JP2019158103A - ベルトテンショナ - Google Patents
ベルトテンショナ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019158103A JP2019158103A JP2018049317A JP2018049317A JP2019158103A JP 2019158103 A JP2019158103 A JP 2019158103A JP 2018049317 A JP2018049317 A JP 2018049317A JP 2018049317 A JP2018049317 A JP 2018049317A JP 2019158103 A JP2019158103 A JP 2019158103A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tensioner
- pulley
- arm
- belt
- coil spring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H7/10—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley
- F16H7/12—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley
- F16H7/1254—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley without vibration damping means
- F16H7/1281—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley without vibration damping means where the axis of the pulley moves along a substantially circular path
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H2007/0802—Actuators for final output members
- F16H2007/0806—Compression coil springs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H2007/0863—Finally actuated members, e.g. constructional details thereof
- F16H2007/0865—Pulleys
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H2007/0863—Finally actuated members, e.g. constructional details thereof
- F16H2007/0874—Two or more finally actuated members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H2007/0889—Path of movement of the finally actuated member
- F16H2007/0893—Circular path
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H2007/0889—Path of movement of the finally actuated member
- F16H2007/0897—External to internal direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
Abstract
【課題】コイルばねが線間密着状態となることを抑制できるベルトテンショナを提供する。【解決手段】ベルトテンショナ40は、ベース50と、第1テンショナアーム60及び第2テンショナアーム70と、コイルばね80とを備える。第1テンショナアーム60は、クランクプーリに巻かれているベルト30に当接する第1テンショナプーリ61、該第1テンショナプーリ61を回転可能に支持していてベース50に揺動可能に連結されている第1揺動アーム部62、及び第1揺動アーム部62に対して相対回動可能に支持されてコイルばね80の第1端部81が連結されている第1ばね座66を有する。第2テンショナアーム70は、ベルト30に当接する第2テンショナプーリ71、及び該第2テンショナプーリ71を回転可能に支持していてベース50に揺動可能に連結されている第2揺動アーム部72を有する。【選択図】図2
Description
本発明は、ベルトテンショナに関する。
特許文献1に記載のベルトテンショナは、内燃機関のクランクプーリと補機プーリとに巻かれているベルトの張力を調整する。ベルトテンショナは、補機のハウジングに固定されていて、円環板状に形成されているベース板を有している。補機の回転軸は、ベース板の中心部に挿通されていて、該回転軸の先端部に補機プーリが連結されている。ベルトテンショナは、ベース板に対して揺動可能に設けられている一対のテンショナアームを有している。一対のテンショナアームは、補機プーリを挟むようにして配置されている。
テンショナアームは、テンショナプーリと、テンショナプーリが一端部に連結されて該テンショナプーリを回転可能に支持する揺動アーム部とを有している。テンショナプーリは、補機プーリに巻かれているベルトを外側から内側へ押すように当接している。揺動アーム部には、ベース板に固定されている揺動軸が連結されている。揺動アーム部は、揺動軸を中心としてベース板に対して揺動可能に設けられている。
