JP2018040399A - Hydraulic automatic tensioner - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、オルタネータやウォータポンプ、エアコンディショナのコンプレッサ等の補機を駆動するベルト(以下では補機ベルトと言う)の張力調整に用いられる油圧式オートテンショナに関する。 The present invention relates to a hydraulic auto tensioner used for tension adjustment of a belt (hereinafter referred to as an accessory belt) for driving an auxiliary machine such as an alternator, a water pump, and a compressor of an air conditioner.
二酸化炭素の排出量を削減するため、車両の停止時にエンジンを停止し、アクセルペダルの踏み込みによる車両の発進時にエンジンを瞬時に始動させるISG(Integrated Starter Generator)のアイドルストップ機構が搭載されたエンジンが急速に普及し出している。 In order to reduce carbon dioxide emissions, an engine equipped with an ISG (Integrated Starter Generator) idle stop mechanism that stops the engine when the vehicle is stopped and instantly starts the engine when the vehicle starts when the accelerator pedal is depressed. It is spreading rapidly.
図10に、エンジン補機駆動とエンジン始動を両立するISGのアイドルストップ機構が搭載されたエンジンのベルト伝動装置を示す。 FIG. 10 shows an engine belt transmission equipped with an ISG idle stop mechanism that achieves both engine auxiliary drive and engine start.
このベルト伝動装置は、クランクシャフト51に取り付けられたクランクシャフトプーリP1と、ISGのスタータ・ジェネレータ52の回転軸に取り付けられたスタータ・ジェネレータプーリP2と、ウォータポンプ等の補機53の回転軸に取り付けられた補機プーリP3間に補機ベルト54を掛け渡しており、エンジンの通常運転時は、図10(a)に示すように、クランクシャフトプーリP1の矢印で示す方向の回転によりスタータ・ジェネレータ52および補機53を駆動し、スタータ・ジェネレータ52をジェネレータとして機能させる。
The belt drive system includes a crankshaft pulley P 1 attached to the
一方、スタータ・ジェネレータ52の駆動によるエンジンの始動時は、図10(b)に示すように、スタータ・ジェネレータプーリP2の矢印で示す方向の回転によりクランクシャフトプーリP1を回転させて、スタータ・ジェネレータ52をスタータとして機能させる。
On the other hand, when the engine is started by driving the
このようなベルト伝動装置においては、クランクシャフトプーリP1とスタータ・ジェネレータプーリP2にわたるベルト部54aにテンショナプーリ55を配置し、そのテンショナプーリ55を揺動可能なプーリアーム56で回転自在に支持し、このプーリアーム56に油圧式オートテンショナAの調整力を付与する方法が採られる。
In such a belt transmission device, arranged crankshaft pulley P 1 and the starter-
油圧式オートテンショナAの調整力の付与により、テンショナプーリ55が補機ベルト54を押圧し、補機ベルト54の張力変化が油圧式オートテンショナAによって吸収される。
By applying the adjustment force of the hydraulic auto tensioner A, the
上記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知られている。その特許文献1の油圧式オートテンショナでは、シリンダの底面上に立設されたバルブスリーブ内にロッドの下端部に装着したプランジャが摺動自在に挿入されている。また、バルブスリーブ内には、プランジャによって画される圧力室が形成されている。ロッドの上端部に設けられたばね座とシリンダの底面間には、リターンスプリングが組み込まれている。リターンスプリングは、ロッドとバルブスリーブを伸長する方向に付勢している。
As the hydraulic auto tensioner A, one described in
シリンダの内周とバルブスリーブの外周間に密閉されたリザーバ室が配置されている。リザーバ室の下部と圧力室の下部とは、シリンダの底面部に形成された油路で連通される。バルブスリーブの下端部内にはチェックバルブが組み込まれる。ロッドに押込み力が負荷されて前記圧力室の圧力がリザーバ室の圧力より高くなったときに前記チェックバルブで前記油路が閉じられるため、圧力室とリザーバ室との連通が断たれる。 A sealed reservoir chamber is disposed between the inner periphery of the cylinder and the outer periphery of the valve sleeve. The lower part of the reservoir chamber and the lower part of the pressure chamber communicate with each other through an oil passage formed on the bottom surface of the cylinder. A check valve is incorporated in the lower end of the valve sleeve. When the pushing force is applied to the rod and the pressure in the pressure chamber becomes higher than the pressure in the reservoir chamber, the oil passage is closed by the check valve, so that the communication between the pressure chamber and the reservoir chamber is cut off.
