JPH04136550A - 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 この発明は、オートテンショナ、さらに詳しくは、自動
車のエンジンのクランクシャフトのブーりとカムシャフ
トのプーリの間に掛けられたタイミングベルトなどに所
定の張力を付与するオートテンショナに関する。

従来の技術 上記のようなタイミングベルトには、エンジンの温度変
化によるベルトの伸縮や使用によるベルトの伸びを吸収
して、ベルトに所定の張力を付与するために、アイドラ
をばねなどの弾性力によりベルトに押付けるオートテン
ショナが設けられる。

このようなオートテンショナとして、固定部分側の第１
の部材と、第１の部材の周囲に偏心状にかつ回転自在に
取付けられた第２の部材と、第２の部材の周囲に回転自
在に取付けられてベルトに接触するアイドラと、アイド
ラがベルトに接触する方向に第２の部材を付勢するばね
と、第１の部材と第２の部材の間に設けられ、かつクラ
ッチ部材としてのこるおよび該ころを付勢するばねを有
するとともに、アイドラをベルトに押付ける方向の第２
の部材の回転は許容するがアイドラをベルトから離す方
向の第２の部材の回転は阻止する一方向クラッチとを備
えたものが知られている（実開平２−８１９５１号参照
）。

このオートテンショナによれば、エンジンの急加速など
の要因でベルトが急激に緩んだ場合、第２の部材が一方
向クラッチの部分で第１の部材に対して回転することに
よって、アイドラがベルトの緩みに迅速に追従して張力
が所定の値に保持され、逆に、エンジン温度が上昇して
ベルトが掛けられているブーり間の距離がのび、ベルト
の張力が大きくなった場合は、第１の部材に対する第２
の部材の回転が一方向クラッチのころの内外両輪間への
食い込みにより阻止されるので、張力が所定の値に保持
される。したがって、とくにオートテンショナをタイミ
ングベルトに適用した場合、タイミングベルトの歯とび
を防止し、ベルト張力に応じた押付は力を与えることが
できる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記オートテンショナには、次の問題が
ある。すなわち、アイドラがベルトに接触する方向に第
２の部材を付勢するばねの力とベルトの張力とが釣り合
った状態で、ベルトの振動やエンジンの振動によるアイ
ドラおよび第２の部材の振動によって、一方向クラッチ
のロック方向およびフリ一方向の高周波振動荷重が作用
した場合、一方向クラッチのころが、これを内外両輪間
に押付けるように付勢するばねの力に抗して、内外両輪
間へ押付けられたロック待機位置と、内外両輪へ接して
いないフリー位置との間で高周波数で振動し、実質的に
フリー位置に保持されているのと同じ状態となる。

そのため、タイミングベルトのようにその張力が高周波
数で変動するとき、その張力が大きくなった瞬間の第１
の部材に対する第２の部材の回転阻止に遅れが生しるた
め、張力の変動に応じてアイドラも共振してしまい、ベ
ルトの張力を所定の値に保持できなくなるおそれがある
。

この問題を解決するためには、一方向クラッチのころを
付勢するばねの力を大きくすればよいが、このようなば
ねの組込み作業は極めて困難である。

この発明の目的は、上記の問題を解決したオートテンシ
ョナを提供することにある。

課題を解決するための手段 この発明によるオートテンショナは、 固定部分側の第１の部材と、第１の部材の周囲に偏心状
にかつ回転自在に取付けられた第２の部材と、第２の部
材の周囲に回転自在に取付けられてベルトに接触するア
イドラと、アイドラがベルトに接触する方向に第２の部
材を付勢するばねと、第１の部材と第２の部材の間に設
けられ、かつクラッチ部材およびクラッチ部材を付勢す
るばねを有するとともにアイドラをベルトに押付ける方
向の第２の部材の回転は許容するがアイドラをベルトか
ら離す方向の第２の部材の回転は阻止する一方向クラッ
チとを備えたオートテンショナにおいて、 一方向クラッチの内部に高粘度の油が充填されているこ
とを特徴とするものである。

