(57)【要約】【課題】所定以上の圧力となった圧力室の作動油を、油通路を経由してリザーバ室へ還流させるリリーフバルブを、油圧オートテンショナの全長を伸ばすことなく追加しようとするものである。【解決手段】シリンダ１１の上部開口に取付けたシール部材１３をスライド自在に貫通するロッド１６にリターンスプリング２１のばね力を付与して外方向への突出性を付与する。ロッド１６の下部にシリンダ１１内に嵌合されたスリーブ１２内で摺動可能なプランジャ２４を接続する。プランジャ２４にはその下方の圧力室２５と上方のリザーバ室２６とを連通する通路２７を設け、その通路２７にチェックバルブ２８を設ける。スリーブ１２の圧力室２５内に、プランジャ２４を押し上げるプランジャスプリング２８ｃと並列にバルブシート３２ａを配置し、その中にリリーフバルブボール３２ｂ、リリーフバルブスプリング３２ｃを内蔵したリリーフバルブ３２を設けた。【選択図】図２
2006144886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底のスリーブが内装されたシリンダの上部開口に、シリンダ内部に充填された作動油の漏洩を防止するシール部材を取付け、そのシール部材をスライド自在に貫通するロッドの下部に前記有底のスリーブ内で摺動可能なプランジャを接続し、そのプランジャにはその下方に形成された圧力室と上方に設けられたリザーバ室とを連通する通路を設け、この通路には、圧力室内の圧力がリザーバ室内の圧力より高くなると通路を閉じるチェックバルブを設け、前記ロッドに外方向への突出性を付与するリターンスプリングを組込んだ油圧オートテンショナにおいて、前記有底のスリーブの圧力室内に、所定以上の圧力となった圧力室の作動油を、油通路を経由してリザーバ室へ還流させるリリーフバルブを設けたことを特徴とする油圧オートテンショナ。
【請求項２】
前記リリーフバルブを、スリーブ内のプランジャをリザーバ室側に押し上げるプランジャスプリングの内側に並列に配置されるバルブシートと、このバルブシート内に内蔵された、バルブシートのシート面に形成した弁孔を閉じるリリーフバルブボールと、バルブシートのシート面に押し付けるリリーフバルブスプリングとによって形成したことを特徴とする請求項１に記載の油圧オートテンショナ。
【請求項３】
前記バルブシートを、スリーブの下端に圧入固定した請求項１又は２に記載の油圧オートテンショナ。
【請求項４】
前記バルブシートを、スリーブの下端に溶接固定した請求項１又は２に記載の油圧オートテンショナ。
【請求項５】
前記バルブシートを、スリーブの下端に圧入抵抗溶接固定した請求項１又は２に記載の油圧オートテンショナ。
【請求項６】
前記バルブシートのシート面に、摩耗防止処理を施した請求項２〜５のいずれかの項に記載の油圧オートテンショナ。
【請求項７】
前記ロッドに外方向への突出性を付与するリターンスプリングをシリンダの外側に組込んだことを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の油圧オートテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関のベルト伝達装置のベルト張力を油圧ダンパによってベルトからの荷重を吸収し、ベルトの張力を一定に保持する油圧オートテンショナ、特に、オルタネータ等のエンジン補機を駆動する補機駆動用ベルトの張力を一定に保持する補機用オートテンショナとして好適な油圧オートテンショナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧オートテンショナは、有底のスリーブが内装されたシリンダの上部開口に、シリンダ内部に充填された作動油の漏洩を防止するシール部材を取付け、そのシール部材をスライド自在に貫通するロッドの下部に前記有底のスリーブ内で摺動可能なプランジャを接続し、そのプランジャにはその下方に形成された圧力室と上方に設けられたリザーバ室とを連通する通路を設け、この通路には、圧力室内の圧力がリザーバ室内の圧力より高くなると通路を閉じるチェックバルブを設け、前記ロッドに外方向への突出性を付与するリターンスプリングを組込んだ構成である。
【０００３】
