JP3719655B2 - ブレードテンショナ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チェーンに緊張力を作用させるためのブレードテンショナにおいて、その構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】
チェーンに緊張力を作用させるためのテンショナとして、特開２０００−２３４６５６号公報に示すようなブレードテンショナが用いられている。このブレードテンショナは、弧状に湾曲したチェーン摺動面を有する樹脂製のブレードシューと、ブレードシューのチェーン摺動面と逆側に配置されるとともに、ブレードシューにばね力を作用させるための金属製の板ばね状ブレードスプリングとから主として構成されている。
【０００３】
チェーンの運転時には、ブレードシューのチェーン摺動面上をチェーンが摺動しつつ走行し、このとき、ブレードシューおよびブレードスプリングの弾性反発力による押付荷重がチェーンに作用して、チェーンに緊張力が作用する。そして、運転中にチェーンに弛みが生じた場合には、曲率半径が大きくなる側に弾性変形していたブレードスプリングが、曲率半径が小さくなる側に戻り変形することによって、ブレードシューがチェーンの側に突出し、これにより、チェーンの弛みが除去されるようになっている。
【０００４】
ところで、エンジンのオーバヘッドカムシャフト駆動用のタイミングチェーンのように、芯間距離の長いアプリケーションで使用されるチェーンの場合には、チェーンの弛み側スパンの長さが長くなるために、運転中のチェーンの幅方向の振れも大きくなり、このため、チェーン摺動面上でチェーンを幅方向にガイドする必要が生じる場合がある。
【０００５】
そこで、このようなアプリケーションで使用されている油圧テンショナにおいては、横断面図である図１０に示すように、シュー長手方向（同図紙面垂直方向）に延びるガイド部５１，５２をテンショナシュー５０のチェーン摺動面５０ａの左右両側縁部に形成しており、これらのガイド部５１，５２により、チェーン６０の幅方向の振れを抑制して、チェーン６０の走行をガイドしている。なお、図中、部材５５はテンショナシュー５０を支持するテンショナアームである。
【０００６】
ブレードテンショナにおいても、このような断面矩形状のガイド部５１，５２をブレードシューにそのまま設けることも考えられるが、ブレードテンショナの場合には、ガイド部５１，５２を設けることによって、ブレードシューの曲げ剛性が大きくなり、その結果、ブレードシュー５０が曲がりにくくなるという欠点が生じる。
【０００７】
一般に、ブレードテンショナにおいて、チェーンに常時適切な緊張力を作用させるためには、チェーンの弛み度合いに応じてブレードシューが曲率半径を変えられるように、ブレードシューが曲がりやすいことが必要である。
【０００８】
ところが、ブレードシューの全長にわたってガイド部５１，５２のようなガイド部を設けると、ブレードシューが曲がりにくくなるため、チェーンの弛み度合いに応じてブレードシューが随時適切な曲率半径に変化することができず、チェーンに常時適切な緊張力を作用できなくなる。
【０００９】
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもので、ブレードシューの曲げ変形のしやすさ（すなわち、可撓性）を維持しつつ、ブレードシューのチェーン摺動面上においてチェーンの幅方向のガイド機能を有するブレードテンショナを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、チェーンに緊張力を作用させるためのブレードテンショナであって、弧状に湾曲したチェーン摺動面を有するシュー本体と、前記シュー本体の前記チェーン摺動面の両側縁部から立ち上がりかつ前記チェーン摺動面に沿って長手方向に連続して延びるとともに、前記チェーン摺動面を走行するチェーンを幅方向からガイドするための左右一対のガイド部とから構成されるブレードシューと、前記シュー本体の前記チェーン摺動面と逆側に配置され、前記ブレードシューにばね力を作用させるための板ばね状のブレードスプリングとを備えている。そして、前記ガイド部が、概略三角形状の横断面形状を有しており、前記ガイド部の前記横断面形状を形成する面のうち前記チェーン摺動面から立ち上がるガイド面が、前記チェーン摺動面と鈍角をなしている。
【００１１】
請求項２の発明に係るブレードテンショナは、弧状に湾曲したチェーン摺動面を有するシュー本体と、前記シュー本体の前記チェーン摺動面の両側縁部から立ち上がりかつ前記チェーン摺動面に沿って長手方向に連続して延びるとともに、前記チェーン摺動面を走行するチェーンを幅方向からガイドするための左右一対のガイド部とから構成されるブレードシューと、前記シュー本体の前記チェーン摺動面と逆側に配置され、前記ブレードシューにばね力を作用させるための板ばね状のブレードスプリングとを備えている。そして、前記ガイド部が概略三角形状または概略台形状の横断面形状を有しており、前記ガイド部の前記横断面形状を形成する面のうち前記チェーン摺動面から立ち上がるガイド面が、前記チェーン摺動面とほぼ直交していることを特徴としている。
【００１２】
請求項３の発明に係るブレードテンショナは、弧状に湾曲したチェーン摺動面を有するシュー本体と、前記シュー本体の前記チェーン摺動面の両側縁部から立ち上がりかつ前記チェーン摺動面に沿って長手方向に連続して延びるとともに、前記チェーン摺動面を走行するチェーンを幅方向からガイドするための左右一対のガイド部とから構成されるブレードシューと、前記シュー本体の前記チェーン摺動面と逆側に配置され、前記ブレードシューにばね力を作用させるための板ばね状のブレードスプリングとを備えている。そして、前記ガイド部が概略矩形状の横断面形状を有するとともに、前記シュー本体の前記チェーン摺動面と逆側には、前記ブレードスプリングを幅方向に支持するための支持部が設けられており、前記支持部の幅方向の厚みをＷとし、前記ガイド部の幅方向の厚みをｗとするとき ｗ＜Ｗ の関係が成立していることを特徴としている。
