JP2007303644A

JP2007303644A - 油圧式オートテンショナ

Info

Publication number: JP2007303644A
Application number: JP2006135302A
Authority: JP
Inventors: Goro Nakao; 吾朗中尾; Tomokazu Nakagawa; 友和中川
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-05-15
Filing date: 2006-05-15
Publication date: 2007-11-22

Abstract

【課題】油圧式オートテンショナのシート面の摩耗、変形を防止し、寿命低下を抑制する。
【解決手段】スリーブ１２が嵌合されたシリンダ１１の上端開口にオイルシール１３を組込み、そのオイルシール１３をスライド自在に貫通するロッド１５にリターンスプリング１８によって外方向への突出性を付与する。ロッド１５の下端部にプランジャ２３を設け、そのプランジャ２３に、その下方の圧力室２４と上方のリザーバ室２５を連通する通路２６を形成する。通路２６の圧力室２４側の開口端に形成されたシート面３１に対してチェックボール３２を設け、前記ロッド１５が押込まれたとき通路２６を閉じ、圧力室２４内に封入された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。前記圧力室２４内に弾性部材３６を組込み、圧力室２４内の圧力を滑らかに上昇させして、チェックボール３２によるシート面３１の摩耗および変形を防止する。
【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。

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、スリーブが嵌合されたシリンダの上端開口をオイルシールの組込みにより密閉して、内部に充填された作動油の外部への漏洩を防止し、そのオイルシールをスライド自在に貫通するロッドにリターンスプリングの弾性力を付与してロッドに外方向への突出性を付与し、そのロッドによりベルトを押圧して、ベルトに張力を付与している。

また、ロッドのスリーブ内に位置する下端部にスリーブの内径面に沿って摺動可能なプランジャを設け、そのプランジャに、プランジャ下方に形成された圧力室とプランジャ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、その通路にチェックバルブを設け、ベルトからロッドに押込み力が負荷されたとき、チェックバルブのチェックボールを通路の開口端に形成されたシート面に接触させて通路を閉じ、圧力室内に封入された作動油の油圧ダンパ作用によってロッドに負荷される押込み力を緩衝するようにしている。
特開２００１−２８９２９０号公報

ところで、油圧式オートテンショナにおいては、補機駆動用ベルトは負荷の変動により常に振動しているため、チェックバルブのチェックボールは開閉を繰り返し、上記シート面に接触して通路を閉じると、圧力室内の圧力が上昇し始めてシート面の面圧が次第に高くなる。

このとき、従来の油圧式オートテンショナにおいては、スリーブの下面がシリンダの底面に衝合して、スリーブは軸方向に非可動の支持であるため、圧力室内の圧力は急激に上昇することになる。

図４(II)は、その時の発生荷重の変化を示し、上記発生荷重は、Ｘのように急激に上昇し、その急激な圧力上昇によってチェックボールからシート面に衝撃荷重が負荷されることになる。この衝撃荷重は繰り返し負荷されるため、シート面が摩耗および変形し易く、その摩耗および変形によってチェックバルブとしての機能が低下し、油圧式オートテンショナの寿命を低下させる可能性がある。

この発明の課題は、シート面の摩耗および変形を防止し、油圧式オートテンショナの寿命低下を抑制することである。

上記の課題を解決するために、この発明においては、スリーブが嵌合されたシリンダの上端開口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にリターンスプリングの弾性力を付与して外方向への突出性を付与し、前記ロッドのスリーブ内に位置する下端部に、スリーブの内径面に沿って摺動可能なプランジャを設けてスリーブ内部を圧力室とリザーバ室とに仕切り、プランジャ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を連通する通路の圧力室側の開口端にシート面を設け、そのシート面に対してチェックボールを移動自在に設け、前記ロッドに押込み力が負荷されたとき、シート面にチェックボールを接触させて通路を閉じ、圧力室内に封入された作動油によってロッドに負荷される押込み力を緩衝するようにした油圧式オートテンショナにおいて、前記圧力室内に弾性部材を組込んだ構成を採用したのである。

上記のように、圧力室内に弾性部材を組込むことにより、ロッドに負荷される押込み力によってチェックボールがシート面に接触し、通路が閉鎖されて圧力室内の圧力が上昇し始めると、弾性部材が弾性変形し、その弾性変形により圧力室に負荷される押込み荷重が緩衝される。このため、チェックボールがシート面に急激に押付けられるようなことはなく、シート面の摩耗および変形を防止し、油圧式オートテンショナの寿命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はベルトの張力調整装置を示す。同図で示すように、プーリアーム１は支点軸２を中心として揺動自在に支持され、その揺動側の端部にはベルト３に張力を付与するテンションプーリ４が回転自在に支持されている。

また、プーリアーム１にはこの発明に係る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４がベルト３を押圧する方向にプーリアーム１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ている。また、シリンダ１１の上端開口はオイルシール１３の組込みにより密閉され、そのオイルシール１３により作動油の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の開口部内に取付けた止め輪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をスライド自在に貫通するロッド１５のシリンダ１１外部に位置する上端部にばね座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に外方向への突出性を付与するリターンスプリング１８が組込まれている。

