(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
本明細書に開示される技術は、仮組み状態において異物防止部材のアーム部材側の端部がアーム部材の揺動側カップ部の内側に配置されるようにしたことを特徴とする。
【0005】
本明細書に開示される技術は、有底筒状の固定側カップ部を有し、固定側に取り付けられるベース部材と、有底筒状の揺動側カップ部を有し、所定のベルトに接触して該ベルトを押圧するためのベルト押圧部が取り付けられ、上記揺動側カップ部が上記ベース部材の固定側カップ部と開口同士を対向させて該両カップ部間に内部空間を形成するように配置され、かつ上記ベルト押圧部がベルト押圧方向及び反ベルト押圧方向に変位するように揺動軸周りに揺動可能に該ベース部材に支持されたアーム部材と、軸が上記揺動軸に略平行となるように軸方向に圧縮された状態で上記内部空間に収容されたコイル部を有し、上記ベース部材に対し上記アーム部材を上記ベルト押圧方向に向かって常時回動付勢する捩りコイルばねと、上記アーム部材の揺動側カップ部の上記ベース部材の固定側カップ部に対する上記揺動軸方向への離間を規制する規制手段と、上記内部空間で上記捩りコイルばねのコイル部を半径方向外方から覆うように上記ベース部材の固定側カップ部に固定され、両カップ部間の隙間から上記内部空間に入り込んだ異物が半径方向内方に侵入するのを規制する異物防止部材とを備えたオートテンショナであって、
上記ベース部材及びアーム部材の間には、円筒状の摺接部と上記摺接部の一方の開口縁の周方向一部分に設けられた外向きフランジ状の鍔部とを有するインサート部材が介在し、上記捩りコイルばねは、上記コイル部の一端部から半径方向外方に向かって突出する固定側タングと、上記コイル部の他端部から半径方向外方に向かって突出する揺動側タングとをさらに有し、
上記ベース部材の固定側カップ部の底壁には、軸部が立設され、上記ベース部材の固定側カップ部及び上記異物防止部材の少なくとも一方には、固定側係止部が形成され、
上記アーム部材の揺動側カップ部の底壁には、上記ベース部材の軸部の先端側から外嵌合可能にボス部が設けられ、上記アーム部材の揺動側カップ部には、揺動側係止部が形成され、
上記異物防止部材は、筒状部と、当該筒状部の一端縁における一部分に、内側に突出するように突設された突出壁部とを有し、上記捩りコイルばねの固定側タングは、上記固定側係止部に係止される一方、上記捩りコイルばねの揺動側タングは、上記揺動側係止部に係止され、
上記アーム部材のボス部は、上記ベース部材の軸部に当該軸部の先端側から回動可能に外嵌合され、上記インサート部材の摺接部は、上記アーム部材のボス部に摺接可能に外嵌合され、上記インサート部材の鍔部は、上記コイル部の固定側タングの側の端部とベース部材の固定側カップ部の底壁との間に配置されていて、コイル部の圧縮力により両者間に挟圧保持されており、上記異物防止部材の突出壁部は、上記インサート部材の鍔部と周方向に重ならない位置に配置されて上記ベース部材の固定側カップ部の底壁に固定側カップ部開放側から当接し、上記ベース部材の固定側カップ部内に上記異物防止部材及び上記捩りコイルばねのコイル部を配置し、上記捩りコイルばねの固定側タングを上記固定側係止部に係止するとともに、上記捩りコイルばねの揺動側タングを上記揺動側係止部に係止し、上記アーム部材の揺動側カップ部の開口を上記ベース部材の固定側カップ部の開口と対向させ、かつ上記アーム部材の揺動側カップ部の上記ベース部材の固定側カップ部に対する上記揺動軸方向への離間を上記規制手段により規制していない仮組み状態で、上記異物防止部材の上記固定側カップ部開放側の端部が上記アーム部材の揺動側カップ部の内側に位置することを特徴とする。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【0008】
図1は、本発明の実施形態に係るオートテンショナ1の全体構成を示しており、このオートテンショナ1は、自動車用エンジンの出力トルクの一部を1本の伝動ベルトBを介して複数の補機に伝達するようにしたサーペンタインレイアウトのベルト式補機駆動装置において使用されるものであり、上記の伝動ベルトBに所定の張力を付与する作動を行いつつ、そのベルト張力の変動に応じて上記の作動に対するダンピング力を自動的に変化させるようになっている。
【0009】
