JP2007232180A

JP2007232180A - 油圧式オートテンショナ

Info

Publication number: JP2007232180A
Application number: JP2006058044A
Authority: JP
Inventors: Tomoyoshi Izutsu; 智善井筒; Masayoshi Yamada; 政義山田
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2007-09-13

Abstract

【課題】油圧式オートテンショナに負荷される偏荷重の低減化を図る。
【解決手段】スリーブ１２が内装されたシリンダ１１内に作動油を充填し、そのシリンダ１１の上端開口をオイルシール１３により密閉する。オイルシール１３をスライド自在に貫通するロッド１５の上端部にばね座１６を設け、そのばね座１６の上部と前記シリンダ１１の外周下部のフランジ１７間にリターンスプリング１８を組込んでロッド１５に外方向への突出性を付与し、ロッド１５に負荷される押込み力をスリーブ１２内の油圧ダンパ２０で緩衝する。ばね座１６上端とシリンダ１１の下部閉塞端のそれぞれに連結片３０，３１を設け、各連結片３０，３１の両側面に貫通する挿入孔３２内に弾性体から成る筒状のブッシュ３３と、そのブッシュ３３内にスリーブ３４を組込む。ブッシュ３３の両端部の弾性力を中央部より高くし、スリーブ３４とブッシュ３３の相対的な傾きによって偏荷重を低減する。
【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調整用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。

スリーブが内装されたシリンダの上部開口内に、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するオイルシールを組込み、そのオイルシールをスライド自在に貫通するロッドの上端部にばね座を設け、そのばね座とシリンダの外周下部に設けられたフランジ間にリターンスプリングを組込んでロッドに外方向への突出性を付与し、上記ロッドに負荷される押込み力をスリーブの内部に設けられた油圧ダンパにより緩衝するようにした油圧式オートテンショナは従来から知られている。

上記の油圧式オートテンショナにおいては、特許文献１に記載されているように、ばね座の上部とシリンダの下部閉塞端のそれぞれに連結片を設け、各連結片の両側面に貫通するよう形成された挿入孔内にスリーブを挿入し、そのスリーブ内に挿入されたボルトをエンジンブロックや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ねじ込んでスリーブを固定し、そのスリーブを中心にして油圧式オートテンショナを揺動可能とする組付けとしている。

ここで、スリーブと連結片がメタルタッチの接触であると、接触部に焼き付きが生じるため、スリーブの外径面と挿入孔の内径面間にゴムあるいは合成樹脂からなるブッシュを組込んで焼き付きの防止を図るようにしている。
特開平１０−３０６８６０号公報

ところで、上記のように、揺動可能なプーリアームに油圧式オートテンショナの調整力を負荷するベルト張力調整装置においては、テンションプーリの軸方向中央を通る垂直面と油圧式オートテンショナの中心線の相互間にテンションプーリの軸方向にずれがあると、上記プーリアームの揺動時、スリーブとブッシュが相対的に傾き、ブッシュに偏荷重が作用して両端部に大きな荷重が負荷されることがある。

このとき、上記従来の油圧式オートテンショナにおけるブッシュは、単一材料の成形品であって厚みが軸方向の全長にわたって均一であるため、上記偏荷重を効果的に吸収することができない。

このため、ロッドは斜め方向に押圧されて油圧式オートテンショナの内部に大きな偏荷重が作用し、その偏荷重によって内部の摺動部に摩耗が生じ、損傷し易いという問題がある。

