JPH0720433Y2

JPH0720433Y2 - タイミングベルト用張力調整装置

Info

Publication number: JPH0720433Y2
Application number: JP7010690U
Authority: JP
Inventors: 山本　　憲; 克身古谷
Original assignee: エヌティエヌ株式会社
Priority date: 1990-06-28
Filing date: 1990-06-28
Publication date: 1995-05-15
Anticipated expiration: 2005-05-15
Also published as: JPH0427245U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、タイミングベルト用張力調整装置に関する
ものである。

〔従来技術およびその課題〕

自動車エンジンのタイミングベルトの張力を一定に保持
するベルト張力調整装置の従来例として、実開平１−17
1952号公報により提案されたものがある。

この装置は、テンションプーリの偏心位置に設けた支点
軸によりプーリ軸を揺動可能に支持し、このプーリ軸と
支点軸との間に高粘性油を封入して成るもので、高粘性
油の粘性抵抗によって、タイミングベルトからの荷重を
支えつつベルトの平均張力の変化に応じてプーリを揺動
させて、ベルトの張力を一定に保つようにしている。

しかし、上記の構造では、高粘性油の粘性抵抗に方向性
がなく、しかも粘性抵抗の大きさを、最大の荷重変動に
耐えるように大きく設定する必要があるため、プーリの
揺動が、ベルトの張り側と緩み側の両方向で共に遅くな
らざるを得ない。このため、経年変化や温度変化等のベ
ルトの伸びから生じるゆるやかな張力変化には対応でき
るが、エンジン回転数の変化などに伴なう急激な張力変
化には追従することができず、ベルト騒音の急激な増大
などをまねく不具合があった。

また、エンジンの停止時、カムの位相によってはテンシ
ョンプーリ側のベルトの張力が増大し、プーリが大きく
押し込まれることがあるが、この状態でエンジンを再始
動すると、急激にテンションプーリ側のベルトがゆるむ
場合がある。このような場合、上記の調整装置では、プ
ーリが遅い速度でしか変位できないため、ベルトに大き
な緩みが生じ、ベルトとギヤとの間で歯飛び現象を引き
起こすなどの欠点がある。

このような問題に対して、実開平１−154354号公報に、
高粘性油の粘性抵抗と一方向クラッチを組合せて、一方
向クラッチの作動により、ベルトの緩み側で剛性が高
く、ベルトの張り側では速やかに追従して、プーリの移
動に方向性をもたせたものが提案されている。

しかし、一方向クラッチを備えた張力調整装置では、ク
ラッチの係合子に必ず周方向のガタがあるため、ベルト
から高周波の荷重やエンジン振動が加わると、クラッチ
の摩耗や係合子のおどりによるクラッチの噛み合い不良
（すべりや作動遅れ）が発生し、張力調整機能が損なわ
れる問題がある。

また、プーリに加わる変動荷重により、クラッチの噛み
合い面にフレッティング等の異常摩耗が生じ易く、耐久
性に欠ける問題がある。

そこで、この考案は、ベルトの張力の緩急の変動に対し
て円滑な張力調整ができ、しかも変動荷重が加わっても
ガタツキや作動遅れが生じないタイミングベルト用張力
調整装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するため、この考案は、プーリを回転
可能に支持する支持体を、プーリの偏心位置に挿通した
固定軸により揺動可能に取付け、上記支持体に設けた有
底孔にピストンを出没自在に挿入し、その有底孔にピス
トンが進出方向には迅速に突出し、後退方向には緩慢に
後退する油圧緩衝装置を組み込み、上記有底孔に向き合
う固定部材に、上記ピストンと当接する傾斜カム面を形
成すると共に、この傾斜カム面を、プーリがベルトを緊
張させるように支持体が揺動した際にその揺動方向に向
かって支持体から次第に離反する傾斜面で形成し、か
つ、上記支持体にベルトが緊張する方向へプーリを付勢
する張力調整バネを連結した構成としたものである。

〔作用〕

上記考案においては、当接する傾斜カム面とピストンを
介して、ベルトの張力と、張力調整バネのバネ力および
ピストンから傾斜カム面に作用する力とがつり合った状
態で、プーリの揺動が停止する。

