(57)【要約】【課題】止め輪の取り付け作業性に優れたオートテンショナを提供する。【解決手段】シリンダ９内に作動油を溜め、そのシリンダ９の底８のスリーブ嵌合凹部１１にスリーブ１０の下部外周を嵌め合わせ、そのスリーブ１０内にロッド１２を軸方向に摺動可能に挿入し、ロッド１２の上端にばね座１５を固定し、そのばね座１５を付勢するリターンスプリング１７を設け、スリーブ１０の上部内周に、テーパ状の案内面２６と環状の止め輪溝２７とを設け、ロッド１２が、摺動軸部１２Ｃと、摺動軸部１２Ｃの上方に連なる小径軸部１２Ｂと、小径軸部１２Ｂの上方に連なる大径軸部１２Ａとからなり、小径軸部１２Ｂの外周に嵌めた止め輪２８を大径軸部１２Ａの下端でスリーブ１０内に押し込んで止め輪溝２７に取り付けたオートテンショナ５において、小径軸部１２Ｂの外周を、下方に向かって次第に外径が大きくなるテーパ面２９とする。【選択図】図２
2010223398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部に底（８）を有するシリンダ（９）内に作動油を溜め、そのシリンダ（９）の底（８）に形成したスリーブ嵌合凹部（１１）にスリーブ（１０）の下部外周を嵌め合わせ、そのスリーブ（１０）内にロッド（１２）を軸方向に摺動可能に挿入してシリンダ（９）内を圧力室（１３）とリザーバ室（１４）に区画し、前記ロッド（１２）の上端にばね座（１５）を固定し、そのばね座（１５）を前記圧力室（１３）の容積が拡大する方向に付勢するリターンスプリング（１７）を設け、リザーバ室（１４）側から圧力室（１３）側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ（１９）を設けた第１通路（１８）を介して前記圧力室（１３）と前記リザーバ室（１４）を連通し、絞り（２１）を有する第２通路（２０）を介して前記圧力室（１３）と前記リザーバ室（１４）を連通し、前記スリーブ（１０）の上部内周に、上に向かって内径が大きくなるテーパ状の案内面（２６）と、その案内面（２６）よりも下方に位置する環状の止め輪溝（２７）とを設け、前記ロッド（１２）が、前記スリーブ（１０）内の前記止め輪溝（２７）よりも下側で摺動する摺動軸部（１２Ｃ）と、その摺動軸部（１２Ｃ）の上方に連なって前記スリーブ（１０）から突出する小径軸部（１２Ｂ）と、その小径軸部（１２Ｂ）の上方に連なる大径軸部（１２Ａ）とからなり、前記小径軸部（１２Ｂ）の外周に嵌めた止め輪（２８）を前記大径軸部（１２Ａ）の下端でスリーブ（１０）内に押し込んで前記止め輪溝（２７）に取り付け、その止め輪（２８）で前記ロッド（１２）をスリーブ（１０）から抜け止めしたオートテンショナにおいて、
前記小径軸部（１２Ｂ）の外周を、下方に向かって次第に外径が大きくなるテーパ面（２９）としたことを特徴とするオートテンショナ。
【請求項２】
前記止め輪（２８）が、円周の一部を切り欠いた形状のサークリップである請求項１に記載のオートテンショナ。
【請求項３】
前記サークリップ（２８）が、断面が丸形の金属線材を曲げて形成されている請求項２に記載のオートテンショナ。
【請求項４】
前記テーパ面（２９）の傾斜角を０．５〜５度の範囲に設定した請求項１から３のいずれかに記載のオートテンショナ。
【請求項５】
前記小径軸部（１２Ｂ）の下端の外径の大きさが、前記止め輪（２８）をスリーブ（１０）内に押し込むときの止め輪（２８）の内径の最小値よりも大きい請求項１から４のいずれかに記載のオートテンショナ。
【請求項６】
前記止め輪溝（２７）の下側の立ち上がり面（２７ａ）を、下向きの軸方向荷重が止め輪（２８）に負荷されたときにその止め輪（２８）を受け止めて止め輪（２８）の外れを阻止するように形成し、その止め輪溝（２７）に取り付けた前記止め輪（２８）で前記大径軸部（１２Ａ）の下端を受け止めて圧力室（１３）の容積が縮小する方向への前記ロッド（１２）の移動範囲を規制した請求項１から５のいずれかに記載のオートテンショナ。
