(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に内燃機関のチェーン駆動装置のための油圧オートテンショナ（１）であって、ハウジング（２）と、前記ハウジング（２）のプランジャボア（４）内で案内されるテンショニングプランジャ（３）と、前記プランジャボア（４）内で案内されるフリーピストン（１３）と、前記テンショニングプランジャ（３）上に形成され且つ前記フリーピストン（１３）を貫通して延びるプランジャロッド（６）と、前記テンショニングプランジャ（３）、前記ハウジング（２）、及び前記フリーピストン（１３）で画定された油圧リザーバ（１５）と、前記フリーピストン（１３）上に配置され、前記油圧リザーバを前記ハウジング（２）及び前記プランジャロッド（６）に対して密封する密封ユニットとを有し、前記密封ユニットは、前記ハウジング（２）の前記プランジャボア（４）と摺動接触状態にある外側密封面（１７）と、前記テンショニングプランジャ（３）の前記プランジャロッド（６）と摺動接触状態にある内側密封面（１８）と、を有する二重シールリング（１６）として具体化され、前記二重シールリング（１６）は、円周方向に延びる突出部（３４）を有し、前記フリーピストン（１３）は、円周方向に延びる固定溝（３２）を有し、前記二重シールリング（１６）の前記突出部（３４）は、前記二重シールリング（１６）を前記フリーピストン（１３）上に配置するように、前記フリーピストン（１３）の前記固定溝（３２）内に挿入されるようになっている、油圧オートテンショナ（１）。
【請求項２】
前記外側密封面（１７）及び前記内側密封面（１８）は、環状の円周方向に延びる密封面として具体化され、該密封面は、互いに間隔を置いて位置すると共に前記テンショニングプランジャ（３）の長手方向軸線と同軸に差し向けられている、請求項１記載の油圧オートテンショナ（１）。
【請求項３】
前記外側密封面（１７）及び／又は前記内側密封面（１８）は、少なくとも２つの円周方向に延びる密封リップ（３９）を有する、請求項１又は２記載の油圧オートテンショナ（１）。
【請求項４】
前記二重シールリングは、外側案内部分（４５）及び内側案内部分（４６）を有する、請求項１〜３のうちいずれか一に記載の油圧オートテンショナ（１）。
【請求項５】
前記外側案内部分（４５）及び／又は前記内側案内部分（４６）の軸方向長さは、少なくとも２ｍｍ、好ましくは４〜５ｍｍである、請求項４記載の油圧オートテンショナ（１）。
【請求項６】
前記二重シールリング（１６）は、少なくとも前記外側密封面（１７）及び前記内側密封面（１８）の領域がＰＴＦＥで作られている、請求項１〜５のうちいずれか一に記載の油圧オートテンショナ（１）。
【請求項７】
前記二重シールリング（１６）は、ばね手段（４０）を備え、該ばね手段（４０）は、前記プランジャボア（４）に対して前記外側密封面（１７）に予張力を加えると共に、前記プランジャロッド（６）に対して前記内側密封面（１８）に予張力を加える、請求項１〜６のうちいずれか一に記載の油圧オートテンショナ（１）。
【請求項８】
前記ばね手段（４０）は、断面がＵ字形であり、外側ばね脚部（４１）及び内側ばね脚部（４２）を有するばねワッシャとして具体化されている、請求項７記載の油圧オートテンショナ（１）。
【請求項９】
前記ハウジング（２）は、前記プランジャロッド（６）から遠ざかる方向に向いた端面に取付け開口部を備え、該取付け開口部は、端プラグ（７）によって閉鎖されるようになっている、請求項１〜８のうちいずれか一に記載の油圧オートテンショナ（１）。
【請求項１０】
前記ハウジング（２）と前記端プラグ（７）との間にはシール、好ましくはシールリング（１０）が設けられている、請求項９記載の油圧オートテンショナ（１）。
【請求項１１】
特に内燃機関のチェーン駆動装置のための油圧オートテンショナ（１）における二重シールリング（１６）の使用であって、前記二重シールリング（１６）は、外側密封面（１７）及び内側密封面（１８）を有し、前記外側密封面（１７）は、前記ハウジング（２）のプランジャボア（４）と摺動接触関係をなすようになっており、前記内側密封面（１８）は、前記テンショニングプランジャ（３）のプランジャロッド（６）と摺動接触関係をなすようになっており、前記二重シールリング（１６）は、円周方向に延びる突出部（３４）を有し、前記フリーピストン（１３）は、円周方向に延びる固定溝（３２）を有し、前記二重シールリング（１６）の前記突出部（３４）は、前記二重シールリング（１６）を前記フリーピストン（１３）上に配置するように、前記フリーピストン（１３）の前記固定溝（３２）内に挿入されるようになっている、ことを特徴とする二重シールリングの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に内燃機関のチェーン駆動装置のための油圧自給式オートテンショナ（auto-tensioner）であって、ハウジングと、ハウジングのプランジャボア内で案内されるテンショニングプランジャと、プランジャボア内で案内されるフリーピストンと、テンショニングプランジャ上に形成されていて、フリーピストンを貫通して延びるプランジャロッドと、テンショニングプランジャ、ハウジング及びフリーピストンで画定された油圧リザーバと、フリーピストン上に配置されていて、油圧リザーバをハウジング及びプランジャロッドに対して密封する密封ユニットと、を有する油圧自給式オートテンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
特に内燃機関のタイミングチェーン駆動装置のチェーンテンショナとして用いられる単純なテンショニング装置は、通常、テンショニングプランジャが収納されたハウジングを有し、このテンショニングプランジャには、圧力ばねによって予張力が加えられている。テンショニングプランジャとハウジングの間には、圧力チャンバが形成され、この圧力チャンバは、テンショニングプランジャの引っ込み運動を制動する油圧媒体（液圧媒体）で満たされており、通常、中に圧力ばねが配置されている。圧力チャンバは、通常、逆止弁を介して外部油圧回路と連通し、この外部油圧回路によって、圧力チャンバ内の油圧媒体は、高度に加圧される。油圧媒体は、特にテンショニングプランジャの引っ込み運動によって引き起こされる圧力チャンバ内の圧力上昇の場合、テンショニングプランジャの端面に設けられたスロットル開口部を通って、又はテンショニングプランジャとハウジングとの間の適当な漏れ間隙を通って、圧力チャンバから逃げ出る場合がある。
【０００３】
圧力チャンバ内の加圧油圧媒体は、たとえテンショニングプランジャが比較的激しく且つ強力な振動衝撃を受けた場合でも、ハウジング内へのテンショニングチャンバの過度の引っ込み運動を阻止する。しかしながら、内燃機関及び外部油圧回路がそれぞれオフに切り換えられると、圧力チャンバ内の油圧媒体の圧力が減少し、テンショナの取付け位置に応じて、圧力チャンバは、部分的に又は完全に排出される場合がある。エンジン及びチェーン駆動装置がそれぞれ再始動されると、プランジャが妨げられずに引っ込み運動を行い、それにより、内燃機関の望ましくないびびり又はタイミングチェーンの歯飛びが引き起こされる場合がある。この作用効果は、テンショニング方向におけるプランジャの動作範囲のシフトが摩耗又は他の現象によって引き起こされると、悪化する。
【０００４】
当該技術分野においては、ハウジング内へのテンショニングプランジャの望ましくない引っ込み運動を阻止する種々の技術が開発された。ばね負荷ロック要素によってプランジャの引っ込み運動を阻止する完全な機械式制止手段に加えて、油圧式再調整手段も又存在し、この油圧式再調整手段は、テンショニングプランジャの動作範囲の連続シフトを可能にし、これら技術の各々は、圧力チャンバへの油圧媒体の外部からの供給を利用し続けている。
【０００５】
加うるに、自動テンショナ又は自給式オートテンショナも又存在し、これらテンショナの場合、油圧の激減又は圧力チャンバの排出は、ハウジング内へのテンショニングプランジャの望ましくない深い落ち込みを自動的に阻止するように、閉油圧系によって阻止される。テンショニングプランジャの自動再調整方式のかかる油圧オートテンショナは、独国特許出願公開第３７３７６２９号明細書から既に知られている。この気密封止自己テンショニング型テンショナは、中空円筒形ハウジングを有し、かかるハウジングは、このハウジング内で案内され、プランジャロッドが一体的に形成されたテンショニングプランジャと、ハウジングの内部を圧力チャンバ、油圧リザーバ及び空隙にさらに分割するフリーピストンと、を備えている。圧力チャンバの容積がテンショニングプランジャの引っ込み又は伸長運動中に変化するという事実を考慮して、リザーバは、かかる容積変化を補償するように、圧力チャンバからの油圧媒体を引き取り又はかかる油圧媒体を排出しなければならず、フリーピストンは、テンショニングプランジャのプランジャロッドに対してだけでなくハウジングに対しても動く。空隙に対して油圧リザーバを密封し、その結果として、油圧媒体で満たされているチェーンテンショナ領域をも密封するため、フリーピストン上には滑りシールが設けられており、この滑りシールは、フリーピストンをハウジングに対して且つプランジャロッドに対して密封する。