一対のテンショナアームのうち、一方のテンショナアームの揺動アーム部には、コイルばねの一端が連結され、他方のテンショナアームの揺動アーム部には該コイルばねの他端が連結されている。コイルばねは、圧縮された状態で揺動アーム部の間に配置されており、各揺動アーム部を互いに離間する方向に付勢している。このコイルばねの付勢力は、揺動アーム部を揺動させて、一対のテンショナアームの各々のテンショナプーリを互いに接近させる方向に付勢する。その結果、テンショナプーリは、ベルトに外側から押しつけられる。テンショナプーリがベルトを押すことで、該ベルトに張力が付与される。
クランクプーリの回転変動などによってベルトの張力が一時的に高くなったときには、ベルトからテンショナプーリに作用する押圧力が増大する。この作用により、揺動アーム部は、コイルばねの付勢力に抗して該コイルばねを圧縮する方向に揺動する。これにより、テンショナプーリはベルトの張力を弱める外側方向に移動してベルトの張力が過度に上昇することを抑制する。また、ベルトの張力が一時的に低くなったときには、ベルトからテンショナプーリに作用する押圧力が減少し、コイルばねの付勢力によってテンショナプーリがベルトの張力を増大させる内側方向に移動してベルトの張力が過度に減少することを抑制する。
特許文献1に記載のベルトテンショナでは、一対のテンショナアームの揺動に伴って、該テンショナアームの間に配置されているコイルばねが伸縮する。コイルばねは、テンショナアームの端部に固定されている。そのため、テンショナアームが揺動すると、該揺動方向に沿った方向にテンショナアームからコイルばねへ圧縮力が作用することとなる。各テンショナアームの端部の配置によっては、テンショナアームの端部の揺動方向と、コイルばねの軸方向とが異なった方向となる場合がある。この場合、テンショナアームから作用する力によってコイルばねを圧縮した際のピッチの変化度合いが部分的に大きくなることで、該コイルばねの一部が密着した線間密着の状態となるおそれがある。線間密着状態となった場合、コイルばねの全体としての有効長さが短くなり、コイルばね全体が線間密着していないときに比してばね定数が見かけ上高くなる。こうした現象は、ベルトの張力変化に対するテンショナアームの追従性低下の一因となる。
上記課題を解決するためのベルトテンショナは、ベースと、前記ベースに揺動可能に支持されている第1テンショナアーム及び第2テンショナアームと、前記第1テンショナアームに第1端部が連結され、前記第2テンショナアームに第2端部が連結されているコイルばねとを備えるベルトテンショナであって、前記第1テンショナアームは、クランクプーリに巻かれているベルトに当接する第1テンショナプーリ、該第1テンショナプーリを回転可能に支持していて前記ベースに揺動可能に連結されている第1揺動アーム部、及び前記第1揺動アーム部に対して相対回動可能に支持されて前記コイルばねの前記第1端部が連結されている第1ばね座を有し、前記第2テンショナアームは、前記ベルトに当接する第2テンショナプーリ、及び該第2テンショナプーリを回転可能に支持していて前記ベースに揺動可能に連結されている第2揺動アーム部を有する。
上記構成では、第1テンショナアームに設けられている第1ばね座にコイルばねの第1端部が連結される。第1ばね座は、第1揺動アーム部に対して相対回動可能である。第1ばね座が第1揺動アーム部に対して回動することで、第1テンショナアームに対するコイルばねの組付け角度が変化する。こうした組付け角度の変化は、コイルばねの捩れを抑えて、該コイルばねの中心軸が直線となるようにコイルばねを配置させることに寄与する。したがって、上記構成によれば、コイルばねが伸縮する際のピッチの部分的な変化が抑えられてコイルばねが線間密着状態となることを抑制することができる。
また、上記ベルトテンショナでは、前記第2揺動アーム部は、前記第2揺動アーム部に対して相対回動可能に支持されて前記コイルばねの前記第2端部が連結されている第2ばね座を有することが望ましい。
上記構成では、第2テンショナアームに設けられている第2ばね座にコイルばねの第2端部が連結される。第2ばね座は、第2揺動アーム部に対して相対回動可能である。第2ばね座が第2揺動アーム部に対して回動することで、第2テンショナアームに対するコイルばねの組付け角度が変化する。このように、上記構成によれば、コイルばねの両端部が揺動アーム部に対して相対回動可能に支持されているばね座に連結される。そのため、上記構成によれば、各テンショナアームの間でコイルばねが伸縮する際に、テンショナアームの配置によらずに該コイルばねの中心軸を直線とする構成を実現する上で、その構成を適切にすることができる。
ベルトテンショナの一実施形態について、図1〜図6を参照して説明する。
図1に示すように、内燃機関の機関本体10における一側部には、クランクプーリ11が配置されている。クランクプーリ11は、円盤形状に形成されている。クランクプーリ11の中心には、クランクシャフト12の一端が挿通されている。クランクシャフト12は、クランクプーリ11に連結されている一端部が機関本体10の外部に配置され、該一端部よりも他端部側(図1の紙面奥側)が機関本体10の内部に延びている。クランクシャフト12は機関本体10に回転可能に支持されている。クランクプーリ11は、クランクシャフト12の回転に伴って回転する。クランクプーリ11の側方(図1の右方)には、第1補機プーリ13が配置されている。第1補機プーリ13は円盤状に形成されている。第1補機プーリ13の中心には、空調装置のコンプレッサにおける第1駆動軸14が挿通されている。第1駆動軸14は、第1補機プーリ13と一体に回転する。
