WO2017047491A1 - チェーンガイド及びチェーンテンショナ装置 - Google Patents

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WO2017047491A1
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roller
guide
outer ring
outer peripheral
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聞倬 馬
加藤　晃央
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Ntn株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/18—Means for guiding or supporting belts, ropes, or chains

Definitions

  • the present invention relates to a chain guide and a chain tensioner device for applying tension so that a chain stretched endlessly is pressed to prevent the chain from slackening.
  • a chain guide that contacts the chain is installed in the middle of the chain spanned endlessly between the drive sprocket and the driven sprocket, and at least one of the chain guides is set substantially perpendicular to the traveling direction of the chain.
  • This chain guide is characterized in that since the contact with the chain is a rolling contact, the running resistance of the chain is small and the torque transmission loss is small.
  • the chain guide 31 in which the contact with the chain 30 is a rolling contact includes a guide base 33 composed of a pair of side plates 32 extending in the traveling direction of the chain 30 and a chain attached to the guide base 33 as shown in FIGS. 30 includes a plurality of roller shafts 34 attached at intervals along the traveling direction, and rollers 35 rotatably supported by the roller shafts 34.
  • the roller 35 is rotatably mounted on the outer periphery of the roller shaft 34, and the cylindrical outer peripheral surface of the roller 35 contacts the chain 30 for guidance.
  • the roller 35 is a roller bearing comprising a steel outer ring 36, a plurality of rollers 37 incorporated inside the outer ring 36, and a cage 38 that holds these rollers 37. Is used.
  • FIG. 11 shows a state in which the roller 35 is biased leftward.
  • the roller 35 is a roller bearing having the steel outer ring 36 as described above, and the steel outer ring 36 has a straight portion 36A having a constant outer diameter and a cross-sectional circle provided at both ends of the straight portion 36A. It consists of an arc-shaped round portion 36B and a flange portion 36C extending radially inward from the round portion 36B.
  • the chain 30 runs on the straight portion 36 ⁇ / b> A on the outer periphery of the outer ring 36.
  • the present invention provides a guide base comprising a pair of side plates extending in the running direction of the chain, and a plurality of roller shafts attached to the guide base at intervals along the running direction of the chain. And a roller guide rotatably supported by each of the roller shafts, and the outer peripheral surface of the roller is a chain guide including a central straight portion and arc-shaped round portions provided at both ends of the straight portion. A guide portion is provided on opposite surfaces of the pair of side plates to guide the traveling chain to the straight portion of the outer peripheral surface of the roller.
  • the guide portions provided on the opposing surfaces of the pair of side plates are set so as to satisfy the following relationship.
  • the outer ring can be constituted by a straight portion having a constant outer diameter, a round portion having a circular arc section provided at both ends of the straight portion, and a flange portion extending radially inward from the round portion.
  • the traveling chain is guided to the middle of the straight portion of the outer peripheral surface of the roller by the guide portions located on the opposing surfaces of the pair of side plates, so that the link plate of the chain comes off from the straight portion of the outer ring.
  • the guide portions located on the opposing surfaces of the pair of side plates, so that the link plate of the chain comes off from the straight portion of the outer ring.
  • FIG. 2 Schematic which shows the chain transmission of embodiment of this invention 1 is a perspective view of the chain guide shown in FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the chain guide shown in FIG. Right side view of the chain guide shown in FIG. Exploded front view showing part of guide base and rollers Enlarged cross-sectional view along line VI-VI in FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing the outer shape of the roller shown in FIG.
  • Perspective view of a conventional chain guide 8 is a longitudinal sectional view of the chain guide shown in FIG. Right side view of the chain guide shown in FIG. Fig. 8 is an enlarged cross-sectional view along the line XI-XI.
  • FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing a state where the chain is shifted to the right side from the state of FIG.
  • FIG. 1 shows a chain transmission device incorporating a chain guide according to an embodiment of the present invention.
  • This chain transmission device spans between a drive sprocket 2 fixedly attached to a crankshaft 1 of an engine, a driven sprocket 4 fixedly attached to a camshaft 3, and the drive sprocket 2 and the driven sprocket 4.
  • the rotation of the crankshaft 1 is transmitted to the camshaft 3 through the chain 5, and the combustion chamber valve (not shown) is opened and closed by the rotation of the camshaft 3.
  • the rotation direction of the crankshaft 1 is constant (right rotation in the figure).
  • the chain 5 is stretched on the side that is pulled into the drive sprocket 2 as the crankshaft 1 rotates.
  • the portion on the side that is fed from the drive sprocket 2 is the slack side.
  • a fixed chain guide 9 is provided on the tension side of the chain 5.
  • the chain guide 7 extends vertically up and down along the chain 5, and a fulcrum shaft 6 is inserted into an insertion hole 10 provided at the upper end of the chain guide 7, and is supported so as to be swingable about the fulcrum shaft 6.
