(57)【要約】      （修正有）【課題】補機駆動用ベルトの張力を調整する油圧式オートテンショナを組付け状態で容易に押し縮めることができ、その収縮作業時に油圧式オートテンショナが破損されない張力調整装置。【解決手段】テンションプーリ８を支持するプーリアーム６に、リターンスプリング１８によって伸張する方向に付勢され、油圧ダンパ３０で緩衝する油圧式オートテンショナ１０の調整力を付与する。プーリアーム６の揺動中心に対する偏心位置に支点軸４１を設け、外周が角形のボス４２を回転自在に嵌合し、そのボス４２を弾性部材４４によりプーリアーム６に向けて付勢する。ボス４２とプーリアーム６の間にトルクリミッタ５０を設け油圧式オートテンショナ１０を収縮させ、レンチＴからボス４２に負荷される回転トルクがトルクリミッタ５０の設定値を超えた場合にボス４２とプーリアーム６の結合を解除してボス４２を空転させ、過大な押込み力を防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テンションプーリを回転自在に支持する揺動可能なプーリアームに、リターンスプリングによって伸張する方向に付勢され、負荷される収縮方向の押込み力を内蔵された油圧ダンパで緩衝する伸縮式の油圧式オートテンショナの調整力を付与してテンションプーリが補機駆動用のベルトを押圧する方向にプーリアームを付勢した補機駆動用ベルトの張力調整装置において、
前記プーリアームの揺動中心に対する偏心位置に支点軸を突設し、その支点軸に外周が角形のレンチ係合用のボスを回転自在に設け、そのボスをプーリアームに向けて付勢する弾性部材を設け、前記ボスとプーリアームの対向面間に、ボスとプーリアームとを結合すると共に、ボスに負荷される回転トルクが所定値を超えた場合に結合を解除するトルクリミッタを設けたことを特徴とする補機駆動用ベルトの張力調整装置。
【請求項２】
前記トルクリミッタが、ボスとプーリアームの対向面における一方に形成された放射状配置のＶ形のカム溝と、他方に設けられたＶ形のカム突起とからなる請求項１に記載の補機駆動用ベルトの張力調整装置。
【請求項３】
前記トルクリミッタが、ボスとプーリアームの対向面における一方に形成された放射状配置のＶ形のカム溝と、他方に設けられた表面に丸みを有する係合子とからなる請求項１に記載の補機駆動用ベルトの張力調整装置。
【請求項４】
前記トルクリミッタが、ボスとプーリアームの対向面における一方に設けられた表面に丸みを有する係合子と、他方に形成され、その内周が係合子の表面形状に適合する形状とされた係合凹部とからなる請求項１に記載の補機駆動用ベルトの張力調整装置。
【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、エアコンのコンプレッサ等の自動車補機を駆動するベルトの張力調整装置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、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】
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、作動油が充填されたシリンダの開口端部をオイルシールの取付けにより密閉し、そのオイルシールをスライド自在に貫通するロッドとシリンダの相互間にリターンスプリングを組込んで、そのシリンダとロッドを相対的に伸張する方向に付勢し、上記シリンダとロッドが収縮する方向に押込み力が負荷されたとき、シリンダの内部に組込まれた油圧ダンパで緩衝するようにした伸縮式の油圧式オートテンショナが知られている。
【０００４】
上記のような伸縮式の油圧式オートテンショナが組込まれた補機駆動用のベルト伝動装置においては、ベルトの交換の際に、油圧式オートテンショナを収縮させた状態でベルトの取外しと、取付けを行うようにしているが、油圧式オートテンショナの内部には油圧ダンパが組込まれているため、収縮させる場合、油圧に打ち勝つ大きさの大きな押込み力を負荷する必要があり、収縮作業が極めて困難である。
【０００５】
そこで、プーリアームの揺動中心に対する偏心位置に外周が角形のボスを設け、そのボスにレンチを係合し、そのレンチを揺動操作することにより、比較的小さい揺動操作力によってプーリアームに大きな回転モーメントを付与することができるため、油圧式オートテンショナを容易に収縮させることができ、上記の不都合を解消する上において効果的である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のように、プーリアームにボスを設け、そのボスにレンチを係合してプーリアームを揺動させる場合、ボスに規定値以上のトルクが負荷されるおそれがある。
