JP2016223576A - Hydraulic automatic tensioner, and tension adjustment system for auxiliary machine drive belt - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、オルタネータ、ウォータポンプ、エアコンディショナのコンプレッサ等の補機を駆動する補機駆動ベルトの張力を一定に保持する油圧式オートテンショナ、及び補機駆動ベルトの張力調節システムに関する。 The present invention relates to a hydraulic auto tensioner that maintains a constant tension of an accessory drive belt that drives an accessory such as an alternator, a water pump, and a compressor of an air conditioner, and a tension adjustment system for the accessory drive belt.
オルタネータ、ウォータポンプ、エアコンディショナのコンプレッサ等の補機は、エンジンのクランクシャフトの回転を、補機駆動ベルトを介してこれらの補機に伝達することによって駆動される。補機駆動ベルトの張力が小さすぎると、駆動の際に補機駆動ベルトのバタつきや滑りが生じて、エンジン周りの振動発生や、伝達効率の低下等の問題が生じる一方で、張力が大きすぎるとクランクシャフトの回転の抵抗となって、燃費の低下や、補機駆動ベルトの経年劣化が生じやすくなる等の問題が生じる。 Auxiliaries such as alternators, water pumps and air conditioner compressors are driven by transmitting the rotation of the crankshaft of the engine to these accessories via an accessory drive belt. If the tension of the accessory drive belt is too small, the accessory drive belt will flutter and slip during driving, causing problems such as vibration around the engine and a decrease in transmission efficiency, while the tension is large. If it is too high, it will cause resistance to rotation of the crankshaft, resulting in problems such as a reduction in fuel consumption and aging deterioration of the accessory drive belt.
そこで、補機駆動ベルトの張力を適切な大きさに保つために、例えば図5に示すように、プーリアーム70及びプーリ72を介して補機駆動ベルト71に張力を付与する油圧式オートテンショナXが広く用いられている。特に近年は、車両の燃費向上が大きな開発課題となっており、補機駆動ベルト71のバタつきや滑りを防止しつつ、その張力をエンジンの全回転域で極力小さくして負荷を軽減することが重要となっている。
Therefore, in order to keep the tension of the accessory driving belt at an appropriate level, for example, as shown in FIG. 5, a hydraulic auto tensioner X that applies tension to the
図6に一般的な油圧式オートテンショナを示す。シリンダ100の下部は閉塞しており、その内底面に形成されたスリーブ嵌合穴101に、この内底面から立ち上がるようにスリーブ110が嵌め込まれている。スリーブ110にはロッド120がスライド自在に嵌め込まれており、このスリーブ110とロッド120の下端部との間で圧力室121が形成されている。ロッド120の上端部側には、ばね座130が固定されており、このばね座130とシリンダ100の内底面との間に介在して、シリンダ100とロッド120を互いに伸長する方向に付勢するリターンスプリング140が設けられている。
FIG. 6 shows a general hydraulic auto tensioner. A lower portion of the
ばね座130の上端部には、図5に示すプーリアーム70と連結される連結片131が設けられている。また、ばね座130には、リターンスプリング140の上部を覆う内筒部133と、シリンダ100の上部外周を覆う外筒部132とが同軸に設けられている。シリンダ100の上端開口部内には、オイルシール等の弾性シール102が取り付けられ、この弾性シール102の内周は内筒部133の外周面に弾性接触して、シリンダ100の上部開口を閉塞し、シリンダ100の内部に充填された作動油が外部に漏洩するのを防止している。
A connecting
このように弾性シール102を取り付けることによって、シリンダ100とスリーブ110との間に、密閉されたリザーバ室103が形成される。リザーバ室103と圧力室121との間は、通路104で連通している。この通路104の圧力室121側の端部には、ボール105a、バルブリテナ105b、及びプランジャスプリング105cを有するチェックバルブ105が設けられている。このチェックバルブ105は、圧力室121の圧力がリザーバ室103の圧力よりも高くなったときに、通路104を閉じるようになっている。
By attaching the
図5に示す補機駆動ベルト71の張力が小さくなると、リターンスプリング140の付勢力によってシリンダ100とロッド120が互いに伸長する方向に相対移動し、プーリ72を介して補機駆動ベルト71に張力が付与される。このように、シリンダ100とロッド120が伸長する場合、圧力室121内の圧力がリザーバ室103内の圧力よりも小さくなるため、チェックバルブ105が通路104を開放し、この通路104を通ってリザーバ室103内の作動油が圧力室121内に流入する。
When the tension of the auxiliary
その一方で、補機駆動ベルト71の張力が大きくなると、リターンスプリング140の付勢力に抗してロッド120がシリンダ100内に押し込まれる方向に相対移動し、補機駆動ベルト71の張力が軽減される。このように、ロッド120がシリンダ100に押し込まれる場合、圧力室121内の圧力がリザーバ室103内の圧力よりも大きくなるため、チェックバルブ105が通路104を閉じる。このとき、圧力室121内の作動油は、スリーブ110の内径面とロッド120の外径面との間に形成された微小隙間122を通ってリザーバ室103に流入する。作動油が微小隙間122を流れるときの粘性抵抗によって油圧減衰力が発揮され、この油圧減衰力によって、油圧式オートテンショナに負荷される押し込み力が緩衝されつつ、この押し込み力とリターンスプリング140の付勢力が釣り合う位置まで、ロッド120がシリンダ100に押し込まれる。
On the other hand, when the tension of the
