JP2008501912A - トラクション機構 - Google Patents
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Abstract
特に内燃機関のカムシャフトを駆動するための、駆動輪、従動輪、トラクション手段、並びに第1および第2のテンションレールから成るトラクション機構において、一方のテンションレールに、一方ではこのテンションレールに、他方では外部に支持された第1のテンション装置により張力を付与可能であり、第1のテンションレールが第2のテンションレールと、力乃至は運動が伝達されるように接続される。
Description
本発明は、特に内燃機関のカムシャフトを駆動するための、駆動輪(出力側スプロケット/プーリ)、従動輪(入力側スプロケット/プーリ)、トラクション手段(チェーン/ベルト)、並びに第1および第2のテンションレールから成る、トラクション機構(チェーン/ベルト駆動機構)に関する。
内燃機関のカムシャフトの駆動は、通例はクランクシャフトによりタイミングチェーンやタイミングベルト等のトラクション手段を介して行われるが、その際には特に横振動を抑止するために、トラクション手段を張り渡すテンショナが使用されるようになっている。板ばねにより機械式に力が加えられるシューを有しているチェーンテンショナを具備したそのような機構が、特許文献1に説明されている。
特許文献1に説明されるような機構では、テンショナが配置される側のトラクション手段の車間部分の張力が増大すると、反対側のトラクション手段の車間部分に、例えばカムシャフトの振動のために少なくとも短時間遊びが生じるために、トラクション手段に望まれない横振動が起振される。この問題には、例えば特許文献2に示される駆動システムにより、対処できるかもしれない。そこでは、二つのテンションレールが片側を一つのテンション装置のケースに揺動自在に連結されており、またこのケース内には、これらのテンションレールの間に位置して、これらのテンションレールに向かって内側から作用する、それぞれが逆の張り方向を有している油圧ピストンが配置されており、その際にこれらのピストンに、一つの共通の油圧ポートを介して作動油が供給されることにより、調和のとれた張り挙動がもたらされるようにしている。特許文献2に由来する駆動システムには、ケース、テンションピストン、およびテンションレールを含めて中心線に対して左右対称に構成される二つのテンション装置が含まれている。
特許文献2によると、両方の揺動自在なテンションレールは、連結された二つの油圧ピストンにより、力と運動が伝達されるように互いに接続されている。尤も、固定された内燃機関ハウジングに対する基準関係は不在であり、また一方のテンションレールから他方のテンションレールへ伝達される、例えば振動するカムシャフトにより起振された振動をコントロールすることも不可能である。それ以外にも、リニア振動系の原因となるテンション装置の左右対称な構成により、振動加振が助長され、それによりトラクション機構に損傷どころか全損すらも来たす怖れがある。またピストンの油圧系に万一空気が入り込んでしまうと、両テンションレール間に不知のばね系の成立を来たすという新たな問題を生じることもある。
以上のような背景から、本発明が解決しようとする課題は、望まれない横振動を効果的に抑止するために、それぞれのテンションレールに定義済みのコントロールされた張力を付与することができる、冒頭に記した種類のトラクション機構を提供することにある。それに加え、トラクション機構が、簡単かつ有利に構成されるとともに、その製造、組付け、および保守を簡単かつ有利に行えるようにする。
この課題は、請求項1の特徴構成により解決され、その根本にある考え方によると、一方のテンションレールに、一方ではこのテンションレールに、他方では外部の固定基準点に、例えば内燃機関ハウジングに支持された第1のテンション装置により、張力を付与可能であるとともに、この第1のテンションレールが第2のテンションレールに、定義済みの態様でパワー乃至動きを伝達するように接続されるようになっている。それにより、固定式外部基準点を基準として一方のテンションレールの振動をコントロールすることが可能となり、テンションレールの一方から他方への、定義されない、または減衰されない振動の伝達は、一切起こり得なくなる。トラクション機構の主要パラメータは決まっており、これらを有利となるように調整することができる。
本発明に従った解決手段により、カムシャフト駆動機構の振動およびトラクション手段の負荷が、全体的に著しく低減されるようになる。トラクション手段を大幅に軽量化して実施することが可能となり、また作動信頼性も格段と向上することができる。カムによる内燃機関のガス交換弁の作動についても制御性が向上し、その結果バルブタイミングがより正確なものとなるために、内燃機関をより効率的に運転できるようになる。カムシャフト側のトラクション機構がこのように改良されることにより、ウォーターポンプ、エアコンコンプレッサ、スタータ、および/または発電機等の補機類の駆動機構にもプラスの影響がもたらされ、今後は補機類についても同様に軽量化して実施できるようになり、その作動信頼性が向上し、耐用期間も延長される。最後にクランクケースの振動が低減されることにより、騒音発生が低減され、動弁機構の動作がより滑らかなものとなる。振動低減は、最終的には変速機を含むパワートレイン全体の利益となる。
本発明の非常に好ましい構成形態および展開構成例は、従属請求項の対象である。
