JP5100709B2 - チェーンガイド機構 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、エンジンルーム内のクランク軸とカム軸の夫々に設けたスプロケット間に無端懸回したローラチェーン等の伝動チェーンを走行案内シューによって張力保持、摺動案内を行うチェーンガイド機構に関するものである。

従来、伝動チェーンの張力を適正に保持するテンショナレバーシューおよび伝動チェーンの走行案内シュー等の横断面形状は、その長手方向全長に亘って同一の横断面形状を有し、例えばローラチェーンにおいては、ローラチェーンの一対の外リンクプレートおよび内リンクプレートのすべての端面が走行案内シューの走行案内面の長手方向全長に亘って押接摺動している。
なお、走行案内シューはテンショナレバーおよびガイド部材等のシュー取付部材に取付けられてその形状を保持している。

このようなチェーンガイド機構において、摺動面積の減少による走行摩擦抵抗の低減のため、走行案内シューの横断面形状を伝動チェーンの進入側および離脱側において伝動チェーンのすべての外リンクプレートおよび内リンクプレートの端面を摺動案内する平坦案内面を形成し、進入側と離脱側の中間区間において外リンクプレートあるいは内リンクプレートのいずれかの一方の端面を摺動案内する凸状押接面を形成し、平坦案内面と凸状押接面とを連続面で接続したものが公知である。

この公知のチェーンガイド機構５００の走行案内シュー５１０は、図１１に示すように、シュー取付部材５５０に取り付けられており、走行案内シュー５１０の進入側および離脱側には平坦案内面５１２が形成され、その中間区間は段差案内面５１１が形成され、該段差案内面５１１では伝動チェーン５２０の外リンクプレート５２１あるいは内リンクプレート５２２のいずれか一方の端面が摺動案内される。

そして、伝動チェーン５２０の外リンクプレート５２１および内リンクプレート５２２は同じ高さを有し、走行案内シュー５１０の段差案内面５１１は、図１２（Ａ）に示すように、両側部に伝動チェーン５２０の外リンクプレート５２１の端面のみを摺動案内する凸状押接面５１３が形成され中央部に凹溝部５１４が形成された形状、あるいは、図１２（Ｂ）に示すように、中央部に伝動チェーン５２０の内リンクプレート５２２の端面のみを摺動案内する凸状押接面５１３が形成された形状に構成されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許第３２６９０１１号公報（第２頁、図２、図５）

しかしながら、前記公知のチェーンガイド機構５００は、走行案内シュー５１０の進入側および離脱側において平坦案内面５１２が存在するため摺動面積の減少は限られたものとなっていた。
また、走行案内シュー５１０が、中間部分において凹凸のある断面形状となるため、熱容量や内部残留応力の差により成型時や使用時に歪が生じやすく、寸法精度が悪化するという問題があった。

さらに、走行案内シューの摺動面を全て平坦面とし、伝動チェーンの外リンクプレートと内リンクプレートの高さを変えることで外リンクプレートあるいは内リンクプレートのいずれか一方の端面のみを摺動案内することも考えられるが、その場合、摺動案内される外リンクプレートあるいは内リンクプレートのみが走行案内シューと接触・離脱を繰り返すこととなるため、衝撃が大きく騒音や振動が増大するという問題があった。

本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、摺動面積を減少して走行摩擦抵抗を低減するとともに、走行案内シューの寸法精度が高く、かつ、伝動チェーンと走行案内シューとが円滑に接触・離脱し、騒音や振動を低減するチェーンガイド機構を提供することである。

