JP2009085412A - チェーンガイド組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】 樹脂製のチェーンガイドの取付孔の摩耗を低減する。
【解決手段】 チェーンガイド組立体１において、チェーンが走行するチェーン摺動面１０ａを有し、複数の取付孔１１、１２が貫通形成された樹脂製のチェーンガイド１０と、チェーンガイド１０の各取付孔１１、１２に挿入される取付ボルト２、３とを設ける。各取付孔１１、１２のうちの一方の取付孔１２が長孔であって、長孔１２に挿入される取付ボルト３の軸部３ａの外周には回転自在なカラー４が嵌入されており、チェーンガイド１０の長手方向への変形時には、カラー４の外周面が長孔１２の上側内壁面１２ｕ上を転動し得るようになっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、チェーンガイド組立体に関し、詳細には、樹脂製のチェーンガイドの取付孔の摩耗を低減させるための構造の改良に関する。

一般に、内燃機関の動弁装置の駆動に用いられるタイミングチェーンシステムや、カムシャフト間を駆動連結するチェーンシステムにおいては、チェーンの弛みを除去するために弛み側スパンにテンショナアームが配設されるとともに、チェーンの走行をガイドするために張り側スパンにチェーンガイドが配設されている（特開２００４−６０７８２号公報参照）。

チェーンガイドは、走行中のチェーンが摺動するチェーン摺動面を有する樹脂製のシューと、取付ボルト挿入用の複数の取付孔が形成された金属製のガイド本体とを有しており、ガイド本体は、取付孔に挿入された各取付ボルトによりエンジン側に固定されている。

チェーンの運転時には、チェーンがシューのチェーン摺動面上を走行し、このとき、チェーンの走行がシューによりガイド（つまり案内）されるようになっている。

また、チェーンガイドとして、シューおよびガイド本体が樹脂により一体成形されたものも用いられている。このような樹脂製チェーンガイドの取付孔の一つは、運転中に生じるチェーンガイドの熱膨張を吸収するために、長手方向に延びる長孔になっている（特開２００６−１１２４４７号公報参照）。
特開２００４−６０７８２号公報（図１参照） 特開２００６−１１２４４７号公報（図１Ｂ参照）

一般に、チェーンがチェーンガイドのチェーン摺動面上を走行する際には、チェーンからの押付荷重がチェーン摺動面に作用しており、このため、ガイド本体の取付孔の内壁面が取付ボルトの外周面を押圧しており、その反作用として、取付孔の内壁面は取付ボルトの外周面から押圧されている。

このような状態で、樹脂製チェーンガイドが熱膨張を繰り返すと、金属製の取付ボルトの外周面が樹脂製のガイド本体の取付孔の内壁面に圧接した状態で、取付ボルトの外周面が取付孔の内壁面上を摺動（つまり滑り接触）し、その結果、長時間の運転後には、取付孔の内壁面に過大な摩耗を生じる場合がある。このような摩耗は、チェーンガイドの寿命を縮める一因となる。

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、チェーンガイド組立体において樹脂製のチェーンガイドの取付孔の摩耗を低減することにある。

請求項１の発明に係るチェーンガイド組立体は、チェーンが走行するチェーン摺動面を有し、複数の取付孔が貫通形成された樹脂製のチェーンガイドと、チェーンガイドの各取付孔に挿入される取付ボルトとを備えている。そして、各取付孔のうちの少なくとも一つが長孔であって、長孔に挿入される取付ボルトの外周には回転自在なカラーが嵌入されており、チェーンガイドの長手方向への変形時には、カラーの外周面が長孔の内壁面上を転動し得るようになっている。

請求項１の発明によれば、取付ボルトの外周に嵌入されたカラーが取付ボルトの周りを回転自在になっており、取付ボルトは、カラーを介して長孔の内壁面に接触している。このため、運転中にチェーンガイドが熱膨張して、チェーンガイドが長手方向に移動する際には、取付ボルトの外周面がチェーンガイドの長孔の内壁面上を転動（つまり転がり接触）する。

