JPH08128509A

JPH08128509A - オートテンショナー装置

Info

Publication number: JPH08128509A
Application number: JP29230594A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Kawashima; 正彦川嶋; Yasushi Kitahama; 康司北浜
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1994-10-31
Publication date: 1996-05-21
Anticipated expiration: 2014-04-12
Also published as: JP2882456B2

Abstract

(57)【要約】【目的】板バネ式のオートテンショナー装置であっ
て、所定の張力付与が可能であると共に、撓み量を大き
くとることを可能とし、小型化が可能なオートテンショ
ナー装置であって、自動車エンジンの補機駆動用ベルト
の自動張力調整装置として好適なものを提供する。【構成】ベルトに押し当てられるプーリ４と、該プー
リ４を先端位置において回転自在に保持する板バネ２と
を備え、該板バネ２の撓みによって前記ベルトに張力を
付与するオートテンショナー装置に関する。そして、そ
の要旨とする点は、前記板バネ２に沿って延在する支持
台３を設け、該支持台３は前記板バネ２が撓んだ場合に
当接するようにフリーな前記板バネ２との間に所定の隙
間５１を隔てる支持部５０を有しており、該支持部５０
によって前記板バネ２の自由長が撓み増加と共に短くな
るようにした点にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数のプーリ間に捲き掛
けたＶリブドベルト等のベルトに所要の張力を付与する
オートテンショナー装置に関するもので、特に、自動車
エンジンの補機駆動用Ｖリブドベルトの自動張力調整装
置として好適なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、自動車エンジンの補機駆動用Ｖリ
ブドベルトの自動張力調整装置としては、第１に、特公
昭６２−２１８２号公報に開示されるように、旋回アー
ムを特徴とする捩じりバネ内蔵のオートテンショナー装
置が知られている。第２に、直線バネを使用した梃子式
オートテンショナー装置が一般に普及している。補機駆
動用Ｖリブドベルトに用いられるオートテンショナー装
置には、本来機能である安定走行時のベルト張力維持機
能と共に、ベルト張力急増時のオートテンショナー装置
の変位振動やベルトの振動を抑止する機能が求められ
る。

【０００３】このベルト張力急増時の振動抑止機能をも
たせるために、第１の捩じりバネ内蔵のオートテンショ
ナー装置には摩擦減衰手段が用いられている。第２の直
線バネを使用したオートテンショナー装置にはオイル式
ショックアブゾーバーが併用されている。しかしなが
ら、摩擦減衰手段を用いる振動抑止機能は、摩擦係数が
変化しやすく、信頼性に欠けるという難点が有る。オイ
ル式ショックアブゾーバーが併用する振動抑止機能は、
オイル式ショックアブゾーバーと直線バネとを並列に並
べて使用するため、構造の複雑化によるコスト高という
難点がある。

【０００４】ところで、一般的なオートテンショナー装
置として、実開昭５１−５９７７７号公報や実開昭５９
−５６４５５号公報に開示されるように、ベルトに押し
当てられるプーリと、該プーリを先端位置において回転
自在に保持する板バネと、該板バネの固定端を片持ち支
持する基台とを備え、該板バネの撓みによって前記ベル
トに張力を付与するオートテンショナー装置が知られて
いる。

