JP2021148110A - オートテンショナの取付構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】油圧式アクチュエータのダンピング特性の変化を抑制するオートテンショナの取付構造の提供。【解決手段】オートテンショナ１０は、シリンダブロック１の一側面（前壁部１ａの外面）にブラケット２０を介して支持されている。オートテンショナ１０は、ベルト７に押圧されるテンションプーリ１１と、このテンションプーリ１１を回転自在に支持しかつブラケット２０に揺動可能に支持されるアーム１２と、アーム１２の所定位置を支点としてベルト７に対するテンションプーリ１１の押圧力を調整するようにアーム１２とブラケット２０とに支持される油圧式アクチュエータ１３と、を備えている。油圧式アクチュエータ１３は、シリンダブロック１の前壁部１ａにおいてウォータポンプ８より外側に配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンに装備されるオートテンショナの取付構造に関する。
例えば特許文献１には、エンジンのクランクシャフトの回転動力を補機に伝達する動力伝達ユニットとして、クランクプーリと、補機プーリと、前記両プーリに巻き掛けられた駆動ベルトと、この駆動ベルトの張力を自動的に調整するベルトテンショナと、を備える構成が記載されている。
前記ベルトテンショナは、前記駆動ベルトに圧接されるテンションプーリと、このテンションプーリを回転自在に支持しかつ前記エンジンに固定された揺動ピン回りに揺動自在に支持されたアームと、このアームを一方向に押圧する油圧式アクチュエータであるオートテンショナと、を備えている。
前記油圧式アクチュエータであるオートテンショナは、エンジンの前面のチェーンカバーの近傍に配置されている。
特許第５８０７７３１号（特開２０１６−１７６４３６号）公報
上記特許文献１では、前記油圧式アクチュエータであるオートテンショナがエンジンのチェーンカバーの近傍に配置されているために、当該オートテンショナがエンジンの熱の影響によりダンピング特性が変化しやすくなるおそれがある。
このような事情に鑑み、本発明は、油圧式アクチュエータのダンピング特性の変化を抑制するオートテンショナの取付構造の提供を目的としている。
本発明は、エンジンのシリンダブロックの一側面に設けられるクランクプーリと補機プーリとに巻き掛けられるベルトの張力を自動的に調整するオートテンショナの取付構造であって、前記オートテンショナは、前記シリンダブロックの一側面にブラケットを介して支持されており、前記オートテンショナは、前記ベルトに押圧されるテンションプーリと、前記テンションプーリを回転自在に支持しかつ前記ブラケットに揺動可能に支持されるアームと、前記アームの所定位置を支点として前記ベルトに対する前記テンションプーリの押圧力を調整するように前記アームと前記ブラケットとに支持される油圧式アクチュエータと、を備え、前記油圧式アクチュエータは、前記シリンダブロックの一側面においてウォータポンプより外側に配置されていることを特徴としている。
この構成によれば、前記油圧式アクチュエータを前記シリンダブロックの一側面に前記ブラケットを介して支持させるようにしているので、前記シリンダブロックからの輻射熱が前記ブラケットで遮られることになって、前記油圧式アクチュエータに伝わることが抑制されるようになる。
また、前記油圧式アクチュエータを前記シリンダブロックの一側面において前記ウォータポンプの近傍に配置させるようにしているから、前記シリンダブロックにおいて高温となる部分の熱が前記油圧式アクチュエータに伝達されにくくなる。
これらのことから、前記油圧式アクチュエータのダンピング特性の変化を抑制できるようになるので、オートテンショナの信頼性が向上する。
ところで、上記オートテンショナの取付構造において、前記油圧式アクチュエータは、直動シリンダとされており、前記アームの長手方向の一端側には、前記テンションプーリが支持されており、前記アームの長手方向の他端側には、前記油圧式アクチュエータの伸縮方向の一端側が支持されており、前記アームの長手方向の中間部位は、前記ブラケットに支軸を介して揺動可能に支持されており、前記油圧式アクチュエータの伸縮方向の他端側が前記ブラケットの所定部位に支持されていることが好ましい。
