JP6959515B2 - テンショナ及びリリーフバルブユニット - Google Patents
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Description
本発明は、一方が開放した円筒状のプランジャ収容穴を有するテンショナボディと、該プランジャ収容穴に摺動自在に挿入される円筒状のプランジャと、前記プランジャ内部に形成される圧油室に伸縮自在に収納されてプランジャを突出方向に付勢する付勢手段とを備え、チェーン等の張力を適正に保持するテンショナに関するものである。
従来、チェーン等の張力を適正に保持するテンショナを用いることは慣用されており、例えば、エンジンルーム内のクランク軸とカム軸の夫々に設けたスプロケット間に無端懸回したローラチェーン等の伝動チェーンを走行案内シューによって摺動案内を行うチェーンガイド機構において、張力を適正に保持するためにテンショナによって走行案内シューを有する揺動チェーンガイドを付勢するものが公知である。
例えば、図６に示すように、タイミングチェーンＣＨがエンジンルーム内のクランク軸に取付けた駆動スプロケットＳ１とカム軸に取付けた一対の従動スプロケットＳ２、Ｓ３との間に無端懸回されており、このタイミングチェーンＣＨが揺動チェーンガイドＧ１と固定チェーンガイドＧ２とによってガイドされてチェーンガイド機構が構成されている。
固定チェーンガイドＧ２は、２つの取付軸Ｂ１、Ｂ２でエンジンルーム内に固定され、揺動チェーンガイドＧ１は、取付軸Ｂ０を中心にタイミングチェーンＣＨの懸回平面内で揺動可能にエンジンルーム内に取付けられている。
テンショナ５００は、揺動チェーンガイドＧ１を押圧することでタイミングチェーンＣＨの張力を適正に保持するとともに振動を抑制している。
例えば、図６に示すように、タイミングチェーンＣＨがエンジンルーム内のクランク軸に取付けた駆動スプロケットＳ１とカム軸に取付けた一対の従動スプロケットＳ２、Ｓ３との間に無端懸回されており、このタイミングチェーンＣＨが揺動チェーンガイドＧ１と固定チェーンガイドＧ２とによってガイドされてチェーンガイド機構が構成されている。
固定チェーンガイドＧ２は、２つの取付軸Ｂ１、Ｂ２でエンジンルーム内に固定され、揺動チェーンガイドＧ１は、取付軸Ｂ０を中心にタイミングチェーンＣＨの懸回平面内で揺動可能にエンジンルーム内に取付けられている。
テンショナ５００は、揺動チェーンガイドＧ１を押圧することでタイミングチェーンＣＨの張力を適正に保持するとともに振動を抑制している。
このようなチェーンガイド機構に用いられる公知のテンショナ５００は、例えば図７に模式的に示すように、一方が開放した円筒状のプランジャ収容穴５１１を有するテンショナボディ５１０と、該プランジャ収容穴５１１の円筒面部５１３に摺動自在に挿入される円筒状のプランジャ５２０と、プランジャ収容穴５１１からプランジャ５２０を突出方向に付勢する付勢手段を備えている。
付勢手段は、円筒状のプランジャ５２０の筒状凹部５２１に収容されてプランジャ収容穴５１１の底部５１２との間で圧縮されるコイルばね５４０で構成されている。
付勢手段は、円筒状のプランジャ５２０の筒状凹部５２１に収容されてプランジャ収容穴５１１の底部５１２との間で圧縮されるコイルばね５４０で構成されている。
プランジャ収容穴５１１に設けられたオイル供給孔５１４からオイルが供給されることで、プランジャ収容穴５１１とプランジャ５２０との間に形成された圧油室５０１がオイルで満たされ、オイルによりプランジャ５２０を突出方向に付勢するとともに、チェックバルブ５５０（模式的にチェックボールのみを図示。）でオイル供給孔５１４からのオイルの流出が阻止されている。
このことで、プランジャ５２０の往復動にともなってプランジャ５２０とプランジャ収容穴５１１の間の僅かな隙間をオイルが流れ、その流路抵抗によってプランジャ５２０の往復動を減衰させるダンピング効果を得ている。
このことで、プランジャ５２０の往復動にともなってプランジャ５２０とプランジャ収容穴５１１の間の僅かな隙間をオイルが流れ、その流路抵抗によってプランジャ５２０の往復動を減衰させるダンピング効果を得ている。
このようなテンショナにおいて、使用時にタイミングチェーンの過大な緊張力が発生した場合、圧油室の圧力が過大となり、騒音、振動が発生したり、タイミングチェーンの損傷を与える虞れがあった。
このような自体を防止するために、圧油室が所定の圧力以上となった時に開放するリリーフバルブを備えたものが公知である（特許文献１乃至特許文献５等参照。）。
このような自体を防止するために、圧油室が所定の圧力以上となった時に開放するリリーフバルブを備えたものが公知である（特許文献１乃至特許文献５等参照。）。
特許文献１、２等で公知のテンショナは、リリーフバルブがプランジャ収容穴内に配置されず、テンショナボディに別途のオイル流路を介して設けられているため、テンショナ自体が大型化するとともに、加工箇所が増加し、組立工数も増大するという問題があった。
特許文献３、４、５等で公知のテンショナは、リリーフバルブがプランジャ内部に設けられており、テンショナ自体の大型化は回避できるものの、プランジャの内部構造が複雑となり、組立工数が増大するという問題があった。
