(57)【要約】【課題】  チェーンの走行抵抗を低減できるチェーン走行面を有するチェーンテンショナアームおよびチェーンガイドを提供する。【解決手段】  チェーンテンショナアーム１０において、弧状に湾曲しつつ長手方向に延びるチェーン走行面１５を有し、チェーン走行面１５が、略直線状または円弧状の第１の面１５ａと、チェーンの進入側および離脱側に形成され、第１の面１５ａの曲率半径よりも小さな曲率半径を有する円弧状の第２の面１５ｂと、第１の面１５ａおよび第２の面１５ｂの間に配置され、第１の面１５ａおよび第２の面１５ｂを接続するクロソイド曲線からなる接続面１５ｃとから構成されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チェーンに緊張力を作用させるためのチェーンテンショナアームであって、
弧状に湾曲しつつ長手方向に延びるチェーン走行面を有し、該チェーン走行面の少なくとも一部がクロソイド曲線により構成されている、
ことを特徴とするチェーンテンショナアーム。
【請求項２】
請求項１において、
前記クロソイド曲線が、チェーン走行面においてチェーンの進入側または離脱側の少なくともいずれか一方に設けられている、
ことを特徴とするチェーンテンショナアーム。
【請求項３】
請求項２において、
チェーン走行面が、略直線状または円弧状の第１の面と、チェーンの進入側および離脱側に形成され、第１の面の曲率半径よりも小さな曲率半径を有する円弧状の第２の面と、チェーンの進入側または離脱側において第１の面および第２の面の間に配置され、第１の面および第２の面を接続するクロソイド曲線からなる接続面とから構成されている、
ことを特徴とするチェーンテンショナアーム。
【請求項４】
チェーンの走行をガイドするためのチェーンガイドであって、
弧状に湾曲しつつ長手方向に延びるチェーン走行面を有し、該チェーン走行面の少なくとも一部がクロソイド曲線により構成されている、
ことを特徴とするチェーンガイド。
【請求項５】
請求項１において、
前記クロソイド曲線が、チェーン走行面においてチェーンの進入側または離脱側の少なくともいずれか一方に設けられている、
ことを特徴とするチェーンガイド。
【請求項６】
請求項５において、
チェーン走行面が、略直線状または円弧状の第１の面と、チェーンの進入側および離脱側に形成され、第１の面の曲率半径よりも小さな曲率半径を有する円弧状の第２の面と、チェーンの進入側または離脱側において第１の面および第２の面の間に配置され、第１の面および第２の面を接続するクロソイド曲線からなる接続面とから構成されている、
ことを特徴とするチェーンガイド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チェーンテンショナアームおよびチェーンガイドにおいて、チェーンの走行抵抗を低減させるためのチェーン走行面の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関の動弁装置の駆動に用いられるタイミングシステムにおいては、タイミングチェーンに適度の張力を発生させるために、タイミングチェーンの弛み側スパンにチェーンテンショナアームをテンショナとともに配設し、タイミングチェーンの走行をガイドするために、タイミングチェーンの張り側スパンにチェーンガイドを配設している。
【０００３】
従来のチェーンテンショナアームおよびチェーンガイドは、特開２０００−９７３００号公報に示すように、弧状に湾曲しつつ長手方向に延びるシュー取付面を有する本体部と、本体部のシュー取付面に着脱自在に取り付けられ、チェーンが走行するチェーン走行面を有するシューとから構成されている。シューのチェーン走行面は、本体部のシュー取付面と同様に、弧状に湾曲しつつ長手方向に延びている。
【０００４】
一般に、チェーンテンショナアームおよびチェーンガイドのチェーン走行面は、大きな曲率半径を有する円弧状の（または略直線状の）第１の面と、その両端に形成され、チェーンテンショナアームまたはチェーンガイドの各端部に第１の面を滑らかに接続するための小さな曲率半径を有する円弧状の第２の面とから構成されている。
【０００５】
