WO2018110528A1 - テンショナ装置の支持構造 - Google Patents
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Definitions
- This invention relates to a support structure for a tensioner device.
- a belt transmission device is used to transmit driving force.
- an auxiliary drive belt transmission device that transmits rotation of an engine crankshaft to various automobile auxiliary machines such as an alternator, a water pump, and an air conditioner compressor is used.
- a tensioner device tension adjusting device
- the tensioner device is provided with a bracket called a pulley arm that can swing around a fulcrum shaft arranged on the loose side of the belt.
- the tension pulley supported by the swing side end of the pulley arm urges the pulley arm in the direction in which the belt is pressed, so that the belt tension is kept constant.
- the pulley arm is biased by a tensioner.
- the pulley arm is formed by casting using, for example, an aluminum alloy or iron as a material.
- the pulley arm includes, for example, a fulcrum support portion that is swingably supported by a fixed portion such as a cylinder block of an engine, a pulley support portion that rotatably supports a tension pulley, and an end portion of the tensioner that is swingably attached.
- a damper mounting part is provided.
- the other end of the tensioner is a damper support portion that is swingably supported by a fixed portion such as a cylinder block of the engine.
- this tensioner for example, a hydraulic auto tensioner using a hydraulic damper function is often used.
- Patent Documents 1 and 2 listed below are examples of the structure of the swingable connecting part such as the fulcrum support part, the damper mounting part, and the damper support part.
- a cylindrical support member (bearing bush or the like) fitted in a through-hole provided in the connecting portion is fixed by a support bolt that serves as a pivot shaft for oscillation.
- a sliding surface of the slide bearing is formed between the cylindrical support member and a liner (elastic ring or the like) press-fitted into the inner surface of the through hole.
- the support bolt is inserted into the through hole, and the tip of the support bolt is screwed into a screw hole provided in the counterpart member to be swung, and is fixed together with the cylindrical support member.
- thrust washers, washers, etc. are provided on both sides of the slide bearing in the axial direction, and the thrust washers, washers, etc. are pressed inward in the axial direction by tightening the support bolts, and both ends of the bearing space of the slide bearing are closed. Yes.
- both ends in the axial direction of the cylindrical support member (bearing bush, etc.) fixed by the support bolts are respectively axially opposite to both ends in the axial direction of the liner (elastic ring, etc.) press-fitted into the inner surface of the through hole. It is in a position protruding outward in the direction. Further, a radial radial gap is set between the outer diameter surface of the cylindrical support member and the inner diameter surface of the liner. For this reason, it is necessary to prevent foreign matter from entering the radial gap between the cylindrical support member and the liner from the vicinity of the outer diameter surfaces at both ends of the cylindrical support member.
- an object of the present invention is to reliably prevent foreign matter from entering a slide bearing that swingably supports each member such as a pulley arm in the support structure of the tensioner device.
- the present invention includes a pulley arm having a tension pulley and connected to a fixing member, and a tensioner connected to the pulley arm and the fixing member, the fixing member, the pulley arm, and the In the support structure of a tensioner device that slidably connects two members selected from among the tensioners, a cylindrical support member fixed to the outer periphery of a support shaft provided on one of the two members.
- a liner that is press-fitted into a through hole provided in the other member and whose inner surface is in sliding contact with the outer surface of the cylindrical support member, and a seal that seals between the inner surface of the through hole and the outer surface of the cylindrical support member
- the seal member employs a support structure for a tensioner device having a base portion press-fitted into the inner surface of the through hole and a lip portion extending from the base portion.
- the end surface sealing member may employ a configuration that is an inner end surface of a head of a support bolt screwed into the one member.
- the end surface sealing member may be a slinger member that faces the end surface of the other member around the opening of the through hole with a gap therebetween.
- the base and the lip can be formed of a rubber or resin coating member, and a core material can be embedded in the coating member.
- This invention seals between the inner surface of a through-hole and the outer surface of a cylindrical support material in the slide bearing comprised by the cylindrical support material fixed to the outer periphery of a support shaft, and the liner press-fit in a through-hole.
- the sealing member includes a base portion that is press-fitted into the inner surface of the through hole, and a lip portion that extends from the base portion. Accordingly, the seal member for sealing the bearing space is fixed to the outer member of the slide bearing, and the lip portion can be opposed to the inner member or the member integral with the inner member. . Therefore, it is possible to reliably prevent foreign matter from entering the slide bearing.
- Sectional drawing which shows the support structure of the tensioner apparatus of one Embodiment 2 is an enlarged view of the main part of FIG.
- the principal part enlarged view of other embodiment The principal part enlarged view of other embodiment
- FIG. 1 shows a state in which the tension of the belt 41 is adjusted by assembling the tensioner unit U according to the present invention to a belt transmission device for driving an engine accessory.
- the tensioner unit U includes a pulley arm 43 swingably supported by a fixed portion (hereinafter referred to as a fixing member E) such as an engine block, and a rotatable tension pulley supported by the pulley arm 43. 44 and a tensioner (hydraulic auto tensioner) A connected to the pulley arm 43 and swingable with respect to the pulley arm 43.
- a fixing member E such as an engine block
- a tensioner (hydraulic auto tensioner) A connected to the pulley arm 43 and swingable with respect to the pulley arm 43.
