JP2019168050A - 歯飛び防止機構 - Google Patents

Abstract

【課題】取付け作業を簡素化する。【解決手段】歯飛び防止機構Ａは、本体３５と、本体を貫通し、貫通方向（ｚ方向）と直交する方向に延在する取付孔４３、５３と、取付孔と同一方向に本体を貫通し、取付孔の延在方向と交差する方向に延在するガイド孔４５と、ガイド孔に挿通されるガイドピン６３を有し、固定部材７１によって本体に固定される保持部材６１と、保持部材に設けられた規制部６７と、を含む脱落防止部材３１Ａ、３１Ｂを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、歯飛び防止機構に関する。

自動車等の車両においては、クランクシャフトの回転動力をカムシャフトに伝達するタイミングベルトが設けられる。タイミングベルトはプーリに掛け渡されるが、タイミングベルトに緩みが生じると、プーリの歯とタイミングベルトとの噛み合い位置がずれてしまう。そこで、例えば特許文献１〜３に示されるように、タイミングベルトの外周面に対向する位置に、歯飛び防止機構が設けられる。

特開平０３−１３４３５１号公報 特開２０１６−１０８７９７号公報 特開２０１３−１１９９１７号公報

上記の歯飛び防止機構は、タイミングベルトとの相対位置を厳密に管理する必要があり、取付け作業が煩雑になるという課題がある。

本発明は、取付け作業を簡素化することができる歯飛び防止機構を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の歯飛び防止機構は、本体と、本体を貫通し、貫通方向と直交する方向に延在する取付孔と、取付孔と同一方向に本体を貫通し、取付孔の延在方向と交差する方向に延在するガイド孔と、ガイド孔に挿通されるガイドピンを有し、固定部材によって本体に固定される保持部材と、保持部材に設けられた規制部と、を含む脱落防止部材を備える。

また、規制部は、保持部材に回転可能に保持されるローラであって、本体から貫通方向と直交する方向に突出した位置に設けられてもよい。

また、複数の脱落防止部材が貫通方向を回転軸として相対回転可能に連結されてもよい。

また、本体は、取付孔およびガイド孔が形成された第１本体部と、第１本体部と貫通方向に対向して、第１本体部に固定される第２本体部と、を含み、保持部材は、第１本体部と第２本体部との間に設けられてもよい。

また、第２本体部には、貫通方向に貫通し、固定部材が挿通される挿通孔が形成されてもよい。

また、ガイド孔は、ガイド孔の延在方向と直交する方向に互いに離隔して複数設けられてもよい。

本発明によれば、取付け作業を簡素化することができる。

エンジンの構成を示す図である。 歯飛び防止機構の分解斜視図である。 歯飛び防止機構の取付け方法を説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、エンジン１の構成を示す図である。図１に示すように、エンジン１は、第１シリンダブロック３ａおよび第２シリンダブロック３ｂを備える。第１シリンダブロック３ａおよび第２シリンダブロック３ｂは、クランクシャフト５を挟んで互いに対向するように連結されている。第１シリンダブロック３ａには、第２シリンダブロック３ｂとは反対側に第１シリンダヘッド７ａが連結されている。第２シリンダブロック３ｂには、第１シリンダブロック３ａとは反対側に第２シリンダヘッド７ｂが連結されている。

また、第１シリンダヘッド７ａには、第１シリンダブロック３ａとは反対側に第１ヘッドカバー９ａが連結されており、第２シリンダヘッド７ｂには、第２シリンダブロック３ｂとは反対側に第２ヘッドカバー９ｂが連結されている。第１シリンダブロック３ａ、第２シリンダブロック３ｂ、第１シリンダヘッド７ａ、第２シリンダヘッド７ｂ、第１ヘッドカバー９ａ、第２ヘッドカバー９ｂの一方の側面には、これらの側面を覆うように不図示のチェーンカバーが連結されている。そして、チェーンカバーにより囲まれた空間がチェーン室として形成される。

