(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に作動油が充填されたシリンダの底面にスリーブ嵌合孔を設け、そのスリーブ嵌合孔内に下端部が嵌合されたスリーブ内にロッドの下端部を摺動自在に挿入してスリーブ内に圧力室を形成し、前記ロッドの上部に設けられたばね座とシリンダの内底面間に、シリンダとロッドを伸長する方向に付勢するリターンスプリングを組込み、前記シリンダとスリーブ間に形成されたリザーバ室の上部開口を閉塞し、前記スリーブとスリーブ嵌合孔の嵌合面間にリザーバ室と前記圧力室を連通する通路を設け、その通路に、圧力室の圧力がリザーバ室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、前記ロッドには、その下端面で開口するバルブ嵌合孔と、そのバルブ嵌合孔の上部を前記リザーバ室に連通する油路とを設け、前記バルブ嵌合孔内には、圧力室内の圧力が設定圧を超えると開放して圧力室内の圧力を油路からリザーバ室に逃がすリリーフバルブを組込み、そのリリーフバルブが、バルブ嵌合孔内に圧入されたバルブシートと、そのバルブシートに形成された弁孔をバルブ嵌合孔の内部から開閉する弁体と、その弁体を弁孔に向けて付勢するバルブスプリングとからなる油圧式オートテンショナにおいて、
前記リリーフバルブの弁体とバルブスプリングとの間に、前記バルブ嵌合孔の内径面に沿って摺動可能な円径のスプリングシートを組込み、そのスプリングシートの上面にバルブスプリング内に配置されるロッドを形成し、そのロッドを、リリーフバルブにおける弁体の開放状態でその上端面がバルブ嵌合孔の上部の閉塞端面に衝合される軸方向長さとし、そのロッドの上端面に溝からなる絞り部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】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、オルタネータやウォータポンプ、エアコンのコンプレッサ等の自動車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。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのクランクシャフトの回転を各種の自動車補機に伝えるベルト伝動装置においては、図９に示すように、ベルト４１の弛み側に支点軸４２を中心にして揺動可能なプーリアーム４３を設け、そのプーリアーム４３に油圧式オートテンショナＡの調整力を付与し、上記プーリアーム４３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４４がベルト４１を押圧する方向にプーリアーム４３を付勢して、ベルト４１の張力を一定に保持するようにしている。
【０００３】
上記のようなベルト伝動装置に使用される油圧式オートテンショナＡとして、特許文献１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、作動油が充填された底付きシリンダの内底面から立ち上がるスリーブ内にロッドの下部をスライド自在に挿入してスリーブ内に圧力室を形成し、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リターンスプリングを組込んでロッドとシリンダを伸長する方向に付勢している。
【０００４】
また、ばね座の外周とシリンダの上部外周に弾性を有するベローズの両端部を嵌合してシリンダとスリーブ間に密閉されたリザーバ室を形成し、そのリザーバ室下部と上記圧力室とを通路で連通し、その通路にチェックバルブを設け、ベルト４１からテンションプーリ４４およびプーリアーム４３を介して油圧式オートテンショナＡにシリンダとロッドを収縮させる方向の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作動油をスリーブの内径面とロッドの外径面間に形成された微小すきまに流動させ、その流動時の作動油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。
【０００５】
ところで、上記従来の油圧式オートテンショナにおいては、上記のように、ベルト４１からロッドに負荷される押込み力により圧力室内に封入された作動油をスリーブの内径面とロッドの外径面間に形成された微小すきまに流動させ、その流動により圧力室内に発生する油圧ダンパ力によって上記押込み力を緩衝する構成であり、上記油圧ダンパ力と押込み力はほぼ比例関係にあるため、押込み力が大きくなるにつれて油圧ダンパ力も大きいものとなる。
【０００６】
このため、ベルトが過張力になるのを防止することができず、ベルトの耐久性を低下させるという問題がある。
【０００７】
そのような問題点を解決するため、特許文献２では、ロッドに圧力室とリザーバ室を連通する油路を形成し、その油路にリリーフバルブを組込み、圧力室の圧力が上記リリーフバルブの設定圧力を超えた際に、そのリリーフバルブを開放し、圧力室の作動油を油路からリザーバ室に逃がして、圧力室の圧力の上限値をリリーフバルブの設定圧に規定し、ベルトが過張力になるのを防止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１３２０４０号公報
