オートテンショナ
【課題】外部からの操作によりダンパー力を容易に変化させることが可能なオートテンショナを提供する。
【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とリザーバ室１２とを連通するバイパス通路２４をスリーブ８とシリンダ７の嵌合面間に形成し、貫通孔２３に、電磁コイル３２への通電により作動する電磁開閉弁を設ける。
【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とリザーバ室１２とを連通するバイパス通路２４をスリーブ８とシリンダ７の嵌合面間に形成し、貫通孔２３に、電磁コイル３２への通電により作動する電磁開閉弁を設ける。
【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、スリーブとプランジャ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、ダンパー力がロッドに作用するので、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、シリンダに押し込まれる方向にロッドが移動し、そのロッドにダンパー力が作用する。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、外部からの手動操作によりダンパー力を小さく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する手動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、前記手動開閉弁が、前記圧力室内に設けられた弁体と、その弁体を前記スリーブの底に向けて付勢する弾性部材と、前記弁体に接続され、前記スリーブの底と前記シリンダの底とを貫通する弁棒とからなり、その弁棒を軸方向に押し動かす操作により、弁体をスリーブの底から離反させてスリーブの底の貫通孔を開放し、ダンパー力を小さくすることができる。
【００１０】
しかし、圧力室の圧力が弁体に作用した状態では、弁棒を軸方向に押し動かすのに大きな力が必要である。
【００１１】
また、このオートテンショナは、ロッドに作用するダンパー力が一定なので、エンジン回転数が共振点領域（例えば、２０００〜２５００ｒｐｍの回転域）にあるときに、ロッドがベルトの張力変動に追従できず、ベルトが過張力となることがあった。
【００１２】
また、寒冷地や冬期の低温環境下では、エンジン温度も低温となる。このとき、オートテンショナの作動油も低温となり、作動油の粘度が高くなるので、ロッドに作用するダンパー力が過大となり、ベルトが過張力となることがあった。
【００１３】
また、スリーブとプランジャの摺動面間のリーク隙間の大きさは、ベルトの張力が最大のときに必要なダンパー力を基準に設定される。そのため、エンジンのスロットル開度が小さく、ベルトの張力が小さいときに、ロッドに作用するダンパー力が過大となりやすかった。
【００１４】
この発明が解決しようとする課題は、外部からの電気操作によりダンパー力を小さくすることが可能な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】
【００１５】
上記の課題を解決するため、有底のシリンダ内に有底のスリーブを嵌め合わせ、そのシリンダ内に作動油を溜め、前記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、前記プランジャとスリーブの摺動面間に形成されるリーク隙間を介して前記圧力室とリザーバ室を連通し、前記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付勢するリターンスプリングを設け、前記プランジャに圧力室とリザーバ室を連通する油通路を形成し、その油通路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を設けたオートテンショナにおいて、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、前記貫通孔に電磁開閉弁または電動開閉弁を設けた。
【００１６】
前記電磁開閉弁は、例えば、前記スリーブの底と前記シリンダの底との間に設けた平板アーマチュアと、その平板アーマチュアに一体に形成された弁体と、前記平板アーマチュアを前記スリーブの底に向けて付勢する弾性部材と、通電により前記平板アーマチュアを前記スリーブの底から離反する方向に吸引する電磁コイルとからなる構成を採用することができる。
【００１７】
このように電磁開閉弁を構成する場合、前記電磁コイルは、前記シリンダの底を間に挟んで、前記平板アーマチュアと対向配置することができる。また、前記電磁コイルは、前記シリンダの底に埋め込むこともできる。電磁コイルをシリンダの底に埋め込む場合、その埋め込みは、前記シリンダの成形金型内に電磁コイルを配置した状態でシリンダを成形することにより行なうことができる。
【００１８】
また、上記のように電磁開閉弁を構成する場合、弾性部材として、円環状の金属板に波形を付したウェーブワッシャを用いることができ、このとき、前記シリンダの底または前記平板アーマチュアに、前記ウェーブワッシャを収容する円環溝を形成することができる。
【００１９】
また、前記電磁開閉弁は、前記圧力室内に設けられた弁体と、その弁体を前記スリーブの底に向けて付勢する弾性部材と、前記弁体に接続され、前記スリーブの底と前記シリンダの底とを貫通する弁棒と、その弁棒の前記シリンダの底からの突出部分に固定されたアーマチュアと、通電により前記アーマチュアを吸引して前記弁体をスリーブの底から離反させる電磁コイルとからなる構成を採用することができる。
【００２０】
また、前記電動開閉弁は、前記圧力室内に設けられた弁体と、その弁体に接続され、前記スリーブの底と前記シリンダの底とを貫通する弁棒と、その弁棒の前記シリンダの底からの突出部分に設けられたラックに噛み合うピニオンと、そのピニオンを回転駆動する電気モータとからなる構成を採用することができる。
【００２１】
また、上記オートテンショナは、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁を、エンジンの電気信号に応じて開閉する制御部を更に設けることができ、そのような制御部として、次の構成のものを採用することができる。
１）前記制御部は、エンジンの電気信号に基づいてエンジン回転数が共振点領域にあるか否かを判定する共振判定手段を有し、その共振判定手段でエンジン回転数が共振点領域にあると判定したときに、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁を開く。