【００１３】
請求項４の発明に係るブレードテンショナは、弧状に湾曲したチェーン摺動面を有するシュー本体と、前記シュー本体の前記チェーン摺動面の両側縁部から立ち上がりかつ前記チェーン摺動面に沿って長手方向に連続して延びるとともに、前記チェーン摺動面を走行するチェーンを幅方向からガイドするための左右一対のガイド部とから構成されるブレードシューと、前記シュー本体の前記チェーン摺動面と逆側に配置され、前記ブレードシューにばね力を作用させるための板ばね状のブレードスプリングとを備えている。そして、前記ガイド部が概略矩形状の横断面形状を有しており、前記横断面形状を形成する面のうち、前記チェーン摺動面から立ち上がるガイド面の外側に配置された外側面の一部に凹部が形成されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項５の発明に係るブレードテンショナは、弧状に湾曲したチェーン摺動面を有するシュー本体と、前記シュー本体の前記チェーン摺動面の両側縁部から立ち上がりかつ前記チェーン摺動面に沿って長手方向に連続して延びるとともに、前記チェーン摺動面を走行するチェーンを幅方向からガイドするための左右一対のガイド部とから構成されるブレードシューと、前記シュー本体の前記チェーン摺動面と逆側に配置され、前記ブレードシューにばね力を作用させるための板ばね状のブレードスプリングとを備えている。そして、前記ガイド部の前記チェーン摺動面からの立ち上がり高さが、前記ガイド部の長手方向中 央部で最大となっており、長手方向中央部から離れるにしたがい徐々に低くなっていることを特徴としている。
【００１５】
請求項６の発明に係るブレードテンショナは、請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記ガイド部の高さをｈとし、前記シュー本体の板厚をｔとするとき ｈ＜ｔ の関係が成立していることを特徴としている。
【００１６】
請求項１ないし６の発明によれば、チェーンの運転中には、チェーンがブレードシューのシュー本体のチェーン摺動面上を摺動しつつ走行するが、このとき、シュー本体のチェーン摺動面の両側縁部から立ち上がるガイド部により、チェーンがチェーン摺動面上において幅方向にガイドされる。また、ブレードスプリングの弾性変形による反発力（ばね力）が押付荷重としてチェーンに作用して、チェーンに一定の緊張力が作用する。
【００１７】
請求項１の発明においては、シュー本体のチェーン摺動面に沿って長手方向に連続して延びるガイド部が、概略三角形状の横断面形状を有しているので、同じ高さの矩形状または台形状の横断面形状と比較して、ブレードシューの曲げ剛性を小さくでき、ブレードシューの全長にわたってブレードシューの可撓性を維持できる。これにより、チェーンの弛み度合いに応じて、ブレードシューが随時適切な曲率半径に変化することができ、チェーンに常時適切な緊張力を作用できるようになる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、ガイド部が概略三角形状または概略台形状の横断面形状を有しているので、同じ高さの矩形状の横断面形状と比較して、ブレードシューの曲げ剛性を小さくでき、これにより、ブレードシューの全長にわたってブレードシューの可撓性を維持できる。
【００１９】
この場合において、ガイド部の横断面形状を形成する面のうちチェーン摺動面から立ち上がるガイド面は、チェーン摺動面とほぼ直交しており、チェーンの幅方向の横振れに対して、ガイド面全体が規制面として作用するので、チェーンの横振れを確実に防止できる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、ガイド部が概略矩形状の横断面形状を有しており、ガイド部の幅方向の厚みをｗとし、ブレードスプリングを幅方向に支持する支持部の幅方向の厚みをＷとするとき、ｗ＜Ｗの関係が成立している。この場合には、ガイド部の幅方向の厚みを抑えたことにより、ブレードシューの曲げ剛性の増加を抑制することができ、これにより、ブレードシューの全長にわたってブレードシューの可撓性を維持できる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、ガイド部が概略矩形状の横断面形状を有しており、横断面形状を形成する面のうち、チェーン摺動面から立ち上がるガイド面の外側に配置された外側面の一部に凹部が形成されている。この場合には、凹部を形成したことにより、同じ高さおよび厚みを有する矩形状の横断面形状と比較して、ブレードシューの曲げ剛性を小さくでき、これにより、ブレードシューの全長にわたってブレードシューの可撓性を維持できる。
【００２２】
請求項５の発明によれば、ガイド部の前記チェーン摺動面からの立ち上がり高さが、前記ガイド部の長手方向中央部で最大となっており、長手方向中央部から離れるにしたがい徐々に低くなっている。
【００２３】
この場合には、チェーンの振れが最も大きくなる弛み側スパンの略中央位置にガイド部が配設されることにより、チェーンの幅方向の振れを確実に抑制できるようになる。
【００２４】
請求項６の発明によれば、ガイド部の高さをｈとし、シュー本体の板厚をｔとするとき、ｈ＜ｔの関係が成立している。この場合には、ガイド部の高さを抑えたことにより、ブレードシューの曲げ剛性の増加を抑制することができ、これにより、ブレードシューの全長にわたってブレードシューの可撓性を維持できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施態様を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施態様によるブレードテンショナを含むエンジンカムシャフトタイミングシステムの概略構成図、図２はブレードテンショナを構成するブレードシューの全体斜視図、図３は図１の拡大部分図、図４は図１のIV-IV 線断面図、図５ないし図９は図４の第１ないし第５の変形例をそれぞれ示す図である。
【００２６】
