油圧テンショナ
【課題】内燃機関の始動直後など油圧が十分でない場合であれ、適切な圧力を容易に発生させることのできる油圧テンショナを提供する。
【解決手段】油圧テンショナ６０は、ハウジング６１に形成されたシリンダ６２とこのシリンダ６２から摺動自在に突出するプランジャ６３との間に区画形成された油圧室６６に供給される油圧に応じてプランジャ６３の突出テンションを可変とする。油圧テンショナ６０は、油圧室６６には、プランジャ６３がシリンダ６２内に最も深く収納された位置（Ｐ２）と突出移動する途中の位置（Ｐ１）との限られた区間でプランジャ６３を突出方向に付勢するアシストスプリング７４が設けられている。
【解決手段】油圧テンショナ６０は、ハウジング６１に形成されたシリンダ６２とこのシリンダ６２から摺動自在に突出するプランジャ６３との間に区画形成された油圧室６６に供給される油圧に応じてプランジャ６３の突出テンションを可変とする。油圧テンショナ６０は、油圧室６６には、プランジャ６３がシリンダ６２内に最も深く収納された位置（Ｐ２）と突出移動する途中の位置（Ｐ１）との限られた区間でプランジャ６３を突出方向に付勢するアシストスプリング７４が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ポンプから供給される油圧に基づいてタイミングチェーンなどに張力を付与する油圧テンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイミングチェーンやタイミングベルトなどに張力を付与する油圧テンショナとしては、例えば特許文献１に記載されたものがある。図４に、特許文献１に記載の油圧テンショナとともに、こうした油圧テンショナが採用される内燃機関のタイミングチェーンの構造の一例を示す。
【０００３】
同図４に示されるように、タイミングチェーン１は、車両などに搭載される内燃機関のクランクスプロケット２１及びカムスプロケット３１の間に掛け渡されており、このタイミングチェーン１によってクランクシャフト２の回転駆動力がカムシャフト３に伝達される。また、タイミングチェーン１は、固定ガイド４と、可動ガイド５とのガイドにより走行が案内されるとともに、適正な張力が付与される。可動ガイド５には、可動ガイド５を押圧することによりタイミングチェーン１に張力を付与する油圧テンショナ６が当接されている。
【０００４】
この油圧テンショナ６は、図５に示すように、ハウジング１１のシリンダ室１２内に、シリンダ室１２内を内外方向に移動可能なプランジャ１３と、そのプランジャ１３に外方向への弾性力を付与するリターンスプリング１５とが組込まれている。また、ハウジング１１には、プランジャ１３の背部に形成された圧力室１６に逆止弁１９を介して連通する給油通路１８が設けられている。さらに、圧力室１６内には、プランジャ１３を外方向に押圧するアシストスプリング１７が組込まれている。これにより、リターンスプリング１５とアシストスプリング１７と油圧とにより付勢されて外方向へ突出するプランジャ１３の押圧力が、可動ガイド５を介してタイミングチェーン１に張力を付与するとともに、この張力によりタイミングチェーン１の振動が抑えられるようなる。また、プランジャ１３を外方向に押圧するアシストスプリング１７の圧力が機関始動直後の圧力室１６内のオイルによる油圧ダンパ力の不足を補うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２８５３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、タイミングチェーンに付与する張力は、強すぎるとフリクションの増大を招き、弱すぎると振動を抑制できないこととなるため、適切に調整される必要がある。このような場合、特許文献１に記載の油圧テンショナは、リターンスプリング１５とアシストスプリング１７と油圧との３つ付勢力の相互関係に基づいてタイミングチェーンに張力を付与する構成であることから、タイミングチェーンに付与する張力の調整にかかる設計等の煩雑化が避けられないものとなっている。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の始動直後など油圧が十分でない場合であれ、適切な圧力を容易に発生させることのできる油圧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】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果を記載する。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ハウジングに形成されたシリンダとこのシリンダから摺動自在に突出するプランジャとの間に区画形成された圧力室に供給される油圧に応じて前記プランジャの突出テンションを可変とする油圧テンショナであって、前記圧力室には、前記プランジャが前記シリンダ内に最も深く収納された位置と突出移動する途中の位置との限られた区間で前記プランジャを突出方向に付勢するアシスト機構が設けられていることを要旨とする。
【０００９】
このような構成によれば、プランジャは、突出移動する場合、その移動途中の位置まで突出方向へアシスト機構により付勢される一方、その移動途中の位置よりも先の位置ではアシスト機構から付勢されない。すなわち、アシスト機構は、突出量が少ないプランジャを突出方向に付勢する一方、突出量が多いときプランジャは付勢しない。このように、突出量が多くなったプランジャの突出移動は油圧により調整される。これにより、油圧の供給不足などにより油圧が低下して突出量が少なくなったプランジャは、突出方向へ力がアシスト機構の付勢により補助されるようになり、外部からの押し込み圧力に対して好適に対抗できるようになる。逆に、油圧が適正に供給されて突出量が多くなったプランジャは、油圧調整された付勢力を突出方向へ付与するようになる。これにより、プランジャの突出方向への付勢力は、突出量が少ない場合、アシスト機構の補助により好適に維持され、突出量が多い場合、油圧により好適に調整されるようになる。これにより、油圧が低下して十分でない場合であれ、タイミングチェーンなどへ付与する圧力を、タイミングチェーンの押し込み圧に応じ容易に発生させることができるようになることから、タイミングチェーンの振動などが好適に抑えられるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の油圧テンショナにおいて、前記アシスト機構は、前記圧力室内に設けられた圧縮ばねからなることを要旨とする。
このような構成によれば、アシスト機構が圧縮ばねから構成されるので、その構成をきわめて簡単にすることができる。これにより、このような油圧テンショナの構造が簡単になり、コストも安くなる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の油圧テンショナにおいて、前記圧縮ばねは、前記プランジャの基端と前記シリンダの底壁との間に配置されることを要旨とする。
このような構成によれば、圧縮ばねをプランジャの後退方向に配置するというきわめて簡単な構造とすることができる。これによりこのような油圧テンショナの構造が簡単になり、コストも安くなる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の油圧テンショナにおいて、前記途中の位置は、前記圧縮ばねを自然長にする前記プランジャの位置であることを要旨とする。
