JP2007315562A

JP2007315562A - 油圧式オートテンショナ

Info

Publication number: JP2007315562A
Application number: JP2006148421A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Mineno; 克典峰野; Tadahisa Tanaka; 唯久田中; Shinichi Uda; 進一宇田; Kazuteru Yamazaki; 一輝山崎
Original assignee: NTN Corp; Keeper Co Ltd; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp; Keeper Co Ltd
Priority date: 2006-05-29
Filing date: 2006-05-29
Publication date: 2007-12-06

Abstract

【課題】ベローズの外れや作動油の噴き出しを防止することができる油圧式オートテンショナを提供する。
【解決手段】作動油が充填されたシリンダ１内にスリーブ４を設け、スリーブ４内にロッド５の下端部を摺動自在に挿入してスリーブ４内に圧力室６を形成し、ロッド５の上部に設けられたばね座７とシリンダ１の内底面間にリターンスプリング８を組込む。ばね座７の外周とシリンダ１間にベローズ１１を装着してリザーバ室１７を形成し、リザーバ室１７と圧力室６を連通する通路１８にチェックバルブ１９を設け、シリンダ１とロッド５が収縮する方向に押込み力が負荷された際に押込み力を緩衝する。ばね座７に外部とリザーバ室１７を連通する吸入用ベント３０ａと吐出用ベント３０ｂを組込み、リザーバ室１７の体積変化が生じた際に、ベント３０ａ，３０ｂの一方を開放させてリザーバ室１７の圧力を保持し、ベローズの外れや作動油の噴き出しを防止する。
【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。

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、図５に示すように、ベルト４１の弛み側にテンションプーリ４２を支持する揺動可能なプーリアーム４３を設け、そのプーリアーム４３に油圧式オートテンショナＡの調整力を付与して、上記テンションプーリ４２がベルト４１を押圧する方向にプーリアーム４３を付勢し、ベルト４１の張力を一定に保持するようにしている。

上記のようなベルト伝動装置に使用される油圧式オートテンショナＡとして、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。この油圧式オートテンショナにおいては、作動油が充填された底付きシリンダの内底面から立ち上がるスリーブ内にロッドの下部をスライド自在に挿入してスリーブ内に圧力室を形成し、ロッドの上部に設けられたばね座とシリンダの底面間にリターンスプリングを組込んでロッドとシリンダを伸張する方向に付勢している。

また、ばね座の外周とシリンダの上部外周に弾性を有するベローズの両端部を嵌合してシリンダとスリーブ間に密閉されたリザーバ室を形成し、そのリザーバ室下部と上記圧力室とを通路で連通し、その通路にチェックバルブを設け、ベルト４１からテンションプーリ４２およびプーリアーム４３を介して油圧式オートテンショナＡにシリンダとロッドを収縮させる方向の押込み力が負荷された際に、チェックバルブを閉じ、圧力室内に封入された作動油のダンパ作用によって上記押込み力を緩衝するようにしている。

上記のような油圧式オートテンショナは、数ｍｍから数１０ｍｍの伸縮機能を有しているため、リザーバ室を密閉するベローズにも伸縮性が要求される。

そこで、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、ベローズの長さ方向の中央部に上向きの反転部と、その反転部の外側に下向きの反転部を設けて伸縮性を付与し、上記上向き反転部に連設された小径筒部をばね座の外周に締め代を持って嵌合すると共に、下向き反転部に連設された大径筒部をシリンダの上部外周に締め代をもって嵌合している。
特表２０００−５０４３９５号公報

ところで、上記従来の油圧式オートテンショナにおいては、伸張時にはリザーバ室の体積が増加して圧力が低下し、また収縮時にはリザーバ室の体積が減少して圧力が増加するため、リザーバ室の圧力変動によりベローズが収縮または膨張し、その収縮時にベローズに引っ張り力が付与されて外れが生じたり、膨張時に嵌合部に隙間が形成されて内部の作動油が噴き出す可能性があった。