図１に示すように、このカムシャフトタイミングシステム１は、クランクシャフト２に固定されたクランクスプロケット２０と、カムシャフト３に固定されたカムスプロケット３０と、これらのスプロケット２０，３０間に巻き掛けられたタイミングチェーン４とを備えている。なお、図中の矢印は、クランクシャフト２およびカムシャフト３のそれぞれの回転方向を示している。
【００２７】
タイミングチェーン４の弛み側スパンには、ブレードテンショナ１０が配置されている。このブレードテンショナ１０は、弧状に湾曲する樹脂製のブレードシュー１１と、ブレードシュー１１のチェーン摺動面１１ａと逆側に積層配置されるとともに、ブレードシュー１１にばね力を作用させるための板ばね状の複数枚のブレードスプリング１２とから主として構成されている。
【００２８】
ブレードシュー１１は、その基端側に形成された枢支穴１１ｂを挿通するボルトまたはピン１３に回動自在に支持されている。ピン１３はエンジン内に固定されている。ブレードシュー１１の先端部１１ｃは、エンジン内に設けられた支持面１４に当接しており、該支持面１４上をスライドし得るようになっている。
【００２９】
本発明によるブレードテンショナ１０が適用されるチェーンとしては、図１に示すように、チェーンの幅方向の振れが相対的に大きい、エンジンのカムシャフト駆動用のタイミングチェーンが好適であるが、エンジンの補機駆動用のチェーンに適用することも可能である。
【００３０】
なお、図１では、シングルオーバヘッドカムシャフト（ＳＯＨＣ）型式のエンジンを例にとったが、本発明におけるブレードテンショナは、ダブルオーバヘッドカムシャフト（ＤＯＨＣ）型式のエンジンにも同様に適用できる。
【００３１】
また、本発明におけるブレードテンショナは、図１に示すような構成のものには限定されず、ブレードシューのチェーン摺動面と逆側にブレードスプリングが配置されるようなブレードテンショナであれば、その他の任意の形状および構成のブレードテンショナに適用できる。
【００３２】
図２に示すように、ブレードシュー１１のチェーン摺動面１１ａの両側縁部には、該両側縁部からそれぞれ立ち上がるとともにチェーン摺動面１１ａに沿って長手方向に連続して延びる左右一対のガイド部１７が設けられている。また、ブレードシュー１１のチェーン摺動面１１ａの逆側には、ブレードスプリング１２を幅方向から支持するための支持片１９が設けられている。
【００３３】
ガイド部１７は、図１に示すように、クランクスプロケット２０を出てブレードテンショナ１０に入り込むチェーン４が、ブレードシュー１１のチェーン摺動面１１ａと接触し始める接触開始個所Ａまたはその手前側（図下側）の個所からシュー長手方向に延びている。これにより、ブレードテンショナ１０に入り込む際のチェーン４の走行状態がガイド部１７で確実にガイドされ、その結果、チェーン４がブレードシュー１１のチェーン摺動面１１ａにスムーズに入り込めるようになっている。
【００３４】
またガイド部１７は、ブレードテンショナ１０を出てカムスプロケット３０に入り込むチェーン４が、ブレードシュー１１のチェーン摺動面１１ａから離れ始める離脱開始個所Ｂまたはその上側（図上側）の個所まで延びている。これにより、ブレードテンショナ１０を離れる際のチェーン４の走行状態がガイド部１７で確実にガイドされ、その結果、チェーン４がカムスプロケット３０の歯にスムーズに噛み込めるようになっている。
【００３５】
さらにガイド部１７は、チェーン摺動面１１ａの長手方向略中央位置に形成されている。この略中央位置は、チェーン４の弛み側スパンにおいてチェーン４の振れが最も大きくなる個所であり、当該個所にガイド部１７が配設されることによって、チェーン４の幅方向の振れが確実に抑制されるようになる。
【００３６】
図３に示すように、チェーン摺動面１１ａの長手方向略中央位置におけるガイド部１７の高さをｈCとし、接触開始個所Ａおよび離脱開始個所Ｂにおけるガイド部１７の高さをそれぞれｈA，ｈBとするとき、ｈC ≧ｈA およびｈC ≧ｈB の関係が成立するように、ガイド部１７の高さを調整するようにしてもよい。なお、図３は、図示の便宜上、シュー長手方向と交差する方向の寸法をやや誇張して描いている。
【００３７】
この場合には、チェーンの弛み側スパンにおいてチェーンの振れが最も大きくなる個所である弛み側スパン中央部分におけるガイド部１７の高さが最も高くなり、または、弛み側スパン中央部分におけるガイド部１７の高さが接触開始個所Ａおよび離脱開始個所Ｂにおける高さと少なくとも同程度になるので、チェーンの幅方向の振れを一層確実に抑制できるようになる。
【００３８】
ブレードシュー１１の横断面図である図４に示すように、ガイド部１７の高さをｈとし、ブレードシュー１１のチェーン摺動面１１ａにおける板厚をｔとするとき、ｈ＜ｔの関係が成立している。この場合には、ガイド部１７の高さが抑えられることにより、ブレードシュー１１の曲げ剛性の増加を抑制することができ、これにより、ブレードシュー１１の全長にわたってブレードシュー１１の可撓性を維持できる。
【００３９】
ガイド部１７は、図４に示すような概略三角形状の横断面形状を有している。あるいは、図５に示すように、図４のガイド部１７の頂上部をチェーン摺動面１１ａと略平行な平坦面とすることにより、概略台形状の横断面形状を有するガイド部１７ａを採用するようにしてもよい。
【００４０】
これにより、同じ高さの矩形状の横断面形状と比較して（図１０参照）、ブレードシューの断面二次モーメントしたがって曲げ剛性を小さくでき、ブレードシューの全長にわたってブレードシューの可撓性を維持できる。その結果、チェーンの弛み度合いに応じて、ブレードシューが随時適切な曲率半径に変化することができ、チェーンに常時適切な緊張力を作用できるようになる。
【００４１】
なお、図４および図５に示す例では、ガイド部１７，１７ａの横断面形状を形成する面のうちチェーン摺動面１１ａから立ち上がるガイド面がチェーン摺動面１１ａと鈍角をなしているが、これらのガイド面は、図６および図７に示すように、チェーン摺動面１１ａとほぼ直交させるようにしてもよい。
【００４２】
