JP2006300121A

JP2006300121A - 油圧式オートテンショナ

Info

Publication number: JP2006300121A
Application number: JP2005119278A
Authority: JP
Inventors: Goro Nakao; 吾朗中尾; Yoshiaki Ryono; 嘉昭漁野
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2005-04-18
Filing date: 2005-04-18
Publication date: 2006-11-02

Abstract

【課題】ベルトのバタツキによりベルトが過張力になるのを防止することができるようにした油圧式オートテンショナを提供することである。
【解決手段】有底スリーブ２が内装されたシリンダ１の上部開口をシール部材３により密閉し、そのシール部材３をスライド自在に貫通するロッド４の下端部に上記有底スリーブ２内で摺動可能なプランジャ５を接続し、上記ロッド４に張力調整ばね１５の弾性力を付与して外方向への突出性を付与する。プランジャ５にはその下方に形成された圧力室７と上方に設けられたリザーバ室８とを連通する通路１０を形成し、その通路１０にチェックバルブ１１を設ける。スリーブ２内に作動油を充填し、その作動油量をプランジャ５が可動領域の上限に位置する停止位置でその下方に形成される圧力室７の容積の１００％未満とし、プランジャ可動領域で油圧ダンパが発生することのない領域を形成して、ベルトのバタツキ発生時にベルトが過張力になるのを防止する。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車用エンジンのカム軸駆動用タイミングベルトやオルタネータ等のエンジン補機を駆動する補機駆動用ベルト等のベルトの張力を一定に保持する油圧式オートテンショナに関するものである。

この種の油圧式オートテンショナとして特許文献１に記載されたものが従来から知られている。この油圧式オートテンショナは、有底スリーブが内装されたシリンダの上部開口をシール部材で密閉してシリンダ内部に充填された作動油の外部への漏洩を防止し、そのシール部材をスライド自在に貫通するロッドの下端部に上記スリーブ内で摺動可能なプランジャを接続し、そのプランジャにその下方に形成された圧力室と上方に設けられたリザーバ室とを連通する通路を形成し、この通路に圧力室内の圧力がリザーバ室内の圧力より高くなった場合にその通路を閉じるチェックバルブを設け、前記ロッドに張力調整ばねの弾性力を付与して外方向への突出性を付与している。

上記油圧式オートテンショナにおいては、張力調整ばねにより外方向への突出性が付与されたロッドでベルトを押圧し、そのベルトからロッドに負荷される押し込み力を圧力室内の作動油により緩衝してベルトを緊張状態に保持するようにしている。
特開２００１−２８９２９０号公報

ところで、上記油圧式オートテンショナにおいては、ロッドの外方向への移動時にチェックバルブが通路を開放するため、ロッドおよびプランジャは外方向に向けてスムーズに移動すると共に、ベルトからロッドに押し込み力が負荷されるとチェックバルブが通路を閉じ、油圧ダンパが作動して圧力室内の作動油がプランジャとスリーブの摺動面間に形成された微小なリークすきまからリザーバ室にリークするため、ロッドおよびプランジャは圧力室内の容積が小さくなる方向にゆっくりと移動することになる。

上記の油圧ダンパは、ロッドおよびプランジャの可動領域の全てで発生するため、ベルトに大きなバタツキが生じた場合、ベルトの弛み時におけるロッド突出量とベルト緊張時におけるロッド押し込まれ量とが、ロッド突出量＞ロッド押し込まれ量の関係になり、ロッドは徐々に突出する傾向となってベルトが過張力になるという問題が発生する。

この発明の課題は、ベルトのバタツキによりベルトが過張力になるのを防止することができるようにした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、この発明においては、有底のスリーブが内装されたシリンダの上部開口に、シリンダ内部に充填された作動油の漏洩を防止するシール部材を設け、そのシール部材をスライド自在に貫通するロッドの下部に前記スリーブ内で摺動可能なプランジャを接続し、そのプランジャにはその下方に形成された圧力室と上方に設けられたリザーバ室とを連通する通路を設け、この通路に、圧力室内の圧力がリザーバ室内の圧力より高くなった場合にその通路を閉じるチェックバルブを設け、前記ロッドに張力調整ばねの弾性力を付与して外方向への突出性を付与した油圧式オートテンショナにおいて、前記作動油の充填量を、前記プランジャがスリーブ内の可動領域の上限に位置する停止位置でその下方に形成される圧力室の容積の１００％未満とした構成を採用したのである。

上記のように構成すれば、プランジャが上昇して可動領域の上限に達すると、圧力室内に充填された作動油の油面上にプランジャが臨み、プランジャの上限位置からチェックバルブが作動油に漬かるまでの下降領域において油圧ダンパは発生せず、ロッドおよびプランジャはスムーズに下降する。

このため、ベルトに大きなバタツキが生じてロッドが張力調整ばねにより外方向に移動する際のロッド突出量とベルトからロッドに負荷される押し込み力によってロッドが押し込まれる際のロッド押し込まれ量の関係を緩和することができ、ベルトの過張力を防止することができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１（Ｉ）に示すように、アルミニウム合金から成る有底のシリンダ１の内部には鋼製の有底スリーブ２が嵌合されている。シリンダ１の上部開口にはオイルシールから成るシール部材３が取付けられ、そのシール部材３をスライド自在に貫通するロッド４の下端部にプランジャ５が接続されている。

プランジャ５は有底スリーブ２の内周面に沿って摺動可能とされ、その上面にはロッド４の下端部が挿入されるロッド挿入孔６が設けられている。

また、プランジャ５はシリンダ１の内部を圧力室７とリザーバ室８とに仕切り、プランジャ５の下方に形成された圧力室７内にはプランジャ５をロッド４の下端に押し付けるスプリング９が組込まれている。

