JPH0861445A

JPH0861445A - オートテンショナ

Info

Publication number: JPH0861445A
Application number: JP19670894A
Authority: JP
Inventors: Toshiki Watanabe; 利樹渡辺; Masahide Ogawa; 正英小河
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1994-08-22
Filing date: 1994-08-22
Publication date: 1996-03-08

Abstract

(57)【要約】【目的】ダンパ装置を構成すべく内部に粘性液体２９
を充填する密閉空間１１内に、空気が存在しない様にし
て、ダンパ装置の機能低下を防止する。【構成】揺動部材５内に補償空間２８ａを設け、通孔
２７により、この補償空間２８ａと密閉空間１１とを連
通させる。補償空間２８ａ内の液面を密閉空間１１の上
端部以上に規制して、密閉空間１１内に空気が存在しな
い様にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係るオートテンショナ
は、自動車用エンジンのタイミングベルト、或はオルタ
ネータやコンプレッサ等の補機を駆動する為のベルト
（以下これらを総称して単に『ベルト』とする。）に適
正な張力を付与する為に利用する。

【０００２】

【従来の技術】ＯＨＣ型、或はＤＯＨＣ型エンジンのカ
ムシャフトを、クランクシャフトと同期して回転駆動す
る為のベルト１には、図４〜５に示す様なオートテンシ
ョナ２により、適正な張力を付与している。このオート
テンショナ２は、図６に示す様な部品を組み合わせる事
で、図４〜５に示す様に構成されている。尚、分解した
状態を示す図６では、簡略化の為に一部の部材の数を、
実際の場合を示す図５に比べて少なく描いている。又、
図４〜５に示した揺動部材５と図６に示した揺動部材５
とでは、その先端側部分（図５、図６のそれぞれ左端側
部分）の形状が若干相違するが、その作用に就いては同
様であり、実質的には同様のものである。

【０００３】先ず、固定部材３は、ボルト１６（図６）
により、固定の部分である図示しないシリンダブロック
の前面に固定される。この固定部材３には、円管状の固
定軸４が設けられており、この固定軸４の周囲に揺動部
材５を、滑り軸受６ａ、６ｂを介して、回転自在に支持
している。この揺動部材５の先端部（図５〜６の左端
部）外周面は、上記固定軸４に対し偏心した円筒面を構
成している。そしてこの揺動部材５の先端部周囲にプー
リ７を、深溝型玉軸受等の転がり軸受８を介して、回転
自在に支持している。又、上記揺動部材５の基端部（図
５〜６の右端部）外周面にはブラケット９を外嵌固定し
ている。このブラケット９の一部には係止部１０を、直
径方向外方に突出する状態で設けている。そして、この
係止部１０と上記シリンダブロックの前面に設けられた
別の係止部との間に、引っ張りばね２４（図４）を設け
ている。この引っ張りばね２４により上記揺動部材５
に、上記プーリ７をベルト１に向け押圧する方向の弾力
を付与する。

【０００４】上記固定部材３の中間部外周面と上記揺動
部材５の中間部内周面との間には、円筒状の密閉空間１
１を設けている。この密閉空間１１の軸方向（図５の左
右方向）両端は、それぞれシール環１２ａ、１２ｂによ
り塞いでいる。そしてこの密閉空間１１の内側部分に、
それぞれ複数枚ずつの内側円輪板１３、１３と外側円輪
板１４、１４とを、軸方向（図５〜６の左右方向）に亙
り交互に配置している。これら両円輪板１３、１４のう
ち、内側円輪板１３、１３はそれぞれの内周縁を、上記
固定部材３の外周面に固定している。即ち、固定部材３
の基端部に形成した鍔部１５と一端側（図５〜６の右端
側）に位置する内側円輪板１３との間、隣り合う内側円
輪板１３、１３同士の間、並びに他端側（図５〜６の左
端側）に位置する内側円輪板１３と上記固定部材３に外
嵌固定した固定板１７との間に、それぞれ環状のスペー
サ１８、１８を挟持している。そして、上記固定板１７
を上記鍔部１５に向け強く押し付けている。