それぞれのテンションレールが、一つのばねダンパ装置により接続されると有利であることが判明している。それにより振動は、一方のテンションレールから他方のテンションレールへ、このばねダンパ装置のパラメータに従属して緩衝および/または減衰されて伝達されるようになり、またその際にはシステムの要求に対応したばねおよびダンパの分担分の任意の広範な限度内でのチューニングが可能となる。ばねダンパ装置は、非常に好適な実施例においては固定特性を有しているが、この場合は実験および/または計算を通じて非常に有利な特性を算出することができるし、コストパーフォーマンスに優れた標準構成要素を使用することができる。別の実施例においては、ばねダンパ装置が調整式になっているが、この場合はばねダンパ装置の特性を、例えば組付け作業の枠内で、システムに対して個別にチューニングし、場合によっては稼動後しばらく経過してから再調整を行って周辺条件の変化に対して適合化させることが可能となる。
それぞれのテンションレールが、一つのばねダンパ装置により接続されると有利であることが判明している。それにより振動は、一方のテンションレールから他方のテンションレールへ、このばねダンパ装置のパラメータに従属して緩衝および/または減衰されて伝達されるようになり、またその際にはシステムの要求に対応したばねおよびダンパの分担分の任意の広範な限度内でのチューニングが可能となる。ばねダンパ装置は、非常に好適な実施例においては固定特性を有しているが、この場合は実験および/または計算を通じて非常に有利な特性を算出することができるし、コストパーフォーマンスに優れた標準構成要素を使用することができる。別の実施例においては、ばねダンパ装置が調整式になっているが、この場合はばねダンパ装置の特性を、例えば組付け作業の枠内で、システムに対して個別にチューニングし、場合によっては稼動後しばらく経過してから再調整を行って周辺条件の変化に対して適合化させることが可能となる。
本発明に従ったさらに別のトラクション機構においては、ぞれぞれのテンションレールが一つの二分割型リンク装置を用いて接続され、その際に第1のテンションレールに対してリンク装置の第1部材が、第2のテンションレールに対してリンク装置の第2部材が配置されるようになっている。このリンク機構のそれ自体としては剛直であるこれらの部材は、互いに対して運動可能であり、それにより両方のテンションレールも定義済みの態様で互いに対して運動できるようになっている。このリンク機構に影響を与えることにより、運動をコントロールすることができる。
リンク装置の第2部材が、第2テンションレールに対して配置される支点から延びる二本のレバーアームを有しており、その際に第1のレバーアームがリンク装置の第1部材に接続され、さらに第2のレバーアームに第2のテンション装置により張力を付与できるようにすると非常に好適である。この第2テンション装置により加えられる力が、第2レバーアームを介して作用して、リンク装置の第2部材の回転付勢が行われる。第1レバーアームにより、リンク装置の第1部材がリンク装置の第2部材に向かって引き寄せられ、それによりトラクション手段が張り渡される。
第2テンション装置が、一方では第2レバーアームに、他方では内燃機関側に支持されると非常に有利である。それにより第2テンションレールの振動を、固定式外部基準点である内燃機関ハウジングを基準としてコントロールできるようになり、両方のテンションレールが、定義されずに、または減衰されずに振動することが不可能となる。
それぞれのレバーアームの軸線が、支点から互いに対して一定の角度を成して延びるように配置されると非常に好適である。この角度の大きさは、設計構造により決まり、例えば100°から130°迄の範囲にあるとよい。
リンク装置の第1部材を実質的に直線状に構成し、またその際には一方の端部がリンク装置の第2部材に、他方の端部が第1テンションレールに、パワー乃至動きを伝達するように接続されると有利であることが判明している。リンク装置の第1部材は、卓越した引張荷重の観点から、直線状に構成されることが推奨されるが、設計上の周辺条件によっては、別の形状に構成された方が好ましい場合もある。
同様に、リンク装置の第1部材が、第1テンションレールに対して配置される支点から延びる二本のレバーアームを有しており、その際に一方のレバーアームがリンク装置の第2部材に接続され、さらに他方のレバーアームに第1のテンション装置により張力を付与できるようにすると非常に好適である。この場合は、さらにもう一つのテンション装置を省略することができるために、トラクション機構全体の構成部品点数が削減される。外部で固定基準点に支持されるこの第1テンション装置によって、第1テンションレールに画定的かつコントロールされた態様で付勢可能であると同時に、第1および第2のテンションレールに、二分割型リンク装置を介して、張り方向に画定的かつコントロールされた態様で付勢することが可能となる。
使用されるテンション装置が一つだけである場合も、二つのテンション装置が使用される場合と同様に、それぞれのレバーアームの軸線が、支点から互いに対して一定の角度を成して延びるように配置され、この角度の大きさが、設計構造により決められ、例えば120°から140°迄の範囲にあり、さらにリンク装置の第1部材が実質的に直線状に構成され、またその際には一方の端部がリンク装置の第2部材に、他方の端部が第1テンションレールに、パワー乃至動きを伝達するように接続されると好適である。
本発明に従ったトラクション機構のさらにもう一つの同様に好ましい構成形態においては、リンク装置の両方の部材がリンク装置のピボット点で互いに接続されており、このピボット点に第2のテンション装置により張力を付与できるようになっている。この実施例では、回転付勢されるリンク装置の部材が放棄されており、それにより運動学的により簡単に構成されている。相応して張り挙動のチューニングもより簡単なものとなる。
