オートテンショナ及びその製造方法
【課題】 アーム４に揺動自在に支持したプーリ５によって回転体駆動用ベルトに張力を与えるとともに、ブラケット３とアーム４との間に粘性流体を介在させてダンパ効果を奏させるオートテンショナにおいて、使用に伴って粘性流体の温度や圧力が上昇した場合でも安定したダンパ効果を発揮できるようにする。
【解決手段】 ブラケット３にテーパ円錐面を設け、アーム４にテーパ円錐面を設け、互いに対面するテーパ円錐面の間に隙間１１を形成する。また、オートテンショナ１は前記隙間１１に連通する流体室１２を有しており、この隙間１１及び流体室１２には、粘性流体Ｌが封入されている。流体室１２の内部には弾性変形可能な空気室形成部材１３が配置されており、この空気室形成部材１３によって流体室１２の内部に空気室２３が形成される。空気室２３内の空気は、空気室形成部材１３によって、粘性流体Ｌと隔てられた状態で流体室１２の内部に存在する。
【解決手段】 ブラケット３にテーパ円錐面を設け、アーム４にテーパ円錐面を設け、互いに対面するテーパ円錐面の間に隙間１１を形成する。また、オートテンショナ１は前記隙間１１に連通する流体室１２を有しており、この隙間１１及び流体室１２には、粘性流体Ｌが封入されている。流体室１２の内部には弾性変形可能な空気室形成部材１３が配置されており、この空気室形成部材１３によって流体室１２の内部に空気室２３が形成される。空気室２３内の空気は、空気室形成部材１３によって、粘性流体Ｌと隔てられた状態で流体室１２の内部に存在する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトの張力を自動的に適度に保つオートテンショナの構成、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジンの補機駆動用ベルトの張力を保つ装置として、従来からオートテンショナが使用されている。一般にこのオートテンショナは、バネの力を利用してベルトの張力を自動的に制御するものであるが、オートテンショナの揺動を減衰・収束させる方式としては、油圧ダンパ方式と摩擦ダンパ方式とに大別される。このうち後者の摩擦方式では、一般にプーリが取り付けられた可動部材と車体（例えばエンジン）に固定する固定部材からなり、両者はバネ等の付勢部材によってベルト張力を一定にすべく軸部を介して相対運動する。
【０００３】
この場合、可動部材と固定部材の間の軸部には、所定の摩擦係数を有する摺動部材を配置しておき、適度な面圧を与えることによって、摺動時に発生する摩擦エネルギーにより可動部材の揺動を短時間に減衰・収束させ、ベルトの張力を可及的に一定に保持するようにしている。
【０００４】
前記の可動部材及び固定部材は一般的にはアルミニウム合金からなり、そのアルミニウム合金と摺動部材とが摺動することにより、ベルトの張力を一定に保ち、且つ両者間に摩擦エネルギーを発生させることにより可動部材の揺動を短時間に減衰するようになっている。このような構造のオートテンショナでは、摺動部材はアルミニウム合金と摩擦するために、可動部の揺動を減衰するのに必要な摩擦力すなわち適度の摩擦係数が必要であり、且つアルミニウム合金による摩耗が少ないことが必要になる。
【０００５】
そのため、摺動部材としては、一般に摩擦係数が比較的小さい合成樹脂が使用されている。中でも、ナイロン６６、ナイロン４６又はポリアセタールを使用する例が多い。また、他の例としては、ポリエーテルサルフォン樹脂にポリテロラフルオロエチレン樹脂やアラミド繊維を配合したものも、特許文献１に提案されている。
【０００６】
また、他のオートテンショナでは、固定軸と揺動スリーブに設けた空室に多板式粘性吸振手段（ダンパー）を設けている。この多板式粘性吸振手段は空室内に環状の板部材を重ね合わせて接触面積を大きくし、隙間にシリコンオイル等の粘性流体を充填させたものであり、特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開平８−４２６４９号公報
【特許文献２】特公平８−１００２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１のように摺動部材として例えばナイロン６６を用いた場合、ナイロン６６はガラス転移温度が低く荷重たわみ温度が低いため、摩擦熱等により摺動部材の温度が上昇した場合に変形しやすく、且つ相手材（アルミニウム合金）と凝着し易いという問題があり、また一般的なナイロンは吸湿して膨張するために摩擦熱によって一層高温になり、摺動面の摩耗が大きくなって寿命が短くなる可能性があった。摺動部材としてポリアセタールを用いた場合はナイロン６６等に比較して多少荷重たわみ温度が高くなるものの、決定的な差があるものではなく、高温環境で用いられ、摩擦面の面圧の大きいオートテンショナでは摩耗が大きくなる問題があった。
【０００８】
ここで自動車用エンジンのカムシャフトや補機駆動用ベルトにオートテンショナを用いる場合、このオートテンショナはエンジンルーム内の比較的高温な環境下で作動するものであり、更に摺動部材自体が摩擦力によってオートテンショナの可動部の揺動を減衰させる機構であるから、その発熱によっても高温になる。一般的なナイロン６６あるいはポリアセタールは、特定の温度においては良好な摺動性及び耐摩耗性を有しているとはいえ、前述した過酷ともいえる使用環境下では、その耐変形性、耐摩耗性が必ずしも十分ではなく、また摺動部材自体の面粗さや可動部材及び固定部材の真円度などにより摩擦力が影響を受けやすく、減衰性能がバラツキ易いという問題があった。
【０００９】
一方、特許文献２のような多板式粘性吸振手段を用いた場合には、ベルトの張力を安定的に維持できるが、板部材を重ね合わせた複雑な構造になるために、部品数が多くなりコスト高になってしまう。また、大きな減衰力を発揮させるためには板部材の径を大きくする必要があるが、そうすると多板式粘性吸振手段を収容する環状空室は軸心からの距離が遠くなって容積が大きくなり、オートテンショナが構造的に大きくなるという問題があった。
【００１０】
また、特許文献２のように粘性流体を封入するオートテンショナの場合、組立時の粘性流体封入行程において、多少の空気の噛み込みが避けられなかった。このように粘性流体への混入空気量が多いと、オートテンショナの使用時に可動部材の相対運動によって気泡が摺動面上に引き伸ばされあるいは多数の小気泡に分解してダンピング有効面積を低減させてしまうことになり、良好なダンパ効果を安定して得ることが非常に困難であった。
【００１１】
本発明は以上の点に鑑みてされたものであり、その目的は、固定部材と可動部材との間のダンパ効果を一層良好に発揮できるオートテンショナを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１２】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１３】
◆本発明の第１の観点によれば、回転体駆動用ベルトに張力を与えるオートテンショナにおいて、固定部材と可動部材との間に形成された隙間及びこの隙間に連通する流体室に粘性流体を封入するとともに、前記流体室の内部には前記粘性流体と隔てられた空気室が形成されている、オートテンショナが提供される。
【００１４】
これにより、隙間に封入された粘性流体が摺動に伴う変形によってその温度及び圧力を上昇させる等して粘性流体の容積が変化しても、その容積変化は空気室によって補償される。従って、粘性流体によるダンパ効果が安定して得られる。
【００１５】
◆前記のオートテンショナにおいては、前記隙間の径方向内側に前記流体室が形成されていることが好ましい。これにより、流体室及び隙間のコンパクトなレイアウトが得られ、オートテンショナのコンパクト化が容易である。
【００１６】
