JP3424737B2 - オートテンショナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明に係るオートテンシ
ョナは、例えば自動車用エンジンのタイミングベルトに
適正な張力を付与する為に利用する。 【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
る為のタイミングベルト等のベルトには、オートテンシ
ョナにより、適正な張力を付与している。図５〜７は、
この様な目的で使用されるオートテンショナの１例とし
て、特開平８−６１４４６号公報に記載されたものを示
している。ベルト１の中間部を弾性的に押圧し、このベ
ルト１に所定の張力を付与するオートテンショナ２は、
図７に示す様な部品を組み合わせる事により、図５〜６
に示す様に構成している。尚、分解した状態を示す図７
では、簡略化の為に一部の部材の数を、実際の場合を示
す図６に比べて少なく描いている。又、図５〜６に示し
た揺動部材５と図７に示した揺動部材５とでは、その先
端側部分（図６〜７の左端側部分）の形状が若干相違す
るが、その作用に就いては同様であり、実質的には同様
のものである。 【０００３】先ず、固定部材３は、ボルト１６（図７）
により、固定の部分である図示しないシリンダブロック
の前面に固定する。この固定部材３には、円管状の固定
軸４を設けており、この固定軸４の周囲に揺動部材５
を、滑り軸受６ａ、６ｂを介して、回転自在に支持して
いる。この揺動部材５の先端部（図６〜７の左端部）外
周面は、上記固定軸４に対し偏心した円筒面を構成して
いる。そしてこの揺動部材５の先端部周囲にプーリ７
を、深溝型玉軸受等の転がり軸受８を介して、回転自在
に支持している。又、上記揺動部材５の基端部（図６〜
７の右端部）外周面にはブラケット９を外嵌固定してい
る。このブラケット９の一部には係止部１０を、直径方
向外方に突出する状態で設けている。そして、この係止
部１０と上記シリンダブロックの前面に設けられた別の
係止部との間に、引っ張りばね２４（図５）を設けてい
る。この引っ張りばね２４により上記揺動部材５に、上
記プーリ７をベルト１に向け押圧する方向の弾力を付与
している。 【０００４】上記固定部材３の中間部外周面と上記揺動
部材５の中間部内周面との間には、円筒状の密閉空間１
１を設けている。この密閉空間１１の軸方向（図６の左
右方向）両端は、それぞれシール環１２ａ、１２ｂによ
り塞いでいる。そしてこの密閉空間１１の内側部分に、
それぞれ複数枚ずつの内側円輪板１３、１３と外側円輪
板１４、１４とを、軸方向（図６〜７の左右方向）に亙
り交互に配置している。これら両円輪板１３、１４のう
ち、内側円輪板１３、１３はそれぞれの内周縁を、上記
固定部材３の外周面に固定している。即ち、固定部材３
の基端部に形成した鍔部１５と一端側（図６〜７の右端
側）に位置する内側円輪板１３との間、隣り合う内側円
輪板１３、１３同士の間、並びに他端側（図６〜７の左
端側）に位置する内側円輪板１３と上記固定部材３に外
嵌固定した固定板１７との間に、それぞれ環状のスペー
サ１８、１８を挟持している。そして、上記固定板１７
を上記鍔部１５に向け強く押し付けている。 【０００５】一方、上記各外側円輪板１４、１４の外周
縁にはそれぞれ複数個ずつの係合突片１９、１９（図
７）を形成しており、これら各係合突片１９、１９を、
上記揺動部材５の内周面に形成した係合溝２０、２０
（図６）に、軸方向（図６〜７の左右方向）に亙る変位
自在に係合させている。上記各スペーサ１８、１８の厚
さ寸法は、上記各外側円輪板１４、１４の厚さ寸法より
も少しだけ大きい。従って、上述の様に内側、外側両円
輪板１３、１４同士を交互に配置した状態で、隣り合う
円輪板１３、１４の側面同士の間には微小隙間が形成さ
れる。上述の様に内側、外側両円輪板１３、１４を交互
に配置した密閉空間１１内には、シリコンオイル等の粘
性液体を充填している。この粘性液体の充填は、上記揺
動部材５に形成した注入孔２２を通じて行い、充填後に
この注入孔２２の開口部は、鋼球２３を押し込む事によ
り塞いでおく。 【０００６】上述の様に構成されるオートテンショナ２
は、前記プーリ７を引っ張りばね２４の弾力によりベル
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の張力を常に一定に保つ。又、
前記複数枚ずつの内側円輪板１３、１３の側面と外側円
輪板１４、１４の側面とは、それぞれ微小隙間を介して
対向し、この微小隙間内には粘性液体が存在する。この
為、両円輪板１３、１４同士が急激に変位する事は、上
