(57)【要約】【課題】ローラ軸に支持されたころ軸受によってタイミングチェーンの移動を案内するチェーンガイドにおいて、シールを不要とする状態でローラ軸の摩耗を良好に抑制することができるようにする。【解決手段】ガイドベース２０に設けられた対向一対の側板部２１によって両端部が支持された複数のローラ軸３０のそれぞれでタイミングチェーン５を転がり案内するころ軸受４０を回転自在に支持する。ころ軸受４０内に自己潤滑性を有する固形潤滑剤５０を封入し、その固形潤滑剤５０から滲出する油分によりローラ軸３０ところ４２の接触部を潤滑して、ローラ軸３０の摩耗を抑制し、ころ軸受４０に対してシールの組み込みを不要としてころ軸受４０の低トルク化を図る。【選択図】図３
2015068372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルク伝達チェーンの移動方向に沿って設けられるガイドベースと、そのガイドベース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、その複数のローラ軸のそれぞれに回転自在に支持されたチェーン案内用の複数のローラとを有し、前記ローラがころ軸受とされたチェーンガイドにおいて、
前記ころ軸受の外輪内に自己潤滑性を有する固形潤滑剤を封入したことを特徴とするチェーンガイド。
【請求項２】
前記固形潤滑剤が、潤滑グリースまたは潤滑油と熱可塑性樹脂粉末とを混合分散した潤滑剤を固形状化されたものからなる請求項１に記載のチェーンガイド。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂が、エポキシ樹脂またはシリコーン樹脂からなる請求項２に記載のチェーンガイド。
【請求項４】
前記潤滑グリースが、ポリウレア−鉱油系のものからなる請求項２又は３に記載のチェーンガイド。
【請求項５】
前記固形潤滑剤が、膜の形成によってころを保持する保持器を覆う封入とされた請求項１乃至４のいずれか１項に記載のチェーンガイド。
【請求項６】
前記固形潤滑剤が、ころ軸受における軸受空間の全体に封入された請求項１乃至４のいずれか１項に記載のチェーンガイド。
【請求項７】
駆動スプロケットと従動スプロケット間にタイミングチェーンを掛け渡し、そのタイミングチェーンの弛み側チェーンの一側部に、タイミングチェーンの移動を案内する揺動可能なチェーンガイドを設け、そのチェーンガイドの揺動側端部にチェーンテンショナの調整力を負荷して、その揺動側端部をタイミングチェーンに押し付けるようにしたチェーン伝動装置において、
前記チェーンガイドが、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のチェーンガイドからなることを特徴とするチェーン伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、チェーンの張力調整用として、あるいは、チェーンの移動案内用として使用され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伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
クランク軸に取付けられた駆動スプロケットとカム軸に取付けられた従動スプロケット間にタイミングチェーン（以下、単に「チェーン」という）を掛け渡したカム軸駆動用のチェーン伝動装置においては、チェーンの弛み側チェーンの一側方に、そのチェーンの走行方向に沿って延びる揺動可能なチェーンガイドを設け、そのチェーンガイドの揺動側端部にチェーンテンショナの調整力を負荷してタイミングチェーンを緊張させ、チェーンの緩みやバタツキを防ぐようにしている。
【０００３】
また、チェーンの張り側チェーンにチェーンガイドを設けて固定の配置とし、その固定のチェーンガイドによりチェーンの移動を案内してバタツキを抑制するようにしている。
【０００４】
ここで、チェーンの張力調整用や移動案内用のチェーンガイドとして、チェーンを滑り接触によって面案内する形式のものが知られているが、チェーンの移動抵抗が大きく、トルクの伝達ロスが大きいという問題がある。
【０００５】
そのような問題点を解決するため、本件出願人においては、特許文献１において、チェーンの移動方向に長く延びる合成樹脂製のガイドベースによって曲線状に配置された複数のローラ軸の両端部を支持し、その複数のローラ軸のそれぞれによってころ軸受からなるローラを回転自在に支持し、その複数のローラによってチェーンを移動自在に案内するようにしたチェーンガイドを提案している。
【０００６】
上記のチェーンガイドにおいては、チェーンの案内が複数のローラの転がりによる案内であるため、チェーンの移動抵抗が小さく、トルクの伝達ロスが小さいという特徴を有している。
【０００７】
