JPH11159587A - ベルトテンショナ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】無段変速装置に用いられる従来の変速比調整用
のベルトテンショナは、構造が複雑でスペースを広くと
り、振動も大きい。 【解決手段】固定部材４に対して揺動自在な揺動部材６
の先端にテンショナプーリ３を支持する。固定部材４に
設けたステッピングモータ８によって、駆動伝達機構７
としてのウォームギア機構を介して回動させる。揺動部
材６と一体回動する回動部材３３と、ウォームホイール
１０とを遊びを設けて駆動連結する。ウォームホイール
１０の連結孔１１内で、回動部材３３の連結突起１２の
両回動方向に遊び領域１３を設ける。揺動部材６および
テンショナプーリ３が、内蔵された弾性部材によって弾
性支持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】巻き掛けられたベルトの張力
を調整するベルトテンショナ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ベルト伝動装置は、例えば自
動車のカーコンプレッサやオイルポンプ等の補機を駆動
するために用いられている。このベルト伝動装置では、
エンジンのクランク軸からプーリ及びベルトを介して一
定の変速比で駆動力が伝達されており、クランク軸の回
転数の増加と共に各種補機の回転数が増加する。その回
転数の増加と共に各種補機の効率も増加するが、ある回
転数以上では逆に効率が低下する。

【０００３】したがって、補機を必要以上の回転数で回
転させることは、エネルギを無駄に消費し、補機の耐久
性にも影響を与える。そこで、可変径プーリを用いて補
機の回転数を調整し得るようにした無段変速機が提案さ
れている（例えば、公表特許公報平２−５００２６１
号）。この公報の無段変速機では、ベルトに張力を負荷
することにより可変径プーリの有効径を変化させる変速
比設定用のテンショナを備えている。このテンショナで
は、ベルトに係合する回転自在なプーリの動作位置を、
油圧シリンダによって変位させて変位後の位置をロック
することにより、可変径プーリの有効径を変化させるよ
うにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の変速比設定用の
テンショナは、変位させた後のプーリの位置をロックす
る、言わばスタティックなテンショナであり、ベルトに
発生する振動や張力変動を減衰させる機能を有していな
い。したがって、ベルトの振動が収まり難いという問題
がある。

【０００５】そこで、ばねや摩擦減衰手段等を含み、ベ
ルトの振動を減衰させる機能を有する公知のオートテン
ショナを新たに追加することも考えられるが、構造が複
雑となる。また、このオートテンショナを配置するスペ
ースが必要となり、無段変速機が大型になる。本発明は
上記課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で省
スペースを図りつつベルト振動の少ないベルトテンショ
ナ機構を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の課題解決手段として、請求項１記載の発明は、固定部
材と、この固定部材に変位可能に設けられた可動部材
と、この可動部材に回動自在に支持されると共にベルト
に係合し、且つ可動部材の変位に伴ってベルトに張力を
与える第１の方向とその逆の第２の方向に変位するテン
ショナプーリと、固定部材に設けられ、上記可動部材を
駆動伝達機構を介して少なくとも第１の方向へ駆動する
駆動源と、上記駆動源から可動部材へ至る駆動伝達経路
に設けられた駆動連結に関する遊び領域と、上記可動部
材を第１の方向に付勢する弾性部材とを備えたことを特
徴とするものである。

【０００７】本発明では、駆動源によって可動部材を駆
動してテンショナプーリを変位させ、ベルト張力を調整
して変速比を変更することができる。また、駆動伝達経
路に設けられた遊びによって可動部材と駆動源との間の
駆動連結が断たれた状態では、弾性部材が可動部材を介
してテンショナプーリをベルト側への押圧状態に弾性支
持する。これにより、通常のオートテンショナと同様の
機能を得ることができる。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、上記可動部材を第１の方向に付勢する弾性部材と、
可動部材の変位に抵抗を与える減衰力発生部材をさらに
備えたことを特徴とするものである。本発明では、駆動
伝達経路に設けられた遊びによって可動部材と駆動源と
の間の駆動連結が断たれた状態では、ベルトの張力変動
に伴ってテンショナプーリおよび可動部材が変位する
と、弾性部材および減衰力発生部材が協働してダイナミ
ックダンパとして機能する。これにより、ベルトの振動
やベルトの張力変動を抑え、ベルトのスリップや鳴き等
の発生を防止することができる。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１又は２に
おいて、上記可動部材は所定の軸線の回りに揺動自在な
揺動部材からなり、上記駆動伝達機構は、駆動源に連結
されたウォームと、このウォームと噛み合い且つ揺動部
材を揺動変位させるウォームホイールとを含むことを特
徴とするものである。本発明では、テンショナプーリが
揺動するタイプにおいてウォームギア機構を用いたの
で、テンンョナプーリ側からの逆入力の影響を駆動源が
比較的受け難くなる結果、テンショナプーリの位置をよ
り確実に保持することができる。上述の揺動タイプと比
べ駆動源とプーリとの間を離隔させうる自由度が大きい
ので、レイアウトによっては取付位置の自由度が増す。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１又は２に
おいて、上記可動部材は上記第１および第２の方向に直
線移動する直線動部材からなり、上記駆動伝達機構は、
駆動源に連結されたピニオンと、このピニオンと噛み合
い且つ直線動部材を直線動変位させるラック軸とを含む
ことを特徴とするものである。本発明では、テンショナ
プーリが直線往復動するタイプにおいてラックアンドピ
ニオン機構を用いたので、上述請求項３記載のウォーム
ギア機構に比べ、さらに速度効率を高くとれるので、相
対的に駆動源としての出力の小さいものが使用可能とな
る。