  • a pressing device 8 is in contact with the swinging end portion of the chain guide 7, and the chain guide 7 is pressed toward the chain 5 by the pressing device 8.
  • the chain guide 9 also has a shape that extends vertically up and down along the chain 5, similarly to the chain guide 7.
  • the chain guide 9 is fixed by tightening the bolts 14 by inserting bolts 14 into insertion holes 13 provided at both upper and lower ends.
  • the swinging side chain guide 7 has an insertion hole 10 for inserting the swinging fulcrum shaft 6 at one end.
  • the chain guide 9 on the fixed side is different from that formed in that the insertion holes 13 for inserting the fixing bolts 14 are formed at both ends, but otherwise the same configuration. It is.
  • the chain guide 7 includes a guide base 15 extending in the traveling direction of the chain 5 and a plurality of rollers attached to the guide base 15 at intervals along the traveling direction of the chain 5.
  • the shaft 16 includes a roller 17 rotatably supported on each roller shaft 16.
  • the guide base 15 extends along the running direction of the chain 5 and is disposed between a pair of opposed side plates 18 and 18 that support both ends of each roller shaft 16 and the adjacent roller shafts 16, and the side plates 18 and 18 are connected to each other. And a connecting portion 19 for connecting the two. Both ends of the connecting portion 19 are fixed to the side plate 18, hold the facing distance of the side plate 18, and form an accommodation space for the roller 17 between the adjacent connecting portions 19. As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the opposing surfaces of the side plates 18 that are opposite to each other communicate with the circular recess 20 that supports the shaft end of the roller shaft 16, and the circular recess 20 from the convex side edge of the side plate 18. A shaft introduction groove 21 is provided.
  • the shaft introduction groove 21 is formed in a tapered shape in which the groove width gradually decreases from the convex edge of the side plate 18 toward the circular recess 20, and the shaft of the roller shaft 16 passes through the shaft introduction groove 21. The end is introduced into the circular recess 20.
  • the width D 1 of the narrow portion of the shaft introducing groove 21 is larger than the inner diameter D 2 of the circular recessed portion 20. Is also formed to be small.
  • the inner diameter D2 of the circular recess 20 is slightly smaller than the outer diameter d of the shaft end of the roller shaft 16, and the shaft end of the roller shaft 16 is fitted into the circular recess 20 with a margin.
  • the guide base 15 can be formed by injection molding of a synthetic resin containing a fiber reinforcement.
  • a synthetic resin for example, polyamide (PA) such as nylon 66 or nylon 46 can be used. Glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, etc. can be used as the fiber reinforcing material to be blended in the synthetic resin.
  • the guide base 15 may be formed of a light metal such as an aluminum alloy or a magnesium alloy.
  • the roller shaft 16 is a solid cylindrical body formed of a steel material such as SUJ2 or SC material, and is heat-treated to improve the wear resistance of the surface. Examples of the heat treatment include bright quenching and induction quenching.
  • the roller shaft 16 a solid structure instead of a hollow structure, it is possible to suppress a decrease in the cylindricity of the surface of the roller shaft 16 due to thermal distortion, and as a result, it is possible to suppress the rotation sound of the roller 17. Is possible.
  • the roller 17 is rotatably mounted on the outer periphery of the roller shaft 16, and the cylindrical outer peripheral surface of the roller 17 contacts the chain 5 for guidance.
  • the roller 17 is a roller bearing including an outer ring 22, a plurality of rollers 23 incorporated inside the outer ring 22, and a cage 24 that holds these rollers 23.
  • the outer ring 22 is a shell-shaped outer ring obtained by drawing a steel plate such as SPC or SCM into a cup shape, and is provided at a straight portion 22A having a constant outer diameter and at both ends of the straight portion 22A. It comprises a round portion 22B having a circular arc shape and a flange portion 22C extending radially inward from the round portion 22B.
  • the rounded portion 22B having an arc-shaped cross section is provided at the end of the outer ring 22, the aggression against the guide base 15 when the end of the outer ring 22 contacts the guide base 15 is reduced, and wear of the guide base 15 is prevented. Can do.
  • the outer ring 22 is a heat-treated product that has been cured by heat treatment, and the wear resistance of the outer peripheral surface is ensured by the heat treatment.
  • Examples of the heat treatment of the outer ring 22 include induction hardening, carburizing treatment, and carbonitriding treatment. Further, the cylindricity of the outer peripheral surface of the outer ring 22 is 20 ⁇ m or less after the heat treatment.
  • the cylindricity of the outer peripheral surface of the outer ring 22 is assumed to be a coaxial cylinder in which all points on the outer peripheral surface are between two coaxial cylinders and the distance between the two cylinders in the radial direction is minimized. In the radial direction between the two cylinders.