ここで、エンジンに組み込まれる軸受は、エンジンオイルを直接給油することによって潤滑されるが、チェーンガイドのころ軸受においては直接給油が困難であるため、チェーンにかけたオイルの跳ね掛けで給油することが行われる。従って、エンジンに組み込まれる軸受ではエンジン始動直後の比較的早い時間で潤滑されるため問題にならないのに対し、チェーンガイドのころ軸受においてはタイムラグが生じ、エンジン始動直後から潤滑することができず、潤滑不良から、自転しつつ公転するころとの接触によってローラ軸が早期に摩耗する可能性がある。
【０００８】
そのような不都合を解消するため、特許文献２に記載されたチェーンガイドにおいては、ころ軸受内にグリースを封入して、ころ軸受のころとローラ軸との接触部を潤滑し、ローラ軸の摩耗を抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開２０１０／０９０１３９号
【特許文献２】特開２０１３−２４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献２に記載のチェーンガイドにおいては、エンジンの起動直後からローラ軸ところとの接触部が潤滑されるため、ローラ軸の摩耗を効果的に抑制することができるという特徴を有するが、グリースが漏洩すると、早期に潤滑不良となり、また、エンジンオイルに混入してエンジンオイルとしての潤滑性を阻害する可能性があるため、シールの組み付けによってグリースの漏洩を防止する必要がある。
【００１１】
この場合、シールがローラ軸に対して接触回転するため、ころ軸受の回転トルクが大きくなって回転が阻害され、高速度で移動するタイミングチェーンを円滑に転がり案内することができなくなり、改善すべき点が残されている。
【００１２】
この発明の課題は、ローラ軸に支持されたころ軸受によってチェーンの移動を案内するチェーンガイドにおいて、シールの組み付けを不要とする状態でローラ軸の摩耗を良好に抑制することができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、この発明に係るチェーンガイドにおいては、トルク伝達用チェーンの移動方向に沿って設けられるガイドベースと、そのガイドベース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、その複数のローラ軸のそれぞれに回転自在に支持されたチェーン案内用の複数のローラとを有し、前記ローラがころ軸受とされたチェーンガイドにおいて、前記ころ軸受の外輪内に自己潤滑性を有する固形潤滑剤を封入した構成を採用したのである。
【００１４】
また、この発明に係るチェーン伝動装置においては、駆動スプロケットと従動スプロケット間にチェーンを掛け渡し、そのチェーンの弛み側チェーンの一側部に、チェーンの移動を案内する揺動可能なチェーンガイドを設け、そのチェーンガイドの揺動側端部にチェーンテンショナの調整力を負荷して、その揺動側端部をチェーンに押し付けるようにしたチェーン伝動装置において、前記チェーンガイドとして、この発明に係る上記のチェーンガイドを採用したのである。
【００１５】
上記の構成からなるチェーン伝動装置において、チェーンの張り側チェーンの一側方に、チェーンの移動を案内する固定のチェーンガイドを設け、その固定のチェーンガイドとして、この発明に係る上記のチェーンガイドを採用することによってチェーンのバタつきを効果的に抑制することができる。
【００１６】
この発明に係るチェーンガイドにおいては、上記のように、ローラ軸に回転自在に支持されたころ軸受の外輪内に自己潤滑性を有する固形潤滑剤を封入したので、チェーンの移動によってころ軸受が接触回転すると、回転に伴う遠心力や熱によって固形潤滑剤から油分が徐々に滲出し、その油分によってころとローラ軸との接触部を潤滑することができ、ローラ軸の摩耗を抑制することができる。
【００１７】
ここで、自己潤滑性を有する固形潤滑剤は固形状のものであるため、シールの組み付けを不要とすることができ、ころ軸受の低トルク化を図り、高速度で移動するタイミングチェーンを円滑に転がり案内することができる。
【００１８】
エンジン回りに組み込まれる軸受は、前述のように、エンジンオイルで潤滑されるのが一般的であるが、チェーンガイドに組み込まれたころ軸受の場合、チェーンに掛けたオイル跳ね掛けによる給油であるため、エンジンの始動直後、オイルが供給されない枯渇状態である。そのような状況下にあるころ軸受内に自己潤滑性を有する固形潤滑剤を封入することは考えられないことであり、敢えて固形潤滑剤を封入することにより、エンジンの始動直後からころ軸受を直ちに潤滑することができる。
【００１９】
ここで、固形潤滑剤として、潤滑グリースまたは潤滑油と熱可塑性樹脂粉末とを混合分散した潤滑剤を固形状化したものを採用することがでる。
【００２０】
この場合、ころ軸受は回転によって温度上昇するため、熱可塑性樹脂として、耐熱性に優れ、かつ、エンジンオイルに対して親和性を有する樹脂を用いるのが好ましい。そのような樹脂として、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂を挙げることができる。また、潤滑グリースとしても耐熱性に優れたポリウレア−鉱油系のものを採用するのが好ましい。