図6に示した油圧式オートテンショナは、上記のように、補機駆動ベルト71からロッド120に負荷される押し込み力によって、圧力室121内の作動油を微小隙間122に通して、その粘性抵抗によって油圧減衰力を得る構成となっており、この油圧減衰力と押し込み力は、ほぼ比例関係にある。すなわち、補機駆動ベルト71の張力が大きくなって、ロッド120に一時的に大きな押し込み力が作用したときに、大きな油圧減衰力が生じ、ロッド120を速やかに押し込むことができない場合がある。この場合、補機駆動ベルト71の張力が緩和されずに、エンジンのクランクシャフトの回転の抵抗となって、燃費の低下や、補機駆動ベルト71の経年劣化が生じやすくなる等の問題が生じる。
As described above, the hydraulic auto tensioner shown in FIG. 6 causes the hydraulic oil in the
そこで、補機駆動ベルト71の張力の変化に速やかに対応すべく、圧力室121内から作動油をスムーズに流出させる、いくつかの構成が提案されている。
In view of this, several configurations have been proposed in which hydraulic oil smoothly flows out of the
例えば、特許文献1に示すオートテンショナは、エンジンのアイドル停止後の再始動時に、ソレノイドを励磁してオートテンショナのテンショナ本体を収縮不能にロックし、このロック状態でスタータモータを駆動してエンジンをクランキングする。クランキングにより、エンジン回転数が所定値以上の状態が所定時間以上継続すると、エンジンが始動して補機類が駆動可能になったと判定し、ソレノイドを消磁してオートテンショナのテンショナ本体を伸縮可能にする。これにより、スタータモータの駆動時に補機駆動ベルトのスリップを防止しつつ、エンジンの始動後にエンジンの回転数変動や、補機類の負荷変動による補機駆動ベルトの張力変動をテンショナ本体の伸縮により吸収し、補機の安定した駆動を可能としている。 For example, the auto tensioner shown in Patent Document 1 excites a solenoid to lock the tensioner body of the auto tensioner so that it cannot contract when the engine is restarted after idling, and drives the starter motor in this locked state to drive the engine. Crank. If the engine speed exceeds a specified value for a specified time or longer due to cranking, it will be determined that the engine has started and the accessories can be driven, and the solenoid can be demagnetized to extend and retract the tensioner body of the auto tensioner. To. This prevents slippage of the accessory drive belt when the starter motor is driven, while tension fluctuations of the accessory drive belt due to fluctuations in the engine speed and load on the accessories after the engine is started are caused by expansion and contraction of the tensioner body. Absorbs and enables stable driving of auxiliary equipment.
また、特許文献2に示す油圧式オートテンショナは、本文献の図2に示すように、シリンダの内底面から立ち上がるように設けたスリーブに、ロッドの下端に形成したピストンを挿入し、スリーブとピストンとで圧力室を形成している。そして、このロッドの上部をロッドサポートによって保持するとともに、ロッドサポートの外筒部をシリンダに挿入し、このロッドサポートの内側の第1リザーバ室内にリターンスプリングを組み込んでいる。さらに、ロッドとシリンダ間のベローズ内に第2リザーバ室を形成する。圧力室と第1リザーバ室を連通する第1通路にチェック弁を設け、圧力室内の作動油によりベルトからシリンダへの力を緩衝して、ベルト張力を一定に保持する。また、圧力室と第2リザーバ室を連通する第2通路に絞りと電磁開閉弁を設け、モータ・ジェネレータによるエンジン駆動時に電磁開閉弁で第2通路を閉じて収縮を防止し、ベルトを過張力状態に保持している。 Further, as shown in FIG. 2 of this document, the hydraulic auto tensioner shown in Patent Document 2 is configured such that a piston formed at the lower end of a rod is inserted into a sleeve provided so as to rise from the inner bottom surface of the cylinder. And a pressure chamber is formed. And while holding the upper part of this rod with a rod support, the outer cylinder part of the rod support is inserted in a cylinder, and the return spring is integrated in the 1st reservoir chamber inside this rod support. Further, a second reservoir chamber is formed in the bellows between the rod and the cylinder. A check valve is provided in the first passage communicating with the pressure chamber and the first reservoir chamber, and the force from the belt to the cylinder is buffered by the hydraulic oil in the pressure chamber to keep the belt tension constant. In addition, a throttle and an electromagnetic open / close valve are provided in the second passage communicating with the pressure chamber and the second reservoir chamber. When the engine is driven by a motor / generator, the electromagnetic open / close valve closes the second passage to prevent the contraction and over tension the belt. Held in a state.