  • the thickness of a shell-type outer ring having an outer diameter of 25 mm or less is set to about 0.5 mm to 0.8 mm in order to facilitate drawing, but here, the thickness of the outer ring 22 is set to 1.
  • the range is set to 0 mm to 3.0 mm.
  • the thickness of the outer ring 22 is 1.0 mm or more, the rigidity of the outer ring 22 is increased. Therefore, when heat treatment is performed, the cylindricity of the outer peripheral surface is less likely to decrease, and the shell shape having an outer peripheral surface cylindricity of 20 ⁇ m or less. An outer ring can be obtained.
  • the thickness of the outer ring 22 is preferably 3.0 mm or less.
  • the outer diameter of the straight portion 22A of the outer ring 22 is set in the range of 10 mm to 25 mm.
  • the arc radius r of the outer surface of the round portion 22B is set in the range of 0.5 mm to 1.5 mm.
  • FIGS. 6 and 7 show a state in which the outer ring 22 moves to one side (leftward) and the left surface of the outer ring 22 contacts the inner surface of the left side plate 18. There is a gap C between the inner surface of the side plate 18.
  • Width W 27 between the guide portion 27 provided on the facing surfaces of the pair of side plates 18 is wider than the width W 5 of the chain 5 (distance of the link plate 5A of the chain 5), the straight portion 22A of the outer peripheral surface of the outer ring 22
  • the width is set to be narrower than the width obtained by subtracting the clearance C from the width W 22A .
  • the traveling chain 5 is guided to the middle of the straight portion 22 ⁇ / b> A on the outer peripheral surface of the roller 17 by the guide portion 27 positioned on the opposing surfaces of the pair of side plates 18.
  • the link plate 5A is removed from the straight portion 22A of the outer ring 22 and is prevented from falling between the rounded portion 22B of the outer ring 22 and the clearance C as in the conventional example of FIG. Can be prevented.
  • minute irregularities may be formed on the surface of the outer ring 22.
  • the surface of the outer ring 22 may be nitrided to improve the strength.
  • the generatrix shape of the surface of the outer ring 22 is preferably a drum shape or a straight shape in order to avoid local surface pressure due to point contact with the chain 5.
  • the outer ring 22 can be formed by press molding or machining.
  • the inward flange portions 22C at both ends are subjected to edge bending after the retainers 24 and 23 are assembled and heat-treated after assembly.
  • the outer ring 22 of the roller bearing constituting the roller 17 is lower than the end surface of the guide base 15 with the roller shaft 16 fitted between the pair of opposed side plates 18 and 18. Further, since the link plate 5a of the chain 5 travels while being guided by the guide portion 27 provided on the opposing surfaces of the pair of side plates 18, the traveling chain 5 is prevented from coming off the opposing wall surface of the guide base 15.
  • the height between the outer ring 22 of the roller bearing constituting the roller 17 and the end surface of the guide base 15 is lower than the position of the connecting pin 5B connecting the link plate 5A constituting the chain 5. If the height between the outer ring 22 and the end surface of the guide base 15 is higher than the position of the connecting pin 5B that connects the link plate 5A that constitutes the chain 5, the connecting pin 5B hits the opposing wall surface of the guide base 15. It is not preferable.
  • the chain 5 travels between the drive sprocket 2 and the driven sprocket 4, and torque is transmitted from the crankshaft 1 to the camshaft 3 by the chain 5.
  • the chain guide 7 on the swing side keeps the tension of the chain 5 constant by pressing the chain 5 with the urging force of the pressing device 8, and the chain guide 9 on the fixed side runs the ideal chain 5. The vibration of the chain 5 is suppressed while keeping the line.
  • the roller bearing in order to reduce the weight of the roller 17 and minimize the running resistance of the chain 5, the roller bearing is used alone as the roller 17 so that the outer peripheral surface of the outer ring 22 becomes the outer peripheral surface of the roller 17.
  • a cylindrical member made of resin to the outer side of the outer ring 22 of the roller bearing so that the outer peripheral surface of the cylindrical member becomes the outer peripheral surface of the roller 17.
  • the outer ring 22 it is possible to use a solid type outer ring formed by machining, and it is also possible to use another type of bearing instead of the roller bearing.
