WO2015045941A1 - 油圧式オートテンショナ - Google Patents

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WO2015045941A1
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rod
gap
valve
leak gap
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PCT/JP2014/074377
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English (en)
French (fr)
Inventor
北野　聡
唯久 田中
前野　栄二
Original Assignee
Ntn株式会社
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    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
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    • F16H7/10—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley
    • F16H7/12—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley
    • F16H7/1209—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley with vibration damping means
    • F16H7/1236—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley with vibration damping means of the fluid and restriction type, e.g. dashpot
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H2007/0814—Fluid pressure with valves opening on surplus pressure
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    • F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H2007/0889—Path of movement of the finally actuated member
    • F16H2007/0893—Circular path

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic auto tensioner used for adjusting the tension of a belt that drives an auxiliary machine such as an alternator, a water pump, and a compressor of an air conditioner.
  • An engine equipped with an ISG (Integrated Starter Generator) idle stop mechanism that stops the engine when the vehicle stops and starts the engine instantly when the vehicle starts by depressing the accelerator pedal to reduce carbon dioxide emissions Has been proposed.
  • ISG Integrated Starter Generator
  • FIG. 11B shows an engine belt transmission device equipped with an ISG idle stop mechanism that achieves both engine auxiliary drive and engine start.
  • the crankshaft pulley P 1 attached to the crankshaft 1 , a starter-generator pulley P 2 attached to a rotating shaft of the starter-generator 2, looped belt 4 between accessory pulley P 3 attached to a rotating shaft of the auxiliary machine 3 such as a water pump, the normal operation of the engine when, as shown in the figure, it drives the starter-generator 2 and the auxiliary 3 by rotation in the direction indicated by the arrow of the crankshaft pulley P 1, and so as to function the starter-generator 2 as a generator.
  • the belt transmission device as described above, a tension pulley 5 provided on the crankshaft pulley P 1 and the starter generator belt portion 4a over the pulley P 2, the swingable pulley arm 6 for rotatably supporting the tension pulley 5
  • the adjustment force of the hydraulic auto tensioner A is applied to urge the pulley arm 6 in the direction in which the tension pulley 5 presses the belt 4, and the tension change of the belt 4 is absorbed by the hydraulic auto tensioner A.
  • a sealed reservoir chamber is provided between the inner periphery of the cylinder and the outer periphery of the valve sleeve, and the lower portion of the reservoir chamber and the lower portion of the pressure chamber communicate with each other through an oil passage formed in the bottom surface of the cylinder.
  • a check valve is installed in the lower end, and when the pushing force is applied to the rod and the pressure in the pressure chamber becomes higher than the pressure in the reservoir chamber, the check valve is closed to block the communication between the oil passage and the pressure chamber. ing.
  • the connecting piece provided on the upper surface of the spring seat is rotatably connected to the engine block shown in FIG. 11A, and the connecting piece provided on the lower surface of the cylinder is connected to the pulley arm.
  • the check valve is closed, and the oil sealed in the pressure chamber is allowed to slide between the valve sleeve and the rod.
  • the fluid is caused to flow through a leak gap formed therebetween, and a hydraulic damper force is generated in the pressure chamber by the viscous resistance of the oil at the time of flow to buffer the pushing force.
  • the leak gap is set to a size that can absorb the belt tension fluctuation during the normal operation of the engine, the leak gap is large, so that the rod 4 is pushed greatly when the engine is started by driving the starter generator 2 and the belt 4
  • the belt 4 and the pulleys P 1 to P 3 may slip, and the belt life may be shortened and the starter generator 2 may fail to start the engine.
  • the leak gap is set to a size that can absorb fluctuations in the tension of the belt 4 when the engine is started by driving the starter generator 2, the leak gap is small, so that the tension of the belt 4 during normal operation of the engine is reduced. Since the belt 4 becomes too high and the belt 4 becomes over-tensioned, the belt 4 and the bearings that rotatably support the pulleys P 1 to P 3 are liable to be damaged, resulting in a problem of increased fuel consumption.
