(57)【要約】【課題】外力に抗して動作部材の位置を保持できると共に、通常の駆動時において円滑な回転動作が可能なベルトテンション調整機構を提供すること。【解決手段】駆動源の駆動力を受けて回転する駆動側プーリー２と、駆動側プーリー２の回転に従動して回転する従動側プーリー３と、駆動側プーリー２と従動側プーリー３とをつなぐ環状ベルト４と、従動側プーリー３を回転軸として回動可能な動作部材９と、支点部５ａを中心に回動可能であって、その支点部５ａから離れた位置における、環状ベルト４の外側からテンションを及ぼす第１の接触部材６と、第１の接触部材６よりも支点部５ａから遠い位置において、環状ベルト４の外側からテンションを及ぼす第２の接触部材７と、テンションを維持する方向に付勢する弾性体８とを有するアーム部材５と、を備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源の駆動力を受けて回転する駆動側プーリーと、
上記駆動側プーリーの回転に従動して回転する従動側プーリーと、
上記駆動側プーリーと上記従動側プーリーとをつなぐ環状ベルトと、
上記従動側プーリーを回転軸として回動可能な動作部材と、
支点部を中心に回動可能であって、その支点部から離れた位置における、上記環状ベルトの上記駆動側プーリーから上記従動側プーリーへと送られる側にテンションを及ぼす第１の接触部材と、
その第１の接触部材よりも上記支点部から遠い位置において、上記環状ベルトの上記従動側プーリーから上記駆動側プーリーへ戻る側にテンションを及ぼす第２の接触部材と、
上記第１の接触部材および上記第２の接触部材を支持し、上記支点部を中心に回動可能なアーム部材と、を備えることを特徴とするベルトテンション調整機構。
【請求項２】
前記第１の接触部材または前記第２の接触部材は、前記環状ベルトの回転に摺動して回転する回転部材であることを特徴とする請求項１記載のベルトテンション調整機構。
【請求項３】
前記アーム部材の支点部を、前記駆動側プーリーまたは前記従動側プーリーの回動支点と軸方向において重なる位置に設けたことを特徴とする請求項１または２記載のベルトテンション調整機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルトテンション調整機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、駆動源側プーリーと従動側プーリーに掛けられた環状ベルトを介して、駆動源の駆動力を駆動源側プーリーから従動側プーリーへ伝達し、従動側プーリーの回転を利用して動作部材を動作させる駆動機構が、種々の装置に用いられている。
【０００３】
駆動側および従動側に配置された２つのプーリーと、両プーリー間に掛かる環状ベルトとを用いる駆動機構では、各部のガタや、長年の使用によるベルトの伸び等に起因するベルトの緩みによる駆動力の伝達効率の低下を抑えるため、バネ等で付勢されたテンションローラーをベルトに接触させて、ベルトのテンションを調整する（すなわち、ベルトのテンションを機械的に高める）、ベルトテンション調整機構が用いられる。図４に、上記従来のベルトテンション調整機構の概略図を示す。
【０００４】
なお、上述のようなテンションローラーを２つ以上設け、これらのテンションローラーをベルトの複数箇所に接触させて、ベルトのテンションを調整する別のベルトテンション調整機構も存在する（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２９０３８４号公報
【特許文献２】
特開平１０−２７７９８４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図４に示すようなベルトテンション調整機構では、駆動源の駆動力が働いていない状態（非駆動時、すなわち駆動側プーリー１３がロックした状態）で、操作パネル等の動作部材１０に外力が加わると、従動側プーリー１１を回転させる力が働く。これによって、環状ベルト１２の送り側１２ａのテンションが高くなり、逆に、環状ベルト１２の戻り側１２ｂが緩む。
【０００７】
