(57)【要約】  内燃機関の閉ループチェーン駆動システムにおいてチェーンに緊張を与えるテンショナについて開示する。本テンショナは、２つの緊張装置、すなわち、駆動スプロケットと少なくとも１つの従動スプロケットとの間を横切るチェーンの各ストランドに対して１つの緊張装置を含む。２つの緊張装置は、単一の減衰枢支取付具においてエンジンハウジングに取り付けられる単一ブラケットに取り付けられる。枢支取付具は、緊張装置の各々のチェーン摺動面の各々の長さに沿った中間点から等距離に配置され、それにより、実質的に二等辺三角形を形成する。
2009537000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に動作可能に連結された駆動スプロケットと、少なくとも１つの従動シャフトに動作可能に連結された少なくとも１つの従動スプロケットと、を有する、内燃機関用の閉ループチェーン駆動システムにおいてチェーンに緊張を加えるテンショナであって、
ａ）外面および内面を有するブラケットと、
ｂ）前記ブラケットの前記内面の第１溝に位置する第１緊張装置であって、前記第１溝が、前記内面の構造リブと第１溝壁との間に位置し、第１可撓性チェーンガイド要素が、長手方向チェーン摺動面と、前記第１溝壁に面する、前記チェーン摺動面に対向する前記可撓性チェーンガイド要素の内面と、前記可撓性チェーンガイド要素のフック型近位端と、前記可撓性チェーンガイド要素のフック型遠位端と、を有し、前記フック型近位端が、前記第１溝の近位凹部内で突起の周囲に半永久的に係合され、前記フック型遠位端が、前記第１溝の遠位凹部内で突起の周囲に半永久的に係合される、第１緊張装置と、
ｃ）第２溝に配置される第２緊張装置であって、前記第２溝が、前記ブラケットの前記内面の前記構造リブと第２溝壁との間に位置し、第２可撓性チェーンガイド要素が、長手方向チェーン摺動面と、前記第２溝壁に面する、前記チェーン摺動面に対向する前記可撓性チェーンガイド要素の内面と、前記可撓性チェーンガイド要素のフック型近位端と、前記可撓性チェーンガイド要素のフック型遠位端と、を有し、前記フック型近端が、前記第２溝の近位凹部内で突起の周囲に半永久的に係合され、前記フック型遠位端が、前記第２溝の遠位凹部内で突起の周囲に半永久的に係合される、第２緊張装置と、
ｄ）前記ブラケットをエンジンハウジングに固定する単一枢支取付具であって、前記第１可撓性チェーンガイド要素の前記長手方向チェーン摺動面に沿ったおよそ中間点と、前記第２チェーンガイド要素の前記長手方向チェーン摺動面に沿ったおよそ中間点と、から、等距離に配置される、単一枢支取付具と、
を備える、テンショナ。
【請求項２】
請求項１に記載のテンショナであって、
前記枢支取付具と、各チェーンガイド要素の各チェーン摺動面の各中間点と、が、実質的に二等辺三角形を形成する、テンショナ。
【請求項３】
請求項２に記載のテンショナであって、
前記枢支取付具が、前記閉ループチェーン駆動システムの周辺部内の前記駆動スプロケットと前記少なくとも１つの従動スプロケットとの間に位置する、テンショナ。
【請求項４】
請求項２に記載のテンショナであって、
前記枢支取付具が、前記駆動スプロケットの下方かつ前記閉ループチェーン駆動システムの周辺部外に位置する、テンショナ。
【請求項５】
請求項１に記載のテンショナであって、
前記従動シャフトがカムシャフトである、テンショナ。
【請求項６】
請求項１に記載のテンショナであって、
前記従動シャフトがバランスシャフトである、テンショナ。
【請求項７】
請求項１に記載のテンショナであって、
前記第１可撓性チェーンガイド要素の前記チェーン摺動面が、前記チェーンの第１ストランドに、その長手方向面に沿って強制的に係合し、前記第２可撓性チェーンガイド要素の前記チェーン摺動面が、前記チェーンの第２ストランドに、その長手方向面に沿って強制的に係合する、テンショナ。
【請求項８】
請求項１に記載のテンショナであって、
前記第１溝壁と前記第１チェーンガイド要素の前記内面との間に配置された少なくとも１つのブレードスプリングをさらに備える、テンショナ。
【請求項９】
請求項１に記載のテンショナであって、
前記第２溝壁と前記第２チェーンガイド要素の前記内面との間に配置された少なくとも１つのブレードスプリングをさらに備える、テンショナ。
【請求項１０】
請求項１に記載のテンショナであって、
前記第１溝壁と前記第１チェーンガイド要素の前記内面との間に配置された少なくとも１つのブレードスプリングと、前記第２溝壁と前記第２チェーンガイド要素の前記内面との間に配置された少なくとも１つのブレードスプリングと、をさらに備える、テンショナ。
【請求項１１】
請求項１に記載のテンショナであって、
前記枢支取付具が、捩り減衰を含む、テンショナ。
【請求項１２】
請求項１に記載のテンショナであって、
前記枢支取付具が、前記駆動スプロケットの軸と前記従動スプロケットの軸との間に形成された仮想垂直中心線に位置する、テンショナ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のテンショナであって、