図1に示すように、内燃機関の機関本体10における一側部には、クランクプーリ11が配置されている。クランクプーリ11は、円盤形状に形成されている。クランクプーリ11の中心には、クランクシャフト12の一端が挿通されている。クランクシャフト12は、クランクプーリ11に連結されている一端部が機関本体10の外部に配置され、該一端部よりも他端部側(図1の紙面奥側)が機関本体10の内部に延びている。クランクシャフト12は機関本体10に回転可能に支持されている。クランクプーリ11は、クランクシャフト12の回転に伴って回転する。クランクプーリ11の側方(図1の右方)には、第1補機プーリ13が配置されている。第1補機プーリ13は円盤状に形成されている。第1補機プーリ13の中心には、空調装置のコンプレッサにおける第1駆動軸14が挿通されている。第1駆動軸14は、第1補機プーリ13と一体に回転する。
クランクプーリ11及び第1補機プーリ13の間であって、これらクランクプーリ11及び第1補機プーリ13よりも上方には、アイドラプーリ15が配置されている。アイドラプーリ15は円盤状に形成されている。アイドラプーリ15の中心には、回転軸16が挿通されている。回転軸16は機関本体10の側面に固定されている。アイドラプーリ15は回転軸16を中心に回転可能である。アイドラプーリ15よりも上方であって、該アイドラプーリ15よりもクランクシャフト12側(図1の左方)には、第2補機プーリ17が配置されている。第2補機プーリ17は円盤状に形成されている。第2補機プーリ17の中心には、ウォータポンプの第2駆動軸18が挿通されている。第2駆動軸18は、第2補機プーリ17と一体に回転する。また、アイドラプーリ15よりも上方であって、該アイドラプーリ15よりも第1補機プーリ13側(図1の右方)には、第3補機プーリ19が配置されている。第3補機プーリ19は円盤状に形成されている。第3補機プーリ19の中心には、モータジェネレータ20の第3駆動軸21が挿通されている。第3駆動軸21は、第3補機プーリ19と一体に回転する。
クランクプーリ11、第1補機プーリ13、アイドラプーリ15、第2補機プーリ17、及び第3補機プーリ19には、環状のベルト30が巻かれている。ベルト30は、全体として、クランクプーリ11、第1補機プーリ13、第2補機プーリ17、及び第3補機プーリ19を外側から囲むように巻かれている。また、ベルト30は、アイドラプーリ15を内側から囲むように巻かれている。ベルト30は、クランクプーリ11の回転トルクを他のプーリに伝達する機能を有する。
モータジェネレータ20は、第3駆動軸21を回転可能に支持しているハウジング22を有している。ハウジング22は、有底筒状に形成されている。ハウジング22の側部22Aには、ベルトテンショナ40が固定されている。
図2に示すように、ベルトテンショナ40は、モータジェネレータ20のハウジング22の側部22Aに固定されている板状のベース50を有している。ベース50は、固定部51と、該固定部51の両端部から屈曲して延びている一対の支持部52とを有している。一対の支持部52は互いに離間しており、該一対の支持部52の間に第3補機プーリ19が配置されている。固定部51の両端部には、図示しないボルト孔がそれぞれ形成されている。これらのボルト孔に挿通されたボルト35をモータジェネレータ20のハウジング22の側部22Aに締結することによって、ベース50がハウジング22に固定されている。
ベルトテンショナ40は、ベース50に連結されている第1テンショナアーム60及び第2テンショナアーム70を有している。第1テンショナアーム60は、第3補機プーリ19の上方に配置され、第2テンショナアーム70は、第3補機プーリ19の下方に配置されている。第1テンショナアーム60と第2テンショナアーム70とは中心軸L1に対して左右対称となるように対になって設けられている。
第1テンショナアーム60は、ベルト30に当接している第1テンショナプーリ61を有している。第1テンショナプーリ61は、円盤状に形成されている。第1テンショナプーリ61は、第1揺動アーム部62に連結されている。第1揺動アーム部62は、板状に形成されていて、図2に示すベルトテンショナ40の側面視において、中心部が他の部分よりも第3補機プーリ19から離間するように湾曲した円弧形状に形成されている。第1揺動アーム部62において、ベース50の支持部52よりも上記中心軸L1の延伸方向(以下、単に「第1軸方向」という。)に延びている一端部には、第1支持軸63が連結されている。第1支持軸63は、第1テンショナプーリ61の中心に挿通されていて、該第1テンショナプーリ61を回転可能に支持している。すなわち、第1揺動アーム部62は、第1テンショナプーリ61が一端部に連結されていて、該第1テンショナプーリ61を回転可能に支持している。第1揺動アーム部62の中心部には、第1挿通孔62Aが形成されている。第1挿通孔62Aには、第1揺動軸64が挿通されている。第1揺動軸64は、ベース50の支持部52に立設されている。第1揺動アーム部62は、第1揺動軸64を中心として揺動可能にベース50に支持されている。
図3に示すように、第1揺動アーム部62の他端部には、第1回動軸65が立設されている。第1回動軸65は、第1ばね座66の第1支持孔67Aに挿通されている。第1ばね座66は、第1支持孔67Aが形成されている第1支持端部67と、第1支持端部67よりも第2テンショナアーム70側に配置されている第1テーパ部68と、第1テーパ部68よりも第2テンショナアーム70側に配置されている第1対向端部69とからなる。第1支持端部67は、円柱状に形成されている。第1テーパ部68は、図3に示す位置に配置された状態において、第1支持端部67から第1対向端部69に向かって上記第1軸方向における長さが長くなるように三角柱状に形成されている。第1対向端部69は、四角柱状に形成されている。第1ばね座66は、第1回動軸65を中心として第1揺動アーム部62に対して相対回動可能なように該第1揺動アーム部62に支持されている。
