JP6078533B2 - テンショナおよびテンショナ用シュー - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は２０１１年６月３日に出願された米国仮特許出願第６１／４９３，１３１号明細書の利益を主張する。

本技術分野は概してテンショナに、およびテンショナシューに関する。

油圧式、ばね荷重式またはそれらの組合せなどのテンショナは、システムに共通に装備され、システムチェーンの弛みをとることによってシステムチェーンを張った状態に維持することを補助する。またテンショナは、システムチェーンをその移動経路に沿って方向づけることを補助することもできる。テンショナは一般的に、内燃機関用およびパワートレーン用などの自動車のタイミングシステムまたは駆動システムで使用される。例えば、エンジンタイミングシステムチェーンは、回転をクランクシャフトからカムシャフトへ送り、また、オイルポンプ、水ポンプ、および／または燃料噴射ポンプなどの他の構成要素を駆動することもできる。

例示的一実施形態は、ハウジングと、ピストンと、シューとを含み得るテンショナを含む。ピストンはハウジングから延び得る。シューはピストンによって支持され得る。シューは、テンショナの使用中、システムチェーンに当接する作用面を有し得る。シューは第１側面を有し得、および第１側面の反対側に位置付けられた第２側面を有し得る。シューはピストンの一部以上を収容し得る凹部を有し得る。凹部は第１側面に位置付けられた開口端部を有し得る。凹部は凹部の開口端部の反対側に位置付けられた閉鎖端部を有し得る。閉鎖端は一般的に第２側面に向く方向にあり得る。

例示的一実施形態は、ハウジングと、ピストンと、プレートと、シューとを含み得るテンショナを含む。ピストンはハウジングから延び得る。プレートはピストンによって支持され得る。シューはプレートによって支持され得る。シューは、テンショナの使用中、システムチェーンに当接する作用部を有し得る。シューは作用部の反対側に位置付けられた基部を有し得る。基部は前部を有し得、および後部を有し得る。基部は前部と後部の間に延在し得る架橋部を有し得る。シューはプレートの一部以上を収容し得る穴を有し得る。穴は作用部と基部との間に位置付けられ得る。シューはピストンの一部以上を収容し得る凹部を有し得る。凹部は基部に位置付けられ得、前部によって、後部によって、および架橋部によって部分的に画定され得る。

例示的一実施形態は、テンショナのプレートによって、およびピストンによって支持されるように構成かつ配置され得るテンショナシューを含む。テンショナシューは作用部を有し得、かつテンショナシューの使用中、システムチェーンに当接する作用面を有し得る。テンショナシューは作用部の反対側に位置付けられた基部を有し得、テンショナシューは基面を有し得る。基部は前部を有し得、かつ後部を有し得る。基部は前部と後部の間に延び得る架橋部を有し得る。テンショナシューは第１側面を有し得、および第１側面の反対側に位置付けられた第２側面を有し得る。テンショナシューはプレートの一部以上を収容するように構成かつ配置され得る穴を有し得る。穴は第１側面と第２側面の間に延在し得る。テンショナシューはピストンの一部以上を収容するように構成かつ配置され得る凹部を有し得る。凹部は前部、後部および架橋部によって部分的に画定され得る。凹部はピストンの外面と相補的に成形され得る表面を有し得る。凹部の表面は、テンショナシューの使用中、ピストンの外面の一部に当接するように構成かつ配置され得る。

本発明の他の例示的実施形態は、以下に提供される詳細な記載から明らかになる。詳細な記載および特定例は、本発明の例示的実施形態を開示する一方で、単に例示を目的として意図され、本発明の範囲を限定することを意図しないことは理解されよう。

