JP5236408B2 - Auto tensioner - Google Patents
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Description
本発明は、ベルト駆動機構の伝動ベルトの張力を自動的に適度に保つためのオートテンショナに関する。 The present invention relates to an auto tensioner for automatically and appropriately maintaining the tension of a transmission belt of a belt drive mechanism.
従来、この種のオートテンショナは、例えば特許第3732446号公報に開示されているように、捻りコイルバネの軸芯方向に対して外側に向かって上昇するように傾斜された固定プレートと傾斜部との間で、バネ支持体の芯部の周囲に、捻りコイルバネの半径方向に分割された形状で複数の摩擦部材が配置されており、摩擦部材の外周を取り囲むように環状摩擦部が配置されている。よって、揺動アームに付与された捻りコイルバネの軸芯方向の伸張復元力により、摩擦部材は半径方向に外側に広がろうとし、環状摩擦部に押し当てられるため、伸張復元力が二方向の付勢力に分散される。そして、各付勢力によりそれぞれ独立して、固定プレート及び環状摩擦部との間に摩擦抵抗を発生させることができるため、伝動ベルトからの激しい衝撃・振動を分散させ、効率よく減衰させることができる。 Conventionally, this type of auto tensioner, as disclosed in, for example, Japanese Patent No. 3732446, includes a fixed plate and an inclined portion that are inclined so as to rise outward with respect to the axial center direction of the torsion coil spring. A plurality of friction members are arranged around the core portion of the spring support in a shape divided in the radial direction of the torsion coil spring, and an annular friction portion is arranged so as to surround the outer periphery of the friction member. . Therefore, the frictional member tries to spread outward in the radial direction by the expansion restoring force in the axial direction of the torsion coil spring applied to the swing arm, and is pressed against the annular frictional portion. Dispersed to the biasing force. Since each urging force can independently generate a frictional resistance between the fixed plate and the annular friction portion, it is possible to disperse severe impacts and vibrations from the transmission belt and to attenuate efficiently. .
しかしながら、上記従来のように、複数の摩擦部が捻りコイルバネの半径方向に分割された形状で配置された構造であると、摩擦部は隙間を介して互いに接触せずに配置されているため、伝動ベルトからの激しい衝撃・振動によって周方向に関して摩擦部の位置にずれが生じ、当初の摩擦部材の均一な配置が崩れてしまう可能性がある。従って、摩擦部材と固定プレート及び環状摩擦部との間に均一に摩擦抵抗を発生させることが不可能となり、伝動ベルトからの衝撃・振動の効率的な減衰を妨げることとなる。 However, since the plurality of friction portions are arranged in a shape divided in the radial direction of the torsion coil spring as in the conventional case, the friction portions are arranged without contacting each other through a gap. There is a possibility that the position of the friction portion is shifted in the circumferential direction due to intense impact / vibration from the transmission belt, and the initial uniform arrangement of the friction member may be destroyed. Accordingly, it is impossible to generate a frictional resistance uniformly between the friction member, the fixed plate, and the annular frictional portion, thereby preventing efficient damping of shock and vibration from the transmission belt.
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、摩擦部材の周方向へのずれを阻止することによって周方向に関して摩擦抵抗を均一に発生させ、伝動ベルトからの衝撃・振動を効率よく減衰させることのできるオートテンショナを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and prevents frictional members from shifting in the circumferential direction, thereby uniformly generating frictional resistance in the circumferential direction and efficiently attenuating impact and vibration from the transmission belt. An object is to provide an auto tensioner capable of performing the above.
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。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems and the effects thereof will be described.
本願発明の観点によれば、以下のように構成されるオートテンショナが提供される。即ち、オートテンショナは、ハウジングと、前記ハウジングに対して相対的に揺動自在に設置されていると共にテンションプーリを回動自在に支持する揺動アームと、前記ハウジングと前記揺動アームとの間に軸芯方向に圧縮されて介挿された捻りコイルバネと、を有する。オートテンショナは、更に、前記捻りコイルバネが伸張する側に設けられていると共に、前記捻りコイルバネの軸を中心に周方向に配置されるように前記ハウジング及び前記揺動アームの一方に固定された変形不能な複数の突起部と、前記突起部を収容する突起収容空間が形成されるとともに、前記突起収容空間と周方向の両端部との間に周方向において対向する一対の対向部を有し、前記一対の対向部が前記突起部を周方向において挟み且つ接触するように夫々配置された複数の摩擦部材と、前記摩擦部材が前記捻りコイルバネの軸芯方向の伸張復元力の方向に移動するのを抑制する抑制手段と、を備える。前記摩擦部材が、前記伸張復元力により前記ハウジング及び前記揺動アームの他方との間に摩擦抵抗を発生させる。以上の構成によれば、前記突起収容空間と周方向の両端部との間に周方向において対向する前記一対の対向部が前記突起部を周方向において挟み且つ接触することで、前記摩擦部材の周方向におけるずれを阻止することが可能となり、摩擦部材の安定した配列を維持することができる。従って、均一に摩擦抵抗を発生させることができ、伝動ベルトからの衝撃・振動を効率よく減衰させることができる。 According to an aspect of the present invention, an auto tensioner configured as follows is provided. That is, the auto tensioner is installed so as to be swingable relative to the housing, the swing arm that rotatably supports the tension pulley, and the space between the housing and the swing arm. And a torsion coil spring that is compressed and inserted in the axial direction. The auto tensioner is further provided on the side where the torsion coil spring extends, and is a deformation fixed to one of the housing and the swing arm so as to be arranged in the circumferential direction around the axis of the torsion coil spring. A plurality of impossible projections and a projection housing space for housing the projections, and a pair of opposed portions facing each other in the circumferential direction between the projection housing space and both ends in the circumferential direction, A plurality of friction members arranged so that the pair of opposed portions sandwich and contact the protrusions in the circumferential direction, and the friction members move in the direction of the extension restoring force in the axial direction of the torsion coil spring. And suppressing means for suppressing. The friction member generates a frictional resistance between the housing and the other of the swing arm by the extension restoring force. According to the above configuration, the pair of facing portions facing each other in the circumferential direction between the projection receiving space and both end portions in the circumferential direction sandwich the projecting portion in the circumferential direction and come into contact with each other. Deviation in the circumferential direction can be prevented, and a stable arrangement of the friction members can be maintained. Accordingly, frictional resistance can be generated uniformly, and impact and vibration from the transmission belt can be efficiently attenuated.
