JP5820626B2 - Hydraulic auto tensioner - Google Patents
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Description
この発明は、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。 The present invention relates to a hydraulic auto tensioner used for adjusting the tension of a belt for driving an automotive auxiliary machine such as an alternator, a water pump, and an air conditioner compressor.
エンジンのクランクシャフトの回転を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9に示すように、ベルト41の弛み側に支点軸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、上記プーリアーム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を付勢して、ベルト41の張力を一定に保持するようにしている。
In the belt transmission device for transmitting the rotation of the crankshaft of the engine to various automobile auxiliary machines, as shown in FIG. 9, 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、作動油が充填された底付きシリンダの内底面から立ち上がるスリーブ内に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、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長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、ばね座の外周とシリンダの上部外周に弾性を有するベローズの両端部を嵌合し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、そのリザーバ室下部と上記圧力室とを通路で連通し、その通路にチェックバルブを設け、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を介して油圧式オートテンショナAに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の内径面とロッドの外径面間に形成された微小すきまに流動させ、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。
Further, both ends of an elastic bellows are fitted to the outer periphery of the spring seat and the upper outer periphery of the cylinder to form a reservoir chamber sealed between the cylinder and the sleeve, and the lower portion of the reservoir chamber and the pressure chamber are connected by a passage. A check valve is provided in the passage, and the check valve is closed when a pushing force is applied from the
ところで、上記従来の油圧式オートテンショナにおいては、上記のように、ベルト41からロッドに負荷される押込み力により圧力室内に封入された作動油をスリーブの内径面とロッドの外径面間に形成された微小すきまに流動させ、その流動により圧力室内に発生する油圧ダンパ力によって上記押込み力を緩衝する構成であり、上記油圧ダンパ力と押込み力はほぼ比例関係にあるため、押込み力が大きくなるにつれて油圧ダンパ力も大きいものとなる。
By the way, in the conventional hydraulic auto tensioner, as described above, the working oil sealed in the pressure chamber is formed between the inner diameter surface of the sleeve and the outer diameter surface of the rod by the pushing force applied from the
このため、ベルトが過張力になるのを防止することができず、ベルトの耐久性を低下させるという問題がある。 For this reason, the belt cannot be prevented from being over-tensioned, and there is a problem that the durability of the belt is lowered.
そのような問題点を解決するため、特許文献2では、ロッドに圧力室とリザーバ室を連通する油路を形成し、その油路にリリーフバルブを組込み、圧力室の圧力が上記リリーフバルブの設定圧力を超えた際に、そのリリーフバルブを開放し、圧力室の作動油を油路からリザーバ室に逃がして、圧力室の圧力の上限値をリリーフバルブの設定圧に規定し、ベルトが過張力になるのを防止するようにしている。
In order to solve such a problem, in
ところで、上記特許文献2に記載された油圧式オートテンショナにおいては、リリーフバルブが開放すると、圧力室内の作動油が油路からリザーバ室内に瞬時に逃げるため、圧力室内において急激な圧力低下が生じ、油圧ダンパ不良が発生し、改善すべき点が残されていた。
By the way, in the hydraulic auto tensioner described in
この発明の課題は、リリーフバルブの開放時に、圧力室内の圧力が急激に低下するのを抑制して、油圧ダンパ不良が発生するのを防止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 provide a hydraulic auto tensioner capable of preventing a hydraulic damper failure from occurring by suppressing a sudden drop in pressure in a pressure chamber when a relief valve is opened. That is.
