JP2008014341A - 油圧式オートテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】安定した圧入長さでロッドをプランジャに圧入可能とし、これにより、油圧式オートテンショナの構造を単純化する。
【解決手段】スリーブ６を内部に固定したシリンダ７に作動油を溜め、スリーブ６に摺動可能に挿入したプランジャ８でシリンダ７内を圧力室９とリザーバ室１０に区画し、リーク隙間２３を介して圧力室９とリザーバ室１０を連通させ、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２５を設けた通路２７を介して圧力室９とリザーバ室１０を連通させ、プランジャ８と一体に移動するロッド１１を設け、そのロッド１１を圧力室９の容積が拡大する方向に付勢するリターンスプリング１５を設けた油圧式オートテンショナにおいて、プランジャ８のリザーバ室側の端面に有底穴１２を形成し、その有底穴１２にロッドの下端部１１Ａを圧入することによりロッド１１をプランジャ８に固定し、ロッドの下端部１１Ａを圧入した状態の有底穴１２内に空気溜り１６が形成されるようにする。
【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ものである。

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む油圧式オートテンショナとして、スリーブを挿入したシリンダに作動油を溜め、スリーブに摺動可能に挿入したプランジャでシリンダ内を圧力室とリザーバ室に区画し、そのプランジャと一体に移動するロッドを圧力室の容積が拡大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、２）。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あ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。

また、圧力室とリザーバ室は、絞りを形成する第１通路を介して連通しており、圧力室の容積が縮小する方向にロッドが移動すると、圧力室内の作動油が第１通路を通ってリザーバ室に流れる。このとき、第１通路を流れる作動油の流量が制限されるので、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、圧力室の容積が拡大する方向にロッドが移動すると、そのチェックバルブを通じ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、圧力室の容積が拡大する方向にはロッドが速やかに移動し、ベルトの弛みを迅速に吸収する。

この油圧式オートテンショナは、ロッドとプランジャを一体に移動させるために、圧力室内に組み込んだプランジャスプリングでプランジャをロッドに向けて付勢している。
特開平１０−１９０９９号公報 特開平１０−３０６８６０号公報

しかし、ロッドとプランジャを一体に移動させるためにプランジャスプリングを組み込むと、部品点数が増えるので、コスト高である。そこで、この発明の発明者は、プランジャに有底穴を形成し、その有底穴にロッドの端部を圧入することによりロッドをプランジャに固定することを考案した。しかし、有底穴にロッドの端部を圧入すると、有底穴内に圧縮される空気の反発力によってロッドの圧入長さが不安定となりやすい。

この発明は、安定した圧入長さでロッドをプランジャに圧入可能とし、これにより、油圧式オートテンショナの構造を単純化することを課題とする。

上記の課題を解決するために、スリーブを内部に固定したシリンダに作動油を溜め、前記スリーブに摺動可能に挿入したプランジャで前記シリンダ内を圧力室とリザーバ室に区画し、絞りを形成する第１通路を介して前記圧力室と前記リザーバ室を連通させ、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させ、前記プランジャと一体に移動するロッドを設け、そのロッドを前記圧力室の容積が拡大する方向に付勢するリターンスプリングを設けた油圧式オートテンショナにおいて、前記プランジャのリザーバ室側の端面に有底穴を形成し、その有底穴に前記ロッドの端部を圧入することにより前記ロッドを前記プランジャに固定し、前記ロッドの端部を圧入した状態の前記有底穴内に空気溜りが形成されるようにした。

この油圧式オートテンショナは、前記ロッドが、前記端部に連なる大径部を有し、前記ロッドの端部を前記有底穴に圧入した状態で前記大径部の端面が前記有底穴の縁に当接するようにするとより好ましいものとなる。

この発明の油圧式オートテンショナは、ロッドの端部が有底穴に圧入された状態で有底穴内に形成された空気溜りが、有底穴内の空気の圧縮を緩和する。そのため、有底穴内の空気の反発力が抑えられ、ロッドの圧入長さが安定しやすい。また、プランジャをロッドに向けて付勢するプランジャスプリングを圧力室内に組み込む必要がなく、構造が単純である。