- the pulley arm 43 has a through-hole 45 through which a swing support shaft (support bolt) 42 that functions as a support shaft is inserted as a fulcrum support portion that is swingably fixed to the fixing member E. Further, the end of the main body 1 of the hydraulic auto tensioner A is slidably connected at a position between the fulcrum support portion and the pulley support portion where the tension pulley 44 is supported, thereby constituting a damper mounting portion. is doing. Further, the other end of the main body 1 of the hydraulic auto tensioner A is slidably connected to the fixing member E to constitute a damper support portion.
- the tensioner unit U is incorporated into the accessory drive belt transmission device, and the tension pulley 43 is pressed against the belt 41 by the adjusting force applied to the pulley arm 43 from the hydraulic auto tensioner A, and a predetermined tension is maintained. Is done.
- the main body 1 of the hydraulic auto tensioner A has a main portion made of an aluminum alloy and is molded by die casting.
- a connecting portion 2 constituting a damper mounting portion with the pulley arm 43 is formed at the end portion of the main body 1 on the pulley arm 43 side, and a damper supporting portion is formed with the fixing member E at the opposite end portion.
- a connecting portion 2 is provided.
- the pulley arm 43 is also provided with a connecting portion 2 that forms a fulcrum support portion with the fixing member E.
- connecting portion 2 and the surrounding structure will be described by taking a damper supporting portion that connects the main body 1 of the hydraulic auto tensioner A and the fixing member E as an example.
- the connecting portion 2 is provided with a through hole 2a penetrating from one end surface shown on the right side in FIG. 3 to the other end surface shown on the left side in the drawing.
- An elastic ring as a liner 22 is press-fitted into the through-hole 2 a, and a bearing bush as a cylindrical support member 21 is inserted inside the liner 22.
- the liner 22 is preferably formed of a material having a low frictional resistance in order to reduce the rocking resistance with the cylindrical support member 21.
- a material having a low frictional resistance for example, a material obtained by impregnating a sintered metal with a lubricating oil can be employed.
- an elastic ring made of an elastic material can be adopted as the liner 22.
- a support bolt 30 that functions as a support shaft is inserted inside the cylindrical support member 21.
- a metal having strength that can withstand tightening by the support bolt 30 and durability of swinging can be employed.
- the support bolt 30 has a head portion 30b at one end portion of the shaft portion 30a, and a screw shaft portion 30c provided at the other end portion of the shaft portion 30a.
- the shaft portion 30a includes a straight portion 30d having no thread groove on the head portion 30b side of the screw shaft portion 30c, and the straight portion 30d has a minute radial clearance between the inner diameter surface of the cylindrical support member 21. The outer diameter can be inserted.
- the support bolt 30 is inserted into the through hole 2 a, and the screw shaft portion 30 c at the tip thereof is screwed into the screw hole s provided in the fixing member E and is fixed together with the cylindrical support member 21.
- the inner end face of the head 30b of the support bolt 30 and the one end face 21a of the cylindrical support member 21 are in contact with each other as shown in FIG.
- a member such as a washer or a thrust washer may be incorporated between the inner end surface of the head 30 b of the bolt 30 and the one end surface 21 a of the cylindrical support member 21.
- a washer 26 is incorporated between the other end face 21 b of the cylindrical support member 21 and the fixing member E.
- the washer 26 is in contact with the end surface of the fixing member E and the other end surface 21 b of the cylindrical support member 21.
- the cylindrical support member 21 is fixed to the outer periphery of the support bolt 30 by tightening the support bolt 30.
- the fixed cylindrical support member 21 and the liner 22 press-fitted into the through hole 2a rotate relative to each other around the axis while being in surface contact, thereby functioning as a slide bearing.
- the main body 1 of the hydraulic auto tensioner A is supported to be swingable with respect to the fixing member E.
- the damper mounting part provided with the connection part 2 of the main body 1 of the hydraulic auto tensioner A and the pulley arm 43 and the fulcrum support part provided with the connection part 2 of the pulley arm 43 and the fixing member E are also in common with these damper support parts. It has a structure.
- a through hole 2 a is provided in the main body 1 and a screw hole s is provided in the pulley arm 43.
- the pulley arm 43 is provided with a through hole 2 a and the fixing member E is provided with a screw hole s.
- the hydraulic auto tensioner A includes a cylinder 3 extending in a direction connecting the connecting portions 2 and 2.
- a sleeve fitting hole 4 is provided in the upper surface of the bottom of the cylinder 3, and a lower end portion of a steel sleeve 5 is press-fitted into the sleeve fitting hole 4.
- the upper side of the sleeve 5 is opened, and the lower part of the rod 6 is slidably inserted into the inside from the upper opening, and the pressure chamber 7 is provided in the sleeve 5 by the insertion of the rod 6.
- a spring seat 8 is fixed to an upper end portion of the rod 6 located outside the cylinder 3, and a return spring 9 incorporated between the spring seat 8 and the bottom surface of the cylinder 3 extends the cylinder 3 and the rod 6 relatively. It is energizing in the direction to do.
- the upper part of the cylindrical collar 13 is insert-molded in the spring seat 8 at the time of molding.
- An oil seal 14 as a seal member is incorporated in the upper opening of the cylinder 3, and the inner periphery of the oil seal 14 is in elastic contact with the outer peripheral surface of the collar 13 to close the upper opening of the cylinder 3.
- a sealed reservoir chamber 15 is formed between the cylinder 3 and the sleeve 5.
- the reservoir chamber 15 and the pressure chamber 7 are formed of an oil passage 16 formed between the fitting surfaces of the sleeve fitting hole 4 and the sleeve 5, and an oil composed of a circular recess formed at the center of the bottom surface of the sleeve fitting hole 4. It communicates through the reservoir 17.
