JP2549524Y2 - オートテンショナ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案に係るオートテンショナ
は、自動車用エンジンのタイミングベルト、或はオルタ
ネータやコンプレッサ等の補機を駆動する為のベルトに
適正な張力を付与する為に利用する。

【０００２】

【従来の技術】ＯＨＣ型、或はＤＯＨＣ型エンジンのカ
ムシャフトを、クランクシャフトと同期して回転駆動す
る為、図５に示す様なタイミングベルト１による駆動機
構が広く使用されている。

【０００３】この図５に於いて、２はエンジンのクラン
クシャフトにより回転駆動される駆動プーリ、３はカム
シャフトの端部に固定された従動プーリ、４、４はタイ
ミングベルト１を案内したり、或はウォータポンプ等の
補機を駆動する為のガイドプーリ或は従動プーリ、５は
タイミングベルト１に適正な張力を付与する為のテンシ
ョンプーリである。

【０００４】このテンションプーリ５は、枢軸６を中心
として揺動する揺動部材７の中間部に枢支されている。
そして、この揺動部材７の端部にはばね８を設け、テン
ションプーリ５をタイミングベルト１に向け弾性的に押
圧する事で、温度変化等に伴なうタイミングベルト１等
の寸法変化やエンジンの運転に伴なう振動等に拘らず、
このタイミングベルト１の張力が常に一定に保たれる様
にしている。

【０００５】ところが、上述の様にしてタイミングベル
ト１等のベルトの張力を常に一定に保つ為の、所謂オー
トテンショナの場合、従来は次に述べる様な不都合を生
じる事がある。

【０００６】即ち、図５に於いて駆動プーリ２が、矢印
ａで示す様に時計方向に回転した場合、タイミングベル
ト１の右半分は駆動プーリ２に引っ張られて緊張傾向と
なり、左半分は弛み傾向となる。テンションプーリ５を
含むオートテンショナは、この様なタイミングベルト１
の左半分、即ち弛み傾向となる部分に設けるが、エンジ
ンが停止する場合、瞬間的とは言え、エンジンが逆方向
に回転する傾向となり、この瞬間には上記左半分が緊張
傾向となる。

【０００７】この様な急激な張力の変動が生じた場合
に、テンションプーリ５がタイミングベルト１の動きに
そのまま追従すると、タイミングベルト１に瞬間的に大
きな弛みが生じ、著しい場合にはこの弛みが原因となっ
て、タイミングベルト１と歯付プーリ（駆動、従動両プ
ーリ２、３）との間で、所謂歯飛び現象が生じ、エンジ
ンのクランクシャフトとカムシャフトとの回転位相がず
れてしまう。

【０００８】この様な不都合を解消する為には、枢軸６
と揺動部材７との間にあるダンパ抵抗により、急激な張
力の変動にはテンションプーリ５が直ちには追従しない
様にすれば良いが、この場合にはテンションプーリ５が
通常の回転をしている場合（張力変動の少ない状態の場
合）、タイミングベルト１の細かい振れに追従する事も
出来なくなり、タイミングベルト１の振れの原因となる
場合がある。

【０００９】この為特開昭６３−１６７１６３号公報に
開示された考案に於いては、枢軸の周囲に油ダンパ機構
とローラ式の一方向クラッチとを設ける事で、ベルトが
弛む傾向の場合にのみ、テンションプーリ５が直ちにベ
ルトの動きに追従する様にしている。

【００１０】ところが、この公報に開示された考案の場
合、ローラ式の一方向クラッチの潤滑が難しく、又構造
上フレッチング摩耗を生じ易い事、及びベルトの張力を
ローラにより支承する構造である事から、耐久性、信頼
性の点で必ずしも充分でない。