また、リリーフバルブにより開放されたオイルは外部に流出することとなるため、オイル消費が多くなりオイルポンプの強化が必要となる。
特許文献３、４、５等で公知のテンショナは、リリーフバルブがプランジャ内部に設けられており、テンショナ自体の大型化は回避できるものの、プランジャの内部構造が複雑となり、組立工数が増大するという問題があった。
また、リリーフバルブにより開放されたオイルは外部に流出することとなるため、オイル消費が多くなりオイルポンプの強化が必要となる。
さらに、特許文献１乃至５等のものを含め公知のテンショナでは、チェックバルブ内でチェックボールが移動する構造であることから、圧油室内の圧力が急激に上昇するような動作となった場合、リリーフバルブにより圧力を開放する直前に、チェックボールがチェックバルブシート部に大きな衝撃で着座し、チェックボールやチェックバルブシート部が損傷してチェックバルブとしての機能が低下する虞れがあった。
これらの問題点を解決するものとして、出願人は、チェックバルブユニットがリリーフバルブユニットのバルブ要素として配置され、リリーフバルブユニットとチェックバルブユニットが一体に形成されているテンショナを提案した（特許文献６参照。）。
これらの問題点を解決するものとして、出願人は、チェックバルブユニットがリリーフバルブユニットのバルブ要素として配置され、リリーフバルブユニットとチェックバルブユニットが一体に形成されているテンショナを提案した（特許文献６参照。）。
特許文献６のテンショナは、テンショナを大型化することなく、加工箇所や組立工数を減少し、オイルの外部への流出を減少するとともに、チェックバルブの損傷を防止するという格別の効果を奏するものである。
また、圧油室内の圧力が急激に上昇し、リリーフバルブが開放し圧油室から流出したオイルは、リリーフバルブユニットの外周側から供給側に回収され、オイルの消費が少ないという利点がある。
しかしながら、リリーフバルブユニットの外周側に流出したオイルは、リリーフバルブユニットの他方の端から内部に回収されることから、チェックボールに達する経路が長く、流路抵抗によって充分に回収することができないという課題があった。
これは、特許文献６の図４に示すような、リリーフバルブユニット全体が長いものにおいては顕著であった。
また、圧油室内の圧力が急激に上昇し、リリーフバルブが開放し圧油室から流出したオイルは、リリーフバルブユニットの外周側から供給側に回収され、オイルの消費が少ないという利点がある。
しかしながら、リリーフバルブユニットの外周側に流出したオイルは、リリーフバルブユニットの他方の端から内部に回収されることから、チェックボールに達する経路が長く、流路抵抗によって充分に回収することができないという課題があった。
これは、特許文献６の図４に示すような、リリーフバルブユニット全体が長いものにおいては顕著であった。
リリーフスリーブの側面に、外周から内周にオイルが通過可能な孔部を設けることも考えられるが、リリーフスリーブの内側にはユニット押圧バネが存在しており、多少流路抵抗は小さくなるものの流路抵抗を大きくする要因となっていた。
特に、ユニット押圧バネは、圧油室内の通常時の圧力では開放しないように強い押圧力を必要とするとともに、リリーフバルブの開放ストローク分の僅かな圧縮量で足りることから、密なコイルスプリングが採用されており、オイルを充分に回収できるように流路抵抗を小さくすることは困難であった。
特に、ユニット押圧バネは、圧油室内の通常時の圧力では開放しないように強い押圧力を必要とするとともに、リリーフバルブの開放ストローク分の僅かな圧縮量で足りることから、密なコイルスプリングが採用されており、オイルを充分に回収できるように流路抵抗を小さくすることは困難であった。
本発明は、これらの問題点を解決するものであり、テンショナを大型化することなく、加工箇所や組立工数を減少し、オイルの外部への流出を減少するとともに、チェックバルブの損傷を防止するとともに、回収率を向上させることが可能なテンショナ及びリリーフバルブユニットを提供することを目的とするものである。
本発明のテンショナは、一方が開放した円筒状のプランジャ収容穴を有するテンショナボディと、該プランジャ収容穴に摺動自在に挿入される円筒状のプランジャと、前記プランジャ内部に形成される圧油室に伸縮自在に収納されてプランジャを突出方向に付勢する付勢手段とを備えたテンショナであって、前記圧油室に流入するオイルの逆流を抑制するチェックバルブユニットと、前記圧油室の所定以上の高圧でオイルを開放するリリーフバルブユニットとを備え、前記チェックバルブユニットが、前記リリーフバルブユニットのバルブ要素として配置され、前記リリーフバルブユニットが、前記チェックバルブユニットを摺動可能に内挿するリリーフスリーブと、前記チェックバルブユニットの摺動により開閉するリリーフバルブシート部と、前記チェックバルブユニットを前記リリーフバルブシート部側に押圧するユニット押圧バネとを有し、前記リリーフスリーブは、前記リリーフバルブシート部の後方にオイルを外周面側に流出させる開放部である開放孔と、外周面側に流出したオイルを下方に通過させる開放流路部と、外周面側に流出したオイルを周方向に通過させる外周流路部と、内包された前記チェックバルブユニットの外周に向けてオイルが通過可能なスリーブ連通孔とを有し、前記チェックバルブユニットは、外周から内周にオイルが通過可能なオイル通路部を有することにより、前記課題を解決するものである。
