JP2006029536A - オートテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト駆動機構のベルトの張力を自動的に適度に保つオートテンショナにおいて、オートテンショナの外部から水、油又は異物等が摩擦板まで到達することを防止して、摩擦板からの異音の発生を防止すると共に、摩擦板の寿命を向上させる。
【解決手段】軸部１ａを有する固定部材１と、軸部１ａ上に回動可能に外嵌合され、ベルトＴが走行可能に掛け渡されるプーリ２ｂを有する回動部材２と、回動部材２を抜け止めするフロントプレート１３と、回動部材２とフロントプレート１３とによって挟持されるスラストワッシャ１４と、を備え、このフロントプレート１３は、その外周形状がスラストワッシャ１４の外周形状よりも大きく、軸部１ａの軸心方向視でスラストワッシャ１４を覆って取り付けられており、フロントプレート１３と回動部材２との間であってスラストワッシャ１４の外周縁部よりも外側位置に、ラビリンスＬが形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、オートテンショナに関するものである。

一般にオートテンショナは、温度変化等の環境の変化やベルト等の経年変化によるベルト張力の変化を吸収してベルト張力を適度に維持すると共に、ベルトに作用する振動や衝撃を減衰するものであり、その一例として、特許文献１に開示されたオートテンショナがある。

特許文献１に開示されたオートテンショナは、ベルトが掛け渡されるベルト押圧部を有する回動部材のボス部が、固定部材の軸部に樹脂製のインサートベアリングを介して回動可能に外嵌合されている。この固定部材の軸部の前端には、回動部材を抜け止めするための平板状の押さえ板が取り付けられている。この押さえ板と回動部材のボス部の前端面との間には摩擦板が配設されている。また、回動部材は、ばねによって固定部材に対して回動付勢されている。それと共に、このばねはその伸縮復元力によって上記摩擦板をボス部と押さえ板とに圧接させている。そうして、このオートテンショナは、これらばねの捻りトルクと摩擦板の摩擦抵抗等によって、ベルト張力を適度に維持すると共に、ベルトに作用する振動や衝撃を減衰させている。
特開２０００−１７９６３４号公報

ところで、特許文献１に開示されたオートテンショナは、ベルト張力を適度に維持すると共に、ベルトに作用する振動や衝撃を減衰させるために、押さえ板と摩擦板、及び摩擦板とボス部前端面とは、圧接されている。しかし、押さえ板とボス部前端面との間であって摩擦板と接する以外の部分では、部材同士の摩耗を避けるため、隙間が設けられている。

上記オートテンショナは、エンジン部品として使用される場合には、雨水等が押さえ板周辺に付着する可能性があり、その場合には、上記隙間を通じて、外部から水、油又は異物等が摩擦板と押さえ板との間、及び摩擦板とボス部との間に侵入する虞がある。その結果、固定部材と回動部材との間に配設されている摩擦板やインサートベアリング等の樹脂摺動材からの異音の発生及び摩擦板等の早期摩耗という問題が生じる可能性がある。

本発明は、かかる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、オートテンショナの回動部材と押さえ板との間から水、油又は異物等が内部に侵入することを防止することにある。

第１の発明は、軸部を有する固定部材と、上記軸部上にその先端側から回動可能に外嵌合されるボス部と、該ボス部と一体的に回動すると共に、ベルトが走行可能に掛け渡されるベルト押圧部と、を有する回動部材と、上記回動部材を上記固定部材に対して上記軸部回りの一定方向に回動付勢するばねと、上記軸部の先端側から軸心方向端面に回動不能に取り付けられ、上記回動部材を抜け止めする押さえ板と、上記回動部材と押さえ板とによって挟持され、上記回動部材に対して回動抵抗を付与する摩擦板と、を備えるオートテンショナが対象である。

そして、上記押さえ板と上記回動部材との間であって上記摩擦板の外周縁部よりも外側位置に、ラビリンスが形成されているものとする。

上記の構成の場合、オートテンショナのベルト押圧部に当接するベルトには、ばねの捻りトルクによる張力が付与される。そして、オートテンショナの回動部材は、上記ベルトの張力が一定に維持されるように回動する。

詳しくは、ベルトの張力が減少した場合には、ばねの捻りトルクによって回動部材及びベルト押圧部がベルトの張力を増加させる方向へ傾動して、ベルトの張力が一定になるように調整する。一方、ベルトの張力が増加した場合には、ばねの捻りトルクに抗して回動部材及びベルト押圧部がベルトの張力を減少させる方向へ傾動して、ベルトの張力が一定になるように調整する。さらに、ベルトに振動や衝撃が加わった場合には、回動部材のボス部にその振動や衝撃が伝わることになるが、このボス部は上記摩擦板によって回動抵抗が付与されているため、この振動や衝撃が吸収及び減衰される。こうして、上記ベルトの張力は一定に維持されると共に、ベルトに作用する振動や衝撃は吸収及び減衰される。