このオートテンショナ1は、固定側としてのエンジンに固定されるベース部材10と、このベース部材10に揺動軸P回りに揺動可能に支持されたアーム部材20と、ベース部材10及びアーム部材20の間に介在するインサート部材30とを備えている。尚、ベルト式補機駆動装置では、レシプロエンジンの場合のクランク軸などの出力軸が略水平となるように配置されていて、上記の伝動ベルトBが略鉛直面内を走行するように配置されることから、本オートテンショナ1は、揺動軸Pが略水平となるように配置される。
【0010】
上記のベース部材10は、
図2〜
図4にも示すように、有底筒状の固定側カップ部11と、この固定側カップ部11内の底壁中央に立設された軸部12とを有する。軸部12の外周面は、先端側に向かって外径が漸次小さくなる断面テーパ状に形成されており、また、軸部12の揺動軸P部分には、該軸部12を軸方向に貫通するボルト孔13が設けられている。固定側カップ部11の外周には、図外の取付部が設けられており、ベース部材10は、これら取付部およびボルト孔13においてボルト(図示せず)によりエンジンに固定されるようになっている。さらに、固定側カップ部11の側周壁における周方向の一部には、該側周壁を半径方向に貫通しかつ底壁近傍位置から開口近傍位置に達するスリット状の固定側係止部としての係止孔14が形成されている。また、固定側カップ部11の底壁には、該底壁を貫通する位置決め孔15(
図2参照)が形成されている。
【0011】
一方、上記のアーム部材20は、有底筒状の揺動側カップ部21と、この揺動側カップ部21の底壁中央に上記ベース部材10の軸部12の先端側から外嵌合可能に設けられたボス部22とを有する。ボス部22は、揺動側カップ部21の底壁から該揺動側カップ部21の開口側に向かって延びるように形成されており、その内周面は、揺動側カップ部21の開口側に向かって内径が漸次大きくなる断面テーパ状に形成されている。ボス部22の内周面のテーパ角は、軸部12の外周面のテーパ角と略同じである。このアーム部材20は、ベース部材10の固定側カップ部11と開口同士を対向させて両カップ部11,21間に内部空間Sを形成するとともに、ボス部22がベース部材10の軸部12上に該軸部12の先端側から回動可能に外嵌合された状態に配置されている。軸部12はボス部22を軸方向に貫通しており、その先端部分が揺動側カップ部21の底壁から軸方向に突出している。この先端部分には、略円板状をなしていて外径がボス部22の内径よりも大きい規制手段としてのフロントプレート23が加締め加工によって回転不能に固定されており、これにより、ボス部22が軸部12から抜け出ないようになっている。つまり、フロントプレート23により、アーム部材20の揺動側カップ部21のベース部材10の固定側カップ部11に対する揺動軸P方向への離間が規制されている。また、揺動側カップ部21の側周壁における周方向の一部には、外周側に凹む揺動側係止部としての凹部21aが形成されている。
【0012】
上記揺動側カップ部21の外周には、アーム部24が半径方向外方に向かって突出するように設けられており、このアーム部24の先端には、プーリ保持部25が設けられている。プーリ保持部25には、揺動軸Pに平行な方向に延びるボルト孔26が形成されている。プーリ保持部25の先端部には、ベアリング27がボルト孔26に螺着された鍔付ボルト28の鍔部により取り付けられ、このベアリング27にベルト押圧部としてのプーリ29が回転一体に外嵌合されることで、プーリ29がベアリング27を介してアーム部材20に取り付けられている。このプーリ29が伝動ベルトBに接触してプーリ軸心回りに回転しつつ該伝動ベルトBを押圧するベルト押圧方向及び反ベルト押圧方向に変位するようになっている。
【0013】
インサート部材30は、略円筒状のベアリング部31と、略鍔付半円筒状のスプリングサポート部32と、ベアリング部31及びスプリングサポート部32をスプリングサポート部32の周方向両端部で連結する1対の連結部33とを備えている。
【0014】
上記アーム部材20のボス部22とベース部材10の軸部12との間には、インサート部材30のベアリング部31が介装されており、アーム部材20は、このベアリング部31を介してベース部材10に揺動軸P回りに揺動可能に支持されている。ベアリング部31の内外周面はそれぞれ断面テーパ状に形成されている。内周面のテーパ角は軸部12の外周面と略同じであり、外周面のテーパ角は、ボス部22の内周面と略同じである。また、上記のフロントプレート23と、アーム部材20の揺動側カップ部21の底壁との間には、インサート部材30と同じ材料からなる円板状のスラストワッシャ34が介装されている。
【0015】
