(57)【要約】【課題】  小型のオートテンショナを提供する。【解決手段】  オートテンショナ１は、内輪１１の外側に外輪１２を回転自在に支持する筒状体１０と、内輪１１の内側を挿通してエンジンに固定される軸部２０と、内輪１１の内側に配設されて軸部２０に対して筒状体１０を移動可能に支持する支持部３０とを備える。筒状体１０は、いわゆる玉軸受であり、軸部２０は、内輪１１の内側を挿通する軸支持部材２１とこれに回動自在に挿着されたボルト２３とを有してなる。支持部３０は、軸支持部材２１に回動自在に装着された回動ローラ３１と、この一方側の突出部３２の両側に対向配置されて互いに接近動、離反動自在な一対の中間ローラ３７、３８と、これらを互いに接近動させる方向に付勢する第１板ばね部材４４、第２板ばね部材４５とを有する。回動ローラ３１の他方側の突出部３３の両側に回動ローラ３１の回動作を抑制する回動抑制ばね５０を設ける。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪の外側に外輪を回転自在に支持する筒状体と、
該筒状体の前記内輪の内側を挿通して固定部分に固定される軸部と、
前記内輪の内側に配設されて前記軸部に対して前記筒状体を移動可能に支持する支持手段とを備え、
該支持手段は、前記軸部に回動自在に取り付けられて突出部を有した回動部材と、該回動部材の前記突出部の両側に対向して配置されて前記突出部に対して接近動及び離反動自在な一対の中間ローラと、該一対の中間ローラを互いに接近動させる方向に付勢する付勢手段とを有し、
前記筒状体の前記外輪に内側に向く一方向の押圧力が作用すると、前記回動部材の前記突出部が前記付勢手段による付勢力に抗して前記一対の中間ローラ間に入り込んで、前記筒状体が前記軸部に対して前記押圧力の作用方向に移動することを特徴とするオートテンショナ。
【請求項２】
前記突出部は、前記一対の中間ローラの一方側と当接する第１当接面と前記一対の中間ローラの他方側と当接する第２当接面とを有し、前記第１当接面及び前記第２当接面は、先端部から基端側に進むに従って漸次離反する方向に延び、
前記付勢手段は、一方側の中間ローラを付勢する第１板ばね部材と、他方側の中間ローラを付勢する第２板ばね部材とを有することを特徴とする請求項１に記載のオートテンショナ。
【請求項３】
前記内輪の内側に、前記回動部材の前記突出部が前記一対の中間ローラ間に位置した状態から外れる方向に前記回動部材が回動するのを抑制する回動抑制手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のオートテンショナ。
【請求項４】
前記軸部は、前記内輪の中心軸線に対して前記押圧力が作用する位置と反対側の偏心した位置に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のオートテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエンジンに設けられたタイミングベルト等のベルト張力を略一定に自動調整するオートテンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンに設けられたカムは、ベルトやチェーンを介して駆動力が伝達され、クランクと同期して一定のタイミングで駆動される必要がある。このため、ベルト等は所定範囲内の張力で張られる必要がある。つまり、過度の低張力では、歯飛びが発生してクランクと同期した一定のタイミングでカムを駆動させることができなくなり、またベルト等のばたつきによる騒音が発生する。一方、過度の高張力では、ベルト等が破断したり噛み合い音が悪化したりする。従って、所定範囲内の張力でベルト等を張る必要がある。しかしながら、エンジンの静止時にベルト等の張力が所定範囲内に設定されていても、エンジンの作動時には、熱の影響によってベルト等を掛け回すプーリの軸間距離が増加して、ベルト等の張力が所定範囲を超える場合が発生する。
【０００３】
