JP3541106B2 - オートテンショナ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、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】
従来、例えば自動車のカムシャフト等の複数の被駆動軸間に巻き掛けられたベルトの張力を一定にするために、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として、ベルトに接触させるプーリを、揺動部材によって回転自在に支持し、この揺動部材を固定軸に揺動自在に取り付けるとともに、摩擦抵抗又は流体の粘性抵抗を利用した揺動抵抗付与手段によって、上記揺動部材に揺動抵抗を付与することにより、ベルトの振動エネルギーを吸収するようにしたものが提供されている（例えば特開平３−２０１４５号公報、実開昭６３−３５５０公報参照）。
【０００３】
図１１は、流体の粘性抵抗を利用した従来のオートテンショナの一例を示す断面図である。このオートテンショナは、固定ベッド１００に取り付けられた固定軸１０１の外周に、筒状の揺動部材１０２が、当該固定軸１０１に対して偏心させた状態で、揺動自在に嵌合されている。また、上記揺動部材１０２の外周には、図示しないベルトに対して転がり接触させるプーリ１０３が、軸受機構１０４を介して回転自在に取り付けられている。さらに、上記揺動部材１０２の内部には、揺動抵抗付与手段としての多板式のダンパ１０５が設けられている。この多板式のダンパ１０５は、外周が揺動部材１０２に係止された第１の円板１０５ａと、内周が固定軸１０１に係止された第２の円板１０５ｂとが交互に配置され、各円板１０５ａ，１０５ｂの相互間に、油等の粘性流体が封入されているものである。また、上記揺動部材１０２の端部外周には、外周に係止アーム１０６ａが突設されているとともに、基部が環状を呈するブラケット１０６が圧入されている。そして、引張コイルばね１０７の一端部が上記アーム１０６ａに係止されており、この引張コイルばね１０７の付勢力によって、上記揺動部材１０２が所定方向に回動付勢されている。
このオートテンショナによれば、多板式のダンパ１０５によって、揺動部材１０２に揺動抵抗を付与することができ、これによってベルトの振動エネルギーを吸収することができる。また、引張コイルばね１０７の付勢力によって、ベルトを所定圧にて押圧することができる。
【０００４】
図１２は摺動抵抗を利用した従来のオートテンショナの一例を示す断面図である。このオートテンショナは、固定ベッド１００に取り付けられた固定軸１１１の外周に、筒状の揺動部材１１２が、当該固定軸１１１に対して偏心させた状態で、且つ軸方向への移動が許容された状態で、揺動自在に嵌合されている。また、上記揺動部材１１２の外周には、図示しないベルトに対して転がり接触させるプーリ１１３が、軸受機構１１４を介して回転自在に取り付けられている。さらに、上記揺動部材１１２の内部には、捩じりばね１１５が遊嵌されており、この捩じりばね１１５の一端部が揺動部材１１２側に、他端部が固定ベッド１００側に、それぞれ係止されているとともに、捩じり変形と圧縮変形とを加えた状態で、上記揺動部材１１２の側板１１２ａと、固定軸１１１側のばね受け部材１１６との間に介在されている。また、上記揺動部材１１２の側板１１２ａと固定ベッド１００との間には、合成樹脂製の摩擦摺動部材１１７が介在されているとともに、固定軸１１１と揺動部材１１２との嵌合面には、上記摩擦摺動部材１１７と一体のブッシュ１１８が設けられている。
【０００５】
