JPH081238B2 - ベルト用オートテンショナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ベルト用オートテンショナ、さらに詳し
くは、自動車のエンジンのクランクシャフトのプーリと
カムシャフトのプーリの間に掛けられたタイミングベル
トなどに所定の張力を付与するオートテンショナに関す
る。

従来の技術とその問題点 上記のようなタイミングベルトには、エンジンの温度
変化によるベルトの伸縮や使用によるベルトの伸びを吸
収して、ベルトに所定の張力を付与するために、アイド
ラをばねなどの弾性力によりベルトに押付けるオートテ
ンショナが設けられる。また、このようなオートテンシ
ョナには、ベルトの振動やエンジンの振動によるアイド
ラの共振を抑制するために、油圧ダンパが設けられてい
る。ところが、油圧ダンパ式のオートテンショナでは、
油洩れが生じるため、油を供給する必要があり、メンテ
ナンスが面倒である。また、油洩れを防止する機構、オ
リフィスの穴加工やその大きさを調節する機構などが必
要なため、油圧ダンパの構造が複雑で大形になり、オー
トテンショナ全体が高価なものとなる。そして、このよ
うな大形の油圧ダンパとばねなどの弾性体がアイドラお
よびアイドラ取付ブラケットとは別にエンジンの固定部
分とアイドラ取付ブラケット間に取付けられるため、取
扱いが面倒で、取付けスペースが大きなものになる。

この発明の目的は、上記の問題を解決し、構造が簡単
で、安価で小形化が可能であり、よって取扱いが簡単で
取付けスペースが小さくてすむベルト用オートテンショ
ナを提供することにある。

問題点を解決するための手段 この発明によるベルト用オートテンショナは、固定部
分に固定される円柱状の固定部材と、同固定部材の外周
面に偏心状かつ回転自在に嵌合された円柱状の可動偏心
部材と、同可動偏心部材の外側に回転自在に取付けられ
てベルトに接触する円筒状の外側部材と、同外側部材が
ベルトに圧接する方向に上記可動偏心部材を付勢するば
ねとを備えており、上記固定部材の外周面と同外周面に
対向する上記可動偏心部材の嵌合面との間に上記可動偏
心部材を回転自在に支持するための隙間が設けられ、こ
の可動偏心部材を回転自在に支持するための隙間の両端
部相互間にシールが設けられ、これらのシールの間の上
記隙間に高粘度の油が介在させられているものである。

作 用 温度変化や使用などによりベルトが伸びて張力が小さ
くなろうとすると、ばねの弾性力により可動偏心部材が
張力を増す方向に回転し、張力が所定の値に保持され
る。逆に、温度変化などによりヘルトが縮んで張力が大
きくなろうとすると、ばねの弾性力に抗して可動偏心部
材が張力を減らす方向に回転し、張力が所定の値に保持
される。このとき、ベルトの伸びまたは縮みは非常に緩
やかであるから、可動偏心部材の回転速度も非常に小さ
く、油が可動偏心部材の回転を拘束することはない。ま
た、ベルトの振動やエンジンの振動による外側部材およ
び可動偏心部材の振動は、固定部材と可動偏心部材の間
にある高粘度の油の粘性抵抗（剪断抵抗）により抑制さ
れる。

固定部材の外周面とこれに対向する可動偏心部材の嵌
合面との間には、可動偏心部材を回転自在に支持するた
めに隙間が設けられる。そして、この可動偏心部材を回
転自在に支持するための回転支持部分の隙間の両端部に
シールを設けて、この隙間だけをダンパ用の高粘度の油
を介在させるための隙間として利用しているので、回転
支持部分の外側に油圧ダンパや高粘度の油を介在させる
ための隙間を設ける場合に比べて、構造が簡単で、小形
になり、コスト的にも安価なものとなる。

高粘度の油によるダンパ効果を高めるためには、これ
を介在させる隙間の寸法管理が重要である。固定部材の
外周面と可動偏心部材の嵌合面との間の回転支持部分の
隙間の大きさは、これらの面の加工精度によってほぼ決
まり、組立て精度の影響をほとんど受けない。そして、
固定部材の外周面や可動偏心部材の嵌合面のような円筒
面を高精度に加工することは容易であるから、隙間の寸
法管理も容易である。

油の粘度は、ベルトなどの振動の特性、固定部材およ
び可動偏心部材の形状、寸法などを考慮して決定される
が、粘度の高いものを使用するほどオートテンショナを
小形にすることができる。

実 施 例 以下、図面を参照して、この発明を自動車のエンジン
のタイミグベルトに適用した実施例を説明する。

図面にオートテンショナは１本のボルト（10）に全て
の部品が取付けられたユニット状のものであり、このボ
ルト（10）によりエンジンの固定部分（たとえばエンジ
ンブロック）（11）に固定されている。