この発明の課題は、ベローズの外れや作動油の噴き出し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、閉塞端を下部に有し、内部に作動油が充填されたシリンダ内に、その内底面から立ち上がるスリーブを設け、そのスリーブ内にロッドの下端部を摺動自在に挿入してスリーブ内に圧力室を形成し、前記ロッドの上部に設けられたばね座とシリンダの内底面間に、シリンダとロッドを伸張する方向に付勢するリターンスプリングを組込み、前記ばね座の外周とシリンダの上部外周に弾性を有する伸縮可能なベローズの両端部を嵌合してシリンダとスリーブ間に密閉されたリザーバ室を形成し、そのリザーバ室と前記圧力室を連通する通路に、圧力室の圧力がリザーバ室の圧力より高くなると通路を閉じるチェックバルブを設けた油圧式オートテンショナにおいて、前記ばね座に、前記リザーバ室の作動油面上に形成された空気溜まりと外部を連通する通気孔を形成し、その通気孔内に空気溜まりの圧力変化に応じて開放するベントを組込んだ構成を採用したのである。

ここで、ベントには、空気溜まりの圧力上昇時に開放する吐出用ベントと、空気溜まりの圧力低下時に開放する吸入用ベントの２種類が存在し、いずれのベントを通気孔に組込むようにしてもよい。上記２種類のベントを採用し、その２種類のベントをばね座に形成された２つの通気孔に個別に組込むことにより、リザーバ室の内圧の安定化に効果を挙げることができ、ベローズの外れを防止し、かつ作動油の噴き出しを防止することができる。また、１つの通気孔に吸気用ベントと吐出用ベントの両方向の機能を備えたベントを組み込むようにしてもよい。

上記のように、外部とリザーバ室の空気溜まりに連通する通気孔にベントを組込んだことにより、そのベントが吸入用のものであると、シリンダとロッドが相対的に伸張し、リザーバ室の体積増加による圧力低下時に、上記ベントが開放し、外部の空気がリザーバ室の空気溜まりに流入してリザーバ室の圧力が一定に保たれることになり、ベローズの外れを防止することができる。

また、ベントが吐出用のものであると、シリンダとロッドが相対的に収縮し、リザーバ室の体積減少による圧力上昇時に、上記ベントが開放し、リザーバ室の空気溜まりの空気が外部に流出してリザーバ室の圧力が一定に保たれることになり、作動油の噴き出しを防止することができる。

そして、リザーバ室の圧力が一定範囲を外れたときのみベントが開放して外部とリザーバ室を連通するので、通気孔からリザーバ室内の作動油が外部に漏洩したり、リザーバ室内に外部から塵埃、水等が浸入することが殆どない。

さらに、ベントを単体でばね座に設けることができるので、ベントの装着位置の自由度が高く、リザーバ室内の作動油から離れた位置にベントを装着することで作動油の外部への漏洩を防止できる。

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、シリンダ１は下部が閉塞し、その閉塞端部にエンジンブロックに回転自在に連結される連結片２が設けられている。

シリンダ１の内底面には、スリーブ嵌合孔３が設けられ、そのスリーブ嵌合孔３内にスリーブ４の下端部が圧入されている。スリーブ４内にはロッド５の下部に設けられたピストン５ａがスライド自在に挿入され、そのピストン５ａの挿入によって、スリーブ４内に圧力室６が設けられている。

ロッド５のシリンダ１の外部に位置する上端部にはばね座７が固定され、そのばね座７とシリンダ１の底面間に組込まれたリターンスプリング８は、シリンダ１とロッド５が相対的に伸張する方向に付勢している。

ばね座７の上端には図５に示すプーリアーム４３に対して連結される連結片９が設けられている。また、ばね座７には、リターンスプリング８の上部を覆う筒部１０が一体に設けられ、その筒部１０とシリンダ１の上部間にベローズ１１が装着されている。

ベローズ１１は、その長さ方向の中央部に上向き反転部１１ａと、その上向き反転部１１ａの外側に下向き反転部１１ｂが形成され、上記上向き反転部１１ａに連設された小径筒部１１ｃが筒部１０に締め代をもって嵌合され、その小径筒部１１ｃの端部内周に形成されたリップ１２と筒部１０の外周に設けられたリップ係合溝１３の係合によって抜止めされている。