上記の課題を解決するために、この発明においては、内部に作動油が充填されたシリンダの底面にスリーブ嵌合孔を設け、そのスリーブ嵌合孔内に下端部が嵌合されたスリーブ内にロッドの下端部を摺動自在に挿入してスリーブ内に圧力室を形成し、前記ロッドの上部に設けられたばね座とシリンダの内底面間に、シリンダとロッドを伸長する方向に付勢するリターンスプリングを組込み、前記シリンダとスリーブ間に形成されたリザーバ室の上部開口を閉塞し、前記スリーブとスリーブ嵌合孔の嵌合面間にリザーバ室と前記圧力室を連通する通路を設け、その通路に、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、前記ロッドには、その下端面で開口するバルブ嵌合孔と、そのバルブ嵌合孔の上部を前記リザーバ室に連通する油路とを設け、前記バルブ嵌合孔内には、圧力室内の圧力が設定圧を超えると開放して圧力室内の圧力を油路からリザーバ室に逃がすリリーフバルブを組込み、そのリリーフバルブが、バルブ嵌合孔内に圧入されたバルブシートと、そのバルブシートに形成された弁孔をバルブ嵌合孔の内部から開閉する弁体と、その弁体を弁孔に向けて付勢するバルブスプリングとからなる油圧式オートテンショナにおいて、前記圧力室からリリーフバルブの弁体に至る作動油流入路と前記弁体から油路に至る作動油流出路のいずれか一方に通油量を規制する絞り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 provided in the bottom surface of a cylinder filled with hydraulic oil, and the lower end portion is fitted in the sleeve fitting hole. A return that slidably inserts the lower end of the rod to form a pressure chamber in the sleeve, and urges the cylinder and the rod in the extending direction between the spring seat provided on the upper portion of the rod and the inner bottom surface of the cylinder. A spring is incorporated, the upper opening of the reservoir chamber formed between the cylinder and the sleeve is closed, and a passage is provided between the fitting surface of the sleeve and the sleeve fitting hole to communicate the reservoir chamber and the pressure chamber. In addition, a check valve that closes the passage when the pressure in the pressure chamber becomes higher than the pressure in the reservoir chamber is provided, and the rod has a valve fitting hole opened at a lower end surface thereof and an upper portion of the valve fitting hole. An oil passage communicating with the reservoir chamber is provided, and a relief valve is built in the valve fitting hole to release the pressure chamber pressure from the oil passage to the reservoir chamber when the pressure in the pressure chamber exceeds the set pressure. The relief valve has a valve seat press-fitted into the valve fitting hole, a valve body that opens and closes the valve hole formed in the valve seat from the inside of the valve fitting hole, and the valve body faces the valve hole. In a hydraulic auto tensioner composed of a valve spring that is energized, oil is passed through either the hydraulic oil inflow path from the pressure chamber to the valve body of the relief valve or the hydraulic oil outflow path from the valve body to the oil path. A configuration provided with a throttle part for regulating the amount was adopted.
上記のように、圧力室からリリーフバルブの弁体に至る作動油流入路と弁体から油路に至る作動油流出路のいずれか一方に絞り部を設けることにより、リリーフバルブの開放時、その絞り部によって通油量が規制されることになる。このため、圧力室における圧力の急激な低下が抑制されることになり、油圧ダンパ不良が発生するのが防止される。 As described above, by providing a throttle in either the hydraulic oil inflow path from the pressure chamber to the valve body of the relief valve or the hydraulic oil outflow path from the valve body to the oil path, when the relief valve is opened, The oil flow rate is regulated by the throttle portion. For this reason, a rapid drop in pressure in the pressure chamber is suppressed, and the occurrence of a hydraulic damper failure is prevented.
ここで、絞り部は、弁孔の油入口部に形成されたオリフィスであってもよく、あるいは、バルブシートの圧力室に対する対向面に取付けられて弁孔を覆う板体とバルブシートの対向面の一方に形成されて圧力室と弁孔を連通する渦巻き溝であってもよい。さらに、バルブシートの圧力室に対する対向面に取付けられて弁孔を覆う多孔質体の小孔であってもよい。 Here, the throttle portion may be an orifice formed in the oil inlet portion of the valve hole, or a plate body that is attached to the surface facing the pressure chamber of the valve seat and covers the valve hole and the valve seat facing surface It may be a spiral groove formed on one side of the pressure chamber and communicating with the valve hole. Furthermore, the small hole of the porous body which is attached to the opposing surface with respect to the pressure chamber of a valve seat and covers a valve hole may be sufficient.
オリフィスの採用においては、そのオリフィスをバルブシートに設けるようにしてもよく、あるいは、バルブシートの圧力室に対する対向面にオリフィスプレートを取付け、そのオリフィスプレートに形成してもよい。 When the orifice is used, the orifice may be provided on the valve seat, or the orifice plate may be attached to the surface of the valve seat facing the pressure chamber and formed on the orifice plate.
