JP6360843B2

JP6360843B2 - ばね力制御機構を備えたテンショナ

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Publication number: JP6360843B2
Application number: JP2015561657A
Authority: JP
Inventors: ケビン・ビー・トッド; デール・エヌ・スミス; ロバート・ジー・ウィリアムソン; フェントン・オシェイ
Original assignee: ボーグワーナーインコーポレーテッド
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2014-03-06
Publication date: 2018-07-18
Anticipated expiration: 2034-03-06
Also published as: CN105899850A; KR102165369B1; WO2014138400A1; US10077825B2; CN105899850B; DE112014000769T5; US20160033016A1; KR20150126628A; JP2016509187A

Description

本発明は、テンショナの分野に関する。より詳細には、本発明は、ハウジングの第２ボアにばね力制御機構を備えたテンショナに関する。

一般に、内燃機関のバルブ駆動装置用のタイミングチェーンでは、カムシャフト−カムシャフト駆動装置に使用されるカムシャフトチェーンおよびバランサチェーンは、チェーンの緩み側でチェーンの緩みを巻き取りかつチェーンに張力をかけるために使用されるテンショナを有している。

動作中、テンショナのピストンは、チェーンにおいて張力を維持するようにチェーンを圧迫する。動作中、チェーンスパンの共振によりチェーンの張力が増大すると、チェーンからの高負荷がテンショナのピストンに作用し、それにより、チェーンの張力を維持するようにテンショナがポンプアップする際にピストンが伸長する。

チェーンドライブテンショナのばね力は、テンショナシステムの最悪の動作状態を扱うのに十分である必要があるため、大部分の動作状態に対して高すぎることが多い。チェーンの寿命の間にチェーンに発生する摩耗および伸びを考慮して、テンショナばね力を動作状態によって変更することができる場合に、テンショナの有効性ならびにシステム全体の挙動および効率を改善することができる。

２つのピストンを使用するチェーンまたはベルトのスパンに張力をかけるテンショナ。２つのピストンの移動を結合することができる。第１ピストンは、チェーンまたはベルトのスパンに減衰を提供し、第２ピストンは、チェーンまたはベルトのスパンに可変の自動調整ばね力を提供する。テンショナは、チェーンまたはベルトの制御を犠牲にすることなく、チェーンの張力を可能な限り低く維持するように平均張力を自動的に調整し、新しいチェーンまたはベルトの状態および動的負荷のある状態において駆動効率を著しく向上させる。

本発明の第１実施形態のテンショナの概略図を示す。通常の動作状態でチェーンに張力をかける第２実施形態のテンショナの概略図を示す。高い動的負荷に応じてチェーンに張力をかけるテンショナの概略図を示す。通常の動作状態でチェーンに張力をかける第３実施形態のテンショナの概略図を示す。高い動的負荷に応じてチェーンに張力をかけるテンショナの概略図を示す。通常の動作状態でチェーンに張力をかける第４実施形態のテンショナの概略図を示す。高い動的負荷に応じてチェーンに張力をかけるテンショナの概略図を示す。第２ボア内の第２ピストンに接続された第１ボア内の第１ピストンの概略図を示す。第１ピストンを第１ボア内で第１ピストンの延長部を介して移動させる第２ボア内の第２ピストンの概略図を示す。アームを介してチェーンに張力をかける第１実施形態のテンショナの例を示す。通常の動作状態でチェーンに張力をかける別の実施形態のテンショナの概略図を示す。高い動的負荷に応じてチェーンに張力をかける図８ａのテンショナの概略図を示す。通常の動作状態でチェーンに張力をかける別の実施形態のテンショナの概略図を示す。高い動的負荷に応じてチェーンに張力をかける図９ａのテンショナの概略図を示す。通常の動作状態でチェーンに張力をかける別の実施形態のテンショナの概略図を示す。高い動的負荷に応じてチェーンに張力をかける図１０ａのテンショナの概略図を示す。通常の動作状態でチェーンに張力をかける別の実施形態のテンショナの概略図を示す。高い動的負荷に応じてチェーンに張力をかける図１１ａのテンショナの概略図を示す。通常の動作状態でチェーンに張力をかける別の実施形態のテンショナの概略図を示す。高い動的負荷に応じてチェーンに張力をかける図１２ａのテンショナの概略図を示す。通常の動作状態でチェーンに張力をかける別の実施形態のテンショナの概略図を示す。高い動的負荷に応じてチェーンに張力をかける図１３ａのテンショナの概略図を示す。通常の動作状態でチェーンに張力をかける別の実施形態のテンショナの概略図を示す。高い動的負荷に応じてチェーンに張力をかける図１４ａのテンショナの概略図を示す。

図１〜図１４は、パッシブ制御システムを使用してチェーンスパンまたはベルトの張力を維持するテンショナを示す。パッシブ制御は、第２ピストンに対する第１ピストンの位置またはピストンの位置に対する可動スリーブの位置を調節するためにフィードバックを使用しないシステムとして定義される。

本発明のテンショナシステムは、内燃機関で使用される閉ループチェーンまたはベルトドライブシステム用の（後により詳細に記載する）テンショナを含む。それを、ドライブシャフトと少なくとも１つのカムシャフトとの間の閉ループ動力伝達系で、またはドライブシャフトとバランスシャフトとの間のバランスシャフト系で利用することができる。テンショナシステムはまた、オイルポンプも含むことができ、テンショナシステムを燃料ポンプ駆動装置とともに使用することができる。さらに、本発明のテンショナシステムを、ベルトドライブとともに使用することも可能である。

図１は、パッシブ制御を用いてピストン３に対する可動スリーブ１０の位置を維持するテンショナシステムを示す。パッシブ制御は、テンショナ１のピストン３に対する可動スリーブ１０の位置を調節するためにフィードバックを使用しないシステムとして定義される。パッシブシステムは、可動スリーブ１０の位置を調節するためにエンジンの構成要素のリアルタイムフィードバックを使用するアクティブ制御システムとは対照的である。

テンショナ１は、第１軸方向延在ピストンボア２ａを有するハウジング２を含む。ハウジング２のボア２ａ内に、可動スリーブ１０が収容されている。可動スリーブ１０は、貫通孔１２のある内側フランジ１１によって分離されている第１開放端部１３ａおよび第２開放端部１４ａを有している。第１開放端部１３ａは、頂部内径部分１３、内側フランジ１１の頂面１５によって画定され、第２開放端部１４ａは、底部内径部分１４および内側フランジ１１の底面１６によって画定されている。内側フランジ１１の貫通孔１２は、第１開放端部１３ａを第２開放端部１４ａに接続する。可動スリーブ１０の頂面１７は、エンジンの大気圧にさらされている。

頂部内径部分１３および内側フランジ１１の頂面１５によって画定された可動スリーブ１０の第１開放端部１３ａ内に、中空ピストン３が収容されている。中空ピストン３内に、ピストン３をハウジング２から外向きに付勢するピストンばね４がある。ピストンばね４は、中空ピストン３の内側部分３ａと接触する第１端部４ａと、可動スリーブ１０の内側フランジ１１の頂面１５と接触する第２端部４ｂとを有している。ピストン３が中空であるように示されているが、本発明を、ピストンばねがピストンの端部と連結している中実ピストンにも適用することができることが留意されるべきである。

底部内径部分１４および内側フランジ１１の底面１６によって画定された可動スリーブ１０の第２開口部１４ａ内に、付勢スリーブばね５がある。付勢スリーブばね５の第１端部５ａは、可動スリーブ１０の内側フランジ１１の底面１６と接触しており、付勢スリーブばね５の第２端部５ｂは、ボア２ａの逆止弁８と接触している。付勢スリーブばね５は、可動スリーブ１０に対して幾分かの外向きの力を維持するように付勢力を提供する。可動スリーブ１０の頂部内径部分１３と、可動スリーブ１０の底部内径部分１４と、ハウジングのボア２ａと、ピストン３の内部３ａとの間に、圧力室１８が形成されている。貫通孔１２は、内側フランジ１１に存在し、流体が可動スリーブ１０の第２開口部１４ａから第１開口部１３ａに流れるのを可能にする。

ボア２ａの底部には、入口逆止弁８を介して圧力室１８に流体を提供する入口供給ライン６がある。

可動スリーブ１０の少なくとも一部は、継手２２を介してハウジング２の第２軸方向延在ピストンボア２ｂ内に収容されている第２ピストン２０に結合されている。第２ピストン２０は、可動スリーブ１０の頂部に接続されているように示されているが、接続を、可動スリーブの他の部分で行うことができる。継手２２は、図１に示すようなスリーブタブまたは可撓性連結機構であり得る。第２ピストン２０は、可動スリーブ１０に対する剛性のまたは堅固な接続である必要はなく、可動スリーブ１０を可動スリーブ１０のあらゆる接触点から付勢することができる。

さらに、ハウジング２の第２ボア２ｂは、第１ボア２ａと平行であるように示されているが、第２ボア２ｂは、第１ボア２ａに対して垂直であるかまたは第１ボア２ａに対して他の何ら可の角度にあり得る。

代替実施形態では、第２ピストン２０の向きを、継手２２に作用しそれにより継手２２が可動スリーブ１０をハウジング２から外向きに付勢するように、反転させるかまたは変えることができる。

さらに別の実施形態では、参照により本明細書に組み込まれる国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０５３８３０号明細書に示されているように、第２ピストン２０はまた、その外径の周囲に、いずれかの側のチャンバとともにフランジも有することができる。

第２ボア２ｂの底部には、入口逆止弁７を介して、第２ピストン２０とハウジング２のボア２ｂとの間に形成された圧力室２４に流体を提供する、入口供給ライン９がある。第２ピストン２０と可動スリーブ１０との間の継手２２は、第２ピストン２０が移動した場合に可動スリーブ１０が移動し、かつその逆も可能であるようなものである。入口供給ライン９からの流体を、制御弁（図示せず）によって制御することも可能である。

動作中、テンショナ１が新しいチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体が、入口供給ライン６から入口逆止弁８を介して第１油圧室１８に供給されて、第１油圧室１８を加圧し、閉ループチェーンのスパンを付勢するピストンばね４からのばね力に加えて、ピストン３をハウジング２から外向きに付勢する。

第１入口供給ライン６を介して第１ボア２ａに流体を提供する供給部を、入口供給ライン９を介して第２ボア２ｂに流体を提供する供給部と同じとすることができる。別法として、ハウジング２の第１ボア２ａおよび第２ボア２ｂに流体を提供する供給部を、異なるものとすることができる。

動作中、テンショナ１が、高負荷なしに摩耗したチェーンに張力をかけている時、流体は、入口供給ライン６から入口逆止弁８を介して第１油圧室１８に供給され、それにより、第１油圧室１８を加圧し、ピストン３をハウジング２から外向きに付勢する。ピストン３はまた、閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢するようにばね４によってハウジング２から外向きに付勢される。チェーンまたはベルトが摩耗すると、ピストン３は、チェーンまたはベルトに適切に張力をかけるために、ハウジング２からさらに外向きに付勢されなければならない。可動スリーブ１０の第２開放端部１４ａ内の付勢スリーブばね５は、内側フランジ１１をハウジング２から外向きに付勢し、ばね４の端部４ｂをハウジング２からさらに外向きにかつチェーンまたはベルトに向かって移動させる。

テンショナ１が、高い動的チェーンまたはベルト負荷の間に摩耗したチェーンまたはベルトに張力をかけている時、（矢印によって示す）チェーンまたはベルトからの高い動的負荷力が、ピストン３をハウジング２に向かって内向きに、その後ハウジング２から外向きに押し、第２ピストン２０を同様に内向きにかつ外向きに移動させ、入口逆止弁７を介してハウジング２の第２ボア２ｂに流体を引き込むことによって、圧力を増大させるかまたは第２圧力室２４を加圧する。第２ボア２ａにおける第２圧力室２４の加圧により、第２ピストン２０、したがって可動スリーブ１０がハウジング２から外向きに移動する。可動スリーブ１０の移動により、可動スリーブ１０の内側フランジ１１がピストンばね４を介してピストン３に外向きの力をかけ、動的負荷の内向きの力に対抗する。