ボルト（10）の中間部に止め輪（12）が取付けられ、
ボルト（10）の頭（10a）とこの止め輪（12）の間に、
座金（13）、第１の偏心円板（14）、円柱状の固定偏心
部材（固定部材）（15）および第２の偏心円板（16）が
回転はしうるが軸方向にはほとんど移動しないように取
付けられている。２つの偏心円板（14）（16）は固定偏
心部材（15）より少し大きい外径を有し、固定ピン（1
7）（18）により固定偏心部材（15）の両端に同心状に
固定されている。固定偏心部材（15）と偏心円板（14）
（16）には偏心穴（19）（20）（21）が形成されてお
り、これらにボルト（10）が通されている。ボルト（1
0）を締付けることにより、座金（13）、第１の偏心円
板（14）、固定偏心部材（15）および第２の偏心円板
（16）がボルト（10）の頭（10a）と固定部分（11）の
間に挾み止められる。このとき、第２の偏心円板（16）
が固定部分（11）に圧接するように、止め輪（12）はこ
の偏心円板（16）の偏心穴（21）の端部に形成された大
径部（21a）内に位置している。そして、振動などによ
り第２の偏心円板（16）が滑って回転したりボルト（1
0）が緩んだりすることがないように、固定部分（11）
と接触する偏心円板（16）の端面には、図示は省略した
が、ローレット加工や放射状のみぞなどによる凹凸が形
成されている。また、ボルト（10）を緩めて固定偏心部
材（15）を回転させることにより、その取付角度を任意
に調節することができ、ボルト（10）を締付けることに
より、固定偏心部材（15）を所望の角度に固定すること
ができる。

固定偏心部材（15）の外側に、円柱状の可動偏心部材
（22）が回転自在に支持されて取付けられている。可動
偏心部材（22）には偏心穴（23）が形成され、この偏心
穴（23）に固定偏心部材（15）がはめられている。固定
偏心部材（15）の外周面とこれに対向する可動偏心部材
（22）の偏心穴（23）の内面との回転支持部分の隙間は
最小に押えられており、この部分にはたとえば粘度が10
0000cst（25℃）以上のシリコーンオイル（Ｏ）が介在
させられて、可動偏心部材（22）の回転トルクが大きく
されている。なお、この回転トルクは、オイルの粘度の
他に、固定偏心部材（15）の外径および長さ、可動偏心
部材（22）との隙間の大きさによって設定される。ま
た、固定偏心部材（15）と可動偏心部材（22）の両端部
相互間に、オイル（Ｏ）を封止するＯリング（24）が設
けられている。

可動偏心部材（22）の外側に、円筒状の外側部材（2
5）が複数の球状転動体（26）を介して回転はしうるが
軸方向にはほとんど移動しないように取付けられてい
る。第１の偏心円板（14）の外周の一部に切欠き（27）
が形成されており、この切欠き（27）に対応する可動偏
心部材（22）の端面にばね穴（28）が形成されている。
また、第１の偏心円板（14）およびこれに接する固定偏
心部材（15）の端面にも、連続したばね穴（29）（30）
が形成されている。そして、可動偏心部材（22）を第２
図および第３図の時計方向に付勢するねじりコイルばね
（31）の外側端部（31a）が可動偏心部材（22）のばね
穴（28）に、内側端部（31b）が第１の偏心円板（14）
および固定偏心部材（15）のばね穴（29）（30）にはめ
止められており、このばね（31）の弾性力により、外側
部材（25）がタイミングベルト（32）の歯（33）のない
面に押付けられている。第１の偏心円板（14）の切欠き
（27）は可動偏心部材（22）の回転角度すなわちオート
テンショナの作動角を規制するものであり、可動偏心部
材（22）はばね（31）の外側端部（31a）が切欠き（2
7）の一端部に当る位置と切欠きの他端部に当る位置と
の間を回転することができ、可動偏心部材（22）が第２
図および第３図の時計方向に回転することによりベルト
（32）の張力が増加し、同図の反時計方向に回転するこ
とによりベルト（32）の張力が減少する。なお、ばね
（31）の内側端部（31b）寄りの部分は、ボルト（10）
を締付けたときに第１の偏心円板（14）に押付けられる
ことがないように、座金（13）のフランジ部（13a）と
第１の偏心円板（14）の間に緩くはめられている。

第１の偏心円板（14）の外周寄りの部分にこれを貫通
するセットピン穴（34）が形成され、可動偏心部材（2
2）の端面にはこれに対応するセットピン穴（35）が設
けられている。

上記のオートテンショナは、たとえば次のようにして
固定部材（11）に取付けられる。

取付けに先立ち、第１の偏心円板（14）のセットピン
穴（34）と可動偏心部材（22）のセットピン穴（35）を
合致させて、これらにセットピン（図示略）をさし通
し、これにより、固定偏心部材（15）と可動偏心部材
（22）を相互に回転しないように固定しておく。このよ
うな状態で、固定部分（11）にボルト（10）を緩くねじ
はめ、ベルト（32）の張力が所定の初期設定値になるよ
うに固定偏心部材（15）の取付角度を調節したのち、ボ
ルト（10）を締付けて固定偏心部材（15）を固定する。
なお、このような初期調節を容易にするため、第１の偏
心円板（14）に六角穴などの異形穴をあけておき、六角
Ｌ形レンチなどの適当な治具をこの異形穴に挿入し、こ
の治具をてこにして固定偏心部材（15）を回転させるよ
うにすることもできる。ベルト（32）の張力初期設定が
終了したならば、セットピンを抜き取って、可動偏心部
材（22）を回転しうる状態にする。これにより、ばね
（31）の弾性力とベルト（32）の張力が所定値につり合
い、以後は、次のように、シリコーンオイル（Ｏ）をダ
ンパとして、ベルト（32）の張力が自動調節される。

