(57)【要約】【課題】テンションプーリの揺動の減衰効果を長期に渡り維持することができる長寿命なオートテンショナを提供することを目的としている。【解決手段】固定部材１の底部１ｃの内面に、軸方向に突出する凸部１ｄを形成するとともに、サポート部材５の円筒部の一方の端部から径方向に突出して形成されたフランジ部５ｃを、前記固定部材１の底部１ｃと前記凸部１ｃとねじりコイルばね３の固定部材側のリード部３ｃ（リード角α）とによって形成されたくさび状空間Ｐ内に配置する。以上の構成により、このサポート部材５の回動を防止するフランジ部５ｃに加わる応力を、フランジ部５ｃ全体として受け止めることができる。従って、このオートテンショナは、フランジ部５ｃの破損等の不具合の発生が防止され、テンションプーリ９の揺動の減衰効果を長期に渡り維持することができる。【選択図】  図５
2005009646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テンションプーリを回転自在に支持する揺動アーム部と、この揺動アーム部の揺動を支承するボス部とを有する揺動部材と、
前記ボス部の内周に嵌合する支軸部と、この支軸部の周囲に形成された外筒部と、これら外筒部と支軸部に一体に形成された底部とを有する固定部材と、
前記揺動部材のボス部と前記固定部材の外筒部との間に配置され、前記揺動アーム部の揺動動作に伴って縮径するねじりコイルばねと、
このねじりコイルばねと前記ボス部との間に配置された略円筒状のサポート部材と、を備えたオートテンショナにおいて、
前記固定部材底部の内面には、軸方向に突出する凸部が形成されているとともに、前記サポート部材円筒部の一方の端部から径方向に突出して形成されたフランジ部が、前記固定部材の底部と前記凸部と前記ねじりコイルばねの固定部材側リード部とによって形成されたくさび状空間内に配置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】
前記サポート部材の円筒部は、前記テンションプーリがベルト荷重を受ける側と同じ位相の領域の径方向厚みが、他の領域の径方向厚みより厚く形成されてい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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト駆動機構におけるベルトの張力を適度に維持するためのオートテンショナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車のエアコンディショナ用コンプレッサやオルタネータ等の補機類に対してエンジンの動力を伝達するベルト伝達機構には、ベルトに作用する張力を適度に保つためにオートテンショナが用いられている。
【０００３】
このオートテンショナには、一般に、エンジンの回転変動によって生じるベルトの張力変化に応じて、テンションプーリの動きを許容しつつ、このテンションプーリの揺動を減衰させるために、摩擦板等による揺動減衰機構（ダンパー機構）が設けられている（特許文献１等を参照）。
【０００４】
また、オートテンショナの中には、プーリの揺動の減衰効果を更に高めるために、テンションプーリを一方の揺動端側に付勢するねじりコイルばねと、このテンションプーリを支持する揺動部材（回動部材）のボス部との間に、樹脂製のサポート部材（スプリングサポート）を配設したものもある（特許文献２〜特許文献４を参照）。
【０００５】
図７から図１０は、この種のオートテンショナに用いられている従来のサポート部材の外観を示す斜視図である。これらのサポート部材は、樹脂を用いて形成されており、揺動部材のボス部外周に嵌合する円筒部２１と、この円筒部２１の一方の端部から径方向に突出する円環状のフランジ部２２とからなる。このような構造のサポート部材は、テンションプーリの揺動に起因してねじりコイルばねが縮径した場合、このばねの締め付けによって前記ボス部の外周面とこの円筒部２１の内周面との間に発生する摺動抵抗により、テンションプーリの揺動を減衰させることができる（ダンパー効果）。
【０００６】
