JPH02245555A - 油圧式オートテンショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 この発明は、自動車エンジンにおけるカム駆動用タイミ
ングベルト等のベルトの張力を一定に保持する油圧式オ
ートテンショナに関するものである。

〔従来の技術〕

自動車のタイミングベルト用直動型油圧式オートテンシ
ョナは、実公昭６３−２９９６４号公報や特開昭６３−
１２０９４９号公報に記載されている。

第３図は、上記オートテンショナの概略図を示し、ボデ
ィ３０の内側にリークすきま３１をもってピストン３２
を摺動自在に組込み、そのピストン３２の組込みによっ
てボディ３０の内部に形成された圧力室３３とリザーバ
室３４に作動油を充填しである。

また、ピストン３２には、圧力室３３とリザーバ室３４
を連通する通路３５を設け、その通路３５にチエツクバ
ルブ３６を組込み、そのチエツクバルブ３６によって、
圧力室３３の作動油がリザーバ室３４に流れるのを防止
している。

さらに、ピストン３２には、ブツシュロッド３７を接続
し、そのブツシュロッド３７に突出性を付与する調圧ス
プリング３８をボディ３０の内部に組込んである。

上記油圧式オートテンショナを自動車エンジンのカム駆
動用タイミングベルトの張力調整用に用いた場合、圧力
室３３は、第４図に示すように、エンジンの回転数に同
期した高周波の変動荷重が作用するため、正圧と負圧を
繰り返す。

正圧時には、第５図に示すように、ボディ３０とピスト
ン３２間のリークすきま３１を通って、圧力室３３から
リザーバ室３４に作動油がリークする。そのリーク量に
対応する量だけピストン３２が移動する。圧力室３３の
容積が小さくなる方向にピストン３２が移動することを
リークダウンといい、ある一定距離を移動するのに要す
る時間をリークダウン時間と称している。

正圧時に、圧力室３３からリザーバ室３４に流れる作動
油の量は、リークダウン時間、つまり、オイル粘度とリ
ークすきま３１の大きさによって決まる。

一方、負圧時は、第６図に示すように、チエツクバルブ
３６が開放し、正圧時に圧力室３３からリザーバ室３４
に流れ出た作動油が通路３５を通って圧力室３３に戻さ
れる。その圧力室３３の負圧の程度は、通路３５を流れ
るオイル量によって決まる。

ところで、圧力室３３の負圧が大合いとキャビテーシヨ
ンが発生し、圧力室３３の剛性が着しく低下する。この
キャビテーシヨンの発生を防ぐには、正圧時にリザーバ
室３４へ流れる作動油の量を少なくすることも対策の一
つである。この場合、リークダウン時間を管理する必要
があり、その管理のため、作動油としては温度に対する
粘度変化が少ないことが必要である。

そこで、従来のオートテンショナにおいては、オイルの
中で最も粘度温度特性が優れているシリコーンオイルを
用いるようにしている。

（発明が解決しようとする課題〕 ところで、上記シリコーンオイルは、潤滑性が悪いため
、ピストン３２とボディ３０の摺動面における摩耗が著
しく、時間と共に上記摺動面間のリークすきま３１が大
きくなり、リークダウン時間が速くなるという問題があ
る。

また、摺動面の摩耗によって生じた摩耗粉がチエ７クバ
ルブ３６部に詰まることがあり、その詰まりによってバ
ルブ機能を阻害し、ダンピングが全く働かなくなるため
に、オートテンショナの剛性が無くなり、ベルトＢの歯
飛び等の問題が生じていた。

なお、潤滑性を向上させるため、シリコーン系の中では
潤滑性が優れて０ると言われるアルキル変性シリコーン
オイルを使用することも行なわれているが、シリコーン
オイルをベースとするオイルの変更では限界があった。

そこで、この発明は上記の問題を解決し、ピストンとボ
ディ間における摺動面の摩耗を少なくし、オートテンシ
ョナの耐久性の向上を図ることを技術的課題としている
。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、この発明においては、ポ
リアルファオレフィンをベースとするオイルを作動油と
して用いた構成としたのである。

ここで、上記オイルとしては、ポリアルファオレフィン
オイルやポリアルファオレフィンオイルとポリオールエ
ステルオイルの混合油等を挙げることができる。

（作用） ポリアルファオレフィンをベースとするオイルの粘度温
度特性は、シリコーンオイルより劣るが、一般鉱物油よ
り優れているため、温度変化によってリークダウン時間
が大きく変化せず、また、潤滑性は、シリコーンオイル
に比較してきわめて優れているため、ピストンとボディ
の摺動面における摩耗をきわめて少なくすることができ
る。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を第１図に基づいて説明する。

第１図に示すオートテンショナは、ボディ１の内部には
シリンダ２が圧入され、そのシリンダ２の内側にリーク
すきま３をもってピストン４が摺動自在に組込まれ、そ
のピストン４の上部に接続したブツシュロッド５の上部
は、ボディ１の上部開口から外側に突出している。

シリンダ２に対するピストン４の組込みによって、上記
シリンダ２の内部にはピストン４の下方に圧力室７とピ
ストン４の上方にリザーバ室８とが設けられ、その両室
７．８に作動油が充填されている。この作動油は、ポリ
アルファオレフィンをベースとするオイルが用いられて
いる。

圧力室７とリザーバ室８は、ピストン４およびブツシュ
ロッド５の下部に形成した通路９で連通し、その通路９
はチエツクバルブ１０によって開閉される。

チエツクバルブ１０は、上記通路９の下端に形成した弁
座１１に対して移動自在のボール１２と、そのボール１
２を保持するリテーナ１３から成る。

ボール１２は、圧力室７の圧力がリザーバ室８の圧力よ
り高い場合に弁座１１に密着して通路９を閉じ、逆に、
圧力室７の圧力がリザーバ室８の圧力より低くなると弁
座１１から離反して通路８を開放する。

