CN105473897B - 油压式自动张紧器 - Google Patents

Abstract

将能够沿着阀套(14)的内径面以及杆(15)的外径面滑动的柱塞(30)嵌合于杆(15)的下端部，并在该柱塞(30)的底板(31)设置阀孔(33)。在柱塞(30)与阀套(14)的滑动面之间设置第一泄漏缝隙(L₁)，另一方面，在柱塞(30)与杆(15)的滑动面之间设置第二泄漏缝隙(L₂)。在发动机的正常运转时，使压力室(16)的油从流路阻力小的第二泄漏缝隙(L₂)向储液室(24)泄漏。另一方面，在借助起动机发电机(2)的发动机起动时，使柱塞(30)上升而将阀孔(33)关闭，并使压力室(16)的油从流路阻力大的第一泄漏缝隙(L₁)向储液室(24)泄漏而将带(4)保持为适当的张力。

Description

油压式自动张紧器

技术领域

本发明涉及对交流发电机、水泵、空调的压缩机等辅机进行驱动的带的张力调整中所使用的油压式自动张紧器。

背景技术

为了减少二氧化碳的排出量，提出了一种搭载有ISG(Integrated StarterGenerator：集成起动机发电机)的怠速停止机构的发动机，该ISG在车辆的停止时使发动机停止，在通过加速踏板的踩踏进行的车辆的起步时使发动机瞬时起动。

图11(b)表示搭载有兼得发动机辅机驱动与发动机起动的ISG的怠速停止机构的发动机的带传动装置，其在安装于曲轴1的曲轴带轮P₁、安装于ISG的起动机发电机2的旋转轴的起动机发电机带轮P₂、以及安装于水泵等辅机3的旋转轴的辅机带轮P₃之间挂设带4，在发动机的正常运转时，如该图所示，借助曲轴带轮P₁的箭头所示方向的旋转来驱动起动机发电机2以及辅机3，从而使起动机发电机2作为发电机而发挥功能。

另一方面，在借助起动机发电机2的驱动进行的发动机的起动时，借助起动机发电机带轮P₂的箭头所示方向的旋转，而使曲轴带轮P₁旋转，从而使起动机发电机2作为起动机而发挥功能。

在如上述那样的带传动装置中，在架设于曲轴带轮P₁与起动机发电机带轮P₂的带部4a设置张紧轮5，对将该张紧轮5支承为旋转自如的能够摆动的带轮臂6赋予油压式自动张紧器A的调整力，从而朝向张紧轮5按压带4的方向对带轮臂6施力，利用油压式自动张紧器A来吸收带4的张力变化。

作为油压式自动张紧器A，以往公知有下述专利文献1、下述专利文献2所记载的油压式自动张紧器。在该油压式自动张紧器中，将杆的下端部滑动自如地插入于在缸的底面上突出地设置的阀套内，从而在阀套内形成压力室，在设置于上述杆的上端部的弹簧座与缸的底面之间装入复位弹簧，从而朝向使杆与阀套伸长的方向施力。

另外，在缸的内周与阀套的外周之间设置密闭的储液室，利用形成于缸的底面部的油通路将该储液室的下部与上述压力室的下部连通，将止回阀嵌入阀套的下端部内，并对杆施加按压力，在压力室的压力变得比储液室的压力高时，将止回阀关闭而切断油通路与压力室的连通。

由上述结构构成的油压式自动张紧器，将设置于弹簧座的上表面的连结片转动自如地连结于图11(a)所示的发动机缸体，将设置于缸的下表面的连结片连结于带轮臂6，在从带4经由张紧轮5以及带轮臂6而对杆施加按压力时，将止回阀关闭，从而使封入于压力室内的油向形成于阀套与杆的滑动面之间的泄漏缝隙流动，利用该流动时的油的粘性阻力而使压力室内产生油压阻尼力从而缓冲上述按压力。

专利文献1：日本特开2009－275757号公报

专利文献2：日本特开2012－241794号公报

然而，在现有的油压式自动张紧器中，由于是在对杆施加有按压力时使压力室内的油从形成于阀套与杆的滑动面之间的单一的泄漏缝隙泄漏的结构，所以在发动机的正常运转时以及借助起动机发电机2的发动机起动时不能分别对带4赋予适当的张力。