図2に示すように、第2テンショナアーム70は、ベルト30に当接している第2テンショナプーリ71を有している。第2テンショナプーリ71は、円盤状に形成されている。第2テンショナプーリ71は、第2揺動アーム部72に連結されている。第2揺動アーム部72は、板状に形成されていて、図2に示すベルトテンショナ40の側面視において、中心部が他の部分よりも第3補機プーリ19から離間するように湾曲した円弧形状に形成されている。第2揺動アーム部72は、ベース50の支持部52よりも上記第1軸方向に延びている一端部に、第2支持軸73が連結されている。第2支持軸73は、第2テンショナプーリ71の中心に挿通されていて、該第2テンショナプーリ71を回転可能に支持している。すなわち、第2揺動アーム部72は、第2テンショナプーリ71が一端部に連結されていて、該第2テンショナプーリ71を回転可能に支持している。第2揺動アーム部72の中心部には、第2挿通孔72Aが形成されている。第2挿通孔72Aには、第2揺動軸74が挿通されている。第2揺動軸74は、ベース50の支持部52に立設されている。第2揺動アーム部72は、第2揺動軸74を中心として揺動可能にベース50に支持されている。
図3に示すように、第2揺動アーム部72の他端部には、第2回動軸75が立設されている。第2回動軸75は、第2ばね座76の第2支持孔77Aに挿通されている。第2ばね座76は、第2支持孔77Aが形成されている第2支持端部77と、第2支持端部77よりも第1テンショナアーム60側に配置されている第2テーパ部78と、第2テーパ部78よりも第1テンショナアーム60側に配置されている第2対向端部79とからなる。第2支持端部77は、円柱状に形成されている。第2テーパ部78は、図2に示す位置に配置された状態において、第2支持端部77から第2対向端部79に向かって上記第1軸方向における長さが長くなるように三角柱状に形成されている。第2対向端部79は、四角柱状に形成されている。第2ばね座76は、第2回動軸75を中心として第2揺動アーム部72に対して相対回動可能なように該第2揺動アーム部72に支持されている。第2ばね座76の第2対向端部79の第2対向面79Aと、第1ばね座66の第1対向端部69の第1対向面69Aとは平行であり、互いに対向している。
図2及び図3に示すように、ベルトテンショナ40には、第1テンショナアーム60に第1端部81が連結され、第2テンショナアーム70に第2端部82が連結されているコイルばね80が設けられている。コイルばね80は圧縮された状態で第1テンショナアーム60と第2テンショナアーム70との間に配置されている。コイルばね80の第1端部81は、第1テンショナアーム60における第1ばね座66の第1対向端部69に連結されている。また、コイルばね80の第2端部82は、第2テンショナアーム70における第2ばね座76の第2対向端部79に連結されている。図2に示す状態では、コイルばね80の中心軸L2の延伸方向(以下、単に「第2軸方向」という。)と、上記第1軸方向とは直交している状態となっている。第1対向端部69の第1対向面69Aと第2対向端部79の第2対向面79Aとは上記第1軸方向に対して平行に延びている。また、コイルばね80の中心軸L2は、第1回動軸65の中心軸L3及び第2回動軸75の中心軸L4と交差して延びている。
図2に示すように、以下では、第1テンショナアーム60において、第1支持軸63の中心軸L5と第1回動軸65の中心軸L3とを通過して直線状に延びる仮想線L6と、コイルばね80の上記中心軸L2とのなす角度を第1テンショナアーム60に対するコイルばね80の組付け角度θ1という。また、第2テンショナアーム70において、第2支持軸73の中心軸L7と第2回動軸75の中心軸L4とを通過して直線状に延びる仮想線L8と、コイルばね80の上記中心軸L2とのなす角度を第2テンショナアーム70に対するコイルばね80の組付け角度θ2という。
コイルばね80によって、第1揺動アーム部62の他端部及び第2揺動アーム部72の他端部は互いに離間する方向に付勢されている。すなわち、コイルばね80の付勢力によって第1テンショナアーム60の第1揺動アーム部62は第1揺動軸64を中心として揺動し、第1テンショナプーリ61がベルト30に外側から押しつけられる。また、第2テンショナアーム70の第2揺動アーム部72は第2揺動軸74を中心として揺動し、第2テンショナプーリ71がベルト30に外側から押しつけられる。このように、第1テンショナプーリ61及び第2テンショナプーリ71がベルト30を押すことで、該ベルト30に張力が付与される。
例えば、内燃機関の運転時にはクランクシャフト12のトルク変動の影響等によって、第1テンショナアーム60の第1テンショナプーリ61が当接している部分のベルト30の張力が、第2テンショナアーム70の第2テンショナプーリ71が当接している部分のベルト30の張力よりも増大する場合がある。
この場合、図4に示すように、ベルト30によって第1テンショナプーリ61が押圧され、第1テンショナアーム60の第1揺動アーム部62がコイルばね80の付勢力に抗して揺動する。これにより、図4に実線で示すように、第1テンショナアーム60の第1テンショナプーリ61は、図4に二点鎖線で示す揺動前の状態に比してベルト30の外側へ移動し、該ベルト30の張力を減少させる。
また、第2テンショナアーム70では、ベルト30の張力の減少に伴い第2揺動アーム部72がコイルばね80の付勢力によって揺動する。これにより、図4に実線で示すように、第2テンショナアーム70の第2揺動アーム部72は、図4に二点鎖線で示す揺動前の状態に比して第2テンショナプーリ71をベルト30の内側へ移動させて、ベルト30の張力を増大させる。
このように第1テンショナアーム60及び第2テンショナアーム70が揺動した状態では、図4に実線で示すように、第1ばね座66及び第2ばね座76の相対位置は、図4に二点鎖線で示す揺動前の状態に対して変化する。この場合、第1ばね座66は第1揺動アーム部62に対して相対回動することで第1テンショナアーム60に対するコイルばね80の組付け角度θ1を小さくし、第2ばね座76は第2揺動アーム部72に対して相対回動することで、第2テンショナアーム70に対するコイルばね80の組付け角度θ2を大きくする。これにより、第1対向端部69の第1対向面69Aと第2対向端部79の第2対向面79Aとは互いに対向した状態に保持される。この状態において、コイルばね80の中心軸L2は、第1回動軸65の中心軸L3及び第2回動軸75の中心軸L4と交差して延びている。