このオートテンショナによれば、捩じりばね１１５の圧縮抵抗によって、揺動部材１１２を摩擦摺動部材１１７を介して固定ベッド１００に圧接させて、当該揺動部材１１２に所定の揺動抵抗を付与することができ、これによってベルトの振動エネルギーを吸収することができる。また、捩じりばね１１５の捩じり抵抗によって、揺動部材１１２を所定方向に回動付勢することができ、これによってベルトを所定圧にて押圧することができる。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１１に示す従来のオートテンショナについては、引張コイルばね１０７を係止するためのブラケット１０６が、ベルトの挙動に追従してプーリ１０３及び揺動部材１０２とともに繰り返し回動することから、長期間の使用によって、揺動部材１０２と、この揺動部材１０２に圧入されたブラケット１０６との間で相対的な回転が生じ、ブラケット１０６の位置がずれて引張コイルばね１０７の張力が変動し、ベルトに適正な張力を付与できなくなるという問題があった。
特に、ベルトに対する上記揺動部材１０２やプーリ１０３等の追従性を向上させるためには、これらを軽量化することが効果的であり、そのために揺動部材１０２をアルミニウム等の軽金属で形成しようとすると、当該揺動部材１０２とブラケット１０６との接合強度が弱くなるので、上記問題点が顕著に生じことになる。
【０００７】
一方、図１２に示す従来のオートテンショナは、プーリ１１３に作用するベルト荷重によって、揺動部材１１２が固定軸１１１の軸線に対して傾く傾向にある。このため、固定軸１１１と揺動部材１１２との嵌合精度が悪いと、プーリ１１３が大きく傾いて、ベルトが当該プーリ１１３から外れるおそれがある。そこで、固定軸１１１と揺動部材１０２とを高精度に加工して、両者の嵌合精度を確保する必要がある。このため、当該加工が困難で、製造コストが高く付くという問題があった。
【０００８】
また、上記摩擦摺動部材１１７のうちの、揺動部材１１２の傾きを受け止める側が特に摩耗し易いとともに、固定軸１１１と揺動部材１１２との嵌合部に介在されたブッシュ１１８に偏荷重が作用し易く、局部的な摩耗が生じ易い。このため、上記摩擦摺動部材１１７やブッシュ１１８の材質として、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）やポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）等の耐摩耗性に優れる高価なスーパーエンジニアリングプラスチックを使用する必要があり、より一層コストが高く付くという問題があった。
【０００９】
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、揺動部材とブラケットとの間で相対回転が生じるのを確実に防止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。
またこの発明は、固定軸と揺動部材とを高精度に嵌合する必要がないとともに、ブッシュ及び摩擦摺動部材の材料費を削減することができ、ひいては製造コストを安く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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための、請求項１に係るオートテンショナは、ベルトに接触させるプーリを回転自在に支持する揺動部材と、この揺動部材を揺動自在に取り付ける固定軸と、上記揺動部材に揺動抵抗を付与する揺動抵抗付与手段と、上記プーリをベルトに押しつけるべく揺動部材を回動付勢するばねと、上記揺動部材の外周に圧入され、上記ばねの一端を係止するブラケットとを備えるオートテンショナにおいて、
上記揺動部材とブラケットに配設され、互いに嵌合して当該揺動部材とブラケットの相対回転を規制する回り止め部を備え、
上記揺動部材がアルミニウムダイカスト品からなり、上記回り止め部が、凹部と凸部とからなり、
上記凸部が揺動部材のダイカスト成形と同時に当該揺動部材に形成され、上記凹部がブラケットの一端部に突設されたフランジ部を含む平面上に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
このオートテンショナによれば、上記回り止め部によって、揺動部材とブラケットと間で相対回転が生じるのを確実に防止することができる。
【００１２】
