JPH04110253U - ベルトテンシヨナ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テンショナ本体のロッドストロークの短小化
により、ベルトテンショナの耐久性あるいは信頼性の向
上を図り、もってＶベルト用ベルトテンショナとして適
用可能とする。 【構成】 その先端側にテンションプーリー１２を支持
せしめた第１アーム部２１の基端部２１aと、該第１ア
ーム部２１より短いアーム長を有し且つその先端側を係
合部２２aとした第２アーム部２２の基端部２２bとから
なるテンションアーム２と、上記テンションアームの係
合部に係合するロッド３７を備えるとともに二つの固定
部３２a,３２bを形成したテンショナ本体３とを備え、
上記テンションアーム２の結合部と上記テンショナ本体
３の一方の固定部３２aとをテンショナ支点軸６により
相対回動可能に枢支せしめる一方、上記テンショナ本体
３の他方の固定部３２bに該テンショナ本体３を任意の
位置において固定可能とするセット位置調整機構７を設
けたもの。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ベルトテンショナ構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

本来、ベルトテンショナは長期の使用によるベルトの耐久延びに起因する張力 の減少を回復させて所定張力を維持せしめるためのものであって、従来よりベル トテンショナとして種々のものが開発されており、その中でもメンテナンスフリ ー化を図ったものとして、スプリングのバネ力と油圧ダンパー機構とによってベ ルトに常時所定張力を付与し得るようにした所謂オートテンショナがある(例え ば、特開昭５８ー１２１３４４号公報参照)。

【０００３】 尚、このオートテンショナは、上掲公知例にも示されるように、その軸方向中 間部にテンションプーリーを支持せしめたテンションアームの一端側をエンジン 側に枢着する一方、その他端側にはスプリングによりピストンを介して付勢され たロッドを有するテンショナ本体の該ロッドを当接させ、該テンショナ本体の上 記スプリングのバネ力によって上記テンションアームを回動変位させ、もって上 記テンションプーリーに掛け回されたタイミングベルトに所定の張力を付与する ように構成するのが一般的である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、このようなオートテンショナは、上掲公知例に開示されるように、 専らエンジンのタイミングベルトの張力調整用として用いられており、これをＶ ベルトの張力調整用として適用した場合には以下に述べるような不具合の発生が 懸念されることから、Ｖベルト用としてはほとんど利用されていなかった。

【０００５】 即ち、Ｖベルトは、タイミングベルトに比して、そのベルト長の初期バラツキ 及び使用に伴う耐久延びが大きく、従って、図４に示すように、その張力調整を 行うためにはそれだけテンションアームの移動量を余分に大きくとる必要がある (図４の点b〜点c及び点d〜eの範囲参照)。

【０００６】 また一方、上掲公知例の如くテンションアームとテンショナ本体とを別々にエ ンジン側に組み付ける構成とした場合には、それら自身にそれぞれ組付バラツキ があり、これを吸収するには、テンションアームの移動量をそれだけ余分に延ば す必要がある(図４の点a〜点bの範囲及び点c〜点dの範囲参照)。

【０００７】 さらに、上掲公知例のようにテンションアームの中間位置にテンションプーリ ーを配置する構成とする場合には、その枢支点から該テンションプーリーまでの アーム長さと、該枢支点からダンパー機構との係合点までのアーム長さとの比、 即ちアーム比が１より大きいことから、張力調整に必要なテンションプーリーの 移動量よりも該アーム比に対応する量だけ大きな移動量がテンショナ本体側に要 求されることとなる。

【０００８】 これらの結果、テンションアームはベルト掛け用の移動量(図４の点０〜点aの 範囲)をも含めて点０〜点e間の非常に大きな範囲で移動可能な構造であることが 要求される。

