(57)【要約】【課題】オートテンショナ全体のパッケージングを小さくしながら、固定部材１４におけるスピンドル部１３の強度を確保する。【解決手段】固定部材１４に、ベルト張力の調整中にスピンドル部１３を基端部で曲げようとする最大曲げ応力が作用する方向とスピンドル部中心軸１３ａに対し反対側に、補強部としての厚肉部５１を設ける。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部の表面にスピンドル部が突設された固定部材と、該固定部材のスピンドル部に揺動可能に外嵌合されるボス部を有する揺動部材と、該揺動部材に回転自在に支持され、ベルトが巻き掛けられるテンションプーリと、揺動部材をテンションプーリがベルトを押圧するように回動付勢する付勢手段と、揺動部材の揺動を減衰させる減衰手段とを備え、ベルトの張力を自動的に調整するようにしたオートテンショナにおいて、
上記固定部材には、ベルト張力の調整中に上記スピンドル部を基端部で曲げようとする最大曲げ応力が作用する方向とスピンドル部中心軸に対し反対側に、補強部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】
請求項１のオートテンショナにおいて、
補強部は、固定部材の基部表面を他の部分よりも膨出させてなる厚肉部であることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項３】
請求項１又は２のオートテンショナにおいて、
付勢手段は、揺動部材のボス部回りに配置された捩りコイルスプリングであり、
上記スプリングとボス部との間に減衰手段としてのスプリングサポートが設けられており、
上記固定部材のスピンドル部に作用する曲げ応力は、ベルト張力によりテンションプーリを介して受けるベルト張力荷重と、上記スプリングからスプリングサポートが受ける締付力によるスプリング押付力との合力によるものであることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項４】
エンジンの補機駆動用のベルト伝動装置に用いられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つ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】
本発明は、複数のプーリ間に巻き掛けられたベルトに自動的に張力を付与するオートテンショナに関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種のオートテンショナとして、基部及びこの基部の表面に突設されたスピンドル部を有する固定部材と、この固定部材のスピンドル部に回動可能に外嵌合されるボス部及びこのボス部から半径方向に延びるアーム部を有する揺動部材と、アーム部の先端部に回転自在に支持され、ベルトが巻き掛けられるテンションプーリと、揺動部材をテンションプーリがベルトを押圧するように回動付勢する付勢手段としての捩りコイルスプリングと、スプリングとボス部との間に設けられ、揺動部材の揺動を減衰させる減衰手段としてのスプリングサポートとを備え、ベルトの張力を自動的に調整するようにしたものは知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１５１１９８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献１のようなオートテンショナにおいては、そのスピンドル部に、ベルト張力の調整中にスピンドル部を基端部で曲げようとする曲げ応力が作用する。そして、この曲げ応力は、固定部材の基部と、その表面のスピンドル部との境目であるスピンドル部の基端部に集中し、特に高いベルト張力が必要とされるベルト伝動装置に用いられるオートテンショナでは、顕著となる。
【０００５】
従って、スピンドル部の基端部の強度を保つためには、スピンドル部の外径を大きくする必要があるが、このようにスピンドル部の外径を大きくすると、このスピンドル部に外嵌合される揺動部材等のサイズも大きくなり、これに伴ってオートテンショナのパッケージング全体が大きくなってしまう。このため、オートテンショナを設置するために広いスペースが必要となるという問題がある。
