JP2010180898A - 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, such as an alternator, a car air conditioner, or a water pump, has a rotating shaft connected to a crankshaft of an engine with a belt, and is driven via 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30として、図12に示すように、下部に底を有するシリンダ31内に作動油を溜め、そのシリンダ31の内底面32に形成したスリーブ嵌合凹部33にスリーブ34の下部を嵌め合わせ、そのスリーブ34内にロッド35を摺動可能に挿入してシリンダ31内を圧力室36とリザーバ室37に区画し、リターンスプリング38でロッド35をスリーブ34から突出する方向に付勢したものが知られている(特許文献1,2)。
As shown in FIG. 12, as an
このオートテンショナ30は、リターンスプリング38の付勢力がベルト(図示せず)の張力とつり合う位置までロッド35が移動することにより、ベルトの張力変動を吸収する。
The
また、圧力室36の上部とリザーバ室37の上部は、ロッド35とスリーブ34の摺動面間に形成された環状の絞り隙間39を介して連通しており、ロッド35がシリンダ31に押し込まれる方向(以下、「押し込み方向」という)に移動すると、圧力室36内の作動油が絞り隙間39を通って流出する。このとき、絞り隙間39を流れる作動油の粘性抵抗によってダンパ作用が生じるので、ロッド35はゆっくりと移動する。
The upper portion of the
また、圧力室36の下部とリザーバ室37の下部は、スリーブ嵌合凹部33とスリーブ34の嵌合面間に設けられた油通路40を介して連通しており、この油通路40の圧力室36側の端部には、リザーバ室37側から圧力室36側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ41が設けられている。そのため、ロッド35がシリンダ31から突出する方向(以下、「突出方向」という)に移動するときは、チェックバルブ41が開いてリザーバ室37側から圧力室36側に作動油が流れ、ロッド35が速やかに移動する。
The lower portion of the
ここで、油通路40は、図13に示すように、スリーブ嵌合凹部33とスリーブ34の嵌合面間に周方向に間隔をおいて4箇所設けられている。また、この各油通路40の作動油の吸込み口42は、周方向に等間隔となるようにシリンダ31の内底面32に開口している。
Here, as shown in FIG. 13, four
ところで、上記オートテンショナ30は、自動車補機のレイアウトの都合上、鉛直方向に対して傾斜した状態で取り付けられることがあるが、この傾斜角度を大きく設定することができれば、自動車補機のレイアウトの自由度が高くなる。
By the way, the
しかし、図12に示すように、鉛直方向に対して大きく傾斜した状態で上記オートテンショナ30を取り付けた場合、シリンダ31の内底面32も水平方向に対して大きく傾斜するので、その傾斜により上側にくる吸込み口42がリザーバ室37内の作動油の油面から露出し、リザーバ室37内の空気を圧力室36内に吸い込んでしまう可能性があった。圧力室36内に空気を吸い込むと、ベルトの張力が大きくなったときに、その圧力室36内の空気が圧縮することによってロッド35が移動するので、オートテンショナ30のダンパ作用が低下してしまう。
However, as shown in FIG. 12, when the
この発明が解決しようとする課題は、鉛直方向に対して大きく傾斜した状態で取り付けることが可能な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 that can be attached in a state of being largely inclined with respect to the vertical direction.
上記課題を解決するため、リザーバ室から油通路への作動油の吸込み口を、前記シリンダの内底面を直径で2分割した領域のうちの片側の領域にのみ開口させた。このようにすると、シリンダの内底面を直径で2分割した領域のうち、吸込み口が開口する領域を下側にしてオートテンショナを傾斜させることにより、吸込み口がリザーバ室内の作動油の油面から露出するのを防止することができる。 In order to solve the above problems, the working oil suction port from the reservoir chamber to the oil passage is opened only in one of the regions obtained by dividing the inner bottom surface of the cylinder into two by diameter. In this case, the suction port is made to be inclined from the oil level of the hydraulic oil in the reservoir chamber by tilting the auto tensioner with the region where the suction port is opened, of the region obtained by dividing the inner bottom surface of the cylinder into two by diameter. It is possible to prevent exposure.
