(57)【要約】      （修正有）【課題】  ベルトの張り方向には容易に動き、弛み方向に殆ど動かない非対称型オートテンショナにおいて、摩擦材の偏摩耗を抑制する構成を提供する。【解決手段】  ハウジング材３に可動部材４を回動自在に支持し、この可動部材４のアーム部には、ベルトに接触可能なプーリを設ける。可動部材４をハウジング材３に対し一側に付勢するコイルバネ１４を設ける。可動部材４とハウジング材３との間に可動部材４の揺動を減衰させる摩擦材９を介装する。可動部材４には凹部１６を設け、この凹部１６は角度Ａ（Ａ＞９０°）をなしてその底面２０から斜状に立ち上げた前壁２１と、角度Ｂ（Ｂ≦９０°）をなして底面２０から立ち上げた後壁２２とを備える。摩擦材９は周方向に複数設けられ、各摩擦材９は、前記凹部１６に挿入される凸部１７を備える。この凸部１７は、前壁２１に対面する第１壁３１と、後壁２２に対面する第２壁３２とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング材と、このハウジング材に回動自在に支持されるアーム状の可動部材と、この可動部材のアーム部に設けられるとともにベルトに接触可能なプーリと、前記可動部材をハウジング材に対し所定方向に付勢するコイルバネと、前記可動部材と前記ハウジング材との間に介装され、前記可動部材の揺動を減衰させる摩擦材と、を備えたオートテンショナにおいて、
前記可動部材には凹部を設け、この凹部は、９０°を超える第１の角度でその底面から斜状に立ち上げられる前壁と、９０°以下の第２の角度で底面から立ち上げられる後壁と、を備えており、
前記摩擦材は周方向に複数設けられて、前記凹部に挿入される凸部をそれぞれの摩擦材が備え、当該凸部は、前記前壁に対面する第１壁と、前記後壁に対面する第２壁と、を備えていることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項２】
ハウジング材と、このハウジング材に回動自在に支持されるアーム状の可動部材と、この可動部材のアーム部に設けられるとともにベルトに接触可能なプーリと、前記可動部材をハウジング材に対し所定方向に付勢するコイルバネと、前記可動部材と前記ハウジング材との間に介装され、前記可動部材の揺動を減衰させる摩擦材と、を備えたオートテンショナにおいて、
前記可動部材には凸部を設け、この凸部は、９０°を超える第１の角度でその頂面から斜状に立ち下げられる前壁と、９０°以下の第２の角度で頂面から立ち下げられる後壁と、を備えており、
前記摩擦材は周方向に複数設けられて、前記凸部を挿入させる凹部をそれぞれの摩擦材が備え、当該凸部は、前記前壁に対面する第１壁と、前記後壁に対面する第２壁と、を備えていることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のオートテンショナであって、前記第１の角度が１００°以上１５０°以下であることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項４】
請求項１から請求項３までの何れか一項に記載のオートテンショナであって、前記第２の角度が９０°未満であることを特徴とするオートテンショナ。
【請求項５】
請求項４に記載のオートテンショナであって、前記第２の角度が７０°以上であることを特徴とするオートテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトの張力を自動的に適度に保つオートテンショナの構成に関する。具体的には、ベルトの張り方向に容易に動き、ベルトの弛み方向には動きにくいオートテンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
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ってベルトの滑りが発生し、その発音や摩耗などの問題が指摘されている。これを解決するために、従来から、ベルトの張力を一定に保つための機構として、オートテンショナが採用されている。
【０００３】
