(57)【要約】【課題】常温での押し縮めを容易に行う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。【解決手段】シリンダ１１に形成された油室１３の上部開口をオイルシール１４によって密閉し、そのオイルシール１４をスライド自在に貫通するロッド１６をリターンスプリング１９によって外方向への突出性を付与する。ロッド１６の油室１３の内部に位置する端部に油室１３の内径面に沿って摺動可能なプランジャ２４を設け、そのプランジャ２４に圧力室２６とリザーバ室２７を連通する通路２８を設け、その通路２８を圧力室２６の圧力上昇時に弁プレート２９によって閉鎖する。プランジャ２４の外径面に線膨張係数の高い隙間調整層３０を設け、その隙間調整層３０によって油室１３とプランジャ２４の摺動面間に形成されるリーク隙間の間隙量を温度の変化に応じて調整し、オイル粘度の変化による油圧ダンパ力の変化を抑制して、常温での油圧式オートテンショナの押し縮め作業の容易化を図り、ベルトの交換が容易に行えるようにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダに形成された油室の上部開口をオイルシールによって密閉し、そのオイルシールをスライド自在に貫通するロッドにリターンスプリングの弾性力を付与して外方向への突出性を付与し、前記ロッドの油室内に位置する端部に油室の内径面に沿って摺動可能なプランジャを設け、そのプランジャに、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形成し、前記ロッドに押込み力が付加されたとき、チェックバルブによりその通路を閉じ、圧力室内のオイルがプランジャと油室の摺動面間に形成された微小なリーク隙間からリザーバ室内にリークするオイルの油圧ダンパ作用によってロッドに負荷される押込み力を緩衝するようにした油圧式オートテンショナにおいて、前記プランジャと油室の摺動面における一方に、温度上昇により膨張して前記リーク隙間の隙間量を減少させる線膨張係数の高い隙間調整層を設けたことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
【請求項２】
前記シリンダの内側にバルブスリーブを嵌合し、そのバルブスリーブの内側を油室とした請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項３】
前記プランジャの外径面に隙間調整層を設けた請求項１又は２に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項４】
前記プランジャを線膨張係数の高い材料で形成してプランジャ自体を隙間調整層とした請求項１又は２に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項５】
前記バルブスリーブの内径面に隙間調整層を設けた請求項２に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項６】
前記バルブスリーブを線膨張係数の高い材料で形成してバルブスリーブ自体を隙間調整層とした請求項２に記載の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ものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の油圧式オートテンショナとして特許文献１に記載されたものが従来から知られている。このオートテンショナは、シリンダに形成された油室の上部開口をオイルシールの組込みによって密閉し、そのオイルシールをスライド自在に貫通するロッドを油室内に組込まれたリターンスプリングにより外方向への突出性を付与し、そのロッドによりベルトを押圧して、ベルトに張力を付与している。
【０００３】
また、ロッドの油室内に位置する下端部に油室の内径面に沿って摺動可能なプランジャを設け、そのプランジャに、プランジャ下側に形成された圧力室とプランジャ上側に設けられたリザーバ室とを連通する通路を形成し、その通路にチェックバルブを設け、ベルトからロッドに押込み力が負荷されたとき、チェックバルブで通路を閉じ、圧力室内のオイルが油室とプランジャの摺動面間に形成された微小なリーク隙間からリザーバ室内にリークするオイルの油圧ダンパ作用によってロッドに負荷される押込み力を緩衝するようにしている。
【０００４】
