JP3520070B2 - オートテンショナ - Google Patents
オートテンショナInfo
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- JP3520070B2 JP3520070B2 JP2001387216A JP2001387216A JP3520070B2 JP 3520070 B2 JP3520070 B2 JP 3520070B2 JP 2001387216 A JP2001387216 A JP 2001387216A JP 2001387216 A JP2001387216 A JP 2001387216A JP 3520070 B2 JP3520070 B2 JP 3520070B2
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- Japan
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- tensioner
- cup
- coil spring
- arm
- auto
- Prior art date
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H2007/0802—Actuators for final output members
- F16H2007/081—Torsion springs
Landscapes
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ベルトを用いて動
力を伝達するベルト伝動システムにおいて、ベルトの弛
みに追従してベルトの張力を調整するオートテンショナ
に関し、特に自動車の補機駆動に用いられるオートテン
ショナに関する。
力を伝達するベルト伝動システムにおいて、ベルトの弛
みに追従してベルトの張力を調整するオートテンショナ
に関し、特に自動車の補機駆動に用いられるオートテン
ショナに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車のエンジン等では、その小
型化が強く要請されている。これにともない、自動車の
エンジンブロックに取り付けられ、補機駆動用ベルト伝
動システムに用いられるオートテンショナの薄型化が求
められている。
型化が強く要請されている。これにともない、自動車の
エンジンブロックに取り付けられ、補機駆動用ベルト伝
動システムに用いられるオートテンショナの薄型化が求
められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、簡略な構成
で薄型のオートテンショナを得ることを目的としてい
る。
で薄型のオートテンショナを得ることを目的としてい
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のオートテンショ
ナは、コイルスプリングが装置されるテンショナカップ
と、コイルスプリングによりテンショナカップの揺動軸
周りに回転付勢力を与えられ揺動軸周りに揺動自在にテ
ンショナカップに取り付けられるテンショナアームと、
テンショナアームの揺動軸から所定距離離れた回転軸に
回転自在に取り付けられ伝動ベルトに付勢力を与えるテ
ンショナプーリとを備え、コイルスプリングの螺旋の動
径長が一周毎に減少する割合がコイルスプリングを構成
する金属線の断面の径よりも大きく、螺旋のピッチが金
属線の径よりも小さいことを特徴としている。
ナは、コイルスプリングが装置されるテンショナカップ
と、コイルスプリングによりテンショナカップの揺動軸
周りに回転付勢力を与えられ揺動軸周りに揺動自在にテ
ンショナカップに取り付けられるテンショナアームと、
テンショナアームの揺動軸から所定距離離れた回転軸に
回転自在に取り付けられ伝動ベルトに付勢力を与えるテ
ンショナプーリとを備え、コイルスプリングの螺旋の動
径長が一周毎に減少する割合がコイルスプリングを構成
する金属線の断面の径よりも大きく、螺旋のピッチが金
属線の径よりも小さいことを特徴としている。
【０００５】コイルスプリングの動径長が相対的に大き
い第１の端部がテンショナカップに固定され、コイルス
プリングの動径長が相対的に小さい第２の端部がテンシ
ョナアームに固定されていることが好ましい。
い第１の端部がテンショナカップに固定され、コイルス
プリングの動径長が相対的に小さい第２の端部がテンシ
ョナアームに固定されていることが好ましい。
【０００６】コイルスプリングの成形を簡略に行うに
は、金属線の径以上の大きさのピッチでコイルスプリン
グの螺旋は成形されていることが好ましく、このときコ
イルスプリングは螺旋のピッチが金属線の径よりも小さ
くなるまで圧縮されてテンショナカップに装置される。
このとき、コイルスプリングの伸張力により、より大き
なダンピング力を得ることができるとともに、圧縮の割
合を調整することによりダンピング力を微調整すること
も可能となる。
は、金属線の径以上の大きさのピッチでコイルスプリン
グの螺旋は成形されていることが好ましく、このときコ
