(57)【要約】【課題】チェーンの走行によって発生する騒音の低減化を図る。【解決手段】クランク軸１に設けられたクランクスプロケット２とカム軸３に設けられたカムスプロケット４との間に掛け渡されたチェーン５と、そのチェーン５の弛み側チェーン５ａの外側に一端部を中心にして揺動可能に設けられたチェーンガイド６とを有する。チェーンガイド６の揺動側端部にチェーンテンショナ２１の調整力を付与してチェーンガイド６をチェーン５に向けて付勢し、チェーンガイド６に設けられた複数の回転可能なローラ１２のそれぞれによってチェーン５を転がり案内する。複数のローラ１２に対する５チェーンの屈曲角度のそれぞれが等しくなるようにして、騒音の低減を図る。【選択図】図３
2017172672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸に設けられたクランクスプロケットとカム軸に設けられたカムスプロケットとの間に掛け渡されたチェーンと、そのチェーンの弛み側チェーンの外側に一端部を中心にして揺動可能に設けられたチェーンガイドとを有し、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付与して前記チェーンガイドを前記チェーンに向けて付勢し、そのチェーンガイドに設けられた複数の回転可能なローラのそれぞれによって前記チェーンを転がり案内するチェーン伝動装置において、
複数の前記ローラに対する前記チェーンの屈曲角度のそれぞれが等しくなるようにしたことを特徴とするチェーン転動装置
【請求項２】
クランク軸に設けられたクランクスプロケットとカム軸に設けられたカムスプロケット間に掛け渡されたチェーンと、そのチェーンの弛み側チェーンの外側に一端部を中心にして揺動可能に設けられたチェーンガイドとを有し、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付与してチェーンガイドをチェーンに向けて付勢し、そのチェーンガイドに設けられた複数の回転可能なローラのそれぞれによってチェーンを転がり案内するチェーン伝動装置において、
前記チェーンガイドに設けられた前記ローラの個数をｎ、前記クランクスプロケットから前記チェーンガイドへ走行する前記チェーンの軌道と前記チェーンガイドから前記カムスプロケットへ走行する前記チェーンの軌道とのなす総屈曲角度をθａとしたときに、１からｎまでの全ての整数ｉについて、前記クランクスプロケット側から前記チェーンの走行方向へｉ番目の前記ローラに対する前記チェーンの屈曲角度θｉが、次式
（θａ/ｎ）×０．９５≦θｉ≦（θａ/ｎ）×１．０５（ｎ：整数）
を満たす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】
本発明は、主として、自動車エンジンのクランク軸の回転をカム軸に伝達する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クランクスプロケットとカム軸に取付けられたカム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走行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走行案内用のチェーンガイドとして、凸形の円弧状案内面によってチェーンを面案内する形式のものが知られている。この形式ではチェーンは、滑り接触により案内されるので、チェーン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。
【０００５】
そのような問題点を解決するため、先行技術においては、特許文献１において、チェーンの走行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走行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】
上記チェーンガイドは、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。ローラの転がりによる案内では、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を有している。
【０００７】
ところで、上記特許文献１に記載のチェーンガイドにおいては、チェーンが、ローラ間において直線状態で走行し、ローラと接触する位置のそれぞれで屈曲してローラの外周に衝突する。この衝突によって、円弧状案内面によってチェーンを滑り案内する従来のチェーンガイドに比較して大きな騒音や振動が発生することから、その騒音や振動の低減が求められている。
【０００８】
