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油圧式オートテンショナ - NTN株式会社
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発明の名称 油圧式オートテンショナ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−2941(P2007−2941A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−184920(P2005−184920)
出願日 平成17年6月24日(2005.6.24)
代理人 【識別番号】100074206
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 文二
発明者 中尾 吾朗
要約 課題
取付面の面精度が悪い場合でも偏荷重が負荷されることのない取付け姿勢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。

解決手段
シリンダ22に対して相対的に伸縮可能なロッド13の上端に球形突部26を設け、その球形突部26にライナ27を嵌合し、そのライナ27を軸受部材28の略半球状の凹部29に圧入する。その圧入時に、ライナ27の下端に設けられたスカート部27bを内方に変形させて球形突部26を包み込み、球形突部26から軸受部材28が分離するのを防止する。軸受部材28をエンジンブロック40に取付け、その取付け時に軸受部材28が傾いたとき、ライナ27と球形突部26の球面接触部のずれ動きで軸受部材28の傾きを吸収し、油圧式オートテンショナに偏荷重が負荷されるのを防止する。
特許請求の範囲
【請求項1】
作動油が充填されたシリンダと、そのシリンダの上部開口を密封するシール部材と、そのシール部材をスライド自在に貫通するロッドと、このロッドとシリンダを伸長する方向に付勢するリターンスプリングとを有し、上記ロッドとシリンダとに負荷される収縮方向の押し込み力をシリンダの内部に設けられた油圧ダンパによって緩衝するようにした油圧式オートテンショナにおいて、前記ロッドのシリンダの外部に位置する先端部に球形突部を設け、エンジンブロックに取付けられる軸受部材には、前記球形突部の半分以上を収容可能とする大きさの略半球状の凹部を形成し、その凹部と球形突部間に、凹部に対する圧入により開口端部に設けられたスカート部が内方に変形して球形突部を包み込むと共に、その球形突部と球面接触する略半球状のライナを組込んだことを特徴とする油圧式オートテンショナ。
【請求項2】
前記スカート部に複数の切り込みを周方向に間隔をおいて形成した請求項1に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項3】
前記シリンダの下端に連結片を設け、その連結片の下部に設けられた二股部でライナを保持し、そのライナによりボルトの球形頭部を保持し、その球形頭部とライナとを球面接触させた請求項1又は2に記載の油圧式オートテンショナ。
【請求項4】
前記二股部の内面を、半球面と、その半球面に端に連続する円筒面とで形成し、前記ライナの内面を、球形頭部の球形表面に適合する半球面と、その半球面に端に連続する円筒面とで形成し、かつ外面を二股部の半球面に適合する半球面と、その半球面の端に連続する円錐面とで形成し、前記二股部の下方から内部にライナを圧入し、二股部の円筒面に対する円錐面の接触によりライナの両端部を内方に変形させて球形頭部を包み込むようにした請求項3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、オルタネータ等のエンジン補機を駆動する補機駆動用ベルトの張力調整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】
一般に、エンジン補機を駆動するベルト伝動装置においては、ベルトの張力調整用の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をベルトに押し付け、そのベルトの張力変化をオートテンショナで吸収してベルトの張力を一定に保つようにしている。
【0003】