このとき、上記押さえ板は摩擦板を覆うように取り付けられると共に、該押さえ板と回動部材との間にはラビリンスが形成されているため、外部から水、油又は異物等が押さえ板とボス部との間の隙間に侵入し、摩擦板まで到達することを防止することができる。

第２の発明は、第１の発明において、上記ラビリンスは、上記回動部材の上記押さえ板に対向する面から該押さえ板側に突出して、上記摩擦板を囲む環状壁と、上記押さえ板の上記回動部材に対向する面から該回動部材側に突出して、上記環状壁を囲む環状の突出片と、によって構成されているものとする。

上記の構成の場合、上記ラビリンスは、押さえ板及び回動部材にそれぞれ設けられた突出片及び環状壁によって構成されるため、押さえ板を伝わる水等は突出片によって、回動部材を伝わる水等は環状壁によって、それぞれ堰き止められる。

また、上記押さえ板に設けられた突出壁は、上記環状壁を囲むように環状壁の外側に形成されていると共に、該押さえ板は上記軸部の先端側から回動部材と対向して取り付けられているため、環状壁が突出片よりも外側に形成される構成と比較して、軸部の先端側から飛散してくる水等の侵入ををより確実に防止することができる。

第３の発明は、第２の発明において、上記環状壁と突出片とは、上記軸部の軸心に対する垂直方向視で、重なっているものとする。

上記の構成の場合、上記押さえ板と回動部材との間へ軸部の軸心に対して垂直方向に侵入してくる水等が、上記環状壁及び突出片によってより確実に堰き止められる。

第４の発明は、第３の発明において、上記押さえ板における上記環状壁と対向する部分には、該環状壁と反対方向に凹陥する環状の凹陥部が設けられているものとする。

上記の構成の場合、上記押さえ板には凹陥部が形成されているため、上記環状壁は該凹陥部の凹陥に合わせて可及的に突出させることができる。その結果、凹陥部を設けない構成と比較して、環状壁の突出高さを高くすることができる。つまり、上記回動部材の軸心方向端面と押さえ板との間の隙間がより大きく曲折するため、水等の侵入をより確実に防止することができる。

本発明によれば、上記押さえ板と回動部材との間にラビリンスを設けることによって、該押さえ板と回動部材との間から水等が侵入することを防止することができる。その結果、上記押さえ板と回動部材とによって挟持された摩擦板や、さらにはオートテンショナ内部まで水等が到達することを防止し、摩擦板やオートテンショナの内部の部材からの異音の発生を防止することができると共に、摩擦板等の寿命を向上させることができる。そのため、例えばエンジンルーム内等、水等が付着する虞がある環境下での使用に適している。

第２の発明によれば、上記押さえ板に突出片を、回動部材に環状壁を、それぞれ形成してラビリンスを構成することによって、押さえ板及び回動部材をそれぞれ伝わる水等を確実に堰き止めることができる。それと共に、押さえ板に形成された突出片が回動部材の環状壁よりも外側に形成されているため、上記軸部の先端側から飛散してくる水等の侵入が効果的に防止される。その結果、より確実に、摩擦板等からの異音の発生を防止することができると共に、摩擦板等の寿命を向上させることができる。

第３の発明によれば、上記軸部の軸心に対する垂直方向視で、環状壁と突出片とが重なっているため、軸心に対する垂直方向から侵入してくる水等をより確実に堰き止めることができる。その結果、より確実に、摩擦板等からの異音の発生を防止することができると共に、摩擦板等の寿命を向上させることができる。

第４の発明によれば、上記凹陥部を形成することにより、環状壁の突出高さを可及的に高くすることができ、上記回動部材の軸心方向端面と押さえ板との隙間をより大きく曲折させ、水等の侵入をより確実に防止することができる。その結果、より確実に、摩擦板等からの異音の発生を防止することができると共に、摩擦板等の寿命を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１、２は本発明の実施形態に係るオートテンショナＡを示しており、このオートテンショナＡは、自動車エンジンに取り付けられて、例えばエンジンの出力軸により１本のベルトＴを介して複数のエンジン補機を駆動するサーペンタイン駆動装置に用いられる。

