JPH11336856A - オートテンショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルトの弛みに対する迅速な追随性と、急速
なベルトの張りに対する俊敏過ぎない応答性とを両立さ
せることのできるオートテンショナを提供する。 【解決手段】 固定軸１と揺動部材３との間に、プーリ
５がベルト５３から離反する方向に揺動したときにのみ
圧縮されて揺動部材３に揺動抵抗を付与する弾性部材９
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プーリに巻き掛け
られたベルトに、所定の張力を付与するオートテンショ
ナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば自動車におけるカムシャフ
ト等の複数の被駆動軸間に巻き掛けられたベルトの張力
を一定にするために、摩擦式のオートテンショナが用い
られている。摩擦式のオートテンショナとしては、ベル
トに接触させるプーリを、揺動部材によって回転自在に
支持し、この揺動部材を固定軸に揺動自在に取り付ける
とともに、摩擦抵抗を利用した揺動抵抗付与手段によっ
て、上記揺動部材に揺動抵抗を付与することにより、ベ
ルトの振動エネルギーを吸収するようにしたものが知ら
れている（例えば、特開平２−１６８０４９号公報参
照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図９は、上記のような
従来のオートテンショナにおける揺動部材の揺動角θに
対するトルク（揺動トルク）の特性を示すグラフであ
る。図示のように、トルクはヒステリシスを有し、ベル
トの押し込み側及び戻り側におけるダンピングトルクは
互いに同一値である。このことは、ベルトの押し込みと
戻りとが同一の応答性を持って行われることを意味す
る。一方、揺動部材がベルトを押し込む場合と、ベルト
の張力の急速な増大により揺動部材が押し戻される場合
とでは、望まれる応答性が異なっている。すなわち、張
力を増加させるべくベルトを押し込む場合の揺動部材に
は、迅速な追随性が求められるが、例えば冷間時のエン
ジン始動時等においてエンジンから急激にベルトに張力
が付与されたされた場合には、急速なベルトの張り動作
に対して揺動部材がむしろ緩慢に応答して、性急に張力
を弛めないことが望ましい。しかしながら、上記のよう
に、ベルトの押し込み及び戻りの応答性は同一であるた
め、相反する状況の双方に適したダンピング特性を備え
ることはできなかった。従って、追随性の良さを優先す
れば、冷間時のエンジン始動時等に一時的にベルトが弛
み、ベルトの振動や異音が発生していた。

【０００４】上記のような従来の問題点に鑑み、本発明
は、ベルトの弛みに対する迅速な追随性と、急速なベル
トの張りに対する俊敏過ぎない応答性とを両立させるこ
とのできるオートテンショナを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のオートテンショ
ナは、固定軸と、前記固定軸に軸支され、当該固定軸周
りに揺動する揺動部材と、前記揺動部材に軸支され、ベ
ルトが巻き掛けられるプーリと、前記揺動部材に対して
常に揺動抵抗を付与する第１の揺動抵抗付与手段と、前
記プーリを前記ベルトに押しつける第１の方向に前記揺
動部材を付勢する揺動付勢手段と、前記固定軸と前記揺
動部材とによって係止され、前記第１の方向と逆の第２
の方向への揺動時にのみ前記揺動部材に揺動抵抗を付与
する第２の揺動抵抗付与手段とを備えたことを特徴とす
るものである（請求項１）。上記のように構成されたオ
ートテンショナにおいて、第２の揺動抵抗付与手段は、
第１の方向とは逆の第２の方向への揺動時にのみ揺動部
材に揺動抵抗を付与する。従って、ベルトの押し込み動
作時に比して、戻り動作時の揺動抵抗が大きくなる。

