JPH0280839A - オートテンショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明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。

（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、第６図に
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。

この第６図に於いて、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、或はつオータボ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。

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に向けて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、この夕、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。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上述の様にしてタイミングベルト等のヘルド
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。

即ち、第６図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、テンションベルト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
分は緩み傾向となる。

テンションプーリ５を含むオートテンショナは、この様
なタイミングヘルド１の左半分、即ち緩み傾向となる部
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。

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し
た場合、タイミングベルト１に瞬間的に大きな緩みが生
じ、著しい場合にはこの緩みが原因となって、タイミン
グベルト１と歯付プーリ（駆動、従動画プーリ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。

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。

この為特開昭６３−１６７１６３号公報に開示された発
明に於いては、枢軸６の周囲に油ダンパ機構とローラ式
の一方面クラッチとを設ける事で、ベルトが緩む傾向の
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。

ところが、この公報に開示された発明の場合、ローラ式
の一方面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、及びベルトの張力なローラにより
支承する構造である事から、耐久性、偏傾性に問題があ
る。

本発明のオートテンショナは、上述の様な不都合を何れ
も解消するものである。

（課題を解決する為の手段） 本発明のオートテンショナは、固定軸と、全体を円筒状
に形成され、固定軸の周囲に回転自在に支持された中間
輪と、全体を円筒状に形成され、中間輪の周囲に回転自
在に支持された揺動部材と、中間輪の外周面と揺動部材
の内周面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、固定軸と平行に設けられた枢軸により支承
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、中間輪の内周面と固定軸の外周
面との一方にその全周に亙って形成されたラチェット歯
と、中間輪の内周面と固定軸の外周面との他方に設けら
れ、上記ラチェット歯と噛合するラチェット爪とから構
成されている。

そして、上記ラチェット歯とラチェット爪とは、プーリ
がばねの弾力方向と反対方向に移動する場合にのみ噛合
する様にしている。

（作　　　用） 上述の様に構成される本発明のオートテンショナは、次
の様に作用する。

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
の内、揺動部材に枢軸を介して支承されたプーリが押圧
された部分の張力が急激に増大した場合、上記揺動部材
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輪に伝わる。

粘性ダンパ機構は、揺動部材と中間輪との相対的変位が
急激に行なわれる事を阻止する機能を有する為、揺動部
材か急激に揺動しようとした場合、中間輪も揺動部材と
同方向に揺動する傾向となり、この中間輪と固定軸との
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、中間輪と固定軸とが一体的に結合され、中間輪が
それ以上は揺動する事がなくなる。

この結果揺動部材は、中間輪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
か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緩む事か防止され
る。

反対に、ベルトの一部で、プーリが押圧された部分が急
に緩んだ場合、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、プーリをベルトの緩みに追従さ
せる。

この際には、中間輪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、中間輪が固定
軸に対して揺動可能となる為、中間輪は粘性ダンパ機構
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、ベルトの緩みは迅
速に解消される。

要するに本発明のオートテンショナは、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
にベルトが緩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緩んだ部分が発生しない様に作
用する。

（実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ、本発明を更に詳しく
説明する。

第１〜３図は本発明の第一実施例を示しており、第１図
は全体構成を示す部分横断平面図、第２図は正面図、第
３図は第２図の部分Ａ−Ａ断面図である。

９は固定軸で、基端部（第１図の下端部）に大径部９ａ
を形成した円筒状を成しており、オートテンショナの使
用時には図示しないボルトにより、エンジンのシリンダ
ブロック前面（タイミングベルト用オートテンショナの
場合）等に固定される。

１０は中間輪で、基端寄りの大径部１０ａと先端寄りの
小径部１０ｂとを段部１０ｃで連続させ、全体を段付の
円筒状に形成している。

１１は揺動部材で、基部１２の一部外周面から揺動腕１
３を突出させる事で構成されている。この内の基部１２
は、円輪状の連結板部１４の内外側周縁部に、それぞれ
内側円筒部１５と外側円筒部１６とを、同方向に向けて
互いに平行に形成している。

これら内側、外側面円筒部１５．１６の内の内側円筒部
１５は、固定軸９の外周面と中間輪１０の小径部１０ｂ
の内周面との間の隙間に挿入されている。そして、固定
軸９の外周面と揺動部材１１の内側円筒部１５の内周面
との間には第一の滑り軸受１７を、この内側円筒部１５
の外周面と中間輪１０の小径部１０ｂの内周面との間に
は第の滑り軸受１８を、それぞれ設け、揺動部材１１と
中間輪１０とを、固定軸９の周囲で捻り方向に、互いに
独立して回転自在としている。