イルスプリングは螺旋のピッチが金属線の径よりも小さ
くなるまで圧縮されてテンショナカップに装置される。
このとき、コイルスプリングの伸張力により、より大き
なダンピング力を得ることができるとともに、圧縮の割
合を調整することによりダンピング力を微調整すること
も可能となる。
【０００７】オートテンショナを薄型にするとともに平
面的にもコンパクトに構成するには、テンショナカップ
上にテンショナプーリの回転軸を設けることが好まし
い。このときテンショナカップの中央平面とテンショナ
プーリの中央平面とが同一平面上にないので、伝導ベル
トからの反力とテンショナカップからの支持力によりテ
ンショナアームに偶力が発生する。この場合には、偶力
を打ち消す方向にテンショナアームを押圧する押圧手段
を備え、押圧手段とテンショナアームとが摺動自在であ
ることが好ましい。
面的にもコンパクトに構成するには、テンショナカップ
上にテンショナプーリの回転軸を設けることが好まし
い。このときテンショナカップの中央平面とテンショナ
プーリの中央平面とが同一平面上にないので、伝導ベル
トからの反力とテンショナカップからの支持力によりテ
ンショナアームに偶力が発生する。この場合には、偶力
を打ち消す方向にテンショナアームを押圧する押圧手段
を備え、押圧手段とテンショナアームとが摺動自在であ
ることが好ましい。
【０００８】好ましくは、テンショナカップはカップ状
の薄型円筒であり、テンショナアームはテンショナカッ
プよりもひと周り小さいカップ状の薄型円筒である。ま
た、テンショナアームはテンショナカップに伏せた状態
で嵌装され、テンショナカップの底面外側の周縁に扇型
の段部が設けられ、押圧手段はこの段部に摺接する。
の薄型円筒であり、テンショナアームはテンショナカッ
プよりもひと周り小さいカップ状の薄型円筒である。ま
た、テンショナアームはテンショナカップに伏せた状態
で嵌装され、テンショナカップの底面外側の周縁に扇型
の段部が設けられ、押圧手段はこの段部に摺接する。
【０００９】また、本発明のコイルスプリングは、上記
オートテンショナに用いられる。
オートテンショナに用いられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。本発明の一実施形態である
オートテンショナは、例えば図１に示すような自動車の
補機駆動用ベルト伝動システム１００に適用される。こ
のベルト伝動システム１００は、エンジンの出力軸に取
り付けられた駆動プーリ１と、エアーコンディショナ、
パワーステアリング装置、ウオータポンプ、オルタネー
タにそれぞれ取り付けられる従動プーリ２、３、４、５
と、オートテンショナ１０とを備え、各プーリにはエン
ドレスタイプの伝動ベルト６が懸架される。
て図面を参照して説明する。本発明の一実施形態である
オートテンショナは、例えば図１に示すような自動車の
補機駆動用ベルト伝動システム１００に適用される。こ
のベルト伝動システム１００は、エンジンの出力軸に取
り付けられた駆動プーリ１と、エアーコンディショナ、
パワーステアリング装置、ウオータポンプ、オルタネー
タにそれぞれ取り付けられる従動プーリ２、３、４、５
と、オートテンショナ１０とを備え、各プーリにはエン
ドレスタイプの伝動ベルト６が懸架される。
【００１１】オートテンショナ１０はエンジンブロック
（図示せず）に固定される固定部２０と、この固定部２
０に設けられたピボットシャフト２３を揺動軸Ｌｃ（図
２〜図６参照）として回動可能なテンショナプーリ４０
とを備えている。テンショナプーリ４０は、固定部２０
内に設けられた付勢手段によりピボットシャフト２３を
軸に図中時計回りに付勢される。図１には、テンショナ
プーリ４０の回転軸Ｌｐ（図２〜図６参照）に設けられ
るプーリボルト４１（図２〜図６参照）の３つの位置が
符号４１ａ、４１ｂ、４１ｃで示されている。プーリボ
ルト４１は、位置４１ａ〜４１ｃの範囲（例えば６０
°）の円弧に沿って揺動可能である。実線で示されたテ
ンショナプーリ４０は、プーリボルト４１が位置４１ｂ
にあるときの状態を示している。位置４１ａはベルト伝
動システムにオートテンショナ１０が装着されるときの
位置であり、テンショナプーリ４０は破線で示される。
テンショナプーリ４０は駆動プーリ１の下手側に配置さ
れ、これにより伝動ベルトの張力が調整され駆動プーリ
１の下手側の弛みが防止される。
（図示せず）に固定される固定部２０と、この固定部２
０に設けられたピボットシャフト２３を揺動軸Ｌｃ（図
２〜図６参照）として回動可能なテンショナプーリ４０
とを備えている。テンショナプーリ４０は、固定部２０
内に設けられた付勢手段によりピボットシャフト２３を
軸に図中時計回りに付勢される。図１には、テンショナ
プーリ４０の回転軸Ｌｐ（図２〜図６参照）に設けられ
るプーリボルト４１（図２〜図６参照）の３つの位置が
符号４１ａ、４１ｂ、４１ｃで示されている。プーリボ
ルト４１は、位置４１ａ〜４１ｃの範囲（例えば６０
°）の円弧に沿って揺動可能である。実線で示されたテ
ンショナプーリ４０は、プーリボルト４１が位置４１ｂ
