特許 6228714 ロッキング機構を有するねじり吸収スプロケット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6228714

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8日

(54)【発明の名称】ロッキング機構を有するねじり吸収スプロケット

(51)【国際特許分類】

   F16H 55/30 20060101AFI20171030BHJP

   F16H 55/36 20060101ALI20171030BHJP

【ＦＩ】

   F16H55/30 C

   F16H55/36 H

【請求項の数】15

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-521092(P2017-521092)

(86)(22)【出願日】2015年10月14日

(65)【公表番号】特表2017-532513(P2017-532513A)

(43)【公表日】2017年11月2日

(86)【国際出願番号】US2015055419

(87)【国際公開番号】WO2016069260

(87)【国際公開日】20160506

【審査請求日】2017年4月18日

(31)【優先権主張番号】62/072,134

(32)【優先日】2014年10月29日

(33)【優先権主張国】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】500124378

【氏名又は名称】ボーグワーナー インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100093861

【弁理士】

【氏名又は名称】大賀 眞司

(74)【代理人】

【識別番号】100129218

【弁理士】

【氏名又は名称】百本 宏之

(72)【発明者】

【氏名】マリアーノ・ガルシア

(72)【発明者】

【氏名】マシュー・クランプ

【審査官】 岡本 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】 実開平３−７７８４４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００５−１８０６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１５４８５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ５５／３０

Ｆ１６Ｈ ５５／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のスプロケット（２５０）と；
前記第１のスプロケット（２５０）に並列関係で取り付けられた第２のスプロケット（２３０）と；
前記第２のスプロケット（２３０）を前記第１のスプロケット（２５０）に弾性的に結合して、前記第１のスプロケット（２５０）に対する前記第２のスプロケット（２３０）の制限された角回転（ａｎｇｕｌａｒ ｒｏｔａｔｉｏｎ）を可能にする弾性部材（２７０）と；
前記第１のスプロケット（２５０）に対する前記第２のスプロケット（２３０）の角運動（ａｎｇｕｌａｒ ｍｏｔｉｏｎ）が阻止される係合位置に向かって付勢され、前記第１のスプロケット（２５０）の回転に応答して、前記第１のスプロケット（２５０）に対する前記第２のスプロケット（２３０）の角運動が許容される係合解除位置に移動するロッキング構造体（３００、６００、７００）と、を含む、ねじり吸収スプロケットシステム。

【請求項2】

ハブ部（２１０）を更に含み、前記第１のスプロケット（２５０）は、前記ハブ部（２１０）上に配置され、前記第２のスプロケット（２３０）は、前記ハブ部（２１０）上に配置される、請求項１に記載のねじり吸収スプロケットシステム。

【請求項3】

前記第１のスプロケット（２５０）は、前記ハブ部（２１０）に対して回転するのが阻止されるように前記ハブ部（２１０）上に配置される、請求項２に記載のねじり吸収スプロケットシステム。

【請求項4】

前記第１のスプロケット（２５０）は、前記ハブ部（２１０）上に一体的に形成される、請求項３に記載のねじり吸収スプロケットシステム。

【請求項5】

前記ロッキング構造体（３００、６００、７００）は、臨界回転速度を上回る前記ハブ部（２１０）の回転に応答して前記係合位置から係合解除位置に移動し、前記臨界回転速度を下回る前記ハブ部（２１０）の回転に応答して前記係合解除位置から前記係合位置に移動する、請求項２に記載のねじり吸収スプロケットシステム。

【請求項6】

前記ロッキング構造体（３００、６００、７００）は、前記ハブ部（２１０）内に形成された第１の穴（３１０）と、前記第２のスプロケット（２３０）内に形成された第２の穴（３２０）と、前記第１の穴（３１０）内に配置された係合要素（３３０）と、前記第１の穴（３１０）内に配置された付勢要素（３４０）と、を含み、前記係合要素（３３０）は、前記ロッキング構造体（３００、６００、７００）が前記係合位置にあるとき、前記第２の穴（３２０）内に着座され、前記係合要素（３３０）は、前記ロッキング構造体（３００、６００、７００）が前記係合解除位置にあるとき、前記第２の穴（３２０）内に着座されない、請求項２に記載のねじり吸収スプロケットシステム。

【請求項7】

前記付勢要素（３４０）は、前記係合要素（３３０）を前記係合位置に向かって加圧するスプリング力を前記係合要素（３３０）に加える、請求項６に記載のねじり吸収スプロケットシステム。