◆前記のオートテンショナにおいては、前記固定部材にテーパ円錐面を設け、前記可動部材にテーパ円錐面を設け、互いに対面する前記テーパ円錐面の間に前記隙間が形成されていることが好ましい。これにより、隙間に介在される粘性流体を径方向に薄い膜状とすることが容易で、可動部材の回動に対して大きな抵抗を発揮させてダンパ効果を良好にできる。更に、オートテンショナの組立性が良好になる。加えて、粘性流体を封入する隙間を小さなスペースに収めることができるから、コンパクト性に優れるオートテンショナを提供できる。
【００１７】
◆前記のオートテンショナにおいては、前記流体室は流体逃がし用通路を有しており、この流体逃がし用通路に連通する逃がし口が栓部材によって閉鎖されていることが好ましい。これにより、固定部材と可動部材との組付け時には、粘性流体の内部に混入した気泡を流体逃がし用通路及び逃がし口を通じて容易に逃がすことができる。一方、組付け後は逃がし口を栓部材で閉鎖することで、オートテンショナ使用時の粘性流体の逃がし口からの漏れ及び逃がし口を通じた外部空気の粘性流体への混入を防止できる。
【００１８】
◆前記のオートテンショナにおいては、前記隙間の径方向内側には空気室形成部材が配置されており、この空気室形成部材によって前記空気室内の空気と前記粘性流体とが隔てられていることが好ましい。これによれば、空気室内の空気が粘性流体の内部に混入して気泡となることが空気室形成部材によって防止されるとともに、粘性流体の容積変化に応じて空気室形成部材が変形することでそのような容積変化を容易に吸収・補償できる。
【００１９】
◆前記のオートテンショナにおいては、前記固定部材と前記可動部材との間にはテーパ筒状の摺動部材が介在されているとともに、前記可動部材と前記固定部材との間には前記可動部材を一側に回動付勢するための付勢バネが介設され、この付勢バネが前記固定部材と前記可動部材とを互いに近接する方向に付勢していることが好ましい。これにより、簡易な構成で可動部材を固定部材に対し回動自在に軸支できるとともに、組立性にも優れる。また、可動部材を回動付勢する付勢バネの引張力によって摺動部材に対して適度な面圧を付与でき、可動部材の相対運動時に摩擦抵抗を発生させることができる。この結果、一層のダンパ効果の向上が得られるとともに、構成を簡素化できる。
【００２０】
◆本発明の第２の観点によれば、以下のような、固定部材と可動部材との間に隙間を形成してその隙間に粘性流体を介在させた構成のオートテンショナの製造方法が提供される。前記固定部材及び前記可動部材の何れか一方にテーパ内周面を設けるとともに他方にはテーパ外周面を設ける。前記テーパ内周面の内部空間に前記粘性流体を貯めた状態で、前記テーパ外周面を前記テーパ内周面の内部に軸方向に差し込むようにして前記固定部材と前記可動部材とを組み付けるとともに、互いに対向する前記テーパ内周面及びテーパ外周面との間に前記隙間を形成する。
【００２１】
これにより、差込み始めの際は両テーパ面の間の隙間が大きいため、その隙間に入りこむ粘性流体に気泡が混入したとしても、気泡はその大きな隙間を通じて逃がすことができる。従って、粘性流体へ気泡が混入してダンパ効果に悪影響を及ぼすことを防止できる。
【００２２】
◆前記のオートテンショナの製造方法においては、前記の組付け後の状態では、オートテンショナの内部に流体室が形成されてこの流体室が前記隙間に連通するとともに、当該流体室の内部では、空気が空気室形成部材によって前記粘性流体と隔てられた状態で存在することが好ましい。これにより、前記隙間に介在される粘性流体が摺動に伴う変形によってその温度及び圧力を上昇させる等して粘性流体の容積が変化しても、その容積変化は空気室によって補償される。従って、粘性流体によるダンパ効果が安定して得られる。
【００２３】
◆前記のオートテンショナの製造方法においては、前記テーパ外周面を前記テーパ内周面の内部に軸方向に差し込む際は、テーパ内周面の内部に貯められた粘性流体の一部が、前記テーパ外周面を設けた側の部材に備えた流体逃がし用通路及び逃がし口を通じて外部に排出されることが好ましい。これにより、粘性流体の内部に混入した気泡を、組付け時に、液体逃がし用通路及び逃がし口を通じて容易に逃がすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係るオートテンショナの全体的な構成を示した軸断面図、図２は空気室形成部材の詳細な形状を示す斜視図、図３はオートテンショナの組付手順を示す要部断面図である。
【００２５】
図１に示すオートテンショナ１は、鎖線で略示するエンジンブロック２に図略のボルト等によって固着されるブラケット（固定部材）３と、このブラケット３に対し揺動自在に支持されるアーム（可動部材）４と、を備えている。アーム４の先端には、鎖線で略示するように、プーリ５が回転自在に支持される。またアーム４は後述のスプリング（付勢バネ）２２によって一側に回動付勢されており、これにより前記プーリ５の外周面は、エンジンのクランクシャフトの回転をオルタネータに伝達するための図略のＶリブドベルト（回転体駆動用ベルト）に当接し、当該ベルトに適宜の張力を付与するように構成されている。
【００２６】
ブラケット３はアーム４側に突出する環状壁６を備える一方、アーム４はブラケット３側に突出する第１環状壁８と第２環状壁９とを備えている。内側の第１環状壁８と外側の第２環状壁９は、ブラケット３側の環状壁６を径方向に挟むようにして設けられている。
【００２７】
環状壁６の外周面と前記第２環状壁９の内周面との間には、テーパ筒状の摺動部材７が介在されている。この摺動部材７はナイロン６６、ナイロン４６、ポリアセタール等の摩擦係数の比較的小さい合成樹脂で形成されており、この摺動部材７を介してアーム４がブラケット３に対して回動自在に支持されている。
【００２８】
環状壁６の内周面と第１環状壁８の外周面との間には薄肉テーパ筒状の隙間１１が形成される。また、第１環状壁８の内部空間（即ち、前記隙間１１よりも径方向内側）には流体室１２が形成され、この流体室１２は前記隙間１１の軸方向の一端と連通している。隙間１１及び流体室１２には粘性流体Ｌが封入されている。この粘性流体Ｌとしてはシリコンオイルが好ましいが、これに限定されるものでもない。
【００２９】
前記流体室１２の内部には空気室形成部材１３が配置される。この空気室形成部材１３は弾性変形可能な合成樹脂等で構成されており、図２に示すように一側が拡径された漏斗状とも言うべき筒状に成形されるとともに、その軸方向両端には鍔部１４，１５が形成されて、この鍔部１４，１５の外周面が第１環状壁８の内周面に嵌合されている。前記空気室形成部材１３の径方向外側であって第１環状壁８の内側の部分（前記鍔部１４，１５の間の部分）は、空気が封入される筒状の空気室２３とされている。また、空気室形成部材１３の軸孔の内部は流体逃がし用通路１６とされ、この流体逃がし用通路１６が前述の隙間１１と連通している。また、前記アーム４の中心には逃がし口１７が開口され、この逃がし口１７が前記流体逃がし用通路１６と接続されている。
【００３０】
前記薄肉テーパ筒状の隙間１１から粘性流体Ｌが漏れることを防止するために、前記第１環状壁８の基端部外周面にはシールリング１８が設置されて、ブラケット３側の環状壁６の先端部の内周面と密着してシールしている。また、前記逃がし口１７には栓部材１９が設置されて、当該逃がし口１７を閉鎖している。
【００３１】
前記第２環状壁９の外側において、ブラケット３とアーム４にはそれぞれ、互いに対向する環状のバネ収容溝２０，２１が形成される。このバネ収容溝２０，２１の内部には、コイルバネ状の前記スプリング２２が設置される。スプリング２２のバネ線の一端はブラケット３に、他端はアーム４に、それぞれ固定される。このスプリング２２は、アーム４をブラケット３に対して一側に回動付勢する付勢力を作用させると同時に、ブラケット３とアーム４とを相互に近接させる方向の軸方向の引張り力をブラケット３及びアーム４に作用させるように構成されており、この結果、環状壁６のテーパ外周面と摺動部材７との間、及び第２環状壁９のテーパ内周面と摺動部材７との間を、適度に圧接させ、所定の面圧を発生させている。従って、ブラケット３に対しアーム４が相対回動した場合は、摺動部材７と各テーパ面との間で生じる摩擦抵抗がそれに抗するようになっている。なおスプリング２２は薄肉テーパ筒状の前記隙間１１の周囲を囲むように外側に設置されており、これにより隙間１１とスプリング２２のコンパクトなレイアウトが実現されている。
