JP2014190425A - Hydraulic auto tensioner - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、補機駆動用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。 The present invention relates to a hydraulic auto tensioner used for adjusting tension of an auxiliary machine driving belt.
エンジンのクランクシャフトの回転をオルタネータやウォータポンプ、エアコンのコンプレッサ等の各種の自動車補機に伝えるベルト伝動装置においては、図7に示すように、ベルト41の弛み側に軸42を中心にして揺動可能なプーリアーム43を設け、そのプーリアーム43に油圧式オートテンショナAの調整力を付与して、プーリアーム43の揺動側端部に支持された回転可能なテンションプーリ44がベルト41を押圧する方向にプーリアーム43を付勢し、ベルト41の張力を一定に保持するようにしている。
In a belt transmission that transmits the rotation of the crankshaft of an engine to various automobile auxiliary machines such as an alternator, a water pump, and an air conditioner compressor, as shown in FIG. A
上記のようなベルト伝動装置に使用さ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、作動油が収容された底付きシリンダの底面から起立するスリーブの上側開口から内部に金属製のロッドの下部をスライド自在に挿入してスリーブ内に圧力室を形成し、上記ロッドの上部に設けられたばね座とシリンダの底面間にリターンスプリングを組込んでロッドとシリンダを伸張する方向に付勢している。
As a hydraulic auto tensioner A used for the belt transmission as described above, one described in
また、ばね座の下部にリターンスプリングの上部を覆う筒状のカラーを設け、シリンダの上部開口に組込まれたシール部材の内周をカラーの外周に弾性接触させてシリンダとスリーブ間に密閉されたリザーバ室を形成し、そのリザーバ室と圧力室をシリンダの底部に形成された油通路で連通し、上記スリーブの下端開口部に圧力室内の圧力上昇時に閉鎖して圧力室と油通路の連通を遮断するチェックバルブを組込んでいる。 In addition, a cylindrical collar that covers the upper part of the return spring is provided at the lower part of the spring seat, and the inner periphery of the seal member incorporated in the upper opening of the cylinder is brought into elastic contact with the outer periphery of the collar and sealed between the cylinder and the sleeve. A reservoir chamber is formed, and the reservoir chamber and the pressure chamber communicate with each other through an oil passage formed at the bottom of the cylinder, and the lower end opening of the sleeve is closed when the pressure in the pressure chamber rises, and the pressure chamber communicates with the oil passage. It incorporates a check valve that shuts off.
上記の構成からなる油圧式オートテンショナは、シリンダの下面に設けられた連結片をエンジンブロックに回動自在に連結し、ばね座の上面に設けられた連結片を図7に示すプーリアーム43に連結して、ベルト41からテンションプーリ44およびプーリアーム43を介してシリンダとロッドを収縮させる方向の押込み力が負荷された際に、チェックバルブを閉じ、圧力室内に封入された作動油をスリーブとロッドの摺動面間に形成されたリーク隙間に流動させ、その流動時の作動油の粘性抵抗により圧力室内に油圧ダンパ力を発生させて上記押込み力を緩衝するようにしている。
The hydraulic auto tensioner configured as described above connects the connecting piece provided on the lower surface of the cylinder to the engine block so as to be rotatable, and connects the connecting piece provided on the upper surface of the spring seat to the
ところで、特許文献1に記載された油圧式オートテンショナにおいては、ばね座を熱硬化性樹脂の成形品とし、そのばね座の成形時にカラーの上端に設けられた外側方に向けての略90°の折曲げ部をインサート成形してばね座とカラーの一体化を図るようにしているが、ばね座とカラーは材質が相違しているため、ばね座の成形後における熱収縮量の相違からばね座とカラーの密着部に微小隙間が生じる可能性がある。
By the way, in the hydraulic auto tensioner described in
ここで、微小隙間が生じると、シリンダ内が圧力上昇して、シリンダの内部と外部に大きな圧力差が生じた際、シリンダの内部に封入された作動油が上記微小隙間から外部に漏洩して、油圧式オートテンショナを機能させることができなくなる。 Here, when a minute gap occurs, when the pressure inside the cylinder rises and a large pressure difference occurs between the inside and outside of the cylinder, the hydraulic oil sealed inside the cylinder leaks outside through the minute gap. The hydraulic auto tensioner cannot function.
この発明の課題は、成形後におけるばね座の熱収縮によってカラーに対する密着部の接触面積が大幅に低減するのを抑制し、密着部に良好なシール性を確保することができるようにした油圧式オートテンショナを提供することである。 An object of the present invention is to suppress a significant reduction in the contact area of the close contact portion with the collar due to thermal contraction of the spring seat after molding, and to make it possible to ensure a good sealing property at the close contact portion. It is to provide an auto tensioner.
