JP2660292B2 - オートテンショナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、オートテンショナ、さらに詳しくは、自
動車用エンジンのクランクシャフトのプーリとカムシャ
フトのプーリの間に掛けられたタイミングベルトなどの
張力を調節するオートテンショナに関する。

従来の技術 自動車用エンジンでは、クランクシャフトとカムシャ
フトを同期させて回転させるためにタイミングベルトが
使用されており、その張力調節用としてオートテンショ
ナが開発されている。

この種のオートテンショナの１例として、エンジンブ
ロックなどの固定部分に固定される円柱状の固定部材の
周囲に軸受内輪に相当する可動偏心部材が偏心状かつ回
転自在に取付けられ、これらの間の回転部分に振動抑制
手段として高粘度の油が介在させられ、偏心部材の外側
に軸受外輪に相当するアイドラが回転自在に取付けら
れ、固定部分と偏心部材の間に取付けられたばねにより
アイドラをタイミングベルトに圧接させ、固定部材を中
心にアイドラを揺動させてベルトの張力を調節するもの
が知られている（特開昭63−47511号参照）。

発明が解決しようとする課題 上記のようなオートテンショナは、固定部材の周囲に
回動偏心部材が取付けられたものであるから、コンパク
トであるが、主要部品が全て金属製であるから、重量が
比較的大きいという問題がある。

この発明の目的は、上記の問題を解決し、軽量化が可
能で、加工および組立も容易なオートテンショナを提供
することにある。

課題を解決するための手段 この発明によるオートテンショナは、 固定部分に固定される円柱状の部材または固定部分に
１方向にのみ回転しうるように取付けられる円柱状の部
材の周囲に円柱状の可動偏心部材が偏心状かつ回転自在
に取付けられ、これらの間に振動抑制手段が介在させら
れ、ベルトに接触する円筒状のアイドラが可動偏心部材
の周囲に回転自在に取付けられ、固定部分と可動偏心部
材の間にアイドラがベルトに圧接する方向に可動偏心部
材を付勢するばねが設けられているオートテンショナに
おいて、 少なくとも可動偏心部材が合成樹脂により作られてい
ることを特徴とするものである。

作用 可動偏心部材が合成樹脂製であるから、軽量化が可能
である。

可動偏心部材にはばねの取付部分などが加工される
が、合成樹脂製であるため、加工が容易であり、また、
組立も容易である。

実 施 例 以下、図面を参照して、この発明を自動車用エンジン
のクランクシャフトとカムシャフトの間に掛けられたタ
イミングベルトに適用した実施例を説明する。

第１図〜第３図は、第１実施例を示す。

エンジンの固定部分（たとえばエンジンブロック）
（10）に、円柱状の固定部材（11）が１本のボルト（1
2）により固定されている。固定部材（11）の両端のボ
ルト（12）の周囲に、固定部材（11）より外径の大きい
円板状の側板（13）（14）がはめられ、ボルト（12）に
より固定されている。なお、先端側の側板（13）は、ボ
ルト（12）に一体に形成されてもよい。また、基端側の
側板（14）は、固定部材（11）に一体に形成されてもよ
い。

固定部材（11）の周囲の側板（13）の間に、短円柱状
の合成樹脂製可動偏心部材（15）が偏心状かつ回転自在
に取付けられている。偏心部材（15）の基端側に固定部
材（11）とほぼ同心のボス部（15a）が形成され、この
ボス部（15a）と先端側の偏心部（15b）の間に環状段部
（15c）が形成されている。

固定部材（11）の外周面と偏心部材（15）の偏心穴の
内面との隙間は最小に抑えられており、この部分にはた
とえば粘度が100,000cst（25℃）以上のシリコーンオイ
ル（０）が介在させられて、偏心部材（15）の回転トル
クが大きくされている。また、固定部材（11）と偏心部
材（15）の両端部相互間に、オイル（０）を封止するＯ
リング（16）が設けられている。

偏心部材（15）の周囲に、内輪（17）が固定され、こ
の内輪（17）の周囲に、円筒状のアイドラ（18）が複数
の球状転動体（19）を介して回転はしうるが軸方向には
ほとんど移動しないように取付けられている。内輪（1
7）は、可動偏心部材（15）にスナップフィットして圧
入固定されている。なお、内輪（17）の内周面にローレ
ット加工などを施して、回り止めとしてもよい。また、
内輪（17）は、接着などにより可動偏心部材（15）に固
定されてもよい。さらに、可動偏心部材（15）成形時に
内輪（17）と一体的にインジェクション成形して、可動
偏心部材（15）と内輪（17）とを固定的に結合してもよ
い。