前記リターンスプリングの下端を受ける環状のワッシャを前記スリーブの外周に気密に嵌合させ、そのワッシャを前記シリンダの内底面に重ね合わせると好ましい。このようにすると、前記吸込み口のスリーブの外周に沿った部分をワッシャが覆うので、ワッシャを設けない場合よりも下側で吸込み口が開口し、その結果、吸込み口が油面から露出するのを確実に防止することが可能となる。 It is preferable that an annular washer for receiving the lower end of the return spring is airtightly fitted to the outer periphery of the sleeve, and the washer is overlapped on the inner bottom surface of the cylinder. In this case, since the washer covers the portion of the suction port along the outer periphery of the sleeve, the suction port opens below the case where no washer is provided, and as a result, the suction port is exposed from the oil surface. Can be reliably prevented.
前記ワッシャをシリンダの内底面に重ね合わせる場合、前記シリンダの内底面に円弧状に延びる円弧溝を前記ワッシャで塞がれないように形成し、その円弧溝の前記ワッシャで塞がれない領域を前記吸込み口とすると、吸込み口の開口面積が大きくなり、油通路への吸い込み抵抗を低減することができる。この場合、吸込み口の開口面積を、油通路の流路面積よりも大きく設定すると、油通路への吸い込み抵抗を確実に低減することが可能である。 When the washer is overlapped on the inner bottom surface of the cylinder, an arc groove extending in an arc shape is formed on the inner bottom surface of the cylinder so as not to be blocked by the washer, and an area of the arc groove that is not blocked by the washer is formed. When the suction port is used, the opening area of the suction port is increased, and the suction resistance to the oil passage can be reduced. In this case, if the opening area of the suction port is set larger than the flow passage area of the oil passage, the suction resistance to the oil passage can be reliably reduced.
前記円弧溝は、その径方向内側部分が前記ワッシャと重なり合うように形成する場合、円弧溝の径方向内側の縁に径方向外側に隆起する凸部を設けると好ましい。このようにすると、その凸部でワッシャを受けることができるので、リターンスプリングの反力によるワッシャのたわみを防止することができる。 When the arc groove is formed so that the radially inner portion thereof overlaps the washer, it is preferable that a convex portion protruding radially outward is provided on the radially inner edge of the arc groove. If it does in this way, since a washer can be received in the convex part, a bend of a washer by reaction force of a return spring can be prevented.
前記ワッシャは、例えば、平ワッシャを用いることができるが、前記スリーブの外周に締め代をもって嵌合する筒部と、その筒部の下端に形成されたフランジ部とからなるワッシャを採用し、そのワッシャのフランジ部が前記シリンダの内底面に重なり合うようにしてもよい。このようにすると、ワッシャとスリーブの嵌合長さが長いので、ワッシャとスリーブの間の気密の信頼性が高い。 As the washer, for example, a flat washer can be used. The flange portion of the washer may overlap the inner bottom surface of the cylinder. In this case, since the fitting length between the washer and the sleeve is long, the airtight reliability between the washer and the sleeve is high.
前記油通路は、周方向に間隔をおいて複数設けることができる。このようにすると、油通路の流路抵抗を抑えることができる。また、その複数の油通路のうちいずれかの油通路に詰まりが生じた場合にも、他の油通路を通じて圧力室とリザーバ室の間の連通を確保することができるので、油通路の詰まりに対する信頼性を確保することができる。 A plurality of the oil passages can be provided at intervals in the circumferential direction. If it does in this way, channel resistance of an oil passage can be controlled. Further, even when one of the plurality of oil passages is clogged, the communication between the pressure chamber and the reservoir chamber can be ensured through the other oil passages. Reliability can be ensured.
前記シリンダには、前記吸込み口の周方向位置を示す識別マークを設けると好ましい。このようにすると、その識別マークによって吸込み口の周方向位置が分かるので、オートテンショナを取り付ける向きを間違えにくく、吸込み口を上側にしてオートテンショナが傾斜した状態となるのを防止することができる。このような識別マークとしては、例えば、前記吸込み口と周方向位置が一致するように前記シリンダの外周に設けた突起または窪みを採用することができる。 Preferably, the cylinder is provided with an identification mark indicating the circumferential position of the suction port. In this way, since the circumferential position of the suction port is known by the identification mark, it is difficult to make a mistake in the direction in which the auto tensioner is attached, and it is possible to prevent the auto tensioner from being inclined with the suction port facing upward. As such an identification mark, for example, a protrusion or a recess provided on the outer periphery of the cylinder so that the circumferential position of the suction port coincides with the suction port.
