(57)【要約】【課題】外筒を上位側に位置付けても使用できるベルトテンショナーを提供すること。【解決手段】ベルトテンショナー１０において、外筒１１を上位側に、ピストンロッド１８を下位側に位置付けるように設置され、隔壁部材４０のオリフィス油路４３に、油溜室３０から高圧油室３３への流れを阻止する吐出チェック弁４５を設け、かつ該吐出チェック弁４５を閉弁方向に付勢するスプリング４７を備えたもの。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒内に内筒を設け、
該内筒の開口部から、該内筒内を摺動するピストンを先端部に取付けたピストンロッドを挿入し、
前記内筒内に前記ピストンロッドを収容するピストンロッド側油室と、該ピストンロッドを収容しないピストン側油室を区画し、
前記外筒と前記内筒の間に、気体室と、該気体室に接する低圧油室とからなる油溜室を設け、
前記ピストンロッド側油室を前記油溜室に連通し、前記ピストン側油室を高圧油室とし、
前記内筒に前記高圧油室と前記油溜室を区画する隔壁部材を設け、該隔壁部材にオリフィス油路を設け、
前記ピストンロッド又は前記ピストンに、前記高圧油室と前記油溜室を連通する油路を設け、該油路に、前記高圧油室から前記油溜室への流れを阻止する吸込チェック弁を設け、
前記外筒の側を固定部材の側に取付け、前記ピストンロッドの側にアイドルプーリを取付けたベルトテンショナーにおいて、
前記外筒を上位側に、前記ピストンロッドを下位側に位置付けるように設置され、
前記隔壁部材の前記オリフィス油路に、前記油溜室から前記高圧油室への流れを阻止する吐出チェック弁を設け、かつ、該吐出チェック弁を閉弁方向に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とするベルトテンショナー。
【請求項２】
前記外筒の側に、通電時に前記吐出チェック弁を閉じるソレノイドを備えた請求項１に記載のベルトテンショナー。
【請求項３】
前記吐出チェック弁を前記内筒の軸方向に沿って開閉可能にし、前記ソレノイドを前記内筒の軸方向の外方に配置した請求項２に記載のベルトテンショナー。
【請求項４】
前記吐出チェック弁を前記内筒の径方向に沿って開閉可能にし、前記ソレノイドを前記内筒の径方向の外方に配置した請求項２に記載のベルトテンショナー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は駆動輪と被駆動輪の間に張架したベルト又はチェーンに張力を与えるベルトオートテンショナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ベルトオートテンショナーは、ベルト又はチェーン（以下、ベルト）に張力を与えるため、ベルトの張力が急激に増加してピストンロッドが圧縮されようとするときにはその圧縮に対する減衰力を発生させ、ベルトの張力が急激に減じてピストンロッドが伸張しようとするときにはその伸張の迅速を図る。
【０００３】
ベルトテンショナーは、通常、シリンダの側をエンジンブロック等の固定部材の側に取付け、シリンダを鉛直方向の下位側に、アイドルプーリを軸支するピストンロッドを上位側に位置付ける、いわゆる正立状態で使用される。ところが、車両のレイアウト上、シリンダを上位側に、ピストンロッドを下位側に位置付ける、いわゆる倒立状態で使用する必要を生じることがある。
【０００４】
しかしながら、従来のベルトテンショナーでは、シリンダを上位側に位置付けて使用しようとすると、ケーシング内の気体室がシリンダ内の高圧油室のための吸込チェック弁の側に位置するものになる。このため、ピストンロッドの伸張時に、高圧油室に気体が侵入してしまい、使用できない（特許文献１）。
【０００５】
また、エンジンと電気モーターからなる２つの駆動源を１つのベルトで巻回し、適宜、駆動源を切り替えるようにしたハイブリット車がある。このようなハイブリット車において、エンジンの下流側で電気モーターの上流側となる位置にベルトの張力を調整するベルトテンショナーを配置したものがある。ところが、エンジンの停止状態下で、電気モーターによりエンジン始動を行なうとき、オートテンショナーが圧縮作動してベルトに滑りを生じてしまう。そこで、ベルトが滑らないように抑えておくためにベルトテンショナーの圧縮ストロークをロックする必要がある。