上記のように構成された従来の油圧式オートテンショナは、ばね座の上面の連結部を図10(a)に示すエンジンブロックEに回動自在に連結し、さらに、シリンダの下面の連結部をプーリアーム56に連結する。補機ベルト54からテンショナプーリ55およびプーリアーム56を介してロッドに押込み力が負荷されたときに、チェックバルブを閉じ、圧力室内に封入されたオイルをバルブスリーブとロッドの摺動面間に形成されたリーク隙間を通してリザーバ室に流し、そのリーク隙間でのオイルの流動抵抗を利用して上記押込み力を緩衝するようにしている。
In the conventional hydraulic auto tensioner configured as described above, the connecting portion on the upper surface of the spring seat is rotatably connected to the engine block E shown in FIG. 10A, and the connecting portion on the lower surface of the cylinder is further connected. Connected to the
ところで、上記従来の油圧式オートテンショナは、ロッドに押込み力が負荷された際に圧力室内のオイルをリザーバ室に移動させるリーク隙間が1箇所だけであった。このため、押し込み力を緩衝するダンパ特性は単一の設定しかできなかった。 By the way, the conventional hydraulic auto tensioner has only one leak gap for moving the oil in the pressure chamber to the reservoir chamber when the pushing force is applied to the rod. For this reason, the damper characteristic for buffering the pushing force can only be set to a single value.
その単一のダンパ特性でのオートテンショナが発生する緩衝力(テンショナ反力)は、ロッドの押し込みストローク(テンショナ変位)に対してほぼ単調に増減する(図9の破線参照)。 The buffering force (tensioner reaction force) generated by the auto tensioner with the single damper characteristic increases or decreases almost monotonously with respect to the rod pushing stroke (tensioner displacement) (see the broken line in FIG. 9).
そのため、オートテンショナの仕様決定は、エンジンの作動条件の中でも補機ベルトの張力変動が大きく、テンショナ(ロッド)が大きく押し込まれる場合を考慮して行う必要がある。 Therefore, the specification of the auto tensioner needs to be determined in consideration of the case where the tension fluctuation of the auxiliary belt is large and the tensioner (rod) is pushed in greatly even in the operating condition of the engine.
テンショナ反力が不足すると補機ベルトでの伝動に必要なベルト張力を確保できず、補機ベルトとテンショナプーリ間において、スリップの発生原因又は異音を生じる原因、いわゆる、補機ベルトのばたつきの原因となる。 If the tensioner reaction force is insufficient, the belt tension required for transmission with the auxiliary belt cannot be secured, causing slippage or abnormal noise between the auxiliary belt and the tensioner pulley, so-called fluttering of the auxiliary belt. Cause.
一方、通常の使用条件では、補機ベルトの張力変動が小さいためテンショナが押し込まれる量は小さい。そのため、テンショナ反力は小さくてよい。 On the other hand, under normal use conditions, the tension change of the auxiliary machine belt is small, so the amount that the tensioner is pushed in is small. Therefore, the tensioner reaction force may be small.
従って、このときに補機ベルトとテンショナプーリによる摩擦伝動に必要な最小限のベルト張力を確保できれば、摩擦が低減されて車の燃費や各部品の寿命向上が図れる。 Therefore, if the minimum belt tension necessary for the friction transmission by the auxiliary belt and the tensioner pulley can be secured at this time, the friction is reduced and the fuel consumption of the vehicle and the life of each component can be improved.
ところが、従来のオートテンショナは、上述したように、単一のダンパ特性しか設定できない。そのため、ダンパ特性の設定はテンショナが大きく押し込まれる場合を考慮したものにせざるを得ず、テンショナ反力が小さくてよい通常の使用条件での摩擦伝動に必要な最小限のベルト張力確保の要求を満たすことが困難であった。 However, the conventional auto tensioner can set only a single damper characteristic as described above. For this reason, the damper characteristics must be set in consideration of the case where the tensioner is pushed in greatly, and the minimum belt tension required for friction transmission under normal operating conditions where the tensioner reaction force may be small is required. It was difficult to meet.
この発明の課題は、油圧式オートテンショナについて、エンジンの通常運転時および補機ベルトの張力変動が大きく、テンショナが大きく押し込まれるとき(例えば、スタータ・ジェネレータでのエンジン始動時)のそれぞれにおいて、適正な張力を補機ベルトに付与することである。 The problem of the present invention is that the hydraulic auto tensioner is suitable for each of the normal operation of the engine and when the tension of the auxiliary belt is large and the tensioner is pushed in greatly (for example, when the engine is started with a starter generator). Is to apply a proper tension to the auxiliary belt.
