JP2014145398A - チェーンガイド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】案内シュー110と、該案内シュー110を補強するベース部材120と、取付部114とを備えたチェーンガイド100であって、ベース部材120が、金属材料からなる棒材で形成されていること。
【選択図】図1
Description
例えば、図23に示すように、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がチェーンガイド600(揺動ガイド)とチェーンガイド500(固定ガイド)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。
チェーンテンショナTは、チェーンガイド600(揺動ガイド)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。
しかしながら、チェーンガイドはチェーンの張力や振動に抗して安定的に案内するためにある程度の強度、剛性、耐久性が必要であり、樹脂材料のみで構成した場合、必要な強度、剛性、耐久性を得るためには、材料を厚く大きくする必要があり、エンジンルーム内での占有スペースが大きくなる。
そこで、走行案内部を低摩擦の樹脂材料で形成し、金属等の強度、剛性、耐久性の大きな材料で樹脂材料を補強するように形成することで、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等参照。)。
ベース部材520は、チェーン走行方向に延びるシュー支持部521と、チェーン走行方向に対して離間した位置でそれぞれ垂直に延びる取付部522からなり、一体の金属板から2箇所の取付部522を、それぞれ、シュー支持部521に対して90°屈曲することで形成されている。
案内シュー510は、走行案内部511がベース部材520のシュー支持部521に支持されて補強され、チェーン走行方向の両端部の端部係止片512および幅方向の適宜の箇所に設けられた複数の側部係止片513がシュー支持部521に係止されることによって嵌合および取外し可能に構成されている。
また、ベース部材520を金属板から打ち抜いた際、その切断面にバリが残存し、当該バリが案内シュー510に接触して微小な傷を与え、当該傷が応力集中点となり破損のきっかけとなるという問題があった。
さらに、ベース部材520が一体の金属板の2箇所を90°に屈曲させることで、シュー支持部521と2箇所の取付部522を形成しているため、2箇所の折り曲げ加工が必要となり製造工数が増加するという問題があった。
また、シュー支持部521と2箇所の取付部522を一体の金属板で構成するため金属材料を多く必要とし、また、1枚の金属板から打ち抜き等で製造する際に突起部の多い輪郭形状であるため、材料の無駄も多くなるという問題があった。
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、前記取付部の少なくとも1つが、前記ベース部材を曲げ加工して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、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の構成に加え、前記取付部の少なくとも1つが、前記案内シューと一体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5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、前記取付部が、2つ以上設けられ、前記取付部の少なくとも1つが、前記ベース部材を曲げ加工して形成され、前記取付部の少なくとも他の1つが、案内シューと一体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7に係る発明は、請求項1乃至請求項5のいずれかに係るチェーンガイドの構成に加え、前記ベース部材が、前記案内シューに着脱可能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8に係る発明は、請求項1乃至請求項7のいずれかに係るチェーンガイドの構成に加え、前記ベース部材が、内部に空洞を有するパイプ状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9に係る発明は、請求項1乃至請求項8のいずれかに係るチェーンガイドの構成に加え、前記ベース部材が、平行に複数設けら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10に係る発明は、請求項1乃至請求項9のいずれかに係るチェーンガイドの構成に加え、前記ベース部材の少なくとも一部分が、他の部分と異なる断面形状に加工されていることにより、前記課題を解決するものである。
