JP2002130402A - オートテンショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アームの支持部位について高剛性化、動作円
滑化を図るとともに、アームが支軸に対してがたつくこ
とや、そのがたつきが増大してアームが不当に傾くこと
を抑制でき、十分な耐久性を有するオートテンショナを
提供する。 【解決手段】 固定の支軸１と、一端側が該支軸１に回
動可能に外嵌支持された状態で一回転方向に弾発付勢さ
れるアーム２と、該アーム２の他端側に回動可能に支持
されるテンションプーリ３とを有するオートテンショナ
において、支軸１に対してアーム２がラジアルタイプの
ころ軸受７を介して支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両等にお
いて動力伝達手段として利用されるベルト伝動装置のベ
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
ナに関し、詳しくは、固定の支軸と、一端側が該支軸に
回動可能に外嵌支持された状態で一回転方向に弾性付勢
されるアームと、該アームの他端側に回動可能に支持さ
れるテンションプーリとを有するオートテンショナに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のオートテンショナにあっ
ては、例えば図４に示すように、アーム２の基端部を支
軸１に対してすべり軸受としての樹脂製のブッシュ５０
を介して外嵌していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記ブッシュ５０につ
いては、耐摩耗性ならびに低摩擦特性に優れた素材で形
成することがあるが、樹脂材であるために、過負荷作用
時に破損するなど耐衝撃性が不足するといえる。特に、
テンションプーリ３をオフセットするタイプのオートテ
ンショナでは、テンションプーリ３に作用するベルト荷
重によってアーム２の軸支部位の中心Ｏ周りでアーム２
先端が前記軸心Ｐに近づく側にアーム２を回転させよう
とするモーメントМが働く。従って、従来においては、
図４に例示するように、このモーメントМによって、ア
ーム２の基端部の支軸への外嵌箇所において、ブッシュ
５０の端部５１，５１に対して支軸１に押圧させる力
Ｆ，Ｆが集中して作用するので、ブッシュ５０は端部に
偏って摩耗、つまり偏摩耗し易くなっていた。そのブッ
シュ５０の偏摩耗によって、アーム２基端部と支軸との
間でがたつきが生じるとともにそのがたつきがひどくな
って、アーム２が不当に傾く状態となる虞れがあった。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、アームの支持部位について高剛性化、動作円
滑化を図るとともに、アームが支軸に対してがたつくこ
とや、そのがたつきが増大してアームが不当に傾くこと
を抑制でき、十分な耐久性を有するオートテンショナの
提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
オートテンショナは、固定の支軸と、一端側が該支軸に
回動可能に外嵌支持された状態で一回転方向に弾発付勢
されるアームと、該アームの他端側に回動可能に支持さ
れるテンションプーリとを有するオートテンショナにお
いて、前記支軸に対して前記アームがラジアルタイプの
ころ軸受を介して支持されていることを特徴構成とす
る。

【０００６】本発明の請求項１に係る構成によれば、ア
ームを、支軸に対して荷重負荷能力が高くかつ径方向寸
法の小さいころ軸受を介して転がり支持させる形態にし
ているから、アームと支軸との支持部位について高剛性
化ならびに動作円滑化を図ることができ、張力変動に伴
う追従性が向上する。

【０００７】なお、比較例として複列のボールベアリン
グをアーム基端部と支軸との間に介装するものも考えら
れるが、この場合、アームのモーメントによってボール
ベアリングのボールを軸心方向で移動させようとする力
が働くので、ボールがベアリングの内輪や外輪、保持器
等に強く接当する虞れがあり、それによってボールの摩
擦が強くなって、アームの回動が重くなるという問題が
あるが、本発明のようにローラベアリングのローラでは
軸心方向で移動しやすい構造であるからローラの回転が
不当に重くなるようなこともなく、アームの円滑な回動
が維持される。

【０００８】本発明の請求項２に係るオートテンショナ
は、請求項１に記載のオートテンショナにおいて、前記
テンションプーリを、前記支軸に対して軸心方向にオフ
セット配置していることを特徴構成とする。

【０００９】本発明の請求項２に係る構成によれば、ア
ーム支持部位に高負荷が加担されるようなオフセット構
造のオートテンショナにおいても、アーム支持剛性が向
上することになり、オートテンショナの高耐久性化なら
びに動作円滑化において有利となる。

【００１０】本発明の請求項３に係るオートテンショナ
は、請求項１または２に記載のオートテンショナにおい
て、前記ころ軸受が、シェル型の外輪と、複数のころを
有し、このころ群の内輪軌道として前記支軸の外周面が
利用されていることを特徴構成とする。