また、上記揺動部材がアルミニウムダイカスト品からなり、上記回り止め部が、凹部と凸部とからなり、上記凸部が揺動部材のダイカスト成形と同時に当該揺動部材に形成され、上記凹部がブラケットの一端部に突設されたフランジ部を含む平面上に形成されているので、上記凸部を容易に形成することができるとともに、上記凹部を、ブラケットのプレス成形と同時に形成することができる。
【００１３】
請求項２に係るオートテンショナは、請求項１に記載のオートテンショナにおいて、上記揺動抵抗付与手段が、固定軸の軸線と直角な摺動面を備える摩擦摺動部材と、この摩擦摺動部材を、揺動部材側と固定側の何れか一方に設けられた摩擦面に圧接させる弾性部材とを備え、
上記揺動部材を、ブッシュを介して固定軸に揺動自在に嵌合し、上記弾性部材を、ベルト荷重による揺動部材の傾きを抑制すべく上記固定軸回りの円周上の少なくとも一箇所に配置し、上記摩擦摺動部材を、上記弾性部材に対応させて局部的に設け、
上記弾性部材が、弾性材料からなるとともに、その一端部が上記摩擦摺動部材を兼ねていることを特徴とする。
【００１４】
この請求項２に係るオートテンショナによれば、上記弾性部材の付勢力によって、ベルト荷重による揺動部材の傾きを抑制することができる。このため、固定軸と揺動部材とを高精度に嵌合させる必要がないとともに、上記ベルト荷重が、固定軸と揺動部材との嵌合部に介在されたブッシュに対して均等に付加されるので、当該ブッシュの面圧を低くすることができる結果、ブッシュを形成する樹脂材料として、耐摩耗性に優れる高価なものを使用する必要がない。さらに、上記摩擦摺動部材を、上記弾性部材に対応させて局部的に設けたので、その材料費を削減することができる。
【００１５】
また、上記弾性材料からなる弾性部材の一端部が、上記摩擦摺動部材を兼ねているので、当該摩擦摺動部材を別途構成する必要がなく、その構造を簡素にすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１(a) は、この発明のオートテンショナの一つの実施の形態を示す正面図であり、図１(b) は、図１(a) のＩ−Ｉ線における要部断面図であり、図２は図１(a) のII−II線における断面図である。
このオートテンショナは、エンジン等の固定側のベッドＡに取り付けられた固定軸１と、この固定軸１の外周に、ブッシュ２を介して揺動自在に嵌合された揺動部材３と、この揺動部材３の外周に軸受機構８を介して回転自在に取り付けられたプーリ４と、揺動部材３の一端部に導入された圧縮コイルばねからなる弾性部材５と、この弾性部材５の付勢力によって、固定軸１側の摩擦面１１に圧接させる摩擦摺動部材６と、揺動部材３を回動付勢してプーリ４をベルトＢに押し当てる引張コイルばねＳＰと、揺動部材３に圧入され、上記引張コイルばねＳＰの一端を係止するブラケット７と、このブラケット７と揺動部材３との相対回転を規制する回り止め部９とによって主要部が構成されている。
【００１７】
上記固定軸１は、円筒形の軸部１２の固定側の端部に、フランジ部１３が形成されているものであり、このフランジ部１３の片面が上記摩擦摺動部材６を圧接させる摩擦面１１として構成されている。この固定軸１は、フランジ部１３を上記ベッドＡに沿わせた状態で、その内部を挿通するボルト１４によって当該ベッドＡに固定されている。なお、上記固定軸１は、例えばパイプ材をプレス成形することにより形成されている。また、上記固定軸１の外周に嵌合されたブッシュ２は、ナイロン４６等の合成樹脂によって形成されている。
【００１８】
揺動部材３は、アルミニウムダイカスト品からなる偏心円筒状のものであり、図２において上方に偏心させた状態で、上記固定軸１に回動自在に嵌合されている。この揺動部材３は、ボルト１４の頭部によって、ベッドＡから離反する方向へ移動するのが規制されている。また、上記揺動部材３のベッドＡ側の端部には、固定軸１の軸線Ｌと同心の円筒部３１が形成されており、この円筒部３１に対して上記引張コイルばねＳＰを引っ掛けるためのブラケット７が圧入されている。
【００１９】