ここでは、前記油圧式アクチュエータおよび前記アームの動作が明確になるように実施形態を具体化している。
また、上記オートテンショナの取付構造において、前記ブラケットには、前記油圧式アクチュエータの所定以上の伸びを制限するためのストッパが設けられていることが好ましい。
この構成によれば、前記油圧式アクチュエータの万一の破損を回避するうえで有利になる。
また、上記オートテンショナの取付構造において、前記ブラケットと前記アームとには、前記アームの揺動角度を示す目盛と、当該目盛を指し示す指示部とが振り分けて設けられていることが好ましい。
上記構成によれば、前記ベルトが経時的に伸びるような場合において、当該ベルトの伸びが前記目盛と前記指示部とによって目視確認できるようになる。これにより、前記ベルトの交換時期を比較的容易に把握できるようになる。
また、上記オートテンショナの取付構造において、前記ブラケットには、前記アームの揺動角度を制限するための支え具が挿入される作業用孔が設けられており、前記アームには、前記支え具に当接される当接部が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、前記ベルトのメインテナンスを行う際に、前記アームを一方向に所定角度回転させることによって前記ベルトを緩めるように前記テンションプーリを動かし、その後、前記支え具を前記作業用孔に差し入れて当該支え具に前記のように動かしたアームの当接部を当接させるようにすれば、前記アームを所定の揺動角度で不動とするように支えることができるようになる。これにより、前記ベルトのメインテナンス性が向上するようになる。
本発明に係るオートテンショナの取付構造では、エンジンの熱の影響で油圧式アクチュエータのダンピング特性が変化することを抑制できる。これにより、本発明に係るオートテンショナの信頼性が向上する。
本発明に係るオートテンショナの取付構造の一実施形態を示す正面図である。 図１の（２）−（２）線断面を矢印方向から見た図で、模式的に示している。 オートテンショナを拡大して示す斜視図である。 オートテンショナのブラケット単体を示す斜視図である。 オートテンショナを分解した状態を示す正面図である。 ベルトのメインテナンスを行う際の初期動作を示す正面図である。 図６に続く動作を示す正面図である。
以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１から図７に本発明の一実施形態を示している。図１に示すように、エンジンのシリンダブロック１の一側面（例えば前壁部１ａの外面）には、不図示のクランクシャフトの回転動力を補機（ウォータポンプ、ファンモータ、オルタネータ等）に伝達する動力伝達ユニットが設置されている。
この動力伝達ユニットは、クランクプーリ２と、補機プーリ（ウォータポンププーリ３、ファンプーリ４、オルタネータプーリ５等）と、アイドラプーリ６Ａ，６Ｂと、前記各プーリに巻き掛けられたベルト７と、このベルト７の張力を自動的に調整するオートテンショナ１０と、を含んだ構成である。
前記エンジンは、そのシリンダヘッド（図示省略）やシリンダブロック１を冷却水で冷却する水冷式エンジンである。
ベルト７は、クランクプーリ２の角速度の変化や不図示の補機の負荷の変動に起因して張力が変動することがあるので、ベルト７の張力をオートテンショナ１０により自動的に調整するようになっている。
オートテンショナ１０は、テンションプーリ１１、アーム１２、油圧式アクチュエータ１３等を備えており、シリンダブロック１の一側面（前壁部１ａの外面）にブラケット２０を介して取り付けられている。
テンションプーリ１１は、ベルト７に押し付けられるものであって、アーム１２の長手方向の一端（左端）側に不図示のベアリングを介して回転自在に支持されている。
このテンションプーリ１１の中心孔（図示省略）に中心軸ボルト３１が挿通されていて、この中心軸ボルト３１がアーム１２の左端側に設けられている雌ねじ孔１２ａに螺合されている。
アーム１２は、板材からなり、その長手方向の中間部位を支点として揺動可能となるようにブラケット２０に支持されている。
このアーム１２の長手方向の中間部位には、円筒形状の支点用ボス部１２ｂが設けられている。
