WO2015125691A1 - オートテンショナ - Google Patents

Abstract

　本発明は、円筒部を有するベースと、前記ベースに対して回動自在に支持された回動部材と、前記回動部材に回転自在に設けられたプーリと、前記円筒部の内周面と前記回動部材との間に前記円筒部の径方向に挟まれる摩擦部材と、一端が前記摩擦部材に係止され、他端が前記ベースに係止され、前記円筒部の軸方向に圧縮された状態で配置されて前記摩擦部材を前記回動部材に前記軸方向に押し付けるとともに、前記摩擦部材を介して前記回動部材を前記ベースに対して一方向に回動付勢するコイルばねと、を備え、前記摩擦部材は、前記円筒部の内周面に沿って摺接可能な円弧面と、前記円筒部の周方向に関して前記円弧面より前記一方向側に位置し、前記回動部材に係止される第１係止部と、前記コイルばねの前記一端と係止される第２係止部とを有する、オートテンショナに関する。

Description

オートテンショナ

　本発明は、ベルトの張力を自動的に適度に保つためのオートテンショナに関する。

　例えば自動車エンジンの補機駆動のためのベルトにおいては、エンジン燃焼に起因する回転変動によりベルト張力が変動する。このようなベルト張力の変動に起因してベルトスリップが発生し、そのスリップ音やベルトの摩耗などの問題が生じている。これを解決するために、従来から、ベルト張力が変動してもベルトスリップの発生を抑える機構として、オートテンショナが採用されている。

　例えば特許文献１のオートテンショナは、第１円筒部を有するベースと、第１円筒部の内側に配置される第２円筒部を有し、ベースに対して回動自在に支持され、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、第２円筒部の内側に配置され、ベースに対して回動部材を一方向に回動付勢するコイルばねと、第１円筒部と第２円筒部との間に配置され、第１円筒部の内周面に摺動可能であって、第２円筒部の外周面に設けられた凹部と係合する凸部を有する摩擦部材とを備えている。

　また、特許文献２の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た回動部材と、ベースに対して回動部材を一方向に回動付勢するコイルばねと、回動部材（又はベース）に設けられた円筒部の内周面とコイルばねとの間に配置され、前記円筒部の内周面と摺動可能な摩擦部材と、摩擦部材に結合されており、一端が回動部材（またはベース）とコイルばねの端部との間に周方向に挟まれた板ばねとを備えている。

　特許文献１、２のようなオートテンショナは、ベルト張力が増加した場合と減少した場合で、摩擦部材の摺動面で生じる摩擦力の大きさが異なっており、回動部材の回動方向に応じて非対称な減衰特性（非対称ダンピング特性）を持つ。すなわち、ベルト張力が増加した場合には大きい摩擦力を発生させて、回動部材の揺動を十分に減衰させることができるようになっており、ベルト張力が減少した場合には小さい摩擦力を生じさせるため、回動部材をベルトの張力変動に追従させることができる。

日本国特開２００６－１１８６６８号公報 日本国特許第５２７６５２０号公報

　しかしながら、特許文献１のオートテンショナは、ベースの第１円筒部とコイルばねとの間に、回動部材の第２円筒部と摩擦部材が配置されており、その上、第２円筒部の内周面と摩擦部材には互いに係合する凹凸形状が形成されているため、オートテンショナが径方向に大型化してしまう課題があった。また、第２円筒部は金属材料で構成されているため、オートテンショナが重くなるという課題もあった。

　また、特許文献２のオートテンショナでは、回動部材（またはベース）の円筒部とコイルばねとの間に配置される板ばねと摩擦部材の厚みが比較的薄いので、径方向の大型化や重量化は抑えることができるものの、部品点数が多いため、組立に手間を要するという課題があった。

　そこで、本発明は、部品点数が少なく、軽量でコンパクトな非対称ダンピング特性を有するオートテンショナを提供することを目的とする。

　本発明の第１の構成に係るオートテンショナは、円筒部を有するベースと、前記ベースに対して回動自在に支持された回動部材と、前記回動部材に回転自在に設けられたプーリと、前記円筒部の内周面と前記回動部材との間に前記円筒部の径方向に挟まれる摩擦部材と、一端が前記摩擦部材に係止され、他端が前記ベースに係止され、前記円筒部の軸方向に圧縮された状態で配置されて前記摩擦部材を前記回動部材に前記軸方向に押し付けるとともに、前記摩擦部材を介して前記回動部材を前記ベースに対して一方向に回動付勢するコイルばねと、を備え、前記摩擦部材は、前記円筒部の内周面に沿って摺接可能な円弧面と、前記円筒部の周方向に関して前記円弧面より前記一方向側に位置し、前記回動部材に係止される第１係止部と、前記コイルばねの前記一端と係止される第２係止部とを有する。

