(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境温度の変化に応じて熱膨張と熱収縮を繰り返す合成樹脂製のベースが一端は取付対象に固定されるとともに他端は自由端とされ、当該ベースよりも熱膨張率の小さい材料からなる撓み防止部材が当該ベースの自由端側で当該ベースに重なるように設けられ、この撓み防止部材にテンションプーリが回転可能に支持されている、ことを特徴とするベルトテンショナ。
【請求項２】
取付対象の上面に重ね合わされて一端が取付対象に固定される合成樹脂製のべースと、
ベースの上面に重ね合わされてベースの自由端側で結合されかつ当該ベースよりも熱膨張率の小さい材料からなるブラケットと、
ブラケットの自由端側に回転可能に支持されるテンションプーリと、
を備えていることを特徴とするベルトテンショナ。
【請求項３】
取付対象の上面に重ね合わされて一端が取付対象に固定される合成樹脂製のベースと、
ベースの上面に重ね合わされてベースの自由端側で結合されかつ当該ベースよりも熱膨張率の小さい材料からなるブラケットと、
ブラケットの自由端側に回転可能に支持されるテンションプーリと、
ブラケットの自由端側の浮き上がりを阻止する位置決め手段と、
を備えていることを特徴とするベルトテンショナ。
【請求項４】
前記テンションプーリは、有底円筒形の内輪を有する転がり軸受を内蔵するものであり、前記ブラケットは、その自由端側に前記転がり軸受の内輪の底部側が内嵌固定される孔を有し、前記位置決め手段は、ブラケットの孔から下側に露呈する内輪の底部をベースに対してスライド可能に位置決めするものである、請求項３に記載のベルトテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環境温度変化に関係なくベルトの張力を適正に保つ機能を有するベルトテンショナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のベルトテンショナとして、例えば図６および図７に示すようなものがある。図６は、ベルトテンショナの使用状態を模式的に示す正面図、図７は、図６の（７）−（７）線断面の矢視図である。
【０００３】
図６において、８０はベルト、８１はクランク軸のプーリ、８２はアイドラプーリ、８３，８４はカムシャフトのギヤ、Ｂはベルトテンショナである。
【０００４】
ベルトテンショナＢは、ベルト８０に対して所要の張力を与えるために自動車エンジンのブロックなどの取付対象８５に取り付けられるが、エンジンの温度変化のような環境温度変化に関係なくベルト８０の張力を適正に保つ機能を有している。
【０００５】
ベルトテンショナＢは、図７に示すように、主として、取付対象８５の上面に重ね合わされて一端がボルト９３を介して取付対象８５に固定されるベース９１と、ベース９１の自由端側にボルト９４を介して取り付けられるプーリ兼用玉軸受９２とから構成されている。
【０００６】
ベース９１は、帯状の偏平板からなり、その全体がポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、ポリアミドなどの合成樹脂材料で形成されている。但し、このベース９１においてボルト９３，９４が螺着される部分には、座金９５，９６が一体に埋め込まれている。プーリ兼用玉軸受９２は、外輪をプーリと兼用したもので、外輪を回転可能としている。
【０００７】
次に、上記ベルトテンショナＢの動作を説明する。まず、環境温度が上昇すると、取付対象８５が膨張してベルト８０の張力が大きくなろうとするが、取付対象８５の膨張に伴いベルトテンショナＢのベース９１も熱膨張してベース９１の自由端が伸びるため、ベース９１の自由端に支持されるプーリ兼用玉軸受９２の位置が、ベルト８０に対する押し付け力を弱める側へ変位して、ベルト８０の張力を適正に保つ。
【０００８】
