JP2010223290A

JP2010223290A - 油圧式オートテンショナ

Info

Publication number: JP2010223290A
Application number: JP2009069793A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Hayakawa; 久早川; Yumiko Abe; 由美子阿部; Katsunori Mineno; 克典峰野
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2009-03-23
Filing date: 2009-03-23
Publication date: 2010-10-07

Abstract

【課題】組付けに制約を受けることが少ない油圧式オートテンショナを提供する。
【解決手段】内部に作動油が充填されたシリンダ１１の上部開口をオイルシール１３により密閉し、オイルシールをスライド自在に貫通するロッド１４の下部にシリンダの内径面に沿って摺動可能なプランジャ１５を設け、プランジャにその下側に設けられた圧力室１６と上側に設けられたリザーバ室１７を連通する通路１９を形成し、通路の圧力室側の端部開口にチェックバルブ２０を設ける。ロッドのシリンダ外部に位置する上端にばね座２２を設け、シリンダの外周下部に設けられたフランジ２８間にロッドとシリンダを伸張する方向に付勢するリターンスプリング２９を設ける。リターンスプリングをシリンダの外側方に位置する組込み、油圧式オートテンショナの組付け時にリターンスプリングがエンジンブロック２６に干渉しないようにする。
【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調整用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。

図６は、補機駆動用のベルト伝動装置を示す。このベルト伝動装置においては、支点軸２を中心にして揺動可能なプーリアーム１の揺動側端部にテンションプーリ４を設け、上記プーリアーム１に油圧式オートテンショナＡの調整力を付与してテンションプーリ４をベルト３に押し付け、上記ベルト３の張力変化を油圧式オートテンショナＡで吸収して、ベルト３の張力を一定に保つようにしている。

上記のようなベルト３の張力調整用に用いられる油圧式オートテンショナＡとして、特許文献１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、図６に示すように、シリンダ４１の外側に設けたリターンスプリング４２によりプーリアーム１を押圧してテンションプーリ４をベルト３に押し付け、ベルト３からテンションプーリ４に付与される押圧力をシリンダ４１の内部に設けられた油圧ダンパ部により緩衝するようにしている。

実開平５−１０８４９号公報

ところで、上記従来のばね外装式の油圧式オートテンショナにおいては、シリンダ４１の外側にリターンスプリング４２を嵌合して、そのリターンスプリング４２をシリンダ４１と同軸上に配置した構成であるため、リターンスプリング４２の外径は当然のこととしてシリンダ４１の外径より大きくなり、エンジンに油圧式オートテンショナＡを組付ける際に、リターンスプリング４２がエンジン等に干渉して組付けできない場合があり、組付けに制約を受けることが多いという不都合があった。

この発明の課題は、組付けに制約を受けることが少ない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、シリンダの外側方にリターンスプリングを設けるようにしたのである。具体的には、内部に作動油が充填されたシリンダの上部開口に作動油の漏洩を防止するシール部材を組込み、そのシール部材をスライド自在に貫通するロッドの下部にシリンダ内部を圧力室とリザーバ室とに区画する摺動可能なプランジャを設け、そのプランジャの下側に形成された圧力室とプランジャの上側に設けられたリザーバ室を通路で連通し、その通路の圧力室側の端部に、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、前記ロッドの前記シリンダの上端から外部に位置する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との間にロッドとシリンダを伸張する方向に付勢するリターンスプリングを設けたスプリング外装式の油圧式オートテンショナにおいて、前記リターンスプリングをシリンダの外側方に位置する組込みとした構成を採用したのである。

上記のように、シリンダの外側方にリターンスプリングを設けることにより、シリンダの外側においてシリンダと同軸上にリターンスプリングを設ける場合に比較して、外径の小さいリターンスプリングを採用することができ、油圧式オートテンショナの組付け時にリターンスプリングがエンジン等に干渉することが少なくなり、組付けに制約を受けることが少ない油圧式オートテンショナを得ることができる。

ここで、ロッドの端部に設けられたばね座およびシリンダの外周に設けられたフランジのそれぞれをシリンダの両側方に張り出す横長形状とし、そのばね座とフランジの一端部間および他端部間のそれぞれにシリンダと平行するようにして一対のリターンスプリングを設けることにより、ロッドとシリンダに曲げモーメントが負荷されるのを防止することができるため、ロッドとシリンダを相対的にスムーズに伸縮させることができ、ベルトの張力変化をスムーズに吸収することができる。

また、リターンスプリングとして、内外に配置された径の異なる２つのコイルスプリングからなるものを採用することにより、１つのコイルスプリングを採用する場合に比較して、ベルトに対して適正な張力を付与する状態において、外側のコイルスプリングの外径の小径化を図ることができ、組付けに制約を受けることのより少ない油圧式オートテンショナを得ることができる。

