JP5986965B2 - テンショナ - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車の多軸補機駆動ベルトシステムに設けられ、エンジンの補機を駆動する無端ベルトに張力を付与するためのテンショナに関する。

テンショナは一般的に、エンジンブロックに固定されるテンショナカップにテンショナアームを揺動自在に取り付け、テンショナアームの揺動端に、無端ベルトを付勢するためのプーリを枢着して構成される。テンショナアームは、その一端がテンショナカップの開口部を覆うとともにテンショナカップに設けられたピボット軸に揺動自在に支持される。テンショナカップの中には、テンショナアームにトルクを付与するためのコイルバネと減衰機構が収容される。

テンショナアームに対して、テンショナカップが下側に設けられ、テンショナプーリが上側に設けられる、いわゆるＺ型のテンショナの場合、ベルトによってテンショナプーリとテンショナアームに作用するモーメントにより、ピボット軸に嵌合されたピボットブッシュに偏摩耗が生じるという問題がある。そこで、このような問題を解消することができる構成として従来、テンショナカップとテンショナプーリをテンショナアームに対して同じ側に配置する構成が提案されている（特許文献１）。すなわちテンショナカップとテンショナプーリは、テンショナアームに対してエンジンブロック側に設けられている。

特表２００９−５１９４２４号公報

多軸補機駆動ベルトシステムにおいて、テンショナプーリの回転中心であるプーリ軸とピボット軸との間にベルトを通すように構成する場合、上述した従来の構成によると、テンショナプーリがテンショナアームに対してエンジンブロック側に設けられるために、テンショナアームが障害となって、ベルトをテンショナプーリに取り付けることが非常に困難である。

本発明は、無端ベルトのベルトシステムへの取り付け作業が容易であり、かつテンショナブッシュの偏摩耗が生じにくいテンショナを提供することを目的としている。

本発明に係るテンショナは、開口部をエンジンブロック側に向けた状態でエンジンブロックに固定されるテンショナカップと、エンジンブロックとテンショナカップの間に配置されるとともにテンショナカップに揺動自在に支持され、開口部から外方へ向かって突出するテンショナアームと、テンショナアームの揺動端に枢着され、テンショナアームに対してテンショナカップと同じ側に取付けられるテンショナプーリとを備え、テンショナカップは、テンショナアームの揺動に干渉しないように、テンショナアームを跨いでエンジンブロックに固定されることを特徴としている。

好ましくはテンショナは、テンショナカップの軸心に設けられたピボット軸に嵌合され、テンショナアームを揺動自在に支持するブッシュと、テンショナアームに取付けられ、テンショナプーリを回転自在に支持する軸受けとをさらに備え、ブッシュの軸方向の中心と軸受けの軸方向の中心とを結ぶ直線がテンショナアームに対して略平行である。この構成において、テンショナプーリの外周面はテンショナカップの開口部の外周面に対向する。

テンショナカップは、開口部の外周面から突出する取付け部を介してエンジンブロックに固定されてもよい。

本発明によれば、無端ベルトのベルトシステムへの取り付け作業が容易であり、かつテンショナアームの偏摩耗が生じにくいテンショナが得られる。

本発明の一実施形態であるテンショナを有する多軸補機駆動ベルトシステムの各補機のプーリのレイアウトを示す配置図である。 本発明の一実施形態であるテンショナの平面図である。 テンショナの底面図である。 テンショナの一部を破断して示す側面図である。 図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

以下、図示された実施形態を参照して本発明を説明する。
図１は自動車用エンジンに適用された多軸補機駆動ベルトシステムのレイアウトの一例を示している。無端ベルト１０は、駆動源であるエンジンのクランクプーリ１１と、被駆動装置である補機プーリ１２、１３、１４に掛け回される。クランクプーリ１１と補機プーリ１２の間にはテンショナプーリ２１が設けられる。

テンショナプーリ２１はクランクプーリ１１と補機プーリ１２の各軸心を結ぶ線よりも内側に配設され、ベルト１０を補機プーリ１３に近接する方向へ付勢して張力を付与する。テンショナプーリ２１は、後述するようにテンショナカップの軸心に設けられるピボット軸２２の周りに揺動自在である。テンショナプーリ２１は、周知のようにコイルバネのバネ力によってベルト１０を付勢し、ベルト１０の張力が所定の大きさになるように調整する。