　本発明の第２の構成に係るオートテンショナは、第１の態様において、前記摩擦部材の前記第２係止部が、前記第１係止部より前記径方向外側で、且つ、前記第１係止部より前記周方向に関して前記一方向と逆方向側に位置している。

　本発明の第３の構成に係るオートテンショナは、第１または第２の態様において、前記摩擦部材が、第１部品と、前記第１部品よりも表面硬度が高い第２部品とを含み、前記第１部品は、前記円弧面と、前記円弧面に連続し前記摩擦部材における前記軸方向に前記回動部材と接触する面とを構成し、前記第２部品は、前記第１係止部と前記第２係止部とを構成する。

　本発明の第４の構成に係るオートテンショナは、第３の態様において、前記第１部品と前記第２部品とが、互いに前記周方向に関してかみ合うように構成されている。

　本発明の第５の構成に係るオートテンショナは、第１～第４の態様のいずれか一つにおいて、前記コイルばねの前記一端が、円弧状である。

　本発明の第６の構成に係るオートテンショナは、第１～第４の態様のいずれか一つにおいて、前記コイルばねの前記一端が、円弧状の部分と直線状の部分とを含む。

　本発明の第７の構成に係るオートテンショナは、第１～第６の態様のいずれか一つにおいて、前記ベースが、前記円筒部の一端部の内側に設けられた台座部を有し、前記台座部は、前記コイルばねの前記他端部を保持する端部保持手段と、前記コイルばねの前記他端部側の一巻き目領域における前記端部保持手段で保持された部分より前記一端側の部分を、前記軸方向および前記径方向に支持する姿勢支持手段とを有する。

　本発明の第８の構成に係るオートテンショナは、第１～第７の態様のいずれか一つにおいて、前記第１係止部が、径方向外側に向かうほど前記一方向側に向かうように径方向に対して傾斜している。

　本発明の第９の構成に係るオートテンショナは、第１～第７の態様のいずれか一つにおいて、前記第１係止部が、径方向外側に向かうほど前記一方向と逆方向側に向かうように径方向に対して傾斜している。

　本発明の第１の構成によると、ベルト張力が増加することによって、回動部材がコイルばねの付勢力に抗して回動すると、摩擦部材の円弧面がベースの円筒部の内周面に対して摺動し、摩擦部材の円弧面とベースの円筒部の内周面との間で摩擦力が発生する。摩擦部材の円弧面は、周方向に関して、摩擦部材の第１係止部よりもコイルばねの回動付勢方向（前記一方向）と逆方向側、すなわち、回動部材の回動方向側に位置している。そのため、摩擦部材の第１係止部が回動部材から受ける力を、摩擦部材の円弧面をベースの円筒部の内周面に押し付ける力に使うことができる。したがって、摩擦部材の円弧面とベースの円筒部の内周面との間に大きい摩擦力を生じさせることができ、回動部材の揺動を十分に減衰させるような大きな減衰力を発生させることができる。

　逆に、ベルト張力が減少することによって、回動部材がコイルばねの付勢力によって回動する場合には、摩擦部材はコイルばねから周方向の付勢力を受けることになるが、摩擦部材の円弧面が、周方向に関して、摩擦部材の第１係止部よりもコイルばねの回動付勢方向と逆方向側に位置しているため、コイルばねの周方向の付勢力によって摩擦部材の円弧面がベースの円筒部の内周面に押し付けられることがなく、摩擦部材の円弧面とベースの円筒部の内周面との間の摩擦力の増加を抑制できる。したがって、摩擦部材の円弧面とベースの円筒部の内周面との間に小さい摩擦力を生じさせることができ、回動部材の揺動をベルト張力の減少に対して十分に追従させることができる。

　また、本発明のオートテンショナは、摩擦部材とコイルばねだけで上述の非対称ダンピング特性を実現しているため、軽量であると共に、部品点数が少なく組立が容易である。また、ベースの円筒部と回動部材との間に径方向に挟まれた摩擦部材に、コイルばねの一端部が係止されているため、コイルばねとベースの円筒部との間に大きい空間を確保する必要がなく、オートテンショナをコンパクト化できる。

　本発明の第２の構成によると、摩擦部材の円弧面は第１係止部よりコイルばねの回動付勢方向（前記一方向）と逆方向側に形成されているため、第２係止部も第１係止部よりコイルばねの回動付勢方向と逆方向側に形成することにより、第２係止部の周方向範囲内に第１係止部が形成されている場合と比べて、摩擦部材を周方向にコンパクト化できる。

　本発明の第３の構成によると、第１係止部と第２係止部とが比較的表面硬度の高い第２部品で構成されているため、ベルト張力の増加に伴い第１係止部および第２係止部に作用する力が増大した場合でも、第１係止部および第２係止部の損傷（変形や陥没）を防止できる。また、第１係止部および第２係止部の損傷が防止されるため、大きなベルト張力が要求される高負荷駆動システムへの対応、摩擦部材のコンパクト化等の実現も可能である。なお、第１部品は、円弧面と円弧面に連続する摩擦部材における軸方向に回動部材と接触する面とを構成しており、軸方向の抜け落ちが防止されるようになっている。