  • An object of the present invention is to provide a hydraulic auto tensioner that can apply an appropriate tension to the belt during normal operation of the engine and when the engine is started with a starter generator.
  • a valve sleeve is projected on the bottom surface of a bottomed cylinder in which oil is put, and a lower end portion of the rod is inserted into the valve sleeve so that the inside of the valve sleeve
  • a pressure spring is provided in the upper part of the rod, and a return spring that urges the cylinder and the rod in a direction to extend is incorporated between the spring seat provided on the upper part of the rod and the bottom surface of the cylinder.
  • an oil passage that communicates the lower part of the reservoir chamber and the lower part of the pressure chamber between the outer periphery of the valve sleeve and closes when the pressure in the pressure chamber becomes higher than the pressure in the reservoir chamber.
  • a check valve that shuts off the communication between the chamber and the oil passage is provided, and when the pushing force is applied to the rod, the check valve is closed and the oil in the pressure chamber is discharged.
  • a cylindrical plunger having a bottom plate at the lower part of the lower end of the rod is provided.
  • the plunger is slidable along each of the inner diameter surface of the valve sleeve and the outer diameter surface of the lower end of the rod, and a first leak gap is formed between the sliding surfaces of the plunger and the valve sleeve,
  • a retaining means for retaining the plunger in a state where a gap is formed between the bottom plate of the plunger and the lower end surface of the rod is provided, and the elastic force is weaker than the damper force generated by the first leak gap inside the plunger.
  • An elastic member is incorporated to urge the plunger downward, and the bottom plate of the plunger has a valve seat on the upper side. The valve hole which is closed by seating against a rod the lower end surface is provided on the inside of the plunger, than is adopted the configuration in which the second leak gap flow resistance is smaller than the first leak gap.
  • a spring seat at the end of the rod is attached to a tensioner attachment target such as an engine block.
  • the cylinder is connected to a pulley arm that supports the tension pulley, and the tension pulley urges the pulley arm in a direction to press the belt portion between the crankshaft pulley and the motor / generator pulley, thereby tensioning the belt.
  • the second leak gap may be an annular gap formed between the sliding surfaces of the rod and the plunger.
  • the radial gap amount of the first leak gap is 10 ⁇ m or more and less than 20 ⁇ m
  • the radial gap amount of the second leak gap is 20 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less. Appropriate tension can be applied to the belt at each engine start.
  • the engine is started during normal operation of the engine and the starter generator. Appropriate tension can be applied to the belt at each time.
  • a circular recess having the bottom plate as an upper wall is provided at the lower end of the plunger, and a fitting member is press-fitted into the recess, and a second leak is caused between the fitting surface of the fitting member and the recess or the fitting member itself.
  • a gap may be formed.
  • the second leak gap may be a spiral groove or an orifice.
  • a spiral groove may be sufficient.
  • a coil spring, a disc spring or a wave washer can be employed as the elastic member.
  • a ring groove is provided on the inner peripheral upper portion of the plunger, a retaining ring is incorporated in the ring groove, and a step portion capable of supporting the inner peripheral portion of the retaining ring is provided on the rod. Things can be adopted.
  • the oil in the pressure chamber is leaked into the reservoir chamber from the second leak gap having a small flow path resistance during the normal operation of the engine, while the pressure in the pressure chamber is started when the engine is started by the starter generator.
  • the plunger is raised by this to close the valve hole, and the oil in the pressure chamber is leaked into the reservoir chamber from the first leak gap having a large flow path resistance. Therefore, during normal operation of the engine and when starting the engine with the starter generator In each of the belts, an appropriate tension can be applied to the belt.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a hydraulic auto tensioner according to the present invention.
