(57)【要約】      （修正有）【課題】蛇腹状ベローズを用いた油圧式オートテンショナの耐久性の向上を図る。【解決手段】内部に作動油が充填されたシリンダ１内にスリーブ４を設け、スリーブ内にロッド５の下端部を摺動自在に挿入してスリーブ内に圧力室６を形成し、ロッド５の上部に設けられたばね座７とシリンダの内底面間にリターンスプリング８を組込んで、シリンダとロッドを伸張方向に付勢する。ばね座の外周とシリンダの上部間に伸縮可能なベローズ１１を装着してシリンダとスリーブ間にリザーバ室２３を形成し、リザーバ室と圧力室を連通する通路２４にチェックバルブ２５を設け、シリンダとロッドが収縮方向に押込まれた際に、チェックバルブで通路を閉じ、圧力室内の作動油により押込み力を緩衝する。ベローズを蛇腹状とし、蛇腹部１２の外襞部１５および内襞部１６に保形リング１７を埋設し、ベローズの伸縮時に蛇腹部の径方向への変形と破損を防止する。【選択図】図１
2009191937.tif 000002
【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、その内底面から立ち上がるスリーブを設け、そのスリーブ内にロッドの下端部を摺動自在に挿入して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、前記ばね座の外周とシリンダの上部外周に弾性を有する伸縮可能なベローズの両端部を嵌合してシリンダとスリーブ間に密閉された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バルブを設けた油圧式オートテンショナにおいて、
前記ベローズが、前記ばね座の外径面に嵌合される筒部とシリンダ上部外径面に嵌合される筒部を端部に有し、その一対の筒部間に蛇腹部が設けられた蛇腹状ベローズからなり、そのベローズの蛇腹部外径側の複数の外襞部と内径側の複数の内襞部の少なくとも一方に保形リングを埋設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】
前記蛇腹部のテーパ状壁のそれぞれの断面形状を外方に湾曲する円弧状とした請求項１に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項３】
前記保形リングが、金属製の丸線材からなる請求項１又は２に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項４】
前記ベローズのばね座に嵌合される筒部とシリンダに嵌合される筒部のそれぞれの端部内周に環状のリップを設け、各リップをばね座の外径面に形成されたリップ係合溝およびシリンダの外径面に形成されたリップ係合溝に係合した請求項１乃至３のいずれかの項に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項５】
前記一対のリップの少なくとも一方に保形リングを埋設した請求項４に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項６】
前記ベローズが、ゴムまたは合成樹脂からなる請求項１乃至５のいずれかの項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用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、図４に示すように、ベルト３１の弛み側にテンションプーリ３２を支持する揺動可能なプーリアーム３３を設け、そのプーリアーム３３に油圧式オートテンショナＡの調整力を付与して、上記テンションプーリ３２がベルト３１を押圧する方向にプーリアーム３３を付勢し、ベルト３１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Ａ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底付きシリンダの内底面から立ち上がるスリーブ内にロッドの下部をスライド自在に挿入して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伸張する方向に付勢している。
【０００４】
また、ばね座の外周とシリンダの上部外周に弾性を有するベローズの両端部を嵌合してシリンダとスリーブ間に密閉されたリザーバ室を形成し、そのリザーバ室下部と上記圧力室とを通路で連通し、その通路にチェックバルブを設け、ベルト３１からテンションプーリ３２およびプーリアーム３３を介して油圧式オートテンショナＡにシリンダとロッドを収縮させる方向の押込み力が負荷された際に、チェックバルブを閉じ、圧力室内に封入された作動油のダンパ作用によって上記押込み力を緩衝するようにしている。
