JP4755751B2 - テンショニング装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、第1および第2のスプロケット間に配設されたチェーンの一部に緊張力を作用させるためのテンショニング装置に関し、さらに詳細には、チェーンの同じ領域に接触する多数のブレードテンショナを備えたタイミングチェーンシステムに関する。
【0002】
【従来の技術およびその課題】
〔発明の背景〕
最近のエンジンにおいては、タイミングチェーンに緊張力を作用させるテンショニング装置として、液圧テンショナと、該液圧テンショナの押付力が作用するテンショナアームとを用いたものが一般的である。
【0003】
しかしながら、液圧テンショナの使用には、一般に、高価な液圧テンショニング要素が必要となる。
【0004】
これに対して、本発明に係るテンショニング装置は、チェーンの一部に緊張力を作用させる第1のスプリングテンショナと、チェーンの一部に緊張力を作用させる第2のスプリングテンショナとを備えている。第1および第2のスプリングテンショナは、チェーンの一部の第1の側に緊張力を作用させる。あるいは、第1のスプリングテンショナはチェーンの第1の側と接触し、第2のスプリングテンショナは、チェーンの逆側の第2の側と接触する。本テンショナは、高コストの液圧テンショニング要素を必要とする液圧テンショナおよびテンショナアームにとって代わるものである。
【0005】
このように本発明は、液圧テンショニング要素を不要にしてコストを低減できるとともに、省スペース化が可能なテンショニング装置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】
請求項1の発明に係るテンショニング装置は、第1のスプロケットおよび第2のスプロケット間に配設されたチェーンスパンに緊張力を作用させるためのテンショニング装置である。当該装置は、第1のスプロケット寄りの位置においてチェーンスパンに沿って配置された第1のブレードテンショナ組立体と、第1のブレードテンショナ組立体から分離して設けられ、第2のスプロケット寄りの位置においてチェーンスパンに沿って配置されるとともに、第1のブレードテンショナ組立体から独立して機能する第2のブレードテンショナ組立体とを備えている。第1のブレードテンショナ組立体は、第1のブラケットと、第1のブラケットに枢支可能に取り付けられた第1の端部を有しかつ第1のブラケットにスライド自在に当接する第2の端部を有するとともに、ブレードスプリングを内部に有する第1のブレードテンショナとから構成されており、第1のブラケットおよび第1のブレードテンショナが一つのユニットとして一体化されている。第2のブレードテンショナ組立体は、第2のブラケットと、第2のブラケットに枢支可能に取り付けられた第1の端部を有しかつ第2のブラケットにスライド自在に当接する第2の端部を有するとともに、ブレードスプリングを内部に有する第2のブレードテンショナとから構成されており、第2のブラケットおよび第2のブレードテンショナが一つのユニットとして一体化されている。
【0007】
請求項2の発明では、請求項1において、第1のブレードテンショナ組立体および第2のブレードテンショナ組立体が、チェーンスパンの外側に作用していることを特徴としている。
【0008】
請求項3の発明では、請求項1において、第1のブレードテンショナ組立体がチェーンスパンの外側に作用しており、第2のブレードテンショナ組立体がチェーンスパンの内側に作用していることを特徴としている。
【0009】
請求項4の発明では、請求項1において、チェーンスパンがチェーンの弛み側スパンであることを特徴としている。
【0010】
請求項5の発明では、請求項1において、第1のブレードテンショナ組立体が、多数のブレードスプリングを内部に有していることを特徴としている。
【0011】
請求項6の発明では、請求項1において、第1のブラケットおよび第2のブラケットが単一のブラケットに一体化されていることを特徴としている。
【0012】
請求項7の発明では、請求項1において、当該テンショニング装置が、チェーンの他方のスパンに作用するチェーンガイドをさらに有していることを特徴としている。
【0013】
本発明によれば、第1および第2のスプリングテンショナを設けることで、長スパンのチェーンであっても十分な緊張力を作用させることができるようになるとともに、一般に高価な液圧テンショニング要素が不要となって、コストを低減できる。また、液圧テンショナが不要となることによって、そのピストン専有空間を確保する必要がなくなるので、省スペース化が可能になる。
【0014】
【発明の実施の形態】
〔好ましい実施態様の詳細な説明〕
図面には、たとえば自動車の内燃機関の内部に設けられるチェーン駆動装置10が図示されている。チェーン駆動装置10は、駆動スプロケット12と、従動スプロケット14と、各スプロケット12,14を相互に連結するチェーン16とを有している。たとえば、駆動スプロケット12は、エンジンのクランクシャフトの一部を構成しており、従動スプロケット14は、エンジンのカムシャフトの一部を構成している。
【0015】
図1に関連して、本発明の第1の実施態様が以下に説明される。スプロケット12,14間に配設されたチェーン16の単一のチェーン部分20に作用するチェーンテンショナ装置18が設けられている。本装置18は、エンジンブロック22に取り付けられた第1および第2のブラケット24,26を有している。
