WO2010041747A1

WO2010041747A1 - オートテンショナ

Info

Publication number: WO2010041747A1
Application number: PCT/JP2009/067661
Authority: WO
Inventors: 智和石田; 良祐團
Original assignee: 三ツ星ベルト株式会社
Priority date: 2008-10-10
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2010-04-15
Also published as: US20110201466A1; JP2010112549A; EP2333376B1; CA2739573A1; CA2739573C; US8678965B2; BRPI0920350B1; JP5276520B2; CN102177367B; BRPI0920350A2; EP2333376A4; EP2333376A1; CN102177367A

Abstract

　ベースと、ベースに対して回動自在に支持されると共に、ベルトが巻き掛けられるプーリを取り付け可能な回動部材と、ベースに係止された一端と、回動部材に係止された他端とを備え、ベースに対して回動部材を一方向に付勢するコイルばねと、回動部材とベースの一方に係止された一端と、自由端である他端とを備え、回動部材とベースの他方の内周面に沿って延在する弾性体と、回動部材と前記ベースの他方の内周面と接触するように、且つ、弾性体に対して周方向に相対移動不能に結合された摩擦部材と、を備え、コイルばねは軸方向に圧縮された状態で配置され、軸方向に伸張しようとする反発力によって摩擦部材が回動部材とベースの一方に対して押圧されるオートテンショナ。

Description

オートテンショナ

　本発明は、ベルトの張力を適度に保つオートテンショナに関する。

　特許文献１（ＪＰ２００６－０９７８９８Ａ）には、ハブと収容ケーシングとの間にねじりコイルばね、ばねストリップ及び減衰スリーブが設けられたベルト引張装置について記載されている。このベルト引張装置においては、ねじりコイルばねの一端が収容ケーシングに当接し、他端がばねストリップの一端と当接している。ばねストリップの他端はハブと堅固に結合された蓋に形成された固定部分と当接しており、ばねストリップと収容ケーシングとの間に減衰スリーブが配置されている。ねじりコイルばねには、半径方向に拡張するプレロードがかけられており、これによるばねストリップの半径方向への拡張によって、減衰スリーブが収容ケーシングの内側に対して押圧されている。そして、この減衰スリーブに対する押圧力をさらに増加させることで、ブレーキ力が生じる。

　また、特許文献２（ＪＰ６２－００２１８２Ｂ２）には、コイルバネが回動動作を行ってスプリングサポートを所定押圧力で回動部材のボス部に押し付け、これにより、スプリングサポートとボス部との間に摺動摩擦が発生し、もって、回動部材の回動をダンピングする構成が開示されている。

　しかしながら、上述した特許文献１に記載のベルト引張装置においては、減衰スリーブがプレロードによるばねストリップの半径方向への拡張によって、ばねストリップと収容ケーシングとの間で単に挟まれているだけ（減衰スリーブがばねストリップに嵌め込んだ状態）なので、常時、プレロードによる押圧力が減衰スリーブに作用していないと、減衰スリーブに周方向の力が作用したときに、ばねストリップの外周面上において減衰スリーブが滑る。また、減衰スリーブに対する押圧力がプレロードによって適正に調整されていても、長期間の使用によって押圧力が低下していくことがある。このように、減衰スリーブに対する押圧力が低下すると、減衰スリーブが周方向に関して滑りやすくなってブレーキ力が大きく低下する。

　そこで、本発明の目的は、ブレーキ力の低下を抑制するオートテンショナを提供することである。

　本発明の観点によれば、以下のように構成されるオートテンショナが提供される。即ち、オートテンショナは、ベースと、ベースに対して回動自在に支持されると共に、ベルトが巻き掛けられるプーリを取り付け可能な回動部材と、ベースに係止された一端と、回動部材に係止された他端とを備え、ベースに対して回動部材を一方向に付勢するコイルばねと、回動部材とベースの一方に係止された一端と、自由端である他端とを備え、回動部材とベースの他方の内周面に沿って延在する弾性体と、回動部材とベースの他方の内周面と接触するように、且つ、弾性体に対して、周方向に相対移動不能に結合された摩擦部材と、を備える。更に、コイルばねは軸方向に圧縮された状態で配置され、軸方向に伸張しようとする反発力によって摩擦部材が回動部材とベースの一方に対して押圧される。なお、上記の『係止』とは、互いに当接して止められているもの、引っ掛けて止められているもの、及び、当接した状態で接着剤や溶接などで固定されているものなどを含む。

　上記のオートテンショナは、更に、以下のように構成されてもよい。即ち、弾性体の一端は、周方向において回動部材とベースの一方とコイルばねによって挟まれる。即ち、回動部材とコイルばねは回動部材に対するコイルばねの一方向付勢により周方向において強力に係合するので、以上の構成によれば、構成を複雑とすることなく、回動部材に対して弾性体の端部を確りと係止することができる。

　上記のオートテンショナは、更に、以下のように構成されてもよい。即ち、摩擦部材は、弾性体の延在方向に沿って互いに離隔して複数設けられる。以上の構成によれば、回動部材の回動によって弾性体が広がったときに、弾性体の引張弾性率と摩擦部材の引張弾性率の差によって摩擦部材が破損するのを抑制できる。

上記のオートテンショナは、更に、以下のように構成されてもよい。即ち、前記摩擦部材は、Ｌ字形状の断面を有する。軸方向に対して垂直となる部分でコイルばねを軸方向に受ける。一方、軸方向に対して平行となる部分で弾性体を径方向に受ける。このようなメリハリのある形状により、弾性体に対する摩擦部材の周方向におけるズレが一層高いレベルで防止される。また、コイルばねを軸方向に受ける部分の面積を確保し易いので、ベースと回動部材との間のブレーキ効果に関する設計自由度が高い。