一方、環境温度が低下すると、取付対象８５の収縮が原因でベルト８０の張力が小さくなろうとするが、取付対象８５の収縮に伴いベルトテンショナＢのベース９１も収縮してベース９１の自由端が縮むため、ベース９１の自由端に支持されるプーリ兼用玉軸受９２の位置が、ベルト８０に対する押し付け力を強める側へ変位して、ベルト８０の張力を適正に保つ。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のベルトテンショナＢでは、特に、昇温時に、ベース９１の自由端が伸びるだけであればよいのであるが、プーリ兼用玉軸受９２に加わるベルト荷重により転倒モーメントを生じ、ベース９１の長手方向途中部分が取付対象８５から浮き上がるように撓むことが判った。このような撓みが起こると、プーリ兼用玉軸受９２の姿勢が傾くために、このプーリ兼用玉軸受９２の外輪からベルト８０の一部がはみ出てしまうなど、ベルト８０が偏摩耗したり損傷したりするなど、ベルト８０の寿命低下をもたらす。
【００１０】
したがって、本発明は、ベルトテンショナにおいて、特に昇温時のベースの撓みを阻止して、テンションプーリの姿勢を常に適正に保てるようにすることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１のベルトテンショナは、環境温度の変化に応じて熱膨張と熱収縮を繰り返す合成樹脂製のベースが一端は取付対象に固定されるとともに他端は自由端とされ、当該ベースよりも熱膨張率の小さい材料からなる撓み防止部材が当該ベースの自由端側で当該ベースに重なるように設けられ、この撓み防止部材にテンションプーリが回転可能に支持されている。
【００１２】
本発明の第２のベルトテンショナは、取付対象の上面に重ね合わされて一端が取付対象に固定される合成樹脂製のベースと、ベースの上面に重ね合わされてベースの自由端側で結合されかつ当該ベースよりも熱膨張率の小さい材料からなるブラケットと、ブラケットの自由端側に回転可能に支持されるテンションプーリとを備えている。
【００１３】
本発明の第３のベルトテンショナは、取付対象の上面に重ね合わされて一端が取付対象に固定される合成樹脂製のベースと、ベースの上面に重ね合わされてベースの自由端側で結合されかつ当該ベースよりも熱膨張率の小さい材料からなるブラケットと、ブラケットの自由端側に回転可能に支持されるテンションプーリと、ブラケットの自由端側の浮き上がりを阻止する位置決め手段とを備えている。
【００１４】
なお、第３のベルトテンショナにおいて、テンションプーリは、有底円筒形の内輪を有する転がり軸受を内蔵するものとし、前記ブラケットは、その自由端側に前記転がり軸受の内輪の底部側が内嵌固定される孔を有するものとし、前記位置決め手段は、ブラケットの孔から下側に露呈する内輪の底部をベースに対してスライド可能に位置決めするものとすることができる。
【００１５】
上記本発明では、合成樹脂からなるベースの自由端が、環境温度変化に応じて伸び縮みし、これに伴いテンションプーリのベルトに対する位置が変位することにより、ベルトの張力を環境温度変化に関係なく適正に保つようになっている。
【００１６】
そして、本発明では、撓み防止部材あるいはブラケットでもって、昇温時においてベースが従来のように取付対象から浮き上がるように撓まないようにしているから、テンションプーリの姿勢が傾くことがなくなり、テンションプーリとベルトとの当たりを適正に保つことができる。
【００１７】
また、第３のベルトテンショナでは、位置決め手段でもってブラケットの自由端の浮き上がりを阻止することができるから、前述のベースの撓みをより確実に防止できるようになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図１ないし図５に示す実施例に基づいて説明する。
【００１９】
図１ないし図３は本発明の実施例１にかかり、図１は、ベルトテンショナの使用状態を模式的に示す正面図、図２は、図１の（２）−（２）線断面の矢視図、図３は、図２（３）−（３）線断面の矢視図である。
【００２０】
図１において、８０はベルト、８１はクランク軸のプーリ、８２はアイドラプーリ、８３，８４はカムシャフトのギヤ、Ａはベルトテンショナである。
【００２１】
ベルトテンショナＡは、ベルト８０に対して所要の張力を与えるために自動車エンジンのブロックなどの取付対象８５に取り付けられるが、環境温度変化に関係なくベルト８０の張力を適正に保つ機能を有している。
【００２２】
