WO2017026452A1 - 油圧式オートテンショナ - Google Patents

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WO2017026452A1
WO2017026452A1 PCT/JP2016/073328 JP2016073328W WO2017026452A1 WO 2017026452 A1 WO2017026452 A1 WO 2017026452A1 JP 2016073328 W JP2016073328 W JP 2016073328W WO 2017026452 A1 WO2017026452 A1 WO 2017026452A1
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rod
valve
tensioner
plunger
pressure chamber
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French (fr)
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洋生 森本
唯久 田中
武博 高野
阿部 克史
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Ntn株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H7/10Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley
    • F16H7/12Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/18Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings

Definitions

  • ISG integrated starter generator
  • the tension pulley 54 loosening tends to occur in the accessory drive belt 53, with the sign 53a between the belt advancing direction (crank pulley P 1 and ISG pulley P 2 crank pulley P 1 Provided).
  • the tension pulley 54 is rotatably supported by a pulley arm 55.
  • the pulley arm 55 is swingable by a tensioner A, and tension is applied to the accessory drive belt 53 via the tension pulley 54 by the urging force of the tensioner A.
  • the tension change of the accessory drive belt 53 during the driving of the belt transmission is absorbed.
  • the tensioner has a cylinder having a closed end formed on the inner bottom surface.
  • a sleeve fitting hole is formed in the inner bottom surface, and the lower end of the sleeve is press-fitted into the sleeve fitting hole.
  • the lower part of the rod is slidably inserted into the sleeve, and a pressure chamber is formed between the sleeve and the lower end of the rod.
  • a spring seat is fixed to the upper end portion of the rod, and a return spring is provided between the spring seat and the inner bottom surface of the cylinder so as to urge the cylinder and the rod in the extending direction. .
  • a connecting piece connected to the pulley arm is provided at the upper end of the spring seat.
  • the spring seat is provided with a spring cover that covers the upper part of the return spring and a dust cover that covers the outer periphery of the upper part of the cylinder.
  • the outer periphery of the spring cover is covered with a cylindrical body.
  • An oil seal as a seal member is installed in the upper end opening of the cylinder. The inner periphery of the oil seal makes elastic contact with the outer peripheral surface of the cylinder, closes the upper opening of the cylinder, and fills the cylinder. This prevents the hydraulic fluid from leaking to the outside.
  • the rod moves relative to the direction in which the rod is pushed into the cylinder against the biasing force of the return spring, and the tension of the accessory drive belt is reduced.
  • the pressure in the pressure chamber becomes larger than the pressure in the reservoir chamber, so the check valve closes the passage.
  • the hydraulic oil in the pressure chamber flows into the reservoir chamber through a minute gap formed between the inner diameter surface of the sleeve and the outer diameter surface of the rod.
  • a damper force (hydraulic damping force) is exerted by the flow resistance when the hydraulic oil flows through a minute gap. This damper force cushions the pushing force applied to the tensioner, while the pushing force and the biasing force of the return spring are reduced.
  • the rod is pushed into the cylinder to the balanced position.
  • the damper force of the tensioner is determined by the size of the minute gap.
  • the tension pulley 54 is provided in the belt traveling direction of the crank pulley P 1 is a drive source (between the crank pulley P 1 and ISG pulley P 2), usually The looseness of the accessory drive belt 53 during operation can be appropriately eliminated.
  • the mounting position of the tension pulley 54 is the opposite side of the belt traveling direction ISG pulley P 2 which is a driving source, auxiliary drive High tension is likely to occur in the belt 53.
  • an object of the present invention is to always adjust the belt tension of the accessory drive belt to an appropriate magnitude both during normal operation and when the engine is restarted by ISG.
  • a cylinder having a closed end at the bottom and filled with hydraulic oil therein, a cylindrical valve sleeve erected from the bottom of the cylinder, and the valve
  • a rod provided inside the sleeve so as to be slidable in the axial direction, a pressure chamber formed between the valve sleeve and the rod, and a return for biasing the valve sleeve and the rod in opposite directions.
  • a spring a reservoir chamber formed between the cylinder and the valve sleeve, and an oil passage communicating the pressure chamber and the reservoir chamber.
  • a first check valve that closes the oil passage when the pressure of the hydraulic oil is higher, and the valve sleeve and the rod are interposed between the valve sleeve and the valve sleeve;
  • a cylindrical plunger slidable in the axial direction with respect to both the rod, a valve spring for urging the rod and the plunger in opposite directions, and a first formed between the rod and the plunger.
  • a second check valve that closes the first constriction path against a biasing force of a valve spring, and the second check valve is a valve seat formed on the rod, a seat surface formed on the plunger, And the hydraulic auto-tensioner which has the liquid-tight member provided freely between the said valve seat and the said seat surface was comprised.
  • the material of the liquid-tight member can be an elastic member, a resin, a metal, or a composite material thereof. Since the second check valve operates every time the engine is restarted, high durability is required. By using the above-mentioned materials as the material, it is possible to achieve both durability and high liquid tightness.
  • a sealed reservoir chamber 24 is formed between the cylinder 10 and the valve sleeve 13.
  • the reservoir chamber 24 and the pressure chamber 15 are composed of an oil passage 25 formed between the fitting surfaces of the valve sleeve fitting hole 12 and the valve sleeve 13 and a circular recess formed at the center of the bottom surface of the valve sleeve fitting hole 12. Communication is made through an oil sump 26.
  • a cylindrical plunger 28 is fitted to the rod 14.
  • the plunger 28 is slidable along a small-diameter inner diameter surface 13 a formed on the outer diameter surface of the rod 14 and the inner peripheral upper portion of the valve sleeve 13.
  • a cylindrical first constriction path 31 is formed between the sliding surfaces of the rod 14 and the plunger 28.
  • a cylindrical second constriction path 32 is formed between the sliding surfaces of the plunger 28 and the valve sleeve 13.
  • the gap amount of the second constriction path 32 is smaller than the gap amount of the first constriction path 31, and the flow resistance of the second constriction path 32 is larger than the flow resistance of the first constriction path 31 due to the difference in the gap amount.
  • the damper action is exhibited by the flow resistance when the hydraulic oil flows from the pressure chamber 15 to the reservoir chamber 24 through the first constriction path 31 or the second constriction path 32.
  • the gap amount of the first constricted path 31 is set such that a damper force capable of absorbing the tension fluctuation of the auxiliary machine drive belt 53 is exhibited during the normal operation of the engine E shown in FIG. 6A.
  • the gap amount of the second constricted path 32 is such that a damper force capable of preventing the rod 14 from being pushed suddenly into the valve sleeve 13 when the engine E is restarted by the ISG 51 shown in FIG. 6B is exhibited.
  • the second check valve 35 includes a valve seat 35a formed on the spherical portion of the large-diameter shaft portion 14a at the upper end of the rod 14, a seat surface 35b formed in a tapered shape at the upper end of the plunger 28, and a valve seat 35a. And a liquid-tight member 36 provided so as to be interposed between the sheet surface 35b and the sheet surface 35b.