上記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。このオートテンショナは、作動油が充填されたシリンダと、そのシリンダの上部開口を密封するシール部材と、そのシール部材をスライド自在に貫通するロッドと、そのロッドとシリンダが伸長する方向にロッドとシリンダを付勢するリターンスプリングとを有し、上記ロッドとシリンダとに負荷される収縮方向の押し込み力をシリンダの内部に組込まれた油圧ダンパによって緩衝するようにしている。
【0004】
上記油圧式オートテンショナにおいては、シリンダの閉塞端およびロッドの先端に連結片を設け、各連結片に形成されたブッシュ挿入孔内にブッシュを挿入し、そのブッシュ内に挿入されるボルトの締付けによりブッシュをプーリアームやエンジンブロックに固定して、一方の連結片をプーリアームに揺動自在に連結し、他方の連結片をエンジンブロックに揺動自在に連結するようにしている。
【特許文献1】特開平10−299846号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上記油圧式オートテンショナのように、ボルトの締付けによりブッシュを固定し、そのブッシュを中心にしてロッド側連結片およびシリンダ側連結片を揺動自在に支持する構成であると、エンジンブロックのブッシュ固定面およびブッシュ端面の面精度が悪い場合、ブッシュに傾きが生じる。このとき、油圧式オートテンショナにも傾きが生じるため、ベルトの張力調整時、油圧式オートテンショナに偏荷重が作用して、ベルトの張力変化をスムーズに吸収することができず、また、油圧式オートテンショナの耐久性を低下させることになる。
【0006】
この発明の課題は、取付面の面精度が悪い場合でも偏荷重が負荷されることのない取付け状態を得ることができるようにした取付けの容易な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】
【0007】
上記の課題を解決するために、この発明においては、作動油が充填されたシリンダと、そのシリンダの上部開口を密封するシール部材と、そのシール部材をスライド自在に貫通するロッドと、このロッドとシリンダを伸長する方向に付勢するリターンスプリングとを有し、上記ロッドとシリンダとに負荷される収縮方向の押し込み力をシリンダの内部に設けられた油圧ダンパによって緩衝するようにした油圧式オートテンショナにおいて、前記ロッドのシリンダの外部に位置する先端部に球形突部を設け、エンジンブロックに取付けられる軸受部材には、前記球形突部の半分以上を収容可能とする大きさの略半球状の凹部を形成し、その凹部と球形突部間に、凹部に対する圧入により開口端部に設けられたスカート部が内方に変形して球形突部を包み込むと共に、その球形突部と球面接触する略半球状のライナを組込んだ構成を採用したのである。
【0008】
ここで、スカート部に複数の切り込みを周方向に間隔をおいて設けることにより、軸受部材の凹部に対するライナの圧入時に、スカート部を内方に容易に変形させることができ、ロッドの球形突部に軸受部材を小さな圧入力によって容易に連結することができる。
【0009】
この発明に係る油圧式オートテンショナにおいて、前記シリンダの下端に連結片を設け、その連結片の下部に設けられた二股部でライナを保持し、そのライナによりボルトの球形頭部を保持し、その球形頭部とライナとを球面接触させると、上記ボルトをプーリアームにねじ込むことによって油圧式オートテンショナとプーリアームとに連結することができるため、連結が容易である。
【0010】
また、プーリアームにねじ込まれたボルトに傾きがあると、球形頭部とライナの球面接触部でずれ動きが生じ、そのずれ動きによってボルトの傾きを吸収することができる。このため、プーリアームから油圧式オートテンショナに偏荷重が負荷されるのを防止することができる。
【0011】
連結片によってプーリアーム連結用のボルトを保持する場合において、二股部の内面を、半球面と、その半球面に端に連続する円筒面とで形成し、前記ライナの内面を、球形頭部の球形表面に適合する半球面と、その半球面に端に連続する円筒面とで形成し、かつ外面を二股部の半球面に適合する半球面と、その半球面の端に連続する円錐面とで形成することにより、球形頭部にライナを嵌合して二股部の内部に圧入することにより、ライナの両端部が内方に変形して球形頭部を包み込むため、ボルトを簡単に取付けることができる。
【発明の効果】
【0012】