そこで、この張力の上昇を抑制するための張力調整用のオートテンショナが開発されている（特許文献１及び２参照）。特許文献１に記載のオートテンショナは、エンジンに固定される固定部材と、固定部材の先端部に回動自在に取り付けられて固定部材の側方へ延びるテンションアームと、テンションアームの先端部に回動自在に取り付けられたアイドラープーリとを有してなる。固定部材とテンションアームとの間にはテンションアームを一定の回転方向に付勢するねじりスプリングが設けられてダンパ部を形成し、ベルト等の張力が変動すると、その変動に応じてテンションアームが回動して、ダンパ部が張力変動を吸収する。その結果、ベルト等の張力は所定範囲内に自動調整される。
【０００４】
特許文献２に記載のオートテンショナは、エンジンに固定される内筒と、内筒の外周に回動可能に装着された外筒と、外筒の先端部に取り付けられた玉軸受と、外筒の基部側の外周に装着されて一端部が内筒の基部側に掛止されて他端部が玉軸受の内輪に固定されたピンに掛止されて玉軸受をベルト側に付勢するコイルスプリングとを有してなる。内筒を回動させて内筒を挿通する固定ボルトで内筒をエンジンに固定すると、コイルスプリングが捩られて玉軸受によるベルトへの押圧力を調整することができる。
【０００５】
【特許文献１】実開平５−３０５９５号公報
【特許文献２】実開平５−４２８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のオートテンショナは、アイドラープーリとダンパ部が離れた位置に配置されているので、小型化は難しい。また特許文献２に記載のオートテンショナでは、ダンパ部を構成するコイルスプリングの一部は玉軸受の内輪内に配置されているが、他の部分は玉軸受から突出する外筒の外周に装着されているので、オートテンショナ自体の高さ方向の大きさが大きく、エンジンに対するオートテンショナの設置スペースの縮小化は困難である。従って、小型化されるエンジンに取り付け可能なオートテンショナの開発が望まれている。
【０００７】
本発明は、このような要望に応えてなされたものであり、小型のエンジンに取り付け可能なオートテンショナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明のオートテンショナは、内輪の外側に外輪を回転自在に支持する筒状体と、該筒状体の内輪の内側を挿通して固定部分（例えば、実施形態におけるエンジンＥ）に固定される軸部と、内輪の内側に配設されて軸部に対して筒状体を移動可能に支持する支持手段（例えば、実施形態における支持部３０）とを備え、該支持手段は、軸部に回動自在に取り付けられて突出部を有した回動部材（例えば、実施形態における回動ローラ３１）と、該回動部材の突出部の両側に対向して配置されて突出部に対して接近動及び離反動自在な一対の中間ローラと、該一対の中間ローラを互いに接近動させる方向に付勢する付勢手段（例えば、実施形態における板ばね４３）とを有し、筒状体の外輪に内側に向く一方向の押圧力が作用すると、回動部材の突出部が付勢手段による付勢力に抗して一対の中間ローラ間に入り込んで、筒状体が軸部に対して押圧力の作用方向に移動することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、内輪の内側に軸部に対して筒状体を一方向に移動可能に支持する支持手段を設け、支持手段を、軸部に回動自在に取り付けられた回動部材と、回動部材の突出部の両側に対向配置されて突出部に対して接近動及び離反動自在な一対の中間ローラと、これらの中間ローラを互いに接近動させる方向に付勢する付勢手段とを有してなることによって、外輪に内側に向く一方向の押圧力が作用すると、回動部材の突出部が付勢手段による付勢力に抗して一対の中間ローラ間に入り込んで、筒状体が軸部に対して押圧力の作用方向に移動する。このため、押圧力が筒状体の外輪に掛け渡されたベルトの張力による力である場合、ベルトの張力が増加して押圧力が大きくなると、筒状体が押圧力の作用方向に移動して、ベルトの張力の増加を緩和することができる。またダンパ機能を有した支持手段が内輪内に設けられているので、オートテンショナの厚さ方向の大きさを小さくすることができる。このため、オートテンショナ自体の小型化が可能となり、小型のエンジンに取り付け可能なオートテンショナを提供することができる。
【００１０】
