(57)【要約】【課題】外周面がチェーンガイドに摺接するタイミングチェーンにおいて、ねじれを防止して安定した周回を実現せしめる。【解決手段】タイミングチェーン５は、隣り合った内リンクプレート２０と外リンクプレート２１とがピン１８で連結されて、ループ体になっている。外リンクプレート２１の幅寸法Ｗ１が、内リンクプレート２０の幅寸法Ｗ２よりも大きい寸法に設定されている。従って、外リンクプレート２１のうちチェーンガイド１０，１１に摺接する外端面２１ｂは、内リンクプレート２０の外端面２０ｂの外側にはみ出ている。これにより、チェーンガイド１０，１１によるタイミングチェーン５の支持スパンＳ（ピン１８の軸方向の支持スパン) が大きくなって、タイミングチェーン５の捩じれを防止できる。外リンクプレート２１を内リンクプレート２０よりも厚くすると、安定性を更に向上できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定ピッチで並列配置された多数本のピンと、前記各ピンに回転可能に嵌まったローラの群と、前記ピンの列を挟んだ両側に前記所定ピッチずつずらして配置された内リンクプレート及び外リンクプレートの群とを備えており、
隣り合った内リンクプレートと外リンクプレートとの端部同士を１本のピンの端部に連結することにより、前記内リンクプレートの群と外リンクプレートの群によってループ体が形成されており、このため、前記各内リンクプレートと外リンクプレートとは、前記ループ体の内周側に位置した内端面と外周側に位置した外端面を有している構成であって、
前記各外リンクプレートの外端面を、前記内リンクプレートの外端面よりも前記ループ体の外側に位置させている、
内燃機関の伝動チェーン。
【請求項２】
前記外リンクプレートの厚さが前記内リンクプレートの厚さよりも厚くなっている、
請求項１に記載した内燃機関の伝動チェーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、カム軸をクランク軸に同期させて回転駆動するためのタイミングチェーンのように、内燃機関で動力伝達に使用する伝動チェーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のカム軸は、一般にタイミングチェーンによって駆動されており、クランク軸とカム軸とにスプロケットを設けて、タイミングチェーンを各スプロケットに巻き掛けることにより、カム軸をクランク軸に同期させて回転駆動している。
【０００３】
そして、カム軸は、吸気弁用と排気弁用とが２本存在するため、タイミングチェーンを単にカム軸のスプロケットとクランク軸のスプロケットとに巻き掛けただけであると、タイミングチェーンの配置スペースが大きくなるという問題がある。そこで、機関本体に、タイミングチェーンの張り側と弛み側との間隔を狭めるチェーンガイドを設けている。
【０００４】
そして、チェーンは、所定ピッチで並列配置された多数本のピンと、ピンの群を挟んだ両側に配置された内リンクプレート及び外リンクプレートの群とを有しており、隣り合った内リンクプレートと外リンクプレートとの端部を１本のピンで連結することにより、全体としてループ体に成されているが、特許文献１には、外リンクプレートの幅寸法を内リンクプレートの幅寸法よりも小さくすることにより、内リンクプレートのみがチェーンガイドに当たるように設定し、これにより、チェーンとチェーンガイドとの接触面積を少なくしてフリクションロスを低減することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０７５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さて、タイミングチェーンは、使用しているうちに磨耗等によって伸びが発生することは不可避であり、タイミングチェーンが伸びると捩じれも発生しやすくなる。そして、捩じれが酷くなると、スプロケットに対するローラの当たりが不均一になって歯の欠けが発生しやすくなったり、カム軸やＶＶＴ装置にこじれが発生してメカロスが増大したりする問題があり、甚だしい場合は、タイミングチェーンがスプロケットに噛み込んで、内燃機関の運転が停止してしまうおそれがある。
【０００７】
そこで特許文献１を検討するに、特許文献１のチェーンは、内リンクプレートのみをチェーンガイドに当てることによってフリクションロスを低減することはできるが、チェーンガイドによるチェーンの支持スパン（ピンの軸方向の支持スパン）は小さくなるため、チェーンに捩じれが発生しやすく、従って、上記の問題が懸念される。
【０００８】
