(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の少なくとも電動機を含む補機を無端状の伝達部材により駆動する駆動力伝達機構に用いられ互いに対向する一方の対向部材が固定され他方の対向部材が前記伝達部材に作用して該伝達部材の張力を調整する油圧式オートテンショナであって、
前記両対向部材が弾性部材により互いに離隔方向に付勢され、
前記両対向部材のそれぞれに一体に設けられたピストンとシリンダの組合わせにより油圧室が形成され、
オイルが貯留されるオイル貯留室を備え、
オイルが満たされる前記油圧室から前記オイル貯留室へオイルをリークさせるリーク通路を有する油圧式オートテンショナにおいて、
前記他方の対向部材は、内燃機関のクランク軸の回転に対して伝達部材の弛み側でかつ前記電動機の回転に対して同伝達部材の張り側に作用し、
前記リーク通路に前記油圧室から前記オイル貯留室へのオイルの流出を遮断する逆止弁を設けるとともに、作動時は前記逆止弁を機能させ、非作動時には前記逆止弁の機能を停止させて前記オイル貯留室と前記油圧室を連通させる制御部材を設け、
前記電動機を駆動して前記内燃機関を始動するときに前記制御部材を作動させることを特徴とする油圧式オートテンショナ。
【請求項２】
内燃機関の少なくとも電動機を含む補機を無端状の伝達部材により駆動する駆動力伝達機構に用いられ互いに対向する一方の対向部材が固定され他方の対向部材が前記伝達部材に作用して該伝達部材の張力を調整する油圧式オートテンショナであって、
前記両対向部材が弾性部材により互いに離隔方向に付勢され、
前記両対向部材のそれぞれに一体に設けられたピストンとシリンダの組合わせにより油圧室が形成され、
オイルが貯留されるオイル貯留室を備え、
オイルが満たされる前記油圧室から前記オイル貯留室へオイルをリークさせるリーク通路を有する油圧式オートテンショナにおいて、
前記他方の対向部材は、内燃機関のクランク軸の回転に対して伝達部材の弛み側でかつ前記電動機の回転に対して同伝達部材の張り側に作用し、
前記リーク通路に前記油圧室から前記オイル貯留室へのオイルの流出を遮断する逆止弁を設けるとともに、作動時は前記逆止弁を機能させ、非作動時には前記逆止弁の機能を停止させて前記オイル貯留室と前記油圧室を連通させる制御部材を設け、
前記電動機を駆動して前記内燃機関の出力を補助するときに前記制御部材を作動させることを特徴とする油圧式オートテンショナ。
【請求項３】
内燃機関の少なくとも電動機を含む補機を無端状の伝達部材により駆動する駆動力伝達機構に用いられ互いに対向する一方の対向部材が固定され他方の対向部材が前記伝達部材に作用して該伝達部材の張力を調整する油圧式オートテンショナであって、
前記両対向部材が弾性部材により互いに離隔方向に付勢され、
前記両対向部材のそれぞれに一体に設けられたピストンとシリンダの組合わせにより油圧室が形成され、
オイルが貯留されるオイル貯留室を備え、
オイルが満たされる前記油圧室から前記オイル貯留室へオイルをリークさせるリーク通路を有する油圧式オートテンショナにおいて、
前記他方の対向部材は、内燃機関のクランク軸の回転に対して伝達部材の弛み側でかつ前記電動機の回転に対して同伝達部材の張り側に作用し、
前記リーク通路に前記油圧室から前記オイル貯留室へのオイルの流出を遮断する逆止弁を設けるとともに、作動時は前記逆止弁を機能させ、非作動時には前記逆止弁の機能を停止させて前記オイル貯留室と前記油圧室を連通させる制御部材を設け、
前記内燃機関停止時に電動機を駆動して補機のみを駆動するときに前記制御部材を作動させることを特徴とする油圧式オートテンショナ。
【請求項４】
前記電動機が発電機を兼ねることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの項記載の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】
