(57)【要約】      （修正有）【課題】密封式テンショナの内部容積変化に対応したテンショナ構造を提供する。【解決手段】本体１２、ピストン１４、チェックバルブ１６、低圧リザーバ５６、高圧チャンバ５８および独立気泡発泡体１８を含み、独立気泡発泡体は、低圧リザーバの流体部分に配置する。独立気泡発泡体はピストンが収縮状態へ移動するときにサイズが圧縮される。【選択図】図１
2020133902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密封式テンショナであって、
ボアを有する本体；
前記ボア内で移動して延長状態に付勢されるピストン；
前記本体とピストンとの間の対面に存在するクリアランス；
低圧リザーバと高圧チャンバとの間に位置するチェックバルブ；および
低圧リザーバに位置される独立気泡発泡体を含む、密封式テンショナ。
【請求項２】
前記チェックバルブは、前記ピストンが延長状態へ移動する途中に前記低圧リザーバから前記高圧チャンバへの流体の流れを許容する、請求項１に記載の密封式テンショナ。
【請求項３】
前記チェックバルブは、前記ピストンが収縮状態へ移動する途中に前記低圧リザーバへの前記高圧チャンバからの流体の流れを防止する、請求項１に記載の密封式テンショナ。
【請求項４】
流体の流れは、前記ピストンが収縮状態へ移動する途中に前記高圧チャンバから前記低圧リザーバへクリアランスを介して移動する、請求項１に記載の密封式テンショナ。
【請求項５】
前記低圧リザーバ内の流体は、ピストンが収縮状態へ移動する途中に独立気泡発泡体を圧縮する、請求項１に記載の密封式テンショナ。
【請求項６】
前記本体がキャビティを有し、前記独立気泡発泡体が前記キャビティに位置され、前記密封式テンショナが前記密封式テンショナを少なくとも部分的に囲むリテーナをさらに含み、前記リテーナが独立気泡発泡体を出入りする流体の流れのための開口部を有する、請求項１に記載の密封式テンショナ。
【請求項７】
前記密封式テンショナは、外部オイルの供給がない、請求項１に記載の密封式テンショナ。
【請求項８】
密封式テンショナであって、
本体；
前記本体によって移動されるピストン；
前記本体と前記ピストンとの間に存在するクリアランス；
流体を含有する低圧リザーバおよび流体を含有する高圧チャンバ；および
前記低圧リザーバの流体に少なくとも部分的に露出される独立気泡発泡体を含み、
高圧チャンバの流体は、ピストンが収縮状態へ移動する途中にクリアランスを介して低圧リザーバへ移動し、低圧リザーバへと移動する流体は、ピストンが収縮状態へ移動する途中に独立気泡発泡体を圧縮させる、密封式テンショナ。
【請求項９】
ピストンが延長状態へ移動する途中に低圧リザーバの流体が高圧チャンバへ移動することを許容するようなチェックバルブ開口部と、ピストンが収縮状態へ移動する途中に高圧チャンバの流体が低圧リザーバへ移動することを防止するようなチェックバルブ閉鎖部とをさらに含む、請求項８に記載の密封式テンショナ。
【請求項１０】
流体の流れは、前記ピストンが収縮状態へ移動する途中に前記チェックバルブを介した流体の流れを防止することは、前記高圧チャンバの流体が前記低圧リザーバへクリアランスを介して移動するように強制する、請求項９に記載の密封式テンショナ。
【請求項１１】
前記ピストンは壁を有し、前記壁は開放下端部を有するピストンの内部を画定し、前記壁は低圧リザーバの流体の流れのために内部に開口部を有し、前記チェックバルブはピストンの内部に位置し、開放下端部と壁の開口部との間に長手方向に位置決めされる、請求項９に記載の密封式テンショナ。
【請求項１２】
前記独立気泡発泡体は、ピストンの外部に位置され、前記独立気泡発泡体は、リテーナにより少なくとも部分的に囲まれ、前記リテーナは、独立気泡発泡体を出入りする流体の流れのための開口部をその奥に有する、請求項１１に記載の密封式テンショナ。
【請求項１３】
密封式テンショナであって、
本体；