【請求項8】

前記ハブ部（２１０）は、軸に沿って延び、前記第１の穴（３１０）は、前記ハブ部（２１０）の前記軸に対して平行ではなく、垂直ではない線に沿って外側に延びる、請求項６に記載のねじり吸収スプロケットシステム。

【請求項9】

前記第１の穴（３１０）は、前記第２の穴（３２０）よりも半径方向により外側に配置される閉鎖端部（３１２）を有する、請求項６に記載のねじり吸収スプロケットシステム。

【請求項10】

前記ロッキング構造体（３００、６００、７００）は、前記第２のスプロケット（２３０）内に形成された第１の穴（３１０）と、前記ハブ部（２１０）内に形成された第２の穴（３２０）と、前記第１の穴（３１０）内に配置された係合要素（３３０）と、前記第１の穴（３１０）内に配置された付勢要素（３４０）と、を含み、前記係合要素（３３０）は、前記ロッキング構造体（３００、６００、７００）が前記係合位置にあるとき、前記第２の穴（３２０）内に着座され、前記係合要素（３３０）は、前記ロッキング構造体（３００、６００、７００）が前記係合解除位置にあるとき、前記第２の穴（３２０）内に着座されない、請求項２に記載のねじり吸収スプロケットシステム。

【請求項11】

前記付勢要素（３４０）は、前記係合要素（３３０）を前記係合位置に向かって加圧するスプリング力を前記係合要素（３３０）に加える、請求項１０に記載のねじり吸収スプロケットシステム。

【請求項12】

前記ハブ部（２１０）は、軸に沿って延び、前記第１の穴（３１０）は、前記ハブ部（２１０）の前記軸に対して垂直な線に沿って半径方向の外側に延びる、請求項１０に記載のねじり吸収スプロケットシステム。

【請求項13】

前記第１の穴（３１０）は、前記第２の穴（３２０）よりも半径方向により外側に配置される閉鎖端部（３１２）を有する、請求項１０に記載のねじり吸収スプロケットシステム。

【請求項14】

前記ロッキング構造体（３００、６００、７００）は、前記ハブ部（２１０）内に形成された第１の穴（３１０）と、前記第２のスプロケット（２３０）内に形成された第２の穴（３２０）と、前記第１の穴（３１０）内に配置された係合要素（３３０）と、前記第１の穴（３１０）内に配置された付勢要素（３４０）と、オイル供給ポート（７５０）とを含み、前記係合要素（３３０）は、前記ロッキング構造体（３００、６００、７００）が前記係合位置にあるとき、前記第２の穴（３２０）内に着座され、前記係合要素（３３０）は、前記ロッキング構造体（３００、６００、７００）が前記係合解除位置にあるとき、前記第２の穴（３２０）内に着座されなく、前記付勢要素（３４０）は、前記係合要素（３３０）を前記係合位置に向かって加圧するスプリング力を前記係合要素（３３０）に加え、前記オイル供給ポート（７５０）からの油圧は、前記係合要素（３３０）を前記係合解除位置に向かって加圧する、請求項２に記載のねじり吸収スプロケットシステム。

【請求項15】

軸上で回転するクランクシャフト（１１０）を含むエンジン用ねじり吸収スプロケットシステムであって：
前記クランクシャフト（１１０）上に取り付けられたハブ部（２１０）と；
前記ハブ部（２１０）に対して回転するのが阻止されるように前記ハブ部（２１０）上に配置されたクランクシャフト駆動スプロケット（２５０）と；
前記クランクシャフト駆動スプロケット（２５０）に並列関係で前記ハブ部（２１０）上に配置されたバランスシャフト駆動スプロケット（２３０）と；
前記バランスシャフト駆動スプロケット（２３０）を前記クランクシャフト駆動スプロケット（２５０）に弾性的に結合して、前記クランクシャフト駆動スプロケット（２５０）に対する前記バランスシャフト駆動スプロケット（２３０）の制限された角回転を可能にする弾性部材（２７０）と；
前記クランクシャフト駆動スプロケット（２５０）に対する前記バランスシャフト駆動スプロケット（２３０）の角運動が阻止される係合位置に向かって付勢され、前記クランクシャフト駆動スプロケット（２５０）の回転に応答して、前記クランクシャフト駆動スプロケット（２５０）に対する前記バランスシャフト駆動スプロケット（２３０）の角運動が許容される係合解除位置に移動するロッキング構造体（３００、６００、７００）と、を含み、
前記ロッキング構造体（３００、６００、７００）は、臨界回転速度を上回る前記ハブ部（２１０）の回転に応答して前記係合位置から前記係合解除位置に移動し、前記臨界回転速度を下回る前記ハブ部（２１０）の回転に応答して前記係合解除位置から係合位置に移動する、ねじり吸収スプロケットシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年１０月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／０７２，１３４号からの優先権の利益を主張し、その全体内容が参照として本明細書に含まれる。

