(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定の部分に設けられた枢軸と、この枢軸を中心とする揺動自在に支持された揺動フレームと、この揺動フレームの端部に設けられた、上記枢軸と平行な変位軸と、この変位軸の周囲に回転自在に支持されたプーリと、上記固定の部分と上記揺動フレームとの間に設けられ、この揺動フレームに上記枢軸を中心として回転する方向の弾力を付与するアクチュエータとを備えたオートテンショナに於いて、上記揺動フレームの端部に、外周面を円筒面部とした凸部を設けると共に、この凸部の先端面中央部に凹孔を形成する事により、この凸部の先端外周縁部に円筒壁部を形成しており、上記円筒面部の中心軸は上記枢軸と平行であり、この円筒面部には、上記プーリを回転自在に支持する為の軸受の内輪を外嵌固定すると共に、上記円筒壁部をこの内輪の一端開口周縁部に形成した、この内輪及び上記凸部の中心軸に対し偏心した面取り部に向け直径方向外方にかしめ付ける事により、上記凸部に対してこの内輪を固定している事を特徴とするオートテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係るオートテンショナは、自動車用エンジンのタイミングベルト、或はオルタネータやコンプレッサ等の補機を駆動する為のベルト（以下これらを総称して単に「ベルト」とする。）に適正な張力を付与する為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのカムシャフトをクランクシャフトと同期して回転駆動する為、例えば特開平８−１８９５５１号公報に記載されている様に、図４に示す様な、ベルト１による駆動装置が広く使用されている。この図４に於いて、２はエンジンのクランクシャフトにより回転駆動される駆動プーリ、３、３はカムシャフトの端部に固定された従動プーリ、４、４はベルト１を案内したり、或はウォータポンプ等の補機を駆動する為のガイドプーリ或は従動プーリ、５はベルト１に適正な張力を付与する為のプーリである。
【０００３】
このプーリ５は、固定の部分であるシリンダブロックの前面等に設けた枢軸６を中心として揺動する揺動フレーム７に枢支している。そして、この揺動フレーム７と上記シリンダブロックの前面等との間に、アクチュエータ８を設けている。周知の様にこのアクチュエータ８は、上記前面等に固定するシリンダ筒９に、ばねとダンパ装置とを内蔵して成る。そして、このばねの弾力により突出方向の弾力を付与したロッド１０によって、上記揺動フレーム７の一部を押圧している。従ってこの揺動フレーム７には、図４で時計方向に揺動しようとする弾力が付与されて、上記プーリ５を上記ベルト１に向け、弾性的に押圧する。又、上記ダンパ装置は、上記ロッド１０がシリンダ筒９に押し込まれる事に対して抵抗になるので、上記ベルト１が振動した場合でも上記プーリ５は、このベルト１を抑え付けて振動が成長する事を防止する。
【０００４】
オートテンショナの基本構成は上述の通りであるが、揺動フレーム７とプーリ５との組み合わせ部分は従来から、やはり特開平８−１８９５５１号公報に記載されている様に、例えば図５〜６に示す様に構成している。揺動フレーム７は、アルミニウム合金のダイキャスト成形により、或はマグネシウム合金のメタルインジェクション成形（金属射出成形）により造っており、一端（図５〜６の下端）に円筒部１１を有する。そして、この円筒部１１の内周面に添設した滑り軸受１２、１２を介してこの円筒部１１を前記枢軸６の周囲に、揺動自在に支持している。
【０００５】
又、上記円筒部１１の端部外周面から直径方向外方（図５〜６の上方）に連続した揺動板部１３の先端部（図５〜６の上端部）には有底短円筒状の内輪部材１４を、ボルト１５とナット１６とにより固定している。このボルト１５は変位軸をなすもので、上記枢軸６と平行である。そして、この内輪部材１４の周囲に上記プーリ５を、複数の玉１７、１７を介して、回転自在に支持している。尚、上記内輪部材１４の外周面には深溝型の内輪軌道１８を、上記プーリ５の内周面には深溝型の外輪軌道１９を、それぞれ形成し、これら両軌道１８、１９と上記玉１７、１７とで、深溝型の玉軸受を構成している。
【０００６】
