(57)【要約】【課題】シリンダ内の作動油が漏れにくいオートテンショナを提供する。【解決手段】シリンダ９内にシリンダ９と同軸にスリーブ１０を固定し、そのスリーブ１０内にロッド１２を摺動可能に挿入してシリンダ９内を圧力室１３とリザーバ室１４に区画し、チェックバルブ１９を設けた第１通路１８を介して圧力室１３とリザーバ室１４を連通し、絞りを有する第２通路２５を介して圧力室１３とリザーバ室１４を連通し、その第２通路２５が圧力室１３からロッド１２の内部とばね座１５の内部とを順に通ってリザーバ室１４に至り、その第２通路２５のリザーバ室１４側の端部をばね座１５の下面に開口させたオートテンショナ５において、リザーバ室１４内に、第２通路２５のリザーバ室１４側の開口から流れ出た作動油を受けてロッド１２の外周に導くオイルガイド２６を設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部に底（８）を有するシリンダ（９）内に作動油を溜め、そのシリンダ（９）内にシリンダ（９）と同軸にスリーブ（１０）を固定し、そのスリーブ（１０）内にロッド（１２）を摺動可能に挿入してシリンダ（９）内を圧力室（１３）とリザーバ室（１４）に区画し、前記ロッド（１２）の上端にばね座（１５）を固定し、そのばね座（１５）とシリンダ（９）の間の環状開口を閉鎖する密封装置（１７）を設け、前記ばね座（１５）を圧力室（１３）の容積が拡大する方向に付勢するリターンスプリング（１６）を設け、リザーバ室（１４）側から圧力室（１３）側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ（１９）を設けた第１通路（１８）を介して前記圧力室（１３）と前記リザーバ室（１４）を連通し、絞りを有する第２通路（２５）を介して前記圧力室（１３）と前記リザーバ室（１４）を連通し、その第２通路（２５）が前記圧力室（１３）からロッド（１２）の内部とばね座（１５）の内部とを順に通って前記リザーバ室（１４）に至り、その第２通路（２５）のリザーバ室（１４）側の端部を前記ばね座（１５）の下面に開口させたオートテンショナ（５）において、前記リザーバ室（１４）内に、前記第２通路（２５）のリザーバ室（１４）側の開口から流れ出た作動油を受けて前記ロッド（１２）の外周に導くオイルガイド（２６）を設けたことを特徴とするオートテンショナ。
【請求項２】
前記オイルガイド（２６）を、前記ロッド（１２）の外周に沿う筒状に形成した請求項１に記載のオートテンショナ。
【請求項３】
前記オイルガイド（２６）の上端に形成したフランジ（２７）を、前記ばね座（１５）と前記リターンスプリング（１６）の間に挟み込んだ請求項２に記載のオートテンショナ。
【請求項４】
前記密封装置が、上下に伸縮可能な筒状のゴム製ベローズ（１７）であり、そのベローズ（１７）の上端を前記ばね座（１５）の外周に嵌め合わせ、ベローズ（１７）の下端を前記シリンダ（９）の外周に嵌め合わせた請求項１から３のいずれかに記載のオートテンショナ。
【請求項５】
前記ばね座（１５）に、前記第２通路（２５）の電磁開閉弁（２３）を組み込んだ請求項１から４のいずれかに記載のオートテンショナ。
【請求項６】
前記密封装置が、前記シリンダ（９）の内周に装着された環状のシール部材（３２）と、前記ばね座（１５）から下方に延び、前記シール部材（３２）の内周に摺接する筒状のスカート（３３）とからなる請求項１から５のいずれかに記載のオートテンショナ。
【請求項７】
前記シール部材が、前記スカート（３３）の外周に沿って下方に延びるゴム製のリップ（３６）と、そのリップ（３６）をスカート（３３）の外周に締め付けるガータスプリング（３７）とを有するオイルシール（３２）である請求項６に記載のオートテンショナ。
【請求項８】
前記シール部材が、断面が丸形のＯリング（３８）または断面がＸ字形のＸリング（３９）である請求項６に記載のオートテンショナ。
【請求項９】
前記スカート（３３）が金属製であり、そのスカート（３３）に、スカート（３３）の上端に沿って外径側に折り返した筒状のカバー（３４）を一体に設け、そのカバー（３４）を前記シリンダ（９）の外周に対向させた請求項６から８のいずれかに記載のオートテンショナ。
【請求項１０】
上下に伸縮可能な筒状のカバー（４０）を前記スカート（３３）の外周を囲むように設け、そのカバー（４０）の上端を前記ばね座（１５）に固定し、カバー（４０）の下端を前記シリンダ（９）の外周に固定した請求項６から８のいずれかに記載のオートテンショナ。
