JP6659454B2 - オートテンショナ - Google Patents

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Description

この発明は、オルタネータ等の自動車補機を駆動する補機ベルトの張力保持に用いられるオートテンショナに関する。
自動車の補機、たとえばオルタネータやカーエアコンやウォータポンプなどは、その回転軸がエンジンのクランクシャフトに補機ベルトで連結され、その補機ベルトを介して駆動される。この補機ベルトの張力を適正範囲に保つために、一般に、支軸を中心として揺動可能に設けたプーリアームと、そのプーリアームに回転可能に取り付けたテンションプーリと、そのテンションプーリを補機ベルトに押さえ付ける方向にプーリアームを付勢するオートテンショナとからなる張力調整装置が使用される。
この張力調整装置に採用されるオートテンショナとして、一端部が閉塞したシリンダと、そのシリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されたロッドと、そのロッドに付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構と、そのロッドのシリンダからの突出端に固定されたばね座と、そのばね座を介してロッドをシリンダから突出する方向に付勢するリターンスプリングとを備え、ばね座は、リターンスプリングを支持するフランジ部と、当該フランジ部から前記ロッドの軸方向へ突出する連結片を有し、シリンダは、閉塞した一端部から軸方向へ突出する連結片を有する油圧式のものがある（例えば、特許文献１、２）。
この油圧式のオートテンショナは、シリンダに設けられた連結片をプーリアームに連結し、ばね座に設けられた連結片をエンジンに連結して使用される。そして、補機ベルトの張力が変動すると、その補機ベルトの張力とリターンスプリングの付勢力がつりあう位置までロッドが移動して補機ベルトの張力変動を吸収するとともに、補機ベルトからロッドに付与される押し込み力を油圧ダンパ機構で緩衝して、補機ベルトの張力を安定させる。
ところで、エンジンを組み立てるにあたっては、補機やオートテンショナを予めエンジンに取り付けた後、各補機を駆動するプーリやクランクプーリやテンションプーリに補機ベルトを巻き掛ける。ここで、補機ベルトを巻き掛けるときに、オートテンショナがリターンスプリングの付勢力で伸張状態となっていると、補機ベルトが突っ張ってしまい、補機ベルトを取り付けることができない。
そのため、補機ベルトを巻き掛けるにあたっては、リターンスプリングに抗してオートテンショナを押し縮め、シリンダとロッドとを相対的に押し込み状態に保持しながら補機ベルトを巻き掛ける必要がある。この押し込み状態を保持しながら補機ベルトを巻き掛ける作業は煩雑である。その作業性を向上させるため、ロッドがシリンダから突出する方向に移動するのを規制することが好ましい。
その規制手段として、特許文献１、２のオートテンショナは、当該シリンダ及び当該ばね座の外側に装着され、当該装着状態で当該シリンダと当該ロッドとを相対的に押し込み状態に保持する固定具を採用している。
特許文献１の固定具は、周方向の一部に開口を形成しかつ前記シリンダ及び前記ばね座を径方向に挟むように配置された対の側部と、これら対の側部間を周方向に前記開口と反対側で繋ぐ接続部とを有し、前記対の側部が、それぞれ前記開口から挿入された前記シリンダ及び前記ばね座を軸方向両側から挟持する対の係合片を有する一体の金属部品からなる。その係合片は、接続部よりも軸方向に突出する位置で径方向に折り曲げられている。ばね座のフランジ部と、シリンダの一端部は、それぞれ自己の連結片の周囲に、径方向に沿った平坦面を有する。そのフランジ部の平坦面と、シリンダの平坦面は、軸方向に対向する位置関係にある。各係合片は、径方向に折り曲げられた平坦な板面において、フランジ部又はシリンダの平坦面と接触する。このため、固定具は、押し込み状態のばね座及びシリンダを強固に保持することができる。
一方、特許文献２の固定具は、ばね座とシリンダに巻き掛けられる環状になっている。その固定具は、ばね座に設けられた連結片と、シリンダに設けられた連結片に外接するように巻き掛けられている。その固定具と連結片との間には、切断工具挿入空間が形成されている。環状固定具を切断して取り外すと、固定具を取り外すためにオートテンショナをさらに収縮させる作業が不要になる。
特開平１０−３０６８５９号公報 特開２０１２−２２５４４７号公報