【０００９】 尚、ここで、テンションアームの移動(即ち、ベルト張力)を調整するテンショ ナ本体は、ベルトにテンションプーリーを掛けてテンションアームをテンショナ 取付台側に固定した後(図４の点aの位置)から作動を開始して所要の張力調整を 行うものである。従って、該テンショナ本体のロッドは、図４の点aから点eの範 囲内において伸縮動し、ベルト長の初期バラツキのみならず、テンションアーム 及びテンショナ本体の組付バラツキをも該ロッドの伸縮によって吸収しなければ ならず、それだけ該テンショナ本体のロッドストロークが長大化することとなる 。

【００１０】 このようにテンションアームの移動量の増大に伴ってテンショナ本体のロッド ストロークが長大化すると、該テンショナ本体のロッドを付勢するスプリングは 、その伸縮量が大きくなるとともに、その伸張の最終段階で実際に張力調整作用 を行うことになり、従ってこの長い伸張範囲の最終段階で尚且つ所要のバネ力を 維持しようとすれば、スプリングとしてより大きなバネ定数のもの(より強力な もの)を使用することが必要となる。

【００１１】 この結果、先ず第１に、テンショナ本体にあってそのロッドを支持するピスト ンの摺動距離が長くなり、それだけ該ピストンに焼付きが発生し易くなってその 耐久性あるいは信頼性が阻害されるおそれがある。

【００１２】 第２に、テンショナ本体のロッドストロークの長大化に対応してそのスプリン グのバネ定数を大きく設定する必要があることから、該ロッドの突出力がストロ ーク範囲の前後両端で大きく変化し(図４のベルト張力Ｐ₁とＰ₅参照)、それだけ 該ロッドあるいはこれに当接するテンションアームの摩耗が助長され、その耐久 性あるいは信頼性が阻害される。

【００１３】 第３に、実際のベルト張力調整が、大きな伸縮量をもつスプリングのしかも伸 張の最終段階で行なわれることから、強力なスプリングを使用した割りにはその 最も小さいバネ力の範囲のみしかベルト張力調整に寄与させることができず、該 スプリングの能力の有効利用という点において改善の余地がある。

【００１４】 そこで本願考案では、テンショナ本体のロッドストロークの短小化により、ベ ルトテンショナの耐久性あるいは信頼性の向上及び部材能力の有効利用を促進し 、もってＶベルトの張力調整用としても適用し得るようにしたベルトテンショナ 構造を提案せんとしてなされたものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

本願考案ではかかる課題を解決するための手段として、請求項１記載の考案で は、所定アーム長を有し且つその先端側にテンションプーリーを支持せしめた第 １アーム部の基端部と、該第１アーム部より短いアーム長を有し且つその先端側 を係合部とした第２アーム部の基端部とを一体的に結合してなるテンションアー ムと、上記テンションアームの係合部に係合するロッドを備えたピストンをスプ リングにより付勢せしめた状態でシリンダ内に嵌装するとともにその適所にテン ショナ取付台に対する二つの固定部を形成したテンショナ本体とを備え、上記テ ンションアームの結合部と上記テンショナ本体の一方の固定部とを上記テンショ ナ取付台に対してテンショナ支点軸により相対回動可能に枢支せしめる一方、上 記テンショナ本体の他方の固定部に該テンショナ本体を上記テンショナ支点軸を 中心として所定回動範囲内の任意の位置においてこれを固定可能とするセット位 置調整機構が設けたことを特徴としている。

【００１６】 また、請求項２記載の考案では、請求項１記載のベルトテンショナ構造におい て、上記テンションアームの係合部に、該係合部と上記テンショナ本体のロッド 先端との間に介在して該両者の間隔を増減調整可能とする補助調整機構を着脱自 在に設けたことを特徴としている。

