(57)【要約】【課題】オートテンショナのダンパー作用を解除可能とするとともに、ダンパー作用の解除時に、圧力室内に気泡が現れるのを防止する。【解決手段】シリンダ７内にスリーブ８を嵌め合わせ、スリーブ８内にプランジャ１０を摺動可能に挿入してシリンダ７内を圧力室１１とリザーバ室１２に区画し、プランジャ１０と一体に移動するロッド１６を設け、そのロッド１６をシリンダ７から突出する方向に付勢するリターンスプリング１９を設け、圧力室１１とリザーバ室１２を連通する油通路１３にチェックバルブ１４を設けたオートテンショナ５において、スリーブ８の底９に貫通孔２３を形成し、その貫通孔２３を弁体２７で開閉可能とし、貫通孔２３とリザーバ室１２とを連通するバイパス通路２４を形成し、そのバイパス通路２４に絞り通路２５で流路抵抗をもたせる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底のシリンダ（７）内に有底のスリーブ（８）を嵌め合わせ、そのシリンダ（７）内に作動油を溜め、前記スリーブ（８）内にプランジャ（１０）を軸方向に摺動可能に挿入してシリンダ（７）内を圧力室（１１）とリザーバ室（１２）に区画し、前記プランジャ（１０）とスリーブ（８）の摺動面間に形成されるリーク隙間（１５）を介して前記圧力室（１１）とリザーバ室（１２）を連通し、前記プランジャ（１０）と軸方向に一体に移動するロッド（１６）を設け、そのロッド（１６）をシリンダ（７）から突出する方向に付勢するリターンスプリング（１９）を設け、前記プランジャ（１０）に圧力室（１１）とリザーバ室（１２）を連通する油通路（１３）を形成し、その油通路（１３）にリザーバ室（１２）側から圧力室（１１）側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ（１４）を設けたオートテンショナ（５）において、前記スリーブ（８）の底（９）に貫通孔（２３）を形成し、その貫通孔（２３）に、シリンダ（７）の外側から操作可能な開閉弁（１７，２７，２９）を設け、前記貫通孔（２３）と前記リザーバ室（１２）とを連通するバイパス通路（２４）を前記スリーブ（８）と前記シリンダ（７）の嵌合面間に形成し、そのバイパス通路（２４）に流路抵抗をもたせる絞り（２５）を設けたことを特徴とするオートテンショナ。
【請求項２】
前記絞りが、前記スリーブ（８）の外周と前記シリンダ（７）の内周との間に形成した軸方向に細長い絞り通路（２５）である請求項１に記載のオートテンショナ。
【請求項３】
前記絞り通路（２５）の、前記スリーブ（８）の外周と前記シリンダ（７）の内周の間の隙間寸法（ｔ）を２５μｍ以下とした請求項２に記載のオートテンショナ。
【請求項４】
前記シリンダ（７）と前記スリーブ（８）とをいずれも鋼製とした請求項２または３に記載のオートテンショナ。
【請求項５】
前記絞りが、前記スリーブ（８）の外周と前記シリンダ（７）の内周との間に形成した螺旋状の絞り通路（３１）である請求項１に記載のオートテンショナ。
【請求項６】
前記絞り通路（２５）を、周方向に間隔をおいて複数形成した請求項１から５のいずれかに記載のオートテンショナ。
【請求項７】
前記絞りが、前記スリーブ（８）の底（９）と前記シリンダ（７）の底（６）との間に形成した渦巻き状の絞り通路（３２）である請求項１に記載のオートテンショナ。
【請求項８】
前記絞りが、前記スリーブ（８）の底（９）と前記シリンダ（７）の底（６）との間に挟み込んだ多孔質体（３３）である請求項１に記載のオートテンショナ。
【請求項９】
前記多孔質体（３３）が焼結金属からなる請求項８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、エンジンのカム軸を駆動する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】
エンジンのカム軸は、クランクシャフトにベルトで連結されており、そのベルトを介して回転駆動される。このベルトの張力を適正範囲に保つために、一般に、支点軸を中心として揺動可能に設けたプーリアームと、そのプーリアームに回転可能に取り付けたテンションプーリと、そのテンションプーリをベルトに押さえ付ける方向にプーリアームを付勢するオートテンショナからなる張力調整装置が使用される。