さらに、ばね座とフランジのそれぞれに、リターンスプリングの端部内に挿入される突出部を設けると、リターンスプリングの脱落を防止することができる。

また、ばね座とフランジのそれぞれ両端部に上下に貫通する貫通孔を設けると、油圧式オートテンショナの軽量化を図ることができる。

この発明に係る油圧式オートテンショナにおいて、圧力室とリザーバ室を連通する通路は、プランジャに形成されたものであってもよく、あるいは、シリンダとそのシリンダ内に嵌合されたスリーブの嵌合面間に形成されたものであってもよい。

また、この発明に係る油圧式オートテンショナにおいて、ロッドにシリンダの内径面で摺動案内されるウェアリングを設けると、ベルトの張力調整時にロッドを傾けるようなモーメントが負荷された場合にそのモーメントをウェアリングの摺動部で受けることができるため、ロッドを軸方向にスムーズに移動させることができる。

上記のように、この発明においては、シリンダの外側方にリターンスプリングを設けたことにより、組付けに制約を受けることが少ない油圧式オートテンショナを得ることができる。

また、シリンダの外側においてシリンダと同軸上にリターンスプリングを設ける場合に比較して、リターンスプリングの設計の自由度が増し、ばね荷重の増加の要求に容易に対応することができると共に、リターンスプリングの交換も容易に行なうことができる。

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張力調整装置の正面図図１のII−II線に沿った断面図図１のIII−III線に沿った断面図リターンスプリングの他の例を示す断面図この発明に係る油圧式オートテンショナの他の例を示す縦断正面図従来の油圧式オートテンショナを用いたベルト張力調整装置の正面図

以下、この発明の実施の形態を図１乃至図５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ている。プーリアーム１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を有している。このシリンダ１１はアルミ合金からなり、その内部には鋼製の有底筒状のスリーブ１２が嵌合されている。

シリンダ１１の上部開口部には、そのシリンダ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シール部材としてのオイルシール１３が組込まれ、そのオイルシール１３をスライド自在に貫通するロッド１４の下端部に上記スリーブ１２の内径面に沿って摺動可能なプランジャ１５が接続されている。

シリンダ１１の内部は、上記プランジャ１５の組込みによって圧力室１６とリザーバ室１７とに区画され、プランジャ１５の下側に形成された圧力室１６内に、プランジャ１５をロッド１４の下端に押し付けるプランジャスプリング１８が組込まれている。

プランジャ１５には、圧力室１６とリザーバ室１７とを連通する通路１９が形成され、その通路１９の圧力室１６側の端部開口にチェックバルブ２０が組込まれている。チェックバルブ２０は、圧力室１６内の圧力がリザーバ室１７内の圧力より高くなると通路１９を閉じるようになっている。

ロッド１４のシリンダ１１内に位置する長さ方向の略中央部にはウェアリング２１が設けられ、そのウェアリング２１はシリンダ１１の内径面に沿って摺動自在とされている。

また、ロッド１４のシリンダ１１の外部に位置する上端部にはばね座２２が取り付けられている。ばね座２２の上面には連結片２３が設けられ、その連結片２３はプーリアーム１にねじ込まれるボルト２４を介してそのプーリアーム１に回動自在に連結されている。一方、シリンダ１１の下端にも連結片２５が設けられ、その連結片２５はエンジンブロック２６にねじ込まれるボルト２７を介してそのエンジンブロック２６に回動自在に連結されている。

図１に示すように、ばね座２２はシリンダ１１の両側方に張り出す横長形状とされている。一方、シリンダ１１の外周下部にはフランジ２８が設けられ、そのフランジ２８もシリンダ１１の両側方に張り出す横長形状とされている。

ばね座２２およびフランジ２８の前後面間の幅寸法はシリンダ１１の外径と略同じ大きさとされている。そのばね座２２とフランジ２８の一端部間および他端部間のそれぞれにはコイルばねからなるリターンスプリング２９がシリンダ１１に平行して組込まれている。

図２および図３に示すように、リターンスプリング２９は、エンジンブロック２６と干渉することがないように、ばね座２２およびフランジ２８の幅内に納まる外径のものが採用されている。そのリターンスプリング２９のシリンダ１１の外側方への組込みによってシリンダ１１とロッド１４は相対的に伸張する方向に付勢されている。

図１および図３に示すように、ばね座２２およびフランジ２８には、リターンスプリング２９の端部内に挿入される合計４つの突出部３０が設けられ、各突出部３０を軸方向に貫通するようにして貫通孔３１が形成されている。その貫通孔３１の形成によって、油圧式オートテンショナの軽量化が図られている。

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２９の押圧によってロッド１４が外方に移動してベルト３の弛みを吸収する。

このとき、プランジャ１５もロッド１４と同方向に移動するため、圧力室１６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１７の圧力より低くなると、チェックバルブ２０が通路１９を開放するため、リザーバ室１７の作動油は通路１９から圧力室１６に流れ、ロッド１４およびプランジャ１５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１４に押込み力が負荷される。このとき、圧力室１６の圧力はリザーバ室１７の圧力より高くなるため、チェックバルブ２０は通路１９を閉鎖し、圧力室１６に封入された作動油により、ロッド１４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２９の弾性力より大きい場合、圧力室１６の作動油はスリーブ１２とプランジャ１５の摺動面間に形成された微小なリーク隙間からリザーバ室１７内に流れ、上記押込み力とリターンスプリング２９の弾性力とが釣り合う位置までロッド１４はゆっくりと押し込まれ、ベルト３の張力は一定に保持される。

