特許 7468440 テンショナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-08

(45)【発行日】2024-04-16

(54)【発明の名称】テンショナ

(51)【国際特許分類】

   F16H 7/08 20060101AFI20240409BHJP

【ＦＩ】

F16H7/08 B

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021062748

(22)【出願日】2021-04-01

(65)【公開番号】P2022158088

(43)【公開日】2022-10-14

【審査請求日】2023-07-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中川 琢麻

【審査官】藤村 聖子

(56)【参考文献】

【文献】実公平７－４７６３２（ＪＰ，Ｙ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向に延在して底部を有するガイド穴が形成されたハウジングと、
前記軸方向に摺動可能に前記ガイド穴内に挿入され、前記ガイド穴内への挿入端が開口し、前記ガイド穴からの突出端が閉塞した筒状のプランジャと、
前記プランジャの内部に配置され、前記プランジャを前記ガイド穴から突出させる方向に付勢するリターンスプリングと、
前記ガイド穴の前記底部に形成された作動油の給油孔に設けられた逆止弁とを備え、
前記プランジャの外周面の周方向の一部に、前記軸方向において突出端側から挿入端側に延在しつつ前記挿入端とは離間している切欠部が形成されており、
前記プランジャの前記外周面における前記切欠部と前記挿入端との間に位置する曲面部と、前記ガイド穴の内周面との間の隙間が、前記作動油が外部にリークする主経路であるリーク隙間となり、
前記切欠部は、前記プランジャの中心軸を対称軸として回転対称に形成されている、テンショナ。

【請求項2】

前記切欠部は、１８０°の回転対称に形成されている、請求項１に記載のテンショナ。

【請求項3】

前記切欠部は、１２０°の回転対称に形成されている、請求項１に記載のテンショナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、テンショナに関する。

【背景技術】

【0002】

油圧式チェーンテンショナの構成を開示した先行文献として、特開２００２－５４７０１号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載された油圧式チェーンテンショナは、ハウジングと、プランジャと、リターンスプリングと、チェックバルブとを備える。

【0003】

ハウジングには、有底のガイド穴と、ガイド穴の底部で開口する給油孔とが形成されている。ガイド穴内にプランジャが摺動自在に組み込まれている。プランジャの背部に、油圧ダンパ室が設けられている。油圧ダンパ室内に、リターンスプリングとチェックバルブとが組み込まれている。リターンスプリングは、プランジャを外方向に押圧する。チェックバルブは、油圧ダンパ室内の作動油が給油孔側に逆流するのを防止する。プランジャの後退時に、油圧ダンパ室内の作動油がプランジャとガイド穴との摺動面間に形成されたリーク隙間から外部にリークされる。ハウジングおよびプランジャのいずれか一方に、油圧ダンパ室と外部とを連通させる作動油リーク用のオリフィスが設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００２－５４７０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載された油圧式チェーンテンショナにおいては、リーク隙間の大きさおよび長さの各々の寸法管理を容易にするためにオリフィスを設けているが、オリフィスの流路断面積および長さの寸法を管理する必要があり、さらにリークダウン値の管理を容易にできる余地がある。また、リーク隙間を構成しているプランジャの外周面およびハウジングの内周面が摺動することによって摩耗した場合、リークダウン値を適切な範囲内に維持することができなくなる。

【0006】

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、リークダウン値を容易に管理しつつ長く維持することができる、テンショナを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に基づくテンショナは、ハウジングと、プランジャと、リターンスプリングと、逆止弁とを備える。ハウジングは、ハウジングの軸方向に延在して底部を有するガイド穴が形成されている。プランジャは、上記軸方向に摺動可能にガイド穴内に挿入され、ガイド穴内への挿入端が開口し、ガイド穴からの突出端が閉塞した筒状である。リターンスプリングは、プランジャの内部に配置され、プランジャをガイド穴から突出させる方向に付勢する。逆止弁は、ガイド穴の底部に形成された作動油の給油孔に設けられている。プランジャの外周面の周方向の一部に、上記軸方向において突出端側から挿入端側に延在しつつ挿入端とは離間している切欠部が形成されている。プランジャの外周面における切欠部と挿入端との間に位置する曲面部と、ガイド穴の内周面との間の隙間が、作動油が外部にリークする主経路であるリーク隙間となる。切欠部は、プランジャの中心軸を対称軸として回転対称に形成されている。

【0008】

本発明の一形態においては、切欠部は、１８０°の回転対称に形成されている。
本発明の一形態においては、切欠部は、１２０°の回転対称に形成されている。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、リークダウン値を容易に管理しつつ長く維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係るテンショナを備えるチェーン伝動装置の構成を示す部分断面図である。

【図2】図１のテンショナの周辺を拡大して示す部分断面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るテンショナが備えるプランジャの外形を示す斜視図である。

【図4】変形例に係るテンショナが備えるプランジャの外形を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の一実施形態に係るテンショナについて図を参照して説明する。以下の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

