(57)【要約】【課題】摩擦板の凹溝の外周側が、摩耗粉によって早期に埋まるのを防止して、揺動エネルギーの減衰効果を長期間に亘って安定して確保することができるオートテンショナを提供する。【解決手段】摩擦板１０に摩耗粉を貯める凹溝１０ｂを放射状に形成した。凹溝１０ｂの溝幅を内周縁から外周縁に向かって漸次拡開させて、摩耗粉を貯める容量を内周縁から外周縁に向かって漸次増大させた。【選択図】      図３
2004270823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトが巻き掛けられるプーリを回転自在に支持する揺動部材と、
前記揺動部材を揺動自在に支持する支持部材と、
前記支持部材に対して前記揺動部材を所定の揺動方向に付勢するばねと、
前記揺動部材の揺動基部と前記支持部材との間にあって前記揺動部材の揺動中心軸周りに配置され、前記揺動部材の揺動に対して揺動抵抗を付与する環状の摩擦板と、
前記揺動部材の揺動基部及び前記支持部材のいずれか一方側に設けられて前記摩擦板を摺接させる摩擦板押さえ部材とを備え、
前記摩擦板の摺接面側に、その内周縁から外周縁にかけて連続しているとともに、容積が前記内周縁から外周縁に向かって漸次増大する複数の凹溝が放射状に形成されていることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項２】
前記凹溝は、径方向において深さが一定であるとともに、溝幅が前記内周縁から外周縁に向かって漸次拡開している請求項１記載のオートテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プーリに巻き掛けられたベルトに、所定の張力を付与するオートテンショナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車に搭載されたエアコンディショナ用コンプレッサ等の補機に、エンジンからの動力を伝達するためには、一般にベルトが用いられている。このベルトの張力は、オートテンショナによって一定に維持される。オートテンショナは、固定部を中心に揺動可能な揺動部材の先端に、前記ベルトが巻き掛けられたプーリを有しており、捻りコイルばねの力でベルトに張力を付与している。揺動部材には、その揺動基部に設けられた摩擦板により、揺動抵抗が付与され、この揺動抵抗により、揺動部材の揺動エネルギーが減衰する。
このようなオートテンショナにより、補機の取り付け誤差、温度変化による寸法変化、又はベルトの長さのばらつき等を吸収することができる。また、エンジン回転変動等によるベルトの張力変動を吸収して、ベルトの振動や異音の発生を防止し、ベルト本来の寿命を確保することができる。
【０００３】
図５は、前記摩擦板の斜視図である。図において摩擦板４０は、リング状のクラッチフェーシング材からなり、その厚さは通常３ｍｍ程度である。摩擦板４０の片面には、例えば８本の凹溝４０ｂが放射状に設けられており、摩耗により摺動面４０ａから発生する摩耗粉が、揺動部材の揺動に伴ってこれらの凹溝４０ｂにかき集められる。
図６の（ａ）は、前記摩擦板４０を摺接させる固定側の押さえ板５１の側面図、（ｂ）はその断面図である。押さえ板５１は、ディスク状の金属板に図示のような複数個のくぼみ５１ａを設けたものである。これらのくぼみ５１ａは、押さえ板５１の剛性を向上させ、かつ、前記凹溝４０ｂと同様に、摩擦板４０から出る摩耗粉を貯めるために設けられている。摩擦板４０と押さえ板５１とは、互いに圧接する構造となっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３２０６２９号公報（第４頁及び図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような従来のオートテンショナでは、自動車のエンジンから補機に動力を伝達する場合のように、ベルトの張力変動が大きい場合には、発生する摩耗粉が多くなって摩擦板４０の凹溝４０ｂ及び押さえ板５１のくぼみ５１ａが摩耗粉で埋まってしまうことがある。特に、前記オートテンショナにおいては、摩擦板の外周側の摺動量が内周側よりも多く、その摩耗量が内周側から外周側に向かって漸次増大することから、凹溝４０ｂの内周側よりも外周側が先に摩耗粉で埋まってしまう。このため、比較的早期に摩擦板４０と押さえ板５１との間に摩耗粉が滞流して、その摩擦力が低下する結果、揺動エネルギーの減衰効果が比較的早期に低下するという問題が生じていた。
【０００６】
前記のような従来の問題点に鑑み、この発明は、発生する摩耗粉が多い場合にも、揺動エネルギーの減衰効果を長期間に亘って安定して確保することができるオートテンショナを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明のオートテンショナは、ベルトが巻き掛けられるプーリを回転自在に支持する揺動部材と、前記揺動部材を揺動自在に支持する支持部材と、前記支持部材に対して前記揺動部材を所定の揺動方向に付勢するばねと、前記揺動部材の揺動基部と前記支持部材との間にあって前記揺動部材の揺動中心軸周りに配置され、前記揺動部材の揺動に対して揺動抵抗を付与する環状の摩擦板と、前記揺動部材の揺動基部及び前記支持部材のいずれか一方側に設けられて前記摩擦板を摺接させる摩擦板押さえ部材とを備え、前記摩擦板の摺接面側に、その内周縁から外周縁にかけて連続しているとともに、容積が前記内周縁から外周縁に向かって漸次増大する複数の凹溝が放射状に形成されていることを特徴としている。
