JP2016089874A - チェーンガイド用およびチェーンテンショナアーム用のシュー、ならびに当該シューを備えたチェーンガイドおよびチェーンテンショナアーム - Google Patents

Abstract

【課題】 構造を簡略化して、コストを低減させる。【解決手段】チェーンガイド用またはチェーンテンショナアーム用のシューを構築する。この場合において、シュー３は、チェーンが摺動するチェーン摺動面３０を有している。シュー３には、当該シュー３をチェーンテンショナアーム１のテンショナアーム本体２に係止させるためのクリップやタブ、フック等の係止突起が、その端面やチェーン摺動面３０の裏側の面にも設けられていない。また、シュー３は、全長にわたって一様な横断面形状を有し、長手方向に直線状に延びている。【選択図】 図１

Description

本発明は、チェーンガイドまたはチェーンテンショナアームに取り付けられるシュー（フェース）に関し、詳細には、その構造の改良に関する。

チェーン装置として、たとえば、自動車エンジンのタイミングチェーンシステムにおいては、一般に、チェーンの走行をガイドするためのチェーンガイドがチェーンの張り側スパンに設けられるとともに、チェーンに緊張力を作用させるためのチェーンテンショナアームがチェーンの弛み側スパンに設けられている。

従来のチェーンガイドおよびチェーンテンショナアームは、特開２０００−９７３００号公報に示すように、本体部と、そのチェーン当接側に設けられたたとえば樹脂製のシューとを備えている。シューには複数の係止爪が設けられており（同公報の段落［００１６］、および図１、図２、図４ないし図６参照）、これらの係止爪を介してシューが本体部に取り付けられるようになっている。

前記従来の構成では、シューに係止爪のような突起が設けられているために、シューの成形時には、成形金型として、シューの上下方向に配置される上下型だけでは足りず、シューの幅方向の金型も必要となって、製造コストがアップする。

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、構造を簡略化でき、コストを低減できるチェーンガイド用またはチェーンテンショナアーム用シューを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、チェーンの張り側スパンの走行をガイドするためのチェーンガイドのガイド本体、またはチェーンの弛み側スパンに緊張力を作用させるためのチェーンテンショナアームのテンショナアーム本体とともに用いられるシューにおいて、チェーンが摺動するチェーン摺動面を有し、ガイド本体またはテンショナアーム本体に係止する係止突起を有していないことを特徴としている（請求項１参照）。

本発明によれば、ガイド本体またはテンショナアーム本体に係止する係止突起がシューに設けられていないので、シューの構造を簡略化できる。これにより、材料費を低減できるのみならず、シューの成形金型として上下型のみでシューを成形することが可能となるので、金型費も低減でき、その結果、製造コストを低減できる。

本発明では、シューが、チェーン摺動面と逆側の面から突設する係止突起を有していない（請求項２参照）。

本発明では、シューが、少なくとも当該シューの端部を除く領域において、一様な横断面形状を有している（請求項３参照）。これにより、シューの構造をさらに簡略化でき、製造コストをさらに低減できる。

本発明では、シューが全長にわたって一様な横断面形状を有している（請求項４参照）。これにより、シューの構造を一層簡略化でき、製造コストを一層低減できる。また、本発明によれば、押出成形による成形が可能となるので、単体当たりの成形時間を短縮でき、製造コストをより一層低減できる。

本発明では、シューが長手方向に直線状に延びている（請求項５参照）。この場合には、射出成形による成形時には、溶融材料を流す方向を一方向に揃えることが可能となり、これにより、シューの板厚を薄くできるので、材料費をさらに低減できるとともに、金型全体を薄くできることで金型費をさらに低減でき、これにより、製造コストをさらに低減できる。また、本発明によれば、押出成形による成形が可能となるので、単体当たりの成形時間を短縮でき、製造コストを一層低減できる。

さらに、シューの板厚を薄くできることで、チェーン摺動時のフリクションロスを低減でき、限界ＰＶ値を向上できるとともに、チェーン摺動時の発熱をガイド本体またはテンショナアーム本体側に逃がしやすくなるので、シューの温度上昇を抑制できる。

本発明では、シューが、走行中のチェーンをガイドするガイド部をチェーン摺動面に有している（請求項６参照）。

本発明では、ガイド部が、シューの幅方向端面から離れた位置に配置されている（請求項７参照）。

本発明に係るチェーンガイドは、長手方向に延びるガイド本体と、ガイド本体に取り付けられ、チェーンが摺動するチェーン摺動面を有するシューとを備えており、シューが、ガイド本体に係止する係止突起を有しておらず、ガイド本体が、シューを係止する係止部を有している（請求項８参照）。