ここで、送り側１２ａとは、環状ベルト１２において、回転に伴い駆動側プーリー１３から従動側プーリー１１に送られる側を言う。また、戻り側１２ｂとは、環状ベルト１２において、回転に伴い従動側プーリー１１から駆動側プーリー１３へ戻る（送られる）側を言う。
【０００８】
図４に示すベルトテンション機構では、バネ等の弾性体１４が接続されたテンションローラー１５を用いて、弾性体１４の付勢力により、環状ベルト１２の戻り側１２ｂのテンションを高めている。
【０００９】
付勢されたテンションローラー１５を環状ベルト１２に接触させて、その環状ベルト１２を所定方向へ引っ張ると、確かに、環状ベルト１２のテンションが高まり、各部のガタおよび長年の使用による環状ベルト１２の緩みを低減することができる。しかし、上述の従来技術では、非駆動時に動作部材１０側から加えられた外力に抗して、動作部材１０の位置を保持するような機構が設けられていない。したがって、弾性体１４の付勢力は、動作部材１０を容易に回動可能なように、弱く設定されている。
【００１０】
一方、外力に抗して動作部材１０の位置を保持するためには、弾性体１４の付勢力を強くして、環状ベルト１２のテンションを高くする必要がある。しかし、付勢力を強くし過ぎると、動作部材１０の通常の回転動作時において、大きな回転駆動力を要し、円滑な動作ができなくなる。なお、特許文献１および特許文献２記載の各発明も、動作部材の通常の動作を容易にし、かつ外力負荷時に動作部材を固定させるような機構を設けたものではない。
【００１１】
本発明の目的は、上述の問題点に鑑みて、外力に抗して動作部材の位置を保持できると共に、通常の駆動時において円滑な回転動作が可能なベルトテンション調整機構を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点に鑑み、駆動源の駆動力を受けて回転する駆動側プーリーと、駆動側プーリーの回転に従動して回転する従動側プーリーと、駆動側プーリーと従動側プーリーとをつなぐ環状ベルトと、従動側プーリーを回転軸として回動可能な動作部材と、支点部を中心に回動可能であって、その支点部から離れた位置における、環状ベルトの駆動側プーリーから従動側プーリーへと送られる側にテンションを及ぼす第１の接触部材と、その第１の接触部材よりも支点部から遠い位置において、環状ベルトの従動側プーリーから駆動側プーリーへ戻る側にテンションを及ぼす第２の接触部材と、第１の接触部材および第２の接触部材を支持し、支点部を中心に回動可能なアーム部材と、を備えることを特徴としている。
【００１３】
また、他の発明は、上述のベルトテンション調整機構において、第１の接触部材または第２の接触部材は、環状ベルトの回転に摺動して回転する回転部材であることを特徴としている。
【００１４】
また、他の発明は、上述の各ベルトテンション調整機構において、アーム部材の支点部を、駆動側プーリーまたは従動側プーリーの回動支点と軸方向において重なる位置に設けたことを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るベルトテンション調整機構の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明のベルトテンション調整機構の構成を示す概略図である。以下の実施の形態では、駆動源の駆動力により車載用電子機器の操作パネルを略垂直状態から略水平状態へ駆動する駆動機構に、本発明のベルトテンション調整機構を適用した例について説明する。
【００１７】
ただし、本発明のベルトテンション調整機構は、車載用電子機器の操作パネルに用いられる機構に限定されるものではなく、２つのプーリーと、両プーリーに掛けられた環状ベルトとを利用して、駆動源の駆動力を動作部材に伝達し、動作部材を動作させる種々の装置に適宜採用可能である。
【００１８】
図１に示すように、ベルトテンション調整機構１は、駆動側プーリー２と、従動側プーリー３と、環状ベルト４と、アーム部材５と、第１の接触部材としての第１のテンションローラー６と、第２の接触部材としての第２のテンションローラー７と、バネ部材８と、動作部材としての操作パネル９と、を備えている。
【００１９】