また本発明は、突出部が、一対の中間ローラの一方側と当接する第１当接面と一対の中間ローラの他方側と当接する第２当接面とを有し、第１当接面及び第２当接面が、先端部から基端側に進むに従って漸次離反する方向に延び、付勢手段が、一方側の中間ローラを付勢する第１板ばね部材と、他方側の中間ローラを付勢する第２板ばね部材とを有することを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、突出部は第１当接面と第２当接面とを有し、これらの当接面は先端部から基端側に進むに従って漸次離反する方向に延び、付勢手段は、第１板ばね部材と第２板ばね部材とを有してなることによって、内側に向く押圧力が大きくなると、突出部が一対の中間ローラ間のより奥側に移動し、一対の中間ローラは大きな距離を有して離反する。これと同時に第１板ばね部材及び第２板ばね部材の変形量が増加して、筒状体の一対の中間ローラ間への移動を抑制する。このため、押圧力の増加する方向の変動幅が大きくなっても、筒状体が軸部側に移動する距離が急激に大きくなることはなく、ベルトに作用する張力の緩和を所定範囲内にすることができる。
【００１２】
また本発明は、内輪の内側に、回動部材の突出部が一対の中間ローラ間に位置した状態から外れる方向に回動部材が回動するのを抑制する回動抑制手段（例えば、実施形態における回動抑制ばね５０）を設けたことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、回動部材の回動を抑制する回動抑制手段を設けることにより、突出部が一対の中間ローラ間から外れて回動して、筒状体が軸部側に急接近する事態を未然に防止することができる。その結果、外輪に掛け回されたベルトに作用する張力が急激に小さくなる事態を未然に防止することができる。
【００１４】
さらに本発明は、軸部が、内輪の中心軸線に対して押圧力が作用する位置と反対側の偏心した位置に配置されることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、軸部を内輪の中心軸線に対して押圧力が作用する位置と反対側の偏心した位置に配置することにより、軸部側に移動する筒状体の移動量を拡大することができる。つまり、押圧力の変動量が大きい場合でも、変動した押圧力を吸収して押圧力を所定範囲内にすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係わるオートテンショナによれば、内輪の内側に軸部に対して筒状体を一方向に移動可能に支持する支持手段を設け、支持手段を、軸部に回動自在に取り付けられた回動部材と、回動部材の突出部の両側に対向配置されて突出部に対して接近動及び離反動自在な一対の中間ローラと、これらの中間ローラを互いに接近動させる方向に付勢する付勢手段とを有してなることによって、オートテンショナ自体を小型することができ、小型のエンジンに取り付け可能なオートテンショナを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係わるオートテンショナの好ましい実施の形態を図１から図５に基づいて説明する。オートテンショナ１は、図１（ａ）（平面図）及び（ｂ）（断面図）に示すように、内輪１１の外側に外輪１２を回転自在に支持する筒状体１０と、筒状体１０の内輪１１の内側を挿通してエンジンＥに固定される軸部２０と、内輪１１の内側に配設されて軸部２０に対して筒状体１０を移動可能に支持する支持部３０とを備えてなる。
【００１８】
筒状体１０は、いわゆる玉軸受と同様の構成である。軸部２０は、内輪１１の内側を挿通するように配置された軸支持部材２１と軸支持部材２１内を回動自在に挿着されたボルト２３とを有してなる。軸支持部材２１は軸方向に延びる貫通孔２１ａを有し、この貫通孔２１ａにボルト２３が回動自在に挿着されている。軸支持部材２１に挿着されたボルト２３の先端部は軸支持部材２１の先端側端部から突出する。軸支持部材２１の先端側端部には筒状体１０をエンジンＥに固定するための座を形成するフランジ部２２が固着状態で取り付けられている。
【００１９】
