JPS6262051A

JPS6262051A - オ−トテンシヨナ−

Info

Publication number: JPS6262051A
Application number: JP19866485A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Suga; 菅　芳郎
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1985-09-10
Filing date: 1985-09-10
Publication date: 1987-03-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ベルトの張力′を一定に維持するオートテン
ショナーに関するものである。特に、好適には自動車用
ＯＨＣ或はＤＯＨＣエンジンのカムシャフト駆動タイミ
ングベルトや、補機駆動ベルト等の張力を安定して維持
するために用いられるオートテンショナーに関する。

（従来の技術）本発明はベルトの張力を安定的に一定に維持したい場合
に、広く応用できるものであるが、説明のために、自動
車用ＯＨＣ或はＤＯＨＣエンジンのカムシャフト駆動タ
イミングベルトを例として話を進める。

ＯＨＣ或はＤＯＨＣエンジンでは、吸排気バルブを開閉
するためのカムシャフトはエンジン上部にあり、ピスト
ンにより回転駆動されるクランクシャフトに対し離れた
位置にある。

従って、クランクシャフトの回転をカムシャフトに伝達
するためカム、シャフト駆動タイミングベルトが用いら
れている。このタイミングベルトは内周に歯を有してお
り、両シャフト上に固定されたタイミングプーリの外周
歯　　　゛と噛み合ってプーリ間に装架されて、回転を
伝達する。

タイミングベルトには所定の張力を付与する必要がある
が、従来は固定式のテンショナーによって初張力を付与
するのが一般的であった。固定式テンショナーは、ばね
等の付勢手段によりタイミングベルトの外周に押し付け
られ所定の初張力（例・えば２０〜３０Ｋｇ−ｆ）をタ
イミングベルトに付与された後、ボルト等によってエン
ジンブロック上に固定される。

この初張力は主としてタイミングベルトの振動およびタ
イミングベルトとタイミングプーリとの間の歯とびを防
止するために与えられている。しかしながら、アルミ材
等で形成されるエンジンブロックとワイヤーが入ってい
るゴム製のタイミングベルトでは線膨張係数が、前者が
後者の約４倍と大きいため、温度変化に伴いベルト張力
が大きく変化してしまう。即ち、低温時にはベルト寸法
収縮よりもプーリ間距離の収縮の方が大きいためベルト
のゆるみが発生して、ベルトの振れが増大し、更には歯
とびが起こる場合もある。又、高温時にはベルトの伸び
よりもプーリ間距離の伸びの方が大きいため、ベルト張
力が増大し、騒音を発生させたシ、ベルト耐久性の低下
を招いたりする。

以上に述べた固定式テンショナーの問題点を解決するた
め、ベルト張力の変化に対してその変化を補償する機能
をもつタイプのテンショナーが提案されている（西独公
開特許第２５２４７４４号）。

このタイプのテンショナーは一般的にオートテンショナ
ーとよばれているが、前記西独公開特許のオートテンシ
ョナーは、エンジンブロックに固定保持される固定部と
、この固定部上に偏心位置で取シ付けられベルトに対し
て揺動して当接する環状偏心輪と、偏心輪をベルト方向
へと付勢しているコイルばねとより構成されて、ベルト
の張力変動に対して追従して張力を維持するものである
。

（発明が解決しようとする問題点）上記オートテンショナーにおいては、コイルスプリング
により偏心輪をベルトに押圧する構成であるため、ベル
トへの負荷が大きい場合や急激に増大する場合（例えば
、エンジン始動時や急停止時、急ブレーキ時、異物かみ
込み時等）に、オートテンショナーにも大きな張力や急
激に増大した張力が伝達されてこれらがコイルスプリン
グの押圧力に打ちかつてテンショナーも一緒に変位する
。しかもコイルスプリングの剛性が小さい場合にはその
変位は敏感でかつ大きいためにベルトを波動させたり、
さらには歯とびの一問題を引き起こす。特に、低温での
始動時には歯とびの問題が起きやすい。