更に、上記円筒部１１の外周面から直径方向外方（図６の左方向）に延び、上記揺動板部１３の基端部（図５〜６の下端部）と連続する揺動腕部２０の先端部（図６の左端部）には受片２１を嵌合固定し、この受片２１に、前記アクチュエータ８のロッド１０の先端を突き当てる様にしている。この受片２１は、軸受鋼等の硬質金属により造られたもので、例えばころ軸受用のころを使用する。そして、この受片２１により、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の軽金属製の揺動フレーム７が硬質金属製のロッド１０により削られるのを防止する。上述の様な受片２１を嵌合固定する為に、上記揺動腕部２０の先端部に円形凹部３０を形成し、この円形凹部３０に上記受片２１を、軸方向（図６の上下方向）に圧入している。上記ロッド１０の先端は、上記受片２１の軸方向端面（図６の下端面）に当接する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様な従来のオートテンショナの場合には、揺動フレーム７の揺動板部１３にプーリ５を回転自在に支持する為の内輪部材１４を、有底短円筒状に形成していた為、この内輪部材１４の加工が面倒でコストが嵩む。しかも、この内輪部材１４と上記揺動フレーム７とを、ボルト１５とナット１６とにより結合固定しているので、部品点数及び組立工数が増え、その分、コストが増大する。又、内輪軌道１８の耐久性を確保する為には、上記内輪部材１４を軸受鋼等の硬質金属により造らなければならず、容積の大きな上記内輪部材１４の重量が嵩む事が避けられない。枢軸６を中心とする上記揺動フレーム７の揺動に伴って変位する内輪部材１４の重量が嵩み、上記ボルト１５及びナット１６を設ける事と相まって、揺動変位する部分の慣性質量が増大すると、ベルト１の動きに対するプーリ５の追従性が悪化する為、好ましくない。
本発明のオートテンショナは、これらの不都合を何れも解消すべく発明したものである。
【０００８】
【課題を解決する為の手段】
本発明のオートテンショナは、上述した従来のオートテンショナと同様に、固定の部分に設けられた枢軸と、この枢軸を中心とする揺動自在に支持された揺動フレームと、この揺動フレームの端部に設けられた、上記枢軸と平行な変位軸と、この変位軸の周囲に回転自在に支持されたプーリと、上記固定の部分と上記揺動フレームとの間に設けられ、この揺動フレームに上記枢軸を中心として回転する方向の弾力を付与するアクチュエータとを備える。
特に、本発明のオートテンショナに於いては、上記揺動フレームの端部に、外周面を円筒面部とした凸部を設けると共に、この凸部の先端面中央部に凹孔を形成する事により、この凸部の先端外周縁部に円筒壁部を形成している。そして、この円筒面部の中心軸は上記枢軸と平行であり、この円筒面部には、上記プーリを回転自在に支持する為の軸受の内輪を外嵌固定すると共に、上記円筒壁部をこの内輪の一端開口周縁部に形成した、この内輪及び上記凸部の中心軸に対し偏心した面取り部に向け直径方向外方にかしめ付ける事により、上記凸部に対してこの内輪を固定している。
【０００９】
【作用】
上述の様に構成される本発明のオートテンショナが、プーリによりベルトを抑え付け、このベルトが弛む事を防止する際の作用自体は、前述した従来のオートテンショナの場合と同様である。特に、本発明のオートテンショナの場合には、部品点数並びに組立工数の低減によるコスト削減と、内輪として汎用品を使用可能になる事によるコスト削減、並びに軽量化による性能の向上とを図れる。又、円筒壁部を上記内輪の一端開口周縁部に形成した、この内輪及び凸部の中心軸に対し偏心した面取り部に向け直径方向外方にかしめ付けている為、単に凸部に内輪を外嵌するだけの場合に比べて、この凸部に対する内輪の回り止めを確実に図れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に関する参考例の１例を示している。前述の図４に示した様なアクチュエータ８と共にオートテンショナを構成する揺動フレーム７ａは、エンジンブロックの前面等の固定の部分に設けた枢軸６（図４）を中心とする揺動自在に支持する。即ち、この揺動フレーム７ａの基端部（図１の下端部）に設けた円筒部１１を上記枢軸６に、滑り軸受１２、１２を介して外嵌する事により、上記揺動フレーム７ａを上記枢軸６に枢支する。
【００１１】
この様な揺動フレーム７ａの先端部（図１の上端部）には、変位軸を構成する凸部２２を、この揺動フレーム７ａと一体に形成している。そして、この凸部２２の外周面を円筒面部２３としている。この円筒面部２３の中心軸（図１に鎖線αで示す、仮想の軸）は、上記滑り軸受１２、１２にがたつきなく内嵌した枢軸６と平行である。更に、この円筒面部２３には、単列深溝型の玉軸受２４を構成する内輪２５を、締まり嵌めにより外嵌固定している。一方、プーリ５の内周面中央部には外輪軌道１９を形成しており、この外輪軌道１９と、上記内輪２５の外周面に形成した内輪軌道１８との間に複数の玉１７、１７を転動自在に設けて、上記玉軸受２４を構成している。本参考例のオートテンショナの場合に上記プーリ５は、この様に構成する玉軸受２４によって、上記フレーム７ａの先端部に形成した凸部２２に回転自在に支持している。
【００１２】
前述の様に枢軸６に基端部を枢支し、上述の様にプーリ５を先端部に回転自在に支持した揺動フレーム７ａと、前記エンジンブロックの前面等の固定の部分との間には、前述の図４に示す様なアクチュエータ８を設ける。そして、このアクチュエータ８に内蔵したばねにより上記揺動フレーム７ａに、上記枢軸６を中心として揺動変位し、上記プーリ５をベルト１（図４）に押し付ける方向の弾力を付与する。