運転時において、チェーンがチェーンテンショナアームまたはチェーンガイドのチェーン走行面上を走行する際には、チェーンは、まず、チェーン走行面の第２の面に進入し、次にチェーン走行面の第１の面上を走行した後、チェーン走行面の前記第２の面と逆側に配置された第２の面を通って、チェーン走行面から離脱する。
【０００６】
従来構造の場合、とくにチェーンテンショナアームにおいて、チェーンスパンの伸び量の増加にともなってチェーンテンショナアームのチェーンスパンへの押込み量が増えるにつれて、チェーンが、チェーンテンショナアームのチェーン走行面の第１の面とその両端の第２の面との境界部分に強く接触するようになる。
【０００７】
このため、従来構造においては、運転中のチェーンの走行抵抗が増えて、タイミングシステムのフリクションロスが増加するという問題があった。その一方、自動車業界においては、フリクションロス低減の強い要請がある。
【特許文献１】特開２０００−９７３００号公報（図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、チェーンの走行抵抗を低減できるチェーン走行面を有するチェーンテンショナアームおよびチェーンガイドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明に係るチェーンテンショナアームは、弧状に湾曲しつつ長手方向に延びるチェーン走行面を有し、該チェーン走行面の少なくとも一部がクロソイド曲線により構成されている。
【００１０】
請求項１の発明によれば、たとえば、チェーン走行面のうち、チェーンに対する押付圧の高い領域をクロソイド曲線により形成することにより、チェーンへの押付圧が緩和されて、チェーンの走行抵抗を低減できる。
【００１１】
ここで、「クロソイド曲線」とは、一般に、その曲率がその弧の長さに比例する平面曲線と定義されており、自動車の安定走行のために高速道路や自動車専用道路などに適用されているものである。
【００１２】
道路への適用においては、道路の直線部と円弧状曲線部（つまりカーブ）の間にクロソイド曲線を挿入することにより、カーブの半径が徐々に変化して、ドライバが急ハンドルを切ることなく、スムーズにカーブを曲がることができるようになっている。このため、「クロソイド曲線」は、別名「緩和曲線」とも呼ばれている。また、「クロソイド曲線」は、数学においては、「コルニュの螺旋」と呼ばれているが、緩和曲線に適用する場合には、この「コルニュの螺旋」における曲線の立ち上がり部分を採用している。
【００１３】
チェーン走行面の一部、たとえば、チェーン走行面において大きな曲率半径を有する円弧状の第１の面と小さな曲率半径の円弧状の第２の面との間にこのようなクロソイド曲線を挿入することで、チェーンがチェーン走行面の第１の面と第２の面との間をスムーズに走行でき、これにより、チェーンの走行抵抗を低減できる。その結果、フリクションロスを低減できる。
【００１４】
請求項２の発明においては、クロソイド曲線が、チェーン走行面においてチェーンの進入側または離脱側の少なくともいずれか一方に設けられている。
【００１５】
この場合には、チェーンがチェーン走行面に進入する際にスムーズに進入でき、またはチェーンがチェーン走行面から離脱する際にスムーズに離脱でき、これにより、チェーンの走行抵抗を低減できる。その結果、フリクションロスを低減できる。
【００１６】
請求項３の発明においては、チェーン走行面が、略直線状または円弧状の第１の面と、チェーンの進入側および離脱側に形成され、第１の面の曲率半径よりも小さな曲率半径を有する円弧状の第２の面と、チェーンの進入側または離脱側において第１の面および第２の面の間に配置され、第１および第２の面を接続するクロソイド曲線からなる接続面とから構成されている。
【００１７】
この場合には、チェーンがチェーンテンショナアームのチェーン走行面上を走行する際には、チェーンは、まず、チェーン走行面において第２の面に進入し、次に接続面上を通ってから、チェーン走行面の第１の面上を走行し、その後、チェーン走行面の前記第２の面と逆側に配置された第２の面を通って、チェーン走行面から離脱する。あるいは、チェーンは、まず、チェーン走行面において第２の面に進入し、次にチェーン走行面の第１の面上を走行し、その後、接続面を通ってから、チェーン走行面の前記第２の面と逆側に配置された第２の面を通り、チェーン走行面から離脱する。