作　　　　　用 ベルトの振動やエンジンの振動によるアイドラおよび第
２の部材の振動によって、一方向クラッチのロック方向
およびフリ一方向の高周波振動荷重が作用した場合、一
方向クラッチの内部に充填された高粘度の油の働きによ
って、−方向クラッチのクラッチ部材が、クラッチ部材
を内外両輪に押付けるように付勢するばねの力に抗して
内外両輪に接触しないフリー位置へ移動するのが防止さ
れる。したがって、この状態でベルトの張力が大きくな
った場合にも第１の部材に対する第２の部材の回転阻止
に遅れが生じるのが防止される。しかも、クラッチ部材
を付勢するばねの力を大きくする必要もない。

実　　施　　例 以下、図面を参照して、この発明を自動車のエンジンの
タイミングベルトに適用した実施例を説明する。

第１図〜第３図において、オートテンショナは、１本の
ボルト状の固定軸（固定部材＞　　（１０）によりエン
ジンの固定部分（たとえばシリンダブロック）　（１１
）に固定される。

固定軸（１０）の一端部には、中間の円柱部（１０ａ）
より少し外径の小さいねじ部（１０ｂ）が設けられ、他
端部には、鍔部（１０ｃ）と頭部（１０ｄ）が−体に形
成されている。固定軸（１０）のねじ部（１０ｂ）に、
鍔部（１０ｃ）とほぼ外径の等しい穴あき円板状の側板
（Ｉ２）が圧入されている。そして、固定部分（１１）
にねじ部（１０ｂ）をねじ込んで固定軸（１０）を固定
することにより、側板（１２）が固定軸（１０）の円柱
部（１０ａ）と固定部分（１１）の間に挾み止められる
。

固定軸（１０）の円柱部（１０ａ）の周囲に、円柱部（
１０ａ）よりわずかに短くて鍔部（１０ｃ）および側板
（１２）より外径の小さい円筒状の中間部材（１３）が
一方向クラッチ（１４）を介して同心状に取付けられて
いる。中間部材（１３）の内径は固定軸（１０）の円柱
部（ｌｏａ）の外径より大きく、固定軸（１０）の円柱
部（１ｏａ）と中間部材（１３）の間の環状空間に一方
向クラッチ（１４）が設けられている。この一方向クラ
ッチ（１４）は、たとえばクラッチ部材としてころ（１
４ａ）が用いられた公知の一方向ころクラッチであり、
固定軸（１０）に対し中間部材（１３）の第１図反時計
方向の回転はクラッチ（１４）がフリーになって許容す
るが、同図時計方向の回転はクラッチ（１４）がロック
して阻止するようになっている。一方向クラッチ（１４
）の外輪（１４ｂ）は中間部材（１３）内に圧入されて
おり、外輪（１４ｂ）と固定軸（１０）との間にラジア
ル方向の荷重をうける複数のころ状転動体（１４ｃ）が
介在させられている。また、固定軸（１０）の円柱部（
１０ａ）が一方向クラッチ（１４）の内輪を兼ねている
。第３図に実線で示すように、こる（１４ａ）は、径方
向外方から見て略への字状でありかつリテーナ（１４ｄ
）に取付けられた板ばね（３０〉によって、第３図反時
計方向に付勢され、円柱部（ｌｏａ）および外輪（１４
ｂ）に接触するように押付けられてロック待機位置に位
置している。そして、一方向クラッチ（１４）の内部、
すなわち外輪（１４ｂ）と固定軸（１０）の円柱部（１
，０ａ）との間に、高粘度の油たとえばシリコーンオイ
ル（０１）が充填されている。一方向クラッチ（１４）
の両側において、固定軸（１０）の円柱部（１０ａ）と
中間部材（１３）との間に、オイル（０１）を封止する
オイルシール（１５）が設けられている。