なお、サポート部材が揺動部材のボス部と共に回動すると、前記の摺動抵抗が小さくなってしまうため、これらのサポート部材には、周方向に対する種々の回り止め構造（回動防止手段）が採用されている。例えば、図７におけるサポート部材は、ねじりコイルばねの軸方向の伸張復元力によって、そのフランジ部２２の底面が固定部材の底部内面に押し付けられることにより、その回動が防止されている。
【０００７】
また、サポート部材のフランジ部２２と固定部材の両者に、相互に係合する形状（部位）を設けることによって、サポート部材の回動を防止する提案もなされている。これらの例としては、フランジ部２２に形成した複数の係合穴２２ａに、固定部材の底部側に設けた突起（図示省略）をそれぞれ係合させる方法（図８）や、フランジ部２２の底面側端面に形成した複数の凸部２２ｂを、固定部材の底部内面に設けた凹部（図示省略）にそれぞれ嵌め入れる方法（図９）、あるいは、固定部材の外筒部に設けられているねじりコイルばねの係止スリット（図示省略）に、フランジ部２２から更に径方向に突出して形成した突出部２２ｃを、ねじりコイルばねの固定部材側端部と共に係止する方法（図１０）等が挙げられる。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−３２０６２８号公報
【特許文献２】特開平７−１５１１９８号公報
【特許文献３】特開平７−１１３４４８号公報
【特許文献４】特開平８−４２６４８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、サポート部材のフランジ部を、ねじりコイルばねの伸張復元力によって固定部材の底部内面に押し付ける前述の方法では、このサポート部材の回動を完全に止めることは難しい。
【００１０】
また、フランジ部と固定部材の両者に、相互に係合する形状（部位）を設ける従来の方法では、オートテンショナの組み立て時に正確な位置合わせが必要な上、揺動部材とサポート部材の間の摺動抵抗による応力が係合部位に集中するため、樹脂材料の強度不足によるフランジ部の破損や、それに伴うサポート部材の回動が発生する恐れもある。
【００１１】
このような原因によってサポート部材の回動が発生した場合は、サポート部材による揺動減衰効果が低下するために、同様の機能を有する摩擦板の摩耗が早期に進行して、オートテンショナの寿命が短くなってしまう事態が懸念される。
【００１２】
本発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、テンションプーリの揺動の減衰効果を長期に渡り維持することができる長寿命なオートテンショナを提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明は、テンションプーリを回転自在に支持する揺動アーム部と、この揺動アーム部の揺動を支承するボス部とを有する揺動部材と、前記ボス部の内周に嵌合する支軸部と、この支軸部の周囲に形成された外筒部と、これら外筒部と支軸部に一体に形成された底部とを有する固定部材と、前記揺動部材のボス部と前記固定部材の外筒部との間に配置され、前記揺動アーム部の揺動動作に伴って縮径するねじりコイルばねと、このねじりコイルばねと前記ボス部との間に配置された略円筒状のサポート部材と、を備えたオートテンショナを対象としたものである。
【００１４】
ここで、前記の目的を達成するために、請求項１に記載のオートテンショナは、前記固定部材底部の内面に、軸方向に突出する凸部が形成されているとともに、前記サポート部材円筒部の一方の端部から径方向に突出して形成されたフランジ部が、前記固定部材の底部と前記凸部と前記ねじりコイルばねの固定部材側リード部とによって形成されたくさび状空間内に配置されている点を特徴とする。
【００１５】
すなわち、このオートテンショナは、ねじりコイルばねのリード角によって形成されたくさび状の空間（すき間）に、サポート部材のフランジ部を挟み込むことによって、このサポート部材の回動を効果的に防止することができる。
【００１６】
