(57)【要約】      （修正有）【課題】ベローズの内部圧力を略一定に保持し、ベローズの永久変形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。【解決手段】ベローズ２３の上端部内周に形成された断面角形のリップ２４をばね座１８の外周に形成された断面角形のリップ係合溝２６に嵌合して、リップ２４の内周に形成された断面円弧状の環状突部２５をリップ係合溝２６の内周面に弾性接触させる。リップ２４の下面に突条２８を放射状に形成し、隣接する突条２８間に通気路２９を設けることにより、ベローズ２３内の圧力が急激に低下し、ベローズ２３の伸張と縮径により、リップ係合溝２６の底面の内周のエッジｅがリップ２４の下面に強く接触しても、そのエッジｅによってベローズ２３の内部が密閉されず上記通気路２９を介してベローズ２３の内部と外部の間で空気が出入りできるようにして、ベローズ２３が変形した状態で維持されるのを防止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉塞端を下部に有し、内部に作動油が充填されたシリンダ内に、その底面から立ち上がるバルブスリーブを設け、そのバルブスリーブ内にロッドの下端部を摺動自在に挿入してバルブスリーブ内に圧力室を形成し、前記ロッドの上部に設けられたばね座とシリンダの内底面間に、シリンダとロッドを伸張する方向に付勢するリターンスプリングを組込み、前記ばね座の外周およびシリンダの上部外周のそれぞれにリップ係合溝を設け、各リップ係合溝に締め代を持って嵌合される環状のリップが両端部の内周に形成された弾性を有するベローズの装着によりシリンダの上部開口を閉塞してシリンダとバルブスリーブ間にリザーバ室を形成し、そのリザーバ室と前記圧力室を連通する通路に、圧力室の圧力がリザーバ室の圧力より高くなると通路を閉じるチェック弁を設けた油圧式オートテンショナにおいて、
前記ばね座に形成されたリップ係合溝と、そのリップ係合溝に係合されるリップのそれぞれを断面角形とし、その角形リップの上面と角形リップ係合溝の上面間に通気空間を設け、前記角形リップの内周面に角形リップ係合溝の内周面に弾性接触する断面円弧状の環状突部を形成し、かつ、角形リップの下面とこれに対向する角形リップ係合溝の底面のいずれか一方に径方向に向く通気路を周方向に間隔をおいて形成したことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
【請求項２】
前記角形リップの下面に複数の突条を放射状に形成し、隣接する突条間を通気路とした請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項３】
前記角形リップ係合溝の底面に複数の溝を放射状に形成し、その溝を通気路とした請求項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、オルタネータやウォータポンプ、エアコンプレッサ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】
エンジンのクランクシャフトの回転を各種の自動車補機に伝えるベルト伝動装置においては、補機駆動用ベルトの弛み側にテンションプーリを支持する揺動可能なプーリアームを設け、そのプーリアームに油圧式オートテンショナの調整力を付与して、上記テンションプーリがベルトを押圧する方向に向けてプーリアームを付勢し、ベルトの張力を一定に保持するようにしている。
【０００３】
上記のようなベルト伝動装置に使用される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、作動油が充填されたシリンダ内にスリーブを組込み、そのスリーブ内に下端部が摺動自在に挿入されたロッドの上端部にばね座を固定し、そのばね座とシリンダの底面間にリターンスプリングを組込んでロッドを外方に向けて付勢し、ベルトからロッドに負荷される押し込み力を油圧によるダンパによって緩衝するようにしている。
【０００４】
また、シリンダの上端部外周にベローズの下端部を嵌合し、そのベローズの上端部内周に形成された環状突出部をばね座の外周に形成された係合溝に嵌合し、上記ロッドのストローク変化や温度変化によりシリンダの内圧が上昇した際に、その内圧の変化をベローズの径方向の弾性変形により吸収するようにしている。
【０００５】
さらに、ベローズの上端部内周に形成された上記環状突出部に切欠きを形成し、ロッドを下死点の位置まで押し込んで油圧式オートテンショナをエンジンから取外す場合のように、シリンダの内圧が異常に高くなった際、上記切欠きからシリンダ内の空気を排出させてベローズがばね座から外れるのを防止するようにしている。
【０００６】