上記の課題を解決するため、この発明においては、油圧式オートテンショナを以下の通りに構成した。
即ち、内部にオイルが注入されたシリンダと、前記シリンダの内部に摺動自在に挿入された第1プランジャと、第1プランジャの内部に摺動自在に挿入された第2プランジャと、
前記第1プランジャと前記第2プランジャとで区画することで前記シリンダの内部に形成された圧力室及びリザーバ室と、前記シリンダに挿入されて、先端を前記第2プランジャに当接させたロッドと、前記ロッドを復帰方向に付勢するリターンスプリングと、前記第1プランジャの前記リザーバ室側への移動に抵抗を加える切り替えスプリングと、前記圧力室と前記リザーバ室をつなぐ連通路と、前記連通路を前記圧力室の圧力が前記リザーバ室の圧力よりも高いときに閉鎖し、低いときに開放するチェックバルブと、前記第1プランジャの内径面と前記第2プランジャの外径面との間に形成される第1リーク流路と、前記シリンダの内径面と第1プランジャの外径面との間に形成される第2リーク流路と、前記第1リーク流路を前記圧力室の圧力変動に応じて開閉する弁機構と、を具備するものにした。
In order to solve the above problems, in the present invention, the hydraulic auto tensioner is configured as follows.
A cylinder in which oil is injected; a first plunger slidably inserted into the cylinder; a second plunger slidably inserted into the first plunger;
A pressure chamber and a reservoir chamber formed inside the cylinder by partitioning with the first plunger and the second plunger; a rod inserted into the cylinder and having a tip abutting against the second plunger; A return spring that urges the rod in a return direction, a switching spring that applies resistance to the movement of the first plunger toward the reservoir chamber, a communication path that connects the pressure chamber and the reservoir chamber, and the communication path Is formed between a check valve that closes when the pressure in the pressure chamber is higher than the pressure in the reservoir chamber and opens when the pressure is low, and an outer diameter surface of the first plunger and an outer diameter surface of the second plunger The first leak channel, the second leak channel formed between the inner diameter surface of the cylinder and the outer diameter surface of the first plunger, and the pressure of the first leak channel. A valve mechanism for opening and closing in response to pressure fluctuations were those having a.
そして、前記ロッドが所定値以下の力で押し込まれるときには前記圧力室のオイルが前記第1リーク流路と第2リーク流路の両方を通って前記リザーバ室に流れ、前記ロッドが所定値を超える力で押し込まれるときには前記弁機構が閉弁して前記圧力室のオイルが第2リーク流路を通って前記リザーバ室に流れる構造にした。 When the rod is pushed with a force equal to or less than a predetermined value, the oil in the pressure chamber flows into the reservoir chamber through both the first leak channel and the second leak channel, and the rod exceeds a predetermined value. When pushed by force, the valve mechanism is closed, and the oil in the pressure chamber flows into the reservoir chamber through the second leak channel.
この油圧式オートテンショナは、好ましい形態として、前記シリンダの内部に挿入されて、前記シリンダの底部に付き当てたバルブスリーブを更に備え、前記ロッドは、前記シリンダ及びバルブスリーブに挿入され、前記第2リーク流路は、前記バルブスリーブの内径面と前記第1プランジャの外径面との間に形成されているものが挙げられる。 The hydraulic auto tensioner preferably further includes a valve sleeve inserted into the cylinder and abutted against the bottom of the cylinder, and the rod is inserted into the cylinder and the valve sleeve. An example of the leak flow path is one formed between the inner diameter surface of the valve sleeve and the outer diameter surface of the first plunger.
前記弁機構は、前記第2プランジャと、この第2プランジャを前記ロッドによる押し込み方向と反対向き(開弁方向)に付勢するプランジャスプリングと、前記第1プランジャに設ける弁座を組み合わせて構成し、前記第2プランジャを弁体として働かせ、その第2プランジャを前記弁座に接離させて前記第2リーク流路を開閉するものや、前記第1プランジャと一体に形成されたものが好ましい。 The valve mechanism is configured by combining the second plunger, a plunger spring that urges the second plunger in a direction opposite to the pushing direction by the rod (a valve opening direction), and a valve seat provided in the first plunger. It is preferable that the second plunger act as a valve body, and the second plunger is brought into contact with and separated from the valve seat to open and close the second leak passage, or is formed integrally with the first plunger.
この弁機構を備えるものは、前記連通路を前記第2プランジャに形成し、その連通路を、前記チェックバルブで開閉する構造を採用することができる。 A device provided with this valve mechanism can employ a structure in which the communication passage is formed in the second plunger and the communication passage is opened and closed by the check valve.