【０００５】一方、上記各外側円輪板１４、１４の外周
縁にはそれぞれ複数個ずつの係合突片１９、１９（図
６）を形成しており、これら各係合突片１９、１９を、
上記揺動部材５の内周面に形成した係合溝２０、２０
（図５）に、軸方向（図５〜６の左右方向）に亙る変位
自在に係合させている。図７に詳示する様に、上記各ス
ペーサ１８、１８の厚さ寸法Ｔ₁₈は、上記各外側円輪板
１４、１４の厚さ寸法ｔ₁₄よりも少しだけ大きい（Ｔ₁₈
＞ｔ₁₄）。従って、上述の様に内側、外側両円輪板１
３、１４同士を交互に配置した状態で、隣り合う円輪板
１３、１４の側面同士の間には、やはり図７に示す様
に、厚さ寸法ｈを有する微小隙間２１、２１が形成され
る。

【０００６】上述の様に内側、外側両円輪板１３、１４
を交互に配置した密閉空間１１内には、シリコンオイル
等の粘性液体を充填している。この粘性液体の充填は、
上記揺動部材５に形成した注入孔２２を通じて行い、充
填後にこの注入孔２２の開口部は、鋼球２３を押し込む
事により塞いでおく。

【０００７】上述の様に構成されるオートテンショナ２
は、前記プーリ７を引っ張りばね２４の弾力によりベル
ト１に向け弾性的に押圧する事で、温度変化等に伴うベ
ルト１等の寸法変化やエンジンの運転に伴う振動等に拘
らず、このベルト１の張力を常に一定に保つ。又、前記
複数枚ずつの内側円輪板１３、１３の側面と外側円輪板
１４、１４の側面とは、それぞれ微小隙間２１、２１
（図７）を介して対向し、この微小隙間２１、２１内に
は粘性液体が存在する。この為、両円輪板１３、１４同
士が急激に変位する事は、上記微小隙間２１、２１内に
存在する粘性液体に加わる剪断力によって防止される。
従って、上記ベルト１の張力が部分的に急上昇した場合
にも、プーリ７が直ちには変位しなくなる。この結果、
張力の急変動時、上記ベルト１の張力が急上昇後急低下
する様な場合でも、このベルト１の緩みを防止できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用する従来のオートテンショナの場合には、
運転時に次の様な原因で、ダンパ能力が低下する可能性
がある。即ち、粘性液体の熱膨張係数は、密閉空間１１
を囲む部材である固定部材３及び揺動部材５を構成す
る、鉄、或はアルミニウム合金等の金属材料の熱膨張係
数よりも大きい。又、エンジンに組み込まれた状態で使
用するオートテンショナの温度は、エンジンの停止時と
運転時とで大きく異なる（大気温度と８０乃至１２０℃
程度との間で変化する）。例えば、上記粘性液体として
一般的に使用されるシリコンオイルは、２５℃での比重
が０．９７５程度であるのに対して、１００℃での比重
が０．９１１程度にまで低下する（体積が膨張する）。

【０００９】従って、温度上昇時に密閉空間１１内の圧
力が過度に上昇する事を防止し、この密閉空間１１から
粘性液体が漏洩する事を防止する為には、この密閉空間
１１内に粘性液体を充満させる事はできない。言い換え
れば、上記密閉空間１１の上部に、図８及び図９（Ａ）
に示す様に、空気を残しておく必要がある。ところが、
この様に密閉空間１１の上部に残された空気部分２５
（図８及び図９（Ａ）の斜格子を設けない部分。斜格子
部分は粘性液体が存在する部分である。）では、揺動部
材５（図４〜５）の揺動変位時にも、外側円輪板１４、
１４と内側円輪板１３、１３との間に剪断力が作用しな
い。この結果、上記空気部分２５に対応する面積分だ
け、ダンパ性能が低下する事が避けられない。特に、上
記揺動部材５が激しく往復揺動する様な状況下では、粘
性液体と上記両円輪板１３、１４の側面との付着力に基
づいて上記空気部分２５が、図９（Ｂ）に示す様に、上
記両円輪板１３、１４の円周方向に広がってしまう。こ
の様な状況では、粘性液体に剪断力が作用する面積（図
９の斜格子部分の面積）が更に減少し、上記ダンパ性能
が更に低下してしまう。オートテンショナのダンパ装置
に充填可能な粘性液体としては、シリコンオイルの他に
鉱油、合成油等があるが、これら他の粘性液体を使用し
た場合でも、程度の差があるにしても、同様の問題を生
じる。本発明のオートテンショナは、この様な事情に鑑
みて、空気部分２５の存在に基づくダンパ性能の低下を
防止すべく発明したものである。