このようなオートテンショナについては、ベルトが使用に伴って摩耗したり伸びる等してベルト張力が低下した場合には、即座にオートテンショナがベルト張力を増加させるように作用し、また、ベルト張力が増加した場合にはオートテンショナは動きにくいことが要求されている。これらに対しては、ベルト張り方向と弛み方向において、そのダンピング性能を不均衡（非対称）とするようなオートテンショナも提案されてきている。
【０００４】
上記のような非対称オートテンショナは、例えば特許文献１に開示されているものがある。この特許文献１の構成は、スプリングの端部をブレーキシューに当接させ、ブレーキシューをアームの内周壁に圧接させて、ブレーキシューとアームの内周壁面との間で発生する摩擦力によってアームの回動に減衰力を働かせるものである。
【０００５】
また、特許文献２や特許文献３に開示されているオートテンショナも、スプリングの端部をブレーキシューに当接させ、このブレーキシューをアームの内周面に圧接させて、摩擦力によってアームの回動を減衰するようになっている。なお、特許文献２や特許文献３に開示されているものは、スプリングの端部と当接するブレーキシューの当接面がブレーキシューに作用するスプリング力よりも大きい垂直力を発生させることにより、減衰効率を高めるようにしている。
【特許文献１】米国特許第４６９６６６３号公報
【特許文献２】特開平９−１８９３４７号公報
【特許文献３】特開平９−１８９３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１〜特許文献３の構成は、自転車に使用されているブレーキ材のようなブレーキシューを使用し、スプリング端部からの力をブレーキシューに伝達してブレーキを掛けるものであった。更には、ブレーキシューを局部的にアームの内周壁面へ当接させていたため、スプリングの端部からブレーキシューへ垂直力を常時与えることが困難で、その方向が逸れてくるとブレーキ力が弱くなってしまい、減衰効率の低下を招いていた。
【０００７】
また、上記の構成では、ブレーキシューが偏摩耗し易く、減衰効率が短期間の使用で低下してしまうという点で、改善の余地が残されていた。更には、オートテンショナがベルト張り方向に作用しようとする場合においても、無用なダンピングが相当程度行われて、ベルト張り方向への移動に対し抵抗が生じてしまっていた。
【０００８】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、効率良くブレーキをかけることができ、また、制動のための部材の偏摩耗を抑制して、長期間にわたって高い減衰効率を維持できるオートテンショナを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１０】
◆本発明の第１の観点によれば、以下のように構成する、オートテンショナが提供される。ハウジング材と、このハウジング材に回動自在に支持されるアーム状の可動部材と、この可動部材のアーム部に設けられるとともにベルトに接触可能なプーリと、前記可動部材をハウジング材に対し所定方向に付勢するコイルバネと、前記可動部材と前記ハウジング材との間に介装され、前記可動部材の揺動を減衰させる摩擦材と、を備える。前記可動部材には凹部を設け、この凹部は、９０°を超える第１の角度でその底面から斜状に立ち上げられる前壁と、９０°以下の第２の角度で底面から立ち上げられる後壁と、を備えている。前記摩擦材は周方向に複数設けられて、前記凹部に挿入される凸部をそれぞれの摩擦材が備える。当該凸部は、前記前壁に対面する第１壁と、前記後壁に対面する第２壁と、を備えている。
【００１１】
これにより、可動部材がベルトを弛ませる方向（弛み方向）に動こうとするときは、斜状の前壁と第１壁が接当することによって摩擦材がハウジング材に押し付けられるので、大きな制動力が発生する。一方、可動部材がベルトを張る方向（張り方向）に動こうとするときは、後壁と第２壁とが接当するので、摩擦材のハウジング材への押圧は発生せず、上記のような大きな制動力は発生しない。従って、可動部材が弛み方向に動きにくく、張り方向に容易に動くオートテンショナを提供できる。また、弛み方向に対する制動を付与する際に、摩擦材は均等な面圧をもってハウジング材に圧接されるので、摩擦材の偏摩耗を抑制でき、長期間にわたって高い減衰効率を維持できる。
【００１２】
