JP2005299810A - オートテンショナとオートテンショナの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 トーションスプリングが用いられたオートテンションの組み立て効率を向上するとともに、組み立て不良によるダンピング性能の悪化と異音の発生を防止する。
【解決手段】 テンショナカップ１１に、テンショナアーム１２の可動範囲を規制するための第１及び第２のストッパー２７、２８を一体的に形成する。テンショナカップ内にトーションスプリングとダンピングシューを装置する。トーションスプリングの一端がテンショナカップに係合され他端がテンショナアームに係合された状態で、トーションスプリングを押圧してテンショナアーム１２をテンショナカップ１１に取り付ける。テンショナアーム１２をトーションスプリングの付勢力に抗して第１、第２のストッパー２７、２８に挟まれる可動範囲に達するまで捩る。可動範囲内において、突起部２５を、テンショナアーム１２に取り付ける。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ベルト伝動装置において、ベルトの張力変動に対応してベルトに所定の張力を与えるオートテンショナとその製造方法に関する。

例えば、自動車のエンジン周りに用いられるオートテンショナとして、トーションスプリングの捩り力をアームの回転付勢力として利用したものが知られている。このようなテンショナでは、コイル状のトーションプリングの一端がテンショナアームに連結され、他端がテンショナカップに連結される。トーションスプリングはテンショナアームとテンショナカップの間で圧縮されるとともに、上記回転付勢力を与えるために捩られた状態に維持される。すなわち、オートテンショナには、テンショナアームの可動範囲（回転範囲）を、アームが一定の回転付勢力を維持する範囲に規制するための機構が設けられている。このような機構は、例えばテンショナカップに設けられた一対のストッパーと、テンショナアームに設けられた突起部とによって実現される。すなわち、テンショナアームの突起部は、２つのストッパーに挟まれる区間でのみ動くことができるように構成され、これによりテンショナアームは一対のストッパーにより画成される範囲でのみ回動可能となる（特許文献１参照）。
特開２００３−２７８８６１号公報

このようなオートテンショナの組み立てにおいては、トーションスプリングに押圧力を加えるとともに、捩り力を加えながらプリロード位置（設定された一定の回転付勢力を与える位置）までテンショナアームを回転させてテンショナカップに取り付ける必要がある。しかし、テンショナアームをプリロード位置に達するまで回転させるには、突起部がストッパーの位置を越える必要があり、これにはテンショナアームをテンショナカップに仮に取り付けた状態で（圧入を完了する前に）、テンショナアームを回転させて突起部をプリロード位置まで移動し、その後テンショナアームをテンショナカップに向けて更に押圧して完全な取り付け（完全な圧入）を行なう必要がある。

しかし、テンショナアームを仮付けした状態で回転力を加えると、トーションスプリングに係合されたダンピングシューが傾いた状態で組み立てられることがあり、ダンピング性能が低下し、異音が発生することがある。またこのような場合、テンショナアームの圧入も不完全なものとなる可能性がある。

本発明は、トーションスプリングが用いられたオートテンションの組み立て効率を向上するとともに、組み立て不良によるダンピング性能の悪化と異音の発生を防止することを目的としている。

本発明のオートテンショナは、テンショナカップと、プーリが取り付けられるテンショナアームと、テンショナアームに所定の回転付勢力を与えために、その一端がテンショナカップに係合され、他端がテンショナアームに係合されるとともに、押圧され捩られた状態でテンショナカップとテンショナアーム間に配置されるトーションスプリングと、テンショナアームまたはテンショナカップの一方に設けられた第１のストッパーと、他方に設けられた突起部とから構成され、突起部の運動を第１のストッパーにより規制することにより、テンショナアームのテンショナカップに対する可動範囲を所定の回転付勢力が与えられる範囲内に規制する回転規制機構とを備え、第１のストッパーまたは突起部の何れかが、テンショナアームまたはテンショナカップに取り付け可能な別部材として構成されたことを特徴としている。

