(57)【要約】【課題】高負荷対応のタイミング伝動機構を創成してエンジンの小型化と低コスト化を実現することができるエンジン用カム軸駆動装置を提供すること。【解決手段】クランク軸側スプロケット１１０からカム軸側大径スプロケット１２０に捲き掛けられる駆動チェーン１３０と、前記カム軸側大径スプロケット１２０と同軸に一体化した第１のカム軸側小径スプロケット１４０から前記カム軸側大径スプロケット１２０と別に軸支した第２のカム軸側小径スプロケット１５０に捲き掛けられる従動チェーン１６０を備えたエンジン用カム軸駆動装置１００において、従動チェーン１６０のチェーン強度を駆動チェーン１３０のチェーン強度より小さくしたこと。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸側スプロケットからカム軸側大径スプロケットに捲き掛けられる駆動チェーンと、前記カム軸側大径スプロケットと同軸に一体化した第１のカム軸側小径スプロケットから前記カム軸側大径スプロケットと別に軸支した第２のカム軸側小径スプロケットに捲き掛けられる従動チェーンを備えたエンジン用カム軸駆動装置において、
前記従動チェーンのチェーン強度を、前記駆動チェーンのチェーン強度より小さくしたことを特徴とするエンジン用カム軸駆動装置。
【請求項２】
前記従動チェーンのチェーンピッチを、前記駆動チェーンのチェーンピッチより小さくしたことを特徴とする請求項１に記載されたエンジン用カム軸駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のクランク軸からカム軸へ動力を伝達するためのタイミング伝動機構であって、特に、自動車用４サイクルエンジンのクランク軸からカム軸へ動力を伝達するためのエンジン用カム軸駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の自動車用エンジンは、環境問題から高燃焼効率が要求されているため、エンジンの高出力化となって動弁系駆動チェーンの伝動負荷が増大してきている。
そこで、このようなエンジンの高出力化に伴って増大する動弁系駆動チェーンの伝動負荷に対応する従来のエンジン用カム軸駆動装置は、図３に示すように、クランクスプロケット１６とカムスプロケット１８との間にアイドラスプロケット１２が設けられ、前記クランクスプロケット１６と前記アイドラスプロケット１２とに巻き掛けられる第１のタイミングチェーン２１と、前記アイドラスプロケット１２と前記カムスプロケット１８とに巻き掛けられる第２のタイミングチェーン２２によりカム軸を駆動するようになっており、前記両チェーン２１、２２の対応するチェーン構成要素を比較したとき、前記第１のタイミングチェーン２１のチェーンピッチが前記第２のタイミングチェーン２２のチェーンピッチより小さくしている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実用新案登録第２５０７１６１号公報（第１−２頁、第１図−第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のエンジン用カム軸駆動装置は、第２のタイミングチェーン２２のチェーンピッチを大きくすることでエンジン駆動時の苛酷な伝動負荷に対応してきたが、第２のタイミングチェーン２２のチェーンピッチが大きく、しかも、中間軸１１を含む４カ所の軸支部が配置されているため、エンジンサイズを小型化することができないというエンジン搭載上の問題があり、また、第２のタイミングチェーン２２を２本掛けするようなタイミング伝動機構を形成するような場合には、高負荷対応のタイミングチェーンを使用すると高コストとなり、アイドラスプロケット１２などを介在させているために更なる高コストを招くという伝動機構コスト上の問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、前述したような従来技術の問題点を解消するものであって、高負荷対応のタイミング伝動機構を創成してエンジンの小型化と低コスト化を実現することができるエンジン用カム軸駆動装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本請求項１に係る発明は、クランク軸側スプロケットからカム軸側大径スプロケットに捲き掛けられる駆動チェーンと、前記カム軸側大径スプロケットと同軸に一体化した第１のカム軸側小径スプロケットから前記カム軸側大径スプロケットと別に軸支した第２のカム軸側小径スプロケットに捲き掛けられる従動チェーンを備えたエンジン用カム軸駆動装置において、前記従動チェーンのチェーン強度を前記駆動チェーンのチェーン強度より小さくしたことによって、上述した課題を解決している。
【０００７】
そして、本請求項２に係る発明のエンジン用カム軸駆動装置は、上述した請求項１に係る発明の構成に加えて、前記従動チェーンのチェーンピッチを前記駆動チェーンのチェーンピッチより小さくしたことにより、上述した課題をさらに一段と解決している。
【０００８】
ここで、本発明のエンジン用カム軸駆動装置で採用する駆動チェーンと従動チェーンについては、ローラチェーン、サイレントチェーンの何れであっても差し支えないが、サイレントチェーンを採用する場合には、ローラチェーンを採用する場合に比べて、カム軸駆動装置の低騒音化を達成することができる。