  • Sectional drawing which expands and shows the plunger mounting part of FIG. Sectional drawing which shows the closed state of the valve hole formed in the baseplate of a plunger Sectional drawing which shows the other example of the elastic member which urges
  • biases a plunger downward Sectional drawing which shows the further another example of the elastic member which urges
  • Sectional drawing which shows the further another example of a 2nd leak flow path Sectional drawing which shows the further another example of a 2nd leak flow path Sectional drawing of the state which changed the elastic member shown in FIG. 6 into the wave washer 1 shows a belt transmission device of an engine equipped with an idle stop mechanism, (a) is a front view showing a normal operation state of the engine, and (b) is a front view showing a start state of the engine by a starter
  • the cylinder 11 has a bottom portion, and a connecting piece 12 connected to the pulley arm 6 shown in FIG. 11A is provided on the bottom surface of the bottom portion.
  • the connecting piece 12 is provided with a shaft insertion hole 12a penetrating from one side surface to the other side surface, and a cylindrical fulcrum shaft 12b and a slide bearing 12c for rotatably supporting the fulcrum shaft 12b in the shaft insertion hole 12a.
  • the fulcrum shaft 12b is fixed by tightening a bolt that is inserted into the fulcrum shaft 12b and threadedly engaged with the pulley arm 6, and the cylinder 11 is swingably mounted around the fulcrum shaft 12b.
  • a sleeve fitting hole 13 is provided on the bottom surface of the cylinder 11, and a lower end portion of a steel valve sleeve 14 is press-fitted into the sleeve fitting hole 13.
  • the lower portion of the rod 15 is slidably inserted into the valve sleeve 14, and the pressure chamber 16 is provided in the valve sleeve 14 below the rod 15 by the insertion of the rod 15.
  • a spring seat 17 is fixed to an upper end portion of the rod 15 located outside the cylinder 11, and a return spring 18 incorporated between the spring seat 17 and the bottom surface of the cylinder 11 extends relative to the cylinder 11 and the rod 15. It is energizing in the direction to do.
  • a connecting piece 19 connected to the engine block is provided at the upper end of the spring seat 17.
  • the connecting piece 19 is formed with a sleeve insertion hole 19a penetrating from one side surface to the other side surface, and a sleeve 19b and a slide bearing 19c for rotatably supporting the sleeve 19b are incorporated in the sleeve insertion hole 19a.
  • the connecting piece 19 is rotatably connected to the engine block by a bolt inserted into the sleeve 19b.
  • the spring seat 17 is formed of a molded product, and a cylindrical dust cover 20 that covers the upper outer periphery of the cylinder 11 and a cylindrical spring cover 21 that covers the upper portion of the return spring 18 are molded simultaneously to form the spring seat 17. Is integrated.
  • the spring seat 17 may be an aluminum die-cast molded product or a resin molded product such as a thermosetting resin.
  • the entire outer periphery of the spring cover 21 is covered with a cylindrical body 22 that is insert-molded when the spring seat 17 is molded.
  • the cylinder 22 is made of a press-formed product of a steel plate.
  • An oil seal 23 as a seal member is incorporated in the upper opening of the cylinder 11, and the inner periphery of the oil seal 23 is in elastic contact with the outer peripheral surface of the cylindrical body 22 to close the upper opening of the cylinder 11. This prevents the oil filled inside the tank from leaking to the outside and prevents dust from entering the inside.
  • a sealed reservoir chamber 24 is formed between the cylinder 11 and the valve sleeve 14.
  • the reservoir chamber 24 and the pressure chamber 16 are an oil reservoir comprising an oil passage 25 formed between the fitting surfaces of the sleeve fitting hole 13 and the valve sleeve 14 and a circular recess formed at the center of the bottom surface of the sleeve fitting hole 13. 26 to communicate with each other.
  • a check valve 27 is incorporated in the lower end of the valve sleeve 14.
  • the check valve 27 closes when the pressure in the pressure chamber 16 becomes higher than the pressure in the reservoir chamber 24, shuts off the communication between the pressure chamber 16 and the oil passage 25, and the oil in the pressure chamber 16 passes through the oil passage 25. Thus, the flow to the reservoir chamber 24 is prevented.
  • a plunger 30 is fitted to the lower end portion of the rod 15 located in the valve sleeve 14.