本発明によれば、ガイド本体に係止する係止突起がシューに設けられていないので、シューの構造を簡略化できる。これにより、シューの材料費を低減できるのみならず、シューの成形金型として上下型のみでシューを成形することが可能となるので、金型費も低減でき、その結果、製造コストを低減できる。

本発明では、係止部が、ガイド本体の端部に設けられるとともに、シューの端部が挿入される係止凹部を有している（請求項９参照）。

本発明に係るチェーンテンショナアームは、長手方向に延びるテンショナアーム本体と、テンショナアーム本体に取り付けられ、チェーンが摺動するチェーン摺動面を有するシューとを備えており、シューが、テンショナアーム本体に係止する係止突起を有しておらず、テンショナアーム本体が、シューを係止する係止部を有している（請求項１０参照）。

本発明によれば、テンショナアーム本体に係止する係止突起がシューに設けられていないので、シューの構造を簡略化できる。これにより、シューの材料費を低減できるのみならず、シューの成形金型として上下型のみでシューを成形することが可能となるので、金型費も低減でき、その結果、製造コストを低減できる。

本発明では、係止部が、テンショナアーム本体の端部に設けられるとともに、シューの端部が挿入される係止凹部を有している（請求項１１参照）。

本発明では、シューが射出成形または押出成形により製作されている（請求項１２参照）。

以上のように、本発明によれば、ガイド本体またはテンショナアーム本体に係止する係止突起がシューに設けられていないので、シューの構造を簡略化でき、これにより、材料費を低減できるのみならず、シューの成形金型として上下型のみで成形することが可能となるので、金型費も低減でき、その結果、製造コストを低減できる効果がある。

本発明の一実施例によるシューを備えたチェーンテンショナアームの全体斜視図である。 前記チェーンテンショナアーム（図１）を構成するテンショナアーム本体の全体斜視図である。 前記テンショナアーム本体（図２）の正面概略図である。 前記テンショナアーム本体（図２）の平面概略図である。 図３のV-V線断面図である。 図４のVI-VI線断面図である。 図４のVII-VII線断面図である。 前記チェーンテンショナアーム（図１）を構成するシューの平面図である。 前記シュー（図８）の正面図である。 図８のX-X線断面図である。 前記チェーンテンショナアーム（図１）の組立工程を説明するための図である。 前記チェーンテンショナアーム（図１）の組立工程を説明するための図である。 前記チェーンテンショナアーム（図１）の組立工程を説明するための図である。

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１３は、本発明の一実施例によるシューおよびその適用例を説明するための図である。ここでは、シューが、チェーンの弛み側スパンに配置されるチェーンテンショナアームに適用される例を示すが、本実施例によるシューは、チェーンの張り側スパンに配置されるチェーンガイドにも同様に適用可能である（図示省略）。

図１に示すように、チェーンテンショナアーム１は、一端にボス部２Ａおよびこれに貫通形成された枢支孔２ａを有するテンショナアーム本体２と、その上部に取り付けられるシュー３とを備えている。テンショナアーム本体２は、シュー３を係止するための複数の係止部２０、２１、２２、２３を有している。テンショナアーム本体２は、たとえばガラス繊維入りの強化樹脂等から一体成形されるが、アルミダイカスト等の金属製であってもよく、あるいは、樹脂成形後にたとえば金属製の補強材で補強したものでもよい。シュー３は、走行中のチェーン（図示せず）が摺動するチェーン摺動面３０を有している。シュー３は、たとえば樹脂製である。

テンショナアーム本体２は、図２および図３に示すように、孤状に湾曲しつつ延びる上面２Ｃを有している。上面２Ｃは、シュー３の取付時にシュー３の下面が当接する当接面を構成している。テンショナアーム本体２の一端（つまりボス部２Ａ側の枢支端）において上面２Ｃの長手方向端部には、上面２Ｃから立ち上がる立壁部２４が設けられており、テンショナアーム本体２の他端（つまり自由端）において上面２Ｃの長手方向端部には、同様に、上面２Ｃから立ち上がる立壁部２５が設けられている（図４参照）。シュー３を上面２Ｃに装着した際、シュー３の一端は立壁部２４に当接し得るようになっており、このとき、シュー３の他端と立壁部２５との間には、一定の間隙ｅ（図１参照）が形成されるようになっている。この間隙ｅは、シュー３の熱膨張を吸収するためのものである。なお、ここでは、チェーンはシュー３の他端側から一端側に向かって走行するようになっている。