さらに、特許文献3に示す油圧式オートテンショナは、本文献の図1に示すように、内部に作動油が充填されたシリンダ内にスリーブを設け、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ている。そして、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リターンスプリングを組込んで、シリンダとロッドを互いに伸張する方向に付勢する。シリンダとスリーブ間に形成されたリザーバ室と圧力室を連通する通路にチェックバルブを設け、シリンダとロッドが収縮する方向に押込まれた際に、チェックバルブで通路を閉じ、圧力室内の作動油によりその押込み力を緩衝する。ロッドに圧力室とリザーバ室を連通する連通路を形成し、連通路にリリーフバルブを組込み、リリーフバルブにより圧力室内の変動圧力の上限値を一定にして、ロッドの押圧により張力調整されるベルトの過張力を防止している。 Furthermore, as shown in FIG. 1 of this document, the hydraulic auto tensioner shown in Patent Document 3 is provided with a sleeve in a cylinder filled with hydraulic oil, and the lower end of the rod is slidable in the sleeve. A pressure chamber is formed in the sleeve by insertion. Then, a return spring is assembled between the spring seat provided on the upper portion of the rod and the inner bottom surface of the cylinder, and the cylinder and the rod are urged in the extending direction. A check valve is provided in the passage that connects the reservoir chamber and the pressure chamber formed between the cylinder and the sleeve. When the cylinder and the rod are pushed in the contracting direction, the check valve closes the passage and the hydraulic oil in the pressure chamber The pushing force is buffered. A communication path that connects the pressure chamber and the reservoir chamber to the rod is formed, a relief valve is incorporated in the communication path, the upper limit value of the fluctuating pressure in the pressure chamber is made constant by the relief valve, and the tension is adjusted by pressing the rod. Over tension is prevented.
特許文献1、2に記載のオートテンショナは、特に大きなベルト張力を必要とするエンジン始動時のみ張力を高めるものであって、エンジンの通常運転時の補機駆動ベルトの張力を調節することは考慮されていない。しかも、これらのオートテンショナでは、電磁開閉弁の開閉によって作動油の流路を開放又は遮断しており、この作動油の流量を調節する(オートテンショナの減衰力を調節する)、すなわち、エンジンの通常運転時において、補機駆動ベルトの張力を適切な大きさに調節することはできない。また、特許文献3に記載のオートテンショナは、圧力室の圧力が一定以上になったときに受動的にその圧力を低下させるリリーフバルブ方式を採用しているため、エンジンの通常運転時において、能動的に圧力室の圧力を調節する、すなわち、オートテンショナの減衰力を調節することはできない。 The auto tensioners described in Patent Documents 1 and 2 increase the tension only at the time of engine start that particularly requires a large belt tension, and consider adjusting the tension of the auxiliary drive belt during normal operation of the engine. It has not been. Moreover, in these auto tensioners, the flow path of the hydraulic oil is opened or closed by opening and closing the electromagnetic on-off valve, and the flow rate of the hydraulic oil is adjusted (the damping force of the auto tensioner is adjusted). During normal operation, the tension of the accessory drive belt cannot be adjusted to an appropriate magnitude. In addition, the auto tensioner described in Patent Document 3 employs a relief valve system that passively reduces the pressure when the pressure in the pressure chamber exceeds a certain level. Therefore, the pressure of the pressure chamber cannot be adjusted, that is, the damping force of the auto tensioner cannot be adjusted.
そこで、この発明は、エンジンの通常運転時において、補機駆動ベルトの張力を常時適切な大きさに調節することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to always adjust the tension of the accessory drive belt to an appropriate magnitude during normal operation of the engine.