偏心部材（15）のボス部（15a）の周囲にねじりコイ
ルばね（20）が取付けられ、ばね（20）の一端部（20
a）が可動偏心部材（15）の段部（15c）に、他端部（20
b）が固定部分（20）にそれぞれ固定されている。そし
て、このばね（26）が、偏心部材（15）を第２図の時計
方向に付勢し、アイドラ（18）をタイミングベルト（2
1）の歯（22）のない面に押付けている。

エンジンのクランクシャフトとカムシャフトの軸間距
離は温度によって変化し、これにより相対的なベルト
（21）の長さが変化する。ベルト（21）も、自身の温度
変化により伸縮し、また、長時間の使用により伸びが生
じる。そして、これらにより、ベルト（21）の張力が変
化しようとするが、上記のオートテンショナが次のよう
に作動して、張力を所定の値に保持する。

まず、ベルト（21）の張力が小さくなろうとすると、
ばね（20）の弾性力により偏心部材（15）が固定部材
（11）を中心にベルト（21）に接近して張力を増す方向
（第２図の時計方向）に回転し、張力が所定の値に保持
される。逆に、ベルト（21）の張力が大きくなろうとす
ると、ばね（20）の弾性力に抗して偏心部材（15）がベ
ルト（21）から離れて張力を減らす方向（同図の反時計
方向）に回転し、張力が所定の値に保持される。このと
き、ベルト（21）の伸びまたは縮みは非常に緩やかであ
るから、シリコーンオイル（０）が偏心部材（15）の回
転を拘束することはない。また、ベルト（21）の振動や
エンジンの振動によるアイドラ（18）および偏心部材
（15）の振動は、シリコーンオイル（０）の回転に対す
る粘性抵抗（剪断抵抗）により抑制される。

上記のオートテンショナでは、可動偏心部材（15）が
合成樹脂製であるから、軽量化が可能であり、ばね（2
0）の取付穴などの加工や組立も容易である。

第４図は第２実施例を示し、第１実施例のものと対応
する部分には同一の符号を付している。

第２実施例の場合、内輪（17）はプレス加工により成
形されており、その先端部には、可動偏心部材（15）の
先端面と側板（13）の間にはさまれた内向き鍔部（17
a）が一体に形成されている。

他は、第１実施例の場合と同様である。

第５図および第６図は第３実施例を示し、第１実施例
のものと対応する部分には同一の符号を付している。

第３実施例の場合、可動偏心部材（15）の段部（15
c）に、略円弧状の凹部（23）が形成され、その一端部
にばね（20）の端部（20a）が係止されている。

偏心部材（15）を合成樹脂で成形する場合、そのまま
では、肉厚が不均一なため、歪を生じるおそれがある
が、偏心部材（15）の肉厚部に凹部（23）を形成するこ
とにより肉厚を均一にし、歪の発生を防止している。ま
た、凹部（23）により、さらに軽量化ができる。そし
て、この凹部（23）をばね（20）の係止に利用すること
ができる。

他は、第１実施例の場合と同様である。

第７図および第８図は第４実施例を示し、第３実施例
のものと対応する部分には同一の符号を付している。

第４実施例の場合、可動偏心部材（15）の外径は全長
にわたって一定であり、その外周面中央部に内輪（17）
が接着などにより固定されている。偏心部材（15）の基
端部外周面にばね取付ブラケット（24）のボス部（24
a）がはめ止められ、このブラケット（24）の先端部に
形成されたばね取付穴（25）と固定部分（10）に固定さ
れたピン（26）に、偏心部材（15）を第８図の反時計方
向に付勢する引張コイルばね（27）の両端部が取付けら
れている。基端部側の側板（14）の対称２箇所に、基端
部側に折れ曲った板状係止部（14a）と先端部側に折れ
曲った板状ストッパ部（14b）が一体に形成されてい
る。側板（14）の係止部（14a）は固定部分（10）に形
成された係止穴（28）にはめ止められ、ストッパ部（14
b）は偏心部材（15）の凹部（23）に移動可能にはめら
れている。

