JP2008175271A

JP2008175271A - 油圧式オートテンショナ

Info

Publication number: JP2008175271A
Application number: JP2007008311A
Authority: JP
Inventors: Tomokazu Nakagawa; 友和中川; Tadahisa Tanaka; 唯久田中
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2007-01-17
Filing date: 2007-01-17
Publication date: 2008-07-31

Abstract

【課題】作動油の外部への漏洩を防止することができるようにした軸方向長さのコンパクトな油圧式オートテンショナを提供することである。
【解決手段】フランジ１４に圧力室１７とリザーバ室１８を連通する通路２７を形成し、その通路２７をチェックバルブ３０で開閉するようにして、油圧式オートテンショナの軸方向長さのコンパクト化を図る。ダストカバー２０とシリンダ１１の対向面間をＯリング２３の組込みにより密封し、そのＯリング２３の組込み位置からシリンダ１１の上側開口端側の片寄った位置に戻り通路２４を形成して、シリンダ１１の上側開口端から外部に漏洩した作動油をその戻り通路２４からシリンダ１１の内部に戻すようにして作動油漏れに対する信頼性の向上を図る。
【選択図】図２

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保持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。

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、補機駆動用ベルトの弛み側にテンションプーリを支持する揺動可能なプーリアームを設け、そのプーリアームに油圧式オートテンショナの調整力を付与して、上記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し、ベルトの張力を一定に保持するようにしている。

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として、特許文献１および特許文献２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、スリーブが内装されたシリンダの上部開口内に、シリンダ内部に充填された作動油の外部への漏洩を防止するオイルシールを組込み、そのオイルシールをスライド自在に貫通するロッドの上端部にばね座を設け、そのばね座とシリンダの外周下部に設けられたフランジ間にリターンスプリングを組込んでロッドに外方向への突出性を付与し、上記ロッドに負荷される押込み力をスリーブの内部に設けられた油圧ダンパにより緩衝するようにしている。

ここで、油圧ダンパは、ロッドの下端部にスリーブ内で摺動可能なプランジャを設けて、シリンダ内部を圧力室とリザーバ室とに区画し、そのプランジャに圧力室とリザーバ室を連通する通路を設け、その通路の圧力室側の開口部にチェックバルブを設け、前記ロッドが押込まれて圧力室の圧力がリザーバ室の圧力より高くなると、チェックバルブで通路を閉じ、圧力室内の作動油によってロッドに負荷される押込み力を緩衝するようにしている。

特開平１０−１９０９９号公報特開平１０−３０６８６０号公報

ところで、上記従来の油圧式オートテンショナは、ロッドの下部に設けられたプランジャに圧力室とリザーバ室を連通する通路を形成し、その通路をチェックバルブにより開閉するようにしているため、軸方向の長さが長く、油圧式オートテンショナの組込みに広いスペースを確保する必要が生じ、軸方向長さのコンパクト化を図るうえにおいて改善すべき点が残されていた。

この発明の課題は、作動油の外部への漏洩を防止することができるようにした軸方向長さのコンパクトな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、この発明においては、内部に作動油が充填された有底のシリンダ内にスリーブを組込み、そのスリーブの下端部に形成された外向きのフランジの下面外周部をシリンダの内周下部に設けられた段部で支持し、そのスリーブ内にロッドの下端部を摺動自在に挿入して、シリンダ内を圧力室とリザーバ室とに区画し、前記ロッドの前記シリンダの上部開口から外部に位置する上端部に上部が閉塞する円筒状のダストカバーを取付けてシリンダの上部外周を覆い、そのダストカバーの閉塞端と前記スリーブのフランジ間にリターンスプリングを組込んでフランジ下方に形成された圧力室の容積が大きくなる方向にロッドを付勢し、前記シリンダの外周上部にシール溝を形成し、そのシール溝にＯリングを組込んでダストカバーの内径面とシリンダの外径面間を密封し、そのＯリングの組込み位置からシリンダの上側開口端側の片寄った位置にシリンダの内部と外部を連通する戻り通路を設け、前記フランジには圧力室とフランジの上方に設けられたリザーバ室を連通する通路を設け、その通路の圧力室側の開口部に、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、揺動可能に支持されたプーリアームにロッドを接続し、そのプーリアームに回転自在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向けてプーリアームを付勢する。

上記のような油圧式オートテンショナの組込み状態において、負荷の変動によりベルトが振動し、ベルトの張力が増大してロッドが押し込まれると、圧力室内の圧力が上昇する。その圧力がリザーバ室の圧力より高くなると、チェックバルブが通路を閉鎖し、圧力室内に封入された作動油によってロッドに負荷される押込み力が緩衝される。

