JP2001227603A - 油圧式オートテンショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストの安い組立ての容易な油圧式オートテ
ンショナを提供することである。 【解決手段】 作動油が充填されたシリンダ１内にピス
トン６と、そのピストン６と共に軸方向に移動するプッ
シュロッド７と、そのプッシュロッド７を外方向に向け
て押圧する張力調整ばね１０とを組込み、ベルトからプ
ッシュロッド７に付与される押し込み力を圧力室４に封
入された作動油によって緩衝するようにした油圧式オー
トテンショナにおいて、前記ピストン６を鋼板のプレス
成形品として製造の容易化を図り、コストの低減を図
る。また、ピストン６の端板６ｂに有底のロッド挿入筒
部６ｃを形成し、このロッド挿入筒部６ｃにプッシュロ
ッド７の端部を圧入してピストン６とプッシュロッド７
とをユニット化し、油圧式オートテンショナの組立ての
容易化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関のカム
軸駆動用ベルト等のベルトの張力を一定に保持する油圧
式オートテンショナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】クランク軸に取付けられたプーリとカム
軸に取付けられたプーリ間にタイミングベルトをかけ渡
してクランク軸の回転をカム軸に伝えるようにしたカム
軸駆動用ベルト伝動装置においては、内燃機関運転時の
機関本体の熱膨張によるプーリ芯間距離の変化や、経年
変化によるベルトの伸び、あるいはトルク変動によって
タイミングベルトの張力が変化する。

【０００３】このため、上記ベルト伝動装置において
は、タイミングベルトの弛み側に油圧式オートテンショ
ナの調整力を付与してタイミングベルトの張力を一定に
保つようにしている。

【０００４】上記油圧式オートテンショナとして、実公
平３−１３６４７号公報に記載されたものが従来から知
られている。このオートテンショナにおいては、作動油
が充填されたシリンダ内に、その内部を圧力室とリザー
バ室に仕切るピストンを摺動自在に組込み、そのピスト
ンと共に軸方向に移動するプッシュロッドに張力調整ば
ねの弾性力を付与して外方向への突出性を付与してい
る。

【０００５】また、ピストンに圧力室とリザーバ室を連
通する通路を形成し、その通路にチェックバルブを設
け、前記圧力室内の作動油の圧力がリザーバ室内の作動
油の圧力より高くなったとき、そのチェックバルブで通
路を閉じるようにしている。

【０００６】ここで、チェックバルブは、弁体と、その
弁体のストローク量を制限するリテーナとから成り、前
記リテーナおよびピストンをスプリングによってピスト
ンの上面に押し上げるようにしている。

【０００７】上記油圧式オートテンショナは、外方向へ
の突出性が付与されたプッシュロッドによって揺動自在
に支持されたプーリアームを押圧し、そのプーリアーム
に支持されたテンションプーリでベルトを押圧する。

【０００８】上記のような使用状態において、ベルトに
弛みが生じると、プッシュロッドが外方向に移動してベ
ルトの弛みを吸収し、また、ベルトの張力が増大する
と、プッシュロッドに押し込み力が付与され、その押し
込み力は圧力室内に封入された作動油によって緩衝され
る。上記押し込み力が張力調整ばねの弾力より大きい場
合、圧力室内の作動油がピストンとシリンダの摺動面間
よりリザーバ室にリークし、ピストンは、張力調整ばね
の弾力と押し込み力とが釣り合う位置までゆっくりと後
退する。

【０００９】このように、プッシュロッドはベルトに弛
みが生じると外方向に素早く移動し、ベルトが緊張する
とゆっくりと後退するため、ベルトの張力変化に対する
プッシュロッドの追従性が良好であり、ベルトの張力を
常に一定に保持することができるという特徴を有する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
記載された油圧式オートテンショナにおいては、シリン
ダ内にスライド自在に組み込まれたピストンが旋削によ
り形成されたものであるため、加工に手間がかかり、そ
の加工コストの低減化を図るうえにおいて改善すべき点
が残されている。