【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、有底のシリンダ内に作動油を溜め、そのシリンダ内に有底のスリーブを嵌め合わせ、そのスリーブ内にプランジャを軸方向に摺動可能に挿入してシリンダ内を圧力室とリザーバ室に区画し、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、シリンダから突出する方向にリターンスプリングで付勢し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ベルト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、ベルトの張力変動を吸収し、ベルトの張力を適正範囲に保つ。
【０００５】
また、圧力室とリザーバ室は、スリーブとロッドの摺動面間に形成されるリーク隙間を介して連通しており、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流出する。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ダンパー作用が生じるので、ロッドがゆっくりと移動し、ベルトを安定した状態に保つ。
【０００６】
また、このオートテンショナは、プランジャに、圧力室とリザーバ室を連通する油通路が形成され、その油通路の圧力室側の端部に、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、前記チェックバルブが開い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、シリンダから突出する方向には、ロッドが速やかに移動する。
【特許文献１】特開平８−３５５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記の張力調整装置のベルトを交換する場合、ベルトを弛めるためにプーリアームを揺動させる必要があるが、このとき、オートテンショナは、ロッドがシリンダに押し込まれる方向に移動してダンパー作用を生じる。そのため、プーリアームの揺動抵抗が大きくなり、ベルトの交換作業が煩雑であった。
【０００８】
そこで、この発明の発明者は、ダンパー作用を解除することが可能なオートテンショナを検討し、そのようなオートテンショナとして、前記スリーブの底に貫通孔を形成し、その貫通孔と前記リザーバ室とを連通するバイパス通路を前記スリーブと前記シリンダの嵌合面間に形成し、前記貫通孔に、シリンダの外側から操作可能な開閉弁を設けたものを考案した。
【０００９】
このオートテンショナは、開閉弁を操作して貫通孔を開放すると、圧力室の作動油が、貫通孔、バイパス通路を順に通ってリザーバ室に流れるので、ロッドを速やかにシリンダに押し込むことが可能となり、プーリアームを速やかに揺動させることができる。
【００１０】
しかし、圧力室が高圧の状態で、貫通孔を開放すると、圧力室の圧力が急激に下がり、圧力室内の作動油に溶けていた空気が気泡となって現れることがある。この場合、ロッドに作用するベルトの張力が大きくなったときに、圧力室内の気泡が圧縮してロッドが移動するので、ダンパー作用の発生が遅れる。
【００１１】
この発明が解決しようとする課題は、オートテンショナのダンパー作用を解除可能とするとともに、ダンパー作用の解除時に、圧力室内に気泡が現れるのを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、前記スリーブの底に貫通孔を形成し、その貫通孔に、シリンダの外側から操作可能な開閉弁を設け、前記貫通孔と前記リザーバ室とを連通するバイパス通路を前記スリーブと前記シリンダの嵌合面間に形成し、そのバイパス通路に流路抵抗をもたせる絞りを設けた。
【００１３】
前記絞りとしては、前記スリーブの外周と前記シリンダの内周との間に形成した軸方向に細長い絞り通路を採用することができ、この場合、前記絞り通路の、前記スリーブの外周と前記シリンダの内周の間の隙間寸法を２５μｍ以下とすることができる。また、前記シリンダと前記スリーブは、いずれも鋼製とすることができる。
【００１４】
また、前記絞りとしては、前記スリーブの外周と前記シリンダの内周との間に形成した螺旋状の絞り通路を採用することができる。
【００１５】
前記絞りとして、軸方向に細長い絞り通路、または螺旋状の絞り通路を採用する場合、その絞り通路は、周方向に間隔をおいて複数形成することができる。
【００１６】
