JP5233422B2 - 位置決めユニット - Google Patents

Description

本発明は、チェーン駆動装置に備えられる位置決めユニットに関するものである。

チェーン駆動装置には、タイミングチェーンの張力を調整するチェーンテンショナーや、タイミングチェーンの振動を防止し、該チェーンを案内するためのチェーンガイド（スライドバー）など、タイミングチェーンを位置決めする部品が設けられている。このようなタイミングチェーンを位置決めする部品として、アーム、及びアームに固定されるシューとから構成されてユニット化したものが知られている（特許文献１，２参照）。

図１２〜図１５を参照して、従来例に係る位置決めユニットについて説明する。図１２は従来例に係る位置決めユニットを構成するアームとシューとの嵌合方法を説明する斜視図である。図１３は従来例に係る位置決めユニットを構成するシューの側面図である。図１４は従来例に係る位置決めユニットを構成するシューの底面図である。図１５は従来例に係る位置決めユニットを構成するシューの一部の断面図である。なお、図１５は図１４中のＡＡ断面図である。

従来例に係る位置決めユニット２００は、アーム２１０と、アーム２１０に対して嵌合により固定されるシュー２２０とから構成される。シュー２２０の表面２２０ａは、タイミングチェーンが摺動する摺動面としての役割を担う部分であり、その両側にはタイミングチェーンの幅方向の位置ずれを防止するガイド２２１が設けられている。また、シュー２２０の一端側には、アーム２１０の一端部が挿入される被挿入部２２２が設けられており、他端側には、アーム２１０の抜け落ちを防止する突起２２４が設けられている。なお、被挿入部２２２は、先端側と一方の側面側にそれぞれ壁面２２２Ｘ，２２２Ｙを有し、他方の側面側は開放された構成である。

そして、シュー２２０の短手方向の両側には、アーム２１０に対してシュー２２０を固定するための複数の係止突起２２３が設けられている。これら複数の係止突起２２３は、その先端に係止片２２３ａを備えている（図１５参照）。

シュー２２０をアーム２１０に嵌合する場合には、まず、シュー２２０の被挿入部２２２にアーム２１０の一端部を挿入する。そして、シュー２２０の一端側を中心にして、図１２中矢印Ｘに示すように、シュー２２０を回転させつつ、全ての係止突起２２３を、アーム２１０にそれぞれ係止させる。このようにして、アーム２１０の表面を覆うようにシュー２２０が嵌合され、シュー２２０がアーム２１０に固定される。

以上のように構成される位置決めユニットにおいては、シュー２２０の短手方向の両側に設けられた複数の係止突起２２３を全てアーム２１０に係止させなければならない。そのため、シュー２２０をアーム２１０に嵌合させる作業の手間がかかってしまう。

また、先端に係止片２２３ａを備える係止突起２２３をアーム２１０に係止させる構造上、係止突起２２３の本体部分（係止片２２３ａを除く部分）とアーム２１０との間には、比較的大きなクリアランスが必要となる。また、上記の通り、図１２中矢印Ｘに示すようにシュー２２０を回転させつつ、全ての係止突起２２３をアーム２１０に係止させなければならないので、シュー２２０の他端側に設けられた突起２２４とアーム２１０との間にも、比較的大きなクリアランスが必要となる。以上のことから、アーム２１０とシュー２２０とは遊びを持った状態で固定されるため、振動等によって、アーム２１０とシュー
２２０との間には摩擦が生じる。従って、アーム２１０とシュー２２０との間で摺動摩耗が生じてしまうという欠点もある。

なお、引用文献２には、クリープ変形が生じた場合に２部材がロックされる技術が開示されている。しかしながら、当該技術においては、クリープ変形が生じていない状態では、２部材間には摩擦が生じ得るため、摺動摩耗が生じてしまう欠点は解消されていない。
特許第３４４８１２２号公報 特開２００５−６９４８６号公報