動的チェーンまたはベルト負荷が低減する時、第２加圧室２４は減圧され、流体は、第２ボア２ｂと第２ピストン２０との間の隙間を通してエンジンから漏れ出る。

本発明のテンショナシステム内では、可動スリーブ１０の移動により、ピストンばね４の第２端部４ｂが移動して、ピストン３をハウジング２の外向きに付勢し、したがって、ピストン３に作用しているばね力は可変であり、チェーンまたはベルトが摩耗し伸びた場合であっても、ピストン３がチェーンまたはベルトに連続して張力をかけるのを可能にする。

さらに、中空ピストン３内に通気孔または圧力逃し弁（図示せず）が存在し得る。

必要に応じて、ボア２ａと可動スリーブ１０またはテンショナ内の他のいずれかの場所との間に、シール（図示せず）が存在し得る。

テンショナの油圧剛性は、テンショナの圧力室１８および２４によって生成され、チェーンスパンまたはベルトに負荷がかけられている時に、ピストン３および可動スリーブ１０のハウジング２に向かう内向きの移動を実質的に防止する。

代替実施形態では、望ましくないポンプアップをもたらす可能性がある圧力をなくすのに役立つように、可動スリーブ１０を第１ボア２ａの別のスリーブ内に収容することができる。

これが平均位置制御装置であることが留意されるべきである。エンジンサイクル内で可動スリーブ位置を動的に変更するために周波数応答が十分である可能性は低い。可動スリーブ１０の底面に作用する圧力により、望ましくないポンプアップがもたらされる可能性がある。代替実施形態では、望ましくないポンプアップをもたらす可能性がある圧力をなくすのに役立つように、第１ボア２ａの別のスリーブ内に可動スリーブ１０を収容することができる。別の代替実施形態では、ピストン３は、可動スリーブ１０の外側に嵌合することができ、そのため、可動スリーブ１０の頂面および底面は同じ圧力にさらされる。

図２ａおよび図２ｂは、パッシブ制御を用いてさまざまな状態の下でチェーンまたはベルトに張力をかける第２実施形態のテンショナを示し、図２ａは、高負荷なしにチェーンまたはベルトに張力をかけており、図２ｂは、高負荷でチェーンまたはベルトに張力をかけている。

テンショナは、第２軸方向延在ボア１０２ｂに対して平行な第１軸方向延在ボア１０２ａを有するハウジング１０２を含む。ハウジング１０２の第２ボア１０２ｃは、第１ボア１０２ａに対して平行であるように示されているが、第１ボア１０２ａに対して垂直であるかまたは第１ボア１０２ａに対して他の何らかの角度であり得る。

第１軸方向延在ボア１０２ａ内に、第１ピストン１０３が摺動可能に収容されている。第１ピストン１０３は、第１端部１０３ａ、第２端部１０３ｃおよび中空内部１０３ｂを備えた本体を有している。第１ピストン１０３の中空内部１０３ｂ内には、第１ピストンばね１０４が存在する。第１ピストンばね１０４は、第１ピストン１０３の内部１０３ｂまたは容積縮小部１０５と接触する第１端部１０４ａと、ハウジング１０２の第１軸方向延在ボア１０２ａの底部１０２ｂと接触する第２端部１０４ｂとを有している。第１ピストン１０３と第１軸方向延在ボア１０２ａとの間に、第１圧力室１１１が形成されている。流体は、入口逆止弁１０８を介して第１供給部１０６から第１圧力室１１１に供給される。第１ピストン１０３は、ハウジング１０２から外向きに付勢されて、第１ピストンばね１０４の力および第１圧力室１１１内の油の圧力によって、第１ピストン１０３の第１端部１０３ａを介してチェーンまたはベルトを付勢する。

別法として、第１ピストン１０３は中空でない場合があり、第１ピストンばね１０４は、第１ピストン１０３の本体および第１軸方向延在ボア１０２ａの底部１０２ｂと接触する。

第２軸方向延在ボア１０２ｃは、可動スリーブ１１２を収容している。可動スリーブ１１２は、内側フランジ１１３によって分離される第１開放端部１１２ａおよび第２開放端部１１２ｂを有している。可動スリーブ１１２の第１開放端部１１２ａは、頂部内径部分１１８および内側フランジ１１３の頂面１１３ａによって画定されている。可動スリーブ１１２の第２開放端部１１２ｂは、底部内径部分１１９および内側フランジ１１３の底面１１３ｂによって画定されている。可動スリーブ１１２の頂面１１２ｄおよび内側フランジの頂面１１３ａは、エンジンの大気圧にさらされている。

可動スリーブ１１２の第１開放端部１１２ａ内に、第１端部１１０ａおよび第２端部１１０ｂを備えた本体を有する第２ピストン１１０が収容されている。第２ピストンばね１１５が、第２ピストン１１０をハウジング１０２の可動スリーブ１１２の第１開放端部１１２ａから外向きに付勢し、それにより、第２ピストン１１０の第１端部１１０ａは、好ましくは図７に示すようなアーム４０１を介して、チェーン４００に力を加えることができる。第２ピストンばね１１５は、第２ピストン１１０の第２端部１１０ｂと接触する第１端部１１５ａと、内側フランジ１１３の頂面１１３ａと接触する第２端部１１５ｂとを有している。

別法として、第２ピストン１１０は中空である場合があり、第２ピストンばねの第１端部１１０ａは、第２ピストン１１０の中空内部と接触する。

可動スリーブ１１２の第２開放端部１１２ｂ内に、付勢スリーブばね１１６および任意選択的な容積縮小部１１４が収容されている。付勢スリーブばね１１６の第１端部１１６ａは、内側フランジ１１３の底面１１３ｂまたは容積縮小部１１４と接触し、付勢スリーブばね１１６の第２端部１１６ｂは、ハウジング１０２の第２軸方向延在ボア１０２ｃの底部１０２ｄと接触している。付勢スリーブばね１１６は、第２軸方向延在ボア１０２ｃ内に可動スリーブ１１２の位置を維持し、可動スリーブ１１２が、第２軸方向延在ボア１０２ｃ内で底に達するのを防止する。付勢スリーブばね１１６は、第２ピストンばね１１５に予荷重をかけ、言い換えれば、第２ピストンばね１１５の第２端部１１５ｂをハウジング１０２から外向きに移動させる。可動スリーブ１１２の底部内径部分１１９と、内側フランジ１１３の底面１１３ｂと、第２軸方向延在ボア１０２ｃの底部１０２ｄとの間に、第２高圧室１１７が形成されている。容積縮小部１１４はまた、この室１１７内にも存在し得る。第２高圧室１１７から発生する可能性があるいくらかの漏れを除き、可動スリーブ１１２の第１開放端部１１２ａと第２開放端部１１２ｂとの間に流体連通はない。

流体は、入口供給ライン１０９、好ましくは逆止弁１０７を介して第２高圧室１１７内に供給される。入口供給部１０９は、入口供給ライン１０６に接続されている場合もあれば接続されていない場合もある。

第２ピストンばね１１５は、第１ピストンばね１０４または付勢スリーブばね１１６よりばね定数が大きい。

チェーンスパンまたはベルトに張力をかけるために２つのピストン１１０、１０３があるため、第１圧力室１１１の漏れを、（チェーンを制御するために圧力室内で一定の平均圧力を維持しなければならない従来の油圧テンショナと比較して）増大させて、追加の減衰を提供することができる。チェーン制御に必要な平均的な力は、第２軸方向延在ボア１０２ｃの第２ピストン１１０によって供給される。

動作中、テンショナが、図２ａに示すように新しいチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体は、第１入口供給部１０６から入口逆止弁１０８を介して第１圧力室１１１に供給され、第１ピストンばね１０４のばね力に加えて、第１ピストン１０３をハウジング１０２から外向きに付勢し、図７に示すように閉ループチェーン４００またはベルトのスパンを付勢する。同時に、第２ピストン１１０もまた、第２ピストンばね１１５によって可動スリーブ１１２から外向きに付勢されて、閉ループチェーン４００またはベルトのスパンを付勢する。理想的には、第１ピストン１０３および第２ピストン１１０は、ハウジング１０２から外向きにおよそ同じ量付勢される。言い換えれば、第１ピストン１０３の第１端部１０３ａおよび第２ピストン１１０の第１端部１１０ａは、図２ａおよび図７に示すように位置合せされる。

動作中、テンショナが高負荷なしで摩耗したチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体は、第１入口供給部１０６を介して、入口逆止弁１０８を介して第１圧力室１１１に供給され、第１ピストンばね１０４のばね力に加えて、第１ピストン１０３をハウジング１０２から外向きに付勢し、閉ループチェーン４００またはベルトのスパンを付勢する。同時に、第２ピストン１１０もまた、付勢スリーブばね１１６による可動スリーブ１１２の移動により、第２ピストンばね１１５によって可動スリーブ１１２から外向きに付勢されて、閉ループチェーン４００またはベルトのスパンを付勢する。チェーンまたはベルトが摩耗すると、チェーンまたはベルトのスパンに追加の緩みが存在し、第１ピストン１０３および第２ピストン１１０は、チェーン４００またはベルトを付勢しかつそれに適切に張力をかけるために、ハウジング１０２からさらに外向きに伸長する必要がある。

テンショナが、高い動的チェーンまたはベルト負荷の間にチェーンまたはベルトに張力をかけている時、（矢印によって示す）チェーンまたはベルトからの高い動的負荷力が、第１ピストン１０３および第２ピストン１１０をハウジング１０２に向かって内向きに、その後、ハウジング１０２から外向きに押し、入口逆止弁１０７を介してハウジング１０２の第２ボア１０２ｃ内に流体を引き込むことによって、圧力を増大させるかまたは第２圧力室１１７を加圧する。第２ボア１０２ｃにおける第２圧力室１１７の加圧により、可動スリーブ１１２がハウジング１０２から外向きに移動する。可動スリーブ１１２の移動により、可動スリーブ１１２の内側フランジ１１３が、第２ピストンばね１１５を介して第２ピストン１１０に外向きの力をかけ、動的負荷の内向きの力に対抗する。

動的チェーンまたはベルト負荷が低減すると、第２圧力室１１７内の流体が、第２軸方向延在ボア１０２ｃを介してまたは容積縮小部１１４を介してエンジンに漏れる。この漏れにより、第２圧力室１１７内に存在する平均圧力が低減する。

全動作状態において、第２圧力室１１７内の圧力は、第２ピストンばね１１５における最小予荷重を維持するように増大することが留意されるべきである。第２ピストンばね１１５における力または予荷重が低くなり過ぎると、可動スリーブ１１２が、付勢スリーブばね１１６および第２圧力室１１７内の圧力によりハウジングから出るように移動し、入口逆止弁１０７を介してより多くの油を引き込む。

したがって、第１軸方向延在ボア１０２ａにおける第１ピストン１０３は、チェーンスパン４００またはベルトの主な減衰を提供し、第２軸方向延在ボア１０２ｃにおける第２ピストン１１０は、主な自動調整ばね力を提供する。本発明のテンショナは、チェーンまたはベルトの制御を犠牲にすることなくチェーンまたはベルトの張力を可能な限り低く維持するように、平均張力を自動的に調整し、新しいチェーン状態および動的負荷のある状態において駆動効率を著しく向上させる。

図３ａおよび図３ｂは、パッシブ制御を用いてさまざまな状態の下でチェーンに張力をかける第３実施形態のテンショナを示し、図３ａは、高負荷なしにチェーンに張力をかけており、図３ｂは、高負荷でチェーンに張力をかけている。

テンショナは、第２軸方向延在ボア１０２ｃに対して平行な第１軸方向延在ボア１０２ａを有するハウジング１０２を含む。ハウジング１０２の第２ボア１０２ｃは、第１ボア１０２ａに対して平行であるように示されているが、第１ボア１０２ａに対して垂直であるかまたは第１ボア１０２ａに対して他の何らかの角度であり得る。

