JP2529957Y2

JP2529957Y2 - オートテンショナ

Info

Publication number: JP2529957Y2
Application number: JP1990098078U
Authority: JP
Inventors: 英男大内
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1990-09-20
Filing date: 1990-09-20
Publication date: 1997-03-26
Anticipated expiration: 2005-09-20
Also published as: JPH0456246U

Description

【考案の詳細な説明】（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に適正な張力を付与す
る為に利用する。

（従来の技術）エンジンの補機を駆動する為、第４図に示す様なベル
ト１による駆動機構が使用されている。又、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、第５図に示す様なタイミング
ベルト1aによる駆動機構が使用されている。

これらの第４〜第５図に於いて、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は補
機の入力軸やカムシャフトの端部に固定された従動プー
リ、４はベルト１やタイミングベルト1aに適正な張力を
付与する為のテンションプーリである。

このテンションプーリ４は、例えば第６図に拡大して
示す様に、固定軸５を中心として揺動する揺動部材６の
一部で、上記固定軸５に対し偏心した部分に枢支されて
いる。そして、この揺動部材６にその基端部を固定した
腕片７の先端部に引っ張りばね８の一端を結合する事に
より、上記揺動部材６に、テンションプーリ４をベルト
１やタイミングベルト1aに向けて弾性的に押圧する方向
の弾力を付与している。従って、温度変化等に伴なうベ
ルト１やタイミングベルト1aの寸法変化やエンジンの運
転に伴なう振動等に拘らず、このベルト１やタイミング
ベルト1aの張力が常に一定に保たれる。

ところで、エンジンの運転時にはベルト１やタイミン
グベルト1aが細かく振動し、この振動がテンションプー
リ４及び揺動部材６に伝わる。この振動をそのまま放置
した場合、テンションプーリ４及び揺動部材６の振動が
次第に成長する。この結果、オートテンショナ及びこの
オートテンショナに案内されるベルト１やタイミングベ
ルト1aの運転が安定して行なわれなくなってしまう。

この様な問題を解決する為、実開昭62-188652号公
報、或は米国特許第4721495号明細書には、第７図に示
す様な構造のオートテンショナが記載されている。

このオートテンショナは、ボルト９により基板10に固
定される円筒状の固定軸11の周囲に揺動部材12を、固定
軸11を中心とする揺動自在に枢支している。上記揺動部
材12は、基部（第７図の上部）を円筒状に形成して上記
固定軸11の周囲に回転自在に支持すると共に、先端部
（第７図の下部）の外周面を上記基部の外周面に対し偏
心させる事により、上記固定軸11と平行な枢軸13として
いる。そして、この枢軸13の周囲にテンションプーリ４
を、転がり軸受14を介して回転自在に支承している。

揺動部材12の基端部にその基端部を外嵌固定した腕片
７の先端部には、引っ張りばね８の一端部を結合してい
る。そして、この引っ張りばね８により上記テンション
プーリ４を、ベルト１（第４図）やタイミングベルト1a
（第５図）等の張力を付与すべき部材に向け、弾性的に
押圧自在としている。

更に、上記固定軸11の外周面と上記揺動部材12の内周
面との間には、断面Ｌ字形で環状の隙間空間17を設け、
この隙間空間17内にシリコンオイルの様な粘性流体を封
入している。そして、固定軸11の基端部外周面に装着し
たＯリング15と、揺動部材12の先端部内周面に装着した
Ｏリング16とにより、上記隙間空間17の両端を塞ぎ、上
記隙間空間17内に充填された粘性流体が漏洩する事を防
止している。

前記公報に開示されたオートテンショナは、上述の様
に、固定軸11と揺動部材12との間に隙間空間17を設ける
と共に、この隙間空間17内に粘性流体を封入している。
この為、エンジンの運転に伴なってベルト１やタイミン
グベルト1aが細かく振動し、この振動がテンションプー
リ４及び揺動部材12に伝わっても、この振動は上記隙間
空間17内の粘性流体により減衰され、テンションプーリ
４及び揺動部材12の振動が次第に成長する事はなくな
る。