【００１８】
このように、請求項３の発明によれば、チェーンがチェーン走行面に進入する際またはチェーンがチェーン走行面から離脱する際に、クロソイド曲線からなる接続面上をチェーンが通るので、チェーンがチェーン走行面にスムーズに進入でき、またはチェーン走行面からスムーズに離脱でき、これにより、チェーンテンショナアームに対するチェーンの走行抵抗を低減できる。その結果、フリクションロスを低減できる。
【００１９】
請求項４の発明に係るチェーンガイドは、弧状に湾曲しつつ長手方向に延びるチェーン走行面を有し、該チェーン走行面の少なくとも一部がクロソイド曲線により構成されている。
【００２０】
請求項４の発明によれば、チェーン走行面のうち、チェーンに対する押付圧の高い領域、たとえば、チェーン走行面において大きな曲率半径を有する円弧状の第１の面と小さな曲率半径の円弧状の第２の面との間の領域をクロソイド曲線により形成することにより、チェーンがチェーン走行面の第１の面と第２の面との間をスムーズに走行でき、これにより、チェーンへの押付圧が緩和されて、チェーンの走行抵抗を低減できる。その結果、フリクションロスを低減できる。
【００２１】
請求項５の発明においては、クロソイド曲線が、チェーン走行面においてチェーンの進入側または離脱側の少なくともいずれか一方に設けられている。
【００２２】
この場合には、チェーンがチェーン走行面に進入する際にスムーズに進入でき、またはチェーンがチェーン走行面から離脱する際にスムーズに離脱でき、これにより、チェーンの走行抵抗を低減できる。その結果、フリクションロスを低減できる。
【００２３】
請求項６の発明においては、チェーン走行面が、略直線状または円弧状の第１の面と、チェーンの進入側および離脱側に形成され、第１の面の曲率半径よりも小さな曲率半径を有する円弧状の第２の面と、チェーンの進入側または離脱側において第１の面および第２の面の間に配置され、第１および第２の面を接続するクロソイド曲線からなる接続面とから構成されている。
【００２４】
この場合には、チェーンがチェーンガイドのチェーン走行面上を走行する際には、チェーンは、まず、チェーン走行面において第２の面に進入し、次に接続面上を通ってから、チェーン走行面の第１の面上を走行し、その後、チェーン走行面の前記第２の面と逆側に配置された第２の面を通って、チェーン走行面から離脱する。あるいは、チェーンは、まず、チェーン走行面において第２の面に進入し、次にチェーン走行面の第１の面上を走行し、その後、接続面を通ってから、チェーン走行面の前記第２の面と逆側に配置された第２の面を通り、チェーン走行面から離脱する。
【００２５】
このように、請求項６の発明によれば、チェーンがチェーン走行面に進入する際またはチェーンがチェーン走行面から離脱する際に、クロソイド曲線からなる接続面上をチェーンが通るので、チェーンがチェーン走行面にスムーズに進入でき、またはチェーン走行面からスムーズに離脱でき、これにより、チェーンガイドに対するチェーンの走行抵抗を低減できる。その結果、フリクションロスを低減できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、チェーン走行面の少なくとも一部をクロソイド曲線により構成するようにしたので、チェーンがチェーン走行面全体にわたってスムーズに走行でき、これにより、チェーンへの押付圧が緩和されて、チェーンの走行抵抗を低減できる。その結果、フリクションロスを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例によるチェーンテンショナアームおよびチェーンガイドを備えたエンジンタイミングチェーンシステムの概略構成図、図２はチェーンテンショナアームまたはチェーンガイドのチェーン走行面の拡大部分図である。なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示している。
