JP2007239818A - 補機駆動用ベルトの張力調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】油圧式オートテンショナを組付け状態で容易に押し縮めることができると共に、その収縮作業時に誤って伸張されることがないようにした補機駆動用ベルトの張力調整装置を提供することである。
【解決手段】テンションプーリ８を回転自在に支持する揺動可能なプーリアーム６に、リターンスプリング１８によって伸張する方向に付勢される油圧式オートテンショナ１０で、プーリアーム６の揺動中心に対する偏心位置に支点軸を設け、その支点軸を中心に外周が角形のレンチ係合用ボスを回転自在に設ける。支点軸とボスとの間に一方向クラッチを組込み、ボスに係合したレンチＴの一方向の揺動操作時にプーリアーム６を揺動させ、油圧式オートテンショナ１０を収縮させる。また、レンチＴの他方向の揺動時には、一方向クラッチを切り状態として、油圧式オートテンショナ１０が引き伸ばされるのを防止する。
【選択図】図１

Description

この発明は、オルタネータやウォータポンプ、エアコンのコンプレッサ等の自動車補機を駆動するベルトの張力調整装置に関するものである。

エンジンのクランクシャフトの回転を各種の自動車補機に伝えるベルト伝動装置においては、ベルトの弛み側にテンションプーリを支持する揺動可能なプーリアームを設け、そのプーリアームに油圧式オートテンショナの調整力を付与して、上記テンションプーリがベルトを押圧する方向にプーリアームを付勢し、ベルトの張力を一定に保持するようにしている。

ベルト伝動装置に使用される油圧式オートテンショナとして、作動油が充填されたシリンダの開口端部をオイルシールの取付けにより密閉し、そのオイルシールをスライド自在に貫通するロッドとシリンダの相互間にリターンスプリングを組込んで、そのシリンダとロッドを相対的に伸張する方向に付勢し、上記シリンダとロッドが収縮する方向に押込み力が負荷されるとき、シリンダの内部に組込まれた油圧ダンパで緩衝するようにした伸縮式の油圧式オートテンショナが知られている。

上記のような伸縮式の油圧式オートテンショナが組込まれた補機駆動用のベルト伝動装置においては、ベルトの交換の際に、油圧式オートテンショナを収縮させた状態でベルトの取付け、取外しを行うようにしているが、油圧式オートテンショナの内部には油圧ダンパが組込まれているため、収縮させる場合、油圧に打ち勝つ大きさの大きな押込み力を負荷する必要があり、収縮作業が極めて困難である。

そこで、プーリアームの揺動中心に対する偏心位置に外周が角形のレンチ係合用のボスを設け、そのボスにレンチを係合して、レンチを揺動操作することにより、比較的小さい揺動操作力によってプーリアームに大きな回転モーメントを付与することができるため、油圧式オートテンショナを容易に収縮させることができ、上記の不都合を解消する上において効果的である。

ところで、プーリアームにボスを設けた場合において、油圧式オートテンショナを押し縮める収縮作業は、エンジンが自動車車両に搭載された状態での作業であるため、油圧式オートテンショナを押し縮める方向の確認が困難であり、レンチを誤った方向に揺動させるおそれがある。

このとき、油圧式オートテンショナは伸張方向には比較的小さい力で引き伸ばすことができるため、急激に引き伸ばされることもあり、その際、油圧式オートテンショナには大きな衝撃力が付加されるため、損傷し、あるいは分解するおそれがある。

また、油圧式オートテンショナが損傷した状態で使用されると、ベルトが損傷したり破断し、あるいは異音が発生するおそれが生じる。

この発明の課題は、ベルトの張力を調整する油圧式オートテンショナを組付け状態で容易に押し縮めることができると共に、その収縮作業時に誤って伸張されることがないようにした補機駆動用ベルトの張力調整装置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、テンションプーリを回転自在に支持する揺動可能なプーリアームに、リターンスプリングによって伸張する方向に付勢され、負荷される収縮方向の押込み力を内蔵された油圧ダンパで緩衝する伸縮式の油圧式オートテンショナの調整力を付与してテンションプーリが補機駆動用のベルトを押圧する方向にプーリアームを付勢し、前記プーリアームの揺動中心に対する偏心位置に外周が角形のレンチ係合用ボスを設け、そのボスに係合したレンチの一方向の揺動操作により、油圧式オートテンショナが収縮する方向にプーリアームを揺動させるようにした補機駆動用ベルトの張力調整装置において、前記ボスをプーリアームに設けられた支点軸を中心として回転自在に支持し、そのボスと支点軸との間に、レンチの一方向の揺動時にボスと支点軸とを結合する一方向クラッチを組込んだ構成を採用したのである。