【0016】
第1のスプリングブレードテンショナ28は、第1のブラケット24に取り付けられている。スプリングブレードテンショナ28の第1の端部29は、ピン30によって第1のブラケット24に取り付けられている。スプリングブレードテンショナ28の逆側の端部31は、第1のブラケット24のストッパ部32に支持されている。あるいは、ピン30が端部31に枢支可能に取り付けられ、端部29と対向するように位置を変えられたストッパ部32に対して、端部29が自由に動けるようになっていてもよい。
【0017】
第1のスプリングブレードテンショナ28には、チェーン16に緊張力を作用させるためにチェーン部分20に沿ってチェーン16に弾性的に当接する弾性アーチ部が形成されている。第1のブラケット24および第1のスプリングブレードテンショナ28は、第1のスプリングブレードテンショナ組立体34を構成するように組み合わされている。
【0018】
第1のスプリングブレードテンショナ28は、図3に示すように、緊張力の作用下で単一のシュー102と相互に係合したブレードスプリング100を使用している。ブレードスプリング100は弧状に形成されており、シュー102は相対的に平坦になっている。シュー102は、高温下で荷重を受けると通常変形する、すなわち「クリープ」を起こす半剛性材料から構成されている。
【0019】
ブレードスプリング100は、シュー102の形状に沿うように最初は平坦になっており、シュー102と相互に係合される。半剛性のシュー102はブレードスプリング100が元のより湾曲した形状に戻るのを阻止するため、ブレードスプリング100はシュー102に荷重を作用させる。
【0020】
エンジン内での運転中には、エンジン内の温度が上昇すると、シュー102の温度が上昇して剛性が減少し、ブレードスプリング100からの荷重がシュー102をより湾曲した形状に変形させる。米国特許第4,921,472号および米国特許第5,266,066号は、テンショナ28,36を構成するのに用いられ得るスプリングブレードテンショナの例を開示している。
【0021】
同様に、第2のスプリングブレードテンショナ36が第2のブラケット26に取り付けられている。第2のスプリングブレードテンショナ36の一端37は、ピン38によってブラケット26に連結されており、他端39は面40に支持されている。第2のスプリングブレードテンショナ36は、チェーン16に緊張力を作用させるのに役立つように、チェーン16のチェーン部分20に対してブレードテンショナを押圧する弾性湾曲部を有している。
【0022】
第2のスプリングブレードテンショナ36および第2のブラケット26は、第2のスプリングブレードテンショナ組立体42を構成している。またピン38は、端部37または39のいずれか一方を枢支可能に支持するのに用いられ、面40は、第2のスプリングブレードテンショナ36の自由端の側に配置される。
【0023】
同様に、第2のスプリングブレードテンショナ36は、第3図に示すように、緊張力の作用下で単一のシュー102と相互に係合するブレードスプリング100を有している。
【0024】
ブラケット24,26は、もし必要であれば、エンジンへの組み込みを簡略化するために、単一のブラケットに一体化することも可能である。
【0025】
第1のスプリングテンショナ組立体34は、チェーン16のチェーン部分20の第1の側44に作用しており、第2のスプリングテンショナ組立体42は、チェーン16のチェーン部分20の逆側の第2の側46に作用している。スプロケット12,14間のチェーンスパンの逆側のスパンにおいては、チェーン16のチェーン部分50と接触する一般的なチェーンガイド48がブラケット49に取り付けられている。チェーンガイド用のブラケット49は、エンジンへの組み込みを簡略化するために、ブラケット24,26と一体化するようにしてもよい。
【0026】
第1および第2のスプリングブレードテンショナ組立体34,42は、チェーン16の弛み側に作用する。チェーンガイド48は、チェーンの張り側に作用する。スプロケット間の芯間距離が長いチェーンの場合には、弛み側は大きな緊張力を必要とする。本発明は、液圧テンショナを使用することなく、このような緊張力を作用させる。
【0027】
液圧テンショナは、伸長するピストンを必要とするが、該ピストンはかなりのスペースを必要とする。これに対して、本発明は、第1および第2のスプリングブレードテンショナ組立体34,42を利用することによって、かなりの小型化が可能となり、液圧テンショナに必要とされるスペースよりも小さなスペースですむ。
【0028】
図2には、本発明の第2の実施態様が記述されており、この第2の実施態様はチェーン駆動装置60によって構成されている。チェーン駆動装置60の部品の多くは、チェーン駆動装置10の部品と同一であって、これらは、同じ参照番号で示されている。チェーン駆動装置60は第1および第2のスプリングテンショナ組立体34,42を利用しているが、二つのスプリングテンショナ組立体は、チェーン16の同じ側44に作用している。
【0029】