【００１１】更に、特開平２−８０８３９号公報には、
一方向クラッチの代わりにラチェット機構を利用する事
で、ベルトが弛む傾向の場合にのみ、テンションプーリ
が直ちにベルトの動きに追従する様にして、耐久性と信
頼性との向上を図る構造が記載されている。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】ところが、この特開平
２−８０８３９号公報に開示されたオートテンショナに
於いても、依然として、次に述べる様な、解決すべき問
題が生じる。

【００１３】即ち、ベルトが振動した場合、この振動に
伴なって揺動部材が揺動するが、この揺動角度は極く小
さいものとなる。従って、ラチェット歯のピッチを余程
細かくしない限り、ベルトの振動に伴なう揺動部材の揺
動時に、ラチェット爪が新たな（それ迄係合していたラ
チェット歯の隣の）ラチェット歯と噛合する事がない。

【００１４】勿論、ラチェット歯のピッチを細かくすれ
ば、揺動部材が少し揺動しただけでも、上記ラチェット
爪による揺動部材の揺動阻止機能を発揮させて、ベルト
の微小振動を防止出来るが、ラチェット歯を形成する部
分の外径は限られており、ラチェット歯の強度も或る程
度以上保持しなければならない為、上記ラチェット歯の
ピッチを細かくするには限度がある。

【００１５】本考案のオートテンショナは、上述の様な
事情に鑑みて考案されたものである。

【００１６】

【課題を解決する為の手段】本考案のオートテンショナ
は、固定軸と、この固定軸の周囲に回転自在に支持され
た中間スリーブと、この中間スリーブの周囲に回転自在
に支持された揺動部材と、中間スリーブと揺動部材との
間に設けられた粘性ダンパ機構と、揺動部材の一部に、
固定軸と平行な枢軸により支承されたプーリと、このプ
ーリを張力を付与すべき部材に向けて押圧するばねと、
中間スリーブの外周面に固定された第一の歯車及びこの
第一の歯車と噛合する第二の歯車により構成される歯車
増速機構と、この歯車増速機構により、上記揺動部材の
動きに応じて、この揺動部材よりも大きな角速度で回動
するラチェット車と、その基端部を固定の部分に枢支さ
れて、このラチェット車の外周縁に形成したラチェット
歯と噛合するラチェット爪とから成り、ラチェット歯と
ラチェット爪とは、プーリが上記ばねの弾力方向と反対
方向に移動する場合にのみ噛合する様に構成している。

【００１７】

【作用】上述の様に構成される本考案のオートテンショ
ナにより適正な張力を付与すべきベルトの張力が急激に
増大した場合、揺動部材がばねの弾力に抗して急激に揺
動しようとし、この揺動部材の動きが粘性ダンパ機構を
介して中間スリーブに伝わる。粘性ダンパ機構は、揺動
部材と中間スリーブとの相対的変位が急激に行なわれる
事を阻止する機能を有する為、揺動部材が急激に揺動し
ようとした場合、中間スリーブも揺動部材と同方向に揺
動する傾向となり、この中間スリーブと固定軸との間に
設けたラチェット歯とラチェット爪とが互いに噛合し
て、中間スリーブと固定軸とが一体的に結合され、中間
スリーブがそれ以上急激に揺動する事がなくなる。

【００１８】この結果揺動部材は、中間スリーブとの間
に設けた粘性ダンパ機構の抵抗に抗してのみ揺動可能と
なり、急激に緊張力が高まったベルトに対してプーリ
を、緩徐に追従させる。この為、ベルトの他の部分が過
度に弛む事が防止される。

【００１９】反対に、ベルトの一部で、プーリが押圧さ
れた部分が急に弛んだ場合、プーリを支承した揺動部材
がばねの弾力によって迅速に揺動し、プーリをベルトの
弛みに追従させる。この際には、中間スリーブと固定軸
との間に設けたラチェット歯とラチェット爪とが噛合す
る事はなく、中間スリーブが固定軸に対して揺動可能と
なる為、中間スリーブは粘性ダンパ機構を介して揺動部
材と共に揺動する。即ち、この場合には粘性ダンパ機構
の緩衝作用は働かず、ベルトの弛みは迅速に解消され
る。

