JP4179888B2 - 液圧テンショナ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チェーンやベルトのような可撓性を有する駆動伝達手段に張力を作用させるための装置の分野に関する。とくに、車両エンジンによって直接または間接的に駆動される第１の駆動スプロケットから一つまたはそれ以上のカムシャフト、燃料噴射ポンプまたはオイルポンプのような従動軸に動力を伝達するのに使用される内燃機関用の動力伝達用チェーンに適用される、ねじ式リテーニング装置を備えた中空ピストン型の液圧テンショナに関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】
材料の摩耗および弛みの除去ならびに調整のために、チェーンの弛みを補償することがしばしば必要になり、この弛みの除去は、シューが調整可能な力でチェーン側に付勢されるテンショナによって行われる。
【０００３】
シューへの付勢力は、通常、液圧テンショナによって得られる。液圧テンショナは、その最も広く知られた態様において、シリンダ・ピストン組立体を備えている。
【０００４】
シリンダ・ピストン組立体の内部には、固定部材（一般にシリンダ）がエンジンブロック上に据え付けられており、可動部材（一般にピストン）がスプリングおよび作動流体（一般にオイル）の作用下でシューに作用している。
【０００５】
いくつかのテンショナにおいては、ピストンは中空であり、ピストンチャンバまたは穴は、その内部を軸方向にスライドするベント装置を受け入れている。ベント装置は、ピストン底部と対向する面に細長い螺旋状の溝が形成された半球形または平坦状の端部を有しており、ピストン底部は貫通孔を有している。
【０００６】
このベント装置は、スプリングによってピストン底部の側に付勢されており、エアの漏出または潤滑の目的でオイルの排出を許容して、テンショナの弾性減衰特性を調整できるようにしている。
【０００７】
テンショナの中には、偶発的な理由で油圧が低下したときにスプリング力がピストンを正規の位置に維持するのに十分でない場合に、ピストンがシリンダ内に再進入するのを防止できる、いわゆる「逆止」装置を備えているものがある。
【０００８】
逆止装置は、一般に、ピストンまたは可動部材と一体の歯付部つまりラックを有しており、該ラックは、スプリング付勢の歯付ロックパッドまたはラチェットロックパッドに係合している。
【０００９】
欧州出願のEPA 00830616.9号は、現在未公開であるが、エンジンを開けることなくエンジンブロックまたはエンジンヘッドの外側から据付可能ないわゆる「カートリッジ型」のテンショナについて記述している。
【００１０】
このテンショナにおいては、ラック部がピストンスカートに形成されており、ラチェットパッドがシリンダスカートの開口に軸方向スライド可能に受け入れられるとともに、環状の弾性帯によってピストン側に付勢されている。
【００１１】
保管および輸送のために、テンショナ据付前には、シリンダの内側環状凹部およびピストンの外側環状凹部に止め輪つまりサークリップが係合することによって、ピストンのほんの一部がシリンダから突出する縮退位置にピストンが保持されるようになっている。
【００１２】
テンショナを据え付けるためには、止め輪がピストンを解放するように、シリンダの第２の広い内側環状凹部に止め輪を移動させるのに十分な距離だけシリンダ内にピストンヘッドを縮退させる力をピストンヘッドに作用させる必要がある。
【００１３】
上述の出願で提供された方法は、多くのアプリケーションにおいて満足のいくものではあるが、ピストンヘッドを縮退させる力を作用させることが困難であるかまたは容易でない場合には上記方法は適切なものではない。
【００１４】
米国特許第 5,700,215号は、シリンダと、シリンダ内を移動可能な中実のピストンまたはプランジャとを有する液圧テンショナを開示している。この液圧テンショナにおいては、ピストンの止めねじがシリンダ壁の貫通孔に設けられており、内側にねじが形成された凹部がピストンの内側端面に形成されている。
【００１５】
止めねじは、たとえばメンテナンスの目的で必要とされる場合には、ピストンの凹部に係合してピストンを縮退状態に保持する。この米国特許は、中空ピストンのテンショナまたはカートリッジ型テンショナに関する問題の解決を何ら教示してはいない。