上記騒音や振動の低減を図るため、先行技術においては、チェーンガイドとしてクランクスプロケットに最も近接するローラの外周でのチェーンの巻き角を１７０°以上としたものを提案している（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第５６６２１９８号公報
【特許文献２】特開２０１５−１５２１１９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は、チェーン走行時の騒音を低減させることが可能である。しかしながら、使用される自動車のエンジンなどの内燃機関の構造や使用されるローラ数などによっては、クランクスプロケットに最も近いローラの外周でのチェーンの巻き角を１７０°以上にすることができない場合があった。
【００１１】
さらに、本件発明者においては、音響測定試験により、チェーン走行時の騒音は、チェーンガイドのクランクスプロケットに最も近いローラに対するチェーンの屈曲角度のみならず、全てのローラに対するチェーンの屈曲角度のそれぞれに影響され、全てのローラでの屈曲角度のうち、最大の屈曲角度に比例することを見出した。
【００１２】
ここで、ローラに対するチェーンの屈曲角度とは、図３に示すように、チェーン５の走行方向に並ぶ３個のローラ１２の相互間において、クランクスプロケット２側で隣接する二個のローラ１２の共通接線に対して、カムスプロケット４側で隣接する二個のローラ１２の共通接線のなす角をいう。
【００１３】
クランクスプロケット２に最も近いローラに対するチェーンの屈曲角度とは、クランクスプロケット２とこれに最も近いローラ１２との共通接線に対して、クランクスプロケット２に最も近いローラ１２とこれに隣接するローラの共通接線のなす角度をいう。
【００１４】
カムスプロケット４に最も近いローラに対するチェーンの屈曲角度とは、カムスプロケット４に最も近いローラとこれに隣接するローラの共通接線に対して、カムスプロケット４とこれに最も近いローラ１２との共通接線のなす角度をいう。
【００１５】
この発明の課題は、チェーンガイドに設けられた複数の複数のガイドローラによってチェーンを転がり案内するチェーン伝動装置において、チェーンの走行によって発生する騒音の低減化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、この発明は、クランク軸に設けられたクランクスプロケットとカム軸に設けられたカムスプロケットとの間に掛け渡されたチェーンと、そのチェーンの弛み側チェーンの外側に一端部を中心にして揺動可能に設けられたチェーンガイドとを有し、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付与して前記チェーンガイドを前記チェーンに向けて付勢し、そのチェーンガイドに設けられた複数の回転可能なローラのそれぞれによって前記チェーンを転がり案内するチェーン伝動装置において、複数の前記ローラに対する前記チェーンの屈曲角度のそれぞれが等しくなるようにした構成を採用することができる。
【００１７】
この構成によると、全てのローラに対するチェーンの屈曲角度のそれぞれにおいて、そのばらつきがなくなるため、最大となる屈曲角度に比例して大きくなるチェーン走行時の騒音を抑制することができる。
【００１８】
また、上記の課題を解決するために、この発明は、クランク軸に設けられたクランクスプロケットとカム軸に設けられたカムスプロケット間に掛け渡されたチェーンと、そのチェーンの弛み側チェーンの外側に一端部を中心にして揺動可能に設けられたチェーンガイドとを有し、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付与してチェーンガイドをチェーンに向けて付勢し、そのチェーンガイドに設けられた複数の回転可能なローラのそれぞれによってチェーンを転がり案内するチェーン伝動装置において、前記チェーンガイドに設けられた前記ローラの個数をｎ、前記クランクスプロケットから前記チェーンガイドへ走行する前記チェーンの軌道と前記チェーンガイドから前記カムスプロケットへ走行する前記チェーンの軌道とのなす総屈曲角度をθａとしたときに、１からｎまでの全ての整数ｉについて、前記クランクスプロケット側から前記チェーンの走行方向へｉ番目の前記ローラに対する前記チェーンの屈曲角度θｉが、次式（１）
（θａ/ｎ）×０．９５≦θｉ≦（θａ/ｎ）×１．０５（ｎ：整数）    （１）
を満たす構成を採用することができる。
【００１９】
前記屈曲角度θｉのそれぞれは、総屈曲角度θａをローラの個数ｎで除算した値に基づいて規定され、そのばらつきが小さくなる。このため、最大となる屈曲角度に比例して大きくなるチェーン走行時の騒音を抑制することができる。
【００２０】
