JP2014173699A - チェーンガイド - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、耐久性を向上させ、かつ、軽量化を可能とし材料コストを低減するとともに、樹脂の配向性を均一化し、寸法誤差、形状誤差や内部の歪、欠損等を低減し、撓みや捩じれ等の曲げ剛性を強化したチェーンガイドを提供すること。
【解決手段】ガイド本体１２０に補強リブ１２２を備えたチェーンガイドであって、補強リブ１２２が、交差する第１傾斜補強リブ１２２ａと第２傾斜補強リブ１２２ｂを含み２箇所の支持点の中間部に補強リブ１２２の存在しない区間が設けられていること。
【選択図】図１

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支持するガイド本体とを備え、ガイド本体の高さ方向に延びる補強リブを有する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おり、案内シューをチェーン走行方向に沿って支持するガイド本体とを備え、ガイド本体の高さ方向に延びる補強リブを有するチェーンガイドは公知である（特許文献１等参照。）。
例えば、図５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は、図６、図７に示すように、案内シュー５１０とガイド本体５２０とを備え、ガイド本体５２０は、チェーン走行面である摺動案内面５１１の反対側に延びる支持壁部５２１を介して揺動可能に軸支される揺動ボス部５２３と、テンショナＴによりチェーン側に押圧される押圧部５２４とを有している。
また、ガイド本体５２０の高さ方向に延びる補強リブ５２２が適宜の間隔、形状、方向で設けられ、ガイド本体５２０の剛性を高めている。
案内シュー５１０のチェーン走行面である摺動案内面５１１の両側には、チェーンの幅方向の離脱を防止するためにチェーン側に突出したリップ５１２が設けられている。

チェーンガイド（固定ガイド）６００は、前述のチェーンガイド（揺動ガイド）５００の揺動ボス部５２３、押圧部５２４に代えて、２つの取付軸Ｑに固定するための２つの固定ボス部が設けられている点を除いて同様の構造を有している。
また、チェーンガイド（揺動ガイド）５００あるいはチェーンガイド（固定ガイド）６００において、案内シュー５１０とガイド本体５２０とが射出成形等により一体的に形成されたものも公知である。

特開２００１−１５３１９９号公報

このような公知のチェーンガイドにおいては、図５の例のようエンジンルームＥ内に取り付ける場合、その設置スペースに制約があり、より小さいサイズで剛性や耐久性を確保することが求められる。
そのためには、ガイド本体の支持壁部や補強リブの厚みを増したり、補強リブの数を増やす必要があるが、これらの対策では、軽量化が困難となり、また、材料コストも高くなるという問題があった。
また、ガイド本体を射出成形により形成する場合、補強リブが金型内での樹脂の円滑な流動を阻害する要因となり、補強リブの厚みを増したり数を増やした場合、樹脂の配向性が不均一となり、寸法誤差、形状誤差や内部の歪、欠損等が発生するおそれがあるという問題があった。

このような問題を低減するために、チェーンからの押圧力の中心であるガイド本体の長手方向の中間点付近から、それを受ける２箇所の支持点に向かって大きく傾斜して延びるように補強リブを設け、最も力のかかる方向のみ補強リブで補強するものが公知である（特許文献２等参照。）。
しかしながら、チェーンからの押圧力を２箇所の支持点で受けるため、ガイド本体を曲げる力も発生するが、特許文献２のように補強リブを設けた場合、長手方向の中間点付近にその曲げ応力が集中するため、この応力により長手方向の中間点付近に集中して繰り返し変形が発生し、耐久性の向上を妨げるという問題があった。
また、補強リブが大きく傾斜していることで、金型内での樹脂の均一な流動が阻害され、樹脂の配向性が不均一となり、寸法誤差、形状誤差や内部の歪、欠損等が発生するおそれがあるという問題が依然として存在した。
また、補強リブが一方向のみに大きく傾斜したものであるため、撓みや捩じれ等の曲げ剛性が劣るという問題があった。

