JP2018004081A - 補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】シール部材を備えなくても、摩擦部材と相手面との摺動面に異物が介在するのを防止して、摩擦部材の摺動面が早期に摩耗するのを抑制し、オートテンショナの耐久性を確保することができる、補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナを提供する。
【解決手段】
補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナ１は、ベース２の外筒部２１の内周面とアーム３との間に外筒部２１の径方向に挟まれるとともに、アーム２に係止されて、外筒部２１の内周面に対して摺動可能な円弧面６０を有する摩擦部材６を有する。摩擦部材６は、アーム３の揺動に伴い外筒部２１の内周面に対して摺動する際に、円弧面６１が中心軸Ｒを通る水平面ＨＰ以上の高さに留まるように、設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車エンジンの補機を駆動する補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナに関する。

自動車エンジンの補機を駆動するベルトにおいては、エンジン燃焼に起因する回転変動によりベルト張力が変動する。ベルト張力の変動に起因してベルトスリップが発生し、そのスリップ音や摩耗などの問題が生じている。これを解決するために、従来、ベルト張力が変動してもベルト張力を自動的に適度に保ち、ベルトスリップの発生を抑える機構として、オートテンショナが採用されている。

自動車エンジンの補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナには、特にベルト張力が増加した場合に、固定部材（以下、ベースという）に対して回動自在に支持された可動部材（以下、アームという）の揺動を十分に減衰させるために、減衰機構（ダンピング機構）が備えられている。減衰機構としては、例えば、特許文献１、２に開示されている、いわゆる乾式の減衰機構が多く採用されている。乾式の減衰機構は、ダンピング発生部材としての摩擦部材が、ベースとアームとの間に設けられるとともに、アームに係止された構成であって、摩擦部材とベースとの摺動面に摩擦作用を生じさせることによってアームの揺動を減衰させる。

特許文献１の摩擦部材は、アームに係止されて、ベースとアームとの間に径方向に挟まれている。この摩擦部材は、アームの揺動軸方向に見て、略扇形状に形成されている。特許文献１の摩擦部材の摺動面は、ベースの外筒部の内周面に対して摺接可能な円弧面である。
特許文献２の摩擦部材は、アームに係止されて、アームの揺動軸方向に圧縮されたコイルばねによってベース（詳細にはベースに固定された摩擦部材取付板）に押し付けられている。この摩擦部材は、軸方向に見て、環状に形成されている。特許文献２の摩擦部材の摺動面は、ベース（摩擦部材取付板）に対して摺接可能な環状面である。

自動車エンジンの補機駆動ベルトシステムに備わる上述のオートテンショナにおいて、ベルトの張力変化に伴いアームは激しく揺動する。このアームの揺動に伴い、摩擦部材はベースに対して激しく摺動する。ダンピング発生部材である摩擦部材は、この摺動面に繰り返し生じる摩擦作用により、次第に摩耗し擦り減っていく。摩擦部材の摺動面の少なくとも一部が早期に摩耗してしまうと、アームの揺動を減衰させる効果を確保し難くなり、オートテンショナが早期に寿命に至るおそれがあった。また、摩擦部材の摺動面の摩耗に起因して、揺動軸の軸受についても、軸方向に見て摩擦部材の摺動面（摩耗面）側に偏荷重を受けて偏摩耗が発生し、その方向にアームが傾く。アームの傾きが顕著になると（例えば１°を超えると）、補機駆動ベルトシステムに発生するミスアライメントが顕著になる。そのため、ベルトは、テンショナプーリから大きな側圧を受けて、最悪の場合、テンショナプーリから外れてしまい、オートテンショナが早期に寿命に至るおそれがあった。

また、自動車エンジンの補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナには、泥水等水媒体がかかることがあり、例えば特許文献１、２に開示の実施形態のように、ベースの円筒部（開口側の前端部）とアームとの間に形成された環状隙間から、泥水等水媒体が浸入してしまうことがあった。このため、場合によっては、摩擦部材の摺動面とベースとの間に泥水等水媒体に含まれる異物が介在することになる。この異物の介在により、ダンピング発生部材として耐摩耗性に優れる摩擦部材が採用されていても、異物が介在しない場合と比べて、摩擦部材の摺動面が早期に摩耗してしまい、前述の問題を引き起こす結果、オートテンショナが早期に寿命に至るおそれがあった。

この課題に対処するための手段として、泥水等水媒体が浸入してくる経路（前述の環状隙間）にシール部材を配置することによって、外部からオートテンショナ本体内部に異物が浸入するのを防止できることが知られている（例えば、特許文献３、４）。

国際公開ＷＯ２０１５−１２５６９１号公報 特開２００３−０８３４０５号公報 特開２００６−１６２００６号公報 特開２００６−０５７７４３号公報

しかし、特許文献３、４のオートテンショナは、摩擦部材の摺動面とベースとの間に異物が介在する問題を解決できる一方で、シール部材に対して、耐久性を確保しつつアームの揺動運動に極力抵抗を与えないよう十分に配慮した材料や形状に関する専用設計が必要となるため、その分、オートテンショナの製造コストが増加してしまう。

そこで、本発明は、前述の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、シール部材を備えなくても、摩擦部材と相手面との摺動面に異物が介在するのを防止して、摩擦部材の摺動面が早期に摩耗するのを抑制し、オートテンショナの耐久性を確保することができる、補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナを提供することである。

本発明の補機駆動システムに備わるオートテンショナは、以下の特徴を有する。
すなわち、本発明の補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナは、円筒部を有するベースと、前記ベースに対して前記円筒部の内周面の中心軸を中心に回動自在に支持されたアームと、前記アームに回転自在に設けられるとともに、ベルトが巻き掛けられるテンショナプーリと、前記円筒部の内周面と前記アームとの間に前記円筒部の径方向に挟まれるとともに、前記アームに係止されて、前記円筒部の内周面に対して摺動可能な円弧面を有する摩擦部材と、前記アームを前記ベースに対して一方向に回動付勢するコイルばねと、を備え、前記テンショナプーリに巻き掛けられた前記ベルトの張力が変化して前記アームが揺動する際に、前記円弧面と前記円筒部の内周面との間に摩擦力を生じさせることで前記アームの揺動を減衰させる。
この補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナにおいて、前記摩擦部材は、前記アームの揺動に伴い前記円筒部の内周面に対して摺動する際に、前記円弧面が前記中心軸を通る水平面以上の高さに留まるように、設けられている。