この発明の課題は、油圧式オートテンショナに負荷される偏荷重の低減化を図ることである。

上記の課題を解決するため、この発明においては、スリーブが内装されたシリンダ内に作動油を充填し、そのシリンダの上端開口をシール部材の取付けにより密閉し、前記スリーブ内に下端部が挿入されて軸方向に移動可能なロッドのシリンダ外部に位置する上端部にばね座を設け、そのばね座の上部と前記シリンダの下部閉塞端のそれぞれに連結片を設け、各連結片の両側面に貫通するよう形成された挿入孔内に弾性体から成る筒状のブッシュと、そのブッシュ内にスリーブを組込み、前記ばね座とシリンダの下端部間に組込まれたリターンスプリングによりロッドに外方向への突出性を付与し、そのロッドに負荷される押込み力をスリーブ内に設けられた油圧ダンパによって緩衝するようにした油圧式オートテンショナにおいて、前記ブッシュの軸方向両端部の弾性力を中央部より高くした構成を採用したのである。

ここで、ブッシュの軸方向両端部の弾性力を中央部より高めるには、
(Ｉ)ブッシュの軸方向両端部の材料と中央部の材料の相違によってブッシュの軸方向両端部の弾性力を中央部より高くする方法、
(II)ブッシュの内径面中央部に環状凹部が形成されるよう軸方向両端部の厚みを中央部の厚みより厚くしてブッシュの軸方向両端部の弾性力を中央部より高くする方法、
(III)前記ブッシュの内径面を中央から両端に至るに従って厚みが次第に厚くなるクラウン形状としてブッシュの軸方向両端部の弾性力を中央部より高くする方法、
を採用することができる。

上記(ＩＩ)の方法を採用する場合は、スリーブの外径面に環状凹部に嵌合する環状膨出部を設けて、ブッシュの軸方向全体に偏荷重が負荷されるようにする。また、(ＩＩＩ)の方法を採用する場合は、スリーブの外径面をブッシュの内径面に沿うクラウン形状として、ブッシュの軸方向全体に偏荷重が負荷されるようにする。

上記のように、ブッシュの軸方向両端部の弾性力を中央部より高くすることにより、スリーブとブッシュの相対的な傾きによってブッシュに偏荷重が負荷されると、その偏荷重は弾性力の高い両端部で受けられるため、上記偏荷重を効果的に吸収することができる。このため、油圧式オートテンショナに負荷される偏荷重の低減化を図ることができ、耐久性の低下を抑制することができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１は、補機駆動ベルトの張力調整装置を示す。図示のように、テンションプーリ１を回転自在に支持するプーリアーム２は支点軸３を中心にして揺動自在に支持され、そのプーリアーム２は油圧式オートテンショナ１０によってテンションプーリ１がベルト４を押圧する方向に付勢されている。

図２に示すように、油圧式オートテンショナ１０は、下部が閉塞するシリンダ１１を有し、内部にはスリーブ１２が組込まれている。シリンダ１１の上部開口内には、シリンダ１１内に充填された作動油の外部への漏洩を防止するシール部材としてのオイルシール１３と、そのオイルシール１３を抜止めする止め輪１４が組込まれ、上記オイルシール１３を貫通するようにしてロッド１５がスライド自在に挿通されている。

ロッド１５のシリンダ１１外部に位置する上端部にはばね座１６が設けられ、そのばね座１６とシリンダ１１の外周下部に設けられたフランジ１７間にリターンスプリング１８が組込まれ、そのリターンスプリング１８によってロッド１５はシリンダ１１から突出する方向に向けて付勢されている。

スリーブ１２内には、ロッド１５に負荷される押込み力を緩衝する油圧ダンパ２０が組込まれている。

油圧ダンパ２０は、ロッド１５の下端部にスリーブ１２の内径面に沿ってスライド自在のプランジャ２１を接続してスリーブ１２内を圧力室２２とリザーバ室２３とに仕切り、そのプランジャ２１にその下方の圧力室２２と上方のリザーバ室２３を連通する通路２４を形成し、その通路２４の圧力室２２側の開口に、圧力室２２の圧力がリザーバ室２３の圧力より高くなった場合に通路２４を閉鎖するチェックバルブ２５を設け、上記圧力室２２内に封入される作動油によってロッド１５に負荷される押込み力を緩衝するようにしている。なお、２６は、プランジャ２１をロッド１５の下端に押付けるプランジャスプリングを示す。