中間部材（１３）の周囲に、これと同じ長さの短円柱状
の可動偏心部材（１６）が偏心状にかつ回転自在に取付
けられている。偏心部材（１６）には偏心穴（１７）が
形成され、この偏心穴（１７）に中間部材（１３）がは
められている。中間部材（１３）の外周面と偏心部材（
１６）の偏心穴（１７）の内面との隙間は最小に押えら
れており、この部分にはたとえば粘度が１０００００ｅ
Ｓｔ　　（２５℃）以上のシリコーンオイル（０２）が
介在させられて、偏心部材（１Ｂ）の回転トルクが大き
くされている。なお、この回転トルクは、オイルの粘度
の他に、中間部材（１３）の外径および長さ、偏心部材
（１６）との隙間の大きさによって設定される。なお、
中間部材（１３）の両端部と偏心部材（１６）の両端部
の間に、オイル（０２）を封止するＯリング（１８）（
１９）が設けられている。

偏心部材（１６）の外周に、円筒状のアイドラ（２０）
が複数の球状転動体（２１）を介して回転はしうるが軸
方向にはほとんど移動しないように取付けられている。

偏心部材（１６）の側板（１２）側には固定軸（１０）
とほぼ同心のボス部（ｌｅａ）が形成され、このボス部
（１６ａ）の周囲にねじりコイルばね（２２）が取付け
られている。ばね（２２）の一端部Ｑ２ａ）は偏心部材
（１６）のボス部（１６ａ）とその反対側の偏心部（１
６ｂ）の間の段部（ｌｅｅ）に固定されたピン（２３）
に掛けられ、他端部（２２ｂ）は固定部分（１１）に固
定されたビン（２４）に掛けられる。そして、このばね
（２２）は、偏心部材（１６）を第１図の反時計方向に
付勢し、アイドラ（２０）をタイミングベルト（２５）
の歯（２６）のない面に押付けている。

偏心部材（１６）の偏心部（ｌＢｂ）にはこれを軸線方
向に貫通するピン挿入穴（２７）が形成され、オートテ
ンショナをエンジンに取付ける前は、この穴（２７）に
鍔部（１（ｌｃ）側からセットピン（２８）が挿入され
ている。このセットピン（２８）は偏心部材（１６）の
段部（１６ｃ）からボス部（ｌｅａ）の外側に突出し、
固定部分（１１）のピン（２４）に掛けられるばね（２
２）の端部（２２ｂ）がこのセットピン（２８）に掛け
られている。なお、このとき、ばね（２２）のばね力が
予め適当な値に設定されている。

そして、このような状態で、第２図のように固定軸（１
０）と側板（１２）を固定部分（１１）に固定したのち
、セットビン（２８）を偏心部材（１６）から抜き取っ
て、ばね（２２）の端部（２２ｂ）を固定部分（１］）
のピン（２４）に掛けることにより、簡単にオートテン
ショナの組立ができる。

エンジンの急加速などの要因でベルト（２５）が急激に
緩んでベルト（２５）の張力が小さくなった場合、ばね
（２２）の弾性力により偏心部材（１６）が第１図の反
時計方向に回転しようとし、オイル（０２）の粘性抵抗
により中間部材（１３）も同じ方向に回転しようとする
。そして、中間部材（１３）のこの方向の回転は一方向
クラッチ（１４）がフリーになることにより許容されて
いるので、偏心部材（１６）と中間部材（１３）が一体
となって第１図の反時計方向に急激に回転し、アイドラ
（２０）がベルト（２５）の緩みに迅速に追従してこれ
に押付けられ、所定の張力が保持される。このため、タ
イミングベルト（２５）の歯とびの問題が生じることが
ない。逆に、エンジン温度が上昇してベルト（２５）が
掛けられているブーり間の距離がのび、ベルト（２５）
の張力が大きくなった場合、ばね（２２）の弾性力に抗
して偏心部材（１６）が第１図の時計方向に回転しよう
とし、オイル（０２）の粘性抵抗により中間部材＜１３
）も同じ方向に回転しようとする。ところが、中間部材
（１３）のこの方向の回転は一方向クラッチ（１４）の
こる（１４ａ）が固定軸（ＪＯ）の円柱部（１０ａ）と
外輪（１４ｂ）との間に食い込んでロックすることによ
り阻止されるので、偏心部材（１６）だけがオイル（０
２）の粘性抵抗に抗して第１図の時計方向に緩やかに回
転し、ベルト（２５）の張力が所定の値に保持されるま
でアイドラ（２０）が緩やかに移動する。また、ベルト
（２５）の振動やエンジンの振動によるアイドラ（２０
）の振動は、シリコーンオイル（０２）の回転に対する
粘性抵抗により抑制される。