【０００８】
前記の構成のオートテンショナにおいては、前記摩擦板の凹溝の容積が、内周縁から外周縁に向かって漸次増大しており、摩耗粉を内周側よりも外周側により多く貯めることができるので、凹溝の外周側が早期に摩耗粉で埋まるのを抑制することができる。このため、発生する摩耗粉が多い場合にも、揺動エネルギーの減衰効果を長期間に亘って安定して確保することができる。
【０００９】
前記オートテンショナにおいて、前記凹溝は、径方向において深さが一定であるとともに、溝幅が前記内周縁から外周縁に向かって漸次拡開しているのが好ましい。この場合には、凹溝の底部における摩擦板の厚みを確保することができるので、その強度が低下するのを防止することができる。すなわち、前記凹溝の深さを内周縁から外周縁に向かって漸次深くすることによって、当該凹溝の容積を外周側に向かって漸増させることが考えられるが、この場合には、凹溝の外周側の底部における摩擦板の厚みがかなり薄くなってその強度が低下し、摩擦板が当該底部から割れる虞れがあるが、径方向において凹溝の深さを一定とし、溝幅を内周縁から外周縁に向かって漸次拡開させることによって外周側の容積を漸増させると、凹溝の底部における摩擦板の厚みを十分に確保することができるので、その強度が低下するのを防止することができる。このため、摩擦板が割れて周方向に分離し、揺動エネルギーの減衰効果を発揮できなくなるのを防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１及び図２はそれぞれ、この発明の一実施形態に係るオートテンショナの断面図及び側面図である。図１において、ベルト１が巻き掛けられるプーリ２は、その中心部に玉軸受３が装着されている。この玉軸受３の内輪は、揺動部材４の先端部４ａに外嵌され、ボルト５及びナット６によって先端部４ａに固定されている。このようにして、プーリ２は、揺動部材４の先端部４ａにより回転自在に支持されている。また、揺動部材４の揺動基部には、先端部４ａと一体に鍔部４ｂ及び筒状部４ｃが形成されている。
【００１１】
一方、揺動部材４を支持する支持部材７は、内部が空洞になっている支持基部７ａと、この支持基部７ａの周りに形成されたばね受け部７ｂと、取付部７ｃとを有する成形部材である。前記取付部７ｃを車体のシャシやエンジン等の固定部に固定することにより、支持部材７は固定される。なお、支持基部７ａの外周面は鋳型の抜き勾配のため、図１の右方へ若干先細りのテーパ形状となっている。この支持基部７ａの外周面には、ナイロン等からなる略筒状のブッシュ８が装着されている。
【００１２】
揺動部材４は、その筒状部４ｃがブッシュ８の外周に嵌合されることにより、支持部材７に対して揺動自在である。また、支持部材７のばね受け部７ｂと揺動部材４の鍔部４ｂとの間に捻りコイルばね９が装着されている。捻りコイルばね９の一方の端部９ａは支持部材７に係止され、他方の端部９ｂは揺動部材４に係止されている。
前記の構成により、揺動部材４は支持部材７に対して、ブッシュ８を介して所定範囲で揺動（回動）可能となる。このとき、揺動中心軸Ｘは支持基部７ａの中心軸と一致する。捻りコイルばね９は、ベルト１が巻き掛けられた状態で揺動部材４を図２の時計回り方向に付勢し、ベルト１に一定の張力を与える。
【００１３】
一方、環状の摩擦板１０は、揺動中心軸Ｘの周りに配置され、揺動中心軸Ｘに対して直交した状態で、揺動部材４の鍔部４ｂと押さえ板１１との間に介在している。摩擦板１０は、例えば厚さ３ｍｍ程度のクラッチフェーシング材からなり、図３に示すように、摺動面１０ａ側に凹溝１０ｂを備えている。
前記凹溝１０ｂは、摩擦板１０の内周縁から外周縁にかけて連続した状態で放射状に延びている。この凹溝１０ｂは、断面形状がＶ字状を呈するものであり、その両側縁部１０ｃが摩擦板１０の中心Ｑから放射状に延びる仮想線Ｌに沿っている。また、凹溝１０ｂの深さは径方向において一定になっている。さらに、凹溝１０ｂの溝幅は、前記内周縁から外周縁に向かって漸次拡開されており、これにより、当該凹溝１０ｂの容積が前記内周縁から外周縁に向かって漸次増大している。具体的には、前記凹溝１０ｂの内周縁側の溝幅Ｄ１と外周縁側の溝幅Ｄ２とは、摩擦板１０の内周半径をＲ１、外周半径をＲ２とすると、
Ｄ１：Ｄ２＝Ｒ１：Ｒ２
の関係を満足するように設定されている。
【００１４】
このように凹溝１０ｂの径方向における深さを一定とし、溝幅を内周縁から外周縁に向かって漸次拡開させることによって、当該凹溝１０ｂの容積を外周側に向かって漸増させているので、当該凹溝１０ｂの底部における摩擦板１０の厚みを従来品と同等に確保することができ、その強度が低下して割れが生じるのを防止することができる。また、前記凹溝１０ｂの平均溝幅Ｄ３は、従来品の溝幅と同じ値に設定されており、これにより、摺動面１０ａの摺動面積を従来品と同等に確保して、その面圧が増大するのを防止し、摺動面１０ａの摩耗が促進されるのを抑制している。
