JP2009287627A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂製プーリを適用した際の湾曲部位の半径方向内外方側への振れに起因するノイズ・バイブレーションの発生を抑制して静粛性を図ることができ、かつ樹脂製ガイド部材を適用した際の多大な摩擦力によるガイド面の摩耗を効果的に抑制することができる動力伝達装置を提供する。
【解決手段】左右両バンクの大径カムスプロケット間における第１のタイミングチェーン41をガイドする樹脂製ガイド部材54に、左右両バンクの大径カムスプロケット間における第１のタイミングチェーン41の大径カムスプロケット間部分を巻回したアイドラプーリ53を回転自在に支持する軸531と、アイドラプーリ53に巻回されることによって湾曲する第１のタイミングチェーン41の湾曲部位411よりも走行方向上流側および走行方向下流側における第１のタイミングチェーン41のアイドラプーリ53との非接触部位を湾曲部位411の半径方向内方側からガイドするガイド面541,541とを設けている。
【選択図】図４

Description

本発明は、駆動回転体の動力を複数の従動回転体との間に巻回されたチェーンやベルトなどの無端帯状部材を介して伝達する動力伝達装置に関する。

一般に、このような動力伝達装置にあっては、駆動回転体と複数の従動回転体との間にチェーンやベルトなどの無端帯状部材を巻回することによって、駆動回転体の動力を無端帯状部材を介して各従動回転体に伝達するようにしている。

そして、駆動回転体および複数の従動回転体のうち、互いの回転体同士の間の間隔が長くなる場合などには、その回転体同士の間に樹脂製ガイド部材を設け、この樹脂製ガイド部材によって無端帯状部材の回転体間部分をガイドすることが行われている（例えば、特許文献１参照）。

また、従来より、動力伝達装置を軽量化したいといった要求もあり、かかる点から、複数の従動回転体のうちの少なくとも１つに樹脂製プーリを適用することも行われている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−３１１４５７号公報 特開平１０−１２２３３９号公報

ところで、駆動回転体および各従動回転体のレイアウトによっては、チェーンやベルトなどの無端帯状部材を樹脂製プーリや樹脂製ガイド部材によって湾曲させる必要が生じることがある。

その場合、樹脂製プーリが無端帯状部材の湾曲部位に適用されていると、この樹脂製プーリとの接触部位（湾曲部位）から開放された無端帯状部材の非接触部位、つまり無端帯状部材の樹脂製プーリとの非接触部位に、湾曲部位の半径方向内外方側への振れが生じるおそれがある。これは、無端帯状部材が樹脂製プーリ（従動回転体）に巻回されることによって局部的に湾曲せしめられるために、樹脂製プーリとの接触から開放された無端帯状部材の開放部位、つまり無端帯状部材の樹脂製プーリとの非接触部位に、湾曲部位の半径方向内外方側への振れが生じるからであると考えられる。そのため、この振れが起因してノイズ・バイブレーションが発生するおそれがある。

一方、樹脂製ガイド部材が無端帯状部材の湾曲部位に適用されていると、この樹脂製ガイド部材が無端帯状部材に対し湾曲部位の半径方向内方側からガイドしているため、樹脂製ガイド部材のガイド面（接触面）に無端帯状部材の湾曲部位からの多大な摩擦力が作用し、樹脂製ガイド部材のガイド面が摩耗し易いものとなる。

このように、樹脂製プーリや樹脂製ガイド部材は、それぞれ固有の課題を有しており、樹脂製プーリおよび樹脂製ガイド部材を無端帯状部材の湾曲部位に適用するには無理があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、樹脂製プーリを適用した際の湾曲部位の半径方向内外方側への振れに起因するノイズ・バイブレーションの発生を抑制して静粛性を図ることができ、かつ樹脂製ガイド部材を適用した際の多大な摩擦力によるガイド面の摩耗を効果的に抑制することができる動力伝達装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、駆動回転体の動力を複数の従動回転体との間に巻回された無端帯状部材により伝達する動力伝達装置を前提とし、上記各従動回転体のうちの少なくとも１つに適用された樹脂製プーリを備えているとともに、上記無端帯状部材をガイドする樹脂製ガイド部材を備えている。そして、上記樹脂製ガイド部材に、上記樹脂製プーリを回転自在に支持する支持部と、上記樹脂製プーリに巻回されることによって湾曲している上記無端帯状部材の湾曲部位よりも走行方向上流側および走行方向下流側のうちの少なくとも一方における上記無端帯状部材の上記樹脂製プーリとの非接触部位を上記湾曲部位の半径方向内方側からガイドするガイド面とを設けている。