前記枢支取付具が、前記閉ループチェーン駆動システムの前記周辺部内の前記駆動スプロケットと前記従動スプロケットとの間に位置する、テンショナ。
【請求項１４】
請求項１２に記載のテンショナであって、
前記枢支取付具が、前記閉ループチェーン駆動システムの前記周辺部の外側に位置する、テンショナ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のテンショナであって、
前記枢支取付具が前記駆動スプロケットの下方に位置する、テンショナ。
【請求項１６】
請求項１４に記載のテンショナであって、
前記枢支取付具が前記従動スプロケットの下方に位置する、テンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の参照
これは、本出願が優先権を主張する、２００３年１０月１５日に出願され、２００５年４月２１日に米国特許出願公開第２００５／００８５３２２Ａ１号明細書として発行された、同時係属原特許出願第１０／６８５，８４９号明細書の一部継続出願である。上述した出願は、その開示内容が参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、内燃機関で適用される閉ループチェーン駆動テンショナの分野に関する。より詳細には、本発明は、単一取付点を中心に枢動するデュアルテンショナに関する。
【背景技術】
【０００３】
チェーンが内燃機関の動作軸に連結される複数のスプロケット間を走行する際に、閉ループ動力伝達チェーンを制御するために、緊張装置が使用される。このシステムでは、チェーンは、動力を、駆動軸からカムシャフト等の従動軸に伝達し、それにより、常に、チェーンの一部が張られている一方で一部が緩んでいる可能性がある。歯付きチェーン駆動システムの場合のように、歯の雑音、すべりまたは噛合い不良を防止するために、チェーンにある程度の緊張を付与し維持することが重要である。かかるすべりの防止は、特に、内燃機関のチェーン駆動カムシャフトの場合に重要である。それは、歯の飛びによってカムシャフトのタイミングが狂うこととなり、エンジンに対する損傷がもたらされるかまたはエンジンが完全に機能しなくなるためである。
【０００４】
しかしながら、内燃機関の過酷な環境では、多くの要因によって、チェーンのいずれの部分においても緊張が変動する。たとえば、過度な温度変動、およびエンジンのさまざまな部分の間の熱膨張係数の相違により、チェーン緊張が過度に高いレベルと非常に低いレベルとの間で変化する可能性がある。長期間の使用の間に、動力伝達システムの部品に対する摩損により、チェーン緊張が着実に低減する可能性がある。さらに、カムシャフトおよびクランクシャフトが引き起こす捩り振動により、チェーン緊張が著しく変動する。たとえば、エンジンの停止中かまたはエンジン始動時の失敗で発生するエンジンの逆回転によってもまた、チェーン緊張が著しく変動する可能性がある。これらの理由により、チェーンの張り側における過度な緊張力を除去すると同時に、チェーンの緩み側に適当な緊張が確実に加わるようにする機構が望まれる。
【０００５】
液圧テンショナは、適当なチェーン緊張を維持する一般的な方法である。一般に、これら機構は、チェーンの動力伝達システムの緩み側を押すレバーアームを採用する。液圧によってピストンがレバーアームに対して付勢され、それにより、レバーアームが強制的にチェーンに係合し、緩み状態の間にその張りを強化する。
【０００６】
１つまたは複数のばねに過度に応力をかけるほど荷重変動が厳しくないチェーンまたはベルトを制御するためには、一般に、ブレードテンショナが使用される。従来のブレードスプリングテンショナは、湾曲したチェーン摺動面を有するブレードシューを含み、そのチェーン摺動面は、それが係合されるチェーンのストランドとの接触を維持する。チェーンに加えられる緊張力の量を増大させるために、ブレードシューとチェーン摺動面との間に少なくとも１つのブレードスプリングが取り付けられる。ブラケットがブレードシューおよびチェーン摺動面を収容する。ブラケットは、ボルト、リベットまたは他のかかる手段によりエンジンに固定取付される。変化する緊張荷重に応じてブラケットが枢動することができるようにする取付手段は１つしかない可能性がある。枢支点は、要求に応じてブラケットの端部にあっても中央にあってもよい。あるいは、ブラケットを、テンショナのいかなる枢動動作をも有効に妨げる２つ以上の取付手段によりエンジンに固定取付してもよい。いずれの場合も、取付手段は、テンショナが係合されるチェーンのストランドに隣接して位置する。取付手段は、チェーンループ自体の外側に位置することが多い。
【０００７】