２）前記制御部は、エンジンの電気信号に基づいてエンジン温度が低温域にあるか否かを判定する低温判定手段を有し、その低温判定手段でエンジン温度が低温域にあると判定したときに、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁を開く。
３）前記制御部は、エンジンの電気信号に基づいてスロットル開度が低開度域にあるか否かを判定するスロットル開度判定手段を有し、そのスロットル開度判定手段でスロットル開度が低開度域にあると判定したときに、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁を開く。
【発明の効果】
【００２２】
この発明のオートテンショナは、電磁開閉弁または電動開閉弁を作動させ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、ダンパー力を小さくすることができる。
【００２３】
また、このオートテンショナは、電磁開閉弁または電動開閉弁の操作によって貫通孔を開閉するので、ダンパー力を変化させるのに力が要らない。また、電磁開閉弁で貫通孔を開閉するようにすると、電動開閉弁で貫通孔を開閉するようにした場合と比較して、外部操作に対するダンパー力の変化の応答性に優れる。
【００２４】
また、このオートテンショナは、エンジン作動中、エンジンからの電気信号によって電磁開閉弁または電動開閉弁を操作することにより、最適なダンパー力をロッドに付与することができる。
【００２５】
また、共振判定手段を有する制御部を更に設けたこの発明のオートテンショナは、エンジン回転数が共振点領域にあるときに、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁が開き、ロッドに作用するダンパー力が小さくなる。そのため、エンジン回転数が共振点領域にあるときにも、ロッドがベルトの張力変動に確実に追従し、ベルトが過張力となりにくい。
【００２６】
また、低温判定手段を有する制御部を更に設けたこの発明のオートテンショナは、エンジン温度が低温域にあるときに、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁が開き、ロッドに作用するダンパー力が小さくなる。そのため、寒冷地や冬期の低温環境下でも、ロッドに作用するダンパー力が過大となりにくく、ベルトが過張力となるにくい。
【００２７】
また、スロットル開度判定手段を有する制御部を更に設けたこの発明のオートテンショナは、スロットル開度が小さく、ベルトの張力が小さいときに、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁が開き、ロッドに作用するダンパー力が小さくなる。そのため、スロットル開度が小さいときに、ロッドに作用するダンパー力が過大となりにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
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、この発明の第１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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、図２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された軸方向に延びる通路２５と、スリーブ８の底９とシリンダ７の底６との間に形成した空間２６と、通路２５と空間２６とを接続する接続路２７とからなる。
【００３６】
スリーブ８の底９とシリンダ７の底６との間の空間２６には、鉄製の平板アーマチュア２８が収容されており、平板アーマチュア２８には、半球状の弁体２９が一体に形成されている。弁体２９は、スリーブ８の底９に形成されたテーパ状のバルブシート３０に密着して、貫通孔２３を閉じている。平板アーマチュア２８とシリンダ７の底６との間にはウェーブワッシャ３１が組み込まれている。ウェーブワッシャ３１は、円環状の金属板に波形を付して形成した弾性部材であり、平板アーマチュア２８をスリーブ８の底９に向けて付勢している。
【００３７】
シリンダ７の外底面には、電磁コイル３２が固定されている。電磁コイル３２は、シリンダ７の底６を間に挟んで平板アーマチュア２８と対向配置されており、電磁コイル３２に通電すると、図３に示すように、平板アーマチュア２８をスリーブ８の底９から離反する方向に吸引する。その吸引によって、弁体２９はバルブシート３０から離反し、貫通孔２３が開放される。ここで、平板アーマチュア２８、弁体２９、ウェーブワッシャ３１、電磁コイル３２は、貫通孔２３の電磁開閉弁を構成している。
【００３８】
次に、このオートテンショナ５の動作例を説明する。
【００３９】
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、ダンパー力がロッド１６に作用するので、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。
【００４０】
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。
【００４１】
また、図３に示すように、電磁コイル３２に通電して貫通孔２３を開放すると、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に作用するダンパー力が小さくなる。
【００４２】
このように、オートテンショナ５は、電磁コイル３２に通電して貫通孔２３を開放することにより、ダンパー力を小さくすることができる。エンジン作動中、電磁コイル３２への通電を、エンジンの電気信号によって制御することにより、最適なダンパー力をロッド１６に付与することができる。
【００４３】
このオートテンショナ５は、電磁コイル３２への通電によって貫通孔２３を開閉するので、ダンパー力を変化させるのに力が要らず、また、外部操作に対するダンパー力の変化の応答性に優れる。
【００４４】
また、このオートテンショナ５は、弁体２９が、平板アーマチュア２８と一体なので、電磁コイル３２に通電したときの弁体２９の応答性に優れる。
【００４５】
また、このオートテンショナ５は、電磁コイル３２で吸引する部材として、電磁コイル３２との対向面積が弁体２９よりも広い平板アーマチュア２８を採用しているので、電磁コイル３２で弁体２９を直接吸引するようにした場合と比較して、弁体２９に作用する力が大きい。そのため、ウェーブワッシャ３１のばね定数を大きく設定することが可能となり、電磁コイル３２への非通電時に貫通孔２３が開放する事態を確実に防止することができる。
【００４６】
また、このオートテンショナ５は、電磁コイル３２を、シリンダ７の底６を間に挟んで平板アーマチュア２８と対向配置しているので、図５に示すようにシリンダ７の底６に電磁コイル３２を埋め込んだ場合と比較して、シリンダ７の底６の密封性を確保しやすい。