【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、下部に底を有する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固定し、そのスリーブ内にロッドを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、前記ロッドの上端にばね座を固定し、そのばね座を圧力室の容積が拡大する方向にリターンスプリングで付勢し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ばね座が移動することにより、ベルトの張力変動を吸収する。
【０００５】
また、圧力室とリザーバ室は、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を設けた第１通路を介して連通しており、圧力室の容積が拡大する方向にばね座が移動すると、前記チェックバルブが開き、第１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は、ばね座が速やかに移動する。
【０００６】
また、圧力室とリザーバ室は、絞りを形成する第２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ばね座が移動すると、圧力室内の作動油が第２通路を通ってリザーバ室に流出する。このとき、第２通路を流れる作動油の流量が制限されてダンパー作用が生じるので、ばね座がゆっくりと移動し、ベルトを安定した状態に保つ。
【０００７】
この第２通路は、圧力室からロッドの内部とばね座の内部とを順に通ってリザーバ室に至っており、その第２通路のリザーバ室側の端部が、ばね座の下面に開口している。また、ばね座には、第２通路の電磁開閉弁が組み込まれており、その電磁開閉弁で第２通路を閉じることにより、ばね座の位置を固定可能となっている。そのため、オルタネータでエンジンを始動する方式のエンジンにこのオートテンショナを採用すると、エンジン始動時にばね座の位置を固定することによりベルトのスリップを防止し、円滑にエンジンを始動することが可能となる。
【０００８】
また、このオートテンショナは、ばね座とシリンダの間の環状開口がゴム製ベローズで閉鎖されている。このベローズは、上下に伸縮可能な筒状に形成され、その上端は、ばね座に設けた筒状のスカート部の外周に嵌め合わされ、下端は、シリンダの外周に嵌め合わされている。
【特許文献１】特開２００７−１６９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記オートテンショナは、第２通路のリザーバ室側の端部がばね座の下面に開口しており、その開口から流れ出た作動油が、ばね座のスカート部やリターンスプリングをつたって流れ落ちる。ここで、ばね座のスカート部やリターンスプリングは、ベローズに近い位置にあるので、ベローズの密封性能が低い場合、作動油が漏れる可能性があった。
【００１０】
また、上記オートテンショナは、ベルトの交換作業を行なうときや、ベルトの張力が過大となったときに、圧力室の容積が縮小する方向にロッドが過度に移動して、リザーバ室内の圧力が過大となることがあり、このリザーバ室内の圧力によってベローズが膨張して外れ、リザーバ室内の作動油が外部に漏れる可能性があった。
【００１１】
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が漏れ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】
【００１２】
上記の課題を解決するため、前記リザーバ室内に、前記第２通路のリザーバ室側の開口から流れ出た作動油を受けて前記ロッドの外周に導くオイルガイドを設けた。
【００１３】
このオイルガイドは、前記ロッドの外周に沿う筒状に形成することができる。この場合、オイルガイドの上端にフランジを形成し、そのフランジを前記ばね座と前記リターンスプリングの間に挟み込むことができる。
【００１４】
ばね座とシリンダの間の環状開口を閉鎖する密封装置としては、例えば、上下に伸縮可能な筒状のゴム製ベローズを採用することができ、そのベローズの上端を前記ばね座の外周に嵌め合わせ、ベローズの下端を前記シリンダの外周に嵌め合わせることができる。
【００１５】
