JP2016145621A - 油圧式オートテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの通常運転時およびスタータ・ジェネレータでのエンジン始動時において適正な張力をベルトに付与することができるようにした適正な機能を長期に亘って発揮する油圧式オートテンショナを提供する。
【解決手段】プランジャ３０とバルブスリーブ１４の摺動面間に第１リーク隙間Ｌ_１を設け、一方、プランジャ３０とロッド１５の摺動面間に第２リーク隙間Ｌ_２を設ける。エンジンの通常運転時、圧力室１６のオイルを流路抵抗の小さな第２リーク隙間Ｌ_２からリザーバ室２４にリークさせる。エンジン始動時、プランジャ３０を上昇させて弁孔３３を閉じ、圧力室１６のオイルを流路抵抗の大きな第１リーク隙間Ｌ_１からリザーバ室２４にリークさせてベルトが適正な張力に保持される。バルブスリーブ１４とプランジャ３０を表面改質処理を施して摩耗を抑制し、エンジンの通常運転時およびエンジン始動時において常に適正な機能を発揮させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、オルタネータやウォータポンプ、エアコンディショナのコンプレッサ等の補機を駆動するベルトの張力調整用に用いられる油圧式オートテンショナに関する。

二酸化炭素の排出量を削減するため、車両の停止時にエンジンを停止し、アクセルペダルの踏み込による車両の発進時にエンジンを瞬時に始動させるＩＳＧ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｔａｒｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）のアイドルストップ機構が搭載されたエンジンが提案されている。

図１１（ａ）は、エンジン補機駆動とエンジン始動を両立するＩＳＧのアイドルストップ機構が搭載されたエンジンのベルト伝動装置を示し、クランクシャフト1に取り付けられたクランクシャフトプーリＰ_１と、ＩＳＧのスタータ・ジェネレータ２の回転軸に取り付けられたスタータ・ジェネレータプーリＰ_２と、ウォータポンプ等の補機３の回転軸に取り付けられた補機プーリＰ_３間にベルト４を掛け渡し、エンジンの通常運転時、同図に示すように、クランクシャフトプーリＰ_１の矢印で示す方向の回転によりスタータ・ジェネレータ２および補機３を駆動し、スタータ・ジェネレータ２をジェネレータとして機能させるようにしている。

一方、スタータ・ジェネレータ２の駆動によるエンジンの始動時、図１１（ｂ）に示すように、スタータ・ジェネレータプーリＰ_２の矢印で示す方向の回転によりクランクシャフトプーリＰ_１を回転させて、スタータ・ジェネレータ２をスタータとして機能させるようにしている。

上記のようなベルト伝動装置においては、クランクシャフトプーリＰ_１とスタータ・ジェネレータプーリＰ_２にわたるベルト部４ａにテンションプーリ５を設け、そのテンションプーリ５を回転自在に支持する揺動可能なプーリアーム６に油圧式オートテンショナＡの調整力を付与してテンションプーリ５がベルト４を押圧する方向にプーリアーム６を付勢し、ベルト４の張力変化を油圧式オートテンショナＡにより吸収するようにしている。

油圧式オートテンショナＡとして、特許文献１や特許文献２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、シリンダの底面上に突設されたバルブスリーブ内にロッドの下端部を摺動自在に挿入して、バルブスリーブ内に圧力室を形成し、上記ロッドの上端部に設けられたばね座とシリンダの底面間にリターンスプリングを組み込んで、ロッドとバルブスリーブを伸長する方向に付勢している。

また、シリンダの内周とバルブスリーブの外周間に密閉されたリザーバ室を設け、そのリザーバ室の下部と上記圧力室の下部をシリンダの底面部に形成された油通路で連通し、バルブスリーブの下端部内にはチェックバルブを組込み、ロッドに押込み力が負荷され、圧力室の圧力がリザーバ室の圧力より高くなった際、チェックバルブを閉鎖して油通路と圧力室の連通を遮断するようにしている。

上記の構成からなる油圧式オートテンショナは、ばね座の上面に設けられた連結片を図１１（ａ）に示すエンジンブロックに回動自在に連結し、シリンダの下面に設けられた連結片をプーリアーム６に連結して、ベルト４からテンションプーリ５およびプーリアーム６を介してロッドに押込み力が負荷された際に、チェックバルブを閉じ、圧力室内に封入されたオイルをバルブスリーブとロッドの摺動面間に形成されたリーク隙間に流動させ、その流動時のオイルの粘性抵抗により圧力室内に油圧ダンパ力を発生させて上記押込み力を緩衝するようにしている。

