JPH0217248A - テンショナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、テンションロッドの進出でベルトあるいはチ
ェンを適宜の張設状態に維持するテンショナーに関する
。

［従来の技術］ この種のテンショナーは駆動トルクの変動等でベルトあ
るいはチェンが振れてテンションロッドが進み過ぎて戻
らなくなると、ベルトあるいはチェンが張過ぎの状態に
なり、うなり音を発生したり、ベルトあるいはチェンの
著しい劣化を伴う点に鑑みて、テンションロッドに戻り
特性を付与したテンショナー１００が開発されている（
実開昭６２−１３２５７）。

このテンショナー１００は第９図に示すようにチェンを
押圧するテンションロッド１０１がコイルばね１０５に
よって進出可能にテンションケース１０４内に装着され
、かつテンションロッド１０１の一側にはラチェツト爪
１０２が噛合うようになっていると共に、ラチェツト爪
１０２の支軸１０３はテンションケース１０４の長孔１
０６に挿通され、ラチェツト爪１０２が回動して爪位置
を変えることができるようになっている。そして、この
テンショナー１００は、通常時チェンが弛むとテンショ
ンロッド２０３が前進してチェンを適正な張りに保つが
、テンショロツド１０１の戻り方向はラチェツト爪１０
２によって規制されている。一方、テンションロッド１
０１が進み過ぎてチェンが張通るときは、ラチェツト爪
１０２の支軸１０３が長孔１０６の範囲内で後退できチ
ェンの張過ぎを防止できるようになっている。

また、ベルトに当接するテンションブーりに戻り特性を
付与したテンショナー２００も開発されている（実開昭
６２−１８５９５８）。

このテンショナー２００は第１０図に示すようにテンシ
ョンプーリ２０１がタイミングベルト（図示せず）に当
接して捩りばね２０２のばね力でタイミングベルトを押
圧することによりタイミングベルトに適宜の張力を付与
するようになっている。さらにこのテンショナー２００
にテンションプーリ２０１をアーム２０３を介して回転
可能に支持する円筒状のアーム取付は部材２０４が取り
付けられると共に、この取付は部材２０４を挟むように
して樹脂製のブツシュ２０５，２０６が取り付けられて
いる。

そしてこのテンショナー２００によれば、テンションプ
ーリ２０１に戻り特性が付与されてベルトの張り過ぎが
防止されると共に、タイミングベルトのバタ付きに捩り
ばね２０２が共振するような場合でも、ブツシュ２０５
，２０６とアーム取付は部材２０４との間の摩擦力で上
記共振を押えることができるようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、テンショナー１００においては、テンシ
ョンロッド１０１の戻り量が長孔１０５によって規制さ
れているので、ベルトあるいはチェンの共振により過度
に進出したテンションロッド１０１の戻り量はその分減
少し、ついにはラチェツト爪の支軸１０３が長孔１０５
の最大戻り点である長孔１０５の下端部に当接してテン
ションロッド１０１はベルトやチェンからの反力に対し
て剛体となってベルト等の張り過ぎを防止する機能を喪
失するという問題点と、上記ベルトあるいはチェンの共
振の際この共振を吸収するものがないのでベルトあるい
はチェンのバタ付きを防止することができないという問
題点を有していた。

また、テンショナー２００においては、捩りばね２０２
、アーム取付は部材２０４、及びブツシュ２０６が多重
構造となっているので装置が複雑でかつ大型化して・取
付はスペースに制限があると共に、アーム取付は部材４
とブツシュ２０５．２０６との間の摩擦を大きくすると
テンションプーリの応答性が低下するので要求する摩擦
が得られるように調整することが難しく、かつブツシュ
２０５．２０６の摩耗により共振の減衰効果が減少し信
頼度に欠けるという問題点を有していた。