【００４７】
また、このオートテンショナ５は、平板アーマチュア２８を付勢する弾性部材としてウェーブワッシャ３１を用いているので、平板アーマチュア２８を付勢する弾性部材としてコイルばねを用いた場合よりも、弾性部材の収容空間を小さくすることができ、オートテンショナ５の軸方向長さを抑えることができる。
【００４８】
シリンダ７の底６は、図４に示すように、ウェーブワッシャ３１を収容する円環溝３３を形成すると好ましい。このようにすると、ウェーブワッシャ３１の位置が安定するので、弁体２９の動作の信頼性を向上させることができる。また、図５に示すように、ウェーブワッシャ３１を収容する円環溝３４を、平板アーマチュア２８に形成してもよい。このようにしても、平板アーマチュア２８に対するウェーブワッシャ３１の位置が安定するので、弁体２９の動作の信頼性を向上させることができる。
【００４９】
オートテンショナ５は、エンジンの電気信号に応じて電磁コイル３２に通電する制御部（図示せず）を更に設けてもよい。このような制御部としては、例えば、エンジンの回転数に対応する電気信号に基づいてエンジン回転数が共振点領域（例えば、２０００〜２５００ｒｐｍの回転域）にあるか否かを判定する共振判定手段を有し、その共振判定手段でエンジン回転数が共振点領域にあると判定したときに電磁コイル３２に通電する制御部を採用することができる。このような制御部を設けると、エンジン回転数が共振点領域にあるときに、ロッド１６に作用するダンパー力が小さくなるので、ロッド１６がベルト１の張力変動に確実に追従し、ベルト１が過張力となりにくい。
【００５０】
また、上記の制御部としては、例えば、エンジン温度に対応する電気信号に基づいてエンジン温度が低温域（例えば、０℃以下の温度域）にあるか否かを判定する低温判定手段を有し、その低温判定手段でエンジン温度が低温域にあると判定したときに電磁コイル３２に通電する制御部を採用することができる。このような制御部を設けると、エンジン温度が低温域にあるときに、ロッド１６に作用するダンパー力が小さくなるので、寒冷地や冬期の低温環境下でもロッド１６に作用するダンパー力が過大となりにくく、ベルト１が過張力となるにくい。
【００５１】
また、上記の制御部としては、例えば、エンジンのスロットル開度に対応する電気信号に基づいてスロットル開度が低開度域（例えば、０〜２０％以下の開度域）にあるか否かを判定するスロットル開度判定手段を有し、そのスロットル開度判定手段でスロットル開度が低開度域にあると判定したときに電磁コイル３２に通電する制御部を採用することができる。このような制御部を設けると、スロットル開度が小さく、ベルトの張力が小さいときに、ロッドに作用するダンパー力も小さくなるので、ロッドに作用するダンパー力が過大となりにくい。
【００５２】
上記実施形態では、電磁コイル３２と平板アーマチュア２８とを、シリンダ７の底６を間に挟んで対向配置したが、電磁コイル３２は、図５に示すように、シリンダ７の底６に埋め込んでもよい。このようにすると、上記実施形態と比べて、電磁コイル３２と平板アーマチュア２８の間隔が狭まるので、平板アーマチュア２８に作用する電磁コイル３２の吸引力が大きくなり、外部操作に対するダンパー力の変化の応答性が向上する。
【００５３】
図５に示すように、シリンダ７の底６に電磁コイル３２を埋め込む場合、その埋め込みは、シリンダ７の成形金型内に電磁コイル３２を配置した状態でシリンダ７を成形（インサート成形）することにより行なうことができ、この場合、シリンダ７の材質として樹脂を採用することができる。
【００５４】
図６に、この発明の第２実施形態のオートテンショナ４１を示す。このオートテンショナ４１は、第１実施形態のオートテンショナ５の貫通孔２３に設けた電磁開閉弁を、他の電磁開閉弁に置き換えたものである。そのため、第１実施形態に対応する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５５】
スリーブ８の底９に形成された貫通孔２３とリザーバ室１２とを連通するバイパス通路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延びる通路４２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４３とからなる。
【００５６】
圧力室１１内には、貫通孔２３を閉じる弁体４４が設けられている。弁体４４には、スリーブ８の底９とシリンダ７の底６とを貫通する弁棒４５が接続され、弁棒４５のシリンダ７の底６からの突出部分には、鉄製のアーマチュア４６が固定されている。
【００５７】
シリンダ７の底６とアーマチュア４６の間には、電磁コイル４７が配置されている。電磁コイル４７は、図７に示すように、通電によりアーマチュア４６を吸引して弁体４４をスリーブ８の底９から離反させる。また、弁体４４は、スリーブ８の底９に向けてプランジャスプリング１７で付勢されており、図６に示すように、電磁コイル４７の通電を解除したときに、プランジャスプリング１７の付勢力によって貫通孔２３を閉じるようになっている。ここで、弁体４４、弁棒４５、アーマチュア４６、電磁コイル４７、プランジャスプリング１７は、貫通孔２３の電磁開閉弁を構成している。
【００５８】
このオートテンショナ４１は、第１実施形態と同様、電磁コイル４７に通電して貫通孔２３を開放することにより、ロッド１６に作用するダンパー力を小さくすることができる。そのため、エンジンの電気信号に応じて電磁コイル４７に通電することにより、最適なダンパー力をロッド１６に付与することが可能である。
【００５９】
また、このオートテンショナ４１は、エンジンの電気信号に応じて電磁コイル４７に通電する制御部（図示せず）を更に設けることができる。このような制御部としては、第１実施形態と同様に、共振判定手段でエンジン回転数が共振点領域にあると判定したときに電磁コイル４７に通電する制御部や、低温判定手段でエンジン温度が低温域にあると判定したときに電磁コイル４７に通電する制御部や、スロットル開度判定手段でスロットル開度が低開度域にあると判定したときに電磁コイル４７に通電する制御部を採用することができる。
【００６０】
図８に、この発明の第３実施形態のオートテンショナ５１を示す。このオートテンショナ５１は、第１実施形態のオートテンショナ５の貫通孔２３に設けた電磁開閉弁を電動開閉弁に置き換えたものである。そのため、第１実施形態に対応する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６１】
