JP2008115926A - Automatic tensioner - Google Patents
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Abstract
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保持に用いられるオートテンショナに関する。 The present invention relates to an auto tensioner used for maintaining the tension of a belt for driving an automobile auxiliary machine such as an alternator.
自動車の補機、たとえばオルタネータやカーエアコンやウォータポンプなどは、その回転軸がエンジンのクランクシャフトにベルトで連結されており、そのベルトを介してエンジンで駆動される。このベルトの張力を適正範囲に保つために、一般に、支点軸を中心として揺動可能に設けたプーリアームと、そのプーリアームに回転可能に取り付けたテンションプーリと、そのテンションプーリをベルトに押さえ付ける方向にプーリアームを付勢するオートテンショナとからなる張力調整装置が使用される。 An auxiliary machine of an automobile, for example, an alternator, a car air conditioner, a water pump, or the like has a rotating shaft connected to a crankshaft of an engine by a belt, and is driven by the engine through the belt. In order to keep the tension of this belt within an appropriate range, generally, a pulley arm that is swingable about a fulcrum shaft, a tension pulley that is rotatably attached to the pulley arm, and a direction in which the tension pulley is pressed against the belt. A tension adjusting device including an auto tensioner that biases the pulley arm is used.
この張力調整装置に組み込まれるオートテンショナとして、有底のシリンダ内に作動油を溜め、シリンダ内にシリンダと同軸に設けたスリーブ内にプランジャを軸方向に摺動可能に挿入し、そのプランジャとスリーブとでシリンダ内を圧力室とリザーバ室に区画し、プランジャと一体に移動するロッドを設け、そのロッドを、圧力室の容積を拡大する方向にリターンスプリングで付勢したものが知られている(特許文献1,2)。
As an auto tensioner incorporated in this tension adjusting device, hydraulic oil is stored in a bottomed cylinder, and a plunger is slidably inserted in a sleeve provided coaxially with the cylinder in the cylinder, and the plunger and sleeve The cylinder is divided into a pressure chamber and a reservoir chamber, and a rod that moves integrally with the plunger is provided, and the rod is urged by a return spring in the direction of expanding the volume of the pressure chamber (
このオートテンショナは、リターンスプリングの付勢力がベルトの張力とつり合う位置までロッドが移動することにより、ベルトの張力変動を吸収し、ベルトの張力を適正範囲に保つ。 In this auto tensioner, the rod moves to a position where the urging force of the return spring balances with the belt tension, thereby absorbing the belt tension fluctuation and keeping the belt tension within an appropriate range.
また、プランジャとスリーブの摺動面間には、圧力室とリザーバ室を連通させるリーク隙間が形成され、圧力室の容積が縮小する方向にロッドが移動すると、圧力室内の作動油がリーク隙間を通って流出する。このとき、作動油がリーク隙間を流れる抵抗によってダンパ作用が生じるので、ロッドがゆっくりと移動し、ベルトを安定した状態に保ちながらその緊張を吸収する。 A leak gap is formed between the sliding surfaces of the plunger and the sleeve so that the pressure chamber communicates with the reservoir chamber. When the rod moves in a direction in which the volume of the pressure chamber is reduced, the hydraulic oil in the pressure chamber has a leak gap. Spill through. At this time, since the damper action is generated by the resistance of the hydraulic oil flowing through the leak gap, the rod moves slowly and absorbs the tension while keeping the belt in a stable state.
また、このオートテンショナは、圧力室とリザーバ室を連通させる通路が設けられ、その通路には、リザーバ室側から圧力室側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブが設けられ、圧力室の容積が拡大する方向にロッドが移動すると、チェックバルブを通ってリザーバ室側から圧力室側に作動油が流れる。そのため、圧力室の容積が拡大する方向にロッドが速やかに移動し、ベルトの弛みを迅速に吸収する。
しかし、このオートテンショナは、圧力室の容積を拡大する方向へのロッドの移動速度が、圧力室の容積を縮小する方向へのロッドの移動速度よりも大きいので、ベルトの張力が周期的に増減したときに、ロッドの位置が次第に圧力室の容積を拡大する方向に移動する現象(ポンプアップ現象)が発生し、ベルトの張力が過大となることがあった。 However, in this auto tensioner, the moving speed of the rod in the direction of increasing the volume of the pressure chamber is larger than the moving speed of the rod in the direction of reducing the volume of the pressure chamber. When this occurs, a phenomenon (pump-up phenomenon) in which the position of the rod gradually moves in the direction of expanding the volume of the pressure chamber occurs, and the belt tension may become excessive.
