(57)【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先端部に支持した揺動アームと、
前記揺動アーム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アームを所定の揺動方向に付勢するばねと、
前記揺動アームの揺動部と前記支持部材との間にあって前記揺動アームの揺動中心軸周りに配置され、前記揺動アームの揺動に対して揺動抵抗を付与する摩擦板と、
前記揺動アームの揺動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、摺接面側には前記揺動中心軸を中心とする環状の凹溝のみが形成され、この凹溝内に入り込んだ前記摩擦板の摩耗粉を外部に排出する通孔が設けられているディスク状の金属板よりなる摩擦板押さえ部材とを備え、
前記通孔は、前記凹溝の底面部分から前記摺接面とは反対の裏面側に延びて外部に連通する第一通孔と、前記凹溝の両側面部分から径方向外側及び径方向内側に延びて外部に連通する相対向する一対の第二通孔とからなることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項２】
前記第一通孔及び第二通孔は、前記凹溝の周方向に等配に複数個形成されているとともに、同凹溝の周方向で互いに異なる位置に交互に配置されている請求項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】
本発明は、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アームの先端に、上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。揺動アームには、その揺動基部近傍に設けられた摩擦板により、揺動抵抗が付与される。この揺動抵抗により、揺動アーム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、補機の取付誤差、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、上記摩擦板の斜視図である。図において摩擦板１０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３ｍｍ程度である。摩擦板１０の片面の径方向には、８本の溝１０ｂが設けられており、摩耗により摺動面１０ａから発生する摩耗粉が、揺動アームの揺動に伴ってこれらの溝１０ｂにかき集められる。
図６の（ａ）は、上記摩擦板１０を摺接させる固定側の押さえ板５１の正面図、（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、上記溝１０ｂと同様に、摩擦板１０から出る摩耗粉を貯めるために設けられている。摩擦板１０と押さえ板５１とは、図７の（ａ）に示すように互いに圧接する構造となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のオートテンショナでは、ベルトの張力変動が大きいエンジン等の場合において、発生する摩耗粉が多い場合には、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。このような場合、さらに摩耗粉が出ると、摩擦板１０と押さえ板５１との摩擦力が低下する。摩擦力が低下すれば、揺動エネルギーの減衰効果が低下する。
【０００５】
一方、揺動アームの揺動により摩擦板１０が回動するが、この回動量は多くの場合、角度にして±２度程度の僅かな量である。従って、図７の（ｂ）に示すように、くぼみ５１ａに対向する摩擦板１０の対向部１０ｐが、なだらかに盛り上がった突起として残りながら摩擦板１０の摩耗が進行し、最終的にはくぼみ５１ａの形にほぼ合致する凸形状が摩擦板１０に形成される。このように摩耗が進行したあと、大きな張力変動が起きると、対向部１０ｐがくぼみ５１ａから周方向に乗り上げて、摩擦板１０の対向部１０ｐ以外の部分と押さえ板５１との間に隙間ができてしまう。これにより、摩擦力は大幅に低下し、揺動アームの挙動が不安定になる。
【０００６】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、摩擦板の乗り上げ現象を防止して、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】
本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先端部に支持した揺動アームと、前記揺動アーム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アームを所定の揺動方向に付勢するばねと、前記揺動アームの揺動部と前記支持部材との間にあって前記揺動アームの揺動中心軸周りに配置され、前記揺動アームの揺動に対して揺動抵抗を付与する摩擦板と、前記揺動アームの揺動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、摺接面側には前記揺動中心軸を中心とする環状の凹溝のみが形成され、この凹溝内に入り込んだ前記摩擦板の摩耗粉を外部に排出する通孔が設けられているディスク状の金属板よりなる摩擦板押さえ部材とを備え、前記通孔は、前記凹溝の底面部分から前記摺接面とは反対の裏面側に延びて外部に連通する第一通孔と、前記凹溝の両側面部分から径方向外側及び径方向内側に延びて外部に連通する相対向する一対の第二通孔とからなるものである（請求項１）。
【０００８】
上記のように構成されたオートテンショナにおいては、摩擦板押さえ部材の摺接面側には揺動中心軸を中心とする環状の凹溝のみが形成されていることで、摩耗により、溝に対向する摩擦板の部分が周囲より突出しても、それが摩擦板押さえ部材に乗り上げることはない。従って、摩擦力は常に安定して発揮される。また、摩擦板押さえ部材の溝に摩擦板の摩耗粉が集められ、第一通孔又は第二通孔から排出される。従って、摩耗粉が多くてもこれを排出可能である。
【０００９】
また、上記オートテンショナにおいて、第一通孔及び第二通孔は、凹溝の周方向に等配に複数個形成されているとともに、同凹溝の周方向で互いに異なる位置に交互に配置されていることが好ましい（請求項２）。この場合、オートテンショナの取付姿勢に関わらず、摩耗粉は、排出されやすい位置にある少なくとも一つの通孔から排出される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明の比較例を示し、図４は本発明の実施形態を示している。本発明に係るオートテンショナは、図１及び図２に係るオートテンショナにおいて、図３に示す押さえ板１１の代わりに、図４に示す押さえ板１１を装着したものである。
図１及び図２はそれぞれ、本発明の比較例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、揺動アーム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、揺動アーム４の先端部４ａにより回転自在に支持されている。揺動アーム４の下方には、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、揺動アーム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。取付部７ｃで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、略筒状のブッシュ８が装着されている。ブッシュ８は、硬さがＨＲＲ９０〜９５の樹脂（ナイロン等）である。
【００１２】
揺動アーム４は、その筒状部４ｃがブッシュ８に外挿されることにより、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と揺動アーム４の筒状部４ｃ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は揺動アーム４に係止されている。
