JPH11159585A - オートテンショナ - Google Patents
オートテンショナInfo
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- JPH11159585A JPH11159585A JP9325991A JP32599197A JPH11159585A JP H11159585 A JPH11159585 A JP H11159585A JP 9325991 A JP9325991 A JP 9325991A JP 32599197 A JP32599197 A JP 32599197A JP H11159585 A JPH11159585 A JP H11159585A
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- Japan
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- load
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H7/10—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley
- F16H7/12—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley
- F16H7/1209—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley with vibration damping means
- F16H7/1218—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley with vibration damping means of the dry friction type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
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- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H2007/0802—Actuators for final output members
- F16H2007/081—Torsion springs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H2007/0889—Path of movement of the finally actuated member
- F16H2007/0893—Circular path
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
Abstract
摩擦板の偏摩耗を防止して、摩擦板の長寿命化を図るこ
と。 【解決手段】固定の支軸1と、一端側が支軸1に回動可
能に支持された状態で他端側が一回転方向に付勢される
アーム2と、アーム2の他端側に支軸1に対してオフセ
ット配置された状態で回動可能に支持されるテンション
プーリ3と、アーム2の一端側と支軸1との間に配設さ
れアーム2に回動抵抗を付与する摩擦板5とを備え、摩
擦板5において少なくともテンションプーリ3のオフセ
ット配置に起因する荷重が加担する領域に、荷重負担部
材52が設けられている。これにより、摩擦板5の前記
領域が充分な耐荷重性を持つようになる。
Description
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
ョナに係り、特に、テンションプーリがオフセット配置
されているオートテンショナに関する。
て、例えば特開平2−253035号公報などに示すよ
うなものがある。
てテンションプーリの動きを許容しつつ、振動・衝撃を
減衰するようにテンションプーリの動きを規制する機能
を有しており、特に振動・衝撃の減衰を図る機能を実現
するために、テンションプーリ支持用のアームのボス部
の前端面と、アーム支持用の支軸の前端に一体的に取り
付けられるガイド板との間に、環状の摩擦板を挟み、ね
じりコイルバネの伸張復元力により摩擦板をボス部とガ
イド板とに圧接させるようにしている。
ッチフェーシング材、ブレーキライニング材あるいはブ
レーキパッド材などで形成される。
来例のオートテンショナでは、テンションプーリをオフ
セット配置した構造であるために、下記するような不具
合が発生している。
ーリに作用するベルト荷重がアームを傾かせるモーメン
トとして働くことになり、それにより、摩擦板の円周上
の所要角度領域に作用する荷重が必要以上に増大し、そ
の領域の摩耗が他の領域に比べて極端に早くなりやす
い。つまり、従来では、摩擦板が早期に偏摩耗するな