本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、ベ
ルトあるいはチェンの弛みに対する速やかな応答性を有
し、これらベルト等の共振を減衰させると共に張り過ぎ
を防止することができ、かつ簡単な構造でコンパクトな
テンショナーを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明は、テンションロッドの
進出でベルトあるいはチェンを適宜の張設状態に維持す
るテンショナーにおいて、上記テンションロッドの進出
及びこの進出状態の維持を、荷重たわみ特性の変曲点を
含む使用範囲になるように取り付けられた非線形特性を
有するコイルばねによって行うことを特徴としている。

また、本発明は、テンションロッドの進出でベルトある
いはチェンを適宜の張設状態に維持するテンショナーに
おいて、上記テンションロッドの進出及びこの進出状態
の維持を撚り線で形成されたコイルばねによって行うこ
とをも特徴としている。

上記不等ピッチコイルばねは単線あるいは撚り線で形成
されたコイルばねが用い得るし、上記撚り線で形成され
たコイルばねは等ピッチあるいは不等ピッチのコイルば
ねが用い得る。

［作　用］ 本発明はベルトあるいはチェンを張設状態に維持するテ
ンショ〕７０ツドの進出及びこの進出状態の維持をコイ
ルばわで行りようにしたので、ベルトあるいはチェンか
らの過大な反力に対してはコイルばねが撓んでテンショ
ンロッドが後退し、ベルトあるいはチェンの張り過ぎを
防止するように作用する。

また、荷重たわみ特性の変曲点を含む使用範囲になるよ
うに取り付けられた非線形特性を有するコイルばねはベ
ルトあるいはチェンの共振の際コイルばねの有効巻数が
上記変曲点を境にして変化し、この変化によるコイルば
わの固有振動数の変化によって上記共振を減衰するよう
に作用する。

撚り線で形成されたコイルばねは、ベルトあるいはチェ
ンの共振の際、撓んでコイルばねを構成する素線間に生
じる摩擦により上記共振を減衰させるように作用する。

［実施例］ 以下、図示した実施例により本発明をより具体的に説明
する。

第１図は本発明に係るテンショナー１の正面図（第１図
（ａ））及び側断面図（第１図（ｂ））である。

テンショナー１にはテンンヨノロツド２が有底円筒状の
ケーシング３に進退自在に内挿されている。テンション
ロッド２にはケーシング３の底部３ａに対向する開口部
を有する断面コ字形の跨貫き孔４の孔底４δに一端が当
接され、他端がケーシング３の底部３ａに当接されてコ
イルばね５が装着されている。そして、テンションロッ
ド２はケーシング３とテンションロッド２とに透通され
たストッパー６によってコイルばね５の付勢力にも拘ら
ずケーシング３から脱落することなくケーシング３内に
装着されている。

尚、図中７はケーシング３の両側から突出形成されたテ
ンショナー１を適宜の固定部材に固定するための取付片
であり、この取付片７には取付用孔７ａが穿設されてい
る。また、図中８はケーシング３の円筒内壁の円環溝内
に嵌着されたＯリングであり、テンションロッド２の摺
接部分のシールを図っている。

そして、このテンショナーｌは例えば第２図に示すよう
に定位置に設置された３個のプーリＡ。

Ｂ及びＣに懸は渡された無端状ベルトＥを適宜の張力状
態で維持して張設するために使用される。

ベルトＥはテンションプーリＤによる押圧によって適宜
の張力が付与されるようになっており、このテンション
プーリＤの押圧をテンショナー１によって行うようにな
っている。即ち、テンションプーリＤはアームＦを介し
て固定軸０回りに揺動自在に取り付けられており、この
アームＦにコイルばね５の付勢力で進出するテンション
ロッド２の先端を当接させることによってテンションブ
ー１ＪＤをベルトＥに押圧するようになっている。テン
ションロッド２の進出はストッパー６を外すことによっ
て行われる。

このコイルばね５としては非線形特性を有するコイルば
ね、あるいは撚り線で形成されたコイルばねが用いられ
る。まず、非線形特性を有するコイルばねを用いた場合
について説明する。