圧力室１１内には、貫通孔２３を閉じる弁体５２が設けられている。弁体５２には、スリーブ８の底９とシリンダ７の底６とを貫通する弁棒５３が接続され、弁棒５３のシリンダ７の底６からの突出部分にはラック５４が設けられている。ラック５４には、電気モータ５５に接続されたピニオン５６が噛み合っており、そのピニオン５６を電気モータ５５で回転駆動することにより、弁体５２を開閉可能となっている。ここで、弁体５２、弁棒５３、ピニオン５６、電気モータ５５は、貫通孔２３の電動開閉弁を構成している。
【００６２】
このオートテンショナ５１は、電気モータ５５を駆動して貫通孔２３を開放することにより、ロッド１６に作用するダンパー力を小さくすることができる。そのため、エンジンの電気信号に応じて電気モータ５５を駆動することにより、最適なダンパー力をロッド１６に付与することが可能である。
【００６３】
また、このオートテンショナ５１は、エンジンの電気信号に応じて電気モータ５５を駆動する制御部（図示せず）を更に設けることができる。このような制御部としては、共振判定手段でエンジン回転数が共振点領域にあると判定したときに電気モータ５５を駆動して貫通孔２３を開放する制御部や、低温判定手段でエンジン温度が低温域にあると判定したときに電気モータ５５を駆動して貫通孔２３を開放する制御部や、スロットル開度判定手段でスロットル開度が低開度域にあると判定したときに電気モータ５５を駆動して貫通孔２３を開放する制御部を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】この発明の第１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のオートテンショナ下部の拡大断面図
【図３】図２に示す電磁コイルに通電した状態を示す断面図
【図４】図２に示すオートテンショナの変形例を示す断面図
【図５】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６】この発明の第２実施形態のオートテンショナを示すオートテンショナ下部の拡大断面図
【図７】図６に示す電磁コイルに通電した状態を示す断面図
【図８】この発明の第３実施形態のオートテンショナを示すオートテンショナ下部の拡大断面図
【符号の説明】
【００６５】
５ オートテンショナ
６ シリンダの底
７ シリンダ
８ スリーブ
９ スリーブの底
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
２８ 平板アーマチュア
２９ 弁体
３１ ウェーブワッシャ
３２ 電磁コイル
３３，３４ 円環溝
４１ オートテンショナ
４４ 弁体
４５ 弁棒
４６ アーマチュア
４７ 電磁コイル
５１ オートテンショナ
５２ 弁体
５３ 弁棒
５４ ラック
５５ 電気モータ
５６ ピニオン
【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、スリーブとプランジャ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、ダンパー力がロッドに作用するので、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、シリンダに押し込まれる方向にロッドが移動し、そのロッドにダンパー力が作用する。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、外部からの手動操作によりダンパー力を小さく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する手動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、前記手動開閉弁が、前記圧力室内に設けられた弁体と、その弁体を前記スリーブの底に向けて付勢する弾性部材と、前記弁体に接続され、前記スリーブの底と前記シリンダの底とを貫通する弁棒とからなり、その弁棒を軸方向に押し動かす操作により、弁体をスリーブの底から離反させてスリーブの底の貫通孔を開放し、ダンパー力を小さくすることができる。
【００１０】
しかし、圧力室の圧力が弁体に作用した状態では、弁棒を軸方向に押し動かすのに大きな力が必要である。
【００１１】
また、このオートテンショナは、ロッドに作用するダンパー力が一定なので、エンジン回転数が共振点領域（例えば、２０００〜２５００ｒｐｍの回転域）にあるときに、ロッドがベルトの張力変動に追従できず、ベルトが過張力となることがあった。
【００１２】
また、寒冷地や冬期の低温環境下では、エンジン温度も低温となる。このとき、オートテンショナの作動油も低温となり、作動油の粘度が高くなるので、ロッドに作用するダンパー力が過大となり、ベルトが過張力となることがあった。
【００１３】
また、スリーブとプランジャの摺動面間のリーク隙間の大きさは、ベルトの張力が最大のときに必要なダンパー力を基準に設定される。そのため、エンジンのスロットル開度が小さく、ベルトの張力が小さいときに、ロッドに作用するダンパー力が過大となりやすかった。
【００１４】
この発明が解決しようとする課題は、外部からの電気操作によりダンパー力を小さくすることが可能な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】
【００１５】
上記の課題を解決するため、有底のシリンダ内に有底のスリーブを嵌め合わせ、そのシリンダ内に作動油を溜め、前記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、前記プランジャとスリーブの摺動面間に形成されるリーク隙間を介して前記圧力室とリザーバ室を連通し、前記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付勢するリターンスプリングを設け、前記プランジャに圧力室とリザーバ室を連通する油通路を形成し、その油通路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を設けたオートテンショナにおいて、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、前記貫通孔に電磁開閉弁または電動開閉弁を設けた。
【００１６】
前記電磁開閉弁は、例えば、前記スリーブの底と前記シリンダの底との間に設けた平板アーマチュアと、その平板アーマチュアに一体に形成された弁体と、前記平板アーマチュアを前記スリーブの底に向けて付勢する弾性部材と、通電により前記平板アーマチュアを前記スリーブの底から離反する方向に吸引する電磁コイルとからなる構成を採用することができる。
【００１７】
このように電磁開閉弁を構成する場合、前記電磁コイルは、前記シリンダの底を間に挟んで、前記平板アーマチュアと対向配置することができる。また、前記電磁コイルは、前記シリンダの底に埋め込むこともできる。電磁コイルをシリンダの底に埋め込む場合、その埋め込みは、前記シリンダの成形金型内に電磁コイルを配置した状態でシリンダを成形することにより行なうことができる。
