JP2005265005A - オートテンショナ - Google Patents
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- 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
- F16H2007/0802—Actuators for final output members
- F16H2007/081—Torsion springs
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Abstract
【課題】 捻りコイルばねを設計変更せずにその固有振動数を変える。
【解決手段】 テンションプーリA4を伝動ベルトに圧接させた状態で、伝動ベルトの走行状態に応じて回動部材2を捻りコイルばね16の捻りトルクにより回動させて伝動ベルトの張力を自動的に調整するようにしたオートテンショナTにおいて、捻りコイルばね16における回動部材2のアーム部10側の端部で隣り合う線材のピッチP2を広く設定する。
【選択図】 図3
【解決手段】 テンションプーリA4を伝動ベルトに圧接させた状態で、伝動ベルトの走行状態に応じて回動部材2を捻りコイルばね16の捻りトルクにより回動させて伝動ベルトの張力を自動的に調整するようにしたオートテンショナTにおいて、捻りコイルばね16における回動部材2のアーム部10側の端部で隣り合う線材のピッチP2を広く設定する。
【選択図】 図3
Description
この発明は、複数のプーリ間に巻き掛けられた伝動ベルトに自動的に張力を付与するオートテンショナに関し、特に、内部に組み込まれた捻りコイルばねの振動低減対策に関するものである。
従来より、オートテンショナとして、固定部材と回動部材とを対面させて固定部材の軸部に回動部材のボス部を回動可能に外嵌合させるとともに、上記ボス部の外周りに捻りコイルばねを装着してその一端を固定部材側に、他端を回動部材側にそれぞれ係止させることにより、上記捻りコイルばねの捻りトルクを利用して伝動ベルトの張力を自動的に調整するようにしたオートテンショナが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−179634号公報(第5,6頁、図1)
ところで、上述の如きオートテンショナでは、ベルトスパンの固有振動数、空調機用コンプレッサの脈動及びエンジンの振動等外力により捻りコイルばねが加振されて、その振動数が捻りコイルばねの固有振動数に合致して共振が発生すると、捻りコイルばねの振動が異常に大きくなって捻りコイルばねが疲労破壊するおそれがある。
このことを回避するには、捻りコイルばねの固有振動数を変える必要がある。このためには、捻りコイルばねの設計変更を行ってばね定数、線径及び巻き数等を変えるやり方が一般的である。しかし、捻りコイルばねの設計変更を行うと、捻りコイルばねの捻りトルクも変わってしまい、所定のベルト張力を維持することができなくなる。
この発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、捻りコイルばねを設計変更せずにその固有振動数を変えることである。
上記の目的を達成するため、この発明は、捻りコイルばねの巻き方を工夫したことを特徴とする。
具体的には、この発明は、固定側に取付け固定される取付部を有しこの取付部に軸部が突設された固定部材と、アーム部を有しこのアーム部基端にボス部が突設されるとともにアーム部先端にテンションプーリが回動自在に取り付けられ上記ボス部が上記固定部材の軸部に軸心回りに回動可能に外嵌合された回動部材と、上記ボス部の外周りに装着され一端が固定部材側に係止されるとともに他端が回動部材側に係止された捻りコイルばねとを備え、上記テンションプーリを伝動ベルトに圧接させた状態で、伝動ベルトの走行状態に応じて上記回動部材を上記捻りコイルばねの捻りトルクにより回動させて伝動ベルトの張力を自動的に調整するようにしたオートテンショナを対象とし、次のような解決手段を講じた。
すなわち、請求項1に記載の発明は、上記捻りコイルばねは、隣り合う線材のピッチが部分的に広く設定されていることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、捻りコイルばねのピッチが広く設定されている箇所は、固定部材の取付部側の端部であることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、捻りコイルばねのピッチが広く設定されている箇所は、中間部分であることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、捻りコイルばねのピッチが広く設定されている箇所は、回動部材のアーム部側の端部であることを特徴とする。
請求項1〜4に係る発明によれば、捻りコイルばねの隣り合う線材のピッチを部分的に広げるだけでその重心位置を当該広いピッチ箇所から外れた狭いピッチ箇所に自在に設定変更することができ、これにより、共振が発生しないように捻りコイルばねの固有振動数を捻りコイルばねの設計変更を行うことなく変えることができ、所定のベルト張力を維持した状態で捻りコイルばねの疲労破壊を防止することができる。
特に、請求項4に係る発明によれば、アーム部が振動することで捻りコイルばねに外力が作用する場合、捻りコイルばねのアーム部側が軽くなっているため、捻りコイルばねに入力されるエネルギーを少なくすることができ、捻りコイルばねに発生する応力を低減することができる。
以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
