JP7300549B1 - オートテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数が少なく、軽量でコンパクトな非対称ダンピング特性を有し、ベルト張力が増加した場合の減衰力をより高い水準で確保することができるオートテンショナを提供する。【解決手段】外筒部２１を有するベース２と、アーム３と、伝動ベルト１０１が巻掛けられるプーリ４と、外筒部２１の内周面とアーム３との間に挟まれる摩擦部材６と、摩擦部材６をアーム３に軸方向に押し付け、アーム３をベース２に対してＸ方向に回動付勢するコイルばね５とを備え、摩擦部材６は、円弧面６０よりＸ方向側に位置し、アーム３に係止され、径方向外側に向かうほどＸ方向側に向かうように傾斜している係止面６１と、コイルばね５の一端と係止される保持溝６４とを有するオートテンショナ１であって、摩擦部材６及びアーム３は、摩擦部材６の係止面６１に形成された凹凸と、アーム３の突出部３１の係止面３１ａに形成された凹凸とが互いにかみ合う規制手段を有している。【選択図】図２

Description

本発明は、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する。

例えば、自動車エンジンの補機駆動のためのベルトにおいては、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。このような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、従来から、ベルト張力が変動しても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。

特許文献１に記載のオートテンショナは、円筒部を有するベースと、ベースに対して回動自在に支持されたアームと、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プーリと、円筒部の内周面とアームとの間に円筒部の径方向に挟まれる摩擦部材と、一端が摩擦部材に係止され、他端がベースに係止され、円筒部の軸方向に圧縮された状態で配置されて摩擦部材をアームに軸方向に押し付けるとともに、摩擦部材を介してアームを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、摩擦部材は、円筒部の内周面に沿って摺接可能な円弧面と、円筒部の周方向に関して円弧面より一方向側に位置し、アームに係止される第１係止部と、第１係止部より径方向外側で、コイルばねの一端と係止される第２係止部とを有している（以上、特許文献１[0010]）。

また、特許文献１に記載のオートテンショナは、ベルト張力が増加した場合と減少した場合で、摩擦部材の摺動面で生じる摩擦力の大きさが異なっており、アームの回動方向に応じて非対称な減衰特性（非対称ダンピング特性）を持つ。すなわち、ベルト張力が増加した場合には、摩擦部材の第１係止部がアームから受ける力を、摩擦部材の円弧面をベースの円筒部の内周面に押し付ける力に使うことができるため、比較的大きい摩擦力を生じさせて、アームの揺動を十分に減衰させることができるようになっており、ベルト張力が減少した場合には、コイルばねの周方向の付勢力によって摩擦部材の円弧面がベースの円筒部の内周面に押し付けられることがないため、比較的小さい摩擦力を生じさせて、アームをベルトの張力変動に追従させることができる（以上、特許文献１[0005] [0011] [0012]）。

また、特許文献１に記載のオートテンショナは、摩擦部材とコイルばねだけで上述の非対称ダンピング特性を実現しているため、軽量であると共に、部品点数が少なく組立が容易であり、ベースの円筒部とアームとの間に径方向に挟まれた摩擦部材に、コイルばねの一端部が係止されているため、オートテンショナを径方向にコンパクト化できるとともに、第２係止部が第１係止部より径方向外側に位置するため、摩擦部材を周方向にコンパクト化できる（以上、特許文献１[0013]）。

特許第６１６２１６２号公報

特許文献１のような非対称ダンピング特性を有するオートテンショナであっても、使用環境（例えば自動車エンジンの仕様）によっては、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確保する必要がある。

その対応としては、安易にコイルばねの巻き径を拡大し、コイルばねを拡径方向にねじり変形させた際の弾性復元力を大きくする対応をとることで、オートテンショナが径方向に大型化してしまうことは避けるべきである。

そこで、特許文献１に記載のオートテンショナのように、部品点数が少なく、軽量でコンパクトな非対称ダンピング特性を有するオートテンショナの基本構造は維持したうえで、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確保することができるオートテンショナとする対応が考えられる。

そのためには、摩擦部材がアームに係止される係止面（第１係止部）が、径方向外側に向かうほど一方向側に向かうように径方向に対して傾斜している構成（以下、構成Ｓとする）において、摩擦部材がアームに係止される係止面（第１係止部）が径方向外側に向かうほど一方向側に向かうように径方向に対して傾斜している度合い（傾斜角度θ）がより大、即ち、ベルト張力が増加した場合に摩擦部材に作用する、アームから受けた力Ｆａと、コイルばねのねじり復元力Ｆｓとの合力Ｆｒにおける、ベースの外筒部の内周面に作用する垂直抗力成分（Ｆｒの径方向成分）Ｆｒｖの大きさがより大、即ち、ベルト張力が増加した場合に摩擦部材の円弧面とベースの外筒部との間に発生させる摩擦力（ひいては減衰力）がより大、となるようオートテンショナを構成すればよいと考えられる。

しかしながら、当該構成では（つまり、傾斜角度θが、０°＜θ≦９０°の範囲内に設けられた構成（構成Ｓ）において、傾斜角度θをより大に設けると）、ベルト張力が減少した場合に摩擦部材が一方向側に抜け出るおそれがある。ベルト張力が減少するたびに摩擦部材がアームに対して一方向側に移動する状態が繰り返されると、摩擦部材の摺動動作が渋くなり、摩擦部材の各部（特に第１係止部や円弧面）にガタ付きや異常摩耗が生じ、その結果、ダンピング特性（摺動面で生じる摩擦力）が不安定になったり、異音が発生したりする不具合が生じてしまう。

そこで、本発明は、部品点数が少なく、軽量でコンパクトな非対称ダンピング特性を有しつつ、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確実に（不具合なく、安定して）確保することができるオートテンショナを提供することを目的とする。

