(57)【要約】【課題】エンジンの出力軸及び従動軸に設けられたスプロケットに掛け渡されたエンドレスチェーンの緩み側に、エンジン本体に揺動可能に支持されたテンショナレバーを、油圧押圧機構のプランジャにより押し付けるように構成されたチェーンテンショナにおいて、エンジン高回転時における過張力状態の抑制と、エンジン低回転時におけるチェーンのばたつきの抑制とを、油圧押圧機構におけるオイルリークを抑制しつつ両立可能なチェーンテンショナを提供する。【解決手段】テンショナレバー２２と油圧押圧機構３０との間に、エンジン本体１ａに揺動可能に支持されていると共に、先端部がプランジャ３２に当接する第１アーム部４２ｂと、先端部がテンショナレバー２２に当接する板ばね製の第２アーム部４３と、第２アーム部４３の先端部の反テンショナレバー２２側に所定の隙間Ｘを空けて設けられたストッパ部４２ｃとを有するアーム機構４０を設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ室に油圧が供給されるシリンダと、該シリンダ内に装着されると共に、一端がシリンダ外に突出するように前記油圧により付勢され、かつオイルリークにより後退可能とされたプランジャとを有する油圧押圧機構が備えられていると共に、エンジンの出力軸及び従動軸に設けられたスプロケットに掛け渡されたエンドレスチェーンの緩み側に、エンジン本体に揺動可能に支持されたテンショナレバーを、前記油圧押圧機構のプランジャにより押し付けるように構成されたチェーンテンショナであって、
前記テンショナレバーと前記油圧押圧機構との間に、前記エンジン本体に揺動可能に支持されていると共に、先端部が前記プランジャに当接する第１アーム部と、先端部が前記テンショナレバーに当接する板ばね製の第２アーム部と、該第２アーム部の先端部の反テンショナレバー側に所定の隙間を空けて設けられたストッパ部とを有するアーム機構が設けられていることを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項２】
前記請求項１に記載のチェーンテンショナにおいて、
前記油圧押圧機構がエンジン本体の端面に取り付けられており、
前記油圧押圧機構のプランジャは、シリンダから上方に突出していることを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項３】
前記請求項１または請求項２に記載のチェーンテンショナにおいて、
前記第２アーム部は、複数枚の板ばねを重ねた構成とされていることを特徴とするチェーンテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの出力軸及び従動軸に設けられたスプロケットに掛け渡されたエンドレスチェーンの緩みを抑制するチェーンテンショナに関し、エンジンの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンは、クランク軸（出力軸）や、カム軸、オイルポンプ軸等の従動軸を有している。これらの軸の一端にはスプロケットがそれぞれ取り付けられていると共に、これらのスプロケットにはエンドレスチェーンが掛け渡され、クランク軸により従動軸が回転駆動されるようになっている。
【０００３】
エンドレスチェーンの回転時、該チェーンにおけるクランク軸の回転方向前方側では緩みが発生する。そして、この緩みによりクランク軸上のスプロケットとその前方側の従動軸上のスプロケットとの間で所謂ばたつきが生じて、振動や騒音の原因となったり、チェーンの耐久性を低下させたりする虞がある。
【０００４】