【００２０】要するに本考案のオートテンショナは、前
記特開平２−８０８３９号公報に記載されたオートテン
ショナと同様に、ベルトのプーリ当接部分が緊張する傾
向の場合には緩徐に対応し、反対にベルトが弛む傾向の
場合には迅速に対応して、ベルトの何れの部分にも過度
に弛んだ部分が発生しない様に作用する。

【００２１】特に本考案のオートテンショナの場合に
は、歯車増速機構によりラチェット車が、上記揺動部材
の動きに応じて、この揺動部材よりも大きな角速度で回
動する為、ベルトの振動に伴なう上記揺動部材の揺動時
に、ラチェット爪が新たなラチェット歯と噛合し易くな
り、ベルトの微小振動も有効に抑え付ける事が可能とな
る。

【００２２】

【実施例】図１〜３は本考案の第一実施例を示してい
る。円筒形の固定軸９の基端部（図１の右端部）には取
付フランジ１０が固設されており、この取付フランジ１
０をエンジンのシリンダブロック１１の前面に当接させ
ている。この状態で、上記固定軸９に挿通したボルト１
２を、上記シリンダブロック１１前面に形成した螺子孔
１３に螺合し更に緊締する事で、上記固定軸９をシリン
ダブロック１１に固定している。取付フランジ１０とシ
リンダブロック１１との間には図示しない凹凸係合部を
設けて、固定軸９がシリンダブロック１１に対して回動
するのを阻止している。

【００２３】上記固定軸９の外周面基端寄り部分には中
間スリーブ１４が、固定軸９を中心とする回転を自在と
して外嵌されている。この中間スリーブ１４の中間部外
周面には、後述する粘性ダンパ機構２５を構成する為の
フランジ板１５を固設している。

【００２４】又、上記固定軸９の先端寄り部分には揺動
部材１６を、滑り軸受１７を介して外嵌している。次述
するテンションプーリ２０を支持する為の枢軸として機
能する、この揺動部材１６の外周面１８は、内周面１９
に対し偏心している。そして、この外周面１８にテンシ
ョンプーリ２０を、転がり軸受２１を介して回転自在に
支持している。従ってこのテンションプーリ２０は、上
記固定軸９を中心として揺動部材１６が揺動した場合
に、上記固定軸９を中心として変位する。

【００２５】上記揺動部材１６の基端部には係止板２２
の基端部を外嵌固定している。そして、この係止板２２
の先端部に形成した係止孔２３と、エンジンのシリンダ
ブロック１１の前面等に固定した、図示しないピン等と
の間には、引っ張りばね２４を設けて、上記揺動部材１
６に、図２で反時計方向に揺動しようとする弾力を付与
し、上記テンションプーリ２０を、張力を付与すべきベ
ルト１ａに向け押圧している。

【００２６】又、前記揺動部材１６の基端部には、前記
中間スリーブ１４外周面のフランジ板１５と共に粘性ダ
ンパ機構２５を構成する、ハウジング部２６を設けてい
る。上記フランジ板１５を覆う状態で設けられたハウジ
ング部２６は、上記揺動部材１６と一体の主部２７と、
この主部２７の開口部を塞ぐ蓋板２８とから成る。そし
て、これら主部２７及び蓋板２８の側面と上記フランジ
板１５の側面とが、微小隙間を介して対向している。
又、上記主部２７及び蓋板２８の内周縁と前記中間スリ
ーブ１４の外周面との間には、それぞれシール材２９、
２９を設けている。そして、両シール材２９、２９に挟
まれた、上記微小隙間を含む空間内に、シリコンオイル
等の高粘性流体を封入している。