本開示の例示的実施形態は、詳細な記載および添付の図面からより完全に理解される。

テンショナの実施形態の斜視図である。 図１のテンショナの分解図である。 図１のテンショナの側面図である。 図３の概ね線４−４の斜視断面図である。

以下の実施形態の記載は本質的に例に過ぎず、本発明、その用途またはその使用を限定することを目的としない。

図は、システムチェーン１２を、システムチェーンの弛みをとることによって張った状態に維持することを補助するためにシステムに装備可能なテンショナ１０の実施形態を示す。例示的システムは、内燃機関用およびパワートレーン用の自動車用タイミングシステムおよび駆動システムを含む。船および飛行機用など非自動車用を含む他の乗り物用途が考えられる。この記載を補助するために、方向座標系が図１に示されている。方向座標系は一般にテンショナ１０のシュー１４に関する参考であり、上向き方向Ａおよび下向き方向Ｂで垂直方向を、第１横方向Ｃおよび第２横方向Ｄで横方向を、前方向Ｅおよび後方向Ｆで縦方向を示す。

図１〜４の示される実施形態において、テンショナ１０は、ハウジング１６、ピストン１８、プレート２０、およびシュー１４を含み得る。ハウジング１６は、テンショナ１０が使用されるシステムの構成要素に取り付けられ得、ピストン１８を支持し得る。内側で、ハウジング１６は、油圧、ばね荷重または他の機能に応じてばねの支持、油圧もしくは空圧流体用チャンバ、または電気ワイヤおよび電気部品構造を含むピストン１８の後押し機能を提供する構成要素を収容し得る。取付けに関して、ハウジング１６は締結具を収容するように構成され得るか、他の取付方法に適した構成とされ得る。またハウジング１６は油圧または空圧ラインを受け入れるように構成され得る。

ピストン１８（プランジャとも呼ばれる）はハウジング１６から延在し得、上向き方向Ａに後押し力を選択的に提供し得る。ピストン１８は上向きおよび下向き方向Ａ、Ｂにおいて垂直に往復し得る。ピストン１８は鋼などの金属材料から作製され得る。図２および４を参照すると、ピストン１８は略円筒形状を有し得、組み立てた状態において圧入嵌め接続でプレート２０を受け取る半径方向に低減された自由端部２２を有し得る。スナップ嵌めまたは溶接を含むピストン１８とプレート２０との間の他の種類の接続が可能である。

プレート２０はピストン１８によって支持され得、それ自体はシュー１４を支持し得る。組み立てた状態において、プレート２０は、シュー１４のための負荷支持骨組枠を提供し得る。プレート２０は鋼などの金属材料から作製され得る。図２および４を参照すると、プレート２０は略矩形を有し得、縦方向に細長くてもよい。知られているいくつかのプレートと違い、プレート２０の矩形は、関連シュー内での受取りを助けるために使用された外側隅部の切込みまたは他の凹部を有さなくてもよいが、プレート２０は他の実施形態では切込みまたは切欠きを有し得る。プレート２０はピストン１８の半径方向に低減された自由端部２２を収容する穴２４を有し得る。プレート２０は略平坦な上面２６、略平坦な底面２８、略平坦な第１側面３０、略平坦な第２側面３２、略平坦な前面３４および略平坦な後面３６を有し得る。応力の集中を最小化するために、上面２６と前面３４との交差部に画定された縁部が、隅部から隅部に延びる丸め半径または第１面取り部３８を有し得、上面と後面３６との交差部に画定された縁部が、隅部から隅部に延びる丸め半径または第２面取り部４０を有し得る。

シュー１４はプレート２０によって、およびピストン１８によって支持され得、テンショナ１０を使用する間、上向き方向Ａに後押しされ得る。シュー１４はシステムチェーン１２と直接接触するように構成かつ配置され得る。換言すると、システムチェーンはシューとの直接かつ連続的な接触を介して張った状態に維持され得、システムチェーンが作動中に移動するときシューに乗り得る。シュー１４はワンピースの構造および本体を有し得、プラスチック材料から作製されてもよく、射出成形法によって製造されてもよい。図１、２および４を参照すると、シュー１４は略弓状または矩形の形状を有し得る。シュー１４は断面において略弓状の作用面４２を有し得、また垂直方向に関してこの作用面の反対側に位置付けられた略平坦な基面４４を有し得る。テンショナ１０の使用中、作用面４２はシステムチェーン１２と面対面の直接接触を形成し得る。他方、基面４４はハウジング１６と概ね対面した状態にあり得る。シュー１４はまた、断面において略平坦な第１側面４６と、横方向に関して第１側面の反対側に位置付けられた断面において略平坦な第２側面４８とを有し得る。第１側面４６は第１横方向Ｃに面し得、第２側面４８は第２横方向Ｄに面し得る。また縦方向において、シュー１４は断面において概ね丸められた前面５０を有し得、断面において概ね丸められた後面５２を有し得る。