ブラケット７は、プレスによる打ち抜き加工によって一体成形されたものであり、上記揺動部材３に圧入される短筒部７１と、この短筒部７１から外方へ突出するフランジ部７２と、このフランジ部７２からさらに外方へ突出する舌片状の係止部７３とを備えており、上記引張コイルばねＳＰの一端部は、係止部７３に貫通形成された係止孔７３ａに係止されている。
【００２０】
上記軸受機構８は、揺動部材３の端部外周に圧入された内輪８１と、上記プーリ４の内周に一体的に構成された外輪８２との間に、複数個のボール８３が転走可能に介在されているものであり、各ボール８３は、合成樹脂製の保持器８４によって所定間隔毎に保持されている。
【００２１】
弾性部材５は、上記揺動部材３のベッドＡ側の端部に形成された穴３２に弾性収縮された状態で導入されている（図１ｂ参照）。この穴３２は、固定軸１の軸線Ｌと平行に延びており、その開口部は、上記固定軸１の摩擦面１１に臨ませてある。また、上記穴３２は、ベルトＢの荷重によって揺動部材３が傾くのを、上記弾性部材５の付勢力によって抑制できるように、ベルトＢの荷重点Ｐに対して固定軸１を挟んだ反対側位置であって、固定軸１の軸線Ｌを中心とする円周上の一箇所に形成されている。
【００２２】
摩擦摺動部材６は、上記揺動部材３の穴３２に進退自在に導入された円板状のものであり、耐摩耗性に優れるＰＥＳ、ＰＥＥＫ等のスーパーエンジニアリングプラスチックによって形成されている。この摩擦摺動部材６は、上記揺動部材３の穴３２から一部が突出された状態で、その端面である固定軸１の軸線Ｌと直角な摺動面６１が、固定軸１の摩擦面１１に圧接されている。
【００２３】
図３も参照して、回り止め部９は、上記揺動部材３に配設された凸部９１と、ブラケット７に配設された凹部９２とによって構成されている。上記凸部９１は、揺動部材３のダイカスト成形と同時に形成されたものであり、揺動部材３の一端部側の外周所定部からその母線に沿ってブラケット７方向に延びるピンによって構成されている。一方、上記凹部９２は、ブラケット７のフランジ部７２を含む平面上であって、当該フランジ部７２の外周縁から外方へ延びる一対の突片９２ａの相互間で形成されており、この凹部９２に対して、上記凸部９１の先端部が嵌合されている。なお、上記凸部９１の先端側と揺動部材３の外周面との間には、上記嵌合を許容するための隙間Ｓが形成されている（図１ｂ参照）。
【００２４】
以上の構成のオートテンショナによれば、揺動部材３とブラケット７との間で相対回転が生じるのを、上記回り止め部９によって確実に規制することができる。このため、引張コイルばねＳＰの付勢力を、ベルトに対して長期間安定的に付与することができる。また、上記回り止め部９を構成する凸部９１を、揺動部材３のダイカスト成形と同時に形成することができるので、当該凸部９１を容易に形成することができる。さらに、ブラケット７側の凹部９２については、ブラケット７のフランジ部７２を含む平面上に形成されているので、当該ブラケット７のプレス成形と同時に容易に形成することができる。
【００２５】
上記オートテンショナは、ベルト荷重にて揺動部材３が固定軸１の軸線Ｌに対して傾くのを、上記弾性部材５の付勢力によって抑制することができるので、固定軸１と揺動部材３とを高精度に嵌合させる必要がなく、両者の嵌合部を、容易且つコスト安価に加工することができる。また、上記揺動部材３の傾きが抑制される結果、ベルトＢの荷重が、固定軸１と揺動部材３との間に介在されたブッシュ２に対して均等に付加されるので、当該ブッシュ２の面圧を低くすることができる。このため、ブッシュ２の材質として、上記スーパーエンジニアリングプラスチック等の耐摩耗性に優れる高価な合成樹脂を使用する必要がない。さらに、上記摩擦摺動部材６を、弾性部材５に対応させて局部的に設けているので、その樹脂材料の使用量を大幅に削減することができる結果、当該摩擦摺動部材６の材料費を安くすることができる。従って、オートテンショナの製造コストを安くすることができる。
【００２６】