一方、ベルトに弛みが生じると、ロッドは圧力室の容積が拡大する方向に移動してベルトの弛みを吸収する。このとき、圧力室の圧力が低下するため、チェックバルブは通路を開放し、リザーバ室内の作動油は通路から圧力室内に流入する。このため、ロッドは圧力室の容積が大きくなる方向に急速に移動してベルトの弛みを直ちに吸収し、ベルトの張力を一定に保持する。

上記のように、この発明に係る油圧式オートテンショナにおいては、ロッドの下端部が摺動自在に挿入されるスリーブの下端部にフランジを設け、そのフランジに圧力室とリザーバ室を連通する通路を形成し、その通路をチェックバルブで開閉するようにしたので、ロッドの下部に設けたプランジャに通路を形成し、その通路をチェックバルブで開閉するようにした油圧式オートテンショナに比較して、軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。

また、ロッドの上端部に上部が閉塞するダストカバーを取付けてシリンダの外周上部を覆い、そのダストカバーの内径面とシリンダの外径面間をＯリングの組込みによって密封したことにより、シリンダ内部への異物の侵入を防止することができる。

さらに、Ｏリングの組込み位置よりシリンダの上側開口端側の片寄った位置にシリンダの内部と外部を連通する戻り通路を設けたことにより、シリンダの上側開口端から外部に漏洩した作動油を上記戻り通路からシリンダの内部に戻すことができる。このため、シリンダの外部に漏洩した作動油がＯリングとダストカバーの摺動部から外部に漏洩するのを防止することができ、作動油漏れに対する信頼性の向上を図ることができる。

また、シリンダの上側開口から外部に漏洩した作動油を戻り通路からシリンダの内部に戻すことができるため、戻り通路が下となるようシリンダを垂直状態から多少傾けた取付け姿勢においても使用することができる。

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。図示のように、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、そのシリンダ１１内に作動油が充填されている。また、シリンダ１１の下面には、エンジンブロックＡに連結される連結片１２が設けられている。

シリンダ１１の内部にはスリーブ１３が組込まれている。スリーブ１３は下端部に外向きのフランジ１４を有し、そのフランジ１４はシリンダ１１の内周下部に設けられた段部１５によって下面の外周部が支持されている。

スリーブ１３にはロッド１６の下端部が摺動自在に挿入され、そのロッド１６とスリーブ１３とによってシリンダ１１の内部は圧力室１７とリザーバ室１８とに区画されている。

ロッド１６の上記シリンダ１１の上端開口から外部に位置する上端部には、プーリアーム１に連結される連結片１９が接続されている。また、ロッド１６の上端部には、連結片１９の下方の位置に上端が閉塞する円筒状のダストカバー２０が圧入による手段を介して取付けられ、そのダストカバー２０によってシリンダ１１の上部外周が覆われている。

ダストカバー２０の上部閉塞端とスリーブ１３のフランジ１４間にはリターンスプリング２１が組込まれている。リターンスプリング２１は、フランジ１４の下方に設けられた圧力室１７の容積が拡大する方向にロッド１６を付勢している。

図３に示すように、シリンダ１１の上部外周には環状のシール溝２２が形成され、そのシール溝２２内に組込まれた弾性を有するＯリング２３は上記ダストカバー２０の内周と弾性接触しており、そのＯリング２３の組込み位置よりシリンダの上側開口端側の少し片寄った位置にシリンダ１１の内部と外部を連通する複数の戻り通路２４が周方向に間隔をおいて形成されている。

戻り通路２４はシリンダ１１内に充填された作動油の油面より上位に位置し、シリンダ１１の上側開口から外部に漏洩してＯリング２３上に溜まる作動油をシリンダ１１の内部に還流させるようになっている。

また、シリンダ１１の上部外周には、図２に示すように、上記シール溝２２の下側に環状突出部２５が形成され、一方、ダストカバー２０の内周下部には抜止め突部２６が設けられ、上記環状突出部２５に対する抜止め突部２６の当接によって、ロッド１６がシリンダ１１の外部に抜け出るのが防止される。

図５および図６に示すように、スリーブ１３のフランジ１４には、圧力室１７とリザーバ室１８を連通する複数の円弧状の通路２７が同一円上に形成され、その通路２７の圧力室１７側の開口部に、圧力室１７の圧力がリザーバ室１８の圧力より高くなると通路２７を閉じるチェックバルブ３０が設けられている。

チェックバルブ３０は、フランジ１４の下面をシート面３１とし、そのシート面３１に対して断面が角形のリング状の弁体３２を接触、離反自在に設け、その弁体３２をバルブスプリング３３によりシート面３１に向けて付勢して、圧力室１７の圧力がリザーバ室１８の圧力より高くなると、弁体３２をシート面３１に接触させて通路２７を閉じるようにしている。