第１軸方向延在ボア１０２ａ内に、第１ピストン１０３が摺動可能に収容されている。第１ピストン１０３は、第１端部１０３ａ、第２端部１０３ｃおよび中空内部１０３ｂを備えた本体を有している。第１ピストン１０３の中空内部１０３ｂ内には、第１ピストンばね１０４が存在する。第１ピストンばね１０４は、第１ピストン１０３の内部１０３ｂまたは容積縮小部１０５と接触する第１端部１０４ａと、ハウジング１０２の第１軸方向延在ボア１０２ａの底部１０２ｂと接触する第２端部１０４ｂとを有している。第１ピストン１０３と第１軸方向延在ボア１０２ａとの間に、第１圧力室１１１が形成されている。流体は、入口逆止弁１０８を介して第１供給部１０６から第１圧力室に供給される。第１ピストン１０３は、ハウジング１０２から外向きに付勢されて、第１ピストンばね１０４の力および第１圧力室１１１内の油の圧力によって、第１ピストンの第１端部１０３ａを介してチェーンを付勢する。

第２軸方向延在ボア１０２ｃは、第２外側ピストン１５０および第３ピストン１５２を収容している。第２外側ピストン１５０は、第１端部１５０ａ、第２端部１５０ｃおよび中空内部１５０ｂを有している。中空内部１５０ｂ内には、第２ピストン１５０をハウジング１０２から外向きに付勢する第２ピストンばね１５１が存在する。第２ピストンばね１５１は、第２外側ピストン１５０の内部１５０ｂと接触する第１端部１５１ａと、第３ピストン１５２の第１端部１５２ａと接触する第２端部１５１ｂとを有している。別法として、第２外側ピストン１５０は中空でない場合があり、第２ピストンばね１５１の第１端部１５１ａは、第２外側ピストン１５０の本体と接触する。

第３ピストン１５２は、第１端部１５２ａ、第２端部１５２ｃおよび中空内部１５２ｂを備える本体を有している。中空内部１５２ｂ内に、第３ピストン１５２をハウジングから外向きに付勢し、第２ピストンばね１５１に予荷重をかける、言い換えれば、第２ピストンばね１５２の第２端部１５１ｂをハウジング１０２から外向きに移動させる、第３ピストンばね１５４が存在する。第３ピストンばね１５４は、中空内部１５２ｂまたは容積縮小部１５３と接触する第１端部１５４ａを有し、第２端部１５４ｂは、ハウジング１０２の第２軸方向延在ボア１０２ｃの底部１０２ｃと接触している。

中空内部１５２ｂと第２軸方向延在ボア１０２ｃと第３ピストンばね１５４との間に、第２高圧室１５５が形成されている。流体は、入口供給部１０９から、好ましくは逆止弁１０７を介して第２高圧室１５５に供給される。入口供給部１０９は、入口供給ライン１０６に接続されている場合もあれば接続されていない場合もある。

発生する可能性があるいくらかの漏れを除き、第２ピストン１５０の中空内部１５０ｂと第２高圧室１５５との間に流体連通はない。

第２ピストンばね１５１は、第１ピストンばね１０４および第３ピストンばね１５４よりばね定数が大きい。

チェーンスパンまたはベルトに張力をかけるために２つのピストン１５０、１０３があるため、第１圧力室１１１の漏れを、（チェーンを制御するために圧力室内で一定の平均圧力を維持しなければならない従来の油圧テンショナと比較して）増大させて、追加の減衰を提供することができる。チェーンまたはベルトの制御に必要な平均的な力は、第２軸方向延在ボア１０２ｃの第２ピストン１５０によって供給される。

動作中、テンショナが、図３ａに示すように新しいチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体は、第１入口供給部１０６から入口逆止弁１０８を介して第１圧力室１１１に供給され、第１ピストンばね１０４のばね力に加えて、第１ピストン１０３をハウジング１０２から外向きに付勢し、図７に示すように閉ループチェーン４００またはベルトのスパンを付勢する。同時に、第２ピストン１５０もまた、第２ピストンばね１５１によって第２軸方向延在ボア１０２ｃから外向きに付勢されて、閉ループチェーン４００またはベルトのスパンを付勢する。理想的には、第１ピストン１０３および第２ピストン１５０は、ハウジング１０２から外向きにおよそ同じ量付勢される。言い換えれば、第１ピストン１０３の第１端部１０３ａおよび第２ピストン１５０の第１端部１５０ａは、図３ａおよび図７に示すように位置合せされる。

動作中、テンショナが高負荷なしで摩耗したチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体は、第１入口供給部１０６から入口逆止弁１０８を介して第１圧力室１１１に供給され、第１ピストンばね１０４のばね力に加えて、第１ピストン１０３をハウジング１０２から外向きに付勢し、閉ループチェーン４００またはベルトのスパンを付勢する。同時に、第２ピストン１５０もまた、第３ピストンばね１５４による第３ピストン１５２の移動により、第２ピストンばね１５１を介してさらに外向きに付勢されて、閉ループチェーン４００またはベルトのスパンを付勢する。チェーンがさらに摩耗すると、チェーンスパンに追加の緩みが存在し、第１ピストン１０３および第２ピストン１５０は、チェーン４００またはベルトを付勢しかつそれに適切に張力をかけるために、ハウジング１０２からさらに外向きに伸長する必要がある。

テンショナが、高い動的チェーン負荷の間にチェーンまたはベルトに張力をかけている時、（矢印によって示す）チェーンまたはベルトからの高い動的負荷力が、第１ピストン１０３および第２ピストン１５０をハウジング１０２に向かって内向きに、その後、ハウジング１０２から外向きに押し、入口逆止弁１０７を介してハウジング１０２の第２ボア１０２ｃ内に流体を引き込むことによって、圧力を増大させるかまたは第２圧力室１５５を加圧する。第２ボア１０２ｃにおける第２圧力室１５５の加圧により、第３ピストン１５２がハウジング１０２から外向きに移動する。第３ピストン１５２の移動により、第３ピストン１５２の第１端部１５２ａが、第２ピストンばね１５１を介して第２ピストン１５０に外向きの力をかけ、動的負荷の内向きの力に対抗する。

動的チェーンまたはベルト負荷が低減すると、第２圧力室１５５内の流体が、第２軸方向延在ボア１０２ｃを介してまたは容積縮小部１５３を介してエンジンに漏れる。この漏れにより、第２圧力室１５５内に存在する平均圧力が低減する。

全動作状態において、第２圧力室１５５内の圧力は、第２ピストンばね１５１における最小予荷重を維持するように増大することが留意されるべきである。第２ピストンばね１５１における力または予荷重が低くなり過ぎると、第３ピストン１５２が、第３ピストンばね１５４および第２圧力室１５５内の圧力によりハウジングから出るように移動し、入口逆止弁１０７を介してより多くの油を引き込む。

したがって、第１軸方向延在ボア１０２ａにおける第１ピストン１０３は、チェーンスパンまたはベルトの主な減衰を提供し、第２軸方向延在ボア１０２ｃにおける第２ピストン１５０は、主な自動調整ばね力を提供する。本発明のテンショナは、チェーンまたはベルトの制御を犠牲にすることなくチェーンまたはベルトの張力を可能な限り低く維持するように、平均張力を自動的に調整し、新しいチェーンまたはベルトの状態および動的負荷のある状態において駆動効率を著しく向上させる。

図４ａおよび図４ｂは、パッシブ制御を用いてさまざまな状態の下でチェーンに張力をかける第４実施形態のテンショナを示し、図４ａは、高負荷なしにチェーンに張力をかけており、図４ｂは、高負荷でチェーンに張力をかけている。

第１軸方向延在ボア１０２ａ内に、第１ピストン１０３が摺動可能に収容されている。第１ピストン１０３は、第１端部１０３ａ、第２端部１０３ｃおよび中空内部１０３ｂを備えた本体を有している。第１ピストン１０３の中空内部１０３ｂ内には、第１ピストンばね１０４が存在する。第１ピストンばね１０４は、第１ピストン１０３の内部１０３ｂまたは容積縮小部１０５と接触する第１端部１０４ａと、ハウジング１０２の第１軸方向延在ボア１０２ａの底部１０２ｂと接触する第２端部１０４ｂとを有している。第１ピストン１０３と第１軸方向延在ボア１０２ａとの間に、第１圧力室１１１が形成されている。流体は、入口逆止弁１０８を介して第１供給部１０６から第１圧力室に供給される。第１ピストン１０３は、ハウジング１０２から外向きに付勢されて、第１ピストンばね１０４の力および第１圧力室１１１内の油の圧力によって、第１ピストン１０３の第１端部１０３ａを介してチェーンを付勢する。

第２軸方向延在ボア１０２ｂは、第２ピストン２００を摺動可能に収容している。第２ピストン２００は、第１端部２００ａ、第２端部２００ｃおよび中空内部２００ｂを有している。中空内部２００ｂは、「Ｙ」字型内側ピストン２０２のシャフト２０２ａを収容している。Ｙ字型内側ピストン２０２のシャフト２０２ａは、第１端部２０２ｄ、第２端部２０２ｂおよび中空内部２０２ｃを備える本体に接続されている。第２ピストン２００の第２端部２００ｃと内側ピストン２０２ｄの本体の第１端部２０２ｄとの間に、第２ピストンばね２０１がある。第２ピストンばね２０１は、第２ピストン２００の第２端部２００ｃと接触する第１端部２０１ａと、内側ピストン２０２の第１端部２０２と接触する第２端部２０１ｂとを有している。第２ピストンばね２０１は、第２ピストン２００をハウジング１０２から外向きに付勢する。

別法として、第２ピストンばねは、Ｙ字型内側ピストン２０２のシャフト２０２ａと第２ピストン２００の中空内部２００ｂとの間に存在し得る。

内側ピストン２０２の中空内部２０２ｃ内に、内側ピストンばね２０４がある。内側ピストンばね２０４は、内側ピストン２０２の中空内部２０２ｃまたは容積縮小部２０６と接触する第１端部２０４ａと、第２軸方向延在ボア１０２ｃの底部１０２ｄと接触する第２端部２０４ｂとを有している。内側ピストンばね２０４は、内側ピストン２０２をハウジング１０２から外向きに付勢し、第２ピストンばね２０１に対する予荷重を変化させることにより、第２ピストン２００をハウジングから外向きに付勢する。言い換えれば、第２ピストンばね２０１の第２端部２０１ｂをハウジング１０２から外向きに移動させる。

内側ピストン２０２の中空内部２０２ｃとハウジング１０２の第２軸方向延在ボア１０２ｃの底部１０２ｄとの間に、第２高圧室２０５が形成されている。流体は、入口供給部１０９、好ましくは逆止弁１０７を介して第２圧力室２０５に供給される。入口ライン１０９は、入口供給ライン１０６に接続されている場合もあれば接続されていない場合もある。

第２ピストンばね２０１は、第１ピストンばね１０４および内側ピストンばね２０４よりばね定数が大きい。

チェーンスパンまたはベルトに張力をかけるために２つのピストン２００、１０３があるため、第１圧力室１１１の漏れを、（チェーンを制御するために圧力室内で一定の平均圧力を維持しなければならない従来の油圧テンショナと比較して）増大させて、追加の減衰を提供することができる。チェーン制御に必要な平均的な力は、第２軸方向延在ボア１０２ｃの第２ピストン２００によって供給される。

動作中、テンショナが、図４ａに示すように新しいチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体は、第１入口供給部１０６から入口逆止弁１０８を介して第１圧力室１１１に供給され、第１ピストンばね１０４のばね力に加えて、第１ピストン１０３をハウジング１０２から外向きに付勢し、図７に示すように閉ループチェーン４００またはベルトのスパンを付勢する。同時に、第２ピストン２００もまた、第２ピストンばね２０１によって第２軸方向延在ボア１０２ｃから外向きに付勢されて、閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。理想的には、第１ピストン１０３および第２ピストン２００は、ハウジング１０２から外向きにおよそ同じ量付勢される。言い換えれば、第１ピストン１０３の第１端部１０３ａおよび第２ピストン２００の第１端部２００ａは、図４ａおよび図７に示すように位置合せされる。