上記のオートテンショナは、更に、以下のように構成される。即ち、各摩擦部材は、前記突起部に対して、締まりばめとなるように形成される。以上の構成によれば、各摩擦部材を前記一対の対向部に対して外嵌するだけで、各摩擦部材が前記一対の対向部に対して固定されるので、前記オートテンショナの組立て作業性が向上する。 The auto tensioner is further configured as follows. That is, each friction member is formed to be an interference fit with respect to the protrusion. According to the above configuration, since each friction member is fixed to the pair of facing portions only by fitting each friction member to the pair of facing portions, the assembly workability of the auto tensioner is improved. improves.
上記のオートテンショナは、更に、以下のように構成される。即ち、前記突起部は、前記ハウジング及び前記揺動アームのうち前記突起部が固定される突起部支持体と別体のピン部材を前記突起部支持体に形成された孔に圧入することで形成される。以上の構成によれば、前記突起部を削り出しによって形成する場合と比較して、前記オートテンショナを一層安価に製造することが可能となる。 The auto tensioner is further configured as follows. That is, the protrusion is formed by press-fitting a pin member separate from the protrusion support to which the protrusion is fixed, of the housing and the swing arm, into a hole formed in the protrusion support. Is done. According to the above configuration, the auto tensioner can be manufactured at a lower cost compared to the case where the protrusion is formed by cutting.
上記のオートテンショナは、更に、以下のように構成される。即ち、各摩擦部材は、前記一対の対向部が、周方向に離れて配置される複数の前記突起部を挟み且つ接触するように配置される。各摩擦部材には、前記複数の突起部の間に挿入される第三の対向部を有する。以上の構成によれば、前記摩擦部材と前記突起部が相互によく馴染み一体感が増大するので、前記摩擦部材の周方向におけるずれを一層確実に阻止することが可能となる。 The auto tensioner is further configured as follows. That is, each friction member is disposed such that the pair of opposed portions sandwich and contact a plurality of the protruding portions that are spaced apart in the circumferential direction. Each friction member has a third facing portion inserted between the plurality of protrusions. According to the above configuration, since the friction member and the protrusion are well adapted to each other and the sense of unity increases, it is possible to more reliably prevent the friction member from shifting in the circumferential direction.
上記のオートテンショナは、更に、以下のように構成される。即ち、前記ハウジングが、前記捻りコイルバネ内を軸芯方向に貫通した軸部を含む。前記ハウジング及び前記揺動アームの他方が、前記軸部の外周を取り囲むように配置されると共に環状の第1摩擦面を外周に備えた内方摩擦部と、前記内方摩擦部の外周を取り囲むように配置されると共に環状の第2摩擦面を内周に備えた外方摩擦部とを含む。前記摩擦部材は、前記第1摩擦面及び前記第2摩擦面に接触している。以上の構成によれば、摩擦部材は、第1摩擦面及び第2摩擦面との間にそれぞれ摩擦抵抗を発生させることができるため、摩擦面が1面のみである場合に比べて、少ない摺動面積で同等の摩擦力を確保することが可能である。従って、オートテンショナの省スペース化において効果的である。また、摩擦面が1面のみである場合に比べて、第1摩擦面及び第2摩擦面の傾斜角度が大きくても同等の摩擦力を確保することが可能である。従って、摩擦部材の磨耗によるオートテンショナの高さ変化を起こりにくくすることが可能である。 The auto tensioner is further configured as follows. That is, the housing includes a shaft portion that penetrates the torsion coil spring in the axial direction. The other of the housing and the swing arm is disposed so as to surround the outer periphery of the shaft portion, and includes an inner friction portion having an annular first friction surface on the outer periphery, and an outer periphery of the inner friction portion. And an outer friction portion having an annular second friction surface on the inner periphery. The friction member is in contact with the first friction surface and the second friction surface. According to the above configuration, the friction member can generate a frictional resistance between the first friction surface and the second friction surface, respectively. It is possible to ensure the same frictional force with the moving area. Therefore, it is effective in saving the space of the auto tensioner. Further, as compared with the case where there is only one friction surface, it is possible to ensure the same frictional force even if the inclination angles of the first friction surface and the second friction surface are large. Therefore, it is possible to make it difficult for the auto tensioner to change in height due to wear of the friction member.
