JP2008190604A - 油圧式テンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】逆止弁ユニットが高圧油室内の高圧やエンジンルーム内のオイルの高温変化によって弾性変形や伸縮することなく、安定してチェックバルブ機能を発揮して、しかも、逆止弁ユニットをハウジング本体に簡便かつ強固に組み付けることができる油圧式テンショナを提供すること。
【解決手段】油圧式テンショナ１００の逆止弁ユニット１４０が、圧油の流動を規制するチェックボール弁１４１と、チェックボール弁１４１を遊動させる内周壁を備えた鋼製のボールガイド１４２と、ボールガイド１４２の高圧油室側に取り付けられた鋼製のリテーナ１４３と、ボールガイド１４２の圧油供給側に取り付けられた鋼製のボールシート１４４とで構成され、プランジャ収容穴１１１に圧入固定する複数のユニット固定用膨出部１４２ｃが、ボールガイド１４２に設けられていること。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、車両用エンジンのタイミングベルト、またはタイミングチェーン等に適正な張力を付与するための油圧式テンショナに関する。

車両用エンジンのクランクシャフトとカムシャフトとの間で回転を伝達するタイミングベルトやタイミングチェーンには、これらの走行時に生じる振動を抑止して適正な張力を維持するためのチェックバルブ機構を備えた油圧式テンショナが広く用いられている。

従来、このようなチェックバルブ機構を備えた油圧式テンショナ５００は、図７及び図８に示すように、ハウジング本体５１０のプランジャ収容穴５１１から走行チェーンに向けて摺動自在に突出するプランジャ５２０と、前記プランジャ収容穴５１１とプランジャ５２０との間に形成される高圧油室Ｒに収納されてプランジャ５２０を突出させる方向に付勢するプランジャ付勢用ばね５３０と、前記プランジャ収容穴５１１の底部に圧入固定により組み込まれて高圧油室Ｒ内の圧油の逆流を阻止する逆止弁ユニット５４０とを備えている。
そして、前記逆止弁ユニット５４０が、圧油の流動を規制するチェックボール弁５４１と該チェックボール弁５４１を内包状態で遊動させる合成樹脂製のボールガイド５４２と該ボールガイド５４２の高圧油室側全外周域のカシメにより固着されてチェックボール弁５４１をボールガイド５４２内に封止する円板状のリテーナ５４３と前記チェックボール弁５４１の着座で圧油の逆流を阻止するボールシート５４４とで構成され、前記合成樹脂製のボールガイド５４２に、前記プランジャ収容穴５１１の底部に圧入固定する外周舌片５４２ｂが設けられているとともに、前記合成樹脂製のボールガイド５４２の高圧油室側全外周域と円板状のリテーナ５４３との間に、カシメによるばね位置決め装着凹部５４３ｂ及びかしめ部分５４２ａが形成されている。（例えば、特許文献１参照）。
特許第３８４１３５５号公報 （特許請求の範囲、図２）

ところが、前述したような従来の油圧式テンショナ５００は、ボールガイド５４２が合成樹脂製であるため、このボールガイド５４２に高圧油室Ｒ内の高圧に起因する弾性変形やエンジンルーム内のオイルの温度変化に伴った伸縮が生じることがある。
その結果、エンジンルームの運転条件によるボールガイドの微妙な動的寸法変化に起因して逆止弁ユニットの性能にバラツキが生じていたことから、より安定した性能を発揮するための更なる工夫を施す必要があった。

そこで、本発明は、従来の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、逆止弁ユニットが高圧油室内の高圧やエンジンルーム内のオイルの高温変化によって弾性変形や伸縮することなく、安定してチェックバルブ機能を発揮して、しかも、逆止弁ユニットをハウジング本体に簡便かつ強固に組み付けることができる油圧式テンショナを提供することである。