特開２００９−２７５７５７号公報 特開２０１２−２４１７９４号公報

ところで、従来の油圧式オートテンショナにおいては、ロッドに押込み力が負荷された際、圧力室内のオイルをバルブスリーブとロッドの摺動面間に形成された単一のリーク隙間からリークさせる構成であるため、エンジンの通常運転時およびスタータ・ジェネレータ２でのエンジン始動時のそれぞれにおいてベルト４に適正な張力を付与することができない。

すなわち、リーク隙間をエンジンの通常運転時におけるベルトの張力変動を吸収可能な大きさに設定すると、リーク隙間が大きいため、スタータ・ジェネレータ２の駆動によるエンジンの始動時にロッドが大きく押し込まれてベルト４に弛みが生じ、ベルト４とプーリＰ_１乃至Ｐ_３の接触部で滑りが生じ、ベルト寿命の低下やスタータ・ジェネレータ２によるエンジン始動不良が生じる可能性がある。

一方、リーク隙間をスタータ・ジェネレータ２の駆動によるエンジンの始動時におけるベルト４の張力変動を吸収可能な大きさに設定すると、リーク隙間が小さいために、エンジンの通常運転時におけるベルト４の張力が高くなり過ぎてベルト４が過張力となり、ベルト４やプーリＰ_１乃至Ｐ_３を回転自在に支持する軸受が損傷し易くなり、燃料の消費が多くなるという問題が生じる。

近年、燃費をより向上させるため、アイドリングストップの頻度を増加させる傾向にある。このとき、スタータ・ジェネレータでのエンジン始動時に油圧式オートテンショナに通常運転時よりも大きな軸方向荷重が作用するため、油圧式オートテンショナの摺動部で摩耗が生じ易くなり、耐久性に優れた油圧式オートテンショナの提供が要望されている。

この発明の課題は、エンジンの通常運転時およびスタータ・ジェネレータでのエンジン始動時のそれぞれにおいてベルトに適正な張力を付与することができると共に、適正な機能を長期に亘って維持す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に、この発明においては、オイルが入れられた底付きシリンダの底面上にバルブスリーブを突設し、そのバルブスリーブの内部にロッドの下端部を挿入してバルブスリーブ内に圧力室を設け、前記ロッドの上部に設けられたばね座とシリンダの底面間に、シリンダとロッドを伸張する方向に付勢するリターンスプリングを組込み、前記シリンダの底部には、前記シリンダの内周とバルブスリーブの外周間にリザーバ室の下部と前記圧力室の下部を連通する油通路を形成し、前記バルブスリーブの下端部内に前記圧力室の圧力がリザーバ室内の圧力より高くなると閉鎖して圧力室と油通路の連通を遮断するチェックバルブを設け、前記ロッドに押込み力が負荷された際にチェックバルブを閉じ、圧力室内のオイルをリザーバ室にリークさせて圧力室内のオイルによる油圧ダンパ作用によってロッドに負荷される押込み力を緩衝するようにした油圧式オートテンショナにおいて、前記ロッドの下端部に底板を下部に有する円筒状のプランジャを嵌合し、そのプランジャを前記バルブスリーブの内径面およびロッドの下端部外径面のそれぞれに沿って摺動自在として、前記プランジャとバルブスリーブの摺動面間に第１リーク隙間を形成し、前記プランジャの底板と前記ロッドの下端面間に間隔が形成される状態でプランジャを抜止めする抜止め手段を設け、前記プランジャの内部に前記第１リーク隙間によって発生するダンパ力より弾性力の弱い弾性部材を組み込んでプランジャを下向きに付勢し、前記プランジャの底板には、弁座を上側に有し、その弁座のロッド下端面に対する着座によって閉鎖状態とされる弁孔を設け、前記プランジャの内側には、前記第１リーク隙間より流路抵抗が小さい第２リーク隙間を設け、前記バルブスリーブおよび前記プランジャのそれぞれに耐摩耗性を向上させる表面改質処理を施した構成を採用したのである。

