JPH0743516Y2 - フリクションタイプオートテンショナ共振防止装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、内燃機関のタイミングベルトの張力を自動的
に調整するオートテンショナに関する。特にフリクショ
ンタイプのオートテンショナにおいて、テンショナの共
振を防止、低減する手段に関するものである。

〔従来の技術〕

内燃機関には、カムシャフトやオイルポンプを駆動する
ために、出力の一部を利用した歯付きタイミングベルト
による動力伝達機構が設けられている。このベルトは運
転中のエンジンの暖機条件の差異によりベルトの張力が
変化し、またベルト自体が伸びたりして、スリップや目
飛びを起こし、また、張力が過大であるとうなり音を発
生したりするために、適正な所定の張力に保つ必要があ
る。このために、摩擦減衰式ベルト張力自動調整装置
（フリクションタイプオートテンショナ）が考案されて
いる。

その例をあげると、実開昭63−3550号公報においては、
次に示す構成の自動調整装置（以下オートテンショナと
言う）が開示されている。すなわち、第６図に示すよう
な内燃機関の動弁系を駆動するためにオートテンショナ
10を設け、これにより歯付きタイミングベルト１に所定
の張力を与えて、クランクシャフト側のタイミングプー
リ２により、カムシャフト側のカムプーリ３とオイルポ
ンプ用プーリ４を駆動し、タイミングベルト１の背面側
にアイドルプーリ５とオートテンショナプーリ11とが配
置され、オートテンテョナプーリ11はコイルスプリング
12により一定の付勢力でベルト11を押圧しベルトに所定
の張力を与えている。

上記オートテンショナ10の断面図を第４図に示す。オー
トテンショナ10に於て、11はオートテンショナプーリ、
13はプーリ11のシャフトでプーリ11はベアリング14を介
してプーリシャフト13の周りを回転する。プーリシャフ
ト13の底部15は樹脂により形成された摩擦材16を介して
オートテンショナ10の固定ベース（機関本体又は機関本
体に取り付けられた板枠部材）20と接触し、プーリシャ
フト13の中空部17には、ここを貫通して固定ベース20に
ねじ込まれたボルト19とこれを取り巻く弾性材のコイル
スプリング21及び摩擦材23が配設され、このコイルスプ
リング21の付勢力により摩擦材23がプーリシャフト底部
15を押圧しこれにより底部15は摩擦材16を固定ベース20
の表面に圧着している。プーリシャフト13にはアーム25
とアーム26とが取り付けられ、アーム25はコイルスプリ
ング12（第５図、第６図）と係合し、アーム26はこれを
貫通してボルト27が固定ベース20にねじ込まれている。

第５図には、オートテンショナ10の平面図を示す。プー
リシャフト13は、スプリング12の付勢力により、ボルト
27の軸を回動中心としたモーメントＭを受けている。ま
た、プーリシャフト13はその底壁部15は摩擦材16を介し
て支持部材20の表面と摩擦接触により係合し、また摩擦
材16,23には、ボルト27を中心にした円弧状の長孔32,33
が設けられているので、一定の範囲内ではプーリシャフ
ト13がモーメントＭを受けて動いても摩擦材16,23がボ
ルト19に当たることはない。したがって、テンショナプ
ーリ11は運動中所定範囲内でボルト27の軸を中心とした
揺動が可能であり、このときに発生する摩擦材16と支持
部材20との間の摩擦力により振動の減衰作用が行われ
る。

以上により、前記公報に開示された技術ではテンショナ
プーリ11のベルト１に対する位置を可変にして運転中の
ベルト１の張力を所定値に保つと共に、摩擦材16の摩擦
力によりダンピング効果を持たせて振動の増加を防止し
ている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記の従来例においては、スプリング12の付勢力により
ベルト１の張力を所定値に保ち、かつ、スプリング21に
より押圧された摩擦材16と支持部材20との間の摩擦力に
よって運転中の振動を減衰させ吸収している。しかし、
この方法によると、特定のエンジンの回転域において、
タイミングベルト１及びテンショナ10が共振し、それぞ
れの振動が増加し、このためカム軸の回転変動が大きく
なるという問題がある。

このタイミングベルトの共振を押さえる点からは、前記
摩擦力の設定値を大きくした方がよいが、他方、テンシ
ョナの固着を防止する点よりは、摩擦力を小さ目に設定
する必要がある。したがって、特定の回転域に着目した
設定を行うことは全体のバランスから考えるとかえって
不適当である。また、従来の方法による限りある回転域
での共振の発生を抑えることが困難である。

