(57)【要約】      （修正有）【課題】熱膨張による流体流量の問題を防止し、組み立て及び製造コストとプロセスを改善した油圧テンショナを提供する。【解決手段】油圧テンショナー１０は、加圧流体源からの流体を受容するように構成された空洞１６を画定するハウジング１２を含む。油圧テンショナーはまた、空洞内に配置され、流体の圧力に基づいて後退位置と伸長位置との間で移動するために構成されたピストン２６を含む。さらに、油圧テンショナーは、空洞内に配置され、内面及び内面から離隔された外面を有するスリーブ４０を含み、内面は、ピストンを受容するための内部開口を画定する。さらに、スリーブは、内面と外面との間に２ｍｍ以下の厚さを有する。【選択図】図１Ｂ
2020091037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧テンショナーであって、
加圧流体源からの流体を受容するように構成された空洞を画定するハウジング；
前記空洞内に配置され、前記流体の圧力に基づいて後退位置と伸長位置との間で移動するために構成されたピストン；及び
前記空洞内に配置され、内面及び前記内面から離隔された外面を有するスリーブを含み、前記内面は、前記ピストンを受容するための内部開口を画定し；
前記スリーブは、前記内面と前記外面との間に２ｍｍ以下の厚さを有する、油圧テンショナー。
【請求項２】
前記厚さは、１．２５ｍｍ以下である、請求項１に記載の油圧テンショナー。
【請求項３】
前記厚さは、０．７５ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の油圧テンショナー。
【請求項４】
前記スリーブは、上面及び前記上面の反対側の底面を有し、前記スリーブは、前記上面と前記底面との間に３７．５ｍｍ以下の長さを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の油圧テンショナー。
【請求項５】
前記長さは、３０ｍｍ以下である、請求項４に記載の油圧テンショナー。
【請求項６】
前記ハウジングは、アルミニウムから構成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の油圧テンショナー。
【請求項７】
前記スリーブは、鋼（ｓｔｅｅｌ）から構成される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の油圧テンショナー。
【請求項８】
前記スリーブの前記外面ば、機械加工中に前記スリーブの回転を防止するように構成された少なくとも１つの回転防止特徴部を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の油圧テンショナー。
【請求項９】
前記スリーブは、深絞りされる（ｄｅｅｐ−ｄｒａｗｎ）、請求項１〜８のいずれか一項に記載の油圧テンショナー。
【請求項１０】
前記ハウジングは、前記スリーブ上にオーバーモールドされる（ｏｖｅｒ−ｍｏｌｄｅｄ）、請求項１〜９のいずれか一項に記載の油圧テンショナー。
【請求項１１】
車両用エンジンシステムであって、
車両エンジン；及び請求項１〜１０のいずれか一項に記載の前記油圧テンショナーを含む、エンジンシステム。
【請求項１２】
油圧テンショナーを製造する方法であって、前記油圧テンショナーは、加圧流体源からの流体を受容するように構成された空洞を画定するハウジング；前記空洞内に配置され、前記流体の圧力に基づいて後退位置と伸長位置との間で移動するために構成されたピストン；及び前記空洞内に配置され、内面及び前記内面から離隔された外面を有するスリーブを含み、前記内面は、前記ピストンを受容するための内部開口を画定し、前記方法は、
前記内面と前記外面との間に２ｍｍ以下の厚さを有する前記スリーブを形成するためにシートを深絞りするステップ；
前記スリーブの前記外面上に前記ハウジングをオーバーモールドするステップ；及び
前記スリーブの前記内部開口内に前記ピストンを配置するステップを含む、方法。
【請求項１３】
前記ハウジング内に少なくとも１つの環状溝を画定するように前記ハウジングを機械加工するステップをさらに含み、前記少なくとも１つの環状溝を形成するように前記ハウジングを機械加工するステップは、前記スリーブの前記外面上に前記ハウジングをオーバーモールドするステップの後に実行される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記スリーブは、鋼（ｓｔｅｅｌ）から構成される、請求項１２〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記ハウジングは、アルミニウムから構成される、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
１．            発明の分野
