JP2938809B2 - テンショナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車エンジン
による補機類駆動のためのＶベルト等に所定の張力を付
与しかつその張力変動に応じて張力調整動作に対するダ
ンピングの力を自動的に変化させるようにしたオートテ
ンショナ等のテンショナに関し、特に張力を付与するた
めに用いられる捩りコイルばねを適正に作動させる対策
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、伝動ベルトに張力を付与するた
めのテンショナでは、捩りコイルばねの捩りトルクによ
りプーリでベルトを押圧していて、ベルト張力の変動に
応じてプーリが変位するようになされているが、近年で
は、例えば特公昭６２−２１８２号公報に記載されてい
るように、ベルト張力が急激に増大したときのプーリの
変位をダンピングすることでベルトのばたつきを抑える
ようにしたオートテンショナが注目されている。

【０００３】上記オートテンショナについて、図５を参
照しながら具体的に説明すると、自動車エンジン等の固
定体に固定される固定部材Ａと、この固定部材Ａの軸部
ａに外嵌合されたボス部ｂにおいて回動可能に支持され
ているとともに、アーム部ｃの先端にプーリｄがボス部
ｂの回動軸心と平行な軸心回りに回転可能に設けられて
なる回動部材Ｂと、この回動部材Ｂのボス部ｂ外周側に
配置されていて、固定部材Ａに対し回動部材Ｂをプーリ
ｄがベルトを押圧する方向に回動付勢する捩りコイルば
ねＣとを備えている。

【０００４】上記捩りコイルばねＣは円筒状をなしてお
り、そのコイル端ｅ，ｆは、例えば半径方向外方に向か
って突出する状態に略直角に屈曲されていて、固定部材
Ａ及び回動部材Ｂの各々の周壁に設けられた係止孔ｇ，
ｈに係止されている。また、上記回動部材Ｂのボス部ｂ
の外周側には、回動部材Ｂが上記回動付勢方向と逆の方
向に回動されたときに該回動をダンピングするダンピン
グ部材の１つとしてのスプリングサポートＤが固定部材
Ａ側に固定された状態で配置されている。このスプリン
グサポートＤは、ボス部ｂ及び捩りコイルばねＣ間に配
置されていて、回動部材Ｂが上記回動付勢方向と逆の方
向に回動されたときの捩りコイルばねＣの反力によりボ
ス部ｂとの間に摩擦力を生じて該回動をダンピングする
た筒部ｉと、該筒部ｉの回動軸心方向の固定部材Ａ側の
開口縁に外向きフランジ状に設けられていて、上記捩り
コイルばねＣの固定部材Ａ側の端部と該固定部材Ａとの
間に挟圧保持された鍔部ｊとを有する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記オート
テンショナでは、捩りコイルばねＣは、固定部材Ａ及び
回動部材Ｂ間での位置を安定させるために、ある程度の
圧縮力が付与された状態で両部材Ａ，Ｂ間に介装されて
いる。

【０００６】その際に、従来のオートテンショナでは、
捩りコイルばねＣの各々の端部ｋ，ｌに対応する固定部
材Ａ側及び回動部材Ｂ側の各座面ｍ，ｎが、そのコイル
端ｅ，ｆ側部分に局部的に接触する状態で圧接している
ために、図６に誇張して示すように、捩りコイルばねＣ
が傾き、コイル間のピッチが不等になってコイル同士が
接触し易くなり、このことから、ばね定数が不適正にな
ったり、ばねが捩じられたときや共振点域においてコイ
ル同士の接触による異音が発生するという不具合があ
る。

【０００７】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、固定部材及び回動部材間に圧縮状態
で介装される捩りコイルばねの捩りトルクにより伝動ベ
ルトに張力を付与するようにしたテンショナにおいて、
捩りコイルばねの各端部と各々の座面との接触状態に改
良を加えることで、捩りコイルばねが傾かないように
し、そのような傾きに起因するピッチの不等化を回避し
て、ばね定数の不適正化及び異音の発生を未然に防止で
きるようにすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、捩りコイルばねの各端部に各々の座
面を円弧状に接触する状態で圧接させることで、固定部
材及び回動部材間に圧縮された状態で介装しても捩りコ
イルばねが傾かないようにした。