請求項１に係る本発明は、ハウジング本体のプランジャ収容穴から走行チェーンに向けて摺動自在に突出するプランジャと前記プランジャ収容穴とプランジャとの間に形成される高圧油室に収納されてプランジャの突出方向に付勢するプランジャ付勢用ばねと前記プランジャ収容穴の底部に組み込まれて高圧油室内の圧油の逆流を阻止する逆止弁ユニットとを備えた油圧式テンショナにおいて、前記逆止弁ユニットが、圧油の流動を規制するチェックボール弁と該チェックボール弁を内包状態で遊動させる内周壁を備えた鋼製のボールガイドと該ボールガイドの高圧油室側に取り付けられてボールガイド内にチェックボール弁を封止した状態で圧油を高圧油室側へ流通させる圧油連通孔を備えた鋼製のリテーナと前記ボールガイドの圧油供給側に取り付けられてチェックボール弁の着座で圧油の逆流を阻止する鋼製のボールシートとで構成されているとともに、前記ボールシートをプランジャ収容穴の底部に密着させた状態でプランジャ収容穴の内周壁に圧入固定する複数のユニット固定用膨出部が、前記ボールガイドの外周壁に設けられていることにより、前述した課題を解決したものである。

請求項２に係る本発明は、請求項１記載の構成に加えて、前記リテーナが、前記ボールガイドの高圧油室側に凹設されて前記プランジャの長手方向に沿って伸びる垂直内周壁を備えたリテーナ収容用凹部に圧入嵌合されていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

請求項３に係る本発明は、請求項１または請求項２記載の構成に加えて、前記ボールシートが、前記ボールガイドの圧油供給側に凹設されたシート収容用凹部に圧入嵌合されていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

請求項４に係る本発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の構成に加えて、前記複数のユニット固定用膨出部が、前記ボールガイドの外周壁に等角度間隔で配置されていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

そこで、本発明は、ハウジング本体のプランジャ収容穴から走行チェーンに向けて摺動自在に突出するプランジャと前記プランジャ収容穴とプランジャとの間に形成される高圧油室に収納されてプランジャの突出方向に付勢するプランジャ付勢用ばねと前記プランジャ収容穴の底部に組み込まれて高圧油室内の圧油の逆流を阻止する逆止弁ユニットとを備えていることにより、車両用エンジンのタイミングベルト、タイミングチェーン等に適正な張力を付与することができるばかりではなく、以下のような特有の効果を奏することができる。

請求項１に係る本発明の油圧式テンショナによれば、逆止弁ユニットが、圧油の流動を規制するチェックボール弁とチェックボール弁を内包状態で遊動させる内周壁を備えた鋼製のボールガイドとボールガイドの高圧油室側に取り付けられてボールガイド内にチェックボール弁を封止した状態で圧油を高圧油室側へ流通させる圧油連通孔を備えた鋼製のリテーナとボールガイドの圧油供給側に取り付けられてチェックボール弁の着座で圧油の逆流を阻止する鋼製のボールシートとで構成されていることにより、鋼製のボールガイドは合成樹脂製に比べて高硬度でかつ線膨張係数が低いので、高圧油室内の高圧に起因する弾性変形やエンジンルーム内のオイルの温度変化に起因する伸縮を抑制して、逆止弁ユニットが安定したチェックバルブ機能を発揮でき、また、鋼製のボールガイドが優れた硬度を有するので、逆止弁ユニットとプランジャ収容穴との圧入固定の確実性及び安定性を向上できる。
そして、ボールシートをプランジャ収容穴の底部に密着させた状態でプランジャ収容穴の内周壁に圧入固定する複数のユニット固定用膨出部が、ボールガイドの外周壁に設けられていることにより、プランジャ収容穴の内周壁とボールガイドの外周壁との摺接面積は小さくなり、逆止弁ユニットをプランジャ収容穴の底部へ圧入固定する際に必要とされる圧入力を低減できるので、逆止弁ユニットの組み付け作業を簡便に達成できるとともに、プランジャ収容穴の内周壁及びボールガイドの外周壁の摩耗損傷を低減できる。

請求項２に係る本発明の油圧式テンショナによれば、請求項１記載の油圧式テンショナが奏する効果に加えて、リテーナがボールガイドの高圧油室側に凹設されたリテーナ収容用凹部に圧入嵌合されていることにより、ボールガイドとリテーナとを一体のものとして取り扱うことができるので、プランジャ収容穴の底部に逆止弁ユニットを組み付ける際に、リテーナを脱落させることなく、逆止弁ユニットを簡便かつ強固に組み付けることができる。
また、リテーナ収容用凹部がプランジャの長手方向に沿って伸びる垂直内周壁を備えていることにより、従来の油圧式テンショナのようにリテーナ固着手段としてのかしめ部分をボールガイドの内周壁に形成した場合と比べて、より大きな径を備えたプランジャ付勢用ばねをリテーナの上に安定して配置できるので、プランジャ付勢用ばねの更なる高荷重化が可能になる。