本請求項１に係る発明は、外リンクプレートと内リンクプレートを有する伝動チェーンと、前記伝動チェーンのプレートの端面を摺動案内する走行案内シューとを有するチェーンガイド機構において、前記伝動チェーンの外リンクプレートと内リンクプレートが、異なる高さのプレートで構成され、前記走行案内シューが、前記伝動チェーンの進入側端部に凸状押接面を設けて外リンクプレートと内リンクプレートの摺接面を異なる高さとした段差案内面を有し、該段差案内面が、端部から徐々に段差が小さくなり平坦案内面に繋がるように構成され、前記伝動チェーンの走行時に走行前方のプレートから順次接触する形状に構成されていることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項２に係る発明は、外リンクプレートと内リンクプレートを有する伝動チェーンと、前記伝動チェーンのプレートの端面を摺動案内する走行案内シューとを有するチェーンガイド機構において、前記伝動チェーンの外リンクプレートと内リンクプレートが、異なる高さのプレートで構成され、前記走行案内シューが、少なくとも前記伝動チェーンの離脱側端部に凸状押接面を設けて外リンクプレートと内リンクプレートの摺接面を異なる高さとした段差案内面を有し、該段差案内面が、端部から徐々に段差が小さくなり平坦案内面に繋がるように構成され、前記伝動チェーンの走行時に走行前方のプレートから順次離脱する形状に構成されていることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項３に係る発明は、外リンクプレートと内リンクプレートを有する伝動チェーンと、前記伝動チェーンのプレートの端面を摺動案内する走行案内シューとを有するチェーンガイド機構において、前記伝動チェーンの外リンクプレートと内リンクプレートが、異なる高さのプレートで構成され、前記走行案内シューが、少なくとも前記伝動チェーンの進入側および離脱側端部に凸状押接面を設けて外リンクプレートと内リンクプレートの摺接面を異なる高さとした段差案内面を有し、該段差案内面が、端部から徐々に段差が小さくなり平坦案内面に繋がるように構成され、前記伝動チェーンの走行時に走行前方のプレートから順次接触・離脱する形状に構成されていることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載されたチェーンガイド機構の構成に加えて、前記段差案内面の段差が、最初に前記伝動チェーンが接触する位置において外リンクプレートと内リンクプレートの高さの差の１／２以上の高さを有することにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載されたチェーンガイド機構の構成に加えて、前記段差案内面が、端部から前記伝動チェーンの２ピッチ分以上の長さに渡って設けられていることにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項１に係る発明のチェーンガイド機構は、外リンクプレートと内リンクプレートを有する伝動チェーンと、伝動チェーンのプレートの端面を摺動案内する走行案内シューとを有するチェーンガイド機構において、伝動チェーンの外リンクプレートと内リンクプレートが異なる高さのプレートで構成され、走行案内シューが伝動チェーンの進入側端部に凸状押接面を設けて外リンクプレートと内リンクプレートの摺接面を異なる高さとした段差案内面を有し、該段差案内面が端部から徐々に段差が小さくなり平坦案内面に繋がるように構成され、伝動チェーンの走行時に走行前方のプレートから順次接触する形状に構成されていることにより、走行案内シューのほぼ全面に渡って外リンクプレートあるいは内リンクプレートの一方のみが摺接するため摺動面積が減少して走行摩擦抵抗が低減されるとともに、走行案内シューの凹凸のある断面形状部分が少なくなり寸法精度を高くすることができ、かつ、走行案内シューへの伝動チェーンの進入時には外リンクプレートと内リンクプレートとが順次交互に接触するため、円滑に接触し騒音や振動が低減される。

本請求項２に係る発明のチェーンガイド機構は、外リンクプレートと内リンクプレートを有する伝動チェーンと、伝動チェーンのプレートの端面を摺動案内する走行案内シューとを有するチェーンガイド機構において、伝動チェーンの外リンクプレートと内リンクプレートが異なる高さのプレートで構成され、走行案内シューが少なくとも伝動チェーンの離脱側端部に凸状押接面を設けて外リンクプレートと内リンクプレートの摺接面を異なる高さとした段差案内面を有し、該段差案内面が端部から徐々に段差が小さくなり平坦案内面に繋がるように構成され、伝動チェーンの走行時に走行前方のプレートから順次離脱する形状に構成されていることにより、走行案内シューのほぼ全面に渡って外リンクプレートあるいは内リンクプレートの一方のみが摺接するため摺動面積が減少して走行摩擦抵抗が低減されるとともに、走行案内シューの凹凸のある断面形状部分が少なくなり寸法精度を高くすることができ、かつ、走行案内シューからの伝動チェーンの離脱時には外リンクプレートと内リンクプレートとが順次交互に離脱するため、円滑に離脱し騒音や振動が低減される。

本請求項３に係る発明のチェーンガイド機構は、外リンクプレートと内リンクプレートを有する伝動チェーンと、伝動チェーンのプレートの端面を摺動案内する走行案内シューとを有するチェーンガイド機構において、伝動チェーンの外リンクプレートと内リンクプレートが異なる高さのプレートで構成され、走行案内シューが少なくとも伝動チェーンの進入側端部および離脱側端部に凸状押接面を設けて外リンクプレートと内リンクプレートの摺接面を異なる高さとした段差案内面を有し、該段差案内面が端部から徐々に段差が小さくなり平坦案内面に繋がるように構成され、伝動チェーンの走行時に走行前方のプレートから順次接触・離脱する形状に構成されていることにより、走行案内シューのほぼ全面に渡って外リンクプレートあるいは内リンクプレートの一方のみが摺接するため摺動面積が減少して走行摩擦抵抗が低減されるとともに、走行案内シューの凹凸のある断面形状部分が少なくなり寸法精度を高くすることができ、かつ、走行案内シューへの伝動チェーンの進入時および走行案内シューからの伝動チェーンの離脱時には外リンクプレートと内リンクプレートとが順次交互に接触・離脱するため、円滑に接触・離脱し騒音や振動が低減される。