図１は、ブレードテンショナおよびガイドを有する従来技術によるチェーン駆動システムを示す。閉ループチェーン８が、駆動スプロケット１２と従動スプロケット１０とを取り囲んでいる。各スプロケット１０および１２は、前進運動を維持しながら独立して加速し減速する。チェーンの張りストランドにおいてブラケット７に固定ガイド１４が取り付けられている。チェーンの緩みストランドにおいて、テンショナ１６がガイド１４に対向しており、テンショナ１６は、ブラケット７に少なくとも幾分堅く固定されており、チェーンの張りストランドに向かって付勢されている。ボルト１８が、テンショナ１６およびガイド１４を含むブラケットをエンジンブロック（図示せず）に締結している。
【０００８】
駆動スプロケット１２が加速するかまたは従動スプロケット１０が減速するとき、チェーンの張りストランドにエネルギー波または高い局部荷重がもたらされ、それは、速度が変化したスプロケットから他方のスプロケットに向かって移動する。チェーン８は、開始スプロケットに接触しているチェーンのリンクから他方のスプロケットに接触しているチェーンのリンクまでの距離を、あり得る最短距離、すなわち直線でわたろうとする。エネルギーは、エネルギーを吸収するガイド１４の端部に達するまで、チェーンの自由ストランドにおいてリンクを通して移動する。高い局部荷重を常に吸収する結果、ガイド１４の端部は著しく摩耗する。エネルギー波もまた存在する可能性があり、緩みストランドに向けられた場合同様の結果をもたらす可能性がある。しかしながら、これらエネルギー波の影響は、テンショナがチェーンをいかに緩ませないかに応じて、まったく発生しない可能性もある。
【０００９】
米国特許第５，９６７，９２２号明細書は、第１スライドブロックおよび第２スライドブロックが、チェーンの緩み側の両側にあるように取り付けられているテンションレバーを含む緊張装置を開示している。第１スライドブロックは、チェーンの張り側においてガイドレールに枢動可能に取付されている。第２スライドブロックは、圧縮ばねおよびピストンを備えたテンション要素により、チェーンの緩み側の両側のうちの一方に対して付勢されている。
【００１０】
米国特許第６，３２２，４７０号明細書は、同じチェーンの２つの別個のストランドに同時に張力をかけるように使用される一対の枢動アームを含むテンショナを開示している。２つのストランドの間に、固定ピンを備えたレバーが位置している。アームは、固定ピンに枢支取付されており、チェーンのストランドの外側に延在している。それらは、チェーンの外側部分と接触するシューを含む。レバーの回転により、固定ピンが横方向に移動しアームを引き寄せることにより、チェーンの別個のストランドに同時に緊張を加える。
【００１１】
特開２００３−０７４６５２号公報は、２つのスプロケットを連結する中心線に支持部材が枢動可能に位置しているテンショナを開示している。チェーンの両側において支持部材に押圧部材が取り付けられている。チェーンの緩みストランドおよび張りストランドに与えられる減衰は、各ストランドに対して個別であり、それは、押圧部材の各々がチェーンに対して浮遊するためである。２つの押圧部材の間には１つの枢軸しかないが、一方に対する荷重が他方に影響しようとし、押圧部材がチェーンの上で前後に波打つ。
【００１２】
図２を参照すると、米国特許出願公開第２００５／００８５３２２Ａ１号明細書に開示されているようなチェーンテンショナ組立体が示されている。チェーンテンショナ組立体は、テンショナ１１６とチェーンガイド１１４とからなり、それらはともにブラケット１３６に固定されている。テンショナ１１６はチェーン１０８の一方のストランドに係合し、チェーンガイド１１４はチェーンの他方のストランドに係合している。ブラケットは、枢支手段１２０においてエンジンハウジングに枢支取付されており、枢支手段１２０は、チェーンの２つのストランドの間で、かつ駆動スプロケット１１２の中心軸と従動スプロケット１１０の中心軸との間に形成される中心線に沿った、穴１２８に位置する。ブラケットは、チェーンのいずれかのストランドにもたらされる緩みおよび張りの両緊張状態に応じて、枢支手段１２０を中心に右回り方向または左回り方向のいずれかに枢動することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
通常の閉ループチェーン駆動動力伝達システムでは、一方のストランドが、動作中の時間の大部分は張られており、他方のストランドが大部分の時間緩んでいることになる。従来技術によるテンショナは、単にガイド要素を張りストランドに隣接して配置する一方で、緊張装置を大部分は緩んでいるストランドに接触して配置することにより、この状態に対処する。これら装置は、優勢的な緊張状態から、張りストランドが緩み緩みストランドが張られる反対の緊張状態へ、平滑に遷移することができないことが多い。チェーンシステム全体を通して一貫して緊張が平衡するように、チェーンの優勢的な緊張状態において逆転状態に平滑に適合することができるテンショナがあることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、内燃機関で使用される閉ループチェーン駆動システム用のテンショナである。