上記の油圧式オートテンショナにおいて、ロッドに負荷される押込み力の緩衝用の油圧ダンパ力は、油室とプランジャ摺動面間に形成されるリーク隙間の大きさによって変化し、上記リーク隙間の隙間量を大きくすることにより、圧力室内のオイルはリーク隙間からリザーバ室内にスムーズにリークするため、油圧ダンパ力は逆に小さくなる。
【０００５】
また、オイルの粘度は温度の変化によって変わり、温度が高くなると、粘度が低くなり流動性が高くなるため、オイル粘度の変化によっても油圧ダンパ力が変化することになる。
【０００６】
一般に、油圧式オートテンショナの使用状態でのオイルの温度は１００℃程度とされる。そこで、油圧式オートテンショナにおいては、使用するオイルの１００℃での流動性を考慮してリーク隙間の隙間量を決定するようにしている。
【０００７】
図９は、従来の油圧式オートテンショナの温度と油圧ダンパ力およびリーク隙間の関係を示すグラフであり、温度が低くなるにつれて油圧ダンパ力が高くなり、常温での油圧ダンパ力は１００℃での油圧ダンパ力の１０倍程度となっている。
【特許文献１】実開平０５−０１２８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような油圧式オートテンショナにおいては、補機駆動用ベルトのかけ外しを行う際、油圧ダンパ力に抗して押し縮める必要があり、従来の油圧式オートテンショナでは、上記のように、常温での油圧ダンパ力が１００℃での油圧ダンパ力の１０倍程度となっているため、油圧式オートテンショナの押し縮めに極めて大きな押込み力を負荷する必要が生じ、ベルトの取付けおよび取外しに非常に手間がかかるという不都合があった。
【０００９】
また、油圧式オートテンショナを無理に早く押し縮めようとすると、油圧式テンショナへの負荷が大きくなり、その油圧式オートテンショナやブラケットを破損する可能性がある。
【００１０】
この発明の課題は、使用状態において必要な油圧ダンパ力を確保することができると共に、常温での押し縮めを容易に行う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、シリンダに形成された油室の上部開口をオイルシールによって密閉し、そのオイルシールをスライド自在に貫通するロッドにリターンスプリングの弾性力を付与して外方向への突出性を付与し、前記ロッドの油室内に位置する端部に油室の内径面に沿って摺動可能なプランジャを設け、そのプランジャに、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形成し、前記ロッドに押込み力が付加されたとき、チェックバルブによりその通路を閉じ、圧力室内のオイルがプランジャと油室の摺動面間に形成された微小なリーク隙間からリザーバ室内にリークするオイルの油圧ダンパ作用によってロッドに負荷される押込み力を緩衝するようにした油圧式オートテンショナにおいて、前記プランジャと油室の摺動面における一方に、温度上昇により膨張して前記リーク隙間の隙間量を減少させる線膨張係数の高い隙間調整層を設けた構成を採用したのである。
【００１２】
ここで、油室は、シリンダに直接形成するようにしてもよく、あるいはシリンダの内側にバルブスリーブを嵌合し、そのバルブスリーブの内部を油室としてもよい。
【００１３】
また、隙間調整層はプランジャの外径面に設けるようにしてもよく、あるいは油室の内径面に形成するようにしてもよい。さらに、プランジャやバルブスリーブを線膨張係数の高い材料で形成して、プランジャ自体またはバルブスリーブ自体を隙間調整層としてもよい。
【００１４】
上記の構成からなる油圧式オートテンショナにおいて、隙間調整層はほぼ１００℃での膨張時に油室とプランジャの摺動面間に最適なリーク隙間が確保されるような材料を選択して使用する。
【発明の効果】
【００１５】
上記のように、プランジャと油室の摺動面における一方に、温度上昇により膨張して前記リーク隙間の隙間量を減少させる線膨張係数の高い隙間調整層を設けたことによって、温度上昇により隙間調整層が膨張するため、リーク隙間の隙間量が小さくなる。このため、常温でのリーク隙間の隙間量は油圧式オートテンショナの使用時でのリーク隙間量より大きく、常温において油圧式オートテンショナを比較的小さい押し込み力の負荷によって簡単に押し縮めることができ、ベルとの取付けおよび取外しをスムーズに行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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はベルトの張力調整装置を示す。同図で示すように、プーリアーム１は支点軸２を中心として揺動自在に支持され、その揺動側の端部にはベルト３に張力を付与するテンションプーリ４が回転自在に支持されている。