また、前記ロッドが、前記端部に連なる大径部を有し、前記端部を前記有底穴に圧入した状態で前記大径部の端面が前記有底穴の縁に当接するようにしたものは、ロッドの端部を有底穴に圧入したときに大径部の端面が有底穴の縁に当接して、プランジャに対するロッドの位置が圧入方向に位置決めされるので、ロッドの圧入長さがより安定する。

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とを有し、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、油圧式オートテンショナ５がプーリアーム３を付勢してテンションプーリ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、スリーブ６を挿入したシリンダ７を有し、シリンダ７の内部には作動油が溜められている。スリーブ６には、プランジャ８が摺動可能に挿入され、このプランジャ８によってシリンダ７内が圧力室９とリザーバ室１０に区画されている。

また、シリンダ７内にはロッド１１が挿入され、ロッド１１の下端部１１Ａが、プランジャ８のリザーバ室１０側の端面に形成された有底穴１２に圧入されている。ロッド１１の上端部１１Ｂにはばね座１３が固定され、ばね座１３と、シリンダ７の外周に形成されたフランジ１４の間には、圧力室９の容積を拡大させる方向にロッド１１を付勢するリターンスプリング１５が組み込まれている。

ロッド１１は、図３に示すように、下端部１１Ａに連なる大径部１１Ｃを有し、大径部１１Ｃは、下端部１１Ａよりも外径が大きい。また、下端部１１Ａは、有底穴１２の深さよりも短く形成されている。そのため、下端部１１Ａを有底穴１２に圧入した状態で、大径部１１Ｃの下端面が有底穴１２の縁に当接するとともに、有底穴１２内に空気溜り１６が形成されている。

シリンダ７の上部内周には、図３、図４に示すように、内径側に切り起こされたフランジ１７でスリーブ６を上から押える筒状のスペーサ１８が嵌め込まれている。また、図２に示すように、スペーサ１８の上側には、ロッド１１をスライド自在に支持するウエアリング１９が嵌め込まれ、さらに、ウエアリング１９の上側に、ロッド１１をスライド自在に貫通させる環状のオイルシール２０が嵌め込まれている。

オイルシール２０は、シリンダ７の内周に係止する菊形止め輪２１で抜け止めされ、これにより、スリーブ６、スペーサ１８、ウエアリング１９、オイルシール２０がシリンダ７内に保持されている。ロッド１１は、大径部１１Ｃの外周に装着した止め輪２２でウエアリング１９から抜け止めされている。

圧力室９とリザーバ室１０は、スリーブ６とプランジャ８の摺動面間に形成されるリーク隙間２３を介して連通している。このリーク隙間２３は微小であり、リーク隙間２３を流れる作動油の流量は制限される。

図３、図５に示すように、シリンダ７の内周には、スリーブ６の上端の位置からシリンダ７の内底に至る連通溝２４が形成され、シリンダ７の内底には、連通溝２４から、スリーブ６の下端に圧入されたチェックバルブ２５の位置に至る連通溝２６が形成されている。連通溝２４，２６は、シリンダ７にスリーブ６を挿入した状態で、圧力室９とリザーバ室１０を連通させる通路２７を形成する。

チェックバルブ２５は、図６に示すように、環状のバルブシート２８と、球状のシート面を有する半球状の弁体２９と、弁体２９を間に挟んでバルブシート２８に対向するリテーナ３０とからなる。リテーナ３０には、作動油を通過させる開口３１と、弁体２９をバルブシート２８に向けて付勢する爪３２が形成されている。このチェックバルブ２５は、弁体２９をバルブシート２８から離反させる方向の作動油の流れは許容するが、弁体２９をバルブシート２８に押さえ付ける方向の作動油の流れは禁止する。

