(57)【要約】本発明は、チェーン又はベルトなどの無端伝達要素のためのテンショナ（１）に関する。本発明によるテンショナは、張力付与圧力による作用を受けて伝達要素に作用する張力付与手段（２、３、４）を作動させる圧力室（６）と、供給圧力（Ｐ）の作用を受ける供給連結部（１１）と、圧力室（６）と供給連結部（１１）との間に置かれ、閉鎖装置（１２、１３、２１、１６、１７、１０）を備える、張力付与圧力により閉鎖位置に移動可能な弁（１０）とを含む。該弁（１０）は、張力制御弁として設計される。この目的のために、閉鎖装置（１２、１３、２１、１６、１７、１０）には、閉鎖位置への移動に対して反対方向に作用する実質的にバネ弾性的な予張力付与要素（２１）が設けられる。
2005517882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チェーン又はベルトなどの無端伝達要素のためのテンショナ（１）であって、
張力付与圧力によって加圧されて伝達要素に作用する張力付与手段（２、３、４）を作動させる圧力チャンバ（６）と、
供給圧力（Ｐ）によって加圧される供給連結部（１１）と、
前記圧力チャンバ（６）と前記供給連結部（１１）との間に配置され張力付与圧力によって閉鎖位置に変位可能な閉鎖装置（１２、１３、２１、１６、１７、１０）を備える弁（１０）とを備え、
前記弁（１０）が張力付与圧力制御弁として設計されており、
前記閉鎖装置（１２、１３、２１、１６、１７、１０）が閉鎖位置への変位に対して反対方向に作用する実質的にバネ弾性的な予張力付与要素（２１）を備えている、
ことを特徴とするテンショナ。
【請求項２】
前記閉鎖装置（１２、１３、２１、１６、１７、１０）が、前記閉鎖位置にある時に前記供給連結部（１１）と前記圧力チャンバ（６）との間の接続を圧力密に閉鎖する閉鎖体（１２）を備えている、
ことを特徴とする請求項１に記載のテンショナ（１）。
【請求項３】
前記閉鎖体（１２）が実質的に球状に形成される、
ことを特徴とする請求項２に記載のテンショナ（１）。
【請求項４】
前記閉鎖装置（１２、１３、２１、１６、１７、１０）が、所定の張力付与圧力を超えると前記閉鎖体（１２）を前記閉鎖位置へと押圧する作動要素（１６）を含む、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のテンショナ（１）。
【請求項５】
前記予張力付与要素（２１）が、前記テンショナ（１）のハウジング側部分と前記作動要素（１６）との間で支持されている、
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１つに記載のテンショナ（１）。
【請求項６】
前記作動要素（１６）と前記閉鎖体（１２）とが、実質的に互いに独立して移動可能に前記テンショナ（１）内に収容されている、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のテンショナ（１）。
【請求項７】
前記作動要素（１６）が、前記圧力チャンバ（６）に隣接する受圧面（１７）を含んでいる、
ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１つに記載のテンショナ（１）。
【請求項８】
前記受圧面（１７）とは反対側にある前記作動要素（１６）の端部（１８）が、前記閉鎖体（１２）まで到達している、
ことを特徴とする請求項７に記載のテンショナ（１）。
【請求項９】
前記作動要素（１６）が、実質的に前記テンショナ（１）の張力付与方向（Ｓ）で長手方向に移動可能なピストンとして形成される、
ことを特徴とする請求項４乃至８のいずれか１つに記載のテンショナ（１）。
【請求項１０】
前記弁（１０）がリターン弁として形成されることを特徴とする、
請求項１乃至９のいずれか１つに記載のテンショナ（１）。
【請求項１１】
前記予張力付与要素（２１）が圧力バネとして形成されることを特徴とする、
