JP3585662B2 - オートテンショナ - Google Patents
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ベルト伝動装置のベルトの張力を所定の張力に保持するオートテンショナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関に組込まれたベルト伝動装置においては、機関運転時の機関本体の熱膨張によるプーリ心間距離の変化やトルク変動等によってベルトの張力が変化するため、普通、ベルトの張力調整用テンションローラに油圧式のオートテンショナの調整力を付与してベルトの張力を一定に保つようにしている。
【０００３】
上記オートテンショナとして、実公平３−１３６４７号公報に記載されたものを本件出願人は既に提案している。
【０００４】
上記オートテンショナは、シリンダ内に所定量の作動油を入れ、その油面と上記シリンダの上部開口を密封するシール部材との間に空気層を設けた気液二相構造であるため、ピストンの移動による作動室の圧力変化を空気層によって吸収することができる。
【０００５】
このため、シリンダの上部開口を密封するシール部材として、ダイヤフラムシールや摺動形シール等の複雑なシールを用いず、一般に使用されている入手の容易なオイルシールを用いることができ、信頼性の高いコストの安いオートテンショナを提供することができる。
【０００６】
また、常圧中での組立てが可能であるため、組立てが容易であり、しかもロッドを油圧ダンパを形成するプランジャと、シリンダの内径面によって接触案内されるウェアリングとによって支持した２点支持構造であるため、ロッドにきわめて大きいモーメント荷重を受けることができるという特徴を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記気液二相構造のオートテンショナにおいては、ベルトの弛みによってロッドが突出した場合に、そのロッドを支持するウェアリングが作動油に浸されない状態が想定される。この場合、ウェアリングの外径面がシリンダ内径面に対して無潤滑に近い状態で接触することになり、繰り返し高負荷の下では摩耗に対して不利である。また、近年、極めて厳しい使用条件下での耐摩耗性、長寿命化が要求されてきている。
【０００８】
この発明の課題は、ロッドの位置に関係なくウェアリングとシリンダの摺動面間を常に油潤滑することができる耐摩耗性に優れたオートテンショナを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、下部が閉塞し、シール部材によって上部の開口が密封されたシリンダ内に作動油を充填して、その油面と上記オイルシールとの間に空気層を設け、上記シール部材を貫通し、リターンスプリングによって突出性が付与されたロッドの下部に、そのロッドに作用する押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構を設け、上記ロッドと共に軸方向に移動し、油圧ダンパ機構の上方に形成されたリザーバ室の内径面によって外径面が接触案内されるウェアリングにより上記ロッドを支持したオートテンショナにおいて、前記ウェアリングを焼結体で形成し、そのウェアリング下面に下端部が前記ロッドの突出位置に関係なく作動油中に常に漬かる筒体を形成した構成を採用したのである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図示のように、アルミ合金から成るシリンダ１は閉塞端２を下部に有し、その閉塞端２上のシリンダ１内に鋼製のスリーブ３が組込まれている。
【００１２】
シリンダ１の上部開口はシール部材としてオイルシール４によって密封されている。このオイルシール４は止め輪５によって抜け止めされ、そのオイルシール４に形成されたロッド挿入孔６にロッド７がスライド自在に挿通されている。
【００１３】
ロッド７の下部には、ベルトＡからロッド７に付与される振動を緩衝する油圧ダンパ機構８が設けられている。
【００１４】
油圧ダンパ機構８は、ロッド７の下部にプランジャ９を設け、そのプランジャ９に、プランジャ９の下方に形成された圧力室１０と上方に設けられたリザーバ室１１を連通させる通路１２を形成し、その通路１２の下端開口にチェックボール１３を設け、このチェックボール１３の開閉量を制限するリテーナ１４を圧力室１０に設けたプランジャスプリング１５によってプランジャ９の下面に押圧している。
【００１５】
上記油圧ダンパ機構８はベルトＡからロッド７に押し込み力が作用したとき、圧力室１０に封入された作動油によって上記押し込み力を緩衝する。このとき、圧力室１０内の圧力はリザーバ室１１内の圧力より高くなるため、チェックボール１３は通路１２を閉じる。
