(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材にその偏心孔に挿入された固定ボルトを支点に偏心回動可能に支持される偏心軸に、転がり軸受を介して回転自在に軸支されるテンションプーリと、
上記偏心軸の外周に巻回されたベルト張力設定用のコイルばねからなり、
上記コイルばねの一端を上記固定部材に係合し、かつ、他端を上記偏心軸に係止させることにより、上記偏心軸を上記コイルばねによって偏心回動付勢し、これによって上記偏心軸に軸支する上記テンションプーリを偏心回動させてベルトに摺接させることにより、ベルトに所定の張力を付与させるようになしたベルトテンショナであって、
上記コイルばねの一端の少なくとも最後の一巻きを、他よりも小径に形成して上記偏心軸の外周にガイドさせると共に、
上記コイルばねの一端を、上記テンションプーリの外周を越えて外側に突出した位置で上記固定部材に係合させたことを特徴とするベルトテンショナ。
【請求項２】
固定部材にその偏心孔に挿入された固定ボルトを支点に偏心回動可能に支持される偏心軸に、転がり軸受を介して回転自在に軸支されるテンションプーリと、
上記偏心軸の外周に巻回されたベルト張力設定用のコイルばねからなり、
上記コイルばねの一端を上記固定部材に係合し、かつ、他端を上記偏心軸に係止させることにより、上記偏心軸を上記コイルばねによって偏心回動付勢し、これによって上記偏心軸に軸支する上記テンションプーリを偏心回動させてベルトに摺接させることにより、ベルトに所定の張力を付与させるようになしたベルトテンショナであって、
上記コイルばねの一端は、巻き部から立ち上がった立ち上がり部と、該立ち上がり部から延在した直線部とを有し、
上記立ち上がり部は、上記偏心孔と１８０°対向する位置から、上記巻き部が早く立ち上がる側に寄せられていると共に、上記直線部は上記偏心軸の外周面に接触し、
上記コイルばねの一端を所定方向に回動させ、上記テンションプーリの外周を越えて外側に突出した位置で上記固定部材に係合させさせたことを特徴とするベルトテンショナ。
【請求項３】
上記コイルばねの他端を、上記偏心軸の軸方向に延在して上記偏心軸の一端面に開口する係止部に係止させるようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載のベルトテンショナ。
【請求項４】
上記コイルばねの一端を、上記固定部材に突設されたピンを巻回するフック形状に形成したことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のベルトテンショナ。
【請求項５】
上記偏心軸を焼結金属にて製作したことを特徴とする請求項１〜４いずれか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、ベルトテンショナ、特に、エンジンのタイミングベルトに所定の初期張力を付与するタイミングベルト用テンショナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等のエンジンにおいては、クランク軸に取り付けたクランクプーリとカム軸に取り付けたカムプーリとの間にタイミングベルトを巻き掛けてクランク軸の回転と同期してカム軸を回転させることにより、ピストンの工程と同期してバルブを開閉駆動させるようになっている。
【０００３】
そして、クランクプーリとカムプーリとの間に巻き掛けるタイミングベルトの外周側の所定の位置には、ベルトテンショナが配置してあり、該ベルトテンショナによりタイミングベルトに所定の初期張力を付与し、タイミングベルトが歯飛びするのを防止させるようになっている。
【０００４】
タイミングベルトに所定の初期張力を付与するベルトテンショナは、例えば、図１０および図１１に示すように、図示しないエンジンのシリンダブロックの外面に突設した固定部材１１にスタッドボルト１２を植込固定し、図示しないタイミングベルトに摺接するテンションプーリ１３に転がり軸受１４を介して挿着された偏心軸１５の偏心位置に形成した偏心孔１６を上記スタッドボルト１２に嵌挿して該スタッドボルト１２の先端部にロックナット１７を螺合させることにより、偏心軸１５を固定部材１１にスタッドボルト１２を中心として偏心回動自在に取り付けるとともに、所定位置でロックできるようになっている。そして、偏心軸１５の外周にはベルト張力設定用のコイルばね１８が巻回して外装保持され、このコイルばね１８の一端１８ａを固定部材１１の端面にスタッドボルト１２と平行に形成した係合孔１９内に係合するとともに、コイルばね１８の他端１８ｂを偏心軸１５の外周壁のスタッドボルト１２とは遠い側に半径方向に形成した係止孔２０内に係止させることにより、偏心軸１５をスタッドボルト１２を中心として偏心回動付勢させている。即ち、エンジンの固定部材１１に偏心軸１５を介してテンションプーリ１３をスタッドボルト１２を中心として偏心回動可能に取り付けるとともに、偏心軸１５をコイルばね１８によって偏心回動付勢させている。