(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チェーンに緊張力を作用させるためのブレードテンショナであって、
弧状に湾曲するチェーン摺動面を有するブレードシューと、
前記ブレードシューの前記チェーン摺動面と逆側の背面に配置され、前記ブレードシューを介してチェーンにばね力を作用させるためのブレードスプリング組立体とを備え、
前記ブレードスプリング組立体が長さの異なる板ばね状の複数枚のブレードスプリングから構成されており、
前記ブレードシューの前記背面には、前記各ブレードスプリングがそれぞれ当接する階段状の複数のステップ面が形成されている、
ことを特徴とするブレードテンショナ。
【請求項２】
請求項１において、
前記ブレードスプリング組立体が、幅の異なるブレードスプリングを含んでいる、
ことを特徴とするブレードテンショナ。
【請求項３】
請求項１において、
前記ブレードスプリング組立体が、板厚の異なるブレードスプリングを含んでいる、
ことを特徴とするブレードテンショナ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記ブレードシューの基端部を回動自在に支持する支持部を有し、前記ブレードシューの先端部をスライド自在に支持するスライド面を有するベース部材をさらに備えた、
ことを特徴とするブレードテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チェーン摺動面を有するブレードシューと、チェーンにばね力を作用させるための板ばね状の複数枚のブレードスプリングとを備えたブレードテンショナに関し、詳細には、ブレードテンショナのばね特性の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】
自動車エンジンにおいて、タイミングチェーンやオイルポンプなどの補機駆動用チェーンに緊張力を作用させるためのテンショナとして、ブレードテンショナが用いられている。従来のブレードテンショナは、弧状に湾曲したチェーン摺動面を有するブレードシューと、ブレードシューの基端部を回動自在に支持するとともに、先端部をスライド自在に支持するベース部材と、ブレードシューのチェーン摺動面と逆側に積層配置され、ブレードシューにばね力を作用させるための板ばね状の複数枚のブレードスプリングとから主として構成されている。
【０００３】
チェーンの運転時には、ブレードシューのチェーン摺動面上をチェーンが摺動しつつ走行し、このとき、ブレードシューおよびブレードスプリングの変形にともなう弾性反発力が押付荷重としてチェーンに作用して、チェーンに緊張力が維持されるようになっている。
【０００４】
ところで、エンジンの常用回転域において、ブレードテンショナが共振を起こすと、チェーンに十分な押付力が作用しなくなって、チェーンが歯飛びを起こしたり、エンジンの点火タイミングがずれたりすることになるため、エンジンの常用回転域では、ブレードテンショナが共振を起こさないようにする必要がある。そのためには、ブレードスプリングのばね定数を大きくすることにより、ブレードテンショナの共振周波数をエンジンの常用回転数よりも高く設定するのが効果的である。
【０００５】
ところが、従来のブレードテンショナにおいて、積層されるブレードスプリングの枚数を増やしたり、各ブレードスプリングの板厚を増やすことにより、ばね定数を大きくしようとすると、ブレードスプリングをブレードシューに組み込みにくくなるという不具合が発生する。このため、従来のブレードシューでは、ばね特性を改善するのが容易ではない。
【０００６】
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもので、ばね特性を容易に改善できるブレードテンショナを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係るブレードテンショナは、弧状に湾曲するチェーン摺動面を有するブレードシューと、ブレードシューのチェーン摺動面と逆側の背面に配置され、ブレードシューを介してチェーンにばね力を作用させるためのブレードスプリング組立体とを備えており、ブレードスプリング組立体が長さの異なる板ばね状の複数枚のブレードスプリングから構成されており、ブレードシューの背面には、各ブレードスプリングがそれぞれ当接する階段状の複数のステップ面が形成されている。
【０００８】
請求項１の発明では、ブレードスプリング組立体が長さの異なる板ばね状の複数枚のブレードスプリングから構成されており、これにより、ブレードスプリング組立体のばね定数を非線形にすることができ、ブレードテンショナの運転時には、同じたわみに対してばね荷重を高く設定することが可能になる。その結果、ブレードテンショナの共振を抑制でき、ブレードテンショナのばね特性を容易に改善できるようになる。
【０００９】
