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公開番号2024165696
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023082097
出願日2023-05-18
発明の名称2アームベルトテンショナを備えた内燃機関
出願人株式会社豊田自動織機
代理人弁理士法人岡田国際特許事務所
主分類F02B 67/06 20060101AFI20241121BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】テンショナプーリを支持して揺動自在に支持されたアームの揺動軸が片持ち状態の場合、当該揺動軸が偏摩耗することを抑制することができる2アームベルトテンショナを備えた内燃機関を提供する。
【解決手段】第1・第2テンショナプーリと、これらを回転自在に支持する第1・第2アームと、これらを揺動自在に支持する第1・第2シャフトとが立設されたベース13と、第1・第2テンショナプーリの押圧力を発生させる弾性体とを有し、第1シャフト11と第2シャフト12は片持ち状態で立設され、無負荷状態では対向方向に向かってプーリ回転軸線に対して所定傾斜角度θ1を有するように立設されている。ベースにおける第1シャフトと第2シャフトの間にはベース脆弱部13w、13xが設けられており、ベース脆弱部は、内燃機関が運転された場合に、傾斜していた第1シャフト11と第2シャフト12を、ほぼ平行にするベースの弾性変形の起点となる。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
プーリに掛けられた環状の動力伝達ベルトにテンションを付与する２アームベルトテンショナを備えた内燃機関であって、
前記２アームベルトテンショナは、
前記動力伝達ベルトにおける前記プーリへの入力側の部位を外周側から内周側へと押圧する第１テンショナプーリと、
前記動力伝達ベルトにおける前記プーリからの出力側の部位を外周側から内周側へと押圧する第２テンショナプーリと、
前記第１テンショナプーリを回転自在に支持する第１アームと、
前記第２テンショナプーリを回転自在に支持する第２アームと、
前記第１アームを揺動自在に支持する第１シャフトと前記第２アームを揺動自在に支持する第２シャフトとが立設されたベースと、
前記第１アームと前記第２アームに接続されて前記第１テンショナプーリと前記第２テンショナプーリを前記動力伝達ベルトに押圧する押圧力を発生させる弾性体と、
を有し、
前記第１シャフトと前記第２シャフトは、それぞれの一方端のみが前記ベースに接合されて片持ち状態で立設されており、前記第１テンショナプーリ及び前記第２テンショナプーリが無負荷状態の場合では互いに対向している方向に向かって前記ベースから延在するよう前記プーリの回転軸線であるプーリ回転軸線に対して所定傾斜角度を有するように立設されており、
前記ベースにおける前記第１シャフトと前記第２シャフトの間には、周囲よりも剛性が低いベース脆弱部が設けられており、
前記ベース脆弱部は、前記内燃機関が運転されて前記第１テンショナプーリと前記第２テンショナプーリに負荷がかかった場合に、前記プーリ回転軸線に対して傾斜していた前記第１シャフトと前記第２シャフトを、前記動力伝達ベルトと前記弾性体からの押圧力によって前記プーリ回転軸線に対してほぼ平行にする前記ベースの弾性変形の起点となる、
２アームベルトテンショナを備えた内燃機関。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
プーリに掛けられた環状の動力伝達ベルトにテンションを付与する２アームベルトテンショナを備えた内燃機関であって、
前記２アームベルトテンショナは、
前記動力伝達ベルトにおける前記プーリへの入力側の部位を外周側から内周側へと押圧する第１テンショナプーリと、
前記動力伝達ベルトにおける前記プーリからの出力側の部位を外周側から内周側へと押圧する第２テンショナプーリと、
前記第１テンショナプーリを回転自在に支持する第１アームと、
前記第２テンショナプーリを回転自在に支持する第２アームと、
前記第１アームを揺動自在に支持する第１シャフトと前記第２アームを揺動自在に支持する第２シャフトとが立設されたベースと、
前記第１アームと前記第２アームに接続されて前記第１テンショナプーリと前記第２テンショナプーリを前記動力伝達ベルトに押圧する押圧力を発生させる弾性体と、
を有し、
前記第１シャフトと前記第２シャフトは、それぞれの一方端のみが前記ベースに接合されて片持ち状態で立設されており、前記第１テンショナプーリ及び前記第２テンショナプーリが無負荷状態の場合では互いに対向している方向に向かって前記ベースから延在するよう前記プーリの回転軸線であるプーリ回転軸線に対して所定傾斜角度を有するように立設されており、
前記第１シャフトと前記第２シャフトのそれぞれにおける前記ベースへの接合個所の近傍には、周囲よりも剛性が低いシャフト脆弱部が設けられており、
前記シャフト脆弱部は、前記内燃機関が運転されて前記第１テンショナプーリと前記第２テンショナプーリに負荷がかかった場合に、前記プーリ回転軸線に対して傾斜していた前記第１シャフトと前記第２シャフトを、前記動力伝達ベルトと前記弾性体からの押圧力によって前記プーリ回転軸線に対してほぼ平行にする前記第１シャフトと前記第２シャフトの弾性変形の起点となる、
