JP4874081B2 - サイレントチェーン - Google Patents

Description

本発明は、一対の歯部およびピン孔を有する多数のリンクプレートを厚み方向および長手方向に積層して連結ピンで連結してなるサイレントチェーンに関し、とくに、チェーン走行中のフリクションロスを低減させるための構造の改良に関する。

自動車や自動二輪車等のタイミングチェーンとして、サイレントチェーンが用いられている。サイレントチェーンは、一般に、各々一対の歯部およびピン孔を有する多数のリンクプレートを、各ピン孔内に挿入した連結ピンで各々枢支可能に連結するととともに、最外側にガイドプレートを配置することにより構成されている。

また、サイレントチェーンの張り側スパンには、チェーンの走行をガイドするためのチェーンガイドが配設され、弛み側スパンには、チェーンの弛みを除去して適正な緊張力を維持するためのテンショナアームが配設されている。チェーンガイドおよびテンショナアームの各チェーン摺動面には、走行中のチェーンの幅方向両側に配置される一対のガイド部（側壁部）が設けられている（特開平８−３０３５４１号公報および特開２００６−１１２４４７号公報参照）。

サイレントチェーンの運転中には、サイレントチェーンがチェーンガイドおよびテンショナアームの各摺動面上を摺動しつつ走行し、このとき、サイレントチェーンのガイドプレートの外側面がチェーンガイドおよびテンショナアームの各ガイド部に摺接する。

したがって、従来のサイレントチェーンにおいては、チェーン走行中にガイドプレートの外側面がチェーンガイドおよびテンショナアームの各ガイド部に摺接することによるフリクションロスを生じている。

その一方、最近の自動車業界では、エコフレンドリーの観点から燃費向上の強い要請がある。このため、タイミングチェーンにおいても、走行中のフリクションロスを低減させるための改良が求められている。
特開平８−３０３５４１号公報（図１参照） 特開２００６−１１２４４７号公報（図１Ｃ参照）

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、本発明が解決しようとする課題は、走行中のフリクションロスを低減できるサイレントチェーンを提供する点にある。

請求項１の発明は、一対の歯部およびピン孔を有する多数のリンクプレートを厚み方向および長手方向に積層して連結ピンで各々枢支可能に連結するとともに、最外側にガイドプレートを配置してなるサイレントチェーンにおいて、ガイドプレートの外側面に、当該サイレントチェーンの走行中にチェーンガイドまたはテンショナアームのガイド部と摺接し得る少なくとも一つの小突起が設けられている。

請求項１の発明では、ガイドプレートの外側面に小突起が設けられているので、サイレントチェーンの走行中にガイドプレートがチェーンガイドまたはテンショナアームのガイド部と摺接する際には、ガイドプレートは外側面でガイド部と面接触するのではなく、小突起でガイド部と点接触する。これにより、走行中のフリクションロスを低減できる。

なお、ここで、特開２０００−３２０６１９号公報や特開２００４−３５３８６５号公報には、ガイドプレートに突起を設けたものが示されている。しかしながら、これらの公報に示す突起は、ガイドプレートの外側面ではなく、内側面に設けられており、最外側リンクプレートとスプロケット歯面との部分的な噛合状態を回避するために、ガイドプレートと最外側リンクプレートとの間のクリアランスを拡げるように作用している。

したがって、上記各公報に示すものは、本願の請求項１に係る発明とは、その目的、構成および作用効果が異なっている。

請求項２の発明では、ガイドプレートがつま先部を有しない概略矩形状のガイドプレートであって、小突起がガイドプレートの外側面上の肩部または背部に設けられている。

請求項３の発明では、ガイドプレートがつま先部を有する低剛性ガイドプレートであって、小突起がガイドプレートの外側面上においてつま先部の先端側に設けられている。

請求項４の発明は、一対の歯部およびピン孔を有する多数のリンクプレートを厚み方向および長手方向に積層して連結ピンで各々枢支可能に連結してなるサイレントチェーンにおいて、最外側のリンクプレートの外側面において当該リンクプレートの肩部または背部に、当該サイレントチェーンの走行中にチェーンガイドまたはテンショナアームのガイド部と摺接し得る少なくとも一つの小突起が設けられている。

請求項４の発明では、最外側リンクプレートの外側面上の肩部または背部に小突起が設けられているので、サイレントチェーンの走行中に最外側リンクプレートがチェーンガイドまたはテンショナアームのガイド部と摺接する際には、最外側リンクプレートは外側面でガイド部と面接触するのではなく、小突起でガイド部と点接触する。これにより、走行中のフリクションロスを低減できる。

