JPH01121503A - 油圧式調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車のカム軸駆動ベルトの張力調整を行
なうオイル密封型の油圧オートテンショナやバルブクリ
アランスを零に保持する油圧ラッシュアジャスタ等の油
圧式調整装置に関するものである。

Ｃ従来の技術およびその問題点〕 油圧オートテンシッナの従来技術として、第１Ｏ図に示
したものがある。

この油圧オートテンショナは、ボディ３０を備え、その
ボディ３０の内部にスライド自在に組込んだプランジャ
３１にプッシュロッド３２を接続しており、そのブツシ
ュロフト３２を軸方向に押し込むと、プランジャ３１が
、その１ランジ中３１とボディ３０の閉塞端に形成され
た圧力室３３に向けて移動し、圧力室３３に封入された
作動油がプランジャ３１とボディ３０の摺動部に形成さ
れた微少な隙間からプランジ中３１とダイヤフラム３４
との間に形成されたリザーバ室３５に流入する。

また、プランジャ３１の押し込みを解除すると、圧力室
３３に組込んだ調圧スプリング３６の弾力によりプラン
ジャ３１がリザーバ室３５に向けて移動し、このとき、
プランジャ３１に設けた通路３７の開閉用チエツクパル
プ３８が開放し、リザーバ室３５の作動油が通路３７か
ら圧力室３３に流入する。

このため、ボディ３０を適宜の固定部材に固定し、プッ
シュロッド３２を揺動可能に支持されたローラアームに
当接してローラアームに支持されたテンションローラを
カム軸駆動ベルトに圧接させることにより、上記ベルト
のテンシランを一定に保持することができる。

ところで、従来のオートテンショナにおいては、チエツ
クパルプ３８を形成する弁体３９をスプリング４０で通
路３７を閉鎖する方向に押す構成であるため、チェック
バルブ３８は、圧力室３３の圧力が降下してリザーバ室
３５の圧力（大気圧）より低くなった場合に初めて通路
を開放する。このためエンジンの回転数が低い場合には
問題がないが、エンジンの回転数が高くな、ると、圧力
室３３の負圧が大きくなり、キャビテーションが発生し
易い、そのキャビテーションによってプランジャ３１に
接続したプッシュロッド３２が浮動状態に保持され、そ
の結果、オートテンショナが正常に機能しないという不
都合が生じる。また、キャビテーションが僅かで機能上
は問題が無い場合でも、高速回転で連続して使用する場
合は、キャビテーションによって発生した気泡が集合し
て大きくなり、遂には作動油を密封するダイヤフラム３
４が破れる場合が生じる。

そこで、スプリング４０を省略すると、圧力室３３の圧
力降下時にチェックバルブ３８の開弁を早めることがで
きるため、ある程度キャビテーションが発生しにくくな
るが完全になくすことができない。

ここで、油圧オートテンショナに作用する力の振幅を一
定としてエンジンの回転数と圧力室３３の最小圧力の関
係を示すと、第１１図のようになる。

この図から明らかなように、スプリングの有る方が無い
場合に比較して、エンジン回転数の低い所でキャビテー
ションの発生位置に達している。

なお、キャビテーションが発生すると、それ以上負圧に
なることはない。

いずれにしても、高速回転域でキャビテーションが発生
する。

密封式油圧ラッシュアジャスタは、上記油圧オートテン
ショナと同様の構造から成るため、この油圧ラッシュア
ジャスタもエンジンの回転数が高くなると、圧力室にお
いてキャビテーションが発生するという不都合がある。

〔発明の目的〕

そこで、この発明は上記の不都合を解消し、エンジンの
回転数が高くなってもキャビテーションの発生が少なく
、常に正常な機能を果すことができるようにし、た油圧
オートテンショナ等の油圧式調整装置を提供することを
目的としている。

