(57)【要約】【課題】ベルトのバタ付きを的確に防止できるオートテンショナを提供する。【解決手段】オートテンショナは一対のアイドルプーリ１０，１１とこれらが取り付けられた一対のアーム１２，１３とを有している。両アーム１２，１３は共通の軸心回りに回動するように取り付けられており、オイルダンパー装置２１により、両アイドルプーリ１０，１１を近づける方向に付勢されている。両アーム１２，１３が急激に相対回動することが阻止されるため、始動時には両アーム１２，１３は一緒に揺動し、過度の揺動はストッパー２５で規制される。アーム１２，１３の過剰な回動はないため、ベルト８のバタ付きを防止できる。【選択図】図２
2015010639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行に配置された２本の軸に固定されたプーリに巻き掛けられたベルトを前記２本の軸を結ぶ線に向けて両側押すように配置された一対のアイドルプーリと、一端部に前記アイドルプーリが回転自在に取り付けられた一対のアームとを備えており、
前記一対のアームは、前記アイドルプーリから離れた部位において共通の軸で支持部材に回動可能に連結されていると共に、前記アイドルプーリが互いに接近するようにダンパ機能付きばね手段で連結されており、このため、前記両アームは相対姿勢を変えずに一体で揺動可能であると共に前記ダンパ機能付きばね手段に抗して相対回動可能であり、更に、前記両アームが一体に揺動すると一方のアームに当たって揺動角度を規制するストッパーが設けられており、一方のアームがストッパーに当たった後も他方のアームは回動可能である、
内燃機関のオートテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、内燃機関のベルト式動力伝達部に使用するオートテンショナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関では動力伝達手段としてベルトが使用されていることが多い。例えば、発電機兼用のスタータとクランク軸との動力伝達にベルトが使用されており、このスタータ用ベルトは、オートテンショナによって張力が一定に保持されていることが多い。
【０００３】
このスタータ用ベルトに使用するオートテンショナの例として特許文献１には、ベルトの張り側と弛み側とを外側から押す一対のアイドルプーリを備えたタイプにおいて、一対のアイドルプーリを別々のアームに回転自在に取り付けて、２つのアームを共通の軸で相対回動可能に連結すると共に、ばね手段により、２つのアイドルプーリが互いに接近するようにアームを付勢することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２８７７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、２つのアームは相対回動可能であるため、ベルトの張り側と弛み側との張力の変化に追従してアームが回動することでベルトに適度のテンションを付与できると云えるが、２つのアームはばね手段によってある程度は連動していると云えるものの、それぞれのアームは基本的には独立して回動するため、例えば、機関の始動時のようにベルトの張り側に大きなテンションが掛かると、アームが急激に回動してばねで戻って更に反動で回動するという振れ動き現象が生じる可能性が高く、すると、ベルトにバタ付きが生じて損傷や耐久性低下を招くおそれがある。
【０００６】
また、２つのアームは、基本的にはベルトのテンションの変化に応答して自由に回動するため、ベルトの張力の変化に対する応答性が過剰に高くてベルトのテンションの規制機能が弱いと思われ、この面からも、ベルトのバタ付きを抑制し難いと云える。
【０００７】
本願発明はかかる現状に鑑み成されたものであり、簡単な構造でベルトのバタ付き防止・テンション保持機能に優れたオートテンショナを提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明のオートテンショナは、平行に配置された２本の軸に固定されたプーリに巻き掛けられたベルトを前記２本の軸を結ぶ線に向けて両側押すように配置された一対のアイドルプーリと、一端部に前記アイドルプーリが回転自在に取り付けられた一対のアームとを備えている。
【０００９】
前記一対のアームは、前記アイドルプーリから離れた部位において共通の軸で支持部材に回動可能に連結されていると共に、前記アイドルプーリが互いに接近するようにダンパ機能付きばね手段で連結されており、このため、前記両アームは相対姿勢を変えずに一体で揺動可能であると共に前記ダンパ機能付きばね手段に抗して相対回動可能であり、更に、前記両アームが一体に揺動すると一方のアームに当たって揺動角度を規制するストッパーが設けられており、一方のアームがストッパーに当たった後も他方のアームは回動可能になっている。
【００１０】
ダンパ機能付きばね手段は、例えばアブソーバやガスシリンダとして使用されているもののように、オイルやガスのような流体を使用してダンパ機能を持たせた伸縮式のものが好適であるが、ロータリー式なども使用可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明で、２つのアームはダンパ機能付きばね手段で連結されているため、アームがベルトのテンションの変化に過剰に応答して個別に自由回動することが規制されている。このため、アームが小刻みに過剰に振れ動くことを防止してベルトのバタ付きも防止できる。その結果、ベルトの損傷を防止できると共に耐久性も向上できる。