従って、ロックナット１７を緩めると、コイルばね１８のばね力によって偏心軸１５が偏心回動されてテンションプーリ１３をベルトの緊張方向へと移動させる。このようにしてベルトの緊張を行なわせた後に、ロックナット１７を締付固定すれば、テンションプーリ１３を軸支する偏心軸１５がロックされるのでベルトは緊張状態に保持される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ベルトテンショナは、偏心軸１５の外周に巻回されたコイルばね１８の一端１８ａを固定部材１１に形成した係合孔１９内に係合することにより固定部材１１に取り付けられるが、コイルばね１８の一端１８ａがテンションプーリ１３の内側に隠れているため、組付作業時において、作業者は手探りで係合孔１９を探し乍らコイルばね１８の一端１８ａを係合孔１９内に係合しなければならず、作業性が非常に低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたもので、組付作業を簡単、かつ、容易に行なうことができるベルトテンショナを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、固定部材にその偏心孔に挿入された固定ボルトを支点に偏心回動可能に支持される偏心軸に、転がり軸受を介して回転自在に軸支されるテンションプーリと、上記偏心軸の外周に巻回されたベルト張力設定用のコイルばねからなり、上記コイルばねの一端を上記固定部材に係合し、かつ、他端を上記偏心軸に係止させることにより、上記偏心軸を上記コイルばねによって偏心回動付勢し、これによって上記偏心軸に軸支する上記テンションプーリを偏心回動させてベルトに摺接させることにより、ベルトに所定の張力を付与させるようになしたベルトテンショナであって、上記コイルばねの一端の少なくとも最後の一巻きを、他よりも小径に形成して上記偏心軸の外周にガイドさせると共に、上記コイルばねの一端を、上記テンションプーリの外周を越えて外側に突出した位置で上記固定部材に係合させた構成を提供する。
また、本発明は上記目的を達成するため、固定部材にその偏心孔に挿入された固定ボルトを支点に偏心回動可能に支持される偏心軸に、転がり軸受を介して回転自在に軸支されるテンションプーリと、上記偏心軸の外周に巻回されたベルト張力設定用のコイルばねからなり、上記コイルばねの一端を上記固定部材に係合し、かつ、他端を上記偏心軸に係止させることにより、上記偏心軸を上記コイルばねによって偏心回動付勢し、これによって上記偏心軸に軸支する上記テンションプーリを偏心回動させてベルトに摺接させることにより、ベルトに所定の張力を付与させるようになしたベルトテンショナであって、上記コイルばねの一端は、巻き部から立ち上がった立ち上がり部と、該立ち上がり部から延在した直線部とを有し、上記立ち上がり部は、上記偏心孔と１８０°対向する位置から、上記巻き部が早く立ち上がる側に寄せられていると共に、上記直線部は上記偏心軸の外周面に接触し、上記コイルばねの一端を所定方向に回動させ、上記テンションプーリの外周を越えて外側に突出した位置で上記固定部材に係合させた構成を提供する。
【０００８】
以上の構成において、上記コイルばねの他端を、上記偏心軸の軸方向に延在して上記偏心軸の一端面に開口する係止部に係止させるようにしても良い。
【００１０】
また、上記コイルばねの一端を、上記固定部材に突設されたピンを巻回するフック形状に形成させても良い。
【００１１】
更に、上記偏心軸を焼結金属にて製作させても良い。
【００１２】
本発明によれば、コイルばねの一端をテンションプーリの外周を越えて外側に突出した位置で固定部材に係合させることにより、コイルばねの一端を固定部材のピン等に係合させる作業が簡単で、かつ、容易である。
また、コイルばねの一端の立ち上がり部を偏心孔と１８０°対向する位置から巻き部が早く立ち上がる側に寄せたり、コイルばねの一端の少なくとも最後の一巻きを他よりも小径に形成して上記偏心軸の外周にガイドさせることにより、コイルばねの一端を回動させる際にコイルばねが傾斜するのを防止することができる。
【００１３】
また、コイルばねの他端を、偏心軸の軸方向に延在して当該偏心軸の一端面に開口する係止部に係止させることにより、コイルばねを偏心軸の外周に沿って軸方向に挿入させるだけで、コイルばねの他端を偏心軸に容易に係止させることができる。
【００１５】
また、コイルばねの一端を、固定部材に突設されたピンを巻回するフック形状に形成させることにより、たとえエンジン運転中にコイルばねが偏心軸から外れても、コイルばねはピンに止まってタイミングベルトにかみ込まない。
【００１６】
更に、偏心軸を焼結金属にて製作させることにより、軸方向に延在して一端面に開口する係止部を焼結により機械加工なしで形成することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のベルトテンショナを図面に示す実施例について説明する。
【００１８】
図１および図２は本発明のベルトテンショナの一実施例を示す。