この特定事項により、樹脂製ガイド部材の支持部に回転自在に支持された樹脂製プーリに無端帯状部材が巻回されているので、この樹脂製プーリに巻回されて湾曲している無端帯状部材の湾曲部位から作用する多大な摩擦力は、樹脂製プーリの回転により効果的に逃がされることになり、無端帯状部材の樹脂製プーリとの非接触部位をガイドする樹脂製ガイド部材のガイド面への摩擦力の作用も大幅に軽減され、樹脂製ガイド部材のガイド面の摩耗を効果的に抑制することが可能となる。しかも、無端帯状部材の樹脂製プーリとの非接触部位は、無端帯状部材の湾曲部位よりも走行方向上流側および走行方向下流側のうちの少なくとも一方の樹脂製ガイド部材のガイド面によって、その湾曲部位の半径方向内方側から広い範囲に亘ってガイドされているので、樹脂製プーリが無端帯状部材の湾曲部位に適用された際に無端帯状部材の樹脂製プーリとの非接触部位に生じる湾曲部位の半径方向内外方側への振れが円滑に抑えられることになり、この振れに起因するノイズ・バイブレーションの発生を抑制して静粛性を図ることが可能となる。

特に、上記無端帯状部材として、タイミングチェーンを適用した場合には、タイミングチェーンの湾曲部位からのより多大な摩擦力の作用が樹脂製プーリの回転によって効果的に逃がされる上、タイミングチェーンの樹脂製プーリとの非接触部位をガイドする樹脂製ガイド部材のガイド面に対する摩擦力の作用も大幅に軽減されることになり、樹脂製ガイド部材のガイド面の摩耗を効果的に抑制することが可能となる。

また、上記樹脂製プーリとして、アイドラプーリを適用した場合には、タイミングチェーンなどの無端帯状部材の湾曲部位からの多大な摩擦力の作用がアイドラプーリの回転によって効果的に逃がされる上、無端帯状部材のアイドラプーリとの非接触部位をガイドする樹脂製ガイド部材のガイド面に対する摩擦力の作用も軽減されることになり、樹脂製ガイド部材のガイド面の摩耗を効果的に抑制することが可能となる。しかも、樹脂製ガイド部材のガイド面による湾曲部位の半径方向内外方側への無端帯状部材の振れ抑制効果によってノイズ・バイブレーションの発生を抑制して静粛性を図ることが可能となる。

以上、要するに、無端帯状部材を樹脂製ガイド部材の樹脂製プーリに巻回して湾曲させることで、無端帯状部材の湾曲部位から作用する多大な摩擦力を樹脂製プーリの回転により効果的に逃がして、無端帯状部材の樹脂製プーリとの非接触部位をガイドする樹脂製ガイド部材のガイド面への摩擦力の作用を大幅に軽減させ、樹脂製ガイド部材のガイド面の摩耗を効果的に抑制することができる。しかも、無端帯状部材の湾曲部位よりも走行方向上流側および走行方向下流側のうちの少なくとも一方における無端帯状部材の樹脂製プーリとの非接触部位を湾曲部位の半径方向内方側から樹脂製ガイド部材もガイド面によりガイドすることで、無端帯状部材の樹脂製プーリとの非接触部位を湾曲部位の半径方向内方側から広い範囲に亘ってガイドして湾曲部位の半径方向内外方側への振れを抑え、この振れに起因するノイズ・バイブレーションの発生を抑制して静粛性を図ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る動力伝達装置を適用したＶ型エンジンを部分的に示す正面図である。この図１に示すように、内燃機関１（以下、エンジンと呼ぶ）は図示しない潤滑油を貯留するオイルパン等が組みつけられたロアブロックと、シリンダブロック１１と、シリンダヘッド１２および図示しないシンダヘッドカバーとの順で重ねられて構成されている。エンジン１は、Ｖ型６気筒エンジンである。クランクシャフト２の先端（図１では手前側端）には、駆動回転体としてのクランクスプロケット２１が回転一体可能に取付けられている。シリンダヘッド１２は、シリンダボアを中心としてＶ字状に分岐され、図１の左側部分が右バンクＲＨを構成し、図１の右側部分が左バンクＬＨを構成している。