上記ベース部材10とアーム部材20との間には、ベース部材10に対しアーム部材20をプーリ29で伝動ベルトBを押圧する方向に向かって揺動軸P周りに回動するように常時回動付勢する捩りコイルばね40が介装されている。この捩りコイルばね40は、コイル部41と、該コイル部41のベース部材10側の端部(一端部)から半径方向外方に向かって突出する固定側タング42と、該コイル部41のアーム部材20側の端部(他端部)から半径方向外方に向かって突出する揺動側タング43とを有する。コイル部41は、アーム部材20のボス部22に外周側から装着され、コイル部41の軸が上記揺動軸Pに略平行となるように軸方向に圧縮された状態で上記内部空間Sに収容されている。上記固定側タング42は、
図3に示すように、上記ベース部材10の係止孔14と、後述する異物防止部材50の切欠部53とに係止され、これにより、固定側タング42の周方向の移動が規制されている。一方、揺動側タング43は、アーム部材20の凹部21aに係止され、これにより、揺動側タング43の周方向の移動が規制されている。
【0016】
捩りコイルばね40は、コイル部41が縮径する方向に捩られた状態でベース部材10およびアーム部材20間に介装されており、このことで、コイル部41が拡径する方向の捩りトルクでもってアーム部材20を回動付勢するようになっている。さらに、この捩りコイルばね40は、コイル部41が軸方向に圧縮された状態で介装されており、このことで、上記のスラストワッシャ34がフロントプレート23とアーム部材20の揺動側カップ部21との間に挟圧された状態となっている。
【0017】
上記捩りコイルばね40のコイル部41と上記アーム部材20のボス部22との間には、上記インサート部材30のスプリングサポート部32が介装されている。このスプリングサポート部32は、アーム部材20のボス部22上に外嵌合されていて該ボス部22に対し摺接可能な円筒状の摺接部32aと、この摺接部32aの一方の開口縁の周方向略半分に設けられた外向きフランジ状の鍔部32bとからなっている。鍔部32bの反摺接部32a側の面には、位置決め突部32c(
図2参照)が突設されている。この位置決め突部32cは、ベース部材10の固定側カップ部11の位置決め孔15に係合しており、このことで、スプリングサポート部32は、ベース部材10に対して周方向に位置決めされている。鍔部32bは、コイル部41の固定側タング42の側の端部とベース部材10の固定側カップ部11の底壁との間に配置されていて、コイル部41の圧縮力により両者間に挟圧保持されており、このことで、スプリングサポート部32は、ベース部材10側に回動不能に固定されるようになっている。
【0018】
また、上記ベース部材10の固定側カップ部11とアーム部材20の揺動側カップ部21との間に形成された内部空間Sには、樹脂製の異物防止部材50が捩りコイルばね40のコイル部41を半径方向外方から覆うように配置され、カップ部11,21間の隙間から内部空間Sに入り込んだ異物が半径方向内方に侵入するのを規制している。
【0019】
異物防止部材50は、
図5〜
図7に示すように、円筒状の筒状部51を有し、該筒状部51の一端縁における周方向半分よりも若干短い部分には、内側に突出す
る突出壁部52が突設されている。筒状部51の一端縁における突出壁部52の周方向一方の端部に近接する箇所には、コ字状の固定側係止部としての切欠部53が形成されている。上記突出壁部52の周方向両端部近傍には、先端に平坦面54a,55aを有する1対
の座部54,55が筒状部51の他端側に向けて切欠部53に近い方から順に突設されている。これら座部54,55は、筒状部51に内周側から連続している。切欠部53に近い方の座部54の突出高さが、他方の座部55の突出高さよりも高くなっている。突出壁部52は、インサート部材30のスプリングサポート部32の鍔部32bと周方向に重ならない位置に配置されている。そして、異物防止部材50の突出壁部52が、ベース部材10の固定側カップ部11の底壁に固定側カップ部11開放側から当接している一方、異物防止部材50の座部54,55の平坦面54a,55aが、捩りコイルばね40のコイル部41に固定側カップ部11反開放側から当接している。したがって、異物防止部材50の突出壁部52及び座部54,55は、コイル部41の固定側タング42の側の端部とベース部材10の固定側カップ部11の底壁との間に配置されていて、コイル部41の圧縮力により両者間に挟圧保持されており、このことで、異物防止部材50は、ベース部材10側に回動不能に固定されるようになっている。
【0020】