作動油の流量を制限する絞りを設けた第2油通路を介して前記圧力室と前記リザーバ室を連通し、その第2油通路を開閉操作する電磁開閉弁を設けることができる。このようにすると、電磁開閉弁を閉じることにより、押し込み方向へのロッドの移動を阻止することができる。そのため、ベルトに接続されたモータジェネレータが駆動して始動するタイプのエンジンにこのオートテンショナを採用した場合、電磁開閉弁を閉じた状態でエンジンを始動することにより、エンジン始動時のベルトのスリップを防止することが可能となる。 An electromagnetic on-off valve that opens and closes the second oil passage by communicating the pressure chamber and the reservoir chamber via a second oil passage provided with a throttle that restricts the flow rate of the hydraulic oil can be provided. If it does in this way, the movement of the rod to a pushing direction can be prevented by closing an electromagnetic opening-and-closing valve. Therefore, when this auto tensioner is used in an engine that is driven and started by a motor generator connected to the belt, the belt is slipped when the engine is started by starting the engine with the electromagnetic on-off valve closed. It becomes possible to prevent.
この発明のオートテンショナは、シリンダの内底面を直径で2分割した領域のうちの片側の領域にのみ吸込み口が存在するので、その領域を下側にしてオートテンショナを傾斜させることにより、吸込み口がリザーバ室内の作動油の油面から露出するのを防止することができる。そのため、このオートテンショナは、鉛直方向に対して大きく傾斜した状態で取り付けることが可能であり、自動車補機のレイアウトの自由度が高い。 In the auto tensioner according to the present invention, since the suction port exists only in one of the regions obtained by dividing the inner bottom surface of the cylinder into two by the diameter, the suction port can be formed by inclining the auto tensioner with this region as a lower side. Can be prevented from being exposed from the oil level of the hydraulic oil in the reservoir chamber. Therefore, this auto tensioner can be attached in a state of being largely inclined with respect to the vertical direction, and the degree of freedom of layout of the automobile auxiliary equipment is high.
図1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、エンジンブロック(図示せず)に固定された支点軸2を中心として揺動可能に支持されたプーリアーム3と、プーリアーム3に回転可能に取り付けたテンションプーリ4とを有する。
FIG. 1 shows 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5の一端が連結軸6を介して回転可能に連結され、オートテンショナ5の他端が、エンジンブロックに固定した支点軸7で支持されている。オートテンショナ5は、テンションプーリ4をベルト1に押さえ付ける方向にプーリアーム3を付勢している。
One end of an
図2に示すように、オートテンショナ5は、下部に底を有するシリンダ8を有し、そのシリンダ8内に作動油が溜められている。このオートテンショナ5は、鉛直方向に対してシリンダ8が傾斜して取り付けられており、シリンダ8の内底面9も水平方向に対して傾斜した状態となっている。
As shown in FIG. 2, the
シリンダ8内には、シリンダ8と同軸にスリーブ10が挿入され、そのスリーブ10の下部が、シリンダ8の内底面9に形成されたスリーブ嵌合凹部11に嵌め合わされている。スリーブ10内には、ロッド12が軸方向に摺動可能に挿入されており、そのロッド12とスリーブ10によって、シリンダ8内が圧力室13とリザーバ室14に区画されている。
In the
ロッド12の上端には、ばね座15が固定されている。ばね座15とシリンダ8の間の環状開口は、上下に伸縮可能な筒状のゴム製ベローズ16で閉鎖されている。ベローズ16の上部は、ばね座15の外周に嵌め合わされ、ベローズ16の下部は、シリンダ8の外周に嵌め合わされている。
A
リザーバ室14内には、リターンスプリング17が組み込まれている。リターンスプリング17は、その下端がシリンダ8の内底面9で支持され、上端がばね座15を押圧しており、その押圧によって、スリーブ10から突出する方向にロッド12を付勢している。
A