【００１７】

【作用】

本願考案ではかかる構成とすることによってそれぞれ次のような作用が得られ る。即ち、請求項１記載の考案では、テンションプーリーを支持したテンション アームの結合部とテンショナ本体の一方の固定部とをテンショナ支点軸によって 相対回動可能に枢支するとともに、該テンショナ本体の他方の固定部にセット位 置調整機構を設けているため、上記テンショナ本体のロッドを上記テンションア ームの係合部に当接させた状態で上記テンショナ本体を適宜に回動操作して所定 位置(即ち、テンションプーリーがベルトに対して所定張力で当接する位置であ って、図３の点aに対応する)で位置固定することにより、該テンショナ本体のそ れ本来の作動(即ち、ロッドの突出動作)によらずに上記テンションアームとテン ショナ本体の組付バラツキを確実に吸収して両者を適正な相対位置に位置決め固 定することができる。従って、図３(本願考案のベルトテンショナ構造による特 性図)に示すように、図４におけるテンショナ本体の組付バラツキ及びテンショ ンアームの組付バラツキに対応するテンションアームの移動範囲をなくすること ができ、この組付バラツキに対応する移動量がなくなった分だけテンショナ本体 のロッドストローク(点a〜点cの範囲)を減少させることが可能となるものである 。

【００１８】 また、テンションアームにおいては、テンションプーリーを支持した第１アー ム部のアーム長がテンショナ本体に係合する第２アーム部のアーム長よりも短く 設定されていることから(即ち、アーム長比が１以下となっていることから)、テ ンショナ本体のロッド変位が上記テンションアームに対して増幅して伝達され、 従って、テンションアームの必要移動量を一定とした場合には、例えば従来構造 (上掲公知例参照)のようにアーム長比が１以上である場合に比して、該テンショ ナ本体のロッドストロークをより一層短くすることができるものである。

【００１９】 これらの相乗的効果として、ベルトテンショナを構成するテンショナ本体のロ ッドストロークのより一層の短小化が実現されるものである。

【００２０】 また請求項２記載の考案では、上記の作用に加えて、補助調整機構によりテン ションアームの係合部とテンショナ本体のロッド先端との間隔を調整することに よって該テンションアームとテンショナ本体との相対位置調整が可能であり、セ ット位置調整機構のみで位置調整を行う場合に比して、より細かな調整が可能と なる。

【００２１】

【考案の効果】

従って、本願各考案によれば、ベルトテンショナを構成するテンショナ本体の ロッドストロークを短小化し得ることから、該テンショナ本体のピストンの摺動 距離が短くなる分だけ該ピストンに焼付きが発生する確率が少なくなり、それだ けベルトテンショナの作動を長期に亘って安定的に確保することができ、その信 頼性の向上が図れるものである。

【００２２】 また、スプリングをその伸張量がより少ない範囲(換言すれば、より大きなバ ネ力の得られる範囲)で使用することができることから、例えば調整可能なベル ト張力範囲を同じに設定した場合には、該スプリングの強度、即ちバネ定数をよ り小さく設定することができ、その結果、ロッドあるいはこれに当接するテンシ ョンアームの係合部の摩耗が可及的に抑制され、その耐久性の向上が図れるとと もに、該スプリングをより大きなバネ力の範囲で使用できる分だけその性能の有 効利用が促進されるという効果が得られる。

【００２３】 また、特に請求項２記載の考案の如く、テンションアームの係合部とテンショ ナ本体のロッド先端部との間に補助調整機構を配置した場合には、該補助調整機 構とセット位置調整機構の双方においてテンションアームとテンショナ本体との 相対位置の調整が可能であることから、例えば上述のようにセット位置調整機構 のみによって行う場合に比して、該テンションアーム及びテンショナ本体の組付 バラツキの吸収をより細かく且つ確実に行うことができるという効果が得られる ものである。

【００２４】

【実施例】

以下、添付図面に示す実施例に基づいて本願考案のベルトテンショナ構造を説 明すると、図１Ａ及び図１Ｂには本願の請求項１及び２記載の考案の実施例にか かるベルトテンショナ１が示されている。このベルトテンショナ１は、自動車用 エンジンの補機駆動用Ｖベルト１１の張力調整を行うものであって、後述のテン ションアーム２とテンショナ本体３とで構成され、且つエンジン本体(図示省略) に設けたテンショナ取付台４に対して一体的に取り付けられる。