ど、寿命が短くなっていた。
擦係数の材料で形成すれば、耐荷重性を向上できるの
で、前述した偏荷重を受けても摩耗進行を抑制できるよ
うになると考えられるけれども、所要の摩耗抵抗を得る
ためには、ねじりコイルバネの伸張復元力を強くする必
要が生じ、それに応じて各部の強度を高く設定する必要
があるなど、部品コストが高くつくことが懸念される。
オートテンショナにおいて、摩擦板の偏摩耗を防止し
て、摩擦板の長寿命化を図ることを目的とする。
トテンショナは、固定の支軸と、一端側が支軸に回動可
能に支持された状態で他端側が一回転方向に付勢される
アームと、アームの他端側に支軸に対してオフセット配
置された状態で回動可能に支持されるテンションプーリ
と、アームの一端側と支軸との間に配設されアームに回
動抵抗を付与する摩擦板とを備え、前記摩擦板において
少なくともテンションプーリのオフセット配置に起因す
る荷重が加担する領域に、荷重負担部材が設けられてい
る。
固定の支軸と、一端側が支軸に回動可能に支持された状
態で他端側が一回転方向に付勢されるアームと、アーム
の他端側に支軸に対してオフセット配置された状態で回
動可能に支持されるテンションプーリと、アームの一端
側と支軸との間に配設されアームに回動抵抗を付与する
摩擦板と、アームの一端側と支軸との間に配設されアー
ムに対して回転付勢力を与えるとともに摩擦板とアーム
の一端側および支軸との接触圧を強めるねじりコイルバ
ネとを備え、前記摩擦板において少なくともテンション
プーリのオフセット配置に起因する荷重が加担する領域
に、荷重負担部材が設けられている。
上記請求項1または2において、摩擦板が、同心状に組
み合わされる複数の環体からなり、この複数の環体のう
ち少なくとも1つの環体が、前記荷重負担部材とされ
る。
上記請求項1ないし3のいずれかにおいて、荷重負担部
材が、前記摩擦板の前記領域において当該摩擦板の両摺
動面間にまたがって設けられる貫通孔または切欠き内
に、合致した状態で配設されるものである。
上記請求項1ないし4のいずれかにおいて、荷重負担部
材が、摩擦板よりも硬くて摩擦係数が低いものである。
プーリのオフセット配置が原因で摩擦板に偏荷重が作用
する構造であることを見込んで、摩擦板において少なく
ともオフセット配置に起因する荷重が加担する領域に荷
重負担能力の高い荷重負担部材を配設することにより、
オフセット配置に起因する荷重を荷重負担部材に負担さ
せて、オフセット配置に起因する荷重を摩擦板に対して
加担させにくくしている。このように摩擦板の前記領域
での耐荷重性を高めることにより、そこの早期摩耗が抑
制されるようになる。
請求項3および4のように、環体としたり、あるいは破
片のように形成したりすることができ、設計が自由にな
る。
いて、硬さや摩擦係数について管理すれば、摩擦板の摩
擦係数を加味してトータルの摩擦係数を任意に設定でき
るようになる。
に示す実施形態に基づいて説明する。
り、図1はオートテンショナの正面図、図2は図1の
(2)−(2)線断面の矢視図、図3は図2の要部を拡
大して示す図、図4は摩擦板の分解斜視図、図5は摩擦
板を組み合わせた状態の平面図である。
ており、1は支軸、2はアーム、3はテンションプー
リ、4はねじりコイルバネ、5は摩擦板である。また、
Bはテンションプーリ3の外周に巻き掛けられるベルト
である。
支軸1に対する回転支持部の軸方向中心O1 に対して、
テンションプーリ3のアーム2に対する回転支持部の軸
方向中心O2 がオフセット配置されて、テンションプー
リ3が支軸1の先端よりも前方に突出した構造になって
いる。
けられる取付対象に固定されるもので、アーム支持部1
1と、カバー部12と、ボルト取付片13とを備えてい
る。アーム支持部11は、先端側半分の外周面が截頭円
錐形で、基端側半分の外周面が円筒形に形成されてい
る。カバー部12は、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の外周を囲むよう
に形成されている。ボルト取付片13は、カバー部12
の外周に径方向外向きに張り出し形成されている。この
支軸1は、アルミニウム合金などを用いたダイカスト成
形により製作される鋳造品からなり、前述のアーム支持
部11の外周面の形状は、成形金型の抜き勾配に対応し
ている。
回動可能に取り付けられるもので、一端にボス部21
が、他端にプーリ支持部22が形成されている。ボス部
21は、支軸1のアーム支持部11の外周にすべり軸受
7を介して回動可能に外嵌される。プーリ支持部22
は、ボス部21の突出方向と逆向きに突設されている。
このアーム2も、上記支軸1と同様、アルミニウム合金
などを用いたダイカスト成形により製作される鋳造品か
らなる。なお、前述のすべり軸受7は、截頭円筒状に形
成されているとともに、肉厚が大径部から小径部に向け
て漸次厚く設定されたブッシュからなり、例えば商品名
ポリアミド46などの合成樹脂により形成されている。