上記の課題を解決するために、この発明においては、作動油が収容された底付きシリンダの底部上面にスリーブ嵌合孔を形成し、そのスリーブ嵌合孔に下端部が圧入されたスリーブの上側開口から内部にロッドの下端部をスライド自在に挿入してスリーブ内部に圧力室を形成し、前記ロッドの上部に設けられた合成樹脂の成形品からなるばね座とシリンダの底部上面間にリターンスプリングを組込んでシリンダとロッドを伸張する方向に付勢し、前記リターンスプリングの上部を覆う金属製の筒状カラーの上部を前記ばね座にインサート成形し、前記シリンダの上側開口部内に組込まれたシール部材の内周を前記カラーの外周に弾性接触させて、前記シリンダとスリーブ間にリザーバ室を形成し、前記スリーブと前記スリーブ嵌合孔の嵌合面間に前記リザーバ室と前記圧力室を連通する油通路を設け、前記スリーブの下端部内に、圧力室の圧力がリザーバ室の圧力より高くなると閉じて圧力室と油通路の連通を遮断するチェックバルブを組み込んだ油圧式オートテンショナにおいて、前記カラーの前記ばね座内に位置する上端部に下向きに折り返された断面U字形の反転部を設けた構成を採用したのである。 In order to solve the above problems, in the present invention, a sleeve fitting hole is formed in the bottom upper surface of a bottomed cylinder that contains hydraulic oil, and the lower end of the sleeve is press-fitted into the sleeve fitting hole. A lower end portion of the rod is slidably inserted into the inside from the opening to form a pressure chamber inside the sleeve, and a return spring between a spring seat made of a synthetic resin molded product provided on the upper portion of the rod and the upper surface of the bottom of the cylinder The cylinder and the rod are urged in the extending direction, and the upper part of the metal cylindrical collar covering the upper part of the return spring is insert-molded into the spring seat, and is inserted into the upper opening of the cylinder. An inner periphery of the seal member is elastically contacted with an outer periphery of the collar to form a reservoir chamber between the cylinder and the sleeve, and a fitting surface between the sleeve and the sleeve fitting hole Provided with an oil passage that communicates the reservoir chamber and the pressure chamber, and a check valve that closes when the pressure in the pressure chamber becomes higher than the pressure in the reservoir chamber and shuts off the communication between the pressure chamber and the oil passage in the lower end portion of the sleeve. In the built-in hydraulic auto tensioner, a configuration is adopted in which a reversing portion having a U-shaped cross section folded downward is provided at the upper end portion of the collar located in the spring seat.
上記のように、カラーの上端部に断面U字形の反転部を設けることにより、カラーの上端を外側方向に向けて略90°折り曲げる場合に比較して、ばね座に対するカラーの接触面積の増大化を図ることができる。そして、ばね座の樹脂成形後、そのばね座が収縮したとしても、その収縮は内径方向への収縮であるため、収縮した樹脂は反転部の外径面やカラーの上端部の外径面に強く密着することになって密着部の接触面積が大幅に低減することはなく、ばね座とカラーの境界部に良好なシール性を確保することができる。 As described above, by providing an inverted portion having a U-shaped cross section at the upper end of the collar, the contact area of the collar with respect to the spring seat is increased compared to the case where the upper end of the collar is bent approximately 90 ° toward the outside. Can be achieved. Even after the resin molding of the spring seat, even if the spring seat contracts, the contraction is contraction in the inner diameter direction, so that the contracted resin is applied to the outer diameter surface of the reversing portion and the outer diameter surface of the upper end portion of the collar. The contact area of the contact portion is not significantly reduced due to the strong contact, and a good sealing property can be ensured at the boundary between the spring seat and the collar.
ここで、カラーの内径面とばね座の境界部またはカラーの外径面とばね座の境界部にシール部材を設けると、そのシール部材によってばね座とカラーの境界部を密封することができるため、より良好なシール性を確保することができる。 Here, if a seal member is provided at the boundary between the inner diameter surface of the collar and the spring seat or the boundary between the outer diameter surface of the collar and the spring seat, the boundary between the spring seat and the collar can be sealed by the seal member. , Better sealing properties can be ensured.
また、ばね座の成形後おける熱収縮によってインサート成形されたカラーとばね座の境界部に微小間隙が生じた際、その微小隙間を含浸処理して樹脂からなる含浸材で閉塞することにより、ばね座とカラーの境界部に極めて良好なシール性を確保することができる。 In addition, when a minute gap is generated at the boundary between the insert-molded collar and the spring seat due to heat shrinkage after the spring seat is molded, the minute gap is impregnated and closed with an impregnating material made of resin. A very good sealing property can be secured at the boundary between the seat and the collar.