　上記のオートテンショナは、更に、以下のように構成されてもよい。即ち、弾性体と摩擦部材は、互いに形成された凹凸の噛み合わせによって係止される。以上の構成は、弾性体に対する摩擦部材の周方向におけるズレの防止に寄与する。

　上記のオートテンショナは、更に、以下のように構成されてもよい。即ち、弾性体と摩擦部材は、接着剤による接着及びロウ付けのいずれかによって係止される。以上の構成は、弾性体に対する摩擦部材の周方向におけるズレの防止に寄与する。

　上記のオートテンショナは、更に、以下のように構成されてもよい。即ち、摩擦部材が合成樹脂製であり、摩擦部材と弾性体とが一体に成形される。以上の構成は、弾性体に対する摩擦部材の周方向におけるズレの防止に寄与する。

　上記のオートテンショナは、更に、以下のように構成されてもよい。即ち、弾性体の一端近傍におけるコイルばねの姿勢の傾きを抑えるコイルばね支持部材をさらに備え、コイルばね支持部材は摩擦部材とコイルばねの間に配置される。即ち、弾性体の一端近傍におけるコイルばねの姿勢の安定を図るに際し、弾性体の一端自体に細工をして対応する場合と比較して、摩擦部材とコイルばねの間に単にコイルばね支持部材を配置する構成は、必要とする機能の役割分担が的確に実現されている点で、寿命や設計自由度の観点から有益である。

　上記のオートテンショナは、更に、以下のように構成されてもよい。即ち、コイルばね支持部材は摩擦部材に固着される。以上の構成によれば、コイルばねが変位ないし変形することでコイルばね支持部材に何らかの荷重が加わったとき、その荷重が効率よく摩擦部材に伝達される。従って、摩擦部材とベース又は回動部材との間の摩擦力が増大する。

　上記のオートテンショナは、更に、以下のように構成されてもよい。即ち、コイルばね支持部材は、オートテンショナの中心軸を基準とし、弾性体の一端と当接するコイルばねの端部が回動部材とベースの一方から受ける荷重の方向と同一方向に配置される。以上の構成によれば、弾性体の一端近傍におけるコイルばねの姿勢の初期の傾きに対してコイルばね支持部材が待ち構えている構成となるから、弾性体の一端近傍におけるコイルばねの姿勢の傾きを効率よく抑制できる。

　上記のオートテンショナは、更に、以下のように構成されてもよい。即ち、コイルばね支持部材は、弾性体の一端と当接する、コイルばねの端部から７０°～１１０°の範囲内に配置される。以上の構成によれば、弾性体の一端近傍におけるコイルばねの姿勢の初期の傾きに対してコイルばね支持部材が待ち構えている構成となるから、弾性体の一端近傍におけるコイルばねの姿勢の傾きを効率よく抑制できる。

本発明の他の態様、及び効果は、以下の記載、図面、並びに請求項より明らかとなる。

本発明の第一実施形態に係るオートテンショナの立面断面図図１の２－２線矢視断面図第一実施形態に係るオートテンショナの作動を説明するための図本発明の第二実施形態を示す断面図本発明の第三実施形態を示す断面図本発明の第四実施形態を示す断面図本発明の第五実施形態を示す断面図本発明の第六実施形態に係るオートテンショナの立面断面図図８の９－９線矢視断面図第六実施形態に係るオートテンショナの作動を説明するための図本発明の第七実施形態を示す断面図

（第一実施例）
　以下、図１及び図２を参照しつつ、本発明の第一実施形態に係るオートテンショナの構成を詳細に説明し、図１～３を参照しつつ、そのオートテンショナの作動を説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係るオートテンショナの立面断面図である。図２は、図１の２－２線矢視断面図である。図３は、第一実施形態に係るオートテンショナの作動を説明するための図である。

　図１に示されるオートテンショナ１は、自動車のエンジンブロック２に設けられ、エンジンのクランクシャフトの動力を、エンジンの補機に伝達する伝達ベルトの張力を適宜に調整する装置である。

　オートテンショナ１は、エンジンブロック２に対して固定されるベース部材３（ベース）と、ベース部材３に対して回動自在に支持されると共に、図示しない伝動ベルトが巻き掛けられるプーリ４を取り付け可能なアーム部材５（回動部材）と、両端がベース部材３とアーム部材５に夫々係止されることでベース部材３に対してアーム部材５を一方向に付勢するコイルばね６と、を備える。そして、コイルばね６による付勢力は、アーム部材５のアーム７と、このアーム７に回転自在に取り付けられる上記のプーリ４と、を介して伝動ベルトの張力へと変換される。

　以下、単に「軸方向」と言うときは、上記プーリ４の回転軸に対して平行な方向を意味するものとする。

　上記のベース部材３は、ベース内筒８と、このベース内筒８よりも大径のベース外筒９と、これらベース内筒８及びベース外筒９を連結するドーナツ形状の底壁１０とを備える。そして、ベース外筒９の軸方向の長さは、ベース内筒８の軸方向の長さより大きい。

　アーム部材５は、ベース内筒８と略同径の筒体であるボス部１１と、このボス部１１よりも大径のアーム外筒１２と、これらボス部１１及びアーム外筒１２を連結するドーナツ形状の蓋壁１３と、アーム外筒１２から更に外周側へ延出するアーム７とを備える。

　この構成で、ベース部材３のベース内筒８とアーム部材５のボス部１１が同軸状に配置される。更に、ベース部材３のベース外筒９の先端部にアーム部材５のアーム外筒１２が外周側から覆い被さるようにベース部材３とアーム部材５とが組み合わされることで、コイルばね６を収容するためのばね収容空間１４が形成される。このばね収容空間１４は、ベース部材３のベース内筒８と底壁１０、ベース外筒９、アーム部材５のアーム外筒１２、蓋壁１３、ボス部１１によって形成される。