【００２５】 テンションアーム２ 上記テンションアーム２は、所定長さのアーム長を有し且つその先端部２１b にプーリー軸５を介してテンションプーリー１２を支持せしめた第１アーム部２ １と、該第１アーム部２１より短いアーム長を有し且つその先端部２２aを後述 のテンショナ本体に対する係合部２２aとした第２アーム部２２とを、ボス部２ ３によって一体的に連結して構成されている。そして、この場合、該第１アーム 部２１と第２アーム部２２のボス部２３に対する延出方向はほぼ同方向とされ、 これら各アーム部２１,２２の間に上記テンションプーリー１２を位置せしめて いる。

【００２６】 また、上記第２アーム部２２の係合部２２aには、アジャストボルト１３が取 り付けられており、後述のようにテンションアーム２とテンショナ本体３とを一 体化した状態においては、該アジャストボルト１３の頭部がテンショナ本体３側 のロッド３７の先端に当接するようになっている。従って、このアジャストボル ト１３のねじ込み量を調節することによってテンションアーム２とテンショナ本 体３の回動方向における相対位置を調整することができるものであり、この実施 例においてはこのアジャストボルト１３が請求項２記載の補助調整機構に該当す る。尚、このアジャストボルト１３は、長期の使用により摩耗した場合にはこれ を取り替えることによってこれを更新することができるものであって、このこと から言えばこのアジャストボルト１３は上記係合部２２aの摩耗防止部材として 機能する。

【００２７】 テンショナ本体３ 上記テンショナ本体３は、従来公知のものと同様の基本構成を有するものであ るが、以下におけるベルトテンショナ１の作動説明の必要上、その基本構成及び 作動を図２を参照して簡単に説明すると、該テンショナ本体３は、所定径のシリ ンダ３３と該シリンダ３３内に摺動可能に嵌装されたピストン３４とを有するシ リンダ機構で構成されている。そして、上記シリンダ３３の内部を上記ピストン ３４によってその軸方向両側に位置する第１液室３５と第２液室３６に区画形成 するとともに、該第２液室３６内に縮装されたスプリング４２によって上記ピス トン３４を常時第１液室３５側に押圧付勢せしめている。尚、このピストン３４ は、上記シリンダ３３の第１液室３５内に設けたストッパーリング４１によって その突出方向への最大移動位置が規制されるようになっている。

【００２８】 また、上記第１液室３５と第２液室３６は、上記ピストン３４に設けられ且つ チェックバルブ３９によって開閉される液通路４３を介して相互に連通可能とさ れるとともに、上記シリンダ３３の内周面とピストン３４の外周面との間の摺動 隙間を介して絞り状態で相互に連通可能とされている。尚、上記第１液室３５は 、リザーバー室４０にも連通しており、上記第１液室３５と第２液室３６の他、 このリザーバー室４０内にも作動液が封入される。

【００２９】 さらに、上記ピストン３４の第１液室３５側の端部には、所定長さのロッド３ ７が上記シリンダ３３の一方の端面３３aから外方に突出可能に同軸状に取り付 けられている。尚、このロッド３７は、ベルトテンショナ１のセット時には、上 記シリンダ３３の端面３３a近傍に着脱自在に配置したセット用ピン４８により 上記スプリング４２のバネ力に抗して上記ピストン３４と一体的にシリンダ３３ 内に没入せしめられた状態で位置保持される(以下、この時のテンショナ本体３ の状態を初期状態という)。

【００３０】 このように構成されたテンショナ本体３においては、ロッド３７にこれを上記 スプリング４２のバネ力に抗してシリンダ３３内に押し込む方向の荷重が作用し た場合には、上記チェックバルブ３９が閉弁されることから、第２液室３６内の 作動液は上記摺動隙間を通って徐々に第１液室３５側に移動し、上記ロッド３７ はゆっくりと後退移動する(ダンパー作用)。一方、ロッド３７にかかる荷重より 上記スプリング４２のバネ力が大きくなると、該ロッド３７はピストン３４と一 体的に突出方向に移動せしめられる。この場合、上記チェックバルブ３９が開弁 するため、第１液室３５内の作動液は液通路４３を通って素早く第２液室３６側 に移動し、ロッド３７は急速に移動する。

