JP2020511620A

JP2020511620A - 油圧テンショナ用排出防止装置

Info

Publication number: JP2020511620A
Application number: JP2019550142A
Authority: JP
Inventors: ファビオ・マーニ
Original assignee: ボーグワーナーインコーポレーテッド
Priority date: 2017-03-20
Filing date: 2017-03-20
Publication date: 2020-04-16
Anticipated expiration: 2037-03-20
Also published as: WO2018174844A1; KR20190122850A; JP6949983B2; US20200011402A1; DE112017007101T5; CN110382914A

Abstract

油圧テンショナは、長さに延びるボアを有し、前記ボアの長さに沿ってスロットを有するテンショナハウジングを含む。中空ピストンは、ボア内に摺動可能に収容され、形成された縁部に隣接した面取り部を有する外周を有する。膨張可能なサークリップが、ピストンの外周によって収容される。サークリップは、接続部を介して第１の脚部及び第２の脚部に接続された複数のローブを有する実質的にクローバー形状の本体を有する。膨張可能なサークリップは、サークリップのローブがピストンの少なくとも面取り部と係合する自由状態、及び第１の脚部及び第２の脚部が互いに離れるように移動されて面取り部から分離される膨張状態を有する。膨張可能なサークリップが、自由状態にあるとき、ピストンは、ハウジングのボアから排出されるのが防止される。【選択図】図８

Description

本発明は、油圧テンショナの分野に関する。より詳細には、本発明は、油圧テンショナ用排出防止装置に関する。

関連技術の説明
チェーン及びベルトテンショナでは、ピストンは、スプリングまたはスプリングと油圧（ｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅ）によってそのハウジングから圧迫される。ハウジングとピストンとの間のボア内に形成された流体チャンバと加圧流体源との間のテンショナにチェックバルブが追加されて、流体チャンバからの油圧流体の逆流を防止する。ピストンとボアとの間の隙間を通る漏洩率は、補充流体が沈下または停止するにつれて、ピストンの後退を可能にする。漏洩率が増加するにつれて、ピストンの後退に対する抵抗が減少し、漏洩率が減少するにつれて、ピストンの後退に対する抵抗が増加する。チェーン荷重が急増するかまたは流体圧力の損失が存在するときに、プランジャの後退が起こり、プランジャの後退が過度な場合、チェーン制御の損失、エンジン時間の損失または他の望ましくない影響が生じる。したがって、ピストンの後退量を制限することが望ましい。

流体の漏洩量を変更することによってテンショナをシステムに同調させる一般的な方法は、時々所望の正常状態ピストン後退をもたらして、始動またはエンジン作動及びシャットダウン中に所望の分を超過する。システムのダイナミックスを適切に制御するためにテンショナを同調させることは、また、過度のピストンの伸張またはポンプアップ（ｐｕｍｐ−ｕｐ）をもたらし、高いチェーン荷重またはピストン結合を引き起こす可能性がある。これはしばしば、ピストンが許容限界を超えて伸びることを防止するために最適よりも少ないテンショナ同調をもたらす。

油圧テンショナは、長さに延びるボアを有し、上記ボアの長さに沿ってスロットを有するテンショナハウジングを含む。中空ピストンは、ボア内に摺動可能に収容され、形成された縁部に隣接した面取り部（ｃｈａｍｆｅｒ）を有する外周を有する。膨張可能なサークリップ（ｃｉｒｃｌｉｐ）が、ピストンの外周によって収容される。サークリップは、接続部を介して第１の脚部及び第２の脚部に接続された複数のローブ（ｌｏｂｅ）を有する実質的クローバー形状の本体を有する。膨張可能なサークリップは、サークリップのローブがピストンの少なくとも面取り部と係合する自由状態、及び第１の脚部及び第２の脚部が互いに離れるように移動されて面取り部から分離される膨張状態を有する。膨張可能なサークリップが自由状態にあり、ピストンの面取り部及び縁部と係合された場合、ピストンはハウジングのボアから排出されることが防止される。