【０００６】また、上記オートテンショナにおいて、第
２の揺動抵抗付与手段は、固定軸に設けられたストッパ
と、揺動部材によって駆動され、かつ、ストッパに当接
して蓄勢される弾性部材とを含むものであってもよい
（請求項２）。この場合、弾性部材は、戻り側に瞬発的
に付与される揺動エネルギーを吸収するとともに、吸収
したエネルギーの放出により、揺動部材に対してこれを
ベルトの押し込み方向へ押し戻す力を作用させる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１の（ａ）は、本発明の第１の
実施形態によるオートテンショナの正面図であり、図１
の（ｂ）は、（ａ）における点Ｏ１を通るI-I断面の要
部を示す図である。また、図２は、エンジン等の固定部
のベッド５１に取り付けられた状態のオートテンショナ
を示す断面図であり、図１の（ａ）のII-II線における
断面に相当する図である。図２において、固定軸１は、
ボルト５２によりベッド５１に取り付けられる固定部材
であり、ボルト５２が挿通される円筒形の軸部１ａと、
その端部に形成されたフランジ部１ｂとを有している。
フランジ部１ｂの片面１ｃ（図１の（ｂ）参照）は、後
述する摩擦面としての機能も有している（以下、摩擦面
１ｃという。）。

【０００８】上記固定軸１の外周には、ナイロン４６等
の樹脂からなるブッシュ２が装着され、このブッシュ２
を介して、アルミニウムダイカスト品からなる偏心円筒
状の揺動部材３が回動自在に嵌合されている。この揺動
部材３は、ボルト５２の頭部及び固定軸１のフランジ部
１ｂによって軸方向（図２の左右方向）への移動が規制
されている。揺動部材３の揺動基部側（図２の右側）に
は、固定軸１と同心な円筒部３ａが形成されており、こ
の円筒部３ａは、図１の（ａ）の点Ｏ１を回動中心とし
て固定軸１周りに回動する。一方、揺動部材３の揺動側
（図２の左側）は、上方に偏心した円筒形状であり、そ
の中心は図１の（ａ）における点Ｏ２である。揺動部材
３の揺動側外周には玉軸受４が外挿され、その可動側外
輪がプーリ５となっている。従って、図１の（ａ）に示
す点Ｏ１から偏心した点Ｏ２を中心としてプーリ５は回
転し、点Ｏ１を回動中心とした円筒部３ａの回動によ
り、プーリ５は揺動する。これによって、プーリ５に巻
き掛けられたベルト５３の張力が変化する。

【０００９】図１の（ｂ）に示すように、揺動部材３の
一端側から固定軸１の軸方向に穿設された内部穴３ｂに
は、圧縮された状態の圧縮コイルばね６と、固定軸１の
軸方向に移動可能で、圧縮コイルばね６によって付勢さ
れることによりフランジ部１ｂの摩擦面１ｃに圧接する
摩擦摺動部材７とが装着されている。摩擦摺動部材７
は、耐摩耗性に優れるエンジニアリングプラスチックか
らなる。なお、ベルト５３の荷重によって揺動部材３が
傾くことを圧縮コイルばね６の付勢力によって抑制すべ
く、上記内部穴３ｂは、ベルト５３の荷重点Ｐに対して
固定軸１を挟んだ略反対側の位置であって、固定軸１と
同心の円周上の一箇所に設けられている（図１の（ａ）
参照。）

【００１０】一方、上記圧縮コイルばね６及び摩擦摺動
部材７と固定軸１を挟んで反対側の揺動部材３の内部に
は、円筒部３ａの回動方向に沿って所定長の回廊状に内
洞部３ｃが形成され、この中にピン８及び弾性部材９が
設けられている。ピン８は固定軸１のフランジ部１ｂに
固定された固定部材であり、取付洞部３ｃ内に突出して
ストッパの作用をする。弾性部材９は、圧縮コイルば
ね、蛇腹状の折り曲げばね又はゴムであり、図１の
（ａ）に示す自由な状態における弾性方向への長さが、
ピン８と内洞部３ｃの一端側の壁面３ｃ１との間の周長
より短いことにより、内洞部３ｃ内に遊挿されている。