  • the roller bearing refers to a cylindrical roller bearing and a needle roller bearing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Abstract

チェーン５のリンク板５Ａがローラ１７の外周面のストレート部２２Ａからずれ動かないように案内し、ローラ１７の外径に異常摩耗が発生しないようしたチェーンガイド７を提供することを課題とする。チェーン５の走行方向に延びる一対の側板１８からなるガイドベース１５と、そのガイドベース１５にチェーン５の走行方向に沿って間隔をおいて取り付けられた複数のローラ軸１６と、その各ローラ軸１６に回転可能に支持されたローラ１７とからなり、ローラ１７の外周面が、中央のストレート部２２Ａと、このストレート部２２Ａの両端に設けられた円弧状のアール部２２Ｂとからなるチェーンガイド７において、一対の側板１８の対向面に、走行するチェーン５をローラ１７の外周面のストレート部２２Ａに導く案内部２７を設けた。

Description

チェーンガイド及びチェーンテンショナ装置
　この発明は、無端状に架け渡されたチェーンを押圧してチェーンに弛みが生じないように張力を付与するチェーンガイド及びチェーンテンショナ装置に関するものである。
　チェーンテンショナ装置は、駆動スプロケットと従動スプロケットに無端状に架け渡されたチェーンの途中部分に、チェーンに接触するチェーンガイドを設置し、チェーンガイドの少なくとも一つをチェーンの走行方向と略直角方向に押し付けることによって、高速で走行するチェーンに弛みが生じないように張力を付与するものであり、エンジンの動弁駆動装置のタイミングチェーン等に使用されている。
　ところで、チェーンガイドは、チェーンと接触しながら案内するものであるから、チェーンとの間に生じる摩擦抵抗を抑制するために、一対の側板の間にローラを設け、ローラを介してチェーンに張力を付与するようにしたものが、特許文献１や特許文献２に開示されている。
　このチェーンガイドは、チェーンに対する接触が転がり接触となるので、チェーンの走行抵抗が小さく、トルクの伝達ロスが小さいという特徴がある。
特開２０１２－１７２８１１号公報 特開２０１３－３２８２６号公報
　ところで、チェーン３０に対する接触が転がり接触であるチェーンガイド３１は、図８～図１２に示すように、チェーン３０の走行方向に延びる一対の側板３２からなるガイドベース３３と、そのガイドベース３３にチェーン３０の走行方向に沿って間隔をおいて取り付けられた複数のローラ軸３４と、その各ローラ軸３４に回転可能に支持されたローラ３５とからなる。
　前記ローラ３５は、図１１に示すように、ローラ軸３４の外周に回転可能に装着され、ローラ３５の円筒状の外周面がチェーン３０に接触して案内を行なう。そして、ローラ３５としては、図１１に示すように、鋼製の外輪３６と、外輪３６の内側に組み込まれた複数のころ３７と、これらのころ３７を保持する保持器３８とからなるころ軸受が使用されている。
　ローラ３５は、一対の側板３２の間で回転可能に支持されているため、ローラ３５と一対の側板３２の間との間には軸方向のすきまＣがあり、この軸方向のすきまＣ分だけ、ローラ３５は、軸方向に移動自在になっている。図１１は、ローラ３５を左方向に偏らせた状態を示している。
　ローラ３５は、上記のように、鋼製の外輪３６を有するころ軸受であり、鋼製の外輪３６は、外径が一定のストレート部３６Ａと、そのストレート部３６Ａの両端に設けられた断面円弧状のアール部３６Ｂと、そのアール部３６Ｂから径方向内向きに延びる鍔部３６Ｃとからなる。チェーン３０は、外輪３６の外周のストレート部３６Ａを走行するようにしている。
　ところが、チェーン３０として外側と内側のリンク板３０Ａを交互に組合せて連結したローラチェーンを使用する場合において、図１２に示すように、ローラ３５がローラ軸３４の軸方向の片側（図１２では左側）に移動し、その反対側（図１２では右側）にチェーン３０が移動すると、チェーン３０のリンク板３０Ａがローラ３５の外輪３６の外径のストレート部３６Ａから右方向にずれ動いて、ローラ３６の端縁のアール部３６Ｂとガイドベース３３の側板３２との間のすきまＣに、チェーン３０のリンク板３０Ａが落ちる可能性がある。
　チェーン３０のリンク板３０Ａが、ローラ３６の端縁のアール部３６Ｂとガイドベース３３の側板３２との間のすきまＣに落ち込むと、チェーン３０が傾き、チェーン３０のリンク板３０Ａとローラ３６の外径のストレート部３６Ａとの接触面積が減って、面圧上昇によってローラ３６の外径に異常摩耗が発生するおそれがある。
