JP3755132B2 - Chain blade tensioner system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレードテンショナシステムに関し、詳細には、エンジン内の従動軸を駆動軸に駆動連結する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を含むチェーン用ブレードテンショナシステムに関する。
【0002】
【従来の技術およびその課題】
自動車エンジンにおいて、オイルポンプなどの補機駆動用チェーンやタイミング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、ブレードテンショナが用いられている。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設され、ブレードシューにばね力を作用させる板ばね状のブレードスプリングとから主として構成されている。ブレードシューの基端部は、これを挿通する支軸の回りを回動自在になっており、先端部は、ブレードシューとは別個に設けられた支持面にスライド自在に支持されている。
【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変形による弾性反発力が押付荷重としてチェーンに作用して、チェーンの緊張力が維持されるようになっている。
【0004】
ところで、エンジンの常用回転域において、ブレードテンショナが共振を起こすと、チェーンに十分な押付力が作用しなくなって、チェーンが歯飛びを起こしたり、エンジンの点火タイミングがずれたりすることになるため、エンジンの常用回転域では、ブレードテンショナが共振を起こさないようにする必要がある。そのためには、ブレードスプリングのばね定数を大きくすることにより、ブレードテンショナの共振周波数をエンジンの常用回転数よりも高く設定するのが効果的である。
【0005】
ところが、従来のブレードテンショナにおいて、積層されるブレードスプリングの枚数を増やしたり、各ブレードスプリングの板厚を増やしたりすることにより、ばね定数を大きくしようとすると、ブレードスプリングをブレードシューに組み込みにくくなるという不具合が発生する。このため、従来のブレードテンショナでは、ばね特性を改善するのが容易ではない。
【0006】
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あって、ばね特性を容易に改善できるブレードテンショナシステムを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に係るブレードテンショナシステムは、従動軸を駆動軸に駆動連結する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を含むチェーン用ブレードテンショナシステムである。このブレードテンショナは、ブレードシューと、板ばね状のブレードスプリングとを備えている。ブレードシューは、弧状に湾曲するチェーン摺動面を有するシュー本体と、シュー本体の基端側に設けられた基端部と、シュー本体の先端側に設けられた先端部とから構成されている。ブレードスプリングは、ブレードシューのチェーン摺動面と逆側に配設され、ブレードシューを介してチェーンに押付力を作用させるように設けられている。ブレードシューの基端部は、これを挿通する支軸の回りを回動自在に設けられている。そして、ブレードテンショナが組み込まれたセット状態において、およびセット状態からチェーンの緊張力が増加した状態において、ブレードシューの先端部が、ブレードテンショナとは別個に設けられた第1および第2の支持面の双方にスライド自在に支持されている。
【0008】
請求項1の発明によれば、ブレードシューの先端部が第1および第2の支持面の双方に当接したセット状態からチェーンの緊張力が増加したとき、一方の支持面上におけるブレードシュー先端部のスライド移動が他方の支持面により規制され、その結果、ブレードシューおよびブレードスプリングの弾性変形に対する抵抗力が発生することになる。すなわち、一方の支持面に沿ってブレードシュー先端部がスライド移動しようとする際に、他方の支持面がブレードシュー先端部のスライド移動を一部規制するストッパ壁の作用をする。
【0009】
これにより、高温下での運転によりブレードテンショナの芯間距離が伸びたときやブレードテンショナの共振時などにおいて、チェーンの緊張力が増加してブレードテンショナに対するチェーンからの押付力が増加した場合に、ブレードテンショナ全体の変形抵抗を大きくでき、その結果、ブレードテンショナのばね特性を改善できる。この場合には、第1の支持面の他に第2の支持面を設けるだけでよいので、ブレードテンショナのばね特性の改善を容易に行えるようになる。
【0010】
請求項2の発明では、第1および第2の支持面が互いに交差する方向に延びる平坦状面からそれぞれ構成されており、ブレードシューの先端部が、第1の支持面と接触する円弧状の第1の凸状部と、第2の支持面と接触する円弧状の第2の凸状部とを有している。
【0011】
請求項3の発明では、第1および第2の支持面の交差する角度が鈍角になっている。これにより、チェーンからブレードテンショナに対して押付力が作用したときに、第1および第2の支持面がブレードシューおよびブレードスプリングの変形を過度に阻害するのを防止できる。
【0012】
ブレードシューの先端部の第1および第2の凸状部は、請求項4の発明のように、同一の円弧から構成するようにしてもよい。
【0013】
請求項5の発明では、駆動軸がエンジンのクランクシャフトであって、従動軸がエンジンのカムシャフトである。つまり、この場合には、ブレードテンショナがエンジンのカムシャフトタイミングシステムに適用される。
【0014】
請求項6の発明では、駆動軸がエンジンのクランクシャフトであって、従動軸がエンジンの補機駆動軸である。つまり、この場合には、ブレードテンショナがエンジンの補機駆動システムに適用される。
【0015】
【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および図2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であって、図1はブレードテンショナをエンジンに組み込んだ直後のセット状態を示し、図2は図1のセット状態からチェーンの緊張力が増加した状態を示している。
【0016】
