JP3547596B2 - オートテンショナ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝動ベルトの張力を一定に保つためのテンションプーリの押圧動作を許容しながら、伝動ベルトから受ける振動や衝撃によるテンションプーリの位置変動を規制するオートテンショナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述したような機能を有するオートテンショナとしては、種々な構造が考えられているが、例えば、伝動ベルトが巻き掛けられるテンションプーリと、テンションプーリを回動自在に支持する揺動アームと、揺動アームを揺動可能に支持する固定の揺動支軸と、揺動支軸と揺動アームとの摺動部分に介装される摩擦板と、摩擦板側へ揺動アームを押圧するとともに揺動アームを一回転方向へ弾発付勢するねじりコイルバネとを少なくとも備える構造がある。
【０００３】
前述のねじりコイルバネや摩擦板は、伝動ベルトの張力が緩やかに変化したときと激しい振動や衝撃が加わったときとで、異なる機能を発揮する。
【０００４】
まず、伝動ベルトの張力が緩やかに変化したときは、ねじりコイルバネのねじり復元力（周方向の付勢力）により揺動アームが傾動する結果、伝動ベルトの張力が一定に保たれる。
【０００５】
一方、伝動ベルトからテンションプーリに対して激しい振動や衝撃が作用したときは、その振動や衝撃が揺動アームのボス部に伝わるが、ねじりコイルバネの伸張復元力（軸方向の付勢力）によりボス部を摩擦板に押しつけているので、ボス部と摩擦板との間に大きな摩擦抵抗が発生し、振動や衝撃を吸収し素早く減衰するため、テンションプーリを支持する揺動アームの揺動が防止され、伝動ベルトに対する張力が一定に保たれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したようなオートテンショナでは、使用経過に伴い摩擦板が摩耗するのであるが、この摩耗粉が、摩擦板とその摩擦相手部材との間に残存することがある。この摩耗粉の残存量が増えると、摩擦抵抗が変化し、振動や衝撃に対する減衰機能が低下するおそれがある。
【０００７】
したがって、本発明では、オートテンショナにおいて、摩擦板の摩擦抵抗の変化を抑制できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のオートテンショナは、伝動ベルトの張力を一定に保つためのテンションプーリの押圧動作を許容しながら、伝動ベルトから受ける振動や衝撃によるテンションプーリの位置変動を規制するもので、テンションプーリを回動自在に支持する揺動アームとそれを揺動可能に支持する固定の揺動支軸との摺動部分に揺動アームに揺動抵抗を与える摩擦板が介装され、この摩擦板の接触相手面に摩擦板の摩擦粉を溜める凹部が設けられ、該凹部の径方向内側の端に外部への開口を有している。この場合、摩擦板の経時的な摩耗によって発生した摩耗粉が凹部に溜められる。これにより、摩擦板とその接触相手面との間から摩耗粉が排除されて残存しにくくなり、摩擦板の摩擦抵抗が変化しにくくなる。凹部の径方向内側の端に外部への開口を有しているから、凹部に溜められた摩耗粉が開口から外部へ逐次排出されるようになる。これにより、凹部内の摩耗粉が摩擦板と接触相手面との間へ戻ることが抑制される。
【０００９】
本発明の請求項２のオートテンショナは、伝動ベルトの張力を一定に保つためのテンションプーリの押圧動作を許容しながら、伝動ベルトから受ける振動や衝撃によるテンションプーリの位置変動を規制するもので、テンションプーリを回動自在に支持する揺動アームと、揺動アームを揺動可能に支持する固定の揺動支軸と、揺動支軸と揺動アームとの摺動部分に介装される摩擦板と、摩擦板側へ揺動アームを押圧するとともに揺動アームを一回転方向へ弾発付勢するねじりコイルバネとを備え、摩擦板の接触相手面に、摩擦板の摩耗粉を溜める凹部が設けられ、該凹部の径方向内側の端に外部への開口を有している。この請求項２は、請求項１の構成を限定したもので、請求項１と同様の作用が得られる。
【００１０】
本発明の請求項３のオートテンショナは、伝動ベルトの張力を一定に保つためのテンションプーリの押圧動作を許容しながら、伝動ベルトから受ける振動や衝撃によるテンションプーリの位置変動を規制するもので、伝動ベルトが巻き掛けられるテンションプーリと、一端にテンションプーリを回動自在に支持するプーリ支持部をまた他端に揺動支点となるボス部を有する揺動アームと、揺動アームのボス部が回動可能に外嵌され揺動アームを揺動可能に支持する固定の揺動支軸と、揺動支軸の自由端に設けられる摩擦板押さえ板と、摩擦板押さえ板と揺動アームのボス部の端面との摺動部分に挟持される摩擦板と、揺動支軸と揺動アームのボス部との嵌合部分の外周に取り付けられて摩擦板側へ揺動アームを押圧するとともに揺動アームを一回転方向へ弾発付勢するねじりコイルバネとを備え、揺動アームのボス部または摩擦板押さえ板の少なくともいずれか一方に、摩擦板の摩耗粉を溜める凹部が設けられ、該凹部の径方向内側の端に外部への開口を有している。この請求項３は、請求項１の構成を請求項２よりもさらに限定したもので、請求項１，２と同様の作用が得られる。
【００１１】
本発明の請求項４のオートテンショナは、上記請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のオートテンショナにおいて、前記凹部が、円周等配の複数箇所に設けられている。この場合、摩擦板から発生する摩耗粉を広域で凹部に溜められるようになる。これにより、凹部を１つにする場合に比べて摩耗粉の排除量が充分となり、かつ、摩擦板の摩擦面広域における摩耗粉の排除が可能となる。
【００１３】