駆動側プーリー２は、図示しない駆動源の駆動力を受けて、図１における矢印Ｘ１方向またはＸ２方向へ回転する。この駆動側プーリー２と所定距離離れた位置には、従動側プーリー３が配置されている。駆動側プーリー２と従動側プーリー３には、環状ベルト４が掛けられている。環状ベルト４の内周側には歯が設けられ、この歯が駆動側プーリー２および従動側プーリー３の各外周にそれぞれ形成された歯と噛み合っている。ただし、環状ベルト４、駆動側プーリー２または従動側プーリー３に設けられている歯は、必須の構成ではなく、歯を設けなくても良い。
【００２０】
駆動側プーリー２がＸ１方向（またはＸ２方向）へ回転すると、その回転力が環状ベルト４を介して従動側プーリー３に伝達され、従動側プーリー３が矢印Ｙ１方向（またはＹ２方向）へ回転する。すなわち、駆動側プーリー２が回転すると、環状ベルト４の一方側が従動側プーリー３に向かって送られ、他方側が従動側プーリー３から戻ってくる。このように、環状ベルト４が回転すると、環状ベルト４の回転が従動側プーリー３に伝達され、従動側プーリー３が回転する。
【００２１】
本実施の形態では、環状ベルト４において、操作パネル９を略垂直状態から略水平状態へ駆動する際に駆動側プーリー２から従動側プーリー３へ送られる部分を「送り側部分４ａ」、従動側プーリー３から駆動側プーリー２へ戻ってくる部分を「戻り側部分４ｂ」と称する。
【００２２】
従動側プーリー３には、操作パネル９の一端が取り付けられている。従動側プーリー３が回転すると、操作パネル９は、従動側プーリー３を回転支軸として、従動側プーリー３の回転方向に向かって回動する。
【００２３】
アーム部材５は、駆動側プーリー２の回動支点と同軸上に配置された支点部５ａを中心として回動可能に設けられている。アーム部材５は、支点部５ａ側の端部から環状ベルト４の図１における上側に配置された送り側部分４ａに向かって伸びる根元側部５ｂと、根元側部５ｂの終端部分から湾曲して環状ベルト４の図１における下側に配置された戻り側部分４ｂに向かって伸びる先端側部５ｃとを有している。
【００２４】
アーム部材５の根元側部５ｂの終端近傍には、第１のテンションローラー６が回動自在に支持されている。この第１のテンションローラー６は、図１の状態において、環状ベルト４の送り側部分４ａに接触し、環状ベルト４を内周側（図１における下側）に押して、環状ベルト４のテンションを高めるように配置されている。
【００２５】
また、アーム部材５の先端側部５ｃの終端近傍には、第２のテンションローラー７が回動自在に支持されている。図１から明らかなように、第２のテンションローラー７は、支点部５ａから見て、第１のテンションローラー６より遠い位置に配置されている。このため、第２のテンションローラー７は、アーム部材５の回動時において、第１のテンションローラー６に比べて、上方に大きく移動する。
【００２６】
第２のテンションローラー７は、図１の状態において、環状ベルト４の戻り側部分４ｂに接触し、環状ベルト４を内周側（図１における上側）に押して、環状ベルト４のテンションを高めるように配置されている。
【００２７】
アーム部材５は、バネ部材８によって、第１のテンションローラー６が送り側部分４ａの外側から押す方向に付勢されている。なお、バネ部材８は、縮む方向に付勢されるようにしても良い。その場合には、第２のテンションローラー７が戻り側部分４ｂを、その外側から押す力が働く。
【００２８】
図１において、バネ部材８の付勢力と、両テンションローラー６，７によってそれぞれ送り側部分４ａと戻り側部分４ｂを内周側に押される環状ベルト４の反力とは、つりあっている。このとき、バネ部材８の付勢力は、第１のテンションローラー６が環状ベルト４の回転送りの円滑さを阻害しない程度の力、すなわち、環状ベルト４がスムーズに回転送りされる程度の力に設定されている。
【００２９】
操作パネル９の操作時に、操作パネル９に矢印Ｇ方向の外力が加わると、環状ベルト４の送り側部分４ａのテンションが上がり、第１のテンションローラー６が送り側部分４ａによって、矢印Ｚ１の方向に移動する。第１のテンションローラー６が移動すると、アーム部材５が図１において反時計方向に回動する。この結果、第２のテンションローラー７は、矢印Ｚ２の方向へ移動する。第２のテンションローラー７の移動によって、環状ベルト４は、さらに内周側へ押し込まれ、テンションが上がる。
