JP6025261B2 - チェーンガイド - Google Patents

Description

本発明は、走行するチェーンを摺動案内する案内シューと、該案内シューをチェーン走行方向に沿って補強するプレートとを備えたチェーンガイドに関するものである。

従来、スプロケット間を走行するチェーンを安定させ張力を適正に保持するために、走行するチェーンを摺動案内する案内シューを備えたチェーンガイドを用いることは慣用されている。
例えば、図１０に示すように、エンジンルームＥ内のクランク軸とカム軸の夫々に設けたスプロケットＳ１、Ｓ２間に無端懸回したローラチェーン等の伝動チェーンＣＨを走行させるエンジンのタイミングシステムであって、タイミングチェーンＣＨがエンジンルームＥ内のクランク軸に取り付けた駆動スプロケットＳ１とカム軸に取り付けた一対の従動スプロケットＳ２との間に無端懸回されており、このタイミングチェーンＣＨが揺動するチェーンガイド（揺動ガイド）５００とチェーンガイド（固定ガイド）６００とによってガイドされるタイミングシステムが公知である。

この公知のタイミングシステムでは、固定ガイド６００は、２つの固定用の取付軸ＱでエンジンルームＥ内に固定され、揺動ガイド５００は、揺動用の取付軸Ｐを中心にタイミングチェーンＣＨの懸回平面内で揺動可能にエンジンルームＥ内に取り付けられている。
チェーンテンショナＴは、揺動ガイド５００を押圧することでタイミングチェーンＣＨの張力を適正に保持するとともに振動を抑制している。
このようなタイミングシステムに用いられる公知のチェーンガイド（揺動ガイド）５００、チェーンガイド（固定ガイド）６００は、合成樹脂で一体に形成されているためチェーンガイドの剛性や耐久性を確保するためにはガイド本体を大きくして剛性や耐久性を向上させる必要があるが、エンジンルームＥをコンパクトに設計することの障害となるという問題があった。

そこで、チェーンガイドが、走行するチェーンを摺動案内する案内シューと、該案内シューをチェーン走行方向に沿って補強するプレートとを備えてなり、案内シューの走行案内部の裏面側にプレートを下方から挿入可能なスリット溝を設け、剛性や耐久性の高いプレートをスリット溝に挿入することで、チェーンガイド全体として必要な強度、剛性、耐久性を確保しつつ占有スペースを小さくしたものが公知である（特許文献１、２、３等参照。）。
これらの公知のチェーンガイドの案内シューは熱伝導性の低い樹脂製で、プレートは熱伝導性の良い金属製であり、走行案内部とチェーンとの摺動により発生した熱は、案内シューを伝導しての放熱は少なく、案内シューの走行案内部の裏面側からプレートに伝導することは可能であった。

特開２００６−２８１０号公報 特開２００３−１３０１５６号公報 特開２００２−２６６９６４号公報 特開２０１０−８４８８２号公報 特開２００９−２９９７２８号公報 特開平１１−４４３４９号公報

特許文献１乃至３等で公知のチェーンガイドにおいては、プレートの端面のみが走行案内部に近接する構造のため、走行案内部からプレートの端面に熱が伝導し、また、プレートの側面がスリット溝内に収容されているため主として反対側の端面のみでの放熱となり、走行案内部で発生した熱を充分に放熱することができなかった。
そのため、走行案内部は常に高い温度となり、樹脂の軟化や摩耗が促進され、摺動抵抗が悪化したり破損するという問題があった。
また、樹脂自体が熱によって劣化したり破損するという問題があった。
一方、走行案内部とチェーンとの摺動抵抗を減らし、摺動により発生する熱そのものを低減させるために、走行案内部にチェーン走行方向に延びる走行面溝を設けたチェーンガイドが公知である（特許文献４、５、６等参照。）。

そこで、特許文献１乃至３等で公知のチェーンガイドの走行案内部に、特許文献４乃至６等でチェーン走行方向に延びる走行面溝を設けることで、熱による問題を解決することが考えられる。
しかしながら、案内シューの走行案内部が受ける押圧力を上下方向に挿入されたプレートにより補強するという構造では、走行案内部に走行面溝を設けることによる案内シューの強度の低下が顕著となるという問題があった。

