(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定軸と、この固定軸によりその中心軸に対して偏心した部分を支持された支持筒と、この支持筒の外周面に軸受により回転自在に支持されたプーリと、このプーリを張力を付与すべきベルトに押圧する為、上記支持筒と固定の部分との間に設けられた捩りコイルばねとを備え、この捩りコイルばねは、上記支持筒に緩く外嵌されるコイル部と、このコイル部の一端に設けられて上記支持筒の一部に係止される揺動側係止部と、上記コイル部の他端に設けられて上記固定の部分に係止される固定側係止部とを備えたものであるテンショナに於いて、上記揺動側係止部及び固定側係止部を、上記コイル部の円周方向のほぼ同一位置で、且つ、上記支持筒の中心軸に対して上記固定軸が偏心している方向にほぼ一致する位置に設けた事を特徴とするテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明に係るテンショナは、例えばエンジンのタイミングベルトに適正な張力を付与する為、このエンジンを構成するシリンダブロックの前面に装着した状態で使用する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのタイミングベルト等のベルトに適正な張力を付与する為に従来から、例えば図４〜５、或は図６〜７に示す様なテンショナが使用されている。これら各テンショナは何れも、固定の部分であるシリンダブロック１の前面に螺着されたボルト２により支持筒３を、この前面に支持固定している。即ち、この支持筒３には、この支持筒３の中心軸に対して偏心した部分に通孔４を形成しており、この通孔４に上記ボルト２を挿通している。そして、この支持筒３の先端部外周面にプーリ５を、深溝型玉軸受等の軸受６により、回転自在に支持している。更に、上記シリンダブロック１と支持筒３との間に捩りコイルばね７を設けてこの支持筒３に、上記プーリ５をベルト８に押し付ける方向の弾力を付与している。
【０００３】
この捩りコイルばね７は、コイル部９と、このコイル部９の一端（図５、７の左端）に設けられて上記支持筒３の一部に係止される揺動側係止部１０と、上記コイル部９の他端（図５、７の右端）に設けられて上記シリンダブロック１に係止される固定側係止部１１とを備えている。又、図４〜５に示した従来構造の第１例の場合には、上記コイル部９を支持筒３に緩く内嵌し、図６〜７に示した従来構造の第２例の場合には、上記コイル部９を支持筒３に緩く外嵌している。
【０００４】
上述の様なテンショナによりベルト８に所定の張力を付与する際には、先ず、図５、７に示す様に、ボルト２により支持筒３をシリンダブロック１１の前面に支持する。そして、ボルト２を緩めた状態で、上記支持筒３を上記捩りコイルばね７の弾力によりボルト２を中心に揺動させ、上記プーリ５をベルト８に押し付ける。この状態でベルト８には、上記捩りコイルばね７の弾力に応じた張力が付与される。そこで、上記ボルト２を緊締して上記支持筒３をシリンダブロック１に固定する。この状態で上記ベルト８には、上記捩りコイルばね７の弾力に応じた適正な張力が付与されたままとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図４〜７に示した従来構造の場合、プーリ５のストローク（ベルト８に適正な張力を付与する際のプーリ５の変位量）の確保と小型軽量化とを両立させる事が難しい。この理由は次の通りである。
(1) 図４〜５に示した第１例の構造の場合
上記ストロークを確保する為には、支持筒３の中心軸に対するボルト２の偏心量δを大きくする必要がある。これに対して、この偏心量δを大きくすると、上記ボルト２の外周面と支持筒３の内周面との間の隙間１２の最小寸法ｄが小さくなる。捩りコイルばね７のコイル部９を配設する必要上、この最小寸法ｄを捩りコイルばね７を構成するばね材の線径よりも小さくする事はできない。この為、上記ストロークの確保と小型軽量化とを両立させる事が難しい。
(2) 図６〜７に示した第２例の構造の場合
支持筒３は、ベルト８に適正な張力を付与する際に、図６の矢印α方向に揺動する。これに対して、従来構造の場合には、揺動側係止部１０と固定側係止部１１とが、円周方向にずれた位置に設けられている為、コイル部９のラジアル方向に亙る支持剛性が高い。従って、上記支持筒３が矢印α方向に亙って円滑に変位できる様にする為には、この支持筒３の外周面とコイル部９の内周縁とが干渉しない様に、このコイル部９の内径を十分に大きくしなければならない。仮に干渉した場合には、プーリ５をベルト８に押圧する力が小さくなって、このベルト８に所望の張力付与を行なえなくなる。この為、上記ストロークの確保と小型軽量化とを両立させる事が難しい。
