JPH1122792A - 液圧テンショナ - Google Patents

液圧テンショナ

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JPH1122792A
JPH1122792A JP10100246A JP10024698A JPH1122792A JP H1122792 A JPH1122792 A JP H1122792A JP 10100246 A JP10100246 A JP 10100246A JP 10024698 A JP10024698 A JP 10024698A JP H1122792 A JPH1122792 A JP H1122792A
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JP
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piston
hydraulic tensioner
spring
spring member
fluid
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JP10100246A
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English (en)
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Mark M Wigsten
マーク・エム・ウィグステン
Roger Simpson
ロジャー・シンプソン
George L Markley
ジョージ・エル・マークレイ
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Original Assignee
Borg Warner Automotive Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 チェーンの急激な過負荷に対応でき、実質的
に一定の緊張力を維持させることができる液圧テンショ
ナを提供する。 【解決手段】 ハウジング２５と、上端部（延長部）３
０を有するスライド可能な（第１の）ピストン２０と、
上端部３０に軸方向移動可能に設けられたノーズ部（第
２のピストン）６０と、ピストン２０を突出側に付勢す
る第１のスプリング４０と、ピストン２０とノーズ部６
０との間に配置され、ノーズ部６０をピストン２０から
離れる側の軸方向上方に付勢する第２のスプリング５０
と、流体チャンバ２２と加圧流体源との間に配置され、
加圧流体源から流体チャンバ２２内への流体の流れを許
容しかつ逆方向の流体の流れを阻止するチェックバルブ
１００と、ハウジング２５内に設けられ、流体チャンバ
２２を加圧流体源に連絡する流路２４とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイミングチェー
ンシステムにおいてピーク時の運転荷重を減少させるた
めに、ピストン上端と接触しかつ予荷重の作用したある
いは荷重を制限するスプリングを有する液圧テンショナ
に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】発明の背景 １９９５年４月１１日に出願され、特許された「リリー
フバルブ付液圧テンショナ」という名称の米国特許出願
第08/421,366号（米国特許第 5,577,970号）と、１９９
５年８月１８日に出願され、特許された「自動車用テン
ショナのための一体型吸入・リリーフバルブ」という名
称の米国特許出願第08/516,919号（米国特許第 5,700,2
13号）とが参照されるべきである。これらの出願は、引
用することによって本明細書の中に含まれる。さらに、
１９９６年１０月２１日に出願され、特許された米国特
許出願第08/730,683号（米国特許第 5,700,683号）につ
いても同様に参照されるべきである。
【０００３】自動車用タイミングシステムにおけるチェ
ーン駆動システムの制御装置として、液圧テンショナが
従来より用いられている。一般に、ノイズまたはスリッ
プを防止するために、チェーンにある程度の緊張力を与
えてこれを維持することは重要なことである。スリップ
の防止は、内燃機関においてチェーン駆動のカムシャフ
トの場合にとくに重要である。というのは、スリップが
カムシャフトのタイミングを数度ずらし、損傷を生じさ
せるかもしれないからである。
【０００４】チェーンの緊張力は、温度の幅広い変化や
エンジンの種々の部品間の熱膨張係数により、大きく変