一方、ベルト１やタイミングベルト1aの弛みを防止
し、振動をより確実に抑える為には、急激に緊張力が高
まったベルト１やタイミングベルト1aに対してはテンシ
ョンプーリ４を追従させずに、このベルト１やタイミン
グベルト1aを抑え付け、反対にベルト１やタイミングベ
ルト1aの一部で、テンションプーリ４が押圧された部分
が急に緩んだ場合には、テンションプーリ４をベルト１
やタイミングベルト1aの緩みに追従させる事が、効果が
ある事が知られている。

この為、特開平1-150057〜８号公報、或は米国特許第
4392840号明細書には、ローラクラッチを使用する事に
より、テンションプーリをベルトの弛みに追従させる方
向にのみ変位自在とする構造が記載されている。

（考案が解決しようとする課題）ところが、上述の様な従来のオートテンショナに於い
ては、構造上大型化するだけでなく、ベルト１やタイミ
ングベルト1aの振動が激しくなった場合の様に、使用条
件が厳しい場合には、必ずしも十分な性能を発揮する事
が出来ない可能性があった。

即ち、テンションプーリを一方向にのみ変位させる為
にローラクラッチを使用した場合、円筒状のローラクラ
ッチを組み込む為の設置スペースが嵩む。しかも、ベル
トの振動に伴なってローラクラッチのロック状態が解除
され易く、その場合には振動防止効果を十分に得られな
くなる。

一方、実開昭58-65452号公報、或は米国特許第429958
4号、同4634407号、同4758208号、同4808148号各明細書
には、ラチェット機構等の爪付機構により、テンション
プーリの変位方向を規制する構造が記載されているが、
何れも爪付機構部分が大型で、設置スペースが嵩む。

本考案のオートテンショナは、上述の様な不都合を何
れも解消するものである。

（課題を解決する為の手段）本考案のオートテンショナは、固定軸と、この固定軸
の周囲に、固定軸と同心に形成された円筒状の固定側ハ
ウジングと、上記固定軸の周囲に揺動自在に支持された
揺動部材と、この揺動部材の一部に、上記固定軸と同心
に形成された、円筒状の揺動側ハウジングと、上記揺動
部材の一部に、上記固定軸と平行に設けられた枢軸と、
この枢軸に揺動自在に支承されたテンションプーリと、
このテンションプーリを張力を付与すべき部材に向けて
押圧する第一のばねと、上記固定軸に固定された部材
と、この部材と上記揺動部材との間に設けられた隙間空
間と、この隙間空間の両端開口部を塞いだシール材と、
上記隙間空間内に充填された粘性流体と、固定軸に対し
固定された部分の外周面に形成された、固定軸を中心と
する円弧状の受面と、上記揺動部材と共に揺動する部分
の内周面で上記受面と対向する部分に形成された、受面
との距離が連続的に変化するカム面と、このカム面と上
記受面との間のカム隙間に設けられたくさび片と、この
カム隙間内に設けられてこのくさび片をカム隙間の狭い
側に向けて弾性的に押圧する第二のばねとを備える。そ
して、上記くさび片は、上記揺動部材が上記第一のばね
の弾力に抗して揺動する場合にのみカム隙間の狭い側に
食い込んで、上記揺動部材が固定軸を中心として揺動す
るのを阻止する。

（作用）上述の様に構成される本考案のオートテンショナは、
隙間空間内に封入した粘性流体とくさび機構とによっ
て、十分な振動減衰効果を得る事が出来、テンションプ
ーリに掛け渡されたベルトが振動した場合にも、この振
動を効果的に減衰する。

即ち、ベルトが細かく振動した場合には、隙間空間内
に封入した粘性流体がこの振動を減衰し、ベルトが弛ん
だり、或は比較的大きく振動した場合には、上記くさび
機構によってテンションプーリが、ベルトを押圧する方
向にのみ変位してこのベルトを抑え付け、このベルトが
弛んだり、大きく振動したりするのを防止する。

上記くさび機構は、振動が加わった場合にもロック状
態を解除される事がない為、確実な振動防止効果並びに
弛み防止効果を得られる。

又、くさび機構を収納する為のカム隙間は、固定軸に
対し固定された部分の外周面と揺動部材と共に揺動する
部分の内周面との間で円周方向一部にのみ設ければ足り
る為、上記くさび機構を設ける事により、オートテンシ
ョナが大型化する事はない。

