JP3274771B2 - オートテンショナ - Google Patents

オートテンショナ

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JP3274771B2 JP20543594A JP20543594A JP3274771B2 JP 3274771 B2 JP3274771 B2 JP 3274771B2 JP 20543594 A JP20543594 A JP 20543594A JP 20543594 A JP20543594 A JP 20543594A JP 3274771 B2 JP3274771 B2 JP 3274771B2
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    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H7/10Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley
    • F16H7/12Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley
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    • F16H7/1281Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley without vibration damping means where the axis of the pulley moves along a substantially circular path
    • F16H7/129Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley without vibration damping means where the axis of the pulley moves along a substantially circular path with means for impeding reverse motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
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    • F16H2007/084Means for varying tension of belts, ropes, or chains with vibration damping means having vibration damping characteristics dependent on the moving direction of the tensioner

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は自動車用エンジンのタ
イミングベルト或いは補機駆動用ベルト等の各種ベルト
の張力を一定に維持するために用いられるオートテンシ
ョナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種のオートテンショナにおいて、ベ
ルト張力の増大時には徐々にその張力を減少させ、ベル
ト張力の弛緩時には迅速にその張力を増大させるように
対応することにより、ベルトの振動発生を防止すること
は従来から知られており、この場合にオートテンショナ
に一方向性ダンパクラッチを用いることも従来から知ら
れている(例えば、特開平2−80839号公報参
照)。
【0003】この場合の一方向性ダンパクラッチは、一
方向性クラッチの機能をもったラチェット歯とラチェッ
トの組合せ機構と、上記クラッチが入ったときに回転板
が粘性油中で回転するようにした粘性ダンパ機構との組
合せにより構成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のごとき一方向性
ダンパクラッチを有するオートテンショナは、クラッチ
の断状態から入り状態に移る際は、最大限ラチェット歯
の1ピッチ分の遊びが生じる。この遊びはラチェット歯
のピッチを小さくすることにより減少させることができ
るが、そのピッチを小さくするとラチェット歯が細かく
なるので歯飛びが生じやすくなり、また摩耗によりラチ
ェット歯が欠けやすくなるので、ピッチを小さくするに
は一定の限度がある。
【0005】そこで、この発明はクラッチ機構を改良す
ることにより、歯飛びや摩耗の問題がなく、しかもクラ
ッチの遊びが小さくて応答性のよいオートテンショナを
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の発明は、固定軸に回転体を偏心
嵌合し、上記回転体に軸受を介してプーリを取付け、上
記回転体にその回転方向の一方へ付勢する張力調整ばね
を設け、上記固定軸と回転体との間に一方向性ダンパク
ラッチを設けてなるオートテンショナにおいて、上記一
方向性ダンパクラッチを、上記回転体の凹部と固定基板
及び固定軸との間に設けた高粘度油収納室と、その収納
室内において上記固定軸のまわりに回転自在に嵌合され
た従動クラッチ板と、その従動クラッチ板に対向して上