〔発明の構成〕

上記の目的を達成するために、この発明は、プランジャ
に設けた通路の開閉用チエツクパルプの弁体に、その弁
体が上記通路を開放する方向にスプリングの弾力を付与
した構成としたのである。

〔作用〕

上記のように構成すれば、圧力室の圧力が降下してリザ
ーバ室の圧力と等しくなる手前において弁体が開放する
ため、リザーバ室の作動油が圧力室に流れ易くなる。こ
のため、圧力室の負圧を小さくすることができ、キャビ
テーションの発生を防止することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図は、油圧オートテンショナを示す。このオートテ
ンショナはボディ１を備え、その内部には、圧力室２と
リザーバ室３とが形成されている。

圧力室２とリザーバ室３のそれぞれは作動油が封入され
、その両室２．３を仕切るスライド自在のプランジャ４
には、圧力室２とリザーバ室３を連通ずる通路５が設け
られている。

上記リザーバ室３の作動油は、ダイヤフラム６によって
外部に漏洩するのが防止される。このリザーバ室３の内
部に組込まれたプッシュロッド７の一端は前記プランジ
ャ４に接続され、他端は、ボディ１の開放端に取付けた
ロッドカバー８の挿入孔９に挿通されてボディ１の外部
に位置している。

一方、圧力室２には、プランジャ４をリザーバ室３に向
けて押す調圧スプリング１０と、圧力室２の圧力がリザ
ーバ室３の圧力より高くなったとき、通路５を閉鎖する
チエツクパルプ２０が組込まれている。

チエツクパルプ２０は、第２図に示すように、弁体２１
と、この弁体２１を保持するリテーナ２２およびスプリ
ング２３を備え、上記リテーナ２２は、プランジ中４の
下面に設けた凹部２４に圧入され、そのリテーナ２２に
前記調圧スプリング１０が当接している。

一方スプリング２３ば、弁体２１が、通路５を開放する
方向に弁体２１を押している。このスプリング２３はコ
イルスプリングでもよいが、作動油の流れの妨げを防止
するために、図示のようなテーパスプリングを用いるの
が好ましい。

また、弁体２１は、プレートでもよく、第３図に示すよ
うなボールでもよい、プレートから成る弁体２１は、ボ
ールから成る弁体２１より、同一受圧面積の場合、質量
を小さくすることができるので圧力変動時の応答性が良
い、このため、プレートから成る弁体２１を用いるのが
好ましい。

上記の構成から成るオートテンショナは、ボディ１を固
定部材に固定し、プッシュロッド７を揺動可能に支持さ
れたローラアームに当接し、そのローラアームに支持さ
れたテンションローラをカム軸駆動ベルトに圧接させる
のである。

上記のような取付状態において、プッシュロッド７に押
し込み力が作用すると、プランジ＋４が圧力室２に向け
て移゛動するため、圧力室２の作動油がプランジャ４と
ボディ１の摺動部に形成された微少な隙間からリザーバ
室３に流れる。また、上記押し込み力が解除されると、
調圧スプリング１０の弾力によりプランジャ４がリザー
バ室３に流れ、このとき、弁体２１が通路５を開放する
ため、リザーバ室３の作動油は通路５から圧力室２に流
入する。このため、上記駆動ベルトの張力を一定に保持
することができる。

一般に、４気筒エンジンの場合、オートテンショナに作
用する加振力は、エンジンの１回転当りに２回のピーク
が生じ、６気筒エンジンの場合には３回のピークが生じ
る。そのピーク値は、エンジンのレイアウトにもよるが
、３０〜１００　ｋｇ程度になる。

第４図は、４気筒エンジンの１回転当りの圧力室２の圧
力変化を示す、その圧力変化において、圧力室２の負圧
が大きい場合には、圧力室２においてキャビテーション
が生じ易い。

この発明のように、弁体２１が通路５を開放する方向に
弁体２１をスプリング２３で押すことにより、圧力室２
の負圧の程度を小さ（することができ、キャビテーショ
ン発生の抑制に効果を挙げることができる。その理由を
以下に述べる。