本発明は、内燃機関の補機を無端状のベルトやチェーン等の伝達部材により駆動する駆動力伝達機構に適用される油圧式オートテンショナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
伝達部材による駆動力伝達機構に適用される油圧式オートテンショナの従来技術としては、特開２０００−２２０７０８号公報等に開示された例がある。
同公報記載の油圧式オートテンショナの基本的な構造を概略図で図７および図８に示す。
【０００３】
互いに取付部01ａ，02ａを有して対向する有底筒状の対向部材01，02が、摺動自在に嵌合して内部にオイル貯留室03を形成している。
両対向部材01，02は間に介装されたスプリング05により離隔する方向に付勢されている。
【０００４】
オイル貯留室03の内部に、両対向部材01，02のそれぞれに一体に設けられたピストン06とシリンダ07との組合わせによる油圧室04が形成されている。
【０００５】
オイルに満たされた油圧室04とオイルを貯留するオイル貯留室03とを底面に沿って連通路08が連通しており、同連通路08にオイル貯留室03から油圧室04へのオイルの流入を許し逆流は阻止する逆止弁09が設けられている。
【０００６】
また油圧室04とオイル貯留室03との間には別にオリフィスが形成されたリーク通路010が底面に沿って設けられている。
取付部01ａ，02ａの一方を固定側に取り付け、他方を無端状ベルトに押圧作用させてベルトに適度な張力を加える。
【０００７】
すなわち図７に示すように対向部材01，02を収縮してベルトの張力を低下させるときは、油圧室04の圧縮力により逆止弁09が連通路08を閉じ、オリフィスが形成されたリーク通路010を介して油圧室04からオイル貯留室04へオイルがリークして大きい減衰力で対向部材01，02を緩慢に収縮し、ベルトに過度の張力が加わらないようにしている。
【０００８】
逆にスプリング05により対向部材01，02を伸長してベルトに張力を与えるときは、図８に示すように油圧室04の膨張により逆止弁09が連通路08を開き、オイル貯留室04から油圧室04へオイルを速やかに流入して小さい減衰力で対向部材01，02を迅速に伸長して、適度な張力を保って確実に動力の伝達を行う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし内燃機関の補機をベルトにより駆動する駆動力伝達機構に適用した場合、ベルトに当初大きな張力が加わった後に急激に張力が減少することがある。
【００１０】
斯かる場合に、前記油圧式オートテンショナであると、当初大きな張力がベルトに加わっているときは油圧式オートテンショナの対向部材01，02が一方的に収縮してしまい張力が維持されずに動力伝達が確実になされず、さらにその後の張力の激減に対して対向部材01，02の伸長が追随できずベルトに弛みが生じて滑りが生じて適正な動力伝達ができないことが起こり得る。
【００１１】
本発明は斯かる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、伝達部材の張力の急激な増減に対しても適正に対応して常に確実な駆動力伝達を行うことができる油圧式オートテンショナを供する点にある。
【００１２】
【課題を解決するための手段および作用効果】
上記目的を達成するために、本請求項１記載の発明は、内燃機関の少なくとも電動機を含む補機を無端状の伝達部材により駆動する駆動力伝達機構に用いられ互いに対向する一方の対向部材が固定され他方の対向部材が前記伝達部材に作用して該伝達部材の張力を調整する油圧式オートテンショナであって、前記両対向部材が弾性部材により互いに離隔方向に付勢され、前記両対向部材のそれぞれに一体に設けられたピストンとシリンダの組合わせにより油圧室が形成され、オイルが貯留されるオイル貯留室を備え、オイルが満たされる前記油圧室から前記オイル貯留室へオイルをリークさせるリーク通路を有する油圧式オートテンショナにおいて、前記他方の対向部材は、内燃機関のクランク軸の回転に対して伝達部材の弛み側でかつ前記電動機の回転に対して同伝達部材の張り側に作用し、前記リーク通路に前記油圧室から前記オイル貯留室へのオイルの流出を遮断する逆止弁を設けるとともに、作動時は前記逆止弁を機能させ、非作動時には前記逆止弁の機能を停止させて前記オイル貯留室と前記油圧室を連通させる制御部材を設け、前記電動機を駆動して前記内燃機関を始動するときに前記制御部材を作動させる油圧式オートテンショナとした。