なおも図１、２および４を参照すると、シュー１４は異なる部分に関して記載され得る。例えばシュー１４は作用部５４と、垂直方向に関して作用部の反対側に位置付けられた基部５６とを有し得る。作用部５４は、システムチェーン１２によって働きかけられるシュー１４の部分を構成し得る。例えば作用部はシステムチェーンとの耐えられる係合によって生じる摩耗を経験し得る。基部５６は前部５８、後部６０、および架橋部６２を有し得る。前部５８は概ね基部５６の一番前の方向に位置付けられ得、後部６０は概ね基部の一番後ろの方向に位置付けられ得る。架橋部６２は前部５８と後部６０の間に延在し得る。架橋部６２によって、基部５６は前面５０と後面５２との間で縦方向に連続構造を有し得る。記載されるように、架橋部６２は組み立てた状態において、およびテンショナ１０の使用の間、ピストン１８と係合し得る。

シュー１４はさらに穴６４および凹部６６を有し得る。穴６４は、シュー１４がプレートによって支持されるときプレート２０の一部以上を収容するように構成かつ配置され得る。穴６４は、プレート２０の形状と相補的であり得る略矩形の形状を有し得る。穴６４は、第１側面４６と第２側面４８との間で横方向にシュー１４を完全に貫いて広がり得る。第１側面４６において、穴６４は第１開口端部６８を有し得、第２側面４８において、穴６４は第２開口端部７０を有し得る。穴６４は、上面、底面、前面、および後面を有する内面７２によって画定され得る。

凹部６６は、テンショナ１０がスナップ嵌め、圧入嵌めまたは簡易滑り嵌めによって組み立てられると、ピストン１８の一部を収容するように構成かつ配置され得る。なおも図１、２および４を参照すると、凹部６６は略部分円筒形状または弓状形状を有し得、ピストンの一部を収容するためにピストン１８と相補的に概ね成形され得る。凹部６６は前部５８によって、後部６０によって、および架橋部６２によって部分的に画定され得、凹部は上向き方向Ａにおいて穴６４と連通し得、かつそれに対して開口し得る。凹部６６は、最初にピストン１８を受ける第１側面４６に口部すなわち第１開口端部７４を有し得、基面４４に第２開口端部７６を有し得、内面７２に凹部が穴６４に開口する第３開口端部７８を有し得、架橋部６２に閉鎖端８０を有し得る。凹部６６は内面８２によって部分的に限定され得、かつ部分的に画定され得る領域であり得る。内面８２は前部５８、後部６０および架橋部６２に及び得る。組み立てた状態において、および作動中、内面８２はピストン１８の外面の一部と直面し得、ピストンの外面の一部に直接当接し得、かつピストンの外面の一部と面対面で接触し得る。ある意味、内面８２はピストン１８の外面の一部を包み込む、すなわちそれに形状が従い得る。

図４を参照すると、シュー１４はさらに、システムチェーン１２を作用面４２上で案内するのを補助するために第１レール８４および第２レール８６を有し得る。他の実施形態ではシューはレールを有する必要はない。

使用の際、シュー１４は、知られているシュー設計と比較して摩耗が少ない可能性があり、従ってより長い期間使用され得る。図３を参照すると、システムチェーン１２によってシュー１４にかけられる負荷の一部がピストン１８に移されかつ分配され得る。いくつかの例では、シュー１４が耐える最大負荷Ｇは、作用面４２の最も前の位置および最も後ろの位置で掛けられ得る。知られているシュー設計では、最大の摩耗は、これら最も前の位置および最も後ろの位置で、プレート２０の縦方向の範囲を越えて起こり得る。示される実施形態のシュー１４において、負荷Ｇは（図３の矢印Ｇによって概ね示されるように）概ね前および後方向Ｅ、Ｆでピストン１８に移され得、かつピストン１８によって負担され得る。負荷Ｇは前部５８、後部６０および架橋部６２を介してピストン１８に分配され得る。このように、シュー１４自体は、ピストンによる負担がもっと小さい、またはピストンによって負荷が一切負担されない知られた設計と比べて、より小さい負荷Ｇに耐え得、結果的に、テンショナ１０の寿命期間中、最も前の位置および最も後ろの位置、ならびに他の場所において、摩耗がより少ない可能性がある。従って、示される実施形態のシュー１４は、縦方向長さの短縮されたプレート設計（すなわちプレート２０）を可能にし得る。シュー１４は前および後位置においてプレート２０によって提供されるより小さい支持骨組枠を必要とし得るからである。