- a check valve 18 is incorporated in the lower end of the sleeve 5. When the pressure in the pressure chamber 7 becomes higher than the pressure in the reservoir chamber 15, the check valve 18 cuts off the communication between the pressure chamber 7 and the oil passage 16, and the hydraulic oil in the pressure chamber 7 passes through the oil passage 16 and is stored in the reservoir. The flow into the chamber 15 is prevented.
- the connecting portion 2 to the pulley arm 43 is located above the spring seat 8 on the upper side of the cylinder 3. On the lower side of the cylinder 3, the connecting portion 2 to the fixing member E is located below the reservoir chamber 15.
- the operation when the tensioner unit U including the hydraulic auto tensioner A is incorporated in the belt drive device for driving the auxiliary machine will be described.
- the tension of the belt 41 changes due to the load fluctuation of the auxiliary machine.
- the hydraulic auto tensioner A moves relative to the direction in which the cylinder 3 and the rod 6 extend due to the pressing of the return spring 9 and absorbs the slack of the belt 41.
- the hydraulic oil in the pressure chamber 7 flows into the leak gap 19 formed between the inner diameter surface of the sleeve 5 and the outer diameter surface of the rod 6 and flows into the reservoir chamber 15. As a result, a hydraulic damper force is generated in the pressure chamber 7.
- the pushing force applied to the hydraulic auto tensioner A is buffered by the hydraulic damper force, and the cylinder 3 and the rod 6 are contracted to a position where the pushing force and the elastic force of the return spring 9 are balanced. Slowly move relative.
- both ends in the axial direction of the cylindrical support member 21 fixed by the support bolts 30 are in positions protruding outward in the axial direction from both ends in the axial direction of the liner 22 press-fitted into the inner surface of the through hole 2a.
- a radial radial gap is set between the outer diameter surface of the cylindrical support member 21 and the inner diameter surface of the liner 22.
- the seal member 20 prevents foreign matter from entering the radial gap between the cylindrical support member 21 and the liner 22 from the vicinity of the outer diameter surfaces of the cylindrical support member 21 at both ends in the axial direction of the slide bearing. Is provided.
- the seal member 20 of this embodiment includes a base portion 25a press-fitted into the inner surface of the through hole 2a, a rising portion 25b extending from the base portion 25a toward the inner diameter side, and the tips of the rising portions 25b. And a lip portion 25c provided on the surface. The tip of the lip portion 25 c is in sliding contact with the outer surface of the cylindrical support member 21. Thereby, the sealing performance between the sliding surfaces of the cylindrical support member 21 and the liner 22 is ensured.
- the inner end face of the head 30b of the support bolt 30 and the end face 2b around the opening of the through hole 2a are opposed to each other with a minute gap.
- a washer 26 is incorporated between the other end side end surface 21b of the cylindrical support member 21 and the fixing member E, and the inner end surface of the washer 26 and the periphery of the opening of the through hole 2a.
- the end face 2d is opposed to the end face with a minute gap.
- the seal member 20 is disposed in a deep space inside the minute gap.
- the inner surface of the end portion in the axial direction of the through hole 2a is provided with a step portion 2c having a slightly larger diameter than the central portion in the axial direction of the through hole 2a.
- the base 25a is press-fitted into the inner surface of the step 2c.
- the seal member 20 is firmly fixed to a corner portion constituted by the inner surface of the stepped portion 2c and the axial end surface intersecting the inner surface.
- the step portion 2c is provided, the thickness of the base portion 25a in the radial direction can be increased, so that the rigidity and strength of the seal member 20 can be increased.
- the inner surface of the stepped portion 2c is formed of a cylindrical surface.
- the surface direction of the axial end surface of the step portion 2c is the axial direction of the slide bearing, that is, the direction orthogonal to the tube axis direction of the inner surface of the step portion 2c.
- the axial direction of the step portion 2c It is good also considering the surface direction of an end surface as the direction which inclines with respect to the direction orthogonal to an axial direction. At this time, it is desirable that the corner portion formed by the inner surface of the stepped portion 2c and the axial end surface is an acute angle.
- the direction from the root portion to the tip portion is a direction from the inner side in the axial direction to the outer side in the axial direction. Since the base portion 25a is in contact with the end surface in the axial direction of the step portion 2c, the base portion 25a of the seal member 20 does not move in the axial direction even when the distal end portion of the lip portion 25c is pressed toward the base portion side.
- the base portion 25a, the rising portion 25b, and the lip portion 25c are constituted by a rubber or resin coating member 25.
- a core member 24 is embedded in the covering member 25.
- the core member 24 may be made of metal, or may be made of resin as long as the material is relatively harder than the covering member 25. Further, the core member 24 may be completely embedded in the covering member 25, or a part thereof may be exposed on the surface of the covering member 25 or may protrude from the surface of the covering member 25.
- the rigidity and strength of the sealing member 20 can be increased. Further, the press-fitting and fixing to the inner surface of the through hole 2a can be made stronger.
- the core material 24 is an L-shaped member having a core material base portion 24a embedded in the base portion 25a and a core material rising portion 24b extending from the core material base portion 24a toward the inner diameter side.
- the core material base portion 24a is a cylindrical member positioned in the base portion 25a
- the core material rising portion 24b is a disk-shaped member positioned in the rising portion 25b.