本発明の目的は、アームとシューとをより確実に固定することのできる位置決めユニットを提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明の位置決めユニットは、
アームと、
チェーン駆動装置におけるタイミングチェーンが摺動する摺動面を有し、かつ前記アー
ムに固定されるシューと、を備え、
前記タイミングチェーンの位置決めを行う位置決めユニットにおいて、
前記シューは、
前記アームの長手方向の一端部が挿入される、先端側と一方の側面側にそれぞれ壁面を有する被挿入部と、
該アームの長手方向の他端部を一端側に向けて押圧するスナップフィットと、を有し、
前記被挿入部に前記アームの一端部を挿入させた状態で、前記シューの一端側を中心にして、該シューとアームとの対向面同士が近づく方向に、該シューを回転させて、前記アームの他端に設けられた係止穴に前記スナップフィットを係止させることで、前記アームにおけるタイミングチェーンとの対向面側を覆うように該アームに対して前記シューが固定されることを特徴とする。

本発明によれば、シューに備えられた被挿入部にアームの一端部が挿入され、シューに備えられた押圧部がアームを一端側に向けて押圧することで、アームとシューが固定される構成を採用している。従って、アームとシューとの間で遊びをなくすことができ、アームとシューとをより確実に固定することができる。

スナップフィットによりシューをアームに固定させるので、アームとシューとを固定させる作業を容易にすることができる。

前記シューの短手方向の両側には、前記アームの側面に当ることで、該シューのアームの短手方向に対する位置決めを行う位置決め突起がそれぞれ設けられているとよい。

これにより、シューのアームの短手方向に対する位置決めをより確実にすることができる。

前記位置決め突起はスナップフィットであるとよい。

これにより、シューがアームから抜け落ちてしまうことをより確実に防止できる。

なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。

以上説明したように、本発明によれば、アームとシューとをより確実に固定することが
できる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例）
図１〜図９を参照して、本発明の実施例に係る位置決めユニットについて説明する。なお、本発明の位置決めユニットは、チェーン駆動装置において、タイミングチェーンの張力を調整するチェーンテンショナーや、タイミングチェーンの振動を防止し、該チェーンを案内するためのチェーンガイド（スライドバー）として適用できる。本実施例では、チェーンテンショナーとして用いられる場合を例にして説明する。

＜チェーン駆動装置＞
図１を参照して、本発明の実施例に係る位置決めユニットが適用されたチェーン駆動装置について説明する。図１は本発明の実施例に係るチェーン駆動装置の概略構成図である。

本実施例に係るチェーン駆動装置は、クランク軸（不図示）からカム軸（不図示）へ運動を伝えるタイミングチェーン１４０と、タイミングチェーン１４０を駆動するための複数のスプロケット１２０，１３０と、摩耗によるタイミングチェーン１４０の伸びの影響を調整するためのチェーンテンショナー（位置決めユニット）１００とを備えている。なお、チェーンテンショナー１００は、タイミングチェーン１４０の位置決めを行うことによって、タイミングチェーン１４０の張力を調整するものであり、タイミングチェーン１４０の位置決めを行うための装置といえる。

以上のように構成されるチェーン駆動装置は、クランク軸からカム軸に駆動を伝えるための装置であり、４サイクルエンジンなどに備えられる。

チェーンテンショナー１００は、アーム１０と、アーム１０に対して嵌合により固定されるシュー２０とから構成される。そして、チェーンテンショナー１００は、一端側がテンショナー１１０によってタイミングチェーン１４０に向かって押圧され、他端側がエンジンブロック（不図示）に軸支される。

＜アーム及びシュー＞
特に、図２〜図７を参照して、チェーンテンショナーを構成するアーム１０及びシュー２０について詳細に説明する。図２は本発明の実施例に係るアームの斜視図である。図３は本発明の実施例に係るシューの斜視図である。図４は本発明の実施例に係るアームの概略図である。なお、図４（ａ）は一部破断側面図（他端部付近のみ断面図）であり、図４（ｂ）は背面図（図４(ａ）中右側端部に相当する図)である。図５は本発明の実施例に係るシューの側面図である。図６は本発明の実施例に係るシューの底面図である。図７は本発明の実施例に係るシューの一部断面図（図６中、ＡＡ断面図）である。

