JP3707717B2 - オートテンショナ - Google Patents
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- F16H7/0829—Means for varying tension of belts, ropes, or chains with vibration damping means
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト駆動機構におけるベルトの張力を適度に維持するために使用されるオートテンショナに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、ベルト自動張力調整装置として知られるオートテンショナは、図4の断面図で示すように、基端部が固定支持されるシャフト1と、シャフト1の自由端部1aに挿入して取着されたボス部2aを揺動中心として揺動可能に支持されたアーム2と、シャフト1の自由端部1aとアーム2のボス部2aとの間に介装されたブッシュ3と、シャフト1に配設されてアーム2を揺動付勢する捩りコイルバネ4と、アーム2のボス部2aをシャフト1から抜け出し不可に支持する押さえ板5と、アーム2のボス部2aと押さえ板5との間に介装された摩擦板6と、アーム2でもって回動自在に支持されたテンションプーリ7とを具備している。
【0003】
そして、この際におけるシャフト1の自由端部1aは先端側ほど細径のテーパ形状とされている一方、アーム2のボス部2aにはシャフト1の自由端部1aと対応した形状、つまり、シャフト1への挿入前端側が挿入後端側よりも拡がったテーパ形状を有する取着孔(図示省略)が形成されており、ブッシュ3は所定厚みを有するテーパ形状の筒体であることになっている。すなわち、このブッシュ3は、シャフト1の自由端部1aと対応した形状の内径部を有するとともに、アーム2のボス部2aが有する取着孔と対応した形状の外径部を有している。
【0004】
また、捩りコイルバネ4はシャフト1の軸心方向に沿って捩り圧縮されたものであり、この捩りコイルバネ4は、捩り復元力によってアーム2を一方向へと揺動付勢しながらテンションプーリ7を介してベルト8に張力を付与し、かつ、その伸張復元力によってアーム2のボス部2aを摩擦板5へと押し付けながらアーム2に対して揺動抵抗を付与するものとなっている。なお、ここでのシャフト1及びアーム2は、アルミニウム合金などのダイカスト成形によって作製された鋳造品である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来のオートテンショナにおける摩擦板6は、アーム2のボス部2aと押さえ板5との間に介装されたものであり、捩りコイルバネ4の伸張復元力によってボス部2a及び押さえ板5のいずれにも圧接されている。そして、ベルト8の張力変動に伴ってアーム2が揺動する度ごと、この摩擦板6はアーム2のボス部2aと押さえ板5とに圧接された状態のままで揺動することになり、アーム2の揺動が繰り返されるのに伴って摩擦板6は徐々に摩耗してしまう。
【0006】
また、摩擦板6の摩耗がすすむと、テーパ形状の筒体であるブッシュ3が摩擦板6の摩耗した分だけシャフト1の軸心方向に沿って移動し得ることになるが、ブッシュ3が移動した場合には、このブッシュ3の内径部とシャフト1の自由端部1aとの間、あるいは、ブッシュ3の外径部とアーム2のボス部2aとの間における隙間(図示省略)が不均一な状態で増大することが起こる。そして、このようになっていると、ブッシュ3に対して局部的な面圧集中が発生したり、シャフト1でもって支持されたアーム2及びテンションプーリ7が本来あるべき位置から傾斜して使用状態が不安定になるというような不都合が生じる。
【0007】
本発明は、このような不都合に鑑みて創案されたものであり、摩擦板の摩耗に伴ってブッシュが移動したとしても隙間が不均一な状態で増大することの起こり得ない構成とされたオートテンショナの提供を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1にかかるオートテンショナは、基端部が固定支持されるシャフトと、このシャフトの自由端部に挿入されたボス部が揺動可能に支持され、かつ、テンションプーリを回動自在に支持するアームと、シャフトの自由端部とアームのボス部との間に介装されたブッシュと、シャフトの軸心方向に沿って配設されたうえでアームを揺動付勢する捩りコイルバネとを具備してなるものであって、シャフトの自由端部は円柱形状とされており、アームのボス部にはシャフトへの挿入前端側が挿入後端側よりも拡がったテーパ形状の取着孔が形成されているとともに、ブッシュは、シャフトの自由端部と対応した形状の内径部を有し、かつ、アームのボス部に形成された取着孔と対応した形状の外径部を有していることを特徴とする。本発明の請求項2にかかるオートテンショナは、径方向外向きに延出された鍔部がブッシュの挿入後端側に形成されていることを特徴とするものである。