この支点用ボス部１２ｂの中心孔１２ｃには、支軸としての支軸ボルト３２が不図示のカラーを介して挿通されていて、この支軸ボルト３２がブラケット２０の雌ねじ孔２１ａに螺合されている。
ちなみに、図１において、ベルト７の張力が低下するときまたはベルト７が伸びるときはアーム１２が支軸ボルト３２を支点として時計回りに所定角度回転させられる一方、ベルト７の張力が増加するときはアーム１２が支軸ボルト３２を支点として反時計回りに所定角度回転されられる。
このように、アーム１２が支軸ボルト３２を支点として一方向および反対方向に所定角度回転することを「揺動」と表現している。
油圧式アクチュエータ１３は、詳細に図示していないが、例えば公知の直動シリンダとされている。
この油圧式アクチュエータ１３は、ベルト７の張力変動あるいは経時的な伸び等に伴いテンションプーリ１１に作用する外力に応じて、アーム１２を揺動させるように伸縮することにより、ベルト７の張力を自動的に調整する。
油圧式アクチュエータ１３の伸縮方向の一端（ハウジング１３ａの下端）側は、アーム１２の長手方向の他端（右端）側に第１ボルト（ヘックスボルト）３３を介して支持されている。この第１ボルト３３は、アーム１２の右端側に設けられている雌ねじ孔１２ｄに螺合されている。
また、油圧式アクチュエータ１３の伸縮方向の他端（ピストン１３ｂの上端）側は、ブラケット２０の棒状部２２における取付片２３に第２ボルト３４を介して支持されている。この第２ボルト３４は、ブラケット２０の取付片２３に設けられている雌ねじ孔２３ａに螺合されている。
この油圧式アクチュエータ１３は、図１に示すように、シリンダブロック１の前壁部１ａにおいてウォータポンプ８の設置領域の外側にブラケット２０を介して配置されている。なお、ウォータポンプ８は、シリンダブロック１内の水路１ｂと連通されている。
ブラケット２０は、板状部２１と、棒状部２２とを有しており、シリンダブロック１に例えば第３、第４、第５ボルト３５，３６，３７（図１参照）により固定されている。
具体的に、板状部２１の先端側には、アーム１２の支軸ボルト３２が螺合される雌ねじ孔２１ａが設けられており、板状部２１の基端（棒状部２２との連接部位）側には、円筒形状の取付用ボス部２１ｂが設けられている。
また、棒状部２２の上端には、取付片２３が設けられている。この取付片２３の先端側には、雌ねじ孔２３ａが設けられている。
取付用ボス部２１ｂの中心孔２１ｃと、板状部２１において取付用ボス部２１ｂの近傍に設けられている挿通孔２１ｄと、棒状部２２の上端に設けられている挿通孔２２ａとに、第３、第４、第５ボルト３５，３６，３７が挿通されていて、これら第３、第４、第５ボルト３５，３６，３７がシリンダブロック１の前壁部１ａに螺合されている。
このブラケット２０の所定位置には、アイドラプーリ６Ｂが回転自在に支持されている。このアイドラプーリ６Ｂは、ブラケット２０の取付用ボス部２１ｂの中心孔２１ｃに挿通される第３ボルト３５に対して回転自在に支持されている。
また、ブラケット２０の板状部２１には、油圧式アクチュエータ１３の所定以上の伸びを制限するためのストッパ２１ｅが設けられている。
この実施形態のストッパ２１ｅは、図４および図５に示すように、ブラケット２０の板状部２１に対する棒状部２２の連接部位に設けられている厚肉部分の凸状曲面である。
このストッパ２１ｅは、例えばメインテナンス時に油圧式アクチュエータ１３の所定以上の伸びを制限するために、アーム１２の右端側の斜面１２ｇを受けることにより、アーム１２の一方向（時計回り方向）の揺動（回転）角度を制限する。
さらに、ブラケット２０とアーム１２とには、アーム１２の揺動角度を示す第１、第２の目盛２４ａ，２４ｂと、第１、第２の目盛２４ａ，２４ｂを指し示す指示部１２ｅと、が振り分けて設けられている。
この実施形態では、ブラケット２０側に第１、第２の目盛２４ａ，２４ｂが設けられており、アーム１２側に指示部１２ｅが設けられている。
第１、第２の目盛２４ａ，２４ｂは、共に直線状の溝とされていて、ブラケット２０の板状部２１の正面の所定位置、つまり前記正面においてアーム１２の右端が配置される位置に設けられている。
第１の目盛２４ａはベルト７が伸びていない正常時期を示すものである一方、第２の目盛２４ｂはベルト７が所定以上伸びた交換時期を示すものである。