本発明の請求項５のオートテンショナは、上記請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のオートテンショナにおいて、前記凹部が、径方向に沿う帯状溝とされている。この場合、摩擦板に対する揺動アームの回動方向または環状板に対する摩擦板の回動方向に対して凹部が直交しているので、凹部へ磨耗粉が集められやすくなる。
【００１４】
本発明の請求項６のオートテンショナは、上記請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のオートテンショナにおいて、前記凹部が、径方向に対して傾斜する帯状溝とされている。この場合、請求項５に近似した作用が得られる他、揺動アームの揺動により凹部内の摩耗粉が径方向内側へ寄せられるようになる。
【００１５】
本発明の請求項７のオートテンショナは、上記請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のオートテンショナにおいて、前記凹部がＶ字溝とされている。この場合、揺動アームの揺動つまり両方向での回転により凹部内へ摩耗粉が集められやすくなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るオートテンショナの実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１ないし図４は本発明の実施形態１に係り、図１はオートテンショナの正面図、図２は図１における（２）−（２）線断面を示す図、図３は図２の要部拡大図、図４はアーム支持部と摩擦板押さえ板との結合部分を示す斜視図である。
【００１９】
図中、Ａはオートテンショナ、Ｂは伝動ベルト、１は揺動支軸、２は揺動アーム、３はテンションプーリ、４はねじりコイルバネ、５は摩擦板、６は摩擦板押さえ板、７はすべり軸受としてのブッシュである。
【００２０】
図例のオートテンショナＡは、テンションプーリ３を揺動支軸１の先端よりも前方に突出した位置にオフセット配置した構造になっている。すなわち、揺動支軸１での揺動アーム２の軸支部の軸方向中心Ｏ1 に対して揺動アーム２でのテンションプーリ３の軸支部の軸方向中心Ｏ2 がオフセットをもって配置された構造になっている。
【００２１】
揺動支軸１は、図示しないベルト駆動機構が設けられる取付対象に固定されるもので、先端側半分が截頭円錐形で基端側半分が円筒形のアーム支持部１１と、このアーム支持部１１の基端側から径方向外向きに延びてアーム支持部１１の外周を囲むカバー部１２と、カバー部１２の外周で軸方向中心Ｏ1 の箇所に直径方向の両側に張り出し形成されるボルト取付片１３とを備えている。この揺動支軸１はアルミニウムなどを用いたダイカスト成形により製作されるもので、アーム支持部１１の截頭円錐部分の外周面は成形金型の抜き勾配に対応している。
【００２２】
揺動アーム２は、揺動支軸１のアーム支持部１１に揺動自在に軸支されるもので、アーム支持部１１の截頭円錐部分にすべり軸受としての截頭円筒状のブッシュ７を介して外嵌されるボス部２１と、ボス部２１に一体的に連設されかつボス部２１の突出方向と逆向きに突設されたプーリ支持部２２とを備えている。
【００２３】
テンションプーリ３は、揺動アーム２のプーリ支持部２２に転がり軸受９を介して回転自在に軸支されて外周に伝動ベルトＢが巻き掛けられるもので、プレス材から製作されている。このテンションプーリ３は揺動アーム２のプーリ支持部２２に螺着されたボルト８ａにより抜け止め状態に取り付けられている。また、転がり軸受９に対して水分や異物がかからないようにするための軸受保護カバー１０がボルト８ａによって取り付けられている。
【００２４】
ねじりコイルバネ４は、揺動支軸１のアーム支持部１１の外周面および揺動アーム２のボス部２１の外周面と揺動支軸１のカバー部１２の内周面との間の環状空間にそれぞれの面に対して非接触でねじり圧縮された状態で配設されていて、その周方向の付勢力であるねじり復元力により揺動アーム２をその揺動方向の一側（図１では反時計方向）に向けて付勢し、揺動アーム２に軸支したテンションプーリ３を介して伝動ベルトＢにテンションを付与するとともに、その軸方向の付勢力である伸張復元力により揺動アーム２のボス部２１を摩擦板５に押し付けてボス部２１に対して摩擦抵抗を付与するものである。ねじりコイルバネ４の両端側に径方向外向きに屈曲された係止部４１，４２が一体的に設けられており、これらの係止部４１，４２が揺動支軸１の底部に設けられたスリット状の切欠き１４と揺動アーム２のボス部２１に設けられたスリット状の切欠き２３とにそれぞれ係止されている。
【００２５】
摩擦板５は、揺動アーム２のボス部２１に対して摩擦抵抗を与えるものである。摩擦板５はボス部２１に対して軸心方向で対接している。揺動支軸１のアーム支持部１１の截頭円錐部分の先端面に摩擦板押さえ板６が当接され、截頭円錐部分に螺着したボルト８ｂを締め付けることにより摩擦板押さえ板６をアーム支持部１１に固定している。そして、ねじりコイルバネ４の伸張復元力によりボス部２１を摩擦板押さえ板６側へ付勢し、この付勢力によりボス部２１と摩擦板押さえ板６との間に摩擦板５を弾性的に挟持し、揺動アーム２の揺動に対して摩擦板５とボス部２１との間に摩擦抵抗を働かせるように構成してある。
【００２６】
摩擦板押さえ板６は、図４に示すように、環状板からなり、その内周部分に波状係止部６ａが形成され、一方、揺動支軸１のアーム支持部１１の先端面にも同様の形状の波状係止部１１ａが形成され、これら両波状係止部６ａ，１１ａが互いに嵌合することによって、摩擦板押さえ板６はアーム支持部１１に対して回り止め状態に固定されている。
【００２７】
そして、この実施形態１では、摩擦板押さえ板６において、摩擦板５に対接する面に、円周等配の複数箇所に摩擦板５から発生した摩耗粉を溜める凹部６１が設けられている。この凹部６１は、径方向に沿った帯状溝とされており、図３に示すように、凹部６１の内径端が摩擦板５の内周縁より内側位置に延びて形成されることにより、この凹部６１の内径端に外部に開放する開口６２を有するものになっている。また、凹部６１は、摩擦板押さえ板６に対するプレス成形で形成されており、そのため、凹部６１の背面が隆起している。この隆起により、摩擦板押さえ板６の径方向や周方向での曲げ強度がアップするようになっている。この隆起部分に符号６３を付している。
