JP4088118B2

JP4088118B2 - オートテンショナ

Info

Publication number: JP4088118B2
Application number: JP2002225695A
Authority: JP
Inventors: 宏彰今治
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2022-08-02
Also published as: JP2004068849A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力伝達用の無端ベルトにテンションプーリを弾発的に当接させて所定の張力を与えるためのオートテンショナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、オートテンショナとしては、たとえば特開平６−２８０９５０号公報に開示されるような自動車のエンジンからの動力を冷却ファン等の補機に伝達する無端ベルトに所定の張力を機械的に与えるものがある。具体的に、このオートテンショナは、エンジン等に固定されるスピンドルと、このスピンドルの略中央に形成された内軸に外軸が枢支されることで揺動可能となるアーム状構造体とで主に構成されている。そして、このアーム状構造体は、スピンドルとの間に配設されたスプリングにより常時無端ベルトを緊張させる方向に付勢されるとともに、前記内軸や外軸と摺動するように配設された２つの制動部材により無端ベルトから伝達される振動を抑制するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のようなオートテンショナでは、制動力を上げるために内軸、外軸および制動部材の間のクリアランスを小さくすると、長期間の使用により制動部材の摺動面の磨耗が大きくなり、寿命が低下するおそれがあった。また、逆に寿命を延ばすためにクリアランスを大きくすると、大きな制動力を得られないおそれがあった。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、制動部材の制動力を大きくするとともに、その寿命を延ばすことができるオートテンショナを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明のうちの請求項１に係る発明は、エンジン本体に固定されるベース部材と、このベース部材に枢支手段を介して揺動自在に枢支されたアーム部材と、前記枢支手段の外周に配置されて両端部が前記ベース部材および前記アーム部材にそれぞれ係止されたスプリングと、前記アーム部材に軸支されて前記スプリングの弾発力で無端ベルトに圧接されるテンションプーリとを備えてなり、前記ベース部材に設けた円筒状の固定側周壁の開口部と、その固定側周壁と略同一の直径を有して同軸に配置されるように前記アーム部材に設けた円筒状の可動側周壁の開口部とが互いに対向するとともに、前記両周壁が協働して前記スプリングの外周を囲繞するオートテンショナにおいて、前記可動側周壁の開口部の周縁には、直径が拡大されるとともに前記エンジン本体側に向かって突出した隆起部を形成し、この隆起部によって前記固定側周壁の開口部の半径方向外側を覆い、前記固定側周壁の外周面と前記隆起部の内周面の間には、制動部材が設けられ、前記隆起部には、半径方向外側に突出する突出部が形成され、一方、前記固定側周壁には、半径方向外側に突出する突出部が形成され、前記隆起部の突出部と前記固定側周壁の突出部とをそれぞれ固定するとともに、取り外し可能な固定手段が設けられ、前記隆起部の突出部と前記固定側周壁の突出部とが上面視して重なった位置で前記固定手段によって固定することにより、前記スプリングが所定量捩じられた状態で前記アーム部材が前記固定側周壁に対して回動不能に係止され、一方、前記固定手段を取り外すことにより、前記スプリングの弾発力によって前記アーム部材が揺動し前記テンションプーリが前記無端ベルトに圧接されることを特徴とする。
また、請求項２に係る発明は、前記制動部材に、前記固定側周壁の突出部と係合する溝が形成されることを特徴とする。
