(57)【要約】【課題】内燃機関のタイミングチェーンの歯飛び防止ガイドにおける組み付け性の問題、寸法精度要求の問題、異音発生の問題を同時に解消することを目的とする。【解決手段】タイミングチェーン９の片側側面を油圧アクチュエータ１３により機関運転時に押圧してタイミングチェーン９に張力を与えるスラックガイド１２の内側部材１２Ｂの下端部を下方に延長して、タイミングチェーン９とクランク軸スプロケット７の巻き掛け部下方に沿って歯飛び防止ガイド１４を一体成形する。機関停止時は歯飛び防止用のクリアランスｃ１となり、運転時はスラックガイド１２と共に図示時計周りに回動してクリアランスが増大して歯飛び防止ガイド１４とタイミングチェーン９との干渉が防止される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の上側スプロケットと下側スプロケットに巻き掛けられるタイミングチェーンの前記下側スプロケットとの巻き掛け部下方に設けられる歯飛び防止ガイドを、該歯飛び防止ガイドと前記タイミングチェーンとのクリアランスが、機関停止時にはタイミングチェーンの下側スプロケットからの外れを防止できる大きさとし、機関運転時には機関停止時より大きくするように、クリアランスを切り換え可能な可動構造としたことを特徴とするタイミングチェーンの歯飛び防止装置。
【請求項２】
前記歯飛び防止ガイドを、機関運転によって上昇する油圧により駆動されて支軸周りに揺動し前記タイミングチェーンの側面を押圧して緩みを無くすスラックガイドの下端部に一体に設け、機関停止時は油圧の低下によって運転時と逆方向に揺動し、前記歯飛び防止ガイドとタイミングチェーンとのクリアランスが、タイミングチェーンの下側スプロケットからの外れを防止できる大きさに減少することを特徴とする請求項１に記載のタイミングチェーンの歯飛び防止装置。
【請求項３】
前記歯飛び防止ガイドは、前記スラックガイドのタイミングチェーンと摺動する部材と同一材質で一体成型されることを特徴とする請求項１に記載のタイミングチェーンの歯飛び防止装置。
【請求項４】
前記歯飛び防止ガイドを、上端開放の袋状に形成してタイミングチェーンと下側スプロケットとの巻き掛け部が漬かるオイル溜り構造としたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のタイミングチェーンの歯飛び防止装置。
【請求項５】
前記上側スプロケットは、カム軸スプロケットであり、下側スプロケットは、クランク軸スプロケットであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のタイミングチェーンの歯飛び防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイミングチェーンのタイミングチェーンの下側スプロケットからの外れ（歯飛び）を防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両等に搭載される内燃機関においては、クランク軸の回転に同期して動弁機構のカム軸を回転させるために、クランク軸スプロケット（下側スプロケット）とカム軸スプロケット（上側スプロケット）とにタイミングチェーンを巻き掛けているものがある。
【０００３】
このものでは、上側スプロケットを取り外した際に、タイミングチェーンが下方へ脱落して下側スプロケットとの巻き掛けが外れること（歯飛び）を防止するため、該下側巻き掛け部の下方に位置させて、歯飛び防止ガイドを設けている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−８６８９３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年のタイミングチェーンは、静粛性等のためスプロケットとの係合深さを１〜２ｍｍ程度と小さくしており、前記歯飛び防止ガイドとタイミングチェーンとのクリアランスは、歯飛び防止のため前記係合深さよりさらに小さくする必要がある。
【０００６】