このような構成によれば、圧縮ばねの有する自然長により途中の位置を特定できるので、これによってもこのような油圧テンショナの構造が簡単になり、コストも安くなる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか一項に記載の油圧テンショナにおいて、前記シリンダの側面には、前記プランジャの突出方向に沿うガイド溝が形成されており、前記圧縮ばねの前記突出方向への伸長を前記ガイド溝の範囲に規制する規制機構が更に設けられていることを要旨とする。
【００１４】
このような構成によれば、圧縮ばねがプランジャに付勢する範囲をガイド溝で規定することができるようになる。また、予め、圧縮ばねに押圧力を付与したかたちでガイド溝によりその伸長を規制するようにすれば、プランジャの突出量が少なくなったとき、高い付勢力を迅速にプランジャに補助することができるようになる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の油圧テンショナにおいて、前記圧力室には、前記プランジャが突出する全範囲で前記プランジャを突出方向に付勢する付勢スプリングが設けられていることを要旨とする。
【００１６】
このような構成によれば、油圧とともに付勢スプリングが、プランジャの突出方向へ付勢力を付与するため、プランジャの付勢力を調整することのできる範囲の拡大が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る油圧テンショナの一実施形態について、その概略構成を示す断面図。
【図２】同実施形態の油圧テンショナの動作の一例を模式的に示す断面図。
【図３】同実施形態の油圧テンショナのその他の実施形態について、その概略構成を示す断面図。
【図４】従来の油圧テンショナを備えたタイミングチェーンの概略構成を示す模式図。
【図５】同従来の油圧テンショナの概略構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る油圧テンショナの一実施形態について図１に従って説明する。この油圧テンショナ６０は、上述の油圧テンショナ６と同様に、内燃機関のタイミングチェーン１に可動ガイド５を介して張力を付与するものである。
【００１９】
図１に示すように、油圧テンショナ６０のハウジング６１に形成されたシリンダ６２には、プランジャ６３が摺動自在に嵌挿されている。このプランジャ６３の基端面６３Ａ（図中左面）には、凹部６４が形成されている。そして、これらシリンダ６２の内周面と、プランジャ６３の凹部６４の内周面とによって圧力室としての油圧室６６が区画形成されている。またハウジング６１には、油圧通路８０を通じて供給される作動油を油圧室６６に導入するための給油通路６７が形成されている。なお、本実施形態では、シリンダ６２をプランジャ６３が摺動する範囲が図示しない移動規制機構により規制されているため、プランジャ６３の基端面６３Ａは後退位置Ｐ２と突出位置Ｐ３との区間のみを移動する。このとき、シリンダ６２の突出方向を外部開口とみると、後退位置Ｐ２はシリンダ６２の深い位置であるとともに、プランジャ６３がシリンダ６２内に最も深く収納される位置である。
【００２０】
油圧室６６の内部において、凹部６４の底面６４Ａとこれに対向するシリンダ６２の底壁６２Ａとの間には、プランジャ６３をハウジング６１の外部方向に付勢する付勢スプリング６５が設けられている。付勢スプリング６５は、プランジャ６３を外部方向へ付勢することで同プランジャ６３を外部に突出する方向、いわゆる突出方向に移動させる。これにより、プランジャ６３はその突出方向先端に当接された可動ガイド５を同突出方向に付勢するとともに、付勢した可動ガイド５を介してタイミングチェーン１の張力を増大させる。
【００２１】
また、油圧室６６の内部を構成しているシリンダ６２の底壁６２Ａには、シリンダ６２の内周に沿う外径を有するとともに、自然長Ｌ１を有する圧縮ばねから構成されるアシスト機構としてのアシストスプリング７４が設けられている。アシストスプリング７４は、シリンダ６２の底壁６２Ａに当接される固定端とプランジャ６３の突出方向側に配置される自由端とを有していることから、突出方向をその弾性力に基づく付勢方向としている。アシストスプリング７４は、自由端が開放されている場合、自由端が固定端から自然長Ｌ１の位置に配置されるため、自由端がシリンダ６２の底壁６２Ａから自然長Ｌ１の位置であるアシスト位置Ｐ１に配置される。なお、本実施形態では、アシスト位置Ｐ１は、プランジャ６３の後退位置Ｐ２と同プランジャ６３の突出位置Ｐ３との間の位置に設けられている、つまりアシスト位置Ｐ１は、プランジャ６３が後退位置Ｐ２から突出方向に移動する途中の位置となっている。これにより、プランジャ６３の基端面６３Ａがアシスト位置Ｐ１から突出位置Ｐ３までの区間である通常区間に位置する場合、プランジャ６３はアシストスプリング７４に当接しない。一方、プランジャ６３の基端面６３Ａがアシスト位置Ｐ１から後退位置Ｐ２までの区間であるアシスト区間に位置する場合、プランジャ６３はアシストスプリング７４に当接するとともに、その基端面６３Ａにはアシストスプリング７４から同アシストスプリング７４の自由端のアシスト位置Ｐ１からの後退距離に応じた反力が突出方向へ付勢される。
【００２２】
アシストスプリング７４の自由端には、アシストスプリング７４の外径と同じ外径を有するリング状の当接リング７５が設けられている。当接リング７５は、アシストスプリング７４の自由端とプランジャ６３の基端面６３Ａと間に介在して、アシストスプリング７４の自由端とプランジャ６３の基端面６３Ａとの間での圧力伝達を良好にさせるためのものであって、プランジャ６３の基端面６３Ａに対向するようにアシストスプリング７４の自由端の突出方向側に設置されている。
【００２３】
ハウジング６１の内部には、給油通路６７から油圧室６６への作動油の流入を許容する一方、その逆、すなわち油圧室６６から給油通路６７への作動油の流出を禁止するチェックバルブ６８が設けられている。チェックバルブ６８は、チェックボール６９と、同チェックボール６９の移動を案内するボールガイド７０と、チェックボール６９が当接することにより給油通路６７と油圧室６６との間の連通・遮断状態が切り換えられることとなるボールシート７１とを備えて構成されている。また、チェックバルブ６８は、チェックボール６９をボールシート７１側に付勢するスプリング７２と、同スプリング７２が固定されるとともにチェックボール６９の移動量を規制するリテーナ７３とを備えて構成されている。
【００２４】
次に、油圧テンショナ６０の作用について説明する。
まず、内燃機関が通常に運転されている場合における油圧テンショナ６０の作用について説明する。なお本実施形態では、説明の便宜上、通常運転時の機関回転数を「高い」と表現し、通常運転時よりも低回転である機関始動時や機関停止時の機関回転数を「低い」と表現する。また、内燃機関に設けられている図示しない油圧ポンプは、同内燃機関により駆動され、機関回転数が高い場合には油圧の吐出圧が高く、機関回転数が低い（停止を含む）場合には油圧の吐出圧が低くいものとする。
【００２５】