上記の構成からなる油圧式オートテンショナにおいて、ＩＳＧのアイドルストップ機構が搭載されたエンジンの補機駆動用ベルト伝動装置におけるベルトの張力調整に際しては、エンジンブロック等のテンショナ取付け対象にロッド先端のばね座を連結し、シリンダをテンションプーリを支持するプーリアームに連結して、テンションプーリがクランクシャフトプーリとモータ・ジェネレータプーリ間のベルト部を押圧する方向にプーリアームを付勢し、ベルトを緊張させる。

上記のようなベルト伝動装置への油圧式オートテンショナの組込み状態において、エンジンの通常運転状態でベルトの張力が強くなり、そのベルトからロッドに押込み力が負荷されると、圧力室内の圧力が高くなり、チェックバルブが閉鎖し、圧力室内のオイルは弁孔からプランジャの内部に流入して流路抵抗の小さな第２リーク隙間からリザーバ室にリークする。その第２リーク隙間を流れるオイルの粘性抵抗により圧力室内に油圧ダンパ力が発生し、その油圧ダンパ力によって上記押込み力が緩衝され、ベルトは適正張力に保持される。

一方、スタータ・ジェネレータの駆動によるエンジン始動時、ベルトの張力は急激に大きくなって圧力室の圧力が急激に上昇する。この時、チェックバルブは閉鎖し、圧力室内のオイルの圧力によりプランジャが弾性部材の弾性に抗して上昇し、弁座がロッドの下端面に着座して弁孔が閉鎖し、圧力室内のオイルは第1リーク隙間からリザーバ室にリークする。

このとき、第１リーク隙間の流路抵抗は大きいため、オイルはゆっくりとリークして圧力室での圧力低下が少なく、圧力室での油圧ダンパ作用によりロッドの押し込みが抑制されてベルトはクランクシャフトを駆動するのに必要なベルト張力に保持され、ベルトとプーリ間のスリップが防止される。

ここで、スタータ・ジェネレータの駆動によるエンジン始動時、油圧式オートテンショナに大きな軸方向荷重が負荷され、バルブスリーブとプランジャの摺動部において摩耗が生じ易い。その摺動部において摩耗が生じると、第１リーク隙間量が変化して、圧力室内における油圧ダンパ力の切換えに異常が発生し、スタータ・ジェネレータの駆動によるエンジン始動時に必要なベルト張力を付与することができず、ベルトとプーリの接触部で滑りが生じて、エンジンに始動不良が生じる可能性がある。

しかし、この発明では、バルブスリーブおよびプランジャのそれぞれに耐摩耗性を向上させる表面改質処理を施しているため、摩耗することが少なく、第１リーク隙間は常に一定の大きさに保持されることになって、圧力室内における油圧ダンパ力の切換えに異常が発生することがなく、適正な機能を長期に亘って維持し、エンジンに始動不良が生じることはない。

ここで、表面改質処理は、ショットピーニングであってもよく、ＤＬＣコーティングであってもよい。

この発明に係る油圧式オートテンショナにおいて、第２リーク隙間は、ロッドとプランジャの摺動面間に形成された円環状隙間からなるものであってもよい。この場合、ロッドとプランジャのそれぞれに表面改質処理を施して耐摩耗性の向上を図り、第２リーク隙間の隙間量が一定に保持されるようにするのが好ましい。

ここで、第1リーク隙間の径方向の隙間量は１０μｍ以上２０μｍ未満とし、第２リーク隙間の径方向の隙間量は２０μｍ以上６０μｍ以下とすることにより、エンジンの通常運転時およびスタータ・ジェネレータでのエンジン始動時のそれぞれにおいてベルトに適正な張力を付与することができる。

また、第２リーク隙間で発生するダンパ力を前記第１リーク隙間で発生するダンパ力の１／２〜１／２０の範囲とすることによってもエンジンの通常運転時およびスタータ・ジェネレータでのエンジン始動時のそれぞれにおいてベルトに適正な張力を付与することができる。

さらに、プランジャの下端部に前記底板を上壁とする円形凹部を設け、その凹部内に嵌合部材を圧入し、その嵌合部材と凹部の嵌合面間又は嵌合部材そのものに第２リーク隙間を形成するようにしてもよい。