しかしながら、特許文献１の固定具は、特許文献２のオートテンショナのようなばね座やシリンダを採用する場合に不安がある。すなわち、特許文献２のオートテンショナでは、ばね座が軸方向に自己の連結片側へ向かって縮径するテーパ面を有する。また、シリンダも、軸方向に自己の連結片側へ向かって縮径するテーパ面を有する。これらテーパ面は、コスト低減や軽量化を目的に形成されており、連結片の傍らまで及んでいる。このようなテーパ面を有するばね座又はシリンダを具備するオートテンショナに特許文献１の固定具を適用しようとすると、その係合片をテーパ面に接触させてばね座とシリンダを軸方向両側から挟持することになる。そのためには、その係合片を対面するテーパ面に倣うように内側へ傾ける必要がある。そうすると、テーパ面を径方向に挟む両側の係合片は、それぞれ平坦な板面においてテーパ面の直径上に線状に接触することになる。ばね座のフランジ部とシリンダの一端部間に介在するスプリング荷重が大きい場合、ばね座とシリンダのそれぞれの連結片側に軸方向のスプリング荷重が作用したとき、テーパ面と係合片の接触部における径方向の分力が当該係合片を外側へ押すくさび効果により、テーパ面の直径上の両端に接触する係合片間が拡径させられ、固定具が外れる恐れがある。
一方、特許文献２のような固定具の場合、ばね座に設けられた連結片と、シリンダに設けられた連結片とに固定具を巻き掛けることが可能なため、それらばね座やシリンダに前述のようなテーパ面があっても固定具の保持性に影響しないが、固定具を切断する工具の使用制約があるときに採用することができない。
上述の背景に鑑み、この発明が解決しようとする課題は、オートテンショナに備わる固定具の係合片がばね座及びシリンダを軸方向両側から挟持する際、シリンダ又はばね座のテーパ面に接触する係合片の拡径変形を抑えて、固定具が外れることを防止することにある。
この発明は、上記の課題を解決する第一の手段として、一端部が閉塞したシリンダと、前記シリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されたロッドと、前記ロッドに付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構と、前記ロッドの前記シリンダからの突出端に固定されたばね座と、前記ばね座を介して前記ロッドを前記シリンダから突出する方向に付勢するリターンスプリングと、前記シリンダ及び前記ばね座の外側に装着され当該装着状態で当該シリンダと当該ロッドとを相対的に押し込み状態に保持する固定具とを備え、前記ばね座が、前記リターンスプリングを支持するフランジ部と、当該フランジ部から軸方向へ突出する連結片を有し、前記シリンダが、前記一端部から軸方向へ突出する連結片を有し、前記ばね座と前記シリンダの少なくとも一方が、軸方向に自己の前記連結片側へ向かって縮径するテーパ面を有するオートテンショナにおいて、前記固定具が、周方向の一部に開口を形成しかつ前記シリンダ及び前記ばね座を径方向に挟むように配置された対の側部と、これら対の側部間を周方向に前記開口と反対側で繋ぐ接続部とを有し、前記対の側部が、それぞれ前記シリンダ及び前記ばね座を軸方向両側から挟持する対の係合片を有し、前記テーパ面と対面する前記係合片が、内側へ傾いた傾斜状に形成されており、前記傾斜状の係合片が、前記テーパ面と周方向に幅をもって接触する凹面を有する構成を採用したものである。
上記第一の手段に係る構成によれば、テーパ面と対面する傾斜状の係合片が、その凹面においてテーパ面と周方向に幅をもって接触するため、くさび効果が緩和される。このため、傾斜状の係合片の拡径変形が抑えられ、固定具が外れにくくなる。また、固定具が動こうとしても、その凹面がテーパ面の端部に引っ掛かるので、このことからも固定具が外れにくくなる。したがって、第一の手段は、シリンダ又はばね座のテーパ面に接触する係合片の拡径変形を抑えて、固定具が外れることを防止することができる。
第一の手段においては、前記固定具が、前記対の側部にそれぞれ設けられた前記傾斜状の係合片同士を繋ぐ補強部をさらに有することが好ましい。
このようにすると、くさび効果が作用する際、傾斜状の係合片の拡径変形が、傾斜状の係合片間を繋ぐ補強部の抵抗によって防止される。したがって、テーパ面に接触する係合片の拡径変形をより抑えることができる。
また、第一の手段においては、例えば、前記シリンダ及び前記ばね座が、それぞれ前記テーパ面を有し、全ての前記係合片が、それぞれ前記凹面を有してもよい。
ここで、前記補強部が、ばね座側の前記係合片同士を繋ぐ部分と、シリンダ側の前記係合片同士を繋ぐ部分とを有してもよい。