【００１１】請求項５記載の発明は、請求項１ないし４
の何れか一つにおいて、上記駆動源がステッピングモー
タであることを特徴とするものである。ステッピングモ
ータであれば停止により回転位置を保持できるので、位
置決めが容易であると共に、回転位置を保持するための
機構を別途に設ける必要がなく、製造コストを安くする
ことができる。

【００１２】請求項６記載の発明は、請求項１ないし４
の何れか一つにおいて、上記駆動源が油圧モータである
ことを特徴とするものである。本発明では、低圧の油圧
源を用いても油圧モータにより高いトルクを得ることが
できるので、例えば車両に組み込まれてエンジンオイル
等の低圧の動力源を用いる場合に適している。また、駆
動源として仮に油圧シンリダのような直線往復運動型を
用いた場合、低圧の動力源を用いるとシリンダ径を大き
くしなければならず、シリンダ径を小さくするには別途
高圧の動力源を必要とする問題があるが、本発明のよう
に回転型の駆動源を用いた場合には、省スペースを図る
ことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を添
付図面を参照しつつ説明する。図１（ａ），（ｂ）は本
発明の一実施の形態に係るベルトテンンョナ機構１を含
むベルト式の無段変速装置５０の概略構成を示してい
る。図１（ａ）はベルト２の走行速度に比して可変径プ
ーリ５１の回転速度が相対的に遅くなった状態を示し、
図１（ｂ）はベルト２の走行速度に比して可変径プーリ
５１の回転速度が相対的に速くなった状態を示してい
る。

【００１４】本ベルトテンンョナ機構１は、自動車その
他の車両に搭載される駆動源によって補機を駆動するた
めのベルト式の無段変速装置の他、一般の工作機械等の
無段変速装置にも適用することができる。本無段変速装
置では、可変径プーリを駆動プーリおよび従動プーリの
何れに適用しても良く、１つの無段変速装置において、
１ないし２つ以上の従動プーリを可変径プーリとするこ
とも可能である。ただし、本実施の形態では、自動車に
搭載されて、車両の駆動源の出力軸に連なる回転軸に駆
動プーリとして可変径プーリを設けた例に則して説明す
る。

【００１５】後に詳述するが、本可変径プーリ５１は、
一対のプーリ主体２０２，２０３間に偏心可能に挟持さ
れ且つ外周面にベルト２が巻き掛けられる動力伝達リン
グ２０６を備えている。可変径プーリ５１は、動力伝達
リング２０６を、プーリ主体２０２，２０３の軸心Ｋと
同心となる位置（図１（ａ）の状態に相当）と、軸心Ｋ
に対して所定量偏心する位置（図１（ｂ）の状態に相
当）とに変位させることにより、ベルト２に対する有効
径を変化させる。

【００１６】本無段変速装置５０では、無端状のベルト
２を、上記ベルトテンショナ機構１に含まれるテンショ
ナプーリ３、位置が固定されたアイドラプーリ５２、お
よび上記可変径プーリ５１に対して順次に巻き回してい
る。ベルト２は、図示していないが、１ないし複数の補
機の回転軸に設けられた従動プーリにも巻き回されてい
る。補機としては、スーパーチャージャー、エアーポン
プ、オルタネータ、エアコンディショナ用コンプレッ
サ、パワーステアリング用油圧ポンプおよびウオータポ
ンプ等を例示することができる。

【００１７】変速比を調整するためのベルトテンショナ
機構１は、車両の駆動源のボディ等に固定される固定部
材４と、この固定部材４に対して回動軸線５の回りに揺
動変位自在な可動部材としての揺動部材６とを備えてお
り、この揺動部材６の先端にテンショナプーリ３を回転
自在に支持している。上記の固定部材４には、揺動部材
６を駆動伝達機構７を介して駆動する駆動源としてのス
テッピングモータ８が支持されている。駆動伝達機構７
は、ステッピングモー夕８の回転軸８ａの同軸上に一体
回転可能に取り付けられたウォーム９と、このウォーム
９と噛み合い且つ上記の回転軸線５の回りに回動自在に
支持されたウォームホイール１０とを含んでいる。