第2テンション装置が、一方ではこのピボット点に、他方では内燃機関に支持されると好適であり、それにより固定されている内燃機関ハウジングを基準とすることによって、トラクション手段の定義済みのコントロールされた張り渡しが可能となる。
本発明のさらに別の同様に好ましい構成形態においては、一方では第1テンションレールに、他方では第2テンションレールに支持された第2のテンション装置が、これらのテンションレールの間に作用するようになっている。この場合は、固定式外部基準点に対する基準関係を有しているのが、第1テンションレールに対して配置される第1のテンション装置だけであるとしても、第2のテンション装置により第2テンションレールを介しても、トラクション手段の定義済みのコントロールされた張り渡しを達成することが可能となる。
第2テンション装置が、一方では、一方のテンションレールに直接接続されるとともに、両方のテンションレールの外側に配置されており、他方では、一つの接続部材により他方のテンションレールに接続されると、非常に有利である。設計上の理由から、この接続部材を鎌状に構成することが提案される。
第1および/または第2テンション装置は、油圧式、機械式、電磁式、電動式、または空気圧式で作動されると非常に好適である。テンション装置は、油圧を加えることができる一つのピストンを有しており、さらにテンション装置に、内燃機関の潤滑油を油圧式に供給することができると好適である。
テンション装置に、少なくともほぼ定常の、予め定められる最小値を下回らない圧力を加えることが可能であり、それにより、この所定の最小の力でトラクション手段を恒常的に張り渡すことができるようにすると、非常に有利であると看做される。さらに別の同様に有利な実施例においては、テンション装置に、不連続的または連続的に可変である圧力をフィードバック制御しながら加えられるようになっており、それによりトラクション手段の張力を周辺条件の変化に対して適合化させることができる。
本発明の非常に好ましい実施例においては、第1テンション装置および/または第2テンション装置に、一つの逆止弁を介して作動油を供給できるようになっている。それにより少なくとも片側は作動油供給部から切り離されることになり、その結果、例えば両方のテンション装置に内燃機関の潤滑系統からオイルを供給することが可能となり、しかもそれにもかかわらず、一方のテンションレールの振動による不利な影響を、他方のテンションレールが受けなくなる。この作動油により、第1および/または第2のテンションレールの張り方向への付勢が行われ、逆止弁により、この張力が維持されることが保証される。
トラクション機構がリニアに組み立てられずに、さらに振動の起振または継続が、その兆しが生じたときには既に回避されるようにするために、第1および第2のテンションレールに、形状が異なる案内領域が備えられると非常に好適である。
次に、本発明の非常に好ましい実施例について、図面を参照しながら詳しく説明する。図1には、一つのばねダンパ装置124により接続された二つのテンションレール114、116と、一方のテンションレール114と固定基準点126との間に配置される一つのテンション装置122を有しているトラクション機構100が示されている。
図1に示されるトラクション機構100により、ここには図示されない4サイクルレシプロエンジンのクランクシャフト102からカムシャフト104、106の駆動が行われる。そこではカムシャフトの一方が吸気弁の制御に、他方が排気弁の制御に利用される。図示の例では力/運動を伝達するためにタイミングベルト108が備えられているが、チェーンの代わりにベルトまたはその他のトラクション手段が備えられてもかまわない。
図1において、クランクシャフト102並びにそれぞれのカムシャフト104、106に対して配置される駆動輪の相応の直径が示唆するように、カムシャフト104、106はクランクシャフト102の回転数の二分の一で回転するために、クランクシャフト2回転で負荷交換・圧縮行程(吸入・圧縮・燃焼・排気行程)が1回もたらされる。
クランクシャフト102が矢印aで示す向きに回転するときには、チェーンの車間部分110によりアイドル車間部分が、チェーンの車間部分112により負荷車間部分が形成されるが、場合によっては車間部分110により負荷車間部分が、車間部分112によりアイドル車間部分が形成されるように、回転は逆向きに行われてもよい。
チェーンのそれぞれの車間部分110、112に対して、テンションレール114、116が一つずつ配置されており、これらのテンションレールは、例えばレール状に構成されて、チェーン108を、その両側部も案内するように把持している。テンションレール114、116は、耐油性、耐熱性、耐摩耗性を併せ持つ摺動特性に優れたプスチックで作られると好適であり、それぞれクランクシャフト側の端部118、120で内燃機関のハウジング126に旋回自在に接続されるが、その際には内燃機関ハウジングに回転運動を行うように接続するために、はめ込み式のピンが備えられるようになっている。それぞれのテンションレール114、116の反対側の端部は、一つのばねダンパユニット124を用いて互いに接続されている。このため基本的には両テンションレール114、116の自由端は、同じ方向に一緒に、および/または減衰され緩衝されて互いに向かって旋回することができる。
テンションレール114に対して、固定式外部基準点としての内燃機関ハウジング126に支持されたテンション装置112が配置されており、これにより好ましくは油圧式、機械式、電磁式、電動式、または空気圧式にテンションレール114を介してチェーン118に張力を加えることができる。