このため、部品の組み付け性が悪く、寸法精度の要求も厳しくなっており、さらに、このようにクリアランスを小さくすることで運転中はタイミングチェーンと歯飛び防止ガイドとが干渉して異音を発生するという問題があった。
【０００７】
すなわち、部品の組み付け性の問題として、スプロケットからタイミングチェーンが外れないようにする歯飛び防止ガイドであるため、スプロケットと歯飛び防止ガイドを取り付けた後にタイミングチェーンを取り付けることができない（組み付け工順の制約）。
【０００８】
また、寸法精度要求の問題として、スプロケットからタイミングチェーンが外れないためのクリアランスと、部品の製造バラツキ、組み付けバラツキによって歯飛び防止ガイドがタイミングチェーンに常時接触することがないためのクリアランスを両立させるために、高い部品精度が要求される。
【０００９】
さらに、タイミングチェーンと歯飛び防止ガイドとの干渉による異音発生の問題として、エンジン運転時にタイミングチェーン側面を押圧して緩みを無くすスラックガイドへの供給油圧の低下等により、タイミングチェーンがばたつく状態が発生した場合、クリアランスの狭い歯飛び防止ガイドでは、タイミングチェーンが歯飛び防止ガイドと接触してしまい干渉音を発生する。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、上記部品の組み付け性の問題、寸法精度要求の問題、異音発生の問題を同時に解消したタイミングチェーンの歯飛び防止装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、歯飛び防止ガイドと前記タイミングチェーンとのクリアランスが、機関停止時にはタイミングチェーンの下側スプロケットからの外れを防止できる大きさとなり、機関運転時には機関停止時より大きくなるように切り換え可能な可動構造とした。
【００１２】
このようにすれば、歯飛び防止ガイドとタイミングチェーンとのクリアランスを切り換え可能であるため、大きなクリアランスにしておけば、歯飛び防止ガイドを取り付けた後でもタイミングチェーンをスプロケットに巻き掛けることができ、組み付け工順の制約が解消される。
【００１３】
また、クリアランスの設定を、機関停止時におけるタイミングチェーンの下側スプロケットからの外れを防止できる大きさのみを考慮し、歯飛び防止ガイドがタイミングチェーンに常時接触することがないためのクリアランスを考慮する必要がないため、寸法精度の要求度を下げられ、コスト低減を図れる。
【００１４】
さらに、エンジン運転時は、スラックガイドが機能してタイミングチェーンに張力が与えられるため、スプロケットにしっかりと巻き掛けられているので、クリアランスを大きくしても歯飛びを生じることはなく、クリアランスを大きくすることで、タイミングチェーンのバタツキによる歯飛び防止ガイドとの干渉が防止されて、異音発生を防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１及び図２において、内燃機関１は、シリンダブロック２下部にクランク軸３が軸支して配設されるとともに、シリンダブロック２上方に連結されたシリンダヘッド４に吸気カム軸５及び排気カム軸６が平行に軸支される。
【００１６】
前記内燃機関１の前面において、前記クランク軸３には、クランク軸スプロケット７が設けられている。また、前記吸気カム軸５、排気カム軸６には、吸気カム軸スプロケット８、排気カム軸スプロケット９が設けられている。
【００１７】
前記クランク軸スプロケット７と吸気カム軸スプロケット８及び排気カム軸スプロケット９には、クランク軸３の回転に同期して吸・排気動弁機構の吸気カム軸５、排気カム軸６を回転させるために、タイミングチェーン１０を巻き掛けている。
【００１８】
前記タイミングチェーン１０の運転時の緩み及び振れを防止するため、タイミングチェーン１０の一方の側面（図示右側）を内側に押圧する弓状のチェーンガイド１１が、機関１のフロント壁に固定され、タイミングチェーン１０の他方の側面を運転時に内側に押圧する弓状のスラックガイド１２が、その下部をフロント壁に軸支して配設されている