【００１８】Ｃは車両の駆動源の回転速度に係わる信号
Ｓを入力し該信号Ｓに基づいてステッピングモー夕６の
動作を制御するコントローラである。具体的には、車両
の駆動源の回転速度が所定値よりも遅い場合は、図１
（ａ）に示すように揺動部材６を時計回り（テンショナ
プーリ３がベルト２に張力を与える第１の方向）に回動
させて、駆動プーリとしての可変径プーリ５１の有効径
を小さくして、補機の回転速度を相対的に速くする。一
方、車両の駆動源の回転速度が所定値よりも速い場合
は、図１（ｂ）に示すように揺動部材６を反時計回り
（第１の方向の逆方向）に回動させて、ベルト２をたぐ
り寄せることにより、可変径プーリ５１の有効径を相対
的に大きくする。

【００１９】図２を参照して、ウオームホイール１０
は、上記回動軸線５を中心とする円周の等配に複数の連
結孔１１，…を貫通形成している一方、揺動部材６と一
体回転可能に連結される後述する回動部材３３は、上記
回動軸線５を中心とする円周の等配に、上記複数の連結
孔１１，…内にそれぞれ遊嵌される複数の円柱状の連結
突起１２，…を一体に形成している。これにより、揺動
部材６と一体回動する回動部材３３と、ウォームホイー
ル１０とは回転方向に所定の遊び領域１３を有して互い
に駆動連結されている。すなわちウォームホイール１０
と揺動部材６とが遊び領域１３を有して互いに駆動連結
されている。

【００２０】図１および図２では図示していないが、本
ベルトテンショナ機構１は、テンショナプーリ３がベル
ト２に張力を与える方向に揺動部材６を付勢するねじり
コイルばねからなる弾性部材１４（図３参照）と、揺動
部材６の揺動に摩擦抵抗を与える減衰力発生部材として
の摩擦部材３６，３９（図３参照）とを含んでいる。図
１（ａ）に対応する図２に示す状態では、連結突起１２
の両側に遊び領域１３，１３が形成されており、揺動部
材６およびテンショナプーリ３が、ウォームホイール１
０側への連結を解かれている。一方、図１（ｂ）に対応
する図７に示す状態では、ウォームホイール１０が時計
回りに回動することにより、連結孔１２の反回動側端部
に回動部材３３の連結突起１１が係合され、両者に遊び
がない状態で回動部材３３、揺動部材６およびテンショ
ナプーリ３を時計回りに回動させる。

【００２１】図３を参照して、上記揺動部材６の先端部
３１には、転がり軸受３２を介してテンショナプーリ３
が回動自在に支持されている。上記の固定部材４は、ボ
ス１６を有する下部材１７を備えている。また、下部材
１７には、上記の回動軸線５と同心に配置されると共に
一端および他端が固定部材４および揺動部材６にそれぞ
れ係合された上記のねじりコイルばねからなる弾性部材
１４が収容されている。

【００２２】一方、揺動部材６の基端部２２には、回動
軸線５と同心の筒状部２３が形成されており、この筒状
部２３も弾性部材１４の一部を収容している。弾性部材
１４はテンショナプーリ３がベルト２を弾力的に押圧す
る方向（図３において時計回り）に上記揺動部材６を回
動付勢している。２４は揺動部材６の揺動角度を所定範
囲内に規制するストッパピンである。

【００２３】フランジ付カラー３５と基端部２２とで区
画される収容空間２７内に、上記の駆動伝達機構７とし
てのウォーム９およびウオームホイール１０、並びに上
記の回動部材３３が収容されている。一方、固定部材４
の下部材１７のボス１６には、揺動部材６の基端部２２
の内径側に配置されるスリーブ２９が、揺動自在に嵌め
合わされている。このスリーブ２９の内周面とボス１６
の外周面との間には、軸方向に並ぶ一対の筒状の摺動部
材３０，３０が介在している。

【００２４】上記の基端部２２には、スラストブッシュ
４１、ウォームホイール１０、スラストブッシュ４２、
フランジ付カラー３５が、図における下方から順に嵌め
合わされている。回動部材３３は、基端部２２に一体回
動可能に連結されている。また、上記のスラストブッシ
ュ４１，４２によって環状のウオームホイール１０が回
動自在に支持されている。そして、上述した如く、ウォ
ームホイール１０の連結孔１１に回動部材３３が遊嵌さ
れている。

【００２５】ねじ２８は、フランジ付カラー３５を貫通
して固定部材４の下部材１７のボス１６にねじ込まれて
いる。これにより、フランジ付カラー３５がねじ２８の
頭部とボス１６の上端面との間で挟持された状態で回動
不能に固定され、揺動部材６の揺動を支持している。フ
ランジ付カラー３５のフランジ下面と揺動部材６の基端
部２２の間には、上記の摩擦部材３６は挟持されてい
る。摩擦部材３６は揺動部材６の揺動に摩擦抵抗を与え
る減衰力発生部材として機能する。

