JP2006266338A - 油圧式テンショナー - Google Patents

Abstract

【課題】 油圧式テンショナーにおいて、軸方向長さを小型化し、ロック手段の軽量化を図ること。
【解決手段】 シリンダ１１内にプランジャ１２の加圧部１３を摺動自在に挿入し、プランジャ１２の加圧部１３の一方側に高圧室１６を、他方側にリザーバ室２４を設け、高圧室１６とリザーバ室２４を連通する第１連通路３０に、圧側減衰力発生手段３１を設け、高圧室１６とリザーバ室２４を連通する第２連通路５１に、高圧室１６からリザーバ室２４への作動流体の流れを阻止するチェック弁５２を設けた油圧式テンショナーにおいて、前記第１連通路３０をプランジャ１２に設け、該第１連通路３０を閉じるロック手段をプランジャ１２の加圧部１３に設けたもの。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えばハイブリッド車において、エンジンブロック等の固定部材と、アイドルプーリーとの間に設けられ、駆動輪と被駆動輪の間に張架したベルト又はチェーンに張力を与えるオートテンショナー等の、油圧式テンショナーに関する。

オートテンショナーは、ベルト又はチェーン（以下、ベルト）に張力を与えるため、ベルトの張力が増加してプランジャが圧縮されようとするときにはその圧縮に対する減衰力を発生させ、ベルトの張力が減じてプランジャが伸長しようとするときにはその伸長の迅速を図る。

従来の油圧式テンショナーとして、特許文献１に記載の如く、シリンダ内にプランジャを摺動自在に挿入し、シリンダ内に、シリンダとプランジャの先端部にて区画される高圧室を設け、シリンダとプランジャの外周にリザーバ室を設け、プランジャに、高圧室とリザーバ室を連通する第１連通路を設け、該第１連通路に圧側減衰力発生手段を設けるとともに、該第１連通路を閉じるロック手段を設け、シリンダに、高圧室とリザーバ室を連通する第２連通路を設け、該第２連通路に高圧室からリザーバ室への作動流体の流れを阻止するチェック弁を設けたものがある。

従来の油圧式テンショナーでは、ロック手段を、電磁弁からなるものとし、プランジャの軸方向の上部に設け、その上部に取付部材を設ける。
特開2004-150602

従来の油圧式テンショナーでは、プランジャの軸方向の上部にロック手段を設けているから、以下の不都合がある。

(1)プランジャの軸方向の上部にロック手段を設けたから、油圧式テンショナーの軸方向長さが大型になる。

(2)ロック手段がプランジャと取付部材の間に設けられ、ベルト張力の反力線上に配置される強度部材になり、ロック手段を構成する電磁弁のハウジング等が高剛性、大重量になる。

本発明の課題は、油圧式テンショナーにおいて、軸方向長さを小型化し、ロック手段の軽量化を図ることにある。

請求項１の発明は、シリンダ内にプランジャの加圧部を摺動自在に挿入し、 プランジャの加圧部の一方側に高圧室を、他方側にリザーバ室を設け、高圧室とリザーバ室を連通する第１連通路に、圧側減衰力発生手段を設け、高圧室とリザーバ室を連通する第２連通路に、高圧室からリザーバ室への作動流体の流れを阻止するチェック弁を設けた油圧式テンショナーにおいて、前記第１連通路をプランジャに設け、該第１連通路を閉じるロック手段をプランジャの加圧部に設けたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記ロック手段が電磁弁からなり、入力信号により作動して第１連通路を閉じるソレノイドを備えるようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項２の発明において更に、前記プランジャの加圧部を構成する加圧ケースにより、電磁弁のハウジングを構成するようにしたものである。

請求項４の発明は、請求項２の発明において更に、前記プランジャの加圧部に電磁弁ユニットを取付けてなるようにしたものである。

（請求項１）
(a)ロック手段をプランジャの加圧部に設けたから、油圧式テンショナーの軸方向長さを小型化できる。

(b)ロック手段をプランジャの加圧部に設けたから、ロック手段が強度部材にならず、高剛性を必要としないから、軽量化できる。

（請求項２）
(c)電磁弁のソレノイドや押動子をプランジャの加圧部に内蔵し、油圧式テンショナーの軸方向長さを小型化できる。

(d)電磁弁は強度部材にならず、ハウジングに高剛性を必要とせず、軽量化できる。

（請求項３）
(e)プランジャの加圧部を構成する加圧ケースにより、電磁弁のハウジングを構成する。これにより、加圧ケースを電磁弁のハウジングに兼用し、加圧部の径方向サイズを小型化できるし、軽量化できる。