【０００５】
上記のような油圧式オートテンショナは、数ｍｍから数１０ｍｍの伸縮機能を有しているため、リザーバ室を密閉するベローズにも伸縮性が要求される。
【０００６】
そこで、特許文献１に記載された油圧式オートテンショナにおいては、ベローズの長さ方向の中央部に上向きの反転部と、その反転部の外側に下向きの反転部を設けて伸縮性を付与し、上記上向き反転部に連設された小径筒部をばね座の外周に締め代を持って嵌合すると共に、下向き反転部に連設された大径筒部をシリンダの上部外周に締め代をもって嵌合している。
【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、伸張時にはリザーバ室の体積が増加して圧力が低下し、また、収縮時にはリザーバ室の体積が減少して圧力が増加するため、リザーバ室の圧力変動によりベローズが収縮または膨張し、その収縮時にベローズに引っ張り力が付与されて外れが生じたり、膨張時に嵌合部に隙間が形成されて内部の作動油が噴き出す可能性があった。
【０００８】
そこで、反転部を有するベローズに代えて、蛇腹状のベローズを用いることにすれば、その蛇腹状ベローズは径方向および軸方向への変形能が大きいため、リザーバ室内の圧力変化をスムーズに吸収し、ベローズの外れ防止や作動油の噴き出し防止に効果を挙げることができる。
【０００９】
しかし、蛇腹状ベローズにおいては、伸張時に縮径し、収縮時に拡径するため、外径側の外襞部および内径側の内襞部が大きく変形し、伸張と伸縮の繰り返しによって外襞部および内襞部が破損し易く、油圧式オートテンショナの耐久性に問題がある。
【００１０】
この発明は、蛇腹状ベローズを用いた油圧式オートテンショナの耐久性の向上を図ることを技術的課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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、その内底面から立ち上がるスリーブを設け、そのスリーブ内にロッドの下端部を摺動自在に挿入して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、前記ばね座の外周とシリンダの上部外周に弾性を有する伸縮可能なベローズの両端部を嵌合してシリンダとスリーブ間に密閉された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バルブを設けた油圧式オートテンショナにおいて、前記ベローズが、前記ばね座の外径面に嵌合される筒部とシリンダ上部外径面に嵌合される筒部を端部に有し、その一対の筒部間に蛇腹部が設けられた蛇腹状ベローズからなり、そのベローズの蛇腹部外径側の複数の外襞部と内径側の複数の内襞部の少なくとも一方に保形リングを埋設した構成を採用したのである。
【００１２】
上記の構成からなる油圧式オートテンショナにおいて、シリンダとロッドが相対的に伸縮すると、ベローズも同時に伸縮する。このとき、リザーバ室の容積が変化し、上記容積が大きくなると圧力が低下し、小さくなると圧力が上昇するため、ベローズは伸張時に縮径しようとし、また、収縮時に拡径しようとする。
【００１３】
このとき、ベローズにおける蛇腹部の外径側の複数の外襞部と内径側の複数の内襞部の少なくとも一方に保形リングが埋設されているため、その保形リングが埋設された襞部は径方向に変形するのが防止される。
【００１４】
このように、襞部は保形リングによって径方向に変形するのが防止されるため、襞部は軸方向にのみ変形することになり、保形リングが埋設されていないベローズに比較して襞部の変形が少なく、破損するようなことはない。
【００１５】
ここで、外襞部および内襞部のそれぞれに保形リングを埋設したベローズにおいて、蛇腹部の外襞部と内襞部を繋ぐテーパ状壁のそれぞれの断面形状を外方に湾曲する円弧状とすると、ベローズの伸縮時、テーパ状壁が弾性変形するため、ベローズをスムーズに伸縮させることができる。
【００１６】
また、ベローズのばね座に嵌合される筒部とシリンダに嵌合される筒部のそれぞれの端部内周に環状のリップを設け、各リップをばね座の外径面に形成されたリップ係合溝およびシリンダの外径面に形成されたリップ係合溝に係合すると、筒部の外れ防止に効果を挙げることができる。
