(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液圧チェーンテンショナ（１０）において、
流体で満たされたチャンバ（２２）を有するハウジング（２０）と、
チャンバ（２２）内にスライド可能に収納されるとともに、大気と連通する開孔（４６）が形成された上端部（４４）を有する中空のプランジャ（４０）と、
プランジャ（４０）を突出方向に付勢するスプリング（６０）と、
プランジャ（４０）の内部においてスプリング（６０）により上端部（４４）の側に付勢され、チャンバ（２２）内の空気を上端部（４４）の開孔（４６）を通してテンショナ外部に漏出させるための円柱状のディスク（７２）とを備え、
ディスク（７２）が、上端部（４４）と対向する第１の面（７４）に形成された流路（８０）を有しており、流路（８０）の始端である第１の端部（８２）がディスク（７２）の外周面（７８）上に形成され、流路（８０）の終端である第２の端部（８４）が、第１の面（７４）上において開孔（４６）と対向する位置に配置されており、チャンバ(２２)内の空気は、ディスク外周面（７８）上の第１の端部（８２）から第１の面（７４）上の流路（８０）を通って第２の端部（８４）から開孔（４６）に排出されるようになっている、
ことを特徴とする液圧チェーンテンショナ。
【請求項２】
第２の端部（８４）がディスク（７２）の中心点近傍にある、
ことを特徴とする請求項１記載の液圧チェーンテンショナ。
【請求項３】
流路（８０）が第１の端部（８２）から第２の端部（８４）まで遠回りの道筋を有している、
ことを特徴とする請求項１記載の液圧チェーンテンショナ。
【請求項４】
流路（８０）の道筋が少なくとも９０度の少なくとも一つの曲線をさらに備えている、
ことを特徴とする請求項３記載の液圧チェーンテンショナ。
【請求項５】
流路（８０）が螺旋形状をしている、
ことを特徴とする請求項４記載の液圧チェーンテンショナ。
【請求項６】
ハウジング（２０）内には、チャンバ（２２）を加圧流体源に連結するための通路（２４）がさらに設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の液圧チェーンテンショナ。
【請求項７】
チャンバ（２２）と前記加圧流体源との間には、チャンバ（２２）内への流体の流れを許容しかつ逆方向の流れを阻止するチェックバルブ（１００）がさらに設けられている、
ことを特徴とする請求項６記載の液圧チェーンテンショナ。
【請求項８】
プランジャ（４０）に連係する可動ラック（１１０）と、
付勢部材（１２２）によって可動ラック（１１０）との噛合い方向に付勢されたラチェット（１２０）とがさらに設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の液圧チェーンテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハウジング内を縦方向に移動可能なピストンを有する液圧チェーンテンショナに関し、さらに詳細には、このような液圧チェーンテンショナの通気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】
液圧チェーンテンショナのような緊張力付加装置が、複数のスプロケット間を移動する動力伝達用チェーンの制御装置として用いられている。自動車への適用においてチェーンの緊張力が変化するのは、多くの場合、温度の大きな変化と、エンジンの種々の部品間の線膨張とによる。さらに、長期間の使用におけるチェーンの部品摩耗がチェーンの緊張力の低下をもたらす。
【０００３】
その一方、騒音やスリップ、噛合い不良を防止するためには、チェーンにある程度の緊張力を維持させることが大切である。内燃機関におけるチェーンドライブのカムシャフトの場合には、チェーンのスリップによってカムシャフトのタイミングが何度かずれて、エンジンが作動不良を起こしたり、損傷が発生したりするので、チェーンのスリップを防止することはとくに重要なことである。
【０００４】
液圧チェーンテンショナの一例が木村らの米国特許第 4708696号に記述されている。これは、プランジャを有する液圧ボール型チェックバルブテンショナであって、該プランジャは、チャンバ内にスライド可能に挿入されるとともに、チェーンに緊張力を付加するためにスプリングによって外方に付勢されている。流体は、リザーバーからチェックバルブのボールとシートとの間の隙間を通って流れる。オイルポンプ等の外部の液圧源からの液圧は、ハウジング内に形成された通路を通ってチャンバ内に流れ込み、液圧およびスプリング力の合成力でプランジャを容易に前進させる。