【請求項７】
前記第２通路（２０）を、前記ロッド（１２）とスリーブ（１０）の摺動面間に形成される環状の絞り隙間（２１）と、その絞り隙間（２１）からロッド（１２）の内部とばね座（１５）の内部とを順に通ってリザーバ室（１４）に連通する油通路（２２）とで構成し、その油通路（２２）の電磁開閉弁（２３）を前記ばね座（１５）に組み込んだ請求項１から６のいずれかに記載のオートテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、オルタネータ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オートテンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の補機、たとえばオルタネータやカーエアコンや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ベルトで連結されており、そのベルトを介して駆動される。このベルトの張力を適正範囲に保つために、一般に、支点軸を中心として揺動可能に設けたプーリアームと、そのプーリアームに回転可能に取り付けたテンションプーリと、そのテンションプーリをベルトに押さえ付ける方向にプーリアームを付勢するオートテンショナとからなる張力調整装置が使用される。
【０００３】
この張力調整装置に組み込まれるオートテンショナとして、下部に底を有するシリンダ内に作動油を溜め、そのシリンダの底に形成したスリーブ嵌合凹部にスリーブの下部外周を嵌め合わせ、そのスリーブ内にロッドを軸方向に摺動可能に挿入してシリンダ内を圧力室とリザーバ室に区画し、前記ロッドの上端にばね座を固定し、そのばね座を前記圧力室の容積が拡大する方向に付勢するリターンスプリングを設けたものが知られている（特許文献１，２）。
【０００４】
このオートテンショナは、リターンスプリングの付勢力がベルトの張力とつり合う位置までばね座が移動することにより、ベルトの張力変動を吸収する。
【０００５】
また、圧力室の下部とリザーバ室の下部は、リザーバ室側から圧力室側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブを設けた第１通路を介して連通しており、圧力室の容積が拡大する方向にロッドが移動すると、前記チェックバルブが開き、第１通路を通ってリザーバ室側から圧力室側に作動油が流れる。そのため、圧力室の容積が拡大する方向には、ロッドが速やかに移動する。
【０００６】
また、圧力室の上部とリザーバ室の上部は、絞りを有する第２通路を介して連通しており、圧力室の容積が縮小する方向にロッドが移動すると、圧力室内の作動油が第２通路を通って流出する。このとき、第２通路を流れる作動油の流量が絞りによって制限されてダンパー作用が生じるので、ロッドはゆっくりと移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１０１３０号公報
【特許文献２】特開２００７−１６９３２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、上記オートテンショナは、張力調整装置から取り外した状態のときや、ベルトの交換作業をするときに、リターンスプリングの付勢力によってロッドがスリーブから抜けるのを防止するため、前記スリーブの上部内周に止め輪を取り付けている。
【０００９】
すなわち、上記オートテンショナは、スリーブの上部内周に設けた環状の止め輪溝に、止め輪が取り付けられている。また、ロッドが、スリーブ内の止め輪溝よりも下側で摺動する摺動軸部と、その摺動軸部の上方に連なってスリーブから突出する小径軸部と、その小径軸部の上方に連なる大径軸部とからなり、このロッドの摺動軸部の上端を、スリーブの上部内周の止め輪で係止することによって、ロッドをスリーブから抜け止めしている。
