JPH09242833A - オートテンショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長期間に亙る使用によっても、アクチュエー
タのプッシュロッドに有害なモーメント荷重が加わるの
を防止し、且つ、張力の変化を小さく抑える。 【構成】 プーリ２を枢支した揺動フレーム４に形成し
た保持溝１６ａ内に円筒状の受片１３ａを、回転自在
に、且つ、脱落しない様に保持する。この受片１３ａの
回転に伴って、この受片１３ａの外周面のうち、プッシ
ュロッドの先端面と当接する部分が変化する。従って、
上記外周面の偏摩耗を防止して、上記目的を達成でき
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】温度変化等に拘らずベルトに適正な張力
を付与し続けるオートテンショナとして従来から、図９
に示す様な構造のオートテンショナが広く使用されてい
る。ベルト１に適正な張力を付与する為のプーリ２は、
固定の部分であるシリンダブロックの前面等に設けた枢
軸３を中心として揺動する揺動フレーム４に枢支されて
いる。そして、この揺動フレーム４と、上記シリンダブ
ロックの前面等の固定の部分との間に、アクチュエータ
５を設けている。周知の様にこのアクチュエータ５は、
上記前面等に固定されるシリンダ筒６内にばね７とダン
パ装置８とを内蔵して成る。又、このダンパ装置８は、
油等の粘性液体９中で軸方向（図９の上下方向）に変位
するピストン１０と、このピストン１０の上下両端同士
を連通する通油路に対して直列に配置された逆止弁１１
とを備える。上記ピストン１０にその基端部（図９の下
端部）を結合すると共にその先端部（図９の上端部）を
上記シリンダ筒６から突出させたプッシュロッド１２に
は、上記ばね７の弾力により、上記シリンダ筒６から突
出する方向の弾力を付与している。そして、このプッシ
ュロッド１２の先端面１５を上記揺動フレーム４の一部
に固定した受片１３に突き当てる事により、この揺動フ
レーム４に、図９で時計方向に揺動しようとする弾力を
付与している。従って上記プーリ２は、上記ばね７の弾
力に基づいて、上記ベルト１に向け弾性的に押圧され
る。又、上記ダンパ装置８は、上記プッシュロッド１２
がシリンダ筒６に押し込まれる事に対して抵抗になる
（押し込まれる際には上記逆止弁１１が閉じる）ので、
上記ベルト１が振動した場合でも上記プーリ２は、この
ベルト１を抑え付けて、上記振動が成長する事を防止す
る。

【０００３】尚、上記受片１３は、揺動フレーム４が鋼
製の場合には、この揺動フレーム４の一部を高周波焼き
入れ等で硬化する事により、この揺動フレーム４と一体
に造る。又、揺動フレーム４が、アルミニウム合金、マ
グネシウム合金、亜鉛合金等の軽合金製である場合に
は、鋼等の硬質材によりこの揺動フレーム４とは別体に
造られた受片１３を、この揺動フレーム４に結合固定し
ている。何れの場合でも、受片１３の一部で上記プッシ
ュロッド１２の先端面１５が突き当てられる受面１４が
平面である場合には、次に述べる様な問題が生じる。

【０００４】即ち、上記揺動フレーム４は、前記ベルト
１の張力変動に伴って枢軸３を中心に揺動するので、上
記受面１４と上記プッシュロッド１２の先端面１５とを
平行のままにしておく事は不可能である。従って、上記
揺動フレーム４の揺動変位に伴ってこれら受面１４と先
端面１５とが、図１０に示す様に片当たりする事が避け
られない。この図１０に示す様な片当たり状態では、上
記受面１４からプッシュロッド１２に対して、単なるス
ラスト荷重以外のモーメント荷重が加わり、このプッシ
ュロッド１２の軸方向変位が円滑に行なわれなくなった
り、著しい場合にはプッシュロッド１２の耐久性を損な
う等の問題を生じる。この様な問題は、上記先端面１５
を半球面状に加工すれば解消できるが、この様な加工は
面倒で、オートテンショナのコストを上昇させる原因と
なる為、好ましくない。

