JP2006207614A

JP2006207614A - ベルトの張力調整装置

Info

Publication number: JP2006207614A
Application number: JP2005016831A
Authority: JP
Inventors: Goro Nakao; 吾朗中尾; Yoshiaki Ryono; 嘉昭漁野
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2005-01-25
Publication date: 2006-08-10

Abstract

【課題】油圧式オートテンショナの組付け時に発生するミスアライメントを吸収して油圧式オートテンショナの機能および耐久性の低下を抑制するベルトの張力調整装置を提供する。
【解決手段】エンジンＡに支持された揺動可能なプーリアーム１にテンションプーリ３を設け、ベルトＢを押圧する方向にプーリアーム１を付勢する油圧式オートテンショナ２０の一端部をプーリアーム１に連結し、他端部をエンジンＡに取付けられた連結ピース８に連結する。油圧式オートテンショナ２０とプーリアーム１の連結部および油圧式オートテンショナ２０と連結ピース８の連結部それぞれに油圧式オートテンショナ２０の中心軸上に中心をもつ球面状滑り面７ａ，２７，１０，３３を設け、球面状滑り面７ａ，２７，１０，３３の接触部での滑りによって油圧式オートテンショナ２０の取付け時のミスアライメントを吸収し、油圧式オートテンショナ２０への偏荷重を防止。
【選択図】図２

Description

この発明は、主として、オルタネータ等の自動車補機を駆動するベルトの張力調整装置に関するものである。

テンションプーリを支持するプーリアームをエンジンに揺動自在に取付け、そのプーリアームに連結した油圧式オートテンショナによってテンションプーリの外周にかかるベルトの張力変化を吸収してベルトの張力を一定に保持するようにしたベルトの張力調整装置は特許文献１に記載されている。

ここで、油圧式オートテンショナは、作動油が充填されたシリンダの上部開口をオイルシール等のシール部材で密閉し、そのシール部材をスライド自在に貫通するロッドにリターンスプリングの押圧力を付与して外方向への突出性を付与し、ベルトからプーリアームを介してロッドに負荷される押し込み力をシリンダ内部に組込まれた油圧ダンパにより緩衝するようにしている。
特開平１０−２９９８４６号公報

ところで、上記従来のベルトの張力調整装置においては、油圧式オートテンショナのロッドの上端部およびシリンダの下端部のそれぞれに連結片を設け、その連結片に両側面に貫通する軸受嵌合孔を形成し、その軸受嵌合孔に嵌合された筒状の滑り軸受内にボルトを挿入し、各ボルトの締付けによってロッド側連結片をプーリアームに連結し、かつシリンダ側連結片をエンジンに連結する構成であるため、油圧式オートテンショナはエンジンのアーム取付面やテンショナ取付面の精度の影響を受け易い。ここで、取付面の面精度が悪い場合、プーリアームと油圧式オートテンショナの相互間に傾きが生じるという、ミスアライミントが発生し、油圧式オートテンショナに偏荷重が負荷されてロッドとシリンダの相対的な伸縮が阻害され、油圧式オートテンショナの機能を損ない、耐久性を低下させることになる。

また、油圧式オートテンショナに負荷される偏荷重によって滑り軸受と軸受嵌合孔の接触部に偏摩耗が生じ易くなる。

このため、エンジンのアーム取付面やテンショナ取付面には精度の高い加工が要求され、加工に手間がかかり、加工コストも高くなるという不都合がある。

また、油圧式オートテンショナは、通常、エンジンカバーの外部に取付けられるため、泥水等がかかると、その泥水が滑り軸受と軸受嵌合孔の接触部に浸入し易く、その泥水の浸入によって軸受寿命が著しく低下するという問題がある。

この発明の課題は、油圧式オートテンショナの取付け時におけるミスアライメントを吸収することができるようにして、油圧式オートテンショナの機能および耐久性の低下を抑制することができるようにしたベルトの張力調整装置を提供することである。

