(57)【要約】【課題】従来にない構成でもってローラ軸１６の回転によるその支持用側板１８の摩耗を防止する。【解決手段】トルク伝達用チェーン５の外周一部に配置されて、そのチェーンの走行方向に長く延びる対向一対の側板１８を有する樹脂製ガイドベース１５と、その対の側板の間にその長さ方向に間隔をおいて設けられた複数の円筒状ローラ軸１６と、その各ローラ軸に回転可能なチェーン案内用の複数のローラ１７とからなり、そのローラでチェーンを転がり案内するチェーンガイド７、９である。ローラ軸はすべり軸受け部材をなすリング２１を介して側板１８の軸係合部２０に嵌め込み支持されている。軸受け部材の介在によってローラ軸とリングとの摩擦係数は側板とリングとの摩擦係数に対して小さくなって、ローラ軸が回転してもリングと側板の間に摩耗は生じない。リングは、ローラ軸の端部端面を覆う部分２１ａを有するものとする。【選択図】図７
2018044635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルク伝達用チェーン（５）の外周一部に配置されて、そのチェーン（５）の走行方向に長く延びる対向一対の側板（１８、１８）を有するガイドベース（１５）と、前記対の側板（１８、１８）の間にその長さ方向に間隔をおいて設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チェーン案内用の複数のローラ（１７）とからなり、前記複数のローラ（１７）で前記チェーン（５）を転がり案内するチェーンガイド（７、９）において、
前記ローラ軸（１６）の端部は前記対の側板（１８）間にすべり軸受け部材（２１）を介して支持されたチェーンガイド。
【請求項２】
前記ガイドベース（１５）は、前記対向一対の側板（１８，１８）がその両者を柱部材（１９）で連結したものであり、前記側板（１８）の内面にはローラ軸（１６）の端部が嵌って支持する凹状軸係合部（２０）が形成され、その軸係合部（２０）の内面とローラ軸（１６）の端部との間に前記すべり軸受け部材（２１）を介在したことを特徴とする請求項１に記載のチェーンガイド。
【請求項３】
前記すべり軸受け部材（２１）は、前記ローラ軸（１６）の端部端面を覆う部分（２１ａ）を有することを特徴とする請求項２に記載のチェーンガイド。
【請求項４】
前記ガイドベース（１５）は、前記対向一対の側板（１８，１８）がその両者を柱部材（１９）で連結したものであり、前記ローラ軸（１６）の端部は側板（１８）の軸孔（２０’）を貫通して固定板（３１）が固定されて抜け止めされており、前記ローラ軸（１６）の端部と軸孔（２１’）内面との間に前記すべり軸受け部材（２１）を介在するとともに、固定板（３１）と側板（１８）との間には滑り部材（２１ｂ）を介在したことを特徴とする請求項１に記載のチェーンガイド。
【請求項５】
前記軸受け部材（２１）は側板（１８）に圧入、接着、又は埋め込み一体成形によって固定されていることを特徴とする請求項1乃至４の何れか一つに記載のチェーンガイド。
【請求項６】
前記すべり軸受け（２１）のローラ軸（１６）との当接面に滑性樹脂をコーティング（３０）したことを特徴とする請求項1乃至５の何れか一つに記載のチェーンガイド。
【請求項７】
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）と、そのチェーン（５）の弛み側部分の外周に設けられた揺動可能なチェーンガイド（７）と、そのチェーンガイド（７）をチェーン（５）に向けて押圧するチェーンテンショナ（８）とを有するチェーン伝動装置において、
前記チェーンガイド（７）が請求項１から５のいずれかに記載のチェーンガイドであることを特徴とするチェーン伝動装置。
【請求項８】
前記チェーン（５）の張り側部分の外周に設けられた固定のチェーンガイド（９）を更に有し、そのチェーンガイド（９）が請求項１から４のいずれかに記載のチェーンガイドである請求項７に記載のチェーン伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トルク伝達用チェーンの走行を案内するチェーンガイドおよびそのチェーンガイドを用いたチェーン駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車エンジンは、クランク軸の回転（トルク）をタイミングチェーン（以下、単に「チェーン」という）を介してカム軸に伝達し、そのカム軸の回転により燃焼室のバルブを開閉する。
【０００３】
このカム軸駆動用のチェーン伝動装置として、本願に係る発明の一実施形態を示す図１を参照して説明すると、クランク軸１に取り付けられた駆動スプロケット２と、カム軸３に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と、そのチェーン５の弛み側部分の外周に配置された揺動可能なチェーンガイド７と、そのチェーンガイド７をチェーン５に向けて押圧するチェーンテンショナ８と、チェーン５の張り側部分の外周に配置された固定のチェーンガイド９とを有するチェーンテンショナ装置が多く用いられる。
【０００４】
その揺動側のチェーンガイド７は、支点軸６を中心とする片持ちで揺動可能に支持されており、チェーンテンショナ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。
【０００５】