通常運転時のように、機関回転数が高いとき、つまり油圧ポンプの吐出圧が高いとき、油圧テンショナ６０の油圧室６６の油圧は高い状態になる。このとき、プランジャ６３は、油圧室６６の油圧の圧力と、付勢スプリング６５の圧力とからなる突出テンションにより突出方向に付勢される。そして、この付勢によりプランジャ６３は、その基端面６３Ａがアシスト位置Ｐ１よりも突出方向に移動されることで可動ガイド５に油圧室６６の油圧からの圧力と付勢スプリング６５からの圧力とを付勢し、同可動ガイド５を介してタイミングチェーン１の張力を増大させる。つまりこの張力が、タイミングチェーン１の走行に伴いタイミングチェーン１に生じる振動、いわゆるチェーンのばたつきを抑制させることから、ばたつきに伴う異音の発生なども抑制されるようになる。このようなことから、油圧室６６の油圧の圧力と付勢スプリング６５の圧力とは、タイミングチェーン１の張力を、タイミングチェーン１に生じる振動を好適に抑制することのできる張力にするように調整されている。
【００２６】
上述のよう、通常運転時には、プランジャ６３は高い油圧により常に突出方向に付勢されるとともに、同付勢によりタイミングチェーン１の振動も抑制されている。このため、通常運転時には、プランジャ６３の基端面６３Ａの移動範囲は、シリンダ６２のアシスト位置Ｐ１から突出位置Ｐ３の区間、つまり通常区間内に維持され、つまりプランジャ６３は、基端面６３Ａを通常区間とする範囲でタイミングチェーン１に張力を付勢する。
【００２７】
一方、例えば機関始動時や機関停止時のように、機関回転数が低いとき、すなわち油圧ポンプの吐出圧が低いとき、油圧テンショナ６０の油圧室６６の油圧は低い状態になる。このとき、プランジャ６３は、主に、付勢スプリング６５の圧力からなる突出テンションにより突出方向に付勢される。そして、この付勢によりプランジャ６３は、その基端面６３Ａがアシスト位置Ｐ１よりも突出方向に移動されることで可動ガイド５に付勢スプリング６５からの圧力を付勢し、同可動ガイド５を介してタイミングチェーン１の張力を増大させる。つまり、この張力がタイミングチェーン１に生じる振動を抑制させるようになる。
【００２８】
しかし上述のように、タイミングチェーン１に生じる振動は、油圧室６６の油圧の圧力と付勢スプリング６５の圧力とに基づいてタイミングチェーン１に付与される張力によって抑制されるようになっている。このため、機関回転数が低く、油圧室６６の油圧の圧力が不足している場合、付勢スプリング６５からの圧力に基づいてタイミングチェーン１に付与される低い張力だけではタイミングチェーン１に生じる振動を十分に抑制することができない。このように低張力のタイミングチェーン１はその振動が大きくなる傾向にあり、その大きな振動の振幅によって、プランジャ６３がシリンダ６２内を後退方向に大きく押し戻されるようになる。つまり、図２に示すように、タイミングチェーン１に押し戻されたプランジャ６３は、その基端面６３Ａの位置が、通常区間（突出位置Ｐ３〜アシスト位置Ｐ１）からアシスト位置Ｐ１を後退方向に越えたアシスト区間（アシスト位置Ｐ１〜後退位置Ｐ２）に移動するようになる。
【００２９】
特に、タイミングチェーン１の振動は、機関回転数が低い状態から、高い状態に変化するときなどにも大きくなる傾向にあり、特にこのような場合、大きく振動するタイミングチェーン１により、プランジャ６３の基端面６３Ａがアシスト区間内に押し戻されるおそれが高まる。
【００３０】
こうしてアシスト区間内に押し戻されたプランジャ６３の基端面６３Ａは、当接リング７５を介してアシストスプリング７４の自由端に接続される。これにより、プランジャ６３には、付勢スプリング６５の圧力に加えて、更にアシストスプリング７４の圧力が付勢される。すなわちプランジャ６３は、その基端面６３Ａがアシスト区間を移動しているときには、可動ガイド５に付勢スプリング６５からの圧力とアシストスプリング７４からの圧力とを付勢し、同可動ガイド５を介してタイミングチェーン１の張力を増大させる。つまり、この張力がタイミングチェーン１に生じる振動を抑制させる。こうして、タイミングチェーン１には、付勢スプリング６５からの圧力とアシストスプリング７４からの圧力とに基づく張力が付勢される。この張力は、付勢スプリング６５からの圧力だけに基づく張力より高く、つまり通常運転時の張力に近い張力となるため、付勢スプリング６５だけの圧力が付勢される場合に比べて、タイミングチェーン１に生じる振動が、抑制されるようになる。
【００３１】
このように、油圧テンショナ６０の油圧室６６の油圧が低い場合、通常区間では、プランジャ６３には、付勢スプリング６５の圧力しか付勢されないが、アシスト区間においては、プランジャ６３には、付勢スプリング６５の圧力とアシストスプリング７４の圧力が付勢されるようになる。すなわち、油圧テンショナ６０は、供給される油圧が十分でない場合であっても、アシスト区間において適切な圧力（テンション）を容易に発生させることができるようになる。
【００３２】
その後、油圧テンショナ６０の油圧室６６の油圧が高くなると、プランジャ６３には、付勢スプリング６５の圧力と油圧室６６の油圧の圧力とが付勢されることから、プランジャ６３は突出方向に移動して、その基端面６３Ａも通常区間に配置され、同基端面６３Ａが通常区間内に配置されている状態でタイミングチェーン１に張力を付勢する。このように、通常運転時には、プランジャ６３はアシストスプリング７４から付勢されないため、アシストスプリング７４の付勢がタイミングチェーン１の張力を過剰にするようなおそれがない。すなわちこの油圧テンショナ６０は、アシストスプリング７４がタイミングチェーン１に過剰な張力を付勢することがないことからタイミングチェーン１に付与する張力を付勢スプリング６５の圧力と油圧の圧力との調整によって設計することができる。このように、タイミングチェーン１に付与する張力を、付勢スプリング６５の圧力と油圧の圧力と２つの付勢力の調整で行えるため、設計等の煩雑化を避けられることができる。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態の油圧テンショナによれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）プランジャ６３は、突出移動する場合、その移動途中の位置まで、つまりアシスト区間に限り、突出方向へアシストスプリング７４により付勢される一方、その移動途中の位置よりも先の位置、つまり通所区間ではアシストスプリング７４から付勢されない。すなわち、アシストスプリング７４は、突出量が少ないプランジャ６３を突出方向に付勢する一方、突出量が多いときプランジャ６３は付勢しない。このように、突出量が多くなったプランジャ６３の突出移動は油圧により調整される。これにより、油圧の供給不足などにより油圧が低下して突出量が少なくなったプランジャ６３は、突出方向へ力がアシストスプリング７４の付勢により補助されるようになり、外部からの押し込み圧力に対して好適に対抗できるようになる。逆に、油圧が適正に供給されて突出量が多くなったプランジャ６３は、油圧調整された付勢力を突出方向へ付与するようになる。これにより、プランジャ６３の突出方向への付勢力は、突出量が少ない場合、アシストスプリング７４の補助により好適に維持され、突出量が多い場合、油圧により好適に調整されるようになる。これにより、油圧が低下して十分でない場合であれ、タイミングチェーン１などへ付与する圧力を、タイミングチェーン１の押し込み圧に応じ容易に発生させることができるようになることから、タイミングチェーン１の振動などが好適に抑えられるようになる。
【００３４】
（２）アシストスプリング７４が圧縮ばねから構成されるので、その構成をきわめて簡単にすることができる。これにより、このような油圧テンショナ６０の構造が簡単になり、コストも安くなる。