また、棒材の断面形状を任意に設計可能で、少ない材料で必要な強度、剛性、耐久性を確保することが可能であり、打ち抜き等で生じるような材料の無駄も発生せず、製造コストを低減することができる。
さらに、棒材の長手方向の表面には、切断や打ち抜き等に起因するバリ等が存在しないため、バリ等によって案内シューの接触面に傷をつけることがなく、使用時の傷をきっかけとした亀裂の発生や破損を防止することができる。
また、引き抜き成形された鋼製棒材は、任意の断面に容易に加工することが可能であり、製造コストを低減することができるとともに、さらに棒材の長手方向の表面も滑らかなものとなるため、使用時の破損をより確実に防止することができる。
本請求項3に記載の構成によれば、ベース部材を曲げ加工することによって取付部を形成できるため、製造が容易となる。
本請求項4に記載の構成によれば、射出成形等で案内シューと一体に取付部を形成できるため、製造が容易となる。
本請求項5に記載の構成によれば、ベース部材を曲げ加工して形成された取付部と、案内シューと一体に形成された取付部を混在させることにより、案内シューとベース部材の長手方向の位置関係を変化させることで複数の取付部の間隔を任意に設定でき、エンジン等の固定先の寸法との誤差を容易に吸収でき取付け作業が容易となる。
また、使用時にベース部材や案内シューが温度変化により伸縮したりチェーンの張力変や振動等で変形した際、チェーン走行方向に加わる力をベース部材と案内シューが相対的に変位することで逃すことが可能となり、特定の箇所に集中的な応力が加わらずさらに耐久性を向上することができる。
さらに、どの取付部にも集中的な応力が加わらず、固定が緩むことを確実に防止でき、使用時の振動や騒音の増大を防止し、メンテナンス作業負担を軽減することができる。
本請求項7に記載の構成によれば、ベース部材が案内シューに着脱可能に構成されていることにより、ベース部材が案内シューをそれぞれ個別に設計することが可能となり、適宜組み合わせることで異なる仕様にも対処することが可能となり、汎用性が向上する。
本請求項8に記載の構成によれば、ベース部材が内部に空洞を有するパイプ状に形成されていることで、さらに少ない材料で強度、剛性、耐久性を充分に担保することが可能となる。
本請求項9に記載の構成によれば、ベース部材が平行に複数設けられていることにより、要求仕様が異なっても同一の棒材の本数を変更することで必要な強度、剛性、耐久性を確保することが可能であり、さらに汎用性が向上する。
本請求項10に記載の構成によれば、ベース部材の少なくとも一部分が他の部分と異なる断面形状に加工されていることで、異なる断面形状部分が係止部として作用してベース部材と案内シューとの相対的な動きを規制することが可能となり、使用時の振動や騒音の増大や、破損等を防止することができる。
ベース部材は、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金属材料を選択すればよく、引き抜き成形された鋼製棒材が好適である。
また、案内部シューの材質は、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く、特に、合成樹脂材料が好適である。
チェーンガイド100は、前述した公知のタイミングシステムに適用されるものであり、図1乃至図4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して強度、剛性、耐久性を向上させるベース部材120とを備えている。
ベース部材120は、チェーン走行方向に延びる金属製の棒材からなり、例えば鋼材を引き抜き加工し、適宜の長さに切断されることにより形成される。
また、ベース部材120は、チェーン走行方向に沿って所定の湾曲形状が付与されている。
取付部114は、チェーン走行方向の上流側では表面側に、下流側では裏面側に延びるように形成され、それぞれ、エンジンルーム内に固定するためのボルト等が挿通される取付孔115が設けられるとともに、必要に応じて強度、剛性を担保するためにリブで補強されている。
なお、本実施形態では、図1乃至図3の図示右方向がチェーン走行方向の上流側、左方向がチェーン走行方向の下流側とし、走行案内部111のチェーン走行面側が表面側、その反対面が裏面側とした。
また、案内シュー110を射出成形等によって形成する際にベース部材120をインサートして一体化することが可能であり、全体の製造も容易となり製造コストも低減される。
なお、案内シュー110にチェーン走行方向にベース部材120挿入のための長孔を設けた形状に形成し、ベース部材120を後から挿入して一体化するようにしてもよい。
例えば、図5に示すように、ベース部材120を幅方向に2本設けることによって、チェーンガイド100全体の強度、剛性、耐久性等を担保しつつ、案内シュー110のチェーン走行面の下方の厚み(図の上下方向)寸法を減らして小型化することが可能となる。
また、図6(a)のように、厚み(図の上下方向)方向に2本設けてもよく、図6(b)のように、3本平行に設けてもよく、その数、配置は任意に設計することができる。
