(57)【要約】      （修正有）【課題】安定した油圧ダンパ力が得られる油圧式オートテンショナを提供する。【解決手段】シリンダ１１の内底面のバルブスリーブ１４内にロッド１５のピストン１６を摺動自在に挿入して圧力室１７を形成する。ロッド１５の上部のばね座１９とシリンダ１１の間にリターンスプリング２０を組込む。一端をばね座１９に、他端をシリンダ１１の上端部に固定されたベローズ２３によりシリンダ１１の上部開口を閉塞してリザーバ室２４を形成する。リザーバ室２４と圧力室１７とを連通する第１通路２５にチェック弁２６を設ける。ロッド１５に圧力室１７とリザーバ室２４を連通する第２通路３７を形成し、その第２通路３７の下端部に環状の微小なリーク隙間４０を設ける。作動油がリーク隙間４０を流通する際の流動抵抗により油圧ダンパ力を発生させてロッド１５の押し込み力を緩衝し、シリンダ１１とロッド１５が傾斜してもリーク隙間４０に影響を与えないようにする。【選択図】図２
2007071310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉塞端を下部に有するシリンダ内に、その内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相対的に伸長する方向に付勢するリターンスプリングを組込み、前記ばね座の外周に一端部が嵌合され、シリンダの上部外周に他端部が嵌合された伸縮可能なベローズ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、そのリザーバ室の下部と前記圧力室の下部とを連通する第１通路に圧力室内の圧力がリザーバ室内の圧力より高くなったとき第１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、
前記ロッドの下端部とバルブスリーブの摺動面間をシール部材でシールし、ロッドには、前記圧力室とリザーバ室とを連通する第２通路を設け、その第２通路の圧力室側の下端部に環状の微小なリーク隙間を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】
前記第２通路の圧力室側の下端部に嵌合凹部を形成し、その嵌合凹部内に、下側が小径部とされた段付き柱状体の上部を圧入し、その段付き柱状体の下側小径部の外径面と嵌合凹部の内径面間に前記リーク隙間を形成し、段付き柱状体の上側大径部の外周には、その上側大径部の下端から上面の中央に至る溝状の連通路を形成した請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項３】
前記リーク隙間の大きさを０．０１〜０．０３ｍｍの範囲とした請求項１又は２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、カム軸駆動用のタイミングベルトや補機駆動用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】
オルタネータやエアコンディショナのコンプレッサ、あるいはウォータポンプ等の補機を駆動する補機駆動用のベルトの張力を一定に保つ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。
【０００３】
上記油圧式オートテンショナにおいては、下部が閉塞するシリンダの内部に、その内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、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リターンスプリングを組込んでロッドとシリンダを相対的に伸長する方向に付勢している。また、前記ばね座の外周に一端部が嵌合され、他端部がシリンダの上部外周に嵌合されたベローズ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第１通路にチェック弁を設けている。
【０００４】
上記油圧式オートテンショナにおいては、シリンダの下端に設けられた連結片をエンジンブロックに回動自在に連結し、ばね座に設けられた連結片を揺動可能なプーリアームに回動自在に連結して、上記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、プーリアームに支持されたテンションプーリをベルトに押し付けるようにしている。
【０００５】