【００２６】次いで、図４〜図６を参照して可変径プー
リ５１について説明する。図４は可変径プーリ５１の断
面図である。図４を参照して、可変径プーリ５１は、車
両の駆動源の出力軸に連なる回転軸２０１の周囲に軸方
向に移動自在な第１および第２の環状のプーリ主体２０
２，２０３を備えており、これらプーリ主体２０２，２
０３の互いの対向面にそれぞれ動力伝達面２０４，２０
５を形成している。これら一対の動力伝達面２０４，２
０５は互いに逆向きに傾斜したテーパ状にされており、
両動力伝達面２０４，２０５によって、断面略台形形状
の動力伝達リング２０６が、両プーリ主体２０２，２０
３の軸心Ｋに対して偏心可能（図６参照）に挟持されて
いる。

【００２７】この動力伝達リング２０６の外周面にはベ
ルト２への伝動面２０８が形成され、この伝動面２０８
にベルト２が巻き掛けられている。伝動面２０８には、
ベルト２の周回方向に沿って延びる複数の互いに平行な
リブ２３６とそれぞれ噛み合う複数の周溝２３７が形成
されている。リブ２３６は例えば断面略Ｖ字形形状をし
ている。動力伝達リング２０６の両側面はそれぞれ対応
する動力伝達面２０４，２０５と接触してトルクを伝達
するテーパ状の動力伝達面２０９，２１０を構成してい
る。

【００２８】ベルト２はゴム製のものが好ましく、ま
た、動力伝達リング２０６としては、耐久性に優れ且つ
摩擦係数が高い樹脂、例えば、フェノール樹脂に、炭素
繊維、芳香族ポリアミド繊維およびグラファイトを配合
した樹脂材料を成形してなるものが好ましい。本樹脂で
あれば、高強度を耐摩耗性に優れているにもかかわら
ず、相手部材への攻撃性が穏やかであり、しかも温度に
かかわらず安定した摩擦係数を持つ。また、樹脂材料中
における炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維およびグラフ
ァイトの含有割合としては、炭素繊維５〜３０重量％、
芳香族ポリアミド繊維５〜１５重量％、グラファイト１
０〜１５重量％の範囲にあることが、耐摩耗性を向上さ
せ、摩擦係数をより安定させる点で好ましい。

【００２９】また、可変径プーリ５１は、第１および第
２のプーリ主体２０２，２０３を互いに近づく方向に付
勢する付勢手段としてのダイヤフラムスプリング２１１
を備えており、このダイヤフラムスプリング２１１は、
回転軸２０１と連動回転する円板フランジ状の連結部２
１２に複数の軸状部２１３を介して一体回転可能に連結
されている。

【００３０】上記のダイヤフラムスプリング２１１の内
径部２１４および外径部２１５は、第１および第２のプ
ーリ主体２０２，２０３にそれぞれ一体回転可能に係合
されている。これにより、両プーリ主体２０２，２０３
とダイヤフラムスプリング２１１が回転軸２０１と一体
に回転するようになっている。従動プーリである本可変
径プーリ５１では、ベルト２から、動力伝達リング２０
６、両プーリ主体２０２，２０３およびダイヤフラムス
プリング２１１を介して回転軸２０１へトルクが伝達さ
れる。

【００３１】図４および図５を参照して、ダイヤフラム
スプリング２１１の内径部２１４および外径部２１５に
は、それぞれ円周等配に配置された放射状の連結溝２１
６，２１７が形成されている。また、ダイヤフラムスプ
リング２１１の径方向の中間部において、上述した軸状
部２１３を貫通させる支持孔２３１が円周等配に形成さ
れている。

【００３２】第１のプーリ主体２０２は、円錐状の円板
部２１８とこの円板部２１８の内周に形成された円筒状
のボス部２１９とを備えている。円板部２１８は上記の
動力伝達面２０４を形成している。また、ボス部２１９
は回転軸２０１の周面に滑り軸受としてのブッシュ２２
０を介して軸方向にスライド自在に支持されている。２
３４は第１のプーリ主体２０２が回転軸２０１から抜脱
することを防止するストッパであり、回転軸２０１の端
部の周溝に嵌め入れられたスナップリングからなる。

【００３３】第２のプーリ主体２０３は、円錐状の円板
部２２１とこの円板部２２１の内周に形成された円筒状
のボス部２２２とを備えている。円板部２２１は上記の
動力伝達面２０５を形成している。第２のプーリ主体２
０３のボス部２２２は、第１のプーリ主体２０２のボス
部２１９を取り囲み、この第１のプーリ主体２０２のボ
ス部２１９によって滑り軸受としてのブッシュ２２３を
介して軸方向にスライド自在に支持されている。