【００２８】
図１に示すように、このエンジンタイミングチェーンシステム１は、クランクシャフト２に取り付けられたクランクスプロケット３と、カムシャフト４，５にそれぞれ取り付けられたカムスプロケット６，７と、これらのスプロケット３，６，７に巻き掛けられたチェーン８とを備えている。図１中、矢印ａはクランクスプロケット３の回転方向を、矢印ｂはチェーンの走行方向をそれぞれ示している。
【００２９】
チェーン８の弛み側スパンには、チェーンテンショナアーム１０が配設され、張り側スパンには、チェーンガイド２０が配設されている。
【００３０】
チェーンテンショナアーム１０は、弧状に湾曲しつつ長手方向に延びるチェーン走行面１５を有するアーム本体１１を備えている。アーム本体１１の一端は、これを挿通する枢支ピン１２の周りに回動自在に設けられている。アーム本体１１の他端には、テンショナ１２のピストンロッド１２ａ先端が当接している。
【００３１】
チェーンガイド２０は、弧状に湾曲しつつ長手方向に延びるチェーン走行面２５を有するガイド本体２１を備えている。ガイド本体２１の両端は、固定ピン２２により、エンジン内に固定されている。
【００３２】
チェーンテンショナアーム１０のアーム本体１１のチェーン走行面１５は、図２の拡大部分図に示すように、チェーン走行面１５の大部分の領域にわたって延在する略直線状または円弧状の第１の面１５ａと、チェーン８の進入側に形成され、第１の面１５ａの曲率半径よりも小さな曲率半径を有する円弧状の第２の面１５ｂと、第１の面１５ａおよび第２の面１５ｂの間に配置され、第１の面１５ａおよび第２の面１５ｂを接続するクロソイド曲線からなる接続面１５ｃとから構成されている。
【００３３】
図２において、第１の面１５ａは、略直線状または円弧状区間ＬＲで示され、第２の面１５ｂは、半径ｒの円弧状区間Ｌｒで示され、クロソイド曲線からなる接続面１５ｃは、曲線状区間Ｌｃで示されている。なお、図２中の二点鎖線は、従来のチェーンテンショナにおけるチェーン走行面を示している（これについては後述）。
【００３４】
上述のように構成されるチェーンテンショナにおいては、チェーン８がチェーンテンショナアーム１０のチェーン走行面１５上を走行する際には、チェーン８は、まず、チェーン走行面１５において第２の面１５ｂに進入し、次に接続面１５ｃ上を通ってから、チェーン走行面１５の第１の面１５ａ上を走行し、その後、チェーン走行面１５の第２の面１５ｂと逆側に配置された第２の面１５ｂ（図示せず）を通って、チェーン走行面１５から離脱する。
【００３５】
この場合には、チェーン８がチェーン走行面１５に進入する際に、クロソイド曲線からなる接続面１５ｃ上をチェーン８が通るので、チェーン８がチェーン走行面１５にスムーズに進入でき、これにより、チェーンテンショナアーム１０に対するチェーン８の走行抵抗を低減できる。その結果、フリクションロスを低減できる。
【００３６】
ここで、比較のために、チェーンテンショナのチェーン走行面上に、クロソイド曲線からなる接続面が設けられていない従来のチェーンテンショナのチェーン走行面を拡大したものを図３に示す。図３において、図２と同一符号は同一または相当部分を示している。
【００３７】
図３に示すように、従来のチェーンテンショナアームのチェーン走行面は、チェーン走行面の大部分の領域にわたって延在する略直線状または円弧状の第１の面１５ａ’と、チェーン８の進入側に形成され、第１の面１５ａ’の曲率半径よりも小さな曲率半径を有する円弧状の第２の面１５ｂ’とから構成されている。
【００３８】
第１の面１５ａ’は、略直線状または円弧状区間ＬＲ’で示され、第２の面１５ｂ’は、半径ｒの円弧状区間Ｌｒ’で示されている。
【００３９】
チェーン８が従来のチェーンテンショナアームのチェーン走行面上を走行する際には、チェーン８は、まず、チェーン走行面の第２の面１５ｂ’に進入し、次にチェーン走行面の第１の面１５ａ’上を走行し、その後、チェーン走行面の第２の面１５ｂ’と逆側に配置された第２の面１５ｂ’（図示せず）を通って、チェーン走行面から離脱する。
【００４０】
