(57)【要約】【課題】貫通孔とブッシュの嵌合面へのダストの侵入を防止することが可能なオートテンショナを提供する。【解決手段】シリンダ１１と、シリンダ１１に上下に移動可能に挿入されたロッド１２と、ロッド１２の上端に固定されたばね座１３と、ばね座１３を上方に付勢するリターンスプリング１４とを備え、ばね座１３に、貫通孔１６をもつ上部連結片８が一体に設けられ、貫通孔１６に筒状のブッシュ１７が回動可能に嵌合されているオートテンショナ１において、ブッシュ１７が、貫通孔１６から突出する突出部分４１ａを有し、その突出部分４１ａの外周に柔軟性構造体４６を設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端が開口し、下端が閉塞したシリンダ（１１）と、
前記シリンダ（１１）に上下に移動可能に挿入されたロッド（１２）と、
前記ロッド（１２）の上端に固定されたばね座（１３）と、
前記ばね座（１３）を上方に付勢するリターンスプリング（１４）と、を備え、
前記ばね座（１３）と前記シリンダ（１１）のうち少なくとも一方に、上下方向に対して交差する方向の貫通孔（１６）をもつ連結片（５，８）が一体に設けられ、
前記貫通孔（１６）に筒状のブッシュ（１７）が回動可能に嵌合されているオートテンショナにおいて、
前記ブッシュ（１７）が、前記貫通孔（１６）から突出する突出部分（４１ａ）を有し、その突出部分（４１ａ）の外周に、繊維材、軟質発泡材または軟質樹脂材をもつ柔軟性構造体（４６）が設けられていることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項２】
前記柔軟性構造体（４６）は、前記ブッシュ（１７）の前記貫通孔（１６）からの突出部分（４１ａ）の外周に形成された接着剤層（４７）と、その接着剤層（４７）に植え付けられ、前記貫通孔（１６）と前記ブッシュ（１７）の嵌合面間の隙間（４９）の大きさよりも高い高さをもつ多数の繊維材（４８）とを有する請求項１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、主として、オルタネータ等の自動車補機を駆動する補機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補機ベルトで連結され、その補機ベルトを介して駆動される。この補機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補機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、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１のオートテンショナは、上端が開口し、下端が閉塞したシリンダと、そのシリンダに上下に移動可能に挿入されたロッドと、そのロッドの上端に固定されたばね座と、そのばね座を上方に付勢するリターンスプリングとを有する。
【０００４】
このオートテンショナは、補機ベルトの張力が変動すると、その補機ベルトの張力とリターンスプリングの付勢力がつりあう位置までロッドが移動して補機ベルトの張力変動を吸収する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２２５４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のオートテンショナのばね座には、上部連結片が一体に設けられ、その上部連結片に上下方向に対して交差する方向の貫通孔が形成され、その貫通孔に筒状のブッシュが回動可能に嵌合している。そして、そのブッシュに挿入した上部連結軸をプーリアームに固定することで、上部連結片がプーリアームに回動可能に連結される。
【０００７】
同様に、オートテンショナのシリンダには、下部連結片が一体に設けられ、その下部連結片に上下方向に対して交差する方向の貫通孔が形成され、その貫通孔に筒状のブッシュが回動可能に嵌合している。そして、そのブッシュに挿入した下部連結軸をエンジンブロックに固定することで、下部連結片がエンジンブロックに回動可能に連結される。
【０００８】
ここで、発明者は、ダストが存在する雰囲気中でオートテンショナが長期にわたって使用されたときに、上部連結片の貫通孔とブッシュの嵌合面間に侵入するダストや、下部連結片の貫通孔とブッシュの嵌合面間に侵入するダストによって、貫通孔とブッシュの嵌合面が摩耗するおそれがある点に着目した。貫通孔とブッシュの嵌合面が摩耗すると、上部連結片とプーリアームの間の回動や下部連結片とエンジンブロックの間の回動が不安定となり、オートテンショナの動作の信頼性が低下する。一方、Ｏリング等のシール部材で貫通孔とブッシュの嵌合面を密封しようとすると、コスト高である。
【０００９】
この発明が解決しようとする課題は、貫通孔とブッシュの嵌合面へのダストの侵入を防止することが可能な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】
【００１０】
上記課題を解決するため、この発明では、以下の構成のオートテンショナを提供する。
上端が開口し、下端が閉塞したシリンダと、
前記シリンダに上下に移動可能に挿入されたロッドと、
前記ロッドの上端に固定されたばね座と、
前記ばね座を上方に付勢するリターンスプリングと、を備え、
前記ばね座と前記シリンダのうち少なくとも一方に、上下方向に対して交差する方向の貫通孔をもつ連結片が一体に設けられ、
前記貫通孔に筒状のブッシュが回動可能に嵌合されているオートテンショナにおいて、
前記ブッシュが、前記貫通孔から突出する突出部分を有し、その突出部分の外周に、繊維材、軟質発泡材または軟質樹脂材をもつ柔軟性構造体が設けられていることを特徴とするオートテンショナ。
【００１１】
このようにすると、ブッシュの貫通孔からの突出部分の外周に設けられた柔軟性構造体が、貫通孔とブッシュの嵌合面間の入口でダストを遮るので、テンショナ外部のダストが、貫通孔とブッシュの嵌合面間に侵入するのを防止することができる。そのため、ダストの侵入による貫通孔とブッシュの嵌合面の摩耗を防止することができ、オートテンショナの長期にわたる信頼性を効果的に向上させることが可能となる。しかも、貫通孔とブッシュの嵌合面を密封するシール部材が不要なので、低コストである。
【００１２】
上記のオートテンショナは、以下の構成を加えると好ましい。
前記柔軟性構造体は、前記ブッシュの前記貫通孔からの突出部分の外周に形成された接着剤層と、その接着剤層に植え付けられ、前記貫通孔と前記ブッシュの嵌合面間の隙間の大きさよりも高い高さをもつ多数の繊維材とを有する。
【００１３】
このようにすると、柔軟性構造体を構成する繊維材が、貫通孔とブッシュの嵌合面間の隙間の大きさよりも高い高さをもつので、貫通孔とブッシュの嵌合面間へのダストの侵入を、きわめて効果的に遮断することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明のオートテンショナは、ブッシュの貫通孔からの突出部分の外周に設けられた柔軟性構造体が、貫通孔とブッシュの嵌合面間の入口でダストを遮るので、テンショナ外部のダストが、貫通孔とブッシュの嵌合面間に侵入するのを防止することができる。そのため、ダストの侵入による貫通孔とブッシュの嵌合面の摩耗を防止することができ、オートテンショナの長期にわたる信頼性を効果的に向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の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のII−II線に沿った断面図
【図３】図２の上部連結片の近傍の拡大断面図
【図４】図３の柔軟性構造体の近傍の拡大断面図
【図５】図２の下部連結片の近傍の拡大断面図
【図６】図４に示す柔軟性構造体の拡大断面図
【図７】図６に示す柔軟性構造体の変形例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に、この発明の実施形態のオートテンショナ１を組み込んだ張力調整装置を示す。この張力調整装置は、ベルト２に接触するテンションプーリ３と、テンションプーリ３を支持するプーリアーム４と、テンションプーリ３をベルト２に押さえ付ける方向にプーリアーム４を付勢するオートテンショナ１とを有する。ベルト２は、図示しないクランクシャフトの回転をオルタネータやウォータポンプ等の補機に伝達する補機ベルトである。
【００１７】
オートテンショナ１の下部連結片５は下部連結軸６を介してエンジンブロック７（図２参照）に回動可能に連結されている。オートテンショナ１の上部連結片８は上部連結軸９を介してプーリアーム４に回動可能に連結されている。プーリアーム４は、エンジンブロック７に固定された支点軸１０を中心に揺動可能に支持されている。
【００１８】