支持部22に転がり軸受9を介して回転自在に軸支され
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、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。なお、前述の転がり軸受9は、テンションプーリ3
の内周面とアーム2のプーリ支持部22の外周面との間
に圧入の状態で嵌合されており、この転がり軸受9に対
して水分や異物がかからないようにするために、プーリ
支持部22の先端に軸受保護カバー10が取り付けられ
ている。
持部11の外周面およびアーム2のボス部21の外周面
と支軸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
設されている。このねじりコイルバネ4は、そのねじり
復元力によりアーム2を一回転方向(図1では反時計方
向)に向けて付勢し、また、その軸方向の伸張復元力に
よりアーム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。このねじりコイル
バネ4の両端側には径方向外向きに屈曲された屈曲部4
1,42が一体的に設けられており、これらの屈曲部4
1,42が支軸1の底部に設けられたスリット状の切欠
き14とアーム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。
面と、支軸1のアーム支持部11の先端側にボルト8b
により固定される摩擦板押さえ板6との間に挟まれた状
態で設けられており、ねじりコイルバネ4の伸張復元力
によりボス部21と摩擦板押さえ板6とに対して所要圧
力で押し付けられることによりアーム2のボス部21に
対して回動抵抗を与えるものである。なお、前述の摩擦
板押さえ板6は、例えば構造用圧延鋼板をプレス成形し
て製作されるものからなり、支軸1のアーム支持部11
に対して回り止め状態に固定されることによりアーム支
持部11と一体になっている。この実施形態では、摩擦
板押さえ板6の円周数カ所に摩擦板5からの摩耗粉を溜
めて外部へ排出する凹部61が設けられている。
ルトBの張力の緊張・弛緩の変動に応じたテンションプ
ーリ3の動きを許容しつつ、ベルトBからの振動や衝撃
を減衰するようにテンションプーリ3の動きを規制する
機能を有する。
変化した場合の動作を説明する。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)によりアーム2およびテンショ
ンプーリ3が図1の左側に傾動して、ベルトBの張力が
一定に保たれる。一方、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
してアーム2およびテンションプーリ3が図1の右側に
傾動して、ベルトBの張力が一定に保たれる。なお、ベ
ルトBの張力変化は、環境の温度変化や経時的な伸縮変
化等によって発生する。
トBから激しい振動や衝撃が加わった場合、テンション
プーリ3を支持しているアーム2のボス部21にその振
動や衝撃が伝わるが、ねじりコイルバネ4の伸張復元力
(軸方向の付勢力)によりアーム2のボス部21を摩擦
板5に押し付けて摩擦抵抗を発生させているので、振動
や衝撃が吸収、減衰されることになって、アーム2の不
要な揺動を抑制する。これにより、テンションプーリ3
の位置が実質的に変化しなくなり、ベルトBに対するテ
ンションが一定に保たれる。
り、上述したようなオートテンショナAでは、テンショ
ンプーリ3をオフセット配置している構造の関係より、
テンションプーリ3に作用するベルトBの荷重がアーム
2を傾かせるモーメントとして働き、これによって摩擦
板5の円周上の所要角度領域に荷重が集中して作用する
ようになる。前述の領域は、図1においてドット模様を
付して示すように、おおむね、90〜180度の角度範
囲になることが判っている。しかも、摩擦板5に作用す
る荷重(面圧)は、図3中に記載のグラフに示すよう
に、内径側から外径側へ向けて大きくなることが判って
いる。
するような構造にしている。この実施形態での摩擦板5
は、図3ないし図5に示すように、同心状に組み合わさ
れる2つの環体51,52で構成されており、外径側環
体52を請求項に記載の荷重負担部材としている。つま
り、内径側環体51は、従来技術で説明したものと同
様、クラッチフェーシング材、ブレーキライニング材あ
るいはブレーキパッド材などで形成されるが、外径側環
体52は、内径側環体51よりも硬くて摩擦係数の低い
材料、例えば熱可塑性合成樹脂(例えばPA:ポリアミ
ド、PEEK:ポリエーテルエーテルケトンやPES:
ポリエーテルサルフォンなど)や、ガラス繊維などを添
加した熱硬化性合成樹脂(フェノール系)などのエンジ
ニアリングプラスチックで形成される。ちなみに、内径
側環体51は、その硬度がロックウェル硬さ〔HRR〕
で10〜80好ましくは50に、また、摩擦係数が0.