本発明のリリーフバルブユニットは、テンショナに内挿されるリリーフバルブユニットであって、チェックバルブユニットを摺動可能に内挿するリリーフスリーブと、前記チェックバルブユニットの摺動により開閉するリリーフバルブシート部と、前記チェックバルブユニットを前記リリーフバルブシート部側に押圧するユニット押圧バネとを有し、前記リリーフスリーブは、前記リリーフバルブシート部の後方にオイルを外周面側に流出させる開放部である開放孔と、外周面側に流出したオイルを下方に通過させる開放流路部と、外周面側に流出したオイルを周方向に通過させる外周流路部と、内包された前記チェックバルブユニットの外周に向けてオイルが通過可能なスリーブ連通孔とを有し、前記チェックバルブユニットは、外周と内周との間でオイルが通過可能なオイル通路部を有することにより、前記課題を解決するものである。
本発明のリリーフバルブユニットは、テンショナに内挿されるリリーフバルブユニットであって、チェックバルブユニットを摺動可能に内挿するリリーフスリーブと、前記チェックバルブユニットの摺動により開閉するリリーフバルブシート部と、前記チェックバルブユニットを前記リリーフバルブシート部側に押圧するユニット押圧バネとを有し、前記リリーフスリーブは、前記リリーフバルブシート部の後方にオイルを外周面側に流出させる開放部である開放孔と、外周面側に流出したオイルを下方に通過させる開放流路部と、外周面側に流出したオイルを周方向に通過させる外周流路部と、内包された前記チェックバルブユニットの外周に向けてオイルが通過可能なスリーブ連通孔とを有し、前記チェックバルブユニットは、外周と内周との間でオイルが通過可能なオイル通路部を有することにより、前記課題を解決するものである。
本請求項１に係るテンショナ及び本請求項３に係るリリーフバルブユニットによれば、チェックバルブユニットがリリーフバルブユニットのバルブ要素として配置され、リリーフバルブユニットとチェックバルブユニットが一体に形成されていることにより、テンショナが大型化することなく、加工箇所が増加することもない。
また、チェックバルブユニットがリリーフバルブユニットのバルブ要素として配置され、リリーフバルブユニットとチェックバルブユニットが一体に形成されていることにより、リリーフバルブユニットを予め組み立てた後に、一体としてテンショナの内部に組み込むことが可能となるため、組立工数を減少させることが可能となる。
また、リリーフバルブユニットが、チェックバルブユニットを摺動可能に内挿するリリーフスリーブと、チェックバルブユニットの摺動により開閉するリリーフバルブシート部と、前記チェックバルブユニットをリリーフバルブシート部側に押圧するユニット押圧バネとを有することにより、圧油室内の圧力が急激に上昇するような動作となった場合、チェックボールがチェックバルブシート部に着座した際にチェックバルブシート部が移動し、ユニット押圧機構によって衝撃を吸収するため、チェックボールやチェックバルブシート部の損傷を防止し、チェックバルブとしての機能が低下することを防止することができる。
また、リリーフバルブユニットによる圧力の開放をオイルの供給側に向かって行う構造となるため、オイルの外部への流出を減少することができるとともに、圧油室と開放側との差圧が小さくなり、リリーフバルブユニットの閉鎖状態への復帰速度を向上することができる。
また、エンジンの始動時等のオイル供給が開始される前の状態でリリーフバルブユニットが作動した場合でも、圧力の開放をオイルの供給側に向かって行う構造となるため、オイルが外部へ流出せずに循環し、始動時のバタつきを抑制することが可能となる。
さらに、チェックバルブユニットは、外周と内周との間でオイルが通過可能なオイル通路部を有することにより、開放されたオイルがチェックボールに達する経路を短くし、流路抵抗を増加させる要素を少なくすることができ、オイルの回収率を向上させることができる。
さらに、リリーフバルブユニットは、その外周とチェックバルブユニットの外周との間でオイルが通過可能なスリーブ連通孔を有することにより、リリーフバルブユニットの外周に開放されたオイルをオイル通路部に容易に回収することができ、さらにオイルの回収率を向上させることができる。
また、チェックバルブユニットがリリーフバルブユニットのバルブ要素として配置され、リリーフバルブユニットとチェックバルブユニットが一体に形成されていることにより、リリーフバルブユニットを予め組み立てた後に、一体としてテンショナの内部に組み込むことが可能となるため、組立工数を減少させることが可能となる。
また、リリーフバルブユニットが、チェックバルブユニットを摺動可能に内挿するリリーフスリーブと、チェックバルブユニットの摺動により開閉するリリーフバルブシート部と、前記チェックバルブユニットをリリーフバルブシート部側に押圧するユニット押圧バネとを有することにより、圧油室内の圧力が急激に上昇するような動作となった場合、チェックボールがチェックバルブシート部に着座した際にチェックバルブシート部が移動し、ユニット押圧機構によって衝撃を吸収するため、チェックボールやチェックバルブシート部の損傷を防止し、チェックバルブとしての機能が低下することを防止することができる。
