(57)【要約】      （修正有）【課題】気液二相構造の油圧式オートテンショナにおいて、摺動部の摩耗による耐久寿命の低下を抑制する。【解決手段】シリンダ１の上部開口をオイルシール４で閉塞し、そのオイルシール４と作動油面間に空気溜り５を形成する。オイルシール４を貫通するプッシュロッド８の下端部をシリンダ１の内部を圧力室１１とリザーバ室１２に仕切る摺動可能なプランジャ９に挿入する。プッシュロッド８のリザーバ室１２内に位置する部分をウエアリング１５で支持し、そのウエアリング１５の下方にプ張力調整ばね１６を組込む。シリンダ１とプランジャ９の摺動面間に形成された隙間、挿入孔１０とプッシュロッド８の挿入部間に形成された隙間、およびシリンダ１とウエアリング１５の摺動部間に形成された隙間の寸法を、それぞれ、１０乃至５０μｍ、５０乃至５００μｍ、２０乃至１５０μｍの範囲として偏荷重およびロックの発生を防止し、摺動部間の摩耗を抑制する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの上部開口をオイルシールで密封し、そのオイルシールの中央部をスライド自在に貫通するプッシュロッドの下端部に前記シリンダ内を圧力室とリザーバ室に仕切り、上面にプッシュロッドの下端部が挿入される挿入孔が形成された摺動可能なプランジャを接続し、このプランジャには、前記圧力室とリザーバ室とを連通する通路と、前記圧力室内の圧力がリザーバ室内の圧力より高くなるとその通路を閉じるチェックバルブとを設け、前記プッシュロッドの前記リザーバ室内に位置する部分をシリンダの内径面に沿って摺動可能なウエアリングで支持し、そのウエアリングの下方にプッシュロッドに外方向への突出性を付与する張力調整ばねを組込み、前記圧力室とリザーバ室内に充填された作動油上に空気溜りを設けた気液二相構造の油圧式オートテンショナにおいて、前記シリンダとプランジャの摺動面間に形成された隙間の寸法をδ１  、プッシュロッドとプランジャの挿入孔間に形成された隙間の寸法をδ２  、およびシリンダとウエアリングの摺動面間に形成された隙間の寸法をδ３  としたとき、δ１  ＝１０〜５０μｍ、δ２  ＝５０〜５００μｍ、δ３  ＝２０〜１５０μｍの範囲とし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】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関のカム軸駆動用ベルト等のベルトやチェーンの張力を一定に保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】
内燃機関におけるカム軸駆動用のベルト伝動装置においては、機関運転時の機関本体の熱膨張によるプーリ心間距離の変化やトルク変動等によってベルトの張力が変化するため、ベルトに接触させたテンションローラに油圧式オートテンショナの調整力を付与してベルトの張力を一定に保つようにしている。
【０００３】
この種の油圧式オートテンショナとして、油圧ダンパと張力調整ばねの弾性力とによってベルトの張力変化を吸収するようにした気液二相構造の油圧式オートテンショナが従来から知られている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
実用新案登録第２５０３４３７号公報
【０００５】
上記油圧式オートテンショナは、作動油が充填されたシリンダの上部開口をオイルシールで密封して、作動油上に空気溜りを設け、前記オイルシールをスライド自在に貫通するプッシュロッドの下端部に、シリンダの内部を圧力室とリザーバ室に仕切る摺動可能なプランジャを接続し、そのプランジャに圧力室とリザーバ室を連通する通路と、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ている。
【０００６】
また、前記プッシュロッドのリザーバ室内に位置する部分をシリンダの内径面に沿って摺動可能なウエアリングで支持し、そのウエアリングの下方にプッシュロッドに外方向への突出性を付与する張力調整ばねを組込んでいる。