本発明は、これらの問題点を解決するものであり、簡単な構成で、耐久性を向上させ、かつ、軽量化を可能とし材料コストを低減するとともに、樹脂の配向性を均一化し、寸法誤差、形状誤差や内部の歪、欠損等を低減し、撓みや捩じれ等の曲げ剛性を強化した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支持するガイド本体とを備え、前記ガイド本体の高さ方向に延びる補強リブを有するチェーンガイドであって、前記ガイド本体が、取付部あるいは押圧部で構成される長手方向に所定の距離Ｌだけ離れた２箇所の支持点を有し、前記補強リブが、前記２箇所の支持点側にそれぞれ設けられているとともに、前記２箇所の支持点の中間部には前記補強リブの存在しない区間が設けられ、前記補強リブが、前記ガイド本体の長手方向中央側から両端側に向かう方向で前記案内シューの摺動案内面から遠ざかるように傾斜して延びる第１傾斜補強リブと、前記ガイド本体の長手方向中央側から両端側に向かう方向で前記案内シューの摺動案内面に近づくように傾斜して延びる第２傾斜補強リブとを含み、前記第１傾斜補強リブと第２傾斜補強リブが、交差するように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、前記第１傾斜補強リブと第２傾斜補強リブの交差位置が、該交差位置におけるガイド本体の高さＨに対して中間のＨ／３の範囲に位置することにより、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、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、前記第１傾斜補強リブおよび第２傾斜補強リブの少なくとも１つ以上が、曲線状に延びるよう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、請求項３に係るチェーンガイドの構成に加え、前記曲線状に延びるように形成された全ての第１傾斜補強リブおよび第２傾斜補強リブが、前記ガイド本体の長手方向中央側に曲率中心を有する形状であることにより、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、前記ガイド本体の長手方向両端側のいずれかの一方あるいは両方において、前記補強リブが、第１傾斜補強リブおよび第２傾斜補強リブを１つ以上含んで少なくとも３つ以上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６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、前記補強リブの存在しない区間が、前記２箇所の支持点の中間点を含むＬ／３の区間であることにより、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によれば、補強リブが、２箇所の支持点近傍にそれぞれ設けられているとともに、前記２箇所の支持点の中間部には前記補強リブの存在しない区間が設けられていることにより、特に強度の必要な２箇所の支持点付近において、補強リブにより十分に補強することが可能となり耐久性が向上するとともに、撓みや捩じれ等の曲げ剛性を強化することができる。
さらに、補強リブのない部分を増加させることで、製造時の金型内での樹脂の流動を乱す部分を少なくできるため、内部の樹脂の配向性が均一化され、寸法誤差、形状誤差や内部の歪、欠損等を低減することができる。
また、第１傾斜補強リブによって、最も力のかかる方向であるガイド本体の長手方向の中間点付近からそれを受ける２箇所の支持点に向かって充分に補強されるとともに、第１傾斜補強リブと第２傾斜補強リブが交差するように設けられていることにより、製造時の金型内での樹脂の流動が高さ方向に偏ることなく均一化され、さらに内部の樹脂の配向性が均一化され、寸法誤差、形状誤差や内部の歪、欠損等を低減することができ、かつ、撓みや捩じれ等の曲げ剛性をさらに強化することができる。