この弁機構の弁体と弁座は、弁座がテーパ面であり、その弁座に弁体のR面が接触するように構成されたものが好ましい。 The valve body and the valve seat of this valve mechanism are preferably configured such that the valve seat has a tapered surface and the R surface of the valve body contacts the valve seat.
前記切り替えスプリングは、前記ロッドに固定されたウェアリングと前記第1プランジャに固定されて前記第2プランジャの開弁方向移動を規制する止め輪との間に介在されたものが考えられる。前記止め輪は、C型止め輪、穴用同心止め輪、歯付き座金などでよい。 The switching spring may be interposed between a wear ring fixed to the rod and a retaining ring fixed to the first plunger and restricting movement of the second plunger in the valve opening direction. The retaining ring may be a C-shaped retaining ring, a concentric retaining ring for a hole, a toothed washer or the like.
前記バルブスリーブがあると、シリンダの内径面をシリンダよりも高硬度、高強度の材料、例えば鋼で形成されたそのバルブスリーブによって強化することができ、その強化により、シリンダをアルミニウム、アルミニウム合金、樹脂などの軽量な材料で形成してオートテンショナの軽量化を図ることが可能になる。 With the valve sleeve, the inner diameter surface of the cylinder can be reinforced by the valve sleeve formed of a material having higher hardness and strength than the cylinder, for example, steel, and by the reinforcement, the cylinder is made of aluminum, aluminum alloy, It is possible to reduce the weight of the auto tensioner by forming it from a light material such as resin.
この発明の油圧式オートテンショナは、IGS始動の際に、2つあるリーク流路のどちらか片方が閉鎖され、他方のリーク流路のみが開通する。 In the hydraulic autotensioner of the present invention, at the time of IGS start, either one of the two leak channels is closed, and only the other leak channel is opened.
これにより、ロッドに大きな押し込み力が加わるときには開通したリーク流路におけるオイルの粘性抵抗を利用して比較的大きな緩衝力を安定して発生させることができ、ロッドが必要以上に押し込まれることによる補機ベルトの緩みを防止して、IGS始動時の補機ベルトのスリップをより確実に防止することができる。 As a result, when a large pushing force is applied to the rod, a relatively large buffering force can be stably generated using the viscous resistance of oil in the opened leak flow path, and the rod is pushed more than necessary. By preventing the machine belt from loosening, it is possible to more reliably prevent the auxiliary machine belt from slipping when the IGS is started.
また、補機ベルトの緩み防止により、テンショナプーリとの間の滑りによる補機ベルトの所謂鳴きや補機ベルト及びテンショナプーリの摩耗による寿命低下も抑制可能となる。 In addition, by preventing the auxiliary belt from loosening, it is possible to suppress a so-called squeal of the auxiliary belt due to slippage with the tensioner pulley and a decrease in life due to wear of the auxiliary belt and the tensioner pulley.
一方、エンジンの通常運転時には、前記第1リーク流路と第2リーク流路の双方を開通させて比較的小さな緩衝力を発生させ、補機ベルトの平均張力を低く保つことができる。 On the other hand, during normal operation of the engine, both the first leak channel and the second leak channel can be opened to generate a relatively small buffering force, and the average tension of the auxiliary belt can be kept low.
これにより、摩擦の無用な増加が抑えられてエンジンの燃費が向上し、補機ベルトやテンショナプーリの寿命低下が抑制される。 Thereby, an unnecessary increase in friction is suppressed, the fuel efficiency of the engine is improved, and the life reduction of the accessory belt and the tensioner pulley is suppressed.
なお、上記において好ましいと述べた第2プランジャを弁体として兼用する弁機構は、前記特許文献1に開示された油圧式オートテンショナに用いられているプランジャとチェックバルブを、前記第2プランジャ及び連通路開閉用のチェックバルブとして利用する(プランジャとチェックバルブの共通化を図る)ことができ、小型化とコスト低減が期待できる。
Note that the valve mechanism that uses the second plunger described above as preferable as a valve body includes a plunger and a check valve used in the hydraulic auto tensioner disclosed in
また、前記弁機構の弁体と弁座が、テーパ面の弁座に対して弁体のR面が接触するように構成されたものは、弁座に対する弁体の接触が線接触になるため、平面で接触する構造のものに比べて弁部のシールの信頼性を確保し易い。 Further, when the valve body of the valve mechanism and the valve seat are configured such that the R surface of the valve body comes into contact with the tapered valve seat, the contact of the valve body with the valve seat is a linear contact. It is easy to ensure the reliability of the seal of the valve portion as compared with a structure in which contact is made in a plane.