【０００９】具体的には、請求項１の発明では、固定体
に固定される固定部材と、この固定部材に回動可能に支
持されていて、その回動軸心と平行な軸心回りに回転可
能なプーリを有する回動部材と、これら固定部材及び回
動部材間に上記回動軸心方向に圧縮された状態で介装さ
れていて、固定部材に対し回動部材を上記プーリが該プ
ーリに巻き掛けられたベルトを押圧する方向に回動付勢
する捩りコイルばねとを備えたテンショナが前提であ
る。

【００１０】そして、上記捩りコイルばねの各端部と、
該各端部に圧接する固定部材側及び回動部材側の各々の
座面とは、コイルの巻き方向に沿って円弧状に接触する
ように設けられているものとする。

【００１１】上記の構成において、捩りコイルばねは、
固定部材及び回動部材間に回動軸心方向に圧縮された状
態で介装されていて、捩りコイルばねの各端部には、固
定部材側及び回動部材側の各々の座面が圧接している。
このとき、各座面は、捩りコイルばねの各々の端部に、
そのコイルの巻き方向に沿って円弧状に接触した状態で
圧接しているので、圧縮状態で介装されているにも拘ら
ず、捩りコイルばねが傾くことは抑えられる。よって、
そのような傾きに起因するコイル間のピッチの不等化は
回避される。

【００１２】請求項２の発明では、上記請求項１の発明
において、固定部材側及び回動部材側の各座面は、捩り
コイルばねの各々の端部のリード角を傾斜角度とする傾
斜面にそれぞれ設けられているものとする。

【００１３】上記の構成において、固定部材側及び回動
部材側の各座面は、捩りコイルばねの端部のリード角と
同じ角度を有する傾斜面をなしており、このことで、捩
りコイルばねの各端部に加工が加えられていなくても、
捩りコイルばねの各端部と各々の座面とはコイルの巻き
方向に沿って円弧状に接触する。よって、上記請求項１
の発明での作用は具体的にかつ適正に営まれる。

【００１４】請求項３の発明では、上記請求項１又は２
の発明において、固定部材が軸部を有する一方、回動部
材が、上記軸部に回動軸心回りに回動可能に外嵌合され
たボス部を有していて、捩りコイルばねが上記ボス部の
外周側に配置されており、その上で、上記ボス部及び捩
りコイルばね間に同心状に配置されていて、回動部材が
回動付勢方向と逆の方向に回動されたときに該回動をダ
ンピングする筒部と、該筒部の固定部材側の開口縁に外
向きフランジ状に設けられていて、上記捩りコイルばね
の固定部材側の端部と該固定部材との間に挟圧保持され
た鍔部とを有してなるダンピング部材を備えることで、
オートテンショナとして機能させるようにする場合に、
固定部材側の座面は、上記ダンピング部材の鍔部に形成
されているものとする。

【００１５】上記の構成において、固定部材側の座面
は、スプリングサポートの鍔部に設けられている。これ
により、オートテンショナに用いられる捩りコイルばね
が、例えばリード角の異なるものに変更されるような場
合に、スプリングサポートを上記捩りコイルばねに応じ
た座面の設けられているものに変更することで対応で
き、固定部材には同じものが使用可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１及び図２は、本発明の実施形態
に係るオートテンショナの全体構成を示し、このオート
テンショナは、例えば自動車エンジン等の固定体に固定
されるアルミ合金等の金属からなる固定部材１と、この
固定部材１に回動軸心Ｐ回りに回動可能に支持されてい
る金属製の回動部材２と、これら固定部材１及び回動部
材２間に回動軸心方向に圧縮された状態で介装されてい
て、固定部材１に対し回動部材２を図２の反時計回り方
向に回動付勢する捩りコイルばね３とを備えている。

【００１７】上記固定部材１は、フロント側（図１の上
側）が開口された有底円筒状のリヤカップ部４と、リヤ
カップ部４の底壁中央から回動軸心Ｐに沿ってフロント
側に延びるように設けられた軸部５とを有してなり、図
外の取付部において固定体に固定されるようになってい
る。また、上記リヤカップ部４の周壁には、この周壁を
半径方向に貫通する係止孔６が形成されている。

【００１８】上記回動部材２は、リヤ側（図１の下側）
が開口されかつその開口部が上記リヤカップ部４の開口
部と対向するように配置されたフロントカップ部７と、
このフロントカップ部７の底壁中央から回動軸心Ｐに沿
ってリヤ側に延びるように設けられたボス部８と、上記
フロントカップ部７の外周に半径方向外方に向かって突
出するように設けられたアーム部９とを有する。また、
上記フロントカップ部７の周壁には、この周壁を半径方
向に貫通する係止孔１０が形成されている。