【０００５】この様な事情に鑑みて、実公平７−４７６
３４号公報には、図１１に示す様に、揺動フレーム４の
一部に欠円筒状の保持溝１６を形成すると共に、この保
持溝１６内に、転がり軸受用ころの如き円柱状の受片１
３ａを圧入固定し、この受片１３ａの外周面に上記プッ
シュロッド１２の先端面１５を突き当てる構造が記載さ
れている。この様な構造によれば、上記揺動フレーム４
の揺動変位に拘らず、上記プッシュロッド１２に、有害
なモーメント荷重が加わる事はない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１１に示した従来構
造の場合、受片１３ａの外周面でプッシュロッド１２の
先端面１５が突き当てられる部分が円筒面である限り、
このプッシュロッド１２に有害なモーメント荷重が加わ
る事はない。ところが、上記外周面と先端面１５とは限
られた面積でのみ当接する（線接触する）為、長期間に
亙る使用に伴って上記外周面が摩耗し、上記突き当てら
れた部分が次第に平坦になる。この様に受片１３ａの外
周面の一部が平坦面になると、前述の図９〜１０に示し
た従来構造の場合と同様に、上記プッシュロッド１２に
有害なモーメント荷重が加わる。又、上記外周面が摩耗
する事に伴って、アクチュエータ５に内蔵したばね７の
弾力に基づき、上記プッシュロッド１２から揺動フレー
ム４に付与される弾性が変化（低下）し、ベルト１に適
正な張力を付与できなくなる。本発明のオートテンショ
ナは、この様な事情に鑑みて発明したものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】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
の部分に設けられた枢軸と、この枢軸を中心とする揺動
自在に支持された揺動フレームと、この揺動フレームの
一部で上記枢軸から外れた部分にこの枢軸と平行に設け
られた変位軸と、この変位軸の周囲に回転自在に支持さ
れたプーリと、上記固定の部分と上記揺動フレームとの
間に設けられ、この揺動フレームに上記枢軸を中心とし
て回転する方向の弾力を付与するアクチュエータとを備
える。又、このアクチュエータは、上記揺動フレームの
一部に設けられた受片にプッシュロッドの先端面を弾性
的に突き当てる事により、上記揺動フレームに対して上
記弾力を付与するものである。特に、本発明のオートテ
ンショナに於いては、上記受片が、上記揺動フレームの
一部に形成された保持溝内に回転自在に、且つこの保持
溝からの脱落を防止した状態で保持された円柱状部材で
ある。

【０００８】

【作用】上述の様に構成される本発明のオートテンショ
ナの場合には、使用時に揺動フレームが揺動する事に伴
って、この揺動フレームに形成した保持溝内で受片が回
転する。従って、この受片の外周面のうち、プッシュロ
ッドの先端面と当接する位置が次々と変化する。この結
果、この受片の外周面の摩耗が、全周に亙って均一に進
行し、この外周面の一部で上記プッシュロッドの先端面
が突き当たる部分が平坦になる事がない。この結果、長
期間に亙る使用後に於いても、ベルトの張力変動に伴っ
て揺動フレームが揺動変位した場合に、上記プッシュロ
ッドに有害なモーメント荷重が加わる事を防止できる。
又、摩耗に伴う受片の直径変化も小さく抑えられる為、
ベルトに付与する張力の変動も小さく抑えられる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１〜２は、本発明の実施の形態
の第１例を示している。尚、本発明の特徴は、揺動フレ
ーム４に設ける受片１３ａを回転自在にする事によりこ
の受片１３ａの外周面の摩耗を防止し、アクチュエータ
５を構成するプッシュロッド１２（図９）に有害なモー
メント荷重が加わる事を防止すると共に、ベルト１（図
９）に付与する張力の適正化を図る点にある。その他の
部分の構造及び作用は、前述した従来構造と同様である
ので、重複する図示及び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。

【００１０】揺動フレーム４は、アルミニウム合金、マ
グネシウム合金、亜鉛合金等の軽合金のダイキャスト成
形、或はメタルインジェクション成形により造られてお
り、一端に円筒部１７を有する。オートテンショナの組
立時にはこの円筒部１７を、滑り軸受１８を介して枢軸
３（図９）の周囲に、揺動自在に支持する。又、上記円
筒部１７の端部外周面から直径方向（図１の上方）に連
続した揺動板部１９の先端部（図１の上端部）には有底
短円筒状の内輪部材（図示せず）を、変位軸を構成する
ボルトとナット２０とにより固定している。そして、こ
の内輪部材の周囲にプーリ２を、この内輪部材を含んで
構成される深溝型玉軸受を介して、回転自在に支持して
いる。