そこで、エンジンには、このエンドレスチェーンの緩みを抑制するためのチェーンテンショナが設けられる。このようなチェーンテンショナとして、例えば特許文献１には、エンジン本体に揺動可能に支持されたテンショナレバーと、該テンショナレバーをエンドレスチェーン側に付勢する油圧押圧機構とを有するものが開示されている。この油圧押圧機構は、シリンダ室に油圧が供給されるシリンダと、該シリンダに装着されたプランジャとを有し、前記油圧によりプランジャがシリンダの外に突出する方向に付勢されるようになっている。そして、このプランジャが前記テンショナレバーに当接して、該テンショナレバーがエンドレスチェーンに押し付けられることにより、該エンドレスチェーンの緩みが解消されるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０６１４７号公報（段落０００３、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、エンドレスチェーンの張力は、クランク軸の回転変動に伴って周期的に変動する。そこで、これによる張力変動を抑制するため、油圧押圧機構のシリンダからオイルをリーク可能としてプランジャを後退可能に構成する場合がある。
【０００７】
しかし、このようにシリンダからオイルをリークさせるものにおいては、以下のような問題がある。すなわち、エンジン回転数が低いときには、張力変動の周期が長くかつチェーン回転により生じる張力が小さいことにより、チェーンのばたつきが発生しやすいので、これを抑制するため、プランジャが後退しにくい構造とする必要がある。すなわち、油圧押圧機構をオイルリークしにくい構造とする必要がある。
【０００８】
一方、エンジン回転数が高いときには、もともとチェーン回転により生じる張力が高く、チェーンが過張力状態となりやすいので、これを防止するため、プランジャが後退しやすい構造とする必要がある。すなわち、油圧押圧機構をオイルリークしやすい構造とする必要がある。
【０００９】
つまり、油圧押圧機構のオイルリーク量の調整だけでは、エンジン高回転時における過張力状態の抑制と、エンジン低回転時におけるチェーンのばたつきの抑制とを両立させるのが困難である。
【００１０】
また、油圧押圧機構をオイルリークしやすい構造とした場合、オイルリーク量が増大するという問題もある。
【００１１】
そこで、本発明は、エンジン高回転時におけるチェーンの過張力状態の抑制と、エンジン低回転時におけるチェーンのばたつきの抑制とを、油圧押圧機構におけるオイルリークを抑制しつつ両立可能なチェーンテンショナを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。
【００１３】
まず、本願の請求項１に記載の発明は、シリンダ室に油圧が供給されるシリンダと、該シリンダ内に装着されると共に、一端がシリンダ外に突出するように前記油圧により付勢され、かつオイルリークにより後退可能とされたプランジャとを有する油圧押圧機構が備えられていると共に、エンジンの出力軸及び従動軸に設けられたスプロケットに掛け渡されたエンドレスチェーンの緩み側に、エンジン本体に揺動可能に支持されたテンショナレバーを、前記油圧押圧機構のプランジャにより押し付けるように構成されたチェーンテンショナであって、前記テンショナレバーと前記油圧押圧機構との間に、前記エンジン本体に揺動可能に支持されていると共に、先端部が前記プランジャに当接する第１アーム部と、先端部が前記テンショナレバーに当接する板ばね製の第２アーム部と、該第２アーム部の先端部の反テンショナレバー側に所定の隙間を空けて設けられたストッパ部とを有するアーム機構が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載のチェーンテンショナにおいて、前記油圧押圧機構がエンジン本体の端面に取り付けられており、前記油圧押圧機構のプランジャは、シリンダから上方に突出していることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載のチェーンテンショナにおいて、前記第２アーム部は、複数枚の板ばねを重ねた構成とされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
次に、本発明の効果について説明する。
【００１７】
まず、請求項１に記載の発明によれば、テンショナレバーは、エンジンの運転中、油圧押圧機構により、板ばね製の第２アーム部を有するアーム機構を介してエンドレスチェーンの緩み側に押し付けられ、これにより、エンドレスチェーンの緩み及び張力変動が抑制されることとなる。
