JP2007016932A - 油圧式オートテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】ロックタイプの油圧式オートテンショナの軸方向長さのコンパクト化を図る。
【解決手段】シリンダ１１の内部にスリーブ１４を設け、そのスリーブ１４内にロッド１６の下端部に設けられたピストン１７を摺動自在に挿入し、上記ロッド１６の上端部に設けられたばね座２１とシリンダ１１の内底面間にリターンスプリング２２を組込んでロッド１６とシリンダ１１とを伸長する方向に付勢する。ロッド１６に形成された第２通路３０とばね座２１に形成された連通孔３４でピストン下方の圧力室１８とスリーブ外側のリザーバ室２６とを連通する。ばね座２１の側面に連通孔３４に連通するバルブ取付孔３５を設け、そのバルブ取付孔３５に、連通孔３４を開閉する第２のチェック弁４５と、その第２のチェック弁４５を閉じ状態でロックする電磁石４６が内装されたバルブハウジング４１を接続してロックタイプの油圧式オートテンショナの軸方向長さのコンパクト化を図る。
【選択図】図２

Description

この発明は、エアコンディショナのコンプレッサやウォータポンプ等の補機駆動用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。

モータ・ジェネレータが搭載され、通常走行時に、モータ・ジェネレータを発電動作に切換え、エンジンの駆動により駆動輪を回転し、かつ上記モータ・ジェネレータやエアコンディショナのコンプレッサ等の補機を駆動し、一方、車両の停止時には、エンジンを停止させ、かつモータ・ジェネレータを発動動作に切換えて補機を駆動するようにしたアイドルストップ対応車においては、アイドルストップ後のエンジンの再始動に際し、上記モータ・ジェネレータでエンジンを駆動するようにしている。

図６および図７は、アイドルストップ対応車の補機を駆動するベルト伝動装置の概略を示し、図６は、発動動作に切換えられたモータ・ジェネレータ６によってエンジン５および補機７を駆動している状態を示す。また、図７は、エンジン５によって発電動作に切換えられたモータ・ジェネレータ６および補機７を駆動している状態を示している。

上記のような補機駆動用ベルト伝動装置においては、エンジン５の駆動時におけるベルト４の弛み側にテンションプーリ３を接触し、そのテンションプーリ３を支持する揺動可能なプーリアーム１にオートテンショナＡの調整力を付与してベルト４の張力を一定に保つようにしている。

上記オートテンショナＡとして、特許文献１に記載されたものが知られている。この油圧式オートテンショナにおいては、ベルト４の張力変化をシリンダの外部に設けたリターンスプリングと、シリンダの内部に設けた油圧ダンパとによって吸収するようにしている。

ところで、特許文献１に記載された油圧式オートテンショナにおいては、図６および図７に示すベルト伝動装置に採用された場合、モータ・ジェネレータ６によるエンジン５の駆動時、ベルト荷重が急激に大きくなるため、油圧式オートテンショナＡに過大なベルト張力が作用する。このとき、油圧式オートテンショナのシリンダ内部に設けられた油圧ダンパの作動油がリークして油圧式オートテンショナがベルト張力が安定するまで収縮し、テンションプーリの位置の変化によってベルトにスリップが生じ、エンジンを安定よく始動することができなくなる可能性がある。

上記のような不都合を解消するため、特許文献２では、圧力室とリザーバ室を連通する通路に、圧力室内の作動油がリザーバ室に流れるのを許容するチェック弁を設け、そのチェック弁を電磁石に対する通電によって閉じ位置でロックし得るようにしたロックタイプの油圧式オートテンショナを提案している。

上記油圧式オートテンショナにおいては、チェック弁を閉じ位置でロックすることにより、シリンダとロッドが収縮する方向に相対移動するのを阻止することができるため、テンションプーリを定位置に固定することができ、モータ・ジェネレータによるエンジン駆動時に、安定したエンジンの始動を可能とすることができる。
特開平１０−１８４８２５号公報 特開２００５−０９０７２４号公報

ところで、特許文献２に示されるロックタイプの油圧式オートテンショナにおいては、ロッドの上端に取付けられたばね座内に電磁石を組込んで、その電磁石をロッドと同軸上に配置した構成であるため、油圧式オートテンショナの軸方向長さが長く、エンジンに対する組付けに制約を受けることが多いという不都合がある。

この発明の課題は、モータ・ジェネレータによるエンジン駆動時にテンションプーリを定位置に固定することができるようにしたロックタイプの油圧式オートテンショナの軸方向長さのコンパクト化を図ることである。

