JP2003120770A - オートテンショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ベルト駆動機構のベルト張力を適度に保つオー
トテンショナにおいて、スティックスリップによるガイ
ド板の振動、騒音を低減することを目的とする。 【解決手段】ガイド板６に環状弾性体６２と環状板６３
とで構成される振動減衰部材６４を付設する。これによ
り、テンションアーム２の摺動部におけるスティックス
リップによりガイド板６が振動したときに、環状弾性体
６２がずり変形して振動を吸収緩和するようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベルト駆動機構の
ベルト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。

【０００２】

【従来の技術】従来のオートテンショナでは、環境の温
度変化や経時的な伸縮変化等によって発生するベルトの
張力変動に応じてテンションプーリーの動きを許容しつ
つ、ベルトからの振動や衝撃を減衰するようにテンショ
ンプーリーの動きを規制する機能を有する構造となって
いる。

【０００３】この種のオートテンショナとして、本願出
願人は、特開平１１−１３３９５５号に開示されている
ものを提示している。これは、テンションプーリー支持
用のアームのボス部の前側端面と、アーム支持用の支軸
の前端に一体的に取り付けられるガイド板との間に、環
状の摩擦板を挟み、ねじりコイルばねの伸張復元力によ
り摩擦板をボス部とガイド板とに圧接させるようにして
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記タイプ
のオートテンショナでは、前記ねじりコイルばねの伸張
復元力の荷重の掛かり方やテンションプーリーの動作、
振動の状況によっては、摩擦板とボス部、ガイド板の各
摺動部においてスティックスリップが発生することがあ
る。このスティックスリップにより鋼板製のガイド板が
振動し、オートテンショナの異音、騒音の原因となって
いた。

【０００５】このような問題点を解消するには、鋼板製
のガイド板の厚みを厚くすることが考えられるが、鋼板
等の高剛性素材は、振動の減衰性が悪く、またこの振動
により固有共振を起こして二次的騒音を発生するなどの
欠点がある。従って、むやみにガイド板の厚みを厚くし
ても、スティックスリップによるガイド板の振動は抑え
きれず、オートテンショナの異音、騒音の低減効果は少
ない。また、オートテンショナの重量増大の原因ともな
り、好ましくない。

【０００６】このような事情に鑑み、本発明では、オー
トテンショナにおいて、テンションプーリー支持用のア
ームの摺動部におけるスティックスリップを受けてガイ
ド板が振動することによる異音、騒音を低減することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１のオートテ
ンショナは、請求項１に示すように、ベルト駆動機構の
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
ョナであって、固定の支軸部材と、この支軸部材に対し
ボス部が回動可能に嵌合支持されたアームと、アームの
先端部に回転可能に枢支されるテンションプーリーと、
前記ボス部の軸心方向端面に形成した凹部に配置されて
アームに対して回動抵抗を与えるための摩擦板と、前記
支軸部材の軸心方向先端部に固定されて前記摩擦板をボ
ス部の軸心方向端面とで狭むガイド板と、前記アームを
支軸部材回りに一定方向に回動付勢するとともに前記ボ
ス部をガイド板側へ押圧するためのばねとを備え、前記
ガイド板の片面に振動減衰部材が付設されている。

【０００８】本発明の第２のオートテンショナは、請求
項２に示すように、前記第１のオートテンショナにおい
て、前記振動減衰部材が弾性体および金属体で構成され
る。

【０００９】要するに、本発明では、ガイド板に振動減
衰部材を付設することにより、前記のようなスティック
スリップによりガイド板が振動したときに、この振動減
衰部材が振動を吸収緩和するようになる。

【００１０】特に、上記第２の構成では、上記第１にお
いて、ガイド板の振動に伴い弾性体のいわゆるずり変形
が発生するが、このずり変形によって前記振動が吸収緩
和されることになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施形態に基づいて説明する。

【００１２】図１ないし図９に本発明の一実施形態を示
している。図１は、本発明の実施形態１に係るオートテ
ンショナの正面図、図２は、図１の（２）−（２）線断
面の矢視図、図３は、本発明の実施形態１に係るガイド
板の正面図、図４は、図３の（４）−（４）線断面の矢
視図、図５は、図４の要部の説明図、図６は、図４の要
部にずり変形αが生じた状態の説明図、図７は、図４の
要部にずり変形βが生じた状態の説明図、図８は、図４
の要部にずり変形γが生じた状態の説明図、図９は、図
４の要部にずり変形δが生じた状態の説明図である。