ばね座１６の上端には連結片３０が設けられている。また、シリンダ１１の下部閉塞端にも連結片３１が設けられている。連結片３０，３１のそれぞれには、両側面に貫通する挿入孔３２が形成され、各挿入孔内３２内に筒状のブッシュ３３と、そのブッシュ３３内に金属から成るスリーブ３４が組込まれている。

ばね座１６の連結片３０に形成された挿入孔３２の内部のスリーブ３３は、プーリアーム２にねじ込まれるボルト３５の締付けによってプーリアーム２に固定され、一方、シリンダ１１の連結片３１に形成された挿入孔３２の内部のスリーブ３３は、エンジンブロックＡにねじ込まれるボルト３６の締付けによってエンジンブロックＡに固定される。

図３は、シリンダ１１の連結片３１内に組込まれたブッシュ３３の詳細を示す。ブッシュ３３は、ゴムあるいは合成樹脂から形成されて弾性を有し、外径面には、軸方向の等分位置に２本の環状のＶ溝３７が形成され、そのＶ溝３７で区分された両端部分３３ａと中央部分３３ｂは材質が相違し、その相違によって上記両端部分３３ａの弾性力は中央部分３３ｂの弾性力より高くなっている。

なお、ばね座１６の連結片３０内に組込まれたブッシュ３３もシリンダ１１の連結片３１内に組込まれたブッシュ３３と同一の構成とされている。

上記の構成からなる油圧式オートテンショナにおいて、図１に示す補機駆動用ベルト４の張力が、補機の負荷変動やクランクシャフトの角速度変化によって変化し、そのベルト４に弛みが生じると、リターンスプリング１８の押圧によりロッド１５が外方に移動してベルト４の弛みを吸収する。

このとき、圧力室２２の容積が大きくなって圧力が低下するため、チェックバルブ２５が通路１４を開放し、リザーバ室２３の作動油は通路２４から圧力室２２に流れ、ロッド１５は突出する方向に急速に移動してベルト４の弛みを直ちに吸収する。

一方、ベルト４の張力が大きくなると、ベルト４からロッド１５に押込み力が負荷される。このとき、圧力室２２の圧力はリザーバ室２３の圧力より高くなるため、チェックバルブ２５は通路２４を閉鎖し、圧力室２２に封入された作動油により、ロッド１５に負荷される上記押込み力が緩衝される。

押込み力がリターンスプリング１８の弾性力より大きい場合、圧力室２２の作動油はスリーブ１２とプランジャ２１の摺動面間に形成された微小なリーク隙間からリザーバ室２３内に流れ、上記押込み力とリターンスプリング１８の弾性力とが釣り合う位置までロッド１５はシリンダ１１の内部に向けてゆっくりと移動し、ベルト４の張力は一定に保持される。

上記のようなベルト４の張力調整時、テンションプーリ１の軸方向中央を通る垂直面と油圧式オートテンショナ１０の中心線の相互間にテンションプーリ１の軸方向にずれがあると、上記プーリアーム２の揺動時、ばね座１６に設けられた連結片３０内のスリーブ３４とブッシュ３３の相互間に傾きが生じて、スリーブ３４からブッシュ３３に偏荷重が負荷され、ブッシュ３３の両端部には１８０°ずれた位置に大きな荷重が負荷されることになる。

このとき、ブッシュ３３の両端部分３３ａは中央部分３３ｂより弾性力が高いため、その両端部分３３ａによって上記偏荷重は効果的に吸収されることになる。このため、スリーブ１２とプランジャ２１の摺動部に大きな偏荷重が負荷されることはなく、上記摺動部での摩耗を抑制することができる。