この場合、第２リーク隙間は、渦巻き溝であってもよく、オリフィスであってもよい。また、螺旋溝であってもよい。

この発明に係る油圧式オートテンションにおいて、弾性部材として、コイルスプリングや皿ばねあるいはウェーブワッシャを採用することができる。

また、抜止め手段として、プランジャの内周上部にリング溝を設け、そのリング溝内に止め輪を組み込み、ロッドには上記止め輪の内周部を支持可能な段部を設けた構成からなるものを採用することができる。

この発明においては、上記のように、エンジンの通常運転時に圧力室内のオイルを流路抵抗の小さな第２リーク隙間からリザーバ室内にリークさせ、一方、スタータ・ジェネレータでのエンジン始動時に圧力室内の圧力によりプランジャを上昇させて弁孔を閉じ、圧力室内のオイルを流路抵抗の大きな第1リーク隙間からリザーバ室内にリークさせるようにしたので、エンジンの通常運転時およびスタータ・ジェネレータでのエンジン始動時のそれぞれにおいてベルトに適正な張力を付与することができる。

また、バルブスリーブ、ロッド、プランジャおよび弾性部材のそれぞれに表面改質処理を施したことにより、これらの部品の摩耗を抑制し、エンジンの通常運転時およびスタータ・ジェネレータでのエンジン始動時のそれぞれにおいて常に適正な機能を発揮させることができる。

この発明に係る油圧式オートテンショナの実施の形態を示す縦断面図 図１のプランジャ装着部位を拡大して示す断面図 プランジャの底板に形成された弁孔の閉鎖状態を示す断面図 プランジャを下向きに付勢する弾性部材の他の例を示す断面図 プランジャを下向きに付勢する弾性部材のさらに他の例を示す断面図 第２リーク隙間の他の例を示す断面図 図６のVII−VII線に沿った断面図 第２リーク隙間のさらに他の例を示す断面図 第２リーク隙間のさらに他の例を示す断面図 図６に示す弾性部材をウェーブワッシャに変更した状態の断面図 アイドルストップ機構が搭載されたエンジンのベルト伝動装置を示し、（ａ）はエンジンの通常運転状態を示す正面図、（ｂ）はスタータ・ジェネレータによるエンジンの始動状態を示す正面図

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１１は底部を有し、その底部の下面に図１１（ａ）に示すプーリアーム６に連結される連結片１２が設けられている。

連結片１２には、一側面から他側面に貫通する軸挿入孔１２ａが設けられ、その軸挿入孔１２ａ内に筒状の支点軸１２ｂとその支点軸１２ｂを回転自在に支持する滑り軸受１２ｃとが組み込まれ、上記支点軸１２ｂ内に挿通されてプーリアーム６にねじ係合されるボルトの締め付けにより支点軸１２ｂが固定され、その支点軸１２ｂを中心にしてシリンダ１１が揺動自在の取付けとされる。

シリンダ１１の底面には、スリーブ嵌合孔１３が設けられ、そのスリーブ嵌合孔１３内に鋼製のバルブスリーブ１４の下端部が圧入されている。バルブスリーブ１４内にはロッド１５の下部が摺動自在に挿入され、そのロッド１５の挿入によって、バルブスリーブ１４内には上記ロッド１５の下側に圧力室１６が設けられている。

ロッド１５のシリンダ１１の外部に位置する上端部にはばね座１７が固定され、そのばね座１７とシリンダ１１の底面間に組込まれたリターンスプリング１８は、シリンダ１１とロッド１５が相対的に伸張する方向に付勢している。

ばね座１７の上端にはエンジンブロックに対して連結される連結片１９が設けられている。連結片１９には一側面から他側面に貫通するスリーブ挿入孔１９ａが形成され、そのスリーブ挿入孔１９ａ内にスリーブ１９ｂと、そのスリーブ１９ｂを回転自在に支持する滑り軸受１９ｃとが組み込まれ、上記スリーブ１９ｂ内に挿通されるボルトによって連結片１９がエンジンブロックに回転自在に連結される。

ばね座１７は成形品からなり、その成形時にシリンダ１１の上部外周を覆う筒状のダストカバー２０と、リターンスプリング１８の上部を覆う筒状のスプリングカバー２１とが同時に成形されて、ばね座１７に一体化されている。