前記ばね座には、前記第２通路の電磁開閉弁を組み込むことができる。
【００１６】
前記密封装置は、前記シリンダの内周に装着された環状のシール部材と、前記ばね座から下方に延び、前記シール部材の内周に摺接する筒状のスカートとで構成することができる。このようにすると、リザーバ室内の圧力が過大となったときに、そのリザーバ室内の圧力によって膨張して外れる部分がないので、リザーバ室内の作動油が外部に漏れにくい。
【００１７】
前記シール部材は、断面が丸形のＯリングや、断面がＸ字形のＸリングを使用すると低コストであるが、前記スカートの外周に沿って下方に延びるゴム製のリップと、そのリップをスカートの外周に締め付けるガータスプリングとを有するオイルシールを使用すると、作動油の漏れをより確実に防止することができる。
【００１８】
前記スカートを金属製とし、そのスカートに、スカートの上端に沿って外径側に折り返した筒状のカバーを一体に設け、そのカバーを前記シリンダの外周に対向させると好ましい。このようにすると、シール部材とスカートの摺接部分が前記カバーで覆われるので、シール部材とスカートの間に異物が入りにくくなり、シール部材の信頼性が向上する。
【００１９】
また、上下に伸縮可能な筒状のカバーを前記スカートの外周を囲むように設け、そのカバーの上端を前記ばね座に固定し、カバーの下端を前記シリンダの外周に固定してもよい。このようにしても、シール部材とスカートの摺接部分が前記カバーで覆われるので、シール部材とスカートの間に異物が入りにくくなり、シール部材の信頼性が向上する。
【発明の効果】
【００２０】
この発明のオートテンショナは、第２通路のリザーバ室側の開口から流れ出た作動油が、オイルガイドで受けてロッドの外周に導かれ、ロッドの外周に沿ってリザーバ室内を流れ落ちる。そのため、密封装置の密封性能が低下した場合にも、シリンダから作動油が漏れにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１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、エンジンブロック（図示せず）に固定された支点軸２を中心として揺動可能に支持されたプーリアーム３と、プーリアーム３に回転可能に取り付けたテンションプーリ４とを有する。プーリアーム３には、この発明の第１実施形態に係るオートテンショナ５の一端が連結軸６を介して回転可能に連結され、オートテンショナ５の他端が、エンジンブロックに固定した支点軸７で支持されている。オートテンショナ５は、テンションプーリ４をベルト１に押さえ付ける方向にプーリアーム３を付勢している。
【００２２】
図２に示すように、オートテンショナ５は、下部に底８を有するシリンダ９を有し、そのシリンダ９内に作動油が溜められている。また、シリンダ９内には、シリンダ９と同軸にスリーブ１０が挿入され、そのスリーブ１０の下部外周が、シリンダ９の底８に形成されたスリーブ嵌合凹部１１に嵌め込んで固定されている。スリーブ１０内には、ロッド１２が軸方向に摺動可能に挿入されており、そのロッド１２とスリーブ１０によって、シリンダ９内が圧力室１３とリザーバ室１４に区画されている。
【００２３】
ロッド１２の上端には、ばね座１５が固定され、そのばね座１５とシリンダ９の底８との間にリターンスプリング１６が組み込まれている。リターンスプリング１６は、下端がシリンダ９の底８で支持され、上端がばね座１５を押圧しており、その押圧によって、圧力室１３の容積を拡大する方向にばね座１５を付勢している。
【００２４】
シリンダ９とばね座１５の間の環状開口は、上下に伸縮可能な筒状のゴム製ベローズ１７で閉鎖されている。ベローズ１７の上部内周は、ばね座１５の外周に嵌め合わされ、ベローズ１７の下部内周は、シリンダ９の外周に嵌め合わされている。
【００２５】
スリーブ嵌合凹部１１とスリーブ１０の嵌合面間には、圧力室１３の下部とリザーバ室１４の下部を連通する第１通路１８が形成されている。第１通路１８の圧力室１３側の端部には、リザーバ室１４側から前記圧力室１３側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ１９が設けられている。
【００２６】
圧力室１３の上部とリザーバ室１４の上部は、スリーブ１０とロッド１２の摺動面間に形成されたリーク隙間２０と、ロッド１２の内部に形成された油通路２１と、ばね座１５に組み込まれたチェックバルブ２２と、電磁開閉弁２３と、ばね座１５の内部に形成された油通路２４とを順に介して連通している。