【０００７】
上記油圧式オートテンショナにおいては、ベルトからプッシュロッドに押込み力が付与されたときチェックバルブによって通路を閉じ、圧力室内の作動油によって上記押込み力を緩衝するようにしている。また、ベルトに弛みが生じると、張力調整ばねの押圧力によりプッシュロッドを外方向に移動させてベルトの弛みを吸収するようにしている。
【０００８】
上記気液二相構造の油圧式オートテンショナにおいてはオイルシールが、シリンダ内部への空気の侵入を防止し、シリンダ内部から外部への空気の漏洩を阻止する特性を有しているため、使用時の温度上昇によって圧力室およびリザーバ室内を大気圧以上の圧力状態に保持することができる。このため、プランジャが圧力室の容積を拡大する方向への移動時において、圧力室の負圧のレベルが小さく、圧力室においてキャビテーションの発生をほぼ完全に防止することができるという特徴を有している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記気液二相構造の油圧式オートテンショナにおいては、ベルトの張力変化を吸収するとき、プランジャおよびウエアリングがシリンダの内径面に沿って摺動すると共に、プッシュロッドの下端部がプランジャの上面に形成された挿入孔の内径面に沿って摺動し、各摺動部間に形成された隙間が不適正な大きさであると、油圧式オートテンショナを円滑に動作させることができず、耐久性を著しく低下させることになる。
【００１０】
例えば、各摺動部の隙間が大き過ぎると、プッシュロッドがベルトから押込み方向の荷重を受けたとき、プッシュロッド、プランジャおよびウエアリングが異常に傾き、各摺動部に過大な偏荷重が作用して、摺動部に偏摩耗が生じる。
【００１１】
また、隙間が小さ過ぎると、プッシュロッドが過大な荷重を受けたときロックしてベルトの張力変化を吸収することができず、また、温度変化による各部品の体積変化を吸収することができない場合が生じる。
【００１２】
この発明の課題は、気液二相構造の油圧式オートテンショナにおいて、摺動部の摩耗による耐久寿命の低下を抑制することである。
【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、この発明においては、シリンダの上部開口をオイルシールで密封し、そのオイルシールの中央部をスライド自在に貫通するプッシュロッドの下端部に前記シリンダ内を圧力室とリザーバ室とに仕切り、上面にプッシュロッドの下端部が挿入される挿入孔が形成されたプランジャを接続し、このプランジャには、前記圧力室とリザーバ室とを連通する通路と、前記圧力室内の圧力がリザーバ室内の圧力より高くなるとその通路を閉じるチェックバルブとを設け、前記プッシュロッドの前記リザーバ室内に位置する部分をシリンダの内径面に沿って摺動可能なウエアリングで支持し、そのウエアリングの下方にプッシュロッドに外方向への突出性を付与する張力調整ばねを組込み、前記圧力室とリザーバ室内に充填された作動油上に空気溜りを設けた気液二相構造の油圧式オートテンショナにおいて、前記シリンダとプランジャの摺動面間に形成された隙間の寸法をδ１  、プッシュロッドとプランジャの挿入孔間に形成された隙間の寸法をδ２  、およびシリンダとウエアリングの摺動面間に形成された隙間の寸法をδ３  としたとき、δ１  ＝１０〜５０μｍ、δ２  ＝５０〜５００μｍ、δ３  ＝２０〜１５０μｍの範囲とした構成を採用したのである。
【００１４】
上記のように、シリンダとプランジャの摺動部間の隙間、プッシュロッドとプランジャの挿入孔間に形成された隙間およびシリンダとウエアリングの摺動部間の隙間の寸法を前記の値とすることによって、各摺動部に偏荷重が作用したりロックしたりするのを防止することができると共に、温度変化による各部品の体積変化を吸収することができる。このため、各摺動部の摩耗を防止し、油圧式オートテンショナの耐久性の向上を図ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図示のように、シリンダ１は、アルミ合金等の軽合金から成る底付きのシリンダ本体２と、そのシリンダ本体２内に嵌合された底付きの鋼製のスリーブ３とから成っている。
