JPH0429656A - オートテンショナー - 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、ベルト駆動機構においてベルトに適切な張力
を付与するオートテンショナーに関するものである。

（従来の技術） 駆動プーリと従動プーリの間に伝動ベルトが巻掛けられ
たベルト伝動装置においては張力付与手段としてオート
テンショナーが使用されることが多い。オートテンショ
ナーは初期にはアイドラープーリをねしりスプリングや
引張スプリングによって単にベルトに押し当てるだけの
構成であった。

しかし、近年、自動車の補機駆動伝動を中心に一本のベ
ルトによって多軸の従動輪を駆動する多軸伝動機構が開
発され、この多軸伝動機構においては旧来のベルト伝動
と異なり、使用するベルトが非常に長く、また負荷のか
かり方は変動が多い。

そのため多軸伝動はヘルドに振動が発生しやすい欠点が
ある。従って、多軸伝動に使用されるオートテンショナ
ーは旧来のプーリに一定張力を与える機能に加えて振動
を減衰する機能を有することが要求される。

そこで、本出願人は先にベルトの振動を減衰する手段と
して円板状の摩擦部材と摺動部材を有し、これらをねじ
りスプリングとは別個のスプリングにより押圧し、一定
の摩擦力を発生させるダンピング機能を有するオートテ
ンショナーを提案した。

（特願昭６３−２５８８”７０号）。

（発明が解決しようとする課題） 上記本出願人が提案したオートテンショナーは、アイド
ルブーりはねしりスプリングによってヘルドに押圧され
ると共にダンピング手段によってテンションアームの回
転には一定のブレーキが加えられる。

そのため、ヘルドは一定の張力が加えられると共に発生
する振動は減衰され多軸駆動用のオートテンショナーと
して誠に好ましい特性を有する。

しかし、その反面、上記オートテンショナーは円板状の
摩擦板を使用すること及びねじりスプリングとは別個に
圧縮スプリングを必要とするためどうしても外形が大型
にならざるを得ない欠点があった・ また、摩擦板等を軸方向へ摺動させる必要からテンショ
ナー軸にスプライン加工を施さねｂｉならない欠点があ
った。

そこで、本発明は更に上記事実に着目し、従来技術のオ
ートテンショナーの有する利点を保持しつつ上記欠点を
補うオートテンショナーを提案することを目的とする。

（課題を解決するための手段） しかして、上記した目的を達成するための本発明の特徴
は他部材へオートテンショナーを固定する固定部材に取
り付けられたテンショナー軸と、一端にアイドラープー
リが回転可能に固定されたテンションアームとばね部材
を持ち、テンションアームはころがり軸受を介してテン
ショナー軸に回転可能に取着されると共にばね部材によ
って一定の回転方向へ付勢されているオートテンショナ
ーにおいて、テンションアームは筒状部を有し、該筒状
部はテンショナー軸に挿入されており、テンショナー軸
と筒状部の間には摩擦部材が挿入されているオートテン
ショナーにある。

また、本発明は上記構成の具体的態様として互いに対応
するテンションアーム筒状部の前半部と摩擦部材の前半
部にそれぞれ軸方向に延びる複数のスリ、トを形成し、
筒状部外周に締付部材を装着することによって半径方向
に締め付けてなる構成ならびにテンションアーム筒状部
と摩擦部材の長さを異ならしめ摩擦部材を筒状部先端よ
り一部露出せしめて、該露出部外周に締付部材を装着し
て半径方向に締め付けてなる構成を特徴とする。

上記の構成においてテンションアームは、ころがり軸受
を介してテンショナーに取着固定されているため、所定
の揺動範囲に回転することができここで、テンションア
ームの取着をころがり軸受を介したものに限定し、滑り
軸受によるものを除外したのは、滑り軸受は本質的に軸
と軸受の間に隙間が発生することが不可欠であるためで
ある。

即ち、滑り軸受を用いてテンションアームを支承すると
き、上記隙間によってテンションアームがかだむきテン
ションアームの円滑な作動が得られなくなることがある
ためである。

