WO2016129411A1

WO2016129411A1 - 油圧式オートテンショナ

Info

Publication number: WO2016129411A1
Application number: PCT/JP2016/052605
Authority: WO
Inventors: 雄太望月; 北野　聡
Original assignee: Ntn株式会社
Priority date: 2015-02-09
Filing date: 2016-01-29
Publication date: 2016-08-18
Also published as: US10527135B2; CN107429802A; JP6494311B2; JP2016145612A; DE112016000669T5; CN107429802B; US20180017142A1

Abstract

　作動油が充填された底付きシリンダ（１０）内にロッド（１５）を挿入し、シリンダ（１０）内には、そのシリンダ（１０）とロッド（１５）を相対的に収縮させる方向の押し込み力を緩衝する油圧ダンパ（３０）を設ける。シリンダ（１０）の端部開口を密封するオイルシール（４０）に菊形止め輪（４２）を一体成形して、オイルシール（４０）の内周に設けられたダストリップ（４０ｃ）がロッド（１５）とシリンダ（１０）の相対的な軸方向の移動や相対的な傾きによって菊形止め輪（４２）の中心孔内に引き込まれるのを防止する。

Description

油圧式オートテンショナ

　この発明は、オルタネータやウォータポンプ、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用ベルトやカム軸駆動用のタイミング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。

　この種の油圧式オートテンショナとして、下記特許文献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シリンダ内にロッドを挿入し、そのロッドの端部に設けられたばね座とシリンダの閉塞端側の端部外周に設けられたフランジとの間にリターンスプリングを組込み、そのリターンスプリングによってシリンダとロッドを相対的に伸長する方向に付勢している。

　また、シリンダの内部に油圧ダンパを設け、その油圧ダンパによってシリンダとロッドを収縮させる方向の押し込み力を緩衝するようにしている。

　上記の構成から成る油圧式オートテンショナは、ロッドの端部に設けられたばね座の取付片とシリンダの閉塞端に設けられた取付片の一方をエンジンブロックに取付け、他方をエンジンブロックに取付けられた揺動可能なプーリアームに連結し、そのプーリアームに支持された回転可能なテンションプーリをリターンスプリングの弾性力によりベルトに押し付けてベルトの張力を一定に保持するようにしている。

特開２００９－２７５７５７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、図６に示すように、シリンダ６０の端部開口内にダストリップ６２を内周に有するオイルシール６１を組み込んで開口を密封し、シリンダ６０内の作動油の漏洩を防止するようにしているが、上記オイルシール６１が圧入による取り付けであると脱落するおそれがあるため、止め輪６３の取り付けによってオイルシール６１を抜け止めしている。

　ここで、止め輪６３として、図６では、環状板部６３ａの外周に同方向に傾斜する複数の係合片６３ｂが設けられた菊形止め輪を採用している。この菊形止め輪６３においては、オイルシール６１と共にロッド６４の外側にセットして、そのロッド６４をシリンダ６０内に挿入し、ロッド６４の端部に設けられた図６の鎖線で示すばね座６５を軸方向に押し込むことによって組込みとすることができるため、組み込みが容易であるが、以下のような問題があり、改善すべき点が残されている。

　すなわち、菊形止め輪６３の組み込みに際し、ロッド６４と菊形止め輪６３の中心孔６３ｃ間のすき間が大きいと、そのすき間がガタとなって菊形止め輪６３の組込みを阻害することになるため、上記すき間を小さく設定している。このため、油圧式オートテンショナの使用状態におけるベルトの張力調整時、シリンダ６０とロッド６４の相対的な摺動や傾きによりオイルシール６１に設けられたダストリップ６２が菊形止め輪６３の中心孔６３ｃ内に引き込まれて引き千切られる可能性がある。