【００１８】
すなわち、本発明においてはエンドレスチェーンの緩み及び張力変動に伴う張力増大の抑制作用は、第２アーム部の弾性変形と油圧押圧機構におけるオイルリークとにより分担して実現されることとなる。したがって、エンジンの低回転時から高回転時に渡って、油圧押圧機構におけるオイルリークによる張力増大の抑制負担が軽減され、オイルリークを抑制することができるようになる。
【００１９】
また、例えばエンジンの低回転時におけるチェーンのばたつきを抑制可能なようにプランジャが後退しにくい構造、すなわち、油圧押圧機構をさらにオイルリークしにくい構造とした場合でも、本発明によれば、第２アーム部の弾性変形による所要の張力増大抑制作用が得られるので、エンジン高回転時におけるチェーンの過張力を良好に抑制することができる。
【００２０】
以上のように、本発明によれば、エンジン低回転時におけるチェーンのばたつきの抑制と、エンジン高回転時におけるチェーンの過張力の抑制とを、油圧押圧機構におけるオイルリークを抑制しつつ両立させることが可能となる。
【００２１】
また、レバー機構には、第２アーム部の先端部の反テンショナレバー側に所定の隙間を空けてストッパ部が設けられているから、板ばねの弾性変形が所定の隙間分以上に大きくなるのが規制される。したがって、板ばねを利用しても、これによるチェーンのばたつきが防止されることとなる。
【００２２】
ところで、プランジャがシリンダから下方や側方に突出していると、エンンジン停止中にオイルリーク用の隙間からエンジンオイルが漏れ出し、その結果、次のエンジン始動時に、油圧押圧機構の押圧力が十分でなくなり、チェーンがばたついてチェーンの騒音が発生しやすくなる。
【００２３】
しかし、請求項２に記載の発明においては、前記油圧押圧機構のシリンダは、プランジャが上方に突出するように配置されているから、シリンダ内のオイルがエンジン停止中にプランジャとシリンダとの間から漏れ出すのが抑制されることとなる。したがって、次のエンジン始動時までにおける油圧押圧機構の押圧力の低下が抑制され、その結果、エンジン始動初期におけるチェーンのばたつきによる騒音の発生が抑制されることとなる。
【００２４】
また、シリンダとプランジャとを有する油圧押圧機構は、プランジャの突出方向に延びる細長い形状をしているが、プランジャが上方に突出するように配置されているので、油圧押圧機構がエンジン本体の端面内に収まりやすくなり、該端面の側方に飛び出しにくくなる。したがって、エンジンの全幅が油圧押圧機構により大きくなるのが抑制される。
【００２５】
ところで、第２アーム部を板ばねにより構成すると、第２アーム部が反力で弾性変形してから復元するまでの時間が板ばねの振動により長くなる虞があるが、請求項３に記載の発明によれば、前記第２アーム部は、複数枚の板ばねを重ねた構成とされているから、これらの板ばね間の摺動抵抗により、第２アーム部の弾性変形による振動が早期に減衰することとなる。また、その結果、チェーンテンショナの暴れ等を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態に係る車両のチェーンテンショナについて説明する。
【００２７】
図１は、第１の実施の形態に係るチェーンテンショナが適用されたエンジンの端面図である。この図１に示すように、このエンジン１は、本体の端面１ｂから突出するクランク軸２、カム軸３，４、及びオイルポンプ軸５を有している。これらの軸２〜５の先端には、それぞれスプロケット６〜９が取り付けられている。これらのスプロケット６〜９にはエンドレスチェーン１０が巻き掛けられ、カム軸３，４及びオイルポンプ軸５がクランク軸２により回転駆動されるようになっている。
【００２８】
エンジン本体１ａの端面１ｂには、エンドレスチェーン１０の張力変動を抑制するチェーンテンショナ２０が設けられている。
【００２９】
チェーンテンショナ２０は、エンドレスチェーン１０の緩み側に沿うように弓なりに湾曲した形状で、レバー支持軸２１を介してエンジン本体１ａの端面１ｂに揺動可能に支持されたテンショナレバー２２と、該テンショナレバー２２をアーム機構４０を介してエンドレスチェーン１０に押し付ける油圧押圧機構３０とを有している。