本発明は、
円筒部を有するベースと、
前記ベースに対して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摩擦部材と、
一端が前記摩擦部材に係止され、他端が前記ベースに係止され、前記円筒部の軸方向に圧縮された状態で配置されて前記摩擦部材を前記アームに前記軸方向に押し付けるとともに、前記摩擦部材を介して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、
前記摩擦部材は、前記円筒部の内周面に沿って摺接可能な円弧面と、前記円筒部の周方向に関して前記円弧面より前記一方向側に位置し、前記アームに係止され、前記径方向外側に向かうほど前記一方向側に向かうように前記径方向に対して傾斜している第１係止部と、
前記第１係止部より前記径方向外側で、前記コイルばねの前記一端と係止される第２係止部とを有するオートテンショナであって、
前記摩擦部材及び前記アームは、前記摩擦部材が前記アームに対して前記一方向側に移動するのを規制する規制手段を有していることを特徴とするオートテンショナである。

本構成（規制手段を有する構成）によれば、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確実に確保するために、摩擦部材がアームに係止される係止面（第１係止部）が径方向外側に向かうほど一方向側に向かうように径方向に対して傾斜しているオートテンショナにおいて、摩擦部材がアームに係止される係止面（第１係止部）が径方向外側に向かうほど一方向側に向かうように径方向に対して傾斜している度合い（傾斜角度θ）をより大に設けても、ベルト張力が減少した場合に摩擦部材が一方向側に抜け出るおそれがない（ベルト張力が減少するたびに、アームに係止される摩擦部材の係止面がアームの係止面から外れるのを確実に防止できる）。
したがって、部品点数が少なく、軽量でコンパクトな非対称ダンピング特性を有するオートテンショナでありながら、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確実に（ダンピング特性が不安定になったり、異音が発生したりするなどの不具合が生じることなく、）確保することができる。

また、本発明は、上記オートテンショナにおいて、
前記規制手段が、前記摩擦部材の前記第１係止部と前記アームの係止面とが互いにかみ合うように構成されていてもよい。

本構成によれば、摩擦部材とアームとを、接着剤による接着やリベットによる固定等を行わなくても、容易に組み立てることができ、且つ、ベルト張力が減少した場合に、確実に摩擦部材をアームに対して一方向側に移動するのを規制することができる（移動不能にできる）。

また、本発明は、上記オートテンショナにおいて、
前記規制手段が、前記第１係止部際の、前記摩擦部材における前記一方向側の側面部分と、該側面部分と対向する、前記アームに形成された突片部とが接触するように構成されていてもよい。

本構成によれば、摩擦部材とアームとを、接着剤による接着やリベットによる固定等を行わなくても、容易に組み立てることができ、且つ、ベルト張力が減少した場合に、確実に摩擦部材をアームに対して一方向側に移動するのを規制することができる（移動不能にできる）。

また、本発明は、上記オートテンショナにおいて、
前記摩擦部材及び前記アームは、前記第１係止部が径方向外側に向かうほど前記一方向側に向かうように径方向に対して傾斜している度合いを表す傾斜角度（θ）が、３５°以上７０°以下の範囲内になるように形成されていてもよい。

本構成によれば、ベルト張力が増加した場合に摩擦部材及びアームの互いの係止面に無理な力が加わり、該係止面を含む部分が変形するなどの不具合が生じてしまうおそれなく、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確実に確保することができる。

部品点数が少なく、軽量でコンパクトな非対称ダンピング特性を有しつつ、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確実に（不具合なく、安定して）確保することができるオートテンショナを提供することができる。

本発明の第１実施形態のオートテンショナの断面図である。 図１のＢ‐Ｂ線断面図である（傾斜角度θは７０°）。 図１のＡ‐Ａ線断面図である。 本発明の第２実施形態のオートテンショナの断面図である（傾斜角度θは７０°）。 規制手段を有しておらず、傾斜角度θが７０°に設けられたオートテンショナの断面図である。（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る。（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って、摩擦部材がＸ方向（一方向）側に抜け出した状態を想定した図である。 規制手段を有しておらず、傾斜角度θが０°に設けられたオートテンショナの図５（ａ）に対応する図である。 規制手段を有しておらず、傾斜角度θが３５°に設けられたオートテンショナの図５（ａ）に対応する図である。 規制手段を有しておらず、傾斜角度θが９０°に設けられたオートテンショナの図５（ａ）に対応する図である。 実施例に係る耐久性試験で使用する試験用ベルトシステムの構成図である。

（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１について説明する。本実施形態は、特に、自動車用エンジンの補機を駆動する伝動ベルト１０１の弛み側張力を一定に保つオートテンショナに本発明を適用した一例である。

（オートテンショナ１の構成）
本実施形態のオートテンショナ１は、自動車用エンジンのクランクシャフトに連結された駆動プーリ（図示省略）と、オルタネータ等の補機を駆動する従動プーリ（図示省略）とにわたって伝動ベルトが巻き掛けられている補機駆動システムに用いられている。詳細には、オートテンショナの後述するプーリ４は、伝動ベルトの弛み側に接触するように配置されている。この補機駆動システムは、クランクシャフトの回転が伝動ベルトを介して従動プーリに伝達されて、補機が駆動されるようになっている。

図１に示すように、本発明の第１実施形態のオートテンショナ１は、図１中二点鎖線で示すエンジンブロック１００に固定されるベース２と、このベース２に対して軸Ｒ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プーリ４と、コイルばね５と、摩擦部材６とを備えている。なお、図１中の左右方向を前後方向と定義する。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、例えば、アルミニウム合金鋳物等からなる金属部品であり、エンジンブロック１００に固着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。内筒部２２の内側には軸受け７を介して、前後方向（軸Ｒ方向）に延びるシャフト８が回動自在に挿通されている。

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。図１～図３に示すように、コイルばね５は、後端部（他端）から前端部（一端）に向かってＸ方向に螺旋状に巻かれている。なお、図１は、図２及び図３に示すＣ‐Ｃ線断面図である。

図１及び図３に示すように、台座部２０の前面には、コイルばね５の後端部（他端）を保持（係止）する保持溝（端部保持手段）２３が形成されている。コイルばね５は、後端近傍において後端が径方向内側に向かう方向に屈曲しており、この屈曲部より後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２３に保持されている。コイルばね５の後端部は、保持溝２３の両側面に径方向に挟まれていると共に、保持溝２３の底面に接触している。

なお、コイルばね５の後端面はどの部材にも当接していないが、コイルばね５の後端部の直線状に延びる部分における屈曲部の近傍が保持溝２３によって径方向に挟持されているため、コイルばね５の後端部が、ねじり変形による弾性復元力によって移動するのを防止できる。