また、図２に示すように、両バンクＲＨ、ＬＨ内には、６つの気筒１０，１０，…がそれぞれ３つずつ併設されている。両バンクＲＨ、ＬＨにおいて各気筒１０の上方には、吸気側カムシャフト３１および排気側カムシャフト３２が互いに前後方向に延びて所定の軸間距離で平行に配設されている。両バンクＲＨ、ＬＨとの間には、図１の上部方向から吸気管（図示せず）がシリンダヘッド１２のインテークマニホルドに接続され、両バンクＲＨ、ＬＨの外側には、シリンダヘッド１２のエキゾーストマニホルドに接続する排気管が配置されるように構成されている。吸気側カムシャフト３１は各気筒１０毎の吸気バルブ１３，１３を開閉するためのカム３１１が１気筒当り２つずつ形成されており、排気側カムシャフト３２は各気筒１０毎の排気バルブ１４，１４を開閉するためのカム３２１，３２１が１気筒当り２つずつ形成されている。なお、各バンクＲＨ、ＬＨには、各カムシャフト３１，３２の軸方向に沿って複数の軸受（図示せず）が離間配置され、軸受によって各カムシャフト３１，３２が回転可能に支持されている。

クランクシャフト３の回転を各吸気側カムシャフト３１に伝達するため、各吸気側カムシャフト３１の先端（前端）には、従動回転体としての大径カムスプロケット３１２がそれぞれ回転一体可能に取付けられている。

クランクスプロケット２１および両大径カムスプロケット３１２，３１２には、無端帯状部材としての第１のタイミングチェーン４１が巻掛けられており、第１のタイミングチェーン４１を介してクランクシャフト２の回転が両吸気側カムシャフト３１に伝達されるようになっている。そして、右バンクＲＨの大径カムスプロケット３１２とクランクスプロケット２１との間には、第１のタイミングチェーン４１の所定の張りを外方側から自動的に調整して弛みを取り除くチェーンテンショナ５１が配置されている。また、左バンクＬＨの大径カムスプロケット３１２とクランクスプロケット２１との間には、第１のタイミングチェーン４１を所定の位置にガイドする合成樹脂製のチェーンガイド５２が配置されている。

各吸気側カムシャフト３１の先端側（大径カムスプロケット３１２よりも後側）には、それぞれ小径カムスプロケット３１３が回転一体可能に取付けられている。また、各排気側カムシャフト３２の先端には、それぞれ小径カムスプロケット３２２が回転一体可能に取付けられている。そして、同じバンクＬＨ，ＲＨ側における小径カムスプロケット３１３，３２２同士には、第２のタイミングチェーン４２が巻掛けられており、大径カムスプロケット３１２に伝達されたクランクシャフト２の回転が第２のタイミングチェーン４２を介して各排気側カムシャフト３２にも伝達されるようになっている。