また、前記絞りとしては、前記スリーブの底と前記シリンダの底との間に形成した渦巻き状の絞り通路や、前記スリーブの底と前記シリンダの底との間に挟み込んだ多孔質体を採用することができ、後者の場合、多孔質体は焼結金属で形成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明のオートテンショナは、開閉弁を操作して貫通孔を開放することにより、その貫通孔とバイパス通路を介して圧力室とリザーバ室を連通し、ダンパー作用を解除することができる。そのため、張力調整装置のベルトを交換する際に、プーリアームを速やかに揺動させることができ、ベルトの交換作業が容易である。
【００１８】
また、このオートテンショナは、絞りによってバイパス通路に流路抵抗をもたせているので、圧力室が高圧の状態で、貫通孔を開放したときにも、圧力室の圧力が緩やかに下がり、圧力室内の作動油に溶けていた空気が気泡となって現れにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１に、エンジンのカム軸を駆動するベルトの張力調整装置を示す。この張力調整装置は、ベルト１に接触するテンションプーリ２と、テンションプーリ２を回転可能に支持するプーリアーム３とを有する。プーリアーム３は、エンジンブロック（図示せず）に固定された支点軸４で揺動可能に支持され、この発明の実施形態に係るオートテンショナ５で、テンションプーリ２をベルト１に押さえ付ける方向に付勢されている。
【００２０】
オートテンショナ５は、下部に底６を有するシリンダ７を有し、シリンダ７内には、有底のスリーブ８が底９を下側にして嵌め合わされ、作動油が溜められている。スリーブ８は、シリンダ７内への圧入によって、シリンダ７に固定されている。スリーブ８内には、プランジャ１０が軸方向に摺動可能に挿入されており、そのスリーブ８とプランジャ１０によって、シリンダ７内が圧力室１１とリザーバ室１２に区画されている。
【００２１】
圧力室１１とリザーバ室１２は、プランジャ１０に形成された油通路１３を介して連通しており、その油通路１３の圧力室１１側の端部には、リザーバ室１２側から圧力室１１側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ１４が設けられている。また、スリーブ８とプランジャ１０の摺動面間には、圧力室１１とリザーバ室１２を連通させるリーク隙間１５が形成されている。
【００２２】
プランジャ１０には、プランジャ１０から上方に延びてシリンダ７から突出するロッド１６が接続されている。プランジャ１０は、圧力室１１内に組み込まれたプランジャスプリング１７で付勢されてロッド１６に押さえ付けられており、その押さえ付けによって、ロッド１６は、プランジャ１０と一体に軸方向に移動するようになっている。
【００２３】
ロッド１６は、大径軸部１６Ａと、大径軸部１６Ａの下端に連なる小径軸部１６Ｂとからなる。小径軸部１６Ｂの外周には、シリンダ７の内周を軸方向に摺動可能なウエアリング１８が嵌め込まれ、そのウエアリング１８で大径軸部１６Ａの下端が支持されている。
【００２４】
ウエアリング１８の下面とスリーブ８の上面の間にはリターンスプリング１９が組み込まれている。リターンスプリング１９は、ウエアリング１８を介して、ロッド１６をシリンダ７から突出する方向に付勢している。リターンスプリング１９の下端とスリーブ８の上面の間には、リザーバ室１２を上下に分けるセパレータ２０が設けられており、このセパレータ２０でリザーバ室１２の上部から下部に空気が移動するのを抑制して、圧力室１１内への空気の侵入を防止している。
【００２５】
シリンダ７の上部内周には、ロッド１６の大径軸部１６Ａをスライド自在に貫通させるとともにシリンダ７内に作動油を密封するオイルシール２１と、オイルシール２１をシリンダ７から抜け止めする止め輪２２が取り付けられている。
【００２６】
図２に示すように、スリーブ８の底９には貫通孔２３が形成されており、スリーブ８とシリンダ７の嵌合面間には、貫通孔２３とリザーバ室１２とを連通するバイパス通路２４が形成されている。バイパス通路２４は、スリーブ８の外周とシリンダ７の内周との間に形成された軸方向に細長い絞り通路２５と、スリーブ８の底９とシリンダ７の底６との間に形成された空間２６とからなる。絞り通路２５は、上端がリザーバ室１２に開放し、下端が空間２６に接続しており、また、図３に示すように、周方向に間隔をおいて複数形成されている。各絞り通路２５は、スリーブ８の外周とシリンダ７の内周の間の隙間寸法ｔが２５μｍ以下となっており、バイパス通路２４に流路抵抗をもたせる絞りとして作用するようになっている。