上記のように、ライナの開口端部にスカート部を設けることにより、そのライナをロッドの球形突部に嵌合して軸受部材の凹部に圧入すると、凹部の開口部内周に対する接触によりスカート部が内方に変形して球形突部を包み込むため、ロッドと軸受部材を簡単に、かつ、確実に結合することができ、油圧式オートテンショナの組付け前の段階で軸受部材が分離するという不都合の発生はない。
【0013】
また、軸受部材をエンジンブロックにボルト止めすることによって、ロッドの先端部をエンジンブロックに連結することができ、油圧式オートテンショナの組付けが容易である。
【0014】
さらに、ロッドと軸受ブロックの結合状態で、ロッドの球形突部とライナは球面接触しているため、エンジンブロックの軸受取付面の面精度が悪く、軸受部材に傾きが生じた場合には上記球面接触部でずれ動きが生じて軸受部材の傾きを吸収することになる。
【0015】
このため、油圧式オートテンショナの組付けに偏荷重が負荷されることのない良好な取付け姿勢を得ることができ、耐久性の低下を抑制することができる。また、ベルトの揺動を効果的に吸収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、この発明の実施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、その一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。プーリアーム1の他端部には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によってプーリアーム1はテンションプーリ3がベルト4を押圧する方向に付勢されている。
【0017】
図2に示すように、油圧式オートテンショナ10は、作動油が充填されたアルミ合金から成る底付きのシリンダ11と、そのシリンダ11の上部開口を密封して作動油の油面上に空気溜りを形成するシール部材12と、そのシール部材12をスライド自在に貫通するロッド13と、上記シリンダ11の外側に設けられたリターンスプリング14と、シリンダ11の内部に設けられて、そのシリンダ11とロッド13を収縮させる方向の押し込み力を緩衝する油圧ダンパ15とを有している。
【0018】
リターンスプリング14は、ロッド13のシリンダ11外部に位置する上部に設けられたばね座16とシリンダ11の外周下部に設けられたフランジ17間に組込まれて、シリンダ11とロッド13が伸長する方向にシリンダ11およびロッド13を付勢している。
【0019】
油圧ダンパ15は、シリンダ11の内部に嵌合された鋼製の底付きスリーブ18内にプランジャ19をスライド自在に組込んでシリンダ11の内部を圧力室20とリザーバ室21とに仕切り、そのプランジャ19に圧力室20とリザーバ室21を連通する通路22を設け、この通路22にチェックバルブ23を設けると共に、圧力室20内にプランジャスプリング24を組込んでプランジャ19をロッド13の下端部に押し付けている。
【0020】
ここで、チェックバルブ23は、圧力室20内の圧力がリザーバ室21内の圧力より高くなると、通路22を閉じるようになっている。
【0021】
ロッド13のシリンダ11内に位置する中間部にはウエアリング25が嵌合されている。ウエアリング25はシリンダ11とロッド13の相対的な伸縮時にロッド13と共に移動し、その移動時、シリンダ11の内径面で案内されるようになっている。
【0022】
ロッド13の上端には球形突部26が設けられ、その球形突部26に嵌合されたライナ27は軸受部材28の下面に形成された凹部29に嵌合されている。
【0023】
軸受部材28は、ボルト30の締付けによってエンジンブロック40に固定されている。この軸受部材28の下面に形成された凹部29は略半球状をなし、その内面は、図3(I)に示すように、半球形内面29aと、その下端に連続する円筒形内面29bとで形成されている。
【0024】
ライナ27は、ロッド13の球形突部26に嵌合される半球部27aと、その半球部27aの下端に連続するスカート部27bとを有し、上記スカート部27bに複数の切り込み27cが周方向に間隔をおいて形成されている。
【0025】
ここで、半球部27aの半球形内面f1は球形突部26の球形表面に適合し、また、半球形外面f2は凹部29の半球形内面29aに適合している。
【0026】
スカート部27bは、その内面f3が円筒形とされ、その円筒形内面f3の内径は半球部27aの内径と同径とされている。また、スカート部27bの外面f4は下端に向けて拡がり、その外面f4の下端の外径は、凹部29の円筒形内面29bの内径より大きくなっている。