【０００６】
油圧自給式オートテンショナの構造設計に起因して、プランジャロッドは、傾きがちである。というのは、プランジャロッドの正確な支持体が、上方プランジャロッド部分内に存在しないからであり、また、フリーピストンの領域では、プランジャロッドが滑りシールを考慮すると非常に制限された程度までしか支持されていないからである。しかしながら、テンショニングプランジャの極めて僅かな傾動運動であっても、この結果として、プランジャの摺動面並びにハウジングのプランジャボアに掻き傷や線条が生じ、それにより、このオートテンショナの効率及び性能特性が、悪影響を受けることになる。これらの問題に加えて、フリーピストン製造プロセスにおいて、関連するスライドシールの所要の良好な密封に注意が払われることも又必要であり、これにより、フリーピストンの構造設計及び製造のための出費が大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第３７３７６２９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のことを全て考慮に入れて、本発明の目的は、先行技術で知られているテンショナの欠点を解決し又は減少させ、できるだけ容易に且つできるだけ安価に設計することができる油圧オートテンショナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、この目的は、油圧オートテンショナの密封ユニットが、ハウジングのプランジャボアと摺動接触状態にある外側密封面と、テンショニングプランジャのプランジャロッドと摺動接触状態にある内側密封面を有する二重シールリングとして具体化されていることによって達成される。外側及び内側密封面を備えた一体形成二重シールリングの使用により、フリーピストンに追加の密封措置を省略することができる。二重シールリングは、シールキャリヤとしての役目を果たすフリーピストンと一緒になって、テンショニングプランジャの長手方向軸線に沿って、ハウジング及びプランジャロッドに対して軸方向に動くことができる。両側で半径方向に有効なかかるスライドシールリングの使用により、フリーピストンの構造設計を本質的に単純化することができる。それ故、構造設計と製造の両方をフリーピストンの案内という重要な観点に集中させることができる。
【００１０】
二重シールリングの軸方向運動中においても、ハウジング及びプランジャロッドに対して十分且つ確実な半径方向密封効果を実現できるようにするため、外側密封面及び内側密封面は、環状の円周方向に延びる密封面として具体化されるのが良く、かかる密封面は、互いに間隔を置いて位置すると共にテンショニングプランジャの長手方向軸線と同軸に向けられる。加うるに、外側密封面及び内側密封面が二重シールリングの２つの軸方向に突き出た環状に延びる突出部に設けられた場合、それにより、外側及び内側密封面がプランジャボア及びプランジャロッドの表面に可撓的に接触できるので、有利であろう。
【００１１】
有利な実施形態によれば、外側密封面及び／又は内側密封面は、少なくとも２つの円周方向に延びる密封リップを有する。２つ又は３つ以上の密封リップの使用により、二重シールリングの半径方向密封効果を向上させることができ、それと同時に、密封面のくっつき傾向が減少する。
【００１２】
好ましい改造例では、二重シールリングは、外側案内部分及び内側案内部分を有する。二重シールリングの外側案内部分は又、外側密封面の密封機能に加えて、ハウジングのプランジャボアに沿う二重シールリング及びこれに連結されたフリーピストンの効果的な案内を可能にする。これにより、油圧オートテンショナ内でのテンショニングプランジャの傾動及び性能特性に悪影響を及ぼすハウジングのプランジャボアの結果としての掻き傷及び線条によって引き起こされることがある問題が減少する。さらに、かかる案内の改良により、密封面の漏れ傾向が減少する。二重シールリングの内側案内部分は、同様な方法で、プランジャロッドに対する二重シールリング及びこれに連結されたフリーピストンの案内特性を向上させる。いずれの場合においても、二重シールリングの密封効果に対するいかなる影響をも回避するために、外側又は内側密封面と支持及び案内要素としての役目を果たすフリーピストンとの間に外側及び内側案内部分を設けることが適切であろう。外側及び／又は内側案内部分の最適な案内機能が得られるようにするため、外側案内部分及び／又は内側案内部分の軸方向長さは、少なくとも２ｍｍ、好ましくは４〜５ｍｍであるのが良い。