【００３５】
（３）圧縮ばねをプランジャ６３の後退方向に配置するというきわめて簡単な構造とすることができる。これによりこのような油圧テンショナ６０の構造が簡単になり、コストも安くなる。
【００３６】
（４）圧縮ばねの有する自然長Ｌ１により途中の位置（アシスト位置Ｐ１）を特定できるので、これによってもこのような油圧テンショナ６０の構造が簡単になり、コストも安くなる。
【００３７】
（５）油圧とともに付勢スプリング６５が、プランジャ６３の突出方向へ付勢力を付与するため、プランジャ６３の付勢力を調整することのできる範囲の拡大が図られる。
（その他の実施形態）
なお、上記実施形態は、例えば以下のような態様にて実施することもできる。
【００３８】
・上記実施形態では、アシストスプリング７４の自由端とプランジャ６３の基端面６３Ａと間に当接リング７５が介在する場合について例示したが、これに限らず、アシストスプリングの自由端にプランジャの基端面が直接当接してもよい。これにより、油圧テンショナの利用部品数を少なくしたり、構造を簡単にしたりすることができるようになる。
【００３９】
・上記実施形態では、アシストスプリング７４の自由端は、アシストスプリング７４の自然長Ｌ１によりアシスト位置Ｐ１に配置される場合について例示した。しかしこれに限らず、アシストスプリング７４の自由端は、アシスト位置Ｐ１から突出方向への規制する規制機構によってアシスト位置に配置されるようにしてもよい。
【００４０】
例えば、図３に示すように、アシスト位置Ｐ１からシリンダ６２の底壁６２Ａとの区間において、シリンダ６２内径を拡大させた規制機構を構成するガイド溝７６を形成する。ガイド溝７６には、ガイド溝７６の内径と同じ外径の規制機構を構成する当接リング７５Ａを摺動可能に配置するとともに、当該当接リング７５Ａをアシストスプリング７４により付勢するようにしてもよい。すなわち、当接リング７５Ａは、ガイド溝７６の形成された範囲を突出方向に移動するようになるとともに、ガイド溝７６の形成されていないため、アシスト位置Ｐ１よりも突出方向への移動が規制される。これにより、アシスト位置を越えるような自然長を有するアシストスプリングであっても、アシストスプリングの自由端の移動がガイド溝と当接リングとにより規制され、アシスト位置よりも後退方向のアシスト区間のみでアシストスプリングがプランジャを付勢するようになる。
【００４１】
アシストスプリング７４がプランジャ６３に付勢する範囲（アシスト区間）をガイド溝７６で規定することができるようになる。また、予め、アシストスプリング７４に押圧力を付与したかたちでガイド溝７６によりその伸長を規制するようにすれば、プランジャ６３の突出量が少なくなったとき、つまり基端面６３Ａがアシスト区間に配置されたとき、高い付勢力を迅速にプランジャ６３に補助することができるようになる。
【００４２】
・上記実施形態では、油圧テンショナ６０の油圧室６６の油圧が低い状態は、機関始動時や機関停止時のように機関回転数が低いために生じる場合について例示した。しかしこれに限らず、油圧テンショナの油圧室の油圧が低い状態は、機関を長期間放置後などで油圧テンショナの油圧室や、給油経路から油が漏れているような場合などであってもよい。どのような理由であて、油圧テンショナの油圧が低い場合、このような油圧テンショナを利用することにより、油圧がなくとも好適なテンションを発生することができるようになる。
【００４３】
・上記実施形態では、アシストスプリング７４が突出方向へ付勢する圧力の高さは、タイミングチェーン１の張力を通常運転時の張力に近い張力とする高さである場合につて例示した。しかしこれに限らず、アシストスプリングが突出方向へ付勢する圧力の高さは、油圧の圧力と同等であっても、油圧の圧力よりも低くても、油圧の圧力よりも高くてもよい。これにより、油圧テンショナの設計自由度の向上が図られるとともに、油圧テンショナの利用可能性も拡大される。
【００４４】
・上記実施形態では、油圧テンショナ６０をタイミングチェーン１への張力付勢に用いる場合について例示したがこれに限らず、この油圧テンショナをタイミングベルトなどへの張力付勢に用いてもよい。これにより、油圧テンショナの利用可能性も拡大される。
【００４５】
・上記実施形態では、吸気バルブと排気バルブとを共通のカムシャフト３により開閉駆動する内燃機関、すなわちＳＯＨＣ（Single Over Head Camshaft）型内燃機関について例示した。しかし、この油圧テンショナが適用される内燃機関はＳＯＨＣ型内燃機関に限られるものではない。すなわちこの油圧テンショナは、他に例えば吸気バルブを開閉駆動する吸気カムシャフトと排気バルブを開閉駆動する排気カムシャフトとを別々に備える内燃機関、すなわちＤＯＨＣ（Double Over Head Camshaft）型内燃機関や、ＯＨＶ(Over Head Valve)型内燃機関などに対しても同様に適用することができる。
【００４６】
・上記実施形態では、油圧テンショナ６０を内燃機関に設ける場合について例示したがこれに限らず、この油圧テンショナを、内燃機関以外の装置、電動の装置などにおいて、張力や圧力変動を生じる対象に対して圧力を付勢する場合に用いてもよい。これにより、油圧テンショナの利用可能性の拡大が図られる。
【００４７】
・このような油圧テンショナ６０を車両に搭載された内燃機関に適用してもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１…タイミングチェーン、２…クランクシャフト、３…カムシャフト、４…固定ガイド、５…可動ガイド、６…油圧テンショナ、１１…ハウジング、１２…シリンダ室、１３…プランジャ、１５…リターンスプリング、１６…圧力室、１７…アシストスプリング、１８…給油通路、１９…逆止弁、２１…クランクスプロケット、３１…カムスプロケット、６０…油圧テンショナ、６１…ハウジング、６２…シリンダ、６２Ａ…底壁、６３…プランジャ、６３Ａ…基端面、６４…凹部、６４Ａ…底面、６５…付勢スプリング、６６…油圧室、６７…給油通路、６８…チェックバルブ、６９…チェックボール、７０…ボールガイド、７１…ボールシート、７２…スプリング、７３…リテーナ、７４…アシストスプリング、７５…当接リング、７５Ａ…当接リング、７６…ガイド溝、８０…油圧通路、Ｌ１…自然長、Ｐ１…アシスト位置、Ｐ２…後退位置、Ｐ３…突出位置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ポンプから供給される油圧に基づいてタイミングチェーンなどに張力を付与する油圧テンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイミングチェーンやタイミングベルトなどに張力を付与する油圧テンショナとしては、例えば特許文献１に記載されたものがある。図４に、特許文献１に記載の油圧テンショナとともに、こうした油圧テンショナが採用される内燃機関のタイミングチェーンの構造の一例を示す。
【０００３】
同図４に示されるように、タイミングチェーン１は、車両などに搭載される内燃機関のクランクスプロケット２１及びカムスプロケット３１の間に掛け渡されており、このタイミングチェーン１によってクランクシャフト２の回転駆動力がカムシャフト３に伝達される。また、タイミングチェーン１は、固定ガイド４と、可動ガイド５とのガイドにより走行が案内されるとともに、適正な張力が付与される。可動ガイド５には、可動ガイド５を押圧することによりタイミングチェーン１に張力を付与する油圧テンショナ６が当接されている。