【００３０】
第２のテンションローラー７のＺ２方向への移動距離は、第１のテンションローラー６のＺ１方向への移動距離より大きくなる。第２のテンションローラー７は、支点部５ａから見て遠い位置に配置されているからである。このため、外力Ｇが入力した際に、環状ベルト４に掛かるテンションは、駆動源による通常の駆動時のテンションよりも高くなる。
【００３１】
したがって、本発明のベルトテンション調整機構１は、通常の駆動時において環状ベルト４へそれほど大きくない付勢力によって適度なテンションを掛けつつ、上記の外力Ｇの入力時において環状ベルト４へ掛けるテンションを高くすることができる。
【００３２】
このため、本発明のベルトテンション調整機構１によれば、通常の駆動時に滑らかに駆動源の駆動力を操作パネル９へ伝達し、操作パネル９を効率よく回動させる一方、非駆動時に外力Ｇが入力した際の操作パネル９の位置を保持する力が高くなる。
【００３３】
次に、上述の構成を有するベルトテンション調整機構１において、操作パネル９を駆動源の駆動力によって回動する際の動作について説明する。
【００３４】
駆動源の駆動力を受けた駆動側プーリー２が矢印Ｘ１方向へ回転すると、その回転力が環状ベルト４を介して従動側プーリー３に伝達される。これによって、従動側プーリー３が矢印Ｙ１方向へ回転する。この結果、従動側プーリー３を回転支軸として、操作パネル９が略垂直状態（図１において２点鎖線で示された状態）から略水平状態（図１において実線で示された状態）へと回動する（矢印Ｍ参照）。
【００３５】
一方、駆動源を逆回転させて、駆動側プーリー２を矢印Ｘ２方向へ回転させると、従動側プーリー３は、矢印Ｙ２方向へ回転する。これにより、操作パネル９は、略水平状態から略垂直状態へと回動する。
【００３６】
上述した駆動源による駆動を行う間、アーム部材５は、バネ部材８の付勢力によって先端側部５ｃが下方へ移動するように回動する方向に付勢されている。このとき、第１のテンションローラー６は、環状ベルト４の送り側部分４ａを内周側へ押し込むように、環状ベルト４の外周に接触している。また、第２のテンションローラー７は、環状ベルト４の送り側部分４ｂを内周側へ押し込むように、環状ベルト４の外周に接触している。
【００３７】
次に、駆動源を停止後、略水平状態の操作パネル９を指で押圧操作した際の動作について説明する。
【００３８】
図１に示すように、駆動源の停止後、略水平状態の操作パネル９を指で押圧操作すると、従動側プーリー３を矢印Ｙ１方向へ回転する力が発生する。この方向は、操作パネル９を略垂直状態から略水平状態へ駆動する際の回転方向である。
【００３９】
従動側プーリー３に矢印Ｙ１方向への回転力が発生すると、環状ベルト４の送り側部分４ａのテンションが高くなると共に、戻り側部分４ｂは緩む。この結果、送り側部分４ａは、第１のテンションローラー６をバネ部材８の付勢力に抗して上方へ移動する。
【００４０】
第１のテンションローラー６が、矢印Ｚ１方向へ移動すると、アーム部材５は、バネ部材８の付勢力に抗して回動する。この結果、第２のテンションローラー７は、矢印Ｚ２方向へ移動する。これにより、第２のテンションローラー７は、緩んだ戻り側部分４ｂを内周側へ押し、環状ベルト４の戻り側部分４ｂのテンションが高まる。
【００４１】
矢印Ｚ２の方向への移動距離は、矢印Ｚ１方向への移動距離より大きいため、環状ベルト４の全体に掛かるテンションは、通常よりも大きくなる。このため、従動側プーリー３が矢印Ｙ１方向へ回転しようとしても、その回転力に対する抵抗が大きく、従動側プーリー３は回転できない。これにより、操作パネル９は、下方へ回動せず、押圧操作による外力Ｇに対抗して保持される。
【００４２】
なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例に過ぎず、本発明は、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述の実施の形態では、動作部材となる操作パネル９の一端を従動側プーリー３に固定した構成となっている。しかし、従動側プーリー３と動作部材との間に、駆動力を伝達する伝達部材が配置された構成としても良い。