（実施例）第１〜２図は本考案の第一実施例を示している。アル
ミニウム合金のダイキャスト成形等により造られた、中
空円管状の固定軸18の基端部（第１図の上端部）には、
底板部19を介して、短円筒状の固定側ハウジング20を設
けている。そして、オートテンショナの使用時にはこの
固定軸18を、ボルト９（第７図）により、エンジンのシ
リンダブロック前面（補機駆動用オートテンショナの場
合）等に固定する。尚、上記底板部19の外面には凸部21
を形成しており、この凸部21を上記シリンダブロック前
面等に形成した凹孔に係合させる事により、上記固定軸
18及び固定側ハウジング20が上記ボルト９に対して回転
するのを防止する。

一方の揺動部材22は、やはりアルミニウム合金のダイ
キャスト成形等により造られており、円筒状の基部23の
端部から、揺動側ハウジング25を連続して形成してい
る。そしてこの揺動側ハウジング25は、上記固定側ハウ
ジング20と最中状に組み合わされて中空のケース24を構
成する。又、この揺動側ハウジング25の一部から外方に
向け腕部26を形成しており、この腕部26の先端部に枢軸
27を形成している。そして、この枢軸27の周囲にテンシ
ョンプーリ４を、転がり軸受14を介して回転自在に枢支
している。

上述の様な形状を有し、腕部26の先端部にテンション
プーリ４を枢支した揺動部材22と、前述の様な形状を有
し、オートテンショナの使用時にエンジンのシリンダブ
ロック前面等に固定される固定軸18とは、固定軸18の周
囲に揺動部材22の基部23を、スリーブ28、28を介して外
嵌する事により組み合わせる。この状態で、固定軸18に
対して揺動部材22が揺動自在となる。

上述の様に、固定軸18の周囲に揺動部材22の基部23を
外嵌する事により両部材18、22同士を組み合わせた状態
に於いて、前記固定側、揺動側両ハウジング20、25は最
中状に組み合わされ、中空のケース24を構成する。この
ケース24内には、上記テンションプーリ４を、張力を付
与すべき部材であるベルト１（第４図）或はタイミング
ベルト1a（第５図）に押圧する為の第一のばねである、
捩りコイルばね29を収納している。この捩りコイルばね
29の一端は固定側ハウジング20に形成された係止部30
に、他端は揺動側ハウジング25に形成された係止部31
に、それぞれ係止する事により、上記揺動部材22に揺動
方向に弾力を付与している。

更に、上記固定軸18の先端部（第１図の下端部）に
は、平板部32とこの平板部32の内周縁部から連続する円
筒部33とから成る断面略Ｌ字形で、全体を円輪状とされ
た蓋板34を、回転不能に固定している。

即ち、固定軸18の先端部に形成した非円形筒部35に、
蓋板34を構成する平板部32の中心部に形成した非円形孔
36を外嵌し、更に上記非円形筒部35の端縁を上記非円形
孔36の周縁部に向けかしめ広げている。この一連の作業
で、上記固定軸18の先端部に蓋板34を、回転不能且つ分
離不能に固定し、固定軸18と揺動部材22とが分離しない
様にしている。

固定軸に固定された部材である上記蓋板34は、アルミ
ニウム合金のダイキャスト成形、或は合成樹脂の射出成
形により造られ、上述の様にして固定軸18の先端部に固
定されている。この蓋板34のうち、平板部32の外周縁部
に形成された凹溝37内にはシール材であるＯリング38
を、円筒部33の中間部外周面に形成された凹溝39内には
やはりシール材であるＯリング40を、それぞれ装着して
いる。そして、各Ｏリング38、40の外周縁を、それぞれ
揺動部材22の一部内周面に当接させている。この為、蓋
板34の外周面及び内側面と揺動部材22の内周面及び外側
面とに挟まれ、上記１対のＯリング38、40の間に位置す
る部分には、外部との間の気密及び液密を保持された隙
間空間43が形成される。

そして、この隙間空間43内に、粘性流体の一種とし
て、基油であるシリコンオイル中にシリカ微粉末を配合
したオイルコンパウンドを封入している。尚、上記隙間
空間43内へのオイルコンパウンドの注入は、上記平板部
32に形成した注入孔47を通じて行ない、注入完了後は鋼
球48の圧入により、上記注入孔47を塞いでおく。

