(57)【要約】【課題】チェーン（２４）が巻き掛けられるスプロケット（２２，２３）において、比較的小さな占有スペースでかつ比較的簡素な構成としたうえで、チェーン（２４）の噛み合い音を低減可能とする。【解決手段】スプロケット（２２，２３）の径方向途中に軸方向一側から陥没する凹部（２２ａ，２３ａ）が設けられ、この凹部（２２ａ，２３ａ）内の外径側に、当該凹部（２２ａ，２３ａ）内に押動部材４０が挿入されたときに、スプロケット（２２，２３）の歯底から径方向外向きに突出される緩衝リング３０が配置されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チェーンが巻き掛けられるスプロケットであって、その径方向途中に軸方向一側から凹む凹部が設けられ、この凹部内の外径側に、当該凹部内に押動部材が挿入されたときに歯底から径方向外向きに突出される緩衝部材が配置されている、ことを特徴とするスプロケット。
【請求項２】
請求項１に記載のスプロケットにおいて、
前記凹部は、回転中心と同心状に円周方向に連続して設けられる周溝とされ、
前記緩衝部材は、前記凹部としての周溝の外径側内周壁面に配置される弾性リングとされ、
前記押動部材は、前記凹部としての周溝における円周所定領域に挿入される、ことを特徴とするスプロケット。
【請求項３】
請求項１に記載のスプロケットにおいて、
前記凹部は、回転中心と同心状に円周方向に連続して設けられる周溝とされ、
前記緩衝部材は、前記凹部としての周溝の外径側内壁面に配置される弾性リングとされ、
前記押動部材は、スプロケットの回転中心と同軸のボス部の所定位相領域に径方向外向きに突出する張り出し部が設けられた構成とされ、この張り出し部が前記凹部としての周溝における円周所定領域に挿入される、ことを特徴とするスプロケット。
【請求項４】
請求項３に記載のカムシャフト駆動機構において、
前記押動部材の張り出し部は、前記凹部としての周溝におけるチェーン巻き掛け側またはチェーン送り出し側の少なくとも一方に対応する領域に挿入される、ことを特徴とするスプロケット。
【請求項５】
シリンダブロックのエンジンフロント面とタイミングチェーンカバーとの対向空間に配置されるクランクスプロケットとカムスプロケットとにタイミングチェーンを巻き掛けた構成のカムシャフト駆動機構であって、
前記カムスプロケットが、請求項１から４のいずれかに記載のスプロケットとされ、
前記押動部材が、前記タイミングチェーンカバーに支持されている、ことを特徴とするカムシャフト駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チェーンが巻き掛けられるスプロケットならびに、クランクスプロケットとカムスプロケットとにタイミングチェーンを巻き掛けた構成のカムシャフト駆動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、エンジンのカムシャフト駆動機構は、一方向に駆動回転するクランクシャフトの一端に一体回転可能に連結されたクランクスプロケットと、吸気カムシャフトの一端に一体回転可能に連結された吸気用カムスプロケットと、排気カムシャフトの一端に一体回転可能に連結された排気用カムスプロケットとに、タイミングチェーンを巻き掛け、クランクスプロケットの回転動力でタイミングチェーンを介して吸気用および排気用の各カムスプロケットを駆動するように構成されている。
【０００３】
一般的に、タイミングチェーンに所定の張力を付与するために、タイミングチェーンにおいてクランクスプロケットとその回転方向下流側に配置される一方のカムスプロケットとの間の弛み側領域に、タイミングチェーンの張力を調整するためのチェーンテンショナを設けるとともに、タイミングチェーンにおいてクランクスプロケットとその回転方向上流側に配置される他方のカムスプロケットとの間の張り側領域に、タイミングチェーンを外側からガイドするチェーンガイドを設けるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ところで、カムスプロケットおよびタイミングチェーンは、適宜の金属で形成される関係より、カムスプロケットにタイミングチェーンが巻き掛かるときに、カムスプロケットの歯底にタイミングチェーンのローラが衝突して、噛み合い音を発することになる。
【０００５】
しかし、エンジンの回転始動時、回転数の急上昇時あるいは急降下時等のような急激な回転変動時では、カムスプロケットにタイミングチェーンが巻き掛かるときと、カムスプロケットからタイミングチェーンが送り出されるときとで、急激な弛みや張りが生じるために、両カムスプロケットに対するタイミングチェーンの巻き掛け側と送り出し側との両方で噛み合い音が発生しやすくなる。
【０００６】