【背景技術】

【0002】

車両用のチェーン駆動システムの分野では、ねじり吸収スプロケット（ｔｏｒｓｉｏｎａｌｌｙ ｃｏｍｐｌｉａｎｔ ｓｐｒｏｃｋｅｔ）は、ねじり振動からチェーン駆動を隔離させるのに使用され得る。吸収スプロケットは、スプロケットシャフトとチェーンまたはギヤとの間に若干のコンプライアンスを導入するために弾性要素を含むことができる。弾性要素は、スプロケットシャフトにおけるねじり振動に対してチェーンまたはギヤで受けるねじり振動の強度を減少させる機械式ローパスフィルターとして作用する。通常的な設計は、トーションスプリングのような弾性要素によって連結される内側及び外側または前側及び後側の部品に分離されたスプロケットを含む。公知された設計は、点火順序励起（ｆｉｒｉｎｇ ｏｒｄｅｒ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｓ）が低速でチェーン−スプロケットシステムの共振周波数に近接するため、エンジンアイドル時の性能要件によって制約を受ける傾向がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

開示された実施形態の一つの態様は、第１のスプロケット、及び前記第１のスプロケットに並列関係（ｓｉｄｅ−ｂｙ−ｓｉｄｅ ｒｅｌａｔｉｏｎ）で取り付けられる第２のスプロケットを含むねじり吸収スプロケットシステムである。弾性部材は、第２のスプロケットを第１のスプロケットに弾性的に結合して、第１のスプロケットに対する第２のスプロケットの制限された角回転（ａｎｇｕｌａｒ ｒｏｔａｔｉｏｎ）を可能にする。ロッキング構造体は、第１のスプロケットに対する第２のスプロケットの角運動（ａｎｇｕｌａｒ ｍｏｔｉｏｎ）が阻止される係合位置に向かって付勢される。ロッキング構造体は、第１のスプロケットの回転に応答して、第１のスプロケットに対する第２のスプロケットの角運動が許容される係合解除位置に移動する。

【0004】

開示された実施形態の他の様態は、軸上で回転するクランクシャフトを含むエンジン用ねじり吸収スプロケットシステムである。前記ねじり吸収スプロケットシステムは、クランクシャフト上に取り付けられたハブ部、前記ハブ部に対して回転するのが阻止されるようにハブ部上に配置されたクランクシャフト駆動スプロケット、及び前記クランクシャフト駆動スプロケットに並列関係でハブ部上に配置されたバランスシャフト駆動スプロケットを含む。弾性部材は、バランスシャフト駆動スプロケットをクランクシャフト駆動スプロケットに弾性的に結合して、クランクシャフト駆動スプロケットに対するバランスシャフト駆動スプロケットの制限された角回転を可能にする。ロッキング構造体は、クランクシャフト駆動スプロケットに対するバランスシャフト駆動スプロケットの角運動が阻止される係合位置に向かって付勢される。ロッキング構造体は、クランクシャフト駆動スプロケットの回転に応答して、クランクシャフト駆動スプロケットに対するバランスシャフト駆動スプロケットの角運動が許容される係合解除位置に移動する。ロッキング構造体は、臨界回転速度を上回るハブ部の回転に応答して、係合位置から係合解除位置に移動し、臨界回転速度を下回るハブ部の回転に応答して、係合解除位置から係合位置に移動する。

【図面の簡単な説明】

【0005】

本明細書における説明は、添付された図面を参照し、数個の図面の全般にわたって同様の参照番号は、同様の部分を指す：

【図1】内燃機関用クランクシャフト及びバランスシャフト駆動システムを示す図である；

【図2】第１の実施例によるロッキング構造体を含むねじり吸収スプロケットを示す斜視図である；

【図3】図２のねじり吸収スプロケットの側断面図である；

【図4】図２のねじり吸収スプロケットのロッキング構造体に対する半径方向配列の第１の実施例を示す概略図である；

【図5】図２のねじり吸収スプロケットのロッキング構造体に対する半径方向配列の第２の実施例を示す概略図である；

【図6】図２のねじり吸収スプロケットと共に使用され得る第２の実施例によるロッキング構造体を示す詳細図である；

【図7】図２のねじり吸収スプロケットと共に使用され得る第３の実施例によるロッキング構造体を示す詳細図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