図3、図4に示すように、スリーブ嵌合凹部11とスリーブ10の嵌合面間には、圧力室13の下部とリザーバ室14の下部を連通する油通路18が1箇所形成されている。油通路18の圧力室13側の端部には、リザーバ室14側から圧力室13側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ19が設けられている。
As shown in FIGS. 3 and 4, between the mating surfaces of the sleeve
シリンダ8の内底面9には、リザーバ室14から油通路18への作動油の吸込み口20が1箇所開口している。吸込み口20は、シリンダ8の内底面9を直径で2分割した領域のうちの片側の領域にのみ開口しており、その領域が下側となるようにオートテンショナ5が傾斜している。また、シリンダ8の外周には、吸込み口20の周方向位置を示す識別マーク21が設けられている。ここで、識別マーク21は、吸込み口20と周方向位置が一致するように形成された突起である。この識別マーク21は、シリンダ8の鋳造によって成形することができる。
On the
図2に示すように、圧力室13の上部とリザーバ室14の上部は、第2油通路22を介して連通している。第2油通路22は、スリーブ10とロッド12の摺動面間に形成された環状の絞り隙間22aと、その絞り隙間22aからロッド12の内部とばね座15の内部とを順に通ってリザーバ室14に連通する内部通路22bとからなる。
As shown in FIG. 2, the upper part of the
図3に示すように、ロッド12の外周には、Oリング23が取り付けられており、このOリング23によってロッド12とスリーブ10の摺動面間がシールされている。また、ロッド12の外周には、Oリング23よりも下側に内部通路22bの圧力室13側の端部が開口している。絞り隙間22aは、第2油通路22の作動油の流量を制限する絞りを構成している。
As shown in FIG. 3, an O-
図2に示すように、ばね座15には、第2油通路22の圧力室13側からリザーバ室14側への作動油の流れのみを許容する第2チェックバルブ24と、通電・非通電の切り換えによって第2油通路22を開閉操作する電磁開閉弁25とが組み込まれている。
As shown in FIG. 2, the
次に、このオートテンショナ5の動作例を説明する。
Next, an operation example of the
ベルト1の張力が小さくなると、そのベルト1の張力とリターンスプリング17の付勢力がつり合う位置までロッド12が突出方向に移動し、ベルト1の弛みを吸収する。このとき、チェックバルブ19が開き、油通路18を通ってリザーバ室14側から圧力室13側に作動油が流れるので、ロッド12は速やかに移動する。
When the tension of the
一方、ベルト1の張力が大きくなると、そのベルト1の張力とリターンスプリング17の付勢力がつり合う位置までロッド12が押し込み方向に移動し、ベルト1の緊張を吸収する。このとき、チェックバルブ19が閉じ、第2油通路22を通って圧力室13側からリザーバ室14側に作動油が流れ、絞り隙間22aを流れる作動油の粘性抵抗によってダンパ作用が生じるので、ロッド12はゆっくりと移動する。
On the other hand, when the tension of the
電磁開閉弁25を閉じると、第2油通路22を作動油が流れないので、押し込み方向へのロッド12の移動を阻止することができる。そのため、ベルト1に接続されたオルタネータ(図示せず)が駆動して始動するタイプのエンジンにこのオートテンショナ5を採用すると、電磁開閉弁25を閉じた状態でエンジンを始動することにより、エンジン始動時の補機ベルト1のスリップを防止することが可能となる。
When the electromagnetic opening / closing
このオートテンショナ5は、シリンダ8の内底面9を直径で2分割した領域のうちの片側の領域にのみ吸込み口20が存在するので、その領域を下側にしてオートテンショナ5を傾斜させることにより、吸込み口20がリザーバ室14内の作動油の油面から露出するのを防止することができる。そのため、このオートテンショナ5は、鉛直方向に対して大きく傾斜した状態で取り付けることが可能であり、自動車補機のレイアウトの自由度が高い。
Since the auto-
また、このオートテンショナ5は、シリンダ8の外周の識別マーク21によって吸込み口20の周方向位置が分かるようになっているので、オートテンショナ5を取り付ける向きを間違えにくく、吸込み口20を上側にしてオートテンショナ5が傾斜した状態となるのを防止することができる。
In addition, since the
図5に示すように、油通路18は、周方向に間隔をおいて複数(図では2箇所)設けてもよい。このようにすると、油通路18の流路抵抗を抑えることができる。また、その複数の油通路18のうちいずれかの油通路18に異物(スーツやコンタミなど)が詰まった場合にも、他の油通路18を通じて圧力室13とリザーバ室14の間の連通を確保することができるので、油通路18の詰まりに対する信頼性を確保することができる。
As shown in FIG. 5, a plurality of oil passages 18 (two places in the figure) may be provided at intervals in the circumferential direction. In this way, the flow resistance of the
吸込み口の周方向位置を示す識別マーク21としては、図11に示すように、吸込み口20と周方向位置が一致するようにシリンダ8の外周に形成した窪みを採用してもよい。また、複数の吸込み口20がある場合、識別マーク21は、各吸込み口20に対応して複数設けてもよいが、図5に示すように、各吸込み口20の中心位置に1箇所だけ設けると低コストである。
As the