また、下向き反転部１１ｂに連設された大径筒部１１ｄの端部がシリンダ１の上部外周に締め代をもって嵌合され、その大径筒部１１ｄの端部内周に形成されたリップ１４とシリンダ１の上部外周に設けられたリップ係合溝１５の係合によって抜止めされている。

上記ベローズ１１の装着により、シリンダ１の上部開口は閉鎖されて内部に充填された作動油の漏洩が防止されている。また、ベローズ１１の装着によって、そのシリンダ１とスリーブ４との間に密閉されたリザーバ室１７が形成され、そのリザーバ室１７の作動油面上に空気溜まり１７ａが設けられている。

リザーバ室１７と圧力室６は、スリーブ嵌合孔３とスリーブ４の嵌合面間に形成された通路１８で連通し、その通路１８の圧力室６側の端部に設けられたチェックバルブ１９は、圧力室６内の圧力がリザーバ室１７内の圧力より高くなると、通路１８を閉鎖するようになっている。

ロッド５の下端部には、圧力室６とリザーバ室１７とを連通する連通路２０が形成されている。連通路２０の圧力室６側の端部には嵌合凹部２１が設けられ、その嵌合凹部２１に圧入された絞り部材２２に絞り２３が形成されている。

ばね座７には、リザーバ室１７の空気溜まり１７ａと外部を連通する２つの通気孔２５，２６が形成されている。各通気孔２５，２６は、リザーバ室１７側を小径とする段付き孔とされ、各通気孔２５，２６の大径孔部内にベント(空気自動弁)３０が組込まれている。

図４に示すように、ベント３０は、ゴムや軟質の合成樹脂等の弾性を有する材料から形成されている。このベント３０は、金属リング３１によって補強された円筒部３２の一端を端板３３により閉鎖したキャップ状をなし、その端板３３の表面中央部に形成された突出部３４にスリット３５を設けた構成とされ、上記円筒部３２内の圧力を高めるとスリット３５が開放して、円筒部３２内の圧力がスリット３５から逃げるようになっている。

上記ベント３０は、２つの通気孔２５，２６に対して逆向きの組付けとされている。図２では、通気孔２５に対し、端板３３を前側とする組込みとして吸入用(吸入用ベント３０ａ)として使用しており、また、図３では、通気孔２６に対し、端板３３を後側とする組込みとして吐出用(吐出用ベント３０ｂ)として使用している。

実施の形態で示す油圧式オートテンショナは上記の構成からなり、図５に示す補機駆動用ベルト４１の張力調整に際しては、シリンダ１の閉塞端に設けた連結片２をエンジンブロックに連結し、かつばね座７の連結片９をプーリアーム４３に連結して、そのプーリアーム４３に調整力を付与する。

上記のようなベルト４１の張力調整状態において、補機の負荷変動等によってベルト４１の張力が変化し、上記ベルト４１の張力が弱くなると、リターンスプリング８の押圧によりシリンダ１とロッド５が伸張する方向に相対移動してベルト４１の弛みが吸収される。

ここで、シリンダ１とロッド５が伸張する方向に相対移動するとき、圧力室６内の圧力はリザーバ室１７内の圧力より低くなるため、チェックバルブ１９が通路１８を開放する。このため、リザーバ室１７内の作動油は通路１８から圧力室６内にスムーズに流れ、シリンダ１とロッド５は伸張する方向にスムーズに相対移動してベルト４１の弛みを直ちに吸収する。

一方、ベルト４１の張力が強くなると、ベルト４１から油圧式オートテンショナのシリンダ１とロッド５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６内の圧力はリザーバ室１７内の圧力より高くなるため、チェックバルブ１９は通路１８を閉じる。