この構成によれば、アームに係止されたダンピング発生部材である摩擦部材は、アームの揺動に伴い相手面（ベースの円筒部の内周面）に対して摺動する際に、摩擦部材の円弧面（摺動面）がベースの円筒部の内周面の中心軸を通る水平面以上の高さに留まるように、設けられている。
通常、補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナにおいて、アームは激しく揺動するが、アームの揺動幅自体は比較的小さい（最大で概ね１０°）。そのため、アームが揺動する際に、摩擦部材の円弧面（摺動面）がベースの円筒部の内周面の中心軸を通る水平面以上の高さに留まるように設けられることは実現可能である。
一般に、オートテンショナのベースは、エンジンブロック等の略鉛直方向に沿う面に固定されている。そのため、オートテンショナに泥水等の水媒体がかかる環境下で、ベースの円筒部とアームとの間の隙間から浸入した泥水等の水媒体に含まれる異物は、ベースの円筒部の内周面において、中心軸を通る水平面より上方の部分には堆積されず、中心軸を通る水平面より下方の部分に堆積される。
したがって、摩擦部材の円弧面（摺動面）とベースの円筒部の内周面との間に、異物が介在するのを防止できる。その結果、シール部材を備えていなくても、摩擦部材の円弧面（摺動面）が早期に摩耗するのを抑制して、オートテンショナの耐久性を確保することができる。

本発明の補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナにおいて、前記摩擦部材は、前記中心軸方向に見て前記円弧面の中心角が１５０°未満であり、かつ、前記ベルトに所定の初期張力が付与された時点で前記中心軸方向に見て、前記円筒部の内周面における最上部の位置が、前記円弧面の中央部であって中心角が１０°の領域に接するように設けられていることが好ましい。

ベルトが、Ｖリブドベルトや歯付ベルトなどのプーリの溝に係合する突起を有するタイプの場合、初期張力が付与された瞬間からベルト張力は低下して、その後安定する。また、初期張力は、ベルトが基準寸法であるという前提で設定される。しかし、ベルトの製造時にベルト長さは許容値内でばらつく。ベルト長さが基準寸法よりも短いほど、初期張力は高くなり、その後の安定した張力も高くなる。
このような初期張力付与後のベルト張力の低下とベルト長さのばらつきがあっても、ベルト張力が安定した状態での摩擦部材の位置は、基準寸法のベルトに所定の初期張力を付与した時点の摩擦部材の位置から中心軸回りに概ね±５°の範囲内に留まる。さらに、アームの揺動幅は概ね１０°以下である。
本発明の摩擦部材は、中心軸方向に見て円弧面の中心角が１５０°未満であって、かつ、ベルトに所定の初期張力が付与された時点で中心軸方向に見て、ベースの円筒部の内周面における最上部の位置が、円弧面の中央部であって中心角が１０°の領域に接するように設けられている。そのため、アームの揺動時に、摩擦部材の円弧面が中心軸を通る水平面以上の高さに留まる構成を確実に実現できる。また、初期張力付与後のベルト張力の低下とベルト長さのばらつきがあっても、アームの揺動時に、中心軸方向に見て摩擦部材の円弧面の中間の位置を、ベースの円筒部の内周面の最上部に近い位置とすることができる。円弧面の円弧の長さが同じ場合で比べると、円弧面の中間の位置が円筒部の内周面の最上部の位置に近いほど、円弧面の最下端がより高い位置にある。円弧面の最下端がより高いほど、円弧面とベースの円筒部の内周面との間に異物が入り込みにくく、たとえ入り込んでも下方に掃き出されやすい。したがって、摩擦部材の円弧面（摺動面）とベースの円筒部の内周面との間に、異物が介在するのをより確実に防止できる。

上記構成によれば、シール部材を備えなくても、摩擦部材と相手面との摺動面に異物が介在するのを防止して、摩擦部材の摺動面が早期に摩耗するのを抑制し、オートテンショナの耐久性を確保することができる、補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナを提供することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る補機駆動ベルトシステムの構成図である。 図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。 図３は、図１に図２のＢ−Ｂ線断面図を組み合わせた図であって、ベルト張力が安定している状態を示す図である。 図４は、図１に図２のＢ−Ｂ線断面図を組み合わせた図であって、初期張力を付与した状態を示す図である。 図５の（ａ）はベルト張力が増加したときに摩擦部材に作用する力を示した図であり、図５の（ｂ）はベルト張力が減少したときに摩擦部材に作用する力を示した図である。 図６は、試験用ベルトシステムの構成図である。 図７の（ａ）は第１ベルトシステムにおいてベルト張力が増加して摩擦部材が摺動した状態を示す図であり、図７の（ｂ）は第１ベルトシステムにおいてベルト張力が減少して摩擦部材が摺動した状態を示す図であり、図７の（ｃ）は第２ベルトシステムにおいてベルト張力が増加して摩擦部材が摺動した状態を示す図であり、図７の（ｄ）は第２ベルトシステムにおいてベルト張力が減少して摩擦部材が摺動した状態を示す図である。 図８は、アーム傾き量の算出方法を説明するための図である。 図９は、実施例２と比較例１のアームの傾き量と試験時間との関係を示すグラフである。

次に、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明が適用された自動車エンジンの補機駆動ベルトシステムの一例である。補機駆動ベルトシステム１００は、クランク軸に固定されたクランクプーリ１０１と、オルタネータ（ＡＬＴ）に接続されたＡＬＴプーリ１０２と、ウォーターポンプ（ＷＰ）に接続されたＷＰプーリ１０３と、エアコン・コンプレッサ（ＡＣ）に接続されたＡＣプーリ１０４と、オートテンショナ１とを備える。エンジンの出力は、１本のベルト１０５を介して、クランクプーリ１０１から時計回りに、ＡＬＴプーリ１０２、ＷＰプーリ１０３、ＡＣプーリ１０４に対してそれぞれ伝達され、各補機（オルタネータ、ウォーターポンプ、エアコン・コンプレッサ）が駆動される。オートテンショナ１は、クランクプーリ１０１とＡＬＴプーリ１０２とのベルトスパン間に、オートテンショナ１のテンショナプーリ４が接触するように設けられる。ベルト１０５は、例えばＶリブドベルト、Ｖベルト、歯付ベルト、平ベルト等の伝動ベルトである。

図２に示すように、オートテンショナ１は、ベース２と、このベース２に対して軸Ｒ（中心軸）を中心に回動自在に支持されたアーム３と、このアーム３に回転自在に設けられたテンショナプーリ４と、コイルばね５と、摩擦部材６とを備える。オートテンショナ１は、アーム３の揺動を減衰させる乾式の減衰機構を有しており、減衰機構は、アーム３の揺動を減衰させるダンピング発生部材として、摩擦部材６を有する。なお、図２の右方向を前方向、図２の左方向を後方向と定義する。また、軸Ｒを中心とした径方向を単に径方向、軸Ｒを中心とした周方向を単に周方向と定義する。