【００１３】
補機による伝達部材を介した機関始動時等の伝達部材に過大な負荷が掛かる場合、制御部材を作動させ逆止弁を機能させることで、油圧オートテンショナの過度の収縮を防止し、伝達部材に適度な弛みを持たせて、直後の張り側への挙動は逆止弁が機能するためオイル貯留室から油圧室へオイルが流れることで、応答良く追従でき、駆動力を滑ることなく確実に伝えるとともに、伝達部材の耐久性を向上させることができる。
【００１４】
また過大な負荷が掛からない通常の場合は、制御部材を非作動として油圧室とオイル貯留室を連通させることで、弛み側は緩慢に収縮させ、張り側は迅速に伸長して確実に動力を伝える。
【００１５】
このようにどのような大きさの負荷に対しても、制御部材でオン・オフ制御することにより安価、簡素な構造で高精度な伝達部材の張力制御が可能となり、伝達部材の機能、信頼性が各段に向上する。
【００２１】
電動機の駆動時（例えば内燃機関始動時や内燃機関稼動時における電動機アシスト時や内燃機関停止時における補機駆動時など）における伝達部材に掛かる大きな張力および駆動後の張力の減少に対して適正に対応することができる。
【００２３】
伝達部材においてクランク軸の回転に対して弛み側でかつ始動用電動機の回転に対して張り側は、最も張力の増減が激しい箇所であり、同箇所に他方の対向部材を作用させるようにすることで、最も効果的に油圧式オートテンショナを働かせ常に確実な駆動力伝達を行うことができる。
【００２６】
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれかの項記載の油圧式オートテンショナにおいて、前記電動機が発電機を兼ねることを特徴とする。
【００２７】
電動機に発電機兼用の電動機を用いることで、別個発電機を補機として設ける必要がなく、コンパクト化を図ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１ないし図３に基づいて説明する。
【００２９】
内燃機関１の周囲に補機２，３および発電機兼用電動機４が設けられ、内燃機関１の突出したクランク軸１ｂに嵌着されたクランクプーリ１ａ、補機２，３の同じ側に突出した回転駆動軸に嵌着された補機プーリ２ａ，３ａ、発電機兼用電動機４の回転駆動軸に嵌着されたモータプーリ４ａの以上の４つのプーリ１ａ，２ａ，３ａ，４ａと１つのアイドラプーリ５に無端状のベルト６を架け渡している。
【００３０】
ベルト６は、図１において時計回りに回動し、回動方向順にクランクプーリ１ａ，アイドラプーリ５，モータプーリ４ａ，補機プーリ２ａ，補機プーリ３ａに順次巻き掛けられてクランクプーリ１ａにも戻って掛け渡されている。
【００３１】
そしてクランクプーリ１ａとアイドラプーリ５との間にテンショナプーリ７が配置され、ベルト６を押圧してベルト６に張力を与えている。
テンショナプーリ７は、屈曲部を支軸８によって枢支されたＬ字状アーム９の長尺アーム部９ａの先端に軸支されている。
【００３２】
Ｌ字状アーム９の短尺アーム部９ｂの先端は、互いに伸縮する対向部材11，12からなる油圧式オートテンショナ10の一方の対向部材12に連結されている。
油圧式オートテンショナ10の他方の対向部材11は固定部に取り付けられている。
【００３３】
内燃機関１におけるクランク軸１ｂ（クランクプーリ１ａ）の回転に対してベルト６の弛み側でかつ発電機兼用電動機４のモータプーリ４ａの回転に対して同ベルト６の張り側のベルト部分６ａにテンショナプーリ７が作用し、油圧式オートテンショナ10が伸長するとＬ字状アーム９を介してテンショナプーリ７がベルト６を押圧して張力を増加させることができ、油圧式オートテンショナ10が縮小するとベルト６の張力を減少させることができる。