この状態で、ベルト張力が張力調整バネのバネ力より増
大すると、プーリが固定軸を支点として揺動しようとす
るが、この動きにより、傾斜カム面がピストンを押し戻
すように作用する。このため、油圧緩衝装置の押圧力が
緩慢に減少し、徐々にピストンが押し込まれ、プーリが
ゆっくりと揺動する。

逆に、ベルトの張力が張力調整バネのバネ力より小さく
なると、プーリが上記とは逆方向に揺動し、ピストンと
傾斜カム面の間にすき間ができるが、このとき油圧緩衝
装置の押圧力が迅速に上昇し、ピストンが瞬時に突出し
て傾斜カム面に当接し、すき間をゼロにする。このた
め、プーリが急速に移動し、ベルトの張力を時間遅れな
く一定に保持する。

上記の構造では、油圧緩衝装置の押圧力によって、ピス
トンと傾斜カム面は常に接触した状態におかれるため、
変動荷重が加わってもガタつきや摩耗が発生せず、安定
した作動が維持される。

〔実施例〕

第１図乃至第７図は、この考案の第１実施例を示してい
る。

第１図及び第２図に示すように、プーリ１は、転がり軸
受３を介して円板状の支持体２に回転可能に支持されて
おり、その支持体２におけるプーリ１中心に対して偏心
した位置に、ボルト挿通孔４が形成されている。

このボルト挿通孔４には、すべり軸受５とカラー６を介
して固定ボルト７が挿通され、その固定ボルト７をエン
ジン側壁などのプーリ取付基台８にねじ込むことによ
り、プーリ１を所要のテンション位置に取付けている。

上記支持体２と取付基台８の間には、プーリ台座９が設
けられ、このプーリ台座９は、その台座に設けたボルト
挿通孔10に上記カラー６の端部を圧入することで取付基
台８に固定される。また、プーリ台座９の面上には、環
座11を介してすべり軸受５の端部が押し当てられてお
り、支持体２とプーリ１は、プーリ台座９の面上ですべ
りながら固定ボルト７を中心に偏心回転するようになっ
ている。

上記支持体２には、油圧緩衝装置19が組込まれるが、同
装置は次のようなものである。即ち、支持体２の前端面
と後端面からそれぞれプーリ１の中心に対して偏心した
位置に、有底孔の油圧室12と油圧調整室13が形成されて
いる。この油圧室12と調整室13の軸線は、固定ボルト７
に平行に形成され、その両者は支持体２の内部で一部が
オーバラップして連通している。

油圧室12の内部には、ピストン14が開口から出没するよ
うに摺動自在に嵌め込まれ、そのピストン14の端部に設
けた円筒孔15に、油圧室12の内部を圧力室17とリザーバ
室18に区画するプランジャ16が嵌め込まれている。この
プランジャ16と、ピストン14の円筒孔15とは、所要のリ
ークすき間をもって摺動可能に取付けられる。

上記プランジャ16の一端は、油圧室12の底面に当接し、
その端部にリザーバ室18と油圧室12を連通する油孔20が
設けてある。

また、プランジャ16の他端には、リテーナ21を介して圧
力室17とリザーバ室18の連通路18′を開閉するチェック
バルブ22が設けられ、このリテーナ21とピストン14との
間に、離反バネ23が設けられている。この離反バネ23
は、プランジャ16とピストン14の間で常に圧縮した状態
におかれており、両者を引き離す方向の付勢力を与えて
いる。

また、油圧調整室13には、開口を塞ぐ蓋24が取付けら
れ、その蓋24に止め輪を介してダイヤフラム25が取付け
られている。このダイヤフラム25は、調整室13の油圧が
変化すると、その変化に応じて膨張収縮し、油圧を一定
に保持する。

一方、プーリ台座９のピストン14と向き合う面には傾斜
カム面26が形成され、その傾斜カム面26に、ピストン14
の突出部のテーパ面14aが当接されている。この傾斜カ
ム面26は、プーリ１がベルトＡを緊張させるように揺動
した際に、その揺動方向（第１図矢印Ｂで示す方向）に
向かって次第に支持体２から離反するような傾斜面に形
成されている。

また、支持体２の後端面には、ピン27、27を介してプレ
ート28が固定され、そのプレートに張力調整バネ29の一
端が連結している。

さらに、支持体２には、第５図及び第６図に示すよう
に、回転止めピン31を挿通する孔30が設けられており、
孔30に通したピン31を傾斜カム面26の段部32に当てるこ
とにより、張力離反バネ23によって支持体２が揺動しよ
うとする動きを防止し、ベルトに張力を与えない状態で
ベルト張力調整装置をセットできるようになっている。

