JP2002156014A - フリーピストン型オートテンショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オートテンショナの応答性を向上させるこ
と。 【解決手段】 ロッド３を介して作動油を貯留する第１
油室７と、ロッド３を保持するボデー２を介して作動油
を貯留する第２油室８と、第１油室７と第２油室８とを
連通する油路２０、油路２０に形成される着座面２０
ａ、着座面２０ａに着座可能に配されるチェックボール
２１、第１油室７と着座面２０ａとの間でチェックボー
ル２１を保持するリテーナ２２を有し、第２油室８から
第１油室７への作動油の流入を許容し第１油室７から第
２油室８への作動油の流入を禁止する逆止弁１２とを備
えるオートテンショナ１において、リテーナ２２は、チ
ェックボール２１の第１油室７側でロッド３の進退方向
と略垂直に形成されるとともに第１油室７内の作動油を
導入する導入部を有する規制面２１Ａと、ロッド３の進
退方向と平行に延在する中空筒状の筒状部２２Ｂとを備
え、規制面２２Ａの導入部２２Ａ１はチェックボール２
１の外径より外周側からチェックボール２１の外径より
内周側に亘って形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン用タイミ
ングベルトのノイズ対策、或いはタイミングベルトの長
寿命化のためにベルトの張力を適正に保持するオートテ
ンショナに関するものであり、特に作動油の流通を規制
する逆止弁に特徴があるオートテンショナに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来のフリーピストン型オートテンショ
ナとして、特開２０００−２１３６０８号公報に開示さ
れる技術がある。図６に該公報に開示されるオートテン
ショナ１０１の断面図を示す。図６のオートテンショナ
１０１は、円筒状のボデー１０２と、ボデー１０２の軸
方向に往復動可能にボデー１０２内に配設されアイドラ
を介して帯状動力伝達部材を押圧するロッド１０３と、
一端側でロッド１０３を介して作動油を貯留する第１油
室１０７を構成し、他端側でピストン１０６とともに作
動油を貯留する第２油室１０８を構成し、第１油室１０
７と第２油室１０８とを連通する油路１２０を有する油
室ブロック１０５と、ロッド１０３をボデー１０２から
突出する方向に付勢する中空円筒状の第１弾性部材１１
０と、第２油室１０８を加圧する方向にピストン１０６
を付勢する円筒状の第２弾性部材１１１と、油室ブロッ
ク１０５の油路１２０内に形成され帯状動力伝達部材の
張力が低下したときには第１弾性部材１１０によるアイ
ドラの推進運動を即座に許容させまた帯状動力伝達部材
の張力が上昇したときには第１弾性部材１１０に抗した
アイドラの後退運動を徐々に許容させる減衰手段として
の逆止弁１１２とを備えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来技術
に示されるオートテンショナ１０１では、第１油室１０
７と第２油室１０８との間に配設される逆止弁１１２
は、チェックボール１２１の動きを規制するリテーナ１
２２のオイル通路１２２Ａがチェックボール１２１の外
径よりも径方向外側に形成されている。ここで、ロッド
１０３が帯状動力伝達部材から緊張力を受けるとリテー
ナ１２２のオイル通路１２２Ａを介してオイルが逆止弁
１１２内に導入されてチェックボール１２１が着座面に
着座することで、第１油室１０７から第２油室１０８へ
のオイルの流通が規制される。この場合には、ロッド１
０３と油室ブロック１０５との間の微少な隙間を介して
オイルが徐々に第２油室１０８側へ流出し、帯状動力伝
達部材からの緊張力を徐々に緩和する。しかしながら、
オイル通路１２２Ａがチェックボール１２１の外径より
も径方向外側に形成されているため、オイル通路１２２
Ａを介して逆止弁１１２内に導入されるオイルはチェッ
クボール１２１の動作方向（着座面へ着座する方向）に
は直接作用せず、チェックボール１２１の側面からチェ
ックボール１２１を動作方向に作用させている。そのた
め、例えばクランク軸の回転等によって帯状動力伝達部
材の緊張力が急速に変化するときに、ロッド１０３が押
込まれるときのチェックボール１２１の着座動作が遅れ
てしまい、必要以上にロッド１０３がストロークしてし
まうことが考えられる。このような場合、ベルトがばた
ついて異音が発生したり、ベルトが目飛びする怖れがあ
り、好ましくない。

