JP2005299751A - 油圧式オートテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】シート面の摩耗によるチェックボールの吸着を防止して、油圧式オートテンショナの特性の低下を抑制することである。
【解決手段】シリンダ１の内部を圧力室１０とリザーバ室１１に仕切るプランジャ９に上記両室１０、１１を連通する通路１２を設け、その通路１２に形成されたシート面１４に対してチェックボール１５を接触離反自在に設ける。シート面１４の面粗さを、シート面１４にチェックボール１５が吸着保持される摩耗量の限界値以上の面粗さとし、チェックボール１５の衝突によりシート面１４が摩耗し、その摩耗の進行により摩耗限界に達した状態でシート面１４に微細な凹部が残るようにしてシート面１４にチェックボール１５が吸着保持されるのを防止する。
【選択図】図１

Description

この発明は、カム軸や補機を駆動するベルトやチェーン等のエンドレスの伝動部材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。

この種の油圧式オートテンショナとして、油圧ダンパを有し、その油圧ダンパによりカム軸駆動用のタイミングベルトやチェーンから成る伝動部材からの変動荷重を支持して、伝動部材の振動を吸収するようにしたものが知られている。ここで、油圧ダンパは、圧力室とリザーバ室を連通する通路にシート面を形成し、そのシート面に対して接触離反可能なチェックボールを有するチェックバルブにより上記通路を開閉し、伝動部材からの押し込み力が負荷されたとき、そのチェックバルブで通路を閉じ、圧力室内の作動油が上記通路からリザーバ室内に流動するのを防止して、上記押し込み力を緩衝するようにしている。

上記チェックバルブにおいては、伝動部材から油圧ダンパに高周波の変動荷重が負荷されるため、頻繁に開閉を繰り返し、その開閉の都度、チェックボールがシート面に当接する。このため、シート面は摩耗し易く、そのシート面の摩耗が進行すると、チェックボールがシート面に吸着して、シート面から離反し難くなる作動不良が生じ、油圧式オートテンショナの特性が低下する。

そのような不都合を解消するため、特許文献１に記載された油圧式オートテンショナにおいては、ショットピーニングによりシート面の硬度を高めて摩耗を抑制するようにしている。

また、特許文献２に記載された油圧式オートテンショナにおいては、シート面にＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＤＬＣの被膜を形成して、シート面の硬度を高めるようにしている。
特開２００３−３０１９０１号公報 特開２００３−２０７００１号公報

ところで、特許文献１および特許文献２に記載された油圧式オートテンショナのように、シート面の硬度を高めたとしても、図５に示すように、シート面２０のチェックボール２１が接触する部位に摩耗が発生し、そのシート面２０の摩耗の進行によりチェックボール２１がシート面２０に吸着して、開き遅れが生じるという作動不良が生じ、油圧式オートテンショナの特性が低下する。

この発明の課題は、シート面の摩耗によるチェックボールの吸着を防止して、油圧式オートテンショナの特性の低下を抑制することである。

上記の課題を解決するために、この発明においては、作動油が充填されたシリンダの内部に圧力室とリザーバ室とを設け、その圧力室とリザーバ室を連通する通路にシート面を形成し、このシート面に対するチェックボールの当接により通路を閉鎖して圧力室内の作動油が通路からリザーバ室内に流れるのを防止するようにした油圧式オートテンショナにおいて、前記シート面を、そのシート面がボールを吸着保持する摩耗量の限界値以上の面粗さとした構成を採用したのである。

上記のように構成すれば、チェックボールの頻繁な衝突によりシート面が摩耗して、油圧式オートテンショナの特性が低下する摩耗の限界に達した場合でも、シート面のチェックボールが接触する部位に微細な凹部が残り、その凹部によってリザーバ室と圧力室の相互間で作動油の流動を確保することができるため、チェックボールがシート面に吸着するのを防止することができ、油圧式オートテンショナの特性の低下を抑制することができる。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、アルミ合金から成るシリンダ１の内部には鋼製の底付きスリーブ２が組込まれている。シリンダ１の上部開口には、シリンダ１の内部に充填された作動油の漏洩を防止するシール部材３が取付けられている。

シール部材３はロッド挿入孔４を有し、そのロッド挿入孔４内にプッシュロッド５がスライド自在に挿入されている。プッシュロッド５は、シリンダ１の内周に沿って摺動可能なウェアリング６により長さ方向の中央部が支持され、そのウェアリング６の下方に組込まれたリターンスプリング７は上記ウェアリング６を押圧してプッシュロッド５に外方向への突出性を付与している。

シリンダ１の内部には油圧ダンパ８が組込まれ、その油圧ダンパ８はプッシュロッド５に付与される押し込み力を緩衝するようになっている。

油圧ダンパ８は、スリーブ２の内周に沿って摺動可能なプランジャ９をプッシュロッド５の下部に接続し、そのプランジャ９によってシリンダ１の内部を圧力室１０とリザーバ室１１とに仕切り、上記プランジャ９に圧力室１０とリザーバ室１１とを連通する通路１２を設け、その通路１２をチェックバルブ１３によって開閉するようにしている。

