JPH0712648U - オートテンショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】プーリ５によりベルト１を、走行方向に対し直
角に近い方向で押圧自在とする。捩りコイルばね１４の
コイル部１５と揺動部材１２ａの一部とが擦れ合ってこ
の揺動部材１２ａが摩耗する事を防止する。 【構成】揺動部材１２ａに固定した変位軸３５を固定部
材１０ａに設けた円筒部３４の内側に、滑り軸受３２を
介して支持する。この円筒部３４の周囲にコイル部１５
を配置した捩りコイルばね１４の弾力により、プーリ５
をベルト１に向けて押圧する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案に係るオートテンショナは、自動車用エンジンのタイミングベルト、 或はオルタネータやコンプレッサ等の補機を駆動する為のベルト（以下これらを 合わせて単に『ベルト』とする。）に適正な張力を付与するオートテンショナに 組み込み、上記ベルトの振動を抑え付けるのに利用する。

【０００２】

【従来の技術】

ＯＨＣ型、或はＤＯＨＣ型エンジンのカムシャフトを、クランクシャフトと同 期して回転駆動する為、図６に示す様なベルト１による駆動装置が広く使用され ている。この図６に於いて、２はエンジンのクランクシャフトにより回転駆動さ れる駆動プーリ、３はカムシャフトの端部に固定された従動プーリ、４、４はベ ルト１を案内したり、或はウォータポンプ等の補機を駆動する為のガイドプーリ 或は従動プーリ、５はベルト１に適正な張力を付与する為のプーリである。

【０００３】 このプーリ５は、枢軸６を中心として揺動する揺動部材７に枢支されている。 そして、この揺動部材７に固定したブラケット８の端部にばね９を設け、このば ね９によってプーリ５をベルト１に向け弾性的に押圧する事により、温度変化等 に伴うベルト１等の寸法変化やエンジンの運転に伴う振動等に拘らず、このベル ト１の張力が常に一定に保たれる様にしている。

【０００４】 この様なオートテンショナにはベルト１に張力を付与する機能の他、このベル ト１を抑え付ける機能が要求される。即ち、図６に示したカムシャフトの駆動装 置に於いて、駆動プーリ２の回転時には、ベルト１の一部で前記各プーリ２〜５ の間に位置する部分が、走行方向とは直角な方向に、振れる様に振動する傾向と なる。この振れをそのまま許容した場合、振れの振幅が大きくなり（振動が成長 し）、ベルト１による駆動部分に異常振動が発生したり、或は歯付ベルトの場合 には所謂歯飛びが生じる等の問題を生じる。

【０００５】 この様な事情に鑑みて考案されたオートテンショナとしては、例えば図７に示 す様なオートテンショナ構造のものがある（実願平４−６７５４３号）。この図 ７に記載したオートテンショナは、固定部材１０に設けられた円管状の固定軸１ １の周囲に揺動部材１２の基端部に形成した円筒部３１を、滑り軸受３２を介し て回転自在に支持している。そしてこの揺動部材１２の先端部に、上記固定軸１ １と平行な枢軸１３を設けている。この枢軸１３の周囲にはプーリ５を、回転自 在に支持し、このプーリ５に、張力を付与すべきベルト１を掛け渡している。又 、上記固定軸１１の周囲には、捩りコイルばね１４のコイル部１５を配置してい る。そして、この捩りコイルばね１４の両端部に設けた１対の係止部１６ａ、１ ６ｂを上記固定部材１０と上記揺動部材１２とにそれぞれ係止する事により、上 記揺動部材１２に上記プーリ５をベルト１に向け押圧する方向の弾力を付与して いる。尚、上記固定軸１１は上記プーリ５の外周面よりも直径方向外側に存在す る。従って、上記揺動部材１２の揺動角度に対するプーリ５の変位量は十分に大 きい。

【０００６】 又、上記固定部材１０に設けた固定側腕片１７と上記揺動部材１２に設けた揺 動側腕片１８との間には、ダンパ装置１９を掛け渡している。即ち、図示の構造 の場合には、固定側腕片１７の先端部にシリンダ筒２０の基端部を固定し、揺動 側腕片１８の先端部に固定した受ブロック２１の下面にプランジャ２２の先端部 を突き当てている。

【０００７】 上記ダンパ装置１９は、例えば図８に示す様に構成されている。内部にシリコ ンオイル等の粘性液体２９を封入したシリンダ筒２０の内側下半部にはピストン ２３を、昇降自在に嵌装し、このピストン２３の上端面とプランジャ２２の下端 面とを突き当てている。そして、上記シリンダ筒２０の底面とピストン２３の下 面との間に設けたばね２４により、上記ピストン２３並びにプランジャ２２に、 上昇方向の弾力を付与している。

