JPH11223253A - オートテンショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸受の摩耗によるアームのガタつきを防止す
る。 【解決手段】 カップ２２の開口部にアーム４０をピボ
ット軸３０により回動可能に取り付ける。アーム４０に
プーリ５０を回転可能に取り付ける。プーリ５０に駆動
ベルトを懸架する。ねじりコイルスプリング８０はアー
ム４０を所定の回転方向に付勢する。アーム４０にダン
ピングバンド７０を固定する。アーム４０が揺動すると
き、ダンピングバンド７０はカップ２２と摺動すること
により、アーム４０に伝達された駆動ベルトの振動を減
衰させる。アーム４０とピボット軸３０との間に、軸受
ブッシング６０を介装する。軸受ブッシング６０をポリ
エーテルサルフォンを主成分とする材料で作成する。軸
受ブッシング６０の内周面に摩耗粉を逃がすための溝を
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車エン
ジンのベルト駆動機構に利用されるオートテンショナに
関する。

【０００２】

【従来の技術】オートテンショナは、単一のベルトで複
数の装置に駆動力を伝達する伝動装置に用いられ、ベル
トのゆるみを防止して駆動力を各装置に確実に伝達させ
る。このようなオートテンショナは、例えばエンジンブ
ロック等の所定部位に固定されるカップと、このカップ
に対して揺動自在に支持されたアームと、このアームに
回転自在に取り付けられたプーリとを備えている。ベル
トはプーリの側面に巻回され、緊張する方向に付勢され
る。ベルトを緊張させるための付勢力は、所定のねじり
力で巻回されてカップ内に配設されるねじりコイルスプ
リングの反発力によって発生する。

【０００３】カップの中央にはカップと一体的に揺動軸
が設けられる。この揺動軸にはアームに伝達されるベル
ト張力の負荷が不均衡にかかるため、早期破損防止のた
めに、例えばアームと揺動軸との間に樹脂等から形成さ
れる軸受を設け、荷重負担を均一にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】過酷な条件下でオート
テンショナを使用した場合、軸受は摩耗してしまい、ア
ームと揺動軸との間に隙間を生むため、アームがカップ
あるいは揺動軸に対し傾くことがある。アームの傾きは
プーリ軸受の耐久性の低下を招いたり、外部装置との接
触、ベルトの異音の発生などを引き起こす。

【０００５】この様な点に鑑み、本発明は軸受の摩耗に
よるアームの傾きを防止するオートテンショナを提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によるオートテン
ショナは、ベルトに張力を付与するために設けられたア
ームの軸部を摺動支持する軸受を備え、軸受の材料の主
成分がポリエーテルサルフォンであることを特徴として
いる。

【０００７】オートテンショナにおいて、好ましくは、
軸受が筒部材とこの筒部材の一方の端部に形成されたフ
ランジ部と筒部材の内周面に軸方向に延びる溝とを備
え、溝が軸受の軸方向においてフランジ部の肩部から筒
部材のフランジ部の反対側の端部まで設けられる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるオートテンシ
ョナの実施形態について添付図面を参照して説明する。

【０００９】図１は本実施形態のオートテンショナを利
用した自動車用エンジンのベルトシステムを示す図であ
る。このベルトシステムは、エンジンの出力軸に取り付
けられた駆動プーリ１１と、エアコンディショナ、パワ
ーステアリング装置、オルタネータ用の各従動プーリ１
２、１３、１４と、アイドラプーリ１５、１６、そして
オートテンショナ（以下、テンショナという）１０とを
備えている。各プーリの間には単一の駆動ベルト１７が
巻回され、この駆動ベルト１７は時計周りに駆動され
る。

【００１０】テンショナ１０は固定部２０を備え、この
固定部２０はエンジンブロックに固定される。またテン
ショナ１０はアーム４０を備えている。このアーム４０
は固定部２０に対し図示しない軸周りに回動可能であ
る。このアーム４０にはプーリ５０が取り付けられ、こ
のプーリ５０はアーム４０に対して回転可能である。プ
ーリ５０の外周面に駆動ベルト１７が巻回される。プー
リ５０は、図示しないねじりコイルスプリングにより実
線の位置から反時計周りに付勢されて破線の位置まで移
動し、駆動ベルト１７を緊張させる。

