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オートテンショナ - NTN株式会社
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発明の名称 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2007−16937(P2007−16937A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−200016(P2005−200016)
出願日 平成17年7月8日(2005.7.8)
代理人 【識別番号】100074206
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 文二
発明者 後藤 司郎 / 早川 久 / 田中 唯久 / 峰野 克典 / 井上 正晴
要約 課題
オートテンショナの絞りの抵抗の管理の容易化とともに、絞りの目詰まりを防止する。

解決手段
ロッド11の端部のピストン12をシリンダ10内に固定したスリーブ9に摺動可能に挿入し、圧力室14とリザーバ室15を連通する第1通路18にリザーバ室15側から圧力室14側への流れのみを許容する第1チェック弁19を設け、圧力室14とリザーバ室15を連通する第2通路20に圧力室14側からリザーバ室15側への流れのみを許容する第2チェック弁21を設け、第2通路20に絞りを設け、ロッド11とシリンダ10を付勢するリターンスプリング17を設けたオートテンショナにおいて、第2通路20の内周にねじを形成し、その第2通路20に円柱部材24を圧入し、その円柱部材24の外周と第2通路20の内面の間の螺旋状の通路25で前記絞りを構成する。
特許請求の範囲
【請求項1】
ロッド11の端部に形成したピストン12をシリンダ10内に固定したスリーブ9に摺動可能に挿入し、そのピストン12の移動により容積が変化する前記スリーブ9内の圧力室14に作動油を充填し、前記シリンダ10と前記スリーブ9の間に形成されるリザーバ室15に作動油を溜め、前記圧力室14と前記リザーバ室15を連通する第1通路18を設け、その第1通路18に前記リザーバ室15側から前記圧力室14側への流れのみを許容する第1チェック弁19を設け、前記圧力室14と前記リザーバ室15を連通する第2通路20を設け、その第2通路20に前記圧力室14側から前記リザーバ室15側への流れのみを許容する第2チェック弁21を設け、前記第2通路20に絞りを設け、前記圧力室14の容積が拡大する方向に前記ロッド11と前記シリンダ10を付勢するリターンスプリング17を設けたオートテンショナにおいて、前記第2通路20の内周にねじを形成し、その第2通路20に円柱部材24を圧入し、その円柱部材24の外周と前記第2通路20の内面の間に形成される螺旋状の通路25で前記絞りを構成したことを特徴とするオートテンショナ。
【請求項2】
通電によって前記第2チェック弁21の閉鎖状態を保持する電磁コイル22を設けた請求項1に記載のオートテンショナ。
【請求項3】
前記第2通路20の内周のねじを多条ねじとした請求項1または2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、自動車の補機の駆動ベルトの張力保持に用い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エンジンで駆動される。このベルトの張力を適正範囲に保つために、一般に、ベルトに接触する回転可能なテンションプーリと、そのテンションプーリを支持する揺動可能なプーリアームと、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するオートテンショナとからなるオートテンショナユニットが使用される。
【0003】
このようなオートテンショナユニットに用いるオートテンショナとして、ロッドの下部に形成したピストンを、シリンダ内に固定したスリーブに摺動可能に挿入し、そのロッドとシリンダを、スリーブ内の圧力室の容積を拡大させ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)。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あう位置までロッドが移動することにより、ベルトの張力変動を吸収し、ベルトの張力を適正範囲に保つ。
【0004】
また、ピストンで区切られたスリーブ内の圧力室に作動油が充填されており、スリーブとシリンダの間に形成されたリザーバ室にも作動油が溜められている。圧力室の下部とリザーバ室の下部は第1通路で連通しており、ロッドが移動して圧力室の容積が拡大すると、リザーバ室内の作動油が第1通路を通って圧力室に流れる。また、ロッドにも圧力室とリザーバ室を連通する第2通路が形成されており、ロッドが移動して圧力室の容積が縮小すると、圧力室内の作動油が第2通路を通ってリザーバ室に流れる。この第2通路にはオリフィスが設けられており、そのオリフィスで圧力室からリザーバ室に流れる作動油の流量を制限し、これによりロッドがゆっくりと移動するようにしてベルトの張力を安定させている。
【0005】
しかし、オリフィスは、一般的に孔径が0.1〜0.2mmと小さいので、加工が難しく、孔径にばらつきが生じやすい。そのため、オリフィスの抵抗を管理するのが困難であった。
【0006】