膨張可能なサークリップは、好ましくは、接続部を介して第１の脚部及び第２の脚部に接続された少なくとも３つのローブを有する。

図１は、本発明の油圧テンショナの側面図を示す。図２は、本発明の油圧テンショナの平面図を示す。図３は、本発明の油圧テンショナの斜視図を示す。図４は、本発明の油圧テンショナのハウジングの断面図を示す。図５は、本発明の油圧テンショナのハウジング及びサークリップの平面図を示す。図６は、ピストンが取り付け位置にある状態の油圧テンショナのハウジング内のピストン及びサークリップの断面図を示す。図７は、ピストンが取り付け位置にあるハウジング内のピストン及びサークリップの平面図を示す。図８は、ピストンが排出防止位置にあるハウジング内のピストン及びサークリップの断面図を示す。図９は、ピストンが排出防止位置にあるハウジング内のピストン及びサークリップの平面図を示す。図１０は、ピストンが作業位置にあるハウジング内のピストン及びサークリップの断面図を示す。図１１は、ピストンが作業位置にあるハウジング内のピストン及びサークリップの平面図を示す。図１２は、本発明の油圧テンショナのピストン及びサークリップの斜視図を示す。図１３は、休止位置にある本発明の一実施形態における排出防止サークリップの平面図を示す。図１４は、図１３の排出防止サークリップの斜視図を示す。図１５は、変形位置にある本発明の他の実施形態における排出防止サークリップの平面図を示す。図１６は、変形位置にある図１５の排出防止サークリップの斜視図を示す。図１７は、変形位置にある代替実施形態における拒絶防止サークリップの平面図を示す。図１８は、変形位置にある図１７の拒絶防止サークリップの斜視図を示す。

本発明のテンショナシステムは、内燃機関に使用される閉ループチェーン駆動システム用テンショナ１０１（以下でさらに詳細に説明される）を含む。これは、駆動シャフトと少なくとも１つのカムシャフトとの間に閉ループ動力伝達システムに利用するか、または駆動シャフトと均衡シャフトとの間の均衡シャフトシステムに利用することができる。テンショナシステムはまた、オイルポンプを含むことができ、燃料ポンプ駆動装置とともに使用され得る。さらに、本発明のテンショナシステムは、ベルト駆動装置とともに使用され得る。

油圧テンショナは、排出防止サークリップ、ピストン及びテンショナハウジングを含む。排出防止サークリップは、テンショナハウジングからのピストンの排出を防止する。サークリップは、ハウジングのスロット内に取り付けられる。サークリップの変形は、テンショナハウジング内にピストンを取り付けることを可能にする。サークリップがピストン上の面取り部内に収容されるとき、サークリップは、ピストンがテンショナハウジングから排出されるのを防止することができる。

ハウジングの代わりにピストン上にサークリップを取り付けることによって、サークリップとハウジングとの間の摩擦が著しく減少し、ハウジングの摩耗を減少することに留意すべきである。ハウジングの摩耗の減少は、ハウジングがアルミニウムのようなより軟性の金属からなる場合に特に有用である。

排出防止サークリップは、鋼鉄製であることが好ましいが、プラスチックなどの他の材料が使用され得る。排出防止サークリップは、クローバーまたはローブ形状幾何学的構造を達成するための形状からなる平坦な金属ストリップまたは丸い金属であり得る。サークリップは、好ましくは、若干の変形を許容し、サークリップが変形されて自由状態に戻ることができるように、スプリング状の特性を含み得る。

図１〜図１２は、本発明の一実施形態における油圧テンショナ１０１を示す。油圧テンショナ１０１は、第１の開放端部１１８ａ及び第２の端部１１８ｂを有するボア１１８を有するハウジング１０２を有する。ボア１１８の第２の端部１１８ｂは、ソース（図示せず）に接続された入口１０９と流体連通する。チェックバルブ（図示せず）は、ボア１１８と入口１０９との間に存在して、ボア１１８から入口１０９への流体の流れを防止することができる。

