(57)【要約】【課題】複数のプーリ間に巻き掛けられたＶリブド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、固定部材１４のスピンドル部１３の先端部外周面に、抜止めプレート２６を外嵌合する嵌合部５０と、この嵌合部５０の基端から半径方向外側に延びる段差部５１とが形成され、嵌合部５０の先端側を拡開して抜止めプレート２６を段差部５１との間に挟むようにかしめ結合することで揺動部材２０のボス部２４が抜け止めされるときに、スピンドル部１３の嵌合部５０が破損するのを防止する。【解決手段】スピンドル部１３の段差部５１における内周側隅角部５２に、スピンドル部１３の基端側に向かって断面略円弧状に凹陥する凹溝部５３を形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドル部を有する固定部材と、
上記固定部材のスピンドル部に先端側から揺動可能に外嵌合されるボス部を有する揺動部材と、
上記揺動部材にボス部の軸心とオフセットした状態で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、
上記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、
上記固定部材のスピンドル部の先端部外周面には抜止めプレートを外嵌合する嵌合部と、該嵌合部の基端から半径方向外側に延びる段差部とが形成され、
上記嵌合部の先端側を拡開して上記抜止めプレートを段差部との間に挟むようにかしめ結合することで上記ボス部が抜け止めされており、
上記段差部における内周側隅角部には、スピンドル部の基端側に向かって断面略円弧状に凹陥する凹溝部が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】
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、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先端側から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、アーム部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捩りコイルスプリングとを備え、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７−２２９５４３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、図５に示すように、固定部材のスピンドル部１３の先端部外周面に、抜止めプレート２６を外嵌合する嵌合部５０と、この嵌合部５０の基端から半径方向外側に延びる段差部５１とが形成され、嵌合部５０の先端側を拡開して抜止めプレート２６を段差部５１との間に挟むようにかしめ結合することで揺動部材のボス部２４が抜け止めされるようになっている。
【０００５】
このかしめ結合が行われるときには、スピンドル部１３の軸方向に荷重を加えて、嵌合部５０先端側を変形させる。そして、スピンドル部１３の嵌合部５０と段差部５１との（境界部分の）形状は、通常、スピンドル部１３及び抜止めプレート２６間で交差部分のがたつきを防止するために略直角とされ、このことで、抜止めプレート２６が奥まで嵌入できるようになっている。
【０００６】
しかしながら、このとき、上記段差部５１の内周側隅角部５２において、上記軸方向荷重による剪断力によって応力集中が起こり、クラックＣが発生するという問題がある。
【０００７】
一方、図６に示すように、上記段差部５１の内周側隅角部５２の応力集中を避けるために嵌合部５０と段差部５１との交差部分を断面円弧状に形成してもよいが、そうすると、その交差部分と抜止めプレート２６との干渉を避ける目的で、抜止めプレート２６の下側角部２６ｂを面取りする必要があり、余計な切削工程が増えてコストアップにつながる。
【０００８】
本発明は斯かる諸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、スピンドル部先端部における嵌合部の形状を工夫することで、加工費を抑えるとともに、嵌合部の破損を防止しようとすることにある。
【０００９】
【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、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先端側から揺動可能に外嵌合されるボス部を有する揺動部材と、この揺動部材にボス部の軸心とオフセットした状態で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、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対象とする。
【００１０】
そして、上記固定部材のスピンドル部の先端部外周面には抜止めプレートを外嵌合する嵌合部と、この嵌合部の基端から半径方向外側に延びる段差部とが形成され、嵌合部の先端側を拡開して抜止めプレートを段差部との間に挟むようにかしめ結合することで上記ボス部が抜け止めされており、段差部における内周側隅角部には、スピンドル部の基端側に向かって断面略円弧状に凹陥する凹溝部が形成されるようにする。
【００１１】
上記の構成によると、スピンドル部の段差部における内周側隅角部に断面略円弧状に凹陥される凹溝部が設けられているので、スピンドル部の先端部の嵌合部を軸方向に加圧して段差部との間に抜止めプレートをかしめ結合するときに、両者の内周側隅角部における干渉が防止され、段差部の内周側隅角部に発生する剪断応力は断面略円弧状の凹溝部によって分散される。