　本発明の第４の構成によると、第１部品と第２部品とを、接着剤による接着やリベットによる固定等を行わなくても、互いに周方向に移動不能に配置することができ、容易に組み立てることができる。

　本発明の第５の構成によると、コイルばねの一端が直線状の部分を有さない分、コイルばねの長さを短縮できることから、第２係止部のサイズを小さくでき、摩擦部材を周方向にコンパクト化できる。また、コイルばねの長さ短縮と、摩擦部材の周方向のコンパクト化とによって、オートテンショナのさらなる軽量化を実現できる。さらに、コイルばねの一端を屈曲させる等の加工が不要であるため、製造工程の簡素化および製造コストの低減化を実現できる。

　本発明の第６の構成によると、コイルばねの一端が円弧状の部分のみを含む場合や直線状の部分のみを含む場合に比べ、第２係止部のサイズが大きくなることから、円弧面の面積を大きく確保でき、円弧面の摩耗を抑制できる。

　本発明の第７の構成によると、コイルばねの前記他端部側の一巻き目領域における端部保持手段で保持された部分より前記一端側の部分が、姿勢支持手段によって軸方向および径方向に支持されているため、コイルばねが安定してねじり変形できる。

　本発明の第８の構成によると、摩擦部材の組み付けが容易である。

　本発明の第９の構成によると、ベルト張力が減少した場合に摩擦部材が周方向に抜け出るのをより確実に防止できる。

図１は、本発明の第１実施形態のオートテンショナの断面図である。 図２は、図１のＡ‐Ａ線断面図である。 図３は図２の部分断面図を示す図であり、図３の（ａ）は図２のＤ‐Ｄ線断面図であって、図３の（ｂ）は図２のＥ‐Ｅ線断面図である。 図４は、図１のＢ‐Ｂ線断面図である。 図５はベルト張力が変化したときに摩擦部材に作用する力を説明するための図であり、図５の（ａ）はベルト張力が増加したときに摩擦部材に作用する力を示した図であり、図５の（ｂ）はベルト張力が減少したときに摩擦部材に作用する力を示した図である。 図６は、本発明の第２実施形態のオートテンショナの図１に対応する断面図である。 図７は、本発明の第３実施形態のオートテンショナの図１に対応する断面図である。 図８は、図７のＢ‐Ｂ線断面図である。 図９は、本発明の第３実施形態の変形例における図７のＢ‐Ｂ線断面図である。 図１０は、本発明の第４実施形態のオートテンショナの図４に対応する断面図である。 図１１は、本発明の第５実施形態のオートテンショナの図４に対応する断面図である。 図１２は、本発明の第６実施形態のオートテンショナの図４に対応する断面図である。

　次に、本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、特に、自動車用エンジンの補機を駆動する伝動ベルト１０１の弛み側張力を一定に保つオートテンショナに本発明を適用した一例である。

　本実施形態のオートテンショナは、自動車用エンジンのクランクシャフトに連結された駆動プーリ（図示省略）と、オルタネータ等の補機を駆動する従動プーリ（図示省略）とにわたって伝動ベルトが巻き掛けられている補機駆動システムに用いられている。詳細には、オートテンショナの後述するプーリ４は、伝動ベルトの弛み側に接触するように配置されている。この補機駆動システムは、クランクシャフトの回転が伝動ベルトを介して従動プーリに伝達されて、補機が駆動されるようになっている。

　図１に示すように、本発明の第１実施形態のオートテンショナ１は、図１中二点鎖線で示すエンジンブロック１００に固定されるベース２と、このベース２に対して軸Ｒを中心に回動自在に支持された回動部材３と、この回動部材３に回転自在に設けられたプーリ４と、コイルばね５と、摩擦部材６とを備えている。なお、図１中の左方向を後方向、右方向を前方向と定義する。また、軸Ｒを中心とした径方向を単に径方向、軸Ｒを中心とした周方向を単に周方向と定義する。

　ベース２は、例えば、アルミニウム合金鋳物等からなる金属部品であり、エンジンブロック１００に固着される環状の台座部２０と、台座部２０の外縁部から前方に延びる外筒部（円筒部）２１と、台座部２０の中央部から前方に延びる内筒部２２とを備えている。内筒部２２の内側には軸受け７を介して、前後方向（軸Ｒ方向）に延びるシャフト８が回動自在に挿通されている。

　内筒部２２および回動部材３の後述する突出部３１と、外筒部２１との間には、ばね収容室９が形成されている。このばね収容室９にコイルばね５が配置されている。図２および図４に示すように、コイルばね５は、後端部（他端）から前端部（一端）に向かってＸ方向に螺旋状に巻かれている。なお、図１は、図２および図４に示すＣ‐Ｃ線断面図である。