このベース部材120の断面形状は、後述する第2実施形態、第3実施形態のものにも適用可能である。
チェーンガイド200は、前述した公知のタイミングシステムに適用されるものであり、図7乃至図10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して強度、剛性、耐久性を向上させるベース部材220とを備えている。
案内シュー210は、チェーン走行方向に延びる走行案内部211を備え、合成樹脂材料で形成され、ベース部材220の中間部分をインサートした状態で例えば射出成形等によって一体に成形されている。
ベース部材220の案内シュー210から突出した両端部は、エンジンルーム内に固定するために屈曲加工されて取付部222を形成している。
本実施形態では、エンジンルーム等に設けられた取付穴に、取付部222が適宜の手段によって挿入固定されるように構成されている。
また、ベース部材220の案内シュー210にインサートされる中間部分はチェーン走行方向に沿って所定の湾曲形状が付与されている。
また、案内シュー210を射出成形等によって形成する際にベース部材220をインサートして一体化することが可能であり、全体の製造も容易となり製造コストも低減される。
なお、案内シュー210にチェーン走行方向にベース部材220挿入のための長孔を設けた形状に形成し、ベース部材220を後から挿入して一体化した後に両端部を屈曲加工するようにしてもよい。
また、取付部222は、取り付けられるエンジンルーム等の取付箇所に応じて適宜の形状に加工すればよい。
例えば、図11に示すように、ベース部材220の案内シュー210から突出した両端部を、一旦案内シュー210のチェーン走行面より上方に屈曲させて、その先端をエンジンルーム等の取付箇所側に向けて取付部222aとしてもよい。
また、図12に示すように、ベース部材220の案内シュー210から突出した両端部を、一旦エンジンルーム等の取付箇所側に向けて屈曲させ、先端を取付面(図示せず)に平行な円弧状に屈曲させることで、ボルト等の取付孔223を構成するよう取付部222b、222cを形成してもよい。
ベース部材220の取付部の形状は、図14(a)に示すように、ベース部材220の案内シュー210から突出した両端が一周して繋がるように形成し、その途中にボルト等の取付孔223を構成する取付部222eを形成してもよい。
また、取付部を含むベース部材220の案内シュー210から突出した両端部の形状は、上述した各形態を様々に組み合わせてもよく、例示しない他の構成を採用してもよい。
このベース部材220の取付部222の形状は、後述する第4実施形態のものにも適用可能である。
このベース部材220の案内シュー210にインサートされる中間部分の形状は、先の第1実施形態や、後述する第3実施形態のものにも適用可能である。
チェーンガイド300は、前述した公知のタイミングシステムに適用されるものであり、図15乃至図18に示すように、取付孔315を中心に揺動し、走行するチェーンを摺動案内する案内シュー310と、該案内シュー310をチェーン走行方向に沿って補強して強度、剛性、耐久性を向上させるベース部材320とを備えている。
ベース部材320は、チェーン走行方向に延びる金属製の棒材からなり、例えば鋼材を引き抜き加工し、適宜の長さに切断されることにより形成される。
また、ベース部材320は、チェーン走行方向に沿って所定の湾曲形状が付与されている。
取付部314は、チェーン走行方向の上流側に裏面側に延びるように形成され、エンジンルーム内に揺動可能に取り付けるための揺動軸等が挿通される取付孔315が設けられる。
また、案内シュー310を射出成形等によって形成する際にベース部材320をインサートして一体化することが可能であり、全体の製造も容易となり製造コストも低減される。
なお、案内シュー310にチェーン走行方向にベース部材320挿入のための長孔を設けた形状に形成し、ベース部材320を後から挿入して一体化するようにしてもよい。
チェーンガイド400は、前述した公知のタイミングシステムに適用されるものであり、図19乃至図22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410と、該案内シュー410をチェーン走行方向に沿って補強して強度、剛性、耐久性を向上させるベース部材420とを備えている。
案内シュー410は、チェーン走行方向に延びる走行案内部411を備え、合成樹脂材料で形成され、その下面側に設けられた側部係止片413によってベース部材420の中間部分を係止して一体化可能に成形されている。
ベース部材420の案内シュー410から突出する両端部は、エンジンルーム内に固定するために屈曲加工されて取付部422を形成している。
本実施形態では、エンジンルーム等に設けられた取付穴に、取付部422が適宜の手段によって挿入固定されるように構成されている。