また、リリーフバルブユニットによる圧力の開放をオイルの供給側に向かって行う構造となるため、オイルの外部への流出を減少することができるとともに、圧油室と開放側との差圧が小さくなり、リリーフバルブユニットの閉鎖状態への復帰速度を向上することができる。
また、エンジンの始動時等のオイル供給が開始される前の状態でリリーフバルブユニットが作動した場合でも、圧力の開放をオイルの供給側に向かって行う構造となるため、オイルが外部へ流出せずに循環し、始動時のバタつきを抑制することが可能となる。
さらに、チェックバルブユニットは、外周と内周との間でオイルが通過可能なオイル通路部を有することにより、開放されたオイルがチェックボールに達する経路を短くし、流路抵抗を増加させる要素を少なくすることができ、オイルの回収率を向上させることができる。
さらに、リリーフバルブユニットは、その外周とチェックバルブユニットの外周との間でオイルが通過可能なスリーブ連通孔を有することにより、リリーフバルブユニットの外周に開放されたオイルをオイル通路部に容易に回収することができ、さらにオイルの回収率を向上させることができる。
本請求項２及び本請求項５に記載の構成によれば、オイル通路部が、チェックバルブユニットのユニット押圧バネ側の端面に放射状に形成されたオイル通路溝を含むことにより、オイル通路部をリリーフバルブユニットの最も近い位置に形成することができ、さらにオイルの回収率を向上させることができる。
本請求項３及び本請求項６に記載の構成によれば、リリーフバルブユニットは、その外周とチェックバルブユニットの外周との間でオイルが通過可能なスリーブ連通孔を有することにより、リリーフバルブユニットの外周に開放されたオイルをオイル通路部に容易に回収することができ、さらにオイルの回収率を向上させることができる。
本請求項３及び本請求項６に記載の構成によれば、リリーフバルブユニットは、その外周とチェックバルブユニットの外周との間でオイルが通過可能なスリーブ連通孔を有することにより、リリーフバルブユニットの外周に開放されたオイルをオイル通路部に容易に回収することができ、さらにオイルの回収率を向上させることができる。
本発明の一実施形態に係るテンショナ１００及びリリーフバルブユニット１６０について図面に基づいて説明する。
本発明の一実施形態に係るテンショナ１００は、図１に示すように、一方が開放した円筒状のプランジャ収容穴１１１を有するテンショナボディ１１０と、該プランジャ収容穴１１１に摺動自在に挿入される円筒状のプランジャ１２０と、プランジャ１２０内に形成される圧油室１０１に伸縮自在に収納されてプランジャ１２０を突出方向に付勢する付勢手段であるコイルばね１４０とを備えている。
本発明の一実施形態に係るテンショナ１００は、図１に示すように、一方が開放した円筒状のプランジャ収容穴１１１を有するテンショナボディ１１０と、該プランジャ収容穴１１１に摺動自在に挿入される円筒状のプランジャ１２０と、プランジャ１２０内に形成される圧油室１０１に伸縮自在に収納されてプランジャ１２０を突出方向に付勢する付勢手段であるコイルばね１４０とを備えている。
テンショナボディ１１０のプランジャ収容穴１１１には、リリーフバルブユニット１６０が、底部１１２からリリーフバルブシート部１６２側をプランジャ１２０の突出方向に向けて、プランジャ１２０内部に摺動可能に内挿されており、底部１１２にリリーフバルブユニット１６０が設けられており、底部１１２にオイル供給孔１１４が設けられている。
このことで、プランジャ１２０内部の突出側には圧油室１０１が形成され、プランジャ収容穴１１１の底部１１２側には、リリーフバルブユニット１６０のリリーフスリーブ１６１の内外に形成された貯油空間による貯油室１２３が形成される。
なお、本実施形態に係るテンショナ１００は、いわゆるラチェット式テンショナであり、プランジャ１２０の外周面にラチェット部が設けられ、テンショナボディ１１０に円筒面１１３の一部を切り欠いて揺動可能に設けられたラチェット爪と係合することで、プランジャ１２０の出没の動きを規制している。
このラチェットの構造、及び、動作は公知のものでよく、ラチェット式ではなくてもよいため、詳細な説明は省略する。
このことで、プランジャ１２０内部の突出側には圧油室１０１が形成され、プランジャ収容穴１１１の底部１１２側には、リリーフバルブユニット１６０のリリーフスリーブ１６１の内外に形成された貯油空間による貯油室１２３が形成される。
なお、本実施形態に係るテンショナ１００は、いわゆるラチェット式テンショナであり、プランジャ１２０の外周面にラチェット部が設けられ、テンショナボディ１１０に円筒面１１３の一部を切り欠いて揺動可能に設けられたラチェット爪と係合することで、プランジャ１２０の出没の動きを規制している。
このラチェットの構造、及び、動作は公知のものでよく、ラチェット式ではなくてもよいため、詳細な説明は省略する。