第１シリンダヘッド７ａおよび第２シリンダヘッド７ｂには、それぞれ吸気用カムシャフト１１および排気用カムシャフト１３が回転自在に支持されている。吸気用カムシャフト１１の一端には、カムスプロケット１５がそれぞれ取付けられている。また、排気用カムシャフト１３の一端には、カムスプロケット１７がそれぞれ取付けられている。

また、クランクシャフト５の一端には、駆動スプロケット１９が取付けられている。そして、チェーン室内においては、カムスプロケット１５、１５、１７、１７、および、駆動スプロケット１９に、図示のようにタイミングベルト２１が掛け渡されている。これにより、クランクシャフト５が回転すると、タイミングベルト２１を介して、一対の吸気用カムシャフト１１、および、一対の排気用カムシャフト１３が回転駆動される。エンジン１においては、吸気用カムシャフト１１の回転により吸気弁が開閉され、排気用カムシャフト１３の回転により排気弁が開閉されることとなる。

なお、ここでは、１つのタイミングベルト２１が、カムスプロケット１５、１５、１７、１７、および、駆動スプロケット１９に掛け渡されているが、第１シリンダブロック３ａ側のカムスプロケット１５、１７と、第２シリンダブロック３ｂ側のカムスプロケット１５、１７とで、それぞれ別のタイミングベルト２１が設けられてもよい。

ここで、カムスプロケット１５、１７および駆動スプロケット１９の外周には、タイミングベルト２１に噛み合う歯が設けられている。このとき、車両の急激な加速や減速により、タイミングベルト２１と、カムスプロケット１５、１７または駆動スプロケット１９との噛み合いがずれる可能性がある。そこで、エンジン１には、タイミングベルト２１が、カムスプロケット１５、１７または駆動スプロケット１９から脱落するのを防止する歯飛び防止機構Ａが設けられる。

ここでは、歯飛び防止機構Ａがカムスプロケット１５の近傍に１つのみ設けられることとするが、歯飛び防止機構Ａはカムスプロケット１７または駆動スプロケット１９の近傍に設けられてもよい。また、歯飛び防止機構Ａは、１つのタイミングベルト２１に対して１つのみ設けられてもよいし、複数設けられてもよい。いずれにしても、歯飛び防止機構Ａは、タイミングベルト２１が脱落するおそれがある場所に設けられるとよい。以下に、歯飛び防止機構Ａについて詳細に説明する。

図２は、歯飛び防止機構Ａの分解斜視図である。歯飛び防止機構Ａは、一対の脱落防止部材３１Ａ、３１Ｂを備えており、図２においては、構成部品の組付け前の脱落防止部材３１Ａと、構成部品の組付け後の脱落防止部材３１Ｂとが示されている。脱落防止部材３１Ａ、３１Ｂは、左右対称に構成されており、回転軸３３により相対回転可能に連結されている。以下では、回転軸３３の中心軸方向をｚ方向（貫通方向）として説明する。

脱落防止部材３１Ａ、３１Ｂは、それぞれ本体３５を備えている。本体３５は、第１本体部４１と、第１本体部４１に対して図中ｚ方向に重ね合わせられる第２本体部５１とを含む。つまり、第１本体部４１および第２本体部５１は、回転軸３３の軸方向に対向して設けられることとなる。第１本体部４１のうち、第２本体部５１に対向する第１対向面４１ａには、溝部４１ｂが形成されている。第１本体部４１は、溝部４１ｂにおけるｚ方向の厚みが、他の部位のｚ方向の厚みよりも小さい。溝部４１ｂは、第１本体部４１におけるｙ方向の一端（上端）から他端（下端）まで延在している。

第１本体部４１のうち、溝部４１ｂを境にして回転軸３３と反対側には、取付孔４３が形成されている。取付孔４３は、第１本体部４１（本体３５）をｚ方向に貫通しており、また、ｚ方向と直交するｙ方向に延在している。つまり、取付孔４３は、ｙ方向に長さを有する長孔で構成されている。なお、ここでは、取付孔４３がｙ方向に直線状に延在しているが、ｙ方向に長さを有していればよく、例えば、回転軸３３を曲率中心とする円弧状に形成されてもよい。