本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明は、請求項１のとおり、
「所定ピッチで並列配置された多数本のピンと、前記各ピンに回転可能に嵌まったローラの群と、前記ピンの列を挟んだ両側に前記所定ピッチずつずらして配置された内リンクプレート及び外リンクプレートの群とを備えており、
隣り合った内リンクプレートと外リンクプレートとの端部同士を１本のピンの端部に連結することにより、前記内リンクプレートの群と外リンクプレートの群によってループ体が形成されており、このため、前記各内リンクプレートと外リンクプレートとは、前記ループ体の内周側に位置した内端面と外周側に位置した外端面を有している」
という基本構成において、
「前記各外リンクプレートの外端面を、前記内リンクプレートの外端面よりも前記ループ体の外側に位置させている」
という特徴を有している。
【００１０】
本願発明は、様々に展開することができる。その例として請求項２の発明は、
「前記外リンクプレートの厚さが前記内リンクプレートの厚さよりも厚くなっている」
という特徴を有している。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明では、ループ体を成すチェーンがその外周をチェーンガイドに当てて周回するにおいて、外リンクプレートの外端面がチェーンガイドに摺接する。そして、ピンを挟んで両側に位置した内外リンクプレートの間隔は、内リンクプレートの間隔よりも外リンクプレートの間隔が大きいため、ピンの軸方向におけるチェーンの支持スパンは特許文献１よりも大きくなって、高い安定性を確保できる。
【００１２】
従って、本願発明では、外リンクプレートのみをチェーンガイドに摺接させることによって摩擦抵抗を抑制しつつ、高い安定性を確保して捩じれを防止又は著しく抑制できる。その結果、フリクションロス低減効果は保持しつつ、スプロケットの歯の欠けのような不具合を防止できる。
【００１３】
請求項２のように外リンクプレートを内リンクプレートよりも厚くすると、チェーンガイドとの摺接面積が大きくなるため、安定性を更に向上させて、ねじれ防止効果をより一層向上できる。また、ピンの端部は外リンクプレートにかしめ付けられているが、外リンクプレートを厚くすると、ピンのかしめ強度の向上にも貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態が適用された内燃機関の正面図である。
【図２】構成要素の分離斜視図である。
【図３】（Ａ）はクランク軸と直交した方向から見た部分側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視正面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ視断面図、（Ｄ）は図１のＤ−Ｄ視断面図、（Ｅ）は変形例の一部破断図である。
【図４】変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下では、方向を特定するため前後・左右の文言を使用するが、前後方向はクランク軸線方向であり、左右方向はクランク軸線及び気筒軸線方向と直交した方向である。前と後ろについては、本実施形態のタイミングチェーンが配置されている側を前として、ミッションが配置されている側を後ろとしている。
【００１６】
(1).内燃機関の基本構造
内燃機関の基本構成は従来から知られているものであり、機関本体として、シリンダブロック１とその上面に固定されたシリンダヘッド２、シリンダブロック１の下面に固定されたオイルパン３、シリンダヘッド２の上面に固定されたヘッドカバー４を備えている。なお、図１に示す平行斜線は、形状を明示するために前端面を表示したものであり、断面の表示ではない。
【００１７】
本実施形態は、タイミングチェーン５に適用している。タイミングチェーン５は、エンドレスのループ体になっており、クランク軸６に固定された主動スプロケット７と、排気弁用カム軸に直接に又はＶＶＴ装置を介して取付けられた排気側従動スプロケット８と、吸気弁用カム軸に直接に又はＶＶＴ装置を介して取付けられた吸気側従動スプロケット９とに巻き掛けられている。敢えて述べるまでもないが、排気側従動スプロケット８と吸気側従動スプロケット９とはシリンダヘッド２に取付けられている。タイミングチェーン５などを覆うフロントカバーは省略している。
【００１８】
クランク軸６は、図１において右回りに回転している。従って、タイミングチェーン５は、主動スプロケット７と排気側従動スプロケット８との間では弛み側になって、主動スプロケット７と吸気側従動スプロケット９との間では張り側になっている。
【００１９】