前記スラックガイド１２は、金属製等剛性の高い材質で形成された外側部材１２Ａの内側に、潤滑性を有した樹脂材で形成された内側部材１２Ｂが固定され、該内側部材１２Ｂの内面がタイミングチェーン１０と摺動する。前記外側部材１２Ａは、下端部が支軸１２Ｃに軸支され、上端部が機関１のフロント壁に固定された油圧アクチュエータ１３の伸縮する作動杆に連結されている。
【００１９】
そして、機関停止時は図１に示すように、前記油圧アクチュエータ１３の作動杆が引き込まれた位置にあるが、機関運転時は図２に示すように、油圧が上昇して油圧アクチュエータ１３の作動杆が伸張する。これにより、スラックガイド１２が図で時計周りに回動し、内側部材１２Ｂの内面がタイミングチェーン１０を内側に押圧し、タイミングチェーン１０に所定の張力を与え緩みを防止する。
【００２０】
かかる基本的な機能を有したスラックガイド１２に、本発明に係る歯飛び防止ガイド１４を一体に設ける。
すなわち、前記樹脂材で形成された内側部材１２Ｂの下端部が下方に延長して設けられ、タイミングチェーン１０のクランク軸スプロケット７との巻き掛け部の下方に沿って円弧状の歯飛び防止ガイド１４が形成される。
【００２１】
ここで、機関停止時の図１に示す状態で、前記円弧状の歯飛び防止ガイド１４とタイミングチェーン１０とのクリアランスｃ１は、タイミングチェーン１０とクランク軸スプロケット７との係合深さより小さく設定してある。
【００２２】
これにより、上側の吸気カム軸スプロケット７や排気カム軸スプロケット８を取り外した際に、タイミングチェーン１０の下方へ脱落が歯飛び防止ガイド１４により阻止され、クランク軸スプロケット７との巻き掛けが外れること（歯飛び）を防止できる。また、機関の始動時など極低速時はまだ油圧が低いため油圧アクチュエータ１３の作動杆が引っ込んでタイミングチェーン１０に張力が与えられない状態が発生するが、そのような場合も機関停止時と同様、歯飛び防止ガイド１４とタイミングチェーン１０とのクリアランスｃ１が小さいので、歯飛びを防止でき支障を来たすことはない。
【００２３】
かかる歯飛び防止ガイドの基本的な歯飛び防止機能に加え、本発明にかかる構成として、歯飛び防止ガイド１４がスラックガイド１２と一体に回動可能に構成されているため、クランク軸スプロケット７にタイミングチェーン１０を巻き掛ける際には、手動でスラックガイド１２と共に歯飛び防止ガイド１４を図で反時計回りに回動させて図２に示すように、歯飛び防止ガイド１４とタイミングチェーン１０とのクリアランスｃ２を増大すればよく、これにより、巻き掛けが可能となり、組み付け工順の制約が解消される。
【００２４】
また、図１の機関停止状態から機関を始動すると、機関始動後は、回転上昇によって油圧が上昇し、油圧アクチュエータ１３の作動杆が伸張してスラックガイド１２を図で時計回りに回動させてタイミングチェーン１０に張力を与える。同時に、歯飛び防止ガイド１４もスラックガイド１２と一体に回動し、図２に示すように歯飛び防止ガイド１４とタイミングチェーン１０とのクリアランスｃ２が大きくなる。
【００２５】
上記のように機関運転中は、スラックガイド１２によってタイミングチェーン１０に張力が与えられるので、クリアランスｃ２が大きくとも歯飛びを生じることはない。
【００２６】
一方、クリアランスｃ２が大きいことにより、タイミングチェーン１０のバタツキによる歯飛び防止ガイド１４との干渉を防止でき、干渉による異音の発生を防止できる。
【００２７】
また、上記のようであるから、クリアランスの精度は、歯飛び防止のための最小のクリアランスｃ１のみを考慮すればよく、歯飛び防止ガイド１４とタイミングチェーン１０との干渉を考慮する必要がない。すなわち、干渉を考慮するとクリアランスを狭める方向にも制約があるが、干渉を考慮しなくて済むため、製造バラツキ及び組み付けバラツキの範囲内で十分クリアランスを小さくすることができる。したがって、寸法精度要求の問題も解消される。
【００２８】