以下、添付図面の図1〜図5を参照してこの発明の油圧式オートテンショナの実施の形態を説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a hydraulic auto tensioner according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1に示した油圧式オートテンショナ1は、底付きシリンダ2と、そのシリンダ2の内部に挿入した有底筒状のバルブスリーブ3と、第1プランジャ4と、第2プランジャ5と、シリンダ2の内部に形成された圧力室6及びリザーバ室7と、シリンダ2とバルブスリーブ3に挿入したロッド8と、リターンスプリング9と、ウェアリング10と、第1プランジャ4のリザーバ室7側への移動に抵抗を加える切り替えスプリング11と、圧力室6とリザーバ室7とをつなぐ連通路12と、チェックバルブ13と、第1リーク流路14及び第2リーク流路15と、弁機構16を具備する。
A
シリンダ2には、内部にオイルが注入されている。このシリンダ2は、例えば、アルミニウムのダイキャスト成形品又は熱硬化性樹脂などの樹脂成形品などを用いることができる。シリンダ2は、閉鎖端側にばね座17と連結部18を有する。
Oil is injected into the
連結部18は、軸孔18aに滑り軸受18bを介して支点軸18cを組み付けたものである。連結部18は、支点軸18cに通されるボルト(図示せず)によってプーリアーム56(図10参照)に連結される。
The connecting
バルブスリーブ3は、例えば、鋼製スリーブであって、その底壁がシリンダ2の底部に突き当たっている(当接している)。
The
第1プランジャ4は、孔付き底壁を有する筒状のプランジャであって、バルブスリーブ3に摺動自在に挿入されている。この第1プランジャ4は、その底壁部が弁座16aとして構成されている。すなわち、本実施形態では、第1プランジャ4と弁機構16の弁座16aとが一体に形成されている。
The
第2プランジャ5は、第1プランジャ4の内部に摺動自在に挿入されている。第2プランジャ5は、連通路12を内部に有している。
The
圧力室6とリザーバ室7は、第1プランジャ4と第2プランジャ5とによって互いに区画されている。リザーバ室7は、止め輪19によって抜け止めされるオイルシール20をシリンダ2の開口端の内側に組み付けて密閉した空間である。
The
ロッド8は、補機ベルトの張力変動によって押し込まれるロッドであり、先端が第2プランジャ5に当接している。そのため、ロッド8が押し込まれると、第2プランジャ5が第1プランジャ4内で弁機構16が閉弁される方向にスライドする。
The
ロッド8は、ばね座17に対向させたばね座21に固定されている。ばね座21は、軸孔22aに滑り軸受22bを介して支点軸22cを組み付けた連結部22と、シリンダ2の開口端側の外周に被せるダストカバー23とを有している。連結部22が、支点軸22cの孔に通されるボルト(図示せず)によってエンジンブロックE(図10参照)に連結される。
The
リターンスプリング9は、対向配置のばね座18、21間に介在されており、ロッド8を復帰方向に付勢する。
The
ウェアリング10はロッド8に圧入固定されるとともに、リザーバ室7に摺動可能に挿入されている。第1プランジャ4の開口部には、止め輪24が取り付けられており、止め輪24とウェアリング10との間に切り替えスプリング11が配置されている。
The
図1及び図2に示すように、チェックバルブ13は、弁座13aと、弁体13bと、リテーナ13cとを有している。弁座13aは第2プランジャ5に設けられた連通路12の圧力室6側の開口縁によって構成される。弁体13bは、弁座13aに対して接離可能に設けられている。リテーナ13cは、第2プランジャ5に押し当てられている。チェックバルブ13は、圧力室6の圧力がリザーバ室7の圧力よりも高いときに連通路12を閉鎖し、低いときに開放する。
As shown in FIG.1 and FIG.2, the
第1リーク流路14は、第1プランジャ4の内径面と第2プランジャ5の外径面との間の隙間によって形成される流路である。また、第2リーク流路15は、バルブスリーブ3の内径面と第1プランジャ4の外径面との間の隙間によって形成される流路である。
The
弁機構16は、弁座16aと、弁体16bと、プランジャスプリング16cとを有している。弁座16aは、第1プランジャ4の底壁によって構成される。図示の弁体16bは第2プランジャ5に設けられている。この弁体16bは、弁座16aに接離可能に設けられている。プランジャスプリング16cは、弁体16bを開弁方向に付勢している。オートテンショナ1においては、第1リーク流路14が弁機構16によって開閉される。
The
なお、弁機構16は、図5に示すように、第1プランジャ4の底壁によって構成される弁座16aをテーパ面にし、そのテーパ面に弁体16bに設けたR面を接触させるものであってもよい。弁座がテーパ面である弁機構は、弁座に対する弁体の接触が線接触になるため、本実施形態の弁機構16よりも弁部のシールの信頼性を確保し易い。
In addition, as shown in FIG. 5, the
止め輪24は、図6に示したC型止め輪(サークリップ)、図7に示した穴用同心止め輪(これもサークリップ)、図8に示した歯付き座金(菊座金)などが用いられる。このような止め輪24は、市販品であって入手が容易であり、しかも、安価である。
The retaining
止め輪24は、第2プランジャ5の第1プランジャ4内での開弁方向移動量を規制する。また、止め輪24が切り替えスプリング11の片端を支える。
The retaining