そして、タイミングチェーン５が弛み側と張り側との左右間隔を狭めた状態で周回することをガイドするため、タイミングチェーン５の左右両側に、第１及び第２のチェーンガイド１０，１１を配置している。両チェーンガイド１０，１１は、それぞれシリンダブロック１とシリンダヘッド２とに跨がるように上下に長く延びており、タイミングチェーン５が当たる摺接面はそれぞれ正面視で緩く湾曲している。
【００２０】
タイミングチェーン５の弛み側をガイドする第１チェーンガイド１０は、その上端部は上ボルト１２でシリンダヘッド２に連結されて、下部はシリンダブロック１に設けたアジャスタ１３で支持されている。従って、第１チェーンガイド１０は、タイミングチェーン５の張り具合を調節できる可動式になっている。他方、タイミングチェーン５の張り側をガイドする第２チェーンガイド１１は、上端部は上ボルト１４でシリンダヘッド２に固定されて、下端部は下ボルト１５でシリンダブロック１に固定されている。従って、第２チェーンガイド１１は調節できない固定式になっている。
【００２１】
第２チェーンガイド１１の下端部は、シリンダブロック１に広い面積で重なるブロック部１１ａになっており、ブロック部１１ａが下ボルト１５でシリンダブロック１に固定されている。他方、第２チェーンガイド１１の上半部には、タイミングチェーン５を手前から覆う内向きフランジ１１ｂが形成されており、内向きフランジ１１ｂの上端部が、スペーサボスを介して上ボルト１４によってシリンダヘッド２に固定されている。また、第２チェーンガイド１１のうちブロック部１１ａよりも上の部分には、補強のため外向きフランジ１１ｃを設けている。
【００２２】
(2).タイミングチェーン５の構造
タイミングチェーン５の具体的な構造は、図２，３で表示している。すなわち、タイミングチェーン５は、広く知られているローラチェーンであり、並列配置されたピン１８の群と、各ピン１８に被嵌したローラ１９の群と、ピン１８の群を挟んだ両側に配置された内リンクプレート２０及び外リンクプレート２１の群とで構成されている。内リンクプレート２０と外リンクプレート２１とは、ピン１８の配置ピッチと同じピッチで交互にずれた状態に配置されている。
【００２３】
隣り合った内リンクプレート２０と外リンクプレート２１との端部がピン１８で連結されているが、ピン１８の両端部は小径部１８ａになっており、小径部１８ａを外リンクプレート２１の取付け穴２２に貫通させて、相対回転可能な状態にかしめ付けている。内リンクプレート２０には、ピン１８の大径部が挿通している。敢えて述べるまでもないが、ピン１８と内外リンクプレート２０，２１との間、及び、内外リンクプレート２０，２１の間には、僅かのクリアランスを設けている。
【００２４】
そして、図２や図３（Ｂ）に明示するように、外リンクプレート２１の幅寸法Ｗ１を内リンクプレート２０の幅寸法Ｗ２よりも若干大きい寸法に設定すると共に、図２及び図３（Ａ）に明示するように、外リンクプレート２１の厚さＴ１を内リンクプレート２０の幅寸法Ｔ２よりも大きくしている。また、本実施形態では、内リンクプレート２０の両端部の外周部は、幅寸法Ｗ２の半分の寸法の曲率半径の円弧になっている。従って、内リンクプレート２０の長さＬ２は、外リンクプレート２１の長さＬ２よりも少し小さくなっている。
【００２５】
(3).まとめ
図１のとおり、タイミングチェーン５はエンドレスのループ体を構成しているため、各内リンクプレート２０と外リンクプレート２１とは、図３（Ｄ）のとおり、ループ体の内周を構成する内端面２０ａ，２１ａと、ループ体の外周を構成する外端面２０ｂ，２１ｂとを有しており、外端面２０ｂ，２１ｂが両チェーンガイド１０，１１と対向する。
【００２６】
そして、本実施形態では、外リンクプレート２１が内リンクプレート２０よりも全体として広幅になっているため、外リンクプレート２１の内外端面２１ａ，２１ｂが内リンクプレート２０の端面２０ａ，２０からはみ出ている。従って、図３（Ｄ）に明示するように、チェーンガイド１０，１１には外リンクプレート２１のみが摺接し、内リンクプレート２０の外端面２０ｂはチェーンガイド１０，１１に摺接しない。
【００２７】
従って、チェーンガイド１０，１１によるタイミングチェーン５の支持スパンＳは、内リンクプレート２０のみがチェーンガイド１０，１１に摺接する場合に比べて大きくなり、タイミングチェーン５が図３（Ｄ）に二点鎖線で示すように捩じれ変形することが、防止又は著しく抑制される。その結果、タイミングチェーン５のピン１８がスプロケット７，８，９に片当たりしてスプロケット７，８，９の歯が欠けたり、カム軸やＶＶＴ装置にこじれが生じたりすることを防止できる。
【００２８】