請求項５の発明では、小突起が、ガイドプレートまたはリンクプレートの対称軸を挟んで左右対称な位置に一つずつ設けられている。

請求項６の発明では、小突起が、ガイドプレートまたはリンクプレートの内側面側にプレス加工を施すことにより、形成されている。

請求項７の発明では、小突起が概略半球形状または載頭円錐形状を有している。

本発明に係るサイレントチェーンによれば、ガイドプレートまたは最外側リンクプレートの外側面に小突起を設けたので、走行中にチェーンがチェーンガイドまたはテンショナアームのガイド部と摺接する際には、ガイドプレートまたは最外側リンクプレートの小突起がガイド部と点接触する。これにより、走行中のフリクションロスを低減できる効果がある。

＜第１の実施例＞
図１ないし図６は、本発明の第１の実施例によるサイレントチェーンを説明するための図であって、図１は本発明によるサイレントチェーンを採用するエンジンのカムシャフトタイミングシステムの概略構成図、図２は本発明の第１の実施例によるサイレントチェーンの平面部分図、図３はサイレントチェーンの正面部分図、図４（ａ）はサイレントチェーンを構成するガイドプレートの正面拡大図、同図（ｂ）はその側面拡大図、図５はガイドプレートの突起部を形成する工程を説明するための図、図６はサイレントチェーンとチェーンガイドとの摺接状態を説明するための図であって、図１のVI-VI線断面に相当する図である。

図１に示すように、本発明によるサイレントチェーンを採用するエンジンのカムシャフトタイミングシステム５０は、クランクシャフト５０に取り付けられたクランクスプロケット５１と、２本のカムシャフト５２，５３にそれぞれ取り付けられたカムスプロケット５４，５５と、これらのスプロケット５１，５４，５５の周りに巻き掛けられたサイレントチェーン１とを備えている。なお、図１中、時計回りの各矢印は各スプロケット５１，５４，５５の回転方向を示している。

サイレントチェーン１の張り側スパンには、チェーン１の走行をガイドするためのチェーンガイド５６が配設されている。チェーンガイド５６は、その両端側に設けられた固定ボルト５６ａ，５６ｂを介してエンジン側の部材に固定されている。チェーンガイド５６には、走行中のチェーン１の左右両側に配設される一対のガイド部（側壁部）５６Ｂが設けられている。

サイレントチェーン１の弛み側スパンには、チェーン１の張力を維持するためのテンショナアーム５７が配設されている。テンショナアーム５７は、その枢支端側に設けられた枢支ボルト５７ａを介してエンジン側の部材に揺動自在に取り付けられている。テンショナアーム５７の自由端側には、テンショナアーム５７に押付力を作用させるテンショナ５８が設けられている。テンショナ５８のピストンロッド５８ａの先端は、テンショナアーム５７の自由端に圧接している。テンショナアーム５７には、走行中のチェーン１の左右両側に配設される一対のガイド部（側壁部）５７Ｂが設けられている。

図２および図３に示すように、このサイレントチェーン１は、多数のリンクプレート２を厚み方向（図２上下方向）および長手方向（同図左右方向）に積層し、これらのリンクプレート２を連結ピン３で各々枢支可能に連結するとともに、その最外側にガイドプレート４を配置することにより構成されている。

サイレントチェーン１は、ガイドプレート４と同じ長手方向位置に配置されたリンクプレート２および当該ガイドプレート４から構成される複数のガイド列Ｇと、長手方向に隣り合う各ガイド列Ｇの間に配置されたリンクプレート２のみから構成される複数のリンク列Ｌとを有している。各ガイド列Ｇおよび各リンク列Ｌは長手方向に交互に配置されている。

リンクプレート２は、一対のピン孔２１および歯部２２を有している。各ピン孔２１には、連結ピン３が挿入されている。各歯部２２は、図示しないスプロケット歯と噛み合う内側フランク面２２ａおよび外側フランク面２２ｂからそれぞれ構成されている。

ガイドプレート４は、いわゆる低剛性ガイドプレートであって、図４（ａ）に示すように、一対のピン孔４１およびつま先部４２と、各つま先部４２の間に形成されたクロッチ部４３と、背面部４４とを有している。各ピン孔４１には、連結ピン３の端部が挿入されて固定されている。クロッチ部４３は、好ましくは、各ピン孔４１の上側縁部を越えて下方まで延びている。背面部４４は、凹面形状を有している。