【０００５】この板バネを用いたオートテンショナー装
置を自動車エンジンの補機駆動用Ｖリブドベルトの自動
張力調整装置に採用することも考えられる。しかしなが
ら、板バネを用いるオートテンショナー装置の場合、ベ
ルト張力維持機能と振動抑止機能の両方をある程度満足
させようとすると、板バネの撓み量を大きくすると共
に、撓み時の荷重を大きくする必要があり、必然的に大
きな板バネを使用せざるを得ず、寸法的制約もあってエ
ンジンへの取付が困難になる。そのため、板バネ式のオ
ートテンショナー装置は、自動車エンジンの補機駆動用
Ｖリブドベルトの自動張力調整装置に採用できないとさ
れてきた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】即ち、板バネ式のオー
トテンショナー装置において、その撓み量を大きくする
ためには、板バネの断面２次モーメントを小さくしなけ
ればならず、そのためには断面積を小さくする必要があ
る。しかし、単に板バネの断面積を小さくすると、ベル
トに所定の張力を付与することができない。そのため、
板バネの撓み量が更に大きくして荷重を増やすことにな
るが、一方曲げモーメント荷重による曲げ応力が大きく
なり、強度的に問題を生じる。この強度上の問題はエン
ジンの信頼性にとっては由々しき問題である。結局、断
面積の大きな板バネの長さを長くし、撓み量も大きく荷
重も大きくすることになって、寸法的制約にひっかかる
ことになる。

【０００７】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、板バネ式のオートテンショナー装置であって、
所定の張力付与が可能であると共に、撓み量を大きくと
ることを可能とし、小型化が可能なオートテンショナー
装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するオー
トテンショナー装置は、ベルトに押し当てられるプーリ
と、該プーリを先端位置において回転自在に保持する板
バネとを備え、該板バネの撓みによって前記ベルトに張
力を付与するオートテンショナー装置において、前記板
バネに沿って延在する支持台を設け、該支持台は前記板
バネが撓んだ場合に当接するようにフリーな前記板バネ
との間に所定の隙間を隔てる支持部を有しており、該支
持部によって前記板バネの自由長が撓み増加と共に短く
なるようにしたことを要旨とする。特に好ましい用途、
自動車エンジンの補機駆動用ベルトの自動張力調整装置
として用いられる場合である。

【０００９】撓みと共に大きな押圧力を付与するために
は、前記支持台の前記支持部は前記板バネに沿う連続し
た面で形成され、所定の前記隙間は該板バネの固定端か
ら先端に向かうほど級数的に増加するものであり、前記
自由長が撓みと共に連続して短くなるものが好ましい。
特に、前記板バネの固定端を原点、前記板バネの固定端
からの接線方向をＸ軸、前記板バネと前記支持台の隙間
方向をＹ軸とする直角座標で表したとき、前記隙間に関
する関数が、Ｙ＝ａＸⁿ（ｎは３以上の整数）の羃乗多
項式で表せる非線形関数であるものが好ましい。しかし
ながら、前記支持台の前記支持部は前記板バネに沿って
設けられた１以上の接触支点で形成され、前記自由長が
撓みと共に段階的に短くなるものにすることもできる。

【００１０】ベルトへの初期セット時の作業のために、
ベルトに押し当てられるプーリと、該プーリを先端位置
において回転自在に保持する板バネと、該板バネの固定
端を片持ち支持する基台とを備え、該板バネの撓みによ
って前記ベルトに張力を付与するオートテンショナー装
置において、前記板バネに沿って延在する支持台を前記
基台から突設し、該支持台は前記板バネが撓んだ場合に
当接するようにフリーな前記板バネとの間に所定の間隔
を隔てる支持部を有しており、該支持部によって前記板
バネの自由長が撓み増加と共に短くなるようにし、前記
基台には、前記板バネの撓み方向と同方向に回転可能な
支点と、所定の回転状態で固定するための固定点とが設
けられ、前記支持台には、前記支点を中心とした回転力
を付与するための力点が設けられたものが好ましい。ま
た、前記支持台には、前記板バネを前記支持部に当てた
状態を維持するための引き込み手段が設けられたものが
更に好ましい。