また、タイミングチェーン５の弛みが大きくなってこれが放置されていると、タイミングチェーン５がねじれながら排気側従動スプロケット８に噛み込まれる現象が生じることがあり、この噛み込みが発生すると、エンジンの急停止に至って大事故に至るおそれがあるが、本実施形態では、タイミングチェーン５の安定性が確保されるため、タイミングチェーン５に弛みが発生してもねじれ変形することを防止して、排気側従動スプロケット８への噛み込みを防止できる。従って、安全性に優れている。
【００２９】
特に、実施形態のように、外リンクプレート２１の厚さを内リンクプレート２０の厚さよりも厚くすると、チェーンガイド１０，１１との接触面積が大きくなって安定性は更に高まるため、ねじれ防止機能を向上できる。そして、この場合も、内リンクプレート２０と外リンクプレート２１との両方がチェーンガイド１０，１１に摺接している場合に比べて、チェーンガイド１０，１１への接触面積は低減するため、フリクションロスを抑制できる。
【００３０】
なお、タイミングチェーン５は周回しながらチェーンガイド１０，１１に摺接するため、バウンドしながらチェーンガイド１０，１１に当たる現象が生じることがある。この現象は、弛み側（第１チェーンガイド１０の側）において顕著に現れ、かつ、タイミングチェーン５の伸び（弛み）が大きくなるほど、顕著に現れる。
【００３１】
そして、内リンクプレート２０のみがチェーンガイド１０，１１に摺接する状態では、ピン１８の軸方向の支持スパンが小さいため、バウンドによってねじれが増幅されて、チェーンが暴れる現象を生じやすくなるが、本実施形態では、ピン１８の軸方向の支持スパンＳが大きいため、周回しながらバウンドしても大きく捩じれることを防止して、チェーンの暴れ現象を防止できる。
【００３２】
本実施形態のように外リンクプレート２１の厚さＴ１を厚くすると、図３（Ｅ）に示すように、ピン１８のかしめ付け部２３を外リンクプレート２１の肉厚部内に納めることも容易に実現できる。従って、タイミングチェーン５がピン１８の軸方向にずれないように、他のガイド手段によってガイドすることも容易に行える。
【００３３】
(3).変形例
上記の実施形態では、図４（Ｂ）にも示すように、内リンクプレート２０の幅寸法Ｗ２を小さくしたことで、内リンクプレート２０の長さＬ２が外リンクプレート２１よりも短くなっているが、図４（Ｃ）に示すように、内リンクプレート２０について、幅寸法Ｗ２は外リンクプレート２１よりも小さくしつつ、長さＬ２は外リンクプレート２１の長さＬ１と同じに設定することも可能である。この例では、内リンクプレート２０の引っ張り強度の低下を防止できる利点がある。また、幅方向の方向性はないため、組み立ての手間を軽減できる。
【００３４】
また、チェーンガイド１０，１１はループ体の外側に配置されているため、図４（Ｄ）に示すように、外リンクプレート２１の外端面２１ｂのみを内リンクプレート２０の外端面２０ｂの外側に位置させて、内端面２０ａ，２１ａは同一面を成すように設定することも可能である。
【００３５】
すなわち、外リンクプレート２１のうち、ピン１８の軸心の外側に位置した部分の幅寸法だけを、内リンクプレート２０より大きくすることも可能である。この例では、内外の内リンクプレート２０，２１の長さは同じになっているので、内リンクプレート２０の引っ張り強度が低下することはない。
【００３６】
以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えば、適用対象であるチェーンは、カム軸を駆動するタイミングチェーンに限定されるものではなく、外周側がチェーンガイドに摺接するチェーンに広く適用できる。なお、チェーンガイドは、例えば弛み側のみに配置することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本願発明は、内燃機関のチェーンに具体化できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００３８】
１  シリンダブロック
２  シリンダヘッド
５  チェーンの一例としてタイミングチェーン
６  クランク軸
７  主動スプロケット
８  排気側従動スプロケット
９  吸気側従動スプロケット
１０，１１  チェーンガイド
１８  ピン
１９  ローラ
２０  内リンクプレート
２０ａ  内端面
２０ｂ  外端面
２１  外リンクプレート
２１ａ  内端面
２１ｂ  外端面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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