【００１１】揺動部材３の円筒部３ａの外周には、ブラ
ケット１０が圧入されている。図１において、ブラケッ
ト１０は、円筒部３ａに外接するリング部１０ａと、こ
のリング部１０ａより外側に形成されたフランジ部１０
ｂと、このフランジ部１０ｂからさらに外方に突設され
た舌片状の係止部１０ｃと、揺動部材３の外周面の一点
に突設された突起部３ｄと係合して、ブラケット１０と
揺動部材３との相対回転を規制する回り止め部１０ｄと
を備えている。上記係止部１０ｃには、一端が固定され
た引張コイルばね１１の他端が係止されている。

【００１２】図３は、上記のように構成されたオートテ
ンショナの一部の構成を概念的に示した斜視図である
（但し、弾性部材９は図１及び図２と異なり、蛇腹状の
折り曲げばねで示している。）。すなわち、固定軸１と
揺動部材３との間には、２つの揺動抵抗付与手段が設け
られており、そのうちの第１の揺動抵抗付与手段は、圧
縮コイルばね６と、この圧縮コイルばね６に付勢されて
摩擦面１ｃに対して固定軸１の軸方向に圧接された摩擦
摺動部材７とにより構成される。この第１の揺動抵抗付
与手段は、揺動部材３の揺動に対して常に揺動抵抗を付
与する。一方、第２の揺動抵抗付与手段は、固定軸１に
固定されたピン８と、このピン８に対して、固定軸１の
周方向に対峙して配置され、揺動部材３により周方向に
駆動される弾性部材９とによって構成される。この第２
の揺動抵抗付与手段は、図１の（ａ）に示すプーリ５が
ベルト５３に対して張力を付与する方向とは逆の方向に
揺動したときにのみ、揺動部材３に対して、弾性部材９
の蓄勢による揺動抵抗を付与する。

【００１３】上記のように構成されたオートテンショナ
は、図１の（ａ）に示す引張コイルばね１１によって、
ブラケット１０及びこれと互いに固定された揺動部材３
の円筒部３ａが回動付勢され、これによって、プーリ５
がベルト５３に押し当てられる。ベルト５３の張力が弛
んだ場合には、引張コイルばね１１の付勢を受けたプー
リ５が、摩擦摺動部材７と摩擦面１ｃとの摩擦抵抗を揺
動抵抗としてベルト５３に追随して揺動し、ベルト５３
に所定の張力を付与する。このときの揺動抵抗は、上記
摩擦抵抗のみであるため、プーリ５は迅速にベルト５３
に追随して張力を付与する。

【００１４】一方、例えば冷間時のエンジン始動時等に
おいてエンジンから急激にベルト５３に張力が付与され
た場合には、引張ばね１１が伸びて、プーリ５はベルト
５３から離反する方向に揺動を開始する。揺動の開始と
ともに、摩擦摺動部材７と摩擦面１ｃとの摩擦抵抗を揺
動抵抗として、揺動部材３が固定軸１周りに回動する。
これによって、内洞部３ｃの壁面３ｃ１が周方向に移動
開始する。そして、前述した弾性部材９の遊びの分だけ
壁面３ｃ１が移動すると、弾性部材９がピン８に当接す
るので、その後揺動部材３は弾性部材９を圧縮しなけれ
ば回動することができなくなる。

【００１５】上記の結果、強い揺動抵抗が揺動部材３に
付与される。これによって、プーリ５の戻り動作が抑止
され、ダンピングトルクは押し込み動作時より大きくな
る。従って、ベルト５３の張力は過度に弛められること
がなく、ベルト５３の振動や異音の発生を防止すること
ができる。また、弾性部材９は、その圧縮により蓄えた
弾性エネルギーを放勢しようとするため、揺動部材３は
ベルト５３を押し込む方向に押し戻される力を受ける。
従って、引張コイルばね１１による付勢と相まって、ベ
ルト５３の張力の急速な弛みは確実に防止される。図４
は、上記のオートテンショナにおける、揺動角に対する
トルクの特性である。押し込み側のダンピングトルクＴ
１と、戻り側のダンピングトルクＴ２とは、Ｔ１＜Ｔ２
の関係にある。

