(57)【要約】【課題】脈動を抑えることが可能な油圧テンショナ装置を提供する。【解決手段】油圧テンショナ装置は、クランクシャフト７とカムシャフト８，９とを有するエンジン１と、クランクシャフト７からカムシャフト８，９にかけて掛け回され、クランクシャフト７の回転をカムシャフト８，９に伝達する無端タイミングチェーン１４と、油圧力により無端タイミングチェーン１４を押圧する油圧式テンショナ２０と、油圧式テンショナ２０にオイルポンプ１５からの圧油を導く油路３０を形成するシリンダヘッド２、シリンダブロック３等と、を備える。シリンダヘッド２およびシリンダブロック３には、油路３０から分岐する分岐油路と、分岐油路に接続されるとともに分岐油路よりも断面積が大きい閉空間とがさらに形成される。【選択図】図１
2020176672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸と被駆動軸とを有する内燃機関と、
前記駆動軸から前記被駆動軸にかけて掛け回され、前記駆動軸の回転を前記被駆動軸に伝達する無端伝動帯と、
油圧力により前記無端伝動帯を押圧する油圧式テンショナと、
前記油圧式テンショナに油圧源からの圧油を導く油路を形成する油路形成部と、を備えるテンショナ装置であって、
前記油路形成部は、さらに前記油路から分岐する分岐油路と、前記分岐油路に接続されるとともに前記分岐油路よりも断面積が大きい閉空間とを形成することを特徴とする油圧テンショナ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の油圧テンショナ装置において、
前記油路形成部は、互いに結合される第１ケースと第２ケースとを有し、
前記油路は、前記第１ケースに形成される第１油路と、前記第１ケースと前記第２ケースとの結合面を介して前記第１油路に連通するように前記第２ケースに形成される第２油路とを有し、
前記分岐油路と前記閉空間とは、それぞれ前記結合面に面して形成されることを特徴とする油圧テンショナ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の油圧テンショナ装置において、
前記第１ケースは前記第２ケースの上方に配置され、
前記分岐油路は、その上端面が前記第１油路から前記閉空間にかけて斜め下方に傾斜するように形成されることを特徴とする油圧テンショナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端伝動帯に張力を付与する油圧式テンショナを有する油圧テンショナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、従来、クランク軸の回転をカム軸に伝達する無端伝動帯に、油圧式テンショナにより張力を付与するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の装置では、シリンダボディとシリンダヘッドとの締結面を介して、シリンダボディとシリンダヘッドとにそれぞれ設けられた油路を連通するとともに、これら油路を介してシリンダヘッド側のテンショナにオイルポンプからの圧油を導く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４４９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような油圧式テンショナを有する装置においては、油路に油の脈動が発生するおそれがあるため、脈動に対する十分な対策をとることが好ましい。しかしながら、上記特許文献１記載の装置では、脈動に対する対策がとられていない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様である油圧テンショナ装置は、駆動軸と被駆動軸とを有する内燃機関と、駆動軸から被駆動軸にかけて掛け回され、駆動軸の回転を被駆動軸に伝達する無端伝動帯と、油圧力により無端伝動帯を押圧する油圧式テンショナと、油圧式テンショナに油圧源からの圧油を導く油路を形成する油路形成部と、を備える。油路形成部は、さらに油路から分岐する分岐油路と、分岐油路に接続されるとともに分岐油路よりも断面積が大きい閉空間とを形成する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、油圧源から油圧式テンショナに到る油路を流れる油の脈動を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧テンショナ装置が適用されるエンジンの側面図。
【図２】本発明の実施形態に係る油圧テンショナ装置の要部構成を示す断面図。
【図３】図２の第１の変形例を示す図。