【００３４】第２のプーリ主体２０３の動力伝達面２０
５の背面２２４の外周緑部には、ダイヤフラムスプリン
グ２１１の外径部２１５の複数の連結溝２１７にそれぞ
れ嵌め入れられる複数の板状の連結突起２３３が円周等
配で放射状に形成されている。第２のプーリ主体２０３
の背面２２４がダイヤフラムスプリング２１１の外径部
２１５によって押圧されて、第２のプーリ主体２０３が
第１のプーリ主体２０２へ近づく方向に付勢されてい
る。

【００３５】第１のプーリ主体２０２のボス部２１９
は、第２のプーリ主体２０３のボス部２２２を貫通して
第２のプーリ主体２０３の動力伝達面２０５の背面２２
４側へ延びており、ボス部２１９が第２のプーリ主体２
０３の背面側へ延びる部分を構成している。この背面側
へ延びる部分としてのボス部２１９の端部には、当該端
部とダイヤフラムスプリング２１１の内径部２１４とを
一体回転可能に連結するための環状の連結部材２２５が
設けられている。

【００３６】この連結部材２２５の内周部はボス部２１
９の端部にねじ結合されて一体回転可能に固定されてい
る。この連結部材２２５を介して伝達されるトルクがね
じ締め方向に働くようにされており、固定が緩むことか
ないようになっている。この連結部材２２５はダイヤフ
ラムスプリング２１１の内径部２１４を軸方向に押すた
めの円板状の押圧板部２２６と、この押圧板部２２６に
円周等配で放射状に形成された複数の連結突起２２７と
を形成している。上記の押圧板部２２６がダイヤフラム
スプリング２１１の内径部２１４によって押圧され、連
結部材２２５を介して第１のプーリ主体２０２が第２の
プーリ主体２０３へ近づく方向に付勢されている。ま
た、複数の連結突起２２７は、ダイヤフラムスプリング
２１１の内径部２１４の複数の連結溝２１６にそれぞれ
嵌め入れられている。

【００３７】上記の連結部２１２は、回転軸２０１に一
体に形成された円板状のフランジ部２２８と、このフラ
ンジ部２２８の周囲を取り囲んで配置された環状部材２
２９とを含んでいる。フランジ部２２８の外周面と環状
部材２２９の内周面との間には、両者に例えば焼き付け
等により接合されたゴム等の環伏の弾性部材２３０が介
在している。この弾性部材２３０は環状部材２２９とフ
ランジ部２２８とを弾性的に連結してトルク伝達を可能
にすると共に、環状部材２２９を回転方向に弾性支持す
ることになる。

【００３８】また、上記の環状部材２２９には、当該環
状部材２２９を軸方向に貫通して複数の貫通孔が円周等
配に形成され、各貫通孔には上記軸状部２１３が挿通さ
れて固定されている。これら軸状部２１３がダイヤフラ
ムスプリング２１１の支持孔２３１に嵌め入れられ、ダ
イヤフラムスプリング２１１と連結部２１２とを一体回
転可能に連結する。

【００３９】また、ダイヤフラムスプリング２１１は内
径部２１４と外径部２１５とに互いに逆向きの集中荷重
を受けた軸対称曲げの状態となるが、このとき各軸状部
２１３によって、支持孔２３１の位置におけるダイヤフ
ラムスプリング２１１の軸方向の変位が規制されること
から、各軸状部２１３による支持半径ｄを所定に設定す
ることにより、内径部２１４と外径部２１５とを相等し
いストローク量で互いに逆向きに変位させることが可能
となる。

【００４０】本実施の形態によれは、ステッピングモー
タ８によってテンショナプーリ３を時計回りに揺動変位
させててベルト２をたぐり寄せることにより、可変径プ
ーリ５１のダイヤフラムスプリング２１１の付勢力に抗
して動力伝達リング２０６を、両プーリ主体２０２，２
０３を互いに離反させつつ図６および図１（ｂ）に示す
ように偏心させて、巻きかけられたベルト２対する有効
径Ｄを変化させることができる。一方、ベルトテンショ
ナ機棚１がステッピングモータ８によってテンショナプ
ーリ３を反時計回りに揺動変位させてベルト２のたぐり
寄せを解除すると、ダイヤフラムスプリング２１１の付
勢力によって図４および図１（ａ）に示すように動力伝
達リング２０６は同心位置に戻されることになる。

【００４１】また、この状態で、ベルトテンショナ機構
１において、揺動部材６の連結突起１２とウォームホイ
ール１０の連結孔１１との間に、揺動部材６の双方向の
回動に対して遊び領域１３，１３が生じる。この状態で
は、可変径プーリ５１側の弾性部材としてのダイヤフラ
ムスプリング２１１が動力伝達リング２０６およびベル
ト２を介してテンショナプーリ３を反時計回りに付勢し
ようとする付勢力と、ベルトテンショナ機構１に内蔵し
た弾性部材１４が揺動部材６を介してテンショナプーリ
３を時計回りに付勢しようとする力とがバランスする位
置にテンショナプーリ３が変位することになる。すなわ
ち、ベルトテンショナ機構１の弾性部材１４が揺動部材
６およびテンショナプーリ３を弾性支持することによ
り、通常のオートテンショナと同様の機能も果たすこと
ができ、ベルトの振動や張力変動を抑制することができ
る。