　このばね収容空間１４に収容されるコイルばね６は、一端がベース部材３に係止され、他端がとアーム部材５に係止されることで、ベース部材３に対してアーム部材５を一方向に付勢する。ここで、「一方向」とは、プーリ４に巻き掛けられる伝動ベルトに対して張力を付与する方向を意味する。

コイルばね６は公知の方法によってベース部材３に係止される。例えば、ベース部材３に形成した溝部にコイルばね６の端部を嵌着したり、ベース部材３に形成した径方向若しくは軸方向に延びる係止孔にコイルばね６の折曲された端部を圧入する方法などである。

一方、本実施形態では、蓋壁１３から底壁１０に向かって延設され、コイルばね６の端部と周方向において当接する係止突起１５（図２参照）によってコイルばね６の端部が係止される。このアーム部材５に対するコイルばね６の端部の係止は、後に詳細に説明する。

　また、ベース部材３とアーム部材５は、ボルト１６を用いてエンジンブロック２に対して支持される。詳しくは、ベース部材３のベース内筒８と、アーム部材５のボス部１１と、にボルト１６を貫通させ、このボルト１６の先端をエンジンブロック２内へ螺入することで、ベース部材３とアーム部材５はエンジンブロック２に支持される。この螺入の際、上記のばね収容空間１４に収容したコイルばね６は、軸方向に圧縮された状態となる。

　以上に、オートテンショナ１の基本的な構成を説明した。次に、図２を参照しつつ、板バネ１９（弾性体）と摩擦部材２０に関して詳細に説明する。

ばね収容空間１４には、コイルばね６に加えて、本実施形態では、板バネ１９と、複数の摩擦部材２０と、が収容される。
　上記の板バネ１９は、ベース部材３の外筒９の内周面に沿って円弧状に延在する薄肉の板バネである。

板バネ１９の第一端部１９ａは、径方向内方へ９０度に折り曲げられると共にアーム部材５に係止される。詳しくは、この第一端部１９ａは、周方向においてアーム部材５の係止突起１５とコイルばね６によって強力に挟まれ、もって、第一端部１９ａはアーム部材５の係止突起１５に係止される。

一方、板バネ１９の第二端部１９ｂは自由端とされる。即ち、板バネ１９の第二端部１９ｂは、ベース部材３にもアーム部材５にも係止されない。そして、第一端部１９ａを基準としたときの板バネ１９の延在方向は、コイルばね６がアーム部材５の係止突起１５から離れる方向と一致する。本実施形態において板バネ１９の延在長さは、概ね、７／８周である。

　板バネ１９には、ベース部材３のベース外筒９の内周面９ａと接触するように、且つ、周方向に相対移動不能に、複数の摩擦部材２０が等間隔に結合される。各摩擦部材２０は、図１に示されるように断面Ｌ字形状とされ、軸方向に対して垂直となるコイルばね受け部２０ａは、コイルばね６と蓋壁１３によって軸方向に挟まれて配置される。従って、コイルばね受け部２０ａは、Ｌ軸方向に圧縮した状態でばね収容空間１４内に収容されたコイルばね６の自己弾性伸張力（反発力）を軸方向に受け、アーム部材５の蓋壁１３に対して押圧される。

一方、軸方向に対して平行となる板バネ受け部２０ｂは、図２に示されるように、ベース部材３のベース外筒９と板バネ１９によって径方向に挟まれて配置される。従って、板バネ受け部２０ｂは、径方向に若干圧縮した状態でばね収容空間１４内に収容された板バネ１９の自己弾性拡径力を径方向に受ける。この自己弾性拡径力により、複数の摩擦部材２０は、常時、ベース部材３のベース外筒９の内周面９ａと接触する。

　また、複数の摩擦部材２０は、板バネ１９と一体成形される。詳しくは、各摩擦部材２０の板バネ受け部２０ｂが、板バネ１９の外周面に形成される凹み１９ｃ内に部分的に収容され、もって、摩擦部材２０と板バネ１９との間の強力な一体成形が実現されるようになっている。この摩擦部材２０は、本実施形態において、ナイロン樹脂が主成分の合成樹脂製とされる。ただし、これに代えて、摩擦部材２０は、主成分がポリアセタール樹脂又はポリアリレート樹脂である合成樹脂製であってもよく、板バネ１９と一体成形できるものであればその種を問わない。従って、摩擦部材２０は、真鍮、メッキ処理された真鍮、青銅、あるいはメッキ処理された青銅製であってもよい。

　各摩擦部材２０のコイルばね受け部２０ａは、オートテンショナ１の使用時の定常状態において、コイルばね６と蓋壁１３との間の隙間をちょうど埋めるように、その厚みが若干変化する。具体的には、図２において、板バネ１９の第一端部１９ａから遠くに配置されるにつれて、摩擦部材２０のコイルばね受け部２０ａは徐々に厚くなる。従って、上記の自己弾性伸張力が各摩擦部材２０のコイルバネ受け部２０ａに対して均等に作用することとなり、もって、摩擦部材２０の偏摩耗が抑制される。

　次に、本実施形態の作動を説明する。

　先ず、伝動ベルトが走行していないときのオートテンショナ１の静止状態を説明する。図１及び図２に示される静止状態では、各摩擦部材２０のコイルばね受け部２０ａは、コイルばね６の自己弾性伸張力を軸方向に受けることで、アーム部材５の蓋壁１３に対して押圧されている。つまり、アーム部材５の蓋壁１３とコイルばね６によって軸方向に挟持されることにより、板ばね１９による各摩擦部材２０の遊びを防ぐ事ができる。