【００１７】
また、プーリアーム１にはこの発明に係る油圧式オートテンショナ１０が接続され、その油圧式オートテンショナ１０によってテンションプーリ４がベルト３を押圧する方向にプーリアーム１が付勢されている。
【００１８】
図２に示すように、油圧式オートテンショナ１０は、上端が開口する有底筒状のシリンダ１１を有している。このシリンダ１１はアルミ合金からなり、その内部には鋼製の有底筒状のバルブスリーブ１２が嵌合されている。
【００１９】
バルブスリーブ１２の内側は油室１３とされ、その油室１３内に充填されたオイルとシリンダ１１の上部開口を密閉するオイルシール１４間に空気溜まりが形成されている。
【００２０】
オイルシール１４は、シリンダ１１の開口部内に取付けた止め輪１５によって抜止めされ、その止め輪１５およびオイルシール１４をスライド自在に貫通するロッド１６のシリンダ１１外部に位置する上端部にばね座１７が取付けられ、そのばね座１７とシリンダ１１の外周下部に設けられたフランジ１８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１９が組込まれている。
【００２１】
図１に示すように、ばね座１７の上面には連結片２０が形成され、その連結片２０はプーリアーム１にねじ込まれるボルト２１を介してそのプーリアーム１に連結されている。一方、シリンダ１１の下端にも連結片２２が設けられ、その連結片２２はエンジンブロック(図示省略)にねじ込まれるボルト２３を介してそのエンジンブロックに連結されている。
【００２２】
図２に示すように、ロッド１６の油室１３内に位置する下端部は小径軸部１６ａとされ、その小径軸部１６ａに油室１３の内径面に沿って摺動可能なプランジャ２４がスライド自在に設けられ、上記小径軸部１６ａの下端に取付けた止め輪２５によって抜止めされている。
【００２３】
油室１３は、その内部に対するプランジャ２４の組込みによって、圧力室２６とリザーバ室２７とに仕切られる。プランジャ２４にはその下方に形成された圧力室２６と上方に設けられたリザーバ室２７を連通する通路２８が形成され、その通路２８は小径軸部１６ａに嵌合された環状の弁プレート２９によって開閉される。
【００２４】
ここで、弁プレート２９は小径軸部１６ａに対する圧入と、その小径軸部１６ａの付け根に形成された肩部１６ｂとによって軸方向に非可動とされている。この弁プレート２９は、圧力室２６内の圧力上昇によってプランジャ２４がその弁プレート２９の下面に当接する位置まで押し上げられた際に通路２８を閉じ、上記プランジャ２４が止め輪２５によって下方に抜止めされる状態では、図３に示すようにプランジャ２４の上面間に間隔が形成されて通路２８を開放するようになっている。
【００２５】
即ち、弁プレート２９は、圧力室２６内の圧力がリザーバ室２７内の圧力より高くなると通路２８を閉鎖するチェックバルブとしての機能を有している。なお、このような弁プレート２９に代えて、特許文献１に示されるチェックバルブを採用して通路２８を開閉するようにしてもよい。この場合、プランジャ２４はロッド１６と共に軸方向に移動するようロッドに対して軸方向に非可動の支持とする。
【００２６】
図３に示すように、プランジャ２４は、鋼製とされ、そのプランジャ２４の外径面に隙間調整層３０が設けられている。隙間調整層３０は樹脂等の線膨張係数の高い材料からなり、温度上昇により膨張して、油室１３とプランジャ２４の摺動面間に形成される微小なリーク隙間ａを減少させるようになっている。
【００２７】
ここで、油圧式オートテンショナの使用時、オイルの温度は１００℃程度まで上昇し、粘度は低下して流動性が向上する。そこで、リーク隙間ａの隙間量は使用時でのオイルの流動性を考慮して最適な値に決定する。
【００２８】
なお、図２に示す３１は、ロッド１６をスライド自在に支持するウェアリングを示す。
【００２９】
実施の形態で示すベルトの張力調整装置は上記の構造からなり、ベルト３によって駆動される補機の負荷変動やクランクシャフトの角速度の変化によってベルト３の張力が変化し、そのベルト３に弛みが生じると、リターンスプリング１９の押圧によりロッド１６が外方に移動してベルト３の弛みを吸収する。
【００３０】
このとき、プランジャ２４は、図３に示すように、止め輪２５によって下面が支持される状態となってプランジャ２４の上面と弁プレート２９の下面間に間隔が形成され、通路２８は開放状態とされる。このため、リザーバ室２７のオイルは通路２８から圧力室２６に流れ、ロッド１６およびプランジャ２４は外方に向けて急速に移動してベルト３の弛みを直ちに吸収する。