さらに、請求項３に係る発明は、前記枢支手段が、ベース部材に設けられた内軸と、前記アーム部材に設けられた外筒と、前記ベース部材の内軸と前記アーム部材の外筒との間に配設された略円筒状の第１制動部材と、前記アーム部材の外筒の外周面に嵌合され前記スプリングの下端に当接するフランジを有する略円筒状の第２制動部材とからなり、前記固定側周壁の外周面と前記隆起部の内周面の間には、前記第３制動部材が設けられ、さらに、前記スプリングの上端と前記アーム部材との間には、第４制動部材が設けられ、前記第４制動部材が圧縮された状態の前記スプリングによって押圧されることにより、前記ベース部材に対する前記アーム部材の回転が規制されることを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、たとえば枢支手段である２つの制動部材（第１制動部材、第２制動部材）の他に、固定側周壁の外周面とこれを覆うように形成した隆起部の内周面との間に制動部材（第３制動部材）を設けることにより、アーム部材と制動部材が摺動する摺動面積が大きくなる。そのため、これらの制動部材（第１〜第３制動部材）によって制動力（ダンピング率）を大きくすることができるとともに、各制動部材にそれぞれ加わる加圧力が下がるので各制動部材の長寿命化を達成することができる。また、請求項１記載の発明によれば、無端ベルトの取付作業において、アーム部材をスプリングの付勢力に抗して所定位置まで移動させる作業を省くことができるので、その分作業者に対する肉体的負担を軽減することができ、無端ベルトの取付作業を容易にすることができる。
請求項２に記載の発明によれば、固定側周壁の突出部に制動部材の溝が係合することで前記制動部材が前記固定側周壁に対し回転不能に係止されるので、可動側周壁とともに制動部材が回転することなく、その制動力を大きくすることができる。
請求項３に記載の発明によれば、第１〜第３制動部材の他に、さらに、スプリングの上端とアーム部材との間に第４制動部材を設けることで、摺動面積がより大きくなるため、各第１〜第４制動部材による制動力をより大きくでき、さらに各第１〜第４制動部材にそれぞれ加わる加圧力をより下げることができて長寿命化を達成することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
〔参考例〕
以下、図面を参照して、本発明の参考例に係るオートテンショナの詳細について説明する。参照する図面において、図１は参考例に係るオートテンショナを示す分解斜視図、図２は参考例に係るオートテンショナの組み付け後の状態を示す断面図である。
【０００８】
図１に示すように、オートテンショナＴは、スピンドル（ベース部材）１と、このスピンドル１に揺動自在に枢支されたアーム状構造体（アーム部材）２を主に備えている。また、このオートテンショナＴには、スピンドル１とアーム状構造体２の間に制動部材３，４，５やスプリング６が設けられるとともに、アーム状構造体２の先端部２１にテンションプーリ７が設けられている。
【０００９】
図２に示すように、スピンドル１は、エンジン本体Ｅの取付座に当接する取付部１１と、この取付部１１から立ち上がる有底円筒状の固定側周壁１２と、この固定側周壁１２と同軸に取付部１１から立ち上がる内軸１３とを備えている。取付部１１には、その適所にボルトＢを螺合させるためのボルト孔１１ａが形成されている。また、固定側周壁１２の内面の下部（底部）には、コイル状のスプリング６の下端を半径方向外側に折り曲げてなる折曲部（図示せず）を係止するための凹状の係止部（図示せず）が形成されている。
【００１０】
アーム状構造体２は、その基端部にスピンドル１の内軸１３に対して回転自在に取り付けられる外筒２２と、この外筒２２の外周を同軸に囲繞する有底円筒状の可動側周壁２３とを備えている。また、このアーム状構造体２は、可動側周壁２３から一方向に延びるアーム本体２４と、このアーム本体２４の先端部２１から突設されたプーリ軸２５と、このプーリ軸２５の外周を同軸に囲繞する周壁２６とを備えている。
【００１１】