リリーフバルブユニット１６０は、図２、３に示すように、チェックバルブユニット１５０を摺動可能に内挿するリリーフスリーブ１６１と、チェックバルブユニット１５０の摺動により開閉するリリーフバルブシート部１６２と、チェックバルブユニット１５０をリリーフバルブシート部１６２側に押圧するユニット押圧バネ１６３とを有している。
本実施形態ではリリーフスリーブ１６１が、上下２部材からなり、リリーフバルブシート部１６２を有する上方のリリーフスリーブ１６１Ａの内周に、上方のリリーフスリーブ１６１Ａよりも小径の下方のリリーフスリーブ１６１Ｂが嵌合され、ユニット押圧バネ１６３を内包するように構成されている。
本実施形態ではリリーフスリーブ１６１が、上下２部材からなり、リリーフバルブシート部１６２を有する上方のリリーフスリーブ１６１Ａの内周に、上方のリリーフスリーブ１６１Ａよりも小径の下方のリリーフスリーブ１６１Ｂが嵌合され、ユニット押圧バネ１６３を内包するように構成されている。
上方のリリーフスリーブ１６１Ａは、リリーフバルブシート部１６２の後方に、所定以上の高圧で開放されたオイルをリリーフスリーブ１６１の外周面側に流出させる開放部である開放孔１６５を有しており、開放孔１６５の下方には、流出したオイルを下方に通過させる開放流路部１６８が設けられている。
上方のリリーフスリーブ１６１Ａの外周下方側には、流出したオイルを周方向に通過させる外周流路部１６９が設けられている。
上方のリリーフスリーブ１６１Ａの開放流路部１６８及び外周流路部１６９には、内包されたチェックバルブユニット１５０の外周に向けてオイルが通過可能なスリーブ連通孔１６６が設けられている。
上方のリリーフスリーブ１６１Ａの外周下方側には、流出したオイルを周方向に通過させる外周流路部１６９が設けられている。
上方のリリーフスリーブ１６１Ａの開放流路部１６８及び外周流路部１６９には、内包されたチェックバルブユニット１５０の外周に向けてオイルが通過可能なスリーブ連通孔１６６が設けられている。
チェックバルブユニット１５０は、図３、４に示すように、チェックボール１５１と、チェックボール１５１の着座により開閉するチェックバルブシート部１５３と、チェックボール１５１をチェックバルブユニット１５０内部に保持するリテーナー１５２と、チェックボール１５１をチェックバルブシート部１５３側に軽く押圧するボール押えバネ１５４とを有している。
チェックバルブユニット１５０は外形が円筒形に形成され、ユニット押圧バネ１６３と反対側の端面が、リリーフバルブユニット１６０のリリーフバルブシート部１６２に着座するように構成されている。
また、チェックバルブユニット１５０のユニット押圧バネ１６３側の端面には、放射状に形成されたオイル通路部であるオイル通路溝１５５が設けられている。
チェックバルブユニット１５０は外形が円筒形に形成され、ユニット押圧バネ１６３と反対側の端面が、リリーフバルブユニット１６０のリリーフバルブシート部１６２に着座するように構成されている。
また、チェックバルブユニット１５０のユニット押圧バネ１６３側の端面には、放射状に形成されたオイル通路部であるオイル通路溝１５５が設けられている。
なお、本実施形態では、オイル通路部として４方向に伸びる放射状のオイル通路溝１５５が設けられているが、伸びる方向はこれに限定されず、また、溝の幅も一定でなくてもよい。
さらに、チェックバルブシート部１５３の外周からチェックボール１５１の着座部の下方に至る貫通孔としてもよい。
また、本実施形態では、チェックバルブシート部１５３がチェックボール１５１を内包する円筒状に形成されてリリーフバルブユニット１６０の外形を規定し、リテーナー１５２がチェックバルブシート部１５３の凹部を封鎖してチェックボール１５１を保持するように構成されているが、リテーナー１５２をチェックボール１５１を内包する円筒状に形成してリリーフバルブユニット１６０の外形を規定し、チェックバルブシート部１５３がリテーナー１５２の凹部を封鎖してチェックボール１５１を保持するようにしてもよく、チェックバルブシート部１５３とリテーナー１５２の両方が円筒状で結合することでリリーフバルブユニット１６０の外形を規定ように構成されていてもよい。
さらに、チェックバルブシート部１５３の外周からチェックボール１５１の着座部の下方に至る貫通孔としてもよい。
また、本実施形態では、チェックバルブシート部１５３がチェックボール１５１を内包する円筒状に形成されてリリーフバルブユニット１６０の外形を規定し、リテーナー１５２がチェックバルブシート部１５３の凹部を封鎖してチェックボール１５１を保持するように構成されているが、リテーナー１５２をチェックボール１５１を内包する円筒状に形成してリリーフバルブユニット１６０の外形を規定し、チェックバルブシート部１５３がリテーナー１５２の凹部を封鎖してチェックボール１５１を保持するようにしてもよく、チェックバルブシート部１５３とリテーナー１５２の両方が円筒状で結合することでリリーフバルブユニット１６０の外形を規定ように構成されていてもよい。
以上のように構成された、本発明の一実施形態に係るテンショナ１００及びリリーフバルブユニット１６０の動作について説明する。
オイルは、オイル供給孔１１４からリリーフスリーブ１６１内部のユニット押圧バネ１６３の下方から貯油室１２３に供給される。