前記本体によって移動されるピストンであって、前記ピストンは、内部を画定する壁を有し、前記壁は、その奥に開口部を有する、ピストン；
前記ピストンの内部に位置されるチェックバルブ；
チェックバルブの一側のピストンの内部によって少なくとも部分的に構成される低圧リザーバであって、低圧リザーバの流れが前記ピストンの壁の開口部を通じてピストンの外部に流されかねない低圧リザーバ；
前記チェックバルブの別の側のピストンの内部によって少なくとも部分的に構成される高圧チャンバ；および
前記ピストンの外部に位置した独立気泡発泡体であって、前記ピストンが収縮状態へ移動する途中に大きさが圧縮可能な独立気泡発泡体。
【請求項１４】
前記本体と前記ピストンとの間に存在するクリアランスをさらに含み、流体は、ピストンが収縮状態へ移動する途中に前記高圧チャンバから前記低圧リザーバへ前記クリアランスを介して移動する、請求項１３に記載の密封式テンショナ。
【請求項１５】
前記チェックバルブは、前記ピストンが収縮状態へ移動する途中に前記圧力チャンバから前記低圧リザーバへ流体が移動することを防止し、前記チェックバルブにおいて流体の流れを防止することは、前記高圧チャンバから前記低圧リザーバへ前記クリアランスを介して流体が移動するように強制する、請求項１４に記載の密封式テンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、一般に、自動車適用分野におけるベルトおよびチェーンドライブ構成のテンショナに関し、より具体的には、外部オイル供給のない自動車適用分野におけるベルトおよびチェーンドライブ構成の密封式油圧テンショナ（ｓｅａｌｅｄ  ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  ｔｅｎｓｉｏｎｅｒ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の内燃機関のカムシャフトおよびクランクシャフトの回転は、一般に互いに連結されている。ベルトドライブおよびチェーンドライブ構成は、それを行なう通常の方法である。カムシャフトおよびクランクシャフトのスプロケットは、ベルトドライブ構成では無限ベルトによって連結され、同様にスプロケットはチェーンドライブ構成では無限チェーンによって連結される。自動車の他の構成要素は、依然としてフロントエンドアクセサリー（ｆｒｏｎｔ  ｅｎｄ  ａｃｃｅｓｓｏｒｙ）ドライブ構成要素などのベルトドライブおよびチェーンドライブ構成によって連結される。
【０００３】
ベルトおよびチェーンドライブ構成には一般に、ベルトおよびチェーンを使用中にそれらが摩耗および伸縮されるにつれ、タイトで適切な張力下に保持させるためにテンショナが取り付けられている。いくつかのテンショナにはスプリングが取り付けられており、いくつかのテンショナは油圧式で作動される。従来の油圧作動式テンショナは、随伴される内燃機関などの外部供給源からオイル供給を受けてきた。これは一般に、エンジンとテンショナが互いに連通する専用オイル通路を有しているということを意味する。外部のオイル供給は、他の潜在的な欠点の中でもエンジンにて望ましくない寄生損失（ｐａｒａｓｉｔｉｃ  ｌｏｓｓ）を引き起こす。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実装例において、密封式テンショナは、本体、ピストン、クリアランス、チェックバルブ、および独立気泡発泡体を含み得る。本体は、ボアを有する。ピストンは、ボア内で移動し、延長状態に付勢される。クリアランスは、本体とピストンとの間に確立された対面に存在する。チェックバルブは、低圧リザーバと高圧チャンバとの間に位置する。独立気泡発泡体は、低圧リザーバに位置される。
【０００５】