例えば第１のストッパーはテンショナカップに設けられ、突起部はテンショナアームに設けられる。このとき突起部がピン状の部材からなり、テンショナアームに形成された孔に圧入されるか、あるいは第１のストッパーがピン状の部材からなり、テンショナカップに形成された孔に圧入されることが好ましい。また、突起部の回転付勢力に抗する向きへの運動を規制する第２のストッパーを更に備えることが好ましい。

また、本発明のオートテンショナの製造方法は、トーションスプリングによる回転付勢力を用いるとももに、テンショナアームまたはテンショナカップの一方に設けられたストッパーと他方に設けられた突起部とを備え、ストッパーにより突起部の運動を規制することにより、テンショナアームのテンショナカップに対する可動範囲を所定の回転付勢力が与えられる範囲内に規制するオートテンショナの製造方法であって、トーションスプリングを、その一端がテンショナカップに係合され他端がテンショナアームに係合された状態で押圧し、テンショナアームをテンショナカップに取り付けるステップと、テンショナアームをトーションスプリングの付勢力に抗して可動範囲内に達するまで捩るステップと、可動範囲内において、ストッパーまたは突起部の何れかを、テンショナアームまたはテンショナカップに取り付けるステップとを備えたことを特徴としている。

以上のように本発明によれば、トーションスプリングが用いられたオートテンションの組み立て効率を向上するとともに、組み立て不良によるダンピング性能の悪化と異音の発生を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明が適用された第１実施形態のオートテンショナの断面図であり、図２は図１のオートテンショナをカップ底面側から見た平面図である。なお、図１の断面は、図２のＩ−Ｉ線に沿った断面である。

オートテンショナ１０は、テンショナカップ１１と、テンショナアーム１２と、テンショナアーム１２に取り付けられたプーリ１３とから主に構成される。テンショナアーム１２はピボットシャフト１４により、テンショナカップ１１に回動自在に取り付けられる。すなわち、テンショナカップ１１の底面にはピボットシャフト１４を挿通するための軸受ボア１５が形成される。ピボットシャフト１４は、その頭部がテンショナカップ１１の底面に係止されるまで底面外側から軸受ボア１５内に挿入され、ピボットシャフト１４と軸受ボア１５との間にはピボットブッシング１６が介装される。また、ピボットシャフト１４の先端部は軸受ボア１５を通り抜け、テンショナアーム１２に形成されたシャフト取付孔１７に圧入・固定される。

テンショナアーム１２により覆われたテンショナカップ１１内には、トーションスプリング１８が圧縮され捩られた状態で軸受ボア１５の周りを巻回するように装置される。トーションスプリング１８の一端（下端）は、テンショナカップ１１の底面に係合され、トーションスプリング１８のトルクは、テンショナカップ１１の底面に形成されたスプリング係合部より支えられる。

一方、トーションスプリング１８の他端（上端）は、ダンピングシュー１９を介してテンショナアーム１２に係合される。すなわち、ダンピングシュー１９には、トーションスプリング１８の上端が嵌め合される溝部が形成される。ダンピングシュー１９は、テンショナアーム１２の裏側に形成されたダンピングシュー係合部２１（図３参照）に係合し、テンショナアーム１２に対する相対的な位置が固定される。トーションスプリング１８のトルクは、このダンピングシュー係合部２１（図３参照）によって支えられる。また、ダンピングシュー１９の周囲には摩擦部材であるダンピングバンド２０が取り付けられており、テンショナカップ１１の内周面に摺接して摩擦力を発生し、テンショナアーム１２の回転方向に依存する非対称なダンピング力を生ずる。

図３は、テンショナアーム１２をテンショナカップ１１に取り付けられる側（底面側）から見た平面図である。図３に示されるように、テンショナアーム１２は、テンショナカップ１１の上部開口を覆う略円形のアーム本体１２Ａと、円形のアーム本体１２から外側に張り出すプーリ取付部１２Ｂとから構成される。