　図１および図２に示すように、台座部２０の前面には、コイルばね５の後端部（他端）を保持（係止）する保持溝（端部保持手段）２３が形成されている。コイルばね５は、後端近傍において後端が径方向内側に向かう方向に屈曲しており、この屈曲部より後端側の部分が直線状に延びている。この直線状の部分が保持溝２３に保持されている。コイルばね５の後端部は、保持溝２３の両側面に径方向に挟まれていると共に、保持溝２３の底面に接触している。

　なお、コイルばね５の後端面はどの部材にも当接していないが、コイルばね５の後端部の直線状に延びる部分における屈曲部の近傍が保持溝２３によって径方向に挟持されているため、コイルばね５の後端部が、ねじり変形による弾性復元力によって移動するのを防止できる。

　また、台座部２０の前面には、前方に突出する２つの姿勢支持部（姿勢支持手段）２４、２５が周方向に間隔を空けて形成されている。姿勢支持部２４、２５は、保持溝２３から周方向に離れており、保持溝２３からＸ方向にこの順で並んでいる。図３（ａ）に示すように、姿勢支持部２４は、軸Ｒに略直交する軸方向支持面２４ａと、周方向に沿った径方向支持面２４ｂとを有する。図３（ｂ）に示すように、姿勢支持部２５は、軸Ｒに略直交する軸方向支持面２５ａを有する。

　軸方向支持面２４ａ、２５ａには、コイルばね５の後面が接触し、径方向支持面２４ｂには、コイルばね５の軸Ｒを中心とした径方向外側の面が接触する。したがって、コイルばね５の後端側の一巻き目領域における保持溝２３で保持された部分より前端部側の部分は、２つの姿勢支持部２４、２５によって軸方向および径方向に支持される。これにより、コイルばね５が安定してねじり変形することができる。姿勢支持部２４と姿勢支持部２５が、本発明の姿勢支持手段に相当する。

　回動部材３は、ベース２の外筒部２１の前方に配置される円盤部３０と、円盤部３０の中央部から後方に延びる突出部３１と、円盤部３０の外縁の一部から張り出して形成されたプーリ支持部３２とを備えている。この回動部材３も前述のベース２と同様に、アルミニウム合金鋳物等からなる金属部品である。

　円盤部３０と突出部３１の中央部には、前後方向に延びる孔が形成されており、この孔にシャフト８が相対回転不能に挿入されている。したがって、回動部材３は、シャフト８を介して、ベース２に回動自在に支持されている。

　プーリ支持部３２には、プーリ４が回転自在に取り付けられている。プーリ４には、伝動ベルト１０１が巻き掛けられる。伝動ベルト１０１の張力の増減に伴って、プーリ４（および回動部材３）は、軸Ｒを揺動中心として揺動する。なお、図１中、プーリ４の内部構造は省略して表示している。

　円盤部３０の後面の外縁近傍には、ベース２の外筒部２１の前端部が収容される環状溝３０ａが形成されている。また、円盤部３０の後面において、突出部３１より径方向外側で環状溝３０ａより径方向内側の部分は、軸Ｒに垂直な平坦状に形成されている。

　突出部３１は、略円筒状に形成されている。図４に示すように、突出部３１の前側部分には、扇形状の切欠きが形成されている。この切欠きの周方向両側は、係止面３１ａと接触面３１ｂで構成されている。軸Ｒ方向から見て、係止面３１ａは、係止面３１ａの任意の点と軸Ｒとを通る直線に対して交差する。つまり、係止面３１ａは、径方向に対して傾斜している。より詳細には、係止面３１ａは、径方向外側に向かうほどＸ方向に向かうように径方向に対して傾斜している。また、接触面３１ｂは、径方向外側に向かうほどＸ方向と逆方向に向かうように径方向に対して傾斜している。

　摩擦部材６は、ベース２の外筒部２１の内周面と回動部材３の突出部３１との間に径方向に挟まれている。摩擦部材６の前後方向長さは、係止面３１ａおよび接触面３１ｂの前後方向長さとほぼ同じである。摩擦部材６の前面は、平坦状であって、その全面又は一部が回動部材３の円盤部３０の後面に接触する。

　摩擦部材６は、合成樹脂に繊維、充填剤、固体潤滑材等を配合させた潤滑性の高い材料で形成されている。摩擦部材６を構成する合成樹脂としては、例えば、ポリアミド、ポリアセタール、ポリテトラフルオロエチレン、ポロフェニレンサルファイド、超高分子量ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、または、フェノール等の熱硬化性樹脂が用いられる。なお、摩擦部材６は、前面と後述する円弧面６０が上述の材料で構成されていれば、上記以外の材料を含んでいてもよい（例えば、第３実施形態参照）。