【００１１】また、ピストンは削り出しによって形成さ
れているため、重量も重く、油圧式オートテンショナの
軽量化を図るうえにおいても改善すべき点がある。

【００１２】さらに、プッシュロッド、ピストンおよび
チェックバルブがユニット化されていないため、油圧式
オートテンショナの組立てに際してはこれらの部品を順
に組立てる必要がある。このため、組立てに非常に手間
がかかり、その組立て性を改善するうえにおいても改善
すべき点が残されている。

【００１３】この発明は、油圧式オートテンショナのコ
ストの低減と軽量化を図ることを第１の技術的課題とし
ている。

【００１４】また、この発明は、油圧式オートテンショ
ナの組立ての容易化を図ることを第２の技術的課題とし
ている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記第１の技術的課題を
解決するために、第１の発明においては、作動油が充填
されたシリンダの内部に、その内部を圧力室とリザーバ
室とに仕切るスライド自在のピストンと、そのピストン
と共に軸方向に移動するプッシュロッドと、このプッシ
ュロッドに外方向への突出性を付与する張力調整ばねと
を組込み、ベルトから前記プッシュロッドに付与される
押し込み力を圧力室内の作動油によって緩衝するように
した油圧式オートテンショナにおいて、前記ピストンを
鋼板のプレス成形品とした構成を採用したのである。

【００１６】上記のように、ピストンを鋼板のプレス成
形品とすることにより、ピストンの製造が容易であり、
削り出しによってピストンを製造する場合に比較して、
コストの低減と軽量化を図ることができる。

【００１７】第２の技術的課題を解決するため、第２の
発明においては、第１の発明に係る油圧式オートテンシ
ョナの前記ピストンをシリンダの内径面に案内される筒
体の一端に端板を設けたキャップ状とし、その端板に有
底のロッド挿入筒部を設け、このロッド挿入筒部に前記
プッシュロッドの端部を圧入して、ピストンとプッシュ
ロッドとをユニット化したのである。

【００１８】ここで、前記ロッド挿入筒部とプッシュロ
ッドの圧入側端部とに圧力室とリザーバ室とを連通する
通路を設け、前記ロッド挿入筒部内には、圧力室内の作
動油の圧力がリザーバ室内の作動油の圧力より高くなる
とプッシュロッド側の通路を閉じるチェックバルブを設
けるようにすると、ベルトが緊張してプッシュロッドが
押し込まれると、チェックバルブが通路を閉じ、圧力室
内に封入された作動油により前記押し込み力が緩衝さ
れ、その押し込み力が張力調整ばねの弾性力より大きい
場合、圧力室内の作動油はシリンダの内径面とピストン
の外径面間よりリザーバ室にリークしてピストンがゆっ
くりと後退動するため、ベルトがばたつくのを防止する
ことができる。

【００１９】また、ロッド挿入筒部によってチェックバ
ルブを保持することができるため、リテーナおよびその
リテーナをピストンに押し付けるスプリングを不要と
し、部品点数の低減化を図ることができると共に、ロッ
ド挿入筒部に対するプッシュロッドの圧入によってチェ
ックバルブ、プッシュロッドおよびピストンがユニット
化されるため、油圧式オートテンショナの組立て性をよ
り向上させることができる。

【００２０】前記チェックバルブは鋼製のものであって
もよく、セラミック製のものであってもよい。そのチェ
ックバルブをセラミックによって形成すると、鋼製のチ
ェックバルブに比較して比重が小さいため、圧力室の圧
力変化によってチェックバルブは良好に応答し、高速追
従性および低温始動性の良好な油圧式オートテンショナ
を得ることができる。

【００２１】前記チェックバルブの移動量（開閉量）は
高速追従性を向上させるうえにおいて小さい程好ましい
が、小さくなり過ぎると、低温始動性が悪くなり、ま
た、ピストンの製造において精度の高い加工を必要と
し、一方、チェックバルブの移動量が大きくなり過ぎる
と、高速追従性が悪くなるため、チェックバルブの開閉
量は前記ピストンの圧入量により規制し、０．２乃至
０．５ｍｍ程度が好ましい。

