(57)【要約】  本発明は、無端駆動要素、具体的には内燃機関エンジン用のタイミングチェーンのためのテンショニングデバイスであって、無端駆動要素に作動的に連結されるようになったテンショニングレールと、軸線方向に変位可能にハウジング内に支持されて、且つテンショニングレールに押しつけるテンショニングピストンとを含み、前記テンショニングピストンの端面が、テンショニングピストンを越えて延び、且つテンショニングレールと係合している圧力面を形成するキャップ要素に連結されるようになっている。
2009535569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端駆動要素、特に内燃機関エンジンのタイミングチェーン用のテンショニングデバイスであって、無端駆動要素に作動的に連結されるようになったテンショニングレールと、軸線方向に変位可能にハウジング内に支持され、且つテンショニングレールに押しつけるテンショニングピストンとを含む、テンショニングデバイスにおいて、
テンショニングピストン（１）の端面（２）が、テンショニングピストン（１）を越えて延び、且つテンショニングレールと係合する圧力面（７）を形成するキャップ要素（４）に連結されるようになっていること、
を特徴とするテンショニングデバイス。
【請求項２】
テンショニングピストン（１）のキャップ要素（４）は、プラスチック材料で作られる請求項１に記載のテンショニングデバイス。
【請求項３】
キャップ要素（４）は、熱可塑性プラスチック、特にポリイミドからなる請求項１又は請求項２に記載のテンショニングデバイス。
【請求項４】
テンショニングピストン（１）は、金属で作られる請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のテンショニングデバイス。
【請求項５】
テンショニングレールは、少なくとも圧力面（７）と係合する領域が、金属材料からなる請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のテンショニングデバイス。
【請求項６】
テンショニングピストン（１）の上部に形成され、且つ端面（２）で終わる通気開口（１０）が、キャップ要素（４）を貫いて延び、且つキャップ要素（４）の圧力面（７）で終わる通路開口（１２）と連通可能である請求項１乃至５の何れか１項に記載のテンショニングデバイス。
【請求項７】
キャップ要素（４）の通路開口（１２）の直径は、テンショニングピストン（１０）の通気開口（１０）の直径よりも大きい請求項６に記載のテンショニングデバイス。
【請求項８】
テンショニングピストン（１）の端面（２）には、キャップ要素を受け入れるための凹部が形成されている請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載のテンショニングデバイス。
【請求項９】
キャップ要素の寸法は、少なくともテンショニングピストン（１）の凹部の寸法に相当し、特に、キャップ要素の寸法は、前記凹部の寸法よりも僅かに大きい請求項１に記載のテンショニングデバイス。
【請求項１０】
キャップ要素（４）は、ディスクの形態を取る請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載のテンショニングデバイス。
【請求項１１】
キャップ要素（４）の高さの３分の２が、テンショニングピストン（１）の凹部の領域に収容される請求項８乃至請求項１０の何れか１項に記載のテンショニングデバイス。
【請求項１２】
キャップ要素（４）には、テンショニングピストン（１）の端面（２）と関連する領域を収容するための凹部が形成されている請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載のテンショニングデバイス。
【請求項１３】
テンショニングピストン（１）の端面（２）は、凹部の底に当接し、キャップ要素（４）の一部分を構成し、且つ前記凹部によって形成された円形の周囲部分（１３）が、端面（２）に直接接する、テンショニングピストン（１）の外壁に接触する請求項１２に記載のテンショニングデバイス。
【請求項１４】
周囲部分（１３）の高さは、キャップ要素の高さの少なくとも半分に相当する請求項１２又は請求項１３のテンショニングデバイス。
【請求項１５】
キャップ要素（４）に形成された凹部は、テンショニングピストン（１）の端面（２）の直径よりも僅かに小さい直径を有する請求項１２乃至請求項１４の何れか１項に記載のテンショニングデバイス。
【請求項１６】
圧力面（７）には、周囲傾斜縁部が設けられている請求項１乃至請求項１５の何れか１項に記載のテンショニングデバイス。
