(57)【要約】      （修正有）【課題】リザーバ室内の作動油がシリンダ外に漏れにくく、長期にわたる信頼性にすぐれたオートテンショナを提供する。【解決手段】シリンダ１０の開放側の端部にオイルシール１５，１６を設けてシリンダ内に作動油を密封し、シリンダ内にスリーブ１３を設け、スリーブ内に摺動可能に挿入したプランジャ１７でシリンダ内を圧力室１８とリザーバ室１９に区画し、圧力室とリザーバ室を連通するリーク隙間をプランジャとスリーブの摺動面間に形成し、圧力室とリザーバ室を連通する通路３６とチェックバルブ３７をプランジャに形成し、プランジャと軸方向に一体に移動するロッド２０を設け、ロッドをオイルシールに摺動可能に貫通させ、ロッドを付勢するリターンスプリング２２を設けたオートテンショナにおいて、オイルシールにリザーバ室内の圧力を受る圧力側リップと、リザーバ室内の圧力を受けない非圧力側リップとを設け、作動油が漏れるのを阻止する。【選択図】図２
2008169919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が開放したシリンダ（１０）の開放側の端部にオイルシール（１５，１６）を設けてシリンダ（１０）内に作動油を密封し、そのシリンダ（１０）内にスリーブ（１３）を同軸に設け、そのスリーブ（１３）内に摺動可能に挿入したプランジャ（１７）で前記シリンダ（１０）内を圧力室（１８）とリザーバ室（１９）に区画し、その圧力室（１８）と前記リザーバ室（１９）を連通するリーク隙間（３８）を前記プランジャ（１７）とスリーブ（１３）の摺動面間に形成し、前記圧力室（１８）と前記リザーバ室（１９）を連通する通路（３６）を前記プランジャ（１７）に形成し、その通路（３６）に前記リザーバ室（１９）側から前記圧力室（１８）側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ（３７）を設け、前記プランジャ（１７）と軸方向に一体に移動するロッド（２０）を設け、そのロッド（２０）を前記オイルシール（１５，１６）に摺動可能に貫通させ、前記ロッド（２０）を前記シリンダ（１０）から突出する方向に付勢するリターンスプリング（２２）を設けたオートテンショナにおいて、前記オイルシール（１５，１６）に、前記リザーバ室（１９）内の圧力を受けた状態で前記ロッド（２０）を摺動可能に貫通させる圧力側リップ（２５）と、その圧力側リップ（２５）よりもシリンダ（１０）開放側に位置し、前記リザーバ室（１９）内の圧力を受けずに前記ロッド（２０）を摺動可能に貫通させる非圧力側リップ（２９）とを設け、前記圧力側リップ（２５）を漏れた作動油がシリンダ（１０）外に漏れるのを前記非圧力側リップ（２９）で阻止するようにしたことを特徴とするオートテンショナ。
【請求項２】
前記オイルシール（１５，１６）を、前記圧力側リップ（２５）を有する第１オイルシール（１５）と、その第１オイルシール（１５）よりもシリンダ（１０）開放側に設けられ、前記非圧力側リップ（２９）を有する第２オイルシール（１６）とで構成した請求項１に記載のオートテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主として、エンジンのカムシャフトを駆動するタイミングチェーンやタイミングベルトの張力保持に用いられるオートテンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンは、一般に、クランクシャフトの回転を、エンジンカバー内のエンジンルームに収容されたタイミングチェーン又はタイミングベルト（以下、タイミングチェーンを例に挙げて説明する）を介してカムシャフトに伝達し、そのカムシャフトの回転により燃焼室のバルブの開閉を行なう。ここで、チェーンの張力を適正範囲に保つために、支点軸を中心として揺動可能に設けたチェーンガイドと、そのチェーンガイドをチェーンに押さえ付ける方向に付勢するオートテンショナとからなる張力調整装置が多く用いられる。
【０００３】
この張力調整装置に組み込まれるオートテンショナとして、一端が開放したシリンダの開放側の端部にオイルシールを設けてシリンダ内に作動油を密封し、そのシリンダ内にスリーブを同軸に設け、そのスリーブ内に摺動可能に挿入したプランジャで前記シリンダ内を圧力室とリザーバ室に区画し、そのプランジャと軸方向に一体に移動するロッドを設け、そのロッドを前記オイルシールに摺動可能に貫通させ、前記ロッドを前記シリンダから突出する方向に付勢するリターンスプリングを設けたものが知られている（特許文献１）。
【０００４】
このオートテンショナは、リターンスプリングの付勢力がチェーンの張力とつり合う位置までロッドが移動することにより、チェーンの張力変動を吸収し、チェーンの張力を適正範囲に保つ。