【００２２】この発明に係る油圧式オートテンショナに
おいて、シリンダを底付きの外筒と、その外筒内に嵌合
された底付きのスリーブとで形成し、シリンダをアルミ
合金で形成し、スリーブを鋼製とすることにより、ピス
トン摺動面の耐摩耗性を確保する状態で油圧式オートテ
ンショナの軽量化を図ることができる。

【００２３】また、前記外筒の内径面とスリーブの外径
面間に環状空間を形成し、その環状空間内に張力調整ば
ねを収容することにより、油圧式オートテンショナの軸
方向長さのコンパクト化を図ることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１に示すように、シリンダ１
は、底付きの外筒１ａと、その外筒１ａ内に嵌合された
底付きのスリーブ１ｂとから成り、前記外筒１ａはアル
ミ合金により形成され、一方、スリーブ１ｂは鋼製とさ
れている。このシリンダ１内には作動油が充填され、こ
の作動油の油面と外筒１ａの上記開口に取付けたオイル
シール２との間に空気層が設けられている。オイルシー
ル２は外筒１ａの上記開口内に取付けた止め輪３によっ
て抜け止めされている。

【００２５】前記スリーブ１ｂ内には、シリンダ１内を
圧力室４とリザーバ室５とに仕切るピストン６がスライ
ド自在に組み込まれている。

【００２６】ピストン６はスリーブ１ｂの内径面によっ
てスライド自在に案内される筒体６ａの一端に端板６ｂ
を設け、その端板６ｂに底付きのロッド挿入筒部６ｃを
形成したキャップ状をなし、鋼板のプレス成形品から成
っている。図１に示す例では筒体６ａの下端に端板６ｂ
を設けるようにしているが、図３に示すように、筒体６
ａの上端に端板を設けるようにしてもよい。

【００２７】ここで、鋼板として、ＳＣＭ４１５やＳＰ
ＣＣ（冷間圧延鋼板）を採用することができる。ＳＣＭ
４１５を採用する場合は、プレス成形後、浸炭焼入れし
て表面の硬度を高めるようにする。一方、ＳＰＣＣを採
用する場合は、プレス成形後に浸炭窒化処理又は軟窒化
処理して表面硬度を高めるようにする。いずれの場合
も、スリーブ１ｂの内径面間に形成されるリークすきま
の管理のため、プレス成形後に外径面を研削するのが好
ましい。その研削にはセンタレス研削を採用することが
できる。

【００２８】前記ピストン６のロッド挿入筒部６ｃには
プッシュロッド７の下端部が圧入されている。プッシュ
ロッド７は前記オイルシール２をスライド自在に貫通し
て上部がシリンダ１の上方に臨んでいる。プッシュロッ
ド７のシリンダ１内に位置する部分にはウエアリング８
が嵌合されている。ウエアリング８は外筒１ａの内径面
に沿ってスライド自在となり、そのウエアリング８と前
記スリーブ１ｂの上端側に設けたセパレータ９との間に
張力調整ばね１０が組み込まれている。

【００２９】ウエアリング８は上記張力調整ばね１０に
よってプッシュロッド７の外周に形成された段部７ａに
押し付けられ、その張力調整ばね１０の押圧によってプ
ッシュロッド７は外方向への突出性が付与されている。

【００３０】前記ピストン６のロッド挿入筒部６ｃに
は、その内部と圧力室４とを連通する孔から成る第１通
路１１が設けられ、一方、プッシュロッド７の圧入側の
端部にはリザーバ室５とロッド挿入筒部６ｃの内部とを
連通する第２通路１２が設けられている。ロッド挿入筒
部６ｃの内部には第２通路１２を開閉するチェックバル
ブ１３が組み込まれている。このチェックバルブ１３は
圧力室４内の作動油の圧力がリザーバ室５内の作動油の
圧力より高くなったとき第２通路１２を閉じるようにな
っている。

【００３１】実施の形態で示す油圧式オートテンショナ
は上記の構成から成り、ベルト伝動装置のベルト張力調
整に際しては、エンジンブロックにシリンダ１を固定
し、張力調整ばね１０によって外方向への突出性が付与
されたプッシュロッド７により揺動自在に支持されたプ
ーリアームを押圧し、そのプーリアームの揺動側端部に
支持された回転自在のテンションプーリでベルトを押圧
する。