【請求項１７】
テンショニングピストンとキャップ要素は、確動連結、若しくは非確動連結、又は摩擦連結によって互いに連結されている請求項１乃至請求項１６の何れか１項に記載のテンショニングデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端駆動要素、具体的には内燃機関エンジン用のタイミングチェーンのためのテンショニングデバイスであって、無端駆動要素に作動的に連結されるようになったテンショニングレールと、軸線方向に変位可能にハウジング内に支持され、且つテンショニングレールに押しつけるテンショニングピストンとを含む、テンショニングデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなデバイスは、多くの技術分野で使用されている。例えば、内燃機関エンジンのタイミングチェーンは、テンショニングレールによって引っ張れられる。引っ張り力は、ここではテンショニングレールの適当に構成された領域に押しつけるチェーンテンショナーによって加えられる。チェーンテンショナーは、エンジンブロックに連結されたハウジングを含み、テンショニングピストンが、ハウジング内で長手方向に移動できるように案内される。チェーンテンショナーのハウジングは、エンジンのオイル供給源と連通し、テンショニングピストンの後に形成された油制動チャンバにオイルが供給される。ピストン自身の引っ張り力は、油圧によって、又は油制動チャンバの中に配置された圧力ばねによっても生じる。卓越した圧力を考慮して、テンショニングピストンは、好ましくは鋼材で作られ、これに対して、ハウジングは、アルミニウム加圧ダイカストによって製造される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、テンショニングピストン用の鋼製案内スリーブが、射出成形によって熱可塑性プラスチックハウジングで包囲される構造設計がある。
【０００４】
公知のテンショニングデバイスは、実際には、有用であることが分かったが、それらをさらに改善すること、特に、製造コストを増すことなく耐久性を増す努力が依然としてなされている。具体的には、テンショニングレールとテンショニングピストンの間の接触領域に配慮しなければならないことも判明した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
無端駆動要素用、特に無端駆動要素に作動的に連結されたテンショニングレールと、ハウジング内で軸方向に移動可能に支持され、且つテンショニングレールに押しつけられるテンショニングピストンとを含む、内燃機関エンジンのタイミングチェーン用のテンショニングデバイスでは、この目的は、テンショニングピストンの端面が、テンショニングピストンを越えて延び、且つテンショニングレールと係合する圧力面を形成するキャップ要素に連結されるようになっている点で達成される。
【０００６】
テンショニングピストンの端面がテンショニングレールと接触している別個の要素、即ちキャップ要素に連結されるようになっている事実に照らして、作動中、重度の磨耗を受けるこの要素を、テンショニングデバイス全体を取り替えることなしに、簡単に交換することができる。テンショニングデバイスが使用中であるときに特性を達成するために、キャップ要素及びテンショニングピストンについて異なる材料を使用することも可能である。
【０００７】
有利な実施形態によれば、テンショニングピストンのキャップ要素は、プラスチック材料で作られることができる。実際には、プラスチックで作られたキャップ要素の使用によって、及び金属からなる一方の接触相手、即ちテンショニングレールと、プラスチックからなる他方の接触相手、即ちキャップ要素との間の接触の結果によって、より良い摩擦特性が得られることが判明した。具体的には、テンショニングレール上のピストンの接触点の今まで生じていた磨耗と、レール表面へのピストンの侵入は、この方法で防止することができる。かくして、テンショニングデバイスの磨耗を実質的に減らことが可能であり、これによって長い目でみればコストを減らすことができる。プラスチック材料は、加工が容易であり、使用目的及び所望の特性に応じて選ぶことができるので、プラスチック材料の使用は、特に有益であることが証明された。
【０００８】
好ましい実施形態によれば、キャップ要素は、熱可塑性プラスチック、具体的にはポリイミドからなる。熱可塑性プラスチックからなるキャップ要素は、内燃機関エンジンで満たされなければならない特別な要求にとって特に有益であることが証明された。特に、ポリイミドは、特に有利な特性によって、注目される。問題となっているこのタイプのキャップ要素は、手ごろな値段で製造することができ、テンショニングピストンに容易に連結することができる。