【００１６】
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもので、リテーニング装置を有する液圧テンショナとくにカートリッジ型テンショナが、ピストンヘッドに初期の縮退力を作用させることができないかまたは容易でない場合にも適用できるようにすることを目的とする。言い換えれば、本発明の目的は、リテーニング装置を有する液圧テンショナにおいて、ピストンを容易に縮退位置に保持できるようにすることにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、動力伝達用チェーンまたはベルトのための液圧テンショナであって、シリンダ穴を有するシリンダと、シリンダ穴にスライド自在に受け入れられ、ピストン穴を有するピストンと、ピストン穴にスライド自在に受け入れられ、端部とこれとに形成されかつ軸方向に延びる軸状のステムとを有するベント装置と、シリンダの肩部とベント装置の端部との間に作用するプレッシャースプリングと、シリンダの外部から操作可能なベント装置用のリテーニング装置を備えている。リテーニング装置は、ベント装置のステムと係合してベント装置を保持する係合位置と、ベント装置のステムから外れるとともに、プレッシャースプリングがベント装置をピストンの側に付勢してピストンに作用する非係合位置とをとり得るようになっている。
【００１８】
請求項２の発明では、リテーニング装置がねじ付ステムを有し、ベント装置のステムが、これに対応するねじ孔を有している。
【００１９】
請求項３の発明においては、シリンダチャンバ内に作動流体を導入するためのチェックバルブと、エアまたは潤滑油の漏出量を制御するためのスパイラルピンとが設けられており、チェックバルブおよびスパイラルピンの各々の軸は、シリンダチャンバの軸と交差して配置されている。
【００２０】
請求項４の発明では、リテーニング装置を軸方向の所定位置に保持するための保持手段がさらに設けられている。
【００２１】
請求項５の発明では、保持手段がスナップリングであり、請求項６の発明では、保持手段が、リテーニング装置上に設けられた隆起部と、チェックバルブおよびスパイラルピン上に設けられた突出部とから構成されている。
【００２２】
請求項７の発明においては、ピストン上に設けられた、長手方向に延びるラック歯と、ピストンのただ一方向への移動を許容するように、弾性的に付勢されてラック歯と係合するラチェットパッドとを有している。
【００２３】
請求項８の発明においては、テンショナ取付用のねじ部がシリンダの外周に形成されており、液圧テンショナが、該ねじ部により着脱自在に取付可能なカートリッジ型テンショナである。
【００２４】
請求項９の発明では、ベント装置の端部がエアの通路を制御している。
【００２５】
請求項１０の発明では、リテーニング装置が、ベント装置のステムと係合してベント装置を係合位置に保持した状態において、ピストンがその自重に抗して縮退位置に維持されるように設けられている。
【００２６】
本発明のテンショナは、シリンダと、ピストン穴を有し、シリンダ内を移動可能な中空ピストンと、ピストン穴内のベント装置と、シリンダおよびベント装置間のプレッシャースプリングとを備えている。
【００２７】
本発明のテンショナは、さらに、ストッパまたはリテーニングねじの形態を有し、シリンダ内に回転可能に受け入れられてベント装置のステム部分と螺合するリテーニング装置を備えている。
【００２８】
リテーニングねじは、シリンダと同軸に配置されている方が好ましく、シリンダのピストン突出側端の逆側端から操作できるようになっている。リテーニングねじがステム内に完全に螺合しているとき、ベント装置のディスク状端部は、スプリング力がピストンに作用しない縮退位置に保持される。これにより、ピストンを容易に縮退維持に保持できる。
【００２９】
リテーニングねじがステムから外されたとき、スプリングはディスク状端部をピストンヘッドの側に付勢してピストンにスプリング力を作用させ、装置は一般的な方法で運転される。テンショナは、ピストンの縦方向の歯付部またはラック歯と、ピストンの歯付部またはラック歯と係合するように付勢されたラチェットリテーニング部材またはパッドスプリングとを備えているタイプが好ましい。
【００３０】