【０００５】
また、このオートテンショナは、プランジャとスリーブの摺動面間に、圧力室とリザーバ室を連通するリーク隙間が形成されており、ロッドがシリンダに押し込まれる方向に移動すると、圧力室内の作動油がリーク隙間を通ってリザーバ室に流入する。このとき、リーク隙間を流れる作動油の流量が制限されているので、ロッドはゆっくりと移動し、ベルトを安定した状態に保ちながらその緊張を吸収する。
【０００６】
また、このオートテンショナは、圧力室とリザーバ室を連通する通路がプランジャに設けられ、その通路には、リザーバ室側から圧力室側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブが設けられており、ロッドがシリンダから突出する方向に移動すると、プランジャの通路を通ってリザーバ室側から圧力室側に作動油が流れる。そのため、ロッドがシリンダから突出する方向に速やかに移動し、ベルトの弛みを迅速に吸収する。
【０００７】
また、このオートテンショナは、オイルシールに設けられたリップが、リザーバ室内の圧力を受けてロッドの外周を締め付け、その締付力によって、リザーバ室内の作動油がシリンダ外に漏れるのを防止するようになっている。
【特許文献１】特開２００１−１６５２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、このオートテンショナは、エンジンを作動させたときに、作動油の温度上昇により作動油が膨張してリザーバ室内の圧力が上昇し、その圧力上昇によってオイルシールのリップがロッドの外周を締め付ける力が大きくなり、リップの摩耗が進行しやすい。そのため、このオートテンショナは、摩耗したリップを通じてリザーバ室内の作動油がシリンダ外に漏れやすく、長期にわたる信頼性が乏しかった。
【０００９】
この発明が解決しようとする課題は、リザーバ室内の作動油がシリンダ外に漏れにくく、長期にわたる信頼性にすぐれた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】
【００１０】
上記の課題を解決するため、前記オイルシールに、前記リザーバ室内の圧力を受けた状態で前記ロッドを摺動可能に貫通させる圧力側リップと、その圧力側リップよりもシリンダ開放側に位置し、前記リザーバ室内の圧力を受けずに前記ロッドを摺動可能に貫通させる非圧力側リップとを設け、前記圧力側リップを漏れた作動油がシリンダ外に漏れるのを前記非圧力側リップで阻止するようにした。このようにすると、非圧力側リップがリザーバ室の圧力を受けないので、エンジン作動後の作動油の温度上昇により作動油が膨張してリザーバ室内の圧力が上昇したときにも、非圧力側リップが圧力側リップよりも摩耗しにくい。そのため、圧力側リップの摩耗が進行したときにも、圧力側リップを漏れた作動油がシリンダ外に漏れるのを非圧力側リップが阻止する。
【００１１】
前記オイルシールは、たとえば、前記圧力側リップを有する第１オイルシールと、その第１オイルシールよりもシリンダ開放側に設けられ、前記非圧力側リップを有する第２オイルシールとで構成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明のオートテンショナは、非圧力側リップがリザーバ室の圧力を受けないので、非圧力側リップが圧力側リップよりも摩耗しにくい。そのため、圧力側リップの摩耗が進行したときにも、圧力側リップを漏れた作動油がシリンダ外に漏れるのを、非圧力側リップが阻止し、長期にわたる信頼性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１に、この発明の第１実施形態のオートテンショナ１を組み込んだチェーン伝導装置を示す。このチェーン伝導装置は、エンジンのクランクシャフト２に固定されたスプロケット３と、カムシャフト４に固定されたスプロケット５とがチェーン６を介して連結されており、そのチェーン６がクランクシャフト２の回転をカムシャフト４に伝達し、そのカムシャフト４の回転により燃焼室のバルブ（図示せず）の開閉を行なう。
【００１４】
チェーン６は、支点軸７を中心として揺動可能に支持されたチェーンガイド８を介して、オートテンショナ１で押圧されている。オートテンショナ１は、エンジンブロック（図示せず）にボルト９で固定されている。
【００１５】
オートテンショナ１は、図２に示すように、一端が開放したシリンダ１０を有し、シリンダ１０には、小径穴部１１と、小径穴部１１に対してシリンダ１０の開放側に連なる大径穴部１２とが同軸に形成されている。小径穴部１１には、有底のスリーブ１３が嵌め合わされ、大径穴部１２の内周とスリーブ１３の外周の間には円筒空間１４が形成されている。シリンダ１０は、開放端が第１オイルシール１５と第２オイルシール１６で密閉され、作動油が充填されている。