【００１８】
また、上記のように電磁開閉弁を構成する場合、弾性部材として、円環状の金属板に波形を付したウェーブワッシャを用いることができ、このとき、前記シリンダの底または前記平板アーマチュアに、前記ウェーブワッシャを収容する円環溝を形成することができる。
【００１９】
また、前記電磁開閉弁は、前記圧力室内に設けられた弁体と、その弁体を前記スリーブの底に向けて付勢する弾性部材と、前記弁体に接続され、前記スリーブの底と前記シリンダの底とを貫通する弁棒と、その弁棒の前記シリンダの底からの突出部分に固定されたアーマチュアと、通電により前記アーマチュアを吸引して前記弁体をスリーブの底から離反させる電磁コイルとからなる構成を採用することができる。
【００２０】
また、前記電動開閉弁は、前記圧力室内に設けられた弁体と、その弁体に接続され、前記スリーブの底と前記シリンダの底とを貫通する弁棒と、その弁棒の前記シリンダの底からの突出部分に設けられたラックに噛み合うピニオンと、そのピニオンを回転駆動する電気モータとからなる構成を採用することができる。
【００２１】
また、上記オートテンショナは、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁を、エンジンの電気信号に応じて開閉する制御部を更に設けることができ、そのような制御部として、次の構成のものを採用することができる。
１）前記制御部は、エンジンの電気信号に基づいてエンジン回転数が共振点領域にあるか否かを判定する共振判定手段を有し、その共振判定手段でエンジン回転数が共振点領域にあると判定したときに、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁を開く。
２）前記制御部は、エンジンの電気信号に基づいてエンジン温度が低温域にあるか否かを判定する低温判定手段を有し、その低温判定手段でエンジン温度が低温域にあると判定したときに、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁を開く。
３）前記制御部は、エンジンの電気信号に基づいてスロットル開度が低開度域にあるか否かを判定するスロットル開度判定手段を有し、そのスロットル開度判定手段でスロットル開度が低開度域にあると判定したときに、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁を開く。
【発明の効果】
【００２２】
この発明のオートテンショナは、電磁開閉弁または電動開閉弁を作動させ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、ダンパー力を小さくすることができる。
【００２３】
また、このオートテンショナは、電磁開閉弁または電動開閉弁の操作によって貫通孔を開閉するので、ダンパー力を変化させるのに力が要らない。また、電磁開閉弁で貫通孔を開閉するようにすると、電動開閉弁で貫通孔を開閉するようにした場合と比較して、外部操作に対するダンパー力の変化の応答性に優れる。
【００２４】
また、このオートテンショナは、エンジン作動中、エンジンからの電気信号によって電磁開閉弁または電動開閉弁を操作することにより、最適なダンパー力をロッドに付与することができる。
【００２５】
また、共振判定手段を有する制御部を更に設けたこの発明のオートテンショナは、エンジン回転数が共振点領域にあるときに、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁が開き、ロッドに作用するダンパー力が小さくなる。そのため、エンジン回転数が共振点領域にあるときにも、ロッドがベルトの張力変動に確実に追従し、ベルトが過張力となりにくい。
【００２６】
また、低温判定手段を有する制御部を更に設けたこの発明のオートテンショナは、エンジン温度が低温域にあるときに、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁が開き、ロッドに作用するダンパー力が小さくなる。そのため、寒冷地や冬期の低温環境下でも、ロッドに作用するダンパー力が過大となりにくく、ベルトが過張力となるにくい。
【００２７】
また、スロットル開度判定手段を有する制御部を更に設けたこの発明のオートテンショナは、スロットル開度が小さく、ベルトの張力が小さいときに、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁が開き、ロッドに作用するダンパー力が小さくなる。そのため、スロットル開度が小さいときに、ロッドに作用するダンパー力が過大となりにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
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、この発明の第１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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、図２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された軸方向に延びる通路２５と、スリーブ８の底９とシリンダ７の底６との間に形成した空間２６と、通路２５と空間２６とを接続する接続路２７とからなる。
【００３６】
スリーブ８の底９とシリンダ７の底６との間の空間２６には、鉄製の平板アーマチュア２８が収容されており、平板アーマチュア２８には、半球状の弁体２９が一体に形成されている。弁体２９は、スリーブ８の底９に形成されたテーパ状のバルブシート３０に密着して、貫通孔２３を閉じている。平板アーマチュア２８とシリンダ７の底６との間にはウェーブワッシャ３１が組み込まれている。ウェーブワッシャ３１は、円環状の金属板に波形を付して形成した弾性部材であり、平板アーマチュア２８をスリーブ８の底９に向けて付勢している。
【００３７】
シリンダ７の外底面には、電磁コイル３２が固定されている。電磁コイル３２は、シリンダ７の底６を間に挟んで平板アーマチュア２８と対向配置されており、電磁コイル３２に通電すると、図３に示すように、平板アーマチュア２８をスリーブ８の底９から離反する方向に吸引する。その吸引によって、弁体２９はバルブシート３０から離反し、貫通孔２３が開放される。ここで、平板アーマチュア２８、弁体２９、ウェーブワッシャ３１、電磁コイル３２は、貫通孔２３の電磁開閉弁を構成している。
【００３８】
次に、このオートテンショナ５の動作例を説明する。
【００３９】
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、ダンパー力がロッド１６に作用するので、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。
