説明

伝動機構

【課題】簡単な構成で、チェーンの伸びが発生してもプランジャの突出量が大きく変化することなく、チェーンの張力変動や振動を十分に吸収する伝動機構を提供すること。
【解決手段】揺動チェーンガイド120をチェーン方向に付勢するチェーンテンショナ110を有する伝動機構であって、チェーンテンショナ110から揺動チェーンガイド120側に突出するプランジャ112の先端当接部113が、揺動チェーンガイド120側に凸状の曲線形状に形成されていること。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、駆動スプロケットと、少なくとも1つの従動スプロケットと、各スプロケットの間に掛架されて回転力を伝達するチェーンと、揺動可能に設けられスプロケット間を走行するチェーンを摺動案内する揺動チェーンガイドと、該揺動チェーンガイドをチェーン方向に付勢するチェーンテンショナとを有する伝動機構に関し、例えば、エンジンルーム内のクランク軸とカム軸の夫々に設けたスプロケット間に無端懸回したサイレントチェーン、ローラチェーン等のタイミングチェーンをチェーンガイドによって張力保持、摺動案内を行うエンジンのタイミングシステムに好適な伝動機構に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来周知のエンジンのタイミングシステムは、図6に示すように、エンジンルーム内のクランク軸に取付けた駆動スプロケットS1とカム軸に取付けた一対の従動スプロケットS2、S3間にチェーンCが無端懸回されてなり、チェーンCの緩み側区間においてチェーンテンショナ510に付勢されてチェーンCの張力を適正に保持して案内する揺動チェーンガイド520と、チェーンCの張り側区間においてチェーンCの走行を案内する固定チェーンガイド(図示せず)とによって伝動機構500が構成されている。
【0003】
この伝動機構500では、揺動チェーンガイド520はエンジンルーム(図示せず)の揺動軸Bに揺動自在に取付けられており、当接部521がチェーンテンショナ510のプランジャ512の先端当接部513に当接してチェーンC側に揺動押圧されることでチェーンCの張力が適正に保持される。
また、チェーンCの張力変動や振動に応じて、プランジャ512の付勢力に抗して揺動チェーンガイド520が揺動することで、張力変動や振動が吸収されるように構成されている。
また、張力付与のための構成部材の特性を、雰囲気温度に応じて変化するように構成したタイミングシステムが公知である(例えば、特許文献1参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特公昭57−10299号公報(全頁、全図)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来、チェーンCは熱により僅かに伸び縮みし、また、長期の使用により僅かに伸びが発生して、適正な張力となる揺動チェーンガイド520の位置が移動する。
例えば、図7乃至図9に示すように、伸びがない状態、伸びが0.5%発生した時、伸びが1%発生した時において、それぞれ適正張力の位置が図示の右側に移行する。
【0006】
これらの適正張力の位置から、張力変動や振動による揺動チェーンガイド520の振れ角度は、同じ張力変動や振動であってもそれぞれ異なる。
すなわち、揺動チェーンガイド520のチェーンCに対する案内面の形状が弧状となっているため、チェーンCの伸びが大きくなるほどチェーンCが大きく湾曲した軌道を描き、その結果、チェーンCの伸びが大きくなるほど、同じ張力変動や振動に対する振れ角度は小さくなる。
【0007】
従来周知のタイミングシステムの伝動機構500では、プランジャ512の突出方向と、揺動チェーンガイド520の揺動の際の当接部521の移動方向がほぼ一致し、揺動によってプランジャ512の先端当接部513との当接点はほとんど変化しないため、例えば、張力変動や振動に対して、伸びがない状態において2.5°の振れ角度を示すのに対し、伸びが0.5%発生した時には2.1°、伸びが1%発生した時には1.8°の振れ角度となるとすると、図7に示すように、伸びがない状態において2.5°の振れ角度に対するプランジャ512の突出量が約5.6mm、図8に示すように、伸びが0.5%発生した時の2.1°の振れ角度に対するプランジャ512の突出量が約4.7mm、図9に示すように、伸びが1%発生した時の1.8°の振れ角度に対するプランジャ512の突出量が約4mmとなり、同じ張力変動や振動に対してプランジャ512の突出量が変化し、チェーンCの伸びによって張力変動や振動の吸収特性が変化する。
【0008】
このため、熱による影響や長期の使用によりチェーンに伸びが発生すると、チェーンの張力変動や振動を十分に吸収できないという問題があった。
また、上記参考文献に記載されたタイミングシステムの伝動機構においても、チェーンの伸びによる特性の変化には、何らの対策もなされておらず、伸びによる張力変動や振動の吸収特性の変化には対応ができないという問題があった。
【0009】
