JPH0320146A - ベルト緊張装置 - 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〕 本発明はベルト緊張装置に関し、殊に自動車の曲がりく
ねったベルトに使用する型式のベルト緊張装置に関する
。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕近時、
曲がりくねったベルト装置を使用した自動車の生産が増
加している．これらのベルト装置には自動ベルト緊張装
置が使用されている．従来から用いられている自動ベル
ト緊張装置は、通常はエンジンに取付けた固定構造体と
、固定軸線の周りに回動移動するように固定構造体に設
けた回動構造体と、回動構造体に回転自在に設けられて
該回動構造体の回動軸線に平行な軸線の周りで回転する
ベルト係合ブーりとを備える。回動構造体はベルトと係
合する方向に付勢されて常時にベルトを自動的に緊張さ
せる。通常用いられる付勢機構には金属製の捩りコイル
ばねが使用される。捩りコイルばねは普通ヘリカルコイ
ル状をなし、その一端は固定構造体に、また他端は回動
構造体に取付けられている。回動構造体が移動すると、
ヘリカルコイルの個々のコイルは伸びて、回動移動に従
ってコイルの直径が収径する。従ってヘリカルコイルの
主要部分はコイルの上記の伸長と収径が可能なるように
、構造体との保合によって拘束されないようになってい
る。コイルが構造物と接触していないので、回動構造体
が移動した時にコイルそれ自体の慣性によって個々に振
動及び移動を起こしやすい。

本発明の目的は上記の欠点を解決した自動緊張装置を提
供することである． 〔課題を解決するための手段〕 本発明によれば上記の目的は、自動車エンジンに設けら
れた固定構造体と、回動構造体が設置位置と最大延出位
置間に亘って回動軸線の周りに回動移動するように、上
記固定構造体に設けられた回動構遺体と、上記回動構造
体を上記最大延出位置に向けて弾性的に付勢するように
、固定構造体と回動構造体間に作動的に連結した金属製
の捩りばねと、上記回動輪線から間隔をあけた回転軸線
の周りで回転移動するように、上記回転構造体に回転自
在に設けたベルト係合プーりとを備えた、自動車の曲が
りくねったベルト緊張装置であって、上記金属製の捩り
ばねは、両端部が夫々上記固定構造体及び回動構造体に
連結されると共に、該両端部間のヘリカルコイルｔＳｔ
ｃ体の主要部分が上記固定構造体及び回動構造体から距
離をあけて配置されたヘリカルコイル状に形成され、上
記捩りばねの固有振動を変え、かつ上記回動構造体の回
動移動によって上記ばねにかけられた捩り慣性の影響を
減衰させるために、コイル構成体の主要部分の内側に、
上記固定構造体及び回動構造体に接触しないようにばね
安定機構（１１８）が設けられたことを特徴とするベル
ト緊張装置によって達成される． ばね安定機構が、略Ｕ形輪郭に撓み、その撓み性によっ
てコイル構成体の内部に係合する板ばねであることが好
ましい。

Ｕ形板ばねの中央部がコイル構成体の中央部に接触し、
又Ｕ形板ばねの両端部がコイル構成体の中央部が夫々９
０゜を越した位置においてコイル構成体の内側に接触す
るようにした仮ばねによって自動係合が行われることが
好ましい。

本発明の別の目的は、構造が簡単で、作用が有効であり
かつ製造及び組立費の安いばね安定機構を有するベルト
緊張装置を提供することである。

添付図面を参照した実施例を読めば本発明はよく理解さ
れるであろう． 〔実施例〕 第１図には、本発明の原理を具現化したベルト緊張装置
を全体的に参照符号２６で示している．図から判るよう
にベルト緊張装置２６は、自動車エンジンのエンジンブ
ロックに関して静止位置に設けたブラケット板等に取付
けられる固定構造体３６を含み、上記自動車エンジンは
該エンジンに協働した曲がりくねったベルト装置を備え
ている。