【図４】図２の第２の変形例を示す図。
【図５】図２の第３の変形例を示す図。
【図６】図２の第４の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１〜図６を参照して本発明の一実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る油圧テンショナ装置は、四輪車や二輪車等に搭載される車両用エンジンに適用される。図１は、本実施形態に係る油圧テンショナ装置が適用されるエンジン１の側面図（例えば右方から見た図）である。なお、以下では図示のように前後方向、左右方向および上下方向を定義し、この定義に従い各部の構成を説明する。前後方向は車両長さ方向、左右方向は車幅方向、上下方向は車両高さ方向である。特に、下方は重力方向に一致する。
【０００９】
図１に示すように、エンジン１は、ボルトによって互いに締結されたシリンダヘッド２とシリンダブロック３とを上下に有する。シリンダヘッド２の上端部にはヘッドカバー４が取り付けられる。シリンダブロック３の下端部にはクランクケース５が取り付けられる。クランクケース５の下端部にはオイルパン６が取り付けられる。
【００１０】
図示は省略するが、シリンダブロック３の内部には、左右方向に複数のシリンダが並設される。シリンダ内には上下方向に摺動可能にピストンが挿入され、ピストンとシリンダヘッド２との間に燃焼室が形成される。ピストンは、コンロッドを介して左右方向に延在するクランクシャフト７に連結され、燃焼室内での混合気の燃焼によってシリンダの内壁に沿ってピストンが往復動することにより、クランクシャフト７が回転する。
【００１１】
シリンダヘッド２には、燃焼室に面して吸気ポートと排気ポートとが設けられる。吸気ポートは吸気バルブにより開閉され、排気ポートは排気バルブにより開閉される。吸気バルブおよび排気バルブの上方には、前後一対のカムシャフト８，９が配置される。カムシャフト８，９には、それぞれカムが一体に設けられ、カムシャフト８，９の回転により、吸気バルブと排気バルブとが所定のタイミングで開閉する。
【００１２】
クランクシャフト７の右端部およびカムシャフト８，９の右端部にはそれぞれスプロケット１１〜１３が一体に設けられる。これらスプロケット１１〜１３には、無端タイミングチェーン１４が掛け回される。これにより、クランクシャフト７の回転が無端タイミングチェーン１４を介してカムシャフト８，９に伝達され、カムシャフト８，９が回転する。クランクシャフト７には、クランクケース５に配置されたオイルポンプ１５が接続され、クランクシャフト７の回転に連動してオイルポンプ１５が駆動される。
【００１３】
タイミングチェーン１４の後方には、タイミングチェーン１４に張力を生じさせるためのテンショナ２０が設けられる。テンショナ２０は、タイミングチェーン１４の形状に沿って略円弧状に湾曲して形成されたテンショナアーム２１と、テンショナアーム２１を押圧する油圧式のプランジャ２２とを有する。
【００１４】
テンショナアーム２１は、スプロケット１１と１２の間のタイミングチェーン１４に面して配置され、その下端部は、シリンダブロック３に前後方向に回動可能に支持される。プランジャ２２は、テンショナアーム２１の上端部の後端面に当接して配置され、シリンダヘッド２に支持される。なお、図示は省略するが、プランジャ２２は、油圧力によってテンショナアーム２１を押圧する周知の構成を有する。すなわち、プランジャ２２には、油路３０を介してオイルポンプ１５から圧油が供給され、この圧油によって生じた油圧力により、プランジャ２２がテンショナアーム２１に押圧力を付与する。
【００１５】
これにより、テンショナアーム２１の上端部がプランジャ２２により前方に押動され、タイミングチェーン１４が押圧されて、タイミングチェーン１４に張力が生じる。その結果、タイミングチェーン１４の振動が抑えられ、騒音の発生等を抑制することができる。
【００１６】
ところで、このような油圧テンショナ装置においては、カムシャフト８，９の振動がタイミングチェーン１４を介してプランジャ２２に作用し、油路３０に油の脈動が生じて油圧機器の正常な動作が妨げられるおそれがある。そこで、本実施形態では、油の脈動を抑えるために以下のように油圧テンショナ装置を構成する。
【００１７】
本実施形態に係る油圧テンショナ装置は、オイルポンプ１５からプランジャ２２に到る油路３０の構成に特徴がある。図２は、本実施形態に係る油圧テンショナ装置の要部構成を示す断面図であり、特にシリンダヘッド２とシリンダブロック３との間の油路３０の構成を示す。
【００１８】