ガイドプレート４の外側面４Ａ上において各つま先部４２の先端側には、半球状の突起部４５（図４（ｂ）参照）がそれぞれ設けられている。各突起部４５は、ガイドプレート４の対称軸を挟んで左右対称な位置に一つずつ設けられている。これらの突起部４５は、サイレントチェーン１の走行中にチェーンガイド５６のガイド部５６Ｂおよびテンショナアーム５７のガイド部５７Ｂと摺接し得るように設けられている。図３に示すように、ガイドプレート４は、つま先部４２を上にしかつ内側面４Ｂを最外側のリンクプレート２に対向させた状態で、サイレントチェーン１に組み込まれている。

ガイドプレート４の半球状の突起部４５は、たとえば図５に示すように、ガイドプレート４の内側面４Ｂ側から断面円形のピン６を用いてプレス加工することにより、形成されている。この場合、ガイドプレート４の内部には、プレス加工にともなう盲穴４５ａが形成されている。なお、突起部４５は、半球形状に限定されるものではなく、先端側に向かうにしたがい小径となる載頭円錐形状でもよい。

次に、本実施例の作用効果について説明する。

サイレントチェーン１の運転中には、サイレントチェーン１は、チェーンガイド５６およびテンショナアーム５７上を摺動しつつ走行する。

ここで、サイレントチェーン１とチェーンガイド５６との接触状態を図６を用いて説明する。同図に示すように、チェーンガイド５６は、チェーン１のリンクプレート２の背面部が摺動するチェーン摺動面５６Ａを有している。チェーン摺動面５６Ａの左右両側縁部には、チェーン摺動面５６Ａに沿って延びかつ上方に立ち上がる一対のガイド部（側壁部）５６Ｂが形成されている。

図６に示すように、サイレントチェーン１がチェーンガイド５６のチェーン摺動面５６Ａ上に当接しているとき、チェーン１の最外側に配置された各ガイドプレート４の各突起部４５は、チェーンガイド５６の各ガイド部５６Ｂにそれぞれ対向配置されており、各ガイド部５６Ｂとの間に所定のクリアランスを有している。

サイレントチェーン１がチェーンガイド５６のチェーン摺動面５６Ａ上を摺動しつつ走行する際には、チェーン最外側のガイドプレート４の突起部４５がガイド部５６Ｂに点接触している。これにより、従来のサイレントチェーンのように、ガイドプレートの外側面がチェーンガイドのガイド部と面接触する場合に比べて、走行中のフリクションロスを低減できる。

図示していないが、サイレントチェーン１がテンショナアーム５７のチェーン摺動面上を摺動する際においても、チェーン最外側のガイドプレート４の突起部４５はガイド部５７Ｂに点接触している。これにより、走行中のフリクションロスを一層低減できる。

なお、前記第１の実施例では、ガイドプレート４として、つま先部を有するいわゆる低剛性ガイドプレートを例にとって説明したが、本発明が適用されるガイドプレートとしては、つま先部を有しない概略矩形状のガイドプレートであってもよい。この場合、ガイドプレートの外側面側に設けられる突起部は、サイレントチェーンのスプロケット噛合側と逆側においてガイドプレートの左右両肩部または背部の左右両端側の位置に配置される。または、突起部は、ガイドプレートの背部中央に一つだけ設けられる。
＜第２の実施例＞
図７は本発明の第２の実施例によるサイレントチェーンの平面部分図、図８はサイレントチェーンの正面部分図、図９（ａ）はサイレントチェーンを構成する最外側リンクプレートの正面拡大図、同図（ｂ）はその側面拡大図、図１０はサイレントチェーンとチェーンガイドとの摺接状態を説明するための図であって、図１のVI-VI線断面に相当する図である。なお、これらの図において、前記第１の実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。

この第２の実施例では、チェーン最外側にガイドプレートは設けられていない。図７ないし図９に示すように、最外側リンクプレート２の外側面２Ａにおいて、リンクプレート２の背部２４の左右両端側の位置または左右の両肩部２４’には、半球状の突起部２５がそれぞれ設けられている。各突起部２５は、リンクプレート２の対称軸を挟んで左右対称な位置に一つずつ設けられている。これらの突起部２５は、サイレントチェーン１の走行中にチェーンガイド５６のガイド部５６Ｂおよびテンショナアーム５７のガイド部５７Ｂと摺接し得るように設けられている。なお、突起部２５は、リンクプレート２の背部２４の中央に一つだけ設けるようにしてもよい。

突起部２５は、前記第１の実施例と同様にして、たとえばプレス加工により形成されている。また、突起部２５は、半球形状に限定されるものではなく、先端側に向かうにしたがい小径となる載頭円錐形状でもよい。