【００１０】
また、上記オートテンショナは、スナップリングプライヤ等の工具を用いずに止め輪を止め輪溝に取り付けることができるようにするため、前記スリーブの上部内周に、上に向かって内径が大きくなるテーパ状の案内面を設けている。そのため、ロッドの小径軸部の外周に止め輪を嵌めた状態でロッドをスリーブ内に挿入すると、まず、テーパ状の案内面で止め輪が受け止められ、更にロッドをスリーブ内に挿入すると、ロッドの大径軸部の下端で止め輪がスリーブ内に押し込まれ、このとき、テーパ状の案内面に沿って止め輪が縮径する。その後、止め輪は、止め輪溝の位置で弾性復元して止め輪溝に嵌り込む。
【００１１】
ここで、テーパ状の案内面で止め輪を受け止めるときに、止め輪の中心が案内面の中心からずれると、止め輪の姿勢が傾いてしまうが、その状態で止め輪をスリーブ内に無理に押し込むと、止め輪に無理な力がかかって止め輪が変形するおそれがある。そのため、テーパ状の案内面で止め輪を受け止めるときに、止め輪の中心を案内面の中心に一致させる必要がある。
【００１２】
しかし、上記オートテンショナは、小径軸部の外周が円筒面であり、その円筒面と止め輪の間には、止め輪をスリーブ内に押し込むときの止め輪の縮径を許容するために、径方向隙間が設けられている。そのため、テーパ状の案内面で止め輪を受け止めるときの止め輪の位置が不安定であり、止め輪の中心が案内面の中心からずれやすく、大径軸部の下端で止め輪をスリーブ内に押し込む作業が難しかった。
【００１３】
この発明が解決しようとする課題は、止め輪の取り付け作業性に優れたオートテンショナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するため、この発明の発明者は、ロッドの小径軸部の下端では、小径軸部と止め輪との間の径方向隙間を設ける必要がないことに着目し、小径軸部の外周を、下方に向かって次第に外径が大きくなるテーパ面とした。このようにすると、ロッドの小径軸部の外周に止め輪を嵌めたときに、小径軸部の下端と止め輪の嵌め合いによって止め輪が位置決められるので、その止め輪をテーパ状の案内面で受け止めたときに、止め輪の中心が案内面の中心からずれにくい。そのため、大径軸部の下端で止め輪をスリーブ内に押し込む作業が簡単であり、止め輪の取り付け作業性が良好である。
【００１５】
前記止め輪としては、円周の一部を切り欠いた形状のサークリップを使用することができる。このサークリップは、断面が方形の打ち抜き成形品を用いてもよいが、断面が丸形の金属線材を曲げて形成したものを用いると、テーパ状の案内面に対する接触がより安定するので好ましい。
【００１６】
前記ロッドの小径軸部の外周のテーパ面の傾斜角は０．５〜５度の範囲に設定することができる。
【００１７】
前記小径軸部の下端の外径の大きさは、前記止め輪をスリーブ内に押し込むときの止め輪の内径の最小値よりも大きくなるように設定すると好ましい。このようにすると、圧力室の容積が拡大する方向にロッドが移動したときに、止め輪の縮径が小径軸部の下端で規制されるので、止め輪が止め輪溝から外れるのを確実に防止することができる。
【００１８】
前記止め輪溝の下側の立ち上がり面は、下向きの軸方向荷重が止め輪に負荷されたときにその止め輪を受け止めて止め輪の外れを阻止するように形成することができる。このようにすると、その止め輪溝に取り付けた前記止め輪で前記大径軸部の下端を受け止めて圧力室の容積が縮小する方向への前記ロッドの移動範囲を規制することができる。
【００１９】