例えば、図１１に示すように、案内シュー５１０の走行案内部５１１の表面からプレート５２０の最上部（スリット溝５１２の底部）までの走行案内部厚さＥに対して、走行案内部５１１に設けられた走行面溝５１４の深さＤが深い場合、走行面溝５１４の底に厚さＣ（＝Ｅ−Ｄ）の薄肉部分が生じ、この薄肉部分で案内シュー５１０の強度が低下するため、従来のものより走行案内部厚さＥを大きく設計する必要があった。

また、図１１に示すように、走行面溝５１４の幅Ｂがプレート５２０の厚さＡ（スリット溝５１２の幅）よりも大きい場合や、図１２に示すように、走行面溝５１４の中心線とプレート５２０（スリット溝５１２）の中心線がずれており、走行面溝５１４の幅方向端部がプレート５２０（スリット溝５１２）上よりも幅方向外側に延びている場合、外側部分の走行案内部５１１の表面からの押圧力を、直下からプレート５２０で有効に受けることができない。
このことで、走行案内部５１１の幅方向での撓みが大きくなるため、薄肉部分の強度をさらに大きくする必要があり、薄肉部分の厚さＣをさらに厚くするため走行案内部厚さＥをさらに大きく設計する必要があった。

本発明は上述した課題を解決するものであり、簡単な構成で、必要な強度、剛性、耐久性を確保しつつ占有スペースを小さくし、かつ、走行案内部とチェーンの摺動抵抗を減らし、摺動により発生する熱を低減し、摩耗や破損の発生が少なく耐久性の高いチェーンガイドを提供することを目的とするものである。

本請求項１に係る発明は、走行するチェーンを摺動案内する案内シューと、該案内シューをチェーン走行方向に沿って補強するプレートとを備えたチェーンガイドであって、
前記案内シューが、チェーン走行方向に延びる走行案内部と、該走行案内部の裏面側に前記プレートを下方から挿入可能なスリット溝とを有し、前記走行案内部は、チェーン走行方向に延びる走行面溝を有し、前記案内シューは、取付対象に取り付けられる取付部、あるいは、テンショナに当接するテンショナ当接部からチェーン走行方向所定範囲の高押圧力領域と、それ以外の範囲の低押圧力領域とを有し、前記高押圧力領域における走行面溝の溝幅が、０以上で前記スリット溝の溝幅より小さく、前記低押圧力領域における走行面溝の溝幅が、０より大きいことにより、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、請求項１に係るチェーンガイドの構成に加え、前記走行面溝の深さが、前記走行案内部の表面からスリット溝の底部まで距離の１／２より小さいことにより、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、請求項１または請求項２に係るチェーンガイドの構成に加え、前記走行面溝と前記スリット溝とが、チェーンの幅方向で同一の中心線上に形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、１乃至請求項３のいずれかに係るチェーンガイドの構成に加え、前記スリット溝の底部から開放部までの深さが、前記低押圧力領域の裏面側において、前記高押圧力領域の裏面側における深さより浅く形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５に係る発明は、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の構成に加え、前記走行面溝の溝幅が、前記低押圧力領域において、前記スリット溝の溝幅より大きいことにより、前記課題を解決するものである。
本請求項６に係る発明は、チェーン走行方向に延びる走行案内部の裏面側にプレートを下方から挿入可能なスリット溝を有する案内シューであって、前記走行案内部は、チェーン走行方向に延びる走行面溝を有し、前記案内シューは、取付対象に取り付けられる取付部、あるいは、テンショナに当接するテンショナ当接部からチェーン走行方向所定範囲の高押圧力領域と、それ以外の範囲の低押圧力領域とを有し、前記高押圧力領域における走行面溝の溝幅が、０以上で前記スリット溝の溝幅より小さく、前記低押圧力領域における走行面溝の溝幅が、０より大きいことにより、前記課題を解決するものである。