図に示されない他の実施形態では、テンショナ１０はプレート２０を含まず、従って、シュー１４はプレートを収容する穴６４を有さない。この実施形態では、シュー１４は凹部６６を有し得、ピストンとシューとの間のスナップ嵌め接続、圧入嵌め接続または他の接続によるなど、ピストン１８との直接接続を介して、ピストン１８によって支持され得る。

以下は本発明の範囲内の選択された例示的実施形態の記載である。しかしながら、本発明はこの記載に限定されず、各実施形態、ならびに各実施形態内の構成要素、要素および工程は、単独で、あるいは他の実施形態、ならびに他の実施形態内の構成要素、要素および工程の任意のものと組み合わせて使用されてもよい。

実施形態１はテンショナを含み得る。テンショナはハウジング、ピストンおよびシューを含み得る。ピストンはハウジングから延び得る。シューはピストンによって支持され得る。シューは、テンショナの使用中、システムチェーンに当接し得る作用面を有し得る。シューは第１側面を有し得、および第１側面の反対側に位置付けられた第２側面を有し得る。シューはピストンの一部以上を収容し得る凹部を有し得る。凹部は第１側面に位置付けられた開口端部を有し得、また凹部は第２側面に向く方向に、その開口端部の反対側に位置付けられた閉鎖端部を有し得る。

実施形態２は、実施形態１と組み合わせてもよいが、ピストンによって支持されるプレートを含むテンショナをさらに記載し、シューはプレートによって支持され、シューはプレートの一部以上を収容する穴を有し得、穴は第１側面に位置付けられた開口端部を有し得、凹部は作用面に向く方向において穴に開口され得る。

実施形態３は、実施形態１および２のいずれか１つと組み合わせてもよいが、油圧作動式テンショナとしてテンショナをさらに記載する。

実施形態４は、実施形態１〜３のいずれか１つと組み合わせてもよいが、上面、前面、および後面を有するプレートをさらに記載する。さらに、プレートは上面と前面との交差部に位置付けられた縁部に第１面取り部を有し得る。そしてプレートは上面と後面との交差部に位置付けられた縁部に第２面取り部を有し得る。

実施形態５は、実施形態１〜４のいずれか１つと組み合わせてもよいが、略矩形の形状を有しかつ４つの隅部に切欠きのないプレートをさらに記載する。

実施形態６は、実施形態１〜５のいずれか１つと組み合わせてもよいが、第２側面に位置付けられた第２開口端部を有する穴をさらに記載する。

実施形態７は、実施形態１〜６のいずれか１つと組み合わせてもよいが、シューの基面に位置付けられた第２開口端部を有する凹部をさらに記載する。

実施形態８は、実施形態１〜７のいずれか１つと組み合わせてもよいが、架橋部が基部に位置付けられたシューをさらに記載する。架橋部は作用面に向く方向に第１面を有し得、第１側面に向く方向に第２面を有し得る。さらに第１面は穴の一領域を画定し得、第２面は凹部の一領域を画定し得る。

実施形態９はテンショナを含み得る。テンショナはハウジング、ピストン、プレートおよびシューを含み得る。ピストンはハウジングから延び得る。プレートはピストンによって支持され得る。シューはプレートによって支持され得る。シューは、テンショナの使用中、システムチェーンに当接し得る作用部を有し得る。シューは作用部の反対側に位置付けられた基部を有し得る。基部は前部および後部を有し得る。基部は前部と後部の間に延在する架橋部を有し得る。シューはプレートの一部以上を収容し得る穴を有し得る。穴は作用部と基部との間に位置付けられ得る。シューはピストンの一部以上を収容し得る凹部を有し得る。凹部は基部に位置付けられ得、前部によって、後部によって、および架橋部によって部分的に画定され得る。