図６は、図４と同様の概略三角形状の横断面形状を有するガイド部１７′を示しており、図７は、図５と同様の概略台形状の横断面形状を有するガイド部１７′ａを示している。これらの場合には、ガイド部１７′，１７′ａの各ガイド面がチェーン摺動面１１ａからほぼ垂直に立ち上がっていることにより、チェーンの幅方向の横振れに対してガイド面全体を規制面として作用させることができ、これにより、チェーンの横振れを確実に防止できる。
【００４３】
また、図８に示すように、概略矩形状の横断面形状を有する薄肉のガイド部１７ｂを採用するようにしてもよい。この場合には、ガイド部１７ｂの高さをｈ′とし、ガイド部１７ｂおよび支持片１９の幅方向の厚みをそれぞれｗおよびＷとするとき、ｈ′＜ｔおよびｗ＜Ｗの関係が成立している。
【００４４】
この場合には、ガイド部１７ｂの幅方向の厚みを抑えたことにより、ブレードシュー１１の曲げ剛性の増加を抑制でき、これにより、ブレードシュー１１の全長にわたってブレードシュー１１の可撓性を維持できる。
【００４５】
また、図９に示すように、概略矩形状の横断面形状の外側面の一部に凹部ｅが形成されたガイド部１７ｃを採用するようにしてもよい。この場合には、凹部ｅを形成したことにより、同じ高さおよび厚みを有する矩形状の横断面形状と比較して、ブレードシューの曲げ剛性を小さくでき、これにより、ブレードシューの全長にわたってブレードシューの可撓性を維持できる。
【００４６】
次に、上述した横断面形状のガイド部を有するブレードシュー１１を備えたブレードテンショナにおいては、チェーンの運転中には、チェーン４がブレードシュー１１のチェーン摺動面１１ａ上を摺動しつつ走行し、このとき、ブレードシュー１１の両側縁部におけるガイド部が、チェーン摺動面１１ａ上でチェーン４を幅方向にガイドしている。また、ブレードシュー１１およびブレードスプリング１２の弾性変形による反発力が押付荷重としてチェーン４に作用して、チェーン４に一定の緊張力が作用している。
【００４７】
この場合には、チェーン４をガイドするガイド部１７，１７ａ，１７′，１７′ａ，１７ｂの横断面形状がいずれもブレードシュー１１の曲げ剛性の増加を抑制するような形状を有しているので、ブレードシュー１１の全長にわたって可撓性が確保される結果、チェーン４の弛み度合いに応じた適切な緊張力がチェーン４に作用するようになる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るブレードテンショナによれば、シュー本体のチェーン摺動面の両側縁部から立ち上がりかつチェーン摺動面に沿って長手方向に連続して延びるガイド部を設けるとともに、ガイド部の横断面形状を概略三角形状または概略台形状のような曲げ剛性の小さい形状にしたので、ブレードシューの全長にわたってブレードシューの可撓性を維持しつつ、ブレードシューのチェーン摺動面上でチェーンを幅方向にガイドできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様によるブレードテンショナを含むエンジンカムシャフトタイミングシステムの概略構成図である。
【図２】前記ブレードテンショナを構成するブレードシューの全体斜視図である。
【図３】図１の拡大部分図である。
【図４】図１のIV-IV 線断面図である。
【図５】図４の第１の変形例を示す図である。
【図６】図４の第２の変形例を示す図である。
【図７】図４の第３の変形例を示す図である。
【図８】図４の第４の変形例を示す図である。
【図９】図４の第５の変形例を示す図である。
【図１０】従来の油圧テンショナアーム組立体の横断面図である。
【符号の説明】
４： タイミングチェーン
１０： ブレードテンショナ
１１： ブレードシュー
１１ａ： チェーン摺動面
１２： ブレードスプリング
１７： ガイド部
１９： 支持片
Ａ： 接触開始個所
Ｂ： 離脱開始個所
ｈ： ガイド部の高さ
ｔ： チェーン摺動面の板厚
ｗ： ガイド部の厚み
Ｗ： 支持片の厚み
ｅ： 凹部
【発明の属する技術分野】
本発明は、チェーンに緊張力を作用させるためのブレードテンショナにおいて、その構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】
チェーンに緊張力を作用させるためのテンショナとして、特開２０００−２３４６５６号公報に示すようなブレードテンショナが用いられている。このブレードテンショナは、弧状に湾曲したチェーン摺動面を有する樹脂製のブレードシューと、ブレードシューのチェーン摺動面と逆側に配置されるとともに、ブレードシューにばね力を作用させるための金属製の板ばね状ブレードスプリングとから主として構成されている。
【０００３】
チェーンの運転時には、ブレードシューのチェーン摺動面上をチェーンが摺動しつつ走行し、このとき、ブレードシューおよびブレードスプリングの弾性反発力による押付荷重がチェーンに作用して、チェーンに緊張力が作用する。そして、運転中にチェーンに弛みが生じた場合には、曲率半径が大きくなる側に弾性変形していたブレードスプリングが、曲率半径が小さくなる側に戻り変形することによって、ブレードシューがチェーンの側に突出し、これにより、チェーンの弛みが除去されるようになっている。
【０００４】
ところで、エンジンのオーバヘッドカムシャフト駆動用のタイミングチェーンのように、芯間距離の長いアプリケーションで使用されるチェーンの場合には、チェーンの弛み側スパンの長さが長くなるために、運転中のチェーンの幅方向の振れも大きくなり、このため、チェーン摺動面上でチェーンを幅方向にガイドする必要が生じる場合がある。
【０００５】
そこで、このようなアプリケーションで使用されている油圧テンショナにおいては、横断面図である図１０に示すように、シュー長手方向（同図紙面垂直方向）に延びるガイド部５１，５２をテンショナシュー５０のチェーン摺動面５０ａの左右両側縁部に形成しており、これらのガイド部５１，５２により、チェーン６０の幅方向の振れを抑制して、チェーン６０の走行をガイドしている。なお、図中、部材５５はテンショナシュー５０を支持するテンショナアームである。
【０００６】