にあるときの状態を示している。位置４１ａはベルト伝
動システムにオートテンショナ１０が装着されるときの
位置であり、テンショナプーリ４０は破線で示される。
テンショナプーリ４０は駆動プーリ１の下手側に配置さ
れ、これにより伝動ベルトの張力が調整され駆動プーリ
１の下手側の弛みが防止される。
【００１２】次に図２〜図５を参照して本実施形態のオ
ートテンショナ１０の概略的な構成について説明する。
図２はオートテンショナ１０の斜視図であり、図３、図
４、図５はそれぞれオートテンショナ１０の平面図、正
面図、及び側面図である。
ートテンショナ１０の概略的な構成について説明する。
図２はオートテンショナ１０の斜視図であり、図３、図
４、図５はそれぞれオートテンショナ１０の平面図、正
面図、及び側面図である。
【００１３】固定部２０は、それぞれ取付穴２１ａが形
成されたテンショナ取付部２１と、略円筒形状を呈した
薄型のテンショナカップ２２と、押圧手段取付部２４と
から主に構成される。テンショナカップ２２の円筒軸に
は、プーリボルト４１が揺動軸Ｌｃとして配置され、プ
ーリボルト４１にはテンショナアーム３０が揺同軸Ｌｃ
を中心に揺動可能に取り付けられる。テンショナアーム
３０はテンショナカップ２２の内径よりもひと回り小さ
い略円筒形の薄型カップの形状を呈し、カップを伏せた
状態でテンショナカップ２２内に嵌装される。テンショ
ナアーム３０の上面（カップ底面外側）には、円筒中心
（軸Ｌｃ）から所定の距離離れた位置にプーリボルト４
１が装着されるプーリ取付部３０ｐ（図６参照）が設け
られる。プーリボルト４１の軸（回転軸）Ｌｐは揺同軸
Ｌｃと平行であり、テンショナプーリ４０はプーリボル
ト４１を介して回転可能にテンショナアーム３０のプー
リ取付部３０ｐに取り付けられる。なお本実施形態で
は、テンショナアーム３０がテンショナカップ２２より
もひと周り小さい円筒カップであることから回転軸Ｌｐ
はテンショナカップ２２上にあるが、テンショナアーム
にテンショナカップの外側に延設されるアーム部を形成
しその先に回転軸を設けてもよい。
成されたテンショナ取付部２１と、略円筒形状を呈した
薄型のテンショナカップ２２と、押圧手段取付部２４と
から主に構成される。テンショナカップ２２の円筒軸に
は、プーリボルト４１が揺動軸Ｌｃとして配置され、プ
ーリボルト４１にはテンショナアーム３０が揺同軸Ｌｃ
を中心に揺動可能に取り付けられる。テンショナアーム
３０はテンショナカップ２２の内径よりもひと回り小さ
い略円筒形の薄型カップの形状を呈し、カップを伏せた
状態でテンショナカップ２２内に嵌装される。テンショ
ナアーム３０の上面（カップ底面外側）には、円筒中心
（軸Ｌｃ）から所定の距離離れた位置にプーリボルト４
１が装着されるプーリ取付部３０ｐ（図６参照）が設け
られる。プーリボルト４１の軸（回転軸）Ｌｐは揺同軸
Ｌｃと平行であり、テンショナプーリ４０はプーリボル
ト４１を介して回転可能にテンショナアーム３０のプー
リ取付部３０ｐに取り付けられる。なお本実施形態で
は、テンショナアーム３０がテンショナカップ２２より
もひと周り小さい円筒カップであることから回転軸Ｌｐ
はテンショナカップ２２上にあるが、テンショナアーム
にテンショナカップの外側に延設されるアーム部を形成
しその先に回転軸を設けてもよい。
【００１４】テンショナアーム３０の上面の周縁部に
は、扇形の段部３０ｆが形成されており、扇形の段部３
０ｆはテンショナアーム３０の揺動動作にしたがって、
押圧手段６０と摺接する（後に詳述）。押圧手段６０は
ボルト６１により押圧手段取付部２４に固定される。な
お、オートテンショナ１０は、取付穴２１ａに挿通され
るボルト等を用いてエンジンブロック（図示せず）に固
定される。
は、扇形の段部３０ｆが形成されており、扇形の段部３
０ｆはテンショナアーム３０の揺動動作にしたがって、
押圧手段６０と摺接する（後に詳述）。押圧手段６０は
ボルト６１により押圧手段取付部２４に固定される。な
お、オートテンショナ１０は、取付穴２１ａに挿通され
るボルト等を用いてエンジンブロック（図示せず）に固
定される。
【００１５】次に図６〜図９を参照して本実施形態のオ
ートテンショナ１０の内部構造及び、本実施形態のオー
トテンショナ１０に用いられるコイルスプリングについ
て説明する。
ートテンショナ１０の内部構造及び、本実施形態のオー
トテンショナ１０に用いられるコイルスプリングについ
て説明する。
【００１６】図６は図３の折線ＡＡ’に沿ったオートテ
ンショナ１０の断面図である。テンショナカップ２２の
底面中央には、カップ内に向かって立ち上がるピボット
係合部２２ａが形成される。すなわち、カップ内には軸
Ｌｃを中心に略円筒状の凸部が形成され、カップの外側
の底面にはカップ内の凸部に対応した略円筒状の凹部が
形成される。またこの凸部（凹部）の中心にはピボット
シャフト２３を挿通するための円形開口が設けられる。
ピボットシャフト２３は、ピボット係合部２２ａを通っ
てテンショナアーム３０の中心に設けられた穴にその先
端部が嵌合・圧入される。これによりピボットシャフト
２３はテンショナアーム３０に固定される。ピボット係