【００１０】

【課題を解決する為の手段】本発明のオートテンショナ
は、前述した従来のオートテンショナと同様に、固定の
部分に固定される固定部材と、この固定部材に設けられ
た固定軸と、この固定軸の周囲に回転自在に支持された
揺動部材と、この揺動部材の一部で上記固定軸に対し偏
心した部分に回転自在に支持されたプーリと、上記固定
の部分若しくは固定部材と上記揺動部材とにその両端部
を係止する事により上記揺動部材に、上記プーリをベル
トに向け押圧する方向の弾力を付与するばねと、上記固
定部材の一部外周面と上記揺動部材の一部内周面との間
に設けられた円筒状の密閉空間と、この密閉空間の内側
部分にそれぞれ複数枚ずつ、上記固定軸の軸方向に亙っ
て交互に配置された内側円輪板及び外側円輪板と、上記
密閉空間内に充填された粘性液体とを備え、このうちの
複数枚の内側円輪板はそれぞれの内周縁を上記固定軸の
一部外周面に、この固定軸に対する回転を不能として支
持され、上記複数枚の外側円輪板はそれぞれの外周縁を
上記揺動部材の一部内周面に、この揺動部材に対する回
転を不能として支持されており、隣り合う内側円輪板の
側面と外側円輪板の側面との間には微小隙間が存在す
る。

【００１１】特に、本発明のオートテンショナに於いて
は、上記揺動部材の一部には、上記密閉空間の上端部か
ら連続する補償空間が設けられており、上記粘性液体の
一部をこの補償空間に出入り自在とする事で、上記密閉
空間の上端部にまで上記粘性液体を充満させている。

【００１２】

【作用】上述の様に構成される本発明のオートテンショ
ナが、ばねの弾力により固定軸を中心として揺動部材を
揺動させ、プーリをベルトに押圧してこのベルトに適正
な張力を付与する際の作用、並びにベルトの張力が急上
昇した場合に上記揺動部材の変位を制限し、このベルト
を抑え付ける際の作用は、前述した従来のオートテンシ
ョナの場合と同様である。

【００１３】特に、本発明のオートテンショナの場合に
は、補償空間の存在に基づき、密閉空間の上端部にまで
粘性液体を充満させている。即ち、この密閉空間の上端
部で内側円輪板と外側円輪板との側面同士が対向する部
分には、殆ど（或は全く）空気が存在しない。従って、
ベルトの張力変動に基づき、上記揺動部材の一部内周面
に支持された複数枚の外側円輪板が往復揺動した場合に
も、これら複数枚の外側円輪板の側面と、固定部材の一
部外周面に支持された複数枚の内側円輪板の側面との間
に空気が入り込む事はない。従って、これら両円輪板の
側面同士の間には、それぞれの全面に亙って粘性液体が
存在するままの状態となる。この結果、上記外側円輪板
の側面と内側円輪板の側面との間に十分に大きな剪断力
を作用させる事ができて、オートテンショナのダンパ能
力を十分に発揮させる事ができる。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の第一実施例を示している。
尚、本発明の特徴は、補償空間を設ける事により密閉空
間の上端部にまで粘性液体を充満させ、揺動部材が往復
揺動する際のダンパ能力の低下を防止する点にある。そ
の他の部分の構成及び作用は、前述した従来構造と同様
であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説
明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を
中心に説明する。

【００１５】オートテンショナ２ａを構成する揺動部材
５の一部には、円孔２６を形成し、通孔２７により、こ
の円孔２６と密閉空間１１とを連通させている。オート
テンショナ２ａをシリンダブロックの前面等の固定の部
分に装着した状態で上記円孔２６は、上記揺動部材５の
上部に位置する。そして、上記通孔２７は上記密閉空間
１１の上端部と上記円孔２６とを連通させる。又、上記
円孔２６には有底円筒状のキャップ３０を油密に内嵌し
て、この円孔２６の開口部を塞いでいる。従ってこの円
孔２６の内側は、外部から遮断された補償空間２８ａを
構成する。

