JP2008180265A - オートテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】オートテンショナのチェックバルブを低コスト化するとともに、そのチェックバルブの組み込み方向のミスを無くす。
【解決手段】シリンダ１０内に作動油を溜め、シリンダの底９に形成したスリーブ嵌合凹部１２にスリーブ１１を嵌め合わせ、スリーブ内にロッド１３を摺動可能に挿入し、ロッドとスリーブとでシリンダ内を圧力室１４とリザーバ室１５に区画し、リーク隙間２２を介して圧力室とリザーバ室を連通し、ロッドを付勢するリターンスプリング１７を設け、スリーブ嵌合凹部１２とスリーブの嵌合面間に圧力室の下部とリザーバ室の下部を連通する通路２３を形成し、スリーブの下部にチェックバルブ２８を組み込み、チェックバルブが、バルブシート２４と、弁孔２５を開閉するチェックボール２６と、リテーナ２７とを有するオートテンショナにおいて、バルブシートの外周を外径が一定のストレート形状とし、バルブシートを上下対称形状とする。
【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、下部に底を有する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、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、スリーブとロッドの摺動面間に形成されるリーク隙間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リーク隙間を通って流出する。このとき、リーク隙間を流れる作動油の流量が制限されるので、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、スリーブ嵌合凹部とスリーブの嵌合面間に、圧力室の下部とリザーバ室の下部を連通する通路が形成されており、その通路の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、スリーブの下部に組み込まれている。そのため、このオートテンショナは、圧力室の容積が拡大する方向には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。

また、このオートテンショナは、チェックバルブが、前記スリーブの下部内周に嵌め合わせたバルブシートと、そのバルブシートを上下に貫通する弁孔を開閉するチェックボールと、そのチェックボールを保持するリテーナと、チェックボールをバルブシートに向けて付勢するバルブスプリングとからなる。バルブシートの外周には、上側を小径とする段部が形成されており、この段部をスリーブの下端に接触させることによって、バルブシートが軸方向に位置決めされている。
特表２０００−５０４３９５号公報

このチェックバルブを低コスト化するため、この発明の発明者は、バルブシートの外周に段部を形成せずに、バルブシートの外周を、外径が一定のストレート形状とし、そのバルブシートをスリーブの下部内周に嵌め合わせるようにすることを考案した。このようにすると、バルブシートの外周に段部を形成する場合に比べてバルブシートの形状が簡単なので、バルブシートの加工コストが低くなる。

しかし、バルブシートの外周を、外径が一定のストレート形状とすると、バルブシートを裏返した状態でも、スリーブの下部内周にバルブシートを嵌め合わせることが可能となるので、バルブシートをスリーブに組み込むときに、誤って上下反対にバルブシートを組み込んでしまうおそれがあった。

この発明が解決しようとする課題は、オートテンショナのチェックバルブを低コスト化するとともに、そのチェックバルブをスリーブの下部に組み込むときの組み込み方向のミスを無くすことである。

上記の課題を解決するために、前記バルブシートの外周を外径が一定のストレート形状とし、そのバルブシートを上下対称形状とすることにより、バルブシートを裏返した状態でも組み込み可能とした。

この発明のオートテンショナは、バルブシートの外周がストレート形状なので、バルブシートの加工が簡単であり、低コストである。また、バルブシートが裏返した状態でも組み込み可能なので、バルブシートを組み込むときにバルブシートの組み込み方向を区別する必要がなく、バルブシートの組み込み方向のミスが生じない。

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、下部に底９を有するシリンダ１０内に作動油が溜められている。シリンダ１０内には、シリンダ１０と同軸にスリーブ１１が挿入され、シリンダ１０の底９に形成されたスリーブ嵌合凹部１２にスリーブ１１の下部外周が嵌め合わされている。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ており、スリーブ１１とロッド１３によって、シリンダ１０内が圧力室１４とリザーバ室１５に区画されている。

ロッド１３の上部には、ばね座１６が固定されている。ばね座１６とシリンダ１０の底９との間にはリターンスプリング１７が組み込まれ、リターンスプリング１７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。

ばね座１６とシリンダ１０の間の開口は、軸方向に伸縮可能な筒状のベローズ１８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。

ロッド１３の下部外周には、周方向に連続する溝１９が形成され、その溝１９に、Ｃ形リング状の止め輪２０が嵌め込まれている。また、スリーブ１１の内周には、リザーバ室１５側を小径とする段部２１が形成されており、圧力室１４の容積を拡大する方向にロッド１３が移動したときに止め輪２０が段部２１に係止し、その係止によって、ロッド１３がスリーブ１１から抜け止めされるようになっている。

スリーブ１１とロッド１３の摺動面間には、圧力室１４とリザーバ室１５を連通するリーク隙間２２が形成されている。

スリーブ嵌合凹部１２とスリーブ１１の嵌合面間には、圧力室１４の下部とリザーバ室１５の下部を連通する通路２３が形成されている。通路２３は、スリーブ嵌合凹部１２の内面に溝を設けることにより形成することができる。