また、台座部２０の前面には、前方に突出する２つの姿勢支持部２４、２５が周方向に間隔を空けて形成されている。姿勢支持部２４、２５は、保持溝２３から周方向に離れており、保持溝２３からＸ方向にこの順で並んでいる。図３に示すように、姿勢支持部２４は、軸Ｒに略直交する軸方向支持面２４ａと、周方向に沿った径方向支持面２４ｂとを有する。図３に示すように、姿勢支持部２５は、軸Ｒに略直交する軸方向支持面２５ａを有する。

軸方向支持面２４ａ、２５ａには、コイルばね５の後面が接触し、径方向支持面２４ｂには、コイルばね５の軸Ｒを中心とした径方向外側の面が接触する。したがって、コイルばね５の後端側の一巻き目領域における保持溝２３で保持された部分より前端部側の部分は、２つの姿勢支持部２４、２５によって軸方向および径方向に支持される。これにより、コイルばね５が安定してねじり変形することができる。

アーム３（回動部材）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、アルミニウム合金鋳物等からなる金属部品である。

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、この孔にシャフト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、シャフト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、プーリ４が回転自在に取り付けられている。プーリ４には、伝動ベルト１０１が巻き掛けられる。伝動ベルト１０１の張力の増減に伴って、プーリ４（およびアーム３）は、軸Ｒを揺動中心として揺動する。なお、図１中、プーリ４の内部構造は省略して表示している。

円盤部３０の後面の外縁近傍には、ベース２の外筒部２１の前端部が収容される環状溝３０ａが形成されている。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溝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２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。軸Ｒ方向から見て、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（詳細は後述）。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。

ここで、このアーム３の突出部３１の係止面３１ａには、後述する摩擦部材６の係止面６１（第１係止部）に形成された凹凸と互いにかみ合う、凹凸が形成されている。具体的には、図２に示すように、軸Ｒ方向から見て、係止面３１ａの中央寄りに、高さ（係止面３１ａと直交する方向の長さ）１ｍｍ、ピッチ１．１ｍｍ、ピッチ数３からなる、一連の三角形状（電光形状）の凹凸が形成されている。なお、係止面３１ａに形成する凹凸の、サイズ、形状、ピッチ等は、任意に変更可能である。但し、係止面３１ａの両端寄りに凹凸を設けることは、摩擦部材６の強度面の確保が困難となるため極力避け、本実施形態のように、係止面３１ａの中央寄りに凹凸を設けることが望ましい。

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、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を射出成形したもので形成されている。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（ナイロン６Ｔ）、ポリアセタール、ポリテトラフルオロエチレン、ポロフェニレンサルファイド、超高分子量ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、または、フェノール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。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おり、外筒部２１の内周面に沿って摺接可能である。係止面６１（第１係止部）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。

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。

摩擦部材６の係止面６１は、係止面６１が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度合いを表す傾斜角度（θ）（傾斜角度（θ）の起点は係止面６１とシャフト８の外周面との接触点）は、０°＜θ≦９０°の範囲内であることが想定される。ここで、傾斜角度（θ）は、３５°≦θ≦７０°の範囲内になるように形成されるのが好ましい（図２参照）。なお、摩擦部材６の係止面６１が接触する、アーム３の突出部３１の係止面３１ａに関しても、径方向外側に向かうほど一方向側に向かうように径方向に対して傾斜している度合いを表す角度は、当該傾斜角度（θ）と同じである。

なお、傾斜角度（θ）が０°の構成とは、摩擦部材６の係止面６１が径方向（円筒部２１の径方向）に沿って形成されていることを示す。
また、傾斜角度（θ）が９０°の構成とは、摩擦部材６の係止面６１が接線方向（円筒部２１の接線方向）に沿って形成されていることを示す。

傾斜角度（θ）を、３５°≦θ≦７０°の範囲内にしたのは以下の理由による。
傾斜角度（θ）が３５°を下回る場合（０°＜θ＜３５°の場合）、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確実に確保することができる効果が薄いものとなるからである。
一方、傾斜角度（θ）が７０°を上回る場合（７０°＜θ＜≦９０°の場合）、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）を極めて高い水準に確保することができるが、ベルト張力が増加した場合に摩擦部材６の係止面６１及び突出部３１の係止面３１ａに無理な力が加わり、アーム３の一部である突出部３１はアルミニウム合金鋳物製であるが摩擦部材６を合成樹脂製の１部品で構成した場合は、オートテンショナ１の機能上問題ないものの、摩擦部材６がアーム３に係止される係止面６１の外縁近傍（軸Ｒ方向から見て、先細りの部分）が変形することが考えられるからである。
従って、傾斜角度（θ）を、３５°≦θ≦７０°の範囲内にすることにより、ベルト張力が増加した場合に摩擦部材６の係止面６１及び突出部３１の係止面３１ａに無理な力が加わり、摩擦部材６がアーム３に係止される係止面６１の外縁近傍が変形するなどの不具合が生じてしまうおそれなく、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確実に確保することができる。

更に、摩擦部材６の係止面６１には、前述した突出部３１の係止面３１ａに形成された凹凸と互いにかみ合う、凹凸が形成されている。具体的には、図２に示すように、軸Ｒ方向から見て、係止面６１の中央寄りに、高さ（係止面６１と直交する方向の長さ）１ｍｍ、ピッチ１．１ｍｍ、ピッチ数３からなる、一連の三角形状（電光形状）の凹凸が形成されている。なお、係止面６１に形成する凹凸の、サイズ、形状、ピッチ等は、任意に変更可能である。但し、係止面６１の両端寄りに凹凸を設けることは、摩擦部材６の強度面の確保が困難となるため極力避け、本実施形態のように、係止面６１の中央寄りに凹凸を設けることが望ましい。

このように、摩擦部材６の係止面６１に形成された凹凸と、アーム３の突出部３１の係止面３１ａに形成された凹凸とが互いにかみ合う構成は、摩擦部材６がアーム３の突出部３１に対してＸ方向側に移動するのを規制する規制手段としての役割を果たす。