【００４２】特に、弾性部材１４および摩擦部材３６，
３９が協働してダイナミックダンパとして機能するの
で、ベルトの振動やベルトの張力変動を効果的に抑え、
ベルトのスリップや鳴き等の発生を確実に防止すること
ができる。また、テンショナプーリ３が揺動するタイプ
において駆動伝達機構７としてウォームギア機構を用い
たので、テンショナプーリ３側からの逆入力の影響を駆
動源としてのステッピングモータ８が受け難くなる結
果、テンショナプーリ３の位置をより確実に保持するこ
とができる。

【００４３】また、ステッピングモータ８であれば停止
により回転位置を保持できるので、位置決めが容易であ
ると共に、回転位置を保持するための機構を別途に設け
る必要がなく、サーボモータ等を用いる場合と比較して
製造コストを安くすることができる。図８および図９は
本発明の他の実施の形態のベルトテンショナ機構を示し
ている。本実施の形態が図２の実施の形態と主に異なる
のは、下記である。すなわち、 １）図２の実施の形態では、可動部材を固定部材に対し
て揺動する揺動部材により構成したが、本実施の形態で
は、可動部材を、固定部材に対して直線移動する直線動
部材により構成した。 ２）図２の実施の形態では、駆動源としてのステッピン
グモー夕８の駆動力を可動部材に伝達するための駆動伝
達機構をウォームギア機構により構成したが、本実施の
形態では、ラックアンドピニオン機構により構成した。

【００４４】具体的に説明すると、本ベルトテンショナ
機構１Ａは、固定部材５５と、この固定部材５５に直線
動可能に設けられた直線動部材５６とを備えており、こ
の直線動部材５６の先端にテンショナプーリ３が回動自
在に支持されている。上記の固定部材５５には、上記の
直線動部材５６を駆動伝達機構７Ａを介して駆動する駆
動源としのステッピングモー夕８が支持されている。駆
動伝達機構７Ａは、スナッピングモータ８の回転軸８ａ
に一体回転可能に取り付けられたピニオン５７と、この
ピニオン５７と噛み合うラック歯を有し、直線動部材５
６の移動方向に延びて直線動部材５６を押すことのでき
るラックバー５８とを含んでいる。

【００４５】固定部材５５は、直線動部材５６のー部を
収容してこれを進退自在に支持するシリンダ部５９を有
しており、このシリンダ部５９の奥部に上記ラックバー
５８を収容して進退自在に支持する支持孔６０を有して
いる。シリンダ部５９の内周面には、直線動部材５６を
進退自在に支持する一対のブツシュ６１，６１が固定さ
れている。また、シリンダ部５７の最奥側の内周面に
は、直線動部材５６の外周面に摺接して直線勤部材５６
の移動に摩擦抵抗を与える減衰力発生手段としての筒状
の摩擦部材６２が固定されている。

【００４６】また、固定部材５５の支持孔６０の内周面
には、ラックバー５８の一端５８ａ側をスライド自在に
支持する一対のブッシュ６３，６３が固定されている。
一方、ラックバー５８の他端５８ｂ側は、直線動部材５
６に形成された支持孔６４内に導入され、支持孔６４の
内周面に固定されたブッシュ６５によってスライド自在
に支持されている。６６はラックバー５８の他端５８ａ
との接触時の衝撃を緩衝する例えば樹脂製の緩衝部材で
ある。

【００４７】直線動部材５６の中間部外周にはフランジ
部６７が形成されており、このフランジ部６０と、固定
部材５５に形成された環状段部６８との間に、直線勤部
材５６をテンショナプーリ３がベルトに張力を与える方
向（図において左方）に付勢する圧縮コイルばねからな
る弾性部材６９が介在している。直線動部材５６が固定
部材５５側へ後退した状態を示す図８が、図１（ａ）に
示す動力伝達リング２０６が同心である状態に対応して
いる。この状態では、図８に示すように、ラックバー５
８の池端５８ａと緩衝部材６６との間に所定の遊び領域
７０が形成されている。

【００４８】また、直線動部材５６がベルト２をたぐり
寄せるように進出した状態を示す図９が、図１（ｂ）に
示す動力伝達リング２０６が偏心された状態に対応して
いる。この状態では、ラックバー５８の他端５８ａと緩
衝部材６６が接触し、ラックバー５８と直線動部材５６
は図において左方へ一体移動する。本実施の形態では、
動力伝達リング２０６が同心のときに、図８に示すよう
に本ベルトテンショナ機構１に遊び領域７０が設けられ
ることから、テンショナプーリ３および直線勤部材５６
が弾性部材６９によって弾性支持される結果、通常のオ
ートテンショナとしての機能を果たすことができる。ベ
ルト２の振動や張力変動を抑制することができる。