化する。カムシャフトおよびクランクシャフトにより生
じるねじり振動は、チェーンの緊張力を著しく変化させ
る。このようなチェーン緊張力の変化は、チェーンの伸
びにつながる。さらに、長期間の使用中におけるチェー
ン構成部品の摩耗もチェーンの緊張力を減少させる。
【０００５】液圧テンショナは、エンジンタイミングシ
ステムにおいて、カムシャフトをクランクシャフトに駆
動連結するチェーンやベルトの弛みをとるのに用いられ
ている。典型的な液圧テンショナは、孔が形成されたハ
ウジングと、前記孔によって画成された流体チャンバ
と、スプリングによって前記孔から突出する方向に付勢
された中空ピストンとから構成されている。また、液圧
テンショナには、加圧流体源から流体チャンバへの流体
の流れを許容しかつ逆方向への流体の流れを阻止するチ
ェックバルブも含まれている。チェーンからピストンに
内方に作用する力は、液圧およびスプリング力による外
方への抗力と釣り合っている。
【０００６】ピストンが逆方向に移動しようとすると、
チェックバルブが閉じて、チャンバからの流体の流出を
制限する。ピストンおよびハウジング壁面間のわずかな
クリアランスにより、いくらか流体が流出でき、これに
より、ピストンが縮退できる。このようにして、テンシ
ョナは、いわゆる逆止機能を獲得する。
【０００７】しかしながら、液圧テンショナに潜在する
問題は、この逆止機能が、チェーン緊張力のピークある
いは急激な変化(spikes or surges)への対応を困難にし
ているということである。タイミング装置がその共振振
動数で運転されるとき、チェーンの荷重が著しく増加す
る。ピストンおよびハウジング壁面間の小さなクリアラ
ンスは、チェーンの急激な過負荷に適応するようチャン
バ内の流体を迅速に解放するには十分ではない。
【０００８】この問題に取り組んでいるテンショナの一
例は、鈴木の米国特許第 4,881,927号に記述されてい
る。鈴木は、チャンバ内にスライド可能に装着されかつ
スプリングによって突出方向に付勢されたピストンを有
するボール型チェックバルブ液圧テンショナを開示して
いる。このテンショナはリリーフバルブを有している。
リリーフバルブは、第１のチャンバと連絡する補助チャ
ンバ内にスライド可能に装着されたスリーブを有してお
り、スプリングは、該スリーブを流出ポートを塞ぐ下方
位置に付勢している。
【０００９】第１のチャンバ内のオイルは、補助チャン
バ内に流入し、スプリングの付勢力に抗してスリーブを
押圧して、流出ポートの障害物を除く。ところが、この
リリーフバルブは、質量が大きいため開閉するのが遅
く、スリーブおよび補助チャンバ壁面間の摩擦の変化の
影響を受けやすい。これにより、リリーフバルブの作動
圧が変化する。
【００１０】過負荷の問題に取り組んでいる液圧テンシ
ョナの他の例は、ミッテマイヤーの米国特許第 4,507,1
03号に記述されている。ミッテマイヤーは、チャンバ内
にスライド可能に装着されかつスプリングによって突出
方向に付勢されたピストンを有する液圧テンショナを開
示している。このテンショナは、ピストン突出端の孔内
にリリーフバルブを有している。リリーフバルブは、ス
プリングにより付勢されたボール型バルブであって、該
スプリングは、孔を覆うねじ付スロットルプラグに装着
されている。
【００１１】予め設定された高圧値に達すると、第１の
チャンバ内のオイルがボールを開かせる。そして、オイ
ルは、スロットルプラグのねじ部を通って孔内に入り、
大気中に出る。しかしながら、このリリーフバルブで
は、ねじ部を通る道筋が制限されており、ボールに対す
る背圧も残留しているために、大量のオイルを開放する
のが遅い。
【００１２】したがって、チェーンの急激な過負荷に対
応でき、実質的に一定の緊張力を維持させることができ
るテンショナを提供することが本発明の目的である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る液
圧テンショナは、孔を有するハウジングと、前記孔内に
スライド可能に受け入れられ、前記孔との間で流体チャ
ンバを画成する開孔を下端に有するとともに、上方への
延長部を上端に有する第１のピストンと、頂上部および
基部を有し、前記第１のピストンの前記延長部において
前記第１のピストンに対し軸方向に移動可能に設けられ
るとともに、その上方への移動が制限部材によって制限
されており、前記基部の半径方向の移動が前記延長部に
よって制限されている第２のピストンと、前記孔内に配
置され、前記第１のピストンを前記孔から突出する方向
に付勢する第１のスプリング部材と、前記第１のピスト
ンと前記第２のピストンとの間に配置され、前記第２の