一方、固定軸に固定された部分である、前記固定側ハ
ウジング20の外周面で腕部26と反対側部分には、固定軸
18を中心とする円弧状の受面49を形成している。又、前
記揺動側ハウジング25の外周面で上記受面49と対向する
位置には、フランジ状の支持部42を、上記揺動側ハウジ
ング25と一体に突出形成している。

そして、上記支持部42の外周縁に形成した、揺動部材
と共に揺動する部分であるカム壁50の内周面で、上記受
面49と対向する部分に、カム面51を形成している。この
カム面51は、上記受面49との距離が連続的に変化する。
そして、このカム面51と上記受面49との間に、厚さ寸法
が円周方向に亙り次第に変化するカム隙間52を設けてい
る。

そして、このカム隙間52にくさび片53を設け、上記カ
ム面51の端面54とこのくさび片53との間に、第二のばね
である圧縮ばね55を設け、上記くさび片53を、上記カム
隙間52の狭い側に向けて弾性的に押圧している。

上記くさび片53とカム隙間52とから成るくさび機構
は、揺動部材22が捩りコイルばね29の弾力に抗して揺動
する場合にのみ、上記圧縮ばね55の弾力に基づいてカム
隙間52の狭い側に食い込み、上記揺動部材22が固定軸18
を中心として揺動するのを阻止する。

即ち、上記揺動部材22は、捩りコイルばね29の弾力に
より、第２図に矢印ａで示す様に、同図で反時計方向
に、弾性的に押圧され、揺動部材22側に支持されたくさ
び片53が、同図の矢印ｂ方向に変位する傾向となる。一
方、固定軸18側に設けられた受面49は動く事がない。従
って、揺動部材22が捩りコイルばね29の弾力により揺動
しようとする際には、上記くさび片53がカム隙間52の幅
広方向に変位する傾向となり、このくさび片53と受面49
とが摩擦係合する事はない。従って、揺動部材22は捩り
コイルばね29の弾力に応じて揺動する。これに対して、
揺動部材22が前記捩りコイルばね29の弾力に抗して揺動
する場合には、上記くさび片53がカム隙間52の幅狭方向
に変位する傾向となり、このくさび片53と受面49とが摩
擦係合する。この結果上記揺動部材22が前記固定軸18を
中心として揺動するのを阻止する。

上述の様に構成される本考案のオートテンショナによ
り、ベルト１（第４図）やタイミングベルト1a（第５
図）に適正な張力を付与する作用は、次の通りである。

即ち、ケース24を構成する固定側、揺動側両ハウジン
グ20、25を掛け渡して設けた捩りコイルばね29の弾力に
より揺動部材22が、固定軸18を中心として揺動する。そ
して、この揺動部材22の腕部26の先端に枢支されたテン
ションプーリ４を、上記捩りコイルばね29の弾力に応じ
た強さで、上記ベルト１等に押圧し、このベルト１等に
適正な張力を付与する。

エンジンの運転に伴なってベルト１等が細かく振動し
た場合には、揺動部材22が細かく変位する事に伴なっ
て、上記隙間空間43内に封入された粘性流体に剪断力が
加わる。本実施例のオートテンショナの場合には、粘性
流体として高粘性のオイルコンパウンドを使用している
為、上記剪断力が大きくなる。この結果、十分な振動減
衰効果を得られ、テンションプーリ４に掛け渡されたベ
ルト１等が振動した場合にも、固定軸18と揺動部材22と
の間の相対的変位が急激に行なわれる事はなくなり、上
記振動を効果的に減衰出来る。

又、ベルト１等が弛んだり、或は比較的大きく振動し
た場合でベルト１等の張力が低下する際には、くさび片
53と受面49とが摩擦係合しない。従って、テンションプ
ーリ４が、このベルト１等の弛みをなくす様に、このベ
ルト１等を押圧する方向に変位して、ベルト１等の張力
低下を防止する。これに対して、ベルト１等の張力が高
くなる傾向の場合には、上記くさび片53と受面49とが摩
擦係合して、揺動部材22が揺動するのを阻止する。そし
て、この揺動部材22に枢支されたテンションプーリ４に
より上記ベルト１等を抑え付ける事で、このベルト１等
が大きく振動するのを防止する。