記回転体に取付けられた主動クラッチ板と、上記両クラ
ッチ板間に介在され、該従動クラッチ板に取付けられた
連結部材とにより構成し、上記両クラッチ板の対向面に
それぞれ多数歯を設け、上記連結部材に両クラッチ板の
各歯に係合する多数の可撓性ある係合羽根を設け、上記
主動クラッチ板の歯のピッチと従動クラッチ板の歯のピ
ッチに差を設け、上記従動クラッチ板の歯のピッチと係
合羽根を一定に形成したものである。
【0007】また、請求項2に記載の発明は、固定軸に
回転体を偏心嵌合し、上記回転体に軸受を介してプーリ
を取付け、上記回転体にその回転方向の一方へ付勢する
張力調整ばねを設け、上記固定軸と回転体との間に一方
向性ダンパクラッチを設けてなるオートテンショナにお
いて、上記一方向性ダンパクラッチを、上記回転体の凹
部と固定基板及び固定軸との間に設けた高粘度油収納室
と、その収納室内において上記固定軸のまわりに回転自
在に嵌合された従動クラッチ板と、その従動クラッチ板
に対向して上記回転体に取付けられた主動クラッチ板
と、上記両クラッチ板間に介在され、該従動クラッチ板
に取付けられた連結部材とにより構成し、上記両クラッ
チ板の対向面にそれぞれ多数の歯を設け、上記連結部材
に両クラッチ板の各歯に係合する多数の可撓性ある係合
羽根を設け、上記主動クラッチ板の歯のピッチと従動ク
ラッチ板の歯のピッチを同一に形成し、上記係合羽根の
ピッチを従動クラッチ板の歯と同一ピッチで、かつ中心
角が一定周回方向に順次小さくなるように形成したもの
である。
【0008】
【作用】上記各発明のオートテンショナは、プーリをベ
ルトに押し当てると、ベルトの張力と張力調整ばねのば
ね力とがバランスした状態で回転体の揺動が停止する。
【0009】ベルトの張力が増大すると、回転体と一体
の主動クラッチ板がその歯の傾斜方向と逆方向に回転す
るので、連結部材の係合羽根が係合状態となりクラッチ
入り状態となる。クラッチが入ると、従動クラッチ板が
粘性油の中で粘性抵抗を受けながら回転するので、回転
体は徐々に揺動し、バランス点に至る。
【0010】また、ベルトの張力が減少すると、回転体
は前記と逆の方向、即ち、その歯の傾斜方向に回転する
ので、クラッチは断状態となり連結部材の係合羽根をそ
の背面側から押圧してこれを撓めながら回転する。この
ため、回転体は粘性油の抵抗を受けることなく、迅速に
揺動し、バランス点に至る。
【0011】
【実施例】図1及び図2に示すように、実施例のオート
テンショナは、固定基板1及び固定筒2を一体に形成し
た固定部材3を有し、上記固定基板1をエンジンブロッ
ク4に押し当て、固定ボルト5を固定筒2に通し、この
固定ボルト5によりエンジンブロック4に取付ける。
【0012】上記固定筒2のまわりには滑り軸受6を介
して回転体7が取付けられる。回転体7は前記の固定筒
2と同心状態の同芯回転部8とその一端面に設けた偏心
回転部9とから成り、その偏心回転部9の外周面に転が
り軸受11を介してプーリ12が取付けられる。
【0013】上記の同芯回転部8の端面にその外周部分
に沿ってシール部材13が装着され、固定基板1との間
でシールを図る。また、そのシール部材13の内側に沿
って同芯回転部8の端面に凹所14が形成され、その凹
所14と固定基板1とにより形成された収納室内に一方
向性ダンパクラッチ15が組込まれる。
【0014】一方向性ダンパクラッチ15は上記収納室
内に高粘度油16を封入し、その高粘度油16の中に従
動クラッチ板17を固定筒2のまわりに回転自在に嵌合
すると共に、固定基板1に添わせる。また、その従動ク
ラッチ板17に対向した環状の主動クラッチ板18を回
転体7の凹所14の底にピン19により回り止めを施し
て取付ける。
【0015】上記の従動クラッチ板17及び主動クラッ
チ板18は、図3に示すように、その対向面に多数の放
射状の歯21、22を設けたものである。
【0016】上記従動クラッチ板17の歯21は、その
全周にわたり一定の中心角θ1 (図示の場合20度)
と、一定ピッチをもって形成され、平坦面21aの一端
に傾斜面21b、傾斜面21bの一端に立上がり面21
cが形成され、その立上がり面21cの上端が次の歯2
1の平坦面21aに連続する形状をなす。
【0017】また、主動クラッチ18の歯22も、その
全周にわたり、前記の中心角θ1 より若干小さい中心角
θ2 (図示の場合18度)と、一定のピッチをもって形
成され、前記の傾斜面21bと平行の傾斜面22b及び
その傾斜面22bの一端に立上がり面22cが形成さ
れ、その立上がり面22cが次の傾斜面22bに連続す
る形状をなす。
【0018】上記の両クラッチ板17、18の各歯2
1、22の間には若干の間隙が設けられ、相互に接触し
ない配置となっており、両者の間に連結部材25の係合
羽根26が介在される。この連結部材25は、前記の固
定筒2のまわりに回転自在に嵌合されるボス部27とそ
のボス部27の外周面に設けた多数の撓み性ある係合羽
根26とにより構成される。
【0019】上記の係合羽根26は、前記の従動クラッ
チ板17の歯21と同一の中心各θ1 及び同一のピッチ
をもち、かつその歯21の傾斜面21bと同じ傾斜角を
有し、各係合羽根26は、上記歯21の傾斜面に嵌合さ
れ、その低い方の端縁を歯21の立上がり面21cに突
き当てた状態で、ビス28により従動クラッチ板17に
固定される。図3の円の中に示した参照数1〜10は、