本明細書における開示内容は、ロッキング構造体を有するねじり吸収スプロケットシステムに関する。本明細書において説明されるねじり吸収スプロケットは、吸収スプロケットがハブと共に回転する間にねじり入力振動を吸収する弾性部材を使用してハブに取り付けられる吸収スプロケットを含む。ロッキング構造体は、低い回転速度で係合して、ねじり入力振動がチェーン−スプロケットシステムの共振周波数に近接するときにもたらせることができる振動を減少または消去する。

【0007】

図１は、内燃機関用クランクシャフト及びバランスシャフト駆動システム１００を示す図である。ねじり吸収スプロケット組立体２００は、内燃機関のクランクシャフト１１０に連結される。ねじり吸収スプロケット組立体２００は、バランスシャフト駆動スプロケット２３０及びクランクシャフト駆動スプロケット２５０を含む。クランク及びバランスシャフト駆動システム１００は、ねじり吸収スプロケット組立体２００が使用され得るシステムの一例である。ねじり吸収スプロケット組立体２００が他の適用例に使用され得ることが理解されるべきである。

【0008】

バランスシャフト駆動スプロケット２３０は、第１のチェーン１２０を駆動する。第１のチェーン２３０は、一つ以上のバランスシャフト、例えば、第１のバランスシャフトスプロケット１２３及び第２のバランスシャフトスプロケット１２５によってそれぞれ駆動される第１のバランスシャフト１２２、及び第２のバランスシャフト１２４を駆動する。それぞれの第１のバランスシャフトスプロケット１２３及び第２のバランスシャフトスプロケット１２５は、第１のチェーン１２０と係合する。第１のチェーン１２０は、また、例として、補助スプロケット１２６及びアイドラスプロケット１２８を駆動することもできる。代替具現例において、バランスシャフトは、ギヤトレーンによって駆動され得る。このような具現例において、スプロケットは、ギヤに代替され、チェーンは、ギヤトレーンに代替される。

【0009】

クランクシャフト駆動スプロケット２５０は、第２のチェーン１３０を駆動する。第２のチェーン１５０は、一つ以上のカムシャフト、例えば、第１のカムシャフトスプロケット１３３及び第２のカムシャフトスプロケット１３５によってそれぞれ駆動される第１のカムシャフト１３２、及び第２のカムシャフト１３４を駆動する。それぞれの第１のカムシャフトスプロケット１３３及び第２のカムシャフトスプロケット１３５は、第２のチェーン１３０と係合する。第２のチェーン１３０は、また、例として、アイドラスプロケット１３６を駆動することもできる。

【0010】

図２〜図３に示されたように、ねじり吸収スプロケット組立体２００は、ハブ部２１０及びバランスシャフト駆動スプロケット２３０を含む。ハブ部２１０は、環状であり、クランクシャフト１１０がハブ部２１０を通して軸方向に延びる一般的に円筒状ボア２１２内に収容されるようにハブ部２１０をクランクシャフト１１０上にスライドさせることによってクランクシャフト１１０に取り付けられる。クランクシャフト１１０上に着座されると、ハブ部２１０の第１の端部２１４は、エンジンに隣接して配置され、ハブ部２１０の第２の端部２１６は、車両に対向して配置される。ハブ部２１０がクランクシャフト１１０と連動して回転するように、スプライン２１８のような係合構造体が一般的に円筒状ボア２１２に沿ってハブ部２１０の内面上に形成され得る。スプライン２１８は、クランクシャフト１１０上に形成される相補型構造体と係合するように構成され、このような係合は、クランクシャフト１１０に対するハブ部２１０の回転を防止する。