このポンプアップ現象を防止するために、リーク隙間を大きく設定して、圧力室の容積を縮小する方向へのロッドの移動速度を大きくすることが考えられるが、このようにすると、作動油がリーク隙間を流れる抵抗が小さくなるので、ロッドのダンピング抵抗が不足し、エンジン始動時のベルトの張力が一時的に大きくなったときに、ロッドの移動量が過大となり、ベルトに滑りを生じるおそれがある。 In order to prevent this pump-up phenomenon, it is conceivable to increase the rod moving speed in the direction to reduce the volume of the pressure chamber by setting a large leak gap. Since the resistance flowing through the gap is reduced, the damping resistance of the rod is insufficient, and when the tension of the belt at the time of starting the engine temporarily increases, the amount of movement of the rod may be excessive and the belt may slip. .
この発明が解決しようとする課題は、ベルトの張力が周期的に増減したときにポンプアップ現象が生じにくく、また、エンジン始動時にベルトに滑りを生じにくいオートテンショナを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an auto tensioner in which the pump-up phenomenon is unlikely to occur when the belt tension is periodically increased or decreased, and the belt is less likely to slip when the engine is started.
上記の課題を解決するために、前記ロッドの外周に第1摺動面と第2摺動面とを軸方向に間隔をおいて形成し、前記ロッドを、前記第1摺動面と前記第2摺動面のうちの前記第1摺動面のみと前記スリーブとの間に前記リーク隙間が形成される位置から、前記第1摺動面と前記第2摺動面の両方と前記スリーブとの間に前記リーク隙間が形成される位置まで移動可能とした。 In order to solve the above-mentioned problem, a first sliding surface and a second sliding surface are formed on the outer periphery of the rod at an interval in the axial direction, and the rod is connected to the first sliding surface and the first sliding surface. From the position where the leak gap is formed between only the first sliding surface of the two sliding surfaces and the sleeve, both the first sliding surface and the second sliding surface and the sleeve It was made possible to move to a position where the leak gap was formed between.
このオートテンショナは、前記通路を、前記スリーブに設けた外向きのフランジ部に形成し、前記チェックバルブを、前記フランジ部の圧力室側の面に接離可能に設けたリング状の弁体と、その弁体を前記フランジ部に向けて付勢するバルブスプリングとで構成し、そのチェックバルブを、前記ロッドに対して軸直角方向に重なるように配置すると好ましい。 In this auto tensioner, the passage is formed in an outward flange portion provided in the sleeve, and the check valve is provided in a ring-shaped valve body slidably provided on the pressure chamber side surface of the flange portion. The valve body is preferably composed of a valve spring that urges the flange toward the flange portion, and the check valve is preferably arranged so as to overlap the rod in a direction perpendicular to the axis.
この発明のオートテンショナは、ロッドの外周の摺動面が第1摺動面と第2摺動面に分割されているので、第1摺動面と第2摺動面のうちの第1摺動面のみとスリーブとの間にリーク隙間が形成される位置にロッドがある状態で作動油がリーク隙間を流れる抵抗と、第1摺動面と第2摺動面の両方とスリーブとの間にリーク隙間が形成される位置にロッドがある状態で作動油がリーク隙間を流れる抵抗とを個別に設定することができる。そのため、第1摺動面と第2摺動面のうちの第1摺動面のみとスリーブとの間にリーク隙間が形成される位置にロッドがある状態での抵抗を小さく設定することにより、ベルトの張力が周期的に増減したときのポンプアップ現象を防止することができ、また、第1摺動面と第2摺動面の両方とスリーブとの間にリーク隙間が形成される位置にロッドがある状態での抵抗を大きく設定することにより、エンジン始動時のベルトの滑りを防止することができる。 In the auto tensioner according to the present invention, since the sliding surface on the outer periphery of the rod is divided into the first sliding surface and the second sliding surface, the first sliding surface out of the first sliding surface and the second sliding surface. The resistance that hydraulic oil flows through the leak gap with the rod in the position where the leak gap is formed only between the moving surface and the sleeve, and the gap between both the first sliding surface and the second sliding surface and the sleeve The resistance at which the hydraulic oil flows through the leak gap in a state where the rod is at the position where the leak gap is formed can be set individually. Therefore, by setting the resistance in a state where there is a rod at a position where a leak gap is formed between only the first sliding surface of the first sliding surface and the second sliding surface and the sleeve, A pump-up phenomenon can be prevented when the belt tension periodically increases or decreases, and a leak gap is formed between both the first sliding surface and the second sliding surface and the sleeve. By setting a large resistance in the state where the rod is present, it is possible to prevent the belt from slipping when the engine is started.