【００２１】
固形潤滑剤の封入に際し、膜の形成によってころを保持する保持器を覆う封入とすると、固形潤滑剤がローラ軸に対して非接触とされるため、ころ軸受の低トルク化を図ることができる。また、上記固形潤滑剤をころ軸受における軸受空間の全体に封入すると、ころ軸受内への異物の侵入を防止することができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明においては、上記のように、ローラ軸に回転自在に支持されてチェーンの移動を案内するころ軸受の外輪内に自己潤滑性を有する固形潤滑剤を封入したことにより、その固形潤滑剤に保持された油分や固形潤滑剤から滲出する油分によってころとローラ軸との接触部をエンジンの始動によるチェーンの移動直後から直ちに潤滑することができ、ローラ軸の摩耗を抑制することができる。
【００２３】
また、自己潤滑性を有する固形潤滑剤が固形状のものであるため、シールの取り付けを不要とすることができ、ころ軸受の低トルク化を図り、高速度で移動するタイミングチェーンを円滑に転がり案内することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明に係るチェーン伝動装置の実施の形態を示す概略図
【図２】図１に示すチェーンガイドの縦断面図
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図
【図４】図３のIV−IV線に沿った断面図
【図５】ころ軸受の他の例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、カム軸駆動用のチェーン伝動装置を示し、クランク軸１の軸端部に取付けられた駆動スプロケット２とカム軸３の軸端部に取付けられた従動スプロケット４間にはタイミングチェーン５が掛け渡されている。
【００２６】
タイミングチェーン５はローラチェーンであっても、サイレントチェーンであってもよい。
【００２７】
クランク軸１は、図１の矢印で示す方向に回転する。そのクランク軸１の回転により、タイミングチェーン５（以下、単にチェーンという）が同図の矢印で示す方向に移動し、上方に向けて移動する部分が弛み側チェーン５ａとされ、下方に向けて移動する部分が張り側チェーン５ｂとされ、上記弛み側チェーン５ａの一側部にチェーンガイドＡ１が設けられている。
【００２８】
チェーンガイドＡ１は、チェーン５の移動方向に長く延び、その上端部がエンジンブロックから突設する支点軸１０により支持されて、その支点軸１０を中心に揺動可能とされ、下側の揺動側端部にチェーンテンショナ１１の調整力が負荷されて弛み側チェーン５ａに向けて押圧されている。
【００２９】
チェーン５における張り側チェーン５ｂの他側部にはチェーンガイドＡ２が設けられている。このチェーンガイドＡ２は、揺動可能なチェーンガイドＡ１と同様に、チェーン５の移動方向に長く延び、その両端部がエンジンブロックにねじ込まれるボルト１２の締め付けにより固定されて、チェーン５の移動を案内するようになっている。
【００３０】
ここで、揺動可能なチェーンガイドＡ１と固定のチェーンガイドＡ２とは、ほぼ同一の構成とされ、揺動可能なチェーンガイドＡ１が一端部に軸挿入用の挿入孔が形成されているのに対し、固定のチェーンガイドＡ２が両端部にボルト挿入用の挿入孔が形成されている点が相違している。
【００３１】
そのため、ここでは、揺動可能なチェーンガイドＡ１の構成について以下に説明し、固定配置のチェーンガイドＡ２については同一の部分に同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
図２乃至図４に示すように、チェーンガイドＡ１は、チェーン５の移動方向に長く延びるガイドベース２０と、そのガイドベース２０の長さ方向に間隔をおいて設けられた複数のローラ軸３０と、その複数のローラ軸３０のそれぞれに回転自在に支持されたチェーン案内用の複数のローラ４０とからなっている。
【００３３】
ガイドベース２０は、曲線状をなし、チェーン５と対向する面の両側にはガイドベース２０の長さ方向に延びる一対のガイド突条２１が設けられ、その一対のガイド突条２１間においてガイドベース２０の長さ方向に複数のローラ収容凹部２２が間隔をおいて設けられている。
【００３４】
また、ガイドベース２０の上端部には、支点軸１０が挿入される挿入孔２３が形成されている。
【００３５】
複数のローラ収容凹部２２のそれぞれにおいて、対向する内側面にはローラ軸３０の軸端部を支持する複数の軸係合部２４が設けられている。
【００３６】
軸係合部２４は、ガイド突条２１のチェーン５と対向する外側面部において開口して、その開口端が広幅とされたテーパ溝部２４ａと、そのテーパ溝部２４ａの狭小端に連通する円形状の軸支持部２４ｂとからなっている。
【００３７】
ローラ軸３０は、その両端部がテーパ溝部２４ａから軸支持部２４ｂに嵌合されて非回転の支持とされている。テーパ溝部２４aの狭小部はローラ軸３０の軸径より小さく、そのテーパ溝部２４aの狭小部によってローラ軸３０は抜止めされている。