上記構成の油圧式オートテンショナでは、リターンスプリングの弾性力によりベルト伝動装置のベルトの張力を調整しながら、シリンダ内のプランジャとスリーブの摺動面間の隙間から作動油のリークによりダンピング効果が付与される。チェックバルブは圧力室からリザーバ室への作動油の流れを阻止し、圧力室へリザーバ室より高い圧力が作用すると上記隙間からのリークを利用してプランジャを移動させてロッドに対する押圧力を緩和し、ダンピング効果を与える。
【０００４】
ところで、油圧オートテンショナは、上記のように、一方向にダンパを付与しているため、振幅が大きくなると、荷重も限りなく大きくなることになる。
このため、オートテンショナの荷重増加によるベルト張力の増大を防ぐために、圧力室が一定以上の値になると、作動油をリザーバ室へ還流するリリーフバルブを設けて、圧力室の圧力を逃がすようにしたものが特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２８９２９０号公報
【０００５】
前記リリーフバルブは、バルブリテナ、リリーフバルブボール、リリーフスプリングで構成され、スリーブの底部に弁孔を形成し、リリーフバルブを収容する弁室をシリンダの下端に形成している。そして、圧力室の圧力が所定以上になった場合に、リリーフスプリングの弾性力に抗してリリーフバルブボールが押されて弁孔が開き、リリーフバルブの弁室内に流入した作動油が、弁室とリザーバ室との間に設けた油通路からリザーバ室に還流させている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、前記リリーフバルブを設けた油圧オートテンショナは、上記のように、スリーブの底部に弁孔を形成し、シリンダにリリーフバルブを収容する弁室を設けているため、リリーフバルブ分だけ、油圧オートテンショナの全長が伸びてしまい、特に補機用の油圧オートテンショナでは、全体のレイアウトを変更しなければならないという問題があった。
そこで、この発明は、油圧オートテンショナの全長を伸ばすことなく、リリーフバルブを追加しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、この発明においては、有底のスリーブが内装されたシリンダの上部開口に、シリンダ内部に充填された作動油の漏洩を防止するシール部材を取付け、そのシール部材をスライド自在に貫通するロッドの下部に前記有底のスリーブ内で摺動可能なプランジャを接続し、そのプランジャにはその下方に形成された圧力室と上方に設けられたリザーバ室とを連通する通路を設け、この通路には、圧力室内の圧力がリザーバ室内の圧力より高くなると通路を閉じるチェックバルブを設け、前記ロッドに外方向への突出性を付与するリターンスプリングを組込んだ油圧オートテンショナにおいて、前記スリーブの圧力室内に、所定以上の圧力となった圧力室の作動油を、油通路を経由してリザーバ室へ還流させるリリーフバルブを設けた構成を採用したのである。
【０００８】
リリーフバルブは、スリーブ内のプランジャをリザーバ室側に押し上げるプランジャスプリングの内側に並列に配置されたバルブシートと、このバルブシート内に内蔵された、バルブシートのシート面に形成した弁孔を閉じるリリーフバルブボールと、バルブシートのシート面に押し付けるリリーフバルブスプリングとによって形成することができる。
【０００９】
前記バルブシートは、スリーブの下端に、圧入固定、溶接固定あるいは圧入抵抗溶接固定によって取り付けられる。また、前記バルブシートのシート面には、摩耗防止のために、熱処理や表面処理を施すことが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように、リリーフバルブをスリーブの圧力室内に、より具体的には、バルブシートを、圧力室内のプランジャを押し上げるプランジャスプリングと並列に配置し、その中にリリーフバルブボール、リリーフバルブスプリングを内蔵し、リリーフバルブスプリングをバルブリテナで保持することにより、油圧オートテンショナの全長を伸ばさずに、スリーブの圧力室内にリリーフバルブを設置することが可能となり、リリーフバルブの追加を、レイアウトを変更することなく行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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は、この発明に係る油圧オートテンショナＡを、補機用に採用したベルト張力調整装置を示し、プーリアーム１は軸２を中心として揺動自在に支持され、そのプーリアーム１に油圧オートテンショナＡの調整力を付与して、プーリアーム１の揺動側端部に支持された回転可能なテンションプーリ３を補機駆動用ベルト４に押し付けている。