それを、駆動軸と少なくとも１つのカムシャフトとの間の閉ループ動力伝達システムで、または駆動軸とバランスシャフトとの間のバランスシャフトシステムで利用してもよい。テンショナは、閉ループチェーンのストランドの間に位置するブラケットと、ブラケットと一体化した２つの緊張装置と、を含み、各緊張装置は、チェーンの２つのストランドのうちの一方の長さの一部に摺動可能に係合する細長いコンプライアントチェーンガイド要素を有する。ブラケットは、そのブラケットがストランドの一方または両方の緊張の変動に応じて取付点を中心に枢動するのを可能にするために、エンジンハウジングの単一点に取り付けられる。枢支点は、コンプライアントチェーンガイド要素の各々の長さに沿ったおよそ中間点から等距離であり、それにより、実質的に二等辺三角形を形成する。枢支点は、駆動スプロケットの軸と従動スプロケットの軸との間に存在する擬似中心線に沿って位置することが好ましい。
【００１５】
チェーンに対する追加の付勢力を、ブラケットとコンプライアントチェーンガイド要素との間に少なくとも１つのブレードスプリングを挿入することによって提供してもよい。エンジン作動中にチェーンの各ストランドの緊張が変動すると、ブラケットが枢支点を中心に枢動し、それにより、緊張装置の一方が、緩んできているチェーンのストランドに対する緊張を増大させることができ、同時に、張られてきている他方のストランドに過剰に張力をかけない。これにより、チェーンの緊張における迅速に変動する弛みモードと張りモードとの間の遷移が平滑になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図３は、本発明のテンショナの第１実施形態を示す。テンショナ２１０は、内燃機関の閉ループチェーン駆動システムに取り付けられている。第１実施形態に関連する図面によって例示するように、動力伝達システムを示す。動力伝達システムは、連続したチェーンによって少なくとも１つのカムシャフトに動作可能に連結された駆動軸からなる。しかしながら、本発明はまた、駆動軸が閉ループチェーンによってバランスシャフトに連結される閉ループバランスシャフトシステムにも適用可能である。
【００１７】
図３に示す動力伝達チェーン駆動システムは、チェーン２００によって少なくとも１つの従動スプロケット２０４に動作可能に連結される、駆動軸（図示せず）に取り付けられている駆動スプロケット２０２によって具現化される。従動スプロケット２０４は、カムシャフト（図示せず）の一端に連結されている。内燃機関は、エンジン設計に応じて、１つ（添付図面に示すように）、２つまたは４つのカムシャフトを有する場合がある。以下、単一カムシャフトに関して、テンショナ２１０の第１実施形態について説明する。しかしながら、テンショナ２１０を、２つ以上のカムシャフトを有する動力伝達システムで使用してもよい、ということが理解されるべきである。
【００１８】
テンショナ２１０は、外面２１４および内面２１５（ここで図４を参照）を有するブラケット２１２を含む。テンショナ２１０は、枢支取付具２１９をもたらす、たとえばボルト、リベットまたはピン等の取付手段により、エンジン（図示せず）のハウジングに枢支取付されている。枢支取付具２１９は、ブラケット２１２の底部に近接して配置されている枢支穴２１８に挿入されている。枢支取付具２１９は、チェーン緊張の小さい変動によってもたらされる可能性のある最小エネルギー入力を吸収するために十分なトルクで、ブラケット２１２をエンジンハウジングに固定する、捩り減衰手段を含む。捩り減衰を、枢支点においてブラケットに所定の荷重を加えることによって提供してもよい。たとえば、ブラケットとエンジンとの間に所望の量の摩擦力をもたらすように、枢支取付具（ファスナ）とブラケットとの間でばね座金を圧縮させてもよい。エンジンに対するブラケットのいかなる回転運動も、ブラケットとエンジンとの間の摩擦力によって抵抗される。この摩擦減衰力を、枢支点において加えられる力を変更することにより、ブラケットとエンジンとの間の接触配置を変更することにより（たとえば部品の構成または接触面積の量を変更することにより）、またはブラケットとエンジンとの間の所望の摩擦係数をもたらすブラケット材料を選択することにより等、多くの方法で調整することができる。
【００１９】
図４を参照すると、ブラケット２１２の内面２１５が示されている。内面２１５は、緊張装置２２１および２２１’を収容し、それらは各々、チェーン２００の２つのストランド（図示せず）のうちの一方に動作可能に係合されている。緊張装置２２１および２２１’は、それぞれ、コンプライアントチェーンガイド要素２２０および２２０’を含む。図５を参照すると、コンプライアントチェーンガイド要素２２０（２２０’）は、細長いチェーン摺動面２３０（２３０’）からなり、それは実質的にその全長に沿ってチェーン２００の単一ストランドとの連続した摺動面を維持する。
【００２０】