スリーブ１１の下部には、図３に示すように、スリーブ１１の下部内周に嵌め合わせたバルブシート２４と、バルブシート２４の弁孔２５を開閉するチェックボール２６と、チェックボール２６を保持するリテーナ２７とからなるチェックバルブ２８が組み込まれている。また、スリーブ１１の下部内周には、下側を大径とする段部２９が形成されており、その段部２９で、リテーナ２７とバルブシート２４を軸方向に位置決めしている。

バルブシート２４は、図４に示すように上下対称形状であり、バルブシート２４の外周は、外径が一定のストレート形状となっている。また、バルブシート２４の弁孔２５は、バルブシート２４を上下に貫通して形成され、弁孔２５の上部内周には、上方に拡径するテーパ状のシート面３０Ａが形成され、弁孔２５の下部内周にも、下方に拡径するテーパ状のシート面３０Ｂが形成されている。シート面３０Ａとシート面３０Ｂは互いに同一形状であり、バルブシート２４を裏返した状態で組み込んだときにも、同一形状のシート面が上側にあらわれるようになっている。

このチェックバルブ２８は、圧力室１４の圧力がリザーバ室１５の圧力よりも大きくなったときは、チェックボール２６が弁孔２５を閉じて通路の作動油の流れを阻止するが、圧力室の圧力がリザーバ室の圧力よりも小さくなったときは、チェックボール２６がバルブシート２４から離反して弁孔２５を開き、通路２３のリザーバ室１５側から圧力室１４側への作動油の流れを許容する。

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１６を介してロッド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、作動油がリーク隙間２２を圧力室１４側からリザーバ室１５側に流れる。このとき、チェックボール２６がバルブシート２４の弁孔２５を閉じているので、作動油は通路２３を流れない。こうして作動油がリーク隙間２２を流れることによりロッド１３が下方に移動し、ベルト１の張力とリターンスプリング１７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２２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１７の付勢力によってロッド１３が上方に移動し、圧力室１４の容積が拡大することで、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、圧力室１４とリザーバ室１５の圧力差によってチェックボール２６がバルブシート２４から離反して弁孔２５を開き、作動油が通路２３をリザーバ室１５側から圧力室１４側に流れる。このようにして、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１７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６は、図４に示すように、バルブシート２４の外周がストレート形状なので、バルブシート２４の加工が簡単であり、低コストである。また、バルブシート２４を組み込むときに、シート面３０Ａ，３０Ｂのいずれを上側にして組み込んでもよく、バルブシート２４の組み込み方向を区別する必要がない。そのため、バルブシート２４の組み込み方向のミスが生じない。

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のオートテンショナのチェックバルブ近傍の拡大断面図 図３に示すバルブシートの一部を破断した状態を示す拡大斜視図

符号の説明

９ 底
１０ シリンダ
１１ スリーブ
１２ スリーブ嵌合凹部
１３ ロッド
１４ 圧力室
１５ リザーバ室
１７ リターンスプリング
２２ リーク隙間
２３ 通路
２４ バルブシート
２５ 弁孔
２６ チェックボール
２７ リテーナ
２８ チェックバルブ

Claims (1)

1. 下部に底（９）を有するシリンダ（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（１２）にスリーブ（１１）を嵌め合わせ、そのスリーブ（１１）内にロッド（１３）を軸方向に摺動可能に挿入し、そのロッド（１３）と前記スリーブ（１１）とで前記シリンダ（１０）内を圧力室（１４）とリザーバ室（１５）に区画し、前記スリーブ（１１）と前記ロッド（１３）の摺動面間に形成されるリーク隙間（２２）を介して前記圧力室（１４）と前記リザーバ室（１５）を連通し、前記圧力室（１４）の容積を拡大する方向に前記ロッド（１３）を付勢するリターンスプリング（１７）を設け、前記スリーブ嵌合凹部（１２）と前記スリーブ（１１）の嵌合面間に前記圧力室（１４）の下部と前記リザーバ室（１５）の下部を連通する通路（２３）を形成し、前記スリーブ（１１）の下部に、前記通路（２３）のリザーバ室（１５）側から圧力室（１４）側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ（２８）を組み込み、そのチェックバルブ（２８）が、前記スリーブ（１１）の下部内周に嵌め合わせたバルブシート（２４）と、そのバルブシート（２４）を上下に貫通する弁孔（２５）を開閉するチェックボール（２６）と、そのチェックボール（２６）を保持するリテーナ（２７）とを有するオートテンショナにおいて、前記バルブシート（２４）の外周を外径が一定のストレート形状とし、そのバルブシート（２４）を上下対称形状としたことを特徴とするオートテンショナ。

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