また、溝部４１ｂには、取付孔４３と同一方向（ｚ方向）に第１本体部４１（本体３５）を貫通する一対のガイド孔４５が形成されている。ガイド孔４５は、取付孔４３の延在方向（ｙ方向）と交差する方向に延在している。ここでは、ガイド孔４５が、ｙ方向と直交するｘ方向に延在している。したがって、ガイド孔４５の延在方向と、取付孔４３の延在方向とは、互いに直交することとなる。ただし、ガイド孔４５は、取付孔４３と交差する方向に延在していればよく、例えば、ｘ方向に対して傾斜する方向に延在してもよい。また、ここでは、ガイド孔４５がｘ方向に沿って直線状に延在しているが、ガイド孔４５は円弧状に形成されてもよい。

一対のガイド孔４５は、その延在方向（ｘ方向）と直交するｙ方向に互いに離隔して設けられている。なお、ここでは、２つのガイド孔４５が設けられているが、ガイド孔４５は１つのみ設けられてもよいし、３つ以上設けられてもよい。

第２本体部５１は、第１本体部４１の第１対向面４１ａにｚ方向に対向する第２対向面５１ａを有する。第２対向面５１ａには、第１本体部４１の溝部４１ｂにｚ方向に対向する溝部５１ｂが形成されている。第２本体部５１は、溝部５１ｂにおけるｚ方向の厚みが、他の部位のｚ方向の厚みよりも小さい。溝部５１ｂは、第２本体部５１におけるｙ方向の一端（上端）から他端（下端）まで延在している。また、第２本体部５１の溝部５１ｂと、第１本体部４１の溝部４１ｂとは、ｘ方向の幅が等しい。したがって、第１本体部４１と第２本体部５１とが組付けられた状態では、本体３５に、ｙ方向に貫通する保持孔３５ａが形成されることとなる。

第２本体部５１のうち、溝部５１ｂを境にして回転軸３３と反対側には、取付孔５３が形成されている。取付孔５３は、第１本体部４１に形成される取付孔４３と形状が等しく、第２本体部５１（本体３５）をｚ方向に貫通している。したがって、第１本体部４１と第２本体部５１とが組付けられた状態では、取付孔４３と取付孔５３とが完全に一致して、ｚ方向に貫通する孔（取付孔）が形成されることとなる。

また、第２本体部５１のうち、第２対向面５１ａと反対側に位置する裏面５１ｃには、ｘ方向に延在する延在溝５１ｄが形成されている。この延在溝５１ｄは、溝部５１ｂの範囲内に形成されており、延在溝５１ｄの底面には、挿通孔５５が形成されている。この挿通孔５５は、ｘ方向に延在する長孔で構成されている。

なお、歯飛び防止機構Ａは、回転軸３３を挟んで、脱落防止部材３１Ａ、３１Ｂがｘ方向に対向する。そして、脱落防止部材３１Ａ、３１Ｂには、回転軸３３が挿通される連結部３３ａが設けられている。脱落防止部材３１Ａにおいては、連結部３３ａが、脱落防止部材３１Ｂに対向する第２本体部５１の側壁に設けられている。一方、脱落防止部材３１Ｂにおいては、連結部３３ａが、脱落防止部材３１Ａに対向する第１本体部４１の側壁に設けられている。連結部３３ａは、脱落防止部材３１Ａ、３１Ｂの側壁からそれぞれ突出して設けられ、脱落防止部材３１Ｂにおける第１本体部４１の連結部３３ａと、脱落防止部材３１Ａにおける第２本体部５１の連結部３３ａとは、ｚ方向に対向した状態で、回転軸３３が回転可能に挿通されることとなる。