なお、この発明の油圧式オートテンショナは、シリンダ2が強化不要の材料で形成されていればバルブスリーブ3は不要である。
In the hydraulic auto tensioner of the present invention, the
そのバルブスリーブ3を省いた形態では、前記ロッド8と第2プランジャ5がシリンダ2に挿入され、前記第2リーク流路15が前記シリンダ2の内径面と第1プランジャ4の外径面との間の隙間に形成される。
In a form in which the
以上の通りに構成された例示の油圧式オートテンショナ1は、図10に示すアイドルストップ機構が搭載されたエンジンの補機駆動用ベルト伝動装置への組込みに際しては、シリンダ2の閉塞端に設けられた連結部18をプーリアーム56に連結し、さらに、連結部22をエンジンブロックEに連結して、プーリアーム56にベルト張力の調整力を付与する。
The exemplary
この張力調整において、ロッド8に押し込み力が負荷されると、初めにロッド8と第2プランジャ5とがシリンダ2の閉鎖端側に向けて押し込まれる。
In this tension adjustment, when a pushing force is applied to the
この動作により、圧力室6の圧力が上昇してリザーバ室7の圧力よりも高くなる。そのために、図3に示すように、チェックバルブ13が閉弁して連通路12を介した圧力室6とリザーバ室7の連通が断たれる。
By this operation, the pressure in the
これにより、圧力室6内のオイルの圧力が上昇する。そして、その圧力上昇に伴い、圧力室6内のオイルが第1リーク流路14と第2リーク流路15の双方を通ってリザーバ室7に流れ、第1リーク流路14と第2リーク流路15における流動抵抗によりテンショナ反力が高まる。
Thereby, the pressure of the oil in the
また、ロッド8と第2プランジャ5がさらにシリンダ2の閉鎖端側に向けて押し込まれる(テンショナ変位が大きくなる)と、圧力室6の圧力がさらに上昇し、第1プランジャ4に対して加わる押し込み方向と反対向きの力(押し返す力)が大きくなる。
Further, when the
その押し返す力と切り替えスプリング11が第1プランジャ4を押し込み方向に付勢する力が釣り合うと、第1プランジャ4は停止後、ロッド8に押されて下降する(ロッド押し込み方向に動く)第2プランジャ5に対して相対的に上昇する。
When the force of pushing back and the force of the switching
この状況下では、第2プランジャ5の下降(シリンダの閉鎖端側への移動)に伴う第1プランジャ4の上昇によって圧力室6の容積がほぼ一定に保たれる。そのため、圧力室6内の圧力変化は殆ど無く、圧力室6からリザーバ室7へのオイルの流出は実質的に停止する。
Under this condition, the volume of the
この状況で第1プランジャ4と第2プランジャ5との相対移動がさらに進行すると、図4に示すように、第2プランジャ5(弁体16b)が弁座16aに当接する。これにより、弁機構16が閉弁し、第1リーク流路14が閉鎖されて圧力室6からリザーバ室7への第1リーク流路14経由でのオイル流出が停止する。
In this situation, when the relative movement between the
第1リーク流路14の閉鎖後は、第2プランジャ5が第1プランジャ4に当接しているので、オートテンショナ1の収縮ストロークが大きくなると、第1プランジャ4と第2プランジャ5とが一体になってシリンダ2の閉鎖端側に押し込まれる。
Since the
そのために、圧力室6内のオイルがさらに圧縮され、圧力室6の圧力が上昇する。この圧力上昇に伴って圧力室6のオイルがリザーバ室7に流出する。
Therefore, the oil in the
このとき、第1リーク流路14が閉ざされているので、オイルの流出経路は、第2リーク流路15のみである。このときの流動抵抗によりオートテンショナの反力が再び上昇する。
At this time, since the
このように、油圧式オートテンショナ1によれば、テンショナ変位が小さいときと大きいときとで圧力室6からリザーバ室7へのオイルの流出抵抗が変化する。
Thus, according to the
これにより、エンジンの通常運転時には、比較的小さな緩衝力を発生させて補機ベルトの平均張力を低く保つことができ、また、IGS始動の際には比較的大きな緩衝力を安定して発生させてロッドが必要以上に押し込まれることによる補機ベルトの緩みを防止して補機ベルトのスリップをより確実に防止することができる。 As a result, during normal operation of the engine, a relatively small shock-absorbing force can be generated to keep the average tension of the accessory belt low, and a relatively large shock-absorbing force can be stably generated when starting the IGS. Thus, the auxiliary belt can be prevented from slipping more reliably by preventing the auxiliary belt from loosening due to the rod being pushed more than necessary.