この発明に係る油圧式オートテンショナにおいて、ばね座はカラーの内径面に沿って延びて外径面の全体がカラーで覆われる内筒部を有するものであってもよい。その場合、内筒部の下端部内にシール部材をインサート成形してカラーの下端部に形成された内向きフランジの内表面に密着させることにより、内筒部とカラーの境界面に微小隙間が形成されたとしても、その微小隙間をシール部材で密封することができるため、作動油の漏洩防止に効果を挙げることができる。 In the hydraulic auto-tensioner according to the present invention, the spring seat may have an inner cylinder portion that extends along the inner diameter surface of the collar and whose entire outer diameter surface is covered with the collar. In that case, a seal member is insert-molded in the lower end portion of the inner cylinder portion and is closely attached to the inner surface of the inward flange formed on the lower end portion of the collar, thereby forming a minute gap on the boundary surface between the inner cylinder portion and the collar. Even if it is made, since the minute gap can be sealed with the sealing member, the effect of preventing leakage of the hydraulic oil can be obtained.
この発明においては、上記のように、カラーの上端部に断面U字形の反転部を設けたことにより、ばね座の樹脂成形後、そのばね座が収縮したとしても、反転部に比較的大きな接触面積を確保することができ、ばね座とカラーの境界部に良好なシール性を確保することができる。 In the present invention, as described above, by providing the reversal portion having a U-shaped cross section at the upper end portion of the collar, even if the spring seat contracts after resin molding of the spring seat, a relatively large contact is made with the reversal portion. The area can be secured, and a good sealing property can be secured at the boundary between the spring seat and the collar.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1に示すように、シリンダ1は、底部を有し、その底部の下面にエンジンブロックに連結される連結片2が設けられている。シリンダ1は、アルミニウム合金を素材とし、ダイキャストにより成形されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the
連結片2には、一側面から他側面に貫通する軸挿入孔2aが設けられ、その軸挿入孔2a内に筒状の支点軸2bと、その支点軸2bを回転自在に支持する滑り軸受2cとが組み込まれ、上記支点軸2b内に挿通されてエンジンブロックEにねじ係合されるボルト3の締め付けにより支点軸2bが固定され、その支点軸2bを中心にしてシリンダ1が揺動自在の取付けとされる。
The connecting
シリンダ1の底部上面には、スリーブ嵌合孔4が設けられ、そのスリーブ嵌合孔4内に鋼製のスリーブ5の下端部が圧入されている。スリーブ5は上側が開口し、その上側開口から内部にロッド6の下部がスライド自在に挿入され、そのロッド6の挿入によって、スリーブ5内に圧力室7が設けられている。
A sleeve fitting hole 4 is provided in the upper surface of the bottom of the
ロッド6のシリンダ1の外部に位置する上端部にはばね座8が固定され、そのばね座8とシリンダ1の底面間に組込まれたリターンスプリング9は、シリンダ1とロッド6が相対的に伸張する方向に付勢している。
A
ばね座8の上端には図7に示すプーリアーム43に対して連結される連結片10が設けられている。連結片10には一側面から他側面に貫通する貫通孔10aが形成され、その貫通孔10a内に連結筒10bと、その連結筒10bを回転自在に支持する滑り軸受10cとが組み込まれ、上記連結筒10b内に挿通されるボルト11によって連結片10がプーリアーム43に回転自在に連結される。
A connecting
ばね座8は、合成樹脂の成形品からなる。合成樹脂として、ここでは、熱硬化性樹脂が採用され、そのばね座8の成形時にシリンダ1の上部外周を覆う筒状のダストカバー12が一体に成形されている。
The
また、ばね座8の成形時に筒状のカラー13の上部がインサート成形されて、ばね座8に一体化されている。カラー13は金属からなり、その上端部には、図2に示すように、下向きに略180°折り返された断面U字形の外向きの反転部13aが設けられ、その反転部13aの全体がばね座8内にインサート成形されている。
Further, when the
図1に示すように、シリンダ1の上側開口部内にはシール部材としてのオイルシール14が組込まれ、そのオイルシール14の内周がカラー13の外周面に弾性接触して、シリンダ1の上側開口を閉塞し、シリンダ1の内部に収容された作動油の外部への漏洩を防止し、かつ、ダストの内部への侵入を防止している。
As shown in FIG. 1, an
ここで、カラー13の外径面はオイルシール14の摺動部であり、その摺動部に傷や微小な突起があると、シール性が損なわれることになる。そのシール性を確保するため、冷間圧延鋼板(SPCC)からなるカラー13をプレス成形した後、表面粗さ改善処理を施し、その後、熱処理して表面粗さRaを0.4〜0.6μm、Ryを3μmとし、かつ、表面硬さを400〜700Hvとしている。
Here, the outer diameter surface of the
上記表面粗さ改善処理として、バレル研磨、ショットブラスト処理、ショットピーニング処理を挙げることができる。 Examples of the surface roughness improving process include barrel polishing, shot blasting, and shot peening.
