JPH0665656U - オートテンショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベルトの張力を一定に保つオートテンショナ
において、ベルトの張力変化に対してプーリを適切に追
従させる。 【構成】 固定軸１に偏心位置が回転自在に支持された
プーリ支持体の外側にプーリ７を回転自在に取付ける。
プーリ支持体に張力調整ばね１１のばね力を付与してプ
ーリ支持体をベルト張り側に揺動させ、プーリ７をベル
ト１２に押し付ける。プーリ支持体に円筒部８を設け、
この円筒部８と固定軸１に設けたカム面１３との間にく
さび形空間１４を形成する。くさび形空間１４内に摩擦
部材１５とばね部材１６とを組込み、摩擦部材１５と円
筒部８の接触部間に方向性のある摩擦抵抗を付与してプ
ーリ支持体５をベルト張り側に素速く揺動させ、ベルト
弛み側にゆっくりと揺動させる。摩擦部材１５にスリッ
ト１８、１９、２０を設け、そのスリットの部分で弾性
変形させ全域にわたり接触させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、自動車エンジンのカム軸駆動用タイミングベルト等のベルトの張 力を一定に保持するオートテンショナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

自動車エンジンのベルトの張力を一定に保持するオートテンショナとして実開 平１−６９９４９号公報に記載されたものが従来から知られている。

【０００３】 上記オートテンショナにおいては、揺動自在に支持されたブラケットにプーリ を支持するプーリ支持体を取付け、このプーリ支持体の底壁に形成した長孔にボ ルトを挿入し、このボルトの外側に嵌合した一対の摩擦板で上記底壁を挾み、一 方の摩擦板を圧縮コイルばねにより底壁に押し付け、一対の摩擦板と底壁の接触 部に作用する摩擦抵抗によってプーリの揺動を減衰し、かつベルトの振動を低減 させ、上記ブラケットに張力調整ばねのばね力を付与してプーリをベルトに押し 付け、ベルトの張力を一定に保持しようとしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記オートテンショナにおいては、振動の減衰力を大きくしようと すれば、圧縮コイルばねの押圧力や摩擦面の摩擦係数を大きくしなければならず 、押圧力の増大は圧縮コイルばねとして外径の大きい、長さの長いものを用いる 必要があるため、オートテンショナが大型化する問題が生じる。一方、摩擦係数 の増大は限度があり、ベルトの変動荷重が大きい領域ではプーリの振動が大きく なり、ベルトの振動や騒音が大きくなる不具合が生じる。

【０００５】 また、上記オートテンショナにおいては、摩擦板と底壁の接触部に作用する摩 擦抵抗は、プーリのいずれの揺動方向にも同様に作用する所謂両方向性ダンパで あるため、摩擦抵抗を大き目に設定すると、エンジンの温度や回転数の変化に伴 なうベルトの張力変化の吸収がしにくい。また、低温始動時にベルトが急激に弛 んだ場合、ベルトの張力を瞬時に調整することがむずかしく、ベルトの振動によ って騒音や歯飛びを生じる問題が生じやすい。逆に、摩擦抵抗を小さ目に設定す ると、プーリおよびベルトが振動し易くなり、相反する問題からチューニングが 困難であり、オートテンショナに必要な機能を発揮しにくい。

【０００６】 さらに、上記オートテンショナにおいては、摩擦板の接触面積を確保するため に、高い加工精度が必要となり、加工コストが高くなる原因となっていた。

【０００７】 この考案は上記従来の問題点を解決し、ベルトに張力を付与するプーリをベル トの張力変化に対して適切に追従させるようにしてベルト張力を一定に保ち、騒 音の発生およびベルトの歯飛びを防止すること及び摩擦部材の加工コストの低減 を図ることを技術的課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するために、この考案においては、固定軸と、その固定軸に 偏心位置が回転自在に支持されたプーリ支持体と、このプーリ支持体に回転自在 に支持されたプーリと、このプーリがベルトを張る方向にプーリ支持体を揺動さ せる張力付与手段とから成り、上記プーリ支持体に上記固定軸と同軸上に配置さ れる円筒部を設け、固定軸には上記円筒部との間でくさび形空間を形成するカム 面を設け、上記くさび形空間はプーリ支持体がベルト弛み側に揺動する方向に向 けて狭くなり、このくさび形空間内にそのくさび形空間と略同形状の摩擦部材と 、この摩擦部材をくさび形空間の狭小部に向けて押圧するばね部材とを組込み、 上記摩擦部材の表面に軸方向のスリットを形成した構成を採用したのである。

【０００９】

【作用】

上記のように構成すれば、ベルトの張力が増大してそのベルトでプーリが押さ れ、プーリ支持体がベルトから離反する方向に揺動しようとすると、円筒部との 接触により摩擦部材がくさび形空間の狭小部に向けてさらに押し込まれて円筒部 に対する摩擦力が増大し、プーリ支持体のベルト弛み方向への揺動が抑制される 。