【００１１】

【作用】板バネの自由長が撓み増加と共に短くなるた
め、撓みと荷重の関係が比例的ではなく、撓みが増える
と荷重が急増する。すなわち、荷重が小さい範囲では、
少しの荷重で撓みが大きくなるが、荷重が大きい範囲で
は、大きな荷重でも少ししか撓まない。そのため、ベル
トに初期張力を与える場合には、所定の荷重で撓みを相
当大きくとることができると共に、ベルトに大きな負荷
が作用した場合、少しの撓みで大きな張力に対抗するこ
とができる。すなわち、ベルトに大きな変動負荷が作用
した場合に、撓み変動が小さくなり、加振力に基づく変
位振動が抑制される。このように、安定走行時のベルト
張力維持機能と張力急増時の変位振動抑制機能の両方が
達成されるため、自動車エンジンの補機駆動用ベルトの
自動張力調整装置として適している。

【００１２】板バネに沿う支持台の支持部を連続した面
で形成すると、板バネの自由長も連続して短くなる。た
だし、板バネの撓みと自由長の関係は非線形であるた
め、この板バネに沿う支持台の支持部の板バネとの隙間
も非線形にすると、支持部の連続した面に対する連続し
た当接が確保される。板バネの断面が等しい場合、板バ
ネの撓みと自由長の関係は３乗の非線形となり、前記支
持台の隙間に関する関数も３乗にすると、撓みと共に自
由長が短くなる関係が維持できる。

【００１３】オートテンショナー装置の取付時に、板バ
ネの撓みを基準にしてベルトへの初期張力を設定する
が、この場合、基台の回転支点を軸として装置全体をベ
ルトに向かって押し当てることになる。この場合、基台
から板バネに沿って突設された支持台を力点にすると、
テコの原理によって小さい力で大きな押し当て力を生じ
させることができる。また、この支持台に沿わせて板バ
ネを引き込んでおくと、ベルトへの初期張力時にベルト
の反発力を生じさせることなく、装置全体の初期位置を
設定し基台を固定してから、引き込み手段から板バネを
開放すると、所定の荷重をベルトに作用させることがで
きる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明の第１実施例に係るオートテンシ
ョナーの正面図、図２は平面図、図３は左側面図、図４
は右側面図、図５は図１のＡ−Ａ断面図である。

【００１５】図１〜５において、オートテンショナー装
置は、プーリ４と、板バネ２と、支持台３と、基台８と
を主要部品としてなっている。

【００１６】板バネ２の先端位置にはプーリ４を回転可
能に支承して保持するプーリ軸部５を溶接等の手段で一
体構造としている。該プーリ４はプーリ取付ボルト６に
よってプーリ軸部５に玉軸受け７を介して取り付けられ
る（図５参照）。

【００１７】板バネ２の固定端２ａの区間Ｍは支持台３
の根元部３ｂのフラット部分にボルト止め、溶接或いは
スリット加工による一体切削等の適宜の固定手段で固定
されている。支持台３の区間Ｍの根元部３ｂから連続し
て突設された延在部３ａには板バネ２に沿った曲面とな
った支持部５０が形成されている。すなわち、板バネ２
は根元部３ｂから片持ち状に突設され、板バネ２と支持
部５０との間には級数的に増大する隙間５１が形成され
ている。また、支持台３にはネジ孔９、板バネ２にはこ
れに対応する貫通孔１０がそれぞれ穿設され、後述する
板バネ引き込み用ボルトがねじ込めるようになってい
る。

【００１８】この支持台３は基台８に一体構造にて固定
されている。すなわち、支持台３の根元部３ｂは基台８
の一部になっている。また、基台８の４隅には、取付用
の回転支点となる丸孔１２と、取付用の固定点になる長
孔１３〜１５がそれぞれ設けられている。所定の取付面
５３には、丸孔１２に対応する位置にピンピボット５２
（図９参照）が突設され、回転支点を形成する。長孔１
３〜１５に対応する位置にネジ孔１６が穿設されてい
る。基台８は、丸孔１２をピンピボット５２に嵌入して
所定の回転姿勢とされ、図示されない固定ボルトを長孔
１３〜１５を通してネジ孔１６にねじ込むことにより取
付面５３に固定されるようになっている。そして、支持
台３の側面には後述する専用レバー係合用の角孔１１が
設けられ、支持台３を介して基台８を所定角度回転させ
るための力点となっている。