【００３２】
以上の構成で、前記プーリ５からアーム４に伝達される振動あるいは衝撃により、アーム４がブラケット３に対して相対回動するときは、それに対し、前記の隙間１１に封入される粘性流体Ｌのせん断粘性抵抗、及び、前記摺動部材７の摩擦抵抗が抗するので、大きなダンパ効果を発揮し、そのような振動や衝撃を適切に減衰・吸収することができる。
【００３３】
次に、上記のオートテンショナ１の組付けについて、図３を参照しながら説明する。即ち図３（ａ）に示すように、ブラケット３側においては、エンジンブロック２に取り付けられる側の面を下方に向けるとともに、前記環状壁６の内部（環状壁６のテーパ状に形成された内周面の内側）には、所定の量の粘性流体Ｌを注入して貯めておく。一方、アーム４側においては、前記第１環状壁８の内周面に空気室形成部材１３を予め嵌合して組み付け、第１環状壁８の内部に空気室２３を予め形成した状態としておく。また、前記逃がし口１７の栓部材１９は取り外した状態としておく。
【００３４】
そして図３（ａ）の白抜き矢印のように、アーム４の前記第１環状壁８の外周面（第１環状壁８のテーパ状に形成された外周面）を、前記環状壁６の内部に軸方向に差し込んで行く。すると、第１環状壁８が先端（下端）から粘性流体Ｌに浸漬され、第１環状壁８の外側及び内側（前記隙間１１、及び、前記空気室形成部材１３の内部の流体逃がし用通路１６）に粘性流体Ｌが行き渡っていく。第１環状壁８を下方へ差し込んで行くに従って粘性流体Ｌの液面は上昇し、最終的には図３（ｂ）に示すように、環状壁６の上端ギリギリまで液面が上がるとともに、アーム４側に形成された流体逃がし用通路１６及び逃がし口１７から粘性流体Ｌが溢れ、外部に排出されることになる。それとほぼ同時に、シールリング１８が環状壁６の内周面に嵌合して当該部分を封止する。そして、アーム４がブラケット３に完全に組みつけられた状態になると、逃がし口１７を前記栓部材１９でシールする。このようにして、隙間１１及び流体室１２に粘性流体Ｌが封入された状態となる。
【００３５】
なお前述したとおり、環状壁６の内周面及び第１環状壁８の外周面は若干のテーパ状に構成されているので、前記の差込みの当初（両テーパ面が軸方向に離れている状態）では、図３（ａ）に示すように、両テーパ面の間の隙間１１の厚みは大きい。従って、差込み作業の初期から中期にかけては、この隙間１１に存在する粘性流体Ｌに空気の気泡が含まれていたとしても、その気泡は厚みの大きい隙間１１を介して抜けることが容易である。また、シールリング１８によって前記隙間１１の一端が封止された後の状態（図３（ｂ）から更に第１環状壁８を若干差し込んだ状態）でも、逃がし口１７は未だ閉止されていないから、粘性流体Ｌ内の気泡を流体逃がし用通路１６及び逃がし口１７を通じて逃がすことが容易である。この結果、隙間１１内の粘性流体Ｌへの空気の噛みこみ（混入）を顕著に抑制することができ、気泡によるダンパ性能の低下を回避することができる。
【００３６】
本実施形態では上記に示すように、前記ブラケット３と前記アーム４との間に隙間１１を形成するとともに、オートテンショナ１の内部には流体室１２を設けて前記隙間１１と連通させ、この隙間１１及び流体室１２に粘性流体Ｌを封入している。そして、流体室１２の内部には空気室２３が前記粘性流体Ｌと隔てられるように形成されている。
【００３７】
従って、隙間１１に封入された粘性流体Ｌが摺動に伴う変形によりその温度及び圧力を上昇させたとしても、それに伴う粘性流体Ｌの膨張が空気室２３によって補償される。従って、粘性流体Ｌによるダンパ効果が安定して得られる。
【００３８】
また本実施形態では、前記流体室１２は前記隙間１１の径方向内側に形成されている。従って、流体室１２及び隙間１１のコンパクトなレイアウトが得られ、オートテンショナ１のコンパクト化に寄与できる。
【００３９】
また本実施形態では、前記隙間１１は、前記ブラケット３の環状壁６の内周に形成したテーパ円錐面と、前記アーム４の第１環状壁８の外周に形成したテーパ円錐面との間に形成されている。従って、隙間１１に封入される粘性流体Ｌが径方向に薄い膜状となって、アーム４がブラケット３に対し回動する際に大きなせん断抵抗を発揮でき、良好なダンパ効果が得られる。また、互いに対面するテーパ円錐面の間に隙間１１が形成されるから、上記のように粘性流体Ｌに大きな粘性抵抗を生じさせるべく隙間１１の厚みを小さく設定した場合でも、テーパ内周面（環状壁６の内周面）の中に先細り状のテーパ外周面（第１環状壁８の外周面）を容易に差し込むことができ、組立性に優れる。
【００４０】
また本実施形態では、前記流体室１２は流体逃がし用通路１６を有しており、この流体逃がし用通路１６に連通する逃がし口１７が栓部材１９によって閉鎖されている。この結果、図３に示すような組付け時においては、粘性流体Ｌの内部に混入した気泡を流体逃がし用通路１６及び逃がし口１７から容易に逃がすことができる一方、組付け後に逃がし口１７を栓部材１９によって閉鎖することで、使用時の粘性流体Ｌの逃がし口１７からの漏れ及び逃がし口１７を通じた粘性流体Ｌへの空気の混入を防止できる。
【００４１】
本実施形態では、前記隙間１１の径方向内側には弾性変形可能な空気室形成部材１３が配置されており、この空気室形成部材１３によって、空気室２３内の空気と粘性流体Ｌとが隔てられている。従って、空気室２３内の空気が粘性流体Ｌの内部に混入することが空気室形成部材１３によって防止されるとともに、粘性流体Ｌの膨張／収縮に応じて空気室形成部材１３が変形することで、そのような膨張／収縮を容易に吸収できる。
【００４２】
また本実施形態では、ブラケット３とアーム４との間には、テーパ筒状の摺動部材７が介在されている。これにより、簡易な構成でアーム４をブラケット３に対し回動自在に軸支できる。また、摺動部材７がテーパ筒状となっているために、軸方向に差し込むだけで良く、組付けも容易である。本実施形態に照らして言えば、図３（ａ）に示すように、アーム４をブラケット３に組み付ける前段階で、摺動部材７を環状壁６に対して軸方向に差し込んで外嵌するだけで、摺動部材７を組み付けることができる。また、ブラケット３とアーム４とは、アーム４を一側に回動付勢するためのスプリング２２の軸方向引張り力によって、互いに近接する方向に付勢される。この結果、摺動部材７に対して適度の面圧が発生し、摺動部材７の摩擦抵抗と前記粘性流体Ｌの粘性抵抗とが相俟って良好なダンパ効果が得られる。また、スプリング２２に、摺動部材７の摺動面を圧接して摩擦抵抗を発生させる役割とアーム４を一側に回動付勢する役割の双方を兼ねさせる構成となっているから、構成が簡素化され、部品点数及び製造コストを削減できる。
【００４３】
更に本実施形態では、前記ブラケット３の環状壁６の内面はテーパ内周面に形成する一方、アーム４の第１環状壁８の外面はテーパ外周面に形成している。そして図３に示すように、ブラケット３の環状壁６のテーパ内周面の内部空間に粘性流体Ｌを貯めた状態で、アーム４の第１環状壁８のテーパ外周面を、ブラケット３の環状壁６のテーパ内周面の内部に軸方向に差し込むようにして、前記ブラケット３とアーム４とを組み付けることで、オートテンショナ１を製造している。
【００４４】
この製造方法を採ることで、差込み始めの際は両テーパ面の間の隙間１１が大きいため、その隙間１１に入り込む粘性流体Ｌに気泡が混入していたとしても、その大きい隙間１１を介して気泡を逃がすことができる。従って、粘性流体Ｌへ気泡が混入してダンパ効果に悪影響を及ぼすことを防止できる。また、テーパ面同士を差し込むため、ブラケット３とアーム４との組付けが容易であり、組立性に優れる。
【００４５】