ボア１１８の第１の開放端部１１８ａは、排出防止サークリップ１１０を収容することができるスロット１０７を有する。第１の開放端部１１８ａはまた、中空ピストン１０３を摺動可能に収容する。中空ピストン１０３は、閉ループチェーンまたはベルトと接触するための閉鎖端部１０３ａ及び外面１１９上に取り付け面取り部１２０を有する開放端部１０３ｂを有する。中空ピストン１０３の開放端部１０３ｂは、内周１０４を有する。閉鎖端部１０３ａはまた、中空ピストン１０３の内周１０４とハウジング１０２のボア１１８との間に形成された圧力チャンバ内に存在する流体の容積及び圧力を減少させるためのベント１１７を有することができる。図示されていないが、スプリング、ベントディスク、及び／または他の従来のアイテムのような他のアイテムが圧力チャンバ内に存在することができる。

図１２を参照すると、ピストン１０３は、排出防止サークリップ１１０を摺動可能に収容するために外周１１９の周りに面取り部１０５を有する。面取り部１０５に隣接した角隅部または縁部１０６及び排出防止サークリップ１１０の形状は、ピストン１０３がテンショナ１０１のハウジング１０２から排出されるのを防止する。縁部は、好ましくは、ピストン１０３の中心線１２２に対して垂直である（図１０参照）。隅部または縁部の角度は、図面に示した角度及び用途によって変わることができる。また、面取り部１０５は、ピストン１０３の外周に沿ってどこにでも配置されることができ、図面に示した配置に限定されないことに留意すべきである。

排出防止サークリップ１１０、１１６、１２１は、接続部を介して脚部に接続された複数のローブ１１１を有する膨張可能なクローバー形状の本体を有する。排出防止サークリップ１１０が図４〜図１２に示されているが、排出放出サークリップ１１６、１２１が排出防止サークリップ１１０に代替することができることに留意すべきである。

一実施形態において、排出防止サークリップ１１０は、図１３及び図１４に示したように、鋼線（ｓｔｅｅｌｗｉｒｅ）でできている。この実施形態において、サークリップ１１０は、第１の脚部１１２が内側に延びる第１のローブ１１１ａに接続され、第１のローブ１１１ａが外側に延びる接続部１１４ａに接続され、接続部１１４ａが内側に延びる第２のローブ１１１ｂに接続され、第２のローブ１１１ｂが外側に延びる他の接続部１１４ｂに接続され、接続部１１４ｂが内側に延びる第３のローブ１１１ｃに接続され、第３のローブ１１１ｃが外側に延びる他の接続部１１４ｃに接続され、接続部１１４ｃが内側に延びる第４のローブ１１１ｄに接続され、第２の脚部１１３に接続されるように形成されるのが好ましい。第１の脚部１１２は、ローブ１１１ａ〜１１１ｄ及び接続部１１４ａ〜１１４ｃを介して第２の脚部１１３に接続される。ローブ１１１ａ〜１１１ｄは、ピストン１０３の外周１１９によってローブ１１１ａ〜１１１ｄが接続部１１４ａ〜１１４ｃと一直線上に並ぶ位置まで変形（膨張状態）及び押し込まれ、第１の脚部１１２を第２の脚部１１３から離れるように移動させることができる。

他の実施形態では、図１５及び図１６に示したように、排出防止サークリップ１２１が鋼線でできており、上述の４つのローブ及び３つの接続部の代わりに、３つのローブ１１１ａ〜１１１ｃ及び２つの接続部１１４ａ〜１１４ｂのみを有する。排出防止サークリップ１２１は、第１の脚部１１２が内側に延びる第１のローブ１１１ａに接続され、第１のローブ１１１ａが外側に延びる接続部１１４ａに接続され、接続部１１４ａが内側に延びる第２のローブ１１１ｂに接続され、第２のローブ１１１ｂが外側に延びる他の接続部１１４ｂに接続され、接続部１１４ｂが内側に延びる第３のローブ１１１ｃに接続され、第３のローブ１１１ｃが第２の脚部１１３に接続されるように形成されるのが好ましい。第１の脚部１１２は、ローブ１１１ａ〜１１１ｃ及び接続部１１４ａ〜１１４ｂを介して第２の脚部１１３に接続される。ローブ１１１ａ〜１１１ｃは、ピストン１０３の外周１１９によってローブ１１１ａ〜１１１ｃが接続部１１４ａ〜１１４ｂと一直線上に並ぶ位置まで変形（膨張状態）及び押し込まれ、第１の脚部１１２を第２の脚部１１３から離れるように移動させることができる。