  • the plunger 30 has a cylindrical shape having a bottom plate 31 at the bottom, a protrusion 32 is provided at the center of the upper surface of the bottom plate 31, and a valve penetrating vertically on the axis of the protrusion 32.
  • a hole 33 is provided.
  • valve seat 34 The upper surface of the protrusion 32 is a valve seat 34, and the valve hole 33 is closed by the seating of the valve seat 34 on the flat lower end surface of the rod 15.
  • the valve seat 34 has an arcuate cross section, but may be a flat surface as shown in FIGS. 4 and 5.
  • the plunger 30 is slidable along the outer diameter surface of the rod 15 and the inner diameter surface of the valve sleeve 14, and an annular gap is provided between the sliding surfaces with respect to the valve sleeve 14, and the annular gap is the first leak. there is a gap L 1. On the other hand, an annular gap in between the sliding surfaces against the rod 15 is formed, the annular gap is a second leak gap L 2.
  • the gap amount of the first leak gap radially in L 1 is less than 20 ⁇ m more than 10 [mu] m.
  • the gap amount of the second leak gap L 2 in the radial direction is a 20 ⁇ m or 60 ⁇ m or less, the flow path resistance of the second leak gap L 2 is smaller than the flow path resistance of the first leak gap L 1.
  • the plunger 30 is biased downward by an elastic member 37 incorporated between the lower end surface of the rod 15 and the bottom plate 31, and the valve seat 34 and the rod 15 are provided by retaining means 40 provided between the rod 15 and the plunger 30. In a state in which a gap is formed between the lower end surfaces of the valve, that is, in a state in which the valve hole 33 is opened, it is prevented from being removed.
  • the elastic member 37 is not limited to this.
  • a disc spring as shown in FIG. 4 may be used, or a wave washer as shown in FIG. 5 may be used.
  • the elastic force of the elastic member 37 is weaker than the damping force generated by the first leak gap L 1, it is stronger than the damping force generated by the second leak gap L 2.
  • the retaining means 40 is provided with a ring groove 41 in the upper inner periphery of the plunger 30, a retaining ring 42 is incorporated in the ring groove 41, and an annular groove in which the inner peripheral portion of the retaining ring 42 can be fitted to the rod 15. 43 is provided, and the plunger 30 is prevented from being pulled out by contact of the inner peripheral portion of the retaining ring 42 with the lower step portion 44 of the annular groove 43.
  • the hydraulic auto tensioner shown in the embodiment has the above-described configuration.
  • the connecting piece 12 provided on the connecting portion 12 is connected to the engine block, and the connecting piece 19 of the spring seat 17 is connected to the pulley arm 6 to apply an adjusting force to the pulley arm 6.
  • the second leak gap L 2 because they are set the tension fluctuation of the belt 4 during normal operation of the engine absorbable size, the tension of the belt 4 during normal operation of the engine becomes too high Rather, it is held at the proper tension.
  • the annular gap formed between the sliding surfaces of the rod 15 and the plunger 30 is the second leak gap L 2 , but the second leak gap L 2 is not limited to this. 6 to 9 show another example of the second leak gap L 2.
  • a circular recess 50 having a bottom plate 31 as an upper wall is provided at the lower end of the plunger 30, and a disk-shaped fitting member 51 is press-fitted into the recess 50.
  • a flat portion 53 that forms a gap 52 between the inner diameter surfaces of the circular recess 50 is provided in a part of the circumference, and a spiral groove that communicates the gap 52 and the valve hole 33 is formed on the upper surface of the fitting member 51.
  • the second is leak gap provided L 2 consisting of spiral grooves on the upper surface of the fitting member 51, provided with a second leak gap L 2 consisting of spiral grooves on the lower surface side of the base plate 31 Also good.
  • a disc-shaped fitting member 51 is press-fitted into a circular concave portion 50 formed at the lower end portion of the plunger 30, and a tapered concave portion 54 and the tapered concave portion 54 are inserted into the fitting hole 51 as a valve hole. 33 of a small diameter orifice which communicates provided, and the orifice and the second leak gap L 2.