【０００９】
有利な実施形態によれば、テンショニングピストンは、金属で作られる。金属で作られたテンショニングピストンは、長い間使用されており、とても耐久性があることが分かった。金属製のテンショニングピストンとプラスチック製のキャップ要素の間の連結は、容易に確立することができ、複合のテンショニングピストンの耐久性に関する限り、どんな困難も伴わない。
【００１０】
他の好ましい実施形態によれば、テンショニングレールは、少なくとも圧力面と係合する領域が、金属材料からなっていてもよい。このタイプのテンショニングレールは、実用的用途で有用であることが分かっており、これらは、当該技術分野の当業者に知られている。しかしながら、本発明は、金属からなるテンショニングレールに限られるものではなく、他の材料、即ちプラスチック材料で作られたテンショニングレールとの組み合わせでも有利に使用することができる。
【００１１】
本発明の更に他の好ましい実施形態によれば、テンショニングピストンの上部に形成され端面で終わる通気開口が、キャップ要素を貫いて延び、キャップ要素の圧力面で終わる通路開口（１２）と連通するのがよい。かくしてテンショニングピストンがキャップ要素に連結されるとしても、連続通気開口の存在は、連続的な通気を保証するように、保証される。
【００１２】
有利な実施形態によれば、キャップ要素の通路開口の直径は、テンショニングピストンの通気開口の直径よりも大きい。これは、通気開口の一方が正確に形成されていないとしても、連続通気開口が画成されることを保証する。
【００１３】
他の有利な実施形態によれば、テンショニングピストンの端面に、キャップ要素を受け入れるための凹部が形成される。この実施形態は、キャップ要素がここでは凹部に簡単に導入されるので、キャップ要素とテンショナピストンの間の連結を確立することの特に簡単な可能性を提示する。キャップ要素は、キャップ要素を凹部内により確実に保持するように、接着剤によって追加的に固定することもできる。キャップ要素を前記凹部内にネジ止め又はクリップ止めすることによって、射出成形によって凹部にキャップ要素を直接嵌め込むことによって、又はキャップ要素を或る他の方法で固定することによってキャップ要素を固定することも可能であるから、接着剤の追加の使用は、更なる連結を確立するための一つの可能性に過ぎない。
【００１４】
キャップ要素の寸法が、本質的に凹部の寸法に対応すると、より有利である。有利な実施形態によれば、キャップ要素が張力により凹部内に保持されるように、キャップ要素は、凹部よりも僅かに大きいのがよい。この実施形態は、追加の対策、即ち接着を不必要にし、これによりコストがさらに減る。
【００１５】
他の好ましい実施形態によれば、キャップ要素は、ディスク形の形状をとる。ピストンの形状の観点から、特に製造を簡単にするために形状が円形である凹部を提供することが望ましく、これはキャップ要素の形状に対応することとなる。
【００１６】
キャップ要素の高さの３分の２をテンショニングピストンの凹部の領域に収容するのが有利である。キャップの高さの３分の１はテンショニングピストンの端面を越えて突出し、かくして圧力面を形成する。ここでの対応する高さは、テンショニングピストンとテンショニングレールの接触を防ぐのに十分である。同時に、キャップ要素のテンショニングピストンからの故意でない外れを排除することができるように、キャップ要素の十分大きい部分がここでテンショニングピストンに導入されるから、キャップ要素をテンショニングピストンの中に保持する力を増大させる。
【００１７】
他の好ましい実施形態によれば、キャップ要素には、テンショニングピストンの端面と関連した領域を収容するための凹部が形成される。この場合、キャップ要素と凹部の両者は形状が円形であるのが望ましい。キャップ要素がテンショニングピストンに導入される上述の実施形態の場合以外に、本実施形態によればキャップ要素がテンショニングピストンに取り付けられる。この実施形態は、容易に製造され、且つ提供され、さらにキャップ要素の容易な交換を可能にする。この実施形態は、在来型のテンショニングピストンが変更されていないので、有益であることが証明される。
【００１８】
テンショニングピストンの端面が、凹部の底に当接するとき、キャップ要素の一部を構成し、且つ前記凹部に形成された円形周囲部分が、端面に直接接する、テンショニングピストンの外壁に接触するときが有利である。既に説明したように、キャップ要素はテンショニングピストンに取り付けられ、そうするに当たって、凹部の底をテンショニングピストンの端面と接触させ、かくしてキャップ要素がテンショニングピストンに正確に嵌まるのを保証する。キャップ要素は、凹部によって形成され、且つテンショニングピストンの外壁を包囲する周囲部分によって適所に保持される。前記周囲部分は、また、テンショニングピストンを磨耗から守るための保護要素を画成する。