図4は、例えば自動車用エンジンの出力で補機を駆動するためのベルト伝動装置の構成を概略的に示す。図4中、A1はエンジンのクランク軸に取り付けられた駆動プーリ、A2,A3はそれぞれ補機の回転軸に取り付けられた第1及び第2補機プーリであって、これらプーリA1,A2,A3には伝動ベルトBが巻き掛けられている。この伝動ベルトBの緩み側である駆動プーリA1と第1補機プーリA2との間には、オートテンショナTがテンションプーリA4を伝動ベルトBの背面に圧接させた状態で配置されている。そして、エンジンの運転に伴う駆動プーリA1の回転により伝動ベルトBを走行させて各補機を駆動し、この際、オートテンショナTで伝動ベルトBの緩み側スパンを押圧してベルト張力を付与するようになっている。
図1〜3はそれぞれ実施の形態1〜3に係るオートテンショナTを示す。まず、実施の形態1に係るオートテンショナTから説明する。
このオートテンショナTは、図1に示すように、固定部材1と、この固定部材1に対向配置された回動部材2とを備えている。上記固定部材1は、例えばAl合金製鋳造品であり、固定側であるエンジンに取付け固定される取付部1aを有し、この取付部1aの片面には断面円形の軸部3が一体に突設され、この軸部3にはボルト挿通孔3aが軸心方向に貫通形成されている。また、上記取付部1aの外周には周壁部1bが上記軸部3を取り囲むように一体に形成され、この周壁部1bの所定箇所には、ねじ孔4aを有する複数(図1では1つのみ現れる)の張出部4が側方に向かって一体に突設されている。そして、上記ボルト挿通孔3aにボルトを挿通してボルト・ナット結合するとともに、ねじ孔4aにボルトを螺合させることにより、固定部材1をエンジンに固定するようになっている。
一方、上記回動部材2も、上記固定部材1と同様に例えばAl合金製鋳造品であり、アーム部10を有している。このアーム部10基端には、上記固定部材1の取付部1aと対面する回動基部2aが一体に形成され、この回動基部2aの片面に断面円形のボス部5が一体に突設されている。また、このボス部5には断面円形の軸孔5aがボス部突出方向に貫通形成され、この軸孔5a内周面と上記固定部材1の軸部3外周面との間に所定の摩擦係数を有する樹脂製の断面円形の筒状インサートベアリング6を介在させて、上記ボス部5が上記固定部材1の軸部3に軸心回りに回動可能に外嵌合されている。この外嵌合状態で、軸部3先端が回動部材2の回動基部2aから突出している。なお、上記インサートベアリング6は軸部3に対して回り止めされている。また、上記回動部材2のボス部5には、所定の摩擦係数を有する樹脂製の断面円形の筒状スプリングサポート7が回動可能に外嵌合されている。このスプリングサポート7の基端には、上記固定部材1の取付部1aに当接するフランジ部7aが一体に突設されている。さらに、上記回動基部2aの外周には、周壁部2bが上記ボス部5を取り囲むように一体に形成されている。
上記固定部材1の軸部3先端には、円板状のフロントプレート8がカシメ結合により回動不能に取り付けられ、このフロントプレート8と回動部材2の回動基部2aとの間には、所定の摩擦係数を有する樹脂製の円板状スラストワッシャ9が介装されている。これにより、回動部材2は、固定部材1に対して離脱が防止された状態で軸部3を中心に回動するようになっている。
上記アーム部10の先端には、ボルト挿入孔11aを有する軸部11が突設され、この軸部11にはラジアル玉軸受12が取り付けられている。このラジアル玉軸受12は、外レース12aと内レース12bとの間に複数の玉12cが転動自在に介装されてなり、ボルト15を上記軸部11のボルト挿入孔11aに一方側から挿入してその突出端部に反対側からナット14を螺合させることにより、上記内レース12bが円板状ダストシール13と共締めされてラジアル玉軸受12がアーム部10の軸部11に取り付けられる。また、上記外レース12aにはテンションプーリA4が固着されており、これにより、テンションプーリA4が固定部材1の軸部3と平行な回動軸心を持つようにアーム部10先端にラジアル玉軸受12を介して回動自在に取り付けられている。
上記回動部材2のボス部5の外周りには、捻りコイルばね16が装着され、この捻りコイルばね16の一端は固定部材1側に係止されるとともに、他端は回動部材2側に係止されていて、捻りコイルばね16の拡径する方向の捻りトルクでもって回動部材2をベルト押圧方向に回動付勢するようになっている。また、この発明の特徴として、上記捻りコイルばね16は、隣り合う線材のピッチが部分的に広く設定された不等ピッチの捻りコイルばねである。具体的には、この実施の形態1では、捻りコイルばね16のピッチが広く設定されている箇所は、固定部材1の取付部1a側の端部である。実施の形態2では、捻りコイルばね16のピッチが広く設定されている箇所は、図2に示すように、中間部分である。実施の形態3では、捻りコイルばね16のピッチが広く設定されている箇所は、図3に示すように、実施の形態1とは逆に回動部材2のアーム部10側の端部である。それぞれ広く設定されたピッチに符号P2を付すとともに、狭く設定されたピッチに符号P1を付して示す。なお、実施の形態1〜3は、捻りコイルばね16のピッチが広く設定されている箇所が異なるほかは同一に構成されているので、同一の構成箇所には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
このように構成されたオートテンショナTでは、テンションプーリA4を伝動ベルトBに圧接させた状態で、伝動ベルトBの走行状態に応じて回動部材2を捻りコイルばね16の捻りトルクにより回動させて伝動ベルトBの張力を自動的に調整するようになっている。具体的には、回動部材2(アーム部10)が捻りコイルばね16の捻りトルクにより固定部材1の軸部3を中心として一方向(図4で反時計回り方向)に回動付勢され、伝動ベルトBの緩み側スパンが押圧されて伝動ベルトBに張力が付与される。一方、伝動ベルトBの緩み側スパンの張力が増大して回動部材2(アーム部10)が捻りコイルばね16の捻りトルクに抗して上記とは逆方向(図4で時計回り方向)に回動すると、この回動がインサートベアリング6、スプリングサポート7及びスラストワッシャ9により減衰制動される。このようにして伝動ベルトBの張力が自動調整される。
