JP2007211853A

JP2007211853A - 油圧式オートテンショナ

Info

Publication number: JP2007211853A
Application number: JP2006031056A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Mineno; 克典峰野; Tadahisa Tanaka; 唯久田中; Goro Nakao; 吾朗中尾
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-02-08
Filing date: 2006-02-08
Publication date: 2007-08-23

Abstract

【課題】ベルトの張力調整用のロッドがフルストローク外方向に移動した場合でもそのロッドを確実に抜止めする油圧式オートテンショナを提供。
【解決手段】作動油が充填されたシリンダ１１の上部開口内にオイルシール１３を組込み、そのオイルシール１３を貫通するロッド１６の下部に油圧ダンパ３０を設ける。シリンダ１１の外側にロッド１６にリターンスプリング１９を設ける。ロッド１６にウエアリング３７を嵌合する。ロッド１６には、そのロッド１６の長さ方向の中間部に設けた段部にウエアリング３７が当接する状態で、そのウエアリング３７の下面と対向する位置に断面円弧状の係合溝３８を設け、ウエアリング３７を抜止めするサークリップ３９を取付ける。ベルトが切断してロッド１６が外方向に移動した場合に、オイルシール１３に当接して停止するウエアリング３７の下面のエッジと係合溝３８にサークリップ３９を噛み込ませる。
【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。

この種の油圧式オートテンショナとして特許文献１に記載されたものが従来から知られている。このオートテンショナは、鋼製の底つきスリーブが内嵌合されたシリンダの開口部をオイルシールの取付けにより密閉して、内部に充填された作動油の漏洩を防止し、そのオイルシールをスライド自在に貫通するロッドにリターンスプリングの弾性力を付与して外方向への突出性を付与し、ベルトからロッドに負荷される押し込み力をスリーブ内に組込まれた油圧ダンパによって緩衝するようにしている。

また、ロッドのシリンダ内部に位置する部分に、シリンダの内径面に沿ってスライド自在のウエアリングを取付け、そのウエアリングによってロッドの曲がり等の変形を防止するようにしている。

ここで、オイルシールは、シリンダの内周上部に形成された段部によって下方向への移動が防止され、かつその上側に取付けられた止め輪によって抜止めされている。

また、ウエアリングは、ロッドの外周に形成された段部と、その段部の下方においてロッドの外周に装着された抜止めリングによって抜止めされている。
特開平１０−１９０９９号公報

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、抜止めリングとしてＣ形止め輪を採用し、その止め輪をロッドの外周に形成された断面角形の係合溝に取付けるようにしているため、例えば、ベルトが切断してロッドがリターンスプリングの弾性力で急速に外方向に移動し、オイルシールに対するウエアリングの当接によってロッドが抜止めされる場合に、止め輪あるいは係合溝に大きな衝撃力が作用し、その衝撃力によって止め輪が変形し、あるいは係合溝が破損してロッドを抜止めすることができない可能性があり、抜止めの信頼性が低く、改善すべき点が残されていた。

また、止め輪取付け用の係合溝が断面角形であるため、ロッドの強度が低く、必要な強度を確保するためには、ロッドの外径を大きくする必要があり、油圧式オートテンショナの重量が重くなり、その軽量化を図る上においても改善すべき点が残されている。

この発明の課題は、ベルトの張力調整用のロッドがフルストローク外方向に急速に移動した場合でもそのロッドを確実に抜止めすることができるようにした抜止め効果に優れた軽量の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、この発明は、内部に作動油が充填されたシリンダと、作動油上に空気層が形成される状態でそのシリンダの上部開口を密封するオイルシールと、そのオイルシールをスライド自在に貫通するロッドと、そのロッドに外方向への突出性を付与するリターンスプリングと、前記ロッドに付与される押込み力を緩衝する油圧ダンパと、前記シリンダの内部に組込まれてロッドの両端部間を支持するウエアリングとからなり、前記ロッドには前記ウエアリングの下方に抜止めリングを取付け、その抜止めリングの前記ウエアリングの下面内周部に対する当接によってロッドを抜止めするようにした油圧式オートテンショナにおいて、前記抜止めリングが、丸形線材からなる一部が切り離されたサークリップからなり、前記ロッドの外周にはサークリップ取付け用の係合溝を形成し、その係合溝をサークリップの内周に沿う断面円弧状とした構成を採用したのである。