可動側周壁２３は、固定側周壁１２と略同一の直径を有して同軸に配置されるとともに、その開口部２３ａと固定側周壁１２の開口部１２ａとが互いに対向するように配置されることにより、固定側周壁１２と協働してスプリング６の外周を囲繞している。そして、可動側周壁２３の内面の上部（底部）には、スプリング６の上端を半径方向外側に折り曲げてなる折曲部（図示せず）を係止するための溝状の係止部（図示せず）が形成されている。
【００１２】
可動側周壁２３の開口部２３ａの周縁には直径が拡大した隆起部２３ｂが形成され、この隆起部２３ｂが固定側周壁１２の開口部１２ａの半径方向外側を覆っている。これにより、図２に示す側面視において可動側周壁２３の下端と固定側周壁１２の上端とがオーバーラップすることとなっている。そして、隆起部２３ｂの内周面と固定側周壁１２の外周面との間には、略円筒状に形成された合成樹脂製の制動部材（第３制動部材）５が双方に摺動可能な状態で設けられている。この制動部材５には、その上端に半径方向内側に向かって延びるフランジ５ａが形成されている。本実施形態では、このフランジ５ａは、制動部材５を固定側周壁１２にセットするときに引っ掛かる程度の長さで、かつ固定側周壁１２の内周面から突出しない程度の長さで形成されている。
【００１３】
スピンドル１の内軸１３とアーム状構造体２の外筒２２との間には、略円筒状に形成された合成樹脂製の制動部材（第１制動部材）３が配設されるとともに、外筒２２の外周面には、略円筒状に形成された合成樹脂製の制動部材（第２制動部材）４が嵌合されている。この制動部材４の下端には、半径方向外側に延びるフランジ４ａが形成されている。ここで、これらの内軸１３、外筒２２および制動部材３，４は、特許請求の範囲に記載した「枢支手段」を構成するものである。
【００１４】
なお、制動部材３，４，５は、どのような樹脂のタイプであってもよく任意に設定可能である。たとえば、樹脂のタイプとして、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフェイト）、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ＰＡ４６＋アラミド繊維＋ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）またはＰＡ６６＋アラミド繊維＋ＰＴＦＥなどを採用してもよい。
【００１５】
スプリング６は、枢支手段である制動部材４の外周側に延びるフランジ４ａ上に配置されて、その両端部が固定側周壁１２と可動側周壁２３の前記各係止部にそれぞれ係止されている。そして、スピンドル１の内軸１３に重ね合わされた金属ワッシャＷ１および樹脂ワッシャＷ２をカシメ１３ａにより固定することにより、スプリング６が圧縮された（捩じられた）状態でアーム状構造体２が内軸１３に回転自在に取り付けられる。このように、スプリング６が圧縮された状態で取り付けられることにより、その下端で制動部材４のフランジ４ａが押圧されてスピンドル１に対する制動部材４の回転が規制されるとともに、スプリング６に所定の捩じり荷重が与えられる。
【００１６】
アーム本体２４の先端部２１に形成されるプーリ軸２５には、ボールベアリング８を介してテンションプーリ７が回転自在に軸支されている。また、ボールベアリング８には、塵の付着を防止する防塵ワッシャＷ３がボルトＢで固定されている。周壁２６は、ボールベアリング８への塵の付着を防止すべくテンションプーリ７の半径方向中間の凹部に遊嵌している。そして、このようにアーム本体２４の先端部２１に軸支されるテンションプーリ７は、スピンドル１がエンジン本体Ｅの所定位置に取り付けられると、スプリング６の弾発力で無端ベルト（図示せず）に圧接されることとなる。
【００１７】
次に、このオートテンショナＴの作用について図２を参照して説明する。
無端ベルトにテンションプーリ７が圧接された状態で設置されるオートテンショナＴでは、エンジンの運転中に無端ベルトの張力が変動すると、それに追随してアーム状構造体２が揺動する。その際、このアーム状構造体２は、その外筒２２とこの外筒２２を挟むように配設された２つの制動部材３，４との間に作用する摩擦力や、その隆起部２３ｂと制動部材５との間に作用する摩擦力によりその踊りが抑制される。
