JP2006200639A - オートテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】 ねじりコイルばね、またはこれを保持するばね座を有する部材の摩耗が少なく、プーリの揺動減衰作用を安定して維持することのできる寿命の長いオートテンショナを提供する。
【解決手段】 テンションプーリ９を揺動自在に支持する揺動部材（ブラケット２）のばね座２ｄと、テンションプーリ９を一定方向に付勢しつつ、このプーリ９の揺動動作によって縮径するねじりコイルばね３との間に、環状の樹脂部材１１を介在配置する。以上の構成によって、ばね３とばね座２ｄの直接接触が防止されるとともに、樹脂部材１１の表面すべりにより、ねじりコイルばね３の縮径・拡径が容易となる。従って、本発明のオートテンショナは、プーリ９の揺動に起因するばね３およびばね座２ｄの摩耗が低減され、プーリ９の揺動減衰作用を安定して維持することが可能になる。
【選択図】 図１

Description

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。

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。

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、ねじりコイルばねおよび摩擦板等を用いた揺動減衰機構（ダンパー機構）が設けられている（例えば、特許文献１〜２等を参照。）。

図３は、従来のオートテンショナにおけるテンションプーリの揺動を説明する軸方向正面図であり、図４は図３のＸ−Ｘ線矢視断面図である。また、図５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説明する図である。

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、このプーリ９を回転自在に支持する揺動アーム部２ａおよび筒状のボス部２ｂとこれらの間に形成された環状の鍔部２ｃを有する揺動部材（ブラケット２）と、このブラケット２を揺動自在に支承する支軸部１ａを有する支持部材（ケース１）と、これらケース１の支軸部１ａとブラケット２のボス部２ｂとの間に介在配置されたブシュ４と、ブラケット２とケース１との間に介装されたねじりコイルばね３等を主要部品として構成されている。なお、このオートテンショナのケース１およびブラケット２は、その耐水性や重量等を考慮して、アルミニウム合金などを用いたダイカスト成形により製作されている。

ねじりコイルばね３は、ブラケット２のボス部２ｂとケース１の外筒部１ｂとの間に非接触の状態で配置されているとともに、その両端部３ａおよび３ｂが、ばね座となるケース１の底部１ｃ近傍に設けられた係止穴１ｋおよびブラケット２の鍔部２ｃ近傍に設けられた係止穴２ｋに係止され、ねじり圧縮された状態で収容されている。そのため、プーリ９のテンション変化により揺動アーム部２ａが揺動した場合は、図５のように、ねじりコイルばね３がねじられて内径収縮を起こし、そのねじり復元力によって揺動アーム部２ａおよびテンションプーリ９を一定方向（図３においては矢印Ａ方向）に付勢する。

また、このオートテンショナのケース１の支軸部１ａの先端には、円環状の押え板（摩擦板ガイド）７が回転不能に固定されており、この押え板７とブラケット２の鍔部２ｃとの間には、摩擦板６が介在配置されている（プーリの揺動減衰機構）。従って、この摩擦板６が、ねじりコイルばね３の伸張復元力によって鍔部２ｃと押え板７とに対して押し付けられることにより、揺動アーム部２ａの揺動が、これらの間で発生する摺動摩擦抵抗によって減衰されることとなる（ダンピング作用）。

なお、このオートテンショナのテンションプーリ９は、揺動アーム部２ａの基端（ボス部２ｂ）に対して軸方向にオフセットされた状態で配置されており、ベルト２０にかかる荷重によって揺動アーム部２ａを傾けようとするモーメントが働く。そのため、このようなオフセットタイプのオートテンショナには、支軸部１ａの底部１ｃ近傍（図４における左方）に、ブラケット２のボス部外周面２ｘに沿った形状の樹脂製サポート部材（樹脂サポート１５）が配置されており、前記モーメント荷重が作用する領域のねじりコイルばね３の内周が、このサポート部材１５の外周面に当接することによって、揺動アーム部２ａが支軸部１ａの軸線（揺動軸）に対して傾くことが抑制され、ブシュ４の偏摩耗が防止されている。

特開２０００−３２０６２８号公報 特開２００２−９８２０６号公報

ところで、以上のような構成のオートテンショナにおいては、プーリの揺動動作に伴うねじりコイルばねの縮径・拡径によって、このねじりコイルばねの端部、あるいはその摺動相手となるブラケット側のばね座またはケース側のばね座に異常摩耗が発生する場合があった。