本請求項１に係るチェーンガイド、および、請求項６にかかる案内シューによれば、案内シューが走行案内部の裏面側にプレートを下方から挿入可能なスリット溝を有し、走行案内部のチェーン走行方向に延びる走行面溝の高押圧力領域における溝幅が、０以上でスリット溝の溝幅より小さく、低押圧力領域における走行面溝の溝幅が、０より大きいことにより、押圧力の大きな部分で薄肉部分を少なくすることが可能となり、また、スリット溝内のプレートの上方に走行面溝のない部分が必ず存在し押圧力を有効にプレートで受けることができる。
したがって、押圧力に対する案内シューの強度の低下は僅かとなり、走行案内部を大きく設計する必要がなく、強度、剛性、耐久性を確保しつつ占有スペースを小さくし、かつ、走行面溝を設けることにより走行案内部とチェーンとの摺動抵抗を減らすとともに、摺動により発生する熱を低減することができる。

本請求項２に記載の構成によれば、走行面溝の深さが走行案内部の表面からスリット溝の底部まで距離の１／２より小さいことで、さらに薄肉部分を少なくすることが可能となる。
本請求項３に記載の構成によれば、走行面溝とスリット溝とが、チェーンの幅方向で同一の中心線上に形成されていることにより、スリット溝内のプレートの上方に走行面溝のない部分が必ずプレートの幅方向両側に存在し、押圧力をさらに有効にプレートで受けることができる。
また、このことで、走行案内部が幅方向の一方側に撓むことを抑制でき、走行案内部が傾きチェーン自体が捻られて傾いて案内されることが抑制されるとともに、幅方向での熱の発生の偏りによる局所的な熱の蓄積が抑制され、案内シューの熱による劣化や破損を低減することができる。

本請求項４に記載の構成によれば、スリット溝の底部から開放部までの深さが、低押圧力領域の裏面側において高押圧力領域の裏面側における深さより浅く形成されていることにより、低押圧力領域の裏面側においてプレートの側面のスリット溝に挟まれていない露出面積を広くすることができ、プレートに伝導した熱を効果的に放熱できるため、さらに、案内シューの熱による劣化や破損を低減することができる。
本請求項５に記載の構成によれば、走行面溝の溝幅が低押圧力領域において、スリット溝の溝幅より大きいことにより、走行案内部とチェーンとの摺動抵抗をさらに低減し、摺動により発生する熱を低減することができるとともに、低押圧力領域においては押圧力に対する案内シューの強度の低下の影響が少ないため、走行案内部を大きく設計する必要がなく、強度、剛性、耐久性を確保することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係るチェーンガイドのプレートの斜視図。 本発明の第１実施形態に係るチェーンガイドの他の方向からの斜視図。 本発明の第１実施形態に係るチェーンガイドの（ａ）平面図、（ｂ）側面図。 本発明の第１実施形態に係るチェーンガイドの高押圧力領域の断面説明図。 図４のチェーン走行時の断面説明図。 図３（ｂ）のＩ−Ｉ断面説明図。 本発明の第２実施形態に係るチェーンガイドのプレートの斜視図。 本発明の第２実施形態に係るチェーンガイドの他の方向からの斜視図。 本発明の第２実施形態に係るチェーンガイドの（ａ）平面図、（ｂ）側面図。 従来のエンジンのタイミングシステムの説明図。 従来のチェーンガイドの断面説明図。 従来の他のチェーンガイドの断面説明図。

本発明のチェーンガイドは、走行するチェーンを摺動案内する案内シューと、該案内シューをチェーン走行方向に沿って補強するプレートとを備えたチェーンガイドであって、案内シューが、チェーン走行方向に延びる走行案内部と、該走行案内部の裏面側にプレートを下方から挿入可能なスリット溝とを有し、走行案内部は、チェーン走行方向に延びる走行面溝を有し、案内シューは、取付対象に取り付けられる取付部、あるいは、テンショナに当接するテンショナ当接部からチェーン走行方向所定範囲の高押圧力領域と、それ以外の範囲の低押圧力領域とを有し、高押圧力領域における走行面溝の溝幅が、０以上でスリット溝の溝幅より小さく、低押圧力領域における走行面溝の溝幅が、０より大きいものであり、簡単な構成で、必要な強度、剛性、耐久性を確保しつつ占有スペースを小さくし、かつ、走行案内部とチェーンの摺動抵抗を減らし、摺動により発生する熱を低減し、摩耗や破損の発生が少なく耐久性の高いものであれば、その具体的な構成はいかなるものであってもよい。