また、指示部１２ｅは、例えばＶ字形の突起とされていて、アーム１２の右端側の斜面１２ｇにおいて先端角部寄りに設けられている。
ブラケット２０の第１、第２の目盛２４ａ，２４ｂが不動であるのに対し、指示部１２ｅが設けられているアーム１２がベルト７の伸び具合に応じて所定方向に向けて所定角度回転するようになるので、ベルト７の経時的な伸びに伴い、アーム１２の指示部１２ｅの先端が第１の目盛２４ａ側から第２の目盛２４ｂ側へ向けて徐々に移動することになる。
これにより、ベルト７の伸び具合を目視確認できるようになる等、ベルト７の交換時期を比較的容易に把握できるようになる。
ところで、ベルト７等のメインテナンスを行う際には、油圧式アクチュエータ１３の付勢力に抗してベルト７の張力を低減する方向にテンションプーリ１１およびアーム１２を強制的に動かすための作業工具４０と、前記した作業工具４０で動かしたアーム１２の揺動角度を制限するための支え具５０と、を用いることによって、メインテナンス性を向上させることが可能になっている。
具体的に、作業工具４０は、例えばメガネレンチやラチェットレンチ等とされ、また、支え具５０は、例えばねじ回し工具あるいは棒状部材等とされる。
アーム１２の長手方向中間領域において支点用ボス部１２ｂの近傍には、前記した作業工具４０が係止される係止部１２ｆが設けられている。
この係止部１２ｆは、外周面が六角形状の凸部とされている。但し、この係止部１２ｆは、例えば先端面にヘックスローブ（六角星型）穴を有する凸部とすることが可能であり、その場合には、作業工具４０をヘックスローブレンチ（商標名トルクスレンチ等）とする必要がある。
また、ブラケット２０の板状部２１において第１、第２の目盛２４ａ，２４ｂの近傍（油圧式アクチュエータ１３の下端固定部位の近傍）には、前記した支え具５０としてのねじ回し工具の軸部または棒状部材等が挿入される作業用孔２５が設けられている。この作業用孔２５は、円形孔とされている。
具体的に、例えばベルト７のメインテナンスを行う際に、ベルト７が所定以上伸びた交換時期になっているとすると、作業工具４０を係止部１２ｆに係止した状態において、当該作業工具４０でもってアーム１２を一方向（図６の白抜き矢印参照）に所定角度回転させることによってベルト７を緩めるようにテンションプーリ１１を動かすことにより、図６ではアーム１２で隠されていた作業用孔２５を図７に示すように露呈させる。
その後、図７に示すように、作業用孔２５に支え具５０を差し入れて当該支え具５０に前記のように動かしたアーム１２の斜面１２ｇ（当接部に相当）を当接させるようにすれば、アーム１２を不動とするように支えることができる。これにより、ベルト７のメインテナンス性が向上するようになる。
以上説明したように、本発明を適用した実施形態では、油圧式アクチュエータ１３をシリンダブロック１の前壁部１ａの外側にブラケット２０を介して支持させるようにしているので、シリンダブロック１からの輻射熱がブラケット２０で遮られることになって、油圧式アクチュエータ１３に伝わることが抑制されるようになる。
また、油圧式アクチュエータ１３をシリンダブロック１の前壁部１ａの外側においてウォータポンプ８の近傍に配置させるようにしているから、シリンダブロック１において高温となる部分の熱が油圧式アクチュエータ１３に伝達されにくくなる。
これらのことから、油圧式アクチュエータ１３のダンピング特性の変化を抑制できるようになるので、オートテンショナ１０の信頼性が向上する。
なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜に変更することが可能である。
（１）上記実施形態では、ブラケット２０に第１、第２の目盛２４ａ，２４ｂと作業用孔２５とを設けた例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば図示していないが、第１、第２の目盛２４ａ，２４ｂおよび作業用孔２５の少なくともいずれかを設けていないブラケット２０を用いたオートテンショナ１０についても本発明に含まれる。