なお、案内シュー410とベース部材420の相対的な移動を確実に防止するために、ベース部材420の少なくとも一部分が他の部分と異なる断面形状に加工され、当該部分に当接する案内シュー410の裏面、あるいは、側部係止片413に凹凸嵌合する係止部を設けるようにしてもよい。
また、ベース部材420の案内シュー410と当接する中間部分を、第2実施形態の変形例である図14(c)、(d)のベース部材220a、220bと同様の形状としてもよい。
また、案内シュー410に対してベース部材420を裏面側から嵌合させて一体化することが可能であり、全体の製造も容易となり製造コストも低減されるとともに、固定されるエンジンルームの設計に応じて取付部422の形態が異なるベース部材420を使用する場合でも、同一の案内シュー410を使用することが可能となり、汎用性が向上する。
なお、ベース部材420の断面形状、断面積等は、他の実施形態と同様に任意に設定可能である。
また、取付部422は、第2実施形態と同様に取り付けられるエンジンルーム等の取付箇所に応じて適宜の形状に加工すればよい。
例えば、前述の第1実施形態の案内シュー110に対して、第4実施形態のような側部係止片によるベース部材の一体化の構造を採用してもよく、チェーンガイドの長手方向の一方の端部は第1実施形態と同様に案内シューに取付部が設けられ、他方の端部は第2実施形態や第4実施形態と同様にベース部材に取付部が設けられた構造としてもよい。
また、前述の各実施形態は、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であるが、これに限定されず様々な機器類に適用可能である。
また、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。
300、 600 ・・・ チェーンガイド(揺動ガイド)
110、210、310、410、510 ・・・ 案内シュー
111、211、311、411、511 ・・・ 走行案内部
512 ・・・ 端部係止片
413、513 ・・・ 側部係止片
114、 314 ・・・ 取付部(案内シューの)
115、 315 ・・・ 取付孔
316 ・・・ 縦壁部
317 ・・・ 補強リブ
120、220、320、420、520 ・・・ ベース部材
521 ・・・ シュー支持部
222、 422、522 ・・・ 取付部(ベース部材の)
223 523 ・・・ 取付孔
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
B0 ・・・ 揺動軸
B1 ・・・ 取付軸
B2 ・・・ 取付軸
T ・・・ チェーンテンショナ
Claims (10)
- 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ベース部材と、少なくとも1つの取付部を備えたチェーンガイドであって、
前記ベース部材が、金属材料からなる棒材で形成されていることを特徴とするチェーンガイド。 - 前記案内シューが、合成樹脂材料で形成され、
前記ベース部材が、引き抜き成形された鋼製棒材で形成されていることを特徴とする請求項1に記載のチェーンガイド。 - 前記取付部の少なくとも1つが、前記ベース部材を曲げ加工して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。
- 前記取付部の少なくとも1つが、前記案内シューと一体に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。
- 前記取付部が、2つ以上設けられ、
前記取付部の少なくとも1つが、前記ベース部材を曲げ加工して形成され、
前記取付部の少なくとも他の1つが、案内シューと一体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。 - 前記ベース部材が、前記案内シューの製造時に案内シューと一体化されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のチェーンガイド。
- 前記ベース部材が、前記案内シューに着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のチェーンガイド。
- 前記ベース部材が、内部に空洞を有するパイプ状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のチェーンガイド。
- 前記ベース部材が、平行に複数設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記載のチェーンガイド。
- 前記ベース部材の少なくとも一部分が、他の部分と異なる断面形状に加工されていることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれかに記載のチェーンガイド。
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