この課題を解決するために、この発明においては、下部に閉塞端を有し、内部に作動油が充填されたシリンダと、前記シリンダ内に設けられたスリーブと、前記シリンダと前記スリーブとの間で形成する、又は、前記スリーブ内に形成された作動油を溜めるリザーバ室と、前記スリーブ内で軸方向に移動自在に設けられたロッドを有し、このロッドと前記スリーブとで圧力室を形成するとともに、前記シリンダに対し軸方向に前記ロッドを互いに伸長するように付勢するリターンスプリングと、リザーバ室と圧力室との間を流れる作動油の流量を、その流路内に設けた流量調節部材を変位させることによって連続的に調節可能とする流量調節機構と、前記流量調節部材を変位させる駆動源と、を備えた油圧式オートテンショナを構成した。 In order to solve this problem, according to the present invention, a cylinder having a closed end at the bottom and filled with hydraulic oil, a sleeve provided in the cylinder, and a gap between the cylinder and the sleeve are provided. Or a reservoir chamber for storing hydraulic oil formed in the sleeve, and a rod provided in the sleeve so as to be movable in the axial direction. The rod and the sleeve form a pressure chamber. In addition, a return spring that urges the rods to extend in the axial direction with respect to the cylinder and a flow rate of hydraulic oil that flows between the reservoir chamber and the pressure chamber are adjusted in the flow path. A hydraulic auto tensioner including a flow rate adjusting mechanism that can be continuously adjusted by displacing the member and a drive source that displaces the flow rate adjusting member is configured.
このように、流量調節機構を設けて、圧力室とリザーバ室との間を流れる作動油の流量を連続的に調節可能とすることにより、減衰力を連続的に変えることができ、エンジンの通常運転時において、補機駆動ベルトの張力を、能動的に常時適切な大きさに調節することができる。 In this way, by providing a flow rate adjusting mechanism so that the flow rate of the hydraulic oil flowing between the pressure chamber and the reservoir chamber can be continuously adjusted, the damping force can be continuously changed, and the normal engine During operation, the tension of the accessory drive belt can be actively adjusted to an appropriate magnitude at all times.
前記各構成においては、前記ロッドの内部に、前記圧力室から前記リザーバ室に至る連通路を形成するのが好ましい。連通路をロッド内部に形成することにより、別経路で連通路を形成したときと比較して、オートテンショナの小型化を図ることができる。 In each of the above configurations, it is preferable that a communication path from the pressure chamber to the reservoir chamber is formed inside the rod. By forming the communication path inside the rod, the auto tensioner can be reduced in size as compared with the case where the communication path is formed by another path.
前記構成においては、前記連通路内に前記流量調節機構を設けた構成とするのが好ましい。連通路内に配置することにより、リザーバ室と圧力室の間の流量を効率的に制御することができ、補機駆動ベルトの張力を一層適切に調節することができる。 In the said structure, it is preferable to set it as the structure which provided the said flow volume adjustment mechanism in the said communicating path. By disposing in the communication path, the flow rate between the reservoir chamber and the pressure chamber can be controlled efficiently, and the tension of the accessory drive belt can be adjusted more appropriately.
前記各構成においては、前記流量調節部材がニードルバルブである構成とするのが好ましい。ニードルバルブを採用することにより、作動油の流量を微調節することができ、エンジンの回転数等の諸条件に対応して、補機駆動ベルトの張力を常に適切な状態に保つことができる。 In each of the above configurations, the flow rate adjusting member is preferably a needle valve. By adopting the needle valve, the flow rate of the hydraulic oil can be finely adjusted, and the tension of the accessory drive belt can always be kept appropriate in accordance with various conditions such as the engine speed.
流量調節機構にニードルバルブを採用する構成においては、前記ニードルバルブのステムに雄ねじを形成するとともに、前記ロッドの内周面に雌ねじを形成し、前記ニードルバルブを軸周りに回転して開弁度を調節するように構成することができる。このように、ねじのねじ込みによってニードルバルブをその軸方向に進退させることにより、ニードルバルブによる開弁度の調節を一層簡便に行うことができる。 In a configuration in which a needle valve is used as the flow rate adjusting mechanism, a male thread is formed on the stem of the needle valve, a female thread is formed on the inner peripheral surface of the rod, and the needle valve is rotated around an axis to open the valve. Can be configured to adjust. In this way, the opening degree of the needle valve is advanced and retracted in the axial direction by screwing in the screw, whereby the degree of opening of the needle valve can be adjusted more easily.
前記各構成においては、駆動原を、ステッピングモータ、直流モータ、直動アクチュエータ、又は圧電素子のいずれかとすることができる。 In each of the above configurations, the driving source can be any of a stepping motor, a DC motor, a linear actuator, or a piezoelectric element.