【００３０】
油圧押圧機構３０は、図２に示すように、エンジン本体１ａの端面１ｂに固定されてシリンダ室３１ａを有するシリンダ３１と、該シリンダ３１内に装着されたプランジャ３２とを有している。そして、シリンダ室３１ａ内にオイル供給孔３１ｂを介してオイルが供給されると、その油圧によりプランジャ３２が外方に付勢されてその一端がシリンダ３１外に突出するようになっている。
【００３１】
また、油圧押圧機構３０は、プランジャ３２の移動方向が上下方向となり、プランジャ３２がシリンダ３１から上方に突出するように縦向きに配置されている。  
【００３２】
シリンダ３１におけるプランジャ３２との摺接部３０ａには、シリンダ室３１ａ内のオイルが外部にリーク可能な程度の遊びが設けられており、プランジャ３２がシリンダ室３１ａ側に押圧されると、シリンダ室３１ａ内のオイルが摺接部３０ａを介してシリンダ３１の外部にリークし、その結果、プランジャ３２がシリンダ室３１ａ側に移動するようになっている。
【００３３】
なお、シリンダ室３１ａ内には、エンジン始動時等、シリンダ室３１ａ内の油圧が低くなっているときのエンドレスチェーン１０のばたつきを防止するため、該プランジャ３２を外方に突出させるように付勢する巻きばね３３が備えられている。
【００３４】
アーム機構４０は、エンジン本体１ａの端面１ｂにアーム支持軸４１を介して揺動可能に支持されたＶ字状のアーム部材４２と、アーム部材４２の基部４２ａに固定された板ばね４３と、板ばね４３の先端側にテンショナレバー２２に対向して取り付けられた樹脂製のパッド４４とを有している。
【００３５】
アーム部材４２は、先端部が油圧押圧機構３０のプランジャ３２に当接する第１アーム部４２ｂと、板ばね４３の先端部の反テンショナレバー２２側に、所定の隙間Ｘを空けて設けられたストッパ部４２ｃとを有している。
【００３６】
板ばね４３は、一端部がアーム部材４２の基部４２ａに形成された溝４２ｄ内に嵌合された状態で溶接により接合され、先端部が前記パッド４４を介してテンショナレバー２２に当接している。
【００３７】
次に、本実施の形態に係るチェーンテンショナ２０による作用及び効果について説明する。
【００３８】
エンジン１の運転中、テンショナレバー２２は、油圧押圧機構３０により、板ばね４３（第２アーム部）を有するアーム機構４０を介してエンドレスチェーン１０の緩み側に押し付けられ、これにより、エンドレスチェーン１０の緩みが抑制されると共に、張力変動が抑制されることとなる。
【００３９】
すなわち、本実施の形態においてはエンドレスチェーン１０の緩み及び張力変動に伴う張力増大の抑制作用は、板ばね４３の弾性変形と油圧押圧機構３０におけるオイルリークとにより分担して実現されることとなる。したがって、エンジン１の低回転時から高回転時に渡って、油圧押圧機構３０におけるオイルリークによる張力増大の抑制負担が軽減され、オイルリークを抑制することができるようになる。図３は、板ばね４３による張力増大抑制効果を示しており、板ばね４３がない場合にくらべ、張力の最大値が抑制されることがわかる。この効果は、図４に示すように、エンジン１の低回転数領域から高回転数領域に渡って得られる。
【００４０】
また、エンジン１の低回転時におけるチェーン１０のばたつきを抑制可能なようにプランジャ３２が後退しにくい構造、すなわち、油圧押圧機構３０をさらにオイルリークしにくい構造とした場合でも、本実施の形態によれば、板ばね４３の弾性変形による所要の張力増大抑制作用が得られるので、エンジン高回転時におけるチェーン１０の過張力を良好に抑制することができる。
【００４１】
以上のように、本実施の形態によれば、エンジン低回転時におけるチェーン１０のばたつきの抑制と、エンジン高回転時におけるチェーン１０の過張力の抑制とを、油圧押圧機構３０におけるオイルリークを抑制しつつ両立させることが可能となる。
【００４２】