（２）上記実施形態では、アーム１２に係止部１２ｆと斜面１２ｇとを設けた例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば図示していないが、係止部１２ｆおよび斜面１２ｇの少なくともいずれかを設けていないアーム１２を用いたオートテンショナ１０についても本発明に含まれる。
（３）上記実施形態では、第１、第２の目盛２４ａ，２４ｂを直線状の溝とした例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば図示していないが、第１、第２の目盛２４ａ，２４ｂを直線状の突条部とすることが可能である。
本発明は、例えば水冷式エンジンのクランクシャフトの回転動力を補機に伝達するベルトの張力を自動的に調整するオートテンショナの取付構造に好適に利用することが可能である。
１ エンジンのシリンダブロック
１ａ 前壁部
１ｂ 水路
２ クランクプーリ
３ ウォータポンププーリ
４ ファンプーリ
５ オルタネータプーリ
６Ａ，６Ｂ アイドラプーリ
７ ベルト
８ ウォータポンプ
１０ オートテンショナ
１１ テンションプーリ
１２ アーム
１２ａ 雌ねじ孔
１２ｂ 支点用ボス部
１２ｃ 中心孔
１２ｄ 雌ねじ孔
１２ｅ 指示部
１２ｆ 係止部
１２ｇ 斜面（当接部）
１３ 油圧式アクチュエータ
１３ａ ハウジング
１３ｂ ピストン
２０ ブラケット
２１ 板状部
２１ａ 雌ねじ孔
２１ｂ 取付用ボス部
２１ｃ 中心孔
２１ｄ 挿通孔
２１ｅ ストッパ
２２ 棒状部
２２ａ 挿通孔
２３ 取付片
２３ａ 雌ねじ孔
２４ａ 第１の目盛
２４ｂ 第２の目盛
２５ 作業用孔
３１ 中心軸ボルト
３２ 支軸ボルト

Claims (5)

  1. エンジンのシリンダブロックの一側面に設けられるクランクプーリと補機プーリとに巻き掛けられるベルトの張力を自動的に調整するオートテンショナの取付構造であって、
    前記オートテンショナは、前記シリンダブロックの一側面にブラケットを介して取り付けられており、
    前記オートテンショナは、前記ベルトに押圧されるテンションプーリと、前記テンションプーリを回転自在に支持しかつ前記ブラケットに揺動可能に支持されるアームと、前記アームの所定位置を支点として前記ベルトに対する前記テンションプーリの押圧力を調整するように前記アームと前記ブラケットとに支持される油圧式アクチュエータと、を備え、
    前記油圧式アクチュエータは、前記シリンダブロックの一側面においてウォータポンプより外側に配置されていることを特徴とするオートテンショナの取付構造。
  2. 請求項１に記載のオートテンショナの取付構造において、
    前記油圧式アクチュエータは、直動シリンダとされており、
    前記アームの長手方向の一端側には、前記テンションプーリが支持されており、
    前記アームの長手方向の他端側には、前記油圧式アクチュエータの伸縮方向の一端側が支持されており、
    前記アームの長手方向の中間部位は、前記ブラケットに支軸を介して揺動可能に支持されており、
    前記油圧式アクチュエータの伸縮方向の他端側が前記ブラケットの所定部位に支持されていることを特徴とするオートテンショナの取付構造。
  3. 請求項１または２に記載のオートテンショナの取付構造において、
    前記ブラケットには、前記油圧式アクチュエータの所定以上の伸びを制限するためのストッパが設けられていることを特徴とするオートテンショナの取付構造。
  4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のオートテンショナの取付構造において、
    前記ブラケットと前記アームとには、前記アームの揺動角度を示す目盛と、当該目盛を指し示す指示部とが振り分けて設けられていることを特徴とするオートテンショナの取付構造。
  5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のオートテンショナの取付構造において、
    前記ブラケットには、前記アームの揺動角度を制限するための支え具が挿入される作業用孔が設けられており、
    前記アームには、前記支え具に当接される当接部が設けられていることを特徴とするオートテンショナの取付構造。
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