JP4718355B2 - 油圧式オートテンショナ - Google Patents

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、ベルトに接触するテンションプーリと、そのテンションプーリを支持する揺動可能なプーリアームと、そのプーリアームに一端が連結され、他端がエンジンブロックに連結された油圧式オートテンショナとからなり、その油圧式オートテンショナでプーリアームを付勢してベルトに張力を付与するベルト張力調整装置が使用される（特許文献１）。

このようなベルト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、一端が閉じたシリンダ内にロッドを挿入し、そのロッドをシリンダ外方に付勢するリターンスプリングを設け、ロッドに付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構をシリンダ内に組み込み、そのシリンダの閉塞端に連結片を設け、その連結片に形成したブッシュ挿入孔にブッシュを挿入し、そのブッシュが金属製の内筒にゴム製の外筒を固定してなる油圧式オートテンショナが知られている（特許文献２）。

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とベルトの張力がつりあう位置までロッドが移動して、ベルトの張力変動を吸収するとともに、シリンダ内に組み込まれた油圧ダンパ機構が、ベルトの張力変動によりロッドに付与される押し込み力を緩衝して、ベルトの張力を安定させる。

また、この油圧式オートテンショナのエンジンブロックへの連結は、図６に示すように、連結片５１のブッシュ挿入孔５２に挿入されたブッシュ５３にボルト５４を挿入し、そのボルト５４をエンジンブロック５５にねじ込むことにより行なわれる。ここで、ブッシュ５３は金属製の内筒５６とゴム製の外筒５７とからなり、外筒５７の両端部外周には突起５８，５８が設けられ、この突起５８によりブッシュ５３が連結片５１から抜け止めされている。

しかし、この突起５８は、ブッシュ５３と連結片５１の間にブッシュ軸方向の遊びを持たせる位置に設けられている。そのため、油圧式オートテンショナをエンジンブロック５５に連結する前の搬送中に、振動や衝撃によってブッシュ５３が軸方向にがたついて、連結片５１から脱落するおそれがあった。この脱落を防止するために突起５８の高さを大きくすると、外筒５７のゴム成形が煩雑となる。
特開平１０−１９０９９号公報 特開平１０−３０６８６０号公報

この発明が解決しようとする課題は、搬送中の振動や衝撃によってブッシュが脱落し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、一端が閉じたシリンダ内にロッドを挿入し、そのロッドをシリンダ外方に付勢するリターンスプリングを設け、前記ロッドに付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構を前記シリンダ内に組み込み、前記ロッドの先端と前記シリンダの閉塞端にそれぞれ連結片を設け、少なくとも一方の前記連結片に形成したブッシュ挿入孔にブッシュを挿入し、そのブッシュが金属製の内筒にゴム製の外筒を固定してなる油圧式オートテンショナにおいて、前記外筒の軸方向中央の外周に周方向に連続するブッシュ溝を形成し、前記ブッシュ挿入孔の軸方向中央の内周に周方向に連続する内周溝を形成し、前記ブッシュ溝と前記内周溝の間に形成される環状空間にリング状部材を組み込み、そのリング状部材を前記ブッシュ溝の内面と前記内周溝の内面にそれぞれ接触させた。

上記の課題は、前記外筒の軸方向中央の外周に周方向に連続するブッシュ溝を形成し、そのブッシュ溝内にリング状部材を組み込み、そのリング状部材を前記ブッシュ溝の内面と前記ブッシュ挿入孔の内周にそれぞれ接触させても解決することができ、また、前記ブッシュ挿入孔の軸方向中央の内周に周方向に連続する内周溝を形成し、その内周溝内にリング状部材を組み込み、そのリング状部材を前記内周溝の内面と前記外筒の外周にそれぞれ接触させても解決することができる。

前記リング状部材は、サークリップまたはＯリングで構成すると好ましい。

前記ブッシュ溝と前記内周溝の間に形成される環状空間にリング状部材を組み込んだこの発明の油圧式オートテンショナは、リング状部材をブッシュ溝の内面と内周溝の内面にそれぞれ接触させたので、ブッシュと連結片の間にブッシュ軸方向の遊びが無い。そのため、油圧式オートテンショナの搬送中に、振動や衝撃によってブッシュが軸方向にがたつかず、連結片から脱落しにくい。