【００１１】本発明の請求項３に係る構成によれば、こ
ろ軸受が、シェル型の外輪と、複数のころを有し、この
ころ群の内輪軌道として前記支軸の外周面が利用されて
いることから、この軸受の径方向での幅寸法は小さいこ
ともあって、従来の樹脂製のブッシュとの寸法的な互換
性があるので、支軸や、アーム一端部の支軸への外嵌箇
所の寸法的な大きな設計変更や加工工程等の変更を回避
できる。

【００１２】本発明の請求項４に係るオートテンショナ
は、前記ころ軸受の外輪の軸方向両端に、シールが取り
付けられていることを特徴構成とする。

【００１３】本発明の請求項４に係る構成によれば、シ
ールによって例えば摩擦板の摩耗粉や水分等の異物の軸
受内への侵入を十分防止できるとともに、特にシールが
外輪の内側に内蔵されていることによって、そのシール
を別途組付けるよりも作業性を向上できる。

【００１４】本発明の請求項５に係るオートテンショナ
は、請求項３または４に記載のオートテンショナにおい
て、前記支軸が、金属材とされ、その外周面において前
記ころ群の内輪軌道とされる領域が硬化されていること
を特徴構成とする。

【００１５】本発明の請求項５に係る構成によれば、こ
ろ群の接当がなされても支軸外周面のころ群の内輪軌道
とされる領域が硬化されていることで、ころ群の転がり
に対して十分耐摩耗性を発揮できるものとなっているの
で、高耐久性化ならびに動作円滑化をより向上できるも
のとなっている。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づいて説明する。

【００１７】図１は、本発明に係るオートテンショナの
一例を示す展開断面図である。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１１を備える固定ケ
ース、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、６は摩擦板押さえ板、７はラ
ジアルタイプのシェル型針状ころ軸受である。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】このオートテンショナＡは、アーム２の一
端側としての基端部（後述のボス部２１が構成されてい
る）の支軸１１に対する軸心方向中心Ｏ１に対してアー
ム２他端側のテンションプーリ３の軸支部の軸心方向中
心Ｏ２がオフセットをもって配置された構造、換言すれ
ば、テンションプーリ３が支軸１１の先端よりも前方に
突出した位置に配置された構造になっている。

【００１９】そして、このオートテンショナＡは、ベル
トＢの張力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構造
になっている。

【００２０】つまり、ベルトＢの張力が緩やかに減少し
た場合、ねじりコイルバネ４のねじり復元力（周方向の
弾発付勢力）によりアーム２およびテンションプーリ３
が図２の左側に傾動して、ベルトＢの張力を一定に保
つ。一方、ベルトＢの張力が緩やかに増加した場合、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２の右側に傾動して、ベルト
Ｂの張力を一定に保つ。

【００２１】また、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
（軸方向の弾発付勢力）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。

【００２２】以下、上記オートテンショナＡの各構成要
素について、具体的に説明する。

【００２３】固定ケース１は、図示しないベルト伝動装
置が設けられる取付対象に固定されるもので、アーム２
の支持を行っている支軸１１と、カバー部１２と、ボル
ト取付片１３とを備えている。支軸１１は、全体の外周
形状がほぼ円筒形に形成されている。カバー部１２は、
支軸１１の基端側から径方向外向きに延びてさらに支軸
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。ここで、支軸１１は、例えばＪＩＳ規
格Ｓ５５Ｃ等の金属材で形成されており、カバー部１２
とボルト取付片１３とはアルミニウム合金などのダイカ
スト成形された一体部材であって、カバー部１２に形成
のスプライン孔に支軸１１を回り止めされるようスプラ
イン嵌合（セレーション嵌合）させて、支軸１１、カバ
ー部１２との一体化が図られている。

【００２４】アーム２は、固定ケース１の支軸１１にそ
の中心となる軸心Ｐ１周りで回動可能に外嵌されて支持
されるもので、その基端部にボス部２１が、先端部にプ
ーリ３を前記軸心Ｐ１と平行な軸心Ｐ２周りで回動自在
に支持するプーリ支持部２２が形成されている。ボス部
２１は、支軸１１の外周にニードルローラベアリング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。な
お、このアーム２は、アルミニウム合金などを用いたダ
イカスト成形によって製作される。

【００２５】テンションプーリ３は、アーム２のプーリ
支持部２２に転がり玉軸受９を介して回動自在に軸支さ
れるもので、プレス成形により製作されている。このテ
ンションプーリ３は、アーム２のプーリ支持部２２に締
結されるボルト８ａ及びナットにより取り付けられてい
る。なお、前述の転がり玉軸受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の外周面とに対
して圧入の状態で嵌合されている。

