JP2008128261A - オートテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】高い加工精度を必要とせず、組み立てが簡単なオートテンショナを提供する。
【解決手段】シリンダ１０内に作動油を溜め、シリンダ１０のスリーブ嵌合凹部１１にスリーブ１３を嵌合し、スリーブ１３の底１２の貫通孔１７に挿入したボルト１８をスリーブ嵌合凹部１１のねじ孔１９にねじ込んでスリーブ１３をに固定し、スリーブ１３内にロッド１４を挿入し、ロッド１４とスリーブ１３とでシリンダ１０内を圧力室１５とリザーバ室１６に区画し、リーク隙間２５にて圧力室１５とリザーバ室１６を連通し、ロッド１４を付勢するリターンスプリング２７を設け、スリーブ１３の弁孔２３を介して圧力室１５とリザーバ室１６とを連通させる通路２４をスリーブ１３とスリーブ嵌合凹部１１の嵌合面間に形成し、底１２の圧力室側に設けた弁体２２をボルト１８の段部２１で保持し、弁体２２で弁孔２３の作動油のリザーバ室側から圧力室側への流れのみを許容する。
【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保持に用いられるオートテンショナに関する。

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。

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、そのシリンダの底に形成したスリーブ嵌合凹部にスリーブを嵌め合わせて固定し、そのスリーブ内にロッドを軸方向に摺動可能に挿入し、そのロッド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、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）。

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。

また、圧力室とリザーバ室は、絞りを形成する第１通路を介して連通しており、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第１通路を通って流出する。このとき、作動油の流量が絞りによって制限されるので、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。

また、このオートテンショナは、スリーブとスリーブ嵌合凹部の嵌合面間に、スリーブの下端に設けたチェックバルブを介して圧力室とリザーバ室を連通させる第２通路が形成されており、圧力室の容積が拡大する方向にロッドが移動すると、第２通路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。
特開２００６−１２５４４８号公報

ここで、スリーブ嵌合凹部へのスリーブの固定を、スリーブ嵌合凹部にスリーブを圧入することによって行なう場合、締め代が小さいとスリーブ嵌合凹部からスリーブが抜け出るおそれがあり、一方、締め代が大きいとスリーブ嵌合凹部やスリーブが破損するおそれがある。そのため、スリーブ嵌合凹部とスリーブの嵌合面間の締め代を高い精度で管理する必要があり、嵌合面の加工がコスト高であった。

この発明が解決しようとする課題は、スリーブ嵌合凹部とスリーブの嵌合面に高い加工精度を必要とせず、組み立てが簡単な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、スリーブ嵌合凹部に嵌め合わせるスリーブを有底のスリーブとし、そのスリーブの底に形成した貫通孔に挿入したボルトを、スリーブ嵌合凹部に形成したねじ孔にねじ込んでスリーブをスリーブ嵌合凹部に固定し、前記スリーブの底の圧力室側の面に接離可能に設けた弁体を、前記ボルトの頭部に形成した弁体保持部で保持し、その弁体で、スリーブの底に形成された弁孔の作動油のリザーバ室側から圧力室側への流れのみを許容するようにした。

前記弁体は、たとえば、前記ボルトの頭部を貫通させるリング板で構成することができ、このとき、前記ボルトの弁体保持部は、前記ボルトの頭部外周に形成した座面側を小径とする段部で構成することができる。

この発明のオートテンショナは、ボルトでスリーブをスリーブ嵌合凹部に固定するので、スリーブ嵌合凹部とスリーブの嵌合面間に締め代を設ける必要がなく、スリーブ嵌合凹部とスリーブの嵌合面に高い加工精度を必要としない。

また、スリーブをスリーブ嵌合凹部に固定するボルトが、弁体を保持するリテーナを兼ねるので、部品点数が少なく、組み立てが簡単である。

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。

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。

図２に示すように、オートテンショナ６は、底９を有するシリンダ１０内に作動油が溜められている。また、底９に形成されたスリーブ嵌合凹部１１には、底１２を有するスリーブ１３が嵌め合わされ、スリーブ１３内に、ロッド１４が軸方向に摺動可能に挿入されている。ここで、スリーブ１３とロッド１４は、シリンダ１０内を圧力室１５とリザーバ室１６に区画する。

スリーブ１３は、図３に示すように、スリーブ１３の底１２に形成された貫通孔１７に挿入したボルト１８を、スリーブ嵌合凹部１１に形成されたねじ孔１９にねじ込むことによって、スリーブ嵌合凹部１１に固定されている。ボルト１８の頭部２０の外周には、座面側を小径とする段部２１が形成され、その段部２１とスリーブ１３の底１２の間に、ボルト１８の頭部２０を貫通させるリング板２２が設けられている。リング板２２は、スリーブ１３の底１２と段部２１の間に形成される隙間よりも薄く形成され、スリーブ１３の底１２に接離可能となっている。また、リング板２２は、スリーブ１３の底１２から離反する方向の移動範囲を、段部２１によって制限されている。

スリーブ１３の底１２には、図３，図４に示すように、リング板２２に対応する位置に周方向に間隔をおいて弁孔２３が形成されている。また、スリーブ１３とスリーブ嵌合凹部１１の嵌合面間には、図３から図５に示すように、弁孔２３を介して圧力室１５とリザーバ室１６を連通する通路２４が形成されている。リング板２２は、図３，図６に示すように、弁孔２３の作動油のリザーバ室１６側から圧力室１５側への流れのみを許容するチェックバルブの弁体として機能し、スリーブ１３の底１２は、チェックバルブのバルブシートとして機能し、ボルト１８の頭部２０は、チェックバルブのリテーナとして機能する。