ベース２は、エンジンブロック１０６に固定される環状の台座部２０と、台座部２０の外縁部から前方に延びる外筒部（円筒部）２１と、台座部２０の中央部から前方に延びる内筒部２２とを備えている。ベース２は、例えばアルミニウム合金鋳物等の金属で形成されている。台座部２０は、エンジンブロック１０６にボルトやピンを介して固定される。エンジンブロック１０６の台座部２０が固定される面は、略鉛直面である。内筒部２２の内側には軸受７を介して、前後方向に延びる揺動軸８が回動自在に挿通されている。軸Ｒは、揺動軸８の中心軸である。軸Ｒは、外筒部２１の内周面の中心を通る。

内筒部２２およびアーム３の後述する突出部３１と、外筒部２１との間には、ばね収容室９が形成されている。このばね収容室９にコイルばね５が配置されている。コイルばね５は、後端部から前端部に向かってＸ方向に螺旋状に巻かれている。コイルばね５の後端部は、ベース２に保持されている。

アーム３は、ベース２の外筒部２１の前方に配置される円盤部３０と、円盤部３０の中央部から後方に延びる突出部３１と、円盤部３０の外縁の一部から張り出して形成されたプーリ支持部３２とを備えている。このアーム３も前述のベース２と同様に、例えばアルミニウム合金鋳物等の金属で形成されている。

円盤部３０と突出部３１の中央部には、前後方向に延びる孔が形成されており、この孔に揺動軸８が相対回転不能に挿入されている。したがって、アーム３は、揺動軸８を介して、ベース２に回動自在に支持されている。

プーリ支持部３２には、テンショナプーリ４が回転自在に取り付けられている。テンショナプーリ４には、ベルト１０５が巻き掛けられる。ベルト１０５の張力の増減に伴って、テンショナプーリ４（およびアーム３）は、軸Ｒを中心として揺動する。なお、図２中、テンショナプーリ４の内部構造は省略して表示している。

円盤部３０の後面の外縁近傍と、ベース２の外筒部２１の前端部との間には、環状隙間３０ａが形成されている。環状隙間３０ａは、円盤部３０の後面の外縁近傍に形成された環状の溝に、ベース２の外筒部２１の前端部が収容されることで形成されている。環状隙間３０ａの一部は、軸Ｒに直交する方向に沿っている。また、円盤部３０の後面において、突出部３１より径方向外側で環状隙間３０ａより径方向内側の部分は、軸Ｒに垂直な平坦状に形成されている。

突出部３１は、略円筒状に形成されている。図３に示すように、突出部３１の前側部分には、扇形状の切欠きが形成されている。この切欠きの周方向両側は、係止面３１ａと接触面３１ｂで構成されている。なお、図３は、図１に、図２に示すＢ−Ｂ線断面図を組み合わせた図である。軸Ｒ方向に見て、係止面３１ａは、係止面３１ａの任意の点と軸Ｒとを通る直線に対して交差する。つまり、係止面３１ａは、径方向に対して傾斜している。より詳細には、係止面３１ａは、径方向外側に向かうほどＸ方向に向かうように径方向に対して傾斜している。また、接触面３１ｂは、径方向外側に向かうほどＸ方向と逆方向に向かうように径方向に対して傾斜している。

摩擦部材６は、ベース２の外筒部２１の内周面とアーム３の突出部３１との間に径方向に挟まれている。摩擦部材６の前後方向長さは、係止面３１ａおよび接触面３１ｂの前後方向長さとほぼ同じである。摩擦部材６の前後方向長さは、コイルバネ５の線径の１．２〜３倍程度が好ましい。摩擦部材６の前面は、平坦状であって、その全面又は一部がアーム３の円盤部３０の後面に接触する。

摩擦部材６は、例えば合成樹脂に繊維、充填剤、固体潤滑材等を配合させた潤滑性の高い材料で形成されている。摩擦部材６を構成する合成樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポロフェニレンサルファイド樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂等の熱可塑性樹脂、または、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。なお、摩擦部材６は、前面と後述する円弧面６０が上述の材料で構成されていれば、上記以外の材料を含んでいてもよい。

摩擦部材６は、軸Ｒに直交する断面形状が略扇形状であって、円弧面６０と、この円弧面６０に対向する係止面６１と、周方向に対向する２つの側面６２、６３を有する。係止面６１は、アーム３の突出部３１の係止面３１ａに接触する。２つの側面６２、６３のうちＸ方向と逆方向側の側面６３の径方向内側端部は、アーム３の突出部３１の接触面３１ｂに接触する。摩擦部材６は、係止面６１と側面６３によって、アーム３に係止されている。軸Ｒ方向に見て円弧面６０の円弧の中心は軸Ｒと一致し、円弧面６０は外筒部２１の内周面とほぼ同じ曲率に形成されている。円弧面６０は外筒部２１の内周面に沿って摺動可能である。ベルト１０５の張力が変化してアーム３が軸Ｒを中心として揺動するとき、同じ角度だけ、摩擦部材６が軸Ｒを中心として外筒部２１の内周面に対して摺動する。ベルト１０５の張力が増加した場合には、アーム３は図３に示す矢印Ｘ方向と逆方向に回動する。ベルト１０５の張力が減少した場合には、アーム３は図３に示す矢印Ｘ方向に回動する。本明細書において、ベルト１０５の張力が増加した場合に揺動する角度と、ベルト１０５の張力が減少した場合に揺動する角度とを合わせた角度を、アーム３の揺動幅という。摩擦部材６が軸Ｒを中心に摺動する角度（以下、摺動幅という）は、アーム３の揺動幅と等しい。アーム３の揺動幅は、概ね１０°以下である。なお、一般的な自動車エンジンの補機駆動ベルトシステムのオートテンショナにおいても、アームの揺動幅は概ね１０°以下である。摩擦部材６は、円弧面６０と外筒部２１の内周面との摺動面に摩擦作用を生じさせることでアーム３の揺動を減衰させる。

摩擦部材６は、摩擦部材６がアーム３の揺動に伴い外筒部２１の内周面に対して摺動する際に、円弧面６０が軸Ｒを通る水平面ＨＰ以上の高さに留まるように設けられている。軸Ｒ方向に見て円弧面６０の中心角θは、１７０°未満であることが好ましい。軸Ｒ方向に見て円弧面６０の中心角θは、１５０°未満がより好ましい。また、摩擦部材６の円弧面６０と外筒部２１の内周面との間に異物が介在しない場合でも、摩擦部材６の円弧面６０（摺動面）が早期に摩耗するのを抑制するために、軸Ｒ方向に見た円弧面６０の中心角θに関する下限値が考慮され得る。軸Ｒ方向に見た円弧面６０の中心角θに関する下限値の好ましい値は、特には摩擦部材６の円弧面６０を構成する部分の材質によって異なる。摩擦部材６の円弧面６０を構成する部分の材質が例えばポリアミド樹脂（ＰＡ６Ｔ）である場合、軸Ｒ方向に見た円弧面６０の中心角θの下限値は、３０°程度に設けられてよい。図３において円弧面６０の中心角θは、４３°である。