請求項１乃至１０のいずれか１つに記載のテンショナ（１）。
【請求項１２】
前記圧力バネ（２１）と作動手段（１６）とが、同軸に重なるように、少なくとも部分的に配置される、
ことを特徴とする請求項１１に記載のテンショナ（１）。
【請求項１３】
前記圧力チャンバ内の張力付与圧力を低下させることができる漏出手段（２２）が設けられている、
請求項１乃至１２のいずれか１つに記載のテンショナ（１）。
【請求項１４】
前記漏出手段（２２）が、前記圧力チャンバから前記テンショナの外部環境まで通じている漏出管路を有する、
ことを特徴とする請求項１３に記載のテンショナ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チェーン又はベルトなどの無端伝達要素のためのテンショナであって、張力付与圧力によって加圧されて伝達要素に作用する張力付与定手段を作動させる圧力チャンバと、供給圧力によって加圧される供給連結部と、圧力チャンバと供給連結部との間に配置され且つ張力付与圧力によって閉鎖位置に移動することができる閉鎖装置を備える弁とを含むテンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
この形式のテンショナは、例えば、内燃機関の制御チェーンなどのチェーンに張力付与するために使用される。テンショナの供給連結部は、通常、内燃機関のオイル回路に接続される。このオイル回路は、テンショナの動作ではなく、他の基準を考慮して設計されるという点で問題がある。これは、エンジンの作動期間にわたり供給圧力が大きく変動する際に、特に供給圧力の圧力ピーク時において張力が不必要に上昇するという結果となる。一方、過度の張力は、磨耗を増大させ且つ無端伝達要素の摩擦力を増大させることになる。
【０００３】
過度の張力を回避するためにテンショナが先行技術において公知であり、このテンショナにおいては、供給連結部と圧力チャンバとの間の弁に加えて、圧力チャンバ内に圧力制御弁が設けられる。この形式のテンショナは、米国特許第６，１９３，６２３号明細書及び独国特許第４１３３５６０Ａ１号で公知である。
【０００４】
圧力制御弁によって確保される圧力チャンバの開発において、圧力制御弁は、複雑な構成要素内の供給連結部と圧力チャンバとの間に配置されるリターン弁と組み合わされる。この形式のテンショナは、欧州特許第０６８６７８７Ｂ１号及び独国特許第３８２４５５５Ｃ１号に記載され図示されている。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，１９３，６２３号明細書
【特許文献２】独国特許第４１３３５６０Ａ１号公報
【特許文献３】欧州特許第０６８６７８７Ｂ１号公報
【特許文献４】独国特許第３８２４５５５Ｃ１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
先行技術に記載された過度な張力を回避するための解決策は、全て非常に複雑で部品数が多く、従って組立てが困難である。
【０００７】
従って本発明の目的は、作動中に生じる過度な張力付与圧力が排除される設計の簡単なテンショナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、上記の種類のテンショナに関する本発明によって、弁が張力制御弁として形成され、且つ閉鎖手段が閉鎖位置への移動に対して反対方向に作用する実質的にバネ弾性の予張力付与要素を備えることにより解決される。
【０００９】
この解決法は、供給連結部と圧力チャンバとの間の弁が張力付与圧力を所定のレベルに自動的に維持する張力付与圧力制御弁であるので、先行技術と比較して構造的に単純化される。このレベルは、バネ弾性的な予張力付与要素により発生される予張力付与力によって実質的に決まり、この予張力付与要素は、張力に対して反対方向に作用して閉鎖手段を開放位置へと変位させる。制御弁として設計されることにより、圧力チャンバ内での圧力制御弁の使用を実質的になくすことができる。本発明によるテンショナの実施形態においては過度な張力付与圧力は最早発生し得ない。