また、各摩擦部材２０の板バネ受け部２０ｂは、板バネ１９の自己弾性拡径力を径方向に受けることで、ベース部材３のベース外筒９から押圧されている。つまり、ベース部材３のベース外筒９と板バネ１９によって径方向に挟持されることにより、板バネ１９による各摩擦部材２０の遊びをより一層防ぐ事ができる。

　次に、伝動ベルトが走行し、オートテンショナ１が伝動ベルトの張力を調整している作動状態を説明する。先ず、何らかの原因で伝動ベルトが弛んだ場合、上記のコイルばね６の捩じり復元力と、アーム部材５の係止突起１５に作用する伝動ベルトの張力と、が不釣り合いとなり、アーム部材５の係止突起１５が図２の時計回りの方向へ移動して、再び釣り合いの状態となる。このとき、アーム部材５の係止突起１５に係止される板バネ１９の第一端部１９ａも同様に図２の時計回りの方向へ移動する。この際、第二端部１９ｂが自由端とされる板バネ１９は、僅かに縮径された状態へと変形するので、アーム部材５の係止突起１５と、ベース部材３のベース外筒９との間に作用する摩擦トルクは小さい。

この摩擦トルクは、「『ばね』、株式会社工業調査会、１９９５年２月１５日初版第一刷、ｐｐ．１３５－１３８」によれば、下記式（１）として表現できる。ただし、下記式（１）で、Ｔ１は上記の摩擦トルク、ｗはアーム部材５の係止突起１５が板バネ１９の板バネ第一端部１９ａを押圧する力、ｒは板バネ１９の半径、μはベース部材３のベース外筒９と摩擦部材２０との間の動摩擦係数、βは摩擦部材２０の外周の周方向長さの総和、Ｐはコイルばね６の初期張力に伴うトルクである。

　一方、何らかの原因で伝動ベルトが過張力状態になった場合、上記のコイルばね６の捩じり復元力と、アーム部材５の係止突起１５に作用する伝動ベルトの張力と、が不釣り合いとなり、アーム部材５の係止突起１５が図２の反時計回りの方向へ移動して、再び、釣り合いの状態となる。このとき、アーム部材５の係止突起１５に係止される板バネ１９の第一端部１９ａも同様に図２の反時計回りの方向へ移動する。この際、第二端部１９ｂが自由端とされる板バネ１９は、僅かに拡径された状態へと変形するので、アーム部材５の係止突起１５と、ベース部材３のベース外筒９との間に作用する摩擦トルクは大きい。図３中の白抜き矢印は、拡径変形によって生じる、ベース外筒９の内周面９ａと、摩擦部材２０と、の間の面圧を示したものである。この摩擦トルクも、同様に、下記式（２）として表現できる。

　このように、本実施形態に係るオートテンショナ１では、アーム部材５がベルト張り方向に回動する場合とベルト弛み方向に回動する場合とで、摩擦部材２０とベース部材３の間に発生する摩擦力（摩擦トルク）を異ならせる所謂非対称ダンピングが実現される。

説明したように、上記実施形態における構成によれば、周方向に相対移動不能な係止により、板バネ１９に対する摩擦部材２０の周方向におけるズレが防止されるので、ズレに起因したブレーキ力の低下を抑制することができる。

また、コイルばね６が軸方向に伸張しようとする自己弾性伸張力（反発力）によって摩擦部材２０がアーム部材５に対して押圧されるので、アーム部材５に対する板バネ１９の設置状態が安定し、摩擦部材２０の偏摩耗が抑制される。

更には、板バネ１９は第二端部１９ｂが自由端とされ、摩擦部材２０がベース部材３のベース外筒９の内周面９ａと接触するように設けられるので、アーム部材５がベルト張り方向に回動した場合とベルト弛み方向に回動した場合とで、摩擦部材２０と前記ベース部材３の間に発生する摩擦力を異ならせる所謂非対称ダンピングが実現される。

　また、板バネ１９の第一端部１９ａは、周方向においてアーム部材５とコイルばね６によって挟まれる。即ち、アーム部材５とコイルばね６は「一方向に付勢」により周方向において強力に係合する。以上の構成によれば、構成を複雑とすることなく、板バネ１９の第一端部１９ａを確りと係止できる。

　また、摩擦部材２０は、板バネ１９の延在方向に沿って互いに離隔して複数設けられている。以上の構成によれば、アーム部材５の回動によって板バネ１９が広がったときに、板バネ１９と摩擦部材２０との引張弾性率の差によって、前記摩擦部材２０が破損するのを抑制できる。

　また、摩擦部材２０は、Ｌ字形状の断面を有する。軸方向に対して垂直となるコイルばね受け部２０ａでコイルばね６を軸方向に受ける。軸方向に対して平行となる板バネ受け部２０ｂで板バネ１９を径方向に受ける。以上の構成によれば、板バネ１９に対する摩擦部材２０の周方向におけるズレが一層高いレベルで防止される。また、Ｌ字形状により、コイルばね６を軸方向に受けるコイルばね受け部２０ａの面積を確保し易いので、ベース部材３とアーム部材５との間のブレーキ効果に関する設計自由度が高い。

　また、摩擦部材２０は合成樹脂製であり、摩擦部材２０と板バネ１９とが一体成形される。以上の構成は、板バネ１９に対する摩擦部材２０の周方向におけるズレの防止に寄与する。
（第二実施形態）

　次に、図４を参照しつつ、本発明の第二実施形態に係るオートテンショナ１の構成を説明する。図４は、本発明の第二実施形態を示す断面図である。以下、本実施形態が第一実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する部分については適宜に割愛する。