【００３１】
一方、ベルト３の張力が大きくなると、ベルト３からロッド１６に押込み力が負荷される。このとき、圧力室２６の圧力はリザーバ室２７の圧力より高くなるため、プランジャ２４は上方向に移動して弁プレート２９の下面に当接し、通路２８が弁プレート２９によって閉鎖され、圧力室２６に封入されたオイルにより、ロッド１６に負荷される上記押込み力が緩衝される。
【００３２】
押込み力がリターンスプリング１９の弾性力より大きい場合、圧力室２６のオイルはバルブスリーブ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隙間ａからリザーバ室２７内に流れ、上記押込み力とリターンスプリング１９の弾性力とが釣り合う位置までロッド１６はゆっくりと後退し、ベルト３の張力は一定に保持される。
【００３３】
ベルト３を交換する場合は、油圧式オートテンショナ１０を押し縮めた状態で作業する。この交換作業は一般的に常温で行われる。このとき、プランジャ２４の外径面には隙間調整層３０が設けられ、その隙間調整層３０は線膨張係数の高い材料によって形成されているため、常温時、リーク隙間ａの隙間量は使用時のリーク隙間ａの隙間量より大きくなり、圧力室２６内のオイルは上記リーク隙間ａからリザーバ室２７内にリークし易く、常温での油圧ダンパ力は使用時での油圧ダンパ力に比較してあまり変化しない。
【００３４】
図８は、実施の形態で示す油圧式オートテンショナ１０の温度と油圧ダンパ力およびリーク隙間ａの関係を示すグラフであり、温度が低くなるにつれてオイルの粘度は高くなり、流動性が悪くなるもののリーク隙間ａの隙間量が増大するため、油圧ダンパ力はあまり変化しない。
【００３５】
このように、プランジャ２４の外径面に線膨張係数の高い隙間調整層３０を設けることによって、オイル粘度の変化による油圧ダンパ力の変化を抑えることができるため、常温でのベルト交換に際して、油圧式オートテンショナ１０を容易に押し縮めることができ、ベルト３の交換作業を簡単に行うことができる。
【００３６】
図４乃至図７はこの発明に係る油圧式オートテンショナの他の実施の形態を示す。図４に示す油圧式オートテンショナにおいては、プランジャ２４そのものを線膨張係数の高い材料で形成している。
【００３７】
図５に示す油圧式オートテンショナにおいては、バルブスリーブ１２自体を線膨張係数の高い材料で形成している。
【００３８】
図６に示す油圧式オートテンショナにおいては、バルブスリーブ１２の内径面に線膨張係数の高い材料からなる隙間調整層３２を設けている。
【００３９】
図４乃至図６のいずれの油圧式オートテンショナにおいてもオイル粘度の変化による油圧ダンパ力の変化を抑制することができ、常温において油圧式オートテンショナを容易に押し縮めることができる。
【００４０】
図７に示す油圧式オートテンショナにおいては、プランジャ２４の外径面に設けた隙間調整層３０を線膨張係数の高い潤滑性のある材料を採用している。このように、線膨張係数の高い潤滑性のある材料を採用することにより、バルブスリーブ１２を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明に係る油圧式オートテンショナを用いたベルトの張力調整装置の正面図
【図２】図１に示す油圧式オートテンショナの縦断正面図
【図３】図２に示す油圧式オートテンショナのプランジャ部を拡大して示す断面図
【図４】この発明に係る油圧式オートテンショナの他の実施の形態を示す断面図
【図５】この発明に係る油圧式オートテンショナの他の実施の形態を示す断面図
【図６】この発明に係る油圧式オートテンショナの他の実施の形態を示す断面図
【図７】この発明に係る油圧式オートテンショナのさらに他の実施の形態を示す断面図
【図８】この発明に係る油圧式オートテンショナの温度と油圧ダンパ力およびリーク隙間ａの関係を示すグラフ
【図９】従来の油圧式オートテンショナの温度と油圧ダンパ力およびリーク隙間ａの関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００４２】
１１    シリンダ
１３    油室
１４    オイルシール
１６    ロッド
２４    プランジャ
２６    圧力室
２７    リザーバ室
２９    弁プレート(チェックバルブ)
３０    隙間調整層
３２    隙間調整層
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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