JP2008175224A - オートテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストが低いオートテンショナを提供する。
【解決手段】シリンダ１０内に作動油を溜め、シリンダ１０内にスリーブ１１を設け、スリーブ１１内にロッド１２を摺動可能に挿入してシリンダ１０内を圧力室１３とリザーバ室１４に区画し、スリーブ１１とロッド１２の摺動面間に形成されるリーク隙間１５を介して圧力室１３とリザーバ室１４を連通し、圧力室１３の下部とリザーバ室１４の下部を連通させる通路２４を設け、チェックバルブ２６を圧力室１３の下部に設け、ロッド１２の上部にばね座１６を固定し、ばね座１６とシリンダ１０の底９との間にリターンスプリング１７を設けたオートテンショナにおいて、シリンダ１０の成形金型内に円柱部材２２を配置した状態でシリンダ１０を成形することにより円柱部材２２をシリンダ１０の底９に固定し、その円柱部材２２に通路２４とチェックバルブ２６を設け、円柱部材２２の外周にスリーブ１１を締まりばめの嵌め合いで嵌め合わせて固定する。
【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オートテンショナとして、図５に示すように、下部に底４１を有するシリンダ４２内に作動油を溜め、そのシリンダ４２内にシリンダ４２と同軸にスリーブ４３を設け、そのスリーブ４３内にロッド４４を軸方向に摺動可能に挿入してシリンダ４２内を圧力室４５とリザーバ室４６に区画し、ロッド４４の上部にばね座（図示せず）を固定し、そのばね座とシリンダ４２の底４１との間に、圧力室４５の容積を拡大する方向にロッド４４を付勢するリターンスプリング４７を設けたものが知られている（特許文献１）。

このオートテンショナは、リターンスプリング４７の付勢力がベルト（図示せず）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。

また、圧力室４５とリザーバ室４６は、スリーブ４３とロッド４４の摺動面間に形成されるリーク隙間４８を介して連通しており、圧力室４５の容積が縮小する方向にロッド４４が移動すると、圧力室４５内の作動油がリーク隙間４８を通って流出する。このとき、リーク隙間４８を流れる作動油の流量が制限されるので、ロッド４４がゆっくりと移動し、ベルトを安定した状態に保ちながらその緊張を吸収する。

また、このオートテンショナは、シリンダ４２の底４１に形成したスリーブ嵌合凹部４９にスリーブ４３の下部が圧入されている。スリーブ嵌合凹部４９とスリーブ４３の嵌合面間には、圧力室４５の下部とリザーバ室４６の下部を連通させる通路５０が設けられ、その通路５０のリザーバ室４６側から圧力室４５側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ５１が圧力室４５の下部に設けられており、圧力室４５の容積が拡大する方向にロッド４４が移動すると、通路５０を通ってリザーバ室４６側から圧力室４５側に作動油が流れるようになっている。そのため、このオートテンショナは、圧力室４５の容積が拡大する方向にロッド４４が速やかに移動し、ベルトの弛みを迅速に吸収する。

また、このオートテンショナは、ロッド４４の下部外周に止め輪５２が装着されており、圧力室４５の容積が拡大する方向にロッド４４が移動したときに、スリーブ４３の内周に形成された段部５３に止め輪５２が係止し、その係止によって、ロッド４４がスリーブ４３から抜け止めされるようになっている。
特開２００６−１２５４４８号公報

しかし、このオートテンショナは、止め輪５２がスリーブ４３の段部５３に係止したときに、リターンスプリング４７の付勢力がスリーブ嵌合凹部４９とスリーブ４３の嵌合面間に作用し、スリーブ嵌合凹部４９からスリーブ４３が抜け出るおそれがある。そのため、スリーブ４３に対するスリーブ嵌合凹部４９の締め代は、高い精度で管理する必要があり、スリーブ嵌合凹部４９を高精度で加工する必要があるが、スリーブ嵌合凹部４９は、シリンダ４２の底４１に位置するので加工が難しく、製造コストが高かった。

この発明が解決しようとする課題は、製造コストが低い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、前記シリンダの成形金型内に円柱部材を配置した状態で前記シリンダを成形することにより前記円柱部材をシリンダの底にシリンダと同軸に固定し、その円柱部材に前記通路と前記チェックバルブを設け、その円柱部材の外周に前記スリーブを締まりばめの嵌め合いで嵌め合わせて固定した。

