JPS6267358A - 無端駆動ベルト用テンシヨナ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、無端駆動ベルトのテンショナーに関し、と
くにベルトの張力変動に対する追随性を敏速にして、ベ
ルトの張力変化を最小限度に抑制するようにしたもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、この種のテンショナーは、たとえば車両エンジン
のカムシャフト駆動用タイミングベルト、あるいはその
他の補機駆動用ベルト等に使用されている。

このテンショナーは、クランク側のタイミングブーりと
カムシャフト側のタイミングプーリとの間に無端状に張
られたタイミングベルトのゆるみ側でエンジンブロック
に取り付けられ、ばね部材によってベルトに所定の初張
力（たとえば２０〜３０に＋ｒｆ）を与えることによっ
て、タイミングブ・−リとこれにかみ合・）タイミング
ベルトとの間で歯とび現象が発生ｊ−７ないようにして
いる。

この種のテンショナ・−として、固定式テンショナーと
自動式テンショナーとが知られている。

固定式テンショナーは、ころがり軸受の内輪を軸受担体
の外周面に嵌着した構造のものであり、一端をエンジン
ブロックに止着した捩りコイルばねの他端が軸受担体に
固定されており、軸受担体を回動して捩りコイルばねに
捩り力を与えた。状態で軸受担体の偏心ボルト穴に押通
したボルトによって、エンジンブロックに固定して、タ
イミングベルトに初張力を与えるようになっている。

自動式テンショナーとしては、たとえば西独公開特許第
２５２４７４４号公報に係る提案が知られており、ころ
がり軸受の内輪を、締付ポルトによって固定ハウジング
に固定される締付部材に対して偏心させた状態で回転可
能に保持し、この内輪（偏心輪）と締付部材との間に止
着された捩りコイルばねによって、偏心輪を適宜の回動
位置でベルトに接触させて初張力を与え、ベルトの張力
が変動したときは、捩りコイルばねにより、偏心輪を回
動させることによって、ベルト張力を自動的に調整する
ようにしたものであり、締付部材に対する偏心輪の回転
角は、締付部材と偏心輪とのいずれか一方に設けたスト
ッパビンを他方に設けた溝内を摺動させることによって
制限している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の固定式テンショナーは、常温での使用時において
は正常に作動するが、温度変化が生じたときは、エンジ
ンブロックとタイミングベルトとの寸法変化−が異なる
ため、次のよ・うな問題が発生する。すなわち、たとえ
ばアルミ材のエンジンブロックの線膨張係数は２４　ｘ
　１０−６／’ｃであるが、補強ワイヤ入りのタイミン
グベルトの線膨張係数ば６　Ｘ　１０−’／”Ｃである
から、低温時においては、タイミングベルトに比べてエ
ンジンブロックの方がより大きく収縮するため、タイミ
ングプーリ間の距離が短縮してベルトゆるみが生ずるこ
とになり、その結果ベルトの振動が増大するため、歯と
び現象が惹起することがある。また、これと反対の高温
時においては、タイミングヘルドの伸びよりもタイミン
グプーリ間の伸びの方が大きくなって、ベルトの張力が
増大するため（たとえば８０℃位の使用条件ではベルト
張力が２０ｋｇｆ程度増大する）、ベルトの耐久性が低
下することになる。

これに対して自動式テンショナーは、上記のような温度
変化による問題は生じないが、タイミングベルトの始動
時、停止する瞬間、または急ブレーキ時、あるいはベル
トとタイミングプーリとの間への異物のかみ込み時など
に、ゆるみ側のベルト張力が増大してテンショナーが大
きな負荷を受けたとき、その負荷に釣り合う分だけ締付
部材の　゛ポルト位置を中心として、急激に、かつ敏感
に回動するため、ベルトからはね飛ばされ、またベルト
が急激にゆるんだときの動きに追随できないため、その
都度ベルトの波動が生じ、これが歯とび現象を発生させ
る原因となっている。とくに低温時にベルトの張力が小
さくなっている状態で始動したときに、歯とび現象が発
生しやす（なるという問題がある。

上記の自動式テンショナーの負荷機能としては、タイミ
ングベルトに所定の初張力を与えるだけであれば、剛性
の小さい捩りコイルばねを使用すればよいが、急激な負
荷変動時に所定の張力を維持するためには、剛性の大き
い捩りコイルばねによってベルトの急激な波動を防止す
る必要がある。

しかし、同一の捩りコイルばねでは、このような相反す
る条件を同時に満足させることはできない。

したがって従来の自動式テンショナーでは、初張力に対
しては十分であっても、急激な負荷変動時に対してはベ
ルトの張力変化を最小限度に抑制するために必要かつ十
分な追随性が得られないことになる。

この発明は、上記の問題を解決して、無端駆動ベルトに
初張力を付与する機能と、負荷変動時の張力変化を抑制
する機能とを別個独立に備えるテンショナーを提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明のテンショナーは、偏心位置で支持台に固定さ
れる軸受担体の中心軸と、ころがり軸受の軸心とを偏心
させ、ころがり軸受の固定輪は、軸受担体の外周面に回
転可能に嵌合された偏心カラーに嵌着固定し、軸受担体
と支持台との間に、無端駆動ベルトに初張力を付与する
ばね部材を設けるとともに、偏心カラーと軸受担体との
間に、無端駆動ベルトの負荷変動時の張力を調整するば
ね部材を設けている。