即，若将泄漏缝隙设定为能够吸收发动机的正常运转时的带的张力变动的大小，则泄漏缝隙大，因此在借助起动机发电机2的驱动进行的发动机的起动时，杆被大大地压入而在带4产生松弛，并在带4与带轮P₁～P₃的接触部产生滑动，从而有可能产生带寿命的降低、基于起动机发电机2的发动机起动不良。

另一方面，若将泄漏缝隙设定为能够吸收借助起动机发电机2的驱动进行的发动机的起动时的带4的张力变动的大小，则泄漏缝隙小，因此发动机的正常运转时的带4的张力变得过高而使得带4的张力过大，并且将带4、带轮P₁～P₃支承为旋转自如的轴承容易受到损伤，从而产生燃料的消耗变多这一问题。

发明内容

本发明的课题在于，提供一种在发动机的正常运转时以及借助起动机发电机的发动机起动时分别能够对带赋予适当的张力的油压式自动张紧器。

为了解决上述课题，在本发明的油压式自动张紧器中采用如下结构，即，将阀套突出地设置于装入有油的带底缸的底面上，将杆的下端部插入于上述阀套的内部而在阀套内设置压力室，将朝向使缸与杆伸长的方向施力的复位弹簧组装于设置在上述杆的上部的弹簧座与缸的底面之间，在上述缸的底部，形成将上述缸的内周与阀套的外周之间的储液室的下部与上述压力室的下部连通的油通路，在上述阀套的下端部内设置止回阀，若上述压力室的压力比储液室内的压力高则将该止回阀关闭而切断压力室与油通路的连通，在上述杆被施加有按压力时将止回阀关闭，使压力室内的油向储液室泄漏，而利用压力室内的油所产生的油压阻尼作用，来缓冲施加于杆的按压力，其中，将在下部具有底板的圆筒状的柱塞嵌合于上述杆的下端部，将该柱塞设为分别沿着上述阀套的内径面以及杆的下端部外径面滑动自如，从而在上述柱塞与阀套的滑动面之间形成第一泄漏缝隙，设置以在上述柱塞的底板与上述杆的下端面之间形成间隔的状态防止柱塞脱落的防脱单元，在上述柱塞的内部组装弹力比由上述第一泄漏缝隙产生的阻尼力弱的弹性部件而对柱塞向下施力，在上述柱塞的底板设置阀孔，该阀孔在上侧具有阀座并且通过该阀座相对于杆下端面的落座而成为关闭状态，在上述柱塞的内侧设置流路阻力比上述第一泄漏缝隙小的第二泄漏缝隙。

在由上述结构构成的油压式自动张紧器中，在搭载有ISG的怠速停止机构的发动机的辅机驱动用带传动装置中的带的张力调整时，将杆末端的弹簧座与发动机缸体等张紧器安装对象连结，将缸与支承张紧轮的带轮臂连结，从而朝向使张紧轮按压曲轴带轮与马达发电机带轮之间的带部的方向对带轮臂施力，由此使带张紧。

在上述那样的油压式自动张紧器朝向带传动装置的组装状态下，若在发动机的正常运转状态下带的张力增强，而从该带向杆施加按压力，则压力室内的压力升高，止回阀关闭，从而压力室内的油从阀孔流入柱塞的内部而从流路阻力小的第二泄漏缝隙向储液室泄漏。利用在该第二泄漏缝隙中流动的油的粘性阻力而在压力室内产生油压阻尼力，利用该油压阻尼力来缓冲上述按压力，从而使带保持适当的张力。

另一方面，在借助起动机发电机的驱动进行的发动机起动时，带的张力急剧变大而使压力室的压力急剧上升。此时，止回阀关闭，利用压力室内的油的压力而使柱塞克服弹性部件的弹性上升，并且阀座落座于杆的下端面而将阀孔关闭，从而压力室内的油从第一泄漏缝隙向储液室泄漏。

此时，第一泄漏缝隙的流路阻力大，因此油缓慢地泄漏而使得压力室中的压力降低减少，利用压力室中的油压阻尼作用来抑制杆的压入从而将带保持为驱动曲轴所需的带张力，由此防止带与带轮间的打滑。