【００１６】図５の（ａ）は、本発明の第２の実施形態
によるオートテンショナの正面図であり、図５の（ｂ）
は、（ａ）のＢ−Ｂ線における要部断面図である。ま
た、図６は、エンジン等の固定部のベッド５１に取り付
けられた状態の本実施形態のオートテンショナを示す断
面図であり、図５の（ａ）のVI-VI線における断面に相
当する図である。第１の実施形態との差異は、第２の揺
動抵抗付与手段の構成にあり、具体的には、第１の実施
形態におけるピン８に代えて、固定軸１に係止部１ｄを
設けるとともに、第１の実施形態における弾性部材９に
代えて板状の弾性部材１２を設けたことにある。その他
の構成は第１の実施形態と同様であるので、同一符号を
付して説明を省略する。

【００１７】図７は、上記第２の実施形態における一部
の構造を概念的に示した斜視図であり、図５及び図７に
おいて、固定軸１におけるフランジ部１ｂの外端部の一
箇所に、ストッパとしての係止部１ｄが突設されてい
る。係止部１ｄは、その外周面１ｄ３に対して内側面１
ｄ１の方が内側面１ｄ２より緩斜面になるように形成さ
れている。一方、弾性部材１２は略円弧状のばね鋼等か
らなり、円弧状の保持部１２ａ及び１２ｅと、この保持
部１２ａ及び１２ｅからそれぞれやや内方に折り曲げら
れた補助ばね部１２ｂ及び１２ｄと、係止部１ｄの内側
面１ｄ１に対して若干の隙間を有しつつこれに沿うよう
に、補助ばね部１２ｂ及び１２ｄに対して外方に突出形
成されたばね部１２ｃとを有している。なお、補助ばね
部１２ｂは、係止部１ｄの内側面１ｄ２に対して対向せ
ず、両者の間には十分な隙間がある。弾性部材１２は揺
動部材３の一端側に内接して装着され、揺動部材３から
内方に突設されたばね止め３ｅによって両端の移動を規
制されることにより、揺動部材３に固定されている。

【００１８】上記のように構成された第２の実施形態の
オートテンショナは、引張コイルばね１１によって、ブ
ラケット１０及びこれと互いに固定された揺動部材３の
円筒部３ａが回動付勢され、これによって、プーリ５が
ベルト５３に押し当てられる。ベルト５３の張力が弛ん
だ場合には、引張コイルばね１１の付勢を受けたプーリ
５が、摩擦摺動部材７と摩擦面１ｃとの摩擦抵抗を揺動
抵抗としてベルト５３に追随して揺動し、ベルト５３に
所定の張力を付与する。このときの揺動抵抗は上記摩擦
抵抗のみであるため、プーリ５は迅速にベルト５３に追
随して張力を付与する。なお、揺動により、弾性部材１
２の補助ばね部１２ｂが係止部１ｄに接近するが、前述
のように、両者の間には十分な隙間があるため、当接し
ない。

【００１９】一方、例えば冷間時のエンジン始動時等に
おいてエンジンから急激にベルト５３に張力が付与され
た場合には、引張ばね１１が伸びて、プーリ５はベルト
５３から離反する方向に揺動を開始する。揺動の開始と
ともに、摩擦摺動部材７と摩擦面１ｃとの摩擦抵抗を揺
動抵抗として、揺動部材３が固定軸１周りに回動する。
これによって、弾性部材１２が周方向に移動開始し、ば
ね部１２ｃが係止部１ｄの内側面１ｄ１に当接する。従
って、その後は、ばね部１２ｃ及びこれに連設されたば
ね補助部１２ｂ及び１２ｄを変形させなければ、揺動部
材３は回動することができなくなる。