実施の形態における油圧式オートテンショナ１０においては、ばね座２２とフランジ２８の一端部間および他端部間のそれぞれにシリンダ１１に平行してリターンスプリング２９を組込むようにしているため、シリンダ１１の外側においてシリンダ１１と同軸上にリターンスプリング２９を設ける場合に比較して、外径の小さいリターンスプリング２９を採用することができる。

このため、油圧式オートテンショナ１０の組付け時にリターンスプリング２９がエンジンブロック２６等に干渉することが少なくなり、組付けに制約を受けることが少ない。また、リターンスプリング２９のそれぞれは、ロッド１４に平行して、そのロッド１４を軸方向に付勢するため、ロッド１４は軸方向にスムーズに移動し、ベルト３の張力変化をスムーズに吸収することになる。

また、リターンスプリング２９は、ばね座２２とフランジ２８の一端部間および他端部間に対する組込みであるため、ばね定数の異なる他のリターンスプリング２９と容易に交換することができる。

また、シリンダ１１の外側においてシリンダ１１と同軸上にリターンスプリング２９を設ける場合に比較して、リターンスプリング２９の設計の自由度が増し、ばね荷重の増加の要求に容易に対応することができると共に、リターンスプリング２９の交換も容易に行なうことができる。

図１においては、ばね座２２とフランジ２８の一端部間および他端部間のそれぞれに１本のリターンスプリング２９を組込むようにしたが、図４に示すように、内外に配置された径の異なる２つのコイルスプリング２９ａ、２９ｂをリターンスプリング２９として採用してもよい。また、２つのコイルスプリング２９ａ、２９ｂの巻き方向を異なるようにしてもよい。

この場合、１つのコイルスプリングを採用する場合に比較して、ベルト３に対して適正な張力を付与する状態において、外側のコイルスプリング２９ａの外径の小径化を図ることができ、組付けに制約を受けることのより少ない油圧式オートテンショナを得ることができる。

また、図２においては、プランジャ１５に圧力室１６とリザーバ室１７を連通する通路１９を設けるようにした油圧式オートテンショナ１０を示したが、油圧式オートテンショナ１０はこれに限定されない。例えば、図５に示すように、シリンダ１１とスリーブ１２の嵌合面間に圧力室１６とリザーバ室１７を連通する通路１９を設けるようにした油圧式オートテンショナ１０であってもよい。

１１シリンダ
１２スリーブ
１３オイルシール（シール部材）
１４ロッド
１５プランジャ
１６圧力室
１７リザーバ室
１９通路
２０チェックバルブ
２１ウェアリング
２２ばね座
２８フランジ
２９リターンスプリング
３０突出部
３１貫通孔

Claims

内部に作動油が充填されたシリンダの上部開口に作動油の漏洩を防止するシール部材を組込み、そのシール部材をスライド自在に貫通するロッドの下部にシリンダ内部を圧力室とリザーバ室とに区画する摺動可能なプランジャを設け、そのプランジャの下側に形成された圧力室とプランジャの上側に設けられたリザーバ室を通路で連通し、その通路の圧力室側の端部に、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、前記ロッドの前記シリンダの上端から外部に位置する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との間にロッドとシリンダを伸張する方向に付勢するリターンスプリングを設けたスプリング外装式の油圧式オートテンショナにおいて、
前記リターンスプリングをシリンダの外側方に位置する組込みとしたことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
前記ばね座およびフランジのそれぞれをシリンダの両側方に張り出す横長形状とし、そのばね座とフランジの一端部間および他端部間のそれぞれにシリンダに平行して一対のリターンスプリングを設けた請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。
前記リターンスプリングが、内外に配置された径の異なる２つのコイルスプリングからなる請求項１又は２に記載の油圧式オートテンショナ。
前記ばね座とフランジのそれぞれに、リターンスプリングの端部内に挿入して、リターンスプリングの径方向へのずれ動きを防止する突出部を設けた請求項１乃至３のいずれかの項に記載の油圧式オートテンショナ。
前記ばね座とフランジのそれぞれの両端部に上下に貫通する貫通孔を設けた請求項２乃至４のいずれかの項に記載の油圧式オートテンショナ。
前記圧力室とリザーバ室を連通する前記通路をプランジャに形成した請求項１乃至５のいずれかの項に記載の油圧式オートテンショナ。
前記シリンダの内部にプランジャを摺動案内する底付きのスリーブを嵌合し、そのスリーブとシリンダの嵌合面間に前記通路を設けた請求項１乃至５のいずれかの項に記載の油圧式オートテンショナ。
前記ロッドにシリンダの内径面で摺動案内されるウェアリングを設けた請求項１乃至７のいずれかの項に記載の油圧式オートテンショナ。