本発明の非線形特性を有するコイルばねは例えば第３図
（ａ）に示すコイルばねが用いられる。

このコイルばねは長さ方向の略中央部分を境にして一端
側部分９ａが小ピツチに形成されると共に、他端側部分
９ｂが大ピツチに形成された二段ピッチの不等ピッチコ
イルばね９である。

そして、この不等ピッチコイルばね９を用いたテンショ
ナー１は全コイル間を密接状態（第３図（ｂ））にして
ケーシング１内に装着され、ストッパー６でテンション
ロッド２の進出をロックして組み立てられる（第１図（
ｂ）参照）、このようにして組み立てられたテンショナ
ー１は取付孔７ａを介して所定箇所に固定され、ストッ
パー６を外すことによってテンションロッド２の摺動ロ
ックを解除し、その先端をテンションブーりのアームＦ
に当接させてセツティングする（第２図参照）、このセ
ツティング時の不等ピッチコイルばね９の状態は第３図
（Ｃ）に示すように小ピッチ部分９ａが密接状態となっ
ていると共に、大ピツチ部分９ｂはコイル間が離隔した
ピッチ巻状態になっている。上記小ピツチ部分９ａはベ
ルトＥの少しの弛みに追従して第３図（ｄ）に示すよう
にコイル間が離隔する状態に移行する程度の密接状態に
なっている。

これを不等ピッチコイルばね９の荷重たわみ特性線図で
表わすと第４図の実線ａのようになり、不等ピッチフィ
ルばね９は荷重たわみ特性線図の変曲点ａ１近傍でセツ
ティングされその両側の適宜の巾が常用範囲となるよう
に作用する。

即ち、不等ピッチコイルばね９は該ばねの荷重たわみ特
性の変曲点ａ、を含む使用範囲になるようにケーシング
３内に取り付けられている。

このように不等ピッチコイルばね９を取り付けることに
よってベルトＥからの過大な反力に対してテンションロ
ッド２は剛体となることなくコイルばね９の攪みを伴っ
てケーシング３内に後退する戻り特性が付与されるので
ベルトＥの張り過ぎが防止できる。また、ベルトＥの共
振の際、不等ピッチコイルばね９は荷重たわみ特性の変
曲点ａ１を境にして有効巻数が変化し、かつこの変化に
より固有振動数も変化して上記共振を減衰させる。

この不等ピッチコイルばね９を用いたテンショナー１は
次のような種々の変化例も考えられる。

不等ピッチコイルばね９を撚り線で形成してもよい、こ
の不等ピッチコイルばね９は第５図に示すように例えば
３本の素線９ａ、９ｂ、９ｃを撚り合わせた線材をコイ
リングして形成される。

このような撚り線の不等ピッチコイルばね９を用いた場
合にはばねの撓みの際に素線９ａ、９ｂ、９ｃ間に摩擦
が生じ、その特性はばね力に摩擦力が付与された第４図
の破線すの特性となる。この特性は往きの特性ｂｌ及び
戻りの特性す雪を有するヒステリシスの大きな特性とな
り、不等ピッチコイルばね９自体の固有振動数の変化と
伴せてベルトＥの共振を有効に減衰させる。

また、粘性グリスをテンションロッド２とケーシング３
の内周壁との間に封入し、あるいは上記した撚り線から
なる不等ピッチコイルばねに塗布してテンションロッド
２の摺動の際及び撚り線９ａ、９ｂ、９ｃ間にずれを生
じる際に粘性グリスの剪断抵抗を付与し、ベルトＥの共
振エネルギーを上記剪断抵抗で吸収するようにしてもよ
い。