油圧式オートテンショナのテンショナ変位(=ロッドの押し込みストローク)とテンショナ反力の関係を図9に示す。図9において、実線で示すグラフは、本実施形態のオートテンショナの特性であり、破線で示すグラフは、従来のオートテンショナの特性である。 FIG. 9 shows the relationship between the tensioner displacement (= rod pushing stroke) and the tensioner reaction force of the hydraulic auto tensioner. In FIG. 9, the graph indicated by the solid line is the characteristic of the auto tensioner of the present embodiment, and the graph indicated by the broken line is the characteristic of the conventional auto tensioner.
従来のオートテンショナは、テンショナ変位(ロッドの押し込みストローク)に対してテンショナ反力がほぼ単調に増減する。 In the conventional auto tensioner, the tensioner reaction force increases or decreases almost monotonously with respect to the tensioner displacement (rod pushing stroke).
具体的には、テンショナが収縮する過程で、テンショナ反力が最小値Q1から最大値Q2までおおむね単調に増加する。また、テンショナが伸長する過程では、最大値Q2を起点にして最小値Q1に近い値Q3まで比較的急に減少し、その後、ほとんど減少せずにほぼ一定の値を維持して最小値Q1に戻る。 Specifically, the tensioner reaction force generally increases monotonically from the minimum value Q1 to the maximum value Q2 in the process in which the tensioner contracts. In the process of extending the tensioner, the maximum value Q2 is used as a starting point, and the value decreases relatively suddenly to a value Q3 close to the minimum value Q1, and then remains almost constant with almost no decrease and reaches the minimum value Q1. Return.
これに対し、本実施形態のオートテンショナ1では、テンショナが収縮する過程で、テンショナ反力が急・緩・急の3段階に変化する。
On the other hand, in the
すなわち、チェックバルブ13が閉じた後の収縮過程において、テンショナ反力が最小値P1から第1中間値P2まで比較的急に増加し、次いで、弁機構16によって第1リーク流路14が遮断されるまでは、テンショナ反力が第1中間値P2から大きな変動を示さずに第2中間値P3に至り、第2中間値P3を過ぎた後に再び急増して最大値P4に達する。
That is, in the contraction process after the
また、その後のテンショナ伸長過程では、最大値P4から第3中間値P5まで急速に減少し、弁機構16が開弁して第1プランジャ4と第2プランジャ5とが相対変位を生じる前の状態に戻る過程では、第3中間値P5から第4中間値P6まではさほど変化のない状態を維持し、第4中間値P6からは最小値P1に近い近似値P7まで再び急減し、ここでチェックバルブ13が開いて近似値P7から最小値P1に戻る。
Further, in the subsequent tensioner extension process, it rapidly decreases from the maximum value P4 to the third intermediate value P5, and the state before the
このように、本実施形態のオートテンショナ1の反力特性は、テンショナ反力が明確に2段階に変化する。従って、その特性を利用してエンジンの通常運転時には、テンショナプーリが補機ベルトに与える張力を必要最小限の値に制御することができ、エンジンの燃費向上が図れる。また、張力の過剰付与に起因したテンショナプーリや補機ベルトの耐久性低下も抑えることができる。
Thus, the reaction force characteristic of the
また、IGS始動時には補機ベルトの緩みをなくしてテンショナプーリとの間のスリップをより確実に防止することができ、スリップに起因した補機ベルトの所謂鳴きやテンショナプーリや補機ベルトの耐久性の低下に繋がる摩耗を抑制することができる。 In addition, when the IGS is started, the auxiliary belt can be prevented from loosening to prevent slippage between the tensioner pulley and the so-called squeal of the auxiliary belt caused by the slip and durability of the tensioner pulley and auxiliary belt It is possible to suppress the wear that leads to the decrease in the thickness.