【００１７】
この場合、一対のリップの少なくとも一方に保形リングを埋設しておくと、その保形リングによってリップの拡径を防止することができるため、筒部の外れ防止により大きな効果を挙げることができる。
【００１８】
外襞部、内襞部およびリップに埋設する保形リングとして、金属製の丸線材を用いることにより、各襞部の肉厚およびリップの肉厚を薄肉厚とすることができ、ベローズの軽量化を図ることができる。
【００１９】
ここで、ベローズは、ゴムからなるものであってもよく、あるいは、合成樹脂からなるものであってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
この発明においては、上記のように、ベローズにおける蛇腹部の外径側の複数の外襞部と内径側の複数の内襞部の少なくとも一方に保形リングを埋設したことにより、襞部の径方向への変形を抑制することができる。このため、リザーバ室の圧力変化によってベローズが大きく変形することはなく、ベローズの破損防止に効果を挙げることができ、耐久性に優れた油圧式オートテンショナを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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、シリンダ１は下部が閉塞し、その閉塞端部にエンジンブロックに回転自在に連結される連結片２が設けられている。
【００２２】
シリンダ１の内底面には、スリーブ嵌合孔３が設けられ、そのスリーブ嵌合孔３内にスリーブ４の下端部が圧入されている。スリーブ４内にはロッド５の下部がスライド自在に挿入され、そのロッド５の挿入によって、スリーブ４内に圧力室６が設けられている。
【００２３】
ロッド５のシリンダ１の外部に位置する上端部にはばね座７が固定され、そのばね座７とシリンダ１の底面間に組込まれたリターンスプリング８は、シリンダ１とロッド５を相対的に伸張する方向に付勢している。
【００２４】
ばね座７は円板状をなし、その上面には図４に示すプーリアーム３３に対して連結される連結片９が設けられている。また、ばね座７の下面にはリターンスプリング８の上端部に嵌合して、リターンスプリング８の上端が径方向に移動するのを防止する円筒部１０が形成されている。
【００２５】
ばね座７とシリンダ１の上端面間はゴムあるいは合成樹脂を素材とする弾性変形可能なベローズ１１の装着によって閉塞されている。図１および図２に示すように、ベローズ１１は、蛇腹部１２の両端に筒部１３、１４を設けた蛇腹状のベローズからなり、上記蛇腹部１２の外径側の複数の外襞部１５と内径側の複数の内襞部１６には保形リング１７が埋設されている。
【００２６】
また、一方の筒部１３の端部と他方の筒部１４の端部内周には環状のリップ１８、１９が設けられ、各リップ１８、１９に保形リング２０が埋設されている。
【００２７】
ここで、保形リング１７、２０の埋設によって外襞部１５および内襞部１６あるいはリップ１８、１９が厚肉になると、弾性変形が阻害される可能性があるため、ここでは、金属製の丸線材からなる保形リング１７、２０を採用しているが、金属製のものに限定されず、合成樹脂製のものであってもよい。
【００２８】
上記の構成からなるベローズ１１の一方の筒部１３はばね座７の外周に嵌合され、そのばね座７の外周に形成されたリップ係合溝２１とリップ１８の係合によって抜止めされている。
【００２９】
また、ベローズ１１の他方の筒部１４はシリンダ１の上部外周に嵌合され、そのシリンダ１の外周に形成されたリップ係合溝２２とリップ１９の係合によって抜止めされている。
【００３０】
上記ベローズ１１の装着により、シリンダ１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１１の装着によって、そのシリンダ１とスリーブ４との間に密閉されたリザーバ室２３が形成されている。リザーバ室２３と圧力室６は、スリーブ嵌合孔３とスリーブ４の嵌合面間に形成された通路２４で連通し、その通路２４の圧力室６側の端部に設けられたチェックバルブ２５は、圧力室６内の圧力がリザーバ室２３内の圧力より高くなると、通路２４を閉鎖するようになっている。
【００３１】
実施の形態で示す油圧式オートテンショナは上記の構成からなり、図４に示す補機駆動用ベルト３１の張力調整に際しては、シリンダ１の閉塞端に設けた連結片２をエンジンブロックに連結し、かつ、ばね座７の連結片９をプーリアーム３３に連結して、そのプーリアーム３３に調整力を付与する。