上記のオートテンショナは、更に、以下のように構成される。即ち、前記第1摩擦面及び前記第2摩擦面は、前記捻りコイルバネの軸芯方向に対して0〜30°の角度で、前記第1摩擦面から前記第2摩擦面までの距離が前記捻りバネから離れるに従って大きくなる方向に傾斜している。このように、第1摩擦面及び第2摩擦面の傾斜角度を0〜30°の範囲内にすることによって、より効果的に摩擦力を発生させ、伝動ベルトからの衝撃・振動を効率よく減衰させることができる。 The auto tensioner is further configured as follows. That is, the first friction surface and the second friction surface are at an angle of 0 to 30 ° with respect to the axial direction of the torsion coil spring, and the distance from the first friction surface to the second friction surface is the twist. It is inclined in the direction of increasing as it moves away from the spring. In this way, by making the inclination angle of the first friction surface and the second friction surface within the range of 0 to 30 °, the friction force is generated more effectively, and the impact and vibration from the transmission belt are efficiently attenuated. Can be made.
上記のオートテンショナは、更に、以下のように構成される。即ち、前記摩擦部材は、ポリアセタール、ポリアミド、そしてポリエステルから成る少なくとも一種の熱可塑性樹脂によって構成されている。このように、摩擦部材が、ポリアセタール、ポリアミド、そしてポリエステルから成る少なくとも一種の熱可塑性樹脂によって構成されることによって、より効果的に摩擦力を発生させ、伝動ベルトからの衝撃・振動を効率よく減衰させることができる。 The auto tensioner is further configured as follows. That is, the friction member is made of at least one thermoplastic resin made of polyacetal, polyamide, and polyester. In this way, the friction member is made of at least one kind of thermoplastic resin made of polyacetal, polyamide, and polyester, so that frictional force can be generated more effectively and shock and vibration from the transmission belt can be efficiently damped. Can be made.
上記のオートテンショナは、更に、以下のように構成される。即ち、前記摩擦部材の材質は、ポリアミド46又はポリアミド6T80〜90質量%にポリテトラフルオロエチレン10〜20質量%を添加したものである。このように、摩擦部材の材質が、ポリアミド46又はポリアミド6T80〜90質量%にポリテトラフルオロエチレン10〜20質量%を添加したものであることによって、摩擦部材の摩擦係数の変動(変動係数)が小さくなると共に、相手材である内方摩擦部及び外方摩擦部の損傷が起きにくくなる。
The auto tensioner is further configured as follows. That is, the material of the friction member is polyamide 46 or polyamide 6T 80 to 90% by mass added with
以下、本発明の実施形態の一例を図1〜図5を参照しながら説明する。尚、図1のようにハウジング30が下方に位置する配置状態でオートテンショナ1を見た場合、図面上方をオートテンショナ1の上方、図面下方をオートテンショナ1の下方と定義する。
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. When the auto tensioner 1 is viewed with the
図1及び図2を参照すると、オートテンショナ1は、捻りコイルバネ5と、ハウジング30と、捻りコイルバネ5の軸芯方向上方においてハウジング30に固定された4つの突起20と、捻りコイルバネ5の軸を中心にハウジング30に対して揺動自在に設けられた揺動アーム2と、揺動アーム2の揺動に伴って揺動アーム2との間に摩擦抵抗を発生させる4つの摩擦部材6とを含んでいる。尚、本実施形態においては、ハウジング30が揺動アーム2の下方に位置しており、捻りコイルバネ5の軸芯方向が鉛直方向となっている場合について説明するが、オートテンショナ1が配置される方向はこれに限定されるものではない。
Referring to FIGS. 1 and 2, the auto tensioner 1 includes a
ハウジング30は、捻りコイルバネ5の下端から1巻き分程度の長さまでを収容するバネ収容体10と、ねじ40によってバネ収容体10に固定された、バネ収容体10と同心でほぼ円筒形状の支持体9とを有する。
The
バネ収容体10は、捻りコイルバネ5の下端部から中部よりもやや低い位置にかけて、捻りコイルバネ5内にその軸芯方向に挿入された内周壁部10cを有している。バネ収容体10のその他の部分は、カップ部10aと称される部分となっている。カップ部10aは、図1に示す断面においてほぼL字形状を有しており、内周壁部10cの下端に連続し且つ内周壁部10cの下端から径方向の外側に向かって延在した円環状の底壁部と、底壁部の外周端に連続し且つ底壁部の外周端から上方に向かって延在した筒状の外周壁部とからなる。外周壁部の上端部は、捻りコイルバネ5の上端とほぼ同じ高さにある。捻りコイルバネ5は、その下端から1巻き分が底壁部の上面である螺旋形状の固定面10bに圧接しつつ固定されている。一方、捻りコイルバネ5の揺動アーム2側の端部には、揺動アーム2の下面に刻設され、径方向外方へ延びる係合溝2cと係合可能な折り曲げ部5cが形成されている。そして、この折り曲げ部5cが係合溝2cに圧入され、折り曲げ部5cが係合溝2cと係合することで、捻りコイルバネ5の揺動アーム2側の端部は、揺動アーム2に対して固定される。上記の捻りコイルバネ5は、揺動アーム2とハウジング30との間に挟まれて圧縮された状態となっている。
The
また支持体9は、捻りコイルバネ5内を軸芯方向に貫通し、内周壁部10c内に収容されていると共にねじ40によって内周壁部10cに固定された筒状の軸部9aと、軸部9aにおける内周壁部10c内に収容されていない方の先端から、捻りコイルバネ5の軸芯に対して径方向の外側へ延在する円環状の突起支持板9bとを有する。
Further, the
また、4つの突起20は、図2に示すように、軸部9aの周りにおいて、捻りコイルバネ5の軸を中心に周方向に等間隔に、言い換えれば、線対称または点対称となる位置に配置されるように、突起支持板9bにおける捻りコイルバネ5と対向する面に突設されている。