このオートテンショナは、前記スリーブの下端に外向きのフランジ部を形成し、そのフランジ部で前記リターンスプリングの下端を支持するようにすると好ましい。

この発明のオートテンショナは、シリンダとは別個の円柱部材をシリンダの底に固定するので、円柱部材の外周を高精度で加工した後に、その円柱部材をシリンダの底に固定することができる。そのため、シリンダの底にスリーブ嵌合凹部を直接加工する場合に比べて、加工が簡単であり、製造コストが低い。

また、前記スリーブの下端に外向きのフランジ部を形成し、そのフランジ部で前記リターンスプリングの下端を支持するようにしたものは、リターンスプリングの付勢力がスリーブと円柱部材の嵌合面間に作用しないので、スリーブが円柱部材から抜けにくく、円柱部材に対するスリーブの固定の信頼性に優れる。

図１、図２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、図２に示すエンジンブロック４に固定した支点軸５に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に係るオートテンショナ６の一端が連結軸７を中心として回転可能に連結され、オートテンショナ６の他端は、エンジンブロック４に固定した連結軸８に回転可能に連結されている。オートテンショナ６は、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、オートテンショナ６は、下部に底９を有するシリンダ１０内に、作動油が溜められている。また、シリンダ１０内には、シリンダ１０と同軸にスリーブ１１が設けられ、スリーブ１１内に、ロッド１２が軸方向に摺動可能に挿入されている。スリーブ１１とロッド１２は、シリンダ１０内を圧力室１３とリザーバ室１４に区画している。

スリーブ１１とロッド１２の摺動面間には、圧力室１３とリザーバ室１４を連通するリーク隙間１５が形成されている。

ロッド１２の上部には、ばね座１６が固定されている。ばね座１６とシリンダ１０の底９との間にはリターンスプリング１７が組み込まれ、リターンスプリング１７は、圧力室１３の容積を拡大する方向にロッド１２を付勢している。

ばね座１６とシリンダ１０の間に形成される環状の開口は、筒状のベローズ１８で閉鎖され、これにより、シリンダ１０内の作動油が密封されている。

ロッド１２の下部外周には、周方向に連続する溝１９が形成され、その溝１９に、Ｃ形リング状の止め輪２０が嵌め込まれている。また、スリーブ１１の内周には、リザーバ室１４側を小径とする段部２１が形成されており、圧力室１３の容積を拡大する方向にロッド１２が移動したときに止め輪２０が段部２１に係止し、その係止によって、ロッド１２がスリーブ１１から抜け止めされるようになっている。

スリーブ１１の下部は、シリンダ１０の底９にシリンダ１０と同軸に設けた円柱部材２２の外周に、締まりばめの嵌め合いで嵌め合わされており、その嵌め合いによって、スリーブ１１が円柱部材２２に固定されている。円柱部材２２は、シリンダ１０の成形金型内に円柱部材２２を配置した状態でシリンダ１０を成形することにより、シリンダ１０の底９に固定されている。シリンダ１０の成形は、たとえば、アルミダイカストや樹脂成形によって行なうことができる。

円柱部材２２の下部外周には、図３に示すように、周方向に連続する溝２３が形成され、その溝２３の位置がシリンダ１０の底９に埋め込まれるようにシリンダ１０を成形することによって、円柱部材２２とシリンダ１０の結合強度を向上している。

また、円柱部材２２には、円柱部材２２の上面から内部を通って外周に至る通路２４が形成されており、その通路２４と、シリンダ１０の底９に形成された溝２５とを介して、圧力室１３の下部とリザーバ室１４の下部が連通している。

円柱部材２２は、通路２４の圧力室１３側の端部にチェックバルブ２６を有する。チェックバルブ２６は、チェックボール２７と、そのチェックボール２７を、圧力室１３側に拡径するテーパ状のシート面２８に接離可能に保持するリテーナ２９と、チェックボール２７をシート面２８に向けて付勢するバルブスプリング３０とからなり、通路２４のリザーバ室１４側から圧力室１３側への作動油の流れを許容するが、圧力室１３側からリザーバ室１４側への作動油の流れを禁止する。