【００２０】上記の結果、強い揺動抵抗が揺動部材３に
付与される。これによって、プーリ５の戻り動作が抑止
され、ダンピングトルクが押し込み動作時より大きくな
る。従って、ベルト５３の張力は過度に弛められること
がなく、ベルト５３の振動や異音の発生を防止すること
ができる。また、弾性部材１２は、その加圧変形により
蓄えた弾性エネルギーを放勢しようとするため、揺動部
材３はベルト５３を押し込む方向に押し戻される力を受
ける。従って、引張コイルばね１１による付勢と相まっ
て、ベルト５３の張力の急速な弛みは確実に防止され
る。図８は、上記のオートテンショナにおける、揺動角
に対するトルクの特性である。押し込み側のダンピング
トルクＴ３と、戻り側のダンピングトルクＴ４とは、Ｔ
３＜Ｔ４の関係にある。

【００２１】

【発明の効果】以上のように構成された本発明は以下の
効果を奏する。請求項１のオートテンショナによれば、
第２の揺動抵抗付与手段を設けたことにより、ベルトの
押し込み動作時に比して、戻り動作時の揺動抵抗が大き
くなるので、ベルトの弛みに対する押し込み動作の迅速
な追随性を維持しつつ、その一方で、急速なベルトの張
りに対しては、戻り動作を抑止することができる。

【００２２】請求項２のオートテンショナによれば、弾
性部材の蓄勢によって戻り側への瞬発的な揺動エネルギ
ーを吸収するとともに、吸収したエネルギーの放勢によ
り、揺動部材をベルトの押し込み方向に押し戻す力を作
用させることができるので、ベルトの張力の急速な戻り
を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態によるオートテンショ
ナを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の
点Ｏ１を通るI-I線における要部断面図である。

【図２】エンジン等の固定部に取り付けられた状態にお
ける第１の実施形態のオートテンショナを示す断面図で
あり、図１の（ａ）のII-II線における断面に相当する
図である。

【図３】第１の実施形態によるオートテンショナの一部
の構成を概念的に示した斜視図である。

【図４】第１の実施形態によるオートテンショナの揺動
角とトルクとの関係を示すグラフである。

【図５】本発明の第２の実施形態によるオートテンショ
ナを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の
点Ｏ１を通るＢ−Ｂ線における要部断面図である。

【図６】エンジン等の固定部に取り付けられた状態にお
ける第２の実施形態のオートテンショナを示す断面図で
あり、図２の（ａ）のVI-VI線における断面に相当する
図である。

【図７】第２の実施形態によるオートテンショナの一部
の構成を概念的に示した斜視図である。

【図８】第２の実施形態によるオートテンショナの揺動
角とトルクとの関係を示すグラフである。

【図９】従来のオートテンショナの揺動角とトルクとの
関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 固定軸 １ｄ 係止部 ３ 揺動部材 ５ プーリ ６ 圧縮コイルばね ７ 摩擦摺動部材 ８ ピン ９、１２ 弾性部材 ５３ ベルト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定軸と、 前記固定軸に軸支され、当該固定軸周りに揺動する揺動
   部材と、 前記揺動部材に軸支され、ベルトが巻き掛けられるプー
   リと、 前記揺動部材に対して常に揺動抵抗を付与する第１の揺
   動抵抗付与手段と、 前記プーリを前記ベルトに押しつける第１の方向に前記
   揺動部材を付勢する揺動付勢手段と、 前記固定軸と前記揺動部材とによって係止され、前記第
   １の方向と逆の第２の方向への揺動時にのみ前記揺動部
   材に揺動抵抗を付与する第２の揺動抵抗付与手段とを備
   えたことを特徴とするオートテンショナ。
2. 【請求項２】前記第２の揺動抵抗付与手段は、前記固定
   軸に設けられたストッパと、前記揺動部材によって駆動
   され、かつ、前記ストッパに当接して蓄勢される弾性部
   材とを含むことを特徴とする請求項１記載のオートテン
   ショナ。