上記の課題を解決するために、この発明においては、テンションプーリを支持する揺動可能なプーリアームに一端部が連結され、他端部がエンジン側の支点部材に揺動自在に連結された油圧式オートテンショナによりテンションプーリにかけ渡されたベルトの張力変化を吸収してベルトの張力を一定に保つようにしたベルトの張力調整装置において、前記油圧式オートテンショナとプーリアームの連結部での接触および油圧式オートテンショナと支点部材の連結部での接触を油圧式オートテンショナの中心軸上に中心を有する凸形の球面状滑り面と凹形の球面状滑り面の球面接触とした構成を採用したのである。

ここで、油圧式オートテンショナとして、内部に作動油が充填されたシリンダと、そのシリンダの上端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、そのロッドに外方向への突出性を付与するリターンスプリングと、前記シリンダ内に組込まれてロッドに付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパとを有し、前記シリンダの下端部およびロッドの上端部に凸形球面状滑り面と凹形球面状滑り面の一方が設けられた構成から成るものを採用することができる。

球面状滑り面の採用において、凹形球面状滑り面が凸形球面状滑り面上に位置する配置とすることにより、凹形球面状滑り面と凸形球面状滑り面の接触部に泥水が浸入するのを防止することができ、連結部の耐久性の低下を抑制することができる。

また、凹形球面状滑り面を自己潤滑性の被膜により形成すると、その凹形球面状滑り面と凸形球面状滑り面の接触部での滑りを円滑に行なわせることができる。

上記のように、油圧式オートテンショナのエンジンおよびプーリアームに対する連結部に凸形球面状滑り面とこれに面接触する凹形球面状滑り面を設けることにより、油圧式オートテンショナの取付け時に、その油圧式オートテンショナが傾くなどのミスアライメントが生じると、凸形球面状滑り面と凹形球面状滑り面の接触部で滑りが生じてそのミスアライメントを吸収する。このため、油圧式オートテンショナに偏荷重が作用することはなく、油圧式オートテンショナの機能および耐久性の低下を抑制することができる。

また、油圧式オートテンショナとエンジンの連結部に偏荷重が作用するのを防止することができるため、上記連結部の耐久性の向上を図ることができる。

さらに、エンジンへの取付けに精度が要求されず、取付面の加工が容易となり、加工コストの低減を図ることができる。

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および図２にこの発明に係るベルトの張力調整装置の第１の実施形態を示す。図示のように、プーリアーム１はエンジンＡにねじ込まれた支点軸２によって上端部が支持され、その支点軸２を中心として揺動自在とされている。

プーリアーム１の揺動側端部となる下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は揺動中心側の端部に受圧片部４を有し、その受圧片部４の先端部上面に支持片５が設けられ、この支持片５にねじ込まれる取付ボルト６の締付けによって受圧片部４の先端部上に設けられたテンショナ連結子７が固定されている。このテンショナ連結子７は凸形の球面状滑り面７ａを外周に有している。

上記受圧片部４の上方には支点部材としての連結ピース８が設けられている。連結ピース８はエンジンＡにねじ込まれるボルト９の締付けによってエンジンＡに固定され、下面には凹形の球面状滑り面１０が設けられている。この凹形球面状滑り面１０は自己潤滑性を有する被膜１１によって形成されている。

連結ピース８とその下方に設けられた前記受圧片部４との間にはテンションプーリ３がベルトＢを押圧する方向にプーリアーム１を付勢する油圧式オートテンショナ２０が設けられている。

油圧式オートテンショナ２０は作動油が充填されたシリンダ２１と、そのシリンダ２１の上部開口を密閉するシール部材２２と、そのシール部材２２をスライド自在に貫通するロッド２３と、そのロッド２３に外方向への突出性を付与するリターンスプリング２４と、ロッド２３とシリンダ２１とに収縮させる方向の押し込み力が負荷されたときその押し込み力を緩衝する油圧ダンパ２５とを有している。

シリンダ２１はアルミ合金から成り、内部に鋼製の底付スリーブ２６が嵌合されている。また、シリンダ２１は、油圧式オートテンショナ２０の中心軸上に中心をもつ凹形の球面状滑り面２７を下端に有し、その凹形球面状滑り面２７は自己潤滑性を有する被膜２８によって形成されている。この凹形球面状滑り面２７はテンショナ連結子７の球面状滑り面７ａの１／２円以上にわたって面接触している。