ここで、チェックバルブ１３は、通路１２の圧力室１０側の端部に形成されたシート面１４に対して接触、離反可能なチェックボール１５と、そのチェックボール１５の開閉量を制限するリテーナ１６とから成り、上記リテーナ１６は圧力室１０内に組込まれたプランジャスプリング１７によってプランジャ９の下端面に押し付けられている。

上記チェックバルブ１３は圧力室１０内の圧力がリザーバ室１１の圧力より高くなると通路１２を閉じ、圧力室１０内の作動油が通路１２からリザーバ室１１内に流れるのを防止するようになっている。

図２および図３に示すように、シート面１４は断面形状が円弧状とされ、そのシート面１４は凹凸１８の形成によって粗面とされている。このシート面１４の面粗さは、そのシート面１４が摩耗し、そのシート面１４にチェックボール１５が吸着保持される摩耗量の限界値以上の面粗さとされている。

ここで、チェックボール１５がシート面１４に吸着保持される摩耗量の限界値はある試験条件では、その摩耗量がほぼ１μｍに達するとチェックボール１５が吸着保持されることが判明している。そこで、実施の形態では、シート面１４の面粗さをＲｍａｘ１μｍ以上としている。

シート面１４を粗面とする方法として、プランジャ９を鍛造成形する金型のシート面形成部位に凹凸をつけ、プランジャ９の鍛造成形時に、上記凹凸をシート面に転写させる方法、プランジャ９の鍛造成形後、熱処理前にショットピーニングを施す方法、あるいは、熱処理後にショットピーニングを施す方法を採用することができる。

実施の形態で示す油圧式オートテンショナは上記の構造から成り、カム軸駆動用のベルトやチェーン等の伝動部材の張力調整に際しては、揺動自在に支持されたプーリアームに油圧式オートテンショナのプッシュロッド５を当接して、プーリアームに支持されたテンションプーリが伝動部材に押し付けられる方向にプーリアームを付勢する。

上記のような伝動部材の張力調整状態において、伝動部材がカム軸の負荷の変動により振動し、その伝動部材の張力が増大してプッシュロッド５が押し込まれると、圧力室１０内の圧力がリザーバ室１１内の圧力より高くなるため、チェックボール１５がシート面１４に当接して通路１２を閉じ、圧力室１０内の作動油によってプッシュロッド５に負荷される押し込み力が緩衝される。

上記押し込み力がリターンスプリング７およびプランジャスプリング１７のばね力の合力より大きい場合、圧力室１０内の作動油がスリーブ２とプランジャ９の摺動面間よりリザーバ室１１内にリークし、上記合力と押し込み力とが釣り合う位置までプランジャ９がゆっくりと下降して伝動部材の張力変化を吸収し、伝動部材の張力変化を一定に保持する。

一方、伝動部材に弛みが生じると、リターンスプリング７およびプランジャスプリング１７の押圧によりプランジャ９およびプッシュロッド５が外方向に移動する。このとき、圧力室１０内の圧力がリザーバ室１１内の圧力より低下するため、チェックボール１５はシート面１４から離反して通路１２を開放する。このため、リザーバ室１１内の作動油は上記通路１２から圧力室１０内に流れ、プランジャ９およびプッシュロッド５は外方向に急速に移動して、伝動部材の弛みを直ちに吸収する。

ここで、エンジンの駆動時における伝動部材の振動は高周波の振動であるため、チェックボール１５は高速度で開閉を繰り返し、閉鎖の都度、シート面１４に当接する。その当接によってシート面１４が摩耗し易く、その摩耗が進行してチェックボール１５が吸着保持される摩耗量の限界値に達すると、従来の油圧式オートテンショナではチェックボール１５がシート面１４に吸着して、シート面１４から離れ難くなり、開き遅れが生じるおそれがあった。

しかしながら、上記シート面１４は粗面とされ、その面粗さはシート面１４にチェックボール１５が吸着保持される摩耗量の限界値以上の面粗さとされているため、シート面１４が摩耗限界に達した状態でシート面１４には、図４に示すように、微細な凹部１９が残存することになる。この微細な凹部１９により作動油の流通が確保されるのでチェックボール１５がシート面１４に吸着保持されるのを防止することができ、油圧式オートテンショナの特性の低下を抑制することができる。

この発明に係る油圧式オートテンショナの実施形態を示す縦断正面図 図１のチェックバルブ部を拡大して示す断面図 図２に示すシート面の拡大断面図 シート面の摩耗状態を示す断面図 従来の油圧式オートテンショナのシート面の摩耗を示す断面図

符号の説明

１ シリンダ
１０ 圧力室
１１ リザーバ室
１２ 通路
１４ シート面
１５ チェックボール

Claims (1)

1. 作動油が充填されたシリンダの内部に圧力室とリザーバ室とを設け、その圧力室とリザーバ室を連通する通路にシート面を形成し、このシート面に対するチェックボールの当接により通路を閉鎖して圧力室内の作動油が通路からリザーバ室内に流れるのを防止するようにした油圧式オートテンショナにおいて、前記シート面を、そのシート面がボールを吸着保持する摩耗量の限界値以上の面粗さとしたことを特徴とする油圧式オートテンショナ。

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