枢支穴２１８が、それぞれのコンプライアントチェーンガイド要素２２０および２２０’の各々の細長いチェーン摺動面２３０および２３０’の長さに沿ったおよそ中間点から実質的に等距離に位置することにより、実質的に二等辺三角形を形成している。好ましい実施形態では、枢支穴２１８は、駆動スプロケット２０２の軸を従動スプロケット２０４の軸に連結する擬似垂直中心線２１７（図３および図４を参照されたい）に沿って位置している。２つ以上の従動スプロケットがある場合、従動スプロケットの各々の軸の間の等距離の点が、擬似垂直中心線２１７に垂直に交差する。
【００２１】
図５を参照すると、コンプライアントチェーンガイド要素２２０（２２０’）のチェーン摺動面２３０（２３０’）とは反対側に、内面２３５（２３５’）がある。チェーン摺動面２３０（２３０’）に垂直に、かつコンプライアントチェーンガイド要素２２０（２２０’）の両縁に沿って長手方向に、ガイドレール２３４（２３４’）が配置されており、それは、チェーンがチェーン摺動面２３０（２３０’）に配置され続けるようにする。コンプライアントチェーンガイド要素２２０（２２０’）は、近位端２３２（２３２’）と遠位端２３３（２３３’）とを有する。近位端２３２（２３２’）および遠位端２３３（２３３’）は、コンプライアントチェーンガイド要素の中間部分に向かって戻るように湾曲し、実質的にフック型端部を形成している。
【００２２】
再び図４を参照すると、各コンプライアントチェーンガイド要素２２０および２２０’は、それぞれ溝２２２および２２２’内に取り付けられており、溝２２２および２２２’は、ブラケット２１２の内面２１５において構造リブ２１６と溝壁２２４および２２４’それぞれとの間に形成されている。構造リブ２１６は、図４に示すように、内面２１５において幅狭の長手方向構成を備えてもよく、またははるかに狭い面積を含んでもよい。リブ２１６の設計は、種々のチェーン駆動構成によってテンショナ２１０に加えられる可能性のある機械的応力によって確定される。各溝２２２および２２２’は、チェーン２００の単一ストランド用のガイドとして作用する。
【００２３】
コンプライアントチェーンガイド要素２２０の近位端２３２は、近位溝凹部２３６において突起の周囲に非永久的に係合され、遠位端２３３もまた、遠位溝凹部２３８の突起の周囲に非永久的に係合されている。コンプライアントチェーンガイド要素２２０の内面２３５は、溝壁２２４に面している。コンプライアントチェーンガイド要素２２０は、それが細長いばねのように作用するのを可能にする、半可撓性コンプライアント材料からなる。それは、処理合金、ナイロン合成物、アクリルベース材料または樹脂充填プラスチック材料であってもよい。コンプライアントチェーンガイド要素２２０は、その自由状態で、遠位端２３３および近位端２３２が互いに向かってカールしようとするように製造され処理されている。コンプライアントチェーンガイド要素２２０は、溝２２２に取り付けられると、近位端２３２および遠位端２３３がそれらのそれぞれの溝凹部２３６および２３８内で突起に非永久的に当接するように、緊張状態にある。コンプライアントチェーンガイド要素２２０は、緊張状態にあるため、溝壁２２４から離れる方向に曲がる。テンショナ２１０が閉ループ動力伝達システムに取り付けられると、コンプライアントチェーンガイド要素２２０は、溝２２２内においてチェーン２００のストランドに向かって付勢される。このように、チェーン摺動面２３０は、チェーン摺動面２３０の実質的に全長に沿ってチェーン２００との連続的な接触を維持する。チェーン緊張が緩み状態と張り状態との間で変動すると、コンプライアントチェーンガイド要素２２０は、これら変動を安定化させようとして、チェーン２００の移動に応じて、抵抗する付勢力により溝壁２２４に向かって撓む。
【００２４】
特に緊張装置２２１に関して示すように、緊張装置２２１’に対しても同様の構造がある。コンプライアントチェーンガイド要素２２０’の近位端２３２’は、近位溝凹部２３６’において突起の周囲に非永久的に係合され、遠位端２３３’もまた、遠位溝凹部２３８’において突起の周囲に非永久的に係合されている。コンプライアントチェーンガイド要素２２０’の内面２３５’は、溝壁２２４’に面している。コンプライアントチェーンガイド要素２２０’もまた、それが細長いばねのように作用するのを可能にする半可撓性コンプライアント材料からなる。コンプライアントチェーンガイド要素２２０と同様に、それは、処理合金、ナイロン合成物、アクリルベース材料または樹脂充填プラスチック材料であってもよい。コンプライアントチェーンガイド要素２２０’は、その自由状態において、遠位端２３３’および近位端２３２’が互いに向かってカールしようとするように製造され処理されている。コンプライアントチェーンガイド要素２２０’は、溝２２２’に取り付けられると、近位端２３２’および遠位端２３３’がそれぞれの溝凹部２３６’および２３８’内で突起に半永久的に当接するように緊張状態にある。上述したように、コンプライアントチェーンガイド要素２２０’は緊張状態にあるため、溝壁２２４’から離れる方向に曲がる。テンショナ２１０が閉ループ動力伝達システムに取り付けられると、コンプライアントチェーンガイド要素２２０’は、溝２２２’内でチェーン２００のそのそれぞれのストランドに向かって付勢される。このように、チェーン摺動面２３０’は、実質的にチェーン摺動面２３０’の全長に沿ってチェーン２００との連続的な接触を維持する。チェーン緊張が緩み状態と張り状態との間で変動すると、コンプライアントチェーンガイド要素２２０’は、これら変動を安定化させようとして、チェーン２００のそのそれぞれのストランドの移動に応じて、抵抗する付勢力により溝壁２２４’に向かって撓む。
