JP2003120768A

JP2003120768A - オートテンショナ

Info

Publication number: JP2003120768A
Application number: JP2001320124A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Yamakawa; 規山川; Kunio Yanai; 邦夫柳井
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2001-10-18
Filing date: 2001-10-18
Publication date: 2003-04-23
Anticipated expiration: 2021-10-18
Also published as: JP3860986B2

Abstract

(57)【要約】【課題】揺動アームの揺動角が大きい場合でも、ほぼ
一定した防振作用を発揮して圧縮捩りコイルバネの軸線
方向の共振を防止し、異音の発生を無くすことができる
オートテンショナを提供する。【解決手段】揺動アームのボス部２ａと、揺動アーム
を一揺動方向に付勢すると共にボス部２ａを摩擦板７に
押付ける圧縮捩りコイルバネ５との間に、圧縮捩りコイ
ルバネ５の１／８周〜１／３周にわたって内側から接触
する防振材９を介装させた構成のオートテンショナとす
る。コイルバネ５と防振材９との接触による制動力でコ
イルバネ５の軸線方向の共振を防止し、異音の発生を無
くす。コイルバネ５の全周ではなく、１／８周〜１／３
周にわたって防振材９の厚肉部９ｂを接触させることに
より、揺動アーム２の揺動角が大きくコイルバネ５の内
径の変化が大きい場合でも、接触による制動力に大きい
バラツキが生じないようにして一定した防振作用を発揮
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベルト駆動機構に
おけるベルトの張力を自動的にほぼ一定に維持するオー
トテンショナに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、自動車のオルタネータ、
ウォータポンプ、エアコンディショナ用コンプレッサ等
にエンジンの動力を伝達して駆動するベルト駆動機構等
においては、自動的にベルトの張力をほぼ一定に維持す
るオートテンショナが組み込まれている。

【０００３】図７はそのようなオートテンショナの従来
例を示す断面図であって、図示のように、支軸部１ａを
有する固定ケース１と、基端のボス部２ａが固定ケース
１の支軸部１ａに外嵌されて揺動自在に支持された揺動
アーム２と、揺動アーム２の先端部２ｄに玉軸受４を介
して回転自在に装着されたテンションプーリ３と、固定
ケース１の支軸部１ａの先端に固定された押え板６と揺
動アーム２のボス部２ａとの間に介装されて揺動アーム
２の揺動を減衰させる摩擦板７と、揺動アーム２を一揺
動方向に付勢すると共にボス部２ａを摩擦板７に押付け
る圧縮捩りコイルバネ５などの主要部品によって構成さ
れている。

【０００４】かかるオートテンショナでは、圧縮捩りコ
イルバネ５の捩り復元力によって揺動アーム２が一揺動
方向に付勢されているため、揺動アーム２先端のテンシ
ョンプーリに巻き掛けられたベルト８の張力変動に追随
して揺動アーム２が揺動し、ベルト８の張力がほぼ一定
に維持される。そして、圧縮捩りコイルバネ５の伸張復
元力よって揺動アーム２のボス部２ａが摩擦板７に押付
けられ、互いに圧接するボス部２ａと摩擦板７と押え板
６との摺動摩擦によって揺動アーム２の揺動が減衰され
るため、ベルト８の振動等が防止される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
オートテンショナは、圧縮捩りコイルバネ５の固有振動
数に等しい振動数で加振された場合、圧縮捩りコイルバ
ネ５が軸線方向に共振し、その巻線が相互に干渉して異
音を発生するという問題があった。

【０００６】このような圧縮捩りコイルバネの軸線方向
の共振を防止する技術として、軸線方向のスリットを形
成した円筒を圧縮捩りコイルバネの内側に全長にわたっ
て挿入し、該コイルバネの内周全体に円筒を接触させて
共振を防止する技術が知られている（特表平１０−５０
２９９７号）。けれども、上記の技術では、オートテン
ショナの揺動アーム２の揺動角が大きい場合、圧縮捩り
コイルバネ５の捩り角が大きくなり、該コイルバネ５の
捩りに伴う内径の寸法変化が大きくなるため、該コイル
バネ５の内周と円筒との接触による制動力に大きいバラ
ツキが生じ、一定した防振作用を発揮できないという不
都合が予測される。