◆本発明の第２の観点によれば、以下のように構成する、オートテンショナが提供される。ハウジング材と、このハウジング材に回動自在に支持されるアーム状の可動部材と、この可動部材のアーム部に設けられるとともにベルトに接触可能なプーリと、前記可動部材をハウジング材に対し所定方向に付勢するコイルバネと、前記可動部材と前記ハウジング材との間に介装され、前記可動部材の揺動を減衰させる摩擦材と、を備える。前記可動部材には凸部を設け、この凸部は、９０°を超える第１の角度でその頂面から斜状に立ち下げられる前壁と、９０°以下の第２の角度で頂面から立ち下げられる後壁と、を備えている。前記摩擦材は周方向に複数設けられて、前記凸部を挿入させる凹部をそれぞれの摩擦材が備える。当該凸部は、前記前壁に対面する第１壁と、前記後壁に対面する第２壁と、を備えている。
【００１３】
これにより、可動部材がベルトを弛ませる方向（弛み方向）に回動しようとするときは、斜状の前壁と第１壁が接当することによって摩擦材がハウジング材に押し付けられるので、大きな制動力が発生する。一方、可動部材がベルトを張る方向（張り方向）に回動しようとするときは、後壁と第２壁とが接当するので、摩擦材のハウジング材への押圧は発生せず、上記のような大きな制動力は発生しない。従って、可動部材が弛み方向に動きにくく、張り方向に容易に動くオートテンショナを提供できる。また、弛み方向に対する制動を付与する際に、摩擦材は均等な面圧をもってハウジング材に圧接されるので、摩擦材の偏摩耗を抑制でき、長期間にわたって高い減衰効率を維持できる。
【００１４】
◆前記のオートテンショナにおいては、前記第１の角度が１００°以上１５０°以下であることが好ましい。
【００１５】
これにより、可動部材が弛み方向に回動しようとした場合に摩擦材をハウジング材に良好に押し付け、制動力を確実に発生させることができる。また、可動部材側の前壁と摩擦材側の第１壁との接当部分に無理な力が加わりにくく、寿命を延ばすことができる。
【００１６】
◆前記のオートテンショナにおいては、前記第２の角度が９０°未満であることが好ましい。
【００１７】
これにより、可動部材が張り方向に回動しようとした場合に、互いに接当する後壁と第２壁によって摩擦材をハウジング材から離間させる作用を営むことができ、可動部材がコイルバネによって張り方向に回動しようとする際の無用な制動を一層小さくできる。
【００１８】
◆前記のオートテンショナにおいては、前記第２の角度が７０°以上であることが好ましい。
【００１９】
これにより、上記の有用な効果を奏しつつ、後壁と第２壁の強度を良好とでき、寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係るオートテンショナの全体的な構成を示した軸断面図、図２は図１の２−２線断面矢視図である。
【００２１】
図１に示す実施形態のオートテンショナ１は、鎖線で略示するエンジンブロック２に図略のボルト等によって固着される筒状のハウジング材３と、このハウジング材３に対し揺動自在に支持されるアーム状の可動部材４と、を備えている。可動部材４のアーム部の先端には、鎖線で略示するように、プーリ５が回転自在に支持される。このプーリ５の外周面は、エンジンのクランクシャフトの回転をオルタネータに伝達するための図略のベルトに当接している。そして、上記可動部材４は後述のスプリング（コイルバネ）１４によって一側に回動付勢されており、これにより前記プーリ５は、前記ベルトに適宜の張力を付与するように構成されている。
【００２２】
ハウジング材３は外筒６と内筒７とを備える二重筒構造とされており、この内筒７に支点ピン８が固定される。この支点ピン８に対し、前記可動部材４は、筒状の摺動部材１８を介して外嵌されている。この結果、可動部材４は支点ピン８まわりに回動自在（揺動自在）とされている。なお、摺動部材１８としては、ポリアセタール、ポリアリレート、ナイロン等のプラスチックで構成されていることが好ましい。
【００２３】
また可動部材４はフランジ部１１を有しており、このフランジ部１１によって前記外筒６の内部空間が覆われる構成となっている。フランジ部１１からは円筒状の筒壁１５が軸線方向に突出形成されている。
【００２４】