  • the liquid-tight member 36 is provided on the plunger 28 side (seat surface 35b side), but may be provided on the rod 14 side (valve seat 35a side).
  • a material of the liquid-tight member 36 natural rubber, synthetic rubber, resin, metal (aluminum, titanium, or an alloy thereof), or a composite material thereof can be used.
  • the liquid-tight member 36 is directly fixed to the tapered seat surface 35 b formed at the upper end of the plunger 28, but as shown in FIG. 3, A fitting groove 28c may be formed in the sheet surface 35b, and the liquid-tight member 36 may be fitted into the fitting groove 28c.
  • the formation position of the fitting groove 28c is not limited to the seat surface 35b side, but may be formed on the valve seat 35a side. In this case, the second check valve 35 can be reliably closed by the liquid-tight member 36 fitted to the valve seat 35a side.
  • the displacement of the spring seat 16 is controlled so that the time change of the position of the spring seat 16 becomes a sine wave regardless of how the force (tensioner reaction force) acting on the spring seat 16 increases or decreases.
  • the vibration amplitude was set to ⁇ 0.5 mm, which is larger than the general vibration amplitude (for example, about ⁇ 0.1 mm to ⁇ 0.2 mm) applied to the tensioner during normal operation of the engine E.
  • the return spring 17 having a spring constant of about 35 N / mm was used for both the actual product and the conventional product.
  • the tensioner reaction force reaches a predetermined value (value at the time point P2 in FIG. 5) in the process in which the tensioner contracts, the plunger 28 rises and the volume of the pressure chamber 15 changes. During the absorption, the tensioner reaction force becomes substantially constant (points P2 to P3 in FIG. 5). For this reason, in the process in which the tensioner contracts, the implemented product has a change point P2 at which the rate of increase in the tensioner reaction force changes from sudden to moderate, and a change point P3 at which the rate of increase in the tensioner reaction force changes from slow to sudden. Shows force characteristics.
  • the tension pulley 54 shown in FIG. 6A is applied to the accessory drive belt 53 while suppressing the magnitude of the tensioner reaction force during normal operation of the engine E. Tension can be kept small. On the other hand, at the time of restart of the engine E by ISG51, large tensioners to generate a reaction force, it is possible to reliably prevent slippage between the accessory drive belt 53 and the ISG pulley P 2 shown in Figure 6B.
  • the tension of the auxiliary drive belt 53 tends to be excessive during the normal operation of the engine E. That is, when the tensioner is displaced with the amplitude indicated by S1 in FIG. 5, in the process of the tensioner contracting, the tensioner reaction force increases from the point Q1 to a value between the points Q1 and Q2, and then In the process of extending the tensioner, the value between the point Q1 and the point Q2 is set as a starting point, the value is decreased to a value between the point Q3 and the point Q1, and further decreased to the point Q1. As described above, when the conventional tensioner is used, the maximum value of the tensioner reaction force increases to a value between the points Q1 and Q2 during normal operation. Therefore, the tension pulley 54 shown in FIG. The tension applied to the engine is likely to be excessive, and it is difficult to reduce the fuel consumption of the engine E.