【００２５】
図６を参照すると、チェーン２００（図示せず）との接触を維持するためにより多くの力が必要である場合、それぞれの緊張装置２２１および２２１’に少なくとも１つのブレードスプリング２４０および２４０’を追加してもよい。ブレードスプリング２４０および２４０’は、ばね鋼等の材料のような細長い矩形ばねからなり、それらの自由状態において、それらの端部が互いに向かってカールしようとするように製造され処理されている。ブレードスプリング２４０および２４０’は、緊張状態でそれぞれの溝壁２２４および２２４’とそれらの対応する内面２３５および２３５’との間に取り付けられ、それにより、コンプライアントチェーンガイド要素２２０および２２０’のチェーンのそれらのそれぞれのストランドの方向における付勢力を増大させる力を提供することができる。あるいは、溝壁２２４とコンプライアントチェーンガイド要素２２０との間かまたは溝壁２２４’とチェーンガイド要素２２０’との間に、２つ以上のブレードスプリングを取り付けてもよい。コンプライアントチェーンガイド要素２２０および２２０’の各々の長さに沿って、追加のブレードスプリングを「直列に」取り付けることができ、またはそれらを、それぞれのチェーンガイド要素２２０および２２０’の内面２３５および２３５’との単一接触点において積み重ねてもよい。特定のエンジンまたは動力伝達システムの種々の設計特徴によって必要とされるように、チェーン２００の異なるストランドに異なる緊張を加えることが望ましい場合もある。代替実施形態は、ブレードスプリングの使用および数に対する変形を含んでもよい。たとえば、緊張装置２２１は、１つまたは複数のブレードスプリング２４０を利用してもよく、緊張装置２２１’は、ブレードスプリングを採用しなくてもよい。もしくは、緊張装置２２１’は少なくとも１つのブレードスプリングを使用してもよく、緊張装置２２１は使用しなくてもよい。別の変形では、緊張装置の一方に、他方の緊張装置に取り付けられるブレードスプリングより高い付勢力を提供するように製造されたブレードスプリングを使用することを含む。
【００２６】
図７および図８を参照すると、本発明の第２実施形態が示されている。ここに示す連続ループチェーン駆動装置は、いくつかの内燃機関設計に必要であり得るもののような、バランスシャフトシステムである。しかしながら、本実施形態を、駆動軸が少なくとも１つのカムシャフトに連結されるタイミングシステム等の動力伝達駆動システムで使用してもよい、ということが理解されるべきである。特に図７を参照すると、テンショナ３１０はブラケット３１２を含む。外面３１４は、このシステムのバランスシャフト等のシャフトのうちの１つのスプロケット（図示せず）を覆う。外面３１４の隆起部３４５が、スプロケットを収容するためにブラケット３１２の下に空間を提供する。図８を参照すると、本実施形態のボルト、ピンまたはリベット等の枢支取付具３１９が、スプロケットのテンショナ２２１および２２１’とは反対側の枢支穴３１８に位置している。構造リブ３１６が溝３２２’から溝３２２を分離する。チェーン２００の一方のストランドが、各溝３２２および３２２’内を走行する。第１実施形態と同様に、重要な設計特徴は、枢支穴３１８が、実質的に二等辺三角形を形成するように、緊張装置２２１および２２１’の各々の長さに沿ったおよそ中間点から実質的に等距離に位置する、ということである。枢支取付具３１９は、２つのスプロケットの軸の間の擬似垂直中心線２１７に沿って位置することが好ましい。第１実施形態に関して上述したように、枢支取付具３１９もまた減衰を提供する。
【００２７】
動力伝達タイミングシステムかまたはバランスシャフトシステムのいずれであっても、スプロケットの各々は、前進運動を維持しながら他方から独立して加速し減速する。駆動スプロケットが加速するか、または従動スプロケットが減速するとき、そこにわたっているストランドにおいてエネルギー波が形成され、減速したスプロケットから発して他方のスプロケットに向かって移動する。チェーンは、エネルギー波の開始スプロケットに噛み合うチェーンのリンクから他方のスプロケットに噛み合うチェーンのリンクまでの距離を、あり得る最短距離、すなわち直線でわたるようにする。エネルギーは、テンショナのチェーン摺動面の端部に達するまで、チェーンの自由ストランドを一度に１リンクで移動し、そのテンショナは、エネルギー波によって影響を受け、ストランドから離れる方向に枢動することによって強制的にそのエネルギーを吸収し、他方のテンショナは、他方のストランド内に枢動することにより、エネルギー波によってもたらされる弛みを巻き取り、それにより、チェーンの長さにわたって荷重を平衡化する。