【０００５】
その一方、プランジャが逆方向に移動する場合には、ボールがボールシートに密に接触して、チャンバ内からの流体の流れを制限する。そして、プランジャが縮退できるように、プランジャとハウジング内壁との間の微小隙間から流体が漏出する。このようにして、該テンショナは、一方向には容易に移動するが逆方向には移動しにくいという、いわゆる逆止機能を発揮する。
【０００６】
このようなボール型チェックバルブの一つの欠点は、応答時間すなわち全開状態まで開くのに要する時間または全開状態から閉じるのに要する時間にある程度限界があるということである。これに対して、ポール・ジュニアの米国特許第 3896834号に示されているようなスプリングチェックバルブは、ボール型チェックバルブが全開状態まで開くのに要する時間または全開状態から閉じるのに要する時間よりもっと速く反応する。
【０００７】
しかしながら、このような液圧チェーンテンショナに潜在する問題は、とくにエンジンアイドリング時や、油圧の低いまたは油圧の発生していないエンジン停止時に、所定の緊張力をいつも維持できるとは限らないということである。適切な油圧がチャンバに作用していなかったり、チャンバ内が十分なオイルで満たされていなかったりした場合には、プランジャは両方向に容易に移動して、逆止機能を失う。
【０００８】
この潜在的問題の一つの解決方法は、機械的な逆止機構として作用するラチェットを設けることである。たとえば鈴木の米国特許第 4874352号では、機械的な逆止機構を提供すべくプランジャの外周面にラチェットを設けており、これにより、油圧が低かったりあるいはチェーンから緊張力が作用したときでもプランジャが外方に突出した状態を維持できるようになっている。他の例として、レノルドの英国特許 1018211号では、螺旋状の通路を有する内部ラチェットが設けられている。
【０００９】
ところが、これらの液圧チェーンテンショナに共通する一つの問題は、液圧穴（チャンバ）内に空気が進入することによって、該液圧穴内の液圧が変化するということである。チャンバに過剰な量の空気が存在していると、空気の圧縮性によってプランジャが容易に動くことになる。その結果、テンショナの適切な機能が得られなくなる。したがって、液圧穴から空気を抜く通気装置を用意することは望ましいことである。
【００１０】
通気の一つの方法は、米国特許第 4507103号に示されており、この場合には、大気と流体リザーバとが連通し得るように、側面に機械加工した溝を有するプラグがピストン頭部の穴に圧入されている。この方法の欠点は、ピストン頭部の穴内に密に嵌入して大気とリザーバとの連通が適切に行われるように、プラグと溝とが正確に加工されていなければならないということである。
【００１１】
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもので、構造が簡単で安価な通気装置を備え、しかも空気ばかりでなく過剰な流体をもチャンバ内から取り除くことができる液圧チェーンテンショナを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る液圧チェーンテンショナは、流体で満たされたチャンバを有するハウジングと、前記チャンバ内にスライド可能に収納されるとともに、大気と連通する開孔が形成された上端部を有する中空のプランジャと、前記プランジャを突出方向に付勢するスプリングと、前記プランジャの内部において前記スプリングにより前記上端部の側に付勢され、前記チャンバ内の空気を前記上端部の前記開孔を通してテンショナ外部に漏出させるための円柱状のディスクとを備えている。前記ディスクは、前記上端部と対向する第１の面を有するとともに該第１の面に形成された流路を有しており、前記流路の始端である第１の端部が当該ディスクの外周面上に形成され、前記流路の終端である第２の端部が前記第１の面上において前記開孔と対向する位置に配置されており、前記チャンバ内の空気が、前記ディスク外周面上の前記第１の端部から前記第１の面上の前記流路を通って前記第２の端部から前記開孔に排出されるようになっていることを特徴としている。