【0009】
請求項1の構成によれば、ブッシュの内径部がシャフトの自由端部と対応した円柱形状であり、その外径部がボス部の取着孔と対応したテーパ形状、つまり、シャフトへの挿入前端側が挿入後端側よりも拡がったテーパ形状となっているので、アームの揺動に伴う摩擦板の摩耗によってブッシュが移動することがあったとしても、互いに対応した円柱形状とされているブッシュの内径部とシャフトの自由端部との隙間が不均一な状態で増大することは起こらず、また、対応したテーパ形状同士であるブッシュの外径部とアームのボス部との隙間が不均一な状態で増大することも起こらないことになる。請求項2の構成によれば、径方向外向きに延出された鍔部をブッシュの挿入後端側に形成しているので、摩擦板の摩耗に伴って移動したブッシュの鍔部は押さえ板でもって受け止め支持されることになり、アームのボス部と押さえ板との当接がブッシュの鍔部でもって有効に防止される結果としてオートテンショナの耐久性向上を実現し得るという利点が確保される。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は本実施の形態にかかるオートテンショナの全体構成を示す正面図、図2は図1中のX−X線に沿って切断した全体構成を示す断面図であり、図3はオートテンショナが具備しているブッシュの全体形状を示す斜視図である。そして、本実施の形態にかかるオートテンショナの全体構成は従来の形態と基本的に異ならないので、図1及び図2において図4と同一の部品、部分には同一符号を付している。なお、以下の説明においては、図1中の紙面手前側領域及び図2中の右側領域を前側と称し、図1中の紙面裏側領域及び図2中の左側領域を後側と称することにしている。
【0011】
本実施の形態にかかるオートテンショナは、図1及び図2で示すように、基端部が固定支持されるシャフト11と、シャフト11の自由端部11aに取着されたボス部2aを揺動中心として揺動可能に支持されたアーム2と、シャフト11の自由端部11aとアーム2のボス部2aとの間に介装されたブッシュ12と、シャフト11に対して配設されたうえでアーム2を揺動付勢する捩りコイルバネ4と、アーム2のボス部2aをシャフト11から抜け出し不可に支持する押さえ板5と、アーム2のボス部2aと押さえ板5との間に介装された摩擦板6と、アーム2でもって回動自在に支持されたテンションプーリ7とを具備している。
【0012】
そして、この際におけるオートテンショナは、従来の形態と同様のオフセットタイプ、つまり、シャフト11の軸心方向におけるアーム2の揺動中心位置O1 よりもアーム2に対するテンションプーリ7の回動中心位置O2 の方が前側に配置されたオフセットタイプであることになっている。なお、オートテンショナがオフセットタイプに限られることはなく、アーム2の揺動中心位置O1 とテンションプーリ7の回動中心位置O2 とが位置ずれしていないタイプであってもよいことは勿論である。
【0013】
シャフト11はベルト駆動機構の取付対象(図示省略)に対して基端部が固定支持されるものであり、アーム支持部14と、カバー部15と、一対のボルト取付片16とから構成されている。そして、ここでのアーム支持部14はその前端側半部、つまり、シャフト11の自由端部11aが円柱形状とされ、かつ、その後端側半部であるシャフト11の基端部が円筒形状とされたものである一方、カバー部15は、アーム支持部14の後端部から径方向外向きに沿って延出されたうえ、アーム支持部14の外周囲を離間した状態で囲んだものとなっている。また、ボルト取付片16の各々はカバー部15の外周縁から径方向外向きに張り出し形成されたものであり、これらが一体化されてなるシャフト11はアルミニウム合金などのダイカスト成形によって作製された鋳造品となっている。つまり、この際におけるシャフト11が従来のシャフト1と異なっているのは、自由端部11aがテーパ形状ではなくて円柱形状を有しているところにある。
【0014】