また、エンジンの補機を駆動する補機駆動ベルトと、前記各構成に示す油圧式オートテンショナと、を備え、エンジンの駆動中は常に前記油圧式オートテンショナの前記流量調節機構を作動させた状態とし、前記補機駆動ベルトに張力を与えるようにした補機駆動ベルトの張力調節システムを構成することもできる。このように、エンジンの始動時だけでなく、常に流量調節機構により減衰力を可変とすることにより、補機駆動ベルトの最適な張力を保つことができる。 In addition, an auxiliary machine driving belt for driving an auxiliary machine of the engine and the hydraulic auto tensioner shown in each of the above-described configurations are provided, and the flow rate adjusting mechanism of the hydraulic auto tensioner is always operated while the engine is driven. In addition, it is possible to configure a tension adjusting system for the accessory drive belt that applies tension to the accessory drive belt. In this way, the optimum tension of the accessory drive belt can be maintained by making the damping force variable not only when the engine is started but always by the flow rate adjusting mechanism.
この発明においては、下部に閉塞端を有し、内部に作動油が充填されたシリンダと、シリンダ内に設けられたスリーブと、シリンダとスリーブとの間で形成する、又は、スリーブ内に形成された作動油を溜めるリザーバ室と、スリーブ内で軸方向に移動自在に設けられたロッドを有し、このロッドとスリーブとで圧力室を形成するとともに、シリンダに対し軸方向にロッドを互いに伸長するように付勢するリターンスプリングと、リザーバ室と圧力室との間を流れる作動油の流量を、その流路内に設けた流量調節部材を変位させることによって連続的に調節可能とする流量調節機構と、流量調節部材を変位させる駆動源と、を備えた油圧式オートテンショナを構成した。このように、油圧式オートテンショナを構成することにより、減衰力を連続的に可変とすることができ、エンジンの通常運転時において、補機駆動ベルトの張力を常時最適な大きさに調節することができる。このため、補機駆動ベルトのバタつきや滑りを防止しつつ、その張力をエンジンの全回転域で極力小さくすることが可能となって、補機駆動ベルトの耐久性を向上するとともに、車両の燃費向上も図ることができる。 In the present invention, a cylinder having a closed end at the bottom and filled with hydraulic oil inside, a sleeve provided in the cylinder, and between the cylinder and the sleeve, or formed in the sleeve. A reservoir chamber for storing hydraulic oil and a rod provided in the sleeve so as to be movable in the axial direction. The rod and the sleeve form a pressure chamber, and the rods extend in the axial direction relative to the cylinder. The return spring that urges in such a manner, and the flow rate adjustment mechanism that allows the flow rate of the hydraulic oil flowing between the reservoir chamber and the pressure chamber to be continuously adjusted by displacing the flow rate adjustment member provided in the flow path And a drive source for displacing the flow rate adjusting member. In this way, by configuring the hydraulic auto tensioner, the damping force can be made continuously variable, and the tension of the accessory drive belt is always adjusted to the optimum magnitude during normal operation of the engine. Can do. For this reason, it is possible to reduce the tension of the auxiliary drive belt as much as possible in the entire engine rotation range while preventing the auxiliary drive belt from fluttering and slipping, improving the durability of the auxiliary drive belt and improving the durability of the vehicle. Fuel consumption can also be improved.
この発明に係る油圧式オートテンショナAの第一実施形態を図1に示す。この油圧式オートテンショナAは、シリンダ10、スリーブ20、ロッド30、流量調節機構40、ばね座50、及びリターンスプリング60を主要な構成要素としている。
