JP3739240B2 - オートテンショナ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車用エンジンにおいて、クランク軸の回転を補機に伝達させるために設けられる無端状ベルトに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】
従来オートテンショナにおいて、テンショナアームの先端にはベルトを押圧するためのプーリが取付けられ、テンショナアームの基部は、エンジンブロックに固定されたテンショナカップに回動自在に取り付けられる。テンショナカップの中には、プーリがベルトを押圧する方向にテンショナアームを付勢するための捻りコイルバネが設けられている。捻りコイルバネの一端部はテンショナカップの底面に支持され、他端部はテンショナアームの基部に支持されている。
【０００３】
テンショナアームはベルトの張力の変動を受けて高周波数で振動するので、捻りコイルバネの一端部はテンショナカップとの間において激しく摺接し、摩耗しやすい。そこで従来、テンショナカップの底面に、捻りコイルバネの一端部の下側を支持する突起を設けたものが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、テンショナカップと捻りコイルバネは共に金属であるため、捻りコイルバネあるいは突起の摩耗を完全には防止できず、オートテンショナの長期にわたる使用の間に、捻りコイルバネあるいは突起が摩耗する。このため従来、エンジンの駆動時に、捻りコイルバネと突起の摩耗部分が衝突して、異音が発生することがあった。
【０００５】
本発明は、オートテンショナにおいて、捻りコイルバネとテンショナカップの間の摩耗を防止することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るオートテンショナは、固定部材と、この固定部材に対して回転自在に設けられたテンショナアームと、一端部が前記固定部材に支持されるとともに、他端部がテンショナアームに支持され、テンショナアームを一定方向に付勢するための捻り力を発生する捻りコイルバネと、固定部材と捻りコイルバネの一端部との間に設けられ、一端部の長手方向に沿って傾斜するバネ受け部材とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
バネ受け部材は、捻りコイルバネの一端部の長手方向に沿って傾斜するので、捻りコイルバネに面接触する。したがって、オートテンショナを長期にわたって使用しても、バネ受け部材と捻りコイルバネは摩耗しにくく、異音の発生を防止することができる。
【０００８】
バネ受け部材は、捻りコイルバネに同心的な円弧形状を有することが好ましい。これにより、バネ受け部材と捻りコイルバネの摩耗をより効果的に防止することができる。
【０００９】
一方、固定部材は、バネ受け部材が円弧形状に沿って回転変位することを阻止するための回り止め手段を有することが好ましい。回り止め手段は例えば、バネ受け部材に形成された凹部に係合する突起である。
【００１０】
バネ受け部材の材質は合成樹脂であることが好ましい。これにより、バネ受け部材の摩耗をさらに確実に防止することができる。バネ受け部材の材質は例えば、ポリアセタール、脂肪族ポリケトンあるいはポリエーテル系エラストマである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるオートテンショナの断面図である。
【００１２】
テンショナカップ（固定部材）１０は、ボルト等の締結部材を介して自動車のエンジンブロック（図示せず）に固定されている。テンショナアーム２０の先端にはプーリ３０が回転自在に設けられ、テンショナアーム２０の基部は、ボルト２１によってテンショナカップ１０に回転自在に支持されている。プーリ３０は、エンジンのクランク軸、カム軸、オルタネータの駆動軸等にそれぞれ固定されたプーリに巻回された無端状ベルト（図示せず）に係合する。テンショナカップ１０の中には、プーリ３０がベルトを押圧する方向にテンショナアーム２０を付勢するための捻りコイルバネ４０が設けられている。すなわち、テンショナアーム２０のテンショナカップ１０に対する回転変位に応じた捻り力が発生し、ベルトに対して張力が付与される。
【００１３】
プーリ３０は、テンショナアーム２０の先端に取付けられたボール軸受２２に支持されている。ボール軸受２２はボルト２３によってテンショナアーム２０に固定されている。
【００１４】
テンショナアーム２０の基部には円板状の蓋部材２４が形成され、ボルト２１は、蓋部材２４の中心部に形成されたボス部２５にブッシュ２６を介して挿入されている。ボルト２１の先端はボス部２５から突出し、テンショナカップ１０の底部の中央に形成された隆起部１１に螺合している。すなわち、テンショナアーム２０はボルト２１の回りに回動自在である。
【００１５】
蓋部材２４の円板の外径はテンショナカップ１０の開口１２の径と略同じであり、蓋部材２４の下側には、開口１２の内周壁に摺接する環状のダンピングバンド２７が設けられている。ダンピングバンド２７は、蓋部材２４のカップ側の面に形成された突出部２８に取付けられ、蓋部材２４と一体的に回動する。ダンピングバンド２７の内側には、一部において切断された形状を有する、Ｃ形のリングスプリング２９が設けられている。すなわちリングスプリング２９によって、ダンピングバンド２７は外方に付勢され、テンショナカップ１０の内壁面に摺接する。
【００１６】
したがってテンショナアーム２０がボルト２１の回りに揺動すると、その揺動運動は、ダンピングバンド２７とテンショナカップ１０の間に作用する摩擦抵抗により減衰する。