ブレードテンショナにおいても、このような断面矩形状のガイド部５１，５２をブレードシューにそのまま設けることも考えられるが、ブレードテンショナの場合には、ガイド部５１，５２を設けることによって、ブレードシューの曲げ剛性が大きくなり、その結果、ブレードシュー５０が曲がりにくくなるという欠点が生じる。
【０００７】
一般に、ブレードテンショナにおいて、チェーンに常時適切な緊張力を作用させるためには、チェーンの弛み度合いに応じてブレードシューが曲率半径を変えられるように、ブレードシューが曲がりやすいことが必要である。
【０００８】
ところが、ブレードシューの全長にわたってガイド部５１，５２のようなガイド部を設けると、ブレードシューが曲がりにくくなるため、チェーンの弛み度合いに応じてブレードシューが随時適切な曲率半径に変化することができず、チェーンに常時適切な緊張力を作用できなくなる。
【０００９】
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもので、ブレードシューの曲げ変形のしやすさ（すなわち、可撓性）を維持しつつ、ブレードシューのチェーン摺動面上においてチェーンの幅方向のガイド機能を有するブレードテンショナを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、チェーンに緊張力を作用させるためのブレードテンショナであって、弧状に湾曲したチェーン摺動面を有するシュー本体と、前記シュー本体の前記チェーン摺動面の両側縁部から立ち上がりかつ前記チェーン摺動面に沿って長手方向に連続して延びるとともに、前記チェーン摺動面を走行するチェーンを幅方向からガイドするための左右一対のガイド部とから構成されるブレードシューと、前記シュー本体の前記チェーン摺動面と逆側に配置され、前記ブレードシューにばね力を作用させるための板ばね状のブレードスプリングとを備えている。そして、前記ガイド部が、概略三角形状の横断面形状を有しており、前記ガイド部の前記横断面形状を形成する面のうち前記チェーン摺動面から立ち上がるガイド面が、前記チェーン摺動面と鈍角をなしている。
【００１１】
請求項２の発明に係るブレードテンショナは、弧状に湾曲したチェーン摺動面を有するシュー本体と、前記シュー本体の前記チェーン摺動面の両側縁部から立ち上がりかつ前記チェーン摺動面に沿って長手方向に連続して延びるとともに、前記チェーン摺動面を走行するチェーンを幅方向からガイドするための左右一対のガイド部とから構成されるブレードシューと、前記シュー本体の前記チェーン摺動面と逆側に配置され、前記ブレードシューにばね力を作用させるための板ばね状のブレードスプリングとを備えている。そして、前記ガイド部が概略三角形状または概略台形状の横断面形状を有しており、前記ガイド部の前記横断面形状を形成する面のうち前記チェーン摺動面から立ち上がるガイド面が、前記チェーン摺動面とほぼ直交していることを特徴としている。
【００１２】
請求項３の発明に係るブレードテンショナは、弧状に湾曲したチェーン摺動面を有するシュー本体と、前記シュー本体の前記チェーン摺動面の両側縁部から立ち上がりかつ前記チェーン摺動面に沿って長手方向に連続して延びるとともに、前記チェーン摺動面を走行するチェーンを幅方向からガイドするための左右一対のガイド部とから構成されるブレードシューと、前記シュー本体の前記チェーン摺動面と逆側に配置され、前記ブレードシューにばね力を作用させるための板ばね状のブレードスプリングとを備えている。そして、前記ガイド部が概略矩形状の横断面形状を有するとともに、前記シュー本体の前記チェーン摺動面と逆側には、前記ブレードスプリングを幅方向に支持するための支持部が設けられており、前記支持部の幅方向の厚みをＷとし、前記ガイド部の幅方向の厚みをｗとするとき ｗ＜Ｗ の関係が成立していることを特徴としている。
【００１３】
請求項４の発明に係るブレードテンショナは、弧状に湾曲したチェーン摺動面を有するシュー本体と、前記シュー本体の前記チェーン摺動面の両側縁部から立ち上がりかつ前記チェーン摺動面に沿って長手方向に連続して延びるとともに、前記チェーン摺動面を走行するチェーンを幅方向からガイドするための左右一対のガイド部とから構成されるブレードシューと、前記シュー本体の前記チェーン摺動面と逆側に配置され、前記ブレードシューにばね力を作用させるための板ばね状のブレードスプリングとを備えている。そして、前記ガイド部が概略矩形状の横断面形状を有しており、前記横断面形状を形成する面のうち、前記チェーン摺動面から立ち上がるガイド面の外側に配置された外側面の一部に凹部が形成されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項５の発明に係るブレードテンショナは、弧状に湾曲したチェーン摺動面を有するシュー本体と、前記シュー本体の前記チェーン摺動面の両側縁部から立ち上がりかつ前記チェーン摺動面に沿って長手方向に連続して延びるとともに、前記チェーン摺動面を走行するチェーンを幅方向からガイドするための左右一対のガイド部とから構成されるブレードシューと、前記シュー本体の前記チェーン摺動面と逆側に配置され、前記ブレードシューにばね力を作用させるための板ばね状のブレードスプリングとを備えている。そして、前記ガイド部の前記チェーン摺動面からの立ち上がり高さが、前記ガイド部の長手方向中 央部で最大となっており、長手方向中央部から離れるにしたがい徐々に低くなっていることを特徴としている。
【００１５】
請求項６の発明に係るブレードテンショナは、請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記ガイド部の高さをｈとし、前記シュー本体の板厚をｔとするとき ｈ＜ｔ の関係が成立していることを特徴としている。
【００１６】
請求項１ないし６の発明によれば、チェーンの運転中には、チェーンがブレードシューのシュー本体のチェーン摺動面上を摺動しつつ走行するが、このとき、シュー本体のチェーン摺動面の両側縁部から立ち上がるガイド部により、チェーンがチェーン摺動面上において幅方向にガイドされる。また、ブレードスプリングの弾性変形による反発力（ばね力）が押付荷重としてチェーンに作用して、チェーンに一定の緊張力が作用する。