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。

補機の負荷が変動してベルト１の張力が大きくなると、その張力がプーリアーム３を介して油圧式オートテンショナ５に伝達し、圧力室９の圧力が高まる。圧力室９の圧力がリザーバ室１０の圧力よりも高くなると、圧力室９内の作動油がリーク隙間２３を通ってリザーバ室１０に流れる。このとき、チェックバルブ２５が閉じているので作動油は通路２７を流れない。こうして作動油がリーク隙間２３を流れることによりプランジャ８が移動し、ベルト１の張力とリターンスプリング１５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、リーク隙間２３を流れる作動油の流量が制限されているので、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、補機の負荷が変動してベルト１の張力が小さくなると、リターンスプリング１５の付勢力によって圧力室９の圧力が低くなる。圧力室９の圧力がリザーバ室１０の圧力よりも低くなるとチェックバルブ２５が開き、リザーバ室１０内の作動油が通路２７を通って圧力室９に流れる。この作動油の流れによりプランジャ８が移動し、ベルト１の張力とリターンスプリング１５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。そのため、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。

この油圧式オートテンショナ５は、プランジャ８の有底穴１２にロッドの下端部１１Ａを圧入することにより、ロッド１１とプランジャ８が一体に移動するようにしているので、プランジャ８をロッド１１に向けて付勢するプランジャスプリングを圧力室９内に組み込む必要がなく、部品点数が少ない。そのため、構造が単純であり、低コストである。

また、ロッドの下端部１１Ａを有底穴１２に圧入したときに有底穴１２内に形成される空気溜り１６が、有底穴１２内の空気の圧縮を緩和する。そのため、ロッドの下端部１１Ａを有底穴１２に圧入したときに、有底穴１２内の空気による反発力の発生が抑えられ、ロッド１１の圧入長さが安定しやすい。また、ロッド１１の圧入速度を上げて生産性を向上させることができる。

また、ロッドの下端部１１Ａを有底穴１２に圧入したときに、大径部１１Ｃの下端面が有底穴１２の縁に当接し、その当接によって、プランジャ８に対するロッド１１の位置が圧入方向に位置決めされるので、ロッド１１の圧入長さがより安定しやすい。

上記実施形態では、圧力室９とリザーバ室１０の間で絞りを形成する通路としてリーク隙間２３を用いているが、絞りを形成する通路は他の方式で設けてもよい。たとえば、プランジャ８に貫通孔を形成して圧力室９とリザーバ室１０を連通させ、その貫通孔にオリフィス絞りやチョーク絞りを設けてもよい。

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の断面図 図２の油圧式オートテンショナのスリーブの上部近傍の拡大断面図 図３のIV−IV線に沿った断面図 図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図 図２の油圧式オートテンショナのチェックバルブ近傍の拡大断面図

符号の説明

６ スリーブ
７ シリンダ
８ プランジャ
９ 圧力室
１０ リザーバ室
１１ ロッド
１１Ａ 下端部
１１Ｃ 大径部
１２ 有底穴
１５ リターンスプリング
１６ 空気溜り
２３ リーク隙間
２５ チェックバルブ
２７ 通路

Claims (2)

1. スリーブ（６）を内部に固定したシリンダ（７）に作動油を溜め、前記スリーブ（６）に摺動可能に挿入したプランジャ（８）で前記シリンダ（７）内を圧力室（９）とリザーバ室（１０）に区画し、絞りを形成する第１通路（２３）を介して前記圧力室（９）と前記リザーバ室（１０）を連通させ、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（２５）を設けた第２通路（２７）を介して前記圧力室（９）と前記リザーバ室（１０）を連通させ、前記プランジャ（８）と一体に移動するロッド（１１）を設け、そのロッド（１１）を前記圧力室（９）の容積が拡大する方向に付勢するリターンスプリング（１５）を設けた油圧式オートテンショナにおいて、前記プランジャ（８）のリザーバ室側の端面に有底穴（１２）を形成し、その有底穴（１２）に前記ロッド（１１）の端部（１１Ａ）を圧入することにより前記ロッド（１１）を前記プランジャ（８）に固定し、前記ロッド（１１）の端部（１１Ａ）を圧入した状態の前記有底穴（１２）内に空気溜り（１６）が形成され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。
2. 前記ロッド（１１）が、前記端部（１１Ａ）に連なる大径部（１１Ｃ）を有し、前記ロッド（１１）の端部（１１Ａ）を前記有底穴（１２）に圧入した状態で前記大径部（１１Ｃ）の端面が前記有底穴（１２）の縁に当接するようにした請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。

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