代替実施形態において、排出防止サークリップ１１６は、図１７及び図１８に示したように、スチールバンド（ｓｔｅｅｌｂａｎｄ）でできている。排出防止サークリップ１１６は、好ましくは、接続部１１４ａ〜１１４ｂによってともに接続された少なくとも３つのローブ１１１ａ〜１１１ｃを有する。サークリップ１１６は、第１の脚部１１２が内側に延びる第１のローブ１１１ａに接続され、第１のローブ１１１ａが外側に延びる接続部１１４ａに接続され、接続部１１４ａが内側に延びる第２のローブ１１１ｂに接続され、第２のローブ１１１ｂが外側に延びる他の接続部１１４ｂに接続され、接続部１１４ｂが内側に延びる第３のローブ１１１ｃに接続され、第３のローブ１１１ｃが第２の脚部１１３に接続されるように形成されるのが好ましい。第１の脚部１１２は、ローブ１１１ａ〜１１１ｃ及び接続部１１４ａ〜１１４ｂを介して第２の脚部１１３に接続される。ローブ１１１ａ〜１１１ｃは、ピストン１０３の外周１１９によってローブ１１１ａ〜１１１ｃが接続部１１４ａ〜１１４ｂと一直線上に並ぶ位置まで変形（膨張状態）及び押し込まれ、第１の脚部１１２を第２の脚部１１３から離れるように移動させることができる。

排出防止サークリップ１１０、１１６、１２１は、本体のローブ１１１が図５に示したように、内側に延びる自由状態を有する。ピストン１０３がハウジング１０２のボア１１８内に存在するとき、排出防止サークリップ１１０、１１６、１２１のローブ１１１は、ピストン１０３の外周１１９と係合する。排出防止サークリップ１１０、１１６、１２１が面取り部１０５と係合されるか、または面取り部１０５と縁部１０６との間で係合される場合、上記排出防止サークリップ１１０、１１６、１２１のローブ１１１は、図９に示したように、自由状態にあり、内側に延びる。ローブ１１１と面取り部１０５及び縁部１０６との係合は、ピストン１０３がハウジング１０２から外側にさらに移動することを防止し、したがってハウジング１０２のボア１１８からのピストン１０３の排出を防止する。

排出防止サークリップ１１０、１１６、１２１が面取り部１０５または縁部１０６以外のピストン１０３の外周１１９と係合されるとき、ピストンの外周１１９は、ローブが図１１に示したように、接続部１１４とほぼ同じ形状または曲線を有し、サークリップが膨張状態にあるようにローブ１１１を変形させる。

排出防止サークリップが特定の数のローブ及び接続部を有すると説明されるが、ローブの数は変わることができることに留意すべきである。排出防止サークリップは、第１の脚部と第２の脚部との間に接続部を有する２つのローブを有することができる。排出防止サークリップはまた、第１の脚部と第２の脚部との間に関連する接続部を有する４つ超過のローブを有することができる。

図６及び図７は、ピストン１０３がテンショナハウジング１０２に取り付けられていることを示す。この位置において、排出防止サークリップ１１０は、ピストン１０３の挿入前に、休止状態でハウジング１０２のボア１１８のスロット１０７内に存在する。次に、ピストン１０３がハウジング１０２のボア１１８内に挿入され、排出防止サークリップ１１０のローブ１１１ａ〜１１１ｄがピストン１０３の開放端部１０３ｂ上の取り付け面取り部１２０と係合する。排出防止サークリップ１１０がピストン１０３の外周１１９を取り囲むように膨張された後、ピストン１０３は、排出防止サークリップ１１０が図８及び図９に示したように、ピストン１０３の外周１１９上の面取り部１０５に収容されるまで入口１０９に向かって内側に移動する。

図８及び図９は、ハウジング１０２からのピストン１０３の排出を防止する排出防止サークリップ１１０を示す。ピストン１０３は、排出防止サークリップ１１０のローブ１１４ａ〜１１４ｄと縁部１０６及び面取り部１０５との接触することによって、入口１０９からさらに外側へまたは離れるように移動することが防止される。