ピストンを前記第１のピストンから離れる側の軸方向上
方に付勢する第２のスプリング部材と、前記流体チャン
バと加圧流体源との間に配置され、加圧流体源から前記
流体チャンバ内への流体の流れを許容しかつ逆方向の流
体の流れを阻止するチェックバルブと、前記ハウジング
内に設けられ、前記流体チャンバを加圧流体源に連絡す
る流路とを備えたことを特徴としている。
【００１４】請求項２の発明に係る液圧テンショナは、
請求項１において、前記第１のピストンと前記第２のピ
ストンとの間に第３のスプリング部材が配置されている
ことを特徴としている。
【００１５】請求項３の発明に係る液圧テンショナは、
請求項２において、前記第３のスプリング部材がエラス
トマー製の部材であることを特徴としている。
【００１６】請求項４の発明に係る液圧テンショナは、
請求項２において、前記第２のスプリング部材および第
３のスプリング部材がコイルスプリングであって、前記
第３のスプリング部材が前記第２のスプリング部材の内
部に配置されていることを特徴としている。
【００１７】請求項５の発明に係る液圧テンショナは、
請求項４において、前記第２のスプリング部材が、前記
第１および第２のピストン間に配置されたとき所定の距
離だけ圧縮されるとともに、前記第２のピストンへの荷
重が所定の値を超えたときさらに圧縮されるようになっ
ていることを特徴としている。
【００１８】請求項６の発明に係る液圧テンショナは、
請求項５において、前記第３のスプリング部材が、前記
第２のスプリング部材のさらなる圧縮時の少なくとも一
時期に圧縮されるようになっていることを特徴としてい
る。
【００１９】請求項７の発明に係る液圧テンショナは、
請求項１において、前記第２のスプリング部材が複数の
皿ばねから構成されていることを特徴としている。
【００２０】請求項８の発明に係る液圧テンショナは、
請求項１において、前記第２のスプリング部材がコイル
スプリングであることを特徴としている。
【００２１】請求項９の発明に係る液圧テンショナは、
請求項１において、前記第２のスプリング部材が、前記
第１および第２のピストン間に配置されたとき所定の距
離だけ圧縮されるとともに、前記第２のピストンへの荷
重が所定の値を超えたときさらに圧縮されるようになっ
ていることを特徴としている。
【００２２】請求項１０の発明に係る液圧テンショナ
は、請求項１において、前記制限部材が、前記第１およ
び第２のピストン間に同心に配置された伸展性のクリッ
プであることを特徴としている。
【００２３】請求項１１の発明に係る液圧テンショナ
は、請求項１において、前記第２のスプリング部材が、
前記第１のピストンの前記延長部に対して同心に設けら
れていることを特徴としている。
【００２４】請求項１２の発明に係る液圧テンショナ
は、請求項７において、前記第３のスプリング部材が、
前記皿ばねと前記第２のピストンとの間に配置されたエ
ラストマー製の部材であることを特徴としている。
【００２５】請求項１３の発明に係る液圧テンショナ
は、請求項１において、前記第２のピストンが、該第２
のピストンの円柱状の基部を形成するノーズ部からな
り、前記第２のスプリングが前記基部を囲繞しているこ
とを特徴としている。
【００２６】請求項１４の発明に係る液圧テンショナ
は、請求項１３において、前記円柱状の基部を囲繞する
ディスク部材をさらに有しており、前記ディスク部材
が、前記第１のピストンの前記上端部と前記第２のスプ
リング部材との間に配置されていることを特徴としてい
る。
【００２７】本発明においては、第１のピストンの上部
に第２のピストンが設けられており、該第２のピストン
が、第２のスプリングにより軸方向上方に付勢されてい
る。したがって、チェーンの緊張力が上昇したときに
は、第２のピストンが第１のピストンの側に押圧され、
その結果、チェックバルブが閉じて、流体チャンバ内の
液圧が上昇する。
【００２８】次に、チェーンの緊張力がさらに上昇し
て、チェーンから急激な過負荷が作用すると、第２のス
プリングの付勢力に抗して、第２のピストンが第１のピ
ストンの延長部内に縮退する。その結果、チェーンから
の急激な過負荷が第２のピストンおよび第２のスプリン
グからなるスプリング装置（緩衝装置）によって吸収さ
れ、これにより、チェーンに対して実質的に一定に緊張
力を維持できるようになる。
【００２９】しかも、この場合には、高価なプレッシャ
ーリリーフバルブを設ける必要がなくなる。また、とく
に第２のスプリングに予荷重を作用させておくことによ
り、タイミングシステム内で高い共振荷重とともに用い
ることができるようになる。これにより、タイミングチ
ェーンに高価な摩耗材料を用いる必要がなくなる。
【００３０】
