JP6535729B2 - チェーンテンショニングロッド - Google Patents

Description

本発明は、タイミングチェーン、すなわち、所謂オーバーヘッドカムシャフトエンジンにおいてクランクシャフトからの運動をカムシャフトに伝達するチェーンを、緊張状態に維持するため、内燃機関において使用されるチェーンテンショニングロッドに関する。

例えば、タイミングチェーンとは、ピニオンとクラウンのように歯車と係合するローラチェーンを意味している。

一方、この種類のロッドは、一般的には、一端がヒンジ接続される樹脂製のシューと呼ばれる部分を備え、このシューは、カムシャフトの作動において最大の精度を保証するために必要な、チェーンまたはタイミングベルトの最良の緊張を実施するため、チェーンまたはタイミングベルトの外表面に対して押圧される。

シューの樹脂は、押圧箇所で最小の摩擦を保証するように選択されるが、ロッドに必要な機械的完全性を保証するには適していない材料である。

このため、チェーンテンショニングロッドは金属製のアームを備え、それによって前記ヒンジを成し、シューを支持している。

チェーンテンショニングロッドの組立容易性および全体的な抵抗は、この機械的要素の設計における不可避の要求事項であることを意味している。

更に、伝達機構の内部慣性を低減するため、ロッドは、出来るだけ軽量かつ弾性的でなければならない。

欧州特許第１，４４１，１４９号は、外部の機械的器具がロッドに必要な圧力をかける接触要素に特定の形状を与え、二つの前記要素間の組み立てが保証されたチェーンテンショニングロッドを記載している。したがって、ロッドアームは、シューに対して側方に固定された中実の金属ストリップによって構成されている。

この非対称的なフック状の形状は、シューへのアームの挿入を、ある程度の複雑さのある回転運動によって行わせ、この非対称性および前記アームがその全長に渡ってシューに拘束されないことにより、チェーンテンショニングロッド全体を不安定にしている。

米国特許第５，３１８，４８２号は、アームとの組立を可能にするために、接触要素とシューが単一部品として構成されるのではなく、アームをシューに固定することによって接触要素がシューに接続される必要のある別の部分であるチェーンテンショニングロッドを開示している。金属アームは、複雑な形状を有するとともに、中心の開口と、シューの形状に対して補完的な垂直な立ち上がりエッジと、を有している。したがって、このより一層複雑な解決手段は、前記二つの部分の間の接触要素の締付けにおいて本質的な脆弱性を含んでいる。

米国特許第７，９５１，０２９号では、シューは、シューの裏面に設けられた長手方向ガイドにより、複雑な形状のアームに取り付けられた薄層状の挿入物によって実現されている。しかしながら、かかる解決手段は非常に複雑になり、非常に高額になる。

一方、米国特許出願第２０１３／０２１０５６６号には、チェーンとの接触領域に、長手方向ガイドに挿入された合成材料製のストリップを備えた単一部品のシューが記載されている。この解決手段でさえ、上記の例示のように非常に複雑である。

米国特許第４，９２１，４７２号には、シューと支持アームの組立における困難な点が特定され、二つの端部がシューに拘束される支持アームを備えたシューが記載されている。

本発明の目的は、既知の技術を参照して記述した前述の欠点を取り除いたチェーンテンショニングロッドを提供することである。

このような問題を解決するため、本発明のチェーンテンショニングロッドは、
- シューは、一方の側部に摺動面を、反対の側部に支持面および接触要素を有する単一部品によって形成され、前記接触要素は、前記支持面に沿って且つ前記支持面の中心において長手方向に展開する接続リブによって前記シューの中心部にて前記支持面に接続され、前記支持面は、該チェーンテンショニングロッドがヒンジ接続される基端から先端まで延在し、
- 支持アームは、前記支持アームの先端から延在する長手方向貫通スリットを有する細長いブレードによって形成され、前記長手方向貫通スリットは、前記支持アームの少なくとも半分の長さに渡って開口し、
前記支持面上の前記支持アームの挿入が、前記支持アームを前記基端から前記支持面上をスライドさせ、前記接続リブを前記スリットに挿入することによって行われ、前記接続リブが、前記支持面上への前記支持アームの横断方向および中心の係止装置として機能するように構成したことを特徴としている。