【０００７】本発明は上記事情に対処すべくなされたも
ので、その目的とするところは、揺動アームの揺動角が
大きい場合でも、ほぼ一定した防振作用を発揮して圧縮
捩りコイルバネの軸線方向の共振を防止し、異音の発生
をなくすことができるオートテンショナを提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、支軸部を有する固定ケース
と、基端のボス部が固定ケースの支軸部に外嵌されて揺
動自在に支持された揺動アームと、揺動アームの先端部
に回転自在に装着されたテンションプーリと、固定ケー
スの支軸部先端に固定された押え板と揺動アームのボス
部との間に介装されて揺動アームの揺動の減衰させる摩
擦板と、揺動アームを一揺動方向に付勢すると共にボス
部を摩擦板に押付ける圧縮捩りコイルバネとを備えたオ
ートテンショナにおいて、圧縮捩りコイルバネの１／８
周〜１／３周にわたって内側から接触する防振材を、圧
縮捩りコイルバネと揺動アームのボス部との間に介装し
たことを特徴とするものである。

【０００９】このようなオートテンショナでは、防振材
が圧縮捩りコイルバネの１／８周〜１／３周にわたって
内側から接触し、その接触による制動力で圧縮捩りコイ
ルバネの軸線方向の共振が防止されるため、異音の発生
をなくすことができる。しかも、防振材が圧縮捩りコイ
ルバネの全周にわたって内側から接触するものではな
く、上記のように圧縮捩りコイルバネの１／８周〜１／
３周にわたって内側から接触するものであるため、揺動
アームの揺動角が大きく該コイルバネの内径の寸法変化
が大きい場合であっても、該コイルバネの内周と防振材
との接触による制動力に大きいバラツキを生じることが
なく、ほぼ一定した防振作用を発揮して異音を確実にな
くすことができる。

【００１０】次に、請求項２に係る発明は、上記請求項
１のオートテンショナにおいて、その防振材が、軸線方
向のスリットを有する円筒体の１／８周〜１／３周にわ
たって、圧縮捩りコイルバネに内側から接触する厚肉部
を形成したものであることを特徴とする。

【００１１】このような防振材を用いると、防振材を揺
動アームのボス部に外嵌することにより簡単に組み込ん
で、その肉厚部を圧縮捩りコイルバネの１／８周〜１／
３周にわたって内側から接触させることができる。

【００１２】次に、請求項３に係る発明は、上記請求項
１又は２のオートテンショナにおいて、その防振材が、
圧縮捩りコイルバネの中央の２巻もしくは３巻に対して
内側から接触していることを特徴とするものである。

【００１３】このオートテンショナは、圧縮捩りコイル
バネに対して防振材の接触する巻数は少ないけれども、
接触する部分が該コイルバネの防振に最も有効な中央の
２巻もしくは３巻であるため、確実にコイルバネの共振
を防止することができる。しかも、該コイルバネの中央
の２巻もしくは３巻に接触する防振材は、その軸線方向
の長さ寸法が短いので、防振材を小型化することができ
る。

【００１４】次に、請求項４に係る発明は、上記請求項
２のオートテンショナにおいて、その防振材の厚肉部の
外面に、圧縮捩りコイルバネの内径側が嵌まり込む凹溝
を形成したことを特徴とするものである。

【００１５】このようなオートテンショナは、圧縮捩り
コイルバネの内径側が防振材の厚肉部の凹溝に嵌まり込
むため、該コイルバネと防振材の厚肉部が接触する場合
よりも防振作用が顕著になり、該コイルバネの共振を一
層確実に防止することができる。

【００１６】尚、防振材の材質としては、請求項５のオ
ートテンショナにおける防振材のように合成樹脂や合成
ゴムが好適である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の具
体的な実施形態を詳述する。

【００１８】図１は本発明の一実施形態に係るオートテ
ンショナの正面図、図２は図１のＡ−Ｏ−Ｂ線断面図、
図３は図１のＣ−Ｃ線断面図、図４は同オートテンショ
ナにおける圧縮捩りコイルバネと防振材との接触状態を
示す正面図、図５（ａ）は防振材の正面図、図５（ｂ）
は図５（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

【００１９】このオートテンショナは、固定ケース１、
揺動アーム２、テンションプーリ３、玉軸受４、圧縮捩
りコイルバネ５、押え板６、摩擦板７、防振材９、すべ
り軸受１０などの主要部品で構成されている。