上記オートテンショナＡは、基本構成として、軸部１ａを有していて自動車エンジンに固定される固定部材１と、この固定部材１の軸部１ａ上にその先端側（図１の上端側）から回動可能に外嵌合されるボス部２ａを有すると共に、ベルトＴ（図２参照）が走行可能に掛け渡されるベルト押圧部としてのプーリ２ｂを有していて、ボス部２ａにおいて固定部材１に回動軸心Ｐ回りに回動可能に支持されている回動部材２と、この回動部材２を回動軸心Ｐ回りの捻りトルクによりベルト押圧方向（図２の時計回り方向）に回動付勢する捻りコイルばね４と、を備えている。

具体的には、上記固定部材１は、アルミニウム合金等の金属からなっていて、上記軸部１ａと、この軸部１ａの外側に位置する外筒体１ｂと、これら軸部１ａ及び外筒体１ｂを基端側で連結する底部１ｃとを有する。軸部１ａは、底部１ｃの中央から回動軸心Ｐに沿って図１の上側（以下、単に上側という）に向かって延びて設けられ、その中心にはボルト孔７が軸部１ａを軸方向に貫通して設けられている。さらに、その外周面は該軸部１ａの先端に向かって漸次小径となるテーパ状に形成されていて、その先端部は、後述するフロントプレート１３を取り付けるため一段と小径となっている。底部１ｃの外周には、固定部材１をエンジンに固定するための取付片６、６（図２参照）が半径方向外方に突出するように設けられている。

また、固定部材１の軸部１ａには、合成樹脂製のインサートベアリング９が外嵌合されている。このインサートベアリング９は、上下両端が開口された略円筒状をなしており、その内外周面は、共に上端側が小径となるテーパ形状をしている。さらに、インサートベアリング９の内周面には、周方向の一部に軸方向に延びるキー部（図示省略）が形成されており、このキー部は、上記固定部材１の軸部１ａの外周面において軸方向に形成されたキー溝（図示省略）に係入している。こうして、インサートベアリング９は固定部材１に対して回動不能に固定されている。

上記回動部材２は、アルミニウム合金等からなっていて、ボス部２ａと、このボス部２ａの外側に位置する外筒体２ｃと、ボス部２ａ及び外筒体２ｃとを連結する底部２ｄと、この底部２ｄから半径方向外方に延びるアーム部２ｅ（図２参照）と、このアーム部２ｅの先端下側に設けられたプーリ２ｂとを有する。ボス部２ａは、回動軸心Ｐに沿って図１の下側に（以下、単に下側という）に延びて形成され、上記インサートベアリング９を介して固定部材１の軸部１ａ上に回動可能に外嵌合されている。上記外筒体２ｃは、ボス部２ａと同心状に下側に向かって延び、その開口端は上記固定部材１の外筒体１ｂの開口端と所定間隔を有して対向している。上記プーリ２ｂは、上記アーム部２ｅの先端に設けられたボールベアリング（図示省略）を介して該アーム部２ｅに対して回動可能に設けられていて、その外周にはベルトＴが掛け渡されている。

この回動部材２は、その軸心方向の上側端面２ｆにおいて、摩擦板としてのスラストワッシャ１４を介して押さえ板としてのフロントプレート１３によって固定部材１の軸部１ａに取り付けられている。

上記スラストワッシャ１４は、図３に示すように、円環状のワッシャ本体１４ａと、該ワッシャ本体１４ａの外周部から半径方向に突出する突出部１４ｂ、１４ｂ、…からなる。このスラストワッシャ１４は、樹脂製であって、例えばポリエーテルエーテルケント（ＰＥＥＫ）などのポリアミド樹脂、クラッチフェーシング材、ブレーキライニング材又はブレーキパッド材などで形成されている。

上記フロントプレート１３は、上記スラストワッシャ１４の外周径よりも大きな外周径を有する円盤形状をしており、固定部材１の軸部１ａの先端にかしめ等によって取り付けられている。このとき、回動軸心Ｐ方向に上側から見て、スラストワッシャ１４はフロントプレート１３に完全に覆われている。

また、回動部材２のボス部２ａには、該ボス部２ａに対して摺動可能にスプリングサポート３が外嵌合されている。このスプリングサポート３は、上下両端が開口された円筒状をなしていて、ボス部２ａとの間に所定のクリアランスを有して配置されている。また、スプリングサポート３は、その下側開口縁に外向きフランジ状の鍔部３ａを有しており、スプリングサポート３は、この鍔部３ａにおいて固定部材１の底部１ｃに回動不能に固定されている。