Further, as shown in FIG. 2, the four
また、上記の揺動アーム2には、ブッシュ8を介して軸部9aに対向するボス部2aと、捻りコイルバネ5の上端付近を固定するための固定部2bと、固定部2bから上方へ延在し、軸部9aの外周を取り囲むように4つの突起20と軸部9aの外周との間に配置され、環状の第1摩擦面6aを外周に備えた内方摩擦部2eと、固定部2bから上方へ延在し、4つの突起20を取り囲むように配置され、環状の第2摩擦面6bを内周に備えた外方摩擦部2dとが形成されている。固定部2bは、捻りコイルバネ5の上端部から突起20の下端付近の高さまで設けられており、底部には捻りコイルバネ5が固定される係合溝2cが形成される。そして、揺動アーム2の外側端には、伝動ベルトが巻回されたテンションプーリ4を回転自在に軸支するアーム3が接続されている。尚、第1摩擦面6a及び第2摩擦面6bは、いずれか一方がテーパ面であればよいが、両方がテーパ面であることが望ましい。本実施形態では、第2摩擦面6bのみがテーパ面に形成され、第1摩擦面6aはストレート面となっている。ここで、「テーパ面」とは図1に示される断面において捻りコイルバネ5の軸方向において狭窄される輪郭を呈する面を意味し、「ストレート面」とは図1に示される断面において捻りコイルバネ5の軸方向に対して平行な輪郭を呈する面を意味する。
The
捻りコイルバネ5の両端付近がバネ収容体10と揺動アーム2とに固定されることで、揺動アーム2が揺動したときに捻りコイルバネ5の周方向の付勢力(捻り復元力)が存在する。この捻り復元力により、揺動アーム2およびテンションプーリ4をその揺動方向の一側に向けて付勢して、伝動ベルトにテンションを付与することができ、伝動ベルトの張力の緊張・弛緩の変動に応じたテンションプーリ4の動きを許容する。
The vicinity of both ends of the
また、捻りコイルバネ5は、圧縮された状態で固定面10b及び係合溝2cに固定されカップ部10a及び固定部2b内に収容されており、フリーの状態では、収容された状態の時に比べて伸張する。このため、捻りコイルバネ5の軸芯方向の付勢力(伸張復元力)により、揺動アーム2は、バネ収容体10に対して上方に付勢されている。
Further, the
また、4つの摩擦部材6は、固定部2bと突起支持板9bとの間で、突起20をハウジング30側から覆い隠すと共に、第1摩擦面6a及び第2摩擦面6bに接触するように夫々配置されている。この摩擦部材6は、突起支持板9bによって、捻りコイルバネ5の軸芯方向の伸張復元力の方向に移動するのを抑制されている。
Further, the four
ここで、摩擦部材6の形状と、突起20の形状及び配置を詳細に説明する。図2(b)は、摩擦部材6の一部切欠き斜視図である。図2(b)に示されるように、本実施形態に係る摩擦部材6は、円弧状に延びる内周壁6mと、この内周壁6mの外周側で円弧状に延びる外周壁6nと、この内周壁6mの周方向における端部と外周壁6nの周方向における端部を連結する端部壁6p(対向部)と、底壁6qと、から構成される。摩擦部材6は、上記の端部壁6pを一対で有する。一対の端部壁6pは周方向において対向する。底壁6qは、内周壁6mと外周壁6n、端部壁6pによって特定され、上記の突起20を収容する突起収容空間6rを捻りコイルバネ5側から閉塞する。この構成で、摩擦部材6には、突起支持板9b側へのみ開口する突起収容空間6rが形成される、と言うことができる。そして、この突起収容空間6rの断面輪郭は、図2(b)に示されるように、内周壁6m及び外周壁6n、底壁6qと略平行であるとして特定できる。即ち、突起収容空間6rの内周側境界(内周壁6mの外周面に相当。)は、支持体9の軸方向に対するストレート面として認識できる。同様に、突起収容空間6rの外周側境界(外周壁6nの内周面に相当。)は、支持体9の軸方向に対するテーパ面として認識できる。従って、端的に言えば、本実施形態に係る突起収容空間6rは、捻りコイルバネ5へ向かって断面形状が狭窄されるようになっている。
Here, the shape of the
上記の突起収容空間6rに収容される突起20は、上記突起収容空間6rと同様、捻りコイルバネ5へ向かって断面形状が狭窄されるように、捻りコイルバネ5へ向かって、突起支持板9bに突設される。
The
そして、上記の摩擦部材6は、一対の端部壁6pが突起20を周方向において挟み且つ接触するように夫々配置される。本実施形態において「接触するように」とは、具体的には、「締まりばめ」を意味する。即ち、上記の摩擦部材6は、突起20に対して、締まりばめとなるように形成される。更に言えば、上記の摩擦部材6は、突起20に対して、周方向及び径方向において、締まりばめとなるように形成される。これにより、摩擦部材6は、突起20(ひいては突起支持板9b)に対して嵌着できるようになっている。
The
尚、摩擦部材6には、ポリアミド46、ポリアミド66、ポリアミド6T、ポリアミド9Tを含むポリアミド、ポリアセタノール、またはポリエステル等の熱可塑性樹脂が用いられる。本実施形態に係る摩擦部材6の主たる成分は、ポリアミド46である。具体的には、ポリアミド46にポリテトラフルオロエチレンを質量%比で、80〜90:10〜20の割合となるように添加したものである。
The
ここで、摩擦部材6に用いられる熱可塑性樹脂に関して行った実験について説明する。ポリアミド46、ポリアミド6T、ポリアミド66、ポリアミド9Tの各ペレット80〜93質量%に、表1に示す所定量(7〜20質量%)の一次粒子径0.2μmのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)粉体に、分散助剤(ステアリン酸カルシウム12ヒドロキシステアリン酸カルシウム、あるいはステアリン酸マグネシウム)の所定量を室温でドライブレンドした後、このブレンド物を二軸押出機(日本製鋼所社製:TEX44α2)の主フィーダに投入し、押出条件(温度300〜320℃、回転数150rpm、吐出量20kg/時間)で所定の試験片を成形し、得られた試験片(外径50mm、内径15mm、厚さ3mmの中抜き円盤体)を用いてスラスト試験に用いた。
Here, the experiment performed regarding the thermoplastic resin used for the
上記試験片をスラスト摩擦磨耗試験機(オリエンテック社製)を用いてJIS−7218に準拠して摩擦係数を測定し、変動係数(標準偏差/平均値)を求めた。測定条件としては、荷重450N、滑り速度0.1m/S、相手材A2017(アルミニウム)、試験時間1時間、そして雰囲気温度95℃であった。 The friction coefficient of the above test piece was measured according to JIS-7218 using a thrust friction wear tester (Orientec Co., Ltd.), and the coefficient of variation (standard deviation / average value) was determined. The measurement conditions were a load of 450 N, a sliding speed of 0.1 m / S, a mating material A2017 (aluminum), a test time of 1 hour, and an ambient temperature of 95 ° C.