【００３１】 さらに、上記テンショナ本体３の一側には、上記テンショナ取付台４に対する 固定部となる所定大きさのプレートで構成されるブラケット３２が一体的に形成 されている。そして、このブラケット３２の一端側３２aにはボルト穴１０(図１ Ｂ参照)が、またその他端側３２bには上記ボルト穴１０を曲率中心とする所定長 さの長穴９がそれぞれ形成されている。

【００３２】 テンションアーム２とテンショナ本体３の組付け 以上の如くそれぞれ構成されたテンションアーム２とテンショナ本体３は、次 のようにしてテンショナ取付台４側にセットされ、一つのベルトテンショナ１を 構成する。即ち、先ずテンショナ本体３を初期状態にセットする。そして、この テンショナ本体３と上記テンションアーム２とを、該テンショナ本体３のボルト 穴１０と上記テンションアーム２のボス部２３とを同軸状に重合させるとともに 、ここにテンショナ支点軸６を嵌挿してこれを上記テンショナ取付台４側にねじ 込み、この両者を該テンショナ取付台４に対して上記テンショナ支点軸６を中心 として相対回動可能に枢支せしめる。

【００３３】 次に、上記ブラケット３２の上記長穴９にセットボルト８を嵌挿し、テンショ ナ本体３を該長穴９の長さの範囲内(図１Ａの実線図示位置と鎖線図示位置の範 囲内)で上記テンショナ支点軸６回りに弧回動可能とする。

【００３４】 次に、テンショナ本体３を上記テンショナ支点軸６を中心として矢印Ａ方向に 回動させる。この場合、該テンショナ本体３の回動途中において該テンショナ本 体３のシリンダ３３の端面３３aが上記テンションアーム２の係合部２２aに設け たアジャストボルト１３の頭部に係合し、両者は一体的に矢印方向に回動する。 そして、テンションアーム２に支持したテンションプーリー１２がＶベルト１１ に当接しこれに所定の張力を生じせしめた時点でその回動を停止し、セットボル ト８によってテンショナ本体３をテンショナ取付台４に確実に固定する。尚、こ の場合、Ｖベルト１１のベルト張力に多少なりとも過不足がある場合には、上記 アジャストボルト１３のねじ込み量を調節して適正ベルト張力が得られるように する。以上でベルトテンショナ１のテンショナ取付台４へのセットが完了する( 即ち、図３の点aの状態である)。

【００３５】 このベルトテンショナ１のセット完了状態においては、テンショナ本体３の回 動量を調節することにより、Ｖベルト１１に対するベルトテンショナ１(即ち、 テンションアーム２とテンショナ本体３)の組付バラツキが確実に解消された状 態となっている。従って、従来のように、テンションアーム２及びテンショナ本 体３の組付バラツキをテンショナ本体３のロッドストロークで吸収するような必 要は全くなく、それだけ該テンショナ本体３のロッドストロークを短くできるこ ととなる。具体的には、図３の点a〜点e′で示すテンションアーム移動量に対応 するストロークのみで良いことになるが、このストロークは、実際には、この実 施例においては上述のようにテンションアーム２の第１アーム部２１と第２アー ム部２２のアーム比を１以下に設定してテンショナ本体３のロッド変位をテンシ ョンアーム２側のテンションプーリー１２に増幅して伝達するようにしているこ とから、上記テンションアーム移動量に対応するストローク量よりさらに小さく なる。

【００３６】 次に、上記テンショナ本体３のセット用ピン４８を取り外す。すると、ロッド ３７はその突出動の規制が解除されるため、上記スプリング４２のバネ力によっ て外方に突出し、上記第１アーム部２１を介してロッド３７にかかるＶベルト１ １側の復元力と上記スプリング４２のバネ力がつり合った時点で停止し、該Ｖベ ルト１１に所要のベルト張力を付与する。

