JP3916973B2 - オートテンショナ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、減衰機構を有する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。
【0002】
従来、この種のオートテンショナは、例えば、米国特許第4,696,663号に開示されているものがある。このものは、スプリングの端部をブレーキシューに当接させ、ブレーキシューをアームの内周壁に密接させて、ブレーキシューとアームの内周壁面との間で発生する摩擦力によって、アームの回動に減衰を働かせるものである。
【0003】
また、特開平9−189347号公報や特開平9−189348号公報に開示されているものもある。このものは、スプリングの端部をブレーキシューに当接させ、このブレーキシューをアームの内周壁に密接させて、ブレーキシューとアームの内周壁面との間で発生する摩擦力によって、アームの回動に減衰を働かせるという減衰機構は、前述の米国特許第4,696,663号に開示されているものと略同じである。これら特開平9−189347号公報や特開平9−189348号公報に開示されているものは、スプリングの端部と当接するブレーキシューの当接面がブレーキシューに作用するスプリング力よりも大きい垂直力を発生させて、減衰効率を高めるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら従来の減衰機構では、自転車に使用されているブレーキ材のようなブレーキシューを使用し、スプリング端部からの力をブレーキシューへ伝達してブレーキを掛けていた。また、ブレーキシューを局部的にアームの内周壁面へ当接させていたためにスプリングの端部からブレーキシューへ常時垂直力を与えることが困難で、その方向が逸れてくるとブレーキのかかりも悪くなる。また、ブレーキシューが偏摩耗して、減衰効率が短時間に悪くなるといった問題があった。
【0005】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ブレーキシューの偏摩耗を抑制し、長期間にわたって高い減衰効率を維持でき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】
前記課題を解決するための本発明の請求項1に記載のオートテンショナは、シャフトが立設されたベースと、このシャフトに回転可能に挿通されるボス部を有し、前記ベースに向って延在する円筒部材と、この円筒部材の偏心位置に回転自在に装着されたプーリと、この円筒部材の軸方向内部に収容され、圧縮された状態で一方の端部が前記円筒部材側に当接されたねじりスプリングと、一端が前記ベースに固定され、前記円筒部材の内周面に沿って配設される湾曲可能な円弧状の摩擦部材であって、その底面側が前記ベースの底盤部と当接し、その側面側が前記円筒部材の内周面と当接するようになっている摩擦部材と、前記摩擦部材の他端と前記ねじりスプリングの他方の端部とを係合させ、ねじりスプリングのねじり力に応じて前記摩擦部材の前記側面側を前記円筒部材内周への当接方向に広げるための係合部とを備え、圧縮状態の前記スプリングの他方の端部に至る部分が前記摩擦部材を前記底盤部に向けて押していることを特徴としている。
【0007】
上記の構成によると、円筒部材がねじりスプリングが広がる方向にねじられると、ねじり力が摩擦部材の一方の端部に伝えられ、摩擦部材が円筒部材の内周に対して広がろうとするため、円筒部材の内周の広い範囲で摩擦部材が圧設状態になる。そのため、ブレーキ効果が良好であるとともに、優れた減衰効果を得ることができる。
【0008】
請求項2に記載のオートテンショナは、請求項1において、前記摩擦部材は、前記円筒部材の内周の270°以上に沿って配設されるものである。
【0009】
上記構成によると、円筒部材の内周の大部分に沿って摩擦部材が配設され、円筒部材の内周の広い範囲で摩擦部材が圧接状態となる。このため、摩擦部材の偏摩耗することを抑制することができる。
【0010】
請求項3に記載のオートテンショナは、請求項2において、前記摩擦部材の一方の端部は、前記ベースに立設されたストッパに突き当てられることにより、前記ベースに固定されるものである。
【0011】
上記の構成によると、摩擦部材を円筒部材内周に沿って配設することが容易にできる。
【0012】
請求項4に記載のオートテンショナは、請求項3において、前記摩擦部材は、断面がL字状であるものである。
【0013】
上記構成によると、摩擦部材の円筒部材内周に沿った配設状態が安定する。また、摩擦部材の円筒部材内周の接触面積を大きくすることができ、ブレーキ効果を確実なものとできる。
【0014】
請求項5に記載のオートテンショナは、請求項3において、前記摩擦部材は、ポリアミド、超高分子量ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレンのいずれかの合成樹脂で形成されているものである。