【００１２】
図２に示すように、油圧オートテンショナＡは、アルミニウム合金から成る有底のシリンダ１１を有し、そのシリンダ１１の内部に鋼製のスリーブ１２が嵌合されている。
【００１３】
シリンダ１１の上部開口にはオイルシールからなるシール部材１３が取付けられ、そのシール部材１３とシリンダ１１の内部に充填された作動油の油面間に空気溜り１４が設けられている。
【００１４】
シール部材１３はロッド挿入孔１５を有し、そのロッド挿入孔１５に挿通されたスライド自在のロッド１６の上部には前記プーリアーム１に連結されるアーム連結片１７が取付けられている。
【００１５】
アーム連結片１７には、ばね座１８と、シリンダ１１の外周上部を覆う筒状のダストカバー１９が設けられ、上記ばね座１８とシリンダ１１の外周下部に設けられたばね座２０間にロッド１６に外方向への突出性を付与するリターンスプリング２１が組込まれている。
【００１６】
ロッド１６にはシリンダ１１内に位置する部分にウェアリング２２が取付けられている。ウェアリング２２はシリンダ１１の内周面に沿って摺動可能とされ、ロッド１６の中間部を支持している。
【００１７】
シリンダ１１の内部には、ロッド１６に付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ２３が設けられている。
【００１８】
油圧ダンパ２３は、スリーブ１２の内周に沿って摺動可能なプランジャ２４をロッド１６の下部に接続し、そのプランジャ２４によってシリンダ１１の内部を圧力室２５とリザーバ室２６とに仕切り、上記プランジャ２４に圧力室２５とリザーバ室２６とを連通する通路２７を設け、その通路２７にチェックバルブ２８を設けている。
【００１９】
チェックバルブ２８は、通路２７を開閉するチェックボール２８ａと、そのチェックボール２８ａの開閉量を規制するリテーナ２８ｂと、そのリテーナ２８ｂをプランジャ２４の下面に押し付けるプランジャスプリング２８ｃとからなっている。このチェックバルブ２８は圧力室２５の圧力がリザーバ室２６の圧力より高くなると、通路２７を閉じるようになっている。
【００２０】
図２および図３に示すように、スリーブ１２の下方の内側に、圧力室２５の圧力が一定以上の値になると、作動油をリザーバ室２６へ還流するリリーフバルブ３２を設けて、圧力室２５の圧力を逃がすようにしている。リリーフバルブ３２は、圧力室２５内のプランジャ２４を押し上げるプランジャスプリング２８ｃと並列に、スリーブ１２の底面にバルブシート３２ａを配置し、その中にリリーフバルブボール３２ｂ、リリーフバルブスプリング３２ｃを内蔵し、リリーフバルブスプリング３２ｃをバルブリテナ３２ｄでバルブシート３２ａに保持している。シリンダ１１の底部には、十字溝３３が形成され、この十字溝３３はスリーブ１２の外周に形成された複数の軸方向に延びる溝３０を介してリザーバ室２６と連通している。
【００２１】
なお、シリンダ１１の内周に複数の軸方向溝を形成して、バルブシート３２ａ内とリザーバ室２６とを連通させるようにしてもよい。
【００２２】
バルブシート３２ａのシート面には、圧力室２５とバルブシート３２ａ内とを連通する弁孔３１を形成し、この弁孔３１をリリーフバルブボール３２ｂによって開閉するようにしている。このリリーフバルブボール３２ｂは、圧力室２５内の圧力が設定圧を超えた場合に、弁孔３１を開放するようになっている。
【００２３】
前記バルブシートは、スリーブの下端に、圧入固定、溶接固定あるいは圧入抵抗溶接固定によって取り付けられている。また、前記バルブシートのシート面には、摩耗防止のために、熱処理や表面処理を施しことが好ましい。
【００２４】
上記の構成の油圧オートテンショナにおいて、図１に示すベルト４に弛みが生じると、リターンスプリング２１の押圧力によりロッド１６が外方向に移動し、軸２を中心にプーリアーム１がベルト４を張る方向に揺動してベルト４の弛みを吸収する。
【００２５】
このとき、ロッド１６と共にプランジャ２４が移動し、圧力室２５内の圧力がリザーバ室２６内の圧力より低くなるため、チェックバルブ２８が通路２７を開放し、リザーバ室２６内の作動油は通路２７から圧力室２５内にスムーズに流れることになる。このため、ロッド１６は外方向に急速に移動して、ベルト４の弛みを直ちに吸収する。
【００２６】