また、例えば内燃機関を始動する場合には、モータジェネレータ20を駆動して第3補機プーリ19を回転させる。これにより、モータジェネレータ20の回転トルクがベルト30を通じてクランクシャフト12に伝達される。このときには、第1テンショナアーム60の第1テンショナプーリ61が当接している部分のベルト30の張力が減少し、第2テンショナアーム70の第2テンショナプーリ71が当接している部分のベルト30の張力が増大する場合がある。この場合、ベルトテンショナ40では、図5に示すように、ベルト30によって第2テンショナプーリ71が押圧され、第2テンショナアーム70の第2揺動アーム部72がコイルばね80の付勢力に抗して揺動する。これにより、図5に実線で示すように、第2テンショナアーム70の第2テンショナプーリ71は、図5に二点鎖線で示す揺動前の状態に比してベルト30の外側へ移動し、該ベルト30の張力を減少させる。
また、第1テンショナアーム60では、ベルト30の張力の減少に伴い第1揺動アーム部62がコイルばね80の付勢力によって揺動する。これにより、図5に実線で示すように、第1テンショナアーム60の第1揺動アーム部62は、図5に二点鎖線で示す揺動前の状態に比して第1テンショナプーリ61をベルト30の内側へ移動させて、ベルト30の張力を増大させる。
このように第1テンショナアーム60及び第2テンショナアーム70が揺動した状態では、図5に実線で示すように、第1ばね座66及び第2ばね座76の相対位置は、図5に二点鎖線で示す揺動前の状態に対して変化する。この場合、第1ばね座66は第1揺動アーム部62に対して相対回動することで第1テンショナアーム60に対するコイルばね80の組付け角度θ1大きくし、第2ばね座76は第2揺動アーム部72に対して相対回動することで、第2テンショナアーム70に対するコイルばね80の組付け角度θ2を小さくする。これにより、第1対向端部69の端面と第2対向端部79の端面とは互いに対向した状態に保持される。この状態において、コイルばね80の中心軸L2は、第1回動軸65の中心軸L3及び第2回動軸75の中心軸L4と交差して延びている。
本実施形態の作用及び効果について説明する。
(1)本実施形態では、第1テンショナアーム60に設けられている第1ばね座66にコイルばね80の第1端部81が連結される。第1ばね座66は、第1揺動アーム部62に対して相対回動可能である。こうした構成との違いを明らかにするために、本実施形態の比較例として、第1テンショナアーム60に第1ばね座66を設けず、且つ、第2テンショナアーム70に第2ばね座を設けない場合を説明する。この比較例の構成では、第1テンショナアーム60の第1揺動アーム部62にコイルばね80の第1端部81が固定され、第2テンショナアーム70の第2揺動アーム部72にコイルばね80の第2端部82が固定されている。
(1)本実施形態では、第1テンショナアーム60に設けられている第1ばね座66にコイルばね80の第1端部81が連結される。第1ばね座66は、第1揺動アーム部62に対して相対回動可能である。こうした構成との違いを明らかにするために、本実施形態の比較例として、第1テンショナアーム60に第1ばね座66を設けず、且つ、第2テンショナアーム70に第2ばね座を設けない場合を説明する。この比較例の構成では、第1テンショナアーム60の第1揺動アーム部62にコイルばね80の第1端部81が固定され、第2テンショナアーム70の第2揺動アーム部72にコイルばね80の第2端部82が固定されている。
図6に示すように、比較例の構成において、第1テンショナアーム60及び第2テンショナアーム70のベルト30に対する各々の押圧状態が略等しいときのコイルばね80は、中心軸L2が直線状に延びている。この状態では、コイルばね80の第1部分83におけるピッチP1と第1部分83から周方向に180°進んだ部分である第2部分84におけるピッチP2とが略等しい。
図7に示すように、第1テンショナアーム60がコイルばね80の付勢力によって揺動し、第2テンショナアーム70がコイルばね80の付勢力に抗して揺動したときには、コイルばね80が捩られた状態となる。この状態では、図7に一点鎖線で示すコイルばね80の中心軸L2は湾曲する。そのため、図7に示すように、コイルばね80の第1部分83におけるピッチP1は、第2部分84のピッチP2よりも大きくなり、コイルばね80が伸縮する際にピッチの部分的な変化が生じることとなる。比較例の構成では、コイルばね80が捩られることにより第1端部81及び第2端部82が線間密着した状態となっている。その結果、コイルばね80の見かけ上のばね定数が増大し、同一の力を作用させたときの第1テンショナアーム60及び第2テンショナアーム70における揺動量が減少する。
本実施形態では、図4及び図5に示すように、第1テンショナアーム60が揺動したときにコイルばね80の弾性力に起因して第1ばね座66が第1揺動アーム部62に対して回動する。これにより、第1テンショナアーム60に対するコイルばね80の組付け角度θ1が変化する。こうした組付け角度θ1の変化は、コイルばね80の捩れを抑えて、該コイルばね80の中心軸L2が直線となるようにコイルばね80を配置させることに寄与する。したがって、コイルばね80が伸縮する際のピッチの部分的な変化が抑えられてコイルばね80が線間密着状態となることを抑制することができる。このように、第1テンショナアーム60及び第2テンショナアーム70の配置によるコイルばね80の捩れに起因した第1テンショナアーム60及び第2テンショナアーム70の揺動量の減少を抑えることで、ベルト30の張力の変化に対する追従性の低下を抑えることに貢献できる。これにより、ベルト30が各プーリ上を滑ることを抑えることができる。
