(57)【要約】      （修正有）【課題】部品点数の少ない簡単な構成の油圧式オートテンショナを提供する。【解決手段】内部に作動油が充填されたシリンダ１内にスリーブ４を設け、そのスリーブ４内にロッド５の下端部を摺動自在に挿入してスリーブ４内に圧力室６を形成し、スリーブ４の下端部内に圧力室６の圧力がリザーバ室１３の圧力より高くなると閉鎖するチェックバルブ２０を設ける。チェックバルブ２０のバルブシートをバルブ嵌合孔１６内でスライド可能とし、そのバルブシートに弾性部材３０の弾性力を付与して、バルブ嵌合孔１６の上側に設けられた環状のシート面に密着させる。圧力室６内の圧力が弾性部材３０の弾性力を超えた際に、バルブシートをシート面から離反させ、圧力室内の作動油をバルブシートの外周に形成された連通路からバルブ嵌合孔１６内に流入させ、さらに通路１４からリザーバ室１３内に流出させて圧力室６内の圧力上昇を抑制するようにした。【選択図】図１
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【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内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張する方向に付勢するリターンスプリングを組込み、前記シリンダの上部開口を閉塞して、そのシリンダとスリーブ間にリザーバ室を設け、前記スリーブ嵌合孔とスリーブ下端部の嵌合面間に圧力室とリザーバ室とを連通する通路を設け、前記スリーブの下端部内には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、そのチェックバルブが、弁孔を有するバルブシートと、そのバルブシートの弁孔を圧力室側から開閉する弁体と、その弁体の開閉量を規制するリテーナを有してなる油圧式オートテンショナにおいて、
前記スリーブの下端部内に環状の上側壁を上部に有し、その上側壁がシート面とされたバルブ嵌合孔を設け、そのバルブ嵌合孔内に前記チェックバルブのバルブシートをスライド可能に嵌合し、そのバルブシートを前記シート面に向けて付勢する弾性部材を設け、前記バルブ嵌合孔と前記バルブシートの嵌合面間に、バルブシートが弾性部材の弾性に抗してシート面から離反する方向に移動した際にバルブ嵌合孔の内部と前記圧力室とを連通する連通路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】
前記連通路が、前記バルブ嵌合孔の内径面とバルブシートの外径面の少なくとも一方に形成された軸方向溝からなる請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項３】
前記連通路が、前記バルブ嵌合孔の円筒状内径面とバルブシートの円筒状外径面間に形成される嵌合隙間からなる請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項４】
前記弾性部材が、圧縮コイルばね、ウェーブワッシャ、ばね座金の一種からなる請求項１乃至３のいずれか１項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ものである。
【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５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の調整力を付与して、プーリアーム４３の揺動側端部に支持されたテンションプーリ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、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張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、本件の出願人は、特許文献２において、ロッドに圧力室とリザーバ室と連通する通路を設け、その通路にリリーフバルブを組み込んで、圧力室内の圧力がリリーフバルブの設定圧を超えた際、そのリリーフバルブを開放させて、圧力室内の圧力をリザーバ室内に逃がし、圧力室内の圧力がリリーフバルブの設定圧を超えることのないようにして、ベルトが過張力にな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案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２０００−５０４３９５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、チェックバルブとリリーフバルブの二つのバルブを必要とするため、部品点数が多くなって油圧式オートテンショナの組立てに手間がかかり、しかも、ロッドには圧力室とリザーバ室とを連通する通路を加工する必要があるため、コストが高く、そのコストを低減する上において改善すべき点が残されている。
【００１０】
この発明の課題は、ベルトが過張力になるのを防止することができるようにした部品点数の少ない簡単な構成のコストの安い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内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張する方向に付勢するリターンスプリングを組込み、前記シリンダの上部開口を閉塞して、そのシリンダとスリーブ間にリザーバ室を設け、前記スリーブ嵌合孔とスリーブ下端部の嵌合面間に圧力室とリザーバ室とを連通する通路を設け、前記スリーブの下端部内には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、そのチェックバルブが、弁孔を有するバルブシートと、そのバルブシートの弁孔を圧力室側から開閉する弁体と、その弁体の開閉量を規制するリテーナを有してなる油圧式オートテンショナにおいて、前記スリーブの下端部内に環状の上側壁を上部に有し、その上側壁がシート面とされたバルブ嵌合孔を設け、そのバルブ嵌合孔内に前記チェックバルブのバルブシートをスライド可能に嵌合し、そのバルブシートを前記シート面に向けて付勢する弾性部材を設け、前記バルブ嵌合孔と前記バルブシートの嵌合面間に、バルブシートが弾性部材の弾性に抗してシート面から離反する方向に移動した際にバルブ嵌合孔の内部と前記圧力室とを連通する連通路を設けた構成を採用したのである。