【0015】
上記構成によると、摩擦部材を一体成形により容易に形成することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照しながら説明する。
図1において、オートテンショナ1は、シャフト2が立設されたベース3と、このシャフト2に回転可能に挿通されるボス部4を有し、ベース3に向って延在する円筒部材5と、この円筒部材5の偏心位置に回転自在に装着されたプーリ6と、この円筒部材5の軸方向内部に収容され、一方の端部22が円筒部材5側に当接されたねじりスプリング7と、一端14がベース3に固定され、円筒部材5の内周面8に沿って配設される湾曲可能な円弧状の摩擦部材9と、この摩擦部材9の他端16とねじりスプリング7の他方の端部17とを係合させ、ねじりスプリング7のねじり力に応じて摩擦部材9を円筒部材5内周への当接方向に広げるための係合部10とを備えてなる。
【0017】
ベース3は、軸心に沿って立設されたシャフト2と、シャフト2の根元に形成され、カム状に偏心した第1段部11と、同心状の第2段部12と、底盤部13とで構成されている。第1段部11は、カム状に偏心して形成されることによって、ねじりスプリング7が円筒部材5内での位置ずれしないように保持している。また、第2段部12は、底盤部13に当接して設けられる摩擦部材9の位置決めを行い、摩擦部材9が円筒部材5内で安定した状態で配設されるようにしている。
【0018】
摩擦部材9は、図2に示すように、C字状に形成され、円筒部材5の内周面8の270°以上、好ましくは300°以上、更に好ましくは330°以上に沿って配設されている。この摩擦部材9は、ポリアミド、超高分子量ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレンのいずれかの合成樹脂によって一体に形成されている。また、摩擦部材9は、断面がL字状に形成されており、底面側がベース3の底盤部13と当接し、側面側が円筒部材5の内周面8と当接するようになっている。このため、円筒部材5の内周面8と確実に面接触するようになり、偏摩耗が抑制される。
なお、この摩擦部材9は、図2に示すようにC字状に形成されていることが好ましいが、直線状の物を円筒部材5の内周面8に沿って挿入するようにして配設することも可能である。さらに、摩擦部材9としては、前述の合成樹脂による一体成形品以外に、金属製の板ばねに合成樹脂をライニングしたものを用いることもできる。
【0019】
また、この摩擦部材9の一端14は、ベース3の底盤部13に立設されているストッパ手段15に当接して固定されている(図3参照)。一方、他端16は、ねじりスプリング7の端部17と係合して係合部10を構成している。
【0020】
円筒部材5は、図1に示すように、ベース3に立設されたシャフト2にドライベアリング20を介して回転可能に挿通されるボス部4と、軸方向内部にねじりスプリング7を収容するカップ部18とで構成されている。カップ部18は、ベース3の底盤部13にまで延在し、ねじりスプリング7を収容するハウジングを形成している。そして、円筒部材5の自由端側は、プーリ6を回転自在に軸支するアーム19が形成されている。
【0021】
ねじりスプリング7は、圧縮された状態で一方の端部22が、円筒部材5の固定面23に当接され、他方の端部17が摩擦部材9の他端16に係合されて円筒部材5内に収容されている。なお、ねじりスプリング7の一方の端部22は、固定面23に固定されていても良い。
【0022】
次に、以上の構成において、オートテンショナ1の製造方法について説明する。
【0023】
まず、ベース3に摩擦部材9をベース3に形成されている第2段部12に係合するようにベース3の底盤部13に設置する。次に、ねじりスプリング7を端部が摩擦部材9の他端16と係合するように、第1段部11に沿って設置する。一方で、円筒部材5のボス部4の内周にはドライベアリング20をセットしておく。そして、ドライベアリング20をシャフト2に挿通して、円筒部材5をねじりながらベース3を覆うように嵌合する。これによって、円筒部材5の内部に収容されるねじりスプリング7は圧縮された状態で収容されることになる。次いで、シャフト2の上端にカラー21をはめ込み、かしめ固定する。
【0024】
また、上記以外の方法として、まず、円筒部材5にドライベアリング20をセットして、円筒部材5の内部にねじりスプリング7を収容する。次いで、摩擦部材9を円筒部材5の開口側に設置する。この時、摩擦部材9の他端16とねじりスプリング7の端部とが係合するようにするとともに、摩擦部材9の一端14がストッパ手段15に当接するように設置する。そして、円筒部材5をねじりながら、ドライベアリング20をシャフト2に挿通してベース3に嵌合し、シャフト2の上端にカラー21をはめ込み、かしめ固定することもできる。
【0025】
次に、上記のようにして製造されたオートテンショナ1の動作について説明する。
【0026】