【００１０】 逆に、ベルトが弛んでプーリ支持体がベルトを押す方向に揺動しようとすると 、円筒部との接触によって摩擦部材がくさび形空間の広幅部に向けて押し出され て円筒部に対する摩擦力が減少し、プーリ支持体はベルト張り側に素速く揺動し てベルトの張力を一定に保つ。

【００１１】 また、摩擦部材は、その表面に設けたスリットの部分で弾性変形して、その全 域にわたり接触するので、高精度の加工は不要である。

【００１２】

【実施例】

以下、この考案の実施例を添付図面に基づいて説明する。

【００１３】 図１乃至図３は、この考案に係るオートテンショナを自動車エンジンのカム軸 駆動用ベルトの張力調整用に用いた例を示す。図示のように、固定軸１はボルト ２の締付けによってエンジンブロック３に固定されている。

【００１４】 固定軸１の外側にはすべり軸受４が嵌合され、そのすべり軸受４の外側にプー リ支持体５が嵌合されている。プーリ支持体５は外径面の軸心に対する偏心位置 が回転自在に支持されている。

【００１５】 プーリ支持体５には軸受６を介してプーリ７が回転自在に支持されている。プ ーリ支持体５のエンジンブロック側の端部には円筒部８が設けられ、この円筒部 ８は前記固定軸１と同軸上に位置している。円筒部８の外側にはアーム９の一端 部に設けた筒部１０が圧入され、そのアーム９の他端部に連結した張力調整ばね １１によってプーリ支持体５はベルト張り側に揺動され、プーリ７がベルト１２ に押し付けられている。

【００１６】 前記円筒部８の内側において固定軸１の外周には複数のカム面１３が周方向に 所要の間隔をおいて設けられ、そのカム面１３と円筒部８の内面間にくさび形空 間１４が形成されている。

【００１７】 くさび形空間１４はプーリ支持体５が弛み側に揺動する方向に向けて狭くなり 、そのくさび形空間１４内にくさび形空間１４と同形状の摩擦部材１５と、この 摩擦部材１５をくさび形空間１４の狭小部に向けて押圧するばね部材１６とが組 込まれている。

【００１８】 ここで、カム面１３は螺旋形もしくは固定軸１の軸心に対して偏心位置に中心 を有する偏心円弧形をなし、摩擦部材１５との周方向の全接触面でくさび角αが 略一定とされている。

【００１９】 上記の摩擦部材１５の内表面の中央部分に軸方向にスリット１８が形成され、 該摩擦部材１５の外表面において上記スリット１８の両側部分の各中央部分にそ れぞれ軸方向のスリット１９、２０が形成される。

【００２０】 上記の構成から成るオートテンショナにおいて、ベルト１２の張力が増大し、 そのベルト１２でプーリ７が押されると、プーリ支持体５が固定軸１を中心に図 １の矢印で示すベルト弛み側に揺動しようとする。このとき、摩擦部材１５は円 筒部８との接触によってくさび形空間１４の狭小部に向けてさらに押し込まれて 摩擦部材１５と円筒部８の接触部に作用する摩擦力が増大し、プーリ支持体５の 揺動が抑制される。

【００２１】 ここで、くさび空間１４のくさび角αはすべり条件に設定されているため、ベ ルト１２がプーリ７を押す押圧力がさらに増大すると、摩擦部材１５と円筒部８ の接触部に作用する摩擦力と張力調整ばね１１のばね力の合力を越えた分だけプ ーリ支持体５はベルト弛み側に揺動する。

【００２２】 一方、ベルト１２の張力が減少すると、張力調整ばね１１のばね力によってプ ーリ支持体５はベルト張り側に揺動しようとする。このとき、摩擦部材１５は円 筒部８との接触によってくさび形空間１４の広幅部に向けて押し出されて円筒部 ８と摩擦部材１５の接触部における摩擦抵抗が減少する。このため、プーリ支持 体５はベルト張り側に速やかに揺動する。

【００２３】 このように、プーリ支持体５の揺動抵抗は、ベルト弛み側に大きく、ベルト張 り側には小さい、所謂一方向性ダンパの特性を有し、これにより、ベルト１２の 張力変動に対するプーリ７の振動及びベルト１２の振動を抑制しながら過大な張 力増加や張力の減少にはプーリ７が揺動してベルト１２の張力を一定に保ち、オ ートテンショナとしての機能を発揮する。

【００２４】 なお、ベルト張力の減少時には、プーリ７は速やかにベルト張り側に揺動し、 張力変動の最小値と張力調整ばね１１のばね力とほぼ釣り合うように作用するの で、エンジンの加減速時の張力変化にも良好に追従し、低温始動時のベルト１２ の急激な弛みを速やかに解消する。

【００２５】 また、上記の摩擦部材１５は、その内外両表面にスリット１８、１９、２０を 設けているので、該摩擦部材１５の内外両表面の設計公差として、図４に示すよ うに、内表面と外表面の各曲率半径の方が、それぞれ固定軸１のカム面１３及び プーリ支持体５の円筒部８の内径面の各曲率半径よりも小さくなるように設定さ れていても、図５に示すようにその公差は上記スリット１８、１９、２０の部分 の弾性変形により吸収される。このため、摩擦部材１５の内外両表面はほぼその 全域にわたり接触する。

