JP2008051218A - 油圧式オートテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】搬送時や保管時に横向きにしても作動油が外部に漏れにくく、張力調整装置への組み込み時は、リップ係合溝からリップが外れにくい油圧式オートテンショナを提供する。
【解決手段】ベローズ１９の上部内周に形成されたリップ２３をばね座１８の外周に形成されたリップ係合溝２４に係合させ、リザーバ室１３内の圧力が増大してベローズ１９が膨張したときにリップ２３とリップ係合溝２４の底面２７との間を通じてリザーバ室１３内の空気を外部に逃がすようにした油圧式オートテンショナにおいて、リップ２３とリップ係合溝２４の間に隙間を設けてリップ２３をリップ係合溝２４内で上下動可能とし、リップ係合溝２４の底面２７を下側を大径とするテーパ形状とし、リップ２３がリップ係合溝２４内を下方に移動したときにリップ２３がリップ係合溝２４の底面２７を締め付けるようにする。
【選択図】図２

Description

この発明は、オルタネータ等の自動車補機を駆動するベルトの張力保持に用いられる油圧式オートテンショナに関する。

自動車の補機、たとえばオルタネータやカーエアコンやウォータポンプなどは、その回転軸がエンジンの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エンジンで駆動される。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油圧式オートテンショナとからなる張力調整装置が使用される。

この張力調整装置に組み込まれる油圧式オートテンショナとして、下部に底を有するシリンダ内に作動油を溜め、そのシリンダ内に設けたスリーブ内にロッドの下部を上下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、そのロッドの上部にばね座を固定し、ばね座とシリンダの間にばね座を上方に付勢するリターンスプリングを設けたものが知られている（特許文献１）。

この油圧式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上下動することにより、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。

また、圧力室とリザーバ室は、絞りを設けた第１通路を介して連通しており、ベルトの張力が大きくなると、作動油が第１通路を圧力室側からリザーバ室側に流れ、ロッドが下方に移動する。このとき、作動油の流量が絞りによって制限されるので、ロッドがゆっくりと移動し、ベルトの張力を安定した状態に保つ。

さらに、圧力室とリザーバ室は、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第２通路を介して連通しており、ベルトの張力が小さくなるとチェックバルブが開き、作動油が第２通路をリザーバ室側から圧力室側に流れ、ロッドが上方に移動する。このとき、ロッドは速やかに移動し、ベルトの弛みを迅速に吸収する。

また、この油圧式オートテンショナは、上下に伸縮可能なベローズでリザーバ室内の作動油を密封しており、ベローズの下部はシリンダの外周に嵌め合わされ、ベローズの上部は、ベローズの上部内周に形成された周方向に連続するリップが、ばね座の外周に形成された周方向に連続するリップ係合溝に係合している。このリップとリップ係合溝は、リザーバ室内の圧力が増大してベローズが膨張したときに、リップとリップ係合溝の底面との間を通じてリザーバ室内の空気を外部に逃がすようになっており、これにより、張力調整装置への組み込み時にリップがリップ係合溝から外れるのを防止している。
特表２０００−５０４３９５号公報

しかし、この油圧式オートテンショナは、搬送時や保管時に横向きにすると、リップとリップ係合溝の底面との間を通じてシリンダ内から外部に作動油が漏れるおそれがある。そこで、作動油の漏れを防止するためにリップの締め代を大きくすると、リザーバ室内の圧力が増大してベローズが膨張したときに、リップとリップ係合溝の底面との間を通じてリザーバ室内の空気を外部に逃がすことができなくなり、張力調整装置への組み込み時にリップ係合溝からリップが外れるおそれがあった。

この発明が解決しようとする課題は、搬送時や保管時に横向きにしても作動油が外部に漏れにくく、張力調整装置への組み込み時は、リップ係合溝からリップが外れにくい油圧式オートテンショナを提供することである。