この問題は特に、前述のようなプーリがオフセット配置されたオートテンショナで発生する可能性があり、プーリに対するダンピング作用の低下や異音等の不具合の発生によって、その寿命を縮めてしまう恐れがある。

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、ねじりコイルばね、またはこれを保持するばね座を有する部材の摩耗が少なく、プーリの揺動減衰作用を安定して維持することのできる寿命の長いオートテンショナを提供することを目的としている。

前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、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筒状のボス部およびこれらの間に形成された環状の鍔部を有する揺動部材と、前記ボス部の内周に嵌合してこの揺動部材を揺動自在に支承する支軸部と前記ボス部の周囲に形成された外筒部およびこれらの間に一体に形成された底部を有する支持部材とを備えるとともに、両端部がこれら揺動部材と支持部材にそれぞれ係止された状態で、前記揺動部材の鍔部に設けられた一方のばね座と前記支持部材の底部に設けられた他方のばね座との間に介装されたねじりコイルばねによって、前記テンションプーリを一定方向に付勢してなるオートテンショナにおいて、前記揺動部材のばね座と前記ねじりコイルばねとの間に、樹脂部材が介在配置されていることを特徴とする。

本発明は、プーリの揺動によって移動するねじりコイルばねの揺動部材側端部と、このばね端部を受ける揺動部材のばね座との間に、これらの間の摩耗を防止し、すべりを容易にする部材を配置することにより、所期の目的を達成しようとするものである。

すなわち、請求項１に記載の発明によれば、前記揺動部材のばね座と前記ねじりコイルばねとの間に樹脂部材を介在配置することにより、ばねとばね座の直接接触が防止されるとともに、樹脂部材の表面すべりによって、ねじりコイルばねの縮径・拡径が容易となる。従って、本発明のオートテンショナは、プーリの揺動に起因するばね端部およびばね座の摩耗が低減され、プーリの揺動減衰作用を安定して維持することが可能になる。

なお、前記樹脂部材には、ねじりコイルばねの揺動部材側端部の動きを容易にすると同時に、このばねの反対側（支持部材側）端部にかかる負荷を軽減するというメリットもある。従って、本発明のオートテンショナは、ねじりコイルばねの支持部材側端部と支持部材底部に設けられたばね座との間の摩耗量も低減される。

また、前記揺動部材のばね座が、前記ねじりコイルばねのリード角に略沿ったスロープ形状に形成されたオートテンショナの場合は、前記樹脂部材を、このばね座の形状に沿った円環形状に形成することが好ましい（請求項２）。

この構成によれば、樹脂部材がばねとばね座の間に介在する面積を大きくとることが可能で、より効果的に、ばね端部およびばね座の摩耗を低減することができる。

以上のように、本発明のオートテンショナは、ねじりコイルばねおよびそのばね座に、プーリの揺動に起因する異常摩耗の発生がなく、このプーリの揺動減衰作用を長期にわたり安定して維持することが可能となる。

以下、図面を参照しつつこの発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態におけるオートテンショナの構造を示す軸方向断面図である。なお、従来例と同様の機能を有する構成部材には、同じ符号を付記する。

このオートテンショナも、従来例と同様、プーリがオフセット配置されたタイプのオートテンショナであり、テンションプーリ９と、このプーリ９を回転自在に支持する揺動アーム部２ａおよび筒状のボス部２ｂとこれらの間に形成された環状の鍔部２ｃを有する揺動部材（ブラケット２）と、ブラケット２を揺動自在に支承する支軸部１ａを有する支持部材（ケース１）と、これら支軸部１ａとボス部２ｂとの間に介在配置されたブシュ４と、ブラケット２とケース１との間に介装されたねじりコイルばね３等を主要部品として構成されている。また、ケース１の支軸部１ａの先端には、円環状の押え板（摩擦板ガイド）７と摩擦板６とからなるプーリ９の揺動減衰機構が形成されている。