本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、簡単な構成で、チェーンの伸びが発生してもプランジャの突出量が大きく変化することなく、チェーンの張力変動や振動を十分に吸収する伝動機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本請求項1に係る発明は、駆動スプロケットと、少なくとも1つの従動スプロケットと、各スプロケットの間に掛架されて回転力を伝達するチェーンと、揺動可能に設けられスプロケット間を走行するチェーンを摺動案内する揺動チェーンガイドと、該揺動チェーンガイドをチェーン方向に付勢するチェーンテンショナとを有する伝動機構であって、前記チェーンテンショナが、テンショナボディと、該テンショナボディから前記揺動チェーンガイド側に付勢されるプランジャとを備え、該プランジャの前記揺動チェーンガイドと当接する先端当接部が、前記揺動チェーンガイドの揺動軸方向から見て前記揺動チェーンガイド側に凸状の曲線形状に形成されていることにより、前記課題を解決するものである。
【0011】
本請求項2に係る発明は、請求項1に記載された伝動機構の構成に加えて、前記先端当接部が、前記プランジャの先端に設けられた当接ローラからなることにより、前記課題を解決するものである。
【0012】
本請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に記載された伝動機構の構成に加えて、前記プランジャの突出方向が、前記揺動チェーンガイドとプランジャとの当接点と、揺動チェーンガイドの揺動中心とを結ぶ直線に対して鋭角をなすことにより、前記課題を解決するものである。
【0013】
本請求項4に係る発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載された伝動機構の構成に加えて、前記揺動チェーンガイドの前記プランジャとの当接部が、前記揺動チェーンガイドの揺動軸方向から見て前記プランジャ側に凸状の曲線形状に形成されていることにより、前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【0014】
本請求項1に係る発明の伝動機構は、駆動スプロケットと、少なくとも1つの従動スプロケットと、各スプロケットの間に掛架されて回転力を伝達するチェーンと、揺動可能に設けられスプロケット間を走行するチェーンを摺動案内する揺動チェーンガイドと、該揺動チェーンガイドをチェーン方向に付勢するチェーンテンショナとを有する伝動機構であって、チェーンテンショナが、テンショナボディと、該テンショナボディから揺動チェーンガイド側に付勢されるプランジャとを備え、該プランジャの揺動チェーンガイドと当接する先端当接部が、揺動チェーンガイドの移動に伴い揺動軸方向から見て揺動チェーンガイド側に凸状の曲線形状に形成されていることにより、プランジャの先端当接部と揺動チェーンガイドの当接部との当接点が揺動に応じて移動することで揺動角度に対するプランジャの突出量を変化させることができるため、熱や長期の使用によってチェーンの伸びが発生して揺動チェーンガイドの張力変動や振動を吸収するための振れ角度がチェーン伸び率に応じて減少しても、プランジャの突出量を極端に変化させることがないように設計でき、チェーンの張力変動や振動を十分に吸収することができる。
【0015】
本請求項2に係る発明の伝動機構は、請求項1に係る伝動機構が奏する効果に加えて、先端当接部が、プランジャの先端に設けられた当接ローラからなることにより、揺動チェーンガイドの先端当接部と揺動チェーンガイドの当接部との当接点の揺動に応じた移動の際に、移動の際の摺動摩擦がないためさらに、引っ掛かりや摩耗による損傷を防止することができるため、より円滑にチェーンの張力変動や振動を吸収することができる。
【0016】
本請求項3に係る発明の伝動機構は、請求項1または請求項2に係る伝動機構が奏する効果に加えて、プランジャの突出方向が、前記揺動チェーンガイドとプランジャとの当接点と、揺動チェーンガイドの揺動中心とを結ぶ直線に対して鋭角をなすことにより、揺動チェーンガイドの先端当接部と揺動チェーンガイドの当接部との当接点の揺動に応じた移動量を大きく確保することができ、さらに揺動に応じたプランジャの突出量の変化を少なくなるように設計できる。
【0017】
また、チェーンテンショナのプランジャの突出方向をチェーンの走行方向に近づけて、チェーンテンショナの取り付け位置をよりチェーン側に近づけることができるため、伝動機構全体をよりコンパクトに構成することができる。
【0018】
本請求項4に係る発明の伝動機構は、請求項1乃至請求項3のいずれかに係る伝動機構が奏する効果に加えて、揺動チェーンガイドの前記プランジャとの当接部が、前記揺動チェーンガイドの揺動軸方向から見て前記プランジャ側に凸状の曲線形状に形成されていることにより、揺動に応じたプランジャの突出方向にかかわらず、プランジャの突出量の変化を自由に設定でき、さらに揺動に応じたプランジャの突出量の変化を少なくなるように設計できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の第1実施例である伝動機構の説明図。
【図2】図1の伝動機構の伸びがない状態のプランジャの突出の説明図。
【図3】図1の伝動機構の伸び0.5%の状態のプランジャの突出の説明図。