動作中、テンショナが高負荷なしで摩耗したチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体は、第１入口供給部１０６から入口逆止弁１０８を介して第１圧力室１１１に供給され、第１ピストンばね１０４のばね力に加えて、第１ピストン１０３をハウジング１０２から外向きに付勢し、閉ループチェーン４００またはベルトのスパンを付勢する。同時に、第２ピストン２００もまた、内側ピストンばね２０４による内側ピストン２０２の移動により、第２ピストンばね２０１を介してさらに外向きに付勢されて、閉ループチェーン４００またはベルトのスパンを付勢する。チェーンが摩耗すると、チェーンスパンに追加の緩みが存在し、第１ピストン１０３および第２ピストン２００は、チェーン４００またはベルトを付勢しかつそれに適切に張力をかけるために、ハウジング１０２からさらに外向きに伸長する必要がある。

テンショナが、高い動的チェーンまたはベルト負荷の間にチェーンに張力をかけている時、（矢印によって示す）チェーンまたはベルトからの高い動的負荷力が、第１ピストン１０３および第２ピストン２００をハウジング１０２に向かって内向きに、その後、ハウジング１０２から外向きに押し、入口逆止弁１０７を介してハウジング１０２の第２ボア１０２ｃ内に流体を引き込むことによって、圧力を増大させるかまたは第２圧力室２０５を加圧する。第２ボア１０２ｃにおける第２圧力室２０５の加圧により、内側ピストン２０２がハウジング１０２から外向きに移動する。内側ピストン２０２の移動により、内側ピストン２０２の第１端部２０２ｄが、第２ピストンばね２０１を介して第２ピストン２００に外向きの力をかけ、動的負荷の内向きの力に対抗する。

動的チェーンまたはベルト負荷が低減すると、第２圧力室２０５内の流体が、第２軸方向延在ボア１０２ｃを介してまたは容積縮小部２０６を介してエンジンに漏れる。この漏れにより、第２圧力室２０５内に存在する平均圧力が低減する。

全動作状態において、第２圧力室２０５内の圧力は、第２ピストンばね２０１における最小予荷重を維持するように増大することが留意されるべきである。第２ピストンばね２０１における力または予荷重が低くなり過ぎると、内側ピストン２０２が、内側ピストンばね２０４および第２圧力室２０５内の圧力によりハウジングから出るように移動し、入口逆止弁１０７を介してより多くの油を引き込む。

したがって、第１軸方向延在ボア１０２ａにおける第１ピストン１０３は、チェーンスパンまたはベルトの主な減衰を提供し、第２軸方向延在ボア１０２ｃにおける第２ピストン２００は、主な自動調整ばね力を提供する。本発明のテンショナは、チェーンまたはベルトの制御を犠牲にすることなくチェーンまたはベルトの張力を可能な限り低く維持するように、平均張力を自動的に調整し、新しいチェーンまたはベルトの状態および動的負荷のある状態において駆動効率を著しく向上させる。

図５及び図６は、本発明の実施形態の第１ピストンおよび第２ピストンを同時に制御する異なるオプションを示す。図５を参照すると、第１ピストン１０３および第２ピストン１５０は、連結機構３１０を介して直接取り付けられている。したがって、第１ピストン１０３および第２ピストン１５０の移動は、互いに連動している。第１ピストン１０３および第２ピストン１５０が結合されると、第１ピストンばね１０４は任意選択的である。連結機構を第３実施形態のテンショナで示したが、図２ａおよび図２ｂならびに図４ａおよび図４ｂのテンショナに同様に適用することができることが留意されるべきである。

図６は、第１ピストンが、頂面３１２ａおよび底面３１２ｂを備えた延長部３１２を有している代替構成を示す。延長部３１２の底面３１２ｂは、第２ピストン１５０がハウジング１０２から外向きに付勢される際に、第２ピストン１５０によって押し付けられる。連結機構第３実施形態のテンショナで示したが、図２ａおよび図２ｂならびに図４ａおよび図４ｂのテンショナに同様に適用することができることが留意されるべきである。この実施形態では、第１ピストンばね１０４は任意選択的である。

上記実施形態のいずれに示す容積縮小部も、圧力逃し弁または通気孔と置き換えることができる。

図２ａおよび図２ｂのテンショナを図７に示すが、本明細書に存在するテンショナのいずれもチェーンスパンとともに機能することができることも留意されるべきである。

図８ａおよび図８ｂは、パッシブ制御を用いてさまざまな状態の下でチェーンに張力をかける別の実施形態のテンショナを示し、図８ａは、高負荷なしにチェーンまたはベルトに張力をかけており、図８ｂは、高負荷でチェーンまたはベルトに張力をかけている。

テンショナは、テンショナアームまたはシュー４０２を介してチェーンまたはベルト（図示せず）に張力をかける。テンショナはまた、テンショナアームまたはシュー４０２を介してベルトに張力をかけることができることが留意されるべきである。テンショナアーム４０２は、チェーンまたはベルトと接触する第１摺動面４０２ｂと、第１摺動面４０２ｂとは反対側の第２面４０２ａとを有している。第２面４０２ａは、平坦であるかまたは幾分かの湾曲がある略平坦であり得る。

第１軸方向延在ボア１０２ａ内に、第１ピストン１０３が摺動可能に収容されている。第１ピストン１０３は、第１端部１０３ａ、第２端部１０３ｃ、および閉鎖第１端部１０３ｄを有する中空内部１０３ｂを備えた本体を有している。第１ピストン１０３の中空内部１０３ｂ内には、第１ピストンばね１０４が存在する。第１ピストンばね１０４は、第１ピストン１０３の閉鎖第１端部１０３ｄまたは容積縮小部１０５と接触する第１端部１０４ａと、ハウジング１０２の第１軸方向延在ボア１０２ａの底部１０２ｂと接触する第２端部１０４ｂとを有している。第１ピストン１０３と第１軸方向延在ボア１０２ａとの間に、第１圧力室１１１が形成されている。流体は、入口逆止弁１０８を介して第１供給部１０６から第１圧力室に供給される。第１ピストン１０３は、ハウジング１０２から外向きに付勢されて、第１ピストンばね１０４の力および第１圧力室１１１内の油の圧力によって、第１ピストンの第１端部１０３ａを介し、テンショナアーム４０２を介してチェーンを付勢する。

別法として、第１ピストン１０３を中実とすることができ、その場合、第１ピストンばね１０４は、第１ピストン１０３の中実体の底部および第１軸方向延在ボア１０２ａの底部１０２ｂと接触する。

第２軸方向延在ボア１０２ｃは、第２ピストン２６０を収容している。第２ピストン２６０は、第１端部２６０ａ、第２端部２６０ｃ、および閉鎖第１端部２６０ｄを有する中空内部２６０ｂを備えた本体を有している。

中空内部２６０ｂ内には、第２ピストン２６０をハウジング１０２から外向きに付勢する第２ピストンばね２６６が存在する。第２ピストンばね２６６は、第２ピストン２６０の内部２６０ｂの閉鎖第１端部２６０ｄと接触する第１端部２６６ａと、第２軸方向延在ボア１０２ｃの底部１０２ｄと接触する第２端部２６６ｂとを有している。図示しないが、第２ピストン２６０の内部２６０ｂ内に容積縮小部が存在し得る。

第２ピストン２６０の第１端部２６０ａとテンショナアーム４０２の第２平坦面４０２ａとの間に外側ばね２６１が存在し、外側ばね２６０の第１端部２６１ａは、テンショナアーム４０２の第２面４０２ａと接触し、外側ばね２６０の第２端部２６１ｂは、第２ピストン２６０の第１端部２６０ａと接触している。外側ばね２６１の剛性は、好ましくは第２ピストンばね２６６の剛性より大きい。第１ピストンばね１０４および第２ピストンばね２６６両方のばね定数は、好ましくは低い。第２ピストンの移動により、外側ばね２６１の第２端部２６１ｂがハウジング１０２から外向きに移動する。

中空内部２６０ｂおよび第２軸方向延在ボア１０２ｃによって第２高圧室２６７が形成されており、その中に第２ピストンばね２６６がある。流体は、入口供給部１０９、好ましくは逆止弁１０７を介して第２高圧室２６７に供給される。入口供給部１０９は、入口供給ライン１０６に接続されている場合もあれば接続されていない場合もある。

動作中、テンショナが、図８ａに示すように新しいチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体は、第１入口供給部１０６から入口逆止弁１０８を介して第１圧力室１１１に供給され、第１ピストンばね１０４のばね力に加えて、第１ピストン１０３をハウジング１０２から外向きに付勢し、テンショナアーム４０２を介して閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。同時に、第２ピストン２６０もまた、第２ピストンばね２６６と、第２入口供給部１０９から入口逆止弁１０９を介して第２圧力チャンバ２６７に供給される流体とによって、第２軸方向延在ボア１０２ｃから外向きに付勢されて、外側ばね２６１を介して、テンショナアームを介して閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。

動作中、テンショナが高負荷なしで摩耗したチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体は、第１入口供給部１０６から入口逆止弁１０８を介して第１圧力室１１１に供給され、第１ピストンばね１０４のばね力に加えて、第１ピストン１０３をハウジング１０２から外向きに付勢し、テンショナアーム４０２を介して閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。同時に、第２ピストン２６０もまた、第２ピストンばね２６６によってさらに外向きに付勢される。張力はまた、テンショナアーム４０２に対して外側ばね２６１によって維持される。チェーンまたはベルトがさらに摩耗すると、チェーンまたはベルトスパンに追加の緩みが存在し、第１ピストン１０３および第２ピストン２６０は、チェーンまたはベルトを付勢しかつそれに適切に張力をかけるように、ハウジング１０２からさらに外向きに伸長する必要がある。

テンショナが、高い動的チェーン負荷の間にチェーンまたはベルトに張力をかけている時、（図８ｂにおいて矢印によって示す）チェーンまたはベルトからの高い周期的動的負荷力が、第１ピストン１０３および第２ピストン２６０をハウジング１０２に向かって内向きに、その後、ハウジング１０２から外向きに交互に押す。第２ピストン２６０の内向きの移動は、逆止弁１０７によって生成される第２圧力室２６７内の流体圧力からの抵抗を受け、第２ピストン２６０は、ばね２６６の力によって外向きに移動する。これにより、ピストンが「ポンプアップ」し、流体が逆止弁１０７を介して第２ボア１０２ｃの第２圧力室２６７内に引き込まれる。これにより、第２ピストン２６０の第１端部２６０ａは、外側ばね２６１を介してテンショナアーム４０２に外向きの力をかけ、動的負荷の内向きの力に対抗する。

動的チェーンまたはベルト負荷が低減すると、第２圧力室２６７内の流体が、第２軸方向延在ボア１０２ｃを介してまたは通気孔を介してエンジンに漏れる。この漏れにより、第２圧力室２６７内に存在する平均圧力が低減する。

全動作状態において、第２圧力室２６７内の圧力は、外側ばね２６１における最小予荷重を維持するように増大することが留意されるべきである。外側ばね２６１における力または予荷重が低くなり過ぎると、第２ピストン２６０が、第２ピストンばね２６６および第２圧力室２６７内の圧力によりハウジングから出るように移動し、入口逆止弁１０７を介してより多くの油を引き込む。

したがって、第１軸方向延在ボア１０２ａにおける第１ピストン１０３は、チェーンスパンまたはベルトの主な減衰を提供し、第２軸方向延在ボア１０２ｃにおける第２ピストン２６０は、外側ばね２６１を介して主な自動調整ばね力を提供する。本発明のテンショナは、チェーンまたはベルトの制御を犠牲にすることなくチェーンまたはベルトの張力を可能な限り低く維持するように、平均張力を自動的に調整し、新しいチェーンまたはベルトの状態および動的負荷のある状態において駆動効率を著しく向上させる。

