JPH04129956U - オートテンシヨナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ベルトの細かい振動も確実に抑える。 【構成】固定軸９を中心に揺動する揺動部材１６にテン
ションプーリ２０を枢支する。固定軸９を中心として回
転自在な中間スリーブ１４と揺動部材１６との間に粘性
ダンパ機構２５を設ける。中間スリーブ１４とラチェッ
ト車３５との間に歯車増速機構を設ける。ラチェット車
３５とラチェット爪３７とは、ベルトが緊張する場合に
のみ互いに噛合する。

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１０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１２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１６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３７とが係合する事なく、揺動部材１６が中間スリ ーブ１４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２０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３７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１４との間に設けた粘性ダンパ機構２ ５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２ ０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２ ４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１ ａ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３ ６、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)

【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。