主動クラッチ板18と歯22の対応関係を示す。
【0020】主動クラッチ板18の歯22の立上がり面
22cと、従動クラッチ板17の歯21の立上がり面2
1cの位相が揃った位置において(参照数字1)、一枚
の係合羽根26の傾斜の高い端縁が主動クラッチ板18
の歯22の立上がり面21cに当たる。この状態が係合
状態であり、主動クラッチ板18が正転したとき(矢印
a参照)そのトルクが該係合羽根26を介して従動クラ
ッチ板17に伝達される。
【0021】係合状態にある係合羽根26の次の係合羽
根26(参照数字2)は中心角θ1−θ2 の差分だけ立
上がり面22cから離れ、以後順に離れる。離れる量が
増えると、係合羽根26は主動クラッチ板18の歯22
の端で押され、平坦面21cに沿って若干撓む(参照数
字6〜10)。
【0022】係合状態となってトルク伝達に寄与する係
合羽根26の数は、図示の場合18枚の羽根のうち2枚
であり、他の羽根はトルク伝達に寄与しない。
【0023】上記の係合状態にある羽根の位置は、主動
クラッチ板18と、従動クラッチ板17との回転位相の
関係で次々に変わるが、その際の遊び角はθ2 −θ
1 (図示の場合2度)となる、この角度はクラッチとし
て応答可能な最小の角度であるから、クラッチの応答精
度の指標となる。
【0024】その他、図中32は回転体7と一体のブラ
ケット、31はこれに連結された張力調整ばねである。
【0025】実施例のオートテンショナは以上のごとき
ものであり、次にその作用について説明する。
【0026】プーリ12をベルト29(図2参照)に押
し付けると、ベルト29の張力と張力調整ばね31とが
バランスするまで回転体7が固定筒2のまわりを揺動
し、バランス点で停止し、ベルト29に一定の張力を付
与する。
【0027】ベルト29の張力が増大すると前記のバラ
ンスが崩れ、回転体7はベルト29に押されて揺動す
る。このとき、回転体7と一体の主動クラッチ板18が
図3の矢印a方向に正回転するので、2枚の係合羽根2
6が係合状態となり、クラッチ入りの状態となって、従
動クラッチ板17にトルクが伝達される。
【0028】クラッチが入る際、主動クラッチ板18の
歯22と係合羽根26との間隔は、2枚の羽根26につ
いては、中心角で見て最も大きくてもθ1 −θ2 であ
る。従って、最大θ1 −θ2 の遊びをもって、係合状態
となる。
【0029】従動クラッチ板17は、高粘度油16中で
回転するため、その粘性抵抗を受ける。このため、回転
体7は徐々に揺動し、バランス点に至る。
【0030】逆に、ベルト29が弛緩すると、回転体7
は図3の矢印aと反対方向に逆回転するので、クラッチ
断の状態となり、主動クラッチ板18の歯22は係合羽
根26を次々に撓ませて空転する。このため、回転体7
は粘性抵抗の影響を受けることなく迅速に揺動し、ベル
ト29の弛緩に追従する。
【0031】次に、図4に示した他の実施例のオートテ
ンショナは、回転体7の同芯回転部8を軸方向に長く形
成し、張力調整ばね31’をそのまわりに装着し、これ
をブラケット32’と固定基板1との間に係合してい
る。また、固定部材3の固定筒2’を別体に形成し、こ
れを固定基板1のボス部33に強制嵌合している。
【0032】この場合の従動クラッチ板17には、円筒
部34が設けられ、その円筒部34の内周面に数板のリ
ング状の平板35をスペーサを介して固定し、また固定
基板1のボス部33の外周面に上記の各平板35間に嵌
る平板35’がスペーサを介して取付けられる。
【0033】これらの平板35、35’間には、高粘度
油16が存在するので、従動クラッチ板17に作用する
粘性抵抗は一層大きくなる。
【0034】なお、一方向性ダンパクラッチ15の構成
及び作用に前述の場合と同様であるので、同一部分に同
一符号を付して示すにとどめ、その説明を省略する。
【0035】次に、クラッチ機構の他の実施例を図5に
基づいて説明する。この場合の従動クラッチ板17及び
主動クラッチ18の各歯21、22は、両方とも等しい
中心角θ3 をもって一定ピッチで形成される。各歯2
1、22は一定周回方向に一定の傾斜面をもって深くな
る傾斜面21b、22b、その傾斜面21b、22bの
最深部で軸上向に立上がる立上がり部21c、22cと
から形成され、その立上がり部21c、22cが次の傾
斜面21b、22bに連続している。これらの中心角θ
3 は、図示の場合それぞれ18度に設定される。
【0036】両クラッチ板17、18の間に介在される
連結部材25は、固定筒2のまわりに回転自在に嵌合さ
れるボス部27とそのボス部27の外周面に設けた多数
の撓み性ある係合羽根26とにより構成される。
【0037】上記の係合羽根26は、前記の各歯21、
22と同一ピッチで、かつそれらの傾斜面21b、22
bと同じ傾斜角をもって放射状に設けられ、その低い方
の端縁を従動クラッチ17の立上がり面21cに突き当
て、ビス28により該従動クラッチ板17に固定する。
【0038】上記の各係合羽根26のうちで最も幅の広
い羽根26−1の中心角θ41は各歯21、22に中心角
θ3 の2倍であり、以後、羽根26−2、26−3……
は、順次その中心角θ42,θ43……が小さくなり、最小
の羽根26−8の中心角θ49は、θ3 より若干大きい程
度である。図示の場合、羽根26−1の自由端が主動ク
ラッチ板18の歯22の立上がり壁22cに当たってい