【００２７】又、上記中間スリーブ１４の基端部外周面
には、第一の歯車３０を外嵌固定している。この第一の
歯車３０は、比較的多くの歯数を有する。

【００２８】一方、前記取付フランジ１０の隅部には固
定軸９と平行な枢軸３１を固定しており、この枢軸３１
の周囲に滑り軸受３２を介して、第二の歯車３３を回転
自在に支持している。この第二の歯車３３は、上記第一
の歯車３０よりも十分に少ない歯数を有し、上記第一の
歯車３０と噛合する事で、歯車増速機構を構成してい
る。

【００２９】更に、上記第二の歯車３３をその一端部に
固設した短円筒部３４の他端部には、ラチェット車３５
を固設している。そしてこのラチェット車３５の外周縁
部には図３に示す様に、ラチェット歯３６、３６をその
全周に亙り一体に形成している。又、前記取付フランジ
１０の側面には、このラチェット歯３６、３６と噛合す
る１個乃至は複数個のラチェット爪３７を設け、図示し
ないばねによりこのラチェット爪３７の先端部を、上記
ラチェット車３５の外周面に向けて、弾性的に押圧して
いる。

【００３０】この様に中間スリーブ１４と共に回転する
ラチェット車３５外周縁のラチェット歯３６、３６と、
取付フランジ１０に枢支したラチェット爪３７とは、テ
ンションプーリ２０が引っ張りばね２４の弾力方向と反
対方向に移動する場合にのみ噛合する様にしている。

【００３１】即ち、揺動部材１６に連られて中間スリー
ブ１４が図２の時計方向に揺動しようとする場合にの
み、ラチェット歯３６、３６とラチェット爪３７とが互
いに噛合し、固定軸９に対して中間スリーブ１４が回転
しない様にして、揺動部材１６が単独でのみ、粘性ダン
パ機構２５の抵抗力に抗して揺動するが、揺動部材１６
が引っ張りばね２４の弾力により同図で反時計方向に揺
動した場合、ラチェット歯３６、３６とラチェット爪３
７とが係合する事なく、揺動部材１６が中間スリーブ１
４と共に軽く揺動する様にしている。

【００３２】上述の様に構成される本考案のオートテン
ショナは、適正な張力を付与すべきベルト１ａにテンシ
ョンプーリ２０を当接させ、引っ張りばね２４の弾力に
よりこのテンションプーリ２０をベルト１ａに向けて押
し付けた状態で使用される。

【００３３】エンジンの停止等により、ベルト１ａの一
部で、上記テンションプーリ２０が押圧された部分の張
力が急激に増大した場合、先端部にテンションプーリ２
０を支承した揺動部材１６が、引っ張りばね２４の弾力
に抗して、図２の時計方向に急激に揺動しようとする。

【００３４】この様に、ベルト１ａの急激な緊張に伴な
って揺動部材１６が図２の時計方向に揺動しようとした
場合、この揺動部材１６の動きが、粘性ダンパ機構２５
を介して中間スリーブ１４に伝わり、この中間スリーブ
１４が図２で時計方向に揺動しようとする。この結果、
この中間スリーブ１４に固定の第一の歯車３０と、枢軸
３１を中心として回転する第二の歯車３３とから成る歯
車増速機構によりラチェット車３５が図３の矢印ｂ方向
に回転し、取付フランジ１０に枢支したラチェット爪３
７と、上記ラチェット車３５の外周縁に形成した何れか
のラチェット歯３６とが互いに噛合して、中間スリーブ
１４がそれ以上揺動する事がなくなる。

【００３５】この結果揺動部材１６は、中間スリーブ１
４との間に設けた粘性ダンパ機構２５の抵抗に抗しての
み揺動可能となり、急激に緊張力が高まったベルト１ａ
に対してテンションプーリ２０を、緩徐に追従させる。
この為、テンションプーリ２０が押圧されたベルト１ａ
の他の部分が過度に弛む事が防止される。