合部２２ａの凹部の内径はピボットシャフト２３の頭部
の直径と略等しくピボットシャフト２３をテンショナア
ーム３０に圧入すると、ピボットシャフト２３の頭部は
ピボット係合部２２ａの凹部に収まり頭部の高さはテン
ショナカップ２２の底面の高さに略一致する。また、ピ
ボット係合部２２ａの凹部とピボットシャフト２３との
間には、ピボットブッシング３１が介挿される。ピボッ
トブッシング３１の軸Ｌｃ方向の移動はピボットシャフ
ト２３の頭部とピボット係合部２２ａにより規制され、
軸Ｌｃ回りには所定の抵抗で摺動可能である。これによ
りテンショナアーム３０は固定部２０に対して揺動可能
となる。
ンショナ１０の断面図である。テンショナカップ２２の
底面中央には、カップ内に向かって立ち上がるピボット
係合部２２ａが形成される。すなわち、カップ内には軸
Ｌｃを中心に略円筒状の凸部が形成され、カップの外側
の底面にはカップ内の凸部に対応した略円筒状の凹部が
形成される。またこの凸部（凹部）の中心にはピボット
シャフト２３を挿通するための円形開口が設けられる。
ピボットシャフト２３は、ピボット係合部２２ａを通っ
てテンショナアーム３０の中心に設けられた穴にその先
端部が嵌合・圧入される。これによりピボットシャフト
２３はテンショナアーム３０に固定される。ピボット係
合部２２ａの凹部の内径はピボットシャフト２３の頭部
の直径と略等しくピボットシャフト２３をテンショナア
ーム３０に圧入すると、ピボットシャフト２３の頭部は
ピボット係合部２２ａの凹部に収まり頭部の高さはテン
ショナカップ２２の底面の高さに略一致する。また、ピ
ボット係合部２２ａの凹部とピボットシャフト２３との
間には、ピボットブッシング３１が介挿される。ピボッ
トブッシング３１の軸Ｌｃ方向の移動はピボットシャフ
ト２３の頭部とピボット係合部２２ａにより規制され、
軸Ｌｃ回りには所定の抵抗で摺動可能である。これによ
りテンショナアーム３０は固定部２０に対して揺動可能
となる。
【００１７】プーリ取付部３０ｐは、例えばテンショナ
アーム３０から突出する円筒（下部円筒）の上に更に径
の小さい円筒（上部円筒）を載置した形状をしており、
その中央にはプーリボルト４１が螺着されるネジ穴が形
成されている。プーリ取付部３０ｐの上部円筒は、外輪
４２ｂがテンショナプーリ４０に固着されたボールベア
リング４２の内輪４２ａに嵌挿される。内輪４２ａは、
下部円筒と上部円筒の連結部に形成される段部と塵埃の
進入を防止するダストシールド４３とに挟まれ、プーリ
ボルト４１によりプーリ取付部３０ｐに固定される。こ
れにより、テンショナプーリ４０は、軸Ｌｐに対し回転
自在にテンショナアーム３０に取り付けられる。なお、
ダストシールド４３とプーリボルト４１との間にはフラ
ンジ４４が介挿されている。
アーム３０から突出する円筒（下部円筒）の上に更に径
の小さい円筒（上部円筒）を載置した形状をしており、
その中央にはプーリボルト４１が螺着されるネジ穴が形
成されている。プーリ取付部３０ｐの上部円筒は、外輪
４２ｂがテンショナプーリ４０に固着されたボールベア
リング４２の内輪４２ａに嵌挿される。内輪４２ａは、
下部円筒と上部円筒の連結部に形成される段部と塵埃の
進入を防止するダストシールド４３とに挟まれ、プーリ
ボルト４１によりプーリ取付部３０ｐに固定される。こ
れにより、テンショナプーリ４０は、軸Ｌｐに対し回転
自在にテンショナアーム３０に取り付けられる。なお、
ダストシールド４３とプーリボルト４１との間にはフラ
ンジ４４が介挿されている。
【００１８】テンショナカップ２２に嵌装されたテンシ
ョナアーム３０の外周には、略全周に渡ってテンショナ
カップ２２の内周面に摺接するダンピングバンド３２が
介装される。すなわちテンショナカップ２２とテンショ
ナアーム３０との間には、テンショナカップ２２とテン
ショナアーム３０とが直接接触しないようにダンピング
バンド３２が設けられ、テンショナアーム３０が軸Ｌｃ
を中心に揺動する際にテンショナカップ２２との間に摩
擦力を生じダンピング部材としての機能を果たす。ダン
ピングバンド３２は、その断面がＬ字型の円環部材であ
り、その素材にはポリアセタールや、自己潤滑性をもた
せるためにモリブデンを含むナイロン等の高分子材料、
あるいはガラス繊維強化ナイロン、炭素繊維強化プラス
チック等が使用される。
ョナアーム３０の外周には、略全周に渡ってテンショナ
カップ２２の内周面に摺接するダンピングバンド３２が
介装される。すなわちテンショナカップ２２とテンショ
ナアーム３０との間には、テンショナカップ２２とテン
ショナアーム３０とが直接接触しないようにダンピング
バンド３２が設けられ、テンショナアーム３０が軸Ｌｃ
を中心に揺動する際にテンショナカップ２２との間に摩
擦力を生じダンピング部材としての機能を果たす。ダン
ピングバンド３２は、その断面がＬ字型の円環部材であ
り、その素材にはポリアセタールや、自己潤滑性をもた
せるためにモリブデンを含むナイロン等の高分子材料、
あるいはガラス繊維強化ナイロン、炭素繊維強化プラス
チック等が使用される。
【００１９】また、テンショナカップ２２内には、コイ