ベルト１０５がＶリブドベルト場合、所定の初期張力（例えば３３０Ｎ）が付与された瞬間から、ベルト１０５は、リブ山が係合する各プーリ１０１、１０２及び１０４の周溝の底方向へさらに若干沈み込み変形してゆく。この過程で若干ベルト張力が低下する。その後、ベルト１０５と各プーリとの係合状態がなじんだ段階（例えば慣らし走行終了時点）で、ほぼ一定の張力で安定する。なお、ベルト１０５が、Ｖベルトおよび歯付ベルト等の平ベルト以外の伝動ベルトの場合にも同様に、所定の初期張力が付与された後、ベルト張力が低下して、その後安定する。

図４は、ベルト１０５に所定の初期張力が付与された状態を示している。図３は、初期張力付与後の慣らし走行が終了して、ベルト張力が安定した状態を示している。初期張力付与後、ベルト張力が低下する際、アーム３および摩擦部材６は、矢印Ｘ方向に回動する。

本実施形態（図３および図４）は、ベルト１０５のベルト長さが基準寸法の場合の例である。製造段階でベルト長さは許容値内でばらつく。例えば、ベルト長さ１５５５ｍｍのＶリブドベルトの場合、許容値は基準寸法±８ｍｍである。所定の初期張力は、ベルト長さが基準寸法という前提で設定される。そのため、ベルト長さが基準寸法より長いと、ベルト長さが基準寸法の場合に比べて、初期張力が低くなり、慣らし走行後の安定した張力も低くなる。逆に、ベルト長さが基準寸法より短い場合、ベルト長さが基準寸法の場合に比べて、初期張力が高くなり、慣らし走行後の安定した張力も高くなる。
ベルト長さが基準寸法より長い場合、ベルト張力が安定した時点のアーム３および摩擦部材６の位置は、ベルト長さが基準寸法の場合におけるベルト張力が安定した時点のアーム３および摩擦部材６の位置に対して、矢印Ｘ方向にずれた位置となる。ベルト長さが許容値内で最大の場合におけるベルト張力が安定した時点のアーム３および摩擦部材６の位置は、ベルト長さが基準寸法の場合における初期張力が付与された時点のアーム３および摩擦部材６の位置に対して、矢印Ｘ方向に５°以内ずれた位置となる。
ベルト長さが基準寸法より短い場合、ベルト張力が安定した時点のアーム３および摩擦部材６の位置は、ベルト長さが基準寸法の場合におけるベルト張力が安定した時点のアーム３および摩擦部材６の位置に対して、矢印Ｘ方向と反対方向にずれた位置となる。ベルト長さが許容値内で最大の場合におけるベルト張力が安定した時点のアーム３および摩擦部材６の位置は、ベルト長さが基準寸法の場合における初期張力が付与された時点のアーム３および摩擦部材６の位置に対して、矢印Ｘ方向と反対方向にずれる場合がある。この角度は、最大でも５°に満たない。

ここで、図４に示すように、軸Ｒ方向に見て円弧面６０の中央部であって中心角が１０°の領域を、中央領域６０ｃとする。初期張力付与後のベルト張力の低下とベルト長さのばらつきを考慮すると、摩擦部材６は、ベルト１０５に所定の初期張力が付与された時点で軸Ｒ方向に見て、外筒部２１の内周面における最上部の位置２１ｔが、円弧面６０の中央領域６０ｃに接するように設けられていることが好ましい。図４では、摩擦部材６は、外筒部２１の内周面における最上部の位置２１ｔが、軸Ｒ方向に見て円弧面６０の中間の位置と接するように設けられているが、摩擦部材６の位置はこれに限らない。

ベルト１０５に所定の初期張力が付与された状態で、外筒部２１の最上部の位置２１ｔが摩擦部材６の円弧面６０の中央領域６０ｃに接するという構成を実現するために、補機駆動ベルトシステム１００のレイアウトを決定する際に行う具体的な動作としては、以下の２通りがある。ベース２のエンジンブロック１０６への固定位置が決定している場合は、突出部３１の係止面３１ａ及び接触面３１ｂの位置と、コイルばね５の前端部の位置を調整して、上述した構成となるように摩擦部材６を配置する。ベース２の固定位置が決定していない場合は、テンショナプーリ４の回転軸の軸心を中心として周方向に軸Ｒの位置を動かして、摩擦部材６が上述した構成となるように、ベース２をエンジンブロック１０６に固定する。

摩擦部材６の係止面６１は、円弧面６０より周方向に関してＸ方向側に位置する。また、係止面６１は、径方向外側に向かうほどＸ方向側に向かうように、径方向に対して傾斜している。２つの側面６２、６３は、径方向外側に向かうほどＸ方向と逆方向側に向かうように、径方向に対して傾斜している。側面６２、６３のうちＸ方向側の側面６２は、係止面６１に略直交している。

摩擦部材６に外力が作用していない状態において、係止面６１から円弧面６０までの係止面６１に直交する方向の長さは、アーム３の係止面３１ａからベース２の外筒部２１の内周面までの係止面３１ａに直交する方向の間隔よりも若干大きい。したがって、摩擦部材６は、係止面６１に略直交する方向に若干圧縮した状態で、アーム３の突出部３１とベース２の外筒部２１との間に配置されている。

摩擦部材６の後面には、コイルばね５の前端部を保持する保持溝６４が形成されている。コイルばね５の前端部は、後端部と同様に、先端近傍において屈曲して、屈曲部より先端側の部分が直線状に延びている。この直線状の部分が保持溝６４に保持されている。保持溝６４は、係止面６１より径方向外側に位置すると共に、周方向に関して係止面６１よりＸ方向と逆方向側に位置する。

コイルばね５は、軸Ｒ方向に圧縮された状態で配置されている。そのため、コイルばね５は、軸Ｒ方向の弾性復元力によって、摩擦部材６をアーム３の円盤部３０の後面に押し付けている。

また、コイルばね５は、拡径方向にねじられた状態で配置されている。そのため、コイルばね５は、周方向の弾性復元力によって、摩擦部材６を介してアーム３をＸ方向、即ち、テンショナプーリ４をベルト１０５に押し付けてベルト１０５の張力を増加させる方向に回動付勢している。

次に、オートテンショナ１の動作について説明する。
ベルト１０５の張力が増加した場合には、アーム３はコイルばね５の周方向の付勢力に抗して、図５の（ａ）に示す矢印Ａ方向（Ｘ方向と逆方向）に回動する。摩擦部材６はアーム３の係止面３１ａから力Ｆａを受けて矢印Ａ方向に回動し、摩擦部材６の円弧面６０がベース２の外筒部２１の内周面と摺動する。