【００１３】
請求項２の発明に係る液圧チェーンテンショナは、請求項１において、前記第２の端部の終端が前記ディスクの中心点近傍にあることを特徴している。
【００１４】
請求項３の発明に係る液圧チェーンテンショナは、請求項１において、前記流路が前記第１の端部から前記第２の端部まで遠回りの道筋を有していることを特徴としている。
【００１５】
請求項４の発明に係る液圧チェーンテンショナは、請求項３において、前記流路の道筋が少なくとも９０度の少なくとも一つの曲線をさらに備えていることを特徴としている。
【００１６】
請求項５の発明に係る液圧チェーンテンショナは、請求項４において、前記流路が螺旋形状をしていることを特徴としている。
【００１７】
請求項６の発明に係る液圧チェーンテンショナは、請求項１において、前記ハウジング内には、前記チャンバを加圧流体源に連結するための通路が前記ハウジング内にさらに設けられていることを特徴としている。
【００１８】
請求項７の発明に係る液圧チェーンテンショナは、請求項６において、前記チャンバと加圧流体源との間には、前記チャンバ内への流体の流れを許容しかつ逆方向の流れを阻止するチェックバルブがさらに設けられていることを特徴としている。
【００１９】
請求項８の発明に係る液圧チェーンテンショナは、請求項１において、前記プランジャに連係する可動ラックと、付勢部材によって前記可動ラックとの噛合い方向に付勢されたラチェットとがさらに設けられていることを特徴としている。
【００２０】
【作用】
本発明に係る液圧チェーンテンショナによれば、チャンバ内に設けられかつ流路を有するディスクから通気装置が構成されており、これにより、通気装置ひいては液圧チェーンテンショナ全体の構造を簡略化でき、コストを低減できる。
【００２１】
また、ディスクの流路の第２の端部を介して大気とチャンバとを連通させることができ、これにより、チャンバ内から空気だけでなく過剰な流体をも漏出させることができる。
【００２２】
【実施例】
発明の要約
本発明は、通気装置を有する液圧チェーンテンショナである。このテンショナは、流体で満たされたチャンバを有するハウジングと、該流体チャンバ内にスライド可能に収納され、スプリングによって突出方向に付勢された中空のプランジャとを含んでいる。プランジャは、開孔が形成された上端部を有している。通気装置はチャンバ内に設けられ、第１の面，第２の面および外周面を有するディスクを含んでいる。ディスクの少なくとも一方の面には少なくとも一つの流路が形成されている。流路は、ディスク外周面に終端がある第１の端部と、プランジャの開孔を通して大気とチャンバとが連通し得る位置に終端がある第２の端部とを有している。
【００２３】
好ましくは、ディスクはスプリングによってプランジャ上端部の内壁側に付勢され、流路の第２の端部の終端はディスクの略中心位置にある。これにより、大気とチャンバとの間が連通して、チャンバ内から空気だけでなく過剰オイルが漏出できるようになっている。チャンバ内から漏出する流体の流れを制御し、かつチャンバ内に進入する空気の量を制限しまたは最小限にするために、流路は第１の端部から第２の端部までの遠回りの道筋を有している。好ましくは、流路の道筋は少なくとも約９０度の少なくとも一つの曲線を有している。
【００２４】
一つの実施態様においては、通気装置はディスクの流路側の面から延びる制限部材を有している。制限部材は、プランジャ上端部に形成された開孔に実質的に接触し、チャンバ内から漏出する流体の流れをさらに制限している。
【００２５】
他の実施態様においては、通気装置は、その安定のために、ディスクの流路側と逆側の面から延びる下部延長部を有している。下部延長部はまた流体チャンバの容積を減少させ、これにより、チャンバ内が流体で満たされる速度を速めるとともに、取り除かれるべき空気の潜在量をも減少させる。
【００２６】
テンショナの一つの好ましい実施態様においては、チャンバを加圧流体源に接続するための通路がハウジング内に設けられている。チャンバと加圧流体源との間には、チャンバ内への流体の流れを許容しかつ逆方向への流体の流れを阻止するチェックバルブが設けられている。この好ましい実施態様では、チェックバルブはボール・スプリングチェックバルブ，スプリングバルブ，あるいは可変オリフィスチェックバルブのいずれでもよい。
【００２７】