前記第２通路を、前記ロッドとスリーブの摺動面間に形成される環状の絞り隙間と、その絞り隙間からロッドの内部とばね座の内部とを順に通ってリザーバ室に連通する油通路とで構成し、その油通路の電磁開閉弁を前記ばね座に組み込むことができる。このようにすると、電磁開閉弁を閉じることにより、圧力室の容積が縮小する方向へのばね座の移動を阻止することができる。そのため、補機ベルトに接続されたオルタネータが駆動して始動するタイプのエンジンにこのオートテンショナを採用した場合、電磁開閉弁を閉じた状態でエンジンを始動することにより、エンジン始動時の補機ベルトのスリップを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明のオートテンショナは、ロッドの小径軸部の外周に止め輪を嵌めたときに、小径軸部の下端と止め輪の嵌め合いによって止め輪が位置決めされるので、その止め輪をテーパ状の案内面で受け止めたときに、止め輪の中心が案内面の中心からずれにくい。そのため、大径軸部の下端で止め輪をスリーブ内に押し込む作業が簡単であり、止め輪の取り付け作業性が良好である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施形態のオートテンショナを組み込んだ張力調整装置を示す正面図
【図２】図１に示すオートテンショナ近傍の拡大断面図
【図３】図２に示すロッドの摺動軸部の上端を止め輪で係止した状態を示す止め輪近傍の拡大断面図
【図４】図２に示すロッドの大径軸部の下端を止め輪で係止した状態を示す止め輪近傍の拡大断面図
【図５】図２に示す止め輪の取り付け方法を示す図であり、テーパ状の案内面で止め輪が受け止められた状態を示す図
【図６】図５に示す止め輪をスリーブ内に押し込む過程を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１に、自動車補機を駆動するベルト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（図示せず）に固定された支点軸２を中心として揺動可能に支持されたプーリアーム３と、プーリアーム３に回転可能に取り付けたテンションプーリ４とを有する。プーリアーム３には、この発明の実施形態に係るオートテンショナ５の一端が連結軸６を介して回転可能に連結され、オートテンショナ５の他端が、エンジンブロックに固定した支点軸７で支持されている。オートテンショナ５は、テンションプーリ４をベルト１に押さえ付ける方向にプーリアーム３を付勢している。
【００２３】
図２に示すように、オートテンショナ５は、下部に底８を有するシリンダ９を有し、そのシリンダ９内に作動油が溜められている。また、シリンダ９内には、シリンダ９と同軸にスリーブ１０が挿入され、そのスリーブ１０の下部外周が、シリンダ９の底８に形成されたスリーブ嵌合凹部１１に嵌め合わされている。スリーブ１０内には、ロッド１２が軸方向に摺動可能に挿入されており、そのロッド１２とスリーブ１０によって、シリンダ９内が圧力室１３とリザーバ室１４に区画されている。
【００２４】
ロッド１２の上端は、ばね座１５に固定されている。ばね座１５とシリンダ９の間の環状開口は、上下に伸縮可能な筒状のゴム製ベローズ１６で閉鎖されている。ベローズ１６の上部内周は、ばね座１５の外周に嵌め合わされ、ベローズ１６の下部内周は、シリンダ９の外周に嵌め合わされている。
【００２５】
ばね座１５とシリンダ９の底８との間には、リターンスプリング１７が組み込まれている。リターンスプリング１７は、その下端がシリンダ９の底８で支持され、上端がばね座１５を押圧しており、その押圧によって、圧力室１３の容積が拡大する方向にばね座１５を付勢している。
【００２６】
スリーブ嵌合凹部１１とスリーブ１０の嵌合面間には、圧力室１３の下部とリザーバ室１４の下部を連通する第１通路１８が形成されている。また、スリーブ１０の下部には、圧力室１３側からリザーバ室１４側への第１通路１８の作動油の流れを防止するチェックバルブ１９が組み込まれている。