本実施形態に係るオートテンショナ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。この場合、ベース3がエンジンブロック等に固定され、プーリ6に伝動ベルトが掛け渡される。
【0027】
本実施形態例に係るオートテンショナ1は、プーリ6の伝動力によって、円筒部材5が、ねじりスプリング7を押し広げる方向に回動したとき、このねじりスプリング7の他方の端部17と係合している摩擦部材9の他端16にねじりスプリング7のねじり力によって、図2に示すPという力が作用する。この時、摩擦部材9の一端14は、ベース3に固定されているストッパ手段15に当接されて、動きが拘束されているため、この摩擦部材9は当接する円筒部材5の内周面8に対して垂直な力NFで押し広げようとする。これによって円筒部材5にはブレーキ力が付勢される。このように、円筒部材5が回転することによって、この円筒部材5の回動に連動して発生するねじりスプリング7のねじり力によって円筒部材5へのブレーキ力が発生し、減衰効果が得られる。すなわち、ねじりスプリング7からのねじり力が大きくなるほど円筒部材5に作用するブレーキ力が大きくなり、高い減衰効果を得ることができる。また、摩擦部材9は、円筒部材5の内周面8の略全周にわたって設けられているため、どの様なねじり角度であっても優れたブレーキ効果を発揮するとともに、高い減衰効果を得られる。
【0028】
このように、ブレーキシューとなる摩擦部材9が円筒部材5の内周面8に面接触し、摩擦部材9全体で円筒部材5に当接しているため、摩擦部材9の偏摩耗を抑制することが可能となる。これによって、長期間にわたり、安定したブレーキ効果を発揮すると共に、高い減衰効果を得ることができる。
【0029】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されており、請求項1の発明によると、円筒部材がねじりスプリングが広がる方向にねじられると、ねじり力が摩擦部材の一方の端部に伝えられ、摩擦部材が円筒部材の内周に対して広がろうとするため、円筒部材の内周の広い範囲で摩擦部材が圧設状態になる。そのため、ブレーキ効果が良好であるとともに、優れた減衰効果を得ることができる。
【0030】
請求項2の発明によると、円筒部材の内周の大部分に沿って摩擦部材が配設され、円筒部材の内周の広い範囲で摩擦部材が圧接状態となる。このため、摩擦部材の偏摩耗することを抑制することができる。
【0031】
請求項3の発明によると、摩擦部材を円筒部材内周に沿って配設することが容易にできる。
【0032】
請求項4の発明によると、摩擦部材の円筒部材内周に沿った配設状態が安定する。また、摩擦部材の円筒部材内周の接触面積を大きくすることができ、ブレーキ効果を確実なものとできる。
【0033】
請求項5の発明によると、摩擦部材を一体成形により容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るオートテンショナの実施形態の一例の断面図である。
【図2】図1における円筒部材5の上部からみた断面図である。
【図3】図2におけるA−A線断面を示す断面図である。
【符号の説明】
1 オートテンショナ
2 シャフト
3 ベース
4 ボス部
5 円筒部材
6 プーリ
7 ねじりスプリング
8 内周面
9 摩擦部材
10 係合部
17 端部
Claims (5)
- シャフトが立設されたベースと、このシャフトに回転可能に挿通されるボス部を有し、前記ベースに向って延在する円筒部材と、この円筒部材の偏心位置に回転自在に装着されたプーリと、この円筒部材の軸方向内部に収容され、圧縮された状態で一方の端部が前記円筒部材側に当接されたねじりスプリングと、一端が前記ベースに固定され、前記円筒部材の内周面に沿って配設される湾曲可能な円弧状の摩擦部材であって、その底面側が前記ベースの底盤部と当接し、その側面側が前記円筒部材の内周面と当接するようになっている摩擦部材と、前記摩擦部材の他端と前記ねじりスプリングの他方の端部とを係合させ、ねじりスプリングのねじり力に応じて前記摩擦部材の前記側面側を前記円筒部材内周への当接方向に広げるための係合部とを備え、圧縮状態の前記スプリングの他方の端部に至る部分が前記摩擦部材を前記底盤部に向けて押しているオートテンショナ。
- 前記摩擦部材は、前記円筒部材の内周の270°以上に沿って配設されるものである請求項1に記載のオートテンショナ。
- 前記摩擦部材の一方の端部は、前記ベースに立設されたストッパに突き当てられることにより、前記ベースに固定される請求項2に記載のオートテンショナ。
- 前記摩擦部材は、断面がL字状である請求項3に記載のオートテンショナ。
- 前記摩擦部材は、ポリアミド、超高分子量ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレンのいずれかの合成樹脂で形成されている請求項3に記載のオートテンショナ。
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