【０００８】 上記ピストン２３の中央部に設けた通孔２５の下側には、ボール２６とばね２ ７とから成る逆止弁２８を設け、上記粘性液体２９が上記通孔２５を、上から下 に向けてのみ流通自在としている。従って、上記プランジャ２２は、上昇方向に は迅速に変位して、ダンパ装置１９の全長を急速に伸長させるが、下降方向への 変位は緩徐に行なって、上記ダンパ装置１９の全長をゆっくりと縮める。

【０００９】 上述の様に構成されるダンパ装置１９を組み込んで前述の様に構成される先考 案のオートテンショナは、例えば図９に示す様にエンジンに組み込んで、カムシ ャフトを駆動する為のベルト１に適正な張力を付与する。即ち、前記固定部材１ ０に設けた円管状の固定軸１１の内側と円孔３０との内側に挿通した２本のボル ト（図示せず）をエンジンのシリンダブロックの前面に形成したねじ孔に螺合し 緊締する事で、オートテンショナを上記エンジンに組み込む。

【００１０】 尚、組み込み作業の際には、揺動部材１２を固定部材１０に対し、捩りコイル ばね１４の弾力に抗して揺動させ、上記両部材１２、１０に形成した小孔に止め ピン３３（図７）を挿入しておく。この止めピン３３により、上記揺動部材１２ の揺動を阻止して、上記組み込み作業の容易化を図る。上記止めピン３３は、組 み込み完了後、プーリ５にベルト１を掛け渡してから、上記小孔より抜き取る。

【００１１】 この様にしてエンジンに組み込んだ、図９に示した様なオートテンショナの使 用状態（止めピン３３を抜き取った状態）に於いては、捩りコイルばね１４の弾 力に基づいて揺動部材１２が揺動し、この揺動部材１２の先端部の枢軸１３に回 転自在に支持されたプーリ５を、ベルト１に向け弾性的に押圧する。プーリ５が ベルト１に押し付けられる事で、上記揺動部材１２の揺動は制限される。この状 態で、固定側腕片１７と揺動側腕片１８との間に設けられたダンパ装置１９が、 上記固定側腕片１７又は突部と揺動側腕片１８との間で、前記ばね２４（図８） の弾力に基づいて突っ張った状態となる。

【００１２】 この状態からベルト１が弛むと、前記捩りコイルばね１４の弾力に基づいて揺 動部材１２が揺動し、上記プーリ５をベルト１の動きに追従させる。これと共に 上記ダンパ装置１９が、上記ばね２４の弾力に基づいて伸長する。この様に、ば ね２４の弾力に基づいてダンパ装置１９が伸長する際には、前記逆止弁２８が開 く。即ち、前記ばね２７の弾力に抗してボール２６が下降し、前記通孔２５の下 端開口を開く。この結果、ピストン２３の上側から下側への粘性液体２９の移動 が円滑に行なわれ、ピストン２３並びにプランジャ２２の上昇は比較的迅速に行 なわれる。

【００１３】 反対にベルト１の張力が増大すると、上記揺動部材１２が捩りコイルばね１４ の弾力に抗して回動する傾向となる。この状態では、前記揺動側腕片１８が上記 ダンパ装置１９を圧縮方向に押圧する。従って、この場合には上記揺動部材１２ を回動させる為に、上記プランジャ２２並びにピストン２３を、前記ばね２４の 弾力に抗して、シリンダ筒２０内に押し込まなければならない。この際に上記逆 止弁２８は閉じられたままとなる為、上記ピストン２３を下降させるべく、この ピストン２３の下側に存在する粘性液体２９をピストン２３の上側に移動させる のは、前記シリンダ筒２０の内周面とピストン２３の外周面との間に存在する微 小な隙間を通じて行なわなければならない。この微小な隙間を通じて流れる粘性 液体２９の量は限られたものである為、上記ピストン２３並びにプランジャ２２ の変位は緩徐にしか行なわれなくなる。この結果、上記揺動部材１２に支持され たプーリ５の変位も、上記ダンパ装置１９の作用により緩徐にしか行なわれなく なり、上記ベルト１はプーリ５により抑え付けられ、このベルト１の振動が成長 する事がなくなる。

【００１４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上述した様な先考案のオートテンショナに於いては、依然として次 のの様な解決すべき点がある。