【００１３】
外側及び内側密封面がプランジャボア及びプランジャロッドと摺動接触状態にあるときに外側及び内側密封面の摺動特性を向上させるため、二重シールリングは、少なくとも外側密封面及び内側密封面の領域が、ＰＴＦＥで作られるのが良い。低い摩擦係数と高い熱抵抗が組み合わせられることにより、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）又はＰＴＦＥ化合物の使用により、シールとプランジャボア又はプランジャロッドとの間の固着−滑り効果の発生が阻止されることになる。かくして、適当な材料の選択により二重シールリングの支持及び案内特性に対する悪影響を回避することが可能である。ＰＴＦＥ又はＰＴＦＥ化合物の使用に加えて、少なくとも一部が改質ＰＴＦＥ又は改質ＰＴＦＥ化合物から成る二重シールリングを提供することも可能であり、かかる改質ＰＴＦＥ又は改質ＰＴＦＥ配合物は、二重シールリングの支持特性及び案内特性を同時に更に向上させるように、二重案内及び密封機能が得られるよう構成されている。好ましくは少なくとも一部がＰＴＦＥから成る二重シールリングの摺動特性を最適に利用するため、摺動しあう部分、即ちハウジングのプランジャボア及びプランジャロッドについて、密封面の材料と効果的に協働する支承材料を用いなければならず、かかる支承材料は、耐摩耗性の高いプラスチック材料、金属、非鉄金属又はセラミックである。有利な支承材料であることが判明した材料は、真鍮である。
【００１４】
有利な実施形態によれば、二重シールリングは、ばね手段を備えるのが良く、ばね手段は、プランジャボアに対して外側密封面に予張力を加えると共にプランジャロッドに大して内側密封面に予張力を加える。ばね手段は、特に外側及び内側密封面が円周方向に延びる突出部に設けられている場合、二重シールリングを安定化させ、かかるばね手段により、所要の高い密封力を半径方向に発生させて大気圧よりも高い圧力を油圧リザーバ内に生じさせることができる。ばね手段は、断面がＵ字形であり、外側ばね脚部及び内側ばね脚部を有するばねワッシャとして具体化されるのが良く、外側ばね脚部は、外側密封面に作用し、内側ばね脚部は、内側密封面に作用する。かかるＵ字形ばねワッシャの単純な構造にもかかわらず、ばね脚部は、外側及び内側密封面に圧力、即ち予張力を効果的に及ぼすことができる。
【００１５】
フリーピストンへの二重シールリングの容易且つ確実な取付けを可能にするため、二重シールリングは、円周方向に延びる突出部を有するのが良く、フリーピストンは、円周方向に延びる固定溝を有するのが良く、二重シールリングの突出部は、二重シールリングをフリーピストン上に配置するように、フリーピストンの固定溝内に挿入されるようになっている。円周方向に延びる突出部は、有利な実施形態によれば、特に固定溝内に挿入可能に構成されたスナップ嵌め突起を構成し、かかるスナップ嵌め突起により、二重シールリングとシールキャリヤとしての役目を果たすフリーピストンとの間に確実な連結が達成される。
【００１６】
油圧オートテンショナの別の実施形態によれば、ハウジングは、プランジャロッドから遠ざかる方向に向いた端面に取付け開口部を備え、該取付け開口部は、端プラグによって閉鎖されるようになっている。かかる取付け開口部は、ハウジングの簡単な製造に加えて、テンショニングプランジャがハウジングから出る側と反対側に設けられた取付け側からの油圧テンショナの組み立てを可能にする。後ろからのテンショナの容易な取付けに加えて、この場合、油圧テンショナのテンショニング側の案内ブッシを省略することも可能であり、その結果、テンショニング側のテンショニングプランジャ出口をハウジングの一部として具体化することができ、それにより、プランジャロッドに対するボアの高い精度により、正確な案内を達成することができる。請求項１０に記載された特徴は又、請求項１〜請求項９のうちの任意のものとは別個独立に保護可能であり、別個に遂行可能である。フリーピストンに設けられたシール手段とは無関係に、端プラグによって閉鎖されるようになっており、且つハウジングの取付け側端面（テンショニング側から遠ざかる方向に向いた端面）に設けられる取付け開口部は、簡単且つ安価な構造設計を可能にすると共に、ハウジングのテンショニング側でのプランジャロッドのより効果的な案内により、プランジャがくさび留め状態になる恐れを減少させることができ、これにより、密封手段に加わる荷重が減少し、その結果、密封効果の向上が達成される。