- the rising portion 25b protrudes from the inner end in the axial direction of the base portion 25a toward the inner diameter side, and the lip portion 25c extends from the inner side in the axial direction toward the distal end portion. It is desirable that the direction is directed outward. However, the position of the base portion 25a and the direction of the lip portion 25c can be reversed if predetermined sealing properties and durability are ensured. That is, the rising portion 25b protrudes from the outer end in the axial direction of the base portion 25a toward the inner diameter side, and the lip portion 25c is a direction in which the direction from the root portion toward the tip portion is from the outer side in the axial direction toward the inner side in the axial direction. It is also possible to adopt the configuration as shown in FIG.
- the installation of the rising portion 25b can be omitted as necessary.
- the lip portion 25c extends directly from the base portion 25a.
- the core material rising portion 24b can be omitted as necessary.
- the installation of the core member 24 can be omitted.
- the lip portion 25c is in sliding contact with the outer surface of the cylindrical support member 21, but as another embodiment, the lip portion 25c is in contact with the axial end surface 21a of the cylindrical support member 21. You may make it slidably contact with the axial direction inner surface of the end surface sealing member provided in contact.
- the end surface sealing member is a slinger member 27 that faces the end surface 2b around the opening of the through hole 2a with a gap therebetween.
- the slinger member 27 is clamped and fixed between the axial end surface 21a of the cylindrical support member 21 and the inner end surface of the head 30b of the support bolt 30 inserted into the through hole 2a by tightening the support bolt 30. ing.
- the slinger member 27 has a minute gap with the end surface 2b around the opening of the through hole 2a to prevent foreign matter from entering the space inside the slinger member 27, and the lip portion 25c of the seal member 20 However, the sealing performance between the sliding surfaces of the cylindrical support member 21 and the liner 22 is ensured by being in sliding contact with the inner surface of the slinger member 27.
- the embodiment shown in FIG. 5 is provided with a step portion 2c having a slightly larger diameter than the central portion in the axial direction of the through hole 2a on the inner surface of the axial end portion of the through hole 2a as compared with the embodiment shown in FIG. Is.
- the effect of the stepped portion 2c is as described in the above embodiment.
- the lip portion 25c has a direction from the root portion to the tip portion, which is a direction from the inside in the radial direction of the slide bearing to the outside in the radial direction.
- the direction from the root portion to the tip portion of the lip portion 25c is the direction from the radially outer side to the radially inner side of the slide bearing. 4 and 5, the installation of the core material 24 in the covering member 25 is omitted, but the core material 24 may be installed as necessary.