【００２７】
ここで、リーク隙間２０、油通路２１、油通路２４は、圧力室１３の上部とリザーバ室１４の上部を連通する第２通路２５を構成し、リーク隙間２０は、その第２通路２５の作動油の流量を制限する絞りを構成している。また、チェックバルブ１９は、圧力室１３側からリザーバ室１４側への作動油の流れのみを許容し、反対方向の作動油の流れを禁止する。第２通路２５のリザーバ室１４側の端部は、ばね座１５の下面に開口している。
【００２８】
図３に示すように、リザーバ室１４内には、ばね座１５からロッド１２とリターンスプリング１６の間を下方に延びるオイルガイド２６が設けられている。オイルガイド２６は、ロッド１２の外周に沿う筒状に形成され、その上端に形成されたフランジ２７がばね座１５とリターンスプリング１６の間に挟み込まれている。第２通路２５のリザーバ室１４側の端部は、オイルガイド２６とロッド１２の間に開口しており、その開口から流れ出た作動油をオイルガイド２６で受けてロッド１２の外周に導くようになっている。
【００２９】
次に、このオートテンショナ５の動作例を説明する。
【００３０】
ベルト１の張力が小さくなると、そのベルト１の張力とリターンスプリング１６の付勢力がつり合う位置までばね座１５がシリンダ９に対して移動し、ベルト１の弛みを吸収する。このとき、圧力室１３の容積が拡大するので、第１通路１８を通ってリザーバ室１４から圧力室１３に作動油が流れ、ばね座１５が速やかに移動する。
【００３１】
一方、ベルト１の張力が大きくなると、そのベルト１の張力とリターンスプリング１６の付勢力がつり合う位置までばね座１５がシリンダ９に対して移動し、ベルト１の緊張を吸収する。このとき、圧力室１３の容積が縮小するので、第２通路２５を通って圧力室１３側からリザーバ室１４側に作動油が流れ、その作動油の流量がリーク隙間２０によって制限されるので、ばね座１５はゆっくりと移動する。また、第２通路２５のリザーバ室１４側の開口から流れ出た作動油は、図３に示すように、オイルガイド２６でロッド１２の外周に導かれ、ロッド１２の外周に沿ってリザーバ室１４内を流れ落ちる。
【００３２】
電磁開閉弁２３を閉じると、第２通路２５を作動油が流れないのでばね座１５の位置が固定される。そのため、オルタネータでエンジンを始動する方式のエンジンにこのオートテンショナ５を採用すると、エンジン始動時にばね座１５とシリンダ９の相対位置を固定することによりベルト１のスリップを防止し、円滑にエンジンを始動することが可能となる。
【００３３】
このオートテンショナ５は、第２通路２５のリザーバ室１４側の開口から流れ出た作動油が、オイルガイド２６で受けてロッド１２の外周に導かれ、ロッド１２の外周に沿ってリザーバ室１４内を流れ落ちる。そのため、ベローズ１７の密封性能が低下した場合にも、シリンダ９から作動油が漏れにくい。
【００３４】
上記実施形態では、ばね座１５とシリンダ９の間の環状開口を閉鎖する密封装置としてベローズ１７を使用したオートテンショナ５を例に挙げて説明したが、この発明は、図４に示すように、シリンダ９の内周に装着した環状のオイルシール２８と、ばね座１５から下方に延び、オイルシール２８の内周に摺接する筒状のスカート部２９とでばね座１５とシリンダ９の間の環状開口を閉鎖したオートテンショナにも適用することができる。このようにすると、リザーバ室１４内の圧力が過大となったときに、そのリザーバ室１４内の圧力によって膨張して外れる部分がないので、リザーバ室１４内の作動油が外部に漏れにくい。
【００３５】
図５に、この発明の第２実施形態のオートテンショナ３１を示す。第１実施形態に対応する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
シリンダ９とばね座１５の間の環状開口は、シリンダ９の内周に装着した環状のオイルシール３２と、ばね座１５から下方に延び、オイルシール３２の内周に摺接する筒状のスカート３３とで閉鎖されている。
【００３７】
スカート３３は、金属製であり、ばね座１５の下部外周に締め代をもって嵌合して固定されている。また、スカート３３には、スカート３３の上端に沿って外径側に折り返した筒状のカバー３４が一体に設けられており、カバー３４は、シリンダ９の外周に対向している。このようなスカート３３とカバー３４は、例えば、金属板をプレス加工して形成することができる。金属板として鋼板を用いる場合、防錆処理（例えば、めっき処理や軟窒化処理）をスカート３３とカバー３４に施すと好ましい。