【００１６】
なお、プランジャ９はロッド７に一体に設けてもよく、あるいは、図示のように、プランジャ９の上部にロッド挿入孔１６を形成し、そのロッド挿入孔１６にロッド７の下部を圧入し、又は単に挿入してもよい。
【００１７】
前記リザーバ室１１内において、ロッド７にはウェアリング１７が嵌合され、そのウェアリング１７と前記スリーブ３上に設けられたセパレータ１８との間にリターンスプリング１９が組込まれている。
【００１８】
リターンスプリング１９は、ウェアリング１７をロッド７に形成された段部７ａに押し付けて、ロッド７に突出性を付与している。
【００１９】
ウェアリング１７は、リターンスプリング１９の弾力と、ロッド７に設けられた段部７ａとによって、ロッド７と共に軸方向に移動する。その移動時、ウェアリング１７の外径面はシリンダ１の内径面によって案内される。
【００２０】
また、ウェアリング１７には、シリンダ１内に充填された作動油の流通孔２０が形成されている。
【００２１】
ここで、シリンダ１内に充填された作動油はシリンダ１内に充満されず、その作動油とオイルシール４との間に空気層が設けられている。
【００２２】
作動油として、ここでは、粘度変化の少ないポリアルファオレフィンやシリコーンオイルが用いられているが、エンジンオイルや他のオイルであってもよい。
【００２３】
シリンダ１内に設けられた空気の量は、ロッド７の軸方向の移動による内部体積変化と温度変化による作動油の体積変化を空気の体積変化により吸収することができる条件、およびオートテンショナの取付姿勢、振動により圧力室１０内に空気が入らないという条件により決定される。
【００２４】
実施の形態での空気の容積は、ロッド７を押し込んだ状態において、圧力室１０とリザーバ室１１から成る作動室の容積の１０〜４０％程度としている。
【００２５】
ここで、作動室の容積とは、オイルシール４の下方に形成された空間の容積をいう。
【００２６】
上記の構成から成るオートテンショナは、シリンダ１を縦向きに取付け、上部のオイルシール４を貫通し、リターンスプリング１９によって突出性が付与されたロッド７によってピン２１を中心として揺動自在のローラアーム２２を押圧し、そのローラアーム２２に支持されたテンションローラ２３によってベルトＡを押圧する。
【００２７】
上記のような使用状態において、トルク変動によりベルトＡの張力が変化し、そのベルトＡが緊張してロッド７に押し込み力が作用すると、チェックボール１３が通路１２を閉じ、圧力室１０内の作動油によって押し込み力が緩衝される。
【００２８】
上記押し込み力がプランジャスプリング１５およびリターンスプリング１９の弾力の合力を超える大きさであると、圧力室１０の作動油がプランジャ９とスリーブ３間に形成されたリークすき間からリザーバ室１１に流れ、上記合力と押し込み力とが釣り合う位置までプランジャ９およびロッド７が下降して停止する。
【００２９】
また、ベルトＡに弛みが生じると、リターンスプリング１９およびプランジャスプリング１５の弾力により、ロッド７およびプランジャ９が突出方向に移動する。このとき、圧力室１０の圧力はリザーバ室１１の圧力より低くなるため、チェックボール１３は通路１２を開放し、リザーバ室１１内の作動油は上記通路１２から圧力室１０にスムースに流れるため、ロッド７およびプランジャ９は外方向に急速に移動してベルトＡの弛みを吸収する。
【００３０】
ロッド７が軸方向に移動するとき、ウェアリング１７もロッド７と共に移動し、ロッド７の外径面はシリンダ１の内径面で案内される。
【００３１】
ここで、ウェアリング１７が作動油中にあるとき、ウェアリング１７とシリンダ１の摺動面は、作動油によって潤滑される。
【００３２】
しかし、オートテンショナは気液二相構造であり、上記ウェアリング１７が作動油に浸されず、作動油上において摺動すると、作動油によって摺動面が潤滑されず、繰り返し高負荷の下では、ウェアリング１７とシリンダ１の接触部の耐摩耗性が不利な場合がある。
【００３３】
極めて厳しい使用条件での耐摩耗性向上のため、ウェアリング１７を焼結体で形成し、そのウェアリング１７の下面に浸漬部分としての筒体２４を設け、その筒体２４の長さを、ロッド７が最も突出した位置で、その筒体２４の下端部が作動油中に漬かる長さとしている。
【００３４】
上記のように構成すると、ウェアリング１７の外径面が作動油上においてシリンダ１の内径面で案内される状態にあっても、筒体２４の下部は作動油中に漬かる状態にあるため、毛細管現象により、作動油はウェアリング１７の内部を吸い上げられて外径面に滲出し、シリンダ１の内径面とウェアリング１７の外径面の接触部を潤滑する。このため、シリンダ１とウェアリング１７の接触部の摩耗を防止することができる。
