| 【発明の名称】 |
テンショニング装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】マーク・エム・ウィグステン
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| 【要約】 |
【課題】液圧テンショニング要素を不要してコストを低減するともに、省スペース化を可能にする。
【解決手段】駆動スプロケット１２および従動スプロケット１４間に巻き掛けられたチェーン１６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を構成する。この場合において、第１、第２のスプリングテンショナ２８，３６を設ける。スプリングテンショナ２８は、端部２９がピン３０により枢支可能に取り付けられかつ端部３１が自由端となっているシュー１０２を有している。シュー１０２はブレードスプリング１００を内部に有している。同様に、スプリングテンショナ３６は、端部３７がピン３８により枢支可能に取り付けられかつ端部３９が自由端となっているシュー１０２を有しており、シュー１０２はブレードスプリング１００を内部に有している。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 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であって、第１のスプリングテンショナと、第２のスプリングテンショナとを備え、前記第１のスプリングテンショナが、第１の端部において枢支可能に取り付けられかつ第２の端部が自由端となっているシューを有し、前記シューがブレードスプリングを内部に有しており、前記第１のスプリングテンショナが、前記第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作用しており、前記第２のスプリングテンショナが、第１の端部において枢支可能に取り付けられかつ第２の端部が自由端となっているシューを有し、前記シューがブレードスプリングを内部に有しており、前記第２のスプリングテンショナが、前記チェーンの前記一部の部分に作用している、ことを特徴とするテンショニング装置。
【請求項２】 請求項１において、前記第１および第２のスプリングテンショナが、前記チェーンの前記一部の部分において第１の側に作用している、ことを特徴とするテンショニング装置。
【請求項３】 請求項１において、前記第１のスプリングテンショナが、前記チェーンの前記一部の部分において第１の側に作用しており、前記第２のスプリングテンショナが、前記チェーンの前記一部の部分において前記第１の側と逆側の第２の側に作用している、ことを特徴とするテンショニング装置。
【請求項４】 請求項１において、前記第１のスプリングテンショナが、多数の弾性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５】 請求項１において、前記第１のスプリングテンショナがブラケットを有している、ことを特徴とするテンショニング装置。
【請求項６】 請求項１において、前記チェーンの第２の側に作用するチェーンガイドをさらに有している、ことを特徴とするテンショニング装置。
【請求項７】 請求項１において、前記チェーンの前記一部の部分が前記チェーンの弛み側である、ことを特徴とするテンショニング装置。
【請求項８】 請求項１において、前記第１および第２のスプリングテンショナが、液圧テンショナを使用することなく、前記チェーンの前記一部の部分に緊張力を作用させている、ことを特徴とするテンショニング装置。
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【発明の詳細な説明】【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装置であって、第１のスプリングテンショナと、第２のスプリングテンショナとを備えている。前記第１のスプリングテンショナは、第１の端部において枢支可能に取り付けられかつ第２の端部が自由端となっているシューを有し、前記シューがブレードスプリングを内部に有している。前記第１のスプリングテンショナは、前記第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作用している。前記第２のスプリングテンショナは、第１の端部において枢支可能に取り付けられかつ第２の端部が自由端となっているシューを有し、前記シューがブレードスプリングを内部に有している。前記第２のスプリングテンショナは、前記チェーンの前記一部の部分に作用している。
【０００７】請求項２の発明に係るテンショニング装置は、請求項１において、前記第１および第２のスプリングテンショナが、前記チェーンの前記一部の部分において第１の側に作用していることを特徴としている。
【０００８】請求項３の発明に係るテンショニング装置は、請求項１において、前記第１のスプリングテンショナが、前記チェーンの前記一部の部分において第１の側に作用しており、前記第２のスプリングテンショナが、前記チェーンの前記一部の部分において前記第１の側と逆側の第２の側に作用していることを特徴としている。
【０００９】請求項４の発明に係るテンショニング装置は、請求項１において、前記第１のスプリングテンショナが、多数の弾性スプリングを内部に有していることを特徴としている。
【００１０】請求項５の発明に係るテンショニング装置は、請求項１において、前記第１のスプリングテンショナがブラケットを有していることを特徴としている。
【００１１】請求項６の発明に係る装置は、請求項１において、前記チェーンの第２の側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。
【００１２】請求項７の発明に係るテンショニング装置は、請求項１において、前記チェーンの前記一部の部分が前記チェーンの弛み側であることを特徴としている。
【００１３】請求項８の発明に係るテンショニング装置は、請求項１において、前記第１および第２のスプリングテンショナが、液圧テンショナを使用することなく、前記チェーンの前記一部の部分に緊張力を作用させていることを特徴としている。
【００１４】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。
【００１５】
【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。
【００１６】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。
【００１７】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。
【００１８】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。
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】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。
【００２２】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。
【００２３】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。
【００２４】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。
【００２５】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。
【００２６】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。
【００２７】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、チェーンガイド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。
【００２８】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。
【００２９】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。
【００３０】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。
【００３１】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。
【００３２】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。
【００３３】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。
【００３４】
【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。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５００１２４３７８
【氏名又は名称】ボーグワーナー・インコーポレーテッド
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| 【出願日】 |
平成１２年１１月１３日（２０００．１１．１３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０３２４１
【弁理士】
【氏名又は名称】高崎 健一
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１４１００２（Ｐ２００１−１４１００２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月２５日（２００１．５．２５） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−３４４６７２（Ｐ２０００−３４４６７２） |
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