本発明によるリテーニング装置がスプリングにのみ作用してピストンを他の力にさらすということは注目されるべきことである。その一方、ピストンラックおよびラチェットパッド間の摩擦は、もし提供されていれば、スプリング作用が排除されている場合に、ピストンを保持するのにほぼ十分な大きさである。
【００３１】
さらに、もし必要であれば、ピストン穴およびベント装置間の係合または干渉が、ピストンを保持するために予見され得るものとなる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１には、ドライブスプロケット２およびドリブンスプロケット３に巻き付けられたチェーン１が示されている。チェーン１における図下側部分の張り側スパンはガイド４によってガイドされており、図上側部分の弛み側スパンにはテンショナシュー５が作用している。
【００３３】
シュー５は、枢支部６の回りを揺動するように設けられており、テンショナ装置１０によってチェーンの側に付勢されている。
【００３４】
本発明によるテンショナ装置１０は、カートリッジ型テンショナであって、図２ないし図４に示すように、シリンダ１２と、ピストン１４と、ベント装置１６と、プレッシャースプリング１８と、リテーニング装置２０とを備えている。
【００３５】
シリンダ１２は、シリンダスカート２１とシリンダヘッド２２を有している。シリンダ穴は、参照符号２３で示されている。シリンダスカート２１の外周に形成されたねじ部２４は、カートリッジテンショナ１０をエンジンブロック内の所定位置にねじ止めするためのものである。
【００３６】
シリンダスカート２１には、貫通孔２５が形成されている。この貫通孔２５は、弾性バンド２７によってシリンダ１２の軸側に弾性的に付勢された、欧州特許出願EP-A-0083066.9に記述されたタイプの歯付パッドまたはラチェットパッド２６を受け入れている。
【００３７】
シリンダヘッド２２は、シリンダ穴２３と同軸でシリンダ穴２３に連絡するとともに外側に開口する通路２８を有している。軸ｂがシリンダ穴２３の軸ａと交差して配置された二つのハウジング２９，３０は、チェックバルブ３２およびスパイラルピン３４をそれぞれ受け入れている。チェックバルブ３２は、それ自体よく知られたタイプであり、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３８】
スパイラルピン３４もまたそれ自体よく知られたタイプであるが、その円筒面に細い螺旋状溝３５を有しており、テンショナの動的弾性減衰特性を特徴付けるように、装置の始動時にエアの通路を許容して、制御されたオイルの漏出を許容するように用いられている。
【００３９】
ピストン１４は、中空であり、中央の貫通孔３７を有するピストン底部３６と、ピストン穴４０を限定するピストンスカート３８とを有している。ピストンスカート３８は、シリンダ穴２３からのピストン１４の突出方向移動を許容しかつシリンダ穴２３内へのピストン１４の戻り運動を防止するように、ラチェットパッド２６の歯と協働する歯付部つまりラック歯４２を有している。
【００４０】
シリンダ穴２３は、ベント装置１６を収容しており、ベント装置１６は、エアの通路を制御するディスク状または凸状（例えば半球状）の端部４４と、端部４４と一体的なステム４６とを有している。ステム４６は、端部４４の逆側端に軸方向のねじ孔４７を有している。
【００４１】
プレッシャースプリング１８は、ベント装置１６の端部４４の面と、シリンダ穴２３の底壁部（肩部）１３との間に配設されている。
【００４２】
リテーニング装置またはねじ装置２０は、ヘッド４８と、これと一体的なねじ付ステム４９とを有している。ヘッド４８は、Ｏリング型の液体シールリング５０のためのシート部を限定するネック部４８′を有している。スナップリング５４が、ねじをシリンダヘッド２２の肩部に対して軸方向の一方向で保持するために、リテーニング装置２０の周溝内に受け入れられている。
【００４３】
その一方、ねじ本体の張出部の通路を許容しないような距離だけチェックバルブ３２およびスパイラルピン３４が通路２８内に突出するとともに、ヘッド４８がシリンダヘッド２２から突出していることにより、ねじは、その逆方向において保持されている。
【００４４】
テンショナの作動は以下のとおりである。
テンショナ１０は、図２に示すような停止状態または据付状態においては、リテーニング装置２０のねじ付ステム４９がステム４６に螺合しており、これにより、ベント装置１６は、スプリング１８を圧縮状態で保持する縮退位置に維持している。これにより、ピストン１４を容易に縮退位置の保持できる。
