(57)【要約】      （修正有）【課題】ばね座が熱硬化性樹脂等の成型品である場合に、大きな引張荷重が作用する固定端の連結片に十分な強度を付与することを課題とする。【解決手段】シリンダ１２と、シリンダ１２内に軸方向に移動可能に挿入されたロッド１３と、ロッド１３に付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構１４と、ロッド１３のシリンダ１２からの突出端に固定された樹脂製のばね座１５と、ばね座１５を介してロッド１３をシリンダ１２から突出する方向に付勢するリターンスプリング１６とを備え、前記ばね座１５は、樹脂製で、リターンスプリング１６を支持するフランジ部２６と、当該フランジ部２６から上方へと突出する連結片２７とを有し、前記連結片２７は、エンジンブロックに取り付けるための支軸が挿通される貫通孔３１を含み、前記貫通孔３１の周囲には、金属製補強部材３２が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部が閉塞したシリンダと、そのシリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されたロッドと、そのロッドに付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構と、そのロッドのシリンダからの突出端に固定されたばね座と、そのばね座を介してロッドをシリンダから突出する方向に付勢するリターンスプリングとを備え、前記ばね座は、樹脂製で、リターンスプリングを支持するフランジ部と、当該フランジ部から上方へと突出する連結片とを有し、
前記連結片は、エンジンブロックに取り付けるための支軸が挿通される貫通孔を含み、
前記貫通孔の周囲には、金属製補強部材が設けられていることを特徴とする油圧式オートテンショナ。
【請求項２】
前記金属製補強部材は、前記貫通孔のうち上方部の周囲に設けられた半円形部と、当該貫通孔のうち下方部の周囲に設けられて前記半円形部の両端縁からそれぞれ下方に延びる一対の脚部とを有する、請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項３】
前記金属製部材は、前記連結片の内部に埋め込まれている請求項１又は２に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項４】
前記金属製補強部材は、前記一対の脚部を連結する連結部を更に有する断面Ｄ字形である請求項３に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項５】
前記金属製補強部材が、前記連結片の外周に装着されている請求項２に記載の油圧式オートテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車補機を駆動する補機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。
【背景技術】
【０００２】
自動車の補機、例えば、オルタネータ、カーエアコン又はウォータポンプなどは、その回転軸がエンジンのクランクシャフトに補機駆動用のベルトで連結され、そのベルトを介して駆動される。この補機駆動用ベルトの張力を適正範囲に保つために、張力調整装置が使用されている。
【０００３】
図６に、自動車補機を駆動する補機駆動用のベルト１の張力調整装置を示す。この張力調整装置は、エンジンブロック２に固定された支軸３を中心として揺動可能に支持されたプーリアーム４と、プーリアーム４に回転可能に取り付けたテンションプーリ５とを有する。プーリアーム４には、油圧式オートテンショナ６の一端が支軸７を介して回転可能に連結されている。油圧式オートテンショナ６の他端は、エンジンブロック２に固定された支軸８で支持されている。
【０００４】
この張力調整装置に採用される油圧式オートテンショナ６として、図７及び図８に示すように、一端部が閉塞したシリンダ６１と、そのシリンダ６１内に軸方向に移動可能に挿入されたロッド６２と、そのロッド６２に付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構６３と、そのロッド６２のシリンダ６１からの突出端に固定されたばね座６４と、そのばね座６４を介してロッド６２をシリンダ６１から突出する方向に付勢するリターンスプリング６５とを備えている。ばね座６４は、リターンスプリング６５を支持するフランジ部６６と、エンジンブロック２に取り付けるための連結片６７を有する（例えば、特許文献１、２）。