軸支持部材２１を支持する支持部３０は、図２（ａ）（断面図）及び（ｂ）（断面図）に示すように、軸支持部材２１に回動自在に装着された回動ローラ３１と、回動ローラ３１の一方側の端部の両側に対向して配置されてこの端部に対して接近動及び離反動自在に配置された一対の中間ローラ３７、３８と、これらの中間ローラ３７、３８を互いに接近動させる方向に付勢する板ばね４３とを有してなる。なお、図２（ａ）は、図１（ｂ）のＩｂ−Ｉｂ矢視に相当する部分の断面図を示し、図２（ｂ）は、図２（ａ）のII−II矢視に相当する部分の断面図を示す。
【００２０】
回動ローラ３１は断面視において楕円形状であり、長軸側に突出した一対の突出部３２、３３を有して構成される。突出部３２、３３は先端部から中央部側へ進むに従って漸次離反する方向に延びる第１当接面３２ａ、３３ａ及び第２当接面３２ｂ、３３ｂを有する。回動ローラ３１の回動中心Ｏｒは、筒状体１０の回動中心Ｏｔよりも他方側に偏心した位置に配置されている。一方側に配置された突出部３２の先端部に一対の中間ローラ３７、３８が配設されている。一対の中間ローラ３７、３８は、略同一径を有して筒状体１０の幅範囲内に延びる。中間ローラ３７、３８は、突出部３２の先端部、内輪１１の内面、後述する板ばね４３の３つの部分と当接して支持されている。
【００２１】
板ばね４３は、一方側の中間ローラ３７を付勢する第１板ばね部材４４と、他方側の中間ローラ３８を付勢する第２板ばね部材４５とを有してなる。これらの板ばね部材４４、４５は、内輪１１の内側に対向して配設されたピン４７、４８に基端部側が固定されて中間ローラ３７、３８側へ延び、先端部が一対の中間ローラ３７、３８を互いに接近させる方向に付勢した状態で当接している。このため、一対の中間ローラ３７、３８間に突出部３２が配置された回動ローラ３１は、筒状体１０に作用する外力（以下、「押圧力Ｆ」と記す。）の方向が回動ローラ３１の長軸方向と略同一方向であれば、回動作が一対の中間ローラ３７、３８によって抑制される。なお、ピン４７、４８は内輪１１の両側部に固着して取り付けられた一対の側板１３、１３間に掛け渡されて固定されている。
【００２２】
そして、押圧力Ｆが一対の板ばね部材４４、４５の付勢力よりも大きくなると、図３（断面図）に示すように、押圧力Ｆが筒状体１０の内輪１１を介して一対の中間ローラ３７、３８を回転ローラ３１側に付勢し、一対の中間ローラ３７、３８間に突出部３２が入り込み、一対の中間ローラ３７、３８が互いに離反する方向に押し上げられる。このため、前述したエンジンＥに設けられたプーリ（図示せず）間に掛け回されたベルトＢに本発明のオートテンショナ１が取り付けられている場合、このベルトＢの張力Ｔの増加によってオートテンショナ１に作用する押圧力Ｆが増加すると、筒状体１０が軸部２０側へ移動してベルトＢに作用する張力Ｔを緩和させる。
【００２３】
ここで、図２（ａ）に示すように、押圧力Ｆの作用方向が二点鎖線で示すような回動ローラ３１の短軸方向にずれると、一方側の突出部３２が一対の中間ローラ３７、３８間から外れて回動ローラ３１が回動する場合が生じる。このように回動ローラ３１が回動すると、筒状体１０の軸部２０側への移動量が大きくなってベルトＢの張力Ｔが所定範囲を超えて小さくなる。そこで、内輪１１の内側には、回動ローラ３１の他方側の突出部３３の両側に対向配置されて回動ローラ３１の回動作を抑制する回動抑制ばね５０が設けられている。この回動抑制ばね５０は、他方の突出部３３の両側に配置された第３板ばね部材５１と第４板ばね部材５２とを有してなる。これらの板ばね部材５１、５２は、基部が対応するそれぞれのピン４７、４８に固定されて先端側が他方の突出部３３側へ延びて先端部が押圧状態で突出部３３に当接している。つまり、第３板ばね部材５１が回動ローラ３１の一方向回転を抑制し、第４板ばね部材５２が回動ローラ３１の他方向回転を抑制している。
【００２４】
このため、押圧力Ｆの作用方向が多少変動しても、回動ローラ３１が一対の中間ローラ３７、３８間から外れることはなく、その結果としてベルトＢの張力Ｔが所定範囲を超えて小さくなる事態を未然に防止することができる。
【００２５】