(請求項４)
(f)プランジャの加圧部に電磁弁ユニットを取付ける。これにより、プランジャの加圧部に電磁弁を簡易に組付けできる。

図１は油圧式テンショナーを示す全体断面図、図２は図１の要部拡大図、図３は電磁弁の非通電状態を示す断面図である。

油圧式オートテンショナー１０は、例えばハイブリッド車において、エンジンブロック等の固定部材と、アイドルプーリーとの間に設けられ、駆動輪と被駆動輪の間に張架したベルトにアイドルプーリーを押付ける等により、当該ベルトに張力を与える。

オートテンショナー１０は、図１、図２に示す如く、シリンダ１１の内部にプランジャ１２のシールリング１２Ａ（シール部材）を備えた加圧部１３を軸方向にて摺動自在に挿入し、鉛直方向の下方側となるシリンダ１１を固定部材側に取付け、上方側となるプランジャ１２の側にアイドルプーリーを取付けて使用される。プランジャ１２は中心軸の軸方向の上部に取付部材１４を備える。シリンダ１１は取付部材１５を下部に備える。

オートテンショナー１０は、シリンダ１１内に、シリンダ１１と、プランジャ１２の加圧部１３にて区画される高圧油室１６（高圧室）を形成する。プランジャ１２は、プランジャ１２の先端部（下端部）を基端部（上端部）より僅かに大径部とし、この大径部をシリンダ１１の内周に摺接する加圧部１３とする。プランジャ１２は、加圧部１３の基端部（小径部）寄りの段差端面をシリンダ１１の上端開口の内周に係着した止め輪１７に軸方向で係止し、伸長端を規制する。プランジャ１２の圧縮時に、プランジャ１２の加圧部１３に続く基端部の外周がシリンダ１１の内周との間に環状間隙を形成するが、この環状間隙は後述するリザーバ室２４の一部を構成するものになる。

尚、プランジャ１２は、最圧縮時にシリンダ１１に入る部分の全体をシリンダ１１の内周に摺接する大径部とし、シリンダ１１の上端開口の内周に設ける止め輪１７を撤去するものでも良い。

オートテンショナー１０は、シリンダ１１の下部にかしめ等により固定される取付部材１５に一体成形されたケーシング２１を設ける。ケーシング２１は上端部を開口し、ケーシング２１のこの開口部２１Ａとプランジャ１２の側の上取付部材１４との間には可撓性のベローズ２３が設けられる。ベローズ２３は下側の厚肉部２３Ａと上側の厚肉部２３Ｂの中間部に軸方向に伸縮し得る薄肉部２３Ｃを備え、下側の係止凸部２３Ｄをケーシング２１の外周の環状凹部に液密に係着し、上側の係止凸部２３Ｅを上取付部材１４の環状溝部に液密に挟着する。ケーシング２１とベローズ２３とで外筒２０を形成する。オートテンショナー１０は、外筒２０が、シリンダ１１及びプランジャ１２の外周との間に封止する空間を、リザーバ室２４（油面Ｌ）（低圧室）とし、リザーバ室２４の下部を油溜室２４Ａ、上部を気体室２４Ｂとする。高圧油室１６とリザーバ室２４の油溜室２４Ａに作動流体としての油が装填される。ベローズ２３の薄肉部２３Ｃがプランジャ１２の伸縮を吸収する。

尚、外筒２０は、シリンダ１１側とプランジャ１２側のそれぞれに上下の端部を係着し、軸方向に伸縮する単一のベローズのみからなるものとし、ケーシング２１の如くを併せ用いることを必須としない。

オートテンショナー１０は、プランジャ１２に、高圧油室１６とリザーバ室２４（気体室２４Ｂ）を連通する第１連通路３０を設ける。第１連通路３０は、高圧油室１６に開口するオリフィス３１（圧側減衰力発生手段）を備える。