この場合においても、サイレントチェーン１の運転中には、サイレントチェーン１は、チェーンガイド５６およびテンショナアーム５７上を摺動しつつ走行する。このとき、図１０に示すように、サイレントチェーン１の各リンクプレート２の各背部２４がチェーンガイド５６のチェーン摺動面５６Ａ上に当接しているとき、チェーン最外側に配置されたリンクプレート２の各突起部２５は、チェーンガイド５６の各ガイド部５６Ｂにそれぞれ対向配置されており、各ガイド部５６Ｂとの間に所定のクリアランスを有している。

サイレントチェーン１がチェーンガイド１のチェーン摺動面５６Ａ上を摺動しつつ走行する際には、チェーン最外側のリンクプレート２の突起部２５がガイド部５６Ｂに点接触している。これにより、走行中のフリクションロスを低減できる。

図示していないが、サイレントチェーン１がテンショナアーム５７のチェーン摺動面上を摺動する際においても、チェーン最外側のリンクプレート２の突起部２５はガイド部５７Ｂに点接触しており、これにより、走行中のフリクションロスを一層低減できる。

本発明によるサイレントチェーンを採用するエンジンのカムシャフトタイミングシステムの概略構成図である。 本発明の第１の実施例によるサイレントチェーンの平面部分図である。 サイレントチェーン（図２）の正面部分図である。 （ａ）はサイレントチェーン（図２）を構成するガイドプレートの正面拡大図、（ｂ）はその側面拡大図である。 ガイドプレート（図４）の突起部を形成する工程を説明するための図である。 サイレントチェーン（図２）とチェーンガイドとの摺接状態を説明するための図であって、図１のVI-VI線断面に相当する図である。 本発明の第２の実施例によるサイレントチェーンの平面部分図である。 サイレントチェーン（図７）の正面部分図である。 （ａ）はサイレントチェーン（図７）を構成する最外側リンクプレートの正面拡大図、（ｂ）はその側面拡大図である。 サイレントチェーン（図７）とチェーンガイドとの摺接状態を説明するための図であって、図１のVI-VI線断面に相当する図である。

符号の説明

１： サイレントチェーン

２： リンクプレート
２Ａ： 外側面
２１： ピン孔
２２： 歯部
２４： 背部
２４’： 肩部
２５： 突起部

３： 連結ピン

４： ガイドプレート
４Ａ： 外側面
４２： つま先部
４５： 突起部

５６： チェーンガイド
５６Ａ： チェーン摺動面
５６Ｂ： ガイド部

５７： テンショナアーム
５７Ｂ： ガイド部

Claims (7)

1. 一対の歯部およびピン孔を有する多数のリンクプレートを厚み方向および長手方向に積層して連結ピンで各々枢支可能に連結するとともに、最外側にガイドプレートを配置してなるサイレントチェーンにおいて、
   前記ガイドプレートの外側面には、当該サイレントチェーンの走行中にチェーンガイドまたはテンショナアームのガイド部と摺接し得る少なくとも一つの小突起が設けられている、
   ことを特徴とするサイレントチェーン。
2. 請求項１において、
   前記ガイドプレートがつま先部を有しない概略矩形状のガイドプレートであって、前記小突起が当該ガイドプレートの外側面上の肩部または背部に設けられている、
   ことを特徴とするサイレントチェーン。
3. 請求項１において、
   前記ガイドプレートがつま先部を有する低剛性ガイドプレートであって、前記小突起が当該ガイドプレートの外側面上において前記つま先部の先端側に設けられている、
   ことを特徴とするサイレントチェーン。
4. 一対の歯部およびピン孔を有する多数のリンクプレートを厚み方向および長手方向に積層して連結ピンで各々枢支可能に連結してなるサイレントチェーンにおいて、
   最外側のリンクプレートの外側面において当該リンクプレートの肩部または背部には、当該サイレントチェーンの走行中にチェーンガイドまたはテンショナアームのガイド部と摺接し得る少なくとも一つの小突起が設けられている、
   ことを特徴とするサイレントチェーン。
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、
   前記小突起が、前記ガイドプレートまたはリンクプレートの対称軸を挟んで左右対称な位置に一つずつ設けられている、
   ことを特徴とするサイレントチェーン。
6. 請求項１ないし５のいずれかにおいて、
   前記小突起が、前記ガイドプレートまたはリンクプレートの内側面側にプレス加工を施すことにより、形成されている、
   ことを特徴とするサイレントチェーン。
7. 請求項１ないし６のいずれかにおいて、
   前記小突起が概略半球形状または載頭円錐形状を有している、
   ことを特徴とするサイレントチェーン。

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