【0012】

図１は、本発明の一実施形態に係るテンショナを備えるチェーン伝動装置の構成を示す部分断面図である。図２は、図１のテンショナの周辺を拡大して示す部分断面図である。

【0013】

図１および図２に示すように、本発明の一実施形態に係るテンショナ１００を備えるチェーン伝動装置においては、エンジンのクランクシャフト２に固定されたスプロケット３と、カムシャフト４に固定されたスプロケット５とがチェーン６を介して連結されている。チェーン６は、クランクシャフト２の回転をカムシャフト４に伝達する。カムシャフト４の回転により、図示しない燃焼室のバルブの開閉を行なう。

【0014】

チェーン６には、支点軸７を中心として揺動可能に支持されたチェーンガイド８が接触しており、テンショナ１００は、チェーンガイド８を介してチェーン６を押圧している。

【0015】

図２に示すように、テンショナ１００は、ハウジング１１０と、プランジャ１２０と、リターンスプリング１３０と、逆止弁１４０とを備える。

【0016】

ハウジング１１０は、ハウジング１１０の軸方向Ａに延在して底部１１２を有するガイド穴１１１が形成されている。ガイド穴１１１の内周面１１４は、円筒状の形状を有している。ガイド穴１１１の底部１１２に、作動油の給油孔１１３が形成されている。給油孔１１３からハウジング１１０の内部に作動油が供給される。給油孔１１３には、逆止弁１４０が設けられている。逆止弁１４０によって、ハウジング１１０内の作動油の給油孔１１３への逆流が防止されている。逆止弁１４０は、ハウジング１１０の底部１１２に固定された取付座１４１の内側に配置されている。逆止弁１４０と取付座１４１の内面との間にばね１４２が配置されている。ばね１４２がたわむことにより逆止弁１４０が開放状態となり、ばね１４２の反力によって逆止弁１４０が給油孔１１３を塞ぐことにより逆止弁１４０が閉鎖状態になる。

【0017】

ハウジング１１０の外側に、複数の取り付け片１５０が一体に形成されている。複数の取り付け片１５０の各々をボルト１６０によって締結することにより、ハウジング１１０が図示しないエンジンブロックの側面またはチェーンケースに固定されている。ハウジング１１０は、金属材料で構成されている。

【0018】

図３は、本発明の一実施形態に係るテンショナが備えるプランジャの外形を示す斜視図である。図１および図２に示すように、プランジャ１２０は、軸方向Ａに摺動可能にガイド穴１１１内に挿入されている。プランジャ１２０の中心軸Ｃは、軸方向Ａに沿っている。図１～図３に示すように、プランジャ１２０は、ガイド穴１１１内への挿入端１２２が開口し、ガイド穴１１１からの突出端１２３が閉塞した筒状である。プランジャ１２０のガイド穴１１１からの突出端１２３は、チェーンガイド８に当接している。

【0019】

図３に示すように、プランジャ１２０の外周面は、円筒面部１２４、切欠部１２５および曲面部１２６から構成されている。切欠部１２５は、プランジャ１２０の外周面の周方向の一部にて、軸方向Ａにおいて突出端１２３側から挿入端１２２側に延在しつつ挿入端１２２とは離間している。切欠部１２５は、プランジャ１２０の中心軸Ｃを対称軸として回転対称に形成されている。本実施の形態においては、切欠部１２５は、１８０°の回転対称に形成されている。

【0020】

曲面部１２６は、プランジャ１２０の外周面における切欠部１２５と挿入端１２２との間に位置している。円筒面部１２４は、円筒面からプランジャ１２０の外周面の周方向の上記一部を除いた部分である。すなわち、円筒面部１２４は、円筒面から切欠部１２５および曲面部１２６を除いた部分である。

【0021】

プランジャ１２０の外周面の直径は、ガイド穴１１１の内周面１１４の直径より、たとえば、０．０３ｍｍ以上０．１６ｍｍ以下の範囲で小さい。図２に示す軸方向Ａにおける曲面部１２６の長さＬの寸法は、たとえば、１０ｃｍ以上２０ｃｍ以下である。

【0022】

プランジャ１２０の内周面１２７は、円筒状の形状を有している。プランジャ１２０は、金属材料で構成されている。

【0023】

リターンスプリング１３０は、プランジャ１２０の内部１２１に配置され、プランジャ１２０をガイド穴１１１から突出させる方向に付勢する。具体的には、リターンスプリング１３０は、プランジャ１２０の内底とハウジング１１０の底部１１２との間に挟まれている。

【0024】

ガイド穴１１１の内部とプランジャ１２０の内部１２１とに高圧の作動油が貯えられていることにより、油圧ダンパ室Ｒ１が形成されている。油圧ダンパ室Ｒ１内に、リターンスプリング１３０が収容されている。

【0025】

プランジャ１２０の円筒面部１２４とガイド穴１１１の内周面１１４との間に、油圧ダンパ室Ｒ１と連通した長隙間が形成されている。プランジャ１２０の曲面部１２６とガイド穴１１１の内周面１１４との間に、油圧ダンパ室Ｒ１と連通した隙間Ｒ２が形成されている。プランジャ１２０の切欠部１２５とガイド穴１１１の内周面１１４との間に、隙間Ｒ２と連通した隙間Ｒ３が形成されている。