　第一実施形態に係るアーム部材５の係止突起１５は、図１に示されるアーム部材５の蓋壁１３から底壁１０に向かって突設される。これに対し、本実施形態に係るアーム部材５の係止突起１５は、図１に示されるアーム部材５のボス部１１からアーム外筒１２に向かって図４に示されるように突設する。
（第三実施形態）

　次に、図５を参照しつつ、本発明の第三実施形態に係るオートテンショナ１の構成を説明する。図５は、本発明の第三実施形態を示す断面図である。以下、本実施形態が第一実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する部分については適宜に割愛する。

　第一実施形態において各摩擦部材２０の板バネ受け部２０ｂは、板バネ１９の外周面に形成された凹み１９ｃ内に部分的に収容される。これに対し、本実施形態では、凹み１９ｃに代えて貫通孔１９ｄが形成される。

一方、各摩擦部材２０には、貫通孔１９ｄに嵌合可能な突部２０ｃが形成される。そして、板バネ１９に形成される貫通孔１９ｄに、摩擦部材２０に形成される突部２０ｃを嵌合するといったように、板バネ１９と摩擦部材２０夫々に形成される凹凸を噛み合わせることで、板バネ１９と摩擦部材２０とが周方向において強固に結合される。このような凹凸の噛み合わせは、板バネ１９に対する摩擦部材２０の周方向におけるズレの防止に寄与する。
（第四実施形態）

　次に、図６を参照しつつ、本発明の第四実施形態に係るオートテンショナ１の構成を説明する。図６は、本発明の第四実施形態を示す立体図である。以下、本実施形態が上記第一実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する部分については適宜に割愛する。

　本実施形態では、板バネ１９には、上記の凹み１９ｃに代えて鋸刃状の鋸刃部１９ｅが形成される。一方、各摩擦部材２０には、鋸刃部１９ｅと隙間無く噛み合う鋸刃部２０ｄが形成される。そして、板バネ１９に形成される鋸刃部１９ｅに、摩擦部材２０に形成される鋸刃部２０ｄを噛み合わせるように、板バネ１９と摩擦部材２０夫々に形成される凹凸を噛み合わせることで、板バネ１９と摩擦部材２０とが周方向において強固に結合される。このような凹凸の噛み合わせも、板バネ１９に対する摩擦部材２０の周方向におけるズレの防止に寄与する。
（第五実施形態）

　次に、図７を参照しつつ、本発明の第五実施形態に係るオートテンショナ１の構成を説明する。図７は、本発明の第五実施形態を示す断面図である。以下、本実施形態が第一実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する部分については適宜に割愛する。なお、図７においてコイルばね６の描画は割愛している。

　第一実施形態では、摩擦部材２０は、板バネ１９の延在方向に沿って所定の間隔で複数並べられる。これに対し、本実施形態では、図７に示されるように、摩擦部材２０は、板バネ１９の延在方向に沿って同様に円弧状に延在する。

　本実施形態では、板バネ１９の内周面に小突起１９ｆが複数形成される。摩擦部材２０は、この複数の小突起１９ｆと係合しつつ板バネ１９を径方向に挟む形状となっている。つまり、板バネ１９と摩擦部材２０とは、上記の小突起１９ｆを用いた噛み合わせと、板バネ１９が摩擦部材２０によって径方向に挟持される関係と、によって互いに強固に結合される。なお、板バネ１９の引張弾性率と摩擦部材２０の引張弾性率は可及的に近い値とすることが好ましい。これによれば、摩擦部材２０が、板バネ１９との引張弾性率の差から破損するのを回避できる。
（第六実施形態）

　次に、図８～９を参照しつつ、本発明の第六実施形態に係るオートテンショナ１の構成を説明し、図８～１０を参照しつつ、そのオートテンショナ１の作動を説明する。図８は、本発明の第六実施形態に係るオートテンショナの立面断面図である。図９は、図８の９－９線矢視断面図である。図１０は、第六実施形態に係るオートテンショナの作動を説明するための立体図である。以下、本実施形態が第一実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する部分については適宜に割愛する。

　第一実施形態においてベース部材３のベース外筒９はベース内筒８とボス部１１に対して径方向に重複するように延在するが、本実施形態では、このベース部材３のベース外筒９に代えてアーム部材５のアーム外筒１２が、ベース内筒８とボス部１１に対して径方向に重複するように延在する。

　また、第一実施形態では、ベース部材３のベース外筒９の先端部にアーム部材５のアーム外筒１２が外周側から覆い被さるようにベース部材３とアーム部材５とが組み合わされる。一方、本実施形態では、ベース部材３のベース外筒９と底壁１０の接続部分に、アーム部材５のアーム外筒１２の先端を収容する溝９ｂが形成され、アーム部材５のアーム外筒１２の先端部にベース部材３のベース外筒９が外周側から覆い被さるようにベース部材３とアーム部材５とが組み合わされる。

　従って、ばね収容空間１４は、ベース部材３のベース内筒８と底壁１０、アーム部材５のアーム外筒１２、蓋壁１３、ボス部１１によって形成される。

　このばね収容空間１４に収容されるコイルばね６は、一端がベース部材３に係止され、他端がアーム部材５に係止されることで、ベース部材３に対してアーム部材５を一方向に付勢する。コイルばね６の端部は公知の方法によって、アーム部材５に対して係止される。例えば、アーム部材５に形成した溝部にコイルばね６の端部を嵌着したり、アーム部材５に形成した径方向若しくは軸方向に延びる係止孔にコイルばね６の折曲された端部を圧入する方法などである。

一方、本実施形態では、底壁１０から蓋壁１３に向かって延設され、コイルばね６の端部と周方向において当接する係止突起１５（図９参照）によって、コイルばね６の端部はベース部材３に係止される。このベース部材３に対するコイルばね６の端部の係止は、後に詳細に説明する。