本発明は、この様な事情に鑑みて、上記ストロークの確保と小型軽量化とを両立させるべく、発明したものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のテンショナは、前述した従来のテンショナと同様に、固定軸と、この固定軸によりその中心軸に対して偏心した部分を支持された支持筒と、この支持筒の外周面に軸受により回転自在に支持されたプーリと、このプーリを張力を付与すべきベルトに押圧する為、上記支持筒と固定の部分との間に設けられた捩りコイルばねとを備える。
そして、この捩りコイルばねは、上記支持筒に緩く外嵌されるコイル部と、このコイル部の一端に設けられて上記支持筒の一部に係止される揺動側係止部と、上記コイル部の他端に設けられて上記固定の部分に係止される固定側係止部とを備えたものである。
特に、本発明のテンショナに於いては、上記揺動側係止部及び固定側係止部を、上記コイル部の円周方向のほぼ同一位置で、且つ、上記支持筒の中心軸に対して上記固定軸が偏心している方向にほぼ一致する位置に設けている。
【０００７】
【作用】
上述の様に構成される本発明のテンショナが、捩りコイルばねの弾力により固定軸を中心に支持筒を揺動させ、この支持筒の外周面に回転自在に支持したプーリをベルトに押し付けて、このベルトに所定の弾力を付与する際の作用自体は、前述した従来のテンショナと同様である。
特に、本発明のテンショナの場合には、揺動側係止部及び固定側係止部を、コイル部の円周方向のほぼ同一位置で、且つ、上記支持筒の中心軸に対して上記固定軸が偏心している方向にほぼ一致する位置に設けている為、上記コイル部のラジアル方向に亙る支持剛性が低い。従って、このコイル部の内周縁と支持筒の外周面とが干渉しても、このコイル部が支持筒と共にラジアル方向に亙って軽く変位する。この結果、コイル部の内径を特に大きくしなくても、上記プーリのストローク確保とベルトへの適正な張力付与とを行なえて、テンショナの小型軽量化を図れる。又、ベルトへの適正張力付与に伴う支持筒の揺動変位に拘らず、揺動側係止部の変位量が少なくて済む。この為、この揺動変位に基づく捩りコイルばねの張力変動が小さくて済み、ベルトに付与する張力の変動が少なくなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本発明の特徴は、テンショナの小型軽量化を目的として、捩りコイルばね７ａを構成するコイル部９の両端部に設ける揺動側係止部１０ａと固定側係止部１１ａとの位置を工夫した点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図６〜７に示した従来構造の第２例と同様であるから、一部の図示及び説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【０００９】
上記捩りコイルばね７ａを構成するコイル部９の両端部に設けた揺動側係止部１０ａ及び固定側係止部１１ａは、上記コイル部９の円周方向のほぼ同一位置に設けている。又、この捩りコイルばね７ａを、エンジンのシリンダブロック１の前面とテンショナを構成する支持筒３との間に組み付けた状態で、これら両係止部１０ａ、１１ａを、上記支持筒３及びプーリ５の中心軸Ｏに対して、固定軸であるボルト２（図５、７参照。図１〜３には省略。）が偏心している方向（図１、３の下側）にほぼ一致する位置に設けている。
【００１０】
即ち、図２（Ａ）に示す様に、上記捩りコイルばね７ａを構成する線材の一端を直径方向内側に向けて折り曲げる事により上記揺動側係止部１０ａとし、同じく上記線材の他端をこの揺動側係止部１０ａと円周方向同位置で、上記コイル部９の直径方向外方に半円弧形に折り曲げる事により上記固定側係止部１１ａとしている。そして、上記揺動側係止部１０ａを上記支持筒３の一部に形成した係止孔に、直径方向外方から内方に挿入すると共に、上記固定側係止部１１ａを上記シリンダブロック１の前面に固設した係止ピン１３に係止している。尚、図２（Ａ）は、上記捩りコイルばね７ａをテンショナに組み付けるべく、上記コイル部９を弾性変形させた状態で示している。従って、上述の様に揺動側係止部１０ａを支持筒３に、固定側係止部１１ａを係止ピン１３に、それぞれ係止した状態では上記支持筒３に、この支持筒３に支持されたプーリ５をベルト８に押し付ける方向の弾力が付与される。
【００１１】