【００１６】
スリーブ１３内には、プランジャ１７が軸方向に摺動可能に挿入されており、プランジャ１７によって、シリンダ１０内が圧力室１８とリザーバ室１９に区画されている。プランジャ１７には、第１オイルシール１５と第２オイルシール１６を摺動可能に貫通するロッド２０が接続され、ロッド２０の先端がチェーンガイド８に当接している。
【００１７】
ロッド２０の外周には、シリンダ１０の内周を軸方向に摺動可能なウエアリング２１が装着されている。ウエアリング２１は、円筒空間１４に組み込んだリターンスプリング２２によってシリンダ１０の開放側に付勢され、そのウエアリング２１を介して、ロッド２０がシリンダ１０から突出する方向に付勢されている。
【００１８】
第１オイルシール１５は、図３に示すように、芯金２３をゴム材料で覆って形成されており、シリンダ１０内を軸方向に区画するリング状の隔壁部２４と、隔壁部２４からロッド２０の外周に沿ってリザーバ室１９側に延びる圧力側リップ２５とを有する。圧力側リップ２５は、ロッド２０を摺動可能に貫通させ、ガータスプリング２６の付勢力とリザーバ室１９内の作動油の圧力とによってロッド２０の外周を締め付ける。
【００１９】
第２オイルシール１６は、第１オイルシール１５よりもシリンダ１０の開放側に設けられている。第２オイルシール１６は、第１オイルシール１５と同様、芯金２７をゴム材料で覆って形成されており、シリンダ１０内を軸方向に区画するリング状の隔壁部２８と、隔壁部２８からロッド２０の外周に沿って第１オイルシール１５側に延びる非圧力側リップ２９とを有する。非圧力側リップ２９は、第１オイルシール１５の隔壁部２４よりもシリンダ１０の開放側に設けられているので、リザーバ室１９内の作動油の圧力を受けず、ガータスプリング３０の付勢力によってロッド２０の外周を締め付ける。
【００２０】
また、シリンダ１０の開放側の端部内周には、図３に示すように、軸方向に対向する１対の止め輪３１Ａ，３１Ｂが設けられている。止め輪３１Ａ，３１Ｂの間には、ロッド２０を軸方向に移動可能に貫通させる抵抗リング３２が組み込まれており、抵抗リング３２は、止め輪３１Ａ，３１Ｂの間に形成された隙間の範囲内で軸方向に移動可能となっている。
【００２１】
抵抗リング３２には、内径側に延びる複数の抵抗爪３３が形成され、各抵抗爪３３の先端がロッド２０の外周に接触している。各抵抗爪３３は、シリンダ１０の開放側に縮径するテーパ状に傾斜しており、ロッド２０がシリンダ１０に押し込まれる方向に移動して各抵抗爪３３と摺動するときの摺動抵抗が、ロッド２０がシリンダ１０から突出する方向に移動して各抵抗爪３３と摺動するときの摺動抵抗よりも大きくなるようになっている。
【００２２】
プランジャ１７は、図４に示すように、リザーバ室１９側の端面３４に凹部３５が形成され、その凹部３５内に、ロッド２０の後端が収容されている。また、プランジャ１７には、圧力室１８とリザーバ室１９が連通する通路３６が形成され、通路３６の圧力室１８側の端部には、リザーバ室１９側から圧力室１８側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ３７が設けられている。
【００２３】
プランジャ１７とスリーブ１３の摺動面間には、圧力室１８とリザーバ室１９を連通するリーク隙間３８が形成されており、圧力室１８内の圧力がリザーバ室１９内の圧力よりも大きくなったときに、圧力室１８内の作動油がリーク隙間３８を通ってリザーバ室１９に流れるようになっている。
【００２４】
プランジャ１７は、圧力室１８内に組み込まれたプランジャスプリング３９でロッド２０に向けて付勢されており、ロッド２０がシリンダ１０から突出する方向に移動したときに、プランジャスプリング３９の付勢力により、ロッド２０と軸方向に一体に移動するようになっている。
【００２５】
シリンダ１０には、図２に示すように、シリンダ１０の外周から内周に貫通して形成した開口をシールキャップ４０で密閉した副リザーバ室４１が形成され、副リザーバ室４１には、空気と作動油が収容されている。また、副リザーバ室４１は、円筒空間１４を介してリザーバ室１９に連通している。
【００２６】
ロッド２０の先端部には、図５に示すように、径方向の貫通孔４２が形成されており、ロッド２０がシリンダ１０に押し込まれる方向のストローク端まで移動した状態で、ロッド２０の貫通孔４２と、シリンダ１０の開放側の端部に形成した径方向の貫通孔４３とにピン４４を挿し通すことにより、ロッド２０をシリンダ１０に押し込んだ状態で保持可能となっている。
【００２７】
そのため、ロッド２０をストローク端まで押し込んだ状態でオートテンショナ１を出荷し、そのオートテンショナ１を出荷先のチェーン伝導装置に組み込んだ後、ピン４４を引き抜いてシリンダ１０からロッド２０を突出させ、チェーン６を張ることができる。