本発明は、一般に、車両エンジンをまた含む車両用エンジンシステムのための油圧テンショナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
２．            関連技術の説明
従来の車両は、油圧テンショナーに結合され得る車両エンジンを含む。油圧テンショナーは、車両エンジン内に配置されたチェーンまたはベルトに一定の張力を保つように構成される。従来の油圧テンショナーは、加圧流体源（ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ  ｆｌｕｉｄ  ｓｏｕｒｃｅ）に結合され、典型的に、加圧流体源からの流体を受容するように構成された空洞を画定するハウジング及び流体の圧力に基づいて移動するように構成された空洞内に配置されたピストンを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
多くの従来の油圧テンショナーは、重量及びコストの懸念からアルミニウムで構成されたハウジングを持っている。油圧テンショナーの他の構成要素は、作動中に必要な強度により、懸念移動式構成要素からの摩耗に耐えるために鋼（ｓｔｅｅｌ）から構成される。しかしながら、これらの油圧テンショナーは、ピストン−ハウジング間のクリアランスの変動により、流体の流量を維持するのが困難になる。より具体的には、車両エンジンが加熱されるにつれて、油圧テンショナーが加熱され、アルミニウム製ハウジングが鋼製ピストンよりも速い速度で膨張し、ハウジングとピストンの間に不十分なクリアランスが生じ、油圧テンショナーを通る流体の流量の問題及び高温での性能の低下を引き起こすことができる。この問題を防止するために、一部の油圧テンショナーは、ハウジングの空洞内に圧入（ｐｒｅｓｓ−ｆｉｔ）される鋼製スリーブが含まれており、加熱中にスリーブと鋼製ピストンが同じ速度で膨張する。しかしながら、圧入は、組み立て及び後続のピストン結合中にボアの歪みを防止するために、特に厚いスリーブ（例えば、３ｍｍを超える厚さを有するスリーブ）を必要とするから鋼製圧入スリーブは、高価であり、組み立て及び製造が困難である。厚いスリーブを有する先行技術の油圧テンショナー９の一例が図１Ａに示されている。このため、車両エンジンのウォーミング（ｗａｒｍｉｎｇ）による流体流量の問題を防止し、組み立て及び製造コストとプロセスを改善する、改善された油圧テンショナーに対する必要が依然として残っている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
油圧テンショナーが本明細書に開示される。油圧テンショナーは、加圧流体源からの流体を受容するように構成された空洞を画定するハウジングを含む。油圧テンショナーはまた、空洞内に配置され、流体の圧力に基づいて後退位置と伸長位置との間で移動するために構成されたピストンを含む。さらに、油圧テンショナーは、空洞内に配置され、内面及び内面から離隔された外面を有するスリーブを含み、内面は、ピストンを受容するための内部開口を画定する。さらに、スリーブは、内面と外面との間に２ｍｍ以下の厚さを有する。
【発明の効果】
【０００５】
さらに、油圧テンショナーを含む車両用エンジンシステムが本明細書に開示される。エンジンシステムはまた、車両エンジンを含む。最後に、油圧テンショナーを製造する方法が本明細書に開示される。内面と外面の間に厚さが２ｍｍ以下のスリーブを有することは、熱膨張による流体流量の問題を防止し、組み立て及び製造コストを改善する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本発明の他の利点は、添付の図面と関連して考えられるとき、以下の詳細な説明を参照してよりよく理解されるようになるので、容易に推察されるであろう。
【図１Ａ】先行技術の油圧テンショナーの断面図である。
【図１Ｂ】本発明によるスリーブを有する油圧テンショナーの断面図である。
【図２】スリーブ内側の構成要素が除去されている図１Ｂの油圧テンショナーの断面図である。
【図３】スリーブを含む図１Ｂの油圧テンショナーの断面図である。
【図４Ａ】図１Ｂのスリーブの断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａのスリーブの反対側の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図をこれから参照すると、別段の表示がない限り、同様の数字が同様の構造を示すために使用され、本発明による油圧テンショナーが図１Ｂ〜図３に１０で示されている。本明細書に示されたように、油圧テンショナー１０及び対応する構成要素は必ずしも縮尺通りに描かれるわけではない。図１Ｂに示されたように、油圧テンショナー１０は、ハウジング１２を含む。油圧テンショナー１０のハウジング１２は、車両の車両エンジン１４に結合され得る。さらに、テンショナー１０は、車両エンジン１４内の様々なチェーンまたはベルトに対する張力を生成または維持するように構成され得る。ベルトは、タイミングチェーンまたはベルト、サーペンタイン（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ）チェーンまたはベルト、または当業者に知られている任意の他のチェーンまたはベルトを含み得ることが考えられる。また、油圧テンショナー１０は、これらに限定されないが、車両変速機を含む車両の車両エンジン１４または他の構成要素内にまたはこれに結合される張力または様々な他の物体を生成または維持するように構成され得ることが考えられる。