このとき、オリフィスの内径が必要以上に大きくなると、リリーフバルブの油入口側と油出口側の圧力差を緩和することができずに圧力室内の圧力の急激な低下が生じることになり、また、必要以上に小さくなると孔明け加工が困難となり、その圧力差の緩和と加工性の面から、オリフィスの内径は、0.1mm〜1.0mmの範囲とするのが好ましい。 At this time, if the inner diameter of the orifice becomes larger than necessary, the pressure difference between the oil inlet side and the oil outlet side of the relief valve cannot be relaxed, and the pressure in the pressure chamber rapidly decreases, When it becomes smaller than necessary, drilling becomes difficult, and the inner diameter of the orifice is preferably in the range of 0.1 mm to 1.0 mm from the viewpoint of relaxation of the pressure difference and workability.
絞り部は、上記のようなオリフィスや、渦巻き溝、多孔質体の小孔に限定されるものではない。例えば、リリーフバルブの弁体とバルブスプリングとの間に、バルブ嵌合孔の内径面に沿って摺動可能な円径のスプリングシートを組込み、そのスプリングシートとバルブ嵌合孔の摺動面間に形成された微小なリーク隙間を絞り部としてもよい。 The restricting portion is not limited to the orifice, the spiral groove, or the small hole of the porous body as described above. For example, a spring seat with a circular diameter that can slide along the inner diameter surface of the valve fitting hole is installed between the valve body of the relief valve and the valve spring, and between the spring seat and the sliding surface of the valve fitting hole. The minute leak gap formed in the above may be used as the throttle portion.
あるいは、リリーフバルブの弁体とバルブスプリング間に摺動可能に組み込まれたスプリングシートの外径面に螺旋溝を形成し、その螺旋溝を絞り部としてもよい。 Alternatively, a spiral groove may be formed on the outer diameter surface of a spring seat that is slidably incorporated between a valve body of a relief valve and a valve spring, and the spiral groove may be used as a throttle portion.
さらに、上記スプリングシートの上面にバルブスプリング内に配置されるロッドを設け、そのロッドを、リリーフバルブにおける弁体の開放状態でその上端面がバルブ嵌合孔の上部の閉塞端面に衝合される軸方向長さとし、そのロッドの上端面に溝を設け、その溝を絞り部としてもよい。 Further, a rod disposed in the valve spring is provided on the upper surface of the spring seat, and the upper end surface of the rod is abutted against the closed end surface of the upper portion of the valve fitting hole when the valve body of the relief valve is opened. The length may be an axial length, and a groove may be provided on the upper end surface of the rod, and the groove may be used as a throttle portion.
この発明においては、上記のように、圧力室からリリーフバルブの弁体に至る作動油流入路と弁体から油路に至る作動油流出路のいずれか一方に絞り部を設けたことにより、リリーフバルブの開放時に、上記絞り部によって通油量を規制することができる。このため、圧力室における圧力の急激な低下がなく、油圧ダンパ不良が発生するのを防止することができる。 In the present invention, as described above, the relief portion is provided by providing the throttle portion in one of the hydraulic oil inflow path from the pressure chamber to the valve body of the relief valve and the hydraulic oil outflow path from the valve body to the oil path. When the valve is opened, the amount of oil can be regulated by the throttle portion. For this reason, there is no sudden drop in pressure in the pressure chamber, and it is possible to prevent the occurrence of a hydraulic damper failure.
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図1に示すように、シリンダ1は下部が閉塞し、その閉塞端部にエンジンブロックに回転自在に連結される連結片2が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the
シリンダ1の底面には、スリーブ嵌合孔3が設けられ、そのスリーブ嵌合孔3内にスリーブ4の下端部が圧入されている。スリーブ4内にはロッド5の下部がスライド自在に挿入され、そのロッド5の挿入によって、スリーブ4内に圧力室6が設けられている。
A