テンショナアーム本体２の各係止部２０、２１、２２、２３には、上面２Ｃに沿って延びるスリット２０ａ、２１ａ、２２ａ、２３ａがそれぞれ形成されている（図５ないし図７参照）。これらのスリット２０ａ、２１ａ、２２ａ、２３ａは、後述するように、シュー３の幅方向端部を係止するためのものである。係止部２０、２１は、テンショナアーム本体２の一端（枢支端）側に配置され、係止部２２、２３は、テンショナアーム本体２の他端側に配置されている。係止部２０、２１は、幅方向に対向することなく、互いにオフセットされて配置されている。同様に、係止部２２、２３は、幅方向に対向することなく、互いにオフセットされて配置されている（図２ないし図４参照）。また、テンショナアーム本体２の他端側には、当該テンショナアーム本体２の他端に押付力を作用させるためのテンショナ（図示せず）のピストン先端が係合する係合凹部２６が形成されている（図３、図６参照）。

シュー３は、図８ないし図１０に示すように、長手方向に直線状に延びる概略薄板状の部材であって、当該シュー３をテンショナアーム本体２に係止させるためのクリップやタブ、フック等の係止突起を含む係止部は、当該シュー３の端面はもとよりチェーン摺動面３０の裏側の面（下面）にも設けられていない。シュー３は長手方向全長にわたって一様な横断面形状を有している。

チェーン摺動面３０の幅方向両端縁部の近傍位置には、チェーン摺動面３０から立ち上がりつつチェーン摺動面３０に沿って長手方向に延びる一対のガイド（レール）部３２が設けられている。これらのガイド部３２は、走行中のチェーンをガイド（案内）するためのものである。各ガイド部３２は、シュー３の各幅方向端面３３から内方に若干量偏倚して離れた位置に配置されており、各ガイド部３２と各幅方向端面３３との間には、幅狭の平坦面３４がそれぞれ形成されている。シュー３において平坦面３４を含む幅方向端部は、シュー３をテンショナアーム本体２に取り付ける際に、テンショナアーム本体２の各係止部２０、２１、２２、２３の各スリット２０ａ、２１ａ、２２ａ、２３ａに挿入されて係止されるようになっている。シュー３の板厚ｔ（図１０）は、たとえば１．５ｍｍ以下の大きさに設定されている。なお、ここでの板厚ｔとは、チェーン摺動面３０（または平坦面３４）と下面３１との間の間隔を指している。

次に、シュー３の製造方法について説明する。
上述したように、シュー３は、図８および図９に示すような外観形状を有するとともに、図１０に示すような横断面形状を有しているため、射出成形による成形の際には、図１０の横断面形状の周囲領域を上下に２分割した上型および下型により製作可能であり、幅方向の型や中子は必要としない。また、この例では、シュー３が長手方向に直線状に延びるとともに、その横断面形状が全長にわたって一様であるため、押出成形によっても製作可能である。なお、射出成形または押出成形のいずれの成形法を用いるかは、成形品の横断面形状のみならず、樹脂材料の物性にもよる。たとえば、高粘性材料の場合には、材料の流動性が低く溶融材料が流れにくいため、押出成形法によるのが好ましく、これとは逆に、低粘性材料の場合には、材料の流動性が高く溶融材料が流れやすいため、射出成形法によるのが好ましい。

シュー３を構成する樹脂材料としては、具体的には、ＰＡ６６（ポリアミド６６）、ＰＡ４６（ポリアミド４６）、ＰＡ６６＋ＰＴＦＥ（ポリアミド６６およびポリテトラフルオロエチレン）、ＰＡ４６＋ＰＴＦＥ（ポリアミド４６およびポリテトラフルオロエチレン）などが用いられるが、これらには限定されない。

次に、上述のように構成されるチェーンテンショナアーム１の組立方法について、図１１ないし図１３を用いて説明する。
シュー３をテンショナアーム本体２に取り付ける際には、図１１に示すように、まず、シュー３の一端をテンショナアーム本体２の一端（枢支端）に装着する。この場合には、シュー３の一端における幅方向各端部を、テンショナアーム本体２の一端（枢支端）に配設された係止部２０、２１の各スリット２０ａ、２１ａ内にそれぞれ挿入させつつ、シュー３の一端をテンショナアーム本体２の一端側にスライドさせ、シュー３の一端をテンショナアーム本体２の立壁部２４に当接させる。