【００２８】
次に、上記構成のオートテンショナＡの動作を説明する。
【００２９】
まず、伝動ベルトＢの張力が緩やかに減少したときには、ねじりコイルバネ４のねじり復元力（周方向の付勢力）により揺動アーム２ひいてはテンションプーリ３が図１の左側に傾動する結果、伝動ベルトＢの張力は一定に保たれる。一方、伝動ベルトＢの張力が緩やかに増加したときには、ねじりコイルバネ４のねじり復元力に抗して揺動アーム２ひいてはテンションプーリ３が図１の右側に傾動する結果、伝動ベルトＢの張力は一定に保たれる。伝動ベルトＢの張力変化は、環境の温度変化や伝動ベルトの経時的な伸縮変化等によって発生する。
【００３０】
一方、伝動ベルトＢからテンションプーリ３に対して激しい振動や衝撃が作用すると、テンションプーリ３を支持している揺動アーム２のボス部２１にその振動や衝撃が伝わる。ねじりコイルバネ４の伸張復元力（軸方向の付勢力）により揺動アーム２のボス部２１を摩擦板５に押し付けているので、揺動アーム２のボス部２１に振動や衝撃が伝わってきたときに、ボス部２１と摩擦板５と摩擦板押さえ板６との三者の間に大きな摩擦抵抗が発生し、その振動や衝撃を吸収し素早く減衰する。したがって、揺動アーム２は揺動することが低減され、テンションプーリ３の位置は実質的に変化しないので、伝動ベルトＢに対するテンションは一定に保たれる。その結果として、伝動ベルトＢがテンションプーリ３から不測に外れることを確実に防止している。
【００３１】
ところで、上述した動作に関連して、摩擦板５が経時的に摩耗することは不可避であるが、この摩耗により発生した摩耗粉は、摩擦板押さえ板６における円周数カ所の凹部６１に良好にかつ周方向で均等に溜められるとともに、凹部６１の開口６２から逐次に外部へ排出されるようになる。この実施形態１では、凹部６１を１カ所でなく、円周数カ所に設け、さらに径方向に沿った帯状溝としているので、揺動アーム２の揺動動作に関連して広域の摩耗粉を集めやすくなるなど、摩耗粉の排除が良好に行われるようになる。このように、摩擦板５と摩擦板押さえ板６との間から摩擦板５の摩耗粉を排除できるので、摩擦板５の摩擦抵抗が長期にわたって変化しにくくなるなど、振動や衝撃に対する減衰機能の低下を抑制することができる。
【００３２】
また、この実施形態１で例示したオートテンショナＡのように、テンションプーリ３が揺動支軸１に対してオフセット配置された構造の場合、伝動ベルトＢからテンションプーリ３に作用する荷重がテンションプーリ３をオフセット方向の面に沿って傾かせるモーメントＭとして働くので、揺動アーム２のボス部２１から摩擦板５に対して大きな荷重がかかり、摩擦板５の摩耗がオフセット配置構造でないものに比べて若干多くなりやすい。しかし、前述しているように、摩擦板５の摩耗粉を排除できるようにしているから、このようなオフセット配置構造の場合に特に有効となる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施形態１で説明したものに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【００３４】
（１） 本発明の実施形態２を図５および図６に示す。この実施形態２では、上記実施形態１での凹部６１の外径端を、摩擦板５の外周面より外側位置に延ばすことにより、凹部６１の外径端にも外部に開放する開口６４を設けている。この場合、凹部６１に溜まった摩耗粉が、内径側と外径側の２つの開口６２，６４から効率よく逐次排出されるようになる。これにより、凹部６１の摩耗粉が摩擦板５側へ戻ることを確実に防止できるようになる。
【００３５】
（２） 本発明の実施形態３を図７および図８に示す。この実施形態３では、上記実施形態１での凹部６１を、径方向に対して例えば３０〜４０°程度傾斜させている。なお、傾斜の方向は、凹部６１の外径端を図７の反時計方向にずらせた形態になっていて、ねじりコイルバネ４のねじり復元力（周方向の付勢力）とは同じ方向に設定されている。この場合、上記実施形態１と同様の摩耗粉の排除効果が得られる他、伝動ベルトＢの張力が増加して揺動アーム２が時計方向に揺動した場合に、凹部６１内の摩耗粉を内径側の開口６２へ寄せることができるので、摩耗粉の排出が促進されるようになる。
【００３６】
（３） 本発明の実施形態４を図９および図１０に示す。この実施形態４では、揺動アーム２のボス部２１の端面に、上記実施形態１と同様の凹部を形成している。この場合、上記実施形態１と同様の摩耗粉の排除効果が得られる。なお、この実施形態での凹部２４は、揺動アーム２をアルミニウムからダイカスト成形するときに、成形型からの転写により同時に形成することができる。
【００３７】
（４） 本発明の実施形態５を図１１および図１２に示す。この実施形態５では、上記実施形態４での凹部２４の形状を異ならせている。つまり、この実施形態５では、揺動アーム２のボス部２１の端面にＶの字状の凹部２４を形成している。この凹部２４のＶの字の両端つまり外径端には、摩擦板５の内周縁より内側位置にまで延びて形成されていて、この外径端に開口２５が設けられている。このように、ダイカスト成形品である揺動アーム２のボス部２１に凹部２４を形成することから、凹部２４を複雑な形状にしても、容易に形成することができる。そして、この実施形態５の場合だと、揺動アーム２の時計方向および反時計方向の動きに伴い、Ｖの字状の凹部２４に溜まった摩耗粉をいずれかの開口２５に向けて移動させることができるので、摩耗粉の排出が促進されるようになる。
【００３８】