試験後の相手材表面の損傷状態を目視で確認し3段階に分類したものを表1に示す。○は損傷なし、△はやや損傷あり、×は多くの損傷が見られる場合である。 Table 1 shows the damage state on the mating material surface after the test and classified into three stages. ○ is no damage, Δ is slightly damaged, and × is a case where many damages are observed.
従って、摩擦部材6に用いられる熱可塑性樹脂のなかでも、ポリアミド46又はポリアミド6Tにポリテトラフルオロエチレンを所定量(80〜90重量%)添加したもの(PTFE10〜20重量%)が、摩擦部材の摩擦係数の変動(変動係数)が小さくなり、また相手材の損傷も起きにくい点で好ましい。ポリアミド46又はポリアミド6T(Tはテレフタル酸成分)は芳香族ジカルボン酸とジアミンを重縮合して得られる芳香族ポリアミドであって、融点が290度を越えるものである。
Therefore, among the thermoplastic resins used for the
上記のオートテンショナ1の動作について説明する。 The operation of the auto tensioner 1 will be described.
上記のオートテンショナ1は、例えば、自動車用エンジンのベルトシステムに用いられる。ハウジング30がエンジンブロック等に固定され、テンションプーリ4に伝動ベルトが掛け渡される。
The auto tensioner 1 is used, for example, in an automobile engine belt system. The
上述したオートテンショナ1の揺動アーム2には、捻りコイルバネ5の一端がバネ収容体10に支持され他端が揺動アーム2に係止されることにより、捻り復元力が付与されている。図1において、伝動ベルトが回転し、緊張・弛緩して張力が変動すると、それに応じてテンションプーリ4は回転軸を移動させるため、揺動アーム2は揺動する。すると、揺動アーム2は、揺動した位置を復元するように、捻りコイルバネ5の捻り復元力により捻りコイルバネ5の巻回方向に付勢される。
A twist restoring force is applied to the
また、揺動アーム2は、捻りコイルバネ5の軸芯方向に伸張復元力が付与されている。この伸張復元力により、摩擦部材6は突起支持板9bに押し当てられるため、摩擦部材6に付与される捻りコイルバネ5の伸張復元力は、内方摩擦部2eの第1摩擦面6aに対する付勢力N1と、外方摩擦部2dの第2摩擦面6bに対する付勢力N2との二方向に分散される。
The
ここで、図3に示すように、捻りコイルバネ5の伸張復元力Pが、第1摩擦面6aに垂直な付勢力N1と第2摩擦面6bに垂直な付勢力N2との二方向に分散されるものとする。伝動ベルトに何らかの振動・衝撃が付与されると、伸張復元力の方向にさらに移動しようとする揺動アーム2と、突起支持板9bに押し当てられ伸張復元力の方向に移動するのを抑制される摩擦部材6との間、より具体的には、第1摩擦面6a及び第2摩擦面6bと摩擦部材6との間、に摩擦が生じる。尚、摩擦部材6は、突起支持板9bから突設される突起20を抱え込むように配置されているため、周方向へずれることがない。従って、均一に摩擦抵抗を発生させることが可能である。
Here, as shown in FIG. 3, the extension restoring force P of the
このとき、第1摩擦面6aの伸長復元力Pに対する傾斜角度をθ1とし、第2摩擦面6bの伸長復元力Pに対する傾斜角度をθ2とし、第1摩擦面6a及び第2摩擦面6bの動摩擦係数をμとすると、第1摩擦面6aでは、第1摩擦面6aに沿って捻りコイルバネ5から離れる方向に摩擦力μN1が働き、第2摩擦面6bでは、第2摩擦面6bに沿って捻りコイルバネ5から離れる方向に摩擦力μN2が働く。このとき、摩擦部材6に働く力の関係は、捻りコイルバネ5の伸張復元力Pと同じ方向において(1)式のように、伸張復元力Pと垂直な方向において(2)式のようになる。なお、本実施形態において、θ1は1°となっている。
At this time, the inclination angle of the
また、θ1を1°にし、θ2を1°から50°まで変化させたときの摩擦部材6の平均面圧を、第1摩擦面6a及び第2摩擦面6bそれぞれにおいて求めたグラフを図4に示す。図5は、同様にθ1を1°にし、θ2を1°から50°まで変化させたときの摩擦部材6のダンピング力の変化を示したグラフである。ここで図4及び図5を参照すると、どちらのグラフにおいても、θ2の角度が1°から30°付近までのときは平均面圧及びダンピング力の値が大きく変化しているのに比べて、30°付近から50°までのときは平均面圧及びダンピング力の値の変化量が少なくなっている。従って、第1摩擦面6aの伸長復元力Pに対する傾斜角度θ1、及び、第2摩擦面6bの伸長復元力Pに対する傾斜角度θ2は、30°を上限値にすることが効果的である。
Further, graphs obtained by obtaining the average surface pressure of the