この第１実施例は上記のような構成であり、次にその作
用を説明する。

張力調整装置は、回転止めピン31を孔30にセットした状
態で固定ボルト７により基台８に取付ける。次にプーリ
１の外周面にベルトＡを掛け、プレート28に張力調整バ
ネ29を取付けた後、ピン31を引き抜く。これにより、張
力調整バネ29のバネ力F₂によってプーリ１が第１図にお
いて左回りに揺動し、プーリ１がベルトＡ側に突出して
ベルトＡに張力を与える。

エンジンの停止状態では、ベルトＡの張力の反力F₁がプ
ーリに右回りの回転力を与え、また、ピストン14が傾斜
カム面26を押圧する力の水平方向の分力F₃と張力調整バ
ネ力F₂が、プーリ１に左回りの回転力を与えて釣合って
いる。

一方、エンジン回転時には、プーリ１は、変動するベル
トの反力F₁による回転力の最小値が、上記バネ力F₂と分
力F₃とを合せた回転力につり合った位置で停止し、ベル
トＡの張力を一定に保持する。

この状態で、プーリ１にバネ力F₂と分力F₃の回転力より
大きなベルト張力F₁の回転力が作用すると、プーリ１は
右回りに回転しようとするが、プーリ台座９と支持体２
の間に介在するピストン14により、プーリ台座９の傾斜
カム面26からピストン14に向かう荷重が作用する。

この荷重は、半径方向荷重と軸方向荷重とに分かれ、半
径方向荷重はピストン14と油圧室12の側壁で受けられ
る。一方、軸方向荷重は油圧緩衝装置19のピストン14を
押し戻すように作用し、チェックバルブ22が閉じて、ピ
ストン14とプランジャ16の間の油圧室12の油圧が増大
し、軸方向荷重を支えながら作動油がピストン14の円筒
孔15とプランジャ16間のすき間をリークする。そして、
作動油のリークする量だけピストン14が徐々に押し込ま
れ、プーリ１は緩やかに右回転して張力を一定に保つ。

上記とは反対に、ベルトの張力F₁による回転力が張力調
整バネ29のバネ力F₂と分力F₃の回転力より小さくなる
と、そのバネ力F₂と分力F₃によってプーリ１は左回りに
回転するが、このときは、プーリ台座９の傾斜カム面26
がピストン14から離れるように移動するため、両者間に
すき間ができるようになる。

この場合、プランジャ16とピストン14間に設けた離反バ
ネ23が延びてピストン14を瞬時に押し出し、両者間のす
き間をゼロにする。このため、プーリ１は急速に左回転
し、ベルト張力を一定に保持する。

第８図は、第２実施例を示している。この例では、ピス
トン14′とプーリ台座９の傾斜カム面26との間に、合成
樹脂や含油軸受などの自己潤滑性を有する摺動部材33を
設けている。この摺動部材33により、ピストン14′と傾
斜カム面26の間の潤滑性が向上し、ピストン14′や傾斜
カム面26の耐摩耗性の向上を図ることができる。

第９図に示す第３実施例は、油圧緩衝装置19の油圧調整
室13′にじゃばら状のゴム乃至金属から成るダイヤフラ
ム34を設けたものである。

また、第10図に示す第４実施例は、油圧緩衝装置19の油
圧調整室35内部に、ダイヤフラムに代えて調圧用のピス
トン36を設けた例である。この場合の油圧の設定は、ピ
ストン36とリテーナ37の間に介在するバネ38のバネ力に
よって行なわれる。

第11図乃至第14図に示す第５実施例は、油圧緩衝装置19
から油圧調整室を省き、支持体に取付けたシリンダボデ
イ39の内部に、油圧室と調圧機能を設けたものである。

すなわち、第14図に示すように、シリンダボデイ39の内
部にプランジャ40を摺動可能に嵌め、そのプランジャ40
内部のリザーブ室41に、先端が球面44のピストン43が圧
入固定させており、このピストン43の後端に、油圧調整
用のダイヤフラム45を取付けている。