【００３６】反対に、ベルト１ａの一部で、テンション
プーリ２０が押圧された部分が急に弛んだ場合、テンシ
ョンプーリ２０を支承した揺動部材１６が、引っ張りば
ね２４の弾力によって、図２の反時計方向に迅速に揺動
し、テンションプーリ２０をベルト１ａの弛みに追従さ
せる。

【００３７】この際には、ラチェット車３５の外周縁に
設けたラチェット歯３６、３６は何れも、ラチェット爪
３７と噛合する事はなく、中間スリーブ１４が固定軸９
に対して揺動可能となる。この為中間スリーブ１４は、
粘性ダンパ機構２５を介して揺動部材１６と共に揺動す
る。即ち、この場合には粘性ダンパ機構２５の緩衝作用
は働かず、テンションプーリ２０はベルト１ａの動きに
直ちに追従して、ベルト１ａの弛みが迅速に解消され
る。

【００３８】要するに本考案のオートテンショナは、前
記特開平２−８０８３９号公報に記載されたオートテン
ショナと同様に、ベルト１ａのプーリ当接部分が緊張す
る傾向の場合には緩徐に対応し、反対にベルト１ａが弛
む傾向の場合には迅速に対応して、ベルト１ａの何れの
部分にも過度に弛んだ部分が発生しない様に作用する。

【００３９】特に本考案のオートテンショナの場合に
は、第一、第二の歯車３０、３３により構成される歯車
増速機構によりラチェット車３５が、上記揺動部材１６
の動きに応じて、この揺動部材１６よりも大きな角速度
で回動する。この為、ベルト１ａの振動に伴なう上記揺
動部材１６の揺動時に、ラチェット爪３７が新たな、即
ち、それ迄噛合していたラチェット歯３６の隣のラチェ
ット歯３６と噛合し易くなり、ベルト１ａの微小振動も
有効に抑え付ける事が可能となる。

【００４０】次に、図４は本考案の第二実施例を示して
いる。本実施例の場合、上述の第一実施例の構造から、
中間スリーブ１４（図１参照）を省略する代わりに、第
一の歯車３０を揺動部材１６の基端部に外嵌固定してい
る。これと共に、上記第一の歯車３０と噛合する第二の
歯車３３とラチェット車３５との間に、粘性ダンパ機構
２５を設けている。

【００４１】即ち、上記粘性ダンパ機構２５を構成する
ハウジング部２６に対して上記第二の歯車３３を固定す
ると共に、ハウジング部２６と共に粘性ダンパ機構２５
を構成するフランジ板１５を、枢軸３１の周囲に回転自
在に支持した円筒部３８の中間部外周面に固定してい
る。そして、この円筒部３８の基端部外周面に、上記ラ
チェット車３５を固設している。

【００４２】この様に構成される本実施例の構造の場合
も、前述した第一実施例の場合と同様に、ベルトが弛む
場合にはテンションプーリ２０をベルトの動きに対して
迅速に追従させ、ベルトが緊張する際にはこの動きを抑
え付けて、このベルトが振動するのを確実に防止出来
る。

【００４３】尚、各実施例に於いて、ラチェット車３５
外周縁のラチェット歯３６、３６と噛合するラチェット
爪３７は、１個でも良いが、複数個設ける事も出来る。
そして、ラチェット爪３７を複数個設けた場合に、各ラ
チェット爪３７のラチェット歯３６、３６に対する位相
を少しずつずらせ、上記複数個のラチェット爪３７を順
番に何れかのラチェット歯３６と噛合させる様に、各ラ
チェット爪３７を配置すれば、より細かい振動を抑える
事が可能となる。