これにより、取付ボルトの外周面とチェーンガイドの長孔の内壁面との接触抵抗を低減でき、その結果、長孔の内壁面の摩耗を低減できる。

請求項２の発明では、取付ボルトの外径に対するカラーの内径の嵌め合いが、すきまばめになっている。

この場合には、カラーが取付ボルトの周りをよりスムーズに回転することができ、これにより、カラーが長孔の内壁面上をスムーズに転動して、長孔の内壁面の摩耗を一層低減できる。

請求項３の発明では、請求項１において、カラーの外径が長孔の幅よりも小さくなっている。

この場合、運転中にチェーンガイドが熱膨張して長手方向に移動する際、カラーの上部が長孔の上側内壁面と接触して長孔の上側内壁面上を転動するが、このとき、カラーの下部と長孔の下側内壁面との間に隙間が形成されているので、チェーンガイドの長手方向への移動時に長孔の下側内壁面の移動方向と逆方向に回転するカラーの下部が長孔の下側内壁面と干渉し、長孔の下側内壁面が摩耗するのを防止できる。

請求項４の発明では、請求項１において、カラーの外周面の面粗度が、内周面の面粗度よりも粗くなっている。

請求項４のように規定したのは、カラーの内周面は、取付ボルトの外周面の周りを回転摺動するために、或る程度滑らかな面粗度が必要であるのに対し、カラーの外周面は、長孔の内壁面に対して滑りを生じることなく、長孔の内壁面と係合して長孔の内壁面の移動とともに回転する必要があるため、或る程度粗い面粗度の方が好ましいからである。

請求項５の発明では、請求項１において、カラーが軸受材料から構成されている。軸受材料としては、たとえば軸受鋼、セラミックス、高速度工具鋼、ステンレス鋼、黄銅、青銅、ホワイトメタルなどが用いられる。

請求項６の発明では、請求項１において、取付ボルトの外周にインナーカラーが圧入されており、カラーがインナーカラーの外周に回転自在に嵌入されている。

一般に、取付ボルトの外周面の面粗度はあまり滑らかでないが、取付ボルトの外周面よりも面粗度の滑らかな外周面を有するインナーカラーを取付ボルトの外周面に圧入することで、インナーカラーの外周に嵌入されるカラーがインナーカラーの周りにスムーズに回転するようになる。

請求項７の発明では、請求項１において、取付孔がチェーンガイドの両端に設けられており、チェーンガイドの一方の端部の取付孔が長孔になっている。

この場合、走行中のチェーンからチェーンガイドに作用する押付荷重は、チェーンガイドの両端に設けられた２本の取付ボルトに作用しており、チェーンからの押付荷重を２本のボルトで分担している。このとき、チェーンガイドの両端の２つの取付孔には、各ボルトに作用する荷重の反作用の荷重が作用しており、各取付孔の内壁面は、チェーンからの押付荷重の半分の荷重を支持している。

以上のように、本発明に係るチェーンガイド組立体によれば、取付ボルトの外周に嵌入されたカラーが取付ボルトの周りを回転自在になっており、取付ボルトは、カラーを介して長孔の内壁面に接触している。このため、運転中にチェーンガイドが熱膨張して長手方向に移動する際には、カラーの外周面がチェーンガイドの長孔の内壁面上を転動（つまり転がり接触）する。これにより、取付ボルトと長孔の内壁面との接触抵抗を低減でき、長孔の内壁面の摩耗を低減できる。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図３は本発明の一実施例によるチェーンガイド組立体を説明するための図であって、図１（ａ）はチェーンガイド組立体の平面図、同図（ｂ）はその正面図（同図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図）、図２はチェーンガイドの全体斜視図、図３は図１（ｂ）の一部拡大図である。

図１に示すように、このチェーンガイド組立体１は、図示しないチェーンの走行をガイドするためのチェーンガイド１０と、チェーンガイド１０をエンジン側の部品、たとえばエンジンブロックやエンジンフロントカバーに取り付けるための取付ボルト２、３とを備えている。

チェーンガイド１０は、樹脂成形品であって、図２に示すように、チェーンが走行するチェーン摺動面１０ａと、その両側縁部に立設され、走行中のチェーンを幅方向からガイドする一対のガイド壁１０ｂと、チェーン摺動面１０ａの下方に貫通形成され、取付ボルト２、３がそれぞれ挿入される取付孔１１、１２とを有している。