図１に示されるように、プーリ取付部１２Ｂの底面とは反対側（頂面側）には、プーリ取付ボア２２が形成される。プーリ取付ボア２２には、ボルト２４によりボールベアリング２３が固定され、ボールベアリング２３を介してプーリ１３が回転自在に固定される。また、プーリ取付部１２Ｂの底面側において、アーム本体１２Ａの外周円から僅か離れた位置（テンショナカップ１１の上部外周壁から僅かに離れた位置に対応）には、ビス状の突起部２５を圧入して取り付けるための突起部取付孔２６が形成される。

一方、図４は、テンショナカップ１１の斜視図であり、カップ内を俯瞰できる方向（斜め上方）から描いたものである。図２、図４に示されるように、テンショナカップ１１の上部開口端外周部には、周方向に所定の角度θを隔てて第１及び第２のストッパー２７、２８が径方向に突出して、テンショナカップ１１と一体的に形成される。また、テンショナカップ１１には、取付孔２９が形成された取付フランジ部３０が一体的に形成されており、オートテンショナ１０の固定部（エンジン等）への取り付けに用いられる。

次に図１〜図５を参照して、第１実施形態におけるオートテンショナ１０の組み立て工程及び突起部２５、第１及び第２のストッパー２７、２８の機能について説明する。なお、図５は、オートテンショナ１０をテンショナカップ１１の底面方向から俯瞰した斜視図であり、突起部２５の取り付けを残して、全ての組み立てが終了した状態を示している。

まず、テンショナカップ１１内にトーションスプリング１８を装置し、その下端をテンショナカップ１１の底面のスプリング係合部に係合するとともに、その上端をダンピングバンド２０が取り付けられたダンピングシュー１９の溝部に係合する。次にテンショナアーム１２のアーム本体１２Ａをテンショナカップ１１の開口部に覆い被せ、ダンピングシュー係合部２１をダンピングシュー１９と適切な位置及び角度で嵌合させ、テンショナアーム１２をテンショナカップ１１の方向へと押圧する。また、これによりテンショナアーム１２をテンショナカップ１１に完全に嵌め合わせとともに、ピボットシャフト１４の先端をテンショナアーム１２のシャフト取付孔１７に完全に圧入する。すなわち、この段階において、テンショナカップ１１、テンショナアーム１２、トーションスプリング１８、ダンピングシュー１９、ダンピングバンド２０の組み付けは完了している。

次に、テンショナカップ１１に対してテンショナアーム１２をトーションスプリング１８の捩り力に抗して回転させ（図２において反時計回り）、テンショナアーム１１に形成された突起部取付孔２６が第１のストッパー２７を越える位置にまで移動する。突起部取付孔２６が第１及び第２のストッパー２７、２８によって画成される角θの区間（可動範囲内）に配置された状態で、ビス状の突起部２５が突起部取付孔２６に圧入・固定され、オートテンショナ１０の組み立ては終了する。なお、実際にはこの後プーリ１３がテンショナアーム１２に取り付けられるが、図５では、既にプーリ１３が取り付けられた状態で示されている。

図１に示されるように、ピボットシャフト１４が完全に圧入され、テンショナアーム１２のテンショナカップ１１への取り付けが完了した状態において、突起部取付孔２６に圧入された突起部２５は、第１及び第２のストッパー２７、２８と係合する高さまで突出しているのでテンショナアーム１２がトーションスプリング１８の回転付勢力により回動（図２において時計回り）すると、第１のストッパー２７に当接し、第１のストッパー２７によりその回動が規制される（なお、このときの位置がプリロード位置に対応する）。一方、テンショナアーム１２が、ベルト荷重によりトーションスプリング１８の回転付勢力に抗して図２の反時計回りに回動すると、第２のストッパー２８に当接し第２のストッパー２８によりその回動が規制される。したがって、テンショナアーム１２の回動は、略第１及び第２のストッパー２７、２８により画成される区間（可動範囲）に規制される。なお、トーションスプリング１８の回転付勢力とは逆向きの回転を規制する必要がない場合には、第２のストッパー２８を省略することができる。