【0011】

クランクシャフト駆動スプロケット２５０は、ハブ部２１０の第１の端部２１４から軸方向に離隔された位置でハブ部２１０上に配置される。クランクシャフト駆動スプロケット２５０は、例えば、クランクシャフト駆動スプロケット２５０上に形成され、ハブ部２１０の外周部２１１から半径方向の外側に延びる複数の歯２５２によってチェーンと係合するように構成される。示された実施例において、クランクシャフト駆動スプロケット２５０は、ハブ部２１０の一体型部品として形成される。代替例として、クランクシャフト駆動スプロケット２５０は、ハブ部２１０と別個に形成されることができ、クランクシャフト駆動スプロケット２５０がハブ部２１０と一体的に移動するようにハブ部２１０に対して軸方向及び回転方向の両方に固定される。

【0012】

環状フランジ２２０は、クランクシャフト駆動スプロケット２５０とハブ部２１０の第２の端部２１６との間でハブ部２１０上に形成される。示された実施例において、環状フランジ２２０は、ハブ部２１０の一体に形成された部品である。環状フランジ２２０の外周部２２２は、ハブ部２１０の外周部２１１の公称外径よりも大きい外径を有する。環状フランジ２２０の半径方向面２２４は、ハブ部２１０の第２の端部２１６と対面し、ハブ部２１０の軸方向に垂直な平面に延びる。

【0013】

バランスシャフト駆動スプロケット２３０は、例えば、バランスシャフト駆動スプロケット２３０上に形成され、半径方向の外側に延びる複数の歯２３２によってチェーンと係合するように構成される。バランスシャフト駆動スプロケットは、環状フランジ２２０とハブの第２の端部２１６との間でハブ部２１０上に配置される。バランスシャフト駆動スプロケット２３０は、環状フランジ２２０の外周部２２２及び半径方向面２２４に対して着座される。バランスシャフト駆動スプロケット２３０を環状フランジ２２０に対して着座された状態に維持し、ハブ部２１０の第２の端部２１６に向かって軸方向に移動することを沮止するために、スナップリング（ｓｎａｐ ｒｉｎｇ）またはウエーブスプリングワッシャー（ｗａｖｅ ｓｐｒｉｎｇ ｗａｓｈｅｒ）２６０のような固定要素がバランスシャフト駆動スプロケット２３０の先頭面２３４と係合する。ウエーブスプリングワッシャー２６０は、ハブ部２１０上に形成され、ハブ部２１０の外周部２１１から内側に延びる環状溝２２６内に配置される。

【0014】

バランスシャフト駆動スプロケット２３０は、第１の内面２３６及び第２の内面２３８を含む階段型内周部を有する。第１の内面２３６は、第２の内面２３８より小さい内径を定義する。第１の内面２３６は、先頭面２３４に隣接し、ハブ部２１０の外周部２１１に対して着座される。第２の内面２３８は、環状フランジ２２０の外周部２２２と対面する。内面２４０は、第１の内面２３６から第２の内面２３８に延び、ハブ部２１０の軸方向に垂直な平面内に置かれる。内面２４０は、環状フランジ２２０の半径方向面２２４に向かって配向され、その半径方向面２２４に隣接する。

【0015】

バランスシャフト駆動スプロケット２３０は、ハブ部２１０及びクランクシャフト駆動スプロケット２５０に対するバランスシャフト駆動スプロケット２３０の制限された角回転を可能にする弾性部材によってハブ部２１０に連結される。弾性部材は、バランスシャフト駆動スプロケット２３０をハブ部２１０及びクランクシャフト駆動スプロケット２５０に対して中立位置に向かって後に加圧しながら、クランクシャフト１１０から伝達された振動を吸収するように相対回転を許容する。示された実施例において、弾性部材は、ハブ部２１０及びバランスシャフト駆動スプロケット２３０に連結される平面状トーションスプリング２７０である。

【0016】

平面状トーションスプリング２７０は、第１の端部２７２から第２の端部２７４まで延びる。第１の端部２７２において、平面状トーションスプリング２７０は、第１のピン２７３に連結される。第１のピン２７３は、平面状トーションスプリング２７０の第１の端部２７２をハブ部２１０の環状フランジ２２０に連結する。第１のピン２７３は、環状フランジ２２０を通して形成される穴２２１内に着座される。穴２２１の直径は、第１のピン２７３の外径に相補的であるので、環状フランジ２２０に対する第１のピン２７３の位置が固定された状態で維持される。従って、第１のピン２７３は、ハブ部２１０と一体的に移動する。