ここで、通路５を開放する方向に弁体２１をスプリング
２３で押すようにした本発明のオートテンショナを本発
明品、上記スプリング２３を省略したオートテンショナ
を比較界■、通路５を閉鎖する方向に弁体２１をスプリ
ング２３で押すようにしたオートテンショナを比較界■
とする。

いま、弁体２１の慣性力を無視し、リザーバ室３の圧力
（大気圧）をＰｏ、圧力室２の圧力をＰｉ１スプリング
２３の押圧力をＦ、弁体２１の有効面積をＳとすると、
弁体２１が通路５を開放するときの圧力室２の圧力Ｐｉ
は、 本発明の場合、Ｐ！＜Ｐｏ＋Ｆ／Ｓ 比較品■の場合Ｐ　ｉ＜Ｐ。

比較界■の場合Ｐｉ＜Ｐｏ−Ｆ／Ｓ になる。

大気圧−１気圧として、スプリング荷重Ｆを弁体２１に
作用する圧力差に換算してＦ／Ｓ−０，３気圧とすると
、本発明品の場合は１．３気圧で、比較界■の場合は、
０．７気圧で弁体２１が通路５を開放することになる。

比較界■の場合は、当然１気圧で通路５が開放する。

リザーバ室３の作動油が通路５を通って圧力室２に流れ
るのは、Ｐｉ＜Ｐｏ（１気圧）のときであるため、比較
界Ｉの場合、弁体２１が通路５を開放すると同時に作動
油が流れ始め、比較品■の場合は、０．７気圧になって
初めて作動油が流れ始める。

一方、本発明品の場合は、圧力室２の圧力Ｐｉが１気圧
になったときには、通路５は既に開放状態であるため、
作動油はきわめて流れ易い状態にある。

以上の理由により、同量の作動油がリザーバ室３から圧
力室２に流れる場合、圧力室２の最小圧力は、比較品■
〈比較品■く本発明品となり、本発明品が最もキャビテ
ーションを生じにくい。

第５図は、エンジン回転中に圧力室２が負圧になる時の
作動油流量、弁体２１の開弁度、圧力室２の圧力の関係
を、本発明品、比較品Ｉおよび比較品■のそれぞれにつ
いて示す。本発明品の場合の作動油の流れ、開弁度の変
化を第４図の■〜■の変化に対応させて第６図Ｉ乃至■
に示す。

本発明品の場合、圧力室２の圧力が１〜１．３気圧の時
、リザーバ室３にわずかに作動油が流出するが、実際は
、圧力室２のピーク圧力を５０気圧とすると、１〜１．
３気圧の状態はきわめて短時間であり、圧力室２とリザ
ーバ室３の圧力差も小さ（、弁体２１の開度も小さいの
で流出量は少ない。

この欠点よりも、作動油が圧力室２に流入するとき、弁
体２１の開度が大きく、作動油が流れ易い効果の方が大
きく、圧力室２の負圧は小さくなる。

ただ、スプリング２３の荷重を大きくしていくと、リザ
ーバ室３に流出する作動油量が増え、作動油が圧力室２
に流入するときに弁体２１の開度が大きいという利点を
打消し、かえって負圧が大きくなる。この関係を第７図
に示す。

第７図から明らかなように、キャビテーションの生じな
い範囲は、スプリング２３荷重が、通路５を開放する方
向に弁体２１を押し、あまり大きな荷重でない図示した
範囲である。したがって、スプリング２３は、その弾力
が上記範囲にあるものを用いるようにする。

因に、本発明品、比較品Ｉおよび比較品Ｈのそれぞれを
自動車に実装してエンジンを６００Ｏｒｐｍで連続運転
したときの気泡の発生量を測定したところ、第８図に示
す結果を得た０本発明品の場合、気泡の発生はなかった
。