【０００６】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、固定部材の構造を工夫することにより、オートテンショナ全体のパッケージングを小さくしながら、その固定部材におけるスピンドル部の基端部の強度を確保しようとすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明では、基部の表面にスピンドル部が突設された固定部材と、この固定部材のスピンドル部に揺動可能に外嵌合されるボス部を有する揺動部材と、この揺動部材に回転自在に支持され、ベルトが巻き掛けられるテンションプーリと、揺動部材をテンションプーリがベルトを押圧するように回動付勢する付勢手段と、揺動部材の揺動を減衰させる減衰手段とを備え、ベルトの張力を自動的に調整するようにしたオートテンショナを前提とする。
【０００８】
そして、上記固定部材において、ベルト張力の調整中に上記スピンドル部を基端部で曲げようとする最大曲げ応力が作用する方向と、スピンドル部中心軸に対し反対側に補強部を設ける。
【０００９】
上記の構成によると、最大曲げ応力が作用する方向とスピンドル部中心軸に対し反対側に補強部が設けられているので、この補強部によって、スピンドル部基端部に作用する最大曲げ応力が分散させられる。このため、スピンドル部の外径自体を大きくすることなく、スピンドル部基端部の強度を上げることができる。よって、オートテンショナ全体のパッケージングを小さくしながらスピンドル部の強度を確保することができる。
【００１０】
請求項２の発明では、補強部は、固定部材の基部表面を他の部分よりも膨出させてなる厚肉部とする。この構成によると、固定部材の基部表面において補強部に相当する部分のみを他の部分よりも膨出させて、その部分を厚肉部とし、この厚肉部により補強部を構成しているため、最大曲げ応力が作用するスピンドル部の外径自体を大きくしなくても、スピンドル部基端部の断面係数が大きくなって曲げ応力の最大値が低減される。よって、オートテンショナ全体のパッケージングを小さくしながらスピンドル部の強度を確保することができる。
【００１１】
請求項３の発明では、付勢手段は、揺動部材のボス部回りに配置された捩りコイルスプリングであり、このスプリングとボス部との間に減衰手段としてのスプリングサポートが設けられており、固定部材のスピンドル部に作用する曲げ応力は、ベルト張力によりテンションプーリを介して受けるベルト張力荷重と、上記スプリングからスプリングサポートが受ける締付力によるスプリング押付力との合力によるものとする。
【００１２】
上記の構成によると、ベルト張力荷重とスプリング押付力との合力によってスピンドル部の基端部に曲げ応力が作用するような場合であっても、オートテンショナのパッケージングを大きくすることなく、必要なスピンドル部の強度を確保することができる。
【００１３】
請求項４の発明では、オートテンショナはエンジンの補機駆動用のベルト伝動装置に用いられるようにする。この構成によると、本願発明の作用効果が顕著に発揮できる好適なオートテンショナが得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図４は、本発明の実施形態に係るベルト伝動装置１を示し、このベルト伝動装置１は、例えば自動車に搭載されるエンジンによりその補機を駆動するもので、図外のエンジンのクランク軸に取り付けられた駆動プーリ２とオートテンショナ９に設けられるテンションプーリ３１と、図示しない補機の回転軸に取り付けられた第１及び第２補機プーリ４，５とを有する。そして、上記駆動プーリ２と第１及び第２補機プーリ４，５とはいずれもＶリブドプーリからなる一方、テンションプーリ３１は平プーリからなり、これらのプーリ２，４，５，３１間にＶリブドベルトＢが巻き掛けられており、エンジンの運転に伴う駆動プーリ２の回転によりＶリブドベルトＢを駆動プーリ２→テンションプーリ３１→第１補機プーリ４→第２補機プーリ５→駆動プーリ２の順に図４で時計回り方向に走行させて、各補機を駆動するようにしている。そして、オートテンショナ９は上記ＶリブドベルトＢの緩み側スパンＢ１を押圧してベルト張力を付与するようになっている。
【００１５】
上記オートテンショナ９は、図１〜図３に示すように、外周部に外壁１２ａを有する基部としてのカップ状取付部１２と、この取付部１２の表面（取付部１２内の底面）に基端にて突設された先細りテーパ円筒状のスピンドル部１３とが一体成形された固定部材１４を備えている。この固定部材１４は例えばアルミニウムの鋳造品からなるもので、その取付部１２には、外壁１２ａから半径方向外側に向かって突出しかつボルト層通孔１２ｃを有する３つの取付片１２ｂ，１２ｂ，…が設けられており、取付部１２の裏面を図外のエンジン本体の取付面に接触させた状態で、各取付片１２ｂのボルト挿通孔１２ｃにボルト（図示せず）を通してエンジン本体に締結することにより、固定部材１４がエンジン本体に回転不能に取付固定されている。