なお、上記オートテンショナは、摩擦摺動部材６が弾性部材５によって付勢されている構造上、当該摩擦摺動部材６が摩耗したとしても、摩擦面１１との圧接状態を維持することができる。このため、上記摩擦摺動部材６の材質として、上記スーパーエンジニアリングプラスチックに代えて、ポリウレタンラバー等の安価な合成樹脂を使用することもできる。
【００２７】
図４及び図５は、回り止め部９の他の実施の形態を示す要部側面図及び要部断面図である。この実施の形態においては、揺動部材３側の凸部９１を板状片で構成し、ブラケット７側の凹部９２を、当該ブラケット７のフランジ部７２の上縁部から上記凸部９１方向へ延びる一対の突片９２ｂの相互間で構成している。この場合にも、上記回り凸部９１を揺動部材３のダイカスト成形と同時に容易に成形することができる。但し、凹部９２についは、上記一対の突片９２ｂを形成するための曲げ加工が必要となる。
【００２８】
図６及び図７は、回り止め部９のさらに他の実施の形態を示す要部側面図及び要部断面図である。この実施の形態においては、凸部９１をブラケット７側に形成し、凹部９２を揺動部材３側に形成している。上記凸部９１は、ブラケット７のフランジ部７２の上縁部から上記凹部９２方向へ延びる突片で構成している。また、凹部９２は、揺動部材３の外周に突設した一対の突片９２ｃの相互間で構成している。
【００２９】
図８は、オートテンショナの他の実施の形態を示す正面図及び要部断面図である。この実施の形態が図１及び図２に示す実施の形態と異なる点は、弾性部材５をベルトＢの荷重点Ｐ側にも配置している点である。即ち、上記揺動部材３の端部には、上記弾性部材５を導入するための穴３２が、固定軸１の軸線Ｌを中心とする円周上の二箇所に形成されており、その一方の穴３２は、ベルトＢの荷重点Ｐに対して固定軸１を挟んだ反対側位置に形成され、他方の穴３２は上記荷重点Ｐ側に形成されている。そして、各穴３２に対して、弾性部材５が弾性収縮された状態で導入されており、各弾性部材５と固定軸１の摩擦面１１との間には、上記円板状の摩擦摺動部材６が介在されている。但し、上記荷重点Ｐ側の弾性部材５の付勢力は、他方の弾性部材５の付勢力よりも弱くしてあり、これによって、ベルトＢの荷重による揺動部材３の傾きを抑制できるようになっている。
この実施の形態においては、固定軸１の摩擦面１１を、二つの弾性部材５によって強く押圧することができるとともに、上記摩擦面１１と摩擦摺動部材６との圧接面積も広くなるので、ベルトＢの振動エネルギーを、より強力に吸収することができる。
【００３０】
図９は、オートテンショナのさらに他の実施の形態を示す要部断面図である。この実施の形態においては、上記弾性部材５を、圧縮コイルばねに代えて、ポリウレタンラバー等の弾性材料からなる柱状体によって構成し、これを軸方向に弾性収縮させた状態で、一端面を直接摩擦面１１に圧接させている。
この実施の形態においては、上記弾性部材５の一端側が摩擦摺動部材を兼用するので、当該摩擦摺動部材を単独で構成する場合よりも構造を簡素にすることができる。このため、コストをさらに安くすることができる。
【００３１】
この発明のオートテンショナは、上記実施の形態に限定されるものでなく、弾性部材５、摩擦摺動部材６等をさらに増設すること、弾性部材５、摩擦摺動部材６等を固定軸１側に設け、摩擦面１１を揺動部材３側に設けること（図１０参照）、固定軸１とボルト１４とを一体もので構成すること等、種々の設計変更を施すことができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係るオートテンショナによれば、揺動部材とブラケットとの間で相対回転が生じるのを、回り止め部によって確実に規制することができるので、一端がブラケットに係止されたばねの付勢力を、ベルトに対して常に安定的に付与することができ、ひいてはベルトの張力を長期間に亘って適正に維持することができる。
【００３３】
また、上記凸部を揺動部材のダイカスト成形と同時に形成しているとともに、凹部をブラケットのプレス成形と同時に形成することができるので、これら凹部及び凸部を容易に形成することができる。
【００３４】