  • the tensioner according to the above embodiment is merely an example, and the belt tension of the accessory drive belt 53 is always adjusted to an appropriate magnitude both during normal operation and when the engine is restarted by ISG. As long as the problem can be solved, it is allowed to appropriately change the shape and arrangement of each member.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

シリンダ(10)と、シリンダ(10)内に立設されたバルブスリーブ(13)と、バルブスリーブ(13)内に設けられたロッド(14)と、バルブスリーブ(13)とロッド(14)との間に形成される圧力室(15)と、シリンダ(10)とバルブスリーブ(13)との間に形成されるリザーバ室(24)と、バルブスリーブ(13)及びロッド(14)の両方に対して軸方向に摺動自在なプランジャ(28)と、を備えた油圧式オートテンショナであって、エンジン(E)の通常運転時には、ロッド(14)とプランジャ(28)の間の第一狭窄路(31)を通って圧力室(15)からリザーバ室(24)に作動油を流す一方で、ISG(51)によるエンジン再始動時には、バルブスリーブ(13)とプランジャ(28)の間の第二狭窄路(32)を通って圧力室(15)からリザーバ室(24)に作動油を流す。

Description

油圧式オートテンショナ
 この発明は、オルタネータ、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補機駆動ベルトの張力調整に用いられる油圧式オートテンショナに関する。
 車両の燃費向上と二酸化炭素排出量の削減を図るため、停車時にエンジンを停止状態とし、ブレーキの解除又はアクセルペダルの踏み込みと同時にエンジンを再始動するインテグレーテッド・スタータ・ジェネレータ(以下においては、ISGと略称する。)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6A、図6Bに、通常運転時における補機50の駆動と、エンジン停止状態からの再始動とを両立するISG51のアイドルストップ機構を備えたエンジンEのベルト伝動装置を示す。このベルト伝動装置においては、エンジンEのクランクシャフト52に設けられたクランクプーリPと、ISG51の回転軸に設けられたISGプーリPと、ウォータポンプ等の補機50の回転軸に設けられた補機プーリPとの間に補機駆動ベルト53を掛け渡し、この補機駆動ベルト53に油圧式オートテンショナA(以下において、適宜、単にテンショナという。)に設けられたテンションプーリ54を押し付けて、ベルト張力の調節を行う。
 エンジンの通常運転時においては、クランクプーリPを矢印の方向に回転してISGプーリP及び補機プーリPを駆動し、ISG51をジェネレータとして機能させる(図6A参照)。その一方で、エンジンEの再始動時においては、ISGプーリPを矢印の方向に回転してクランクプーリPを駆動し、ISG51をスタータとして機能させる(図6B参照)。
 このベルト伝動装置においては、テンションプーリ54は、補機駆動ベルト53に緩みが生じやすい、クランクプーリPのベルト進行方向側(クランクプーリPとISGプーリPとの間の符号53aを付した部分)に設けられる。このテンションプーリ54は、プーリアーム55によって回転自在に支持されている。このプーリアーム55は、テンショナAによって揺動自在となっており、このテンショナAの付勢力によって、テンションプーリ54を介して補機駆動ベルト53に張力が付与される。これにより、ベルト伝動装置の駆動時における補機駆動ベルト53の張力変化が吸収される。
 テンショナとして、例えば、下記特許文献1に示す構成のものがある(本文献の図1参照)。このテンショナは、内底面に閉塞端が形成されたシリンダを有する。この内底面にはスリーブ嵌合孔が形成され、このスリーブ嵌合孔にスリーブの下端が圧入されている。スリーブにはロッドの下部がスライド自在に挿入され、このスリーブとロッドの下端部との間で圧力室が形成されている。ロッドの上端部には、ばね座が固定されており、このばね座とシリンダの内底面との間に介在して、シリンダとロッドを互いに伸長する方向に付勢するリターンスプリングが設けられている。
 ばね座の上端には、プーリアームと連結される連結片が設けられている。また、ばね座には、リターンスプリングの上部を覆うスプリングカバーと、シリンダの上部外周を覆うダストカバーとが同軸に設けられている。スプリングカバーは、筒体によってその外周が覆われている。シリンダの上端開口部内には、シール部材としてのオイルシールが取り付けられ、このオイルシールの内周が筒体の外周面に弾性接触して、シリンダの上部開口を閉塞し、シリンダの内部に充填された作動油が外部に漏洩するのを防止している。
 このように弾性シールを取り付けることによって、シリンダとスリーブとの間に、密閉されたリザーバ室が形成される。リザーバ室と圧力室との間は、通路で連通している。この通路の圧力室側の端部には、チェックバルブが設けられている。このチェックバルブは、圧力室の圧力がリザーバ室の圧力よりも高くなったときに、通路を閉じるようになっている。
 補機駆動ベルトの張力が小さくなると、リターンスプリングの付勢力によってシリンダとロッドが互いに伸長する方向に相対移動し、プーリを介して補機駆動ベルトに張力が付与される。このように、シリンダとロッドが伸長する場合、圧力室内の圧力がリザーバ室内の圧力よりも小さくなるため、チェックバルブが通路を開放し、この通路を通ってリザーバ室内の作動油が圧力室内に流入する。
 その一方で、補機駆動ベルトの張力が大きくなると、リターンスプリングの付勢力に抗してロッドがシリンダ内に押し込まれる方向に相対移動し、補機駆動ベルトの張力が軽減される。このように、ロッドがシリンダに押し込まれる場合、圧力室内の圧力がリザーバ室内の圧力よりも大きくなるため、チェックバルブが通路を閉じる。このとき、圧力室内の作動油は、スリーブの内径面とロッドの外径面との間に形成された微小隙間を通ってリザーバ室に流入する。作動油が微小隙間を流れるときの流動抵抗によってダンパ力(油圧減衰力)が発揮され、このダンパ力によって、テンショナに負荷される押し込み力が緩衝されつつ、この押し込み力とリターンスプリングの付勢力が釣り合う位置まで、ロッドがシリンダに押し込まれる。このテンショナのダンパ力は、前記微小隙間の大きさによって決まる。
特許第5086171号公報
 図6A、図6Bに示したように、テンションプーリ54は、駆動源であるクランクプーリPのベルト進行方向側(クランクプーリPとISGプーリPとの間)に設けられており、通常運転時における補機駆動ベルト53の緩みを適切に解消することができる。ところが、ISG51のアイドルストップ機構を備えたエンジンEにおいては、ISGによるエンジン再始動時において、テンションプーリ54の取り付け位置が駆動源であるISGプーリPのベルト進行方向の反対側となり、補機駆動ベルト53に高い張力が生じやすい。