その状態から、図１２に示すように、シュー３の略中央部を湾曲させつつ、シュー３の他端を、テンショナアーム本体２の他端（自由端）に配設された係止部２３のスリット２３ａ内に挿入する。このとき、シュー３の他端における幅方向一端部を係止部２３のスリット２３ａに挿入させつつ、テンショナアーム本体２の他端側にスライドさせる。次に、シュー３の他端における幅方向他端部を係止部２２のスリット２２ａ内に挿入させつつ、テンショナアーム本体２の他端側にスライドさせる。これにより、図１３に示すように、シュー３がテンショナアーム本体２の弧状の上面２Ｃに沿いつつ上面２Ｃに装着されるとともに、シュー３の一端および他端における幅方向各端部がテンショナアーム本体２の各係止部２０、２１、２２、２３により係止されることになる。このとき、上述したように、シュー３の他端とテンショナアーム本体２の他端側の立壁部２５との間には、一定の間隙ｅが形成されている（図１参照）。このようにして、シュー３がテンショナアーム本体２に取り付けられ、チェーンテンショナアーム１が組み立てられる。

このような本実施例においては、シュー３をテンショナアーム本体２に係止させるためのクリップやタブ、フック等の係止突起が、シュー３の端面やチェーン摺動面３０の裏側の面、その他の部位にも設けられていないので、シュー３の構造を簡略化できる。これにより、材料費を低減できるのみならず、シュー３の成形金型として上下型のみで成形することが可能となるので、金型費も低減でき、その結果、製造コストを低減できる。

前記実施例では、シュー３が長手方向に直線状に延びているので、射出成形による成形時には、溶融材料を流す方向を一方向に揃えることが可能となり、これにより、シュー３の板厚ｔをたとえば１．５ｍｍ以下に薄くできるので、材料費をさらに低減できるとともに、金型全体を薄くできることで金型費をさらに低減でき、これにより、製造コストをさらに低減できる。なお、従来のようにシューが孤状に湾曲している場合、射出成形により成形可能なシューの板厚はせいぜい２〜３ｍｍである。また、押出成形による成形時には、単体当たりの成形時間を短縮でき、製造コストを一層低減できる。さらに、シューの板厚を薄くできることで、チェーン摺動時のフリクションロスを低減でき、限界ＰＶ値を向上できる、つまり耐摩耗性を向上できるとともに、チェーン摺動時の発熱量をガイド本体またはテンショナアーム本体側に逃がしやすくなるので、シューの温度上昇を抑制できる。この場合には、高価な低摩擦材や耐摩耗材、耐熱材を用いることなく、シューの板厚を薄くするという安価な構成により、耐摩擦性や耐摩耗性、耐熱性を向上できる。

本実施例では、シュー３が全長にわたって一様な横断面形状を有しているので、シュー３の構造をさらに簡略化でき、製造コストをさらに低減できる。

本実施例では、シュー３をテンショナアーム本体２に取り付ける際には、シュー３の一端をテンショナアーム本体２の枢支端に向かってテンショナアーム本体２の上面２Ｃに沿ってスライドさせ、その後、シュー３を湾曲させつつシュー３の他端をテンショナアーム本体２の自由端に向かってテンショナアーム本体２の上面２Ｃに沿ってスライドさせればよいので、チェーンテンショナアーム１の組立てが容易である。

上述したシューを備えたチェーンテンショナアームまたはチェーンガイドは、たとえば、エンジンのタイミングシステムに適用可能である。

以上、本発明に好適な実施例について説明したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、本発明には種々の変形例が含まれる。以下に変形例のいくつかの例を挙げておく。

＜第１の変形例＞
前記実施例では、シュー３が長手方向に直線状に延びる部材から構成された例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。シュー３は、孤状に湾曲しつつ延びる部材から構成されていてもよい。この場合においても、シュー３をテンショナアーム本体２に係止させるためのクリップやタブ、フック等の係止突起がシュー３に設けられないことで、シュー３の構造を簡略化でき、これにより、材料費を低減できるのみならず、シュー３の成形金型として上下型のみで成形することが可能となるので、金型費も低減でき、その結果、製造コストを低減できる。

＜第２の変形例＞
前記実施例では、シュー３が、長手方向全長にわたって一様な横断面形状を有している例を示したが、本発明は、シュー３が、少なくとも長手方向端部を除く領域において一様な横断面形状を有しているものにも同様に適用できる。これに該当する例としては、たとえば、シュー３の幅方向端部に形成される平坦面３４をシュー３の長手方向端部において、テンショナアーム本体２の各係止部２０、２１、２２、２３に対応する領域にのみ設け、それ以外の領域においては、平坦面３４を設けないようにすることが考えられる。あるいは、本発明は、シュー３が一様な横断面形状を有していないものにも適用可能である。これに該当する例としては、たとえば、シュー３のチェーン摺動面３０に形成される一対のガイド部３２をチェーン摺動面３０の長手方向に沿って連続して配設するのではなく、各ガイド部３２をチェーン摺動面３０に沿って断続的に（つまり長手方向に複数個）設けるとともに、各ガイド部３２を幅方向に対向させることなくオフセットさせて千鳥状に配置することが考えられる。