そして、ベルトからテンションプーリおよびプーリアームを介してロッドに押し込み力が負荷されたとき、チェック弁で第１通路を閉じ、圧力室の作動油がバルブスリーブとロッド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に流れる際の流動抵抗により油圧ダンパ力を発生させてベルトの張力変化を吸収するようにしている。
【特許文献１】米国特許第４，７９０，８０１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記従来の油圧式オートテンショナにおいては、ベルトの張力変化によってプーリアームが揺動すると、油圧式オートテンショナ自体も揺動し、シリンダの連結片およびばね座の連結片にモーメント荷重が発生して、そのモーメント荷重をバルブスリーブとロッドで受けることになる。このとき、バルブスリーブとロッドが相対的に傾くため、バルブスリーブとロッドの摺動面間に形成されたリークすきまの大きさが円周方向で不均一となり、そのリークすきまを流れる作動油の流動抵抗が変化し、安定した油圧ダンパ力を得ることができなくなる。
【０００７】
また、ロッドに過大な押し込み力が負荷されて圧力室内の圧力が急激に上昇した場合、バルブスリーブが膨張変形する場合がある。このとき、バルブスリーブとロッドの摺動面間に形成された上記リークすきまが変化するため、前記と同様に、安定した油圧ダンパ力を得ることができなくなる。
【０００８】
この発明の課題は、常に安定した油圧ダンパ力を得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、閉塞端を下部に有するシリンダ内に、その内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相対的に伸長する方向に付勢するリターンスプリングを組込み、前記ばね座の外周に一端部が嵌合され、シリンダの上部外周に他端部が嵌合された伸縮可能なベローズ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、そのリザーバ室の下部と前記圧力室の下部とを連通する第１通路に圧力室内の圧力がリザーバ室内の圧力より高くなったとき第１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、前記ロッドの下端部とバルブスリーブの摺動面間をシール部材でシールし、ロッドには、前記圧力室とリザーバ室とを連通する第２通路を設け、その第２通路の圧力室側の下端部に環状の微小なリーク隙間を形成した構成を採用している。
【００１０】
ここで、前記第２通路の圧力室側の下端部に嵌合凹部を形成し、その嵌合凹部内に、下側が小径部とされた段付き柱状体の上部を圧入し、その段付き柱状体の下側小径部の外径面と嵌合凹部の内径面間に前記リーク隙間を形成し、段付き柱状体の上側大径部の外周には、その上側大径部の下端から上面の中央に至る溝状の連通路を形成することにより、嵌合凹部に対する段付柱状体の圧入によって環状の微小なリーク隙間を容易に形成することができる。
【００１１】
上記リーク隙間は、その内部を流れる作動油の流動抵抗によって油圧ダンパ力を発生させるため、リーク隙間の大きさが小さくなり過ぎると、作動油の流動抵抗が大きくなり、油圧ダンパ力が大きくなり過ぎてベルトが過張力になり、また、リーク隙間が大きくなり過ぎると、作動油の流れがスムーズになって油圧ダンパ力が小さくなり、ベルトの張力変化を吸収することができなくなる。このため、リーク隙間の大きさは、０．０１〜０．０３ｍｍの範囲とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
上記のように、ロッドに圧力室とリザーバ室を連通する第２通路を設け、その第２通路の圧力室側の下端部に環状の微小なリーク隙間を設けたことにより、圧力室内の作動油がリーク隙間を流れる際の流動抵抗によって油圧ダンパ力を発生させることができる。このように、油圧ダンパ力を発生させるリーク隙間をロッドに形成したことにより、モーメント荷重等によってシリンダとロッドが相対的に傾き、あるいは圧力室内の圧力が急激に大きくなってバルブスリーブが膨張変形しても、油圧ダンパ力を発生させるリーク隙間は何も影響を受けることがない。その結果、常に安定した油圧ダンパ効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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はベルト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を中心に揺動自在に支持され、その揺動側端部にはテンションプーリ３が回転自在に支持されている。また、プーリアーム１には支点軸２とテンションプーリ３間に油圧式オートテンショナ１０が接続されている。