上記の課題を解決するために、この発明においては、下端が閉塞するシリンダ内にスリーブを設け、そのスリーブ内にロッドの下端部に設けられたピストンを摺動自在に挿入してピストン下方に圧力室を形成し、前記ロッドの上部に設けられたばね座と前記シリンダの内底面間に、そのシリンダとロッドを伸長する方向に付勢するリターンスプリングを組込み、前記シリンダとスリーブおよびロッドとの間に密閉されたリザーバ室を形成し、そのリザーバ室の下部と前記圧力室の下部を連通する第１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るとその第１通路を閉じる第１のチェック弁を設け、前記ロッドの軸心上に形成された絞り部を有する第２通路とばね座に設けられた連通孔とで形成される連通路に圧力室内の作動油がリザーバ室側に流れるのを許容する第２のチェック弁を設け、前記ばね座に設けられた電磁石によって第２のチェック弁を閉じ状態にロックし得るようにした油圧式オートテンショナにおいて、前記ばね座の側面に前記連通孔を入口部と出口部とに分断するバルブ取付孔を設け、そのバルブ取付孔に、前記第２のチェック弁と電磁石とが内装されたバルブハウジングを接続した構成を採用したのである。

ここで、前記バルブ取付孔に対してプラグを着脱自在とし、そのプラグに連通孔の入口部と出口部を連通する油通路を設け、このプラグを前記バルブハウジングと取替え可能とすることにより、バルブハウジングを取外したのち、バルブ取付孔にプラグを取付けることによって、非ロックタイプの油圧式オートテンショナを得ることができる。

上記のように、ばね座の側面に形成されたバルブ取付孔に第２のチェック弁および電磁石が内装されたバルブハウジングを取付けることによって、油圧式オートテンショナの軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。

また、第２のチェック弁および電磁石は、バルブハウジング内に組込まれてユニット化され、そのバルブハウジングをバルブ取付孔に接続することによって組付け状態とされるため、組付けが容易である。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、プーリアーム１は支点軸２を中心に揺動自在に支持され、その一端部にはテンションプーリ３が回転自在に支持されている。プーリアーム１の他端部には油圧式オートテンショナ１０が接続され、その油圧式オートテンショナ１０はテンションプーリ３がベルト４を押圧する方向にプーリアーム１を付勢している。

ここで、ベルト４は、通常走行時、図７に示すエンジン５によって駆動されると共に、車両の停止時、モータ・ジェネレータ６によって駆動され、エンジン５の駆動によるベルト４の弛み側ベルトにテンションプーリ３が押し付けられている。

図２に示すように、油圧式オートテンショナ１０はアルミニウム合金から成るシリンダ１１を有している。シリンダ１１は閉塞端を下部に有し、その閉塞端部にはプーリアーム１に揺動自在に連結される連結片１２が設けられている。

シリンダ１１の内底面中央にはスリーブ嵌合孔１３が形成され、そのスリーブ嵌合孔１３内に鋼製の底付きスリーブ１４が嵌合されている。スリーブ１４はシリンダ１１の内底面における内周部の加締めにより固定されてスリーブ嵌合孔１３から抜け出るのが防止されている。１５は加締め片が係合する係合溝を示す。

スリーブ１４内にはロッド１６の下端部に設けられたピストン１７が摺動自在に挿入され、そのピストン１７の組込みによってスリーブ１４内に圧力室１８が形成されている。また、スリーブ１４の上側の開口部内にはピストン１７を抜け止めする止め輪１９が取付けられている。

ピストン１７の外周にはスリーブ１４の内径面に弾性接触するシールリング２０が取付けられ、そのシールリング２０によってピストン１７とスリーブ１４の摺動面間がシールされている。

ロッド１６のシリンダ１１外部に位置する上端部にばね座２１が取付けられ、そのばね座２１とシリンダ１１の内底面間に組込まれたリターンスプリング２２は、シリンダ１１とロッド１６とが相対的に伸長する方向にシリンダ１１およびロッド１６を付勢している。

ばね座２１の上端面にはエンジンブロックに揺動自在に連結される連結片２３が設けられている。また、ばね座２１にはリターンスプリング２２の上端部を覆う筒体２４が形成され、その筒体２４の外径面に伸縮可能なベローズ２５の一端部が連結されている。また、ベローズ２５の他端部はシリンダ１１の外周上部に連結されている。

上記ベローズ２５の取付けによって、スリーブ１４およびロッド１６の外周とシリンダ１１の内周間に密閉されたリザーバ室２６が形成され、そのリザーバ室２６と前記圧力室１８のそれぞれに作動油が充填され、上記リザーバ室２６内の作動油の油面上に空気溜り２７が設けられている。

リザーバ室２６と圧力室１８は、スリーブ嵌合孔１３とスリーブ１４の嵌合面間に形成された第１通路２８で連通し、その第１通路２８の圧力室１８側の端部に第１のチェック弁２９が設けられている。