また、本発明の案内シューは、チェーン走行方向に延びる走行案内部の裏面側にプレートを下方から挿入可能なスリット溝を有する案内シューであって、走行案内部は、チェーン走行方向に延びる走行面溝を有し、案内シューは、取付対象に取り付けられる取付部、あるいは、テンショナに当接するテンショナ当接部からチェーン走行方向所定範囲の高押圧力領域と、それ以外の範囲の低押圧力領域とを有し、高押圧力領域における走行面溝の溝幅が、０以上で前記スリット溝の溝幅より小さく、低押圧力領域における走行面溝の溝幅が、０より大きいものであれば、その具体的な構成はいかなるものであってもよい。

プレートは、金属材料であり、特に圧延鋼板から打ち抜き加工で製造されるのが好適であるが、剛性、耐久性、成形性、コスト等の諸条件に応じて公知の適宜の材料、製造方法のものを選択すればよい。
案内部シューの材質は、合成樹脂であるのが望ましいが、摩擦抵抗、剛性、耐久性、成形性、コスト等に諸条件に応じて公知の適宜のものを選択すればよい。

本発明の一実施形態に係るチェーンガイド１００（揺動ガイド）について図面に基づいて説明する。
チェーンガイド１００は、図１乃至図６に示すように、走行するチェーンを摺動案内する案内シュー１１０と、該案内シュー１１０をチェーン走行方向に沿って補強するプレート１２０とを備えている。
案内シュー１１０は樹脂材料からなり、チェーン走行方向に延びる走行案内部１１１と、該走行案内部１１１の裏面側にプレート１２０を下方から挿入可能なスリット溝１１２とを有している。
走行案内部１１１の表面の幅方向中央には、チェーン走行方向に延びる走行面溝１１４が設けられている。
プレート１２０は、チェーン走行方向に延びる板状の部材からなり、チェーン走行方向に沿って所定の湾曲形状で一様な断面を持つものであり、圧延鋼板から打ち抜きで製造され、案内シュー１１０のスリット溝１１２に挿入固定されている。

走行面溝１１４の断面形状は、図４に示すように、幅Ｂがプレート１２０の厚さＡ（スリット溝１１２の幅）よりも小さく、走行案内部１１１の表面からプレート１２０の最上部（スリット溝１１２の底部）までの走行案内部厚さＥに対して、走行面溝１１４の深さＤを１／２より小さくなる（Ｃ（＝Ｅ−Ｄ）＞Ｄ）ように構成されている。
また、幅方向の走行面溝１１４の中心線とプレート１２０（スリット溝１１２）の中心線が一致するように構成されている。

このことで、走行面溝１１４を設けたことによって極端な薄肉部分は生じず、案内シュー１１０の強度の低下が抑制される。
また、図５に示すように、走行面溝１１４の幅方向端部がプレート１２０（スリット溝１１２）上よりも幅方向外側に延びることなく、走行面溝１１４の外側部分の走行案内部１１１の表面からの押圧力を直下からプレート１２０で有効に受けることができるため、幅方向での撓みも抑制される。

本実施形態のようなチェーンガイド１００（揺動ガイド）では、一般的に、案内シュー１１０の一方の端部（図３の図示左側）近傍は、揺動用の取付軸が挿入される取付孔１１３が設けられた取付部１１７を構成し、他方の端部（図３の図示右側）近傍はテンショナ当接部１１８を構成している。
そして、案内シュー１１０の走行案内部１１１によってチェーンが案内される際に、チェーンの張力に起因する押圧力は、最終的に取付軸およびテンショナで受けるため、取付部１１７の近傍およびテンショナ当接部１１８の近傍に押圧力が集中する。