第１本体部４１と第２本体部５１との間には、保持部材６１が設けられる。保持部材６１は、第１本体部４１の溝部４１ｂと、第２本体部５１の溝部５１ｂとによって形成される保持孔３５ａに収容される。換言すれば、保持部材６１は、脱落防止部材３１Ａ、３１Ｂの組付け状態において、第１本体部４１と第２本体部５１との間に挟持されることとなる。

保持部材６１は、ｚ方向に延在する基部６１ａと、基部６１ａからｙ方向に突出する一対の脚部６１ｂとを備える。一対の脚部６１ｂは、互いにｚ方向に離隔しており、一対の脚部６１ｂの間には空間が形成されている。基部６１ａのｚ方向の長さは、保持孔３５ａのｚ方向の幅とほぼ等しいか、もしくは、保持孔３５ａのｚ方向の幅よりも僅かに小さい。また、一対の脚部６１ｂのうち、第１本体部４１の溝部４１ｂに対向する脚部６１ｂには、ｚ方向に突出する２つのガイドピン６３が設けられている。ガイドピン６３の直径は、ガイド孔４５のｙ方向の幅よりも僅かに小さく、ガイド孔４５に沿ってｘ方向にスライド可能な寸法関係を維持している。

一方、一対の脚部６１ｂのうち、第２本体部５１の溝部５１ｂに対向する脚部６１ｂには、ｚ方向に貫通する固定孔６５が形成されている。この固定孔６５は、内周面にねじ溝が形成されており、第２本体部５１の挿通孔５５に対向する位置に設けられている。固定孔６５は、第２本体部５１に対する保持部材６１のｘ方向の位置に拘わらず、常に挿通孔５５の範囲内に位置する。

また、保持部材６１の脚部６１ｂの先端には、円柱状のローラで構成された規制部６７が保持されている。この規制部６７は、一対の脚部６１ｂに掛け渡された軸部材に回転可能に保持されている。一対の脚部６１ｂは、ｙ方向の長さが第１本体部４１および第２本体部５１のｙ方向の長さよりも大きいため、規制部６７は、本体３５からｙ方向に突出した位置に保持されることとなる。つまり、本実施形態の規制部６７は、保持部材６１に回転可能に保持されるローラであって、本体３５から、ローラの回転軸方向（ｚ方向）と直交するｙ方向に一部が突出した位置に設けられている。

次に、歯飛び防止機構Ａの取付け方法について、図２および図３を用いて説明する。図３は、歯飛び防止機構Ａの取付け方法を説明する図である。歯飛び防止機構Ａは、脱落防止部材３１Ａ、３１Ｂが回転軸３３によって予め連結されている。また、歯飛び防止機構Ａは、図２に示すように、第２本体部５１の裏面５１ｃ側から挿通孔５５に、ボルトからなる固定部材７１が挿通されている。この固定部材７１は、頭部７１ａにねじ部７１ｂが設けられており、ねじ部７１ｂの先端が、保持部材６１の固定孔６５に螺合されている。ただし、歯飛び防止機構Ａの取付け時には、固定部材７１が保持部材６１に仮止めされた状態となっており、頭部７１ａと延在溝５１ｄの底面との間には隙間が保持されている。なお、この状態では、保持部材６１のガイドピン６３がガイド孔４５に挿通されており、保持部材６１はｘ方向にスライド可能である。

そして、歯飛び防止機構Ａをチェーン室内に取付ける場合には、脱落防止部材３１Ａ、３１Ｂの取付孔４３、５３にボルトｂを挿通させる。そして、ボルトｂの先端を、チェーン室を構成する第１シリンダブロック３ａ、第２シリンダブロック３ｂ、第１シリンダヘッド７ａ、第２シリンダヘッド７ｂ、第１ヘッドカバー９ａ、第２ヘッドカバー９ｂのいずれかの内壁面に設けられたボルト孔に螺合させる。このとき、図３に白抜き矢印で示すように、規制部６７をタイミングベルト２１に近接させたり離隔させたりするように、脱落防止部材３１Ａ、３１Ｂを移動させ、所望の位置になったところで、ボルトｂをボルト孔に締結する。これにより、脱落防止部材３１Ａ、３１Ｂがチェーン室内に固定される。