这里，第二泄漏缝隙可以是由形成于杆与柱塞的滑动面之间的圆环状缝隙构成的泄漏缝隙。在该情况下，使上述第一泄漏缝隙的径向的缝隙量在10μm以上且不足20μm，使第二泄漏缝隙的径向的缝隙量在20μm以上且60μm以下，从而在发动机的正常运转时以及借助起动机发电机的发动机起动时能够分别对带赋予适当的张力。

另外，通过使由第二泄漏缝隙产生的阻尼力处于由上述第一泄漏缝隙产生的阻尼力的1/2～1/20的范围内，从而在发动机的正常运转时以及借助起动机发电机的发动机起动时也能够分别对带赋予适当的张力。

并且，也可以在柱塞的下端部设置以上述底板为上壁的圆形凹部，将嵌合部件压入于该凹部内，在该嵌合部件与凹部的嵌合面之间或者在嵌合部件本身形成第二泄漏缝隙。

在该情况下，第二泄漏缝隙可以是涡旋槽，也可以是小孔。另外，也可以是螺旋槽。

在本发明所涉及的油压式自动张紧器中，作为弹性部件，能够采用螺旋弹簧、碟簧或者波形垫圈。

另外，作为防脱单元，能够采用由如下结构构成的防脱单元，即在柱塞的内周上部设置环槽，将挡圈组装于该环槽内，并且在杆设置能够支承上述挡圈的内周部的阶部。

在本发明中，如上述那样，在发动机的正常运转时使压力室内的油从流路阻力小的第二泄漏缝隙向储液室内泄漏，另一方面，在借助起动机发电机的发动机起动时利用压力室内的压力使柱塞上升而将阀孔关闭，使压力室内的油从流路阻力大的第一泄漏缝隙向储液室内泄漏，因此在发动机的正常运转时以及借助起动机发电机的发动机起动时能够分别对带赋予适当的张力。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的油压式自动张紧器的实施方式的纵剖视图。

图2是放大表示图1的柱塞安装部位的剖视图。

图3是表示形成于柱塞的底板的阀孔的关闭状态的剖视图。

图4是表示将柱塞向下施力的弹性部件的另一例子的剖视图。

图5是表示将柱塞向下施力的弹性部件的又一例子的剖视图。

图6是表示第二泄漏缝隙的另一例子的剖视图。

图7是沿着图6的VII－VII线的剖视图。

图8是表示第二泄漏流路的又一例子的剖视图。

图9是表示第二泄漏流路的又一例子的剖视图。

图10是将图6所示的弹性部件变更为波形垫圈的状态的剖视图。

图11表示搭载有怠速停止机构的发动机的带传动装置，(a)是表示发动机的正常运转状态的主视图，(b)是表示基于起动机发电机的发动机的起动状态的主视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。如图1所示，缸11具有底部，在该底部的下表面设置有与图11(a)所示的带轮臂6连结的连结片12。

在连结片12设置有从一侧面向另一侧面贯通的轴插入孔12a，在该轴插入孔12a内装入有筒状的支点轴12b、以及将该支点轴12b支承为旋转自如的滑动轴承12c，通过插通于上述支点轴12b内而与带轮臂6螺纹卡合的螺栓的紧固来固定支点轴12b，从而将缸11安装为以该支点轴12b为中心摆动自如。

在缸11的底面设置有套筒嵌合孔13，钢制的阀套14的下端部被压入该套筒嵌合孔13内。杆15的下部滑动自如地插入于阀套14内，通过该杆15的插入，从而在阀套14内并在上述杆15的下侧设置压力室16。

在杆15的位于缸11的外部的上端部固定有弹簧座17，嵌入于该弹簧座17与缸11的底面间的复位弹簧18向使缸11与杆15相对伸长的方向施力。

在弹簧座17的上端设置有与发动机缸体连结的连结片19。在连结片19形成有从一侧面向另一侧面贯通的套筒插入孔19a，在该套筒插入孔19a内装入有套筒19b、以及将该套筒19b支承为旋转自如的滑动轴承19c，利用插通于上述套筒19b内的螺栓而使连结片19旋转自如地与发动机缸体连结。