スリーブ１３とロッド１４の摺動面間には、図３に示すように、圧力室１５とリザーバ室１６を連通するリーク隙間２５が形成されている。リーク隙間２５は微小であり、圧力室１５からリザーバ室１６に流れる作動油の流量を制限する絞りを構成する。

ロッド１４のシリンダ１０からの突出部分には、図２に示すように、ばね座２６が固定されている。ばね座２６とシリンダ１０の底９との間にはリターンスプリング２７が組み込まれ、リターンスプリング２７は、圧力室１５の容積を拡大する方向にロッド１４を付勢している。ばね座２６とシリンダ１０の間に形成される環状の開口は、軸方向に伸縮可能なベローズ２８で閉鎖され、これにより、シリンダ１０内の作動油が密封されている。

つぎに、このオートテンショナ６の動作例を説明する。

ベルト１の張力が大きくなると、その張力が、テンションプーリ２、プーリアーム３、ばね座２６を介してロッド１４に伝達し、圧力室１５の圧力が高まる。圧力室１５の圧力がリザーバ室１６の圧力よりも高くなると、作動油がリーク隙間２５を圧力室１５側からリザーバ室１６側に流れる。このとき、リング板２２によって弁孔２３が閉じているので作動油は通路２４を流れない。こうして作動油がリーク隙間２５を流れることによりロッド１４が移動し、ベルト１の張力とリターンスプリング２７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、リーク隙間２５を流れる作動油の流量が制限され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。

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２７の付勢力によってロッド１４が移動し、圧力室１５の容積が拡大することで、圧力室１５の圧力が低くなる。圧力室１５の圧力がリザーバ室１６の圧力よりも低くなるとリング板２２がスリーブ１３の底１２から離反して弁孔２３が開き、作動油が通路２４をリザーバ室１６側から圧力室１５側に流れる。このとき、テンションプーリ２は、ベルト１の張力とリターンスプリング２７の付勢力とがつり合う位置まで速やかに移動し、ベルト１の弛みを迅速に吸収する。

このオートテンショナは、ボルト１８でスリーブ１３をスリーブ嵌合凹部１１に固定するので、スリーブ嵌合凹部１１とスリーブ１３の嵌合面間に締め代を設ける必要がない。そのため、スリーブ嵌合凹部１１とスリーブ１３の嵌合面に高い加工精度を必要とせず、低コストである。

また、スリーブ１３をスリーブ嵌合凹部１１に固定するボルト１８が、弁体として機能するリング板２２を保持するリテーナを兼ねるので、ボルト１８とは別体のリテーナを設ける場合に比べて部品点数が少なく、組み立てが簡単である。

また、チェックバルブの弁体として機能するリング板２２がリング状であり、スリーブ１３の底１２に重なり合う面積が大きいので、弁孔２３の流路面積を大きくして圧力室１５の圧力変化に対するリング板２２の応答性を確保しやすい。

この発明の実施形態の油圧式オートテンショナを組み込んだ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のロッドが圧力室の容積を縮小する方向に移動する過程を示すスリーブ近傍の拡大断面図 図３のIV−IV線に沿った断面図 図３のV−V線に沿った断面図 図２のロッドが圧力室の容積を拡大する方向に移動する過程を示すスリーブ近傍の拡大断面図

符号の説明

９ 底
１０ シリンダ
１１ スリーブ嵌合凹部
１２ 底
１３ スリーブ
１４ ロッド
１５ 圧力室
１６ リザーバ室
１７ 貫通孔
１８ ボルト
１９ ねじ孔
２１ 段部
２２ リング板
２３ 弁孔
２４ 通路
２５ リーク隙間
２７ リターンスプリング

Claims (2)

1. 有底のシリンダ（１０）内に作動油を溜め、そのシリンダ（１０）の底（９）に形成したスリーブ嵌合凹部（１１）に有底のスリーブ（１３）を嵌め合わせ、そのスリーブ（１３）の底（１２）に形成した貫通孔（１７）に挿入したボルト（１８）を、スリーブ嵌合凹部（１１）に形成したねじ孔（１９）にねじ込んでスリーブ（１３）をスリーブ嵌合凹部（１１）に固定し、そのスリーブ（１３）内にロッド（１４）を軸方向に摺動可能に挿入し、そのロッド（１４）と前記スリーブ（１３）とで前記シリンダ（１０）内を圧力室（１５）とリザーバ室（１６）に区画し、絞りを形成する第１通路（２５）を介して前記圧力室（１５）と前記リザーバ室（１６）を連通し、前記圧力室（１５）の容積を拡大する方向に前記ロッド（１４）を付勢するリターンスプリング（２７）を設け、前記スリーブ（１３）の底（１２）に形成した弁孔（２３）を介して前記圧力室（１５）と前記リザーバ室（１６）とを連通させる第２通路（２４）を前記スリーブ（１３）と前記スリーブ嵌合凹部（１１）の嵌合面間に形成し、前記スリーブ（１３）の底（１２）の圧力室側の面に接離可能に設けた弁体（２２）を前記ボルト（１８）の頭部（２０）に形成した弁体保持部（２１）で保持し、その弁体（２２）で前記弁孔（２３）の作動油のリザーバ室（１６）側から圧力室（１５）側への流れのみを許容するようにしたオートテンショナ。
2. 前記弁体（２２）を、前記ボルト（１８）の頭部（２０）を貫通させるリング板で構成し、前記ボルト（１８）の弁体保持部（２１）を、前記ボルト（１８）の頭部外周に形成した座面側を小径とする段部で構成した請求項１に記載のオートテンショナ。

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