このテンション装置122には、例えば一つの逆止弁を介在して内燃機関の潤滑系統からオイルを供給されるようになっている一つの油圧ピストンシリンダ配列が含まれている。内燃機関の運転時に油圧が立ち上がると直ちに、テンション装置122のピストンが付勢されて、テンションレール114はトラクション手段を張る方向に作動される。トラクション手段108の張力を最大油圧に対応させるために、逆止弁はテンション装置122内の減圧を防止する。テンション装置122内で減圧が行われるのは、ピストンに漏れが生じたときだけとなる。或いはその代わりに、テンション装置122に別個の、および/またはフィードバック制御式の油圧供給部を備えることもできる。
ばねダンパ装置124により、それぞれのテンションレール114、116は互いに対して力を加え合い、その結果トラクション手段108は張り渡される。トラクション手段の振動、特に横振動は、コントロールされながら緩衝され減衰されて補償され、テンションレールの一方から他方への、定義されない、または減衰されない振動の伝達が防止される。
ほかにもテンションレール114の振動は、固定式外部基準点126としての内燃機関ハウジングを基準としてコントロールすることが可能であり、それによりテンションレール116の振動も、ばねダンパ装置124を利用した運動連成によりコントロールすることができる。
本発明に従った配列により、カムシャフト駆動機構の振動が効果的に防止され、その結果最終的には負荷が低減され、カムシャフト駆動機構全体を相応に軽量化して諸元決定できるようになる。より正確なバルブタイミングが実現され、補機類が受ける負荷も低減され、静穏性が向上する。
ばねダンパ装置124は、図示の例においては固定特性を有している。ばねダンパ装置124は例えば、ばねの変位が増大するほど、ばねによりもたらされる復元力が増大するように、非線形漸増ばね特性を有しているとよい。しかしその代わりにばねダンパ装置124は、線形特性または漸減特性を有していてもかまわない。別の実施例においては、ばねダンパ装置124が調整式となっているが、この場合は、ばね特性および/または減衰特性が調整可能であるとよい。
図1に関する説明部分が、その他の図に示される実施例にも関連付けることができるものである限り、これらの説明部分は、これらのその他の図との関連においても理解できるものである。
図2aには、ここには詳細に図示されない内燃機関の、二つのテンションレール214、216と、一方のテンションレール214と内燃機関ハウジング等の固定基準点226との間に配置される第1のテンション装置222とを有しており、両方のテンションレール214、216が二分割型リンク装置230により接続されており、さらにリンク装置230と内燃機関ハウジング等の固定基準点228との間に第2のテンション装置246が配置されている、トラクション機構200が示されており、図2bにはこのトラクション機構200の断面図が示されている。
両方のテンションレール214、216は、ここには詳細に図示されないが、符号228等の固定式支承部を表す記号により象徴される内燃機関ハウジングに、それぞれのクランクシャフト202側の端部により旋回自在に連結されている。
両方のテンションレール214、216は、一つの二分割型リンク装置230を用いて接続されており、リンク装置230の第1部材232はテンションレール214に対して、またリンク装置230の第2部材234はテンションレール216に対して配置されている。
リンク装置230の第1部材232は、主に引く力/押す力を伝達するために直線状に構成され、その一方の端部250によりテンションレール214の自由端にピボット式に接続されている。リンク装置230の第1部材232の他方の端部248は、テンションレール216に対して配置されたリンク装置230の第2部材234にピボット式に接続されている。
リンク装置230の第2部材234は、二本のレバーアーム242、244を有しており、支点236まわりに回転できるようになっており、またこの支点236は同時に、テンションレール216の自由端へのこの第2部材234の取付け点を形成している。レバーアーム242はリンク装置230の第1部材232にピボット式に接続され、レバーアーム244は、テンションレール216の取付け点228に支持された第2のテンション装置246にピボット式に接続されている。
図示の例では両方のレバーアーム242、244が互いに対して一定の角度を成すように配置されており、その際に両レバーアーム242、244間のクランクシャフト202側の角度は、180°未満、例えば100°から130°迄となっている。テンション装置246は、取付け空間を節減するために、この領域に配置されている。
リンク装置230により形成される運動接続部の伝動挙動には、特にリンク装置230の第2部材234の構成方式により影響を与えることができる。例えば実施例の一つでは、二本のレバーアーム242、244の長さが等しくなっている。別の実施例では、レバーアーム244の方がレバーアーム242よりも長くなる一方で、さらに別の実施例では、レバーアーム242の方がレバーアーム244よりも長くなっている。両レバーアーム242、244間の角度についても、別の実施例として180°と等しいか、またはそれよりも大きくすることすらできる。
第2テンション装置246により付勢されると、リンク装置230の第2部材234は、支点236まわりに旋回され、両テンションレール214、216は、リンク装置230のレバーアーム242と第1部材232とにより互いに向かって引き寄せられて、トラクション手段208を張り渡す。
