JP2017032077A - テンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成で、加工負担や組み付け負担を低減することが可能なテンショナを提供すること。
【解決手段】プランジャ２０とハウジング３０とメインスプリング６０とリリーフバルブ４０とを備え、リリーフバルブ４０は、シート部材４１と弁体４２とリリーフスプリング４３とを有し、プランジャ２０には、外部リリーフ流路２３と、プランジャ底部２２から一体に連続して後方側に向けて突出する底部突起２２ａとが形成され、リリーフスプリング４３が、その一端が弁体４２に接触して配置されるとともに、その他端が底部突起２２ａに取り付けられているテンショナ１０。
【選択図】図２

Description

本発明は、走行するチェーンやベルト等に適正張力を付与するテンショナに関する。

従来、チェーン等の張力を適正に保持するためにテンショナを用いることが慣用されており、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テンショナレバ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、チェーン等の張力を適正に保持するために、テンショナによってテンショナレバーを付勢するものが公知である。

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として、図８に示すように、後方側に開口したプランジャ穴５２１を有するプランジャ５２０と、プランジャ５２０を収容する前方側に開口したプランジャ収容穴５３１を有するハウジング５３０と、プランジャ５２０およびプランジャ収容穴５３１の間に形成される圧油室５１１に伸縮自在に収納されてプランジャ５２０を前方側に向けて付勢するメインスプリング５６０と、圧油室５１１内のオイル圧が高まった時に圧油室５１１のオイルをプランジャ５２０外にリリーフするリリーフバルブ５４０とを備えたテンショナ５１０が知られている（例えば特許文献１を参照）。

この特許文献１に記載のテンショナ５１０では、図８に示すように、プランジャ底部５２２に、圧油室５１１に連通する圧力通路５２４と、圧力通路５２４とプランジャ５２０の外部とを連通する流出口５２３と、圧力通路５２４の前方側に形成されたばね収容室５２５とが形成され、また、リリーフバルブ５４０が、圧力通路５２４に摺動自在に嵌挿される弁体５４２と、ばね収容室５２５内に配置されて弁体５４２を圧油室５１１側に向けて付勢するリリーフスプリング５４３とから構成されている。

そして、このテンショナ５１０では、圧油室５１１内のオイル圧が高まった際に、リリーフスプリング５４３の付勢力に抗して弁体５４２が前方側に向けて移動し、圧力通路５２４が流出口５２３と連通して、流出口５２３からオイルがリリーフされる。

特開２００１−１２５６９号公報

ところが、特許文献１に記載のテンショナ５１０では、プランジャ５２０に、リリーフスプリング５４３を設置するためのばね収容室５２５や、弁体５４２の姿勢や移動を規制するための圧力通路５２４を形成する等、プランジャ５２０に複雑な加工を施す必要があることから、製造負担が大きいという問題がある。

そこで、上述したプランジャに対する複雑な加工を回避する１つの案として、図９に示す参考例のテンショナ６１０のように、プランジャ穴６２１内の底部付近に、プランジャ穴６２１内を後方側の圧油空間６２１ａと前方側のリリーフ空間６２１ｂとに区分するとともに内部リリーフ孔６４１ａが形成されたシート部材６４１と、内部リリーフ孔６４１ａを前方側から塞ぐように配置される弁体６４２と、弁体６４２を内部リリーフ孔６４１ａ側に向けて付勢するリリーフスプリング６４３と、リリーフスプリング６４３を支持するとともに前後方向における弁体６４２のストロークを規制する突起付き部材６４４とを配置し、これら構成部品６４１〜６４４によって、リリーフバルブ６４０を構成することが考えられる。シート部材６４１および突起付き部材６４４は、メインスプリング６６０によって、プランジャ底部６２２に押し付けられて固定される。

ところが、図９に示すテンショナ６１０では、シート部材６４１と突起付き部材６４４との間、および、突起付き部材６４４とプランジャ底部６２２との間に隙間が生じると、圧油空間６２１ａ内のオイルが、リリーフ空間６２１ｂやプランジャ６２０の外部に抜け出る恐れがあるため、シート部材６４１と突起付き部材６４４とプランジャ底部６２２の各シール面（具体的には、シート部材６４１のフランジ部６４１ｄの前面、突起付き部材６４４のフランジ部６４４ａの後面および前面、プランジャ底部６２２の後面）を高精度に形成しなければならないという問題がある。