請求項３に係る本発明の油圧式テンショナによれば、請求項１または請求項２記載の油圧式テンショナが奏する効果に加えて、ボールシートが、ボールガイドの圧油供給側に凹設されたシート収容用凹部に圧入嵌合されていることにより、ボールガイドとボールシートとを一体のものとして取り扱うことができるので、プランジャ収容穴の底部に逆止弁ユニットを組み付ける際に、ボールシートを脱落させることなく、逆止弁ユニットを簡便かつ強固に組み付けることができる。

請求項４に係る本発明の油圧式テンショナによれば、請求項１乃至請求３のいずれかに記載の油圧式テンショナが奏する効果に加えて、複数のユニット固定用膨出部が、ボールガイドの外周壁に等角度間隔で配置されていることにより、複数のユニット固定用膨出部がプランジャ収容穴の内周壁に確実に当接した状態で逆止弁ユニットをプランジャ収容穴の底部に圧入固定できるので、逆止弁ユニットをプランジャ収容穴の底部中央に確実に位置決めして、逆止弁ユニットによるチェックバルブ機能を安定して発揮できる。

本発明は、ハウジング本体のプランジャ収容穴から走行チェーンに向けて摺動自在に突出するプランジャと前記プランジャ収容穴とプランジャとの間に形成される高圧油室に収納されてプランジャの突出方向に付勢するプランジャ付勢用ばねと前記プランジャ収容穴の底部に組み込まれて高圧油室内の圧油の逆流を阻止する逆止弁ユニットとを備えた油圧式テンショナにおいて、前記逆止弁ユニットが、圧油の流動を規制するチェックボール弁と該チェックボール弁を内包状態で遊動させる内周壁を備えた鋼製のボールガイドと該ボールガイドの高圧油室側に取り付けられてボールガイド内にチェックボール弁を封止した状態で圧油を高圧油室側へ流通させる圧油連通孔を備えた鋼製のリテーナと前記ボールガイドの圧油供給側に取り付けられてチェックボール弁の着座で圧油の逆流を阻止する鋼製のボールシートとで構成されているとともに、前記ボールシートをプランジャ収容穴の底部に密着させた状態でプランジャ収容穴の内周壁に圧入固定する複数のユニット固定用膨出部が、前記ボールガイドの外周壁に設けられて、逆止弁ユニットが高圧油室内の高圧やエンジンルーム内のオイルの高温変化によって弾性変形や伸縮することなく、安定してチェックバルブ機能を発揮して、しかも、逆止弁ユニットをハウジング本体に簡便かつ強固に組み付けることができるものであれば、その具体的な実施の形態は如何なるものであっても何ら構わない。

例えば、ハウジング本体のプランジャ収容穴から走行チェーンに向けて摺動自在に突出するプランジャと、プランジャ収容穴とプランジャとの間に形成される高圧油室に収納されてプランジャを突出させる方向に付勢するプランジャ付勢用ばねと、プランジャ収容穴の底部に圧入固定により組み込まれて高圧油室内の圧油の逆流を阻止する逆止弁ユニットとを備えて、高圧油室内に圧油を存在させた油圧式テンショナや、このような油圧式テンショナやばね式テンショナに、プランジャに形成したラックとハウジング本体に軸支されたラチェット機構を付加したものであっても何ら差し支えない。

また、本発明の油圧式テンショナに組み込まれるボールガイドの具体的材料については、高硬度及び線膨張係数の低いものであれば、鋼材、アルミウムなどのいずれであっても良く、特に、鋼材を採用した場合には、高圧油室内の高圧に起因する弾性変形やエンジンルーム内のオイルの温度変化に起因する伸縮を抑制して逆止弁ユニットのチェックバルブ機能の更なる安定化が期待できるので、より好ましい。