またベルト緊張装置２６は、第１の位置即ち限定された
設置位置と第２の位置即ち限定された最大延出位置間に
亘って、所定の軸線の周りを回動するように固定構造体
３６に対して取付けられた回動構造体４０を備える．回
動構造体４ｏは第１の軸線に平行な第２の軸線の周りに
回転運動が可能なベルト係合ブーリ４２を担持している
．固定構造体３６と回動構造体４０との間に金属製の捩
りコイルばね４４を設けて、回動構遺体が上記の第１の
位置から第２の位置に向けて移動するように、ばね力に
よって弾性的に付勢する。このばね力は回動構造体が第
１の位置から第２の位置に移動するにつれて減少する． 本発明は、回動構造体４０の回転移動を減衰させる従来
の一次減衰機構とは全く異なった、コイルばね４４のコ
イルの移動を安定又は減衰させる安定機構又は減衰機構
を提供するものである．本発明は従来の一次減衰機構を
考慮したものであるが、全体的に４６で示した比例型の
減衰機構を使用した点ですぐれている．この比例型減衰
機構は、第１の位置から第２の位置に向けて回動構造体
４０が移動するにつれて減少する減衰力によって、作動
中に減衰させるものである．好ましい比例型減衰機構は
同一出願人にかかるアメリカ特許第４．４７３．　３６
２号明細書に開示されている．固定構造体３６は種々の
異なった構造にすることができるが、図示のように強固
な心部材４８と一対のケースのさや部分５０．　５２と
からでき上っている．心部材４８は略円筒状に形成され
、ボルト組付体５６を収容するように該心部材を貫通し
て軸線方向に延びた中央開口５４を有する。このボルト
組付体５６は固定構造体３６をブラケット板３８に着脱
自在に取付ける役目をする．第４図に示すように、心部
材４８の両端部は、周面に夫々平行平坦面が切欠状に形
成された縮小部５８を備える。ケースのさや部分５０は
、協働した心部材４８の縮小端部５８を収容するように
形成された中央開口６２を有する円形の端壁６０を備え
る．該端壁６０に、該端壁から突出して外方に湾曲して
ブラケット板３８に形成した開口６６に係合するたれ部
６４を設けて、ボルト組付体５６及び心部材４−８の軸
線の周りで、固定構造体３６がブラケット仮３８に対し
て移動するのを防止する．ケースのさや部分５０はまた
端壁６０から軸線方向に延びた円筒状の周壁６８を含む
．この周壁６８の長さは心部材４８の軸線方向の長さよ
りも若干短い．ケースの他方のさや部分５２は、心部材
４８の他の縮小端部５８と係合するように形成した、中
央開口６２と同様の中央開口７２を有する略円形の端壁
７０を含む。ケースの他方のさや部分５２はまた弓形の
周壁７４を含む。この周壁７４は端壁７０の周縁から延
びてケースのさや部分５０の周壁６８の弓形部分に衝合
している。このようにしてさや部分５０と５２とによっ
て角度的開口７６以外は周面が密閉されたケースを構威
し、該開口７６を通して回動構造体４ｏの腕部７８が延
びている． 第１図に示すように、回動構造体４０の腕部７８の自由
端上には一体状に片持軸８０が形成され、該片持軸８０
にボール軸受８２等が軸支されている．開口７６を通し
てケース内に延びた腕部７８の反対側端部は円形状に拡
大されていて、該反対側端部から軸線方向に延びた環状
ボス８４を備える。このボス８４の外径は一方側からコ
イルばね４４の中に内嵌されるのに充分な寸法を有する
．第１〜３図から判るように、コイルばね４４の端部の
一巻きは環状ボス８４の周りを取巻き、コイルばねの末
端部は符号８６で示す位置で略半径方向外方に曲げられ
て、近接した腕部７８の縁部に一体的に形成された張出
し状のストッパ部８８に係合する． また回動構造体４０は、環状ボス８４に一体に形成され
かつ該ボスから軸線方向外方に延びた円筒状の取付け用
筒部９０を含む．円筒状の取付け用筒部９０の外径寸法
は、環状ボス８４の外径寸法よりも小さく、円筒状の心
部材４８の内径寸法よりも大きい。円筒状の取付け用筒
部９０は、さや部分５０の円形端壁６０の付近まで軸線
方向に延びている。円筒状の取付け用筒部９０の外周面
に対して摺動状にコイルばね担持部材９２が設けられて
いる。この世持部材９２はプラスチックで戒形すること
が好ましく、該プラスチ・冫クはＺｙｔｅｌ（商品名）
が好ましい。担持部材９２は円筒状の取付け用筒部９０
の主外周面に外嵌する寸法の円筒状内周面９４を有する
。担持部材９２の内端部の外周面９６の直径はコイルば
ね４４の内径寸法よりも小さい。担持部材９２の外端部
の外周面９８の直径は内端部の外周面９６の直径よりも
若干大きい。担持部材９２の外方末端部から環状フラン
ジ１００が半径方向外方に延びていて、ケースのさや部
分５０の円形状端壁６０の内面に係合している．環状フ
ランジ１００の外縁には、軸線方向内方に延びたリブ１
０２が形成されている．コイルばね４４の外端部は、８
６の場所で半径方向外方に曲げた内端部と同様に１０４
の場所で半径方向外方に曲げられている．コイルばね４
４の外方に曲げられた端部１０４は、ケースのさや部分
５０の周壁６８に形成した溝孔１０６に係合するように
なっている．第１図から判るように、この溝孔１０６が
半径方向の平面に対して略４５゜の角度をなして延びて
いると都合がよい。溝孔１０６をこのように形成したの
で、最初コイルばねの軸線方向内端を溝孔１０６に入れ
て組付中にコイルばね４４を押圧し、これによって第２
図に示すようにコイルばねの外方端部１０４を右側に移
動させると共に軸線方向外方に移動させてリブ１０２に
係合させることによって、コイルばねの外方端部１０４
を溝孔１０６に収容することができる。第１図に示すよ
うにコイルばねの外方端部１０ａとリブ１０２との係合
によって、リブ１０２を押圧して、固定構造体３６に対
してコイルばね担持部材９２が回転しないように確実に
錠止する．しかしこの構造では、回転軸線に直角な方向
に担持部材９２が摺動移動することの確実な防止にはな
らない。