摩擦部材６の円弧面６０は、摩擦部材６の係止面６１よりも周方向に関してＸ方向と逆方向側（矢印Ａ方向側）に位置している。さらに、本実施形態では、係止面６１の任意の点における軸Ｒを中心とした周の接線方向（以下、単に「接線方向」という）と円弧面６０とが交差している。摩擦部材６の係止面６１がアーム３から受ける力Ｆａは、係止面６１における接線方向の力であるため、係止面６１から力Ｆａの方向の直線上に円弧面６０が存在することになる。そのため、摩擦部材６の係止面６１がアーム３から受ける力Ｆａを、摩擦部材６の円弧面６０をベース２の外筒部２１の内周面に押し付ける力に使うことができる。

また、摩擦部材６は、コイルばね５を拡径方向にねじり変形させたことによる弾性復元力（以下、「ねじり復元力」という。）Ｆｓを受けている。ねじり復元力Ｆｓは、Ｘ方向の分力Ｆｓ１と、縮径方向の分力Ｆｓ２との合力である。

したがって、摩擦部材６には、アーム３から受けた力Ｆａと、コイルばね５のねじり復元力Ｆｓとの合力Ｆｒが作用する。力Ｆａはねじり復元力Ｆｓよりも大きいため、合力Ｆｒは径方向外向きの力となり、摩擦部材６の円弧面６０は合力Ｆｒによってベース２の外筒部２１の内周面に押し付けられる。そのため、摩擦部材６の円弧面６０とベース２の外筒部２１の内周面との間に大きい摩擦力を生じさせることができ、アーム３の揺動を十分に減衰させるような大きな減衰力を発生させることができる。

逆に、ベルト１０５の張力が減少した場合には、コイルばね５のねじり復元力により、アーム３が図５の（ｂ）に示す矢印Ｂ方向（Ｘ方向と同じ方向）に回動し、テンショナプーリ４がベルト張力を回復させるように揺動する。摩擦部材６はコイルばね５からねじり復元力Ｆｓを受けて矢印Ｂ方向に回動し、摩擦部材６の円弧面６０がベース２の外筒部２１の内周面と摺動する。摩擦部材６はねじり復元力Ｆｓの縮径方向の分力Ｆｓ２によって径方向内側に付勢されるため、摩擦部材６の円弧面６０とベース２の外筒部２１の内周面との間に生じる摩擦力は小さい。

仮に、円弧面６０のＸ方向側端部が係止面６１の周方向範囲まで延びている場合、コイルばね５のねじり復元力Ｆｓの周方向の分力Ｆｓ１によって、摩擦部材６の円弧面６０が外筒部２１の内周面に押し付けられることになるが、本実施形態では、摩擦部材６の円弧面６０が、摩擦部材６の係止面６１よりも周方向に関してＸ方向と逆方向側に位置しているため、コイルばね５のねじり復元力Ｆｓの周方向の分力Ｆｓ１によって摩擦部材６の円弧面６０が外筒部２１の内周面に押し付けられることがなく、摩擦部材６の円弧面６０と外筒部２１の内周面との間の摩擦力の増加を防止できる。

したがって、摩擦部材６の円弧面６０とベース２の外筒部２１の内周面との間には、アーム３が矢印Ａ方向に回動した場合に比べて小さい摩擦力が発生するため、アーム３はコイルばね５のねじり復元力を十分に受けることができ、アーム３の揺動をベルト張力の減少に対して十分に追従させることができる。このようにベルト張力が増加した場合と減少した場合では生じる摩擦力の大きさが異なっており、オートテンショナ１は、非対称な減衰特性（非対称ダンピング特性）を持つ。

上述したように、アーム３に係止されたダンピング発生部材である摩擦部材６は、アーム３の揺動に伴い相手面（ベース２の外筒部２１の内周面）に対して摺動する際に、摩擦部材６の円弧面６０（摺動面）がベース２の外筒部２１の内周面の中心軸（軸Ｒ）を通る水平面ＨＰ以上の高さに留まるように、設けられている。
通常、補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナにおいて、アームは激しく揺動するが、アームの揺動幅自体は比較的小さい（最大で概ね１０°）。そのため、アーム３が揺動する際に、摩擦部材６の円弧面６０（摺動面）がベース２の外筒部２１の内周面の中心軸（軸Ｒ）を通る水平面ＨＰ以上の高さに留まるように設けられることは実現可能である。
一般に、オートテンショナのベースは、エンジンブロック等の略鉛直方向に沿う面に固定されている。そのため、オートテンショナ１に泥水等の水媒体がかかる環境下で、ベース２の外筒部２１とアーム３との間に形成された環状隙間３０ａから浸入した泥水等の水媒体に含まれる異物Ｍは、その一部は下方の環状隙間３０ａから外部に抜けるものの、残りの異物Ｍは、ベース２の外筒部２１の内周面に堆積されていく（図３参照）。異物Ｍは、ベース２の外筒部２１の内周面において軸Ｒを通る水平面ＨＰより上方の部分には堆積されず、軸Ｒを通る水平面ＨＰより下方の部分に堆積される。
したがって、摩擦部材６の円弧面６０（摺動面）は、ベース２の外筒部２１の内周面において異物Ｍが堆積した部分と接触しない。また、たとえ摩擦部材６の円弧面６０（摺動面）と相手面（ベース２の外筒部２１の内周面）との間に異物Ｍが入り込んでも、異物Ｍは下方に掃き出されやすい。よって、摩擦部材６の円弧面６０（摺動面）とベース２の外筒部２１の内周面との間に、異物Ｍが介在するのを防止できる。その結果、シール部材を備えていなくても、摩擦部材６の円弧面６０（摺動面）が早期に摩耗するのを抑制して、オートテンショナ１の耐久性を確保することができる。

ベルト１０５が、Ｖリブドベルトや歯付ベルトなどのプーリの溝に係合する突起を有するタイプの場合、初期張力が付与された瞬間からベルト張力は低下して、その後安定する。また、初期張力は、ベルト１０５が基準寸法であるという前提で設定される。しかし、ベルト１０５の製造時にベルト長さは許容値内でばらつく。ベルト長さが基準寸法よりも短いほど、初期張力は高くなり、その後の安定した張力も高くなる。
このような初期張力付与後のベルト張力の低下とベルト長さのばらつきがあっても、ベルト張力が安定した状態での摩擦部材６の位置は、基準寸法のベルト１０５に所定の初期張力を付与した時点の摩擦部材６の位置から軸Ｒ回りに概ね±５°の範囲内に留まる。さらに、アーム３の揺動幅は概ね１０°以下である。
摩擦部材６は、軸Ｒ方向に見て円弧面６０の中心角が１５０°未満であり、かつ、ベルト１０５に所定の初期張力が付与された時点で軸Ｒ方向に見て、ベース２の外筒部２１の内周面における最上部の位置２１ｔが、円弧面６０の中央部であって中心角が１０°の領域６０ｃに接するように設けられている。そのため、アーム３の揺動時に、摩擦部材６の円弧面６０が軸Ｒを通る水平面ＨＰ以上の高さに留まる構成を確実に実現できる。また、初期張力付与後のベルト張力の低下とベルト長さのばらつきがあっても、アーム３の揺動時に、軸Ｒ方向に見て摩擦部材６の円弧面６０の中間の位置を、ベース２の外筒部２１の内周面の最上部に近い位置とすることができる。円弧面６０の円弧の長さが同じ場合で比べると、円弧面６０の中間の位置が外筒部２１の内周面の最上部の位置２１ｔに近いほど、円弧面６０の最下端がより高い位置にある。円弧面６０の最下端がより高いほど、円弧面６０とベース２の外筒部２１の内周面との間に異物Ｍが入り込みにくく、たとえ入り込んでも下方に掃き出されやすい。したがって、摩擦部材６の円弧面６０（摺動面）とベース２の外筒部２１の内周面との間に、異物Ｍが介在するのをより確実に防止できる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。