他の好ましい実施態様においては、機械的な逆止機能を持つように、テンショナがラック・アンド・ラチェット組立体を有している。ラックはプランジャに連結され、プランジャと一体的に動く。ラチェットはスプリングによってラックとの噛合い方向に付勢されており、これにより、一定量の逆止機能が発揮されるようになっている。より好ましくは、テンショナは、チェックバルブと、ラック・アンド・ラチェット組立体とを備えている。
【００２８】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例による液圧チェーンテンショナの縦断面図、図２は前記液圧チェーンテンショナに採用された通気装置の一実施態様の平面図、図３は図２の通気装置の III-III線断面図、図４は通気装置の他の実施態様の平面図、図５は通気装置のさらに他の実施態様の平面図、図６は本発明の他の実施例による液圧チェーンテンショナの縦断面図、図７は前記液圧チェーンテンショナ（図６）に採用された通気装置の側面図、図８は図７の通気装置の一実施態様の平面図、図９は図７の通気装置の他の実施態様の平面図である。
【００２９】
図１は、本発明による通気装置を備えた液圧チェーンテンショナ１０の最も好ましい実施態様を示している。このチェーンテンショナ１０はハウジング２０を含んでおり、該ハウジング２０は、図示しない加圧流体源から通路２４を通る流体で満たされたチャンバ２２を有している。この加圧流体源はオイルポンプあるいはリザーバで構成される。
【００３０】
チャンバ２２は好ましくは円柱形（断面円形の穴）である。チャンバ２２には中空のプランジャ４０がスライド可能に収納されており、該プランジャ４０は好ましくは円筒形であって、内部の穴４２と、開孔４６が形成された上端部４４とを有している。開孔４６は好ましくは上端部４４の略中心位置に配置されている。上端部４４はレバーまたはアーム（図示せず）に当接して、チェーンに緊張力を付加する。スプリング６０は、プランジャ４０を突出方向すなわち外方（上方）に付勢している。
【００３１】
本発明の通気装置７０はディスク７２を含み、該ディスク７２は第１の面７４，第２の面７６及び外周面７８を有している（図２および図３参照）。ディスク７２は好ましくは円柱形であり、プランジャ４０の穴４２の内径寸法と実質的に同一の外径寸法を有している。少なくとも一方の面、好ましくは第１の面７４には、第１の端部８２と第２の端部８４とを有する少なくとも一本の流路８０が形成されている。第１の端部８２の終端はディスク７２の外周面７８であり、第２の端部８４の終端は、プランジャ上端部４４に配置された開孔４６を通して大気とチャンバ２２とが連通し得るような位置である。好ましくは第２の端部８４の終端はディスク７２の略中心位置にある。
【００３２】
ディスク７２は、スプリング６０によりプランジャ上端部４４の内壁４８側に付勢されて、その位置に保持されている。この方法では、通気装置７０は、チャンバ２２内から過剰の流体と空気を取り除くことができるように設けられるのである。図２，図４，図５，図８および図９によく示されているように、流路８０は第１の端部８２から第２の端部８４までの遠回りの道筋を有している。これにより、チャンバ２２から大気中への過剰な量の流体の放出およびチャンバ２２内への空気の進入が最小限に抑えられるようになっている。さらに好ましくは、流路８０は少なくとも９０度の少なくとも一つの曲線を有している。
【００３３】
図２についてさらに詳細に説明すると、同図は本発明による通気装置の一実施態様の平面図である。この実施態様では、ディスク７２の外周面７８を切り欠くことにより、流路８０の第１の端部８２が設けられている。流路８０の道筋は、ディスク外周面７８から第２の端部８４の終端であるディスク略中心位置まで延びる螺旋形状をしている。
【００３４】
図４は本発明の通気装置の他の実施態様を示している。ここでは一本の流路が形成されており、該流路８０は遠回りの道筋であり、約９０度の少なくとも一本の曲線だけでなく約１８０度のいくつかの曲線を有している。流路８０の第２の端部８４の終端はディスクの略中心位置にある。図５は通気装置の他の実施態様を示しており、ここでは、一本の流路がディスクの周縁近くに形成されている。該流路８０は約９０度の少なくとも一本の曲線を含んでいる。流路８０の第２の端部８４の終端は同様にディスクの略中心位置にある。
【００３５】