- the end surface sealing member with which the lip portion 25c is in sliding contact may be the inner end surface of the head 30b of the support bolt 30.
- the end surface sealing members are respectively Between the other end side end surface 21b of the cylindrical support member 21 and the fixing member E, between the other end side end surface 21b of the cylindrical support member 21 and the pulley arm 43, and between the other end side end surface 21b of the cylindrical support member 21 and the fixing member E. It may be made to be an inner end face of the washer 26 incorporated in between. In this case, the inner end face of the washer 26 and the other end face 21b of the cylindrical support member 21 may be in contact with each other as in the case of FIGS.
- the structure for supporting the tensioner device having the above-described structure includes a damper mounting portion that is a connecting portion between the end portion of the main body 1 of the tensioner A and the pulley arm 43, an end portion on the opposite side of the main body 1 of the tensioner A, and the engine block. It was adopted in three places: a damper support part that is a connection part with a fixing member E such as a joint, and a fulcrum support part that is a connection part between a pulley arm 43 and a fixing member E such as an engine block.
- the support structure for the tensioner device having the above-described configuration may be adopted only at any one or two locations selected from the above-mentioned portions and fulcrum support portions.
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Abstract
固定部材(E)、プーリアーム(43)及びテンショナ(A)の中から選択される二つの部材同士を揺動自在に連結するテンショナ装置の支持構造において、一方の部材に設けられた支持軸の外周に固定される円筒支持材(21)と、他方の部材に設けられた貫通孔(2a)内に圧入されるライナ(22)と、貫通孔(2a)の内面と円筒支持材(21)の外面との間を封止するシール部材(20)とを備え、シール部材(20)は、貫通孔(2a)の内面に圧入される基部(25a)と、基部(25a)から伸びるリップ部(25c)とを有する構造とした。
Description
この発明は、テンショナ装置の支持構造に関するものである。
各種の機器において、駆動力を伝達するためにベルト伝動装置が用いられる。例えば、自動車用エンジンでは、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、各種の自動車補機に伝える補機駆動用ベルト伝動装置が用いられる。これらのベルト伝動装置において、ベルトの張力を調整するため、テンショナ装置(張力調整装置)を設けるのが一般的である。
テンショナ装置は、ベルトの緩み側に配置した支点軸を中心に揺動可能なプーリアームと呼ばれるブラケットを備えている。プーリアームの揺動側端部に支持されたテンションプーリが、ベルトを押圧する方向にプーリアームを付勢することで、ベルトの張力を一定に保持するようにしている。プーリアームの付勢は、テンショナによって行われる。
プーリアームは、例えば、アルミ合金あるいは鉄等を素材として、鋳造により形成される。プーリアームは、例えば、エンジンのシリンダブロック等の固定部分に揺動自在に支持される支点支持部と、テンションプーリを回転自在に支持するプーリ支持部と、テンショナの端部が揺動自在に取付けられるダンパ取付部を備える。また、テンショナのもう一方の端部は、エンジンのシリンダブロック等の固定部分に揺動自在に支持されるダンパ支持部となっている。このテンショナとしては、例えば、油圧によるダンパ機能を利用した油圧式オートテンショナ等が多用される。
上記の支点支持部やダンパ取付部、ダンパ支持部といった揺動自在の連結部の構造として、例えば、下記特許文献1,2に示すものがある。
この構造では、連結部が備える貫通孔内に嵌め込まれた円筒支持材(軸受ブッシュ等)が、揺動の支点軸となる支持ボルトによって固定される。その円筒支持材と貫通孔内面に圧入したライナ(弾性リング等)との間が、すべり軸受の摺動面となっている。支持ボルトは貫通孔に挿通されて、その先端が、揺動対象となる相手側の部材に設けたネジ孔にねじ込まれて、円筒支持材とともに固定される。
また、すべり軸受の軸方向両側には、スラストワッシャや座金等が設けられ、支持ボルトの締め付けによってスラストワッシャや座金等が軸方向内側に押し付けられて、すべり軸受の軸受空間の両端が閉じられている。
従来のテンショナ装置の支持構造では、支持ボルトによって固定される円筒支持材(軸受ブッシュ等)の軸方向両端は、貫通孔内面に圧入したライナ(弾性リング等)の軸方向両端よりも、それぞれ軸方向外側に突出した位置にある。また、円筒支持材の外径面とライナの内径面との間には径方向のラジアル隙間が設定されている。このため、円筒支持材の両端外径面付近から、円筒支持材とライナとの間のラジアル隙間に異物が侵入することを防止する必要がある。
特許文献2では、スラストワッシャや座金等の締め付けによってすべり軸受の両端を封止しているが、あらゆる使用条件下で、常に確実に異物の侵入を防止するためには、さらに改良の余地がある。
そこで、この発明は、テンショナ装置の支持構造において、プーリアーム等の各部部材を揺動自在に支持するすべり軸受への異物の侵入を確実に防止することを課題とする。