また、この発明は、上記の課題を解決する第二の手段として、一端部が閉塞したシリンダと、前記シリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されたロッドと、前記ロッドに付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構と、前記ロッドの前記シリンダからの突出端に固定されたばね座と、前記ばね座を介して前記ロッドを前記シリンダから突出する方向に付勢するリターンスプリングと、前記シリンダ及び前記ばね座の外側に装着され当該装着状態で当該シリンダと当該ロッドとを相対的に押し込み状態に保持する固定具とを備え、前記ばね座が、前記リターンスプリングを支持するフランジ部と、当該フランジ部から軸方向へ突出する連結片を有し、前記シリンダが、前記一端部から軸方向へ突出する連結片を有し、前記ばね座と前記シリンダの少なくとも一方が、軸方向に自己の前記連結片側へ向かって縮径するテーパ面を有するオートテンショナにおいて、前記固定具が、周方向の一部に開口を形成しかつ前記シリンダ及び前記ばね座を径方向に挟むように配置された対の側部と、これら対の側部間を周方向に前記開口と反対側で繋ぐ接続部とを有し、前記対の側部が、それぞれ前記シリンダ及び前記ばね座を軸方向両側から挟持する対の係合片を有し、前記テーパ面と対面する前記係合片が、内側へ傾いた傾斜状に形成されており、前記固定具が、前記対の側部にそれぞれ設けられた前記傾斜状の係合片同士を繋ぐ補強部をさらに有する構成を採用した。
上記第二の手段に係る構成によれば、くさび効果が作用する際、傾斜部の拡径変形が、傾斜部間を繋ぐ補強部の抵抗によって防止されるので、その拡径変形が抑えられる。したがって、第二の手段は、シリンダ又はばね座のテーパ面に接触する係合片の拡径変形を抑えて、固定具が外れることを防止することができる。
第二の手段においては、前記傾斜状の係合片が、前記開口側の端部で内側へ曲がっており、当該端部で前記テーパ面と接触することが好ましい。
このようにすると、傾斜状の係合片とテーパ面との接触は、テーパ面の直径上の端部から開口側の部分において周方向に複数箇所又は連続的に生じさせることが可能となる。このため、くさび効果が緩和される。また、固定具が動こうとしても、係合片の端部がテーパ面に引っ掛かるので、このことからも固定具が外れにくくなる。したがって、テーパ面に接触する係合片の拡径変形をより抑えると共に固定具が外れることをより防止することができる。
また、第二の手段においては、例えば、前記シリンダ及び前記ばね座が、それぞれ前記テーパ面を有し、前記補強部が、ばね座側の前記係合片同士を繋ぐ部分と、シリンダ側の前記係合片同士を繋ぐ部分とを有し、前記ばね座と前記シリンダのうち、外径の小さい方の前記テーパ面と対面する前記係合片が前記端部を有してもよい。
シリンダとばね座間に外径差がある場合、固定具の対の側部間に形成する開口の大きさは、外径の大きい方を基準として決めることになる。そうすると、外径の小さい方と対の側部との間は、外径の大きい方と対の側部との間よりも余裕がある。その外径の小さい方のテーパ面に対面する係合片が拡径変形を起こすと、固定具が動き易い。このため、外径の大きい方のテーパ面に対面する係合片の拡径変形は補強部で抑えつつ、外径の小さい方のテーパ面と対面する係合片の拡径変形を補強部と、内側へ曲がった端部とで二重に抑えることが好ましい。
第一の手段又は第二の手段に係る固定具の材料は、例えば、鋼材、アルミ又は強化樹脂からなる。
上述のように、この発明は、第一の手段及び第二の手段の少なくとも一方に係る構成の採用により、オートテンショナに備わる固定具の係合片がばね座及びシリンダを軸方向両側から挟持する際、シリンダ又はばね座のテーパ面に接触する係合片の拡径変形を抑えて、固定具が外れることを防止することができる。
（ａ）はこの発明の第一実施形態に係るオートテンショナを図４（ｂ）中のＩａ―Ｉａ線の断面を示す部分縦断正面図、（ｂ）は図４（ａ）中のＩｂ−Ｉｂ線の断面を示す部分横断面図 第一実施形態に係るオートテンショナを採用した張力調整装置を示す正面図 図２に示すオートテンショナの縦断側面図 （ａ）は図３に示すオートテンショナの正面図、（ｂ）は図３に示すオートテンショナの側面図 第一実施形態に係るオートテンショナの固定具の外観を示す斜視図 （ａ）は図４に示すオートテンショナの平面図、（ｂ）は図４に示すオートテンショナの底面図 図５中のＶＩＩ―ＶＩＩ線の断面を示す縦断正面図 この発明の第二実施形態に係る固定具の外観を示す斜視図 （ａ）はこの発明の第三実施形態に係るオートテンショナの平面図、（ｂ）は第三実施形態に係るオートテンショナの底面図 この発明の第三実施形態に係る固定具の外観を示す斜視図 この発明の第四実施形態に係る固定具の外観を示す斜視図 （ａ）は第四実施形態に係るオートテンショナの正面図、（ｂ）は第四実施形態に係るオートテンショナの側面図 図１２（ｂ）中のＸＩＩＩ―ＸＩＩＩ線の断面を示す部分縦断正面図 図１２（ａ）中のＸＩＶ−ＸＩＶ線の断面を示す部分横断面図
この発明の第一実施形態に係るオートテンショナを添付図面の図１〜図７に基づいて説明する。図２に、自動車補機を駆動する補機ベルト１の張力調整装置を示す。この張力調整装置は、エンジン２に固定された支軸３を中心として揺動可能に支持されたプーリアーム４と、プーリアーム４に回転可能に取り付けたテンションプーリ５とを有する。プーリアーム４には、第一実施形態に係るオートテンショナ６の一端が支軸７を介して回転可能に連結され、オートテンショナ６の他端が、エンジン２に固定された支軸８で支持されている。