【００１９】
周囲部分の高さがキャップ要素の高さの少なくとも半分に相当するときが有利である。これらの寸法は、実際には、キャップ要素がテンショニングピストンに固定保持されるのを保証するのに有益であることが証明された。
【００２０】
有利な実施形態によれば、キャップ要素に形成された凹部は、テンショニングピストンの端面の直径よりも僅かに小さい直径を有する。この種類の構造設計を有するキャップ要素は、テンショニングピストンに取り付けられ、前記キャップ要素を、卓越した圧力状態でテンショニングピストン上に保持することができる。
【００２１】
他の好ましい実施形態によれば、圧力面には、円周傾斜縁部が設けられている。これにより、縁部の磨耗を防止し、同時に圧力面とテンショニングレールとの接触を改善する。
【００２２】
有利な実施形態によれば、テンショニングピストンとキャップ要素を、確動連結、若しくは非確動連結、又は摩擦連結によって互いに連結することができる。これらの方法は実際に有益であることが分かっており、良好、且つ安定した連結を達成するように、任意に、即ち実際に使用される材料に十分に配慮を払うことで、交換することができる。
【００２３】
以下では、本発明の一つの実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１において、在来型のテンショニングピストン１は、該ピストンが端面２及び前記端面２とは反対側の面３を含むように実行される。チェーンテンショナーの動作中、このタイプのテンショニングピストンは、端面２がハウジングを越えて突出するようにハウジングに導入される。
【００２５】
テンショニングピストン１の端面２には、キャップ要素４が挿入されている。キャップ要素４は、端面２を越えて延びており、そして端面２を越えて延びる周囲領域５、傾斜縁部６、及び圧力面７、すなわち、テンショニングピストンの端面２と平行に形成され、且つチェーンテンショナーの使用中にテンショニングレールに押しつける面を含む。
【００２６】
テンショニングピストン及びキャップ要素４の正確な構造設計が、断面を示す図２でよく分かる。既に知られているように、テンショニングピストン１には、チェーンテンショナーの使用中にガイドピンが挿入される同軸ボア８が設けられている。ボアには、端面２の近くに、円錐端が設けられている。通気開口１０が、ボア８の円錐端の頂点９から端面２に向かって、端面２まで延びる。
【００２７】
端面には、円形凹部が設けられており、この場合は、通気開口１０が凹部の底に向かって、凹部の底まで延びる。
【００２８】
キャップ要素４が、前記凹部を完全に占めるように、前記凹部に挿入される。参照番号１１は、凹部内に配置されたキャップ要素の部分を示す。キャップ要素４の高さの３分の２が、凹部に納められ、３分の１だけが、テンショニングピストンの端面２を越えて延びていることが明らかに分かる。キャップ要素は、ここでは形状が円形であり、プラスチック材料、具体的にはポリアミドで作られる。
【００２９】
キャップ要素には、キャップ要素４の全高に亘って延び、且つキャップ要素の中央に配置された通路開口１２が、中央に形成されている。通路開口１２の直径は、通気開口１０の直径よりも僅かに大きい。組み立て状態では、通路開口１２は、テンショニングピストンのボア８とキャップ要素の圧力面７の間の連続する開口を保証するように、通気開口１０の真上に配置される。通路開口１２の直径は、通気開口１０の直径よりも僅かに大きいので、２つの開口の間の問題のない連結が保証される。
【００３０】
図３は、在来型のテンショニングピストンを再び示し、端面の領域では、キャップ要素４がテンショニングピストンに取り付けられ、且つ前記テンショニングピストンの外壁の一部を囲む。以下に続く説明、具体的には図４に関連する説明では、テンショニングピストン及びキャップ要素の同一の部分には、図１及び２で使用したものと対応する参照番号が与えられている。
【００３１】
テンショニングピストンの構造設計は、図１及び２に図示したテンショニングピストンのものに対応し、ここでは繰り返し説明しない。
【００３２】