【０００８】
図１に最もよく示されたように、油圧テンショナー１０のハウジング１２は、空洞１６を画定する。空洞１６は、加圧流体源からの流体を受容するように構成される。加圧流体源は、ポンプまたはリザーバ（ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）であり得る。流体は、オイル、変速機流体、エンジン流体、水などを含むが、これらに限定されない任意のタイプの流体であり得る。図１Ｂにさらに示されたように、空洞１６は、円筒形の形状であり得る。しかしながら、空洞１６は、球形、正方形、三角形などを含むが、これらに限定されない任意の別の形状であり得ることがまた考えられる。さらに、必要に応じて、様々な回転防止構成要素または他の特徴部が空洞１６内に含まれることができる。一実施形態では、接続部１８が空洞１６内に含まれる。接続部１８は、ハウジング１２が車両エンジン１４の別の構成要素と結合されることを可能にするように構成される。また、複数の陷沒部及び／または突出部が空洞内に含まれることができることが考えられる。このような陷沒部及び突出部は、流体を濾過または貯蔵し、及び／またはハウジング１２に結合するために構成される。
【０００９】
図１Ｂに示した実施形態にも示されたように、油圧テンショナー１０のハウジング１２は、ハウジング１２が車両内の車両エンジン１４または別の場所に確実に結合されることを可能にするように構成された１つ以上のボルト穴２０を含むことが考えられる。図１Ｂに示した実施形態において、ハウジング１２は、２つのボルト穴２０を含む。しかしながら、車両内に油圧テンショナー１０を確実に結合するために、任意の数のボルト穴２０が実装され得る。さらに、ハウジング１２は、油圧テンショナー１０が車両内の車両エンジン１４または別の場所に結合されることを可能にするように任意の形状またはサイズのものであり得ることが考えられる。図１Ｂに示された実施形態において、ハウジング１２は、空洞１６を画定する中央部２２及びボルト穴２０を画定する２つの対向翼状部２４を含む。しかしながら、三角形、円筒形、正方形などを含むが、これらに限定されない任意の数の形状が考えられた。
【００１０】
図１Ｂに示された実施形態において、ハウジング１２は、アルミニウムから構成される。しかしながら、ハウジング１２は、鋼、ステンレス鋼、プラスチックなどを含む任意の材料から構成され得ることがまた考えられる。さらに、図１Ｂに示された実施形態において、ハウジング１２は、以下でより詳細に説明されるアルミニウムオーバーモールド（ｏｖｅｒ−ｍｏｌｄｉｎｇ）プロセス中に形成される。しかしながら、ハウジング１２は、スタンピング（ｓｔａｍｐｉｎｇ）、ダイカスト（ｄｉｅ  ｃａｓｔｉｎｇ）などを含む別のプロセスによって形成され得ることがまた考えられる。
【００１１】
油圧テンショナー１０はまた、空洞１６とともに配置されたピストン２６を含む。ピストン２６は、流体の圧力に基づいて後退位置と伸長位置との間で移動するように構成される。典型的に、後退位置と伸長位置の間の移動は、長手方向である。しかしながら、移動は、緯度方向、回転方向などであり得ることがまた考えられる。図１Ｂに最もよく示されたように、ピストン２６は、付勢部材（ｂｉａｓｉｎｇ  ｍｅｍｂｅｒ）２８に結合され得る。付勢部材２８は、ピストン２６を後退位置に付勢するように構成され得る。また、必要に応じて、付勢部材２８は、ピストン２６を伸長位置に付勢するように構成され得ることが考えられる。一実施形態において、付勢部材２８は、圧縮ばねである。しかしながら、付勢部材２８は、ねじりばね、引張ばね、片持ちばねなどを含むが、これらに限定されない別のタイプであり得ることがまた考えられる。
【００１２】
図１Ｂに最もよく示されたように、ハウジング１２は、側壁３２を有する環状溝３０を含むことができる。環状溝３０は、ハウジング１２のオーバーモールドプロセス中に形成され得るか、または後で機械加工され得る。図１Ｂに示した実施形態に示されたように、油圧テンショナー１０は、ピストン２６の外周に固定され、環状溝３０と選択的に係合可能なラチェットクリップ（ｒａｔｃｈｅｔ  ｃｌｉｐ）３４を含むことができる。側壁３２は、ラチェットクリップ３４を受容し、油圧テンショナー１０の空洞１６内の流体の圧力に応答して後退位置と伸長位置との間でピストン２６の移動を制限するために構成され得る。ラチェットクリップ３４は、側壁３２と相互作用して、流体の所望の所定の圧力を維持しながら、ピストン２６の長手方向の端限界を画定する。