前述の張力調整装置の組み立てに際し、プーリアーム４及びオートテンショナ６をエンジン２に取り付けた後、補機ベルト１をテンションプーリ５等に巻き掛ける前の時点におけるオートテンショナ６の様子を図３、図４（ａ）、（ｂ）に示す。図示のように、オートテンショナ６は、シリンダ９と、シリンダ９内に軸方向に移動可能に挿入されたロッド１０と、ロッド１０に付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構１１と、ロッド１０のシリンダ９からの突出端に固定されたばね座１２と、ばね座１２を介してロッド１０をシリンダ９から突出する方向に付勢するリターンスプリング１３とを備える。
ここで、軸方向とは、シリンダ９とばね座１２とロッド１０において同軸に設定された中心軸線に沿った方向のことをいう。その軸方向は、図３、図４（ａ）、（ｂ）中において上下方向に相当する。以下、軸方向に図中上方へ進む方向を上方向とし、これと反対の方向を下方向とする。また、軸方向を規定する中心軸線に直角な方向を径方向という。また、その中心軸線周りの円周方向のことを周方向という。
シリンダ９は、下部側の一端部１４が閉塞し、他端が開放した筒状に形成されている。シリンダ９は、一端部１４から下方へ突出する連結片１５と、下方向に連結片１５側へ向かって縮径するテーパ面１６とを有する。連結片１５は、支軸７を挿通する貫通孔１７を有する。
以下、貫通孔１７に挿通された支軸７の軸線に沿った方向のことを前後方向という。また、その前後方向のうち、図２のエンジン２から遠ざかる方向のことを前方向という。また、径方向のうち、前後方向に直角な方向のことを左右方向という。その左右方向は、図４（ａ）中において左右方向に相当する。
図３に示すように、シリンダ９は、その全体が一体に設けられている。例えば、シリンダ９は、アルミの冷間鍛造で形成することができる。シリンダ９内には、空気と作動油が上下二層に収容されている。
油圧ダンパ機構１１は、ロッド１０の外周に摺接するようにシリンダ９内に固定されたスリーブ１８と、スリーブ１８の内側に形成された圧力室１９と、スリーブ１８とシリンダ９の間に形成されたリザーバ室２０と、圧力室１９の下部とリザーバ室２０の下部を連通する油通路２１と、油通路２１のリザーバ室２０側から圧力室１９側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ２２と、スリーブ１８とロッド１０の摺動面間に形成されたリーク隙間２３とからなる。
スリーブ１８はシリンダ９内に同軸に挿入され、そのスリーブ１８の下部外周が、シリンダ９の一端部１４の内面に形成されたスリーブ嵌合凹部２４に嵌め合わされている。油通路２１は、スリーブ嵌合凹部２４とスリーブ１８の嵌合面間に形成されている。チェックバルブ２２は、油通路２１の圧力室１９側の端部に設けられている。
テーパ面１６は、スリーブ嵌合凹部２４からリザーバ室２０までの間で内周を拡大させる部分の外周に円錐面状で形成されている。
ばね座１２は、例えばフェノール樹脂等の合成樹脂で形成されている。ロッド１０のシリンダ９からの突出端は、ばね座１２の成形金型内にセットした状態でばね座１２の成形（インサート成形）を行なうことによって、ばね座１２に固定されている。
ばね座１２は、リターンスプリング１３の上端を支持するフランジ部２５と、フランジ部２５から上方へ突出する連結片２６と、フランジ部２５から下方に延びる筒状の内スカート２７および外スカート２８とからなる。
連結片２６は、支軸８を挿通する前後方向の貫通孔２９を有する。内スカート２７は、シリンダ９の上部内周に対向して配置され、シリンダ９の上部内周に取り付けた環状のオイルシール３０に摺接している。オイルシール３０はシリンダ９内の作動油を密封している。外スカート２８は、シリンダ９の上部外周に対向して配置され、オイルシール３０が外部にさらされるのを防止している。
ばね座１２は、上方向に連結片２６側へ向かって縮径するテーパ面３１を有する。テーパ面３１は、外スカート２８と、フランジ部２５とを繋ぐ部分の外周に円錐面状で形成されている。
リターンスプリング１３は、螺旋状に延びる線材からなるコイルばねである。リターンスプリング１３は、シリンダ９の内周とスリーブ１８の外周との間に組み込まれている。リターンスプリング１３の下端は、シリンダ９の一端部１４で支持されている。リターンスプリング１３の上端は、ばね座１２のフランジ部２５を上方に押圧している。その押圧によって、ロッド１０はシリンダ９から突出する方向（上方）に付勢されている。なお、リターンスプリング１３の下端は、座金を介してシリンダ９の一端部１４で支持するようにしてもよい。