オートテンショナー１０は、第１連通路３０を閉じるロック手段４０たる電磁弁４０Ａをプランジャ１２の加圧部１３に設ける。このとき、プランジャ１２は大径先端部を有底筒状の加圧ケース１３Ａとし、加圧ケース１３Ａの上端開口部を基端部寄り中間部に圧入一体化し、加圧ケース１３Ａの外周環状溝に前述のシールリング１２Ａを備える。そして、これによって加圧部１３を構成する加圧ケース１３Ａにより、電磁弁４０Ａの鉄製ハウジング４１を構成するものである。

オートテンショナー１０は、プランジャ１２の大径先端部〜小径基端部に斜め孔３０Ａを備えるとともに、加圧ケース１３Ａの先端面に開口するオリフィス３１を備え、加圧ケース１３Ａの中心部に、斜め孔３０Ａとオリフィス３１を連通する弁室４２を設け、斜め孔３０Ａとオリフィス３１と弁室４２により第１連通路３０を形成する。

電磁弁４０Ａは、図３に示す如く、加圧ケース１３Ａの弁室４２内に筒状のバルブガイド４３を圧入し、バルブガイド４３の中心部にステンレス鋼製押動子４４を往復動可能に配置するとともに、バルブガイド４３の外周に樹脂ケースにて被覆されたソレノイド４５を装填する。押動子４４の基端部に鉄製カラー４４Ａを圧入等により固定する。押動子４４は先端部にボールバルブ４６を保持し、加圧ケース１３Ａのオリフィス３１が弁室４２に開口するシート面にはバルブシート４７が形成され、ボールバルブ４６はバルブシート４７に接離する。バルブガイド４３と鉄製カラー４４Ａの間の、押動子４４の周囲にはコイルスプリング（付勢手段）４８が介装され、ボールバルブ４６をバルブシート４７から離れる開き方向に付勢している。尚、バルブガイド４３の外周と鉄製カラー４４Ａの外周の周方向複数位置には、第１連通路３０の一部となる溝４３Ａ、４４Ｂがそれらの軸方向に刻設されている。また、ソレノイド４５の通電線４５Ａがプランジャ１２、取付部材１４に穿設した配線路に延設されている。

オートテンショナー１０は、電磁弁４０Ａを、外部入力信号により作動し、第１連通路３０を閉じるロック手段とする。即ち、オートテンショナー１０においては、ベルトが滑らないように抑えるため、プランジャ１２をその圧縮ストロークの途中でそれ以上圧縮しないようにロックする必要があるとき、ロックさせるための入力信号が付与されて電磁弁４０Ａに通電され、これによって移動する押動子４４がボールバルブ４６を閉じ動作させ、第１連通路３０を閉じる。通常時には、電磁弁４０Ａを非通電とし、コイルスプリング４８により付勢されているボールバルブ４６が開き動作位置に保持され、第１連通路３０を開く。

オートテンショナー１０は、シリンダ１１に、高圧油室１６とリザーバ室２４（油溜室２４Ａ）を連通する第２連通路５１を設け、第２連通路５１に、プランジャ１２の圧縮時に閉じ動作し、伸長時に開き動作するチェック弁５２を設ける。第２連通路５１は、シリンダ１１の下端部に圧入されたバルブシート５３に設けた孔５１Ａと、シリンダ１１の下部に固定されたケーシング２１に設けた溝５１Ｂからなる。チェック弁５２は、ボール弁からなり、バルブシート５３のシート面に設けられ、バルブシート５３のシート面まわりに設けられたかご状のバルブストッパ５４により外方への脱落を阻止され、かつバルブストッパ５４にバックアップされているばね５５によりバルブシート５３のシート面に押圧される状態で該シート面に接離して開閉動作する。

オートテンショナー１０は、外筒２０がシリンダ１１、プランジャ１２との間に形成するリザーバ室２４の内部に、ケーシング２１に形成したスプリングシート６１と、上取付部材１４にバックアップ支持させたスプリングシート６２との間に介装され、シリンダ１１とプランジャ１２を伸長方向に付勢するコイルスプリング６３を設ける。