また本実施形態では、図１に示す組付け後の状態では、オートテンショナ１の内部に流体室１２が形成されてこの流体室１２が前述の隙間１１に連通するとともに、当該流体室１２の内部では、空気が空気室形成部材１３によって粘性流体Ｌと隔てられた状態で存在する。従って、隙間１１に封入された粘性流体Ｌが摺動に伴う変形によりその温度及び圧力を上昇させたとしても、それに伴う粘性流体Ｌの膨張が空気室２３によって補償される。従って、粘性流体Ｌによるダンパ効果が安定して得られる。
【００４６】
更に本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、アーム４の第１環状壁８のテーパ外周面をブラケット３の環状壁６のテーパ内周面の内部に軸方向に差し込む際は、テーパ内周面の内部に貯められた粘性流体Ｌの一部が、前記テーパ外周面を形成した側の部材（アーム４）に形成された流体逃がし用通路１６及び逃がし口１７を通じて外部に排出されるようになっている。従って、粘性流体Ｌの内部に混入した気泡を流体逃がし用通路１６及び逃がし口１７から容易に逃がすことができる。
【００４７】
次に、オートテンショナの変形例を図４及び図５を参照して説明する。図４は変形例のオートテンショナの軸断面図、図５は図４のＡ−Ａ断面矢視図である。
【００４８】
この変形例のオートテンショナ１’では、アーム４からブラケット３側に向かって円錐状の突部８を突設させている。この突部８の先端面には適宜の深さの凹部２４が設けられ、この凹部２４の底部から流体逃がし用通路１６が貫通状に形成される。即ち、この変形例では流体逃がし用通路１６はアーム４の突部８に直接形成されている。
【００４９】
前記凹部２４の内部には中空球状の空気室形成部材１３が配置され、この空気室形成部材１３の内部には空気が封入されている。流体逃がし用通路１６が凹部２４の底面に形成する開口が空気室形成部材１３によって塞がれても流体逃がし用通路１６と凹部２４内の連通を確保するために、当該凹部２４の底面には断面四半円状（図４参照）の流体逃がし用第２通路２５が４つ形成され、それぞれの流体逃がし用第２通路２５は斜状に延びて前記流体逃がし用通路１６と接続している。
【００５０】
この変形例では、前記凹部２４の内部の空間、流体逃がし用通路１６、流体逃がし用第２通路２５が流体室１２に相当する。この流体室１２は前記の実施形態と同様に、突部８の外側に形成される薄肉テーパ筒状の隙間１１に連通されている。そして、この流体室１２の内部に、粘性流体Ｌと隔てられた空気室（空気室形成部材１３の内部の空気室）２３が形成される。
【００５１】
この変形例のオートテンショナ１’においてブラケット３とアーム４とを組み付ける際には、詳細は図示しないが図３（ａ）と同様に、ブラケット３のエンジンブロック２側への取付面を下側へ向けて載置し、その環状壁６の内部に適当な量の粘性流体Ｌを注入して貯めておき、更に図４に図示の球状の空気室形成部材１３を粘性流体Ｌの液面に浮かせた状態で、アーム４の突部８のテーパ外周面をブラケット３の環状壁６のテーパ内周面に差し込むように軸方向に差し込めば良い。
【００５２】
以上に本発明の好適な実施形態及びその変形例を説明したが、本発明の技術的範囲は前記の実施形態及び変形例に限定されるものではなく、例えば以下のように変更して実施することができる。
【００５３】
（１）オートテンショナ１，１’は、エンジンのオルタネータ（補機）を駆動するためのベルトに限定されず、他にも様々な用途が考えられる。
【００５４】
（２）また、テーパ面の向きを軸方向で全く逆に構成しても良い。即ち、アーム４側に環状壁６を設け、ブラケット３側に第１環状壁８及び第２環状壁９を設け、環状壁６の内側のテーパ内周面と第１環状壁８の外側のテーパ外面との間に隙間１１を形成しても良い。
【００５５】
（３）本実施形態では前記スプリング２２に、ブラケット３とアーム４とを相互に近接する方向へ引張る役割と、アーム４を一側へ回動付勢する役割の両方を行わせているが、スプリング２２にはブラケット３とアーム４とを軸方向へ互いに引張る役割のみを担わせても良い。即ち、アーム４に別の付勢バネを取り付け、この付勢バネによってアーム４をブラケット３に対して一側へ回動付勢する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係るオートテンショナの全体的な構成を示した軸断面図。
【図２】空気室形成部材の詳細な形状を示す斜視図。
【図３】オートテンショナの組付手順を示す要部断面図。
【図４】変形例のオートテンショナの軸断面図。
【図５】図４のＡ−Ａ断面矢視図。
【符号の説明】
【００５７】
１ オートテンショナ
３ ブラケット（固定部材）
４ アーム（可動部材）
１１ 隙間
１２ 流体室
１３ 空気室形成部材
１６ 流体逃がし用通路
１７ 逃がし口
１９ 栓部材
２２ スプリング（付勢バネ）
２３ 空気室
Ｌ 粘性流体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトの張力を自動的に適度に保つオートテンショナの構成、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジンの補機駆動用ベルトの張力を保つ装置として、従来からオートテンショナが使用されている。一般にこのオートテンショナは、バネの力を利用してベルトの張力を自動的に制御するものであるが、オートテンショナの揺動を減衰・収束させる方式としては、油圧ダンパ方式と摩擦ダンパ方式とに大別される。このうち後者の摩擦方式では、一般にプーリが取り付けられた可動部材と車体（例えばエンジン）に固定する固定部材からなり、両者はバネ等の付勢部材によってベルト張力を一定にすべく軸部を介して相対運動する。
【０００３】
この場合、可動部材と固定部材の間の軸部には、所定の摩擦係数を有する摺動部材を配置しておき、適度な面圧を与えることによって、摺動時に発生する摩擦エネルギーにより可動部材の揺動を短時間に減衰・収束させ、ベルトの張力を可及的に一定に保持するようにしている。
【０００４】
前記の可動部材及び固定部材は一般的にはアルミニウム合金からなり、そのアルミニウム合金と摺動部材とが摺動することにより、ベルトの張力を一定に保ち、且つ両者間に摩擦エネルギーを発生させることにより可動部材の揺動を短時間に減衰するようになっている。このような構造のオートテンショナでは、摺動部材はアルミニウム合金と摩擦するために、可動部の揺動を減衰するのに必要な摩擦力すなわち適度の摩擦係数が必要であり、且つアルミニウム合金による摩耗が少ないことが必要になる。
【０００５】
そのため、摺動部材としては、一般に摩擦係数が比較的小さい合成樹脂が使用されている。中でも、ナイロン６６、ナイロン４６又はポリアセタールを使用する例が多い。また、他の例としては、ポリエーテルサルフォン樹脂にポリテロラフルオロエチレン樹脂やアラミド繊維を配合したものも、特許文献１に提案されている。
【０００６】
また、他のオートテンショナでは、固定軸と揺動スリーブに設けた空室に多板式粘性吸振手段（ダンパー）を設けている。この多板式粘性吸振手段は空室内に環状の板部材を重ね合わせて接触面積を大きくし、隙間にシリコンオイル等の粘性流体を充填させたものであり、特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開平８−４２６４９号公報
【特許文献２】特公平８−１００２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１のように摺動部材として例えばナイロン６６を用いた場合、ナイロン６６はガラス転移温度が低く荷重たわみ温度が低いため、摩擦熱等により摺動部材の温度が上昇した場合に変形しやすく、且つ相手材（アルミニウム合金）と凝着し易いという問題があり、また一般的なナイロンは吸湿して膨張するために摩擦熱によって一層高温になり、摺動面の摩耗が大きくなって寿命が短くなる可能性があった。摺動部材としてポリアセタールを用いた場合はナイロン６６等に比較して多少荷重たわみ温度が高くなるものの、決定的な差があるものではなく、高温環境で用いられ、摩擦面の面圧の大きいオートテンショナでは摩耗が大きくなる問題があった。