【００４４】例えば、ラチェット爪３７を３個設け、各
ラチェット爪３７のラチェット歯３６、３６に対する位
相を、ラチェット歯３６、３６の１／３ピッチ分ずつず
らせれば、ラチェット歯３６、３６のピッチを１／３に
したのと同様の効果を得られる。尚、同時にラチェット
歯３６、３６と噛合するラチェット爪３７の数は、単数
でも、或は複数でも良い。例えば、ラチェット車３５の
周囲に９個のラチェット爪３７を配置し、この内の３個
ずつのラチェット爪３７が同時に、ラチェット歯３６、
３６と噛合する様に構成する事も出来る。

【００４５】

【考案の効果】本考案のオートテンショナは、以上に述
べた通り構成され作用する為、潤滑が容易で、フレッチ
ング摩耗を生じる事もなく、耐久性、信頼性に優れた構
造にも拘らず、ベルトの張力を常に最適な状態に保持し
て、歯付ベルトの歯飛び現象等の不都合の発生を確実に
防止する事が出来る。更に、ラチェット機構の係合ピッ
チを細かく出来て、細かい振動に就いても確実に抑える
事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例を示す、図２のＡ−Ａ断面
図。

【図２】図１の左方から見た図。

【図３】ラチェット車の外周縁部を示す図。

【図４】本考案の第二実施例を示す、図１と同様の断面
図。

【図５】オートテンショナを付設したエンジンのタイミ
ングベルト駆動機構を示す正面図。

【符号の説明】

１ タイミングベルト １ａ ベルト ２ 駆動プーリ ３ 従動プーリ ４ ガイドプーリ或は従動プーリ ５ テンションプーリ ６ 枢軸 ７ 揺動部材 ８ ばね ９ 固定軸 １０ 取付フランジ １１ シリンダブロック １２ ボルト １３ 螺子孔 １４ 中間スリーブ １５ フランジ板 １６ 揺動部材 １７ 滑り軸受 １８ 外周面 １９ 内周面 ２０ テンションプーリ ２１ 転がり軸受 ２２ 係止板 ２３ 係止孔 ２４ 引っ張りばね ２５ 粘性ダンパ機構 ２６ ハウジング部 ２７ 主部 ２８ 蓋板 ２９ シール材 ３０ 第一の歯車 ３１ 枢軸 ３２ 滑り軸受 ３３ 第二の歯車 ３４ 短円筒部 ３５ ラチェット車 ３６ ラチェット歯 ３７ ラチェット爪 ３８ 円筒部

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定軸と、この固定軸の周囲に回転自在
   に支持された中間スリーブと、この中間スリーブの周囲
   に回転自在に支持された揺動部材と、中間スリーブと揺
   動部材との間に設けられた粘性ダンパ機構と、揺動部材
   の一部に、固定軸と平行な枢軸により支承されたプーリ
   と、このプーリを張力を付与すべき部材に向けて押圧す
   るばねと、中間スリーブの外周面に固定された第一の歯
   車及びこの第一の歯車と噛合する第二の歯車により構成
   される歯車増速機構と、この歯車増速機構により、上記
   揺動部材の動きに応じて、この揺動部材よりも大きな角
   速度で回動するラチェット車と、その基端部を固定の部
   分に枢支されて、このラチェット車の外周縁に形成した
   ラチェット歯と噛合するラチェット爪とから成り、ラチ
   ェット歯とラチェット爪とは、プーリが上記ばねの弾力
   方向と反対方向に移動する場合にのみ噛合するオートテ
   ンショナ。
2. 【請求項２】 中間スリーブを省略する代わりに第一の
   歯車を揺動部材に固定すると共に、第二の歯車とラチェ
   ット車との間に粘性ダンパ機構を設けた、請求項１に記
   載のオートテンショナ。
3. 【請求項３】 ラチェット爪をラチェット車の周囲に複
   数個設けると共に、各ラチェット爪のラチェット歯に対
   する位相を少しずつずらせる事により、上記複数個のラ
   チェット爪を順番に何れかのラチェット歯と噛合させ
   る、請求項１〜２の何れかに記載のオートテンショナ。