　この発明の課題は、オイルシールに設けられたダストリップが引き千切られるのを防止することができるようにした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、第１の発明においては、作動油が充填された底付きシリンダと、そのシリンダ内に挿入されて端部がシリンダの外部に臨むロッドと、そのロッドとシリンダとを相対的に伸長する方向に付勢するリターンスプリングと、前記シリンダの内部に組込まれ、そのシリンダとロッドを収縮させる方向の押し込み力を緩衝する油圧ダンパとから成り、前記ロッドの外径面に弾性接触されるダストリップを内周端部に有するオイルシールを前記シリンダの開口端部内に組込み、そのオイルシールからシリンダの開口端側に環状板部の外周に複数の係合片が設けられた菊形止め輪を組み込んでオイルシールを抜止めした油圧式オートテンショナにおいて、前記菊形止め輪を、その環状板部が前記ダストリップより下側に配置されるようにして前記オイルシールに一体成形した構成を採用したのである。

　上記のように、オイルシールに菊形止め輪を一体成形して、環状板部がダストリップの下側に位置する配置とすることによって、油圧式オートテンショナの使用状態において、ロッドとシリンダの相対的な軸方向の移動や相対的な傾きによってダストリップが環状板部の内径面とロッドの外径面間に形成されるガタ内に引き込まれるのが防止される。その結果、ダストリップが引き千切られるという不都合の発生はない。

　上記の課題を解決するために、第２の発明においては、第１の発明の菊形止め輪をオイルシールに一体成形するのに代えて、シリンダの端部開口内に圧入されるオイルシールの上側に菊形止め輪を圧入してオイルシールを抜止めし、その菊形止め輪とオイルシールの対向部間に環状のスペーサを組み込むようにしている。

　また、第３の発明においては、第１の発明の菊形止め輪をオイルシールに一体成形するのに代えて、ダストリップの先端がオイルシールの上端面より低い位置に配置されるようにしてダストリップを成形し、シリンダの端部開口内にオイルシールを圧入し、その上側に菊形止め輪を圧入してオイルシールの抜止めとしている。

　第２の発明および第３の発明のいずれの発明も、ダストリップの先端と菊形止め輪との間に軸方向のクリアランスを形成することができ、油圧式オートテンショナの使用状態において、ロッドとシリンダの相対的な軸方向の移動や相対的な傾きによってダストリップが菊形止め輪の中心孔内に引き込まれるのを防止することができる。

　第１の発明乃至第３の発明のいずれの発明において、オイルシールはゴムにより成形されたものであってもよく、あるいは、樹脂で成形されたものであってもよい。いずれの場合も芯金をインサートして補強しておくのがよい。

　上記のように、第１の発明乃至第３の発明のいずれの発明においても、ロッドとシリンダの相対的な軸方向の移動や相対的な傾きによってダストリップがロッドの外径面と菊形止め輪の環状板部の内径面間に形成されるガタに引き込まれて引き千切られ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面図図１のオイルシールの組み込み部を拡大して示す断面図図２の一部切欠平面図シリンダの端部開口を密封する密封手段の他の例を示す断面図シリンダの端部開口を密封する密封手段のさらに他の例を示す断面図従来の油圧式オートテンショナのシリンダ端部の密封手段を示す断面図

　以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、シリンダ１０は、外筒１０ａと、その内側に嵌合された底付きの内筒１０ｂとから成り、外筒１０ａはアルミニウムやアルミ合金を素材とし、ダイキャストにより成形されている。一方、内筒１０ｂはステンレス鋼等の硬質の金属から成っている。

　外筒１０ａの閉塞端には連結片１１が設けられている。連結片１１には両側面に貫通する連結孔１２が形成され、その連結孔１２内にすべり軸受１３を介してスリーブ１４が回転自在に組み込まれている。

　シリンダ１０内には作動油が充填されている。また、シリンダ１０内にはロッド１５が挿入され、そのロッド１５のシリンダ１０の開口端から外部に臨む端部にばね座１６が取付けられている。ばね座１６にはシリンダ１０の開口端部の外側に嵌合される筒状のスカート部１６ａと、その内側に突出部１６ｂとが設けられている。また、ばね座１６には連結片１６ｃが設けられている。