【発明の実施の形態】発明の要約 本発明は、予荷重の作用したスプリング装置を有する液
圧テンショナに関する。本装置は、タイミングチェーン
システム内において、ピークの運転荷重を減少させる。
すなわち、予荷重の作用したスプリングは、ピークの力
の作用下で補助ピストン部の内方への動きを許容するよ
う、機械的な力を制限するシステムを提供する。
【００３１】第１の実施態様においては、液圧テンショ
ナは、流体チャンバを画成する孔が形成されたハウジン
グと、孔内にスライド可能に受け入れられた中空ピスト
ンとを有している。ピストンは、その上端に円柱状の開
孔を有している。円柱状の底部を有するノーズ部は、そ
の上端をチェーンに接触させた状態で、ピストンの円柱
状開孔内に装着されている。円柱状の底部およびピスト
ンの上端は、スロット内を通るリテーニングピンで結合
されている。リテーニングピンは、ノーズ部の動きを制
限する。
【００３２】第１のスプリングが、孔内に配置されてお
り、ピストンを孔から突出する方向に付勢している。予
圧の作用した第２のスプリングは、ノーズ部の円柱状底
部の周囲においてピストン上端部に配置されている。
【００３３】チャンバと加圧流体源との間には、オイル
供給用導入口からチャンバ内への流体の流入を許容しか
つ逆方向の流体の流れを阻止するチェックバルブが設け
られている。ハウジング内の流路は、チャンバを加圧流
体源に接続している。流体はリザーバによって供給さ
れ、チェックバルブを通って加圧チャンバ内に流入す
る。
【００３４】本発明の第２の実施態様においては、テン
ショナがチェーンガイドアームを有しており、ノーズ部
の頂上部が、ガイドアームの底部のスロット内に装着さ
れている。ノーズ部およびチェーン間には、クッション
またはエラストマー製の緩衝部材として作用する円柱状
のディスクも配置されている。
【００３５】チェーンが弛んで緊張すると、チェーンの
振動に反応して、ピストンが突出し、内方への動きに対
して抵抗する。スプリングおよび流体のピストンに対す
る外方への力は、チェーンのピストンに対する内方への
力と釣り合っている。
【００３６】付勢方向とは逆側の荷重がチェーンからピ
ストンに作用したとき、チェックバルブが流体の外方へ
の流れを阻止し、これにより、チャンバ内の液圧が上昇
する。予め設定された反応荷重において、ノーズ部が予
圧スプリング側に動き、チェーンシステムの共振を中断
させる。
【００３７】他の実施態様においては、第２のピストン
つまり荷重制限用ピストンが第１のピストンの上端内部
をスライドする。荷重制限ピストン上端と第１のピスト
ンとの間には、一対のスプリングが介装されている。こ
れらのスプリングのうちの一方のスプリングは荷重制限
用スプリングであり、他方のスプリングは、荷重制限ピ
ストンの移動を規制するためのクッション用スプリング
である。
【００３８】予め設定された反応荷重において、荷重制
限用スプリングは圧縮され、その結果、所定の最大反応
荷重を超えた反応荷重を吸収する。荷重制限用スプリン
グの限界が近づくと、クッションスプリングの抗力の方
が支配的になって、荷重制限ピストンの移動を規制す
る。一実施態様においては、荷重制限用スプリングおよ
びピストンが縮退するときに圧縮されるエラストマー製
(elastomeric)の緩衝部材が用いられている。
【００３９】さらに他の実施態様においては、テンショ
ナのノーズ部が保持クリップによって第１のピストンに
保持されている。予圧の作用したスプリングが、ピスト
ンおよびノーズ部間に介装されている。保持クリップの
かわりにねじ山を用いるようにしてもよい。あるいは、
ピストンの端部はノーズ部に固定されていてもよい。
【００４０】本発明のこれらおよびその他の特徴・目的
をよく理解するためには、添付図面に関連して以下の詳
細な記述が参照されるべきである。
【００４１】好ましい実施態様の詳細な説明 以下、本発明の実施態様を添付図面に基づいて説明す
る。図１は、予荷重の作用したスプリングシステムを有
する液圧テンショナ１０の第１の実施態様を示してい
る。液圧テンショナ１０は、その中央に孔２３が形成さ
れたハウジング２５を有しており、孔２３は、図示しな
い加圧流体源から流路２４を通って流入した流体で満た
されている。加圧流体源は、オイルポンプまたはリザー
バである。
【００４２】ハウジング２５は（第１の）ピストン２０
を受け入れており、該ピストン２０は、円柱状の開孔３
２を有する上端部（延長部）３０と、孔２３との間で流
体チャンバ２２を画成する開孔２１が形成された中空の
下端部とを備えている。
【００４３】円柱状の底部（基部）６１と幅広の頂上部
６２とを有するノーズ部（第２のピストン）６０は、ピ