ロッド5のシリンダ1の外部に位置する上端部にはばね座7が固定され、そのばね座7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8は、シリンダ1とロッド5が相対的に伸長する方向に付勢している。
A
ばね座7の上端には図9に示すプーリアーム43に対して連結される連結片9が設けられている。また、ばね座7には、リターンスプリング8の上部を覆う内筒部10と、シリンダ1の上部外周を覆う外筒部11とが同軸上に設けられている。
A connecting
シリンダ1の上側開口部内にはオイルシール等の弾性シール12が取付けられ、その弾性シール12の内周は内筒部10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の内部に充填された作動油の外部への漏洩を防止している。
An
上記弾性シール12の取付けにより、シリンダ1とスリーブ4との間に密閉されたリザーバ室13が形成される。リザーバ室13と圧力室6は、スリーブ嵌合孔3とスリーブ4の嵌合面間に形成された通路14で連通し、その通路14の圧力室6側の端部に設けられたチェックバルブ15は、圧力室6内の圧力がリザーバ室13内の圧力より高くなると、通路14を閉鎖するようになっている。
By attaching the
ロッド5には、その下端面で開口するバルブ嵌合孔16と、そのバルブ嵌合孔16の上部をリザーバ室13に連通するT字形の油路17とが形成され、上記バルブ嵌合孔16内にリリーフバルブ20が組み込まれている。
The
図2に示すように、リリーフバルブ20は、バルブ嵌合孔16の下端開口部内に圧入されたバルブシート21と、そのバルブシート21に形成された弁孔22をバルブ嵌合孔16内から開閉する球形の弁体23と、その弁体23の上側に設けられたスプリングシート24と、そのスプリングシート24を介して弁体23を弁孔22に向けて付勢するバルブスプリング25からなっている。
As shown in FIG. 2, the
上記リリーフバルブ20は、バルブスプリング25の弾性力を設定圧力とし、圧力室6内の圧力がその設定圧力を超えると、弁体23が弁孔22を開放するようになっている。弁孔22の下端部には絞り部としてのオリフィス26が形成され、このオリフィス26の内径は、0.1mm〜1.0mmの範囲とされている。
The
ここで、スプリングシート24は円径とされてバルブ嵌合孔16の内径面に沿って摺動可能とされ、そのスプリングシート24とバルブ嵌合孔16の摺動面間にリーク隙間27が形成されている。
Here, the
また、スプリングシート24の上面にはバルブスプリング25内に配置されるロッド24aが一体に設けられ、下面には弁体23の上部が嵌合する円すい形凹部24bが形成されている。
Further, 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9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に連結し、かつばね座7の連結片9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 is configured as described above. When adjusting the tension of the
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、そのベルト41の張力が弱くなると、リターンスプリング8の押圧によりシリンダ1とロッド5が伸長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
ここで、シリンダ1とロッド5が伸長する方向に相対移動するとき、圧力室6内の圧力はリザーバ室13内の圧力より低くなるため、チェックバルブ15が通路14を開放する。このため、リザーバ室13内の作動油は通路14から圧力室6内にスムーズに流れ、シリンダ1とロッド5は伸長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5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6内の圧力はリザーバ室13内の圧力より高くなるため、チェックバルブ15は通路14を閉じる。
On the other hand, when the tension of the
また、圧力室6内の作動油はスリーブ4の内径面とロッド5の外径面間に形成された微小すきま28に流れてリザーバ室13内に流入し、上記微小すきま28に流れる作動油の粘性抵抗によって圧力室6内に油圧ダンパ力が発生し、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5は、押込み力とリターンスプリング8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
ベルト41の張力が強く、圧力室6内の圧力がリリーフバルブ20の設定圧力を超えると、リリーフバルブ20が開放し、圧力室6の作動油は油路17からリザーバ室13内に逃げ、圧力室6内の圧力はリリーフバルブ20の設定圧力に保持される。
When the tension of the
ここで、リリーフバルブ20の開放により、圧力室6内の作動油がリザーバ室13内に瞬時に逃げると、圧力室6内の圧力が急激に低下して、油圧ダンパ不良が発生することになる。実施の形態では、弁孔22の下端部にオリフィス26を形成しているため、圧力室6内の作動油がそのオリフィス26を通過する際、その通油量が規制されることになる。その通油量の規制によって圧力室6内の急激な圧力低下が抑制され、油圧ダンパ不良が発生するのが防止される。
Here, when the hydraulic oil in the
図2では、バルブシート21にオリフィス26を設けるようにしたが、図3に示すように、バルブシート21の圧力室6と対向する下面にオリフィスプレート29を取付け、そのオリフィスプレート29にオリフィス26を形成するようにしてもよい。
In FIG. 2, the
図2および図3では、絞り部としてオリフィス26を示したが、絞り部はオリフィス26に限定されるものではない。図4乃至図9は、絞り部の他の例を示している。
In FIG. 2 and FIG. 3, the
図4(a)、(b)では、バルブシート21の圧力室6に対向する下面に弁孔22を覆う板体30を取付け、その板体30のバルブシート21の下面に衝合する上面に渦巻き溝31を設け、その渦巻き溝31を絞り部としている。なお、板体30の上面に代えて、バルブシート21の下面に渦巻き溝を形成するようにしてもよい。
4A and 4B, a
図5では、バルブシート21の圧力室6と対向する下面に多孔質体32を取付け、その多孔質体32の小孔を絞り部としている。
In FIG. 5, a
図6では、スプリングシート24とロッド5のバルブ嵌合孔16の摺動面間に形成されたリーク隙間27の径方向隙間量の大きさδを10μm〜500μmの範囲とし、そのリーク隙間27を絞り部としている。
In FIG. 6, the radial gap amount δ of the
図7では、バルブ嵌合孔16の内径面に沿って摺動可能な円径のスプリングシート24の外径面に螺旋溝33を形成し、その螺旋溝33を絞り部としている。
In FIG. 7, a