本請求項４に係る発明のチェーンガイド機構は、請求項１乃至請求項３のいずれかに係るチェーンガイド機構が奏する効果に加えて、段差案内面の段差が最初に伝動チェーンが接触する位置において外リンクプレートと内リンクプレートの高さの差の１／２以上の高さを有することにより、伝動チェーンの振動や進入角度の微妙な変化が生じても、確実に外リンクプレートと内リンクプレートとが順次交互に接触するため、さらに円滑に接触・離脱し騒音や振動が低減される。

本請求項５に係る発明のチェーンガイド機構は、請求項１乃至請求項４のいずれかに係るチェーンガイド機構が奏する効果に加えて、段差案内面が端部から伝動チェーンの２ピッチ分以上の長さに渡って設けられていることにより、接触開始時・離脱時の走行案内シューと伝動チェーンの相対角度が小さくなり、さらに円滑に接触・離脱し騒音や振動が低減される。

本発明のチェーンガイド機構の使用形態の説明図。 本発明の一実施例であるチェーンガイド機構の走行案内シューおよびシュー取付部材の側面図。 図２の走行案内シューの段差案内面の斜視図。 図３の伝動チェーン当接断面図。 図２の他の実施例の走行案内シューの段差案内面の斜視図。 図５の伝動チェーン当接断面図。 本発明の一実施例であるチェーンガイド機構の動作説明図。 本発明の一実施例であるチェーンガイド機構の動作説明図。 本発明の一実施例であるチェーンガイド機構の動作説明図。 本発明の一実施例であるチェーンガイド機構の動作説明図。 従来のチェーンガイド機構の走行案内シューおよびシュー取付部材の側面図。 図１１の断面図。

本発明は、外リンクプレートと内リンクプレートを有する伝動チェーンと、伝動チェーンのプレートの端面を摺動案内する走行案内シューとを有するチェーンガイド機構において、伝動チェーンの外リンクプレートと内リンクプレートが異なる高さのプレートで構成され、走行案内シューが伝動チェーンの進入側端部および／または離脱側端部に凸状押接面を設けて外リンクプレートと内リンクプレートの摺接面を異なる高さとした段差案内面を有し、該段差案内面が端部から徐々に段差が小さくなり平坦案内面に繋がるように構成され、伝動チェーンの走行時に走行前方のプレートから順次接触・離脱する形状に構成され、摺動面積を減少して走行摩擦抵抗を低減するとともに、走行案内シューの寸法精度が高く、かつ、伝動チェーンと走行案内シューとが円滑に接触・離脱し、騒音や振動を低減するという効果を奏するものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。

すなわち、本発明のチェーンガイド機構の走行案内シューは、テンショナレバー等の可動型のガイド部材に設けられても良く、固定型のガイド部材に設けられても良い。
また、ガイド部材に着脱可能に設けられても、ガイド部材と一体に成形されるものであっても良い。

また、本発明のチェーンガイド機構の走行案内シューの具体的な素材としては、伝動チェーンとの摩擦抵抗の少ないものであれば如何なるものでも良く、特に、高温環境下で耐久性を発揮するとともに伝動チェーンの円滑な摺接走行を達成することが可能である素材が好適であり、例えば、ポリアミド６樹脂、ポリアミド４６樹脂、ポリアミド６６樹脂、ポリアセタール樹脂など合成樹脂材料などの素材を用いるのが好ましい。

以下に、本発明の実施例であるチェーンガイド機構について、図面に基づいて説明する。
本発明のチェーンガイド機構１００は、例えばエンジンのタイミングシステムの伝動チェーンのチェーンガイドに使用される。
エンジンのタイミングシステムは、図１に示すように、エンジンルーム内のクランク軸に取付けた駆動スプロケットＳ１とカム軸に取付けた一対の従動スプロケットＳ２、Ｓ３間に無端懸回した伝動チェーン１２０を用いて、伝動チェーン１２０の張力を適正に保持して伝動チェーン１２０をガイドするテンショナレバーＴと伝動チェーン１２０の走行を案内する固定ガイド部材Ｇとが押接される。