【図4】図1の伝動機構の伸び1%の状態のプランジャの突出の説明図。
【図5】本発明の第2実施例である伝動機構の説明図。
【図6】従来の伝動機構の説明図。
【図7】従来の伝動機構の伸びがない状態のプランジャの突出の説明図。
【図8】従来の伝動機構の伸び0.5%の状態のプランジャの突出の説明図。
【図9】従来の伝動機構の伸び1%の状態のプランジャの突出の説明図。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明は、駆動スプロケットと、少なくとも1つの従動スプロケットと、各スプロケットの間に掛架されて回転力を伝達するチェーンと、揺動可能に設けられスプロケット間を走行するチェーンを摺動案内する揺動チェーンガイドと、該揺動チェーンガイドをチェーン方向に付勢するチェーンテンショナとを有する伝動機構であって、チェーンテンショナが、テンショナボディと、該テンショナボディから揺動チェーンガイド側に付勢されるプランジャとを備え、該プランジャの揺動チェーンガイドと当接する先端当接部が、揺動チェーンガイドの揺動軸方向から見て揺動チェーンガイド側に凸状の曲線形状に形成され、揺動チェーンガイドの張力変動や振動を吸収するための振れ角度がチェーン伸び率に応じて減少しても、該振れ角度に対応するプランジャの突出量の変化が少なく、簡単な構成で、チェーンの伸びが発生してもプランジャの突出量が大きく変化することなく、チェーンの張力変動や振動を十分に吸収するものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。
【0021】
すなわち、本発明の伝動機構の揺動チェーンガイドのチェーン摺動面は、チェーンガイドを摺動性の良好な材料で一体に成形して構成しても良く、チェーンとの摺動性の良好な走行案内シュー部材を着脱可能に設けても良い。
【0022】
また、本発明の伝動機構の揺動チェーンガイドのチェーン摺動面の具体的な素材としては、チェーンとの摩擦抵抗の少ないものであれば如何なるものでも良く、特に、高温環境下で耐久性を発揮するとともにチェーンの円滑な摺接走行を達成することが可能である素材が好適であり、例えば、ポリアミド6樹脂、ポリアミド46樹脂、ポリアミド66樹脂、ポリアセタール樹脂など合成樹脂材料などの素材を用いるのが好ましい。
【実施例1】
【0023】
以下に、本発明の一実施例である伝動機構について、図面に基づいて説明する。
本発明の第1実施例である伝動機構100は、従来例と同様に図1に示すように、エンジンルーム内のクランク軸に取付けた駆動スプロケットS1とカム軸に取付けた一対の従動スプロケットS2、S3間にチェーンCが無端懸回されるエンジンのタイミングシステムに用いられる。
【0024】
揺動チェーンガイド120はエンジンルーム(図示せず)の揺動軸Bに揺動自在に取付けられており、当接部121がチェーンテンショナ110のプランジャ112の先端当接部113に当接してチェーンC側に揺動押圧されることでチェーンCの張力が適正に保持される。
【0025】
また、チェーンCの張力変動や振動に応じて、プランジャ112の付勢力に抗して揺動チェーンガイド120が揺動することで、張力変動や振動が吸収されるように構成されている。
【0026】
チェーンテンショナ110は、プランジャ112の突出方向が、揺動チェーンガイド120の当接部121とプランジャ112の先端当接部113との当接点と揺動チェーンガイド120の揺動中心とを結ぶ直線に対して、約45°の鋭角をなすように設けられている。
【0027】
揺動チェーンガイド120の当接部121と当接するプランジャ112の先端当接部113は、図示のように、揺動チェーンガイド120の揺動軸B方向から見て揺動チェーンガイド120側に凸状の曲線形状に形成されている。
また、揺動チェーンガイド120の当接部121は、揺動チェーンガイド120の揺動軸B方向から見てプランジャ112側に凸状の曲線形状に形成されている。
【0028】
以上の構成により、プランジャ112の先端当接部113と揺動チェーンガイド120の当接部121の当接点は、プランジャ112の突出する方向に側に揺動チェーンガイド120が揺動するのに応じて、揺動チェーンガイド120の揺動軸Bから離れる方向に移動する。
この時、当接点が先端当接部113および当接部121のそれぞれの凸状の曲線形状の頂点から離れる方向に移動するように設定することで、チェーンCの伸びが発生して揺動チェーンガイド120の張力変動や振動を吸収するための振れ角度がチェーン伸び率に応じて減少しても、プランジャ112の突出量をほとんど変化させることがないように設計することができる。
【0029】
例えば、従来例と同様に、張力変動や振動に対して、チェーン伸びがない状態において2.5°の振れ角度を示すのに対し、伸びが0.5%発生した時には2.1°、伸びが1%発生した時には1.8°の振れ角度となるとすると、図2示すように、伸びがない状態において2.5°の振れ角度に対するプランジャ112の突出量が約4mm、図3に示すように、伸びが0.5%発生した時の2.1°の振れ角度に対するプランジャ112の突出量が約4mm、図4に示すように、伸びが1%発生した時の1.8°の振れ角度に対するプランジャ112の突出量も約4mmとなり、同じ張力変動や振動に対してプランジャ112の突出量がほぼ一定量となり、チェーンCの伸びによっても張力変動や振動の吸収特性を一定とすることができ、張力変動や振動を十分に吸収することができる。