本考案に於いては、上記の問題点に鑑み前記摩擦力を回
転域の変動に応じて変化させることにより、特定の回転
域でのみ強く共振が発生することを防止することを目的
とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために本考案に於いては、固定ベ
ースに枢軸により揺動体を揺動自在に取り付け、この揺
動体にプーリシャフトを介してアイドルプーリを回転自
在に取り付け、前記プーリシャフト底部のほゞ中央部に
揺動体の揺動方向に沿った長孔を穿設し、この長孔を貫
通するロッドを前記固定ベースに立設し、このロッドに
嵌合させたスプリングの付勢力により前記プーリシャフ
トと固定ベースとが摩擦材を介して摩擦接触をするよう
に構成されたタイミングベルト用オートテンショナにお
いて、前記ロッドをエンジン回転数に応じてロッド軸方
向に駆動して前記摩擦部材に発生する摩擦力を変化させ
る手段と、前記摩擦力の上限を制限する規制手段を設け
たことを特徴とするフリクションタイプオートテンショ
ナ共振防止装置を提供する。

〔作用〕

エンジンの回転数に応じてロッドがロッド軸方向に移動
し、摩擦材に対する押圧力が変化し、したがって摩擦
力、すなわち振動に対する減衰力が可変となり、オート
テンショナの共振を防止することができる。また、前記
摩擦力の上限が制限できるので、高回転域での過大な摩
擦力によるオートテンショナの固着を防止することがで
きる。

〔実施例〕

本考案の実施例を図面に基いて説明する。

本考案によるオートテンショナの構成は前記の先行技術
（第４図〜第６図）と共通する部分が多いのでこれ等の
図と対比しながら説明する。従って基本的に同一の構成
・作用の部分については図に於ても同一の符号を用い、
また、一部の説明は省略する。

オートテンショナ10の内燃機関に於ける配置は従来の第
６図に示すものとほゞ同じで、歯付きタイミングベルト
１、タイミングプーリ２、カムプーリ３、オイルポンプ
用プーリ４、アイドラプーリ５、オートテンショナプー
リ11、コイルスプリング12の配置関係も基本的には同一
である。

本実施例によるオートテンショナ10の縦断面の説明図を
第１図に示す。固定ベース20に、軸28とブッシュ31によ
り形成された枢軸６により、プーリシャフト13、アーム
25,26により形成された揺動体７が揺動自在に取付けて
ある。この揺動体７にプーリシャフト13を介してテンシ
ョナプーリ11が回転自在に取り付けられ、プーリシャフ
ト底部15のほゞ中央部に揺動体７の揺動方向（第１図紙
面に概ね直角方向）に沿った長孔８を穿設し、この長孔
をロッド18が貫通している。

テンショナプーリ11、プーリシャフト13、ベアリング14
の配置は第４図に示すものと同様で、プーリシャフト13
の底部15はその一外側端ではアーム25と結合し、アーム
25の先端部にはスプリング12（第５図参照）が掛けられ
る。また、プーリシャフト底部15の他の外側端ではアー
ム26と結合し、このアーム26にブッシュ31を介して軸28
が嵌合し、軸28は固定ベース20にねじ込まれている。

プーリシャフト13には中室部17が形成され、この中空部
17にはロッド18が、摩擦材24及びプーリシャフト底部15
を貫通して配設され、コイルスプリング22がロッド18の
頭部フランジと摩擦材24との間に配設されている。プー
リシャフト底部15の中空部17側とは反対側の底面には樹
脂などで形成された摩擦材16が固着されている。ロッド
18は更に延びて固定ベース20を貫通し、固定ベース20を
挟んで前記中空部17と対照的な位置にシリンダ36とピス
トン35とにより構成された中空室30を設ける。ピストン
35は前記ロッド18の端部に形成し、ロッド18はスリーブ
31を介して固定ベース20と摺動自在に嵌合している。シ
リンダ36内にはスプリング40が配設されピストン35を矢
印Ｐに示すピストンの頭部方向に付勢している。シリン
ダ側面にはオイルホール38が開口し、ここよりオイルが
矢印に示すように供給される。またシリンダの頭部近傍
内側には切欠き41と、オイル排出口39とが設けてある。

上記の構成によるオートテンショナ10の作用を次に説明
する。第５図に示すと同様に、オートテンショナ10はス
プリング12によりモーメントＭを受け、枢軸６を形成す
る軸28（第５図の27に相当）を中心としてプーリ11及び
プーリシャフト13が回動する。このとき、第１図に於い
て、プーリ11、プーリシャフト13と共に回動する部分
は、揺動体７を形成するアーム25、プーリシャフト底部
15、摩擦材16、アーム26、でその他の部分、ロッド18、
摩擦材24、ピストン35、シリンダ36等は固定ベース20と
共に静止して回動しない。このときに摩擦材16とこれが
固着しているプーリシャフト底部15には、第５図、32,3
3で示したような長孔８が設けられてあり、回動時にこ
の部分がガイド孔となってロッド18に揺動体７が当らな
いようにしてある。したがって前記回動可能部分すなわ
ち揺動体７は常に一体となって軸28を中心軸とした回動
を行うことが可能であり、このときのプーリ11の移動に
より、ベルト１の張りの調整が行われる。