　そこで、この発明は、チェーンのリンク板がローラの外周面のストレート部からずれ動かないように案内して、ローラの外径に異常摩耗が発生しないようすることを課題とするものである。
　この発明は、前記の課題を解決するために、チェーンの走行方向に延びる一対の側板からなるガイドベースと、そのガイドベースにチェーンの走行方向に沿って間隔をおいて取り付けられた複数のローラ軸と、その各ローラ軸に回転可能に支持されたローラとからなり、ローラの外周面が、中央のストレート部と、このストレート部の両端に設けられた円弧状のアール部とからなるチェーンガイドにおいて、一対の側板の対向面に、走行するチェーンをローラの外周面のストレート部に導く案内部を設けたことを特徴とする。
　一対の側板の対向面に設けられる案内部は、次の関係を満たすように設定されている。
　前記チェーンの幅をＷ5、一対の側板の対向面に設けた案内部間の幅をＷ27、ローラの外周面のストレート部の幅をＷ22A、ローラの外輪と一対の側板との間に有する軸方向のすきまをＣとした時に、Ｗ5≦Ｗ27≦Ｗ22A－Ｃを満たすように、案内部間の幅Ｗ27を設定すると、走行するチェーンをローラの外周面のストレート部に導くことができる。
　前記ローラは、ローラ軸の外周面に設けられた、鋼製の外輪と、外輪の内側に組み込まれた複数のころと、これらのころを保持する保持器とを有するころ軸受によって構成することができる。
　前記外輪は、外径が一定のストレート部と、そのストレート部の両端に設けられた断面円弧状のアール部と、そのアール部から径方向内向きに延びる鍔部とによって構成することができる。
　この発明のチェーンガイドは、一対の側板の対向面に位置する案内部によって、走行するチェーンがローラの外周面のストレート部の真ん中に案内されるため、チェーンのリンク板が外輪のストレート部から外れて、外輪と側板との間のすきまＣに落ち込むことが防止されるので、チェーンの異常摩耗を防止することができる。
この発明の実施形態のチェーン伝動装置を示す概略図 図１に示すチェーンガイドの斜視図 図２に示すチェーンガイドの縦断面図 図３に示すチェーンガイドの右側面図 ガイドベースの一部とローラとを示す分解正面図 図３のVI－VI線に沿った拡大断面図 図５に示すローラを外形で示した拡大断面図 従来のチェーンガイドの斜視図 図８に示すチェーンガイドの縦断面図 図９に示すチェーンガイドの右側面図 図８のXI－XI線に沿った拡大断面図 図１１の状態からチェーンが右側に偏った状態を示す拡大断面図
　図１に、この発明の実施形態のチェーンガイドを組み込んだチェーン伝動装置を示す。このチェーン伝動装置は、エンジンのクランク軸１に固定して取り付けられた駆動スプロケット２と、カム軸３に固定して取り付けられた従動スプロケット４と、駆動スプロケット２と従動スプロケット４の間に掛け渡されたチェーン５を有し、このチェーン５を介してクランク軸１の回転をカム軸３に伝達し、そのカム軸３の回転により燃焼室のバルブ（図示せず）を開閉する。
　エンジンが作動しているときのクランク軸１の回転方向は一定（図では右回転）であり、このときチェーン５は、クランク軸１の回転に伴って駆動スプロケット２に引き込まれる側の部分が張り側となり、駆動スプロケット２から送り出される側の部分が弛み側となる。そして、チェーン５の弛み側には、支点軸６を中心として揺動可能に支持されたチェーンガイド７と、チェーンガイド７をチェーン５に向けて押圧する押圧装置８とが設けられている。一方、チェーン５の張り側には、固定のチェーンガイド９が設けられている。
　チェーンガイド７は、チェーン５に沿って上下に長く延び、その上端部に設けた挿入孔１０に支点軸６が挿入され、この支点軸６を中心に揺動可能に支持されている。チェーンガイド７の揺動端部には押圧装置８が接触しており、この押圧装置８によってチェーンガイド７はチェーン５に向けて押圧されている。
　チェーンガイド９も、チェーンガイド７と同様に、チェーン５に沿って上下に長く延びる形状である。チェーンガイド９は、上下両端部にそれぞれ設けられた挿入孔１３にボルト１４が挿入され、このボルト１４の締め付けによって固定されている。
　ここで、揺動側のチェーンガイド７と固定側のチェーンガイド９とを対比した場合、揺動側のチェーンガイド７は、一端部に揺動の支点軸６を挿入するための挿入孔１０が形成されているのに対し、固定側のチェーンガイド９は、両端部に固定用のボルト１４を挿入するための挿入孔１３が形成されている点で相違するが、その他の点では同一の構成である。