実施形態１０は、実施形態９と組み合わせてもよいが、自動車システムに装備される油圧作動式テンショナであるテンショナをさらに記載する。

実施形態１１は、実施形態９および１０のいずれか１つと組み合わせてもよいが、シューの第１側面および第２側面の間でシューを貫いて延在する穴をさらに記載する。

実施形態１２は、実施形態９〜１１のいずれか１つと組み合わせてもよいが、ピストンの外面と相補的に成形された表面によって部分的に画定された凹部をさらに記載する。さらに凹部の表面はピストンの外面の一部以上と直面し得る。凹部の表面はピストンの外面の一部に当接し得る。

実施形態１３は、実施形態９〜１２のいずれか１つと組み合わせてもよいが、凹部を介して架橋部と接触するピストンをさらに記載する。さらにピストンは凹部を介して前部と接触し得、ピストンは凹部を介して後部と接触し得る。

実施形態１４はテンショナシューを含み得る。テンショナシューはテンショナのプレートおよびピストンによって支持されるように構成かつ配置され得る。テンショナシューは、テンショナシューの使用中、システムチェーンに当接し得る作用部および作用面を有し得る。テンショナシューは作用部の反対側に位置付けられた基部を有し得、テンショナシューは基面を有し得る。基部は前部を有し得、および後部を有し得る。基部は前部と後部の間に延びる架橋部を有し得る。テンショナシューは第１側面を有し得、および第１側面の反対側に位置付けられた第２側面を有し得る。テンショナシューはプレートの一部以上を収容するように構成かつ配置された穴を有し得る。穴は第１側面と第２側面の間に延在し得る。テンショナシューはピストンの一部以上を収容するように構成かつ配置された凹部を有し得る。凹部は前部、後部および架橋部によって部分的に画定され得る。凹部はピストンの外面と相補的に成形された表面を有し得る。凹部の表面はテンショナシューの使用中、ピストンの外面の一部に当接するように構成かつ配置され得る。

実施形態１５は、実施形態１４と組み合わせてもよいが、プラスチック材料から構成されたワンピース構造を有するテンショナシューをさらに記載する。

実施形態１６は、実施形態１４および１５と組み合わせてもよいが、第１側面に第１開口端部を有しかつ第２側面に第２開口端部を有する穴をさらに記載する。さらに凹部は第１側面に第１開口端部を有し得、凹部は基面に第２開口端部を有し得、凹部は穴に第３開口端部を有し得る。

本発明の実施形態の上の記載は本質的に例に過ぎず、従ってその変形形態は、本発明の趣旨および範囲からの逸脱と見なされるべきでない。

Claims (13)