弹簧座17由成形品构成，在其成形时将覆盖缸11的上部外周的筒状的防尘罩20、以及覆盖复位弹簧18的上部的筒状的弹簧罩21同时成形，并与弹簧座17形成为一体。

这里，弹簧座17可以是铝的压铸成形品，或者也可以是热固化性树脂等树脂的成形品。

弹簧罩21被在弹簧座17的成形时嵌件成形的筒体22覆盖外周整体。筒体22由钢板的冲压成形品构成。

在缸11的上侧开口部内嵌入有作为密封部件的油封23，该油封23的内周与筒体22的外周面弹性接触，从而将缸11的上侧开口封闭，由此防止填充于缸11的内部的油向外部的泄漏，并防止灰尘朝向内部的侵入。

通过上述油封23的装入，从而在缸11与阀套14之间形成密闭的储液室24。储液室24与压力室16经由在套筒嵌合孔13与阀套14的嵌合面之间形成的油通路25、以及由形成于套筒嵌合孔13的底面中央部的圆形凹部构成的贮油部26而连通。

在阀套14的下端部内装入有止回阀27。若压力室16内的压力比储液室24内的压力高，则止回阀27关闭而切断压力室16与油通路25的连通，从而防止压力室16内的油通过油通路25而向储液室24流动。

如图1以及图2所示，在杆15的位于阀套14内的下端部嵌合有柱塞30。如图2所示，柱塞30呈在下部具有底板31的圆筒状，在该底板31的上表面中央部设置有突出部32，在该突出部32的轴心上设置有上下贯通的阀孔33。

突出部32的上表面成为阀座34，通过上述阀座34相对于杆15的平坦的下端面的落座而使阀孔33形成为关闭状态。作为阀座34，这里示出了剖面呈圆弧状的阀座，但也可以是图4以及图5所示的由平坦面构成的阀座。

柱塞30沿着杆15的外径面以及阀套14的内径面滑动自如，并且在相对于阀套14的滑动面之间设置有圆环状缝隙，该圆环状缝隙成为第一泄漏缝隙L₁。另一方面，在相对于杆15的滑动面之间也形成有圆环状缝隙，该圆环状缝隙成为第二泄漏缝隙L₂。

第一泄漏缝隙L₁的径向的缝隙量在10μm以上且不足20μm。另一方面，第二泄漏缝隙L₂的径向的缝隙量在20μm以上且60μm以下，该第二泄漏缝隙L₂的流路阻力比第一泄漏缝隙L₁的流路阻力小。

柱塞30被装入于杆15的下端面与底板31之间的弹性部件37向下施力，并且通过设置在其与上述杆15之间的防脱单元40，在阀座34与杆15的下端面之间形成间隙的状态、即阀孔33敞开的状态下被防止脱落。

作为弹性部件37，这里示出了直径不同的两个螺旋弹簧，但弹性部件37并不限定于此。例如，可以是图4所示的碟簧，或者也可以是图5所示的波形垫圈(web washer)。该弹性部件37的弹力比由第一泄漏缝隙L₁产生的阻尼力弱，比由第二泄漏缝隙L₂产生的阻尼力强。

防脱单元40在柱塞30的内周上部设置环槽41，将挡圈42装入该环槽41内，在杆15设置能够供上述挡圈42的内周部嵌合的环状槽43，利用挡圈42的内周部相对于该环状槽43的下侧阶部44的抵接来防止柱塞30脱落。

实施方式所示的油压式自动张紧器由上述结构构成，在对搭载有图11(a)所示的怠速停止机构的发动机的辅机驱动用带传动装置装入时，将设置于缸11的封闭端的连结片12与发动机缸体连结，并将弹簧座17的连结片19与带轮臂6连结，从而对该带轮臂6赋予调整力。

在上述那样的带4的张力调整状态下，在发动机的正常运转状态下，若因辅机3的负载变动等而使带4的张力变化，导致上述带4的张力变弱，则通过复位弹簧18的按压使缸11与杆15向伸长的方向相对移动来吸收带4的松弛。

这里，在缸11与杆15向伸长的方向相对移动时，压力室16内的压力比储液室24内的压力低，因此止回阀27敞开。因此，储液室24内的油从油通路25通过贮油部26而向压力室16内顺畅地流动，缸11与杆15向伸长的方向顺畅地相对移动从而立即吸收带4的松弛。