【００２８】
つぎに、このオートテンショナ１の動作例を説明する。
【００２９】
エンジン作動中に、チェーン６の張力が大きくなると、その張力がチェーンガイド８を介してロッド２０に伝わり、ロッド２０がシリンダ１０に押し込まれる方向に移動してチェーン６の緊張を吸収する。このとき、チェックバルブ３７が閉じ、圧力室１８内の作動油がリーク隙間３８を通ってリザーバ室１９に流れるが、リーク隙間３８を流れる作動油の流量が小さいので、ロッド２０がゆっくりと移動し、チェーン６の張力を安定した状態に保つ。
【００３０】
一方、エンジン作動中に、チェーン６の張力が小さくなると、リターンスプリング２２とプランジャスプリング３９の付勢力によって、ロッド２０がシリンダ１０から突出する方向に移動し、チェーンガイド８を押し動かしてチェーン６の弛みを吸収する。このとき、チェックバルブ３７が開き、リザーバ室１９内の作動油が通路３６を通って圧力室１８に流れるので、ロッド２０は速やかに移動し、チェーン６の弛みを迅速に吸収する。
【００３１】
また、経時変化によってチェーン６が延び、その延びによってロッド２０がシリンダ１０から突出する方向に移動すると、抵抗リング３２が、シリンダ１０の開放側の止め輪３１Ｂに当接して保持され、さらにチェーン６が延びると、ロッド２０は、抵抗爪３３に対して摺動し、シリンダ１０から突出する方向に移動する。このとき、抵抗爪３３がテーパ状に傾斜しているので、抵抗爪３３に対するロッド２０の摺動抵抗が小さく、ロッド２０は、抵抗爪３３に制限されることなく円滑に移動する。
【００３２】
また、エンジン停止時に、カムシャフト４の回転抵抗の変動によってチェーン６の張力が大きくなると、ロッド２０がシリンダ１０に押し込まれる方向に移動し、図６に示すように、抵抗リング３２が、シリンダ１０の閉塞側の止め輪３１Ａに当接して保持される。このとき、抵抗爪３３がテーパ状に傾斜しているので、抵抗爪３３に対するロッド２０の摺動抵抗が大きく、その摺動抵抗によって、ロッド２０のシリンダ１０に押し込まれる方向の移動が制限される。そのため、エンジンを再始動したときに、チェーン６の弛みを迅速に吸収することができ、チェーン６の張力が安定しやすい。
【００３３】
このオートテンショナ１は、非圧力側リップ２９がリザーバ室１９の圧力を受けないので、エンジン作動後の作動油の温度上昇により作動油が膨張してリザーバ室１９内の圧力が上昇したときにも、非圧力側リップ２９が圧力側リップ２５よりも摩耗しにくい。そのため、圧力側リップ２５の摩耗が進行したときにも、圧力側リップ２５を漏れた作動油がシリンダ１０外に漏れるのを、非圧力側リップ２９が阻止し、長期にわたる信頼性を確保することができる。
【００３４】
上記実施形態では、第１オイルシール１５とは別個の第２オイルシール１６に非圧力側リップ２９を設けたが、図７に示すように、シリンダ１０内を軸方向に区画する隔壁部４５と、その隔壁部４５からロッド２０に沿ってリザーバ室１９側に延びる圧力側リップ４６と、隔壁部４５からロッド２０に沿ってシリンダ１０の開放側に延びる非圧力側リップ４７とを有する１個のオイルシール４８でシリンダ１０の開放端を密閉するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の実施形態のオートテンショナを組み込んだチェーン伝導装置を示す正面図
【図２】図１に示すオートテンショナの正面断面図
【図３】図２に示すオートテンショナのオイルシール近傍の拡大断面図
【図４】図２のIV−IV線に沿った拡大断面図
【図５】図２に示すロッドをシリンダに押し込んだ状態で保持した状態を示すシリンダ開放端近傍の断面図
【図６】図２に示すロッドがシリンダに押し込まれる方向に移動し、抵抗リングが止め輪に当接して保持された状態を示す抵抗リング近傍の断面図
【図７】図６に示すオイルシールの変形例を示す断面図
【符号の説明】
【００３６】
１０    シリンダ
１３    スリーブ
１５    第１オイルシール
１６    第２オイルシール
１７    プランジャ
１８    圧力室
１９    リザーバ室
２０    ロッド
２５    圧力側リップ
２９    非圧力側リップ
３６    通路
３７    チェックバルブ
３８    リーク隙間
【図１】
2008169919.tif 000003
【図２】
2008169919.tif 000004
【図３】
2008169919.tif 000005
【図４】
2008169919.tif 000006
【図５】
2008169919.tif 000007
【図６】
2008169919.tif 000008
【図７】
2008169919.tif 000009