【００１７】
請求項１の発明においては、シュー本体のチェーン摺動面に沿って長手方向に連続して延びるガイド部が、概略三角形状の横断面形状を有しているので、同じ高さの矩形状または台形状の横断面形状と比較して、ブレードシューの曲げ剛性を小さくでき、ブレードシューの全長にわたってブレードシューの可撓性を維持できる。これにより、チェーンの弛み度合いに応じて、ブレードシューが随時適切な曲率半径に変化することができ、チェーンに常時適切な緊張力を作用できるようになる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、ガイド部が概略三角形状または概略台形状の横断面形状を有しているので、同じ高さの矩形状の横断面形状と比較して、ブレードシューの曲げ剛性を小さくでき、これにより、ブレードシューの全長にわたってブレードシューの可撓性を維持できる。
【００１９】
この場合において、ガイド部の横断面形状を形成する面のうちチェーン摺動面から立ち上がるガイド面は、チェーン摺動面とほぼ直交しており、チェーンの幅方向の横振れに対して、ガイド面全体が規制面として作用するので、チェーンの横振れを確実に防止できる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、ガイド部が概略矩形状の横断面形状を有しており、ガイド部の幅方向の厚みをｗとし、ブレードスプリングを幅方向に支持する支持部の幅方向の厚みをＷとするとき、ｗ＜Ｗの関係が成立している。この場合には、ガイド部の幅方向の厚みを抑えたことにより、ブレードシューの曲げ剛性の増加を抑制することができ、これにより、ブレードシューの全長にわたってブレードシューの可撓性を維持できる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、ガイド部が概略矩形状の横断面形状を有しており、横断面形状を形成する面のうち、チェーン摺動面から立ち上がるガイド面の外側に配置された外側面の一部に凹部が形成されている。この場合には、凹部を形成したことにより、同じ高さおよび厚みを有する矩形状の横断面形状と比較して、ブレードシューの曲げ剛性を小さくでき、これにより、ブレードシューの全長にわたってブレードシューの可撓性を維持できる。
【００２２】
請求項５の発明によれば、ガイド部の前記チェーン摺動面からの立ち上がり高さが、前記ガイド部の長手方向中央部で最大となっており、長手方向中央部から離れるにしたがい徐々に低くなっている。
【００２３】
この場合には、チェーンの振れが最も大きくなる弛み側スパンの略中央位置にガイド部が配設されることにより、チェーンの幅方向の振れを確実に抑制できるようになる。
【００２４】
請求項６の発明によれば、ガイド部の高さをｈとし、シュー本体の板厚をｔとするとき、ｈ＜ｔの関係が成立している。この場合には、ガイド部の高さを抑えたことにより、ブレードシューの曲げ剛性の増加を抑制することができ、これにより、ブレードシューの全長にわたってブレードシューの可撓性を維持できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施態様を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施態様によるブレードテンショナを含むエンジンカムシャフトタイミングシステムの概略構成図、図２はブレードテンショナを構成するブレードシューの全体斜視図、図３は図１の拡大部分図、図４は図１のIV-IV 線断面図、図５ないし図９は図４の第１ないし第５の変形例をそれぞれ示す図である。
【００２６】
図１に示すように、このカムシャフトタイミングシステム１は、クランクシャフト２に固定されたクランクスプロケット２０と、カムシャフト３に固定されたカムスプロケット３０と、これらのスプロケット２０，３０間に巻き掛けられたタイミングチェーン４とを備えている。なお、図中の矢印は、クランクシャフト２およびカムシャフト３のそれぞれの回転方向を示している。
【００２７】
タイミングチェーン４の弛み側スパンには、ブレードテンショナ１０が配置されている。このブレードテンショナ１０は、弧状に湾曲する樹脂製のブレードシュー１１と、ブレードシュー１１のチェーン摺動面１１ａと逆側に積層配置されるとともに、ブレードシュー１１にばね力を作用させるための板ばね状の複数枚のブレードスプリング１２とから主として構成されている。
【００２８】
ブレードシュー１１は、その基端側に形成された枢支穴１１ｂを挿通するボルトまたはピン１３に回動自在に支持されている。ピン１３はエンジン内に固定されている。ブレードシュー１１の先端部１１ｃは、エンジン内に設けられた支持面１４に当接しており、該支持面１４上をスライドし得るようになっている。
【００２９】
本発明によるブレードテンショナ１０が適用されるチェーンとしては、図１に示すように、チェーンの幅方向の振れが相対的に大きい、エンジンのカムシャフト駆動用のタイミングチェーンが好適であるが、エンジンの補機駆動用のチェーンに適用することも可能である。
【００３０】
なお、図１では、シングルオーバヘッドカムシャフト（ＳＯＨＣ）型式のエンジンを例にとったが、本発明におけるブレードテンショナは、ダブルオーバヘッドカムシャフト（ＤＯＨＣ）型式のエンジンにも同様に適用できる。
【００３１】
また、本発明におけるブレードテンショナは、図１に示すような構成のものには限定されず、ブレードシューのチェーン摺動面と逆側にブレードスプリングが配置されるようなブレードテンショナであれば、その他の任意の形状および構成のブレードテンショナに適用できる。
【００３２】
図２に示すように、ブレードシュー１１のチェーン摺動面１１ａの両側縁部には、該両側縁部からそれぞれ立ち上がるとともにチェーン摺動面１１ａに沿って長手方向に連続して延びる左右一対のガイド部１７が設けられている。また、ブレードシュー１１のチェーン摺動面１１ａの逆側には、ブレードスプリング１２を幅方向から支持するための支持片１９が設けられている。