２アームベルトテンショナを備えた内燃機関。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プーリに掛けられた動力伝達ベルトにテンションを付与する２アームベルトテンショナを備えた内燃機関に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば車両に搭載された内燃機関には、オルタネータ（またはモータジェネレータ）、エアコンコンプレッサ、ウォーターポンプ、オイルポンプ等の種々の補機が取り付けられている。これらの補機にはプーリが取り付けられており、内燃機関のクランクシャフトに取り付けられたクランクプーリから動力伝達ベルトを介して各補機のプーリが回転駆動される。各補機のプーリには前記動力伝達ベルトが掛けられているが、当該動力伝達ベルトの滑りを抑制するために、一部のプーリには、動力伝達ベルトにテンションを付与するベルトテンショナが設けられている。
【０００３】
例えば特許文献１には、平ベルトを介して電動機の駆動側プーリの動力を従動側プーリに伝達して送風機を回転駆動する冷却塔送風機用ベルト伝動機構が開示されている。特許文献１には、送風動作時には、動荷重によって電動機出力軸が傾くことが記載されている。そこで、電動機を固定する場合、電動機出力軸の向きを送風機作動時に傾く側とは反対側に所定角度分傾斜させて固定している。これにより、送風機作動時には、駆動側プーリの回転中心軸が、従動側プーリの回転中心軸と平行になることが記載されている。また従動側プーリの近傍には、平ベルトにテンションを付与する１個のテンショナプーリ（回転軸が片持ち状態とされたテンショナプーリ）が配置されている。
【０００４】
また特許文献２には、第１のテンショナプーリを回転自在に支持したメインアームと、第２のテンショナプーリを回転自在に支持したサブアームとを有する自動車用エンジンの補機ベルト用オートテンショナ（２アームベルトテンショナに相当）が記載されている。特許文献２におけるメインアームは、片持ち状態のメインアーム揺動軸に揺動自在に支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－０９４９４０号公報
特開２０２２－１３４９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ベルトテンショナのテンショナプーリには、テンショナプーリをベルトに押圧する弾性体からの押圧力と、ベルトからの押圧力と、が印加される。上記押圧力を発生させる弾性体からの押圧力と、前記ベルトからの押圧力は、アーム（テンショナプーリを支持しているアーム）を揺動自在に支持する揺動軸に印加される。そして揺動軸が片持ち状態で支持されている場合、上記のベルトと弾性体からの押圧力は、この揺動軸を傾斜させる力となる。揺動軸が傾斜した場合には、揺動軸を収容しているスリーブや軸受に、傾斜した揺動軸が当たるので、当該揺動軸または当該スリーブや軸受が偏摩耗するので好ましくない。また、上記のベルトと弾性体からの押圧力は、テンションを付与するベルトが運転状態となって駆動されている場合に、最も大きな力となる。
【０００７】
特許文献１では、送風動作時（平ベルトのテンションが大きくなった時）に、電動機出力軸が傾斜する点を考慮しているが、片持ち状態とされたテンショナプーリの回転軸の傾斜については考慮されていない。従って、テンショナプーリの揺動軸または当該揺動軸の軸受が偏摩耗する可能性がある。
【０００８】
また特許文献２も特許文献１と同様に、エンジン運転時（補機ベルトのテンションが大きくなった時）に、片持ち状態のメインアーム揺動軸が傾斜することを考慮していない。従って、メインアーム揺動軸または当該揺動軸の軸受が偏摩耗する可能性がある。
【０００９】
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、テンショナプーリを支持して揺動自在に支持されたアームの揺動軸が片持ち状態の場合、当該揺動軸または当該揺動軸の軸受が偏摩耗することを抑制することができる２アームベルトテンショナを備えた内燃機関を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、第１の発明は、プーリに掛けられた環状の動力伝達ベルトにテンションを付与する２アームベルトテンショナを備えた内燃機関である。前記２アームベルトテンショナは、前記動力伝達ベルトにおける前記プーリへの入力側の部位を外周側から内周側へと押圧する第１テンショナプーリと、前記動力伝達ベルトにおける前記プーリからの出力側の部位を外周側から内周側へと押圧する第２テンショナプーリと、前記第１テンショナプーリを回転自在に支持する第１アームと、前記第２テンショナプーリを回転自在に支持する第２アームと、前記第１アームを揺動自在に支持する第１シャフトと前記第２アームを揺動自在に支持する第２シャフトとが立設されたベースと、前記第１アームと前記第２アームに接続されて前記第１テンショナプーリと前記第２テンショナプーリを前記動力伝達ベルトに押圧する押圧力を発生させる弾性体と、を有する。また前記第１シャフトと前記第２シャフトは、それぞれの一方端のみが前記ベースに接合されて片持ち状態で立設されており、前記第１テンショナプーリ及び前記第２テンショナプーリが無負荷状態の場合では互いに対向している方向に向かって前記ベースから延在するよう前記プーリの回転軸線であるプーリ回転軸線に対して所定傾斜角度を有するように立設されている。そして前記ベースにおける前記第１シャフトと前記第２シャフトの間には、周囲よりも剛性が低いベース脆弱部が設けられており、前記ベース脆弱部は、前記内燃機関が運転されて前記第１テンショナプーリと前記第２テンショナプーリに負荷がかかった場合に、前記プーリ回転軸線に対して傾斜していた前記第１シャフトと前記第２シャフトを、前記動力伝達ベルトと前記弾性体からの押圧力によって前記プーリ回転軸線に対してほぼ平行にする前記ベースの弾性変形の起点となる、２アームベルトテンショナを備えた内燃機関である。
（【００１１】以降は省略されています）

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