(57)【要約】      （修正有）【課題】ロッドが外方向に急速移動時もロッドの抜け止め部の変形や破損を防止する油圧式オートテンショナを提供。【解決手段】シリンダ１の上部開口部に作動油の漏洩防止シール部材８を組込み、そのシール部材８を貫通するロッド１０にウエアリング１２を取付け、シール部材８の下面へのウエアリング１２の当接によりロッド１０を抜け止めする。シリンダ１の外側にリターンスプリング２２を設ける。リターンスプリング２２の外側に大径筒体３１ａと、その大径筒体３１ａの下端部内に上端部が挿入される小径筒体３１ｂを設け、大径筒体３１ａの下端に設けた内向き係合爪３４ａと小径筒体３１ｂの上端に設けた外向き係合爪３５ａの係合により両筒体の相対的伸長を制限し、リターンスプリング２２の伸び量をロッド１０の可動ストロークの範囲内に規制し、ロッド１０が外方に急速移動時もウエアリング１２をシール部材８に衝突させない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に作動油が充填されたシリンダと、そのシリンダの上部開口を密閉するシール部材と、そのシール部材をスライド自在に貫通するロッドと、そのロッドの外方向への移動量を制限してロッドを抜け止めする抜け止め手段と、ロッドの上端部およびシリンダの下端部外周に設けられたばね座間に組込まれてロッドに外方向への突出性を付与するリターンスプリングとを有し、前記ロッドに負荷される押し込み力をシリンダの内部に組込まれた油圧ダンパによって緩衝するようにした油圧式オートテンショナにおいて、前記リターンスプリングの伸び量をロッドの可動ストロークの範囲内に規制するストッパ手段を設けたことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
【請求項２】
前記ストッパ手段が、リターンスプリングの外側又は内側に配置された径の異なる二つの筒体を有し、その大径筒体の端部内に小径筒体の端部を挿入して伸縮自在に接続し、各筒体のばね座側の端部にリターンスプリングの両端の座面を受けるフランジを設け、各筒体の内、外に配置される端部に、その二つの筒体が伸長したとき互に係合して大径筒体と小径筒体の相対的な伸長を制限する係合部を設けた構成から成る請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項３】
前記係合部が、大径筒体の端部に設けられた内向きの係合爪と、小径筒体の端部に設けられた外向きの係合爪とから成る請求項２に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項４】
前記内向き係合爪および外向き係合爪のそれぞれが周方向に連続するリング状とされた請求項３に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項５】
前記内向き係合爪と外向き係合爪の一方が周方向に連続するリング状とされ、他方が周方向に不連続の複数の突片から成る請求項３に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項６】
前記複数の突片から成る係合爪が切り起こしにより形成された請求項５に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項７】
前記ストッパ手段が、リターンスプリングの外側に設けた軸方向に並ぶ二つの筒体を有し、各筒体のばね座側の端部にリターンスプリングの両端の座面を受けるフランジを設け、各筒体の互に対向する端部に周方向に並ぶ複数の挿入片を設け、その複数の挿入片を一方の筒体に設けられた挿入片が他方の筒体に設けられた挿入片間に挿入されるようにして二つの筒体を伸縮自在とし、円筒状に配置された挿入片の外側に係合リングを嵌合し、各挿入片の端部には一対の筒体が相対的に伸長する方向に移動したとき係合リングに係合する係合片を設けた構成から成る請求項１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、主として、オルタネータ等のエンジン補機を駆動する補機用ベルト伝動装置の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に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の油圧式オートテンショナとして特許文献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、内部に作動油が充填されたシリンダの上部開口をオイルシール等のシール部材で密閉し、そのシール部材をスライド自在に貫通するロッドの上端部にばね座を設け、このばね座とシリンダの下端部外周に設けられたばね座間にリターンスプリングを組込んでロッドに外方向への突出性を付与し、上記ロッドに負荷される押し込み力をシリンダの内部に組込まれた油圧ダンパにより緩衝するようにしている。