【0017】

バランスシャフト駆動スプロケット２３０が環状フランジ２２０と平面状トーションスプリング２７０との間に配置されるので、円弧状スロット２４２がバランスシャフト駆動スプロケット２３０を通して内面２４０から外面２４４まで形成される。従って、第１のピン２７３は、円弧状スロット２４２を通して環状フランジ２２０から平面状トーションスプリング２７０まで延びる。円弧状スロット２４２は、環状に細長く、バランスシャフト駆動スプロケット２３０の回転軸に沿って自分の半径方向中心を有する円弧に沿って延びる。円弧状スロット２４２の環状長さが第１のピン２７３の直径よりも大きいので、バランスシャフト駆動スプロケット２３０は、ハブ部２１０に対する角回転の制限された範囲を通して回転することができ、前記角回転の範囲は、第１のピン２７３が円弧状スロット２４２の端部などのうちのいずれかに到逹するときに制限される。

【0018】

第２のピン２７５は、バランスシャフト駆動スプロケット２３０に連結される。このような連結は、バランスシャフト駆動スプロケットに対する第２のピン２７５の移動を可能にしない方式で行われる。例えば、第２のピン２７５は、バランスシャフト駆動スプロケット２３０を通して延びる相補型大きさの穴（図示せず）内に着座され得る。従って、平面状トーションスプリング２７０は、クランクシャフト振動を吸収しながら、ハブ部２１０からの回転力をバランスシャフト駆動スプロケット２３０に伝達する。平面状トーションスプリング２７０は、外力印加の不在時に復帰する休止位置を有する。平面状トーションスプリング２７０がその休止位置にあるとき、バランスシャフト駆動スプロケット２３０は、クランクシャフト駆動スプロケット２５０に対して中立位置にあり、カムシャフトに対して同位相である。クランクシャフト振動を吸収しながら、平面状トーションスプリング２７０によって加えられたスプリング力は、バランスシャフト駆動スプロケット２３０をクランクシャフト駆動スプロケット２５０に対してその中立位置に向かって加圧する。

【0019】

図３から分かるように、ねじり吸収スプロケット組立体２００は、ロッキング構造体３００を含む。ロッキング構造体３００は、係合位置と係合解除位置との間を移動するように動作することができる。係合位置では、ハブ部２１０及びクランクシャフト駆動スプロケット２５０に対するバランスシャフト駆動スプロケット２３０の角運動が阻止される。係合解除位置では、ハブ部２１０及びクランクシャフト駆動スプロケット２５０に対するバランスシャフト駆動スプロケット２３０の角運動が可能になる。

【0020】

ロッキング構造体３００は、ハブ部２１０の回転速度に基づいて係合位置と係合解除位置との間で移動され得る。例えば、ロッキング構造体３００は、臨界回転速度を上回るハブ部２１０の回転に応答して、係合位置から係合解除位置に移動することができ、ハブ部２１０が該回転速度の下に減速するときに係合解除位置から係合位置に移動することができる。

【0021】

示された実施例において、ロッキング構造体３００は、第１の穴３１０及び第２の穴３２０を含む。第１の穴３１０は、ハブ部２１０の環状フランジ２２０内に形成され、環状フランジ２２０の半径方向面２２４から内側に延びる。また、第１の穴３１０は、第１の穴３１０がハブ部２１０の軸に対して平行ではなく垂直ではない線に沿って延びるように、半径方向の外側に延びる。従って、第１の穴３１０の閉鎖端部３１２は、環状フランジ２２０の半径方形面２２４における第１の穴３１０の開口よりもハブ部２１０の軸から半径方向により離れている。第２の穴３２０は、バランスシャフト駆動スプロケット２３０の内面２４０内に形成される。示された実施例において、第２の穴３２０は、一般的に半球状であるが、他の幾何学的形状が使用され得る。

【0022】

第１の穴３１０及び第２の穴３２０の開放端部は、半径方向に整列される。ロッキング構造体３００が係合位置にあるとき、第１の穴３１０及び第２の穴３２０の開放端部は、また回転方向にも整列される。ロッキング構造体３００が係合解除位置にあるとき、第１の穴３１０及び第２の穴３２０の開放端部は、ハブ部２１０及びクランクシャフト駆動スプロケット２５０に対するバランスシャフト駆動スプロケット２３０の角運動に対応して、互いに対して回転整列の内外に移動することができる。