このように、本発明のオートテンショナ１は、内輪１１の内側にダンパ機能を有した支持部３０を収容しているので、オートテンショナ１の厚さが小さくなり、オートテンショナ自体を小型化することができる。このため、エンジンが小型化されても、このエンジンに本発明のオートテンショナ１を装着することができる。つまり、小型化されるエンジンに取り付け可能なオートテンショナ１を提供することができる。
【００２６】
なお、回動抑制ばね５０は、図４（断面図）に示すように、１枚のばね部材の両端部を塑性変形させて他方側の突出部３３の第１当接面３３ａ及び第２当接面３３ｂのそれぞれに当接可能な一対の当接部５３、５４を形成してもよい。このように回動抑制ばね５０を構成することで、オートテンショナ１を構成する部品の点数を減らすことができ、製造コストを安価にすることができる。
【００２７】
また、図５（ａ）（断面図）に示すように、図２（ａ）に示す回動抑制ばね５０を取り除き、軸支持部材２１の断面形状を矩形状に形成して係合部とし、図５（ｂ）（側面図）に示すように、これらの係合部を、内輪１１の両側部に取り付けられた側板１３に設けられた係止孔部１３ａに係合させてもよい。係止孔部１３ａは前述した押圧力Ｆの作用方向と略同一方向に延び、その幅寸法Ｈは係合部のそれＨ'よりも少し大きめの寸法を有する。このため、係止孔部１３ａに係合部２１が係合すると、係合部２１は係止孔部１３ａの延びる方向に移動可能であるが、回動作は規制される。つまり、回動ローラ３１は、その長軸が一対の中間ローラ３７、３８間に延びた状態で、回動作が規制される。
【００２８】
このように軸支持部材２１の端部や係止孔部１３ａを形成することで、部品点数をさらに減らすことができ、製造コストをより安価にすることができる。なお、また軸支持部材２１はその両端部のみが矩形状に形成されてもよく、係合部及びこれを係止する係止孔部１３ａはオートテンショナ１の一方側にのみ設けてもよい。
【００２９】
また回動ローラ３１は、断面が楕円形状に限るものではなく、少なくとも一対の中間ローラ３７、３８側へ突出する突出部３２を有して構成されてもよい。また突出部３２の第１当接面３２ａは及び第２当接面３２ｂは、湾曲状、直線状及びこれらの混合面でもよい。
【００３０】
なお、前述した実施例では、板ばね４３によって構成される小型のダンピング機構を備えたオートテンショナ１示したが、この小型のダンピング機構を利用することで、張力ダンピング機構を備えたアイドラーとして用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施の形態に係わるオートテンショナを示し、同図（ａ）はオートテンショナの正面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＩａ−Ｉａ矢視に相当する部分の断面図である。
【図２】オートテンショナを示し、同図（ａ）は図１（ｂ）のＩｂ−Ｉｂ矢視に相当する部分の断面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のII−II矢視に相当する部分の断面図である。
【図３】オートテンショナに増加した押圧力が作用したときのオートテンショナの断面図を示す。
【図４】他の回動抑制ばねを備えたオートテンショナの断面図である。
【図５】回動抑制ばねを用いずに回動ローラの回動作を規制可能なオートテンショナを示し、同図（ａ）は図１（ｂ）のＩｂ−Ｉｂ矢視に相当する部分の断面図であり、同図（ｂ）はオートテンショナの側面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  オートテンショナ
１０  筒状体
１１  内輪
１２  外輪
２０  軸部
３０  支持部（支持手段）
３１  回動ローラ（回動部材）
３２  突出部
３２ａ  第１当接面
３２ｂ  第２当接面
３７、３８  中間ローラ
４３  板ばね（付勢手段）
４４  第１板ばね部材
４５  第２板ばね部材
５０  回動抑制ばね（回動抑制手段）
Ｅ  エンジン（固定部分）
Ｆ  押圧力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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