別の実装例において、密封式テンショナは、本体、ピストン、クリアランス、低圧リザーバ、高圧チャンバ、および独立気泡発泡体を含み得る。ピストンは、本体によって移動される。クリアランスは、本体とピストンとの間に存在する。低圧リザーバは流体を含有し、高圧チャンバは流体を含有する。独立気泡発泡体は、低圧リザーバの流体に部分的にまたはそれ以外に露出される。高圧チャンバの流体は、ピストンが収縮状態へ移動する途中にクリアランスを介して低圧リザーバへ移動する。低圧リザーバへ移動する流体は、ピストンが収縮状態へ移動する途中に独立気泡発泡体を圧縮させる。
【０００６】
さらに別の実装例において、密封式テンショナは、本体、ピストン、チェックバルブ、クリアランス、低圧リザーバ、高圧チャンバ、および独立気泡発泡体を含み得る。ピストンは、本体によって移動される。ピストンは、壁を有する。壁は、ピストンの内部を画定する。壁は、開口部を有する。チェックバルブは、ピストンの内部に位置される。低圧リザーバは、チェックバルブの一側のピストンの内部によって部分的にまたはそれ以上で構成される。低圧リザーバの流体は、壁の開口部を通ってピストンの外部に流れることができる。高圧チャンバは、チェックバルブの別の側のピストンの内部によって部分的にまたはそれ以上で構成される。独立気泡発泡体は、ピストンの外部に位置する。独立気泡発泡体は、ピストンが収縮状態へ移動する途中にサイズが圧縮され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、密封式テンショナを延長状態に示した密封式テンショナの一実施形態の断面図である。
【図２】図２は、図１の密封式テンショナを収縮状態に示した密封式テンショナの断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図２において図２Ａで示される円で取られた密封式テンショナの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
上記図は、連動するベルトおよびチェーンにおいて、それらを使用しながら摩耗および伸縮されるにつれ、適切な堅固性および張力を保持させるために自動車適用分野におけるベルトおよびチェーンドライブ構成に装備され得る密封式テンショナ１０の実施形態を示す。密封式テンショナ１０は油圧式であり、外部オイル供給源が欠如されているという意味で密封されており、したがって−いくつか過去のテンショナ（ｐａｓｔ  ｔｅｎｓｉｏｎｅｒ）とは異なり−密封式テンショナ１０を使用すると、関連するより大きな適用分野での寄生損失がない。外部のオイル供給源は、一般に自動車適用分野における内燃機関からのものである。密封式テンショナ１０は、外部オイル供給がなく、したがって外部オイル通路と対をなす必要がないため、密封式テンショナ１０は、従来に可能であったよりも大きな適用分野での取付位置に対してより大きな自由度を有する。密封式テンショナ１０は、異なる実施形態において様々な設計および構造を有することができ、その精密な設計および構造は、それが使用される特定の適用分野によって決定されることが多い。図によって示された実施形態において、図１と図２を参照して見ると、密封式テンショナ１０は、本体１２、ピストン１４、チェックバルブ１６、および独立気泡発泡体１８を含む。さらに、他の実施形態において、密封式テンショナ１０は、図に示されて本明細書に説明されるものよりも多いか、より少ないか、および／または異なる構成要素を有することができる。
【０００９】
本体１２は、密封式テンショナ１０の主要構造体として機能し、密封式テンショナ１０の他の構成要素を支持する。本体１２自体は、用途に応じて内燃機関などのより大きな構成要素に取り付けることができる。一端部において、本体１２は、開放端部２０を有し、その他端部において、本体１２は、閉鎖端部２２を有する。本体１２は、より大きな直径のキャビティ２４およびより小さな直径のボア２６を画定する。キャビティ２４は、独立気泡発泡体１８を収容し、ボア２６は、ピストン１４を収容する。さらに、シールアセンブリ２８は、キャビティ２４で開放端部２０近くで本体１２内に保持され、本体１２内の密閉および封入のために油圧流体３０を密封する。