この場合、チェーン８がチェーン走行面を走行する際には、第２の面１５ｂ’に進入後すぐに第１の面１５ａ’上に移動することになり、この移動の際に、チェーン８が急激な方向変化を受けることになる。このため、チェーン８がチェーン走行面に対して強く接触するようになり、その結果、運転中のチェーンの走行抵抗が増えて、タイミングシステムのフリクションロスが増加する。
【００４１】
なお、前記実施例では、クロソイド曲線からなる接続面１５ｃがチェーン走行面１５のチェーン進入側にのみ設けられた例を示したが、本発明の適用はこれには限定されず、接続面１５ｃは、チェーン走行面１５のチェーン離脱側に設けるようにしてもよく、さらには、チェーン進入側および離脱側の双方に設けるようにしてもよい。
【００４２】
クロソイド曲線からなる接続面１５ｃをチェーン走行面１５のチェーン離脱側に設けた場合には、チェーン８がチェーン走行面１５から離脱する際に、クロソイド曲線からなる接続面上をチェーン８が通ることになるので、チェーン８がチェーン走行面１５からスムーズに離脱できるようになり、これにより、チェーンテンショナアーム１０に対するチェーン８の走行抵抗をさらに低減できる。その結果、フリクションロスを一層低減できる。
【００４３】
また、前記実施例では、クロソイド曲線からなる接続面がチェーンテンショナアームのチェーン走行面にのみ設けられた例を示したが、本発明の適用はこれには限定されず、該接続面は、チェーンガイドのチェーン走行面に設けるようにしてもよい。この場合においても、クロソイド曲線からなる接続面は、チェーンガイドのチェーン走行面においてチェーン進入側または離脱側のいずれか一方、あるいはこれら双方に設けられる。
【００４４】
チェーンガイドのチェーン走行面は、チェーンテンショナの場合と同様に、略直線状または円弧状の第１の面と、チェーンの進入側および離脱側に形成され、第１の面の曲率半径よりも小さな曲率半径を有する円弧状の第２の面と、チェーンの進入側または離脱側において第１の面および第２の面の間に配置され、第１の面および第２の面を接続するクロソイド曲線からなる接続面とから構成される。
【００４５】
この場合においても、チェーンテンショナアームの場合と同様に、チェーンがチェーン走行面に進入する際またはチェーンがチェーン走行面から離脱する際に、クロソイド曲線からなる接続面上をチェーンが通ることになるので、チェーンがチェーン走行面にスムーズに進入でき、またはチェーン走行面からスムーズに離脱でき、これにより、チェーンガイドに対するチェーンの走行抵抗を低減でき、その結果、フリクションロスを低減できる。
【００４６】
さらに、前記各実施例では、チェーンテンショナアームまたは（および）チェーンガイドの走行面の一部に、クロソイド曲線からなる接続面を設けた例を示したが、本発明は、走行面の全体を、クロソイド曲線からなる曲面で構成したものにも同様に適用可能である。
【００４７】
また、前記実施例では、エンジンタイミングシステムのタイミングチェーンに本発明が適用された例を示したが、本発明は、ダブルオーバヘッドカムシャフトエンジンのカムシャフト間を駆動するカムチェーンの他、オイルポンプなどの補機を駆動する補機駆動用チェーンにも同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施例によるチェーンテンショナアームおよびチェーンガイドを備えたエンジンタイミングチェーンシステムの概略構成図である。
【図２】チェーンテンショナアームまたはチェーンガイド（図１）のチェーン走行面の拡大部分図である。
【図３】従来のチェーンテンショナアームまたはチェーンガイドのチェーン走行面の拡大部分図である。
【符号の説明】
【００４９】
１： エンジンタイミングチェーンシステム
８：  チェーン
１０：チェーンテンショナアーム
１５：  チェーン走行面
１５ａ：  第１の面
１５ｂ：  第２の面
１５ｃ：  接続面
２０：  チェーンガイド
【図１】
2007064369.tif 000003
【図２】
2007064369.tif 000004
【図３】
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