また、上記傾きによってアイドラープーリがベルトと傾
いた状態で当接することもあり、不都合が生ずる。

テンションアームは、ばね部材によって一定の回転方向
に付勢されているため、ベルトの所定の張力を与えるこ
とができる。

更に、本発明のオートテンショナーはテンションアーム
が筒状部を有し、該筒状部はテンショナー軸に挿入され
ており、両者の間に環状の空間が形成されている。

そして、該空間内には摩擦部材が挿入されているためテ
ンションアームが回転する時テンションアームの筒状部
の内面と摩擦部材の間、あるいはテンショナー軸と摩擦
部材の間がこすれあい、所定の摩擦が発生する。ここで
摩擦部材とはベルトの振動を減衰させるに足る摩擦力を
発生ずることができればよく、必らずしも高い摩擦力が
発生し得る素材である必要はない。

例えば摩擦部材としては、ゴム、アスベスト等の高い摩
擦係数を有するもの、銅合金、含油焼結物、アルミニウ
ム等の中低度の摩擦係数を有するもの、テフロン、ナイ
ロン等の低度の摩擦係数を有するものがベルトの振動の
状況に応じて選択使用される。

上記した摩擦を生しさせるための摩擦部材がテンショナ
ー軸を押し付ける力は摩擦部材の厚さを適度に定めて両
者の隙間をなくするか、やや圧縮状に設定することによ
り発生させることができる。

この場合、両者は全周面で摩擦力を発生する。

また、オートテンショナーをベルト駆動機構に使用した
時、ヘルドから受ける反力によって軸受が変形したり、
軸受の微小なりリアランスが圧縮されてテンションアー
ムがテンショナー軸かられずかに偏心することによって
も、摩擦部材がテンショナー軸を押し付ける力は発生す
る。この場合、両者はベルトの反力を受ける側の反面に
おいて摩擦力を発生する。

更に、ころがり軸受とアイドラープーリが同一平面上に
ない場合、ころがり軸受を中心としてテンションアーム
に曲げモーメントが発生し、このモーメントの作用によ
っても押圧力が生じる。この場合は前記したテンショナ
ー軸の偏心による場合は逆にベルトの反力を受ける反面
とは反対の反面によって摩擦力を発生する。実際には、
上記した３種類の押圧力が複雑に作用し、相当の押圧力
が生じ、摩擦力を発生させる。

また、上記テンショナー軸を押し付ける力は摩擦部材の
みに頼ることなくテンションアーム筒上部と摩擦部材を
半径方向に吸収する部材を用いて締め付けることによっ
てより増大する。

かかる締付部材は半径方向に収縮するものであればよく
、例えば環状のコイルスプリング、環状のゴム、環状の
金属リングなどが挙げられる。

（作用） 本発明オートテンショナーは先ず、オートテンショナー
を固定ボルトによってエンジン等の他の部材に固定し、
テンションアームを手動で動がしてテンションアームの
動作しろを設けた状態でアイドラープーリをベルトに押
し当てて使用する。

このときテンションアームはねじりコイルばねによって
一定の張力が付勢されているのでヘルドには一定の張力
が与えられる。

そして、負荷等の変動によってベルトが振動するとき、
テンションアームはヘルドと連動して振動するが、テン
ションアームにはテンショナー軸との間に摩擦部材が介
挿されているため、テンショナー軸と摩擦部材の間、又
は摩擦部材とテンションアームの筒状部の間で摩擦抵抗
を生じ、ヘルドの振動を減衰、収斂させる。

請求項２及び３記載の発明においては更にスリントを有
して可撓性をもつ筒状部を介し、あるいは筒状部を介す
ることなく、摩擦部材に直接、締付部材が環状で締め付
けられるため、その収縮力が加わって筒状部と摩擦部材
をテンショナー軸に押し付け、より増大した摩擦力を発
生させる。