【００１９】板バネ２の固定端の端Ｏを原点とし、板バ
ネ２の延在方向をＸ軸とし、支持台３との隙間５１の方
向をＹ軸とした場合、支持台３の支持部５０の曲面がＹ
＝ａＸ³で表されるものであるとする。すると、プーリ
４にかかる荷重に応じて板バネ２が撓むと共に、板バネ
２と支持部５０との接触部が図面右方向に連続的に移動
する。その結果、板バネ２の自由長が荷重に応じて略比
例的に短くなる。板バネ２の断面積が同じであると、板
バネ２の自由長の３乗で剛性が上がり、荷重に応じた撓
み量が級数的に小さくなる。逆の言い方をすると、撓み
増加と共に荷重が級数的に増加する。従って、ベルトに
初期張力を与える場合には、所定の荷重で撓みを相当大
きくとることができると共に、ベルトに大きな負荷が作
用した場合、少しの撓みで大きな張力に対抗することが
できる。すなわち、ベルトに大きな変動負荷が作用した
場合に、撓み変動が小さくなり、変位振動に基づく加振
力が抑制される。

【００２０】以上のことを更に詳しく説明する。周知の
通り、上記板バネ２のバネ定数は材料力学の理論式によ
り、下記の如く求められる。

【００２１】

【数１】

【００２２】上式の通り、板バネのバネ定数Ｋ₀は板バ
ネ自由長Ｌが短くなるにつれてＬの３乗羃の大きさに比
例して大きくなる。即ち、バネ定数Ｋ₀と板バネ有効長
さＬは非線形関係にある。そこで、本発明の如く、板バ
ネの撓みの増大につれて該板バネの有効長さが減少する
ように構成すると、板バネの撓みの増大につれてそのバ
ネ定数が増加するので、所要の荷重を満足しつつ、撓み
量を大きくとることが可能となる。

【００２３】そして、板バネの撓み側に該板バネの長さ
方向に沿って延在し、該板バネとの隙間が、該板バネの
固定端から先端に向かうほど非線形に増加するように構
成され、該板バネをその撓みの増大につれて固定端から
順次接触せしめ仮固定していく支持部を有してなる構成
とすると、この支持部への仮固定により上記の板バネ有
効長さＬは小さくなっていき、このＬに対し、３乗に比
例して、バネ定数Ｋ₀は大きくなり、ついには無限大と
なる。この事を自動車エンジンの補記駆動用Ｖリブドベ
ルトの張力に置き換えてその作用を説明すると次のよう
になる。

【００２４】即ち、クランクシャフトの安定回転時（車
両安定走行時）にはベルト張力は安定状態で緩慢に変動
する。この時板バネのバネ定数Ｋ₀は比較的小さい定数
をとり、また、荷重に対し、感度小となる。言い換える
と、ベルト巻き付け長さに対し、板バネの反力は鈍感で
ある。しかし、クランクシャフトの急加減速時、或い
は、補機負荷の急増時にはベルト張力は急増し、プーリ
軸荷重を介しての板バネへの荷重は急増する。本発明に
よる板バネを使用した場合、この荷重に対し、バネ定数
Ｋ₀の非線形作用により、プーリ軸を撓み状態から固定
状態へソフトランディングさせる。この作用はベルトテ
ンショナーの基本機能である安定走行時のベルト張力維
持機能とベルト張力急増時のオートテンショナーの変位
振動、ベルト横振れを抑止機能を両立させる。