第2テンション装置246により、両テンションレール214、216が互いに対して力を加え合うことにより、トラクション手段208を張り渡すことができる。トラクション手段の振動、特に横振動は、第2テンション装置246によりコントロールされながら緩衝され減衰されて補償され、テンションレールの一方から他方への、定義されない、または減衰されない振動の伝達が防止される。
ほかにもテンションレール214の振動は、固定式外部基準点226としての内燃機関ハウジングを基準としてコントロールすることが可能であるために、それによりテンションレール216の振動も、リンク装置230を利用した運動連成により、コントロールすることができる。
それぞれのテンション装置222、246は、例えば一つの逆止弁を介在して内燃機関の潤滑系統からオイリを供給されるようになっている油圧ピストンシリンダ配列を一つずつ有している。内燃機関の運転時に油圧が立ち上がると直ちに、両テンション装置222、246のピストンが付勢されて、それぞれのテンションレール214、216は張る方向に作動される。トラクション手段208の張力を最大油圧に対応させるために、それぞれの逆止弁はテンション装置222、246内の減圧を防止する。テンション装置222、246内で減圧が行われるのは、それぞれのピストンに漏れが生じたときだけとなる。これらの逆止弁により、両テンション装置222、246は作動側で互いから切り離されている。或いはその代わりに、テンション装置222、246に別個の、および/またはフィードバック制御式の油圧供給部を備えることもできる。
図3には、ここには詳細に図示されない内燃機関の、二つのテンションレール314、316と、一方のテンションレール314と内燃機関ハウジング等の固定基準点328との間に配置される一つのテンション装置322とを有しており、両方のテンションレール314、316が二分割型リンク装置330により接続されており、テンション装置322が同時にリンク装置330に作用するようになっている、トラクション機構300が示されている。
両方のテンションレール314、316は、ここには詳細に図示されないが、符号326等の固定式支承部を表す記号により象徴される内燃機関ハウジングに、それぞれのクランクシャフト302側の端部により旋回自在に連結されている。
両方のテンションレール314、316は、一つの二分割型リンク装置330により接続されており、リンク装置330の第1部材332はテンションレール314に対して、またリンク装置330の第2部材334はテンションレール316に対して配置されている。
リンク装置330の第2部材334は、主に引く力/押す力を伝達するために直線状に構成され、その一方の端部350によりテンションレール316の自由端にピボット式に接続されている。リンク装置330の第2部材334の他方の端部348は、テンションレール314に対して配置されたリンク装置330の第1部材332にピボット式に接続されている。
リンク装置330の第1部材332は、二本のレバーアーム342、344を有しており、支点336まわりに回転できるようになっており、またこの支点336は同時に、テンションレール314の自由端へのこの第1部材332の取付け点を形成している。レバーアーム342はリンク装置330の第2部材334にピボット式に接続されており、レバーアーム344には、内燃機関側(328)に支持されたテンション装置322が作用している。
図示の例では両方のレバーアーム342、344が互いに対して一定の角度を成すように配置されており、両レバーアーム342、344間のクランクシャフト302とは反対側の角度は、180°未満、例えば120°から140°迄となっている。テンション装置322は、レバーの外側に配置されている。
リンク装置330により形成される運動接続部の伝動挙動には、特にリンク装置330の第1部材332の構成方式により影響を与えることができる。例えば実施例の一つでは、二本のレバーアーム342、344の長さが等しくなっている。別の実施例では、レバーアーム344の方がレバーアーム342よりも長くなる一方で、さらに別の実施例では、レバーアーム342の方がレバーアーム344よりも長くなっている。両レバーアーム342、344間の角度についても、別の実施例として180°と等しいか、またはそれよりも大きくすることすらできる。レバーアーム344のテンション装置322との接触領域は、湾曲面を有している。運動時には、レバーアーム344とテンション装置322間で摺動が行われる。
テンション装置322により付勢されると、リンク装置330の第1部材332は支点336まわりに旋回され、両テンションレール314、316は、リンク装置330のレバーアーム342と第2部材332とにより互いに向かって引き寄せられて、トラクション手段308を張り渡す。
テンション装置322により、両テンションレール314、316が互いに対して力を加え合うことにより、トラクション手段308を張り渡すことができる。トラクション手段の振動、特に横振動は、テンション装置322によりコントロールされながら緩衝され減衰されて補償され、テンションレールの一方から他方への、定義されない、または減衰されない振動の伝達が防止される。
それと同時に、このテンション装置322一つだけにより、テンションレール314に、固定式外部基準点328としての内燃機関ハウジングを基準として、トラクション手段を張り渡す力を付与することができる。テンションレール316もまた、リンク装置330を介して、固定基準点として利用される内燃機関ハウジングに対する基準関係を有している。テンションレール314の振動は、定義済みの形態でコントロール可能であり、それによりテンションレール316の振動も、リンク装置330を利用した運動連成によりコントロールすることができる。