また、前記ブッシュ溝内にリング状部材を組み込んだこの発明の油圧式オートテンショナは、リング状部材をブッシュ溝の内面とブッシュ挿入孔の内周にそれぞれ接触させたので、ブッシュと連結片の間にブッシュ軸方向の遊びが無い。そのため、油圧式オートテンショナの搬送中に、振動や衝撃によってブッシュが軸方向に移動せず、連結片から脱落しにくい。

また、前記内周溝内にリング状部材を組み込んだこの発明の油圧式オートテンショナは、リング状部材を内周溝の内面と外筒の外周にそれぞれ接触させたので、ブッシュと連結片の間にブッシュ軸方向の遊びが無い。そのため、油圧式オートテンショナの搬送中に、振動や衝撃によってブッシュが軸方向に移動せず、連結片から脱落しにくい。

さらに、前記リング状部材を、サークリップまたはＯリングで構成したものは、リング状部材を安価に入手することができ、経済的である。

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に係る油圧式オートテンショナ６の一端が連結され、他端は、図２に示すエンジンブロック４に連結されている。プーリアーム３は、テンションプーリ２をベルト１に押さえ付ける方向に油圧式オートテンショナ６で付勢されている。

図２に示すように、油圧式オートテンショナ６は、下端が閉じたシリンダ７内にロッド８が挿入され、そのロッド８の上端にばね座９が取り付けられている。また、シリンダ７の外周にはフランジ部１０が形成され、フランジ部１０とばね座９の間には、ロッド８をシリンダ７の外方に付勢するリターンスプリング１１が組み込まれている。また、シリンダ７内には、ベルト１の張力が大きくなったときにロッド８に付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構１２が組み込まれている。

油圧ダンパ機構１２は、ロッド８の下端に接続されたプランジャ１３と、シリンダ７内に挿入して固定されたスリーブ１４を有する。プランジャ１３は、作動油が充填されたスリーブ１４内に摺動可能に挿入され、シリンダ７の内部をリザーバ室１５と圧力室１６に区画している。圧力室１６には、プランジャ１３をロッド８に押さえ付けるスプリング１７が組み込まれている。

リザーバ室１５と圧力室１６は、プランジャ１３に形成された通路１８を介して連通しており、その通路１８の圧力室１６側の開口には、リザーバ室１５側から圧力室１６側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ１９が設けられている。

また、シリンダ７の上部には、ロッド８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２０が取り付けられている。

シリンダ７の閉塞端には連結片２１が設けられ、連結片２１に形成されたブッシュ挿入孔２２には、金属製の内筒２３の外周にゴム製の外筒２４を固定してなるブッシュ２５が挿入され、さらにそのブッシュ２５に挿入されたボルト２６がエンジンブロック４にねじ込まれている。

図３に示すように、外筒２４の軸方向中央の外周には、周方向に連続するブッシュ溝２７が形成され、ブッシュ挿入孔２２の軸方向中央の内周にも、周方向に連続する内周溝２８が形成されている。また、ブッシュ溝２７と内周溝２８の間に形成される環状空間にはリング状部材２９が組み込まれ、そのリング状部材２９がブッシュ溝２７の内面と内周溝２８の内面にそれぞれ接触し、その接触によりブッシュ２５が連結片２１から抜け止めされている。

一方、外筒２４のブッシュ溝２７の両側に形成される外径が一定のストレート部３０は、ブッシュ挿入孔２２の内周溝２８の両側に形成される内径が一定のストレート部３１よりも径が小さく、すきまばめのはめ合いとなっている。

また、図２に示すように、ロッド８の上端のばね座９にも連結片３２が設けられ、連結片３２にブッシュ挿入孔２２と同様のブッシュ挿入孔３３が形成されている。ブッシュ挿入孔３３にはブッシュ２５と同様のブッシュ３４が挿入され、ブッシュ３４は、リング状部材２９と同様に組み込まれたリング状部材でブッシュ挿入孔３３から抜け止めされている。ブッシュ３４にはボルト３５が挿入され、そのボルト３５がプーリアーム３にねじ込まれている。