另一方面，若带4的张力增强，则从带4被施加使油压式自动张紧器的缸11与杆15收缩的方向的按压力。此时，压力室16内的压力比储液室24内的压力高，因此止回阀27关闭，压力室16内的油从阀孔33流入柱塞30内，并从第二泄漏缝隙L₂向储液室24泄漏，由在上述第二泄漏缝隙L₂中流动的油的粘性阻力而在压力室16内产生油压阻尼力。利用该油压阻尼力来缓冲施加于油压式自动张紧器的上述按压力。

此时，第二泄漏缝隙L₂被设定为能够吸收发动机的正常运转时的带4的张力变动的大小，因此发动机的正常运转时的带4的张力不会变得过高，而保持为适当的张力。

另一方面，在通过起动机发电机2的驱动进行的发动机起动时，带4的张力急剧地变大而使对杆15的按压力增强，从而压力室16的压力急剧上升。此时，止回阀27关闭，并且柱塞30借助压力室16内的油的压力而克服弹性部件37的弹性上升，从而如图3所示，阀座34落座于杆15的下端面而使阀孔33关闭，由此压力室16内的油从第一泄漏缝隙L₁向储液室24泄漏。

此时，第一泄漏缝隙L₁的流路阻力比第二泄漏缝隙L₂大，因此油缓慢地向储液室24泄漏而使得压力室16中的压力降低少，利用该压力室16中的油压阻尼作用抑制杆15的压入从而将带4保持为驱动曲轴1所需的带张力，由此防止带4与带轮P1～P3间的打滑。

在图2中，使形成于杆15与柱塞30的滑动面之间的圆环状缝隙为第二泄漏缝隙L₂，但第二泄漏缝隙L₂并不限定于此。图6～图9表示第二泄漏缝隙L₂的其他例子。

在图6以及图7中，在柱塞30的下端部设置以底板31为上壁的圆形凹部50，将圆盘状的嵌合部件51压入于该凹部50内，在该嵌合部件51的外周一部分设置与圆形凹部50的内径面之间形成空隙52的平坦部53，在上述嵌合部件51的上表面形成将上述空隙52与阀孔33连通的涡旋槽，将该涡旋槽作为第二泄漏缝隙L₂。

在图6中，如上述那样，在嵌合部件51的上表面设置了由涡旋槽构成的第二泄漏缝隙L₂，但也可以在底板31的下表面侧设置由涡旋槽构成的第二泄漏缝隙L₂。

在图8中，将圆盘状的嵌合部件51压入形成于柱塞30的下端部的圆形凹部50内，并在该嵌合部件51设置锥状凹部54、以及将该锥状凹部54与阀孔33连通的小径的小孔，将上述小孔作为第二泄漏缝隙L₂。

在图9中，将帽状的嵌合部件51压入形成于柱塞30的下端部的圆形凹部50内，并在该嵌合部件51的外周设置螺旋槽，将该螺旋槽作为第二泄漏缝隙L₂。在该情况下，也可以在圆形凹部50的内径面设置由螺旋槽构成的第二泄漏缝隙L₂。

在图2中，利用挡圈42相对于在杆15的外径面形成的环状槽43的下侧阶部44的抵接来防止柱塞30脱离，但如图6所示，也可以在杆15的下部设置与柱塞30的内径面之间具有缝隙地嵌合的凸缘45，并将该凸缘30的上表面作为阶部46，利用挡圈42相对于该阶部46的抵接来防止柱塞30脱落。

在图8以及图9中，与图6相同地利用挡圈42相对于凸缘45的上表面的抵接来防止柱塞30脱落。在图6、图8以及图9所示的例子中，在凸缘45的下表面设置柱状的阀体部47，使在阀孔33的上侧形成的锥状的阀座34落座于在该阀体部47的下端形成的圆锥形面47a从而将阀孔33关闭。

另外，在图6、图8以及图9中，利用由层叠的多个碟簧构成的弹性部件37将柱塞30向下施力，但作为弹性部件37，也可以采用图10所示的波形垫圈。

附图标记的说明

11...缸；14...阀套；15...杆；16...压力室；17...弹簧座；18...复位弹簧；24...储液室；25...油通路；27...止回阀；30...柱塞；31...底板；33...阀孔；34...阀座；37...弹性部件；40...防脱单元；41...环槽；42...挡圈；44...阶部；46...阶部；50...圆形凹部；51...嵌合部件；54...锥状凹部；L₁...第一泄漏缝隙；L₂...第二泄漏缝隙。