また、プランジャ40の側壁には、油孔46を設け、プラン
ジャ40とシリンダボデイ39の底面との間には離反バネ47
を組み込み、プランジャ40にシリンダボデイ39から抜け
出す方向の付勢力を与えている。

上記の構造では、ピストン43とプランジャ40が押し込ま
れると、圧力室42の作動油が油孔46とプランジャ40外周
の微小すき間を通ってリザーバ室41にリークし、プラン
ジャ40が押し下げられる。この場合、リザーバ室41内部
の油量増加分は、ダイヤフラム45が収縮することにより
吸収される。

第15図に示す第６実施例は、上記の第５実施例の構造に
おいて、シリンダボデイ48の内部孔49にピストン50とプ
ランジャ51を摺動可能に嵌合させ、そのピストン50とプ
ランジャ51の間の両側の通路に、隔壁として作用するダ
イヤフラム52、52を設けたものである。図中の53は、チ
ェックバルブ22を押えるバネである。

なお、上記の第２実施例から第６実施例において、第１
実施例と同一部分については同じ符号を付してその説明
を省略する。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によれば、プランジャによって
油圧を付与されたピストンを傾斜カム面に当接させ、ベ
ルト張力の増大に対しては、ピストンを緩慢に後退さ
せ、ベルト張力の減少に対してはピストンを迅速に前進
できるようにしたので、緩やかな又は急激なベルト張力
の変化に対してプーリを円滑に揺動させることができ、
ベルト張力を安定して一定に保持できる効果がある。

また、作動油の圧力と離反バネのバネ力によりピストン
と傾斜カム面が常に接触した状態におかれるので、変動
荷重が加わっても接触部にガタつきや異常摩耗が発生せ
ず、優れた耐久性が得られる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の正面図、第２図は第１図のＩ−Ｉ
線の断面図、第３図は第１図のII−II線の断面図、第４
図は第１図のIII−III線の断面図、第５図は同上の組付
状態を示す正面図、第６図は第５図のIV−IV線の断面
図、第７図は同上の力関係を示す図、第８図は第２実施
例の一部縦断側面図、第９図は第３実施例の断面図、第
10図は、第４実施例の断面図、第11図は第５実施例の正
面図、第12図は第11図のＶ−Ｖ線の断面図、第13図は第
11図のVI−VI線の断面図、第14図は同上の要部の一部縦
断側面図、第15図は第６実施例の一部縦断側面図であ
る。１……プーリ、２……支持体、３……軸受、４……ボル
ト挿通孔、５……すべり軸受、６……カラー、７……固
定ボルト、８……プーリ取付基台、９……プーリ台座、
10……ボルト挿通孔、11……環座、12……油圧室、13、
13′……油圧調整室、14、14′……ピストン、14a……
テーパ面、15……円筒孔、16……プランジャ、17……圧
力室、18……リザーバ室、18′……連通路、19……油圧
緩衝装置、20……油孔、21……リテーナ、22……チェッ
クバルブ、23……離反バネ、24……蓋、25……ダイヤフ
ラム、26……傾斜カム面、27……ピン、28……プレー
ト、29……張力調整バネ、30……孔、31……回転止めピ
ン、32……段部、33……摺動部材、34……ダイヤフラ
ム、35……油圧調整室、36……ピストン、37……リテー
ナ、38……バネ、39……シリンダボディ、40……プラン
ジャ、41……リザーバ室、43……ピストン、44……球
面、45、ダイヤフラム、46……油孔、47……離反バネ、
48……シリンダボディ、49……内部孔、50……ピスト
ン、51……プランジャ、52……ダイヤフラム、53……バ
ネ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】プーリを回転可能に支持する支持体を、プ
ーリの偏心位置に挿通した固定軸により揺動可能に取付
け、上記支持体に設けた有底孔にピストンを出没自在に
挿入し、その有底孔にピストンが進出方向には迅速に突
出し、後退方向には緩慢に後退する油圧緩衝装置を組み
込み、上記有底孔に向き合う固定部材に、上記ピストン
と当接する傾斜カム面を形成すると共に、この傾斜カム
面を、プーリがベルトを緊張させるように支持体が揺動
した際にその揺動方向に向かって支持体から次第に離反
する傾斜面で形成し、かつ、上記支持体にベルトが緊張
する方向へプーリを付勢する張力調整バネを連結したタ
イミングベルト用張力調整装置。