JPH07317858A - ばね特性が非線形のばねを具えたテンショナ - Google Patents

ばね特性が非線形のばねを具えたテンショナ

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JPH07317858A
JPH07317858A JP6130878A JP13087894A JPH07317858A JP H07317858 A JPH07317858 A JP H07317858A JP 6130878 A JP6130878 A JP 6130878A JP 13087894 A JP13087894 A JP 13087894A JP H07317858 A JPH07317858 A JP H07317858A
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克也 中久保
Toru Fujiwara
透 藤原
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハウジング内を摺動するプランジャに、ばね
によって突出力を付与したテンショナにおいて、ベルト
等の目飛び及び騒音を防止すること。 【構成】 テンショナ１０は、ハウジングに対して摺動
可能なプランジャ１８を有する。プランジャ１８にはば
ね１２により突出力が付与されている。ばね１２は、ピ
ッチ及びばね定数が比較的大きい第１部分１４と、ピッ
チ及びばね定数が比較的小さい第２部分１６からなる。
ばね１２は、一定量たわむと第２部分１６が互いに密着
してばね定数が変化する。これにより、プランジャの後
退量は小さくなるとともにプランジャの突出速度も小さ
くなり、ベルト等には早期に所定の張力が付与される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのカム軸駆動
用の歯付きベルト若しくはチェーンに張力を付与するた
めに使用されるテンショナ、又は、補機駆動用ベルト若
しくはチェーンに張力を付与するために使用されるテン
ショナに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のテンショナ６０は、図９に示され
るように、ハウジング６２と、このハウジング６２を低
圧室６４と高圧室６６に分割するプランジャ６８と、プ
ランジャ６８に突出力を付与するばね７０を有してな
る。７２はチェックバルブである。プランジャ６８は、
例えば、アイドラローラを具えたアーム（図示せず）に
当接する。この種のテンショナ６０においては、高圧室
６６から低圧室６４への油の流れを制限することで、プ
ランジャ６８は緩徐に後退し、低圧室６４から高圧室６
６への油の流れを実質的に制限しないことで、プランジ
ャ６８は迅速に突出する。
【０００３】テンショナ６０に使用されるばね７０は、
等ピッチコイルばね、又は、ねじりコイルばねである。
そのばね特性は、通常、線形である。テンショナという
用途においては、歯付きベルト又はチェーン（以下、
「ベルト等」という。）の初張力のばらつきを抑える必
要がある。そのため、ばね定数の小さいばねを使用する
ことが多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ばね特性が
線形のばねをテンショナに利用すると、エンジン始動時
に目飛びや騒音を発生するという問題を生じる。テンシ
ョナは、通常、ベルト等の緩み側に配置される。ベルト
等の緩み側の張力は、エンジン作動中よりエンジン停止
時の方が大きくなる場合がある。従って、この場合、プ
ランジャは、エンジン作動中よりもエンジン停止時の方
が後退している。このような状態でエンジンを始動させ
ると、プランジャが突出するまでの間、ベルト等には所
定の張力が付与されない。そのため、目飛びや騒音が発
生する。
【０００５】また、ばね定数の小さいばねを利用する
と、エンジン停止時におけるプランジャの後退量が大き
くなる。油の流動抵抗はプランジャの突出速度に比例す
るので、プランジャの後退量が大きいときには、ベルト
等に所定の張力が付与されるまでの間、ベルト等は目飛
びの危険に曝される。
【０００６】なお、同様の問題が、特開平２−６６３５
６号及び特開平２−７２２５２号のような、揺動型テン
ショナにおいても生じる。この種のテンショナは、固定
軸の周りで揺動可能な偏心体を有する。偏心体には、ば
ねによって、歯付きベルト又はチェーンの張力が増加す
る方向への旋回力が付与される。
【０００７】本発明の目的は、ばねを利用して歯付きベ
ルトやチェーンに緊張力を付与するテンショナにおい
て、そのばねを非線形のものにすることで、目飛びや騒
音を抑制することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、第１
に、ハウジング内を摺動するプランジャに、ばねによっ
て突出力を付与したテンショナにおいて、非線形のばね
特性を具えたばねを利用することにより前記課題を解決
した。
【０００９】本発明は、第２に、固定軸の周りで揺動可
能な偏心体に、ばねによって旋回力を付与したテンショ
ナにおいて、非線形のばね特性を具えたばねを利用する
ことにより前記課題を解決した。
【００１０】
【作用】第１の発明においては、ばね特性が非線形のば
ねを利用することで、プランジャの後退量に伴ってばね
力が増加する。エンジン停止時にベルト等の緩み側の張
力が増加して、プランジャに後退方向の力が作用して
も、線形ばねを利用したテンショナに比べて、本発明の
テンショナではプランジャの後退量が小さくなる。
【００１１】エンジン始動時、ベルト等の緩み側の張力
が減少すると、プランジャは突出しようとする。プラン
ジャの後退量は小さいから、その分、プランジャの突出
速度も小さくなる。従って、油の流動抵抗も小さくな
り、ベルト等に所定の張力が付与されるまでの時間が短
縮される。
【００１２】第２の発明においても同様である。すなわ
ち、ばね特性が非線形のばねを利用することで、偏心体
の旋回量に伴ってばね力が増加する。エンジン停止時に
ベルト等の緩み側の張力が増加して、偏心体を旋回させ
る力が作用しても、線形ばねを利用したテンショナに比
べて、本発明のテンショナでは偏心体の旋回量が小さく