【００２６】ねじりコイルバネ４は、アーム２における
ボス部２１の外周面および固定ケース１におけるカバー
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に配設されている。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２では反時計回り方向）に向けて
弾性付勢し、また、その軸心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４１，４
２が一体的に設けられており、これらの屈曲部４１，４
２がカバー部１２に設けられた図示しない係止部とアー
ム２のボス部２１周りのカバー部１０に設けられた図示
しない係止部とにそれぞれ係止されている。

【００２７】摩擦板５は、アーム２のボス部２１と前記
カバー部１０に連なる前端面部１５と、支軸１１の先端
側をかしめることによりこの支軸１１に固定される摩擦
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。ここで、図中、Ｋは、摩擦板押さえ板６
をかしめているかしめ部である。

【００２８】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環状板からなり、支軸１
１に対して回り止め状態に固定されることにより支軸１
１と一体になっている。

【００２９】この実施形態では、支軸１１とアーム２の
ボス部２１との間に、ラジアルタイプのころ軸受として
例えばシェル型針状ころ軸受７が介装されていることを
特徴としている。

【００３０】このシェル型針状ころ軸受７は、金属材を
プレス成形してなるシェル状外輪３１と、該外輪３１の
内周の円周数箇所に収納される複数のころＲと、外輪３
１の内周に収納されかつころＲを自転可能に保持する保
持器３２と、保持器３２の両側で外輪３１の軸方向両端
内周に固定されるシール３０，３０とを備えている。

【００３１】シェル型針状ころ軸受７は、外輪３１をア
ーム２のボス部２１の内周に圧入により内嵌固定されて
いて、ころＲ群の内輪軌道として支軸１１の外周面が利
用されている。

【００３２】このように、支軸１１をころＲの内輪軌道
とするので、支軸１１の外周面においてかしめ部Ｋを除
く領域を高周波焼入れなどで硬化処理することにより、
高剛性化するとともに、耐摩耗性を向上させている。

【００３３】また、シール３０，３０は、環状芯金の内
周に複数のリップを被着したものであり、各リップが支
軸１１の外周面に対して接触されている。

【００３４】外輪３１は、その軸方向一端がプレス成形
時に径方向内面側に屈曲されていて、軸方向他端が、こ
ろＲ、シール３０，３０を組み込んだ後で径方向内向き
に折り曲げ加工される。

【００３５】このシェル型針状ころ軸受７の各ころＲ
は、その長手方向の長さ範囲をアーム２のボス部２１の
軸心Ｐ１方向に沿って設定している。各シール３０，３
０は、図１に示すように、ニードルローラベアリング２
０の外輪３１と、各ローラＲを保持する保持器３２との
間に挟まれる状態で、軸心Ｐ１方向での両端に内蔵して
いる。従って、図１に示すように、オイルシール３０，
３０は、外輪３１の内周面と、支軸１１外周面とに密着
して、シーリングすることになる。この構成により、ア
ーム２に対してベルトＢからの巻き掛けに伴うベルト荷
重が作用してアーム２にモーメントが生じても、そのモ
ーメントによるアーム２の傾きがシェル型針状ころ軸受
７で規制されることになる。

【００３６】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されるものではなく、いろいろな応用や変形が考えられ
る。以下に、その例を説明する。 （１）上記実施の形態において、支軸１１をアルミニウ
ム合金製とすることもできるが、その場合、支軸１１の
外周には、シェル型針状ころ軸受７のころＲ群の内輪軌
道とするための金属製スリーブを圧入などにより外嵌固
定するのが好ましい。その具体例を図３に示している。
すなわち、図３に示すように、シェル型針状ころ軸受を
軸支する支軸１１は、軸状に構成される支軸本体部分１
１Ａはアルミニウム合金製であって、その支軸本体部分
１１Ａの外周面に、例えばＳ５５Ｃ等の鋼鉄製の筒体１
１Ｂ（高周波焼入れしたものが好ましい）を圧入させて
構成している。なお、図３に示すものは、支軸本体部分
１１Ａの外周形状を先すぼまりの円錐形状のテーパにし
て、アルミダイキャストで成形するときの抜き勾配にし
ているとともに、筒体１１Ｂもこのテーパに合わせたテ
ーパにした内周形状となっている。図示していないが、
シェル型針状ころ軸受は、筒体１１Ａに外嵌されて設け
られるとともに、アームの基端部のボス部がそのニード
ルローラベアリングに外嵌されて設けられる。このよう
に、構成すると支軸１１の全体を鋼鉄製にするものより
軽量化できる利点がある。 （２）上記実施形態では、ころ軸受７についてころＲを
単列としているが、軸方向に２列以上とする構造や、保
持器なしすなわち総ころ構造としても良い。また、シェ
ル型針状ころ軸受とせずに、いろいろなころ軸受とする
ことができる。さらに、シール３０，３０についても軸
受外部に配設しても良い。 （３）上記実施形態では、オフセット構造のオートテン
ショナを例に挙げたが、支軸の軸方向ほぼ中心にプーリ
を配設したタイプのオートテンショナにも本発明を適用
できる。