（５） 上記実施形態１〜５では、摩擦板５の片側の摩擦相手部材（６または２１）のみに凹部２４，６１を形成した例を挙げているが、摩擦板５の両側の摩擦相手部材（６または２１）のそれぞれに凹部２４，６１を設けるようにしてもよい。この場合、摩擦板５の両側の摩擦相手部材に形成する凹部の形状は、同じにしてもよいし、上記実施形態１〜５のいずれかを別々に組み合わせるようにしてもよい。
【００３９】
（６） 上記実施形態１〜５で種々な形状の凹部２４，６１を示したが、その形状や数は特に限定されない。例えば凹部をＸの字状やＹの字状とすることができる。この他、例えば上記実施形態２，４での凹部２４，６１は、実施形態３のように、径方向に対して傾斜させてもよい。上記実施形態３，４，５での凹部２４，６１に対して、実施形態２のように、摩擦板５の外径側の開口を形成してもよい。上記実施形態１〜３での凹部６１は、実施形態５のように、Ｖの字状とすることができる。上記実施形態２での凹部６１については、その内径側の開口６２を省略してもよい。
【００４０】
（７） 上記実施形態１〜５では、凹部２４，６１を円周等配に形成しているが、円周不等配に形成してもよい。
【００４１】
（８） 上記実施形態１〜５では、テンションプーリ３が揺動支軸１に対してオフセット配置された構造のオートテンショナＡを例示しているが、オフセット配置構造でないオートテンショナに対しても本発明を適用できる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明に係る請求項１ないし請求項３のオートテンショナにおいては、摩擦板の経時的な摩耗によって発生した摩耗粉が摩擦板の摩擦相手面の凹部に溜められるようにしているから、摩擦板とその接触相手面との間から摩耗粉が排除されて残存しにくくなり、結果的に、摩擦板の摩擦抵抗を長期にわたってほぼ不変にできて、伝動ベルトからテンションプーリにかかった振動や衝撃に対する元帥機能を長期にわたって維持できるようになる。また、凹部に溜められた摩耗粉が開口から外部へ逐次排出されるようにしているから、凹部内の摩耗粉が摩擦板と接触相手面との間で戻ることを抑制できる。
【００４３】
本発明に係る請求項４のオートテンショナにおいては、摩擦板から発生する摩耗粉を広域で凹部に溜められるようにしているから、凹部を１つにする場合に比べて摩耗粉の排除量が充分となり、かつ、摩擦板の摩擦面広域における摩耗粉の排除が可能となる。
【００４５】
本発明に係る請求項５のオートテンショナにおいては、摩擦板に対する揺動アームの回動方向または環状板に対する摩擦板の回動方向に対して凹部を直交させているから、凹部へ摩耗粉が集められやすくなり、摩擦面からの摩耗粉の排除効果が増す。
【００４６】
本発明に係る請求項６のオートテンショナにおいては、請求項５に近似した効果が得られる他、揺動アームの揺動により凹部内の摩耗粉が径方向一方へ寄せられるようになる。
【００４７】
本発明に係る請求項７のオートテンショナにおいては、揺動アームの揺動つまり両方向での回転により凹部内へ摩耗粉が集められやすくなるようにしているから、摩擦面からの摩耗粉の排除効果が増す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１のオートテンショナの正面図
【図２】図１における（２）−（２）線断面を示す図
【図３】図２の要部拡大図
【図４】実施形態１で、アーム支持部と摩擦板押さえ板との結合部分を示す斜視図
【図５】本発明の実施形態２のオートテンショナの正面図
【図６】図５における（６）−（６）線断面を拡大して示す図
【図７】本発明の実施形態３のオートテンショナの正面図
【図８】図７における（８）−（８）線断面を拡大して示す図
【図９】本発明の実施形態４のオートテンショナの正面図
【図１０】図９における（１０）−（１０）線断面を拡大して示す図
【図１１】本発明の実施形態５のオートテンショナの正面図
【図１２】図１１における（１２）−（１２）線断面を拡大して示す図
【符号の説明】
Ａ オートテンショナ
Ｂ 伝動ベルト
１ 揺動支軸
１１ アーム支持部
１２ カバー部
２ 揺動アーム
２１ 揺動アームのボス部
２２ プーリ支持部
３ テンションプーリ
４ ねじりコイルバネ
５ 摩擦板
６ 摩擦板押さえ板
６１ 凹部
６２ 開口
６３ 隆起部
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝動ベルトの張力を一定に保つためのテンションプーリの押圧動作を許容しながら、伝動ベルトから受ける振動や衝撃によるテンションプーリの位置変動を規制するオートテンショナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述したような機能を有するオートテンショナとしては、種々な構造が考えられているが、例えば、伝動ベルトが巻き掛けられるテンションプーリと、テンションプーリを回動自在に支持する揺動アームと、揺動アームを揺動可能に支持する固定の揺動支軸と、揺動支軸と揺動アームとの摺動部分に介装される摩擦板と、摩擦板側へ揺動アームを押圧するとともに揺動アームを一回転方向へ弾発付勢するねじりコイルバネとを少なくとも備える構造がある。
【０００３】
前述のねじりコイルバネや摩擦板は、伝動ベルトの張力が緩やかに変化したときと激しい振動や衝撃が加わったときとで、異なる機能を発揮する。
【０００４】
まず、伝動ベルトの張力が緩やかに変化したときは、ねじりコイルバネのねじり復元力（周方向の付勢力）により揺動アームが傾動する結果、伝動ベルトの張力が一定に保たれる。
【０００５】
