JP2001165253A - オートテンショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ベルトの張力を一定に保持するためのオートテ
ンショナにおいて、ベルトの張力変動をより有効に抑制
できるようにする。 【解決手段】ブッシュ７の外周に沿って弾性体１２を巻
き付ける。この弾性体１２の一端部をブッシュ７に、他
端部を揺動部材１０にそれぞれ固定する。揺動部材１０
が一方向へ揺動すると、弾性体１２がブッシュ７を締め
付けて揺動部材１０の揺動抵抗を増大させ、逆方向へ揺
動すると前記ブッシュ７の締め付け状態を解除して、前
記揺動抵抗を減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プーリに巻き掛
けられたベルトに所定の張力を付与するオートテンショ
ナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車エンジンとして、クランク
シャフトとカムシャフト間にタイミングベルトを巻き掛
けて両者を同期回転させるようにしたものが提供されて
いる。この場合、クランクシャフトとカムシャフトの軸
間距離は、温度等によって変化し、またベルト自体も温
度変化によって伸縮したり、長期使用によって伸びが生
じたりする。このため、ベルトの張力が変動して同期回
転を良好に維持できなくなるおそれがある。そこで、オ
ートテンショナによって前記ベルトの張力を一定に維持
することが行われている。

【０００３】このオートテンショナとして、エンジンブ
ロック等の固定ベッドに支持軸を取り付け、この支持軸
に対してブッシュを介して揺動部材を偏心させた状態で
揺動自在に嵌合し、この揺動部材の外周にベルトが掛け
られるプーリを軸受機構を介して回転自在に支持する一
方、前記固定ベッドと揺動部材との間に引っ張りばねを
張設し、この揺動部材を引っ張りばねによって付勢し
て、プーリをベルトに圧接させた状態で支持軸を中心に
揺動させることにより、ベルトの張力を調整するものが
提供されている。

【０００４】この種のオートテンショナは、ベルト張力
が緩やかに変動する場合には、引っ張りばねの付勢力に
よって当該ベルト張力の変動を容易に吸収することがで
きる。しかし、ベルトの振動に伴ってベルト張力が急激
に変動する場合には、揺動部材がベルトとともに激しく
揺動するので、前記引っ張りばねの付勢力によっては当
該ベルト張力の変動を有効に吸収することは困難であ
る。そこで、例えば特開平８−１８４３５７号公報に開
示されているように、揺動部材と固定ベッド等の不動部
との間に摩擦部材を介在させるとともに、この摩擦部材
を不動部側に付勢する圧縮ばねを揺動部材に取り付け、
この圧縮ばねで摩擦部材を不動部に対して揺動部材の動
きに支障のない程度の適宜な押圧力でもって押し付ける
ことにより、揺動部材に所定の揺動抵抗を付与し、これ
によってベルトの振動を減衰させるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のオートテン
ショナは、上述のようにベルトから伝わる振動を減衰す
るために、圧縮ばねによって摩擦部材を固定ベッド側に
押し付けることで揺動部材に所定の揺動抵抗を付与する
ようにしているが、その場合、揺動部材が一方向に揺動
する場合とその逆方向に揺動する場合の何れの場合にお
いても、揺動抵抗の大きさが同じであって方向性がな
い。このため、ベルトの張力変動を有効に抑制する点で
未だ不十分である。