本発明に係るチェーンテンショニングロッドの主な利点は、アームと、関連するシューの簡易な組み立てを可能にすることにある。

また、本発明に係るチェーンテンショニングロッドは、更なる柔軟性と軽量を可能にし、更には、シューが様々な形状を呈する可能性がありながら、アームとシューの間の制約を選択することにおいてより大きな自由度を可能にする。

本発明は、好適な実施の形態の一例に従って以下に説明されるが、その好適な実施の形態は、以下の添付図面の参照によって、本発明を制限するためではなく、一例として提供されている。
図１は、本発明に係る組立状態のチェーンテンショニングロッドの斜視図である。 図２は、図１のチェーンテンショニングロッドのシューの斜視図である。 図３は、図１のチェーンテンショニングロッドのアームの斜視図である。 図４は、図１〜３のアームとシューとの間の組立段階を説明する斜視図である。

図面を参照すると、チェーンテンショニングロッドは、全体的に参照番号１で指定されている。このチェーンテンショニングロッドは、クランクシャフトに接続されたピニオンからの運動を、カムシャフトに接続されたクラウンと呼ばれる他のホイールに伝達するタイミングチェーンを緊張状態に維持するために、オーバーヘッドカムシャフト動弁機構を備える内燃機関で使用される種類のものである。

本実施の形態では、ロッド１は、ロッド１がエンジン内でヒンジ接続される基端２と、先端３との間で延在する細長い形状を有している。

ロッド１は、実質的に、二つの別個の部分によって構成されている。第一の部分は、一般的に合成材料製の、特に樹脂製のシュー４（図２）に関連し、伝動チェーンの外表面との摩擦を低くすることを可能にしている。

シュー４は、チェーンに圧力をかけ、その圧力によってチェーンを緊張状態に維持するように、アクチュエータ（図示せず）によって押圧される。

シューは、射出成形によって製造された樹脂製の単一部品によって形成されており、このシューは、ロッド１の一方の露出側部に円滑な摺動面５を有している。この面は、長手方向に延び、突出したエッジ１１によって境界が画定され、エッジ１１は、したがって、チェーンのためのガイドを画定している。

その延在方向に沿って、シュー４は、より広い幅を有する中央部分１２と、僅かに小さい幅を有する二つの端部分１３、１４とを有している。

反対の側部ではシュー４が支持面６を有し、この支持面６にて、シュー４が前記アクチュエータによって押圧される。支持面６は、実質的に、ロッド１の基端２から先端３まで延在している。

この目的のため、中央位置では、かかる支持面６上にシュー４が接触要素７を備え、接触要素７は平行六面体形状を有し、支持面６から離間し且つ平行な接触面８を有している。

なお、接触要素７は、忠実な材料ブロックではなく、軽量化のための側面溝９を有している。

接触要素７は、前記支持面６に対して持ち上げられた位置で支持され、第一の接続リブ１０によって前記支持面６に接続されており、第一の接続リブ１０は、支持面６に沿って且つ支持面６に対して中心位置で長手方向に展開し、垂直に延び、したがって、接触要素７の中心コアを構成している。

基端２では、シュー４は、基端側部分１３から突出する二つの部分によって形成されたアイレット状の部分１５を備えている。これらの部分は、夫々、その軸がロッド１の展開に対して垂直な円形の開口を有するアイレット１６と、支持面６の延長部を表す湾曲壁１７と、を形成している。

アイレット１６は、基端２にて支持面６の長手方向の縁から延出した孔付き壁によって形成されている。

一方、ロッド１の先端では、シュー４にフック状の部分１８が設けられ、フック状の部分１８は、壁によって形成され、支持面６から延び、１８０°折り曲げられ、フック状の部分１８と支持面６の間に凹部１９を形成している。

前記壁は第二の接続リブ２０によって支持面６に更に接続され、第二の接続リブ２０は、第一の接続リブ１０のように、支持面６に沿って且つ支持面６に対して中心位置で長手方向に展開し、垂直に延び、したがって、フック状の部分１８の中心コアを構成している。