ハウジング材３の内底面及び前記フランジ部１１には、互いに対向する環状のバネ収容溝１２，１３が形成される。そして、フランジ部１１とハウジング材３の内底面との間（前記筒壁１５の内側）には、付勢部材ないし弾性体としてのコイルバネ１４が設置される。コイルバネ１４のバネ線の一端はハウジング材３のバネ収容溝１２に、他端は可動部材４（前記フランジ部１１）のバネ収容溝１３に、それぞれ固定される。このコイルバネ１４は、可動部材４をハウジング材３に対して一側の方向（前述のベルトを張る方向）に回動付勢する付勢力を作用させるように構成されている。
【００２５】
前記可動部材４の筒壁１５の外周面には、凹部１６が周方向に等間隔で複数形成されている（図１における２−２断面矢視図としての図２を併せて参照）。本実施形態では凹部１６は、互いに９０°の間隔をあけて、４つ形成されている。図２やその要部拡大図としての図３に示すように、それぞれの凹部１６は、９０°を超える第１の角度Ａでその底面２０から斜状に立ち上げられる前壁２１と、９０°以下の第２の角度Ｂで底面２０から立ち上げられる後壁２２と、を有している。
【００２６】
そして、ハウジング材３の外筒６と可動部材４の筒壁１５とに径方向で挟まれた空間には、４つの摩擦材９が周方向に等間隔で設置されている。前記摩擦材９の素材としては、例えば分離分散したポリアミド、超高分子量ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレンから選ばれた合成樹脂、あるいは合成ゴムとすることが考えられる。４つの摩擦材９同士は、互いに周方向に分離した状態で備えられている。
【００２７】
これら摩擦材９は前記凹部１６に対応して配置されるとともに、そのそれぞれが、当該凹部１６に挿入される凸部１７を一体的に形成している。この凹部１６は、前記の前壁２１に対面する第１壁３１と、後壁２２に対面する第２壁３２と、を有している。
【００２８】
以上の構成の動作を説明する。図４（ａ）に示すように可動部材４が前記コイルバネ１４の付勢力に抗して前記ベルトを弛ませる方向に回動しようとすると、斜状に形成された前壁２１と第１壁３１とが筒壁１５の回転に従って当接する結果、摩擦材９を外周側へ押動する。言い換えれば、可動部材４のベルト弛み方向の回動力が、前壁２１と第１壁３１とによって、摩擦材９を外筒６側へ押動する力に変換される。この結果、摩擦材９が外筒６の内周面に強く圧接されて、強い制動力Ｆを発生させる。一方、図４（ｂ）に示すように可動部材４が前記ベルトを張る方向に回動しようとすると、後壁２２と第２壁３２とが筒壁１５の回転に従って当接するが、これによっては摩擦材９は外周側に押動されない。摩擦材９は可動部材４とともに一体的に回転するだけである。
【００２９】
このような構成とすることにより、ベルトが摩耗や伸びのために弛みが出た場合に、張り方向には容易に動き、弛み方向に殆ど動かない理想的なオートテンショナを提供できる。また、弛み方向に対する制動を付与する際（図４（ａ））に、摩擦材９は均等な面圧をもって外筒６の内周面に圧接されるので、偏摩耗を抑制でき、長期間にわたって高い減衰効率を維持できる。
【００３０】
なお、前記の第１の角度Ａについては、９０°より大きい角度であれば良いが、１００°以上１５０°以下の条件を満たすことが好ましい。１００°≦Ａ≦１５０°の条件を満たすと、可動部材４が弛み方向に回動しようとした場合に摩擦材９を拡径側（外筒６側）へ良好に押動することができると同時に、前壁２１と第１壁３１との摺動部分に無理な力が加わりにくく、寿命を延ばすことができる。
【００３１】
また、前記の第２の角度Ｂについては、丁度９０°であっても良いが、９０°より小さい角度としてもよい。Ｂ＜９０°となるように後壁２２を斜状に形成すると、可動部材４が張り方向に回動しようとした場合に、互いに接当する後壁２２と第２壁３２によって摩擦材９を内周側に引き込む作用を営むことができ、可動部材４がコイルバネ１４によって張り方向に回動しようとする際の無用なブレーキを一層小さくできるからである。特に、筒壁１５と摩擦材９の間、あるいは摩擦材９と外筒６との間に適宜のクリアランスを設けることにより、可動部材４が張り方向に回動する際の制動力を実質ゼロとすることもできる。ただし、第２の角度Ｂが小さくなり過ぎると後壁２２や第２壁３２が強度的に弱くなり破損等の原因になるので、第２の角度Ｂは７０°以上であることが好ましい。