【００３４】
この油圧式オートテンショナ10の基本的な構造は、図２に示すように前記図７および図８に図示した従来の油圧式オートテンショナと同じである。
【００３５】
すなわち互いに対向する有底筒状の対向部材11，12が、摺動自在に嵌合して内部にオイル貯留室13を形成し、両対向部材11，12は間に介装されたスプリング15により離隔する方向に付勢されている。
【００３６】
一方の対向部材11の取付部11ａが固定部に取り付けられ、他方の対向部材12の取付部12ａがＬ字状アーム９の短尺アーム部９ｂに連結されている。
【００３７】
オイル貯留室13の内部に、両対向部材11，12のそれぞれに一体に設けられたピストン16とシリンダ17との組合わせによる油圧室14が形成され小型化が図られており、オイルに満たされる油圧室14とオイルを貯留するオイル貯留室13とを底面に沿ったリーク通路20が連通している。
【００３８】
以上の構造は前記従来の油圧式オートテンショナと同じであるが、本油圧式オートテンショナ１は、リーク通路20以外に連通路を有せず、リーク通路20に制御弁（逆止弁）21が介装され、同制御弁21を駆動する制御部材である電磁ソレノイド22が対向部材12に設けられている。
【００３９】
リーク通路20は、油圧室14側の大径部20ａとオイル貯留室13側の小径部20ｂとからなり、弁室をなす大径部20ａと小径部20ｂの境界面が弁座20ｃをなし球状の制御弁21が大径部20ａを移動して弁座20ｃに接離してリーク通路20の開閉を行う。
【００４０】
制御弁21は、スプリング25により弁座20ｃ側に付勢されている。
一方、電磁ソレノイド22の駆動軸22ａに同軸に結合された摺動ロッド23は、スプリング24により先端が制御弁21を突いて弁座20ｃから離すように付勢されており、同スプリング24は前記スプリング25よりバネ力が強く、電磁ソレノイド22が消磁されているときは、図２に示すようにスプリング24のバネ力が勝って摺動ロッド23が制御弁21を突いてリーク通路20を開く。
【００４１】
電磁ソレノイド22を励磁（作動）すると、制御弁21を突いていた摺動ロッド23が引っ込んで、図３に示すように制御弁21はスプリング25により弁座20ｃに当接してリーク通路20を閉じる。
【００４２】
本油圧式オートテンショナ１は、以上のような構造をしており、通常は電磁ソレノイド22は消磁されていて制御弁21は逆止弁として機能せずにリーク通路20を開いており、前記従来の油圧式オートテンショナと同じ状態で、同じ作用をする。
【００４３】
すなわちベルト６が弛み張力が低下するときは、スプリング15により対向部材11，12を伸長して油圧室14の膨張により開いたリーク通路20を通して、オイル貯留室13から油圧室14へオイルを流入して小さい減衰力で対向部材11，12を伸長して、ベルト６に張力を与え適度な張力を回復する。
【００４４】
逆にベルト６の張力が増大するときは、リーク通路20を介して油圧室14からオイル貯留室14へオイルがリークして大きい減衰力で対向部材11，12を緩慢に収縮し、ベルトに過度の張力が加わらないようにしている。
【００４５】
発電機兼用電動機４を電動機として駆動して内燃機関１を始動するとき、クランク軸１ｂは停止状態にあってこれを強制的に回転させようとするので、モータプーリ４ａの回転はその上流側のクランクプーリ１ａとの間のベルト部分６ａを緊張させ張力が加わる。
【００４６】
そこで内燃機関１の始動時には、電磁ソレノイド22を励磁して摺動ロッド23を引っ込め制御弁21を逆止弁として機能するようにし弁座20ｃに当接してリーク通路20を閉じておくことにより、ベルト６の緊張に対して油圧式オートテンショナ10は図３に示すように油圧室14を完全に閉塞することにより対向部材11，12の収縮を阻止する。
【００４７】