(2)また、第2テンショナアーム70に設けられている第2ばね座76にコイルばね80の第2端部82が連結されている。第2ばね座76は、第2揺動アーム部72に対して相対回動可能である。第2テンショナアーム70が揺動したときにコイルばね80の弾性力に起因して第2ばね座76が第2揺動アーム部72に対して回動することで、第2テンショナアーム70に対するコイルばね80の組付け角度θ2が変化する。このように、コイルばね80の第1端部81は第1揺動アーム部62に対して相対回動可能に支持されている第1ばね座66に連結される。また、コイルばね80の第2端部82は第2揺動アーム部72に対して相対回動可能に支持されている第2ばね座76に連結される。そのため、第1テンショナアーム60及び第2テンショナアーム70の間でコイルばね80が伸縮する際に、第1テンショナアーム60及び第2テンショナアーム70の配置によらずにコイルばね80の中心軸L2を直線とする構成を実現できる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・第1ばね座66及び第2ばね座76の形状は適宜変更してもよい。例えば、第1ばね座66を第1支持端部67だけで構成して円柱状に形成してもよい。また、第1ばね座66を球状に形成することも可能である。要は、第1ばね座66が第1揺動アーム部62に対して相対回動可能であり、第2ばね座76が第2揺動アーム部72に対して相対回動可能であれば、これら第1ばね座66及び第2ばね座76の形状は適宜変更が可能である。
・第1ばね座66及び第2ばね座76の形状は適宜変更してもよい。例えば、第1ばね座66を第1支持端部67だけで構成して円柱状に形成してもよい。また、第1ばね座66を球状に形成することも可能である。要は、第1ばね座66が第1揺動アーム部62に対して相対回動可能であり、第2ばね座76が第2揺動アーム部72に対して相対回動可能であれば、これら第1ばね座66及び第2ばね座76の形状は適宜変更が可能である。
・第1テンショナアーム60を第3補機プーリ19の上方に配置し、第2テンショナアーム70を第3補機プーリ19の下方に配置した。第1テンショナアーム60及び第2テンショナアーム70の配置はこれに限らない。例えば、第1テンショナアーム60を第3補機プーリ19の左方に配置し、第2テンショナアーム70を第3補機プーリ19の右方に配置してもよい。
・第2テンショナアーム70では、第2ばね座76を省略することも可能である。この場合、コイルばね80の第2端部82を第2テンショナアーム70の第2揺動アーム部72に連結すればよい。上記実施形態においてこの構成を適用した場合、第3補機プーリ19の下方に配置されているテンショナアームにばね座が配置されないこととなる。また、第1テンショナアーム60を第3補機プーリ19の下方に配置し、第2テンショナアーム70を第3補機プーリ19の上方に配置したベルトテンショナに上記構成を適用した場合、第3補機プーリ19の上方に配置されているテンショナアームにばね座が配置されないこととなる。
・上記実施形態では、ベース50をハウジング22の側部22Aに固定したが、ベース50の固定位置はこれに限らない。例えば、ベース50を機関本体10の側面に固定することも可能である。
・ベルトテンショナ40は、第3補機プーリ19を挟むようにして第1テンショナアーム60及び第2テンショナアーム70を配置したが、第1テンショナアーム60及び第2テンショナアーム70の配置態様はこれに限らない。例えば、図8に示す構成を採用することが可能である。
図8に示すように、内燃機関の機関本体100における一側部には、クランクプーリ110が配置されている。クランクプーリ110の中心には、クランクシャフト120の一端が挿通されている。クランクシャフト120は機関本体100に回転可能に支持されている。クランクプーリ110は、クランクシャフト120の回転に伴って回転する。クランクプーリ110の右側上方には、第1補機プーリ130が配置されている。第1補機プーリ13の中心には、空調装置のコンプレッサにおける第1駆動軸140が挿通されている。第1駆動軸140は、第1補機プーリ130と一体に回転する。
第1補機プーリ130の下方には、第1アイドラプーリ151が配置されている。第1アイドラプーリ151の中心には、第1回転軸161が挿通されている。第1回転軸161は機関本体100の側面に固定されている。第1アイドラプーリ151は第1回転軸161を中心に回転可能である。クランクプーリ110、第1補機プーリ130、及び第1アイドラプーリ151には、環状の第1ベルト310が巻かれている。第1ベルト310は、全体として、クランクプーリ110、第1補機プーリ130、及び第1アイドラプーリ151を外側から囲むように巻かれている。第1ベルト310は、クランクプーリ11の回転トルクを第1補機プーリ130に伝達する機能を有する。
クランクプーリ110の左側上方には、第2アイドラプーリ152が配置されている。第2アイドラプーリ152の中心には、第2回転軸162が挿通されている。第2回転軸162は機関本体100の側面に固定されている。第2アイドラプーリ152の右側上方には、第3アイドラプーリ153が配置されている。第3アイドラプーリ153の中心には、第3回転軸163が挿通されている。第3回転軸163は機関本体100の側面に固定されている。
第3アイドラプーリ153の左側上方には、第2補機プーリ170が配置されている。第2補機プーリ170の中心には、ウォータポンプの第2駆動軸180が挿通されている。第2駆動軸180は、第2補機プーリ170と一体に回転する。また、第3アイドラプーリ153の右側方には、第3補機プーリ190が配置されている。第3補機プーリ190の中心には、オルタネータの第3駆動軸210が挿通されている。第3駆動軸210は、第3補機プーリ190と一体に回転する。