以上のように、第１の実施形態によれば、第１のストッパーと係合する突起部を後付け可能な別部材としたため、突起部が取り付けられていないテンショナアームをテンショナカップに完全に取り付け、その後テンショナアームをテンショナカップに対してプリロード位置にまで回動することができる。すなわち、本実施形態では、テンショナアームとテンショナカップとが完全に組み付けられた状態においても、突起部と第１のストッパーが接触してテンショナアームのプリロード位置への回転を妨害することがない。これにより、テンショナアームのテンショナカップへの組み付け（ピボットシャフトの圧入）を、捩りを加えることなく行なうことができ、ダンピングシューを適正に配置しながら組み付け作業を行なうことができる。

次に、図６〜図１０を参照して本発明が適用された第２実施形態について説明する。第２実施形態のオートテンショナの構成は第１実施形態の構成と略同様であるが、第１実施形態では突起部が後付けされたのに対し、第２実施形態では突起部はテンショナアームに一体的形成され、第１のストッパーがテンショナカップに後付けされる。なお、第１実施形態同様の構成に関しては同じ参照符合を用い、その説明を省略する。

図６〜図１０は第１実施形態の図１〜図５に対応した第２実施形態のオートテンショナ１０’の図である。ただし、図６のオートテンショナ１０’の断面図において、テンショナカップ１１’に関しては図７のXI−XI’線に沿った断面が示され、テンショナアーム１２’に関しては図７のXI−XI”線に沿った断面が示されている。

図６、図８に示すように、テンショナアーム１２’には、第１実施形態の突起部取付孔２６の代わりに円弧状の突起部２５’が一体的に形成され、突起部２５’はテンショナカップ１１’方向に延出する。一方、テンショナカップ１１’の上部開口端外周部には、その外周に沿って溝３１が円弧状に形成される。すなわち、テンショナカップ１１’にテンショナアーム１２’が取付られたとき、テンショナアーム１２’の突起部２５’は溝３１内に嵌挿される。

トーションスプリング１８の回転付勢力が働く方向にある溝３１の端部は開放されており、第１実施形態における第１のストッパー２７のように、テンショナアーム１２’の回転時に突起部２５’が接触する突起は予め設けられていない。すなわち、テンショナカップ１１’へのテンショナアーム１２’の取り付けが完了しても、テンショナアーム１２’を第１のストッパーに妨害されることなくプリロード位置まで回転させることができる。

溝３１の開放された端部近傍には、ストッパーが予め設けられる代わりに、ビス状の第１のストッパー２７’を取り付けるためのストッパー取付孔２７ｈが形成され、第１のストッパー２７’は、第１実施形態の突起部２５と同様に、テンショナアーム１２’のテンショナカップ１１’への取り付けが完了し、テンショナアーム１２’をトーションスプリング１８の捩り力に抗してプリロード位置（または可動範囲内）にまで回転させた状態において、ストッパー取付孔２７ｈに圧入される。圧入された第１のストッパー２７’の先端部は溝３１内において、テンショナカップ１１’方向に向けて突出する。すなわち、テンショナアーム１２’がトーションスプリング１８の回転付勢力により、図７の時計回りに回動するとき、テンショナアーム１２’の突起部２５’は、第１のストッパー２７’により係止され、これ以上回転することができない。

一方、溝３１の他方の端部は図９に示されるように、段部により閉じられており、第２のストッパー２８’を形成し、第１実施形態の第２のストッパー２８と同様の機能を果たす。したがって、突起部２５’の可動範囲は、図９に示されるθ’の範囲によって示される。なお、テンショナアーム１２’の可動範囲は、突起部２５’の円弧の角度分、θ’の範囲よりも狭くなる。

以上のように、第２実施形態のオートテンショナにおいても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、第２実施形態では、溝３１が角度θ’の範囲に渡って延在したが、溝はストッパー取付孔を形成する範囲にのみ設けられてもよい。また、本実施形態では溝としたが、単にフランジ状の部材にストッパー取付孔を形成してもよい。また更に、第１実施形態と第２実施形態を組み合せ、突起部と第１のストッパーを共に後付けできる構成とすることも可能である。