図２に示すように、油路３０は、シリンダヘッド２に上下方向に延設され、シリンダヘッド２の下端面２ａに開口する油路３１と、シリンダブロック３に上下方向に延設され、シリンダブロック３の上端面３ａに開口する油路３２とを含む。シリンダヘッド２の下端面２ａとシリンダブロック３の上端面３ａとは、それぞれシリンダヘッド２とシリンダブロック３との結合面を構成する。油路３１，３２は、円形や矩形等、互いに同一の断面形状を呈する。油路３１の下端開口と油路３２の上端開口の位置は互いに一致し、油路３１と油路３２とは結合面２ａ，３ａを介して連通する。
【００１９】
シリンダヘッド２の下端面２ａには、左右方向に所定幅かつ上下方向に所定深さの凹部３３が、前方に向けて形成される。同様に、シリンダブロック３の上端面３ａには、左右方向に所定幅かつ上下方向に所定深さの凹部３４が、前方に向けて形成される。凹部３３は段差なく形成されるのに対し、凹部３４は段付き状に形成され、後側の部位（第１凹部３４ａ）よりも前側の部位（第２凹部３４ｂ）の方が深い。
【００２０】
凹部３３，３４の左右方向位置は互いに一致し、凹部３３と第１凹部３４ａとが合わさって、油路３０から分岐した単一の分岐油路３５が形成される。凹部３３と第１凹部３４ａの断面形状はそれぞれ矩形または半円形状であり、したがって、分岐油路３５の断面形状は、矩形または円形である。一方、凹部３３と第２凹部３４ｂとが合わさって、分岐油路３５よりも断面積の大きい閉空間３６が形成される。閉空間３６とは、分岐油路３５に連通する部位（後端面の一部）のみが開口し、残りが閉塞する空間をいう。
【００２１】
なお、図示は省略するが、第２凹部３４ｂを第１凹部３４ａよりも深く形成することに代えて、あるいは第２凹部３４ｂを第１凹部３４ａよりも深く形成することに加え、第２凹部３４ｂを第１凹部３４ａよりも左右方向に幅広に形成してもよい。すなわち、結合面２ａ，３ａに直交する方向における閉空間３６の断面積を分岐油路３５の断面積よりも大きくするのであれば、分岐油路３５と閉空間３６の形状は上述したものに限らない。
【００２２】
このように本実施形態では、オイルポンプ１５からプランジャ２２に到る油路３０に分岐油路３５を接続し、分岐油路３５の端部に閉空間３６を設ける。これにより、分岐油路３５と閉空間３６とが全体でヘルムホルツ型共鳴器として機能し、油路３０の油の脈動を抑えることができる。この場合、分岐油路３５と閉空間３６の長さＬ１，Ｌ２および断面積を適宜設定することにより、所望の周波数の脈動を抑えることができる。また、本実施形態では、シリンダヘッド２の下端面２ａおよびシリンダブロック３の上端面３ａにそれぞれ凹部３３，３４を設けることで、分岐油路３５と閉空間３６とが形成される。これによりヘルムホルツ型共鳴器を容易に構成することができる。
【００２３】
分岐油路３５と閉空間３６とは、上述した以外に種々の形態で設けることができる。図３は、図２の第１の変形例を示す図である。図３の例では、シリンダヘッド２に凹部３３は設けられず、シリンダブロック３の凹部３４により、分岐油路３５と閉空間３６とがそれぞれ形成される。すなわち、第１凹部３４ａにより分岐油路３５が、第２凹部３４ｂにより閉空間３６がそれぞれ形成される。このようにシリンダヘッド２に対する凹部３３の加工を不要とすることにより、加工コストを削減できる。また、凹部３３，３４の位置ずれを考慮した加工を行う必要がないため、加工自体も容易である。
【００２４】
図４は、図２の第２の変形例を示す図である。図４の例では、シリンダヘッド２の凹部３３のみによって分岐油路３５が形成されている。シリンダブロック３の凹部３４は油路３０（油路３２）から分離して設けられ、図２と同様、凹部３３と凹部３４とが合わさって閉空間３６が形成される。これにより、油路３０に接続するように凹部３４を加工することが困難な場合であっても、ヘルムホルツ型共鳴器を容易に形成することができる。
【００２５】
図５は、図２の第３の変形例を示す図である。図５の例では、図４と同様、シリンダヘッド２の凹部３３のみによって分岐油路３５が形成されている。さらに図５では、凹部３３の上端面３３ａが前方にかけて下り勾配に傾斜して形成される。これによりキャビテーションによって生じた気泡が閉空間３６に存在する場合に、その気泡を油路３０に導くことができ、気泡を容易に除去できる。
【００２６】
図６は、図２の第４の変形例を示す図である。図６には、シリンダヘッド２とシリンダブロック３とクランクケース５とにそれぞれ形成された油路３０が示される。すなわち、オイルポンプ１５からプランジャ２２に到る油路３０は、油路３１，３２に加え、クランクケース５に上下方向に延設され、クランクケース５の上端面５ａに開口する油路３７を含む。シリンダブロック３の下端面３ｂとクランクケース５の上端面５ａとは、それぞれシリンダブロック３とクランクケース５との結合面を構成する。油路３２の下端開口と油路３７の上端開口の位置は互いに一致し、油路３２と油路３７とは結合面３ｂ，５ａを介して連通する。クランクケース５の上端面５ａには、図３と同様、凹部３８と凹部３８よりも深く形成された凹部３９とが設けられ、凹部３８により分岐油路３５が、凹部３９により閉空間がそれぞれ形成される。