【００１０】
内燃機関内で使用する場合の本発明による解決法の更なる利点は、燃焼エンジンが停止した場合に、予張力付与要素により弁が閉鎖位置から開放位置へと変位される点である。これによって、エンジン始動時に直ちに圧力チャンバを確実に圧力流体で満たすことができる。
【００１１】
弁の閉鎖手段は、有利な実施形態による閉鎖体を含むことができ、閉鎖位置においてこの閉鎖体により、供給連結部と圧力チャンバとの間の連結管路が圧力密で閉鎖される。閉鎖体は、例えば実質的に球体であってもよく、閉鎖位置においてそれぞれの弁座と協働して密閉することができる。別の実施形態においては、ニードル形状の閉鎖体の設計も可能である。
【００１２】
更に、供給連結部と圧力チャンバとの間の弁は、リターン弁として形成することもできる。
【００１３】
テンショナの特に好ましい実施形態によれば、閉鎖装置は、作動要素を含むことができ、所定張力付与圧力を超えた時に閉鎖装置はこの作動要素によって閉鎖位置に押圧される。閉鎖体から構造的に分離されたこの追加の作動要素によって、閉鎖装置は閉鎖位置へより正確に変位することができる。この目的のために、本発明の好ましい態様では、予張力付与要素を一方にあるテンショナのハウジング側部分と他方にある作動手段との間で支持してもよい。
【００１４】
開放位置に迅速に変位させるため、及びできるだけ単純な方法で構造を設計するために、作動要素と閉鎖体とは、実質的に互いに独立してテンショナ内に収容するのがよい。この実施形態においては、閉鎖体は、閉鎖位置に移動されて該閉鎖位置へ押圧された時にだけ、作動要素によって移動の自由が規制される。開放位置において自由に移動可能であることにより、閉鎖体は他の状態における作動要素とは独立して閉鎖位置をとることができる。
【００１５】
張力付与圧力を正確に制御するために、作動要素は圧力チャンバに隣接する受圧面を有するのがよい。張力付与圧力は、受圧面に対して作用し、予張力付与要素により発生する予張力付与力とは反対方向に作用する。予張力付与力と閉鎖力との比は、閉鎖手段を閉鎖位置へ移動させる張力を決定する。
【００１６】
閉鎖体を閉鎖位置へと移動させるために、作動要素の一方の端部は閉鎖体にまで到達する。この端部は、受圧面を備える作動要素の端部とは反対側にある端部であるのが好ましい。
【００１７】
閉鎖装置の簡単な構造の実施形態は、作動要素が実質的にテンショナの張力付与方向で長手方向に移動可能なピストンとして形成されている場合に得られる。このピストンは、製造が容易なように円筒状に形成するのがよい。
【００１８】
できるだけ小さなテンショナを得るために、螺旋バネ及び作動手段を、少なくとも部分的に同軸に重ね合わせて配置することのがよい。
【００１９】
更に、作動要素は、弁と圧力チャンバとの間の連結管路と実質的に平行に延びる開口部内に配置するのがよい。
【００２０】
テンショナは、外部に対して実質的に密閉される圧力チャンバを選択的に含むか、或いは作動中に圧力チャンバ内の張力が漸次的に減圧される漏出手段を備えてもよい。この形態は、内燃機関における使用に特に適合している。すなわち、内燃機関が停止しており、及び供給圧力が供給連結部に供給されない場合には、張力は漏出手段を介した漏出により漸次的に低下する。本発明による形態では、閉鎖装置は、予張力付与要素の予張力付与力に応じて開放位置へと押圧される。内燃機関が始動した場合、接続端部と圧力チャンバとの間の接続は始動期間中が開いているので、圧力チャンバは迅速に充填され、張力付与圧力を迅速に低下させることができる。
【００２１】
漏出管路は、圧力チャンバからテンショナの外部環境に通じさせることができる。例えば小さな流れ断面により漏出管路の流れ抵抗をできるだけ大きくすることで、圧力チャンバ内における張力付与圧力低下が漸次的にしか起こらないように保証することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、添付図面を参照しながら１つの実施形態によりテンショナの構造及び機能を説明する。