【００１３】
上述の様に構成される本参考例のオートテンショナが、上記プーリ５によりベルト１を抑え付け、このベルト１が弛む事を防止する際の作用自体は、前述した従来のオートテンショナの場合と同様である。特に、本参考例のオートテンショナの場合には、部品点数並びに組立工数の低減によるコスト削減と、内輪２５として汎用品を使用可能になる事によるコスト削減、並びに軽量化による性能の向上とを図れる。
【００１４】
即ち、本参考例の場合には、内輪２５を凸部２２の外周面である円筒面部２３に外嵌するのみで、上記玉軸受２４を揺動フレーム７ａに固定できる。従って、従来構造の様なボルト１５及びナット１６自体が不要になるだけでなく、これらボルト１５とナット１６との螺合・緊締作業も不要になる。この結果、部品点数並びに組立工数の低減によるコスト削減を図れる。又、上記内輪２５の形状が一般的なものである為、この内輪２５として、一般的な玉軸受に使用されている汎用品を使用できる。この結果、この内輪２５の製造コストの低減に基づくコスト削減を図れる。
【００１５】
更に、内輪軌道１８の耐久性確保の為に硬質金属で造るのは、上記内輪２５のみで足りる。上記凸部２２を含む揺動フレーム７ａは、軽量なアルミニウム合金、若しくはマグネシウム合金により造れる。従って、比重の大きな硬質金属製の部分を少なくして、上記ボルト１５及びナット１６を省略する事と合わせて、上記揺動フレーム７ａと共に揺動変位する部分の軽量化を図れる。この結果、揺動変位する部分の慣性質量を減少させて、ベルト１の動きに対するプーリ５の追従性を向上させる事ができる。勿論、軽量化に基づく一般的な効果も得られる。尚、特に軽量化の要求がなければ、上記揺動フレーム７ａを、鉄を鋳造或は鍛造する事により造る事もできる。
【００１６】
次に、図２は、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の場合には凸部２２の先端面（図２の左端面）中央部に円形の凹孔２６を形成する事により、上記凸部２２の先端外周縁部に、円筒壁部２７を形成している。そして、上記凸部２２に内輪２５を外嵌した後、この円筒壁部２７をこの内輪２５の一端（図２の左端）開口周縁部に向け、直径方向外方にかしめ付ける事により、上記凸部２２に対して内輪２５を固定している。この様に構成する為、上述した参考例の場合の様に、単に凸部２２に内輪２５を外嵌しただけの場合に比べて、この凸部２２に対する内輪２５の回り止めを確実に図れる。更に本例の場合には、この回り止め効果をより確実にすべく、上記円筒壁部２７をかしめ付ける為、上記内輪２５の一端開口周縁部に形成した面取り部２８を偏心させている。その他の構成及び作用は、上述した参考例の場合と同様である。
【００１７】
次に、図３は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、揺動フレーム７ａの先端部に形成した凸部２２の中心部に貫通孔２９を形成し、この凸部２２を円筒状に形成している。この様な貫通孔２９を形成した分、上記揺動フレーム７ａを含むオートテンショナの、より一層の軽量化を図れる。その他の構成及び作用は、上述した第１例の場合と同様である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用する為、軽量で且つ優れた性能を有するオートテンショナを安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に関する参考例の１例を示す、図５と同様の図。
【図２】  本発明の実施の形態の第１例を示す、図１と同様の図。
【図３】  同第２例を示す、図１と同様の図。
【図４】  本発明の対象となるオートテンショナを組み込んだベルト駆動装置を示す正面図。
【図５】  従来のオートテンショナの構造の１例を示す、図４の拡大Ａ−Ａ断面図。
【図６】  一部を省略して図５の右方から見た図。
【符号の説明】
１  ベルト
２  駆動プーリ
３  従動プーリ
４  ガイドプーリ或は従動プーリ
５  プーリ
６  枢軸
７、７ａ  揺動フレーム
８  アクチュエータ
９  シリンダ筒
１０  ロッド
１１  円筒部
１２  滑り軸受
１３  揺動板部
１４  内輪部材
１５  ボルト
１６  ナット
１７  玉
１８  内輪軌道
１９  外輪軌道
２０  揺動腕部
２１  受片
２２  凸部
２３  円筒面部
２４  玉軸受
２５  内輪
２６  凹孔
２７  円筒壁部
２８  面取り部
２９  貫通孔
３０  円形凹部
【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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