本実施形態において、シールアセンブリ２８は、保持リング３２、シールリテーナ３４、第１のＯ−リング３６、第２のＯ−リング３８、およびロッドシール４０を含む。保持リング３２は、シールリテーナ３４を所定の位置に保持させる一方、シールリテーナ３４は、第１、第２のＯ−リング３６，３８およびロッドシール４０を所定の位置に保持させる。第１のＯ−リング３６は、本体１２のキャビティ壁４２にシールを確立し、第２のＯ−リング３８およびロッドシール４０は、シールリテーナ３４でピストン１４に対してシールを形成する。シールアセンブリ２８の他の例において、シールリテーナ３４は、本体１２に圧入され得、保持リング３２および第１のＯ−リング３６が存在し得ない。密封式テンショナ１０は、外部供給源からのオイル供給がないため、本体１２は、そのような供給源に連結するための専用のオイル通路がない。
【００１０】
ピストン１４は、それ自体が特定の構成のベルトまたはチェーンに対して加圧されるアームなどのより大きなテンショナアセンブリの構成要素に対して加圧するように促される。ピストン１４は、ボア２６内で摺動可能へ移動して延長状態（図１）と収縮状態（図２）との間でのみならず、それらの間の増分間で使用中に内側方向および外側方向に往復運動することができる。ピストン１４は、スプリング荷重を受けてスプリング４４によって延長状態に向かって付勢される。図１と図２による配向の上側端部において、ピストン１４は、閉鎖端部４６を有し、対向する底側端部において、ピストン１４は、開放端部４８を有する。閉鎖端部４６は、設置および使用中にアームと当接するように本体１２の外に突出された状態に保持される。ピストン１４は、閉鎖端部４６と開放端部４８との間で延長する中空内部５０を画定し、中空内部には流体３０の一部が存在しかつ含有されている。ピストン１４の壁５２は、閉鎖端部４６と開放端部４８との間で延長され、その内部に存在し、閉鎖端部と開放端部４６、４８との間に位置される開口部５４を有する。開口部５４は、壁５２を完全に貫通してピストン１４の内部５０がキャビティ２４でピストン１４の外部と流体連通することができる。プロンプトになると、流体３０は、開口部５４を介して内部５０と外部およびキャビティ２４との間で流れることができる。
【００１１】
チェックバルブ１６は、ピストン１４が延長状態と収縮状態との間で移動するとき、およびピストン１４がそれらの間の増分状態へ移動するときに密封式テンショナ１０内の流体３０の流れを制御する。チェックバルブ１６は、密封式テンショナ１０の低圧リザーバ５６と高圧チャンバ５８との間を区分しかつ隔離する役割を果たす。低圧リザーバ５６は、流体３０をより低い圧力に保持する。低圧リザーバ５６の流体３０は、ピストン１４が延長状態に向かって移動するときに高圧チャンバ５８へ移動する。逆に、高圧チャンバ５８に含まれる流体３０は、ピストン１４が収縮状態に向かって移動するときにより高い圧力に加圧される。チェックバルブ１６は、一方向バルブタイプであり、高圧チャンバ５８から低圧リザーバ５６への流体の流れに対してスプリング荷重が加えられて付勢される。チェックバルブ１６は、本体６０、スプリング６２、および可動ディスク６４を有する。可動ディスク６４は、スプリング６２によって固定され、閉鎖位置に付勢される。チェックバルブ１６は、ピストン１４が延長状態に向かって移動するときに低圧リザーバ５６から高圧チャンバ５８への流体３０の流れを許容するように開放される。一方、チェックバルブ１６は、ピストン１４が収縮状態に向かって移動するときに高圧チャンバ５８から低圧リザーバ５６への流体３０の流れを防止するように閉鎖された状態に保持される。
【００１２】