 この高い張力がテンションプーリ54を介してテンショナAに作用すると、このテンショナAが過度に押し込まれた状態となる。すると、補機駆動ベルト53に緩みが生じ、補機駆動ベルト53と各プーリP、P、P間で滑りが生じ、補機駆動ベルト53の寿命が低下したり、ISGによるエンジン再始動不良が生じたりする虞がある。ISGによるエンジン再始動時における補機駆動ベルト53の緩みをなくすために、テンショナAのダンパ力を大きくすると、通常運転時において補機駆動ベルト53が過張力状態となり、各プーリP、P、Pを回転自在に支持する軸受が損傷しやすくなるとともに、クランクシャフト52の回転抵抗となって燃費が低下する問題が生じ、共通のテンショナAで、通常運転時とISG始動時のいずれにおいても補機駆動ベルト53のベルト張力を適切に調節するのは困難であると考えられている。
 そこで、この発明は、補機駆動ベルトのベルト張力を、通常運転時及びISGによるエンジン再始動時のいずれにおいても常時適切な大きさに調節することを課題とする。
 この課題を解決するために、この発明においては、底部に閉塞端を有し、内部に作動油が充填されたシリンダと、前記シリンダの底部から立設された筒状のバルブスリーブと、前記バルブスリーブの内部に、軸方向に摺動自在に設けられたロッドと、前記バルブスリーブと前記ロッドとの間に形成される圧力室と、前記バルブスリーブと前記ロッドを互いに逆向きに付勢するリターンスプリングと、前記シリンダと前記バルブスリーブとの間に形成されるリザーバ室と、前記圧力室と前記リザーバ室とを連通する油通路に設けられ、前記圧力室内の作動油の圧力が前記リザーバ室内の作動油の圧力よりも高いときに前記油通路を閉じる第一チェックバルブと、前記バルブスリーブと前記ロッドに介在して設けられ、このバルブスリーブ及びロッドの両方に対して軸方向に摺動自在な筒状のプランジャと、前記ロッドと前記プランジャを互いに逆向きに付勢するバルブスプリングと、前記ロッドと前記プランジャとの間に形成される第一狭窄路と、前記バルブスリーブと前記プランジャとの間に形成され、前記第一狭窄路よりも流動抵抗が大きい第二狭窄路と、前記圧力室内の作動油の圧力の上昇に伴って、前記バルブスプリングの付勢力に抗して前記第一狭窄路を閉じる第二チェックバルブと、を備え、前記第二チェックバルブが、前記ロッドに形成されたバルブシート、前記プランジャに形成されたシート面、及び、前記バルブシートと前記シート面との間に介在自在に設けられた液密部材、を有する油圧式オートテンショナを構成した。
 この構成によると、補機駆動ベルトのベルト張力を、通常運転時及びISGによるエンジン再始動時のいずれにおいても常時適切な大きさに調節することができる。
 すなわち、通常運転時においては、補機駆動ベルトの張力が、テンションプーリを介してテンショナに作用すると、作用した押し込み力によって、圧力室内の作動油の圧力がリザーバ室内の作動油の圧力よりも高くなる。すると、第一チェックバルブが閉じて、圧力室内の作動油は第一狭窄路を通ってリザーバ室に流入する。この作動油が第一狭窄路を流れる際の流動抵抗により、圧力室内にダンパ力が発生し、このダンパ力によって前記押し込みが緩衝され、補機駆動ベルトは適正張力に保持される。
 その一方で、ISGによるエンジン再始動時においては、上述したように、テンションプーリが駆動源であるISGプーリのベルト進行方向の反対側に配置されているため、通常運転時と比較して、補機駆動ベルトの張力が急激に上昇する。すると、通常運転時と同様に第一チェックバルブが閉じるのとともに、プランジャがバルブスプリングの付勢力に抗して上昇し、第二チェックバルブによって第一狭窄路が閉じた状態となる。この第一狭窄路が閉じると、圧力室内の作動油は第二狭窄路を通ってリザーバ室に流入する。第二狭窄路の流動抵抗は、第一狭窄路の流動抵抗よりも大きいため、圧力室内の圧力低下は小さく、圧力室でのダンパ作用によりロッドの押し込みが抑制される。その結果、クランクシャフトを駆動するのに必要な補機駆動ベルトの張力が確保され、ベルトと各プーリ間のスリップが防止される。
 しかも、第二チェックバルブを構成するバルブシートとシート面との間に液密部材を介在させたので、第二チェックバルブを構成するロッド又はプランジャに多少の寸法誤差がある場合や、テンショナにモーメント荷重が作用した場合でも、第二チェックバルブを確実に閉じた状態とすることができる。このため、補機駆動ベルトの十分な張力を確保して、ISGによるエンジン再始動不良を確実に防止することができる。
 前記構成においては、前記液密部材が、前記バルブシート又は前記シート面の少なくともいずれか一方に形成された嵌合溝に嵌合されている構成とすることができる。このように、液密部材を嵌合溝に嵌合することにより、シート面へのバルブシートの着座状態が安定し、第二チェックバルブを閉じたときの安定性を一層向上することができるため、ISGによるエンジン再始動不良を一層確実に防止することができる。
 前記各構成においては、前記液密部材の素材を、弾性部材、樹脂、金属、又はこれらの複合材とすることができる。この第二チェックバルブは、エンジンの再始動の度に作動するため、高い耐久性が要求される。その素材として前記のものを使用することで、その耐久性と高い液密性の両立を図ることができる。
 この発明においては、底部に閉塞端を有し、内部に作動油が充填されたシリンダと、前記シリンダの底部から立設された筒状のバルブスリーブと、前記バルブスリーブの内部に、軸方向に摺動自在に設けられたロッドと、前記バルブスリーブと前記ロッドとの間に形成される圧力室と、前記バルブスリーブと前記ロッドを互いに逆向きに付勢するリターンスプリングと、前記シリンダと前記バルブスリーブとの間に形成されるリザーバ室と、前記圧力室と前記リザーバ室とを連通する油通路に設けられ、前記圧力室内の作動油の圧力が前記リザーバ室内の作動油の圧力よりも高いときに前記油通路を閉じる第一チェックバルブと、前記バルブスリーブと前記ロッドに介在して設けられ、このバルブスリーブ及びロッドの両方に対して軸方向に摺動自在な筒状のプランジャと、前記ロッドと前記プランジャを互いに逆向きに付勢するバルブスプリングと、前記ロッドと前記プランジャとの間に形成される第一狭窄路と、前記バルブスリーブと前記プランジャとの間に形成され、前記第一狭窄路よりも流動抵抗が大きい第二狭窄路と、前記圧力室内の作動油の圧力の上昇に伴って、前記バルブスプリングの付勢力に抗して前記第一狭窄路を閉じる第二チェックバルブと、を備え、前記第二チェックバルブが、前記ロッドに形成されたバルブシート、前記プランジャに形成されたシート面、及び、前記バルブシートと前記シート面との間に介在自在に設けられた液密部材、を有する油圧式オートテンショナを構成した。
 このようにテンショナを構成することにより、補機駆動ベルトの張力を、通常運転時及びISGによるエンジン再始動時のいずれにおいても常時適切な大きさに調節することができ、通常運転時におけるプーリを回転自在に支持する軸受の耐久性と燃費の向上を図ることができるとともに、エンジン再始動時における、確実な再始動性を確保することができる。しかも、第二チェックバルブを構成するバルブシートとシート面との間に液密部材を介在させたので、ISGによるエンジン再始動時において、第二チェックバルブを確実に閉じた状態とすることができる。このため、補機駆動ベルトの十分な張力を確保して、ISGによるエンジン再始動不良を確実に防止することができる。
この発明に係る油圧式オートテンショナの一実施形態を示す縦断面図 図1に示す油圧式オートテンショナの要部の縦断面図であって、第二チェックバルブが開いた状態 図1に示す油圧式オートテンショナの要部の縦断面図であって、第二チェックバルブが閉じた状態 図2Aに示す第二チェックバルブの他例を示す縦断面図 第二チェックバルブに用いる液密部材を示し、(i)~(iii)は正面図、(iv)は(i)中のd-d線に沿う断面図、(v)は(ii)中のe-e線に沿う断面図、(vi)は(iii)中のf方向から見た矢視図 この発明に係る油圧式オートテンショナ(実施品)と従来の油圧式オートテンショナ(従来品)の反力特性の測定例を示す図 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す正面図であって、エンジンの通常運転状態 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す正面図であって、ISGによるエンジンの再始動時状態