【００１６】オートテンショナ２ａの設置状態でこの補
償空間２８ａは、その下半部で上記通孔２７により上記
密閉空間１１と連通し、その上半部はこの密閉空間１１
よりも上方に位置する。この様な補償空間２８ａには、
図１に斜格子で示すシリコンオイル等の粘性液体２９を
貯溜している。この様に補償空間２８ａ内に貯溜された
粘性液体２９は、上記通孔２７を通じて上記密閉空間１
１との間で出入りし、温度変化に伴う粘性液体２９の体
積変化を補償する。即ち、この体積変化は、上記補償空
間２８ａの上半部に存在する、圧縮性流体である空気層
の容積が変化する事で吸収する。

【００１７】そして、この様に補償空間２８ａ内に貯溜
された粘性液体２９の液面の高さ位置を、上記密閉空間
１１の上端面位置近くに規制している。即ち、密閉空間
１１のうち、シール環１２ｂ近傍の大径部分の一部を除
き、上記液面よりも下に位置させている。従って、上記
密閉空間１１の一部で内側、外側、両円輪版１３、１４
が設けられた部分には、その上端部にまで粘性液体２９
が充満している。尚、上記液面の位置は、粘性液体２９
の体積が最も減少する低温時に於いても、上記密閉空間
１１の上端位置よりも上に存在する事が好ましい。但
し、少なくとも温度が上昇して、粘性液体２９の体積が
増大すると同時に粘度が低下する使用時に、密閉空間１
１の上端位置よりも上に存在すれば、使用時に於けるダ
ンパ性能を確保すると言った、本発明の目的を達成する
事ができる。

【００１８】上述の様に構成される本発明のオートテン
ショナ２ａの場合には、補償空間２８ａの存在に基づ
き、密閉空間１１のうちの内側、外側、両円輪版１３、
１４設置部分の上端部にまで粘性液体２９を充満させて
いる。即ち、この密閉空間１１の上端部で内側円輪板１
３、１３と外側円輪板１４、１４との側面同士が対向す
る微小隙間２１、２１（図７参照）部分には、空気が存
在しない。従って、ベルト１（図４参照）の張力変動に
基づいてプーリ７が細かく往復揺動し、このプーリ７と
共に変位する揺動部材５の一部内周面に支持された複数
枚の外側円輪板１４、１４が往復揺動した場合にも、こ
れら複数枚の外側円輪板１４、１４の側面と、固定部材
３の一部外周面に支持された内側円輪板１３、１３の側
面との間の微小隙間２１、２１内に空気が入り込む事は
ない。

【００１９】従って、これら両円輪板１３、１４の側面
同士の間の微小隙間２１、２１内には、それぞれ両円輪
板１３、１４の側面で各微小隙間２１、２１を仕切る部
分の全面に亙って、粘性液体２９が存在するままの状態
となる。この結果、上記内側円輪板１３、１３の側面と
外側円輪板１４、１４の側面との間に十分に大きな剪断
力を作用させる事ができて、オートテンショナ２ａのダ
ンパ能力を十分に発揮させる事ができる。

【００２０】次に、図２は本発明の第二実施例を示して
いる。本実施例の場合には、円孔２６の開口端部をプラ
グ３１により塞いで、この円孔２６内を補償空間２８ｂ
としている。そして、この補償空間２８ｂ内に、閉気孔
の（内部に形成された多数の気孔が独立して互いに連通
していない）スポンジ３２を充填している。オートテン
ショナ２ｂ内に充填された粘性液体２９の体積が温度変
化に伴って増減した場合には、このスポンジ３２の体積
が拡縮する事で、上記粘性液体２９の体積変化を吸収す
る。その他の構成及び作用は、上述した第一実施例と同
様である。