しかも、この構成は、フランジ部に加わる応力を、特定の部位における係止で受け止めるのではなく、この応力をフランジ部全体として受け止めるため、フランジ部や係止部の破損等の不具合の発生が少なく、フランジ部と固定部材の両者に相互に係合する形状（部位）を設けた従来のオートテンショナに比べ、サポート部材によるテンションプーリの揺動の減衰効果を長期に渡り維持することができる。
【００１７】
また、サポート部材の揺動減衰効果が維持されることで、同様の機能を有する摩擦板の摩耗が著しく進行してしまうことが防止される。従って、本発明のオートテンショナは、その寿命を向上させることが可能になる。
【００１８】
次に、請求項２に記載の発明は、揺動アーム部の揺動軸に対する傾斜の防止を目的としたものであって、前記テンションプーリがベルト荷重を受ける側と同じ位相の領域のサポート部材円筒部の径方向厚みを、円筒部の他の領域の径方向厚みより厚く形成することにより、モーメント荷重が作用する肉厚領域にのみ安定してばねが当接する結果、モーメント荷重を効果的に受け止め、揺動アーム部の揺動軸に対する傾斜を防止することができる。
【００１９】
従って、本発明のオートテンショナは、揺動アーム部の揺動によりねじりコイルばねが縮径した場合でも、揺動アーム部の揺動軸に対する傾斜を効果的に抑制することができるとともに、テンションプーリに掛け回されるベルトのプーリからのせり出し等の不具合を防止する効果を奏する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつこの発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態のオートテンショナにおけるテンションプーリの揺動状態を説明する軸方向正面図であり、図２は図１のＸ−Ｘ線矢視断面図、図３は図２のＹ−Ｙ線矢視断面図、図４はこのオートテンショナに用いられているサポート部材の構造を示す外観斜視図である。また、図５は、そのサポート部材とねじりコイルばねの嵌め合いの状態を示す説明図（図３におけるＺ方向から見た一部断面図）であり、図６はテンションプーリの揺動によるねじりコイルばねの縮径の様子を示す説明図である。
【００２１】
このオートテンショナは、ベルト２０が掛け回されるテンションプーリ９と、揺動アーム部２ａとボス部２ｂおよびこれらを繋ぐ鍔部２ｃとからなる揺動部材２と、支軸部１ａと外筒部１ｂおよびこれらを繋ぐ底部１ｃとからなる固定部材１と、これら揺動部材２のボス部２ｂと固定部材１の外筒部１ｂとの間に介装されたねじりコイルばね３等を主体として構成されている。
【００２２】
テンションプーリ９は、例えば圧延鋼板等をプレス加工することにより製作されたもので、このプーリ９は固定部材１よりも前方側にオフセット配置されており、揺動アーム部２ａの先端部位に転がり軸受１０を介して回転自在に取付けられている。そして、転がり軸受１０を固定しつつ異物の侵入を防止するカバー板１２が、揺動アーム部２ａの先端部位にボルト１１ａ等で固定されている。
【００２３】
揺動アーム部２ａを有する揺動部材２は、例えばアルミニウム合金等をダイカスト成形したものである。この揺動アーム部２ａの基端には、円筒状のボス部２ｂおよび鍔部２ｃが一体に形成されているとともに、このボス部２ｂは、固定部材１に設けられた支軸部１ａに対して、ブッシュ４を介して回動可能に嵌合されている。
【００２４】
固定部材１も、例えばアルミニウム合金等をダイカスト成形したものであって、前記のボス部２ｂを支承する支軸部１ａと、その外側の外筒部１ｂと底部１ｃ、および外筒部１ｂから径方向外側に突出する取付片１ｅ，１ｅとが一体に形成されている。そして、底部１ｃの内面には、後述するサポート部材５のフランジ部（５ｃ）を係止するための段部（凸部１ｄ）が、この底部１ｃから軸方向に突出するように形成されている。なお、この固定部材１は、左右の取付片１ｅ，１ｅの孔にボルト等（図示省略）を挿通させることによって、エンジンブロック等の取付対象物に固定される。
【００２５】
固定部材１の支軸部１ａの先端には、円環状の押え板７が、その内周側をかしめて固定されており、この押え板７と揺動部材２の鍔部２ｃとの間には、摩擦板６が介在配置されている。また、ばね座となる固定部材１の底部１ｃと揺動部材２の鍔部２ｃとの間には、ねじりコイルばね３が、支軸部１ａとボス部２ｂとを取り囲むように配置され、固定部材１の外筒部１ｂの内側に収容されている。