このため、図３に示すように、取付部１１７およびテンショナ当接部１１８からチェーン走行方向所定範囲に高押圧力領域１１５が形成され、それ以外の範囲が低押圧力領域１１６となる。
本実施形態においては、走行面溝１１４を高押圧力領域１１５、低押圧力領域１１６の区別なく全区間において同一断面形状としたが、少なくとも高押圧力領域１１５において、図４に示すような前述した断面形状の条件を満たしていればよく、低押圧力領域１１６においては、前述の断面形状の条件を満たしていなくてもよい。
すなわち、低押圧力領域１１６においては、走行面溝１１４の幅Ｂをプレート１２０の厚さＡ（スリット溝１１２の幅）以上であってもよく、深さＤを走行案内部厚さＥの１／２以上（Ｃ（＝Ｅ−Ｄ）≦Ｄ）としてもよく、幅方向の走行面溝１１４の中心線とプレート１２０（スリット溝１１２）の中心線が一致していなくてもよい。

また、本実施形態においては、スリット溝１１２の底部から開放部までの深さが、低押圧力領域１１６の裏面側において、高押圧力領域１１５の裏面側における深さより浅く形成されている。
このことで、図６に示すように、プレート１２０の側面のスリット溝１１２に挟まれていない露出面積を広くすることができ、プレート１２０に伝導した熱を効果的に放熱できる。
また、スリット溝１１２を浅くする部分が低押圧力領域１１６であるため、案内シュー１１０の強度、剛性、耐久性への影響をほとんど与えずに、放熱性を向上することができる。

本発明の一実施形態に係るチェーンガイド２００（揺動ガイド）について図面に基づいて説明する。
チェーンガイド２００は、図７乃至図９に示すように、走行するチェーンを摺動案内する案内シュー２１０と、該案内シュー２１０をチェーン走行方向に沿って補強するプレート２２０とを備えている。
案内シュー２１０は樹脂材料からなり、チェーン走行方向に延びる走行案内部２１１と、該走行案内部２１１の裏面側にプレート２２０を下方から挿入可能なスリット溝２１２とを有している。
走行案内部２１１の表面の幅方向中央には、チェーン走行方向に延びる走行面溝２１４が設けられている。
プレート２２０は、チェーン走行方向に延びる板状の部材からなり、チェーン走行方向に沿って所定の湾曲形状で一様な断面を持つものであり、圧延鋼板から打ち抜きで製造され、案内シュー２１０のスリット溝２１２に挿入固定されている。

走行面溝２１４は、図７および図９（ａ）に示すように、取付部２１７およびテンショナ当接部２１８からチェーン走行方向所定範囲に形成される高押圧力領域２１５には設けられておらず（すなわち、高押圧力領域２１５における走行面溝２１４の溝幅が０である。）、その中間部の低押圧力領域２１６にのみ設けられている。
低押圧力領域２１６に設けられた走行面溝２１４の断面形状は、図１１に示す従来例と同様に、幅Ｂがプレート２２０の厚さＡ（スリット溝２１２の幅）以上であり、走行案内部２１１の表面からプレート２２０の最上部（スリット溝２１２の底部）までの走行案内部厚さＥに対して、走行面溝２１４の深さＤを１／２以上となる（Ｃ（＝Ｅ−Ｄ）≦Ｄ）ように構成されている。
また、幅方向の走行面溝２１４の中心線とプレート２２０（スリット溝２１２）の中心線が一致するように構成されている。

走行面溝２１４が高押圧力領域２１５には設けられていない（すなわち、高押圧力領域２１５における走行面溝２１４の溝幅が０である。）ことで、高押圧力領域２１５においては、薄肉部分は一切生じず強度の低下がなく、幅方向での撓みも発生しない。
また、低押圧力領域２１６においては、走行面溝２１４の幅Ｂをプレート２２０の厚さＡ（スリット溝２１２の幅）以上であり、深さＤを走行案内部厚さＥの１／２以上（Ｃ（＝Ｅ−Ｄ）≦Ｄ）であっても、案内シュー２１０全体としての強度、剛性、耐久性への影響をほとんど与えることなく、走行案内部２１１とチェーンとの摺動抵抗を大幅に低減して、摺動により発生する熱を低減することができる。
なお、本実施形態では、走行面溝２１４が高押圧力領域２１５には設けられていない（すなわち、高押圧力領域２１５における走行面溝２１４の溝幅が０である。）が、第１実施形態と同様の、幅Ｂがプレート２２０の厚さＡ（スリット溝２１２の幅）よりも小さい走行面溝を連続的に、あるいは断続的に設けてもよい。