本発明の摩擦部材の円弧面は、円弧方向に連続してベースの円筒部の内周面に摺接する１つの面に限定されない。摩擦部材の円弧面は、ベースの円筒部の内周面の周方向に不連続に摺接する複数に分割された円弧面で形成されていてもよい。また、摩擦部材は１個の単体であってもよく、円弧方向に複数に分割された連結体であってもよい。

本発明の補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナにおいて、摩擦部材は、軸方向にアームに押し付けられていなくてもよい。

本発明の補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナは、対称な減衰特性を有するオートテンショナであってもよい。

本発明の補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナのベース部が固定される対象は、エンジンブロックでなくてもよい。

［アームの揺動幅の確認試験］
本発明の補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナのアームの揺動幅の最大値を確認するための試験を行った。この試験に用いた実施例１のオートテンショナは、上記実施形態のオートテンショナ１と同じ構成とした。摩擦部材（６）の材質は、ポリアミド樹脂（ＰＡ６Ｔ）である。揺動軸（８）の軸心（Ｒ）方向に見た円弧面（６０）の中心角（θ）は４３°である。摩擦部材６の前後方向長さは、コイルばね５の線径の約１．４倍である。軸受（７）は、円筒状の金属製軸受（所謂メタル軸受）である。軸受（７）の揺動軸（８）と接触する内周面は、ポリ四フッ化エチレンの潤滑材を含有する樹脂組成物（低摩擦材）で構成される。ベルト（１０５）は、Ｖリブドベルト（三ツ星ベルト社製）で、ベルト呼称が６ＰＫ１５５５（Ｋ形リブ、ベルト幅方向のリブ山の数６、ベルト長さ（ＰＯＣ）１５５５ｍｍ、ベルト幅２１．４ｍｍ）のものを用いた。ベルト（１０５）に埋設されている心線は、ポリエステルコードを用いた撚糸ロープである。

実施例１のオートテンショナを、図１の補機駆動ベルトシステム１００と同じ構成の補機駆動ベルトシステムに組み付けて、ベルト（１０５）を巻き掛けた。ベルト（１０５）の初期張力は３３０Ｎであった。初期張力が付与された状態における摩擦部材（６）の位置は、図４に示す位置とした。つまり、揺動軸（８）の中心軸（Ｒ）方向に見て、摩擦部材（６）の円弧面（６０）の中間の位置が、ベース（２）の外筒部（２１）の内周面における最上部の位置に接するようにした。また、初期張力付与後の慣らし走行（クランクプーリの回転数５００〜８００ｒｐｍで約５分）後の摩擦部材（６）の位置は、図３に示す位置であった。具体的には、揺動軸（８）の中心軸（Ｒ）方向に見て、摩擦部材（６）の円弧面（６０）の中間の位置は、ベース（２）の外筒部（２１）の内周面における最上部の位置から、中心軸（Ｒ）を中心に２°ずれた位置であった。

アーム（３）の揺動幅は、エンジン始動時に最大になる。そこで、エンジンの始動と停止を交互に繰り返すエンジン始動試験を行い、エンジン始動試験中のアーム（３）の揺動幅を測定した。上述の慣らし走行後、雰囲気温度９５℃のもと、エンジンの始動と停止を交互に繰り返し、エンジン始動回数が、５０回に達した時点で、試験を終了した。エンジンの１回当りの運転時間（始動から停止まで時間）は、１０秒とした。なお、雰囲気温度は、実車において、当ベルトシステムを囲む恒温槽内の温度を想定した温度である。また、毎回のエンジン始動の際のクランク軸の回転数は０〜１８００ｒｐｍの間で変動していた。アーム（３）の揺動幅は、レーザー変位計を用いて、テンショナプーリ（４）の回転軸の軸心が、揺動軸（８）の軸心（軸Ｒ）回りに回動する変位量を時系列に測定することにより得た。エンジン始動試験５０回中のアーム（３）の揺動幅は、概ね１０°（最低で８．５°、最高で１０°、５０個の平均値９．５°）であった。

［泥水滴下耐久試験］
本発明の効果検証として、オ−トテンショナに泥水がかかる環境下でアームを強制的に揺動させる試験を行い、摩擦部材の摩耗に対する評価を実施した。この試験は、図６に示す試験用ベルトシステム２００と泥水滴下装置（不図示）とを用いて行った。試験用ベルトシステム２００は、鉛直上方に延びる１枚のフレーム２２０に固定されており、このフレーム２２０は、床等に固定されて略水平方向に延在する架台２２１に固定されている。試験用ベルトシステム２００は、１つの駆動プーリ２０３によって同時に駆動される２つのベルトシステム（第１ベルトシステム２０１と第２ベルトシステム２０２）を有する。２つのベルトシステム２０１、２０２は、駆動軸２０４を有する１つの駆動モータと、駆動軸に接続された１つの駆動プーリ２０３とを共有する。第１ベルトシステム２０１は、実施例２のオートテンショナ２０５と、従動プーリ２０６と、ベルト２０７とを有する。第２ベルトシステム２０２は、比較例１のオートテンショナ２０８と、従動プーリ２０９と、ベルト２１０とを有する。第１ベルトシステム２０１の３つのプーリの位置と、第２ベルトシステム２０２の３つのプーリの位置は、駆動軸２０４の軸心を中心として点対称である。

駆動軸２０４は、フレーム２２０と直交する方向に配置した。従動プーリ２０６、２０９には補機を接続しなかった。駆動プーリ２０３の外周面には、ベルト２０７、２１０が並列に巻き掛けられる２つの周溝を、軸方向に離して設けた。駆動プーリ２０３は、オートテンショナ２０５、２０８のアーム３を強制的に揺動させることができるよう、駆動軸２０４の軸心方向に見て駆動軸２０４の軸心が駆動プーリ２０３の中心から所定の偏心量ｄだけ離れた位置に形成されている、いわゆる偏心プーリとした。アーム３の揺動幅（摩擦部材の摺動幅）が１０°となるように、偏心量ｄは４ｍｍとした。ベルト２０７、２１０は、Ｖリブドベルト（三ツ星ベルト社製）で、ベルト呼称が６ＰＫ７３０（Ｋ形リブ、ベルト幅方向のリブ山の数６、ベルト長さ（ＰＯＣ）７３０ｍｍ、ベルト幅２１．４ｍｍ）のものを用いた。ベルト２０７、２１０に埋設されている心線は、ポリエステルコードを用いた撚糸ロープである。