【００２５】次に、上記のオートテンショナー１の取付
手順を図６により説明する。まず、引き込み用ボルト３
０を、板バネ２の貫通孔１０を通して支持台３のねじ孔
９にねじ込むことにより、板バネ２を一杯に撓ませた状
態で支持台３の支持面５０に沿わせた状態にして、該板
バネ２を支持台３に固定する。そして、取付プレート８
の丸孔１２をピンピボット５２に嵌入し、一点鎖線位置
とする。このときベルトＢは押しつけローラ４に屈曲状
態で掛けられている。なお、別途図示されない懸吊手段
で上方に吊っておいてもよい。つぎに、矢印で示すよ
うに、基台８を所定の位置である実線位置まで回転させ
る。このとき、例えば、棒状部材の先端にピンピボット
５２に係合する凹部を、途中に支持台３の角孔１１に係
合する凸部をそれぞれ設けた図示されない専用レバーを
用意し、該凸部及び凹部をピンピボット５２、角孔１１
に係合せしめ、角孔１１を力点として該専用レバーをピ
ンピボット５２を中心に方向に回転させると、梃子作
用により容易に、丸孔１２を回転支点としてベルトの張
力に抗して基台８を回転させることができる。

【００２６】そして、引き込み用ボルト３０を取り外し
て板バネ２を解放する（方向）。すると、板バネ２及
びローラ４は初期院長状態である２点鎖線位置となり、
ベルト４に所定の初期緊張力が付与される。このように
すると、板バネ２が撓み量に対し荷重の変化が大きいこ
とから、ローラ４の初期位置に従来に比べ高精度が要求
される上記オートテンショナー装置において、取付の際
のベルト４の初期緊張を高精度に行うことができる。な
お、この初期緊張が適正になされない場合は、ベルト取
付初期の弛みや、経時後の伸びを吸収できず、ベルトに
所要の張力を付与することができないこととなる。

【００２７】つぎに、図７により、第２実施例を説明す
る。図７はオートテンショナー装置の側面図である。図
７において、図１と異なる点は、板バネ３２と支持台３
３の形状である。即ち、支持台３３の支持部３４は平面
であり、一方、板バネ３２は該支持面３４との隙間が該
支持面３４の延在方向に対し三次関数によって級数的に
増加するように形成されている。この結果、板バネ３２
は、その撓みの増大につれて、順次支持面に沿い、図１
の場合と同様に撓みと共にその荷重が級数的に増大す
る。このような構成としても、上記の場合と同様の効果
を得ることができ、また支持台３３の支持部３４の加工
が容易となる利点がある。

【００２８】つぎに、図８により、第３実施例を説明す
る。図８（ａ）は板バネがフリーとなっているオートテ
ンショナー装置の側面図であり、図８（ｂ）は板バネが
撓んだ状態のオートテンショナー装置の側面図である。
図８において、図１と異なる点は、支持台４３の形状で
ある。即ち、支持台４３には板バネ２との対向面（上
面）の所定位置Ｌ０に、該板バネ２と所定の隙間Ｄを有
している一つの凸状支持部４４が設けられている。この
結果、板バネ２は初期において、その有効長さがＬ1 で
あったものが、Ｄだけ撓むとその有効長さがＬ２と短く
なり、そのバネ定数Ｋ₀が折れ曲がり状に急増し、段階
的に増大する。上述のように、オートテンショナーの使
用状態は、所要の荷重が低荷重である安定走行時と所要
の荷重が高荷重であるベルト張力急増時に分けられるた
め、必要に応じて、このような構成とすることができ、
支持部等の構成を簡略化することができる。また、上記
支持部４４の位置Ｌ０及び板バネ２との隙間Ｄは必要に
応じて任意に設定することができ、さらに、この支持部
４４を板バネ２の長さ方向に複数設け、該複数の支持部
と板バネ２との隙間を、板バネ２の固定端から先端に向
かうほど拡がるように構成することにより、複数段の折
れ曲がり状にバネ定数を増大させて級数的増大に近似さ
せることもできる。