【０００７】
このとき、油圧式オートテンショナは最も収縮した状態からさらに押込み力が負荷されることになるため、油圧式オートテンショナが破損するおそれがある。
【０００８】
そこで、トルクレンチを用いることにすれば、ボスに過大なトルクが負荷されるのを防止することができるが、市場においては、トルクレンチを使用しないで作業されることも充分に考えられ、完全な問題の解決にはならない。
【０００９】
この発明の課題は、ベルトの張力を調整する油圧式オートテンショナを組付け状態で容易に押し縮めることができると共に、その収縮作業時に油圧式オートテンショナが誤って破損されるのを確実に防止することができるようにした補機駆動用ベルトの張力調整装置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、この発明においては、テンションプーリを回転自在に支持する揺動可能なプーリアームに、リターンスプリングによって伸張する方向に付勢され、負荷される収縮方向の押込み力を内蔵された油圧ダンパで緩衝する伸縮式の油圧式オートテンショナの調整力を付与してテンションプーリが補機駆動用のベルトを押圧する方向にプーリアームを付勢した補機駆動用ベルトの張力調整装置において、前記プーリアームの揺動中心に対する偏心位置に支点軸を突設し、その支点軸に外周が角形のレンチ係合用のボスを回転自在に設け、そのボスをプーリアームに向けて付勢する弾性部材を設け、前記ボスとプーリアームの対向面間に、ボスとプーリアームとを結合すると共に、ボスに負荷される回転トルクが所定値を超えた場合に結合を解除するトルクリミッタを設けた構成を採用したのである。
【００１１】
ここで、トルクリミッタとして、
Ｉ．ボスとプーリアームの対向面における一方に形成された放射状配置のＶ形のカム溝と、他方に設けられたＶ形のカム突起とからなるもの、
II．ボスとプーリアームの対向面における一方に形成された放射状配置のＶ形のカム溝と、他方に設けられた表面に丸みを有する係合子とからなるもの、
III．ボスとプーリアームの対向面における一方に設けられた表面に丸みを有する係合子と、他方に形成され、その内周が係合子の表面形状に適合する形状とされた係合凹部とからなるもの、
を採用することができる。
【発明の効果】
【００１２】
上記のように、プーリアームの揺動中心に対する偏心位置に外周が角形のボスを設けたことにより、そのボスにレンチを係合して揺動させることにより、プーリアームに大きな回転モーメントを負荷することができるため、油圧式オートテンショナを比較的小さな操作力によって容易に収縮させることができ、ベルトの交換作業を簡単に行うことができる。
【００１３】
また、弾性部材によってボスをプーリアームに向けて付勢し、そのボスとプーリアームの対向面間にトルクリミッタを設けたことにより、そのトルクリミッタの設定値を超える回転トルクがボスに負荷されると、トルクリミッタはボスとプーリアームの結合を解除するため、ボスは空転することになる。このため、油圧式オートテンショナに過大な押込み力が負荷されることはなく、油圧式オートテンショナが破損するのを確実に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】
【００１４】
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に示すように、クランクシャフト１の端部に取付けたプーリ２と補機の回転軸３に取付けたプーリ４間にはベルト５がかけ渡され、そのベルト５の弛み側ベルト５ａの外側方にプーリアーム６が設けられている。
【００１５】
プーリアーム６は、エンジンブロックに支持された軸７を中心として揺動自在に支持され、そのプーリアーム６の揺動側端部にテンションプーリ８が回転自在に支持されている。
【００１６】
また、プーリアーム６には伸縮式の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８がベルト５を押圧する方向にプーリアーム６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、上端が開口する有底筒状のシリンダ１１を有している。このシリンダ１１はアルミ合金からなり、その内部には鋼製の有底筒状のスリーブ１２が嵌合されている。