ルスプリング５０が配設されており、その一方の端部で
ある第１の端部はテンショナカップ２２に固定され、も
う一方の端部である第２の端部はテンショナアーム３０
に固定される。コイルスプリング５０は、軸Ｌｃを中心
に時計回り（図３において）のテンショナアーム３０に
回転付勢力を与える。
ルスプリング５０が配設されており、その一方の端部で
ある第１の端部はテンショナカップ２２に固定され、も
う一方の端部である第２の端部はテンショナアーム３０
に固定される。コイルスプリング５０は、軸Ｌｃを中心
に時計回り（図３において）のテンショナアーム３０に
回転付勢力を与える。
【００２０】次に図７〜図９を参照して本実施形態のコ
イルスプリング５０の構造について説明する。図７はコ
イルスプリング５０の正面図であり、コイルスプリング
５０をオートテンショナ１０に装置する前の状態を示し
ている。すなわち図７は、コイルスプリング５０が成形
されたときの状態を示している。また、図８はコイルス
プリング５０の平面図である。図７、図８に示すよう
に、コイルスプリング５０は、例えば直径ｄの円形断面
を有する金属線をその両端を除いて円錐台状の螺旋形に
回旋したものであり、コイルスプリング５０の螺旋の軌
跡Ｓは上方に行くにしたがってその動径長Ｄが小さくな
る。コイルスプリング５０の第１の端部５１は、螺旋の
軌跡Ｓから外側に所定の長さ折り曲げられており、第２
の端部５２は軌跡Ｓから内側に所定の長さ直線状に折り
曲げられている。なお、軌跡Ｓはコイルスプリング５０
の断面の中心を通る。また、コイルスプリング５０は後
述するように適度に捩られてオートテンショナに装置さ
れるため、装置前と装置後ではコイルスプリング５０の
捩られ方は若干異なるが本図では捩りによる変化は省略
されている。
イルスプリング５０の構造について説明する。図７はコ
イルスプリング５０の正面図であり、コイルスプリング
５０をオートテンショナ１０に装置する前の状態を示し
ている。すなわち図７は、コイルスプリング５０が成形
されたときの状態を示している。また、図８はコイルス
プリング５０の平面図である。図７、図８に示すよう
に、コイルスプリング５０は、例えば直径ｄの円形断面
を有する金属線をその両端を除いて円錐台状の螺旋形に
回旋したものであり、コイルスプリング５０の螺旋の軌
跡Ｓは上方に行くにしたがってその動径長Ｄが小さくな
る。コイルスプリング５０の第１の端部５１は、螺旋の
軌跡Ｓから外側に所定の長さ折り曲げられており、第２
の端部５２は軌跡Ｓから内側に所定の長さ直線状に折り
曲げられている。なお、軌跡Ｓはコイルスプリング５０
の断面の中心を通る。また、コイルスプリング５０は後
述するように適度に捩られてオートテンショナに装置さ
れるため、装置前と装置後ではコイルスプリング５０の
捩られ方は若干異なるが本図では捩りによる変化は省略
されている。
【００２１】図９は、コイルスプリング５０がオートテ
ンショナ１０に装置された状態、すなわちコイルスプリ
ング５０がテンショナカップ２２内に装置され、テンシ
ョナアーム３０が嵌装されたときの状態を示す。オート
テンショナ１０に装置されたコイルスプリング５０は、
上下方向に圧縮され略扁平の螺旋形状を呈する。このと
き図９に示されるように、螺旋のピッチＰは金属線の直
径ｄよりも小さくなり、外側の金属線と内側の金属線と
は重なり合う。また、図７〜図９に示されるように、螺
旋軌跡Ｓの動径長Ｄは一周当たりΔＤ減少し、ΔＤは直
径ｄよりも大きいので図９の状態であっても内側と外側
の金属線が接触することはない。
ンショナ１０に装置された状態、すなわちコイルスプリ
ング５０がテンショナカップ２２内に装置され、テンシ
ョナアーム３０が嵌装されたときの状態を示す。オート
テンショナ１０に装置されたコイルスプリング５０は、
上下方向に圧縮され略扁平の螺旋形状を呈する。このと
き図９に示されるように、螺旋のピッチＰは金属線の直
径ｄよりも小さくなり、外側の金属線と内側の金属線と
は重なり合う。また、図７〜図９に示されるように、螺
旋軌跡Ｓの動径長Ｄは一周当たりΔＤ減少し、ΔＤは直
径ｄよりも大きいので図９の状態であっても内側と外側
の金属線が接触することはない。
【００２２】例えば、図８のＸ軸から反時計回りに角θ
をとり軌跡Ｓをパラメータθで表すとき、軌跡Ｓの
（ｘ，ｙ，ｚ）座標は以下のように表される。 ｘ＝Ｄ（θ）ｃｏｓθ ｙ＝Ｄ（θ）ｓｉｎθ ｚ＝Π（θ） ここでＤ（θ）は単調減少関数であり、Π（θ）は単調
増加関数である。また、Ｄ（θ）は上記動径長Ｄに対応
する。コイルスプリング５０がオートテンショナ１０に
装置されたときには、Ｄ（θ）及びΠ（θ）は次の関係
式を満たす。 ΔＤ＝Ｄ（２πｎ＋α）−Ｄ（２π（ｎ＋１）＋α）＞
ｄ Ｐ＝Π（２π（ｎ＋１）＋α）−Π（２πｎ＋α）＜ｄ ここでｎは任意の整数であり、αは任意の位相である。
なお、本実施形態ではオートテンショナ１０に装着され
る前のコイルスプリング５０（図７）の軌跡Ｓは、Ｐ≧
ｄを満たしている。
をとり軌跡Ｓをパラメータθで表すとき、軌跡Ｓの
（ｘ，ｙ，ｚ）座標は以下のように表される。 ｘ＝Ｄ（θ）ｃｏｓθ ｙ＝Ｄ（θ）ｓｉｎθ ｚ＝Π（θ） ここでＤ（θ）は単調減少関数であり、Π（θ）は単調