減衰機構４６には、ベルト緊張装置２６が使用される装
置の振動特性に適した材料からなる減衰筒状体１０８が
用いられる。減衰筒状体１０８の好ましい材料はＺｙｔ
ｅｌ　１０３　１１ｓＬ（商品名）で、ｄｕＰｏｕｔ社
製のナイロンである。減衰筒状体１０Ｂの材料としてＺ
ｙｔｅｌを使用すると、減衰作用はすべて摺動摩擦減衰
となる。

第２図に示すように、回動構造体４０は軸線方向に延び
て円筒状の取付用筒部９０の内側を画定する円筒状の主
内側面１１０を含む。減衰筒状体１０Ｂの外周面１１２
は、該筒状体１０８を回動構造体４０内に遊び嵌めする
ように寸法を決められている。また減衰筒状体１０８の
内周面１１４は心部材４８の外周面に締り嵌めされてい
る。減衰筒状体１０８の一端部はケースのさや部分５０
の端壁６０の内面に係合し、反対側端部は回動構造体４
０の隣接面とケースのさや部分５２の端壁７０の内面と
に着座したワッシャ１１６に係合している。ワツシャ１
１６の材料はコイルばね担持部材９２の材料と同様に例
えばＺｙｔｅｌ　１０１　（商品名）にすることが好ま
しい． 減衰機構４６の減衰作用は、二つの比較的移動し易い摩
擦面、即ち減衰筒状体１０８の外周面１１２と取付用筒
部９０の内周面１１０間の相対的摩擦面摺動によって行
われる．摩擦面摺動が回動移動に捩り抵抗を付与するこ
とによって、回動構造体４０の移動を減衰させる。この
捩り抵抗は、回動構造体の軸線から摺動面まての距離を
掛けた二つの摺動面の摩擦面の摺動抵杭に打勝つの１；
必要な力に等しい．又摩擦面摺動抵抗は、摺動面の形戒
に用いられた材料の摩擦係数、接触面の面積及び摺動面
間の圧力の函数である。一度選択した材料は変わらず又
接触面積は著しく変わることがないので、摩擦面槓摺動
抵杭の変化は摺動面間の圧力が変わることによって得ら
れる。上記の変化を付与するために、コイルばね４４か
らの減衰力を半径方向に変化させて摺動面間の圧力を変
化させる．半径方向のばね力戒分は、コイルばね担持部
材９２上に軸線方向に比較的短い外周面９８を設けるこ
とによって、コイルばね４４を介して心部材４８の対向
した端部に伝動される。上記は半径方向のばね力成分を
回動構造体４０の取付け用円筒部９０と減衰筒状体１０
８とを介して心部材４８に伝動する唯一の手段の役目を
する。又半径方向のばねが付与した減衰力は直接的であ
るので、回動構造体４０の回動軸受に作用する力を釣合
わせる。