【０００５】
この油圧式オートテンショナ６は、図７に示すように、シリンダ６１に設けられた連結片６８をプーリアーム４に連結し、ばね座６４に設けられた連結片６７をエンジンブロック２に連結して使用される。そして、補機駆動用のベルト１の張力が変動すると、そのベルト１の張力とリターンスプリング６５の付勢力がつりあう位置までロッド６２が移動してベルト１の張力変動を吸収するとともに、ベルト１からロッド６２に付与される押し込み力を油圧ダンパ機構６３で緩衝して、ベルト１の張力を安定させる。
【０００６】
前記連結片６７は、支軸８を挿通する一側面から他側面に貫通する貫通孔６９を有し、貫通孔６９と支軸８との間に、スリーブ７０と、このスリーブ７０を回転自在に支持する滑り軸受７１を組込んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２４１７９４号公報
【特許文献２】特開２０１７−２０３５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前記ばね座６４の固定端である連結片６７には、ベルト１の張力を付与するためのスプリングの反力又はベルト１から変動荷重が作用する。連結片６７には、通常は圧縮方向の荷重が作用しているが、エンジン運転時のベルト切れ又は外れが発生し急激にテンショナ部が伸長した場合、また、整備等によるベルト付替え作業時に不意の工具外れによって、急激にテンショナ部が伸長した場合に、その衝撃荷重によりばね座６４の固定端に大きな引張荷重が作用することがある。
【０００９】
従来、ばね座６４としては、アルミのダイキャスト成形品、あるいは、熱硬化性樹脂等の成型品を使用しているが、熱硬化性樹脂等の成型品によってばね座６４を形成した場合には、大きな引張荷重が作用する固定端の連結片６７の強度が重要となる。
【００１０】
そこで、この発明は、ばね座が熱硬化性樹脂等の成型品である場合に、大きな引張荷重が作用する固定端の連結片に十分な強度を付与することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題を解決するために、この発明は、一端部が閉塞したシリンダと、そのシリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されたロッドと、そのロッドに付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構と、そのロッドのシリンダからの突出端に固定されたばね座と、そのばね座を介してロッドをシリンダから突出する方向に付勢するリターンスプリングとを備え、前記ばね座が、樹脂製で、リターンスプリングを支持するフランジ部と、当該フランジ部から上方へと突出する連結片とを有し、前記連結片は、エンジンブロックに取り付けるための支軸が挿通される貫通孔を含み、前記貫通孔の周囲には、金属製補強部材が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
前記金属製補強部材は、前記貫通孔のうち上方部の周囲に設けられた半円形部と、当該貫通孔のうち下方部の周囲に設けられて前記半円形部の両端縁からそれぞれ下方に延びる一対の脚部とを有するものとすることができる。
【００１３】
また、前記金属製部材は、前記連結片の内部に埋め込むことができる。
【００１４】
また、前記金属製補強部材は、前記一対の脚部を連結する連結部を更に有する断面Ｄ字形にしてもよい。
また、記金属製補強部材は、前記連結片の外周に装着することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、この発明によれば、樹脂製のばね座の固定端に位置する連結片に、金属製補強部材を埋め込み、あるいは外周に設置することにより、連結片を補強することができる。したがって、樹脂製の連結片の肉厚アップで強度を向上するよりも、省スペースで大きな形状変更を伴わずに大幅な強度向上が図れ、周辺部品との干渉も回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明に係る油圧式オートテンショナの第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の一部を示す断面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図である。