　次に、図９を参照しつつ、板バネ１９（弾性体）と摩擦部材２０に関して詳細に説明する。

　板バネ１９は、アーム部材５のアーム外筒１２の内周面に沿って円弧状に延在する薄肉の板バネである。詳しくは、板バネ１９は、アーム部材５のアーム外筒１２の内周面１２ａに沿って円弧状に延在する。

この板バネ１９の第一端部１９ａは、径方向内方へ９０度に折り曲げられると共にベース部材３に係止される。詳しくは、この第一端部１９ａは、周方向においてベース部材３の係止突起１５とコイルばね６によって強力に挟まれ、もって、第一端部１９ａはベース部材３の係止突起１５に係止される。

一方、板バネ１９の第二端部１９ｂは自由端とされる。即ち、板バネ１９の板第二端部１９ｂは、ベース部材３にもアーム部材５にも係止されない。そして、第一端部１９ａを基準としたときの板バネ１９の延在方向は、コイルばね６がベース部材３の係止突起１５から離れる方向と一致する。本実施形態において板バネ１９の延在長さは、概ね、７／８周である。

　この板バネ１９には、アーム部材５のアーム外筒１２の内周面１２ａと接触するように、且つ、周方向に相対移動不能に、複数の摩擦部材２０が等間隔に結合される。各摩擦部材２０は、図８に示されるように断面Ｌ字形状とされ、軸方向に対して垂直となるコイルばね受け部２０ａは、コイルばね６と底壁１０によって軸方向に挟まれて配置される。従って、コイルバネ受け部２０ａは、軸方向に圧縮されてばね収容空間１４内に収容されたコイルばね６の自己弾性伸張力（反発力）を軸方向に受け、ベース部材３の底壁１０に対して押圧される。

一方、軸方向に対して平行となる板バネ受け部２０ｂは、図９に示されるように、アーム部材５のアーム外筒１２と板バネ１９によって径方向に挟まれて配置される。従って、板バネ受け部２０ｂは、径方向に若干圧縮した状態でばね収容空間１４内に収容された板バネ１９の自己弾性拡径力を径方向に受ける。この自己弾性拡径力の存在により、複数の摩擦部材２０は、常時、アーム部材５のアーム外筒１２の内周面１２ａと接触する。

　各摩擦部材２０のコイルばね受け部２０ａは、オートテンショナ１の使用時の定常状態において、コイルばね６と底壁１０との間の隙間をちょうど埋めるように、その厚みが若干変化する。具体的には、図９において、板バネ１９の第一端部１９ａから遠くに配置されるにつれて、摩擦部材２０のコイルばね受け部２０ａは徐々に厚くなる。従って、上記の自己弾性伸張力が各摩擦部材２０のコイルばね受け部２０ａに対して均等に作用することとなり、もって、摩擦部材２０の偏摩耗が抑制される。

　次に、本実施形態の作動を説明する。

　先ず、伝動ベルトが走行していないときのオートテンショナ１の静止状態を説明する。図８及び図９に示される静止状態では、各摩擦部材２０のコイルばね受け部２０ａは、コイルばね６の自己弾性伸張力を軸方向に受けることで、ベース部材３の底壁１０に対して押圧されている。つまり、ベース部材３の底壁１０とコイルばね６によって軸方向に挟持されることにより、板ばね１９による各摩擦部材２０の遊びをより一層防ぐ事ができる。

また、各摩擦部材２０の板バネ受け部２０ｂは、板バネ１９の自己弾性拡径力を径方向に受けることで、アーム部材５のアーム外筒１２から押圧されている。つまり、アーム部材５のアーム外筒１２と板バネ１９によって径方向に挟持されることにより、板ばね１９による各摩擦部材２０の遊びをより一層防ぐ事ができる。

　次に、伝動ベルトが走行し、オートテンショナ１が伝動ベルトの張力を調整している作動状態を説明する。先ず、何らかの原因で伝動ベルトが弛んだ場合、上記のコイルばね６の捩じり復元力と、アーム部材５に作用する伝動ベルトの張力と、が不釣り合いとなり、アーム部材５のアーム外筒１２が図９の時計回りの方向へ移動して、再び、釣り合いの状態となる。この際、第二端部１９ｂが自由端とされる板バネ１９は、僅かに縮径された状態へと変形するので、ベース部材３の係止突起１５と、アーム部材５のアーム外筒１２との間に作用する摩擦トルクは小さい。

　一方、何らかの原因で伝動ベルトが過張力状態になった場合、上記のコイルばね６の捩じり復元力と、アーム部材５に作用する伝動ベルトの張力と、が不釣り合いとなり、アーム部材５のアーム外筒１２が図９の反時計回りの方向へ移動して、再び、釣り合いの状態となる。この際、第二端部１９ｂが自由端とされる板バネ１９は、僅かに拡径された状態へと変形するので、ベース部材３の係止突起１５と、アーム部材５のアーム外筒１２との間に作用する摩擦トルクは大きい。図１０中の白抜き矢印は、上記拡径変形によって生じる、アーム外筒１２の内周面１２ａと、摩擦部材２０との間の面圧を示したものである。

　このように、本実施形態に係るオートテンショナ１では、アーム部材５がベルト張り方向に回動する場合とベルト弛み方向に回動する場合とで、摩擦部材２０とアーム部材５の間に発生する摩擦力（摩擦トルク）を異ならせる所謂非対称ダンピングが実現される。

　説明したように、上記実施形態における構成によれば、上記の周方向に相対移動不能な結合により、前記板バネ１９に対する前記摩擦部材２０の周方向におけるズレが防止されるので、ズレに起因したブレーキ力の低下を抑制することができる。