【００３３】
ガイド部１７は、図１に示すように、クランクスプロケット２０を出てブレードテンショナ１０に入り込むチェーン４が、ブレードシュー１１のチェーン摺動面１１ａと接触し始める接触開始個所Ａまたはその手前側（図下側）の個所からシュー長手方向に延びている。これにより、ブレードテンショナ１０に入り込む際のチェーン４の走行状態がガイド部１７で確実にガイドされ、その結果、チェーン４がブレードシュー１１のチェーン摺動面１１ａにスムーズに入り込めるようになっている。
【００３４】
またガイド部１７は、ブレードテンショナ１０を出てカムスプロケット３０に入り込むチェーン４が、ブレードシュー１１のチェーン摺動面１１ａから離れ始める離脱開始個所Ｂまたはその上側（図上側）の個所まで延びている。これにより、ブレードテンショナ１０を離れる際のチェーン４の走行状態がガイド部１７で確実にガイドされ、その結果、チェーン４がカムスプロケット３０の歯にスムーズに噛み込めるようになっている。
【００３５】
さらにガイド部１７は、チェーン摺動面１１ａの長手方向略中央位置に形成されている。この略中央位置は、チェーン４の弛み側スパンにおいてチェーン４の振れが最も大きくなる個所であり、当該個所にガイド部１７が配設されることによって、チェーン４の幅方向の振れが確実に抑制されるようになる。
【００３６】
図３に示すように、チェーン摺動面１１ａの長手方向略中央位置におけるガイド部１７の高さをｈCとし、接触開始個所Ａおよび離脱開始個所Ｂにおけるガイド部１７の高さをそれぞれｈA，ｈBとするとき、ｈC ≧ｈA およびｈC ≧ｈB の関係が成立するように、ガイド部１７の高さを調整するようにしてもよい。なお、図３は、図示の便宜上、シュー長手方向と交差する方向の寸法をやや誇張して描いている。
【００３７】
この場合には、チェーンの弛み側スパンにおいてチェーンの振れが最も大きくなる個所である弛み側スパン中央部分におけるガイド部１７の高さが最も高くなり、または、弛み側スパン中央部分におけるガイド部１７の高さが接触開始個所Ａおよび離脱開始個所Ｂにおける高さと少なくとも同程度になるので、チェーンの幅方向の振れを一層確実に抑制できるようになる。
【００３８】
ブレードシュー１１の横断面図である図４に示すように、ガイド部１７の高さをｈとし、ブレードシュー１１のチェーン摺動面１１ａにおける板厚をｔとするとき、ｈ＜ｔの関係が成立している。この場合には、ガイド部１７の高さが抑えられることにより、ブレードシュー１１の曲げ剛性の増加を抑制することができ、これにより、ブレードシュー１１の全長にわたってブレードシュー１１の可撓性を維持できる。
【００３９】
ガイド部１７は、図４に示すような概略三角形状の横断面形状を有している。あるいは、図５に示すように、図４のガイド部１７の頂上部をチェーン摺動面１１ａと略平行な平坦面とすることにより、概略台形状の横断面形状を有するガイド部１７ａを採用するようにしてもよい。
【００４０】
これにより、同じ高さの矩形状の横断面形状と比較して（図１０参照）、ブレードシューの断面二次モーメントしたがって曲げ剛性を小さくでき、ブレードシューの全長にわたってブレードシューの可撓性を維持できる。その結果、チェーンの弛み度合いに応じて、ブレードシューが随時適切な曲率半径に変化することができ、チェーンに常時適切な緊張力を作用できるようになる。
【００４１】
なお、図４および図５に示す例では、ガイド部１７，１７ａの横断面形状を形成する面のうちチェーン摺動面１１ａから立ち上がるガイド面がチェーン摺動面１１ａと鈍角をなしているが、これらのガイド面は、図６および図７に示すように、チェーン摺動面１１ａとほぼ直交させるようにしてもよい。
【００４２】
図６は、図４と同様の概略三角形状の横断面形状を有するガイド部１７′を示しており、図７は、図５と同様の概略台形状の横断面形状を有するガイド部１７′ａを示している。これらの場合には、ガイド部１７′，１７′ａの各ガイド面がチェーン摺動面１１ａからほぼ垂直に立ち上がっていることにより、チェーンの幅方向の横振れに対してガイド面全体を規制面として作用させることができ、これにより、チェーンの横振れを確実に防止できる。
【００４３】
また、図８に示すように、概略矩形状の横断面形状を有する薄肉のガイド部１７ｂを採用するようにしてもよい。この場合には、ガイド部１７ｂの高さをｈ′とし、ガイド部１７ｂおよび支持片１９の幅方向の厚みをそれぞれｗおよびＷとするとき、ｈ′＜ｔおよびｗ＜Ｗの関係が成立している。
【００４４】
この場合には、ガイド部１７ｂの幅方向の厚みを抑えたことにより、ブレードシュー１１の曲げ剛性の増加を抑制でき、これにより、ブレードシュー１１の全長にわたってブレードシュー１１の可撓性を維持できる。
【００４５】
また、図９に示すように、概略矩形状の横断面形状の外側面の一部に凹部ｅが形成されたガイド部１７ｃを採用するようにしてもよい。この場合には、凹部ｅを形成したことにより、同じ高さおよび厚みを有する矩形状の横断面形状と比較して、ブレードシューの曲げ剛性を小さくでき、これにより、ブレードシューの全長にわたってブレードシューの可撓性を維持できる。
【００４６】
次に、上述した横断面形状のガイド部を有するブレードシュー１１を備えたブレードテンショナにおいては、チェーンの運転中には、チェーン４がブレードシュー１１のチェーン摺動面１１ａ上を摺動しつつ走行し、このとき、ブレードシュー１１の両側縁部におけるガイド部が、チェーン摺動面１１ａ上でチェーン４を幅方向にガイドしている。また、ブレードシュー１１およびブレードスプリング１２の弾性変形による反発力が押付荷重としてチェーン４に作用して、チェーン４に一定の緊張力が作用している。
【００４７】