【０００６】
しかしながら、従来のベルトテンショナーでは、シリンダの内周とピストンロッドの隙間に高圧油室の作動油を流すことで圧側の減衰力を出しており、その隙間を塞ぐことができない。従って、圧縮ストロークのロック機構を設けることが難しい（特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】
特許第２５３７５４７号明細書（第３頁、第２図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、外筒を上位側に位置付けても使用できるベルトテンショナーを提供することにある。
【０００９】
本発明の他の課題は、圧縮ストロークを作動の途中でロック可能にするベルトテンショナーを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、外筒内に内筒を設け、該内筒の開口部から、該内筒内を摺動するピストンを先端部に取付けたピストンロッドを挿入し、前記内筒内に前記ピストンロッドを収容するピストンロッド側油室と、該ピストンロッドを収容しないピストン側油室を区画し、前記外筒と前記内筒の間に、気体室と、該気体室に接する低圧油室とからなる油溜室を設け、前記ピストンロッド側油室を前記油溜室に連通し、前記ピストン側油室を高圧油室とし、前記内筒に前記高圧油室と前記油溜室を区画する隔壁部材を設け、該隔壁部材にオリフィス油路を設け、前記ピストンロッド又は前記ピストンに、前記高圧油室と前記油溜室を連通する油路を設け、該油路に、前記高圧油室から前記油溜室への流れを阻止する吸込チェック弁を設け、前記外筒の側を固定部材の側に取付け、前記ピストンロッドの側にアイドルプーリを取付けたベルトテンショナーにおいて、前記外筒を上位側に、前記ピストンロッドを下位側に位置付けるように設置され、前記隔壁部材の前記オリフィス油路に、前記油溜室から前記高圧油室への流れを阻止する吐出チェック弁を設け、かつ、該吐出チェック弁を閉弁方向に付勢する付勢手段を備えたものである。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記外筒の側に、通電時に前記吐出チェック弁を閉じるソレノイドを備えたものである。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項２の発明において更に、前記吐出チェック弁を前記内筒の軸方向に沿って開閉可能にし、前記ソレノイドを前記内筒の軸方向の外方に配置したものである。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項２の発明において更に、前記吐出チェック弁を前記内筒の径方向に沿って開閉可能にし、前記ソレノイドを前記内筒の径方向の外方に配置したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は第１実施形態のベルトテンショナーを示す模式図、図２は図１の要部拡大図、図３は第２実施形態のベルトテンショナーを示す模式図、図４は図３の要部拡大図である。
【００１５】
（第１実施形態）（図１、図２）
油圧式ベルトテンショナー１０は、例えばハイブリット車において、駆動輪と被駆動輪の間に張架したベルトにアイドルプーリを押付ける等により、当該ベルトに張力を与える。
【００１６】
ベルトテンショナー１０は、図１、図２に示す如く、外筒１１内に内筒１２を設ける。ベルトテンショナー１０は、外筒１１の一端部に取付部材１３を螺着し、外筒１１の内周に係着したストッパリング１４によって支持されるシール受１５と、取付部材１３のソレノイド格納凹部１３Ａとの間に後述するソレノイド５０、Ｏリング等のシール部材１６を挟持する。ベルトテンショナー１０は、内筒１２の一端部に嵌着した後述する隔壁部材４０をシール受１５の内周に嵌挿することにより、内筒１２を外筒１１の内周に同軸配置し、該隔壁部材４０をソレノイド５０に内筒１２の軸方向で衝合している。