【００４０】
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。
【００４１】
また、図３に示すように、電磁コイル３２に通電して貫通孔２３を開放すると、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に作用するダンパー力が小さくなる。
【００４２】
このように、オートテンショナ５は、電磁コイル３２に通電して貫通孔２３を開放することにより、ダンパー力を小さくすることができる。エンジン作動中、電磁コイル３２への通電を、エンジンの電気信号によって制御することにより、最適なダンパー力をロッド１６に付与することができる。
【００４３】
このオートテンショナ５は、電磁コイル３２への通電によって貫通孔２３を開閉するので、ダンパー力を変化させるのに力が要らず、また、外部操作に対するダンパー力の変化の応答性に優れる。
【００４４】
また、このオートテンショナ５は、弁体２９が、平板アーマチュア２８と一体なので、電磁コイル３２に通電したときの弁体２９の応答性に優れる。
【００４５】
また、このオートテンショナ５は、電磁コイル３２で吸引する部材として、電磁コイル３２との対向面積が弁体２９よりも広い平板アーマチュア２８を採用しているので、電磁コイル３２で弁体２９を直接吸引するようにした場合と比較して、弁体２９に作用する力が大きい。そのため、ウェーブワッシャ３１のばね定数を大きく設定することが可能となり、電磁コイル３２への非通電時に貫通孔２３が開放する事態を確実に防止することができる。
【００４６】
また、このオートテンショナ５は、電磁コイル３２を、シリンダ７の底６を間に挟んで平板アーマチュア２８と対向配置しているので、図５に示すようにシリンダ７の底６に電磁コイル３２を埋め込んだ場合と比較して、シリンダ７の底６の密封性を確保しやすい。
【００４７】
また、このオートテンショナ５は、平板アーマチュア２８を付勢する弾性部材としてウェーブワッシャ３１を用いているので、平板アーマチュア２８を付勢する弾性部材としてコイルばねを用いた場合よりも、弾性部材の収容空間を小さくすることができ、オートテンショナ５の軸方向長さを抑えることができる。
【００４８】
シリンダ７の底６は、図４に示すように、ウェーブワッシャ３１を収容する円環溝３３を形成すると好ましい。このようにすると、ウェーブワッシャ３１の位置が安定するので、弁体２９の動作の信頼性を向上させることができる。また、図５に示すように、ウェーブワッシャ３１を収容する円環溝３４を、平板アーマチュア２８に形成してもよい。このようにしても、平板アーマチュア２８に対するウェーブワッシャ３１の位置が安定するので、弁体２９の動作の信頼性を向上させることができる。
【００４９】
オートテンショナ５は、エンジンの電気信号に応じて電磁コイル３２に通電する制御部（図示せず）を更に設けてもよい。このような制御部としては、例えば、エンジンの回転数に対応する電気信号に基づいてエンジン回転数が共振点領域（例えば、２０００〜２５００ｒｐｍの回転域）にあるか否かを判定する共振判定手段を有し、その共振判定手段でエンジン回転数が共振点領域にあると判定したときに電磁コイル３２に通電する制御部を採用することができる。このような制御部を設けると、エンジン回転数が共振点領域にあるときに、ロッド１６に作用するダンパー力が小さくなるので、ロッド１６がベルト１の張力変動に確実に追従し、ベルト１が過張力となりにくい。
【００５０】
また、上記の制御部としては、例えば、エンジン温度に対応する電気信号に基づいてエンジン温度が低温域（例えば、０℃以下の温度域）にあるか否かを判定する低温判定手段を有し、その低温判定手段でエンジン温度が低温域にあると判定したときに電磁コイル３２に通電する制御部を採用することができる。このような制御部を設けると、エンジン温度が低温域にあるときに、ロッド１６に作用するダンパー力が小さくなるので、寒冷地や冬期の低温環境下でもロッド１６に作用するダンパー力が過大となりにくく、ベルト１が過張力となるにくい。
【００５１】
また、上記の制御部としては、例えば、エンジンのスロットル開度に対応する電気信号に基づいてスロットル開度が低開度域（例えば、０〜２０％以下の開度域）にあるか否かを判定するスロットル開度判定手段を有し、そのスロットル開度判定手段でスロットル開度が低開度域にあると判定したときに電磁コイル３２に通電する制御部を採用することができる。このような制御部を設けると、スロットル開度が小さく、ベルトの張力が小さいときに、ロッドに作用するダンパー力も小さくなるので、ロッドに作用するダンパー力が過大となりにくい。
【００５２】
上記実施形態では、電磁コイル３２と平板アーマチュア２８とを、シリンダ７の底６を間に挟んで対向配置したが、電磁コイル３２は、図５に示すように、シリンダ７の底６に埋め込んでもよい。このようにすると、上記実施形態と比べて、電磁コイル３２と平板アーマチュア２８の間隔が狭まるので、平板アーマチュア２８に作用する電磁コイル３２の吸引力が大きくなり、外部操作に対するダンパー力の変化の応答性が向上する。
【００５３】
図５に示すように、シリンダ７の底６に電磁コイル３２を埋め込む場合、その埋め込みは、シリンダ７の成形金型内に電磁コイル３２を配置した状態でシリンダ７を成形（インサート成形）することにより行なうことができ、この場合、シリンダ７の材質として樹脂を採用することができる。
【００５４】
図６に、この発明の第２実施形態のオートテンショナ４１を示す。このオートテンショナ４１は、第１実施形態のオートテンショナ５の貫通孔２３に設けた電磁開閉弁を、他の電磁開閉弁に置き換えたものである。そのため、第１実施形態に対応する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５５】
スリーブ８の底９に形成された貫通孔２３とリザーバ室１２とを連通するバイパス通路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延びる通路４２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４３とからなる。
【００５６】
圧力室１１内には、貫通孔２３を閉じる弁体４４が設けられている。弁体４４には、スリーブ８の底９とシリンダ７の底６とを貫通する弁棒４５が接続され、弁棒４５のシリンダ７の底６からの突出部分には、鉄製のアーマチュア４６が固定されている。
【００５７】
シリンダ７の底６とアーマチュア４６の間には、電磁コイル４７が配置されている。電磁コイル４７は、図７に示すように、通電によりアーマチュア４６を吸引して弁体４４をスリーブ８の底９から離反させる。また、弁体４４は、スリーブ８の底９に向けてプランジャスプリング１７で付勢されており、図６に示すように、電磁コイル４７の通電を解除したときに、プランジャスプリング１７の付勢力によって貫通孔２３を閉じるようになっている。ここで、弁体４４、弁棒４５、アーマチュア４６、電磁コイル４７、プランジャスプリング１７は、貫通孔２３の電磁開閉弁を構成している。
