JP3731707B2

JP3731707B2 - オートテンショナ

Info

Publication number: JP3731707B2
Application number: JP13297798A
Authority: JP
Inventors: 高志筒井
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1998-05-15
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2018-05-15
Also published as: JPH11325204A

Description

【０００１】
【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のうちには図５及び図６で示すような構成とされてオフセットタイプといわれるものがあり、このオートテンショナは、ベルト駆動機構の取付対象（図示省略）に固定されたシャフト１の一端部でもって揺動可能に支持されたアーム２と、このアーム２のボス部３をシャフト１から抜け出し不可に支持する押さえ板４と、アーム２のボス部３と押さえ板４との間に摺動可能として介装された摺動摩擦板５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６とを具備している。
【０００３】
そして、この際におけるシャフト１には、その軸心方向に沿って捩り圧縮された捩りコイルバネ７が配設されており、この捩りコイルバネ７は、捩り復元力によってアーム２を一揺動方向（図５では反時計方向）へと向かって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３を摺動摩擦板５へと押し付けてアーム２に揺動抵抗を付与することになっている。なお、ここでの摺動摩擦板５は円板形状を有しており、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ものである。
【０００４】
【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が具備している摺動摩擦板５は、アーム２のボス部３と押さえ板４との間に介装されたうえ、捩りコイルバネ７の伸張復元力によってボス部３の端面と押さえ板４の内面とに圧接させられている。そのため、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、この摺動摩擦板５はアーム２のボス部３と押さえ板４とに圧接された状態下で揺動することになり、アーム２の揺動が頻繁に繰り返された際には、ボス部３の端面と押さえ板４の内面との間で摺動する摺動摩擦板５の発熱を招いてしまう。そして、このような発熱に伴って摺動摩擦板５が温度上昇を起こすと、この摺動摩擦板５の耐摩耗性が低下することになり、その摩擦係数が不安定化するというような不都合が生じる。
【０００５】
また、オフセットタイプのオートテンショナでは、テンションプーリ６に加担するベルト８の伝達荷重がアーム２を傾斜させるモーメントとしても作用することが避けられないため、摺動摩擦板５の周縁部分領域に対して作用する荷重負荷の方がその中央部分領域に対する荷重負荷よりも大きくなる。そして、このような荷重負荷状態であると、摺動摩擦板５の周縁部分領域が中央部分領域よりも早く摩耗することになりやすく、偏摩耗が発生する結果として摺動摩擦板５の短寿命化を招いてしまうことになっていた。
【０００６】
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、摺動摩擦板の温度上昇を抑制することが可能であるばかりか、摺動摩擦板の偏摩耗をも防止することが可能な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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るオートテンショナは、固定されたシャフトでもって揺動可能に支持されたアームと、このアームのボス部をシャフトから抜け出し不可に支持する押さえ板と、この押さえ板とアームのボス部との間に介装された摺動摩擦板と、アームでもって回動自在に支持されたテンションプーリとを具備してなるとともに、摺動摩擦板は押さえ板と係合されており、アームのボス部との間でのみ摺動可能な状態とされているオートテンショナであって、前記摺動摩擦板は、小荷重負荷領域に配置された高摩擦係数部材と、大荷重負荷領域に配置された低摩擦係数部材とからなり、低摩擦係数部材は高摩擦係数部材よりも摩擦係数が低くて硬いものであることを特徴とする。
本発明の請求項２に係るオートテンショナは、請求項１に記載したものであって、押さえ板には摺動摩擦板側へと向かって突出した突起部が設けられており、摺動摩擦板には押さえ板の突起部と係合する切除部が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３に係るオートテンショナは、請求項１に記載したものであって、摺動摩擦板には押さえ板側へと向かって突出した突起部が設けられており、押さえ板には摺動摩擦板の突起部と係合する切除部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