一方、伝動ベルトからテンションプーリに対して激しい振動や衝撃が作用したときは、その振動や衝撃が揺動アームのボス部に伝わるが、ねじりコイルバネの伸張復元力（軸方向の付勢力）によりボス部を摩擦板に押しつけているので、ボス部と摩擦板との間に大きな摩擦抵抗が発生し、振動や衝撃を吸収し素早く減衰するため、テンションプーリを支持する揺動アームの揺動が防止され、伝動ベルトに対する張力が一定に保たれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したようなオートテンショナでは、使用経過に伴い摩擦板が摩耗するのであるが、この摩耗粉が、摩擦板とその摩擦相手部材との間に残存することがある。この摩耗粉の残存量が増えると、摩擦抵抗が変化し、振動や衝撃に対する減衰機能が低下するおそれがある。
【０００７】
したがって、本発明では、オートテンショナにおいて、摩擦板の摩擦抵抗の変化を抑制できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のオートテンショナは、伝動ベルトの張力を一定に保つためのテンションプーリの押圧動作を許容しながら、伝動ベルトから受ける振動や衝撃によるテンションプーリの位置変動を規制するもので、テンションプーリを回動自在に支持する揺動アームとそれを揺動可能に支持する固定の揺動支軸との摺動部分に揺動アームに揺動抵抗を与える摩擦板が介装され、この摩擦板の接触相手面に摩擦板の摩擦粉を溜める凹部が設けられ、該凹部の径方向内側の端に外部への開口を有している。この場合、摩擦板の経時的な摩耗によって発生した摩耗粉が凹部に溜められる。これにより、摩擦板とその接触相手面との間から摩耗粉が排除されて残存しにくくなり、摩擦板の摩擦抵抗が変化しにくくなる。凹部の径方向内側の端に外部への開口を有しているから、凹部に溜められた摩耗粉が開口から外部へ逐次排出されるようになる。これにより、凹部内の摩耗粉が摩擦板と接触相手面との間へ戻ることが抑制される。
【０００９】
本発明の請求項２のオートテンショナは、伝動ベルトの張力を一定に保つためのテンションプーリの押圧動作を許容しながら、伝動ベルトから受ける振動や衝撃によるテンションプーリの位置変動を規制するもので、テンションプーリを回動自在に支持する揺動アームと、揺動アームを揺動可能に支持する固定の揺動支軸と、揺動支軸と揺動アームとの摺動部分に介装される摩擦板と、摩擦板側へ揺動アームを押圧するとともに揺動アームを一回転方向へ弾発付勢するねじりコイルバネとを備え、摩擦板の接触相手面に、摩擦板の摩耗粉を溜める凹部が設けられ、該凹部の径方向内側の端に外部への開口を有している。この請求項２は、請求項１の構成を限定したもので、請求項１と同様の作用が得られる。
【００１０】
本発明の請求項３のオートテンショナは、伝動ベルトの張力を一定に保つためのテンションプーリの押圧動作を許容しながら、伝動ベルトから受ける振動や衝撃によるテンションプーリの位置変動を規制するもので、伝動ベルトが巻き掛けられるテンションプーリと、一端にテンションプーリを回動自在に支持するプーリ支持部をまた他端に揺動支点となるボス部を有する揺動アームと、揺動アームのボス部が回動可能に外嵌され揺動アームを揺動可能に支持する固定の揺動支軸と、揺動支軸の自由端に設けられる摩擦板押さえ板と、摩擦板押さえ板と揺動アームのボス部の端面との摺動部分に挟持される摩擦板と、揺動支軸と揺動アームのボス部との嵌合部分の外周に取り付けられて摩擦板側へ揺動アームを押圧するとともに揺動アームを一回転方向へ弾発付勢するねじりコイルバネとを備え、揺動アームのボス部または摩擦板押さえ板の少なくともいずれか一方に、摩擦板の摩耗粉を溜める凹部が設けられ、該凹部の径方向内側の端に外部への開口を有している。この請求項３は、請求項１の構成を請求項２よりもさらに限定したもので、請求項１，２と同様の作用が得られる。
【００１１】
本発明の請求項４のオートテンショナは、上記請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のオートテンショナにおいて、前記凹部が、円周等配の複数箇所に設けられている。この場合、摩擦板から発生する摩耗粉を広域で凹部に溜められるようになる。これにより、凹部を１つにする場合に比べて摩耗粉の排除量が充分となり、かつ、摩擦板の摩擦面広域における摩耗粉の排除が可能となる。
【００１３】
本発明の請求項５のオートテンショナは、上記請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のオートテンショナにおいて、前記凹部が、径方向に沿う帯状溝とされている。この場合、摩擦板に対する揺動アームの回動方向または環状板に対する摩擦板の回動方向に対して凹部が直交しているので、凹部へ磨耗粉が集められやすくなる。
【００１４】
本発明の請求項６のオートテンショナは、上記請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のオートテンショナにおいて、前記凹部が、径方向に対して傾斜する帯状溝とされている。この場合、請求項５に近似した作用が得られる他、揺動アームの揺動により凹部内の摩耗粉が径方向内側へ寄せられるようになる。
【００１５】
本発明の請求項７のオートテンショナは、上記請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のオートテンショナにおいて、前記凹部がＶ字溝とされている。この場合、揺動アームの揺動つまり両方向での回転により凹部内へ摩耗粉が集められやすくなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るオートテンショナの実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１ないし図４は本発明の実施形態１に係り、図１はオートテンショナの正面図、図２は図１における（２）−（２）線断面を示す図、図３は図２の要部拡大図、図４はアーム支持部と摩擦板押さえ板との結合部分を示す斜視図である。
【００１９】
図中、Ａはオートテンショナ、Ｂは伝動ベルト、１は揺動支軸、２は揺動アーム、３はテンションプーリ、４はねじりコイルバネ、５は摩擦板、６は摩擦板押さえ板、７はすべり軸受としてのブッシュである。