 この発明に係る油圧式オートテンショナ(以下において、適宜、単にテンショナという。)の一実施形態を図1に示す。図1に示すように、シリンダ10は底部に閉塞端を有し、その底部の下面側にプーリアーム55(図6A、図6B参照)に連結される連結片11が設けられている。連結片11には、一側面から他側面に貫通する軸挿入孔11aが形成されている。この軸挿入孔11a内には、筒状の支点軸11bと、その支点軸11bを回転自在に支持する滑り軸受11cとが組み込まれている。プーリアーム55は、支点軸11bに挿通されたボルト(図示せず)によって、連結片11に対し揺動自在に取り付けられる。
 シリンダ10の底部には、バルブスリーブ嵌合孔12が形成され、そのバルブスリーブ嵌合孔12に、鋼製のバルブスリーブ13の下端部が圧入されている。バルブスリーブ13内にはロッド14の下部が摺動自在に挿入され、バルブスリーブ13とロッド14の下端部との間に圧力室15が形成されている。
 ロッド14のシリンダ10の外部に位置する上端部には、ばね座16が設けられている。そのばね座16とシリンダ10の底面間には、バルブスリーブ13(シリンダ10)とロッド14(ばね座16)を互いに逆向きに付勢するリターンスプリング17が組み込まれている。
 ばね座16の上端には、エンジンE(図6A、図6B参照)に連結される連結片18が設けられている。連結片18には、一側面から他側面に貫通するスリーブ挿入孔18aが形成されている。このスリーブ挿入孔18a内には、スリーブ18bと、そのスリーブ18bを回転自在に支持する滑り軸受18cとが組み込まれている。連結片18は、スリーブ18bに挿通されたボルト(図示せず)によって、エンジンEに対し揺動自在に取り付けられる。
 ばね座16は成形品からなり、その成形時にシリンダ10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17の上部を覆う筒状のスプリングカバー21とが一体的に成形される。このばね座16として、アルミのダイキャスト成形品や、熱硬化性樹脂等の樹脂の成形品を採用することができる。スプリングカバー21は、ばね座16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。この筒体22として、鋼板のプレス成形品を採用することができる。
 シリンダ10の上側開口部内には、シール部材23としてのオイルシール(以下において、シール部材23と同じ符号を付する。)が組込まれている。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10の上側開口を閉塞し、シリンダ10の内部に充填された作動油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。
 このオイルシール23の組み込みにより、シリンダ10とバルブスリーブ13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15は、バルブスリーブ嵌合孔12とバルブスリーブ13の嵌合面間に形成された油通路25及びバルブスリーブ嵌合孔12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13の下端部には第一チェックバルブ27が組み込まれている。第一チェックバルブ27は、バルブスリーブ13の下端部内に圧入されたバルブシート27aの弁孔27bを圧力室15側から開閉する鋼製のチェックボール27cと、そのチェックボール27cを弁孔27bに向けて付勢するスプリング27dと、チェックボール27cの開閉量を規制するリテーナ27eとから構成される。圧力室15内の作動油の圧力が、リザーバ室24内の作動油の圧力より高くなると、チェックボール27cが弁孔27bを閉じ、圧力室15と油通路25の連通を遮断して、圧力室15内の作動油が油通路25を通ってリザーバ室24に流れるのを防止する。
 図1に示すように、ロッド14には筒状のプランジャ28が嵌合されている。プランジャ28は、ロッド14の外径面及びバルブスリーブ13の内周上部に形成された小径内径面13aに沿って摺動自在となっている。
 ロッド14とプランジャ28の摺動面間には、円筒状の第一狭窄路31が形成されている。また、プランジャ28とバルブスリーブ13の摺動面間には、円筒状の第二狭窄路32が形成されている。第二狭窄路32の隙間量は第一狭窄路31の隙間量より小さく、その隙間量の相違から、第二狭窄路32の流動抵抗が第一狭窄路31の流動抵抗より大きくなっている。第一狭窄路31又は第二狭窄路32を通って、作動油が圧力室15からリザーバ室24に流動する際の流動抵抗によってダンパ作用が発揮される。
 第一狭窄路31の隙間量は、図6Aに示すエンジンEの通常運転時において、補機駆動ベルト53の張力変動を吸収可能なダンパ力が発揮されるように設定される。その一方で、第二狭窄路32の隙間量は、図6Bに示すISG51によるエンジンEの再始動時に、バルブスリーブ13にロッド14が急激に押し込まれるのを防止可能なダンパ力が発揮されるように設定される。
 ロッド14の下端部には、プランジャ28を抜止めするストッパ34として、止め輪が設けられている。このストッパ34は、ロッド14の下端部に形成されたリング溝14bに設けられている。このストッパ34の周方向の一部には切り離し部が形成されており、この切り離し部によって、圧力室15と第一狭窄路31は常に連通した状態となっている。
 ロッド14とプランジャ28の間には、エンジン再始動時に伴う圧力上昇時に、第一狭窄路31を閉塞する第二チェックバルブ35が設けられている。第二チェックバルブ35は、ロッド14上端部の大径軸部14aの球面状部分に形成されたバルブシート35aと、プランジャ28の上端部にテーパ状に形成されたシート面35bと、バルブシート35aとシート面35bとの間に介在自在に設けられた液密部材36とを有する。この実施形態においては、液密部材36はプランジャ28側(シート面35b側)に設けられているが、ロッド14側(バルブシート35a側)に設けた構成とすることもできる。この液密部材36の素材として、天然ゴム、合成ゴム、樹脂、金属(アルミ、チタン、若しくはこれらの合金)、又はこれらの複合材料を採用することができる。
 プランジャ28の上部には外向きのフランジ28aが設けられ、そのフランジ28aとばね座16の対向面間にバルブスプリング37が組み込まれている。バルブスプリング37は、プランジャ28をロッド14の下端部に取り付けられたストッパ34に向けて付勢している。
 圧力室15内の圧力によって、プランジャ28がバルブスプリング37の付勢力に抗して上昇すると、バルブシート35aに液密部材36を介してシート面35bが着座する。これにより、第一狭窄路31が閉じられた状態となる。このとき、バルブシート35aとシート面35bとの間に液密部材36が介在しているため、第二チェックバルブ35を構成するロッド14又はプランジャ28に多少の寸法誤差がある場合や、テンショナにモーメント荷重が作用した場合でも、第二チェックバルブ35を確実に閉じた状態とすることができ、ISGによるエンジン再始動不良を確実に防止することができる。
 この実施形態においては、シート面35bをテーパ状としたが、例えば、凸形の球面等の他の形状とすることもできる。また、プランジャ28の上端側に第二チェックバルブ35を設ける構成としたが、プランジャ28の内部、あるいは、プランジャ28の下端側に第二チェックバルブ35を設ける構成とすることもできる。