したがってベルト６は大きな張力が維持されて発電機兼用電動機４のクランク軸１ｂへの動力伝達が確実に行われて内燃機関１を適確に始動することができる。
【００４８】
その後内燃機関１が始動すると、クランク軸１ｂ自らがクランクプーリ１ａと一体に回転するので、今度はクランクプーリ１ａの下流側のモータプーリ４ａとの間のベルト部分６ａを急激に弛めることになる。
【００４９】
この直前において油圧式オートテンショナ10は、対向部材11，12の収縮を阻止されて収縮されておらず伸長方向には自由に伸長できる状態にあるので、内燃機関１が始動すると対向部材11，12を迅速に伸長して、ベルト６を適度な張力に保つことができ滑りを生じさせずに確実に動力の伝達を行うことができる。
【００５０】
このように内燃機関１の始動時には、電磁ソレノイド22を励磁して制御弁21を逆止弁として機能するようにしておくことにより、始動前後のベルト６の張力の急激な増減に対して適確に対応し、始動後制御弁21を開いて通常状態とすることで、常時動力伝達を確実に行うことができる。
【００５１】
なお始動用電動機に発電機兼用の電動機を用いることで、別個発電機を補機として設ける必要がなく、コンパクト化を図ることができる。
【００５２】
次ぎに別の実施の形態に係る油圧式オートテンショナ10´を図４および図５に図示し説明する。
本油圧式オートテンショナ10´は、前記油圧式オートテンショナ10に一部連通路18と逆止弁19を追加したもので、その他の構造は同じなので同じ符号を用いる。
【００５３】
すなわちオイルに満たされる油圧室14とオイルを貯留するオイル貯留室13とを底面に沿った連通路18で連通し、同連通路18にオイル貯留室13から油圧室14へのオイルの流入を許し逆流は阻止する逆止弁19を設けたものである。
【００５４】
この逆止弁19を備えた連通路18を設けることで、ベルト６が弛み張力が低下するときは、スプリング15により対向部材11，12を伸長して油圧室14の膨張により逆止弁19が連通路18を開き、リーク通路20とともにオイル貯留室13から油圧室14へオイルを速やかに流入して小さい減衰力で対向部材11，12を迅速に伸長して、ベルト６に張力を与え適度な張力を回復する（図４参照）。
【００５５】
逆にベルト６の張力が増大するときは、油圧室14の圧縮力により逆止弁19が連通路18を閉じ、リーク通路20を介して油圧室14からオイル貯留室14へオイルがリークして大きい減衰力で対向部材11，12を緩慢に収縮し、ベルトに過度の張力が加わらない。
【００５６】
内燃機関１の始動時に、電磁ソレノイド22を励磁して摺動ロッド23を引っ込め制御弁21を弁座20ｃに当接してリーク通路20を閉じておくことにより、ベルト６の緊張に対して油圧式オートテンショナ10は図５に示すように油圧室14を完全に閉塞することにより対向部材11，12の収縮を阻止するので、ベルト６は大きな張力が維持されて発電機兼用電動機４のクランク軸１ｂへの動力伝達が確実に行われて内燃機関１を適確に始動することができる。
【００５７】
油圧式オートテンショナ10は、対向部材11，12の収縮を阻止されて収縮されておらず伸長方向には自由に伸長できる状態にあるので、内燃機関１が始動すると対向部材11，12を迅速に伸長して、ベルト６を適度な張力に保つことができ滑りを生じさせずに確実に動力の伝達を行うことができる。
【００５８】
該油圧式オートテンショナ10（または10´）を、実際の補機駆動機構に組み込んだ例を図６に示す。
内燃機関30に取り付けられた補機ブラケット35にウォータポンプ32、空調用コンプレッサ33、発電機兼用始動用電動機34等が支持されている。
【００５９】
内燃機関30のクランク軸31が突出されクランクプーリ31ａが嵌着された側に、各補機のポンププーリ32ａ，コンプレッサプーリ33ａ，モータプーリ34ａが突設されるとともに、定位置にあるアイドラプーリ36および中央を支軸37で枢支された揺動アーム38の一端に軸支されたテンションプーリ39の以上６つのプーリ31ａ，32ａ，33ａ，34ａ，38，39が同一面にあって無端状のベルト40によって架け渡されている。