【００３８】
オイルシール３２は、環状に形成された金属製の芯金３５と、その芯金３５に固定され、スカート３３の外周に沿って下方に延びるゴム製のリップ３６と、そのリップ３６をスカート３３の外周に締め付けるガータスプリング３７とからなる。リップ３６は、スカート３３の外周に沿って下方に延びており、リザーバ室１４内の圧力が高まったときに、その圧力を受けてスカート３３の外周に対する締め付けが強くなるようになっている。
【００３９】
このオートテンショナ３１は、リザーバ室１４内の圧力が過大となったときに、そのリザーバ室１４内の圧力によって膨張して外れる部分がないので、リザーバ室１４内の作動油が外部に漏れにくい。
【００４０】
また、このオートテンショナ３１は、オイルシール３２とスカート３３の摺接部分がカバー３４で覆われるので、オイルシール３２とスカート３３の間に異物が入りにくく、オイルシール３２の信頼性が高い。
【００４１】
また、このオートテンショナ３１は、リザーバ室１４内の圧力が過大となったときに、スカート３３の外周に対するリップ３６の締め付けが強くなるので、リザーバ室１４内の作動油の漏れを確実に防止することができる。
【００４２】
この実施形態では、シリンダ９の内周に装着するシール部材としてオイルシール３２を使用しているが、オイルシール３２にかえて、図６（ａ）に示すような断面が丸形のＯリング３８や、図６（ｂ）に示すような断面がＸ字形のＸリング３９を使用すると低コストである。
【００４３】
リップ３６、Ｏリング３８、Ｘリング３９の材質は、例えば、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＡＣＭ（アクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）を使用することができる。
【００４４】
また、この実施形態では、スカート３３と一体に設けた金属製のカバー３４でオイルシール３２とスカート３３の摺接部分を覆うようにしているが、図７に示すように、上下に伸縮可能な筒状のカバー４０をスカート３３の外周を囲むように設け、そのカバー４０の上端をばね座１５に固定し、カバー４０の下端をシリンダ９の外周に固定してもよい。このようにしても、オイルシール３２とスカート３３の摺接部分がカバー４０で覆われるので、シール部材とスカート３３の間に異物が入りにくくなり、オイルシール３２の信頼性が高くなる。このようなカバー４０は、ゴムや樹脂で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の第１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に示すオートテンショナ近傍の拡大断面図
【図３】図２に示すオイルガイド近傍の拡大断面図
【図４】図２に示すベローズをオイルシールに置き換えた変形例を示す拡大断面図
【図５】この発明の第２実施形態のオートテンショナを示すオイルシール近傍の拡大断面図
【図６】（ａ）は、図５に示すオイルシールをＯリングに置き換えた変形例を示す拡大断面図、（ｂ）は、図５に示すオイルシールをＸリングに置き換えた変形例を示す拡大断面図
【図７】図５に示すカバーを、上下に伸縮可能な筒状のカバーに置き換えた変形例を示す拡大断面図
【符号の説明】
【００４６】
５        オートテンショナ
８        底
９        シリンダ
１０      スリーブ
１２      ロッド
１３      圧力室
１４      リザーバ室
１５      ばね座
１６      リターンスプリング
１７      ベローズ
１８      第１通路
１９      チェックバルブ
２３      電磁開閉弁
２５      第２通路
２６      オイルガイド
２７      フランジ
２８      オイルシール
２９      スカート部
３１      オートテンショナ
３２      オイルシール
３３      スカート
３４      カバー
３６      リップ
３７      ガータスプリング
３８      Ｏリング
３９      Ｘリング
４０      カバー
【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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