【００４５】
ピストン１４は、出荷時および据付時には、その自重の作用のみの影響を受けており、弾性バンド２７は、ピストンのラック歯４２とパッド２６の歯との間の摩擦力がピストン１４の自重の作用に打ち勝つように、調整されている。もし必要であれば、ピストン１４の自重の作用を、ピストン１４および端部４４の摩擦力の合成による作用と組み合わせることも可能である。
【００４６】
リテーニング装置２０を緩めることにより、これは図２の左側に示されたシリンダ端部からねじ回しを操作することによって容易に行うことができるが、ベント装置１６がねじ装置２０から解放される。この状態は、図３に示されている。
【００４７】
スプリング１８は、端部４４をピストン底部３６の側に移動させ、これにより、スプリング１８のスプリング力がピストン１４に作用する。その結果、ピストン１４は、摩擦力に打ち勝って、シリンダ外部に突出し、図示しないテンショナシューに付勢力を作用させる。図４は、シリンダからのピストンの最大突出状態を示している。
【００４８】
図５の他の実施態様においては、図１ないし図４の部材に対応する部材は同じ参照符号で示されており、ここでは詳細な説明を省略する。図５のテンショナ１０ａは、主に以下の点で前記実施態様のテンショナ１０と異なっている。
【００４９】
すなわち、図５のリテーニング装置２０ａは、前記実施態様のようにスナップリング５４がシリンダヘッド２２の通路２８の肩部と係合することによってではなく、チェックバルブ３２およびスパイラルピン３４の内方突出端部と係合する拡径部５５とねじ付軸部の隆起部５６によって、軸方向に保持されている。装置１０ａの作動は装置１０の作動と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００５０】
図６には、本発明のさらに他の実施態様によるテンショナ１０ｂが示されている。このテンショナ１０ｂでは、図５のリテーニング装置２０ａならびに図２ないし図４のリテーニング装置２０と同様のリテーニング装置２０ａが、側面の歯部のないピストン１４ｂと協働するベント装置１６ｂのステムに適用されている。図６において、図２ないし図５のテンショナの各部材と同一の部材は同一の参照符号で示されており、ここでの詳細な説明は省略する。
【００５１】
ベント装置１６ｂは、出荷時および組立時においてピストンの自重のみが作用してスプリング１８の付勢力が作用していないとき（つまり図６に示す停止位置）にピストンを保持できるように、ピストン１４ｂのスカート内側面の一部との間に「しめしろ」を有しているのが好ましい。
【００５２】
本発明が関連する分野の当業者は、上述の教示内容を考慮するとき、本発明の精神および本質的な特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する種々の変形例やその他の実施態様を構築し得る。上述の実施態様はあらゆる点で単なる例示としてのみみなされるべきものであり、限定的なものではない。
【００５３】
それゆえ、本発明の範囲は、上記記述内容よりもむしろ添付の請求の範囲に示されている。したがって、本発明が個々の実施態様に関連して説明されてきたものの、構造、順序、材料その他の変更は、本発明の範囲内においてではあるが、当該技術分野の当業者にとって明らかであろう。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、リテーニング装置を備えた液圧テンショナにおいて、ピストンを容易に縮退位置に保持できるようになる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様によるカートリッジ型テンショナが設けられたチェーン伝達装置の正面概略図である。
【図２】本発明によるカートリッジ型テンショナ（図１）の軸方向断面図であって、縮退位置または停止位置におかれてリテーニングねじがステムに係合している状態を示している。
【図３】本発明によるカートリッジ型テンショナ（図１）の軸方向断面図であって、リテーニングねじがステムから外れてピストンがシリンダ内で縮退位置におかれている状態が示されている。
【図４】本発明によるカートリッジ型テンショナ（図１）の軸方向断面図であって、ピストン最大伸長時の状態が示されている。