また、オリフィスの孔径が小さいので、圧力室内の作動油に含まれる異物(たとえば摩耗粉など)がオリフィスの孔に詰まりやすい。この詰まりは、オリフィスの孔径を大きくすることで防止することができるが、その場合、抵抗を確保するためにオリフィスの長さを長くする必要があり、オリフィスの加工が難しくなる。
【0007】
【特許文献1】特開2005−090724号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
この発明が解決しようとする課題は、オートテンショナの第2通路に設ける絞りの長さを長くしてその絞りの断面寸法を大きくし、これにより絞りの抵抗の管理を容易にするとともに絞りに異物が詰まるのを防止することである。
【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、前記第2通路の内周にねじを形成し、その第2通路に円柱部材を圧入し、その円柱部材の外周と前記第2通路の内面の間に形成される螺旋状の通路で前記絞りを構成した。この構成を採用したオートテンショナは、内周にねじを形成した第2通路に円柱部材を圧入して螺旋状の通路を形成するので、その通路の長さを断面寸法に比べて長くするのが容易である。そのため、螺旋状の通路の断面寸法を大きくしても、その通路の長さを長くして、断面寸法の小さいオリフィスと同等の抵抗の絞りを形成することができる。
【0010】
このオートテンショナは、次の構成を加えるとより好ましいものとなる。
1)通電によって第2チェック弁の閉鎖状態を保持する電磁コイルを設ける。
2)前記第2通路の内周のねじを多条ねじとする。
【発明の効果】
【0011】
この発明のオートテンショナは、第2通路の内周にねじを形成し、その第2通路に円柱部材を圧入して螺旋状の通路を形成するので、その通路の長さを断面寸法に比べて大きくするのが容易である。そのため、螺旋状の通路の長さを管理することにより、絞りの抵抗を容易に管理することができる。また、絞りの断面寸法を大きくし、絞りに異物が詰まるのを防止することができる。
【0012】
さらに、通電によって第2チェック弁の閉鎖状態を保持する電磁コイルを設けたものは、その電磁コイルに通電することにより圧力室からリザーバ室に作動油が流れるのを阻止して、圧力室の容積が縮小する方向にロッドが移動するのを一時的に阻止することができる。
【0013】
また、前記第2通路の内周のねじを多条ねじとしたものは、絞りを構成する通路が複数形成されるので、いずれかの通路に異物が詰まっても他の通路を作動油が流れることができる。そのため、ロッドの動作の信頼性が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、この発明のオートテンショナの実施形態を図面に基づいて説明する。図1に示すように、テンションプーリ1がプーリアーム2に回転可能に取り付けられ、そのプーリアーム2が支軸3を中心として揺動可能に支持されている。プーリアーム2にはオートテンショナ4が接続され、このオートテンショナ4は、テンションプーリ1がベルト5を押圧する方向にプーリアーム2を付勢している。
【0015】
ベルト5は、図2に示すようにエンジン6とモータジェネレータ7と補機8を連結し、テンションプーリ1は、エンジン6とモータジェネレータ7の間の位置でベルト5を押圧している。
【0016】
オートテンショナ4は、図3に示すようにスリーブ9がシリンダ10内に挿入して固定され、そのスリーブ9内に、ロッド11の下部に形成されたピストン12が摺動可能に挿入されている。また、スリーブ9内には、ピストン12よりも上方に止め環13が装着されており、この止め環13によってピストン12がスリーブ9から抜け出すのを防止している。ピストン12によってスリーブ9内に形成される圧力室14には、作動油が充填されている。また、スリーブ9とシリンダ10の間に形成されたリザーバ室15にも作動油が溜められている。
【0017】
ロッド11の上部にはばね座16が固定され、ばね座16とシリンダ10の間にはリターンスプリング17が組み込まれている。リターンスプリング17は、圧力室14の容積が拡大する方向にロッド11とシリンダ10を付勢している。
【0018】
圧力室14の下部とリザーバ室15の下部は、シリンダ10に形成された第1通路18を介して連通しており、この第1通路18には、リザーバ室15側から圧力室14側への流れのみを許容する第1チェック弁19が設けられている。第1チェック弁19は、圧力室14の下部に固定した弁座19aと、弁座19aに形成された弁孔19bを開閉する球状の弁体19cと、弁体19cの移動範囲を制限するストッパ19dとからなる。
【0019】
また、ロッド11とばね座16には、圧力室14の上部とリザーバ室15の上部を連通する第2通路20が形成され、この第2通路20には、弁座21aと、弁座21aに形成された弁孔21bに向けて進退可能に支持される弁体21cと、弁体21cを弁孔21bに向けて付勢するばね21dとからなる第2チェック弁21が設けられている。この第2チェック弁は、図4に示すように圧力室14側からリザーバ室15側への流れのみを許容する。弁体21cには、図3に示すように電磁コイル22が装着されており、電磁コイル22に通電すると弁体21cが弁孔21bに向けて押圧されて、弁孔21bの閉鎖状態を保持するようになっている。
【0020】
ばね座16とシリンダ10の間の開口は伸縮可能なベローズ23で塞がれており、これによりリザーバ室15内の作動油が外部に洩れるのを防止している。
【0021】