このチェーン伝動装置で使用される揺動側のチェーンガイド７や固定側のチェーンガイド９として、チェーン走行方向に沿って延びる案内面をチェーン５に滑り接触させる形式のものが知られているが、この滑り形式のチェーンガイドは、チェーンに対する接触が滑り接触なので、チェーン５の走行抵抗が大きく、トルクの伝達ロスが大きいという問題がある。
【０００６】
このような問題を解消するため、チェーン走行方向に沿って間隔をおいて複数のローラ１７を設け、その各ローラ１７でチェーン５を案内するチェーンガイドが提案されている（特許文献１、図１、特許文献２、図１、特許文献３、図１、特許文献４、図１等参照）。
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なので、チェーンの走行抵抗が小さいため（低フリクションのため）、トルクの伝達ロスが小さいという特徴がある。
【０００７】
この転がり接触のチェーンガイドにおいて、ローラ軸受の軸固定部の確立が問題になっており、従来の一手段として、ローラの支持軸（ローラ軸）を、チェーンガイドを構成する側板（側板）をその側面から挿通して組み立てるものがある（特許文献４、図１、図４等参照））。
また、他の手段として、チェーンガイドを構成する側板におけるローラ軸の固定部に軸の両端を支持する凹部とローラ軸の端部が収まる円弧形状を設けることで、チェーン側からのローラ軸の挿入を可能として作業性を向上させたものがある（特許文献１図５、図６、特許文献２図５〜図８、特許文献３図２〜図９、特許文献４図１２〜図３１等参照）。
さらに、ローラ軸端部とローラ軸係合部を非円筒形状とすることで回転止めとしているものもある（特許文献３、図９等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−４７４７３号公報
【特許文献２】特開２０１２−１７２８０８号公報
【特許文献３】特開２０１４−１８２１号公報
【特許文献４】国際公開２０１０／０９０１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記チェーン駆動装置において、側板にローラ軸より熱膨張係数の大きい材料、例えば樹脂やアルミニウム等の軽合金を使用した場合、高温時に締め代が減少し、ローラ軸が回転して接合面にクリープや摩耗が発生する場合がある。この場合、ローラ軸の軸心がずれてローラの円滑な回転が阻害される恐れがある。
【００１０】
この発明が解決しようとする課題は、前記側板のローラ軸の回転による摩耗を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、この発明は、トルク伝達用チェーンの外周一部に配置されて、そのチェーンの走行方向に長く延びる対向一対の側板を有するガイドベースと、前記対の側板の間にその長さ方向に間隔をおいて設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チェーン案内用の複数のローラとからなり、前記複数のローラでチェーンを転がり案内するチェーンガイドにおいて、ローラ軸の端部は前記対の側板間にすべり軸受け部材を介して支持された構成を採用したものである。
その「すべり軸受け」とは軸をすべり面で回転可能に支持する部材を言い、この発明の構成の場合、側板に対してローラ軸をすべり面で回転可能に支持する部材を言うこととなる。このことから、前記ローラ軸と軸受け部材との摩擦係数は前記ガイドベースと軸受け部材との摩擦係数に対して小さくなる。すなわち、ローラ軸が回転しても軸受け部材が回転せず、軸受け部材とガイドベースの間に磨耗は生じない。
【００１２】
この構成において、前記ガイドベースは、前記対向一対の側板がその両者を柱部材で連結したものであり、前記側板の内面にはローラ軸の端部が嵌って支持する凹状軸係合部が形成され、その軸係合部の内面とローラ軸の端部との間に前記すべり軸受け部材を介在した構成を採用することができる。
このとき、前記すべり軸受け部材は、前記ローラ軸の端部端面を覆う部分を有するものとすれば、ローラ軸の側板からの抜け出し防止効果を高めるとともにローラ軸端面の摩耗を防止できる。この場合、側板の凹状軸係合部は、その側内面を軸受け部材が形成するため、側板の部分としては貫通孔でも良い（図８参照）。
【００１３】
ローラ軸が側板を貫通して支持されている場合、前記ローラ軸の端部は側板の軸孔を貫通して固定板が固定されて抜け止めされ、前記ローラ軸の端部と軸孔内面との間に前記すべり軸受け部材を介在するとともに、固定板と側板との間には滑り部材を介在した構成を採用することができる。
前記軸受け部材は側板に圧入、接着、又は埋め込み一体成形によって固定されている構成とすることができる。埋め込み一体成形の場合は、側板（ガイドベース）は樹脂製やアルミニウム等の軽合金製とすることが好ましい。
また、前記すべり軸受けのローラ軸との当接面に滑性樹脂（例えば、フッ素樹脂）をコーティングすることができる。
【００１４】
以上の各構成のチェーンガイドは、例えば、駆動スプロケットと従動スプロケットの間に掛け渡されたチェーンと、そのチェーンの弛み側部分の外周に設けられた揺動可能なチェーンガイドと、そのチェーンガイドをチェーンに向けて押圧するチェーンテンショナとを有するチェーン伝動装置において、前記チェーンガイドとして採用することができ、この場合、前記チェーンの張り側部分の外周に設けられた固定のチェーンガイドを更に有すれば、以上の各構成のチェーンガイドをその固定のチェーンガイドとして採用することもできることは勿論である。