【００１３】
さらに、一実施形態において、ピストン２６は、ピストン２６の外面に沿って長手方向に配列された複数のインデント（ｉｎｄｅｎｔ）３６を含むことができる。この実施形態において、ラチェットクリップ３４は、ピストン２６が伸長位置に向かって移動されるときに、ピストン２６の外面に沿って順次に複数のインデント３６中の１つ内に選択的に係合可能である。伸長位置にさらに遠く向かうピストン２６の移動は、ラチェットクリップ３４をピストン２６の別のインデント３６内に移動させて、ピストン２６を漸進的に膨張される伸長位置まで膨張させる。
【００１４】
いくつかの実施形態において、油圧テンショナー１０はまた、流体の逆流を防止して、ピストン２６の所望しない移動につながる所望しない圧力上昇を防止し、及び／または空洞１６の間欠的潤滑を可能にするための１つ以上のチェックバルブ；油圧テンショナー１０の出荷中にピストン２６がばね荷重を受けるように構成された片持ちばね；及び対応するばね受け容スロットを含むが、これらに限定されない様々な他の構成要素を含むことができる。油圧テンショナー１０はまた、当業者が所望するように、空洞１６内に配置される追加の要素を含むことができる。
【００１５】
ここで図２〜図４を参照すると、油圧テンショナー１０はまた、空洞１６内に配置され、内面４２及び内面４２から離隔された外面４４を有するスリーブ４０を含む。内面４２は、ピストン２６を受容するための内部開口４６を画定する。一般に、スリーブ４０は、空洞１６と同じまたは類似の形状に形成され、油圧テンショナー１０のピストン２６及び他の内部構成要素を受容するようにするサイズで決まる。内面４２と外面４４との間に画定されるスリーブの厚さは、スリーブ４０の厚さとして定義される。一実施形態において、スリーブ４０の厚さは、２ｍｍ以下である。別の実施形態において、スリーブ４０の厚さは、１．５ｍｍ以下である。さらに別の実施形態において、スリーブ４０の厚さは、１．２５ｍｍ以下である。さらに別の実施形態において、スリーブ４０の厚さは、１ｍｍ以下である。さらに別の実施形態において、スリーブ４０の厚さは、０．７５ｍｍ以下である。さらに別の実施形態において、スリーブ４０の厚さは、０．５ｍｍ以下である。さらに別の実施形態において、スリーブ４０の厚さは、２ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲である。
【００１６】
いくつかの実施形態において、スリーブ４０の厚さは、スリーブ４０の厚さがスリーブ４０の全長にわたって同じであり得るか、またはスリーブ４０の全長にわたって変化できるように、内面４２及び外面４４上の任意の位置で画定され得る。
【００１７】
スリーブ４０はまた、上面４８及び上面４８の反対側の底面５０を含む。スリーブ４０の長さは、上面４８と底面５０との間に画定される。一実施形態において、スリーブ４０の長さは、４０ｍｍ未満である。別の実施形態において、スリーブ４０の長さは、３７．５ｍｍ以下である。さらに別の実施形態において、スリーブ４０の長さは、３０ｍｍ以下である。さらに別の実施形態において、スリーブ４０の長さは、２８ｍｍ以下である。さらに別の実施形態において、スリーブ４０の長さは、２５ｍｍ以下である。さらに別の実施形態において、スリーブ４０の長さは、３７．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲である。
【００１８】
図３及び図４に最もよく示されたように、上面４８は、スリーブ４０の内部開口４６を閉じるために、内部開口４６の全体にわたって延びることができる。しかしながら、上面４８は、上面４８の一部が開いているように、内部開口４６を完全に閉じないことがまた考えられる。さらに、図３及び図４に示された実施形態において、底面５０は、スリーブ４０が開放端式円筒（ｏｐｅｎ−ｅｎｄｅｄ  ｃｙｌｉｎｄｅｒ）であるように、内部開口４６を閉じない。より具体的には、底面５０は、内部開口４６を閉じるように延びないため、環状溝３０内でラチェットクリップ３４及びピストン２６の移動を可能にすることができる。この実施形態において、スリーブ４０は、環状溝３０を越えて延びない。他の実施形態において、底面５０は、内部開口４６を閉じすることができ、スリーブ４０は、環状溝３０を越えて延びるであろう。スリーブ４０が環状溝３０を越えて延びる実施形態において、スリーブ４０は、環状溝３０とピストン２６及びラチェットクリップ３４の係合を可能にするようにする窓を含む。
【００１９】