【００１８】
シリンダ１１の内部には作動油が充填され、その作動油はシリンダ１１の上部開口を密封するオイルシール１３によって外部への漏洩が防止されている。オイルシール１３はシリンダ１１の内周上部に取付けた止め輪１４によって抜止めされ、その止め輪１４およびオイルシール１３の中心部に挿通されたロッド１５は軸方向にスライド自在とされている。
【００１９】
ロッド１５のシリンダ１１外部に位置する上端部にはばね座１６が取付けられ、そのばね座１６とシリンダ１１の外周下部に設けられたフランジ１７間にロッド１５とシリンダ１１を伸張方向に付勢するリターンスプリング１８が組込まれている。
【００２０】
ばね座１６の上面には連結片１９が形成され、その連結片１９は図示省略したエンジンブロックに揺動自在に連結される。一方、シリンダ１１の下端にも連結片２０が設けられ、その連結片２０はプーリアーム６にねじ込まれるボルト２１を介してそのプーリアーム６に揺動自在に連結されている。
【００２１】
スリーブ１２内には、ロッド１５に負荷される押込み力を緩衝する油圧ダンパ３０が組込まれている。
【００２２】
油圧ダンパ３０は、ロッド１５の下端部にスリーブ１２の内径面に沿ってスライド自在のプランジャ３１を接続してスリーブ１２内を圧力室３２とリザーバ室３３とに仕切り、そのプランジャ３１にその下方の圧力室３２と上方のリザーバ室３３を連通する通路３４を設け、その通路３４の圧力室３２側の開口に、圧力室３２の圧力がリザーバ室３３の圧力より高くなった場合に通路３４を閉鎖するチェックバルブ３５を設け、上記圧力室３２内に封入された作動油によってシリンダ１１とロッド１５を収縮させる方向の押込み力を緩衝するようにしている。なお、３６は、プランジャ３１をロッド１５の下端に押付けるプランジャスプリングを示す。
【００２３】
上記の構成からなる油圧式オートテンショナ１０においては、ベルト５によって駆動される補機の負荷変動やクランクシャフト１の角速度の変化によってベルト５の張力が変化し、そのベルト５に弛みが生じると、リターンスプリング１８の押圧によってシリンダ１１とロッド１５が伸張する方向に相対移動してベルト５の弛みを吸収する。
【００２４】
このとき、プランジャ３１もロッド１５と同方向に移動するため、圧力室３２の容積が大きくなって圧力が低下し、その圧力がリザーバ室３３の圧力より低くなると、チェックバルブ３５が通路３４を開放するため、リザーバ室３３の作動油は通路３４から圧力室３２に流れ、ロッド１５およびプランジャ３１は外方に向けて急速に移動してベルト５の弛みを直ちに吸収する。
【００２５】
一方、ベルト５の張力が大きくなると、ベルト５からテンションプーリ８およびプーリアーム６を介して油圧式オートテンショナ１０にシリンダ１１とロッド１５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３２の圧力はリザーバ室３３の圧力より高くなるため、チェックバルブ３５は通路３４を閉鎖し、圧力室３２に封入された作動油により、油圧式オートテンショナ１０に負荷される上記押込み力が緩衝される。
【００２６】
押込み力がリターンスプリング１８の弾性力より大きい場合、圧力室３２の作動油はスリーブ１２とプランジャ３１の摺動面間に形成された微小なリーク隙間からリザーバ室３３内に流れ、上記押込み力とリターンスプリング１８の弾性力とが釣り合う位置までシリンダ１１とロッド１５は収縮する方向にゆっくりと相対移動し、ベルト５の張力は一定に保持される。
【００２７】
図２乃至図４に示すように、プーリアーム６の揺動中心に対する偏心位置には膨出部４０が形成され、その膨出部４０に頭部付きのボルトからなる支点軸４１が固定され、その支点軸４１の外側にボス４２が回転可能に嵌合されている。
【００２８】
ボス４２の外周は角形とされ、内周には支点軸４１の頭部４１ａと軸方向で対向する段部４３が形成され、その段部４３と上記頭部４１ａとの間には、ボス４２を膨出部４０に向けて押圧する弾性部材４４が組込まれている。
【００２９】
ボス４２と膨出部４０の対向面間には、ボス４２とプーリアーム６とを結合すると共に、ボス４２に所要値以上の回転トルクが負荷された時に結合を解除するトルクリミッタ５０が設けられている。
【００３０】