上記の課題を解決するために、下部に底を有するシリンダ内に作動油を溜め、そのシリンダ内に設けたスリーブ内にロッドの下部を上下に摺動可能に挿入して前記シリンダ内を圧力室とリザーバ室に区画し、絞りを設けた第１通路を介して前記圧力室と前記リザーバ室を連通し、前記リザーバ室側から前記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第２通路を介して前記圧力室と前記リザーバ室を連通し、前記ロッドの上部にばね座を固定し、そのばね座と前記シリンダの間にばね座を上方に付勢するリターンスプリングを設け、上下に伸縮可能なベローズの下部を前記シリンダの外周に嵌め合わせ、そのベローズの上部内周に形成された周方向に連続するリップを前記ばね座の外周に形成された周方向に連続するリップ係合溝に係合させ、前記リザーバ室内の圧力が増大して前記ベローズが膨張したときに前記リップと前記リップ係合溝の底面との間を通じて前記リザーバ室内の空気を外部に逃がすようにした油圧式オートテンショナにおいて、前記リップと前記リップ係合溝の間に隙間を設けてリップをリップ係合溝内で上下動可能とし、前記リップ係合溝の底面を下側を大径とするテーパ形状とし、前記リップが前記リップ係合溝内を下方に移動したときにリップがリップ係合溝の底面を締め付けるようにした。

この発明の油圧式オートテンショナは、輸送時や保管時は、リターンスプリングの付勢力によってばね座が上方に移動し、そのばね座の移動によってベローズに引張力が作用してリップがリップ係合溝内を下方に移動した状態となり、リップがリップ係合溝の底面を締め付ける。そのため、輸送時や保管時に横向きにしてもリザーバ室内の作動油がリップとリップ係合溝の底面との間を通過せず、リザーバ室内の作動油が外部に漏れにくい。

また、張力調整装置への組み込み時は、ばね座が下方に押し動かされるので、ベローズに圧縮力が作用してリップがリップ係合溝内を上方に移動し、リップの締め代が小さくなる。そのため、リザーバ室内の圧力が増大してベローズが膨張したときに、リップとリップ係合溝の底面との間を通じてリザーバ室内の空気が外部に逃げやすくなり、リップ係合溝からリップが外れる事態が防止される。

図１に、自動車補機を駆動するベルト１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を有し、プーリアーム３は、支点軸４を中心として揺動可能に支持されている。プーリアーム３には、この発明の実施形態の油圧式オートテンショナ５が接続され、その油圧式オートテンショナ５がプーリアーム３を付勢し、テンションプーリ２をベルト１に押さえ付けている。

図２に示すように、油圧式オートテンショナ５は、下部に底６を有するシリンダ７を有し、シリンダ７内には作動油が溜められている。また、シリンダ７の底６にはスリーブ嵌合凹部８が形成され、スリーブ嵌合凹部８内にスリーブ９が圧入されている。スリーブ９内には、ロッド１０の下部に形成されたピストン１１が上下に摺動可能に挿入されており、このスリーブ９とピストン１１によってシリンダ７内が圧力室１２とリザーバ室１３に区画されている。

ロッド１０の下部には、圧力室１２とリザーバ室１３を連通する第１通路１４が形成され、第１通路１４の圧力室１２側の端部には、第１通路１４の作動油の流れを制限する絞り部材１５が設けられている。

また、スリーブ９とスリーブ嵌合凹部８の嵌合面間には、圧力室１２とリザーバ室１３を連通する第２通路１６が形成され、第２通路１６の圧力室１２側の端部に、リザーバ室１３側から圧力室１２側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ１７が設けられている。

ロッド１０の上部にはばね座１８が固定され、ばね座１８とシリンダ７の上部との間に形成される環状の開口が、上下に伸縮可能なベローズ１９で閉鎖されている。また、ばね座１８とシリンダ７の底６の間には、ばね座１８を上方に付勢するリターンスプリング２０が組み込まれている。