上記のように、プーリアームの揺動中心に対する偏心位置に外周が角形のボスを設けたことにより、そのボスにレンチを係合して揺動させることにより、プーリアームに大きな回転モーメントを負荷することができるため、油圧式オートテンショナを比較的小さな操作力によって容易に収縮させることができ、ベルトの交換作業を簡単に行うことができる。

また、ボスと、そのボスを回転自在に支持する支点軸との間に一方向クラッチを組込んだことにより、上記ボスに係合したレンチに油圧式オートテンショナが収縮する方向の操作力を付与すると、一方向クラッチは支点軸とボスを結合するため、レンチの操作力をボスを介してプーリアームに伝えることができるが、レンチに付与される操作力が上記と逆の方向であると、上記一方向クラッチは切れてボスが空転するため、油圧式オートテンショナの収縮作業時に、その油圧式オートテンショナが誤って伸張されるの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いて説明する。図１に示すように、クランクシャフト１の端部に取付けたプーリ２と補機の回転軸３に取付けたプーリ４間にはベルト５がかけ渡され、そのベルト５の弛み側ベルト５ａの外側方にプーリアーム６が設けられている。

プーリアーム６は、エンジンブロックに支持された軸７を中心として揺動自在に支持され、そのプーリアーム６の揺動側端部にテンションプーリ８が回転自在に支持されている。

また、プーリアーム６には伸縮式の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によって、テンションプーリ８がベルト５を押圧する方向にプーリアーム６が付勢されている。

図２に示すように、油圧式オートテンショナ１０は、上端が開口する有底筒状のシリンダ１１を有している。このシリンダ１１はアルミ合金からなり、その内部には鋼製の有底筒状のスリーブ１２が嵌合されている。

シリンダ１１の内部には作動油が充填され、その作動油はシリンダ１１の上部開口を密封するオイルシール１３によって外部への漏洩が防止されている。オイルシール１３はシリンダ１１の内周上部に取付けた止め輪１４によって抜止めされ、その止め輪１４およびオイルシール１３の中心部に挿通されたロッド１５は軸方向にスライド自在とされている。

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が取付けられ、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間にロッド１５とシリンダ１１を伸張方向に付勢するリターンスプリング１８が組込まれている。

ばね座１６の上面には連結片１９が形成され、その連結片１９は図示省略したエンジンブロックに揺動自在に連結される。一方、シリンダ１１の下端にも連結片２０が設けられ、その連結片２０はプーリアーム６にねじ込まれるボルト２１を介してそのプーリアーム６に揺動自在に連結されている。

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３０が組込まれている。

油圧ダンパ３０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３１を接続してスリーブ１２内を圧力室３２とリザーバ室３３とに仕切り、そのプランジャ３１にその下方の圧力室３２と上方のリザーバ室３３を連通する通路３４を設け、その通路３４の圧力室３２側の開口に、圧力室３２の圧力がリザーバ室３３の圧力より高くなった場合に通路３４を閉鎖するチェックバルブ３５を設け、上記圧力室３２内に封入された作動油によってシリンダ１１とロッド１５を収縮させる方向の押込み力を緩衝するようにしている。なお、３６は、プランジャ３１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。

上記の構成からなる油圧式オートテンショナ１０においては、ベルト５によって駆動される補機の負荷変動やクランクシャフト１の角速度の変化によってベルト５の張力が変化し、そのベルト５に弛みが生じると、リターンスプリング１８の押圧によってシリンダ１１とロッド１５が伸張する方向に相対移動してベルト５の弛みを吸収する。

このとき、プランジャ３１もロッド１５と同方向に移動するため、圧力室３２の容積が大きくなって圧力が低下し、その圧力がリザーバ室３３の圧力より低くなると、チェックバルブ３５が通路３４を開放するため、リザーバ室３３の作動油は通路３４から圧力室３２に流れ、ロッド１５およびプランジャ３１は外方に向けて急速に移動してベルト５の弛みを直ちに吸収する。

一方、ベルト５の張力が大きくなると、ベルト５からテンションプーリ８およびプーリアーム６を介して油圧式オートテンショナ１０にシリンダ１１とロッド１５を収縮させる方向の押込み力が負荷される。このとき、圧力室３２の圧力はリザーバ室３３の圧力より高くなるため、チェックバルブ３５は通路３４を閉鎖し、圧力室３２に封入された作動油により、油圧式オートテンショナ１０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３２の作動油はスリーブ１２とプランジャ３１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３３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シリンダ１１とロッド１５は収縮する方向にゆっくりと相対移動し、ベルト５の張力は一定に保持される。

図２乃至図４に示すように、プーリアーム６の揺動中心に対する偏心位置には、頭部付きのボルトからなる支点軸４０が固定され、その支点軸４０の外側にボス４１が回転可能に嵌合されている。