ここで、ばね座１７は、アルミのダイキャスト成形品であってもよく、あるいは、熱硬化性樹脂等の樹脂の成形品であってもよい。

スプリングカバー２１は、ばね座１７の成形時にインサート成形される筒体２２によって外周の全体が覆われている。筒体２２は、鋼板のプレス成形品からなる。

シリンダ１１の上側開口部内にはシール部材としてのオイルシール２３が組込まれ、そのオイルシール２３の内周が筒体２２の外周面に弾性接触して、シリンダ１１の上側開口を閉塞し、シリンダ１１の内部に充填されたオイルの外部への漏洩を防止し、かつ、ダストの内部への侵入を防止している。

上記オイルシール２３の組み込みにより、シリンダ１１とバルブスリーブ１４との間に密閉されたリザーバ室２４が形成される。リザーバ室２４と圧力室１６は、スリーブ嵌合孔１３とバルブスリーブ１４の嵌合面間に形成された油通路２５およびスリーブ嵌合孔１３の底面中央部に形成された円形凹部からなる油溜り２６を介して連通している。

バルブスリーブ１４の下端部内にはチェックバルブ２７が組み込まれている。チェックバルブ２７は、圧力室１６内の圧力がリザーバ室２４内の圧力より高くなると閉鎖して、圧力室１６と油通路２５の連通を遮断し、圧力室１６内のオイルが油通路２５を通ってリザーバ室２４に流れるのを防止する。

図１および図２に示すように、ロッド１５のバルブスリーブ１４内に位置する下端部にはプランジャ３０が嵌合されている。図２に示すように、プランジャ３０は下部に底板３１を有する円筒状をなし、その底板３１の上面中央部に突出部３２が設けられ、その突出部３２の軸心上に上下に貫通する弁孔３３が設けられている。

突出部３２の上面は弁座３４とされ、ロッド１５の平坦な下端面に対する上記弁座３４の着座によって弁孔３３が閉鎖状態とされる。弁座３４として、ここでは断面円弧状のものを示したが、図4および図５に示すような平坦面からなるものであってもよい。

プランジャ３０は、ロッド１５の外径面およびバルブスリーブ１４の内径面に沿って摺動自在とされ、バルブスリーブ１４に対する摺動面間に円環状隙間が設けられ、その円環状隙間が第１リーク隙間Ｌ_１とされている。一方、ロッド１５に対する摺動面間にも円環状隙間が形成され、その円環状隙間が第２リーク隙間Ｌ₂とされている。

第１リーク隙間Ｌ_１における径方向の隙間量は１０μｍ以上２０μｍ未満とされている。一方、第２リーク隙間Ｌ₂の径方向の隙間量は２０μｍ以上６０μｍ以下とされ、その第２リーク隙間Ｌ₂の流路抵抗が第１リーク隙間Ｌ_１の流路抵抗より小さくされている。

プランジャ３０は、ロッド１５の下端面と底板３１間に組み込まれた弾性部材３７によって下向きに付勢されており、上記ロッド１５との間に設けられた抜止め手段４０によって弁座３４とロッド１５の下端面間に間隙が形成される状態、つまり、弁孔３３が開放する状態で抜止めされるようになっている。

弾性部材３７として、ここでは、径の異なる２つのコイルスプリングを示したが、弾性部材３７はこれに限定されるものではない。例えば、図４に示すような皿ばねであってもよく、あるいは、図５に示すようウェーブワッシャであってもよい。この弾性部材３７の弾性力は、第１リーク隙間Ｌ_１によって発生するダンパ力より弱く、第２リーク隙間Ｌ_２によって発生するダンパ力より強くなっている。

抜止め手段４０は、プランジャ３０の内周上部にリング溝４１を設け、そのリング溝４１内に止め輪４２を組み込み、ロッド１５には上記止め輪４２の内周部が嵌合可能な環状溝４３を設け、その環状溝４３の下側段部４４に対する止め輪４２の内周部の当接によってプランジャ３０を抜止めするようにしている。

実施の形態で示す油圧式オートテンショナは上記の構成からなり、図１１（ａ）に示すアイドルストップ機構が搭載されたエンジンの補機駆動用ベルト伝動装置への組込みに際しては、シリンダ１１の閉塞端に設けた連結片１２をエンジンブロックに連結し、かつ、ばね座１７の連結片１９をプーリアーム６に連結して、そのプーリアーム６に調整力を付与する。