【００２９】つぎに、図９により、第４実施例を説明す
る。図８と異なる点は、基台８がなく、支持台４３の根
元部に取付用の回転支点となる丸孔４５が設けられ、ジ
ャッキボルト４６で支持台４３の全体をベルトに向かっ
て押し当てるようにした点である。このように、基台と
支持台を一体として形成することも可能である。なお、
上述した第１〜４実施例の板バネは断面積が同一の場合
を説明したが、板バネの先端に近づくにつれて断面積を
小さくした板バネにし、荷重と撓みの関係を線形に近い
ものにすると、支持台の支持部と板バネとの隙間も比例
的な線形で増大するようにして、板バネの自由長を連続
的に短くしてバネ定数の級数的増大を得ることもでき
る。

【００３０】つぎに、図１〜５の第１実施例に関する実
験例を比較例と対比して説明する。まず、図１０によ
り、実験に供された自動車エンジンの補機駆動用ベルト
伝動システムの概略を説明する。この伝動システムは、
エンジンのクランク軸に連結されるＣ／Ｒプーリと、パ
ワーステアリングに連結されるＰ／Ｓプーリと、エアコ
ンの入力軸に連結されるＡ／Ｃプーリと、交流発電機の
入力軸に連結されるＡＬＴプーリという複数のプーリ間
にＶリブドベルトＢを捲き掛けたものである。Ｃ／Ｒプ
ーリが駆動プーリであり、Ａ／ＣプーリとＡＬＴプーリ
とＰ／Ｓプーリとが従動プーリとなっており動力が伝達
される。そして、ＡＬＴプーリとＣ／Ｒプーリとの間に
オートテンショナー装置１が設けられ、Ｖリブドベルト
Ｂに所定の張力を付与する。

【００３１】図１１は本発明に係る板バネ式オートテン
ショナーの概略構成図であり、図１２は比較例に係る板
バネ式オートテンショナーの概略構成図である。図１１
において、該ベルトＢに押し当てられているローラ４は
板バネ２の先端に架設されて保持されており、さらに、
該板バネ２の下方にその長さ方向に沿って後述する非線
形曲面の支持部５０が形成された支持体３が配設されて
いる。この支持台３が設けられている点が、図３に示す
比較例の従来のオートテンショナー６１と構成上相違す
る点である。ローラ４は、板バネ２の弾性によりベルト
Ｂを押圧しており、図面の点線の円軌跡に沿って反時計
方向にに変位することによりその張力を調節するように
なっている。

【００３２】図１３において、板バネの自由長をＬ、フ
リーな板バネの固定端の端を座標の原点とし、板バネが
順次、接していく方向（板バネの長さ方向）をＸ軸、板
バネの先端位置（図１１のプーリ４の軸受け保持部）撓
み方向をＹ軸とする。今、支持台の曲面を曲線ｙ＝ｆ
（ｘ）で表し、板バネ先端部への荷重をＰとすれば、固
定原点からｘまで板バネが支持台に接しているとすれ
ば、先端の撓みδは下記の通りとなる。

【００３３】

【数２】

【００３４】いま、板バネの諸元を下記の通りとする。
Ｌ＝１５０ｍｍ，ｂ＝３０ｍｍ，ｈ＝３ｍｍ，Ｅ＝２１
０００〔ｋｇｆ／ｍｍ²〕，ν＝０．３、この時、断面
２次モーメントＩ＝７４．１７〔ｍｍ⁴〕，バネ定数Ｋ
₀＝１．３８〔ｋｇｆ／ｍｍ〕となる。次に、上記曲線
式ｙ＝ｆ（ｘ）をｙ＝１／３×１０^-5×ｘ³すると、上
記板バネ使用時の板バネ先端部のｙ座標（撓み）と荷重
の関係は表１の通りとなる。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１の結果を判りやすくするために図１４
にグラフで示した。図１４の通り、同じ板バネを使用し
た場合、支持台のない従来の板バネではバネ定数は線形
となり、支持台が非線形ｙ＝ａｘ³で表せる曲面を取る
板バネではバネ定数が級数的に増大する非線形となるこ
とがわかる。次に本発明の非線形板バネがオートテンシ
ョナー装置の基本機能を如何に高めるかを説明する。図
１４に示した比較例の線形板バネのオートテンショナー
装置及び、本実施例の非線形板バネのオートテンショナ
ー装置の場合、該バネ定数は全範囲に渡って使用できる
ものでなく、オートテンショナーの目的に合致した使用
範囲がある。即ち、バネ定数がゼロに近づく領域はベル
ト張力を適正に維持しようという目的に反し、逆にバネ
定数が無限大に近づく領域は補機負荷等システムに起因
するベルト張力増加時にベルト張力は異常に上昇するこ
とになり、ベルトの耐久性、又、軸荷重増加による機械
系へのダメージを惹起する。