又、ベルトの急激な張力増大に対して変位しにくい構成
とするには剛性の高いコイルばねを使用すれば良いが、
高温時に生ずるベルト張力増大に対し、変位が鈍感であ
り、かつ張力緩和の効果が少くベルト耐久性の低下や騒
音等の問題を生ずる。

従って、従来のオートテンショナーでは、剛性の小さい
ばねで適度の張力をベルトに与えながら、ベルトの急激
な張力増大を吸収して安定した張力を維持するという二
律背反する課題を達成することはできない。

本発明の目的は、上記二律背反する課題を達成し得るオ
ートテンショナーを提供することである。

即ち、本発明の目的は所定の張力をベルトに付与しなが
らベルトの急激な張力増大を吸収して安定した張力を維
持できるオートテンショナーを提供することである。

（問題点を解決するための手段）本発明の目的を達成するオートテンショナーは基体に固
定される固定部と、該固定部に対し変位してベルトに当
接する変位手段と、該変位手段を付勢してベルトに所定
張力を付与する張力付与手段と、前記固定部と変位手段
間にベルトの張力変動を吸収するよう設け　　−られた
吸振手段とより成るものである。

（実施例）本発明の好適実施例を示すオートテンショナー全ＯＨＣ
エンジンのタイミングベルトに利用した適用例について
説明する。

第１図乃至第６図は本発明の第１実施例によるオートテ
ンショナー１０を示しており、第１図はＯＨＣエンジン
のタイミングベルト３に適用された状態を示している。

第１図において、図示なきエンジンブロックより延び出
したクランクシャフトとカムシャフトの端部にそれぞれ
固定されたクランク用タイミングプーリ１とカムシャフ
ト用タイミングプーリ２間には、タイミングベルト３が
巻き掛けられている。タイミングベルト３はその内周側
に歯を有して各タイミングプーリ１．２の外周歯と噛み
あい、クランクシャフトの回転をカムシャフトへと伝達
している。

オートテンショナー１０はタイミングベルト３に所定の
張力（例えば２０〜３０に４ｆ）を付与するようエンジ
ンブロックに取シ付けられている。

即ち、オートテンショナー１０は外側部材１６をタイミ
ングベルト３の外周に当接させ、固定軸１２を介してエ
ンジンブロック８につば付きポルト４によって固定され
ている（第１図乃至第３図参照）。そして、外側部材１
６は内側部材１４との間に内輪１８および外側部材と内
輪１８０間に転動体１９を介装し、回転自在となってい
る。外側部材１６と固定軸１２間に配置された内側部材
１４に固定されたブラケット２０は、エンジンブロック
８に沿って延在し、その先端部２０ａにおいてエンジン
ブロックより突出するピン６に一端を掛は取めしたコイ
ルばね５によりタイミングベルト３方向へ付勢されてお
り、オートテンショナー１０は全体としてタイミングベ
ルトに押圧されている。従って、内側部材１４、内輪１
８、転動体１９、外側部材１６、ブラケット２０は固定
部である固定軸１２に対して変位してベルトに当接する
変位手段を構成している。又、コイルばね５は張力付与
手段として作用する。

固定軸１２は、エンジンブロック８に密着当接する円形
底部１２ａと底部１２ａよりエンジンブロックと反対側
に延び出している筒部１２ｂとより成っている。固定軸
１２の中心軸に穿設された中空孔１２ｅにはっは付きポ
ルト４が挿入されて、ポルト４の先端がエンジンブロッ
ク８に螺合して、固定軸１２がエンジンブロック８に、
静置固定される。円形底部１２ａは、後述するダンパ液
オーバフロー用細孔１２ｃを有しており、細孔１２Ｃに
はエンジンブロック８側より封止用ピン２６が挿入され
、液もれを防止する構成となっている。固定軸１２の外
側には内側部材１４が遊嵌されておシ、両者１２．１４
の遊嵌部の両端付近は両者１２．１４間に形成されるダ
ンパ液封入室３２に封入されたダンパ液の洩れを防止す
るためのシール構造と成っている。

即ち、固定軸１２の円形底部１２ａの外周に穿設された
溝１２ｄ内にゴム状の０リング２４を配設するとともに
、内側部材１４が固定軸１２の筒部１２ｂの端部と遊嵌
する内周側に溝１４ａを設けてやはシｏリング２２を配
設してシール構造を形成している。