そこで、本発明は、これらの問題点を解決するものであり、簡素な構成で、加工負担や組み付け負担を低減することが可能なテンショナを提供することを目的とするものである。

本発明は、後方側に開口したプランジャ穴を有するプランジャと、前記プランジャを収容する前方側に開口したプランジャ収容穴を有するハウジングと、前記プランジャおよび前記プランジャ収容穴の間に形成される圧油室に伸縮自在に収納されて前記プランジャを前方側に向けて付勢するメインスプリングと、前記プランジャ穴内に配置されるリリーフバルブとを備えたテンショナであって、前記リリーフバルブは、前記プランジャ穴内を後方側の圧油空間と前方側のリリーフ空間とに区分するとともに内部リリーフ孔が形成されたシート部材と、前記内部リリーフ孔を前記リリーフ空間側から塞ぐように配置される弁体と、前記弁体を前記内部リリーフ孔側に向けて付勢するリリーフスプリングとを有し、前記プランジャには、前記リリーフ空間と前記プランジャの外部とを連通する外部リリーフ流路と、前記プランジャのプランジャ底部から一体に連続して後方側に向けて突出する底部突起とが形成され、前記リリーフスプリングは、その一端が前記弁体に接触して配置されるとともに、その他端が前記底部突起に取り付けられていることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項１に係る発明によれば、プランジャに、プランジャ底部から一体に連続して後方側に向けて突出する底部突起を形成することにより、構成部品の部品点数を低減して、組み付け作業に係る作業負担の低減を図ることができるばかりでなく、リリーフスプリングを支持するとともに弁体のストロークを規制する突起付き部材を別部品として設けた場合のように、突起付き部材とシート部材との間からオイルが抜け出る恐れを排除することが可能であるため、各構成要素の形成に関する要求精度を低減することができる。また、切削や研削等の機械加工をプランジャに施す必要がないため、製造負担の増加を回避することができる。

本請求項２に係る発明によれば、底部突起の中央に、底部突起の後面からプランジャ底部の前面に貫通する中央貫通孔が形成されていることにより、当該中央貫通孔を外部リリーフ流路として利用することができるばかりでなく、プランジャ底部を前面側から後面側に押し込む絞り加工によって、底部突起を形成することが可能であるため、切削や研削等の加工を必要とすることなく、底部突起を容易に形成することができる。
本請求項３に係る発明によれば、底部突起の後面上に、オイル流通凹溝が形成されていることにより、オイルリリーフ時に、弁体が底部突起上に着座した時であっても、オイル流通凹溝によって、プランジャ穴内のリリーフ空間と中央貫通孔とを連通させることが可能であるため、オイル流通凹溝および中央貫通孔を通じてオイルを外部にリリーフすることができる。
本請求項４に係る発明によれば、プランジャ底部から一体に連続して後方側に向けて突出するスカート座部が形成されていることにより、テンショナの組み付け時に、シート部材のスカート部をスカート座部に嵌め込むことで、シート部材をプランジャに対して固定することが可能であるため、組み付け作業を容易に達成することができ、また、プランジャ底部に対してシート部材を押し付ける付勢手段を設けなくとも、シート部材のスカート部をスカート座部に固定することが可能であるため、設計自由度を向上させることができる。
本請求項５に係る発明によれば、プランジャ底部に、プランジャ底部の後面から前面に貫通する外部リリーフ用貫通孔が形成されていることにより、当該外部リリーフ用貫通孔を外部リリーフ流路として機能させることが可能であるため、リリーフされるオイルの量を容易に調整することができる。
本請求項６に係る発明によれば、メインスプリングの前端が、シート部材のフランジ部の後面上に配置されていることにより、メインスプリングの付勢力によってプランジャ底部に対してシート部材を押し付けて固定することが可能であるため、プランジャ穴に対してリリーフバルブの構成部品を圧入させることなく、リリーフバルブをプランジャに対して容易に組み付けることができ、また、メインスプリングのばね力が、リリーフスプリングのばね力よりも大きく設計されていることにより、プランジャ底部に対してシート部材を安定して押し付けることができる。

本発明の第１実施形態に係るテンショナを組み込んだタイミングシステムを示す説明図。 第１実施形態のテンショナを示す断面図。 第１実施形態のプランジャ底部を示す断面斜視図。 第２実施形態のテンショナを示す断面図。 第２実施形態のプランジャ底部を示す断面斜視図。 第３実施形態のテンショナを示す断面図。 第３実施形態のプランジャ底部を示す断面斜視図。 従来例のテンショナを示す断面図。 参考例のテンショナを示す断面図。