【発明の効果】
【００１５】
この発明は以上のように構成したので、ローラ軸が回転しても側板の摩耗を抑制することができて、チェーンガイドの寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明に係るチェーン伝動装置の一実施形態を示す概略図
【図２】図１に示すチェーンガイドの一実施形態の要部拡大切断図
【図３】（ａ）は図２のＩ−Ｉ線においてチェーン側を上側にした断面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図
【図４】図３（ａ）の要部拡大図
【図５】同実施形態の作用説明用断面図
【図６】同実施形態の作説明用斜視図
【図７】この発明に係るチェーンガイドの他の実施形態の要部拡大断面図
【図８】この発明に係るチェーンガイドのさらに他の実施形態の要部拡大断面図
【図９】この発明に係るチェーンガイドのさらに他の実施形態の要部拡大断面図
【図１０】この発明に係るチェーンガイドのさらに他の実施形態の要部拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
この発明に係るチェーンガイドの一実施形態を組み込んだチェーン伝動装置（チェーンテンショナ装置）を図１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。
【００１８】
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。チェーン５の弛み側部分の外周には、挿入孔１０を介し支点軸６を中心として揺動可能に支持された（片持ちされた）チェーンガイド７と、チェーンガイド７をチェーン５に向けて押圧するチェーンテンショナ８とが設けられている。一方、チェーン５の張り側部分の外周には、固定のチェーンガイド９が設けられている。
【００１９】
弛み側チェーンガイド７は、チェーン５に沿って弧状に延びてそのチェーン５に弧状に接触し、チェーンテンショナ８によってチェーン５に向けて押圧されている。
張り側のチェーンガイド９も、チェーンガイド７と同様に、チェーン５に沿って直線状延びる形状である。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のエンジンブロックへの締め付けによって固定されている。チェーンガイド７の支持軸６もエンジンブロックに固定されている。
なお、チェーンガイド７、９は弧状又は直線状としたが、チェーン５の走行態様によって弧状又は直線状等とし得る。例えば、両チェーンガイド７、９を弧状とし得る（特許文献２図１０等参照）。
【００２０】
ここで、弛み側チェーンガイド７と張り側のチェーンガイド９とを対比すると、弛み側のチェーンガイド７は、弧状であって、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は直線状であって、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、その他のローラ１７の支持構造等の点では同一の構成である。
そのため、弛み側のチェーンガイド７について以下に説明し、張り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。
【００２１】
図２〜図６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の長さ方向に間隔をおいて設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チェーン案内用のローラ１７とからなる。
【００２２】
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、浸炭焼入れが挙げられる。ローラ軸１６の端部にはすべり軸受け部材となるリング２１が嵌められている。このリング２１は例えば軸受鋼からなっている。
【００２３】
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同士を連結する柱部材（連結部材）１９とを有する。柱部材１９は、その両端が側板１８に固定あるいは一体成型され、側板１８の対向間隔を保持している。図３（ｂ）〜図６に示すように、両側板１８には、各ローラ軸１６の軸端部が嵌って支持する貫通する軸係合部２０がそれぞれ形成されている。
【００２４】
軸係合部２０は、側板１８のチェーン５と対向する外側面部から側板１８の幅方向に向き、前記外側面部の開口端が幅広とされたテーパ溝部２０ａと、そのテーパ溝部２０ａの狭小端に連通する円形の軸支持部２０ｂからなっており、図５、図６に示すように、ローラ軸１６は、リング２１を嵌めた状態でテーパ溝部２０ａから軸支持部２０ｂに嵌合され、その軸支持部２０ｂで支持される。このとき、リング２１は軸支持部２０ｂに強固に嵌合され、リング２１と軸支持部２０ｂ（側板１８）内面との摩擦係数はリング２１とローラ軸１６との摩擦係数より大きくなるように設定されている。
【００２５】
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されている。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。
【００２６】