【００５８】
このオートテンショナ４１は、第１実施形態と同様、電磁コイル４７に通電して貫通孔２３を開放することにより、ロッド１６に作用するダンパー力を小さくすることができる。そのため、エンジンの電気信号に応じて電磁コイル４７に通電することにより、最適なダンパー力をロッド１６に付与することが可能である。
【００５９】
また、このオートテンショナ４１は、エンジンの電気信号に応じて電磁コイル４７に通電する制御部（図示せず）を更に設けることができる。このような制御部としては、第１実施形態と同様に、共振判定手段でエンジン回転数が共振点領域にあると判定したときに電磁コイル４７に通電する制御部や、低温判定手段でエンジン温度が低温域にあると判定したときに電磁コイル４７に通電する制御部や、スロットル開度判定手段でスロットル開度が低開度域にあると判定したときに電磁コイル４７に通電する制御部を採用することができる。
【００６０】
図８に、この発明の第３実施形態のオートテンショナ５１を示す。このオートテンショナ５１は、第１実施形態のオートテンショナ５の貫通孔２３に設けた電磁開閉弁を電動開閉弁に置き換えたものである。そのため、第１実施形態に対応する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６１】
圧力室１１内には、貫通孔２３を閉じる弁体５２が設けられている。弁体５２には、スリーブ８の底９とシリンダ７の底６とを貫通する弁棒５３が接続され、弁棒５３のシリンダ７の底６からの突出部分にはラック５４が設けられている。ラック５４には、電気モータ５５に接続されたピニオン５６が噛み合っており、そのピニオン５６を電気モータ５５で回転駆動することにより、弁体５２を開閉可能となっている。ここで、弁体５２、弁棒５３、ピニオン５６、電気モータ５５は、貫通孔２３の電動開閉弁を構成している。
【００６２】
このオートテンショナ５１は、電気モータ５５を駆動して貫通孔２３を開放することにより、ロッド１６に作用するダンパー力を小さくすることができる。そのため、エンジンの電気信号に応じて電気モータ５５を駆動することにより、最適なダンパー力をロッド１６に付与することが可能である。
【００６３】
また、このオートテンショナ５１は、エンジンの電気信号に応じて電気モータ５５を駆動する制御部（図示せず）を更に設けることができる。このような制御部としては、共振判定手段でエンジン回転数が共振点領域にあると判定したときに電気モータ５５を駆動して貫通孔２３を開放する制御部や、低温判定手段でエンジン温度が低温域にあると判定したときに電気モータ５５を駆動して貫通孔２３を開放する制御部や、スロットル開度判定手段でスロットル開度が低開度域にあると判定したときに電気モータ５５を駆動して貫通孔２３を開放する制御部を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】この発明の第１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のオートテンショナ下部の拡大断面図
【図３】図２に示す電磁コイルに通電した状態を示す断面図
【図４】図２に示すオートテンショナの変形例を示す断面図
【図５】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６】この発明の第２実施形態のオートテンショナを示すオートテンショナ下部の拡大断面図
【図７】図６に示す電磁コイルに通電した状態を示す断面図
【図８】この発明の第３実施形態のオートテンショナを示すオートテンショナ下部の拡大断面図
【符号の説明】
【００６５】
５ オートテンショナ
６ シリンダの底
７ シリンダ
８ スリーブ
９ スリーブの底
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
２８ 平板アーマチュア
２９ 弁体
３１ ウェーブワッシャ
３２ 電磁コイル
３３，３４ 円環溝
４１ オートテンショナ
４４ 弁体
４５ 弁棒
４６ アーマチュア
４７ 電磁コイル
５１ オートテンショナ
５２ 弁体
５３ 弁棒
５４ ラック
５５ 電気モータ
５６ ピニオン
【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）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、前記貫通孔（２３）に電磁開閉弁または電動開閉弁を設けたことを特徴とするオートテンショナ。
【請求項２】
前記電磁開閉弁が、前記スリーブ（８）の底（９）と前記シリンダ（７）の底（６）との間に設けた平板アーマチュア（２８）と、その平板アーマチュア（２８）に一体に形成された弁体（２９）と、前記平板アーマチュア（２８）を前記スリーブ（８）の底（９）に向けて付勢する弾性部材（３１）と、通電により前記平板アーマチュア（２８）を前記スリーブ（８）の底（９）から離反する方向に吸引する電磁コイル（３２）とからなる請求項１に記載のオートテンショナ。
【請求項３】
前記平板アーマチュア（２８）と前記電磁コイル（３２）とを、前記シリンダ（７）の底（６）を間に挟んで対向配置した請求項２に記載のオートテンショナ。
【請求項４】
前記弾性部材として、円環状の金属板に波形を付したウェーブワッシャ（３１）を用いた請求項２または３に記載のオートテンショナ。
【請求項５】
前記シリンダ（７）の底（６）または前記平板アーマチュア（２８）に、前記ウェーブワッシャ（３１）を収容する円環溝（３３，３４）を形成した請求項４に記載のオートテンショナ。
【請求項６】
前記電磁コイル（３２）を前記シリンダ（７）の底（６）に埋め込んだ請求項２に記載のオートテンショナ。
【請求項７】
前記電磁コイル（３２）の埋め込みを、前記シリンダ（７）の成形金型内に電磁コイル（３２）を配置した状態でシリンダ（７）を成形することにより行なった請求項６に記載のオートテンショナ。
【請求項８】
前記電磁開閉弁が、前記圧力室（１１）内に設けられた弁体（４４）と、その弁体（４４）を前記スリーブ（８）の底（９）に向けて付勢する弾性部材（１７）と、前記弁体（４４）に接続され、前記スリーブ（８）の底（９）と前記シリンダ（７）の底（６）とを貫通する弁棒（４５）と、その弁棒（４５）の前記シリンダ（７）の底（６）からの突出部分に固定されたアーマチュア（４６）と、通電により前記アーマチュア（４６）を吸引して前記弁体（４４）をスリーブ（８）の底（９）から離反させる電磁コイル（４７）とからなる請求項１に記載のオートテンショナ。
【請求項９】