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(駆動軸)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(従動軸)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、クランクシャフト2の駆動力をカムシャフト3に伝達する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。
【0017】
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を介してチェーン4に押付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。
【0018】
ブレードシュー11の基端部13には、これを貫通する枢支穴13aが形成されており、該枢支穴13aには、ショルダーボルト(支軸)14が挿通している。ショルダーボルト14は、エンジンのシリンダブロックに形成されたねじ穴に螺合している。これにより、ブレードシュー11は、ショルダーボルト14の回りを回動自在になっている。
【0019】
ブレードシュー11の先端部15は、エンジン内に設けられた第1および第2の支持面16,17に当接しており、これらの支持面16,17上をスライドし得るようになっている。各支持面16,17はいずれも平坦状面であり、ブレードシュー11の先端部15は、各支持面16,17とそれぞれ点C1 ,C2 で接する円弧状凸面15aを有している。また、各支持面16,17は鈍角をなして交差している。これら支持面16,17およびブレードテンショナ10により、本実施態様によるブレードテンショナシステムが構築されている。
【0020】
図1に示すセット状態から、ブレードテンショナの共振や熱膨張による芯間距離の伸びなどにより、チェーンの緊張力が増加してブレードテンショナ10に対するチェーンからの押付力が増加すると、図2に示すように、ブレードテンショナ10は、ブレードシュー11およびブレードスプリング12の曲率半径が大きくなる側に変形するが、このとき、ブレードシュー11の基端部13はショルダーボルト14の回りを回動する。一方、ブレードシュー11の先端部15は各支持面16,17に沿って図上方にスライド移動しようとする。
【0021】
このスライド移動により、ブレードシュー11の先端部15と支持面16,17との各接点は、点C1 ,C2 から点C1 ′,C2 ′にそれぞれ移行するが、この接点の移動量はわずかである。というのは、この場合、支持面16上におけるブレードシュー先端部15の上方へのスライド移動が支持面17により規制されるためであり、また、このようにブレードシュー先端部15のスムーズなスライド移動が規制される結果、ブレードシュー11およびブレードスプリング12の弾性変形に対する抵抗力が発生することになる。
【0022】
これにより、ブレードテンショナ全体の変形抵抗を大きくなり、その結果、ブレードテンショナのばね特性が改善される。この場合には、第1の支持面16の他に第2の支持面17を設けるだけでよいので、ブレードテンショナのばね特性の改善を容易に行えるようになる。
【0023】
前記実施態様において、第1および第2の支持面16,17の交差する角度を鈍角にしたのは、ブレードシュー先端部15が第1の支持面16に沿ってスライド移動する際に、第2の支持面17がそのスライド移動を過度に阻害してブレードシュー11およびブレードスプリング12の変形を阻害するのを防止するためである。
【0024】
なお、前記実施態様では、ブレードシュー先端部15を単一の円弧から構成した例を示したが、各接点C1 ,C2 にそれぞれ対応した異なる円弧をブレードシュー先端部15が有するようにしてもよい。
【0025】
また、前記実施態様では、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、本発明によるブレードテンショナシステムは、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。また、本発明によるブレードテンショナシステムの適用は、エンジンカムシャフトタイミングシステムに限定されるものではなく、当該システムは、エンジン内においてオイルポンプ等の補機を駆動する補機駆動用チェーンにも適用可能である。
【0026】
さらに、本発明におけるブレードテンショナは、図1および図2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。
【0027】
【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システムによれば、チェーンの緊張力が増加してブレードテンショナに対する押付力が増加した場合において、ブレードテンショナ全体の変形抵抗を大きくでき、これにより、ブレードテンショナのばね特性を容易に改善できるようになる効果がある。
【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って、ブレードテンショナをエンジンに組み込んだ直後のセット状態を示している。
【図2】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って、図1のセット状態からチェーンの緊張力が増加した状態を示している。
【符号の説明】
1: カムシャフトタイミングシステム
2: クランクシャフト(駆動軸)
20: クランクスプロケット
3: カムシャフト(従動軸)
30: カムスプロケット
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
13: 基端部
13a: 枢支穴
14: ショルダーボルト(支軸)
15: 先端部
15a: 円弧状凸面
16: 第1の支持面
17: 第2の支持面
C1 ,C2 : 接触点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a blade tensioner system, and in particular, to a chain blade tensioner system including a blade tensioner for applying tension to a chain that drives and connects a driven shaft in an engine to a drive shaft.