図３、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、オートテンショナ６は、固定具４０をさらに備える。固定具４０は、シリンダ９及びばね座１２の外側に装着され、その装着状態でシリンダ９とロッド１０とを相対的に押し込み状態に保持する。ここでの保持は、外力が作用していない自然状態でのオートテンショナ６の軸方向長さに比してオートテンショナ６の軸方向長さをリターンスプリング１３に抗して押し縮めた状態で、ロッド１０がシリンダ９から突出する方向に移動するのを固定具４０が規制していることを意味する。なお、その押し縮めた状態でのリターンスプリング１３の付勢力は５００〜１５００Ｎ程度である。
図５に固定具４０を右斜め上方から眺めた外観を示す。図６（ａ）に固定具４０の下面を示す。図６（ｂ）に固定具４０の上面を示す。これらに図示するように、固定具４０は、周方向の一部に開口４１を形成しかつシリンダ９及びばね座１２を左右方向に挟むように配置された対の側部４２、４３と、これら対の側部４２、４３間を周方向に開口４１と反対側で繋ぐ接続部４４とからなる。固定具４０の全体は、左右対称な形状になっている。
対の側部４２、４３は、前後方向に延びる板状になっている。対の側部４２、４３は、接続部４４よりも上下両側へ突出する軸方向長さをもった板状になっている。接続部４４は、シリンダ９のテーパ面１６よりも上方かつばね座１２のテーパ面３１よりも下方の高さでシリンダ９及びばね座１２を迂回している。対の側部４２、４３の前縁は、シリンダ９及びばね座１２の左右方向の直径上よりも前方に位置する。開口４１の左右方向幅は、対の側部４２、４３の前縁間で規定されている。開口４１の左右方向幅は、ばね座１２よりも大きく設定されている。シリンダ９及びばね座１２は、開口４１から対の側部４２、４３及び接続部４４の内側の空間へ挿入される。
左右一対の側部４２、４３は、それぞれシリンダ９及びばね座１２を上下両側から挟持する対の係合片４５、４６を有する。上側の係合片４５は、側部４２、４３のうち、接続部４４よりも上方へ突出する位置において全体としてばね座１２のテーパ面３１に対面するように内側へ傾いた傾斜状に形成されている。下側の係合片４６は、側部４２、４３のうち、接続部４４よりも下方へ突出する位置において全体としてシリンダ９のテーパ面１６と対面するように内側へ傾いた傾斜状に形成されている。
図５中のＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面を図７に示す。図５〜図７に示すように、上側の係合片４５は、ばね座１２のテーパ面３１と周方向に幅をもって接触する凹面４７を有する。下側の係合片４６は、シリンダ９のテーパ面１６と周方向に幅をもって接触する凹面４８を有する。
図４（ｂ）中のＩａ―Ｉａ線の断面を図１（ａ）に示し、図４（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線の断面を図１（ｂ）に示す。図１（ａ）、（ｂ）、図５、図６（ａ）に示すように、上側の係合片４５は、その内側に前後方向に沿った平坦面を有する。凹面４７は、その平坦面から凹んだ曲面になっている。その曲面は、ばね座１２のテーパ面３１の円錐面状に沿う形状となっている。凹面４７の周方向幅及び径方向深さは、上側の係合片４５の上端から下方向に向かって小さくなっている。係合片４５の傾斜状は、凹面４７のみで係合片４５とテーパ面３１とを接触させるように設定されている。凹面４７の周方向中央部は、テーパ面３１の左右方向の直径上の端部と左右方向に接触している。凹面４７とテーパ面３１が径方向に接触する周方向範囲は、係合片４５の上端において最大であり、下方向に向かって次第に小さくなる。凹面４７とテーパ面３１が線状に接触する箇所は、略存在しない。
図５、図６（ｂ）に示す下側の係合片４６及び凹面４８は、上側の係合片４５、凹面４７と上下逆様の態様となるが、シリンダ９のテーパ面１６に対応の形状となっている。このため、凹面４８の断面図示を省略するが、シリンダ９のテーパ面１６の円錐面状に沿う凹面４８は、その周方向中央部において、テーパ面１６の左右方向の直径上の端部と左右方向に接触している。また、係合片４６の傾斜状は、凹面４８のみで係合片４６とテーパ面１６とを接触させるように設定されている。凹面４８とテーパ面１６が径方向に接触する周方向範囲は、係合片４６の下端において最大であり、上方向に向かって次第に小さくなる。凹面４８とテーパ面１６が線状に接触する箇所は、略存在しない。