偏心部材（１６）を第１図反時計方向に付勢するばね（
２２）の力とベルト（２５）の張力とが釣り合った状態
で、ベルト（２５）の振動やエンジンの振動によるアイ
ドラ（２０）および偏心部材（１Ｂ）の振動によって、
一方向クラッチ（１４）のロック方向およびフリ一方向
の高周波振動荷重が作用しても、一方向クラッチ（１４
）内のシリコーンオイル（０１）の働きにより、ころ（
１４ａ）が板ばね（３０）の力に抗して円柱部（１０ａ
）および外輪（１４ｂ）に接触しないフリー位置（第３
図に鎖線で示す位置）へ移動するのが防止される。した
がりて、ベルト（２５）の張力が大きくなった場合の上
述したような中間部材（Ｉ３）の回転阻止に遅れが生じ
るのが防止され、ベルト（２５）の張力が所定の値に保
持される。しかも、こる（１４ａ）を付勢する板ばね（
３０）の力を大きくする必要もない。

一方向クラッチ（１４）の内部にオイル（０１）が充填
されていないと、こる（１４ａ）が板ばね（３０）の力
に抗して、第３図に実線で示すロック待機位置と同図に
鎖線で示すフリー位置との間で、高周波数で振動し、実
質的にフリー位置に保持されているのと同じ状態となる
。そのため、この状態においてベルト（２５）の張力が
高周波数で振動するとき、その張力が大きくなった瞬間
の中間部材（１３）の回転阻止に遅れが生じてアイドラ
（２０）が共振してしまい、ベルト（２５）の張力を所
定の値に保持できなくなるおそれがある。

なお、この発明によるオートテンショナは、自動車のエ
ンジンのタイミングベルト以外のベルトにももちろん適
用できる。

上記実施例においては、固定軸（１０）と偏心部材（１
Ｂ）との間に中間部材（１３）が介在させられているが
、中間部材（１３）は必ずしも必要としない。

発明の効果 この発明のオートテンショナによれば、上述のように、
ベルトの振動やエンジンの振動によるアイドラおよび偏
心部材の振動によって、方向クラッチのロック方向およ
びフリ一方向の高周波振動荷重が作用した状態で、ベル
トの張力が大きくなった場合にも、第１の部材に対する
第２の部材の回転阻止に遅れが生じるのが防止されるの
で、アイドラの共振を防ぎ、ベルトの張力を常に所定の
値に保持することができる。

しかも、クラッチ部材を付勢するばねの力を大きくする
必要もないので、このばねの組込み作業が簡単に行える
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示すオートテンショナ
の垂直断面図（第１図の１−１線断面図）、第２図は第
１図のＵ−ｒｌ線断面図、第３図は第２図の一部を拡大
して示す図である。 （１０）・・・固定軸、（１１）・・・固定部分、（１
４）・・・一方向クラッチ、（１４ａ）・・・ころ（ク
ラッチ部材）、（１６）・・・偏心部材、（２０）・・
・アイドラ、（２２）・・・ばね、（２５）・・・タイ
ミングベルト、（３０）・・・板ばね、（０１）・・・
シリコーンオイル。 第２図 第３Ｎ 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 固定部分側の第１の部材と、第１の部材の周囲に偏心状
   にかつ回転自在に取付けられた第２の部材と、第２の部
   材の周囲に回転自在に取付けられてベルトに接触するア
   イドラと、アイドラがベルトに接触する方向に第２の部
   材を付勢するばねと、第１の部材と第２の部材の間に設
   けられ、かつクラッチ部材およびクラッチ部材を付勢す
   るばねを有するとともにアイドラをベルトに押付ける方
   向の第２の部材の回転は許容するがアイドラをベルトか
   ら離す方向の第２の部材の回転は阻止する一方向クラッ
   チとを備えたオートテンショナにおいて、 一方向クラッチの内部に高粘度の油が充填されているこ
   とを特徴とするオートテンショナ。