  • a cap-like fitting member 51 is press-fitted into a circular recess 50 formed at the lower end portion of the plunger 30, a spiral groove is provided on the outer periphery of the fitting member 51, and the spiral groove is provided as a second leak.
  • a gap L 2 In this case, it may be provided a second leak gap L 2 consisting of a spiral groove on the inner surface of the circular recess 50.
  • the plunger 30 is prevented from being pulled out by abutment of the retaining ring 42 against the lower step portion 44 of the annular groove 43 formed on the outer diameter surface of the rod 15, but as shown in FIG. A flange 45 fitted with a gap between the inner diameter surfaces of the plunger 30 is provided, and the upper surface of the flange 30 is a stepped portion 46, and the plunger 30 is prevented from being pulled out by contact of the retaining ring 42 with the stepped portion 46. Good.
  • the plunger 30 is prevented from being pulled out by the abutment of the retaining ring 42 against the upper surface of the flange 45, as in FIG. 6.
  • a columnar valve body 47 is provided on the lower surface of the flange 45, and a conical surface 47 a formed at the lower end of the valve body 47 is formed above the valve hole 33.
  • the formed valve seat 34 is seated to close the valve hole 33.
  • the plunger 30 is urged downward by an elastic member 37 made up of a plurality of stacked disc springs.
  • the elastic member 37 As the elastic member 37, the wave washer shown in FIG. May be adopted.

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Abstract

　ロッド（１５）の下端部に、バルブスリーブ（１４）の内径面およびロッド（１５）の外径面に沿って摺動可能なプランジャ（３０）を嵌合し、そのプランジャ（３０）の底板（３１）に弁孔（３３）を設ける。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（Ｌ１）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（Ｌ２）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（Ｌ２）からリザーバ室（２４）にリークさせる。一方、スタータ・ジェネレータ（２）でのエンジン始動時、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（Ｌ１）からリザーバ室（２４）にリークさせてベルト（４）が適正な張力に保持されるようにする。

Description

油圧式オートテンショナ
　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（ｂ）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Ｐ１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Ｐ２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Ｐ３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Ｐ１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、スタータ・ジェネレータプーリＰ２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Ｐ１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Ｐ１とスタータ・ジェネレータプーリＰ２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、下記特許文献１や下記特許文献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Ｐ１乃至Ｐ３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Ｐ１乃至Ｐ３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。
　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、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、記第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。
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リーク流路のさらに他の例を示す断面図 第２リーク流路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Ｌ１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Ｌ１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Ｌ１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Ｌ１によって発生するダンパ力より弱く、第２リーク隙間Ｌ２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Ｌ１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Ｌ１の流路抵抗は第２リーク隙間Ｌ２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Ｐ１乃至Ｐ３間のスリップが防止される。
　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Ｌ２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Ｌ２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Ｌ２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Ｌ２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Ｌ２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Ｌ２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Ｌ２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。
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
Ｌ１　第１リーク隙間
Ｌ２　第２リーク隙間

Claims (8)

  1. 　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リーク隙間を設けたことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
  2. 　前記第２リーク隙間が、前記ロッドと前記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請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。
  3. 　前記第１リーク隙間の径方向の隙間量を１０μｍ以上２０μｍ未満とし、前記第２リーク隙間の径方向の隙間量を２０μｍ以上６０μｍ以下とした請求項２に記載の油圧式オートテンショナ。
  4. 　前記第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の範囲とした請求項１乃至３のいずれか１項に記載の油圧式オートテンショナ。
  5. 　前記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前記第２リーク隙間が形成された請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。
  6. 　前記第２リーク隙間が、渦巻き溝、オリフィス、螺旋溝の一種からなる請求項５に記載の油圧式オートテンショナ。
  7. 　前記弾性部材が、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６のいずれか１項に記載の油圧式オートテンショナ。
  8. 　前記抜止め手段が、前記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、前記ロッドには前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。
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