【図４】この発明の第２実施形態の油圧式オートテンショナに使用するばね座の断面図である。
【図５】この発明の第３実施形態の油圧式オートテンショナに使用するばね座の断面図である。
【図６】補機駆動用ベルトの張力調整装置を示す正面図である。
【図７】図６の部分拡大図である。
【図８】従来の油圧式オートテンショナを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の第１実施形態に係る油圧式オートテンショナ１１を図１〜図３に基づいて説明する。
【００１８】
油圧式オートテンショナ１１は、図１に示すように、シリンダ１２と、シリンダ１２内に軸方向に移動可能に挿入されたロッド１３と、ロッド１３に付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構１４と、ロッド１３のシリンダ１２からの突出端に固定されたばね座１５と、ばね座１５を介してロッド１３をシリンダ１２から突出する方向に付勢するリターンスプリング１６とを備える。
【００１９】
ここで、軸方向とは、シリンダ１２とばね座１５とロッド１３において同軸に設定された中心軸線に沿った方向のことをいう。その軸方向は、図１中において上下方向に相当する。以下、軸方向に図中上方へ進む方向を上方向とし、これと反対の方向を下方向とする。また、軸方向を規定する中心軸線に直角な方向を径方向という。また、その中心軸線周りの円周方向のことを周方向という。
【００２０】
シリンダ１２は、下部側の一端が閉塞し、他端が開放した筒状に形成されている。
【００２１】
シリンダ１２の下端には、下方へ突出する連結片１７が設けられ、連結片１７には、一側面から他側面に貫通する貫通孔１８が形成されている。この貫通孔１８には、図６に示すように、プーリアーム４に設けた支軸７が挿通され、プーリアーム４に対してシリンダ１２が回転可能に連結される。
【００２２】
シリンダ１２は、その全体が一体に設けられている。例えば、シリンダ１２は、アルミの冷間鍛造で形成することができる。シリンダ１２内には、空気と作動油が上下二層に収容されている。
【００２３】
油圧ダンパ機構１４は、ロッド１３の外周に摺接するようにシリンダ１２内に固定されたスリーブ１９と、スリーブ１９の内側に形成された圧力室２０と、スリーブ１９とシリンダ１２の間に形成されたリザーバ室２１と、圧力室２０の下部とリザーバ室２１の下部を連通する油通路２２と、油通路２２のリザーバ室２１側から圧力室２０側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ２３と、スリーブ１９とロッド１３の摺動面間に形成されたリーク隙間２４とからなる。
【００２４】
スリーブ１９はシリンダ１２内に同軸に挿入され、そのスリーブ１９の下部外周が、シリンダ１２の一端の内面に形成されたスリーブ嵌合凹部２５に嵌め合わされている。油通路２２は、スリーブ嵌合凹部２５とスリーブ１９の嵌合面間に形成されている。チェックバルブ２３は、油通路２２の圧力室２０側の端部に設けられている。
【００２５】
ばね座１５は、例えば、フェノール樹脂等の合成樹脂で形成されている。ロッド１３のシリンダ１２からの突出端は、ばね座１５の成形金型内にセットした状態でばね座１５の成型（インサート成型）を行なうことによって、ばね座１５に固定されている。
【００２６】
ばね座１５は、リターンスプリング１６の上端を支持するフランジ部２６と、フランジ部２６から上方へ突出する連結片２７と、フランジ部２６から下方に延びる筒状の内スカート２８および外スカート２９とからなる。内スカート２８は、シリンダ１２の上部内周に対向配置され、シリンダ１２の上部内周に取り付けた環状のオイルシール３０に摺接している。オイルシール３０はシリンダ１２内の作動油を密封している。外スカート２９は、シリンダ１２の上部外周に対向して配置され、オイルシール３０が外部にさらされるのを防止している。
【００２７】