前記ボディ１の内側上部に組込んだシール部材１４は、
その上部において上記ボディ１に取付けた止め輪１５に
よって抜は止めされている。このシール部材１４の外周
面はボディ１の内周面に密着し、また内径面はブツシュ
ロッド５の外周面に密着して前記リザーバ室８に充填さ
れた作動油およびボディ１の内側上部に封入されたエア
が漏洩するのを防止している。

上記ブツシュロッド５の上部には、エア流路１６を有す
るばね受け１７が取付けられ、このばね受け１７とその
下方に設けたばね受け１８との間にスプリング１９が組
込まれている。このスプリング１９の弾力によって下部
ばね受け１８はシリンダ２の上端に押し付けられ、かつ
ピストン４は上向きに付勢されている。

また、圧力室７には、調圧ばね２０が組込まれ、その調
圧ばね２０のばね力によってピストン４は上向きに付勢
されている。

上記の構成かυ−トテンショナは、ブツシュロッド５に
付与された調圧ばね２０のばね力およびスプリング１９
のばね力をベルトＢに付与し、そのベルトＢの張力変化
時に上記ブツシュロッド５を介してピストン４を移動さ
せ、そのピストン４の移動によってベルトＢの張力を一
定に保持する。

いま、ベルトＢの張力が増し、ブツシュロッド５が押し
下げられると、ピストン４が下降する。

このとき、圧力室７の圧力が高くなるため、圧力室７の
作動油は、リークすきま３からリザーバ室８に流れ、そ
のリーク量に対応してピストン４が下降してベルトの張
力増大を吸収する。

また、ベルトＢの張力が小さくなり、ベルトＢにたるみ
が生じると、調圧ばね２０のばね力およびスプリング１
９のばね力によりピストン４が上昇し、ベルトに生じる
たるみを吸収する。このとき、圧力室７の圧力はリザー
バ室８の圧力より低（なるため、チエツクパルプ１０が
開放し、リザーバ室８の作動油が通路９から圧力室７に
流入する。

ここで、上記作動油は、ポリアルファオレフィンをベー
スとするオイルであり、このようなオイルは、潤滑性に
優れているため、ボディ１と、ピストン４の摺動面にお
ける摩耗は殆んどない、このため、リークすきま３を常
に一定に保持することができる。

ポリアルファオレフィンをベースとするオイルとして、
ポリアルファオレフィンオイルやポリアルファオレフィ
ンオイルとポリオールエステルオイルの混合油を挙げる
ことができる。そのオイルの温度粘度性を第２図に示す
、また、比較として、シリコーンオイルと鉱油の粘度温
度特性を示す。

上記第２図から明らかなように、ポリアルファオレフィ
ンをベースとするオイルの粘度温度特性は、シリコーン
オイルより劣るが、鉱油より優れているため、上記オイ
ルをオートテンショナの作動油として用いることにより
、温度変化によってリークダウン時間が大きく変化せず
、圧力室７においてキャビテーションが発生するのを防
止することができる。

キャビチーシランの発生をさらに効果的に防止するため
、実施例においては、ピストン４に深い座ぐり孔２１を
形成し、ピストン４内で作動油の戻り用通路９を開放し
た構成としである。

上記のように構成すると、リザーバ室８から圧力室７に
向けて作動油が戻るときの管路抵抗を小さくすることが
できるため、圧力室７の圧力低下を小さくすることがで
き、キャビチーシランの発生を防止することができる。

キャビテーションの発生は、前述のように、リークダウ
ン時間の変化によって生じ、そのリークダウン時間の変
化は、リークすきま３の大きさの変化以外に、チエツク
バルブ１０のボール１２が開き遅れ、閉じ遅れした場合
にも変化することが考えられる。

そこで、実際のエンジンにオートテンショナを取付け、
ボール１２のストロークを変化させた場合のキャビテー
シ四ンの発生状況を調べたところ、第１表に示す結果を
得た。

第１表 が高くなると、ボール１２の最適範囲は小さくなる。た
だし、ボール１２の最適範囲はエンジンによっても異な
るため、数値的に限定するのはむずかしいが、ボール１
２のストロークは、０より大きく、０．３腫以下とする
のがよい、また、ボール１２の慣性力が大きい場合には
、ボール１２の開き遅れ、閉じ遅れが生じるため、軽量
のボール１２を用いるのが好ましく、実施例の場合はセ
ラミックスによってボールを形成している。

〔発明の結果〕

以上のように、この発明においては、ポリアルファオレ
フィンをベースとするオイルを作動油として用いたこと
により、ピストンの摺動面における摩耗を防止すること
ができ、耐久性に優れたオートテンショナを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係るオートテンショナの一実施例
を示す断面図、第２図は各種オイルの温度粘度特性を示
すグラフ、第３図はオートテンショナの概略図、第４図
は上記オートテンショナの圧力室の圧力変化を示すグラ
フ、第５図および第６図はオートテンショナの作動状態
を示す断面図である。 １・・・・・・ボディ、　　　　　３・・・・・・リー
クすきま、４・・・・・・ピストン１．　　　７・・・
・・・圧力室、８・・・・・・リザーバ室、　　９・・
・・・・通路、１０・・・・・・チエツクバルブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリアルファオレフィンをベースとするオイルを
   作動油として用いたオートテンショナ。