【００２７】
圧力室１３の上部とリザーバ室１４の上部は、第２通路２０を介して連通している。第２通路２０は、スリーブ１０とロッド１２の摺動面間に形成された環状の絞り隙間２１と、その絞り隙間２１からロッド１２の内部とばね座１５の内部とを順に通ってリザーバ室１４に連通する油通路２２とからなる。ここで、絞り隙間２１は、その第２通路２０の作動油の流量を制限する絞りを構成している。また、ばね座１５には、通電・非通電の切り換えによって第２通路２０を開閉する電磁開閉弁２３が組み込まれている。
【００２８】
また、ばね座１５には、リザーバ室１４と外気とを連通する通気路２４が形成され、その通気路２４の外気側の端部に、リザーバ室１４内の圧力が設定圧力よりも大きくなったときに開放する圧力調整弁２５が組み込まれている。
【００２９】
図３に示すように、スリーブ１０の上部内周には、上に向かって内径が大きくなるテーパ状の案内面２６と、案内面２６よりも下方に位置する環状の止め輪溝２７とが設けられており、その止め輪溝２７に、止め輪２８が取り付けられている。止め輪２８は、円周の一部を切り欠いた形状のサークリップであり、その切欠きの幅が縮小することによって縮径可能となっている。また、止め輪２８は、断面が丸形の金属線材を曲げて形成されている。
【００３０】
テーパ状の案内面２６は、その上端の内径が、スリーブ１０内に押し込む前の止め輪２８の外径よりも大きくなっている。止め輪２８は、後述するように、この案内面２６に沿って縮径しながらスリーブ１０内に押し込まれることによって、止め輪溝２７に取り付けられる。
【００３１】
図２に示すように、ロッド１２は、スリーブ１０内の止め輪溝２７よりも下側で摺動する摺動軸部１２Ｃと、その摺動軸部１２Ｃの上方に連なってスリーブ１０から突出する小径軸部１２Ｂと、その小径軸部１２Ｂの上方に連なる大径軸部１２Ａとからなる。このロッド１２は、摺動軸部１２Ｃの上端を止め輪２８で係止することによって、スリーブ１０から抜け止めされている。
【００３２】
小径軸部１２Ｂの外周は、下方に向かって次第に外径が大きくなるテーパ面２９となっている。テーパ面２９の傾斜角は、０．５〜５度の範囲に設定されている。小径軸部１２Ｂの下端の外径の大きさは、止め輪２８をスリーブ１０内に押し込むときの止め輪２８の内径の最小値よりも大きくなるように設定されている。
【００３３】
図３に示すように、摺動軸部１２Ｃの外周には環状溝３０が形成され、この環状溝３０に組み込まれたＯリング３１によって、摺動軸部１２Ｃとスリーブ１０の摺動面間がシールされている。また、摺動軸部１２Ｃの外周には、環状溝３０よりも下側に油通路２２の圧力室１３側の端部が開口している。
【００３４】
止め輪溝２７の下側の立ち上がり面２７ａは、立ち上がり角度が急なテーパ状に形成されており、下向きの軸方向荷重が止め輪２８に負荷されたときに、その止め輪２８を受け止めて止め輪２８の外れを阻止するように形成されている。そのため、図４に示すように、圧力室１３の容積が縮小する方向にロッド１２が移動すると、止め輪２８は、ロッド１２の大径軸部１２Ａの下端を受け止めてロッド１２の移動範囲を規制し、ロッド１２の下端がチェックバルブ１９に接触するのを防止する。
【００３５】
このオートテンショナ５の止め輪２８の取り付け作業は、次のようにして行なう。
【００３６】
まず、ロッド１２をスリーブ１０に挿入する前の状態で、ロッド１２の小径軸部１２Ｂの外周に止め輪２８を嵌める。このとき、小径軸部１２Ｂの下端と止め輪２８の嵌め合いによって止め輪２８が位置決めされる。次に、ロッド１２をスリーブ１０内に挿入すると、図５に示すように、テーパ状の案内面２６で止め輪２８が受け止められる。更にロッド１２をスリーブ１０内に挿入すると、図６に示すように、ロッド１２の大径軸部１２Ａの下端で止め輪２８がスリーブ１０内に押し込まれ、このとき、テーパ状の案内面２６に沿って止め輪２８が縮径する。その後、止め輪２８は、止め輪溝２７の位置で弾性復元して止め輪溝２７に嵌り込む。