【００１７】
ベルトテンショナー１０は、内筒１２の他端開口部から、内筒１２内を摺動するピストン１７（ピストンリング１７Ａ、Ｏリング１７Ｂ）を先端部に加締め固定したピストンロッド１８を挿入している。ベルトテンショナー１０は、外筒１１の他端開口部にロッドガイド１９をＯリング２０とともに挿入し、ロッドガイド１９の内側端面に設けた環状凹部１９Ａに内筒１２の他端部を嵌着することにより、内筒１２を外筒１１の内側に同軸配置する。ベルトテンショナー１０は、外筒１１の他端加締部１１Ａにより座金２１、ロッドガイド１９を内筒１２との間に挟持する。ロッドガイド１９は、ピストンロッド１８の外周に液密に摺接するオイルシール等のシール部材２２を備える。
【００１８】
ベルトテンショナー１０は、ピストンロッド１８のロッドガイド１９から突出している外側端部に取付部材２３をロックナット２４とともに固定している。ベルトテンショナー１０は、外筒１１及びピストンロッド１８の周囲で、外筒１１の側の取付部材１３の端面に保持した筒状の保護カバー２５の基端フランジ部と、ピストンロッド１８の側の取付け部材２３に着座させたスプリング受２６の間に、外筒１１及び内筒１２に対し、ピストンロッド１８を伸び方向に付勢するコイルスプリング２７を介装している。
【００１９】
ベルトテンショナー１０は、外筒１１を鉛直方向の上位側に、ピストンロッド１８を下位側に位置付けるように設置され、外筒１１の側をエンジンブロック等の固定部材の側に取付け、ピストンロッド１８の側にアイドルプーリを取付けて使用される。
【００２０】
ベルトテンショナー１０は、ピストン１７により、内筒１２内にピストンロッド１８を収容するピストンロッド側油室２８と、ピストンロッド１８を収容しないピストン側油室２９を区画する。ベルトテンショナー１０は、外筒１１と内筒１２の間に、気体室３１と、気体室３１に接する低圧油室３２からなる油溜室３０を設けている。ベルトテンショナー１０は、ピストンロッド側油室２８をロッドガイド１９の内側端面に切欠形成した油路３２Ａにより油溜室３０（低圧油室３２）に連通し、ピストン側油室２９を高圧油室３３とする。
【００２１】
ベルトテンショナー１０は、ピストンロッド１８（又はピストン１７）に、高圧油室３３（ピストン側油室２９）と油溜室３０の低圧油室３２を連通する油路３４を穿設し、油路３４の弁座（縦孔３４Ａの中間の段差部）に接離して高圧油室３３から油溜室３０への流れを阻止する吸込チェック弁３５を設けている。吸込チェック弁３５は、ピストンロッド１８の伸張時に開弁し、圧縮時に閉弁する。油路３４は、ピストンロッド１８の先端面に開口する縦孔３４Ａと、縦孔３４Ａに交差する横孔３４Ｂからなる。吸込チェック弁３５は、ボールバルブからなり、縦孔３４Ａの内部に設けられた大径凹部３６に収納され、凹部３６の壁面により横方向の移動を規制され、縦孔３４Ａの開口部に設けられた環状のバルブストッパ３７により凹部３６から外方への脱落を防止される。
【００２２】
ベルトテンショナー１０は、最伸張端で、ピストン１７をロッドガイド１９の内側端面に衝合し、ピストンロッド１８に設けた油路３４の横孔３４Ｂをロッドガイド１９のガイド孔に挿入する。このとき、横孔３４Ｂはロッドガイド１９の油路３２Ａに連通する。
【００２３】
ベルトテンショナー１０は、内筒１２に高圧油室３３と油溜室３０（気体室３１及び低圧油室３２）を区画する隔壁部材４０を前述した如くにより設けている。隔壁部材４０は上端面の第１凹部４０Ａにオリフィス部材４１を交換可能に嵌合保持している。ベルトテンショナー１０は、高圧油室３３と油溜室３０とを、隔壁部材４０に穿設した圧側減衰油路４２、オリフィス部材４１に穿設した内筒１２の軸方向に沿うオリフィス油路４３、テーパ状ガイド付凹部４６、凹部４６の切欠溝４６Ａ、隔壁部材４０に切欠形成した油路４４により連通可能にしている。隔壁部材４０のピストン側油室２９に臨む下端面に開口する圧側減衰油路４２は、放射状をなす複数本の油路からなり、該下端面に設けた環状溝４２Ａから、オリフィス部材４１の中心部に設けたオリフィス油路４３に向かって収束する傾斜孔状をなし、高圧油室３３（ピストン側油室２９）の気泡を集めて油溜室３０の側に逃がすように機能する。