【００２０】固定ケース１はアルミニウム合金等をダイ
カスト成形したもので、前方へ突き出す支軸部１ａと、
ケース後端のバネ受部１ｂと、支軸部１ａの後半部を取
り囲む外筒部１ｃと、ケース後端から側方へ延びる取付
片１ｄとが一体形成されている。そして、支軸部１ａの
中心線上と取付片１ｄの先端部には、それぞれボルト挿
通孔１ｅ，１ｆが穿孔され、これらのボルト挿通孔１
ｅ，１ｆから挿入されるボルト（不図示）によって、固
定ケース１がエンジンブロック等の対象物に取付固定さ
れるようになっている。

【００２１】揺動アーム２もアルミニウム合金等をダイ
カスト成形したもので、この揺動アーム２の基端にはボ
ス部２ａとバネ受部２ｂと外筒部２ｃが形成され、この
ボス部２ａを固定ケース１の支軸部１ａに外嵌すること
によって揺動アーム２が揺動自在に支持されている。そ
して、この揺動アーム２が滑らかに揺動できるように、
固定ケース１の支軸部１ａと揺動アーム２のボス部２ａ
との間に合成樹脂製のすべり軸受１０が介装されてい
る。

【００２２】また、揺動アーム２の先端のプーリ支持部
２ｄには、テンションプーリ３が玉軸受４を介して回転
自在に装着され、ボルト１１ａとナット１１ｂで脱落し
ないように取付けられている。このテンションプーリ３
は圧延鋼板等の金属板をプレス加工して製作されたもの
である。尚、２ｅは、テンションプーリ３にベルト８を
巻き掛けるときに、揺動アーム２を強制的に回動させる
治具を差し込む差込口である。

【００２３】上記固定ケース１の支軸部１ａの先端には
押え板６が固定され、この押え板６と揺動アーム２のボ
ス部２ａとの間にはドーナツ板状の摩擦板７が介装され
ている。押え板６は、圧延鋼板等の金属板をプレス加工
して製作された略ドーナツ板状の押え板であり、その内
周円に回り止め用の凹凸を形成することによって、支軸
部１ａの先端に回転不能に取付けられている。そして、
この押え板６には、摩擦板７の摩耗粉を集めて除去する
複数の凹部６ｂが周方向に間隔をあけて形成されてい
る。また、摩擦板７は、クラッチフェーシング材やブレ
ーキライニング材等で製作されたものである。

【００２４】上記固定ケース１のバネ受部１ｂと揺動ア
ーム２のバネ受部２ｂとの間には、圧縮捩りコイルバネ
５が装着されており、この圧縮捩りコイルバネ５の捩り
復元力によって揺動アーム２が一揺動方向（図１では時
計回り方向）に付勢されると共に、この圧縮捩りコイル
バネ５の伸張復元力によって揺動アーム２のボス部２ａ
が摩擦板７に押付けられている。

【００２５】この圧縮捩りコイルバネ５は、固定ケース
１の外筒部１ｃおよび揺動アーム２の外筒部２ｃにそれ
ぞれ形成された係合凹部（不図示）に、バネ両端のフッ
ク部５ａ，５ｂを、係止させることによって装着されて
おり、バネ倒れを防止するために、図３に示すように固
定ケース１の支軸部１ａの後端部および揺動アーム２の
ボス部２ａの付根部分にそれぞれ形成された凸部１ｇ，
凸部２ｆによって内側から支えられている。これらの凸
部１ｇ，２ｆは、図４に示すように、圧縮捩りコイルバ
ネ５の両端のフック部５ａ，５ｂから周方向に略９０°
離れた位置に形成されている。

【００２６】この圧縮捩りコイルバネ５と揺動アーム２
のボス部２ａとの間には、該コイルバネ５の共振を防止
する防振材９が介装されている。この防振材９は、図５
に示すように、軸線方向のスリット９ｃを有する円筒体
９ａの１／８周〜１／３周（図５の防振材では１／６
周）にわたって、圧縮捩りコイルバネに内側から接触す
る厚肉部９ｂを形成したものであり、円筒体９ａの内面
には、ボス部２ａの外周面のテーパに対応するテーパが
設けられている。そして、この防振材９の軸線方向の長
さ寸法Ｌは、圧縮捩りコイルバネ５の中央の２巻に内側
から接触できる寸法とされている。防振材９の材質は特
に限定されないが、例えば、ガラス繊維強化６ナイロ
ン、６６ナイロン等の合成樹脂や、ＮＢＲ等の合成ゴム
で作製することが好ましい。