ねじりコイルばね３は、ブラケット２のボス部２ｂとケース１の外筒部１ｂとの間に非接触の状態で配置されているとともに、その両端部３ａおよび３ｂが、ばね座となるケース１の底部１ｃ近傍に設けられた係止穴１ｋおよびブラケット２の鍔部２ｃ近傍に設けられた係止穴２ｋに係止され、ねじり圧縮された状態で収容されている。なお、ケース１の底部１ｃ内面に設けられたばね座１ｄと、ブラケット２の鍔部２ｃ内面に設けられたばね座２ｄとは、ねじりコイルばね３のリード角に沿った斜面状（スロープ状）に形成されている。

本実施形態におけるオートテンショナの特徴は、ブラケット２の鍔部２ｃ内面に設けられたばね座２ｄとねじりコイルばね３との間に、環状の樹脂部材１１が配置されている点である。

この樹脂部材１１は、ポリアミド樹脂からなり、図２の斜視図に示すように、ブラケット２のばね座２ｄの座面に沿った形状の環状シート部１１ａと、その座面の段差に合わせた段部１１ｂとから構成されている。なお、段部１１ｂは、ばね座２ｄ上における周方向の位置決めを行うとともに、この樹脂部材１１の回り止めとして機能する。また、環状シート部１１ａの内周には、ブラケット２のボス部２ｂに対する径方向の位置決めを行う複数の突起１１ｃ，１１ｃ，・・・が形成されている。

以上の構成により、このオートテンショナは、ねじりコイルばね３とばね座２ｄの直接接触がなく、プーリ９の揺動に起因するばね３およびばね座２ｄの摩耗が防止される。また、この樹脂部材１１の表面すべりによって、ねじりコイルばね３の縮径・拡径が容易となるとともに、このばね３の動きに起因する異音の発生等を未然に防止することができる。従って、本実施形態のオートテンショナは、プーリ９の揺動減衰作用を安定して維持することのできる長寿命なオートテンショナとすることが可能となる。

なお、本発明における樹脂部材１１を構成する樹脂材料は、特に限定されたものではないが、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。また、この樹脂部材１１の形状も、以上の実施形態での例に限定されることなく、ブラケット２のばね座２ｄの形状に合わせて適宜変更すれば良い。

また、本発明におけるオートテンショナの構成も、前記実施形態での例に限定されるものではなく、ねじりコイルばねを用いたプーリの揺動減衰機構を備えるオートテンショナに広く適用することが可能である。

本発明の実施形態におけるオートテンショナの構造を示す軸方向断面図である。 本発明の実施形態のオートテンショナに用いられている環状樹脂部材１１の外観斜視図である。 オートテンショナにおけるテンションプーリの揺動を説明する軸方向正面図である。 図３のＸ−Ｘ線矢視断面図である。 テンションプーリの揺動によるねじりコイルばね３の縮径の様子を説明する図である。

符号の説明

１ ケース（支持部材）
１ａ 支軸部 １ｂ 外筒部 １ｃ 底部 １ｄ ばね座
２ ブラケット（揺動部材）
２ａ 揺動アーム部 ２ｂ ボス部 ２ｃ 鍔部 ２ｄ ばね座
３ ねじりコイルばね
３ａ （ブラケット側）端部 ３ｂ （ケース側）端部
４ ブシュ
５ 樹脂サポート（サポート部材）
６ 摩擦板
７ 押え板（摩擦板ガイド）
８ ボルト
９ テンションプーリ
１０ 軸受
１１ 樹脂部材
１１ａ 環状シート部 １１ｂ 段部 １１ｃ 突起
２０ ベルト

Claims (2)

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筒状のボス部およびこれらの間に形成された環状の鍔部を有する揺動部材と、前記ボス部の内周に嵌合してこの揺動部材を揺動自在に支承する支軸部と前記ボス部の周囲に形成された外筒部およびこれらの間に一体に形成された底部を有する支持部材とを備えるとともに、
   両端部がこれら揺動部材と支持部材にそれぞれ係止された状態で、前記揺動部材の鍔部に設けられた一方のばね座と前記支持部材の底部に設けられた他方のばね座との間に介装されたねじりコイルばねによって、前記テンションプーリを一定方向に付勢してなるオートテンショナにおいて、
   前記揺動部材のばね座と前記ねじりコイルばねとの間に、樹脂部材が介在配置されていることを特徴とするオートテンショナ。
2. 前記揺動部材のばね座が、前記ねじりコイルばねのリード角に略沿ったスロープ形状に形成されているとともに、前記樹脂部材が、このばね座の形状に沿った円環形状に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。
   

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