尚、オートテンショナー１０は、ケーシング２１と上取付部材１４の間に設けられるベローズ２３のシール性を損なうことなく、リザーバ室２４内のエアの圧力上昇を抑制し、ベローズ２３の破損を防止するため、以下の構成を具備する。

ベローズ２３は、下側の大径厚肉部２３Ａの下端内周部に設けた係止凸部２３Ｄをケーシング２１の外周の環状凹部に液密に係着するシール部とし、上側の中径厚肉部２３Ｂの上端内周部に設けた係止凸部２３Ｅを上取付部材１４の環状溝部に係着するシール部とし、結果として、ケーシング２１に結合されるとともに、上取付部材１４（プランジャ１２）に嵌着されるベローズ２３によりリザーバ室２４を封止する。ベローズ２３の上下の厚肉部２３Ａ、２３Ｂは、ケーシング２１との結合シール部、上取付部材１４との嵌着シール部で気密性と剛性確保する。ベローズ２３の上側の厚肉部２３Ｂの上端部は、上取付部材１４とスプリングシート６２により挟着される。

ベローズ２３は、上下の厚肉部２３Ａ、２３Ｂの軸方向の中間部に設けた小径薄肉部２３Ｃを、上下の厚肉部２３Ａ、２３Ｂに対し階段状をなす如くに絞った小径にし、スプリングシート６２の外周側に一体に連設してある筒状のベローズガイド６４の外周に、小径薄肉部２３Ｃの内径を摺接ガイド可能に被着させている。ベローズ２３の小径薄肉部２３Ｃは、オートテンショナー１０のシリンダ１１とプランジャ１２の伸縮時に、ベローズガイド６４の周囲で、プランジャ１２の軸方向の動きに追従するようにケーシング２１の内方進入側へ屈曲し、コイルスプリング６３へのかみ込みをベローズガイド６４の存在によって防止される。

ベローズ２３は主として下厚肉部２３Ａが気体室２４Ｂを区画し、上厚肉部２３Ｂは排気室２４Ｃを円環状に区画し、薄肉部２３Ｃの内周の軸方向に延在させた複数の縦方向スプライン溝状の通気溝部２３Ｆが気体室２４Ｂを排気室２４Ｃに連通させる。気体室２４Ｂの圧力上昇分のエアは、通気溝２３Ｆを介して排気室２４Ｃに入り、排気室２４Ｃの圧力上昇に伴い排気口２５から排出される。排気室２４Ｃは、上厚肉部２３Ｂがベローズガイド６４から離れる方向に拡径して形成され、各通気溝２３Ｆからのエアを排気室２４Ｃに全て導入し、気体室２４Ｂの圧力と同圧となる。これにより、数本の通気溝２３Ｆがベローズガイド６４に密着して連通不可となっても、他の通気溝２３Ｆが連通していることによりエアを確実に排出できる。

ベローズ２３の厚肉部２３Ｂであって排気室２４Ｃを区画している筒状壁の周方向の一部（上取付部材１４へのシール部ではない部分）には、気体室２４Ｂ内の圧力上昇したエアを通気溝２３Ｆ経由で排気室２４Ｃから外部に逃がす排気口２５が設けられる。排気口２５は、ベローズ２３に一体成形される蓋２６の全周により塞がれ、排気口２５の開口部２５Ａを蓋２６に切開された一文字（十文字でも可）スリット２５Ｂにより形成している。スリット２５Ｂの開口隙間の好適値は、1mm〜5mmである。

排気口２５の開口部２５Ａ（スリット２５Ｂ）は厚肉部２３Ｂの筒状壁の一部に一体成形される薄肉の開口形成部２６に設けられる。即ち、厚肉部２３Ｂの一部に設けた排気口２５を塞ぐ前述の蓋２６を該厚肉部２３Ｂより薄肉にして該厚肉部２３Ｂに一体成形し、この蓋２６を開口形成部として開口部２５Ａ（スリット２５Ｂ）を形成する。

オートテンショナー１０は以下の如くに動作する。
(1)オートテンショナー１０は、コイルスプリング６３の付勢力により、アイドルプーリーをベルトに押付け、ベルトに所定の張力を付与する。