上記の課題を解決するために、この発明は、テンションプーリを有し固定部材に連結されるプーリアームと、プーリアームと前記固定部材とに連結されるテンショナとを備え、前記固定部材、前記プーリアーム及び前記テンショナの中から選択される二つの部材同士を揺動自在に連結するテンショナ装置の支持構造において、前記二つの部材のうち、一方の部材に設けられた支持軸の外周に固定される円筒支持材と、他方の部材に設けられた貫通孔内に圧入されその内面が前記円筒支持材の外面に摺接するライナと、前記貫通孔の内面と前記円筒支持材の外面との間を封止するシール部材とを備え、前記シール部材は、前記貫通孔の内面に圧入される基部と、前記基部から伸びるリップ部とを有するテンショナ装置の支持構造を採用した。
ここで、前記リップ部は前記円筒支持材の外面に摺接する構成を採用することができる。あるいは、前記リップ部は前記円筒支持材の軸方向端面に当接して設けられた端面封止部材の軸方向内面に摺接する構成を採用することができる。
前記端面封止部材は、前記一方の部材にねじ込まれた支持ボルトの頭部の内端面である構成を採用することができる。あるいは、前記端面封止部材は、前記他方の部材の前記貫通孔の開口周囲の端面に隙間を介在して対向するスリンガ部材である構成を採用することができる。
これらの各態様において、前記貫通孔の軸方向端部の内面に段部を備え、前記基部は前記段部の内面に圧入されている構成を採用することができる。
また、これらの各態様において、前記基部及び前記リップ部はゴム製又は樹脂製の被覆部材で構成され、前記被覆部材内には芯材が埋め込まれている構成を採用することができる。
この発明は、支持軸の外周に固定される円筒支持材と、貫通孔内に圧入されるライナとで構成されるすべり軸受において、貫通孔の内面と円筒支持材の外面との間を封止するシール部材を備え、シール部材は、貫通孔の内面に圧入される基部と、基部から伸びるリップ部とを備える構成とした。これにより、軸受空間を封止するシール部材はすべり軸受の外方側の部材に固定され、内方側の部材又は内方側の部材と一体の部材に対してリップ部が対向することができる。したがって、すべり軸受への異物の侵入を確実に防止することができる。
この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。図1は、この発明に係るテンショナユニットUを、エンジンの補機駆動用ベルト伝動装置に組み付けてベルト41の張力を調整している状態を示す。
テンショナユニットUは、図1に示すように、エンジンブロック等の固定部分(以下固定部材Eと称する)に揺動自在に支持されるプーリアーム43と、そのプーリアーム43に支持された回転可能なテンションプーリ44と、プーリアーム43に連結されてそのプーリアーム43に対して揺動可能なテンショナ(油圧式オートテンショナ)Aとからなる。
プーリアーム43は、固定部材Eに対して揺動自在に固定される支点支持部として、支持軸として機能する揺動支持軸(支持ボルト)42が挿通される貫通孔45を有する。また、その支点支持部と、テンションプーリ44が支持されるプーリ支持部との間の箇所において、油圧式オートテンショナAの本体1の端部が揺動自在に連結されて、ダンパ取付部を構成している。また、油圧式オートテンショナAの本体1のもう一方の端部は、固定部材Eに対して揺動自在に連結されて、ダンパ支持部を構成している。
このように、テンショナユニットUは補機駆動用ベルト伝動装置へ組み込まれ、油圧式オートテンショナAからプーリアーム43に負荷される調整力により、テンションプーリ43がベルト41に押し付けられ、所定の張力が維持される。
油圧式オートテンショナAの本体1は、その主たる部分をアルミニウム合金を素材とし、ダイカストにより成形されている。本体1のプーリアーム43側の端部には、プーリアーム43との間でダンパ取付部を構成する連結部2が、その反対側の端部には、固定部材Eとの間でダンパ支持部を構成する連結部2が設けられている。また、プーリアーム43にも、固定部材Eとの間で支点支持部を構成する連結部2が設けられている。
以下、油圧式オートテンショナAの本体1と固定部材Eとを連結するダンパ支持部を例に、連結部2やその周囲の構造を説明する。
連結部2には、図3の図中右側に示す一端側の面から、図中左側に示す他端側の面に貫通する貫通孔2aが設けられている。その貫通孔2a内に、ライナ22として弾性リングが圧入され、そのライナ22の内側に、円筒支持材21として軸受ブッシュが挿入されている。
ライナ22は、円筒支持材21との揺動抵抗を低減させるために、摩擦抵抗の小さい材料で形成されていることが望ましい。そのような材料として、例えば、焼結金属に潤滑油を含浸させたものを採用することができる。あるいは、ライナ22として、弾性材からなる弾性リングを採用することもできる。
円筒支持材21の内側には、支持軸として機能する支持ボルト30が挿入される。円筒支持材21の素材としては、支持ボルト30による締め付けに耐え得る強度と、揺動の耐久性を備えた金属を採用することができる。
図2及び図3に示すように、支持ボルト30は、軸部30aの一端部に頭部30bを備え、軸部30aの他端部にねじ軸部30cを設けた構成とされている。また、軸部30aは、ねじ軸部30cよりも頭部30b側に、ねじ溝の無いストレート部30dを備え、ストレート部30dは円筒支持材21の内径面との間に微小な径方向隙間をもって挿入可能な外径とされている。
支持ボルト30は貫通孔2aに挿通されて、その先端のねじ軸部30cが固定部材Eに設けたネジ孔sにねじ込まれて、円筒支持材21とともに固定される。
支持ボルト30の頭部30bの内端面と、円筒支持材21の一端側端面21aとは、図2に示すように互いに当接している。ここで、ボルト30の頭部30bの内端面と円筒支持材21の一端側端面21aの間に、座金やスラストワッシャ等の部材を組み込んでもよい。
また、円筒支持材21の他端側端面21bと固定部材Eとの間には、座金26が組み込まれている。座金26は、固定部材Eの端面と円筒支持材21の他端側端面21bに当接している。
支持ボルト30の締め付けによって、その支持ボルト30の外周に円筒支持材21が固定される。その固定された円筒支持材21と、貫通孔2a内に圧入されたライナ22とが面接触しながら軸周り相対回転することにより、すべり軸受として機能する。これにより、油圧式オートテンショナAの本体1が、固定部材Eに対して揺動自在に支持される。
なお、油圧式オートテンショナAの本体1とプーリアーム43との連結部2を備えるダンパ取付部や、プーリアーム43と固定部材Eとの連結部2を備える支点支持部も、これらのダンパ支持部と共通の構造となっている。ダンパ取付部では、本体1に貫通孔2aが、プーリアーム43にネジ孔sが設けられる。支点支持部では、プーリアーム43に貫通孔2aが、固定部材Eにネジ孔sが設けられる。
油圧式オートテンショナAは、図2に示すように、その内部に連結部2,2間を結ぶ方向に伸びるシリンダ3を備える。シリンダ3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。
ロッド6のシリンダ3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3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3とロッド6が相対的に伸張する方向に付勢している。