【００１６】
シリンダ１内には作動油が充填され、上部の開口部内にはオイルシール４が圧入され、そのオイルシール４と作動油の油面上に空気溜り５が設けられている。
【００１７】
オイルシール４は止め輪６の取付けによって抜け止めされている。このオイルシール４はロッド挿入孔７を中心部に有し、そのロッド挿入孔７にプッシュロッド８がスライド自在に挿通されている。
【００１８】
シリンダ１の内部には、スリーブ３の内径面に沿って摺動可能なプランジャ９が組込まれている。プランジャ９は挿入孔１０を上面に有し、その挿入孔１０に対するプッシュロッド８の下端部の挿入によって、プッシュロッド８にプランジャ９が接続されている。このプランジャ９は、その下方に組込まれたプランジャスプリング９ａによって接続状態に維持されている。
【００１９】
シリンダ１の内部は、前記プランジャ９の組込みによって圧力室１１とリザーバ室１２とに仕切られている。プランジャ９には、その圧力室１１とリザーバ室１２とを連通する通路１３が設けられ、その通路１３の圧力室１１側の開口部にチェックバルブ１４が設けられている。チェックバルブ１４は、圧力室１１内の圧力がリザーバ室１２内の圧力より高くなると通路１３を閉じるようになっている。
【００２０】
前記プッシュロッド８のリザーバ室１２内に位置する部分には孔あきのウエアリング１５が嵌合されている。ウエアリング１５はシリンダ本体２の内径面に沿って摺動可能とされ、そのウエアリング１５の下方に張力調整ばね１６が組込まれている。張力調整ばね１６は、ウエアリング１５をプッシュロッド８に形成された肩部８ａに押し付けて、プッシュロッド８に外方向への突出性を付与している。
【００２１】
図２の（Ｉ）は、スリーブ３とプランジャ９の摺動部を拡大して示し、その摺動部間に隙間１７が形成されている。δ１  は隙間１７の寸法を示し、その寸法が必要以上に大き過ぎると、プッシュロッド８がプランジャ９の中心に対する偏心位置を押圧した場合に、プランジャ９が異常に傾き、スリーブ３とプランジャ９の摺動部に偏荷重が作用することになる。また、小さ過ぎると、プランジャ９がロックし、あるいは、温度変化によるスリーブ３とプランジャ９の体積変化を吸収することができなくなる。
【００２２】
偏荷重およびロックの発生を防止し、かつ温度変化による体積変化の吸収を可能とするため、上記隙間の寸法δ１  は１０乃至５０μｍの範囲とされている。好ましくは１２乃至２１μｍ程度である。
【００２３】
図２の（ＩＩ）は、プッシュロッド８とプランジャ９の接続部を拡大して示し、挿入孔１０の内径面とプッシュロッド８の外径面間には隙間１８が形成されている。δ２  は隙間１８の寸法を示し、その寸法δ２  は、接続部において偏荷重やロックが発生するのを防止し、かつ温度変化による体積変化を吸収する目的から５０乃至５００μｍの範囲とされている。好ましくは、２００乃至３５０μｍ程度である。
【００２４】
図２の（ＩＩＩ  ）は、シリンダ本体２とウエアリング１５の摺動部を拡大して示し、その摺動部間には隙間１９が形成されている。δ３  は隙間１９の寸法を示し、その寸法δ３  は、摺動部において偏荷重やロックが発生するのを防止し、かつ温度変化による体積変化を吸収する目的から２０乃至１５０μｍの範囲とされている。好ましくは、３５乃至８０μｍ程度である。
【００２５】
図１は、張力調整ばね１６により外方向への突出性が付与されたプッシュロッド８によって軸２０を中心に揺動自在に支持されたプーリアーム２１を押圧し、そのプーリアーム２１の揺動側端部に支持されたテンションプーリ２２をベルト２３に押し付けて、ベルト２３に張力を付与している状態を示している。
【００２６】