【００２７】この防振材９は、揺動アーム２のボス部２
ａに外嵌されて圧縮捩りコイルバネ５との間に介装さ
れ、図３、図４に示すように、防振材９の厚肉部９ｂが
該コイルバネの中央の２巻に対して内側から１／８周〜
１／３周にわたって接触している。そして、この防振材
９は、前述したすべり軸受１０のフランジ部１０ａに係
止され、後方へ移動しないように位置決めされている。

【００２８】図４に示すように、防振材９の厚肉部９ｂ
が内側から接触する圧縮捩りコイルバネ５の円周上の位
置は、前述のバネ倒れ防止用の凸部１ｇ（２ｆ）が支持
する円周上の位置の付近とすることが好ましい。バネ倒
れ防止用の凸部１ｇ（２ｆ）が支持する位置は、圧縮捩
りコイルバネ５の内径の変化による影響を受けにくい箇
所であるため、防振材９の厚肉部９ｂの接触による防振
作用が最も安定するからである。

【００２９】以上のような構成のオートテンショナは、
圧縮捩りコイルバネ５の捩り復元力によって揺動アーム
２が一揺動方向（図１では時計回り方向）に付勢されて
いるため、揺動アーム先端のテンションプーリ３に巻き
掛けられたベルト８の張力変動に追随して揺動アーム２
が揺動し、ベルト８の張力を略一定に維持することがで
きる。そして、圧縮捩りコイルバネ５の伸張復元力で圧
接された摩擦板７と押え板６との摺動摩擦によって揺動
アーム２の揺動が減衰されるため、ベルト８の振動等が
防止される。

【００３０】その場合、オートテンショナを取付固定し
ているエンジンブロック等の振動により、オートテンシ
ョナが圧縮捩りコイルバネ５の固有振動数に等しい振動
数で加振されると、該コイルバネ５が軸線方向に共振し
ようとするが、このオートテンショナでは、防振材９の
厚肉部９ｂが該コイルバネ５の中央の２巻に対し内側か
ら１／８周〜１／３周にわたって接触しているため、そ
の接触による制動力で該コイルバネ５の軸線方向の共振
が防止される。従って、共振による該コイルバネ５の巻
線相互の干渉に起因した異音の発生をなくすことができ
る。

【００３１】しかも、このオートテンショナに組み込ま
れている防振材９は、圧縮捩りコイルバネ５の全周にわ
たって内側から接触するものではなく、圧縮捩りコイル
バネ５の１／８周〜１／３周にわたって内側から防振材
の厚肉部９ｂが接触するものであるから、揺動アーム２
の揺動角が大きくて該コイルバネ５の内径の寸法変化が
大きい場合であっても、接触による制動力に大きなバラ
ツキを生じることがなく、ほぼ一定した防振作用を発揮
して異音を確実になくすことができる。特に、防振材９
の厚肉部９ｂが接触する圧縮捩りコイルバネ５の円周上
の位置が、バネ倒れ防止用の凸部１ｇ（２ｆ）が支持す
る円周上の位置の付近である場合は、既述したように圧
縮捩りコイルバネ５の内径の変化による影響を受けにく
いため、接触による制動力の変化が殆どなく、防振作用
が最も安定する。

【００３２】防振材９の厚肉部９ｂが接触する圧縮捩り
コイルバネ５の周方向の範囲が１／８周より少ない場合
は、接触による制動力が不足するため、十分な防振作用
を発揮することが難しくなり、一方、１／３周よりも多
い場合は、該コイルばね５の内径変化による制動力のバ
ラツキが増大して略一定した防振作用を発揮することが
難しくなるので、いずれの場合も好ましくない。防振材
９の厚肉部９ｂが接触するコイルバネ５の周方向のより
望ましい範囲は、１／６周〜１／４周である。

【００３３】また、このオートテンショナは、圧縮捩り
コイルバネ５に対して防振材９の厚肉部９ｂが接触する
巻数は２巻と少ないけれども、接触する部分が該コイル
バネ５の防振に最も有効な中央の２巻であるため、コイ
ルバネ５の共振を十分防止することができる。