【００１７】
圧力チャンバ内の高度に加圧された油圧媒体の確実な密封を可能にするため、ハウジングと端プラグとの間にはシール、好ましくは弾性シールリング、例えばＯリングを設けるのが良い。
【００１８】
加うるに、本発明は、特に内燃機関のチェーン駆動装置のための油圧オートテンショナ内での二重シールリングの使用であって、二重シールリングは、外側密封面及び内側密封面を有し、外側密封面は、ハウジングのプランジャボアと摺動接触関係をなすようになっており、内側密封面は、テンショニングプランジャのプランジャロッドと摺動接触関係をなすようになっていることを特徴とする使用に関する。両側で半径方向に密封効果を生じさせる密封面を備えたかかる二重シールリングの使用により、内側及び外側密封面が補完形のコンポーネントに対して軸方向に動くことができるが、効率的な密封が可能になる。共通のシールキャリヤを備えた外側及び内側密封面を有する二重シールリングの一体的構造設計により、固着−滑り効果が既に減少している。この場合、案内機能の最適化は、外側及び内側案内部分を二重シールリングに設けると共に、二重シールリングとシールキャリヤとの間に確実な連結部を形成することにより達成できる。構造的手段、例えば密封面を軸方向に突き出た隆起部に設け、ばね手段により予張力を生じさせて円周方向に延びる密封リップを用いることにより、或いは密封面の領域に適当な材料、例えばＰＴＦＥ又はＰＴＦＥ化合物を用いることにより、密封機能を更に一層向上させることができる。
【００１９】
以下において、添付の図面を参照して一実施形態に基づき本発明の油圧オートテンショナの構造設計及び機能について詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】二重シールリングを有する本発明の油圧オートテンショナの断面図である。
【図２】図１の二重シールリングが設けられたフリーピストンの拡大断面図である。
【図３】図１の油圧オートテンショナの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、内燃機関のタイミングチェーン駆動装置又は補助ユニット駆動装置に用いられる油圧自蔵式オートテンショナ１を示しており、このオートテンショナは、中空円筒形ハウジング２を有し、この中空円筒形ハウジング内で、テンショニングプランジャ３が案内され、このテンショニングプランジャは、ハウジングのプランジャボア４内で軸線Ａに沿って長手方向に動くことができるようになっている。テンショニングプランジャ３は、テンショニングプランジャ３をプランジャボア４内で案内するプランジャベース５と、テンショニング方向においてプランジャベース５に続いて設けられ且つ予張力を隣接するチェーン駆動装置に及ぼすことができるように、油圧オートテンショナ１のテンショニング側でハウジング２の端面を越えて延びるプランジャロッド６と、を有している。テンショニング側から遠ざかる方向に向いた側である油圧オートテンショナ１の取付け側では、端プラグ７が、中空円筒形ハウジング２の端面に形成された開口部内に設けられており、この端プラグ７は、ねじ連結部８によって中空円筒形ハウジング２の開口端部内に設けられている。端プラグ７とハウジング２の内壁に形成された段部９との間にＯリング１０が密封目的で設けられており、段部は、プランジャボア４及びねじ連結部８に対して引っ込んでいる。端プラグ７は、ハウジング２に螺着されると共にこのハウジングに対して密封されており、ハウジング２及びテンショニングプランジャ３のプランジャベース５と一緒になって、圧力チャンバ１１を構成しており、この圧力チャンバは、オートテンショナの作動中、高度に加圧された油圧媒体（液圧媒体）で満たされている。テンショニングプランジャ３には圧力コイルばね１２によって軸方向に予張力が加えられており、この圧力ばねは、圧力チャンバ１１内に配置されていて、テンショニングプランジャ３を軸線Ａの方向で内燃機関の駆動チェーン（図示せず）に押し付けている。圧力ばね１２は、端プラグ７から圧力チャンバ１１内に延びる突出部によって案内される。
【００２２】