偏心部材（15）が中立位置にあるときには、ストッパ
部（14b）は凹部（23）の中央に位置しており、これら
凹部（23）とストッパ部（14b）で構成されたストッパ
により、偏心部材（15）の変位が制限され、異常に大き
な変位が防止される。そして、偏心部材（15）の軽量化
と歪防止のための凹部（23）をストッパとして利用して
いるので、構造が簡単である。

なお、固定部材（11）、側板（14）、係止部（14a）
およびストッパ部（14b）は、合成樹脂または薄鋼板に
より一体に成形されてもよい。

他は、第３実施例の場合と同様である。

第９図は第５実施例を示し、第４実施例のものと対応
する部分には同一の符号を付している。

第５実施例の場合、固定部材（11）の基端部に側板
（14）が一体に形成され、側板（14）にピン状の係止部
（14a）およびストッパ部（14b）が固定されている。固
定部材（11）と側板（14）は、薄鋼板で一体に成形され
ている。なお、固定部材（11）、側板（14）、係止部
（14a）およびストッパ部（14b）は、合成樹脂により一
体に形成されてもよい。

他は、第４実施例の場合と同様である。

第10図は第６実施例を示し、第３実施例のものと対応
する部分には同一の符号を付している。

第６実施例の場合、固定部材（11）は先端側半体（11
a）と基端側半体（11b）に分割され、先端側半体（11
a）に側板（13）が、基端側半体（11b）に側板（14）が
それぞれ一体に形成されている。基端側の側板（14）に
は突出部（14c）が一体に形成され、その先端部に形成
された穴（29）に、固定部分（10）に固定されたピン
（30）が通されて、側板（14）が固定されている。そし
て、このピン（30）に、ねじりコイルばね（20）の端部
（20b）が固定されている。また、偏心部材（15）の凹
部（23）は、先端側の端面に形成されている。固定部材
（11）の２つの半体（11a）（11b）の突合せ部分の偏心
部材（15）の内周面に、環状みぞ状のオイル溜め（31）
が形成されている。このため、各半体（11a）（11b）を
偏心部材（15）に装入するときに押しのけられたシリコ
ーンオイル（０）がこのオイル溜め（31）に自動的に溜
まることになる。

この場合、固定部材（11）が２つの半体（11a）（11
b）に分割され、各半体（11a）（11b）に側板（13）（1
4）を一体に形成して、これらを両側から組込むように
したので、組込みが容易である。

Ｏリング（16）は、偏心部材（15）の両端部に形成さ
れた環状段部に装着されているが、側板（13）（14）の
偏心部材（15）の端面と接する面に環状みぞを形成し
て、これらのみぞに装着するようにしてもよい。Ｏリン
グ（32）はボルト（12）の外周部に形成した環状みぞに
装着されており、各半体（11a）（11b）の突合せ部分か
ら洩れてくるオイルを封止するためのものである。

他は、第３実施例の場合と同様である。

第11図および第12図は、第６実施例の固定部材（11）
の２つの半体（11a）（11b）の突合せ部分の構成の例を
示す。

第11図の場合、２つの半体（11a）（11b）の突合せ端
部は、スナップフィットにより固定されている。

第12図の場合、２つの半体（11a）（11b）は、凹凸の
嵌合により、相互に回転しないように固定されている。

第13図および第14図は第７実施例を示す。

第７実施例の場合、エンジンの固定部分（40）に、１
本のボルト（41）が固定されている。このボルト（41）
は段付のものであり、その段部（41a）と固定部分（4
0）の間に座金（42）をはさみ止めることにより、固定
されている。また、ボルト（41）の頭（41b）に側板
（鍔）（43）が一体に形成されており、この側板（43）
と座金（42）の間に、円柱状の合成樹脂製中間部材（4
4）が回転自在に取付けられている。中間部材（44）の
外周にも側板（鍔）（53）が一体に形成されており、こ
れらの間に、合成樹脂製可動偏心部材（45）が回転自在
に取付けられている。

第１実施例などと同様、中間部材（44）と偏心部材
（45）の間にシリコーンオイル（０）およびＯリング
（46）が設けられ、偏心部材（45）の周囲に、内輪（4
7）および転動体（48）を介して、アイドラ（49）が取
付けられている。

中間部材（44）の基端側の周囲に、ねじりコイルばね
（50）が取付けられている。ばね（50）の両端部は偏心
部材（45）と固定部分（40）に固定され、偏心部材（4
5）を第14図の時計方向に付勢して、ベルト（51）に押
付けている。