図２に示すように、オートテンショナ１は、シリンダ１１と、シリンダ１１に上下に移動可能に挿入されたロッド１２と、ロッド１２の上端に固定されたばね座１３と、ばね座１３を上方に付勢するリターンスプリング１４と、ロッド１２に負荷される下向きの力を作動油で緩衝する油圧ダンパ機構１５とを有する。
【００１９】
シリンダ１１は、上端が開口し、下端が閉塞した筒状に形成されている。シリンダ１１の下端には、下部連結片５が一体に設けられている。下部連結片５には、上下方向に対して交差する方向（図では水平方向）の貫通孔１６が形成されている。貫通孔１６に、筒状のブッシュ１７が回動可能に嵌合している。そして、ブッシュ１７に挿入した下部連結軸６をエンジンブロック７に固定することで、下部連結片５がエンジンブロック７に回動可能に連結されている。シリンダ１１内には作動油が収容されている。
【００２０】
油圧ダンパ機構１５は、ロッド１２の外周に摺接するようにシリンダ１１内に固定されたスリーブ２０と、スリーブ２０の内側に形成された圧力室２１と、スリーブ２０とシリンダ１１の間に形成されたリザーバ室２２と、圧力室２１とリザーバ室２２の間を連通する油通路２３と、その油通路２３のリザーバ室２２側から圧力室２１側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ２４と、スリーブ２０とシリンダ１１の摺動面間に形成されたリーク隙間２５とからなる。リーク隙間２５の大きさは微小であり、ロッド１２の外周の円筒面とスリーブ２０の内周の円筒面の半径差で０．０１５〜０．０８０ｍｍの範囲に設定されている。
【００２１】
スリーブ２０はシリンダ１１内に同軸に挿入され、そのスリーブ２０の下部外周が、シリンダ１１の内底面２６に形成されたスリーブ嵌合凹部２７に圧入されている。油通路２３は、スリーブ嵌合凹部２７とスリーブ２０の嵌合面間に形成されている。チェックバルブ２４は、スリーブ２０の下端に圧入されている。圧力室２１は、作動油で満たされ、リザーバ室２２には、空気と作動油が上下二層に収容されている。
【００２２】
ばね座１３とシリンダ１１の内底面２６との間には、リターンスプリング１４が組み込まれている。リターンスプリング１４の下端はシリンダ１１の内底面２６で支持され、リターンスプリング１４の上端はばね座１３を上方に押圧している。
【００２３】
ばね座１３は、リターンスプリング１４の上端を受ける端板２８と、端板２８から上方に突出するように端板２８と一体に設けられた上部連結片８と、シリンダ１１の内径側に対向するように端板２８から下方に延びる内側円筒部２９と、シリンダ１１の外径側に対向するように端板２８から下方に延びる外側円筒部３０とを有する。上部連結片８には、上下方向に対して交差する方向（図では水平方向）の貫通孔１６が形成されている。貫通孔１６に、筒状のブッシュ１７が回動可能に嵌合している。そして、ブッシュ１７に挿入した上部連結軸９をプーリアーム４に固定することで、上部連結片８がプーリアーム４に回動可能に連結されている。
【００２４】
シリンダ１１の上部内周には、内側円筒部２９に摺接する環状のシール部材３１が取り付けられている。シール部材３１は、内側円筒部２９の外周面と摺接することでシリンダ１１内の作動油を密封している。
【００２５】
図３に示すように、ブッシュ１７は、金属製の内筒４０と、内筒４０の外周に取り付けられた外筒４１とを有する。外筒４１は、例えば、焼結合金等の金属で形成された滑り軸受である。上部連結軸９は、外周に雄ねじが形成された軸部４２と、軸部４２の一端に設けられた頭部４３とを有する頭部付きボルトである。頭部４３は、内筒４０のプーリアーム４の側とは反対側の端面に当接している。軸部４２は内筒４０を貫通し、軸部４２の内筒４０からの突出部分が、プーリアーム４に形成されたねじ孔４４にねじ込まれている。内筒４０とプーリアーム４の間には、座金４５が挟み込まれている。外筒４１は、貫通孔１６の軸方向長さ（すなわち貫通孔１６の方向の上部連結片８の厚さ）よりも長い軸方向長さを有する。
【００２６】
図４に示すように、外筒４１が貫通孔１６に嵌合した状態で、外筒４１は、貫通孔１６から突出する突出部分４１ａを有する。外筒４１の貫通孔１６からの突出部分４１ａの外周には、柔軟性構造体４６が設けられている。
【００２７】
図６に示すように、柔軟性構造体４６は、外筒４１の貫通孔１６からの突出部分４１ａの外周に形成された接着剤層４７と、その接着剤層４７に植え付けられた多数の繊維材４８とを有する植毛部である。繊維材４８は、貫通孔１６と外筒４１の嵌合面間の隙間４９の大きさよりも高い高さを有する。多数の繊維材４８は、そのうち一部の繊維材４８が貫通孔１６の周縁に接触している。