図２〜図５を参照してテンショナの構成を説明する。
テンショナは有底筒状を呈するテンショナカップ２３を有し、テンショナカップ２３の底部２４の中央部に形成されたボス部２５にはピボット軸２２が圧入される。またテンショナカップ２３の開口部２６の外周縁部から一対の取付け部２７が突出する。これらの取付け部２７はピボット軸２２に対して垂直な方向に、相互に反対方向に突出し、各取付け部２７には穴２８が形成される。テンショナカップ２３は開口部２６をエンジンブロック（図示せず）側に向けた状態で、穴２８にボルトを通してエンジンブロックに固定される。

テンショナアーム３１はテンショナカップ２３とエンジンブロックの間に配置される。テンショナアーム３１は、テンショナカップ２３の開口部２６を覆う蓋部３２と、蓋部３２の内面からボス部２５に向かって延びる筒状支持部３３とを有する。ピボット軸２２はピボットブッシュ３４が嵌合された状態で、蓋部３２に形成された穴から筒状支持部３３に挿入される。ピボット軸２２の先端は筒状支持部３３から突出し、ボス部２５の穴に圧入されて固着される。

テンショナアーム３１の外面、すなわちエンジンブロックに対向する面（図４、５において下側の面）には凹部３５が形成され、凹部３５には、ピボット軸２２の円板状頭部２９が嵌め込まれ、ピボットブッシュ３４のフランジ部３６は凹部３５と円板状頭部２９によって挟まれる。ピボットブッシュ３４は凹部３５から筒状支持部３３の先端まで延び、テンショナアーム３１はピボットブッシュ３４とピボット軸２２を介してテンショナカップ２３に揺動自在に支持される。

テンショナアーム３１は、蓋部３２からテンショナカップ２３の外方へ延びるアーム部３７と、アーム部３７とは反対方向に延びる脚部３８とを有する。アーム部３７の先端である揺動端には、テンショナカップ２３と同じ方向（図４、５において上方）に突出する隆起部４１が形成され、隆起部４１には軸孔４２が形成される。隆起部４１には、テンショナプーリ２１を回転自在に支持するボール軸受け４３が取り付けられる。軸孔４２には、ボール軸受け４３側から支持ピン４４が螺着される。ボール軸受け４３のインナレースの上面にはダストシール４５が設けられ、ダストシール４５は支持ピン４４の頭部４６によってボール軸受け４３のインナレースに固定される。

このようにテンショナプーリ２１は、テンショナアーム３１に対してテンショナカップ２３と同じ側に取り付けられ、テンショナアーム３１の揺動端に枢着される。テンショナプーリ２１とテンショナカップ２３は、テンショナプーリ２１の外周面２１ａがテンショナカップ２３の開口部２６の外周面２６ａに対向する位置関係にある。すなわちテンショナプーリ２１はテンショナカップ２３に対して、底部２４側ではなく開口部２６に近接した所に位置している。一方、ピボットブッシュ３４とボール軸受け４３は、ピボットブッシュ３４の軸方向の中心とボール軸受け４３の軸方向の中心とを結ぶ直線がテンショナアーム３１に対して略平行となる位置関係にある。

テンショナアーム３１の脚部３８には係合部４７が形成される。係合部４７は、テンショナカップ２３と同じ方向に突出し、六角柱状を有する。係合部４７は、テンショナをベルトシステムに取り付け作業において、後述するコイルバネのバネ力に抗してテンショナアーム３１を回転変位させるときに、治具を係合させるために用いられる。