記微小隙間内に存在する粘性液体に加わる剪断力によっ
て防止される。従って、上記ベルト１の張力が部分的に
急上昇した場合にも、プーリ７が直ちには変位しなくな
る。この結果、張力の急変動時、上記ベルト１の張力が
急上昇後急低下する様な場合でも、このベルト１の緩み
を防止できる。 【０００７】ところが、上述の様に構成され作用する従
来のオートテンショナの場合には、そのままではプーリ
７の変位量を規制できない。一方、ベルト１の張力が急
上昇した場合には、上記プーリ７の過度の変位を制限し
てベルト１を抑え付ける必要がある。この理由は、ベル
ト１の張力が一部で急上昇した場合にこれに合わせてプ
ーリ７を退避させると、ベルト１の他の部分の張力が低
下し過ぎる為である。ベルト１の張力が低下し過ぎる
と、ベルト１がタイミングベルトである場合には所謂歯
飛びが発生する。又、総ての種類のベルトで、ベルトが
大きく振動するばたつきが発生し、ベルト１の寿命低下
やベルト駆動部の騒音上昇に結び付く。 【０００８】この点に就いて、図８により詳しく説明す
る。クランクシャフト２１の端部に固定して、エンジン
の運転時に矢印αで示す様に、図８の時計方向に回転す
る駆動プーリ２５と、カムシャフト２６、２６の端部に
固定した従動プーリ２７、２７との間に、ベルト１を掛
け渡している。このベルト１の途中には、位置固定のガ
イドプーリ２８と、本発明の対象となるオートテンショ
ナ２とを設けている。そして、このオートテンショナ２
を構成するプーリ７を、引っ張りばね２４の弾力により
上記ベルト１に向け弾性的に押し付けて、このベルト１
に適正な張力を付与している。 【０００９】エンジンの停止時には、上記駆動プーリ２
５の急停止に伴って、上記ベルト１の一部で上記オート
テンショナ２を設置したＡ区間の張力が急上昇し、上記
プーリ７が矢印β方向に押される。この様なベルト１の
張力の上昇に応じて、上記オートテンショナ２のプーリ
７を、図８の実線位置から鎖線位置にまで退避させる
と、上記ガイドプーリ２８を設けたＢ区間部分の張力が
過度に低下し、上述の様に歯飛びが発生する。この様な
原因でタイミングベルトの歯飛びが発生するのを防止す
る為に従来から、例えば特開平８−６１４４６号公報に
記載されている様に、プーリ７を支承した揺動部材５の
揺動量を制限する為のストッパを設ける事が行なわれて
いた。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平８−
６１４４６号公報に記載された従来構造の場合には、エ
ンジンのシリンダブロックの前面に円弧形の係合孔を形
成する等、オートテンショナを設置する部材の一部に専
用の加工を施す必要がある。この為、コストが嵩むだけ
でなく、エンジン毎に専用のオートテンショナを設計す
る必要がある。言い換えれば、オートテンショナの汎用
性が乏しく、その分、コストが嵩む原因となる。本発明
のオートテンショナは、この様な事情に鑑みて発明した
ものである。 【００１１】 【課題を解決する為の手段】本発明のオートテンショナ
は、前述した従来のオートテンショナと同様に、固定の
部分に固定される固定部材と、この固定部材に設けられ
た固定軸と、この固定軸の周囲に回転自在に支持された
揺動部材と、この揺動部材の一部で上記固定軸に対し偏
心した部分に回転自在に支持されたプーリと、上記固定
の部分若しくは固定部材と上記揺動部材とにその両端部
を係止する事により、上記揺動部材に上記プーリをベル
トに向け押圧する方向の弾力を付与するばねとを備え
る。 【００１２】特に、本発明のオートテンショナに於いて
は、上記固定部材に固定した固定側ブラケットの一部に
突設した固定側係合部と、上記揺動部材に固定した揺動
側ブラケットの一部でこの揺動部材の揺動に伴って上記
固定側係合部と係合する位置に突設した揺動側係合部
と、これら固定側係合部と揺動側係合部との間に掛け渡
された連結部材とから成る変位制限手段を備える。そし
て、この変位制限手段は、この連結部材が上記固定側係
合部と上記揺動側係合部との間で緊張する事により、上
記プーリが上記ベルトから退避する方向に揺動変位する
事を制限する機能を有する。 【００１３】 【作用】上述の様に構成する本発明のオートテンショナ
が、ばねの弾力により固定軸を中心として揺動部材を揺
動させ、プーリをベルトに押圧してこのベルトに適正な
張力を付与する際の作用は、前述した従来のオートテン
ショナの場合と同様である。 【００１４】特に、本発明のオートテンショナの場合に
は、固定側ブラケットの一部に突設した固定側係合部
と、揺動側ブラケットの一部で上記揺動部材の揺動に伴
って上記固定側係合部と係合する位置に突設した揺動側