テンショニング方向で見て前側の領域を構成する中空円筒形ハウジング２の領域には、環状フリーピストン１３が設けられており、このフリーピストンは、ハウジング２のプランジャボア４内で且つテンショニングプランジャ３のプランジャロッド６上で軸線Ａに沿って長手方向に動くことができるよう案内される。プランジャロッド６を収容するため、フリーピストン１３は、プランジャロッド６を挿通させる中央ボア１４を備えている。フリーピストン１３は、プランジャベース５及びハウジング４と一緒になって、プランジャロッド６の下方部分を挿通させる環状油圧リザーバ１５を構成している。油圧リザーバ１５に向いたフリーピストン１３の側には、二重シールリング１６が設けられており、この二重シールリング１６の外側密封面１７は、ハウジング２のプランジャボア４の内壁に対して油圧リザーバ１５を密封し、二重シールリングの内側密封面１８は、プランジャロッド６の外壁に対して油圧リザーバ１５を密封している。
【００２３】
油圧媒体で満たされた圧力チャンバ１１には、プランジャベース５に設けられた油圧通路１９及びプランジャベース５の裏側に設けられた逆止弁２０を介して、油圧リザーバ１５から油圧媒体が供給される。逆止弁２０は、テンショニング方向から遠ざかる方向に向いた、プランジャベース裏側に設けられた座に圧力嵌めされている。逆止弁の弁ボールは、弁ばねの予張力によって圧力チャンバ１１を油圧リザーバ１５から密閉している。プランジャベース５とハウジング２のプランジャボア４との間の漏れ間隙を通って圧力チャンバ１１から逃げ出た油圧媒体は、油圧リザーバ１５内に貯蔵される。
【００２４】
フリーピストン１３には、戻しばね２１によってテンショニング方向とは逆の方向に予張力が加えられる。戻しばね２１は、油圧リザーバ１５から遠ざかる方向に向いたフリーピストン１３の側に設けられており、フリーピストン１３からテンショニング方向に延びる案内突出部２２によって案内される。ハウジング２の空隙内で案内される戻しばね２１は、テンショニング側に設けられたハウジング端面で支持される。ハウジング２のテンショニング側端部には、更に穴プラグ２３が設けられており、この穴プラグは、ねじ連結部２４によってハウジング２内に固定的に設けられており、ねじ連結部２４は、プランジャボア４に対して引っ込められている。穴プラグ２３は、中央開口部２５を備え、プランジャロッド６は、この中央開口部２５を通ってテンショニング方向にハウジング２を越えて延び、かかる中央開口部２５は、プランジャロッド６をより効果的に案内することができるようプランジャロッド６を受け入れる穴プラグ２３の環状フランジ２６によって内方に延長している。環状フランジ２６の外壁も又、戻しばね２１を案内するために用いられる。穴プラグ２３の外周部には、フランジ２７が更に設けられ、このフランジは、ハウジング２のテンショニング側端面に当接している。プランジャロッド６のテンショニング側端部には、テンショニングヘッド２８が取り付けられており、このテンショニングヘッドは、プランジャロッド６に螺着されており、テンショニングプランジャ３は、テンショニングヘッドを介して圧力を適当なテンショニングユニット（図示せず）に及ぼして圧力ばね１２の予張力を駆動チェーンに加えるようになっている。
【００２５】
油圧オートテンショナ１のハウジング２の外周部は、テンショニング側にねじ山付きセクション２９を有すると共にこれから遠ざかる方向に向いた取付け側にフランジ状拡大セクション３０を有している。ねじ山付きセクション２９によって、ねじ込み型テンショナとして具体化された油圧オートテンショナ１を内燃機関のエンジンブロック内に設けることができ、拡大セクション３０は、油圧オートテンショナ１のねじ込み操作を制限する。拡大セクション３０とエンジンブロックとの間には、平らなシールが設けられるのが良い。変形例として、油圧オートテンショナ１は又、フランジ形テンショナとして具体化されると共に、ハウジング２は、フランジ形ハウジングとして具体化されても良い。
【００２６】
図２は、フリーピストン１３及びこれに設けられた二重シールリング１６の拡大断面図である。フリーピストン１３は、油圧リザーバ１５に向いた側に、リング３１を備え、このリング３１は、外側領域に突き出て外周部を延長し、内側に設けられると共に軸線Ａに向いた固定溝３２を備えている。二重シールリング１６は、シールリングキャリヤ３３を備え、２つの軸方向に延びる環状突出部３７，３８が、このシールリングキャリヤから油圧リザーバ１５の方向に延びている。テンショニング方向に向いたシールリングキャリヤ３３の端部には、円周方向に延びる半径方向突出部３４が設けられており、この突出部３４は、スナップ嵌め突出部のように、フリーピストン１３の固定溝３２に係合してかかるこれら部品間に確実な連結部を形成するようになっている。さらに、肩３５が二重シールリングの中央領域に設けられており、この肩３５は、フリーピストン１３の突出リング３１の自由端面に当接している。シールリングキャリヤ３３は、肩３５と外側環状突出部３７との間に外側案内部分４５を備え、二重シールリング１６は、外側案内部分４５によってハウジング２のプランジャボア４に対して案内される。また、二重シールリング１６の内側には案内部分４６が設けられており、この案内部分４６は、内側環状突出部３８とシールリングキャリヤ３３のフリーピストン１３との間に形成されている。内側案内部分４６は、プランジャロッド６を収容するためにフリーピストン１３のボア１４を延長している。外側案内部分４５は、フリーピストン１３の外周部を延長している。