【0027】
上記ライナ27は、図3(II)に示すように、ロッド13の球形突部26に嵌合され、その嵌合状態において、軸受部材28の凹部29に圧入される。その圧入時、図3(III)および図4(I)に示すように、スカート部27bの外面f4が凹部29の円筒形内面29bの開口エッジに当接し、その当接状態から凹部29内にさらに押し込まれることにより、上記円筒形内面29bとの接触によってスカート部27bが内方に変形し、図3(IV)および図4(II)に示すように、球形突部26を包み込むことになる。
【0028】
ここで、スカート部27bには複数の切り込み27cが形成されているため、上記スカート部27bは内方に容易に変形し、その変形によって球形突部26はスカート部27bで包み込まれるため、球形突部26は抜け止めされる。また、スカート部27bの外面f4は円筒形内面29bに強く圧接し、その圧接によってライナ27は抜け止めされることになり、球形突部26と軸受部材28はライナ27を介して結合状態に保持され、油圧式オートテンショナ10の組付け前の段階で分離されることはない。
【0029】
図2に示すように、シリンダ11の下面には連結片31が設けられている。連結片31は下端に二股部32を有し、その二股部32によってライナ33が保持されている。またライナ33によってプーリアーム1にねじ込まれるボルト34の球形頭部34aが保持されている。
【0030】
図5(I)、(II)に示すように、二股部32の内面は、半球面f5と、その半球面f5の端に連続する円筒面f6とで形成され、上記内面に係合溝35が設けられている。
【0031】
ライナ33は、側面U字形をなし、その内面はボルト34の球形頭部34aの球形表面に適合する半球面f7と、その半球面f7の端に連続する円筒面f8とで形成されている。また、ライナ33の外面は、二股部32の半球面f5に適合する半球面f9と、その半球面f9の端に連続し、かつ下端に向けて拡がりをもつ円錐面f10とで形成されている。
このライナ33の外面には二股部32の内面に形成された係合溝35に係合可能な突条36が設けられ、その突条36と係合溝35の係合によってライナ33は回り止めされる。
【0032】
上記ライナ33はボルト34の球形頭部34aに嵌合され、その嵌合状態において二股部32の下方から二股部32の内部に圧入される。その圧入時、図5(III)に示すように、円錐面f10が二股部32の円筒面f6の開口エッジに当接する。その当接状態から二股部32内にさらに押し込まれると、二股部32の円筒面f6に対する接触によってライナ33の下端部は内方に変形して、図5(IV)に示すように球形頭部34aを包み込み、上記球形頭部34aはライナ33で保持されて抜け止めされる。一方、ライナ33の円錐面f10は二股部32の円筒面f6に強く圧接し、その圧接によってライナ33は二股部32に保持される。
【0033】
このため、ボルト34の球形頭部34aは、ライナ33を介して二股部32に保持され、油圧式オートテンショナ10の組付け前の輸送の段階で二股部32から分離することはない。
【0034】
上記の構成から成る油圧式オートテンショナ10は、エンジンブロック40に軸受部材28をボルト止めし、かつ、シリンダ11の連結片31に保持されたボルト34をプーリアーム1にねじ込むことによって、図1に示すような組付け状態とされる。
【0035】
上記のような組付け状態において、負荷の変動によってベルト4が振動し、そのベルト4に弛みが生じると、リターンスプリング14の弾性力によりシリンダ11が下方向に移動すると共に、プーリアーム1がシリンダ11で押されて揺動し、テンションプーリ3がベルト4に押し付けられ、ベルト4の弛みが吸収される。
【0036】
シリンダ11が下方向に移動するとき、圧力室20内の圧力が低下するため、チェックバルブ23が通路22を開放し、リザーバ室21内の作動油は圧力室20内に流入する。このため、シリンダ11は下方向にスムーズに移動し、ベルト4の弛みを直ちに吸収する。
【0037】
一方、ベルト4の張力が増大すると、テンションプーリ3およびプーリアーム1を介してシリンダ11に押し上げ力が負荷される。このとき、圧力室20内の圧力はリザーバ室21内の圧力より高くなるため、チェックバルブ23は通路22を閉じ、圧力室20内の作動油によって押し上げ力が緩衝される。