内側部材１４は、第１円筒部１４ｂと第２円筒部１４Ｃ
とより成っておシ、第１円筒部１４ｂは固定軸１２と同
一軸心ｏ１を有し、第２円筒部１４ｃは固定軸１２に対
し偏心した軸心Ｏ７を有している（第２図参照）。第１
円筒部１４ｂは固定軸１２の円形底部１２ａの外周を被
って遊嵌するとともに筒部１２ｂとの間に前述の環状の
ダンパ液封入室３２を画成している。ダンパ液封入室３
２内には、第４図に示すように固定軸１２より２枚の内
羽根３０が軸回りに１８０度の関係を有して延び出すと
ともに、内側部材１４にも、１８０度の関係を有して外
羽根２８が延び出している。

各羽根２８．３０と対向する固定軸１２および内側部材
１４にはわずかな隙が残されてオリフィス３４．３６．
３８．３９を形成している。ここで、オリフィス３８は
外羽根２８と固定軸１２間の隙であシ（第５図参照）、
オリフィス３９は内羽根３０と内側部材１４間の隙であ
る（第６図参照）。

ダンパー液封入室３２、内羽根３０、外羽根２８及びダ
ンパ液どによつで封入室が教室に区画された吸振機構を
構成している。又、ダンパ液封入室３２には前述した固
定軸１２の円形底部１２ａに穿設されたダンパ液オーバ
フロー用細孔１２ｃが開口している。ダンパー液をダン
パー液封入室に封入するには倒置した状態で内側部材１
４の第２円筒部１４ｃの内周に固定軸１２の筒部１２ｂ
を仮蓋して円形度部１２ａと第１円筒部１４ｂの内周面
とを未嵌合状態として空間をもたせ、その空間からダン
パー液を注入し、その後、所定の嵌合状態にする。

第１円筒部１４ｂに対し偏心した第２円筒部１４ｃの外
側には内輪１８が嵌合され転動体を介して外側部材１６
が配置されている。

外側部材１６はタイミングベルト３に当接する構成と成
っている。内側部材１４の第１円筒部１４ｂの外周には
ブラケット２Ｇが嵌着固定されて、内側部材１４とブラ
ケット２０が一体構造となっている。

ブラケット２０は内側部材１４に嵌着する環状部より半
径方向外側にエンジンブロックに沿って延び出す部分を
有しておシ、その端部２０ａにはコイルばね５が掛は取
めされ、タイミングベルト３方向へと付勢されるように
なっている。内側部材１４の第２円筒部１４ｃの端部と
つば付きボルト４のつばとの間にはスラストすベシ軸受
が介装されており内側部材とつばとの摩擦を低減してい
る。内側部材１４は第１円筒部１４ｂの軸心を中心にし
て回動できる。この第１実施例では、内側部材の外周に
内輪を嵌合しであるが、内輪を省いて内側部材の外周面
を直接軌道輪として用いることもできる。

以上の構成のオートテンショナーは、第１図に示す如く
エンジンブロック８に取シ付けられコイルばね５により
所定の張力をタイミングベルト３に付与する。

例えば低温時雨タイミングプーリ１．２間・の距離がタ
イミングベルト３の収縮より大きくなる場合には、タイ
ミングベルト３の張力が除々に低下してしまう。この時
、コイルばね５の付勢力がタイミングベルト３の張力を
補う方向に、すなわち、内側部材１４及び外側部材１６
をブラケット２０を介して固定軸１２に対し第２図のＢ
方向に回−動変位させる。

この時ダンパ液封入室３２内のダンパ液はオリフィス３
４．３６．３８．３９を通って除々に流動し、タイミン
グベルト３の張力変動が吸収された位置で内側部材１４
と外側部材１６とを停止させる。

高温時は逆にタイミングプーリ１．２間の伸びがタイミ
ングベルト３の伸びを上まわるのでタイミングベルト３
の張力が増大する。

この時、タイミングベルト３は外側部材１６と内側部材
１４とを第２図のＡ方向に変位させ、ダンパ液が低温時
と反対方向に除々に流動して、コイルばね５の付勢力と
均衡する。