【００３７】本実施例の非線形板バネ方式のオートテン
ショナー装置、及び、比較例として従来の線形板バネ方
式のオートテンショナー装置と捩じりばね方式のオート
テンショナー装置を適正範囲に使用した時の動作特性を
それぞれ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）として図１５に示す。
図１５の横軸は撓み（変位）であり、縦軸はバネ荷重
（ベルト反力）である。図１５において（ｃ）の捩じり
ばね方式のオートテンショナーは最も平坦特性を得やす
い、次いで（ｂ）の線形板バネ方式のオートテンショナ
ー装置、最後に（ｃ）の非線形板バネ方式のオートテン
ショナー装置の順となる。今、補機負荷等システムに起
因するベルト張力変動が発生し、ベルトを介してオート
テンショナー装置に（ｄ）の荷重変動入力があったとす
ると、変位出力はそれぞれ、非線形板バネ方式のオート
テンショナー装置は曲線（ｅ）、線形板バネ方式のオー
トテンショナー装置は曲線（ｆ）、捩じりばね方式のオ
ートテンショナー装置を使用した場合は曲線（ｇ）で示
すようになる。即ち、非線形板バネ方式のオートテンシ
ョナー装置の場合、バネ定数は急激に大きくなるため変
位振幅は最も小さくなる。従って、制振効果は最も大き
い。一方、線形板バネ方式のオートテンショナー装置、
捩じりばね方式のオートテンショナー装置を使用した場
合、変位振幅は大きくなり、オートテンショナー装置の
振動は大きくなる。

【００３８】

【発明の効果】本発明のオートテンショナー装置は上述
のように、板バネに沿って延在する支持台を設け、該支
持台は前記板バネが撓んだ場合に当たるようにフリーな
前記板バネとの間に所定の隙間を隔てる支持部を有して
おり、該支持部によって前記板バネの自由長が撓み増加
と共に短くなるようにしたので、バネ定数Ｋ₀を大きく
し、かつ、撓み量を大きくとることが可能となった。即
ち、オートテンショナー装置の基本機能である安定走行
時のベルト張力維持機能とベルト張力急増時のベルトテ
ンショナーの変位振動やベルト横振れを抑止機能を両立
させることが可能となった。このことにより、最もシン
プルな構成である板バネが自動車エンジン用補機駆動Ｖ
リブドベルトに用いられるオートテンショナー装置に使
用できるという経済的効果は絶大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るオートテンショナー
装置の正面図である。

