JP2890620B2

JP2890620B2 - オートテンショナ

Info

Publication number: JP2890620B2
Application number: JP2045368A
Authority: JP
Inventors: 利樹渡辺
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1990-02-28
Publication date: 1999-05-17
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: JPH03249454A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明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） 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８図に示す
様なタイミングベルト１による駆動機構が、例えば特開
昭63−180759号公報に開示されている様に、従来から広
く知られている。

この第８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はカムシャフト
の端部に固定された従動プーリ、４はタイミングベルト
１に適正な張力を付与する為のテンションプーリ、５は
ガイドプーリである。

この内のテンションプーリ４は、固定側枢軸６を中心
として揺動する揺動部材７に設けられた、揺動側枢軸８
の周囲に枢支されている。そして、この揺動部材７にそ
の基端部を固定した（揺動部材７と一体に形成された場
合も含む。）腕片９の先端部には引っ張りばね10の一端
を結合し、この引っ張りばね10の弾力に基づいて、テン
ションプーリ４をタイミングベルト１に向けて弾性的に
押圧する事により、温度変化等に伴なうタイミングベル
ト１等の寸法変化やエンジンの運転に伴なう振動等に拘
らず、このタイミングベルト１の張力が常に一定に保た
れる様にしている。

（発明が解決しようとする課題）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、次に述べる様な、解決すべき問題
点があった。

即ち、従来のオートテンショナの場合、引っ張りばね
10、或は捩りコイルばね（図示せず）の弾力によりテン
ションプーリ４を、タイミングベルト１等の張力を付与
すべきベルトに押し付けている為、ベルトの張力が急激
に変動した場合には、このベルトがばたつく事が避けら
れなかった。

ベルトに適正な張力を付与した状態で、テンションプ
ーリを枢支している軸を固定する、所謂固定テンショナ
の場合は、ベルトの張力が急激に変動した際にも、この
ベルトがばたつく事はないが、固定テンショナの場合
は、使用に伴なうベルトの伸び等によって、このベルト
の張力が低減した際に、これを補償する事が出来ない。

オートテンショナの場合は、上述の様な張力の低減分
を或る程度補償出来るが、前述の様にベルトのばたつき
が発生する。

この様なベルトのばたつきを防止する為に、従来か
ら、固定側枢軸６と揺動部材７との間に、粘性多板式の
振動防止機構を設け、ベルトの張力が急激に変動した場
合に於いても、テンションプーリ４がこのベルトの動き
に、直ちには追従しない様にする事が行なわれている。

ところが、上記従来の振動防止機構によりばたつきを
防止する場合、ばたつき防止の為の機構が複雑で、オー
トテンショナの製作費が嵩む事が避けられなかった。

本発明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）本発明のオートテンショナは、前記従来のオートテン
ショナと同様に、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に固定
軸と平行に設けられた、枢軸として機能する部分により
支承されたテンションプーリと、上記揺動部材に固設さ
れ、その一部を上記テンションプーリの外周面よりも直
径方向外方に突出させた腕片と、この腕片と固定の部分
との間に設けられた引っ張りばねとから成り、この引っ
張りばねの弾力に基づいて上記テンションプーリを、こ
のテンションプーリに掛け渡されたベルトに向けて押圧
する様に構成されている。

更に、本発明のオートテンショナの内、請求項１に記
載されたものに於いては、上記腕片の一部で、上記テン
ションプーリの外周面よりも直径方向外方に位置する部
分に、重りを固設した事を特徴としている。

又、請求項２に記載されたものに於いては、腕片と固
定の部分との間の引っ張りばねを省略する代りに、固定
軸の周囲に捩りコイルばねを設け、この捩りコイルばね
の一端を固定の部分に、他端を揺動部材に、それぞれ係
止している。

更に、請求項３に記載されたものに於いては、腕片を
省略する代わりに、揺動部材の一部で、テンションプー
リの内周面に近い部分に重りを固設している。

（作用）上述の様に構成される本発明のオートテンショナによ
り、エンジンのタイミングベルト等のベルトに、適正な
張力を付与する作用自体は、前述した従来のオートテン
ショナの場合と同様であり、引っ張りばね或は捩りコイ
ルばねの弾力に基づきテンションプーリが、ベルトに向
けて押圧され、このベルトに適正な張力を付与する。

ベルトの張力が急激に増減する事に伴ない、テンショ
ンプーリが振動しようとした場合には、腕片に固設され
た重りの働きにより、この腕片を固設した揺動部材が急
激に変位する事が阻止され、結果として、この揺動部材
に枢支されたテンションプーリが振動する事が防止され
る。