ストン２０の開孔３２内に装着されている。ノーズ部６
０の頂上部６２は、テンショナアームまたはチェーンと
接触して、チェーンスパンに沿って緊張力を作用させ
る。
【００４４】ノーズ部６０は、スロット７１内に装着さ
れたリテーニングピン（制限部材）７０により、ピスト
ン２０に連結されている。スロット７１は、ピストン２
０をノーズ部６０にピン７０で連結するために、ピスト
ン２０およびノーズ部６０の底部６１を貫通して延びて
いる。ピストン２０がノーズ部６０の頂上部６２に対し
て軸方向に移動できるように、スロット７１はリテーニ
ングピン７０よりも大きくなっている。
【００４５】第１のスプリング４０は、ピストン２０と
接触して、ピストン２０を突出方向すなわち外方に付勢
している。第２のスプリング５０は、ピストン２０の上
端部３０とノーズ部６０の平坦部６３との間に配置され
ている。第２のスプリング５０は、ノーズ部６０の円柱
状底部６１を囲繞しており、ノーズ部６０を突出方向す
なわち外方に付勢している。スプリング５０は、荷重お
よび変位間に既知の関係を有する圧縮コイルスプリング
または積層された皿ばね等で構成される。ノーズ部６０
のピストン２０に対する上方への移動は、スロット７１
内のピン７０によって制限されている。
【００４６】また、図２に示すように、第２のスプリン
グ５０とピストン上端部３０との間にディスク１３５を
設けるようにしてもよい。ディスク１３５は、クッショ
ン部材としてエラスマー的な作用を行う。なお、ここ
で、エラストマー (elastomer)とは、常温付近で弾性の
顕著な高分子物質であって、天然ゴムや合成ゴムなどが
含まれる。
【００４７】チャンバ２２内への流体の流れを許容しか
つ逆方向の流体の流れを阻止するチェックバルブ１００
が、加圧流体源としての流路２４とチャンバ２２との間
に設けられている。チェックバルブ１００は、ボール１
０２と、ボール１０２をボールシート１０６側に付勢す
るスプリング１０４とを有している。
【００４８】チェックバルブ１００は、米国特許第 5,2
59,820号および米国特許第 5,277,664号に示され記述さ
れるような可変オリフィスチェックバルブであってもよ
い。なお、これらの特許は、本件出願の譲受人によって
所有されており、また両特許とも、引用することによっ
て本明細書の中に含まれる。
【００４９】エンジン始動時には、流体が流路２４を通
って流入し、チェックバルブ１００を開く。これによ
り、流体がチャンバ２２内に流入する。流体がチャンバ
２２を満たすと、ピストン２０が液圧およびスプリング
４０のばね力によって外方に移動する。そして、チェー
ンのピストン２０に対する内方への力がスプリング４０
のばね力およびチャンバ２２内の液圧と釣り合うまで、
ピストン２０は外方に移動し続ける。両者の力が釣り合
った時点で、チェックバルブ１００は閉じ、それ以上の
流体の流入を阻止する。
【００５０】摩耗や荷重変動によりチェーンが弛んだと
き、ピストン２０が再び外方に移動して、チェックバル
ブ１００が再び開き、チャンバ２２内に流体が流入す
る。ピストン２０は、液圧およびスプリング４０のばね
力と連係して自由に動く。
【００５１】ピストン２０およびノーズ部６０間で圧縮
されて予荷重が作用している第２のスプリング５０は、
高圧リリーフシステムとして作用する。チェーンの緊張
力が上昇して、ノーズ部６０がピストン２０に対して下
方に押し付けられるとき、それに対応して流体チャンバ
２２内の液圧が上昇する。この上昇した液圧は、チェッ
クバルブ１００に作用して、該チェックバルブ１００を
通って戻る流体の流れを阻止する。
【００５２】流体チャンバ２２内の液圧が、予め設定さ
れた所定の最大値を超えて上昇すると、第２のスプリン
グ５０への圧力が、第２のスプリング５０の付勢力に打
ち勝って、第２のスプリング５０をさらに圧縮させる。
第２のスプリング５０が圧縮されて縮退するとき、ノー
ズ部６０は、ピストン２０に対して内方に移動する。ま
たノーズ部６０が内方に移動するとき、許容最大値を超
えた力の超過分がシステムに吸収されることになる。
【００５３】図３は、本発明によるテンショナの他の実
施態様を示している。この実施態様では、荷重制限ピス
トン（第２のピストン）１６０が第１のピストン１２０
の上端に形成された開孔１６７内をスライドする。第１
のピストン１２０は、平坦な内部部材１２２をその上端
部に有しており、この内部部材１２２は、蛇行する通路
を有する通気部材１６４を保持している。第１のピスト
ン１２０は、平坦な内部部材１２２を超えて上方に延び
る延長部１６６を有している。
【００５４】荷重制限ピストン１６０は、頂上部１６１