【0023】

ハブ部２１０に対してバランスシャフト駆動スプロケット２３０をロッキング及び解除するために、ロッキング構造体は、圧縮スプリング３４０のような弾性付勢要素によって第２の穴３２０と係合するように付勢されるディテントボール３３０のような係合要素を含む。ロッキング構造体３００の係合位置において、ディテントボール３３０は、第２の穴３２０内に着座され、第１の穴３１０内に部分的に配置される。ディテントボール３３０が係合位置で環状フランジ２２０の半径方向面２２４とバランスシャフト駆動スプロケット２３０の内面２４０との間の境界面にわたっているので、バランスシャフト駆動スプロケット２３０は、ディテントボール３３０の位置によって引き起こされた機械的干渉によって、ハブ部２１０に対して回転することが阻止される。

【0024】

臨界回転速度を上回るハブ部２１０の回転は、ロッキング構造体３００が係合位置から係合解除位置に移動させる。特に、ディテントボール３３０上に作用する遠心力[すなわち、回転によって引き起こされた外側見掛け力（ｏｕｔｗａｒｄ ａｐｐａｒｅｎｔ ｆｏｒｃｅ）]は、ディテントボールが半径方向の外側に移動させる。第１の穴の閉鎖端部３１２が第２の穴３２０よりも半径方向の外側により離れているので、ディテントボール３３０は、圧縮スプリング３４０によってディテントボール３３０に加えられたスプリング力に対して、閉鎖端部３１２に向かって第１の穴３１０内に移動する。ディテントボールが第２の穴３２０から出て、これ以上環状フランジ２２０の半径方向面２２４とバランスシャフト駆動スプロケット２３０の内面２４０との間の境界面にわたっていないので、ロッキング構造体３００は、係合解除位置に到逹し、ハブ部２１０に対するバランスシャフト駆動スプロケット２３０の回転が許容される。ハブ部２１０の回転速度が臨界回転速度の下に連続的に降下するとき、ディテントボール３３０は、圧縮スプリング３４０によって加えられたスプリング力に応答して第２の穴３２０と係合するように後に移動して、ロッキング構造体３００を係合位置に配置させる。臨界回転速度は、圧縮スプリング３４０のスプリングレート（ｓｐｒｉｎｇ ｒａｔｅ）によって設定され得る。

【0025】

前記の説明は、ディテントボール３３０を含むものとしてロッキング構造体３００を言及しているが、ディテントボール３３０は、円筒状ピンのような他の幾何学的形状の構造体で代替され得ることができることが理解されるべきである。

【0026】

前記の説明は、説明の便宜上、単一のロッキング構造体３００を言及するが、複数の類似または同一のロッキング構造体３００が提供され得ることが理解されるべきである。例えば、図４に示したように、複数のロッキング構造体３００は、環状フランジ２２０及びバランスシャフト駆動スプロケット２３０上に半径方向配列で離隔され得る。この実施例において、ディテントボール３３０及び第２の穴３２０は、その数が同一であり、各ディテントボールは、第２の穴３２０のうちの特定の一つに対応する。クランクシャフト駆動スプロケット２５０に対するバランスシャフト駆動スプロケット２３０の回転の制限された角範囲は、第２の穴３２０のうちの特定の一つにのみ係合できることを保障する。他の実施例では、図５に示したように、それぞれのディテントボール３３０が２つ以上の穴と係合することができる。示されたように、各ディテントボール３３０は、そのそれぞれの第２の穴３２０だけでなく、追加穴３２０’とも係合することができる。各ディテントボール３３０は、バランスシャフト駆動スプロケット２３０がその中立位置にあるとき、そのそれぞれの第２の穴３２０と整列される。追加穴は、クランクシャフト駆動スプロケット２５０に対するバランスシャフト駆動スプロケット２３０の移動の角度限界に従ってそれぞれの第２の穴３２０に対して配置される。クランクシャフト駆動スプロケット２５０に対するバランスシャフト駆動スプロケット２３０の速度が移動の角度限界付近ではより遅くなるので、バランスシャフト駆動スプロケット２３０が追加穴３２０’のうちの一つと成功的に係合する機会が増加される。

【0027】

図６は、図２〜図３のねじり吸収スプロケット組立体２００と共に使用され得る第２の実施例によるロッキング構造体６００を示す詳細図である。ねじり吸収スプロケット組立体２００は、ロッキング構造体３００がロッキング構造体６００で代替され、他に説明されることを除いては、図２〜図３に対して説明した通りである。