つぎに、この油圧式オートテンショナ６を組み込んだベルト張力調整装置の動作を説明する。

ベルト１の張力が小さくなると、ベルト１の張力とリターンスプリング１１の付勢力がつり合う位置までロッド８がシリンダ７の外方に移動して油圧式オートテンショナ６が伸張し、その伸張によりプーリアーム３が揺動してベルト１の弛みを吸収する。このとき、圧力室１６の圧力がリザーバ室１５の圧力よりも低くなるのでチェックバルブ１９が開き、リザーバ室１５の作動油が通路１８を通って圧力室１６に流れる。そのため、テンションプーリ２の移動が速やかであり、ベルト１の弛みは迅速に吸収される。

一方、ベルト１の張力が大きくなると、ベルト１の張力とリターンスプリング１１の付勢力がつり合う位置までロッド８がシリンダ７の内方に押し込まれて油圧式オートテンショナ６が収縮し、その収縮によりプーリアーム３が揺動してベルト１の緊張を吸収する。このとき、圧力室１６の圧力がリザーバ室１５の圧力よりも高くなるのでチェックバルブ１９が閉じ、圧力室１６の作動油が、プランジャ１３とスリーブ１４の摺動面間に形成されるリーク隙間を通ってリザーバ室１５に流れる。そのため、ロッド８に付与された押し込み力が緩衝されてテンションプーリ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。

この油圧式オートテンショナ６は、リング状部材２９がブッシュ溝２７の内面と内周溝２８の内面にそれぞれ接触しているので、ブッシュ２５と連結片２１の間にブッシュ軸方向の遊びが無い。そのため、油圧式オートテンショナ６をエンジンブロック４に連結する前の搬送中に、振動や衝撃によってブッシュ２５が軸方向にがたつかず、連結片２１から脱落しにくい。同様に、ブッシュ３４も連結片３２から脱落しにくい。

また、外筒２４のストレート部３０とブッシュ挿入孔２２のストレート部３１をすきまばめのはめ合いとしたので、油圧式オートテンショナ６の揺動時の負荷が小さく、耐久性に優れる。

リング状部材２９は、Ｃ形同心止め輪などのサークリップや、ゴム製のＯリングで構成すると好ましい。このようにすると、リング状部材２９を安価に入手することができ、経済的である。

ゴム製の外筒２４の内筒２３への固定は、外筒２４を内筒２３に焼き付けて行なってもよく、接着剤で接着して行なってもよい。

上記実施形態では、ブッシュ溝２７と内周溝２８の間に形成される環状空間にリング状部材２９を組み込んでいるが、図４に示すように、ブッシュ挿入孔２２の内周に内周溝２８を形成せず、ブッシュ溝２７内に組み込まれたリング状部材２９をブッシュ溝２７の内面とブッシュ挿入孔２２の内周にそれぞれ接触させるようにしてもよい。このようにしても、ブッシュ２５と連結片２１の間にブッシュ軸方向の遊びが無くなるので、油圧式オートテンショナ６をエンジンブロック４に連結する前の搬送中に、振動や衝撃によってブッシュ２５が軸方向にがたつかず、連結片２１から脱落しにくい。

また、図５に示すように、外筒２４の外周にブッシュ溝２７を形成せず、内周溝２８内に組み込まれたリング状部材２９を内周溝２８の内面と外筒２４の外周にそれぞれ接触させるようにしてもよい。このようにしても同様に、ブッシュ２５と連結片２１の間にブッシュ軸方向の遊びが無くなるので、油圧式オートテンショナ６をエンジンブロック４に連結する前の搬送中に、振動や衝撃によってブッシュ２５が軸方向にがたつかず、連結片２１から脱落しにくい。

上記実施形態では、連結片２１，３２にそれぞれブッシュ２５，３４を組み込んでいるが、連結片２１，３２のいずれか一方にのみブッシュを組み込み、そのブッシュを上述した構成のリング状部材で抜け止めしてもよい。また、連結片２１，３２にそれぞれブッシュ２５，３４を組み込み、そのブッシュ２５，３４のうちの一方のみを上述した構成のリング状部材で抜け止めしてもよい。要は、少なくとも一方の連結片のブッシュを金属製の内筒とその内筒の外周に固定したゴム製の外筒とで構成し、そのブッシュを上述した構成のリング状部材で抜け止めすればよい。

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II−II線に沿った断面図 図２の油圧式オートテンショナの連結片の拡大断面図 図２の油圧式オートテンショナの変形例を示す連結片の拡大断面図 図２の油圧式オートテンショナの他の変形例を示す連結片の拡大断面図 従来の油圧式オートテンショナの連結片の拡大断面図