摩擦部材６の後面には、コイルばね５の前端部（一端）を保持（係止）する保持溝６４（第２係止部）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（前後方向）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、プーリ４を伝動ベルト１０１に押し付けて伝動ベルト１０１の張力を増加させる方向に回動付勢している。

（オートテンショナ１の動作）
次に、オートテンショナ１の動作について説明する。
伝動ベルト１０１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２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接線方向と円弧面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、伝動ベルト１０１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Ｆｓにより、アーム３が図２に示す矢印Ｂ方向（Ｘ方向と同じ方向）に回動し、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。

また、本実施形態では、伝動ベルト１０１の張力が減少した場合、摩擦部材６の係止面６１に形成された凹凸と、アーム３の突出部３１の係止面３１ａに形成された凹凸とが互いにかみ合い（規制手段）、摩擦部材６がアーム３の突出部３１に対してＸ方向側に移動するのを規制することから、傾斜角度（θ）が７０°に設けられても、ベルト張力が減少した場合に摩擦部材６がＸ方向側に抜け出るおそれは無くなり、オートテンショナ１の作動中に、ダンピング特性が不安定になったり、異音が発生したりするのを防止することができる。したがって、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確実に（不具合なく、安定して）確保することができる。

また、摩擦部材６の円弧面６０が係止面６１よりもＸ方向と逆方向側に位置していることと、摩擦部材６がコイルばね５のねじり復元力Ｆｓの縮径方向の分力Ｆｓ２によって径方向内側に付勢されていることから、摩擦部材６がコイルばね５のねじり復元力Ｆｓの周方向の分力Ｆｓ１によって周方向に移動して係止面６１がアーム３の係止面３１ａから外れるのを防止できる。

また、本実施形態のオートテンショナ１は、摩擦部材６とコイルばね５だけで非対称ダンピング特性を実現しているため、軽量であると共に、部品点数が少なく組立が容易である。また、ベース２の外筒部２１とアーム３との間に径方向に挟まれた摩擦部材６にコイルばね５の前端部が係止されているため、コイルばね５とベース２の外筒部２１との間に大きい空間を確保する必要がなく、オートテンショナをコンパクト化できる。

また、本実施形態では、摩擦部材６の円弧面６０は係止面６１よりＸ方向と逆方向側に形成されているため、保持溝６４も係止面６１よりＸ方向と逆方向側に形成することにより、保持溝６４の周方向範囲内に係止面６１が形成されている場合と比べて、摩擦部材６を周方向にコンパクト化できる。

また、本実施形態では、摩擦部材６の係止面６１が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ため、摩擦部材６の組み付けが容易である。

（規制手段の有用性の説明）
傾斜角度（θ）と、ベルト張力が増加した場合に、ベース２の外筒部２１の内周面に作用する垂直抗力成分Ｆｒｖの大きさ、即ち、ベルト張力が増加した場合に摩擦部材６の円弧面６０とベース２の外筒部２１との間に発生させる摩擦力（ひいては減衰力）と、の関係（比例関係）を踏まえて、規制手段の有用性について説明する。

図５～８（規制手段を有さないオートテンショナにおいて、ベルト張力が増加したとき、また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）に示すように、摩擦部材の係止面が、径方向外側に向かうほどＸ方向（一方向）側に向かうように径方向に対して傾斜している構成において、摩擦部材の係止面の傾斜角度（θ）が大きくなるほど、ベルト張力が増加した場合にベースの外筒部の内周面に作用する垂直抗力成分Ｆｒｖの大きさが大きくなる。

例えば、ベースの外筒部の内周面に作用する垂直抗力成分Ｆｒｖの大きさ（指数）は、摩擦部材の係止面の傾斜角度（θ）が０°の構成（つまり摩擦部材の係止面の傾斜角度（θ）が径方向に沿って形成された構成）（図６参照）において１００（指数）とした場合の相対比較で、摩擦部材の係止面の傾斜角度（θ）が３５°の構成（図７参照）では、１２０（指数）、摩擦部材の係止面の傾斜角度（θ）が７０°の構成（図５（ａ））では、１３４（指数）、摩擦部材の係止面の傾斜角度（θ）が９０°の構成（図８）では、１３７（指数）、となる。
ひいては、摩擦部材の円弧面とベースの外筒部の内周面との間の摩擦係数、ならびにコイルばねのねじり復元力が同じである限り、摩擦部材の係止面の傾斜角度（θ）が大きくなるほど、ベルト張力が増加した場合の減衰力も大きくなると考えられる。

また、摩擦部材の係止面の傾斜角度（θ）が大きくなるほど、ベルト張力が減少した場合に、摩擦部材がコイルばねのねじり復元力Ｆｓの周方向の分力Ｆｓ１によって周方向（Ｘ方向側）に移動して摩擦部材の係止面がアームの突出部の係止面から外れやすくなる（摩擦部材がＸ方向側に抜け出やすくなる）と考えられる。

例えば、自動車エンジンの補機駆動ベルトシステム用のオートテンショナ、つまり、ベルト走行中、アームの揺動幅は概ね１０°以下であって、ベルト張力が減少した場合の摩擦部材の位置が、所定の初期張力を付与した時点の摩擦部材の位置（基準位置）から、軸Ｒを揺動中心としてＸ方向に概ね５°の範囲内に留まるオートテンショナにおいて、傾斜角度θが７０°に設けられているが、規制手段を有していない構成（図５（ａ））とした場合、図５（ｂ）に示すように、ベルト張力が減少するたびに摩擦部材がＸ方向（一方向）側に若干程度抜け出す（アームの突出部の係止面に係止される摩擦部材の係止面が、アームの突出部の係止面から外れる）おそれがあると考えられる。

そこで、本実施形態のように、摩擦部材６の係止面６１に形成された凹凸と、アーム３の突出部３１の係止面３１ａに形成された凹凸とが互いにかみ合う規制手段を設けることにより、傾斜角度（θ）をより大に設けても、ベルト張力が減少した場合に摩擦部材６が一方向側に抜け出るおそれがない（ベルト張力が減少するたびに、アーム３の突出部３１の係止面３１ａに係止される摩擦部材６の係止面６１がアーム３の突出部３１の係止面３１ａから外れるのを確実に防止できる）。