この他、近年のエンジンの高出力化に伴い、吸気カムシャフトおよび排気カムシャフトからのトルク変動が顕著化する傾向にあるが、このようなトルク変動によっても、両カムスプロケットに対するタイミングチェーンの巻き掛け側と送り出し側との両方でタイミングチェーンが振動しやすくなるといった現象を誘発し、前記噛み合い音が顕著に発生しやすくなる。
【０００７】
ところで、カムスプロケットにその回転中心に対してリング状のチェーンガイドを偏心して回転可能に配置し、このチェーンガイドでタイミングチェーンにおけるカムスプロケットへの巻き掛け側と送り出し側とをガイドするように構成したものが提案されている（例えば特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−１８２７９０号公報
【特許文献２】特開２００４−３６０７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来例では、チェーンガイドをカムスプロケットに対して偏心配置している関係より、設置スペースを大きくする必要があるとともに、チェーンガイドを位置決めして支持するための手段が複雑となる、といった不具合が指摘される。
【０００９】
本発明は、チェーンが巻き掛けられるスプロケットにおいて、比較的小さな占有スペースでかつ比較的簡素な構成としたうえで、チェーンの噛み合い音を低減可能とすることを目的としている。
【００１０】
また、本発明は、エンジンのカムシャフト駆動機構において、外形大型化ならびに構成煩雑化を抑制したうえで、静粛性を高めることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、チェーンが巻き掛けられるスプロケットであって、その径方向途中に軸方向一側から凹む凹部が設けられ、この凹部内の外径側に、当該凹部内に押動部材が挿入されたときに歯底から径方向外向きに突出される緩衝部材が配置されている、ことを特徴としている。
【００１２】
この構成によれば、スプロケットの歯底に緩衝部材を突出させることができるから、チェーンがスプロケットの歯底に直接衝突せずに、緩衝部材に当接するようになる。
【００１３】
これにより、衝突音つまり噛み合い音が発生しにくくなる。特に、スプロケットとチェーンを金属製としている場合においては、騒音低減効果が顕著となる。
【００１４】
しかも、騒音低減を図る手段として緩衝部材と押動部材とを用いるだけであるから、構成が簡素であり、さらに、それらをスプロケット内径側に設けた凹部内に配置しているから、それらの占有スペースも特別に確保する必要がない。
【００１５】
好ましくは、前記凹部は、回転中心と同心状に円周方向に連続して設けられる周溝とされ、前記緩衝部材は、前記凹部としての周溝の外径側内周壁面に配置される弾性リングとされ、前記押動部材は、前記凹部としての周溝における円周所定領域に挿入される。
【００１６】
この構成によれば、凹部を周溝として緩衝部材を弾性リングとしているから、押動部材の挿入位置を選択することにより、弾性リングを突出させる領域をスプロケットの円周上で任意とすることが可能になる。
【００１７】
好ましくは、前記凹部は、回転中心と同心状に円周方向に連続して設けられる周溝とされ、前記緩衝部材は、前記凹部としての周溝の外径側内壁面に配置される弾性リングとされ、前記押動部材は、スプロケットの回転中心と同軸のボス部の所定位相領域に径方向外向きに突出する張り出し部が設けられた構成とされ、この張り出し部が前記凹部としての周溝における円周所定領域に挿入される。
【００１８】
この構成によれば、凹部を周溝として緩衝部材を弾性リングとしているから、押動部材の挿入位置を選択することにより、弾性リングを突出させる領域をスプロケットの円周上で任意とすることが可能になる。しかも、この場合、張り出し部の位置変更が、押動部材の回転によって行えるから、その変更作業が簡単に行える。
【００１９】
好ましくは、前記押動部材の張り出し部は、前記凹部としての周溝におけるチェーン巻き掛け側またはチェーン送り出し側の少なくとも一方に対応する領域に挿入される。
【００２０】
この構成によれば、特にチェーンが振動し易い場所でスプロケットの歯底とチェーンのローラとの直接衝突を防止させるようにしているから、噛み合い音を効果的に低減させることが可能となる。
【００２１】
また、本発明は、シリンダブロックのエンジンフロント面とタイミングチェーンカバーとの対向空間に配置されるクランクスプロケットとカムスプロケットとにタイミングチェーンを巻き掛けた構成のカムシャフト駆動機構であって、前記カムスプロケットが、上述したスプロケットとされ、前記押動部材が、前記タイミングチェーンカバーに支持されている、ことを特徴としている。
【００２２】