【０００４】そこで本発明は、上記問題点を解決すべく
オートテンショナの応答性を向上させることを技術的課
題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、アイドラを介して帯状動力伝達部
材を押圧するロッドと、ロッドを介して作動油を貯留す
る第１油室と、ロッドを保持するボデーを介して作動油
を貯留する第２油室と、第１油室と第２油室とを連通す
る油路、油路に形成される着座面、着座面に着座可能に
配されるチェックボール、第１油室と着座面との間でチ
ェックボールを保持するリテーナを有し、第２油室から
第１油室への作動油の流入を許容し第１油室から第２油
室への作動油の流入を禁止する逆止弁とを備え、帯状動
力伝達部材の張力が低下したときにはアイドラの推進運
動を即座に許容させ、帯状動力伝達部材の張力が増大し
たときにはアイドラの後退運動を徐々に許容させ、帯状
動力伝達部材に常時適正な緊張力を与えるオートテンシ
ョナにおいて、リテーナは、チェックボールの第１油室
側でロッドの進退方向と略垂直に形成されるとともに第
１油室内の作動油を導入する導入部を有する規制面と、
ロッドの進退方向と平行に延在する中空筒状の筒状部と
を備え、規制面の導入部はチェックボールの外径より外
周側からチェックボールの外径より内周側に亘って形成
されるオートテンショナとした。

【０００６】請求項１によると、帯状動力伝達部材の緊
張力が増大して第１油室内の油圧を増大させる方向にロ
ッドが変位した場合に、第１油室から第２油室へと流出
する作動油が導入部を介してチェックボールに作用する
が、リテーナの規制面に設けられる導入部はチェックボ
ールの外径よりも内周側に亘って形成されているので、
導入部を通じて逆止弁内に導入される作動油はチェック
ボールが着座面へ着座する方向（ロッドの進退方向）に
直接作用する。したがって、帯状動力伝達部材の緊張力
が急速に増大する場合において、チェックボールの着座
動作を速やかに行なうことができ、オートテンショナの
応答性が良好になる。更に、導入部はチェックボールの
外径よりも外周側に形成されるので、第１油室から第２
油室へ作動油が流入する際に作動油がチェックボールに
妨げられることなくチェックボールの外周から速やかに
作動油を流入させることができる。

【０００７】具体的には、請求項２に示すように、リテ
ーナの規制面に同一形状の導入部を複数形成すると、各
導入部を介して第１油室からチェックボールに作用する
力は均等であるので、導入部を形成する位置によってチ
ェックボールを精度良く着座動作させることが可能にな
る。

【０００８】更に具体的には、請求項３に示すように、
規制面に同一形状の導入部を３つ形成すると、３ヶ所か
ら各導入部を介してチェックボールに作動油を作用する
ことによりチェックボールを精度良く着座動作させ易く
なる。

【０００９】請求項３に示す構成においてチェックボー
ルに作用する作動油を均等にさせる具体的例として、請
求項４に示すように、規制面は円形を呈し、規制面の外
周を３等分する３ヶ所と規制面の中心とを結ぶ規制部材
により３つの導入部を形成すると、各導入部を介して導
入される第１油室内の作動油をチェックボールに均等に
作用させることができる。更に、請求項４に示す構成で
は、規制部材が規制面外周の３ヶ所と中心とを結んでい
るので、チェックボールがリテーナ内部で高周波振動す
る際の強度を保ちつつチェックボールの動作方向に直接
作用する作動油を確保することができ、更に好適であ
る。