【０００８】
ここで自動車用エンジンのカムシャフトや補機駆動用ベルトにオートテンショナを用いる場合、このオートテンショナはエンジンルーム内の比較的高温な環境下で作動するものであり、更に摺動部材自体が摩擦力によってオートテンショナの可動部の揺動を減衰させる機構であるから、その発熱によっても高温になる。一般的なナイロン６６あるいはポリアセタールは、特定の温度においては良好な摺動性及び耐摩耗性を有しているとはいえ、前述した過酷ともいえる使用環境下では、その耐変形性、耐摩耗性が必ずしも十分ではなく、また摺動部材自体の面粗さや可動部材及び固定部材の真円度などにより摩擦力が影響を受けやすく、減衰性能がバラツキ易いという問題があった。
【０００９】
一方、特許文献２のような多板式粘性吸振手段を用いた場合には、ベルトの張力を安定的に維持できるが、板部材を重ね合わせた複雑な構造になるために、部品数が多くなりコスト高になってしまう。また、大きな減衰力を発揮させるためには板部材の径を大きくする必要があるが、そうすると多板式粘性吸振手段を収容する環状空室は軸心からの距離が遠くなって容積が大きくなり、オートテンショナが構造的に大きくなるという問題があった。
【００１０】
また、特許文献２のように粘性流体を封入するオートテンショナの場合、組立時の粘性流体封入行程において、多少の空気の噛み込みが避けられなかった。このように粘性流体への混入空気量が多いと、オートテンショナの使用時に可動部材の相対運動によって気泡が摺動面上に引き伸ばされあるいは多数の小気泡に分解してダンピング有効面積を低減させてしまうことになり、良好なダンパ効果を安定して得ることが非常に困難であった。
【００１１】
本発明は以上の点に鑑みてされたものであり、その目的は、固定部材と可動部材との間のダンパ効果を一層良好に発揮できるオートテンショナを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１２】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１３】
◆本発明の第１の観点によれば、回転体駆動用ベルトに張力を与えるオートテンショナにおいて、固定部材と可動部材との間に形成された隙間及びこの隙間に連通する流体室に粘性流体を封入するとともに、前記流体室の内部には前記粘性流体と隔てられた空気室が形成されている、オートテンショナが提供される。
【００１４】
これにより、隙間に封入された粘性流体が摺動に伴う変形によってその温度及び圧力を上昇させる等して粘性流体の容積が変化しても、その容積変化は空気室によって補償される。従って、粘性流体によるダンパ効果が安定して得られる。
【００１５】
◆前記のオートテンショナにおいては、前記隙間の径方向内側に前記流体室が形成されていることが好ましい。これにより、流体室及び隙間のコンパクトなレイアウトが得られ、オートテンショナのコンパクト化が容易である。
【００１６】
◆前記のオートテンショナにおいては、前記固定部材にテーパ円錐面を設け、前記可動部材にテーパ円錐面を設け、互いに対面する前記テーパ円錐面の間に前記隙間が形成されていることが好ましい。これにより、隙間に介在される粘性流体を径方向に薄い膜状とすることが容易で、可動部材の回動に対して大きな抵抗を発揮させてダンパ効果を良好にできる。更に、オートテンショナの組立性が良好になる。加えて、粘性流体を封入する隙間を小さなスペースに収めることができるから、コンパクト性に優れるオートテンショナを提供できる。
【００１７】
◆前記のオートテンショナにおいては、前記流体室は流体逃がし用通路を有しており、この流体逃がし用通路に連通する逃がし口が栓部材によって閉鎖されていることが好ましい。これにより、固定部材と可動部材との組付け時には、粘性流体の内部に混入した気泡を流体逃がし用通路及び逃がし口を通じて容易に逃がすことができる。一方、組付け後は逃がし口を栓部材で閉鎖することで、オートテンショナ使用時の粘性流体の逃がし口からの漏れ及び逃がし口を通じた外部空気の粘性流体への混入を防止できる。
【００１８】
◆前記のオートテンショナにおいては、前記隙間の径方向内側には空気室形成部材が配置されており、この空気室形成部材によって前記空気室内の空気と前記粘性流体とが隔てられていることが好ましい。これによれば、空気室内の空気が粘性流体の内部に混入して気泡となることが空気室形成部材によって防止されるとともに、粘性流体の容積変化に応じて空気室形成部材が変形することでそのような容積変化を容易に吸収・補償できる。
【００１９】
◆前記のオートテンショナにおいては、前記固定部材と前記可動部材との間にはテーパ筒状の摺動部材が介在されているとともに、前記可動部材と前記固定部材との間には前記可動部材を一側に回動付勢するための付勢バネが介設され、この付勢バネが前記固定部材と前記可動部材とを互いに近接する方向に付勢していることが好ましい。これにより、簡易な構成で可動部材を固定部材に対し回動自在に軸支できるとともに、組立性にも優れる。また、可動部材を回動付勢する付勢バネの引張力によって摺動部材に対して適度な面圧を付与でき、可動部材の相対運動時に摩擦抵抗を発生させることができる。この結果、一層のダンパ効果の向上が得られるとともに、構成を簡素化できる。
【００２０】
◆本発明の第２の観点によれば、以下のような、固定部材と可動部材との間に隙間を形成してその隙間に粘性流体を介在させた構成のオートテンショナの製造方法が提供される。前記固定部材及び前記可動部材の何れか一方にテーパ内周面を設けるとともに他方にはテーパ外周面を設ける。前記テーパ内周面の内部空間に前記粘性流体を貯めた状態で、前記テーパ外周面を前記テーパ内周面の内部に軸方向に差し込むようにして前記固定部材と前記可動部材とを組み付けるとともに、互いに対向する前記テーパ内周面及びテーパ外周面との間に前記隙間を形成する。
【００２１】
これにより、差込み始めの際は両テーパ面の間の隙間が大きいため、その隙間に入りこむ粘性流体に気泡が混入したとしても、気泡はその大きな隙間を通じて逃がすことができる。従って、粘性流体へ気泡が混入してダンパ効果に悪影響を及ぼすことを防止できる。
【００２２】
◆前記のオートテンショナの製造方法においては、前記の組付け後の状態では、オートテンショナの内部に流体室が形成されてこの流体室が前記隙間に連通するとともに、当該流体室の内部では、空気が空気室形成部材によって前記粘性流体と隔てられた状態で存在することが好ましい。これにより、前記隙間に介在される粘性流体が摺動に伴う変形によってその温度及び圧力を上昇させる等して粘性流体の容積が変化しても、その容積変化は空気室によって補償される。従って、粘性流体によるダンパ効果が安定して得られる。
【００２３】
◆前記のオートテンショナの製造方法においては、前記テーパ外周面を前記テーパ内周面の内部に軸方向に差し込む際は、テーパ内周面の内部に貯められた粘性流体の一部が、前記テーパ外周面を設けた側の部材に備えた流体逃がし用通路及び逃がし口を通じて外部に排出されることが好ましい。これにより、粘性流体の内部に混入した気泡を、組付け時に、液体逃がし用通路及び逃がし口を通じて容易に逃がすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係るオートテンショナの全体的な構成を示した軸断面図、図２は空気室形成部材の詳細な形状を示す斜視図、図３はオートテンショナの組付手順を示す要部断面図である。
【００２５】
図１に示すオートテンショナ１は、鎖線で略示するエンジンブロック２に図略のボルト等によって固着されるブラケット（固定部材）３と、このブラケット３に対し揺動自在に支持されるアーム（可動部材）４と、を備えている。アーム４の先端には、鎖線で略示するように、プーリ５が回転自在に支持される。またアーム４は後述のスプリング（付勢バネ）２２によって一側に回動付勢されており、これにより前記プーリ５の外周面は、エンジンのクランクシャフトの回転をオルタネータに伝達するための図略のＶリブドベルト（回転体駆動用ベルト）に当接し、当該ベルトに適宜の張力を付与するように構成されている。