【００２７】
外側環状突出部３７の外方側部には、外側密封面１７が設けられており、この外側密封面は、２つの密封リップ３９を備え、これら密封リップ３９は、形状が三角形であり、環状突出部３７に形成されている。内側環状突出部３８の内側には、内側密封面１８が設けられており、この内側密封面は、プランジャロッド６と密封接触状態にあり、環状突出部３８に形成された２つの密封リップ３９を備えている。Ｕ字形ばね（サークリップ）４０が、二重シールリング１６の半径方向に互いに間隔を置いて環状に突き出ている外側突出部３７と内側突出部３８との間に設けられている。ばね４０は、二重シールリング１６内にリングの形をなして延びており、外側ばね脚部４１及び内側ばね脚部４２は、油圧リザーバ１５に向かって軸方向に開口している。外側環状突出部３７のリザーバ側端部には、突起３６が設けられており、この突起は、内方に延び、ばね４０を外側環状突出部３７と内側環状突出部３８との間の所定位置に保持している。リング状ばねの外側ばね脚部４１及び内側ばね脚部４２は、予張力を外側環状突出部３７及び内側環状突出部３８に及ぼして、外側密封面１７及び内側密封面１８をプランジャボア４の内壁及びプランジャロッド６の外壁にそれぞれ押し付けている。
【００２８】
Ｕ字形サークリップ４０に加えて、シールキャリヤ３３、外側環状突出部３７及び内側環状突出部３８も又、全体がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で作られるのが良い。しかしながら、変形例として、外側密封面１７及び内側密封面１８だけをＰＴＦＥで被覆することも可能である。二重シールリングは、純粋なＰＴＦＥ材料から成るだけでなく、ＰＴＦＥ化合物から成ってもよい。加うるに、それぞれの使用の場合に改質されたＰＴＦＥ材料及びＰＴＦＥ化合物を、半径方向に有効な外側密封面１７及び内側密封面１８を有する本発明の一体形二重シールリングに使用できる。
【００２９】
図３に示されている油圧オートテンショナ１の斜視図では、ねじ頭形取付け領域４３が、中空円筒形ハウジング２の外面及び拡大セクション３０に設けられたねじ山付きセクションに加えて、取付け側に設けられた状態で見え、このねじ頭形取付け領域４３は、適当な工具、例えば六角レンチの適用が可能であるように形作られており、従って油圧オートテンショナ１をエンジンケースに取り付けることができるようになっている。端プラグ７は、２つの平坦なヘッドセクション４４を備え、これらヘッドセクションは又、この部分で、取付け工具、例えばジョーレンチの適用を可能にする。
【００３０】
以下において、本発明の油圧オートテンショナ１の作動モードを詳細に説明する。
【００３１】
図１に示す本発明の油圧オートテンショナ１の作動中、テンショニングプランジャ３の引っ込み運動を圧力チャンバ１１内に収容される油圧媒体によって制動する。圧力チャンバ１１内の油圧媒体は、プランジャベース５とハウジングのプランジャボア４との間の漏れ間隙を通ってのみ油圧リザーバ１５内に逃げ込むことができるので、テンショニングプランジャ３の強い引っ込み運動を確実に制動する高い圧力が、作動中、圧力チャンバ内に発生する。圧力チャンバ１１内で生じる気泡の逃げ出しを可能にするため、油圧オートテンショナ１は、気泡が漏れ間隙を介して油圧リザーバ１５内に逃げ込むことができ、それにより圧力チャンバ内に残っている圧縮可能な空気クッションによって制動挙動に対する悪影響を回避するよう構成されるべきである。
【００３２】
