JP5086171B2 - 油圧式オートテンショナ - Google Patents

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、図４に示すように、ベルト３１の弛み側にテンションプーリ３２を支持する揺動可能なプーリアーム３３を設け、そのプーリアーム３３に油圧式オートテンショナＡの調整力を付与して、上記テンションプーリ３２がベルト３１を押圧する方向にプーリアーム３３を付勢し、ベルト３１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張する方向に付勢している。

また、ばね座の下部にシリンダの外周上部を覆う筒状のダストカバーと、リターンスプリングの上部を覆う筒状のスプリングカバーとを設け、上記シリンダの上部開口部内に組込まれたシール部材の内周をスプリングカバーの外周に弾性接触させ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３１からテンションプーリ３２およびプーリアーム３３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。

特開平１０−１４１４５３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、ダストカバーおよびスプリングカバーがばね座と別体であるため、部品点数が多く、組立てに手間が係ると共に、コストも高くなるという不都合がある。

この発明の課題は、部品点数の低減を図り、組立ての容易なコストの安い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、閉塞端を下部に有し、内部に作動油が充填されたシリンダ内に、その内底面から立ち上がるスリーブを設け、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張する方向に付勢するリターンスプリングを組込み、前記ばね座にシリンダの外周上部を覆う筒状のダストカバーと、リターンスプリングの上部を覆う筒状のスプリングカバーを設け、前記シリンダの上側開口部内に組込まれたシール部材の内周をスプリングカバーの外周に弾性接触させて、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、そのリザーバ室と前記圧力室を連通する通路に、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た油圧式オートテンショナにおいて、前記ばね座をアルミまたは樹脂の成形品とし、そのばね座の成形時に前記ダストカバーおよびスプリングカバーを一体に成形し、前記スプリングカバーの外周全体をプレス成形された鋼板製の筒体で覆い、その筒体の上端に形成された外向きのフランジを前記ばね座にインサートした構成を採用したのである。

ここで、フランジの外周に斜め上方に向くテーパ部を設けておくと、そのテーパ部はばね座の内部に埋設されるため、ばね座と筒体の結合力を高めることができ、ばね座からの脱落防止に効果を挙げることができる。また、フランジの下面外周部にアルミや樹脂のバリが発生するのを抑制することができる。

また、筒体の下端部にスプリングカバーの下端面を覆う内向きのフランジを設け、そのフランジの下面と筒体の外周面との交差部に丸みを設けておくと、シール部材の内側に対してスプリングカバーを容易に挿入することができると共に、シール部材がダストリップを内周に有するものである場合に、そのダストリップの内方への捲くれを防止することができ、良好なシール性を確保することができる。

さらに、筒体に防錆、防食処理を施し、あるいは、耐摩耗性処理を施すことにより、耐久性の向上とシール性を図ることができる。ここで、防錆、防食処理として、電気めっき、無電解めっき、化成処理等の処理を採用することができ、また、耐摩耗性処理として、ガス軟窒化、塩浴軟窒化、浸炭、浸炭窒化等の処理を採用することができる。

上記のように、この発明においては、ばね座をアルミまたは樹脂の成形品とし、そのばね座の成形時にダストカバーおよびスプリングカバーを一体に成形するようにしたので、部品点数を低減し、組立性に優れたコストの安い油圧式オートテンショナを提供することができる。

また、スプリングカバーの外周全体をプレス成形された鋼板製の筒体で覆うようにしたので、シール部材の内周全体を筒体の外周面に良好に弾性接触させることができ、シール性に優れた油圧式オートテンショナを得ることができる。

さらに、筒体の上部に設けられた外向きのフランジをばね座にインサートしたことにより、ばね座から筒体が分離するようなことがなく、耐久性に優れた油圧式オートテンショナ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。

シリンダ１の内底面には、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。

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が相対的に伸張する方向に付勢している。

ばね座７の上端には図４に示すプーリアーム３３に対して連結される連結片９が設けられている。ばね座７は成形品からなり、その成形時にシリンダ１の上部外周を覆う筒状のダストカバー１０とリターンスプリング８の上部を覆う筒状のスプリングカバー１１とが同時に成形されて、ばね座７に一体化されている。

ここで、ばね座７は、アルミのダイキャスト成形品であってもよく、あるいは、熱硬化性樹脂等の樹脂の成形品であってもよい。

スプリングカバー１１は、ばね座７の成形時にインサート成形される筒体１２によって外周の全体が覆われている。筒体１２は、鋼板のプレス成形品からなる。図２および図３に示すように、筒体１２は、その上端に外向きのフランジ１３が設けられ、そのフランジ１３の下面がばね座７の下面と同一面となるようにしてインサート成形され、そのフランジ１３の外周部に設けられた斜め上方に向くテーパ部１４がばね座７内に埋設されている。

また、筒体１２の下端には、スプリングカバー１１の下端面を覆う内向きのフランジ１５が設けられ、そのフランジ１５の下面と筒体１２の外周面の交差部には丸み１６が設けられている。

図２に示すように、シリンダ１の上側開口部内にはシール部材としてのオイルシール１７が組込まれ、そのオイルシール１７の内周に形成されたオイルリップ１８およびダストリップ１９が筒体１２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、かつ、ダストの内部への侵入を防止している。

