(57)【要約】      （修正有）【課題】シリンダ内の作動油を密封する蛇腹に亀裂が生じにくいオートテンショナを提供する。【解決手段】有底のシリンダ１０内に作動油を溜め、シリンダ１０内にスリーブ１２を設け、スリーブ１２内にロッド１３を摺動可能に挿入してシリンダ１０内を圧力室１４とリザーバ室１５に区画し、絞りを形成するリーク隙間１６を介して圧力室１４とリザーバ室１５を連通し、圧力室１４とリザーバ室１５を連通させる通路１７に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１８を設け、ロッド１３のシリンダ１０からの突出部分に固定したばね座１９とシリンダ１０の間にロッド１３を付勢するリターンスプリング２０を設け、蛇腹２１の一方の端部２２をシリンダ１０に固定し、他方の端部２３をばね座１９に固定し、その蛇腹２１でシリンダ１０内の作動油を密封したオートテンショナにおいて、蛇腹２１を熱可塑性エラストマーで形成する。【選択図】図２
2008106842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底のシリンダ（１０）内に作動油を溜め、そのシリンダ（１０）内にシリンダ（１０）と同軸にスリーブ（１２）を設け、そのスリーブ（１２）内にロッド（１３）を軸方向に摺動可能に挿入してシリンダ（１０）内を圧力室（１４）とリザーバ室（１５）に区画し、絞りを形成する第１通路（１６）を介して前記圧力室（１４）と前記リザーバ室（１５）を連通し、前記圧力室（１４）と前記リザーバ室（１５）を連通させる第２通路（１７）を設け、その第２通路（１７）に、リザーバ室（１５）側から圧力室（１４）側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ（１８）を設け、前記ロッド（１３）の前記シリンダ（１０）からの突出部分にばね座（１９）を固定し、そのばね座（１９）と前記シリンダ（１０）の間に、前記圧力室（１４）の容積を拡大する方向に前記ロッド（１３）を付勢するリターンスプリング（２０）を設け、軸方向に伸縮可能な筒状の蛇腹（２１）の一方の端部（２２）を前記シリンダ（１０）に固定するとともに他方の端部（２３）を前記ばね座（１９）に固定し、その蛇腹（２１）で前記シリンダ（１０）内の作動油を密封したオートテンショナにおいて、前記蛇腹（２１）を熱可塑性エラストマーで形成したことを特徴とするオートテンショナ。
【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エンジンで駆動される。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、有底のシリンダ内に作動油を溜め、そのシリンダ内にシリンダと同軸にスリーブを設け、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、そのロッドのシリンダからの突出部分にばね座を固定し、そのばね座とシリンダの間に、圧力室の容積を拡大する方向にロッドを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）。
【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ロッドが移動することにより、ベルトの張力変動を吸収し、ベルトの張力を適正範囲に保つ。
【０００５】
また、圧力室とリザーバ室は、絞りを形成する第１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１通路を通って流出する。このとき、作動油の流量が絞りによって制限されるので、ロッドがゆっくりと移動し、ベルトを安定した状態に保ちながらその緊張を吸収する。
【０００６】
また、このオートテンショナは、圧力室とリザーバ室を連通させる第２通路が設けられ、その第２通路には、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が設けられ、圧力室の容積が拡大する方向にロッドが移動すると、第２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ロッドが速やかに移動し、ベルトの弛みを迅速に吸収する。
【０００７】
また、このオートテンショナは、軸方向に伸縮可能な筒状の蛇腹でシリンダ内の作動油を密封しており、蛇腹の一方の端部がシリンダに固定され、他方の端部がばね座に固定されている。
【特許文献１】特開２００６−１２５４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、このオートテンショナは、蛇腹がニトリルゴム等のゴム材料で形成されているので、蛇腹の剛性が低い。そのため、圧力室の容積を拡大する方向にロッドが移動してリザーバ室の圧力が大きく低下したときに、蛇腹の山部に凹みを生じて過大な応力が生じ、蛇腹に亀裂が生じるおそれがあった。また、蛇腹に繰り返して応力が発生したときに、疲労による亀裂が蛇腹に生じやすかった。
【０００９】
この発明が解決しようとする課題は、シリンダ内の作動油を密封する蛇腹に亀裂が生じにくい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】
【００１０】
上記の課題を解決するために、前記蛇腹を熱可塑性エラストマーで形成した。
【発明の効果】
【００１１】
この発明のオートテンショナは、蛇腹が熱可塑性エラストマーで形成されているので、蛇腹をゴム材料で形成したものよりも蛇腹の剛性が高い。そのため、圧力室の容積を拡大する方向にロッドが移動してリザーバ室の圧力が大きく低下したときにも、蛇腹の山部に凹みを生じにくく、蛇腹に亀裂が生じにくい。また、蛇腹をゴム材料で形成したものよりも蛇腹の耐久性が高いので、蛇腹に繰り返して応力が発生したときに、疲労による亀裂が蛇腹に生じにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１、図２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、ベルト１に接触するテンションプーリ２と、テンションプーリ２を回転可能に支持するプーリアーム３とを有し、プーリアーム３は、図２に示すエンジンブロック４に固定した支点軸５に揺動可能に支持されている。