支持面６の外縁に、シュー４は、停止要素、すなわち、支持面６に対して垂直に前記縁から突出した縁取りトラックを備えている。

特に、シュー４は、基端側部分１３に基端側停止要素２１を備え、その位置は、前記アイレット状の部分１６が設置された縁とは反対の縁に配置されている。

上述のシューは、支持面６の両側の縁に配置された一対の先端側停止要素２２，２３を更に備えている。これらの先端側停止要素２２，２３は、支持面６の両側の縁の間で互い違いに配置され、以下で明らかになるように、基端側停止要素２１および二つの接続リブ１０，２０とともに、チェーンテンショニングロッド１のアームのガイドを構成している。

なお、シュー４に関して上述の全ての部分は、シュー４と一体的であり、一つの単一部品を構成している。

ロッド１を構成する前記部分のうちの第二の部分は支持アーム２５であり、支持アーム２５は略一定の厚みを有し、金属製、例えばハーモニックスチール（ｈａｒｍｏｎｉｃ ｓｔｅｅｌ）製の湾曲した帯から得られる細長いブレードに形成された支持アーム２５である。

支持アーム２５（図３）も単一部品であり、未加工の金属片から打ち抜き加工および仕上げ加工によって得られる。

支持アーム２５は、同様に、両端の間で延在し、その基端は、エンジンに接続された（図示されない）ピンに係合されるのに適したヒンジ要素をアイレット状の部分１５と共に形成するために、アイレット状の部分１５と連結するのに適したリング状の形状２６を備えている。

アーム２５は、先端から延在する長手方向貫通スリット２７を更に備え、このスリットは、入口開口２８を更に有し、アーム２５の少なくとも半分の長さに渡って開口している。スリット２７は、シューの先端３から接触要素７の第一のリブ１０の全体を含むまで延在ができように、支持アーム２５の少なくとも半分の長さに渡って前記先端の間に延在している。

スリット２７は一定の幅を有し、アーム２５に対して中心位置に対称的に配置され、停止端２９で終了する。

シュー４の支持面６上の支持アーム２５の挿着は、図４に示すように行われる。

アーム２５とシュー４が重ね合わされ、アーム２５の背面がシュー４の基端側部分１３に接触している。この重ね合わせは、接触要素７の第一の接続リブ１０がスリット２７の開口に挿入されるまで、支持アーム２５をロッド１の基端２から支持面６をスライドさせることによって行われ、第二のリブ２０までもがスリット２７に入るまで支持アーム２５がスライドさせられる。

このままスライドさせると、アーム２５の先端は、フック状の部分１８に挿入され、その端部に到達し、更に、スリット２７の停止端２９が第一のリブ１０に接触し、最終的に、リング２６がアイレット状の部分１５と連結される。

なお、この連結過程では、アーム２５とシュー４は互いに対して長手方向に並進し、如何なる種類の回転にも依存していない。

この挿入により、第一の接続リブ１０は、シュー４の支持面６へのアーム２５の横断方向および中心の係止装置として作用する。

上述のチェーンテンショニングロッドに対して、当業者は、付加的かつ付随的な要求を満たす目的で、更なる変更および変形を導入することができ、その全ては、添付の請求項に定められるように、本発明の保護範囲に含まれる。

Claims (12)