仮に、図５、図６（ａ）、（ｂ）に示す係合片４５、４６が凹面４７、４８をもたず、前後方向に沿った平坦面のみでテーパ面１６、３１に接触する場合、テーパ面１６、３１の左右方向の直径上の端部とのみ接触するので、線状の接触部のみが生じる。この場合、スプリング荷重が線状の接触部に集中し、左右方向に高い分力が生じる。すなわち、くさび効果の作用は、左右方向の分力のみで傾斜状の係合片が強く押される態様となるので、その係合片の傾斜が緩くなるような係合片の変形、すなわち、左右の係合片間を左右方向に拡げるような係合片の拡径変形が生じ易くなる。また、そのような拡径変形が少し生じるだけでも、係合片の前後方向に沿った平坦面に対してテーパ面１６、３１が滑って固定具の姿勢が乱れ易くなる。これらのことから、凹面４７、４８がない場合、スプリング荷重が大きい程、固定具が外れ易く、シリンダ９とばね座１２を軸方向両側から強固に挟持することが困難になる。
これに対し、傾斜状の係合片４５、４６が対応のテーパ面１６、３１と周方向に幅をもって接触（図１（ａ）、（ｂ）参照。）する凹面４７、４８を有する場合、図３に示すリターンスプリング１３のスプリング荷重は、図４（ａ）に示す係合片４５、４６を左右方向のみに集中して押すように作用せず、径方向の複数方向に押すように作用する。このため、くさび効果が緩和されて、傾斜状の係合片４５、４６の拡径変形が抑えられ、固定具４０が外れにくくなる。また、固定具４０がシリンダ９及びばね座１２に対して動こうとしても、その係合片４５、４６の凹面４７、４８と、凹面４７、４８の内側へ入り込んだテーパ面１６、３１の左右方向の端部とが前後方向に引っ掛かるので、このことからも固定具４０が外れにくくなる。
固定具４０の材料は、例えば、鋼材、アルミ又は強化樹脂からなる。固定具４０の材料として鋼材を採用する場合、プレス加工により、固定具４０の全体を形成してもよい。固定具４０の材料としてアルミ又は強化樹脂を採用する場合、成型により、固定具４０の全体を形成してもよい。なお、鋼材とは、鋼でできた材料のことをいい、アルミとは、純アルミニウム又はアルミニウム合金のことをいい、強化樹脂とは、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）のことをいう。
オートテンショナ６のエンジン２への組み付けは、例えば、次のようにして行なう。まず、図３、図４（ａ）、（ｂ）、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、固定具４０によって収縮状態に保持されたオートテンショナ６と、図２に示すように、テンションプーリ５が取り付けられたプーリアーム４とを準備する。次に、図３、図４（ａ）、図６（ｂ）に示すオートテンショナ６の下側の連結片１５を、支軸７を介してプーリアーム４に連結する。続いて、図３、図４（ａ）、図６（ａ）に示すオートテンショナ６の上側の連結片２６とプーリアーム４とをそれぞれ支軸８、３を介して、図２に示すようにエンジン２に取り付ける。その後、各補機を駆動するプーリ（図示せず）とテンションプーリ５に補機ベルト１を巻き掛ける。この段階ではオートテンショナ６が収縮状態に保持されているので、補機ベルト１には張力が付与されていない。その後、オートテンショナ６をさらに収縮させて固定具４０を取り外す。これにより、ロッド１０がシリンダ９から突出する方向に移動し、オートテンショナ６が伸張するので、補機ベルト１に張力が付与される。
次に、このオートテンショナ６の動作例を説明する（図２、図３参照）。
エンジン２の作動中、補機ベルト１の張力が小さくなると、補機ベルト１の張力とリターンスプリング１３の付勢力がつり合う位置までロッド１０がシリンダ９から突出し、補機ベルト１の弛みを吸収する。このとき、圧力室１９内の圧力が低下してチェックバルブ２２が開き、油通路２１を通ってリザーバ室２０から圧力室１９に作動油が流れるので、ロッド１０は速やかに移動する。
一方、エンジン２の作動中に、補機ベルト１の張力が大きくなると、補機ベルト１の張力とリターンスプリング１３の付勢力がつり合う位置までロッド１０がシリンダ９内に押し込まれ、補機ベルト１の緊張を吸収する。このとき、圧力室１９内の圧力が上昇してチェックバルブ２２が閉じ、圧力室１９内の作動油がリーク隙間２３を通ってリザーバ室２０に流出し、その作動油の粘性抵抗によってダンパ力が生じるので、ロッド１０はゆっくりと移動する。
第一実施形態に係るオートテンショナ６は、上述のようなものであり、テーパ面１６、３１と対面する傾斜状の係合片４５、４６の凹面４７、４８とテーパ面１６、３１とが周方向に幅をもって接触するため（図１（ａ）、（ｂ）、図６（ａ）、（ｂ）参照。）、くさび効果が緩和され、傾斜状の係合片４５、４６の拡径変形が抑えられ、固定具４０が外れにくくなる。また、固定具４０が前後方向に動こうとしても、その凹面４７、４８がテーパ面１６、３１に前後方向に引っ掛かるので、このことからも固定具４０が外れにくくなる。したがって、オートテンショナ６は、シリンダ９のテーパ面１６に接触する各係合片４６、ばね座１２のテーパ面３１に接触する各係合片４５について拡径変形を抑えて、固定具４０が外れることを防止することができると共に、固定具４０によって収縮状態のオートテンショナ６を強固に保持することができる。