上記の構成からなる油圧式オートテンショナにおいては、ベルトの破断等によってロッドが急速に外方向に移動すると、サークリップがウエアリングの下面内周のエッジと係合溝間に噛み込むことになり、その噛み込みによってロッドを抜止めすることができ、抜止め効果に優れた油圧式オートテンショナを得ることができる。

また、サークリップの線径が細い場合でも、サークリップの破損強度は充分であるため、線径の細いサークリップを採用することができると共に、係合溝の溝深さが浅い場合でも強固な抜止め効果を発揮し、係合溝の溝深さを浅くし得る分、ロッドの外径を小さくすることができ、油圧式オートテンショナの軽量化を図ることができる。

さらに、ロッドに形成された係合溝は断面が円弧状であるため、断面が角形の係合溝に比較してロッドの破損強度が高く、耐久性に優れたロッドを得ることができる。

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はベルトの張力調整装置を示す。同図で示すように、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、そ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の内部には作動油が充填され、その作動油はシリンダ１１の上部開口を密封するオイルシール１３によって外部への漏洩が防止されている。オイルシール１３は、シリンダ１１の内周上部に形成された段部１４により下面の外周部が支持され、そのオイルシール１３と作動油の油面間に空気溜りが形成されている。また、オイルシール１３は、シリンダ１１の内周上部に取付けた止め輪１５によって抜止めされている。

ここで、止め輪１５は、菊形止め輪からなり、外周に形成された複数の折曲げ片１５ａの先端のエッジがシリンダ１１の内周に係合し、その係合によって取付け状態が保持されている。

菊形止め輪１５およびオイルシール１３をスライド自在に貫通するロッド１６のシリンダ１１外部に位置する上端部にはばね座１７が取付けられ、そのばね座１７とシリンダ１１の外周下部に設けられたフランジ１８間にロッド１６に外方向への突出性を付与するリターンスプリング１９が組込まれている。

ばね座１７の上面には連結片２０が形成され、その連結片２０はプーリアーム１にねじ込まれるボルト２１を介してそのプーリアーム１に連結されている。一方、シリンダ１１の下端にも連結片２２が設けられ、その連結片２２はエンジンブロック２３にねじ込まれるボルト２４を介してそのエンジンブロック２３に連結されている。

スリーブ１２内には、ロッド１６に負荷される押込み力を緩衝する油圧ダンパ３０が組込まれている。

油圧ダンパ３０は、ロッド１６の下端部にスリーブ１２の内径面に沿ってスライド自在のプランジャ３１を接続してスリーブ１２内を圧力室３２とリザーバ室３３とに仕切り、そのプランジャ３１にその下方の圧力室３２と上方のリザーバ室３３を連通する通路３４を設け、その通路３４の圧力室３２側の開口に、圧力室３２の圧力がリザーバ室３３の圧力より高くなった場合に通路３４を閉鎖するチェックバルブ３５を設け、上記圧力室３２内に封入された作動油によってロッド１６に負荷される押込み力を緩衝するようにしている。なお、３６は、プランジャ３１をロッド１６の下端に押付けるプランジャスプリングを示す。

ロッド１６は、大径軸部１６ａの下端に小径軸部１６ｂを設けた構成とされ、上記小径軸部１６ｂに嵌合されたウエアリング３７はシリンダ１１の内径面に沿って摺動可能とされ、そのウエアリング３７によってロッド１６の長さ方向の中間部が支持されている。

小径軸部１６ｂには、大径軸部１６ａの下端にウエアリング３７が当接する状態でそのウエアリング３７の下面と対向する位置に係合溝３８が形成されている。

図３に示すように、係合溝３８は断面がほぼ円弧状とされ、その係合溝３８に丸形線材から成る一部が切り離されたサークリップ３９が取付けられ、そのサークリップ３９と大径軸部１６ａの下端面とによってウエアリング３７は軸方向に非可動の支持とされている。