1. タイミングチェーンを緊張状態に維持するためにオーバーヘッドカムシャフト動弁機構を備える内燃機関において使用される種類のチェーンテンショニングロッド（１）であって、前記タイミングチェーンに対して押圧されるシュー（４）と、前記シューの支持アーム（２５）とを備え、
   - 前記シュー（４）は、一方の側部に摺動面（５）を、反対の側部に支持面（６）および接触要素（７）を有する単一部品によって形成され、前記接触要素（７）は、前記支持面（６）に沿って且つ前記支持面（６）の中心において長手方向に展開する接続リブ（１０）によって前記シュー（４）の中心部にて前記支持面（６）に接続され、前記支持面（６）は、該チェーンテンショニングロッドがヒンジ接続される基端（２）から先端（３）まで延在し、
   - 前記支持アーム（２５）は、前記支持アーム（２５）の先端から延在する長手方向貫通スリット（２７）を有する細長いブレードによって形成され、前記長手方向貫通スリット（２７）は、前記支持アーム（２５）の少なくとも半分の長さに渡って開口し、
   前記支持面（６）上の前記支持アーム（２５）の挿入が、前記支持アーム（２５）を前記基端（２）から前記支持面（６）上をスライドさせ、前記接続リブ（１０）を前記スリット（２７）に挿入することによって行われ、前記接続リブ（１０）が、前記支持面（６）への前記支持アーム（２５）の横断方向の係止装置として機能するようにした、チェーンテンショニングロッド（１）。
2. 前記接触要素（７）は、前記接続リブ（１０）から前記支持面（６）に対して持ち上げられた位置で支持され、前記接続リブ（１０）は垂直に延び、前記接触要素（７）の中心コアを構成する、請求項１に記載のチェーンテンショニングロッド（１）。
3. 前記接触要素（７）は、平行六面体形状を有し、前記支持面（６）から離間し且つ平行な接触面（８）を有する、請求項２に記載のチェーンテンショニングロッド（１）。
4. 前記シュー（４）が前記基端（２）にアイレット状の部分（１５）を含み、前記支持アーム（２５）の前記基端（２）は、エンジンに接続されたピンに係合されるのに適したヒンジ要素を前記アイレット状の部分（１５）と共に形成するために、前記アイレット状の部分（１５）と連結するのに適したリング状の形状を有する、請求項１に記載のチェーンテンショニングロッド（１）。
5. 前記アイレット状の部分（１５）は、突出する二つの部分によって形成され、前記二つの部分は、夫々軸が該チェーンテンショニングロッド（１）の展開に対して垂直な円形開口を備えるアイレット（１６）と、前記支持面（６）の延長部分を示す湾曲壁（１７）とを形成し、前記アイレット（１６）は、前記基端（２）における前記支持面（６）の長手方向の縁から延出する孔付き壁によって形成される、請求項４に記載のチェーンテンショニングロッド（１）。
6. 前記チェーンテンショニングロッド（１）の先端（３）において、前記シュー（４）がフック状の部分（１８）を含み、前記フック状の部分（１８）は、壁によって形成され、前記支持面（６）から延び、１８０°折り曲げられ、前記フック状の部分（１８）と前記支持面（６）の間に凹部（１９）を形成する、請求項１に記載のチェーンテンショニングロッド（１）。
7. 前記フック状の部分（１８）は、前記支持アーム（２５）の前記スリット（２７）に挿入されるのに適した、更なる長手方向且つ中心の接続リブ（２０）によって前記支持面（６）に接続される、請求項６に記載のチェーンテンショニングロッド（１）。
8. 前記支持面（６）の外縁において、前記シュー（４）が、前記支持面（６）に垂直に該縁から立ち上がる縁付きトラックによって形成された停止要素を備える、請求項１に記載のチェーンテンショニングロッド（１）。
9. 前記シュー（４）は、前記シュー（４）の基端側部分（１３）に基端側停止要素（２１）を含み、位置は、前記アイレット状の形状（１６）が設置された縁に対して反対側の縁上にある、請求項５に記載のチェーンテンショニングロッド（１）。
10. 前記シュー（４）は、前記支持面（６）の両縁に配置され、前記支持面（６）の両縁間で互い違いになった一対の先端側停止要素（２２，２３）を備える、請求項８に記載のチェーンテンショニングロッド（１）。
11. 前記スリット（２７）は一定の幅を有し、前記スリット（２７）は、前記支持アーム（２５）に対して中心位置に対称的に配置され、前記リブ（１０）に接触する停止端（２９）で終了する、請求項１に記載のチェーンテンショニングロッド（１）。
12. 前記支持アーム（２５）は、金属製であり、例えばハーモニックスチール製である、請求項１に記載のチェーンテンショニングロッド（１）。

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