(まとめ)
上記実施形態に係るオートテンショナ1は、ハウジング30と、前記ハウジング30に対して相対的に揺動自在に設置されていると共にテンションプーリ4を回動自在に支持する揺動アーム2と、前記ハウジング30と前記揺動アーム2との間に垂直方向に圧縮されて介挿された捻りコイルバネ5と、を有する。オートテンショナ1は、更に、前記捻りコイルバネ5が伸張する側に設けられていると共に、前記捻りコイルバネ5の軸を中心に周方向に配置されるように前記ハウジング30及び前記揺動アーム2のいずれかに固定された複数の突起20(突起部)と、周方向において対向する一対の端部壁6p(対向部)を有し、前記一対の端部壁6pが前記突起20を周方向において挟み且つ接触するように夫々配置された複数の摩擦部材6と、前記摩擦部材6が前記捻りコイルバネ5の軸芯方向の伸張復元力の方向に移動するのを抑制する突起支持板9b(抑制手段)と、を備える。前記摩擦部材6が、前記伸張復元力により前記揺動アーム2との間に摩擦抵抗を発生させる。以上の構成によれば、前記一対の端部壁6pが前記突起20を周方向において挟み且つ接触することで、前記摩擦部材6の周方向におけるずれを阻止することが可能となり、摩擦部材6の安定した配列を維持することができる。従って、均一に摩擦抵抗を発生させることができ、伝動ベルトからの衝撃・振動を効率よく減衰させることができる。
(Summary)
The auto tensioner 1 according to the embodiment includes a
上記のオートテンショナ1は、更に、以下のように構成される。即ち、各摩擦部材6は、前記突起20に対して、締まりばめとなるように形成される。以上の構成によれば、各摩擦部材6を前記一対の端部壁6pに対して外嵌するだけで、各摩擦部材6が前記一対の端部壁6pに対して固定されるので、前記オートテンショナ1の組立て作業性が向上する。
The auto tensioner 1 is further configured as follows. That is, each
上記のオートテンショナ1は、更に、以下のように構成される。即ち、前記ハウジング30が、前記捻りコイルバネ5内を軸芯方向に貫通した軸部9aを含む。前記揺動アーム2が、前記軸部9aの外周を取り囲むように配置されると共に環状の第1摩擦面6aを外周に備えた内方摩擦部2eと、前記内方摩擦部2eの外周を取り囲むように配置されると共に環状の第2摩擦面6bを内周に備えた外方摩擦部2dとを含む。前記摩擦部材6は、前記第1摩擦面6a及び前記第2摩擦面6bに接触している。以上の構成によれば、摩擦部材6は、第1摩擦面6a及び第2摩擦面6bとの間にそれぞれ摩擦抵抗を発生させることができるため、摩擦面が1面のみである場合に比べて、少ない摺動面積で同等の摩擦力を確保することが可能である。従って、オートテンショナ1の省スペース化において効果的である。また、摩擦面が1面のみである場合に比べて、第1摩擦面6a及び第2摩擦面6bの傾斜角度が大きくても同等の摩擦力を確保することが可能である。従って、摩擦部材6の磨耗によるオートテンショナ1の高さ変化を起こりにくくすることが可能である。
The auto tensioner 1 is further configured as follows. That is, the
上記のオートテンショナ1は、更に、以下のように構成される。即ち、前記第1摩擦面6a及び前記第2摩擦面6bは、前記捻りコイルバネ5の軸芯方向に対して0〜30°の角度で、前記第1摩擦面6aから前記第2摩擦面6bまでの距離が前記捻り捻りコイルバネ5から離れるに従って大きくなる方向に傾斜している。具体的には、図3に示されるθ1は1°であり、θ2は13°である。これにより、より効果的に摩擦力を発生させ、伝動ベルトからの衝撃・振動を効率よく減衰させることができる。
The auto tensioner 1 is further configured as follows. That is, the
上記のオートテンショナ1は、更に、以下のように構成される。即ち、前記摩擦部材6は、ポリアミドによって構成されている。これにより、より効果的に摩擦力を発生させ、伝動ベルトからの衝撃・振動を効率よく減衰させることができる。なお、摩擦部材6は、上記ポリアミドに代えて、ポリアセタールやポリエステルから成る少なくとも一種の熱可塑性樹脂であってもよい。この場合でも、同等の効果が発揮される。
The auto tensioner 1 is further configured as follows. That is, the
上記のオートテンショナ1は、更に、以下のように構成される。即ち、前記摩擦部材6の材質は、ポリアミド46の80〜90質量%に、ポリテトラフルオロエチレンの10〜20質量%を添加したものである。これにより、摩擦部材6の摩擦係数の変動(変動係数)が小さくなると共に、相手材である内方摩擦部2e及び外方摩擦部2dの損傷が起きにくくなる。
The auto tensioner 1 is further configured as follows. That is, the material of the
以下、上記実施形態の変形例を説明する。 Hereinafter, modifications of the above embodiment will be described.