テンション装置322には、例えば一つの逆止弁352を介在して内燃機関の潤滑系統からオイルを供給されるようになっている一つの油圧ピストンシリンダ配列が含まれている。内燃機関の運転時に油圧が立ち上がると直ちに、テンション装置322のピストンが付勢されて、両テンションレール314、316が張り方向に作動される。トラクション手段308の張力を最大油圧に対応させるために、逆止弁352はテンション装置322内の減圧を防止する。テンション装置322内で減圧が行われるのは、ピストンに漏れが生じたときだけとなる。或いはその代わりに、テンション装置322に別個の、および/またはフィードバック制御式の油圧供給部を備えることもできる。
図4には、ここには詳細に図示されない内燃機関の、二つのテンションレール414、416と、一方のテンションレール414と内燃機関ハウジング等の固定基準点428との間に配置される第1のテンション装置422とを有しており、両方のテンションレール414、416が二分割型リンク装置430により接続されており、さらにリンク装置430と内燃機関ハウジング等の固定基準点426との間に第2のテンション装置446が配置されている、トラクション機構400が示されている。
両方のテンションレール414、416は、ここには詳細に図示されないが、符号429等の固定式支承部を表す記号により象徴される内燃機関ハウジングに、それぞれのクランクシャフト402側の端部により旋回自在に連結されている。
両方のテンションレール414、416は、一つの二分割型リンク装置430により接続されており、リンク装置430の第1部材432はテンションレール414に対して、またリンク装置430の第2部材434はテンションレール416に対して配置されている。
リンク装置430の両方の部材432、434は、主に引く力/押す力を伝達するために直線状に構成され、いずれも一方の端部450、452により、両テンションレール414、416の自由端にピボット式に接続されている。リンク装置430の両方の部材432、434の他方の端部は、互いにピボット式に接続されている。
リンク装置430の両部材432、434の接続点460には、他端側で内燃機関に固定して(426)支持された第2のテンション装置446が作用する。この第2テンション装置446によりリンク装置430が付勢されると、両方のテンションレール414、416が互いに向かって引き寄せられて、トラクション手段408を張り渡す。
第2テンション装置446により、両テンションレール414、416が互いに対して力を加え合うことにより、トラクション手段408を張り渡すことができる。トラクション手段の振動、特に横振動は、第2テンション装置446によりコントロールされながら緩衝され減衰されて補償され、テンションレールの一方から他方への、定義されない、または減衰されない振動の伝達が防止される。
ほかにもテンションレール414の振動は、固定式外部基準点428としての内燃機関ハウジングを基準としてコントロールすることが可能であるために、それによりテンションレール416の振動も、リンク装置430を利用した運動連成によりコントロールすることができる。
それぞれのテンション装置422、446には、例えば逆止弁454、456を介在して内燃機関の潤滑系統からオイルを供給されるようになっている油圧ピストンシリンダ配列を一つずつ含まれている。内燃機関の運転時に油圧が立ち上がると直ちに、両テンション装置422、446のピストンが付勢されて、それぞれのテンションレール414、416は張る方向に作動される。トラクション手段408の張力を最大油圧に対応させるために、それぞれの逆止弁454、456はテンション装置422、446内の減圧を防止する。テンション装置422、446内で減圧が行われるのは、それぞれのピストンに漏れが生じたときだけとなる。これらの逆止弁により、両テンション装置422、446は作動側で互いから切り離されている。或いはその代わりに、テンション装置422、446に別個の、および/またはフィードバック制御式の油圧供給部を備えることもできる。
図5aには、二つのテンションレール514、516、一方のテンションレール514と内燃機関ハウジング等の固定基準点528との間に配置される第1のテンション装置522、並びに両方のテンションレール214、216の間に配置される第2のテンション装置546を有している、トラクション機構500が示されており、図5bにはこのトラクション機構500の断面図が示されている。
両方のテンションレール514、516は、ここには詳細に図示されないが、符号526等の固定式支承部を表す記号により象徴される内燃機関ハウジングに、それぞれのクランクシャフト側(図の下側)の端部により旋回自在に連結されている。
テンションレール514に対して、固定式外部基準点としての内燃機関側(528)に支持された一つのテンション装置522が配置されており、これによりテンションレール514を介してトラクション手段508に張力を加えられるようになっている。
両方のテンションレール514、516の間に、一方では第1のテンションレール514に、他方では第2のテンションレール516に支持された第2のテンション装置546が作用するようになっている。図示の例ではこの第2のテンション装置546が、テンションレール516に直接接続されるとともに、一つの接続部材530を介してテンションレール514にピボット式に接続されている。