【０００４】
この油圧テンショナ６は、図５に示すように、ハウジング１１のシリンダ室１２内に、シリンダ室１２内を内外方向に移動可能なプランジャ１３と、そのプランジャ１３に外方向への弾性力を付与するリターンスプリング１５とが組込まれている。また、ハウジング１１には、プランジャ１３の背部に形成された圧力室１６に逆止弁１９を介して連通する給油通路１８が設けられている。さらに、圧力室１６内には、プランジャ１３を外方向に押圧するアシストスプリング１７が組込まれている。これにより、リターンスプリング１５とアシストスプリング１７と油圧とにより付勢されて外方向へ突出するプランジャ１３の押圧力が、可動ガイド５を介してタイミングチェーン１に張力を付与するとともに、この張力によりタイミングチェーン１の振動が抑えられるようなる。また、プランジャ１３を外方向に押圧するアシストスプリング１７の圧力が機関始動直後の圧力室１６内のオイルによる油圧ダンパ力の不足を補うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２８５３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、タイミングチェーンに付与する張力は、強すぎるとフリクションの増大を招き、弱すぎると振動を抑制できないこととなるため、適切に調整される必要がある。このような場合、特許文献１に記載の油圧テンショナは、リターンスプリング１５とアシストスプリング１７と油圧との３つ付勢力の相互関係に基づいてタイミングチェーンに張力を付与する構成であることから、タイミングチェーンに付与する張力の調整にかかる設計等の煩雑化が避けられないものとなっている。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の始動直後など油圧が十分でない場合であれ、適切な圧力を容易に発生させることのできる油圧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】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果を記載する。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ハウジングに形成されたシリンダとこのシリンダから摺動自在に突出するプランジャとの間に区画形成された圧力室に供給される油圧に応じて前記プランジャの突出テンションを可変とする油圧テンショナであって、前記圧力室には、前記プランジャが前記シリンダ内に最も深く収納された位置と突出移動する途中の位置との限られた区間で前記プランジャを突出方向に付勢するアシスト機構が設けられていることを要旨とする。
【０００９】
このような構成によれば、プランジャは、突出移動する場合、その移動途中の位置まで突出方向へアシスト機構により付勢される一方、その移動途中の位置よりも先の位置ではアシスト機構から付勢されない。すなわち、アシスト機構は、突出量が少ないプランジャを突出方向に付勢する一方、突出量が多いときプランジャは付勢しない。このように、突出量が多くなったプランジャの突出移動は油圧により調整される。これにより、油圧の供給不足などにより油圧が低下して突出量が少なくなったプランジャは、突出方向へ力がアシスト機構の付勢により補助されるようになり、外部からの押し込み圧力に対して好適に対抗できるようになる。逆に、油圧が適正に供給されて突出量が多くなったプランジャは、油圧調整された付勢力を突出方向へ付与するようになる。これにより、プランジャの突出方向への付勢力は、突出量が少ない場合、アシスト機構の補助により好適に維持され、突出量が多い場合、油圧により好適に調整されるようになる。これにより、油圧が低下して十分でない場合であれ、タイミングチェーンなどへ付与する圧力を、タイミングチェーンの押し込み圧に応じ容易に発生させることができるようになることから、タイミングチェーンの振動などが好適に抑えられるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の油圧テンショナにおいて、前記アシスト機構は、前記圧力室内に設けられた圧縮ばねからなることを要旨とする。
このような構成によれば、アシスト機構が圧縮ばねから構成されるので、その構成をきわめて簡単にすることができる。これにより、このような油圧テンショナの構造が簡単になり、コストも安くなる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の油圧テンショナにおいて、前記圧縮ばねは、前記プランジャの基端と前記シリンダの底壁との間に配置されることを要旨とする。
このような構成によれば、圧縮ばねをプランジャの後退方向に配置するというきわめて簡単な構造とすることができる。これによりこのような油圧テンショナの構造が簡単になり、コストも安くなる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の油圧テンショナにおいて、前記途中の位置は、前記圧縮ばねを自然長にする前記プランジャの位置であることを要旨とする。
このような構成によれば、圧縮ばねの有する自然長により途中の位置を特定できるので、これによってもこのような油圧テンショナの構造が簡単になり、コストも安くなる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか一項に記載の油圧テンショナにおいて、前記シリンダの側面には、前記プランジャの突出方向に沿うガイド溝が形成されており、前記圧縮ばねの前記突出方向への伸長を前記ガイド溝の範囲に規制する規制機構が更に設けられていることを要旨とする。
【００１４】
このような構成によれば、圧縮ばねがプランジャに付勢する範囲をガイド溝で規定することができるようになる。また、予め、圧縮ばねに押圧力を付与したかたちでガイド溝によりその伸長を規制するようにすれば、プランジャの突出量が少なくなったとき、高い付勢力を迅速にプランジャに補助することができるようになる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の油圧テンショナにおいて、前記圧力室には、前記プランジャが突出する全範囲で前記プランジャを突出方向に付勢する付勢スプリングが設けられていることを要旨とする。
【００１６】
このような構成によれば、油圧とともに付勢スプリングが、プランジャの突出方向へ付勢力を付与するため、プランジャの付勢力を調整することのできる範囲の拡大が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る油圧テンショナの一実施形態について、その概略構成を示す断面図。
【図２】同実施形態の油圧テンショナの動作の一例を模式的に示す断面図。
【図３】同実施形態の油圧テンショナのその他の実施形態について、その概略構成を示す断面図。
【図４】従来の油圧テンショナを備えたタイミングチェーンの概略構成を示す模式図。
【図５】同従来の油圧テンショナの概略構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る油圧テンショナの一実施形態について図１に従って説明する。この油圧テンショナ６０は、上述の油圧テンショナ６と同様に、内燃機関のタイミングチェーン１に可動ガイド５を介して張力を付与するものである。