この際、実施の形態1では、捻りコイルばね16における固定部材1の取付部1a側の端部を部分的に広げて当該箇所の線材のピッチP2を広く設定しているので、捻りコイルばね16の重心位置を広いピッチ箇所から外れた狭いピッチ箇所に自在に設定変更することができ、これにより、共振が発生しないように捻りコイルばね16の固有振動数を捻りコイルばね16の設計変更を行うことなく変えることができ、所定のベルト張力を維持した状態で捻りコイルばね16の疲労破壊を防止することができる。
捻りコイルばね16の中間部分のピッチが広く設定されている実施の形態2も、実施の形態1と同様の効果を奏することができる。
実施の形態3では、捻りコイルばね16における回動部材2のアーム部10側の端部を部分的に広げて当該箇所の線材のピッチP2を広く設定しているので、実施の形態1と同様の効果に加えて、アーム部10が振動することで捻りコイルばね16に外力が作用する場合、捻りコイルばね16のアーム部10側が軽くなっているため、捻りコイルばね16に入力されるエネルギーを少なくすることができ、捻りコイルばね16に発生する応力を低減することができるという効果をも奏することができる。
この発明は、例えば自動車用エンジンの補機駆動用のベルト伝動装置に用いられるオートテンショナとして有用である。
1 固定部材
1a 取付部
2 回動部材
3 軸部
5 ボス部
10 アーム部
16 捻りコイルばね
A4 テンションプーリ
B 伝動ベルト
P1,P2 隣り合う線材のピッチ
T オートテンショナ
1a 取付部
2 回動部材
3 軸部
5 ボス部
10 アーム部
16 捻りコイルばね
A4 テンションプーリ
B 伝動ベルト
P1,P2 隣り合う線材のピッチ
T オートテンショナ
Claims (4)
- 固定側に取付け固定される取付部を有しこの取付部に軸部が突設された固定部材と、
アーム部を有しこのアーム部基端にボス部が突設されるとともにアーム部先端にテンションプーリが回動自在に取り付けられ上記ボス部が上記固定部材の軸部に軸心回りに回動可能に外嵌合された回動部材と、
上記ボス部の外周りに装着され一端が固定部材側に係止されるとともに他端が回動部材側に係止された捻りコイルばねとを備え、
上記テンションプーリを伝動ベルトに圧接させた状態で、伝動ベルトの走行状態に応じて上記回動部材を上記捻りコイルばねの捻りトルクにより回動させて伝動ベルトの張力を自動的に調整するようにしたオートテンショナであって、
上記捻りコイルばねは、隣り合う線材のピッチが部分的に広く設定されていることを特徴とするオートテンショナ。 - 請求項1記載のオートテンショナにおいて、
捻りコイルばねのピッチが広く設定されている箇所は、固定部材の取付部側の端部であることを特徴とするオートテンショナ。 - 請求項1記載のオートテンショナにおいて、
捻りコイルばねのピッチが広く設定されている箇所は、中間部分であることを特徴とするオートテンショナ。 - 請求項1記載のオートテンショナにおいて、
捻りコイルばねのピッチが広く設定されている箇所は、回動部材のアーム部側の端部であることを特徴とするオートテンショナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004075949A JP2005265005A (ja) | 2004-03-17 | 2004-03-17 | オートテンショナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004075949A JP2005265005A (ja) | 2004-03-17 | 2004-03-17 | オートテンショナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005265005A true JP2005265005A (ja) | 2005-09-29 |
Family
ID=35089789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004075949A Pending JP2005265005A (ja) | 2004-03-17 | 2004-03-17 | オートテンショナ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005265005A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012132080A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | 三菱重工業株式会社 | 定置用エンジンの計装機器設置装置 |
-
2004
- 2004-03-17 JP JP2004075949A patent/JP2005265005A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012132080A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | 三菱重工業株式会社 | 定置用エンジンの計装機器設置装置 |
JP2012215106A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 定置用エンジンの計装機器設置装置 |
US9234458B2 (en) | 2011-03-31 | 2016-01-12 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Installation device for instrumentation device of stationary engine |
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