上記請求項１の構成によれば、アームのボス部は熱容量が大きなものであり、このアームに従って揺動する摺動摩擦板はアームのボス部との間でのみ摺動するので、摺動に伴う発熱はすぐさまアームのボス部へ流れ込むことになり、摺動摩擦板の蓄熱により温度上昇は抑制されることになる。また、荷重負荷の小さな領域、つまり、小荷重負荷領域に配置された高摩擦係数部材と、大荷重負荷領域、つまり荷重負荷の大きな領域に配置された低摩擦係数部材とでもって摺動摩擦板を構成しており、低摩擦係数部材を高摩擦係数部材よりも摩擦係数が低くて硬いものとしているので、摺動摩擦板における大荷重負荷領域の方が小荷重負荷領域よりも早く摩耗することを防止し得ることとなる。なお、摺動摩擦板の全体を低摩擦係数部材で構成することも考えられるが、このような構成とした際には、捩りコイルバネの伸張復元力によってアームに揺動抵抗を付与する都合上、オートテンショナにおける各部の強度を高めておく必要がある結果、大幅なコスト上昇を招くことになってしまう。そして、請求項２もしくは請求項３の構成を採用した際には、押さえ板でもって摺動摩擦板を確実に係合して支持することが可能となるため、摺動摩擦板をアームのボス部との間でのみ摺動させることが容易になるという利点が確保される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本実施の形態に係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、図３はオートテンショナが具備している押さえ板及び摺動摩擦板それぞれの全体形状を示す斜視図であり、図４は摺動摩擦板の変形例を示す斜視図である。なお、本実施の形態に係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５及び図６と同一の部品、部分には同一符号を付している。また、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。
【００１２】
本実施の形態に係るオートテンショナは、図１及び図２で示すように、固定されたシャフト１でもって揺動可能に支持されたアーム２と、このアーム２のボス部３をシャフト１から抜け出し不可に支持する押さえ板１１と、この押さえ板１１とアーム２のボス部３との間に介装された摺動摩擦板１２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６と、シャフト１に配設された捩りコイルバネ７とを具備している。そして、この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１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６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６の回動中心位置Ｏ₂ とが位置ずれしていないタイプのオートテンショナに対しても本発明を適用し得ることは勿論である。
【００１３】
シャフト１はベルト駆動機構の取付対象（図示省略）に対して後端側が固定されたものであり、アーム支持部１４と、カバー部１５と、一対のボルト取付片１６とを具備している。そして、アーム支持部１４は、その前端側半部が截頭円錐形状とされ、かつ、その後端側半部が円筒形状とされたものであり、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で形成されたものとなっている。また、この際におけるボルト取付片１６のそれぞれはカバー部１５の外周縁から張り出し形成されており、これらが一体化されてなるシャフト１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ことになっている。アーム２はシャフト１の前端側、つまり、アーム支持部１４の前端側半部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３は截頭円錐筒形状の滑り軸受１７を介したうえでアーム支持部１４の前端側半部に対して外嵌されている。一方、この際におけるアーム２の前端側には、ボス部３とは反対向きに突出したプーリ支持部１８が設けられており、このプーリ支持部１８によってはテンションプーリ６が回動自在な状態として支持されている。そして、ボス部３及びプーリ支持部１８が一体化されてなるアーム２も、シャフト１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。なお、ここでの滑り軸受１７としては、ポリアミド４６（商品名）などの合成樹脂からなるブッシュを使用するのが一般的である。
【００１４】
テンションプーリ６は、転がり軸受２０を介したうえでアーム２のプーリ支持部１８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６はボルト２１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１８に螺着されている。なお、図中の符号２２は軸受保護カバーであり、この軸受保護カバー２２は転がり軸受２０に対する水分や異物の侵入を防止すべく設けられたものである。