【００１７】
捻りコイルバネ４０は、一端部４１がテンショナカップ１０の底面に支持され、他端部４２がテンショナアーム２０の蓋部材２４に支持されている。テンショナカップ１０の底面と捻りコイルバネ４０の一端部４１との間には、合成樹脂から成形されたバネ受け部材５０が設けられている。
【００１８】
図２、３、４はバネ受け部材５０を示している。図５はテンショナカップ１０を上から見た図であり、この図において、バネ受け部材５０は一点鎖線Ｊによって示されている。
【００１９】
バネ受け部材５０は捻りコイルバネ４０に同心的な円弧形状を有し、すなわちテンショナカップ１０の内周壁に沿って延びている。図３から理解されるように、バネ受け部材５０の円弧形状の中心角は１８０度よりも若干大きいが、目的に応じて１８０度よりも小さくしてもよい。また図４から理解されるように、バネ受け部材５０の厚みは円弧に沿って変化しており、第１の端部５１から第２の端部５２に向って単調に増加している。すなわち、バネ受け部材５０の下面５３はテンショナカップ１０の底面に密着して置かれ、この状態において、バネ受け部材５０の上面５４は捻りコイルバネ４０の一端部４１の長手方向に沿って傾斜している。
【００２０】
テンショナカップ１０の底面には、突起１３が設けられている。バネ受け部材５０において、第２の端部５２に近接した部位の下面５３には、突起１３に係合する凹部５５が形成されている。突起１３はテンショナカップ１０の底面の円形の径方向に延び、図６に示されるように、その上面１４は平面である。凹部５５の深さは突起１３の高さと略同じであり、また凹部５５の幅は突起１３の幅と略同じである。したがって、突起１３に凹部５５が係合することにより、バネ受け部材５０がその円弧形状に沿って回転変位することが阻止される。
【００２１】
バネ受け部材５０の材質としては、目的に応じて種々の合成樹脂を採用することができる。捻りコイルバネ４０の捻り方向すなわち円弧方向の摺動に基づく摩耗を防止するためには、例えばポリアセタールを用いることが好ましい。捻りコイルバネ４０の捻り方向の摺動と軸心方向の振動を重視する場合には、破断伸びの大きい材料である脂肪族ポリケトンを用いることが好ましい。捻りコイルバネ４０の軸心方向の振動を重視する場合には、脂肪族ポリケトンよりさらに破断伸びの大きいポリエステル系エラストマを用いることが好ましい。
【００２２】
なおバネ受け部材５０の材料として、一般的にナイロン系樹脂、例えばＰＡ６、ＰＡ６・６、ＰＡ４・６等が考えられるが、実験結果によるとスプリングとの摺動や振動により異音を発生するので、ナイロン系樹脂は適切ではない。
【００２３】
以上のように本実施形態によれば、テンショナアームがベルトの張力の変動に応じて振動することにより捻りコイルバネ４０が捻り方向に振動しても、捻りコイルバネ４０の一端部４１は、合成樹脂から成るバネ受け部材５０により、その長手方向に沿って支持されるので、局部的に摩耗することはない。したがって、従来生じていた捻りコイルバネ４０とテンショナカップ１０の底面との間の衝突による異音の発生が防止される。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、捻りコイルバネと固定部材（テンショナカップ）間の摩耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるオートテンショナの断面図である。
【図２】バネ受け部材の斜視図である。
【図３】バネ受け部材の平面図である。
【図４】バネ受け部材の側面図である。
【図５】テンショナカップの平面図である。
【図６】図５においてVI-VI 線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１０ テンショナカップ
１３ 突起
２０ テンショナアーム
４０ 捻りコイルバネ
４１ 一端部
４２ 他端部
５０ バネ受け部材
５５ 凹部

Claims (4)

1. 底面に突起が設けられる固定部材と、この固定部材に対して回転自在に設けられ、前記固定部材に対して揺動するテンショナアームと、前記テンショナアームの揺動を摩擦抵抗により減衰させるためのダンピング部材と、一端部が前記固定部材に支持されるとともに、他端部が前記テンショナアームに支持され、前記テンショナアームを一定方向に付勢するための捻り力を発生する捻りコイルバネと、前記ダンピング部材とは別体に設けられるとともに、前記固定部材と前記捻りコイルバネの一端部との間に設けられるバネ受け部材とを備え、
   前記バネ受け部材は、前記一端部の長手方向に沿って傾斜し、かつ円弧形状を呈するバネ受け面を有するとともに、前記バネ受け部材が前記円弧形状に沿って回転変位することを阻止するために、前記バネ受け面の裏面に前記突起に係合される凹部が設けられ、前記凹部は前記バネ受け部材において、相対的に厚さの大きい部分のみに形成されることを特徴とするオートテンショナ。
2. 前記バネ受け面は、その円弧形状の中心角が１８０°より大きいＵ字形状を呈することを特徴する請求項１に記載のオートテンショナ。
3. 前記バネ受け面は、その円弧形状の中心角が１８０°より小さいことを特徴する請求項１に記載のオートテンショナ。
4. 前記バネ受け部材の材質がポリアセタール、脂肪族ポリケトンおよびポリエーテルエラストマのうちのいずれかであ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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