連結片２７は、前記フランジ部２６から上方へ軸方向に延びる根元部２７ａと、この根元部２７ａから上方へ延びる半円形の先端部２７ｂとからなり、根元部２７ａと先端部２７ｂには、図７に示すように、エンジンブロック２の支軸８を挿通する一側面から他側面に貫通する貫通孔３１が設けられている。そして、この貫通孔３１を囲むように、金属製補強部材３２がインサート成型によって埋め込まれている。
【００２８】
金属製補強部材３２は、貫通孔３１のうち上方部の周囲に設けられた半円形部３２ａと、貫通孔３１のうち下方部の周囲に設けられて前記半円形部３２ａの両端縁からそれぞれ下方に延びる一対の脚部３２ｂとを有し、前記一対の脚部３２ｂを連結する連結部３２ｃを更に有する断面Ｄ字形である。ここで、貫通孔３１の上方部とは当該貫通孔３１の中心よりも上方部分であり、貫通孔３１の下方部とは当該貫通孔３１の中心よりも下方部分である。
【００２９】
脚部３２ｂは、貫通孔３１の中心よりも下方に延びている。脚部３２ｂの先端部はフランジ部２６の上端面２６ａと軸方向位置が略同一である。また、一対の脚部３２ｂの先端部はそれぞれ、ロッド１３に向けて緩やかに折れ曲がっている。すなわち、脚部３２ｂの先端部は、円弧状である。ロッド１３の軸方向に垂直な水平方向（紙面左右方向）において、脚部３２ｂの先端縁は貫通孔３１よりも外側に位置している。連結部３２ｃは、その軸方向位置がフランジ部２６の上端面２６ａと軸方向位置が略同一である。また、連結部３２ｃは、ロッド１３の軸方向に垂直な方向（紙面左右方向）に水平に延びている。連結部３２ｃは、軸方向において、貫通孔３１とロッド１３との間に位置している。
【００３０】
断面Ｄ字形の金属製補強部材３２は、上方部の半円形部３２ａが連結片２７の先端部２７ｂに埋め込まれ、下方部の一対の脚部３２ｂとこの一対の脚部３２ｂを連結する連結部３２ｃが根元部２７ａに埋め込まれている。
【００３１】
図２及び図３に示すように、油通路２２は、軸方向溝２２ａと、その軸方向溝２２ａの下端から半径方向内方に延びて油溜り３３に連通する径方向溝２２ｂとからなり、上記軸方向溝２２ａの上側開口２２ｃは半径方向外方に向く長孔状に形成されている。
【００３２】
油通路２２は、複数設けられている。図１〜図３に示す実施形態では、油通路２２は平面十字状に４本配置されているが、その数は任意である。その４本の油通路２２の上側開口の開口面積の総和は、チェックバルブ２３の弁孔３８の面積の２倍以上とされ、油圧式オートテンショナ１１の伸長による圧力室２０の圧力低下時に、リザーバ室２１内のオイルを油通路２２から圧力室２０内に確実に流入させることができる。
【００３３】
図１に示すように、ロッド１３には、スリーブ１９内に位置する下端部にリング溝３４が形成され、そのリング溝３４に嵌合した止め輪３５はスリーブ１９の内周上部に形成された段部３６に当接することによってロッド１３を抜止めしている。
【００３４】
ここで、シリンダ１２内に充填されたオイルの封入量は、スリーブ１９とロッド１３が相対的に伸長して、止め輪３５が段部３６に当接する最伸長状態での内部空間容積の４０％以上とされている。
【００３５】
また、オイルとして、ポリアルファオレフィンとエステルの合成油を基油とし、４０℃時の動粘度が２０〜５０ｍｍ２／ｓ、１００℃時の動粘度が５〜１０ｍｍ２／ｓの低粘度オイルが採用されている。
【００３６】
第1実施形態で示す油圧式オートテンショナ１１は上記の構成からなり、図６に示す補機駆動用のベルト１の張力調整に際しては、ばね座１５の連結片２７をエンジンブロック２に連結し、シリンダ１２の閉塞端に設けた連結片１７をプーリアーム４に連結して、そのプーリアーム４に調整力を付与する。
【００３７】
上記のようなベルト１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１の張力が変化し、上記ベルト１の張力が弱くなると、リターンスプリング１６の押圧によりシリンダ１２とロッド１３が伸張する方向に相対移動してベルト１の弛みが吸収される。
【００３８】
ここで、シリンダ１２とロッド１３が伸張する方向に相対移動するとき、圧力室２０内の圧力はリザーバ室２１内の圧力より低くなるため、チェックバルブ２３のチェックボール３７が弁孔３８を開放する。このため、リザーバ室２１内のオイルは油通路２２を通って弁孔から圧力室２０内にスムーズに流れ、シリンダ１２とロッド１３は伸張する方向にスムーズに相対移動してベルト１の弛みを直ちに吸収する。
【００３９】