図９ａおよび図９ｂは、パッシブ制御を用いてさまざまな状態の下でチェーンに張力をかける別の実施形態のテンショナを示し、図９ａは、高負荷なしにチェーンに張力をかけており、図９ｂは、高負荷でチェーンに張力をかけている。図９ａおよび図９ｂのテンショナは、第２ピストン２７０が、平坦面を有する代りに、外側ピストン２７０の第１端部に、外側ばね２７１をテンショナアーム４０２と第２ピストン２７０との間で誘導するように外側ばね２７１内に延在する突起２７０ｄを有しているという点で、図８ａおよび図８ｂのテンショナと異なっている。

第１軸方向延在ボア１０２ａ内に、第１ピストン１０３が摺動可能に収容されている。第１ピストン１０３は、第１端部１０３ａ、第２端部１０３ｃ、および閉鎖第１端部１０３ｄを有する中空内部１０３ｂを備えた本体を有している。第１ピストン１０３の中空内部１０３ｂ内には、第１ピストンばね１０４が存在する。第１ピストンばね１０４は、第１ピストン１０３の閉鎖第１端部１０３ｄまたは容積縮小部１０５と接触する第１端部１０４ａと、ハウジング１０２の第１軸方向延在ボア１０２ａの底部１０２ｂと接触する第２端部１０４ｂとを有している。第１ピストン１０３と第１軸方向延在ボア１０２ａとの間に、第１圧力室が形成されている。流体は、入口逆止弁１０８を介して第１供給部１０６から第１圧力室１１１に供給される。第１ピストン１０３は、ハウジング１０２から外向きに付勢されて、第１ピストンばね１０４の力および第１圧力室１１１内の油の圧力によって、第１ピストンの第１端部１０３ａを介して、テンショナアーム４０２を介してチェーンまたはベルトを付勢する。

別法として、第１ピストン１０３を中実とすることができ、その場合、第１ピストンばね１０４は、第１ピストン１０３の本体および第１軸方向延在ボア１０２ａの底部１０２ｂと接触する。

第２軸方向延在ボア１０２ｃは、第２ピストン２７０を摺動可能に収容している。第２ピストン２７０は、第２ピストン２７０の本体から軸方向外向きに延在する突起２７０ｄを有する第１端部２７０ａ、第２端部２７０ｃ、および閉鎖第１端部２７０ｄを有する中空内部２７０ｂを備えた本体を有している。

中空内部２７０ｂ内には、第２ピストン２７０をハウジング１０２から外向きに付勢する第２ピストンばね２６６が存在する。第２ピストンばね２７６は、第２ピストン２７０の内部２７０ｂの閉鎖第１端部２７０ｄと接触する第１端部２７６ａと、第２軸方向延在ボア１０２ｃの底部１０２ｄと接触する第２端部２７６ｂとを有している。図示しないが、第２ピストン２７０の内部２７０ｂ内に容積縮小部が存在し得る。

第２ピストン２７０の第１端部２７０ａとテンショナアーム４０２の第２面４０２ａとの間に外側ばね２７１が存在し、第２ピストン２７０の突起２７０ｄを包囲している。外側ばね２７０の第１端部２７１ａは、テンショナアーム４０２の第２面４０２ａと接触し、外側ばね２７０の第２端部２７１ｂは、第２ピストン２７０の第１端部２７０ａと接触している。外側ばね２７１の剛性は、好ましくは第２ピストンばね２７６の剛性より大きい。第２ピストン２７０の移動により、外側ばね２７１の第２端部２７１ｂがハウジング１０２から外向きに移動する。

中空内部２７０ｂと第２軸方向延在ボア１０２ｃとの間に第２高圧室２７７が形成されており、その中に第２ピストンばね２７６がある。流体は、入口供給部１０９から、好ましくは逆止弁１０７を介して第２高圧室２７７に供給される。入口供給部１０９は、入口供給ライン１０６に接続されている場合もあれば接続されていない場合もある。

動作中、テンショナが、図９ａに示すように新しいチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体は、第１入口供給部１０６から入口逆止弁１０８を介して第１圧力室１１１に供給され、第１ピストンばね１０４のばね力に加えて、第１ピストン１０３をハウジング１０２から外向きに付勢し、テンショナアーム４０２を介して閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。同時に、第２ピストン２７０もまた、第２ピストンばね２７６と、第２入口供給部１０９から入口逆止弁１０９を介して第２圧力チャンバ２７７に供給される流体とによって、第２軸方向延在ボア１０２ｃから外向きに付勢されて、外側ばね２７１を介して、テンショナアームを介して閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。

動作中、テンショナが高負荷なしで摩耗したチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体は、第１入口供給部１０６から入口逆止弁１０８を介して第１圧力室１１１に供給され、第１ピストンばね１０４のばね力に加えて、第１ピストン１０３をハウジング１０２から外向きに付勢し、テンショナアーム４０２を介して閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。同時に、第２ピストン２７０もまた、第２ピストンばね２７６によってさらに外向きに付勢される。張力はまた、テンショナアーム４０２に対して外側ばね２７１によって維持される。チェーンまたはベルトがさらに摩耗すると、チェーンまたはベルトのスパンに追加の緩みが存在し、第１ピストン１０３および第２ピストン２７０は、チェーンまたはベルトを付勢しかつそれに適切に張力をかけるように、ハウジング１０２からさらに外向きに伸長する必要がある。

テンショナが、高い動的チェーン負荷の間にチェーンまたはベルトに張力をかけている時、（図９ｂにおいて矢印によって示す）チェーンまたはベルトからの高い周期的動的負荷力が、第１ピストン１０３および第２ピストン２７０をハウジング１０２に向かって内向きに、その後、ハウジング１０２から外向きに交互に押す。ピストン２７０の内向きの移動は、逆止弁１０７によって生成される第２圧力室２７７内の流体圧力からの抵抗を受け、ピストン２７０は、ばね２７６の力によって外向きに移動する。これにより、ピストンが「ポンプアップ」し、流体が逆止弁１０７を介して第２ボア１０２ｃの第２圧力室２７７内に引き込まれる。これにより、第２ピストン２７０の第１端部２７０ａは、外側ばね２７１を介してテンショナアーム４０２に外向きの力をかけ、動的負荷の内向きの力に対抗する。

動的チェーンまたはベルト負荷が低減すると、第２圧力室２７７内の流体が、第２軸方向延在ボア１０２ｃを介してまたは通気孔を介してエンジンに漏れる。この漏れにより、第２圧力室２７７内に存在する平均圧力が低減する。

全動作状態において、第２圧力室２７７内の圧力は、外側ばね２７１における最小予荷重を維持するように増大することが留意されるべきである。外側ばね２７１における力または予荷重が低くなり過ぎると、第２ピストン２７０が、第２ピストンばね２７６および第２圧力室２７７内の圧力によりハウジングから出るように移動し、入口逆止弁１０７を介してより多くの油を引き込む。

したがって、第１軸方向延在ボア１０２ａにおける第１ピストン１０３は、チェーンスパンまたはベルトの主な減衰を提供し、第２軸方向延在ボア１０２ｃにおける第２ピストン２７０は、外側ばね２７１を介して主な自動調整ばね力を提供する。本発明のテンショナは、チェーンまたはベルトの制御を犠牲にすることなくチェーンまたはベルトの張力を可能な限り低く維持するように、平均張力を自動的に調整し、新しいチェーンまたはベルトの状態および動的負荷のある状態において駆動効率を著しく向上させる。

図１０ａおよび図１０ｂは、パッシブ制御を用いてさまざまな状態の下でチェーンに張力をかける別の実施形態のテンショナを示し、図１０ａは、高負荷なしにチェーンに張力をかけており、図１０ｂは、高負荷でチェーンに張力をかけている。図１０ａおよび図１０ｂのテンショナは、テンショナアームの第２面が、平坦面４０２ａに加えて、外側ばね２６１内に軸方向に延在する突起４０２ｃを有しているという点で、図８ａおよび図８ｂのテンショナと異なっている。面４０２ａはいくつかの湾曲を有することができることを留意するべきである。

テンショナは、テンショナアームまたはシュー４０２を介してチェーンまたはベルト（図示せず）に張力をかける。テンショナはまた、テンショナアームまたはシュー４０２を介してベルトに張力をかけることができることが留意されるべきである。テンショナアーム４０２は、チェーンまたはベルトと接触する第１摺動面４０２ｂと、第１摺動面４０２ｂとは反対側の第２面４０２ａとを有している。第２面４０２ａを、平坦であるか、または存在する幾分かの湾曲と第２ピストン２６１に向かって軸方向外向きに突出する突起４０２ｃとがある略平坦とすることができる。

第１軸方向延在ボア１０２ａ内に、第１ピストン１０３が摺動可能に収容されている。第１ピストン１０３は、第１端部１０３ａ、第２端部１０３ｃ、および閉鎖第１端部１０３ｄを有する中空内部１０３ｂを備えた本体を有している。第１ピストン１０３の中空内部１０３ｂ内には、第１ピストンばね１０４が存在する。第１ピストンばね１０４は、第１ピストン１０３の閉鎖第１端部１０３ｄまたは容積縮小部１０５と接触する第１端部１０４ａと、ハウジング１０２の第１軸方向延在ボア１０２ａの底部１０２ｂと接触する第２端部１０４ｂとを有している。第１ピストン１０３と第１軸方向延在ボア１０２ａとの間に、第１圧力室１１１が形成されている。流体は、入口逆止弁１０８を介して第１供給部１０６から第１圧力室に供給される。第１ピストン１０３は、ハウジング１０２から外向きに付勢されて、第１ピストンばね１０４の力および第１圧力室１１１内の油の圧力によって、第１ピストンの第１端部１０３ａを介して、テンショナアーム４０２を介してチェーンまたはベルトを付勢する。

別法として、第１ピストン１０３を中実とすることができ、その場合、第１ピストンばね１０４は、第１ピストン１０３の本体の底部および第１軸方向延在ボア１０２ａの底部１０２ｂと接触する。

第２軸方向延在ボア１０２ｃは、第２ピストン２６０を摺動可能に収容している。第２ピストン２６０は、第１端部２６０ａ、第２端部２６０ｃ、および閉鎖第１端部２６０ｄを有する中空内部２６０ｂを備えた本体を有している。

第２ピストン２６０の第１端部２６０ａとテンショナアーム４０２の第２面４０２ａとの間に外側ばね２６１が存在し、外側ばね２６０の第１端部２６１ａは、テンショナアーム４０２の第２面４０２ａと接触し、外側ばね２６１は、テンショナアーム４０２の突起４０２ｃを包囲している。第２ピストン２６０の第１端部２６０ａと接触する外側ばね２６０の第２端部２６１ｂ。外側ばね２６１の剛性は、好ましくは第２ピストンばね２６６の剛性より大きい。第２ピストン２６０の移動により、外側ばね２６１の第２端部２６１ｂがハウジング１０２から外向きに移動する。

中空内部２６０ｂと第２軸方向延在ボア１０２ｃとの間に第２高圧室２６７が形成されており、その中に第２ピストンばね２６６がある。流体は、入口供給部１０９、好ましくは逆止弁１０７を介して第２高圧室２６７に供給される。入口供給部１０９は、入口供給ライン１０６に接続されている場合もあれば接続されていない場合もある。

動作中、テンショナが、図１０ａに示すように新しいチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体は、第１入口供給部１０６から入口逆止弁１０８を介して第１圧力室１１１に供給され、第１ピストンばね１０４のばね力に加えて、第１ピストン１０３をハウジング１０２から外向きに付勢し、テンショナアーム４０２を介して閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。同時に、第２ピストン２６０もまた、第２ピストンばね２６６と、第２入口供給部１０９から入口逆止弁１０９を介して第２圧力チャンバ２６７に供給される流体とによって、第２軸方向延在ボア１０２ｃから外向きに付勢されて、外側ばね２６１を介して、テンショナアームを介して閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。

動作中、テンショナが高負荷なしで摩耗したチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体は、第１入口供給部１０６から入口逆止弁１０８を介して第１圧力室１１１に供給され、第１ピストンばね１０４のばね力に加えて、第１ピストン１０３をハウジング１０２から外向きに付勢し、テンショナアーム４０２によって閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。同時に、第２ピストン２６０もまた、第２ピストンばね２６６によってさらに外向きに付勢される。張力はまた、テンショナアーム４０２に対して外側ばね２６１によって維持される。チェーンまたはベルトがさらに摩耗すると、チェーンまたはベルトのスパンに追加の緩みが存在し、第１ピストン１０３および第２ピストン２６０は、チェーンまたはベルトを付勢しかつそれに適切に張力をかけるように、ハウジング１０２からさらに外向きに伸長する必要がある。

