(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内部に挿入したロッドの下端にプランジャを設けると共に、該ロッドの上端を上記シリンダから突出せしめ、上記シリンダの内部に作動油を封入し、上記プランジャの上側にリザーバ室を設けると共に、該プランジャと上記シリンダ底部との間に圧力室を設け、上記ロッドをその上端方向に付勢するロッドスプリングを設け、上記プランジャに上記リザーバ室と圧力室とを連通・遮断するチェックバルブ及び該チェックバルブによる遮断時に上記圧力室内の圧力により作動油を圧力室からリザーバ室へリークさせるリークすき間を設けてなる油圧式オートテンショナにおいて、
上記チェックバルブは、上記プランジャに上記リザーバ室と上記圧力室とを通じるように設けられた液通路と、その液通路の途中に一定のストロークをもって装着されたシールリングとにより構成され、
上記のリークすき間を、上記シールリングの外径面と上記シリンダの内径面との間に設け、
上記プランジャの外径面に上記液通路に連通した周溝を設け、該周溝内に上記のシールリングを一定のストロークをもって装着し、
上記のプランジャは、上板、中板及び下板を上記ロッドの長さ方向に重ねて該ロッドに固定することにより設けられ、上記の周溝は上記中板の外径を上板及び下板の外径より小さく形成することにより形成され、上記の液通路は、上板の外径面と上記シリンダ内径面との間の間隙、上記の周溝及び下板に設けた貫通穴とを連通させて形成したことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
【請求項２】
シリンダ内部に挿入したロッドの下端にプランジャを設けると共に、該ロッドの上端を上記シリンダから突出せしめ、上記シリンダの内部に作動油を封入し、上記プランジャの上側にリザーバ室を設けると共に、該プランジャと上記シリンダ底部との間に圧力室を設け、上記ロッドをその上端方向に付勢するロッドスプリングを設け、上記プランジャに上記リザーバ室と圧力室とを連通・遮断するチェックバルブ及び該チェックバルブによる遮断時に上記圧力室内の圧力により作動油を圧力室からリザーバ室へリークさせるリークすき間を設けてなる油圧式オートテンショナにおいて、
上記チェックバルブは、上記プランジャに上記リザーバ室と上記圧力室とを通じるように設けられた液通路と、その液通路の途中に一定のストロークをもって装着されたシールリングとにより構成され、
上記のリークすき間を、上記シールリングの外径面と上記シリンダの内径面との間に設け、
上記シールリングのシール面に半径方向のリークコントロール溝を設けたことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、自動車エンジンのカム軸を駆動するタイミングベルト等のベルトの張力を一定に維持する油圧式オートテンショナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来から知られているこの種の油圧式オートテンショナである（例えば、実開平５−８０９９号公報参照）。
【０００３】
この油圧式オートテンショナは、有底のアルミ合金製シリンダ１の底側下半部内面に有底の鋼製スリーブ２を熱膨張を吸収する程度のすき間をおいて嵌合し、そのスリーブ２の内部にプランジャ３を摺動自在に嵌入している。
【０００４】
上記シリンダ１及びプランジャ３の内部には作動油４が封入され、シール部材５によりシールしている。上記のシール部材５に液密を保持してロッド６が挿入される。ロッド６はその中程がこれと一体の焼結合金製の軸受７により支持され、下端がプランジャ３の上面のロッド挿入孔８に挿入係合される。上記の軸受７は作動油４が流通する孔１０が貫通され、ロッド６のスライドと共にシリンダ１の内壁をスライドする。
【０００５】
上記プランジャ３には弁孔９が設けられ、この弁孔９はロッド６の下端部に設けられたＴ形通路１１を通じて作動油４のリザーバ室１２に通じている。上記弁孔９の下端部にはチェックボール１３及びリテーナ１４から成るチェックバルブ１５が設けられる。上記リテーナ１４は、スリーブ２の底面と弁孔９との間に設けられた圧力室１６の内部のプランジャスプリング１７によりプランジャ３に押し付けられる。また、プランジャスプリング１７は、上記プランジャ３を押し上げてこれをロッド６の下面に押し当てると同時に、スリーブ２をシリンダ１の底面に押し付ける。
