JP2007127249A - 油圧式オートテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】圧力室とリザーバ室を連通する通路の開閉用チェックバルブを圧力室の圧力変化に応じて敏感に開閉させることができるようにした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】シリンダ１内にスリーブ２を嵌合し、そのスリーブ２内にロッド５の下端部に設けたプランジャ６をスライド自在に嵌合して、スリーブ２内に圧力室７とリザーバ室８とを設ける。シリンダ１とロッド５とをリターンスプリング１２によって相対的に伸張する方向に付勢する。圧力室７とリザーバ室８とを連通する通路１３に圧力室７内の圧力がリザーバ室８内の圧力より高くなった場合に通路１３を閉じるチェックバルブ１４を設ける。チェックバルブ１４の弁体１７をセラミックスにより形成して、圧力室７内の圧力変化による弁体１７の追従性の向上を図る。
【選択図】図１

Description

この発明は、オルタネータ等のエンジン補機駆動用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。

この種の油圧式オートテンショナとして、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。この油圧式オートテンショナにおいては、アルミ合金から成るシリンダ内にスリーブを嵌合し、そのスリーブ内にロッドの下部に設けられたプランジャをスライド自在に嵌合して、スリーブ内を圧力室とリザーバ室とに仕切り、上記プランジャには、圧力室とリザーバ室と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、ベルトの張力が増大し、そのベルトからシリンダとロッドを収縮させるような押込み力が負荷された場合に、チェックバルブで通路を閉じ、圧力室内の作動油によって上記押込み力を緩衝するようにしている。

また、シリンダとロッドをリターンスプリングによって伸張する方向に付勢し、ベルトに弛みが生じた場合に、リターンスプリングの押圧力によりシリンダとロッドを伸張する方向に相対移動させてベルトの弛みを吸収するようにしている。
特開平１０−１９０９９号公報

ところで、上記従来の補機用の油圧式オートテンショナにおいては、低周波−大振幅時の機能を優先して、チェックバルブの弁体としてスチールボールを用いるようにしている。このスチール製の弁体においては、質量が大きいため、圧力室内の圧力変化に対する弁体の追従性が悪く、また、弁体の挙動によるイナーシャの影響によって通路を敏感に開閉することができず、ベルトが高周波振動した場合に、圧力室内に対する作動油の供給不足が生じ、圧力室内の作動油による油圧ダンパ効果が低下してベルトの張力変化を吸収することができないという不都合があった。

この発明の課題は、圧力室とリザーバ室を連通する通路の開閉用チェックバルブを圧力室の圧力変化に応じて敏感に開閉させることができるようにした油圧式オートテンショナを提供することである。

上記の課題を解決するため、この発明においては、閉塞端を有するシリンダと、そのシリンダ内に嵌合されたスリーブと、そのスリーブ内に嵌合されてスリーブ内を圧力室とリザーバ室とに仕切るスライド可能なプランジャを下端部に有するロッドと、そのロッドとシリンダを相対的に伸張する方向に付勢するリターンスプリングとを有し、前記圧力室とリザーバ室とを連通する通路にチェックバルブを組込み、前記シリンダとロッドに収縮させる方向の押込み力が負荷されて圧力室内の圧力がリザーバ室内の圧力より高くなった時、前記チェックバルブによって通路を閉じるようにした油圧式オートテンショナにおいて、前記チェックバルブの弁体をセラミックスとした構成を採用したのである。

ここで、前記通路は、シリンダとスリーブの嵌合面間に形成して、圧力室の下部から内部に作動油を流入させるようにしたものであってもよく、あるいは、プランジャに形成して圧力室の上部から内部に流入させるようにしたものであってもよい。

上記のように、チェックバルブの弁体をセラミックスとすることにより、このセラミックスの弁体はスチール製の弁体に比較して質量が小さいため、圧力室内の圧力変化に対してスムーズに追従し、また、弁体の挙動によるイナーシャの影響も少なく、圧力室とリザーバ室を連通する通路の開閉用チェックバルブを圧力室の圧力変化に応じて敏感に開閉させることができる。