【００１３】図中、Ａはオートテンショナの全体を示し
ており、１は支軸部材、２はテンションアーム、３はテ
ンションプーリー、４はねじりコイルばね、５は摩擦
板、６はガイド板、７はすべり軸受としてのブッシュで
ある。また、Ｂはテンションプーリー３の外周に巻き掛
けられるベルトである。

【００１４】オートテンショナＡは、ベルトＢの張力変
動に応じたテンションプーリー３の動きを許容しつつ、
ベルトＢからの振動や衝撃を減衰するようにテンション
プーリー３の動きを規制する機能を有する構造になって
いる。

【００１５】つまり、ベルトＢの張力が緩やかに減少し
た場合、ねじりコイルばね４のねじり復元力（周方向の
付勢力）によりアーム２およびテンションプーリー３が
図１の左側に傾動して、ベルトＢの張力を一定に保つ。
一方、ベルトＢの張力が緩やかに増加した場合、ねじり
コイルばね４のねじり復元力に抗してアーム２およびテ
ンションプーリー３が図１の右側に傾動してベルトＢの
張力を一定に保つ。

【００１６】また、オートテンショナＡに対してベルト
Ｂから激しい振動や衝撃が加わった場合、テンションプ
ーリー３を支持しているアーム２のボス部２１にその振
動や衝撃が伝わるが、ねじりコイルばね４の伸張復元力
（軸方向の付勢力）によりアーム２のボス部２１を摩擦
板５に押しつけて摩擦抵抗を発生させているので、振動
や衝撃が吸収、減衰されることになって、アーム２の不
要な揺動を抑制する。これにより、テンションプーリー
３の位置が実質的に変化しなくなり、ベルトＢに対する
テンションが一定に保たれる。

【００１７】以下、上記オートテンショナＡの各構成要
素について、具体的に説明する。

【００１８】支持部材１は、図示しないベルト駆動機構
が設けられる取付対象にボルト締め固定されるもので、
アーム支持部１１と、外筒部１２と、ボルト取付片１３
とを備えている。アーム支持部１１は、先端側半分の支
軸部１１ａの外周面が載頭円錐形で、基端側半分の外周
面が円筒形に形成されている。さらにこの支軸部１１ａ
の先端部分は後述のガイド板６を嵌挿する受け部が形成
されており、断面ほぼ星形に形成されている。外筒部１
２は、アーム支持部１１の基端側から径方向外向きに延
びるとともに自由端側に延びてアーム支持部１１の外周
を囲むように形成されている。ボルト取付片１３は、外
筒部１２の外周に径方向外向きに張り出し形成されてい
る。この軸支部材１は、アルミニウム合金などを用いた
ダイカスト成型により製作されるものであり、前述のア
ーム支持部１１の外周面の形状は、成型金型の抜き勾配
に対応している。

【００１９】アーム２は、支軸部材１の支軸部１１ａに
回動可能に外嵌支持されるもので、基端部にボス部２１
が、遊端部にプーリ支持部２２が形成されている。ボス
部２１は、前記支軸部１１ａの外周にブッシュ７を介し
て回動可能に外嵌される。プーリ支持部２２は、ボス部
２１の突出方向と同方向に突設されている。このアーム
２も、上記支軸部材１と同様、アルミニウム合金などを
用いたダイカスト成型により製作される。

【００２０】テンションプーリー３は、アーム２のプー
リ支持部２２に転がり軸受９を介して回転自在に軸支さ
れるもので、板金プレス加工により製作されている。こ
のテンションプーリー３は、アーム２のプーリ支持部２
２に螺着されたボルト８により取り付けられている。

【００２１】ねじりコイルばね４は、支軸部材１におけ
るアーム支持部１１の外周面およびアーム２のボス部２
１の外周面と支軸部材１の外筒部１２の内周面との間の
環状空間にそれぞれの面に対して非接触でねじり圧縮さ
れた状態で配設されている。このねじりコイルばね４
は、そのねじり復元力によりアーム２を一定方向（図１
では反時計方向）に向けて回転付勢し、また、その軸方
向の伸張復元力によりアーム２のボス部２１を摩擦板５
に押しつけてボス部２１に対して摩擦抵抗を付与する。
このねじりコイルばね４の両端側には径方向外向きに屈
曲された屈曲部４ａ、４ｂが一体的に設けられており、
これらの屈曲部４ａ、４ｂが支軸部材１の底部に設けら
れたスリット状の切り欠き１４とアーム２のボス部２１
に設けられたスリット状の切り欠き２３とにそれぞれ係
止されている。

