニホールドから圧力チャンバに流体を供給するための流路を有し；前記流路は、一連のチャンネルを含み、前記第１マニホールドから前記第２マニホールドへの実質的に妨害されない流れを可能にするように構成され；前記流路は、前記第２マニホールドから前記第１マニホールドへの流れを妨害するように構成され；前記流路には、移動可能な構成要素がない、張力を加えるための製品。
前記本体内に摺動可能に配置されたピストンをさらに含み、前記圧力チャンバは、前記本体と前記ピストンとの間に形成され、前記ピストンが、前記本体の外に摺動することにより、前記第１通路から供給された流体が前記圧力チャンバに進入する、請求項１に記載の製品。
前記一連のチャンネルは、一連の直線形セグメント及び半円形セグメントを含み；前記一連の直線形セグメントを介する第１方向への流れは、実質的に妨害されず、前記半円形セグメントによって第２方向への流れは妨げられる、請求項２に記載の製品。
各半円形セグメントは、第１直線形セグメントの端部と第２直線形セグメントの側面との間を連結する、請求項３に記載の製品。
各半円形セグメントは、前記第２直線形セグメントの側面に連結され、流れが前記第２直線形セグメントに実質的に垂直に前記半円形セグメントから前記第２直線形セグメントに進入する、請求項４に記載の製品。
ピストンボア、第１マニホールド、及び第２マニホールドを有する本体；前記ピストンボア内に摺動可能に配置されたピストンであって、前記本体と前記ピストンとの間の前記ピストンボア内に第１チャンバを定義する、前記ピストン；前記ピストンボアと前記第２マニホールドとの間で延長される前記本体内の第１通路；前記第１マニホールドと流体連通する前記エンジン内の第２通路；及び、前記第１マニホールドと前記第２マニホールドとの間の複数の流れチャンネルを含み；前記流れチャンネルは、前記第１マニホールドから前記第２マニホールドへの実質的に妨害されない流れを可能にするように構成され、前記流れチャンネルは、前記第２マニホールドから前記第１マニホールドへの流れを妨害するように構成され、前記流れチャンネルには移動可能な構成要素がない、エンジンの構成要素に力を加えるための油圧式テンショナー。
前記第２通路は、前記エンジン内の加圧流体供給源に連結され、前記製品は、前記ピストンが前記本体の外に摺動することにより、前記第２通路から供給された加圧流体が前記流れチャンネルを介して前記第１チャンバに伝達される、請求項６に記載の油圧式テンショナー。
前記流れチャンネルは、それぞれ一連の直線形セグメント及び半円形セグメントを含み、前記一連の直線形セグメントを介する第１方向への流れは実質的に妨害されず、前記半円形セグメントによる第２方向への流れは妨害される、請求項７に記載の油圧式テンショナー。
各半円形セグメントは、第１直線形セグメントの端部と第２直線形セグメントの側面との間を連結する、請求項８に記載の油圧式テンショナー。
各半円形セグメントは、前記第２直線形セグメントに連結され、流れが前記第２直線形セグメントに実質的に垂直に前記半円形セグメントから第２直線形セグメントに進入する、請求項９に記載の油圧式テンショナー。