【００３７】 以後は、Ｖベルト１１の耐久延びよるベルト張力の変化等に対応して上記ロッ ド３７が進退することで該Ｖベルト１１のベルト張力が常時適正状態に維持され るものである。

【００３８】 このように、本願考案のベルトテンショナ構造を適用した場合には、テンショ ナ本体３のロッドストロークを従来構造のものよりもさらに短くできることから 、該テンショナ本体３のピストン３４の摺動距離も短くなり、その分だけ該ピス トン３４に焼付きが発生する確率が少なくなり、それだけベルトテンショナ１の 作動を長期に亘って安定的に確保することができ、その信頼性の向上が図れるも のである。

【００３９】 また、スプリング４２をその伸張量がより少ない範囲、換言すれば、より大き なバネ力の得られる範囲(図３のベルト張力Ｐ₂〜Ｐ₄の範囲)で使用することがで きることから、例えば調整可能なベルト張力範囲を同じに設定した場合には、該 スプリング４２の強度、即ちバネ定数をより小さく設定することができ、その結 果、ロッド３７あるいはこれに当接するテンションアーム２側のアジャストボル ト１３の摩耗が可及的に抑制され、その耐久性の向上が図れるとともに、該スプ リング４２をより大きなバネ力の範囲で使用できる分だけその性能の有効利用が 促進されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】本願考案の実施例にかかるベルトテンショナ
構造を備えたエンジンのベルトテンショナの側面図であ
る。

【図１Ｂ】図１ＡのＩーＩ矢視図である。

【図２】図１Ａに示したテンショナ本体の内部構造説明
図である。

【図３】本願考案のベルトテンショナ構造を採用した場
合におけるベルト張力特性図である。

【図４】従来構造のベルトテンショナ構造を採用した場
合のベルト張力特性図である。

【符号の説明】

１はベルトテンショナ、２はテンションアーム、３はテ
ンショナ本体、４はテンショナ取付台、５はプーリー
軸、６はテンショナ支点軸、７はセット位置調整機構、
８はセットボルト、９は長穴、１０はボルト穴、１１は
Ｖベルト、１２はテンションプーリー、１３はアジャス
トボルト、２１は第１アーム部、２２は第２アーム部、
２３はボス部、３２はブラケット、３３はシリンダ、３
４はピストン、３５及び３６は液室、３７はロッド、３
８はボールシート、３９はチェックバルブ、４０はリザ
ーバー室、４１はストッパーリング、４２はスプリン
グ、４３は液通路、４８はセット用ピンである。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定アーム長を有し且つその先端側にテ
   ンションプーリーを支持せしめた第１アーム部の基端部
   と、該第１アーム部より短いアーム長を有し且つその先
   端側を係合部とした第２アーム部の基端部とを一体的に
   結合してなるテンションアームと、上記テンションアー
   ムの係合部に係合するロッドを備えたピストンをスプリ
   ングにより付勢せしめた状態でシリンダ内に嵌装すると
   ともにその適所にテンショナ取付台に対する二つの固定
   部を形成したテンショナ本体とを備え、上記テンション
   アームの結合部と上記テンショナ本体の一方の固定部と
   が上記テンショナ取付台に対してテンショナ支点軸によ
   り相対回動可能に枢支せしめられる一方、上記テンショ
   ナ本体の他方の固定部には該テンショナ本体を上記テン
   ショナ支点軸を中心として所定回動範囲内の任意の位置
   においてこれを固定可能とするセット位置調整機構が設
   けられていることを特徴とするベルトテンショナ構造。
2. 【請求項２】請求項１において、上記テンションアーム
   の係合部に、該係合部と上記テンショナ本体のロッド先
   端との間に介在して該両者の間隔を増減調整可能とする
   補助調整機構が着脱自在に設けられていることを特徴と
   するベルトテンショナ構造。