図１は、無端伝達要素（図示せず）に張力付与するための張力付与手段２を備えたテンショナ１を示す。図１に示すテンショナ１は、内燃機関への取付けに特に好適であり、例えば、制御チェーンに張力付与するため使用される。この目的のために、張力付与手段２は、直接又は間接的に伝達要素上で支持され、充填体（本体）３と張力付与ピストン４とを有する。
【００２３】
更にテンショナ１は、充填体３と張力付与ピストン４とを内部に収容するハウジング５を含む。
【００２４】
ハウジング５は、張力付与ピストン４と共に圧力チャンバ６を形成する。圧力チャンバ６は、張力付与ピストン４及び張力付与スリーブをハウジング５から離れる矢印Ｓの方向に押圧する張力付与圧力によって加圧される。更に、圧力チャンバ６内にはバネ７が配置されており、張力付与手段２、３、４は、このバネによってもハウジングから離れる矢印Ｐの方向に押圧される。
【００２５】
圧力チャンバ６は、供給管路８を介してチャンバ９に連結され、このチャンバ９内に弁１０が配置される。図１の実施形態においては、弁１０は、圧力チャンバ６、供給管路８、及びチャンバ９内で作用する張力付与圧力によって閉鎖位置へ移動されるリターン弁として形成される。この閉鎖位置において、圧力チャンバ６と供給連結部１１との間の圧力接続が遮断される。供給連結部１１は供給圧力によって加圧され、この供給圧力は、弁１０が開放された時に圧力チャンバ６に供給される。
【００２６】
弁１０は、閉鎖体１２を含み、図１の実施形態において該閉鎖体は球体として形成されている。この球体は、張力付与要素１４内に取り付けられる案内ケージ１３内に収容される。張力付与要素１４は、ブロック状の一体的弁装置を形成し、予装着弁１０と共に図示されていない取付け手段によりハウジング５に取り付けることができる。チャンバ９は、一部がハウジング５内に延び、且つ一部がブロック１４内に延びている。別の方法として、チャンバ９を、ハウジング５内のみ、若しくはブロック１４内のみに形成することもできる。また、チャンバ９は、予装着弁１０を案内ケージ１３と共に挿入できるように形成される。
【００２７】
ハウジング５内には連結管路８と平行に開口部１５が形成されており、該開口部がまた、供給連結部１１又はチャンバ９と圧力チャンバ６との間の連結部を形成する。この開口部は、張力付与ピストン４、充填体３、及び供給連結部１１と同軸に配置される。しかしながら別の構成では、開口部は他の設計であってもよい。
【００２８】
開口部１５内にはハウジング５内で長手方向に移動可能な作動要素１６が収容される。図１に示すように、作動要素１６は、ほぼ円筒状のピストンとして形成することができ、その一方端１７は、圧力チャンバに隣接する受圧面を含み、その他方端は閉鎖体１２に達する。作動要素１６は、開口部１５を密閉するように設計されるのが好ましい。
【００２９】
作動要素１６とハウジング５との間にチャンバ１９を形成することができ、このチャンバは、管路２０を介してテンショナ１の外部環境に接続される。
【００３０】
予張力付与要素２１により、予張力付与力が作動要素に作用し、作動要素１６を閉鎖体１２から離して開放位置まで押圧する。図１によれば、予張力付与要素２１は、ハウジング側部分と作動要素との間に支持された螺旋圧力バネとして形成することができる。
【００３１】
図１に示すように、予張力付与要素２１は、チャンバ９内に配置することができ、且つ作動要素１６に同軸的に重ね合わせることができる。
【００３２】
しかしながら、予張力付与要素２１はまた、例えばチャンバ１９内など、異なる位置に配置してもよい。別の構成では、圧力チャンバとしてのチャンバ１９は、作動要素１６を図１の左方向に押圧する油圧式予張力付与要素を形成することができる。
【００３３】
