(57)【要約】【課題】  オートテンショナのテンショナユニットを簡単な構造で冷却できるようにする。【解決手段】  無端ベルト１１が巻き掛けられたテンショナプーリ２０を付勢して該無端ベルト１１に張力を付与する際に、無端ベルト１１から捩じりコイルばね１７に伝達される荷重を減衰する摩擦材１５が発熱しても、テンショナプーリ２０に設けたファン２０ｃが発生した冷却風を導風部材２３でテンショナユニット３２に向けて案内することで摩擦材１５を冷却することができる。しかもテンショナプーリ２０の回転に伴ってファン２０ｃも回転するため、ファン２０ｃを駆動する特別の駆動源が不要になって部品点数の削減や構造の簡素化が可能になる。テンショナプーリ２０を揺動可能に支持する揺動アーム１６に導風部材２３を支持したので、揺動アーム１６と共にテンショナプーリ２０が揺動してもテンショナプーリ２０と導風部材２３との位置関係が変化することがない。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端伝動部材（１１）が巻き掛けられる回転体（２０）と、
回転体（２０）を支持して無端伝動部材（１１）に対して接近・離間する方向に揺動可能な揺動アーム（１６）と、
無端伝動部材（１１）に張力を付与する方向に揺動アーム（１６）を付勢するとともに、無端伝動部材（１１）から揺動アーム（１６）に伝達される荷重を減衰するテンショナユニット（１３，３２）と、
を備えるオートテンショナにおいて、
回転体（２０）に設けられるファン（２０ｃ，２０ｅ）と、ファン（２０ｃ，２０ｅ）が発生した冷却風をテンショナユニット（１３，３２）に向けて案内する導風部材（２３，７２）とを備えることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項２】
揺動アーム（１６）に導風部材（２３，７２）を支持することを特徴とする、請求項１に記載のオートテンショナ。
【請求項３】
ファン（２０ｃ）と導風部材（２３）との間に介在する揺動アーム（１６）に、ファン（２０ｃ）が発生した冷却風を導風部材（２３）に導く導風口（１６ｇ）を備えることを特徴とする、請求項１または請求項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】
本発明は、無端伝動部材が巻き掛けられる回転体と、回転体を支持して無端伝動部材に対して接近・離間する方向に揺動可能な揺動アームと、無端伝動部材に張力を付与する方向に揺動アームを付勢するとともに、無端伝動部材から揺動アームに伝達される荷重を減衰するテンショナユニットとを備えるオートテンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
無端ベルトに張力を付与するテンショナプーリを先端に軸支した揺動アームの基端をテンショナユニットの支軸に揺動自在に支持し、支軸に対して揺動アームをスプリングで一方向に付勢してテンショナプーリを無端ベルトに向けて付勢するとともに、支軸と揺動アームの基端との間に合成樹脂製の摩擦材を配置した減衰手段で揺動アームの挙動を安定させるものが、下記特許文献１により公知である。
【０００３】
また無端ベルトに張力を付与するテンショナプーリを先端に軸支した揺動アームの中間部にテンショナユニットを接続し、テンショナユニットの内部に、プーリが無端ベルトに当接する方向に揺動アームを付勢するスプリングと、揺動アームの揺動に伴うシリンダの伸縮に減衰力を与える流体圧式の減衰手段とを収納したものが、下記特許文献２により公知である。
【特許文献１】特開平９−４２３９２号公報
【特許文献２】特表平２−５００２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上記特許文献１に記載されたものは、揺動アームが支軸まわりに揺動すると、テンショナユニットの摩擦材が揺動アームに摺接して減衰力を発生する過程で摩擦熱が発熱し、また上記特許文献２に記載されたものは、揺動アームが揺動するとテンショナユニットの流体がオリフィスを通過して減衰力を発生する過程で摩擦熱が発熱するため、テンショナユニットの摩擦材が早期に摩耗したり流体が早期に劣化したりする問題があった。またオートテンショナの設置場所によっては、エンジンの排気系やラジエータからの輻射熱でテンショナユニットが温度上昇する可能性もあり、何らかの手段でテンショナユニットを積極的に冷却する必要が発生する。