容易に理解されることだが、スプリングテンショナ28,36のように二つのスプリングテンショナを使用することにより、液圧テンショナおよびテンショナアームを設ける必要性がなくなる。このことは、材料および組立コストの大きな節約になる。ある状況下においては、三つまたはそれ以上のスプリングテンショナを使用することが望ましい。このようなことは、非常に大きなチェーン荷重を有する長いチェーンスパンに必要となる。
【0030】
単一のブレードテンショナは、比較的短いチェーンスパンに通常使用される。このような構造は、本発明に容易に適応し得る。また、ブレードテンショナにおいて多数のスプリングを使用することも可能である。このようなスプリングテンショナは、1991年10月8日に発行された米国特許第5,055,088号に開示されている。該特許は、引用することによって本件出願の中に含まれる。
【0031】
本発明が関連する分野の当業者は、上述の教示内容を考慮するとき、本発明の精神および本質的な特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する種々の変形例やその他の実施態様を構築し得る。上述の実施態様はあらゆる点で単なる例示としてのみみなされるべきものであり、限定的なものではない。
【0032】
それゆえ、本発明の範囲は、上記記述内容よりもむしろ添付の請求の範囲に示されている。したがって、本発明が個々の実施態様に関連して説明されてきたものの、構造、順序、材料その他の変更は、本発明の範囲内においてではあるが、当該技術分野の当業者にとって明らかであろう。
【0033】
【発明の効果】
以上のように本発明に係るテンショニング装置によれば、高価な液圧テンショニング要素を不要にしてコストを低減できるとともに、省スペース化が可能になる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施態様によるテンショニング装置を採用するチェーン駆動装置の側面図である。
【図2】本発明の第2の実施態様によるテンショニング装置を採用するチェーン駆動装置の側面図である。
【図3】本発明の第1および第2の実施態様に用いられるスプリングブレードテンショナの側面図である。
【符号の説明】
10: チェーン駆動装置
12: 駆動スプロケット
14: 従動スプロケット
16: チェーン
18: チェーンテンショナ装置
28,36: スプリングブレードテンショナ
30,38: ピン
31,39: 端部
34,42: スプリングテンショナ組立体
100: ブレードスプリング
102: シュー
Claims (7)
- 第1のスプロケット(14)および第2のスプロケット(12)間に配設されたチェーンスパン(20)に緊張力を作用させるためのテンショニング装置(18)であって、
第1のスプロケット(14)寄りの位置においてチェーンスパン(20)に沿って配置された第1のブレードテンショナ組立体(34)と、
第1のブレードテンショナ組立体(34)から分離して設けられ、第2のスプロケット(12)寄りの位置においてチェーンスパン(20)に沿って配置されるとともに、第1のブレードテンショナ組立体(34)から独立して機能する第2のブレードテンショナ組立体(42)とを備え、
第1のブレードテンショナ組立体(34)が、
第1のブラケット(24)と、
第1のブラケット(24)に枢支可能に取り付けられた第1の端部(29)を有しかつ第1のブラケット(24)にスライド自在に当接する第2の端部(31)を有するとともに、ブレードスプリング(100)を内部に有する第1のブレードテンショナ(28)とから構成され、第1のブラケット(24)および第1のブレードテンショナ(28)が一つのユニットとして一体化されており、
第2のブレードテンショナ組立体(42)が、
第2のブラケット(26)と、
第2のブラケット(26)に枢支可能に取り付けられた第1の端部(37)を有しかつ第2のブラケット(26)にスライド自在に当接する第2の端部(39)を有するとともに、ブレードスプリング(100)を内部に有する第2のブレードテンショナ(36)とから構成され、第2のブラケット(26)および第2のブレードテンショナ(36)が一つのユニットとして一体化されている、
ことを特徴とするテンショニング装置。 - 請求項1において、
第1のブレードテンショナ組立体(34)および第2のブレードテンショナ組立体(42)が、チェーンスパン(20)の外側に作用している、
ことを特徴とするテンショニング装置。 - 請求項1において、
第1のブレードテンショナ組立体(34)がチェーンスパン(20)の外側に作用しており、第2のブレードテンショナ組立体(42)がチェーンスパン(20)の内側に作用している、
ことを特徴とするテンショニング装置。 - 請求項1において、
チェーンスパン(20)がチェーン(16)の弛み側スパンである、
ことを特徴とするテンショニング装置。 - 請求項1において、
第1のブレードテンショナ組立体(34)が、多数のブレードスプリングを内部に有している、
ことを特徴とするテンショニング装置。 - 請求項1において、
第1のブラケット(24)および第2のブラケット(26)が単一のブラケットに一体化されている、
ことを特徴とするテンショニング装置。 - 請求項1において、
当該テンショニング装置(18)が、チェーン(16)の他方のスパンに作用するチェーンガイド(48)をさらに有している、
ことを特徴とするテンショニング装置。
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