【図２】図１のオートテンショナー装置の平面図であ
る。

【図３】図１のオートテンショナー装置の左側面図であ
る。

【図４】図１のオートテンショナー装置の右側面図であ
る。

【図５】図１のオートテンショナー装置のＡ−Ａ断面図
である。

【図６】図１のオートテンショナー使用例を示す側面図
である。

【図７】本発明の第２実施例に係るオートテンショナー
装置の正面図である。

【図８】本発明の第３実施例に係るオートテンショナー
装置の正面図である。

【図９】本発明の第４実施例に係るオートテンショナー
装置の正面図である。

【図１０】自動車エンジンの補機駆動に関する伝動シス
テムの概略図である。

【図１１】実験例に係るオートテンショナー装置の取り
付け図である。

【図１２】比較例に係るオートテンショナー装置の取り
付け図である。

【図１３】図１１の支持台の曲面関数を示すグラフ図で
ある。

【図１４】線形板バネ、非線形板バネの荷重−変位特性
図である。

【図１５】線形板バネ、非線形板バネ、捩じりバネの動
作特性図である。

【符号の説明】

Ｌ有効長さ δ 撓み１オートテンショナー装置２板バネ３支持台４プーリ５プーリ軸取付台６プーリ取付ボルト７玉軸受け８基台９ねじ孔１０貫通孔１１角孔（力点）１２丸孔（回転支点）１３、１４、１５長孔（固定支点）１６ねじ孔３０固定用ボルト５０支持部５１隙間５２ピンピボットａ非線形板バネの動作特性（荷重−変位）ｂ線形板バネの動作特性（荷重−変位）ｃ捩じりばねの動作特性（荷重−変位）ｄベルト反力による荷重変動入力ｅ非線形板バネ（ａ）の変位出力ｆ線形板バネ（ｂ）の変位出力ｇ捩じりばね（ｃ）の変位出力

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベルトに押し当てられるプーリと、該プ
ーリを先端位置において回転自在に保持する板バネとを
備え、該板バネの撓みによって前記ベルトに張力を付与
するオートテンショナー装置において、前記板バネに沿って延在する支持台を設け、該支持台は
前記板バネが撓んだ場合に当接するようにフリーな前記
板バネとの間に所定の隙間を隔てる支持部を有してお
り、該支持部によって前記板バネの自由長が撓み増加と
共に短くなるようにしたことを特徴とするオートテンシ
ョナー装置。
【請求項２】自動車エンジンの補機駆動用ベルトの自
動張力調整装置として用いられる請求項１記載のオート
テンショナー装置。
【請求項３】前記支持台の前記支持部は前記板バネに
沿う連続した面で形成され、所定の前記隙間は該板バネ
の固定端から先端に向かうほど級数的に増加するもので
あり、前記自由長が撓みと共に連続して短くなる請求項
１に記載のオートテンショナー装置。
【請求項４】前記板バネの固定端を原点、前記板バネ
の固定端からの接線方向をＸ軸、前記板バネと前記支持
台の隙間方向をＹ軸とする直角座標で表したとき、前記
隙間に関する関数が、Ｙ＝ａＸⁿ（ｎは３以上の整数）
の羃乗多項式で表せる非線形関数である請求項３に記載
のオートテンショナー装置。
【請求項５】前記支持台の前記支持部は前記板バネに
沿って設けられた１以上の接触支点で形成され、前記自
由長が撓みと共に段階的に短くなる請求項１に記載のオ
ートテンショナー装置。
【請求項６】ベルトに押し当てられるプーリと、該プ
ーリを先端位置において回転自在に保持する板バネと、
該板バネの固定端を片持ち支持する基台とを備え、該板
バネの撓みによって前記ベルトに張力を付与するオート
テンショナー装置において、前記板バネに沿って延在する支持台を前記基台から突設
し、該支持台は前記板バネが撓んだ場合に当接するよう
にフリーな前記板バネとの間に所定の隙間を隔てる支持
部を有しており、該支持部によって前記板バネの自由長
が撓み増加と共に短くなるようにし、前記基台には、前記板バネの撓み方向と動方向に回転可
能な支点と、所定の回転状態で固定するための固定点と
が設けられ、前記支持台には、前記支点を中心とした回
転力を付与するための力点が設けられたオートテンショ
ナー装置。
【請求項７】前記支持台には、前記板バネを前記支持
部に当てた状態を維持するための引き込み手段が設けら
れた請求項６に記載のオートテンショナー装置。