以下に、本発明の第１実施形態に係るテンショナ１０について、図面に基づいて説明する。

まず、テンショナ１０は、自動車エンジンのタイミングシステム等に用いられるチェーン伝動装置に組み込まれるものであり、図１に示すように、エンジンブロック（図示しない）に取り付けられ、複数のスプロケットＳ１〜Ｓ３に掛け回された伝動チェーンＣＨの弛み側にテンショナレバーＧを介して適正な張力を付与し、走行時に生じる振動を抑止するものである。

テンショナ１０は、図２に示すように、プランジャ穴２１を有するプランジャ２０と、プランジャ２０を収容するプランジャ収容穴３１を有するハウジング３０と、プランジャ穴２１内に配置されるリリーフバルブ４０と、ハウジング３０の底部３２側に配置されるチェックバルブ５０と、プランジャ２０およびプランジャ収容穴３１の間に形成される圧油室１１に伸縮自在に収納されてプランジャ２０を前方側に向けて付勢するメインスプリング６０とを備えている。

以下に、テンショナ１０の各構成要素について、図面に基づいて説明する。

プランジャ２０は、鉄等の金属から形成され、図２や図３に示すように、後方側に開口した円筒状のプランジャ穴２１と、前方側に形成された円板状のプランジャ底部２２とを有している。

プランジャ底部２２には、図２や図３に示すように、プランジャ底部２２から一体に連続して後方側に向けて突出する円筒状の底部突起２２ａが形成され、また、底部突起２２ａの中央には、底部突起２２ａの後面からプランジャ底部２２の前面に貫通する中央貫通孔２２ｂが形成されている。

底部突起２２ａは、プランジャ底部２２を前面側から後面側に押し込む絞り加工によって形成される。なお、プランジャ穴２１を有したプランジャ２０についても、深絞り加工によって形成される。また、底部突起２２ａは、リリーフバルブ４０のリリーフスプリング４３の一端を嵌合させて支持する部位として機能するとともに、圧油室１１内のオイルをリリーフする際に、オイルに押されて前方側に向けて移動したリリーフバルブ４０の弁体４２を着座させ、前後方向における弁体４２のストロークを規制する部位としても機能する。

底部突起２２ａの後面上には、図３に示すように、底部突起２２ａの外周側から中央貫通孔２２ｂに達する十字状のオイル流通凹溝２２ｃが形成されている。このオイル流通凹溝２２ｃは、弁体４２が底部突起２２ａに着座した状態で、プランジャ穴２１内のリリーフ空間２１ｂと中央貫通孔２２ｂとを連通させるものであり、これにより、オイルリリーフ時に弁体４２が底部突起２２ａに着座した時でも、リリーフ空間２１ｂ内のオイルをプランジャ２０の外部にリリーフすることが可能になる。
このように、本実施形態では、中央貫通孔２２ｂおよびオイル流通凹溝２２ｃが、リリーフ空間２１ｂとプランジャ２０の外部とを連通する外部リリーフ流路２３として機能する。
なお、オイル流通凹溝２２ｃの個数や形状等の具体的態様は、底部突起２２ａに弁体４２が着座した状態でリリーフ空間２１ｂと中央貫通孔２２ｂとを連通させるものであれば、如何なるものでもよい。

ハウジング３０は、図１や図２に示すように、前方側に開口した円筒状のプランジャ収容穴３１と、後方側に形成された底部３２と、底部３２に形成されてハウジング３０の外壁からプランジャ収容穴３１まで貫通するオイル供給孔３３と、ハウジング３０をエンジンブロックに固定するための取付部３４とを有している。

リリーフバルブ４０は、図２に示すように、プランジャ穴２１内を後方側の圧油空間２１ａと前方側のリリーフ空間２１ｂとに区分するシート部材４１と、シート部材４１に形成された内部リリーフ孔４１ａをリリーフ空間２１ｂ側から塞ぐように配置される弁体４２と、弁体４２を内部リリーフ孔４１ａ側に向けて付勢するリリーフスプリング４３とから構成されている。