【００２０】
図例のオートテンショナＡは、テンションプーリ３を揺動支軸１の先端よりも前方に突出した位置にオフセット配置した構造になっている。すなわち、揺動支軸１での揺動アーム２の軸支部の軸方向中心Ｏ1 に対して揺動アーム２でのテンションプーリ３の軸支部の軸方向中心Ｏ2 がオフセットをもって配置された構造になっている。
【００２１】
揺動支軸１は、図示しないベルト駆動機構が設けられる取付対象に固定されるもので、先端側半分が截頭円錐形で基端側半分が円筒形のアーム支持部１１と、このアーム支持部１１の基端側から径方向外向きに延びてアーム支持部１１の外周を囲むカバー部１２と、カバー部１２の外周で軸方向中心Ｏ1 の箇所に直径方向の両側に張り出し形成されるボルト取付片１３とを備えている。この揺動支軸１はアルミニウムなどを用いたダイカスト成形により製作されるもので、アーム支持部１１の截頭円錐部分の外周面は成形金型の抜き勾配に対応している。
【００２２】
揺動アーム２は、揺動支軸１のアーム支持部１１に揺動自在に軸支されるもので、アーム支持部１１の截頭円錐部分にすべり軸受としての截頭円筒状のブッシュ７を介して外嵌されるボス部２１と、ボス部２１に一体的に連設されかつボス部２１の突出方向と逆向きに突設されたプーリ支持部２２とを備えている。
【００２３】
テンションプーリ３は、揺動アーム２のプーリ支持部２２に転がり軸受９を介して回転自在に軸支されて外周に伝動ベルトＢが巻き掛けられるもので、プレス材から製作されている。このテンションプーリ３は揺動アーム２のプーリ支持部２２に螺着されたボルト８ａにより抜け止め状態に取り付けられている。また、転がり軸受９に対して水分や異物がかからないようにするための軸受保護カバー１０がボルト８ａによって取り付けられている。
【００２４】
ねじりコイルバネ４は、揺動支軸１のアーム支持部１１の外周面および揺動アーム２のボス部２１の外周面と揺動支軸１のカバー部１２の内周面との間の環状空間にそれぞれの面に対して非接触でねじり圧縮された状態で配設されていて、その周方向の付勢力であるねじり復元力により揺動アーム２をその揺動方向の一側（図１では反時計方向）に向けて付勢し、揺動アーム２に軸支したテンションプーリ３を介して伝動ベルトＢにテンションを付与するとともに、その軸方向の付勢力である伸張復元力により揺動アーム２のボス部２１を摩擦板５に押し付けてボス部２１に対して摩擦抵抗を付与するものである。ねじりコイルバネ４の両端側に径方向外向きに屈曲された係止部４１，４２が一体的に設けられており、これらの係止部４１，４２が揺動支軸１の底部に設けられたスリット状の切欠き１４と揺動アーム２のボス部２１に設けられたスリット状の切欠き２３とにそれぞれ係止されている。
【００２５】
摩擦板５は、揺動アーム２のボス部２１に対して摩擦抵抗を与えるものである。摩擦板５はボス部２１に対して軸心方向で対接している。揺動支軸１のアーム支持部１１の截頭円錐部分の先端面に摩擦板押さえ板６が当接され、截頭円錐部分に螺着したボルト８ｂを締め付けることにより摩擦板押さえ板６をアーム支持部１１に固定している。そして、ねじりコイルバネ４の伸張復元力によりボス部２１を摩擦板押さえ板６側へ付勢し、この付勢力によりボス部２１と摩擦板押さえ板６との間に摩擦板５を弾性的に挟持し、揺動アーム２の揺動に対して摩擦板５とボス部２１との間に摩擦抵抗を働かせるように構成してある。
【００２６】
摩擦板押さえ板６は、図４に示すように、環状板からなり、その内周部分に波状係止部６ａが形成され、一方、揺動支軸１のアーム支持部１１の先端面にも同様の形状の波状係止部１１ａが形成され、これら両波状係止部６ａ，１１ａが互いに嵌合することによって、摩擦板押さえ板６はアーム支持部１１に対して回り止め状態に固定されている。
【００２７】
そして、この実施形態１では、摩擦板押さえ板６において、摩擦板５に対接する面に、円周等配の複数箇所に摩擦板５から発生した摩耗粉を溜める凹部６１が設けられている。この凹部６１は、径方向に沿った帯状溝とされており、図３に示すように、凹部６１の内径端が摩擦板５の内周縁より内側位置に延びて形成されることにより、この凹部６１の内径端に外部に開放する開口６２を有するものになっている。また、凹部６１は、摩擦板押さえ板６に対するプレス成形で形成されており、そのため、凹部６１の背面が隆起している。この隆起により、摩擦板押さえ板６の径方向や周方向での曲げ強度がアップするようになっている。この隆起部分に符号６３を付している。
【００２８】
次に、上記構成のオートテンショナＡの動作を説明する。
【００２９】
まず、伝動ベルトＢの張力が緩やかに減少したときには、ねじりコイルバネ４のねじり復元力（周方向の付勢力）により揺動アーム２ひいてはテンションプーリ３が図１の左側に傾動する結果、伝動ベルトＢの張力は一定に保たれる。一方、伝動ベルトＢの張力が緩やかに増加したときには、ねじりコイルバネ４のねじり復元力に抗して揺動アーム２ひいてはテンションプーリ３が図１の右側に傾動する結果、伝動ベルトＢの張力は一定に保たれる。伝動ベルトＢの張力変化は、環境の温度変化や伝動ベルトの経時的な伸縮変化等によって発生する。
【００３０】
一方、伝動ベルトＢからテンションプーリ３に対して激しい振動や衝撃が作用すると、テンションプーリ３を支持している揺動アーム２のボス部２１にその振動や衝撃が伝わる。ねじりコイルバネ４の伸張復元力（軸方向の付勢力）により揺動アーム２のボス部２１を摩擦板５に押し付けているので、揺動アーム２のボス部２１に振動や衝撃が伝わってきたときに、ボス部２１と摩擦板５と摩擦板押さえ板６との三者の間に大きな摩擦抵抗が発生し、その振動や衝撃を吸収し素早く減衰する。したがって、揺動アーム２は揺動することが低減され、テンションプーリ３の位置は実質的に変化しないので、伝動ベルトＢに対するテンションは一定に保たれる。その結果として、伝動ベルトＢがテンションプーリ３から不測に外れることを確実に防止している。