【００１８】
また、車両の走行に伴ってオートテンショナＴに水や泥などが掛かったとしても、隆起部２３ｂや制動部材５により水や泥などが遮られる。そのため、固定側周壁１２と可動側周壁２３とで形成された空間内への水や泥などの浸入が防止される。
【００１９】
以上によれば、参考例において次のような効果を得ることができる。
（１）２つの制動部材３，４の他に、固定側周壁１２の外周面とこれを覆うように形成した隆起部２３ｂの内周面との間に制動部材５を設けることにより、アーム状構造体２の動きを渋くするための各制動部材３，４，５との摺動面積が大きくなる。そのため、これらの制動部材３，４，５によって制動力（ダンピング率）を大きくすることができるとともに、各制動部材３，４，５それぞれに加わる加圧力が下がるので各制動部材３，４，５の長寿命化を達成することができる。
【００２０】
（２）固定側周壁１２と隆起部２３ｂとの間に制動部材５を設けることで、固定側周壁１２と可動側周壁２３とで形成された空間内への水などの浸入が防止されるので、スプリング６や内軸１３や外筒２２等の枢支手段の作動不良を防止することができる。
（３）制動部材５に形成されたフランジ５ａによって、オートテンショナＴの組立時にフランジ５ａを固定側周壁１２に引っ掛けることができるので、その組立作業を容易なものとすることができる。また、このフランジ５ａが固定側周壁１２の内周面から突出しない程度の長さで形成されることで、固定側周壁１２と可動側周壁２３とで形成する空間を従来と同じ大きさにできるので、オートテンショナＴ自体をさほど大型化することなくコンパクトに維持することができる。
【００２１】
〔第１の実施形態〕
以下に、本発明の第１の実施形態に係るオートテンショナについて説明する。この実施形態は参考例におけるオートテンショナＴの一部を変更したものなので、参考例と同様の構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。参照する図面において、図３は第１の実施形態に係るオートテンショナを示す側面図（ａ）と、側面図（ａ）の矢印Ａ−Ａ線に沿った断面図（ｂ）である。
【００２２】
図３（ａ）および（ｂ）に示すように、オートテンショナＴ’は、その可動側周壁２３に参考例の隆起部２３ｂよりも中心軸方向における長さが短い隆起部２３ｃが形成されている。この隆起部２３ｃの適所には半径方向外側に突出する突出部２３ｄが形成され、固定側周壁１２の適所には半径方向外側に突出する突出部１２ｂが形成されている。具体的に、これらの突出部２３ｄ，１２ｂは、内部のスプリング６（図２参照）が所定量捩じられた状態のときに周方向において一致するような位置（上面視において重なる位置）にそれぞれ形成されている。そして、このように上面視において重なっている突出部２３ｄ，１２ｂを取り外し可能な固定手段であるクリップＣで挟んで固定することにより、内部のスプリング６が所定量捩じられた状態でアーム状構造体２が固定側周壁１２に回転不能に係止されることとなる。なお、このクリップＣは、スプリング６による付勢力を受け止めるべく、剛性の高い材料で形成されている。
【００２３】
隆起部２３ｃと固定側周壁１２との間に配設される制動部材５には、その適所に中心軸方向に沿う溝５ｂがフランジ５ａとは逆側に開口するように形成されている。そして、この溝５ｂが突出部１２ｂと係合することにより、制動部材５が固定側周壁１２に回転不能に係止されることとなる。
【００２４】
次に、このオートテンショナＴ’を無端ベルト（図示せず）にセットする方法について説明する。
まず、各突出部２３ｄ，１２ｂがクリップＣで固定されたオートテンショナＴ’をエンジン（図示せず）に取り付ける。そして、エンジンの出力軸に設けられる駆動プーリや冷却ファン等の各補機の回転軸に設けられる従動プーリに跨るように無端ベルトを取り付ける。このとき、オートテンショナＴ’は、内部のスプリング６が所定量捩じられているので、そのアーム状構造体２の先端にあるテンションプーリ７が無端ベルトと圧接する圧接位置よりも所定量離れた位置に位置することとなる。そのため、無端ベルトの取付作業の際に、作業者がアーム状構造体２をレンチなどによりスプリング６の付勢力に抗して所定位置まで移動させる必要がなくなる。そして、その後は各突出部２３ｄ，１２ｂからクリップＣを取り外すことにより、アーム状構造体２が揺動してテンションプーリ７が無端ベルトに圧接され、オートテンショナＴ’が簡単に無端ベルトにセットされることとなる。