上記のようなベルト４の張力調整状態において、エンジンの通常運転状態において、補機３の負荷変動等によってベルト４の張力が変化し、上記ベルト４の張力が弱くなると、リターンスプリング１８の押圧によりシリンダ１１とロッド１５が伸張する方向に相対移動してベルト４の弛みが吸収される。

ここで、シリンダ１１とロッド１５が伸張する方向に相対移動するとき、圧力室１６内の圧力はリザーバ室２４内の圧力より低くなるため、チェックバルブ２７が開放する。このため、リザーバ室２４内のオイルは油通路２５から油溜り２６を通って圧力室１６内にスムーズに流れ、シリンダ１１とロッド１５は伸張する方向にスムーズに相対移動してベルト４の弛みを直ちに吸収する。

一方、ベルト４の張力が強くなると、ベルト４から油圧式オートテンショナのシリンダ１１とロッド１５を収縮させる方向の押込み力が負荷される。このとき、圧力室１６内の圧力はリザーバ室２４内の圧力より高くなるため、チェックバルブ２７が閉鎖し、圧力室１６内のオイルは弁孔３３からプランジャ３０内に流入し、第２リーク隙間Ｌ₂からリザーバ室２４にリークし、上記第２リーク隙間Ｌ₂を流動するオイルの粘性抵抗によって圧力室１６内に油圧ダンパ力が発生する。その油圧ダンパ力により、油圧式オートテンショナに負荷される上記押込み力が緩衝される。

このとき、第２リーク隙間Ｌ₂は、エンジンの通常運転時におけるベルト４の張力変動を吸収可能な大きさに設定されているため、エンジンの通常運転時におけるベルト４の張力が高くなり過ぎることはなく、適正張力に保持される。

一方、スタータ・ジェネレータ２の駆動によるエンジン始動時、ベルト４の張力は急激に大きくなってロッド１５に対する押込み力が強くなり、圧力室１６の圧力が急激に上昇する。このとき、チェックバルブ２７は閉鎖すると共に、圧力室１６内のオイルの圧力によりプランジャ３０が弾性部材３７の弾性に抗して上昇し、図３に示すように、弁座３４がロッド１５の下端面に着座して弁孔３３が閉鎖し、圧力室１６内のオイルが第1リーク隙間Ｌ_１からリザーバ室２４にリークする。

このとき、第１リーク隙間Ｌ_１の流路抵抗は第２リーク隙間Ｌ₂の流路抵抗より大きいため、オイルはゆっくりとリザーバ室２４にリークして圧力室１６での圧力低下が少なく、その圧力室１６での油圧ダンパ作用によりロッド１５の押し込みが抑制されてベルト４はクランクシャフト１を駆動するのに必要なベルト張力に保持され、ベルト４とプーリＰ_１乃至Ｐ_３間のスリップが防止される。

上記のように、スタータ・ジェネレータ２の駆動によるエンジン始動時、ロッド１５に大きな軸方向荷重が負荷されるため、スリーブ１４とプランジャ３０の摺動部、ロッド１５とプランジャ３０の摺動部において摩耗が生じ易い。また、ロッド１５と弾性部材３７の接触部においても摩耗が生じ易い。

ここで、スリーブ１４とプランジャ３０の摺動部やロッド１５とプランジャ３０の摺動部において摩耗が生じると、第１リーク隙間Ｌ_１や第２リーク隙間Ｌ_２のリーク隙間量が変化して、圧力室１６内における油圧ダンパ力の切換えに異常が発生し、スタータ・ジェネレータ２の駆動によるエンジン始動時に必要なベルト張力を付与することができず、ベルト４とプーリＰ_１乃至Ｐ_３の接触部で滑りが生じて、エンジンに始動不良が生じる可能性がある。

上記のような不都合の発生を防止するため、実施の形態においては、バルブスリーブ１４、ロッド１５、プランジャ３０および弾性部材３７のそれぞれに耐摩耗性を向上させる表面改質処理を施している。

表面改質処理として、ショットピーニングやＤＬＣコーティングを採用することができる。

上記のように、バルブスリーブ１４、ロッド１５、プランジャ３０および弾性部材３７のそれぞれを表面改質処理することによって、これら各種の部品の耐摩耗性の向上を図ることができるため、摩耗することが少なく、第１リーク隙間Ｌ_１および第２リーク隙間Ｌ_２のそれぞれは常に一定の大きさに保持されることになる。したがって、圧力室１６内における油圧ダンパ力の切換えに異常が発生することがなく、油圧式オートテンショナは適正な機能を長期に亘って維持することになり、エンジンに始動不良が生じることはない。