図６は図１と同様の液圧チェーンテンショナを示しており、これには本発明の通気装置の他の実施態様が組み込まれている。この実施態様では、通気装置７０は下部延長部８６を有している。該下部延長部８６はディスク７２の第２の面７６からスプリング６０内に延びており、これにより、ディスク７２を安定させ、チャンバ２２の容積を減少させることができる。
【００３６】
通気装置７０は好ましくは制限部材８８を有しており、該制限部材８８は好ましくは尖端部９０を有し、該尖端部９０は、ディスク７２の第１の面７４から上方に延び、開孔４６端と実質的に接触している。制限部材８８は開孔４６の内径寸法も若干小さい外径寸法を有しており、この結果、該制限部材８８によって開孔４６を通る流体の流れがさらに制限される。
【００３７】
図７には本発明の通気装置の他の実施態様が示されており、同図についてさらに詳細に説明すると、通気装置７０は、ディスク７２の流路８０側と同じ面（第１の面７４）から上方に延びる制限部材８８を有するディスク７２と、第２の面７６から下方に延びる下部延長部８６とを含んでいる。制限部材８８は開孔４６端と接触する尖端部９０を有している。
【００３８】
図８及び図９によく示されているように、流路８０は第１の面７４に形成されており、ディスク７２の外周面７８に第１の端部８２を有している。第２の端部８４の終端は、ディスク７２の略中心位置に配置されている制限部材８８を囲む環状凹部９２である。制限部材８８は好ましくはディスク７２の略中心位置に配置され、環状凹部９２によって囲まれている。流路８０の各々は、ディスク外周面７８に形成された第１の端部８２と、環状凹部９２が終端となる第２の端部８４とを有している。
【００３９】
この場合には、流体は各第１の端部８２から各流路８０を通って各第２の端部８４まで流れ、環状凹部９２に流れ込む。そして、該環状凹部９２で、流体は制限部材８８に沿いつつ流れて尖端部９０まで行き、開孔４６を通って大気中に漏出する。
【００４０】
図８に示された一つの実施態様において、通気装置７０は第１の面７４を有するディスク７２を含んでおり、該第１の面７４には、数本の流路８０と、該第１の面７４から上方に延びる制限部材８８とが設けられている。図９にもっともよく示されている他の実施態様においては、流路８０は、少なくとも９０度の少なくとも一つの曲線を有する矩形の螺旋形状の道筋を含んでいる。
【００４１】
ディスク７２の第２の面７６は、該第２の面から下方に延びる下部延長部８６を有している。下部延長部８６は、通気装置７０を安定させ、かつチャンバ２２の容積を最小限にするために、スプリング６０のコイル内側内に延びている。
【００４２】
上述のように、ハウジング２０には、チャンバ２２を加圧流体源（図示せず）に接続する通路２４がチャンバ２２の底部に設けられている。テンショナ１０の一つの実施態様では、チャンバ２２と加圧流体源２６との間にはチェックバルブ１００が設けられ、これにより、チャンバ２２内には流体が流れ込むが、その逆方向には流体が流れないようになっている。好ましくは、チェックバルブ１００は、ボール１０２と、該ボール１０２をボールシート１０６側に付勢するスプリング１０４とを含んでいる。
【００４３】
他の実施態様では、チェックバルブ１００は、米国特許第 5259820号及び第 5277664号公報に示すような可変オリフィスチェックバルブであってもよい。なお、上記各特許はいずれも本件出願の譲受人によって所有されている。
【００４４】
他の実施態様においては、テンショナ１０は、機械的な逆止機能が備わるようにラック・アンド・ラチェット組立体を含んでいる。この実施態様では、ハウジング２０には、チャンバ２２に平行な縦方向の穴２８が形成されており、該穴２８内にはラック１１０が可動状態で収納されている。プランジャ４０が内方，外方に動いたときにラック１１０がこれに対応して内方，外方に動くように、ラック１１０はプランジャ４０に連結されている。好ましくは、ラック１１０の上端にはフランジ１１２が設けられ、該フランジ１１２はプランジャ上端部４４の溝部５０に支承されている。
【００４５】
ハウジング２０はまた横方向の穴３０を有しており、該穴３０内にはラチェット１２０とスプリング１２２とが収容されている。機械的な一定量のすなわち段階的な逆止機能が得られるように、スプリング１２２はラチェット１２０を噛合い方向に付勢している。最も好ましい実施態様においては、テンショナ１０は、チェックバルブ１００と、上記ラック・アンド・ラチェット組立体とを含んでいる。