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、オートテンショナのテンショナユニットを簡単な構造で冷却できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、無端伝動部材が巻き掛けられる回転体と、回転体を支持して無端伝動部材に対して接近・離間する方向に揺動可能な揺動アームと、無端伝動部材に張力を付与する方向に揺動アームを付勢するとともに、無端伝動部材から揺動アームに伝達される荷重を減衰するテンショナユニットとを備えるオートテンショナにおいて、回転体に設けられるファンと、ファンが発生した冷却風をテンショナユニットに向けて案内する導風部材とを備えることを特徴とするオートテンショナが提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、揺動アームに導風部材を支持することを特徴とするオートテンショナが提案される。
【０００８】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、ファンと導風部材との間に介在する揺動アームに、ファンが発生した冷却風を導風部材に導く導風口を備えることを特徴とするオートテンショナが提案される。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の構成によれば、無端伝動部材が巻き掛けられた回転体を支持する揺動アームをテンショナユニットで付勢して該無端伝動部材に張力を付与する際に、無端伝動部材から揺動アームに伝達される荷重を減衰するテンショナユニットが発熱しても、回転体に設けたファンが発生した冷却風を導風部材で案内することでテンショナユニットを冷却することができる。しかも、回転体の回転に伴ってファンも自動的に回転するため、ファンを駆動する特別の駆動源が不要になって部品点数の削減や構造の簡素化が可能になる。
【００１０】
また請求項２の構成によれば、回転体を支持する揺動アームに導風部材を支持したので、揺動アームと共に回転体が揺動しても回転体と導風部材との位置関係が変化することがない。従って、回転体の揺動範囲をカバーするように導風部材を大型化する必要がなくなり、導風部材の小型化が可能になる。
【００１１】
また請求項３の構成にによれば、ファンと導風部材との間に介在する揺動アームに導風口を設けてファンが発生した冷却風を導風部材に導くので、ファンが発生した冷却風の一部が揺動アームに遮られて導風部材に供給されなくなるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１〜図３は本発明の第１の実施の形態を示すもので、図１はオートテンショナの正面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の３−３線断面図である。
【００１４】
自動車用エンジンのクランクシャフトの駆動力を補機に伝達する無端ベルト１１に張力を付与してスリップを防止するためのオートテンショナは、エンジンブロック１２に取付フランジ１３ａをボルト１４，１４で固定されたテンショナユニット１３を備える。テンショナユニット１３の支軸１３ｂの外周に円筒状の摩擦材１５が相対回転自在に嵌合し、その摩擦材１５の外周に揺動アーム１６の基端の筒状部１６ａが相対回転自在に嵌合する。揺動アーム１６はテンショナユニット１３に対して、前記筒状部１６ａの外周に沿って配置された捩じりコイルばね１７で一方向に付勢される。捩じりコイルばね１７の外側は、テンショナユニット１３に一体に形成した防塵カバー１３ｃと、揺動アーム１６に一体に形成した防塵カバー１６ｂとで覆われる。
【００１５】
揺動アーム１６の筒状部１６ａから板状のアーム本体１６ｃが径方向に延びており、そのアーム本体１６ｃの両側縁が板状のリブ１６ｄ，１６ｄで補強される。アーム本体１６ｃの先端に一体に形成したボス部１６ｅにボールベアリング１９を介してテンショナプーリ２０が回転自在に支持され、ワッシャ２１およびボルト２２で抜け止めされる。テンショナプーリ２０はボールベアリング１９に支持される内輪２０ａと、無端ベルト１１を支持する外輪２０ｂと、内輪２０ａおよび外輪２０ｂを接続する軸流式のファン２０ｃとで構成される。
【００１６】
揺動アーム１６のテンショナプーリ２０と反対側に設けられる導風部材２３は、テンショナプーリ２０の直径と同直径の半球状に形成された第１部分２３ａと、第１部分２３ａから揺動アーム１６のアーム本体１６ｃに沿ってテンショナユニット１３側に延びる筒状の第２部分２３ｂとで構成されており、第２部分２３ｂの先端に冷却風噴出口２３ｃが開口する。
【００１７】