 図1に示すように、プランジャ28の外周下部には、下部が大径のリング状のテーパ溝28bが形成され、そのテーパ溝28b内に抜止めリング38が取り付けられている。抜止めリング38は、自然状態での外径がプランジャ28の外径より大きい。このため、この抜止めリング38と、バルブスリーブ13の小径内径面13aの下端の段差部13bとが当接して、プランジャ28及びロッド14が、バルブスリーブ13の上端から上方に抜け出るのを防止することができる。
 図6A、図6Bに示すベルト伝動装置においては、テンションプーリ54は、補機駆動ベルト53に緩みが生じやすい、クランクプーリPのベルト進行方向側(クランクプーリPとISGプーリPとの間)に設けられる。このテンションプーリ54を揺動自在に支持するプーリアーム55は、テンショナのシリンダ10の底部側の連結片11に、エンジンEは、このテンショナのばね座16の上端側の連結片18にそれぞれ取り付けられる。
 図1に示すテンショナの作用について説明する。エンジンEの運転時において、補機50の負荷変動等によって補機駆動ベルト53の張力が小さくなると、リターンスプリング17の付勢力によって、シリンダ10(バルブスリーブ13)とばね座16(ロッド14)が互いに逆向きに付勢される。このとき、ロッド14がバルブスリーブ13から抜ける方向に相対移動し、圧力室15の体積が拡大する。その結果、リザーバ室24内の作動油の圧力よりも圧力室15内の作動油の圧力の方が低くなる。このため、第一チェックバルブ27が開いた状態となって、油通路25及び油溜り26を通ってリザーバ室24から圧力室15に作動油がスムーズに流れ、テンショナの全長が伸長して、補機駆動ベルト53の緩みが直ちに吸収される。
 その一方で、補機駆動ベルト53の張力が高くなると、補機駆動ベルト53からテンショナの全長を短縮する押し込み力が作用し、バルブスリーブ13内にロッド14が押し込まれる。このとき、圧力室15の体積が減少し、リザーバ室24内の作動油の圧力よりも圧力室15内の作動油の圧力の方が高くなるため、第一チェックバルブ27のチェックボール27cが弁孔27bを閉鎖する。
 通常運転時においては、補機駆動ベルト53の張力上昇がそれほど急激ではなく、圧力室15内の作動油の圧力上昇はそれほど大きくないため、図2Aに示すように、バルブスプリング37の付勢力によって第二チェックバルブ35は開いたままの状態となる。このため、圧力室15内の作動油が、第一狭窄路31を通ってリザーバ室24に流れ(図2A中の矢印f1参照)、この第一狭窄路31を通る際の流動抵抗によって、圧力室15にダンパ力が発生する。このダンパ力によって前記押し込み力が緩衝され、補機駆動ベルト53は適正張力に保持される。
 その一方で、エンジン再始動時においては、通常運転時と比較して補機駆動ベルト53の張力上昇が急激に生じ、圧力室15内の作動油の圧力が急激に上昇する。この急激な圧力上昇に伴って、プランジャ28がバルブスプリング37の付勢力に抗して上昇する。そして、図2Bに示すように、バルブシート35aに液密部材36を介してシート面35bが着座して、第二チェックバルブ35が閉じた状態となる。第二チェックバルブ35が閉じられると、圧力室15内の作動油は、第二狭窄路32を通ってリザーバ室24に流れる(図2B中の矢印f2参照)。
 上述したように、第二狭窄路32の流動抵抗は、第一狭窄路31の流動抵抗よりも大きいため、圧力室15内の作動油は、第一狭窄路31を流れる場合と比較して、第二狭窄路32をゆっくりと流れる。このため、圧力室15の急激な圧力低下が生じず、エンジンEの再始動時におけるベルト張力を維持するための十分なダンパ作用が発揮され、補機駆動ベルト53とプーリPからPとの間のスリップを防止することができる。
 この実施形態によると、エンジンEの通常運転時に、圧力室15内の作動油を流動抵抗の小さな第一狭窄路31からリザーバ室24に流し、エンジンEの再始動時に、圧力室15内の作動油を流動抵抗の大きな第二狭窄路32からリザーバ室24に流すことができるので、エンジンEの通常運転時及び再始動時のそれぞれにおいて、補機駆動ベルト53に適正な張力を付与することができる。
 図2A、図2Bに示す第二チェックバルブ35では、プランジャ28の上端部に形成したテーパ状のシート面35bに液密部材36を直接固定した態様を示したが、図3に示すように、シート面35bに嵌合溝28cを形成し、この嵌合溝28c内に液密部材36を嵌合する構成とすることもできる。このようにすれば、シート面35bへのバルブシート35aの着座状態が安定し、第二チェックバルブ35を閉じたときの安定性を一層向上することができ、ISGによるエンジン再始動不良を一層確実に防止することができる。嵌合溝28cの形成位置はシート面35b側に限定されず、バルブシート35a側に形成することもできる。この場合、バルブシート35a側に嵌合した液密部材36によって、第二チェックバルブ35を確実に閉じた状態とすることができる。
 図1等に示す実施形態においては、図4(i)(iv)に示すように、外周をテーパ状とした周方向に切れ目のない円環状の液密部材36を採用している。液密部材36の形状はこれに限定されず、図4(ii)(v)に示すように、Oリング状のものを採用したり、図4(iii)(vi)に示すように、周方向の一部に端部に連結部36aを形成した切れ目を有し、この連結部36aを連結することによって円環状とする構成を採用したりすることもできる。図4に示す形状はあくまでも例示であって、第二チェックバルブ35を閉じたときの液密を確保し得る限りにおいて、図示した以外の形状を採用することもできる。
 図5に、この実施形態に係るテンショナ(以下「実施品」という。)の反力特性と、従来のテンショナ(以下「従来品」という。)の反力特性とを比較した測定例を示す。
 実施品としては、上記実施形態で説明したテンショナを使用した。このテンショナは、図1等に示すように、底部に閉塞端を有する筒状のシリンダ10と、下端部をシリンダ10に圧入されたバルブスリーブ13と、バルブスリーブ13に上下に摺動可能に挿入されたプランジャ28と、プランジャ28に上下に摺動可能に挿入されたロッド14と、バルブスリーブ13とロッド14の下端部との間で形成される圧力室15と、ロッド14とプランジャ28の摺動面間に形成された円筒状の第一狭窄路31と、プランジャ28とバルブスリーブ13の摺動面間に形成された円筒状の第二狭窄路32と、ロッド14の上端に固定されたばね座16と、バルブスリーブ13(シリンダ10)とロッド14(ばね座16)を互いに逆向きに付勢するリターンスプリング17と、プランジャ28のフランジ28aとばね座16の対向面間に設けられ、プランジャ28を下方に付勢するバルブスプリング37と、シリンダ10とバルブスリーブ13との間に形成されるリザーバ室24と、バルブスリーブ13の下端部に設けられ、圧力室15内の作動油の圧力がリザーバ室24内の作動油の圧力よりも高いときに両室15、24の間の作動油の流路を閉じる第一チェックバルブ27と、ロッド14上端部の大径軸部14aの球面状部分に形成されたバルブシート35aと、プランジャ28の上端部にテーパ状に形成されたシート面35bと、バルブシート35aとシート面35bとの間に介在自在に設けられた液密部材36とを有し、エンジンEの再始動時に第一狭窄路31を閉じる第二チェックバルブ35とを備えている。
 また、従来品としては、特許第5086171号公報の図1に示すテンショナ(実施品のプランジャ28に相当する部材が無いテンショナ。ロッドがバルブスリーブに直接摺動する。)を使用した。
 両テンショナに対し、シリンダ10を固定した状態でばね座16を上下に加振し、ばね座16に作用する上向きの力(テンショナ反力)の変化を測定した。加振条件は以下のとおりである。
 ・制御方法:変位制御
 ・加振波形:サイン波
 ・加振周波数:10Hz