実施例２のオートテンショナ２０５および比較例１のオートテンショナ２０８は、実施例１のオートテンショナと同じ構造を有するものを用いた。以下の説明において、オートテンショナ２０５、２０８の各構成要素に、上記実施形態と同じ符号を用いる。実施例２および比較例１のオートテンショナ２０５、２０８は、軸Ｒを通る水平面ＨＰに対する摩擦部材６の円弧面６０の位置が互いに異なるようフレーム２２０に取り付けた。以下の説明において、水平面ＨＰより軸Ｒを中心として上方に角度Ｘ°だけ離れた位置を、水平面ＨＰ＋Ｘ°の位置と称し、水平面ＨＰより軸Ｒを中心として下方に角度Ｘ°だけ離れた位置を、水平面ＨＰ−Ｘ°の位置と称する。

実施例２のオートテンショナ２０５は、アーム３の揺動に伴いベース２の外筒部２１の内周面に対して摺動する際に、円弧面６０が軸Ｒを通る水平面ＨＰ以上の高さに留まるようにした。具体的には、図７の（ａ）および図７の（ｂ）に示すように、円弧面６０の最下端が、水平面ＨＰと、水平面ＨＰ＋１０°の位置との間に留まるようにした。つまり、図７の（ｂ）に示すように、ベルト２０７の張力が減少して摩擦部材６の円弧面６０がＸ方向に最大に摺動したとき、摩擦部材６の円弧面６０の最下端が水平面ＨＰ上に位置し、図７の（ａ）に示すように、ベルト２０７の張力が増加して摩擦部材６の円弧面６０がＸ方向と逆方向に最大に摺動したとき、摩擦部材６の円弧面６０の最下端が水平面ＨＰ＋１０°の位置にあるように、オートテンショナ２０５をフレーム２２０に取り付けた。

比較例１のオートテンショナ２０８は、アーム３の揺動に伴いベース２の外筒部２１の内周面に対して摺動する際に、軸Ｒ方向に見て、円弧面６０が軸Ｒを通る水平面ＨＰ以下の高さに留まるようにした。具体的には、図７の（ｃ）および図７の（ｄ）に示すように、円弧面６０の最上端が、水平面ＨＰと、水平面ＨＰ−１０°の位置との間に留まるようにした。つまり、図７の（ｄ）に示すように、ベルト２０７の張力が減少して摩擦部材６の円弧面６０がＸ方向に最大に摺動したとき、摩擦部材６の円弧面６０の最上端が水平面ＨＰ上に位置し、図７の（ｃ）に示すように、ベルト２０７の張力が増加して摩擦部材６の円弧面６０がＸ方向と逆方向に最大に摺動したとき、摩擦部材６の円弧面６０の最上端が水平面ＨＰ−１０°の位置にあるように、オートテンショナ２０８をフレーム２２０に取り付けた。

泥水滴下装置は２つの泥水滴下ノズル２１１、２１２を有する。実施例２および比較例１のオートテンショナ２０５、２０８のベース２の外筒部２１とアーム３との間に形成されている環状隙間３０ａの上方に２つの泥水滴下ノズル２１１、２１２をそれぞれ配置して、単位時間当たりに略一定容量の泥水を、オートテンショナ２０５、２０８の内部（外筒部２１の内側）に浸入させることができるようにした。泥水の滴下の方式は、点滴装置のごとく、重力落下式とした。泥水としては、ＪＩＳ Ｚ８９０１：２００６に定める試験用粉体（ＪＩＳ８種：関東ローム焼成品）を５重量％濃度で水に分散させた懸濁液を用いた。

試験は、雰囲気温度９５℃で行った。ベルト２０７、２１０の初期張力は３３０Ｎであった。初期張力を付与してから、慣らし走行（１０秒程度）を行い、駆動プーリ２０３を停止させた後、泥水を５分間で５００ｃｃ滴下した。泥水滴下を停止した後、駆動プーリ２０３を時計回りに回転数１２００ｒｐｍで２５分間駆動させた。泥水の滴下（５分間）と駆動プーリ２０３の駆動（２５分間）を１サイクルとして、合計７サイクル繰り返した。その後、駆動プーリ２０３を回転数１２００ｒｐｍで１２時間連続して駆動させた。この間、次第に泥水に含まれる水媒体は蒸発し、異物（固形分）だけがベース２の外筒部２１内に堆積することになる。

駆動プーリ２０３を停止させた直後、実施例２および比較例１のオートテンショナ２０５、２０８をフレーム２２０から取外して、後述する３つの評価項目について判定した。評価はオートテンショナ２０５、２０８を分解せずに行った。評価に要した時間は約０．５時間であった。つまり、最初の泥水滴下から評価までの合計時間は１６時間である。評価Ａ（合格）である限り、以降、目標試験時間３００時間（実車寿命に相当）に至るまで、上述の操作（計１６時間の操作）を繰り返すものとした。３００時間に達した場合、摩擦部材６は、約２０００万回往復して摺動する計算になる。また、実施例２および比較例１のオートテンショナ２０５、２０８をフレーム２２０に固定する前に、３つの評価項目に関する測定を行い、試験前の初期値を測定しておいた。

＜評価方法：アーム傾き量＞
１つ目の評価項目は、アームの傾き量である。摩擦部材６の円弧面６０の摩耗度合いは、オートテンショナを分解しないと評価できない。そこで、摩擦部材６の円弧面６０の摩耗度合いの代用特性として、アーム３の円弧面６０側への傾き量を測定した。具体的には、以下のＡ寸法およびＢ寸法を測定することにより、アーム３の傾き量［°］を算出した。図８に示すように、アーム３が傾く前の揺動軸８の中心軸を軸Ｒ０とし、アームが傾いた後の揺動軸８の中心軸を軸Ｒ１とする。Ａ寸法は、軸Ｒ０（または軸Ｒ１）方向に見て摩擦部材６の円弧面６０を円弧方向に二等分する周方向位置における、アーム３の前面外縁から軸Ｒ０方向に沿ったベース２の台座部２０の後面外縁までの高さ寸法とした。Ｂ寸法は、軸Ｒ０（または軸Ｒ１）方向に見てＡ寸法の測定位置から１８０°離れた周方向位置における、アーム３の前面外縁から軸Ｒ０方向に沿ったベース２の台座部２０の後面外縁までの高さ寸法とした。なお、本発明における「ベースの円筒部の中心軸」は、軸Ｒ０に限らず、軸Ｒ１であってもよい。