【００２７】
スリーブ８の内底面には、図２に示すように、弁体２７が重ね合わせて設けられており、その弁体２７で貫通孔２３の圧力室１１側の開口が閉鎖されている。弁体２７は、プランジャスプリング１７で付勢され、スリーブ８の底９に押さえ付けられている。また、弁体２７には、シリンダ７の底６に形成された貫通孔２８を貫通して延びる弁棒２９が接続されており、その弁棒２９をシリンダ７の外側から押し動かす操作によって、弁体２７を底９から離反させ、貫通孔２３を開放可能となっている。弁棒２９と貫通孔２８の間には、シリンダ７からの作動油の漏れを防止するためにＯリング３０が組み込まれている。ここで、弁体２７、弁棒２９、プランジャスプリング１７は、シリンダ７の外側から操作可能な貫通孔２３の開閉弁を構成している。
【００２８】
次に、このオートテンショナ５の動作例を説明する。
【００２９】
ベルト１の張力が大きくなると、その張力が、テンションプーリ２、プーリアーム３を介してロッド１６に伝達し、圧力室１１の圧力が高まる。圧力室１１の圧力がリザーバ室１２の圧力よりも高くなると、作動油がリーク隙間１５を圧力室１１側からリザーバ室１２側に流れる。このとき、チェックバルブ１４が閉じるので、作動油は油通路１３を流れない。このようにして、作動油がリーク隙間１５を流れることによりロッド１６が下方に移動し、ベルト１の張力とリターンスプリング１９の付勢力とがつり合う位置までテンションプーリ２が移動して、ベルト１の緊張を吸収する。また、リーク隙間１５を流れる作動油の流量が制限されてダンパー作用が生じるので、テンションプーリ２はゆっくりと移動し、ベルト１を安定した状態に保つ。
【００３０】
一方、ベルト１の張力が小さくなると、リターンスプリング１９の付勢力によってロッド１６が上方に移動し、圧力室１１の容積が拡大することで、圧力室１１の圧力が低くなる。圧力室１１の圧力がリザーバ室１２の圧力よりも低くなるとチェックバルブ１４が開き、作動油が油通路１３をリザーバ室１２側から圧力室１１側に流れる。このとき、テンションプーリ２は、ベルト１の張力とリターンスプリング１９の付勢力とがつり合う位置まで速やかに移動し、ベルト１の弛みを迅速に吸収する。
【００３１】
また、ベルト１を交換する場合、ベルト１を弛めるために、テンションプーリ２をベルト１から離反させる方向にプーリアーム３を揺動させる必要があるが、このとき、図４に示すように、弁棒２９を押し動かして貫通孔２３を開放する。このようにすると、圧力室１１が、貫通孔２３、バイパス通路２４を順に介してリザーバ室１２と連通し、圧力室１１の作動油が、バイパス通路２４を通ってリザーバ室１２に流れるので、ロッド１６を速やかにシリンダ７に押し込むことが可能となり、プーリアーム３を速やかに揺動させることができる。
【００３２】
ところで、エンジン停止時に、カム軸（図示せず）の停止位置によってはベルト１の張力が大きくなり、圧力室１１が高圧の状態になることがあるが、その状態で貫通孔２３を開放しても、絞り通路２５がバイパス通路２４の絞りとして作用するので、バイパス通路２４の作動油の流れが制限されて、圧力室１１の圧力が緩やかに下がる。そのため、圧力室１１内の作動油に溶けていた空気が気泡となって現れにくい。
【００３３】
このオートテンショナ５は、弁棒２９を押し動かして貫通孔２３を開放することにより、ダンパー作用を解除することができる。そのため、張力調整装置のベルト１を交換する際に、プーリアーム３を速やかに揺動させることができ、ベルト１の交換作業が容易である。
【００３４】
また、このオートテンショナ５は、絞り通路２５によってバイパス通路２４に流路抵抗をもたせているので、圧力室１１が高圧の状態で貫通孔２３を開放したときにも、圧力室１１の圧力が緩やかに下がり、圧力室１１内の作動油に溶けていた空気が気泡となって現れにくい。
【００３５】
また、このオートテンショナ５は、絞り通路２５を複数形成しているので、作動油に不純物が混入した場合にもバイパス通路２４が閉塞しにくく、ダンパー作用を確実に解除することができる。
【００３６】
