JPH11210845A

JPH11210845A - オートテンショナ

Info

Publication number: JPH11210845A
Application number: JP1015598A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Yamakawa; 規山川; Takashi Tsutsui; 高志筒井
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1998-01-22
Filing date: 1998-01-22
Publication date: 1999-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】オフセット構造の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。【解決手段】固定の支軸１にアーム２の一端側が回動可
能に支持され、アーム２の他端側にテンションプーリ３
が回動可能に支持され、テンションプーリ３が支軸１の
自由端側から前方に突出したオフセット状態とされ、ア
ーム２の一端側と支軸１との間に配設されてアーム２に
回動抵抗を付与する摩擦板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さ
れる領域に、切欠き部５ａが設けられ、アーム２の一端
側の摩擦板摺動面において切欠き部５ａに対応する領域
に、支軸１における摩擦板摺動面（６）に対して当接す
る荷重負担部材１５が固定状態に設けられている。これ
により、オフセット配置に起因する荷重を荷重負担部材
１５に対して主として負担させることができて、摩擦板
５に対して前記荷重を作用させにくくできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベルト駆動機構の
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。

【０００２】

【従来の技術】この種のオートテンショナの従来例とし
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。

【０００３】この公報例では、ベルトの張力変動に応じ
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。

【０００４】なお、前述の摩擦板としては、通常、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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
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。

【０００６】前述したような構造の場合、テンションプ
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。

【０００７】これに対して、仮に、摩擦板を硬質な低摩
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。

【０００８】したがって、本発明は、オフセット構造の
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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のオー
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
る荷重が加担される領域に、切欠き部が設けられ、前記
アームの一端側の摩擦板摺動面において前記切欠き部に
対応する領域に、支軸における摩擦板摺動面に対して当
接する荷重負担部材が固定状態に設けられている。

【００１０】本発明の請求項２のオートテンショナは、
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、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される領
域に、切欠き部が設けられ、前記アームの一端側の摩擦
板摺動面において前記切欠き部に対応する領域に、支軸
における摩擦板摺動面に対して当接する荷重負担部材が
固定状態に設けられている。

【００１１】本発明の請求項３のオートテンショナは、
上記請求項１または２において、支軸の自由端側に、ア
ームの一端側の摩擦板摺動面に対向する状態で摩擦板押
さえ板を取り付け、この摩擦板押さえ板とアームの一端
側の摩擦板摺動面との間に摩擦板を挟持させたものとし
ている。

【００１２】本発明の請求項４のオートテンショナは、
上記請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記荷重負
担部材を、摩擦板よりも硬くて摩擦係数が低いものとし
ている。

【００１３】以上、本発明では、要するに、テンション
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、少なくともオフセット
配置に起因する荷重をアームの摩擦板摺動面に設けた荷
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。これによ
り、摩擦板の早期摩耗が抑制されるようになる。

【００１４】なお、特に請求項４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
ので、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。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の詳細を図１ないし図５に
示す実施形態に基づいて説明する。

【００１６】図１ないし図５は本発明の一実施形態に係
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は要部の分解斜視
図、図４は摩擦板と荷重負担部材との位置関係を示す部
分的な平面図、図５は図４の（５）−（５）線断面の矢
視図である。

【００１７】図中、Ａはオートテンショナの全体を示し
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。

【００１８】図例のオートテンショナＡは、アーム２の
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。

【００１９】支軸１は、図示しないベルト駆動機構が設
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。

【００２０】アーム２は、支軸１のアーム支持部１１に
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などの熱可塑性合成樹脂により形成され
ている。

【００２１】テンションプーリ３は、アーム２のプーリ
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。

【００２２】ねじりコイルバネ４は、支軸１のアーム支
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。

【００２３】摩擦板５は、アーム２のボス部２１の前端
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。

【００２４】以上説明したオートテンショナＡでは、ベ
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。

【００２５】つまり、ベルトＢの張力が比較的緩やかに
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。

【００２６】そして、オートテンショナＡに対してベル
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。

【００２７】ここで、本発明の特徴を説明する。つま
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、
図４に示すように、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、これによって支軸１やアーム２のボス部２１におい
てその回動中心Ｐ₁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、アーム２の
回動中心Ｐ₁とテンションプーリ３の回動中心Ｐ₂とを結
ぶ線Ｍ₁を中心として図面の左半分の領域になり、換言
すればアーム２の回動中心Ｐ₁と支軸１の一方のボルト
取付片１３の中心Ｐ₃とを結ぶ線Ｍ₂を中心として時計方
向および反時計方向に各々４５〜９０度の角度θを持つ
範囲になることが判っている。