【００３５】
なお、筒体２４の形成に代えて、ロッド７が最も突出した場合でも、ウェアリング１７の下部が作動油中に漬かるようウェアリング１７の厚みを厚くしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、ウェアリングを焼結体で形成し、そのウェアリングがロッドの突出量に関係なく作動油中に漬かる浸漬部分を設けたことにより、シリンダ内の作動油によってウェアリングとシリンダの接触部を常に油潤滑することができ、上記接触部の摩耗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す断面図
【図２】同上の作動状態を示す断面図
【符号の説明】
１ シリンダ
４ オイルシール
７ ロッド
８ 油圧ダンパ機構
１１ リザーバ室
１７ ウェアリング
１９ リターンスプリング
２４ 筒体
【発明の属する技術分野】
この発明は、ベルト伝動装置のベルトの張力を所定の張力に保持するオートテンショナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関に組込まれたベルト伝動装置においては、機関運転時の機関本体の熱膨張によるプーリ心間距離の変化やトルク変動等によってベルトの張力が変化するため、普通、ベルトの張力調整用テンションローラに油圧式のオートテンショナの調整力を付与してベルトの張力を一定に保つようにしている。
【０００３】
上記オートテンショナとして、実公平３−１３６４７号公報に記載されたものを本件出願人は既に提案している。
【０００４】
上記オートテンショナは、シリンダ内に所定量の作動油を入れ、その油面と上記シリンダの上部開口を密封するシール部材との間に空気層を設けた気液二相構造であるため、ピストンの移動による作動室の圧力変化を空気層によって吸収することができる。
【０００５】
このため、シリンダの上部開口を密封するシール部材として、ダイヤフラムシールや摺動形シール等の複雑なシールを用いず、一般に使用されている入手の容易なオイルシールを用いることができ、信頼性の高いコストの安いオートテンショナを提供することができる。
【０００６】
また、常圧中での組立てが可能であるため、組立てが容易であり、しかもロッドを油圧ダンパを形成するプランジャと、シリンダの内径面によって接触案内されるウェアリングとによって支持した２点支持構造であるため、ロッドにきわめて大きいモーメント荷重を受けることができるという特徴を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記気液二相構造のオートテンショナにおいては、ベルトの弛みによってロッドが突出した場合に、そのロッドを支持するウェアリングが作動油に浸されない状態が想定される。この場合、ウェアリングの外径面がシリンダ内径面に対して無潤滑に近い状態で接触することになり、繰り返し高負荷の下では摩耗に対して不利である。また、近年、極めて厳しい使用条件下での耐摩耗性、長寿命化が要求されてきている。
【０００８】
この発明の課題は、ロッドの位置に関係なくウェアリングとシリンダの摺動面間を常に油潤滑することができる耐摩耗性に優れたオートテンショナを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、下部が閉塞し、シール部材によって上部の開口が密封されたシリンダ内に作動油を充填して、その油面と上記オイルシールとの間に空気層を設け、上記シール部材を貫通し、リターンスプリングによって突出性が付与されたロッドの下部に、そのロッドに作用する押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構を設け、上記ロッドと共に軸方向に移動し、油圧ダンパ機構の上方に形成されたリザーバ室の内径面によって外径面が接触案内されるウェアリングにより上記ロッドを支持したオートテンショナにおいて、前記ウェアリングを焼結体で形成し、そのウェアリング下面に下端部が前記ロッドの突出位置に関係なく作動油中に常に漬かる筒体を形成した構成を採用したのである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図示のように、アルミ合金から成るシリンダ１は閉塞端２を下部に有し、その閉塞端２上のシリンダ１内に鋼製のスリーブ３が組込まれている。
【００１２】
シリンダ１の上部開口はシール部材としてオイルシール４によって密封されている。このオイルシール４は止め輪５によって抜け止めされ、そのオイルシール４に形成されたロッド挿入孔６にロッド７がスライド自在に挿通されている。