【００２８】
テンショナブラケット２１２または３１２は、特定の実施形態により、チェーン波エネルギーに応じてそのそれぞれの枢支穴を中心に枢動する。たとえば、緊張装置２２１’は、チェーンの隣接するストランドの緊張が増大することによってより高い力を受けている場合、強制的にチェーンから離れる傾向がある。ブラケットの枢動動作により、他方の緊張装置２２１が、強制的にチェーンの緩んだストランド方向に付勢し、閉ループチェーンシステムにおける緊張荷重全体が均衡を平衡化することができる。
【００２９】
内燃機関の停止中に発生する可能性のある捩りまたは逆回転による荷重反転の場合、緩みストランドと張りストランドとが反転し、テンショナ２１０または３１０は緩みストランドに張力をかけることによって応答し、それにより、通常のチェーン回転が再開されるまで、従動スプロケットにおけるチェーンの束化および歯飛びの可能性が防止される。２つの緊張装置２２１および２２１’およびそれぞれのテンショナブラケット２１２または３１２の枢支取付具２１９または３１９の三角形構成により、チェーン緊張の過度な変動の時にチェーン２００の実質的に一様な緊張がもたらされる。
【００３０】
したがって、本明細書で説明した本発明の実施形態は、本発明の原理の適用を単に例示するものであるということが理解される。本明細書における例示した実施形態の詳細に対する言及は、特許請求の範囲を限定するようには意図されておらず、特許請求の範囲自体が、本発明に必須であるとみなされる特徴を列挙している。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】閉ループ動力伝達システムにおけるチェーンの一方のストランドの従来技術によるテンショナとチェーンの他方のストランドのガイドとを示す。
【図２】ブラケットが、駆動スプロケットの中心軸と従動スプロケットの中心軸との間に形成される中心線に位置する枢支点を中心に枢動することができることを除き、図１のテンショナに類似する従来技術によるテンショナを示す。
【図３】閉ループ動力伝達システムに取り付けられた本発明のテンショナの第１実施形態を示す。
【図４】図３のテンショナの内面を示す。
【図５】緊張装置のコンプライアントチェーンガイド要素の等角図を示す。
【図６】ブレードスプリングが付加された図４のテンショナを示す。
【図７】本発明のテンショナの第２実施形態を示す。
【図８】図７のテンショナの内面を示す。
【図１】
2009537000.tif 000003
【図２】
2009537000.tif 000004
【図３】
2009537000.tif 000005
【図４】
2009537000.tif 000006
【図５】
2009537000.tif 000007
【図６】
2009537000.tif 000008
【図７】
2009537000.tif 000009
【図８】
2009537000.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成20年12月2日(2008.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に動作可能に連結された駆動スプロケット（２０２）と、少なくとも１つの従動シャフトに動作可能に連結された少なくとも１つの従動スプロケット（２０４）と、を有する、内燃機関用の閉ループチェーン駆動システムにおいてチェーン（２００）に緊張を加えるテンショナ（２１０、３１０）であって、
ａ）外面（２１４、３１４）および内面（２１５）を有するブラケット（２１２、３１２）と、
ｂ）前記ブラケット（２１２、３１２）の前記内面（２１５）の第１溝（２２２、３２２）に位置する第１緊張装置（２２１）であって、前記第１溝（２２２、３２２）が、前記内面（２１５）の構造リブ（２１６、３１６）と第１溝壁（２２４）との間に位置し、第１可撓性チェーンガイド要素（２２０）が、長手方向チェーン摺動面（２３０）と、前記第１溝壁（２２４）に面する、前記チェーン摺動面（２３０）に対向する前記可撓性チェーンガイド要素（２２０）の内面（２３５）と、前記可撓性チェーンガイド要素（２２０）のフック型近位端（２３２）と、前記可撓性チェーンガイド要素（２２０）のフック型遠位端（２３３）と、を有し、前記フック型近位端（２３２）が、前記第１溝（２２２、３２２）の近位凹部（２３６）内で突起の周囲に半永久的に係合され、前記フック型遠位端（２３３）が、前記第１溝（２２２、３２２）の遠位凹部（２３８）内で突起の周囲に半永久的に係合される、第１緊張装置と、