この接続部材530は、湾曲部と直線部を一つずつ有する鎌状に構成されている。湾曲部の端部は、接続点550でテンションレール514の自由端にピボット式に接続されている。第1テンション装置522もまた、この接続点550に作用するようになっている。直線部の端部552は、第2テンション装置546の一方の端部にピボット式に接続され、その他方の端部はテンションレール516に連結されている。
この第2テンション装置546により、それぞれのテンションレール514、516が互いに対して力を加え合うようになっており、それによりトラクション手段508は張り渡される。トラクション手段の振動、特に横振動は、第2テンション装置546によりコントロールされながら緩衝され減衰されて補償され、テンションレールの一方から他方への、定義されない、または減衰されない振動の伝達が防止される。
それと同時にテンション装置522により、テンションレール514に、固定式外部基準点528としての内燃機関ハウジングを基準として、トラクション手段を張り渡す力を付与することができる。テンションレール516もまた、接続部材530を介して、固定基準点として利用される内燃機関ハウジングに対する基準関係を有している。テンションレール514の振動は、定義済みの形態でコントロールすることが可能であり、それによりテンションレール516の振動も、接続部材530を利用した運動連成によりコントロールすることができる。
それぞれのテンション装置522、546には、例えば一つの逆止弁を介在して内燃機関の潤滑系統からオイルを供給されるようになっている油圧ピストンシリンダ配列が一つずつ含まれている。内燃機関の運転時に油圧が立ち上がると直ちに、両テンション装置522、546のピストンが付勢されて、それぞれのテンションレール514、516は張り方向に作動される。トラクション手段508の張力を最大油圧に対応させるために、これらの逆止弁はそれぞれのテンション装置522、546内の減圧を防止する。テンション装置522、546内で減圧が行われるのは、それぞれのピストンに漏れが生じたときだけとなる。これらの逆止弁により、両テンション装置522、546は作動側で互いから切り離されている。或いはその代わりに、テンション装置522、546に別個の、および/またはフィードバック制御式の油圧供給部を備えることもできる。
Claims (24)
- 特に内燃機関のカムシャフトを駆動するための、駆動輪、従動輪、トラクション手段、並びに第1および第2のテンションレールを有するトラクション機構において、
‐一方のテンションレール(114、214、314、414、514)に、一方ではこのテンションレール(114、214、314、414、514)に、他方では外部に支持された第1のテンション装置(122、222、322、422、522)によって張力を付与可能であり、
‐前記第1テンションレール(114、214、314、414、514)が第2テンションレール(116、216、316、416、516)と、確定的にパワー乃至動きを伝達するように接続されることを特徴とする、トラクション機構。 - 請求項1に記載のトラクション機構において、前記両テンションレール(114、116)が、一つのばねダンパユニット(124)によって接続されることを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項2に記載のトラクション機構において、前記ばねダンパユニット(124)が固定特性を有することを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項2に記載のトラクション機構において、前記ばねダンパユニット(124)が調整式であることを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項1に記載のトラクション機構において、前記両テンションレール(214、216)が二分割型リンク装置(230)によって接続され、その際、前記第1テンションレール(214)に対して前記リンク装置(230)の第1部材(232)が、また前記第2テンションレール(216)に対して前記リンク装置(230)の第2部材(234)が割り当てられていることを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項5に記載のトラクション機構において、前記リンク装置(230)の第2部材(234)が、前記第2テンションレール(216)に割り当てられた支点(236)から延びる第1および第2のレバーアーム(242、244)を有し、その際、前記第1レバーアーム(242)が前記リンク装置(230)の第1部材(232)に接続され、更に前記第2レバーアーム(244)に第2のテンション装置(246)により張力を付与可能であることを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項5または6に記載のトラクション機構において、前記第2テンション装置(246)が、一方では前記第2レバーアーム(244)に、他方では内燃機関側に支持されることを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項5〜7のいずれか一項に記載のトラクション機構において、前記両レバーアーム(244、246)の軸線が、前記支点(236)から互いに対し一定の角度を成して延びるように配置されることを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項5〜8のいずれか一項に記載のトラクション機構において、前記リンク装置(230)の第1部材(232)が実質的に直線状に構成され、その際、一方の端部(248)が前記リンク装置(230)の第2部材(234)に、他方の端部(250)が前記第1テンションレール