【００１３】
ロッド７の下部には、ベルトＡからロッド７に付与される振動を緩衝する油圧ダンパ機構８が設けられている。
【００１４】
油圧ダンパ機構８は、ロッド７の下部にプランジャ９を設け、そのプランジャ９に、プランジャ９の下方に形成された圧力室１０と上方に設けられたリザーバ室１１を連通させる通路１２を形成し、その通路１２の下端開口にチェックボール１３を設け、このチェックボール１３の開閉量を制限するリテーナ１４を圧力室１０に設けたプランジャスプリング１５によってプランジャ９の下面に押圧している。
【００１５】
上記油圧ダンパ機構８はベルトＡからロッド７に押し込み力が作用したとき、圧力室１０に封入された作動油によって上記押し込み力を緩衝する。このとき、圧力室１０内の圧力はリザーバ室１１内の圧力より高くなるため、チェックボール１３は通路１２を閉じる。
【００１６】
なお、プランジャ９はロッド７に一体に設けてもよく、あるいは、図示のように、プランジャ９の上部にロッド挿入孔１６を形成し、そのロッド挿入孔１６にロッド７の下部を圧入し、又は単に挿入してもよい。
【００１７】
前記リザーバ室１１内において、ロッド７にはウェアリング１７が嵌合され、そのウェアリング１７と前記スリーブ３上に設けられたセパレータ１８との間にリターンスプリング１９が組込まれている。
【００１８】
リターンスプリング１９は、ウェアリング１７をロッド７に形成された段部７ａに押し付けて、ロッド７に突出性を付与している。
【００１９】
ウェアリング１７は、リターンスプリング１９の弾力と、ロッド７に設けられた段部７ａとによって、ロッド７と共に軸方向に移動する。その移動時、ウェアリング１７の外径面はシリンダ１の内径面によって案内される。
【００２０】
また、ウェアリング１７には、シリンダ１内に充填された作動油の流通孔２０が形成されている。
【００２１】
ここで、シリンダ１内に充填された作動油はシリンダ１内に充満されず、その作動油とオイルシール４との間に空気層が設けられている。
【００２２】
作動油として、ここでは、粘度変化の少ないポリアルファオレフィンやシリコーンオイルが用いられているが、エンジンオイルや他のオイルであってもよい。
【００２３】
シリンダ１内に設けられた空気の量は、ロッド７の軸方向の移動による内部体積変化と温度変化による作動油の体積変化を空気の体積変化により吸収することができる条件、およびオートテンショナの取付姿勢、振動により圧力室１０内に空気が入らないという条件により決定される。
【００２４】
実施の形態での空気の容積は、ロッド７を押し込んだ状態において、圧力室１０とリザーバ室１１から成る作動室の容積の１０〜４０％程度としている。
【００２５】
ここで、作動室の容積とは、オイルシール４の下方に形成された空間の容積をいう。
【００２６】
上記の構成から成るオートテンショナは、シリンダ１を縦向きに取付け、上部のオイルシール４を貫通し、リターンスプリング１９によって突出性が付与されたロッド７によってピン２１を中心として揺動自在のローラアーム２２を押圧し、そのローラアーム２２に支持されたテンションローラ２３によってベルトＡを押圧する。
【００２７】
上記のような使用状態において、トルク変動によりベルトＡの張力が変化し、そのベルトＡが緊張してロッド７に押し込み力が作用すると、チェックボール１３が通路１２を閉じ、圧力室１０内の作動油によって押し込み力が緩衝される。
【００２８】
上記押し込み力がプランジャスプリング１５およびリターンスプリング１９の弾力の合力を超える大きさであると、圧力室１０の作動油がプランジャ９とスリーブ３間に形成されたリークすき間からリザーバ室１１に流れ、上記合力と押し込み力とが釣り合う位置までプランジャ９およびロッド７が下降して停止する。
【００２９】
また、ベルトＡに弛みが生じると、リターンスプリング１９およびプランジャスプリング１５の弾力により、ロッド７およびプランジャ９が突出方向に移動する。このとき、圧力室１０の圧力はリザーバ室１１の圧力より低くなるため、チェックボール１３は通路１２を開放し、リザーバ室１１内の作動油は上記通路１２から圧力室１０にスムースに流れるため、ロッド７およびプランジャ９は外方向に急速に移動してベルトＡの弛みを吸収する。
【００３０】
ロッド７が軸方向に移動するとき、ウェアリング１７もロッド７と共に移動し、ロッド７の外径面はシリンダ１の内径面で案内される。
【００３１】
ここで、ウェアリング１７が作動油中にあるとき、ウェアリング１７とシリンダ１の摺動面は、作動油によって潤滑される。
【００３２】