【００２８】
繊維材４８としては、（１）合成樹脂繊維（ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ナイロンなどのポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ビニロン樹脂、等の合成樹脂からなる繊維）、（２）無機繊維（例えば、カーボン繊維、グラスファイバーなど）、（３）再生繊維（レーヨン、アセテートなど）、（４）天然繊維（綿、絹、麻、羊毛など）を用いることができるが、合成樹脂繊維を用いると好ましい。合成樹脂繊維を用いると、繊維材４８の強度を確保することができ、かつ低コストである。
【００２９】
繊維材４８の太さは１０〜５０デシテックスの範囲で設定することができる。また、繊維材４８の植毛密度（柔軟性構造体４６に占める繊維材４８の面積割合）は１０〜３０％の範囲に設定することができる。繊維材４８は、ストレート形状(全長にわたって直線形状)またはベンド形状（曲がった形状）のものを採用することができる。また、繊維材４８は、円形断面または多角形断面を有するものを採用することができる。
【００３０】
接着剤層４７は、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂を主成分とする接着剤で形成されている。接着剤としては、例えば、ウレタン樹脂溶剤系接着剤、エポキシ樹脂溶剤系接着剤、酢酸ビニル樹脂溶剤系接着剤、アクリル樹脂系エマルジョン接着剤、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体系エマルジョン接着剤、酢酸ビニル系エマルジョン接着剤、ウレタン樹脂系エマルジョン接着剤、エポキシ樹脂系エマルジョン接着剤、ポリエステル系エマルジョン接着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体系接着剤などが挙げられる。
【００３１】
柔軟性構造体４６は、例えば、外筒４１の外周に静電植毛加工を施すことで形成することができる。具体的に説明すると、まず、外筒４１の外周の柔軟性構造体４６に相当する領域に接着剤を塗布し、接着剤層４７を形成する。次に、外筒４１と外筒４１から離れて配置した電極との間に高電圧をかけ、その状態で、帯電した繊維材４８を静電吸引力で外筒４１の外周の接着剤層４７に付着させる。このとき、静電吸引力のみによって繊維材４８を接着剤層４７に付着させると、図６に示すように、繊維材４８は、外筒４１の外周に対して直角となるように接着剤層４７に突き刺さった状態に固定される。また、帯電した繊維材４８を静電吸引力で外筒４１の外周の接着剤層４７に付着させるときに、エアで繊維材４８を吹き付けるようにすると、図７に示すように、繊維材４８は、外筒４１の外周に対して一定の角度で傾いて接着剤層４７に固定される。繊維材４８を接着剤層４７に付着させた後、接着剤層４７を硬化させる。最後に、接着剤層４７に付着しなかった余剰の繊維材４８を、圧縮エア等によって除去する。以上のようにして、外筒４１の外周に柔軟性構造体４６を形成することができる。
【００３２】
図５に示すように、下部連結片５の貫通孔１６に嵌合するブッシュ１７の外周にも、上部連結片８の貫通孔１６に嵌合するブッシュ１７の外周と同様に、柔軟性構造体４６が設けられている。
【００３３】
すなわち、下部連結片５の貫通孔１６に嵌合するブッシュ１７は、上部連結片８の貫通孔１６に嵌合するブッシュ１７の外周と同様に、金属製の内筒４０と、内筒４０の外周に取り付けられた外筒４１とを有する。下部連結軸６の頭部４３は、内筒４０のエンジンブロック７の側とは反対側の端面に当接している。軸部４２は内筒４０を貫通し、軸部４２の内筒４０からの突出部分が、エンジンブロック７に形成されたねじ孔５０にねじ込まれている。外筒４１は、貫通孔１６の軸方向長さ（すなわち下部連結片５の厚さ）よりも長い軸方向長さを有する。外筒４１が貫通孔１６に嵌合した状態で、外筒４１は、貫通孔１６から突出する突出部分４１ａを有する。外筒４１の貫通孔１６からの突出部分４１ａの外周には、柔軟性構造体４６が設けられている。
【００３４】
次に、このオートテンショナ１の動作例を説明する。
【００３５】