1 油圧式オートテンショナ
2 シリンダ
3 バルブスリーブ
4 第1プランジャ
5 第2プランジャ
6 圧力室
7 リザーバ室
8 ロッド
9 リターンスプリング
10 ウェアリング
11 切り替えスプリング
12 連通路
13 チェックバルブ
13a 弁座
13b 弁体
13c リテーナ
14 第1リーク流路
15 第2リーク流路
16 弁機構
16a 弁座
16b 弁体
16c プランジャスプリング
17,21 ばね座
18,22 連結部
18a,22a 軸孔
18b,22b 滑り軸受
18c,22c 支点軸
19 止め輪
20 オイルシール
23 ダストカバー
24 止め輪
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記シリンダ(2)の内部に摺動自在に挿入された第1プランジャ(4)と、
第1プランジャ(4)の内部に摺動自在に挿入された第2プランジャ(5)と、
前記第1プランジャ(4)と前記第2プランジャ(5)とで区画することで前記シリンダ(2)の内部に形成された圧力室(6)及びリザーバ室(7)と、
前記シリンダ(2)に挿入されて、先端を前記第2プランジャ(5)に当接させたロッド(8)と、
前記ロッド(8)を復帰方向に付勢するリターンスプリング(9)と、
前記第1プランジャ(4)の前記リザーバ室(7)側への移動に抵抗を加える切り替えスプリング(11)と、
前記圧力室(6)と前記リザーバ室(7)をつなぐ連通路(12)と、前記連通路(12)を前記圧力室(6)の圧力が前記リザーバ室(7)の圧力よりも高いときに閉鎖し、低いときに開放するチェックバルブ(13)と、
前記第1プランジャ(4)の内径面と前記第2プランジャ(5)の外径面との間に形成される第1リーク流路(14)と、
前記シリンダ(2)の内径面と第1プランジャ(4)の外径面との間に形成される第2リーク流路(15)と、
前記第1リーク流路(14)を前記圧力室(6)の圧力変動に応じて開閉する弁機構(16)と、を具備し、
前記ロッド(8)が所定値以下の力で押し込まれるときには前記圧力室(6)のオイルが前記第1リーク流路(14)と第2リーク流路(15)の両方を通って前記リザーバ室(7)に流れ、
前記ロッド(8)が所定値を超える力で押し込まれるときには前記弁機構(16)が閉弁して前記圧力室(6)のオイルが第2リーク流路(15)を通って前記リザーバ室(7)に流れる油圧式オートテンショナ。 A cylinder (2) filled with oil,
A first plunger (4) slidably inserted into the cylinder (2);
A second plunger (5) slidably inserted into the first plunger (4);
A pressure chamber (6) and a reservoir chamber (7) formed inside the cylinder (2) by partitioning with the first plunger (4) and the second plunger (5);
A rod (8) inserted into the cylinder (2) and having its tip abutted against the second plunger (5);
A return spring (9) for urging the rod (8) in the return direction;
A switching spring (11) for applying resistance to the movement of the first plunger (4) toward the reservoir chamber (7);
When the pressure of the pressure chamber (6) is higher than the pressure of the reservoir chamber (7) through the communication passage (12) connecting the pressure chamber (6) and the reservoir chamber (7) and the communication passage (12) A check valve (13) that is closed to a low and open when low,
A first leak channel (14) formed between an inner diameter surface of the first plunger (4) and an outer diameter surface of the second plunger (5);
A second leak channel (15) formed between the inner diameter surface of the cylinder (2) and the outer diameter surface of the first plunger (4);
A valve mechanism (16) for opening and closing the first leak channel (14) in response to pressure fluctuations in the pressure chamber (6),
When the rod (8) is pushed with a force equal to or less than a predetermined value, the oil in the pressure chamber (6) passes through both the first leak channel (14) and the second leak channel (15), and the reservoir chamber. (7)
When the rod (8) is pushed in with a force exceeding a predetermined value, the valve mechanism (16) is closed, and the oil in the pressure chamber (6) passes through the second leak channel (15) to the reservoir chamber ( 7) Hydraulic auto-tensioner that flows through.
前記ロッド(8)は、前記シリンダ(2)及びバルブスリーブ(3)に挿入され、
前記第2リーク流路(15)は、前記バルブスリーブ(3)の内径面と前記第1プランジャ(4)の外径面との間に形成されている、請求項1に記載の油圧式オートテンショナ。 A valve sleeve (3) inserted into the cylinder (2) and applied to the bottom of the cylinder (2);
The rod (8) is inserted into the cylinder (2) and the valve sleeve (3),
The hydraulic auto according to claim 1, wherein the second leak channel (15) is formed between an inner diameter surface of the valve sleeve (3) and an outer diameter surface of the first plunger (4). Tensioner.
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