【００１２】
緩やかな張力の変化は、ダンパ機能付きばね手段に抗して両アームが回動することで吸収できる。従って、ベルトの伸びによる弛みの吸収のようなオートテンショナ機能は十分に確保できる。
【００１３】
また、２つのアームの揺動角度がストッパーによって規制されるため、例えば機関の始動時のようにベルトの張り側に強いテンションが瞬間的に作用しても、アームが過剰に回動することをストッパーで防止できる。従って、ベルトに対するアイドルプーリの適切な当接状態を保持できる。この点においても、ベルトのバタ付きを防止して耐久性を向上できると共に、アイドルプーリがベルトから外れることも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本願発明の実施形態を示す図であり、内燃機関に組み込んだ状態での側面図、（Ｂ）は分離側面図である。
【図２】（Ａ）は図１（Ａ）のIIA-IIA 視断面図、（Ｂ）は図１（Ａ）のIIB-IIB 視図である。
【図３】動きの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、方向を特定するため、便宜的に正面視の文言を使用しているが、この正面視はクランク軸の軸線方向から見た状態と定義している。
【００１６】
本実施形態は、発電機兼用のスタータとクランク軸との間の動力伝達用ベルトのオートテンショナに適用しており、図１のとおり、シリンダブロック１の一側面からクランク軸２の端部が突出しており、クランク軸２の端部にクランクプーリ３が固定されている。なお、シリンダブロック１の下面にはオイルパン４を固定している。
【００１７】
シリンダブロック１の一側面には、請求項に記載した支持部材の一例として、正面視でクランク軸２から離れる水平方向（左右方向）に張り出した板状のブラケット５が固定されており、このブラケット５の先端部の裏面に、発電機兼用のスタータ６が固定されている。スタータ６の主軸６ａはブラケット５の手前に突出しており、この主軸にスタータプーリ７が固定されていて、スタータプーリ７とクランクプーリ３とにベルト８が巻き掛けられている。
【００１８】
ベルト８は、オートテンショナで張力が略一定に保持されている。このオートテンショナは、両プーリ３，７の軸心を通る線９を挟んで上側（一方の側）に位置した第１アイドルプーリ１０と、両プーリ３，７の軸心を通る線９を挟んで下側（他方の側）に位置した第２アイドルプーリ１１と、第１アイドルプーリ１０が回転自在に取り付けられた第１アーム１２と、第２アイドルプーリ１１が回転自在に取り付けられた第２アーム１３とを有している。両アーム１２，１３は板状の形態である。
【００１９】
第１アーム１２は正面視で下向き突の略く字状に曲がった形態であり、他方、第２アーム１３は正面視で上向き凹の略く字状に曲がった形態であり、両者は、ブラケット５に設けたボス部１５に共通の支軸１６で回動可能に連結されている。従って、両アーム１２，１３とは支軸１６の軸心回りに相対回動し得る。支軸１６はボルトで代用しているが、例えば両アーム１２，１３に筒体を貫通して、筒体をボス部１５にボルトで締結するといったことも可能である。或いは、支軸をボス部１５に一体に設けることも可能である。
【００２０】
両アーム１２，１３の間にはスペーサ１７を介在させている。また、両アーム１２，１３は、回動抵抗付与手段の一例として、弾性体１８で付勢された摩擦板１９で押えられている。弾性体としてはコイルばねや板ばね、ゴム、ばね座金など各種のものを使用できる。また、弾性体１８は受け部材（座金）２０によって摩擦板１９と反対側から支持されているが、支軸１６であるボルトの頭で支持しても差し支えない。
【００２１】
両アーム１２，１３は正面視で両プーリ３，７よりも手前に配置されており、両プーリ３，７は、回動視点を挟んでクランク軸２の側に位置した内側部分１２ａ，１３ａの端部に回転自在に取り付けられている。換言すると、両プーリ３，７は、それぞれアーム１２，１３の一端部に回転自在に取り付けられている。両内側部分１２ａ，１３ａは、先端に行くほどクランク軸２に近づくように傾斜している。
【００２２】
両アーム１２，１３のうち回動軸心を挟んでクランク軸２と反対側に位置した外側部分１２ｂ，１３ｂは、正面視でスタータプーリ７の外側まで延びている。そして、両外側部分１２ｂ，１３ｂの先端部（両アーム１２，１３の他端部）は、ダンパ機能付きばね手段の一例としてのオイルダンパー装置２１で連結されている。
【００２３】
すなわち、オイルダンパー装置２１は、筒体２２とこれに摺動自在に嵌まったロッド２３とを有しており、両者はばね（圧縮コイルばね）２４で伸長方向に付勢されていると共に、筒体２２の内部には瞬間的な縮み作用に対して抵抗として作用するダンパ機能部を内蔵しており、ロッド２２の先端に設けた板状の連結部２２ａに第１アーム１２の外側部分１２ｂをピンで連結し、筒体２２の端部に設けた板状の連結部２３ａに第２アーム１３の外側部分１３ｂをピンで連結している。
【００２４】