また、本発明の油圧式テンショナに組み込まれるボールガイドに設けられるユニット固定用膨出部の個数については、ボールガイドの外周壁に２つ設けられたもの、ボールガイドの外周壁に３つ設けられたもの、ボールガイドの外周壁に４つ設けられたものなどのいずれであっても良い。

以下、本発明の一実施例である油圧式テンショナ１００を図面に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明の一実施例である油圧式テンショナを用いた使用態様図であり、図２は、図１に示す油圧式テンショナの断面図であり、図３は、図２に示す逆止弁ユニットを一部破断して拡大した斜視図であり、図４は、図２に示す逆止弁ユニットを上方からみた平面図であり、図５は、図２に示す逆止弁ユニットの断面図であり、図６は、図２に示す逆止弁ユニットを下方からみた平面図である。

まず、本実施例である油圧式テンショナ１００は、図１に示すように、エンジンのクランクシャフトで回転される駆動側スプロケットＳ１とカムシャフトに固定されている被駆動側スプロケットＳ２、Ｓ２の間に掛け渡されているタイミングチェーンＣの弛み側でエンジン本体に取り付けられて、そのハウジング本体１１０の前面からプランジャ１２０が出没自在に突出しており、プランジャ１２０がエンジン本体側に揺動自在に支持されている可動レバーＬ１の揺動端近傍の背面を押圧することにより、可動レバーＬ１を介してタイミングチェーンＣの弛み側に張力を付与している。
なお、タイミングチェーンＣの張り側にはタイミングチェーンＣの走行を案内する固定ガイドＬ２がエンジン本体側に取り付けられている。

そして、前述した駆動側スプロケットＳ１と被駆動側スプロケットＳ２とは、駆動側スプロケットＳ１が矢印の方向に回転すると、タイミングチェーンＣが矢印の方向に走行し、次いで、このタイミングチェーンＣの走行によって被駆動側スプロケットＳ２が矢印の方向に回転し、駆動側スプロケットＳ１の回転が被駆動側スプロケットＳ２に伝達するようになっている。

本実施例の油圧式テンショナ１００は、図２に示すように、ハウジング本体１１０に形成されたプランジャ収容穴１１１の内部に外観円柱状のプランジャ１２０が摺動自在に嵌挿され、このプランジャ１２０とプランジャ収容穴１１１との間に形成される高圧油室Ｒには、プランジャ１２０を突出方向に付勢するコイルスプリングからなるプランジャ付勢用ばね１３０が収容されている。
さらに、前述したプランジャ収容穴１１１の底部には、高圧油室Ｒの内部の圧油の逆流を阻止する逆止弁ユニット１４０が圧入固定により組み込まれている。

なお、図２に示す符号１２１は、プランジャ１２０に形成されたラックであり、符号１５０は、ハウジング本体１１０に軸支されたラチェット爪体である。
このラチェット爪体１５０とプランジャ１２０のラック１２１とが、噛み合うことにより、プランジャ１２０の後退が阻止されるようになっている。
また、図２に示す符号１６０は、ラチェット爪体１５０をプランジャ１２０のラック１２１に向けて付勢するためのラチェット付勢用ばねであり、符号Ｐは、プランジャ収容穴１１１の底部に開口する圧油供給路である。

そこで、本実施例の油圧式テンショナ１００が最も特徴とする逆止弁ユニット１４０の具体的な形態について図３乃至図６により詳しく説明する。
まず、逆止弁ユニット１４０は、図３乃至図６に示すように、圧油の流動を規制するチェックボール弁１４１と、このチェックボール弁１４１を内包状態で遊動させる内周壁を備えた鋼製のボールガイド１４２と、このボールガイド１４２の高圧油室側に取り付けられてボールガイド１４２の内部にチェックボール弁１４１を封止した状態で圧油を高圧油室側へ流通させる圧油連通孔１４３ａを備えた鋼製のリテーナ１４３と、ボールガイド１４２の圧油供給側に取り付けられてチェックボール弁１４１の着座で圧油の逆流を阻止する鋼製のボールシート１４４とで構成されている。