【００２７】
本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）本実施形態に係る油圧テンショナ装置は、クランクシャフト７とカムシャフト８，９とを有するエンジン１と、クランクシャフト７からカムシャフト８，９にかけて掛け回され、クランクシャフト７の回転をカムシャフト８，９に伝達する無端タイミングチェーン１４と、油圧力により無端タイミングチェーン１４を押圧する油圧式テンショナ２０と、油圧式テンショナ２０（プランジャ２２）にオイルポンプ１５から吐出された圧油を導く油路３０を形成するシリンダヘッド２、シリンダブロック３、クランクケース５などと、を備える（図１）。シリンダヘッド２、シリンダブロック３あるいはクランクケース５は、さらに油路３０から分岐する分岐油路３５と、分岐油路３５に接続されるとともに分岐油路３５よりも断面積が大きい閉空間３６とを形成する（図２〜図６）。これにより分岐油路３５と閉空間３６とが全体でヘルムホルツ型共鳴器として機能し、油路３０の油の脈動を抑えることができる。
【００２８】
（２）油路３０は、互いに結合されるシリンダヘッド２とシリンダブロック３とに形成される（図２〜図５）。すなわち、油路３０は、シリンダヘッド２に形成される油路３１と、シリンダヘッド２とシリンダブロック３との結合面２ａ，３ａを介して油路３１に連通するようにシリンダブロック３に形成される油路３２とを有する。分岐油路３５と閉空間３６とは、それぞれ結合面２ａ，３ａに面して形成される（図２〜図５）。これにより分岐油路３５と閉空間３６とを切削加工等により容易に形成することができる。
【００２９】
（３）シリンダヘッド２はシリンダブロック３の上方に配置される（図１）。分岐油路３５は、その上端面３３ａが油路３１から閉空間３６にかけて斜め下方に傾斜するように形成される（図５）。これによりキャビテーションによって生じた気泡が閉空間３６に存在する場合に、その気泡を容易に除去することができる。
【００３０】
なお、上記実施形態では、駆動軸としてのクランクシャフト７（スプロケット１１）から被駆動軸としてのカムシャフト８，９（スプロケット１２，１３）にかけて無端タイミングチェーン１４を掛け回すようにしたが、無端伝動帯はチェーンでなくベルトであってもよい。上記実施形態では、シリンダヘッド２、シリンダブロック３、クランクケース５にそれぞれ形成した油路３１，３２，３７等により、油圧源としてのオイルポンプ１５から油圧式テンショナ２０（プランジャ２２）に到る油路３０を形成するようにしたが、油路形成部の構成はこれに限らない。すなわち、シリンダヘッド２以外を第１ケースとして油路３１（第１油路）を形成してもよく、シリンダブロック３以外を第２ケースとして油路３２（第２油路）を形成してもよい。したがって、分岐油路３５と閉空間３６とが設けられる箇所は、上述したものに限らない。例えばオイルパン６にこれらを設けしてもよい。
【００３１】
上記実施形態では、分岐油路３５と閉空間３６とを凹部３３，３４，３８，３９により形成したが、分岐油路と閉空間の構成はこれに限らず、例えば閉空間を形成する円筒形状や直方体形状等の容器を、パイプ等を介して油路３０に接続するようにしてもよい。上記実施形態では、分岐油路３５と閉空間３６とが油路３０の前方に設けられるようにしたが、分岐油路と閉空間とが油路の後方や左右方向等に設けられてもよい。本発明は、駆動軸から被駆動軸にかけて掛け回され、駆動軸の回転を被駆動軸に伝達する無端伝動帯と、油圧力により無端伝動帯を押圧する油圧式テンショナとを有する種々の内燃機関に適用することができる。
【００３２】
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１  エンジン、２  シリンダヘッド、３  シリンダブロック、５  クランクケース、７  クランクシャフト、８，９  カムシャフト、１４  タイミングチェーン、１５  オイルポンプ、２０  テンショナ、２１  テンショナアーム、２２  プランジャ、３０，３１，３２  油路、３３，３４  凹部、３３ａ  上端面、３５  分岐油路、３６  閉空間
【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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