テンショニングプランジャ３の引っ込み運動中に圧力チャンバ１１から逃げ出る油圧媒体は、油圧リザーバ１５内に引き取られる。油圧媒体の到来により、油圧リザーバ１５の容積が増大することになる。しかしながら、油圧リザーバ１５の有効断面積は、プランジャロッド６が設けられているので圧力チャンバ１１の断面積よりも小さいので、テンショニングプランジャ３の引っ込み運動中におけるプランジャベース５の運動だけでは、容積の十分な増大を実現するには不十分であり、それ故、フリーピストン１３は、戻しばね２１の予張力に抗して、プランジャボア４に対するテンショニング方向の軸方向運動を更に行う。この場合、二重シールリング１６は、プランジャロッド６及びプランジャボア４に対する密封面１７，１８の軸方向運動にもかかわらず、油圧リザーバ１５をプランジャボア４の内壁及びプランジャロッド６の外壁に対して半径方向に密封するという作用効果を有する。かくして、テンショニングプランジャ３の引っ込み運動中に圧力チャンバ１１から逃げ出た油圧媒体が失われるのを阻止し、この油圧媒体を油圧リザーバ１５内に貯蔵することが可能である。
【００３３】
テンショニングプランジャ３の伸長運動中、油圧媒体は、油圧リザーバ１５からプランジャベース５に設けられた油圧通路１９及びプランジャベース５の後側に設けられた逆止弁２０を介して圧力チャンバ１１内に流れ戻り、伸長運動中に圧力チャンバ１１内に生じる真空によって、逆止弁２０の弁体が弁ばねの予張力に抗して開く。油圧リザーバ１５内の容積の減少により、フリーピストン１３は、戻しばね２１によりテンショニング方向とは逆の方向にプランジャボア４に対して動く。フリーピストン１３が、テンショニングプランジャ３の伸長運動中及び引っ込み運動中にプランジャロッド６及びハウジング２のプランジャボア４に対して行う逆向きの軸方向運動には、長い作動期間にわたり、二重シールリング１６の外側密封面１７及び内側密封面１８の良好な半径方向密封特性並びにこれら密封面の軸方向可動性が必要である。フリーピストン１３及び二重シールリング１６を有する複合コンポーネントは、ボア１４及びフリーピストン１３の外周部によってだけでなく、二重シールリング１６の外側案内部分４５及び内側案内部分４６によって確実に案内される。シールキャリヤとしての役目を果たすフリーピストン１３は、その構造設計に基づき、プランジャロッド６上で且つプランジャボア４内で軸方向に効果的に案内され、少なくとも一部がＰＴＦＥから成る二重シールリングに対して良好な支持作用効果をもたらす。内燃機関のタイミングチェーン駆動装置への利用可能性に関し、外側密封面１７及び内側密封面１８を有する二重シールリングは、最高５０バールまでの作業圧力、最高１５０℃までの作業温度及び最高２００Ｈｚまでの負荷変動を可能にする。
【００３４】
テンショニングプランジャ３の引っ込み運動の制動中に圧力チャンバ１１から逃げ出た油圧媒体が油圧リザーバ１５内に貯蔵され、テンショニングプランジャ３の伸長運動中に戻されるということにより、本発明の油圧オートテンショナは、外部油圧回路、例えば内燃機関の作動油回路からの油圧媒体の供給とは無関係になる。この油圧式オートチェーンオートテンショナを外部油圧回路とは無関係に用いることができ、従って、かかるオートテンショナは、多種多様な用途への使用に適していることがわかる。
【００３５】
図１に示す油圧オートテンショナ１の構造設計により、中空円筒形ハウジング２内に設けられたコンポーネントをテンショニング側及び取付け側から取り付けることができる。加うるに、油圧オートテンショナ１の構造設計は、穴プラグ２３がハウジング２の一部として具体化されるよう実施できる。穴プラグ２３及びハウジング２のかかる一体構造設計では、ハウジングのテンショニング側端面に開口部２５を機械加工により設ける労力が必要であるが、それにより、内部コンポーネントの全てを取付け側から設置できる可能性が得られる。さらに、穴プラグ２３とハウジング２との間のねじ連結部２４に必要な公差を回避できることにより、油圧オートテンショナ１の構造設計は、プランジャロッド６の案内を向上させることができ、それによりプランジャベース５がプランジャボア４内でくさび留め状態になるリスクが減少することになる。
【符号の説明】
【００３６】
１  油圧オートテンショナ
２  ハウジング
３  テンショニングプランジャ
４  プランジャボア
６  プランジャロッド
７  端プラグ
１０  シールリング
１３  フリーピストン
１５  油圧リザーバ
１６  二重シールリング
１７  外側密封面
１８  内側密封面
２３  穴プラグ
３１  リング
３２  溝
３４  突出部
３９  密封リップ
４０  ばね手段
４５  外側案内面
４６  内側案内面
【図１】
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【図２】
0005532381.tif 000003
【図３】
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