　そのため、揺動側のチェーンガイド７について以下に説明し、固定側のチェーンガイド９については、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。
　図２～図５に示すように、チェーンガイド７は、チェーン５の走行方向に延びるガイドベース１５と、そのガイドベース１５にチェーン５の走行方向に沿って間隔をおいて取り付けられた複数のローラ軸１６と、その各ローラ軸１６に回転可能に支持されたローラ１７とからなる。
　ガイドベース１５は、チェーン５の走行方向に沿って長く延びて各ローラ軸１６の両端を支持する対向一対の側板１８、１８と、隣り合うローラ軸１６の間に配置されて側板１８、１８同士を連結する連結部１９とを有する。連結部１９は、その両端が側板１８に固定され、側板１８の対向間隔を保持し、隣り合う連結部１９間にローラ１７の収容空間を形成している。図５および図６に示すように、各側板１８の互いに対向する対向面には、ローラ軸１６の軸端を支持する円形凹部２０と、側板１８の凸側の縁から円形凹部２０に連通する軸導入溝２１とが設けられている。
　図５に示すように、軸導入溝２１は、側板１８の凸側の縁から円形凹部２０に向かって次第に溝幅が狭くなるテーパ状に形成され、この軸導入溝２１を通じてローラ軸１６の軸端を円形凹部２０に導入するようになっている。ここで、円形凹部２０内に導入されたローラ軸１６の軸端が軸導入溝２１に逆戻りするのを防止するため、軸導入溝２１は、狭小部分の幅Ｄ1が円形凹部２０の内径Ｄ2よりも小さくなるよう形成されている。
　円形凹部２０の内径Ｄ2は、ローラ軸１６の軸端の外径ｄよりもわずかに小径とされ、ローラ軸１６の軸端が締め代をもって円形凹部２０に嵌合するようになっている。
　ガイドベース１５は、繊維強化材を配合した合成樹脂の射出成形により形成することができる。合成樹脂としては、例えば、ナイロン６６やナイロン４６などのポリアミド（ＰＡ）を使用することができる。合成樹脂に配合する繊維強化材は、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維などを使用することができる。ガイドベース１５はアルミニウム合金やマグネシウム合金等の軽金属で形成してもよい。
　ローラ軸１６は、ＳＵＪ２やＳＣ材等の鋼材で形成された中実の円柱体であり、表面の耐摩耗性を向上させるために熱処理が施されている。熱処理としては、光輝焼入れ、高周波焼入れが挙げられる。このように、ローラ軸１６を中空構造ではなく中実構造とすることにより、熱歪みによるローラ軸１６の表面の円筒度の低下を抑えることができ、その結果、ローラ１７の回転音を抑えることが可能となっている。
　図６、図７に示すように、ローラ１７は、ローラ軸１６の外周に回転可能に装着され、ローラ１７の円筒状の外周面がチェーン５に接触して案内を行なう。ここで、ローラ１７は、外輪２２と、外輪２２の内側に組み込まれた複数のころ２３と、これらのころ２３を保持する保持器２４とからなるころ軸受である。
　図６に示すように、外輪２２は、ＳＰＣやＳＣＭ等の鋼板をカップ状に絞り加工したシェル形外輪であり、外径が一定のストレート部２２Ａと、そのストレート部２２Ａの両端に設けられた断面円弧状のアール部２２Ｂと、そのアール部２２Ｂから径方向内向きに延びる鍔部２２Ｃとからなる。外輪２２の端部に断面円弧状のアール部２２Ｂを設けると、外輪２２の端部がガイドベース１５に接触した場合のガイドベース１５に対する攻撃性が低減され、ガイドベース１５の摩耗を防止することができる。
　この外輪２２は、熱処理を施すことにより硬化した熱処理品であり、熱処理によって外周面の耐摩耗性が確保されている。外輪２２の熱処理としては、高周波焼入れ、浸炭処理、浸炭窒化処理が挙げられる。また、外輪２２の外周面の円筒度は、熱処理後の状態で２０μｍ以下となっている。
　ここで、外輪２２の外周面の円筒度とは、外周面上のすべての点が２つの同軸円筒の間にあり、その２つの円筒の半径方向の間隔が最小となるような同軸円筒を想定した場合の、２つの円筒の半径方向の間隔である。
　一般に、外径が２５ｍｍ以下のシェル形外輪の肉厚は、絞り加工の容易化を図るために０．５ｍｍ～０．８ｍｍ程度に設定されるが、ここでは、外輪２２の肉厚を１．０ｍｍ～３．０ｍｍの範囲に設定している。外輪２２の肉厚を１．０ｍｍ以上とすると、外輪２２の剛性が高くなるので、熱処理を施したときに外周面の円筒度が低下しにくくなり、外周面の円筒度が２０μｍ以下のシェル形外輪を得ることが可能となる。また、外輪２２の肉厚が３．０ｍｍよりも大きいと、外輪２２を形成するための絞り加工を複数回に分けて段階的に行なう必要が生じ、絞り加工の設備費および金型費用が上昇するため、外輪２２の肉厚は３．０ｍｍ以下が好適である。