【００２１】次に、図３は本発明の第三実施例を示して
いる。本実施例の場合には、円孔２６の開口端部をゴム
等の弾性材製のダイヤフラム３３により塞いで、この円
孔２６内を補償空間２８ｃとしている。オートテンショ
ナ２ｃ内に充填された粘性液体２９の体積が温度変化に
伴って増減した場合には、上記ダイヤフラム３３が弾性
変形する事で、上記粘性液体２９の体積変化を吸収す
る。その他の構成及び作用は、上述した第一〜第二実施
例と同様である。

【００２２】尚、本発明のオートテンショナ２ａ、２
ｂ、２ｃの場合には、補償空間２８ａ、２８ｂ、２８ｃ
を通じて粘性液体２９の充填作業を行えるので、従来構
造に設けた様な注入孔２２及び鋼球２３は不要である。
但し、これら注入孔２２及び鋼球２３を設ける事は差し
支えない。又、揺動部材５を介してプーリ７をベルト１
に押圧する弾力を付与する為のばねは、引っ張りばね２
４（図４に限らず、捩りコイルばねでも良い。この場
合、捩りコイルばねの一端を揺動部材５に係止し、他端
を固定の部分若しくは固定部材３に係止する。固定部材
３に係止する場合にはブラケット９を省略し、代りに、
この固定部材３の基端部（図１〜３の右端部）を、揺動
部材５の基端部よりも直径方向外方に突出させる。

【００２３】

【発明の効果】本発明のオートテンショナは、以上に述
べた通り構成され作用する為、粘性液体によるダンパ装
置の有効面積を十分に確保して、十分なダンパ性能を保
持し、ベルトの張力変動防止を確実に図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す断面図。

【図２】同第二実施例を示す断面図。

【図３】同第三実施例を示す断面図。

【図４】オートテンショナ設置部分を示す正面図。

【図５】従来構造の１例を示す断面図。

【図６】同分解斜視図。

【図７】同部分拡大断面図。

【図８】従来構造に於ける密閉空間への粘性液体の充填
状況を示す斜視図。

【図９】粘性液体に剪断力が作用する面積が揺動運動に
伴って変化する状態を示す略正面図で、（Ａ）は静止状
態を、（Ｂ）は揺動運動をしている状態を、それぞれ示
している。

【符号の説明】

１ベルト２ａ、２ｂ、２ｃオートテンショナ３固定部材４固定軸５揺動部材６ａ、６ｂ滑り軸受７プーリ８転がり軸受９ブラケット１０係止部１１密閉空間１２ａ、１２ｂシール環１３内側円輪板１４外側円輪板１５鍔部１６ボルト１７固定板１８スペーサ１９係合突片２０係合溝２１微小隙間２２注入孔２３鋼球２４引っ張りばね２５空気部分２６円孔２７通孔２８ａ、２８ｂ、２８ｃ補償空間２９粘性液体３０キャップ３１プラグ３２スポンジ３３ダイヤフラム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定の部分に固定される固定部材と、こ
の固定部材に設けられた固定軸と、この固定軸の周囲に
回転自在に支持された揺動部材と、この揺動部材の一部
で上記固定軸に対し偏心した部分に回転自在に支持され
たプーリと、上記固定の部分若しくは固定部材と上記揺
動部材とにその両端部を係止する事により上記揺動部材
に、上記プーリをベルトに向け押圧する方向の弾力を付
与するばねと、上記固定部材の一部外周面と上記揺動部
材の一部内周面との間に設けられた円筒状の密閉空間
と、この密閉空間の内側部分にそれぞれ複数枚ずつ、上
記固定軸の軸方向に亙って交互に配置された内側円輪板
及び外側円輪板と、上記密閉空間内に充填された粘性液
体とを備え、このうちの複数枚の内側円輪板はそれぞれ
の内周縁を上記固定軸の一部外周面に、この固定軸に対
する回転を不能として支持され、上記複数枚の外側円輪
板はそれぞれの外周縁を上記揺動部材の一部内周面に、
この揺動部材に対する回転を不能として支持されてお
り、隣り合う内側円輪板の側面と外側円輪板の側面との
間には微小隙間が存在するオートテンショナに於いて、
上記揺動部材の一部には、上記密閉空間の上端部から連
続する補償空間が設けられており、上記粘性液体の一部
をこの補償空間に出入り自在とする事で、上記密閉空間
の上端部にまで上記粘性液体を充満させた事を特徴とす
るオートテンショナ。