【特許文献１】特表２０００−５０４３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、シリンダ内の圧力が異常に上昇した際に、上記のように、シリンダ内の空気を環状突出部に形成された切欠きから排出させるようにしているが、油圧式オートテンショナの組付け後、ロッドが急激に突出する方向に移動してシリンダ内が負圧になると、ベローズが伸張し、かつ、径方向に収縮し、環状突出部に負荷される引張り荷重により係合溝の底面内周のエッジが環状突出部の下面に強く接触し、外部からの空気の侵入を阻害し、ベローズ内部が負圧状態に保持されてベローズが永久変形する可能性がある。
【０００８】
この発明の課題は、ベローズの内部圧力を略一定に保持することができるようにして、ベローズの永久変形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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、この発明においては、閉塞端を下部に有し、内部に作動油が充填されたシリンダ内に、その底面から立ち上がるバルブスリーブを設け、そのバルブスリーブ内にロッドの下端部を摺動自在に挿入してバルブスリーブ内に圧力室を形成し、前記ロッドの上部に設けられたばね座とシリンダの内底面間に、シリンダとロッドを伸張する方向に付勢するリターンスプリングを組込み、前記ばね座の外周およびシリンダの上部外周のそれぞれにリップ係合溝を設け、各リップ係合溝に締め代を持って嵌合される環状のリップが両端部の内周に形成された弾性を有するベローズの装着によりシリンダの上部開口を閉塞してシリンダとバルブスリーブ間にリザーバ室を形成し、そのリザーバ室と前記圧力室を連通する通路に、圧力室の圧力がリザーバ室の圧力より高くなると通路を閉じるチェック弁を設けた油圧式オートテンショナにおいて、前記ばね座に形成されたリップ係合溝と、そのリップ係合溝に係合されるリップのそれぞれを断面角形とし、その角形リップの上面と角形リップ係合溝の上面間に通気空間を設け、前記角形リップの内周面に角形リップ係合溝の内周面に弾性接触する断面円弧状の環状突部を形成し、かつ、角形リップの下面とこれに対向する角形リップ係合溝の底面のいずれか一方に径方向に向く通気路を周方向に間隔をおいて形成した構成を採用したのである。
【００１０】
ここで、角形リップの下面に複数の突条を放射状に形成し、隣接する突条間を通気路としてもよく、あるいは、角形リップ係合溝の底面に複数の溝を放射状に形成し、その溝を通気路としてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
上記のように、断面角形のリップの内周に形成された断面円弧状の環状突部を断面角形のリップ係合溝の内周面に接触し、上記リップの上面とリップ係合溝の上面間に通気空間を設け、かつ、リップの下面とリップ係合溝の底面間に通気路を形成したことによって、ロッドの押し込みによりベローズの内部容積が縮小して圧力が上昇すると、リップが拡径して環状突部がリップ係合溝から離れ、ベローズの内部の空気は通気路からリップの内周面とリップ係合溝の内周面間に形成された環状空間を通って通気空間に流れて外部に流出する。
【００１２】
また、リターンスプリングの弾性によりロッドがストロークエンドまで突出方向に移動してベローズの内部容積が拡大し、ベローズの内部の圧力が急激に低下して負圧状態になると、ベローズが縮径し、また、ベローズの伸張によりリップに引張り荷重が負荷され、リップ係合溝における底面の内周のエッジがリップの下面に強く接触することになるが、そのリップ係合溝の底面とリップの下面の一方に通気路が形成されているため、上記エッジによってベローズ内部が密閉されることはない。
【００１３】
このため、通気空間に作用する外部の圧力によってリップが拡径し、外部の空気はその通気空間からリップの内周面とリップ係合溝の内周面間に形成された環状空間を通って通気路に流れ、ベローズ内部に流入する。
【００１４】
このように、ベローズの内部の圧力が高くなると、ベローズ内部の空気が外部に流出し、また、ベローズの圧力が低下して負圧になると外部の空気がベローズ内に流入するため、ベローズの内部圧力を常に略一定に保持することができ、ベローズの永久変形を防止することができると共に、リップがリップ係合溝から外れるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１はベルトの張力調整装置を示す。図示のように、プーリアーム１は支点軸２を中心として揺動自在に支持され、その揺動側の端部にはベルト３に張力を付与するテンションプーリ４が回転自在に支持されている。
【００１６】
また、プーリアーム１にはこの発明に係る油圧式オートテンショナ１０が接続され、その油圧式オートテンショナ１０によってテンションプーリ４がベルト３を押圧する方向にプーリアーム１が付勢されている。
【００１７】