A first embodiment of a hydraulic auto tensioner A according to the present invention is shown in FIG. The hydraulic auto tensioner A includes a
シリンダ10は、その下部に閉塞端を有し、その閉塞端部には、エンジンブロックに回転自在に連結される連結片11が設けられている。このシリンダ10の内底面にはスリーブ嵌合穴12が形成されており、スリーブ嵌合穴12に、内底面から立ち上がるように筒状のスリーブ20が嵌め込まれている。そして、シリンダ10とスリーブ20との間でリザーバ室21が形成される。このシリンダ10の内部には作動油が充填されている。
The
スリーブ20には、このスリーブ20とスライド自在なピストン31を下端に有するロッド30が挿し込まれている。そして、ピストン31とスリーブ20との間で圧力室32が形成される。スリーブ20の内径面とロッド30の外径面との間には微小隙間33が形成されており、圧力室32の圧力が高まったときに、この微小隙間33を通って、圧力室32内の作動油がリザーバ室21内に流入するようになっている。
A
ロッド30の上端部には、ばね座50が固定されている。さらに、このばね座50とシリンダ10の内底面との間に介在して、リターンスプリング60が組み込まれている。このリターンスプリング60は、シリンダ10とロッド30を互いに伸長するように付勢している。作動油が微小隙間33を流れるときの粘性抵抗によって油圧減衰力が発揮され、この油圧減衰力によって、油圧式オートテンショナAに負荷される押し込み力が緩衝されつつ、この押し込み力とリターンスプリング60の付勢力が釣り合う位置まで、ロッド30がシリンダ10に押し込まれる。
A
ばね座50の上端部には、図5に示すプーリアーム70に連結される連結片51が設けられている。また、ばね座50には、リターンスプリング60の上部を覆う内筒部52と、シリンダ10の上部外周を覆う外筒部53が、同軸に設けられている。
A connecting
シリンダ10の上部開口部内には、オイルシール等の弾性シール13が取り付けられ、この弾性シール13の内周は内筒部52の外周面に弾性接触して、シリンダ10の上部開口を閉塞し、シリンダ10の内部に充填された作動油が外部に漏洩するのを防止している。この弾性シール13を取り付けることにより、リザーバ室21の密閉性が確保される。リザーバ室21と圧力室32は、スリーブ嵌合穴12とスリーブ20の嵌合面との間に形成された通路14で連通しており、その通路14の圧力室32側の端部に設けられた、ボール15a、バルブリテナ15b、及びプランジャスプリング15cを有するチェックバルブ15は、圧力室32内の圧力がリザーバ室21の圧力よりも高くなると、通路14を閉鎖するようになっている。
An
ロッド30の軸心には、圧力室32とリザーバ室21とを連通する連通路34が形成されている。この連通路34の圧力室32側の端部にはバルブシート35が形成されており、このバルブシート35に、流量調節機構40を構成する流量調節部材41として機能するニードルバルブ(以下において、流量調節部材41と同じ符号を付する。)が着座可能に構成されている。このニードルバルブ41のステムには雄ねじ42が形成される一方で、ロッド30の内周面には雌ねじ36が形成されており、このニードルバルブ41はロッド30内にねじ込まれている。
A
このニードルバルブ41の上端部にはギア43が形成されており、中間ギア44及び減速機構45を介して、このニードルバルブ41を駆動する駆動源として機能するモータ46に接続されている。モータ46を駆動すると、その回転駆動力がニードルバルブ41に伝達され、このニードルバルブ41が軸周りに回転する。この回転に伴ってニードルバルブ41が軸方向に移動することで開弁度の調節がなされる。このモータ46として、ステッピングモータ、直流モータ等の種々のモータを採用することができる。
A
図5に示す補機駆動ベルト71の張力が低くなると、リターンスプリング60の付勢力によって、シリンダ10とロッド30が互いに伸長する方向に相対移動して、補機駆動ベルト71に張力が付与される。このとき、圧力室32の内容積が増大して、その内圧が低くなるため、チェックバルブ15が通路14を開放し、この通路14を通ってリザーバ室21内の作動油が圧力室32内に流入する。
When the tension of the auxiliary
その一方で、補機駆動ベルト71の張力が大きくなると、リターンスプリング60の付勢力に抗してロッド30がシリンダ10内に押し込まれる方向に相対移動し、補機駆動ベルト71の張力が軽減される。このように、ロッド30がシリンダ10に押し込まれる場合、圧力室32内の圧力がリザーバ室21内の圧力よりも大きくなるため、チェックバルブ15が通路14を閉じる。このとき、圧力室32内の作動油は、スリーブ20の内径面とロッド30の外径面との間に形成された微小隙間33を通ってリザーバ室21に流入するとともに、ロッド30の内部に形成した連通路34を通ってリザーバ室21に流入する。
On the other hand, when the tension of the
エンジンの運転状況や補機駆動ベルト71の張力に応じてモータ46を駆動し、連通路34に設けられたニードルバルブ41の開弁度を常時調節することにより、減衰力を適宜調節することができ、補機駆動ベルト71の張力を常に最適な状態に保つことができる。このため、補機駆動ベルト71のバタつきや滑りを防止しつつ、その張力をエンジンの全回転域で極力小さくすることができ、エンジン周りの振動発生や、伝達効率の低下等の問題を抑制しつつ、補機駆動ベルトの耐久性を向上するとともに燃費向上を図ることが可能となる。
The damping force can be adjusted as appropriate by driving the
この発明に係る油圧式オートテンショナAの第二実施形態を図2に示す。この油圧式オートテンショナAの基本構成は、第一実施形態に係るものと同じであるが、ニードルバルブ41をその軸方向に直動アクチュエータ47で駆動するようにした点において異なっている。このように、直動アクチュエータ47を用いた場合も、エンジンの運転状況に応じてこの直動アクチュエータ47を駆動し、連通路34に設けられたニードルバルブ41の開弁度を常時調節することにより、減衰力を適宜調節することができ、補機駆動ベルト71の張力を常に最適な状態に保つことができる。このため、補機駆動ベルト71のバタつきや滑りを防止しつつ、その張力をエンジンの全回転域で極力小さくすることができ、エンジン周りの振動発生や、伝達効率の低下等の問題を抑制しつつ、補機駆動ベルトの耐久性を向上するとともに燃費向上を図ることが可能となる。なお、直動アクチュエータ47を用いる代わりに、圧電素子等の駆動手段を採用することもできる。