【００４６】
テンショナ１０の作動中において、チェーンの緊張によってプランジャ４０に内方への圧力が作用した場合、プランジャ４０内が非圧縮性流体で完全に満たされていることにより、非常に強い抵抗を受ける。十分に高い圧力が作用した場合には、オーバーフローした流体は、流路８０の第１の端部８２から流路８０内を通って第２の端部８４に流れ、プランジャ上端部４４の開孔４６を通って大気中に漏出する。またテンショナ１０の作動中には、このオーバーフローした流体とともに、チャンバ２２内に蓄積した空気が押し出され、これにより、チャンバ２２内からの流体の漏出が連続して行われる。
【００４７】
また、チェーンテンショナ１０がラック・アンド・ラチェット組立体を含んでいる最も好ましい実施態様においては、一定量の機械的逆止機能が得られている。このラック・アンド・ラチェット組立体は、一定のステップでプランジャ４０の縮退を防止するとともに、チャンバ２２内の流体圧が増加した後に、チェーンの緊張力を維持するためにプランジャ４０の段階的な縮退を防止する。流体圧が低かったりあるいは存在しないときでも、ラック・アンド・ラチェット組立体の作動によって段階的ではあるが、この逆止機能は維持されるのである。
【００４８】
本発明が関連する技術分野の当業者は、とくに上述の内容を考慮するとき、本発明の精神あるいは実質的な特徴から外れることなく、本発明の原理を利用する種々の変形例やその他の実施態様を構築し得る。上記実施態様はあらゆる点で単なる一例として判断されるべきものであり、限定的なものではない。それゆえ、本発明の範囲は、上記記述内容よりもむしろ添付の請求の範囲に示されている。したがって、本発明は個々の実施態様に関連して説明されてきたものの、当該分野の当業者にとって、構造の変形、順序、材料その他は本発明の範囲内において明らかであろう。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る液圧チェーンテンショナでは、チャンバ内に設けられかつ流路を有するディスクから通気装置が構成されており、これにより、通気装置ひいては液圧チェーンテンショナ全体の構造を簡略化でき、コストを低減できる効果がある。
【００５０】
しかも、ディスクの流路の第２の端部を介して大気とチャンバとを連通させることができ、これにより、チャンバ内から空気だけでなく過剰な流体をも漏出させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による液圧チェーンテンショナの縦断面図。
【図２】前記液圧チェーンテンショナに採用された通気装置の一実施態様の平面図。
【図３】図２の通気装置の III-III線断面図。
【図４】通気装置の他の実施態様の平面図。
【図５】通気装置のさらに他の実施態様の平面図。
【図６】本発明の他の実施例による液圧チェーンテンショナの縦断面図。
【図７】前記液圧チェーンテンショナ（図６）に採用された通気装置の側面図。
【図８】図７の通気装置の一実施態様の平面図。
【図９】図７の通気装置の他の実施態様の平面図。
【符号の説明】
１０            液圧チェーンテンショナ
２０            ハウジング
２２            チャンバ
４０            プランジャ
４４            上端部
４６            開孔
６０            スプリング
７０            通気装置
７２            ディスク
７８            ディスク外周面
８０            流路
８２            第１の端部
８４            第２の端部
【図１】
0003542642.tif 000002
【図２】
0003542642.tif 000003
【図３】
0003542642.tif 000004
【図４】
0003542642.tif 000005
【図５】
0003542642.tif 000006
【図６】
0003542642.tif 000007
【図７】
0003542642.tif 000008
【図８】
0003542642.tif 000009
【図９】
0003542642.tif 000010