[0002]
[Prior art and problems]
In an automobile engine, a blade tensioner is used as a tensioner for applying tension to an accessory drive chain such as an oil pump or a timing chain. The blade tensioner mainly includes a blade shoe having a chain sliding surface curved in an arc shape, and a plate spring-like blade spring disposed on the opposite side of the chain sliding surface of the blade shoe and applying a spring force to the blade shoe. It is configured. The base end portion of the blade shoe is rotatable about a support shaft through which the blade shoe is inserted, and the distal end portion is slidably supported on a support surface provided separately from the blade shoe.
[0003]
During chain operation, the chain travels on the chain sliding surface of the blade shoe. At this time, the elastic repulsive force due to deformation of the blade shoe and blade spring acts on the chain as a pressing load, and the chain tension Power is to be maintained.
[0004]
By the way, in the normal rotation range of the engine, if the blade tensioner resonates, sufficient pressing force does not act on the chain, causing the chain to skip and the ignition timing of the engine to shift. In the normal rotation range of the engine, it is necessary to prevent the blade tensioner from resonating. For this purpose, it is effective to set the resonance frequency of the blade tensioner higher than the normal engine speed by increasing the spring constant of the blade spring.
[0005]
However, in the conventional blade tensioner, if the spring constant is increased by increasing the number of blade springs to be stacked or increasing the plate thickness of each blade spring, it is difficult to incorporate the blade spring into the blade shoe. A malfunction occurs. Therefore, in the conventional blade tensioner, it is not easy to improve the spring characteristic.
[0006]
The present invention has been made in view of such a conventional situation, and an object of the present invention is to provide a blade tensioner system capable of easily improving spring characteristics.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Blade tensioner system according to the invention of
[0008]
According to the invention of
[0009]
As a result, when the center distance of the blade tensioner is extended due to operation at a high temperature or when the blade tensioner resonates, the tension of the chain increases and the pressing force from the chain against the blade tensioner increases. The deformation resistance of the entire blade tensioner can be increased, and as a result, the spring characteristics of the blade tensioner can be improved. In this case, since only the second support surface needs to be provided in addition to the first support surface, the spring characteristics of the blade tensioner can be easily improved.
[0010]
In the invention of
[0011]
In the invention of
[0012]
The first and second convex portions at the tip of the blade shoe may be formed of the same arc as in the invention of
[0013]
In the invention of claim 5, the drive shaft is an engine crankshaft and the driven shaft is an engine camshaft. That is, in this case, the blade tensioner is applied to the engine camshaft timing system.
[0014]
In the invention of claim 6, the drive shaft is an engine crankshaft, and the driven shaft is an engine accessory drive shaft. That is, in this case, the blade tensioner is applied to the engine accessory drive system.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
1 and 2 are schematic configuration diagrams of an engine camshaft timing system including a blade tensioner according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows a set state immediately after the blade tensioner is incorporated into an engine. Shows a state in which the tension of the chain has increased from the set state of FIG.
[0016]
As shown in FIG. 1, the
[0017]
A
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
From the set state shown in FIG. 1, when the tension of the chain increases due to the resonance of the blade tensioner or the extension of the center distance due to thermal expansion, the pressing force from the chain against the
[0021]
As a result of this sliding movement, the contact points between the
[0022]
This increases the deformation resistance of the entire blade tensioner, and as a result, the spring characteristics of the blade tensioner are improved. In this case, since it is only necessary to provide the
[0023]
In the embodiment, the angle at which the first and second support surfaces 16 and 17 intersect is made obtuse when the
[0024]
In the above-described embodiment, the
[0025]
In the above embodiment, a single overhead camshaft (SOHC) type engine is taken as an example. However, the blade tensioner system according to the present invention can be similarly applied to a double overhead camshaft (DOHC) type engine. Further, the application of the blade tensioner system according to the present invention is not limited to the engine camshaft timing system, and the system can also be applied to an auxiliary machine driving chain for driving an auxiliary machine such as an oil pump in the engine. It is.