【００１９】上記ボス部８は、固定部材１の軸部５に回
動可能に外嵌合されている。これらボス部８及び軸部５
間には、円筒形状をなす合成樹脂製のインサートベアリ
ング１１が介装されている。この回動部材２は、ボス部
８において固定部材１に回動可能に支持されていて、軸
部５の先端に取り付けた金属製のフロントプレート１２
により抜止めがなされている。これらフロントプレート
１２と回動部材２のボス部８端面との間には、合成樹脂
製のスラストワッシャ１３が介装されている。一方、上
記アーム部９の先端には、ボス部８の回動軸心Ｐと平行
な軸心Ｑ回りに回転可能なプーリ１４が設けられてい
る。このプーリ１４には、例えば、自動車エンジンにお
ける補機類駆動用のＶベルト等のような所定の張力を付
与すべきベルトｔが、図２に仮想線で示すように巻き掛
けられる。

【００２０】上記捩りコイルばね３は、本体が円筒状を
なしていて、コイルは左巻きとされている。また、リヤ
側のコイル端１５及びフロント側のコイル端１６の何れ
もが本体から半径方向外方に向かって突出する形状とさ
れている。そして、上記リヤ側のコイル端１５は固定部
材１のリヤカップ部４の係止孔６に、またフロント側の
コイル端１６は回動部材２のフロントカップ部７の係止
孔１０にそれぞれ半径方向に貫通して係止され、このこ
とで、各コイル端１５，１６は周方向の移動が規制され
ている。そして、これら両コイル端１５，１６が係止さ
れた状態で本体が拡径する方向に動作することにより、
回動部材２をプーリ１４がベルトｔを押圧する方向に回
動付勢するようになされている。

【００２１】上記インサートベアリング１１の内外周面
は、共にフロント側が僅かながら小径となる断面テーパ
状に形成されており、これに応じて、軸部５の外周面及
びボス部８の内周面も共に同様の断面テーパ状をなして
いる。さらに、図示は省略するが、軸部５の外周には回
動軸心Ｐ方向に延びるキー溝が、またインサートベアリ
ング１１の内周には上記キー溝に係入する図外のキー部
がそれぞれ設けられており、このことで、インサートベ
アリング１１の固定部材１側における回り止めがなされ
ている。

【００２２】さらに、上記回動部材２のボス部８外周側
には、合成樹脂からなるダンピング部材としてのスプリ
ングサポート１７が配置されている。このスプリングサ
ポート１７は、上記ボス部８及び捩りコイルばね３間に
同心状に配置された筒部１７ａと、該筒部１７ａのリヤ
側の開口縁に外向きフランジ状に設けられていて、捩り
コイルばね３のリヤ側の端部３ａと固定部材１のリヤカ
ップ部４底壁との間に挟圧保持された鍔部１７ｂとを有
する。

【００２３】そして、本実施形態では、図３にも示すよ
うに、上記捩りコイルばね３のリヤ側及びフロント側の
各端部３ａ，３ｂに圧接する固定部材側１及び回動部材
２側の各々の座面１ａ，２ａは、捩りコイルばね３のリ
ヤ側及びフロント側の各々の端部３ａ，３ｂのリード角
θ（圧縮状態でのリード角）を傾斜角度とする傾斜面に
それぞれ設けられており、このことで、捩りコイルばね
３の各端部３ａ，３ｂに加工が加えられていなくても、
各端部３ａ，３ｂと各々の座面１ａ，２ａとはコイルの
巻方向に沿って円弧状に接触するようになっている。ま
た、上記固定部材１側の座面１ａは、スプリングサポー
ト１７の鍔部１７ｂのフロント側の面に設けられてい
る。

【００２４】具体的には、固定部材１側の座面１ａは、
図４に示すように、鍔部１７ｂのフロント側の表面が全
周に亘って螺旋状の傾斜面とされており、捩りコイルば
ね３のリヤ側端部３ａにそのコイルの１巻分に亘って円
弧状に接触するようになっている。尚、同図に１７ｃで
示すのは、座面１ａの始端と終端との間の段差部であ
る。一方、回動部材２側の座面２ａは、フロントカップ
部７の底壁面に設けられており、図示は省略するが、固
定部材１側の座面１ａの場合と同様に、その底壁面が全
周に亘って螺旋状の傾斜面とされている。