ｃ）第２溝（２２２’、３２２’）に配置される第２緊張装置（２２１’）であって、前記第２溝（２２２’、３２２’）が、前記ブラケット（２１２、３１２）の前記内面（２１５）の前記構造リブ（２１６、３１６）と第２溝壁（２２４’）との間に位置し、第２可撓性チェーンガイド要素（２２０’）が、長手方向チェーン摺動面（２３０’）と、前記第２溝壁（２２４’）に面する、前記チェーン摺動面（２３０’）に対向する前記可撓性チェーンガイド要素（２２０’）の内面（２３５’）と、前記可撓性チェーンガイド要素（２２０’）のフック型近位端（２３２’）と、前記可撓性チェーンガイド要素（２２０’）のフック型遠位端（２３３’）と、を有し、前記フック型近端（２３２’）が、前記第２溝（２２２’、３２２’）の近位凹部（２３６’）内で突起の周囲に半永久的に係合され、前記フック型遠位端（２３３’）が、前記第２溝（２２２’、３２２’）の遠位凹部（２３８’）内で突起の周囲に半永久的に係合される、第２緊張装置と、
ｄ）前記ブラケット（２１２、３１２）をエンジンハウジングに固定する単一枢支取付具（２１９、３１９）であって、前記第１可撓性チェーンガイド要素（２２１）の前記長手方向チェーン摺動面（２３０）に沿ったおよそ中間点と、前記第２チェーンガイド要素（２２１’）の前記長手方向チェーン摺動面（２３０’）に沿ったおよそ中間点と、から、等距離に配置される、単一枢支取付具（２１９、３１９）と、
を備える、テンショナ。
【請求項２】
請求項１に記載のテンショナであって、
前記枢支取付具（２１９、３１９）と、各チェーンガイド要素（２２０、２２０’）の各チェーン摺動面（２３０、２３０’）の各中間点と、が、実質的に二等辺三角形を形成する、テンショナ。
【請求項３】
請求項２に記載のテンショナであって、
前記枢支取付具（２１９、３１９）が、前記閉ループチェーン駆動システムの周辺部内の前記駆動スプロケット（２０２）と前記少なくとも１つの従動スプロケット（２０４）との間に位置する、テンショナ。
【請求項４】
請求項２に記載のテンショナであって、
前記枢支取付具（２１９、３１９）が、前記駆動スプロケット（２０２）の下方かつ前記閉ループチェーン駆動システムの周辺部外に位置する、テンショナ。
【請求項５】
請求項１に記載のテンショナであって、
前記従動シャフトがカムシャフトである、テンショナ。
【請求項６】
請求項１に記載のテンショナであって、
前記従動シャフトがバランスシャフトである、テンショナ。
【請求項７】
請求項１に記載のテンショナであって、
前記第１可撓性チェーンガイド要素（２２０）の前記チェーン摺動面（２３０）が、前記チェーン（２００）の第１ストランドに、その長手方向面に沿って強制的に係合し、前記第２可撓性チェーンガイド要素（２２０’）の前記チェーン摺動面（２３０’）が、前記チェーン（２００）の第２ストランドに、その長手方向面に沿って強制的に係合する、テンショナ。
【請求項８】
請求項１に記載のテンショナであって、
前記第１溝壁（２２２、３２２）と前記第１チェーンガイド要素（２２１）の前記内面（２３５）との間に配置された少なくとも１つのブレードスプリング（２４０）をさらに備える、テンショナ。
【請求項９】
請求項１に記載のテンショナであって、
前記第２溝壁（２２２’、３２２’）と前記第２チェーンガイド要素（２２１’）の前記内面（２３５’）との間に配置された少なくとも１つのブレードスプリング（２４０’）をさらに備える、テンショナ。
【請求項１０】
請求項１に記載のテンショナであって、
前記第１溝壁（２２２、３２２）と前記第１チェーンガイド要素（２２１）の前記内面（２３５）との間に配置された少なくとも１つのブレードスプリング（２４０）と、前記第２溝壁（２２２’、３２２’）と前記第２チェーンガイド要素（２２１’）の前記内面（２３５’）との間に配置された少なくとも１つのブレードスプリング（２４０’）と、をさらに備える、テンショナ。
【請求項１１】
請求項１に記載のテンショナであって、
前記枢支取付具（２１９、３１９）が、捩り減衰を含む、テンショナ。
【請求項１２】
請求項１に記載のテンショナであって、
前記枢支取付具（２１９、３１９）が、前記駆動スプロケット（２０２）の軸と前記従動スプロケット（２０４）の軸との間に形成された仮想垂直中心線に位置する、テンショナ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のテンショナであって、
前記枢支取付具（２１９、３１９）が、前記閉ループチェーン駆動システムの前記周辺部内の前記駆動スプロケット（２０２）と前記従動スプロケット（２０４）との間に位置する、テンショナ。
【請求項１４】
請求項１２に記載のテンショナであって、
前記枢支取付具（２１９、３１９）が、前記閉ループチェーン駆動システムの前記周辺部の外側に位置する、テンショナ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のテンショナであって、
前記枢支取付具（２１９、３１９）が前記駆動スプロケット（２０２）または前記従動スプロケット（２０４）の下方に位置する、テンショナ。
【国際調査報告】
2009537000.tif 000011
2009537000.tif 000012