(214)に、パワー乃至動きを伝達するように接続されることを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項5に記載のトラクション機構において、前記リンク装置(330)の第1部材(332)が、前記第1テンションレール(314)に対し配置された支点(336)から延びる第1および第2のレバーアーム(346、344)を有すること、またその際には前記第1レバーアーム(346)が前記リンク装置(330)の第2部材(334)に接続され、さらに前記第2レバーアーム(344)に前記第1テンション装置(322)により張力を付与可能であることを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項10に記載のトラクション機構において、前記両レバーアーム(344、346)の軸線が、前記支点(336)から互いに対して一定の角度を成して延びるように配置されることを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項10または11のいずれか一項に記載のトラクション機構において、前記リンク装置(330)の第2部材(334)が実質的に直線状に構成され、その際に一方の端部(348)が前記リンク装置(330)の第1部材(332)に、他方の端部(350)が前記第2テンションレール(316)に、パワー乃至動きを伝達するように接続されることを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項5に記載のトラクション機構において、前記リンク装置(430)の両部材(432、434)がピボット点(460)で互いに接続されており、前記ピボット点(460)には第2のテンション装置(446)により張力を付与可能であることを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項13に記載のトラクション機構において、前記第2テンション装置(446)が、一方では前記ピボット点(460)に、他方では内燃機関側に支持されることを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項1に記載のトラクション機構において、前記両テンションレール(514、516)間に作用し、一方では前記第1テンションレール(514)に、他方では前記第2テンションレール(516)に支持された第2のテンション装置(546)を特徴とする、トラクション機構。
- 請求項15に記載のトラクション機構において、前記第2テンション装置(546)が、
‐一方では、一方のテンションレール(516)に直接接続されるとともに、
‐前記両テンションレール(514、516)の外側に配置されており、また
‐他方では、接続部材(530)によって他方のテンションレール(514)に接続されること
を特徴とする、トラクション機構。 - 請求項15または16に記載のトラクション機構において、前記接続部材(530)が鎌状に構成されることを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載のトラクション機構において、前記第1および/または第2のテンション装置(122、222、246、322、422、446、522、546)が、油圧式、機械式、電磁式、電動式、または空気圧式に作動可能であることを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項18に記載のトラクション機構において、前記テンション装置(122、222、246、322、422、446、522、546)が、油圧を加えることができるピストンを有することを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項18または19に記載のトラクション機構において、前記テンション装置(122、222、246、322、422、446、522、546)に内燃機関の潤滑油を油圧式に供給可能であることを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項18〜20のいずれか一項に記載のトラクション機構において、前記テンション装置(122、222、246、322、422、446、522、546)に、少なくともほぼ定常の、予め定められた最小値を下回らない圧力を加えることができることを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項18〜20のいずれか一項に記載のトラクション機構において、前記テンション装置(122、222、246、322、422、446、522、546)に、不連続的または連続的に可変である圧力を制御しながら加えることができることを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項1〜22のいずれか一項に記載のトラクション機構において、前記第1テンション装置(122、222、322、422、522)および/または前記第2テンション装置(246、446、546)に、逆止弁を介して作動油を供給可能であることを特徴とする、トラクション機構。
- 請求項1〜23のいずれか一項に記載のトラクション機構において、前記第1および第2テンションレール(114、116、214、216、314、316、414、416、514、516)が、形状が異なる案内領域を有することを特徴とする、トラクション機構。
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