アームの傾き量が１°以下で、且つ、アーム傾き量の増加が緩やかである場合に、評価Ａ（合格）とし、アームの傾き量が１°を超える場合に、評価Ｃ（不合格）とし、アームの傾き量が１°以下で、且つ、アーム傾き量の増加が顕著である場合に、評価Ｂ（要注意）とした。

＜評価方法：減衰トルク＞
２つ目の評価項目は、減衰トルクである。実施例２および比較例１のオートテンショナ２０５、２０８について、トルク測定装置を用いてトルク測定を行って、トルクカーブ（アーム回動角度と減衰トルクとの関係を示す線図）を得て、このトルクカーブから、コイルばね５の組み付け時にアーム３を回動させる角度（以下、アーム回動角度という、例えば６０°）における減衰トルクの幅［Ｎ・ｍ］を読み取った。ここで、減衰トルクの幅［Ｎ・ｍ］とは、任意のアーム回動角度（例えば６０°）における、ベルトを緩ませる方向の減衰トルク［Ｎ・ｍ］から、ベルトを張る方向の減衰トルク［Ｎ・ｍ］を差し引いた値を指す。

減衰トルクの幅が４Ｎ・ｍ以上で、且つ、トルクカーブに乱れが無い場合は、評価Ａ（合格）とした。上記幅が４Ｎ・ｍ未満の場合に、評価Ｃ（不合格）とした。上記幅が４Ｎ・ｍ以上であるが、トルクカーブに乱れが認められる場合は、評価Ｂ（要注意）とした。

＜評価方法：スプリングトルク＞
３つ目の評価項目は、スプリングトルクである。実施例２および比較例１のオートテンショナ２０５、２０８について、上記減衰トルクに関する評価で得られたトルクカーブを基に、コイルばね５の組み付け時のアーム回動角度（コイルばね５の捩じり角度、例えば６０°）におけるコイルばね５の捩じりトルク［Ｎ・ｍ］を演算で算出した。

捩じりトルク［Ｎ・ｍ］が、２０Ｎ・ｍ以上２８Ｎ・ｍ以下の場合、評価Ａ（合格）とし、２０Ｎ・ｍ未満または２８Ｎ・ｍ超の場合、評価Ｃ（不合格）とした。

＜評価結果：アーム傾き量＞
図９は、実施例２と比較例１のアームの傾き量［°］と試験時間との関係を示すグラフである。実施例２は、目標試験時間３００時間のみならず３９０時間まで試験を続行したが、アーム傾き量は、試験前の初期値（０．３°強）に対し概ね０．４°〜０．５°の範囲内で終始安定しており、余裕をもって評価Ａ（合格）の評価結果となった。
３９０時間での試験終了後、オートテンショナ２０５を分解し、摩擦部材６の円弧面６０の摩耗状態、円弧面６０と対向するベース２の外筒部２１の内周面の状態等を目視で確認した。その結果、円弧面６０の摩耗深さ（最大）は、僅か０．１５ｍｍと問題ないレベルであった。また、ベース２の外筒部２１の内周面において円弧面６０と対向する部分には、異物の堆積は認められなかった。
一方、比較例１は、僅か３２時間（摩擦部材６の摺動：約２００万回往復）で、アーム傾き量は０．６°に達し、試験前の初期値（０．４°強）からの増加が顕著と認められた（評価Ｂ）。そのため、この時点で試験を打ち切った。
３２時間で試験を終了した後、オートテンショナ２０８を分解し、摩擦部材６の円弧面６０の摩耗状態、円弧面６０と対向するベース２の外筒部２１の内周面の状態等を目視で確認した結果、円弧面６０の摩耗深さ（最大）は、０．２５ｍｍに達し、試験時間を考慮すると実施例２に比べ摩耗が顕著で、問題視すべきレベルとなった。また、ベース２の外筒部２１の内周面において円弧面６０と対向する部分には、異物の堆積が相当量認められた。
なお、試験を打ち切らずにそのまま試験を続行した場合、アームの傾き量が１°に達する試験時間は僅か７０時間と推定され、このときの摩擦部材６の円弧面６０の摩耗深さ（最大）は０．４０ｍｍにも達すると推定された。
このように、実施例２は、比較例１に比べ、摩擦部材６の円弧面６０に対する摩耗抑制効果が顕著であることが分かった。

＜評価結果：減衰トルク＞
実施例２の減衰トルクの幅は、試験前の初期値（１０Ｎ・ｍ）に対し、試験中は安定した値（概ね５〜７Ｎ・ｍ）で推移し、且つ、試験途中で測定したトルクカーブにも乱れが認められなかった（評価Ａ）。
一方、比較例１では、減衰トルクの幅は、実施例２と同様に問題なかったが、試験途中で測定したトルクカーブに乱れが認められた（評価Ｂ）。これは、摩擦部材６の円弧面６０とベース２の外筒部２１の内周面との間に異物が介在したためと考えられる。

＜評価結果：スプリングトルク＞
実施例２および比較例１ともに、スプリングトルクの値は、試験前の初期値（２５Ｎ・ｍ）に対し、試験中は安定した値（概ね２２〜２３Ｎ・ｍ）で推移していた（評価Ａ）。

１ オートテンショナ
２ ベース
３ アーム
４ テンショナプーリ
５ コイルばね
６ 摩擦部材
２１ 外筒部（円筒部）
６０ 円弧面
１００ 補機駆動ベルトシステム
１０５ ベルト
Ｒ 軸（中心軸）
ＨＰ 水平面

Claims (2)

1. 円筒部を有するベースと、
   前記ベースに対して前記円筒部の内周面の中心軸を中心に回動自在に支持されたアームと、
   前記アームに回転自在に設けられるとともに、ベルトが巻き掛けられるテンショナプーリと、
   前記円筒部の内周面と前記アームとの間に前記円筒部の径方向に挟まれるとともに、前記アームに係止されて、前記円筒部の内周面に対して摺動可能な円弧面を有する摩擦部材と、
   前記アームを前記ベースに対して一方向に回動付勢するコイルばねと、を備え、
   前記テンショナプーリに巻き掛けられた前記ベルトの張力が変化して前記アームが揺動する際に、前記円弧面と前記円筒部の内周面との間に摩擦力を生じさせることで前記アームの揺動を減衰させる、補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナにおいて、
   前記摩擦部材は、前記アームの揺動に伴い前記円筒部の内周面に対して摺動する際に、前記円弧面が前記中心軸を通る水平面以上の高さに留まるように、設けられている、補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナ。
2. 前記摩擦部材は、前記中心軸方向に見て前記円弧面の中心角が１５０°未満であり、かつ、前記ベルトに所定の初期張力が付与された時点で前記中心軸方向に見て、前記円筒部の内周面における最上部の位置が、前記円弧面の中央部であって中心角が１０°の領域に接するように設けられている、請求項1に記載の補機駆動ベルトシステムに備わるオートテンショナ。

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