図8(c)、(d)では、スプリングシート24の上面に一体に設けられたロッド24aを、図8(d)に示すリリーフバルブ20の弁体23の開放状態で、その上端面がバルブ嵌合孔16の上部の閉塞端面に当接する軸方向長さl2として、そのロッド24aの上端面に溝35を設け、その溝35を絞り部としている。
8 (c) and 8 (d), the
ここで、弁体23の開閉ストローク量は、0.25mm〜1.00mmの範囲とされている。また、溝35として、ここでは、径方向溝を示しているが、径方向溝に限定されない。例えば、十字溝であってもよい。
Here, the opening / closing stroke amount of the
図4乃至図8のいずれの絞り部においても、圧力室6内の急激な圧力の低下を抑制することができる。
In any throttle part of FIGS. 4 to 8, it is possible to suppress a rapid pressure drop in the
1 シリンダ
3 スリーブ嵌合孔
4 スリーブ
5 ロッド
6 圧力室
7 ばね座
8 リターンスプリング
13 リザーバ室
14 通路
15 チェックバルブ
16 バルブ嵌合孔
17 油路
20 リリーフバルブ
21 バルブシート
22 弁孔
23 弁体
24 スプリングシート
24a ロッド
25 バルブスプリング
26 オリフィス(絞り部)
27 リーク隙間(絞り部)
29 オリフィスプレート
30 板体
31 渦巻き溝(絞り部)
32 多孔質体
33 螺旋溝(絞り部)
35 溝(絞り部)
1
27 Leakage gap (throttle part)
29
32
35 groove (diaphragm)
Claims (1)
前記リリーフバルブの弁体とバルブスプリングとの間に、前記バルブ嵌合孔の内径面に沿って摺動可能な円径のスプリングシートを組込み、そのスプリングシートの上面にバルブスプリング内に配置されるロッドを形成し、そのロッドを、リリーフバルブにおける弁体の開放状態でその上端面がバルブ嵌合孔の上部の閉塞端面に衝合される軸方向長さとし、そのロッドの上端面に溝からなる絞り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 provided in the bottom of the cylinder filled with hydraulic oil, and the lower end of the rod is slidably inserted into the sleeve with the lower end fitted in the sleeve fitting hole. A reservoir formed between the cylinder and the sleeve is formed between the spring seat provided at the upper part of the rod and the inner bottom surface of the cylinder, and a return spring that urges the cylinder and the rod in the extending direction. When the upper opening of the chamber is closed, a passage is provided between the fitting surface of the sleeve and the sleeve fitting hole to connect the reservoir chamber and the pressure chamber, and the pressure in the pressure chamber is higher than the pressure of the reservoir chamber in the passage. A check valve for closing the passage is provided, and the rod is provided with a valve fitting hole that opens at a lower end surface thereof, and an oil passage that communicates an upper portion of the valve fitting hole with the reservoir chamber. A relief valve that opens when the pressure in the pressure chamber exceeds the set pressure and releases the pressure in the pressure chamber from the oil passage to the reservoir chamber is inserted into the joint hole, and the relief valve is press-fitted into the valve fitting hole. In a hydraulic auto tensioner comprising a valve seat, a valve body that opens and closes a valve hole formed in the valve seat from the inside of the valve fitting hole, and a valve spring that biases the valve body toward the valve hole,
A spring seat having a circular diameter that is slidable along the inner diameter surface of the valve fitting hole is incorporated between the valve body of the relief valve and the valve spring, and is disposed in the valve spring on the upper surface of the spring seat. A rod is formed, and the rod has an axial length in which the upper end surface abuts on the closed end surface of the valve fitting hole when the valve body of the relief valve is open, and a groove is formed on the upper end surface of the rod. A hydraulic auto-tensioner characterized in that a throttle portion is provided.
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