また、コイルばね６が軸方向に伸張しようとする自己弾性伸張力（反発力）によって摩擦部材２０がベース部材３に対して押圧されるので、ベース部材３に対する前記板バネ１９の設置状態が安定し、摩擦部材２０の偏摩耗が抑制される。

更に、板バネ１９の第二端部１９ｂは自由端であり、摩擦部材２０がアーム部材５のアーム外筒１２の内周面１２ａと接触するように設けられるので、アーム部材５がベルト張り方向に回動した場合とベルト弛み方向に回動した場合とで、摩擦部材２０と前記アーム部材５の間に発生する摩擦力を異ならせる所謂非対称ダンピングが実現される。

　また、板バネ１９の第一端部１９ａは、周方向においてベース部材３とコイルばね６によって挟まれる。即ち、コイルばね６はベース部材３を一方向に付勢するため、周方向において強力に係合する。以上の構成によれば、構成を複雑とすることなく、板バネ１９の第一端部１９ａをベース部材３に対して確り係止することができる。

　以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の実施形態は以下のように変更して実施することができる。

　例えば、板バネ１９と摩擦部材２０との係止は、接着剤による接着やロウ付けなどによってもよい。このような係止も、板バネ１９に対する摩擦部材２０の周方向におけるズレの防止に寄与する。
（第七実施形態）

　次に、図１１を参照しつつ、本発明の第七実施形態を説明する。図１１は、本発明の第七実施形態を示す断面図である。以下、本実施形態が第一実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する部分については適宜に割愛する。

　本実施形態に係るオートテンショナ１では、第一実施形態に係るオートテンショナ１の構成に加えて、板バネ１９の第一端部１９ａ近傍におけるコイルばね６の姿勢の傾きを抑えるコイルばね支持部材３０が、摩擦部材２０とコイルばね６との間に設けられている。即ち、コイルばね支持部材３０は、図１１に示す断面視で、摩擦部材２０とコイルばね６によって径方向で挟まれる関係となっている。このコイルばね支持部材３０は例えば樹脂製であって、摩擦部材２０に対して適宜の接着手段により固着される。

　ここで、コイルばね６の姿勢の傾きについて説明する。図１１に、図１のプーリ４に巻き掛けられた伝動ベルトの張力が所定の範囲内で変動している場合のオートテンショナ１内の様子を示す。

この図に示すように、通常、ベース外筒９内に収容された螺旋状のコイルばね６の螺旋軸Ｄは、ベース外筒９の内周面９ａに基づいて特定できるオートテンショナ１の中心軸Ｃと略一致するように設計されている。この状態で、例えば図１１の符号Ｐで示されるようにコイルばね６の端部６ｙがアーム部材５の係止突起１５から荷重Ｐを受けると、板バネ１９の第一端部１９ａ近傍（概ね１８０°分）のコイルばね６は紙面左側へと傾くことになる。そこで、上記コイルばね６の姿勢とは、コイルばね６の螺旋軸Ｄと、オートテンショナ１の中心軸Ｃとを比較することで観察できる、コイルばね６の姿勢を意味するものとする。

　本実施形態では、図１１に示すように、コイルばね支持部材３０は、オートテンショナ１の中心軸Ｃを基準とし、コイルばね６の端部６ｙがアーム部材５から受ける荷重Ｐの方向と同一方向Ｐ’に、配置されている。即ち、上記のコイルばね６の端部６ｙを基準とし板バネ１９の延在方向において特定する角度θ［ｄｅｇ．］を用いれば、コイルばね支持部材３０は、概ね、θ［ｄｅｇ．］＝９０となる位置に配置されている。

　以上の構成で、アーム部材５が反時計回りに回動し始めると、コイルばね６の端部６ｙは板バネ１９の第一端部１９ａを介して、アーム部材５の係止突起１５から荷重Ｐを受ける。この荷重Ｐにより、板バネ１９の第一端部１９ａ近傍におけるコイルばね６は紙面左側へと傾き、コイルばね支持部材３０に対して強力に密着する。続いて、コイルばね６はコイルばね支持部材３０を径方向外方へと押圧し、この押圧力がベース外筒９の内周面９ａと摩擦部材２０との間の摩擦力を増大させる。

　アーム部材５が更に反時計回りに回動すると、第一実施形態で説明したように、第二端部１９ｂが自由端とされる板バネ１９は、僅かに拡径された状態へと変形するので、アーム部材５の係止突起１５と、ベース部材３のベース外筒９との間に作用する摩擦トルクは大きい。

　端的に言えば、本実施形態に係るオートテンショナ１は、第一実施形態に係るオートテンショナ１と比較して、伝動ベルトの張力が過大となり、アーム部材５が図１１において反時計回りに回動し始めたときに、ベース外筒９の内周面９ａと摩擦部材２０との間に極めて迅速に摩擦力が発生する。

　以上説明したように、本実施形態では、バネ１９の第一端部１９ａ近傍におけるコイルばね６の姿勢の安定を図るために、摩擦部材２０とコイルばね６との間にコイルばね支持部材３０を設置した。この構成は、板バネ１９の第一端部１９ａ自体に細工をして対応する場合と比較して、必要とする機能の役割分担が的確に実現されている点で、寿命や設計自由度の観点から有益である。

　また、上記のオートテンショナ１は、更に、以下のように構成されてもよい。即ち、コイルばね支持部材３０を摩擦部材２０に固着する。以上の構成によれば、コイルばね６が変位ないし変形したことでコイルばね支持部材３０に何らかの荷重が加わったとき、その荷重が効率よく摩擦部材２０に伝達されるため、摩擦部材２０とベース外筒９の内周面９ａとの間の摩擦力を増大できる。