【００２５】次に、上記のように構成されたオートテン
ショナの作動を説明する。先ず、回動部材２の回動が停
止している状態では、捩りコイルばね３の捩りトルクの
反力により、スプリングサポート１７の筒部１７ａはボ
ス部８に、またボス部８はインサートベアリング１１に
それぞれ押し付けられている。この状態で、ベルトｔの
張力が急激に増大すると、回動部材２は捩りコイルばね
３の回動付勢力に抗してプーリ１４がベルトｔを押圧す
る方向とは逆の方向に回動しようとする。このとき、上
記捩りコイルばね３の反力により上記各押付力が急激に
増大するので、スプリングサポート１７の筒部１７ａと
ボス部８との間、及びボス部８とインサートベアリング
１１との間にそれぞれ大きな摺動摩擦力が生じ、この摩
擦力により上記回動部材２の回動はダンピングされる。
よって、ベルトｔのばたつきは抑えられる。

【００２６】一方、ベルトｔの張力が徐々に増大したと
きには、上記各押付力は緩やかに増大するので、このと
きには、回動部材２の回動に対するダンピング力は上記
の程には大きくならない。また、ベルトｔの張力が低下
したときには、上記各押付力は小さくなる。よって、こ
れらのときには、ベルトｔの張力変動に応じて回動部材
２は速やかに回動し、このことで、ベルトｔの張力は一
定に維持されるようになる。

【００２７】したがって、本実施形態によれば、オート
テンショナにおいて、捩りコイルばね３の各端部３ａ，
３ｂに対し、固定部材１側及び回動部材２側の各々の座
面１ａ，２ａを、コイルの１巻分に亘って円弧状に接触
した状態で圧接させることができるので、固定部材１及
び回動部材２間に圧縮された状態で介装されているにも
拘らず、捩りコイルばね３が傾くのを抑えることができ
る。よって、そのような傾きによりコイル間のピッチが
不等になってコイル同士が接触し易くなるという事態を
回避することができ、その結果、ばね定数が不適正にな
ったり、捩りコイルばね３が捩じられたときや共振点域
においてコイル同士の接触による異音の発生を未然に防
止することができる。

【００２８】しかも、固定部材１側の座面１ａを、スプ
リングサポート１７の鍔部１７ｂに設けるようにしたの
で、オートテンショナに用いられる捩りコイルばね３
が、例えばリード角の異なるものに変更されるような場
合に、スプリングサポート１７を上記捩りコイルばね３
に応じた座面の設けられたものに変更することで対応で
き、固定部材１には同じものを使用することができる。

【００２９】尚、上記実施形態では、捩りコイルばね３
の各端部３ａ，３ｂと各々の座面１ａ，２ａとを、コイ
ルの１巻分に亘って円弧状に接触させるようにしている
が、両者を接触させる範囲は、捩りコイルばね３に対す
る圧縮力やその傾きを矯正する程度等に応じて適宜設計
することができる。

【００３０】また、上記実施形態では、オートテンショ
ナについて説明しているが、回動部材２の回動に対する
ダンピング機能を持っていないテンショナに本発明を適
用することもできる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、固定体に固定される固定部材と、この固定部材
に回動可能に支持され、その回動軸心と平行な軸心回り
に回転可能なプーリを有する回動部材と、これら固定部
材及び回動部材間に上記回動軸心方向に圧縮された状態
で介装され、固定部材に対し回動部材を上記プーリがベ
ルトを押圧する方向に回動付勢する捩りコイルばねとを
備えたテンショナにおいて、上記捩りコイルばねの各端
部と、固定部材側及び回動部材側の各々の座面とを、コ
イル巻き方向に沿って円弧状に接触させるようにしたの
で、固定部材及び回動部材間に圧縮状態で介装されてい
るにも拘らず、捩りコイルばねが傾くのを抑えることが
できる。よって、そのような傾きに起因して、ピッチが
不等になってコイル同士が接触し易くなるという事態を
回避することができ、その結果、ばね定数が不適正にな
ったり、ばねが捩じられたときや共振点域において異音
を発生するという事態を未然に防止することができる。