【００１２】
上記の構成からなる油圧式オートテンショナにおいては、シリンダの下部をエンジンブロックに揺動自在に連結し、ロッドの上部に設けられたばね座を図５に示すプーリアームに回動自在に連結して、ベルトの張力を調整する。
【００１３】
上記のような油圧式オートテンショナの使用状態において、ベルトの張力が増大し、ロッドに押し込み力が負荷されると、圧力室内の圧力が高くなるため、チェックバルブが閉鎖し、圧力室内の作動油がスリーブとロッドの嵌合面間に形成されたリーク隙間からリザーバ室内にリークする。そのリーク時の作動油の粘性抵抗により、圧力室内に油圧ダンパ力が発生し、その油圧ダンパ力によって、ロッドに負荷される上記押込み力が緩衝される。
【００１４】
圧力室内の圧力がさらに高くなり、その圧力が弾性部材の弾性力を超えると、チェックバルブの全体が弾性部材の弾性に抗して下降し、バルブシートがシート面から離反して、圧力室とバルブ嵌合孔が連通路を介して連通する。このとき、バルブ嵌合孔は通路を介してリザーバ室に連通しているため、圧力室内の作動油はリザーバ室に逃げ、圧力室内に発生する油圧ダンパ力の上限値が弾性部材の弾性力を超えるようなことはない。
【００１５】
このため、ベルトが過張力になるようなことはなく、ベルトの耐久性の低下を抑制することができる。
【００１６】
ここで、バルブシートが弾性部材の弾性に抗してシート面から離反する方向に移動した際、バルブ嵌合孔の内部と前記圧力室とを連通させる連通路は、バルブ嵌合孔の内径面とバルブシートの外径面の少なくとも一方に形成された軸方向溝であってもよく、あるいは、バルブ嵌合孔の内径面とバルブシートの外径面間に形成される嵌合隙間であってもよい。
【００１７】
また、チェックバルブのバルブシートをシート面に向けて付勢する弾性部材として、圧縮コイルばねやウェーブワッシャ、あるいは、ばね座金を採用することができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明においては、上記のように、ベルトからロッドに押込み力が負荷されて圧力室内の圧力が上昇し、その圧力がチェックバルブのバルブシートをシート面に押し付ける弾性部材の弾性力を超えると、チェックバルブの全体が下降してバルブシートがシート面から離反し、圧力室の作動油が連通路からバルブ嵌合孔および通路に流れてリザーバ室に流れ込むため、圧力室内に発生する油圧ダンパ力の上限値が弾性部材の弾性力を超えるようなことがなく、ベルトが過張力になるのを防止することができる。
【００１９】
また、チェックバルブおよび弾性部材がリリーフバルブとしての機能を発揮するため、リリーフバルブを別に組込む必要がなく、また、ロッドに対して圧力室とリザーバ室を連通する連通路を加工する必要がなくなるため、部品点数の少ない組立ての容易なコストの安い油圧式オートテンショナを提供することができる。
【００２０】
さらに、シート面からのバルブシートの離反によって圧力室とバルブ嵌合孔を連通する連通路は、バルブシートとバルブ嵌合孔の嵌合面間に形成された軸方向長さの短いものであるため、バルブシートの開放によって圧力室内の圧力を瞬時に逃がすことができ、ベルトが過張力になるのを瞬時に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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面図
【図２】図１のチェックバルブの組込み部を拡大して示す断面図
【図３】図２のチェックバルブがリリーフバルブとして機能した状態を示す断面図
【図４】図２のIV−IV線に沿った断面図
【図５】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】
【００２２】
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。
【００２３】
シリンダ１の内底面には、そのシリンダ１の内径より小径のスリーブ嵌合孔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。
【００２４】
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が相対的に伸張する方向に付勢している。
【００２５】
ばね座７の上端には図５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。
【００２６】
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。
【００２７】
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で連通している。
【００２８】
図２および図４に示すように、通路１４は、スリーブ嵌合孔３の底面に形成された十字形の放射溝１４ａと、スリーブ嵌合孔３の内径面に形成されて放射溝１４ａのそれぞれ外側端に連通する４本の軸方向溝１４ｂからなっている。
【００２９】
図２に示すように、スリーブ４の下端部内には環状突出部１５と、その環状突出部１５を上側壁とするバルブ嵌合孔１６が設けられ、そのバルブ嵌合孔１６の上側壁に平坦なシート面１７が設けられている。
【００３０】
図２では、環状突出部１５の形成により、その下方にバルブ嵌合孔１６を形成したが、上記環状突出部を省略し、内径面が円筒状とされたスリーブ４の下端部内に大径孔を形成し、その大径孔をバルブ嵌合孔としてもよい。
【００３１】