そして、左右両バンクＬＨ，ＲＨの大径カムスプロケット３１２，３１２同士の間には、左右両バンクＬＨ，ＲＨの大径カムスプロケット３１２，３１２にそれぞれ巻回された第１のタイミングチェーン４１の大径カムスプロケット３１２，３１２間部分を巻回する従動回転体としてのアイドラプーリ５３に樹脂製プーリが適用されている。また、左右両バンクＬＨ，ＲＨの大径カムスプロケット３１２，３１２同士の間には、第１のタイミングチェーン４１の大径カムスプロケット３１２，３１２間部分をガイドする樹脂製ガイド部材５４が設けられている。この樹脂製ガイド部材５４は、正面視で逆台形状を呈し、その中央に収容空間５４２を有している。この収容空間５４２には、図３および図４にも示すように、支持部としての軸５３１を介してアイドラプーリ５３が回転自在に支持されている。また、樹脂製ガイド部材５４の収容空間５４２に収容されたアイドラプーリ５３の下部は、樹脂製ガイド部材５４の下端より下方に露呈しており、そのアイドラプーリ５３の露呈部分に第１のタイミングチェーン４１（湾曲部位４１１）が巻回されている。そして、クランクスプロケット２１、左右両バンクＬＨ，ＲＨの大径カムスプロケット３１２，３１２、アイドラプーリ５３、第１のタイミングチェーン４１および第２のタイミングチェーン４２によって、クランクスプロケット２１の動力を左右両バンクＬＨ，ＲＨの大径カムスプロケット３１２，３１２およびアイドラプーリ５３との間に巻回された第１のタイミングチェーン４１により伝達するとともに、各大径カムスプロケット３１２に伝達されたクランクシャフト２の動力を各排気側カムシャフト３２との間に巻回された第２のタイミングチェーン４２により伝達する動力伝達装置５が構成されている。この場合、アイドラプーリ５３は、樹脂製ガイド部材５４の収容空間５４２に対し上方から収容されている。

また、樹脂製ガイド部材５４の左右両側には、アイドラプーリ５３に巻回されることによって湾曲する第１のタイミングチェーン４１の湾曲部位４１１よりも走行方向上流側（図４では右側）および走行方向下流側（図４では左側）における第１のタイミングチェーン４１のアイドラプーリ５３との非接触部位を湾曲部位４１１の半径方向内方側からガイドするガイド面５４１，５４１が設けられている。この各ガイド面５４１は、左右両バンクＬＨ，ＲＨの大径カムスプロケット３１２，３１２間においてアイドラプーリ５３への巻回により傾斜する第１のタイミングチェーン４１の傾斜面に沿って形成されている。この場合、樹脂製ガイド部材５４のアイドラプーリ５３と対向する対向面（収容空間５４２内における反第１のタイミングチェーン４１側面）には、図示しないがアイドラプーリ５３の歯との干渉を回避する凹部が設けられている。

したがって、上記実施形態では、左右両バンクＬＨ，ＲＨの大径カムスプロケット３１２，３１２にそれぞれ巻回された第１のタイミングチェーン４１の大径カムスプロケット３１２，３１２間部分が、樹脂製ガイド部材５４の軸５３１に回転自在に支持されたアイドラプーリ５３に巻回されているので、このアイドラプーリ５３に巻回されて湾曲している第１のタイミングチェーン４１の湾曲部位４１１から作用する多大な摩擦力は、アイドラプーリ５３の回転により効果的に逃がされることになり、第１のタイミングチェーン４１のアイドラプーリ５３との非接触部位をガイドする樹脂製ガイド部材５４のガイド面５４１，５４１への摩擦力の作用も大幅に軽減され、樹脂製ガイド部材５４の各ガイド面５４１の摩耗を効果的に抑制することができる。

しかも、第１のタイミングチェーン４１のアイドラプーリ５３との非接触部位は、樹脂製ガイド部材のガイド面によって、第１のタイミングチェーン４１の湾曲部位４１１よりも走行方向上流側および走行方向下流側において湾曲部位４１１の半径方向内方側から広い範囲に亘ってガイドされているので、アイドラプーリ５３が第１のタイミングチェーン４１の湾曲部位４１１に適用された際に第１のタイミングチェーン４１のアイドラプーリ５３との非接触部位に生じる湾曲部位４１１の半径方向内外方側への振れが円滑に抑えられることになり、この振れに起因するノイズ・バイブレーションの発生を抑制して静粛性を図ることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、上記実施形態では、樹脂製プーリをアイドラプーリ５３に適用した場合について述べたが、左右両バンクの少なくとも一方の大径カムスプロケットとクランクスプロケットとの間の第１のタイミングチェーンのスプロケット間部分が樹脂製ガイド部材に回転自在に支持された樹脂製プーリに巻回されているとともに、この第１のタイミングチェーンのスプロケット間部分における樹脂製プーリとの非接触部分が樹脂製ガイド部材のガイド面によってガイドされるようにしてもよく、樹脂製ガイド部材および樹脂製プーリの適用部位は特に限定されるものではない。