【００２５】
以上によれば、第１の実施形態において次のような効果を得ることができる。
（４）無端ベルトの取付作業において、アーム状構造体２をスプリング６の付勢力に抗して所定位置まで移動させる作業を省くことができるので、その分作業者に対する肉体的負担を軽減することができ、無端ベルトの取付作業を容易にすることができる。
（５）突出部１２ｂに溝５ｂが係合することで制動部材５が固定側周壁１２に回転不能に係止されるので、可動側周壁２３とともに制動部材５が回転することなく、その制動力を大きくすることができる。
【００２６】
〔第２の実施形態〕
以下に、本発明の第２の実施形態に係るオートテンショナについて説明する。この実施形態は参考例におけるオートテンショナＴの一部を変更したものなので、参考例と同様の構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。参照する図面において、図４は第２の実施形態に係るオートテンショナを示す断面図である。
【００２７】
図４に示すように、オートテンショナＴ”は、その可動側周壁２３’の直径が参考例における可動側周壁２３の直径よりも多少大きく形成されているが、固定側周壁１２の直径とは略同一となっている。ここで、「略同一」とは、寸法が厳密に同一である必要はなく、多少の誤差をも含む意味である。また、スプリング６の上端とアーム状構造体２との間には、制動部材（第４制動部材）９が設けられている。そして、この制動部材９が圧縮された状態のスプリング６により押圧されることで、スピンドル１に対するアーム状構造体２の回転が規制される。
【００２８】
以上によれば、第２の実施形態において次のような効果を得ることができる。
（６）可動側周壁２３’の直径を参考例における可動側周壁２３の直径、すなわち固定側周壁１２の直径よりも多少大きく形成することで、アーム状構造体２側から水が掛かったときにこの水を遮るための面積が大きくなるので、オートテンショナＴ”の内部への水の浸入が防止される。
（７）スプリング６とアーム状構造体２との間に制動部材９を設けることで、摺動面積がより大きくなるため、各制動部材３〜５，９による制動力をより大きくでき、さらに各制動部材３〜５，９にそれぞれ加わる加圧力をより下げることができて長寿命化を達成することができる。
【００２９】
以上、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
（i）本実施形態では、制動部材としてフランジ５ａを有する制動部材５を採用したが、本発明はこれに限定されず、その形状等は適宜に変更可能である。たとえば、本実施形態における制動部材５のフランジ５ａを長めに形成し、その内端を下方に折り曲げるように形成させてもよい。この場合、制動部材５が固定側周壁１２の上端に嵌合して強固に固定されることになるが、下方に折り曲げられた部分とスプリング６が干渉しないように内部の空間を広げなければならないため、オートテンショナをコンパクトにするためには本実施形態のような構造にすることが望ましい。
【００３０】
（ｉｉ）本実施形態では、可動側周壁２３の開口部２３ａの周縁に隆起部２３ｂまたは隆起部２３ｃを設ける構造としたが、本発明はこれに限定されず、本実施形態とは逆に固定側周壁１２の開口部１２ａの周縁に隆起部を設けてもよい。このような構造であっても、本実施形態と同様な効果を奏することができる。