【００１１】更に、上記円筒部１７の外周面から直径方
向（図１の左方向）に延び、上記揺動板部１９の基端部
（図１の下端部）が連続する揺動腕部２１の先端面（図
１の下面）には、半円筒形よりも少し円筒形に近い、欠
円筒状の保持溝１６ａを形成している。そして、この保
持溝１６ａ内に受片１３ａを、回転自在に挿入してい
る。この受片１３ａは、円筒ころ軸受用のころとして一
般的に使用されている、軸受鋼（例えばＳＵＪ２等の高
炭素クロム軸受鋼）製のものを使用する。この受片１３
ａの外径寸法Ｄは、上記保持溝１６ａの内径寸法Ｒより
も僅かに小さく、上記保持溝１６ａの深さ寸法Ｈよりも
大きい値を有する。但し、この深さ寸法Ｈは、上記外径
寸法Ｄ及び内径寸法Ｒの１／２よりも大きくする（Ｈ＜
Ｄ＜Ｒ＜２Ｈ）。従って、上記受片１３ａを保持溝１６
ａ内に挿入した状態でこの受片１３ａは、この保持溝１
６ａ内に回転自在に保持され、且つその一部が上記揺動
腕部２１の先端面から突出する。

【００１２】更に、上記保持溝１６ａの軸方向両端部
（図２の上下方向両端部）の直径方向反対位置には、そ
れぞれこの保持溝１６ａの直径方向内方にかしめ付ける
事により、かしめ部２２、２２を形成している。直径方
向反対位置に形成した、互いに対となるかしめ部２２、
２２の先端同士の間隔ｄは、上記受片１３ａの外径寸法
Ｄよりも小さくしている。従って、この受片１３ａが、
上記保持溝１６ａの軸方向両端開口から抜け出る事はな
い。又、上述した様に、保持溝１６ａは半円筒形よりも
少し円筒形に近く、この保持溝１６ａの開口部の幅寸法
Ｗは上記外径寸法Ｄよりも小さい（Ｗ＜Ｄ）。従って上
記受片１３ａはこの保持溝１６ａ内に、回転自在に、且
つこの保持溝１６ａからの脱落を防止した状態で保持さ
れている。

【００１３】尚、上述の様な受片１３ａと対向するプッ
シュロッド１２の先端面１５（図９参照）は、単なる平
坦面として、このプッシュロッド１２の製作コストの上
昇を抑える。又、上記受片１３ａの外周面とプッシュロ
ッド１２の先端面１５との当接位置が、この先端面１５
のほぼ中央部直径方向に位置する様に、前記揺動フレー
ム４とアクチュエータ５（図９参照）との取付け位置関
係を規制する。

【００１４】上述の様に構成される本発明のオートテン
ショナの場合には、使用時に揺動フレーム４が揺動する
事に伴って、この揺動フレーム４に形成した保持溝１６
ａ内で受片１３ａが回転する。従って、この受片１３ａ
の外周面のうち、プッシュロッド１２の先端面１５と当
接する位置が次々と変化する。この結果、この受片１３
ａの外周面の摩耗が、全周に亙って均一に進行し、この
外周面の一部で上記プッシュロッド１２の先端面１５が
突き当たる部分が平坦になる事がない。この結果、使用
開始直後は勿論、長期間に亙る使用後に於いても、ベル
ト１の張力変動に伴って揺動フレーム４が揺動変位した
場合に、上記プッシュロッド１２に有害なモーメント荷
重が発生する事を防止できる。又、摩耗に伴う受片１３
ａの直径変化も小さく抑えられる。この為、アクチュエ
ータ５に内蔵したばね７（図９）により上記プッシュロ
ッド１２に付与される弾性の変化量が少なくて済み、ベ
ルト１に付与する張力の変動を小さく抑える事ができ
る。