　摩擦部材６は、軸Ｒに直交する断面形状が略扇形状であって、円弧面６０と、この円弧面６０に対向する係止面６１と、周方向に対向する２つの側面６２、６３を有する。円弧面６０は、外筒部２１の内周面とほぼ同じ曲率に形成されており、外筒部２１の内周面に沿って摺接可能である。係止面（第１係止部）６１は、回動部材３の突出部３１の係止面３１ａに接触する。２つの側面６２、６３のうちＸ方向と逆方向側の側面６３の径方向内側端部は、回動部材３の突出部３１の接触面３１ｂに接触する。

　係止面６１は、円弧面６０より周方向に関してＸ方向側に位置する。また、係止面６１は、径方向外側に向かうほどＸ方向側に向かうように、径方向に対して傾斜している。２つの側面６２、６３は、径方向外側に向かうほどＸ方向と逆方向側に向かうように、径方向に対して傾斜している。側面６２、６３のうちＸ方向側の側面６２は、係止面６１に略直交している。

　摩擦部材６に外力が作用していない状態において、係止面６１から円弧面６０までの係止面６１に直交する方向の長さは、回動部材３の係止面３１ａからベース２の外筒部２１の内周面までの係止面３１ａに直交する方向の間隔よりも若干大きい。したがって、摩擦部材６は、係止面６１に略直交する方向に若干圧縮した状態で、回動部材３の突出部３１とベース２の外筒部２１との間に配置されている。

　摩擦部材６の後面には、コイルばね５の前端部（一端）を保持（係止）する保持溝（第２係止部）６４が形成されている。コイルばね５の前端部は、後端部と同様に、先端近傍において屈曲して、屈曲部より先端側の部分が直線状に延びている。この直線状の部分が保持溝６４に保持されている。保持溝６４は、係止面６１より径方向外側に位置すると共に、周方向に関して係止面６１よりＸ方向と逆方向側に位置する。

　コイルばね５は、軸Ｒ方向（前後方向）に圧縮された状態で配置されている。そのため、コイルばね５は、軸Ｒ方向の弾性復元力によって、摩擦部材６を回動部材３の円盤部３０の後面に押し付けている。

　また、コイルばね５は、拡径方向にねじられた状態で配置されている。そのため、コイルばね５は、周方向の弾性復元力によって、摩擦部材６を介して回動部材３をＸ方向、即ち、プーリ４を伝動ベルト１０１に押し付けて伝動ベルト１０１の張力を増加させる方向に回動付勢している。

　次に、オートテンショナ１の動作について説明する。
　伝動ベルト１０１の張力が増加した場合には、回動部材３はコイルばね５の周方向の付勢力に抗して、図５の（ａ）に示す矢印Ａ方向（Ｘ方向と逆方向）に回動する。摩擦部材６は回動部材３の係止面３１ａから力Ｆａを受けて矢印Ａ方向に回動し、摩擦部材６の円弧面６０がベース２の外筒部２１の内周面と摺動する。

　摩擦部材６の円弧面６０は、摩擦部材６の係止面６１よりも周方向に関してＸ方向と逆方向側（矢印Ａ方向側）に位置している。さらに、本実施形態では、係止面６１の任意の点における接線方向と円弧面６０とが交差している。摩擦部材６の係止面６１が回動部材３から受ける力Ｆａは、係止面６１における接線方向の力であるため、係止面６１から力Ｆａの方向の直線上に円弧面６０が存在することになる。そのため、摩擦部材６の係止面６１が回動部材３から受ける力Ｆａを、摩擦部材６の円弧面６０をベース２の外筒部２１の内周面に押し付ける力に使うことができる。

　また、摩擦部材６は、コイルばね５を拡径方向にねじり変形させたことによる弾性復元力（以下、「ねじり復元力」という。）Ｆｓを受けている。ねじり復元力Ｆｓは、Ｘ方向の分力Ｆｓ１と、縮径方向の分力Ｆｓ２との合力である。

　したがって、摩擦部材６には、回動部材３から受けた力Ｆａと、コイルばね５のねじり復元力Ｆｓとの合力Ｆｒが作用する。力Ｆａはねじり復元力Ｆｓよりも大きいため、合力Ｆｒは径方向外向きの力となり、摩擦部材６の円弧面６０は合力Ｆｒによってベース２の外筒部２１の内周面に押し付けられる。そのため、摩擦部材６の円弧面６０とベース２の外筒部２１との間に大きい摩擦力を生じさせることができ、回動部材３の揺動を十分に減衰させるような大きな減衰力を発生させることができる。

　逆に、伝動ベルト１０１の張力が減少した場合には、コイルばね５のねじり復元力Ｆｓにより、回動部材３が図５の（ｂ）に示す矢印Ｂ方向（Ｘ方向と同じ方向）に回動し、プーリ４がベルト張力を回復させるように揺動する。摩擦部材６はコイルばね５からねじり復元力Ｆｓを受けて矢印Ｂ方向に回動し、摩擦部材６の円弧面６０がベース２の外筒部２１の内周面と摺動する。摩擦部材６はねじり復元力Ｆｓの縮径方向の分力Ｆｓ２によって径方向内側に付勢されるため、摩擦部材６の円弧面６０とベース２の外筒部２１の内周面との間に生じる摩擦力は小さい。