【０００９】
また、本発明のエンジン用カム軸駆動装置におけるチェーン強度については、チェーン構造、チェーン素材などで適宜決定することができ、特に、チェーン構造については、ピンの外径、リンクプレートの厚みなどで適宜選択することができる。
【００１０】
【作用】
本発明のエンジン用カム軸駆動装置は、クランク軸側スプロケットからカム軸側大径スプロケットに捲き掛けられる駆動チェーンと、前記カム軸側大径スプロケットと同軸に一体化した第１のカム軸側小径スプロケットから前記カム軸側大径スプロケットと別に軸支した第２のカム軸側小径スプロケットに捲き掛けられる従動チェーンを備えているため、クランク軸側スプロケットから出力される回転動力が駆動チェーンを介してカム軸側大径スプロケットに伝達され、このカム軸側大径スプロケットに伝達された回転動力をこれと同軸に一体化されている第１のカム軸側小径スプロケットとの間で径比に相当する減速を行いながら、第１のカム軸側小径スプロケットから出力される回転動力が従動チェーンを介して第２のカム軸側小径スプロケットに伝達され、第１のカム軸側小径スプロケットおよび第２のカム軸側小径スプロケットをそれぞれ軸支しているカム軸を回転させる。
【００１１】
この場合、前記駆動チェーンは、カム軸側大径スプロケットの径がクランク軸側スプロケットの径よりも大きいため、高負荷状態で動力伝達する。他方、従動チェーンは、第１のカム軸側小径スプロケットと第２のカム軸側小径スプロケットとが同径であるため、前記駆動チェーンのような高負荷状態を呈することなく動力伝達する。
【００１２】
また、本発明のエンジン用カム軸駆動装置では、従動チェーンのチェーン強度を駆動チェーンのチェーン強度より小さくしたことによって、駆動チェーンと従動チェーンの動力伝達時の発生する振動が相互に干渉し合うため、両者を同一のチェーン強度でシステム設計した場合に比較すると、共振現象を生じることなく、回転動力が安定して伝達される。
【００１３】
【本発明の実施の形態】
以下、本発明のエンジン用カム軸駆動装置の好ましい実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。ここで、図１は、本発明の第１実施例であるエンジン用カム軸駆動装置の構成図であり、図２は、本発明の第２実施例であるエンジン用カム軸駆動装置の構成図である。
【００１４】
まず、本発明の第１実施例であるエンジン用カム軸駆動装置１００は、４サイクルエンジンに採用するものであって、図１に示すように、クランク軸側スプロケット１１０からカム軸側大径スプロケット１２０に捲き掛けられたローラチェーンからなる駆動チェーン１３０と、前記カム軸側大径スプロケット１２０と同軸に一体化した第１のカム軸側小径スプロケット１４０から前記カム軸側大径スプロケット１２０と別に軸支した第２のカム軸側小径スプロケット１５０に捲き掛けられたローラチェーンからなる従動チェーン１６０を備えている。
【００１５】
そして、前記従動チェーン１６０は、図示しないが、ピンの外径、リンクプレートの厚みなどを適宜選択することによって、駆動チェーン１３０のチェーン強度より小さくしている。
なお、本実施例では、上述したように、駆動チェーン１３０と従動チェーン１６０にローラチェーンを採用したが、サイレントチェーンを採用しても良く、このようなサイレントチェーンを採用した場合には、伝動騒音を軽減することができる。
【００１６】
また、前記カム軸側大径スプロケット１２０は、クランク軸側スプロケット１１０に比較すると、２倍の歯数を備えており、クランク軸側スプロケット１１０の回転数を１／２に減速している。
したがって、第１のカム軸側小径スプロケット１４０および第２のカム軸側小径スプロケット１５０は、第１のカム軸側小径スプロケット１４０がカム軸側大径スプロケット１２０と同軸に一体化されているため、クランク軸側スプロケット１１０の回転数を１／２に減速された回転動力で回転する。
【００１７】
本実施例のエンジン用カム軸駆動装置１００は、クランク軸側スプロケット１１０から出力される回転動力が駆動チェーン１３０を介してカム軸側大径スプロケット１２０に伝達され、このカム軸側大径スプロケット１２０に伝達された回転動力を同軸に一体化した第１のカム軸側小径スプロケット１４０との間で１／２の減速を行いながら、第１のカム軸側小径スプロケット１４０から出力される回転動力が従動チェーン１６０を介して第２のカム軸側小径スプロケット１５０に伝達され、第１のカム軸側小径スプロケット１４０および第２のカム軸側小径スプロケット１５０をそれぞれ軸支しているカム軸を回転させて、図示しない吸気弁や排気弁などからなる動弁システムを作動させることができるようになっている。
【００１８】
そこで、本実施例のエンジン用カム軸駆動装置１００では、高負荷対応を要しない従動チェーン１６０のチェーン強度を、高負荷対応を要する駆動チェーン１３０のチェーン強度より小さくすることによって、動力伝達に支障を来すことのない、それぞれの動力伝達必要トルクに見合ったチェーン配置を行うことができ、エンジンへの組みつけチェーンの低コスト化を実現することができるとともに、従来のような中間軸を削減してエンジンサイズを小型化することができるなど、その効果は甚大である。