つぎに、このオートテンショナ６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１６を介してロッド１２に伝達し、圧力室１３の圧力が高まる。圧力室１３の圧力がリザーバ室１４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１３側からリザーバ室１４側に流れる。このとき、チェックバルブ２６が閉じているので作動油は通路２４を流れない。こうして作動油がリーク隙間１５を流れることによりロッド１２が下方に移動し、ベルト１の張力とリターンスプリング１７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１５を流れる作動油の流量が制限されてダンパ作用が生じるので、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、リターンスプリング１７の付勢力によってロッド１２が上方に移動し、圧力室１３の容積が拡大することで、圧力室１３の圧力が低くなる。圧力室１３の圧力がリザーバ室１４の圧力よりも低くなるとチェックバルブ２６が開き、作動油が通路２４をリザーバ室１４側から圧力室１３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１７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。

このオートテンショナ６は、シリンダ１０とは別個の円柱部材２２をシリンダ１０の底９に固定するので、円柱部材２２の外周を高精度で加工した後に、その円柱部材２２をシリンダ１０の底９に固定することができる。そのため、図５に示すように、シリンダ４２の底４１にスリーブ嵌合凹部４９を直接加工する場合に比べて、加工が簡単であり、製造コストが低い。

スリーブ１１と円柱部材２２は、いずれも鉄系材料とすると好ましい。このようにすると、温度変化によりスリーブ１１と円柱部材２２が熱膨張したときに、スリーブ１１と円柱部材２２の間に熱膨張差が生じにくいので、円柱部材２２に対するスリーブ１１の締め代が変化しにくく、円柱部材２２とスリーブ１１の結合強度がより安定する。

リターンスプリング１７の下端は、図３に示すように、シリンダ１０の底９で支持するようにしてもよいが、図４に示すように、スリーブ３１の下端に外向きのフランジ部３２を形成し、そのフランジ部３２でリターンスプリング１７の下端を支持するようにすると好ましい。このようにすると、圧力室１３の容積を拡大する方向にロッド１２が移動して、止め輪２０が段部２１に係止したときに、リターンスプリングの付勢力がスリーブ３１と円柱部材２２の嵌合面間に作用しないので、スリーブ３１が円柱部材２２から抜けにくくなり、円柱部材２２に対するスリーブ３１の固定の信頼性が向上する。

この発明の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正面図 図１のII−II線に沿った断面図 図２のスリーブの下端近傍の拡大断面図 図２のスリーブの変形例を示すスリーブの下端近傍の拡大断面図 従来のオートテンショナのスリーブ近傍の拡大断面図

符号の説明

９ 底
１０ シリンダ
１１ スリーブ
１２ ロッド
１３ 圧力室
１４ リザーバ室
１５ リーク隙間
１６ ばね座
１７ リターンスプリング
２２ 円柱部材
２４ 通路
２６ チェックバルブ
３１ スリーブ
３２ フランジ部

Claims (2)

1. 下部に底（９）を有するシリンダ（１０）内に作動油を溜め、そのシリンダ（１０）内にシリンダ（１０）と同軸にスリーブ（１１）を設け、そのスリーブ（１１）内にロッド（１２）を軸方向に摺動可能に挿入してシリンダ（１０）内を圧力室（１３）とリザーバ室（１４）に区画し、前記スリーブ（１１）と前記ロッド（１２）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（１３）と前記リザーバ室（１４）を連通し、前記圧力室（１３）の下部と前記リザーバ室（１４）の下部を連通させる通路（２４）を設け、その通路（２４）のリザーバ室（１４）側から圧力室（１３）側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ（２６）を前記圧力室（１３）の下部に設け、前記ロッド（１２）の上部にばね座（１６）を固定し、そのばね座（１６）と前記シリンダ（１０）の底（９）との間に、前記圧力室（１３）の容積を拡大する方向に前記ロッド（１２）を付勢するリターンスプリング（１７）を設けたオートテンショナにおいて、前記シリンダ（１０）の成形金型内に円柱部材（２２）を配置した状態で前記シリンダ（１０）を成形することにより前記円柱部材（２２）をシリンダ（１０）の底（９）にシリンダ（１０）と同軸に固定し、その円柱部材（２２）に前記通路（２４）と前記チェックバルブ（２６）を設け、その円柱部材（２２）の外周に前記スリーブ（１１）を締まりばめの嵌め合いで嵌め合わせて固定したことを特徴とするオートテンショナ。
2. 前記スリーブ（３１）の下端に外向きのフランジ部（３２）を形成し、そのフランジ部（３２）で前記リターンスプリング（１７）の下端を支持した請求項１に記載のオートテンショナ。

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