次に、エンジンの始動時や急停止時等に瞬間的に過大負
荷がタイミングベルト３にかかった場合、タイミングベ
ルト３は外側部材１６と内側部材１４とを入方向へ変位
させようとするがダンパ液封入室３２内のダンパ液は急
激には流動できず、各オリフィス３４．３６．３８．３
９よりわずかな量だけ流動するに止るためＡ方向への変
１位を鈍感にかつ小さくすることが出来る。また、過大
負荷が、内側部材１４、外側部材１６は即座に、所定張
力付与位置に復帰する。又、増大した張力が続く場合は
、ダンパ液がわずかづつオリフィス３４．３６．３８．
３９を通って隣接する室に流れ、タイミングベルト３と
コイルばね５の付勢力がつシ合う位置で、両部材１４、
　１６が停止する。

一方、タイミングベルト３への負荷が変動してタイミン
グベルト３が振動し、張力変動が生ずる場合にも、やは
りオリフィス３４．３６．３８．３９を通るダンパ液は
少量であるため、振動を吸収できる。従って、張力が　
　′急激に変動する際にも安定した張力をタイミングベ
ルト３に付与しつづけることが可能である。

次に、本発明の第２実施例を示すオートテンショナー１
１０につき、第７図及び第８図を参照して説明する。

固定軸１１２は、エンジンブロック８側から第２筒部１
１２ｃ、円板部１１２ａ、及び第１筒部１１２ｂ、より
成っている。固定部である固定軸１１２はその中心を貫
通する中空孔１１２Ｃを有し、つば付きボルト４によジ
エンジンブロックに固定されている。第１実施例と同様
に、固定軸１１２の外側には、内側部材１１４が遊嵌さ
れ、更に内側部材１１４には、内輪１８、転動体１９を
介して外側部材１１６が回転自在に配置されている。

内側部材１１４、内輪１８、転動体１９、外側部材１１
６は一体的に固定軸１１２に対して変位してベルトに当
接する変位手段を構成している。

内側部材１１４は、固定軸１１２の円板部１１２ａと第
２筒部１１２Ｃの一部を被う第１筒部１１４ａと、固定
軸１１２の第１筒部１１２ｂを被う第２筒部１１４ｂと
より成っている。第１筒部１１４ａはボルト４と同一軸
心Ｏ′１　　を有するが、第２筒部１１４ｂはボルト４
の軸心に対し偏心した軸心０′、を有している。固定軸
１１２と内側部材１１４間にはやはり環状のダンパ液封
入室１３２が画成される。

ダンパ液封入室１３２．には、ダンパ液、ベーン支持体
１３０１ばね１４０、ベーン１２８が設けられ、これら
によって吸振機構を形成している。

ベーン支持体１３０は固定軸１１２の第１筒部１１２ｂ
上に固定的に嵌着されている。

ベーン支持体１３０は卵形で円形部の一部で内側部材１
１４に近接してオリフィス１３４を形成している。一方
ベーン支持体１３０の突出端側には凹所１３０ａが設け
られており、この凹所１３０ａ内にはばね１４０により
外方へ付勢されたベーン１２８が内側部材１１４と摺動
自在に配置されている。

ダンパ液封入室１３２には固定軸１１２の円板部１１２
ａに穿設されたダンパー液オーバフロー用細孔１１２ｅ
が開口している。ダンパー液注入方法は第１実施例−と
同様であるから説明は省略する。ピン１２６は前記細孔
１１２ｅを封止するだめのものである。ダンパ液を完全
にシールするため、固定軸１１２の円板部１１２ａの外
周溝１１２ｄと内側部材１１４の内周溝１１４ＣにＯリ
ング１２４．１２２がそれぞれ配置されている。

内側部材１１４の第１筒部１１４ａのエンジンブロック
８側端部には張力付与手段としてのコイルばね１０５の
一端が掛は取めされている。コイルばね１０５の他端は
エンジンブロック８に掛は取めされているのでその付勢
力は内側部材１１４を円周方向へと回動させるよう付与
される。