3〜0.6好ましくは0.5にそれぞれ設定される。一
方、外径側環体52は、その硬度がロックウェル硬さ
〔HRR〕で100〜130好ましくは115に、ま
た、摩擦係数が0.1〜0.25好ましくは0.2程度
にそれぞれ設定される。なお、両環体51,52の配置
比率W1/W1+W2、W2/W1+W2は、それらの
摩擦係数、作用する荷重、要求される耐久性や振動、衝
撃の減衰特性などを考慮して、適宜設定される。
52からなる構成とし、上述したオフセット配置に起因
する荷重を外径側環体52で負担させることにより、耐
荷重性を高めるようにしていれば、内径側環体51に対
しては前記荷重を作用させにくくすることができる。こ
れにより、これら両環体51,52において荷重集中す
る領域が必要以上に摩耗することを抑制できるようにな
るとともに、アーム2に対して適正な摩擦抵抗を付与で
きるようになって振動、衝撃を減衰する機能を安定に発
揮させることができるようになる。
同時に進行させるために、これら両環体51,52の性
状を適宜設定することが必要となる。つまり、外径側環
体52は、硬質にして摩擦係数を低くしているものの、
比較的高い荷重を負担するようになっており、また、内
径側環体51は、摩擦係数を高くしているものの、比較
的低い荷重を負担するようになっているので、両環体5
1,52の性状を管理することにより、それらの摩耗を
同時進行させることが可能になる。このように管理すれ
ば、両環体51,52の摩耗の進行に関係なく、常に、
両環体51,52とアーム2のボス部21および摩擦板
押さえ板6との接触状態をほぼ均等にさせることがで
き、アーム2に対して付与する摩擦抵抗を安定に保つこ
とができるようになる。
定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられ
る。
2を荷重負担部材とした例を挙げているが、図6および
図7に示すように、内径側環体51を荷重負担部材とし
たものも本発明に含む。この場合も、上記実施形態と同
様、の効果を発揮する。
心状の2つの環体51,52で構成した例を挙げている
が、図8および図9に示すように、3つの環体51〜5
3、あるいはそれ以上の環体で構成するものも本発明に
含む。この場合、いずれか一つの環体を上記実施形態で
の外径側環体52のような性質としてもよいし、また、
環体それぞれの摩擦係数を適宜変えるようにしてもよ
い。
(2)の実施形態では、摩擦板5を複数の環体で構成し
た例を挙げているが、例えば図10ないし図17に示す
ように、摩擦板5においてオフセット配置に起因する荷
重が作用しやすい所要角度領域の一部を、上記実施形態
での外径側環体52のような性質としたものも本発明に
含む。つまり、図10および図11の実施形態では、摩
擦板本体51の該領域の外径側に扇形の切欠き51aを
設け、この切欠き51aに対してそれに合致する形状寸
法の荷重負担部材52aを配設している。図12および
図13の実施形態では、摩擦板本体51の該領域の所要
角度範囲を扇形に切欠いて途切れ部51bを設け、この
途切れ部51bに3つの扇の荷重負担部材52a〜52
cを配設している。図14および図15の実施形態で
は、摩擦板本体51の該領域の所要角度範囲を扇形に切
欠いて途切れ部51bを設け、この途切れ部51bに対
してそれに合致する形状寸法の荷重負担部材52dを配
設している。図16および図17の実施形態では、摩擦
板本体51の該領域の適当部位の複数カ所に厚み方向に
貫通する貫通孔51cを設け、この貫通孔51cに対し
てそれに合致する形状寸法の荷重負担部材51eを配設
している。これらの場合も、上記実施形態と同様に、荷
重負担部材51a〜51eが荷重を負担して摩擦板本体
51に作用する荷重を軽減させることができ、摩擦板本
体51の偏摩耗防止に十分な効果を発揮する。なお、図
16および図17の実施形態の場合、摩擦板本体51の
円周数カ所に貫通孔51cおよび荷重負担部材51eを
均等に設けるようにすることができる。この場合、摩擦