【００１９】
同図において、１は図示しないエンジンのシリンダブロック等の外面に固設した固定部材で、その端面には固定ボルト２を締着するネジ孔３が形成される。４は図示しないタイミングベルトに摺接するテンションプーリ５に転がり軸受６を介して挿着した偏心軸で、その偏心位置には上記固定ボルト２を回動自在に挿入する偏心孔７が形成される。そして、この偏心孔７に固定ボルト２を挿入して該固定ボルト２を固定部材１のネジ孔３に締着させることにより、偏心軸４を固定部材１に固定ボルト２を中心として偏心回動自在に取り付けるとともに、所定位置でロックできるようになっている。８は偏心軸４の外周に巻回して外装保持したベルト張力設定用のコイルばねで、偏心軸４の外周に充分な余裕をもって外装する内径を有し、その一端８ａはテンションプーリ５の外周を越えて半径方向外方に延びてテンションプーリ５の外側に突出しており、固定部材１の端面に突設したピン９に係合するように湾曲した形状をしている。また、このコイルばね８の他端８ｂは、偏心軸４の外周壁の偏心孔７とは遠い側に半径方向に形成した係止孔１０内に係止するように中心方向に向けて屈曲した形状をしている。
【００２０】
上記の構造からなるベルトテンショナの組付けは、コイルばね８を偏心軸４に外装してその他端８ｂを偏心軸４に形成した係止孔１０に係止した状態で、偏心軸４の偏心孔７に固定ボルト２を挿入し、該固定ボルト２を固定部材１のネジ孔３に締着させることにより、偏心軸４を固定部材１に固定ボルト２を中心とした偏心回動可能な状態で仮固定する。しかる後に、コイルばね８の一端８ａを固定部材１のピン９に係合させれば、偏心軸４をコイルばね８によって固定ボルト２を中心として偏心回動付勢し、偏心軸４に軸支したテンションプーリ５を偏心回動させてタイミングベルトに摺接させることにより、タイミングベルトに張力を付与させる。そして、タイミングベルトの張力とテンションプーリ５の偏心回動力（コイルばね８のばね力）とが釣り合った状態で固定ボルト２を締め付け、テンションプーリ５を軸支する偏心軸４を固定部材１の端面に固定すれば、タイミングベルトは所定の張力を付与された緊張状態に保持される。
【００２１】
上記の構造からなるベルトテンショナは、固定部材１に係合させるコイルばね８の一端８ａをテンションプーリ５の外周を越えて半径方向外方に延ばしたので、コイルばね８の一端８ａをテンションプーリ４の外側に突出した位置で固定部材１に係合させることができ、組付作業が極めて簡単、かつ、容易である。
【００２２】
上記実施例は、偏心軸４に係止するコイルばね８の他端８ｂを、偏心軸４の外周壁に半径方向に形成した係止孔１０に係止させる場合を示しているが、これに限定されるものではない。即ち、図３に示すように、コイルばね８の他端８ｂをＶ字状に屈曲形成し、該コイルばね８の他端８ｂを偏心軸４の軸方向に延在して一端面に開口するＶ字状の係止溝１０’に係止させる。このようにコイルばね８の他端８ｂを偏心軸４の軸方向に延在して一端面に開口する係止溝１０’に係止させるようにすれば、コイルばね８を偏心軸４の外周に沿って軸方向に挿入させるだけで、コイルばね８の他端８ｂを偏心軸４に容易に係止させることができる。この場合、偏心軸４を焼結金属で製作すれば、軸方向に延在して一端面に開口するＶ字状係止溝１０’を焼結により機械加工なしで形成することができる。また、偏心軸４のＶ字状係止溝１０’の角度よりコイルばね８の他端８ｂの屈曲角度を僅かに大きく形成するか、或いは逆に僅かに小さく形成すれば、コイルばね８の他端８ｂを偏心軸４のＶ字状係止溝１０’に弾性的に係止させることができるから、装着後にコイルばね８が振動等で外れない。尚、コイルばね８の他端８ｂや偏心軸４の係止溝１０’の形状は、図３に示すＶ字状に限定されず、加工面、組み込み作業面を加味して選択することができる。
【００２３】
ところで、以上の両実施例では、エンジンに組付ける場合、偏心軸４をエンジンのシリンダブロック等の外面に固設した固定部材１に仮固定し、コイルばね８の一端８ａを反時計方向（図３矢印Ａの方向）に回動させて固定部材１の端面に突設したピン９に係合させるようにしている。このときにコイルばね８が巻き方向にねじられるため、コイルばね８に弾性力が付与される。この弾性力が偏心軸４に形成された偏心孔７を中心とした時計方向の復元力、即ちテンションプーリ５を介して張力をベルトに付与することになる。
【００２４】
しかし、以上の両実施例では、コイルばね８の一端８ａを矢印Ａの方向に回動させる場合、図４に示すように、コイルばね８全体がＢ方向に傾斜する心配があり、もしもコイルばね８が傾斜してしまうと、テンションプーリ５の内周面に干渉してベルトに所定の張力を付与させることが困難であった。
【００２５】