【０００６】すなわち、ベルトの振動時におけるベルト
張力の急激な増加に対しては、プーリを保持している揺
動部材の揺動抵抗を比較的大きくして、ベルトの張力を
効果的に減少させる必要がある。一方、ベルトの張力の
急激な減少に対しては、ベルトに対する押圧力を維持で
きるように、揺動部材の揺動抵抗を小さくしてプーリを
速やかにベルトに追従させるのが望ましい。ところが、
先行技術のものでは、ベルト張力が増大する場合と減少
する場合の揺動部材に作用する揺動抵抗の大きさが同じ
であるので、ベルト張力が急激に減少する場合に、プー
リがベルトに追従できなくなって、ベルトを押圧する機
能が低下し、その振動を迅速に減衰させることができな
いという問題があった。この発明は、前記従来の問題点
に鑑みてなされたものであり、ベルトの張力変動をより
効果的に抑制することができるオートテンショナを提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
のこの発明のオートテンショナは、ベルトに接触させる
プーリを回転自在に支持する揺動部材を、支持軸に揺動
自在に嵌合し、前記支持軸の軸線と直角な摺動面を備え
る摩擦部材を、弾性部材の付勢力によって摩擦面に圧接
させて、揺動部材に揺動抵抗を付与するオートテンショ
ナにおいて、一端部を前記ブッシュに他端部を前記揺動
部材にそれぞれ係止した状態で前記ブッシュの外周に巻
回され、揺動部材の一方向への揺動により前記ブッシュ
を締め付け、逆方向への揺動によりブッシュの締め付け
状態を解除する弾性体を備えることを特徴とする（請求
項１）。

【０００８】このオートテンショナによれば、ベルトの
張力が急激に増大する場合には、揺動部材が一方向（ベ
ルト張力を減らす方向）に揺動し、これと同時に摩擦部
材と摩擦面とが摺動して、ベルトの張力を減少させる。
この際、弾性体がブッシュを締め付けるため、ブッシュ
と支持軸間の摺動抵抗が増大し、揺動部材の揺動抵抗が
大きくなって、ベルトの張力をより効果的に減少させる
ことができる。また、ベルトの張力が急激に減少しよう
とすると、揺動部材が逆方向（ベルト張力を増す方向）
に揺動し、これに伴って、弾性体がブッシュの締め付け
状態を解除するため、ブッシュと支持軸間の摺動抵抗が
減少し、揺動部材の揺動抵抗が小さくなって、プーリが
ベルトに追従して速やかに揺動する。このため、プーリ
によってベルトを常に押圧しておくことができる。

【０００９】この発明のオートテンショナは、前記弾性
体が板ばねで構成されていてもよく（請求項２）、この
場合には、極めて簡単な構成でもって、揺動部材に付与
すべき揺動抵抗の大きさに方向性をもたせることが可能
となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、添付図面を参照しながら詳しく説明する。図１は
この発明の一実施形態に係るオートテンショナの正面
図、図２は図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図、図３は図１の
Ｙ−Ｙ線に沿う要部断面図、図４は図２のＺ−Ｚ線に沿
う断面図である。この実施の形態のオートテンショナ１
は、例えばエンジンブロックの固定ベッド２に支持軸３
が取り付けられている。

【００１１】この支持軸３は、固定ボルト４とこの固定
ボルト４の軸部４ａの外側に嵌合されたスリーブ５とか
らなる。スリーブ５は、円筒形の軸部５ａと、この軸部
５ａの固定ベッド２側の端部に形成されたフランジ部５
ｂとを有し、フランジ部５ｂの片面が固定ベッド２に着
座し、他面が後述の摩擦部材２６を圧接させる摩擦面５
ｃとして構成されている。そして、固定ボルト４を固定
ベッド２にねじ込むことで、スリーブ５が固定ボルト４
の頭部４ａと固定ベッド２との間に挟着されている。

【００１２】前記スリーブ５の軸部５ａの外周には、金
属同士の摩擦を低減するために合成樹脂製の円筒状のブ
ッシュ７が嵌合されている。このブッシュ７は、その周
壁が軸方向に沿って延びるスリット７ａによって分断さ
れて、縮径及び拡径可能になっている（図４参照）。ま
た、ブッシュ７の固定ボルト４の頭部４ｂ側の端部に鍔
部７ｂが形成されており、この鍔７ｂと固定ボルト４の
頭部４ｂとの間にワッシャ７ｃが介装されている。前記
ブッシュ７の外周には、外周が円形の揺動部材１０が支
持軸３に対して偏心させた状態で揺動自在に嵌合されて
いる。この揺動部材１０の内部には、ブッシュ７の外径
よりも幾分大きめの内径を有する偏心孔１０ａが支持軸
３と同心に形成されている。そして、揺動部材１０の偏
心孔１０ａと前記ブッシュ７との間には、弾性体として
の板ばね１２が介在されている。