【００１６】
図３に示すように、上記固定部材１４には、所定の摩擦係数を持つ樹脂等からなる減衰手段としてのインサートベアリング１６を介し、２重円筒状の揺動部材２０がスピンドル部１３の先端側から揺動可能に外嵌合されている。この揺動部材２０は、固定部材１４に外嵌合された円筒状の内筒部２１と、この内筒部２１の外側に同心に配置された円筒状の外筒部２２と、内外筒部２１，２２同士を基端側（固定部材１４先端側）で接続する円板部２３とを一体形成したボス部２４を有している。
【００１７】
上記ボス部２４は、固定部材１４のスピンドル部１３先端部にかしめ結合した円板状のフロントプレート２６により上記円板部２３にて抜け止めされて結合され、この円板部２３とフロントプレート２６との間には所定の摩擦係数を有する樹脂等からなる他の減衰手段としての円板状スラストワッシャ２７が介在されている。
【００１８】
そして、上記ボス部２４の外筒部２２には、その外周から半径方向に延びるアーム部３０が一体に形成され、このアーム部３０の先端部に上記テンションプーリ３１がベアリング３２を介して回転自在に支持されている。このテンションプーリ３１は、固定部材１４のスピンドル部１３の中心軸１３ａと平行な回転軸心を持ち、その外周面にＶリブドベルトＢ（図４に示す）の背面が巻き掛けられるようになっている。
【００１９】
上記固定部材１４と揺動部材２０との間には上記アーム部３０を回動付勢する付勢手段としての捩りコイルスプリング３５が設けられており、このスプリング３５によりアーム部３０先端のテンションプーリ３１がＶリブドベルトＢを押圧するようになっている。具体的には、スプリング３５は上記ボス部２４の内外筒部２１，２２内に位置した状態で介在され、図示しないが、その一端は上記固定部材１４の取付部１２に切欠き形成した基部側係止部に、また他端は上記揺動部材２０のボス部２４の外筒部２２基端側に切欠き形成したボス部側係止部にそれぞれ係止されている。
【００２０】
さらに、上記揺動部材２０の内筒部２１外面及び上記スプリング３５間には、揺動部材２０の揺動を減衰させるさらなる減衰手段としての略円筒状スプリングサポート４０が配設されている。このスプリングサポート４０は、アーム部３０の一方向への揺動に伴うスプリング３５の径の収縮により内筒部２１外周面に押し付けられる円筒部４１と、この円筒部４１の端部に連設され、スプリング３５の基端側固定端により裏面が上記固定部材１４の取付部１２表面に押し付けられる外向きのフランジ部４２とを有する。尚、本実施形態においては、コスト低減の点からスプリングサポート４０のフランジ部４２とインサートベアリング１６の基端側とが一体に連結され、つまり両者は一体成形されている。
【００２１】
このようなオートテンショナ９がベルト伝動装置１に装着されて、ベルト駆動装置１が作動状態になった場合に、上記スピンドル部１３には、ベルト張力の調整中にテンションプーリ３１を介して受けるベルト張力による作用力Ｆｂ（図４に示す）のうち、スピンドル部１３を基端部で曲げようとする成分であるベルト荷重Ｆｈと、上記スプリング３５からスプリングサポート４０の円筒部４１が受ける締付力によるスプリング押付力Ｆｓとの合力Ｆｒ（Ｆｒ＝Ｆｈ＋Ｆｓ）が作用する。
【００２２】
そして、本発明の特徴として、図１及び図２に示すように、上記合力Ｆｒによりスピンドル部１３を基端部で曲げようとする最大曲げ応力が作用する方向とスピンドル部中心軸１３ａに対し、反対側の固定部材１４に補強部が設けられている。
【００２３】
具体的には、スピンドル部１３基端部において上記最大曲げ応力が作用する応力最大位置５０は、アーム部３０が受ける上記ベルト張力による作用力Ｆｂの作用方向等から特定される。そして、この最大応力位置５０のスピンドル部中心軸１３ａに対し反対側の取付部１２の表面を半径方向に沿って所定の幅ｗに亘り他の部分よりも一定高さｈだけ膨出させることで、厚肉部５１が形成され、この厚肉部５１で補強部が構成されている。
【００２４】