図２に示すように、油圧式オートテンショナ１０は、下部が閉塞するシリンダ１１を有し、その下面に設けられた連結片１２はボルト１３の締め付けによってエンジンブロックＡに回動自在に連結されている。
【００１８】
シリンダ１１の底面には、スリーブ嵌合孔１４が設けられ、そのスリーブ嵌合孔１４内にバルブスリーブ１５の下端部が圧入されている。バルブスリーブ１５内にはロッド１６の下部に設けられたピストン１６ａがスライド自在に挿入され、そのピストン１６ａの挿入によって、バルブスリーブ１５内に圧力室１７が設けられている。
【００１９】
ロッド１６のシリンダ１１の外部に位置する上端部にはばね座１８が固定され、そのばね座１８とシリンダ１１の底面間に組込まれたリターンスプリング１９は、シリンダ１１とロッド１６が相対的に伸張する方向に付勢している。
【００２０】
ばね座１８の上端には連結片２０が設けられている。この連結片２０はボルト２１の締付けによってプーリアーム１に回動自在に連結されている。また、ばね座１８には、リターンスプリング１９の上部を覆う筒部２２が一体に設けられ、その筒部２２とシリンダ１１の上端部間にベローズ２３が装着されている。
【００２１】
ベローズ２３は、その長さ方向の中央部に上向き反転部２３ａと、その上向き反転部２３ａの外側に下向き反転部２３ｂが形成され、上記上向き反転部２３ａに小径筒部２３ｃが連設され、下向き反転部２３ｂに大径筒部２３ｄが連設されている。
【００２２】
上記ベローズ２３は、ゴム等の弾性部材から形成されて伸縮性を有し、上記小径筒部２３ｃはばね座１８の筒部２２に嵌合され、その嵌合面間に空気が流通可能な隙間が形成されている。なお、小径筒部２３ｃは所定の締め代をもって筒部２２に嵌合してもよい。この場合、小径筒部２３ｃの内周面または筒部２２の外周面に軸方向の溝を設けて空気が流通し得るようにしておく。
【００２３】
図３および図４に示すように、小径筒部２３ｃの上端部内周には環状のリップ２４が形成されている。リップ２４は断面角形とされ、その内周には断面円弧状の環状突部２５が設けられている。
【００２４】
リップ２４は、ばね座１８の外周に形成された断面角形のリップ係合溝２６内に嵌合されて、そのリップ係合溝２６の内周面を所定の締め代をもって締め付け、環状突部２５がリップ係合溝２６の内周面に圧接している。
【００２５】
リップ係合溝２６の溝幅はリップ２４が余裕をもって嵌合される大きさとされ、そのリップ２４の下面がリップ係合溝２６の底面に係合する状態でリップ２４の上面とリップ係合溝２６の上面間に通気空間２７が形成されている。
【００２６】
リップ２４の下面には、径方向に延びる複数の突条２８が放射状に形成され、隣接する突条２８間が通気路２９とされている。
【００２７】
図２に示すように、ベローズ２３における大径筒部２３ｄの内周には環状のリップ３０が設けられ、そのリップ３０はシリンダ１１の上部外周に形成されたリップ係合溝３１に嵌合されている。このリップ３０もリップ係合溝３１を所定の締め代でもって締付けている。
【００２８】
ばね座１８とシリンダ１１の上端部間に対する上記ベローズ２３の装着により、シリンダ１１の上部開口は閉鎖されて内部に充填された作動油の漏洩が防止されている。また、ベローズ２３の装着によって、そのシリンダ１１とバルブスリーブ１５との間にリザーバ室３２が形成されている。リザーバ室３２と圧力室１７は、スリーブ嵌合孔１４とバルブスリーブ１５の嵌合面間に形成された通路３３で連通し、その通路３３の圧力室１７側の端部に設けられたチェックバルブ３４は、圧力室１７内の圧力がリザーバ室３２内の圧力より高くなると、通路３３を閉鎖するようになっている。
【００２９】
ロッド１６の下端部には、圧力室１７とリザーバ室３２とを連通する連通路３５が形成されている。連通路３５の圧力室１７側の端部には嵌合凹部３６が設けられ、その嵌合凹部３６に圧入された絞り部材３７に絞り３８が形成されている。
【００３０】
バルブスリーブ１５の上端部内周には止め輪３９が取付けられ、その止め輪３９に対するピストン１６ａの上端の当接によってロッド１６は抜止めされる。
【００３１】
実施の形態で示すベルト３の張力調整装置は上記の構造からなり、補機の負荷変動等によってベルト３の張力が変化し、上記ベルト３の張力が弱くなると、リターンスプリング１９の押圧によりシリンダ１１とロッド１６が伸張する方向に相対移動してベルト３の弛みが吸収される。
【００３２】
ここで、シリンダ１１とロッド１６が伸張する方向に相対移動するとき、圧力室１７内の圧力はリザーバ室３２内の圧力より低くなるため、チェックバルブ３４が通路３３を開放する。このため、リザーバ室３２内の作動油は通路３３から圧力室１７内にスムーズに流れ、シリンダ１１とロッド１６は伸張する方向にスムーズに相対移動してベルト３の弛みを直ちに吸収する。
【００３３】