【００４９】また、弾性部材６９および摩擦部材６２が
協働してダイナミックダンパとして機能するので、ベル
ト２の振動やベルト２の張力変動を効果的に抑え、ベル
ト２のスリップや鳴き等の発生を確実に防止することが
できる。また、テンショナプーリ３が直線動するタイプ
において駆動伝達機構７Ａとしてラックアンドピニオン
機構を用いたので、上述の揺動タイプと比べ駆動源とプ
ーリとの間を離隔させうる自由度が大きいので、レイア
ウトによっては取付位置の自由度が増す。しかも、上述
のウォームギア機構に比べ、さらに速度効率を高くとれ
るので、相対的に駆動源としての出力の小さいものが使
用可能となる。

【００５０】また、ステッピングモー夕８であれば停止
により回転位置を保持できるので、位置決めが容易であ
ると共に、回転位置を保持するための機構を別途に設け
る必要がなく、サーボモータ等を用いる場合と比較して
製造コストを安くすることができる。次いで、図１０は
本発明の他の実施の形態に係るベルトテンショナ機構を
示している。本実施の形態が図８の実施の形態と異なる
のは、駆動源としてステッピングモータに代えて油圧モ
ータを用いたことである。

【００５１】具体的に説明すると、本ベルトテンショナ
機構１Ｂでは、油圧モータ７１として、例えば一対のギ
アを噛み合わせて構成されるギアモータを用いることが
できる。油圧モータ７１の出力軸７２から、第１ピニオ
ン７３、第１平歯車７４、第２ピニオン７５および第２
平歯車７６を介して、駆動伝達機構７Ａ（ラックアンド
ピニオン機構）のピニオン５７が駆動されるようになっ
ている。

【００５２】第１ピニオン７３は、油圧モータ７１の出
力軸７２に一体回転可能に固定されている。第１平歯車
７４と第２ピニオン７５は一体回転可能に連結される共
に、固定部材５５によって回転自在に支持されている。
ラックバー５８と噛み合うピニオン５７と、第２平歯車
７６とは一体回転可能に連結されている共に、これら
は、第１ピニオン７３に対して相対回転自在に固定部材
５５によって支持されている。

【００５３】また、油圧モー夕７１の吸込口７７および
吐出口７８にそれぞれ接続される一対の油路７９，８０
は、例えは車両に搭載されるエンジンオイルの供給源８
１および低圧側８２にそれぞれ接続される一対の油路８
３，８４と方向制御弁８５を介して接続されるようにな
っている。この方向制御弁８５は、供給源８１を油圧モ
ータ７１の吸込口７７に接続し、吐出口を７８を低圧側
８２に接続する第１の状態と、その逆の接続となる第２
の状態と、吸込口８８および吐出口７８への接続を絶つ
第３の状態（図１０の状態に相当）とに切り替えるもの
である。他の構成については図８の実施の形態と同様で
あるので、図に同一符号を付してその説明を省略する。

【００５４】本実施の形態では、図８の実施の形態と同
様の作用効果を奏することに加えて、低圧の油圧源を用
いても油圧モータ７１により高いトルクを得ることがで
きるので、例えば車両に組み込まれてエンジンオイル等
の低圧の動力源を用いる場合に適している。また、駆動
源として仮に油圧シンリダのような直線往復運動型を用
いた場合、低圧の動力源を用いるとシリンダ径を大きく
しなければならず、シリンダ径を小さくするには別途高
圧の動力源を必要とする問題があるが、本実施の形態の
ように回転型の駆動源である油圧モータ７１を用いた場
合には、省スペースを図ることができる。

【００５５】なお、本発明は上記各実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲で種々の変更を施すこ
とができる。例えば、減衰力発生部材としては、摩擦抵
抗を発生する摩擦部材の他、粘性抵抗を発生するオリフ
ィスを用いることができる。

【００５６】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、駆動源によっ
て可動部材を駆動してテンショナプーリを変位させ、ベ
ルト張力を調整する。また、駆動伝達経路の遊び領域に
よって可動部材側への駆動連結が断たれた状態で、弾性
部材が可動部材およびテンショナプーリを弾性支持する
ことにより、通常のオートテンショナと同様の機能も果
たすことができ、ベルトの振動や張力変動を抑制するこ
とができる。別途にオートテンショナを設ける場合と比
較して構造を簡素化でき且つ省スペースを達成できる。

【００５７】請求項２記載の発明では、遊び領域によっ
て可動部材側への駆動連結が断たれた状態で、ベルトの
張力変動に伴ってテンショナプーリおよび可動部材が変
位すると、弾性部材および減衰力発生部材が協働してダ
イナミックダンパとして機能する。これにより、ベルト
の振動やベルトの張力変動を抑え、ベルトのスリップや
鳴き等の発生を防止することができる。