　仮に、円弧面６０のＸ方向側端部が係止面６１の周方向範囲まで延びている場合、コイルばね５のねじり復元力Ｆｓの周方向の分力Ｆｓ１によって、摩擦部材６の円弧面６０が外筒部２１の内周面に押し付けられることになるが、本実施形態では、摩擦部材６の円弧面６０が、摩擦部材６の係止面６１よりも周方向に関してＸ方向と逆方向側に位置しているため、コイルばね５のねじり復元力Ｆｓの周方向の分力Ｆｓ１によって、摩擦部材６の円弧面６０が外筒部２１の内周面に押し付けられることがなく、摩擦部材６の円弧面６０と外筒部２１の内周面との間の摩擦力の増加を防止できる。

　したがって、摩擦部材６の円弧面６０とベース２の外筒部２１の内周面との間には、回動部材３が矢印Ａ方向に回動した場合に比べて小さい摩擦力が発生するため、回動部材３はコイルばね５のねじり復元力を十分に受けることができ、回動部材３の揺動をベルト張力の減少に対して十分に追従させることができる。

　また、摩擦部材６の円弧面６０が係止面６１よりもＸ方向と逆方向側に位置していることと、摩擦部材６がコイルばね５のねじり復元力Ｆｓの縮径方向の分力Ｆｓ２によって径方向内側に付勢されていることから、摩擦部材６がコイルばね５のねじり復元力Ｆｓの周方向の分力Ｆｓ１によって周方向に移動して係止面６１が回動部材３の係止面３１ａから外れるのを防止できる。

　また、本実施形態のオートテンショナ１は、摩擦部材６とコイルばね５だけで非対称ダンピング特性を実現しているため、軽量であると共に、部品点数が少なく組立が容易である。また、ベース２の外筒部２１と回動部材３との間に径方向に挟まれた摩擦部材６にコイルばね５の前端部が係止されているため、コイルばね５とベース２の外筒部２１との間に大きい空間を確保する必要がなく、オートテンショナをコンパクト化できる。

　また、本実施形態では、摩擦部材６の円弧面６０は係止面６１よりＸ方向と逆方向側に形成されているため、保持溝６４も係止面６１よりＸ方向と逆方向側に形成することにより、保持溝６４の周方向範囲内に係止面６１が形成されている場合と比べて、摩擦部材６を周方向にコンパクト化できる。

　また、本実施形態では、摩擦部材６の係止面６１が径方向外側に向かうほどＸ方向側に向かうように径方向に対して傾斜しているため、摩擦部材６の組み付けが容易である。

　続いて、図６を参照し、本発明の第２実施形態のオートテンショナ１について説明する。なお、第一実施形態と同様の構成の要素には同じ符号を付し、説明は省略する。上記第１実施形態では、回動部材３とシャフト８は別部材であって、回動部材３にシャフト８が固定されているが、第２実施形態では、回動部材２０３にシャフト２０８が一体化されている。シャフト２０８の根本部には突出部２３１が形成されており、この突出部２３１に、上記第１実施形態と同様に係止面３１ａと接触面３１ｂが形成されている。

　続いて、図７および図８を参照し、本発明の第３実施形態のオートテンショナ１について説明する。上記第１実施形態では、摩擦部材６が１部品で構成されているが、第３実施形態では、摩擦部材３０６が２部品で構成されている。

　第３実施形態において、摩擦部材３０６は、第１部品３０６ｘと、第１部品３０６ｘよりも表面硬度が高い第２部品３０６ｙとを含む。第１部品３０６ｘは、例えば、ポリアミド（ナイロン６Ｔ）等の合成樹脂を射出成形したものである。第２部品３０６ｙは、例えば、アルミ合金鋳物（ＡＤＣ１２）等の金属製品である。第１部品３０６ｘは、円弧面６０と前面（即ち、円弧面６０に連続する、摩擦部材３０６における軸方向に回動部材３と接触する面）とを構成している。第２部品３０６ｙは、係止面（第１係止部）６１と保持溝（第２係止部）６４とを構成している。

　このように、係止面（第１係止部）６１と保持溝（第２係止部）６４とが比較的表面硬度の高い第２部品３０６ｙで構成されているため、ベルト張力の増加に伴い係止面６１および保持溝６４に作用する力が増大した場合でも、係止面６１および保持溝６４の損傷（変形や陥没）を防止できる。また、係止面６１および保持溝６４の損傷が防止されるため、大きなベルト張力が要求される高負荷駆動システムへの対応、摩擦部材３０６のコンパクト化等の実現も可能である。なお、第１部品３０６ｘは、円弧面６０と前面とを構成しており、軸方向の抜け落ちが防止されるようになっている。