プランジャ１２０が突出側に移動する際には、圧油室１０１の容積が増加することで、チェックボール１５１がチェックバルブシート部１５３から押し上げられて、貯油室１２３内のオイルが圧油室１０１内に流入する。
プランジャ１２０が没入側に押圧されると、圧油室１０１の圧力が上昇し、チェックボール１５１がチェックバルブシート部１５３に押し付けられて、チェックバルブユニット１５０からのオイルの流出は阻止され、その圧力によって、チェックバルブユニット１５０自体をユニット押圧バネ１６３の押圧力に抗して押し下げるように働く。
オイルは、オイル供給孔１１４からリリーフスリーブ１６１内部のユニット押圧バネ１６３の下方から貯油室１２３に供給される。
プランジャ１２０が突出側に移動する際には、圧油室１０１の容積が増加することで、チェックボール１５１がチェックバルブシート部１５３から押し上げられて、貯油室１２３内のオイルが圧油室１０１内に流入する。
プランジャ１２０が没入側に押圧されると、圧油室１０１の圧力が上昇し、チェックボール１５１がチェックバルブシート部１５３に押し付けられて、チェックバルブユニット１５０からのオイルの流出は阻止され、その圧力によって、チェックバルブユニット１５０自体をユニット押圧バネ１６３の押圧力に抗して押し下げるように働く。
圧油室１０１の圧力が所定以上の高圧となると、ユニット押圧バネ１６３が圧縮されてチェックバルブユニット１５０全体が後退し、チェックバルブシート部１５３がリリーフバルブユニット１６０のリリーフバルブシート部１６２から離れて圧油室１０１の圧力が開放される。
なお、本実施形態では、図示のように、リリーフバルブシート部１６２が凹状に形成され、チェックバルブユニット１５０が所定量嵌入して閉鎖状態としているため、チェックバルブユニット１５０の嵌入が解除されるまで後退した後に圧油室１０１の圧力が開放される構造とし、閉鎖時の圧力漏れを抑制している。
なお、本実施形態では、図示のように、リリーフバルブシート部１６２が凹状に形成され、チェックバルブユニット１５０が所定量嵌入して閉鎖状態としているため、チェックバルブユニット１５０の嵌入が解除されるまで後退した後に圧油室１０１の圧力が開放される構造とし、閉鎖時の圧力漏れを抑制している。
圧油室１０１の圧力が急激に所定以上の高圧まで上昇した場合には、チェックボール１５１とチェックバルブシート部１５３との接触圧が急激に上昇する。
チェックボール１５１がチェックバルブシート部１５３と接触していない状態から圧力が急激に所定以上の高圧まで上昇した場合には、チェックボール１５１がチェックバルブシート部１５３に衝突することとなる。
この時、チェックバルブシート部１５３が後退することで、チェックボール１５１とチェックバルブシート部１５３の急激な接触圧の上昇や衝突による衝撃を和らげることができ、チェックボールやチェックバルブシート部が損傷してチェックバルブとしての機能が低下することを防止できる。
チェックボール１５１がチェックバルブシート部１５３と接触していない状態から圧力が急激に所定以上の高圧まで上昇した場合には、チェックボール１５１がチェックバルブシート部１５３に衝突することとなる。
この時、チェックバルブシート部１５３が後退することで、チェックボール１５１とチェックバルブシート部１５３の急激な接触圧の上昇や衝突による衝撃を和らげることができ、チェックボールやチェックバルブシート部が損傷してチェックバルブとしての機能が低下することを防止できる。
また、図２、３に示すように、リリーフバルブユニット１６０が、チェックバルブユニット１５０と一体となり、予め１つの部品として構成することができるため、テンショナボディ１１０やプランジャ１２０等の加工箇所や、テンショナ１００を組み立てる際の組立工数を大きく減少させることができる。
チェックバルブユニット１５０がリリーフバルブシート部１６２から離れ、圧油室１０１の圧力が開放され圧力が開放されることによって、オイルは圧油室１０１から開放孔１６５を通ってリリーフスリーブ１６１の外周面側に流出する。
流出したオイルは、開放孔１６５すぐ下方の開放流路部１６８及び外周流路部１６９に設けられたスリーブ連通孔１６６、チェックバルブシート部１５３のユニット押圧バネ１６３側の端面に放射状に形成されたオイル通路溝１５５を介して、チェックボール１５１直下のユニット押圧バネ１６３の内側の空間まで、短い経路かつ少ない流路抵抗で回収される。
流出したオイルは、開放孔１６５すぐ下方の開放流路部１６８及び外周流路部１６９に設けられたスリーブ連通孔１６６、チェックバルブシート部１５３のユニット押圧バネ１６３側の端面に放射状に形成されたオイル通路溝１５５を介して、チェックボール１５１直下のユニット押圧バネ１６３の内側の空間まで、短い経路かつ少ない流路抵抗で回収される。
圧油室１０１の圧力が所定値以下まで低下すると、再びユニット押圧バネ１６３によってチェックバルブユニット１５０が移動してリリーフバルブシート部１６２に着座し、内部の圧力を保つ閉鎖状態を維持する。
この時、リリーフバルブユニット１６０による圧力の開放をオイル供給孔１１４からのオイルの供給側に向かって行う構造となるため、従来のようなリリーフバルブにより圧力を外部に開放するものに比べて、圧油室との開放側との差圧が小さく、リリーフバルブユニット１６０の閉鎖状態への復帰速度を向上する。