クランクプーリ110、第2アイドラプーリ152、第3アイドラプーリ153、第2補機プーリ170、及び第3補機プーリ190には、環状の第2ベルト320が巻かれている。第2ベルト320は、全体として、クランクプーリ110、第2アイドラプーリ152、第2補機プーリ170、及び第3補機プーリ190を外側から囲むように巻かれている。また、第2ベルト320は、第3アイドラプーリ153を内側から囲むように巻かれている。第2ベルト320は、クランクプーリ110の回転トルクを第2補機プーリ170及び第3補機プーリ190に伝達する機能を有する。第2ベルト320は、第1ベルト310よりも機関本体100側に配置されている。
機関本体100の一側部には、ベルトテンショナ400が固定されている。ベルトテンショナ400は、機関本体100に固定されている板状のベース500を有している。ベース500は、固定部510と、該固定部510の両端部から屈曲して延びている一対の支持部520とを有している。固定部510は、第1補機プーリ130から第3補機プーリ190に至るまで延びている。一対の支持部520は互いに離間しており、該一対の支持部520の間に第1補機プーリ130及び第3補機プーリ190が配置されている。固定部510はボルト35によって機関本体100に固定されている。
ベルトテンショナ400は、ベース500に連結されている第1テンショナアーム600及び第2テンショナアーム700を有している。第1テンショナアーム600の構成は、上記実施形態における第1テンショナアーム60の構成と同じである。また、第2テンショナアーム700の構成は、上記実施形態における第2テンショナアーム70の構成と同じである。第1テンショナアーム600の第1テンショナプーリ61は、第2ベルト320における第2補機プーリ170と第3補機プーリ190との間の部分に当接している。第2テンショナアーム700の第2テンショナプーリ71は、第1ベルト310における第1補機プーリ130と第1アイドラプーリ151との間の部分に当接している。こうした構成であっても、第1テンショナアーム600が揺動したときにコイルばね80の弾性力に起因して第1ばね座66が第1揺動アーム部62に対して回動する。また、第2テンショナアーム700が揺動したときにコイルばね80の弾性力に起因して第2ばね座76が第2揺動アーム部72に対して回動する。これにより、第1テンショナアーム600に対するコイルばね80の組付け角度θ1及び第2テンショナアーム700に対するコイルばね80の組付け角度θ2が変化する。したがって、こうした構成であっても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることはできる。
10…機関本体、11…クランクプーリ、12…クランクシャフト、13…第1補機プーリ、14…第1駆動軸、15…アイドラプーリ、16…回転軸、17…第2補機プーリ、18…第2駆動軸、19…第3補機プーリ、20…モータジェネレータ、21…第3駆動軸、22…ハウジング、22A…側部、30…ベルト、35…ボルト、40…ベルトテンショナ、50…ベース、51…固定部、52…支持部、60…第1テンショナアーム、61…第1テンショナプーリ、62…第1揺動アーム部、62A…第1挿通孔、63…第1支持軸、64…第1揺動軸、65…第1回動軸、66…第1ばね座、67…第1支持端部、67A…第1支持孔、68…第1テーパ部、69…第1対向端部、69A…第1対向面、70…第2テンショナアーム、71…第2テンショナプーリ、72…第2揺動アーム部、72A…第2挿通孔、73…第2支持軸、74…第2揺動軸、75…第2回動軸、76…第2ばね座、77…第2支持端部、77A…第2支持孔、78…第2テーパ部、79…第2対向端部、79A…第2対向面、80…コイルばね、81…第1端部、82…第2端部、83…第1部分、84…第2部分、100…機関本体、110…クランクプーリ、120…クランクシャフト、130…第1補機プーリ、140…第1駆動軸、151…第1アイドラプーリ、152…第2アイドラプーリ、153…第3アイドラプーリ、161…第1回転軸、162…第2回転軸、163…第3回転軸、170…第2補機プーリ、180…第2駆動軸、190…第3補機プーリ、210…第3駆動軸、310…第1ベルト、320…第2ベルト、400…ベルトテンショナ、500…ベース、510…固定部、520…支持部、600…第1テンショナアーム、700…第2テンショナアーム。
Claims (2)
- ベースと、
前記ベースに揺動可能に支持されている第1テンショナアーム及び第2テンショナアームと、
前記第1テンショナアームに第1端部が連結され、前記第2テンショナアームに第2端部が連結されているコイルばねとを備えるベルトテンショナであって、
前記第1テンショナアームは、クランクプーリに巻かれているベルトに当接する第1テンショナプーリ、該第1テンショナプーリを回転可能に支持していて前記ベースに揺動可能に連結されている第1揺動アーム部、及び前記第1揺動アーム部に対して相対回動可能に支持されて前記コイルばねの前記第1端部が連結されている第1ばね座を有し、
前記第2テンショナアームは、前記ベルトに当接する第2テンショナプーリ、及び該第2テンショナプーリを回転可能に支持していて前記ベースに揺動可能に連結されている第2揺動アーム部を有するベルトテンショナ。 - 前記第2揺動アーム部は、前記第2揺動アーム部に対して相対回動可能に支持されて前記コイルばねの前記第2端部が連結されている第2ばね座を有する
請求項1に記載のベルトテンショナ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018049317A JP2019158103A (ja) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | ベルトテンショナ |