Claims (11)

1.一种油压式自动张紧器，

将阀套突出地设置于装入有油的带底缸的底面上，

将杆的下端部插入于上述阀套的内部而在阀套内设置压力室，

将朝向使缸与杆伸长的方向施力的复位弹簧组装于设置在上述杆的上部的弹簧座与缸的底面之间，

在上述缸的底部，形成将上述缸的内周与阀套的外周之间的储液室的下部与上述压力室的下部连通的油通路，

在上述阀套的下端部内设置止回阀，若上述压力室的压力比储液室内的压力高则将该止回阀关闭而切断压力室与油通路的连通，

在上述杆被施加有按压力时将止回阀关闭，使压力室内的油向储液室泄漏，而利用压力室内的油所产生的油压阻尼作用，来缓冲施加于杆的按压力，

其特征在于，

将在下部具有底板的圆筒状的柱塞嵌合于上述杆的下端部，

将该柱塞设为分别沿着上述阀套的内径面以及杆的下端部外径面滑动自如，从而在上述柱塞与阀套的滑动面之间形成第一泄漏缝隙，

设置以在上述柱塞的底板与上述杆的下端面之间形成间隔的状态防止柱塞脱落的防脱单元，

在上述柱塞的内部组装弹力比由上述第一泄漏缝隙产生的阻尼力弱的弹性部件而对柱塞向下施力，

在上述柱塞的底板设置阀孔，该阀孔在上侧具有阀座并且通过该阀座相对于杆下端面的落座而成为关闭状态，

在上述柱塞的内侧设置流路阻力比上述第一泄漏缝隙小的第二泄漏缝隙。

2.根据权利要求1所述的油压式自动张紧器，其特征在于，

上述第二泄漏缝隙由形成在上述杆与上述柱塞的滑动面之间的圆环状缝隙构成。

3.根据权利要求2所述的油压式自动张紧器，其特征在于，

使上述第一泄漏缝隙的径向的缝隙量在10μm以上且不足20μm，使上述第二泄漏缝隙的径向的缝隙量在20μm以上且60μm以下。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的油压式自动张紧器，其特征在于，

使由上述第二泄漏缝隙产生的阻尼力处于由上述第一泄漏缝隙产生的阻尼力的1/2～1/20的范围。

5.根据权利要求1所述的油压式自动张紧器，其特征在于，

在上述柱塞的下端部设置以上述底板为上壁的圆形凹部，将嵌合部件压入于该凹部内，在该嵌合部件与凹部的嵌合面之间或者在嵌合部件本身形成上述第二泄漏缝隙。

6.根据权利要求5所述的油压式自动张紧器，其特征在于，

上述第二泄漏缝隙由涡旋槽、小孔以及螺旋槽中的一种构成。

7.根据权利要求1～3、5以及6中任一项所述的油压式自动张紧器，其特征在于，

上述弹性部件由螺旋弹簧、碟簧以及波形垫圈中的一种构成。

8.根据权利要求4所述的油压式自动张紧器，其特征在于，

上述弹性部件由螺旋弹簧、碟簧以及波形垫圈中的一种构成。

9.根据权利要求1～3、5、6以及8中任一项所述的油压式自动张紧器，其特征在于，

上述防脱单元由如下结构构成：在上述柱塞的内周上部设置环槽，将挡圈组装于该环槽内，并且在上述杆设置能够支承上述挡圈的内周部的阶部。

10.根据权利要求4所述的油压式自动张紧器，其特征在于，

上述防脱单元由如下结构构成：在上述柱塞的内周上部设置环槽，将挡圈组装于该环槽内，并且在上述杆设置能够支承上述挡圈的内周部的阶部。

11.根据权利要求7所述的油压式自动张紧器，其特征在于，

上述防脱单元由如下结构构成：在上述柱塞的内周上部设置环槽，将挡圈组装于该环槽内，并且在上述杆设置能够支承上述挡圈的内周部的阶部。