また、前記チェックバルブを、前記ロッドに対して軸直角方向に重なるように配置したものは、チェックバルブをロッドに対して軸方向に並べて配置した場合よりも、チェックバルブとロッドが軸直角方向に重なり合う分、軸方向の長さを短く抑えることができ、狭いスペースにも設置しやすい。 In addition, when the check valve is arranged so as to overlap in the direction perpendicular to the axis with respect to the rod, the check valve and the rod are arranged in the direction perpendicular to the axis than when the check valve is arranged in the axis direction with respect to the rod. Because of the overlap, the axial length can be kept short, making it easy to install in tight spaces.
図1、図2に、自動車補機を駆動するベルト1の張力調整装置を示す。この張力調整装置は、ベルト1に接触するテンションプーリ2と、テンションプーリ2を回転可能に支持するプーリアーム3とを有し、プーリアーム3は、図2に示すエンジンブロック4に固定した支点軸5に揺動可能に支持されている。
1 and 2 show a tension adjusting device for a
プーリアーム3には、この発明の実施形態に係るオートテンショナ6の一端が連結軸7を中心として回転可能に連結され、オートテンショナ6の他端は、エンジンブロック4に固定した連結軸8に回転可能に連結されている。オートテンショナ6は、プーリアーム3を付勢してテンションプーリ2をベルト1に押さえ付けている。
One end of an
図2に示すように、オートテンショナ6は有底のシリンダ9を有し、シリンダ9内に作動油が溜められている。また、シリンダ9内には、外向きのフランジ部10を下端に有するスリーブ11が設けられ、フランジ部10は、シリンダ9の内周に形成されたシリンダ9の底側を小径とする段部12に載せられている。スリーブ11内には、ロッド13が軸方向に摺動可能に挿入され、このロッド13とスリーブ11によってシリンダ9内が圧力室14とリザーバ室15に区画されている。
As shown in FIG. 2, the
ロッド13の上端には、プーリアーム3に連結される連結片16が固定されている。連結片16とフランジ部10の間には、ロッド13の外周に嵌め合わされたばね座17を介してリターンスプリング18が組み込まれ、リターンスプリング18は、圧力室14の容積を拡大する方向にロッド13を付勢している。
A connecting
ばね座17には、シリンダ9の外周と対向する筒状のスカート部19が設けられている。また、シリンダ9の上部外周には、スカート部19の内周に接触するOリング20が設けられ、このOリング20が、シリンダ9内への異物の混入を防止している。
The
シリンダ9の外周には、Oリング20よりも下側に突起21が形成され、スカート部19の内周にも、Oリング20との接触位置よりも下側に、内径側に突出する係止爪22が形成されている。突起21は係止爪22を係止して、スカート部19がシリンダ9から抜けるのを防止する。
A
ロッドの外周には、図3に示すように、周方向に連続する溝23を間に挟んで、第1摺動面24と第2摺動面25が軸方向に間隔をおいて形成されている。第1摺動面24と第2摺動面25は、いずれも外径が一定の円筒面である。
As shown in FIG. 3, a first sliding
スリーブ11のフランジ部10には、圧力室14とリザーバ室15を連通させる通路26が、図4に示すように周方向に間隔をおいて形成されている。通路26には、図3に示すように、フランジ部10の圧力室14側の面に接離可能に設けられたリング状の弁体27と、弁体27をフランジ部10に向けて付勢するバルブスプリング28とからなるチェックバルブ29が設けられている。チェックバルブ29は、リザーバ室15側から圧力室14側への作動油の流れは許容するが、圧力室14側からリザーバ室15側への作動油の流れは禁止する。
In the
チェックバルブ29は、図3に示すように、弁体27の内径がロッド13の外径よりも大きく、軸方向にみてロッド13と重ならないようになっている。また、バルブスプリング28は、シリンダ9の内周に圧入される筒部30と、筒部30の下端に沿って内径側に折り曲げられた爪部31とからなり、爪部31は、図4に示すように、周方向に一定の間隔をおいて複数形成されている。