図１に示すベルト２の張力が小さくなると、リターンスプリング１４の付勢力によって、ロッド１２がスリーブ２０から突出する方向に移動し、ベルト２の弛みを吸収する。このとき、図２に示す圧力室２１の容積が拡大するので、チェックバルブ２４が開き、リザーバ室２２内の作動油が油通路２３を通って圧力室２１に流入する。またこのとき、図１に示すオートテンショナ１が伸長するので、下部連結軸６を支点として下部連結片５がエンジンブロック７に対して回動し、上部連結片８を支点としてプーリアーム４が上部連結片８に対して回動する。
【００３６】
一方、図１に示すベルト２の張力が大きくなると、そのベルト２の張力によって、ロッド１２がスリーブ２０内に押し込まれる方向に移動し、ベルト２の緊張を吸収する。このとき、図２に示す圧力室２１の容積が縮小するので、チェックバルブ２４が閉じ、圧力室２１内の作動油がリーク隙間２５を通って流出し、その作動油の粘性抵抗によってダンパ力を生じる。またこのとき、図１に示すオートテンショナ１が収縮するので、下部連結軸６を支点として下部連結片５がエンジンブロック７に対して回動し、上部連結片８を支点としてプーリアーム４が上部連結片８に対して回動する。
【００３７】
ところで、ダストが存在する雰囲気中でオートテンショナ１が長期にわたって使用されたときに、上部連結片８の貫通孔１６とブッシュ１７の嵌合面間に侵入するダストによって、貫通孔１６とブッシュ１７の嵌合面（貫通孔１６の内周面およびブッシュ１７の外筒４１の外周面）が摩耗するおそれがある。貫通孔１６とブッシュ１７の嵌合面が摩耗すると、上部連結片８とプーリアーム４の間の回動が不安定となり、オートテンショナ１の動作の信頼性が低下する。一方、Ｏリング等のシール部材で貫通孔１６とブッシュ１７の嵌合面を密封しようとすると、コスト高である。同様に、下部連結片５の貫通孔１６とブッシュ１７の嵌合面間に侵入するダストによっても、貫通孔１６とブッシュ１７の嵌合面が摩耗するおそれがある。そして、貫通孔１６とブッシュ１７の嵌合面が摩耗すると、下部連結片５とエンジンブロック７の間の回動が不安定となり、オートテンショナ１の動作の信頼性が低下する。
【００３８】
この問題に対し、このオートテンショナ１は、ブッシュ１７の貫通孔１６からの突出部分４１ａの外周に設けられた柔軟性構造体４６が、貫通孔１６とブッシュ１７の嵌合面間の入口でダストを遮るので、テンショナ外部のダストが、貫通孔１６とブッシュ１７の嵌合面間に侵入するのを防止することができる。そのため、ダストの侵入による貫通孔１６とブッシュ１７の嵌合面の摩耗を防止することができ、オートテンショナ１の長期にわたる信頼性を効果的に向上させることが可能となっている。しかも、貫通孔１６とブッシュ１７の嵌合面を密封するシール部材が不要なので、低コストである。
【００３９】
また、このオートテンショナ１は、図６および図７に示すように、柔軟性構造体４６を構成する繊維材４８が、貫通孔１６とブッシュ１７の嵌合面間の隙間４９の大きさよりも高い高さをもつので、貫通孔１６とブッシュ１７の嵌合面間へのダストの侵入を、きわめて効果的に遮断することが可能となっている。
【００４０】
本実施形態では、柔軟性構造体４６として、繊維材４８を有する植毛部を採用した例を説明したが、柔軟性構造体４６は軟質発泡材または軟質樹脂材で構成してもよい。軟質発泡材としては、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィン、フェノール、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂を発泡したものや、天然ゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、シリコンゴム、スチレンブタジエンゴムなどのゴムを発泡したものが挙げられる。軟質樹脂材としては、ゴム板材、ポリエチレンや塩化ビニルなどの軟質シートが挙げられる。
【００４１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４２】
１        オートテンショナ
５        下部連結片
８        上部連結片
１１      シリンダ
１２      ロッド
１３      ばね座
１４      リターンスプリング
１６      貫通孔
１７      ブッシュ
４１ａ    突出部分
４６      柔軟性構造体
４７      接着剤層
４８      繊維材
４９      隙間
【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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