(第一変形例)
図6は、図3に類似する図であって、第一変形例を説明するための図である。即ち、上記実施形態において、摩擦部材6の第1摩擦面6aの、伸長復元力Pに対する傾斜角度θ1は、図3に示されるように略ゼロ、具体的には1°に設定される。これに対し、図6に示されるように、上記傾斜角度θ1は約13°に設定してもよい。更に言えば、第1摩擦面6a及び第2摩擦面6bの傾斜角度θ1、θ2は0〜30°の範囲内に設定することが好ましい。これによれば、より効果的に摩擦力を発生させ、伝動ベルトからの衝撃・振動を効率よく減衰させることができる。
(First modification)
FIG. 6 is a view similar to FIG. 3 for explaining the first modification. That is, in the above embodiment, the inclination angle θ 1 of the
(第二変形例)
図7は、図2に類似する図であって、第二変形例を説明するための図である。即ち、上記実施形態において、図2(a)に示される摩擦部材6は、一対の端部壁6pが、単一の突起20を挟み且つ接触するように配置することとした。しかし、これに代えて、図7(a)に示されるように、摩擦部材6は、一対の端部壁6pが、周方向に離れて配置される二つの突起20を挟み且つ接触するように配置されてもよい。換言すれば、図2に示される突起20は、周方向において分割されていてもよい。そして、本変形例に係る摩擦部材6には、図7(b)に示されるような、周方向に離れて配置される二つの突起20の間に挿入される中間壁6w(第三の対向部)が形成されることが好ましい。前記摩擦部材6と前記突起20が相互によく馴染み一体感が増大するので、前記摩擦部材6の周方向におけるずれを一層確実に阻止することが可能となる。望ましくは、この中間壁6wは、一対の突起20に対して締まりばめの関係とするとよい。上記の一体感が一層強力になるからである。
(Second modification)
FIG. 7 is a view similar to FIG. 2 and illustrating the second modification. That is, in the above embodiment, the
(第三変形例)
図8は、図1に類似する図であって、第三変形例を説明するための図である。図9は、図2に類似する図であって、第三変形例を説明するための図である。即ち、上記実施形態では、揺動アーム2の揺動の際に摩擦部材6がハウジング30に対して周方向にずれるのを防止するため、突起支持板9bに突起20を突設し、摩擦部材6に形成した突起収容空間6r内に上記突起20を挿入することとした。しかし、上記の突起20を突起支持板9bに突設するのに代えて、図8に示されるように、ピン部材41(突起部)を突起支持板9b(突起部支持体としてのハウジング30の一部)に形成した孔42に圧入することとしてもよい。以上の構成によれば、突起部を削り出しによって形成する場合と比較して、前記オートテンショナ1を一層安価に製造することが可能となる。
(Third modification)
FIG. 8 is a view similar to FIG. 1 and illustrating a third modification. FIG. 9 is a view similar to FIG. 2 and illustrating a third modification. That is, in the above-described embodiment, in order to prevent the
なお、突起部を上記ハウジング30(突起部支持体)に形成する構成に代えて、突起部を上記の揺動アーム2(突起部支持体)に設ける構成を採用する場合は、この揺動アーム2に孔(上記孔42に相当。)を形成し、この孔に、揺動アーム2とは別体のピン部材(上記ピン部材41に相当、突起部)を圧入すればよい。
In addition, instead of the structure in which the protrusion is formed on the housing 30 (protrusion support), when the structure in which the protrusion is provided on the swing arm 2 (protrusion support) is employed, the swing arm A hole (corresponding to the hole 42) is formed in the
更に言えば、各摩擦部材6に形成した突起収容空間6rに一本のピン部材41が挿入される場合と、図9に示されるように、各摩擦部材6に形成した突起収容空間6rに二本のピン部材41が挿入される場合と、が考えられる。何れの場合であっても、各摩擦部材6の周方向におけるずれを防止する観点から、各摩擦部材6の一部である一対の端部壁6pは、ピン部材41を周方向において挟み且つ接触していることが好ましい。
More specifically, a case where one
(第四変形例)
図10は、図2(b)に類似する図であって、摩擦部材とピン部材との組み合わせを例示する図である。即ち、上記第三変形例では、図9に示されるように、各摩擦部材6に一つの突起収容空間6rを形成し、この突起収容空間6r内に二本のピン部材41を配置することとした。しかし、図9に示される突起収容空間6rの周方向中央部に、突起収容空間6rを周方向において二分割する中間壁6wを設け、この中間壁6wの存在により現出する各突起収容空間6r内に一本ずつピン部材41を配置することとしてもよい。
(Fourth modification)
FIG. 10 is a view similar to FIG. 2B and illustrating a combination of a friction member and a pin member. That is, in the third modified example, as shown in FIG. 9, one
(その他の変形例)
上記実施形態において突起20は突起支持板9bに突設されているが、これに代えて、軸部9aに突設することとしてもよい。
(Other variations)
In the above embodiment, the
1 オートテンショナ
2 揺動アーム
5 捻りコイルバネ
6 摩擦部材
6p 端部壁
20 突起
30 ハウジング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
前記捻りコイルバネが伸張する側に設けられていると共に、前記捻りコイルバネの軸を中心に周方向に配置されるように前記ハウジング及び前記揺動アームの一方に固定された変形不能な複数の突起部と、
前記突起部を収容する突起収容空間が形成されるとともに、前記突起収容空間と周方向の両端部との間に周方向において対向する一対の対向部を有し、前記一対の対向部が前記突起部を周方向において挟み且つ接触するように夫々配置された複数の摩擦部材と、
前記摩擦部材が前記捻りコイルバネの軸芯方向の伸張復元力の方向に移動するのを抑制する抑制手段とを備えており、
前記摩擦部材が、前記伸張復元力により前記ハウジング及び前記揺動アームの他方との間に摩擦抵抗を発生させる、
ことを特徴とするオートテンショナ。 A housing, a swinging arm that is swingably mounted relative to the housing and rotatably supports a tension pulley, and is compressed in the axial direction between the housing and the swinging arm. An auto tensioner having a torsion coil spring inserted therein,
A plurality of non-deformable protrusions that are provided on the side where the torsion coil spring extends and are fixed to one of the housing and the swing arm so as to be arranged in the circumferential direction around the axis of the torsion coil spring When,