図１に示すように、ばね座１６の上面には連結片１９が形成され、その連結片１９はプーリアーム１にねじ込まれるボルト２０を介してそのプーリアーム１に連結されている。一方、シリンダ１１の下端にも連結片２１が設けられ、その連結片２１はエンジンブロック(図示省略)にねじ込まれるボルト２２を介してそのエンジンブロックに連結されている。

図２に示すように、ロッド１５のスリーブ１２内に位置する下端部にはスリーブ１２の内径面に沿って摺動可能なプランジャ２３が設けられ、そのプランジャ２３によってスリーブ１２の内部は圧力室２４とリザーバ室２５とに仕切られている。

プランジャ２３にはその下方に形成された圧力室２４と上方に設けられたリザーバ室２５を連通する通路２６が形成され、その通路２６の圧力室２４側の端部にチェックバルブ３０が設けられている。

図３に示すように、チェックバルブ３０は、上記通路２６の開口端に設けられたシート面３１に対して移動自在に設けられたチェックボール３２と、そのチェックボール３２の開閉量を規制するリテーナ３３とからなり、上記リテーナ３３はプランジャ２３の下面に形成された突出部３４の外径面に圧入されている。

上記チェックバルブ３０は、圧力室２４内の圧力がリザーバ室２５内の圧力より高くなると、チェックボール３２がシート面３１に接触して通路２６を閉じるようになっている。

図２に示すように、圧力室２４内にはプランジャ２３をロッド１５の下端に押付けるプランジャスプリング３５と、弾性部材３６が組込まれ、上記弾性部材３６はゴムやαゲル(商品名)等の弾性体からなり、圧力室２４内の圧力が上昇すると弾性変形するようになっている。

なお、図２に示す３７は、ロッド１５をスライド自在に支持するウェアリングを示す。

実施の形態で示すベルトの張力調整装置は上記の構造からなり、ベルト３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の角速度の変化によってベルト３の張力が変化し、そのベルト３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３の弛みを吸収する。

このとき、圧力室２４内の圧力はリザーバ室２５内の圧力より低くなるため、チェックボール３２はシート面３１から離反して通路２６を開放し、リザーバ室２５の作動油は通路２６から圧力室２４に流れ、ロッド１５およびプランジャ２３は外方に向けて急速に移動してベルト３の弛みを直ちに吸収する。

一方、ベルト３の張力が大きくなると、ベルト３からロッド１５に押込み力が負荷される。このとき、圧力室２４の圧力はリザーバ室２５の圧力より高くなるため、チェックボール３２はシート面３１に接触して通路２６を閉じ、圧力室２４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２４の作動油はスリーブ１２とプランジャ２３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２５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はゆっくりと後退し、ベルト３の張力は一定に保持される。

ここで、ロッド１５に押込み力が負荷されてチェックボール３２がシート面３１に接触し、通路２６が閉じられて圧力室２４内の圧力が上昇し始めると、弾性部材３６が弾性変形する。その弾性部材３６の弾性変形により、圧力室２４内に負荷される押込み荷重が緩衝されることになり、図４(Ｉ)に示すように、圧力室２４内での発生荷重は、Ｙで示すように滑らかに上昇することになる。

このように、圧力室２４内に弾性部材３６を組込むことにより、圧力室２４内での圧力を滑らかに上昇させることができるため、チェックボール３２はシート面３１に急激に押付けられるということはない。

このため、シート面３１の摩耗や変形を防止することができ、油圧式オートテンショナの寿命の低下を抑制することができる。

実施の形態では、プランジャ２３に圧力室２４とリザーバ室２５とを連通する通路２６を設けたが、シリンダ１１とスリーブ１２の嵌合面間にリザーバ室２５の下部と圧力室の下部を連通する通路を設けるようにし、その通路の圧力室側の端部にチェックバルブを設けるようにしてもよい。

この発明に係る油圧式オートテンショナを用いたベルトの張力調整装置の正面図図１に示す油圧式オートテンショナの縦断正面図図２に示す油圧式オートテンショナのプランジャ部を拡大して示す断面図 (Ｉ)は図２に示す油圧式オートテンショナの圧力室の発生荷重を示すグラフ、(II)は従来の油圧式オートテンショナの圧力室の発生荷重を示すグラフ

符号の説明

１１シリンダ
１２スリーブ
１３オイルシール
１５ロッド
１８リターンスプリング
２３プランジャ
２４圧力室
２５リザーバ室
２６通路
３１シート面
３２チェックボール
３６弾性部材

Claims

スリーブが嵌合されたシリンダの上端開口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にリターンスプリングの弾性力を付与して外方向への突出性を付与し、前記ロッドのスリーブ内に位置する下端部に、スリーブの内径面に沿って摺動可能なプランジャを設けてスリーブ内部を圧力室とリザーバ室とに仕切り、プランジャ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を連通する通路の圧力室側の開口端にシート面を設け、そのシート面に対してチェックボールを移動自在に設け、前記ロッドに押込み力が負荷されたとき、シート面にチェックボールを接触させて通路を閉じ、圧力室内に封入された作動油によってロッドに負荷される押込み力を緩衝するようにした油圧式オートテンショナにおいて、前記圧力室内に弾性部材を組込んだことを特徴とする油圧式オートテンショナ。