シート部材４１は、図２に示すように、内部リリーフ孔４１ａが形成された頂部４１ｂと、頂部４１ｂの周縁から前方側に垂下するスカート部４１ｃと、スカート部４１ｃの前端から外周側に広がるフランジ部４１ｄとを有している。フランジ部４１ｄは、プランジャ底部２２に密着して配置される。
弁体４２は、図２に示すように、球状に形成されているが、具体的形状については、内部リリーフ孔４１ａを塞ぐことが可能なものであれば如何なるものでもよい。
リリーフスプリング４３は、その一端が弁体４２に接触して配置されるとともに、その他端が底部突起２２ａの外周に嵌合される。

チェックバルブ５０は、オイル供給孔３３を通じた外部から圧油室１１へのオイルの流入を許容するとともに、オイル供給孔３３からのオイルの流出を防止するものである。

チェックバルブ５０は、図２に示すように、ハウジング３０の底部３２の前面に密着して配置されたボールシート５１と、ボールシート５１に密着可能に着座する球状のチェックボール５２と、チェックボール５２の前方に配置されチェックボール５２の移動を規制するリテーナ５３と、チェックボール５２とリテーナ５３との間に配置されたボールスプリング（図示しない）とから構成されている。なお、ボールスプリング（図示しない）は、チェックボール５２をボールシート５１側に向けて付勢するものであるが、実施形態によってはボールスプリング（図示しない）を設けなくてもよい。

メインスプリング６０は、図２に示すように、その前端がシート部材４１のフランジ部４１ｄの後面上に配置され、その後端がリテーナ５３のフランジ部の前面上に配置されている。これにより、メインスプリング６０は、シート部材４１をプランジャ底部２２に押し付けるとともに、ボールシート５１およびリテーナ５３をハウジング３０の底部３２に押し付けている。メインスプリング６０のばね力は、リリーフスプリング４３のばね力よりも大きく設計されている。

次に、本発明の第２実施形態について、図４および図５に基づいて説明する。ここで、第２実施形態では、一部構成については、前述した第１実施形態と全く同じである。そのため、以下では、第１実施形態との相違点のみを説明する。

第２実施形態のテンショナ１０では、図４および図５に示すように、底部突起２２ａの外周側に隣接して、プランジャ底部２２から一体に連続して後方側に向けて突出する環状のスカート座部２２ｄが形成されている。このスカート座部２２ｄのプランジャ底部２２からの突出量は、底部突起２２ａのプランジャ底部２２からの突出量よりも小さい。そして、シート部材４１のスカート部４１ｃは、スカート座部２２ｄの外周に嵌合（軽圧入）されている。

なお、第１実施形態では、メインスプリング６０のばね力がリリーフスプリング４３のばね力よりも大きく設計されているものとして説明したが、第２実施形態では、上述したように、シート部材４１がプランジャ底部２２に固定されることから、メインスプリング６０のばね力をリリーフスプリング４３のばね力よりも小さく設計することも可能である。

次に、本発明の第３実施形態について、図６および図７に基づいて説明する。ここで、第３実施形態では、一部構成については、前述した第１実施形態と全く同じである。そのため、以下では、第１実施形態との相違点のみを説明する。

第３実施形態のテンショナ１０では、図６および図７に示すように、プランジャ底部２２に、底部突起２２ａの外周側において、プランジャ底部２２の後面から前面に貫通する複数の外部リリーフ用貫通孔２２ｅが形成されている。第３実施形態では、これら外部リリーフ用貫通孔２２ｅが、中央貫通孔２２ｂと共に、リリーフ空間２１ｂとプランジャ２０の外部とを連通する外部リリーフ流路２３として機能する。
なお、第３実施形態のテンショナ１０では、底部突起２２ａの後面にオイル流通凹溝２２ｃが形成されていないが、オイル流通凹溝２２ｃを形成してもよい。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。

例えば、上述した複数の実施形態の各構成を、任意に組み合わせてテンショナを構成しても何ら構わない。
また、上述した実施形態では、テンショナが自動車エンジン用のタイミングシステムに組み込まれるものとして説明したが、テンショナの具体的用途はこれに限定されない。
また、上述した実施形態では、テンショナがテンショナレバーを介して伝動チェーンに張力を付与するものとして説明したが、プランジャの先端で直接的に伝動チェーンの摺動案内を行い、伝動チェーンに張力を付与するようにしてもよい。
さらに、伝動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、長尺物に張力を付与することが求められる用途であれば、種々の産業分野において利用可能である。
また、上述した実施形態では、プランジャを収容するハウジングが、エンジンブロック等に取り付けられる所謂テンショナボディであるものとして説明したが、ハウジングの具体的態様は、上記に限定されず、テンショナボディに形成されたボディ穴内に挿入される円筒状の所謂スリーブであってもよい。
また、上述した実施形態では、底部突起の中央部に中央貫通孔が形成されているものとして説明したが、中央貫通孔以外に外部リリーフ流路として機能する部位を形成した場合には、中央貫通孔を形成しなくてもよい。
また、外部リリーフ流路の具体的態様については、プランジャ穴内のリリーフ空間とプランジャの外部とを連通させるものであれば、如何なるものでもよい。