又、くさび片53及び圧縮ばね55を支持すると共にカム
面51を設ける為の支持部42及びカム壁50は、揺動側ハウ
ジング25の一部にのみ設置すれば良い。しかも、円周方
向に亙る設置位置は任意に定められる。この為、オート
テンショナを小型に、且つ他の部品と干渉しない形状に
設計する事が容易となる。

次に、第３図は本考案の第に実施例を示している。本
実施例の場合、くさび機構を構成するカム隙間52を、固
定軸18の端部に固定した蓋板34の外周面と、揺動部材22
側の腕部26の基端部内周面との間に設けている。その他
の構成及び作用は、上述した第一実施例の場合と同様で
ある為、同等部分には同一符号を付して、重複する説明
を省略する。

（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、補機駆動ベルト等のベルトに弛みが発
生するのを確実に防止すると共に、振動を効果的に減衰
して、このベルトの張力を常に最適な状態に保持出来、
且つ、小型にしかも他の部品と干渉し難い形状に設計す
る事が容易となる。又、揺動部材を一方向にのみ変位自
在にする為のくさび機構は、この揺動部材の変位が僅少
の場合にも確実に作用する。この為、ベルトが細かく振
動する場合にも、この振動抑止を確実に図れる。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は本考案の第一実施例を示しており、第１図
は全体構成を示す断面図、第２図は第１図の上方から見
た図、第３図は本考案の第二実施例を示す断面図、第４
図はオートテンショナを付設した補機の駆動機構を示す
正面図、第５図は同じくオートテンショナを付設したエ
ンジンのタイミングベルト駆動機構を示す正面図、第６
図はタイミングベルト駆動機構に組み込んだ、従来のオ
ートテンショナの１例を示す正面図、第７図は従来のオ
ートテンショナの別例を示す断面図である。 1:ベルト、1a:タイミングベルト、2:駆動プーリ、3:従
動プーリ、４テンションプーリ、5:固定軸、6:揺動部
材、7:腕片、8:引っ張りばね、9:ボルト、10:基板、11:
固定軸、12:揺動部材、13:枢軸、14:転がり軸受、15、1
6:Oリング、17:隙間空間、18:固定軸、19:底板部、20:
固定側ハウジング、21:凸部、22:揺動部材、23:基部、2
4:ケース、25:揺動側ハウジング、26:腕部、27:枢軸、2
8:スリーブ、29:捩りコイルばね、30、31:係止部、32:
平板部、33:円筒部、34:蓋板、35:非円形筒部、36:非円
形孔、37:凹溝、38:Oリング、39:凹溝、40:Oリング、4
2:支持部、43:隙間空間、47:注入孔、48:鋼球、49:受
面、50:カム壁、51:カム面、52:カム隙間、53:くさび
片、54:端面、55:圧縮ばね。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】固定軸と、この固定軸の周囲に、固定軸と
同心に形成された円筒状の固定側ハウジングと、上記固
定軸の周囲に揺動自在に支持された揺動部材と、この揺
動部材の一部に、上記固定軸と同心に形成された、円筒
状の揺動側ハウジングと、上記揺動部材の一部に、上記
固定軸と平行に設けられた枢軸と、この枢軸に揺動自在
に支承されたテンションプーリと、このテンションプー
リを張力を付与すべき部材に向けて押圧する第一のばね
と、上記固定軸に固定された部材と、この部材と上記揺
動部材との間に設けられた隙間空間と、この隙間空間の
両端開口部を塞いだシール材と、上記隙間空間内に充填
された粘性流体と、固定軸に対し固定された部分の外周
面に形成された、固定軸を中心とする円弧状の受面と、
上記揺動部材と共に揺動する部分の内周面で上記受面と
対向する部分に形成された、受面との距離が連続的に変
化するカム面と、このカム面と上記受面との間のカム隙
間に設けられたくさび片と、このカム隙間内に設けられ
てこのくさび片をカム隙間の狭い側に向けて弾性的に押
圧する第二のばねとを備え、上記くさび片は、上記揺動
部材が上記第一のばねの弾力に抗して揺動する場合にの
みカム隙間の狭い側に食い込んで、上記揺動部材が固定
軸を中心として揺動するのを阻止するオートテンショ
ナ。