図２においては、ロッド１５とプランジャ３０の摺動面間に形成された円環状隙間を第２リーク隙間Ｌ₂としたが、第２リーク隙間Ｌ₂はこれに限定されるものではない。図６乃至図９は第２リーク隙間Ｌ_２の他の例を示している。

図６および図７においては、プランジャ３０の下端部に底板３１を上壁とする円形凹部５０を設け、その凹部５０内に円盤状の嵌合部材５１を圧入し、その嵌合部材５１の外周一部に、円形凹部５０の内径面間に空隙５２を形成する平坦部５３を設け、上記嵌合部材５１の上面に上記空隙５２と弁孔３３を連通する渦巻き溝を形成し、その渦巻き溝を第２リーク隙間Ｌ_２としている。

図６では、上記のように、嵌合部材５１の上面に渦巻き溝からなる第２リーク隙間Ｌ_２を設けたが、底板３１の下面側に渦巻き溝からなる第２リーク隙間Ｌ_２を設けてもよい。

図８においては、プランジャ３０の下端部に形成された円形凹部５０内に円盤状の嵌合部材５１を圧入し、その嵌合部材５１にテーパ状凹部５４と、そのテーパ状凹部５４を弁孔３３に連通する小径のオリフィスを設け、上記オリフィスを第２リーク隙間Ｌ_２としている。

図９においては、プランジャ３０の下端部に形成された円形凹部５０内にキャップ状の嵌合部材５１を圧入し、その嵌合部材５１の外周に螺旋溝を設け、その螺旋溝を第２リーク隙間Ｌ_２としている。この場合、円形凹部５０の内径面に螺旋溝からなる第２リーク隙間Ｌ_２を設けてもよい。

図２では、ロッド１５の外径面に形成された環状溝４３の下側段部４４に対する止め輪４２の当接によってプランジャ３０を抜止めしたが、図６に示すように、ロッド１５の下部にプランジャ３０の内径面間に隙間をもって嵌合されるフランジ４５を設け、そのフランジ３０の上面を段部４６とし、その段部４６に対する止め輪４２の当接によってプランジャ３０を抜止めしてもよい。

図８および図９では、図６と同様に、フランジ４５の上面に対する止め輪４２の当接によってプランジャ３０を抜止めしている。図６、図８および図９に示す例においては、フランジ４５の下面に柱状の弁体部４７を設け、その弁体部４７の下端に形成された円錐形面４７ａに弁孔３３の上側に形成されたテーパ状の弁座３４を着座させて弁孔３３を閉鎖するようにしている。

また、図６、図８および図９では、積層された複数の皿ばねからなる弾性部材３７でプランジャ３０を下向きに付勢するようにしているが、弾性部材３７として、図１０に示すウェーブワッシャを採用するようにしてもよい。

なお、図６、図８および図９に示すいずれの例においても、バルブスリーブ１４、ロッド１５、プランジャ３０および弾性部材３７のそれぞれを表面改質処理して耐摩耗性の向上を図るようにしている。

１１ シリンダ
１４ バルブスリーブ
１５ ロッド
１６ 圧力室
１７ ばね座
１８ リターンスプリング
２４ リザーバ室
２５ 油通路
２７ チェックバルブ
３０ プランジャ
３１ 底板
３３ 弁孔
３４ 弁座
３７ 弾性部材
４０ 抜止め手段
４１ リング溝
４２ 止め輪
４４ 段部
４６ 段部
５０ 円形凹部
５１ 嵌合部材
５４ テーパ状凹部
Ｌ_１ 第１リーク隙間
Ｌ_２ 第２リーク隙間

Claims (9)