【００２４】
オリフィス部材４１は、オリフィス油路４３の開口部（弁座）に接離し、油溜室３０から高圧油室３３への流れを阻止する吐出チェック弁４５を設けている。吐出チェック弁４５は、ピストンロッド１８の圧縮時に開弁し、伸張時に閉弁する。吐出チェック弁４５は、ボールバルブからなり、オリフィス部材４１におけるオフィリス油路４３の開口部に設けたテーパ状ガイド付凹部４６に収納され、凹部４６の壁面により横方向の移動を規制される。
【００２５】
吐出チェック弁４５はスプリング４７（付勢手段）によりオリフィス油路４３を封止する閉弁方向へ付勢される。スプリング４７は、例えば円錐状のコイルスプリングからなり、大径端をソレノイド５０のケーシング５１に設けたバックアップリング５４に背面支持され、小径端を吐出チェック弁４５に当接する。
【００２６】
ベルトテンショナー１０は、外筒１１の内周で、取付部材１３のソレノイド格納凹部１３Ａと隔壁部材４０との間に、ソレノイド５０のケーシング５１を設けている。ケーシング５１は隔壁部材４０の上端面の第２凹部４０Ｂ（第１凹部４０Ａと同軸）に嵌合され、ケーシング５１とオリフィス部材４１のオリフィス油路４３とを同軸化している。ソレノイド５０は、通電時にそのプランジャ５２により吐出チェック弁４５を押圧して閉弁し、オリフィス部材４１のオリフィス油路４３を閉じる。
【００２７】
ソレノイド５０は、ケーシング５１におけるプランジャ５２の周囲にＯリング５３を封着し、このＯリング５３を保持するバックアップリング５４を該ケーシング５１に圧入し、該バックアップリング５４を前述の如くに吐出チェック弁４５を付勢するためのスプリング４７のスプリング受として兼用している。
【００２８】
ベルトテンショナー１０は、オリフィス部材４１におけるオリフィス油路４３の開口部に設けたテーパ状ガイド付凹部４６の中心軸を内筒１２の軸方向に沿わせることにより、吐出チェック弁４５を内筒１２の軸方向に沿って開閉可能にし、ソレノイド５０を内筒１２の軸方向の外方に配置している。
【００２９】
ベルトテンショナー１０は以下の如くに動作する。
（１）ベルトテンショナー１０は、コイルスプリング２７の付勢力により、アイドルプーリをベルトに押付け、ベルトに所定の張力を付与する。
【００３０】
（２）ベルトの張力が急激に減じ、コイルスプリング２７によりピストンロッド１８が伸びようとするとき、高圧油室３３（ピストン側油室２９）が負圧になるが、吸込チェック弁３５が直ちに開き、油溜室３０（低圧油室３２）の油が迅速に高圧油室３３に補給される。
【００３１】
（３）ベルトの張力が急激に増加し、ベルトによりピストンロッド１８が圧縮されようとするとき、吸込チェック弁３５が閉じ、高圧油室３３（ピストン側油室２９）が高圧になる。高圧になった高圧油室３３の油は、隔壁部材４０に設けたオリフィス部材４１の圧側減衰油路４２、オリフィス油路４３の吐出チェック弁４５を押し開き、オリフィス油路４３、油路４４から油溜室３０（低圧油室３２）に流れ、これによって圧側減衰力を生ずる。
【００３２】
ベルトテンショナー１０において、ベルトが滑らないように抑えるため、ピストンロッド１８の圧縮ストロークをそのストロークの途中でロックする必要があるときには、ソレノイド５０の通電によりプランジャ５２を作動させ、上述（３）の吐出チェック弁４５の開弁を止める。これにより、吸込チェック弁３５と吐出チェック弁４５の両方が閉じ、高圧油室３３（ピストン側油室２９）の油は閉じ込められてピストンロッド１８の圧縮ストロークをロックする。
【００３３】
本実施形態によれば以下の作用がある。
▲１▼ピストンロッド１８の圧縮時には、ピストンロッド１８の吸込チェック弁３５が閉じ、高圧油室３３の作動油を隔壁部材４０のオリフィス油路４３から油溜室３０の低圧油室３２へ押し出す。ピストンロッド１８の伸張時には、ピストンロッド１８の吸込チェック弁３５が開き、油溜室３０の作動油を該吸込チェック弁３５から高圧油室３３へ吸込む。
【００３４】