即ち、ベルトの張力が急激に変位する事に伴ない、テ
ンションプーリが振動する際の機構は、第９図のモデル
図の様になり、時間ｔの経過に伴なうテンションプーリ
の変位量をｘとした場合、両者ｔ、ｘの関係は次式で表
わされる。

ｍ・dx²/dt²＋ｃ・dx/dt＋ｋ・ｘ±ｆ＝Ｐ・sinωｔ尚、上式に於いて、ｍは揺動中心（揺動側枢軸）周囲
の慣性質量、ｃは粘性減衰抵抗、ｋはばね定数、ｆは摩
擦抵抗、Ｐはベルトの張力、ωはベルトの張力変動の角
速度である。

上式の右辺を一定とした場合、変位ｘを小さくする為
には、『ｍ・dx²/dt²』と『ｃ・dx/dt』と『ｆ』との少
なくとも何れかを大きくすれば良いが、本発明の場合、
揺動部材に重りを固設する事により、慣性質量ｍを大き
くし、上記『ｍ・dx²/dt²』を大きくしている。

この結果、上式の右辺を一定とした場合、即ち、ベル
トの張力変動が同じとした場合には、慣性質量ｍが増大
した分だけ、変位ｘが小さくなり、テンションプーリの
振動が抑えられる。

（実施例）次に、図示の実施例を説明しつつ、本発明を更に詳し
く説明する。

第１〜２図は本発明の第一実施例を示しており、第１
図は正面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図である。

11は円筒状に形成された固定軸で、オートテンショナ
の使用時にはボルト12により、エンジンのシリンダブロ
ック13の前面（タイミングベルト用オートテンショナの
場合）等に固定される。そして、この固定軸11の外周面
には、滑り軸受14、14を介して、揺動部材15が枢支され
ている。

即ち、上記揺動部材15には、この揺動部材15の外周面
17の中心とは異なる中心を有する円孔16が形成されてお
り、この円孔16の内側に固定軸11を挿入する事により揺
動部材15を、上記滑り軸受14、14を介して、固定軸11に
対し枢支している。

この様にして、固定軸11に枢支された揺動部材15の外
周面17で、枢軸として機能する部分には、転がり軸受18
を介して、テンションプーリ19を支承している。そし
て、このテンションプーリ19の外周面24に、張力を付与
すべきベルト23を掛け渡す様にしている。

又、上記揺動部材15の外周面17の基端寄り（第２図の
右寄り）部分には、十分な剛性を有する鋼板をプレス成
形する事で造られた、腕片20の基端部を外嵌固定してい
る。

この腕片20の先端部（第１〜２図の下端部）は、上記
テンションプーリ19の外周面24よりも直径方向外方に突
出させると共に、腕片20の先端部に引っ張りばね21の一
端を係止している。そして、この引っ張りばね21の他端
を、前記シリンダブロック13の前面に固設した係止ピン
22に係止して、腕片20を介して前記揺動部材15に、固定
軸11を中心として、第１図で反時計方向に揺動しようと
する弾力を付与している。

張力を付与すべきベルト23は、テンションプーリ19の
外周面24で、上記引っ張りばね21を設けた側に掛け渡し
ており、この結果、上記ベルト23には、引っ張りばね21
の弾力に応じた適正な張力が付与される。

更に、上記腕片20の中間部側面で、上記テンションプ
ーリ19の外周面24よりも直径方向外方に位置する部分に
は、重り25を固定している。

上述の様に構成される本発明のオートテンショナによ
り、エンジンのタイミングベルト等のベルト23に、適正
な張力を付与する作用自体は、前述した従来のオートテ
ンショナの場合と同様であり、引っ張りばね21の弾力に
基づきテンションプーリ19の外周面24が、ベルト23に向
けて押圧され、このベルト23に適正な張力を付与する。

ベルト23の張力が急激に増減する事に伴ない、テンシ
ョンプーリ19が振動しようとした場合には、腕片20の中
間部に固設された重り25の働きにより、この腕片20を固
設した揺動部材15が急激に変位する事が阻止され、結果
として、この揺動部材15に枢支されたテンションプーリ
19が振動する事が防止される。

この様に、重り25の存在によ腕片20を固定した揺動部
材15の変位を抑え、この揺動部材15に枢支されたテンシ
ョンプーリ19の振動を抑える際の機構は、前述の通りで
ある。

次に、第３〜４図は本発明の第二実施例を示してい
る。

本実施例の場合、腕片20と固定の部分（第２図の係止
ピン22）との間の引っ張りばね21を省略する代りに、固
定軸11の周囲に捩りコイルばね26を設け、この捩りコイ
ルばね26の弾力に基づき、揺動部材15の外周面17に枢支
されたテンションプーリ19を、ベルト23に向けて押圧し
ている。