（実施例） 以下、更に本発明の具体的実施例について説明する。

第１図は、本発明の第１実施例に係るオートテンショナ
ーの断面図であり、第２図は本発明の変形に係る第２の
実施例のオートテンショナーの断面図である。

図において（１）はオートテンショナーを示す。オート
テンショナー（１）はエンジン等の他部材（２）に固定
するための取付座となる固定部材（３）、テンショナー
軸（４）、テンションアーム（５）、アイドラープーリ
（６）、ねじりコイルばね（７）、ころがり軸受（玉軸
受）（８）、摩擦部材（９）等によって構成される。

順次説明すると、固定部材（３）は外形が碗状であり、
円板状の取付座０ωの周辺に辺部側が壁状に設けられて
いる。テンショナー軸（４）は本実施例においては、固
定部材（３）の中央に一体的に設けられており、固定部
材（３）の取付座部００）より離れるに従って三段に先
細になっている。

即ち、テンショナー軸（４）は取付座部００）より近い
方から根部０１）、根部（１０より細い摩擦部材当接部
０り、摩擦部材当接部（１２）より更に細いころがり軸
受当接部０３）を有する。そして、テンショナー軸には
ころがり軸受当接部０３）側より固定部材（３）側へ貫
通する取付ボルト孔ａ４が設けられている。テンション
アーム（５）は、外形形状が碗状の取付部０５）とアー
ム部Ｏｅが一体に結合されたものである。ここで取付部
０５）は更に外壁部（２６）と芯部０力よりなる。外壁
部（２６）は外形が先述の固定部材（３）の辺部０８）
よりもやや大きく、内径は概ね同一であり、最も外端部
は固定部材（３）の辺部側の最外端が挿入されるように
内径が大きく作られている。芯部０７）は、中心に内径
が二段階にわけられた孔ＱΦが設けられた軸状である。

そして、当該奥側の股部分によって筒状部（２２）が形
成される。外側の段（２１）部分には玉軸受（８）が挿
入されるため、テンショナー軸（４）のころがり軸受当
接部０３）よりも相当に内径が大きく、奥側の筒状部（
２２）は摩擦部材当接部よりわずかに大きく形成されて
いる。

一方、テンションア−１、（５）のアーム部０６）は板
状であり、取付部０５）の一端より延設された先端にア
イドラープーリ（６）が回転可能に取着されている。

本実施例においてはアイドラープーリ（６）はテンショ
ンアーム（５）の取付部ａ９より前方へセり出した位置
に取り付けられアイドラープーリ（６）の中心線は、取
付部０５）の玉軸受（８）の中心線と一致しない。

そのため、テンションアーム（５）の取付部０６）の芯
部０７）には玉軸受（８）を中心としたモーメント力が
発生する。ここで、アイドラープーリ（６）及びその固
定手段は公知のものと何ら異なるものではないので詳細
説明は略する。

ねじりコイルばね（７）は両端が固定部材（３）及びテ
ンションアーム（５）に保合可能に折り返されている（
図示せず）。

また、本実施例ではねしりコイルばね（７）の素線の断
面形状は長方形であり、よりコンパクト化が図られてい
るが、勿論、断面円形のものでもよい。

摩擦部材（９）は筒状に形成されたキャストナイロンで
ある。本実施例のオートテンショナー（１）は固定部材
（３）の凹面とテンションアーム（５）の凹面が向き合
った状態でテンショナー軸（４）にテンションアーム（
５）の取付部面の孔が挿入され、両者の外側の段（２１
）ところがり軸受取付部（１３）の間に２つの玉軸受（
８）が装着され、同じ（奥側の段、即ち筒状部（２２）
と摩擦部材取付部面の間には摩擦部材（９）が装着され
、更に固定部材（３）とテンションアーム（５）の間に
ねじりコイルばね（７）が、その両端がそれぞれ固定部
材（３）、テンションアーム（５）に係止され数キログ
ラムの力で巻き締めされた状態で装着されて成るもので
ある。

なお、図示しないが固定部材（３）とテンションアーム
（５）は相互に回転角度を一定量に制限する係合爪を有
し、一定回転角を越える自由回転は許さない。従って、
テンションアーム（５）はねじりコイルばね（７）が巻
き緩む方向に常時付勢されている。