A second embodiment of the hydraulic auto tensioner A according to the present invention is shown in FIG. The basic configuration of the hydraulic auto tensioner A is the same as that according to the first embodiment, but differs in that the
この発明に係る油圧式オートテンショナAの第三実施形態を図3に示す。この油圧式オートテンショナAの基本構成も、第一及び第二実施形態に係るものと同じであるが、ロッド30の軸心に形成した連通路34の上端部側壁にバルブシート35が形成されており、この軸心と直交してニードルバルブ41が配置されている点で異なる。このニードルバルブ41は、第二実施形態と同様に、直動アクチュエータ47によって軸方向に駆動される。このように、ニードルバルブ41をロッド30の軸心と直交するように配置した場合も、エンジンの運転状況に応じてこの直動アクチュエータ47を駆動し、連通路34に設けられたニードルバルブ41の開弁度を常時調節することにより、減衰力を適宜調節することができ、補機駆動ベルト71の張力を常に最適な状態に保つことができる。このため、補機駆動ベルト71のバタつきや滑りを防止しつつ、その張力をエンジンの全回転域で極力小さくすることができ、エンジン周りの振動発生や、伝達効率の低下等の問題を抑制しつつ、補機駆動ベルトの耐久性を向上するとともに燃費向上を図ることが可能となる。
A third embodiment of the hydraulic auto tensioner A according to the present invention is shown in FIG. The basic configuration of the hydraulic auto tensioner A is the same as that according to the first and second embodiments, except that a
この発明に係る油圧式オートテンショナAの第四実施形態を図4に示す。この油圧式オートテンショナAは、シリンダ10、スリーブ20、ロッド30、流量調節機構40、リターンスプリング60を主要な構成要素としている。
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the hydraulic auto tensioner A according to the present invention. The hydraulic auto tensioner A includes a
シリンダ10は、その下部に閉塞端を有し、その閉塞端部には、エンジンブロックに回転自在に回転自在に連結される連結片11が設けられている。このシリンダ10の内側には、有底円筒状のスリーブ20が嵌め込まれている。スリーブ20内の長さ方向中ほどの位置には、プランジャ22が、軸方向に移動可能に設けられている。スリーブ20内のプランジャ22よりも上側にリザーバ室21が、下側に圧力室32がそれぞれ形成される。リザーバ室21内及び圧力室32内には作動油が充填されている。シリンダ10とスリーブ20との間の隙間には、圧力室32とリザーバ室21と連通する通路14が形成されている。
The
スリーブ20の内径面とプランジャ22の外径面との間には微小隙間33が形成されており、圧力室32の圧力が高まったときに、この微小隙間33を通って、圧力室32内の作動油がリザーバ室21内に流入するようになっている。
A
リザーバ室21の上部側には、ウェアリング16及びオイルシール17が設けられ、リザーバ室21内の作動油がシリンダ10外に漏洩するのを防止している。ロッド30は、ウェアリング16及びオイルシール17を貫通するように設けられており、その下端部はプランジャ22に形成した貫通孔に挿し込まれている。ロッド30の下端部と前記貫通孔との間には、作動油の流動を許容する流路(図示せず)が形成されている。
A
ロッド30の上端部には、図5に示すプーリアーム70に連結される連結片51が設けられている。連結片51には、シリンダ10の上部を覆う筒部54が設けられている。リターンスプリング60は、シリンダ10と連結片51との間に介在して組み込まれており、シリンダ10とロッド30を互いに伸長するように付勢している。
A connecting
作動油が微小隙間33を流れるときの粘性抵抗によって油圧減衰力が発揮され、この油圧減衰力によって、油圧式オートテンショナAに負荷される押し込み力が緩衝されつつ、この押し込み力とリターンスプリング60の付勢力が釣り合う位置まで、ロッド30がシリンダ10に押し込まれる。
The hydraulic damping force is exerted by the viscous resistance when the hydraulic oil flows through the
圧力室32内には、ボール15a、バルブリテナ15b、及びプランジャスプリング15cを有するチェックバルブ15が設けられている。このチェックバルブ15は、圧力室32内の圧力がリザーバ室21の圧力よりも高くなると、プランジャ22に形成したリザーバ室21と圧力室32との間の流路を閉鎖するように作用する。
In the
スリーブ20の底部にはバルブシート35が形成されており、このバルブシート35に、直動アクチュエータ47によって軸方向に駆動されるニードルバルブ41が着座可能に構成されている。
A
第四実施形態に係る油圧式オートテンショナAにおいても、エンジンの運転状況に応じてこの直動アクチュエータ47を駆動し、通路14に設けられたニードルバルブ41の開弁度を常時調節することにより、減衰力を適宜調節することができ、補機駆動ベルト71の張力を常に最適な状態に保つことができる。このため、補機駆動ベルト71のバタつきや滑りを防止しつつ、その張力をエンジンの全回転域で極力小さくすることができ、エンジン周りの振動発生や、伝達効率の低下等の問題を抑制しつつ、補機駆動ベルト71の耐久性を向上するとともに燃費向上を図ることが可能となる。