【００１５】 エンジン側の都合によって固定部材１０を必ずしも最適位置に設置する事が できず、ベルト１に張力を付与する効率が悪くなる。即ち、上記固定部材は２本 のボルトによりシリンダブロックに固定するが、このシリンダブロックの内部に はウォータジャケットが設けられており、上記ボルトを螺合させる為のねじ孔を 無闇にあける事はできない。又、シリンダブロックの前面には、ベルト１の走行 部に沿って各種部品が設けられる為、この部品との干渉防止の面からも、上記ね じ孔の形成位置は限定される。特に、円管状の固定軸１１の内側に挿通したボル トを螺合させるねじ孔の位置が最適位置からずれた場合には、このずれがそのま まプーリ５とベルト１との位置関係のずれに結び付いてしまう。

【００１６】 この為、エンジンの構造によっては、オートテンショナのプーリ５がベルト１ を押圧する方向が必ずしも最適方向とはならない。例えば、図１０（Ａ）に示す 様に上記プーリ５がベルト１を、走行方向に対し直角に近い角度で押圧すれば、 このベルト１の張力変化に対して上記プーリ５が迅速に追従する。即ち、揺動部 材１２の揺動角度を大きくする事なく、上記ベルト１の動きに対してプーリ５を 追従させられる為、ベルト１の張力を維持する為の効率が良くなる。

【００１７】 これに対して、図１０（Ｂ）に示す様に、上記プーリ５がベルト１を、走行方 向に近い角度で押圧すると、このベルト１の張力変化に対する上記プーリ５の追 従が遅れる。即ち、この様な場合には、揺動部材１２の揺動角度を大きくしない と、上記ベルト１の動きに対してプーリ５を追従させる事ができない為、ベルト １の張力を維持する為の効率が悪くなる。

【００１８】 ベルト１の張力変化に伴って捩りコイルばね１４のコイル部１５と揺動部材 １２の円筒部３１とが擦れ合い、この円筒部３１の外周面の摩耗が進む。即ち、 上記ベルト１の張力が変化してプーリ５が変位した場合には、上記揺動部材１２ がこの変位量に応じた角度だけ揺動する。これに対して上記コイル部１５の変位 量は極く僅かで、殆ど回転しないのに等しい。従って、このコイル部１５と上記 円筒部３１とは、上記ベルト１の張力変動に伴って相対回転する。又、上記コイ ル部１５は、上記揺動部材１２の揺動に伴う上記捩りコイルばね１４の変形に伴 って、その直径方向に変位する。

【００１９】 この結果、上記張力変化に伴って上記コイル部１５の内周縁と上記円筒部３１ の外周面とが擦れ合う。上記捩りコイルばね１４は、ばね鋼の様な硬質材料によ り造られるのに対して、上記円筒部３１を含む揺動部材１２は、軽量化の為にア ルミニウム合金により造られる場合が多い。この為、次第に上記円筒部３１の外 周面が摩耗して、上記コイル部１５の内周縁形状に合った溝が形成される。この 結果、上記揺動部材１２が揺動する事に対する抵抗が大きくなるだけでなく、摩 耗粉が各回転支持部分に入り込んだ場合には、この回転支持部分の耐久性に悪影 響を及ぼす事も考えられる。

【００２０】 本考案のオートテンショナは、上述の様な不都合を何れも解消すべく考えたも のである。

【００２１】

【課題を解決する為の手段】

本考案のオートテンショナは、前述した先考案に係るオートテンショナと同様 に、エンジンのシリンダブロックに対し回転不能に固定自在な固定部材と、この 固定部材との間に設けられた揺動軸受部により、その基端部を上記固定部材に対 し回転自在に支持された揺動部材と、この揺動部材の先端部に設けられた、上記 揺動軸受部の中心軸と平行な枢軸と、この枢軸の周囲に回転自在に支持されたプ ーリと、このプーリをベルトに向け押圧する方向の弾力を、上記揺動部材に付与 するばねと、上記揺動部材と固定部材との間に設けられ、揺動部材が上記ばねの 弾力に抗して揺動する事に対する抵抗となるダンパ装置とを備えている。

【００２２】 特に、本考案のオートテンショナでは、上記揺動軸受部は、上記固定部材の一 部に設けられた円筒部と、上記揺動部材にその基端部を固定された状態で上記円 筒部に挿入された変位軸と、この変位軸の外周面と上記円筒部の内周面との間に 設けられた滑り軸受とから成る。

【００２３】

【作用】 上述の様に構成される本考案のオートテンショナが、ベルトの振動を抑えるべ く、プーリを支持した揺動部材の変位を制限する際の作用自体は、前述した先考 案のオートテンショナと同様である。