前記電動開閉弁が、前記圧力室（１１）内に設けられた弁体（５２）と、その弁体（５２）に接続され、前記スリーブ（８）の底（９）と前記シリンダ（７）の底（６）とを貫通する弁棒（５３）と、その弁棒（５３）の前記シリンダ（７）の底（６）からの突出部分に設けられたラック（５４）に噛み合うピニオン（５６）と、そのピニオン（５６）を回転駆動する電気モータ（５５）とからなる請求項１に記載のオートテンショナ。
【請求項１０】
エンジンの電気信号に応じて前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁を開閉する制御部を更に設けた請求項１から９のいずれかに記載のオートテンショナ。
【請求項１１】
前記制御部は、エンジンの電気信号に基づいてエンジン回転数が共振点領域にあるか否かを判定する共振判定手段を有し、その共振判定手段でエンジン回転数が共振点領域にあると判定したときに、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁を開く請求項１０に記載のオートテンショナ。
【請求項１２】
前記制御部は、エンジンの電気信号に基づいてエンジン温度が低温域にあるか否かを判定する低温判定手段を有し、その低温判定手段でエンジン温度が低温域にあると判定したときに、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁を開く請求項１０に記載のオートテンショナ。
【請求項１３】
前記制御部は、エンジンの電気信号に基づいてスロットル開度が低開度域にあるか否かを判定するスロットル開度判定手段を有し、そのスロットル開度判定手段でスロットル開度が低開度域にあると判定したときに、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁を開く請求項１０に記載のオートテンショナ。
【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）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、前記貫通孔（２３）に電磁開閉弁または電動開閉弁を設けたことを特徴とするオートテンショナ。
【請求項２】
前記電磁開閉弁が、前記スリーブ（８）の底（９）と前記シリンダ（７）の底（６）との間に設けた平板アーマチュア（２８）と、その平板アーマチュア（２８）に一体に形成された弁体（２９）と、前記平板アーマチュア（２８）を前記スリーブ（８）の底（９）に向けて付勢する弾性部材（３１）と、通電により前記平板アーマチュア（２８）を前記スリーブ（８）の底（９）から離反する方向に吸引する電磁コイル（３２）とからなる請求項１に記載のオートテンショナ。
【請求項３】
前記平板アーマチュア（２８）と前記電磁コイル（３２）とを、前記シリンダ（７）の底（６）を間に挟んで対向配置した請求項２に記載のオートテンショナ。
【請求項４】
前記弾性部材として、円環状の金属板に波形を付したウェーブワッシャ（３１）を用いた請求項２または３に記載のオートテンショナ。
【請求項５】
前記シリンダ（７）の底（６）または前記平板アーマチュア（２８）に、前記ウェーブワッシャ（３１）を収容する円環溝（３３，３４）を形成した請求項４に記載のオートテンショナ。
【請求項６】
前記電磁コイル（３２）を前記シリンダ（７）の底（６）に埋め込んだ請求項２に記載のオートテンショナ。
【請求項７】
前記電磁コイル（３２）の埋め込みを、前記シリンダ（７）の成形金型内に電磁コイル（３２）を配置した状態でシリンダ（７）を成形することにより行なった請求項６に記載のオートテンショナ。
【請求項８】
前記電磁開閉弁が、前記圧力室（１１）内に設けられた弁体（４４）と、その弁体（４４）を前記スリーブ（８）の底（９）に向けて付勢する弾性部材（１７）と、前記弁体（４４）に接続され、前記スリーブ（８）の底（９）と前記シリンダ（７）の底（６）とを貫通する弁棒（４５）と、その弁棒（４５）の前記シリンダ（７）の底（６）からの突出部分に固定されたアーマチュア（４６）と、通電により前記アーマチュア（４６）を吸引して前記弁体（４４）をスリーブ（８）の底（９）から離反させる電磁コイル（４７）とからなる請求項１に記載のオートテンショナ。
【請求項９】
前記電動開閉弁が、前記圧力室（１１）内に設けられた弁体（５２）と、その弁体（５２）に接続され、前記スリーブ（８）の底（９）と前記シリンダ（７）の底（６）とを貫通する弁棒（５３）と、その弁棒（５３）の前記シリンダ（７）の底（６）からの突出部分に設けられたラック（５４）に噛み合うピニオン（５６）と、そのピニオン（５６）を回転駆動する電気モータ（５５）とからなる請求項１に記載のオートテンショナ。
【請求項１０】
エンジンの電気信号に応じて前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁を開閉する制御部を更に設けた請求項１から９のいずれかに記載のオートテンショナ。
【請求項１１】
前記制御部は、エンジンの電気信号に基づいてエンジン回転数が共振点領域にあるか否かを判定する共振判定手段を有し、その共振判定手段でエンジン回転数が共振点領域にあると判定したときに、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁を開く請求項１０に記載のオートテンショナ。
【請求項１２】
前記制御部は、エンジンの電気信号に基づいてエンジン温度が低温域にあるか否かを判定する低温判定手段を有し、その低温判定手段でエンジン温度が低温域にあると判定したときに、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁を開く請求項１０に記載のオートテンショナ。
【請求項１３】
前記制御部は、エンジンの電気信号に基づいてスロットル開度が低開度域にあるか否かを判定するスロットル開度判定手段を有し、そのスロットル開度判定手段でスロットル開度が低開度域にあると判定したときに、前記電磁開閉弁または前記電動開閉弁を開く請求項１０に記載のオートテンショナ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−９７７０８（Ｐ２００９−９７７０８Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６１１４３（Ｐ２００８−６１１４３）
【出願日】平成２０年３月１１日（２００８．３．１１）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１１日（２００８．３．１１）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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