と、その下方に延びかつ第１のピストン１２０の延長部
１６６の開孔１６７内に挿入された基部１６３とを有し
ている。荷重制限ピストン１６０の基部１６３が延長部
１６６の開孔１６７内をスライドする。保持クリップ
（制限部材）１６８が、荷重制限ピストン１６０を第１
のピストン１２０の延長部１６６内に保持するととも
に、荷重制限ピストン１６０の移動の上方端を規制して
いる。この保持クリップ１６８は、第１，第２のピスト
ン１２０，１６０の間に同心に設けられた伸展性のクリ
ップ部材の形態をとっているのが好ましい。
【００５５】第１のピストン１２０は、第１のピストン
スプリング１４０によって外方に付勢されている。第１
のピストン１２０は、該ピストンの下部の開孔１２１と
ハウジング１２５の孔１２６との間で流体チャンバ１２
３を形成している。流体は、チェックバルブ２０２を通
って流体チャンバ１２３内に流入する。チェックバルブ
２０２は、チェックバルブシール２００によりハウジン
グ１２５に対してシールされている。流体チャンバ１２
３内の流体中のエアは、通気部材１６４の蛇行する通路
を通って通気される。なお、流体は、第２のピストン１
６０の内部には満たされない。
【００５６】第２のピストンつまり荷重制限ピストン１
６０は、荷重制限スプリング（予圧スプリング，第２の
スプリング）１５０によって第１のピストン１２０から
外方に付勢されている。荷重制限スプリング１５０の付
勢力は、第２のピストン１６０の内方への移動に対して
抗力となる。
【００５７】荷重制限スプリング１５０よりも剛性の高
いクッションスプリング（第３のスプリング）１５１
は、荷重制限スプリング１５０の内部に同心に配置され
ている。クッションスプリング１５１およびピストン１
６０間の隙間は、予圧スプリング１５０の限界を超える
までクッションスプリング１５１が作動しないようにす
るために設けられている。二つのスプリング１５０，１
５１は、同心のコイルスプリングとして示されている
が、皿ばねのような他の構成を採用することも可能であ
る。
【００５８】クッションスプリング１５１は、荷重制限
スプリング１５０が圧縮抗力の限界を超えた後において
第２のピストン１６０の移動に対する抗力をもたらすよ
うに設けられている。しかしながら、実際上、二つのス
プリング１５０，１５１は、荷重制限スプリング１５０
の内方への動きに対する圧縮抗力を提供する上でオーバ
ラップして作用する。
【００５９】図３の実施態様における液圧テンショナ
は、図１および図２の実施態様とほぼ同様に機能する。
荷重およびピストン変位間の予想される関係は、図４の
グラフに示されている。
【００６０】このグラフの第１の部分３００は、第１の
ピストンスプリング１４０のばね力および第１のピスト
ン１２０内部の液圧により上昇する荷重によって抗力を
受けるテンショナの変位を示している。また、このこと
は理解されていることであるが、第１のピストンスプリ
ング１４０が第１のピストン１２０を外方に移動させて
チャンバ１２３内が流体で満たされた後は、第１のピス
トンスプリング１４０および液圧による抗力の合力が、
グラフの第１の部分３００に示されるような直線状の関
係でテンショナアームの変位に対抗する。
【００６１】第１のピストンスプリング１４０およびチ
ャンバ１２３内の液圧は、図４のグラフ上の点３０１で
示すようなある点において、第２のスプリング１５０の
予荷重を受ける。
【００６２】グラフの第２の部分３０２においては、荷
重制限スプリング１５０が、荷重制限機構すなわち荷重
の上昇に応じてテンショナアームがさらに内方に移動す
るのを許容する機構を提供するように機能する。第２の
部分３０２においては、荷重のピークが荷重制限ピスト
ン１６０内部の荷重制限スプリング１５０によって吸収
される。この荷重制限スプリング１５０は、さらなる荷
重を吸収するために、第１のピストン１２０に対する荷
重制限ピストン１６０の移動を許容する。
【００６３】グラフ上の点３０３において、荷重制限ピ
ストン１６０がクッションスプリング１５１と接触す
る。第３の部分３０４においては、クッションスプリン
グ１５１が抗力を付加しており、これにより、荷重制限
ピストン１６０のさらなるクッション作用が提供されて
いる。
【００６４】この実施態様では、荷重制限ピストン１６
０が荷重解放機能を提供している。言い換えれば、テン
ショナアームからの荷重が、チャンバ１２３内の液圧お
よび第１のピストンスプリング１４０のばね力により予
め設定された抗力に達し、さらに、この抗力を超えたと
き、荷重制限ピストン１６０が移動して、チェーンシス
テムへの荷重を制限するように荷重を解放する。
【００６５】クッションスプリング１５１は、エラスト