【００２６】
ブラケット３はアーム４側に突出する環状壁６を備える一方、アーム４はブラケット３側に突出する第１環状壁８と第２環状壁９とを備えている。内側の第１環状壁８と外側の第２環状壁９は、ブラケット３側の環状壁６を径方向に挟むようにして設けられている。
【００２７】
環状壁６の外周面と前記第２環状壁９の内周面との間には、テーパ筒状の摺動部材７が介在されている。この摺動部材７はナイロン６６、ナイロン４６、ポリアセタール等の摩擦係数の比較的小さい合成樹脂で形成されており、この摺動部材７を介してアーム４がブラケット３に対して回動自在に支持されている。
【００２８】
環状壁６の内周面と第１環状壁８の外周面との間には薄肉テーパ筒状の隙間１１が形成される。また、第１環状壁８の内部空間（即ち、前記隙間１１よりも径方向内側）には流体室１２が形成され、この流体室１２は前記隙間１１の軸方向の一端と連通している。隙間１１及び流体室１２には粘性流体Ｌが封入されている。この粘性流体Ｌとしてはシリコンオイルが好ましいが、これに限定されるものでもない。
【００２９】
前記流体室１２の内部には空気室形成部材１３が配置される。この空気室形成部材１３は弾性変形可能な合成樹脂等で構成されており、図２に示すように一側が拡径された漏斗状とも言うべき筒状に成形されるとともに、その軸方向両端には鍔部１４，１５が形成されて、この鍔部１４，１５の外周面が第１環状壁８の内周面に嵌合されている。前記空気室形成部材１３の径方向外側であって第１環状壁８の内側の部分（前記鍔部１４，１５の間の部分）は、空気が封入される筒状の空気室２３とされている。また、空気室形成部材１３の軸孔の内部は流体逃がし用通路１６とされ、この流体逃がし用通路１６が前述の隙間１１と連通している。また、前記アーム４の中心には逃がし口１７が開口され、この逃がし口１７が前記流体逃がし用通路１６と接続されている。
【００３０】
前記薄肉テーパ筒状の隙間１１から粘性流体Ｌが漏れることを防止するために、前記第１環状壁８の基端部外周面にはシールリング１８が設置されて、ブラケット３側の環状壁６の先端部の内周面と密着してシールしている。また、前記逃がし口１７には栓部材１９が設置されて、当該逃がし口１７を閉鎖している。
【００３１】
前記第２環状壁９の外側において、ブラケット３とアーム４にはそれぞれ、互いに対向する環状のバネ収容溝２０，２１が形成される。このバネ収容溝２０，２１の内部には、コイルバネ状の前記スプリング２２が設置される。スプリング２２のバネ線の一端はブラケット３に、他端はアーム４に、それぞれ固定される。このスプリング２２は、アーム４をブラケット３に対して一側に回動付勢する付勢力を作用させると同時に、ブラケット３とアーム４とを相互に近接させる方向の軸方向の引張り力をブラケット３及びアーム４に作用させるように構成されており、この結果、環状壁６のテーパ外周面と摺動部材７との間、及び第２環状壁９のテーパ内周面と摺動部材７との間を、適度に圧接させ、所定の面圧を発生させている。従って、ブラケット３に対しアーム４が相対回動した場合は、摺動部材７と各テーパ面との間で生じる摩擦抵抗がそれに抗するようになっている。なおスプリング２２は薄肉テーパ筒状の前記隙間１１の周囲を囲むように外側に設置されており、これにより隙間１１とスプリング２２のコンパクトなレイアウトが実現されている。
【００３２】
以上の構成で、前記プーリ５からアーム４に伝達される振動あるいは衝撃により、アーム４がブラケット３に対して相対回動するときは、それに対し、前記の隙間１１に封入される粘性流体Ｌのせん断粘性抵抗、及び、前記摺動部材７の摩擦抵抗が抗するので、大きなダンパ効果を発揮し、そのような振動や衝撃を適切に減衰・吸収することができる。
【００３３】
次に、上記のオートテンショナ１の組付けについて、図３を参照しながら説明する。即ち図３（ａ）に示すように、ブラケット３側においては、エンジンブロック２に取り付けられる側の面を下方に向けるとともに、前記環状壁６の内部（環状壁６のテーパ状に形成された内周面の内側）には、所定の量の粘性流体Ｌを注入して貯めておく。一方、アーム４側においては、前記第１環状壁８の内周面に空気室形成部材１３を予め嵌合して組み付け、第１環状壁８の内部に空気室２３を予め形成した状態としておく。また、前記逃がし口１７の栓部材１９は取り外した状態としておく。
【００３４】
そして図３（ａ）の白抜き矢印のように、アーム４の前記第１環状壁８の外周面（第１環状壁８のテーパ状に形成された外周面）を、前記環状壁６の内部に軸方向に差し込んで行く。すると、第１環状壁８が先端（下端）から粘性流体Ｌに浸漬され、第１環状壁８の外側及び内側（前記隙間１１、及び、前記空気室形成部材１３の内部の流体逃がし用通路１６）に粘性流体Ｌが行き渡っていく。第１環状壁８を下方へ差し込んで行くに従って粘性流体Ｌの液面は上昇し、最終的には図３（ｂ）に示すように、環状壁６の上端ギリギリまで液面が上がるとともに、アーム４側に形成された流体逃がし用通路１６及び逃がし口１７から粘性流体Ｌが溢れ、外部に排出されることになる。それとほぼ同時に、シールリング１８が環状壁６の内周面に嵌合して当該部分を封止する。そして、アーム４がブラケット３に完全に組みつけられた状態になると、逃がし口１７を前記栓部材１９でシールする。このようにして、隙間１１及び流体室１２に粘性流体Ｌが封入された状態となる。
【００３５】
なお前述したとおり、環状壁６の内周面及び第１環状壁８の外周面は若干のテーパ状に構成されているので、前記の差込みの当初（両テーパ面が軸方向に離れている状態）では、図３（ａ）に示すように、両テーパ面の間の隙間１１の厚みは大きい。従って、差込み作業の初期から中期にかけては、この隙間１１に存在する粘性流体Ｌに空気の気泡が含まれていたとしても、その気泡は厚みの大きい隙間１１を介して抜けることが容易である。また、シールリング１８によって前記隙間１１の一端が封止された後の状態（図３（ｂ）から更に第１環状壁８を若干差し込んだ状態）でも、逃がし口１７は未だ閉止されていないから、粘性流体Ｌ内の気泡を流体逃がし用通路１６及び逃がし口１７を通じて逃がすことが容易である。この結果、隙間１１内の粘性流体Ｌへの空気の噛みこみ（混入）を顕著に抑制することができ、気泡によるダンパ性能の低下を回避することができる。
【００３６】
本実施形態では上記に示すように、前記ブラケット３と前記アーム４との間に隙間１１を形成するとともに、オートテンショナ１の内部には流体室１２を設けて前記隙間１１と連通させ、この隙間１１及び流体室１２に粘性流体Ｌを封入している。そして、流体室１２の内部には空気室２３が前記粘性流体Ｌと隔てられるように形成されている。
【００３７】
従って、隙間１１に封入された粘性流体Ｌが摺動に伴う変形によりその温度及び圧力を上昇させたとしても、それに伴う粘性流体Ｌの膨張が空気室２３によって補償される。従って、粘性流体Ｌによるダンパ効果が安定して得られる。
【００３８】
また本実施形態では、前記流体室１２は前記隙間１１の径方向内側に形成されている。従って、流体室１２及び隙間１１のコンパクトなレイアウトが得られ、オートテンショナ１のコンパクト化に寄与できる。
【００３９】
また本実施形態では、前記隙間１１は、前記ブラケット３の環状壁６の内周に形成したテーパ円錐面と、前記アーム４の第１環状壁８の外周に形成したテーパ円錐面との間に形成されている。従って、隙間１１に封入される粘性流体Ｌが径方向に薄い膜状となって、アーム４がブラケット３に対し回動する際に大きなせん断抵抗を発揮でき、良好なダンパ効果が得られる。また、互いに対面するテーパ円錐面の間に隙間１１が形成されるから、上記のように粘性流体Ｌに大きな粘性抵抗を生じさせるべく隙間１１の厚みを小さく設定した場合でも、テーパ内周面（環状壁６の内周面）の中に先細り状のテーパ外周面（第１環状壁８の外周面）を容易に差し込むことができ、組立性に優れる。