アーム１０の表面１０ａは弓形状に湾曲した面で構成されている。そして、アーム１０の一端側には、シュー２０に設けられた被挿入部２２に挿入する挿入部１１が設けられ、他端側にはエンジンブロック（不図示）に軸支させるための貫通孔１２が設けられている。また、アーム１０の他端には、係止穴１３が設けられている（図４参照）。

シュー２０の表面２０ａは、タイミングチェーン１４０が摺動する摺動面としての役割を担う部分であり、弓形状に湾曲した面で構成されている。また、シュー２０の裏面２０ｂも、アーム１０の表面１０ａに密着するように弓形状に湾曲した面で構成されている。

シュー２０の表面側の短手方向の両側には、タイミングチェーン１４０の幅方向の位置ずれを防止するガイド２１が設けられている。そして、シュー２０の長手方向の一端側には、アーム１０の挿入部１１が挿入される被挿入部２２が設けられている。なお、被挿入部２２は、先端側と一方の側面側にそれぞれ壁面２２Ｘ，２２Ｙを有し、他方の側面側は開放された構成である。また、シュー２０の長手方向の他端側には、アーム１０の長手方向の他端部を一端側に向けて押圧する押圧部としてのスナップフィット２４が設けられている。更に、シュー２０の裏面側の短手方向の両側には、それぞれ複数の位置決め突起２３が設けられている。

＜アームとシューとの嵌合手順＞
特に、図８及び図９を参照して、本発明の実施例に係るアーム１０とシュー２０との嵌合手順について説明する。図８は本発明の実施例に係るアームとシューとの嵌合方法を説明する側面図である。なお、図８中、アームの一部（他端部付近）については説明の便宜上断面図にて示している。図９は本発明の実施例に係るアームとシューが固定された状態における一部拡大断面図である。

シュー２０をアーム１０に嵌合する場合には、まず、シュー２０の被挿入部２２にアーム１０の一端側の挿入部１１を挿入する。そして、シュー２０の一端側を中心にして、図８中矢印Ｙに示すように、シュー２０を回転させて、スナップフィット２４をアーム１０の他端に設けられた係止穴１３に係止させる。すると、スナップフィット２４の先端が係止穴１３の穴底を押圧した状態となり、スナップフィット２４によって、アーム１０の長手方向の他端部を一端側に向けて押圧した状態となる（図９中、矢印Ｐ参照）。

これにより、アーム１０におけるタイミングチェーン１４０との対向面側（つまり表面１０ａ）を覆うようにシュー２０が嵌合され、シュー２０がアーム１０に固定される。なお、シュー２０がアーム１０に固定された状態においては、アーム１０の表面１０ａとシュー２０の裏面２０ｂが全面的に密着した状態となる。また、シュー２０がアーム１０に固定された状態においては、シュー２０の短手方向の両側にそれぞれ設けられた複数の位置決め突起２３が、アーム１０の短手方向の両側にそれぞれ配された状態となる。これにより、アーム１０の側面と位置決め突起２３が当ることによって、シュー２０のアーム１０の短手方向に対する位置ずれが防止される。

＜本実施例の優れた点＞
本実施例に係る位置決めユニット（チェーンテンショナー１００）によれば、シュー２０に備えられた被挿入部２２にアーム１０の一端側の挿入部１１が挿入され、シュー２０に備えられた押圧部としてのスナップフィット２４がアーム１０を一端側に向けて押圧することで、アーム１０とシュー２０が嵌合によって固定される構成を採用している。従って、アーム１０とシュー２０との間で遊びをなくすことができ、アーム１０とシュー２０とをより確実に固定することができる。また、これに伴い、エンジンの振動等によって、アーム１０とシュー２０との間で摩擦が生じてしまうことを抑制でき、これらの摺動摩耗を抑制することができる。