【００３８】
複数の軸係合部２４は、その軸支持部２４ｂの中心を結ぶ線が凸形の円弧状線を描く円弧状の配置とされているが、曲線状の配置とされていてもよい。
【００３９】
上記ガイドベース２０は、合成樹脂の成形品とされている。合成樹脂として耐油性、耐候性および強度的に優れた樹脂を用いるのが好ましい。そのような樹脂として、ポリアミド４６（ＰＡ４６）やポリアミド６６（ＰＡ６６）を挙げることができる。機械的強度をさらに向上させるために、それらの樹脂に強化ガラス繊維を混入するのが好ましい。
【００４０】
図３および図４に示すように、ローラ軸３０は、ストレート形状をなし、ＳＵＪ２やＳＣ材を素材としている。このローラ軸３０は、耐摩耗性を向上させるため、熱処理されて硬度が高められている。熱処理として、ここでは、光輝焼入れを採用しているが、高周波焼入れしてもよく、浸炭焼入れしてもよい。あるいは、浸炭窒化処理してもよい。
【００４１】
複数のローラ４０は、複数のローラ軸３０のそれぞれによって回転自在に支持されている。ローラ４０はころ軸受からなり、外輪４１と、その内側に組み込まれた複数のころ４２、および、そのころ４２を保持する保持器４３とからなっている。
【００４２】
外輪４１は、ＳＰＣやＳＣＭ等の金属板を絞り成形したシェル形であり、熱処理によって硬度が高められている。シェル形外輪４１の両端部には、保持器４３を抜止めする内向き鍔４４が形成されている。内向き鍔４４は、ころ軸受４０の組立ての容易化を図るため、ころ４２を保持する保持器４３の組込み後において曲げ成形される。
【００４３】
なお、ころ軸受４０は、針状ころ軸受であってもよく、円筒ころ軸受であってもよい。
【００４４】
ころ軸受４０の外輪４１内には自己潤滑性を有する固形潤滑剤５０が封入されている。固形潤滑剤５０は、潤滑グリースまたは潤滑油と熱可塑性樹脂粉末とを混合分散した潤滑剤を熱可塑性樹脂の溶解温度以上に加熱し、次いで冷却して潤滑剤の全体を固形状化したものであって、図３および図４では、膜の形成によって保持器４３を覆う封入としている。
【００４５】
潤滑グリースは、ころ軸受４０が回転により昇温して高温となるため、耐熱性に優れたグリースを採用するのが好ましい。そのような潤滑グリースとしてポリウレア−鉱油系のものを挙げることができる。
【００４６】
また、潤滑油は、鉱油であってもよく、化学合成で製造した合成潤滑油であってもよい。合成潤滑油の採用においては、耐熱性に優れたシリコーン油を用いるのが好ましい。
【００４７】
さらに、熱可塑性樹脂においても、耐熱性に優れた樹脂を採用するのが好ましい。そのような樹脂として、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂を挙げることができる。
【００４８】
実施の形態で示すチェーン伝動装置は上記の構造からなり、駆動スプロケット２と従動スプロケット４間に掛け渡されたチェーン５の移動によってクランク軸１の回転をカム軸３に伝達するトルク伝達状態において、負荷の変動によりチェーン５の張力が変化すると、チェーンテンショナ１１が作動して、その張力変化を吸収する。このため、チェーン５は常に所定の張力状態に保持される。
【００４９】
クランク軸１の回転をカム軸３に伝達するトルク伝達時、揺動可能なチェーンガイドＡ１および固定のチェーンガイドＡ２のそれぞれに設けられたころ軸受４０はチェーン５との接触により回転し、チェーン５は転がり案内される。
【００５０】
ここで、ころ軸受４０がチェーン５との接触により回転すると、その回転による遠心力や熱によって固形潤滑剤５０から油分が滲出し、その油分によりころ４２とローラ軸３０の接触部が潤滑される。その潤滑によってローラ軸３０の摩耗が抑制される。
【００５１】
ここで、ころ軸受４０をグリースによって潤滑する構成であると、シールの組み込みによってグリースの漏洩を防止する必要があるが、保持器４３を包み込む固形潤滑剤は固形状化されたものであるため、シールの組み込みを不要とすることができる。このため、ころ軸受４０の回転トルクは小さく、高速度で移動するチェーン５は円滑に転がり案内される。
【００５２】
図３および図４では、固形潤滑剤５０を膜の形成によって保持器４３を包み込む封入としたが、封入はこれに限定されない。例えば、図５に示すように、ころ軸受４０における軸受空間の全体に封入してもよい。この場合、固形状化された固形潤滑剤５０によって軸受内への異物の侵入を防止することができる。
【符号の説明】
【００５３】
Ａ１  チェーンガイド
Ａ２  チェーンガイド
２    駆動スプロケット
４    従動スプロケット
５    タイミングチェーン（トルク伝達用チェーン）
２０  ガイドベース
３０  ローラ軸
４０  ころ軸受(ローラ)
４１  外輪
４２  ころ
４３  保持器
５０  固形潤滑剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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