【００３２】上記のような油圧式オートテンショナの使
用状態において、ベルトに弛みが生じると、張力調整ば
ね１０の押圧によりプッシュロッド７が外方向に移動
し、テンションプーリがベルトに押し付けられてベルト
の弛みが吸収される。

【００３３】プッシュロッド７の外方向への移動時、ピ
ストン６もプッシュロッド７と共に移動する。そのピス
トン６の移動によって圧力室４内の作動油の圧力がリザ
ーバ室５内の作動油の圧力より低くなるため、チェック
バルブ１３は第２通路１２を開放する。このため、リザ
ーバ室５内の作動油は第２通路１２および第１通路１１
から圧力室４内に流れ、ピストン６およびロッド７は上
方にスムーズに移動してベルトの弛みを直ちに吸収す
る。

【００３４】一方、ベルトの張力が増大すると、そのベ
ルトによりテンションプーリおよびプーリアームを介し
てプッシュロッド７が押し込まれる。

【００３５】このとき、圧力室４内の作動油の圧力がリ
ザーバ室５内の圧力より高くなるため、チェックバルブ
１３は第２通路１２を閉じ、プッシュロッド７に付与さ
れる押し込み力が圧力室４内の作動油によって緩衝さ
れ、ベルトの弛みによる振動が防止される。

【００３６】プッシュロッド７に付与される押し込み力
が張力調整ばね１０の弾性力より大きい場合、圧力室４
内の作動油はピストン６とスリーブ１ｂの摺動面間より
リザーバ室５内にリークし、ピストン６は張力調整ばね
１０の弾性力とベルトの張力とが釣り合う位置まで下降
して停止する。

【００３７】上記のような油圧式オートテンショナにお
いて、プッシュロッド７の第２通路１２を開閉するチェ
ックバルブ１３は鋼製のものであってもよく、セラミッ
ク製のものであってもよい。チェックバルブ１３をセラ
ミックによって形成すると、そのセラミックは鋼より比
重が小さいため、圧力室４内の作動油の微小な流れや圧
力変化に素速く応答し、チェックバルブ１３の開閉量を
０．２乃至０．５ｍｍに設定した場合でも圧力室４内の
作動油の圧力変化に応じて第２通路１２を良好に開閉
し、チェックバルブ１３に高速追従性をもたせることが
できる。このため、高周波の繰り返し変動荷重を発生す
るエンジンにおいても常に安定したダンピング効果を発
揮させることができる。また、チェックバルブ１３の開
閉量を前記のように、０．２乃至０．５ｍｍの範囲に設
定することができるため、低温時のエンジン始動時にも
速やかにダンピングを発生させることができ、良好な低
温始動性を得ることができる。

【００３８】図１に示す油圧式オートテンショナのよう
に、ピストン６を鋼板のプレス成形品としたことによ
り、きわめて容易にピストン６を形成することができる
と共に、そのピストン６の重量軽減を図り、油圧式オー
トテンショナのコストの低減と軽量化とを図ることがで
きる。

【００３９】また、プレス成形品から成るピストン６の
ロッド挿入筒部６ｃにプッシュロッド７の端部を挿入
し、前記ロッド挿入筒部６ｃ内に前記プッシュロッド７
に形成された第２通路１２を開閉するチェックバルブ１
３を組み込んで、ピストン６、プッシュロッド７および
チェックバルブ１３をユニット化することにより、シリ
ンダ１内に対するこれらの部品の組込みが容易であり、
油圧式オートテンショナの組立ての容易化を図ることが
できる。

【００４０】また、チェックバルブ１３はロッド挿入筒
部６ｃの底によって開閉量が制限されるため、チェック
バルブを開閉自在に案内するリテーナやそのリテーナを
ピストンに押し付けるスプリングを不要とすることがで
き、圧力室４の容積を小さくできて緩衝硬化を高め、部
品点数の少ない組立ての容易な油圧式オートテンショナ
を得ることができる。

【００４１】さらに、ロッド挿入筒部６ｃ内に対するプ
ッシュロッド７の圧入量を管理することによりチェック
バルブ１３の開閉量を管理することができ、チェックバ
ルブ１３の開閉量をリテーナの寸法によって管理する場
合に比較して、管理が容易である。