ここで、上記のように構成されたオートテンショナ1の作動について説明する。オートテンショナ1では、自動車用エンジンの作動に伴い、伝動ベルトBの張力が低下したときには、捩りコイルばね40の捩りトルクでもってアーム部材20がベルト押圧方向に回動し、プーリ29が伝動ベルトを押圧するので、ベルト張力の低下が抑えられ、一方、伝動ベルトBの張力が上昇したときには、そのベルト反力によりプーリ29が押圧され、アーム部材20がベルト押圧方向とは反対の方向に回動するので、ベルト張力の上昇が抑えられる。
【0021】
一方、捩りコイルばね40の捩りトルクの反力でもって、該捩りコイルばね40のコイル部41における周方向の一部は半径方向内方に向かって常に押圧されており、これにより、アーム部材20のボス部22における周方向の一部がインサート部材30のスプリングサポート部32の摺接部32aとベアリング部31との間に挟圧されている。よって、アーム部材20の揺動に伴い、スプリングサポート部32の摺接部32aとボス部22との間、およびベアリング部31とボス部22との間には、それぞれ摺動摩擦が発生し、それらがアーム部材20の揺動を減衰させるダンピング力として作用する。その際に、捩りトルクの反力は、アーム部材20がベルト押圧方向に回動するとき、つまり、コイル部41が拡径するときには、それに応じて低下するので、ダンピング力も低下する。よって、アーム部材20の回動が速やかに行われる。一方、アーム部材20がベルト押圧方向とは反対の方向に回動するとき、つまり、コイル部41が縮径するときには、それに応じて上昇するので、ダンピング力も上昇する。
【0022】
これらの結果、オートテンショナ1は、ベルト張力が低下したときには速やかに伝動ベルトBを押圧してベルト張力の低下を抑え、一方、ベルト張力が増加したときには緩やかにベルト反力の増加分を吸収してベルト張力の増加を抑える。このようにすることで、張力変動に起因する伝動ベルトBのばたつきが回避され、これにより、補機プーリに対する伝動ベルトBの滑りが抑えられてトルク伝達が確実化するとともに、伝動ベルトBの寿命の短命化が防止されることとなる。
【0023】
上述のように構成されたオートテンショナ1を組み立てるには、まず、ベース部材10の固定側カップ部11内に、インサート部材30をその位置決め突部32cがベース部材10の位置決め孔15に挿入されるように載置するとともに、異物防止部材50をその突出壁部52がベース部材10の固定側カップ部11の底壁に当接するとともにその切欠部53がベース部材10の係止孔14に対応するように載置する。このように、異物防止部材50をその突出壁部52をベース部材10の固定側カップ部11の底壁に当接させるだけで、異物防止部材50をベース部材10の固定側カップ部11に対してコイル部41軸方向に位置決めできるので、ベース部材10の固定側カップ部11に対する異物防止部材50の位置決め作業が容易である。また、異物防止部材50の切欠部53をベース部材10の係止孔14に対応させるだけで、異物防止部材50をベース部材10の固定側カップ部11に対してコイル部41周方向に位置決めできるので、ベース部材10の固定側カップ部11に対する異物防止部材50の位置決め作業が容易である。次いで、インサート部材30のスプリングサポート部32の鍔部32b及び異物防止部材50の座部54,55の上に、上記捩りコイルばね40のコイル部41をその軸心が上記揺動軸Pに略平行となるように載置する。これにより、捩りコイルばね40のコイル部41は、ベース部材10の固定側カップ部11内に配置される。次いで、捩りコイルばね40の固定側タング42をベース部材10の固定側カップ部11の係止孔14及び異物防止部材50の切欠部53に係止するとともに、上記捩りコイルばね40の揺動側タング43をアーム部材20の揺動側カップ部21の凹部21aに係止する。このように、捩りコイルばね40の固定側タング42をベース部材10の固定側カップ部11の係止孔14及び異物防止部材50の切欠部53に係止するだけで、異物防止部材50を捩りコイルばね40に対して、コイル部41周方向に位置決めできるので、捩りコイルばね40に対する異物防止部材50の位置決め作業が容易である。そして、