符号の説明

７ シリンダ
８ ロッド
１１ リターンスプリング
１２ 油圧ダンパ機構
２１ 連結片
２２ ブッシュ挿入孔
２３ 内筒
２４ 外筒
２５ ブッシュ
２７ ブッシュ溝
２８ 内周溝
２９ リング状部材
３２ 連結片
３３ ブッシュ挿入孔
３４ ブッシュ

Claims (4)

1. 一端が閉じたシリンダ７内にロッド８を挿入し、そのロッド８をシリンダ７外方に付勢するリターンスプリング１１を設け、前記ロッド８に付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構１２を前記シリンダ７内に組み込み、前記ロッド８の先端と前記シリンダ７の閉塞端にそれぞれ連結片２１，３２を設け、少なくとも一方の前記連結片２１に形成したブッシュ挿入孔２２にブッシュ２５を挿入し、そのブッシュ２５が金属製の内筒２３にゴム製の外筒２４を固定してなる油圧式オートテンショナにおいて、
   前記外筒２４の軸方向中央の外周に周方向に連続するブッシュ溝２７を形成し、その外筒２４のブッシュ溝２７の両側に外径が一定のストレート部３０を形成し、前記ブッシュ挿入孔２２の軸方向中央の内周に周方向に連続する内周溝２８を形成し、そのブッシュ挿入孔２２の内周溝２８の両側に内径が一定のストレート部３１を形成し、前記外筒２４の外周のストレート部３０と前記ブッシュ挿入孔２２の内周のストレート部３１をすきまばめのはめ合いとし、前記ブッシュ溝２７と前記内周溝２８の間に形成される環状空間にリング状部材２９を組み込み、そのリング状部材２９を前記ブッシュ溝２７の内面と前記内周溝２８の内面にそれぞれ接触させたことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
2. 一端が閉じたシリンダ７内にロッド８を挿入し、そのロッド８をシリンダ７外方に付勢するリターンスプリング１１を設け、前記ロッド８に付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構１２を前記シリンダ７内に組み込み、前記ロッド８の先端と前記シリンダ７の閉塞端にそれぞれ連結片２１，３２を設け、少なくとも一方の前記連結片２１に形成したブッシュ挿入孔２２にブッシュ２５を挿入し、そのブッシュ２５が金属製の内筒２３にゴム製の外筒２４を固定してなる油圧式オートテンショナにおいて、
   前記外筒２４の軸方向中央の外周に周方向に連続するブッシュ溝２７を形成し、その外筒２４のブッシュ溝２７の両側に外径が一定のストレート部３０を形成し、前記外筒２４の外周のストレート部３０と前記ブッシュ挿入孔２２の内周のストレート部３１をすきまばめのはめ合いとし、そのブッシュ溝２７内にリング状部材２９を組み込み、そのリング状部材２９を前記ブッシュ溝２７の内面と前記ブッシュ挿入孔２２の内周のストレート部３１にそれぞれ接触させたことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
3. 一端が閉じたシリンダ７内にロッド８を挿入し、そのロッド８をシリンダ７外方に付勢するリターンスプリング１１を設け、前記ロッド８に付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構１２を前記シリンダ７内に組み込み、前記ロッド８の先端と前記シリンダ７の閉塞端にそれぞれ連結片２１，３２を設け、少なくとも一方の前記連結片２１に形成したブッシュ挿入孔２２にブッシュ２５を挿入し、そのブッシュ２５が金属製の内筒２３にゴム製の外筒２４を固定してなる油圧式オートテンショナにおいて、
   前記ブッシュ挿入孔２２の軸方向中央の内周に周方向に連続する内周溝２８を形成し、そのブッシュ挿入孔２２の内周溝２８の両側に内径が一定のストレート部３１を形成し、前記外筒２４の外周のストレート部３０と前記ブッシュ挿入孔２２の内周のストレート部３１をすきまばめのはめ合いとし、その内周溝２８内にリング状部材２９を組み込み、そのリング状部材２９を前記内周溝２８の内面と前記外筒２４の外周のストレート部３０にそれぞれ接触させたことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
4. 前記リング状部材２９が、サークリップまたはＯリングである請求項１から３のいずれかに記載の油圧式オートテンショナ。

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