この発明の第二実施形態に係るオートテンショナを図８に基づいて説明する。なお、以下では、第一実施形態との相違点を述べるに留める。図８に示すように、第二実施形態に係る固定具５０は、対の側部４２、４３にそれぞれ設けられた傾斜状の係合片４５、４５同士、係合片４６、４６同士を繋ぐ補強部５１をさらに有する。補強部５１は、上側（ばね座側）の係合片４５、４５同士を繋ぐ部分５２と、下側（シリンダ側）の係合片４６、４６同士を繋ぐ部分５３とからなる。上側の部分５２は、接続部４４の上部に連続し、かつ上側の係合片４５と同じ傾斜かつ高さで係合片４５、４５間に連続している。下側の部分５３は、接続部４４の下部に連続し、かつ下側の係合片４６と同じ傾斜かつ高さで係合片４６、４６間に連続している。側部４２、４３は、凹面４７、４８の周方向中央部から前方に位置する範囲において前後方向に延びる板状になっている。この板状部分以外の側部４２、４３の残部と、接続部４４と、補強部５１とは、半円周状に連続している。
くさび効果が作用する際、上側の各係合片４５の拡径変形が係合片４５、４５同士を繋ぐ上側の部分５２の抵抗によって防止され、下側の各係合片４６の拡径変形が係合片４６、４６同士を繋ぐ下側の部分５３の抵抗によって防止される。したがって、第二実施形態に係るオートテンショナは、テーパ面１６、３１（図４（ａ）参照。）に接触する係合片４５、４６の拡径変形を第一実施形態よりも抑えることができる。
この発明の第三実施形態に係るオートテンショナを図９（ａ）〜図１０に基づいて説明する。これら図示から明らかなように、第三実施形態に係る固定具６０は、上下の係合片６１、６２から第二実施形態の凹面を省略した点でのみ相違するものである。第三実施形態に係るオートテンショナは、第二実施形態と同様、補強部の上下の部分５２、５３によって、テーパ面１６、３１に接触する各係合片６１、６２の拡径変形を抑えることができる。その変形防止性能は第二実施形態に比して劣ってしまうが、第三実施形態に係る固定具６０は、凹面を加工する手間がない分、製造が容易となる。なお、上側の部分５２や下側の部分５３においてテーパ面１６、３１との接触部を設定し、前述のスプリング荷重を受けるように変更してもよい。
この発明の第四実施形態に係るオートテンショナを図１１〜図１４に基づいて説明する。
図１１、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、第四実施形態に係る固定具７０は、第三実施形態において、下側の係合片６２の形状を変更した点でのみ相違するものである。すなわち、下側の係合片６２は、前方側（開口側）の端部７１で内側へ曲がっている。その係合片６２の端部７１は、テーパ面１６の左右方向の直径上の端部から前方の部分において内側へ曲がっている。
図１２（ｂ）中のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線の断面を図１３に示し、図１２（ａ）中のＸＩＶ−ＸＩＶ線の断面を図１４に示す。図１１、図１３、図１４に示すように、下側の係合片６２の端部７１は、テーパ面１６の左右方向の直径上の端部から前方側の部分に沿うように曲がっている。係合片６２とテーパ面１６との接触部は、テーパ面１６の左右方向の直径上の端部から前方側の部分において、周方向に複数箇所又は連続的に存在する。このため、前述のスプリング荷重は、図１２（ａ）に示す係合片６２を左右方向のみに集中して押すように作用せず、径方向の複数方向に押すように作用する。したがって、係合片６２において、くさび効果が緩和される。また、固定具７０が前後方向に動こうとしても、係合片６２の端部７１がテーパ面１６に引っ掛かるので、このことからも固定具７０が外れにくくなる。したがって、第四実施形態に係るオートテンショナは、第三実施形態に比して、テーパ面１６に接触する係合片６２の拡径変形をより抑えると共に固定具７０が外れることをより防止することができる。
また、第四実施形態に係るオートテンショナは、シリンダ９とばね座１２のうち、外径の小さい方であるシリンダ９のテーパ面１６と対面する係合片６２が端部７１を有するので、外径の大きい方であるばね座１２のテーパ面３１に対面する係合片６１の拡径変形を補強部の上側の部分５２で抑えつつ、外径の小さい方のテーパ面１６と対面する係合片６２の拡径変形を補強部の下側の部分５３と、内側へ曲がった端部７１とにより、二重に抑えることができる。このため、固定具７０が動き易くなる係合片６２の拡径変形を特に防止することができる。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。例えば、上述の凹面や、補強部や、内側へ曲がった端部は、左右両方の係合片にあってもよいし、左右片方の係合片のみにあってもよく、また、上下両方の係合片にあってもよいし、上下片方の係合片のみにあってもよい。また、シリンダの外径をばね座より大きくしてもよい。したがって、本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