図8に示すように、ベース部材10の軸部12をインサート部材30のベアリング部31を介してアーム部材20のボス部22に挿入することで、アーム部材20の揺動側カップ部21の開口を上記ベース部材10の固定側カップ部11の開口と対向させた仮組み状態とする。この仮組み状態では、ベース部材10にフロントプレート23が取り付けられておらず、アーム部材20の揺動側カップ部21のベース部材10の固定側カップ部11に対する揺動軸P方向の離間が規制されていない。したがって、アーム部材20の揺動側カップ部21の揺動軸P方向の位置は、軸方向に圧縮されていない状態の捩りコイルばね40の揺動軸P方向の長さに依存する。この仮組み状態で、異物防止部材50の固定側カップ部11開放側の端部Eがアーム部材20の揺動側カップ部21の内側に位置する。そして、この仮組み状態から、アーム部材20の揺動側カップ部21をその開放方向に押圧し、捩りコイルばね40のコイル部41を軸方向に圧縮させた状態で、ベース部材10の軸部12の先端部分にフロントプレート23を加締め加工によって固定する。
【0024】
ところで、上記特許文献1のオートテンショナは、上記ベース部材の固定側カップ部内に上記異物防止部材及び上記捩りコイルばねのコイル部を配置し、上記捩りコイルばねの固定側タングを上記固定側係止部に係止するとともに、上記捩りコイルばねの揺動側タングを上記揺動側係止部に係止し、上記アーム部材の揺動側カップ部の開口を上記ベース部材の固定側カップ部の開口と対向させ、かつ上記アーム部材の揺動側カップ部の上記ベース部材の固定側カップ部に対する上記揺動軸方向への離間を上記規制手段により規制していない仮組み状態で、アーム部材の揺動側カップ部をその開放方向に押圧して捩りコイルばねのコイル部をその軸方向に圧縮し、この状態で上記規制手段によりアーム部材をベース部材に対してコイル部軸方向に固定することにより組み立てることができる。ここで、上記仮組み状態において、上記異物防止部材の固定側カップ部開放側の端部が上記アーム部材の揺動側カップ部の開放側端部よりも揺動側カップ部の開放方向に位置すると、アーム部材の揺動側カップ部を押圧する際、アーム部材の揺動側カップ部の傾きにより異物防止部材が揺動側カップ部の開放側端部に干渉する虞がある。したがって、アーム部材の揺動側カップ部と異物防止部材とが干渉しないようにアーム部材の揺動側カップ部の位置を調整する作業が必要となり、組立作業が複雑になる。また、異物防止部材がアーム部材の揺動側カップ部の開放側端部を干渉した状態でアーム部材の揺動側カップ部を押圧してしまい、異物防止部材を押し潰してしまう虞もある。
【0025】
しかしながら、本実施形態に係るオートテンショナ1では、上記仮組み状態で、異物防止部材50の固定側カップ部11開放側の端部Eがアーム部材20の揺動側カップ部21の開放側端部よりも揺動側カップ部21反開放方向に位置しているので、アーム部材20が傾いていても、仮組み状態からアーム部材20の揺動側カップ部21をその開放方向に押圧したときに、異物防止部材50の固定側カップ部11開放側の端部Eが揺動側カップ部21の開放側端部に干渉しない。したがって、アーム部材20の揺動側カップ部21で異物防止部材50を押し潰してしまうのを防止できる。また、押圧時に異物防止部材50がアーム部材20の揺動側カップ部21に干渉しないようにアーム部材20の揺動側カップ部21の位置を調整する作業が不要となるので、オートテンショナ1の組立作業を容易にできる。
【0026】
したがって、本実施形態によれば、異物防止部材50がその突出壁部52をベース部材10の固定側カップ部11の底壁に固定側カップ部11開放側から当接させた状態で捩りコイルばね40により固定側カップ部11反開放側に押し付けられているので、異物防止部材50のコイル部軸方向のガタツキが防止される。
【0027】
なお、本実施形態では、ベース部材10の固定側カップ部11に係止孔14を設けるとともに、異物防止部材50に切欠部53を設けたが、ベース部材10の係止孔14と異物防止部材50の切欠部53とのいずれか一方だけを固定側係止部として設けてもよい。
【0028】
また、本実施形態では、異物防止部材50を樹脂で構成したが、異物防止部材50の形状に製造できる材料であれば、アルミダイキャスト等の金属等、樹脂以外の材料で構成してもよい。
捩りコイルばね40の固定側タング42は、固定側係止部に係止される一方、捩りコイルばね40の揺動側タング43は、揺動側係止部に係止され、ベース部材10の固定側カップ部11内に異物防止部材50及び捩りコイルばね40のコイル部41を配置し、捩りコイルばね40の固定側タング42を固定側係止部に係止するとともに、捩りコイルばね40の揺動側タング43を揺動側係止部に係止し、アーム部材20の揺動側カップ部21の開口をベース部材10の固定側カップ部11の開口と対向させ、かつアーム部材20の揺動側カップ部21のベース部材10の固定側カップ部11に対する揺動軸P方向への離間を規制手段により規制していない仮組み状態で、異物防止部材50の固定側カップ部11開放側の端部がアーム部材20の揺動側カップ部21の内側に位置する。