また、この場合には、ブレードスプリングがすべて同じ長さを有している従来のブレードスプリング組立体に比べて、ブレードスプリング組立体のブレードシューへの組込みを容易に行えるようになる。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１において、ブレードスプリング組立体が幅の異なるブレードスプリングを含んでおり、これにより、ブレードスプリングの長さを異ならせた場合において、さらに幅を変えることにより、ブレードスプリング組立体のばね定数の調整を容易に行えるようになる。
【００１１】
請求項３の発明では、請求項１において、ブレードスプリング組立体が板厚の異なるブレードスプリングを含んでおり、これにより、ブレードスプリングの長さを異ならせた場合において、さらに板厚を変えることにより、ブレードスプリング組立体のばね定数の調整を容易に行えるようになる。
【００１２】
請求項４の発明に係るブレードテンショナは、ブレードシューの基端部を回動自在に支持する支持部と、ブレードシューの先端部をスライド自在に支持するスライド面とを有するベース部材をさらに備えている。この場合には、ブレードテンショナをベース部材を含んだ形態で一体化した装置にすることができ、取扱いが容易になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施態様を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図３は、本発明の一実施態様によるブレードテンショナを説明するための図であって、図１はブレードテンショナの正面概略図、図２は図１のブレードテンショナを構成するブレードスプリング組立体を示しており、（ａ）はブレードスプリング組立体の正面図、（ｂ）はその平面図、図３はブレードスプリング組立体におけるばね荷重と変位との関係を示すグラフである。
【００１４】
図１に示すように、ブレードテンショナ１は、弧状に湾曲したチェーン摺動面２ａを有するブレードシュー２と、ブレードシュー２のチェーン摺動面２ａと逆側に配置され、ブレードシュー２を介してチェーンにばね力を作用させるためのブレードスプリング組立体３と、ブレードシュー２を支持するベース部材４とから主として構成されている。
【００１５】
ブレードスプリング組立体３は、図２に示すように、各々弧状に湾曲するとともに互いに長さが異なる複数枚の板ばね状ブレードスプリング３１〜３４を重ね合わせることにより構成されている。最外側に配置されたブレードスプリング３１の長さＳ1 が最も短く、内側に向かうにしたがって徐々に長さが長くなっており、最内側に配置されたブレードスプリング３４の長さＳ4 が最も長くなっている。また、各ブレードスプリング３１〜３４は、同一の幅ｈおよび同一の板厚ｔを有している。
【００１６】
ブレードシュー２のチェーン摺動面２ａと逆側には、階段状のブレードスプリング取付面２ｂが形成されている。各ブレードスプリング３１〜３４は、ブレードスプリング取付面２ｂの各ステップ面に装着されている。また、ブレードシュー２の先端部２１および基端部２２には、溝２１ａ，２２ａがそれぞれ形成されており、ブレードスプリング３４の各端部は、これらの溝２１ａ，２２ａに挿入されている。
【００１７】
ベース部材４の先端には、ブレードシュー２の先端部２１が接触しつつスライドし得るスライド面４１が形成されている。ベース部材４の他端には、ブレードシュー２の基端部２２を回動自在に支持するピン４２の一端が固定されている。また、ベース部材４には、ブレードテンショナをエンジン内に据え付けるための複数のボルト穴（図示せず）が形成されており、これらのボルト穴にはボルト４４が挿入されている。
【００１８】
次に、図１に示すように、ブレードシュー２のチェーン摺動面２ａに対してベース部材４のベース面４ａと平行に接線Ｌ0 を引く。そして、この接線Ｌ0 から下方にブレードテンショナの変位（たわみ）δをとり、変位δのときのブレードテンショナのばね荷重をＷとする。
【００１９】
ブレードテンショナ１におけるばね荷重Ｗと変位δとの関係をグラフに表したものが図３である。上述のように、ブレードスプリング組立体３が長さの異なる複数枚のブレードスプリング３１〜３４から構成されていることにより、ブレードスプリング組立体３の荷重−変位線図は、図３に示すように非線形になっている。
【００２０】
図３において、δ＝０，Ｗ＝０の原点は、ブレードテンショナ１をチェーンに組み込む前の図１の状態を示している。次に、δ＝δ1 ，Ｗ＝Ｗ1 の点Ａは、ブレードテンショナ１をチェーンに組み込んだときの状態を示している。このとき、ブレードシュー２およびブレードスプリング組立体３は、曲率半径が大きくなる側に弾性変形しており、ブレードスプリング組立体３の弾性反発力がチェーンに押付け荷重として作用している。ここで、点Ａにおいて荷重−変位曲線に接線をひくと、この接線の傾きが点Ａにおけるばね定数ｋ1 になる。
【００２１】
次に、運転中において、チェーンからブレードテンショナ１への押付荷重が増加すると、荷重−変位曲線は、点Ａからたとえば点Ｂに移行する。このとき、区間ＡＢにおける荷重−変位線図も同様に非線形になっており、点Ｂにおいて荷重−変位曲線に引いた接線の傾きであるばね定数ｋ2 は、点Ａにおけるばね定数ｋ1 よりも大きくなっている。