本請求項２に記載の構成によれば、第１傾斜補強リブと第２傾斜補強リブの交差位置が、該交差位置におけるガイド本体の高さＨに対して中間のＨ／３の範囲に位置することにより、製造時の金型内での樹脂の流動がさらに均一化される。
本請求項３に記載の構成によれば、第１傾斜補強リブおよび第２傾斜補強リブの少なくとも１つ以上が、曲線状に延びるように形成されていることにより、第１傾斜補強リブおよび第２傾斜補強リブによって押圧力が分散され応力の集中が緩和されるため、チェーンから受ける力に応じた最適な補強リブ形状とすることで、さらに全体として補強リブの体積を減少させて、軽量化を可能とし材料コストを低減することが可能となる。
また、製造時の金型内での樹脂の流動に最適な形状とすることができ、さらに均一化される。
本請求項４に記載の構成によれば、曲線状に延びるように形成された全ての第１傾斜補強リブおよび第２傾斜補強リブが、ガイド本体の長手方向中央側に曲率中心を有する形状であることにより、第１傾斜補強リブおよび第２傾斜補強リブがチェーン走行面の湾曲形状と同方向に湾曲した曲線状となるため、押圧力をさらに分散して応力の集中を緩和することが可能となる。
また、第１傾斜補強リブおよび第２傾斜補強リブがガイド本体の全体の湾曲形状と同方向に湾曲した曲線状となるため、さらに製造時の金型内での樹脂の流動が最適化される。
本請求項５に記載の構成によれば、第１傾斜補強リブおよび第２傾斜補強リブを１つ以上含んで少なくとも３つ以上設けられていることにより、さらに最適な補強リブ形状とすることができる。
本請求項６に記載の構成によれば、２箇所の支持点の中間点を含むＬ／３の区間には補強リブが存在しないため、曲げ応力をこの区間で一様に受けることで、２箇所の支持点の中間点付近の狭い範囲に応力が集中することがなく、チェーンガイド全体の耐久性を向上することでき、補強リブの総体積を減少させて、軽量化を可能とし材料コストを低減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（揺動ガイド）の側面図。 図１の配置関係の説明図。 本発明の第２実施形態に係るチェーンガイド（揺動ガイド）の側面図。 本発明の第３実施形態に係るチェーンガイド（揺動ガイド）の側面図。 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（揺動ガイド）の側面図。 従来のチェーンガイドの概略断面斜視図。

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支持するガイド本体とを備え、ガイド本体の高さ方向に延びる補強リブを有するチェーンガイドであって、ガイド本体が、取付部あるいは押圧部で構成される長手方向に所定の距離Ｌだけ離れた２箇所の支持点を有し、補強リブが、２箇所の支持点近傍にそれぞれ設けられているとともに、２箇所の支持点の中間部には補強リブの存在しない区間が設けられ、補強リブが、ガイド本体の長手方向中央側から両端側に向かう方向で案内シューの摺動案内面から遠ざかるように傾斜して延びる第１傾斜補強リブと、ガイド本体の長手方向中央側から両端側に向かう方向で案内シューの摺動案内面に近づくように傾斜して延びる第２傾斜補強リブとを含み、第１傾斜補強リブと第２傾斜補強リブが交差するように設けられ、簡単な構成で、耐久性を向上させ、かつ、軽量化を可能とし材料コストを低減するとともに、樹脂の配向性を均一化し、寸法誤差、形状誤差や内部の歪、欠損等を低減し、撓みや捩じれ等の曲げ剛性を強化することが可能なものであれば、その具体的な構成はいかなるものであってもよい。
ガイド本体、案内シューは別体であっても一体で形成されていてもよく、また材質は、それぞれ、剛性、摺動特性、成形性、コスト等に応じて公知の適宜のものを選択すればよい。

本発明の第１実施形態に係るチェーンガイド（揺動ガイド）について図面に基づいて説明する。
本発明の第１実施形態に係るチェーンガイドは、タイミングシステムを有するエンジン内に揺動可能に軸支され、タイミングチェーンＣＨの走行をガイドして安定させるとともにテンショナＴによりチェーン側に押圧されて張力を適正に保持するものであり、案内シューとガイド本体１２０とを備えている。

本発明の第１実施形態に係るチェーンガイドのガイド本体１２０は、図１に示すように、前述の公知のチェーンガイド（揺動ガイド）５００と同様、支持壁部１２１を介して揺動可能に軸支される取付部である揺動ボス部１２３と、テンショナＴによりチェーン側に押圧される押圧部１２４とを有しており、支持壁部１２１の外側には補強リブ１２２が設けられ、ガイド本体１２０の剛性、耐久性を高めている（それぞれの構成部材の形状、寸法、配置等は前述の公知のものとは異なるが、機能的には同様のものである。）。
なお、案内シュー（図示せず）は、ガイド本体１２０の上方に固定されるが、ガイド本体１２０の上面を摺動案内面として形成し、案内シューの機能を一体化してもよい。