図３に示す例においては、ブッシュ３３の両端部分３３ａと中央部分３３ｂの材料を相違させて、ブッシュ３３の両端部分３３ａの弾性力を中央部分３３ｂより大きくしたが、ブッシュ３３の両端部と中央部の弾性力を相違させる手段はこれに限定されるものではない。

図４および図５は、ブッシュ３３の両端部と中央部の弾性力を相違させる手段の他の例を示す。図４に示す例においては、ブッシュ３３の内径面中央部に環状凹部３８が形成されるよう軸方向両端部の厚みｔ_１を中央部の厚みｔ_２より厚くしてブッシュ３３の軸方向両端部の弾性力を中央部より高くしている。

この場合、スリーブ３４の外径面には、ブッシュ３３の環状凹部３８に嵌合する環状膨出部３９を形成して、ブッシュ３３の軸方向の全体に偏荷重が負荷されるようにする。

また、図５に示す例においては、ブッシュ３３の内径面３３ｃを中央から両端に至るに従って厚みが次第に厚くなるクラウン形状として、ブッシュ３３の軸方向両端部の弾性力を中央部より高くしている。

この場合、スリーブ３４の外径面をブッシュ３３の内径面３３ｃに沿うクラウン形状に形成して、ブッシュ３３の軸方向の全体に偏荷重が負荷されるようにする。

なお、実施の形態では、シリンダ１１の上端開口をオイルシール１３で密閉する形式の油圧式オートテンショナを示したが、油圧式オートテンショナはこれに限定されるものではない。例えば、特表２０００−５０４３９５号公報に記載されているように、ベローズによってシリンダの上部開口を密閉した油圧式オートテンショナであってもよい。

この発明に係る油圧式オートテンショナを用いた補機駆動用ベルトの張力調整装置を示す正面図図１に示す油圧式オートテンショナの縦断正面図シリンダの閉塞端部に形成された連結片部の拡大断面図ブッシュの両端部の弾性力を中央部より高くする手段の他の例を示す断面図ブッシュの両端部の弾性力を中央部より高くする手段のさらに他の例を示す断面図

符号の説明

１１シリンダ
１２スリーブ
１３オイルシール(シール部材)
１５ロッド
１６ばね座
１８リターンスプリング
２０油圧ダンパ
３０連結片
３１連結片
３２挿入孔
３３ブッシュ
３３ｃ内径面
３４スリーブ
３８環状凹部
３９環状膨出部

Claims

スリーブが内装されたシリンダ内に作動油を充填し、そのシリンダの上端開口をシール部材の取付けにより密閉し、前記スリーブ内に下端部が挿入されて軸方向に移動可能なロッドのシリンダ外部に位置する上端部にばね座を設け、そのばね座の上部と前記シリンダの下部閉塞端のそれぞれに連結片を設け、各連結片の両側面に貫通するよう形成された挿入孔内に弾性体から成る筒状のブッシュと、そのブッシュ内にスリーブを組込み、前記ばね座とシリンダの下端部間に組込まれたリターンスプリングによりロッドに外方向への突出性を付与し、そのロッドに負荷される押込み力をスリーブ内に設けられた油圧ダンパによって緩衝するようにした油圧式オートテンショナにおいて、
前記ブッシュの軸方向両端部の弾性力を中央部より高くしたことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
前記ブッシュの軸方向両端部の材料と中央部の材料の相違によってブッシュの軸方向両端部の弾性力を中央部より高くした請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。
前記ブッシュの内径面中央部に環状凹部が形成されるよう軸方向両端部の厚みを中央部より厚くしてブッシュの軸方向両端部の弾性力を中央部より高くし、前記スリーブの外径面には前記環状凹部に嵌合する環状膨出部を設けた請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。
前記ブッシュの内径面を中央から両端に至るに従って厚みが次第に厚くなるクラウン形状としてブッシュの軸方向両端部の弾性力を中央部より高くし、前記スリーブの外径面をブッシュの内径面に沿うクラウン形状とした請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。