増加関数である。また、Ｄ（θ）は上記動径長Ｄに対応
する。コイルスプリング５０がオートテンショナ１０に
装置されたときには、Ｄ（θ）及びΠ（θ）は次の関係
式を満たす。 ΔＤ＝Ｄ（２πｎ＋α）−Ｄ（２π（ｎ＋１）＋α）＞
ｄ Ｐ＝Π（２π（ｎ＋１）＋α）−Π（２πｎ＋α）＜ｄ ここでｎは任意の整数であり、αは任意の位相である。
なお、本実施形態ではオートテンショナ１０に装着され
る前のコイルスプリング５０（図７）の軌跡Ｓは、Ｐ≧
ｄを満たしている。
【００２３】第１の端部５１はテンショナカップ２２の
円筒内周面近くの底面に形成されたスプリング固定部
（図示せず）に係止されテンショナカップ２２に固定さ
れる。第２の端部５２はテンショナアーム３０に形成さ
れたスプリング固定部（図示せず）に係止されテンショ
ナアーム３０に固定される。コイルスプリング５０は、
適度に捩られた状態でテンショナカップ２２とテンショ
ナアーム３０との間に圧縮状態で装置される。これによ
り、テンショナアーム３０は軸Ｌｃ周りに回転力を与え
られテンショナアーム３０に取り付けられたテンショナ
プーリ４０を介して伝動ベルト６に付勢力を与える。
円筒内周面近くの底面に形成されたスプリング固定部
（図示せず）に係止されテンショナカップ２２に固定さ
れる。第２の端部５２はテンショナアーム３０に形成さ
れたスプリング固定部（図示せず）に係止されテンショ
ナアーム３０に固定される。コイルスプリング５０は、
適度に捩られた状態でテンショナカップ２２とテンショ
ナアーム３０との間に圧縮状態で装置される。これによ
り、テンショナアーム３０は軸Ｌｃ周りに回転力を与え
られテンショナアーム３０に取り付けられたテンショナ
プーリ４０を介して伝動ベルト６に付勢力を与える。
【００２４】次に図２、図３及び図１０を参照して本実
施形態における押圧手段６０について説明する。なお図
１０は、図３の線分Ｃに沿った断面図である。
施形態における押圧手段６０について説明する。なお図
１０は、図３の線分Ｃに沿った断面図である。
【００２５】本実施形態のオートテンショナ１０では、
テンショナプーリ４０の中央平面とテンショナカップ２
２の中央平面とが同一平面にないことから、テンショナ
アーム３０には伝動ベルト６からの反力とテンショナカ
ップ２２からの支持力とにより偶力が発生する。すなわ
ち、テンショナアーム３０はこの偶力によりテンショナ
カップ２２に対し傾こうとする。テンショナアーム３０
がテンションカップ２２に対し傾くと、ダンピングバン
ド３２の一部のみに大きな力が働くこととなり、適正な
ダンピング力が得られなくなる。また、テンショナカッ
プ２２、ダンピングバンド３２、あるいはテンショナア
ーム３０の一部に局所的な力が繰り返し掛かることから
これらの部材の寿命を短くする。したがって、本実施形
態では、テンショナアーム３０に作用する偶力とは反対
の向きにテンショナアーム３０を押圧するための押圧手
段６０を備えている。
テンショナプーリ４０の中央平面とテンショナカップ２
２の中央平面とが同一平面にないことから、テンショナ
アーム３０には伝動ベルト６からの反力とテンショナカ
ップ２２からの支持力とにより偶力が発生する。すなわ
ち、テンショナアーム３０はこの偶力によりテンショナ
カップ２２に対し傾こうとする。テンショナアーム３０
がテンションカップ２２に対し傾くと、ダンピングバン
ド３２の一部のみに大きな力が働くこととなり、適正な
ダンピング力が得られなくなる。また、テンショナカッ
プ２２、ダンピングバンド３２、あるいはテンショナア
ーム３０の一部に局所的な力が繰り返し掛かることから
これらの部材の寿命を短くする。したがって、本実施形
態では、テンショナアーム３０に作用する偶力とは反対
の向きにテンショナアーム３０を押圧するための押圧手
段６０を備えている。
【００２６】押圧手段６０は、押圧板６２と摺動板６３
とからなる。摺動板６３はテンショナアーム３０の段部
３０ｆに適合するように扇形（図３のハッチングされた
領域に対応）に成形されており、その素材は合成樹脂等
の摩擦係数が小さい部材から形成される。摺動板６３は
金属材料等からなる押圧板６２に固着されており、押圧
板６２はボルト６１により固定部２０に設けられた押圧
手段取付部２４に固定される。摺動板６３はテンショナ
アーム３０の段部３０ｆを押圧し、段部３０ｆはテンシ
ョナアーム３０の揺動に応じて摺動板６３に摺接しなが
ら揺動する。テンショナアーム３０が揺動可能な範囲
は、段部３０ｆと摺動板６３の大きさ（扇の開き角）に
依存する。例えば摺接板６３の扇の開きが約６０°で、
段部３０ｆの扇の開きが約１２０°のとき、テンショナ
アーム３０が揺動可能な角度は約６０°である。すなわ
ち円弧４１ａ〜４１ｃの角度は約６０°となる。
とからなる。摺動板６３はテンショナアーム３０の段部
３０ｆに適合するように扇形（図３のハッチングされた
領域に対応）に成形されており、その素材は合成樹脂等
の摩擦係数が小さい部材から形成される。摺動板６３は
金属材料等からなる押圧板６２に固着されており、押圧