1. オイルが入れられた底付きシリンダ（１１）の底面上にバルブスリーブ（１４）を突設し、そのバルブスリーブ（１４）の内部にロッド（１５）の下端部を挿入してバルブスリーブ（１４）内に圧力室（１６）を設け、前記ロッド（１５）の上部に設けられたばね座（１７）とシリンダ（１１）の底面間に、シリンダ（１１）とロッド（１５）を伸張する方向に付勢するリターンスプリング（１８）を組込み、前記シリンダ（１１）の底部には、前記シリンダ（１１）の内周とバルブスリーブ（１４）の外周間に形成されたリザーバ室（２４）の下部と前記圧力室（１６）の下部を連通する油通路（２５）を形成し、前記バルブスリーブ（１４）の下端部内に前記圧力室（１６）の圧力がリザーバ室（２４）内の圧力より高くなると閉鎖して圧力室（１６）と油通路（２５）の連通を遮断するチェックバルブ（２７）を設け、前記ロッド（１５）に押込み力が負荷された際にチェックバルブ（２７）を閉じ、圧力室（１６）内のオイルをリザーバ室（２４）にリークさせて圧力室（１６）内のオイルによる油圧ダンパ作用によってロッド（１５）に負荷される押込み力を緩衝するようにした油圧式オートテンショナにおいて、
   前記ロッド（１５）の下端部に底板（３１）を下部に有する円筒状のプランジャ（３０）を嵌合し、そのプランジャ（３０）を前記バルブスリーブ（１４）の内径面およびロッド（１５）の下端部外径面のそれぞれに沿って摺動自在として、前記プランジャ（３０）とバルブスリーブ（１４）の摺動面間に第１リーク隙間（Ｌ_１）を形成し、前記プランジャ（３０）の底板（３１）と前記ロッド（１５）の下端面間に間隔が形成される状態でプランジャ（３０）を抜止めする抜止め手段（４０）を設け、前記プランジャ（３０）の内部に前記第１リーク隙間（Ｌ_１）によって発生するダンパ力より弾性力の弱い弾性部材（３７）を組み込んでプランジャ（３０）を下向きに付勢し、前記プランジャ（３０）の底板（３１）には、弁座（３４）を上側に有し、その弁座（３４）のロッド下端面に対する着座によって閉鎖状態とされる弁孔（３３）を設け、前記プランジャ（３０）の内側には、前記第１リーク隙間（Ｌ_１）より流路抵抗が小さい第２リーク隙間（Ｌ_２）を設け、前記バルブスリーブ（１４）および前記プランジャ（３０）のそれぞれに耐摩耗性を向上させる表面改質処理を施したことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
2. 前記表面改質処理が、ショットピーニング、ＤＬＣコーティングの一種からなる請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。
3. 前記第２リーク隙間（Ｌ_２）が、前記ロッド（１５）と前記プランジャ（３０）の摺動面間に形成された円環状隙間からなる請求項1又は２に記載の油圧式オートテンショナ。
4. 前記第1リーク隙間（Ｌ_１）の径方向の隙間量を１０μｍ以上２０μｍ未満とし、前記第２リーク隙間（Ｌ_２）の径方向の隙間量を２０μｍ以上６０μｍ以下とした請求項３に記載の油圧式オートテンショナ。
5. 前記第２リーク隙間（Ｌ_２）で発生するダンパ力を前記第１リーク隙間（Ｌ_１）で発生するダンパ力の１／２〜１／２０の範囲とした請求項１乃至４のいずれか１項に記載の油圧式オートテンショナ。
6. 前記プランジャ（３０）の下端部に前記底板（３１）を上壁とする円形凹部（５０）を設け、その凹部（５０）内に嵌合部材（５１）を圧入し、その嵌合部材（５１）と凹部（５０）の嵌合面間又は嵌合部材（５１）そのものに前記第２リーク隙間（Ｌ_２）が形成された請求項1又は２に記載の油圧式オートテンショナ。
7. 前記第２リーク隙間（Ｌ_２）が、渦巻き溝、オリフィス、螺旋溝の一種からなる請求項６に記載の油圧式オートテンショナ。
8. 前記弾性部材（３７）が、コイルスプリング、皿ばね、ウェーブワッシャの一種からなる請求項１乃至７のいずれか１項に記載の油圧式オートテンショナ。
9. 前記抜止め手段（４０）が、前記プランジャ（３０）の内周上部にリング溝（４１）を設け、そのリング溝（４１）内に止め輪（４２）を組み込み、前記ロッド（１５）には前記止め輪（４２）の内周部を支持可能な段部（４４、４６）を設けた構成からなる請求項１乃至８のいずれか１項に記載の油圧式オートテンショナ。

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