上記第１実施形態および第２実施形態のチェーンガイド１００、２００は、１つの揺動用の取付軸Ｐに揺動可能に取り付ける揺動ガイドとして構成されているが、複数の固定用の取付軸Ｑに固定される固定ガイドとして構成してもよい。
また、走行面溝１１４、２１４を断面視で円弧形状に形成したが、幅、深さが本発明の範囲に合致するものであれば、いかなる断面視形状としてもよい。
また、チェーンガイドの各構成部材の形状、位置、寸法、配置関係等、様々な変形が可能である。
また、タイミングシステムを有するエンジン内に設けられるものに限定されず、様々な機器類に適用可能である。
さらに、チェーンによる伝動機構に限らず、ベルト、ロープ等の類似の伝動機構に適用されてもよく、種々の産業分野において利用可能である。

１００、２００、５００ ・・・ チェーンガイド（揺動ガイド）
６００ ・・・ チェーンガイド（固定ガイド）
１１０、２１０、５１０ ・・・ 案内シュー
１１１、２１１、５１１ ・・・ 走行案内部
１１２、２１２、５１２ ・・・ スリット溝
１１３、２１３ ・・・ 取付孔（案内シューの）
１１４、２１４、５１４ ・・・ 走行面溝
１１５、２１５ ・・・ 高押圧力領域
１１６、２１６ ・・・ 低押圧力領域
１１７、２１７ ・・・ 取付部
１１８、２１８ ・・・ テンショナ当接部
１２０、２２０、５２０ ・・・ プレート
１２１、２２１、５２１ ・・・ 取付孔（案内シューの）
Ｓ１ ・・・ 駆動スプロケット
Ｓ２ ・・・ 従動スプロケット
ＣＨ ・・・ タイミングチェーン
Ｐ ・・・ 取付軸（揺動用）
Ｑ ・・・ 取付軸（固定用）
Ｔ ・・・ チェーンテンショナ

Claims (6)

1. 走行するチェーンを摺動案内する案内シューと、該案内シューをチェーン走行方向に沿って補強するプレートとを備えたチェーンガイドであって、
   前記案内シューが、チェーン走行方向に延びる走行案内部と、該走行案内部の裏面側に前記プレートを下方から挿入可能なスリット溝とを有し、
   前記走行案内部は、チェーン走行方向に延びる走行面溝を有し、
   前記案内シューは、取付対象に取り付けられる取付部、あるいは、テンショナに当接するテンショナ当接部からチェーン走行方向所定範囲の高押圧力領域と、それ以外の範囲の低押圧力領域とを有し、
   前記高押圧力領域における走行面溝の溝幅が、０以上で前記スリット溝の溝幅より小さく、
   前記低押圧力領域における走行面溝の溝幅が、０より大きいことを特徴とするチェーンガイド。
2. 前記走行面溝の深さが、前記走行案内部の表面からスリット溝の底部まで距離の１／２より小さいことを特徴とする請求項１に記載のチェーンガイド。
3. 前記走行面溝と前記スリット溝とが、チェーンの幅方向で同一の中心線上に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチェーンガイド。
4. 前記スリット溝の底部から開放部までの深さが、前記低押圧力領域の裏面側において、前記高押圧力領域の裏面側における深さより浅く形成されてい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。
5. 前記走行面溝の溝幅が、前記低押圧力領域において、前記スリット溝の溝幅より大きい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。
6. チェーン走行方向に延びる走行案内部の裏面側にプレートを下方から挿入可能なスリット溝を有する案内シューであって、
   前記走行案内部は、チェーン走行方向に延びる走行面溝を有し、
   前記案内シューは、取付対象に取り付けられる取付部、あるいは、テンショナに当接するテンショナ当接部からチェーン走行方向所定範囲の高押圧力領域と、それ以外の範囲の低押圧力領域とを有し、
   前記高押圧力領域における走行面溝の溝幅が、０以上で前記スリット溝の溝幅より小さく、
   前記低押圧力領域における走行面溝の溝幅が、０より大きいことを特徴とする特徴とする案内シュー。

Images