【００２６】 なお、図４の３個所の○印及び矢印は、摩擦部材１５の変形前の状態における 接触位置と、その位置における摩擦部材に作用する応力の方向を示す（以下同じ ）。

【００２７】 図６は、設計公差は前述の場合と同様に設定され、スリット２１の形状が前記 と異なった例である。この場合のスリット２１は外表面のほぼ中央部一個所に形 成される。このスリット２１により設計公差が吸収され、図７に示すように全域 にわたり接触する。

【００２８】 図８及び図９に示すものは、設計公差として、内表面と外表面の各曲率半径の 方が、それぞれカム面１３及び円筒部８の内径面の各曲率半径よりも大きく設定 された場合である。摩擦部材１５は、前述の図５及び図７の場合とそれぞれ同様 であり、全域にわたり接触することも同様である。

【００２９】 図１０に示すものは、内表面の曲率半径の方がカム面１３の曲率半径より大き く、外表面の曲率半径の方が円筒部８の内径面の曲率半径より小さく設定された 場合である。この場合の摩擦部材１５は、内表面中央部分に１本のスリット２２ が設けられると共に、両端面にもそれぞれ軸方向のスリット２３、２３が設けら れ、これらのスリット２２、２３、２３の部分で設計公差が吸収される。全域に わたり接触した状態を図１１に示す。

【００３０】 図１２に示したものは、内表面の曲率半径の方がカム面１３の曲率半径よりも 小さく、外表面の曲率半径の方が円筒部８の内径面の曲率半径よりも大きく設定 された場合である。この場合の摩擦部材１５には図１０の場合と同じものを用い る。全域にわたり接触した状態は、図１１と同様である。

【００３１】

【考案の効果】

以上のように、この考案に係るオートテンショナにおいては、ベルトの張力を 調整するプーリ支持体の揺動に方向性のある摩擦抵抗を付与したことにより、プ ーリおよびベルトの振動を抑制しながら、ベルトの張力変化に対してプーリを適 切に追従させることができ、ベルトの張力を常に一定に保ち、ベルト寿命の向上 と低騒音を実現できる。

【００３２】 また、低温始動時のベルトの弛みを速やかに解消し、ベルトの歯飛びや騒音を 防止することができる。

【００３３】 さらに、くさび形空間のくさび角を周方向の全体で一定としたことにより、摩 擦面の面圧が小さくなり、摩擦面の摩耗が少なく、摩擦特性が安定し、摩擦面が 少々摩耗しても初期の押圧状態を維持でき、耐久性、信頼性に優れたオートテン ショナを提供することができる。また、部品点数が少なく、小型、軽量化と低コ スト化とを図ることができる。

【００３４】 また、摩擦部材は、その表面に設けたスリットの部分が弾性変形して全域にわ たり接触する。そのため、高い加工精度を必要とせず、従って加工コストを低減 することができるとともに、接触部分における面圧が低下し、耐久性が向上する 。また、使用の初期からオートテンショナとして安定した特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るオートテンショナの一実施例を
示す正面図

【図２】同上の縦断側面図

【図３】図２のIII −III 線に沿った断面図

【図４】同上の摩擦部材の変形前の一部断面図

【図５】図４の変形後の一部断面図

【図６】他の摩擦部材の変形前の一部断面図

【図７】図６の変形後の一部断面図

【図８】他の設計公差の場合の摩擦部材の変形前の断面
図

【図９】他の摩擦部材の変形前の断面図

【図１０】他の設計公差の場合の摩擦部材の変形前の断
面図

【図１１】図１０の変形後の一部断面図

【図１２】他の設計公差の場合の摩擦部材の変形前の断
面図

【符号の説明】

１ 固定軸 ５ プーリ支持体 ７ プーリ ８ 円筒部 １３ カム面 １４ くさび形空間 １５ 摩擦部材 １６ ばね部材 １８、１９、２０、２１、２２、２３ スリット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定軸と、その固定軸に偏心位置が回転
   自在に支持されたプーリ支持体と、このプーリ支持体に
   回転自在に支持されたプーリと、このプーリがベルトを
   張る方向にプーリ支持体を揺動させる張力付与手段とか
   ら成り、上記プーリ支持体に上記固定軸と同軸上に配置
   される円筒部を設け、固定軸には上記円筒部との間でく
   さび形空間を形成するカム面を設け、上記くさび形空間
   はプーリ支持体がベルト弛み側に揺動する方向に向けて
   狭くなり、このくさび形空間内にそのくさび形空間と略
   同形状の摩擦部材と、この摩擦部材をくさび形空間の狭
   小部に向けて押圧するばね部材とを組込み、上記摩擦部
   材の表面に軸方向のスリットを形成したことを特徴とす
   るオートテンショナ。