ボルト（41）と中間部材（44）の先端側の間の環状空
間に、一方向クラッチ（52）が設けられている。この一
方向クラッチ（52）はたとえば公知の一方向ころクラッ
チであり、ボルト（41）に対し中間部材（44）の第14図
時計方向の回転はクラッチ（52）がフリーになって許容
するが、同図反時計方向の回転はクラッチ（52）がロッ
クして阻止するようになっている。すなわち、一方向ク
ラッチ（52）は、アイドラ（49）をベルト（51）に押付
ける方向の中間部材（44）の回転は許容するが、アイド
ラ（49）をベルト（51）から離す方向の中間部材（44）
の回転は阻止する。

エンジンの急加速などの要因でベルト（51）が急激に
緩んだ場合、ばね（50）弾性力により偏心部材（45）が
第14図の時計方向に回転しようとし、オイル（０）の粘
性抵抗により中間部材（44）も同じ方向に回転しようと
する。そして、中間部材（44）のこの方向の回転は一方
向クラッチ（52）がフリーになることにより許容されて
いるので、偏心部材（45）と中間部材（44）が一体とな
って第14図の時計方向に急激に回転し、アイドラ（49）
がベルト（51）の緩みに迅速に追従してこれに押付けら
れ、所定の張力が保持される。このため、タイミングベ
ルト（51）の歯とびの問題が生じることがない。逆に、
ベルト（51）が縮んで張力が大きくなった場合、ばね
（50）の弾性力に抗して偏心部材（45）が第14図の反時
計方向に回転しようとし、オイル（０）の粘性抵抗によ
り中間部材（44）も同じ方向に回転しようとする。とこ
ろが、中間部材（44）のこの方向の回転は一方向クラッ
チ（52）がロックすることにより阻止されるので、偏心
部材（45）だけがオイル（０）の粘性抵抗に抗して第14
図の反時計方向に緩やかに回転し、ベルト（51）の張力
が所定の値に保持されるまでアイドラ（49）が緩やかに
移動する。また、ベルト（51）の振動やエンジンの振動
によるアイドラ（49）の振動は、シリコーンオイル
（０）の回転に対する粘性抵抗により抑制される。

他は、第１実施例の場合と同様である。

なお、この発明によ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以外のベルトにももちろん
適用できる。

発明の効果 この発明のオートテンショナによれば、上述のよう
に、可動偏心部材が合成樹脂製であるから、軽量化が可
能であり、加工および組立も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示すオートテンショナ
の縦断面図（第２図Ｉ−Ｉ線の断面図）、第２図は第１
図II−II線の断面図、第３図は第１図III−III線の断面
図、第４図は第２実施例を示すオートテンショナの縦断
面図、第５図は第３実施例を示すオートテンショナの縦
断面図（第６図Ｖ−Ｖ線の断面図）、第６図は第５図VI
−VI線の断面図、第７図は第４実施例を示すオートテン
ショナの縦断面図（第８図VII−VII線の断面図）、第８
図は第７図VIII−VIII線の断面図、第９図は第５実施例
を示すオートテンショナの縦断面図、第10図は第６実施
例を示すオートテンショナの縦断面図、第11図および第
12図は第10図の固定部材の２つの半体の突合せ部分の構
成の２つの例をそれぞれ示す要部拡大断面図、第13図は
第７実施例を示すオートテンショナの縦断面図（第14図
XIII−XIII線の断面図）、第14図は第13図XIV−XIV線の
断面図である。 （10）（40）……固定部分、（11）……固定部材、（1
5）（45）……可動偏心部材、（18）（49）……アイド
ラ、（20）（27）（50）……ばね、（21）（51）……タ
イミングベルト、（44）……中間部材、（０）……シリ
コーンオイル。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定部分に固定される円柱状の部材または
   固定部分に１方向にのみ回転しうるように取付けられる
   円柱状の部材の周囲に円柱状の可動偏心部材が偏心状か
   つ回転自在に取付けられ、これらの間に振動抑制手段が
   介在させられ、ベルトに接触する円筒状のアイドラが可
   動偏心部材の周囲に回転自在に取付けられ、固定部分と
   可動偏心部材の間にアイドラがベルトに圧接する方向に
   可動偏心部材を付勢するばねが設けられているオートテ
   ンショナにおいて、 少なくとも可動偏心部材が合成樹脂により作られている
   ことを特徴とするオートテンショナ。