このベルトテンショナＡは、図２および図３に示すように、主として、取付対象８５の上面に重ね合わされて一端がボルト５を介して取付対象８５に固定されるベース１と、ベース１の上面に重ね合わされてベース１の自由端側にボルト６で固定されるブラケット２と、ブラケット２の自由端側に支持されるプーリ兼用玉軸受３と、ブラケット２の自由端側の浮き上がりを阻止する位置決め手段４とから構成されている。
【００２３】
ベース１は、平面視ほぼだるま形の偏平板からなり、その全体がポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、ポリアミドなどの合成樹脂材料で形成されているが、長手方向両端側の所定位置には座金１１，１２が一体に埋め込まれている。このベース１の下面において座金１１，１２の中心を結ぶ線に沿って、ガイド溝１３が設けられている。このベース１は、一端側の座金１１の中心を貫くボルト５により取付対象８５に固定されている。
【００２４】
ブラケット２は、ベース１の外形に近似した偏平板状の本体部２１と、本体部２１の一端側に設けられる孔２２と、孔２２の周縁から上方へ突出する円筒部２３とを備えており、ベース１に比べて熱膨張率の小さいステンレス鋼などの金属あるいは当該金属と同等の熱膨張率を有する材料（例えば石綿、セラミックスなど）で形成されている。このブラケット２は、ベース１の上面に重ね合わされていて、ブラケット２の本体部２１の他端側とベース１の他端側の座金１２とがボルト６で結合されている。
【００２５】
プーリ兼用玉軸受３は、有底円筒形の内輪３１と、ベルト８０が巻き掛けられるテンションプーリを兼ねる幅広の外輪３２と、内・外輪３１，３２間に介装される複数の玉３３と、玉３３を保持する冠形保持器３４と、内・外輪３１，３２間の軸方向両側に設けられるシール３５，３５とを備えている。内輪３１は、その底部３６に長孔３７が設けられている。この内輪３１の底部３６側が、ブラケット２の円筒部２３に圧入嵌合されている。
【００２６】
そして、ベース固定用のボルト５は、頭側から途中までの領域が大径に設定されており、先端側が小径に設定されて外周にねじ溝が形成されている。大径部に符号５１を付してある。この大径部５１の下端は、プーリ兼用玉軸受３の内輪３１の長孔３７に嵌まっている。
【００２７】
位置決め手段４は、ボルト５の大径部５１の外周に外嵌装着されるワッシャ４１および環状板４２と、ボルト５の大径部５１の外周でワッシャ４１と環状板４２との間に圧縮状態で介装される円錐形のコイルバネ４３とで構成されている。コイルバネ４３の圧縮に伴う復元力でもってプーリ兼用玉軸受３の内輪３１の底部３６をベース１の上面に押し付けている。
【００２８】
このように、本実施例では、合成樹脂からなるベース１をブラケット２とプーリ兼用玉軸受３とで受けているから、昇温時に従来のようなベース１の撓みを阻むことができる。しかも、プーリ兼用玉軸受３を位置決め手段４でベース１側へ押し付けることにより、ブラケット２の自由端の浮き上がりを阻止しているから、前述の昇温時のベース１の撓みをより確実に阻むことができる。したがって、従来のようなプーリ兼用玉軸受３の姿勢の傾きを阻むことができる。
【００２９】
しかも、本実施例のベルトテンショナＡは、下記するように、環境温度変化に応じてベルト８０に対する位置変位を円滑に行い、ベルト８０の張力を常に適正に保つことができる。
【００３０】
動作を説明する。まず、環境温度が上昇すると、取付対象８５が膨張してベルト８０の張力が大きくなろうとするが、取付対象８５の膨張に伴いベルトテンショナＡのベース１も熱膨張してベース１の自由端が伸びることになる。この伸び方向は、ベース１のガイド溝１３と取付対象８５に植設されたピン７とにより、特定の方向に案内される。これに伴い熱膨張しないブラケット２がプーリ兼用玉軸受３と共にベース１の伸張方向に引っ張られることになる。このとき、プーリ兼用玉軸受３は、内輪３１の長孔３７で案内されて、ベルト８０に対する押し付け力を弱める側へ変位し、それによりベルト８０の張力が適正に保たれる。
【００３１】