マー製の緩衝部材またはクッション部材によって置き換
えられてもよい。この実施態様では、荷重制限スプリン
グ１５０および荷重制限ピストン１６０が縮退したと
き、エラストマー製の緩衝部材が圧縮されることにな
る。
【００６６】図５は、本発明の他の実施態様を示してい
る。この実施態様では、第１のピストン２２０が開孔２
２１を下部に有するとともに、上方に延びる延長部２２
３を上部に有している。延長部２２３には、ノーズ部
（第２のピストン）２６０が軸方向スライド自在に設け
られている。ノーズ部２６０は、頂上部２６１と基部２
６３とを有している。ノーズ部２６０は、保持クリップ
（制限部材）２７０によって第１のピストン２２０の延
長部２２３に保持されている。予荷重の作用した（第２
の）スプリング２５０が、第１のピストン２２０の上部
２３０とノーズ部２６０の基部２６３との間に配置され
ている。
【００６７】保持クリップ２７０は、ノーズ部２６０を
第１のピストン２２０に保持させており、スプリング２
５０に予荷重が作用するように荷重を作用させている。
保持クリップ２７０のかわりに、ノーズ部２６０は、ね
じ山によってピストン２２０に保持されていてもよい。
あるいは、ピストン２２０は、ノーズ部を保持するよう
に杭止めされていてもよい。この実施態様は、前記各実
施態様と同様に機能する。
【００６８】本発明が関連する技術分野の当業者は、と
くに上述の教示内容を考慮するとき、本発明の精神ある
いは本質的な特徴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。
【００６９】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、当該分野の当業者にとって
明らかであろう。
【００７０】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る液圧
テンショナによれば、第２のピストンが第１のピストン
の延長部内に縮退することにより、チェーンからの過負
荷が吸収されるようになっているので、チェーンに対し
て実質的に一定に緊張力を維持できるようになる効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液圧テンショナの第１の実施態様
の断面図である。
【図２】変形例である第２のスプリング組立体を備えた
図１の液圧テンショナの断面図である。
【図３】第１のピストンおよび第２の荷重制限ピストン
の間に一対のスプリングが介装されている、本発明によ
る液圧テンショナの他の実施態様の断面図である。
【図４】図３の液圧テンショナにおいて、荷重および変
位間の関係に対する荷重制限用スプリングおよびクッシ
ョンスプリングの影響を説明するためのグラフである。
【図５】保持クリップがノーズ部を第１のピストンに保
持させている本発明の他の実施態様を示している。
【符号の説明】
１０ 液圧テンショナ ２０ （第１の）ピストン ２１ 開孔 ２２ 流体チャンバ ２３ 孔 ２４ 流路 ２５ ハウジング ３０ 上端部（延長部） ４０ 第１のスプリング ５０ 第２のスプリング ６０ ノーズ部（第２のピストン） ６１ 円柱状底部（基部） ６２ 頂上部 ７０ リテーニングピン（制限部材） １００ チェックバルブ
フロントページの続き (72)発明者 ロジャー・シンプソン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14850 イサカ ウッドレイン・ロード 29 (72)発明者 ジョージ・エル・マークレイ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14865 モンツアー・フォールズ ガノ・ロード 2091

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 液圧テンショナであって、 孔を有するハウジングと、 前記孔内にスライド可能に受け入れられ、前記孔との間
    で流体チャンバを画成する開孔を下端に有するととも
    に、上方への延長部を上端に有する第１のピストンと、 頂上部および基部を有し、前記第１のピストンの前記延
    長部において前記第１のピストンに対し軸方向に移動可
    能に設けられるとともに、その上方への移動が制限部材
    によって制限されており、前記基部の半径方向の移動が
    前記延長部によって制限されている第２のピストンと、 前記孔内に配置され、前記第１のピストンを前記孔から
    突出する方向に付勢する第１のスプリング部材と、 前記第１のピストンと前記第２のピストンとの間に配置