【００３２】
図５及び図６には上記実施形態の変形例が示される。この変形例が上記の実施形態と異なる点は、主要には、凹部１６と凸部１７が逆になっている点である。
【００３３】
図５に示すように、この変形例においては、可動部材４を一側に付勢するコイルバネ１４は、ハウジング材３の外筒６の外周側に配置されている。一方、可動部材４側には軸部１５’を一体的に設けるとともに、その外周面に、凸部１６’が周方向に等間隔で複数形成される。この変形例では凸部１６’は、互いに９０°の間隔をあけて、４つ形成されている。
【００３４】
図５やその要部拡大図としての図６に示すように、それぞれの凸部１６’は、９０°を超える第１の角度Ａでその頂面２０’から斜状に立ち上げられる前壁２１’と、９０°以下の第２の角度Ｂで底面２０から立ち下げられる後壁２２’と、を有している。
【００３５】
一方、ハウジング材３の外筒６と可動部材４の軸部１５’とに径方向で挟まれた空間には、４つの摩擦材９が周方向に等間隔で設置されている。これら摩擦材９は前記凸部１６’に対応して配置されるとともに、そのそれぞれが、当該凸部１６’に挿入される凹部１７’を形成している。この凹部１７’は、前記の前壁２１’に対面する第１壁３１’と、後壁２２’に対面する第２壁３２’と、を有している。
【００３６】
以上の変形例の構成も、可動部材４が弛み方向（図５の反時計まわり方向）に回動しようとした場合は、摩擦材９が外筒６の内周面に強く押圧され、強い制動力を発生させる。一方、可動部材４が張り方向（図５の時計まわり方向）に回動しようとした場合は、摩擦材９の外筒６への押圧は発生せず、上記のような強い制動力は発生しない。従って、可動部材４が弛み方向に殆ど動かない一方、張り方向には容易に動くオートテンショナ１’となっている。また、弛み方向に対する制動を付与する際に、摩擦材９は均等な面圧をもって外筒６の内周面に圧接されるので、偏摩耗を抑制でき、長期間にわたって高い減衰効率を維持できる。
【００３７】
以上に本発明の好適な実施形態とその変形例を説明したが、上記の実施形態及び変形例は更に以下のように変更して実施することができる。
【００３８】
（１）摩擦材９の取付個数（言い換えれば、凹部１６や凸部１６’の個数）は、上記の実施形態のように４つに限定されず、例えば１つ〜３つであってもよいし、５つ以上であっても良い。ただし、安定したブレーキ力を発生させる観点から言えば、摩擦材９は複数設けることが好ましく、３つ以上設けると更に好ましい。
【００３９】
（２）摩擦材９の取付位置も上記の実施形態や変形例の位置に限定されない。ただし図１に示すように、コイルバネ１４と摩擦材９との軸方向位置がオーバーラップするように摩擦材９を配置すると、制動時に摩擦材９と外筒６との間でより均一な面圧を発生させることができ、好ましい。
【００４０】
（３）前記の凹部１６と凸部１７（凸部１６’と凹部１７’）の軸方向長さは任意の長さでよいが、摩擦材９の軸方向長さにできる限り等しい長さで配置することが好ましい。凹部１６と凸部１７（凸部１６’と凹部１７’）を設ける位置についても任意でよいが、周方向に均一に（等しい間隔をあけて）配置されていることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態のオートテンショナの全体的な構成を示した軸断面図。
【図２】図１の２−２線断面矢視図。
【図３】図２の要部拡大図。
【図４】（ａ）は可動部材がベルト弛み方向に回動する場合の動作を、（ｂ）はベルト張り方向に回動する場合の動作を、それぞれ説明する図。
【図５】変形例のオートテンショナの構成を示す横断面図。
【図６】図５の要部拡大図。
【符号の説明】
【００４２】
１  オートテンショナ
３  ハウジング材
４  可動部材
５  プーリ
９  摩擦材
１４  コイルバネ
１６  凹部
１７  凸部
Ａ  第１の角度
Ｂ  第２の角度
【図１】
2006118668.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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