 変位制御は、ばね座16に作用する力(テンショナ反力)がどのように増減するかによらず、ばね座16の位置の時間変化がサイン波となるようにばね座16の変位を制御する制御方式である。加振の振幅は、エンジンEの通常運転時にテンショナに加わる一般的な加振の振幅(例えば±0.1mm~±0.2mm程度)よりも大きい±0.5mmとした。実施品及び従来品には、いずれもばね定数が約35N/mmのリターンスプリング17を使用した。
 上記の加振試験により得たテンショナ変位(ばね座16の下向きの変位)とテンショナ反力(ばね座16に作用する上向きの力)の関係を図5に示す。
 実施品は、テンショナが収縮する過程で、テンショナ反力が急・緩・急の3段階の行程で変化している。すなわち、テンショナが収縮する過程で、実施品のテンショナ反力は、テンショナ反力の最小値(点P1)を起点として比較的急に増加する第一行程(点P1~点P2)と、ほとんど増加せずにほぼ一定の大きさを維持する第二行程(点P2~点P3)と、比較的急に増加する第三行程(点P3~点P4)とを順に経て、テンショナ反力の最大値(点P4)まで変化する。
 その後、テンショナが伸長する過程で、テンショナ反力が急・緩・急・緩の4段階の行程で変化している。すなわち、テンショナが伸長する過程で、実施品のテンショナ反力は、テンショナ反力の最大値(点P4)を起点として比較的急に減少する第一行程(点P4~点P5)と、ほとんど減少せずにほぼ一定の大きさを維持する第二行程(点P5~点P6)と、比較的急に減少する第三行程(点P6~点P7)と、ほとんど減少せずにほぼ一定の大きさを維持する第四行程(点P7~点P1)とを順に経て、テンショナ反力の最小値(点P1)まで変化する。
 これに対し、従来品は、テンショナが収縮する過程で、テンショナ反力が最小値(点Q1)から最大値(点Q2)までおおむね単調に増加する。また、テンショナが伸長する過程で、テンショナ反力が急・緩の2段階の行程で変化する。すなわち、テンショナが伸長する過程で、従来品のテンショナ反力は、テンショナ反力の最大値(点Q2)を起点として比較的急に減少する第一行程(点Q2~点Q3)と、ほとんど減少せずにほぼ一定の大きさを維持する第二行程(点Q3~点Q1)とを順に経てテンショナ反力の最小値(点Q1)まで変化する。
 つまり、実施品のテンショナは、テンショナが収縮する過程で、テンショナ反力の増加率が急から緩に変わる変化点P2と、テンショナ反力の増加率が緩から急に変わる変化点P3とを順に有する反力特性を示す。また、実施品のテンショナは、テンショナが伸長する過程で、テンショナ反力の減少率が急から緩に変わる変化点P5と、テンショナ反力の減少率が緩から急に変わる変化点P6と、テンショナ反力の減少率が急から緩に変わる変化点P7とを順に有する反力特性を示す。
 実施品のテンショナがこのような反力特性を示す理由を、図2A、図2B及び図5を参照して説明する。
<点P1~点P2>
 ロッド14(図2A参照)が下降すると、プランジャ28はバルブスプリング37で下方に付勢され、ストッパ34に押圧されているので、プランジャ28もロッド14と一体に下降する。プランジャ28とロッド14が一体に下降すると、圧力室15内の作動油の一部が第一狭窄路31を通って圧力室15からリザーバ室24に流出するとともに(図2A中の符号f1参照)、圧力室15内の作動油が加圧される。そして、この加圧に伴って、テンショナ反力が比較的急に増加する(図5の点P1~点P2)。図5の点P2において、圧力室15内の作動油からプランジャ28に作用する上向きの圧力と、バルブスプリング37からプランジャ28に作用する下向きの付勢力とが釣り合う。
<点P2~点P3>
 ロッド14がさらに下降すると、圧力室15内の作動油からプランジャ28に作用する上向きの圧力が、バルブスプリング37からプランジャ28に作用する下向きの付勢力を上回り、プランジャ28が上昇する。この間は、ロッド14の下降に伴いプランジャ28が上昇するので、圧力室15の体積がほとんど変化せず、圧力室15の圧力がほぼ一定となる。このため、テンショナ反力は、ほぼ一定となる(図5の点P2~点P3)。このとき、圧力室15の体積がほとんど変化しないため、第一狭窄路31および第二狭窄路32には作動油がほとんど流れない。図5の点P3において、シート面35bが液密部材36を介してバルブシート35aに着座して第二チェックバルブ35が閉じた状態となり、プランジャ28の上昇が停止する(図2B参照)。
<点P3~点P4>
 図5の点P3においては、シート面35bがバルブシート35aに着座しているので(図2B参照)、ロッド14がさらに下降すると、プランジャ28もロッド14と一体に下降する。この下降に伴って、圧力室15内の作動油がさらに加圧される。そして、この加圧に伴って、テンショナ反力が再び急に増加する(図5の点P3~点P4)。このとき、第二チェックバルブ35が閉じているため、第一狭窄路31には作動油が流れず、圧力室15内の作動油の一部が、第二狭窄路32を通って圧力室15からリザーバ室24に流出する(図2B中の符号f2参照)。
<点P4~点P5>
 図5の点P4においては、圧力室15内の作動油からプランジャ28に作用する上向きの圧力が、バルブスプリング37からプランジャ28に作用する下向きの付勢力を上回っているので、ロッド14(図2B参照)が上昇すると、プランジャ28もロッド14と一体に上昇する。この上昇に伴って、圧力室15内の作動油の圧力が低下し、テンショナ反力が比較的急に減少する(図5の点P4~点P5)。このとき、第二狭窄路32には作動油がほとんど流れない。また、シート面35bがバルブシート35aに着座しているので(図2B参照)、第一狭窄路31にも作動油は流れない。図5の点P5において、圧力室15内の作動油からプランジャ28に作用する上向きの圧力と、バルブスプリング37からプランジャ28に作用する下向きの付勢力とが釣り合う。
<点P5~点P6>
 ロッド14がさらに上昇すると、圧力室15内の作動油からプランジャ28に作用する上向きの圧力が、バルブスプリング37からプランジャ28に作用する下向きの付勢力を下回り、プランジャ28が下降する。この間は、ロッド14の上昇に伴いプランジャ28が下降するので、圧力室15の体積がほとんど変化せず、圧力室15の圧力がほぼ一定となる。このため、テンショナ反力は、ほぼ一定となる(図5の点P5~点P6)。このとき、第一狭窄路31及び第二狭窄路32には作動油がほとんど流れない。図5の点P6において、プランジャ28の下方の移動がストッパ34で阻止され、プランジャ28の下降が停止する(図2A参照)。
<点P6~点P7>
 図5の点P6においては、プランジャ28のロッド14に対する下方への相対移動がストッパ34で阻止されているので(図2A参照)、ロッド14がさらに上昇すると、プランジャ28もロッド14と一体に上昇する。この上昇に伴って、圧力室の体積が増加するため、圧力室15内の作動油の圧力が再び減少し始め、テンショナ反力が再び急に減少する(図5の点P6~点P7)。このとき、第一狭窄路31及び第二狭窄路32には作動油がほとんど流れない。図5の点P7において、圧力室15内の作動油の圧力がリザーバ室24内の作動油と同等の圧力まで低下し、圧力室15内の作動油の加圧が完全に解放される。
<点P7~点P1>
 図5の点P7においては、プランジャ28のロッド14に対する下方への相対移動がストッパ34で阻止されているので(図2A参照)、ロッド14がさらに上昇すると、プランジャ28もロッド14と一体に上昇する。この上昇に伴って、圧力室15内の作動油の圧力がリザーバ室24内の圧力を下回って第一チェックバルブ27が開き、作動油が油通路25を通ってリザーバ室24から圧力室15に流れる。そのため、圧力室15内の作動油の圧力はほとんど変化せず、テンショナ反力もほぼ一定となる(図5の点P7~点P1)。
 以上のとおり、実施品は、テンショナが収縮する過程で、テンショナ反力が所定値(図5の点P2のときの値)に達すると、プランジャ28が上昇して圧力室15の体積の変化を吸収し、その間、テンショナ反力がほぼ一定となる(図5の点P2~点P3)。そのため、実施品は、テンショナが収縮する過程で、テンショナ反力の増加率が急から緩に変わる変化点P2と、テンショナ反力の増加率が緩から急に変わる変化点P3とを順に有する反力特性を示す。