【特許文献２】特開２００９−１９１８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記特許文献２に記載された油圧式オートテンショナにおいては、リリーフバルブが開放すると、圧力室内の作動油が油路からリザーバ室内に瞬時に逃げるため、圧力室内において急激な圧力低下が生じ、油圧ダンパ不良が発生し、改善すべき点が残されていた。
【００１０】
この発明の課題は、リリーフバルブの開放時に、圧力室内の圧力が急激に低下するのを抑制して、油圧ダンパ不良が発生するのを防止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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、この発明においては、内部に作動油が充填されたシリンダの底面にスリーブ嵌合孔を設け、そのスリーブ嵌合孔内に下端部が嵌合されたスリーブ内にロッドの下端部を摺動自在に挿入してスリーブ内に圧力室を形成し、前記ロッドの上部に設けられたばね座とシリンダの内底面間に、シリンダとロッドを伸長する方向に付勢するリターンスプリングを組込み、前記シリンダとスリーブ間に形成されたリザーバ室の上部開口を閉塞し、前記スリーブとスリーブ嵌合孔の嵌合面間にリザーバ室と前記圧力室を連通する通路を設け、その通路に、圧力室の圧力がリザーバ室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、前記ロッドには、その下端面で開口するバルブ嵌合孔と、そのバルブ嵌合孔の上部を前記リザーバ室に連通する油路とを設け、前記バルブ嵌合孔内には、圧力室内の圧力が設定圧を超えると開放して圧力室内の圧力を油路からリザーバ室に逃がすリリーフバルブを組込み、そのリリーフバルブが、バルブ嵌合孔内に圧入されたバルブシートと、そのバルブシートに形成された弁孔をバルブ嵌合孔の内部から開閉する弁体と、その弁体を弁孔に向けて付勢するバルブスプリングとからなる油圧式オートテンショナにおいて、前記圧力室からリリーフバルブの弁体に至る作動油流入路と前記弁体から油路に至る作動油流出路のいずれか一方に通油量を規制する絞り部を設けた構成を採用したのである。
【００１２】
上記のように、圧力室からリリーフバルブの弁体に至る作動油流入路と弁体から油路に至る作動油流出路のいずれか一方に絞り部を設けることにより、リリーフバルブの開放時、その絞り部によって通油量が規制されることになる。このため、圧力室における圧力の急激な低下が抑制されることになり、油圧ダンパ不良が発生するのが防止される。
【００１３】
ここで、絞り部は、弁孔の油入口部に形成されたオリフィスであってもよく、あるいは、バルブシートの圧力室に対する対向面に取付けられて弁孔を覆う板体とバルブシートの対向面の一方に形成されて圧力室と弁孔を連通する渦巻き溝であってもよい。さらに、バルブシートの圧力室に対する対向面に取付けられて弁孔を覆う多孔質体の小孔であってもよい。
【００１４】
オリフィスの採用においては、そのオリフィスをバルブシートに設けるようにしてもよく、あるいは、バルブシートの圧力室に対する対向面にオリフィスプレートを取付け、そのオリフィスプレートに形成してもよい。
【００１５】
このとき、オリフィスの内径が必要以上に大きくなると、リリーフバルブの油入口側と油出口側の圧力差を緩和することができずに圧力室内の圧力の急激な低下が生じることになり、また、必要以上に小さくなると孔明け加工が困難となり、その圧力差の緩和と加工性の面から、オリフィスの内径は、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲とするのが好ましい。
【００１６】
絞り部は、上記のようなオリフィスや、渦巻き溝、多孔質体の小孔に限定されるものではない。例えば、リリーフバルブの弁体とバルブスプリングとの間に、バルブ嵌合孔の内径面に沿って摺動可能な円径のスプリングシートを組込み、そのスプリングシートとバルブ嵌合孔の摺動面間に形成された微小なリーク隙間を絞り部としてもよい。
【００１７】
あるいは、リリーフバルブの弁体とバルブスプリング間に摺動可能に組み込まれたスプリングシートの外径面に螺旋溝を形成し、その螺旋溝を絞り部としてもよい。
【００１８】
さらに、上記スプリングシートの上面にバルブスプリング内に配置されるロッドを設け、そのロッドを、リリーフバルブにおける弁体の開放状態でその上端面がバルブ嵌合孔の上部の閉塞端面に衝合される軸方向長さとし、そのロッドの上端面に溝を設け、その溝を絞り部としてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