　連結片１６ｃには両側面に貫通する連結孔１７が形成され、その連結孔１７内に筒状のすべり軸受１８を介してスリーブ１９が回転自在に組み込まれている。

　ばね座１６と外筒１０ａの閉塞端部の外周に設けられたフランジ２０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、シリンダ１０とロッド１５とを相対的に伸長する方向に押圧している。

　シリンダ１０の内部には、そのシリンダ１０とロッド１５の一方が軸方向に押し込まれた際に、その押圧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、シリンダ１０の内筒１０ｂ内にプランジャ３１を摺動自在に組込んでシリンダ１０の内部を圧力室３２とリザーバ室３３とに仕切り、そのプランジャ３１に前記ロッド１５の下端部が挿入される挿入孔３４および圧力室３２とリザーバ室３３を連通する通路３５を形成し、その通路３５に圧力室３２内の圧力がリザーバ室３３内の圧力より高くなった場合に通路３５を閉じるチェックバルブ３６を設け、上記プランジャ３１を圧力室３２内に組み込んだプランジャスプリング３７によりロッド１５に向けて付勢している。

　ロッド１５にはシリンダ１０の外筒１０ａ内において摺動可能な孔あきのウェアリング２２が嵌合されている。ウェアリング２２はロッド１５に形成された肩１５ａと止め輪２３によって軸方向に非可動とされている。

　図２および図３に示すように、シリンダ１０の開口端部内には作動油の外部への漏洩を防止するオイルシール４０が圧入されている。

　オイルシール４０は、外筒１０ａの端部内径より大径とされた円筒部４０ａの上端に内向きのフランジ部４０ｂを設け、そのフランジ部４０ｂの内周に斜め上方に向けて内向きに傾斜するダストリップ４０ｃと、そのダストリップ４０ｃの下側に下向きのシールリップ４０ｄを設けたゴムの成形品からなり、上記円筒部４０ａおよびフランジ部４０ｂは、その内部に一体成形された金属製の芯金４１によって補強されている。

　また、オイルシール４０には、上記芯金４１の上側に菊形止め輪４２が一体成形されている。菊形止め輪４２は、環状板部４２ａの外周に斜め上方に向けて外向き傾斜する複数の係合片４２ｂを周方向に間隔をおいて形成した構成とされ、上記環状板部４２ａがダストリップ４０ｃの下側に位置するようにしてオイルシール４０に一体成形されている。ここで、環状板部４２ａの内径はロッド１５の外径より大径とされている。

　上記オイルシール４０は、円筒部４０ａが外筒１０ａの開口端部内に圧入され、シールリップ４０ｄが、その外側に取り付けられるガータスプリング４３の締め付けによってロッド１５の外径面に圧接する組み込みとされ、上記円筒部４０ａの内径面に対する菊形止め輪４２の係合片４２ｂの係合によって組み込み状態に保持される。

　上記の構成から成る油圧式オートテンショナは、外筒１０ａに設けられた連結片１１とばね座１６に設けられた連結片１６ｃの一方をエンジンブロックに取付け、他方をエンジンブロックに支持された揺動可能なプーリアームに連結し、そのプーリアームに支持されたテンションプーリをリターンスプリング２１の押圧力によりベルトに押し付ける。

　上記のような油圧式オートテンショナの使用状態において、トルクの変動によってベルトの張力が変化し、そのベルトに弛みが生じると、シリンダ１０とロッド１５とが相対的に伸長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３２内の圧力はリザーバ室３３内の圧力より低くなるため、チェックバルブ３６が開放し、リザーバ室３３内の作動油は通路３５から圧力室３２内に流入するため、シリンダ１０とロッド１５とはスムーズに伸長してベルトの弛みを直ちに吸収する。