　また、オートテンショナ１は、更に、以下のように構成されてもよい。即ち、コイルばね支持部材３０は、オートテンショナ１の中心軸Ｃを基準とし、前記コイルばね６の端部６ｙがアーム部材５から受ける荷重Ｐの方向と同一方向Ｐ’に配置する。以上の構成によれば、板バネ１９の第一端部１９ａ近傍におけるコイルばね６の姿勢の初期の傾きに対してコイルばね支持部材３０が待ち構えている構成となるから、板バネ１９の第一端部１９ａ近傍におけるコイルばね６の姿勢の傾きを効率よく抑制できるようになる。

　また、上記のオートテンショナ１は、更に、以下のように構成されてもよい。即ち、コイルばね支持部材３０は、板バネ１９の第一端部１９ａと当接する、コイルばね６の端部６ｙから９０°の位置に配置される。以上の構成によれば、板バネ１９の第一端部１９ａ近傍におけるコイルばね６の姿勢の初期の傾きに対して、コイルばね支持部材３０が待ち構えている構成となるから、板バネ１９の第一端部１９ａ近傍におけるコイルばね６の姿勢の傾きを効率よく抑制できるようになる。

　なお、上記実施形態では、コイルばね支持部材３０は、θ＝９０°の位置に配置することとしたが、これに限らず、コイルばね支持部材３０は、７０°≦θ≦１１０°の広い範囲内であれば上記の高効率な抑制効果は十分に発揮される。ただし、より好ましくは、コイルばね支持部材３０は、８０°≦θ≦１１０°の範囲内に配置するとよく、最も好ましくは、概ね上記のθ＝９０°の位置に配置するとよい。

　以上に、本発明の好適な第七実施形態を説明したが、本願発明は、更に以下のように変更して実施することができる。
（第八実施形態）

　上記実施形態では、コイルばね支持部材３０と摩擦部材２０は、組立時では別体とし組立ての際に相互に固着しているが、一体的に形成してもよい。

　上記実施形態では、コイルばね支持部材３０の配置個数は１つとしたが、コイルばね支持部材３０の配置個数は２つや３つ以上であってもよい。この場合、全てのコイルばね支持部材３０が上記の好ましい角度範囲内に配置されるとよいが、何れか一つのコイルばね支持部材３０のみを上記の好ましい角度範囲内に配置し、他のコイルばね支持部材３０は上記の好ましい角度範囲外に配置することとしてもよい。

　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

　本出願は、２００８年１０月１０日出願の日本特許出願番号２００８－２６３９４２及び２００９年５月２８日出願の日本特許出願番号２００９－１２９０４１に基づくものであり、その内容は参照としてここに取り込まれる。

　本発明によれば、ベルトの張力を適度に保ち、ブレーキ力の低下を抑制するオートテンショナが提供される。

１　オートテンショナ
２　エンジンブロック
３　ベース部材
４　プーリ
５　アーム部材
６　コイルばね
７　アーム
９　ベース外筒
９ａ　ベース外筒の内周面９ａ
１５　係止突起

Claims

ベースと、
前記ベースに対して回動自在に支持されると共に、ベルトが巻き掛けられるプーリを取り付け可能な回動部材と、
前記ベースに係止された一端と、前記回動部材に係止された他端とを備え、前記ベースに対して前記回動部材を一方向に付勢するコイルばねと、
前記回動部材と前記ベースの一方に係止された一端と、自由端である他端とを備え、前記回動部材と前記ベースの他方の内周面に沿って延在する弾性体と、
前記回動部材と前記ベースの前記他方の内周面と接触するように、且つ、前記弾性体に対して周方向に相対移動不能に結合された摩擦部材と、を備え、
前記コイルばねは軸方向に圧縮された状態で配置され、軸方向に伸張しようとする反発力によって前記摩擦部材が前記回動部材と前記ベースの前記一方に対して押圧されるオートテンショナ。
前記弾性体の前記一端は、周方向において前記回動部材と前記ベースの前記一方と、前記コイルばねによって挟まれる請求項１に記載のオートテンショナ。
前記摩擦部材は、前記弾性体の延在方向に沿って互いに離隔して複数設けられている請求項１又は２に記載のオートテンショナ。
前記摩擦部材は、断面がＬ字形状を有し、軸方向に対して垂直となる部分で前記コイルばねを軸方向に受け、軸方向に対して平行となる部分で前記弾性体を径方向に受ける請求項１～３の何れかに記載のオートテンショナ。
前記弾性体と前記摩擦部材が、互いに形成された凹凸の噛み合わせによって係止される請求項１～４の何れかに記載のオートテンショナ。
前記弾性体と前記摩擦部材が、接着剤による接着及びロウ付けのいずれかによって係止された請求項１～５の何れかに記載のオートテンショナ。
前記摩擦部材が合成樹脂製であり、前記摩擦部材と前記弾性体とが一体に成形される請求項１～６の何れかに記載のオートテンショナ。
前記弾性体の前記一端近傍における前記コイルばねの姿勢の傾きを抑えるコイルばね支持部材をさらに備え、前記コイルばね支持部材は摩擦部材とコイルばねの間に配置される請求項１～７の何れかに記載のオートテンショナ。
前記コイルばね支持部材は前記摩擦部材に固着される請求項８に記載のオートテンショナ。
前記コイルばね支持部材は前記オートテンショナの中心軸を基準とし、前記弾性体の前記一端と当接する前記コイルばねの端部が、前記回動部材と前記ベース部材の前記一方から受ける荷重の方向と同一方向に配置される請求項８又は９に記載のオートテンショナ。
前記コイルばね支持部材は、前記弾性体の前記一端と当接する、前記コイルばねの端部から７０°～１１０°の範囲内に配置される請求項８又は９に記載のオートテンショナ。