〔１乍、甲〕 １東端駆動ベルトに急激な負荷変動が起ったどき、偏心
カラーが軸受１１体との間に設けであるばね部材に抗し
て、あるいはばね部材の復元力によって回転し、ころが
り軸受の軸心が軸受担体の中心軸を中心として回動（７
て、無端駆動ベルトの動きに敏速に追随する。

この負荷変υＪ時における無端駆動ベルトの張力１凋整
用のば（Ｑ部材と初張力付与用のばね部材とは、それぞ
わの機能に応じて異なる剛性を有するものを選定して使
用する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例について、図面を参照して説明
する１、 第１図は、この発明の実施例を示す縦断面図であり、第
２図は第１図をＡ、　−Ａ線に沿って切断した断面図で
ｂる。

上１図において、符号１０は、小径部１１と大径部１２
とからなる中空円筒状の軸受担体を示し、小径部側の−
・・瑞の底部１３には、偏心したボルト穴１４が設けて
あり、大径部側の他端は開口端になっている。この軸受
担体１０の大径部１２の中には、後述する捩りコイルば
ね３５が収容されており、大径部の開口端をエンジンブ
ロックなどの支持台４０上に当接させ、小径部側の底部
１３に蓋１５を被せて位置決め用ピン１７を差し込み、
蓋１５のボルト穴１６を底部１３のボルト穴１４に一致
させてポル）１８を挿通し、このボルト１８を支持台４
０に螺着して固定するようになっている。

上記の軸受担体１０の小径部１１の外周面には、一端に
フランジ２３を設けたすべり軸受２２が、フランジ２３
を軸受担体１０の段面に当接させて嵌着されている。

このすべり軸受２２の外周面には、軸受担体１０の中心
０２から６２だけ偏心した点Ｏ，を中心とするころがり
軸受３０の内輪（固定輪）３１が、偏心カラー２５を介
して嵌合されている。ころがり軸受３０の内輪３１と偏
心カラー２５とは、圧入状態で嵌着固定されており、偏
心カラー２５は、ぞの一端イこ設けられたフランジ２６
をすべり軸受２２のフ、ラング２３に当接させた状態で
、すべり軸受２２の外周面に回転可能に嵌合されている
。

ころがり軸受３０の内輪３１には、転動体としての玉３
２を介装し、て外輪３３が回転可能に組み付けられてい
る。

上記のころがり軸受３０の軸心０１と軸受担体１０およ
び偏心カラー２５の中心軸０２との間の偏心距離δ２は
、軸受担体１０のボルト穴１４の中心Ｏ８ところがり軸
受３０の軸心Ｏ５との間の偏心距離δ１よりも小さくし
である。

また、偏心カラー２５と軸受担体１０との間には、捩り
コイルばね３６を設けている。この捩りコイルばね３６
は、軸受担体１０の大径部１２の外周を取り巻いた状態
で取り付けてあり、その一端の脚３６ａを軸受担体１０
の大径部１２に止着し、他端の脚３６ｂを偏心カラー２
５のフランジ２６ｃこ正着している。

上記構成のテンショナーば、ころがり軸受３０の外輪３
３の軸方向両側に延出するつぼ部３４間の外周面に、無
端駆動ベルト（図示せず）が接触して回転させられるよ
うになっている・上記のテンショナーを支持台４０に取
り付けるときは、軸受担体１０の中に収容されている涙
りコイルばね３５の一端の脚３５ａと他端の脚３５ｂと
を・それぞれ軸受担体１０と支持台４０とに止着したの
ち、適宜角度だけテンショナーを回動させて捩りコイル
ばね３５を捩り、ベルトに当接させた状態でボルト１８
を支持台４０にねじ込んで固定する。これによりテンシ
ョナーが偏心距離δ１の限度内で偏位して、ころがり軸
受３０の外輪３３が接触する無端駆動ベルトに所定の初
張力か付与された状態となる。

また、この初張力を付与した段階では、当然ころがり軸
受３０がベルトから力を受け、内輪３１と一体の偏心カ
ラー２５を介して回動がおこり、偏心カラー２５と軸受
担体１０との間の捩りコイルばね３６は、あらかじめ捩
った状態となっている。これによりころがり軸受３０の
軸心ＯＩが軸受担体１０の中心軸０２を中心として回動
するから、無端駆動ベルトには、二次的な初張力が付加
されることになる。

無端駆動ベルトの運転中に急激な負荷変動が起った場合
、たとえばベルトの張力が増大してテンショナーが大き
な負荷を受けたときは、ころがり軸受３０が偏心カラー
２５を介して軸受担体１０の周りをベルトの進行方向に
回動することにより、ベルトの動きに追随し、ベルト張
力が正常時に戻ったときは、ベルトの張力増大時に捩り
コイルばね３６に追加された捩り力が復元して、ころが
り軸受３０を原位置に復帰させる。