【００１１】図２、図３に基づいて本実施形態のオート
テンショナの構成を説明する。図２はオートテンショナ
の構造を示す断面図であり、図３はオートテンショナの
部品を分解して示す図である。

【００１２】固定部２０はカップ２２を備える。このカ
ップ２２の外周には取付穴２１が２つ設けられる。この
取付穴２１には図示しないボルトが挿入され、これによ
り固定部２０はエンジンブロックに固定される。カップ
２２の底面２２ａの中央には、カップ２２内に向けて立
ち上がるボルト係合部２４が形成される。このボルト係
合部２４にピボット軸３０の下端に形成されたネジ部３
２が螺合し、これによりピボット軸３０が固定部２０に
固定される。

【００１３】図４はカップ２２を上から見た平面図であ
る。カップ２２の底部２２ａには、ねじりコイルスプリ
ング８０の回転方向の動きを規制するために３つの突起
２０１、２０２、２０３が形成される。ねじりコイルス
プリング８０の直線部８２は２つの突起２０１、２０２
の間に配置され、ねじりコイルスプリング８０はカップ
２２に固定される。また、ねじりコイルスプリング８０
は突起２０３と当接し、径方向の動きが規制される。

【００１４】図５はアーム４０をカップ側（図３の下
方）から見た図である。アーム４０は金属材料より形成
され、２つの円板部材である蓋部４２とプーリ取付部４
３とが偏心して重なるように構成される。

【００１５】プーリ取付部４３は中央にプーリ軸受４５
を備えている。このプーリ軸受４５には、プーリ５０と
ダストシールド５６とを介してプーリ軸５２が螺合し、
これによりプーリ５０がアーム４０に取り付けられる。
プーリ５０とプーリ軸受４５との間にはボールベアリン
グ５２が介装されており、これによりプーリ５０プーリ
軸５４周りに回転自在である。ダストシールド５６はボ
ールベアリング５２等への塵埃の浸入を防止する。

【００１６】蓋部４２はカップ２２の開口部と略同径の
半径を有し、ピボット軸３０によりカップ２２の開口部
に取り付けられる。蓋部４２は、プーリ５０側に突出し
た第１の軸受部４４と、固定部２０側に突出した第２の
軸受部４６とを備える。ピボット軸３０は第１の軸受部
４４および第２の軸受部４６の内側を貫通して固定部２
０のボルト係合部２４に螺合固定され、これにより蓋部
４２、即ちアーム４０はピボット軸３０周りに回動可能
に固定部２０に取り付けられる。ピボット軸３０と第１
の軸受部４４との間には軸受ブッシング６０が介装され
る。また蓋部４２とカップ２２の開口部との間にはダン
ピングバンド７０が介装される。

【００１７】蓋部４２は下面４２ａ側に２つのピン４８
を備え、この２つのピン４８は蓋部下面４２ａからピボ
ット軸３０方向に沿って延びている。この２つのピン４
８はダンピングバンド７０に形成された係合穴７２と嵌
合し、これによりダンピングバンド７０がアーム４０に
取り付けられる（図２参照）。またアーム４０の蓋部下
面４２ａには、第１の軸受部４４の近傍に、カップ２２
側に突出した扇形係止部４９が形成される。曲げ部８６
が扇形係止部４９に係止されることにより、ねじりコイ
ルスプリング８０がアーム４０に周方向に固定される。

【００１８】再び図２、図３を参照する。摩擦部材であ
るダンピングバンド７０は、固定部２０のカップ内周面
２２ｂとアーム４０との間に設けられ、ナイロン樹脂な
どの弾性部材により形成される。ダンピングバンド７０
はアーム４０の過度の揺動を防止するために設けられ、
内周面２２ｂとの摩擦力、即ちダンピング力によってア
ーム４０の揺動を減衰させる。

【００１９】ダンピングバンド７０の２つの円柱穴（以
下、取付穴という）７２は、フランジ部７３側の環状部
７１から内側に突出して形成される。取付穴７２の径は
アーム４０のピン４８の外径と略同径である。この取付
穴７２にピン４８がそれぞれ挿入されることにより、ダ
ンピングバンド７０のアーム４０に対する回動方向、お
よび径方向における相対移動が拘束される。