請求項２に係るオートテンショナによれば、固定軸回りの円周上の少なくとも一箇所に配置した弾性部材の付勢力によって、ベルト荷重による揺動部材の傾きを抑制することができるので、固定軸と揺動部材との嵌合部を、高精度に加工する必要がない。
【００３５】
また、上記揺動部材の傾きが抑制される結果、ベルト荷重が固定軸と揺動部材との嵌合部に介在されたブッシュに対して均等に付加されるので、当該ブッシュの面圧を低くすることができる。このため、ブッシュを形成する樹脂材料として、耐摩耗性に優れる高価なものを使用する必要がない。
さらに、上記摩擦摺動部材を、上記弾性部材に対応させて局部的に設けているので、その材料費を削減することができる。従って、オートテンショナの製造コストを安くすることができる。
【００３６】
しかも、上記弾性材料からなる弾性部材の一端部が、上記摩擦摺動部材を兼ねており、当該摩擦摺動部材を別途構成する必要がないので、構造を簡素にすることができる結果、より一層製造コストを安くすることができるという特有の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のオートテンショナの一実施の形態を示す図であり、(a) は正面図、(b) は(a) のＩ−Ｉ線における要部断面図である。
【図２】図１(a) のII−II線における断面図である。
【図３】図１に示すオートテンショナの要部側面図である。
【図４】回り止め部の他の実施の形態を示す要部断面図である。
【図５】図４に示すオートテンショナの要部側面図である。
【図６】回り止め部のさらに他の実施の形態を示す要部断面図である。
【図７】図６に示すオートテンショナの要部側面図である。
【図８】オートテンショナの他の実施の形態を示す図であり、(a) は正面図、(b) は(a) のIII −III 線における要部断面図である。
【図９】オートテンショナのさらに他の実施の形態を示す要部断面図である。
【図１０】オートテンショナのさらに他の実施の形態を示す要部断面図である。
【図１１】従来例を示す断面図である。
【図１２】他の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 固定軸
１１ 摩擦面
２ ブッシュ
３ 揺動部材
４ プーリ
５ 弾性部材
６ 摩擦摺動部材
６１ 摺動面
７ ブラケット
７２ フランジ部
９ 回り止め部
９１ 凸部
９２ 凹部
Ｌ 固定軸の軸線
Ｂ ベルト
ＳＰ 引張コイルばね

Claims (2)

1. ベルトに接触させるプーリを回転自在に支持する揺動部材と、この揺動部材を揺動自在に取り付ける固定軸と、上記揺動部材に揺動抵抗を付与する揺動抵抗付与手段と、上記プーリをベルトに押しつけるべく揺動部材を回動付勢するばねと、上記揺動部材の外周に圧入され、上記ばねの一端を係止するブラケットとを備えるオートテンショナにおいて、
   上記揺動部材とブラケットに配設され、互いに嵌合して当該揺動部材とブラケットの相対回転を規制する回り止め部を備え、
   上記揺動部材がアルミニウムダイカスト品からなり、上記回り止め部が、凹部と凸部とからなり、
   上記凸部が揺動部材のダイカスト成形と同時に当該揺動部材に形成され、上記凹部がブラケットの一端部に突設されたフランジ部を含む平面上に形成されていることを特徴とするオートテンショナ。
2. 上記揺動抵抗付与手段が、固定軸の軸線と直角な摺動面を備える摩擦摺動部材と、この摩擦摺動部材を、揺動部材側と固定側の何れか一方に設けられた摩擦面に圧接させる弾性部材とを備え、
   上記揺動部材を、ブッシュを介して固定軸に揺動自在に嵌合し、上記弾性部材を、ベルト荷重による揺動部材の傾きを抑制すべく上記固定軸回りの円周上の少なくとも一箇所に配置し、上記摩擦摺動部材を、上記弾性部材に対応させて局部的に設け、
   上記弾性部材が、弾性材料からなるとともに、その一端部が上記摩擦摺動部材を兼ねている請求項２記載のオートテンショナ。

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