【００１３】この板ばね１２は、図４に示すように、周
壁の一箇所が分離された筒状のものであり、その円形断
面部分１２ａがブッシュ７の外周に巻き付けられている
とともに、周方向の両端部１２ｂ，１２ｃがＬ字形に屈
曲されて、ブッシュ７の前記スリット７ａと揺動部材１
０の内周の溝部にそれぞれ掛止されている。したがっ
て、図４において揺動部材１０が時計回り方向に揺動す
ると、板ばね１２によりブッシュ７が締め付けられて、
ブッシュ７と支持軸３間の摺動抵抗が増大する。また、
揺動部材１０が反時計回り方向に揺動すると、板ばね１
２によるブッシュ７の締め付け状態が解除されて、ブッ
シュ７と支持軸３間の摺動抵抗が減少する。なお、揺動
部材１０の偏心孔１０ａとブッシュ７との間の隙間は、
板ばね１２の摺動を許容する範囲で最小限の大きさにな
るように設定されており、これにより揺動部材１０が支
持軸３の軸線Ｌに対して傾斜するのを極力回避してい
る。

【００１４】前記揺動部材１０の外周には、ベルトＶが
掛けられるプーリ９が軸受機構８を介して回転自在に取
り付けられている。この軸受機構８は、揺動部材１０の
端部外周に圧入された内輪８１と、プーリ９と一体的に
形成された外輪８２との間に、複数個のボール８３が介
在され、各ボール８３が保持器８４によって所定間隔毎
に保持されているものである。また、揺動部材１０の固
定ベッド２側の端部には、支持軸３と同心の円筒部１０
ｂが形成されており、この円筒部１０ｂの外周に環状の
ばねフック２２が圧入固定されている。そして、このば
ねフック２２と固定ベッド２との間に引張コイルばね２
３が掛止され、この引張コイルばね２３の弾性力によっ
て、プーリ９がベルトＶ側に押圧されている（図１参
照）。

【００１５】揺動部材１０の円筒部１０ｂの固定ベッド
２側の端部には、ばね装填穴１０ｃが形成されている
（図３参照）。このばね装填穴１０ｃの形成箇所は、ベ
ルト荷重による揺動部材１０の傾きを抑制できる位置、
具体的には、ベルトＶの荷重点Ｐに対して支持軸３を挟
んだ反対側であって、支持軸３の軸線Ｌを中心とする円
周上の一箇所に形成されており、そのばね装着穴１０ｃ
の開口端がスリーブ５のフランジ部５ｂの摩擦面５ｃに
臨んでいる。

【００１６】前記ばね装着穴１０ｃの内部には、圧縮コ
イルばね２５及び摩擦部材２６が挿入されており、圧縮
コイルばね２５の付勢力によって摩擦部材２６が、スリ
ーブ５のフランジ部５ｂの摩擦面５ｃに対して、揺動部
材１０の動きに支障のない程度の適宜な押圧力でもって
押し付けられている。これにより、揺動部材１０に対し
て常に一定の揺動抵抗が付与され、ベルトＶから伝わる
振動エネルギーを吸収することができる。なお、前記摩
擦部材２６の素材としては、耐摩耗性に優れるＰＥＳ等
のスーパーエンジニアリングプラスチック等が使用され
ている。

【００１７】前記構成のオートテンショナ１は、ベルト
Ｖの振動等によってその張力が急激に増加する場合に
は、揺動部材１０が張力を減らす方向（図１及び図４に
おいて時計回り方向）に動くが、これに伴って、板ばね
１２がブッシュ７を締め付けるため、ブッシュ７と支持
軸３間の摺動抵抗が増大する。この結果、揺動部材１０
の揺動抵抗が大きくなって、ベルトＶの張力をより効果
的に減少させることができる。一方、ベルトＶの張力が
急激に減少する場合には、揺動部材が張力を増す方向
（図１及び図４おいて反時計回り方向）に動くが、これ
に伴って、板ばね１２によるブッシュ７の締め付け状態
が解除されるため、ブッシュ７と支持軸３間の摺動抵抗
が小さくなる。この結果、プーリ９を保持している揺動
部材１０の揺動抵抗が小さくなって、プーリ９がベルト
Ｖへの押圧力を維持するように速い応答速度でもって揺
動する。したがて、ベルトＶがプーリ９から遊離してば
たつく等、その張力が大きく変動するを効果的に抑制す
ることができる。