【００１４】
プーリアーム１は、この油圧式オートテンショナ１０から負荷される調整力によってテンションプーリ３がベルト４を押圧する方向に付勢されている。
【００１５】
図２に示すように、油圧式オートテンショナ１０は、アルミニウム合金から成るシリンダ１１を有している。シリンダ１１は下部に閉塞端を有し、その閉塞端部にエンジンブロックに回動自在に取付けられる連結片１２が設けられている。
【００１６】
シリンダ１１の内底面にはスリーブ嵌合孔１３が形成され、そのスリーブ嵌合孔１３内に鋼製のバルブスリーブ１４の下端部が圧入されている。バルブスリーブ１４内に下端部が挿入されたロッド１５は、バルブスリーブ１４内で摺動可能なピストン１６を下部に有し、そのピストン１６の組込みによってバルブスリーブ１４内に圧力室１７が形成されている。
【００１７】
ロッド１５の上端部には大径軸部１８が形成され、その大径軸部１８に取付けられたばね座１９とシリンダ１１の内底面間にリターンスプリング２０が組込まれている。リターンスプリング２０は、シリンダ１１とロッド１５とが伸長する方向に相対移動するようシリンダ１１とロッド１５とを相反する方向に押圧している。
【００１８】
ばね座１９の上端にはプーリアーム１に回動自在に連結される連結片２１が設けられている。また、ばね座１９の下面外周部にはリターンスプリング２０の上部を覆う筒体２２が設けられ、その筒体２２の外側にゴム等の弾性体から成る伸縮可能なベローズ２３の一端部が嵌合、固定されている。また、ベローズ２３の他端部はシリンダ１１の上部外周に嵌合、固定され、そのベローズ２３の取付けによりシリンダ１１の上部開口が閉塞されて、シリンダ１１の内径面とバルブスリーブ１４の外径面間にリザーバ室２４が形成されている。
【００１９】
シリンダ１１のスリーブ嵌合孔１３とバルブスリーブ１４の下端部の嵌合面間には圧力室１７とリザーバ室２４とを連通する第１通路２５が形成され、その第１通路２５を開閉するチェック弁２６がバルブスリーブ１４の下端部に組込まれている。
【００２０】
チェック弁２６は、弁孔２８を有するバルブシート２７と、そのバルブシート２７の弁孔２８を開閉する球形の弁体２９と、その弁体２９の開閉量を制限するリテナ３０とから成る。
【００２１】
リテナ３０はキャップ状をなし、その開口端には外向きにフランジ３１が形成されている。フランジ３１はバルブシート２７の上面に形成された突出部３２に対するリテナ３０の圧入によってバルブシート２７の上面に衝合している。また、リテナ３０の圧入によって、チェック弁２６は組立て品とされる。そのチェック弁２６はバルブスリーブ１４の下端部に形成されたバルブ嵌合凹部３３への圧入による取付けとされ、その取付けによってリテナ３０のフランジ３１はバルブシート２７によりバルブスリーブ１４の下端部内周に形成された肩部３４に押し付けられている。
【００２２】
上記のチェック弁２６は、圧力室１７内の圧力がリザーバ室２４内の圧力より高くなると第１通路２５を閉じるようになっている。
【００２３】
図３に示すように、ピストン１６の外周にはシール溝３５が形成され、そのシール溝３５に組込んだＯリングから成るシール部材３６はバルブスリーブ１４の内径面に弾性接触して、ピストン１６とバルブスリーブ１４の摺動面間をシールしている。
【００２４】
図２および図３に示すように、ロッド１５の下端部には圧力室１７とリザーバ室２４を連通する第２通路３７が形成されている。第２通路３７の圧力室１７側の端部には嵌合凹部３８が形成され、その嵌合凹部３８内に柱状体３９が組込まれている。
【００２５】
図３および図４に示すように、柱状体３９は上側が大径部３９ａとされている。その大径部３９ａが嵌合凹部３８に圧入され、下側の小径部３９ｂの外径面と嵌合凹部３８の内径面間に環状の微小なリーク隙間４０が設けられている。また、大径部３９ａの外周には、その下端から上面中央部に至る複数の溝状の連通路４１が形成されている。
【００２６】
環状のリーク隙間４０は、圧力室１７内の作動油が流通する際の流動抵抗によって油圧ダンパ力を発生させるため、そのリーク隙間４０の大きさδが０．０１ｍｍ未満であると、作動油の流動抵抗が大きくなり過ぎてシリンダ１１とロッド１５が収縮する方向の相対移動が阻害され、ベルト４が過張力となる。一方、０．０３ｍｍを超えると、圧力室１７内の作動油がリザーバ室２４内にスムーズに流れて油圧ダンパ力を得ることができなくなる。このため、リーク隙間４０の大きさδは、０．０１〜０．０３ｍｍの範囲とされている。
【００２７】