本実施例のオートテンショナーは固定ボルト（３Ｏ）に
よってエンジン等の他の部材（２）に固定され、テンシ
ョンアーム（５）を動作しろを設けた状態でアイドラー
プーリ（６）をヘルドに押し当てて使用する。

この時、テンションアーム（５）はねじりコイルばね（
７）によって一定の張力が与えられる。

また、負荷の変動やエンジンの回転数の変動によってベ
ルトが振動する時、テンションアーム（５）もヘルドと
連動して振動するが、本実施例においてはテンションア
ーム（５）は摩擦部材（９）を介してテンショナー軸（
４）と接触し、テンショナー軸（４）と摩擦部材（９）
の間、又は摩擦部材（９）とテンションアーム（５）の
筒状部（２２）の間で摩擦抵抗を生じ、ヘルドの振動を
減衰、収斂させる。

本発明のオートテンショナーにおいては、摩擦部材の材
質及びその嵌合の強弱によって摩擦力の大小が左右され
る。摩擦部材の材質については前述したようにあらゆる
素材のものが使用できる。

また、前述の他本発明の特殊の変形例としてテンション
アーム（５）の筒状部（２２）を直接テンショナー軸（
４）に当接し、テンションアーム（５）の一部をもって
摩擦部材の働きをさせる構成も可能である。摩擦部材内
外面と、テンションアーム及びテンショナー軸との嵌合
は理論的にはじまりばめに設定するべきであるが、現実
にはオートテンショナー作動中はヘルドより受ける曲げ
モーメントによりテンションアームがわずかながら傾く
ため中間ばめ、あるいは隙間ばめ程度に設定することが
好ましい。

勿論、摩擦部材はテンションアームあるいはテンショナ
ー軸のいずれかに固定してもかまわない。

また、摩擦部材は本実施例のような円筒状ではなく、反
別状や多数に分割したもの、あるいはその一部であって
もよい。

以上、実施例においては玉軸受（８）を２個並列に使用
してテンションアーム（５）をテンショナー軸に支承す
る構成を開示した。この玉軸受の個数はオートテンショ
ナーが負荷すべき荷重によって任意に設定すべきであり
、例えば第２図のようにただ１個の玉軸受を使用するこ
とも勿論可能である。

ここで注意すべきは、第１図や第２図の実施例のように
アイドラープーリ（６）の中心線と玉軸受（８）の中心
線が一致せず、テンションアームに曲げモーメントが発
生する時、第２図のように玉軸受の数を減少させると、
前記曲げモーメントが減少し、摩擦部材（９）とテンシ
ョンアーム（５）の間の押圧力で曲げモーメントの大部
分を負荷することとなる。

そのため、摩擦部材（９）とテンションアーム（５）の
間の押圧力が増加し、発生する摩擦力が増大する。

そのため第２図のような構成はテンションアームが幾分
傾く危険はあるが、比較的大きな摩擦力が要求される場
合には好適である。

第３図ないし第１０図に示す第３の変形実施例及び第４
の変形実施例は更にかかる比較的大きな摩擦力が要求さ
れる場合に有利なオートテンショナーの各側であり、特
にディーゼルエンジン等の振動の大きな原動機を使用す
るベルト駆動機構に好適である。

第３図のオートテンショナーは前記第２図に示すオート
テンショナーにおいて、テンションアーム（５）の筒状
部（１００）に、その前半部に第４図に示す如く６本の
軸方向に延びるスリン）　（１０１）を設け、同しく摩
擦部材（１０３）は第５図に示すように長手方向の半分
の部分に同様なスリンＩ−（１０４）を設け、前記筒状
部（１００）の外側から環状のコイルばね（１０５）で
これらを一体に締め付けて強い摩擦力を発生させるもの
である。

これを更に順次詳述すると、筒状部（１００）は前記テ
ンションアーム（５）と一体的にアルミニウム等を素材
として形成されており、その前半分１に６本のスリット
（１０１）が設けられているため、半径方向に可撓性を
有する。そして、その筒状部（１００）には外周部に環
状のコイルばね（１０５）が装着される環状の溝（１０
６）が形成されている。