上記実施形態では、リターンスプリング17の下端をシリンダ8の内底面9で直接支持したが、図6に示すように、リターンスプリング17の下端を受ける環状のワッシャ26をスリーブ10の外周に気密に嵌合させ、そのワッシャ26をシリンダ8の内底面9に重ね合わせると好ましい。このようにすると、図7に示すように、吸込み口20のスリーブ10の外周に沿った部分をワッシャ26が覆うので、ワッシャ26を設けない場合よりも下側で吸込み口20が開口し、その結果、吸込み口20がリザーバ室14内の油面から露出するのを確実に防止することが可能となる。
In the above embodiment, the lower end of the
ワッシャ26をシリンダ8の内底面9に重ね合わせる場合、図8に示すように、シリンダ8の内底面9に円弧状に延びる円弧溝27をワッシャ26で塞がれないように形成し、その円弧溝27のワッシャ26で塞がれない領域を吸込み口20とすると、吸込み口20の開口面積が大きくなり、油通路18への吸い込み抵抗を低減することができる。この場合、吸込み口20の開口面積を、油通路18の流路面積よりも大きく設定すると、油通路18への吸い込み抵抗を確実に低減することが可能である。
When the
図9に示すように、油通路18を複数設ける場合も、シリンダ8の内底面9に形成した円弧溝27のワッシャ26で塞がれない領域を、各油通路18の吸込み口20とすると、吸込み口20の開口面積が大きくなり、各油通路18への吸い込み抵抗を低減することができる。
As shown in FIG. 9, even when a plurality of
図10に示すように、円弧溝27の径方向内側部分がワッシャ26と重なり合う場合、円弧溝27の径方向内側の縁に径方向外側に隆起する凸部28を設けると好ましい。このようにすると、その凸部28でワッシャ26を受けることができるので、リターンスプリング17の反力によるワッシャ26のたわみを防止することができる。
As shown in FIG. 10, when the radially inner portion of the
ワッシャ26は、図6に示すように、円板形状の平ワッシャを用いることができるが、図11に示すように、スリーブ10の外周に締め代をもって嵌合する筒部26Aと、その筒部26Aの下端に形成されたフランジ部26Bとからなるワッシャ26を採用し、そのフランジ部26Bがシリンダ8の内底面9に重なり合うようにしてもよい。このようにすると、ワッシャ26とスリーブ10の嵌合長さが長いので、ワッシャ26とスリーブ10の間の気密の信頼性を向上させることができる。
As the
5 オートテンショナ
8 シリンダ
9 内底面
10 スリーブ
11 スリーブ嵌合凹部
12 ロッド
13 圧力室
14 リザーバ室
17 リターンスプリング
18 油通路
19 チェックバルブ
20 吸込み口
21 識別マーク
22 第2油通路
22a 絞り隙間
25 電磁開閉弁
26 ワッシャ
26A 筒部
26B フランジ部
27 円弧溝
28 凸部
5 Auto-
Claims (10)
前記吸込み口(20)を、前記シリンダ(8)の内底面(9)を直径で2分割した領域のうちの片側の領域にのみ開口させたことを特徴とするオートテンショナ。 The hydraulic oil is stored in a cylinder (8) having a bottom at the bottom, and the lower portion of the sleeve (10) is fitted into a sleeve fitting recess (11) formed on the inner bottom surface (9) of the cylinder (8). (10) The rod (12) is slidably inserted into the cylinder (8) to divide the inside of the cylinder (8) into a pressure chamber (13) and a reservoir chamber (14), and the rod (12) protrudes from the sleeve (10). A return spring (17) that urges the sleeve in the direction to move the oil passage (18) that communicates the lower portion of the pressure chamber (13) and the lower portion of the reservoir chamber (14) with the sleeve fitting recess (11) and the sleeve. Provided between the fitting surfaces of (10), only the flow of hydraulic oil from the reservoir chamber (14) side to the pressure chamber (13) side is allowed at the end of the oil passage (18) on the pressure chamber (13) side A check valve (19) is provided, and the reservoir (14) in the auto tensioner oil passageway (18) hydraulic oil inlet to the (20) was opened at the inner bottom surface (9) of the cylinder (8) from,
The auto-tensioner characterized in that the suction port (20) is opened only in one of the regions obtained by dividing the inner bottom surface (9) of the cylinder (8) into two by diameter.
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