【００１９】
図１に示すように、油圧テンショナ６０のハウジング６１に形成されたシリンダ６２には、プランジャ６３が摺動自在に嵌挿されている。このプランジャ６３の基端面６３Ａ（図中左面）には、凹部６４が形成されている。そして、これらシリンダ６２の内周面と、プランジャ６３の凹部６４の内周面とによって圧力室としての油圧室６６が区画形成されている。またハウジング６１には、油圧通路８０を通じて供給される作動油を油圧室６６に導入するための給油通路６７が形成されている。なお、本実施形態では、シリンダ６２をプランジャ６３が摺動する範囲が図示しない移動規制機構により規制されているため、プランジャ６３の基端面６３Ａは後退位置Ｐ２と突出位置Ｐ３との区間のみを移動する。このとき、シリンダ６２の突出方向を外部開口とみると、後退位置Ｐ２はシリンダ６２の深い位置であるとともに、プランジャ６３がシリンダ６２内に最も深く収納される位置である。
【００２０】
油圧室６６の内部において、凹部６４の底面６４Ａとこれに対向するシリンダ６２の底壁６２Ａとの間には、プランジャ６３をハウジング６１の外部方向に付勢する付勢スプリング６５が設けられている。付勢スプリング６５は、プランジャ６３を外部方向へ付勢することで同プランジャ６３を外部に突出する方向、いわゆる突出方向に移動させる。これにより、プランジャ６３はその突出方向先端に当接された可動ガイド５を同突出方向に付勢するとともに、付勢した可動ガイド５を介してタイミングチェーン１の張力を増大させる。
【００２１】
また、油圧室６６の内部を構成しているシリンダ６２の底壁６２Ａには、シリンダ６２の内周に沿う外径を有するとともに、自然長Ｌ１を有する圧縮ばねから構成されるアシスト機構としてのアシストスプリング７４が設けられている。アシストスプリング７４は、シリンダ６２の底壁６２Ａに当接される固定端とプランジャ６３の突出方向側に配置される自由端とを有していることから、突出方向をその弾性力に基づく付勢方向としている。アシストスプリング７４は、自由端が開放されている場合、自由端が固定端から自然長Ｌ１の位置に配置されるため、自由端がシリンダ６２の底壁６２Ａから自然長Ｌ１の位置であるアシスト位置Ｐ１に配置される。なお、本実施形態では、アシスト位置Ｐ１は、プランジャ６３の後退位置Ｐ２と同プランジャ６３の突出位置Ｐ３との間の位置に設けられている、つまりアシスト位置Ｐ１は、プランジャ６３が後退位置Ｐ２から突出方向に移動する途中の位置となっている。これにより、プランジャ６３の基端面６３Ａがアシスト位置Ｐ１から突出位置Ｐ３までの区間である通常区間に位置する場合、プランジャ６３はアシストスプリング７４に当接しない。一方、プランジャ６３の基端面６３Ａがアシスト位置Ｐ１から後退位置Ｐ２までの区間であるアシスト区間に位置する場合、プランジャ６３はアシストスプリング７４に当接するとともに、その基端面６３Ａにはアシストスプリング７４から同アシストスプリング７４の自由端のアシスト位置Ｐ１からの後退距離に応じた反力が突出方向へ付勢される。
【００２２】
アシストスプリング７４の自由端には、アシストスプリング７４の外径と同じ外径を有するリング状の当接リング７５が設けられている。当接リング７５は、アシストスプリング７４の自由端とプランジャ６３の基端面６３Ａと間に介在して、アシストスプリング７４の自由端とプランジャ６３の基端面６３Ａとの間での圧力伝達を良好にさせるためのものであって、プランジャ６３の基端面６３Ａに対向するようにアシストスプリング７４の自由端の突出方向側に設置されている。
【００２３】
ハウジング６１の内部には、給油通路６７から油圧室６６への作動油の流入を許容する一方、その逆、すなわち油圧室６６から給油通路６７への作動油の流出を禁止するチェックバルブ６８が設けられている。チェックバルブ６８は、チェックボール６９と、同チェックボール６９の移動を案内するボールガイド７０と、チェックボール６９が当接することにより給油通路６７と油圧室６６との間の連通・遮断状態が切り換えられることとなるボールシート７１とを備えて構成されている。また、チェックバルブ６８は、チェックボール６９をボールシート７１側に付勢するスプリング７２と、同スプリング７２が固定されるとともにチェックボール６９の移動量を規制するリテーナ７３とを備えて構成されている。
【００２４】
次に、油圧テンショナ６０の作用について説明する。
まず、内燃機関が通常に運転されている場合における油圧テンショナ６０の作用について説明する。なお本実施形態では、説明の便宜上、通常運転時の機関回転数を「高い」と表現し、通常運転時よりも低回転である機関始動時や機関停止時の機関回転数を「低い」と表現する。また、内燃機関に設けられている図示しない油圧ポンプは、同内燃機関により駆動され、機関回転数が高い場合には油圧の吐出圧が高く、機関回転数が低い（停止を含む）場合には油圧の吐出圧が低くいものとする。
【００２５】
通常運転時のように、機関回転数が高いとき、つまり油圧ポンプの吐出圧が高いとき、油圧テンショナ６０の油圧室６６の油圧は高い状態になる。このとき、プランジャ６３は、油圧室６６の油圧の圧力と、付勢スプリング６５の圧力とからなる突出テンションにより突出方向に付勢される。そして、この付勢によりプランジャ６３は、その基端面６３Ａがアシスト位置Ｐ１よりも突出方向に移動されることで可動ガイド５に油圧室６６の油圧からの圧力と付勢スプリング６５からの圧力とを付勢し、同可動ガイド５を介してタイミングチェーン１の張力を増大させる。つまりこの張力が、タイミングチェーン１の走行に伴いタイミングチェーン１に生じる振動、いわゆるチェーンのばたつきを抑制させることから、ばたつきに伴う異音の発生なども抑制されるようになる。このようなことから、油圧室６６の油圧の圧力と付勢スプリング６５の圧力とは、タイミングチェーン１の張力を、タイミングチェーン１に生じる振動を好適に抑制することのできる張力にするように調整されている。
【００２６】
上述のよう、通常運転時には、プランジャ６３は高い油圧により常に突出方向に付勢されるとともに、同付勢によりタイミングチェーン１の振動も抑制されている。このため、通常運転時には、プランジャ６３の基端面６３Ａの移動範囲は、シリンダ６２のアシスト位置Ｐ１から突出位置Ｐ３の区間、つまり通常区間内に維持され、つまりプランジャ６３は、基端面６３Ａを通常区間とする範囲でタイミングチェーン１に張力を付勢する。
【００２７】
一方、例えば機関始動時や機関停止時のように、機関回転数が低いとき、すなわち油圧ポンプの吐出圧が低いとき、油圧テンショナ６０の油圧室６６の油圧は低い状態になる。このとき、プランジャ６３は、主に、付勢スプリング６５の圧力からなる突出テンションにより突出方向に付勢される。そして、この付勢によりプランジャ６３は、その基端面６３Ａがアシスト位置Ｐ１よりも突出方向に移動されることで可動ガイド５に付勢スプリング６５からの圧力を付勢し、同可動ガイド５を介してタイミングチェーン１の張力を増大させる。つまり、この張力がタイミングチェーン１に生じる振動を抑制させるようになる。
【００２８】