【００４３】
また、上述の実施の形態では、両プーリー２，３の外周および環状ベルト４の内周に歯を設け、歯同士を噛み合わせて環状ベルト４を回転送りする構成となっている。しかし、両プーリー２，３と環状ベルト４とは、摩擦によって係合する構成としても良い。
【００４４】
また、上述の実施の形態では、環状ベルト４のテンションを高める接触部材として、回転自在な第１および第２のテンションローラー６，７を用いたが、接触部材は回転せず、単に環状ベルト４に接触する部材で構成しても良い。
【００４５】
また、上述の実施の形態では、アーム部材５の支点部５ａを、駆動側プーリー２の回動支点と同軸上に配置している。しかし、アーム部材５の支点部５ａは、どこに配置しても良い。例えば、アーム部材５の支点部５ａは、図２に示すように、従動側プーリー３の回動支点と同軸上に重なる位置に配置されても良いし、あるいは駆動側プーリー２または従動側プーリー３の回動支点と同軸上ではない任意の位置に配置されても良い。
【００４６】
また、上述の実施の形態では、環状ベルト４にテンションを掛けるために、環状ベルト４の外周側から内周側に向かって押し込んでいる。しかし、本発明は、テンションを掛ける方向について、上述の実施の形態に限定されるものではない。図３に示すように、本発明は、環状ベルト４の内周側から外周側に向かって両テンションローラー６，７により押し広げることで、環状ベルト４にテンションを掛ける構成としても良い。
【００４７】
図３に示した例によれば、操作パネル９が矢印Ｇ方向に押されることにより、従動側プーリー３に矢印Ｙ１方向への回転力が加わると、環状ベルト４の送り側部分４ａのテンションが高くなる。すると、送り側部分４ａが、第１のテンションローラー６を下方へ押し下げ、第１のテンションローラー６が内周側へ移動する。
【００４８】
このため、アーム部材５は、支点部５ａを中心として回動し、第２のテンションローラー７が環状ベルト４の送り側部分４ｂを、さらに内周側から外周側へ押し下げる。図３に示した例においても、上述の図１及び図２に示した各例と同様、送り側部分４ｂにテンションを及ぼす第２のテンションローラー７が、支点部５から見て第１のテンションローラー６より遠い位置にある。そのため、環状ベルト４は、通常の駆動時におけるテンションの掛かり方よりも、非駆動時に操作パネル９に矢印Ｇ方向への力が加わった際のテンションの掛かり方のほうが大きくなる。そのため、この図３に示した例でも、外力Ｇに抗して十分に操作パネル９の位置保持を行うことが可能である。
【００４９】
また、上述の実施の形態では、アーム部材５に回動力を与える弾性体としてバネ部材８を用いたが、ゴム等、他の弾性体を採用しても良い。また、アーム部材５は、特別に回動力を与えるための部材によらず、アーム部材５自体の自重を、下方への回動力として利用するようにしても良い。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のベルトテンション調整機構によれば、外力に抗して動作部材の位置を保持できると共に、通常の駆動時において円滑な回転動作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るベルトテンション調整機構の実施の形態の構成を示す概略図である。
【図２】本発明に係るベルトテンション調整機構の実施の形態の変形例を示す概略図である。
【図３】本発明に係るベルトテンション調整機構の実施の形態の変形例を示す概略図である。
【図４】従来のベルトテンション調整機構を示す概略図である。
【符号の説明】
１  ベルトテンション調整機構
２  駆動側プーリー
３  従動側プーリー
４  環状ベルト
４ａ  （環状ベルトの）送り側部分
４ｂ  （環状ベルトの）戻り側部分
５  アーム部材
５ａ  （アーム部材の）支点部
６  第１のテンションローラー（第１の接触部材）
７  第２のテンションローラー（第２の接触部材）
８  バネ部材
９  操作パネル（動作部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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