最後に、張力付与手段１は、漏出手段２２を有し、この漏出手段は、シリンダを通気させる働きをし、図１に示すように張力付与ピストン４内の孔として形成することができる。孔２２は小さな直径を有するため、その流れ抵抗が非常に大きく、圧力チャンバ６から僅かな圧力流体しか漏出することができない。圧力チャンバ６は、漏出手段２２を介してテンショナ１の外部環境と接続されているので、漏出によって生じる流れ抵抗が高いことに起因して張力付与圧力は漸次的に低下する。更にピストンとシリンダとの間の漏れギャップにおいても漏出が生じる。この漏れギャップはまた、シリンダ又は圧力チャンバ６を通気させる働きをする。
【００３４】
次に、テンショナの機能を更に詳細に説明する。テンショナ１の作動中に無端伝達要素に作用する張力付与力Ｆは、圧力バネ７の力と、圧力チャンバ６内で作用する張力付与圧力の力とから構成される。張力付与圧力によって発生する力は、供給圧力Ｐと、張力付与力Ｆを横切る方向の張力付与手段２の横断面とに起因する。
【００３５】
図１の実施形態において、供給連結部１１から圧力チャンバ６への圧力流体、好ましくは圧力油の供給は、作動要素を介して弁１０において調整される。すなわち、張力付与力が受圧面１７を介して予張力付与要素２１の反対方向に作用する予張力付与力よりも大きい力を発生すると、作動要素１６は、開口部１５内で閉鎖体１２の方向に移動する。閉鎖体１２は弁座の方向へ押圧され、図１に示すように、弁１０が閉鎖位置へ移動する。閉鎖位置において、供給連結部１１と圧力チャンバ６との間の接続が遮断される。
【００３６】
予張力付与要素２１によって発生される予張力付与力を調節することにより、張力付与圧力は作動要素１６が弁１０を閉鎖位置に移動する力として定められる。
【００３７】
漏出手段２２を介した圧力流体の漏出により、圧力チャンバ６内の張力付与圧力が低下することから、受圧面１７に対して閉鎖方向に作用する力が次第に小さくなる。所定の張力付与圧力よりも低下すると、弁１０は予張力付与要素２１の作用により開放される。弁１０が再度閉じる程度にまで張力付与圧力が増大するまで、弁１０は閉鎖位置から開放位置へと移動する。
【００３８】
更に、張力付与手段２が圧力バネ７によりハウジングから押し出されて圧力チャンバ６の容積が増大して圧力チャンバ６内の圧力が低下すると、チェーン張力が低下した時に弁１０が開く。
【００３９】
作動要素１６が、予張力付与要素２１により押圧されて休止位置にある場合には、閉鎖体１２は、作動要素１６とは独立して開放位置及び／又は閉鎖位置に移動することができる。作動要素１６の移動と閉鎖体１２の移動とは、閉鎖体１２が作動要素１６により閉鎖位置に押圧されている場合にのみ互いに連結される。他の場合には、閉鎖体１２と作動要素１６とは、互いに独立して移動可能なようにテンショナ内に収容される。
【００４０】
従って、弁１０は、作動要素１６及び予張力付与要素２１と共に張力付与圧力のレベルに応じて開閉する張力付与圧力制御弁を形成する。
【００４１】
作動要素１６が閉鎖位置へ移動すると、空気は供給管路２０を介してチャンバ１９から外部へ押し出される。管路２０の流れ断面が狭いことによりチャンバ１９からゆっくりと排出される空気によって作動要素１６の移動が減衰される。
【００４２】
作動要素１６、予張力付与要素２１、及び閉鎖体１２は、共に閉鎖装置を形成し、減衰器としてのこの閉鎖装置はまた、チャンバ１９と管路２０を含む。
【００４３】
供給圧力Ｐがなくなった場合には、予張力付与要素２１が弁１０を開放位置に保持することにより、内燃機関が始動すると圧力チャンバは直ちにオイルで満たされるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態のテンショナの長手方向断面図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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