上記捻りコイルばね４は、上記固定部材１の外筒体１ｂ及び回動部材２の外筒体２ｃの内側であって、回動部材２のボス部２ａ及びスプリングサポート３に外嵌合されて配設されている。この捻りコイルばね４は、右巻とされていて、軸方向に圧縮された状態で固定部材１の底部１ｃと回動部材２の底部２ｄとの間に配設されている。この捻りコイルばね４の伸縮復元力によって上記スラストワッシャ１４がフロントプレート１３に押しつけられるようになっている。さらに、捻りコイルばね４は、コイル径が小さくされた状態で、その上端部の回動側タング４ａが回動部材２に係止される一方、その下端部の固定側タング４ｂが固定部材１に係止されている。そうして、コイル径が大きくなる方向の捻りトルクにより回動部材２をベルト押圧方向に回動付勢している。また、この捻りトルクの固定側タング４ｂを支点とする反力によって、スプリングサポート３の周方向の一部が半径方向内方に押圧されて回動部材２のボス部２ａに押しつけられており、このことでボス部２ａも半径方向内方に押圧されてインサートベアリング９に押しつけられている。

上記回動部材２とフロントプレート１３との間には、ラビリンスＬが形成されている。

具体的には、上記フロントプレート１３と対向する回動部材２の上側端面２ｆには、フロントプレート１３側に立設する環状壁２ｇが回動軸心Ｐを中心に形成されている。この環状壁２ｇは、上記スラストワッシャ１４の外周径よりも大きく、該スラストワッシャ１４を囲むように形成されている。一方、フロントプレート１３は、該環状壁２ｇと対向する位置において、環状壁２ｇの開口端と接触しないように軸方向上側に凹陥する凹陥部１３ａを有しており、この凹陥部１３ａの外周縁部には回動部材２側に突出する環状の突出片１３ｂが形成されている。この突出片１３ｂは、環状壁２ｇの外周径よりも大きく、該環状壁２ｇを囲むように形成されており、その突出端は、回動部材２と所定のクリアランスを有して、非接触となっている。これら環状壁２ｇと突出片１３ｂは、回動軸心Ｐに対して垂直方向（図１の水平方向）から見て、それぞれの端部が重なっている。これら環状壁２ｇと突出片１３ｂがラビリンスＬを構成している。尚、上記上側端面２ｆにおいて、スラストワッシャ１４の外周側且つ環状壁２ｇの内周側位置には、スラストワッシャ１４が回動部材２に合わせて回動することを防止するための回り止め部２ｈが形成されている。この回り止め部２ｈは、回動軸心Ｐを中心として環状に突出していて、その周方向位置において上記スラストワッシャ１４の突出部１４ｂ、１４ｂ、…が位置する部分は、該突出部１４ｂ、１４ｂ、…が係合するように切り欠かれている。

次に、上記の構成のオートテンショナＡの作動について説明する。

オートテンショナＡは上述の通り、固定部材１が取付片６、６を介してエンジンに固定されると共に、回動部材２のプーリ２ｂにはベルトＴが掛け渡されている（図２の二点鎖線）。この回動部材２は、上記捻りコイルばね４の捻りトルクによって固定部材１に対してベルト押圧方向に回動付勢されているため、ベルトＴには一定の張力が付与されている。

そして、ベルトＴの張力が減少した場合には、捻りコイルばね４の捻りトルクによって回動部材２及びプーリ２ｂがベルトＴの張力を増加させる方向へ傾動して、ベルトＴの張力が一定になるように調整する。一方、ベルトＴの張力が増加した場合には、捻りコイルばね４の捻りトルクに抗して回動部材２及びプーリ２ｂがベルトＴの張力を減少させる方向へ傾動して、ベルトＴの張力が一定になるように調整する。

また、ベルトＴに振動や衝撃が加わった場合には、回動部材２のボス部２ａにその振動や衝撃が伝わることになるが、このボス部２ａは捻りコイルばね４の伸縮復元力によってスラストワッシャ１４に圧接されているため、その回動抵抗によって振動や衝撃が吸収及び減衰される。さらに、回動部材２のボス部２ａは、上記スプリングサポート３及びインサートベアリング９にそれぞれ圧接しており、両者との摺動によっても回動抵抗が生じる。この回動抵抗によっても上記ベルトＴに加わる振動や衝撃が吸収及び減衰される。

こうして、温度変化等の環境の変化やベルト等の経年変化によって、ベルトＴの張力が変化しようとしてもベルトＴの張力は一定に維持されると共に、ベルトＴに振動や衝撃が作用しても吸収及び減衰させることができる。