【００２２】摩擦板５は、アーム２のボス部２１の前側
端面Ｓ１と、支軸部材１における支軸部１１ａの先端部
分に嵌挿されてかしめつけられるガイド板６との間に挟
まれた状態で設けられており、ねじりコイルばね４の伸
張復元力によりボス部２１とガイド板６とに対して所要
圧力で押し付けられることによりアーム２のボス部２１
に対して回動抵抗を与えるものである。この摩擦板５
は、例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）な
どのポリアミド樹脂材、クラッチフェーシング材、ブレ
ーキライニング材あるいはブレーキパッド材などで形成
される。

【００２３】ガイド板６は、前記支軸部１１ａの先端部
分の断面形状に合致する正面視ほぼ星形の貫通孔を有し
ており、前記支軸部材１の支軸部１１ａの先端部分に嵌
挿され、内周部分がかしめつけられることにより支軸部
材１と一体となり固定される。

【００２４】ブッシュ７は、支軸部材１におけるアーム
支持部１１の支軸部１１ａの外周面とアーム２のボス部
２１の内周面との嵌合部位に介装されるもので、載頭円
筒状に形成されている。このブッシュ７の素材として
は、例えば焼結金属材、あるいはポリアミド４６（商品
面４６ナイロン）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）
などのエンジニアリングプラスチックが利用される。

【００２５】次に、本発明の特徴について説明する。

【００２６】上述したようなオートテンショナＡにおい
ては、使用環境によっては摩擦板５とボス部２１、ガイ
ド板６の各摺動部においてスティックスリップが発生し
て、振動、騒音が起こることを考慮し、本発明では、こ
のようなガイド板６の振動を抑制し、オートテンショナ
Ａの静寂性を確保するよう工夫を施した。

【００２７】要するに、ガイド板６の外面に対して、環
状の振動減衰部材６４を付設するようにしている。この
振動減衰部材６４は、樹脂などからなる環状弾性体６２
と、鋼製の環状板６３とにより構成し、ガイド板６の外
面に対して環状弾性体６２を介して環状板６３を付設す
るようにしている。

【００２８】なお、ガイド板６は支軸部材１の支軸部１
１ａの先端部分において内周部分がかしめつけられるよ
うになっていることを考慮し、振動減衰部材６４の内径
をかしめ部の外径部よりも大きく設定し、その形状は正
面視円形としている。

【００２９】ここで、この振動減衰部材６４によるガイ
ド板６の遮音、制振効果について説明する。

【００３０】図５〜図７において、上述したようなステ
ィックスリップが発生すると、ガイド板６がＸ方向両方
に振動する。この振動が微小なものであれば、環状弾性
体６２の弾性特性のみにより減衰する。ガイド板６の振
動が大きい場合は、図６および図７に示すように、ガイ
ド板６が前記振動によりＸ方向両方に反る状態でたわむ
ことになる。このような反りが起こると、ガイド板６と
環状板６３との外周側および内周側でずり変形α、βが
発生して、環状弾性体６２が引っ張られた状態となる。
このようなずり変形が起こると、環状弾性体６２の弾性
復元力により、反りを戻すよう作用することになり、ガ
イド板６の振動の振幅が抑制される結果となる。このよ
うな現象により、オートテンショナＡの振動や騒音が抑
えられる。

【００３１】ところで、ガイド板６および環状板６３の
好適な材料としては、例えばＪＩＳ規格ＳＥＣＣ、ＳＰ
ＣＣ、Ｓ５５Ｃ等の鋼材が挙げられる。これら、ガイド
板６および環状板６３について、互いの厚さを変えるか
材料を変えるか等によって互いに異なる硬度に設定した
場合は、より大きな制振効果を得ることができる。具体
的に、例えば環状板６３の硬度をガイド板６よりも高く
設定した場合、図８および図９に示すように、環状板６
３が変形しにくくなる分、上述したような環状弾性体６
２のずり変形γ、δが大きくなるため、環状弾性体６２
の変形抵抗をより効果的に利用することが可能となり、
制振性の向上に貢献できる。