１０ ・・・ テンショナ
１１ ・・・ 圧油室
２０ ・・・ プランジャ
２１ ・・・ プランジャ穴
２１ａ ・・・ 圧油空間
２１ｂ ・・・ リリーフ空間
２２ ・・・ プランジャ底部
２２ａ ・・・ 底部突起
２２ｂ ・・・ 中央貫通孔
２２ｃ ・・・ オイル流通凹溝
２２ｄ ・・・ スカート座部
２２ｅ ・・・ 外部リリーフ用貫通孔
２３ ・・・ 外部リリーフ流路
３０ ・・・ ハウジング
３１ ・・・ プランジャ収容穴
３２ ・・・ 底部
３３ ・・・ オイル供給孔
３４ ・・・ 取付部
４０ ・・・ リリーフバルブ
４１ ・・・ シート部材
４１ａ ・・・ 内部リリーフ孔
４１ｂ ・・・ 頂部
４１ｃ ・・・ スカート部
４１ｄ ・・・ フランジ部
４２ ・・・ 弁体
４３ ・・・ リリーフスプリング
５０ ・・・ チェックバルブ
５１ ・・・ ボールシート
５２ ・・・ チェックボール
５３ ・・・ リテーナ
６０ ・・・ メインスプリング
Ｓ１〜Ｓ３ ・・・スプロケット
ＣＨ ・・・伝動チェーン
Ｇ ・・・テンショナレバー

Claims (6)

1. 後方側に開口したプランジャ穴を有するプランジャと、前記プランジャを収容する前方側に開口したプランジャ収容穴を有するハウジングと、前記プランジャおよび前記プランジャ収容穴の間に形成される圧油室に伸縮自在に収納されて前記プランジャを前方側に向けて付勢するメインスプリングと、前記プランジャ穴内に配置されるリリーフバルブとを備えたテンショナであって、
   前記リリーフバルブは、前記プランジャ穴内を後方側の圧油空間と前方側のリリーフ空間とに区分するとともに内部リリーフ孔が形成されたシート部材と、前記内部リリーフ孔を前記リリーフ空間側から塞ぐように配置される弁体と、前記弁体を前記内部リリーフ孔側に向けて付勢するリリーフスプリングとを有し、
   前記プランジャには、前記リリーフ空間と前記プランジャの外部とを連通する外部リリーフ流路と、前記プランジャのプランジャ底部から一体に連続して後方側に向けて突出する底部突起とが形成され、
   前記リリーフスプリングは、その一端が前記弁体に接触して配置されるとともに、その他端が前記底部突起に取り付けられていることを特徴とするテンショナ。
2. 前記底部突起の中央には、前記底部突起の後面から前記プランジャ底部の前面に貫通する中央貫通孔が形成されている請求項１に記載のテンショナ。
3. 前記底部突起の後面上には、オイル流通凹溝が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のテンショナ。
4. 前記シート部材は、前記内部リリーフ孔が形成された頂部と、前記頂部の周縁から前方側に垂下するスカート部とを有し、
   前記底部突起の外周側には、前記プランジャ底部から一体に連続して後方側に向けて突出するスカート座部が形成され、
   前記スカート部は、前記スカート座部に取り付けら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テンショナ。
5. 前記プランジャ底部には、前記底部突起の外周側において、前記プランジャ底部の後面から前面に貫通する外部リリーフ用貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のテンショナ。
6. 前記シート部材は、前記内部リリーフ孔が形成された頂部と、前記頂部の周縁から前方側に垂下するスカート部と、前記スカート部の前端から外周側に広がるフランジ部とを有し、
   前記メインスプリングの前端は、前記フランジ部の後面上に配置され、
   前記メインスプリングのばね力は、前記リリーフスプリングのばね力よりも大きく設計されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のテンショナ。

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