そこで、このような配慮を解消するため、図５に示すように、コイルばね８の一端８ａの立ち上がり部８ｃを、上記実施例（図３）では偏心軸４に形成された偏心孔７の対向側（１８０°位置）であったのに対し、略９０°位相をずらして偏心孔７の９０°位置にし、少し早めにコイルばね８の一端８ａを立ち上げて偏心孔７に対して中心側に寄せるようにした。この実施例によれば、図６に示すように、コイルばね８の一端８ａを反時計方向（矢印Ａの方向）に回動させる場合、コイルばね８の回動中心、即ち偏心軸４の偏心孔７から立ち上がり部８ｃまでの距離が小さくなってコイルばね８に生じるモーメントが減少するとともに、コイルばね８の一端８ａの直線部が偏心軸４の外周面に接触するため、コイルばね８の傾斜を回避できて傾斜によるバネ力低下、張力バラツキを防止することができる。
【００２６】
図７は図５の実施例の変形例で、巻回したコイルばね８の一端８ａの最後の一巻き８ａｄを他よりも小径、即ち偏心軸４の外径と略同径に形成し、この最後の一巻き８ｄを偏心軸４の外周面に沿わせるようにしたものである。この変形例によれば、図５の実施例と同様、図８に示すように、コイルばね８の一端８ａを反時計方向（矢印Ａの方向）に回動させる場合、コイルばね８の変曲点８ｅが偏心軸４の外周面にガイドされるため、コイルばね８を傾斜させることなくコイルばね８に弾性力を付与させることができる。
【００２７】
図９（ａ）〜（ｃ）は、固定部材１に係合するコイルばね８の一端８ａを変形した例を夫々示し、これらはコイルばね８の一端８ａを、固定部材１に突設したピン９を巻回するフック形状に形成したものである。このように固定部材１に係合するコイルばね８の一端８ａを、固定部材１に突設したピン９を巻回するフック形状に形成すれば、たとえエンジン運転中にコイルばね８が偏心軸４から外れても、コイルばね８はピン９に止まっており、タイミングベルトにかみ込んで不具合を起こすことはない。
【００２８】
更に、上記実施例は、エンジンのタイミングベルトに所定の初期張力を付与するタイミングベルト用テンショナについて説明したが、本発明はエンジンのタイミングベルト以外にも適用可能であることは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、固定部材に係合させるコイルばねの一端をテンションプーリの外周を越えて半径方向外方に延ばし、テンションプーリの外側に突出した位置で固定部材に係合させるようにしたことにより、エンジン等に組付ける際、コイルばねの一端を固定部材のピン等に係合させる作業が簡単で、かつ、容易であり、格段に作業性を向上させることができる。しかも、コイルばねの一端の少なくとも最後の一巻きを小径に形成して偏心軸の外周面にガイドさせるようにしたり（請求項１）、コイルばねの一端の立ち上がり部を偏心孔と１８０°対向する位置から巻き部が早く立ち上がる側に寄せて偏心軸の偏心孔に対して中心側に近付くようにしたので（請求項２）、コイルばねの一端を所定方向に回動させて固定部材に係合させる際に、コイルばねを傾斜させることなくベルトに所定の張力を付与することができる。
【００３０】
また、コイルばねの他端を、偏心軸の軸方向に延在して該偏心軸の一端面に開口する係止部に係止させることにより（請求項３）、コイルばねの他端を偏心軸に容易に係止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】本発明の他の実施例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】図３の実施例のコイルばねが変形した状態を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】本発明の他の実施例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】図５の実施例のコイルばねの一端を回動させた状態を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】本発明の他の実施例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図である。
【図８】図８の実施例のコイルばねの一端を回動させた状態を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る固定部材に係合させるコイルばねの係合部の変形した例を示す要部の側面図である。
【図１０】従来例を示す断面図である。
【図１１】図１０の要部の分解斜視図である
【符号の説明】
１    固定部材
２    固定ボルト
３    ネジ孔
４    偏心軸
５    テンションプーリ
６    転がり軸受
７    偏心孔
８    コイルばね
８ａ  固定部材に係合させるコイルばねの一端
８ｂ  偏心軸に係止させるコイルばねの一端
８ｃ  固定部材に係合させるコイルばねの一端の立ち上がり部
８ｄ  固定部材に係合させるコイルばねの一端の最後の一巻き
８ｅ  固定部材に係合させるコイルばねの一端の変曲点
９    ピン
１０  係止孔
１０’係止溝
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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