　また、第３実施形態において、第１部品３０６ｘと第２部品３０６ｙとは、それぞれ互いに対向する面に凹凸を有しており、互いに周方向に関してかみ合うように構成されている。これにより、第１部品３０６ｘと第２部品３０６ｙとを、接着剤による接着やリベットによる固定等を行わなくても、互いに周方向に移動不能に配置することができ、容易に組み立てることができる。

　なお、第１部品３０６ｘと第２部品３０６ｙとに形成される凹凸について、サイズ、形状、ピッチ等を任意に変更可能であり、図９に示す変形例のような、比較的小さいサイズ、尖った形状、狭いピッチ等を採用することができる。

　続いて、図１０を参照し、本発明の第４実施形態のオートテンショナ１について説明する。上記第１実施形態では、コイルばね５の前端部（一端）が、先端近傍において屈曲して、屈曲部より先端側の部分が直線状に延びているが、第４実施形態では、コイルばね４０５の前端部（一端）が、円弧状であり、この円弧状の部分が摩擦部材６の保持溝（第２係止部）４６４に保持されている。

　第４実施形態によると、コイルばね４０５の一端が直線状の部分を有さない分、コイルばね４０５の長さを短縮できることから、保持溝（第２係止部）４６４のサイズを小さくでき、摩擦部材６を周方向にコンパクト化できる（例えば、図１０に網掛けで示す部分Ｓを省略可能である）。また、コイルばね４０５の長さ短縮と、摩擦部材６の周方向のコンパクト化とによって、オートテンショナ１のさらなる軽量化を実現できる。さらに、コイルばね４０５の一端を屈曲させる等の加工が不要であるため、製造工程の簡素化および製造コストの低減化を実現できる。

　続いて、図１１を参照し、本発明の第５実施形態のオートテンショナ１について説明する。上記第１実施形態では、コイルばね５の前端部（一端）が、先端近傍において屈曲して、屈曲部より先端側の部分が直線状に延びているが、第５実施形態では、コイルばね５０５の前端部（一端）が、円弧状の部分５０５ａと直線状の部分５０５ｂとを含む。円弧状の部分５０５ａと直線状の部分５０５ｂとの両方が、摩擦部材６の保持溝（第２係止部）５６４に保持されている。

　第５実施形態によると、コイルばね５０５の一端が円弧状の部分のみを含む場合や直線状の部分のみを含む場合に比べ、保持溝（第２係止部）５６４のサイズが大きくなる。したがって、摩擦部材６が図１１に網掛けで示す部分Ｔだけ第１実施形態よりも大きくなっており、このため、円弧面６０の面積を大きく確保でき、ひいては円弧面６０の摩耗を抑制できる。

　続いて、図１２を参照し、本発明の第６実施形態のオートテンショナ１について説明する。上記第１実施形態では、摩擦部材６の係止面（第１係止部）６１が径方向外側に向かうほどＸ方向側に向かうように径方向に対して傾斜しているが、第６実施形態では、摩擦部材６０６の係止面（第１係止部）６６１が径方向外側に向かうほどＸ方向と逆方向側に向かうように径方向に対して傾斜している。また、係止面６６１に対応して、回動部材３の突出部６３１における係止面６３１ａも、径方向外側に向かうほどＸ方向と逆方向側に向かうように径方向に対して傾斜している。

　第６実施形態によると、ベルト張力が減少した場合に摩擦部材６０６が周方向に抜け出るのをより確実に防止できる。

　以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。

　上記各実施形態では、シャフト８は、回動部材３に固定されて、ベース２に回動自在に取り付けられているが、シャフト８は、ベース２に固定されて、回動部材３に回動自在に取り付けられていてもよい。但し、この場合には、回動部材３の突出部３１を環状に形成するなどして、摩擦部材６、３０６、６０６がシャフト８に接触しないようにする。

　摩擦部材６、６０６の係止面（第１係止部）６１、６６１の径方向に対する傾斜角度は、図４及び図１２に示すものに限定されるものではない。例えば、係止面（第１係止部）６１、６６１は、径方向に沿って形成されていてもよい。当該変更例においても、上記第６実施形態と同様、ベルト張力が減少した場合に、摩擦部材６が周方向に抜け出るのをより確実に防止できる。

　姿勢支持部２５は、姿勢支持部２４と同様に、コイルばね５を径方向に支持する支持面を有していてもよい。

　上記第１実施形態では、姿勢支持部２４と姿勢支持部２５が、本発明の姿勢支持手段を構成しているが、本発明の姿勢支持手段の構成はこれに限定されるものではない。例えば、姿勢支持部２５を設けずに、姿勢支持部２４だけで姿勢支持手段が構成されていてもよい。また、姿勢支持部２４または２５と同様に形成された３つ以上の姿勢支持部によって、姿勢支持手段が構成されていてもよい。