したがって、ベルトが高周波振動したとしても、圧力室内に作動油の供給不足が生じるという不都合の発生はなく、圧力室内の作動油によってベルトの張力変化を確実に吸収することができる。

また、弁体の質量が小さい分、弁体を大きくすることができると共に、通路の断面積も大きくすることができ、ベルトの大振幅時にリザーバ室内の作動油を圧力室内にスムーズに流入させることができる。

以下、この発明の実施形態を図面に基いて説明する。図１および２図は、この発明に係る油圧式オートテンショナの第１の実施形態を示す。図示のように、アルミ合金からなるシリンダ１は、下部が閉塞し、内部には鋼製のスリーブ２が嵌合されている。

シリンダ１の上側開口部内には、シリンダ１の内部に充填された作動油の外部への漏洩を防止するオイルシール３が取付けられ、そのオイルシール３と作動油の油面間に空気溜り４が設けられている。

スリーブ２の内部にはロッド５の下端部に設けられたプランジャ６がスライド自在に嵌合され、そのプランジャ６の組込みによってスリーブ２内に圧力室７とリザーバ室８とが設けられている。

ロッド５の長さ方向の中央部には、シリンダ１内に位置する部分にウェアリング９が設けられている。ロッド５の上部はオイルシール３をスライド自在に貫通し、シリンダ１の外部に位置する上端部にはばね座１０が取付けられ、そのばね座１０とシリンダ１の下端部外周に設けられたフランジ１１間にリターンスプリング１２が組み込まれている。

リターンスプリング１２は、シリンダ１とロッド５を相対的に伸張する方向に付勢している。

シリンダ１とスリーブ２の嵌合面間には圧力室７とリザーバ室８とを連通する通路１３が形成され、その通路１３と圧力室７の連通部に、圧力室７内の圧力がリザーバ室８内の圧力より高くなると通路１３を閉じるチェックバルブ１４が設けられている。

チェックバルブ１４は、スリーブ２の下端部内に圧入されたバルブシート１５と、そのバルブシート１５に形成された弁孔１６を開閉する球形の弁体１７と、その弁体１７の開閉量を制限するリテーナ１８とからなり、上記弁体１７はセラミックスにより形成されている。

シリンダ１の下面には連結片１９が設けられ、一方、ばね座１０にも連結片２０が形成されている。

第１の実施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、補機駆動用のベルトの張力調整に際しては、シリンダ１に設けられた連結片１９とばね座１０に形成された連結片２０の一方をベルトの弛み側に設けられた揺動可能なプーリアームに連結し、他方の連結片をエンジンブロックに連結して、プーリアームに支持された回転可能なテンションプーリがベルトを押圧する方向にプーリアームを付勢する。

上記のようなベルトの張力調整状態において、補機の駆動による負荷トルクの変動によってベルトが張力変化し、そのベルトの張力が増大すると、テンションプーリおよびプーリアームを介してオートテンショナにシリンダ１とロッド５を相対的に収縮させる方向の押圧力が負荷される。

このとき、圧力室７内の圧力がリザーバ室８内の圧力より高くなるため、チェックバルブ１４の弁体１７は弁孔１６を閉じ、圧力室７内の作動油によって上記押圧力が緩衝される。

上記押圧力がリターンスプリング１２の弾性力より強い場合、圧力室７内の作動油はスリーブ２とプランジャ６の摺動面間に形成される微小なリーク隙間からリザーバ室８内にリークし、上記押圧力とリターンスプリング１２の弾性力とが釣り合う位置までシリンダ１とロッド５とが収縮する方向に相対移動する。