テンショナレバーＴは、エンジンルームに取付軸Ｂで揺動自在に取付けられ、エンジンルームに取付部材Ｆによって固定されたハウジング内のプランジャＰにより押圧付勢されており、固定ガイド部材Ｇはエンジンルームに取付軸Ｂ１、Ｂ２で固定されている。

本発明の一実施例であるチェーンガイド機構１００は上記の固定ガイド部材Ｇに使用され、図２に示すように、シュー取付部材１５０のチェーン押接面側に走行案内シュー１１０が取り付けられており、そのチェーン走行面側は両端部が段差案内面１１１、中央部が平坦案内面１１２となるように構成されている。

段差案内面１１１は、伝動チェーン１２０の内リンクプレート１２２が外リンクプレート１２１より背が高い場合、図３、図４に示すように、両側部に伝動チェーン１２０の外リンクプレート１２１の端面のみを摺動案内する凸状押接面１１３が形成され、中央部に凹溝部１１４が形成され、平坦案内面１１２に向けて凸状押接面１１３と凹溝部１１４の段差が徐々に小さくなって滑らかに平坦案内面１１２と接続するように形成されている。

また、伝動チェーン１２０の外リンクプレート１２１が内リンクプレート１２２より背が高い場合、図５、図６に示すように、中央部に伝動チェーン１２０の内リンクプレート１２２の端面のみを摺動案内する凸状押接面１１３が形成され両側部に凹部１１５が形成され、平坦案内面１１２に向けて凸状押接面１１３と凹部１１５の段差が徐々に小さくなって滑らかに平坦案内面１１２と接続するように形成されている。

次に、本発明の一実施例であるチェーンガイド機構１００において伝動チェーン１２０が走行案内シュー１１０の段差案内面１１１に進入する際の動作について説明する。
この動作例では、伝動チェーン１２０の内リンクプレート１２２は外リンクプレート１２１より背が高く、段差案内面１１１は両側部に伝動チェーン１２０の外リンクプレート１２１の端面のみを摺動案内する凸状押接面１１３が形成され、中央部に凹溝部１１４が形成され、平坦案内面１１２に向けて凸状押接面１１３と凹溝部１１４の段差が徐々に小さくなって滑らかに平坦案内面１１２と接続するように形成されている。

まず、図７に示すように、内リンクプレート１２２Ａが段差案内面１１１の凹溝部１１４に摺接している状態から矢印方向にチェーンが走行すると、図８に示すように、外リンクプレート１２１Ｂが段差案内面１１１の凸状押接面１１３に接触する。

さらに矢印方向にチェーンが走行すると、図９に示すように、内リンクプレート１２２Ｃが段差案内面１１１の凹溝部１１４に接触し、さらに矢印方向にチェーンが走行すると、図１０に示すように、外リンクプレート１２１Ｄが段差案内面１１１の凸状押接面１１３に接触する。

このとき、内リンクプレート１２２Ｃが段差案内面１１１の凹溝部１１４に接触した後、外リンクプレート１２１Ｄが段差案内面１１１の凸状押接面１１３に接触するまでの間に、先行する外リンクプレート１２１Ｂは、段差案内面１１１の凸状押接面１１３から離脱する。

すなわち、内リンクプレート１２２および外リンクプレート１２１は、走行方向の前方のプレートから順次段差案内面１１１に接触し、背の高い内リンクプレート１２２は段差案内面１１１に接触後もそのまま摺接を継続し、背の低い外リンクプレート１２１は後続の内リンクプレート１２２が段差案内面１１１に接触後に離脱する。
なお、走行案内シュー１１０の伝動チェーン１２０離脱側も同様の形状とすることで、内リンクプレート１２２および外リンクプレート１２１は上記接触・離脱と逆の動作となる。

このことで、走行案内シュー１１０への伝動チェーン１２０の進入・離脱時には外リンクプレート１２１と内リンクプレート１２２とが順次交互に接触・離脱することで騒音や振動が低減されるとともに、走行案内シュー１１０のほぼ全面に渡って内リンクプレート１２２のみが摺接するため、摺動面積が減少して走行摩擦抵抗が低減される。
また、走行案内シュー１１０の段差案内面１１１は両端部付近のみでよいため、凹凸のある断面形状部分が少なくなり寸法精度を高くすることができる。

なお、各図の寸法関係は、説明のために誇張あるいは変形しており、段差案内面１１１の凸状押接面１１３と凹溝部１１４（凹部１１５）との段差の高さは、最初に伝動チェーン１２０が接触する位置において外リンクプレート１２１と内リンクプレート１２２の高さの差の１／２以上の高さを有することが好適である。
そうすることで、伝動チェーン１２０の振動や進入角度に微妙な変化が生じても、確実に外リンクプレート１２１と内リンクプレート１２２とが順次交互に接触・離脱するため、円滑に接触・離脱し騒音や振動が低減される。