（ｉｉｉ）第１の実施形態では、固定手段としてクリップＣを採用したが、本発明はこれに限定されず、剛性の高い材料からなり、かつアーム状構造体を係止するものであればどのようなものでもよい。たとえば、図５に示すように、固定手段として剛性の高い材料からなるピンＰを採用してもよい。この場合では、第１の実施形態のような突出部２３ｄ，１２ｂにそれぞれ貫通孔２３ｅ，１２ｃを形成し、この貫通孔２３ｅ，１２ｃにピンＰを挿通させることで、アーム状構造体２が固定側周壁１２に係止されることとなる。また、たとえば固定側周壁と可動側周壁にそれぞれ凹部を形成し、これらの凹部に跨るように嵌合するものなどを固定手段として採用してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、たとえば枢支手段に含まれる２つの制動部材の他に新たな制動部材を設けることにより摺動面積が大きくなるので、高ダンピング率化と長寿命化を共に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例に係るオートテンショナを示す分解斜視図である。
【図２】参考例に係るオートテンショナの組み付け後の状態を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態に係るオートテンショナを示す側面図（ａ）と、側面図（ａ）の矢印Ａ−Ａ線に沿った断面図（ｂ）である。
【図４】第２の実施形態に係るオートテンショナを示す断面図である。
【図５】図３の突出部や固定手段の他の実施形態を示す要部拡大斜視図である。
【符号の説明】
Ｔ，Ｔ’，Ｔ” オートテンショナ
１スピンドル（ベース部材）
１２固定側周壁
１２ａ開口部
１３内軸
２アーム状構造体（アーム部材）
２２外筒
２３可動側周壁
２３ａ開口部
２３ｂ，２３ｃ隆起部
３制動部材（第１制動部材）
４制動部材（第２制動部材）
５制動部材（第３制動部材）
９制動部材（第４制動部材）
６スプリング
７テンションプーリ

Claims

エンジン本体に固定されるベース部材と、
このベース部材に枢支手段を介して揺動自在に枢支されたアーム部材と、
前記枢支手段の外周に配置されて両端部が前記ベース部材および前記アーム部材にそれぞれ係止されたスプリングと、
前記アーム部材に軸支されて前記スプリングの弾発力で無端ベルトに圧接されるテンションプーリとを備えてなり、
前記ベース部材に設けた円筒状の固定側周壁の開口部と、その固定側周壁と略同一の直径を有して同軸に配置されるように前記アーム部材に設けた円筒状の可動側周壁の開口部とが互いに対向するとともに、前記両周壁が協働して前記スプリングの外周を囲繞するオートテンショナにおいて、
前記可動側周壁の開口部の周縁には、直径が拡大されるとともに前記エンジン本体側に向かって突出した隆起部を形成し、この隆起部によって前記固定側周壁の開口部の半径方向外側を覆い、
前記固定側周壁の外周面と前記隆起部の内周面の間には、制動部材が設けられ、
前記隆起部には、半径方向外側に突出する突出部が形成され、一方、前記固定側周壁には、半径方向外側に突出する突出部が形成され、前記隆起部の突出部と前記固定側周壁の突出部とをそれぞれ固定するとともに、取り外し可能な固定手段が設けられ、
前記隆起部の突出部と前記固定側周壁の突出部とが上面視して重なった位置で前記固定手段によって固定することにより、前記スプリングが所定量捩じられた状態で前記アーム部材が前記固定側周壁に対して回動不能に係止され、一方、前記固定手段を取り外すことにより、前記スプリングの弾発力によって前記アーム部材が揺動し前記テンションプーリが前記無端ベルトに圧接されることを特徴とするオートテンショナ。
請求項１記載のオートテンショナにおいて、
前記制動部材には、前記固定側周壁の突出部と係合する溝が形成されることを特徴とするオートテンショナ。
請求項１又は２記載のオートテンショナにおいて、
前記枢支手段は、ベース部材に設けられた内軸と、前記アーム部材に設けられた外筒と、前記ベース部材の内軸と前記アーム部材の外筒との間に配設された略円筒状の第１制動部材と、前記アーム部材の外筒の外周面に嵌合され前記スプリングの下端に当接するフランジを有する略円筒状の第２制動部材とからなり、
前記固定側周壁の外周面と前記隆起部の内周面の間には、前記第３制動部材が設けられ、さらに、前記スプリングの上端と前記アーム部材との間には、第４制動部材が設けられ、前記第４制動部材が圧縮された状態の前記スプリングによって押圧されることにより、前記ベース部材に対する前記アーム部材の回転が規制されることを特徴とするオートテンショナ。