    され、前記第２のピストンを前記第１のピストンから離
    れる側の軸方向上方に付勢する第２のスプリング部材
    と、 前記流体チャンバと加圧流体源との間に配置され、加圧
    流体源から前記流体チャンバ内への流体の流れを許容し
    かつ逆方向の流体の流れを阻止するチェックバルブと、 前記ハウジング内に設けられ、前記流体チャンバを加圧
    流体源に連絡する流路と、を備えた液圧テンショナ。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の液圧テンショナにおい
    て、 前記第１のピストンと前記第２のピストンとの間に第３
    のスプリング部材が配置されている、ことを特徴とする
    液圧テンショナ。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の液圧テンショナにおい
    て、 前記第３のスプリング部材がエラストマー製の部材であ
    る、ことを特徴とする液圧テンショナ。
  4. 【請求項４】 請求項２記載の液圧テンショナにおい
    て、 前記第２のスプリング部材および第３のスプリング部材
    がコイルスプリングであって、前記第３のスプリング部
    材が前記第２のスプリング部材の内部に配置されてい
    る、ことを特徴とする液圧テンショナ。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の液圧テンショナにおい
    て、 前記第２のスプリング部材は、前記第１および第２のピ
    ストン間に配置されたとき所定の距離だけ圧縮されると
    ともに、前記第２のピストンへの荷重が所定の値を超え
    たときさらに圧縮されるようになっている、ことを特徴
    とする液圧テンショナ。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の液圧テンショナにおい
    て、 前記第３のスプリング部材が、前記第２のスプリング部
    材のさらなる圧縮時の少なくとも一時期に圧縮されるよ
    うになっている、ことを特徴とする液圧テンショナ。
  7. 【請求項７】 請求項１記載の液圧テンショナにおい
    て、 前記第２のスプリング部材が複数の皿ばねから構成され
    ている、ことを特徴とする液圧テンショナ。
  8. 【請求項８】 請求項１記載の液圧テンショナにおい
    て、 前記第２のスプリング部材がコイルスプリングである、
    ことを特徴とする液圧テンショナ。
  9. 【請求項９】 請求項１記載の液圧テンショナにおい
    て、 前記第２のスプリング部材は、前記第１および第２のピ
    ストン間に配置されたとき所定の距離だけ圧縮されると
    ともに、前記第２のピストンへの荷重が所定の値を超え
    たときさらに圧縮されるようになっている、ことを特徴
    とする液圧テンショナ。
  10. 【請求項１０】 請求項１記載の液圧テンショナにおい
    て、 前記制限部材が、前記第１および第２のピストン間に同
    心に配置された伸展性のクリップである、ことを特徴と
    する液圧テンショナ。
  11. 【請求項１１】 請求項１記載の液圧テンショナにおい
    て、 前記第２のスプリング部材が、前記第１のピストンの前
    記延長部に対して同心に設けられている、ことを特徴と
    する液圧テンショナ。
  12. 【請求項１２】 請求項７記載の液圧テンショナにおい
    て、 前記第３のスプリング部材が、前記皿ばねと前記第２の
    ピストンとの間に配置されたエラストマー製の部材であ
    る、ことを特徴とする液圧テンショナ。
  13. 【請求項１３】 請求項１記載の液圧テンショナにおい
    て、 前記第２のピストンが、該第２のピストンの円柱状の基
    部を形成するノーズ部からなり、前記第２のスプリング
    が前記基部を囲繞している、ことを特徴とする液圧テン
    ショナ。
  14. 【請求項１４】 請求項１３記載の液圧テンショナにお
    いて、 前記円柱状の基部を囲繞するディスク部材をさらに有し
    ており、前記ディスク部材が、前記第１のピストンの前
    記上端部と前記第２のスプリング部材との間に配置され
    ている、ことを特徴とする液圧テンショナ。
JP10100246A 1997-03-26 1998-03-26 液圧テンショナ Pending JPH1122792A (ja)

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