ベローズ１９は、大径筒部１９ａと、小径筒部１９ｂと、小径筒部１９ｂの下端に沿って折り返されて大径筒部１９ａの上端に至る中間筒部１９ｃとからなり、折り返し位置を変化させることによって伸縮可能となっている。また、大径筒部１９ａは、シリンダ７の外周に嵌め合わされ、小径筒部１９ｂは、ばね座１８の外周に嵌め合わされている。

大径筒部１９ａは、大径筒部１９ａの下端内周に形成された周方向に連続するリップ２１が、シリンダ７の外周に形成された周方向に連続するリップ係合溝２２に係合しており、この係合によってシリンダ７から抜け止めされている。

小径筒部１９ｂは、図３に示すように、小径筒部１９ｂの上端内周に形成された周方向に連続するリップ２３が、ばね座の外周に形成された周方向に連続するリップ係合溝２４に係合し、この係合によって小径筒部１９ｂがばね座１８から抜け止めされている。

リップ係合溝２４は、リップ２３を間に挟んで上下に対向する対向面２５，２６を有し、対向面２５，２６の間隔は、リップ２３の厚さよりも大きい。これにより、リップ２３とリップ係合溝２４の間には、上下方向の隙間が形成され、リップ係合溝２４内をリップ２３が上下動可能となっている。また、リップ係合溝２４の底面２７は、下側を大径とするテーパ形状となっている。

また、リップ２３には、図３、図４に示すように、リップ係合溝２４の対向面２５，２６のうちの上側の対向面２５と対応する位置に、径方向の切欠き２８が形成されている。

つぎに、この油圧式オートテンショナ５の動作例を説明する。

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、ばね座１８を介してロッド１０に伝達し、圧力室１２の圧力が高まる。圧力室１２の圧力がリザーバ室１３の圧力よりも高くなると、作動油が第１通路１４を圧力室１２側からリザーバ室１３側に流れる。このとき、チェックバルブ１７が閉じているので作動油は第２通路１６を流れない。こうして作動油が第１通路１４を流れることによりピストン１１が下方に移動し、ベルト１の張力とリターンスプリング２０の付勢力とがつり合う位置までテンションプーリ２が移動する。このとき、第１通路１４を流れる作動油の流量を絞り部材１５が制限し、ダンパ作用を生じるので、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ちながらその緊張を吸収する。

一方、ベルト１の張力が小さくなると圧力室１２の圧力が低くなる。圧力室１２の圧力がリザーバ室１３の圧力よりも低くなるとチェックバルブ１７が開き、作動油が第２通路１６をリザーバ室１３側から圧力室１２側に流れる。この作動油の流れによりピストン１１が上方に移動し、ベルト１の張力とリターンスプリング２０の付勢力とがつり合う位置までテンションプーリ２が移動する。このとき、テンションプーリ２は速やかに移動し、ベルト１の弛みを迅速に吸収する。

このように、油圧式オートテンショナ５は、張力調整装置に組み込まれた状態で、数ｍｍから数十ｍｍの幅で伸縮を繰り返すことによりベルト１の張力を適正範囲に保つ。

また、この油圧式オートテンショナ５は、輸送時や保管時など、張力調整装置に組み込まれていないときは、図５に示すように、リターンスプリング２０の付勢力によってばね座１８が上方に移動し、そのばね座１８の移動によってベローズ１９に引張力が作用してリップ２３がリップ係合溝２４内を下方に移動した状態となる。このとき、図６に示すように、リップ係合溝２４の底面２７が下側を大径とするテーパ形状なので、リップ２３の締め代が大きくなり、リップ２３がリップ係合溝２４の底面２７を締め付ける。そのため、横向きにしてもリザーバ室１３内の作動油が、リップ２３とリップ係合溝２４の底面２７との間を通過せず、リザーバ室１３内の作動油の外部への漏れが確実に防止される。

