JP2008045591A

JP2008045591A - 油圧式オートテンショナ

Info

Publication number: JP2008045591A
Application number: JP2006219391A
Authority: JP
Inventors: Tadahisa Tanaka; 唯久田中; Katsunori Mineno; 克典峰野
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2006-08-11
Publication date: 2008-02-28

Abstract

【課題】軸方向長さのコンパクトな油圧式オートテンショナを提供する。
【解決手段】シリンダ１１内にスリーブ１３を組込み、スリーブ１３の下端部に設けられたフランジ１４をシリンダ１１の内周下部に設けられた段部１５で支持する。ロッド１６の挿入によって、シリンダ１１内を圧力室１７とリザーバ室１８とに区画する。ロッド１６の上端部にばね座２０を取付け、ばね座２０とフランジ１４間にリターンスプリング２１を組込み、リターンスプリング２１によって圧力室１７の容積が拡大する方向にロッド１６を付勢する。フランジ１４に圧力室１７とリザーバ室１８間に通路２７を形成し、通路２７をチェックバルブ３０で開閉して、軸方向長さのコンパクト化を図る。シリンダ１１の上部外周を覆う円筒部２２を設ける。シリンダ１１の上部外周に形成されたシール溝２３にオイルシール２４を取付け、オイルシール２４を円筒部２２の内周に弾性接触させる。
【選択図】図２

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保持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、補機駆動用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。

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として、特許文献１および特許文献２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、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ている。

ここで、油圧ダンパは、ロッドの下端部にスリーブ内で摺動可能なプランジャを設けて、シリンダ内部を圧力室とリザーバ室とに区画し、そのプランジャに圧力室とリザーバ室を連通する通路を設け、その通路の圧力室側の開口部にチェックバルブを設け、前記ロッドが押込まれて圧力室の圧力がリザーバ室の圧力より高くなると、チェックバルブで通路を閉じ、圧力室内の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ている。

特開平１０−１９０９９号公報特開平１０−３０６８６０号公報

ところで、上記従来の油圧式オートテンショナは、ロッドの下部に設けられたプランジャに圧力室とリザーバ室を連通する通路を形成し、その通路をチェックバルブにより開閉するようにしているため、軸方向の長さが長く、油圧式オートテンショナの組込みに広いスペースを確保する必要が生じ、軸方向長さのコンパクト化を図るうえにおいて改善すべき点が残されていた。

この発明の課題は、作動油の外部への漏洩を防止することができるようにした軸方向長さのコンパクトな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、内部に作動油が充填された有底のシリンダ内にスリーブを組込み、そのスリーブの下端部に形成された外向きのフランジの下面外周部をシリンダの内周下部に設けられた段部で支持し、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、シリンダ内を圧力室とリザーバ室とに区画し、前記ロッドの前記シリンダの上部開口から外部に位置する上端部にシリンダの上部外周を覆う円筒部を外周に有するばね座を取付け、そのばね座と前記スリーブのフランジ間にリターンスプリングを組込んで前記フランジ下方に形成された圧力室の容積が大きくなる方向にロッドを付勢し、前記シリンダの外周上部にシール溝を形成し、そのシール溝に組込んだオイルシールを円筒部の内周に弾性接触させて円筒部とシリンダの嵌合面間を密封し、前記フランジには圧力室とフランジの上方に設けられたリザーバ室を連通する通路を設け、その通路の圧力室側の開口部に、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構成を採用したのである。

上記のように、ロッドの下端部が摺動自在に挿入されるスリーブの下端部にフランジを設け、そのフランジに圧力室とリザーバ室を連通する通路を形成し、その通路をチェックバルブで開閉することにより、ロッドの下部に設けたプランジャに通路を形成し、その通路をチェックバルブで開閉するようにした油圧式オートテンショナに比較して、軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。

また、シリンダの外周上部に形成したシール溝にオイルシールを取付けて、シリンダとばね座の円筒部間を密封したことにより、シリンダの内部に充填された作動油の外部への漏洩を防止することができると共に、外部からシリンダ内部への異物の侵入を防止することができる。

さらに、オイルシールによってシリンダと円筒部間を密封することで、円筒部の内周に弾性接触させるリップの数、リップ形状、緊迫力を自由に設計することができる。

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。図示のように、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、そのシリンダ１１内に作動油が充填されている。また、シリンダ１１の下面には、エンジンブロックＡに連結される連結片１２が設けられている。

シリンダ１１の内部にはスリーブ１３が組込まれている。スリーブ１３は下端部に外向きのフランジ１４を有し、そのフランジ１４はシリンダ１１の内周下部に設けられた段部１５によって下面の外周部が支持されている。

なお、段部１５の形成に際して、ここでは、底付き円筒体Ｂをシリンダ１１の内部に嵌合し、その円筒体Ｂの上端を段部１５としているが、シリンダ１１の底部に小径の凹部を形成して、シリンダ１１の内周下部に段部を直接設けるようにしてもよい。

スリーブ１３にはロッド１６の下端部が摺動自在に挿入され、そのロッド１６とスリーブ１３とによってシリンダ１１の内部は、圧力室１７とリザーバ室１８とに区画されている。

ロッド１６の上記シリンダ１１の上端開口から外部に位置する上端部には、プーリアーム１に連結される連結片１９が連結されている。また、ロッド１６の上端部には、上記連結片１９の下部にばね座２０が固定され、そのばね座２０とスリーブ１３のフランジ１４間にリターンスプリング２１が組込まれている。リターンスプリング２１は、フランジ１４の下方に設けられた圧力室１７の容積が拡大する方向にロッド１６を付勢している。