さらに、テンショナー１には第６図に示すように装着さ
れた不等ピッチコイルばね９の内側にダンパ一部材ＩＯ
を設けてもよい、このダンパ一部材１０はテンションロ
ッド２の底突き感を無くすために設けられるものであり
、後端をケーシング３の底部３ａに突当てると共に先端
をテンションロッド２の孔底４ａに対向させて取り付け
られている。そして、テンションロッド２の戻り終点近
傍でコイルばね９の全コイルが密着状態になる以前に、
ダンパ一部材ｌＯの先端がテンションロッド２の孔底４
ａに当接することによってダンパー効果が得られる。こ
のときのテンションロッド２の特性は第４図の一点鎖線
Ｃによって示される。

このようにダンパー効果を得るため、タンパ−部材ｌＯ
はゴム等の弾性部材からなる円筒体、あるいはコイルば
ねが用いられる。このコイルばねは撚り線で形成された
コイルばねでもよいが、撚り線の不等ピッチコイルばね
９を用いた場合、両者の素線が咬み合わないように巻方
向及び撚り方向を相違（例えば一方をＳ撚りにし、他方
をＺＷａりにする）させるとよい、このダンパ一部材ｌ
Ｏはダンパー効果を発揮する場合、外方へ膨らんで不等
ピッチコイルばね９と接触して摩擦を生じ、ダンパー効
果をより大きくすることもできる。このダンパー効果は
第１図及び第６図に示すようにケーシング３の内周壁に
嵌着した０リング８によってテンションロッド２の摺接
面をシールしてケーシング３を密閉することによってエ
アダンパーの作動も付加されてより大きなダンパー効果
を奏する。

次に第１図に示すテンショナー１のコイルばね５として
撚り線で形成されたコイルばねを用いる場合について説
明する。このコイルばねは前述した撚り線で形成された
不等ピッチコイルばね９で述べたように撚り線材を形成
する素線間の摩擦工ネルギーでベルトＥの共振を減衰さ
せるものであるから必ずしも不等ピッチに形成されるだ
けでなく等ピッチコイルばねとしてもよい、この撚り線
等ピッチコイルばねは前述した不等ピッチコイルばね９
と同様に密着状態でケーシング３内に装着されてテンシ
ョナーｌが組み立てられ、このテンショナー１を所定箇
所に固着した後ストッパー６を外すことによってテンシ
ョンロッド２の先端をテンションブーりのアームＦに当
接させることによってセットされる。このセット状態は
荷重たわみ特性線図に表わすと第７図のようになりコイ
ルばねのたわみの略中間部分に位置すると共に、このセ
ット状態を中心とした任意のたわみ巾が常用範囲となる
。従って、この撚り線等ピッチコイルばねを用いたテン
ショナーｌも又十分な戻り特性を有すると共に、ベルト
Ｅの共振を素線間に生ずる摩擦で有効に減衰し得る。

また、この撚り線等ピッチコイルばねを用いたテンショ
ナー１も前述した不等ピッチコイルばね９を用いたテン
ショナーと同様な変化例が適用されて同様な作用効果を
奏する。

さらに、本発明は次のような種々の変化例をも含む。

非線形特性を有するコイルばねは前述した不等ピッチコ
イルばね９に限定されるものではなく、三段ピッチ以上
の不等ピッチコイルばねも含まれることは勿論のこと、
コイル径あるいはコイルを形成する素線の太さをピッチ
間で相違させる等の他の手段で非線形特性を持たせたコ
イルばねをも含む。

また、テンショナーの使用の仕方は第２図に示すように
ベルトＥをテンションプーリＤを介してテンションロッ
ドで押すばかりではなく、ベルトＥをテンションロッド
で引張るような使用の仕方でもよい、この場合の使用例
は例えば第８図（イ）、（ロ）に示すようになる。

図において、テンションプーリＤ及びテンショナーｌは
それぞれベルトＥの内側及び外側に位置するように配設
されている。テンションプーリＤは一端を固定軸Ｇに枢
支されたアームＨの他端に枢支されて固定軸６回りに揺
動自在に取り付けられている。