【００３１】
ところで、上述した動作に関連して、摩擦板５が経時的に摩耗することは不可避であるが、この摩耗により発生した摩耗粉は、摩擦板押さえ板６における円周数カ所の凹部６１に良好にかつ周方向で均等に溜められるとともに、凹部６１の開口６２から逐次に外部へ排出されるようになる。この実施形態１では、凹部６１を１カ所でなく、円周数カ所に設け、さらに径方向に沿った帯状溝としているので、揺動アーム２の揺動動作に関連して広域の摩耗粉を集めやすくなるなど、摩耗粉の排除が良好に行われるようになる。このように、摩擦板５と摩擦板押さえ板６との間から摩擦板５の摩耗粉を排除できるので、摩擦板５の摩擦抵抗が長期にわたって変化しにくくなるなど、振動や衝撃に対する減衰機能の低下を抑制することができる。
【００３２】
また、この実施形態１で例示したオートテンショナＡのように、テンションプーリ３が揺動支軸１に対してオフセット配置された構造の場合、伝動ベルトＢからテンションプーリ３に作用する荷重がテンションプーリ３をオフセット方向の面に沿って傾かせるモーメントＭとして働くので、揺動アーム２のボス部２１から摩擦板５に対して大きな荷重がかかり、摩擦板５の摩耗がオフセット配置構造でないものに比べて若干多くなりやすい。しかし、前述しているように、摩擦板５の摩耗粉を排除できるようにしているから、このようなオフセット配置構造の場合に特に有効となる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施形態１で説明したものに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【００３４】
（１） 本発明の実施形態２を図５および図６に示す。この実施形態２では、上記実施形態１での凹部６１の外径端を、摩擦板５の外周面より外側位置に延ばすことにより、凹部６１の外径端にも外部に開放する開口６４を設けている。この場合、凹部６１に溜まった摩耗粉が、内径側と外径側の２つの開口６２，６４から効率よく逐次排出されるようになる。これにより、凹部６１の摩耗粉が摩擦板５側へ戻ることを確実に防止できるようになる。
【００３５】
（２） 本発明の実施形態３を図７および図８に示す。この実施形態３では、上記実施形態１での凹部６１を、径方向に対して例えば３０〜４０°程度傾斜させている。なお、傾斜の方向は、凹部６１の外径端を図７の反時計方向にずらせた形態になっていて、ねじりコイルバネ４のねじり復元力（周方向の付勢力）とは同じ方向に設定されている。この場合、上記実施形態１と同様の摩耗粉の排除効果が得られる他、伝動ベルトＢの張力が増加して揺動アーム２が時計方向に揺動した場合に、凹部６１内の摩耗粉を内径側の開口６２へ寄せることができるので、摩耗粉の排出が促進されるようになる。
【００３６】
（３） 本発明の実施形態４を図９および図１０に示す。この実施形態４では、揺動アーム２のボス部２１の端面に、上記実施形態１と同様の凹部を形成している。この場合、上記実施形態１と同様の摩耗粉の排除効果が得られる。なお、この実施形態での凹部２４は、揺動アーム２をアルミニウムからダイカスト成形するときに、成形型からの転写により同時に形成することができる。
【００３７】
（４） 本発明の実施形態５を図１１および図１２に示す。この実施形態５では、上記実施形態４での凹部２４の形状を異ならせている。つまり、この実施形態５では、揺動アーム２のボス部２１の端面にＶの字状の凹部２４を形成している。この凹部２４のＶの字の両端つまり外径端には、摩擦板５の内周縁より内側位置にまで延びて形成されていて、この外径端に開口２５が設けられている。このように、ダイカスト成形品である揺動アーム２のボス部２１に凹部２４を形成することから、凹部２４を複雑な形状にしても、容易に形成することができる。そして、この実施形態５の場合だと、揺動アーム２の時計方向および反時計方向の動きに伴い、Ｖの字状の凹部２４に溜まった摩耗粉をいずれかの開口２５に向けて移動させることができるので、摩耗粉の排出が促進されるようになる。
【００３８】
（５） 上記実施形態１〜５では、摩擦板５の片側の摩擦相手部材（６または２１）のみに凹部２４，６１を形成した例を挙げているが、摩擦板５の両側の摩擦相手部材（６または２１）のそれぞれに凹部２４，６１を設けるようにしてもよい。この場合、摩擦板５の両側の摩擦相手部材に形成する凹部の形状は、同じにしてもよいし、上記実施形態１〜５のいずれかを別々に組み合わせるようにしてもよい。
【００３９】
（６） 上記実施形態１〜５で種々な形状の凹部２４，６１を示したが、その形状や数は特に限定されない。例えば凹部をＸの字状やＹの字状とすることができる。この他、例えば上記実施形態２，４での凹部２４，６１は、実施形態３のように、径方向に対して傾斜させてもよい。上記実施形態３，４，５での凹部２４，６１に対して、実施形態２のように、摩擦板５の外径側の開口を形成してもよい。上記実施形態１〜３での凹部６１は、実施形態５のように、Ｖの字状とすることができる。上記実施形態２での凹部６１については、その内径側の開口６２を省略してもよい。
【００４０】
（７） 上記実施形態１〜５では、凹部２４，６１を円周等配に形成しているが、円周不等配に形成してもよい。
【００４１】
（８） 上記実施形態１〜５では、テンションプーリ３が揺動支軸１に対してオフセット配置された構造のオートテンショナＡを例示しているが、オフセット配置構造でないオートテンショナに対しても本発明を適用できる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明に係る請求項１ないし請求項３のオートテンショナにおいては、摩擦板の経時的な摩耗によって発生した摩耗粉が摩擦板の摩擦相手面の凹部に溜められるようにしているから、摩擦板とその接触相手面との間から摩耗粉が排除されて残存しにくくなり、結果的に、摩擦板の摩擦抵抗を長期にわたってほぼ不変にできて、伝動ベルトからテンションプーリにかかった振動や衝撃に対する元帥機能を長期にわたって維持できるようになる。また、凹部に溜められた摩耗粉が開口から外部へ逐次排出されるようにしているから、凹部内の摩耗粉が摩擦板と接触相手面との間で戻ることを抑制できる。