【００３４】上記実施形態のオートテンショナでは、防
振材９の厚肉部９ｂを圧縮捩りコイルバネ５の中央の２
巻に内側から接触させているが、該コイルバネ５の中央
の３巻に内側から接触させるように構成してもよい。そ
の場合は、接触による制動力が増すため、防振作用が更
に向上する利点がある。

【００３５】図６は本発明の他の実施形態に係るオート
テンショナの部分断面図である。

【００３６】このオートテンショナは、防振材９の厚肉
部９ｂの外面に、圧縮捩りコイルバネ５の中央の２巻の
内径側がそれぞれ嵌まり込む凹溝９ｄを形成し、この凹
溝９ｄに該コイルバネ５の中央の２巻の内径側を嵌め込
んでいる。その他の構成は前述したオートテンショナと
同様であるので、同一部材に同一符号を付して説明を省
略する。

【００３７】このオートテンショナのように、圧縮捩り
コイルバネ５の中央の２巻の内径側を防振材９の厚肉部
９ｂの凹溝９ｄに嵌め込むと、防振材９の厚肉部９ｂが
該コイルバネ５の内側から接触する場合に比べて防振作
用が顕著になり、該コイルバネ５の共振を一層確実に防
止できるようになる。

【００３８】なお、この実施形態のオートテンショナで
は、圧縮捩りコイルバネ５の中央の２巻を防振材９の凹
溝９ｄにそれぞれ嵌め込んでいるが、場合によっては、
防振材９の凹溝９ｄをもう一つ増やして、該コイルバネ
５の中央の３巻をそれぞれ凹溝９ｄに嵌め込むように構
成してもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のオートテンショナは、揺動アームの揺動角が大きい場
合でも、ほぼ一定した防振作用を発揮して圧縮捩りコイ
ルバネの軸線方向の共振を防止し、異音の発生をなくす
ことができるといった顕著な効果を奏し、また、防振材
が小型で組込み作業も容易である等の効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るオートテンショナの
正面図である。

【図２】図１のＡ−Ｏ−Ｂ線断面図である。

【図３】図１のＣ−Ｃ線断面図である。

【図４】同オートテンショナにおける圧縮捩りコイルバ
ネと防振材との接触状態を示す正面図である。

【図５】防振材を一例を示すもので、（ａ）は防振材の
正面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

【図６】本発明の他の実施形態に係るオートテンショナ
の部分断面図である。

【図７】従来のオートテンショナの断面図である。

【符号の説明】

１固定ケース１ａ支軸部１ｇバネ倒れ防止用の凸部２揺動アーム２ａボス部２ｄ先端部（プーリ支持部）２ｆバネ倒れ防止用の凸部３テンションプーリ４玉軸受５圧縮捩りコイルバネ５ａ，５ｂフック部６押え板７摩擦板８ベルト９防振材９ａ防振材の円筒体９ｂ防振材の厚肉部９ｃ防振材のスリット１０すべり軸受１０ａすべり軸受のフランジ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支軸部を有する固定ケースと、基端のボ
ス部が固定ケースの支軸部に外嵌されて揺動自在に支持
された揺動アームと、揺動アームの先端部に回転自在に
装着されたテンションプーリと、固定ケースの支軸部先
端に固定された押え板と揺動アームのボス部との間に介
装されて揺動アームの揺動の減衰させる摩擦板と、揺動
アームを一揺動方向に付勢すると共にボス部を摩擦板に
押付ける圧縮捩りコイルバネとを備えたオートテンショ
ナにおいて、圧縮捩りコイルバネの１／８周〜１／３周にわたって内
側から接触する防振材を、圧縮捩りコイルバネと揺動ア
ームのボス部との間に介装したことを特徴とするオート
テンショナ。
【請求項２】防振材が、軸線方向のスリットを有する
円筒体の１／８周〜１／３周にわたって、圧縮捩りコイ
ルバネに内側から接触する厚肉部を形成したものである
ことを特徴とする請求項１に記載のオートテンショナ。
【請求項３】防振材が、圧縮捩りコイルバネの中央の
２巻もしくは３巻に対して内側から接触していることを
特徴とする請求項１又は請求項２に記載のオートテンシ
ョナ。
【請求項４】防振材の厚肉部の外面に、圧縮捩りコイ
ルバネの内径側が嵌まり込む凹溝を形成したことを特徴
とする請求項２に記載のオートテンショナ。
【請求項５】防振材が合成樹脂製又は合成ゴム製の緩
衝材である請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の
オートテンショナ。