A protrusion accommodating space for accommodating the protrusion is formed, and a pair of opposed portions facing each other in the circumferential direction are provided between the protrusion accommodating space and both ends in the circumferential direction, and the pair of opposed portions is the protrusion. A plurality of friction members respectively disposed so as to sandwich and contact the portion in the circumferential direction;
Suppression means for suppressing the friction member from moving in the direction of the extension restoring force in the axial direction of the torsion coil spring;
The friction member generates a frictional resistance between the housing and the other of the swing arm by the extension restoring force;
An auto tensioner characterized by that.
各摩擦部材は、前記突起部に対して、締まりばめとなるように形成される、
ことを特徴とする、オートテンショナ。 The auto tensioner according to claim 1,
Each friction member is formed to be an interference fit with respect to the protrusion.
This is an auto tensioner.
前記突起部は、前記ハウジング及び前記揺動アームのうち前記突起部が固定される突起部支持体と別体のピン部材を前記突起部支持体に形成された孔に圧入することで形成される、
ことを特徴とする、オートテンショナ。 The auto tensioner according to claim 1 or 2,
The protrusion is formed by press-fitting a pin member separate from the protrusion support to which the protrusion is fixed, of the housing and the swing arm, into a hole formed in the protrusion support. ,
This is an auto tensioner.
各摩擦部材は、前記一対の対向部が、周方向に離れて配置される複数の前記突起部を挟み且つ接触するように配置され、
各摩擦部材には、前記複数の突起部の間に挿入される第三の対向部を有する、
ことを特徴とする、オートテンショナ。 The auto tensioner according to any one of claims 1 to 3,
Each friction member is disposed such that the pair of opposed portions sandwich and contact the plurality of protrusions disposed apart in the circumferential direction,
Each friction member has a third facing portion inserted between the plurality of protrusions.
This is an auto tensioner.
前記ハウジングが、前記捻りコイルバネ内を軸芯方向に貫通した軸部を含んでおり、
前記ハウジング及び前記揺動アームの他方が、前記軸部の外周を取り囲むように配置されると共に環状の第1摩擦面を外周に備えた内方摩擦部と、前記内方摩擦部の外周を取り囲むように配置されると共に環状の第2摩擦面を内周に備えた外方摩擦部とを含んでおり、
前記摩擦部材は、前記第1摩擦面及び前記第2摩擦面に接触している、
ことを特徴とする、オートテンショナ。 The auto tensioner according to any one of claims 1 to 4,
The housing includes a shaft portion penetrating the torsion coil spring in the axial direction;
The other of the housing and the swing arm is disposed so as to surround the outer periphery of the shaft portion, and includes an inner friction portion having an annular first friction surface on the outer periphery, and an outer periphery of the inner friction portion. And an outer friction part provided with an annular second friction surface on the inner periphery,
The friction member is in contact with the first friction surface and the second friction surface;
This is an auto tensioner.
前記第1摩擦面及び前記第2摩擦面は、前記捻りコイルバネの軸芯方向に対して0〜30°の角度で、前記第1摩擦面から前記第2摩擦面までの距離が前記捻りバネから離れるに従って大きくなる方向に傾斜している、
ことを特徴とする、オートテンショナ。 The auto tensioner according to claim 5,
The first friction surface and the second friction surface are at an angle of 0 to 30 ° with respect to the axial center direction of the torsion coil spring, and a distance from the first friction surface to the second friction surface is from the torsion spring. Inclined in the direction of increasing as you leave,
This is an auto tensioner.
前記摩擦部材は、ポリアセタール、ポリアミド、そしてポリエステルから成る少なくとも一種の熱可塑性樹脂によって構成されている、
ことを特徴とする、オートテンショナ。 The auto tensioner according to any one of claims 1 to 6,
The friction member is composed of at least one thermoplastic resin composed of polyacetal, polyamide, and polyester.
This is an auto tensioner.
前記摩擦部材の材質は、ポリアミド46又はポリアミド6T80〜90質量%にポリテトラフルオロエチレン10〜20質量%を添加したものである、
ことを特徴とする、オートテンショナ。 The auto tensioner according to claim 7,
The material of the friction member is a material obtained by adding 10 to 20% by mass of polytetrafluoroethylene to 80 to 90% by mass of polyamide 46 or polyamide 6T.
This is an auto tensioner.
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