補強リブ１２２は、図２に示すように、取付部である揺動ボス部１２３と押圧部１２４で構成される長手方向に所定の距離Ｌだけ離れた２箇所の支持点Ｐｔの中間点Ｐｃを含むＬ／３の区間より両端側にのみ設けられており、中間点Ｐｃを含むＬ／３の区間の範囲には補強リブは存在しない。
このことによって、ガイド本体１２０にかかる曲げ応力を補強リブ１２２が存在しない区間で一様に受けることができ、２箇所の支持点Ｐｔの中間点Ｐｃ付近の狭い範囲に応力が集中することがなく、チェーンガイド全体の耐久性を向上することでき、補強リブ１２２の総体積を減少させて、軽量化を可能とし材料コストを低減することが可能となる。

また、本実施形態においては、図１、図２に示すように、ガイド本体１２０の両端側にそれぞれ、長手方向中央側から両端側に向かう方向で摺動案内面から遠ざかるように傾斜して延びる第１傾斜補強リブ１２２ａと、長手方向中央側から両端側に向かう方向で摺動案内面に近づくように傾斜して延びる第２傾斜補強リブ１２２ｂが設けられ、第１傾斜補強リブ１２２ａと第２傾斜補強リブ１２２ｂが交差するように設けられている。
また、第１傾斜補強リブ１２２ａと第２傾斜補強リブ１２２ｂの交差位置Ｃｒは、その交差位置Ｃｒにおけるガイド本体１２０の高さＨに対して中間のＨ／３の範囲に位置するように設けられている。
このことによって、ガイド本体１２０を射出成形で製造する際に、金型内での樹脂の流動が高さ方向に偏ることを抑制でき、ガイド本体１２０の樹脂の配向性が均一化され、寸法誤差、形状誤差や内部の歪、欠損等を低減することができ、耐久性が向上するとともに、撓みや捩じれ等の曲げ剛性が強化される。

また、本実施形態においては、図１、図２に示すように、ガイド本体１２０の図示左端側に設けられた、第１傾斜補強リブ１２２ａおよび第２傾斜補強リブ１２２ｂは、ガイド本体１２０の長手方向中央側に位置する曲率中心Ｒを中心とした円弧曲線状に形成されている。
このことにより、押圧力が分散され応力の集中が緩和されるため、チェーンから受ける力に応じた最適な補強リブ形状とすることで、ガイド本体１２０全体の補強リブ１２２の体積を減少させて、軽量化を可能とし材料コストを低減することが可能となる

また、第１傾斜補強リブ１２２ａおよび第２傾斜補強リブ１２２ｂが、ガイド本体１２０の全体の湾曲形状と同方向に湾曲した曲線状となるため、製造時の金型内での樹脂の流動に及ぼす影響が小さく、内部の樹脂の配向性が均一化され、寸法誤差、形状誤差や内部の歪、欠損等を低減することができる。
なお、ガイド本体１２０の図示右端側に設けられた、第１傾斜補強リブ１２２ａおよび第２傾斜補強リブ１２２ｂは直線状であるが、これらを曲線状としてもよく、逆に全て直線状としてもよく、曲線状のものと直線状のものを組み合わせてもよく、ガイド本体１２０の全体形状やおう圧力の状況に応じて最適な組み合わせで、最適な曲率半径を選択すればよい。

本発明の第２実施形態に係るチェーンガイド（揺動ガイド）のガイド本体２２０は、図３に示すように、ガイド本体２２０の両端側に、それぞれ、２組の交差した第１傾斜補強リブ２２２ａと第２傾斜補強リブ２２２ｂが設けられたものであり、その他の構成は第１実施形態のものと同様である。
このように構成することにより、ガイド本体２２０の２箇所の支持点であって、直接押圧力が加えられる揺動ボス部２２３および押圧部２２４の近傍をより補強することができる。