【実施例2】
【0030】
次に、本発明の他の実施例である伝動機構について、図面に基づいて説明する。
本発明の第2実施例である伝動機構200は、従来例、第1実施例と同様に図5に示すように、エンジンルーム内のクランク軸に取付けた駆動スプロケットS1とカム軸に取付けた一対の従動スプロケットS2、S3間にチェーンCが無端懸回されるエンジンのタイミングシステムに用いられる。
本第2実施例において、プランジャ212の先端当接部213以外の構成は、前述した第1実施例と同様なので説明を省略する。
【0031】
揺動チェーンガイド220の当接部221と当接するプランジャ212の先端当接部213は、図示のように、プランジャ212の先端に設けられた支持軸214によって揺動軸Bと平行な軸回りに回転可能に支持された当接ローラ215からなる。
また、揺動チェーンガイド220の当接部221は、揺動チェーンガイド220の揺動軸B方向から見てプランジャ212側に凸状の曲線形状に形成されている。
【0032】
このことにより、第1実施例同様、チェーンCの伸びが発生して揺動チェーンガイド220の張力変動や振動を吸収するための振れ角度がチェーン伸び率に応じて減少しても、プランジャ212の突出量をほとんど変化させることがないように設計することができ、、チェーンCの伸びによっても張力変動や振動の吸収特性を一定とすることができ、張力変動や振動を十分に吸収することができる。
【0033】
プランジャ212の先端当接部213と揺動チェーンガイド220の当接部221の当接点が、プランジャ212の突出する方向に側に揺動チェーンガイド220が揺動するのに応じて、揺動チェーンガイド220の揺動軸Bから離れる方向に移動する際に、当接ローラ215が回転しながら移動するため、当接点における摺動摩擦がなく、引っ掛かりや摩耗による損傷を防止することができ、より円滑にチェーンの張力変動や振動を吸収することができる。
【0034】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で、チェーンの伸びが発生してもプランジャの突出量が大きく変化することなく、チェーンの張力変動や振動を十分に吸収するなど、その効果は甚大である。
【0035】
なお、上述したチェーン伸び率、振れ角度の数値は一例であり、伝動機構のレイアウト、個々の構成の形状、チェーンの強度、伝動するトルク、振動量、トルクの変化量等の様々な条件によって異なるものである。
また、揺動チェーンガイド120、220の当接部121、221には、パッド等を設けて、より円滑にプランジャ112、212の先端当接部213、213と当接するようにしても良い。
【符号の説明】
【0036】
100、200、500 ・・・伝動機構
110、210、510 ・・・チェーンテンショナ
111、211、511 ・・・テンショナボディ
112、212、512 ・・・プランジャ
113、213、513 ・・・先端当接部
214 ・・・支持軸
215 ・・・当接ローラ
120、220、520 ・・・揺動チェーンガイド
121、221、521 ・・・当接部
C ・・・チェーン
S1 ・・・駆動スプロケット
S2、S3 ・・・従動スプロケット
B ・・・揺動軸

【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動スプロケットと、少なくとも1つの従動スプロケットと、各スプロケットの間に掛架されて回転力を伝達するチェーンと、揺動可能に設けられスプロケット間を走行するチェーンを摺動案内する揺動チェーンガイドと、該揺動チェーンガイドをチェーン方向に付勢するチェーンテンショナとを有する伝動機構であって、
前記チェーンテンショナが、テンショナボディと、該テンショナボディから前記揺動チェーンガイド側に付勢されるプランジャとを備え、
該プランジャの前記揺動チェーンガイドと当接する先端当接部が、前記揺動チェーンガイドの揺動軸方向から見て前記揺動チェーンガイド側に凸状の曲線形状に形成されていることを特徴とする伝動機構。
【請求項2】
前記先端当接部が、前記プランジャの先端に設けられた当接ローラからなることを特徴とする請求項1に記載の伝動機構。
【請求項3】
前記プランジャの突出方向が、前記揺動チェーンガイドとプランジャとの当接点と、揺動チェーンガイドの揺動中心とを結ぶ直線に対して鋭角をなすことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の伝動機構。
【請求項4】
前記揺動チェーンガイドの前記プランジャとの当接部が、前記揺動チェーンガイドの揺動軸方向から見て前記プランジャ側に凸状の曲線形状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の伝動機構。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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