温度変化や使用などによりベルト（32）が伸びて張力
が小さくなろうとすると、ばね（31）の弾性力により可
動偏心部材（22）が張力を増す方向（第２図および第３
図の時計方向）に回転し、張力が所定の値に保持され
る。逆に、温度変化などによりベルト（32）が縮んで張
力が大きくなろうとすると、ばね（31）の弾性力に抗し
て可動偏心部材（22）が張力を減らす方向（第２図およ
び第３図の反時計方向）に回転し、張力が所定の値に保
持される。このとき、ベルト（32）の伸びまたは縮みは
非常に緩やかであるから、可動偏心部材（22）の回転速
度も非常に小さく、シリコーンオイル（Ｏ）が可動偏心
部材（22）の回転を拘束することはない。また、ベルト
（32）の振動やエンジンの振動による外側部材（25）お
よび可動偏心部材（22）の振動は、シリコーンオイル
（Ｏ）の回転に対する粘性抵抗（剪断抵抗）により抑制
される。

固定偏心部材（15）と可動偏心部材（22）の隙間にシ
リコーンオイル（Ｏ）を介在させるには、固定偏心部材
（15）の外周面および可動偏心部材（22）の偏心穴（2
3）の内面のいずれか一方または両方にシリコーンオイ
ルを塗布したのち、これらをはめ合わせればよい。な
お、固定偏心部材（15）の外周面または可動偏心部材
（22）の偏心穴（23）の内面にらせん状の小さいみぞま
たは軸心と平行な小さいみぞを設け、このみぞにシリコ
ーンオイルを入れたのち可動偏心部材（22）を固定偏心
部材（15）にはめて回転させることによりシリコーンオ
イルを容易に全体に行きわたらせるようにすることもで
きる。また、固定偏心部材（15）の外周面または可動偏
心部材（22）の偏心穴（23）の内面に環状みぞを設けて
シリコーンオイルを溜めておくようにすることもでき
る。

上記のオートテンショナの場合、シリコーンオイルの
粘性抵抗により制振効果が発揮されるので、性能が長期
にわたって安定しており、オイルの補給の必要がない。
そして、固定偏心部材（15）と可動偏心部材（22）の回
転支持部分にダンパが組込まれた構造であり、しかもベ
ルト（32）に接する外側部材（25）やこれを付勢するば
ね（31）など全ての部品が一体に組込まれているから、
オートテンショナ全体が小形になり、構造も簡単であ
る。したがって、安価に製作でき、取付けスペースも小
さくてすむ。また、全ての部品が一体にセットされて１
つのユニットとなっているので、小形、取扱いも非常に
簡便になる。しかしながら、オートテンショナは、必ず
しもユニット化される必要はない。また、オートテンシ
ョナの他の部分の構成も、上記実施例のものに限らず、
適宜変更可能である。

なお、この発明によるオートテンショナは、自動車の
エンジンのタイミングベルト以外のベルトにももちろん
適用できる。

発明の効果 この発明のベルト用オートテンショナによれば、高粘
度の油の粘性抵抗により振動が抑制されるので、性能が
長期間にわたって安定しており、固定部材の外周面とこ
れに対向する可動偏心部材の嵌合面間の隙間に高粘度の
油が介在させられているだけであるから、構造が簡単
で、安価で小形化でき、しかも高粘度の油を介在させる
隙間の寸法管理が容易である。したがって、取扱いが簡
単で、取付けスペースが小さくてすむ。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すオートテンショナの縦
断面図、第２図は第１図II−II線に沿う断面図、第３図
は第１図III−III線に沿いかつばねの一部を省略して示
した矢視図である。 （11）……固定部分、（15）……固定偏心部材（固定部
材）、（22）……可動偏心部材、（23）……偏心穴、
（24）……Ｏリング、（25）……外側部材、（31）……
ばね、（32）……ベルト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒尾 博 大阪府大阪市南区鰻谷西之町２番地 光洋 精工株式会社内 (56)参考文献 実開 昭62−188652（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定部分に固定される円柱状の固定部材
   と、同固定部材の外周面に偏心状かつ回転自在に嵌合さ
   れた円柱状の可動偏心部材と、同可動偏心部材の外側に
   回転自在に取付けられてベルトに接触する円筒状の外側
   部材と、同外側部材がベルトに圧接する方向に上記可動
   偏心部材を付勢するばねとを備えており、上記固定部材
   の外周面と同外周面に対向する上記可動偏心部材の嵌合
   面との間に上記可動偏心部材を回転自在に支持するため
   の隙間が設けられ、この可動偏心部材を回転自在に支持
   するための隙間の両端部相互間にシールが設けられ、こ
   れらのシールの間の上記隙間に高粘度の油が介在させら
   れているベルト用オートテンショナ。