ここで、バルブスプリング３３として、圧力室１７の内周に圧入される円環部３３ａの下端縁に複数の内向きの弾性片３３ｂを周方向に等間隔に形成した薄金属板のプレス成形品からなるものを採用し、上記弾性片３３ｂによって弁体３２をシート面３１に向けて付勢しているが、皿ばねやコイルばねを用いるようにしてもよい。

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２１の押圧によりロッド１６は外方に移動してベルト３の弛みを吸収する。

このとき、圧力室１７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１８の圧力より低くなると、図７に示すように、チェックバルブ３０の弁体３２がシート面３１から離反して通路２７を開放するため、リザーバ室１８の作動油は通路２７から圧力室１７に流れ、ロッド１６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１７の圧力はリザーバ室１８の圧力より高くなるため、チェックバルブ３０の弁体３２はシート面３１に接触して通路２７を閉鎖し、圧力室１７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２１の弾性力より大きい場合、圧力室１７の作動油はスリーブ１３とロッド１６の摺動面間に形成された微小なリーク隙間ｂからリザーバ室１８内に流れ、上記押込み力とリターンスプリング２１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。

実施の形態で示す油圧式オートテンショナにおいては、ロッド１６の下端部が摺動自在に挿入されるスリーブ１３の下端部にフランジ１４を設け、そのフランジ１４に圧力室１７とリザーバ室１８を連通する通路２７を形成し、その通路２７をチェックバルブ３０で開閉するようにしているため、前述の特許文献１および特許文献２に示される油圧式オートテンショナのプランジャを省略することができ、その分、油圧式オートテンショナの軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。

また、ロッド１６の上端部に上部が閉塞するダストカバー２０を取付けてシリンダ１１の外周上部を覆い、そのダストカバー２０の内径面とシリンダ１１の外径面間をＯリング２３の組込みによって密封したことにより、シリンダ１１内部への異物の侵入を防止することができる。

ここで、作動油が充填されたシリンダ１１は上部が開口しているため、自動車の走行時における振動等によって作動油がシリンダ１１の開口から外部に漏洩することがある。この漏洩した作動油がＯリング２３上に溜まる状態にあると、ダストカバー２０の摺動時に、そのダストカバー２０とＯリング２３の摺動面間から漏洩する可能性がある。

しかし、シリンダ１１には、Ｏリング２３の組込み位置よりシリンダの上側開口端側の片寄った位置にシリンダ１１の内部と外部を連通する戻り通路２４が設けられているため、漏洩した作動油は上記戻り通路２４からシリンダ１１の内部に戻されることになり、外部への漏洩は防止される。

このように、シリンダ１１の上側開口から外部に漏洩した作動油を戻り通路２４からシリンダ１１の内部に戻すことができるため、作動油漏れに対する信頼性の向上を高めることができると共に、図４に示すように、複数の戻り通路２４の一つが下となるようシリンダ１１を垂直状態から多少傾けた取付け姿勢においても使用することができる。

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を示す正面図図１のII−II線に沿った断面図図２に示す油圧式オートテンショナのシリンダの上側部を拡大して示す断面図油圧式オートテンショナの他の組付け状態を示す断面図図２に示す油圧式オートテンショナのチェックバルブ部を示す拡大断面図図５のVI−VI線に沿った断面図チェックバルブの開放状態を示す断面図

符号の説明

１１シリンダ
１３スリーブ
１４フランジ
１５段部
１６ロッド
１７圧力室
１８リザーバ室
２１リターンスプリング
２２シール溝
２３Ｏリング
２４戻り通路
２７通路
３０チェックバルブ

Claims

内部に作動油が充填された有底のシリンダ内にスリーブを組込み、そのスリーブの下端部に形成された外向きのフランジの下面外周部をシリンダの内周下部に設けられた段部で支持し、そのスリーブ内にロッドの下端部を摺動自在に挿入して、シリンダ内を圧力室とリザーバ室とに区画し、前記ロッドの前記シリンダの上部開口から外部に位置する上端部に上部が閉塞する円筒状のダストカバーを取付けてシリンダの上部外周を覆い、そのダストカバーの閉塞端と前記スリーブのフランジ間にリターンスプリングを組込んでフランジ下方に形成された圧力室の容積が大きくなる方向にロッドを付勢し、前記シリンダの外周上部にシール溝を形成し、そのシール溝にＯリングを組込んでダストカバーの内径面とシリンダの外径面間を密封し、そのＯリングの組込み位置からシリンダの上側開口端側の片寄った位置にシリンダの内部と外部を連通する戻り通路を設け、前記フランジには圧力室とフランジの上方に設けられたリザーバ室を連通する通路を設け、その通路の圧力室側の開口部に、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た油圧式オートテンショナ。