図１および図２の実施形態において、チェックバルブ１６は、ピストン１４の内部５０内に位置し、壁５２の内側に取り付けられる。ピストン１４とチェックバルブ１６の結合構造は、特定の用途におけるパッケージング要求をより容易に満たし得る密封式テンショナ１０の小型設計を提供する。図の方向において、チェックバルブ１６は、開口部５４の長手方向下側および開放端部４８の長手方向上側に位置決めされる。このような配置により、ピストン１４の内部５０の上部セクションは低圧リザーバ５６のセクションを構成し、ピストン１４の内部５０の下部セクションは高圧チャンバ５８のセクションを構成するさらに、他の実施形態において、チェックバルブ１６は、密封式テンショナ１０内に異なる位置および取付部を有することができ；たとえば、チェックバルブ１６は、低圧リザーバ５６と高圧チャンバ５８との間の流体連結のために本体１２内に画定されたオイル通路を有する本体１２の閉鎖端部２２に位置することができる。さらに他の実施形態において、チェックバルブ１６は、ボール型チェックバルブまたは一部他のタイプである可能性がある。
【００１３】
独立気泡発泡体１８は、ピストン１４が収縮状態に向かって移動するときに密封式テンショナ１０に生じる体積変化を収容しかつ補償するために採用される。この方式において、独立気泡発泡体１８は、密封式テンショナ１０で油圧ロック状態の発生を防止する。ピストン１４が本体１２内側に収縮されるにつれ、高圧チャンバ５８の体積は減少する。流体３０は、非圧縮性であり、したがって高圧チャンバ５８の体積減少を自主的に収容することはできない。それに応じて、独立気泡発泡体１８は、大きさが圧縮され、低圧リザーバ５６内の流体３０に対する追加の体積有効性（ｖｏｌｕｍｅ  ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）を提供する。独立気泡発泡体１８は、ピストン１４が延長状態にあるとき、および密封式テンショナ１０で体積補償が要求されないときに膨張状態（図１）を有し、ピストン１４が収縮状態にあるとき、および密封式テンショナ１０で体積補償が要求されるときに独立気泡発泡体１８は圧縮状態（図２）を有する。この実施形態において、独立気泡発泡体１８は、ＦＫＭフルオロカーボンからなる発泡材料の一片であり；適切なＦＫＭフルオロカーボンの一例は、ブランド名Ｖｉｔｏｎ（登録商標）で知られており、米国デラウェア州ウィルミントン所在のＣｈｅｍｏｕｒｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ社から入手可能である。さらに、他の実施形態において、独立気泡発泡体１８のための他の材料が可能である。本明細書に提示された実施形態において、独立気泡発泡体１８は、独立気泡発泡体の本体全体に分散された小さな空気ポケットによって圧縮され得る。空気ポケットは、独立気泡発泡体１８によってカプセル化された状態で保持されて流体３０に流れない。
【００１４】
図１および図２の実施形態において、独立気泡発泡体１８は、本体１２のキャビティ２４に位置され、ピストン１４の外部に位置される。独立気泡発泡体１８は、ピストン１４を円周方向に囲む。この位置で独立気泡発泡体１８は低圧リザーバ５６に位置し、低圧リザーバ５６の流体３０と連通される。リテーナ６６は、独立気泡発泡体１８を部分的に囲み、所定の位置に保持させる。リテーナ６６は、独立気泡発泡体１８とピストン１４との間の直接的な接触を防止する。リテーナの壁に存在し、これを貫通する開口部６８は、独立気泡発泡体１８が存在するリテーナ６６の内部へおよび内部から流体３０の流れを可能にする。リテーナ６６はまた、シールアセンブリ２８のための支持体として機能することができる。図に示されていない他の例において、保持器６６は、シールアセンブリ２８のシールリテーナ３４と一体型および単一構造を有することができる。
【００１５】