【００１２】
また、嵌合部と段差部との間の境界部分を断面円弧状に形成する場合のように、抜止めプレートの下側角部に面取りを行わずともすむ。
【００１３】
従って、加工費を抑えるとともに、嵌合部のクラックの発生を防止することができる。
【００１４】
請求項２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。
【００１５】
【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オートテンショナ１１が設けられるベルト伝動装置１を示し、このベルト伝動装置１は、詳細は図示しないが、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クランクプーリ２と、上記オートテンショナ１１に設けられるテンションプーリ３と、図示しないパワーステアリング用ポンプ（補機）の回転軸に取り付けられたパワステプーリ４と、図示しないオルタネータ（補機）の回転軸に回転一体に取付固定されたオルタネータプーリ５と、図外のウォータポンプ（補機）を回転駆動するためのウォータポンプ用プーリ６と、図示しない空調機用コンプレッサ（補機）の回転軸に回転一体に取付固定されたコンプレッサプーリ７とを有し、上記クランクプーリ２と、パワステプーリ４と、オルタネータプーリ５と、コンプレッサプーリ７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３とウォータポンププーリ６とは平プーリからなる。これらのプーリ２〜７間にＶリブドベルトＢがサーペンタインレイアウトで巻き掛けられており、自動車エンジンの運転に伴うクランクプーリ２の回転によりＶリブドベルトＢをクランクプーリ２→テンションプーリ３→パワステプーリ４→オルタネータプーリ５→ウォータポンププーリ６→コンプレッサプーリ７→クランクプーリ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１１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。
【００１６】
上記オートテンショナ１１は、図３に示すように、エンジンに取付固定されるカップ状の取付部１２と、この取付部１２の表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例えばアルミ製鋳造品よりなる固定部材１４を備えている。
【００１７】
そして、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ダンパ部材としてのインサートベアリング１９を介して２重円筒状の揺動部材２０が先端側から回動可能に外嵌合され、このインサートベアリング１９により揺動部材２０の揺動を減衰させるようにしている。
【００１８】
上記揺動部材２０は、上記固定部材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。
【００１９】
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、固定部材１４のスピンドル部１３と平行な回転軸心を持つように上記テンションプーリ３がベアリング３２を介して回転可能に支持されており、このテンションプーリ３に対し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。
【００２０】
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をテンションプーリ３がＶリブドベルトＢ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３５が設けられている。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、その基端側固定端３５ａは上記固定部材１４の取付部１２に切欠き形成した取付部側係止部３６に、また先端側固定端３５ｂ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３７にそれぞれ係合されている。
【００２１】
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ダンパ部材としての略円筒状のスプリングサポート４０が配設されている。
【００２２】
上記スピンドル部１３は、図１に示すように、先端部外周面に上記抜止めプレート２６を外嵌合する先細りテーパ円筒状の嵌合部５０と、この嵌合部５０の基端から半径方向外側に延びる段差部５１とが形成されている。具体的には、図１において仮想線で示す嵌合部５０は、スピンドル部１３の中心軸と同心の先細りテーパ円筒形状を有し、この嵌合部５０の基端から半径方向外側に円形に拡がるように段差部５１が形成されている。
【００２３】
上記揺動部材２０のボス部２４は、略円板状の抜止めプレート２６を段差部５１との間に挟むように嵌合部５０の先端側を拡開してかしめ結合することで、抜け止めされるようになっている。
【００２４】
上記抜止めプレート２６は図２に示すように、中心部に上記スピンドル部１３の嵌合部５０よりも若干大きい円形孔２６ａを有している。
【００２５】