板６２はボルト６１により固定部２０に設けられた押圧
手段取付部２４に固定される。摺動板６３はテンショナ
アーム３０の段部３０ｆを押圧し、段部３０ｆはテンシ
ョナアーム３０の揺動に応じて摺動板６３に摺接しなが
ら揺動する。テンショナアーム３０が揺動可能な範囲
は、段部３０ｆと摺動板６３の大きさ（扇の開き角）に
依存する。例えば摺接板６３の扇の開きが約６０°で、
段部３０ｆの扇の開きが約１２０°のとき、テンショナ
アーム３０が揺動可能な角度は約６０°である。すなわ
ち円弧４１ａ〜４１ｃの角度は約６０°となる。
【００２７】以上のように本実施形態によれば、コイル
スプリングの螺旋の動径長が一周毎に減少する割合はコ
イルスプリングを構成する金属線の断面の径よりも大き
いため、コイルスプリングを螺旋のピッチが金属線の径
よりも小さくなるまで上下方向に圧縮しても内側と外側
の金属線同士が接触することがなく、コイルスプリング
を略扁平の螺旋形とすることができる。これにより、テ
ンショナカップの厚さを極めて薄くすることが可能とな
り、超薄型のオートテンショナを得ることができる。ま
た、本実施形態のオートテンショナは、テンショナプー
リの中央平面とテンショナカップの中央平面とが同一平
面にないことから発生する偶力を打ち消す方向にテンシ
ョナアーム３０を押圧する押圧手段を備えることからテ
ンショナカップ、ダンピングバンド、あるいはテンショ
ナアームの一部に集中して力が掛かることを防止するこ
とができ、オートテンショナの寿命を延ばすことができ
る。
スプリングの螺旋の動径長が一周毎に減少する割合はコ
イルスプリングを構成する金属線の断面の径よりも大き
いため、コイルスプリングを螺旋のピッチが金属線の径
よりも小さくなるまで上下方向に圧縮しても内側と外側
の金属線同士が接触することがなく、コイルスプリング
を略扁平の螺旋形とすることができる。これにより、テ
ンショナカップの厚さを極めて薄くすることが可能とな
り、超薄型のオートテンショナを得ることができる。ま
た、本実施形態のオートテンショナは、テンショナプー
リの中央平面とテンショナカップの中央平面とが同一平
面にないことから発生する偶力を打ち消す方向にテンシ
ョナアーム３０を押圧する押圧手段を備えることからテ
ンショナカップ、ダンピングバンド、あるいはテンショ
ナアームの一部に集中して力が掛かることを防止するこ
とができ、オートテンショナの寿命を延ばすことができ
る。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、簡略な
構成で薄型のオートテンショナを得ることができる。
構成で薄型のオートテンショナを得ることができる。
【図１】本発明の一実施形態であるオートテンショナが
適用されるベルト伝動システムの模式的な正面図であ
る。
適用されるベルト伝動システムの模式的な正面図であ
る。
【図２】図１に示されたオートテンショナの斜視図であ
る。
る。
【図３】図１に示されたオートテンショナの平面図であ
る。
る。
【図４】図１に示されたオートテンショナの正面図であ
る。
る。
【図５】図１に示されたオートテンショナの側面図であ
る。
る。
【図６】図３の折線ＡＡ’に沿ったオートテンショナの
断面図である。
断面図である。
【図７】本実施形態のオートテンションナに装置される
コイルスプリングの装置前の状態を示す正面図である。
コイルスプリングの装置前の状態を示す正面図である。
【図８】図７のコイルスプリングの平面図である。
【図９】図７のコイルスプリングがオートテンショナに
装置されたときの状態を示す正面図である。
装置されたときの状態を示す正面図である。
【図１０】図３の直線Ｃに沿った断面図の一部である。
６ 伝導ベルト
１０ オートテンショナ
２２ テンショナカップ
３０ テンショナアーム
４０ テンショナプーリ
５０ コイルスプリング
ｄ 金属線の断面の直径
Ｄ 動径長
ΔＤ 動径長の１周当りの減少量
Ｌｃ 揺動軸
Ｌｐ 回転軸
Ｐ ピッチ
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−264981（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−280606（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−318012（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−2746（ＪＰ，Ａ)
特許89570（ＪＰ，Ｃ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16H 7/12
Claims (6)
- 【請求項１】 コイルスプリングが装置されるとともに
前記コイルスプリングの一端が固定されたテンショナカ
ップと、前記コイルスプリングの他端が固定され、 前記コイルス
プリングにより前記テンショナカップの揺動軸周りに回
転付勢力を与えられ、前記揺動軸周りに揺動自在に前記
テンショナカップに取り付けられるテンショナアーム