係合部と、これら両係合部同士の間に掛け渡した連結部
材とから成る変位制限手段により、上記揺動部材及びこ
の揺動部材に枢支されたプーリの変位量を制限できる。
従って、上記固定側係合部及び揺動側係合部の形成位置
及び上記連結部材の設置状態を規制すれば、プーリの変
位量を所望値に規制して、ベルトの張力が急上昇した際
にも、上記プーリが過度に退避する事を防止できる。上
記固定側ブラケットの一部に固定側係合部を、上記揺動
側ブラケットの一部に揺動側係合部を、それぞれ突設す
ると共に上記連結部材を設置する事は、容易に行なえ
る。従って、上記変位制限手段を備えたオートテンショ
ナのコスト上昇を僅少に抑える事ができる。 【００１５】 【発明の実施の形態】図１〜３は、本発明の技術的範囲
から外れる、参考例を示している。尚、この参考例の特
徴は、固定部材３と揺動部材５との間に変位制限手段を
設けて、この揺動部材５及びこの揺動部材５に枢支した
プーリ７の変位量を制限した点にある。その他の部分の
構成及び作用は、前述した従来構造と同様であるから、
同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略若し
くは簡略にし、以下、本参考例の特徴部分を中心に説明
する。 【００１６】上記固定部材３の基端部（図３の右端部）
には、固定側ブラケット２９を固定している。十分な剛
性を有する金属板にプレス加工を施して成る、この固定
側ブラケット２９は、中央部に形成した円筒部３０を上
記固定部材３の基端部に、締り嵌めで外嵌する事によ
り、この固定部材３に対し固定している。又、上記固定
側ブラケット２９の外周縁２個所位置には、腕片３１と
舌片３２とを、直径方向外方に向け突設している。この
うちの腕片３１の先端部には小円孔３３を形成してい
る。本参考例のオートテンショナ２ａをエンジンのシリ
ンダブロックの前面に固定した状態では、上記小円孔３
３に挿通したねじを、このシリンダブロックの前面に形
成したねじ孔に螺合させる等により、上記固定部材３の
周囲で上記固定側ブラケット２９が回転する事を確実に
防止する。これに対して、上記舌片３２の先半部は、次
述する揺動側ブラケット３４に向けほぼ直角に折り曲げ
て、固定側係合部３５を形成している。 【００１７】又、上記揺動部材５の基端部（図３の右端
部）には、揺動側ブラケット３４を固定している。十分
な剛性を有する金属板にプレス加工を施して成る、この
揺動側ブラケット３４は、中央部に形成した円筒部３６
を上記揺動部材５の基端部に、締り嵌めで外嵌する事に
より、この揺動部材５に対し固定している。又、上記揺
動側ブラケット３４の外周縁２個所位置には、腕片３７
と舌片状の揺動側係合部３８とを、直径方向外方に向け
突設している。このうちの揺動部材５の先端面には六角
形状の角孔４０を形成している。この角孔４０は、プー
リ７にベルト１を掛け渡す為、上記揺動部材５を係止部
１０に一端を係止した引っ張りばね２４（図５参照）の
弾力に抗して揺動変位させる際に、六角スパナ等の工具
の先端部を係止する為に利用する。 【００１８】上述の様に構成する本参考例のオートテン
ショナ２ａの場合には、前記固定側ブラケット２９の外
周縁に突設した固定側係合部３５と、上記揺動側ブラケ
ット３４の外周縁部に形成した揺動側係合部３８とから
成る変位制限手段が、上記揺動部材５及びこの揺動部材
５に枢支したプーリ７の変位量を制限する。即ち、この
プーリ７に掛け渡したベルト１の張力に伴って、このプ
ーリ７に図１〜２の矢印Ｆ−Ｆ方向に加わる力に拘ら
ず、固定軸４を中心とする上記揺動部材５の揺動変位量
を制限している。即ち、上記矢印Ｆ−Ｆ方向に加わる力
が大きくなり、前記引っ張りばね２４の弾力に抗して上
記揺動部材５が、図１の反時計方向、図２の時計方向に
揺動変位した場合には、上記固定側係合部３５と揺動側
係合部３８とが衝合し、それ以上上記プーリ７をベルト
１から退避する方向に変位させない様にする。従って、
上記固定側係合部３５及び揺動側係合部３８の形成位置
を規制すれば、上記プーリ７の変位量を所望値に規制し
て、前述した図８のＡ区間で上記ベルト１の張力が急上
昇した場合にも、上記プーリ７がこのベルト１から過度
に退避する事を防止できる。この結果、このベルト１の
一部で位置固定のガイドプーリ２８に対向するＢ区間
（図８参照）の張力が過度の低下する事を防止して、前
述した歯飛びの様な問題を生じる事を防止する。 【００１９】金属板をプレス成形して成る上記固定側ブ
ラケット２９の外周縁部に上記固定側係合部３５を、同
じく金属板をプレス成形して成る上記揺動側ブラケット
３４の外周縁部に揺動側係合部３８を、それぞれ突設す