また、本実施例によれば、スナップフィット２４による弾性力によってシュー２０をアーム１０に固定する構造を採用している。そして、シュー２０をアーム１０に嵌合する際には、上記の通り、シュー２０の被挿入部２２にアーム１０の一端側の挿入部１１を挿入させた状態で、シュー２０の一端側を中心にして、図８中矢印Ｙ方向にシュー２０を回転
させる。この過程において、スナップフィット２４は、アーム１０の他端に当って弾性的に一旦変形した後に、弾性復元力によって元の形状に戻って、その先端がアーム１０の他端に設けられた係止穴１３に係止される。

このように、シュー２０をアーム１０に嵌合させる作業は、シュー２０の被挿入部２２にアーム１０の一端側の挿入部１１を挿入させた状態で、シュー２０を図８中矢印Ｙ方向に回転させるだけでよい。そして、シュー２０を回転させる作業においては、スナップフィット２４を弾性的に変形させる力を必要とするに過ぎない。従って、従来例で説明したように、シューに設けられた複数の係止突起をそれぞれアームに係止させる構成の場合に比べて、極めて容易にシュー２０をアーム１０に嵌合させることができる。

また、本実施例においては、シュー２０の短手方向の両側に、シュー２０のアーム１０の短手方向に対する位置決めを行う位置決め突起２３がそれぞれ複数設けられている。従って、シュー２０のアーム１０の短手方向に対する位置ずれが防止される。

なお、本実施例においては、これら複数の位置決め突起２３は、シュー２０のアーム１０の短手方向に対する位置ずれ防止機能が発揮されればよく、シュー２０をアーム１０に固定する機能が発揮される必要はない。そして、これに伴い、位置決め突起２３とアーム１０との間のクリアランスを狭くしても、シュー２０をアーム１０に嵌合させる際の支障にはならない。少なくとも、従来例で説明したように、シューに設けられた複数の係止突起をそれぞれアームに係止させる構成の場合において、係止突起の本体部分とアームとの間に設けるクリアランスに比べて、位置決め突起２３とアーム１０との間に設けるクリアランスの方が狭くすることができる。従って、シュー２０のアーム１０の短手方向に対する位置決めをより確実にすることができる。

（その他）
上記実施例では、シュー２０の一方の側面側に３個の位置決め突起２３を設け、他方の側面側に２個の位置決め突起２３を設け、かつ両側の各位置決め突起２３が長手方向に対して位置がずれるように配置させる場合を示した（図６参照）。しかしながら、シューに設ける位置決め突起の個数や配置に関しては、アームやシューの形状や大きさに応じて適宜設定することができる。例えば、両側の位置決め突起２３が長手方向の同じ位置に並ぶように設けてもよい。

また、シュー２０の長手方向の一端側に設けられる被挿入部２２について、上記実施例では、先端側と一方の側面側にそれぞれ壁面２２Ｘ，２２Ｙを有し、他方の側面側は開放された構成を示した。しかしながら、この被挿入部２２の構成は、そのような構成に限られるものではなく、要は、アーム１０の先端の挿入部１１を挿入することができ、かつアーム１０の先端の挿入部１１を位置決めすることができる（少なくとも、アーム１０の先端方向に対する位置決めをすることができる）構成であればよい。被挿入部の変形例について図１０を参照して説明する。図１０はシューの先端に設けられる被挿入部の変形例を示す概略図である。