一方、摩擦部材（１０３）はナイロン等の筒状体よりな
り、前半分には前記筒状部（１００）のスリット（１０
１）と同心状のスリンＩ−（１０４）が設けられている
。

そのため、摩擦部材（１０３）の前半分の部分も半径方
向に可撓性を有する。そして、上記摩擦部材（１０３）
は筒状部（１００）のスリット（１０１）と摩擦部材（
１０３）のスリット（１０４）を一致させ、かつ摩擦部
材（１０３）の後方部分（１０７）が筒状部（１００）
の玉軸受（８）に近い部分に一体的に固定されており、
両者は相互に周方向には回転しない。

また、筒状部外周から締め付ける部材の環状のコイルば
ね（１０５）は第６図に示すように小径のコイルスプリ
ングの両端を環状に連結したものであり、半径方向に収
縮力を発生する。

この環状のコイルばね（１０５）は前述の如く筒状部（
１００）の溝部（１０６）内にずれないように装着され
ることによりその収縮力によってテンションアーム芯部
の筒状部（１００）と、摩擦部材（１０３）をテンショ
ナー軸（４）に押し付け、摩擦力を発生させる。

しかし、環状コイルばね（１０５）は同様に半径方向に
収縮する部材によって置き換えが可能であり、例えば環
状のゴムあるいは後述の金属製リング様のもの、又は弾
性材を環状に巻装したものを採用することができる。

第７図〜第１０図に示す本発明の第４の変形実施例は締
付部材に上記金属製リングを用いたものである。

この実施例に係るオートテンショナーはテンションアー
ム芯部の筒状部（２００）を比較的短く設定し、摩擦部
材（２０１）を筒状部（２００）より長くして筒状部（
２００）より摩擦部材（２０１）を露出させて該露出部
に金属製のリング（２０２）を取り付け、摩擦部材（２
０１）を筒状部（２００）を介さずに直接、金属製リン
グ（２０２）により締め付けて押圧し、摩擦部材（２０
１）とテンショナー軸（４）との間に摩擦力を発生させ
ている。

本実施例において筒状部（２００）は前述した各実施例
の筒状部に比較し、短く、テンショナー軸（４）に取り
付けたとき、筒状部（２００）の後端（２０５）と固定
部材（３）の内面（２０６）との間に概ね筒状部（２０
０）の全長に略等しい長さを残す。

また摩擦部材（２０１）は前記同様、ナイロンを素材と
し、長手方向の全長にわたって第８図あるいは第１０図
に示すように１本のスリット（２０２）が設けられた円
筒体である。この摩擦部材（２０１）は第９図に見られ
る如（その一端（Ｃ）に近い側の外周面において凹溝（
２０７）が設けられている。そして、内面は中程より他
端（Ｄ）側の面がテーパ加工されていて、一端（Ｃ）側
より他端（Ｄ）側の方の内径が小さくなっている。

そのため、これに対応しテンショナー軸（４）において
も摩擦部材（２０１）のテーパ面が当接する部分に同様
なテーパ加工がなされている。

この子−パ加工は主として組付けを容易にする手段とし
て効果がある。

かくして、摩擦部材（２０１）は筒状部（２００）と一
体となった状態でテンショナー軸に装着されている。

次に前記金属製リング（２０２）は鋼線をコイル状に１
回巻き上げ、両端（２０３）　（２０４）を第８図に示
す如く折り返したものであり、両端（２０３）　（２０
４）を矢示Ｅ方向に移動させると、内径が増加し、離す
と内径が元に戻ろうとして減少する。

か（で、金属製リング（２０２）は摩擦部材（２０１）
の凹溝（２０７）に装着され、常時、摩擦部材（２０１
）を締め付け、摩擦部材（２０１）とテンショナー軸（
４）との間で摩擦力を発生させる。

なお、第７図に示すオートテンショナーは先の各側に対
し取付ボルトの頭部（３０Ａ）がテンションアーム（５
）の内部に嵌め込まれており、外側へは露出しない。

この構成はベルト駆動機構のレイアウトによってベルト
が取付ボルトの上側を通過せざるを得ない場合、ヘルド
がボルト頭部にあたって傷付くことが防止され、好適で
ある。