一方、ベルト３の張力が強くなると、ベルト３から油圧式オートテンショナ１０のシリンダ１１とロッド１６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１７内の圧力はリザーバ室３２内の圧力より高くなるため、チェックバルブ３４は通路３３を閉じる。
【００３４】
また、圧力室１７内の作動油は絞り３８から連通路３５に流れてリザーバ室３２内に流入し、上記絞り３８内を流動する際の流動抵抗によって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１１とロッド１６は、押込み力とリターンスプリング１９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。
【００３５】
ここで、油圧式オートテンショナ１０においては、ロッド１６をバルブスリーブ１５内に押し込み、シリンダ１１とロッド１６を収縮させた状態でエンジンブロックＡに対する取付けや取外しが行われる。
【００３６】
このとき、ロッド１６の押し込みによってベローズ２３内部の容積が縮小するため、ベローズ２３内部の圧力は逆に上昇する。ここで、ベローズ２３内の圧力が上昇すると、ベローズ２３の小径筒部２３ｃに設けられたリップ２４が拡径して環状突部２５がリップ係合溝２６から離れ、ベローズ２３の内部の空気は通気路２９からリップ２４の内周面とリップ係合溝２６の内周面間に形成された環状空間を通って通気空間２７に流れて外部に流出する。
【００３７】
また、油圧式オートテンショナ１０の取付け後、あるいは、取外し後において、ロッド１６の押し込みを解除すると、リターンスプリング１９の弾性によりロッド１６は急激に突出方向に移動して、図５に示すように、ピストン１６ａが止め輪３９に当接する。
【００３８】
このとき、ベローズ２３内部の容積が拡大し、ベローズ２３の内部の圧力が急激に低下して負圧状態になる。その負圧によってベローズ２３が縮径し、また、ベローズ２３の伸張によりリップ２４に引張り荷重が負荷され、図６に示すように、リップ係合溝２６における底面の内周のエッジｅがリップ２４の下面に強く接触することになるが、そのリップ２４の下面には複数の突条２８が放射状に形成され、隣接する突条２８間に通気路２９が設けられているため、上記エッジｅによってベローズ２３の内部が密閉されることはない。
【００３９】
このため、通気空間２７に作用する外部の圧力によってリップ２４が拡径し、同図の矢印で示すように、外部の空気はその通気空間２７からリップ２４の内周面とリップ係合溝２６の内周面間に形成された環状空間を通って通気路２９に流れ、ベローズ２３内部に流入する。
【００４０】
このように、ベローズ２３の内部の圧力が高くなると、ベローズ２３の内部の空気が外部に流出し、また、ベローズ２３の圧力が低下して負圧になると外部の空気がベローズ２３内に流入するため、ベローズ２３の内部圧力を常に略一定に保持することができる。
【００４１】
このため、ベローズ２３は変形状態に維持されるようなことがないので、永久変形するようなことはなく、また、リップ２４がリップ係合溝２６から外れるようなこともない。
【００４２】
図３および図４では、リップ２４の下面に径方向に延びる突条２８を放射状に形成し、隣接する突条２８間に通気路２９を形成するようにしたが、図７および図８に示すように、リップ係合溝２６の底面に径方向に延びる溝を放射状に形成し、その溝を通気路２９としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明に係る油圧式オートテンショナを採用したベルトの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
【図３】ばね座とベローズの連結部を拡大して示す断面図
【図４】図３のIV−IV線に沿った断面図
【図５】ロッドの抜止め状態を示す断面図
【図６】図５に示す状態でのばね座とベローズの連結部を拡大して示す断面図
【図７】通気路の他の例を示す断面図
【図８】図７のVIII−VIII線に沿った断面図
【符号の説明】
【００４４】
１１    シリンダ
１５    バルブスリーブ
１６    ロッド
１７    圧力室
１８    ばね座
１９    リターンスプリング
２３    ベローズ
２４    リップ
２５    環状突部
２６    リップ係合溝
２７    通気空間
２８    突条
２９    通気路
３２    リザーバ室
３３    通路
３４    チェックバルブ
【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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【図７】
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【図８】
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