　外輪２２のストレート部２２Ａの外径は１０ｍｍ～２５ｍｍの範囲に設定されている。アール部２２Ｂの外面の円弧半径ｒは０．５ｍｍ～１．５ｍｍの範囲に設定されている。円弧半径ｒを０．５ｍｍ以上とすることにより、外輪２２の端部がガイドベース１５の側板１８に接触した場合の側板１８に対する攻撃性を効果的に低減することができる。また、円弧半径ｒを１．５ｍｍ以下とすることにより、外輪２２の全長を抑えながらストレート部２２Ａの長さを確保して、チェーン５を安定して案内することが可能となる。
　図６、図７に示すように、外輪２２は、一対の側板１８の間で回転自在に設けられているので、外輪２２の幅Ｗ22と一対の側板１８間の幅Ｗ18とを比較すると、側板１８間の幅Ｗ18の方が外輪２２の幅Ｗ22よりも広く形成され、一対の側板１８間と外輪２２との間には、すきまＣがある。即ち、すきまＣは、側板１８間の幅Ｗ18と外輪２２の幅Ｗ22との差である（Ｃ＝Ｗ18－Ｗ22）。
　上記のように、一対の側板１８間と外輪２２との間にすきまＣがあると、このすきまＣ分だけ、図６、図７に示すように、外輪２２がローラ軸１６に沿って軸方向に移動可能である。
　なお、図６、図７は、外輪２２が片側（左方向）に移動して、外輪２２の左面が左側の側板１８の内面に接触した状態を示しており、外輪２２の右側面と右側の側板１８の内面との間にすきまＣが空く。
　この外輪２２の右側面と右側の側板１８の内面との間にすきまＣが空いた状態で、外輪２２のストレート部２２Ａに接触しながら走行するチェーン５が右側に偏ると、図１２の従来例のように、チェーン５のリンク板５Ａが外輪２２のストレート部２２Ａから外れて、外輪２２のアール部２２ＢとすきまＣとの間に落ち込み、チェーン５のリンク板５Ａが側板１８に対して偏った状態で接触するため、チェーン５に異常摩耗が発生する可能性がある。
　そこで、この発明では、チェーン５のリンク板５Ａが外輪２２のストレート部２２Ａから外れないように、図２、図３、図６及び図７に示すように、連結部１９の上面にチェーン５のリンク板５Ａが嵌る凹溝を設け、この凹溝の対向面に、チェーン５のリンク板５Ａを外輪２２のストレート部２２Ａの真ん中に案内する案内部２７を形成している。案内部２７はチェーンの走行方向に間隔を空けて複数設けられ、隣合う案内部２７間にローラ１７の収容空間を形成している。より好ましくはチェーンの走行方向において、連結部１９とほぼ同位置上に案内部２７を設けることが好ましい。
　この一対の側板１８の対向面に設けた案内部２７間の幅Ｗ27は、チェーン５の幅Ｗ5（チェーン５のリンク板５Ａの間隔）よりも広く、外輪２２の外周面のストレート部２２Ａの幅Ｗ22AからすきまＣを引いた幅よりも狭く設定している。
　即ち、案内部２７間の幅Ｗ27は、次式を満足するように設定されている。
　　Ｗ5≦Ｗ27≦Ｗ22A－Ｃ
　以上のように、この発明によれば、一対の側板１８の対向面に位置する案内部２７によって、走行するチェーン５がローラ１７の外周面のストレート部２２Ａの真ん中に案内されるため、チェーン５のリンク板５Ａが外輪２２のストレート部２２Ａから外れて、図１２の従来例のように、外輪２２のアール部２２ＢとすきまＣとの間に落ち込むことが防止されるので、チェーン５の異常摩耗を防止することができる。
　チェーン５と接触する外輪２２は、鋼製であるので、高強度である。また、鋼製の外輪２２の硬度は、チェーン５の硬度よりも高い方が摩耗を防止することができる。
　外輪２２の材質としては、ＳＵＪ２、ＳＣＭ等、熱処理により硬化処理が行えるものを使用している。
　外輪２２を熱処理によって硬化させる場合、硬化深さは０．０５ｍｍ以上あることが好ましい。
　外輪２２の表面には、潤滑油の保持性能を向上させるために、微小な凹凸を形成してもよい。
　また、外輪２２の表面は、窒化処理を施して強度を向上させてもよい。
　前記外輪２２の表面の母線形状は、チェーン５との点接触による局部面圧を避けるために、太鼓状又はストレート形状が望ましい。
　前記外輪２２は、プレス成形あるいは削り出し成形によって形成することができる。
　プレス成形によって外輪２２を形成する場合には、両端の内向きの鍔部２２Ｃは、保持器２４ところ２３を組み込んだ後に、縁曲げ加工を行い、組立後に熱処理することが好ましい。
　次に、対向一対の側板１８、１８間に、ローラ軸１６を嵌め入れた状態で、ローラ１７を構成するころ軸受の外輪２２が、ガイドベース１５の端面よりも低い。また、チェーン５のリンク板５ａが一対の側板１８の対向面に設けた案内部２７によって案内されながら走行するので、走行するチェーン５がガイドベース１５の対向壁面から外れることが防止される。