【０００３】
また、上記油圧式オートテンショナにおいては、シリンダの開口部内周に止め輪を取付けてシール部材を抜け止めし、ロッドのシリンダ内部に位置する部分にシリンダの内径面に沿って摺動可能なウエアリングを嵌合し、このウエアリングをロッドの外周に設けた段部と、その段部の下方に取付けられた止め輪によって軸方向に非可動に支持し、上記シール部材の下面に対するウエアリングの当接によりロッドの移動ストロークを規制してロッドを抜け止めするようにしている。
【特許文献１】特開平１０−３０６８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記油圧式オートテンショナにおいては、ベルトの張力を調整する使用状態でベルトが切断し、リターンスプリングの押圧によりロッドが外方向に急速に移動すると、ウエアリングがシール部材に衝撃的に当接し、その衝撃力はシール部材を抜け止めする止め輪やウエアリングを軸方向に位置決めする止め輪に負荷されるため、上記止め輪やその止め輪の取付け部が変形し、あるいは破損するおそれがあり、油圧式オートテンショナの耐久性を向上させるうえにおいて改善すべき点が残されていた。
【０００５】
この発明の課題は、ベルトの切断等によってロッドが急速に外方向に移動した場合でもロッドの抜け止め部に変形や破損が生じるのを防止することができるようにした耐久性に優れた油圧式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】
【０００６】
上記の課題を解決するために、この発明においては、内部に作動油が充填されたシリンダと、そのシリンダの上部開口を密閉するシール部材と、そのシール部材をスライド自在に貫通するロッドと、そのロッドの外方向への移動量を制限してロッドを抜け止めする抜け止め手段と、ロッドの上端部およびシリンダの下端部外周に設けられたばね座間に組込まれてロッドに外方向への突出性を付与するリターンスプリングとを有し、前記ロッドに負荷される押し込み力をシリンダの内部に組込まれた油圧ダンパによって緩衝するようにした油圧式オートテンショナにおいて、前記リターンスプリングの伸び量をロッドの可動ストロークの範囲内に規制するストッパ手段を設けた構成を採用したのである。
【０００７】
ここで、ストッパ手段として下記（Ｉ）、（II）に記載のものを採用することができる。
【０００８】
ストッパ手段（Ｉ）：リターンスプリングの外側又は内側に配置された径の異なる二つの筒体を有し、その大径筒体の端部内に小径筒体の端部を挿入して伸縮自在に接続し、各筒体のばね座側の端部にリターンスプリングの両端の座面を受けるフランジを設け、各筒体の内、外に配置される端部に、その二つの筒体が伸長したとき互に係合して大径筒体と小径筒体の相対的な伸長を制限する係合部を設けた構成から成るもの。
【０００９】
ストッパ手段（II）：リターンスプリングの外側に設けた軸方向に並ぶ二つの筒体を有し、各筒体のばね座側の端部にリターンスプリングの両端の座面を受けるフランジを設け、各筒体の互に対向する端部に周方向に並ぶ複数の挿入片を設け、その複数の挿入片を一方の筒体に設けられた挿入片が他方の筒体に設けられた挿入片間に挿入されるようにして二つの筒体を伸縮自在とし、円筒状に配置された挿入片の外側に係合リングを嵌合し、各挿入片の端部には一対の筒体が相対的に伸長する方向に移動したとき係合リングに係合する係合片を設けた構成から成るもの。
【００１０】
上記ストッパ手段（Ｉ）において、係合部として、大径筒体の端部に設けられた内向きの係合爪と、小径筒体の端部に設けられた外向きの係合爪とから成るものを採用することができる。この場合、内向き係合爪および外向き係合爪は、その双方が周方向に連続するリング状のものであってもよく、あるいは、一方が周方向に連続するリング状とされ、他方が周方向に不連続の複数の突片から成るものであってもよい。
【００１１】
周方向に連続する係合爪は、筒体の端部の折曲げにより形成してもよく、あるいは筒体と別体のリングを筒体の端部に固着してもよい。
【００１２】
一方、複数の突片から成る係合爪は、折曲げにより形成されたものであってもよく、切り起こしにより形成されたものであってもよい。
【発明の効果】