＜その他の変形例＞
上述した実施例および各変形例はあらゆる点で本発明の単なる例示としてのみみなされるべきものであって、限定的なものではない。本発明が関連する分野の当業者は、本明細書中に明示の記載はなくても、上述の教示内容を考慮するとき、本発明の精神および本質的な特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する種々の変形例やその他の実施例を構築し得る。

＜他の適用例＞
前記実施例では、本発明がエンジンのタイミングシステムに適用された例を示したが、本発明は、その他のチェーン装置、たとえばバランサーチェーンやオイルポンプ駆動チェーン等のエンジンの補機駆動用チェーン等にも同様に適用可能である。

本発明は、チェーンガイド用およびチェーンテンショナアーム用シューに有用であり、とくに構造の簡略化を要求されるものに適している。

１： チェーンテンショナアーム

２： テンショナアーム本体
２０〜２３： 係止部
２０ａ〜２３ａ： スリット（係止凹部）

３： シュー
３０： チェーン摺動面

特開２０００−９７３００号公報（段落［００１６］、および図１、図２、図４ないし図６参照）

Claims (12)

1. チェーンの張り側スパンの走行をガイドするためのチェーンガイドのガイド本体またはチェーンの弛み側スパンに緊張力を作用させるためのチェーンテンショナアームのテンショナアーム本体とともに用いられるシューにおいて、
   チェーンが摺動するチェーン摺動面を有し、前記ガイド本体またはテンショナアーム本体に係止する係止突起を有していない、
   ことを特徴とするチェーンガイド用またはチェーンテンショナアーム用シュー。
2. 請求項１において、
   前記シューが、前記チェーン摺動面と逆側の面から突設する前記係止突起を有していない、
   ことを特徴とするチェーンガイド用またはチェーンテンショナアーム用シュー。
3. 請求項１において、
   前記シューが、少なくとも当該シューの端部を除く領域において、一様な横断面形状を有している、
   ことを特徴とするチェーンガイド用またはチェーンテンショナアーム用シュー。
4. 請求項１において、
   前記シューが、全長にわたって一様な横断面形状を有している、
   ことを特徴とするチェーンガイド用またはチェーンテンショナアーム用シュー。
5. 請求項１において、
   前記シューが、長手方向に直線状に延びている、
   ことを特徴とするチェーンガイド用またはチェーンテンショナアーム用シュー。
6. 請求項１において、
   前記シューが、走行中のチェーンをガイドするガイド部を前記チェーン摺動面に有している、
   ことを特徴とするチェーンガイド用またはチェーンテンショナアーム用シュー。
7. 請求項６において、
   前記ガイド部が、前記シューの幅方向端面から離れた位置に配置されている、
   ことを特徴とするチェーンガイド用またはチェーンテンショナアーム用シュー。
8. チェーンの張り側スパンの走行をガイドするためのチェーンガイドであって、
   長手方向に延びるガイド本体と、
   前記ガイド本体に取り付けられ、チェーンが摺動するチェーン摺動面を有するシューとを備え、
   前記シューが、前記ガイド本体に係止する係止突起を有しておらず、
   前記ガイド本体が、前記シューを係止する係止部を有している、
   ことを特徴とするチェーンガイド。
9. 請求項８において、
   前記係止部が、前記ガイド本体の端部に設けられ、前記シューの端部が挿入される係止凹部を有している、
   ことを特徴とするチェーンガイド。
10. チェーンの弛み側スパンに緊張力を作用させるためのチェーンテンショナアームであって、
    長手方向に延びるテンショナアーム本体と、
    前記テンショナアーム本体に取り付けられ、チェーンが摺動するチェーン摺動面を有するシューとを備え、
    前記シューが、前記テンショナアーム本体に係止する係止突起を有しておらず、
    前記テンショナアーム本体が、前記シューを係止する係止部を有している、
    ことを特徴とするチェーンテンショナアーム。
11. 請求項１０において、
    前記係止部が、前記テンショナアーム本体の端部に設けられ、前記シューの端部が挿入される係止凹部を有している、
    ことを特徴とするチェーンガイド。
12. 請求項１記載のシューの製造方法であって、
    前記シューが射出成形または押出成形により製作されている、
    ことを特徴とする製造方法。

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