【００２０】ダンピングバンド７０を取り付けた状態
（図２）において、フランジ部７３の肩部７３ａとアー
ム４０の蓋部下面４２ａとが略密着し、環状部７１の外
周面７１ａとカップ内周面２２ａとが密着する。即ち、
カップ２２の内部はアーム４０およびダンピングバンド
７０によって略密閉される。ダンピングバンド７０のフ
ランジ部７３により、カップ２２の内部への塵埃の浸入
が防止される。

【００２１】リングスプリング７４は金属線から成るＣ
形バネであり、ダンピングバンド７０の内周面７１ｂに
径方向に収縮された状態で、取り付けられる。本実施形
態では軸方向に２枚重ねて取り付けられる。リングスプ
リング７４の板幅（径方向の寸法）は開口部７６側から
取付穴７２側に向かって徐々に厚く形成される。リング
スプリング７４はダンピングバンド７０の内周面７１ｂ
に密着し、リングスプリング受け７５ａ、７５ｂと取付
穴７２とによって軸方向に挟持される。２つのリングス
プリング７４は、ダンピングバンド７０を略均一、かつ
一定の力でカップ２２側に押圧付勢する。これによりア
ーム４０の揺動時、ダンピングバンド７０とカップ２２
との摺接面において、摩擦力によるダンピング力が発生
する。このダンピング力は、ねじりコイルスプリング８
０のねじり力に関係なく一定である。リングスプリング
７４による付勢力は、必要なダンピング力に応じて適宜
設定される。

【００２２】ねじりコイルスプリング８０は金属線を螺
旋状に巻回して形成され、一定の径の螺旋部８４と、こ
の螺旋部８４の一方の端部に形成された直線部８２と、
他端側に形成された曲げ部８６とを有している。直線部
８２はカップ底部２２ａに固定され（図４参照）、曲げ
部８６はアーム４０の蓋部下面４２ａに固定される（図
５参照）。ねじりコイルスプリング８０は適度にねじら
れた状態でカップ２２とアーム４０との間に圧縮状態で
介装され、この状態でプーリ５０に懸架された駆動ベル
ト１７（図１参照）を緊張させる方向にアーム４０を付
勢する。

【００２３】駆動ベルト１７（図１参照）の駆動時にお
いて、駆動ベルト１７の振動に伴ってプーリ５０とアー
ム４０とはピボット軸３０周りに揺動するが、このとき
ダンピングバンド７０もアーム４０と一体的に揺動し、
カップ２２の内周面２２ａと摺動する。上述したよう
に、本実施形態のテンショナ１０にはダンピングバンド
７０とリングスプリング７４とを備えたダンピング機構
が設けられており、ダンピングバンド７０がカップ２２
と摺動する際にダンピング力が生じ、アーム４０および
プーリ５０の振動が減衰される。

【００２４】図６は軸受ブッシング６０の上面図、図７
は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線における縦断面図である。軸
受ブッシング６０は筒状に形成された本体６２と、本体
６２の上端に形成されたフランジ部６４とを備える。本
体６２の内径はピボット軸３０の外径に略等しく、図２
に示す取付状態において、本体６２の内周面６２ａはピ
ボット軸３０と密着する。本体６２の内周面６２ａには
軸方向に延びる４本の溝６６が形成される。この４本の
溝６６は周方向において均等に配置される（図６）。溝
６６は、軸方向においてフランジ部６４の下面６４ｂか
ら本体６２の下面６２ｂまで延びている。即ち、フラン
ジ部６４の内周面６４ａは平滑に形成される。

【００２５】軸受ブッシング６０の内周面６２ａは、ア
ーム４０の揺動時において、ピボット軸３０に対して所
定の摩擦抵抗で摺動する。軸受ブッシング６０は摺動す
るにつれて摩耗し摩耗粉を生じるが、その摩耗粉は溝６
６内に保持されるため、摩耗粉による内周面６２ａの破
損が防止される。また、フランジ部６４の肩部がアーム
４０の軸受４４に密着しているので、装置外から軸受４
４内への水や粉塵の浸入が防止される。

【００２６】

【実施例】軸受ブッシング６０にはポリエーテルサルフ
ォン（以下、ＰＥＳという）を主成分とする材料が用い
られる。以下に示す表１は、主成分がＰＥＳの材料と従
来の軸受ブッシングであるナイロン６−６を主成分とす
る材料との耐久性の比較を行った結果である。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１に示す実施例ブッシングは、主成分が
ＰＥＳの材料を用い、内径が１３ｍｍ、外径が１５ｍｍ
の略円筒状に形成される。比較例ブッシングはナイロン
６−６を主成分とし、ポリテトラクロロエチレンおよび
アラミドが充填された材料が用いられる。比較例ブッシ
ングの形状および大きさは実施例ブッシングと同じであ
る。