一方、ベルト４の張力が増大すると、プーリアーム１を介してロッド１６が押し込まれる。このとき、圧力室２５内の圧力がリザーバ室２６内の圧力より高くなるため、チェックバルブ２８は通路２７を閉じ、圧力室２５内の作動油によってロッド１６に負荷される押し込み力が緩衝される。
【００２７】
上記押し込み力がリターンスプリング２１のばね力より強い場合、圧力室２５内の作動油はスリーブ１２とプランジャ２４の摺動面間に形成された微小なリークすきまからリザーバ室２６内に流れ、押し込み力とリターンスプリング２１のばね力とが釣り合う位置までプランジャ２４およびロッド１６はゆっくりと移動する。
【００２８】
圧力室２５内の作動油の圧力はロッド１６に負荷される押し込み力が増大するにつれて次第に高くなる。その圧力室２５内の圧力がリリーフバルブ３２の設定圧を超えると、リリーフバルブ３２は弁孔３１を開放し、圧力室２５内の作動油は、弁孔３１からバルブシート３２ａ内のリターン室２９に流れ、そのバルブシート３２ａ内のリターン室２９から十字溝３３、通路３０に流れてリザーバ室２６内に流入する。このため、圧力室２５内の圧力はリリーフバルブ３２の設定圧以上になることはなく、ベルト４が過張力になるのが防止される。
【００２９】
このように、圧力室２５内の圧力を設定圧に保持するリリーフバルブ３２を設けることによってベルト４の過張力を防止することができるため、スリーブ１２とプランジャ２４の摺動面間に形成されたリークすきまを微小に設定、即ち、リークダウンタイムを高く設定することができ、リリーフバルブ３２の閉状態では、大きいばね定数でベルト４を押さえつけることができるので、ベルト４の振幅を小さく保つことができる。
【００３０】
また、リリーフバルブ３２が開状態では、小さいばね定数でベルト４を押えつけることになるため、補機の負荷変動によるベルト４の伸び変化に対して良好に追従し、応答性に優れた補機用の油圧オートテンショナを得ることができる。
【００３１】
補機用ベルト４の交換に際しては、テンションプーリ３を押圧してロッド１６に押し込み力を負荷し、ベルト４の押圧を解除する状態でベルト４の交換を行なう。
【００３２】
このようなベルト４の交換に際し、ロッド１６に負荷される押し込み力による圧力室２５の圧力がリリーフバルブ３２の設定圧を超えると、リリーフバルブ３２は弁孔３１を開放し、その弁孔３１の開放により圧力室２５内の作動油は弁孔３１からリターン室２９内に流れるため、ロッド１６をスムーズに押し込むことができる。
【００３３】
このように、リリーフバルブ３２の設定圧を超える押し込み力をロッド１６に負荷することによって補機用の油圧オートテンショナＡを収縮させることができるため、ベルト４をきわめて簡単に交換することができる。
【００３４】
以上の実施形態は、リターンスプリング２１をシリンダ１１の外側に組込んだ外装式タイプのものである。図５は、リターンスプリング２１をシリンダ１１の内部に組込んだ内装式タイプのものを示している。図５において、外装式タイプと共通する部材については、共通の符号を付している。なお、外装式の油圧オートテンショナにおいては、内装式に比べて、ばね定数が小さく、かつ、ばね荷重の大きなリターンスプリングを採用することができるため、ベルトの張力変化に対する追従性が良好であるという特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明に係る油圧オートテンショナを用いたベルト張力調整装置の正面図
【図２】図１に示す油圧オートテンショナの縦断正面図
【図３】図２のリリーフバルブの組込み部分を拡大して示す断面図
【図４】図３のIV-IV線に沿った断面図
【図５】この発明に係る内装式タイプの油圧オートテンショナの縦断正面図
【符号の説明】
【００３６】
１１  シリンダ
１２  スリーブ
１３  シール部材
１６  ロッド
２１  リターンスプリング
２４  プランジャ
２５  圧力室
２６  リザーバ室
２７  通路
２８  チェックバルブ
２９  リターン室
３０  溝
３１  弁孔
３２  リリーフバルブ
３２ａ  バルブシート
３２ｂ  リリーフバルブボール
３２ｃ  リリーフバルブスプリング
３２ｄ  バルブリテナ
３３  十字溝
【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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