しかし上述のように、タイミングチェーン１に生じる振動は、油圧室６６の油圧の圧力と付勢スプリング６５の圧力とに基づいてタイミングチェーン１に付与される張力によって抑制されるようになっている。このため、機関回転数が低く、油圧室６６の油圧の圧力が不足している場合、付勢スプリング６５からの圧力に基づいてタイミングチェーン１に付与される低い張力だけではタイミングチェーン１に生じる振動を十分に抑制することができない。このように低張力のタイミングチェーン１はその振動が大きくなる傾向にあり、その大きな振動の振幅によって、プランジャ６３がシリンダ６２内を後退方向に大きく押し戻されるようになる。つまり、図２に示すように、タイミングチェーン１に押し戻されたプランジャ６３は、その基端面６３Ａの位置が、通常区間（突出位置Ｐ３〜アシスト位置Ｐ１）からアシスト位置Ｐ１を後退方向に越えたアシスト区間（アシスト位置Ｐ１〜後退位置Ｐ２）に移動するようになる。
【００２９】
特に、タイミングチェーン１の振動は、機関回転数が低い状態から、高い状態に変化するときなどにも大きくなる傾向にあり、特にこのような場合、大きく振動するタイミングチェーン１により、プランジャ６３の基端面６３Ａがアシスト区間内に押し戻されるおそれが高まる。
【００３０】
こうしてアシスト区間内に押し戻されたプランジャ６３の基端面６３Ａは、当接リング７５を介してアシストスプリング７４の自由端に接続される。これにより、プランジャ６３には、付勢スプリング６５の圧力に加えて、更にアシストスプリング７４の圧力が付勢される。すなわちプランジャ６３は、その基端面６３Ａがアシスト区間を移動しているときには、可動ガイド５に付勢スプリング６５からの圧力とアシストスプリング７４からの圧力とを付勢し、同可動ガイド５を介してタイミングチェーン１の張力を増大させる。つまり、この張力がタイミングチェーン１に生じる振動を抑制させる。こうして、タイミングチェーン１には、付勢スプリング６５からの圧力とアシストスプリング７４からの圧力とに基づく張力が付勢される。この張力は、付勢スプリング６５からの圧力だけに基づく張力より高く、つまり通常運転時の張力に近い張力となるため、付勢スプリング６５だけの圧力が付勢される場合に比べて、タイミングチェーン１に生じる振動が、抑制されるようになる。
【００３１】
このように、油圧テンショナ６０の油圧室６６の油圧が低い場合、通常区間では、プランジャ６３には、付勢スプリング６５の圧力しか付勢されないが、アシスト区間においては、プランジャ６３には、付勢スプリング６５の圧力とアシストスプリング７４の圧力が付勢されるようになる。すなわち、油圧テンショナ６０は、供給される油圧が十分でない場合であっても、アシスト区間において適切な圧力（テンション）を容易に発生させることができるようになる。
【００３２】
その後、油圧テンショナ６０の油圧室６６の油圧が高くなると、プランジャ６３には、付勢スプリング６５の圧力と油圧室６６の油圧の圧力とが付勢されることから、プランジャ６３は突出方向に移動して、その基端面６３Ａも通常区間に配置され、同基端面６３Ａが通常区間内に配置されている状態でタイミングチェーン１に張力を付勢する。このように、通常運転時には、プランジャ６３はアシストスプリング７４から付勢されないため、アシストスプリング７４の付勢がタイミングチェーン１の張力を過剰にするようなおそれがない。すなわちこの油圧テンショナ６０は、アシストスプリング７４がタイミングチェーン１に過剰な張力を付勢することがないことからタイミングチェーン１に付与する張力を付勢スプリング６５の圧力と油圧の圧力との調整によって設計することができる。このように、タイミングチェーン１に付与する張力を、付勢スプリング６５の圧力と油圧の圧力と２つの付勢力の調整で行えるため、設計等の煩雑化を避けられることができる。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態の油圧テンショナによれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）プランジャ６３は、突出移動する場合、その移動途中の位置まで、つまりアシスト区間に限り、突出方向へアシストスプリング７４により付勢される一方、その移動途中の位置よりも先の位置、つまり通所区間ではアシストスプリング７４から付勢されない。すなわち、アシストスプリング７４は、突出量が少ないプランジャ６３を突出方向に付勢する一方、突出量が多いときプランジャ６３は付勢しない。このように、突出量が多くなったプランジャ６３の突出移動は油圧により調整される。これにより、油圧の供給不足などにより油圧が低下して突出量が少なくなったプランジャ６３は、突出方向へ力がアシストスプリング７４の付勢により補助されるようになり、外部からの押し込み圧力に対して好適に対抗できるようになる。逆に、油圧が適正に供給されて突出量が多くなったプランジャ６３は、油圧調整された付勢力を突出方向へ付与するようになる。これにより、プランジャ６３の突出方向への付勢力は、突出量が少ない場合、アシストスプリング７４の補助により好適に維持され、突出量が多い場合、油圧により好適に調整されるようになる。これにより、油圧が低下して十分でない場合であれ、タイミングチェーン１などへ付与する圧力を、タイミングチェーン１の押し込み圧に応じ容易に発生させることができるようになることから、タイミングチェーン１の振動などが好適に抑えられるようになる。
【００３４】
（２）アシストスプリング７４が圧縮ばねから構成されるので、その構成をきわめて簡単にすることができる。これにより、このような油圧テンショナ６０の構造が簡単になり、コストも安くなる。
【００３５】
（３）圧縮ばねをプランジャ６３の後退方向に配置するというきわめて簡単な構造とすることができる。これによりこのような油圧テンショナ６０の構造が簡単になり、コストも安くなる。
【００３６】
（４）圧縮ばねの有する自然長Ｌ１により途中の位置（アシスト位置Ｐ１）を特定できるので、これによってもこのような油圧テンショナ６０の構造が簡単になり、コストも安くなる。
【００３７】
（５）油圧とともに付勢スプリング６５が、プランジャ６３の突出方向へ付勢力を付与するため、プランジャ６３の付勢力を調整することのできる範囲の拡大が図られる。
（その他の実施形態）
なお、上記実施形態は、例えば以下のような態様にて実施することもできる。
【００３８】
・上記実施形態では、アシストスプリング７４の自由端とプランジャ６３の基端面６３Ａと間に当接リング７５が介在する場合について例示したが、これに限らず、アシストスプリングの自由端にプランジャの基端面が直接当接してもよい。これにより、油圧テンショナの利用部品数を少なくしたり、構造を簡単にしたりすることができるようになる。
【００３９】
・上記実施形態では、アシストスプリング７４の自由端は、アシストスプリング７４の自然長Ｌ１によりアシスト位置Ｐ１に配置される場合について例示した。しかしこれに限らず、アシストスプリング７４の自由端は、アシスト位置Ｐ１から突出方向への規制する規制機構によってアシスト位置に配置されるようにしてもよい。
【００４０】
例えば、図３に示すように、アシスト位置Ｐ１からシリンダ６２の底壁６２Ａとの区間において、シリンダ６２内径を拡大させた規制機構を構成するガイド溝７６を形成する。ガイド溝７６には、ガイド溝７６の内径と同じ外径の規制機構を構成する当接リング７５Ａを摺動可能に配置するとともに、当該当接リング７５Ａをアシストスプリング７４により付勢するようにしてもよい。すなわち、当接リング７５Ａは、ガイド溝７６の形成された範囲を突出方向に移動するようになるとともに、ガイド溝７６の形成されていないため、アシスト位置Ｐ１よりも突出方向への移動が規制される。これにより、アシスト位置を越えるような自然長を有するアシストスプリングであっても、アシストスプリングの自由端の移動がガイド溝と当接リングとにより規制され、アシスト位置よりも後退方向のアシスト区間のみでアシストスプリングがプランジャを付勢するようになる。