一方、張力調整装置への組み込み時は、ばね座１８を下方に押し動かしてベルト１の張力保持を行なう位置まで移動させる必要があるが、ばね座１８を下方に押し動かすと、図７に示すように、ベローズ１９に圧縮力が作用してリップ２３がリップ係合溝２４内を上方に移動した状態となる。そのため、図８に示すように、リップ２３の締め代が小さくなり、リザーバ室１３内の圧力が増大してベローズ１９が膨張したときに、リップ２３とリップ係合溝２４の底面２７との間を通じてリザーバ室１３内の空気が外部に逃げ、リップ２３がリップ係合溝２４から外れる事態が防止される。

このように、この油圧式オートテンショナ５は、搬送時や保管時は、リップ２３の締め代が大きくなるので、横向きにしても作動油が外部に漏れにくく、また、張力調整装置への組み込み時は、リップ２３の締め代が小さくなってリザーバ室１３内の空気を外部に逃がしやすくなるので、リップ係合溝２４からリップ２３が外れにくい。

この発明の実施形態の油圧式オートテンショナを組み込んだ張力調整装置を示す正面図 図１の油圧式オートテンショナを示す断面図 図２のベローズの上部内周のリップ近傍の拡大断面図 図２のベローズの上部内周のリップ近傍の拡大側面図 図２の油圧式オートテンショナの張力調整装置に組み込まれていない状態を示す拡大断面図 図５のベローズの上部内周のリップ近傍の拡大断面図 図５の油圧式オートテンショナのばね座を下方に押し動かした状態を示す拡大断面図 図７のベローズの上部内周のリップ近傍の拡大断面図

符号の説明

６ 底
７ シリンダ
９ スリーブ
１１ ピストン
１２ 圧力室
１３ リザーバ室
１４ 第１通路
１５ 絞り部材
１６ 第２通路
１７ チェックバルブ
１８ ばね座
１９ ベローズ
２３ リップ
２４ リップ係合溝
２７ 底面

Claims (1)

1. 下部に底（６）を有するシリンダ（７）内に作動油を溜め、そのシリンダ（７）内に設けたスリーブ（９）内にロッド（１０）の下部（１１）を上下に摺動可能に挿入して前記シリンダ（７）内を圧力室（１２）とリザーバ室（１３）に区画し、絞り（１５）を設けた第１通路（１４）を介して前記圧力室（１２）と前記リザーバ室（１３）を連通し、前記リザーバ室（１３）側から前記圧力室（１２）側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ（１７）を設けた第２通路（１６）を介して前記圧力室（１２）と前記リザーバ室（１３）を連通し、前記ロッド（１０）の上部にばね座（１８）を固定し、そのばね座（１８）と前記シリンダ（７）の間にばね座（１８）を上方に付勢するリターンスプリング（２０）を設け、上下に伸縮可能なベローズ（１９）の下部を前記シリンダ（７）の外周に嵌め合わせ、そのベローズ（１９）の上部内周に形成された周方向に連続するリップ（２３）を前記ばね座（１８）の外周に形成された周方向に連続するリップ係合溝（２４）に係合させ、前記リザーバ室（１３）内の圧力が増大して前記ベローズ（１９）が膨張したときに前記リップ（２３）と前記リップ係合溝（２４）の底面（２７）との間を通じて前記リザーバ室（１３）内の空気を外部に逃がすようにした油圧式オートテンショナにおいて、前記リップ（２３）と前記リップ係合溝（２４）の間に隙間を設けてリップ（２３）をリップ係合溝（２４）内で上下動可能とし、前記リップ係合溝（２４）の底面（２７）を下側を大径とするテーパ形状とし、前記リップ（２３）が前記リップ係合溝（２４）内を下方に移動したときにリップ（２３）がリップ係合溝（２４）の底面（２７）を締め付けるようにしたことを特徴とする油圧式オートテンショナ。

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