As shown in FIG. 3, the
チェックバルブ29は、図3の2点鎖線に示すように、ロッド13が圧力室14の容積を縮小する側のストロークエンドにある状態で、ロッド13に対して軸直角方向に重なるように配置されている。
As shown by a two-dot chain line in FIG. 3, the
ロッド13の外周の第1摺動面24と第2摺動面25は、図5の実線に示すように、ロッド13が圧力室14の容積を拡大する側のストロークエンドにある状態では、第1摺動面24のみがスリーブ11との間にリーク隙間32を形成し、図3の2点鎖線に示すように、ロッド13が圧力室14の容積を縮小する側のストロークエンドにある状態では、第1摺動面24と第2摺動面25の両方が、スリーブ11との間にリーク隙間32を形成する。このとき、リーク隙間32の大きさ(たとえば50μm)は、溝23の内面とスリーブ11との間に形成される隙間の大きさ(たとえば100μm)よりも小さい。
As shown by the solid line in FIG. 5, the first sliding
そのため、ロッド13を軸方向に押し動かしたときに、作動油がリーク隙間32を流れることによってロッド13に作用するダンピング抵抗は、図6,図7に示すように、ロッド13の第1摺動面24のみがスリーブ11との間にリーク隙間32を形成する位置(図6(A)に示すa点の位置と、図6(B)に示すb点の位置の間にロッド13の下端がある位置)にあるときは、第1摺動面24とスリーブ11の間で生じる抵抗が支配的であり、ほぼ一定の大きさとなる。また、ロッド13の第1摺動面24と第2摺動面25の両方がスリーブ11との間にリーク隙間32を形成する位置(図6(B)に示すb点の位置と、図6(C)に示すc点の位置の間にロッド13の下端がある位置)にあるときは、圧力室14の容積を縮小する方向にロッド13が移動するに従って、第2摺動面25とスリーブ11の間で生じる抵抗が増加し、ロッド13に作用するダンピング抵抗は大きくなる。さらに、第2摺動面25の全面がスリーブ11との間にリーク隙間32を形成する位置(図6(C)に示すc点の位置と、図6(D)に示すd点の位置の間にロッド13の下端がある位置)にあるときは、ロッド13に作用するダンピング抵抗は、ほぼ一定となる。
Therefore, when the
つぎに、このオートテンショナ6の動作例を説明する。
Next, an operation example of the
ベルト1の張力が大きくなると、その張力がプーリアーム3、連結片16を順に介してロッド13に伝達し、圧力室14の圧力が高まる。圧力室14の圧力がリザーバ室15の圧力よりも高くなると、図3に示すように、圧力室14内の作動油がリーク隙間32を通ってリザーバ室15に流れる。このとき、チェックバルブ29が閉じているので作動油はフランジ部10の通路26を流れない。こうして作動油がリーク隙間32を流れることによりロッド13が移動し、ベルト1の張力とリターンスプリング18の付勢力とがつり合う位置までテンションプーリ2が移動する。このとき、作動油がリーク隙間32を流れる抵抗によってダンパ作用が生じるので、テンションプーリ2はゆっくりと移動し、ベルト1を安定した状態に保ちながらその緊張を吸収する。
When the tension of the
一方、ベルト1の張力が小さくなると、リターンスプリング18の付勢力によって圧力室14の圧力が低くなる。圧力室14の圧力がリザーバ室15の圧力よりも低くなるとチェックバルブ29が開き、図5に示すように、リザーバ室15内の作動油がフランジ部10の通路26を通って圧力室14に流れる。この作動油の流れによりロッド13が移動し、ベルト1の張力とリターンスプリング18の付勢力とがつり合う位置までテンションプーリ2が移動する。このとき、テンションプーリ2は速やかに移動し、ベルト1の弛みを迅速に吸収する。
On the other hand, when the tension of the
このオートテンショナ6は、ロッド13の外周の摺動面が第1摺動面24と第2摺動面25に分割されているので、第1摺動面24と第2摺動面25のうちの第1摺動面24のみとスリーブ11との間にリーク隙間32が形成される位置にロッド13がある状態でのダンピング抵抗と、第1摺動面24と第2摺動面25の両方とスリーブ11との間にリーク隙間32が形成される位置にロッド13がある状態でのダンピング抵抗とを、個別に設定することができる。そのため、第1摺動面24と第2摺動面25のうちの第1摺動面24のみとスリーブ11との間にリーク隙間32が形成される位置にロッド13がある状態でのダンピング抵抗を小さく設定することにより、ベルト1の張力が周期的に増減したときのポンプアップ現象を防止することができ、また、第1摺動面24と第2摺動面25の両方とスリーブ11との間にリーク隙間32が形成される位置にロッド13がある状態でのダンピング抵抗を大きく設定することにより、エンジン始動時のベルト1の滑りを防止することができる。