また、屈曲角度θｉのそれぞれは、上記総屈曲角度θａ及びローラの個数ｎに基づいて規定される。このため、クランクスプロケットに最も近いローラの外周でのチェーンの巻き角の大きさによらずに、チェーン走行時の騒音を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明は、全てのローラに対するチェーンの屈曲角度のそれぞれのばらつきをなくす、または小さくすることで、チェーン走行時の騒音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明に係る第一実施形態のチェーン伝動装置を示す概略図
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図
【図３】同上のローラに対するチェーンの屈曲角度を示す説明図
【図４】この発明に係る第二実施形態のチェーン伝動装置の総屈曲角度を示す説明図
【図５】同上の各ローラに対するチェーンの屈曲角度を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明の実施形態を図１乃至図３に基づいて説明する。図１に示すように、カム軸駆動用のチェーン伝動装置は、クランク軸１の軸端部に設けられたクランクスプロケット２と二本のカム軸３の軸端部のそれぞれに設けられたカムスプロケット４、４との間に掛け渡されたタイミングチェーン５と、タイミングチェーン５の弛み側チェーン５ａの外側に一端部を中心にして揺動可能に設けられたチェーンガイド６とを有し、クランク軸１の回転をカム軸３に伝達して、カム軸３を回転させるようにしている。
【００２４】
クランク軸１は、図１の矢印で示す方向に回転し、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走行する。チェーン５は、上方に向けて走行する部分が弛み側チェーン５ａとされ、下方に向けて走行する部分が張り側チェーン５ｂとされる。チェーン５としては、ローラチェーンやサイレントチェーンが用いられる。
【００２５】
弛み側チェーン５ａは、その外側に設けられた張力調整用のチェーンガイド６を有し、張り側チェーン５ｂは、その外側に設けられた走行案内用のチェーンガイド７を有する。
【００２６】
張力調整用のチェーンガイド６は、チェーン５の走行方向に長く延びるガイドベース１０と、ガイドベース１０の長さ方向に間隔をおいて設けられた複数のローラ軸１１と、複数のローラ軸１１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１２とからなる。
【００２７】
ガイドベース１０は、曲線状をなし、チェーン５と対向する凸形面の幅方向両側にはガイドベース１０の長さ方向に延びる一対のガイド突条１３が設けられ、一対のガイド突条１３間においてガイドベース１０の長さ方向に複数のローラ収容凹部１４が間隔をおいて設けられている。
【００２８】
また、ガイドベース１０は、上端部に形成され、支点軸１５が挿通される挿通孔１６を有し、ポリアミド４６（ＰＡ４６）やポリアミド６６（ＰＡ６６）等の耐油性、耐候性および強度的に優れた合成樹脂の成形品からなる。
【００２９】
図２に示すように、複数のローラ収容凹部１４のそれぞれは、幅方向に対向する内壁面部１７、１７の間にローラ軸１１の軸端部が固定されている。
【００３０】
ローラ軸１１は、ＳＵＪ２やＳＣ材を素材とし、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。
【００３１】
ローラ１２は、ころ軸受からなり、ＳＰＣやＳＣＭ等の金属板を絞り成形したシェル形の外輪１８と、その内側に組み込まれた複数のころ１９ところ１９を保持する保持器２０とを有する。
【００３２】
チェーンガイド６は、弛み側チェーン５ａの走行方向に沿う状態において、ガイドベース１０の上端部がエンジンブロック（図示省略）から突設する支点軸１５により支持されて、その支点軸１５を中心に揺動可能とされる。
【００３３】
また、チェーンガイド６は、下側の揺動側端部に対してチェーンテンショナ２１の調整力が負荷されて弛み側チェーン５ａに向けて付勢されている。弛み側チェーン５ａと接触する複数のローラ１２のそれぞれによってチェーンガイド６が弛み側チェーン５ａを転がり案内するようになっている。
【００３４】
走行案内用のチェーンガイド７は、図１に示すように、ガイドベースの形状が張力調整用のチェーンガイド６におけるガイドベース１０と相違するのみであって、張力調整用のチェーンガイド６と同様の構成とされている。このため、張力調整用のチェーンガイド６と同一の部品には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３５】
走行案内用のチェーンガイド７は、張り側チェーン５ｂの走行方向に沿う状態において、その上下両端部がエンジンブロック（図示省略）にねじ込まれるボルト２２の締め付けにより固定されて、複数のローラのそれぞれでチェーン５の走行を案内するようになっている。
【００３６】