【００１３】
上記のように、ロッドに外方向への突出性を付与するリターンスプリングの伸び量をロッドの可動ストロークの範囲内に規制するストッパ手段を設けることにより、ベルトの切断等によりロッドがリターンスプリングの押圧により外方向に急速に移動すると、ロッドが抜け止め手段によって抜け止めされる可動ストロークの限界に達する手前においてストッパ手段が作動し、そのストッパ手段によってリターンスプリングの伸び量が制限され、抜け止め手段が作動する手前においてロッドは停止状態に保持される。このため、ロッドを抜け止めする抜け止め手段に衝撃力が負荷されることはなく、上記抜け止め手段の変形や破損を防止し、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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、油圧式オートテンショナはアルミ合金から成るシリンダ１を有している。シリンダ１は下端が閉塞し、内部には鋼製の有底のスリーブ２が嵌合されている。また、シリンダ１の下端には連結片３が設けられ、その連結片３に形成された両側面に貫通する連結孔４内に支点軸５が挿入されている。
【００１５】
支点軸５は筒状をなし、その内部に支点軸固定用のボルト６が挿通されている。ここで、支点軸５が連結片３に金属接触していると、接触部に摩耗等の問題が発生するため、支点軸５の外周と連結孔４の内周間にゴム等の弾性体層又はすべり軸受７が設けられている。
【００１６】
シリンダ１の上端開口内には、シリンダ１の内部に充填された作動油の漏洩を防止するオイルシール等のシール部材８が組込まれている。シール部材８はシリンダ１の上部開口内に取付けた止め輪９によって抜け止めされている。
【００１７】
シール部材８をスライド自在に貫通するロッド１０はシリンダ１の内部に設けられた抜け止め手段１１によって抜け止めされている。
【００１８】
抜け止め手段１１は、ロッド１０のシリンダ内部に位置する部分に嵌合されたウエアリング１２と、そのウエアリング１２をロッド１０の外周に設けられた段部１３とで軸方向に位置決めする止め輪１４とから成り、前記シール部材８に対するウエアリング１２の当接によりロッド１０の上方への移動を制限し、かつ抜け止めしている。ここで、ウエアリング１２はシリンダ１の内径面に沿って摺動自在とされ、ロッド１０の長さ方向中央部を支持している。
【００１９】
ロッド１０のシリンダ１の外部に位置する上端部には連結片１５が取付けられ、その連結片１５に形成された両側面に貫通する連結孔１６内に連結筒１７が挿入されている。連結筒１７の外周と連結孔１６の内周間には摩耗防止用の弾性体層又はすべり軸受１８が設けられている。また、連結筒１７内にはボルト１９が挿入されている。
【００２０】
連結片１５は下端部にばね座２０を有し、そのばね座２０とシリンダ１の下端部外周に設けられたばね座２１間にロッド１０に外方向への突出性を付与するリターンスプリング２２が設けられている。
【００２１】
シリンダ１の内部には、ロッド１０に押し込み力が負荷されたとき、その押し込み力を緩衝する油圧ダンパ２３が組込まれている。
【００２２】
油圧ダンパ２３は、スリーブ２の内径面に沿って摺動可能なプランジャ２４をロッド１０の下端部に接続してシリンダ１の内部を圧力室２５とリザーバ室２６とに仕切り、上記プランジャ２４にはその下方に形成された圧力室２５と上方のリザーバ室２６とを連通する通路２７を形成し、その通路２７の圧力室２５側の開口にチェックバルブ２８を設けた構成とされている。
【００２３】
ここで、チェックバルブ２８は圧力室２５内の圧力がリザーバ室２６内の圧力より高くなると通路２７を閉じるようになっている。このため、ロッド１０に押し込み力が負荷されると、その押し込み力は圧力室２５内に封入された作動油によって緩衝される。
【００２４】
シリンダ１の外部には、リターンスプリング２２の伸び量をロッド１０の可動ストロークの範囲内に制限するストッパ手段３０が設けられている。
【００２５】
ここで、ロッド１０の可動ストロークの範囲内とは、ロッド１０に取付けられたウエアリング１２がシール部材８の下面に当接するまでの範囲をいう。
【００２６】
ストッパ手段３０は、リターンスプリング２２の外側に径の異なる二つの筒体３１ａ、３１ｂを設け、その二つの筒体３１ａ、３１ｂを大径筒体３１ａの端部内に小径筒体３１ｂの端部を挿入して伸縮自在とし、上記大径筒体３１ａの上端および小径筒体３１ｂの下端にリターンスプリング２２の両端の座面を受けるフランジ３２、３３を設け、上記大径筒体３１ａの下端に係合部としての内向きの係合爪３４ａを設けると共に、小径筒体３１ｂの上端に係合部としての外向きの係合爪３５ａを設け、上記係合爪３４ａ、３５ａの係合により大径筒体３１ａと小径筒体３１ｂの相対的な伸長を制限してリターンスプリング２２の伸び量をロッド１０の可動ストロークの範囲内に規制している。