【0028】

ロッキング構造体６００は、ロッキング構造体３００と類似しているが、第１の穴６１０がバランスシャフト駆動スプロケット２３０内に形成され、第２の穴３２０が環状フランジ２２０の外周部２２２とバランスシャフト駆動スプロケット２３０の第２の内面２３８との間の境界面でハブ部２１０内に形成されるように再配置される。第１の穴６１０は、ハブ部２１０の軸に垂直に、例えば、ハブ部２１０の軸から半径方向の外側に延びる線に沿って配向される。ディテントボール６３０及び圧縮スプリング６４０は、ロッキング構造体３００に対して前述した方式でロッキング構造体６００の係合及び係合解除を行うようにする。

【0029】

図７は、図２〜図３のねじり吸収スプロケット組立体２００と共に使用され得る第２の実施例によるロッキング構造体７００を示す詳細図である。ねじり吸収スプロケット組立体２００は、ロッキング構造体３００がロッキング構造体７００で代替され、他に説明されることを除いては、図２〜図３に対して説明した通りである。

【0030】

ロッキング構造体７００は、ハブ部２１０内に形成された第１の穴７１０及びバランスシャフト駆動スプロケット２３０内に形成された第２の穴７２０を含む。ピン７３０は、係合位置において半径方向面２２４と内面２４０との間の境界面を横切って延び、係合解除位置において第１の穴７１０内に完全に撤収する。ピン７３０は、圧縮スプリング７４０によって係合位置に付勢されたスプリングである。圧縮スプリング７４０の反対側で、供給ポート７５０からの油圧が第１の穴７１０内に入る。圧力下のオイルは、例えば、クランクシャフトオイル供給部によって供給ポート７５０に供給され得る。第１の穴７１０内の油圧が圧縮スプリング７４０のスプリング力を克服するのに十分ではないとき、ピン７３０は、第２の穴７２０内に部分的に着座され、ロッキング構造体７００は、係合位置にある。第１の穴７１０内の油圧が圧縮スプリング７４０の付勢力を克服するのに十分であるとき、ピン７３０は、第１の穴７１０内に移動し、ロッキング構造体７００を解除位置に配置させる。油圧がクランクシャフトオイル供給部によって提供される具現例において、係合解除位置への移動は、エンジン油圧が一般的にエンジン速度の関数であるため、ハブ部２１０の回転速度の関数として起こるだろう。他の具現例では、例えば、弁によって供給ポート７５０へのオイル供給を作動させることによって、ハブ部２１０の回転速度と独立的にロッキング構造体７００の移動を可能にする油圧供給源が使用され得る。

【0031】

ねじり吸収スプロケット組立体２００がバランスシャフト駆動スプロケット２３０及びクランクシャフト駆動スプロケット２５０を含むものとして前述されたが、ねじり吸収スプロケット組立体２００は、クランクシャフト及びバランスシャフト駆動組立体とは異なる適用例で使用され得ることが理解されるべきである。

【0032】

ねじり吸収スプロケット組立体２００がバランスシャフト駆動スプロケット２３０及びクランクシャフト駆動スプロケット２５０を含むものとして前述されたが、クランクシャフト駆動スプロケット２５０は、クランクシャフトが別個のスプロケットまたは他の構造体を使用する適用例で省略され得ることが理解されるべきである。

【0033】

ねじり吸収スプロケット組立体２００に関する前記の開示内容は、ねじり吸収ギヤにも適用され得ることが理解されるべきである。一実施例として、バランスシャフト駆動スプロケット２３０及びクランクシャフト駆動スプロケット２５０うちの一つまたは両方いずれもギヤトレーンまたは歯付きベルトとの係合のためのギヤ歯で代替され得る。他の実施例として、バランスシャフト駆動スプロケット２３０は、ギヤトレーンまたは歯型ベルトとの係合のためのギヤ歯で代替されることができ、クランクシャフト駆動スプロケット２５０は、省略され得る。

【0034】

ねじり吸収スプロケット組立体２００に関する前記の開示内容は、ねじり吸収プーリーにも適用され得ることが理解されるべきである。例えば、バランスシャフト駆動スプロケット２３０及びクランクシャフト駆動スプロケット２５０のうちの一つまたは両方いずれもベルトとの係合のためのプーリーで代替され得る。

【0035】

本開示が、現在最も実用的且つ好ましい実施形態であると現在考慮されるものと関連しているが、本開示は、様々な変形及び同等の構成を含むものの意図されているものとして理解されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】