ばね座8には、そ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いる。シリンダ3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3の上側開口を閉塞している。オイルシール14は、その外周側に設けられた外筒部12とともに、シリンダ3の内部に収容された作動油の外部への漏洩を防止し、また、内部への異物の侵入を防止している。
オイルシール14の組み込みにより、シリンダ3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、及び、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。
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。
シリンダ3の上方側において、ばね座8の上方には、プーリアーム43への連結部2が位置している。シリンダ3の下方側において、リザーバ室15の下方には、固定部材Eへの連結部2が位置している。
この油圧式オートテンショナAを備えたテンショナユニットUが、補機駆動用ベルト伝動装置へ組み込まれた際の作用を説明すると、補機の負荷変動等によってベルト41の張力が変化し、ベルト41の張力が弱くなると、油圧式オートテンショナAは、リターンスプリング9の押圧によりシリンダ3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。
シリンダ3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3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。
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Aのシリンダ3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。
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、このリーク隙間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Aに負荷される上記の押込み力が緩衝されるとともに、シリンダ3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。
このような油圧式オートテンショナAのシリンダ3とロッド6との伸縮の際に、ダンパ取付部、ダンパ支持部、支点支持部において、連結された二つの部材間の揺動が発生する。その揺動を支持する各連結部2では、支持ボルト30の外周に固定された円筒支持材21と、連結部2の貫通孔2a内に圧入されたライナ22とが面接触しながら、すべり軸受として機能する。
ここで、支持ボルト30によって固定される円筒支持材21の軸方向両端は、貫通孔2a内面に圧入したライナ22の軸方向両端よりも、それぞれ軸方向外側に突出した位置にある。また、円筒支持材21の外径面とライナ22の内径面との間には径方向のラジアル隙間が設定されている。このため、すべり軸受の軸方向両端には、それぞれ、円筒支持材21の両端外径面付近から、円筒支持材21とライナ22との間のラジアル隙間に異物が侵入することを防ぐシール部材20が設けられている。
この実施形態のシール部材20は、図2及び図3に示すように、貫通孔2aの内面に圧入される基部25aと、基部25aから内径側へ向かって伸びる立上り部25b、立上り部25bの先端に設けられたリップ部25cとを備えている。リップ部25cの先端は、円筒支持材21の外面に摺接する。これにより、円筒支持材21とライナ22との摺動面間のシール性が確保される。
ここで、図3の図中右側に示すシール部材20付近では、支持ボルト30の頭部30bの内端面と貫通孔2aの開口周囲の端面2bとが微小な隙間で対向している。また、図中左側に示すシール部材20付近では、円筒支持材21の他端側端面21bと固定部材Eとの間に座金26が組み込まれ、座金26の内端面と貫通孔2aの開口周囲の端面2dとが微小な隙間で対向している。シール部材20は、その微小な隙間よりも内側の奥まった空間に配置されている。
この実施形態では、貫通孔2aの軸方向端部の内面に、貫通孔2aの軸方向中央部よりもやや大径の段部2cを備えている。基部25aは、段部2cの内面に圧入されている。このため、シール部材20は、段部2cの内面と、その内面に交差する軸方向端面とで構成されるコーナ部に、しっかりと固定される。また、段部2cを設けたことにより、基部25aの半径方向厚さを厚くすることができるので、シール部材20の剛性、強度も高められる。
なお、段部2cの内面は円筒面で構成される。この実施形態では、段部2cの軸方向端面の面方向は、すべり軸受の軸方向、すなわち、段部2cの内面の筒軸方向に直交する方向であるが、例えば、段部2cの軸方向端面の面方向を、軸方向に直交する方向に対して傾斜する方向としてもよい。このとき、段部2cの内面と軸方向端面とで構成されるコーナ部の角度は、鋭角となることが望ましい。
また、リップ部25cは、その根本部から先端部へと向かう方向が、軸方向内側から軸方向外側へと向かう方向となっている。基部25aが段部2cの軸方向端面に当接しているので、リップ部25cの先端部が根本部側へと押圧されても、シール部材20の基部25aが軸方向へ移動することがない。
さらに、基部25a、立上り部25b及びリップ部25cはゴム製又は樹脂製の被覆部材25で構成される。また、その被覆部材25内には、芯材24が埋め込まれている。芯材24は金属製であってもよいし、被覆部材25よりも相対的に固い素材であれば、樹脂製等であってもよい。また、芯材24は被覆部材25内に完全に埋め込まれていてもよいし、その一部が被覆部材25の表面に露出あるいは被覆部材25の表面から突出していてもよい。
被覆部材25内に芯材24が埋め込まれていることで、シール部材20の剛性や強度を高めることができる。また、貫通孔2aの内面への圧入固定を、より強固なものとすることができる。
この実施形態では、芯材24は、基部25a内に埋め込まれる芯材基部24aと、芯材基部24aから内径側へ向かって伸びる芯材立上り部24bとを備える断面L字状の部材である。芯材基部24aは、基部25a内に位置する円筒状の部材であり、芯材立上り部24bは、立上り部25b内に位置する円板状の部材である。このように、芯材24を断面L字状の部材としたことにより、シール部材20の剛性や強度をさらに高めることができる。
ここで、立上り部25bは、基部25aの軸方向内側端から内径側へ向かって突出していることが好ましく、リップ部25cは、その根本部から先端部へと向かう方向が、軸方向内側から軸方向外側へと向かう方向となっていることが望ましい。ただし、所定のシール性、耐久性が確保されるならば、基部25aの位置、リップ部25cの向きを逆にすることもできる。すなわち、立上り部25bは、基部25aの軸方向外側端から内径側へ向かって突出し、リップ部25cは、その根本部から先端部へと向かう方向が、軸方向外側から軸方向内側へと向かう方向となっている構成を採用することもできる。