また、段差案内面１１１は、端部から伝動チェーン１２０の２ピッチ分以上の長さに渡って設けるのが好適であり、そのことにより、接触開始時・離脱時の走行案内シュー１１０と伝動チェーン１２０の相対角度が小さくなり、さらに円滑に接触・離脱し騒音や振動が低減される。

以上説明したように、本発明によれば、走行案内シューのほぼ全面に渡って外リンクプレートあるいは内リンクプレートの一方のみが摺接するため摺動面積が減少して走行摩擦抵抗が低減されるとともに、走行案内シューの凹凸のある断面形状部分が少なくなり寸法精度を高くすることができ、かつ、走行案内シューへの伝動チェーンの進入・離脱時には外リンクプレートと内リンクプレートとが順次交互に接触・離脱するため、円滑に接触・離脱し騒音や振動が低減されるなど、その効果は甚大である。

なお、本発明のチェーンガイド機構が摺接するチェーンはブシュチェーンやサイレントチェーンでも良く、サイレントチェーンの場合、リンクプレートは幅方向に複数枚がほぼ密に存在するため、段差案内面１１１の凸状押接面１１３と凹溝部１１４（凹部１１５）が交互に設けられた櫛状の形状となる。

１００、５００ ・・・チェーンガイド機構
１１０、５１０ ・・・走行案内シュー
１１１、５１１ ・・・段差案内面
１１２、５１２ ・・・平坦案内面
１１３、５１３ ・・・凸状押接面
１１４、５１４ ・・・凹溝部
１１５ ・・・凹部
１２０、５２０ ・・・伝動チェーン
１２１、５２１ ・・・外リンクプレート
１２２、５２２ ・・・内リンクプレート
１５０、５５０ ・・・シュー取付部材

Claims (5)

1. 外リンクプレートと内リンクプレートを有する伝動チェーンと、前記伝動チェーンのプレートの端面を摺動案内する走行案内シューとを有するチェーンガイド機構において、
   前記伝動チェーンの外リンクプレートと内リンクプレートが、異なる高さのプレートで構成され、
   前記走行案内シューが、前記伝動チェーンの進入側端部に凸状押接面を設けて外リンクプレートと内リンクプレートの摺接面を異なる高さとした段差案内面を有し、
   該段差案内面が、端部から徐々に段差が小さくなり平坦案内面に繋がるように構成され、前記伝動チェーンの走行時に走行前方のプレートから順次接触する形状に構成されていることを特徴とするチェーンガイド機構。
2. 外リンクプレートと内リンクプレートを有する伝動チェーンと、前記伝動チェーンのプレートの端面を摺動案内する走行案内シューとを有するチェーンガイド機構において、
   前記伝動チェーンの外リンクプレートと内リンクプレートが、異なる高さのプレートで構成され、
   前記走行案内シューが、前記伝動チェーンの離脱側端部に凸状押接面を設けて外リンクプレートと内リンクプレートの摺接面を異なる高さとした段差案内面を有し、
   該段差案内面が、端部から徐々に段差が小さくなり平坦案内面に繋がるように構成され、前記伝動チェーンの走行時に走行前方のプレートから順次離脱する形状に構成されていることを特徴とするチェーンガイド機構。
3. 外リンクプレートと内リンクプレートを有する伝動チェーンと、前記伝動チェーンのプレートの端面を摺動案内する走行案内シューとを有するチェーンガイド機構において、
   前記伝動チェーンの外リンクプレートと内リンクプレートが、異なる高さのプレートで構成され、
   前記走行案内シューが、前記伝動チェーンの進入側および離脱側端部に凸状押接面を設けて外リンクプレートと内リンクプレートの摺接面を異なる高さとした段差案内面を有し、
   該段差案内面が、端部から徐々に段差が小さくなり平坦案内面に繋がるように構成され、前記伝動チェーンの走行時に走行前方のプレートから順次接触・離脱する形状に構成されていることを特徴とするチェーンガイド機構。
4. 前記段差案内面の段差が、最初に前記伝動チェーンが接触する位置において外リンクプレートと内リンクプレートの高さの差の１／２以上の高さを有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のチェーンガイド機構。
5. 前記段差案内面が、端部から前記伝動チェーンの２ピッチ分以上の長さに渡って設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のチェーンガイド機構。

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