この構成によれば、噛み合い音の低減可能なスプロケットをカムスプロケットとして特定しているから、カムシャフト駆動機構の駆動に伴うタイミングチェーンの噛み合い音を低減することができ、静粛性の向上が可能になる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るスプロケットによれば、外形大型化ならびに構成煩雑化を抑制したうえで、チェーンの噛み合い音を低減することが可能になる。
【００２４】
また、本発明に係るカムシャフト駆動機構によれば、外形大型化ならびに構成煩雑化を抑制したうえで、静粛性を高めることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図１から図８に示して説明する。まず、図１から図６に本発明の一実施形態を示している。
【００２６】
本発明の特徴部分の説明に先立ち、本発明に係るスプロケットならびにカムシャフト駆動機構の使用対象となるエンジンの基本構成について、図１から図３を参照して説明する。
【００２７】
図１は、エンジンのフロント側を模式的に示す正面図である。図２は、図１のエンジンのフロント側を切り欠いて内部のカムシャフト駆動機構を示す側面図である。図３は、図１のエンジンのカムシャフト駆動機構を分解して示す斜視図である。
【００２８】
これらの図において、１はエンジン、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４はオイルパン、５はタイミングチェーンカバー、６はカムシャフト駆動機構を示している。
【００２９】
この実施形態では、エンジン１として、例えば直列型ＤＯＨＣエンジンを例に挙げている。シリンダブロック２の上部にシリンダヘッド３が固定されているとともに、下部にオイルパン４が取り付けられており、シリンダブロック３のエンジンフロント（前端面）側にタイミングチェーンカバー５が取り付けられている。
【００３０】
シリンダブロック２の下部には、クランクシャフト７が配置されており、このクランクシャフト７の回転動力でもってシリンダヘッド３に搭載されている吸気用カムシャフト８および排気用カムシャフト９を回転駆動させるようになっている。
【００３１】
このクランクシャフト７の回転動力を各カムシャフト８，９に伝達する手段が、カムシャフト駆動機構６である。
【００３２】
このカムシャフト駆動機構６は、主として、クランクスプロケット２１、吸気用カムスプロケット２２、排気用カムスプロケット２３、タイミングチェーン２４とを含んで構成されており、シリンダブロック２とタイミングチェーンカバー５との対向空間に配置されている。
【００３３】
クランクスプロケット２１は、クランクシャフト７の一方軸端に一体回転可能に連結されている。吸気用カムスプロケット２２は、シリンダヘッド３の吸気用カムシャフト８の一方軸端に一体回転可能に連結されている。排気用カムスプロケット２３は、シリンダヘッド３の排気用カムシャフト９の一方軸端に一体回転可能に連結されている。タイミングチェーン２４は、クランクスプロケット２１および各カムスプロケット２２，２３に巻き掛けられ、クランクスプロケット２１の駆動回転により各カムスプロケット２２，２３を従動回転させる。
【００３４】
ここで、例えばクランクスプロケット２１を図１の矢印で示す方向（時計回り）に回転させると、タイミングチェーン２４ならびに両カムスプロケット２２，２３がクランクスプロケット２１と同方向（時計回り）に回転駆動されることになる。
【００３５】
従って、タイミングチェーン２４の回転開始位置をクランクスプロケット２１とすると、タイミングチェーン２４において、クランクスプロケット２１から吸気用カムスプロケット２２までの領域が回転方向上流側となり、排気用カムスプロケット２３からクランクスプロケット２１までの領域が回転方向下流側となる。
【００３６】
このタイミングチェーン２４において、回転方向上流側の領域が最も弛みを生じる弛み側となり、回転方向下流側の領域が最も張りを生じる張り側となる。そのため、タイミングチェーン２４における回転方向上流側の領域に、タイミングチェーン２４の張力を調整するためのチェーンテンショナ３１が設けられていて、タイミングチェーン２４における回転方向下流側の領域にタイミングチェーン２４をガイドするチェーンガイド３２が設けられている。
【００３７】
ここで、本発明の特徴を適用した部分について、図４から図６を参照して詳細に説明する。
【００３８】
要するに、カムスプロケット２２，２３においてタイミングチェーン２４の巻き掛け側Ｘまたは送り出し側Ｙの少なくとも一方領域に、歯底から径方向外向きに緩衝リング３０を突出可能に配置し、カムスプロケット２２，２３の歯底にタイミングチェーン２４のローラ２４ｂを直接的に当接させないように工夫している。
【００３９】