図１及び２によるキャップ要素とは違い、この実施形態によるキャップ要素は、図４から明らかに分かるように、テンショニングピストンに取り付けられ、テンショニングピストンの外壁の一領域を囲む。キャップ要素は、ここでは、テンショニングピストン１の直径よりも大きい直径を有し、キャップ要素にはテンショニングピストンの端面２及びテンショニングピストンの外壁の一部を挿入するための凹部が設けられている。端面２は、ここでは、キャップ要素４の凹部の底に当接する。また、取り付けられたキャップ要素４には、テンショニングピストン１の通気開口１０がキャップ要素内で連続するように通路開口１２が設けられている。
【００３３】
キャップ要素の凹部は、凹部によって画成される環状部分１３の高さが、キャップ要素４全体の高さの少なくとも半分に相当するように、キャップ要素の高さの少なくとも半分を越えて延びる。これは、キャップ要素が、テンショニングピストンにしっかりと保持されることを保証する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】キャップ要素が挿入されたテンショニングピストンの上面図を示す。
【図２】図１によるテンショニングを図１の線Ａ−Ａに沿う断面図で示す。
【図３】キャップ要素を取り付けたテンショニングピストンの上面図を示す。
【図４】図３によるテンショニングを図３の線Ａ−Ａに沿う断面図で示す。
【図１】
2009535569.tif 000003
【図２】
2009535569.tif 000004
【図３】
2009535569.tif 000005
【図４】
2009535569.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成20年12月24日(2008.12.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端駆動要素、特に内燃機関エンジンのタイミングチェーン用のテンショニングデバイスであって、無端駆動要素に作動的に連結されるようになったテンショニングレールと、軸線方向に変位可能にハウジング内に支持され、且つテンショニングレールに押し付けるテンショニングピストン（１）と、テンショニングピストン（１）を越えて延び、且つテンショニングレールと係合する圧力面（７）を形成するキャップ要素（４）とを含み、テンショニングピストン（１）の端面（２）が、キャップ要素（４）に連結されるようになっているテンショニングデバイスにおいて、
テンショニングピストン（１）の端面（２）には、キャップ要素（４）を収容するための底付き凹部が形成されていること、
を特徴とするテンショニングデバイス。
【請求項２】
テンショニングピストン（１）のキャップ要素（４）は、プラスチック材料で作られる請求項１に記載のテンショニングデバイス。
【請求項３】
キャップ要素（４）は、熱可塑性プラスチック、特にポリイミドからなる請求項１又は請求項２に記載のテンショニングデバイス。
【請求項４】
テンショニングピストン（１）は、金属で作られる請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のテンショニングデバイス。
【請求項５】
テンショニングレールは、少なくとも圧力面（７）と係合する領域が、金属材料からなる請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のテンショニングデバイス。
【請求項６】
テンショニングピストン（１）の上部に形成され、且つ端面（２）で終わる通気開口（１０）が、キャップ要素（４）を貫いて延び、且つキャップ要素（４）の圧力面（７）で終わる通路開口（１２）と連通可能である請求項１乃至５の何れか１項に記載のテンショニングデバイス。
【請求項７】
キャップ要素（４）の通路開口（１２）の直径は、テンショニングピストン（１）の通気開口（１０）の直径よりも大きい請求項６に記載のテンショニングデバイス。
【請求項８】
キャップ要素の寸法は、少なくともテンショニングピストン（１）の凹部の寸法に相当し、特に、キャップ要素の寸法は、前記凹部の寸法よりも僅かに大きい請求項１に記載のテンショニングデバイス。
【請求項９】
キャップ要素（４）は、ディスクの形態を取る請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のテンショニングデバイス。
【請求項１０】
キャップ要素（４）の高さの３分の２が、テンショニングピストン（１）の凹部の領域に収容される請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載のテンショニングデバイス。
【国際調査報告】
2009535569.tif 000007
2009535569.tif 000008
2009535569.tif 000009
2009535569.tif 000010
2009535569.tif 000011
2009535569.tif 000012