板5の組み付け時に方向性が限定されずに済むなど、組
み付けが容易となる。
の肉厚を軸方向で可変した構成を例に挙げているが、肉
厚を均一にしたものとすることができる。また、このす
べり軸受7の素材についても、所要のすべり性と耐荷重
性と耐摩耗性を有するものであればよく、種々な合成樹
脂材や金属材とすることができる。特に、金属材とする
場合は、焼結金属に潤滑油を含浸させたものとしてもよ
い。
板6に摩耗粉を溜めて排出するための凹部61を設けた
構成を例に挙げているが、この凹部61を設けていない
ものも本発明に含まれる。
ショナでは、摩擦板において少なくともテンションプー
リのオフセット配置に起因する荷重が加担される領域
に、充分な耐荷重性を持たせるようにして、オフセット
配置に起因する荷重を摩擦板に対して加担させにくくし
ている。これにより、摩擦板において過大な荷重が作用
する領域が必要以上に摩耗することを抑制できるように
なるとともに、アームに対して適正な摩擦抵抗を付与で
きるようになって振動、衝撃を減衰する機能を安定に発
揮させることができるようになる。したがって、摩擦板
の機能を損なうことなく、摩擦板の耐久性すなわち寿命
を向上できるなど、ランニングコストの低減に貢献でき
る結果となる。しかも、従来のように摩擦板の摩擦係数
を低くする対策のように各部を補強する必要がないの
で、材料コストが増大するといった不具合も生じない。
材を環体としたり、あるいは破片のように形成したり
と、設計自由度を高めることができる。さらに、請求項
5では、荷重負担部材について、硬さや摩擦係数につい
て管理することができるから、摩擦板の摩擦係数を加味
してトータルの摩擦係数を任意に設定できるようにな
り、設計自由度を高めることができる。
図
Claims (5)
- 【請求項1】 固定の支軸と、一端側が支軸に回動可能
に支持された状態で他端側が一回転方向に付勢されるア
ームと、アームの他端側に支軸に対してオフセット配置
された状態で回動可能に支持されるテンションプーリ
と、アームの一端側と支軸との間に配設されアームに回
動抵抗を付与する摩擦板とを備え、 前記摩擦板において少なくともテンションプーリのオフ
セット配置に起因する荷重が加担する領域に、荷重負担
部材が設けられている、ことを特徴とするオートテンシ
ョナ。 - 【請求項2】 固定の支軸と、一端側が支軸に回動可能
に支持された状態で他端側が一回転方向に付勢されるア
ームと、アームの他端側に支軸に対してオフセット配置
された状態で回動可能に支持されるテンションプーリ
と、アームの一端側と支軸との間に配設されアームに回
動抵抗を付与する摩擦板と、アームの一端側と支軸との
間に配設されアームに対して回転付勢力を与えるととも
に摩擦板とアームの一端側および支軸との接触圧を強め
るねじりコイルバネとを備え、 前記摩擦板において少なくともテンションプーリのオフ
セット配置に起因する荷重が加担する領域に、荷重負担
部材が設けられている、ことを特徴とするオートテンシ
ョナ。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載のオートテンシ
ョナにおいて、前記摩擦板が、同心状に組み合わされる
複数の環体からなり、この複数の環体のうち少なくとも
1つの環体が、前記荷重負担部材とされる、ことを特徴
とするオートテンショナ。 - 【請求項4】 請求項1または2に記載のオートテンシ
ョナにおいて、前記荷重負担部材が、前記摩擦板の前記
領域において当該摩擦板の両摺動面間にまたがって設け
られる貫通孔または切欠き内に、合致した状態で配設さ
れるものである、ことを特徴とするオートテンショナ。 - 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載のオ
ートテンショナにおいて、前記荷重負担部材が、摩擦板
よりも硬くて摩擦係数が低いものである、ことを特徴と
するオートテンショナ。
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