【００１０】請求項５は、請求項１の逆止弁において、
リテーナの筒状部がロッドの進退方向と平行な面に沿っ
て規制面の外周を連続して形成するようにしたことであ
る。これは、従来技術に示す逆止弁では、リテーナの軸
方向部分にスリットを形成してオイル通路を設けている
ため、これによってリテーナの軸方向部分は油室ブロッ
ク内周面の全周に亘っては当接しない。つまり、リテー
ナの軸方向部分はロッドの進退方向と平行な面に沿って
リテーナの規制面の外周を連続するように形成されてお
らず、リテーナを油室ブロックの内周面に圧入するため
の十分な強度が得られない。請求項５によると、リテー
ナの筒状部は規制面の外周を連続して形成されているの
で、筒状部の強度が確保できるとともに筒状部にスリッ
ト等の余分な加工を施す必要がなくなり、製造上の面か
らも好適である。

【００１１】具体的には、請求項６に示すように、一端
側で第１油室を構成するとともに他端側で第２油室を構
成する油室ブロックの内周に逆止弁を配設し、リテーナ
の筒状部の外周面が全周に亘って油室ブロックの内周面
に当接するように構成したり、或いは請求項７に示すよ
うに、一端側で第１油室を構成するとともに他端側で第
２油室を構成するロッドの第１油室側に逆止弁を配設
し、リテーナの筒状部の内周面が全周に亘ってロッドの
第１油室側端部の外周面に当接するように構成すること
が好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。図１、図２は本発明の第１の実施の形態
のオートテンショナ１の断面図及びその作動を示す図で
ある。第１の実施の形態におけるオートテンショナ１
は、エンジンのクランク軸（図示省略）の動力をカム軸
（図示省略）に伝達する帯状動力伝達部材であるタイミ
ングベルトＶに常時適正な緊張力を与えるために用いら
れており、タイミングベルトＶに外周が係合するアイド
ラ４を介してタイミングベルトＶに張力を付与してい
る。

【００１３】オートテンショナ１は、円筒状のボデー２
と、ボデー２の軸方向に往復動可能にボデー２内に配設
されボデー２から突出してタイミングベルトＶを押圧す
るロッド３と、ボデー２の内周に形成され、一端側でロ
ッド３を摺動可能に配設し且つロッド３を介して作動油
を貯留する第１油室７を構成し、他端側でボデー２及び
ピストン６を介して作動油を貯留する第２油室８を構成
し、第１油室７と第２油室８とを連通する油路９を有す
る油室ブロック５と、第１油室７を形成する油室ブロッ
ク５の外周とボデー２の内周との間に配設されてロッド
３をボデー２から突出する方向に付勢する中空円筒状の
第１弾性部材１０と、第２油室８を加圧する方向にピス
トン６を付勢する円筒状の第２弾性部材１１と、第２油
室８から第１油室７への作動油の流入を許容し第１油室
７から第２油室８への作動油の流入を禁止する逆止弁１
２と、を備えるフリーピストン型オートテンショナであ
る。

【００１４】ロッド３は径方向外方に延在するフランジ
部３ａを有しており、フランジ部３ａと油室ブロック５
の間に第１弾性部材１０を配設することによって、ロッ
ド３は常にボデー２から突出する方向に付勢される。ま
た、作動油が外部へ漏出するのを防止するためにボデー
２とロッド３の間にシール１４が設けられている。更
に、シール１４の下部にはロッド３の径方向位置を規制
するためのガイド１５が配設されている。

【００１５】油室ブロック５はボデー２に対して摺動不
能にボデー２内周側に配設されており、第１油室７と第
２油室８の間を連通可能な油路９と、逆止弁１２と、ロ
ッド３との摺動隙間１３と、によりタイミングベルトＶ
の張力が低下したときには第１弾性部材１０によるアイ
ドラ４の推進運動を即座に許容させまたタイミングベル
トＶの張力が上昇したときには第１弾性部材１０に抗し
たアイドラ４の後退運動を徐々に許容させるように構成
している。尚、摺動隙間１３の流路面積は油路９の流路
面積に比べて非常に小さく、第１油室７が高圧になると
摺動隙間１３から徐々に作動油が漏出するようになって
いる。