図１０及び図１１は、ローブ１１４ａ〜１１４ｄがサークリップ１１０のローブ１１４ａ〜１１４ｄの間の接続部１１１ａ〜１１１ｃとほぼ同じであるように、変形状態にある排出防止サークリップ１１０のローブ１１４ａ〜１１４ｄとともにハウジング１０２の内周１１８のスロット１０７内に存在する排出防止サークリップ１１０を示す。この状態では、ピストン１０３の面取り部１０５がハウジング１０２の内周１１８のスロット１０７と整列し、排出防止サークリップ１１０が面取り部１０５に隣接した縁部１０６と係合するまで、ピストン１０３は、ハウジング１０２から内側にハウジング１０２のボア１１８内で摺動してチェーン（図示せず）を引っ張ることができる。

排出防止サークリップ１１０がピストン１０３の面取り部１０５と係合し、面取り部１０５に隣接した縁部１０６と排出防止サークリップ１１０との間に接触があるとき、ピストン１０３は、ハウジング１０２から外側にハウジング１０２のボア１１８内で摺動できないが、ピストン１０３の面取り部１０５及び外周１１９と係合するための排出防止ソクリブ１１０の変形によって反対方向に摺動することができる。

排出防止サークリップ１１０は、常にハウジング１０２の内周１１８上のスロット１０７に係合され、排出防止サークリップ１１０は、すべてのピストン１０３位置において軸方向に長い中心線１２２を移動させないことに留意すべきである。

したがって、本明細書に記載された本発明の実施形態は、本発明の原理の適用を単に例示するものであることを理解されたい。例示された実施形態の詳細を本明細書で言及することは、特許請求の範囲を限定することを意図するものではなく、本発明に必須であるとみなされる特徴をそれら自体列挙するものである。

Claims

油圧テンショナであって：
長さに延びるボアを有し、前記ボアの前記長さに沿ってスロットを有するテンショナハウジング；
前記ボア内に摺動可能に収容され、形成された縁部に隣接した面取り部（ｃｈａｍｆｅｒ）を含む外周を有する中空ピストン；及び
前記ピストンの前記外周によって収容された膨張可能なサークリップ（ｅｘｐａｎｄａｂｌｅｃｉｒｃｌｉｐ）；を含み、前記サークリップは、接続部を介して第１の脚部及び第２の脚部に接続された少なくとも２つのローブ（ｌｏｂｅ）を有する実質的にクローバー形状の本体を含み、前記膨張可能なサークリップは、前記サークリップの前記少なくとも２つのローブが前記ピストンの少なくとも前記面取り部と係合される自由状態、及び前記第１の脚部及び前記第２の脚部が互いに離れるように移動され、前記面取り部から分離される膨張状態を有し；
前記膨張可能なサークリップが自由状態にあるとき、前記ピストンは、前記ハウジングの前記ボアから排出されるのが防止される、テンショナ。
前記ボアは、入口を通して加圧流体源と流体連通する、請求項１に記載のテンショナ。
前記形成された縁部は、前記ピストンの中心線に対して垂直である、請求項１に記載のテンショナ。
前記中空ピストンは、第１の閉鎖端部、及び取り付け面取り部を含む第２の開放端部を有する、請求項１に記載のテンショナ。
前記膨張可能なサークリップは、鋼線（ｓｔｅｅｌｗｉｒｅ）でできている、請求項１に記載のテンショナ。
前記膨張可能なサークリップは、平坦な金属バンドである、請求項１に記載のテンショナ。
前記膨張可能なサークリップは、前記第１の脚部と前記第２の脚部との間に少なくとも３つのローブ及び２つの接続部を有する、請求項１に記載のテンショナ。
前記膨張可能なサークリップは、前記第１の脚部と前記第２の脚部との間に少なくとも４つのローブ及び３つの接続部を有する、請求項１に記載のテンショナ。
前記膨張可能なサークリップは、前記第１の脚部と前記第２の脚部との間に少なくとも５つのローブ及び複数の接続部を有する、請求項１に記載のテンショナ。
前記膨張可能なサークリップは、前記第１の脚部と前記第２の脚部との間に２つのローブ及び１つの接続部を有する、請求項１に記載のテンショナ。