上記回動部材２の上側端面２ｆとフロントプレート１３との間にはラビリンスＬが形成されている。このため、回動部材２とフロントプレート１３との間に泥水やダスト等の異物が入り込み、スラストワッシャ１４の摺動面に侵入することを防止することができる。具体的には、上記回動部材２の上側端面２ｆを伝わる水等は環状壁２ｇによって、フロントプレート１３を伝わる水等は突出片１３ｂによって、それぞれ堰き止められる。ここで、フロントプレート１３に凹陥部１３ａを形成することによって、環状壁２ｇの突出高さを可及的に高くすることができ、その結果、上側端面２ｆとフロントプレート１３との間の隙間がより大きく曲折し、水等の侵入をより確実に防止することができる。また、これら環状壁２ｇ及び突出片１３ｂは、回動軸心Ｐに対して垂直方向（図１の水平方向）から見て、それぞれの端部が重なっているため、軸心に対する垂直方向から侵入してくる水等をより確実に堰き止めることができる。さらに、フロントプレート１３に形成された突出片１３ｂが回動部材２の環状壁２ｇよりも外側に形成されているため、固定部材１の軸部１ａの先端側（図１の上側）から飛散してくる水等の侵入し難い構造となっている。

したがって、上記オートテンショナＡにおいては、回動部材２の上側端面２ｆとフロントプレート１３との間にラビリンスＬを設けることによって、その隙間からオートテンショナＡの内部に水等が侵入することを防止することができる。その結果、スラストワッシャ１４の摺動面や、さらにはインサートベアリング９の摺動面に水等の異物が侵入して異音を発生することを防止することができると共に、スラストワッシャ１４及びインサートベアリング９の寿命を向上させることができる。

《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態では、環状壁２ｇと突出片１３ｂとからなるラビリンスＬを採用しているが、ラビリンス構造はこれに限られない。例えば、水平な上側端面２ｆに対して環状の溝を形成したフロントプレート１３や、上側端面２ｆに形成した溝に対して該溝に入り込む突出部が形成されたフロントプレート１３等であってもよい。すなわち、上側端面２ｆとフロントプレート１３との間の隙間を一定間隔を有する水平な平面同士で形成する構造ではなく、回動部材２の上側端面２ｆとフロントプレート１３との間に曲折した通路を形成する構成であれば採用できる。

本実施形態に係るオートテンショナの固定部材の軸心を中心とした断面図である。 オートテンショナを示す平面図である。 スラストワッシャを示す平面図である。

符号の説明

Ａ オートテンショナ
Ｔ ベルト
Ｌ ラビリンス
１ 固定部材
１ａ 軸部
２ 回動部材
２ａ ボス部
２ｂ プーリ（ベルト押圧部）
２ｇ 環状壁
４ 捻りコイルばね（ばね）
１３ フロントプレート（押さえ板）
１３ａ 凹陥部
１３ｂ 突出片
１４ スラストワッシャ（摩擦板）

Claims (4)

1. 軸部を有する固定部材と、
   上記軸部上にその先端側から回動可能に外嵌合されるボス部と、該ボス部と一体的に回動すると共に、ベルトが走行可能に掛け渡されるベルト押圧部と、を有する回動部材と、
   上記回動部材を上記固定部材に対して上記軸部回りの一定方向に回動付勢するばねと、
   上記軸部の先端側から軸心方向端面に回動不能に取り付けられ、上記回動部材を抜け止めする押さえ板と、
   上記回動部材と押さえ板とによって挟持され、上記回動部材に対して回動抵抗を付与する摩擦板と、を備え、
   上記押さえ板と上記回動部材との間であって上記摩擦板の外周縁部よりも外側位置に、ラビリンスが形成されていることを特徴とするオートテンショナ。
2. 請求項１に記載したオートテンショナにおいて、
   上記ラビリンスは、
   上記回動部材の上記押さえ板に対向する面から該押さえ板側に突出して、上記摩擦板を囲む環状壁と、
   上記押さえ板の上記回動部材に対向する面から該回動部材側に突出して、上記環状壁を囲む環状の突出片と、によって構成されていることを特徴とするオートテンショナ。
3. 請求項２に記載したオートテンショナにおいて、
   上記環状壁と突出片とは、上記軸部の軸心に対する垂直方向視で、重なっていることを特徴とするオートテンショナ。
4. 請求項３に記載したオートテンショナにおいて、
   上記押さえ板における上記環状壁と対向する部分には、該環状壁と反対方向に凹陥する環状の凹陥部が設けられていることを特徴とするオートテンショナ。
   

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