上記の構成により、揺動アーム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、揺動基部は筒状部４ｃであり、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アーム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、揺動アーム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５に示したように、摺動面１０ａと溝１０ｂとを備えている。また、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。）により固定される。
【００１４】
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に対して揺動アーム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、これが摩擦板１０に食い込んで鍔部４ｂに摩擦板１０を固定する。鍔部４ｂに固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、揺動アーム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、溝１０ｂ（図５）が設けられているのはＢ面である。
【００１５】
図３（ａ）〜（ｄ）は比較例に係る押さえ板１１を示している。
このうち、図３の（ａ）は、上記押さえ板１１の正面図（摺接面側を正面とする。）、（ｂ）は側面図、（ｃ）は裏面図、（ｄ）は、（ｃ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。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側には環状の凹溝１１ｂが形成されている。摺接面１１ａ側に溝として存在しているのは、この溝１１ｂのみである。溝１１ｂの底には周方向に４等配で通孔１１ｃが形成されており、いわば溝１１ｂの底が部分的に抜けた形態になっている。支持部材７に取り付けられた状態（図１）での押さえ板１１の溝１１ｂは、揺動中心軸Ｘ（図１）を中心とする環状溝となる。
【００１６】
次に、上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、揺動アーム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、「揺動部」としての図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、揺動アーム４には揺動抵抗（摩擦抵抗）が付与される。
【００１７】
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の溝１０ｂ（図５）にかき集められ、溝端部から排出される。また、摩耗粉は押さえ板１１の溝１１ｂにも集められ、通孔１１ｃから排出される。通孔１１ｃからの排出により、溝１１ｂに摩耗粉が詰まって出なくなることはなく、限度なく摩耗粉を排出することができる。従って、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これを確実に排出することができる。
また、押さえ板１１の溝１１ｂに対向する摩擦板１０の部分は摩耗せず、その周囲が摩耗することにより、当該部分が次第に周囲より突出するが、当該突出部分は、溝１１ｂの環状の開口内にあるため、回動により摩擦板１０が押さえ板１１に乗り上げることはない。従って、摩擦力は常に安定して発揮される。
このようにして、発生する摩耗粉が多い場合にもこれを確実に排出するとともに、揺動エネルギーの減衰効果を安定して確保することができる。また、通孔１１ｃが周方向に４等配されていることにより、オートテンショナの取付姿勢に関わらず、摩耗粉は、排出されやすい位置にある少なくとも一つの通孔１１ｃから排出される。従って、摩耗粉が、より確実に排出される。
【００１８】
図４は、上記オートテンショナにおける押さえ板１１の実施形態を示す図であり、（ａ）は、当該押さえ板１１の正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は裏面図、（ｄ）は、（ｃ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。
図３との違いは、溝底の通孔１１ｃの他にも、通孔１１ｄが溝１１ｂの両側壁に、周方向に４等配で、溝底の通孔１１ｃとは交互に配置されるように形成されている点である。すなわち、本実施形態の押さえ板１１は、凹溝１１ｂの底面部分から摺接面とは反対の裏面側に延びて外部に連通する第一通孔１１ｃと、凹溝１１ｂの両側面部分から径方向外側及び径方向内側に延びて外部に連通する相対向する一対の第二通孔１１ｄ，１１ｄとを備えている。
この場合には、凹溝１１ｂの両側面部分から径方向内外に延びる第二通孔１１ｄ，１１ｄからも摩耗粉を排出することができるので、オートテンショナの取付姿勢に関わらず、摩耗粉は、さらに確実に排出される。
【００１９】
なお、上記オートテンショナにおける押さえ板１１の各実施形態では、通孔１１ｃや１１ｄを４個設けたが、数は必要に応じて増減することができる。１個でも効果はあるが、その場合にはオートテンショナを車体に取り付けたとき通孔が下向きになっていないと、摩耗粉を押さえ板１１の外部へ迅速に排出することができない点に配慮する必要がある。
【００２０】
また、上記オートテンショナでは、摩擦板１０は揺動アーム４の鍔部４ｂと共に回動し、摩擦板１０が押さえ板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、揺動アーム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。
また、押さえ板１１の溝１１ｂの形状は、上記実施形態のようなＵ字状に限らず、Ｖ字状や円弧状であってもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
請求項１のオートテンショナによれば、摩擦板押さえ部材の摺接面側には揺動中心軸を中心とする環状の凹溝のみが形成されていることで、摩耗により、溝に対向する摩擦板の部分が周囲より突出しても、それが摩擦板押さえ部材に乗り上げることはないので、摩擦力は常に安定して発揮され、揺動エネルギーの減衰効果を安定して確保することができる。また、摩擦板押さえ部材の溝に摩擦板の摩耗粉が集められ、第一通孔及び第二通孔から排出されるので、発生する摩耗粉が多い場合にもこれを確実に排出することができる。
【００２２】
請求項２のオートテンショナによれば、オートテンショナの取付姿勢に関わらず、摩耗粉は、排出されやすい位置にある少なくとも一つの通孔から排出されるので、摩耗粉が、より確実に排出される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の比較例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】  上記オートテンショナの側面図である。
【図３】  （ａ）は、比較例に係る押さえ板の正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は裏面図、（ｄ）は、（ｃ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【図４】  本発明の実施形態に係る押さえ板を示す図であり、（ａ）は、当該押さえ板の正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は裏面図、（ｄ）は、（ｃ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【図５】  従来の、及び、図１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正面図及び断面図である。
【図７】  従来のオートテンショナにおける押さえ板と摩擦板との接触状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１    ベルト
２    プーリ
４    揺動アーム
４ｂ  鍔部（揺動部）
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  溝
１１ｃ  通孔
１１ｄ  通孔
Ｘ    揺動中心軸
【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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