【００６０】
ベルト40は、図４において時計回りに回動し、回動方向順にクランクプーリ31ａ，アイドラプーリ36，テンションプーリ39，モータプーリ34ａ，ポンププーリ32ａ，コンプレッサプーリ33ａに順次巻き掛けられてクランクプーリ31ａに戻って掛け渡されている。
【００６１】
補機ブラケット35の上部に突設された支持板41の上部と揺動アーム38の他端との間に油圧式オートテンショナ10が介装されている。
油圧式オートテンショナ10が伸長することで、揺動アーム38を図４で時計回りに揺動してテンションプーリ39に巻き掛けられたベルト40の張力を増大することができる。
【００６２】
なお本実施の形態における油圧オートテンショナ10は、対向部材12を内燃機関本体側に取り付け、他方の電磁ソレノイド22のロッド23および制御弁21，逆止弁19を有する対向部材12をベルト10に作用させる側に設けているが、逆に対向部材12を内燃機関本体側に取り付け、対向部材11の方をベルトに作用させるような構造にすることが望ましい。
【００６３】
すなわちロッドや制御弁，逆止弁を有する対向部材を内燃機関本体側に取り付けることで、ベルトから伝わる振動がロッドや制御弁，逆止弁に直接伝わることを回避でき、ロッドの振動による破損や制御弁，逆止弁の振動による閉じ状態の不完全に基づくオイルの漏れ等を可及的に防止することができる。
【００６４】
以上の実施の形態では、電動機４を用い、始動時に制御弁21がリーク通路20を閉じるようにしていたが、該電動機４を用いて内燃機関稼動時に機関出力の足りない分を電動機が内燃機関と並行に駆動して補助する場合、あるいは内燃機関が停止時においてエアコンなどの補機のみを電動機が駆動させる場合にも、本発明を適用することができる。
【００６５】
すなわち上記の場合、電動機駆動時に伝達部材に極度の張力が掛かり油圧式オートテンショナにその反力が加わるので、油圧式オートテンショナが過剰に収縮されるのを制御弁がリーク通路を閉じることで防止し、その後駆動が安定したときは適度な張力を与えるようにすることで、常時駆動力を確実に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る内燃機関および補機類の駆動力伝達機構を示す概略側面図である。
【図２】同駆動力伝達機構に用いられた油圧式オートテンショナの通常状態の内部構造を示す断面図である。
【図３】内燃機関始動時の同油圧式オートテンショナの内部構造を示す断面図である。
【図４】別の実施の形態に係る油圧式オートテンショナの内部構造を示す断面図である。
【図５】内燃機関始動時の同油圧式オートテンショナの内部構造を示す断面図である。
【図６】別の実施の形態に係る内燃機関および補機類の駆動力伝達機構を示す側面図である。
【図７】従来の油圧式オートテンショナの内部構造を示す断面図である。
【図８】別の状態の同油圧式オートテンショナの内部構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１…内燃機関、２，３…補機、４…発電機兼用電動機、５…アイドラプーリ、６…ベルト、７…テンショナプーリ、８…支軸、９…Ｌ字状アーム、
10…油圧式オートテンショナ、11，12…対向部材、13…オイル貯留室、14…油圧室、16…ピストン、17…シリンダ、18…連通路、19…逆止弁、20…リーク通路、21…制御弁、22…電磁ソレノイド、23…摺動ロッド、24，25…スプリング、
30…内燃機関、31…クランク軸、32…ウォータポンプ、33…空調用コンプレッサ、34…発電機兼用電動機、35…補機ブラケット、36…アイドラプーリ、37…支軸、38…揺動アーム、39…テンションプーリ、40…ベルト、41…支持板。
【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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