ボールガイド１４２の高圧油室側には、図３乃至図６に示すように、プランジャ１２０の長手方向に沿って伸びる垂直内周壁１４２ａ’を備えたリテーナ収容用凹部１４２ａが凹設され、このリテーナ収容用凹部１４２ａにはリテーナ１４３が圧入嵌合されている。
また、ボールガイド１４２の圧油供給側には、図３乃至図６に示すように、シート収容用凹部１４２ｂが凹設され、このシート収容用凹部１４２ｂにはボールシート１４４が圧入嵌合されている。

また、ボールガイド１４２の外周壁には、図３乃至図６に示すように、ボールシート１４４をプランジャ収容穴１１１の底部に密着させた状態でプランジャ収容穴１１１の内周壁に圧入固定する４つのユニット固定用膨出部１４２ｃ、１４２ｃ、１４２ｃ、１４２ｃがそれぞれ等角度間隔で設けられている。

このようにして得られた本実施例の油圧式テンショナ１００は、ボールガイド１４２が鋼製である。
したがって、鋼製のボールガイド１４２は合成樹脂製に比べて高硬度でかつ線膨張係数が低いので、高圧油室Ｒの内部の高圧に起因する弾性変形やエンジンルーム内のオイルの温度変化に起因する伸縮を抑制して、逆止弁ユニット１４０が安定したチェックバルブ機能を発揮でき、また、鋼製のボールガイド１４２が優れた硬度を有するので、逆止弁ユニット１４０とプランジャ収容穴１１１との圧入固定の確実性及び安定性を向上できる。

また、ボールシート１４４をプランジャ収容穴１１１の底部に密着させた状態でプランジャ収容穴１１１の内周壁に圧入固定する４つのユニット固定用膨出部１４２ｃ、１４２ｃ、１４２ｃ、１４２ｃが、ボールガイド１４２の外周壁に設けられている。
したがって、プランジャ収容穴１１１の内周壁とボールガイド１４２の外周壁との摺接面積は小さくなり、逆止弁ユニット１４０をプランジャ収容穴１１１の底部へ圧入固定する際に必要とされる圧入力を低減できるので、逆止弁ユニット１４０の組み付け作業を簡便に達成できるとともに、プランジャ収容穴１１１の内周壁及びボールガイド１４２の外周壁の摩耗損傷を低減できる。

また、リテーナ１４３が、ボールガイド１４２の高圧油室側に凹設されたリテーナ収容用凹部１４２ａに圧入嵌合されている。
したがって、ボールガイド１４２とリテーナ１４３とを一体のものとして取り扱うことができるので、プランジャ収容穴１１１の底部に逆止弁ユニット１４０を組み付ける際に、リテーナ１４３を脱落させることなく、逆止弁ユニット１４０を簡便かつ強固に組み付けることができる。

また、リテーナ収容用凹部１４２ａが、プランジャ１２０の長手方向に沿って伸びる垂直内周壁１４２ａ’を備えている。
したがって、従来の油圧式テンショナ５００のようにリテーナ５４３の固着手段としてのかしめ部分５４２ａをボールガイド５４２の内周壁に形成した場合、すなわち、カシメにより合成樹脂製のボールガイド５４２の内周壁の一部をリテーナ５４３の周縁部の上にオーバーハングさせた場合と比べて、より大きな径を備えたプランジャ付勢用ばね１３０をリテーナ１４３の上に安定して配置できるので、プランジャ付勢用ばね１３０の更なる高荷重化が可能になる。

また、ボールシート１４４が、ボールガイド１４２の圧油供給側に凹設されたシート収容用凹部１４２ｂに圧入嵌合されている。
したがって、ボールガイド１４２とボールシート１４４とを一体のものとして取り扱うことができるので、プランジャ収容穴１１１の底部に逆止弁ユニット１４０を組み付ける際に、ボールシート１４４を脱落させることなく、逆止弁ユニット１４０を簡便かつ強固に組み付けることができる。