【００２９】熱収縮量の測定は１００℃および１２０℃
の熱環境下で１００時間経過後、常温にて測定した数値
であり、１００℃における外径および内径の熱収縮量が
上段に示され、１２０℃における外径および内径の熱収
縮量が下段に示される。表１に明らかなように、実施例
ブッシングは比較例ブッシングに比べ少ない熱収縮量で
あり、熱変形の少ない軸受けブッシングであることがわ
かる。

【００３０】耐久試験は、実施例ブッシングおよび、比
較例ブッシングを図２に示す様にテンショナに取り付け
た状態で行われた。この実験において、環境温度９０℃
でアームを揺動幅４．１ｍｍ、周波数４０Ｈｚで揺動さ
せ、プーリ軸がピボット軸に対して摩耗により１．５ｄ
ｅｇ傾くまでの時間が測定された。表１の試験結果から
わかるように、実施例ブッシングは比較例ブッシングの
約３倍程の耐久時間を有する。耐久試験により、主成分
がＰＥＳの材料を用いることにより、軸受けブッシング
の耐摩耗性が向上し、テンショナの耐久性が向上するこ
とがわかる。

【００３１】従来、ベルト駆動時においてピボット軸に
かかる負荷は大きく、過酷な条件下では軸受に摩耗が生
じ結果としてアームと軸受または軸受とピボット軸との
間に隙間が生じ、結果としてアームが傾いて異音の発生
やガタつきが生じる。しかし本実施形態では、ＰＥＳを
主成分とする軸受ブッシング６０が設けられる。従っ
て、軸受ブッシング６０の耐摩耗性が向上し、アーム４
０の傾きも生じない。従ってボールベアリング５２の耐
久性低下、駆動ベルト１７の異音発生、外部装置との接
触などを防止できる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によると、軸受の摩耗によってア
ームが傾くことを防止するオートテンショナが得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態のオートテンショナを自動車用エン
ジンのベルトシステムとともに示す正面図である。

【図２】図１に示すオートテンショナの断面図である。

【図３】図２に示すオートテンショナの部品を分解して
示す断面図である。

【図４】図２に示すオートテンショナの固定部をねじり
コイルスプリングとともに示す平面図である。

【図５】図２に示すオートテンショナのアームをカップ
側から見た平面図である。

【図６】図２に示すオートテンショナの軸受けブッシン
グのプーリ側から見た平面図である。

【図７】図６に示す軸受けブッシングのＶＩＩ−ＶＩＩ
線における縦断面図である。

【符号の説明】

１０ オートテンショナ １７ 駆動ベルト ２２ カップ ３０ ピボット軸 ４０ アーム ５０ プーリ ６０ 軸受ブッシング ７０ ダンピングバンド ８０ ねじりコイルスプリング

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年１月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によるオートテン
ショナは、カップと、このカップに固定される支持部材
と、カップの開口部において支持部材に回転自在に支持
されるアームと、アームに嵌着され支持部材との間で摺
動する軸受とを備え、軸受の材料の主成分がポリエーテ
ルサルフォンであり、軸受が筒部材とこの筒部材の一方
の端部に形成されたフランジ部と筒部材の内周面に形成
されて軸方向に延びる溝とを備え、溝が軸受の軸方向に
おいてフランジ部の肩部から筒部材の他方の端部まで達
し、この他方の端部において溝がカップ内へ開口してい
ることを特徴としている。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルトに張力を付与するために設けられ
   たアームの軸部を摺動支持する軸受を備え、前記軸受の
   材料の主成分がポリエーテルサルフォンであることを特
   徴とするオートテンショナ。
2. 【請求項２】 前記軸受が筒部材とこの筒部材の一方の
   端部に形成されたフランジ部と前記筒部材の内周面に軸
   方向に延びる溝とを備え、前記溝が前記軸受の軸方向に
   おいてフランジ部の肩部から筒部材のフランジ部の反対
   側の端部まで設けられることを特徴とする請求項１に記
   載のオートテンショナ。