導風部材２２の半球状の第１部分２３ａの円形の開口はテンショナプーリ２０のファン２０ｃに対向しているが、その円形の開口の一部はファン２０ｃとの間に介在する揺動アーム１６のアーム本体１６ｃにより遮られている。揺動アーム１６のアーム本体１６ｃが導風部材２２の第１部分２３ａの開口を遮る部分に、冷却風を通過させる導風口１６ｇが形成される。
【００１８】
次に、上記構成を備えた第１の実施の形態の作用について説明する。
【００１９】
オートテンショナの揺動アーム１６は捩じりコイルばね１７の弾発力で図１の矢印Ａ方向に付勢されており、その付勢力でテンショナプーリ２０が無端ベルト１１に押し付けられて該無端ベルト１１に所定の張力が付与される。無端ベルト１１で駆動される補機の負荷変動やエンジン回転数の変動により無端ベルト１１の張力が変動すると、揺動アーム１６が揺動して前記張力の変動を吸収する。即ち、無端ベルト１１の張力が増加すると揺動アーム１６は捩じりコイルばね１７を圧縮しながら矢印Ａ′方向に揺動し、無端ベルト１１の張力が減少すると揺動アーム１６は捩じりコイルばね１７の弾発力で矢印Ａ方向に揺動する。このようにして揺動アーム１６が往復揺動すると、摩擦材１５がテンショナユニット１３の支軸１３ｂの外周面および揺動アーム１６の筒状部１６ａの内周面に対して摺動し、その際に発生する摩擦による減衰力で揺動アーム１６の暴れが阻止されて無端ベルト１１の張力を安定させることができる。
【００２０】
さて、揺動アーム１６が往復揺動して摩擦材１５が摩擦熱を発生すると温度が上昇するため、摩擦材１５の異常摩耗を防止して耐久性を確保するには冷却が必要になる。
【００２１】
無端ベルト１１によりテンショナプーリ２０が回転すると、そのテンショナプーリ２０に設けたファン２０ｃにより発生した冷却風が、導風部材２３の半球状の第１部分２３ａから筒状の第２部分２３ｂを経て冷却風噴出口２３ｃからテンショナユニット１３に向けて噴出することで、その内部に収納されたテンショナユニット１３を冷却する。
【００２２】
このように、無端ベルト１１により回転するテンショナプーリ２０にファン２０ｃを設けたので、ファン２０ｃを駆動する特別の駆動源が不要になり、部品点数の削減および構造の簡素化が可能になる。しかもテンショナプーリ２０を支持する揺動アーム１６に導風部材２３を設けたので、揺動アーム１６が揺動してテンショナプーリ２０の位置が変化しても、テンショナプーリ２０と導風部材２３との位置関係が変化することがない。よって、テンショナプーリ２０の揺動範囲をカバーするように導風部材２３を大型化する必要がなくなり、導風部材２３の小型化が可能になる。
【００２３】
またファン２０ｃと導風部材２３の開口との間を揺動アーム１６のアーム本体１６ｃが一部遮っているため、ファン２０ｃが発生した冷却風が充分に導風部材２３に導かれなくなる可能性があるが、アーム本体１６ｃに導風口１６ｇを形成したことで、ファン２０ｃが発生した冷却風を無駄なく導風部材２３に導いてテンショナユニット１３の冷却効果を高めることができる。
【００２４】
図４〜図８は本発明の第２の実施の形態を示すもので、図４はオートテンショナの正面図、図５は図４の５−５線断面図、図６は図５の６−６線断面図、図７はテンショナユニットの断面図（収縮時）、図８はテンショナユニットの断面図（伸長時）である。
【００２５】
第２の実施の形態は、中間部を支軸３１で枢支された揺動アーム１６の一端に形成したボス部１６ｅにボールベアリング１９、ワッシャ２１およびボルト２２を介してテンショナプーリ２０が回転自在に支持されるとともに、前記揺動アーム１６の他端がテンショナユニット３２を介してエンジンブロック１２に接続される。
【００２６】
テンショナユニット３２は、揺動アーム１６の他端に支点ピン３３を介して連結された第１連結部３４と、エンジンブロック１２に支点ピン３５を介して連結された第２連結部３６とを備えており、第１、第２連結部３４，３６間に圧縮コイルばね３７が配置される。
【００２７】
第１連結部３４と一体に設けられた筒状のハウジング３８の内部にシリンダ３９が形成されており、シリンダ３９にシール部材４０を介して摺動自在に嵌合するピストン４１と一体に設けたピストンロッド４２が、シリンダ３９の上端を閉塞する端板４３に設けたシール部材４４を貫通して第２連結部３６に連結される。シリンダ３９の下端がバルブブロック４５で閉塞されており、ピストン４１の上部に第１流体室４６が形成され、ピストン４１およびバルブブロック４５間に第２流体室４７が形成され、バルブブロック４５の下部に第３流体室４８が形成される。第３流体室４８は、ハウジング３８およびシリンダ３９間に形成されたリーザーバ４９に連通し、リザーバ４９の上部に空気室５０が形成される。