1. ハウジングと、前記ハウジングから延在するピストンと、前記ピストンによって支持されるシューとを含むテンショナであって、前記シューが、前記テンショナの使用中、システムチェーンに当接する作用面を有し、前記シューが第１側面と、前記第１側面の反対側に位置付けられた第２側面とを有し、前記シューが前記ピストンの少なくとも一部を収容する凹部を有し、前記凹部が前記第１側面に位置付けられた開口端部を有し、前記凹部が、前記第２側面に向く方向に、その開口端部の反対側に閉鎖端部を有するテンショナ、
   を含み、
   前記テンショナが前記ピストンによって支持されるプレートを含み、前記シューが前記プレートによって支持され、前記シューが前記プレートの少なくとも一部を収容する穴を有し、前記穴が前記第１側面に位置付けられた開口端部を有し、前記凹部が前記作用面に向く方向において前記穴に開口し、
   前記プレートが上面、前面、および後面を有し、前記プレートが前記上面と前記前面との交差部に位置付けられた縁部に第１面取り部を有し、前記プレートが前記上面と前記後面との交差部に位置付けられた縁部に第２面取り部を有する、
   製品。
2. 前記テンショナが油圧作動式テンショナである、請求項１に記載の製品。
3. 前記プレートが、その４つの外側隅部に切欠きのない略矩形の形状を有する、請求項１に記載の製品。
4. 前記穴が前記第２側面に位置付けられた第２開口端部を有する、請求項１に記載の製品。
5. 前記凹部が、前記シューの基面に位置付けられた第２開口端部を有し、前記基面が前記作用面の反対側に位置付けられる、請求項１に記載の製品。
6. 前記シューが、前記シューの基部に位置付けられた架橋部を有し、前記架橋部が前記作用面に向く方向に第１面を有し、かつ前記第１側面に向く方向に第２面を有し、前記第１面が前記穴の一領域を画定し、前記第２面が前記凹部の一領域を画定する、請求項１に記載の製品。
7. ハウジングと、前記ハウジングから延在するピストンと、前記ピストンによって支持されるプレートと、前記プレートによって支持されるシューとを含むテンショナであって、前記シューが、前記テンショナの使用中、システムチェーンに当接する作用部を有し、前記シューが前記作用部の反対側に位置付けられた基部を有し、前記基部が前部および後部を有し、前記基部が前記前部と前記後部の間に延在する架橋部を有し、前記シューが前記プレートの少なくとも一部を収容する穴を有し、前記穴が前記作用部と前記基部との間に位置付けられ、前記シューが前記ピストンの少なくとも一部を収容する凹部を有し、前記凹部が前記基部に位置付けられ、かつ前記基部の前部、後部、および架橋部によって部分的に画定されるテンショナ、
   を含み、
   前記プレートが上面、前面、および後面を有し、前記プレートが前記上面と前記前面との交差部に位置付けられた縁部に第１面取り部を有し、前記プレートが前記上面と前記後面との交差部に位置付けられた縁部に第２面取り部を有する、
   製品。
8. 前記テンショナが、自動車システムに装備される油圧作動式テンショナである、請求項７に記載の製品。
9. 前記穴が、前記シューの第１側面および第２側面の間で前記シューを貫いて延在する、請求項７に記載の製品。
10. 前記凹部が、前記ピストンの外面と相補的に成形された表面によって部分的に画定され、前記凹部の表面が前記ピストンの前記外面の一部と直面し、前記凹部の前記表面が前記ピストンの前記外面の一部に当接する、請求項７に記載の製品。
11. 組み立てた状態において、前記ピストンが前記凹部を介して前記架橋部と接触し、前記ピストンが前記凹部を介して前記前部と接触し、前記ピストンが前記凹部を介して前記後部と接触する、請求項７に記載の製品。
12. テンショナのプレートおよびピストンによって支持されるように構成かつ配置されたテンショナシューであって、前記テンショナシューが、前記テンショナシューの使用中、システムチェーンに当接する作用部および作用面を有し、前記テンショナシューが前記作用部の反対側に位置付けられた基部を有し、および前記テンショナシューが基面を有し、前記基部が前部および後部を有し、前記基部が前記前部と前記後部の間に延びる架橋部を有し、前記テンショナシューが第１側面および前記第１側面の反対側に位置付けられた第２側面を有し、前記テンショナシューが前記プレートの少なくとも一部を収容するように構成かつ配置された穴を有し、前記穴が前記第１側面と前記第２側面の間に延在し、前記テンショナシューが前記ピストンの少なくとも一部を収容するように構成かつ配置された凹部を有し、前記凹部が前記前部、前記後部および前記架橋部によって部分的に画定され、前記凹部が前記ピストンの外面と相補的に成形された表面を有し、前記凹部の前記表面が、前記テンショナシューの使用中、前記ピストンの前記外面の一部に当接するように構成かつ配置されたテンショナシュー、
    を含み、
    前記プレートが上面、前面、および後面を有し、前記プレートが前記上面と前記前面との交差部に位置付けられた縁部に第１面取り部を有し、前記プレートが前記上面と前記後面との交差部に位置付けられた縁部に第２面取り部を有する、
    製品。
13. 前記テンショナシューが、プラスチック材料から構成されたワンピース構造である、請求項１２に記載の製品。
    
    

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