[0026]
Further, the blade tensioner in the present invention is not limited to the one shown in FIGS. 1 and 2, and may be a blade tensioner in which a blade spring is disposed on the opposite side of the chain sliding surface of the blade shoe. For example, the present invention can be applied to a blade tensioner having any other shape and configuration.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the blade tensioner system of the present invention, when the tension of the chain is increased and the pressing force against the blade tensioner is increased, the deformation resistance of the entire blade tensioner can be increased. This has the effect of easily improving the spring characteristics.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine camshaft timing system including a blade tensioner according to an embodiment of the present invention, showing a set state immediately after the blade tensioner is incorporated into an engine.
2 is a schematic configuration diagram of an engine camshaft timing system including a blade tensioner according to an embodiment of the present invention, showing a state in which chain tension is increased from the set state of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
1: Camshaft timing system 2: Crankshaft (drive shaft)
20: Crank sprocket 3: Camshaft (driven shaft)
30: Cam sprocket 4: Timing chain 10: Blade tensioner 11:
15:
Claims (6)
前記ブレードテンショナが、
弧状に湾曲するチェーン摺動面を有するシュー本体と、前記シュー本体の基端側に設けられた基端部と、前記シュー本体の先端側に設けられた先端部とからなるブレードシューと、
前記ブレードシューの前記チェーン摺動面と逆側に配設され、前記ブレードシューを介してチェーンに押付力を作用させる板ばね状のブレードスプリングとを備え、
前記ブレードシューの前記基端部がこれを挿通する支軸の回りを回動自在に設けられるとともに、
前記ブレードテンショナが組み込まれたセット状態において、および前記セット状態からチェーンの緊張力が増加した状態において、前記ブレードシューの前記先端部が、ブレードテンショナとは別個に設けられた第1および第2の支持面の双方にスライド自在に支持されている、
ことを特徴とするチェーン用ブレードテンショナシステム。A chain blade tensioner system including a blade tensioner for applying a tension to a chain that drivingly connecting shaft follow the drive shaft,
The blade tensioner is
A shoe body having a chain sliding surface curved in an arc shape, a base end portion provided on the base end side of the shoe main body, and a tip portion provided on the front end side of the shoe main body;
A blade spring-like blade spring disposed on the opposite side of the blade sliding surface of the blade shoe and exerting a pressing force on the chain via the blade shoe;
The base end portion of the blade shoe is provided so as to be rotatable about a support shaft through which the blade shoe is inserted,
In the set state where the blade tensioner is incorporated saw set, and in a state in which tension is increased in the chain from the set state, the tip portion of the blade shoe, first and provided separately from the blade tensioner Slidably supported on both support surfaces,
This is a chain tensioner system for chains.
前記第1および第2の支持面が互いに交差する方向に延びる平坦状面からそれぞれ構成されており、前記先端部が、前記第1の支持面と接触する円弧状の第1の凸状部と、前記第2の支持面と接触する円弧状の第2の凸状部とを有している、
ことを特徴とするチェーン用ブレードテンショナシステム。In claim 1,
The first and second support surfaces are each composed of a flat surface extending in a direction intersecting with each other, and the tip portion is an arc-shaped first convex portion that contacts the first support surface; And an arcuate second convex portion in contact with the second support surface,
This is a chain tensioner system for chains.
前記第1および第2の支持面の交差する角度が鈍角である、
ことを特徴とするチェーン用ブレードテンショナシステム。In claim 2,
The angle at which the first and second support surfaces intersect is an obtuse angle,
This is a chain tensioner system for chains.
前記第1および第2の凸状部が同一の円弧から構成されている、
ことを特徴とするチェーン用ブレードテンショナシステム。In claim 2,
The first and second convex portions are composed of the same arc;
This is a chain tensioner system for chains.
前記駆動軸がエンジンのクランクシャフトであって、前記従動軸がエンジンのカムシャフトである、
ことを特徴とするチェーン用ブレードテンショナシステム。In claim 1,
The drive shaft is an engine crankshaft, and the driven shaft is an engine camshaft;
This is a chain tensioner system for chains.
前記駆動軸がエンジンのクランクシャフトであって、前記従動軸がエンジンの補機駆動軸である、
ことを特徴とするチェーン用ブレードテンショナシステム。In claim 1,
The drive shaft is an engine crankshaft, and the driven shaft is an engine accessory drive shaft;
This is a chain tensioner system for chains.
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