【００１５】
前記押さえ板１１の内周形状及び、支持部材７の右端側（図１）の外周形状は、互いに嵌合する菊型の回り止め構造を成している（図２参照）。そして、押さえ板１１は、支持部材７に嵌合された状態で、支持部材７のねじ孔７ｄに取り付けられる抜け止め手段（図示せず。）により固定されている。
図４の（ａ）は、前記押さえ板１１の側面図、（ｂ）は断面図である。押さえ板１１は、金属板を加工したディスク状のもので、内周形状が前述のように菊型、外周形状が円形である。また、摩擦板１０との摺接面１１ａ側には、凹溝１１ｂが周方向に沿って所定間隔毎に形成されている。
【００１６】
捻りコイルばね９は、揺動中心軸Ｘ方向への弾発力により支持部材７に対して揺動部材４を付勢し、これにより、鍔部４ｂと押さえ板１１とは、摩擦板１０を挟んで、揺動中心軸Ｘに平行な方向に互いに押し合うように付勢される。鍔部４ｂの、摩擦板１０と接触する部分の表面には、先鋭な小突起（図示せず。）が周方向に多数設けられており、これを摩擦板１０に食い込ませることによって、鍔部４ｂ側と摩擦板１０との周方向への相対移動が規制されている。前記鍔部４ｂに止定される側の摩擦板１０の表面をＡ面、その裏面をＢ面とすると（図１参照）、揺動部材４の揺動によって、摩擦板１０のＢ面は、押さえ板１１に対して摺動する。なお、凹溝１０ｂが設けられているのはＢ面である。
【００１７】
次に、前記のように構成されたオートテンショナの動作について図１及び図２を参照して説明する。
ベルト１の張力変動が生じて、揺動部材４が図２の反時計回り方向又は時計回り方向に揺動すると、揺動基部である図１の鍔部４ｂが揺動中心軸Ｘ周りに回動する。一方、押さえ板１１は支持部材７に固定されている。従って、押さえ板１１と鍔部４ｂとの間の相対的な回動により、鍔部４ｂに固定された摩擦板１０と押さえ板１１との間に摩擦が生じる。これによって、揺動部材４には揺動抵抗（摩擦抵抗）が付与される。
【００１８】
摩擦板１０と押さえ板１１との摩擦により生じた摩擦板１０の摩耗粉は、摩擦板１０の凹溝１０ｂにかき集められ、一部は溝端部から排出される。ここに、前記凹溝１０ｂの容積が、内周縁から外周縁に向かって漸次増大しており、摩耗粉を内周側よりも外周側により多く貯めることができるので、凹溝１０ｂの外周側が内周側よりも早期に摩耗粉で埋まるのを抑制することができる。このため、ベルトの張力変動が大きい場合等、発生する摩耗粉が多い場合にも、揺動エネルギーの減衰効果を長期間に亘って安定して確保することができる。なお、摩耗粉の一部は押さえ板１１の溝１１ｂにも集められる。
【００１９】
前記オートテンショナでは、摩擦板１０が揺動部材４の鍔部４ｂと共に回動し、押さえ板１１に対して摺動する構造であるが、逆に、溝なしのディスク状押さえ板と摩擦板１０とを互いに固定し、押さえ板１１と同様な構造の「摩擦板押さえ部材」を鍔部４ｂに取り付けて、これを摩擦板１０に対して摺動させるようにしてもよい。なお、揺動部材４は一般にアルミニウム合金を用いたダイカスト成形品であるので、鍔部４ｂ自体は摺動面としては適さない。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、この発明にかかるオートテンショナによれば、摩擦板の凹溝の容積が、内周縁から外周縁に向かって漸次増大しているので、凹溝の外周側が早期に摩耗粉で埋まるのを抑制することができる。このため、発生する摩耗粉が多い場合にも、揺動エネルギーの減衰効果を長期間に亘って安定して確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係るオートテンショナの主要部を示す断面図である。
【図２】前記オートテンショナの側面図である。
【図３】図１のオートテンショナにおける摩擦板の側面図及び断面図である。
【図４】図１のオートテンショナにおける押さえ板の側面図及び断面図である。
【図５】従来のオートテンショナにおける摩擦板の斜視図である。
【図６】従来のオートテンショナにおける押さえ板の側面図及び断面図である。
【符号の説明】
１    ベルト
２    プーリ
４    揺動部材
４ｂ  鍔部（揺動基部）
７    支持部材
９    捻りコイルばね
１０    摩擦板
１１    押さえ板（摩擦板押さえ部材）
１１ａ  摺接面
１１ｂ  凹溝
Ｘ    揺動中心軸
【図１】
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【図２】
2004270823.tif 000004
【図３】
2004270823.tif 000005
【図４】
2004270823.tif 000006
【図５】
2004270823.tif 000007
【図６】
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