第１のチェック弁２９は、圧力室１８内の圧力がリザーバ室２６内の圧力より高くなると第１通路２８を閉じて圧力室１８内の作動油がリザーバ室２６に流れるのを阻止するようになっている。

ロッド１６には、軸方向に延びる第２通路３０が形成され、その第２通路３０の下端部にオリフィスから成る絞り部３１が設けられている。その絞り部３１の形成を容易とするため、ロッド１６の下端面に凹部３２を形成し、その凹部３２内にオリフィスが形成された絞り部材３３を圧入している。

ばね座２１には、第２通路３０の上部とリザーバ室２６の上部を連通する連通孔３４と、ばね座２１の側面からその連通孔３４に連通するバルブ取付孔３５とが形成され、上記連通孔３４は、バルブ取付孔３５によって入口部３４ａと出口部３４ｂとに分断されている。また、バルブ取付孔３５にはソレノイドバルブユニット４０が接続されている。

ソレノイドバルブユニット４０はバルブハウジング４１を有し、そのバルブハウジング４１にはバルブ取付孔３５に嵌合される接続筒４２が設けられている。

接続筒４２の先端部および後端部の外周にはシールリング４３が取付けられ、各シールリング４３はバルブ取付孔３５の内径面に弾性接触して、バルブ取付孔３５と接続筒４２の嵌合面間をシールしている。

図３に示すように、接続筒４２の先端部には、その内部と連通孔３４の出口部３４ｂを連通する通油孔４４が形成されている。通油孔４４は、接続筒４２の先端部外周に形成された環状溝４４ａと、その環状溝４４ａの溝底面から接続筒４２の内径面に貫通する複数の半径方向の孔４４ｂから成る。

バルブハウジング４１内には、第２のチェック弁４５と、その第２のチェック弁４５を閉じ状態でロックする電磁石４６とが内装されている。

図２および図３に示すように、第２のチェック弁４５は、接続筒４２の先端部内に圧入されたバルブシート４７と、そのバルブシート４７に形成された弁孔４８に対して進退自在に設けられ、バルブシート４７と対向する先端面で球形の弁体４９を保持するロッド５０と、そのロッド５０をバルブシート４７に向けて付勢するスプリング５１とから成り、上記ロッド５０の外周面と接続筒４２の内周面間には間隙が設けられている。

上記第２のチェック弁４５は、連通孔３４の入口部３４ａの圧力が出口部３４ｂの圧力より高くなると弁孔４８を開放するようになっている。この第２のチェック弁４５におけるロッド５０は、電磁石４６に対する通電によって弁体４９が弁孔４８を閉じる状態でロックされる。

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、図６に示すモータ・ジェネレータ６によってエンジン５および補機７を駆動する場合は、図２に示す電磁石４６に通電し、一方、エンジン５の駆動による通常走行時は、電磁石４６に対する通電を遮断する。

いま、電磁石４６に通電すると、第２のチェック弁４５は弁体４９が弁孔４８を閉じる閉位置でロックされる。

このため、モータ・ジェネレータ６によりエンジン５が駆動されてベルト４の張力が増大し、そのベルト４からプーリアーム１を介してシリンダ１１に押し上げ力が負荷されて圧力室１８の圧力が上昇しても、連通孔３４は第２のチェック弁４５により閉鎖され、また、第１通路２８は第１のチェック弁２９で閉鎖されるため、圧力室１８内の作動油はリザーバ室２６に向けて流れず、上記圧力室１８内に封入された作動油によってシリンダ１１とロッド１６が相対的に収縮する方向に移動するのが阻止され、テンションプーリ３は定位置に固定される。

このように、電磁石４６に通電することにより、テンションプーリ３を定位置に固定することができるため、ベルト４のスリップを防止し、安定したエンジン始動を可能とすることができる。

モータ・ジェネレータ６によるエンジンの始動後において、エンジン５の駆動による通常走行に際し、電磁石４６に対する通電を遮断すると、第２のチェック弁４５はロックが解除されてチェック機能を発揮する。

第２のチェック弁４５のロック解除状態において、補機７の負荷変動によりベルト４の張力が変化し、上記ベルト４の張力が増大してシリンダ１１に押し上げ力が負荷されると、圧力室１８内の圧力が高くなり、第１のチェック弁２９が第１通路２８を閉じる。

このため、圧力室１８内の作動油は、第１通路２８からリザーバ室２６に流れず、絞り部３１から第２通路３０内に流入する。絞り部３１での作動油の流動抵抗は大きいため、作動油は第２通路３０内にスムーズに流れず、圧力室１８内に封入された作動油によって上記押し上げ力が緩衝される。