この例では、取付孔１１、１２は、チェーンガイド１０の両端またはその近傍に配置されており、一端側の取付孔１１は丸孔であり、他端側の取付孔１２は、チェーンガイド１０の長手方向（図１（ｂ）上下方向）に延びる長孔になっている。これは、運転中、エンジン内が比較的高温になるために、チェーンガイド１０の長手方向の熱膨張を吸収するためである。

長孔１２に挿入される取付ボルト３の軸部３ａには、図３に示すように、カラー４が回転自在に嵌入されている。好ましくは、取付ボルト３の軸部３ａの外径に対するカラー４の内径の嵌め合いは、「すきまばめ」になっている。また、カラー４の外径は、長孔１２の幅ｈよりも小さくなっているのが好ましい。この場合、カラー４の外周面の上部が長孔１２の上側内壁面１２ｕに接触しているとき、カラー４の外周面の下部と長孔１２の下側内壁面１２ｓとの間には、隙間ｅが形成されている。

カラー４は、好ましくは、軸受材料から構成されている。軸受材料としては、たとえば軸受鋼、セラミックス、高速度工具鋼、ステンレス鋼、黄銅、青銅、ホワイトメタルなどが用いられる。

カラー４の外周面の面粗度は、内周面の面粗度よりも粗くなっているのが好ましい。

これは以下の理由による。すなわち、カラー４の内周面は、取付ボルト３の軸部３ａの外周面の周りを回転摺動するために、或る程度滑らかな面粗度が必要であるのに対し、カラー４の外周面は、長孔１２の上側内壁面１２ｕに対して滑りを生じることなく、上側内壁面１２ｕと係合して上側内壁面１２ｕの移動とともに回転する必要があるため、或る程度粗い面粗度の方が好ましいからである。

次に、上述のように構成されるチェーンガイド組立体の作動について説明する。
運転時には、チェーンがチェーンガイド１０のチェーン摺動面１０ａ上を摺動しつつ走行し、このとき、チェーンガイド１０のチェーン摺動面１０ａおよびその両側部の各ガイド壁１０ｂにより、チェーンの走行がガイドされている。

運転中のチェーンガイド１０のチェーン摺動面１０ａには、走行中のチェーンからの押付荷重が作用している。この押付荷重は、２つの取付ボルト２、３で分担されている。このとき、取付ボルト３側のカラー４は、図３に示すように、外周面の上部が長孔１２の上側内壁面１２ｕと当接しており、外周面の下部は長孔１２の下側内壁面１２ｓとの間に隙間ｅを生じている。

この状態から、運転中にチェーンガイド１０が熱膨張したとする。このとき、チェーンガイド１０の一端が取付ボルト２ａにより固定されているため、チェーンガイド１０は他端側に向かって膨張して長手方向に移動する。

すなわち、この場合には、チェーンガイド１０の長孔１２が、取付ボルト３およびカラー４に対して、図３矢印ａ方向に移動する。すると、長孔１２の上側内壁面１２ｕと当接するカラー４は、上側内壁面１２ｕの移動とともに矢印ｂ方向に回転して、上側内壁面１２ｕ上を転動（つまり転がり接触）する。

これにより、取付ボルト３と長孔１２の内壁面との接触抵抗を低減でき、長孔１２の内壁面の摩耗を低減できる。

また、この場合には、取付ボルト３の軸部３ａの外径に対するカラー４の内径の嵌め合いがすきまばめになっているので、カラー４が取付ボルト３の周りをスムーズに回転して、カラー４が長孔１２の内壁面上をよりスムーズに転動でき、長孔１２の内壁面の摩耗を一層低減できる。

しかも、この場合には、カラー４の外径が長孔１２の幅ｈよりも小さくなっているので、カラー４の外周面の下部と長孔１２の下側内壁面１２ｓとの間には隙間ｅが形成されており、これにより、チェーンガイド１０の熱膨張の際には、長孔１２の下側内壁面１２ｓの移動方向である矢印ａ方向と干渉する方向の矢印ｂ方向に回転するカラーの４の下部が、長孔１２の下側内壁面１２ｓと干渉するのを防止でき、その結果、長孔１２の下側内壁面１２ｓの摩耗を防止できる。