しかし、オートテンショナは気液二相構造であり、上記ウェアリング１７が作動油に浸されず、作動油上において摺動すると、作動油によって摺動面が潤滑されず、繰り返し高負荷の下では、ウェアリング１７とシリンダ１の接触部の耐摩耗性が不利な場合がある。
【００３３】
極めて厳しい使用条件での耐摩耗性向上のため、ウェアリング１７を焼結体で形成し、そのウェアリング１７の下面に浸漬部分としての筒体２４を設け、その筒体２４の長さを、ロッド７が最も突出した位置で、その筒体２４の下端部が作動油中に漬かる長さとしている。
【００３４】
上記のように構成すると、ウェアリング１７の外径面が作動油上においてシリンダ１の内径面で案内される状態にあっても、筒体２４の下部は作動油中に漬かる状態にあるため、毛細管現象により、作動油はウェアリング１７の内部を吸い上げられて外径面に滲出し、シリンダ１の内径面とウェアリング１７の外径面の接触部を潤滑する。このため、シリンダ１とウェアリング１７の接触部の摩耗を防止することができる。
【００３５】
なお、筒体２４の形成に代えて、ロッド７が最も突出した場合でも、ウェアリング１７の下部が作動油中に漬かるようウェアリング１７の厚みを厚くしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、ウェアリングを焼結体で形成し、そのウェアリングがロッドの突出量に関係なく作動油中に漬かる浸漬部分を設けたことにより、シリンダ内の作動油によってウェアリングとシリンダの接触部を常に油潤滑することができ、上記接触部の摩耗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す断面図
【図２】同上の作動状態を示す断面図
【符号の説明】
１ シリンダ
４ オイルシール
７ ロッド
８ 油圧ダンパ機構
１１ リザーバ室
１７ ウェアリング
１９ リターンスプリング
２４ 筒体
Claims (1)
- 下部が閉塞し、シール部材によって上部の開口が密封されたシリンダ内に作動油を充填して、その油面と上記シール部材との間に空気層を設け、上記シール部材を貫通し、リターンスプリングによって突出性が付与されたロッドの下部に、そのロッドに作用する押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構を設け、上記ロッドと共に軸方向に移動し、油圧ダンパ機構の上方に形成されたリザーバ室の内径面によって外径面が接触案内されるウェアリングにより上記ロッドを支持したオートテンショナにおいて、前記ウェアリングを焼結体で形成し、そのウェアリングの下面に下端部が前記ロッドの突出位置に関係なく作動油中に常に漬かる筒体を形成したことを特徴とするオートテンショナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23010896A JP3585662B2 (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | オートテンショナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23010896A JP3585662B2 (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | オートテンショナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1073151A JPH1073151A (ja) | 1998-03-17 |
| JP3585662B2 true JP3585662B2 (ja) | 2004-11-04 |
Family
ID=16902692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23010896A Expired - Fee Related JP3585662B2 (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | オートテンショナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3585662B2 (ja) |
-
1996
- 1996-08-30 JP JP23010896A patent/JP3585662B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1073151A (ja) | 1998-03-17 |
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