ローラ１７は、図３（ａ）、図４に示すように、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。外輪２２は、ＳＰＣやＳＣＭ、ＳＣｒ等の鋼板を絞り成形してカップ状とされたシェル形外輪である。外輪２２の両端には、内向きの鍔２５が形成されている。
なお、この実施形態では、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として用いているが、ころ軸受の外輪２２の外周に円筒状の樹脂部材や鉄部材を取り付けたものをローラ１７としてもよく、ころ軸受に代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。
図３（ａ）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の外周に形成された円筒面がチェーン５と接触する。
【００２７】
この実施形態は以上の構成であり、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、チェーンテンショナ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。
また、チェーンガイド７、９の各ローラ１７は、チェーン５を構成する各コマ２７の縁に接触しながら回転し、チェーン５を転がり案内する（図３参照）。ここで、チェーン５とチェーンガイド７、９の接触は転がり接触なので、チェーン５の走行抵抗が小さく、トルクの伝達ロスが小さい。
【００２８】
このチェーンガイド７、９の各ローラ１７によるチェーン５の案内時、ローラ１７の回転に伴ってそのローラ軸１６が回転しても、リング２１と軸支持部２０ｂ（側板１８）内面との摩擦係数はリング２１とローラ軸１６との摩擦係数より大きくなるように設定されているため、側板１８に対してリング２１は回転しない。このため、側板１８（軸支持部２０ｂの周縁）の磨耗は生じない。
【００２９】
他の実施形態を図７、図８に示し、図７の実施形態はリング２１に蓋２１ａを設けてローラ軸１６の端面を覆うようにしたものである。図８の実施形態はリング２１の蓋２１ａ部分を厚くして側板１８の外面に至らしたものである。すなわち、軸支持部２０ｂを側板１８の外面まで至らし開口して側板１８の外面からリング２１をローラ軸１６の端部に嵌め込み可能としたものである。このため、軸係合部２０を形成せずに、側板１８を貫通する軸孔２０’を形成してその軸孔２０’にローラ軸１６の端部を貫通している。
この両実施形態は、リング２１の蓋２１ａ部分によってローラ軸１８の側板１８からの抜け出し防止効果を高めるとともにローラ軸１６端面の摩耗を防止できる。
【００３０】
なお、図９に示すように、リング２１のローラ軸１６との当接面にフッ素樹脂のコーティング層３０を設けて、リング２１と軸孔２０’（側板１８）内面との摩擦係数がリング２１とローラ軸１６との摩擦係数より大きくなるように設定することができる。このとき、ローラ軸１６とリング２１が同一材料からなっていても良い。このコーティング層３０は図７の実施形態や後記図１０の実施形態においても採用し得る。
【００３１】
さらに、他の実施形態を図１０に示し、この実施形態は、図８の実施形態において、ローラ軸１６の端部を側板１８に貫通させて（軸孔２０’を介して）固定板３１によって抜け止めするとともに、その固定板３１と側板１８の間にリング２１の鍔２１ｂを介在したものである。同図（ａ）は側板１８外面を座ぐりしてその座ぐり凹部に固定板３１を入れた態様、同（ｂ）はその座ぐりを形成しない態様である。
この実施形態においては、固定板３１の嵌め込みによりローラ軸１６の側板１８による支持ができるため、製作性が良い利点がある。
その固定板３１は、その形状が円形、四角状に限らず、楕円形、四角以外の多角形などと任意であり、プレス成型品とすれば安価である。固定板３１のローラ軸１６への固定は圧入や接着等を採用する。
【００３２】
この発明のチェーンガイドは、自動車エンジンにおけるクランク軸の回転をタイミングチェーンを介してカム軸に伝達し、そのカム軸の回転により燃焼室のバルブを開閉する装置に限らず、他の産業機械のチェーン伝動装置に採用し得ることは言うまでもない。
このように、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３３】
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
７  弛み側チェーンガイド
８  チェーンテンショナ
９  張り側（固定側）チェーンガイド
１５  ガイドベース
１６  ローラ軸
１７  ローラ
１８  ガイドベースの側板
１９  同柱部材
２０  軸係合部
２０ａ  軸係合部のテーパ溝部
２０ｂ  同軸支持部
２０’  軸孔
２１  軸受け部材をなすリング
２１ａ  同リングの蓋部分
３０  フッ素樹脂コーティング層
３１  固定板
【図１】
2018044635.tif 000003
【図２】
2018044635.tif 000004
【図３】
2018044635.tif 000005
【図４】
2018044635.tif 000006
【図５】
2018044635.tif 000007
【図６】
2018044635.tif 000008
【図７】
2018044635.tif 000009
【図８】
2018044635.tif 000010
【図９】
2018044635.tif 000011
【図１０】
2018044635.tif 000012