上記オイルシール１７の組み込みにより、図１に示すように、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２０が形成される。リザーバ室２０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２１で連通し、その通路２１の圧力室６側の端部に設けられたチェックバルブ２２は、圧力室６内の圧力がリザーバ室２０内の圧力より高くなると、通路２１を閉鎖するようになっている。

ロッド５には、スリーブ４内に位置する下端部にリング溝２３が形成され、そのリング溝２３に嵌合した止め輪２４はスリーブ４の内周上部に形成された段部２５に対する当接によってロッド５を抜止めするようになっている。

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４に示す補機駆動用ベルト３１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３３に連結して、そのプーリアーム３３に調整力を付与する。

上記のようなベルト３１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３１の張力が変化し、上記ベルト３１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が伸張する方向に相対移動してベルト３１の弛みが吸収される。

ここで、シリンダ１とロッド５が伸張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２０内の圧力より低くなるため、チェックバルブ２２が通路２１を開放する。このため、リザーバ室２０内の作動油は通路２１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は伸張する方向にスムーズに相対移動してベルト３１の弛みを直ちに吸収する。

一方、ベルト３１の張力が強くなると、ベルト３１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２０内の圧力より高くなるため、チェックバルブ２２は通路２１を閉じる。

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２６に流れてリザーバ室２０内に流入し、上記微小すきま２６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。

シリンダ１とロッド５の相対的な伸縮によるベルト３１の張力調整時、オイルシール１７の各リップ１８、１９は筒体１２の外周面を摺動する。このとき、筒体１２は、鋼板のプレス成形品であって外周面の円筒度が高いため、各リップ１８、１９の内周全体が筒体１２の外周面に対して良好に接触し、外部から内部にダスト等の異物が侵入するようなことはない。

実施の形態で示すように、筒体１２の下端にスプリングカバー１１の下面を覆う内向きのフランジ１５を設け、そのフランジ１５の下面と筒体１２の外周面とが交差する交差部に丸み１６を設けておくと、オートテンショナの組立て時に、オイルシール１７の内側に対してスプリングカバー１１をスムーズに挿入することができる。また、スプリングカバー１１の挿入時にダストリップ１９が内方に捲くれ込まれるという不都合の発生はなく、良好なシール性を確保することができる。

また、ばね座７を成形品とし、そのばね座７の成形時にダストカバー１０およびスプリングカバー１１を一体に成形したことにより、部品点数の低減化を図ることができ、組立性に優れたコストの安い油圧式オートテンショナを得ることができる。

ここで、筒体１２の外周面に電気めっき、無電解めっき、化成処理等の防錆、防食処理を施しておくと、筒体１２の腐食を防止し、耐久性の向上を図ることができる。また、上記のような防錆、防食処理に代えて、筒体１２にガス軟窒化、塩浴軟窒化、浸炭、浸炭窒化等の処理を施すと、筒体１２の硬度を高めることができるため、オイルシール１７との接触によって筒体１２が摩耗するのを防止することができる。

この発明に係る油圧式オートテンショナの実施の形態を示す縦断正面図 図１の一部を拡大して示す断面図 筒体を示す一部切欠斜視図 補機駆動用ベルトの張力調整装置を示す正面図

符号の説明

１ シリンダ
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
１０ ダストカバー
１１ スプリングカバー
１２ 筒体
１３ 外向きのフランジ
１４ テーパ部
１５ 内向きのフランジ
１６ 丸み
１７ オイルシール（シール部材）
２０ リザーバ室
２１ 通路
２２ チェックバルブ

Claims (7)

1. 閉塞端を下部に有し、内部に作動油が充填されたシリンダ内に、その内底面から立ち上がるスリーブを設け、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張する方向に付勢するリターンスプリングを組込み、前記ばね座にシリンダの外周上部を覆う筒状のダストカバーと、リターンスプリングの上部を覆う筒状のスプリングカバーを設け、前記シリンダの上側開口部内に組込まれたシール部材の内周をスプリングカバーの外周に弾性接触させて、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、そのリザーバ室と前記圧力室を連通する通路に、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た油圧式オートテンショナにおいて、
   前記ばね座をアルミまたは樹脂の成形品とし、そのばね座の成形時に前記ダストカバーおよびスプリングカバーを一体に成形し、前記スプリングカバーの外周全体をプレス成形された鋼板製の筒体で覆い、その筒体の上端に形成された外向きのフランジを前記ばね座にインサートしたことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
2. 前記フランジの外周に斜め上方に向くテーパ部を設けた請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。
3. 前記筒体の下端部にスプリングカバーの下端面を覆う内向きのフランジを設け、そのフランジの下面と筒体の外周面との交差部に丸みを形成した請求項１又は２に記載の油圧式オートテンショナ。
4. 前記筒体に防錆、防食処理を施した請求項１乃至３のいずれかに記載の油圧式オートテンショナ。
5. 前記防錆、防食処理が、電気めっき、無電解めっき、化成処理の一種からなる請求項４に記載の油圧式オートテンショナ。
6. 前記筒体に耐摩耗性処理を施した請求項１乃至３のいずれかに記載の油圧式オートテンショナ。
7. 前記耐摩耗性処理が、ガス軟窒化、塩浴軟窒化、浸炭、浸炭窒化の一種からなる請求項６に記載の油圧式オートテンショナ。

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