【００２７】
ここで、係合爪３４ａ、３５ａは周方向に連続するリング状としている。
【００２８】
実施の形態で示す油圧式オートテンショナは上記の構造から成り、図２はその油圧式オートテンショナを用いた補機駆動用ベルトの張力調整装置を示す。
【００２９】
ベルトの張力調整装置は、支点軸５０を中心として揺動可能なプーリアーム５１の揺動側端部にテンションプーリ５２を回転自在に設け、上記プーリアーム５１の揺動中心に対する偏心位置にロッド１０の上端部に設けられた連結片１５を回動自在に連結し、かつシリンダ１の下端に設けられた連結片３を図示省略したエンジンブロックに回動自在に連結して、リターンスプリング２２により外方向への突出性が付与されたロッド１０でプーリアーム５１を付勢してテンションプーリ５２をベルトＢに押し付けるようにしている。
【００３０】
なお、プーリアーム５１に対する連結片１５の連結は、連結筒１７内に挿入されたボルト１９をプーリアーム５１にねじ係合し、そのボルト１９の締付けにより連結筒１７をボルト１９の頭部とプーリアーム５１とで両端から挟持するようにしている。
【００３１】
一方、エンジンブロックに対する連結片３の連結は、支点軸５内に挿入されたボルト６をエンジンブロックにねじ係合し、そのボルト６の頭部とエンジンブロックとで支点軸５を両端から挟持するようにしている。
【００３２】
上記のようなベルトの張力調整装置において、トルク変動等によってベルトＢが振動し、そのベルトＢに弛みが生じると、リターンスプリング２２の押圧によりロッド１０が外方向に移動してプーリアーム５１を押圧し、その押圧により支点軸５０を中心にプーリアーム５１が揺動し、テンションプーリ５２がベルトＢを押圧してベルトＢの弛みを吸収する。
【００３３】
このとき、圧力室２５内の容積が拡大して圧力が低下し、チェックバルブ２８が通路２７を開放するため、リザーバ室２６内の作動油は通路２７から圧力室２５内に移動し、ロッド１０及びプランジャ２４は外方向にスムーズに移動してベルトＢの弛みを直ちに吸収する。
【００３４】
一方、ベルトＢの張力が増大すると、そのベルトＢからテンションプーリ５２およびプーリアーム５１を介してロッド１０に押し込み力が負荷される。
【００３５】
このとき、圧力室２５内の圧力がリザーバ室２６内の圧力より高くなるため、チェックバルブ２８は通路２７を閉じ、圧力室２５内に封入された作動油によって押し込み力が緩衝される。
【００３６】
上記押し込み力がリターンスプリング２２の弾性力より強い場合、圧力室２５内の作動油はスリーブ２とプランジャ２４の摺動面間に形成された微小なリークすきまからリザーバ室２６内に流れ、ロッド１０はリターンスプリング２２の弾性力と押し込み力とが釣り合う位置までゆっくりと下降する。
【００３７】
上記のようなベルトＢの張力調整状態において、ベルトＢが切断すると、リターンスプリング２２の押圧力によりロッド１０が外方向に急速に移動し、そのロッド１０と共に大径筒体３１ａも同方向に移動する。
【００３８】
ウエアリング１２がシール部材８の下面に当接する手前の位置までロッド１０が移動すると、図３に示すように、大径筒体３１ａの下端に設けられた係合爪３４ａが小径筒体３１ｂの上端に形成された係合爪３５ａに係合し、その係合によりリターンスプリング２２は所定の伸び状態に保持され、ロッド１０はウエアリング１２がシール部材８に当接する手前で停止状態に保持される。
【００３９】
このため、ウエアリング１２がシール部材８に衝撃的に衝突することはなく、シール部材８を抜け止めする止め輪９やウエアリング１２を軸方向に位置決めする止め輪１４に衝撃力が負荷されることはない。したがって、止め輪９、１４やその止め輪９、１４の取付け部が変形し、あるいは破損するのを防止することができ、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。
【００４０】
図１では、大径筒体３１ａと小径筒体３１ｂの相対的な伸長を制限する係合部として周方向に連続するリング状の内向き係合爪３４ａおよび外向き係合爪３５ａを示したが、係合部はこれに限定されない。
【００４１】