また、レバー機構４０には、板ばね４３（第２アーム部）の先端部の反テンショナレバー２２側に所定の隙間を空けてストッパ部４２ｃが設けられているから、板ばね４３の弾性変形が所定の隙間分以上に大きくなるのが規制される。したがって、板ばね４３を利用しても、これによるエンドレスチェーン１０のばたつきが防止される。
【００４３】
ところで、例えば、プランジャがシリンダから下方や側方に突出していると、エンジン停止中にこれらの摺接部のオイルリーク用の隙間からオイルが漏れ出し、その結果、次のエンジン始動時に、油圧押圧機構の押圧力が十分でなくなり、エンドレスチェーンがばたついて騒音が発生しやすくなる。
【００４４】
しかし、本実施の形態においては、油圧押圧機構３０のシリンダ３１は、プランジャ３２が上方に突出するように配置されているから、シリンダ３１内のオイルがエンジン停止中にプランジャ３２とシリンダ３１との摺接部３０ａから漏れ出すのが抑制されることとなる。したがって、次のエンジン始動時までにおける油圧押圧機構３０の押圧力の低下が抑制され、その結果、エンジン始動初期におけるエンドレスチェーン１０のばたつきによる騒音の発生が抑制されることとなる。
【００４５】
また、油圧押圧機構３０は、プランジャ３２の突出方向に延びる細長い形状をしているが、プランジャ３２が上方に突出するように配置されているので、油圧押圧機構３０がエンジン本体１ａの端面１ｂ内に収まりやすくなり、該端面１ｂの側方に飛び出しにくくなる。したがって、エンジン１の全幅が油圧押圧機構３０により大きくなるのが抑制される。
【００４６】
次に、第２の実施の形態について説明する。
【００４７】
図５に示すように、第２の実施の形態においては、アーム機構４０′のアーム部材４２′の形状が第１の実施の形態とは異なっている。すなわち、ストッパ部４２ｃ′は基部４２ａ′からでなくアーム部４２ｂ′から上方に延びている。
【００４８】
本実施の形態によれば、アーム部材４２′の基部４２ａ′の板ばね取付溝４２ｄ′と、ストッパ部４２ｃ′の基端部４２ｅ′との間に空間Ｘが確保されるので、板ばね取付溝４２ｄ′への板ばね４３′の嵌合及び接合時の作業性が良好に確保されることとなる。なお、第１の実施の形態と同様の効果も得られる。
【００４９】
次に、第３の実施の形態について説明する。
【００５０】
図６に示すように、この第３の実施の形態においては、アーム機構４０″の板ばね４３″が第１の実施の形態とは異なっている。すなわち、板ばね４３″は、摺動可能に重ねられた複数枚の板ばね材４３ａ″…４３ａ″で構成されており、これらの板ばね材４３ａ″…４３ａ″の一端側は、アーム部材４２″の基部４２ａ″に設けられた溝部４２ｄ″に嵌合された状態で溶接によりそれぞれ接合され、他端側には四角形の枠体４５″が嵌められて板ばね材４３ａ″…４３ａ″が束ねられている。枠体４５″は、反テンショナレバー２２側の板ばね材４３ａ″にのみ接合されている。パッド４４″は、テンショナレバー２２側の板ばね材４３ａ″に取り付けられている。
【００５１】
本実施の形態によれば、板ばね４３″は、複数枚の板ばね材４３ａ″…４３ａ″を重ねた構成とされているから、板ばね４３″がテンショナレバー２２に押されて弾性変形した状態から非変形状態に戻るときに、板ばね材４３ａ″…４３ａ″間の摺動抵抗により、板ばねが１枚の場合と比べて速やかに板ばね４３″の弾性変形に伴う振動が減衰することとなる。また、その結果、テンショナレバーの暴れを抑制することができる。なお、本実施の形態においても、アーム部材の形状を第２の実施の形態同様の形状としてもよく、その場合同様の効果が得られる。
【００５２】
次に、参考例を説明する。
【００５３】
図７に示すように、この参考例に係るチェーンテンショナにおいては、油圧押圧機構１３０のシリンダ１３１のシリンダ室１３１ａの油圧を検出する油圧センサ１６１が設けられ、該油圧センサ１６１の検出信号がエンジン制御用のＥＣＵ１６０に入力されている。また、シリンダ室１３１ａに油圧を供給する油圧供給路１５１上には、電磁制御式のリリーフバルブ１５２が設けられている。なお、前記実施の形態同様、シリンダ１３１とプランジャ１３２との摺接部１３０ａからはオイルリーク可能となっている。
【００５４】