その後、保持部材６１を図３に黒塗り矢印で示すようにスライドさせ、規制部６７とタイミングベルト２１との相対位置を微調整する。そして、保持部材６１を最適な位置に保持した状態で、固定部材７１を締め付ける。これにより、固定部材７１によって本体３５に保持部材６１が固定される。

以上のように、本実施形態によれば、取付孔４３、５３とガイド孔４５とが交差する方向に延在している。これにより、歯飛び防止機構Ａを取付ける際に、本体３５の取付け位置の調整と、規制部６７の取付け位置の調整とを、互いに交差する方向に行うことが可能となる。したがって、タイミングベルト２１に対して規制部６７を最適な位置に取付けることが可能となり、しかも、取付け作業を簡素化することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

上記実施形態では、脱落防止部材３１Ａ、３１Ｂが回転軸３３によって連結される場合について説明した。しかしながら、歯飛び防止機構Ａは、１つの脱落防止部材のみを備えてもよいし、３つ以上の脱落防止部材を備えてもよい。

また、上記実施形態における歯飛び防止機構Ａの構成は一例に過ぎず、本発明の目的を実現可能な範囲で適宜設計変更可能である。例えば、上記実施形態では、ガイド孔４５が２つ設けられることとしたが、ガイド孔４５は１つのみ設けられてもよいし、３つ以上設けられてもよい。また、上記実施形態では、本体３５が、取付孔４３、５３およびガイド孔４５が形成された第１本体部４１と、第１本体部４１とｚ方向に対向して、第１本体部４１に固定される第２本体部５１と、を含み、保持部材６１は、第１本体部４１と第２本体部５１との間に設けられる場合について説明した。しかしながら、本体３５の構成はこれに限らない。いずれにしても、取付孔と、取付孔と同一方向に貫通し、取付孔の延在方向と交差する方向に延在するガイド孔とが形成されれば、本体の具体的な形状、構成は上記実施形態に限定されるものではない。

本発明は、歯飛び防止機構に利用することができる。

３１Ａ、３１Ｂ 脱落防止部材
３３ 回転軸
３５ 本体
４１ 第１本体部
４３ 取付孔
４５ ガイド孔
５１ 第２本体部
５３ 取付孔
５５ 挿通孔
６１ 保持部材
６３ ガイドピン
６７ 規制部
７１ 固定部材
Ａ 歯飛び防止機構

Claims (6)

1. 本体と、
   前記本体を貫通し、貫通方向と直交する方向に延在する取付孔と、
   前記取付孔と同一方向に前記本体を貫通し、前記取付孔の延在方向と交差する方向に延在するガイド孔と、
   前記ガイド孔に挿通されるガイドピンを有し、固定部材によって前記本体に固定される保持部材と、
   前記保持部材に設けられた規制部と、
   を含む脱落防止部材を備える歯飛び防止機構。
2. 前記規制部は、前記保持部材に回転可能に保持されるローラであって、前記本体から前記貫通方向と直交する方向に突出した位置に設けられる請求項１に記載の歯飛び防止機構。
3. 複数の前記脱落防止部材が前記貫通方向を回転軸として相対回転可能に連結される請求項１または２に記載の歯飛び防止機構。
4. 前記本体は、前記取付孔および前記ガイド孔が形成された第１本体部と、前記第１本体部と前記貫通方向に対向して、前記第１本体部に固定される第２本体部と、を含み、
   前記保持部材は、前記第１本体部と前記第２本体部との間に設けられる請求項１から３のいずれか１項に記載の歯飛び防止機構。
5. 前記第２本体部には、前記貫通方向に貫通し、前記固定部材が挿通される挿通孔が形成された請求項４に記載の歯飛び防止機構。
6. 前記ガイド孔は、前記ガイド孔の延在方向と直交する方向に互いに離隔して複数設けられる請求項１から５のいずれか１項に記載の歯飛び防止機構。

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