即ち、上記捩りコイルばね26の一端を固定軸11の基端
部に形成したフランジ部27に形成した係止孔28に、他端
を揺動部材15に形成した別の係止孔29に、それぞれ係止
して、上記揺動部材15に、固定軸11を中心として揺動す
る弾力を付与している。固定軸11がシリンダブロック13
に対して回転するのは、上記フランジ部27とシリンダブ
ロック13との間に掛け渡す様にして設けた、係止ピン33
により防止している。

上記揺動部材15の外周面17の基端寄り部分には、やは
り腕片20の基端部を外嵌固定し、この腕片20の先端部
に、重り25を固定している。

本実施例の場合、テンションプーリ19をベルト23に押
圧する為のばねが、引っ張りばね21から捩りコイルばね
26に代った以外は、前述の第一実施例の場合と同様であ
る。

次に、第５図は本発明の第三実施例を示している。

本実施例の場合、テンションプーリ19をベルト23に押
圧する為の捩りコイルばね26の一端を、シリンダブロッ
ク13の側面に形成した係止孔30に直接係止し、固定軸11
とシリンダブロック13との間の係止ピン33（第４図）を
省略している。

その他の構成及び作用に就いては、上述の第二実施例
の場合と同様である。

次に、第６〜７図は本発明の第四実施例を示してい
る。

本実施例の場合、腕片20を省略する代りに、揺動部材
15の一部で、テンションプーリ19の内周面に近い部分
に、略三日月型の重錘部31を、上記揺動部材15と一体に
形成する事で、上記重錘部31を重りとして機能させる様
にしている。

重錘部31の外側面には角孔32を形成し、テンションプ
ーリ19にベルト23を掛け渡す際には、この角孔32に角レ
ンチを係止し、捩りコイルばね26の弾力に抗して、揺動
部材15を揺動させられる様にしている。

本実施例の場合、重りとして機能する重錘部31と固定
軸11との距離が比較的小さい為、振動を抑える機能自体
は、腕片20を設けた、第一〜第三実施例に比べて弱い
が、小型エンジン用としては、実用上十分な機能を有
し、しかも装置全体をコンパクトに造る事が出来る。

その他の構成及び作用は、前述の各実施例の場合と同
様である。

（発明の効果）本発明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、簡単な構造で、比較的安価に製作出来
るにも拘らず、ベルトの張力が急激に変動した場合に
も、このベルトがばたつく事を確実に防止する事が出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は本発明の第一実施例を示しており、第１図
は正面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３〜４図
は本発明の第二実施例を示しており、第３図は正面図、
第４図は第３図のＢ−Ｂ断面図、第５図は本発明の第三
実施例を示す、第４図と同様の断面図、第６〜７図は本
発明の第四実施例を示しており、第６図は正面図、第７
図は第６図のＣ−Ｃ断面図、第８図はオートテンショナ
を設けたベルト駆動機構の正面図、第９図はテンション
プーリの振動に与える因子を表わしたモデル図である。 1: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:ガイドプーリ、6:固定側枢軸、7:
揺動部材、8:揺動側枢軸、9:腕片、10:引っ張りばね、1
1:固定軸、12:ボルト、13:シリンダブロック、14:滑り
軸受、15:揺動部材、16:円孔、17:外周面、18:転がり軸
受、19:テンションプーリ、20:腕片、21:引っ張りば
ね、22:係止ピン、23:ベルト、24:外周面、25:重り、2
6:捩りコイルばね、27:フランジ部、28、29、30:係止
孔、31:重錘部、32:角孔、33:係止ピン。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】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に固定軸と
平行に設けられた、枢軸として機能する部分により支承
されたテンションプーリと、上記揺動部材に固設され、
その一部を上記テンションプーリの外周面よりも直径方
向外方に突出させた腕片と、この腕片と固定の部分との
間に設けられた引っ張りばねとから成り、この引っ張り
ばねの弾力に基づいて上記テンションプーリを、このテ
ンションプーリに掛け渡されたベルトに向けて押圧する
オートテンショナに於いて、上記腕片の一部で、上記テ
ンションプーリの外周面よりも直径方向外方に位置する
部分に、重りを固設した事を特徴とするオートテンショ
ナ。
【請求項２】腕片と固定の部分との間の引っ張りばねを
省略する代りに、固定軸の周囲に捩りコイルばねを設
け、この捩りコイルばねの一端を固定の部分に、他端を
揺動部材に、それぞれ係止した、請求項１のオートテン
ショナ。
【請求項３】腕片を省略する代りに、揺動部材の一部
で、テンションプーリの内周面に近い部分に重りを固設
した、請求項２のオートテンショナ。