外側部材１１６は、内側部材１１４の第２筒部１１４ｂ
の外側に嵌着された内輪および転動体を介して回転自在
に配置されている。

外側部材１１６と内側部材１１４とは一体的に、固定軸
１１２に対して回動できる構成となっており、コイルば
ね１０５によりタイミングベルト３方向に常に押圧され
ている。

この実施例においても、第１実施例と同様に内側部材の
外周を直接軌道輪としてもよい。

上記第２実施例のオートテンショナー１１０を適用した
タイミングベルト３において、その張力が変動した時、
ダンパ液はベーン支持体１３０の一部と内側部材１１４
間のオリフィス１３４を通ってわずかに流通するのに加
　　　−えベーン１２８をばね１４０の付勢力に抗して
ベーン支持体１３０内へと押しやりつ＼回動する。従っ
て、本実施例によるオートテンショナー１１０も又、タ
イミングベルト３のゆるやかな張力変動にはゆっくりと
追従して所定の張力を与え続けることができる一方、急
激な張力変動にはテンショナーの変位を小さく抑え安定
した張力を維持できる。

又、第１．第２実施例を示すオートテンショナー１０．
１１０はＯＨＣエンジンのタイミングベルトに適用する
場合を例として説明したが、本発明のオートテンショナ
ーは所定の張力を有して駆動されるベルトであれば容易
に適用可能である。

冑、第１．第２実施例においては又、ダンパー液封入室
内に液体を封入する場合を説明したが液体に限らず、気
体を含む流体であれば良い。

（発明の効果）本発明のオートテンショナーは、ベルトに所定張力を付
与する張力付与手段に加えベルトの張力変動を吸収する
吸振手段を設けたので、ベルトの張力変動に対し安定し
た張力を維持できることにより、ベルトの耐久性低下、
歯とび、振動、騒音などの不具合を防止することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例によるオートテンショナー
をＯＨＣエンジンのタイミングベルトに適用した場合の
正面図、第２図は第１実施例の拡大正面図、第３図は第
１実施例の縦断面図、第４図は第３図のＩ−Ｉ線に沿う
断面図、第５図は第４図の０１−ｘに沿う断面図、第６
図は第４図のＯ，−Ｙに沿う断面図、第７図は第２実施
例を示すオートテンショナーの縦断面図、第８図は第７
図の■−■線に沿う断面図である。（主要部分の符号の説明）３・・・タイミングベルト５．１０５・・・コイルばね１０．１１０・・・オートテンショナー１２．１１２・
・・固定軸１４．１１４・・・内側部材１６．１１６・・・外側部材２８・・・外羽根３０・・・内羽根３４．３６．３８．３９．１３４・・・オリフィス１３０・・・ベーン支持体１２８・・・ベーン１４０・・・ばね第１図第５図　　　　　　第６図

Claims

【特許請求の範囲】

１．基体に固定される固定部と、該固定部に対し変位してベルトに当接する変位手段と、該変位手段を付勢してベルトに所定張力を付与する張力
付与手段と、前記固定部と変位手段間にベルトの張力変動を吸収する
よう設けられた吸振手段とより成るオートテンシヨナー。
２．前記吸振手段は、固定部と変位手段間に形成される密閉室と、該密閉室内
に封入される流体と、該密閉室を複数の室に画成する画成手段と、該複数の室間の流体が微少量流通するのを可能とする連
通手段とより成ることを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載のオートテンシヨナー。
３．前記画成手段は、密閉室内に固定部より突出する突出部と、密閉室内に変位手段より突出する突出部とより成り、前記連通手段は両突起部と、固定部又は変位手段の間に
形成されるオリフイスより成ることを特徴とする特許請
求の範囲第２項に記載のオートテンシヨナー。
４．前記画成手段は、密閉室内の固定軸上に嵌着され少なくとも１箇所で変位
手段に当接するベーン支持体と、ベーン支持体上に変位手段方向に付勢されて保持される
ベーンとより成り、前記連通手段は、変位手段とベーン支持体間に形成されるオリフイスと、
より成ることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載
のオートテンシヨナー。