コイルバネ５１はテンショナアーム３１を揺動方向に付勢するために設けられ、その一端はテンショナカップ２３の底部２４に係合し、他端はテンショナアーム３１の蓋部３２に設けられた減衰機構５２の支持部材５３に係合する。減衰機構５２の摩擦部材５４はテンショナカップ２３の開口部２６の内周壁面に摺接する。テンショナは、テンショナアーム３１がコイルバネ５１に抗して捩じられた状態で、テンショナプーリ２１をベルト１０に係合させてエンジンブロックに取付けられ、これによりベルト１０は常時コイルバネ５１のバネ力に応じた張力を付与される。エンジンの駆動時、ベルト１０の張力が変動しようとすると、ベルトの振動に応じてテンショナアーム３１が揺動し、ベルト１０の張力の変動が抑えられる。テンショナアーム３１の揺動の振幅は、減衰機構５２において、摩擦部材５４とテンショナカップ２３の内周壁面との間の摩擦抵抗によって抑えられる。

図４、５において、ベルト１０はテンショナプーリ２１に掛け回され、テンショナプーリ２１の外周面２１ａとテンショナカップ２３の外周面２６ａの間を通る。テンショナアーム３１はベルト１０の張力が変動すると揺動するが、一対の取付け部２７は、テンショナアーム３１の揺動に干渉しないように、テンショナアーム３１を跨いでエンジンブロックに固定される。つまり、取付け部２７の穴８にボルトが通されてエンジンブロックに固着されるが、テンショナアーム３１はボルトの位置に干渉しない範囲で揺動する。

以上のように本実施形態では、テンショナの構成部材は、エンジンブロック側からテンショナアーム３１、テンショナカップ２３の順に配置され、テンショナプーリ２１はテンショナアーム３１に対して、テンショナカップ２３と同じ側に設けられている。すなわちテンショナプーリ２１とテンショナカップ２３の間の空間は、テンショナアーム３１に対してエンジンブロックとは反対側に開放している。したがって、無端ベルト１０をテンショナに取り付ける工程において、ベルト１０はテンショナアーム３１に干渉しないので、ベルト１０をテンショナプーリ２１とテンショナカップ２３の間を通す作業は簡単である。

またテンショナプーリ２１とテンショナカップ２３は、ピボットブッシュ３４の軸方向の中心とボール軸受け４３の軸方向の中心とを結ぶ直線がテンショナアーム３１に対して略平行となるように設けられている。したがってテンションアーム３１がベルト１０から受ける力によるモーメントは極力小さく抑えられ、これによりピボットブッシュ３４がピボット軸２２に対して傾くことが防止されて、ピボットブッシュ３４の偏摩耗が防止される。

さらに、テンショナプーリ２１とテンショナカップ２３の間の軸間距離を必要最小限にすることにより、つまりベルト１０を通すのに必要な分だけの間隔を空けることにより、テンショナアーム３１のアーム部３７の長さを短くすることができる。このような構成により、テンショナアーム３１に与えるトルク、すなわちコイルバネ５１のバネ力を小さくすることができる。またテンショナアーム３１およびテンショナカップ２３に要求される強度が低くなるので、テンショナアーム３１およびテンショナカップ２３の設計の条件が緩和される。

２１ テンショナプーリ
２２ ピボット軸
２３ テンショナカップ
２６ 開口部
２７ 取付け部
３１ テンショナアーム

Claims (3)

1. 開口部をエンジンブロック側に向けた状態で前記エンジンブロックに固定されるテンショナカップと、
   前記エンジンブロックと前記テンショナカップの間に配置されるとともに前記テンショナカップに揺動自在に支持され、前記開口部から外方へ向かって突出するテンショナアームと、
   前記テンショナアームの揺動端に枢着され、前記テンショナアームに対して前記テンショナカップと同じ側に取付けられるテンショナプーリと、
   前記テンショナカップの軸心に設けられたピボット軸に嵌合され、前記テンショナアームを揺動自在に支持するブッシュと、
   前記テンショナアームに取付けられ、前記テンショナプーリを回転自在に支持する軸受けとを備え、
   前記ブッシュの軸方向の中心と前記軸受けの軸方向の中心とを結ぶ直線が前記テンショナアームに対して略平行であることを特徴とするテンショナ。
2. 前記テンショナプーリの外周面が前記テンショナカップの開口部の外周面に対向することを特徴とする請求項１に記載のテンショナ。
3. 前記テンショナカップが、前記開口部の外周面から突出する取付け部を介して前記エンジンブロックに固定されることを特徴とする請求項１に記載のテンショナ。

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