具体的に、カムスプロケット２２，２３の径方向途中には、その軸方向外側から内側へ向けて凹む凹部２２ａ，２３ａが設けられている。
【００４０】
この凹部２２ａ，２３ａは、カムスプロケット２２，２３の回転中心Ｏと同心状に円周方向に連続して設けられる軸方向内向き溝とされている。
【００４１】
そして、凹部２２ａ，２３ａを構成する外径側内周壁面には、その軸方向中間領域に径方向外向きに凹む径方向外向き溝２２ｂ，２３ｂが円周方向に連続して設けられている。
【００４２】
この径方向外向き溝２２ｂ，２３ｂは、その内径側開口の軸方向幅が外径側溝底の軸方向幅よりも小さくなった蟻溝形状となっている。
【００４３】
さらに、この径方向外向き溝２２ｂ，２３ｂの外径側溝底の直径は、カムスプロケット２２，２３の各歯の歯底を結ぶ円の直径よりも大きく設定されている。これにより、径方向外向き溝２２ｂ，２３ｂの外径側溝底においてカムスプロケット２２，２３の歯底に対応する位置には、径方向に貫通する窓２２ｃ，２３ｃが設けられている。
【００４４】
そして、この径方向外向き溝２２ｂ，２３ｂ内に、緩衝部材としての緩衝リング３０が収納配置されている。
【００４５】
この緩衝リング３０は、例えば断面略三角形とされており、適宜のゴムあるいは合成樹脂とされる。この緩衝リング３０としては、適宜の衝撃を吸収、減衰することが可能な性質と、耐衝撃性、耐摩耗性ならびに耐熱性等を有する材料であれば何でもよい。
【００４６】
この緩衝リング３０は、径方向外向き溝２２ｂ，２３ｂの内径側開口からはみ出していて、径方向外向き溝２２ｂ，２３ｂの外径側溝底において各カムスプロケット２２，２３の歯底に開口する窓２２ｃ，２３ｃから露呈して見えるようになっている。
【００４７】
カムスプロケット２２，２３の凹部２２ａ，２３ａとしての周溝における円周所定領域には、それぞれ押動部材４０，４０が挿入されることによって、カムスプロケット２２，２３の歯底から径方向外向きに緩衝リング３０，３０を突出させるようになっている。
【００４８】
この両方のカムスプロケット２２，２３に用いる押動部材４０は、同じものであって、円筒形のボス部４１における円周上の所定位相領域の二箇所に、径方向外向きに突出する張り出し部４２，４３が設けられた構成になっている。
【００４９】
ボス部４１は、カムスプロケット２２，２３の回転中心Ｏと同軸に配置される。
【００５０】
第１，第２の張り出し部４２，４３は、共に、正面から見て扇形に形成されており、この張り出し部４２，４３は、カムスプロケット２２，２３の凹部２２ａ，２３ａとしての軸方向内向き溝における巻き掛け側Ｘと送り出し側Ｙとに対応する領域に挿入されるように配置されている。
【００５１】
そして、押動部材４０は、そのボス部４１がタイミングチェーンカバー５の内面に、円周方向ならびに軸方向に不動となるようにボルト等５０で取り付けられるようになっている。
【００５２】
なお、押動部材４０の素材としては、緩衝リング３０がタイミングチェーン２４から受けるダメージを軽減させることを可能とするために、緩衝リング３０と同様の材料、あるいは緩衝リング３０より適宜硬くしたうえで衝撃を吸収、減衰することが可能な性質を有する材料とするのが好ましい。
【００５３】
ところで、例えば適宜の金属製のカムスプロケット２２，２３に適宜の金属製のタイミングチェーン２４が巻き掛かるときに、カムスプロケット２２，２３の歯底にタイミングチェーン２４のローラ２４ｂが衝突する。なお、タイミングチェーン２４は、例えば複数のプレート２４ａをローラ２４ｂで連結したような、一般的に公知の構成である。
【００５４】
また、エンジン１の回転始動時、回転数の急上昇時あるいは急降下時等のような急激な回転変動時では、カムスプロケット２２，２３に対してタイミングチェーン２４が巻き掛かるときと、カムスプロケット２２，２３からタイミングチェーン２４が送り出されるときとで、急激な弛みや張りが生じるために、両カムスプロケット２２，２３の巻き掛け側Ｘと送り出し側Ｙとの両方にタイミングチェーン２４が衝突する。
【００５５】
さらに、近年のエンジンの高出力化に伴い、図示省略の吸気カムシャフトおよび排気カムシャフトからのトルク変動が顕著化する傾向にあって、このようなトルク変動によって、両カムスプロケット２２，２３の巻き掛け側Ｘと送り出し側Ｙとの両方でタイミングチェーン２４が振動して、カムスプロケット２２，２３に衝突しやすくなる。
【００５６】
これらのような状況においても、本発明の特徴を適用した上記実施形態では、両カムスプロケット２２，２３の巻き掛け側Ｘと送り出し側Ｙとの両方における歯底に窓２２ｃ，２３ｃを設けたうえで、この窓２２ｃ，２３ｃから緩衝リング３０を突出させるようにできるから、タイミングチェーン２４のローラ２４ｂが従来例のように両カムスプロケット２２，２３の歯底に直接当接せずに、緩衝リング３０に当接することになる。
