JP2008032122A - 油圧式オートテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】ベローズの外れや作動油の噴き出しを防止す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を組込んで、シリンダ１とロッド５を伸張する方向に付勢する。ばね座７の外周とシリンダ１の上部間に伸縮可能なベローズ１１を装着してシリンダ１とスリーブ４間にリザーバ室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を設ける。ばね座７に外部とリザーバ室１７を連通する貫通孔２５を形成し、貫通孔２５の内周に形成された雌ねじ２５ａにねじ部材２６の外周に形成された雄ねじ２６ａをねじ係合し、ねじ係合部に形成されるねじ隙間２７により、リザーバ室１７を外部に連通させる。
【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３１の弛み側にテンションプーリ３２を支持する揺動可能なプーリアーム３３を設け、そのプーリアーム３３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３２がベルト３１を押圧する方向にプーリアーム３３を付勢し、ベルト３１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３１からテンションプーリ３２およびプーリアーム３３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も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、前記ばね座にリザーバ室と外部を連通する貫通孔を形成し、その貫通孔の内径面に形成された雌ねじにねじ部材の外周に形成された雄ねじをねじ係合して、雌ねじと雄ねじのねじ係合部間に形成されたねじ隙間を介してリザーバ室と外部を連通させた構成を採用したのである。

ここで、ねじ部材に形成された雄ねじのねじ山にねじ溝より深さの浅い軸方向に延びるスリットを形成することによって、雌ねじに対するねじ部材の締付け時にねじ山の頂部が変形してねじ隙間が閉塞されたとしても、スリットによってリザーバ室と外部を連通状態に保持することができ、リザーバ室と外部を連通させる通気路を確実に確保することができる。

上記のように、ばね座に形成された貫通孔の内径面に雌ねじを形成し、その雌ねじにねじ部材の外周に形成された雄ねじをねじ係合して、雌ねじと雄ねじのねじ係合部間に形成されたねじ隙間を介してリザーバ室と外部を連通させたことにより、シリンダとロッドが相対的に伸張してリザーバ室の体積が増加し、圧力が減少すると、外部のエアがねじ隙間からリザーバ室に流入し、また、シリンダとロッドが相対的に収縮してリザーバ室の体積が減少し、圧力が増加すると、リザーバ室内のエアがねじ隙間から外部に流出することになる。そのエアの流通によってリザーバ室内の圧力を常に一定に保持することができるので、ベローズ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。

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３３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。

図１および図２に示すように、ばね座７には、その上面および下面で開口して外部とリザーバ室１７を連通する上部が大径の段突きの貫通孔２５が形成され、その貫通孔２５の大径孔部の内径面に形成された雌ねじ２５ａにねじ部材２６の外周に形成された雄ねじ２６ａがねじ係合され、上記雌ねじ２５ａと雄ねじ２６ａのねじ係合部間に形成されたねじ隙間２７を介してリザーバ室１７は外部と連通している。

上記ねじ隙間２７は、油圧式オートテンショナがねじ部材２６を下部とする横向き、あるいは、ばね座７が下向きとされる状態において、作動油がその表面張力により自然に外部に漏洩することのない大きさとされている。

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３１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３３に連結して、そのプーリアーム３３に調整力を付与する。

上記のようなベルト３１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３１の張力が変化し、上記ベルト３１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３１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３１の弛みを直ちに吸収する。

一方、ベルト３１の張力が強くなると、ベルト３１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３１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、外部のエアは貫通孔２５の雌ねじ２５ａとねじ部材２６の雄ねじ２６ａのねじ係合部間に形成されたねじ隙間２７からリザーバ室１７内に流入し、そのエアの流入によって、リザーバ室１７内の圧力が一定に保持される。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、リザーバ室１７内のエアは上記ねじ隙間２７から外部に排出され、そのエアの排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の圧力変化に応じて、リザーバ室１７と外部との間でエアが流通し、リザーバ室１７の圧力は一定に保持されるため、ベローズ１１は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。

図２で示すように、ばね座７にリザーバ室１７と外部を連通する貫通孔２５を形成し、その貫通孔２５の内径面に形成された雌ねじ２５ａにねじ部材２６の外周に形成された雄ねじ２６ａをねじ係合することによって、その雌ねじ２５ａと雄ねじ２６ａのねじ係合部間にねじ隙間２７が形成されるため、リザーバ室１７と外部とを連通する通路断面積の小さい通気路を簡単に形成することができる。

図３および図４に示すように、ねじ部材２６の雄ねじ２６ａにねじ溝２６ｂより深さの浅い軸方向に延びるスリット２８を形成すると、貫通孔２５の雌ねじ２５ａに対するねじ部材２６の締付け時にねじ山の頂部が変形してねじ隙間２７が閉塞されたとしても、スリット２８によってリザーバ室１７と外部を連通状態に保持することができ、リザーバ室１７と外部とを連通する通気路を確実に確保することができる。

この発明に係る油圧式オートテンショナの実施の形態を示す縦断正面図 ばね座に形成された通気路部分の拡大断面図 ねじ部材の他の例を示す拡大断面図 図３のIV−IV線に沿った断面図 補機駆動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 貫通孔
２５ａ 雌ねじ
２６ ねじ部材
２６ａ 雄ねじ
２６ｂ ねじ溝
２７ ねじ隙間
２８ スリット

Claims (2)

1. 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、
   前記ばね座にリザーバ室と外部を連通する貫通孔を形成し、その貫通孔の内径面に形成された雌ねじにねじ部材の外周に形成された雄ねじをねじ係合して、雌ねじと雄ねじのねじ係合部間に形成されたねじ隙間を介してリザーバ室と外部を連通させたことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
2. 前記ねじ部材に形成された雄ねじのねじ山にねじ溝より深さの浅い軸方向に延びるスリットを形成した請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。

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