【００１８】さらに、揺動部材１０とブッシュ７とが、
板ばね１２を介して間接的に連結されているため、揺動
部材１０が揺動したときには、支持軸３のスリーブ５と
ブッシュ７間で常に摺動が発生する。このように摺動箇
所が特定されるために、補助的な振動減衰作用が安定し
て得られるようになる。すなわち、従来のオートテンシ
ョナは、揺動部材が揺動したときには、支持軸とブッシ
ュとが摺動したり、ブッシュと揺動部材とが摺動した
り、支持軸とブッシュ、ブッシュと揺動部材のそれぞれ
が摺動したりしており、その摺動箇所が特定されないた
めに、その摺動抵抗によるベルトに対する補助的な振動
減衰作用が不安定となり易いが、前記実施の形態におい
ては摺動箇所が特定されるために、補助的な振動減衰作
用が安定して得られるようになる。

【００１９】前記の実施の形態においては、揺動部材１
０とブッシュ７との間に介在される弾性体として、板ば
ね１２を使用しているが、この板ばね１２に代えて捩り
コイルばねをブッシュ７に接するように巻き付けた構成
とすることもできる。これにより、揺動部材１０が一方
向に揺動すると、捩りコイルばねがブッシュ７を締め付
けるように作用するため、揺動抵抗１０の大きさに方向
性をもたせることができ、同時に、揺動部材１０を所定
方向に回動付勢することができるので、引っ張りコイル
ばね２３を省略することが可能となる。なお、この発明
のオートテンショナ１は、自動車エンジンのタイミング
ベルト用だけでなく、それ以外の各種ベルトの張力調整
のために広く適用することができる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように請求項１記載のオートテン
ショナによれば、ベルトの張力が急激に増大すると、弾
性体がブッシュを締め付けてブッシュと支持軸間の摺動
抵抗を増大させるので、揺動部材の揺動抵抗が大きくな
ってベルトの張力を効果的に減少させることができる。
一方、ベルトの張力が急激に減少すると、前記弾性体に
よるブッシュの締め付け状態が解除されるので、ブッシ
ュと支持軸間の摺動抵抗が小さくなって揺動部材の揺動
抵抗を減少させることができる結果、プーリがベルトに
追随して速やかに移動し、その押圧状態を維持すること
ができる。したがって、ベルトの張力変動を効果的に抑
制することができる。

【００２１】また、請求項２記載のオートテンショナに
よれば、弾性体として板ばねを使用しているので、極め
て簡単な構成でもって、揺動部材に付与すべき揺動抵抗
の大きさに方向性をもたせることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係るオートテンショナ
の正面図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図３】図１のＹ−Ｙ線に沿う要部断面図である。

【図４】図２のＺ−Ｚ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１ オートテンショナ ２ 固定ベッド ３ 支持軸 ７ ブッシュ ９ プーリ １０ 揺動部材 １２ 板ばね（弾性体） １２ｂ，１２ｃ 端部 ２５ 圧縮コイルばね（弾性部材） ２６ 摩擦部材 Ｖ ベルト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベルトに接触させるプーリを回転自在に支
   持する揺動部材を、支持軸に揺動自在に嵌合し、前記支
   持軸の軸線と直角な摺動面を備える摩擦部材を、弾性部
   材の付勢力によって摩擦面に圧接させて、揺動部材に揺
   動抵抗を付与するオートテンショナにおいて、 一端部を前記ブッシュに他端部を前記揺動部材にそれぞ
   れ係止した状態で前記ブッシュの外周に巻回され、揺動
   部材の一方向への揺動により前記ブッシュを締め付け、
   逆方向への揺動によりブッシュの締め付け状態を解除す
   る弾性体を備えることを特徴とするオートテンショナ。
2. 【請求項２】前記弾性体が、板ばねで構成されている請
   求項１記載のオートテンショナ。