【００１３】
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６の一端が連結軸７を中心として回転可能に連結され、オートテンショナ６の他端は、エンジンブロック４に固定した連結軸８に回転可能に連結されている。オートテンショナ６は、プーリアーム３を付勢してテンションプーリ２をベルト１に押さえ付けている。
【００１４】
図２に示すように、オートテンショナ６は、底９を有するシリンダ１０内に、作動油が溜められている。また、底９に形成されたスリーブ嵌合凹部１１には、シリンダ１０と同軸のスリーブ１２が圧入され、スリーブ１２内に、ロッド１３が軸方向に摺動可能に挿入されている。ここで、スリーブ１２とロッド１３は、シリンダ１０内を圧力室１４とリザーバ室１５に区画する。
【００１５】
スリーブ１２とロッド１３の摺動面間には、圧力室１４とリザーバ室１５を連通するリーク隙間１６が形成されている。リーク隙間１６は微小であり、圧力室１４からリザーバ室１５に流れる作動油の流量を制限する絞りを構成する。
【００１６】
また、スリーブ１２とスリーブ嵌合凹部１１の嵌合面間には、圧力室１４とリザーバ室１５を連通する通路１７が形成され、通路１７の圧力室１４側の端部に、リザーバ室１５側から圧力室１４側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ１８が設けられている。
【００１７】
ロッド１３のシリンダ１０からの突出部分には、ばね座１９が固定されている。ばね座１９とシリンダ１０の底９との間にはリターンスプリング２０が組み込まれ、リターンスプリング２０は、圧力室１４の容積を拡大する方向にロッド１３を付勢している。
【００１８】
ばね座１９とシリンダ１０の間に形成される環状の開口は、軸方向に伸縮可能な筒状の蛇腹２１で閉鎖され、これにより、シリンダ１０内の作動油が密封されている。蛇腹２１は、一方の端部２２がシリンダ１０の外周に嵌め合わせて固定され、他方の端部２３がばね座１９の外周に嵌め合わせて固定されている。また、端部２２と端部２３の間には、外径側に隆起して周方向に連続する山部２４と、内径側に凹んで周方向に連続する谷部２５とが軸方向に交互に形成されている。
【００１９】
蛇腹２１は、熱可塑性エラストマーで形成されている。熱可塑性エラストマーとしては、たとえば、熱可塑性ポリエステルエラストマー、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、熱可塑性ポリアミドエラストマー、熱可塑性ポリオレフィンエラストマーが挙げられる。
【００２０】
つぎに、このオートテンショナ６の動作例を説明する。
【００２１】
ベルト１の張力が大きくなると、その張力が、テンションプーリ２、プーリアーム３、ばね座１９を介してロッド１３に伝達し、圧力室１４の圧力が高まる。圧力室１４の圧力がリザーバ室１５の圧力よりも高くなると、作動油がリーク隙間１６を圧力室１４側からリザーバ室１５側に流れる。このとき、チェックバルブ１８が閉じているので作動油は通路１７を流れない。こうして作動油がリーク隙間１６を流れることによりロッド１３が移動し、ベルト１の張力とリターンスプリング２０の付勢力とがつり合う位置までテンションプーリ２が移動する。このとき、リーク隙間１６を流れる作動油の流量が制限されてダンパ作用が生じるので、テンションプーリ２はゆっくりと移動し、ベルト１を安定した状態に保ちながらその緊張を吸収する。
【００２２】
一方、ベルト１の張力が小さくなると、リターンスプリング２０の付勢力によって圧力室１４の圧力が低くなる。圧力室１４の圧力がリザーバ室１５の圧力よりも低くなるとチェックバルブ１８が開き、作動油が通路１７をリザーバ室１５側から圧力室１４側に流れる。この作動油の流れによりロッド１３が移動し、ベルト１の張力とリターンスプリング２０の付勢力とがつり合う位置までテンションプーリ２が移動する。このとき、テンションプーリ２は速やかに移動し、ベルト１の弛みを迅速に吸収する。
【００２３】
ここで、圧力室１４の容積を拡大する方向にロッド１３が移動したときに、蛇腹２１が伸張するとともにリザーバ室１５内の圧力が低下し、蛇腹２１の山部２４に凹みを生じやすい状態になるが、このオートテンショナ６は、蛇腹２１が熱可塑性エラストマーで形成されているので、蛇腹２１をニトリルゴム等のゴム材料で形成したものよりも蛇腹２１の剛性が高く、蛇腹２１の山部２４に凹みを生じにくい。そのため、蛇腹２１に亀裂が生じにくく、作動油の漏れが生じにくい。
【００２４】
また、ベルト１の張力が周期的に増減し、蛇腹２１が繰り返し伸縮すると、蛇腹２１に繰り返して応力が発生し、疲労による亀裂が入りやすい状態になるが、このオートテンショナ６は、蛇腹２１が熱可塑性エラストマーで形成されているので、蛇腹２１をニトリルゴム等のゴム材料で形成したものよりも蛇腹２１の耐久性が高く、疲労による亀裂が蛇腹２１に生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【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のII−II線に沿った断面図
【符号の説明】
【００２６】
１０    シリンダ
１２    スリーブ
１３    ロッド
１４    圧力室
１５    リザーバ室
１６    リーク隙間
１７    通路
１８    チェックバルブ
１９    ばね座
２０    リターンスプリング
２１    蛇腹
２２，２３  端部
【図１】
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【図２】
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