中間輪１０の小径部１０ｂの外周面には、互いに平行に
且つ間隔をあけて配列された、複数の平板１９．１９の
内周縁部が固定されている。又、揺動部材１１の外側円
筒部１６の内周面にも同様に、互いに平行に且つ間隔を
あけて配列された、複数の平板２０．２０の外周縁部が
固定されている。両手板１９．２０は、互いに締め付け
ない状態で、交互に配列されており、これら平板１９．
２０が存在する、小径部１０ｂの外周面と外側円筒部１
６の内周面との間の空間２１内には、油等の高粘性流体
を封入して、この空間２１内に粘性ダンパ機構２２を設
けている。

又、前記揺動部材１１を構成する揺動腕１３の先端部に
は枢軸２３が、固定軸９と平行に設けられており、この
枢軸２３にベルトを押圧する為のプーリ２７を、転がり
軸受３２（第４〜５図参照）等を介して回転自在に支承
している。

揺動腕１３の中間部に形成した係止孔２４と、エンジン
のシリンダブロック前面等に固定したピン２５とには、
引っ張りばね２６の両端部を係止して、上記揺動腕１３
に第２図で反時計方向に揺動じようとする弾力を付与し
、この揺動腕１３の先端部に支承されたプーリ２７を、
張力を付与すべきベルトに向は押圧する様にしている。

更に、前記固定軸９の大径部９ａの外周面には、第２図
に示す様に、ラチェット歯２８．２８をその全周に亙り
一体に形成している。又、中間輪１０の大径部１０ａの
内周面には、このラチェット歯２８．２８と噛合する１
個乃至は複数個（図示の例では３個）のラチェット爪２
９．２９を設けている。

図示の実施例の場合、上記大径部１０ａの内周面には、
弾性材製の支持環３０を内嵌固定しており、この支持環
３０の一部に形成した切欠きを内方に向は少し曲げ起こ
す事で、上記ラチェット歯２８．２８と噛合するラチェ
ット爪２９．２９としている。

この様にして固定軸９と中間輪１０とに設けたラチェッ
ト歯２８．２８とラチェット爪２９．２９とは、プーリ
２７が引っ張りはね２６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。即ち、図示の実施
例の場合、揺動部材１１に連られて中間輪１０が時計方
向に揺動しようとする場合にのみ、ラチェット歯２８．
２８とラチェット爪２９．２９とが互いに噛合し、固定
軸９と中間輪１０とを一体的に結合して、揺動部材１１
が単独でのみ、粘性ダンパ機構２２の抵抗力に抗して揺
動するが、揺動部材１１が引っ張りばね２６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２８
．２８とラチェット爪２９．２９とが係合する事なく、
中間輪１０と共に揺動部材１１が軽く揺動する様にして
いる。

上述の様に構成される本発明のオートテンショナは、適
正な張力を付与すべきベルトにプーリ２７を当接させ、
引っ張りばね２６の弾力によりこのプーリ２７をベルト
に向けて押し付けた状態で使用されるが、エンジンの停
止等により、ベルトの一部で、上記プーリ２７が押圧さ
れた部分の張力が急激に増大した場合、先端部にプーリ
２７を支承した揺動部材１１が、引っ張りばね２６の弾
力に抗して、第２図の時計方向に急激に揺動しようとす
る。

この様な場合に、プーリ２７の移動をそのまま許容する
と、ベルトの他の部分に過度の緩みが生し、タイミング
ベルトの歯飛び等の不都合が生じるのは、前述した通り
である。

そこで本発明のオートテンショナは、この様な不都合を
解消すべく、次の様に作用する。

ベルトの急激な緊張に伴なって揺動部材１１が第２図の
時計方向に揺動しようとした場合、この揺動部材１１の
動きが、粘性ダンパ機構２２を介して中間輪１０に伝わ
る。

即ち、粘性ダンパ機構２２を構成する複数枚の平板１９
．２００間には高粘性流体が存在し、この高粘性流体が
、両平板１９．２０の間に働く剪断方向の力に対する抵
抗となる為、揺動部材１１と中間輪１０との相対的変位
が急激に行なわれる事が阻止され、揺動部材１１の急激
な動きが中間輪１０に伝り、この中間輪１０も揺動部材
１１と同方向く第２図の時計方向）に揺動しようとする
。

中間輪１０が第２図で時計方向に揺動しようとする結果
、この中間輪１０の大径部１０ａの内周面に設けたラチ
ェット爪２９．２９と、固定軸９の大径部９ａの外周面
に形成したラチェット歯２８．２８とが互いに噛合して
、中間輪１０と固定軸９とが一体的に結合され、中間輪
１０がそれ以上は揺動する事がなくなる。