上記オイルシール14の組み込みにより、シリンダ1とスリーブ5との間に密閉されたリザーバ室15が形成される。リザーバ室15と圧力室7は、スリーブ嵌合孔4とスリーブ5の嵌合面間に形成された油通路16およびスリーブ嵌合孔4の底面中央部に形成された円形凹部からなる油溜り17を介して連通している。
By incorporating the
スリーブ5の下端部内にはチェックバルブ18が組み込まれている。チェックバルブ18は、圧力室7内の圧力がリザーバ室15内の圧力より高くなると、圧力室7と油通路16の連通を遮断し、圧力室7内の作動油が油通路16を通ってリザーバ室15に流れるのを防止する。
A
実施の形態で示す油圧式オートテンショナは上記の構成からなり、図7に示す補機駆動用ベルト41の張力調整に際しては、シリンダ1の閉塞端に設けた連結片2をエンジンブロックEに連結し、かつ、ばね座8の連結片10をプーリアーム43に連結して、そのプーリアーム43に調整力を付与する。
The hydraulic auto tensioner shown in the embodiment has the above-described configuration. When adjusting the tension of the accessory drive belt 41 shown in FIG. 7, the connecting
上記のようなベルト41の張力調整状態において、補機の負荷変動等によってベルト41の張力が変化し、上記ベルト41の張力が弱くなると、リターンスプリング9の押圧によりシリンダ1とロッド6が伸張する方向に相対移動してベルト41の弛みを吸収する。
In the tension adjustment state of the belt 41 as described above, when the tension of the belt 41 changes due to the load fluctuation of the auxiliary machine and the tension of the belt 41 becomes weak, the
ここで、シリンダ1とロッド6が伸張する方向に相対移動するとき、圧力室7内の圧力はリザーバ室15内の圧力より低くなるため、チェックバルブ18が開放する。このため、リザーバ室15内の作動油は油通路16を通って圧力室7内にスムーズに流れ、シリンダ1とロッド6は伸張する方向にスムーズに相対移動してベルト41の弛みを直ちに吸収する。
Here, when the
一方、ベルト41の張力が強くなると、ベルト41から油圧式オートテンショナのシリンダ1とロッド6を収縮させる方向の押込み力が負荷される。このとき、圧力室7内の圧力はリザーバ室15内の圧力より高くなるため、チェックバルブ18が閉鎖する。
On the other hand, when the tension of the belt 41 is increased, a pushing force in a direction of contracting the
また、圧力室7内の作動油はスリーブ5の内径面とロッド6の外径面間に形成されたリーク隙間19に流れてリザーバ室15内に流入し、上記リーク隙間19に流れる作動油の粘性抵抗によって圧力室7内に油圧ダンパ力が発生する。その油圧ダンパ力によって、油圧式オートテンショナに負荷される上記押込み力が緩衝されると共に、シリンダ1とロッド6は、押込み力とリターンスプリング9の弾性力とが釣り合う位置まで収縮する方向にゆっくりと相対移動する。
Further, the hydraulic oil in the
図1に示す油圧式オートテンショナにおいて、ばね座8は熱硬化性樹脂の成形品であり、そのばね座8に上部がインサート成形されたカラー13は金属製であるため、成形後においてばね座8が熱収縮すると、熱収縮量の相違からばね座8とカラー13の密着部に接触面積を低減する微小な隙間が形成される場合がある。ここで、ばね座8とカラー13の密着部に隙間が形成されると、シリンダ1内と外部の圧力差により、シリンダ1内に収容された作動油が上記微小隙間から外部に漏洩する可能性がある。
In the hydraulic auto tensioner shown in FIG. 1, the
しかし、実施の形態においては、カラー13の上端部に断面U字形の外向き反転部13aを設け、その反転部13aの全体をばね座8内にインサート成形されるようにしているため、樹脂成形後にばね座8が収縮した場合、樹脂は図2の太い一点鎖線イで示すように反転部13aの外径側表面に密着することになる。このため、接触面積が大幅に低減することはなく、ばね座8とカラー13の境界部に良好なシール性を確保することができる。
However, in the embodiment, since the
なお、図2では、カラー13の上端部に外向きの反転部13aを設けたが、反転部13aは外向きに限定されず、図3に示すように、内向きの反転部13aであってもよい。反転部13aを内向きとした場合においても、ばね座8の熱収縮によってカラー13とばね座8の相互間に表面積の広い密着部を確保することができる。
In FIG. 2, the
図4(a)乃至(c)はばね座8とカラー13の境界部を密封手段20によって密封した例を示している。図4(a)は、カラー13の内径面側において、そのカラー13とばね座8の境界部にOリングからなるシール部材21を設け、そのシール部材21によってカラー13とばね座8の境界部を密封している。
4A to 4C show an example in which the boundary between the
図4(b)においては、カラー13の外径面側において、そのカラー13とばね座8の境界部にOリングからなるシール部材21を設け、そのシール部材21によってカラー13とばね座8の境界部を密封している。
In FIG. 4B, a
図4(c)においては、ばね座8の樹脂成形後における熱収縮によってカラー13とばね座8の境界部に微小隙間が形成された際、含浸処理して微小隙間を樹脂からなる含浸材22により閉塞している。
In FIG. 4C, when a minute gap is formed at the boundary between the