また、本実施形態に係る効果として、従来、専用の歯飛び防止ガイドを設ける必要があったのを、本実施形態ではスラックガイド１２と一体に歯飛び防止ガイド１４を設けたため、部品点数を削減できる。特に、本発明は、本発明に係る歯飛び防止ガイドをスラックガイドと別体に設けるものも含むが、その場合は、機関停止時と運転時とでクリアランスを可変にする機構を備える必要があり、従来より部品点数が増えることになる。その点、本実施形態では、歯飛び防止ガイド１４をスラックガイド１２と一体に設けることでクリアランス可変機構（油圧アクチュエータ１３）まで共有することができ、部品点数を削減できコストダウンまで図れるのである。
【００２９】
また、特に、歯飛び防止ガイド１４を、スラックガイド１２の樹脂材で形成された内側部材１２Ｂと一体に成形したため、機関の運転不具合でタイミングチェーン１０のバタツキが大きく歯飛び防止ガイド１４と干渉した場合でも、アルミ等で形成した歯飛び防止ガイドに比較して干渉音レベルが小さくなる。
【００３０】
なお、既述した特許文献１では、チェーンカバーに歯飛び防止ガイドを設けているが、その場合、チェーンカバー組み付け時には歯飛び防止ガイド側は見えなくなること、さらに、タイミングチェーンと歯飛び防止ガイドの位置がその目的上非常に近いということから、チェーンカバー組み付け時に歯飛び防止ガイドがタイミングチェーンに当たってしまい損傷する可能性がある。その点、本実施形態では、タイミングチェーン組みつけ時に、歯飛び防止ガイドを見ることができるため、かかる事態も回避できる。
【００３１】
図３，図４は、第２の実施形態を示す。
このものも歯飛び防止ガイド１４’を、スラックガイド１２の内側部材１２Ｂを下方に延長して一体成形することは同様であるが、歯飛び防止ガイド１４’を上端開放の袋状に形成してタイミングチェーン１０とクランク軸スプロケット７との巻き掛け部が漬かるオイル溜りを備えた構造とした。
【００３２】
すなわち、タイミングチェーンによる伝達機構では、タイミングチェーンとスプロケットとの噛み合い音や摩耗を低減し、また、前記スラックガイドやチェーンガイドとタイミングチェーンとの摺動による摩耗を低減する必要がある。このため従来より、オイルジェットを設けてタイミングチェーンにオイルを吹き付けて、強制潤滑するようにしている。
【００３３】
これに対し、上記のように、歯飛び防止ガイド１４’にオイル溜り１３ａを設ければ、機関運転中に落下してくるオイルがオイル溜り１３ａに溜まる。したがって、タイミングチェーン１０及びクランク軸スプロケット７の巻き掛け部が常時オイルに浸されるので、タイミングチェーン１０と吸気カム軸スプロケット７、排気カム軸スプロケット８及びクランク軸スプロケット７との噛み合い音や摩耗を低減し、また、前記スラックガイド１２やチェーンガイド１０とタイミングチェーン１０との摺動による摩耗を低減することができる。これにより、従来のオイルジェットが不要となり、コスト低減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す全体構成図であり、機関停止時の状態を示す。
【図２】同上実施形態の機関運転時の状態を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す全体構成図であり、機関運転時の状態を示す。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図。
【符号の説明】
１  …  内燃機関
７  …  クランク軸スプロケット
８  …  吸気カム軸スプロケット
９  …  排気カム軸スプロケット
１０  …  タイミングチェーン
１２  …  スラックガイド
１２Ａ…  外側部材
１２Ｂ…  内側部材
１２Ｃ…  支軸
１３  …  油圧アクチュエータ
１４  …  歯飛び防止ガイド
１４’…  歯飛び防止ガイド
１４ａ…  オイル溜り
【図１】
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【図２】
2004245385.tif 000004
【図３】
2004245385.tif 000005
【図４】
2004245385.tif 000006