【００２６】
このねじりコイルばね３は、ねじりながら軸線方向に圧縮して装着されており、ばね両端部３ａおよび３ｂが、固定部材１に設けられた係止スリット１ｋおよび揺動部材２に設けられた係止スリット２ｋに嵌め入れられて、固定されている。従って、このねじりコイルばね３のねじり復元力により、揺動アーム部２ａは一方の揺動端側に常時付勢されるため、揺動アーム部２ａ先端のテンションプーリ９に掛け回されたベルト２０には、適度な張力が自動的に付与される。そして、ねじりコイルばね３の伸張復元力によって、揺動部材鍔部２ｃと押え板７との間に配置された摩擦板６が、この押え板７に押し付けられ、揺動アーム部２ａの揺動がこれらの摺動摩擦抵抗によって減衰される。
【００２７】
本実施の形態におけるオートテンショナは、図２および図３に示すように、揺動部材２のボス部２ｂの外周面２ｘと、ねじりコイルばね３の内径側との間に樹脂製のサポート部材５が配置されている。
【００２８】
このサポート部材５の特徴は、図４の斜視図に示すように、円筒部（５ａおよび５ｂ）の一端から径方向に突出するように、フランジ部５ｃ，５ｄが一体に形成されているとともに、一方のフランジ部５ｃが、固定部材１の底部１ｃ内面とこの底部１ｃに設けられた凸部１ｄとねじりコイルばね３の一端３ｂのリード部３ｃ（リード角α）とによって形成されたくさび状空間Ｐ内に配置されている（図５を参照）点である。
【００２９】
また、このサポート部材５は、その径方向厚みを周方向に変化させることによって、厚肉部５ａと薄肉部５ｂを有する略円筒形状に形成されている。この厚肉部５ａは、テンションプーリ９がベルト荷重を受ける側と同じ位相の領域、すなわちねじりコイルばね３における縮径量の大きい領域（図６を参照）に対向するように配置されており、周方向のその他の領域（薄肉部５ｂ）より厚く形成されている。
【００３０】
以上の構成のオートテンショナにおいては、揺動アーム部２ａの揺動によりねじりコイルばね３が縮径した場合、前記厚肉部５ａが薄肉部５ｂより先にねじりコイルばね３の内径に当接することとなる。従って、このオートテンショナは、縮径後のねじりコイルばね３の内周とサポート部材５の外周との当接領域が所要の位置に固定され、揺動アーム部２ａの揺動軸に対する傾斜を効果的に防止することができる。
【００３１】
また、この時、サポート部材５には、ねじりコイルばね３の縮径によって、サポート部材５をボス部２ｂ周りに回転させようとする接線方向の力が加わることとなる。しかしながら、本実施の形態におけるサポート部材５は、フランジ部５ｃが前記のくさび状空間Ｐ内に配置されていることにより、このボス部２ｂ周りの回動が防止される。すなわち、一方の回動方向に対しては、このフランジ部５ｃの一端が、固定部材底部１ｃに設けられた凸部１ｄに係止され、回動が阻止される。また、他方の回動方向に対しては、フランジ部５ｃの他端が、固定部材１の底部１ｃとねじりコイルばね３の端部３ｂとによって形成されたすき間に挟み込まれて、同様に回動が阻止される。従って、本実施の形態におけるサポート部材５は、揺動アーム部２ａの揺動を減衰させるのに足る十分な摺動抵抗を発生することができる。
【００３２】
また、この構成は、フランジ部１ｃに加わる力を特定の部位における係止のみで受け止めるのではなく、この応力をフランジ部１ｃ全体として受け止めることができるため、このフランジ部１ｃが破損してしまう等の不具合の発生がなく、テンションプーリ９の揺動の減衰効果を長期に渡り維持することができる。
【００３３】
なお、このサポート部材５は、オートテンショナを組み立てる際に、固定部材１の底部１ｃ内面に形成されている凸部１ｄに合わせて、大まかな位置決め（位相合わせ）だけで組み付けることが可能で、サポート部材５の正確な位置決めが必要であった従来のオートテンショナに比べ、容易に組み立てることができるというメリットもある。
【００３４】