▲２▼外筒１１を上位側に、ピストンロッド１８を下位側に位置付けても、ピストンロッド１８の伸張時には、吐出チェック弁３５がスプリング４７（付勢手段）により閉じ、油溜室３０の気体が該吐出チェック弁４５から高圧油室３３へ侵入することがないし、ピストンロッド１８の吸込チェック弁３５が油中に没する状態になって油溜室３０の気体を吸込まない。従って、ベルトテンショナー１０の外筒１１を上位側に、ピストンロッド１８を下位側に位置付けて使用できる。
【００３５】
▲３▼ピストンロッド１８の圧縮行程の途中で、ソレノイド５０によって吐出チェック弁４５を閉じ、圧縮ストロークをロックできる。
【００３６】
▲４▼吐出チェック弁４５を内筒１２の軸方向に沿って開閉可能にしたから、吐出チェック弁４５の自重に起因する重力が該吐出チェック弁４５の閉弁方向に作用し、吐出チェック弁４５のシール性を向上する。従って、油溜室３０の気体が吐出チェック弁４５から高圧油室３３へ侵入することがない。
【００３７】
（第２実施形態）（図３、図４）
第２実施形態のベルトテンショナー１０Ａが第１実施形態のベルトテンショナー１０と実質的に異なる点は以下の通りである。
【００３８】
外筒１１に取付部材１３を一体的に成形した。
内筒１２の一端部に嵌着した隔壁部材１００（隔壁部材４０に相当）を、外筒１１に設けた嵌合凹部に嵌合し、外筒１１と内筒１２を同軸結合した。
【００３９】
ベルトテンショナー１００のピストン側油室２９に臨む下端面に、該下端面の外周縁部から、隔壁部材１００の中心部に開口させた横孔１０２に向かって収束する傾斜凹面状の圧側減衰油路１０１（圧側減衰油路４２に相当）を設けた。
【００４０】
隔壁部材１００の側面の凹部１００Ａにオリフィス部材１０３（オリフィス部材４１に相当）を交換可能に嵌合保持し、オリフィス部材１０３にオリフィス油路１０４を穿設し、横孔１０２とオリフィス油路１０４を内筒１２の径方向に沿う方向で互いに連通するように延在させた。オリフィス部材１０３におけるオリフィス油路１０４の開口部に設けたテーパ状ガイド付凹部（凹部４６に相当）に吐出チェック弁４５を収納し、凹部１０５の中心軸を内筒１２の径方向に沿わせることにより、吐出チェック弁４５を内筒１２の径方向に沿って開閉可能にした。高圧油室３３と油溜室３０は、隔壁部材１００の圧側減衰油路１０１、横孔１０２、オリフィス部材１０３のオリフィス油路１０４、ガイド付凹部１０５、凹部１０５の切欠溝１０５Ａにより連通される。
【００４１】
外筒１１の側部にＯリング等のシール部材１０６を介してソレノイド５０のケーシング５１を螺着した。ソレノイド５０は内筒１２の径方向の外方に突出して配置されるものとなる。
【００４２】
本実施形態によれば以下の作用がある。
ソレノイド５０を内筒１２の径方向の外方に配置したから、ベルトテンショナー１０Ａの軸方向長さを小さくし、ベルトテンショナー１０Ａを狭い設置スペースにもレイアウトできる。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態を図面により記述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、外筒を上位側に位置付けても使用できるベルトテンショナーを得ることができる。また、圧縮ストロークを作動の途中でロック可能にするベルトテンショナーを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は第１実施形態のベルトテンショナーを示す模式図である。
【図２】図２は図１の要部拡大図である。
【図３】図３は第２実施形態のベルトテンショナーを示す模式図である。
【図４】図４は図３の要部拡大図である。
【符号の説明】
１０、１０Ａ　ベルトテンショナー
１１　外筒
１２　内筒
１７　ピストン
１８　ピストンロッド
２８　ピストンロッド側油室
２９　ピストン側油室
３０　油溜室
３１　気体室
３２　低圧油室
３３　高圧油室
３４　油路
３５　吸込チェック弁
４０　隔壁部材
４３　オリフィス油路
４５　吐出チェック弁
４７　スプリング（付勢手段）
５０　ソレノイド
【図１】
2004100721.tif 000003
【図２】
2004100721.tif 000004
【図３】
2004100721.tif 000005
【図４】
2004100721.tif 000006