また、上記実施形態では、樹脂製ガイド部材５４の収容空間５４２に単一の樹脂製プーリとしてのアイドラプーリ５３を収容したが、第１のタイミングチェーンの走行方向に沿って長い樹脂製ガイド部材を設け、その樹脂製ガイド部材の長手方向所定間隔おきに複数の樹脂製プーリを収容し、その第１のタイミングチェーンの湾曲部位よりも走行方向上流側および走行方向下流側における第１のタイミングチェーンの樹脂製プーリとの非接触部位が湾曲部位の半径方向内方側からガイド面によってガイドされるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、無端帯状部材として第１のタイミングチェーン４１に適用した場合について述べたが、チェーンに限定されるものではなく、タイミングベルトなどのベルトに適用されていてもよいのはもちろんである。

また、上記実施形態では、樹脂製ガイド部材に、第１のタイミングチェーン４１の湾曲部位４１１よりも走行方向上流側および走行方向下流側における第１のタイミングチェーン４１のアイドラプーリ５３との非接触部位に対し湾曲部位４１１の半径方向内方側からガイドするガイド面５４１，５４１を設けたが、第１のタイミングチェーンの湾曲部位よりも走行方向上流側および走行方向下流側のいずれか一方における第１のタイミングチェーンのアイドラプーリとの非接触部位に対し湾曲部位の半径方向内方側からガイドする単一のガイド面のみを設けた樹脂製ガイド部材であってもよい。

更に、上記実施形態では、Ｖ型６気筒エンジンに適用した場合について述べたが、Ｖ型エンジンに限定されるものではなく、直列型エンジンにも適用できるのはもちろんである。

本発明の実施形態に係る動力伝達装置を用いたＶ型エンジンを部分的に示す正面図である。 エンジンをシリンダヘッドカバー側からみた模式的平面図である。 樹脂製ガイド部材およびアイドラプーリを上方から見た平面図である。 樹脂製ガイド部材およびアイドラプーリ付近をＶ型エンジンの正面側から見た拡大図である。

符号の説明

１ エンジン
２１ クランクスプロケット（駆動回転体）
３１２ 大径カムスプロケット（従動回転体）
４１ 第１のタイミングチェーン（無端帯状部材）
４１１ 湾曲部位
５３ アイドラプーリ（樹脂製プーリ、従動回転体）
５３１ 軸（支持部）
５４ 樹脂製ガイド部材
５４１ ガイド面

Claims (3)

1. 駆動回転体の動力を複数の従動回転体との間に巻回された無端帯状部材により伝達する動力伝達装置において、
   上記各従動回転体のうちの少なくとも１つに適用された樹脂製プーリを備えているとともに、
   上記無端帯状部材をガイドする樹脂製ガイド部材を備えており、
   上記樹脂製ガイド部材は、
   上記樹脂製プーリを回転自在に支持する支持部と、
   上記樹脂製プーリに巻回されることによって湾曲している上記無端帯状部材の湾曲部位よりも走行方向上流側および走行方向下流側のうちの少なくとも一方における上記無端帯状部材の上記樹脂製プーリとの非接触部位を上記湾曲部位の半径方向内方側からガイドするガイド面と
   を備えていることを特徴とする動力伝達装置。
2. 請求項１に記載の動力伝達装置において、
   上記無端帯状部材としては、タイミングチェーンが適用されていることを特徴とする動力伝達装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の動力伝達装置において、
   上記樹脂製プーリとしては、アイドラプーリが適用されていることを特徴とする動力伝達装置。

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