図１０（ａ）に示す被挿入部２２ａは、先端側と両方の側面側にそれぞれ壁面２２Ｘ，２２Ｙ，２２Ｚを有する構成である。また、図１０（ｂ）に示す被挿入部２２ｂは、先端側と一方の側面側にそれぞれ壁面２２Ｘ，２２Ｙを有し、先端側の壁面２２Ｘは、シュー先端の幅方向の半分の領域にのみ設けられた構成である。いずれの被挿入部２２ａ，２２ｂにおいても、アーム１０の先端の挿入部１１を挿入することができ、かつアーム１０の先端の挿入部１１を位置決めすることができることは言うまでもない。

上記実施例では、シュー２０の短手方向の両側に設ける位置決め突起２３は、位置決め
機能のみを発揮させる場合の構成を示した。しかしながら、シュー２０をアーム１０に嵌合させる際の作業性にそれほど悪影響を与えない範囲であれば、位置決め突起に対して、シュー２０をアーム１０に固定させる機能を付与する構成を採用してもよい。例えば、図１１に示すように、位置決め突起２３ａをスナップフィットとすることによって、位置決め突起２３ａは、位置決め機能を発揮するだけでなく、シュー２０がアーム１０から抜け落ちてしまうことをより確実に防止する機能を発揮する。なお、図１１は本発明の実施例の変形例に係るシューの一部断面図（図６中、ＡＡ断面図に相当）である。

図１は本発明の実施例に係るチェーン駆動装置の概略構成図である。 図２は本発明の実施例に係るアームの斜視図である。 図３は本発明の実施例に係るシューの斜視図である。 図４は本発明の実施例に係るアームの概略図である。 図５は本発明の実施例に係るシューの側面図である。 図６は本発明の実施例に係るシューの底面図である。 図７は本発明の実施例に係るシューの一部断面図である。 図８は本発明の実施例に係るアームとシューとの嵌合方法を説明する側面図である。 図９は本発明の実施例に係るアームとシューが固定された状態における一部拡大断面図である。 。図１０はシューの先端に設けられる被挿入部の変形例を示す概略図である。 図１１は本発明の実施例の変形例に係るシューの一部断面図である。 図１２は従来例に係る位置決めユニットを構成するアームとシューとの嵌合方法を説明する斜視図である。 図１３は従来例に係る位置決めユニットを構成するシューの側面図である。 図１４は従来例に係る位置決めユニットを構成するシューの底面図である。 図１５は従来例に係る位置決めユニットを構成するシューの一部の断面図である。

符号の説明

１０ アーム
１０ａ 表面
１１ 挿入部
１２ 貫通孔
１３ 係止穴
２０ シュー
２０ａ 表面
２０ｂ 裏面
２１ ガイド
２２，２２ａ，２２ｂ 被挿入部
２２Ｘ，２２Ｙ，２２Ｚ 壁面
２３，２３ａ 位置決め突起
２４ スナップフィット
１００ チェーンテンショナー
１１０ テンショナー
１２０，１３０ スプロケット
１４０ タイミングチェーン

Claims (3)

1. アームと、
   チェーン駆動装置におけるタイミングチェーンが摺動する摺動面を有し、かつ前記アームに固定されるシューと、を備え、
   前記タイミングチェーンの位置決めを行う位置決めユニットにおいて、
   前記シューは、
   前記アームの長手方向の一端部が挿入される、先端側と一方の側面側にそれぞれ壁面を有する被挿入部と、
   該アームの長手方向の他端部を一端側に向けて押圧するスナップフィットと、を有し、
   前記被挿入部に前記アームの一端部を挿入させた状態で、前記シューの一端側を中心にして、該シューとアームとの対向面同士が近づく方向に、該シューを回転させて、前記アームの他端に設けられた係止穴に前記スナップフィットを係止させることで、前記アームにおけるタイミングチェーンとの対向面側を覆うように該アームに対して前記シューが固定されることを特徴とする位置決めユニット。
2. 前記シューの短手方向の両側には、前記アームの側面に当ることで、該シューのアームの短手方向に対する位置決めを行う位置決め突起がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の位置決めユニット。
3. 前記位置決め突起はスナップフィットであることを特徴とする請求項２に記載の位置決めユニット。

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