シリンダ７とスリーブ８とは、いずれも鋼製とすると好ましい。このようにすると、エンジンの温度が上昇したときに、シリンダ７とスリーブ８の間に熱膨張差が生じにくくなるので、バイパス通路２４の流路抵抗が、エンジンの温度変化による影響を受けにくい。
【００３７】
スリーブ８の外周とシリンダ７の内周との間の絞り通路２５は、図２、図３に示すように、スリーブ８の外周に軸方向溝を形成することにより設けることができるが、シリンダ７の内周に軸方向溝を形成することにより設けてもよい。
【００３８】
上記実施形態では、バイパス通路２４に流路抵抗をもたせる絞りとして、軸方向に細長い絞り通路２５を採用したが、図５に示すように、スリーブ８の外周とシリンダ７の内周との間に形成した螺旋状の絞り通路３１を採用してもよい。このようにすると、上記実施形態の絞り通路２５よりも、絞り通路３１の長さを長くすることができるので、絞り通路３１の流路抵抗を、上記実施形態の絞り通路２５の流路抵抗と同じ大きさにしたときに、上記実施形態の絞り通路２５よりも、絞り通路３１の断面積を大きくすることができる。そのため、作動油に不純物が混入した場合にも、バイパス通路２４が閉塞しにくく、ダンパー作用をより確実に解除することができる。
【００３９】
また、バイパス通路２４の絞りとして、螺旋状の絞り通路３１を採用する場合、その絞り通路３１は、周方向に間隔をおいて複数形成する（すなわち、螺旋状の絞り通路３１を多条に形成する）と好ましい。このようにすると、上記実施形態と同様に、作動油に不純物が混入した場合にもバイパス通路２４が閉塞しにくく、ダンパー作用を確実に解除することができる。
【００４０】
スリーブ８の外周とシリンダ７の内周との間に螺旋状の絞り通路３１を形成する場合、絞り通路３１は、スリーブ８の外周に雄ねじを形成することにより設けることができるが、シリンダ７の内周に雌ねじを形成することにより設けてもよい。
【００４１】
また、バイパス通路２４に流路抵抗をもたせる絞りは、図６、図７に示すように、スリーブ８の底９とシリンダ７の底６との間に形成した渦巻き状の絞り通路３２を採用してもよい。このようにしても、上記実施形態と同様に、圧力室１１が高圧の状態で貫通孔２３を開放したときに、圧力室１１の圧力が緩やかに下がるので、圧力室１１内の作動油に溶けていた空気が気泡となって現れにくい。
【００４２】
また、図８に示すように、スリーブ８の底９とシリンダ７の底６との間に多孔質体３３を挟み込み、その多孔質体３３に作動油を透過させることにより、バイパス通路２４に流路抵抗をもたせるようにしてもよい。この場合、多孔質体３３は、例えば、焼結金属で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【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張力調整装置を示す断面図
【図２】図１に示すオートテンショナの下部の拡大断面図
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図
【図４】図２に示す弁棒を操作して貫通孔を開放した状態を示す断面図
【図５】図２に示すオートテンショナの変形例を示す断面図
【図６】図２に示すオートテンショナの他の変形例を示す断面図
【図７】図６のVII−VII線に沿った断面図
【図８】図２に示すオートテンショナの更に他の変形例を示す断面図
【符号の説明】
【００４４】
５        オートテンショナ
７        シリンダ
８        スリーブ
９        底
１０      プランジャ
１１      圧力室
１２      リザーバ室
１３      油通路
１４      チェックバルブ
１５      リーク隙間
１６      ロッド
１７      プランジャスプリング
１９      リターンスプリング
２３      貫通孔
２４      バイパス通路
２５      絞り通路
２７      弁体
２９      弁棒
３１，３２  絞り通路
３３      多孔質体
ｔ        隙間寸法
【図１】
2009079619.tif 000003
【図２】
2009079619.tif 000004
【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】
2009079619.tif 000009
【図８】
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