ばね座２０は、シリンダ１１の上部外周を覆う円筒部２２を外周に有している。一方、シリンダ１１の上部外周には環状のシール溝２３が形成され、そのシール溝２３内にオイルシール２４が組込まれている。

図６に示すように、オイルシール２４は複数のリップ２４ａ、２４ｂを外周に有し、各リップ２４ａ、２４ｂは、図２に示すように、円筒部２２の内周と弾性接触して、シリンダ１１と円筒部２２の嵌合面間を密封し、リザーバ室１８内の作動油が外部に漏洩するのを防止している。

また、シリンダ１１の上部外周には、上記シール溝２３の下側に環状突出部２５が形成され、一方、円筒部２２の内周下部には抜止め爪２６が設けられ、上記環状突出部２５に対する抜止め爪２６の当接によって、ロッド１６がシリンダ１１の外部に抜け出るのが防止される。

図３および図４に示すように、スリーブ１３のフランジ１４には、圧力室１７とリザーバ室１８を連通する複数の円弧状の通路２７が同一円上に形成され、その通路２７の圧力室１７側の開口部に、圧力室１７の圧力がリザーバ室１８の圧力より高くなると通路２７を閉じるチェックバルブ３０が設けられている。

チェックバルブ３０は、フランジ１４の下面をシート面３１とし、そのシート面３１に対して断面が角形のリング状の弁体３２を接触、離反自在に設け、その弁体３２をバルブスプリング３３によりシート面３１に向けて付勢して、圧力室１７の圧力がリザーバ室１８の圧力より高くなると、弁体３２をシート面３１に接触させて通路２７を閉じるようにしている。

ここで、バルブスプリング３３として、圧力室１７の内周に圧入される円環部３３ａの下端縁に複数の内向きの弾性片３３ｂを周方向に等間隔に形成した薄金属板のプレス成形品からなるものを採用し、上記弾性片３３ｂによって弁体３２をシート面３１に向けて付勢しているが、皿ばねやコイルばねを用いるようにしてもよい。

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２１の押圧によりロッド１６は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１７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１８の圧力より低くなると、図５に示すように、チェックバルブ３０の弁体３２がシート面３１から離反して通路２７を開放するため、リザーバ室１８の作動油は通路２７から圧力室１７に流れ、ロッド１６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１６に押込み力が負荷される。このとき、圧力室１７の圧力はリザーバ室１８の圧力より高くなるため、チェックバルブ３０の弁体３２はシート面３１に接触して通路２７を閉鎖し、圧力室１７に封入された作動油により、ロッド１６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２１の弾性力より大きい場合、圧力室１７の作動油はスリーブ１３とロッド１６の摺動面間に形成された微小なリーク隙間ｂからリザーバ室１８内に流れ、上記押込み力とリターンスプリング２１の弾性力とが釣り合う位置までロッド１６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。

実施の形態で示すように、ロッド１６の下端部が摺動自在に挿入されるスリーブ１３の下端部にフランジ１４を設け、そのフランジ１４に圧力室１７とリザーバ室１８を連通する通路２７を形成し、その通路２７をチェックバルブ３０で開閉することにより、前述の特許文献１および特許文献２に示される油圧式オートテンショナのプランジャを省略することができ、その分、油圧式オートテンショナの軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。

また、シリンダ１１の外周上部に形成したシール溝２３にオイルシール２４を取付けて、シリンダ１１とばね座２０の円筒部２２間を密封したことにより、シリンダ１１の内部に充填された作動油の外部への漏洩を防止することができると共に、外部からシリンダ１１の内部に異物が侵入するのを防止することができる。

さらに、オイルシール２４によってシリンダ１１と円筒部２２間を密封することで、円筒部２２の内周に弾性接触させるリップ２４ａ、２４ｂの数、リップ形状、緊迫力を自由に設計することができる。

この発明に係る油圧式オートテンショナを用いたベルトの張力調整装置を示す正面図図１のII−II線に沿った断面図図２に示す油圧式オートテンショナのチェックバルブ部の拡大断面図図３のIV−IV線に沿った断面図チェックバルブの開放状態を示す断面図シール溝に取付けたオイルシールの自然な状態を示す断面図

符号の説明

１１シリンダ
１３スリーブ
１４フランジ
１５段部
１６ロッド
１７圧力室
１８リザーバ室
２１リターンスプリング
２２円筒部
２３シール溝
２４オイルシール
２７通路
３０チェックバルブ

Claims

内部に作動油が充填された有底のシリンダ内にスリーブを組込み、そのスリーブの下端部に形成された外向きのフランジの下面外周部をシリンダの内周下部に設けられた段部で支持し、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、シリンダ内を圧力室とリザーバ室とに区画し、前記ロッドの前記シリンダの上部開口から外部に位置する上端部にシリンダの上部外周を覆う円筒部を外周に有するばね座を取付け、そのばね座と前記スリーブのフランジ間にリターンスプリングを組込んで前記フランジ下方に形成された圧力室の容積が大きくなる方向にロッドを付勢し、前記シリンダの外周上部にシール溝を形成し、そのシール溝に組込んだオイルシールを円筒部の内周に弾性接触させて円筒部とシリンダの嵌合面間を密封し、前記フランジには圧力室とフランジの上方に設けられたリザーバ室を連通する通路を設け、その通路の圧力室側の開口部に、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。