【００３２】
上記のようなベルト３１の張力調整状態において、補機の負荷変動等によってベルト３１の張力が変化し、上記ベルト３１の張力が弱くなると、リターンスプリング８の押圧によりシリンダ１とロッド５が伸張する方向に相対移動してベルト３１の弛みが吸収される。
【００３３】
ここで、シリンダ１とロッド５が伸張する方向に相対移動するとき、圧力室６内の圧力はリザーバ室２３内の圧力より低くなるため、チェックバルブ２５が通路２４を開放する。このため、リザーバ室２３内の作動油は通路２４から圧力室６内にスムーズに流れ、シリンダ１とロッド５は伸張する方向にスムーズに相対移動してベルト３１の弛みを直ちに吸収する。
【００３４】
一方、ベルト３１の張力が強くなると、ベルト３１から油圧式オートテンショナのシリンダ１とロッド５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６内の圧力はリザーバ室２３内の圧力より高くなるため、チェックバルブ２５は通路２４を閉じ、圧力室６内の作動油はスリーブ４の内径面とロッド５の外径面間に形成された微小すきま２６に流れてリザーバ室２３内に流入し、上記作動油が微小すきま２６に流動する際の粘性抵抗によって圧力室６内に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１とロッド５は、押込み力とリターンスプリング８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】
上記のようなベルト３１の張力調整時、シリンダ１とロッド５が相対的に伸縮すると、ベローズ１１も同時に伸縮する。このとき、リザーバ室２３の容積が変化し、上記容積が大きくなると圧力が低下し、小さくなると圧力が上昇するため、ベローズ１１は伸張時に縮径しようとし、また、収縮時に拡径しようとする。
【００３６】
このとき、ベローズ１１における蛇腹部１２の外径側の複数の外襞部１５と内径側の複数の内襞部１６のそれぞれに保形リング１７が埋設されているため、外襞部１５および内襞部１６は径方向に変形するのが防止される。
【００３７】
このように、外襞部１５および内襞部１６は保形リング１７によって径方向に変形するのが防止されるため、各襞部１５、１６は軸方向にのみ変形することになり、保形リングが埋設されていないベローズに比較して襞部の変形が少なく、破損するようなことはない。
【００３８】
実施の形態では、外襞部１５および内襞部１６のそれぞれに保形リング１７を埋設したが、外襞部１５のみ、あるいは、内襞部１６のみに保形リング１７を埋設するようにしてもよい。
【００３９】
ここで、図３に示すように、外襞部１５および内襞部１６のそれぞれに保形リング１７を埋設したベローズ１１において、蛇腹部１２の外襞部１５と内襞部１６を繋ぐテーパ状壁１２ａのそれぞれの断面形状を外方に湾曲する円弧状とすると、ベローズ１１の伸縮時、テーパ状壁１２ａが同図の鎖線で示すように弾性変形するため、ベローズ１１をスムーズに伸縮させることができる。
【００４０】
実施の形態で示すように、ベローズ１１の両端の筒部１３、１４に形成されたリップ１８、１９に保形リング２０を埋設しておくと、その保形リング２０によってリップ１８、１９の拡径を防止することができるため、筒部１３、１４の外れ防止により大きな効果を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明に係る油圧式オートテンショナの実施の形態を示す縦断正面図
【図２】蛇腹状ベローズの一部分を拡大して示す断面図
【図３】蛇腹状ベローズの他の例を示す断面図
【図４】補機駆動用ベルトの張力調整装置を示す正面図
【符号の説明】
【００４２】
１      シリンダ
４      スリーブ
５      ロッド
６      圧力室
７      ばね座
８      リターンスプリング
１１    ベローズ
１２    蛇腹部
１２ａ  テーパ状壁
１３    筒部
１４    筒部
１５    外襞部
１６    内襞部
１７    保形リング
１８    リップ
１９    リップ
２０    保形リング
２１    リップ係合溝
２２    リップ係合溝
２３    リザーバ室
２４    通路
２５    チェックバルブ
【図１】
2009191937.tif 000003
【図２】
2009191937.tif 000004
【図３】
2009191937.tif 000005
【図４】
2009191937.tif 000006