本発明の第３実施形態に係るチェーンガイド（揺動ガイド）のガイド本体３２０は、図４に示すように、ガイド本体３２０の両端側に、それぞれ、１つの第２傾斜補強リブ３２２ｂと複数の第１傾斜補強リブ３２２ａが設けられ、複数の第１傾斜補強リブ３２２ａが全て第２傾斜補強リブ３２２ｂと交差している。
また、揺動ボス部３２３側の他の補強リブ３２２も第２傾斜補強リブ３２２ｂと交差しており、その他の構成は第１実施形態のものと同様である。
このようことにより、ガイド本体３２０の２箇所の支持点であって、直接押圧力が加えられる揺動ボス部３２３および押圧部３２４の近傍をより補強することができるとともに、チェーンからの荷重の分布に応じて、第１傾斜補強リブ３２２ａの本数を適宜設計することで、製造時の金型内での樹脂の流動に及ぼす影響を極力低減することができる。

以上説明した各実施形態は、本発明に係るチェーンガイドの具体例であるが、本発明に係るチェーンガイドはこれらに限定されるものではなく、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。
例えば、各実施形態は固定ガイドとして使用される形態を示したが、固定ガイドとして使用されるものであってもよい。
また、補強リブの傾斜角度、本数、曲率、交差状態等は任意に決定すればよく、また、各実施形態は両端部が同様の形態のものを示したが、それぞれ、異なる形態であってもよく、上述した実施形態以外の他のものでもよい。
また、前述した各実施形態は、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。

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）
５１０ ・・・ 案内シュー
５１１ ・・・ 摺動案内面
５１２ ・・・ リップ
１２０、２２０、３２０、５２０ ・・・ ガイド本体
１２１、２２１、３２１、５２１ ・・・ 支持壁部
１２２、２２２、３２２、５２２ ・・・ 補強リブ
１２２ａ、２２２ａ、３２２ａ ・・・ 第１傾斜補強リブ
１２２ｂ、２２２ｂ、３２２ｂ ・・・ 第２傾斜補強リブ
１２３、２２３、３２３、５２３ ・・・ 揺動ボス部
１２４、２２４、３２４、５２４ ・・・ 押圧部
Ｅ ・・・ エンジンルーム
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
Ｑ ・・・ 取付軸
Ｐ ・・・ 揺動軸
Ｔ ・・・ チェーンテンショナ
Ｐｔ ・・・ 支持点
Ｐｃ ・・・ 中間点
Ｌ ・・・ 支持点間
Ｃｒ ・・・ 交差位置
Ｈ ・・・ 交差位置高さ
Ｒ ・・・ 曲率中心

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支持するガイド本体とを備え、前記ガイド本体の高さ方向に延びる補強リブを有するチェーンガイドであって、
   前記ガイド本体が、取付部あるいは押圧部で構成される長手方向に所定の距離Ｌだけ離れた２箇所の支持点を有し、
   前記補強リブが、前記２箇所の支持点近傍にそれぞれ設けられているとともに、前記２箇所の支持点の中間部には前記補強リブの存在しない区間が設けられ、
   前記補強リブが、前記ガイド本体の長手方向中央側から両端側に向かう方向で前記案内シューの摺動案内面から遠ざかるように傾斜して延びる第１傾斜補強リブと、前記ガイド本体の長手方向中央側から両端側に向かう方向で前記案内シューの摺動案内面に近づくように傾斜して延びる第２傾斜補強リブとを含み、
   前記第１傾斜補強リブと第２傾斜補強リブが、交差するように設けられていることを特徴とするチェーンガイド。
2. 前記第１傾斜補強リブと第２傾斜補強リブの交差位置が、該交差位置におけるガイド本体の高さＨに対して中間のＨ／３の範囲に位置することを特徴とする請求項１に記載のチェーンガイド。
3. 前記第１傾斜補強リブおよび第２傾斜補強リブの少なくとも１つ以上が、曲線状に延びるよう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. 前記曲線状に延びるように形成された全ての第１傾斜補強リブおよび第２傾斜補強リブが、前記ガイド本体の長手方向中央側に曲率中心を有する形状であることを特徴とする請求項３に記載のチェーンガイド。
5. 前記ガイド本体の長手方向両端側のいずれかの一方あるいは両方において、前記補強リブが、第１傾斜補強リブおよび第２傾斜補強リブを１つ以上含んで少なくとも３つ以上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。
6. 前記補強リブの存在しない区間が、前記２箇所の支持点の中間点を含むＬ／３の区間であ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。

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