即ち、摩擦部材６とアーム３とを、接着剤による接着やリベットによる固定等を行わなくても、容易に組み立てることができ、且つ、ベルト張力が減少した場合に、確実に摩擦部材６をアーム３に対してＸ方向側に移動するのを規制することができる（移動不能にできる）。
したがって、部品点数が少なく、軽量でコンパクトな非対称ダンピング特性を有するオートテンショナ１でありながら、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確実に（ダンピング特性が不安定になったり、異音が発生したりするなどの不具合が生じることなく、）確保することができる。

（実施形態２）
上記実施形態１では、摩擦部材６がアーム３の突出部３１に対してＸ方向側に移動するのを規制する規制手段として、摩擦部材６の係止面６１に形成された凹凸と、アーム３の突出部３１の係止面３１ａに形成された凹凸とが互いにかみ合う構成について説明した。規制手段としては、図４に示すように、摩擦部材６の係止面１６１際の側面１６２（摩擦部材のＸ方向側の側面）の端部と、この側面１６２の端部と対向する、アーム３の突出部１３１の係止面１３１ａに形成された突片部１３１ｃとが接触する構成としてもよい。

この場合、突片部１３１ｃは、アーム３の突出部１３１の係止面１３１ａの前方から後方に延びた形状をしており、突出部１３１の一部分として形成されている。突片部１３１ｃの大きさに関しては、前後方向（軸Ｒ方向）の長さは、摩擦部材６の前後方向長さ（厚み）と同じか若干長くし、摩擦部材６のＸ方向側の側面１６２に沿う方向の長さＬ（図４参照）は、ベルト張力が減少した場合に、確実に摩擦部材６をアーム３に対してＸ方向側に移動するのを規制することができる（移動不能にできる）ことと、ベルト張力が増加した場合に減衰力をより高い水準に確実に確保できることと、を両立できる必要最小限の長さ（例えば１～２ｍｍ程度）に留めるのが望ましい。なぜなら、摩擦部材６のＸ方向側の側面１６２の長手方向に沿う方向の長さを長くするほど、ベース２の外筒部２１の内周面に作用する垂直抗力成分（Ｆｒの径方向成分）Ｆｒｖ（図５参照）の大きさ、即ち、ベルト張力が増加した場合に摩擦部材６の円弧面６０とベース２の外筒部２１との間に発生させる摩擦力（ひいては減衰力）が減少してしまうからである。

本実施形態では、伝動ベルト１０１の張力が減少した場合、摩擦部材６の側面１６２の端部が、アーム３の突出部１３１の係止面１３１ａに形成された突片部１３１ｃに接触し（規制手段）、摩擦部材６がＸ方向側に移動するのを規制することから、傾斜角度（θ）が７０°に設けられても、ベルト張力が減少した場合に摩擦部材６がＸ方向側に抜け出るおそれは無くなり、オートテンショナ１１０の作動中に、ダンピング特性が不安定になったり、異音が発生したりするのを防止することができる。したがって、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確実に（不具合なく、安定して）確保することができる。

（その他の実施形態）
（１）上記実施形態では、摩擦部材６の係止面６１は、係止面６１が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度合いを表す傾斜角度（θ）が、３５°≦θ≦７０°の範囲内の場合について詳細に説明したが、摩擦部材６の係止面６１は、係止面６１が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ればよいことから、傾斜角度（θ）は、０°＜θ≦９０°の範囲内に設けられていればよい。

（２）上記実施形態では、摩擦部材が１部品で構成されているが、摩擦部材は２部品で構成されていてもよい。

例えば、摩擦部材６は、円弧面６０と前面（即ち、円弧面６０に連続する、摩擦部材６における軸方向にアーム３と接触する面）とを構成する第１部品、及び、係止面６１と保持溝６４とを構成する第２部品からなる構成であってもよい（特許文献１の第３実施形態参照）。この場合、第２部品は、第１部品よりも表面硬度が高いことが好ましい。例えば、第１部品は、ポリアミド（ナイロン６Ｔ）等の合成樹脂を射出成形し、第２部品は、アルミニウム合金鋳物（ＡＤＣ１２）等の金属部品で形成することが挙げられる。

このように、係止面６１と保持溝６４とが比較的表面硬度の高い第２部品で構成されているため、ベルト張力の増加に伴い係止面６１および保持溝６４に作用する力が増大した場合でも、係止面６１および保持溝６４の損傷（変形や陥没）を防止できる。また、係止面６１および保持溝６４の損傷が防止されるため、大きなベルト張力が要求される高負荷駆動システムへの対応、摩擦部材６のコンパクト化等の実現も可能である。なお、第１部品は、円弧面６０と前面とを構成しており、軸方向の抜け落ちが防止されるようになっている。

また、第１部品と第２部品とは、それぞれ互いに対向する面に凹凸を有しており、互いに周方向に関してかみ合うように構成されていてもよい。これにより、第１部品と第２部品とを、接着剤による接着やリベットによる固定等を行わなくても、互いに周方向に移動不能に配置することができ、容易に組み立てることができる。

本発明のオートテンショナにおいては、部品点数が少なく、軽量でコンパクトな非対称ダンピング特性を有しつつ、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確実に（ダンピング特性が不安定になったり、異音が発生したりするなどの不具合が生じることなく、）確保する必要がある。
そこで、本実施例では、実施例１～１２、参考例１～３および比較例１～４に係るオートテンショナ（以下、各供試体）を作製し、トルク測定試験、および耐久性試験を行い、比較検証を行った。
なお、以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。

[供試体]
各試験に用いた供試体（実施例１～１２、参考例１～３および比較例１～４のオートテンショナ）は、下記のように、摩擦部材とアームの構成に係る、規制手段の有無・構成ならびに係止面（第１係止部）の傾斜角度が異なる点以外は供試体間で同じ構成とし、特許文献１に記載のオートテンショナのように、部品点数が少なく、軽量でコンパクトな非対称ダンピング特性を有するオートテンショナの基本構造は維持し得る構成とした。