In the
また、このオートテンショナ6は、ロッド13の外周に周方向に連続する溝23を形成してロッド13の外周の摺動面を分割したので、スリーブ11の内周に周方向に連続する溝を形成してスリーブ11の内周の摺動面を分割する場合に比べて、摺動面の加工が簡単であり、低コストである。
In addition, since the
また、このオートテンショナ6は、ロッド13が圧力室14の容積を小さくする側のストロークエンドにある状態でチェックバルブ29をロッド13に対して軸直角方向に重なるように配置したので、チェックバルブ29をロッド13に対して軸方向に並べて配置したものよりも、チェックバルブ29とロッド13が軸直角方向に重なり合う分、軸方向の長さを短く抑えることができ、狭いスペースにも設置しやすい。
In the
上記実施形態では、ロッド13が圧力室14の容積を小さくする側のストロークエンドにある状態でのみ、ロッド13に対して軸直角方向に重なるようにチェックバルブ29を配置しているが、チェックバルブ29は、ロッド13が圧力室14の容積を小さくする側のストロークエンドから、圧力室14の容積を大きくする側のストロークエンドに至る過程において、常時、ロッド13に対して軸直角方向に重なるように配置してもよい。要は、ロッドが圧力室の容積を小さくする側のストロークエンドにある状態で、チェックバルブがロッドに対して軸直角方向に重なればよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、周方向に一定の間隔をおいて配置された爪部31で弁体27を付勢することにより、バルブスプリング28の付勢力がより均一に弁体27に作用するようにしているが、バルブスプリングは他の形式のものを用いてもよく、たとえば、弁体27の圧力室14側の面とシリンダ9の底面との間にコイルスプリングを組み込み、そのコイルスプリングで弁体27をフランジ部10に向けて付勢するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the urging force of the
9 シリンダ
10 フランジ部
11 スリーブ
13 ロッド
14 圧力室
15 リザーバ室
18 リターンスプリング
24 第1摺動面
25 第2摺動面
26 通路
27 弁体
28 バルブスプリング
29 チェックバルブ
32 リーク隙間
9
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006298712A JP2008115926A (en) | 2006-11-02 | 2006-11-02 | Automatic tensioner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006298712A JP2008115926A (en) | 2006-11-02 | 2006-11-02 | Automatic tensioner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008115926A true JP2008115926A (en) | 2008-05-22 |
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ID=39502034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006298712A Pending JP2008115926A (en) | 2006-11-02 | 2006-11-02 | Automatic tensioner |
Country Status (1)
Country | Link |
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-
2006
- 2006-11-02 JP JP2006298712A patent/JP2008115926A/en active Pending
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