また、この第７図においてアイドラープーリ（６）は前
記各側と異なる型式のものが使用されているが、前記各
測量様の型式のものであってもよいことは云うまでもな
い。

以上、本発明オートテンショナーの各実施例について説
明して来たが、本発明はこれら実施例に限られるもので
はなく、その主旨を逸脱しない範囲において設計的改変
が可能であることは勿論である。

（発明の効果） 本発明のオートテンショナーはテンションアームが筒状
部を有し、この筒状部がテンショナー軸に挿入され、摩
擦部材を介してテンションアームかテンショナー軸に接
触することにより、摩擦力を発生させ、ヘルドの振動を
減衰、収斂する。摩擦材、筒状部は何れも薄いものであ
るから摩擦力発生機構は小型化することが可能であり、
全体形状が小型のオートテンショナーを実現することが
できる。

更に、本発明のオートテンショナーは構造が単純であっ
てスプライン加工等が不要であり、より容易に製作する
ことができる効果がある。

請求項２及び３記載の発明は更に締付部材により筒状部
を介し、又は介することなくその外側から締め付けたも
のであり、その締付収縮力が加わってテンショナー軸へ
の押し付は力を増大し、より一層摩擦力を発生させるこ
とができ、ディーゼルエンジン等の振動の大きな原動機
を使用するベルト駆動機構に特に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の具体的な第１実施例におけるオートテ
ンショナーの断面図、第２図は本発明の変形に係る第２
実施例におけるオートテンショナーの断面図である。 また、第３図は、本発明の第３の変形実施例におけるオ
ートテンショナーの断面図、第４図は上記第３図Ａ−Ａ
断面図、第５図は、第３図のオートテンショナーにおい
て採用される摩擦部材の斜視図、第６図は第３図のオー
トテンショナーにおいて採用される押圧部材の部分拡大
部図である。 更に第７図は本発明の第４の変形実施例におけるオート
テンショナーの断面図、第８図は上記第７図のＢ−Ｂ断
面図、第９図は、第７図のオートテンショナーにおいて
採用される摩擦部材の一部断面正面図、第１０図は、第
９図の摩擦部材の側面図である。 （１）・・・オートテンショナー （３）・・・固定部材 （４）・・・テンショナー軸。 （５）・・・テンションアーム （６）・　・　・アイドラープーリ。 （７）・・・ねじりコイルばね （８）・・・ころがり軸受（玉軸受）。 （９）　（１０）　（２０１）・・・摩擦部材（２２）
　（１００）　（２００）・・筒状部。 （１０１）　（１０４）・・・スリット（１０５）　（
２０２）・・・締結部材時 許 出 願 人 三ツ星ヘルド株式会社 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 ／ １ト、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、他部材へオートテンショナーを固定する固定部材に
   固定されたテンショナー軸と、一端にアイドラープーリ
   が回転可能に取り付けられたテンションアームとばね部
   材をもち、テンションアームはころがり軸受を介してテ
   ンショナー軸に回転可能に取着されると共に、ばね部材
   によって一定の回転方向へ付勢されているオートテンシ
   ョナーにおいて、テンションアームは筒状部を有し、該
   筒状部はテンショナー軸に挿入されており、テンショナ
   ー軸と筒状部の間には摩擦部材が挿入されていることを
   特徴とするオートテンショナー。 ２、請求項１記載のオートテンショナーにおいて対応す
   るテンションアーム筒状部の前半部と、摩擦部材の前半
   部がそれぞれ軸方向に延びる複数のスリットを有し、筒
   状部外周に装着された締付部材によって半径方向に締め
   付けされていることを特徴とするオートテンショナー。 ３、請求項１記載のオートテンショナーにおいて、摩擦
   部材がテンションアーム筒状部先端より一部露出してお
   り、該露出部外周に締付部材が装着されて半径方向に締
   め付けられていることを特徴とするオートテンショナー
   。