【００１６】ピストン６は、ピストン端面とボデー２の
内周面とで規定された空間により第２油室８を構成して
いる。

【００１７】図３に第１の実施の形態における逆止弁１
２の拡大図を、図４に図３のＡ視図を示す。逆止弁１２
は、第１油室７と第２油室８とを連通する油路２０ａを
形成する油路ブロック２０と、油路２０ａのチェックボ
ール２１側に形成される着座面２０ｂと、着座面２０ｂ
に着座可能に配されるチェックボール２１と、第１油室
７と着座面２０ｂとの間でチェックボール２１を保持す
るリテーナ２２とを有する。逆止弁１２のリテーナ２２
は、チェックボール２１の第１油室７側でロッド３の進
退方向と略垂直に形成されるとともに第１油室７内の作
動油を導入する導入部２２Ａ１を有する規制面２２Ａ
と、ロッド３の進退方向と平行に延在する中空筒状の筒
状部２２Ｂとを備えている。規制面２２Ａは真円形状を
呈しており、規制面２２Ａの外周を３等分する３ヶ所と
規制面２２Ａの中心とを結ぶ規制部材２２Ａ２により同
一形状の３つの導入部２２Ａ１が規制面２２Ａに対して
均等に形成される。尚、各導入部２２Ａ１はチェックボ
ール２１の外径より外周側からチェックボール２１の外
径より内周側に亘って形成されている。また、筒状部２
２Ｂはロッド３の進退方向と平行な面に沿って規制面２
２Ａの外周を連続して形成されており、リテーナ２２の
筒状部２２Ｂの外周面が全周に亘って油室ブロック５の
内周面に当接している。

【００１８】上記したフリーピストン型オートテンショ
ナ１の作動について説明する。クランク軸の回転に伴っ
てタイミングベルトＶの張力が急速に増大すると、ロッ
ド３が図２の矢印Ｂ方向に移動して、第１油室７内の油
圧が上昇する。ここで、リテーナ２２の規制面２２Ａに
設けられる導入部２２Ａ１はチェックボール２１の外径
よりも内周側に亘って形成されているので、導入部２２
Ａ１を通じて逆止弁１２内に導入される作動油はチェッ
クボール２１が着座面２０ｂへ着座する方向（ロッド３
の進退方向）に直接作用する。したがって、タイミング
ベルトＶの緊張力が急速に増大する場合であっても、チ
ェックボール２１の着座面２０ｂへの着座動作が遅れる
ことがなく、チェックボール２１は素早く着座面２０ｂ
に当接して油路２０ａを閉じる。これによって油路２０
ａを介しての第１油室７から第２油室８への作動油の導
入が禁止される。このとき第１油室７内の作動油は、油
室ブロック５とロッド３の摺動隙間１３を通ってシール
１４、ボデー２の内周、油室ブロック５、ピストン６に
より規定される内部空間１７に徐々に流れ込む。内部空
間１７は第２油室８と連通しており、ロッド３が内部空
間１７に進入した分だけピストン６が下降する。これに
よりタイミングベルトＶは弛緩し、タイミングベルトＶ
の張力の増大は緩徐に吸収される。

【００１９】タイミングベルトＶの張力が減少すると、
第１弾性部材１０によりロッド３が図２の矢印Ｃ方向に
押し上げられて、タイミングベルトＶの張力の減少分は
敏速に吸収される。ロッド３が押し上げられると第１油
室７内の油圧は第２油室８内の油圧より低くなり、第２
油室８内の作動油は油路を介してチェックボール２１を
第１油室側へ押し上げて、規制面２２Ａの導入部２２Ａ
１から第１油室７内に導入される。導入部２２Ａ１はチ
ェックボール２１の外径よりも外周側に形成されている
ので、作動油はチェックボール２１の外周側から速やか
に導入される。このとき、ピストン６は第２弾性部材１
１に付勢されて内部空間１７からロッド３が退出した分
だけ上昇する。

【００２０】上述した作動によると、タイミングベルト
Ｖの弛みに対してはアイドラ４の移動が敏速になり、ま
たタイミングベルトＶの張りに対してもアイドラ４の移
動が確実に緩徐とされアイドラ４の移動が減衰されて、
タイミングベルトＶの緊張力が的確に調整される。