【００４０】
また本実施形態では、前記流体室１２は流体逃がし用通路１６を有しており、この流体逃がし用通路１６に連通する逃がし口１７が栓部材１９によって閉鎖されている。この結果、図３に示すような組付け時においては、粘性流体Ｌの内部に混入した気泡を流体逃がし用通路１６及び逃がし口１７から容易に逃がすことができる一方、組付け後に逃がし口１７を栓部材１９によって閉鎖することで、使用時の粘性流体Ｌの逃がし口１７からの漏れ及び逃がし口１７を通じた粘性流体Ｌへの空気の混入を防止できる。
【００４１】
本実施形態では、前記隙間１１の径方向内側には弾性変形可能な空気室形成部材１３が配置されており、この空気室形成部材１３によって、空気室２３内の空気と粘性流体Ｌとが隔てられている。従って、空気室２３内の空気が粘性流体Ｌの内部に混入することが空気室形成部材１３によって防止されるとともに、粘性流体Ｌの膨張／収縮に応じて空気室形成部材１３が変形することで、そのような膨張／収縮を容易に吸収できる。
【００４２】
また本実施形態では、ブラケット３とアーム４との間には、テーパ筒状の摺動部材７が介在されている。これにより、簡易な構成でアーム４をブラケット３に対し回動自在に軸支できる。また、摺動部材７がテーパ筒状となっているために、軸方向に差し込むだけで良く、組付けも容易である。本実施形態に照らして言えば、図３（ａ）に示すように、アーム４をブラケット３に組み付ける前段階で、摺動部材７を環状壁６に対して軸方向に差し込んで外嵌するだけで、摺動部材７を組み付けることができる。また、ブラケット３とアーム４とは、アーム４を一側に回動付勢するためのスプリング２２の軸方向引張り力によって、互いに近接する方向に付勢される。この結果、摺動部材７に対して適度の面圧が発生し、摺動部材７の摩擦抵抗と前記粘性流体Ｌの粘性抵抗とが相俟って良好なダンパ効果が得られる。また、スプリング２２に、摺動部材７の摺動面を圧接して摩擦抵抗を発生させる役割とアーム４を一側に回動付勢する役割の双方を兼ねさせる構成となっているから、構成が簡素化され、部品点数及び製造コストを削減できる。
【００４３】
更に本実施形態では、前記ブラケット３の環状壁６の内面はテーパ内周面に形成する一方、アーム４の第１環状壁８の外面はテーパ外周面に形成している。そして図３に示すように、ブラケット３の環状壁６のテーパ内周面の内部空間に粘性流体Ｌを貯めた状態で、アーム４の第１環状壁８のテーパ外周面を、ブラケット３の環状壁６のテーパ内周面の内部に軸方向に差し込むようにして、前記ブラケット３とアーム４とを組み付けることで、オートテンショナ１を製造している。
【００４４】
この製造方法を採ることで、差込み始めの際は両テーパ面の間の隙間１１が大きいため、その隙間１１に入り込む粘性流体Ｌに気泡が混入していたとしても、その大きい隙間１１を介して気泡を逃がすことができる。従って、粘性流体Ｌへ気泡が混入してダンパ効果に悪影響を及ぼすことを防止できる。また、テーパ面同士を差し込むため、ブラケット３とアーム４との組付けが容易であり、組立性に優れる。
【００４５】
また本実施形態では、図１に示す組付け後の状態では、オートテンショナ１の内部に流体室１２が形成されてこの流体室１２が前述の隙間１１に連通するとともに、当該流体室１２の内部では、空気が空気室形成部材１３によって粘性流体Ｌと隔てられた状態で存在する。従って、隙間１１に封入された粘性流体Ｌが摺動に伴う変形によりその温度及び圧力を上昇させたとしても、それに伴う粘性流体Ｌの膨張が空気室２３によって補償される。従って、粘性流体Ｌによるダンパ効果が安定して得られる。
【００４６】
更に本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、アーム４の第１環状壁８のテーパ外周面をブラケット３の環状壁６のテーパ内周面の内部に軸方向に差し込む際は、テーパ内周面の内部に貯められた粘性流体Ｌの一部が、前記テーパ外周面を形成した側の部材（アーム４）に形成された流体逃がし用通路１６及び逃がし口１７を通じて外部に排出されるようになっている。従って、粘性流体Ｌの内部に混入した気泡を流体逃がし用通路１６及び逃がし口１７から容易に逃がすことができる。
【００４７】
次に、オートテンショナの変形例を図４及び図５を参照して説明する。図４は変形例のオートテンショナの軸断面図、図５は図４のＡ−Ａ断面矢視図である。
【００４８】
この変形例のオートテンショナ１’では、アーム４からブラケット３側に向かって円錐状の突部８を突設させている。この突部８の先端面には適宜の深さの凹部２４が設けられ、この凹部２４の底部から流体逃がし用通路１６が貫通状に形成される。即ち、この変形例では流体逃がし用通路１６はアーム４の突部８に直接形成されている。
【００４９】
前記凹部２４の内部には中空球状の空気室形成部材１３が配置され、この空気室形成部材１３の内部には空気が封入されている。流体逃がし用通路１６が凹部２４の底面に形成する開口が空気室形成部材１３によって塞がれても流体逃がし用通路１６と凹部２４内の連通を確保するために、当該凹部２４の底面には断面四半円状（図４参照）の流体逃がし用第２通路２５が４つ形成され、それぞれの流体逃がし用第２通路２５は斜状に延びて前記流体逃がし用通路１６と接続している。
【００５０】
この変形例では、前記凹部２４の内部の空間、流体逃がし用通路１６、流体逃がし用第２通路２５が流体室１２に相当する。この流体室１２は前記の実施形態と同様に、突部８の外側に形成される薄肉テーパ筒状の隙間１１に連通されている。そして、この流体室１２の内部に、粘性流体Ｌと隔てられた空気室（空気室形成部材１３の内部の空気室）２３が形成される。
【００５１】
この変形例のオートテンショナ１’においてブラケット３とアーム４とを組み付ける際には、詳細は図示しないが図３（ａ）と同様に、ブラケット３のエンジンブロック２側への取付面を下側へ向けて載置し、その環状壁６の内部に適当な量の粘性流体Ｌを注入して貯めておき、更に図４に図示の球状の空気室形成部材１３を粘性流体Ｌの液面に浮かせた状態で、アーム４の突部８のテーパ外周面をブラケット３の環状壁６のテーパ内周面に差し込むように軸方向に差し込めば良い。
【００５２】
以上に本発明の好適な実施形態及びその変形例を説明したが、本発明の技術的範囲は前記の実施形態及び変形例に限定されるものではなく、例えば以下のように変更して実施することができる。
【００５３】
（１）オートテンショナ１，１’は、エンジンのオルタネータ（補機）を駆動するためのベルトに限定されず、他にも様々な用途が考えられる。
【００５４】
（２）また、テーパ面の向きを軸方向で全く逆に構成しても良い。即ち、アーム４側に環状壁６を設け、ブラケット３側に第１環状壁８及び第２環状壁９を設け、環状壁６の内側のテーパ内周面と第１環状壁８の外側のテーパ外面との間に隙間１１を形成しても良い。
【００５５】
（３）本実施形態では前記スプリング２２に、ブラケット３とアーム４とを相互に近接する方向へ引張る役割と、アーム４を一側へ回動付勢する役割の両方を行わせているが、スプリング２２にはブラケット３とアーム４とを軸方向へ互いに引張る役割のみを担わせても良い。即ち、アーム４に別の付勢バネを取り付け、この付勢バネによってアーム４をブラケット３に対して一側へ回動付勢する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係るオートテンショナの全体的な構成を示した軸断面図。
【図２】空気室形成部材の詳細な形状を示す斜視図。
【図３】オートテンショナの組付手順を示す要部断面図。
【図４】変形例のオートテンショナの軸断面図。
【図５】図４のＡ−Ａ断面矢視図。
【符号の説明】
【００５７】
１ オートテンショナ
３ ブラケット（固定部材）
４ アーム（可動部材）
１１ 隙間
１２ 流体室