この結果揺動部材１１は、中間輪１０との間に設けた粘
性ダンパ機構２２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２７を、
緩徐に追従させる。この為、プーリ２７が押圧されたベ
ルトの他の部分が過度に緩む事が防止される。

反対に、ベルトの一部で、プーリ２７が押圧された部分
が急に緩んだ場合、プーリ２７を支承した揺動部材１１
が、引っ張りばね２６の弾力によって、第２図の反時計
方向に迅速に揺動し、プーリ２７をベルトの緩みに追従
させる。

この際には、中間輪１０の大径部１０ａの内周面に設け
たラチェット爪２９．２９は、固定軸９の大径部９ａの
外周面に形成したラチェット歯２８．２８と噛合する事
はなく、中間輪１０が固定軸９に対して揺動可能となる
。この為中間輪１０は、粘性ダンパ機構２２を介して揺
動部材１１と共に揺動する。即ち、この場合には粘性ダ
ンパ機構２２の緩衝作用は働かず、プーリ２７はベルト
の動ぎに直ちに追従して、ベルトの緩みが迅速に解消さ
れる。

結局、本発明のオートテンショナをベルトの張力付与に
用いた場合、ベルトのプーリ当接部分が緊張する傾向の
場合、即ち、揺動部材１１が第２図の時計方向に揺動す
る傾向の場合には緩徐に対応し、反対にベルトか緩む傾
向の場合、即ち揺動部材１１が第２図の反時計方向に揺
動する傾向の場合には迅速に対応して、ベルトの何れの
部分にも過度に緩んだ部分が発生ずる事が防止される。

次に、第４図は本発明の第二実施例を示している。

本実施例の場合、固定軸９の中心軸ａ、即ち揺動部材１
１の揺動中心とプーリ２７の中心軸すとの距離が短くて
も良い場合の構造を示している。

揺動部材１１の基部１２の片側面には、この基部１２の
中心軸ａに対して偏心した中心軸すを有する枢軸３１が
、基部１２と一体に形成されている。そしてこの枢軸３
１の外周面にはプーリ２７が、転がり軸受３２を介して
回転自在に支承されている。

又、本実施例（次に述べる第５図の第三実施例の場合も
同様）の様に、揺動腕１３を持たない本実施例の場合、
揺動部材１１の基部１２に固定した係止片３４とシリン
ダブロック前面等に固定したビン２５との間につる巻ば
ね３３を設け、上記プーリ２７に所望の弾力を付与する
様にしている。

更に、第５図は本発明の第三実施例を示している。

本実施例の場合、揺動部材１１の基部１２の片面に固設
する枢軸３１を基部１２と別体とすると共に、この枢軸
３１に転がり軸受３２の内輪としての役目を兼用させて
いる。この結果本実施例の場合、枢軸３１を有する揺動
部材１１の加工作業の容易化と、必要に応じてプーリ部
分のみを交換する事も可能となり、オートテンショナの
製作費の低減化を図れる。

（発明の効果） 本発明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、歯付ヘルド
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。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明の第一実施例を示しており、第１図
は全体構成を示す部分横断平面図、第２図は正面図、第
３図は第２図の部分Ａ−Ａ断面図、第４図は第二実施例
を、第５図は第三実施例を、それぞれ示す部分横断平面
図、第６図は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である。 １：タイミングベルト、２：駆動プーリ、３従動プーリ
、４ニガイト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
、９ａ：大径部、１０：中間輪、１０ａ：大径部、１０
ｂ：小径部、１０ｃ：段部、１１：揺動部材、１２：基
部、１３：揺動腕、１４：連結板部、１５：内側円筒部
、１６：外側円筒部、１７：第一の滑り軸受、１８：第
二の滑り軸受、１９．２０：平板、２１：空間、２２：
粘性ダンパ機構、２３：枢軸、２４係止孔、２５：ピン
、２６：引っ張りばね、２７、プーリ、２８：ラチェッ
ト歯、２９：ラチェット爪、３０：支持環、３１：枢軸
、３２：転がり軸受、３３：つる巻ばね、３４：係止片
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定軸と、全体を円筒状に形成され、固定軸の周
   囲に回転自在に支持された中間輪と、全体を円筒状に形
   成され、中間輪の周囲に回転自在に支持された揺動部材
   と、中間輪の外周面と揺動部材の内周面との間に設けら
   れた粘性ダンパ機構と、揺動部材の一部に、固定軸と平
   行に設けられた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、
   中間輪の内周面と固定軸の外周面との一方にその全周に
   亙って形成されたラチェット歯と、中間輪の内周面と固
   定軸の外周面との他方に設けられ、上記ラチェット歯と
   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ヨナ。