と、 前記テンショナアームの前記揺動軸から所定距離離れた
回転軸に回転自在に取り付けられ、伝動ベルトに付勢力
を与えるテンショナプーリとを備え、前記テンショナカップがカップ状の薄型円筒であるとと
もに、前記テンショナアームが前記テンショナカップよ
りもひと周り小さいカップ状の薄型円筒であり、前記テ
ンショナアームが前記テンショナカップに伏せた状態で
嵌装され、 前記テンショナアームの外周に、前記テンショナカップ
の内周面に摺接するダンピングバンドが介装されるとと
もに、前記テンショナカップと前記揺動軸との間にブッ
シングが介装され、 前記コイルスプリングの螺旋の動径長が一周毎に減少す
る割合が前記コイルスプリングを構成する金属線の断面
の径よりも大きく、前記螺旋のピッチが前記金属線の径
よりも小さいことを特徴とするオートテンショナ。 - 【請求項２】 前記コイルスプリングの動径長が相対的
に大きい第１の端部が前記テンショナカップに固定さ
れ、前記コイルスプリングの動径長が相対的に小さい第
２の端部が前記テンショナアームに固定されていること
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】 前記金属線の径以上の大きさのピッチで
前記コイルスプリングの螺旋が成形されており、前記コ
イルスプリングが前記螺旋のピッチが前記金属線の径よ
りも小さくなるまで圧縮されて前記テンショナカップに
装置され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４】 前記テンショナカップ上に前記回転軸が
設けられたオートテンショナであって、前記伝導ベルト
からの反力と前記テンショナカップからの支持力により
前記テンショナアームに発生する偶力を打ち消す方向に
前記テンショナアームを押圧する押圧手段を備え、前記
押圧手段と前記テンショナアームとが摺動自在であるこ
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５】 前記テンショナアームの頂面外側の周縁
に扇型の段部が設けられ、前記押圧手段が前記段部に摺
接することを特徴とする請求項４に記載のオートテンシ
ョナ。 - 【請求項６】 請求項１に記載のオートテンショナに用
いられるコイルスプリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001387216A JP3520070B2 (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | オートテンショナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001387216A JP3520070B2 (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | オートテンショナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003184971A JP2003184971A (ja) | 2003-07-03 |
| JP3520070B2 true JP3520070B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=27596124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001387216A Expired - Fee Related JP3520070B2 (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | オートテンショナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3520070B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004015770A1 (de) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Ina Schaeffler Kg | Spanneinrichtung für ein Zugmittel |
| DE102006056764B4 (de) * | 2006-12-01 | 2011-03-10 | Audi Ag | Riemenspannvorrichtung mit einem an einem Exzenter gelagerten Riemenspannrad und einer Exzenterstellungsfixierungseinrichtung |
-
2001
- 2001-12-20 JP JP2001387216A patent/JP3520070B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2003184971A (ja) | 2003-07-03 |
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