【００３２】環状弾性体６２の好適な材料としては、例
えばエポキシもしくはアクリル系の樹脂等が挙げられ
る。さらに、環状弾性体６２は、軸方向寸法縮小化のた
めにフィルム状に薄くしても十分な制振効果が得られ
る。但し、環状弾性体６２を厚くすれば、制振効果を高
めることが可能であり、鋼製のガイド板６や環状板６３
を厚くするよりも軽量化を図れるという観点から好まし
い。

【００３３】なお、本発明は上述した実施形態のみに限
定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられ
る。

【００３４】（１）上記実施形態では、ガイド板６は支
軸部材１の支軸部１１ａの先端部分にかしめつける構造
としたが、これに代えて、その他あらゆる狭持固定手段
を用いることができる。例えば、図７に示すように、ガ
イド板６を支軸部材１の支軸部１１ａの端面に対してボ
ルト１０により狭持固定するようにしてもよい。

【００３５】（２）上記実施形態では、振動減衰部材６
４の内径部分をガイド板６の内径部分の最大外径部分よ
り大きくとることでかしめ治具の当接しろを設け、ガイ
ド板６のみをかしめつけるようにしたが、これに代え
て、図１１〜１３に示すように、振動減衰部材６４の内
径部分の形状をガイド板６の内径部分の形状と同一形状
とし、これらガイド板６、振動減衰部材６４をまとめて
支軸部材１の支軸部１１ａの先端部分に狭持固定するよ
うにしてもよい。さらには、ガイド板６そのものについ
て、樹脂板を２枚の鋼板で挟み込んだ構造を採用する単
一の板材から製作し、これをそのまま支軸部１１ａの先
端部分に狭持固定するようにしてもよい。

【００３６】（３）上記実施形態では、振動減衰部材６
４はガイド板６の外面に付設するようにしたが、これに
代えて、ガイド板６の裏面、つまり上記摩擦板５との当
接面に対して振動減衰部材６４を付設するようにしても
よい。

【００３７】

【発明の効果】請求項１から３のオートテンショナで
は、ガイド板に振動減衰部材を付設することにより、テ
ンションプーリー支持用のアームの摺動部におけるステ
ィックスリップによりガイド板が振動したときに、この
振動減衰部材が前記振動を吸収緩和するようになり、オ
ートテンショナ全体の振動や騒音を抑制できるようにな
る。

【００３８】特に、請求項２のオートテンショナによれ
ば、ガイド板の振動に伴い弾性体にいわゆるずり変形が
発生し、このずり現象によってガイド板の振動が吸収緩
和されることになる。このため、簡単な構造にして前記
振動減衰部材の制振効果を上げることができて好まし
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態１に係るオートテンショナ
の正面図

【図２】 図１の（２）−（２）線断面の矢視図

【図３】 本発明の実施形態１に係るガイド板の正面図

【図４】 図３の（４）−（４）線断面の矢視図

【図５】 図４の要部の説明図

【図６】 図４の要部にずり変形αが生じた状態の説明
図

【図７】 図４の要部にずり変形βが生じた状態の説明
図

【図８】 図４の要部にずり変形γが生じた状態の説明
図

【図９】 図４の要部にずり変形δが生じた状態の説明
図

【図１０】 本発明の実施形態２に係るオートテンショ
ナの断面図

【図１１】 本発明の実施形態３に係るオートテンショ
ナの断面図

【図１２】 本発明の実施形態３に係るガイド板の正面
図

【図１３】 図１２の（１３）−（１３）線断面の矢視
図

【符号の説明】

Ａ オートテンショナ ２ テンションアーム ６ ガイド板 ６２ 環状弾性体 ６３ 環状板 ６４ 振動減衰部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルト駆動機構の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であって、 固定の支軸部材と、この支軸部材に対しボス部が回動可
   能に嵌合支持されたアームと、アームの先端部に回転可
   能に枢支されるテンションプーリーと、前記ボス部の軸
   心方向端面に形成した凹部に配置されてアームに対して
   回動抵抗を与えるための摩擦板と、前記支軸部材の軸心
   方向先端部に固定されて前記摩擦板をボス部の軸心方向
   端面とで狭むガイド板と、前記アームを支軸部材回りに
   一定方向に回動付勢するとともに前記ボス部をガイド板
   側へ押圧するためのばねとを備え、 前記ガイド板の片面に振動減衰部材が付設されているこ
   とを特徴とするオートテンショナ。
2. 【請求項２】 請求項１のオートテンショナにおいて、 前記振動減衰部材が弾性体および金属体で構成されるこ
   とを特徴とするオートテンショナ。