この時、リリーフバルブユニット１６０による圧力の開放をオイル供給孔１１４からのオイルの供給側に向かって行う構造となるため、従来のようなリリーフバルブにより圧力を外部に開放するものに比べて、圧油室との開放側との差圧が小さく、リリーフバルブユニット１６０の閉鎖状態への復帰速度を向上する。
本発明の他の実施形態に係るテンショナ２００及びリリーフバルブユニット２６０について図面に基づいて説明する。
テンショナ２００は、図５に示すように、プランジャ２２０が、内部にオイル供給孔２１４から供給路２２２、プランジャ供給孔２２１を介して連通する貯油室２２３を有し、リリーフバルブユニット２６０が、貯油室２２３内に配置され、リリーフスリーブの外周とプランジャ２２０の内面との間に、開放されたオイルが貯油室２２３に還流するオイル流路２２４が形成されているものである。
テンショナ２００は、図５に示すように、プランジャ２２０が、内部にオイル供給孔２１４から供給路２２２、プランジャ供給孔２２１を介して連通する貯油室２２３を有し、リリーフバルブユニット２６０が、貯油室２２３内に配置され、リリーフスリーブの外周とプランジャ２２０の内面との間に、開放されたオイルが貯油室２２３に還流するオイル流路２２４が形成されているものである。
リリーフバルブユニット２６０は、第１実施形態に係るリリーフバルブユニット１６０と同様であり、（符号を２００番代とした。）上下逆方向に使用される。
プランジャ２２０を突出方向に付勢する付勢手段であるコイルばね２４０は、一方の端部をテンショナボディ２１０のプランジャ収容穴２１１の底部２１２で受けて押圧するように形成されており、底部２１２側に圧油室２０１が形成されている。
なお、本実施形態に係るテンショナ２００も、いわゆるラチェット式テンショナであるが、ラチェットの構造、及び、動作は公知のものでよく、ラチェット式ではなくてもよいため、詳細な説明は省略する。
プランジャ２２０を突出方向に付勢する付勢手段であるコイルばね２４０は、一方の端部をテンショナボディ２１０のプランジャ収容穴２１１の底部２１２で受けて押圧するように形成されており、底部２１２側に圧油室２０１が形成されている。
なお、本実施形態に係るテンショナ２００も、いわゆるラチェット式テンショナであるが、ラチェットの構造、及び、動作は公知のものでよく、ラチェット式ではなくてもよいため、詳細な説明は省略する。
本実施形態に係るテンショナ２００及びリリーフバルブユニット２６０の動作は、オイルが、オイル供給孔２１４から供給路２２２、プランジャ供給孔２２１、オイル流路２２４及び中間回収孔を通って貯油室２２３に供給され、貯油室２２３と圧油室２０１の位置が逆であることを除き、前述の実施形態と同様である。
以上説明した各実施形態は、本発明に係るテンショナの具体例であるが、本発明に係るテンショナ及びがこれらに限定されるものではなく、各構成部材の形状、位置、寸法、配置関係等、他にも様々な変形が可能であり、また、それらを適宜組み合わせて構成されてもよい。
また、前述した各実施形態において、プランジャが上方に突出する向きの図示を使用し、その方向で説明したが、プランジャの突出方向は使用形態に合わせて、いかなる方向に配置されてもよい。
特に、貯油室がチェックバルブより上方に位置するようにテンショナを配置することで、リリーフバルブが圧油室の上部に位置する構造となって、エア抜けに対してロバスト性が高くなり好適である。
また、前述した各実施形態において、プランジャが上方に突出する向きの図示を使用し、その方向で説明したが、プランジャの突出方向は使用形態に合わせて、いかなる方向に配置されてもよい。
特に、貯油室がチェックバルブより上方に位置するようにテンショナを配置することで、リリーフバルブが圧油室の上部に位置する構造となって、エア抜けに対してロバスト性が高くなり好適である。
また、本発明のテンショナは、エンジンルーム内のクランク軸とカム軸の夫々に設けたスプロケット間に無端懸回したローラチェーン等の伝動チェーンを走行案内シューによって摺動案内を行うチェーンガイド機構に適用するものに限らず、プランジャの先端で直接チェーンの摺動案内を行ってもよい。
さらに、チェーンによる伝動機構に限らず、ベルト、ロープ等の類似の伝動機構に適用されてもよく、種々の産業分野において利用可能である。
さらに、チェーンによる伝動機構に限らず、ベルト、ロープ等の類似の伝動機構に適用されてもよく、種々の産業分野において利用可能である。
１００、２００、５００ ・・・ テンショナ
１０１、２０１、５０１ ・・・ 圧油室
１１０、２１０、５１０ ・・・ テンショナボディ
１１１、２１１、５１１ ・・・ プランジャ収容穴
１１２、２１２、５１２ ・・・ 底部
１１３、２１３、５１３ ・・・ 円筒面部
１１４、２１４、５１４ ・・・ オイル供給孔
１２０、２２０、５２０ ・・・ プランジャ
２２１ ・・・ プランジャ供給孔
２２２ ・・・ 供給路
１２３、２２３ ・・・ 貯油室
２２４ ・・・ オイル流路
１４０、２４０、５４０ ・・・ コイルばね（付勢手段）
１５０、２５０、５５０ ・・・ チェックバルブユニット
１５１ ・・・ チェックボール