　上記第３実施形態では、第１部品３０６ｘと第２部品３０６ｙとは、互いに周方向に関してかみ合うように構成されており、接着剤による接着やリベットによる固定等を行わずに組み立てられるが、これに限定されない。例えば、第１部品と第２部品とを、接着剤による接着やリベットによる固定等によって組み立ててもよい。また、第２部品をインサート材として金型に配置した後、第１部品となる合成樹脂を射出成形し、第１部品と第２部品とを一体化してもよい。

　上記各実施形態は、任意に組合せ可能である。例えば、第３実施形態の摩擦部材３０６と、第４実施形態のコイルばね４０５又は第５実施形態のコイルばね５０５とを、組み合わせてよい。また、例えば、第６実施形態の摩擦部材６０６と、第４実施形態のコイルばね４０５又は第５実施形態のコイルばね５０５とを、組み合わせてもよい。

　本出願は、２０１４年２月１８日出願の日本特許出願２０１４－０２８１３３、２０１４年１２月２５日出願の日本特許出願２０１４－２６２１２７、及び２０１５年１月２２日出願の日本特許出願２０１５－０１０２１０に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　１　オートテンショナ
　２　ベース
　３、２０３　回動部材
　４　プーリ
　５、４０５、５０５　コイルばね
　６、３０６、６０６　摩擦部材
　３０６ｘ　第１部品
　３０６ｙ　第２部品
　２０　台座部
　２１　外筒部（円筒部）
　２３　保持溝（端部保持手段）
　２４、２５　姿勢支持部（姿勢支持手段）
　２４ａ、２５ａ　軸方向支持面
　２４ｂ　径方向支持面
　３１、２３１、６３１　突出部
　３１ａ、６３１ａ　係止面
　３１ｂ　接触面
　６０　円弧面
　６１、６６１　係止面（第１係止部）
　６２、６３　側面
　６４、４６４、５６４　保持溝（第２係止部）
　５０５ａ　円弧状の部分
　５０５ｂ　直線状の部分

Claims (9)

1. 　円筒部を有するベースと、
   　前記ベースに対して回動自在に支持された回動部材と、
   　前記回動部材に回転自在に設けられたプーリと、
   　前記円筒部の内周面と前記回動部材との間に前記円筒部の径方向に挟まれる摩擦部材と、
   　一端が前記摩擦部材に係止され、他端が前記ベースに係止され、前記円筒部の軸方向に圧縮された状態で配置されて前記摩擦部材を前記回動部材に前記軸方向に押し付けるとともに、前記摩擦部材を介して前記回動部材を前記ベースに対して一方向に回動付勢するコイルばねと、を備え、
   　前記摩擦部材は、
   　前記円筒部の内周面に沿って摺接可能な円弧面と、
   　前記円筒部の周方向に関して前記円弧面より前記一方向側に位置し、前記回動部材に係止される第１係止部と、
   　前記コイルばねの前記一端と係止される第２係止部とを有する、オートテンショナ。
2. 　前記摩擦部材の前記第２係止部は、前記第１係止部より前記径方向外側で、且つ、前記第１係止部より前記周方向に関して前記一方向と逆方向側に位置している、請求項１に記載のオートテンショナ。
3. 　前記摩擦部材は、第１部品と、前記第１部品よりも表面硬度が高い第２部品とを含み、
   　前記第１部品は、前記円弧面と、前記円弧面に連続し前記摩擦部材における前記軸方向に前記回動部材と接触する面とを構成し、
   　前記第２部品は、前記第１係止部と前記第２係止部とを構成する、請求項１または２に記載のオートテンショナ。
4. 　前記第１部品と前記第２部品とは、互いに前記周方向に関してかみ合うように構成されている、請求項３に記載のオートテンショナ。
5. 　前記コイルばねの前記一端は、円弧状である、請求項１～４のいずれか一項に記載のオートテンショナ。
6. 　前記コイルばねの前記一端は、円弧状の部分と直線状の部分とを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載のオートテンショナ。
7. 　前記ベースは、前記円筒部の一端部の内側に設けられた台座部を有し、
   　前記台座部は、
   　前記コイルばねの前記他端部を保持する端部保持手段と、
   　前記コイルばねの前記他端部側の一巻き目領域における前記端部保持手段で保持された部分より前記一端側の部分を、前記軸方向および前記径方向に支持する姿勢支持手段とを有する、請求項１～６のいずれか一項に記載のオートテンショナ。
8. 　前記第１係止部は、前記径方向外側に向かうほど前記一方向側に向かうように前記径方向に対して傾斜している、請求項１～７のいずれか一項に記載のオートテンショナ。
9. 　前記第１係止部は、前記径方向外側に向かうほど前記一方向と逆方向側に向かうように前記径方向に対して傾斜している、請求項１～７のいずれか一項に記載のオートテンショナ。

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