（摩擦部材）
摩擦部材は、１部品で構成（２部品の場合と比較し、強度面の確保が不利な構成）とし、ポリアミド樹脂（ＰＡ６Ｔ）を射出成形して形成させた。
摩擦部材の揺動軸の軸心方向（軸Ｒ方向）に見た円弧面の中心角は４３°である。
摩擦部材の前後方向長さは、コイルばねの線径の約１．４倍である。

（軸受）
軸受は、円筒状の金属製軸受（所謂メタル軸受）である。
軸受の揺動軸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。

（ベースとアーム）
ベースとアームは、アルミニウム合金鋳物（ＡＤＣ１２）で形成させた。

（摩擦部材とアームにおける規制手段の有無・構成：表１及び表２）
表１及び表２に示すように、実施例１～６のオートテンショナは、上記実施形態１（図２参照）のオートテンショナと同じ構成とした。即ち、摩擦部材及びアームが互いの係止面（互いの係止面に形成された凹凸）が互いにかみ合うように構成された規制手段を有する。
当該規制手段（摩擦部材の係止面の凹凸及びアームの係止面に形成された凹凸）は、軸Ｒ方向から見て、互いの係止面の中央寄りに、係止面と直交する方向に沿う長さ１ｍｍ（高さ）、ピッチ１．１ｍｍ、ピッチ数３からなる一連の三角形状の凹凸とした。

実施例７～１２のオートテンショナは、上記実施形態２（図４参照）のオートテンショナと同じ構成とした。即ち、摩擦部材の係止面際の側面（摩擦部材のＸ方向側の側面）の端部と、この側面の端部と対向する、アームの係止面に形成された突片部とが接触するように構成された規制手段を有する。
当該突片部は、前後方向（軸Ｒ方向）の長さを摩擦部材の前後方向の長さ（厚み）と同じとし、摩擦部材のＸ方向側の側面に沿う方向の長さ（Ｌ寸法：図４参照）を２ｍｍに設けた。

参考例１～３および比較例１～４のオートテンショナは、規制手段を有さない構成とした。

（摩擦部材とアームにおける係止面の傾斜角度（θ）：表１及び表２）
表１及び表２に示すように、実施例１～６、および実施例７～１２のオートテンショナは、それぞれ、傾斜角度（θ）が５°、３０°、３５°、７０°、７５°、９０°と、傾斜角度（θ）が０°＜θ≦９０°の範囲内で比較的小さい水準から比較的大きい水準まで段階的に変化するように、摩擦部材及びアームを構成した。

参考例１～３のオートテンショナは、傾斜角度（θ）が０°（基準）、５°、３０°と、傾斜角度（θ）が０°＜θ≦９０°の範囲内で比較的小さい水準（特許文献１記載の実施形態１の傾斜角度（特許文献１の図４からは約３３°と推定）と同等以下の水準）にとどまるように、摩擦部材及びアームを構成した。

比較例１～４のオートテンショナは、傾斜角度（θ）が３５°、７０°、７５°、９０°と、傾斜角度（θ）が０°＜θ≦９０°の範囲内で比較的大きい水準にとどまるように、摩擦部材及びアームを構成した。

[オートテンショナの評価：項目、方法、基準]
表１及び表２に示す各供試体について、本願課題を解決し得るオートテンショナが得られたかどうかを見極めるために、ダンピング特性（減衰トルクの幅、トルクカーブの安定性）、および耐久性（異音の発生の有無、摩擦部材の状態）を検証した。

[ダンピング特性（減衰トルクの幅、トルクカーブの安定性）]
（試験機）
トルク測定装置を用いた。

（試験方法）
後述する耐久性試験での試験時間で１０分間（初期段階）、１時間、１００時間、２００時間、および３００時間（目標試験時間）に到達の毎に、オートテンショナを装置から取り外し、トルク測定装置を用いてトルク測定試験を行い、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）を得た。このトルクカーブから、コイルばねの組み付け時にアームを回動させる角度（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］を読み取るとともに、トルクカーブの安定性（トルクカーブに乱れがないかどうか）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、ベルト張力が増加した場合の減衰トルク［Ｎ・ｍ］から、ベルト張力が減少した場合の減衰トルク［Ｎ・ｍ］を差し引いた値を指す。

減衰トルクの幅に関する評価結果は、基準とする傾斜角度０°のオートテンショナ（参考例１）での減衰トルクの幅を１００（指数）とした場合の指数で表した。

後述の判定基準に従い、ダンピング特性（減衰トルクの幅、トルクカーブの安定性）に係る判定が合格レベル（ａ判定、ｂ判定）のオートテンショナに限り、後述する耐久性試験の試験機に戻し、以降の耐久性試験を続行させた。

（判定基準）
ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確実に（特にダンピング特性が不安定になることなく）確保することができているかどうかの判断の指標として、減衰トルクの幅（値が小さすぎるとベルト張力が増加した場合の減衰力をより高い水準に確保することができなくなる）、ならびにトルクカーブの安定性（トルクカーブに乱れがあると、ダンピング特性が不安定になる）を指標とした。

減衰トルクの幅（指数）が１２０以上で、且つ、トルクカーブに乱れがない場合は、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確実に（ダンピング特性が不安定になることなく）確保することができると評価し、ａ判定とした。

減衰トルクの幅（指数）が１００を上回るが１２０未満で、且つ、トルクカーブに乱れがない場合は、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確実に（ダンピング特性が不安定になることなく）確保する観点でやや劣ると評価し、ｂ判定とした。

減衰トルクの幅（指数）によらず（たとえ１２０以上でも）、トルクカーブに乱れが認められる場合は、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確実に（ダンピング特性が不安定になることなく）確保することができないと評価し、ｃ判定とした。

そして、主用途（自動車エンジンの補機駆動ベルトシステム用）での実使用に対する適正（ダンピング特性の確保）の観点から、ａ判定、ｂ判定のオートテンショナを合格レベルとした。

[耐久性（異音の発生の有無、摩擦部材の状態）]
（試験機）
アームを強制的に揺動させる試験を行うため、試験には、図９に示す試験用ベルトシステム２００を使用した。

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、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、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。

そして、１つの駆動プーリ２０３によって同時駆動される２つのベルトシステム２０１、２０２のそれぞれのオートテンショナ２０５、２０８のところに取り付ける供試体（オートテンショナ）は、実施例１～１２、参考例１～３および比較例１～４の中から任意（組み合わせ自由）に選択した。