また、第４図に示したと同様に、コイルスプリング22
（第４図では21）により、摩擦材24（第４図では23）が
押圧されてプーリシャフト底部15に当接してこれと摩擦
接触をし、この押圧力に押されてプーリシャフト底部15
が更に摩擦材16を押圧して固定ベース20に当接し、これ
と、摩擦係合をしている。

上記までの構成は、概ね従来例と、同様であるが、本実
施例に於てはこれに加えて前記の中空室30を設けること
により、その特色を出している。すなわち中空室30内の
スプリング40の付勢力と油圧とによって、前記の摩擦材
16,24に発生する摩擦力を強力なものとし、また、状態
に応じてその強さを変化させることができるものとし
た。すなわち、中空室30にはオイルホール38を介して、
機関のメインオイル通路の油圧を導入する。これにより
スプリング22の押圧荷重はスプリング40および油圧室内
の油圧により更に荷重されて摩擦材に発生する摩擦力は
強くなりまた、油圧の方はエンジン回転数が高くなると
高圧になるために、回転数が高くなる程更に摩擦力が強
くなる。またシリンダ36内に油抜きの切欠き41を設けた
ことにより油圧の上限を制限し、これにより摩擦力の上
限を制限することができる。切欠き41より流出したオイ
ルは開放口39よりオイルパンへ戻される。

第２図、第３図に従来技術と本考案とによる摩擦材に発
生する摩擦力（従来例ｆ、本考案Ｆ）及びオートテンシ
ョナ10の振動数（従来例ｈ、本考案Ｈ）と機関回転数
（Ｎ）との関係線図を示す。第２図で判る通り、従来技
術では摩擦力ｆが一定でかつ低目のために、特定の回転
域で振動数ｈが急上昇し、ここでテンショナが共振す
る。本考案を示す第３図によれば摩擦力Ｆが回転上昇と
共に高まるために、共振が防止でき、また、油圧抜きの
切欠き部41を設ければ摩擦力Ｆの上限を制限出来、この
ときは図に示す一点鎖線Ｈ´,F´の特性となり、これに
よれば高回転域での過大な摩擦力によりオートテンショ
ナの固着を防止することができる。

なお、中空室30には、オイルとは限らず、吸気負圧を導
入しても良く、さらにステップモータなどの別体の駆動
手段を付設しても良い。

〔考案の効果〕

本考案により、エンジンの回転数に応じた駆動力をロッ
ドに与えてオートテンショナの摩擦材の摩擦力を制御す
る手段を用いたことにより、前記摩擦力を強大にすると
共に、機関の回転の増加に比例して摩擦力も大きくな
り、これにより、オートテンショナの共振を防止するこ
とができる。また、前記摩擦力の上限が制限できるの
で、高回転域での過大な摩擦力によるオートテンショナ
の固着を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例によるオートテンショナの縦
断面説明図、第２図は従来例の摩擦材の摩擦力−機関回
転数線図及びオートテンショナの振動数−機関回転数線
図、第３図は本考案による摩擦力−機関回転数線図及び
振動数−機関回転数線図、第４図は従来例のオートテン
ショナ縦断面図、第５図は第４図の平面図、第６図は従
来例のオートテンショナと歯付きタイミングベルトの組
付け配置図を示す。 １……タイミングベルト、６……枢軸、７……揺動体、
８……長孔、10……オートテンショナ、11……テンショ
ナプーリ、13……プーリシャフト、15……プーリシャフ
ト底部、16……摩擦材、18……ロッド、20……固定ベー
ス、22……弾性材、

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】固定ベース（20）に枢軸（６）により揺動
   体（７）を揺動自在に取り付け、この揺動体（７）にプ
   ーリシャフト（13）を介して、テンショナプーリ（11）
   を回転自在に取り付け、前記プーリシャフト底部（15）
   のほゞ中央部に揺動体（７）の揺動方向に沿った長孔
   （８）を穿設し、この長孔（８）を貫通するロッド（1
   8）を前記固定ベース（20）に立設し、このロッド（1
   8）に嵌合させたスプリング（22）の付勢力により前記
   プーリシャフト（13）と固定ベース（20）とが摩擦材
   （14,24）を介して摩擦接触をするように構成されたタ
   イミングベルト用オートテンショナ（10）において、前
   記ロッド（18）をエンジン回転数に応じてロッド軸方向
   に駆動して前記摩擦材（14,24）に発生する摩擦力を変
   化させる手段と、前記摩擦力の上限を制限する規制手段
   を設けたことを特徴とするフリクションタイプオートテ
   ンショナ共振防止装置。