なる。
【００１３】エンジン始動時、ベルト等の緩み側の張力
が減少すると、偏心体は旋回しようとする。偏心体の旋
回量は小さいから、その分、偏心体の旋回速度も小さく
なる。従って、油の流動抵抗も小さくなり、ベルト等に
所定の張力が付与されるまでの時間が短縮される。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明によるテンショナの第１実施
例を示している。テンショナ１０の基本構造は、図９の
従来のテンショナと実質的に同じである。以下、本発明
の特徴について説明する。
【００１５】図１に示されるように、ばね１２は、ピッ
チ及びばね定数が比較的大きい第１部分１４と、ピッチ
及びばね定数が比較的小さい第２部分１６からなる。図
２はばね１２のばね特性を示し、ばね１２のたわみ量、
すなわち、プランジャ１８の後退量が一定量に達する
と、ばね定数（ｄＦ／ｄｘ）はｋからｋ’に変化する。
ばね定数は、ｋ＜ｋ’の関係となる。
【００１６】このようなばね特性となる理由は、プラン
ジャ１８の後退量が一定量に達したとき、ばね１２の第
２部分１６のみが互いに密着して、ばね全体のばね定数
が、第１部分１４のばね定数に支配されるからである。
【００１７】すなわち、第１部分１４のばね定数をｋ
１、第２部分１６のばね定数をｋ２とすると、第２部分
１６が密着するまでは、ばね全体のばね定数ｋは下記式
で表される。 ｋ ＝ ｋ１・ｋ２／（ｋ１＋ｋ２） 上記式より、ばね特性を非線形にするには、ｋ＜ｋ２で
なければならないことがわかる。なお、第２部分１６が
密着した後のばね全体のばね定数ｋ’は、ｋ２となる。
【００１８】図３は、本発明によるテンショナの第２実
施例を示している。本実施例のテンショナ２０は、２つ
のばね２２，２４を有する。ばねは、外周側のばね２２
と内周側のばね２４からなる。内周側のばね２４は外周
側のばね２２よりも短い。また、内周側のばね２４は、
外周側のばね２２よりも、ばね定数が大きい。もっと
も、外周側のばねを内周側のばねよりも短くし、外周側
のばねのばね定数を内周側のばねのばね定数より大きく
してもよい。
【００１９】プランジャ２８が一定量後退するまでは、
外周側のばね２２がプランジャ２８にばね力を作用させ
る。プランジャ２８がさらに後退しようとすると、外周
側のばね２２及び内周側のばね２４の双方がプランジャ
２８にばね力を作用させる。このように、ばね定数及び
長さの異なる２つのばねを利用することにより、ばね特
性は非線形となる。
【００２０】なお、ばね自体が非線形のばね特性を具え
た竹の子ばね（ボリュートばね）を利用しても、テンシ
ョナは上記実施例と同様の作用・効果を奏する。
【００２１】図４乃至図８は、固定軸３２，４２の周り
で揺動可能な偏心体３４，４４に、ばね３６，４６によ
って旋回力を付与したテンショナ３０，４０の例であ
る。本発明は、この種のテンショナにも適用でき、ばね
特性を非線形にすることによって、上記実施例と同様の
効果を得ることができる。
【００２２】図４及び図５のテンショナ３０において
は、図１に示されるようにピッチ又はばね定数の異なる
２以上のばねを接続するか、図３に示されるようにばね
を２重にすれば、一定の旋回量を越えたときにばね全体
のばね定数が変化する。
【００２３】図６及び図７のテンショナ４０において
は、図８に示されるように、径の異なる２以上のばねを
接続すれば、一定の旋回量を越えたときにばね全体のば
ね定数が変化する。
【００２４】また、図６において、偏心体４４が矢印方
向に旋回するとき、ばね４６の直径は縮小する。ばねの
小径部分４８に、偏心体４４又は固定軸４２の外径より
僅かに大きいものを使用すると、偏心体４４が一定以上
旋回するとき、その小径部分４８は偏心体４４又は固定
軸４２に巻き付いて、ばね機能を喪失する。その結果、
ばね全体のばね定数は大径部分５０に支配されることに
なり、ばね４６は非線形となる。
【００２５】
【発明の効果】ばね特性が非線形のばねを利用したか
ら、エンジン停止時のプランジャの後退量を小さくで
き、これに伴って、プランジャの突出速度も小さくする
ことができる。そして、プランジャの突出速度を小さく
することで、油の流動抵抗も小さくなる。以上のよう
に、プランジャの後退量、プランジャの突出速度、油の
流動抵抗をそれぞれ小さくした結果、ベルト等に所定の
張力が与えられるまでの時間を短縮でき、ベルト等の目
飛び及び騒音の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるテンショナの第１実施例を示す
断面図である。
【図２】 図１のばねのばね特性を示すグラフである。
【図３】 本発明によるテンショナの第２実施例を示す
断面図である。
【図４】 本発明によるテンショナの第３実施例を示す
正面図である。
【図５】 図４のテンショナの断面図である。
【図６】 本発明によるテンショナの第４実施例を示す
正面図である。
【図７】 図６のテンショナの断面図である。
【図８】 図６のテンショナに利用されるばねの正面図
である。
【図９】 従来のテンショナの断面図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０ テンショナ １２，２２，２４，３６，４６ ばね １４ 第１部分 １６ 第２部分 １８，２８ プランジャ ３２，４２ 固定軸 ３４，４４ 偏心体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジング内を摺動するプランジャに、
    ばねによって突出力を付与したテンショナにおいて、 前記ばねが、非線形のばね特性を具えていることを特徴
    とする、テンショナ。
  2. 【請求項２】 固定軸の周りで揺動可能な偏心体に、ば
    ねによって旋回力を付与したテンショナにおいて、 前記ばねが、非線形のばね特性を具えていることを特徴
    とする、テンショナ。
JP6130878A 1994-05-23 1994-05-23 ばね特性が非線形のばねを具えたテンショナ Pending JPH07317858A (ja)

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