また、ＥＣＵ１６０には、図示しないエンジン回転センサからの信号が入力されていると共に、ＥＣＵ１６０は、エンジン回転数に応じたシリンダ室１３１ａ内の目標油圧を記憶しており、前記エンジン回転センサで検出されたエンジン回転数信号に基づいて目標油圧を設定し、シリンダ室１３１ａ内の油圧が目標油圧となるようにリリーフバルブ１５２に開閉制御信号を出力する。なお、目標油圧は、エンドレスチェーン１０に対するテンショナレバー２２の押付力がエンジン回転数に応じた最適な押付力となるように、すなわちエンドレスチェーン１０の張力が最適な張力となるように設定されている。なお、図８は、目標油圧を示しており、エンジンの低回転数領域から中回転数領域まではほぼ変化がなく、中回転数領域から高回転数領域においては、チェーンの挙動を安定させるために徐々に大きくなるように設定されている。
【００５５】
この参考例によれば、低回転数領域から高回転数領域に渡る全領域でテンショナレバー２２の押付力を最適な押付力に制御し、もってエンドレスチェーン１０を最適な張力状態とすることができる。すなわち、エンジン高回転時におけるエンドレスチェーンの過張力を防止すると共に、低回転時におけるばたつきを防止し、かつ、チェーン回転時の騒音等を防止することができる。また、ばたつきを発生させないことを条件として、張力を全領域で大きく低減させることが可能となり、燃費を向上させることができる。
【００５６】
また、目標油圧を必要最低油圧に設定すれば、張力を低減させて、実用燃費を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、エンジンの出力軸及び従動軸に設けられたスプロケットに掛け渡されたエンドレスチェーンの緩みを抑制するチェーンテンショナに広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るチェーンテンショナが適用されたエンジンの端面図である。
【図２】図１のチェーンテンショナ部分の拡大図である。
【図３】作用・効果の説明図である（その１）。
【図４】作用・効果の説明図である（その２）。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るチェーンテンショナにおけるアーム機構の拡大図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係るチェーンテンショナにおけるアーム機構の拡大図である。
【図７】参考例に係るチェーンテンショナにおける油圧押圧機構のプロック図である。
【図８】参考例に係るチェーンテンショナの作用・効果の説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１          エンジン
１ａ        エンジン本体
１ｂ        エンジン本体の端面
２          クランク軸（出力軸）
３，４      カム軸（従動軸）
５          オイルポンプ軸（従動軸）
６〜９      スプロケット
１０        エンドレスチェーン
２０        チェーンテンショナ
２１        レバー支持軸
２２        テンショナレバー
３０        油圧押圧機構
３１        シリンダ
３１ａ      シリンダ室
３２        プランジャ
３３        巻きばね
４０，４０′，４０″        アーム機構
４１        アーム支持軸
４２，４２′，４２″          アーム部材
４２ａ，４２ａ′，４２ａ″      基部
４２ｂ，４２ｂ′      アーム部（第１アーム部）
４２ｃ，４２ｃ′      ストッパ部
４３，４３′，４３″…４３″        板ばね（第２アーム部）
【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】
2009047248.tif 000009
【図８】
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