【００１９】
つぎに、本発明の第２実施例であるエンジン用カム軸駆動装置２００は、４サイクルエンジンに採用するものであって、図２に示すように、クランク軸側スプロケット２１０からカム軸側大径スプロケット２２０に捲き掛けられたローラチェーンからなる駆動チェーン２３０と、前記カム軸側大径スプロケット２２０と同軸に一体化した第１のカム軸側小径スプロケット２４０から前記カム軸側大径スプロケット２２０と別に軸支した第２のカム軸側小径スプロケット２５０に捲き掛けられたローラチェーンからなる従動チェーン２６０を備えている。
【００２０】
そして、前記従動チェーン２６０は、図示しないが、ピンの外径、リンクプレートの厚みなどを適宜選択することによって、駆動チェーン２３０のチェーン強度より小さくしている。さらに、前記従動チェーン２６０のチェーンピッチＰ２は、駆動チェーン２３０のチェーンピッチＰ１より小さくしている。
なお、本実施例では、上述したように、駆動チェーン２３０と従動チェーン２６０にローラチェーンを採用したが、サイレントチェーンを採用しても良く、このようなサイレントチェーンを採用した場合には、伝動騒音を軽減することができる。
【００２１】
また、前記カム軸側大径スプロケット２２０は、クランク軸側スプロケット２１０に比較すると、２倍の歯数を備えており、クランク軸側スプロケット２１０の回転数を１／２に減速している。
したがって、第１のカム軸側小径スプロケット２４０および第２のカム軸側小径スプロケット２５０は、第１のカム軸側小径スプロケット２４０がカム軸側大径スプロケット２２０と同軸に一体化されているため、クランク軸側スプロケット２１０の回転数を１／２に減速された回転動力で回転する。
【００２２】
本実施例のエンジン用カム軸駆動装置２００は、クランク軸側スプロケット２１０から出力される回転動力が駆動チェーン１３０を介してカム軸側大径スプロケット２２０に伝達され、このカム軸側大径スプロケット２２０に伝達された回転動力を同軸に一体化した第１のカム軸側小径スプロケット２４０との間で１／２の減速を行いながら、第１のカム軸側小径スプロケット２４０から出力される回転動力が従動チェーン２６０を介して第２のカム軸側小径スプロケット２５０に伝達され、第１のカム軸側小径スプロケット２４０および第２のカム軸側小径スプロケット２５０をそれぞれ軸支しているカム軸を回転させて、図示しない吸気弁や排気弁などからなる動弁システムを作動させている。
【００２３】
そこで、本実施例のエンジン用カム軸駆動装置２００では、高負荷対応を要しない従動チェーン２６０のチェーン強度を、高負荷対応を要する駆動チェーン２３０のチェーン強度より小さくすることによって、動力伝達に支障を来すことのない、それぞれの動力伝達必要トルクに見合ったチェーン配置を行うことができ、エンジンへの組みつけチェーンの低コスト化を実現することができるとともに、従来のような中間軸を削減してエンジンサイズを小型化することができる。
しかも、従動チェーン２６０のチェーンピッチＰ２を駆動チェーン２３０のチェーンピッチＰ１より小さくしたことにより、従動チェーンとカム軸側スプロケットを小型化でき、これらで構成されるエンジンの更なる小型化を達成できるなど、その効果は甚大である。
【００２４】
【発明の効果】
本請求項１に係る発明のエンジン用カム軸駆動装置は、従動チェーンのチェーン強度を駆動チェーンのチェーン強度より小さくしたことによって、動力伝達に支障を来すことのない、それぞれの動力伝達必要トルクに見合ったチェーン配置を行うことができ、エンジンへの組みつけチェーンの低コスト化を実現することができるとともに、従来のような中間軸を削減してエンジンサイズを小型化することができる。
【００２５】
そして、本請求項２に係る発明のエンジン用カム軸駆動装置は、本請求項１に係る発明のエンジン用カム軸駆動装置が奏する作用に加えて、前記従動チェーンのチェーンピッチを駆動チェーンのチェーンピッチより小さくしたことにより、従動チェーンとカム軸側スプロケットを小型化することができるので、これらで構成されるエンジンの更なる小型化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例であるエンジン用カム軸駆動装置の構成図。
【図２】本発明の第２実施例であるエンジン用カム軸駆動装置の構成図。
【図３】従来例であるエンジン用カム軸駆動装置の構成図。
【符号の説明】
１００，２００  ・・・  エンジン用カム軸駆動装置
１１０，２１０  ・・・  クランク軸側スプロケット
１２０，２２０  ・・・  カム軸側大径スプロケット
１３０，２３０  ・・・  駆動チェーン
１４０，２４０  ・・・  第１のカム軸側小径スプロケット
１５０，２５０  ・・・  第２のカム軸側小径スプロケット
１６０，２６０  ・・・  従動チェーン
Ｐ１  ・・・  駆動チェーン２３０のチェーンピッチ
Ｐ２  ・・・  従動チェーン２６０のチェーンピッチ
【図１】
2004316573.tif 000003
【図２】
2004316573.tif 000004
【図３】
2004316573.tif 000005