【００１５】次に、図３〜４は、本発明の実施の形態の
第２例を示している。本例の場合には、受片１３ａを回
転自在に保持する為、揺動腕部２１の先端面（図２の下
面）に形成した保持溝１６ｂを、片側（図４の下側）が
塞がれた形状としている。そして、この様な保持溝１６
ｂ内に受片１３ａを挿入後、この保持溝１６ｂの開口端
部にかしめ部２２、２２を形成して、この保持溝１６ｂ
から受片１３ａが抜け出る事を防止している。その他の
構成及び作用は、上述した第１例の場合と同様である。

【００１６】次に、図５〜６は、本発明の実施の形態の
第３例を示している。本例の場合には、保持溝１６ａ内
に受片１３ａを挿入後、揺動腕部２１の先端部両側に形
成した係止孔に１対の係止ピン２３、２３を、この保持
溝１６ａ両端部を直径方向に横切る状態で圧入して、こ
の保持溝１６ａから受片１３ａが抜け出る事を防止して
いる。その他の構成及び作用は、前述した第１例の場合
と同様である。

【００１７】次に、図７〜８は、本発明の実施の形態の
第４例を示している。本例の場合には、保持溝１６ａ内
に受片１３ａを挿入後、保持溝１６ａ両端部内側に、そ
れぞれがＣ字形である１対の止め輪２４、２４を、保持
溝１６ａの両端部内周面に形成した係合溝に係合させる
事により係止して、この保持溝１６ａから受片１３ａが
抜け出る事を防止している。その他の構成及び作用は、
前述した第１例の場合と同様である。

【００１８】

【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ので、長期間に亙る使用に拘
らず、アクチュエータのプッシュロッドに有害なモーメ
ント荷重が加わる事を防止して、このアクチュエータの
円滑な作動及び耐久性確保を図れる。又、ベルトに付与
する張力の変動を小さく抑える事もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、揺動フレ
ームの正面図。

【図２】図１のＡ矢視図。

【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す、揺動フレ
ームの正面図。

【図４】図３のＢ矢視図。

【図５】本発明の実施の形態の第３例を示す、揺動フレ
ームの正面図。

【図６】図５のＣ矢視図。

【図７】本発明の実施の形態の第４例を示す、揺動フレ
ームの正面図。

【図８】図７のＤ矢視図。

【図９】従来のオートテンショナの第１例を示す部分縦
断正面図。

【図１０】従来構造の第１例で、揺動フレームが枢軸を
中心に揺動した状態を示す、図９のＥ部拡大図。

【図１１】従来のオートテンショナの第２例を示す、部
分正面図。

【符号の説明】

１ ベルト ２ プーリ ３ 枢軸 ４ 揺動フレーム ５ アクチュエータ ６ シリンダ筒 ７ ばね ８ ダンパ装置 ９ 粘性液体 １０ ピストン １１ 逆止弁 １２ プッシュロッド １３、１３ａ 受片 １４ 受面 １５ 先端面 １６、１６ａ、１６ｂ 保持溝 １７ 円筒部 １８ 滑り軸受 １９ 揺動板部 ２０ ナット ２１ 揺動腕部 ２２ かしめ部 ２３ 係止ピン ２４ 止め輪

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定の部分に設けられた枢軸と、この枢
   軸を中心とする揺動自在に支持された揺動フレームと、
   この揺動フレームの一部で上記枢軸から外れた部分にこ
   の枢軸と平行に設けられた変位軸と、この変位軸の周囲
   に回転自在に支持されたプーリと、上記固定の部分と上
   記揺動フレームとの間に設けられ、この揺動フレームに
   上記枢軸を中心として回転する方向の弾力を付与するア
   クチュエータとを備え、このアクチュエータは、上記揺
   動フレームの一部に設けられた受片にプッシュロッドの
   先端面を弾性的に突き当てる事により、上記揺動フレー
   ムに対して上記弾力を付与するものであるオートテンシ
   ョナに於いて、上記受片が、上記揺動フレームの一部に
   形成された保持溝内に回転自在に、且つこの保持溝から
   の脱落を防止した状態で保持された円柱状部材である事
   を特徴とするオートテンショナ。