上記押し上げ力がリターンスプリング２２の押圧力より高い場合、圧力室１８内の作動油は絞り部３１から第２通路３０に流れて連通孔３４の入口部３４ａに流入し、その作動油の圧力により第２のチェック弁４５の弁体４９が移動して、図４に示すように、弁孔４８を開放する。

このため、第２通路３０に流入した作動油は、通油孔４４から連通孔３４の出口部３４ｂに流れ、その出口部３４ｂからリザーバ室２６内に流れ、上記押し上げ力とリターンスプリング２２の押圧力とが釣り合う位置までシリンダ１１とロッド１６は相対的にゆっくりと収縮する。

一方、ベルト４の張力が弱くなると、リターンスプリング２２の押圧力によりシリンダ１１がロッド１６に対して伸長する方向に移動し、その移動によりプーリアーム１が揺動し、テンションプーリ３がベルト４に押し付けられ、ベルト４の弛みが吸収される。

シリンダ１１がロッド１６に対して伸長する方向に相対移動するとき、圧力室１８内の圧力は低下してリザーバ室２６内の圧力より低くなるため、第１のチェック弁２９が開放する。

このため、リザーバ室２６内の作動油は、第１通路２８から圧力室１８内に流入し、シリンダ１１は伸長する方向にスムーズに移動して、ベルト４の弛みを直ちに吸収する。

実施の形態で示す油圧式オートテンショナ１０においては、ばね座２１の側面に、連通孔３４を開閉する第２のチェック弁４５およびその第２のチェック弁４５を閉じ状態でロックする電磁石４６を有するソレノイドバルブユニット４０を取付けるようにしているため、油圧式オートテンショナの軸方向長さのコンパクト化を図ることができ、エンジンに対する取付けに制約を受けることが少ない油圧式オートテンショナを得ることができる。

また、ソレノイドバルブユニット４０は、バルブハウジング４１に設けられた接続筒４２をばね座２１の側面に形成されたバルブ取付孔３５内に嵌合することによって取付け状態とされるため、組付けが容易である。

ここで、図５に示すように、バルブ取付孔３５に対して着脱可能とされ、装着状態で連通路３４の入口部３４ａと出口部３４ｂとを連通する油通路６１が形成されたフランジ付きのプラグ６０を用意しておくことにより、ソレノイドバルブユニット４０を取外し、バルブ取付孔３５に上記プラグ６０を取付けることによって、非ロックタイプの油圧式オートテンショナを形成することができる。

この発明に係る油圧式オートテンショナの使用状態を示す正面図 油圧式オートテンショナの縦断正面図 ソレノイドバルブユニットの第２のチェック弁部を拡大して示す断面図 第２のチェック弁の開放状態を示す断面図 バルブ取付孔にプラグを取付けた状態の断面図 モータ・ジェネレータによるエンジンの始動状態を示す図 エンジンによる補機の駆動状態を示す図

符号の説明

１１ シリンダ
１４ スリーブ
１６ ロッド
１７ ピストン
１８ 圧力室
２１ ばね座
２２ リターンスプリング
２６ リザーバ室
２８ 第１通路
２９ 第１のチェック弁
３０ 第２通路
３１ 絞り部
３４ 連通孔
３５ バルブ取付孔
４１ バルブハウジング
４５ 第２のチェック弁
４６ 電磁石
６０ プラグ
６１ 油通路

Claims (2)

1. 下端が閉塞するシリンダ内にスリーブを設け、そのスリーブ内にロッドの下端部に設けられたピストンを摺動自在に挿入してピストン下方に圧力室を形成し、前記ロッドの上部に設けられたばね座と前記シリンダの内底面間に、そのシリンダとロッドを伸長する方向に付勢するリターンスプリングを組込み、前記シリンダとスリーブおよびロッドとの間に密閉されたリザーバ室を形成し、そのリザーバ室の下部と前記圧力室の下部を連通する第１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るとその第１通路を閉じる第１のチェック弁を設け、前記ロッドの軸心上に形成された絞り部を有する第２通路とばね座に設けられた連通孔とで形成される連通路に圧力室内の作動油がリザーバ室側に流れるのを許容する第２のチェック弁を設け、前記ばね座に設けられた電磁石によって第２のチェック弁を閉じ状態にロックし得るようにした油圧式オートテンショナにおいて、前記ばね座の側面に前記連通孔を入口部と出口部とに分断するバルブ取付孔を設け、そのバルブ取付孔に、前記第２のチェック弁と電磁石とが内装されたバルブハウジングを接続したことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
2. 前記バルブ取付孔に対してプラグを着脱自在とし、そのプラグに連通孔の入口部と出口部を連通する油通路を設け、このプラグを前記バルブハウジングと取替え可能とした請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。
   

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