テンショナが、高い動的チェーン負荷の間にチェーンまたはベルトに張力をかけている時、（図１０ｂにおいて矢印によって示す）チェーンまたはベルトからの高い周期的動的負荷力が、第１ピストン１０３および第２ピストン２６０をハウジング１０２に向かって内向きに、その後、ハウジング１０２から外向きに交互に押す。ピストン２６０の内向きの移動は、逆止弁１０７によって生成される第２圧力室２６７内の流体圧力からの抵抗を受け、ピストン２６０は、ばね２６６の力によって外向きに移動する。これにより、ピストンが「ポンプアップ」し、流体が逆止弁１０７を介して第２ボア１０２ｃの第２圧力室２６７内に引き込まれる。これにより、第２ピストン２６０の第１端部２６０ａは、外側ばね２６１を介してテンショナアーム４０２に外向きの力をかけ、動的負荷の内向きの力に対抗する。

したがって、第１軸方向延在ボア１０２ａにおける第１ピストン１０３は、チェーンスパンまたはベルトの主な減衰を提供し、第２軸方向延在ボア１０２ｃにおける第２ピストン２６０は、外側ばね２６１を介して主な自動調整ばね力を提供する。本発明のテンショナは、チェーンまたはベルトの制御を犠牲にすることなくチェーンの張力を可能な限り低く維持するように、平均張力を自動的に調整し、新しいチェーンまたはベルトの状態および動的負荷のある状態において駆動効率を著しく向上させる。

図１１ａおよび図１１ｂは、パッシブ制御を用いてさまざまな状態の下でチェーンに張力をかける別の実施形態のテンショナを示し、図１１ａは、高負荷なしにチェーンに張力をかけており、図１１ｂは、高負荷でチェーンに張力をかけている。

テンショナは、テンショナアームまたはシュー４０２を介してチェーンまたはベルト（図示せず）に張力をかける。テンショナはまた、テンショナアームまたはシュー４０２を介してベルトに張力をかけることができることが留意されるべきである。テンショナアーム４０２は、チェーンと接触する第１摺動面４０２ｂと、第１摺動面４０２ｂとは反対側の第２面４０２ａとを有している。第２面４０２ａを、平坦であるか、または存在する幾分かの湾曲および切取部４０３がある略平坦とすることができる。切取部４０３は、好ましくは、外側ばね２８１の一部を受け入れるために十分大きい。

第２軸方向延在ボア１０２ｃは、第２ピストン２８０を摺動可能に収容している。第２ピストン２８０は、第１端部２８０ａ、第２端部２８０ｃ、および閉鎖第１端部２８０ｄを有する中空内部２８０ｂを備えた本体を有している。第２ピストン２８０の本体は、ハウジング１０２の第２軸方向延在ボア１０２ｃから出ない。

第２ピストン２８０をハウジング１０２から外向きに付勢する第２ピストンばね２８６が、第２ピストン２８０の第１端部２８０ａと接触する第１端部２８６ａと、第２軸方向延在ボア１０２ｃの底部１０２ｄと接触する第２端部２８６ｂとを有している。

中空内部２８０ｂ内に外側ばね２８１が存在する。外側ばね２８１の第１端部２８１ａは、第２ピストン２８０の内部２８０ｂの閉鎖第１端部２８０ｄと接触し、外側ばね２８１の第２端部２８１ｂは、テンショナアーム４０２の切取部４０３と接触している。外側ばね２８１の剛性は、好ましくは第２ピストンばね２８６の剛性より大きい。第２ピストン２８０の移動により、外側ばね２８１の第２端部２８１ｂがハウジング１０２から外向きに移動する。

第１端部２８０ａと第２軸方向延在ボア１０２ｃとの間に第２高圧室２８７が形成されており、その中に第２ピストンばね２８６がある。流体は、入口供給部１０９、好ましくは逆止弁１０７を介して第２高圧室２８７に供給される。入口供給部１０９は、入口供給ライン１０６に接続されている場合もあれば接続されていない場合もある。第２高圧室２８７内に、容積縮小部が存在し得る。

動作中、テンショナが、図１１ａに示すように新しいチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体は、第１入口供給部１０６から入口逆止弁１０８を介して第１圧力室１１１に供給され、第１ピストンばね１０４のばね力に加えて、第１ピストン１０３をハウジング１０２から外向きに付勢し、テンショナアーム４０２を介して閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。同時に、第２ピストン２８０もまた、第２ピストンばね２８６と、第２入口供給部１０９から入口逆止弁１０９を介して第２圧力チャンバ２８７に供給される流体とによって、第２軸方向延在ボア１０２ｃから外向きに付勢されて、外側ばね２８１を介して、テンショナアームを介して閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。

動作中、テンショナが高負荷なしで摩耗したチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体は、第１入口供給部１０６から入口逆止弁１０８を介して第１圧力室１１１に供給され、第１ピストンばね１０４のばね力に加えて、第１ピストン１０３をハウジング１０２から外向きに付勢し、テンショナアーム４０２を介して閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。同時に、第２ピストン２８０もまた、第２ピストンばね２８６によってさらに外向きに付勢される。張力はまた、テンショナアーム４０２に対して外側ばね２８１によって維持される。チェーンまたはベルトがさらに摩耗すると、チェーンスパンに追加の緩みが存在し、第１ピストン１０３および第２ピストン２８０は、チェーンまたはベルトを付勢しかつそれに適切に張力をかけるように、ハウジング１０２からさらに外向きに伸長する必要がある。

テンショナが、高い動的チェーンまたはベルト負荷の間にチェーンまたはベルトに張力をかけている時、（図１１ｂにおいて矢印によって示す）チェーンまたはベルトからの高い周期的動的負荷力が、第１ピストン１０３および第２ピストン２８０をハウジング１０２に向かって内向きに、その後、ハウジング１０２から外向きに交互に押す。ピストン２８０の内向きの移動は、逆止弁１０７によって生成される第２圧力室２８７内の流体圧力からの抵抗を受け、ピストン２８０は、第２ピストンばね２８６の力によって外向きに移動する。これにより、ピストンが「ポンプアップ」し、流体が逆止弁１０７を介して第２ボア１０２ｃの第２圧力室２８７内に引き込まれる。これにより、第２ピストン２８０の閉鎖第１端部２８０ｄは、外側ばね２８１を介してテンショナアーム４０２に外向きの力をかけ、動的負荷の内向きの力に対抗する。

動的チェーンまたはベルト負荷が低減すると、第２圧力室２８７内の流体が、第２軸方向延在ボア１０２ｃを介してまたは通気孔を介してエンジンに漏れる。この漏れにより、第２圧力室２８７内に存在する平均圧力が低減する。

全動作状態において、第２圧力室２８７内の圧力は、外側ばね２８１における最小予荷重を維持するように増大することが留意されるべきである。外側ばね２８１における力または予荷重が低くなり過ぎると、第２ピストン２８０が、第２ピストンばね２８６および第２圧力室２８７内の圧力によりハウジングから出るように移動し、入口逆止弁１０７を介してより多くの油を引き込む。

したがって、第１軸方向延在ボア１０２ａにおける第１ピストン１０３は、チェーンスパンまたはベルトの主な減衰を提供し、第２軸方向延在ボア１０２ｃにおける第２ピストン２８０は、外側ばね２８１を介して主な自動調整ばね力を提供する。本発明のテンショナは、チェーンの制御を犠牲にすることなくチェーンの張力を可能な限り低く維持するように、平均張力を自動的に調整し、新しいチェーンまたはベルトの状態および動的負荷のある状態において駆動効率を著しく向上させる。

図１２ａおよび図１２ｂは、パッシブ制御を用いてさまざまな状態の下でチェーンに張力をかける別の実施形態のテンショナを示し、図１２ａは、高負荷なしにチェーンに張力をかけており、図１２ｂは、高負荷でチェーンに張力をかけている。図１１ａおよび図１１ｂのテンショナと図１２ａおよび図１２ｂのテンショナとの相違は、第２ピストンの本体がより長く、第２ボアを越えて延在しているということである。

テンショナは、テンショナアームまたはシュー４０２を介してチェーンまたはベルト（図示せず）に張力をかける。テンショナはまた、テンショナアームまたはシュー４０２を介してベルトに張力をかけることができることが留意されるべきである。テンショナアーム４０２は、チェーンと接触する第１摺動面４０２ｂと、第１摺動面４０２ｂとは反対側の第２面４０２ａとを有している。第２面４０２ａを、平坦であるか、または存在する幾分かの湾曲および切取部４０３がある略平坦とすることができる。切取部４０３は、好ましくは、外側ばね２９１および第２ピストン２９０の一部を受け入れるために十分大きい。

第２軸方向延在ボア１０２および切取部４０３は、第２ピストン２９０を摺動可能に収容している。第２ピストン２９０は、第１端部２９０ａ、第２端部２９０ｃ、および閉鎖第１端部２９０ｄを有する中空内部２９０ｂを備えた本体を有している。第２ピストン２９０の本体は、ハウジング１０２の第２軸方向延在ボア１０２ｃから外向きに延在している。

第２ピストン２９０をハウジング１０２から外向きに付勢する第２ピストンばね２９６が、第２ピストン２９０の第１端部２９０ａと接触する第１端部２９６ａと、第２軸方向延在ボア１０２ｃの底部１０２ｄと接触する第２端部２９６ｂとを有している。

中空内部２９０ｂ内に外側ばね２９１が存在する。外側ばね２９１の第１端部２９１ａは、第２ピストン２９０の内部２９０ｂの閉鎖第１端部２９０ｄと接触し、外側ばね２９１の第２端部２９１ｂは、テンショナアーム４０２の切取部４０３と接触している。外側ばね２９１の剛性は、好ましくは第２ピストンばね２８６の剛性より大きい。第２ピストン２９０の移動により、外側ばね２９１の第２端部２９１ｂがハウジング１０２から外向きに移動する。

第１端部２９０ａと第２軸方向延在ボア１０２ｃとの間に第２高圧室２９７が形成されており、その中に第２ピストンばね２８６がある。流体は、入口供給部１０９から、好ましくは逆止弁１０７を介して第２高圧室２９７に供給される。入口供給部１０９は、入口供給ライン１０６に接続されている場合もあれば接続されていない場合もある。第２高圧室２９７内に、容積縮小部が存在し得る。

動作中、テンショナが、図１２ａに示すように新しいチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体は、第１入口供給部１０６から入口逆止弁１０８を介して第１圧力室１１１に供給され、第１ピストンばね１０４のばね力に加えて、第１ピストン１０３をハウジング１０２から外向きに付勢し、テンショナアーム４０２を介して閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。同時に、第２ピストン２９０もまた、第２ピストンばね２９６と、第２入口供給部１０９から入口逆止弁１０９を介して第２圧力チャンバ２９７に供給される流体とによって、第２軸方向延在ボア１０２ｃから外向きに付勢されて、外側ばね２９１を介してテンショナアームにより、閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。

動作中、テンショナが高負荷なしで摩耗したチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体は、第１入口供給部１０６から入口逆止弁１０８を介して第１圧力室１１１に供給され、第１ピストンばね１０４のばね力に加えて、第１ピストン１０３をハウジング１０２から外向きに付勢し、テンショナアーム４０２によって閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。同時に、第２ピストン２９０もまた、第２ピストンばね２９６によってさらに外向きに付勢される。張力はまた、テンショナアーム４０２に対して外側ばね２９１によって維持される。チェーンまたはベルトがさらに摩耗すると、チェーンまたはベルトのスパンに追加の緩みが存在し、第１ピストン１０３および第２ピストン２９０は、チェーンまたはベルトを付勢しかつそれに適切に張力をかけるように、ハウジング１０２からさらに外向きに伸長する必要がある。