また、第１及び第２実施形態では、突起部がテンショナアームに設けられ、第１及び第２のストッパーがテンショナカップに設けられたが、突起部をテンショナカップにもうけ、第１及び第２のストッパーをテンショナアームに設けることも可能である。このとき第１及び第２のストッパーの配置は、スプリングの回転付勢力に対して本実施形態とは反対になる。

本発明が適用された第１実施形態のオートテンショナの図２のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。 図１のオートテンショナをカップ底面側から見た平面図である。 第１実施形態におけるテンショナアームのテンショナカップに取り付けられる側（底面側）から見た平面図である。 第１実施形態におけるテンショナカップの斜視図であり、カップ内を俯瞰できる方向（斜め上方）から描いたものである。 第１実施形態のオートテンショナをテンショナカップの底面方向から俯瞰した斜視図である。 本発明が適用された第２実施形態のオートテンショナの図７のXI−XI’線、XI−XI”線に沿った断面図である。 図６のオートテンショナをカップ底面側から見た平面図である。 第２実施形態におけるテンショナアームのテンショナカップに取り付けられる側（底面側）から見た平面図である。 第２実施形態におけるテンショナカップの斜視図であり、カップ内を俯瞰できる方向（斜め上方）から描いたものである。 第２実施形態のオートテンショナをテンショナカップの底面方向から俯瞰した斜視図である。

符号の説明

１０、１０’ オートテンショナ
１１、１１’ テンショナカップ
１２、１２’ テンショナアーム
１８ トーションスプリング
１３ プーリ
２５、２５’ 突起部
２６ 突起部取付孔
２７、２７’ 第１のストッパー
２７ｈ ストッパー取付孔
２８、２８’ 第２のストッパー

Claims (6)

1. テンショナカップと、
   プーリが取り付けられるテンショナアームと、
   前記テンショナアームに所定の回転付勢力を与えために、その一端が前記テンショナカップに係合され、他端が前記テンショナアームに係合されるとともに、押圧され捩られた状態で前記テンショナカップと前記テンショナアーム間に配置されるトーションスプリングと、
   前記テンショナアームまたは前記テンショナカップの一方に設けられた第１のストッパーと、他方に設けられた突起部とから構成され、前記突起部の運動を前記第１のストッパーにより規制することにより、前記テンショナアームの前記テンショナカップに対する可動範囲を前記所定の回転付勢力が与えられる範囲内に規制する回転規制機構とを備え、
   前記第１のストッパーまたは前記突起部の何れかが、前記テンショナアームまたは前記テンショナカップに取り付け可能な別部材として構成される
   ことを特徴とするオートテンショナ。
2. 前記第１のストッパーが前記テンショナカップに設けられ、前記突起部が前記テンショナアームに設けられ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。
3. 前記突起部がピン状の部材からなり、前記テンショナアームに形成された孔に圧入されることを特徴とする請求項２に記載のオートテンショナ。
4. 前記第１のストッパーがピン状の部材からなり、前記テンショナカップに形成された孔に圧入されることを特徴とする請求項２に記載のオートテンショナ。
5. 更に、前記突起部の前記回転付勢力に抗する向きへの運動を規制する第２のストッパーを備え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。
6. トーションスプリングによる回転付勢力を用いるとももに、テンショナアームまたはテンショナカップの一方に設けられたストッパーと他方に設けられた突起部とを備え、前記ストッパーにより前記突起部の運動を規制することにより、前記テンショナアームの前記テンショナカップに対する可動範囲を所定の回転付勢力が与えられる範囲内に規制するオートテンショナの製造方法であって、
   トーションスプリングを、その一端がテンショナカップに係合され他端がテンショナアームに係合された状態で押圧し、前記テンショナアームを前記テンショナカップに取り付けるステップと、
   前記テンショナアームを前記トーションスプリングの付勢力に抗して前記可動範囲内に達するまで捩るステップと、
   前記可動範囲内において、前記ストッパーまたは前記突起部の何れかを、前記テンショナアームまたは前記テンショナカップに取り付けるステップとを備える
   ことを特徴とするオートテンショナの製造方法。

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