【０００６】
上記のチェックボール１３は圧力室１６の圧力がリザーバ室１２側の圧力より高くなった際に、図示のごとく弁孔９を閉塞し、逆に圧力室１６側の圧力が小さくなるとこれを開放する。
【０００７】
上記リザーバ室１２内の軸受７とスリーブ２の上端との間にロッドスプリング１８が介在され、これによりロッド６に外方へ突出する方向のバネ力を付与する。なお、図中２０は圧力室１６への空気の混入を避けるセパレータである。
【０００８】
上記の油圧式オートテンショナは、そのロッド６の上端をプーリアーム１９に当接することにより、そのテンションプーリ２１をベルト２２に押し当て、前記ロッドスプリング１８のバネ力による張力をそのベルト２２に及ぼす。
【０００９】
上記のベルト２２に弛みが生じると、ロッド６がこれに追従して突き出し、ベルト２２の張力を一定に保持する。逆に、ベルト２２の緊張が高まると、ロッド６に作用する荷重がロッドスプリング１８のバネ力より増大し、これと係合されたプランジャ３の下降により、圧力室１６内の圧力が上昇するためチェックボール１３が弁孔９を閉塞する。その結果、圧力室１６内の作動油４は、プランジャ３の外周面とスリーブ２の内径面の間に存在するリークすき間２３を通じてリザーバ室１２へリークする。このため、ロッド６はダンパ作用を受けて緩慢に下降し、ベルト２２の振動発生を防止する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記の油圧式オートテンショナの重要な機能として、チェックバルブ１５におけるチェックバルブ機能と、リークすき間２３におけるリークダウン機能とを挙げることができる。
【００１１】
上記のチェックバルブ機能のためにチェックボール１３のすき間の管理が必要であり、また上記のリークダウン機能のために、プランジャ３とスリーブのリークすき間の管理が必要となる。これらの管理のために、従来は加工精度や寸法精度に多大の労力を費しており、このことが製品のコストの増大する要因となっていた。
【００１２】
そこで、この発明は上記の各機能を集中することにより構造を簡単にして、コストダウン及び設計の自由度を拡げることを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明はシリンダ内部に挿入したロッドの下端にプランジャを設けると共に、該ロッドの上端を上記シリンダから突出せしめ、上記シリンダの内部に作動油を封入し、上記プランジャの上側にリザーバ室を設けると共に、該プランジャと上記シリンダ底部との間に圧力室を設け、上記ロッドをその上端方向に付勢するロッドスプリングを設け、上記プランジャに上記リザーバ室と圧力室とを連通・遮断するチェックバルブ及び該チェックバルブによる遮断時に上記圧力室内の圧力により作動油を圧力室からリザーバ室へリークさせるリークすき間を設けてなる油圧式オートテンショナにおいて、
上記チェックバルブは、上記プランジャに上記リザーバ室と上記圧力室とを通じるように設けられた液通路と、その液通路の途中に一定のストロークをもって装着されたシールリングとにより構成され、
上記のリークすき間を、上記シールリングの外径面と上記シリンダの内径面との間に設けた構成としたものである。
【００１４】
上記構成の油圧式オートテンショナにおいて、上記プランジャの外径面に上記液通路に連通した周溝を設け、該周溝内に上記のシールリングを一定のストロークをもって装着した構成をとることができる。
【００１５】
また、上記のプランジャは、上板、中板、及び下板を上記ロッドの長さ方向に重ねて該ロッドに固定することにより設けられ、上記の周溝は上記中板の外径を上板及び下板の外径より小さく形成することにより形成され、上記の液通路は、上板の外径面と上記シリンダ内径面との間の間隙、上記の周溝及び下板に設けた貫通穴とを連通させて形成した構成を採用することができる。
【００１６】
上記構成の油圧式オートテンショナは、ロッドの上端にロッドスプリングのばね力より大きい押込み方向の荷重が作用するとプランジャが押込まれ、チェックバルブが閉じて作動油の移動を遮断する。このため、圧力室内の圧力が上昇して圧力室内の作動油がリークすき間からリークし、ロッドはダンパ作用を受けて緩慢に押込まれる。
【００１７】