【００１５】
捩りコイルバネ７は、シャフト１が具備するアーム支持部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３の後端面とで囲まれた環状空間内に配設されたものであり、軸心方向に沿って捩り圧縮された捩りコイルバネ７は、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３を摺動摩擦板１２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７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３の各々に設けられた切欠き部によって係止されている。
【００１６】
押さえ板１１はアーム２のボス部３をシャフト１から抜け出し不可に支持するものであり、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１１は、アーム２のボス部３が揺動可能として外嵌されたアーム支持部１４の前端側半部に対して螺着されたボルト２４でもってシャフト１の前側端面へと押し付けられた状態で固定されている。そして、この押さえ板１１の内面上における下側位置には、図２及び図３で示すように、摺動摩擦板１２側へと向かって突出した突起部２５が押さえ板１１からの削り出し加工で形成されており、突起部２５は摺動摩擦板１２の厚みよりも高さが低い平面視半月形状を有している。なお、突起部２５の平面視形状や形成位置が限定されることはなく、また、この突起部２５が削り出し加工されたものではなくてピン付けなどの方法を採用して固着されたものであってもよいことは勿論である。
【００１７】
摺動摩擦板１２はアーム２のボス部３と押さえ板１１との間に介装されたものであり、この摺動摩擦板１２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ることによって作製されている。そして、図２及び図３で示すように、この摺動摩擦板１２には、押さえ板１１の突起部２５と係合する切除部２７が摺動摩擦板１２の一部分を切り離し除去したうえで設けられており、押さえ板１１の突起部２５と切除部２７との係合に伴う摺動不可な状態として支持された摺動摩擦板１２は、捩りコイルバネ７の伸張復元力によってアーム２のボス部３及び押さえ板１１のそれぞれに対して圧接されている。すなわち、この際における摺動摩擦板１２は、押さえ板１１との間での摺動が不可でありながらアーム２のボス部３との間でのみ摺動可能な状態となったうえでボス部３及び押さえ板１１間に介装されており、アーム２に対して揺動抵抗を付与することになっている。
【００１８】
従って、ベルト８の張力変動に伴うアーム２の揺動が頻繁に繰り返されても、摺動摩擦板１２の発熱は摺動するアーム２のボス部３側のみでしか起こらないことになる。そして、この際におけるアーム２のボス部３は、摺動摩擦板１２よりも体積が大きくて熱容量が大きいため、摺動に伴って生じた発熱はすぐさまアーム２のボス部３へと流れ込むことになり、蓄熱による温度上昇が摺動摩擦板１２では生じないことになる。なお、本実施の形態では、ボス部３を含むアーム２がアルミニウム合金製であり、その熱容量が摺動摩擦板１２よりも大幅に大きくなっているので、摺動摩擦板１２における温度上昇はより一層発生しにくいことになっている。
【００１９】
ところで、本実施の形態においては、摺動摩擦板１２側へと向かって突出した突起部２５を押さえ板１１に設け、かつ、押さえ板１１の突起部２５と係合する切除部２７を摺動摩擦板１２に設けているが、このような構成に限定されることはないのであり、図示省略しているが、押さえ板１１側へと向かって突出した突起部を摺動摩擦板１２に設けておく一方、この摺動摩擦板１２に設けられた突起部と係合する切除部を押さえ板１１に設けておくことも可能である。そして、このような構成を採用した場合にも、上記したと同様の作用が得られることは勿論である。
【００２０】
さらにまた、本実施の形態における摺動摩擦板１２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のような高摩擦係数材料を用いたうえで一体的に作製されているが、図４の変形例で示し、かつ、以下に説明するような構成とされた摺動摩擦板２９を摺動摩擦板１２に代えて使用することも可能である。すなわち、この摺動摩擦板２９は、通常は中央部分にあって荷重負荷の小さな領域、つまり、小荷重負荷領域に配置された環状の高摩擦係数部材３０と、通常は周縁部分にある大荷重負荷領域、つまり、荷重負荷の大きな領域に配置された環状の低摩擦係数部材３１とを同心状に組み合わせて一体化したものであり、ここでの低摩擦係数部材３１は高摩擦係数部材３０よりも摩擦係数が低くて硬い材料を用いて作製されている。
【００２１】