また、圧力室６内の作動油は絞り２３から連通路２０に流れてリザーバ室１７内に流入し、上記絞り２３内を流動する際の流動抵抗によって油圧ダンパ力が発生し、その油圧ダンパ力によって、油圧式オートテンショナに負荷される上記押込み力が緩衝されると共に、シリンダ１とロッド５は、押込み力とリターンスプリング８の弾性力とが釣り合う位置まで収縮する方向にゆっくりと相対移動する。

ここで、油圧式オートテンショナによって張力調整されるベルト４１は、エンジンの始動時に大きな弛みが生じる。その際、油圧式オートテンショナのシリンダ１とロッド５が伸張する方向に急速に相対移動してリザーバ室１７の体積が増加し、逆に圧力が急激に低下する。

このとき、図２に示すように、吸入用ベント３０ａのスリット３５が開放し、外部の空気がリザーバ室１７の空気溜まり１７ａ内に流入し、その空気の流入によって、リザーバ室１７内の圧力は一定に保持される。

また、油圧式オートテンショナのシリンダ１とロッド５が収縮する方向に急速に相対移動すると、リザーバ室１７の体積が減少し、逆に圧力が急激に増大する。このとき、図３に示すように、吐出用ベント３０ｂのスリット３５が開放し、リザーバ室１７の空気溜まり１７ａの空気は外部に流出し、その空気の流出によって、リザーバ室１７内の圧力は一定に保持される。

このように、リザーバ室１７の圧力が低下すると、吸入用ベント３０ａが開放して外部の空気がリザーバ室１７内に流入し、また、リザーバ室１７の圧力が上昇すると、吐出用ベント３０ｂが開放して、リザーバ室１７内の空気が流出するため、リザーバ室１７の圧力はほぼ一定に保持されることになる。このため、ベローズ１１が大きく膨張したり収縮したりすることはなく、ベローズ１１の外れや作動油の噴き出しを確実に防止することができる。

実施の形態では、ばね座７に２つの通気孔２５，２６を形成し、各通気孔２５，２６に吸入用ベント３０ａと吐出用ベント３０ｂを個別に組込むようにしたが、通気孔を１つとし、その通気孔に吸入用ベント、または吐出用ベントを組込むようにしてもよい。また、１つの通気孔に吸入用ベントと吐出用ベントの両方向の機能を備えたベントを組込むようにしてもよい。

この発明に係る油圧式オートテンショナの実施の形態を示す縦断正面図図１に示す油圧式オートテンショナのばね座の一側部を拡大して示す断面図図１に示す油圧式オートテンショナのばね座の他側部を拡大して示す断面図ベントの一部切欠斜視図補機駆動用ベルトの張力調整装置を示す正面図

符号の説明

１シリンダ
４スリーブ
５ロッド
６圧力室
７ばね座
８リターンスプリング
１１ベローズ
１７リザーバ室
１８通路
１９チェックバルブ
２５通気孔
２６通気孔
３０ベント
３０ａ吸入用ベント
３０ｂ吐出用ベント

Claims

閉塞端を下部に有し、内部に作動油が充填されたシリンダ内に、その内底面から立ち上がるスリーブを設け、そのスリーブ内にロッドの下端部を摺動自在に挿入してスリーブ内に圧力室を形成し、前記ロッドの上部に設けられたばね座とシリンダの内底面間に、シリンダとロッドを伸張する方向に付勢するリターンスプリングを組込み、前記ばね座の外周とシリンダの上部外周に弾性を有する伸縮可能なベローズの両端部を嵌合してシリンダとスリーブ間に密閉されたリザーバ室を形成し、そのリザーバ室と前記圧力室を連通する通路に、圧力室の圧力がリザーバ室の圧力より高くなると通路を閉じるチェックバルブを設けた油圧式オートテンショナにおいて、
前記ばね座に、前記リザーバ室の作動油面上に形成された空気溜まりと外部を連通する通気孔を形成し、その通気孔内に空気溜まりの圧力変化に応じて開放するベントを組込んだことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
前記ベントが、空気溜まりの圧力上昇時に開放する吐出用ベントと、圧力低下時に開放する吸入用ベントの両方向のベントからなる請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。