この場合には、チェーン４をガイドするガイド部１７，１７ａ，１７′，１７′ａ，１７ｂの横断面形状がいずれもブレードシュー１１の曲げ剛性の増加を抑制するような形状を有しているので、ブレードシュー１１の全長にわたって可撓性が確保される結果、チェーン４の弛み度合いに応じた適切な緊張力がチェーン４に作用するようになる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るブレードテンショナによれば、シュー本体のチェーン摺動面の両側縁部から立ち上がりかつチェーン摺動面に沿って長手方向に連続して延びるガイド部を設けるとともに、ガイド部の横断面形状を概略三角形状または概略台形状のような曲げ剛性の小さい形状にしたので、ブレードシューの全長にわたってブレードシューの可撓性を維持しつつ、ブレードシューのチェーン摺動面上でチェーンを幅方向にガイドできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様によるブレードテンショナを含むエンジンカムシャフトタイミングシステムの概略構成図である。
【図２】前記ブレードテンショナを構成するブレードシューの全体斜視図である。
【図３】図１の拡大部分図である。
【図４】図１のIV-IV 線断面図である。
【図５】図４の第１の変形例を示す図である。
【図６】図４の第２の変形例を示す図である。
【図７】図４の第３の変形例を示す図である。
【図８】図４の第４の変形例を示す図である。
【図９】図４の第５の変形例を示す図である。
【図１０】従来の油圧テンショナアーム組立体の横断面図である。
【符号の説明】
４： タイミングチェーン
１０： ブレードテンショナ
１１： ブレードシュー
１１ａ： チェーン摺動面
１２： ブレードスプリング
１７： ガイド部
１９： 支持片
Ａ： 接触開始個所
Ｂ： 離脱開始個所
ｈ： ガイド部の高さ
ｔ： チェーン摺動面の板厚
ｗ： ガイド部の厚み
Ｗ： 支持片の厚み
ｅ： 凹部
Claims (6)
- チェーンに緊張力を作用させるためのブレードテンショナであって、
弧状に湾曲したチェーン摺動面を有するシュー本体と、前記シュー本体の前記チェーン摺動面の両側縁部から立ち上がりかつ前記チェーン摺動面に沿って長手方向に連続して延びるとともに、前記チェーン摺動面を走行するチェーンを幅方向からガイドするための左右一対のガイド部とから構成されるブレードシューと、
前記シュー本体の前記チェーン摺動面と逆側に配置され、前記ブレードシューにばね力を作用させるための板ばね状のブレードスプリングとを備え、
前記ガイド部が概略三角形状の横断面形状を有しており、前記ガイド部の前記横断面形状を形成する面のうち前記チェーン摺動面から立ち上がるガイド面が、前記チェーン摺動面と鈍角をなしている、
ことを特徴とするブレードテンショナ。 - チェーンに緊張力を作用させるためのブレードテンショナであって、
弧状に湾曲したチェーン摺動面を有するシュー本体と、前記シュー本体の前記チェーン摺動面の両側縁部から立ち上がりかつ前記チェーン摺動面に沿って長手方向に連続して延びるとともに、前記チェーン摺動面を走行するチェーンを幅方向からガイドするための左右一対のガイド部とから構成されるブレードシューと、
前記シュー本体の前記チェーン摺動面と逆側に配置され、前記ブレードシューにばね力を作用させるための板ばね状のブレードスプリングとを備え、
前記ガイド部が概略三角形状または概略台形状の横断面形状を有しており、前記ガイド部の前記横断面形状を形成する面のうち前記チェーン摺動面から立ち上がるガイド面が、前記チェーン摺動面とほぼ直交している、
ことを特徴とするブレードテンショナ。 - チェーンに緊張力を作用させるためのブレードテンショナであって、
弧状に湾曲したチェーン摺動面を有するシュー本体と、前記シュー本体の前記チェーン摺動面の両側縁部から立ち上がりかつ前記チェーン摺動面に沿って長手方向に連続して延びるとともに、前記チェーン摺動面を走行するチェーンを幅方向からガイドするための左右一対のガイド部とから構成されるブレードシューと、
前記シュー本体の前記チェーン摺動面と逆側に配置され、前記ブレードシューにばね力を作用させるための板ばね状のブレードスプリングとを備え、
前記ガイド部が概略矩形状の横断面形状を有するとともに、前記シュー本体の前記チェーン摺動面と逆側には、前記ブレードスプリングを幅方向に支持するための支持部が設けられており、前記支持部の幅方向の厚みをＷとし、前記ガイド部の幅方向の厚みをｗとするとき
ｗ＜Ｗ
の関係が成立している、
ことを特徴とするブレードテンショナ。 - チェーンに緊張力を作用させるためのブレードテンショナであって、
弧状に湾曲したチェーン摺動面を有するシュー本体と、前記シュー本体の前記チェーン摺動面の両側縁部から立ち上がりかつ前記チェーン摺動面に沿って長手方向に連続して延びるとともに、前記チェーン摺動面を走行するチェーンを幅方向からガイドするための左右一対のガイド部とから構成されるブレードシューと、
前記シュー本体の前記チェーン摺動面と逆側に配置され、前記ブレードシューにばね力を作用させるための板ばね状のブレードスプリングとを備え、
前記ガイド部が概略矩形状の横断面形状を有しており、前記横断面形状を形成する面のうち、前記チェーン摺動面から立ち上がるガイド面の外側に配置された外側面の一部に凹部が形成されている、
ことを特徴とするブレードテンショナ。 - チェーンに緊張力を作用させるためのブレードテンショナであって、
弧状に湾曲したチェーン摺動面を有するシュー本体と、前記シュー本体の前記チェーン摺動面の両側縁部から立ち上がりかつ前記チェーン摺動面に沿って長手方向に連続して延びるとともに、前記チェーン摺動面を走行するチェーンを幅方向からガイドするための左右一対のガイド部とから構成されるブレードシューと、
前記シュー本体の前記チェーン摺動面と逆側に配置され、前記ブレードシューにばね力を作用させるための板ばね状のブレードスプリングとを備え、
前記ガイド部の前記チェーン摺動面からの立ち上がり高さが、前記ガイド部の長手方向中央部で最大となっており、長手方向中央部から離れるにしたがい徐々に低くなっている、
ことを特徴とするブレードテンショナ。 - 請求項１ないし５のいずれかにおいて、
前記ガイド部の高さをｈとし、前記シュー本体の板厚をｔとするとき
ｈ＜ｔ
の関係が成立している、
ことを特徴とするブレードテンショナ。
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