なお、柱状体３９は、合成樹脂から成るものであってもよく、あるいは金属から成るものであってもよい。
【００２８】
図２に示すように、バルブスリーブ１４の上側開口部内には、ロッド１５とバルブスリーブ１４の伸長方向への相対移動を制限してロッド１５の下端部がバルブスリーブ１４から抜け出るのを防止する抜け止め手段４２が設けられている。
【００２９】
抜け止め手段４２は、バルブスリーブ１４の上端開口部内に係合溝４３を形成し、その係合溝４３に周方向の一部が切り離されて半径方向に弾性変形可能な止め輪４４を取付け、その止め輪４４に対するピストン１６上面の当接によってロッド１５を抜け止めするようにしている。
【００３０】
実施の形態で示すベルト張力調整装置は上記の構造から成り、ベルト４の移動によって補機を駆動する状態において、その補機の負荷変動によりベルト４の張力が変化し、上記ベルト４の張力が弱くなると、リターンスプリング２０の押圧力によりシリンダ１１とロッド１５が伸長する方向に相対移動し、その相対移動によりプーリアーム１が揺動し、テンションプーリ３がベルト４に押し付けられてベルト４の弛みを吸収する。
【００３１】
シリンダ１１とロッド１５が伸長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２４内の圧力より低下するため、チェック弁２６は第１通路２５を開放する。このため、リザーバ室２４内の作動油は第１通路２５から圧力室１７内にスムーズに流れ、シリンダ１１とロッド１５は伸長する方向にスムーズに相対移動してベルト４の弛みを直ちに吸収する。
【００３２】
一方、ベルト４の張力が強くなると、テンションプーリ３およびプーリアーム１を介してロッド１５に押し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２４内の圧力より高くなるため、チェック弁２６は第１通路２５を閉じる。また、圧力室１７の作動油は、リーク隙間４０、連通路４１および第２通路３７を流れてリザーバ室２４内に流入し、上記リーク隙間４０を流通する作動油の流動抵抗によって油圧ダンパ力が発生する。その油圧ダンパ力によってロッド１５に負荷される押し込み力が緩衝されると共に、シリンダ１１とロッド１５は、ロッド１５に負荷される押し込み力とリターンスプリング２０の押圧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。
【００３３】
シリンダ１１とロッド１５が収縮する方向に相対移動するとき、油圧式オートテンショナ１０はエンジンブロックに連結された連結片１２を中心に揺動する。その揺動時、シリンダ１１とロッド１５の上部に設けられたばね座１９の連結片１２、２１にモーメント荷重が負荷されてシリンダ１１とロッド１５が相対的に傾いたとしても、油圧ダンパ力を発生させるリーク隙間４０はロッド１５の下端部に設けられているため、何も影響を受けることはない。また、圧力室１７内の圧力が高くなってバルブスリーブ１４が膨張変形してもリーク隙間４０は何も影響を受けることはない。このため、常に安定した油圧ダンパ効果を得ることができ、ベルト４を常に適正な張力に保持することができる。
【００３４】
また、リーク隙間４０の大きさδを０．０１〜０．０３ｍｍの範囲としたことによって、最適な油圧ダンパ力を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【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張力調整装置の正面図
【図２】図１に示す油圧式オートテンショナの縦断正面図
【図３】図２のバルブスリーブとロッドの嵌合部分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
【符号の説明】
【００３６】
１１  シリンダ
１４  バルブスリーブ
１５  ロッド
１７  圧力室
１９  ばね座
２０  リターンスプリング
２３  ベローズ
２４  リザーバ室
２５  第１通路
２６  チェック弁
３６  シール部材
３７  第２通路
３８  嵌合凹部
３９  柱状体
３９ａ  大径部
３９ｂ  小径部
４０  リーク隙間
４１  連通路
【図１】
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【図２】
2007071310.tif 000004
【図３】
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【図４】
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