一方、テンショナー１はテンションロッド２の先端がテ
ンションプーリＤの反対側に位置するよに配向設置され
ている。そして、テンションプーリＤとテンショナー１
とは連結部材Ｊを介して連結されている。この連結部材
Ｊは略長方形の板材の一端な略直角に折曲して連結片Ｋ
が形成されており、この連結片にの内側面にテンション
ロッド２の先端な当接させると共に、連結片にと反対側
他端をテンションプーリＤの枢支軸Ｍに枢支することに
よってテンションプーリＤとテンショナー１とが連結さ
れる。

テンショナーｌをこのように使用した場合はテンション
ロッド２の進出によってテンションプーリＤが連結部材
Ｊを介して矢印方向に引張られ、このときの引張力でベ
ルトＥは適度の引張状態が維持される。

［発明の効果１ 本発明は上記のように構成されているので、次のような
種々の効果を奏する。

■　テンションロッドはその進出及び進出状態の維持を
コイルばねで行うものであるから、十分な戻り特性が付
与されてベルトあるいはチェンの張り過ぎを防止して適
正な張力状態を維持することができる。

■　コイルばねは撚り線コイルばね、あるいは荷重たわ
み特性の変曲点を含む使用範囲になるように取り付けら
れた非線形特性を有するコイルばねが用いられているの
で、ベルトあるいはチェンの共振をコイルばね自体に生
じる摩擦あるいは固有振動数の変化によって有効に減衰
し、ベルト等をバタ付きの無い状態で稼動することがで
きる。

■　ベルト等の適正な張力状態の維持及び共振防止をテ
ンションロッドの付勢手段として用いたコイルばねによ
って行うものであるから他の戻り特性付与手段及び共振
防止手段が不要となってテンションロッドの付勢構造の
みで足りるので構造が簡単で組み立て容易であると共に
、全体が小型でコンパクトになり、取付はスペースの選
択が不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、及び（ｂ）は本発明に係るテンショナー
の正面図及びｘ−Ｘ線断面図、第２図は同上テンショナ
ーの使用の一例を示す使用状態図、第３図は同上テンシ
ョナーに用いる不等ピッチコイルばねの縦断面図であり
、（ａ）は自由状態図、（ｂ）は組立状態図、（ｃ）は
セット状態図、（ｄ）はセット時から幾分伸長した状態
図、第４図は不等ピッチコイルばねの荷重たわみ特性線
図、第５図は同上不等ピッチコイルばねを構成する撚り
線材で、（ａ）はその一部側面図、（ｂ）はその断面図
、第６図は同上テンショナーの変化例を示す断面図、第
７図は同上テンショナーに用いた撚り線等ピッチコイル
ばねの荷重たわみ特性線図、第８図は本発明のテンヨナ
ーの他の使用状態を示し、（ａ）はその正面図、（ｂ）
はその側面図、第９図及び第１Ｏ図は従来のテンショナ
ーの断面図である。 ｌ・・・テンショナー、２・・・テンションロッド、３
・・・ケーシング、５・・・コイルばね、９・・・不等
ピッチコイルばね（非線形特性を有するコイルばね）。 過５日 （α） （′０） ４９図 ！６１０図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）テンシヨンロッドの進出でベルトあるいはチェン
   を適宜の張設状態に維持するテンショナーにおいて、上
   記テンションロッドの進出及びこの進出状態の維持を、
   荷重たわみ特性の変曲点を含む使用範囲になるように取
   り付けられた非線形特性を有するコイルばねによって行
   うことを特徴とするテンシヨナー。
2. （２）テンシヨンロッドの進出でベルトあるいはチェン
   を適宜の張設状態に維持するテンショナーにおいて、上
   記テンションロッドの進出及びこの進出状態の維持を撚
   り線で形成されたコイルばねによって行うことを特徴と
   するテンショナー。
3. （３）上記コイルばねは撚り線を用いて形成されている
   請求項第（１）項記載のテンシヨナー。
4. （４）上記撚り線で形成されたコイルばねは等ピッチあ
   るいは不等ピッチのコイルばねである請求項第（２）項
   記載のテンシヨナー。