上述の様に構成される本発明のテンショナの場合には、揺動側係止部１０ａ及び固定側係止部１１ａを、コイル部９の円周方向のほぼ同一位置で、且つ、上記支持筒３の中心軸に対して上記ボルト２が偏心している方向にほぼ一致する位置に設けている為、上記コイル部９のラジアル方向に亙る支持剛性が低い。従って、このコイル部９の内周縁と支持筒３の外周面とが干渉しても、このコイル部９が支持筒３と共にラジアル方向に亙って軽く変位する。この結果、コイル部９の内径を特に大きくしなくても、上記プーリ５のストローク確保とベルト８（図４、６参照。図１〜３には省略。）への適正な張力付与とを行なえて、テンショナの小型軽量化を図れる。
【００１２】
これに対して、図２（Ｂ）に示す様に、上記揺動側係止部１０ａと固定側係止部１１ａとを、コイル部９の円周方向反対位置に設けた場合には、上記コイル部９のラジアル方向に亙る支持剛性が高くなる。従って、上記コイル部９の内径を大きくして、このコイル部９の内周縁と支持筒３の外周面との干渉を防止しない限り、上記ベルト８に適正な張力付与を行なえなくなる。
【００１３】
又、本発明のテンショナの場合には、ベルト８の張力変動に伴って上記支持筒３が、固定軸である上記ボルト２を中心として揺動した場合にも、上記揺動側係止部１０ａの変位量が少ない。即ち、プーリ５（及びプーリ５を支持した支持筒３）が図３に実線ａで示す中立位置から、同図に鎖線ｂ、ｃで示した位置に、それぞれ変位した場合を考えると、本発明のテンショナの場合には、上記揺動側係止部１０ａが、同図のａ´点からｂ´、ｃ´点に移動する。これらａ´、ｂ´、ｃ´各点の距離を見れば明らかな通り、上記プーリ５の変位に伴う揺動側係止部１０ａの変位は僅かである。この様に揺動側係止部１０ａの変位が僅かである事は、プーリ５の変位に伴う捩りコイルばね７ａの弾性変化が少ない事、並びにテンショナの組み付け性の容易化に結び付く。これに対して、上記図２（Ｂ）に示す様に、揺動側係止部１０ａと固定側係止部１１ａとを、コイル部９の円周方向反対位置に設けた場合には、上記プーリ５の変位に伴って揺動側係止部１０ａが、図３のイ点からロ、ハ点に移動する。これらイ、ロ、ハ各点の距離を見れば明らかな通り、上記プーリ５の変位に伴う揺動側係止部１０ａの変位が大きくなり、上述した様な、本発明により得られる作用・効果を得られなくなる。
【００１４】
尚、図示の例は、ベルト８に対してプーリ５を押し付けた状態で支持筒３をシリンダブロック１等の固定の部分に固定する構造のテンショナに本発明を適用した場合に就いて示している。但し、本発明は、この様な固定構造のテンショナに限らず、ベルト８の張力変動に対してプーリ５を追従させる構造のテンショナ（所謂オートテンショナ）にも適用できる。この場合には、ボルト２によりシリンダブロック１の前面等に固定した固定軸の周囲に支持筒３に相当する揺動部材を、固定軸を中心とする揺動自在に枢支する。そして、捩りコイルばねにより上記揺動部材に、上記プーリ５をベルト８に押圧する方向の弾力を付与する。この様に構成する事で、固定構造のテンショナに本発明を適用した場合と同様の作用・効果を得られる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明のテンショナは、以上に述べた通り構成され作用するので、ベルトに適正な張力を付与する機能を確保したまま、小型軽量化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を、固定軸を省略した状態で示す正面図。
【図２】捩りコイルばねの正面図で、（Ａ）は本発明に属する形状を、（Ｂ）本発明から外れる形状を、それぞれ示している。
【図３】本発明の作用を説明する為の略正面図。
【図４】従来構造の第１例を示す、図１と同様の正面図。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図。
【図６】従来構造の第２例を示す、図１と同様の正面図。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面図。
【符号の説明】
１  シリンダブロック
２  ボルト
３  支持筒
４  通孔
５  プーリ
６  軸受
７、７ａ  捩りコイルばね
８  ベルト
９  コイル部
１０、１０ａ  揺動側係止部
１１、１１ａ  固定側係止部
１２  隙間
１３  係止ピン
【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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