【0038】
上記押し上げ力がリターンスプリング14のばね力より大きい場合、圧力室20内の作動油は、スリーブ18とプランジャ19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21内に流れ、上記押し上げ力とリターンスプリング14のばね力とが釣り合う位置までシリンダ11がゆっくりと上昇して、ベルト4の張力を一定に保持する。
【0039】
実施の形態における油圧式オートテンショナ10においては、軸受部材28の凹部29に保持されたライナ27とロッド13の上端に設けた球形突部26を球面接触させているため、エンジンブロック40の軸受取付面の面精度が悪く、その軸受取付面に軸受部材28を取付けたとき、その軸受部材28に傾きが生じると、ライナ27と球形突部26との接触部でずれ動きが生じて軸受部材28の傾きを吸収することになる。
【0040】
このため、油圧式オートテンショナ10の組付けに際し、その油圧式オートテンショナ10はエンジンブロック40の面精度に影響を受けることがなく、偏荷重が負荷されることのない良好な組付け姿勢を得ることができる。
【0041】
また、ロッド13の球形突部26にライナ27を嵌合し、そのライナ27を軸受部材28の凹部29に圧入することによってロッド13と軸受部材28を連結することができるため、ロッド13に対して軸受部材28を簡単に連結することができる。しかも、圧入時には、ライナ27のスカート部27bが内方に変形して球形突部26を包み込むと共に、スカート部27bは凹部29の円筒形内面29bに強く圧接するため、ロッド13と軸受部材28を強固に連結することができ、油圧式オートテンショナ10の組付け前の段階で軸受部材28およびライナ27が分離するのを防止することができる。
【0042】
図2に示すように、シリンダ11の下端に設けられた連結片31の二股部32でライナ33を保持し、そのライナ33でボルト34の球形頭部34aを保持し、その球形頭部34aとライナ33との接触を球面接触とすることにより、プーリアーム1にねじ込まれたボルト34に傾きがあると、球形頭部34aとライナ33の接触部でずれ動きが生じ、そのずれ動きによってボルト34の傾きを吸収することができる。
【0043】
このため、ボルト34から油圧式オートテンショナ10に偏荷重が負荷されるのを防止することができ、ベルト4の張力変化をスムーズに吸収することができると共に、油圧式オートテンショナ10の耐久性の低下を抑制することができる。
【0044】
また、ボルト34の球形頭部34aにライナ33を嵌合し、そのライナ33を連結片31の二股部32に圧入することによって、ライナ33の両端部は内方に変形して球形頭部34aを包み込むと共に、ライナ33の円錐面f10は二股部32の円筒面f6に強く圧接するため、ボルト34を確実に保持することができ、油圧式オートテンショナ10の組付け前の輸送の段階でボルト34およびライナ33が分離するという不都合の発生はない。
【0045】
さらに、二股部32でボルト34を保持することによって、連結片31とプーリアーム1を簡単に連結することができる。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】この発明に係る油圧式オートテンショナを用い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】(I)乃至(IV)はロッドと軸受部材の結合状態を段階的に示した断面図
【図4】(I)はロッドと軸受部材の結合直前の状態を示す拡大断面図、(II)は結合状態の拡大断面図
【図5】(I)は連結片とボルトの結合前の状態を示す図、(II)は(I)のイ−イ線に沿った断面図、(III)は結合直前の状態を示す断面図、(IV)は結合状態の断面図
【符号の説明】
【0047】
10 油圧式オートテンショナ
11 シリンダ
12 シール部材
13 ロッド
14 リターンスプリング
15 油圧ダンパ
26 球形突部
27 ライナ
27b スカート部
27c 切り込み
28 軸受部材
29 凹部
31 連結片
32 二股部
33 ライナ
34 ボルト
34b 球形頭部
40 エンジンブロック
5 半球面
6 円筒面
7 半球面
8 円筒面
9 半球面
10 円錐面




 

 


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