一方、ベルト１の張力が強くなると、ベルト１から油圧式オートテンショナ１１のシリンダ１２とロッド１３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２０内の圧力はリザーバ室２１内の圧力より高くなるため、チェックバルブ２３のチェックボール３７は弁孔３８を閉鎖する。
【００４０】
また、圧力室２０内のオイルはスリーブ１９の内径面とロッド１３の外径面間に形成されたリーク隙間２４に流れてリザーバ室２１内に流入し、上記リーク隙間２４に流れるオイルの粘性抵抗によって圧力室２０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１１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１２とロッド１３は、押込み力とリターンスプリング１６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。
【００４１】
ここで、リーク隙間２４の大きさは、圧力室２０内のオイルによる油圧ダンパのダンピング荷重の設定に大きな関わりをもち、リーク隙間２４を大きくするとダンピング荷重が小さくなり、逆に小さくするとダンピング荷重が大きくなる。
【００４２】
次に、図４は、この発明の第２実施形態に係る油圧式オートテンショナ１１のばね座１５を示しており、金属製補強部材３２が前記第１実施形態と相違する。
【００４３】
図４に示す実施形態の金属製補強部材３２は、前述の実施形態の連結部３２ｃを有していない点で異なる。具体的には、本実施形態の金属製補強部材３２は、連結片２７の半円形の先端部２７ｂに埋め込まれる半円形部と、根元部２７ａに埋め込まれて先端が貫通孔３１（又はロッド１３）側に折り曲げられた平行な脚部のみからなる断面Ｕ字型をしている。
【００４４】
また、図５は、この発明の第３実施形態に係る油圧式オートテンショナ１１のばね座１５を示しており、金属製補強部材３２が前記第１実施形態及び第２実施形態と相違する。
【００４５】
この図５に示す実施形態の金属製補強部材３２は、連結片２７と別体で構成され、連結片２７の外周に装着されている。この図５に示す金属製補強部材３２は、連結片２７の半円形の先端部２７ｂの外周に覆う半円形部と、連結片２７の根元部２７ａの外周を覆う一対の脚部とからなる全体形状が断面Ｕ字型であり、両脚部の先端が貫通孔３１（又はロッド１３）側に水平方向（紙面左右方向）に折れ曲がって連結片２７とフランジ部２６との間に設けたくびれ部３９に嵌め込まれている。
【００４６】
前記金属製補強部材３２は、鉄系または軽合金製の材料とすることができるが、鉄系材質が好ましい。
【００４７】
以上のように、樹脂製のばね座１５の固定端に位置する連結片２７に、金属製補強部材３２を埋め込み、あるいは外周に設置することにより、仮に、油圧式オートテンショナ１１が急激に伸長し、ばね座１５の固定端に過度な引っ張り荷重が作用しても、金属製補強部材３２が連結片２７の破損を防止することができる。したがって、樹脂製の連結片２７の肉厚アップで強度を向上するよりも、省スペースで大きな形状変更を伴わずに大幅な強度向上が図れ、周辺部品との干渉も回避することができる。
【００４８】
この発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内の全ての変更を含む。
【符号の説明】
【００４９】
１１    ：油圧式オートテンショナ
１２    ：シリンダ
１３    ：ロッド
１４    ：油圧ダンパ機構
１５    ：ばね座
１６    ：リターンスプリング
１７    ：連結片
１８    ：貫通孔
１９    ：スリーブ
２０    ：圧力室
２１    ：リザーバ室
２２    ：油通路
２３    ：チェックバルブ
２６    ：フランジ部
２７    ：連結片
３１    ：貫通孔
３２    ：金属製補強部材
【図１】
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【図２】
2020034124.tif 000004
【図３】
2020034124.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020034124.tif 000007
【図６】
2020034124.tif 000008
【図７】
2020034124.tif 000009
【図８】
2020034124.tif 000010