【００２２】
これにより、ブレードテンショナの運転時には、区間ＡＢが線形（つまり直線状）に変化する従来のブレードテンショナの場合と比較して、同じたわみ増加分（δ2 −δ1 ）に対してばね荷重を高く設定することが可能になる。これにより、ブレードテンショナの共振を抑制して、ブレードテンショナのばね特性を容易に改善できるようになる。また、この場合には、各ブレードスプリング３１〜３４の長さを外側に向かうにしたがい徐々に短くしたことにより、ブレードスプリング組立体３のブレードシュー２への組込みを容易に行えるようになる。
【００２３】
〔他の実施態様〕
図４は、ブレードスプリング組立体の第１の変形例を示しており、（ａ）はブレードスプリング組立体の平面図、（ｂ）はその側面図である。なお、図４において、図２と同一符号は同一または相当部分を示している。
【００２４】
この第１の変形例では、ブレードスプリング組立体３を構成する各ブレードスプリング３１〜３４が、前記実施態様と同様に互いに長さが異なるとともに、幅が異なっている。すなわち、最外側に配置されたブレードスプリング３１の幅ｈ1 が最も小さく、内側に向かうにしたがって徐々に幅が大きくなっており、最内側に配置されたブレードスプリング３４の幅ｈ4 が最も大きくなっている。なお、各ブレードスプリング３１〜３４は、同一の板厚ｔを有している。
【００２５】
この場合には、各ブレードスプリングの長さを変えることに加えて、幅をも変えたことにより、ブレードスプリング組立体のばね定数の調整を容易に行えるようになる。
【００２６】
図５は、ブレードスプリング組立体の第２の変形例を示しており、（ａ）はブレードスプリング組立体の正面図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）は側面図である。なお、図５において、図２と同一符号は同一または相当部分を示している。
【００２７】
この第２の変形例では、ブレードスプリング組立体３を構成する各ブレードスプリング３１〜３４が、前記実施態様と同様に互いに長さが異なるとともに、板厚が異なっている。すなわち、ブレードスプリング３１，３２，３３，３４の板厚はそれぞれｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 ，ｔ4 となっており、互いに異なっている。なお、各ブレードスプリング３１〜３４は、同一の幅ｈを有している。
【００２８】
この場合には、各ブレードスプリングの長さを変えることに加えて、板厚をも変えたことにより、ブレードスプリング組立体のばね定数の調整を容易に行えるようになる。
【００２９】
なお、前記各実施態様では、ベース部材とともにユニット化されたブレードテンショナを例にとって説明したが、本発明は、ベース部材とともにユニット化されていない、たとえば、ベース部材に相当するエンジン側の部品にブレードシューが取り付けられるように構成されたブレードテンショナであってもよい。
【００３０】
また、本発明によるブレードテンショナは、とくに自動車エンジンのタイミングチェーン用として好適であるが、オイルポンプなどの補機駆動用チェーンに適用するようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るブレードテンショナによれば、荷重−たわみ線図が非線形になるようなばね定数をブレードスプリング組立体に持たせるようにしたので、ばね特性を容易に改善できるようになる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様によるブレードテンショナの正面概略図である。
【図２】（ａ）は、前記ブレードテンショナ（図１）に組み込まれるブレードスプリング組立体の正面図であり、（ｂ）はその平面図である。
【図３】前記ブレードテンショナ（図１）において、ばね荷重Ｗと変位δとの関係を示すグラフである。
【図４】ブレードスプリング組立体の第１の変形例を示しており、（ａ）はブレードスプリング組立体の平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図５】ブレードスプリング組立体の第２の変形例を示しており、（ａ）はブレードスプリング組立体の正面図、（ｂ）はその平面図であり、（ｃ）は側面図である。
【符号の説明】
１：  ブレードテンショナ
２：  ブレードシュー
３：  ブレードスプリング組立体
４：  ベース部材
２ａ：  チェーン摺動面
２１：  先端部
２２：  基端部
３１〜３４：  ブレードスプリング
４１：  スライド面
４２：  ピン（支持部）
δ：  変位
Ｗ：  ばね荷重
Ｓ：  長さ
ｈ：  幅
ｔ：  板厚
【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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