【００２８】
ピストン４１には、第２流体室４７から第１流体室４６への流体の流通を許容し、その逆方向への流体の流通を阻止する第１チェックバルブ５１と、第２流体室４７から第１流体室４６への流体の流通を阻止し、その逆方向への流体の流通を許容する第２チェックバルブ５２とが設けられる。またバルブブロック４５には、第２流体室４７から第３流体室４８への流体の流通を許容し、その逆方向への流体の流通を阻止する第３チェックバルブ５３と、第２流体室４７から第３流体室４８への流体の流通を阻止し、その逆方向への流体の流通を許容する第４チェックバルブ５４とが設けられる。
【００２９】
第１チェックバルブ５１は第１流体室４６に開口する第１凹部５５と、第１凹部５５の底に連通して第２流体室４７に開口する第１流体通路５６と、第１凹部５５に収納される第１チェックボール５７とで構成される。第２チェックバルブ５２は第２流体室４７に開口する第２凹部５８と、第２凹部５８の底に連通して第３流体室４８に開口する第２流体通路５９と、第２凹部５８に収納される第２チェックボール６０とで構成される。第１流体通路５６は第２流体通路５９よりも細く形成される。
【００３０】
第３チェックバルブ５３は第３流体室４８に開口する第３凹部６１と、第３凹部６１の底に連通して第２流体室４７に開口する第３流体通路６２と、第３凹部６１に収納される第３チェックボール６３とで構成される。第４チェックバルブ５４は第２流体室４７に開口する第４凹部６４と、第４凹部６４の底に連通して第３流体室４８に開口する第４流体通路６５と、第４凹部６４に収納される第４チェックボール６６とで構成される。第３流体通路６２は第４流体通路６５よりも細く形成される。
【００３１】
ピストン４１の径方向において、第１〜第４チェックバルブ５１〜５４の第１〜第４凹部５５，５８，６１，６４の外端は、第１〜第４流体通路５６，５９，６２，６５の外端よりも外側に位置している。そしてシール部材４０を支持すべくピストン４１の外周面に形成された環状溝４１ａは、ピストン４１の軸方向で第１、第２チェックバルブ５１，５２の第１、第２凹部５５，５８の間に位置している。
【００３２】
以上のように、第１、第２チェックバルブ５１，５２と、第３、第４チェックバルブ５３，５４とは、第２流体室４７を挟んで上下対称に配置されている。
【００３３】
揺動アーム１６の支持部１６ｆから延びるアーム本体１６ｃの先端にテンショナプーリ２０が回転自在に支持されており、テンショナプーリ２０の一方の端面に固定した円板部２０ｄに遠心式のファン２０ｅが設けられる。
【００３４】
揺動アーム１６の支持部１６ｆに２本のボルト７１，７１で固定される導風部材７２は、前記円板部２０ｄと協働してファン２０ｅの外周部を取り囲む第１部分７２ａと、第１部分７２ａから接線方向に延びてテンショナユニット３２を指向する第２部分７２ｂとで構成されており、第２部分７２ｂの先端に冷却風噴出口７２ｃが開口する。
【００３５】
次に、上記構成を備えた第２の実施の形態の作用について説明する。
【００３６】
図４において、無端ベルト１１の張力が増加すると揺動アーム１６が支軸３１まわりに時計方向に揺動し、テンショナユニット３２の第１連結部３４が圧縮コイルばね３７を圧縮しながら第２連結部３６に接近する方向に移動する。その結果、図７に示すように、ピストン４１がシリンダ３９の内部に押し込まれるように下降して第２流体室４７の容積が減少するため、第１、第３チェックバルブ５１，５３が開弁して第２、第４チェックバルブ５２，５４が閉弁し、第２流体室４７の流体が第１、第３チェックバルブ５１，５３の細い第１、第３流体通路５６，６２を通過して第１、第３流体室４６，４８に流入する。このように、無端ベルト１１の張力が増加してテンショナユニット３２が収縮するときは、流体が細い方の第１、第３流体通路５６，６２を通過することで大きな減衰力が発生する。尚、テンショナユニット３２が収縮すると第１流体室４６内に進入するピストンロッド４２の容積分だけ空気室５０の容積が減少することで、ピストン４１のロックが防止される。
【００３７】