即ち減衰力はプーり負荷と同一方向に作用し、かつプー
り負荷力を効果的に釣合わせるように軸線方向の位置に
付与される。

上記のような捩りコイルばねの特殊な取付けによって、
つる巻コイル構造体はその殆んど全長に亘って他の構造
物に接触せず、従って該コイルばね自体の固有振動数で
不従属の振動をし、それ自体の慣性に影響されない。又
、つる巻コイル構造体の個々のコイルの拡張・収縮が可
能である．大部分のコイルが直接接触しないのでベルト
緊張装置として使用した時に捩りコイルばねの上記の固
有の性質が得られ、従って共振を起こさない．コイルば
ね４４の固有振動を変えて、コイルばね４４のコイルに
生ずる捩り慣性の影響を減らすために、本発明の原理に
従って、コイルばね４４のコイルばね構造体の主要部分
の自由部分の内側に、全体的に符号１１Ｂで示した安定
機構１１８を保合状に設ける．安定機構１１８を略Ｕ形
の輪郭に曲げた比較的軽量の板ばねで形成し、該板ばね
のたわみ性を利用してコイルばね構或体の内，部に係合
させることが好ましい．第３図に示すように、Ｕ形輪郭
の板ばねは中央部１２０の二つの自由端部１２２とを含
む．Ｕ形板ばねの中央部１２０はコイルばね構成体の中
央部の内側に接触し、またＵ形板ばねの両自由端部１２
２は中央部から夫々反対方向に９０″を若干越した位置
においてコイルばね構成体の内側に接触している．Ｕ形
板ばね１１８は厚さが約０．０１６インチ（０．３０６
４ｗｎ）の軟鋼短形板から作られる．実施例では全体を
通じて一様な幅なので、Ｕ形輪郭に曲げる前は、平面形
は矩形である． 安定機構１１８はコイルの内側に係合し、その軽度のば
ね作用によってコイルばね横成体の拡張・収縮に応じて
撓むことができる。安定機構１１８の両自由端部１２２
はコイルばねに摩擦的に接触して、その拡張・収縮運動
を減衰させる。ばね性を有する安定機構の接触によって
ばねの固有振動数を変化させ、コイルばね構成体の不従
属の捩り慣性の影響を制御すると共に、固有振動数にお
ける共振発生を制御する． 従って本発明の目的は完全にかつ効果的に達成される。

しかし上述の好ましい実施例は、本発明の機能的及び構
威的原理を示すために述べたものであって、本発明の原
理から外れることなく変更し得ることを理解すべきであ
る。従って本発明はその精神及び特許請求の範囲に亘っ
た変形態様を包含するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を具現化したベルト緊張装置の上
面図で、図面を明確にするために一部を破断して示し、
第２図は第１図の２　−　２　ｇｓについての断面図、
第３図は第２図の３−３線についての断面図、第４図は
第ｌ図の４−４線についての部分断面図である。 ３６・・・固定構造体、　　　４０・・・回動構造体、
４２・・・ベルト係合プーリ、４４・・・捩りばね、４
６・・・減衰機構、　　　１１Ｂ・・・安定機構、１２
０・・・仮ばねの中央部、１２２・・・仮ばねの端部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自動車エンジンに設けられた固定構造体（３６）と
   、回動構造体が設置位置と最大延出位置間に亘って回動
   軸線の周りを回動移動するように、上記固定構造体に設
   けられた回動構造体（４０）と、上記回動構造体を上記
   最大延出位置に向けて弾性的に付勢するように、固定構
   造体と回動構造体間に作動的に連結した金属製の捩りば
   ね（４４）と、上記回動軸線から間隔をあけた回転軸線
   の周りで回転移動するように、上記回動構造体に回転自
   在に設けたベルト係合プーリ（４２）とを備えた、自動
   車の曲がりくねったベルト装置に使用されるベルト緊張
   装置であって、上記金属製の捩りばねは、両端部が夫々
   上記固定構造体及び回動構造体に連結されると共に、該
   両端部間のヘリカルコイル構成体の主要部分が上記固定
   構造体及び回動構造体から距離をあけて配置されたヘリ
   カルコイル状に形成され、上記捩りばねの固有振動を変
   え、かつ上記回動構造体の回動移動によって上記ばねに
   かけられた捩り慣性の影響を減衰させるために、コイル
   構成体の主要部分の内側に、上記固定構造体及び回動構
   造体に接触しないようにばね安定機構（１１８）が設け
   られたことを特徴とするベルト緊張装置。 ２、上記安定機構が、略Ｕ形輪郭に撓み、その撓み性に
   よってコイル構成体の内部に係合した板ばねを備えた請
   求項１に記載のベルト緊張装置。 ３、上記Ｕ形板ばねの中央部（１２０）はコイル構成体
   の中央部の内側に接触し、又Ｕ形板ばねの両端部（１２
   ２）はコイル構成体の中央部から夫々反対方向に９０°
   を越した位置においてコイル構成体の内側に接触した請
   求項２に記載のベルト緊張装置。 ４、上記回動構造体と固定構造体とがそれらに作動的に
   協働する減衰機構（４６）を備えて、固定構造体に対す
   る回動構造体の回動移動を減衰させた請求項３に記載の
   ベルト緊張装置。 ５、上記減衰機構が、上記回動構造体が上記設置位置か
   ら上記最大延出位置に向けて移動するにつれて減少する
   減衰力を有する回動構造体の略全ての移動中に、摩擦面
   摺動によって減衰作動する請求項４に記載のベルト緊張
   装置。 ６、上記減衰力が、上記固定構造体と回動構造体間に作
   用する力を釣合わせる位置に加えられた請求項５に記載
   のベルト緊張装置。