JP4755751B2 - テンショニング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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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