【００２８】このようなことを考慮し、摩擦板５および
アーム２のボス部２１を下記するような構造にしてい
る。

【００２９】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、円周上の所要角度領域が平面的に見
て扇形に切欠かれた形状になっている。切欠き部分に符
号５ａを付してある。この摩擦板５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。

【００３０】アーム２のボス部２１において、前記荷重
集中領域に部分的に平面視ほぼ扇形の荷重負担部材１５
が固定状態に取り付けられている。この荷重負担部材１
５は、その背面側にボス部２１に設けられている扇形穴
２１ａに圧入嵌合される凸部１５ａが設けられており、
この凸部１５ａを除いた部分の厚み寸法が摩擦板５とほ
ぼ同一の厚み寸法に設定されている。

【００３１】荷重負担部材１５は、摩擦板５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、摩擦板５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、荷重負担部材１５は、その硬度がロッ
クウェル硬さ〔ＨＲＲ〕で１００〜１３０好ましくは１
１５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、荷重負担部材
１５の大きさや形状は、その摩擦係数、摩擦板５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。

【００３２】このように、摩擦板５の一部を切欠いて、
この切欠いた領域に荷重負担部材１５を配置する構成と
し、上述したオフセット配置に起因する荷重を荷重負担
部材１５に対して主として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、摩擦板５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、摩擦板５が偏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。

【００３３】ところで、摩擦板５と荷重負担部材１５の
摩耗を同時に進行させるために、これらの性状を適宜設
定するのが好ましい。つまり、荷重負担部材１５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、摩擦板５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、両者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、摩擦板５や荷重負担部材１
５の摩耗の進行に関係なく、常に、それらとアーム２の
ボス部２１や摩擦板押さえ板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。

【００３４】なお、本発明は上述した実施形態のみに限
定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられ
る。

【００３５】（１）上記実施形態での荷重負担部材１
５の形状や大きさは特に限定されない。例えば、図示し
ないが、ボス部２１において荷重集中する領域の全域に
またがる大きさに設定することができる。また、スポッ
ト的に複数の荷重負担部材１５を設けるようにしてもよ
い。

【００３６】（２）上記実施形態では、すべり軸受７
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。

【００３７】（３）上記実施形態では、摩擦板押さえ
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。

【００３８】

【発明の効果】本発明の請求項１ないし４のオートテン
ショナでは、テンションプーリのオフセット配置に起因
する荷重をアームの摩擦板摺動面に設けた荷重負担部材
に主として負担させて、前記荷重を摩擦板に対して加担
させにくくすることにより、摩擦板が早期に偏摩耗する
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。

【００３９】特に、請求項４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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のオートテンショナの正面
図

【図２】図１の（２）−（２）線断面の矢視図

【図３】同実施形態の要部の分解斜視図

【図４】同実施形態の摩擦板と荷重負担部材との位置関
係を示す部分的な平面図

【図５】図５は図４の（５）−（５）線断面の矢視図

【符号の説明】

ＡオートテンショナＢベルト１支軸１１支軸のアーム支持部２アーム２１アームのボス部２２アームのプーリ支持部３テンションプーリ４ねじりコイルバネ５摩擦板５ａ摩擦板の切欠き部６摩擦板押さえ板１５荷重負担部材

Claims

【特許請求の範囲】

【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される領域に、切欠き
部が設けられ、前記アームの一端側の摩擦板摺動面において前記切欠き
部に対応する領域に、支軸における摩擦板摺動面に対し
て当接する荷重負担部材が固定状態に設けられている、
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される領域に、切欠き
部が設けられ、前記アームの一端側の摩擦板摺動面において前記切欠き
部に対応する領域に、支軸における摩擦板摺動面に対し
て当接する荷重負担部材が固定状態に設けられている、
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、支軸の自由端側に、アームの一端側の摩
擦板摺動面に対向する状態で摩擦板押さえ板が取り付け
られ、この摩擦板押さえ板とアームの一端側の摩擦板摺
動面との間に摩擦板が挟持されている、ことを特徴とす
るオートテンショナ。
【請求項４】請求項１ないし３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。