テンショナが、図１２ｂに示すように高い動的チェーン負荷の間にチェーンまたはベルトに張力をかけている時、（矢印によって示す）チェーンまたはベルトからの高い周期的動的負荷力が、第１ピストン１０３および第２ピストン２９０をハウジング１０２に向かって内向きに、その後、ハウジング１０２から外向きに交互に押す。第２ピストン２９０の内向きの移動は、逆止弁１０７によって生成される第２圧力室２９７内の流体圧力からの抵抗を受け、第２ピストン２９０は、ばね２９６の力によって外向きに移動する。これにより、ピストンが「ポンプアップ」し、流体が逆止弁１０７を介して第２ボア１０２ｃの第２圧力室２９７内に引き込まれる。これにより、第２ピストン２９０の閉鎖第１端部２９０ｄは、外側ばね２９１を介してテンショナアーム４０２に外向きの力をかけ、動的負荷の内向きの力に対抗する。

動的チェーンまたはベルト負荷が低減すると、第２圧力室２９７内の流体が、第２軸方向延在ボア１０２ｃを介してまたは通気孔を介してエンジンに漏れる。この漏れにより、第２圧力室２９７内に存在する平均圧力が低減する。

全動作状態において、第２圧力室２９７内の圧力は、外側ばね２９１における最小予荷重を維持するように増大することが留意されるべきである。外側ばね２９１における力または予荷重が低くなり過ぎると、第２ピストン２９０が、第２ピストンばね２９６および第２圧力室２９７内の圧力によりハウジングから出るように移動し、入口逆止弁１０７を介してより多くの油を引き込む。

したがって、第１軸方向延在ボア１０２ａにおける第１ピストン１０３は、チェーンスパンまたはベルトの主な減衰を提供し、第２軸方向延在ボア１０２ｃにおける第２ピストン２９０は、外側ばね２９１を介して主な自動調整ばね力を提供する。本発明のテンショナは、チェーンまたはベルトの制御を犠牲にすることなくチェーンの張力を可能な限り低く維持するように、平均張力を自動的に調整し、新しいチェーンまたはベルトの状態および動的負荷のある状態において駆動効率を著しく向上させる。

図１３ａおよび図１３ｂは、パッシブ制御を用いてさまざまな状態の下でチェーンに張力をかける別の実施形態のテンショナを示し、図１３ａは、高負荷なしにチェーンに張力をかけており、図１３ｂは、高負荷でチェーンに張力をかけている。

テンショナは、テンショナアームまたはシュー４０２を介してチェーンまたはベルト（図示せず）に張力をかける。テンショナはまた、テンショナアームまたはシュー４０２を介してベルトに張力をかけることができることが留意されるべきである。テンショナアーム４０２は、チェーンと接触する第１摺動面４０２ｂと、第１摺動面４０２ｂとは反対側の第２面４０２ａとを有している。第２面４０２ａを、平坦とするか、または存在する幾分かの湾曲および切取部がある略平坦とすることができる。切取部４０３は、好ましくは、第３ピストンばね３０１および第３ピストン３００の一部を受け入れるために十分大きい。

第３ピストン３００は、テンショナアーム４０２の切取部４０３内に摺動可能に受け入れられ、第１端部３０３ａ、第２端部３０３ｃ、および閉鎖第１端部３０３ｄを有する内部３００ｂを備えた本体を有している。第３ピストンばね３０１は、切取部４０３と接触する第１端部３０１ａと、第３ピストン３００の内部３００ｂの閉鎖第１端部３００ｄと接触する第２端部３０１ｂとを有している。第３ピストンばね３０１は、第３ピストン３００をテンショナアーム４０２から離れるかまたはハウジング１０２に向かうように付勢する。

中空内部２６０ｂ内に、第２ピストン２６０をハウジング１０２から外向きに付勢する第２ピストンばね２６６が存在する。第２ピストンばね２６６は、第２ピストン２６０の内部２６０ｂの閉鎖第１端部２６０ｄと接触する第１端部２６６ａと、第２軸方向延在ボア１０２ｃの底部１０２ｄと接触している第２端部２６６ｂとを有している。図示しないが、第２ピストン２６０の内部２６０ｂ内に容積縮小部が存在し得る。

第２ピストンの第１端部２６０ａは、第３ピストン３００の第１端部３００ａと直接接触し、それを付勢する。

第３ピストンばね３０１の剛性は、好ましくは第２ピストンばね２６６より大きい。第２ピストン２６０の移動により、第３ピストン３００、したがって第３ピストンばね３０１の第２端部３０１ｂがハウジング１０２から外向きに移動する。

動作中、テンショナが、図１３ａに示すように新しいチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体は、第１入口供給部１０６から入口逆止弁１０８を介して第１圧力室１１１に供給され、第１ピストンばね１０４のばね力に加えて、第１ピストン１０３をハウジング１０２から外向きに付勢し、テンショナアーム４０２を介して閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。同時に、第２ピストン２６０もまた、第２ピストンばね２６６と、第２入口供給部１０９から入口逆止弁１０９を介して第２圧力チャンバ２６７に供給される流体とによって、第２軸方向延在ボア１０２ｃから外向きに付勢されて、第３ピストンばね３０１および第３ピストン３００を介して、テンションアームを介して閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。

動作中、テンショナが高負荷なしで摩耗したチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体は、第１入口供給部１０６から入口逆止弁１０８を介して第１圧力室１１１に供給され、第１ピストンばね１０４のばね力に加えて、第１ピストン１０３をハウジング１０２から外向きに付勢し、テンショナアーム４０２を介して閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。同時に、第２ピストン２６０もまた、第２ピストンばね２６６によってさらに外向きに付勢される。張力はまた、第３ピストンばね３０１とテンショナアーム４０２の第３ピストンとによって維持される。チェーンまたはベルトがさらに摩耗すると、チェーンスパンに追加の緩みが存在し、第１ピストン１０３および第２ピストン２６０は、チェーンまたはベルトを付勢しかつそれに適切に張力をかけるように、ハウジング１０２からさらに外向きに伸長する必要がある。

テンショナが、高い周期的動的チェーン負荷の間にチェーンまたはベルトに張力をかけている時、（図１３ｂにおいて矢印によって示す）チェーンまたはベルトからの高い周期的動的負荷力が、第１ピストン１０３および第２ピストン２６０をハウジング１０２に向かって内向きに、その後、ハウジング１０２から外向きに交互に押す。第２ピストン２６０の内向きの移動は、逆止弁１０７によって生成される第２圧力室２６７内の流体圧力からの抵抗を受け、第２ピストン２６０は、ばね２６６の力によって外向きに移動する。これにより、ピストンが「ポンプアップ」し、流体が逆止弁１０７を介して第２ボア１０２ｃの第２圧力室２６７内に引き込まれる。これにより、第２ピストン２６０の第１端部２６０ａは、第３ピストン３００およびテンショナアーム４０２の第３ピストンばね３０１を介してテンショナアーム４０２に外向きの力をかけ、動的負荷の内向きの力に対抗する。

全動作状態において、第２圧力室２６７内の圧力は、第３ピストン３００を介して第３ピストンばね３０１における最小予荷重を維持するように増大することが留意されるべきである。外側ばね３０１における力または予荷重が低くなり過ぎると、第２ピストン２６０が、第２ピストンばね２６６および第２圧力室２６７内の圧力によりハウジングから出るように移動し、第３ピストン３００をテンショナアームに向かって付勢し、入口逆止弁１０７を介してより多くの油を引き込む。

したがって、第１軸方向延在ボア１０２ａにおける第１ピストン１０３は、チェーンスパンまたはベルトの主な減衰を提供し、第２軸方向延在ボア１０２ｃにおける第２ピストン２６０は、第３ピストン３００および第３ピストンばね３０１を介して主な自動調整ばね力を提供する。本発明のテンショナは、チェーンまたはベルトの制御を犠牲にすることなくチェーンまたはベルトの張力を可能な限り低く維持するように、平均張力を自動的に調整し、新しいチェーン状態および動的負荷のある状態において駆動効率を著しく向上させる。

図１４ａおよび図１４ｂは、パッシブ制御を用いてさまざまな状態の下でチェーンに張力をかける別の実施形態のテンショナを示し、図１４ａは、高負荷なしにチェーンに張力をかけており、図１４ｂは、高負荷でチェーンに張力をかけている。図１４ａおよび図１４ｂのテンショナは、テンショナアームが、必要な場合に外側ばね２７１および第２ピストン２７０を受け入れる切取部を有しているという点で、図９ａおよび図９ｂのテンショナとは異なっている。

テンショナは、テンショナアームまたはシュー４０２を介してチェーンまたはベルト（図示せず）に張力をかける。テンショナアーム４０２は、チェーンと接触する第１摺動面４０２ｂと、第１摺動面４０２ｂとは反対側の第２面４０２ａとを有している。第２面４０２ａを、平坦とするか、または存在する幾分かの湾曲および切取部４０３がある略平坦とすることができる。切取部４０３は、好ましくは、第２ピストン２７０の一部を受け入れるために十分大きい。

テンショナは、第２軸方向延在ボア１０２ｃに対して平行な第１軸方向延在ボア１０２ａを有するハウジング１０２を含む。テンショナはまた、テンショナアームまたはシュー４０２を介してベルトに張力をかけることができることが留意されるべきである。ハウジング１０２の第２ボア１０２ｃは、第１ボア１０２ａに対して平行であるように示されているが、第１ボア１０２ａに対して垂直であるかまたは第１ボア１０２ａに対して他の何らかの角度であり得る。

第２軸方向延在ボア１０２ｃは、第２ピストン２７０を摺動可能に収容している。第２ピストン２７０は、第２ピストン２７０の本体から軸方向外向きに延在する突起２７０ｅを有する第１端部２７０ａ、第２端部２７０ｃ、および閉鎖第１端部２７０ｄを有する中空内部２７０ｂを備えた本体を有している。突起２７０ｅは、外側ばね２７１を中心に位置決めし、かつ誘導する。

中空内部２７０ｂ内に、第２ピストン２７０をハウジング１０２から外向きに付勢する第２ピストンばね２７６が存在する。第２ピストンばね２７６は、第２ピストン２７０の内部２７０ｂの閉鎖第１端部２７０ｄと接触する第１端部２７６ａと、第２軸方向延在ボア１０２ｃの底部１０２ｄと接触している第２端部２７６ｂとを有している。図示しないが、第２ピストン２７０の内部２７０ｂ内に容積縮小部が存在し得る。

第２ピストン２７０の第１端部２７０ａとテンショナアーム４０２の第２平坦面４０２ａとの間に外側ばね２７１が存在し、第２ピストン２７０の突起２７０ｅを包囲している。外側ばね２７０の第１端部２７１ａは、テンショナアーム４０２の切取部４０３と接触し、外側ばね２７０の第２端部２７１ｂは、第２ピストン２７０の第１端部２７０ａと接触している。外側ばね２７１の剛性は、好ましくは第２ピストンばね２７６より大きい。第２ピストン２７０の移動により、外側ばね２７１の第２端部２７１ｂがハウジング１０２から外向きに移動する。

中空内部２７０ｂと第２軸方向延在ボア１０２ｃとの間に第２高圧室２７７が形成されており、その中に第２ピストンばね２７６がある。流体は、入口供給部１０９、好ましくは逆止弁１０７を介して第２高圧室２７７に供給される。入口供給部１０９は、入口供給ライン１０６に接続されている場合もあれば接続されていない場合もある。

動作中、テンショナが、図１４ａに示すように新しいチェーンまたはベルトに張力をかけている時、流体は、第１入口供給部１０６から入口逆止弁１０８を介して第１圧力室１１１に供給され、第１ピストンばね１０４のばね力に加えて、第１ピストン１０３をハウジング１０２から外向きに付勢し、テンショナアーム４０２を介して閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。同時に、第２ピストン２７０もまた、第２ピストンばね２７６と、第２入口供給部１０９から入口逆止弁１０９を介して第２圧力チャンバ２７７に供給される流体とによって、第２軸方向延在ボア１０２ｃから外向きに付勢されて、外側ばね２７１を介して、テンションアームを介して閉ループチェーンまたはベルトのスパンを付勢する。