また、ロッドに作用する荷重が減少すると、ロッドはロッドスプリングのばね力によってシリンダ外方に移動し、チェックバルブが開らいて液通路が開放される。このためリザーバ室の作動油が液通路を経て圧力室に戻る。このため、ロッドは速やかに上方に向って突き出す。
【００１８】
なお、シールリングのシール面に半径方向のリークコントロール溝を設けると、リークダウン特性を変えることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１に示した実施形態の油圧式オートテンショナは、前述の従来例のもの（図５参照）と同様に、有底のアルミ合金製シリンダ１の底側内面に鋼製スリーブ２を熱膨張を吸収する程度のすき間をおいて嵌合し、そのスリーブ２の内部にプランジャ３を摺動自在に嵌入している。
【００２０】
上記シリンダ１の内部には作動油４が封入され、シリンダ１の開放端をシール部材５によりシールしている。上記のシール部材５にロッド６が液密を保持して貫通している。ロッド６はその中程がこれと一体の軸受７により支持され、ロッド６の下端に前記のプランジャ３が取付けられる。上記の軸受７は作動油４が流通する孔１０が設けられ、ロッド６のスライドと共にシリンダ１の内壁をスライドする。
【００２１】
上記のロッド６のまわりにロッドスプリング１８が嵌められ、そのロッドスプリング１８をスリーブ２と軸受７との間に介在して、ロッド６に対し上向き（外向き）の付勢力を及ぼす。
【００２２】
上記のプランジャ３は、上板３１、中板３２及び下板３３を上下３枚に重ねて、ロッド６の下端の小径部３４に挿入し、その小径部３４の段部３５に上板３１を当てると共に、ナット３６で締付け固定したものである。上記の上板３１及び下板３３の外径はスリーブ２の内径より小さく、また中板３２の外径は、上板３１及び下板３３の外径よりも小さく形成され、中板３２の外周に周溝３７（図２参照）が設けられる。
【００２３】
上記のプランジャ３にチェックバルブ１５とリークすき間２３が設けられる。
【００２４】
チェックバルブ１５は上記プランジャ３に設けられた液通路３８、その液通路３８の途中に設けられた周溝３７、バルブ部材としてのシールリング３９、シール面４１とにより構成されるが、これらの詳細は次のとおりである。
【００２５】
即ち、上記の液通路３８は、プランジャ３により上下に区画されたリザーバ室１２と圧力室１６とを通じる通路であり、スリーブ２の内径面との間隙、その間隙に通じた前記の周溝３７及びその周溝３７に通じるように下板３３に設けられた所要数の貫通孔４２により構成される。
【００２６】
シールリング３９は滑り性及び耐摩耗性に優れある程度の弾力性のある熱可塑性合成樹脂（例えば、ポリエーテルケトン−ＰＥＥＫ）により形成されたものであり、断面形状が正方形又は長方形をなし、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、複合ステップ形の合い口４３を有する。合い口４３の形式としては、ストレート型、アングル型などがある。
【００２７】
上記のシールリング３９は、上記の周溝３７と対向したスリーブ２の内径面に摺接され、その大部分が周溝３７の内側に入り込んでいる。このシールリング３９のロッド６の長さ方向（上下方向）の高さＨは、前記の周溝３７の溝幅Ｗより大でありその差（Ｗ−Ｈ＝Ｓ）がシールリング３９の周溝３７に対するストロークとなる。
【００２８】
上記周溝３７の上板３１側の溝壁は、シールリング３９の上面が密着するシール面４１となっており、プランジャ３７が矢印方向Ａに押し下げられてシールリング３９がこのシール面４１に密着すると、液通路３８が遮断される。この遮断状態において、シールリング３９の外径面とスリーブ２の内径面との間にリークすき間１５が形成される。
【００２９】
また、周溝３７の下板３３側の溝壁には前記の貫通孔４２が設けられ貫通孔４２が中板３２外径面の内外にわたる直径をもって形成される。上記の貫通孔４２が存在するため、シールリング３９がこの溝壁に密着しても液通路３８が遮断されることはない。即ち、下板３３側の溝壁は非シール性の単なるシールリング３９の保持面４４となっている。
【００３０】
なお、図４（ｂ）のようにシール面４６に半径方向のリークコントロール溝４５を形成するとリークすき間１５のリーク量を変化させ、リークダウン特性を変えることができる。
【００３１】