US16/299,303 US20190285149A1 (en) | 2018-03-16 | 2019-03-12 | Belt tensioner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018049317A JP2019158103A (ja) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | ベルトテンショナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019158103A true JP2019158103A (ja) | 2019-09-19 |
Family
ID=67903920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018049317A Pending JP2019158103A (ja) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | ベルトテンショナ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20190285149A1 (ja) |
JP (1) | JP2019158103A (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180134564A (ko) * | 2017-06-09 | 2018-12-19 | 현대자동차주식회사 | 엔진용 가변 벨트 텐셔너, 및 그 텐셔너를 이용한 마일드 하이브리드 차량의 제어 방법 |
DE102017217645A1 (de) * | 2017-10-05 | 2019-04-11 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Riemenspannvorrichtung |
DE102020105897A1 (de) | 2020-03-05 | 2021-09-09 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Riemenspanner |
DE102020106309A1 (de) | 2020-03-09 | 2021-09-09 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Riemenspanner |
DE102020106772A1 (de) | 2020-03-12 | 2021-09-16 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Riemenspanner |
DE102021104655B4 (de) | 2021-02-26 | 2023-11-02 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Riemenspanner |
-
2018
- 2018-03-16 JP JP2018049317A patent/JP2019158103A/ja active Pending
-
2019
- 2019-03-12 US US16/299,303 patent/US20190285149A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190285149A1 (en) | 2019-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2019158103A (ja) | ベルトテンショナ | |
JP6676788B2 (ja) | ロータリーテンショナ | |
US8439780B2 (en) | Tensioner for a drive belt of a motor vehicle | |
JP4133320B2 (ja) | アクセサリとモータ/ジェネレータベルト駆動テンショナ | |
US8424659B2 (en) | Vibration absorber | |
KR100635324B1 (ko) | 벨트 텐셔너 | |
JP6690059B2 (ja) | テンショナ | |
JP2001227367A (ja) | レシプロ式内燃機関 | |
US20130260932A1 (en) | Tensioner and endless drive arrangement | |
JP4248204B2 (ja) | ベルト伝動装置 | |
JP2021076140A (ja) | テンショナレバー | |
JP6183558B2 (ja) | 可変圧縮比内燃機関 | |
JP7020178B2 (ja) | ベルトテンショナ | |
JP2003322228A (ja) | オートテンショナ及びそれを備えたエンジン | |
CN112112941A (zh) | 环形双臂张紧器 | |
KR101273873B1 (ko) | 타원형의 내부를 가진 하우징을 포함하는 오토 텐셔너 | |
JP3734755B2 (ja) | オートテンショナ | |
KR101292259B1 (ko) | 배기밸브 장치 | |
JP6944321B2 (ja) | テンショナアーム | |
CN214197130U (zh) | 正时张紧器 | |
JP7004160B2 (ja) | ベルトテンショナ | |
CN114151520B (zh) | 一种张紧器、发动机和车辆 | |
JP3062499U (ja) | オ―トテンショナ | |
JP2001165253A (ja) | オートテンショナ | |
CN114483895A (zh) | 正时张紧器 |