【００５８】請求項３記載の発明では、テンショナプー
リが揺動するタイプにおいてウォームギア機構を用いた
ので、テンショナプーリ側からの逆入力の影響を駆動源
が比較的受け難くなる結果、テンショナプーリの位置を
より確実に保持することができる。請求項４記載の発明
では、テンショナプーリが直線往復動するタイプにおい
てラックアンドピニオン機構を用いたので、上述の揺動
タイプと比べ駆動源とプーリとの間を離隔させうる自由
度が大きいので、レイアウトによっては取付位置の自由
度が増す。また、請求項３記載のウォームギア機構に比
べ、さらに速度効率を高くとれるので、相対的に駆動源
としての出力の小さいものが使用可能となる。

【００５９】請求項５記載の発明では、ステッピングモ
ータであれば停止により回転位置を保持できるので、位
置決めが容易であると共に、回転位置を保持するための
機構を別途に設ける必要がなく、製造コストを安くする
ことができる。請求項６記載の発明では、例えば車両に
組み込まれてエンジンオイル等の低圧の動力源を用いる
場合にも油圧モータにより高いトルクを得ることができ
る。また、回転型の駆動源を用いることになり、往復直
線動型の駆動源を用いる場合と比較して省スペースを図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るベルトテンショナ
機構、およびこれを含む無段変速装置の概略図である。

【図２】ベルトテンショナ機構の部分断面正面図であ
る。

【図３】ベルトテンショナ機構の縦断面図である。

【図４】無段変速装置に含まれる可変径プーリの縦断面
図であり、動力伝達リングが同心位置にある状態を示し
ている。

【図５】可変径プーリに含まれるダイヤフラムスプリン
グの正面図である。

【図６】動力伝達リングが偏心した状態を示す可変径プ
ーリの縦断面図である。

【図７】ベルトをたぐり寄せた状態のベルトテンショナ
機構の部分断面正面図である。

【図８】本発明の他の実施の形態に係るベルトテンショ
ナ機構の部分断面正面図である。

【図９】図８のベルトテンショナ機構がベルトをたぐり
寄せた状態を示す部分断面正面図である。

【図１０】本発明のさらに他の実施の形態に係るベルト
テンショナ機構の部分断面正面図である。

【符号の説明】

２ ベルト ３ テンショナプーリ ４ 固定部材 ５ 回動軸線 ６ 揺動部材（可動部材） ７ 駆動伝達機構 ８ ステッピングモータ（駆動源） ９ ウォーム １０ ウオームホイール １１ 連結孔 １２ 連結突起 １３ 遊び領域 １４ 弾性部材 ３６，３９摩擦部材（減衰力発生部材） ５５ 固定部材 ５６ 直線動部材（可動部材） ５７ ピニオン ５８ ラックバー ７Ａ 駆動伝達機構 ６２ 摩擦部材 ６９ 弾性部材 ７０ 遊び領域 ７１ 油圧モータ ８１ 供給源 ８５ 方向制御弁

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定部材と、 この固定部材に変位可能に設けられた可動部材と、 この可動部材に回動自在に支持されると共にベルトに係
   合し、且つ可動部材の変位に伴ってベルトに張力を与え
   る第１の方向とその逆の第２の方向に変位するテンショ
   ナプーリと、 固定部材に設けられ、上記可動部材を駆動伝達機構を介
   して少なくとも第１の方向へ駆動する駆動源と、 上記駆動源から可動部材へ至る駆動伝達経路に設けられ
   た駆動連結に関する遊び領域と、 上記可動部材を第１の方向に付勢する弾性部材とを備え
   たことを特徴とするベルトテンショナ機構。
2. 【請求項２】上記可動部材の変位に抵抗を与える減衰力
   発生部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載
   のベルトテンショナ機構。
3. 【請求項３】上記可動部材は所定の軸線の回りに揺動自
   在な揺動部材からなり、 上記駆動伝達機構は、駆動源に連結されたウォームと、
   このウォームと噛み合い且つ揺動部材を揺動変位させる
   ウォームホイールとを含むことを特徴とする請求項１又
   は２記載のベルトテンショナ機構。
4. 【請求項４】上記可動部材は上記第１および第２の方向
   に直線移動する直線動部材からなり、 上記駆動伝達機構は、駆動源に連結されたピニオンと、
   このピニオンと噛み合い且つ直線動部材を直線動変位さ
   せるラック軸とを含むことを特徴とする請求項１又は２
   記載のベルトテンショナ機構。
5. 【請求項５】上記駆動源がステッピングモータであるこ
   とを特徴とする請求項１ないし４の何れか一つに記載の
   ベルトテンショナ機構。
6. 【請求項６】上記駆動源が油圧モータであることを特徴
   とする請求項１ないし４の何れか一つに記載のベルトテ
   ンンョナ機構。