【００３２】請求項２の発明によれば、上記固定部材側
及び回動部材側の各座面を、捩りコイルばねの各々の端
部のリード角を傾斜角度とする傾斜面にそれぞれ設ける
ようにしたので、捩りコイルばねの各端部に加工を加え
なくても、捩りコイルばねの各端部と各々の座面とをコ
イルの巻き方向に沿って円弧状に接触させることがで
き、よって、上記請求項１の発明による効果を具体的に
かつ適正に得ることができる。

【００３３】請求項３の発明によれば、上記固定部材が
軸部を有する一方、回動部材が、上記軸部に外嵌合され
たボス部を有していて、捩りコイルばねが上記ボス部の
外周側に配置されており、その上で、上記ボス部及び捩
りコイルばね間に同心状に配置され、回動部材の回動付
勢方向とは逆の方向の回動をダンピングする筒部と、該
筒部の固定部材側の開口縁に外向きフランジ状に設けら
れ、上記捩りコイルばねの固定部材側の端部と該固定部
材との間に挟圧保持された鍔部とを有してなるダンピン
グ部材を備えることでオートテンショナとして機能させ
るようにする場合に、固定部材側の座面を、上記スプリ
ングサポートの鍔部に形成するようにしたので、オート
テンショナに用いられる捩りコイルばねが、例えばリー
ド角の異なるものに変更されるような場合に、スプリン
グサポートを上記捩りコイルばねに応じた座面を有する
ものに変更することで対応でき、固定部材には同じもの
を使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＩ−Ｉ線断面図である。

【図２】本発明の実施形態に係るオートテンショナを示
す平面図である。

【図３】固定部材側及び回動部材側の各座面と捩りコイ
ルばねの各々の端部との関係を模式的に示す縱断面図で
ある。

【図４】スプリングサポートの鍔部に設けられた固定部
材側の座面を示す平面図である。

【図５】従来のオートテンショナを示す図１相当図であ
る。

【図６】捩りコイルばねの傾いている状態を誇張して示
す図４相当図である。

【符号の説明】

１ 固定部材 １ａ 座面 ２ 回動部材 ２ａ 座面 ３ 捩りコイルばね ３ａ，３ｂ 端部 ５ 軸部 ８ ボス部 １７ スプリングサポート（ダンピング部材） １７ａ 筒部 １７ｂ 鍔部 １７ｃ 段差部 Ｐ 回動軸心 Ｑ （プーリの）軸心 ｔ ベルト

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−77253（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−91509（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−198009（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−317857（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−83296（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−110243（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−66449（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−50217（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 7/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定体に固定される固定部材と、 上記固定部材に回動可能に支持され、その回動軸心と平
   行な軸心回りに回転可能なプーリを有する回動部材と、 上記固定部材及び回動部材間に回動軸心方向に圧縮され
   た状態で介装され、固定部材に対し回動部材を上記プー
   リが該プーリに巻き掛けられたベルトを押圧する方向に
   回動付勢する捩りコイルばねとを備えたテンショナにお
   いて、 上記捩りコイルばねの各端部と、該各端部に圧接する固
   定部材側及び回動部材側の各々の座面とは、コイルの巻
   き方向に沿って円弧状に接触するように設けられている
   ことを特徴とするテンショナ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のテンショナにおいて、 各座面は、捩りコイルばねの各々の端部のリード角を傾
   斜角度とする傾斜面にそれぞれ設けられていることを特
   徴とするテンショナ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のテンショナにおい
   て、 固定部材は、回動軸心に沿って延びるように設けられた
   軸部を有し、 回動部材は、上記軸部に回動軸心回りに回動可能に外嵌
   合されたボス部を有し、 捩りコイルばねは、上記ボス部の外周側に同心状に配置
   され、 上記ボス部及び捩りコイルばね間に同心状に配置され、
   回動部材が回動付勢方向と逆の方向に回動されたときの
   捩りコイルばねの反力により半径方向内方に向かって押
   圧されることでボス部外周面との間に摩擦力を生じて該
   回動をダンピングする筒部と、該筒部の固定部材側の開
   口縁に外向きフランジ状に設けられ、上記捩りコイルば
   ねの固定部材側の端部と該固定部材との間に挟圧保持さ
   れた鍔部とを有してなるダンピング部材を備え、 固定部材側の座面は、上記ダンピング部材の鍔部に形成
   されていることを特徴とするテンショナ。