ロッド２３は上端部にばね座２９を有し、そのばね座２９とシリンダ２１の下端部外周に設けられたばね座３０間にリターンスプリング２４が組込まれている。

ロッド２３に設けられたばね座２９の下面には円筒状のカバー３１が設けられ、そのカバー３１はシリンダ２１の外周上部を覆い、シリンダ２１内にダストや泥水が浸入するのを防止している。また、ばね座２９の上面には半球状の突部３２が設けられ、その突部３２の外周に油圧式オートテンショナ２０の中心軸上に中心をもつ凸形の球面状滑り面３３が形成されている。この凸形球面状滑り面３３は連結ピース８の下面に設けられた前記凹形の球面状滑り面１０と面接触している。

油圧ダンパ２５は、ロッド２３の下端部にスリーブ２６の内径面に沿って摺動可能なプランジャ３４を接続し、そのプランジャ３４によってシリンダ２１の内部を圧力室３５とリザーバ室３６に仕切り、プランジャ３４にはその下方の圧力室３５と上方のリザーバ室３６とを連通する通路３７を設け、その通路３７の圧力室３５側の開口部にチェックバルブ３８を設け、ロッド２３とシリンダ２１とに収縮される方向の押し込み力が負荷されたときチェックバルブ３８で通路３７を閉じ、圧力室３５内に封入された作動油で上記押し込み力を緩衝するようにしている。

なお、３９はプランジャ３４をロッド２３の下端部に押し付けるスプリングを示す。

実施の形態で示すベルトの張力調整装置は上記の構造から成り、ベルトＢがトルク変動などによって振動し、そのベルトＢに弛みが生じると、リターンスプリング２４の押圧力によりシリンダ２１が下降してプーリアーム１を押圧する。このため、プーリアーム１は支点軸２を中心に揺動し、テンションプーリ３がベルトＢを押圧してベルトＢの弛みを吸収する。

このとき、圧力室３５の容積が拡大して圧力が低下し、チェックバルブ３８は通路３７を開放するため、リザーバ室３６の作動油は通路３７から圧力室３５内に流入し、シリンダ２１はスムーズに下方向に移動してベルトＢの弛みを直ちに吸収する。

一方、ベルトＢの張力が増大すると、ベルトＢからテンションプーリ３およびプーリアーム１を介してシリンダ２１に押し込み力が負荷される。

このとき、圧力室３５内の圧力がリザーバ室３６内の圧力より高くなるため、チェックバルブ３８は通路３７を閉じ、圧力室３５内に封入された作動油によって押し込み力が緩衝される。

上記押し込み力がリターンスプリング２４の弾性力より強い場合、圧力室３５内の作動油はスリーブ２６とプランジャ３４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３６内に流れ、シリンダ２１はリターンスプリング２４の弾性力と押し込み力とが釣り合う位置までゆっくりと上昇する。

油圧式オートテンショナ２０の組付けに際し、その油圧式オートテンショナ２０はエンジンＡのアーム取付面およびピース取付面の面精度の影響を受け易く、上記各取付面の面精度が悪い場合、油圧式オートテンショナ２０とプーリアーム１および連結ピース８の相互間に傾きが生じるというミスアライメントが発生する。

このとき、プーリアーム１とシリンダ２１の連結部では、テンショナ連結子７の凸形球面状滑り面７ａとシリンダ２１の凹形球面状滑り面２７の球面接触であり、また、ロッド２３と連結ピース８の連結部では連結ピース８の凹形球面状滑り面１０と突部３２の凸形球面状滑り面３３の球面接触であるため、油圧式オートテンショナ２０の組付けにミスアライメントが発生すると、各球面状滑り面の接触部で滑りが生じて上記ミスアライメントを吸収する。

このため、油圧式オートテンショナ２０に偏荷重が作用することはなく、油圧式オートテンショナ２０を高精度に機能させることができると共に耐久性の低下を抑制することができる。

また、プーリアーム１とシリンダ２１との連結部およびロッド２３と連結ピース８の連結部においてミスアライメントを吸収することができるため、エンジンＡのピース取付面およびアーム取付面に精度が要求されない。このため、取付面の加工が容易となり、加工コストの低減を図ることができる。