アーム2はシャフト11の自由端部11aでもって揺動可能に支持されたものであり、このアーム2の後端側に設けられたボス部2aはブッシュ12を介したうえでシャフト11の自由端部11aに外嵌されている。すなわち、このアーム2のボス部2aには、シャフト11への挿入前端側が挿入後端側よりも拡がったテーパ形状を有する取着孔(図示省略)が形成されており、ブッシュ12を内嵌した取着孔がシャフト11の自由端部11aへと挿入されることに伴ってアーム2のボス部2aはシャフト11の自由端部11aに対して取着されている。そして、このアーム2の前端側には、ボス部2aとは反対向きに突出したプーリ支持部2bが設けられており、このプーリ支持部2bによってはテンションプーリ7が回動自在な状態として支持されている。なお、これらのボス部2a及びプーリ支持部2bが一体化されてなるアーム2も、シャフト11と同様、アルミニウム合金などのダイカスト成形によって作製された鋳造品となっている。
【0015】
ところで、この際におけるブッシュ12は、図3で示すように、シャフト11の自由端部11aと対応した形状の内径部を有し、かつ、アーム2のボス部2aに対して形成された取着孔と対応する形状とされた外径部を有するものとなっている。すなわち、このブッシュ12の内径部は、アーム支持部14の前端側半部であるシャフト11の自由端部11aと略同径の円柱形状とされた貫通孔である一方、その外径部はシャフト11へと挿入して取着されるボス部2aの取着孔と同様のテーパ形状、つまり、シャフト11への挿入前端側が挿入後端側よりも拡がったテーパ形状を有しており、ボス部2aの取着孔に取着されたブッシュ12はアーム2とともにシャフト11の自由端部11aへと挿入されたうえで取着されている。
【0016】
さらにまた、このブッシュ12における挿入後端側には、径方向外向きに延出された所定厚みかつ所定高さの鍔部12aが一体として形成されており、アーム2とともにシャフト11の自由端部11aへと挿入されたブッシュ12の鍔部12aは、アーム2のボス部2aの前端面に対して当接させられている。なお、この際におけるブッシュ12は、ポリアミド46(商品名)などのような合成樹脂を使用して作製されたものであり、このブッシュ12の軸心方向に沿う一箇所には、ボス部2aに対するブッシュ12の取着作業を容易化するための切り離し部12bが予め形成されている。
【0017】
捩りコイルバネ4は、シャフト11を構成するアーム支持部14の外周面及びカバー部15の内周面と、アーム2に設けられたボス部2aの後端面とで囲まれた環状空間内に配設されており、シャフト11の軸心方向に沿って捩り圧縮された捩りコイルバネ4は、自らの捩り復元力によってアーム2を一揺動方向(図1では反時計方向)へと付勢しながらベルト8に対して張力を付与するとともに、伸張復元力によってアーム2のボス部2aを摩擦板5へと押し付けてアーム2に揺動抵抗を付与する機能を発揮している。なお、図示省略しているが、この捩りコイルバネ4の両端側には径方向の外向きに沿って屈曲された屈曲部が一体的として形成されており、これらの屈曲部はシャフト1の底部及びアーム2のボス部2aの各々に設けられた切欠き部によって係止されている。
【0018】
押さえ板5はアーム2のボス部2aをシャフト11から抜け出し不可に支持すべく配設されたものであり、圧延鋼板などのプレス加工によって作製された押さえ板5は、アーム2のボス部2aが揺動可能として外嵌されたシャフト11に対して螺着された所定サイズのボルト19でもってシャフト11の前端面に押し付けられた状態で固定支持されている。そして、押さえ板5とアーム2のボス部2aとの間には、クラッチフェーシング材やブレーキライニング材、あるいは、ブレーキパッド材などを用いて作製された所定厚みの摩擦板6が介装されており、この摩擦板6はシャフト11に配設された捩りコイルバネ4の有する伸張復元力によってアーム2のボス部2a及び押さえ板5へと圧接され、かつ、圧接される結果としてアーム2に揺動抵抗を付与するものとなっている。なお、この摩擦板6と対面する押さえ板5の内面上における複数箇所には、摩擦板6からの摩耗粉を溜めて排出するための凹部5aが形成されている。
【0019】