この発明においては、上記のように、圧力室からリリーフバルブの弁体に至る作動油流入路と弁体から油路に至る作動油流出路のいずれか一方に絞り部を設けたことにより、リリーフバルブの開放時に、上記絞り部によって通油量を規制することができる。このため、圧力室における圧力の急激な低下がなく、油圧ダンパ不良が発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】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正面図
【図２】図１のリリーフバルブの組込み部を拡大して示す断面図
【図３】オリフィスの形成の他の例を示す断面図
【図４】（ａ）は、絞り部の他の例を示す断面図、（ｂ）は、（ａ）のIV−IV線に沿った断面図
【図５】絞り部のさらに他の例を示す断面図
【図６】絞り部のさらに他の例を示す断面図
【図７】絞り部のさらに他の例を示す断面図
【図８】（ｃ）は、絞り部のさらに他の例を示す断面図、（ｄ）は、絞り部の形成状態を示す断面図
【図９】補機駆動用ベルトの張力調整装置を示す正面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１に示すように、シリンダ１は下部が閉塞し、その閉塞端部にエンジンブロックに回転自在に連結される連結片２が設けられている。
【００２２】
シリンダ１の底面には、スリーブ嵌合孔３が設けられ、そのスリーブ嵌合孔３内にスリーブ４の下端部が圧入されている。スリーブ４内にはロッド５の下部がスライド自在に挿入され、そのロッド５の挿入によって、スリーブ４内に圧力室６が設けられている。
【００２３】
ロッド５のシリンダ１の外部に位置する上端部にはばね座７が固定され、そのばね座７とシリンダ１の底面間に組込まれたリターンスプリング８は、シリンダ１とロッド５が相対的に伸長する方向に付勢している。
【００２４】
ばね座７の上端には図９に示すプーリアーム４３に対して連結される連結片９が設けられている。また、ばね座７には、リターンスプリング８の上部を覆う内筒部１０と、シリンダ１の上部外周を覆う外筒部１１とが同軸上に設けられている。
【００２５】
シリンダ１の上側開口部内にはオイルシール等の弾性シール１２が取付けられ、その弾性シール１２の内周は内筒部１０の外周面に弾性接触して、シリンダ１の上側開口を閉塞し、シリンダ１の内部に充填された作動油の外部への漏洩を防止している。
【００２６】
上記弾性シール１２の取付けにより、シリンダ１とスリーブ４との間に密閉されたリザーバ室１３が形成される。リザーバ室１３と圧力室６は、スリーブ嵌合孔３とスリーブ４の嵌合面間に形成された通路１４で連通し、その通路１４の圧力室６側の端部に設けられたチェックバルブ１５は、圧力室６内の圧力がリザーバ室１３内の圧力より高くなると、通路１４を閉鎖するようになっている。
【００２７】
ロッド５には、その下端面で開口するバルブ嵌合孔１６と、そのバルブ嵌合孔１６の上部をリザーバ室１３に連通するＴ字形の油路１７とが形成され、上記バルブ嵌合孔１６内にリリーフバルブ２０が組み込まれている。
【００２８】
図２に示すように、リリーフバルブ２０は、バルブ嵌合孔１６の下端開口部内に圧入されたバルブシート２１と、そのバルブシート２１に形成された弁孔２２をバルブ嵌合孔１６内から開閉する球形の弁体２３と、その弁体２３の上側に設けられたスプリングシート２４と、そのスプリングシート２４を介して弁体２３を弁孔２２に向けて付勢するバルブスプリング２５からなっている。
【００２９】
上記リリーフバルブ２０は、バルブスプリング２５の弾性力を設定圧力とし、圧力室６内の圧力がその設定圧力を超えると、弁体２３が弁孔２２を開放するようになっている。弁孔２２の下端部には絞り部としてのオリフィス２６が形成され、このオリフィス２６の内径は、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲とされている。
【００３０】
ここで、スプリングシート２４は円径とされてバルブ嵌合孔１６の内径面に沿って摺動可能とされ、そのスプリングシート２４とバルブ嵌合孔１６の摺動面間にリーク隙間２７が形成されている。
【００３１】
また、スプリングシート２４の上面にはバルブスプリング２５内に配置されるロッド２４ａが一体に設けられ、下面には弁体２３の上部が嵌合する円すい形凹部２４ｂが形成されている。
【００３２】
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９に示す補機駆動用ベルト４１の張力調整に際しては、シリンダ１の閉塞端に設けた連結片２をエンジンブロックに連結し、かつばね座７の連結片９をプーリアーム４３に連結して、そのプーリアーム４３に調整力を付与する。
【００３３】
上記のようなベルト４１の張力調整状態において、補機の負荷変動等によってベルト４１の張力が変化し、そのベルト４１の張力が弱くなると、リターンスプリング８の押圧によりシリンダ１とロッド５が伸長する方向に相対移動してベルト４１の弛みを吸収する。
【００３４】
ここで、シリンダ１とロッド５が伸長する方向に相対移動するとき、圧力室６内の圧力はリザーバ室１３内の圧力より低くなるため、チェックバルブ１５が通路１４を開放する。このため、リザーバ室１３内の作動油は通路１４から圧力室６内にスムーズに流れ、シリンダ１とロッド５は伸長する方向にスムーズに相対移動してベルト４１の弛みを直ちに吸収する。