【００２４】 特に、本考案のオートテンショナに於いては、固定部材をシリンダブロックに 固定する為のボルトを、揺動軸受部に挿通する必要がない為、シリンダブロック の一部でこの揺動軸受部に対応する部分にねじ孔を形成する事ができなくても、 プーリがベルトを押圧する方向を、最適方向若しくはこの最適方向に近い方向に できる。又、ばねと揺動部材とが擦れ合う事がなく、ベルトの張力変動に伴って 揺動部材等の構成部品が摩耗する事がない。

【００２５】

【実施例】

図１〜３は本考案の第一実施例を示している。尚、第一実施例に示したオート テンショナの特徴は、固定部材１０ａに揺動部材１２ａを枢支する為の揺動枢支 部の構造を工夫する事で、プーリ５がベルト１を押圧する方向を最適方向に規制 すると共に、捩りコイルばね１４のコイル部１５が相手部材と摩擦し合う事を防 止する点に特徴がある。よって、前述した先考案に係るオートテンショナと同等 部分には同一符号を付して重複する説明を省略し、以下、本考案の特徴部分に就 いて説明する。

【００２６】 固定部材１０ａの下辺部で互いに離隔した２個所位置には、円孔３０、３０ａ を形成している。この固定部材１０ａは、これら両円孔３０、３０ａに挿通され たボルト（図示せず）により、エンジンのシリンダブロックの前面に、回転不能 に固定される。

【００２７】 上述の様にシリンダブロック前面に固定される固定部材１０ａに揺動部材１２ ａの基端部を枢支する為の揺動軸受部は、上記固定部材１０ａの上端部に設けら れた円筒部３４と、上記揺動部材１２ａにその基端部を固定された変位軸３５と 、この変位軸３５の外周面と上記円筒部３４の内周面との間に設けられた滑り軸 受３２とから構成される。

【００２８】 これら構成各部に就いて詳細に説明する。先ず、上記円筒部３４の一端（図２ の右端）は、上記固定部材１０ａの取付面３６から少し浮いた位置に開口してい る。従って、この固定部材１０ａをシリンダブロックの前面に固定した状態で、 上記円筒部３４の一端開口部とシリンダブロックの前面との間には隙間が形成さ れ、この隙間内に、上記揺動部材１２ａの基端部３７が挿入自在となる。

【００２９】 次に、上記変位軸３５の基端部（図２の右端部）は上記基端部３７に形成した 円孔３８内に、焼きばめ等によりきつく固定している。この変位軸３５の外径寸 法は上記円筒部３４の内径寸法よりも少しだけ小さい。又、この変位軸３５の先 端部には、後述する止め輪３９を止着する為の係止溝４０を形成している。又、 上記滑り軸受３２は、ナイロン、ポリ四弗化エチレン等の滑り易い材料により円 筒状に形成されたもので、上記変位軸３５の外径寸法と同じかこれよりも僅かに 大きな内径寸法と、上記円筒部３４の内径寸法と同じかこれよりも僅かに小さな 外径寸法とを有する。

【００３０】 前記揺動軸受部を構成する場合には、上述の様な変位軸３５を前述の様な円筒 部３４の内側に、この円筒部３４の一端開口側から挿入する。この際、上記滑り 軸受３２をこれら変位軸３５の外周面と円筒部３４の内周面との間に挿入する。 又、やはり滑り易い材料により造られたスラストワッシャ４１を、上記円筒部３ ４の一端面と揺動部材１２ａの基端部３７との間に挟持する。そして、上記円筒 部３４の他端（図２の左端）開口から突出した変位軸３５先端に別のスラストワ ッシャ４２を外嵌し、更にこのスラストワッシャ４２よりも先端寄り部分に存在 する前記係止溝４０に止め輪３９を止着する。この結果上記揺動軸受部が構成さ れ、上記揺動部材１２ａが固定部材１０ａに対して、揺動自在に支持される。

【００３１】 上述の様に構成される本考案のオートテンショナに於いては、固定部材１０ａ をシリンダブロックの前面に固定する為のボルトは、この固定部材１０ａの下辺 部に形成した２個の円孔３０、３０ａに挿通するのみで、揺動軸受部に挿通する 必要がない。この為、シリンダブロックの一部でこの揺動軸受部に対応する部分 にねじ孔を形成する事ができなくても、プーリ５がベルト１を押圧する方向を、 最適方向若しくはこの最適方向に近い方向にできる。尚、上記円孔３０、３０ａ の形成位置は、上記揺動軸受部の位置とは異なり、シリンダブロックに設けたウ ォータジャケットの位置等に応じて任意位置に変更自在である。