【００４３】
本発明に係る請求項４のオートテンショナにおいては、摩擦板から発生する摩耗粉を広域で凹部に溜められるようにしているから、凹部を１つにする場合に比べて摩耗粉の排除量が充分となり、かつ、摩擦板の摩擦面広域における摩耗粉の排除が可能となる。
【００４５】
本発明に係る請求項５のオートテンショナにおいては、摩擦板に対する揺動アームの回動方向または環状板に対する摩擦板の回動方向に対して凹部を直交させているから、凹部へ摩耗粉が集められやすくなり、摩擦面からの摩耗粉の排除効果が増す。
【００４６】
本発明に係る請求項６のオートテンショナにおいては、請求項５に近似した効果が得られる他、揺動アームの揺動により凹部内の摩耗粉が径方向一方へ寄せられるようになる。
【００４７】
本発明に係る請求項７のオートテンショナにおいては、揺動アームの揺動つまり両方向での回転により凹部内へ摩耗粉が集められやすくなるようにしているから、摩擦面からの摩耗粉の排除効果が増す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１のオートテンショナの正面図
【図２】図１における（２）−（２）線断面を示す図
【図３】図２の要部拡大図
【図４】実施形態１で、アーム支持部と摩擦板押さえ板との結合部分を示す斜視図
【図５】本発明の実施形態２のオートテンショナの正面図
【図６】図５における（６）−（６）線断面を拡大して示す図
【図７】本発明の実施形態３のオートテンショナの正面図
【図８】図７における（８）−（８）線断面を拡大して示す図
【図９】本発明の実施形態４のオートテンショナの正面図
【図１０】図９における（１０）−（１０）線断面を拡大して示す図
【図１１】本発明の実施形態５のオートテンショナの正面図
【図１２】図１１における（１２）−（１２）線断面を拡大して示す図
【符号の説明】
Ａ オートテンショナ
Ｂ 伝動ベルト
１ 揺動支軸
１１ アーム支持部
１２ カバー部
２ 揺動アーム
２１ 揺動アームのボス部
２２ プーリ支持部
３ テンションプーリ
４ ねじりコイルバネ
５ 摩擦板
６ 摩擦板押さえ板
６１ 凹部
６２ 開口
６３ 隆起部
Claims (7)
- 伝動ベルトの張力を一定に保つためのテンションプーリの押圧動作を許容しながら、伝動ベルトから受ける振動や衝撃によるテンションプーリの位置変動を規制するオートテンショナであって、
テンションプーリを回動自在に支持する揺動アームとそれを揺動可能に支持する固定の揺動支軸との摺動部分に揺動アームに揺動抵抗を与える摩擦板が介装され、この摩擦板の接触相手面に摩擦板の摩擦粉を溜める凹部が設けられ、該凹部の径方向内側の端に外部への開口を有している、ことを特徴とするオートテンショナ。 - 伝動ベルトの張力を一定に保つためのテンションプーリの押圧動作を許容しながら、伝動ベルトから受ける振動や衝撃によるテンションプーリの位置変動を規制するオートテンショナであって、
テンションプーリを回動自在に支持する揺動アームと、揺動アームを揺動可能に支持する固定の揺動支軸と、揺動支軸と揺動アームとの摺動部分に介装される摩擦板と、摩擦板側へ揺動アームを押圧するとともに揺動アームを一回転方向へ弾発付勢するねじりコイルバネとを備え、
摩擦板の接触相手面に、摩擦板の摩耗粉を溜める凹部が設けられ、該凹部の径方向内側の端に外部への開口を有している、ことを特徴とするオートテンショナ。 - 伝動ベルトの張力を一定に保つためのテンションプーリの押圧動作を許容しながら、伝動ベルトから受ける振動や衝撃によるテンションプーリの位置変動を規制するオートテンショナであって、
伝動ベルトが巻き掛けられるテンションプーリと、一端にテンションプーリを回動自在に支持するプーリ支持部をまた他端に揺動支点となるボス部を有する揺動アームと、揺動アームのボス部が回動可能に外嵌され揺動アームを揺動可能に支持する固定の揺動支軸と、揺動支軸の自由端に設けられる摩擦板押さえ板と、摩擦板押さえ板と揺動アームのボス部の端面との摺動部分に挟持される摩擦板と、揺動支軸と揺動アームのボス部との嵌合部分の外周に取り付けられて摩擦板側へ揺動アームを押圧するとともに揺動アームを一回転方向へ弾発付勢するねじりコイルバネとを備え、
揺動アームのボス部または摩擦板押さえ板の少なくともいずれか一方に、摩擦板の摩耗粉を溜める凹部が設けられ、該凹部の径方向内側の端に外部への開口を有している、ことを特徴とするオートテンショナ。 - 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のオートテンショナにおいて、前記凹部が、円周等配の複数箇所に設けられている、ことを特徴とするオートテンショナ。
- 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のオートテンショナにおいて、前記凹部が、径方向に沿う帯状溝とされている、ことを特徴とするオートテンショナ。
- 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のオートテンショナにおいて、前記凹部が、径方向に対して傾斜する帯状溝とされている、ことを特徴とするオートテンショナ。
- 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のオートテンショナにおいて、前記凹部が、Ｖ字溝とされている、ことを特徴とするオートテンショナ。
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