図4(a)乃至(c)に示すいずれの密封手段20においても、ばね座8とカラー13の境界部に極めて良好なシール性を確保することができる。
In any of the sealing means 20 shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c), a very good sealing property can be secured at the boundary between the
図4(a)、(b)において、シール部材21は耐熱性および耐油性に優れたゴムを素材としている。そのようなゴムとして、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムを挙げることができる。ここで、シール部材21は、ばね座8に成形されたリング溝に嵌合するようにしてもよく、あるいは、ばね座8の成形と同時にインサート成形してもよい。
4 (a) and 4 (b), the
図5および図6は、ばね座8の他の例を示す。この例に示すばね座8においては、カラー13の内径面に沿って延びて外径面の全体がカラー13で覆われる内筒部23を設け、その内筒部23の下端部内にシール部材24をインサート成形し、そのシール部材24をカラー13の下端部に形成された内向きフランジ13bの上面に密着させて、内筒部23の下端部とカラー13の下端部間をシールしている。
5 and 6 show another example of the
上記のように、ばね座8に内筒部23を設け、その内筒部23の下端部内にシール部材24をインサート成形することにより、内筒部23の成形後の熱収縮によってカラー13との境界部に微小間隙が形成されても、シール部材24によって気密性を確保することができる。また、微小間隙長さも長いものとなり、作動油の漏洩抑制に効果を挙げることができる。
As described above, the
1 シリンダ
4 スリーブ嵌合孔
5 スリーブ
6 ロッド
7 圧力室
8 ばね座
9 リターンスプリング
13 カラー
13a 反転部
14 オイルシール(シール部材)
15 リザーバ室
16 油通路
18 チェックバルブ
21 シール部材
22 含浸材
23 内筒部
24 シール部材
DESCRIPTION OF
15
Claims (4)
前記カラーの前記ばね座内に位置する上端部に下向きに折り返された断面U字形の反転部を設けたことを特徴とする油圧式オートテンショナ。 A sleeve fitting hole is formed in the bottom upper surface of the bottomed cylinder containing the hydraulic oil, and the lower end of the rod is slidably inserted into the sleeve fitting hole from the upper opening of the sleeve press-fitted into the sleeve fitting hole. A pressure chamber is formed inside the sleeve, and a return spring is installed between the spring seat made of a synthetic resin molded product provided on the upper part of the rod and the bottom upper surface of the cylinder to urge the cylinder and rod in the extending direction. Then, the upper part of the metal cylindrical collar covering the upper part of the return spring is insert-molded into the spring seat, and the inner periphery of the seal member incorporated in the upper opening of the cylinder is brought into elastic contact with the outer periphery of the collar. A reservoir chamber is formed between the cylinder and the sleeve, and an oil passage communicating the reservoir chamber and the pressure chamber is provided between the fitting surfaces of the sleeve and the sleeve fitting hole. Only, in the lower end portion of the sleeve, the hydraulic auto-tensioner incorporating a check valve for blocking communication between the pressure chamber and the oil passage is closed and the pressure in the pressure chamber becomes higher than the pressure in the reservoir chamber,
A hydraulic auto tensioner, wherein a reversing portion having a U-shaped cross-section folded downward is provided at an upper end portion of the collar located in the spring seat.
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