 その一方で、テンショナが伸長する過程で、テンショナ反力が所定値(図5の点P5のときの値)に達すると、プランジャ28が下降して圧力室15の体積の変化を吸収し、その間、テンショナ反力がほぼ一定となる(図5の点P5~点P6)。そのため、実施品は、テンショナが伸長する過程で、テンショナ反力の減少率が急から緩に変わる変化点P5と、テンショナ反力の減少率が緩から急に変わる変化点P6とを順に有する反力特性を示す。
 実施品のテンショナは、上述の反力特性を有することにより、エンジンEの通常運転時には、テンショナ反力の大きさを小さく抑えて、図6Aに示すテンションプーリ54が補機駆動ベルト53に付与する張力を小さく抑えることができる。その一方で、ISG51によるエンジンEの再始動時には、大きいテンショナ反力を発生させて、図6Bに示す補機駆動ベルト53とISGプーリPの間のスリップを確実に防止することができる。
 すなわち、エンジンEの通常運転時には、図5に符号S1で示すように、テンショナが、上記の加振試験で行った±0.5mmよりも小さい振幅(例えば±0.1mm~±0.2mm程度の振幅)で変位する。このとき、テンショナ反力は、テンショナが収縮する過程では、点P1を起点として、点P2を経て、点P2と点P3の間の値まで増加し、その後、テンショナが伸長する過程では、点P2と点P3の間の値を起点として、点P5と点P6の間の値まで減少し、さらに点P6と点P7とを順に経て、点P1まで減少する。このように、実施品のテンショナを使用すると、エンジンEの通常運転時には、テンショナ反力の最大値を点P2と点P3の間の値に抑えることができ、図6Aに示すテンションプーリ54が補機駆動ベルト53に付与する張力を小さく抑えて、エンジンEの低燃費化を図ることができる。
 その一方で、ISG51によるエンジンEの再始動時には、テンショナは、図5に符号S2で示すように、上記の加振試験で行った±0.5mmの振幅の最大値か、その近傍まで収縮する。このとき、テンショナ反力は、点P4かその近傍まで増加する。実施品のテンショナによると、エンジン再始動時のように、テンショナ変位が大きい領域で、大きいテンショナ反力を発生させることができ、図6Bに示す補機駆動ベルト53とISGプーリPの間のスリップを確実に防止することができる。
 これに対し、従来品のテンショナでは、エンジンEの通常運転時には、補機駆動ベルト53の張力が過大となりやすい傾向がある。すなわち、図5に符号S1で示す振幅でテンショナが変位するとき、テンショナが収縮する過程では、テンショナ反力が、点Q1を起点として、点Q1と点Q2の間の値まで増加し、その後、テンショナが伸長する過程では、点Q1と点Q2の間の値を起点として、点Q3と点Q1の間の値まで減少し、さらに点Q1まで減少する。このように、従来品のテンショナを使用すると、通常運転時には、テンショナ反力の最大値が点Q1と点Q2の間の値まで増加するので、図6Aに示すテンションプーリ54が補機駆動ベルト53に付与する張力が過大となりやすく、エンジンEの低燃費化を図ることが難しい。
 また、従来品のテンショナは、ISG51によるエンジンEの再始動時には、大きいテンショナ反力を発生させることが難しい。すなわち、テンショナが、図5に符号S2で示すように、上記の加振試験で行った±0.5mmの振幅の最大値かその近傍まで収縮したとき、テンショナ反力は、点Q2かその近傍までしか増加しない。そのため、エンジン再始動時に、大きいテンショナ反力を発生させることが難しく、図6Bに示す補機駆動ベルト53とISGプーリPの間にスリップが生じやすい。
 上記実施形態に係るテンショナはあくまでも例示であって、補機駆動ベルト53のベルト張力を、通常運転時及びISGによるエンジン再始動時のいずれにおいても常時適切な大きさに調節する、という本願発明の課題を解決し得る限りにおいて、各部材の形状や配置を適宜変更することが許容される。
10 シリンダ
11 連結片
11a 軸挿入孔
11b 支点軸
11c 滑り軸受
12 バルブスリーブ嵌合穴
13 バルブスリーブ
13a 小径内径面
14 ロッド
14a 大径軸部
14b リング溝
15 圧力室
16 ばね座
17 リターンスプリング
18 連結片
18a スリーブ挿入孔
18b スリーブ
18c 滑り軸受
20 ダストカバー
21 スプリングカバー
22 筒体
23 シール部材(オイルシール)
24 リザーバ室
25 油通路
26 油溜り
27 第一チェックバルブ
27a バルブシート
27b 弁孔
27c チェックボール
27d スプリング
27e リテーナ
28 プランジャ
28a フランジ
28b テーパ溝
28c 嵌合溝
31 第一狭窄路
32 第二狭窄路
34 ストッパ
35 第二チェックバルブ
35a バルブシート
35b シート面
36 液密部材
37 バルブスプリング
38 抜止めリング
50 補機
51 インテグレーテッド・スタータ・ジェネレータ(ISG)
52 クランクシャフト
53 補機駆動ベルト
54 テンションプーリ
55 プーリアーム
 クランクプーリ
 ISGプーリ
 補機プーリ
A 油圧式オートテンショナ

Claims (3)

  1.  底部に閉塞端を有し、内部に作動油が充填されたシリンダ(10)と、
     前記シリンダ(10)の底部から立設された筒状のバルブスリーブ(13)と、
     前記バルブスリーブ(13)の内部に、軸方向に摺動自在に設けられたロッド(14)と、
     前記バルブスリーブ(13)と前記ロッド(14)との間に形成される圧力室(15)と、
     前記バルブスリーブ(13)と前記ロッド(14)を互いに逆向きに付勢するリターンスプリング(17)と、
     前記シリンダ(10)と前記バルブスリーブ(13)との間に形成されるリザーバ室(24)と、
     前記圧力室(15)と前記リザーバ室(24)とを連通する油通路(25)に設けられ、前記圧力室(15)内の作動油の圧力が前記リザーバ室(24)内の作動油の圧力よりも高いときに前記油通路(25)を閉じる第一チェックバルブ(27)と、
     前記バルブスリーブ(13)と前記ロッド(14)に介在して設けられ、このバルブスリーブ(13)及びロッド(14)の両方に対して軸方向に摺動自在な筒状のプランジャ(28)と、
     前記ロッド(14)と前記プランジャ(28)を互いに逆向きに付勢するバルブスプリング(37)と、
     前記ロッド(14)と前記プランジャ(28)との間に形成される第一狭窄路(31)と、
     前記バルブスリーブ(13)と前記プランジャ(28)との間に形成され、前記第一狭窄路(31)よりも流動抵抗が大きい第二狭窄路(32)と、
     前記圧力室(15)内の作動油の圧力の上昇に伴って、前記バルブスプリング(37)の付勢力に抗して前記第一狭窄路(31)を閉じる第二チェックバルブ(35)と、
    を備え、
     前記第二チェックバルブ(35)が、前記ロッド(14)に形成されたバルブシート(35a)、前記プランジャ(28)に形成されたシート面(35b)、及び、前記バルブシート(35a)と前記シート面(35b)との間に介在自在に設けられた液密部材(36)、を有する油圧式オートテンショナ。
  2.  前記液密部材(36)が、前記バルブシート(35a)又は前記シート面(35b)の少なくともいずれか一方に形成された嵌合溝(28c)に嵌合されている請求項1に記載の油圧式オートテンショナ。
  3.  前記液密部材(36)の素材を、弾性部材、樹脂、金属、又はこれらの複合材とした請求項1又は2に記載の油圧式オートテンショナ。
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