ブラケット５には、第１アイドルプーリ１０がベルト８を押す方向に移動するように第１アーム１２が回動したときに、第１アーム１２の回動角度を規制するためのストッパー２５を設けている。なお、条件が許せば、ストッパー２５とシリンダブロック１に設けることも可能である。本実施形態では第１アーム１２の内側部分１２ａがストッパー２５に当たるようになっているが、外側部分１２ｂをストッパー２５に当てることも可能である。
【００２５】
以上の構成において、両アーム１２，１３はオイルダンパー装置２１で付勢されているため、両アイドルプーリ１０，１１は互いに近づくように付勢されている。従って、例えばベルト８の伸びによってベルト８のテンションが変化すると、ベルト８のテンションが一定になるように両アイドルプーリ１０，１１が近づく。これにより、オートテンショナ機能が発揮される。
【００２６】
機関の振動等によってベルト８は触れ動くことがあるが、これに対しては、アーム１２，１３が一緒に揺動することで、ベルト８のテンションを一定に保持しつつ振れ動きに追従できる。
【００２７】
機関の始動時にはベルト８の張り側に大きなテンションが急激に掛かるが、両アーム１２，１３が急激に相対回動することはオイルダンパー装置２１で規制されているため、この場合は、図３に実線で示すように、ベルト８の張り側で第２アイドルプーリ１３が押されることで、両アーム１２，１３は一体に回動し、第２アイドルプーリ１１に対するベルト８の圧力がある程度以上に高いと、第１アーム１０がストッパー２５に当たることで、全体的な揺動量が規制される。このため、両アーム１２，１３が過度に回動し過ぎて、第２アイドルプーリ１１がベルト８から離れたり外れたりする不具合を防止できる。
【００２８】
また、両アーム１２，１３の過度の回動が規制されるため、アイドルプーリ１０，１１がベルト８に離れては当たり、当たっては離れるといった振れ動き現象が発生することはなく、このため、ベルト８のバタ付きを防止して、ベルト８の耐久性を向上できる。
【００２９】
第１アーム１２が回動し切った状態でベルト８の張り側に更に強いテンションが作用した場合は、図２に一点鎖線で示すうに、第２アイドルプーリ１１がベルト８で押されることで、第２アーム１３がオイルダンパー装置２１に抗して回動し、これにより、ベルト８の張り側は直線状態に近づくように姿勢が変わり、その結果、ベルト８に過度のテンションが作用することを防止できる。なお、スタータ６が発電機として使用される状態ではベルト８の下側が張り側になる。
【００３０】
また、本願発明のように摩擦板１９を設けると、両アーム１２，１３が過度に回動し過ぎることが抑制されるため、ベルト８の急激な変形を防止して、耐久性を向上できると共に、ベルト８の外れも防止できる。更に、本実施形態のように、両アーム１２，１３を内側部分１２ａ，１３ａよりも外側部分１２ｂ，１３ｂが長い構成にすると、オイルダンパー装置２１による両アイドルプーリ１０，１１の制動性が高くなるため、定格が小さいオイルダンパー装置２１であってもベルト８のバタ付きを防止できる利点がある。
【００３１】
本実施形態は、２本のアーム１２，１３をオイルダンパー装置２１で連結した単純な構造であることや、オイルダンパー装置２１は安価な市販品を使用できるため、コスト面で有利である。また、内燃機関への取り付けは支軸１６をボス部１５にねじ込むだけで足りるため、組み付けも容易である。
【００３２】
本願発明の具体例は上記の実施形態に限定されるものではなく、様々に具体化できる。例えば、ダンパ機能付きばね手段としてはエアーダンパー装置を使用することも可能である。また、オイルダンパー装置２１のような伸縮式（テレスコープ式）のダンパ機能付きばね手段を使用する場合、アームのうら、アイドルプーリが取り付けられている一端部に連結することも可能である（但し、この場合は、ダンパ機能付きばね手段は短くなる方向に付勢されている必要がある。）。更に、両アームの連結部にロータリー式のばね付きダンパ装置を配置することも可能である。
【００３３】
実施形態のアームは上下に配置されているが、互いにクロスさせることも可能である。この場合は、オイルダンパー装置等のダンパ機能付きばね手段は、アームの他端部を互いに引く方向に付勢されている必要がある。
【００３４】
また、本願発明は、ウォータポンプやクーラ等の補機を駆動するための補機駆動用ベルトのオートテンショナとして使用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本願発明は、実際に内燃機関のオートテンショナとして具体化できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００３６】
１  シリンダブロック
２  クランク軸
３  クランクプーリ
５  支持体の一例としてのブラケット
６  発電機兼用のスタータ
６ａ  スタータの主軸
７  スタータプーリ
８  ベルト
９  クランク軸の軸心のスタータの主軸とを結ぶ線
１０  第１アイドルプー
１１  第２アイドルプーリ
１２  第１アーム
１３  第２アーム
１５  ボス部
１６  支軸（ボルト）
１９  摩擦板
２１  ダンパ機能付きばね手段の一例としてのオイルダンパー装置
２５  ストッパー
【図１】
2015010639.tif 000003
【図２】
2015010639.tif 000004
【図３】
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