【００５７】
これにより、緩衝リング３０が、金属どうしの衝突音つまり噛み合い音を発生させないように作用したうえで、衝突時の衝撃を吸収または減衰することになるから、噛み合い音の発生を低減することが可能になる。したがって、カムシャフト駆動機構６の静粛性、ひいてはエンジン１の静粛性を向上するうえで有利となる。
【００５８】
しかも、噛み合い音低減を図る手段として緩衝リング３０と押動部材４０とを用いるだけであるから、構成が従来例に比べて簡素であり、さらに、緩衝リング３０をカムスプロケット２２，２３内に収納配置して、押動部材４０の張り出し部４２をカムスプロケット２２，２３の凹部２２ａ，２３ａ内に挿入する構造であって、従来例のようにカムスプロケット２２，２３の占有場所から径方向にはみ出す部材がないから、それらの占有スペースも特別に確保する必要がなくて済む。
【００５９】
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、例えば下記するような形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００６０】
（１）上記実施形態では、エンジン１のタイプとして直列型エンジンを例に挙げているが、Ｖ型エンジンや水平対向型エンジン等にも本発明を適用することが可能である。
【００６１】
（２）上記実施形態では、吸気カムシャフト８と排気カムシャフト９とを備えるＤＯＨＣエンジンにおいて吸気用カムスプロケット２２と排気用カムスプロケット２３との両方に本発明の特徴構成を適用した例を挙げているが、いずれか一方にのみ本発明の特徴を適用したものであってもかまわない。
【００６２】
また、１本のカムシャフトを備えるＳＯＨＣエンジンの場合、カムスプロケットが一つであるので、このカムスプロケットに本発明の特徴を適用することができる。
【００６３】
（３）上記実施形態では、各カムスプロケット２２，２３の巻き掛け側Ｘと送り出し側Ｙとの両方に、噛み合い音の低減対策を施すようにした例を挙げているが、少なくとも一方のみに、噛み合い音の低減対策を施すようにした形態も本発明に含まれる。
【００６４】
例えば図７および図８に示すように、押動部材４０について、一つの張り出し部４２を有する形状としてもよい。
【００６５】
このような一つの張り出し部４２を有する押動部材４０の場合、そのボス部４１を回転させることによって、張り出し部４２を各カムスプロケット２２，２３の凹部２２ａ，２３ａの任意の位相領域に挿入することが可能になり、必要に応じた任意の位相領域の歯底に緩衝リング３０を突出させるようにすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係るスプロケットの使用対象となるエンジンのフロント側を模式的に示す正面図である。
【図２】図１のエンジンの側面図で、エンジンフロント側を切り欠いて内部のカムシャフト駆動機構を示している。
【図３】図１のカムシャフト駆動機構を分解して示す斜視図である。
【図４】図１の吸気用のカムスプロケットを拡大して示す図である。
【図５】図４の（５）−（５）線断面の矢視図である。
【図６】図４の吸気用のカムスプロケットに押動部材を挿入する前の状態を示す斜視図である。
【図７】本発明に係るスプロケットの他実施形態で、図４に対応する図である。
【図８】図７の実施形態で、図６に対応する図である。
【符号の説明】
【００６７】
１      エンジン
２      シリンダブロック
５      タイミングチェーンカバー
６      カムシャフト駆動機構
７      クランクシャフト
８      吸気カムシャフト
９      排気カムシャフト
２１      クランクスプロケット
２２      吸気用のカムスプロケット
２２ａ    凹部（周溝）
２２ｂ    径方向外向き溝
２２ｃ    窓
２３      排気用のカムスプロケット
２３ａ    凹部（周溝）
２３ｂ    径方向外向き溝
２３ｃ    窓
２４      タイミングチェーン
Ｘ      各カムスプロケットの巻き掛け側
Ｙ      各カムスプロケットの送り出し側
３０      緩衝リング（緩衝部材）
４０      押動部材
４１      押動部材のボス部
４２      押動部材の第１張り出し部
４３      押動部材の第２張り出し部
【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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【図７】
2008128316.tif 000009
【図８】
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