【００４２】図４は、この発明に係る油圧式オートテン
ショナの他の例を示す。この例で示す油圧式オートテン
ショナにおいては、図１に示す油圧式オートテンショナ
のセパレータ９を省略すると共に、外筒１ａの内径面と
スリーブ１ｂの外径面間に環状空間１４を形成し、その
環状空間１４内に張力調整ばね１０を収容している。他
の構成は、図１に示す油圧式オートテンショナと同じで
あるため、同一部品には同一の符号を付して説明を省略
する。

【００４３】上記のように、外筒１ａとスリーブ１ｂと
の間に環状空間１４を形成して張力調整ばね１０を収容
することにより、油圧式オートテンショナの軸方向長さ
のコンパクト化を図ることができる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る油圧式オ
ートテンショナにおいては、ピストンを鋼板のプレス成
形品としたことにより、ピストンを削り出しによって形
成した油圧式オートテンショナと比較して、コストの低
減と軽量化を図ることができる。

【００４５】また、ピストンの端板に形成した底付きの
ロッド挿入筒部内にチェックバルブを収容し、そのロッ
ド挿入筒部内にプッシュロッドの端部を圧入して、ピス
トン、チェックバルブおよびプッシュロッドをユニット
化したことにより、油圧式オートテンショナの組立て性
の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る油圧式オートテンショナの縦断
正面図

【図２】図１のII−II線に沿った断面図

【図３】図１に示す油圧式オートテンショナのピストン
の他の例を示す断面図

【図４】この発明に係る油圧式オートテンショナの他の
例を示す縦断正面図

【符号の説明】

１ シリンダ １ａ 外筒 １ｂ スリーブ ４ 圧力室 ５ リザーバ室 ６ ピストン ６ａ 筒体 ６ｂ 端板 ６ｃ ロッド挿入筒部 ７ プッシュロッド １０ 張力調整ばね １１ 第１通路 １２ 第２通路 １３ チェックバルブ １４ 環状空間

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動油が充填されたシリンダの内部に、
   その内部を圧力室とリザーバ室とに仕切るスライド自在
   のピストンと、そのピストンと共に軸方向に移動するプ
   ッシュロッドと、このプッシュロッドに外方向への突出
   性を付与する張力調整ばねとを組込み、張力調整用のベ
   ルトから前記プッシュロッドに付与される押し込み力を
   圧力室内の作動油によって緩衝するようにした油圧式オ
   ートテンショナにおいて、前記ピストンを鋼板のプレス
   成形品としたことを特徴とする油圧式オートテンショ
   ナ。
2. 【請求項２】 前記ピストンが、シリンダの内径面に案
   内される筒体の一端に端板を設けたキャップ状をなし、
   前記端板に有底のロッド挿入筒部を設け、このロッド挿
   入筒部に前記プッシュロッドの端部を圧入した請求項１
   に記載の油圧式オートテンショナ。
3. 【請求項３】 前記ロッド挿入筒部とプッシュロッドの
   圧入側端部とに圧力室とリザーバ室とを連通する通路を
   設け、前記ロッド挿入筒部内には、圧力室内の作動油の
   圧力がリザーバ室内の作動油の圧力より高くなるとプッ
   シュロッド側の通路を閉じるチェックバルブを設けた請
   求項２に記載の油圧式オートテンショナ。
4. 【請求項４】 前記チェックバルブをセラミックにより
   形成した請求項３に記載の油圧式オートテンショナ。
5. 【請求項５】 前記チェックバルブの開閉量を前記ピス
   トンの圧入により制限した請求項３又は４に記載の油圧
   式オートテンショナ。
6. 【請求項６】 前記シリンダが、有底の外筒と、その外
   筒内に嵌合された有底のスリーブから成り、前記スリー
   ブ内においてピストンをスライド自在とした請求項１乃
   至５のいずれかに記載の油圧式オートテンショナ。
7. 【請求項７】 前記外筒の内径面とスリーブの外径面間
   に環状空間を形成し、その環状空間内に張力調整ばねを
   収容した請求項６に記載の油圧式オートテンショナ。