【００３２】 又、張力付与の為の捩りコイルばね１４のコイル部１５は、固定部材１０ａに 設けられて上記揺動軸受部を構成する、上記円筒部３４の周囲に配置されている が、この円筒部３４はベルト１の張力変化に伴って揺動部材１２ａが揺動した場 合でも回転しない。この為、上記コイル部１５の内周縁と円筒部３４の外周面と は、殆ど擦れ合う事がない。従って、このコイル部１５の内周縁と対向する上記 円筒部３４の外周面は、殆ど摩耗しない。

【００３３】 次に、図４〜５は本考案の第二実施例を示している。本実施例の場合には、固 定部材１０ｂに組み込んだダンパ装置１９ａに内装したばねの弾力を強くする事 により、このダンパ装置１９ａのプランジャ２２ａの突出力を大きくしている。 そして、このプランジャ２２ａにより揺動部材１２ａを押し、プーリ５をベルト １に向け押圧自在としている。尚、上記プランジャ２２ａは、シリンダブロック 前面へのオートテンショナの組み付け完了後、止めピン３３を引き抜く事で、シ リンダ筒２０ａからの突出量を増す。

【００３４】 本実施例の場合には、揺動軸受部を所定位置に設置できる他、ダンパ装置１９ ａに組み込んだ、張力付与用のばねが揺動部材１２ａと擦れ合う事を完全に防止 できる。その他の構成及び作用は、上述した第一実施例と同様である。

【００３５】

【考案の効果】

本考案のオートテンショナは、以上に述べた通り構成され作用する為、設計値 通りの最大能力を発揮させられるだけでなく、構成部品の摩耗を防止して、オー トテンショナ並びに周辺機器の信頼性並びに耐久性の向上を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例を示す正面図。

【図２】同じく図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】同じく分解斜視図。

【図４】本考案の第二実施例を示す正面図。

【図５】同じく分解斜視図。

【図６】従来から知られたオートテンショナの使用状態
の１例を示す正面図。

【図７】先考案に係るオートテンショナの第１例を示す
正面図。

【図８】先考案に係るオートテンショナに組み込まれた
ダンパ装置の第１例を示す縦断面図。

【図９】先考案に係るオートテンショナの使用状態の１
例を示す正面図。

【図１０】揺動軸受部が正規位置に設けられた場合と設
けられない場合とに於ける、プーリとベルトとの関係を
示す略正面図。

【符号の説明】

１ ベルト ２ 駆動プーリ ３ 従動プーリ ４ ガイドプーリ ５ プーリ ６ 枢軸 ７ 揺動部材 ８ ブラケット ９ ばね １０、１０ａ、１０ｂ 固定部材 １１ 固定軸 １２、１２ａ 揺動部材 １３ 枢軸 １４ 捩りコイルばね １５ コイル部 １６ａ、１６ｂ 係止部 １７ 固定側腕片 １８ 揺動側腕片 １９、１９ａ ダンパ装置 ２０、２０ａ シリンダ筒 ２１ 受ブロック ２２、２２ａ プランジャ ２３ ピストン ２４ ばね ２５ 通孔 ２６ ボール ２７ ばね ２８ 逆止弁 ２９ 粘性液体 ３０、３０ａ 円孔 ３１ 円筒部 ３２ 滑り軸受 ３３ 止めピン ３４ 円筒部 ３５ 変位軸 ３６ 取付面 ３７ 基端部 ３８ 円孔 ３９ 止め輪 ４０ 係止溝 ４１、４２ スラストワッシャ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのシリンダブロックに対し回転
   不能に固定自在な固定部材と、この固定部材との間に設
   けられた揺動軸受部により、その基端部を上記固定部材
   に対し回転自在に支持された揺動部材と、この揺動部材
   の先端部に設けられた、上記揺動軸受部の中心軸と平行
   な枢軸と、この枢軸の周囲に回転自在に支持されたプー
   リと、このプーリをベルトに向け押圧する方向の弾力
   を、上記揺動部材に付与するばねと、上記揺動部材と固
   定部材との間に設けられ、揺動部材が上記ばねの弾力に
   抗して揺動する事に対する抵抗となるダンパ装置とを備
   え、上記揺動軸受部は、上記固定部材の一部に設けられ
   た円筒部と、上記揺動部材にその基端部を固定された状
   態で上記円筒部に挿入された変位軸と、この変位軸の外
   周面と上記円筒部の内周面との間に設けられた滑り軸受
   とから成るオートテンショナ。