(2)ベルトの張力が減じ、コイルスプリング６３によりプランジャ１２が伸長しようとするとき、高圧油室１６が負圧になり、第２連通路５１のチェック弁５２が直ちに開くから、油溜室２４Ａの油が迅速に高圧油室１６に補給され、プランジャ１２の伸長の迅速を図る。

(3)ベルトの張力が増し、ベルトによりプランジャ１２が圧縮されようとするとき、第２連通路５１のチェック弁５２が閉じ、高圧油室１６の圧力が増大する。高圧油室１６の油は、図３に示す如く、オリフィス３１を通ってリザーバ室２４に流れ、圧側減衰力を生ずる。

(4)オートテンショナー１０において、ベルトが滑らないように抑えるため、プランジャ１２の圧縮ストロークをその圧縮の途中でロックする必要があるときには、入力信号に基づく電磁弁４０Ａ（ソレノイド４５）の通電により押動子４４を作動させ、ボールバルブ４６を閉じる。これにより、チェック弁５２とボールバルブ４６の両方が閉じ、高圧油室１６の油は閉じ込められてプランジャ１２の圧縮ストロークをロックする。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ロック手段４０をプランジャ１２の加圧部１３に設けたから、オートテンショナー１０の軸方向長さを小型化できる。

(b)ロック手段４０をプランジャ１２の加圧部１３に設けたから、ロック手段４０が強度部材にならず、高剛性を必要としないから、軽量化できる。

(c)電磁弁４０Ａのソレノイド４５や押動子４４をプランジャ１２の加圧部１３に内蔵し、オートテンショナー１０の軸方向長さを小型化できる。

(d)電磁弁４０Ａは強度部材にならず、ハウジング４１に高剛性を必要とせず、軽量化できる。

(e)プランジャ１２の加圧部１３を構成する加圧ケース１３Ａにより、電磁弁４０Ａのハウジング４１を構成する。これにより、加圧ケース１３Ａを電磁弁４０Ａのハウジング４１に兼用し、加圧部１３の径方向サイズを小型化できるし、軽量化できる。

オートテンショナー１０は、プランジャ１２の加圧部１３に、ロック手段４０としての電磁弁４０Ａを電磁弁ユニットの形態で取付けできる。電磁弁ユニットは、ハウジング内にバルブガイド、押動子、ソレノイド、ボールバルブ、バルブシート等を組付済とした組付完成体であり、加圧部１３に内装又は外装状態で螺着、圧入等により固定化される。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

図１は油圧式テンショナーを示す全体断面図である。 図２は図１の要部拡大図である。 図３は電磁弁の非通電状態を示す断面図である。

符号の説明

１０ 油圧式オートテンショナー
１１ シリンダ
１２ プランジャ
１３ 加圧部
１３Ａ 加圧ケース
１６ 高圧油室（高圧室）
２４ リザーバ室
３０ 第１連通路
３１ オリフィス（圧側減衰力発生手段）
４０ ロック手段
４０Ａ 電磁弁
４１ ハウジング
５１ 第２連通路
５２ チェック弁

Claims (4)

1. シリンダ内にプランジャの加圧部を摺動自在に挿入し、
   プランジャの加圧部の一方側に高圧室を、他方側にリザーバ室を設け、
   高圧室とリザーバ室を連通する第１連通路に、圧側減衰力発生手段を設け、
   高圧室とリザーバ室を連通する第２連通路に、高圧室からリザーバ室への作動流体の流れを阻止するチェック弁を設けた油圧式テンショナーにおいて、
   前記第１連通路をプランジャに設け、該第１連通路を閉じるロック手段をプランジャの加圧部に設けたことを特徴とする油圧式テンショナー。
2. 前記ロック手段が電磁弁からなり、入力信号により作動して第１連通路を閉じるソレノイドを備える請求項１に記載の油圧式テンショナー。
3. 前記プランジャの加圧部を構成する加圧ケースにより、電磁弁のハウジングを構成する請求項２に記載の油圧式テンショナー。
4. 前記プランジャの加圧部に電磁弁ユニットを取付けてなる請求項２に記載の油圧式テンショナー。

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