立上り部25bの設置は、必要に応じて省略することができる。このとき、リップ部25cは、基部25aから直接伸びる構成となる。また、これらの各態様において、芯材立上り部24bは、必要に応じて省略することができる。さらに、シール部材20の剛性や強度、シール部材20の貫通孔2aの内面への圧入固定の強度が確保されるならば、芯材24の設置を省略することができる。
図2及び図3の実施形態では、リップ部25cは円筒支持材21の外面に摺接するようにしたが、他の実施形態として、リップ部25cが、円筒支持材21の軸方向端面21aに当接して設けられた端面封止部材の軸方向内面に摺接するようにしてもよい。
例えば、図4に示す実施形態では、端面封止部材は、貫通孔2aの開口周囲の端面2bに隙間を介在して対向するスリンガ部材27である。スリンガ部材27は、支持ボルト30の締め付けにより、円筒支持材21の軸方向端面21aと、貫通孔2a内に挿通された支持ボルト30の頭部30bの内端面との間で挟まれて固定されている。
スリンガ部材27は、貫通孔2aの開口周囲の端面2bとの間の隙間を微小なものとして、そのスリンガ部材27よりも内部の空間への異物の侵入を防ぐとともに、シール部材20のリップ部25cが、スリンガ部材27の内面に摺接することで、円筒支持材21とライナ22との摺動面間のシール性が確保される。
図5に示す実施形態は、図4に示す実施形態に対し、貫通孔2aの軸方向端部の内面に、貫通孔2aの軸方向中央部よりもやや大径の段部2cを備えさせたものである。段部2cの効果は、前述の実施形態のとおりである。
この図4や図5に示す実施形態では、リップ部25cは、その根本部から先端部へと向かう方向が、すべり軸受の半径方向内側から半径方向外側へと向かう方向となっているが、これを逆にして、リップ部25cの根本部から先端部へと向かう方向が、すべり軸受の半径方向外側から半径方向内側へと向かう方向となるようにした態様を採用することもできる。また、図4や図5では、被覆部材25内への芯材24の設置は省略しているが、必要に応じて芯材24を設置してもよい。
これらの実施形態以外にも、例えば、リップ部25cが摺接する端面封止部材が、支持ボルト30の頭部30bの内端面となるようにしてもよい。
また、ダンパ支持部における固定部材E側のシール部材20や、ダンパ取付部におけるプーリアーム43側のシール部材20、支点支持部における固定部材E側のシール部材20においては、端面封止部材が、それぞれ、円筒支持材21の他端側端面21bと固定部材Eとの間、円筒支持材21の他端側端面21bとプーリアーム43との間、円筒支持材21の他端側端面21bと固定部材Eとの間に組み込まれた座金26の内端面となるようにしてもよい。この場合、座金26の内端面と円筒支持材21の他端側端面21bは、図2や図3の場合と同様、互いに当接していてよい。
この実施形態では、上記構成のテンショナ装置の支持構造を、テンショナAの本体1の端部とプーリアーム43との連結箇所であるダンパ取付部、テンショナAの本体1の反対側の端部とエンジンブロック等の固定部材Eとの連結箇所であるダンパ支持部、プーリアーム43とエンジンブロック等の固定部材Eとの連結箇所である支点支持部の3箇所に採用したが、これらのダンパ取付部、ダンパ支持部、支点支持部から選択されるいずれか一箇所又は二箇所にのみ、上記構成のテンショナ装置の支持構造を採用してもよい。
1 本体
2 連結部
2a 貫通孔
2b 端面
2c 段部
3 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
12 外筒部
13 カラー
14 オイルシール
15 リザーバ室
16 油通路
17 油溜まり
18 チェックバルブ
19 リーク隙間
20 シール部材
21 円筒支持材
22 ライナ
24 芯材
24a 芯材基部
24b 芯材立上り部
25 被覆部材
25a 基部
25b 立上り部
25c リップ部
26 座金
27 スリンガ部材
30 支持ボルト
30a 軸部
30b 頭部
30c ねじ軸部
30d ストレート部
41 ベルト
42 揺動支持軸(支持ボルト)
43 プーリアーム
44 テンションプーリ
A テンショナ(油圧式オートテンショナ)
U テンショナユニット
E 固定部材
2 連結部
2a 貫通孔
2b 端面
2c 段部
3 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
12 外筒部
13 カラー
14 オイルシール
15 リザーバ室
16 油通路
17 油溜まり
18 チェックバルブ
19 リーク隙間
20 シール部材
21 円筒支持材
22 ライナ
24 芯材
24a 芯材基部
24b 芯材立上り部
25 被覆部材
25a 基部
25b 立上り部
25c リップ部
26 座金
27 スリンガ部材
30 支持ボルト
30a 軸部
30b 頭部
30c ねじ軸部
30d ストレート部
41 ベルト
42 揺動支持軸(支持ボルト)
43 プーリアーム
44 テンションプーリ
A テンショナ(油圧式オートテンショナ)
U テンショナユニット
E 固定部材
Claims (7)
- テンションプーリ(44)を有し固定部材(E)に連結されるプーリアーム(43)と、前記プーリアーム(43)と前記固定部材(E)とに連結されるテンショナ(A)とを備え、前記固定部材(E)、前記プーリアーム(43)及び前記テンショナ(A)の中から選択される二つの部材同士を揺動自在に連結するテンショナ装置の支持構造において、
前記二つの部材のうち、一方の部材に設けられた支持軸の外周に固定される円筒支持材(21)と、他方の部材に設けられた貫通孔(2a)内に圧入されその内面が前記円筒支持材(21)の外面に摺接するライナ(22)と、前記貫通孔(2a)の内面と前記円筒支持材(21)の外面との間を封止するシール部材(20)と、を備え、
前記シール部材(20)は、前記貫通孔(2a)の内面に圧入される基部(25a)と、前記基部(25a)から伸びるリップ部(25c)と、
を有するテンショナ装置の支持構造。 - 前記リップ部(25c)は前記円筒支持材(21)の外面に摺接する
請求項1に記載のテンショナ装置の支持構造。 - 前記リップ部(25c)は前記円筒支持材(21)の軸方向端面に当接して設けられた端面封止部材の軸方向内面に摺接する
請求項1に記載のテンショナ装置の支持構造。 - 前記端面封止部材は、前記一方の部材にねじ込まれた支持ボルト(30)の頭部(30b)の内端面である
請求項1から3のいずれか一つに記載のテンショナ装置の支持構造。 - 前記端面封止部材は、前記他方の部材の前記貫通孔(2a)の開口周囲の端面(2b)に隙間を介在して対向するスリンガ部材(27)である
請求項1から3のいずれか一つに記載のテンショナ装置の支持構造。 - 前記貫通孔(2a)の軸方向端部の内面に段部(2c)を備え、前記基部(25a)は前記段部(2c)の内面に圧入されている
請求項1から5のいずれか一つに記載のテンショナ装置の支持構造。 - 前記基部(25a)及び前記リップ部(25c)はゴム製又は樹脂製の被覆部材(25)で構成され、前記被覆部材(25)内には芯材(24)が埋め込まれている
請求項1から6のいずれか一つに記載のテンショナ装置の支持構造。
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