【００２１】このように、逆止弁１２のリテーナ２２の
規制面２２Ａに形成される規制部材２２Ａ２を図４に示
すように構成して３つの導入部２２Ａ１を設けたことに
より、第１油室７から作動油が導入されるとチェックボ
ール２１が素早く油路２０ａを閉じるので、タイミング
ベルトＶの張力の増大は緩徐に吸収される。また、筒状
部２２Ｂはロッド３の進退方向と平行な面に沿って規制
面２２Ａの外周を連続して形成されているので、筒状部
２２Ｂの強度が確保できるとともに筒状部２２Ｂにスリ
ット等の余分な加工を施す必要がなくなり、製造上の面
から好適である。更に、この規制部材２２Ａ２の構成に
よると、チェックボール２１がリテーナ２２内部で高周
波振動する際のリテーナ２２の強度を保つことができる
とともに第１油室７への作動油の流入を妨げることな
く、又、速やかにチェックボール２１が着座するので第
１油室７からの作動油の流出を最小限に抑えることがで
きる。

【００２２】次に、本発明の第２の実施の形態における
オートテンショナ４１について説明する。図５は第２の
実施の形態におけるオートテンショナ４１の断面図であ
る。第２の実施の形態は、上述した第１の実施の形態の
オートテンショナ１とは異なる形式のフリーピストン型
オートテンショナ４１に本発明を採用した場合を示すも
のであり、ボデー４２と、ボデー４２内を摺動しボデー
４２とともに第１油室４７を構成するプランジャー４３
と、プランジャー４３と一体に形成されボデー４２から
突出して図示しないアイドラに当接するロッド４３Ａ
と、ボデー４２の内周とロッド４３Ａの外周の間にそれ
ぞれシールを介して摺動可能に挿入されプランジャー４
３とともに第２油室４８を構成するピストン４６と、第
２油室４８を加圧すべくピストン４６を図面下方に向け
て押圧する弾性部材５１と、第２油室４８から第１油室
４７への作動油の流入を許容し第１油室４７から第２油
室４８への作動油の流入を禁止する逆止弁５２とを備え
るフリーピストン型オートテンショナ４１である。プラ
ンジャー４３には第１油室４７と第２油室４８とを連通
する油路４９が形成されている。第２の実施の形態にお
いて、逆止弁５２の構成自体は図３及び図４に示した第
１の実施の形態における逆止弁１２と同一であり、第１
の実施の形態で説明したのと同様の作用を奏するもので
あるが、第２の実施の形態では、逆止弁５２は一端側で
第１油室４７を構成するとともに他端側で第２油室４８
を構成するプランジャー４３の第１油室４７側に配設さ
れ、リテーナ６２の筒状部６２Ｂの内周面が全周に亘っ
てプランジャー４３の第１油室４７側端部の外周面に当
接している点で第１の実施の形態における逆止弁１２と
異なる。

【００２３】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上述した実施の形態に限定される意図は
なく、例えば第２油室の容積が変化しないフリーピスト
ン型ではない形式のオートテンショナであってもよく、
本発明の主旨に沿った形態のオートテンショナであれ
ば、どのような形態であってもよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明によると、帯状動力伝達部材の緊
張力が増大して第１油室内の油圧を増大させる方向にロ
ッドが変位した場合に、第１油室から第２油室へと導入
される作動油が導入部を介してチェックボールに作用す
るが、リテーナの規制面に設けられる導入部はチェック
ボールの外径よりも内周側に亘って形成されているの
で、導入部を通じて逆止弁内に導入される作動油はチェ
ックボールが着座面へ着座する方向（ロッドの進退方
向）に直接作用する。したがって、帯状動力伝達部材の
緊張力が急速に増大する場合において、チェックボール
の着座動作が遅れることがなくなり、オートテンショナ
の応答性が良好になる。更に、導入部はチェックボール
の外径よりも外周側に形成されるので、第１油室から第
２油室へ作動油が流入する際に作動油がチェックボール
に妨げられることなくチェックボールの外周から速やか
に作動油を流入させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるオートテン
ショナの断面図である。