【図５】停止位置におかれた本発明の他の実施態様によるカートリッジ型テンショナの軸方向断面図であって、前記実施態様の図２に相当する図である。
【図６】停止位置におかれた本発明の他の実施態様によるカートリッジ型テンショナテンショナの軸方向断面図であって、ピストンにラック歯がなく、ラチェットパッドが設けられていないものが示されている。
【符号の説明】
１： チェーン
１０： テンショナ装置
１２： シリンダ
１４： ピストン
１６： ベント装置
１８： プレッシャースプリング
２０： リテーニング装置
２３： シリンダ穴
２４： ねじ部
４０： ピストン穴
４２： ラック歯
４４： 端部
４６： ステム

Claims (10)

1. 動力伝達用チェーンまたはベルトのための液圧テンショナであって、
   シリンダ穴（２３）を有するシリンダ（１２）と、
   シリンダ穴（２３）にスライド自在に受け入れられ、ピストン穴（４０）を有するピストン（１４）と、
   ピストン穴（４０）にスライド自在に受け入れられ、端部（４４）とこれと一体に形成されかつ軸方向に延びる軸状のステム（４６）とを有するベント装置（１６）と、
   シリンダ（１２）の肩部とベント装置（１６）の端部（４４）との間に作用するプレッシャースプリング（１８）とを備えるとともに、
   シリンダ（１２）の外部から操作可能なベント装置用のリテーニング装置（２０，２０ａ）をさらに備え、
   リテーニング装置（２０，２０ａ）が、ベント装置（１６）のステム（４６）と係合してベント装置（１６）を保持する係合位置と、ベント装置（１６）のステム（４６）から外れるとともに、プレッシャースプリング（１８）がベント装置（１６）をピストン（１４）の側に付勢してピストン（１４）に作用する非係合位置とをとり得るようになっている、
   ことを特徴とする液圧テンショナ。
2. 請求項１において、
   リテーニング装置（２０，２０ａ）がねじ付ステム（４９）を有し、ベント装置（１６）のステム（４６）が、これに対応するねじ孔（４７）を有している、
   ことを特徴とする液圧テンショナ。
3. 請求項１において、
   シリンダチャンバ内に作動流体を導入するためのチェックバルブ（３２）と、エアまたは潤滑油の漏出量を制御するためのスパイラルピン（３４）とを備え、
   チェックバルブ（３２）およびスパイラルピン（３４）は、各々の軸（ｂ）がシリンダチャンバの軸（ａ）と交差して配置されている、
   ことを特徴とする液圧テンショナ。
4. 請求項１において、
   リテーニング装置（２０，２０ａ）を軸方向の所定位置に保持するための保持手段をさらに備えている、
   ことを特徴とする液圧テンショナ。
5. 請求項４において、
   前記保持手段がスナップリング（５４）である、
   ことを特徴とする液圧テンショナ。
6. 請求項４において、
   前記保持手段が、リテーニング装置（２０ａ）上に設けられた隆起部（５６）と、チェックバルブ（３２）およびスパイラルピン（３４）上に設けられた突出部とから構成されている、
   ことを特徴とする液圧テンショナ。
7. 請求項１において、
   ピストン（１４）上に設けられた、長手方向に延びるラック歯（４２）と、ピストン（１４）のただ一方向への移動を許容するように、弾性的に付勢されてラック歯（４２）と係合するラチェットパッド（２６）とを有している、
   ことを特徴とする液圧テンショナ。
8. 請求項１において、
   前記シリンダ（１２）の外周には、テンショナ取付用のねじ部（２４）が形成されており、前記液圧テンショナが、前記ねじ部（２４）により着脱自在に取付可能なカートリッジ型テンショナである、
   ことを特徴とする液圧テンショナ。
9. 請求項１において、
   端部（４４）がエアの通路を制御している、
   ことを特徴とする液圧テンショナ。
10. 請求項１において、
    リテーニング装置（２０，２０ａ）が、ベント装置（１６）のステム（４６）と係合してベント装置（１６）を係合位置に保持した状態において、ピストン（１４）がその自重に抗して縮退位置に維持されるように設けられている、
    ことを特徴とする液圧テンショナ。

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