ボス４１の外周は角形とされ、内周には支点軸４０の頭部４０ａと軸方向で対向する段部４２が形成され、上記頭部４０ａに対する段部４２の当接によってボス４１は抜止めされている。

ボス４１と支点軸４０との間には、油圧式オートテンショナ１０が収縮する方向のプーリアーム６の揺動時にボス４１と支点軸４０とを結合する一方向クラッチ５０が設けられている。

一方向クラッチ５０は、ボス４１の内周に複数の凹部５１を周方向等分位置に設け、各凹部５１の内周に支点軸４０の円筒形外周面５２との間で周方向の一端に向けて狭小と成るくさび形空間を形成するカム面５３を設け、そのカム面５３と円筒形外周面５２との間にボール５４と、そのボール５４をくさび形空間の狭小部に向けて押圧する弾性部材５５を組込んだボールタイプの一方向クラッチからなっている。

なお、一方向クラッチは、ボールタイプのものに限定されるものではない。例えば、係合子をスプラグとするスプラグタイプの一方向クラッチであってもよく、あるいは係合子をローラとするローラタイプの一方向クラッチであってもよい。

実施の形態で示す補機駆動用ベルトの張力調整装置は上記の構造からなり、ベルト交換によるベルト５の取外し、あるいはベルト５の取付けに際しては、油圧式オートテンショナ１０のシリンダ１１とロッド１５を相対的に収縮する方向に相対移動させて油圧式オートテンショナ１０を収縮させ、ベルト５に弛みを与えた状態で、そのベルト５の交換を行う。

油圧式オートテンショナ１０の収縮に際しては、図２に示すように、ボス４１にレンチＴを係合し、そのレンチＴを同図の矢印で示す一方向に揺動させる。

上記レンチＴの矢印方向への揺動時、図４に示す一方向クラッチ５０のボール５４が円筒形外周面５２とカム面５３に噛み込み、支点軸４０とボス４１が上記一方向クラッチ５０で結合される。

このため、レンチＴの矢印方向への揺動により、プーリアーム６も軸７を中心に揺動し、そのプーリアーム６の揺動によって油圧式オートテンショナ１０を収縮させることができる。

このように、油圧式オートテンショナ１０の収縮操作は、ボス４１に係合させたレンチＴの揺動によるため、プーリアーム６に大きな回転モーメントを負荷することができ、比較的小さな操作力によって油圧式オートテンショナ１０を簡単に収縮させることができる。したがって、ベルト５の交換作業を容易に行うことができる。

油圧式オートテンショナ１０を収縮させる作業は、エンジンが自動車車両に搭載された状態での作業であるため、油圧式オートテンショナ１０を収縮させる方向の確認が困難であり、レンチＴを誤った方向(矢印と反対の方向)に揺動させるおそれがある。

この場合、図４に示す一方向クラッチ５０のボール５４は円筒形外周面５２およびカム面５３に対して係合を解除されるため、レンチＴの図２の矢印で示す方向と反対方向の揺動により、ボス４１は空転し、プーリアーム６に回転モーメントは負荷されない。

このため、油圧式オートテンショナ１０の収縮作業時に、その油圧式オートテンショナ１０が誤って伸張されることはなく、油圧式オートテンショナ１０が損傷あるいは分解するという不都合の発生はない。

この発明に係る補機駆動用ベルトの張力調整装置の正面図 図１の油圧式オートテンショナの部分を拡大して示す断面図 図２のIII−III線に沿った断面図 図３のIV−IV線に沿った断面図

符号の説明

６ プーリアーム
８ テンションプーリ
１０ 油圧式オートテンショナ
１８ リターンスプリング
３０ 油圧ダンパ
４０ 支点軸
４１ ボス
５０ 一方向クラッチ

Claims (1)

1. テンションプーリを回転自在に支持する揺動可能なプーリアームに、リターンスプリングによって伸張する方向に付勢され、負荷される収縮方向の押込み力を内蔵された油圧ダンパで緩衝する伸縮式の油圧式オートテンショナの調整力を付与してテンションプーリが補機駆動用のベルトを押圧する方向にプーリアームを付勢し、前記プーリアームの揺動中心に対する偏心位置に外周が角形のレンチ係合用ボスを設け、そのボスに係合したレンチの一方向の揺動操作により、油圧式オートテンショナが収縮する方向にプーリアームを揺動させるようにした補機駆動用ベルトの張力調整装置において、
   前記ボスをプーリアームに設けられた支点軸を中心として回転自在に支持し、そのボスと支点軸との間に、レンチの一方向の揺動時にボスと支点軸とを結合する一方向クラッチを組込んだことを特徴とする補機駆動用ベルトの張力調整装置。

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