１５２ ・・・ リテーナー
１５３ ・・・ チェックバルブシート部
１５４ ・・・ ボール押えバネ
１５５ ・・・ オイル通路溝（オイル通路部）
１６０、２６０ ・・・ リリーフバルブユニット
１６１ ・・・ リリーフスリーブ
１６２ ・・・ リリーフバルブシート部
１６３ ・・・ ユニット押圧バネ
１６５、２６５ ・・・ 開放孔（開放通路）
１６６ ・・・ スリーブ連通孔
１６７ ・・・ 中間回収孔
１６８ ・・・ 開放流路部
１６９ ・・・ 外周流路部
Ｓ１ ・・・ 駆動スプロケット
Ｓ２ ・・・ 従動スプロケット
Ｓ３ ・・・ 従動スプロケット
ＣＨ ・・・ タイミングチェーン
Ｇ１ ・・・ 揺動チェーンガイド
Ｇ２ ・・・ 固定チェーンガイド
Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２ ・・・ 取付軸
１０１、２０１、５０１ ・・・ 圧油室
１１０、２１０、５１０ ・・・ テンショナボディ
１１１、２１１、５１１ ・・・ プランジャ収容穴
１１２、２１２、５１２ ・・・ 底部
１１３、２１３、５１３ ・・・ 円筒面部
１１４、２１４、５１４ ・・・ オイル供給孔
１２０、２２０、５２０ ・・・ プランジャ
２２１ ・・・ プランジャ供給孔
２２２ ・・・ 供給路
１２３、２２３ ・・・ 貯油室
２２４ ・・・ オイル流路
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１５０、２５０、５５０ ・・・ チェックバルブユニット
１５１ ・・・ チェックボール
１５２ ・・・ リテーナー
１５３ ・・・ チェックバルブシート部
１５４ ・・・ ボール押えバネ
１５５ ・・・ オイル通路溝（オイル通路部）
１６０、２６０ ・・・ リリーフバルブユニット
１６１ ・・・ リリーフスリーブ
１６２ ・・・ リリーフバルブシート部
１６３ ・・・ ユニット押圧バネ
１６５、２６５ ・・・ 開放孔（開放通路）
１６６ ・・・ スリーブ連通孔
１６７ ・・・ 中間回収孔
１６８ ・・・ 開放流路部
１６９ ・・・ 外周流路部
Ｓ１ ・・・ 駆動スプロケット
Ｓ２ ・・・ 従動スプロケット
Ｓ３ ・・・ 従動スプロケット
ＣＨ ・・・ タイミングチェーン
Ｇ１ ・・・ 揺動チェーンガイド
Ｇ２ ・・・ 固定チェーンガイド
Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２ ・・・ 取付軸
Claims (4)
- 一方が開放した円筒状のプランジャ収容穴を有するテンショナボディと、該プランジャ収容穴に摺動自在に挿入される円筒状のプランジャと、前記プランジャ内部に形成される圧油室に伸縮自在に収納されてプランジャを突出方向に付勢する付勢手段とを備えたテンショナであって、
前記圧油室に流入するオイルの逆流を抑制するチェックバルブユニットと、前記圧油室の所定以上の高圧でオイルを開放するリリーフバルブユニットとを備え、
前記チェックバルブユニットが、前記リリーフバルブユニットのバルブ要素として配置され、
前記リリーフバルブユニットが、前記チェックバルブユニットを摺動可能に内挿するリリーフスリーブと、前記チェックバルブユニットの摺動により開閉するリリーフバルブシート部と、前記チェックバルブユニットを前記リリーフバルブシート部側に押圧するユニット押圧バネとを有し、
前記リリーフスリーブは、前記リリーフバルブシート部の後方にオイルを外周面側に流出させる開放部である開放孔と、外周面側に流出したオイルを下方に通過させる開放流路部と、外周面側に流出したオイルを周方向に通過させる外周流路部と、内包された前記チェックバルブユニットの外周に向けてオイルが通過可能なスリーブ連通孔とを有し、
前記チェックバルブユニットは、外周から内周にオイルが通過可能なオイル通路部を有することを特徴とするテンショナ。 - 前記オイル通路部が、前記チェックバルブユニットの前記ユニット押圧バネ側の端面に放射状に形成されたオイル通路溝を含むことを特徴とする請求項１に記載のテンショナ。
- テンショナに内挿されるリリーフバルブユニットであって、
チェックバルブユニットを摺動可能に内挿するリリーフスリーブと、前記チェックバルブユニットの摺動により開閉するリリーフバルブシート部と、前記チェックバルブユニットを前記リリーフバルブシート部側に押圧するユニット押圧バネとを有し、
前記リリーフスリーブは、リリーフバルブシート部の後方にオイルを外周面側に流出させる開放部である開放孔と、外周面側に流出したオイルを下方に通過させる開放流路部と、外周面側に流出したオイルを周方向に通過させる外周流路部と、内包された前記チェックバルブユニットの外周に向けてオイルが通過可能なスリーブ連通孔とを有し、
前記チェックバルブユニットは、外周と内周との間でオイルが通過可能なオイル通路部を有することを特徴とするリリーフバルブユニット。 - 前記オイル通路部が、前記チェックバルブユニットの前記ユニット押圧バネ側の端面に放射状に形成されたオイル通路溝を含むことを特徴とする請求項３に記載のリリーフバルブユニット。
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