そこで、この際における摩擦板6は、ベルト8の張力変動に伴ってアーム2が揺動する度ごと、アーム2のボス部2aと押さえ板5とに圧接された状態のままで揺動することを繰り返して摩耗することになる。ところが、摩擦板6における摩耗がすすみ、摩擦板6が摩耗するのに伴ってブッシュ12がシャフト11の軸心方向に沿って移動したとしても、互いに対応する円柱形状とされたブッシュ12の内径部とシャフト11の自由端部11aとの隙間が不均一な状態で増大することはなく、また、対応したテーパ形状同士であるブッシュ12の外径部とアーム2のボス部2aとの隙間が不均一な状態で増大することも起こらない。さらにまた、ブッシュ12の挿入後端側には鍔部12aが形成されているので、摩擦板6が摩耗するのに連れて移動した際におけるブッシュ12の鍔部12aは押さえ板5に当接したうえで受け止められることになる。
【0020】
テンションプーリ7は、転がり軸受22を介したうえでアーム2のプーリ支持部2bに対して回動自在に軸支されたものであり、プレス材を用いて作製されたテンションプーリ7はボルト23を用いたうえで抜け出し不可としてアーム2のプーリ支持部2bに対して螺着されている。なお、図中の符号24は軸受保護カバーであり、この軸受保護カバー24は転がり軸受22に対して水分や異物などが侵入することを防止すべく設けられたものである。そして、このテンションプーリ7に対してはベルト8が掛け渡されており、このベルト8によっては動力が伝達されることになっている。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項1にかかるオートテンショナによれば、ブッシュの内径部がシャフトの自由端部と対応した円柱形状であり、その外径部がボス部の取着孔と対応したテーパ形状、つまり、シャフトへの挿入前端側が挿入後端側よりも拡がったテーパ形状となっているので、アームの揺動に伴う摩擦板の摩耗によってブッシュが移動することがあったとしても、互いに対応した円柱形状とされているブッシュの内径部とシャフトの自由端部との隙間が不均一な状態で増大することは起こらず、また、対応したテーパ形状同士であるブッシュの外径部とアームのボス部との隙間が不均一な状態で増大することも起こらないことになる。したがって、ブッシュに対して局部的な面圧集中が発生したり、シャフトでもって支持されたアーム及びテンションプーリが本来あるべき位置から傾斜して使用状態が不安定になるというような不都合は生じないという効果が得られる。
【0022】
そして、請求項2にかかるオートテンショナが具備するブッシュの挿入後端側には、径方向外向きに延出された鍔部がブッシュの挿入後端側に形成されているので、摩擦板の摩耗に伴って移動したブッシュの鍔部は押さえ板でもって受け止め支持されることになり、アームのボス部と押さえ板との当接がブッシュの鍔部でもって有効に防止される結果としてオートテンショナの耐久性向上を実現し得ることになる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態にかかるオートテンショナの全体構成を示す正面図である。
【図2】図1中のX−X線に沿って切断した構成を示す断面図である。
【図3】オートテンショナが具備しているブッシュの全体形状を示す斜視図である。
【図4】従来の形態にかかるオートテンショナの全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
2 アーム
2a ボス部
4 捩りコイルバネ
7 テンションプーリ
11 シャフト
11a 自由端部
12 ブッシュ
Claims (2)
- 基端部が固定支持されるシャフトと、このシャフトの自由端部に挿入されたボス部が揺動可能に支持され、かつ、テンションプーリを回動自在に支持するアームと、シャフトの自由端部とアームのボス部との間に介装されたブッシュと、シャフトの軸心方向に沿って配設されたうえでアームを揺動付勢する捩りコイルバネとを具備してなるオートテンショナであって、
シャフトの自由端部は円柱形状とされており、アームのボス部にはシャフトへの挿入前端側が挿入後端側よりも拡がったテーパ形状の取着孔が形成されているとともに、ブッシュは、シャフトの自由端部と対応した形状の内径部を有し、かつ、アームのボス部に形成された取着孔と対応した形状の外径部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に記載のオートテンショナであって、
ブッシュの挿入後端側には、径方向外向きに延出された鍔部が形成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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