そして、４つのユニット固定用膨出部１４２ｃ、１４２ｃ、１４２ｃ、１４２ｃが、ボールガイド１４２の外周壁に等角度間隔で配置されている。
したがって、４つのユニット固定用膨出部１４２ｃ、１４２ｃ、１４２ｃ、１４２ｃがプランジャ収容穴１１１の内周壁に確実に当接した状態で逆止弁ユニット１４０をプランジャ収容穴１１１の底部に圧入固定できるので、逆止弁ユニット１４０をプランジャ収容穴１１１の底部中央に確実に位置決めして、逆止弁ユニット１４０によるチェックバルブ機能を安定して発揮できるなど、その効果は甚大である。

本発明の一実施例である油圧式テンショナを用いた使用態様図。 図１に示す油圧式テンショナの断面図。 図２に示す逆止弁ユニットを一部破断して拡大した斜視図。 図２に示す逆止弁ユニットを上方からみた平面図。 図２に示す逆止弁ユニットの断面図。 図２に示す逆止弁ユニットを下方からみた平面図。 従来の油圧式テンショナの断面図。 従来の油圧式テンショナに組み込まれる逆止弁ユニットの斜視図。

符号の説明

１００、５００ ・・・ 油圧式テンショナ
１１０、５１０ ・・・ ハウジング本体
１１１、５１１ ・・・ プランジャ収容穴
１２０、５２０ ・・・ プランジャ
１２１ ・・・ ラック
１３０、５３０ ・・・ プランジャ付勢用ばね
１４０、５４０ ・・・ 逆止弁ユニット
１４１、５４１ ・・・ チェックボール弁
１４２、５４２ ・・・ ボールガイド
１４２ａ ・・・ リテーナ収容用凹部
１４２ａ’ ・・・ 垂直内周壁
１４２ｂ ・・・ シート収容用凹部
１４２ｃ ・・・ ユニット固定用膨出部
１４３、５４３ ・・・ リテーナ
１４３ａ ・・・ 圧油連通孔
１４４、５４４ ・・・ ボールシート
１５０ ・・・ ラチェット爪体
１６０ ・・・ ラチェット付勢用ばね
５４２ａ ・・・ かしめ部分
５４２ｂ ・・・ 外周舌片
５４３ｂ ・・・ ばね位置決め装着凹部
Ｓ１ ・・・ 駆動側スプロケット
Ｓ２ ・・・ 被駆動側スプロケット
Ｃ ・・・ タイミングチェーン
Ｌ１ ・・・ 可動レバー
Ｌ２ ・・・ 固定ガイド
Ｒ ・・・ 高圧油室
Ｐ ・・・ 圧油供給路

Claims (4)

1. ハウジング本体のプランジャ収容穴から走行チェーンに向けて摺動自在に突出するプランジャと前記プランジャ収容穴とプランジャとの間に形成される高圧油室に収納されてプランジャの突出方向に付勢するプランジャ付勢用ばねと前記プランジャ収容穴の底部に組み込まれて高圧油室内の圧油の逆流を阻止する逆止弁ユニットとを備えた油圧式テンショナにおいて、
   前記逆止弁ユニットが、圧油の流動を規制するチェックボール弁と該チェックボール弁を内包状態で遊動させる内周壁を備えた鋼製のボールガイドと該ボールガイドの高圧油室側に取り付けられてボールガイド内にチェックボール弁を封止した状態で圧油を高圧油室側へ流通させる圧油連通孔を備えた鋼製のリテーナと前記ボールガイドの圧油供給側に取り付けられてチェックボール弁の着座で圧油の逆流を阻止する鋼製のボールシートとで構成されているとともに、
   前記ボールシートをプランジャ収容穴の底部に密着させた状態でプランジャ収容穴の内周壁に圧入固定する複数のユニット固定用膨出部が、前記ボールガイドの外周壁に設けられていることを特徴とする油圧式テンショナ。
2. 前記リテーナが、前記ボールガイドの高圧油室側に凹設されて前記プランジャの長手方向に沿って伸びる垂直内周壁を備えたリテーナ収容用凹部に圧入嵌合されていることを特徴とする請求項１記載の油圧式テンショナ。
3. 前記ボールシートが、前記ボールガイドの圧油供給側に凹設されたシート収容用凹部に圧入嵌合されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の油圧式テンショナ。
4. 前記複数のユニット固定用膨出部が、前記ボールガイドの外周壁に等角度間隔で配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の油圧式テンショナ。

Images