バルブ嵌合孔１６内には、チェックバルブ２０と、弾性部材３０とが組み込まれている。チェックバルブ２０は、バルブシート２１と、そのバルブシート２１の上面中央部に突設された円柱状の突出部２２の上面からバルブシート２１の下面に貫通する弁孔２３を圧力室６側から開閉する球形の弁体２４と、上記突出部２２に下端の開口部が圧入されて弁体２４の開閉量を規制するリテーナ２５とからなっており、上記リテーナ２５には通油窓２６が形成されている。
【００３２】
チェックバルブ２０は、バルブシート２１がバルブ嵌合孔１６内においてスライド可能な組込みとされ、その下方に組み込まれた弾性部材３０により上向きに付勢されて上面外周部がシート面１７に密着している。
【００３３】
チェックバルブ２０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、弁体２４が弁孔２３を閉鎖するようになっている。また、チェックバルブ２０は、圧力室６内の圧力が弾性部材３０の弾性力を超えると、全体が下降して、バルブシート２１がシート面１７から離反するようになっている。
【００３４】
図２および図４に示すように、バルブシート２１の外周には、そのバルブシート２１がシート面１７から離反する開放状態（図３参照）で圧力室６とバルブ嵌合孔１６とを連通させる複数の連通路２７が周方向に間隔をおいて設けられている。連通路２７として、ここでは、軸方向溝を示している。
【００３５】
なお、図２および図４では、バルブシート２１の外周に軸方向溝からなる連通路２７を形成したが、バルブ嵌合孔１６の内径面に軸方向溝からなる連通路２７を形成してもよい。
【００３６】
また、図４に示す軸方向溝を省略し、バルブシート２１の外径面を円筒状とし、その円筒状外径面とバルブ嵌合孔１６の円筒状内径面間に形成される円環状の嵌合隙間２８を連通路としてもよい。
【００３７】
図２では、弾性部材３０として、圧縮コイルばねを示したが、弾性部材３０は圧縮コイルばねに限定されるものではない。例えば、ウェーブワッシャであってもよく、あるいは、ばね座金であってもよい。
【００３８】
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５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を図１に示すエンジンブロックＢ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。
【００３９】
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、上記ベルト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が伸張する方向に相対移動してベルト４１の弛みが吸収される。
【００４０】
ここで、シリンダ１とロッド５が伸張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２０の弁体２４が弁孔２３を開放する。このため、リザーバ室１３内の作動油は通路１４から弁孔２３を通って圧力室６内にスムーズに流れ、シリンダ１とロッド５は伸張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。
【００４１】
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２０の弁体２４は、図２に示すように、弁孔２３を閉鎖する。
【００４２】
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なリーク隙間２９に流れてリザーバ室１３内に流入し、上記リーク隙間２９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。
【００４３】
ここで、ベルト４１の張力が強く、圧力室６内の圧力がさらに高くなり、その圧力が弾性部材３０の弾性力を超えると、図３に示すように、チェックバルブ２０の全体が弾性部材３０の弾性に抗して下降し、バルブシート２１がシート面１７から離反して、圧力室６とバルブ嵌合孔１６が連通路２７を介して連通する。
【００４４】
このとき、バルブ嵌合孔１６は通路１４を介して図１に示すリザーバ室１３に連通しているため、圧力室６内の作動油は連通路２７からバルブ嵌合孔１６および通路１４に流れてリザーバ室１３に流れ込む。このため、圧力室６内に発生する油圧ダンパ力の上限値が弾性部材３０の弾性力を超えるようなことがなく、ベルト４１が過張力になるようなことはない。
【００４５】
実施の形態においては、上記のように、圧力室６内の圧力が弾性部材３０の弾性力より高くなると、チェックバルブ２０が下降して、バルブシート２１がシート面１７から離反して開放状態となり、そのチェックバルブ２０および弾性部材３０がリリーフバルブとしての機能を発揮する。このため、リリーフバルブを別に組込む必要がなく、また、ロッド５に対して圧力室６とリザーバ室１３を連通する連通路を加工する必要もないため、部品点数の少ない組立ての容易なコストの安い油圧式オートテンショナを提供することができる。
【００４６】
また、シート面１７からのバルブシート２１の離反によって圧力室６とバルブ嵌合孔１６を連通する連通路２７は、バルブシート２１とバルブ嵌合孔１６の嵌合面間に形成された軸方向長さの短いものであるため、バルブシート２１の開放によって圧力室６内の圧力を瞬時に逃がすことができ、ベルト４１が過張力になるのを瞬時に抑制することができる。
【符号の説明】
【００４７】
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
２０  チェックバルブ
２１  バルブシート
２３  弁孔
２４  弁体
２５  リテーナ
２７  連通路
２８  嵌合隙間(連通路)
３０  弾性部材
【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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