上記のような使用状態において、例えば、温度上昇によりプーリの心間距離が大きくなり、ベルト２３の張力が増大すると、アーム２１を介してプッシュロッド８が押し込まれる。このとき、圧力室１１内の圧力がリザーバ室１２内の圧力より高くなるため、チェックバルブ１４が通路１３を閉じ、圧力室１１内の作動油によってプッシュロッド８に負荷される押込み力が緩衝される。
【００２７】
プッシュロッド８に負荷される押込み力が張力調整ばね１６の弾性力より強い場合、圧力室１１内の作動油は、スリーブ３とプランジャ９の摺動面間の隙間１７からリザーバ室１２内にリークし、張力調整ばね１６の弾性力と押込み力とが釣り合う位置までプランジャ９が下降し、ベルト２３の張力が一定に保持される。
【００２８】
一方、ベルト２３に弛みが生じると、張力調整ばね１６の押圧力によってプッシュロッド８が外方向に移動する。このとき、プランジャ９もプッシュロッド８と共に移動するため、圧力室１１内の圧力がリザーバ室１２内の圧力より低くなるため、チェックバルブ１４が開放し、リザーバ室１２内の作動油は通路１３から圧力室１１内に流れ、プッシュロッド８は外方向にスムーズに移動してベルト２３の緩みを直ちに吸収し、ベルト２３の張力が一定に保持される。
【００２９】
油圧式オートテンショナにおいては、上記のように、プッシュロッド８の軸方向の移動によってベルト２３の張力を一定に保持し、前記プッシュロッド８が軸方向に押し込まれたとき、プランジャ９およびウェアリング１５もシリンダ１の内径面を摺動しつつプッシュロッド８と同方向に移動する。
【００３０】
このとき、スリーブ３とプランジャ９の摺動部間に形成された隙間１７の寸法δ１  、プッシュロッド８とプランジャ９の挿入孔１０間に形成された隙間１８の寸法δ２  およびシリンダ本体２とウエアリング１５間の隙間１９の寸法δ３  は、
δ１  ＝１０乃至５０μｍ
δ２  ＝５０乃至５００μｍ
δ３  ＝２０乃至１５０μｍ
の範囲とされているため、プッシュロッド８、プランジャ９およびウエアリング１５はロックすることなく各摺動面に沿って円滑に摺動する。このため、各摺動部に偏荷重が発生することがなく、摺動部の摩耗による耐久性の低下を効果的に抑制することができる。また、シリンダ１、プッシュロッド８、プランジャ９およびウエアリング１５の各部品の温度変化による体積変化を各摺動部の隙間１７、１８、１９によって吸収することができ、油圧式オートテンショナを常に円滑に動作させることができる。
【００３１】
実施の形態では、スリーブ３の内径面に沿ってプランジャ９を摺動自在としたが、前記スリーブ３を省略し、シリンダ１をシリンダ本体２のみとして、そのシリンダ本体２の内径面に沿ってプランジャ９を摺動自在としてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、シリンダとプランジャの摺動面間における隙間の寸法δ１  、プッシュロッドとプランジャの挿入孔間における隙間の寸法δ２  およびシリンダとウエアリングの摺動面間における隙間の寸法δ３  を、
δ１  ＝１０乃至５０μｍ
δ２  ＝５０乃至５００μｍ
δ３  ＝２０乃至１５０μｍ
の範囲としたので、各摺動部において偏荷重やロックが発生するのを防止することができ、各摺動部の摩耗による耐久寿命の低下を効果的に抑制し、油圧式オートテンショナを常に円滑に動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る油圧式オートテンショナの実施形態を示す縦断正面図
【図２】（Ｉ）はシリンダとプランジャの摺動部を拡大して示す断面図、（ＩＩ）はプッシュロッドとプランジャの接続部を拡大して示す断面図、（ＩＩＩ  ）はシリンダとウエアリングの摺動部を拡大して示す断面図
【符号の説明】
１  シリンダ
４  オイルシール
５  空気溜り
８  プッシュロッド
９  プランジャ
１０  挿入孔
１１  圧力室
１２  リザーバ室
１３  通路
１４  チェックバルブ
１５  ウエアリング
１６  張力調整ばね
１７、１８、１９  隙間
【図１】
2004225836.tif 000003
【図２】
2004225836.tif 000004