張力調整用のチェーンガイド６および走行案内用のチェーンガイド７の複数のローラ１２のそれぞれで案内されるチェーン５は、隣接するローラ１２間において直線状をなし、ローラ１２と接触する位置のそれぞれで屈曲してローラ１２の外周に衝突し、騒音が発生する。
【００３７】
その騒音の低減を図るため、ここでは、図３に示される全てのローラ１２に対するチェーン５の屈曲角度θのそれぞれが等しくなるようにしている。このため、それぞれの屈曲角度θにばらつきがなくなり、屈曲角度が最大となることにより生ずるチェーン走行時の騒音の低減が図られる。
【００３８】
また、この実施形態のチェーン転動装置は、自動車や二輪車等のあらゆるエンジンのクランク軸に対して適用可能である。エンジンの気筒数は単気筒であっても多気筒であってもよく、例えば、四サイクル多気筒エンジン用のクランク軸に対して適用することによっても、チェーン走行時の騒音の低減効果が期待できる。
【００３９】
この発明の第二実施形態に係るチェーン伝達装置を図４、５に基づいて説明する。この実施形態は、全てのローラ１２に対するチェーン５の屈曲角度を、クランクスプロケット２からチェーンガイド６へ走行するチェーン５の軌道とチェーンガイド６からカムスプロケット４へ走行するチェーン５の軌道とのなす総屈曲角度に基づいて規定した点で、上述した第一実施形態と相違する。その他の構造は、第一実施形態と同じと考えられ、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４０】
この実施形態のチェーン伝達装置において、全てのローラ１２に対するチェーン５の屈曲角度は、以下のように設定される。
【００４１】
すなわち、チェーンガイド６に設けられたローラ１２の個数をｎ、クランクスプロケット２からチェーンガイド６へ走行するチェーン５の軌道とチェーンガイド６からカムスプロケット４へ走行するチェーン５の軌道とのなす総屈曲角度をθａとしたときに、１からｎまでの全ての整数ｉについて、クランクスプロケット２側からチェーン５の走行方向へｉ番目のローラ１２に対するチェーン５の屈曲角度θｉが次式（１）
（θａ/ｎ）×０．９５≦θｉ≦（θａ/ｎ）×１．０５（ｎ：整数）    （１）
を満たすように規定される。
【００４２】
上記式（１）において、屈曲角度θｉが（θａ/ｎ）×０．９５よりも小さい値となると、チェーンガイド６による弛み側チェーン５ａへの付勢力が不足し、チェーン５の円滑な走行が難しくなる。
【００４３】
その一方で、屈曲角度θｉが（θａ/ｎ）×１．０５よりも大きい値となると、チェーン走行時の騒音の抑制効果に影響するおそれがある。
【００４４】
図４に示されたチェーンガイド６に設けられたローラ１２の個数は５個である。このため、例えば、第１番目のローラ１２に対するチェーン５の屈曲角度θ１としては、次式（２）
（θａ/５）×０．９５≦θ１≦（θａ/５）×１．０５      （２）
を満たすように規定される。
【００４５】
また、第２〜５番目のローラ１２に対するチェーン５の屈曲角度θ２〜θ５は、屈曲角度θ１と同様に、上記式（１）を満たすように規定される。
【００４６】
このように規定された屈曲角度θ１〜θ５は、上記総屈曲角度θａをローラ１２の個数ｎで除算した値に対して±５％の範囲内に規定される。このため、屈曲角度θ１〜θ５は、そのばらつきが抑えられ、最大となる屈曲角度に比例して大きくなるチェーン走行時の騒音を抑制することができる。
【００４７】
ここで、使用される自動車のエンジンなどの内燃機関の構造や使用されるローラ数などによっては、特許文献２のチェーンガイドのように、クランクスプロケットに最も近いローラの外周でのチェーンの巻き角を１７０°以上にすることができない場合がある。
【００４８】
この場合であっても、全てのローラ１２に対するチェーン５の屈曲角度θ１〜θ５のそれぞれは、上記総屈曲角度θａ及びローラ１２の個数ｎに基づいて規定される。このため、クランクスプロケットに最も近いローラの外周でのチェーンの巻き角の大きさによらず、チェーン走行時の騒音を抑制することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１  クランク軸
２  クランクスプロケット
３  カム軸
４  カムスプロケット
５  タイミングチェーン（チェーン）
５ａ  弛み側チェーン
５ｂ  張り側チェーン
６、７  チェーンガイド
１０  ガイドベース
１１  ローラ軸
１２  ローラ
１３  ガイド突条
１４  ローラ収容凹部
１５  支点軸
１６  挿通孔
１７  内壁面部
１８  外輪
１９  ころ
２０  保持器
２１  チェーンテンショナ
２２  ボルト
【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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