る事は、容易に行なえる。従って、上記固定側係合部３
５及び揺動側係合部３８から成る、前記変位制限手段を
備えたオートテンショナ２ａのコスト上昇を僅少に抑え
る事ができる。 【００２０】次に、図４は、本発明の実施の形態の１例
を示している。上述した参考例の場合、ベルト１の張力
上昇時に、固定側係合部３５と揺動側係合部３８とを直
接衝合させる様にしていた。これに対して本例の場合に
は、固定側係合部３５と揺動側係合部３８との間に、ケ
ーブル、ロッド等の連結部材４１を掛け渡している。通
常時にはこの連結部材４１が、上記固定側係合部３５と
揺動側係合部３８との間で弛んでいたり、或は何れかの
係合部に対し摺動変位する事で、固定部材３に対する揺
動部材５（図１、３参照）の揺動変位を許容する。これ
に対して、上記ベルト１の張力上昇時には、上記連結部
材４１が上記固定側係合部３５と揺動側係合部３８との
間で緊張し、上記揺動部材５の揺動変位を阻止する。従
って、本例の場合には、上記固定側係合部３５と揺動側
係合部３８との円周方向に関する設置位置が、上述した
参考例の場合とは逆になっている。その他の構成及び作
用は、上述した参考例の場合と同様である。 【００２１】 【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用する為、歯飛び等の不都合の発生を防止できるオート
テンショナを低コストで実現できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す正面図。 【図２】同じく背面図。 【図３】図１のＡ−Ａ断面図。 【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す背面図。 【図５】従来構造の１例を示す正面図。 【図６】同断面図。 【図７】同分解斜視図。 【図８】オートテンショナの設置部分を示す略正面図。 【符号の説明】 １ ベルト ２、２ａ オートテンショナ ３ 固定部材 ４ 固定軸 ５ 揺動部材 ６ａ、６ｂ 滑り軸受 ７ プーリ ８ 転がり軸受 ９ ブラケット １０ 係止部 １１ 密閉空間 １２ａ、１２ｂ シール環 １３ 内側円輪板 １４ 外側円輪板 １５ 鍔部 １６ ボルト １７ 固定板 １８ スペーサ １９ 係合突片 ２０ 係合溝 ２１ クランクシャフト ２２ 注入孔 ２３ 鋼球 ２４ 引っ張りばね ２５ 駆動プーリ ２６ カムシャフト ２７ 従動プーリ ２８ ガイドプーリ ２９ 固定側ブラケット ３０ 円筒部 ３１ 腕片 ３２ 舌片 ３３ 小円孔 ３４ 揺動側ブラケット ３５ 固定側係合部 ３６ 円筒部 ３７ 腕片 ３８ 揺動側係合部 ４０ 角孔 ４１ 連結部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−61446（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−137851（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−140661（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−102046（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 7/00 - 7/24 F02B 67/06

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 固定の部分に固定される固定部材と、こ
   の固定部材に設けられた固定軸と、この固定軸の周囲に
   回転自在に支持された揺動部材と、この揺動部材の一部
   で上記固定軸に対し偏心した部分に回転自在に支持され
   たプーリと、上記固定の部分若しくは固定部材と上記揺
   動部材とにその両端部を係止する事により、上記揺動部
   材に上記プーリをベルトに向け押圧する方向の弾力を付
   与するばねとを備えたオートテンショナに於いて、上記
   固定部材に固定した固定側ブラケットの一部に突設した
   固定側係合部と、上記揺動部材に固定した揺動側ブラケ
   ットの一部でこの揺動部材の揺動に伴って上記固定側係
   合部と係合する位置に突設した揺動側係合部と、これら
   固定側係合部と揺動側係合部との間に掛け渡された連結
   部材とから成る変位制限手段を備え、この変位制限手段
   は、この連結部材が上記固定側係合部と上記揺動側係合
   部との間で緊張する事により、上記プーリが上記ベルト
   から退避する方向に揺動変位する事を制限する機能を有
   する事を特徴とするオートテンショナ。