次に図２Ａの拡大図を参照すると、クリアランス７０は、本体１２およびピストン１４の設計および構成に組み込まれ、流体３０がそれらを通じて移動するにつれ、それらの間でダンピング効果を提供する。クリアランス７０は、本体１２とピストン１４との間に意図的に設計された流体漏出経路として役割を果たす。クリアランス７０は、約０．０２５〜０．０６５ミリメートル（ｍｍ）の範囲の寸法を有することができ；さらに、このような寸法に対して他の値も可能である。より意図的な漏出が密封式テンショナ１０で要求される場合、例えば、流量測定オリフィスがディスク６４にレーザ加工され得るが、これを達成するための一例に過ぎない。クリアランス７０は、本体１２とピストン１４との間の表面対表面対面に存在し、ボア２６の内部表面７２と壁５２の外部表面７４との間に画定される。クリアランス７０は、本体１２とピストン１４との間で対面する全体円周方向範囲にわたって延長される。同様に、クリアランス７０は、本体１２とピストン１４との間で対面する全体長手方向範囲にわたって延長される。図１および図２Ａを参照すると、たとえば、ピストン１４の一側において、クリアランス７０は、ピストンの開放端部４８の第１の端部７６から壁の開口部５４の第２の端部７８まで長手方向に延長される。
【００１６】
密封式テンショナ１０が使用中であり、ピストン１４が延長状態へ移動するときにチェックバルブ１６は、低圧リザーバ５６から高圧チャンバ５８へ流体３０の流れを許容するように開放される。図１の矢印Ａは、このような許容された流体の流れを示す。結果的に、低圧リザーバ５６内の体積が緩和され、独立気泡発泡体１８は膨張状態に大きさが大きくなる。逆に、次に図２と図２Ａを参照すると、ピストン１４が収縮状態へ移動するときにチェックバルブ１６は、チェックバルブ１６を介して高圧チャンバ５８から低圧リザーバ５６への流体３０の流れを防止するために閉鎖される。高圧チャンバ５８内の流体３０は加圧され、クリアランス７０を通じて低圧リザーバ５６へ移動するように強制される。図２Ａの矢印Ｂは、このような強制された流体の流れを示す。クリアランス７０を通る強制された流体の流れは、粘性抵抗を誘発し、ピストン１４の移動に対するダンピング効果を引き起こす。したがって、ピストン１４の移動がある程度抑制される。流体３０は、低圧リザーバ５６へと進入し得て、リテーナ６６の内部に結局入ることができるクリアランス７０を通って移動する。図２の矢印Ｃは、リテーナの内部へと入ることを示す。結果的に、低圧リザーバ５６内の体積は増加され、独立気泡発泡体１８は圧縮状態に大きさが縮小される。
【００１７】
以上が本発明の１つ以上の実施形態の説明であることが理解されるべきである。本発明は、本明細書に開示された特定の実施形態（複数または単数）に限定されず、むしろ以下の特許請求の範囲によってのみ定義される。さらに、上記の説明に含まれる記述は、特定の実施形態に関するものであり、用語または句が上記に明示的に定義される場合を除いては、本発明の範囲または特許請求の範囲で使用される用語の定義を制限するものとして解釈されるものではない。様々な他の実施形態および開示された実施形態（複数または単数）に対する様々な変更および修正は、当業者には明らかになるであろう。このような他の実施形態、変更、および修正はすべて、添付の特許請求の範囲に含まれることが意図される。
【００１８】
本明細書および特許請求の範囲で使用されているように、用語「ｅ．ｇ．，（例えば）」、「ｆｏｒ  ｅｘａｍｐｌｅ（例えば）」、「ｆｏｒ  ｉｎｓｔａｎｃｅ（例えば）」、「ｓｕｃｈ  ａｓ（など）」、「ｌｉｋｅ（のような）」および「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える）」、「ｈａｖｉｎｇ（有する）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」およびそれらの他の動詞形式は、１つ以上の構成部品または他の品目のリストと併せて使用されるとき、それぞれがオープンエンドと解釈されるべきであり、そのことは他の追加の構成部品または品目を除外するものと見なされないことを意味する。他の用語は、異なる解釈を必要とする文脈で使用されない限り、それらの最も広い合理的な意味を用いて解釈されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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