【００４１】
アシストスプリング７４がプランジャ６３に付勢する範囲（アシスト区間）をガイド溝７６で規定することができるようになる。また、予め、アシストスプリング７４に押圧力を付与したかたちでガイド溝７６によりその伸長を規制するようにすれば、プランジャ６３の突出量が少なくなったとき、つまり基端面６３Ａがアシスト区間に配置されたとき、高い付勢力を迅速にプランジャ６３に補助することができるようになる。
【００４２】
・上記実施形態では、油圧テンショナ６０の油圧室６６の油圧が低い状態は、機関始動時や機関停止時のように機関回転数が低いために生じる場合について例示した。しかしこれに限らず、油圧テンショナの油圧室の油圧が低い状態は、機関を長期間放置後などで油圧テンショナの油圧室や、給油経路から油が漏れているような場合などであってもよい。どのような理由であて、油圧テンショナの油圧が低い場合、このような油圧テンショナを利用することにより、油圧がなくとも好適なテンションを発生することができるようになる。
【００４３】
・上記実施形態では、アシストスプリング７４が突出方向へ付勢する圧力の高さは、タイミングチェーン１の張力を通常運転時の張力に近い張力とする高さである場合につて例示した。しかしこれに限らず、アシストスプリングが突出方向へ付勢する圧力の高さは、油圧の圧力と同等であっても、油圧の圧力よりも低くても、油圧の圧力よりも高くてもよい。これにより、油圧テンショナの設計自由度の向上が図られるとともに、油圧テンショナの利用可能性も拡大される。
【００４４】
・上記実施形態では、油圧テンショナ６０をタイミングチェーン１への張力付勢に用いる場合について例示したがこれに限らず、この油圧テンショナをタイミングベルトなどへの張力付勢に用いてもよい。これにより、油圧テンショナの利用可能性も拡大される。
【００４５】
・上記実施形態では、吸気バルブと排気バルブとを共通のカムシャフト３により開閉駆動する内燃機関、すなわちＳＯＨＣ（Single Over Head Camshaft）型内燃機関について例示した。しかし、この油圧テンショナが適用される内燃機関はＳＯＨＣ型内燃機関に限られるものではない。すなわちこの油圧テンショナは、他に例えば吸気バルブを開閉駆動する吸気カムシャフトと排気バルブを開閉駆動する排気カムシャフトとを別々に備える内燃機関、すなわちＤＯＨＣ（Double Over Head Camshaft）型内燃機関や、ＯＨＶ(Over Head Valve)型内燃機関などに対しても同様に適用することができる。
【００４６】
・上記実施形態では、油圧テンショナ６０を内燃機関に設ける場合について例示したがこれに限らず、この油圧テンショナを、内燃機関以外の装置、電動の装置などにおいて、張力や圧力変動を生じる対象に対して圧力を付勢する場合に用いてもよい。これにより、油圧テンショナの利用可能性の拡大が図られる。
【００４７】
・このような油圧テンショナ６０を車両に搭載された内燃機関に適用してもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１…タイミングチェーン、２…クランクシャフト、３…カムシャフト、４…固定ガイド、５…可動ガイド、６…油圧テンショナ、１１…ハウジング、１２…シリンダ室、１３…プランジャ、１５…リターンスプリング、１６…圧力室、１７…アシストスプリング、１８…給油通路、１９…逆止弁、２１…クランクスプロケット、３１…カムスプロケット、６０…油圧テンショナ、６１…ハウジング、６２…シリンダ、６２Ａ…底壁、６３…プランジャ、６３Ａ…基端面、６４…凹部、６４Ａ…底面、６５…付勢スプリング、６６…油圧室、６７…給油通路、６８…チェックバルブ、６９…チェックボール、７０…ボールガイド、７１…ボールシート、７２…スプリング、７３…リテーナ、７４…アシストスプリング、７５…当接リング、７５Ａ…当接リング、７６…ガイド溝、８０…油圧通路、Ｌ１…自然長、Ｐ１…アシスト位置、Ｐ２…後退位置、Ｐ３…突出位置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに形成されたシリンダとこのシリンダから摺動自在に突出するプランジャとの間に区画形成された圧力室に供給される油圧に応じて前記プランジャの突出テンションを可変とする油圧テンショナであって、
前記圧力室には、前記プランジャが前記シリンダ内に最も深く収納された位置と突出移動する途中の位置との限られた区間で前記プランジャを突出方向に付勢するアシスト機構が設けられている
ことを特徴とする油圧テンショナ。
【請求項２】
前記アシスト機構は、前記圧力室内に設けられた圧縮ばねからなる
請求項１に記載の油圧テンショナ。
【請求項３】
前記圧縮ばねは、前記プランジャの基端と前記シリンダの底壁との間に配置される
請求項２に記載の油圧テンショナ。
【請求項４】
前記途中の位置は、前記圧縮ばねを自然長にする前記プランジャの位置である
請求項２又は３に記載の油圧テンショナ。
【請求項５】
前記シリンダの側面には、前記プランジャの突出方向に沿うガイド溝が形成されており、前記圧縮ばねの前記突出方向への伸長を前記ガイド溝の範囲に規制する規制機構が更に設けられている
請求項２〜４のいずれか一項に記載の油圧テンショナ。
【請求項６】
前記圧力室には、前記プランジャが突出する全範囲で前記プランジャを突出方向に付勢する付勢スプリングが設けられている
請求項１〜５のいずれか一項に記載の油圧テンショナ。
【請求項１】
ハウジングに形成されたシリンダとこのシリンダから摺動自在に突出するプランジャとの間に区画形成された圧力室に供給される油圧に応じて前記プランジャの突出テンションを可変とする油圧テンショナであって、
前記圧力室には、前記プランジャが前記シリンダ内に最も深く収納された位置と突出移動する途中の位置との限られた区間で前記プランジャを突出方向に付勢するアシスト機構が設けられている
ことを特徴とする油圧テンショナ。
【請求項２】
前記アシスト機構は、前記圧力室内に設けられた圧縮ばねからなる
請求項１に記載の油圧テンショナ。
【請求項３】
前記圧縮ばねは、前記プランジャの基端と前記シリンダの底壁との間に配置される
請求項２に記載の油圧テンショナ。
【請求項４】
前記途中の位置は、前記圧縮ばねを自然長にする前記プランジャの位置である
請求項２又は３に記載の油圧テンショナ。
【請求項５】
前記シリンダの側面には、前記プランジャの突出方向に沿うガイド溝が形成されており、前記圧縮ばねの前記突出方向への伸長を前記ガイド溝の範囲に規制する規制機構が更に設けられている
請求項２〜４のいずれか一項に記載の油圧テンショナ。
【請求項６】
前記圧力室には、前記プランジャが突出する全範囲で前記プランジャを突出方向に付勢する付勢スプリングが設けられている
請求項１〜５のいずれか一項に記載の油圧テンショナ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２４１８２９（Ｐ２０１２−２４１８２９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１３７０４（Ｐ２０１１−１１３７０４）
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]