Also in the hydraulic auto tensioner A according to the fourth embodiment, the
上記各実施形態に係る油圧式オートテンショナAはあくまでも一例であって、エンジンの通常運転時において、補機駆動ベルト71の張力を常時適切な大きさに調節する、という本願発明の課題を解決し得る限りにおいて、各部材の形状や配置を適宜変更することが許容される。
The hydraulic auto tensioner A according to each of the above embodiments is merely an example, and solves the problem of the present invention that the tension of the
10 シリンダ
11 連結片
12 スリーブ嵌合穴
13 弾性シール
14 通路
15 チェックバルブ
15a ボール
15b バルブリテナ
15c プランジャスプリング
16 ウェアリング
17 オイルシール
20 スリーブ
21 リザーバ室
22 プランジャ
30 ロッド
31 ピストン
32 圧力室
33 微小隙間
34 連通路
35 バルブシート
36 雌ねじ
40 流量調節機構
41 ニードルバルブ(流量調節部材)
42 雄ねじ
43 ギア
44 中間ギア
45 減速機構
46 モータ(駆動源)
47 直動アクチュエータ
50 ばね座
51 連結片
52 内筒部
53 外筒部
54 筒部
60 リターンスプリング
70 プーリアーム
71 補機駆動ベルト
72 プーリ
A 油圧式オートテンショナ
10
42
47
Claims (7)
前記シリンダ(10)内に設けられたスリーブ(20)と、
前記シリンダ(10)と前記スリーブ(20)との間で形成する、又は、前記スリーブ(20)内に形成された作動油を溜めるリザーバ室(21)と、
前記スリーブ(20)内で軸方向に移動自在に設けられたロッド(30)を有し、このロッド(30)と前記スリーブ(20)とで圧力室(32)を形成するとともに、前記シリンダ(10)に対し軸方向に前記ロッド(30)を互いに伸長するように付勢するリターンスプリング(60)と、
リザーバ室(21)と圧力室(32)との間を流れる作動油の流量を、その流路内に設けた流量調節部材(41)を変位させることによって連続的に調節可能とする流量調節機構(40)と、
前記流量調節部材(41)を変位させる駆動源(46)と、
を備えた油圧式オートテンショナ。 A cylinder (10) having a closed end at the bottom and filled with hydraulic oil inside;
A sleeve (20) provided in the cylinder (10);
A reservoir chamber (21) for storing hydraulic oil formed between the cylinder (10) and the sleeve (20) or formed in the sleeve (20);
The rod (30) is provided so as to be movable in the axial direction within the sleeve (20). The rod (30) and the sleeve (20) form a pressure chamber (32), and the cylinder ( 10) a return spring (60) for urging the rods (30) to extend relative to each other in the axial direction;
A flow rate adjusting mechanism capable of continuously adjusting the flow rate of hydraulic oil flowing between the reservoir chamber (21) and the pressure chamber (32) by displacing a flow rate adjusting member (41) provided in the flow path. (40)
A drive source (46) for displacing the flow rate adjusting member (41);
Hydraulic auto tensioner with
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015112098A JP2016223576A (en) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | Hydraulic automatic tensioner, and tension adjustment system for auxiliary machine drive belt |
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CN113847286A (en) * | 2021-09-30 | 2021-12-28 | 孙健 | Intelligent adjusting belt device |
-
2015
- 2015-06-02 JP JP2015112098A patent/JP2016223576A/en active Pending
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CN113847286A (en) * | 2021-09-30 | 2021-12-28 | 孙健 | Intelligent adjusting belt device |
CN113847286B (en) * | 2021-09-30 | 2024-01-23 | 孙健 | Intelligent belt adjusting device |
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