次に、本発明の実施形態に係るオートテンショナ９の作動について説明する。スプリング３５の捻りばね力により揺動部材２０（アーム部３０）が固定部材１４のスピンドル部１３回りに一方向（図４で反時計回り方向）に回動付勢され、そのアーム部３０先端のテンションプーリ３１によりＶリブドベルトＢの緩み側スパンＢ１が常時押圧され、このことでＶリブドベルトＢに張力が付与される。一方、このＶリブドベルトＢの緩み側スパンＢ１の張力が増大して、揺動部材２０のアーム部３０がテンションプーリ３１と共にスプリング３５のばね力に抗して固定部材１４回りに揺動したときに、その揺動をインサートベアリング１６、スラストワッシャ２７及びスプリングサポート４０により減衰制動させる。これらにより、ＶリブドベルトＢの張力が自動調整される。
【００２５】
このとき、上記スピンドル部１３には、テンションプーリ３１を介して受けるベルト張力による作用力Ｆｂのうち、スピンドル部１３を基端部で曲げようとする成分であるベルト荷重Ｆｈと、上記スプリング３５からスプリングサポート４０の円筒部４１が受ける締付力によるスプリング押付力Ｆｓとの合力Ｆｒ（Ｆｒ＝Ｆｈ＋Ｆｓ）が作用するが、この合力Ｆｒによる曲げ応力が最大となるスピンドル部１３基端部における最大応力位置５０とスピンドル部中心軸１３ａに対し反対側の取付部１２の表面のみを他の部分よりも膨出させて、その部分を厚肉部５１とし、この厚肉部５１により補強部を構成しているため、最大曲げ応力が作用するスピンドル部１３の外径自体を大きくしなくても、スピンドル部１３基端部の断面係数が大きくなって曲げ応力の最大値が低減される。
【００２６】
よって、オートテンショナ９全体のパッケージングを小さくしながらスピンドル部１３の強度を確保することができる。
【００２７】
尚、上記実施形態では、厚肉部５１の高さｈ及び幅ｗを適切に設定することによりスピンドル部１３の基端部にかかる曲げ応力の最大値を抑制することができる。
【００２８】
また、上記実施形態では、固定部材１４の取付部１２における厚肉部５１は、図１に示すように、他の取付部１２表面よりも一定高さｈだけ膨出され、上面が水平なものとされているが、図５に示すように、厚肉部５１を取付部１２の外壁１２ａ内面からスピンドル部１３の中心軸１３ａに向かって、他の取付部１２表面からの高さがｈ１からｈ２に徐々に大きくなるものにしてもよい。このことで、補強部のないスピンドル部１３の断面で急に断面係数が減少して応力が集中するのを防ぐことができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明のオートテンショナでは、固定部材に、ベルト張力の調整中にスピンドル部を基端部で曲げようとする最大曲げ応力の作用する方向とスピンドル部中心軸に対し反対側に補強部を設けた。また、請求項２の発明では、固定部材の基部表面を他の部分よりも膨出させてなる厚肉部を補強部とした。これらのことにより、オートテンショナ全体のパッケージングを小さくしながらスピンドル部の強度を確保することができる。
【００３０】
請求項３の発明では、ベルト張力によりテンションプーリを介して受けるベルト張力荷重と、揺動部材のボス部回りに配置された捩りコイルスプリングからスプリングサポートが受ける締付力によるスプリング押付力との合力によるものをスピンドル部に作用する曲げ応力とした。また、請求項４の発明では、オートテンショナをエンジンの補機駆動用のベルト伝動装置に用いた。これらのことにより、本願発明の作用効果が顕著に発揮できる好適なオートテンショナが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】固定部材を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るオートテンショナを示す断面図である。
【図４】ベルト伝動装置を示す正面図である。
【図５】その他の実施形態を示す図１相当図である。
【符号の説明】
１　ベルト伝動装置
９　オートテンショナ
１２　取付部（基部）
１３　スピンドル部
１３ａ　中心軸
１４　固定部材
２０　揺動部材
２４　ボス部
３１　テンションプーリ
３５　スプリング（付勢手段）
４０　スプリングサポート（減衰手段）
５１　厚肉部（補強部）
Ｆｈ　ベルト張力荷重
Ｆｓ　スプリング押付力
Ｆｒ　合力
Ｂ　Ｖリブドベルト
【図１】
2004138118.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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