一方、環境温度が低下すると、取付対象８５の収縮が原因でベルト８０の張力が小さくなろうとするが、取付対象８５の収縮に伴いベルトテンショナＡのベース１も収縮してベース１の自由端が縮むことになる。これに伴い熱膨張しないブラケット２がプーリ兼用玉軸受３と共にベース１の短縮方向に引っ張られることになる。このとき、プーリ兼用玉軸受３の位置は、ベルト８０に対する押し付け力を強める側へ変位し、それによりベルト８０の張力が適正に保たれる。
【００３２】
図４は、本発明の実施例２にかかり、図２に対応する図である。この実施例２では、位置決め手段４の構成が上記実施例１と異なるだけで、その他の構成は上記実施例と同じである。
【００３３】
具体的には、上記実施例１での円錐形のコイルバネ４３および環状板４２を無くしており、ワッシャ４１のみで位置決め手段４を構成している。そして、ボルト５を短くしていて、このボルト５に外嵌してあるワッシャ４１を、内輪３１の底部３６内面に対してあてがっている。但し、ボルト５の締め付け完了時には、ワッシャ４１内面と内輪３１の底部３６内面との間に、温度変化時におけるプーリ兼用玉軸受３のスライド動作を許容するように僅かな隙間を有する状態に設定されている。
【００３４】
なお、温度変化時におけるプーリ兼用玉軸受３のスライド動作を許容することが確保できるのであれば、ワッシャ４１と内輪３１の底部３６とが軽く接触してもよいが、上述のように僅かな隙間を確保するほうがより確実なスライド動作が行える。
【００３５】
また、本発明は上述した実施例のみに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【００３６】
（１）  上記実施例のようにプーリ兼用玉軸受３を用いずに、転がり軸受とテンションプーリとを別々に備える構成とすることができる。
【００３７】
（２）  上記実施例１では、位置決め手段４に円錐形のコイルバネ４３を用いているが、これは円筒形のコイルバネや、皿バネといったもので代用することができる。
【００３８】
（３）  位置決め手段４としては、上記実施例１，２のようなものに限定されず、例えば図５に示すように、ベース１の座金１１に対して圧入されてプーリ兼用玉軸受３の内輪３１の底部３６に係止される係止部材とすることができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明では、環境温度変化に応じたベースの熱膨張と熱収縮の繰り返しを利用してベルトの張力管理を行う構成において、特に昇温時における従来のようなベースの撓みを阻止して、テンションプーリの姿勢を安定に保つように工夫しているから、テンションプーリとベルトとの当たりを常に適正に保つことができて、ベルトの偏摩耗や損傷を防止できるなど、ベルトの長寿命化を達成できるようになる。
【００４０】
また、請求項３のベルトテンショナでは、位置決め手段でもってブラケットの自由端の浮き上がりを阻止することができるから、前述のベースの撓みをより確実に防止できるようになる。
【００４１】
このように、本発明では、信頼性の高いベルトテンショナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のベルトテンショナの使用状態を模式的に示す正面図
【図２】図１の（２）−（２）線断面の矢視図
【図３】図２の（３）−（３）線断面の矢視図
【図４】本発明の実施例２で、図２に対応する図
【図５】本発明の実施例３で、図２に対応する図
【図６】従来例のベルトテンショナの使用状態を模式的に示す正面図
【図７】図６の（７）−（７）線断面の矢視図
【符号の説明】
Ａ    ベルトテンショナ
１    ベース
２    ブラケット
３    プーリ兼用玉軸受
４    位置決め手段
５    ベース固定用のボルト
６    ベースとブラケットの結合用のボルト
８０    ベルト
８５    取付対象
【図１】
0003578242.tif 000002
【図２】
0003578242.tif 000003
【図３】
0003578242.tif 000004
【図４】
0003578242.tif 000005
【図５】
0003578242.tif 000006
【図６】
0003578242.tif 000007
【図７】
0003578242.tif 000008