　一方、ベルトの張力が増大すると、シリンダ１０とロッド１５とは相対的に収縮する方向の押圧力を受ける。

　このとき、圧力室３２内の圧力はリザーバ室３３内の圧力より高くなるため、チェックバルブ３６が通路３５を閉じ、圧力室３２内の作動油によって上記押圧力が緩衝される。

　上記押圧力がリターンスプリング２１の弾性力より強い場合、圧力室３２内の作動油は内筒１０ｂとプランジャ３１の摺動面間からリザーバ室３３内にリークし、シリンダ１０とロッド１５とはリターンスプリング２１の弾性力と押圧力とが釣り合う位置までゆっくりと収縮する。

　上記の油圧式オートテンショナにおけるオイルシール４０の組立てに際しては、ロッド１５の外側に菊形止め輪４２を嵌合したのち、シリンダ１０内にロッド１５を挿入し、オイルシール４０が外筒１０ａの開口端に当接する停止状態でばね座１６を押し下げる。

　ばね座１６の押下げにより、オイルシール４０に対してロッド１５が軸方向に移動し、図２の鎖線で示すように、ばね座１６に設けられた突出部１６ｂの下面が菊形止め輪４２の上面に当接する。その状態からばね座１６がさらに押し下げられると、突出部１６ｂの押圧によってオイルシール４０がシリンダ１０の開口端部内に圧入される。

　このとき、菊形止め輪４２の係合片４２ｂは外筒１０ａの内径面に対する接触によって内方に弾性変形し、その復元弾性により先端の外周エッジが外筒１０ａの内径面に係合して抜止めされ、オイルシール４０は組み付け状態とされる。

　このように、菊形止め輪４２が嵌合されたロッド１５をシリンダ１０内に挿入してばね座１６を押し込むことによりオイルシール４０の組み付けと同時に菊形止め輪４２の取り付けとすることができるため、油圧式オートテンショナを極めて簡単に組立てることができる。

　また、オイルシール４０に菊形止め輪４２を、その環状板部４２ａがダストリップ４０ｃの下側に位置されるようにして一体成形したことにより、油圧式オートテンショナの使用状態で、ロッド１５とシリンダ１０の相対的な軸方向の移動や相対的な傾きによってダストリップ４０ｃが環状板部４２ａの内径面とロッド１５の外径面間に形成されるガタ内に引き込まれるのを防止することができ、ダストリップ４０ｃが引き千切られることはない。

　図４および図５は、オイルシール４０の組み付けの他の例を示す。図４においては、図２に示す菊形止め輪４２をオイルシール４０と別体とし、上記オイルシール４０を外筒１０ａの端部開口内に圧入し、その上側から菊形止め輪４２を圧入してオイルシール４０の抜止めとし、上記オイルシール４０と菊形止め輪４２の対向部間に環状板から成るスペーサ５０を組んでいる点で図２のものと相違している。このため、図２と同一のものは同一の符号を付して説明を省略する。

　図４に示すように、オイルシール４０と菊形止め輪４２の対向部間にスペーサ５０を組込みことにより、オイルシール４０のダストリップ４０ｃの先端と菊形止め輪４２間にスペーサ５０の厚みに相当する間隔を確保することができ、油圧式オートテンショナの使用状態で、ロッド１５とシリンダ１０の相対的な軸方向の移動や相対的な傾きによってダストリップ４０ｃが菊形止め輪４２とロッド１５の対向部間に形成されるガタ内に引き込まれるのを防止することができる。

　図５においては、図２に示す菊形止め輪４２をオイルシール４０と別体とし、そのオイルシール４０の芯金４１を上側に延長してダストリップ４０ｃの先端がオイルシール４０の上端面より低い位置に配置されるようにしている。そして、上記オイルシール４０を外筒１０ａの端部開口内に圧入し、その上側から菊形止め輪４２を圧入してオイルシール４０の抜止めとしている。

　上記のように、ダストリップ４０ｃの先端をオイルシール４０の上端面より低い位置に配置されるようにオイルシール４０を成形することにより、オイルシール４０におけるダストリップ４０ｃの先端と菊形止め輪４２間に軸方向のクリアランスを確保することができ、油圧式オートテンショナの使用状態で、ロッド１５とシリンダ１０の相対的な軸方向の移動や相対的な傾きによってダストリップ４０ｃが菊形止め輪４２とロッド１５の対向部間に形成されるガタ内に引き込まれるのを防止することができる。