ベルトの張力が弱くなると、リターンスプリング１２の押圧力により、シリンダ１とロッド５が伸張する方向に相対移動してベルトの弛みを吸収する。このとき、圧力室７内の容積が増大し、逆に圧力が低下するため，チェックバルブ１４の弁体１７は弁孔１６を開放することになり、リザーバ室８内の作動油は通路１３から圧力室７内にスムーズに流れる。

このため、シリンダ１とロッド５は伸張する方向にスムーズに相対移動し、ベルトの弛みを直に吸収する。

このように、ベルトが張力変動すると、圧力室７内の圧力が変化し、その圧力室７内の圧力変化によって、チェックバルブ１４の弁体１７が弁孔１６を開閉する。

このとき、弁体１７はセラミックスにより形成され、そのセラミックスから成る弁体１７はスチール製の弁体に比較して質量が小さいため、圧力室７内の圧力変化に対してスムーズに追従し、また、弁体１７の挙動によるイナーシャの影響も少ない。このため、チェックバルブ１４の弁体１７は圧力室７の圧力変化に応じて敏感に通路１３を開閉することになる。

したがって、ベルトが高周波振動したとしても、圧力室７内に作動油の供給不足が生じるという不都合の発生はなく、圧力室７内の作動油によってベルトの張力変化を確実に吸収することができる。

図３および図４は、この発明に係る油圧式オートテンショナの第２の実施形態を示す。この実施形態で示す油圧式オートテンショナにおいては、プランジャ６に圧力室７とリザーバ室８とを連通する通路２１を形成している。そして、その通路２１を開閉するチェックバルブ１４を、セラミックスからなる球形の弁体１７と、その弁体１７の開閉量を制限するリテーナ１８とで形成している。他の構成は先に述べた第１の実施形態と同じであるため、同一の部品には同一の符号を付して説明を省略する。

第２の実施形態で示すように、プランジャ６に通路２１を形成することにより、通路長さが短く、作動油の流動抵抗が小さいため、圧力室７内の急激な圧力低下時に、リザーバ室８内の作動油を圧力室７内にスムーズに流入させることができ、作動油の供給不足を防止し、常に適切な油圧ダンパ効果を得ることができる。

第１および第２のいずれの実施形態もリターンスプリング１２をシリンダ１の外側に組み込んだばね外装式の油圧式オートテンショナを示したが、油圧式オートテンショナはこれに限定されるものではない。例えば、シリンダの内側にリターンスプリングを組み込んだばね内装式の油圧式オートテンショナであってもよい。

この発明に係る油圧式オートテンショナの第１の実施形態を示す縦断正面図 図１のチェックバルブの組込み部を拡大して示す断面図 この発明に係る油圧式オートテンショナの第２の実施形態を示す縦断正面図 図３のチェックバルブの組込み部を拡大して示す断面図

符号の説明

１ シリンダ
２ スリーブ
５ ロッド
６ プランジャ
７ 圧力室
８ リザーバ室
１２ リターンスプリング
１３ 通路
１４ チェックバルブ
１７ 弁体

Claims (3)

1. 閉塞端を有するシリンダと、そのシリンダ内に嵌合されたスリーブと、そのスリーブ内に嵌合されてスリーブ内を圧力室とリザーバ室とに仕切るスライド可能なプランジャを下端部に有するロッドと、そのロッドとシリンダを相対的に伸張する方向に付勢するリターンスプリングとを有し、前記圧力室とリザーバ室とを連通する通路にチェックバルブを組込み、前記シリンダとロッドに収縮させる方向の押込み力が負荷されて圧力室内の圧力がリザーバ室内の圧力より高くなった時、前記チェックバルブによって通路を閉じるようにした油圧式オートテンショナにおいて、
   前記チェックバルブの弁体をセラミックスとしたこと特徴とする油圧式オートテンショナ。
2. 前記通路が、シリンダとスリーブの嵌合面間に形成された請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。
3. 前記通路が、プランジャに形成された請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。

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