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１９の押圧によってロッド１６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３１もロッド１６と同方向に移動するため、圧力室３２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３３の圧力より低くなると、チェックバルブ３５が通路３４を開放するため、リザーバ室３３の作動油は通路３４から圧力室３２に流れ、ロッド１６およびプランジャ３１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１６に押込み力が負荷される。このとき、圧力室３２の圧力はリザーバ室３３の圧力より高くなるため、チェックバルブ３５は通路３４を閉鎖し、圧力室３２に封入された作動油により、ロッド１６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１９の弾性力より大きい場合、圧力室３２の作動油はスリーブ１２とプランジャ３１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３３内に流れ、上記押込み力とリターンスプリング１９の弾性力とが釣り合う位置までロッド１６はゆっくりと後退し、ベルト３の張力は一定に保持される。

上記のようなベルト３の張力調整時、ベルト３が破断すると、リターンスプリング１９の押圧によってロッド１６は急速に外方向に移動してウエアリング３７がオイルシール１３に当接して停止すると共に、そのウエアリング３７の下面内周のエッジｅと係合溝３８との間にサークリップ３９が噛み込み、その噛み込みによってロッド１６が抜止めされる。

このように、ロッド１６の抜止めは、ウエアリング３７の下面内周のエッジｅと係合溝３８間へのサークリップ３９の噛み込みによるものであるため、ロッドを確実に抜止めすることができる。

ここで、サークリップ３９の線径が細い場合でも、そのサークリップ３９の破損強度は充分であるため、線径の細いサークリップ３９を採用することができると共に、係合溝３８の溝深さが浅い場合でも強固な抜止め効果を発揮し、係合溝３８の溝深さを浅くし得る分、ロッド１６の外径を小さくすることができ、油圧式オートテンショナの軽量化を図ることができる。

さらに、ロッド１６に形成された係合溝３８は断面が円弧状であるため、断面が角形の係合溝を形成する場合に比較してロッド１６の破損強度が高く、耐久性に優れたロッドを得ることができる。

図２では、ウエアリング３７がロッド１６と共に移動するウエアリング摺動型の油圧式オートテンショナを示したが、油圧式オートテンショナはこれに限定されるものではない。例えば、図４(Ｉ)に示すように、オイルシール１３と段部１４との間にウエアリング３７を組込んでロッド１６をスライド自在に支持するウエアリング固定型の油圧式オートテンショナであってもよい。

また、図２および図４(Ｉ)では、リザーバ室３３内の作動油をプランジャ３１に設けた通路３４から圧力室３２内に流入させるようにした上吸込み型のオートテンショナを示したが、図４(II)に示すように、リザーバ室３３内の作動油をシリンダ１１とスリーブ１２の嵌合面間に形成された通路４０から圧力室３２内の下部に流入させるようにした下吸込み型のオートテンショナであってもよい。

図４(Ｉ)および(II)に示すいずれのオートテンショナにおいても、ロッド１６の長さ方向の中間部に断面円弧状の係合溝３８を形成し、その係合溝３８に取付けたサークリップ３９を固定されたウエアリング３７の下面内周部のエッジと係合溝３８に噛み込ませてロッド１６を抜止めする。

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の張力調整装置の正面図図１に示す油圧式オートテンショナの縦断正面図ウエアリングの取付け部を拡大して示す断面図 (Ｉ)および(II)は、油圧式オートテンショナの他の例を示す断面図

符号の説明

１１シリンダ
１３オイルシール
１６ロッド
１９リターンスプリング
３０油圧ダンパ
３７ウエアリング
３８係合溝
３９サークリップ

Claims

内部に作動油が充填されたシリンダと、作動油上に空気層が形成される状態でそのシリンダの上部開口を密封するオイルシールと、そのオイルシールをスライド自在に貫通するロッドと、そのロッドに外方向への突出性を付与するリターンスプリングと、前記ロッドに付与される押込み力を緩衝する油圧ダンパと、前記シリンダの内部に組込まれてロッドの両端部間を支持するウエアリングとからなり、前記ロッドには前記ウエアリングの下方に抜止めリングを取付け、その抜止めリングの前記ウエアリングの下面内周部に対する当接によってロッドを抜止めするようにした油圧式オートテンショナにおいて、
前記抜止めリングが、丸形線材からなる一部が切り離されたサークリップからなり、前記ロッドの外周にはサークリップ取付け用の係合溝を形成し、その係合溝をサークリップの内周に沿う断面円弧状としたことを特徴とする油圧式オートテンショナ。