るので、係合状態となる。このような係合状態となる羽
根は全周で2枚存在し、係合状態となるまでの遊び角の
最大角は隣接する羽根相互間の角度差(例えば、θ41
θ42、図示の場合2度)となる。この角度差がクラッチ
の応答精度の指標となる。
【0039】なお、主動クラッチ板18が逆回転する
と、各羽根26は、その歯22に押されて撓む。
【0040】
【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の発明
は、放射状の歯を有する主動クラッチ板と従動クラッチ
板との間に、該従動クラッチ板と一体の連結部材の各係
合羽根を介在した一方向ダンパクラッチを備えており、
主動クラッチ板と従動クラッチ板の中心角度の差をでき
るだけ小さくなるように構成することにより、クラッチ
の遊びを小さくすることがでる。このため、オートテン
ショナの応答性が向上し、ベルト張力の変動に伴うプー
リの微振動を抑制することができる。
【0041】また、請求項2に記載の発明は隣接する係
合羽根相互間の中心角の差の角度がクラッチ遊び角とな
るので、その差の角をできるだけ、小さくなるよう構成
することにより、クラッチの応答精度を上げることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の断面図
【図2】同上のII−II線の断面図
【図3】同上の一方向性ダンパクラッチ部分の説明図
【図4】他の実施例の断面図
【図5】その他の実施例の一方向性ダンパクラッチ部分
の説明図
【符号の説明】
1 固定基板 2、2’ 固定筒 3 固定部材 4 エンジンブロック 5 固定ボルト 6 滑り軸受 7 回転体 8 同芯回転部 9 偏心回転部 11 転がり軸受 12 プーリ 13 シール部材 14 凹所 15 一方向性ダンパクラッチ 16 高粘度油 17 従動クラッチ板 18 主動クラッチ板 19 ピン 21 歯 22 歯 25 連結部材 26 係合羽根 27 ボス部 28 ビス 29 ベルト 31、31’ 張力調整ばね 32、32’ ブラケット 33 ボス部 34 円筒部 35、35’ 平板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 7/00 - 7/24 F16D 41/00 - 47/06 F02B 67/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定軸に回転体を偏心嵌合し、上記回転
    体に軸受を介してプーリを取付け、上記回転体にその回
    転方向の一方へ付勢する張力調整ばねを設け、上記固定
    軸と回転体との間に一方向性ダンパクラッチを設けてな
    るオートテンショナにおいて、上記一方向性ダンパクラ
    ッチを、上記回転体の凹部と固定基板及び固定軸との間
    に設けた高粘度油収納室と、その収納室内において上記
    固定軸のまわりに回転自在に嵌合された従動クラッチ板
    と、その従動クラッチ板に対向して上記回転体に取付け
    られた主動クラッチ板と、上記両クラッチ板間に介在さ
    れ、該従動クラッチ板に取付けられた連結部材とにより
    構成し、上記両クラッチ板の対向面にそれぞれ多数の歯
    を設け、上記連結部材に両クラッチ板の各歯に係合する
    多数の可撓性ある係合羽根を設け、上記主動クラッチ板
    の歯のピッチと従動クラッチ板の歯のピッチに差を設
    け、上記従動クラッチ板の歯のピッチと係合羽根のピッ
    チを一定に形成したことを特徴とするオートテンショ
    ナ。
  2. 【請求項2】 固定軸に回転体を偏心嵌合し、上記回転
    体に軸受を介してプーリを取付け、上記回転体にその回
    転方向の一方へ付勢する張力調整ばねを設け、上記固定
    軸と回転体との間に一方向性ダンパクラッチを設けてな
    るオートテンショナにおいて、上記一方向性ダンパクラ
    ッチを、上記回転体の凹部と固定基板及び固定軸との間
    に設けた高粘度油収納室と、その収納室内において上記
    固定軸のまわりに回転自在に嵌合された従動クラッチ板
    と、その従動クラッチ板に対向して上記回転体に取付け
    られた主動クラッチ板と、上記両クラッチ板間に介在さ
    れ、該従動クラッチ板に取付けられた連結部材とにより
    構成し、上記両クラッチ板の対向面にそれぞれ多数の歯
    を設け、上記連結部材に両クラッチ板の各歯に係合する
    多数の可撓性ある係合羽根を設け、上記主動クラッチ板
    の歯のピッチと従動クラッチ板の歯のピッチを同一に形
    成し、上記係合羽根のピッチを従動クラッチ板の歯と同
    一ピッチで、かつ中心角が一定周回方向に順次小さくな
    るように形成したことを特徴とするオートテンショナ。
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DE102006051817A1 (de) * 2006-11-03 2008-05-08 Schaeffler Kg Lageranordnung zur drehbaren Lagerung eines Planetenrades auf einem Planetenträger

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