１３ 空気室形成部材
１６ 流体逃がし用通路
１７ 逃がし口
１９ 栓部材
２２ スプリング（付勢バネ）
２３ 空気室
Ｌ 粘性流体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体駆動用ベルトに張力を与えるオートテンショナにおいて、固定部材と可動部材との間に形成された隙間及びこの隙間に連通する流体室に粘性流体を封入するとともに、前記流体室の内部には前記粘性流体と隔てられた空気室が形成されていることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項２】
請求項１に記載のオートテンショナであって、前記隙間の径方向内側に前記流体室が形成されていることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のオートテンショナであって、前記固定部材にテーパ円錐面を設け、前記可動部材にテーパ円錐面を設け、互いに対面する前記テーパ円錐面の間に前記隙間が形成されていることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項４】
請求項１から請求項３までの何れか一項に記載のオートテンショナであって、前記流体室は流体逃がし用通路を有しており、この流体逃がし用通路に連通する逃がし口が栓部材によって閉鎖されていることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項５】
請求項１から請求項４までの何れか一項に記載のオートテンショナであって、前記隙間の径方向内側には空気室形成部材が配置されており、この空気室形成部材によって前記空気室内の空気と前記粘性流体とが隔てられていることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか一項に記載のオートテンショナであって、前記固定部材と前記可動部材との間にはテーパ筒状の摺動部材が介在されているとともに、前記可動部材と前記固定部材との間には前記可動部材を一側に回動付勢するための付勢バネが介設され、この付勢バネが前記固定部材と前記可動部材とを互いに近接する方向に付勢していることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項７】
固定部材と可動部材との間に隙間を形成して、その隙間に粘性流体を介在させた構成のオートテンショナの製造方法であって、
前記固定部材及び前記可動部材の何れか一方にテーパ内周面を設けるとともに他方にはテーパ外周面を設け、
前記テーパ内周面の内部空間に前記粘性流体を貯めた状態で、前記テーパ外周面を前記テーパ内周面の内部に軸方向に差し込むようにして前記固定部材と前記可動部材とを組み付けるとともに、互いに対向する前記テーパ内周面及びテーパ外周面との間に前記隙間を形成することを特徴とする、オートテンショナの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載のオートテンショナの製造方法であって、
前記の組付け後の状態では、オートテンショナの内部に流体室が形成されてこの流体室が前記隙間に連通するとともに、当該流体室の内部では、空気が空気室形成部材によって前記粘性流体と隔てられた状態で存在することを特徴とする、オートテンショナの製造方法。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載のオートテンショナの製造方法であって、
前記テーパ外周面を前記テーパ内周面の内部に軸方向に差し込む際は、テーパ内周面の内部に貯められた粘性流体の一部が、前記テーパ外周面を設けた側の部材に備えた流体逃がし用通路及び逃がし口を通じて外部に排出されることを特徴とする、オートテンショナの製造方法。
【請求項１】
回転体駆動用ベルトに張力を与えるオートテンショナにおいて、固定部材と可動部材との間に形成された隙間及びこの隙間に連通する流体室に粘性流体を封入するとともに、前記流体室の内部には前記粘性流体と隔てられた空気室が形成されていることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項２】
請求項１に記載のオートテンショナであって、前記隙間の径方向内側に前記流体室が形成されていることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のオートテンショナであって、前記固定部材にテーパ円錐面を設け、前記可動部材にテーパ円錐面を設け、互いに対面する前記テーパ円錐面の間に前記隙間が形成されていることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項４】
請求項１から請求項３までの何れか一項に記載のオートテンショナであって、前記流体室は流体逃がし用通路を有しており、この流体逃がし用通路に連通する逃がし口が栓部材によって閉鎖されていることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項５】
請求項１から請求項４までの何れか一項に記載のオートテンショナであって、前記隙間の径方向内側には空気室形成部材が配置されており、この空気室形成部材によって前記空気室内の空気と前記粘性流体とが隔てられていることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか一項に記載のオートテンショナであって、前記固定部材と前記可動部材との間にはテーパ筒状の摺動部材が介在されているとともに、前記可動部材と前記固定部材との間には前記可動部材を一側に回動付勢するための付勢バネが介設され、この付勢バネが前記固定部材と前記可動部材とを互いに近接する方向に付勢していることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項７】
固定部材と可動部材との間に隙間を形成して、その隙間に粘性流体を介在させた構成のオートテンショナの製造方法であって、
前記固定部材及び前記可動部材の何れか一方にテーパ内周面を設けるとともに他方にはテーパ外周面を設け、
前記テーパ内周面の内部空間に前記粘性流体を貯めた状態で、前記テーパ外周面を前記テーパ内周面の内部に軸方向に差し込むようにして前記固定部材と前記可動部材とを組み付けるとともに、互いに対向する前記テーパ内周面及びテーパ外周面との間に前記隙間を形成することを特徴とする、オートテンショナの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載のオートテンショナの製造方法であって、
前記の組付け後の状態では、オートテンショナの内部に流体室が形成されてこの流体室が前記隙間に連通するとともに、当該流体室の内部では、空気が空気室形成部材によって前記粘性流体と隔てられた状態で存在することを特徴とする、オートテンショナの製造方法。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載のオートテンショナの製造方法であって、
前記テーパ外周面を前記テーパ内周面の内部に軸方向に差し込む際は、テーパ内周面の内部に貯められた粘性流体の一部が、前記テーパ外周面を設けた側の部材に備えた流体逃がし用通路及び逃がし口を通じて外部に排出されることを特徴とする、オートテンショナの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−３７９８６（Ｐ２００６−３７９８６Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１４３３４（Ｐ２００４−２１４３３４）
【出願日】平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
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