また、カラー４の外周面の面粗度が内周面の面粗度よりも粗くなっていることにより、カラー４の外周面は、長孔１２の内壁面に対して滑りを生じることなく、長孔１２の内壁面と係合して長孔１２の内壁面の移動とともに回転する。

なお、前記実施例では、取付ボルト３の軸部３ａの外周面の周りに直接カラー４が設けられた例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。図４は、前記実施例の図３に対応する本発明の変形例を示しており、同図中、前記実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。

図４に示すように、取付ボルト３の軸部３ａには、インナーカラー５が圧入されており、インナーカラー５は、取付ボルト３の軸部３ａの外周面に強固に固定されている。インナーカラー５の外周面の周りには、カラー４が回転自在に嵌入されている。

チェーンガイド１０の熱膨張時には、前記実施例と同様に、チェーンガイド１０の長孔１２の上側内壁面１２ｕがカラー４に当接し、カラー４が、チェーンガイド１０の長手方向への移動とともに、長孔１２の上側内壁面１２ｕ上を転動する。

この場合には、カラー４が取付ボルト３の周りを回転する際、カラー４は、取付ボルト３の軸部３ａの外周面ではなく、インナーカラー５の外周面上を回転摺動する。このため、インナーカラー５の外周面の面粗度を或る程度滑らかにしておけば、カラー４の回転をスムーズに行えるようになる。

また、前記実施例では、チェーンガイド１０に２つの取付孔１１、１２が設けられた例を示したが、本発明は、複数の取付孔のうちの一つが長孔になっているものであれば、３つ以上の取付孔が設けられたものにも同様に適用可能である。

（ａ）は本発明の一実施例によるチェーンガイド組立体の平面図、（ｂ）はその正面図であって（ａ）のＢ−Ｂ線断面に相当している。 チェーンガイドの全体斜視図である。 図１（ｂ）の一部拡大図である。 図３の変形例を示す図である。

符号の説明

１： チェーンガイド組立体

２、３： 取付ボルト

４： カラー

５： インナーカラー

１０： チェーンガイド
１０ａ： チェーン摺動面
１１： 取付孔
１２： 取付孔（長孔）

Claims (7)

1. チェーンの走行をガイドするためのチェーンガイド組立体において、
   チェーンが走行するチェーン摺動面を有し、複数の取付孔が貫通形成された樹脂製のチェーンガイドと、
   前記チェーンガイドの前記各取付孔に挿入される取付ボルトとを備え、
   前記各取付孔のうちの少なくとも一つが長孔であって、前記長孔に挿入される前記取付ボルトの外周には回転自在なカラーが嵌入されており、前記チェーンガイドの長手方向への変形時には、前記カラーの外周面が前記長孔の内壁面上を転動し得るようになっている、
   ことを特徴とするチェーンガイド組立体。
2. 請求項１において、
   前記カラーの内径の前記取付ボルトの外径に対する嵌め合いが、すきまばめになっている、
   ことを特徴とするチェーンガイド組立体。
3. 請求項１において、
   前記カラーの外径が、前記長孔の幅よりも小さくなっている、
   ことを特徴とするチェーンガイド組立体。
4. 請求項１において、
   前記カラーの前記外周面の面粗度が、前記内周面の面粗度よりも粗くなっている、
   ことを特徴とするチェーンガイド組立体。
5. 請求項１において、
   前記カラーが軸受材料から構成されている、
   ことを特徴とするチェーンガイド組立体。
6. 請求項１において、
   前記取付ボルトの外周にインナーカラーが圧入されており、前記カラーが前記インナーカラーの外周に回転自在に嵌入されている、
   ことを特徴とするチェーンガイド組立体。
7. 請求項１において、
   前記取付孔が前記チェーンガイドの両端に設けられており、前記チェーンガイドの一方の端部の前記取付孔が長孔になっている、
   ことを特徴とするチェーンガイド組立体。

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