なお、油圧式調整装置は、第１図に示すオートテンショ
ナに限定されず、第９図に示す油圧ラッシュアジャスタ
であってもよい、この場合、密封式のもの、給油式のも
ののいずれでもよい。

第９図に示す油圧ラッシュアジャスタにおいては、ボデ
ィ１の内部に形成された圧力室２とリザーバ室３とを仕
切るスライド自在のプランジャ４にロッド４′を設け、
上記ボディ１にスライド自在に挿入したブツシュロフト
７を上記ロッド４′に接続しである。

また、プランジャ４に設けた通路５の開閉用チェックバ
ルブ２０を圧力室２に組込み、そのチェックバルブ２０
の弁体２１をスプリング２３で通路５を開放する方向に
押している。

上記の構成から成る油圧ラッシュアジャスタは、内燃機
関の動弁機構に組込んで弁すきまをなくすものであり、
通路５を開放する方向に弁体２１をスプリング２３で押
すことにより、エンジンの高速回転時に圧力室２におい
てキャビテーションが発生するのを防止することができ
る。

〔効果〕

以上のように、この発明によれば、圧力室に組込まれた
通路開閉用チェックバルブの弁体を通路を開放する方向
にスフ”リングで押すようにしたので、エンジンの高速
回転時に、圧力室の作動油にキャビテーションが発生す
るのを防止することができ、調整装置の機能を充分に発
揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る調整装置の一実施例を示す断
面図、第２図は同上のチェックバルブ部を拡大して示す
断面図、第３図は同上チェックバルブの他の実施例を示
す断面図、第４図は４気筒エンジンのクランク軸１回転
当りの圧力室の圧力変化を示すグラフ、第５図は本発明
品と比較品Ｔ、比較品■の圧力室負圧時の作動油流量、
弁体の開弁度、および圧力室の圧力関係を示すグラフ、
第６図の夏〜Ｖは本発明品の作動油の流れと開弁度の変
化を示す断面図、第７図はスプリング荷重と圧力室の最
小圧力の関係を示すグラフ、第８図は本発明品、比較品
ｌおよび比較品■の気泡の発生量を示すグラフ、第９図
はこの発明に係る調整装置の他の実施例を示す断面図、
第１０図は従来のオートテンショナを示す断面図、第１
１図は従来品のエンジン回転数と圧力室の最小圧力の関
係を示すグラフである。 １・・・・・・ボディ、２・・・・・・圧力室、３・・
・・・・リザーバ室、４・・・・・・プランジャ、５・
・・・・・通路、７・・・・・・プッシュロッド、１０
・・・・・・調圧スプリング、２０・・・・・・チエツ
クパルプ、２１・・・・・・弁体、２３・・・・・・ス
プリング。 特許出願人　　エヌ・チー・エヌ 東洋ベアリング株式会社 同　代理人　　鎌　１）文　二 第１図 第３図 ２０　２２　２１　　ｋ　１０ 第２図 第４図 ４−気Ｌ７ジ’ｙ　　７ｔ＞＄／＄ 第７図 又アリ／７″ｊ１會 第８図 °　　Ｊム吟！Ｉ、　（Ｈ）　　　’“第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ボディの内部に作動油が封入された圧力室とリザーバ室
   とを形成し、その両室を仕切るスライド自在のプランジ
   ャに上記リザーバ室に組込まれてボディの開放端から外
   部に端部が臨むプッシュロッドを接続し、上記プランジ
   ャには、圧力室とリザーバ室とを連通させる通路を設け
   、上記圧力室には、プランジャをリザーバ室に向けて押
   す調圧スプリングと、圧力室の圧力がリザーバ室の圧力
   より高い場合に上記通路を閉鎖するチェックバルブを組
   込みんだ油圧式調整装置において、前記チェックバルブ
   の弁体が通路を開放する方向にその弁体を付勢するスプ
   リングを設けたことを特徴とする油圧式調整装置。