図４は係合部の他の例を示す。この例では、大径筒体３１ａの下端部に複数の切り起こしによる内向き係合爪３４ｂを設け、一方、小径筒体３１ｂの上端部には外向きに折り返されたリングの係合爪３５ｂを設け、その係合爪３５ｂの下端に対する複数の係合爪３４ｂの係合によって大径筒体３１ａと小径筒体３１ｂの相対的な伸長を制限するようにしている。
【００４２】
上記のように、大径筒体３１ａに切り起こしの複数の係合爪３４ｂを設けると、その大径筒体３１ａの下端から内部に小径筒体３１ｂの上端部を挿入すると、小径筒体３１ｂのリング状の係合爪３５ｂが複数の係合爪３４ｂの位置を通過するとき、複数の係合爪３４ｂはリング状係合爪３５ｂの押圧により外側方に向けて弾性変形し、その複数の係合爪３４ｂの位置をリング状の係合爪３５ｂが通過すると、複数の係合爪３４ｂは自己の復元弾性によって係合位置に戻るため、大径筒体３１ａと小径筒体３１ｂを伸縮可能な状態に簡単に組立てることができる。
【００４３】
なお、大径筒体３１ａの下端部を内向きに折り返してリング状の係合爪を設け、小径筒体３１ｂの上端部に複数の切り起こしの係合爪を設けるようにしてもよい。この場合も、大径筒体３１ａと小径筒体３１ｂとを伸縮可能な状態に簡単に組立てることができる。
【００４４】
図１に示す実施形態では、リターンスプリング２２の外側に大径筒体３１ａおよび小径筒体３１ｂを設けると共に、大径筒体３１ａの下方に小径筒体３１ｂを設けるようにしたが、図５に示すように、大径筒体３１ａおよび小径筒体３１ｂをリターンスプリング２２の内側に挿入される大きさとすると共に、小径筒体３１ｂの下方に大径筒体３１ａを設けるようにしてもよい。
【００４５】
この場合、小径筒体３１ｂの上端および大径筒体３１ａの下端にリターンスプリング２２の両端の座面を受けるフランジ３６、３７を設けるようにする。
【００４６】
なお、図５に示す例では、小径筒体３１ｂの下端部に複数の切り起こしの外向き係合爪３５ｃを設け、その係合爪３５ｃを大径筒体３１ａの上端に設けられたリング状の内向き係合爪３４ｃに係合させて大径筒体３１ａと小径筒体３１ｂの相対的な伸長を制限するようにしている。
【００４７】
図６は、ストッパ手段３０の他の例を示している。この例では、軸方向に並ぶ同径の二つの筒体４０ａ、４０ｂを有し、上部筒体４０ａの上端および下部筒体４０ｂの下端にリターンスプリング２２の両端の座面を受けるフランジ４１、４２を設け、上部筒体４０ａの下端部および下部筒体４０ｂの上端部に周方向に並ぶ複数の挿入片４３、４４を設け、一方の筒体４０ａの挿入片４３を他方の筒体４０ｂの挿入片４４間に挿入して一対の筒体４０ａ、４０ｂを伸縮自在とし、円筒状に配置された挿入片４３、４４の外側に係合リング４５を嵌合し、各挿入片４３、４４の先端に外向きに折曲げられた係合片４６、４７を設け、上記係合リング４５に対する各係合片４６、４７の係合によって二つの筒体４０ａ、４０ｂの伸長を制限し、その内側に組込まれるリターンスプリング２２の伸び量をロッド１０の可動ストロークの範囲内に規制している。
【００４８】
上記の構成から成るストッパ手段３０においては、二つの筒体４０ａ、４０ｂが同形状であるため、一種類の筒体を製作するだけでよく、製造コストの安いストッパ手段３０を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明の係る油圧式オートテンショナの第１の実施形態を示す縦断正面図
【図２】図１に示す油圧式オートテンショナを採用したベルト張力調整装置の一部切欠正面図
【図３】図１に示す油圧式オートテンショナのロッドの抜け止め状態を示す縦断正面図
【図４】ストッパ手段の他の例を示す一部切欠正面図
【図５】ストッパ手段の他の例を示す一部切欠正面図
【図６】ストッパ手段のさらに他の例を示す一部切欠斜視図
【符号の説明】
【００５０】
１  シリンダ
８  シール部材
１０  ロッド
１１  抜け止め手段
２０  ばね座
２１  ばね座
２２  リターンスプリング
２３  油圧ダンパ
３０  ストッパ手段
３１ａ  大径筒体
３１ｂ  小径筒体
３２、３３  フランジ
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ  係合爪
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ  係合爪
３６、３７  フランジ
４０ａ、４０ｂ  筒体
４１、４２  フランジ
４３、４４  挿入片
４５  係合リング
４６、４７  係合片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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