プランジャ５には圧力室７とリザーバ室８を連通する通路１０が形成され、その通路１０の圧力室７に臨む開口にチェックバルブ１１が設けられている。チェックバルブ１１は圧力室７内の圧力がリザーバ室８内の圧力より高くなると通路１０を閉じるようになっている。

ロッド４にはシリンダ１の内部に位置する部分にウエアリング１２が嵌合されている。ウエアリング１２はシリンダ１の内径面に沿って摺動可能とされ、そのウエアリング１２によってロッド４の長さ方向中間部が支持されている。

また、ロッド４のシリンダ１の外部に位置する上部にはばね座１３が取付けられ、そのばね座１３とシリンダ１の下端部に設けられたばね座１４間にロッド４に外方向への突出性を付与する張力調整ばね１５が組込まれている。

ロッド４に取付けられたばね座１３には連結片１６と、シリンダ１の上部開口を覆う筒状のダストカバー１７とが設けられている。一方、シリンダ１の下端にも連結片１８が設けられている。

有底シリンダ１の内部には作動油が充填されている。図１（II）に示すように、作動油の充填量は、プランジャ５が可動領域の上限に位置する停止位置でその下方に形成される圧力室７の容積の１００％未満とされている。この作動油量はオイルの体積膨張を考慮して５０％〜８０％とするのが好ましい。

実施の形態で示す油圧式オートテンショナは上記の構造から成り、ベルトの張力調整に際しては、ベルトの張力調整用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にロッド４上端に取付けられたばね座１３の連結片１６を連結すると共に、シリンダ１の下端の連結片１８をエンジンブロック等のテンショナ取付け対象に連結し、張力調整ばね１５の弾性力をロッド4 を介してプーリアームに付与してテンションプーリをベルトに押し付ける。

上記のような油圧式オートテンショナの組付け状態において、ベルトに弛みが生じると、張力調整ばね１５の押圧力によりロッド４が外方向に移動してベルトの弛みを吸収する。

このとき、ロッド４と共にプランジャ５が移動して圧力室７内の圧力がリザーバ室８内の圧力より低くなるため、チェックバルブ１１が通路１０を開放し、リザーバ室８内の作動油は上記通路１０から圧力室７内に流入する。このため、ロッド４は外方向に急速に移動してベルトの弛みを直ちに吸収する。

一方、ベルトの張力が増大すると、プーリアームを介してロッド４が押し込まれる。このとき、圧力室７内の圧力はリザーバ室８内の圧力より高くなるため、チェックバルブ１１は通路１０を閉じ、圧力室７内の作動油によってロッド４に負荷される押し込み力が緩衝される。

上記押し込み力が張力調整ばね１５の弾性力より強い場合、圧力室７内の作動油は、スリーブ２とプランジャ５の摺動面間に形成された微小なリークすきまからリザーバ室８内に流れ、プランジャ５は圧力室７内の容積が小さくなる方向にゆっくりと移動し、押し込み力と張力調整ばね１５の弾性力とが釣り合う位置でプランジャ５は停止する。

上記のように、油圧式オートテンショナにおいては、ベルトに弛みが生じるとロッド４およびプランジャ５が外方向に急速に移動すると共に、ベルトが緊張するとロッド４およびプランジャ５が圧力室７の容積が小さくなる方向にゆっくりと移動するため、プランジャ５の可動領域の全体にわたって油圧ダンパが発生する構成であると、ベルトにバタツキが生じた場合、ロッド４が徐々に突出する傾向となってベルトが過張力になる。

しかしながら、実施の形態では、作動油の充填量をプランジャ５が可動領域の上限に位置する停止位置でその下方に形成される圧力室７の容積の１００％未満としているため、プランジャ５が可動領域の上限に達すると、そのプランジャ５は図１（II）に示すように、作動油の油面上に臨むことになり、その上限位置からチェックバルブ１１が作動油に漬かるまでの下降領域において油圧ダンパは発生せず、ロッド４およびプランジャ５は圧力室７の容積が小さくなる方向にスムーズに移動することになる。

このように、作動油の充填量を規制してロッド４およびプランジャ５の可動領域において油圧ダンパの発生することのない領域を形成することにより、ロッド突出量と押し込まれ量の関係を緩和することができ、ベルトが過張力になるのを防止することができる。

（Ｉ）はこの発明に係る油圧式オートテンショナの実施形態を示す縦断正面図、（II）はプランジャが上限位置に達した状態の縦断正面図

符号の説明

１シリンダ
２スリーブ
３シール部材
５プランジャ
７圧力室
８リザーバ室
１０通路
１１チェックバルブ

Claims

有底のスリーブが内装されたシリンダの上部開口に、シリンダ内部に充填された作動油の漏洩を防止するシール部材を設け、そのシール部材をスライド自在に貫通するロッドの下部に前記スリーブ内で摺動可能なプランジャを接続し、そのプランジャにはその下方に形成された圧力室と上方に設けられたリザーバ室とを連通する通路を設け、この通路に、圧力室内の圧力がリザーバ室内の圧力より高くなった場合にその通路を閉じるチェックバルブを設け、前記ロッドに張力調整ばねの弾性力を付与して外方向への突出性を付与した油圧式オートテンショナにおいて、前記作動油の充填量を、前記プランジャがスリーブ内の可動領域の上限に位置する停止位置でその下方に形成される圧力室の容積の１００％未満としたことを特徴とする油圧式オートテンショナ。