ロッド11の第2通路20には、図5に示すように圧力室14側の端部の内周にねじが形成され、さらに、円柱部材24が圧入されている。そのため、円柱部材24の外周と第2通路20の内面の間には、図6に示すように螺旋状の通路25が形成されている。
【0022】
ばね座16の上部には、図3に示すようにブッシュ取付け孔26が形成されており、そのブッシュ取付け孔26にブッシュ27が圧入され、そのブッシュ27内に内輪28が回転可能に挿入されている。内輪28は、図1に示すようにボルト29でエンジンブロック(図示せず)に固定されて、オートテンショナ4を揺動可能に支持している。
【0023】
図3に示すように、シリンダ10の下部にもブッシュ取付け孔30が形成されており、そのブッシュ取付け孔30にブッシュ31が圧入され、そのブッシュ31内に内輪32が回転可能に挿入されている。内輪32は、図1に示すようにプーリアーム2にボルト33で固定されて、オートテンショナ4とプーリアーム2を相対回転可能に連結している。
【0024】
つぎに、上述のオートテンショナ4の動作を説明する。
【0025】
通常走行時、補機8は、図2に示すようにベルト5を介してエンジン6で駆動される。このとき、補機8の負荷が変動してベルト5の張力が大きくなると、その張力がプーリアーム2を介してオートテンショナ4に伝達し、圧力室14内の圧力が高くなる。圧力室14内の圧力が高まると、第2チェック弁21の弁体21cが弁座21aから離反して弁孔21bが開き、圧力室14内の作動油が第2通路20を通ってリザーバ室15に流出する。この作動油の流出によりスリーブ9内のピストン12が移動し、ベルト5の張力とリターンスプリング17の付勢力とがつり合う位置までテンションプーリ1が移動して、ベルト5の緊張を緩和する。このとき、作動油の流量が螺旋状の通路25で制限されているので、テンションプーリ1はゆっくりと移動する。そのため、ベルト5の張力が不安定になりにくい。
【0026】
また、補機8の負荷が変動してベルト5の張力が小さくなると、リターンスプリング17の付勢力によって圧力室14内の圧力が低くなる。圧力室14内の圧力が低くなると、第1チェック弁19の弁体19cが弁座19aから離反して弁孔19bが開き、リザーバ室15内の作動油が第1通路18を通って圧力室14に流入する。この作動油の流入によりスリーブ9内のピストン12が移動し、ベルト5の張力とリターンスプリング17の付勢力とがつり合う位置までテンションプーリ1が移動して、ベルト5の弛みを吸収する。このとき、第1通路18には絞りがないので、テンションプーリ1は速やかに移動し、ベルト5の弛みを迅速に吸収する。
【0027】
このように、テンションプーリ1の位置のベルト5の張力が変動すると、ベルト5の張力とリターンスプリング17の付勢力とがつり合う位置までテンションプーリ1が移動してベルト5の張力変動を吸収するので、ベルト5の張力が適正範囲に保たれる。
【0028】
一方、エンジン6を一旦停止した後に、図7に示すようにモータジェネレータ7でエンジン6を再始動するときは、電磁コイル22に通電して第2チェック弁21を閉鎖状態に保持しておく。このようにすると、圧力室14内の作動油がリザーバ室15に流れないので、スリーブ9内のピストン12が移動せず、テンションプーリ1の位置が固定される。そのため、ベルト5の緊張状態が保持され、ベルト5のスリップを防止し、安定したエンジン始動を可能とすることができる。
【0029】
このオートテンショナ4は、内周にねじを形成した第2通路20に円柱部材24を圧入して螺旋状の通路25を形成するので、その通路25の長さを断面寸法に比べて大きくするのが容易である。そのため、このオートテンショナ4は、螺旋状の通路25の長さで絞りの抵抗を管理して、品質を安定させることができる。また、圧力室14内の作動油に含まれる異物(たとえばピストンの摺動により生じた摩耗粉など)が詰まりにくく、動作不良を起こしにくい。
【0030】
図5および図6に示すように、圧力室14側を大径とする段部34を第2通路20に形成し、その段部34よりも圧力室14側にねじを形成するとより好ましい。このようにすると、第2通路20の内周に形成するねじのねじ径が大きくなるので、螺旋状の通路25の長さを長くするのがより容易となる。
【0031】
第2通路の内周に形成するねじは、一条ねじでもよいが、多条ねじとするとより好ましい。このようにすると、絞りを構成する通路25が複数形成されるので、いずれかの通路25に異物が詰まっても他の通路25を作動油が流れる。そのため、より動作不良を起こしにくい。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】この発明の実施形態のオートテンショナの使用例を示す正面図
【図2】エンジンによる補機の駆動状態を示す図
【図3】図1のオートテンショナの軸線に沿った断面図
【図4】図1のオートテンショナの第2チェック弁を示す拡大図
【図5】図1のオートテンショナの絞りの分解斜視図
【図6】図1のオートテンショナの絞りの拡大断面図
【図7】モータジェネレータによるエンジンの始動状態を示す図
【符号の説明】
【0033】
9 スリーブ
10 シリンダ
11 ロッド
12 ピストン
14 圧力室
15 リザーバ室
16 ばね座
17 リターンスプリング
18 第1通路
19 第1チェック弁
20 第2通路
21 第2チェック弁
22 電磁コイル
24 円柱部材
25 通路




 

 


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