逆に無端ベルト１１の張力が減少すると圧縮コイルばね３７の弾発力で揺動アーム１６が支軸３１まわりに反時計方向に揺動し、テンショナユニット３２の第１連結部３４が第２連結部３６から離反する方向に移動する。その結果、図８に示すように、ピストン４１がシリンダ３９から引き抜かれる方向に上昇して第２流体室４７の容積が増加するため、第１、第３チェックバルブ５１，５３が閉弁して第２、第４チェックバルブ５２，５４が開弁し、第１流体室４６の流体が第２チェックバルブ５２の太い第２流体通路５９を通過して第２流体室４７に流入するとともに、第３流体室４８の流体が第４チェックバルブ５４の太い第４流体通路６５を通過して第２流体室４７に流入することで小さな減衰力が発生する。尚、テンショナユニット３２が伸長すると第１流体室４６から退出するピストンロッド４２の容積分だけ空気室５０の容積が増加することで、ピストン４１のロックが防止される。
【００３８】
このように、無端ベルト１１の張力が増加するときにはテンショナユニット３２に大きな減衰力を発生させてゆっくりと収縮させ、無端ベルト１１の張力が減少するときにはテンショナユニット３２に小さな減衰力を発生させて素早く伸長させることで、テンショナプーリ２０の暴れを防止して無端ベルト１１の挙動を安定させることができる。
【００３９】
さて、ピストン４１には第１、第２チェックバルブ５１，５２とシール部材４０とが設けられており、ピストン４１の外径を最小限に抑えてテンショナユニット３２を小型化するには、それらが干渉しないようにレイアウトする必要がある。
【００４０】
本実施の形態では第１、第２流体通路５６，５９よりも大径の第１、第２凹部５５，５８をピストン４１の軸方向にずらして配置し、ピストン４１の外周にシール部材４０を支持する環状溝４１ａをピストン４１の軸方向で第１、第２凹部５５，５８に挟まれた位置に形成したので、ピストン４１の外径を最小限に抑えることができる。仮に、第１、第２凹部５５，５８および環状溝４１ａをピストン４１の同一横断面上に配置すると、ピストン４１の外径は本実施の形態のものより大きくなってしまう。
【００４１】
ところで、テンショナユニット３２の伸縮に伴って第１〜第４流体通路５６，５９，６２，６５を流体が通過するとき、流体が剪断力により発熱して早期に劣化する可能性がある。しかしながら、本実施の形態によれば、無端ベルト１１によりテンショナプーリ２０が回転すると、そのテンショナプーリ２０に設けたファン２０ｅにより発生した冷却風が、導風部材７２の半球状の第１部分７２ａから筒状の第２部分７２ｂを経て冷却風噴出口７２ｃからテンショナユニット３２に向けて噴出することで、流体を冷却して温度上昇を抑制することができる。
【００４２】
第１の実施の形態と同様に、無端ベルト１１により回転するテンショナプーリ２０にファン２０ｅを設けたので、ファン２０ｅを駆動する特別の駆動源が不要になり、部品点数の削減および構造の簡素化が可能になる。しかもテンショナプーリ２０を支持する揺動アーム１６に導風部材７２を設けたので、揺動アーム１６が揺動してテンショナプーリ２０の位置が変化しても、テンショナプーリ２０と導風部材７２との位置関係が変化することがない。よって、テンショナプーリ２０の揺動範囲をカバーするように導風部材７２を大型化する必要がなくなり、導風部材７２の小型化が可能になる。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４４】
例えば、本発明の回転体および無端伝動部材はプーリ２０および無端ベルト１１に限定されず、スプロケットおよび無端チェーンであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１の実施の形態に係るオートテンショナの正面図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】図２の３−３線断面図
【図４】第２の実施の形態に係るオートテンショナの正面図
【図５】図４の５−５線断面図
【図６】図５の６−６線断面図
【図７】テンショナユニットの断面図（収縮時）
【図８】テンショナユニットの断面図（伸長時）
【符号の説明】
【００４６】
１１        無端ベルト（無端伝動部材）
１３        テンショナユニット
１６        揺動アーム
１６ｇ      導風口
２０        テンショナプーリ（回転体）
２０ｃ      ファン
２０ｅ      ファン
２３        導風部材
３２        テンショナユニット
７２        導風部材
【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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【図８】
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