６ オートテンショナ
９ シリンダ
１０ ロッド
１１ 油圧ダンパ機構
１２ ばね座
１３ リターンスプリング
１４ 一端部
１５、２６ 連結片
１６、３１ テーパ面
２５ フランジ部
４０、５０、６０、７０ 固定具
４１ 開口
４２、４３ 側部
４４ 接続部
４５、４６、６１、６２ 係合片
４７、４８ 凹面
５１ 補強部
５２、５３ 部分
７１ 端部

Claims (8)

  1. 一端部が閉塞したシリンダと、前記シリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されたロッドと、前記ロッドに付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構と、前記ロッドの前記シリンダからの突出端に固定されたばね座と、前記ばね座を介して前記ロッドを前記シリンダから突出する方向に付勢するリターンスプリングと、前記シリンダ及び前記ばね座の外側に装着され当該装着状態で当該シリンダと当該ロッドとを相対的に押し込み状態に保持する固定具とを備え、前記ばね座が、前記リターンスプリングを支持するフランジ部と、当該フランジ部から軸方向へ突出する連結片を有し、前記シリンダが、前記一端部から軸方向へ突出する連結片を有し、前記ばね座と前記シリンダの少なくとも一方が、軸方向に自己の前記連結片側へ向かって縮径するテーパ面を有するオートテンショナにおいて、
    前記固定具が、周方向の一部に開口を形成しかつ前記シリンダ及び前記ばね座を径方向に挟むように配置された対の側部と、これら対の側部間を周方向に前記開口と反対側で繋ぐ接続部とを有し、前記対の側部が、それぞれ前記シリンダ及び前記ばね座を軸方向両側から挟持する対の係合片を有し、前記テーパ面と対面する前記係合片が、内側へ傾いた傾斜状に形成されており、前記傾斜状の係合片が、前記テーパ面と周方向に幅をもって接触する凹面を有することを特徴とするオートテンショナ。
  2. 前記固定具が、前記対の側部にそれぞれ設けられた前記傾斜状の係合片同士を繋ぐ補強部をさらに有する請求項１に記載のオートテンショナ。
  3. 前記シリンダ及び前記ばね座が、それぞれ前記テーパ面を有し、全ての前記係合片が、それぞれ前記凹面を有する請求項１又は２に記載のオートテンショナ。
  4. 前記補強部が、ばね座側の前記係合片同士を繋ぐ部分と、シリンダ側の前記係合片同士を繋ぐ部分とを有する請求項３に記載のオートテンショナ。
  5. 一端部が閉塞したシリンダと、前記シリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されたロッドと、前記ロッドに付与される押し込み力を緩衝する油圧ダンパ機構と、前記ロッドの前記シリンダからの突出端に固定されたばね座と、前記ばね座を介して前記ロッドを前記シリンダから突出する方向に付勢するリターンスプリングと、前記シリンダ及び前記ばね座の外側に装着され当該装着状態で当該シリンダと当該ロッドとを相対的に押し込み状態に保持する固定具とを備え、前記ばね座が、前記リターンスプリングを支持するフランジ部と、当該フランジ部から軸方向へ突出する連結片を有し、前記シリンダが、前記一端部から軸方向へ突出する連結片を有し、前記ばね座と前記シリンダの少なくとも一方が、軸方向に自己の前記連結片側へ向かって縮径するテーパ面を有するオートテンショナにおいて、
    前記固定具が、周方向の一部に開口を形成しかつ前記シリンダ及び前記ばね座を径方向に挟むように配置された対の側部と、これら対の側部間を周方向に前記開口と反対側で繋ぐ接続部とを有し、前記対の側部が、それぞれ前記シリンダ及び前記ばね座を軸方向両側から挟持する対の係合片を有し、前記テーパ面と対面する前記係合片が、内側へ傾いた傾斜状に形成されており、
    前記固定具が、前記対の側部にそれぞれ設けられた前記傾斜状の係合片同士を繋ぐ補強部をさらに有することを特徴とするオートテンショナ。
  6. 前記傾斜状の係合片が、前記開口側の端部で内側へ曲がっており、当該端部で前記テーパ面と接触する請求項５に記載のオートテンショナ。
  7. 前記シリンダ及び前記ばね座が、それぞれ前記テーパ面を有し、前記補強部が、ばね座側の前記係合片同士を繋ぐ部分と、シリンダ側の前記係合片同士を繋ぐ部分とを有し、前記ばね座と前記シリンダのうち、外径の小さい方の前記テーパ面と対面する前記係合片が、前記端部を有する請求項６に記載のオートテンショナ。
  8. 前記固定具の材料が、鋼材、アルミ又は強化樹脂からなる請求項１から７のいずれか１項に記載のオートテンショナ。
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