具体的にいうと、この際における高摩擦係数部材３０は摩擦係数が０．３〜０．６好ましくは０．５程度とされ、かつ、ロックウェル硬度が１０〜８０好ましくは５０程度とされたものである一方、低摩擦係数部材３１は摩擦係数が０．１〜０．２５好ましくは０．２程度とされ、ロックウェル硬度が１００〜１３０好ましくは１１５程度とされたものであり、高摩擦係数部材３０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ることによって作製されている。また、低摩擦係数部材３１は、例えば、ＰＡ（ポリアミド）やＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン），ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）などの熱可塑性合成樹脂やガラス繊維を添加した熱硬化性合成樹脂（フェノール系）などのようなエンジニアリングプラスチックを用いて作製されたものとなっている。
【００２２】
そして、このような構成とされた摺動摩擦板２９を使用した場合には、オートテンショナがオフセットタイプであるため、テンションプーリ６に加担するベルト８の伝達荷重がアーム２を傾斜させるモーメントとして作用し、摺動摩擦板２９の周縁部分領域に対して作用する荷重負荷の方がその中央部分領域に対する荷重負荷よりも大きくなっていても、摺動摩擦板２９の周縁部分領域が中央部分領域よりも早く摩耗することは起こらない。なお、ここでは、ともに環状とされた高摩擦係数部材３０と低摩擦係数部材３１とを組み合わせることによって摺動摩擦板２９を構成するとしているが、環状とされたもの同士を組み合わせる必然性があるわけではなく、図示省略しているが、ある特定形状の一部分のみを低摩擦係数部材でもって作製し、高摩擦係数部材の一部分に対して嵌め込んだ構成を採用してもよいことは勿論である。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係るオートテンショナを構成する摺動摩擦板は押さえ板と係合されており、アームのボス部との間でのみ摺動可能な状態とされているので、摺動に伴って生じた発熱はすぐさまアームのボス部へと流れ込むことになり、摺動摩擦板に蓄熱して温度上昇を引き起こすことはなくなる。そのため、このような発熱に伴う摺動摩擦板の温度上昇によって耐磨耗性が低下し、その摩擦係数が不安定になるというような不都合が生じることを有効に防止できるという効果が得られる。また、小荷重負荷領域に配置された高摩擦係数部材と、大荷重負荷領域に配置された低摩擦係数部材とでもって摺動摩擦板を構成しており、低摩擦係数部材を高摩擦係数部材よりも摩擦係数が低くて硬いものとしているので、摺動摩擦板における大荷重負荷領域の方が小荷重負荷領域よりも早く摩耗することを防止し得ることとなり、摺動摩擦板の偏摩耗を防止することができるという効果が得られる。
【００２４】
そして、本発明の請求項２もしくは請求項３の構成を採用した際には、押さえ板でもって摺動摩擦板を確実に係合して支持することが可能であるため、摺動摩擦板をアームのボス部との間でのみ摺動させることが容易になるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係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全体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押さえ板及び摺動摩擦板の全体形状を示す斜視図である。
【図４】摺動摩擦板の変形例を示す斜視図である。
【図５】従来の形態に係るオートテンショナの全体構成を示す正面図である。
【図６】図５中のＹ−Ｙ線に沿って切断した構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１シャフト
２アーム
３ボス部
６テンションプーリ
１１押さえ板
１２摺動摩擦板

Claims

固定されたシャフトでもって揺動可能に支持されたアームと、このアームのボス部をシャフトから抜け出し不可に支持する押さえ板と、この押さえ板とアームのボス部との間に介装された摺動摩擦板と、アームでもって回動自在に支持されたテンションプーリとを具備してなるとともに、摺動摩擦板は押さえ板と係合されており、アームのボス部との間でのみ摺動可能な状態とされているオートテンショナであって、
前記摺動摩擦板は、小荷重負荷領域に配置された高摩擦係数部材と、大荷重負荷領域に配置された低摩擦係数部材とからなり、低摩擦係数部材は高摩擦係数部材よりも摩擦係数が低くて硬いものであ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、押さえ板には摺動摩擦板側へと向かって突出した突起部が設けられており、摺動摩擦板には押さえ板の突起部と係合する切除部が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に記載のオートテンショナであって、摺動摩擦板には押さえ板側へと向かって突出した突起部が設けられており、押さえ板には摺動摩擦板の突起部と係合する切除部が設けられていることを特徴とするオートテンショナ。