また、上記と反対にベルトの張力が減少してテンショナ
ーの負荷が軽減したときは、初張力設定時に捩りコイル
はね３６にあらかじめ加えられた捩り力の復元力が偏心
カラー２５に働いて、ころがり軸受３０が軸受担体１０
の周りをベルトの進行方向とは反対方向に回動してベル
トの動きに追随し、ベルト張力が正常時に戻ったときは
、ころがり軸受３０が軸受担体１０の周りをベルトの進
行方向に回動して原位置に復帰する。

ベルト張力の変動に伴ってテンショナーがベルトの動き
に追随するときのころがり軸受３０の回動は、内輪３１
と一体に嵌着した偏心カラー２５をすべり軸豪２２に嵌
合させであるから、円滑に行われる。ころがり軸受３０
の軸方向への移動とわずかな角ふれとは、軸受担体１０
の大径部側の段面と小径部側のＭ２Ｓの側面とによって
制限している。

上記のように、軸受担体１０と支持台４０との間に設け
る涙りコイルばね３５は、ベルトの初張力設定専用のば
ねであり、偏心カラー２５と軸受担体１０との間に設け
る捩りコイルばね３６は、主としてベルトの負荷変動時
の張力３ＦＩ整用のばねであるから、この張力調整用の
捩りコイルばね３６は、初張力設定用の捩りコイルばね
３５よりも大きな剛性を有するものを選定する必要があ
る。

また、軸受担体１０に対するころがり軸受３０の回動に
よる偏位量は、偏心カラー２５の偏心距離δ２を適宜選
定することによって、任意に変更することができる。し
、たがって、この偏心距１雅δ２は、使用する無端駆動
ベルトの負荷条件に応じて、それぞれもっとも適当な距
離となるように設定するものとする。

第３図および第４図は、この発明の他の実施例を示し、
初張力設定用の捩りコイルばねの代りに引張りコイルば
ねを使用したものである。

軸受担体ＩＯは、その外周にブラケット１９を固定して
、ブラケット１９の下端部１９ａをピン２０により回動
自在に支持台４０に取り付け、ブラケット１９の上端部
１９ｂに引張りコイルばね３７の一端のフックを掛は止
め、他端のフックを支持台４０に止着するようになって
いる。

また、軸受担体１０は、その中心に設けたボルト穴Ｉ４
にボルト１８を挿通して支持台４０に固定するようにな
っている。

軸受担体１０のボルト穴１４は、その左右両側を切り込
んで円弧状の溝２１ａを形成し、ｆｆｉ］、５のボルト
穴１６にもこれと同一形状の溝２１ｂを形成して、これ
らのａ２１ａ、２１ｂを合致させた状態で重ね合わせて
いる。

このテンショナーは、軸受担体１ｏをその中心位置Ｔ：
　ホルト１８により支持台４ｏに固定したのち、引張り
コイルばね３７を引っ張り、軸受担体１０をブラケット
１９の下端部１．９２のビン２゜を支点として回動して
、偏心させた位置でベルトに当接させることにより、所
定の初張力がベルトに与えられた状態となる。

上記以外の構成については、第１図の実施例と同一であ
り、ベルトの負荷変動時のベルト張力調整作用も同一で
あるから、同一部分に同一符号を付し、繰り返しての説
明は省略する。

上述した二つの実施例では、内輪と偏心カラーとを別体
としているが、両者を一体としたものでも実施できる。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、この発明のテンショナーは、無
端駆動ベルトに初張力を付与するばね部材と、負荷変動
時の張力を調整するばね部材とを別個独立に設けている
から、ベルトの急激な負荷変動に対する追随性が敏速と
なり、ベルトの張力変化を最小限度に抑制することが可
能となる。

したがって、この発明をタイミングベルト用のテンショ
ナーとして適用すれば、ベルトの波動が抑制され、タイ
ミングプーリとタイミングベルトとの間で歯とび現象が
発生するのを防止する効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例を示す縦断面図、第２図は
、第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は、この発明の他の実
施例を示す縦断面図、第４図は、その正面図である。 図中、１０は軸受担体、２５は偏心カラー、３０はころ
がり軸受、３１はころがり軸受の固定輪、３５は捩りコ
イルばね（初張力設定用）、３６は捩りコイルばね（張
力調整用）、４０は支持台、δ、は軸受担体のボルト穴
の偏心距離、δ２は偏心カラーの偏心距離である。 第１ＦＭ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　偏心位置で支持台に固定される軸受担体と、軸受担体
   の外周に回転可能に組み付けられるころがり軸受とを備
   える無端駆動ベルト用テンショナーにおいて、前記ころ
   がり軸受の軸心を軸受担体の中心軸に対して偏心させ、
   軸受担体の外周面に回転可能に嵌合された偏心カラーに
   、ころがり軸受の固定輪を嵌着固定し、軸受担体と支持
   台との間に、無端駆動ベルトに初張力を付与するばね部
   材を設け、偏心カラーと軸受担体との間に、無端駆動ベ
   ルトの負荷変動時の張力を調整するばね部材を設けたこ
   とを特徴とする無端駆動ベルト用テンショナー。