　実施の形態においては、オイルシール４０をゴムの成形品としたが、樹脂の成形品であってもよい。

１０　シリンダ
１５　ロッド
２１　リターンスプリング
３０　油圧ダンパ
４０　オイルシール
４０ｃ　ダストリップ
４２　菊形止め輪
４２ａ　環状板部
４２ｂ　係合片
５０　スペーサ

Claims

　作動油が充填された底付きシリンダ（１０）と、そのシリンダ（１０）内に挿入されて端部がシリンダ（１０）の外部に臨むロッド（１５）と、そのロッド（１５）とシリンダ（１０）とを相対的に伸長する方向に付勢するリターンスプリング（２１）と、前記シリンダ（１０）の内部に組込まれ、そのシリンダ（１０）とロッド（１５）を収縮させる方向の押し込み力を緩衝する油圧ダンパ（３０）とから成り、前記ロッド（１５）の外径面に弾性接触されるダストリップ（４０ｃ）を内周端部に有するオイルシール（４０）を前記シリンダ（１０）の開口端部内に組込み、そのオイルシール（４０）からシリンダ（１０）の開口端側に環状板部（４２ａ）の外周に複数の係合片（４２ｂ）が設けられた菊形止め輪（４２）を組み込んでオイルシール（４０）を抜止めした油圧式オートテンショナにおいて、
　前記菊形止め輪（４２）を、その環状板部（４２ａ）が前記ダストリップ（４０ｃ）より下側に配置されるようにして前記オイルシール（４０）に一体成形したことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
　作動油が充填された底付きシリンダ（１０）と、そのシリンダ（１０）内に挿入されて端部がシリンダ（１０）の外部に臨むロッド（１５）と、そのロッド（１５）とシリンダ（１０）とを相対的に伸長する方向に付勢するリターンスプリング（２１）と、前記シリンダ（１０）の内部に組込まれ、そのシリンダ（１０）とロッド（１５）を収縮させる方向の押し込み力を緩衝する油圧ダンパ（３０）とから成り、前記ロッド（１５）の外径面に弾性接触されるダストリップ（４０ｃ）を内周端部に有するオイルシール（４０）を前記シリンダ（１０）の開口端部内に組込み、そのオイルシール（４０）からシリンダ（１０）の開口端側に環状板部（４２ａ）の外周に複数の係合片（４２ｂ）が設けられた菊形止め輪（４２）を組み込んでオイルシール（４０）を抜止めした油圧式オートテンショナにおいて、
　前記オイルシール（４０）と前記菊形止め輪（４２）の対向部間に環状のスペーサ（５０）を組み込んだことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
　作動油が充填された底付きシリンダ（１０）と、そのシリンダ（１０）内に挿入されて端部がシリンダ（１０）の外部に臨むロッド（１５）と、そのロッド（１５）とシリンダ（１０）とを相対的に伸長する方向に付勢するリターンスプリング（２１）と、前記シリンダ（１０）の内部に組込まれ、そのシリンダ（１０）とロッド（１５）を収縮させる方向の押し込み力を緩衝する油圧ダンパ（３０）とから成り、前記ロッド（１５）の外径面に弾性接触されるダストリップ（４０ｃ）を内周端部に有するオイルシール（４０）を前記シリンダ（１０）の開口端部内に組込み、そのオイルシール（４０）からシリンダ（１０）の開口端側に環状板部（４２ａ）の外周に複数の係合片（４２ｂ）が設けられた菊形止め輪（４２）を組み込んでオイルシール（４０）を抜止めした油圧式オートテンショナにおいて、
　前記ダストリップ（４０ｃ）の先端がオイルシール（４０）の上端面より低い位置に配置されるようにしてダストリップ（４０ｃ）を成形したことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
　前記オイルシール（４０）が、ゴムまたは樹脂からなる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の油圧式オートテンショナ。