【００３５】
一方、ベルト４１の張力が強くなると、ベルト４１から油圧式オートテンショナのシリンダ１とロッド５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６内の圧力はリザーバ室１３内の圧力より高くなるため、チェックバルブ１５は通路１４を閉じる。
【００３６】
また、圧力室６内の作動油はスリーブ４の内径面とロッド５の外径面間に形成された微小すきま２８に流れてリザーバ室１３内に流入し、上記微小すきま２８に流れる作動油の粘性抵抗によって圧力室６内に油圧ダンパ力が発生し、その油圧ダンパ力によって、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と共に、シリンダ１とロッド５は、押込み力とリターンスプリング８の弾性力とが釣り合う位置まで収縮する方向にゆっくりと相対移動する。
【００３７】
ベルト４１の張力が強く、圧力室６内の圧力がリリーフバルブ２０の設定圧力を超えると、リリーフバルブ２０が開放し、圧力室６の作動油は油路１７からリザーバ室１３内に逃げ、圧力室６内の圧力はリリーフバルブ２０の設定圧力に保持される。
【００３８】
ここで、リリーフバルブ２０の開放により、圧力室６内の作動油がリザーバ室１３内に瞬時に逃げると、圧力室６内の圧力が急激に低下して、油圧ダンパ不良が発生することになる。実施の形態では、弁孔２２の下端部にオリフィス２６を形成しているため、圧力室６内の作動油がそのオリフィス２６を通過する際、その通油量が規制されることになる。その通油量の規制によって圧力室６内の急激な圧力低下が抑制され、油圧ダンパ不良が発生するのが防止される。
【００３９】
図２では、バルブシート２１にオリフィス２６を設けるようにしたが、図３に示すように、バルブシート２１の圧力室６と対向する下面にオリフィスプレート２９を取付け、そのオリフィスプレート２９にオリフィス２６を形成するようにしてもよい。
【００４０】
図２および図３では、絞り部としてオリフィス２６を示したが、絞り部はオリフィス２６に限定されるものではない。図４乃至図９は、絞り部の他の例を示している。
【００４１】
図４（ａ）、（ｂ）では、バルブシート２１の圧力室６に対向する下面に弁孔２２を覆う板体３０を取付け、その板体３０のバルブシート２１の下面に衝合する上面に渦巻き溝３１を設け、その渦巻き溝３１を絞り部としている。なお、板体３０の上面に代えて、バルブシート２１の下面に渦巻き溝を形成するようにしてもよい。
【００４２】
図５では、バルブシート２１の圧力室６と対向する下面に多孔質体３２を取付け、その多孔質体３２の小孔を絞り部としている。
【００４３】
図６では、スプリングシート２４とロッド５のバルブ嵌合孔１６の摺動面間に形成されたリーク隙間２７の径方向隙間量の大きさδを１０μｍ〜５００μｍの範囲とし、そのリーク隙間２７を絞り部としている。
【００４４】
図７では、バルブ嵌合孔１６の内径面に沿って摺動可能な円径のスプリングシート２４の外径面に螺旋溝３３を形成し、その螺旋溝３３を絞り部としている。
【００４５】
図８（ｃ）、（ｄ）では、スプリングシート２４の上面に一体に設けられたロッド２４ａを、図８（ｄ）に示すリリーフバルブ２０の弁体２３の開放状態で、その上端面がバルブ嵌合孔１６の上部の閉塞端面に当接する軸方向長さｌ２として、そのロッド２４ａの上端面に溝３５を設け、その溝３５を絞り部としている。
【００４６】
ここで、弁体２３の開閉ストローク量は、０．２５ｍｍ〜１．００ｍｍの範囲とされている。また、溝３５として、ここでは、径方向溝を示しているが、径方向溝に限定されない。例えば、十字溝であってもよい。
【００４７】
図４乃至図８のいずれの絞り部においても、圧力室６内の急激な圧力の低下を抑制することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１    シリンダ
３    スリーブ嵌合孔
４    スリーブ
５    ロッド
６    圧力室
７    ばね座
８    リターンスプリング
１３  リザーバ室
１４  通路
１５  チェックバルブ
１６  バルブ嵌合孔
１７  油路
２０  リリーフバルブ
２１  バルブシート
２２  弁孔
２３  弁体
２４  スプリングシート
２４ａ  ロッド
２５  バルブスプリング
２６  オリフィス（絞り部）
２７  リーク隙間（絞り部）
２９  オリフィスプレート
３０  板体
３１  渦巻き溝（絞り部）
３２  多孔質体
３３  螺旋溝（絞り部）
３５  溝（絞り部）
【図１】
0005820626.tif 000002
【図２】
0005820626.tif 000003
【図３】
0005820626.tif 000004
【図４】
0005820626.tif 000005
【図５】
0005820626.tif 000006
【図６】
0005820626.tif 000007
【図７】
0005820626.tif 000008
【図８】
0005820626.tif 000009
【図９】
0005820626.tif 000010