テンショナが、高い動的チェーンまたはベルト負荷の間にチェーンまたはベルトに張力をかけている時、（図１４ｂにおいて矢印によって示す）チェーンまたはベルトからの高い周期的動的負荷力が、第１ピストン１０３および第２ピストン２７０をハウジング１０２に向かって内向きに、その後、ハウジング１０２から外向きに交互に押す。ピストン２７０の内向きの移動は、逆止弁１０７によって生成される第２圧力室２７７内の流体圧力からの抵抗を受け、第２ピストン２７０は、ばね２７６の力によって外向きに移動する。これにより、ピストンが「ポンプアップ」し、流体が逆止弁１０７を介して第２ボア１０２ｃの第２圧力室２７７内に引き込まれる。これにより、第２ピストン２７０の第１端部２７０ａは、外側ばね２７１を介してテンショナアーム４０２に外向きの力をかけ、動的負荷の内向きの力に対抗する。

したがって、第１軸方向延在ボア１０２ａにおける第１ピストン１０３は、チェーンスパンまたはベルトの主な減衰を提供し、第２軸方向延在ボア１０２ｃにおける第２ピストン２７０は、外側ばね２７１を介して主な自動調整ばね力を提供する。本発明のテンショナは、チェーンの制御を犠牲にすることなくチェーンの張力を可能な限り低く維持するように、平均張力を自動的に調整し、新しいチェーン状態および動的負荷のある状態において駆動効率を著しく向上させる。

上記実施形態のいずれにおいても、外側第１ピストンおよび第２ピストンは、本技術分野において既知であるように、外周に爪またはラチェットクリップと係合し徐々に動く溝を有することができる。

シールを用いてピストンの周囲の漏れを制限することができる。

図８ａ〜図１０ｂならびに図１３ａおよび図１３ｂにおいて、第２ピストンを一体型または中実とすることができる。

上記実施形態では、第１ピストン高圧室の漏れを、通気孔または圧力逃し弁によって制御することができる。

したがって、本明細書に記載する本発明の実施形態は、本発明の原理の応用を単に例示するものであることが理解されるべきである。本明細書における例示する実施形態の詳細への言及は、請求項の範囲を限定するようには意図されておらず、請求項自体が、本発明に対して本質的であるものみなされるそれらの特徴を列挙している。

Claims

チェーンまたはベルトのスパンに張力をかけるパッシブテンショナシステムであって、
前記チェーンまたはベルトが摺動する第１摺動面と、前記第１面とは反対側の第２面とを備えるテンショナアームと、
テンショナであって、
第１流体投入部を備える第１軸方向延在ボアと第２流体投入部を備える第２軸方向延在ボアとを有するハウジングと、
前記第１軸方向延在ボアによって摺動可能に収容されている第１ピストンであって、前記第１ピストンと前記第１軸方向延在ボアとの間に前記第１流体投入部と流体連通する第１圧力室を形成し、第１端部および第２端部を有する本体を備える第１ピストンと、
前記第２軸方向延在ボア内に摺動可能に収容されている第２ピストンであって、開放端部および閉鎖端部と、前記開放端部の底面と、前記閉鎖端部の頂面と、内径を有する中空内部とを有する本体を備え、前記第２軸方向延在ボアが、逆止弁を介して前記第２流体投入部と流体連通する、前記第２ピストンの前記内径と前記第２軸方向延在ボアとの間に画定された第２圧力室を形成している、第２ピストンと、
前記第２圧力室内の第２ピストンばねであって、前記第２ピストンと接触する第１端部と、前記第２軸方向延在ボアの底部と接触する第２端部とを有する第２ピストンばねと、
前記第２ピストンと前記テンショナアームとの間の外側ピストンばねであって、前記外側ピストンばねが、前記テンショナアームの前記第２面と接触する第１端部と、前記第２ピストンの前記本体の前記頂面と接触する第２端部とを有する、外側ピストンばねと、
を備えるテンショナと、
を具備し、
前記チェーンまたはベルトからの動的負荷により、前記第１ピストンおよび前記第２ピストンが前記ハウジングから内向きにかつ又は外向きに移動する時、前記第２ピストンが前記第２ピストンばねによって前記ハウジングから外向きに移動する際に、前記第２流体投入部からの流体が前記逆止弁を介して前記第２圧力室内に引き込まれ、前記第２ピストンが内向きに移動する際に、前記第２圧力室内に流体圧力をもたらし、前記第２ピストンに対して前記外側ピストンばねに外向きの力をかけさせ、前記テンショナアームからの前記動的負荷の内向きの力に対抗する、テンショナシステム。
前記外側ピストンばねの端部によって包囲された突起をさらに具備する、請求項１に記載のテンショナシステム。
前記突起が、前記第２ピストンの前記本体の前記閉鎖端部において前記頂面から軸方向に延在している、請求項２に記載のテンショナシステム。
前記突起が、前記テンショナアームの前記第２面から延在している、請求項２に記載のテンショナシステム。
前記テンショナアームの前記第２面が、前記外側ピストンばねの前記第１端部を受け入れる切取部をさらに備える、請求項１に記載のテンショナシステム。
前記第１ピストンの前記本体が、前記本体の前記第２端部の開放端部および前記本体の第１端部の閉鎖端部と、前記開放端部の底面と、内径を有する中空内部とをさらに備える、請求項１に記載のテンショナシステム。
前記第１ピストンの前記中空内部内に収容された、前記第１ピストンを前記ハウジングから外向きに付勢する第１ピストンばねをさらに具備し、前記第１ピストンばねが、前記第１ピストンの前記中空内部と接触する第１端部と、前記第１軸方向延在ボアと接触する第２端部とを有する、請求項６に記載のテンショナシステム。
前記外側ピストンばねが、前記第２ピストンばねおよび前記第１ピストンばねよりばね定数が大きい、請求項７に記載のテンショナシステム。
チェーンまたはベルトのスパンに張力をかけるパッシブテンショナシステムであって、
前記チェーンまたはベルトが摺動する第１摺動面と、前記第１面と反対側の第２面とを備えるテンショナアームであって、前記第２面が切取部分を備える、テンショナアームと、
テンショナであって、
第１流体投入部を備える第１軸方向延在ボアと第２流体投入部を備える第２軸方向延在ボアとを有するハウジングと、
前記第１軸方向延在ボアによって摺動可能に収容されている第１ピストンであって、前記第１ピストンと前記第１軸方向延在ボアとの間に前記第１流体投入部と流体連通する第１圧力室を形成し、第１端部および第２端部を有する本体を備える第１ピストンと、
前記第２軸方向延在ボア内に摺動可能に収容されている第２ピストンであって、開放端部および閉鎖端部と、前記開放端部の底面と、前記閉鎖端部の頂面と、内径を有する中空内部とを有する本体を備え、前記第２軸方向延在ボアが、逆止弁を介して前記第２流体投入部と流体連通する、前記第２ピストンの前記内径と前記第２軸方向延在ボアとの間に画定された第２圧力室を形成している、第２ピストンと、
前記第２圧力室内の第２ピストンばねであって、前記第２ピストンと接触する第１端部と、前記第２軸方向延在ボアの底部と接触する第２端部とを有する第２ピストンばねと、
前記テンショナアームの前記切取部内に摺動可能に受け入れられる第３ピストンであって、開放端部および閉鎖端部と、前記開放端部の底面と、前記閉鎖端部の頂面と、内径を有する中空内部とを有する本体を備える第３ピストンと、
前記第３ピストンの前記中空内部によって収容されている第３ピストンばねであって、前記テンショナアームの前記切取部と接触する第１端部と、前記第３ピストンと接触する第２端部とを有する第３ピストンばねと、
を備え、前記第３ピストンの前記閉鎖端部の前記頂面が、前記第２ピストンの前記頂面と接触している、テンショナと、
を具備し、
前記チェーンまたはベルトからの動的負荷により、前記第１ピストンおよび前記第２ピストンが前記ハウジングから内向きにかつ又は外向きに移動する時、前記第２ピストンが前記第２ピストンばねによって前記ハウジングから外向きに移動する際に、前記第２流体投入部からの流体が前記逆止弁を介して前記第２圧力室内に引き込まれ、前記第２ピストンが内向きに移動する際に、前記第２圧力室内に流体圧力をもたらし、前記第２ピストンに対して前記第３ピストンおよび前記第３ピストンばねに外向きの力をかけさせ、前記テンショナアームからの前記動的負荷の内向きの力に対抗する、テンショナシステム。
前記第１ピストンの前記本体が、前記本体の前記第２端部の開放端部および前記本体の第１端部の閉鎖端部と、前記開放端部の底面と、内径を有する中空内部とをさらに備える、請求項９に記載のテンショナシステム。
前記第１ピストンの前記中空内部内に収容されている、前記第１ピストンを前記ハウジングから外向きに付勢する第１ピストンばねをさらに具備し、前記第１ピストンばねが、前記第１ピストンの前記中空内部と接触する第１端部と、前記第１軸方向延在ボアと接触する第２端部とを有する、請求項１０に記載のテンショナシステム。
前記外側第３ピストンばねが、前記第２ピストンばねおよび前記第１ピストンばねよりばね定数が大きく、前記第２ピストンばねが、前記第１ピストンばねよりばね定数が大きい、請求項１１に記載のテンショナシステム。
チェーンまたはベルトのスパンに張力をかけるパッシブテンショナシステムであって、
前記チェーンまたはベルトが摺動する第１摺動面と、前記第１面と反対側の第２面とを備えるテンショナアームであって、前記第２面が切取部分を備える、テンショナアームと、
テンショナであって、
第１流体投入部を備える第１軸方向延在ボアと第２流体投入部を備える第２軸方向延在ボアとを有するハウジングと、
前記第１軸方向延在ボアによって摺動可能に収容されている第１ピストンであって、前記第１ピストンと前記第１軸方向延在ボアとの間に前記第１流体投入部と流体連通する第１圧力室を形成し、第１端部および第２端部を有する本体を備える第１ピストンと、
前記第２軸方向延在ボア内に摺動可能に収容されている第２ピストンであって、開放端部および閉鎖端部と、前記開放端部の底面と、前記閉鎖端部の頂面と、内径を有する中空内部とを有する本体を備え、前記第２軸方向延在ボアが、逆止弁を介して前記第２流体投入部と流体連通する、前記第２ピストンの前記閉鎖端部の前記頂面と前記第２軸方向延在ボアとの間に画定された第２圧力室を形成している、第２ピストンと、
前記第２圧力室内の第２ピストンばねであって、前記第２ピストンと接触する第１端部と、前記第２軸方向延在ボアの底部と接触する第２端部とを有する第２ピストンばねと、
前記第２ピストンと前記テンショナアームとの間の外側ピストンばねであって、前記外側ピストンばねが、前記テンショナアームの前記切取部と接触する第１端部と、前記第２ピストンと接触する第２端部とを有する、外側ピストンばねと、
を備えるテンショナと、
を具備し、
前記チェーンまたはベルトからの動的負荷により、前記第１ピストンおよび前記第２ピストンが前記ハウジングから内向きにかつ又は外向きに移動する時、前記第２ピストンが前記第２ピストンばねによって前記ハウジングから外向きに移動する際に、前記第２流体投入部からの流体が前記逆止弁を介して前記第２圧力室内に引き込まれ、前記第２ピストンが内向きに移動する際に、前記第２圧力室内に流体圧力をもたらし、前記第２ピストンに対して前記外側ピストンばねに外向きの力をかけさせ、前記テンショナアームからの前記動的負荷の内向きの力に対抗する、テンショナシステム。
前記第２ピストンの前記本体が、前記第２軸方向延在ボアから外向きに延在している、請求項１３に記載のテンショナシステム。
前記外側ピストンばねが、前記第２ピストンばね、および前記第１ピストンを前記ハウジングから外向きに付勢する第１ピストンばねより、ばね定数が大きい、請求項１３に記載のテンショナシステム。