一実施形態において、スリーブ４０は、鋼から構成され得る。しかしながら、スリーブ４０は、ステンレス鋼、アルミニウム、プラスチックなどのような別の材料から構成され得ることがまた考えられる。図１Ｂに示された実施形態において、スリーブ４０は、油圧テンショナー１０のピストン２６及び他の内部構成要素と同じ材料から構成される。このようにして、作動中、油圧テンショナー１０がピストン２６を加熱するとき、他の内部構成要素は、スリーブ４０と同じ速度で膨張し、ピストンとスリーブ４０との間のクリアランスが比較的同一に維持されることを可能にする。
【００２０】
図４Ｂに示した実施形態に最もよく示されたように、スリーブ４０の外面４４は、スプライン（ｓｐｌｉｎｅ）または他の溝のような少なくとも１つの回転防止特徴部５２を画定することができる。少なくとも１つの回転防止特徴部５２は、油圧テンショナー１０の機械加工または他の処理中にスリーブ４０の回転を防止するように構成される。少なくとも１つの回転防止特徴部５２は、さらに、回転を防止するために、空洞１６のようなハウジング１２の一部と係合するように構成され得ることが考えられる。しかしながら、少なくとも１つの回転防止特徴部５２は、ローレット溝（ｋｎｕｒｌｅｄ  ｇｒｏｏｖｅ）、スカラップ溝、または多方向溝を含むが、これらに限定されない当業者に知られている任意の方法によって回転を防止するように構成され得ることがまた考えられる。さらに、回転防止特徴部５２は、外面４４上に存在することに加えて、または代替的に、上面４８及び／または底面５０上に存在することができることが考えられる。
【００２１】
一実施形態において、スリーブ４０は、シートがスリーブ４０内に半径方向に引き込まれるように深絞り（ｄｅｅｐ  ｄｒａｗｉｎｇ）によって形成される。しかしながら、スリーブ４０は、スタンピング、キャスティング、または他の鋼機械加工プロセスを含むが、これらに限定されない他の方式で形成され得ることがまた考えられる。少なくとも１つの回転防止特徴部５２は、深絞りまたは他の成形（ｆｏｒｍｉｎｇ）ステップ中に形成され得るか、またはスリーブ４０が形成されると機械加工によって形成され得る。
【００２２】
さらに、一実施形態において、ハウジング１２は、スリーブ４０の外面４４上にオーバーモールドされる。スリーブ４０の外面４４上へのハウジング１２のオーバーモールドは、スリーブ４０が標準形状及びサイズになるようにし、環状溝３０及び／または接続部１８のような様々な顧客の要求条件によってサイズの変更を必要とする領域に存在しないようにすることが可能である。さらに、オーバーモールドプロセスは、スリーブ４０が油圧テンショナー１０に直接組み込むことを可能にして、スリーブ４０の厚さを最小化することができる。
【００２３】
油圧テンショナー１０の製造中、シート上に深絞りが実行され、内面４２と外面４４との間に２ｍｍ以下の厚さを有するスリーブ４０を形成する。スリーブ４０が形成されると、ハウジング１２は、スリーブ４０の外面４４上にオーバーモールドされる。次に、ハウジング１２及び／またはスリーブ４０は、環状溝３０、回転防止特徴部５２、またはハウジング１２及び／またはスリーブ４０の平滑度のような他の所望の特徴部、接続部１８、またはボルト穴２０を形成するように機械加工され得る。次に、油圧テンショナー１０は、油圧テンショナー１０の作動のために車両エンジン１４に結合され得る。
【００２４】
内面４２と外面４４との間に２ｍｍ以下の厚さを有しながら、ピストン２６及び他の内部構成要素と同じ膨張係数を有する材料から構成されたスリーブ４０を有することは、スリーブ４０及びピストン２６が加熱または冷却中に同じ速度で膨張または収縮できるようにすることにより流体流量の問題を防止し、また組み立て及び製造コストを改善する。さらに、ハウジング１２をスリーブ４０の外面４４上にオーバーモールドすることは、オーバーモールドが他の組み立てプロセス；例えば、スリーブ４０が圧入されている場合のように、スリーブを厚くする（例えば、３ｍｍ超過）必要がないため、油圧テンショナー１０の組み立て中に失敗することなく、２ｍｍ以下の厚さを有することを可能にする。さらに、ハウジング１２をスリーブ４０にオーバーモールドすることは、スリーブ４０が環状溝３０及び／またはハウジング１２の接続部１８の近くの領域のような顧客の要求条件によって形状及びサイズの変更を必要とする領域に存在する必要がないから、スリーブ４０が標準形状及びサイズになることを可能にする。
【００２５】
本発明は、例示的に説明されており、使用された用語は限定するよりも説明する性格を持つものと意図していることを理解すべきであろう。本発明の多くの修正及び変形が上記の教示を照らし合わせて可能であり、本発明は、具体的に説明されたものとは別の方法で実施されることもあり得る。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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