そして、図３に示すように、上記ボス部２４の円板部２３の上面には円形凹部２３ａがボス部２４の軸心と同心状に凹設され、この円形凹部２３ａ及び抜止めプレート２６の間に所定の摩擦係数を有する樹脂等からなる円板状のスラストワッシャ２７が介在され、このスラストワッシャ２７によっても揺動部材２０の揺動を減衰させるようにしている。
【００２６】
そして、本発明の特徴として、図１に示すように、上記段差部５１の内周側隅角部５２にはスピンドル部１３の基端側に向かって断面略円弧状に凹陥された凹溝部５３が全周に亘り設けられている。この凹溝部５３は固定部材１４の鋳造時に形成されるため、機械加工の必要がないものとなっている。
【００２７】
尚、固定部材において、取付部とスピンドル部とが別体で、スピンドル部が鋼製のものから製作される場合には、凹溝部も同時に機械加工によって形成すればよい。このため、工数の増加は最小限に抑えられ、大きなコストアップ要因にはならない。
【００２８】
上記嵌合部５０の先端側を拡開して抜止めプレート２６をかしめ結合するとき、具体的には、まず、上記固定部材１４のスピンドル部１３に、先端部側から上記インサートベアリング１９、スプリングサポート４０、スプリング３５、揺動部材２０、スラストワッシャ２７を順に挿入した後、上記抜止めプレート２６を挿入する。
【００２９】
この状態で、スピンドル部１３の嵌合部５０の先端側をスピンドル部１３の軸方向下側に向けて加圧し、図１において実線で示すように、嵌合部５０の先端側を拡開変形させることで、スピンドル部１３の先端部と抜止めプレート２６とがかしめ結合される。
【００３０】
そして、スピンドル部１３の段差部５１における内周側隅角部５２にスピンドル部１３の基端側に向かって断面略円弧状に凹陥する凹溝部５３を設けることで、かしめ結合時に内周側隅角部５２に発生する剪断力を、凹溝部５３の円弧形状により分散させて応力集中が発生しないようにしている。
【００３１】
次に、本発明の実施形態に係るオートテンショナ１１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３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３と共にスプリング３５のばね力に抗して固定部材１４回りに回動したときに、その回動をインサートベアリング１９、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。
【００３２】
従って、本発明の実施形態に係るオートテンショナ１１によると、スピンドル部１３の段差部５１における内周側隅角部５２に断面略円弧状に凹陥される凹溝部５３が設けられているので、スピンドル部１３の先端部の嵌合部５０を軸方向に加圧して段差部５１との間に抜止めプレート２６をかしめ結合するときに、両者の内周側隅角部５２における干渉が防止され、段差部５１の内周側隅角部５２に発生する剪断応力は断面略円弧状の凹溝部５３によって分散される。
【００３３】
また、嵌合部５０と段差部５１との間の境界部分を断面円弧状に形成する場合のように、抜止めプレート２６の下側角部２６ｂに面取りを行わずともすむ。
【００３４】
従って、加工費を抑えるとともに、嵌合部５０のクラックの発生を防止することができる。
【００３５】
尚、上記実施形態においては、オートテンショナ１１のボス部２４の外筒部２２に、その外周から半径方向に延びるアーム部３０を一体形成し、このアーム部３０の先端部に支持されたテンションプーリ３にＶリブドベルトＢの背面を巻き掛けるようにしているが、ボス部の外筒部の中心軸をスピンドル部の中心軸からオフセットさせ、外筒部の外周に直接ＶリブドベルトＢの背面を巻き掛けるようにしてもよい。
【００３６】
また、上記実施形態においては、スピンドル部１３の嵌合部５０の形状を先細りテーパ円筒形状としているが、必ずしも先細りテーパ円筒形状とする必要はなく、揺動部材２０の揺動範囲を規制する方法を上記実施形態と異なる方法で行うような場合には断面矩形状にすることもできる。その場合にも、嵌合部に沿うように段差部における内周側隅角部の全周に亘って凹溝部を設ければよい。
【００３７】
【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によると、固定部材のスピンドル部の先端部外周面に設けられた嵌合部の先端側を拡開して、抜止めプレートをスピンドル部の段差部との間に挟むようにかしめ結合することで、揺動部材のボス部を抜け止めするに当たり、段差部における内周側隅角部に、スピンドル部の基端側に向かって断面略円弧状に凹陥する凹溝部を形成したことにより、加工費を抑えてコストダウンを図りつつ、嵌合部のクラックの発生を防止することができる。
【００３８】
請求項２の発明によると、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】嵌合部周辺を示す拡大断面図である。
【図２】スピンドル部の先端部周辺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】従来例を示す図１相当図である。
【図６】他の従来例を示す図１相当図である。
【符号の説明】
１  ベルト伝動装置
３  テンションプーリ
１１  オートテンショナ
１３  スピンドル部
１４  固定部材
２０  揺動部材
２４  ボス部
２６  抜止めプレート
３５  スプリング（付勢手段）
５０  嵌合部
５１  段差部
５２  内周側隅角部
５３  凹溝部
Ｂ  Ｖリブドベルト
【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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