【0026】

軸方向Ａにおいて、長隙間の長さの寸法は、隙間Ｒ２の長さＬの寸法より大きい。ガイド穴１１１の径方向において、隙間Ｒ３の大きさの寸法は、隙間Ｒ２および長隙間の各々の大きさの寸法より大きい。

【0027】

その結果、油圧ダンパ室Ｒ１内の作動油は、主に隙間Ｒ２および隙間Ｒ３を通じて外部にリークする。リークダウン値は、軸方向Ａにおける隙間Ｒ２の長さＬの寸法、および、ガイド穴１１１の径方向における隙間Ｒ２の大きさの寸法によって決まる。

【0028】

すなわち、プランジャ１２０の外周面における切欠部１２５と挿入端１２２との間に位置する曲面部１２６と、ガイド穴１１１の内周面１１４との間の隙間Ｒ２が、作動油が外部にリークする主経路であるリーク隙間となる。

【0029】

仮に、長隙間がリーク隙間となる場合、プランジャ１２０の軸方向Ａの移動に伴って軸方向Ａにおける長隙間の長さの寸法が変化するため、リークダウン値の管理が難しくなる。一方、隙間Ｒ２がリーク隙間となることにより、プランジャ１２０の軸方向Ａの移動に関わらず、軸方向Ａにおける隙間Ｒ２の長さＬの寸法は一定となるため、リークダウン値の管理が容易になる。

【0030】

長隙間をリークする作動油の圧力は、隙間Ｒ２をリークする作動油の圧力より高いため、仮に、切欠部１２５がプランジャ１２０の中心軸Ｃを対称軸とした回転対称に形成されていない場合、プランジャ１２０は、リークする作動油の圧力差によって、曲面部１２６がガイド穴１１１の内周面１１４に接近する方向に、変位する。その結果、プランジャ１２０が軸方向Ａに移動した際の、プランジャ１２０の曲面部１２６とガイド穴１１１の内周面１１４との摺動面圧は、プランジャ１２０の円筒面部１２４とガイド穴１１１の内周面１１４との摺動面圧より高くなる。この場合、プランジャ１２０の曲面部１２６、および、プランジャ１２０の曲面部１２６と繰り返し摺動したガイド穴１１１の内周面１１４の一部の少なくとも一方が摩耗する。

【0031】

そこで、本実施形態に係るテンショナ１００においては、切欠部１２５は、プランジャ１２０の中心軸Ｃを対称軸として回転対称に形成されている。これにより、リークする作動油の圧力差によって曲面部１２６がガイド穴１１１の内周面１１４に接近する方向にプランジャ１２０が変位することを抑制することができる。

【0032】

その結果、プランジャ１２０の曲面部１２６、および、プランジャ１２０の曲面部１２６と繰り返し摺動したガイド穴１１１の内周面１１４の一部の少なくとも一方が摩耗することを抑制することができる。ひいては、リークダウン値を容易に管理しつつ長く維持することができる。

【0033】

本実施形態においては、切欠部１２５は、１８０°の回転対称に形成されている。これにより、形成する切欠部１２５の数を少なくしつつ、リークする作動油の圧力バランスをとることができる。

【0034】

図４は、変形例に係るテンショナが備えるプランジャの外形を示す斜視図である。図４に示すように、変形例に係るテンショナが備えるプランジャ１２０Ａの切欠部１２５は、１２０°の回転対称に形成されている。

【0035】

本変形例においても、リークする作動油の圧力差によって曲面部１２６がガイド穴１１１の内周面１１４に接近する方向にプランジャ１２０Ａが変位することを抑制することができる。その結果、プランジャ１２０Ａの曲面部１２６、および、プランジャ１２０Ａの曲面部１２６と繰り返し摺動したガイド穴１１１の内周面１１４の一部の少なくとも一方が摩耗することを抑制することができる。

【0036】

また、プランジャ１２０Ａの切欠部１２５が１２０°の回転対称に形成されていることにより、リークする作動油の圧力バランスを精度よくとることができる。

【0037】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0038】

２ クランクシャフト、３，５ スプロケット、４ カムシャフト、６ チェーン、７ 支点軸、８ チェーンガイド、１００ テンショナ、１１０ ハウジング、１１１ ガイド穴、１１２ 底部、１１３ 給油孔、１１４，１２７ 内周面、１２０，１２０Ａ プランジャ、１２１ 内部、１２２ 挿入端、１２３ 突出端、１２４ 円筒面部、１２５ 切欠部、１２６ 曲面部、１３０ リターンスプリング、１４０ 逆止弁、１４１ 取付座、１４２ ばね、１５０ 取り付け片、１６０ ボルト、Ａ 軸方向、Ｃ 中心軸、Ｌ 長さ、Ｒ１ 油圧ダンパ室、Ｒ２，Ｒ３ 隙間。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】