図３乃至図５に示すように、トルクリミッタ５０は、膨出部４０のボス４２に対する対向面に複数のＶ形のカム溝５１を放射状に設け、一方、ボス４２には膨出部４０に対する対向面にＶ形のカム突起５２を放射状に形成した構成とされている。
【００３１】
なお、上記とは逆に、ボス４２側にＶ形のカム溝を設け、膨出部４０にＶ形のカム突起を形成するようにしてもよい。
【００３２】
実施の形態で示す補機駆動用ベルトの張力調整装置は上記の構造からなり、ベルト交換によるベルト５の取外しや取付けに際しては、油圧式オートテンショナ１０のシリンダ１１とロッド１５を相対的に収縮する方向に相対移動させて油圧式オートテンショナ１０を収縮させ、ベルト５に弛みを与えた状態で、そのベルト５の交換を行う。
【００３３】
油圧式オートテンショナ１０の収縮に際しては、図２に示すように、ボス４２にレンチＴを係合し、そのレンチＴを同図の矢印で示す一方向に揺動させる。
【００３４】
上記レンチＴの矢印方向への揺動時、プーリアーム６とボス４２とはトルクリミッタ５０を介して結合されているため、レンチＴの矢印方向への揺動により、プーリアーム６も軸７を中心に揺動し、そのプーリアーム６の揺動によって油圧式オートテンショナ１０を収縮させることができる。
【００３５】
このように、油圧式オートテンショナ１０の収縮操作は、ボス４２に係合させたレンチＴの揺動によるため、プーリアーム６に大きな回転モーメントを負荷することができ、比較的小さな操作力によって油圧式オートテンショナ１０を簡単に収縮させることができる。したがって、ベルト５の交換作業を容易に行うことができる。
【００３６】
ここで、レンチＴの揺動操作時、ボス４２にトルクリミッタ５０の設定値を超える回転トルクが負荷されると、トルクリミッタ５０のカム溝５１とカム突起５２が周方向に位相がずれ、ボス４２はカム突起５２の高さに相当する寸法をストローク量として軸方向に往復動を繰り返すと共に、空転し、プーリアーム６を揺動させることができなくなる。
【００３７】
このため、油圧式オートテンショナ１０に過大な押込み力が負荷されることはなく、油圧式オートテンショナ１０を破損させるようなことはない。
【００３８】
図３乃至図５では、トルクリミッタ５０として、カム溝５１とカム突起５２から成るもの示したが、トルクリミッタ５０はこれに限定されるものではない。
【００３９】
例えば、図６乃至図８に示すように、ボス４２の膨出部４０に対する対向面に複数のＶ形のカム溝５３を放射状に設け、膨出部４０のボス４２に対する対向面にボールからなる係合子５４を、その半分程度が膨出部４０内に埋め込まれるようにして固定したものであってもよい。
【００４０】
なお、膨出部４０にＶ形のカム溝を形成し、ボス４２に係合子を固定してもよい。その係合子５４は、図９に示すように、ローラからなるものであってもよい。
【００４１】
また、トルクリミッタ５０は、図１０および図１１に示すように、膨出部４０のボス４２に対する対向面にローラからなる係合子５５を、その半分程度が膨出部４０内に埋め込まれるようにして固定し、ボス４２の膨出部４０に対する対向面に上記係合子５５が嵌合可能な係合凹部５６を設けたものであってもよい。
【００４２】
なお、ボス４２に係合子を固定し、膨出部４０に係合凹部を設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明に係る補機駆動用ベルトの張力調整装置の正面図
【図２】図１の油圧式オートテンショナの部分を拡大して示す断面図
【図３】プーリアームとボスの対向面間に設けられたトルクリミッタ部を示す平面図
【図４】図３の横断平面図
【図５】図４に示すボスの底面図
【図６】トルクリミッタの他の例を示す平面図
【図７】図６の横断平面図
【図８】図７の膨出部の平面図
【図９】図７に示す係合子の他の例を示す平面図
【図１０】トルクリミッタのさらに他の例を示す横断平面図
【図１１】図１０の膨出部の平面図
【符号の説明】
【００４４】
６    プーリアーム
８    テンションプーリ
１０  油圧式オートテンショナ
１８  リターンスプリング
３０  油圧ダンパ
４１  支点軸
４２  ボス
４４  弾性部材
５０  トルクリミッタ
５１  カム溝
５２  カム突起
５３  カム溝
５４  係合子
５５  係合子
５６  係合凹部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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