また、以上の実施の形態において使用されたサポート部材５を構成する樹脂材料は、特に限定されるものではないが、ポリアミド樹脂あるいは繊維強化ポリアミド樹脂等が好適に採用される。
【００３５】
また、前記のくさび状空間Ｐに配置されるフランジ部５ｃの形状も、特に限定されるものではない。ねじりコイルばね３との嵌め合いを考慮した場合、周方向にテーパー形状としても良い。
【００３６】
また更に、サポート部材５の軸方向形状も、この例に限定されるものではないが、前記厚肉部５ａおよび薄肉部５ｂからなる円筒部は、ねじりコイルばね３の固定側端部３ｂの近傍（すなわち支軸部１ａの基端部近傍）に設けることが好ましい。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のオートテンショナによれば、サポート部材によるテンションプーリの揺動の減衰効果が長期に渡り維持されるとともに、同様の機能を有する摩擦板の寿命も向上する。従って、本発明のオートテンショナは、長期に渡って使用することが可能になる。
【００３８】
また、揺動アーム部の揺動によりねじりコイルばねが縮径した場合でも、揺動アーム部の揺動軸に対する傾斜を効果的に防止することができる。従って、ねじりコイルばねの縮径に起因するベルトのプーリからのせり出し等の不具合が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】オートテンショナにおけるテンションプーリ９の揺動示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるオートテンショナの構造を示す図１のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図３】図２のＹ−Ｙ線矢視断面図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるオートテンショナに用いられているサポート部材５の構造を示す外観斜視図である。
【図５】本発明におけるサポート部材５とねじりコイルばね３の嵌め合いの状態を示す図３のＺ矢視一部断面図である。
【図６】テンションプーリ９の揺動によるねじりコイルばね３の縮径の様子を示す説明図である。
【図７】従来のオートテンショナに用いられているサポート部材の構造例を示す外観斜視図である。
【図８】従来のオートテンショナに用いられているサポート部材の別の構造例を示す外観斜視図である。
【図９】従来のオートテンショナに用いられているサポート部材の更に別の構造例を示す外観斜視図である。
【図１０】従来のオートテンショナに用いられているサポート部材の更に別の構造例を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
１  固定部材
１ａ  支軸部
１ｂ  外筒部
１ｃ  後端部
１ｄ  凸部（段部）
１ｅ  取付片
１ｋ  係止スリット
２  揺動部材
２ａ  揺動アーム部
２ｂ  ボス部
２ｃ  鍔部
２ｋ  係止スリット
２ｘ  ボス部外周面
３  ねじりコイルばね
３ａ，３ｂ  端部
３ｃ  リード部
４  ブッシュ
５  サポート部材
５ａ  厚肉部
５ｂ  薄肉部
５ｃ，５ｄ  フランジ部
６  摩擦板
７  押え板
８  ボルト
９  テンションプーリ
１０  転がり軸受
１１ａ  ボルト
１１ｂ  ナット
１２  カバー板
２０  ベルト
２１  円筒部
２２  フランジ部
２２ａ  係合穴
２２ｂ  凸部
２２ｃ  突出部
【図１】
2005009646.tif 000003
【図２】
2005009646.tif 000004
【図３】
2005009646.tif 000005
【図４】
2005009646.tif 000006
【図５】
2005009646.tif 000007
【図６】
2005009646.tif 000008
【図７】
2005009646.tif 000009
【図８】
2005009646.tif 000010
【図９】
2005009646.tif 000011
【図１０】
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