さらに、シリンダ２１とプーリアーム１の連結部およびロッド２３と連結ピース８の連結部に設けられた凹形の球面状滑り面２７，１０と凸形の球面状滑り面７ａ，３３は、凸形の球面状滑り面７ａ，３３上に凹形の球面状滑り面２７，１０が位置して凸形の球面状滑り面７ａ，３３の外周上部を覆っているため、球面状滑り面７ａと２７および１０と３３の接触部に泥水等が浸入し難く、各連結部の耐久性の低下を抑制することができる。

第１の実施形態では、シリンダ２１の下端部をその下方に設けられたプーリアーム１に連結すると共に、ロッド２３の上端部をその上方に設けられた連結ピース８に連結するようにしたが、図３および図４に示すように、ロッド２３の上端部をその上方に設けられたプーリアーム１に連結し、かつシリンダ２１の下端部をその下方に設けられた支点部材としての支持ピン４０に連結してテンションプーリ３の外周上部にかかるベルトＢの張力を一定に保つようにしてもよい。

この場合、プーリアーム１はその下端部を支点軸２で支持して揺動自在に支持し、その揺動中心側の端部一側から側方に張り出す受圧片部４の先端部下面に凹形の球面状滑り面４１を形成し、この球面状滑り面４１にロッド２３の上端部に設けられた突部３２の凸形の球面状滑り面３３を面接触させる。

また、支持ピン４０は、エンジンＡに対してねじ止めし、その支持ピン４０の先端部に凸形の球面状滑り面４２を設け、その球面状滑り面４２をシリンダ２１の下端に設けられた凹形の球面状滑り面２７に面接触させるようにする。

図３および図４に示す第２の実施形態においても、凹形の球面状滑り面４１と凸形の球面状滑り面３３の接触部での滑りおよび凹形の球面状滑り面２７と凸形の球面状滑り面４２の接触部での滑りによって油圧式オートテンショナ２０の組付け時に発生するミスアライメントを吸収することができる。

この発明に係るベルトの張力調整装置の第１の実施形態を示す一部切欠正面図図１の縦断側面図この発明に係るベルトの張力調整装置の第２の実施形態を示す一部切欠正面図図３の縦断側面図

符号の説明

Ａエンジン
Ｂベルト
１プーリアーム
３テンションプーリ
７ａ凸形球面状滑り面
８連結ピース（支点部材）
１０凹形球面状滑り面
２０油圧式オートテンショナ
２１シリンダ
２２シール部材
２３ロッド
２４リターンスプリング
２５油圧ダンパ
２７凹形球面状滑り面
３３凸形球面状滑り面
４０支持ピン（支点部材）
４１凹形球面状滑り面
４２凸形球面状滑り面

Claims

テンションプーリを支持する揺動可能なプーリアームに一端部が連結され、他端部がエンジン側の支点部材に揺動自在に連結された油圧式オートテンショナによりテンションプーリにかけ渡されたベルトの張力変化を吸収してベルトの張力を一定に保つようにしたベルトの張力調整装置において、前記油圧式オートテンショナとプーリアームの連結部での接触および油圧式オートテンショナと支点部材の連結部での接触を油圧式オートテンショナの中心軸上に中心を有する凸形の球面状滑り面と凹形の球面状滑り面の球面接触としたことを特徴とするベルトの張力調整装置。
前記油圧式オートテンショナが、内部に作動油が充填されたシリンダと、そのシリンダの上端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、そのロッドに外方向への突出性を付与するリターンスプリングと、前記シリンダ内に組込まれてロッドに付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパとを有し、前記シリンダの下端部およびロッドの上端部に凸形球面状滑り面と凹形球面状滑り面の一方が設けられた構成から成る請求項１に記載のベルトの張力調整装置。
前記凸形球面状滑り面とこれに面接触する凹形球面状滑り面において、凹形球面状滑り面を凸形球面状滑り面上に位置させた請求項１又は２に記載のベルトの張力調整装置。
前記凹形球面状滑り面が自己潤滑性の被膜から成る請求項１乃至３のいずれかに記載のベルトの張力調整装置。