【図２】第１の実施の形態の作動を示す図である。

【図３】本実施の形態における逆止弁の拡大図である。

【図４】図３のＡ視図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態におけるオートテン
ショナの断面図である。

【図６】従来のオートテンショナを示す断面図である。

【符号の説明】

１、４１・・・オートテンショナ ２、
４２・・・ボデー ３、４３・・・ロッド ４・
・・アイドラ ５・・・油室ブロック ６、
４６・・・ピストン ７、４７・・・第１油室 ８、
４８・・・第２油室 ９、４９・・・油路 １０
・・・第１弾性部材 １１・・・第２弾性部材 １
２、５２・・・逆止弁 １３・・・摺動隙間 １４
・・・シール １５・・・ガイド １６
・・・シールリング １７・・・内部空間 ２１
・・・チェックボール ２２・・・リテーナ ２２
Ａ・・・規制面 ２２Ａ１・・・導入部 ２２
Ａ２・・・規制部材 ２２Ｂ・・・筒状部 Ｖ・・・タイミングベルト（帯状動力伝達部材）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アイドラを介して帯状動力伝達部材を押
   圧するロッドと、 該ロッドを介して作動油を貯留する第１油室と、 前記ロッドを保持するボデーを介して作動油を貯留する
   第２油室と、 第１油室と第２油室とを連通する油路、該油路に形成さ
   れる着座面、該着座面に着座可能に配されるチェックボ
   ール、前記第１油室と前記着座面との間で前記チェック
   ボールを保持するリテーナを有し、前記第２油室から前
   記第１油室への作動油の流入を許容し前記第１油室から
   前記第２油室への作動油の流入を禁止する逆止弁と、 を備え、前記帯状動力伝達部材の張力が低下したときに
   は前記アイドラの推進運動を即座に許容させ、前記帯状
   動力伝達部材の張力が増大したときには前記アイドラの
   後退運動を徐々に許容させ、前記帯状動力伝達部材に常
   時適正な緊張力を与えるオートテンショナにおいて、 前記リテーナは、前記チェックボールの前記第１油室側
   で前記ロッドの進退方向と略垂直に形成されるとともに
   前記第１油室内の作動油を導入する導入部を有する規制
   面と、前記ロッドの進退方向と平行に延在する中空筒状
   の筒状部とを備え、前記規制面の導入部は前記チェック
   ボールの外径より外周側から前記チェックボールの外径
   より内周側に亘って形成されることを特徴とする、オー
   トテンショナ。
2. 【請求項２】 請求項１の逆止弁において、前記リテー
   ナの規制面には同一形状の前記導入部が複数形成される
   ことを特徴とする、オートテンショナ。
3. 【請求項３】 請求項２の逆止弁において、前記規制面
   は、３つの導入部が形成されることを特徴とする、オー
   トテンショナ。
4. 【請求項４】 請求項３の逆止弁において、前記規制面
   は円形を呈し、前記規制面の外周を３等分する３ヶ所と
   前記規制面の中心とを結ぶ規制部材により前記３つの導
   入部が形成されることを特徴とする、オートテンショ
   ナ。
5. 【請求項５】 請求項１の逆止弁において、前記リテー
   ナの前記筒状部は前記ロッドの進退方向と平行な面に沿
   って前記規制面の外周を連続して形成されることを特徴
   とする、オートテンショナ。
6. 【請求項６】 請求項５における逆止弁は、一端側で前
   記第１油室を構成するとともに他端側で前記第２油室を
   構成する油室ブロックの内周に配設され、前記リテーナ
   の前記筒状部の外周面が全周に亘って前記油室ブロック
   の内周面に当接することを特徴とする、オートテンショ
   ナ。
7. 【請求項７】 請求項５における逆止弁は、一端側で前
   記第１油室を構成するとともに他端側で前記第２油室を
   構成する前記ロッドの前記第１油室側に配設され、前記
   リテーナの前記筒状部が全周に亘って前記ロッドの前記
   第１油室側端部に取付けられることを特徴とする、オー
   トテンショナ。