実施形態の油圧式オートテンショナは、以上のごときものであり、従来のものと同様にロッド６の外端をプーリアーム１９に当接させることにより、テンションプーリ２１をベルト２２に押し当て、ロッドスプリング１８のバネ力による張力をベルト２２に付与する。
【００３２】
このベルト２２に弛みが生じると、ロッド６がこれに追従して突き出し、ベルト２２の張力を一定に保持する。逆に、ベルト２２の緊張が高まると、ロッド６に作用する荷重がロッドスプリング１８のバネ力より増大するとプランジャ３が下降する。このため、圧力室１６内の圧力が上昇し、シールリング３９がシール面４１に密着して液通路３８を遮断する（図２（ａ））。
【００３３】
そして、圧力室１６の圧力の上昇、シールリング３９自体の弾性変形、加工公差等によってリークすき間２３が生じ、そのリークすき間２３から作動油がリザーバ室１２にリークする（図２（ａ）矢印参照）。このため、ロッド６は上記のリーク量に応じたリークダウン特性に基づくダンパ作用を受けて緩慢に下降し、ベルト２２の振動発生を防止する。
【００３４】
逆に、ベルト２２が弛緩してロッド６に作用する荷重が減少するとロッド６が上昇し、圧力室１６の圧力が低下する。これと同時にシールリング３９がシール面４１から離れ保持面４４側に移動する。このため液通路３８が開放され、リザーバ室１２の作動油が液通路３８を経て圧力室１６に移動する（図２（ｂ））。この場合、液通路３８の断面積は十分大きいので、作動油の移動量が多い結果ロッド６の上昇は迅速に行われ、ベルト２２の弛緩に速やかに追従する。
【００３５】
図３（ａ）はプランジャ３の変形例であり、前記の上板３１、中板３２及び下板３３を一体化した一部品で構成し、その外周面に周溝３７を設けたものである。その他は上記の実施形態と同様である。
【００３６】
また、図３（ｂ）に示すように、スリーブ２の上端とロッドスプリング３８との間に第２の軸受７’を介在し、ロッド６がその軸受７’の内径を摺動するようにしてもよい。このようにすると、ロッド６は軸受７（図１参照）と軸受７’の２個所で支持されるので、安定性が増す。
【００３７】
以上の実施形態は、アルミ合金製シリンダ１と鋼製スリーブ２を組合わせて用いる例について説明したが、従来例について述べたと同様に、鋼製シリンダを使用する場合は、鋼製スリーブ２は不要であり、シールリング３９はその鋼製シリンダ１の内周面を直接摺動するように嵌入される。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、この発明はチェックバルブ機能とリークダウン機能とを一つの部品、即ちシールリングに集約したので、チェックバルブ構造が簡単になり、コストダウンを図ることができると共に、軽量化を図ることができる。また従来のプランジャスプリングも不要となるので全長が短くできる。
【００３９】
またシールリングは温度変化に対する追従性がよいのでシリンダの材質をアルミニウムとすることができ、設計の自由度が増す。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の断面図
【図２】（ａ）、（ｂ）同上のプランジャ部分の拡大断面図
【図３】（ａ）同上のプランジャ部分の変形例の拡大断面図
（ｂ）同上の圧力室部分の変形例の断面図
【図４】（ａ）、（ｂ）同上のシールリングの斜視図
【図５】従来例の断面図
【符号の説明】
１  シリンダ
２  スリーブ
３  プランジャ
４  作動油
５  シール部材
６  ロッド
７、７’  軸受
８  ロッド挿入孔
９  弁孔
１０  孔
１１  Ｔ形通路
１２  リザーバ室
１３  チェックボール
１４  リテーナ
１５  チェックバルブ
１６  圧力室
１７  プランジャスプリング
１８  ロッドスプリング
１９  プーリアーム
２０  セパレータ
２１  テンションプーリ
２２  ベルト
２３  リークすき間
３１  上板
３２  中板
３３  下板
３４  小径部
３５  段部
３６  ナット
３７  周溝
３８  液通路
３９  シールリング
４１  シール面
４２  貫通孔
４３  合い口
４５  リークコントロール溝
４６  シール面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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