（試験方法）
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）を行った後、駆動プーリ２０３を時計回りに回転数１２００ｒｐｍで１０分間駆動させ、その時点で異音の発生の有無を判定した。異音（例えばギシギシ音）の発生の有無は、検査員（立ち位置：供試体の前方１ｍ）の聴覚で確認した。

その後、一旦、オートテンショナ（供試体２つ）を装置から取り外し、前述のトルク測定装置を用いたトルク測定試験に供し、ダンピング特性（減衰トルクの幅、トルクカーブの安定性）の評価を行った後、判定が合格レベル（ａ判定、ｂ判定）のオートテンショナに限り、当試験機（試験用ベルトシステム２００）に戻し、以降の耐久性試験を続行させた。

以降、耐久性試験での試験時間で１時間、１００時間、２００時間、および３００時間（目標試験時間）に到達の毎に、異音の発生の有無を判定するとともに、オートテンショナ（供試体２つ）を装置から取り外し、上述のトルク測定装置を用いたトルク測定試験を繰返すものとした。３００時間に達した場合、摩擦部材は、約２０００万回往復して摺動する計算になる。

最終的に、目標試験時間３００時間（実車寿命に相当）に達したオートテンショナ、もしくは、耐久試験途上でのダンピング特性（減衰トルクの幅、トルクカーブの安定性）の評価で不合格レベル（ｃ判定）と判定され耐久試験打ち切りとなったオートテンショナについては、オートテンショナを分解し、摩擦部材（特に係止面（第１係止部）や円弧面）の状態（変形、ガタ付き、異常摩耗の有無）を目視にて観察した。

（判定基準）
ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）を確実に（特に異音が発生したりするなどの不具合が生じることなく）確保することができているかどうかの判断の指標として、異音の発生の有無（異音の発生があると、実用に耐えることができなくなる）、ならびに摩擦部材の状態（摩擦部材の各部にガタ付きや異常摩耗が生じると、その結果、異音が発生したりダンピング特性が不安定になる）を指標とした。

異音の発生がなく、且つ、摩擦部材の状態に異常がない（摩擦部材の各部にガタ付きや異常摩耗がない）場合は、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）を確実に（異音が発生したりするなどの不具合が生じることなく）確保することができると評価し、ａ判定とした。

異音の発生がなく、且つ、摩擦部材の各部にガタ付きや異常摩耗がないものの、部分的な変形が生じている場合は、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）を確実に（異音が発生したりするなどの不具合が生じることなく）確保する観点でやや劣ると評価し、ｂ判定とした。

異音の発生がある場合、および／または、摩擦部材の各部にガタ付きや異常摩耗がある場合は、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）を確実に（異音が発生したりするなどの不具合が生じることなく）確保することができないと評価し、ｃ判定とした。

主用途（自動車エンジンの補機駆動ベルトシステム用）での実使用に対する適正（耐久性の確保）の観点から、ａ判定、ｂ判定のオートテンショナを合格レベルとした。

（総合判定）
本課題を解決し得るオートテンショナとしての総合的な判定（ランク付け）の基準は、上記２つの試験項目（ダンピング特性、耐久性）における判定の結果から、以下の通りとした。

ランクＡ：上記の試験項目で、ともにａ判定であった場合は、実用上全く問題ないものと判断し、最良のランクとした。
ランクＢ：上記の試験項目で、ｃ判定はないが、１つでもｂ判定があった場合は、実用上問題ないが、やや劣るランクとした。
ランクＣ：上記の試験項目で、１つでも判定がｃ判定であった場合は、本課題の解決策として不充分なランク（不合格）とした。

（検証結果および考察）
［規制手段有無での検証］
検証結果を表１及び表２に示す。

（傾斜角度を変量した比較）
（実施例１～６、参考例１～３、比較例１～４）
摩擦部材及びアームの互いの係止面に関わる構成（傾斜角度（θ）、規制手段有無）以外の構成を同じにしたオートテンショナにおいて、係止面の傾斜角度（θ）を変量し、比較した。

傾斜角度（θ）が０°（参考例１）を基準に、５°、３０°、３５°、７０°、７５°、９０°と大きくなるほど、減衰トルクの幅（指数）が増加する傾向が見られた。

傾斜角度（θ）が５°（実施例１、７、参考例２）、および３０°（実施例２、８、参考例３）の場合には、いずれも、規制手段の有無によらず、耐久性（異音の発生の有無、摩擦部材の状態）では、目標試験時間３００時間まで終始良好（ａ判定）であったが、ダンピング特性（減衰トルクの幅、トルクカーブの安定性）では、トルクカーブに乱れが認められなかったものの、減衰トルクの幅（指数）が１００を上回るが１２０を下回り、ｂ判定（総合判定でもランクＢ）となった。

この結果から、傾斜角度（θ）を比較的小さい水準（５°、３０°）に設けた場合、規制手段の有無によらず、ベルト張力が減少した際に摩擦部材がコイルばねの付勢方向（Ｘ方向）側に抜け出すことはなく、ダンピング特性が不安定になったり、異音が発生したりするなどの不具合が生じることはないが、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確保する観点でやや劣ると云える。

傾斜角度（θ）が３５°（実施例３、９、比較例１）、および７０°（実施例４、１０、比較例２）の場合、規制手段を有する構成（実施例３、４、９、１０）では、ダンピング特性（減衰トルクの幅、トルクカーブの安定性）がａ判定で、耐久性（異音の発生の有無、摩擦部材の状態）もａ判定（総合判定でもランクＡ）であったが、規制手段を有さない構成（比較例１、２）では、ダンピング特性（減衰トルクの幅、トルクカーブの安定性）がｃ判定で、耐久性（異音の発生の有無、摩擦部材の状態）もｃ判定（総合判定でもランクＣ）となった。

また、規制手段を有さない構成で、傾斜角度（θ）が３５°（比較例１）の場合と、傾斜角度（θ）が７０°（比較例２）の場合を比較すると、ダンピング特性（減衰トルクの幅、トルクカーブの安定性）、耐久性（異音の発生の有無、摩擦部材の状態）ともに、傾斜角度（θ）がより大の方（比較例２）が早期にｃ判定（総合判定でもランクＣ）となった。