【００３７】

【発明の効果】請求項１ないし６に係る本発明では、ア
ームを、支軸に対して荷重負荷能力が高くかつ径方向寸
法の小さいころ軸を介して転がり支持させる形態にして
いるから、アームと支軸との支持部位について高剛性化
ならびに動作円滑化を図ることができ、張力変動に伴う
追従性が向上する他、製品耐久性が向上するなど、信頼
性向上に大きく貢献でき、従来のようにブッシュの偏摩
耗でアームが不当に傾くような不具合も解消できる。

【００３８】特に、請求項２の発明では、アーム支持部
位に高負荷が加担されるようなオフセット構造のオート
テンショナにおいても、アーム支持剛性が向上すること
になり、オートテンショナの高耐久性化、動作円滑化に
おいて有利となる。

【００３９】また、請求項３の発明では、ころ軸受が、
シェル型の外輪と、複数のころを有し、このころ群の内
輪軌道として前記支軸の外周面が利用されていることか
ら、この軸受の径方向での幅寸法は小さいこともあっ
て、従来の樹脂製のブッシュとの寸法的な互換性がある
ので、支軸や、アーム一端部の支軸への外嵌箇所の寸法
的な大きな設計変更や加工工程等の変更を回避できる。

【００４０】また、請求項４の発明では、シールによっ
て例えば摩擦板の摩耗粉や水分等の異物の軸受内への侵
入を十分防止できるとともに、特にシールが外輪の内側
に内蔵されていることによって、そのシールを別途組付
けるよりも作業性を向上できる。

【００４１】また、請求項５の発明では、ころ群の接当
がなされても支軸外周面のころ群の内輪軌道とされる領
域が硬化されていることで、ころ群の転がりに対して十
分耐摩耗性を発揮できるものとなっているので、高耐久
性化ならびに動作円滑化をより向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオートテンショナの一例を示す展開断
面図

【図２】本発明のオートテンショナの一例を示す正面図

【図３】別の実施の形態のオートテンショナの支軸を示
す縦断側面図

【図４】従来のオートテンショナにおけるモーメント荷
重の作用形態を示す説明図

【符号の説明】

Ａ オートテンショナ １１ 支軸 ２ アーム ３ テンションプーリ ７ ローラベアリング（ニードルローラベアリング） ３０ オイルシール Ｐ１ 支軸１１の軸心 Ｒ ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J016 AA02 BB03 CA03 3J049 AA01 BB05 BB10 BB15 BB25 BC03 CA04 3J101 AA14 AA24 AA32 AA42 AA52 AA62 AA72 BA54 BA70 BA73 DA09 EA01 FA31 GA60

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定の支軸と、一端側が該支軸に回動可
   能に外嵌支持された状態で一回転方向に弾発付勢される
   アームと、該アームの他端側に回動可能に支持されるテ
   ンションプーリとを有するオートテンショナにおいて、 前記支軸に対して前記アームがラジアルタイプのころ軸
   受を介して支持されている、ことを特徴とするオートテ
   ンショナ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のオートテンショナにお
   いて、 前記テンションプーリを、前記支軸に対して軸心方向に
   オフセット配置している、ことを特徴とするオートテン
   ショナ。
3. 【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、 前記ころ軸受が、シェル型の外輪と、複数のころを有
   し、このころ群の内輪軌道として前記支軸の外周面が利
   用されている、ことを特徴とするオートテンショナ。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のオートテンショナにお
   いて、 前記ころ軸受の外輪の軸方向両端に、シールが取り付け
   られている、ことを特徴とするオートテンショナ。
5. 【請求項５】 請求項３または４に記載のオートテンシ
   ョナにおいて、 前記支軸が、金属材とされ、その外周面において前記こ
   ろ群の内輪軌道とされる領域が硬化されている、ことを
   特徴とするオートテンショナ。