　また、前記ローラ１７を構成するころ軸受の外輪２２とガイドベース１５の端面までの高さは、チェーン５を構成するリンク板５Ａを連結する連結ピン５Ｂの位置よりも低くすることが望ましい。外輪２２とガイドベース１５の端面までの高さが、チェーン５を構成するリンク板５Ａを連結する連結ピン５Ｂの位置よりも高い位置にあると、連結ピン５Ｂがガイドベース１５の対向壁面に当たるので、好ましくない。
　次に、上記構成からなるチェーン伝動装置の動作例を説明する。
　エンジンが作動しているとき、駆動スプロケット２と従動スプロケット４の間でチェーン５が走行し、そのチェーン５によってクランク軸１からカム軸３にトルクが伝達される。このとき、揺動側のチェーンガイド７は、押圧装置８の付勢力でチェーン５を押圧することによりチェーン５の張力を一定に保ち、固定側のチェーンガイド９は、理想的なチェーン５の走行ラインを保ちながらチェーン５の振動を抑制する。
　上記実施形態では、ローラ１７を軽量化してチェーン５の走行抵抗を最小限に抑えるために、ころ軸受を単独でローラ１７として用い、外輪２２の外周面がローラ１７の外周面となるようにしているが、ころ軸受の外輪２２の外側に樹脂製の円筒部材を締め代をもって嵌め合わせ、その円筒部材の外周面がローラ１７の外周面となるようにしてもよい。また、外輪２２として、削り加工により形成したソリッド形外輪を使用することも可能であり、ころ軸受にかえて他の形式の軸受を用いることも可能である。ここで、ころ軸受とは、円筒ころ軸受および針状ころ軸受をいう。
　クランク軸１の回転をカム軸３に伝達するチェーン５としては、サイレントチェーンのほか、ローラチェーンや、ローラチェーンからローラを省いたブシュチェーン等を採用することができる。
１　　　　：クランク軸
２　　　　：駆動スプロケット
３　　　　：カム軸
４　　　　：従動スプロケット
５　　　　：チェーン
５Ａ　　　：リンク板
５Ｂ　　　：連結ピン
６　　　　：支点軸
７　　　　：チェーンガイド
８　　　　：押圧装置
９　　　　：チェーンガイド
１０　　　：挿入孔
１３　　　：挿入孔
１４　　　：ボルト
１５　　　：ガイドベース
１６　　　：ローラ軸
１７　　　：ローラ
１８　　　：側板
１９　　　：連結部
２０　　　：円形凹部
２１　　　：軸導入溝
２２　　　：外輪
２２Ａ　　：ストレート部
２２Ｂ　　：アール部
２２Ｃ　　：鍔部
２３　　　：ころ
２４　　　：保持器
２７　　　：案内部
 

Claims (8)

  1. 　チェーンの走行方向に延びる一対の側板からなるガイドベースと、そのガイドベースにチェーンの走行方向に沿って間隔をおいて取り付けられた複数のローラ軸と、その各ローラ軸に回転可能に支持されたローラとからなり、ローラの外周面が、中央のストレート部と、このストレート部の両端に設けられた円弧状のアール部とからなるチェーンガイドにおいて、一対の側板の対向面に、走行するチェーンをローラの外周面のストレート部に導く案内部を設けたことを特徴とするチェーンガイド。
  2. 　前記チェーンの幅をＷ5、一対の側板の対向面に設けた案内部間の幅をＷ27、ローラの外周面のストレート部の幅をＷ22A、ローラの外輪と一対の側板との間に有する軸方向のすきまをＣとした時に、Ｗ5≦Ｗ27≦Ｗ22A－Ｃを満たす請求項１記載のチェーンガイド。
  3. 　前記ローラが、ローラ軸の外周面に設けられた、鋼製の外輪と、外輪の内側に組み込まれた複数のころと、これらのころを保持する保持器とを有するころ軸受である請求項１又は２に記載のチェーンガイド。
  4. 　前記外輪が、外径が一定のストレート部と、そのストレート部の両端に設けられた断面円弧状のアール部と、そのアール部から径方向内向きに延びる鍔部とからなる請求項３に記載のチェーンガイド。
  5. 　前記鋼製の外輪の硬度が、チェーンの硬度よりも高い請求項３又は４に記載のチェーンガイド。
  6. 　前記外輪の肉厚が、１ｍｍ以上である請求項３～５のいずれかに記載のチェーンガイド。
  7. 　前記鋼製の外輪の真円度が２０μｍ以下である請求項３～６のいずれかに記載のチェーンガイド。
  8. 　無端状に架け渡されたチェーンの途中部分に、請求項１～７のいずれかに記載のチェーンガイドが少なくとも２個配置され、１個のチェーンガイドが、一端側が回転軸によって支持され、他端側が押圧装置によって揺動してチェーンに張力を付与するように構成されているチェーンテンショナ装置。
     
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