これらの結果から、傾斜角度（θ）をやや大きい水準（３５°～７０°）に設けた場合、規制手段を有する構成とすることで、ベルト張力が増加した場合に摩擦部材及びアームの互いの係止面に無理な力が加わり、該係止面を含む部分が変形するなどの不具合が生じてしまうおそれなく、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確実に（ダンピング特性が不安定になったり、異音が発生したりするなどの不具合が生じることなく）確保することができると云える。

また、これらの結果から、規制手段を有さない構成では、傾斜角度（θ）が３５°以上に設けられると、傾斜角度（θ）がより大になるほど、ベルト張力が減少するたびに摩擦部材がコイルばねの付勢方向（Ｘ方向）側により抜け出し易くなり（図５（ｂ）の状態）、これが繰り返されると、傾斜角度（θ）がより大になるほどより早期に、（i）摩擦部材の各部（特に係止面（第１係止部）や円弧面）にガタ付きが生じ、摩擦部材の摺動動作（特に周方向の方向転換時の動き出し）に円滑さを欠いてしまう、ことに加え、（ii）摩擦部材の抜け出しにより、摩擦部材の円弧面で異常摩耗（円弧面のＸ方向側の端部で異常摩耗）が生じ、その摩耗粉（樹脂の粉）が摩擦部材の円弧面とベースの外筒部の内周面との間（摺動面）に噛み込むことで摺動面の摩擦係数が変化してしまう、と考えられる。
このため（上記i、iiより）、規制手段を有さない構成では、傾斜角度（θ）がより大になるほどより早期に、ダンピング特性が不安定（トルクカーブが乱れ、減衰トルクの幅も不安定）になり、かつ異音（ギシギシ音）が発生する不具合が生じたと伺える。

傾斜角度（θ）が７５°（実施例５、１１、比較例３）、および９０°（実施例６、１２、比較例４）の場合、規制手段を有する構成（実施例５、６、１１、１２）では、ダンピング特性（減衰トルクの幅、トルクカーブの安定性）がａ判定で、耐久性（異音の発生の有無、摩擦部材の状態）がａ判定またはｂ判定（総合判定はランクＡまたはＢ）であったが、規制手段を有さない構成（比較例３、４）では、ダンピング特性（減衰トルクの幅、トルクカーブの安定性）がｃ判定で、耐久性（異音の発生の有無、摩擦部材の状態）もｃ判定（総合判定でもランクＣ）となった。

この結果から、傾斜角度（θ）を最も大きい水準（７５°～９０°）に設けた場合、規制手段を有する構成とすることで、ベルト張力が増加した場合に摩擦部材及びアームの互いの係止面に無理な力が加わり、該係止面を含む部分（摩擦部材の係止面（第１係止部）の外縁近傍）が変形する不具合が生じるものの、ダンピング特性が不安定になったり、異音が発生したりするなどの不具合が生じることなく、ベルト張力が増加した場合の減衰力（ダンピング力）をより高い水準に確実に確保することができると云える。

以上の結果から、傾斜角度（θ）の水準については、ダンピング特性（減衰トルクの幅、トルクカーブの安定性）、および耐久性（異音の発生の有無、摩擦部材の状態）の確保の観点から、３５°以上７０°以下が好適な範囲と云える。

１ オートテンショナ
２ ベース
３ アーム
４ プーリ
５ コイルばね
６ 摩擦部材
２０ 台座部
２１ 外筒部
２３ 保持溝
２４、２５ 姿勢支持部
３１ 突出部
３１ａ 係止面
３１ｂ 接触面
６０ 円弧面
６１ 係止面
６２、６３ 側面
６４ 保持溝

Claims (3)

1. 円筒部を有するベースと、
   前記ベースに対して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摩擦部材と、
   一端が前記摩擦部材に係止され、他端が前記ベースに係止され、前記円筒部の軸方向に圧縮された状態で配置されて前記摩擦部材を前記アームに前記軸方向に押し付けるとともに、前記摩擦部材を介して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、
   前記摩擦部材は、前記円筒部の内周面に沿って摺接可能な円弧面と、前記円筒部の周方向に関して前記円弧面より前記一方向側に位置し、前記アームに係止され、前記径方向外側に向かうほど前記一方向側に向かうように前記径方向に対して傾斜している第１係止部と、
   前記第１係止部より前記径方向外側で、前記コイルばねの前記一端と係止される第２係止部とを有するオートテンショナであって、
   前記摩擦部材及び前記アームは、前記摩擦部材が前記アームに対して前記一方向側に移動するのを規制する規制手段を有し、
   前記規制手段は、前記摩擦部材の前記第１係止部と前記アームの係止面とが互いにかみ合うように構成されていることを特徴とするオートテンショナ。
2. 円筒部を有するベースと、
   前記ベースに対して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摩擦部材と、
   一端が前記摩擦部材に係止され、他端が前記ベースに係止され、前記円筒部の軸方向に圧縮された状態で配置されて前記摩擦部材を前記アームに前記軸方向に押し付けるとともに、前記摩擦部材を介して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、
   前記摩擦部材は、前記円筒部の内周面に沿って摺接可能な円弧面と、前記円筒部の周方向に関して前記円弧面より前記一方向側に位置し、前記アームに係止され、前記径方向外側に向かうほど前記一方向側に向かうように前記径方向に対して傾斜している第１係止部と、
   前記第１係止部より前記径方向外側で、前記コイルばねの前記一端と係止される第２係止部とを有するオートテンショナであって、
   前記摩擦部材及び前記アームは、前記摩擦部材が前記アームに対して前記一方向側に移動するのを規制する規制手段を有し、
   前記規制手段は、前記第１係止部際の、前記摩擦部材における前記一方向側の側面部分と、該側面部分と対向する、前記アームに形成された突片部とが接触するように構成されていることを特徴とするオートテンショナ。
3. 前記摩擦部材及び前記アームは、前記第１係止部が前記径方向外側に向かうほど前記一方向側に向かうように前記径方向に対して傾斜している度合いを表す傾斜角度（θ）が、３５°以上７０°以下の範囲内になるように形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のオートテンショナ。

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