【００３７】
次に、このオートテンショナ５の動作例を説明する。
【００３８】
ベルト１の張力が小さくなると、そのベルト１の張力とリターンスプリング１７の付勢力がつり合う位置までばね座１５がシリンダ９に対して移動し、ベルト１の弛みを吸収する。このとき、圧力室１３の容積が拡大するので、第１通路１８を通ってリザーバ室１４から圧力室１３に作動油が流れ、ばね座１５が速やかに移動する。
【００３９】
一方、ベルト１の張力が大きくなると、そのベルト１の張力とリターンスプリング１７の付勢力がつり合う位置までばね座１５がシリンダ９に対して移動し、ベルト１の緊張を吸収する。このとき、圧力室１３の容積が縮小するので、第２通路２０を通って圧力室１３側からリザーバ室１４側に作動油が流れ、その作動油の流量が絞り隙間２１によって制限されてダンパー作用が生じるので、ばね座１５はゆっくりと移動する。
【００４０】
電磁開閉弁２３を閉じると、第２通路２０を作動油が流れないので、圧力室１３の容積が縮小する方向へのばね座１５の移動を阻止することができる。そのため、ベルト１に接続されたオルタネータ（図示せず）が駆動して始動するタイプのエンジンにこのオートテンショナ５を採用すると、電磁開閉弁２３を閉じた状態でエンジンを始動することにより、エンジン始動時の補機ベルト１のスリップを防止することが可能となる。
【００４１】
このオートテンショナ５は、ロッド１２の小径軸部１２Ｂの外周に止め輪２８を嵌めたときに、小径軸部１２Ｂの下端と止め輪２８の嵌め合いによって止め輪２８が位置決めされるので、その止め輪２８をテーパ状の案内面２６で受け止めたときに、止め輪２８の中心が案内面２６の中心からずれにくい。そのため、大径軸部１２Ａの下端で止め輪２８をスリーブ１０内に押し込む作業が簡単であり、止め輪２８の取り付け作業性が良好である。
【００４２】
また、このオートテンショナ５は、小径軸部１２Ｂの下端の外径の大きさが、止め輪２８をスリーブ１０内に押し込むときの止め輪２８の内径の最小値よりも大きくなるように設定されているので、図３に示すように、圧力室１３の容積が拡大する方向にロッド１２が移動したときに、止め輪２８の縮径が小径軸部１２Ｂの下端で規制され、止め輪２８が止め輪溝２７から外れるのを確実に防止することができる。
【００４３】
止め輪２８は、断面が方形の打ち抜き成形品を用いてもよいが、上記実施形態に示すように、断面が丸形の金属線材を曲げて形成したものを用いると、テーパ状の案内面２６に対する接触がより安定するので好ましい。
【符号の説明】
【００４４】
５        オートテンショナ
８        底
９        シリンダ
１０      スリーブ
１１      スリーブ嵌合凹部
１２      ロッド
１２Ａ    大径軸部
１２Ｂ    小径軸部
１２Ｃ    摺動軸部
１３      圧力室
１４      リザーバ室
１５      ばね座
１７      リターンスプリング
１８      第１通路
１９      チェックバルブ
２０      第２通路
２１      絞り隙間
２２      油通路
２３      電磁開閉弁
２６      案内面
２７      止め輪溝
２７ａ    立ち上がり面
２８      止め輪
２９      テーパ面
【図１】
2010223398.tif 000003
【図２】
2010223398.tif 000004
【図３】
2010223398.tif 000005
【図４】
2010223398.tif 000006
【図５】
2010223398.tif 000007
【図６】
2010223398.tif 000008