(57)【要約】【課題】必要な剛性を維持しながら噛み合い時の衝撃を軽減させて噛み合い音の抑制を可能とするチェーンを提供する。【解決手段】タイミングチェーン３０は一対のアウタリンクプレート４１と一対のインナリンクプレート４２とを有し、それらが走行方向に沿って交互に連結されている。各インナリンクプレート４２には一対のブッシュ４４が両端部を固定されて設けられている。各アウタリンクプレート４１には一対のピン４３が両端部を固定されて設けられている。これらピン４３はそれぞれブッシュ４４のピン孔４４ａに挿通されている。各ブッシュ４４は一対のピン４３の間に位置する部分が、それらピン４３の外側に位置する部分よりもその肉厚が薄い形状を有している。【選択図】図２
2009138800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のインナプレートと、該一対のインナプレートに両端部が固定されるとともに前記一対のインナプレートの一方から他方に貫通するピン孔を有して前記一対のインナプレートの各端部に設けられる一対のブッシュと、前記一対のインナプレートの端部とその端部が重なるように該インナプレートの外側に設けられる一対のアウタプレートと、前記ブッシュのピン孔に挿入されて前記一対のアウタプレートに両端部が固定される一対のピンとを備え、前記インナプレートと前記アウタプレートとが交互に連結されてなるチェーンにおいて、
前記一対のインナプレートに設けられる前記一対のブッシュは、前記インナプレートの長手方向において前記一対のピンの間に位置する部分がそれらピンの外側に位置する部分よりもその肉厚が薄い形状を有してなる
ことを特徴とするチェーン。
【請求項２】
請求項１に記載のチェーンにおいて、
前記一対のブッシュは断面円形状をなし、前記一対のインナプレートの長手方向においてそのピン孔が各ブッシュの中心よりも互いに近接する側に偏心させた位置に形成される
ことを特徴とするチェーン。
【請求項３】
請求項２に記載のチェーンにおいて、
前記一対のブッシュにはローラが回転自在に外嵌されてなる
ことを特徴とするチェーン。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のチェーンにおいて、
前記チェーンは車載内燃機関のクランクシャフトに設けられたクランクスプロケットの回転力をカムシャフトに設けられたカムスプロケットに伝達するためのタイミングチェーンである
ことを特徴とするチェーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はインナプレートとアウタプレートとを交互に連結してなるチェーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に記載されているように、一般に用いられるチェーンの構成として、ピンが圧入された一対のアウタリンクプレートと、ブッシュが圧入された一対のインナリンクプレートとを有し、同インナリンクプレートのブッシュにアウタリンクプレートのピンを挿入することにより、それらインナリンクプレートとアウタリンクプレートとを交互に連結させたものが知られている。
【０００３】
こうしたチェーンは、例えば内燃機関の吸気バルブや排気バルブを開閉駆動するためのタイミングチェーンとして広く採用されている。すなわち、タイミングチェーンはクランクシャフトに設けられたクランクスプロケットとカムシャフトに設けられたカムスプロケットとに噛み合った状態で掛装され、これがクランクスプロケットの回転に伴って走行することにより、クランクシャフトの回転力がカムシャフトに伝達され、吸気バルブや排気バルブが開閉駆動されるようになる。
【特許文献１】実開平７‐２２１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、こうしたチェーンにあっては、スプロケットの高速回転時にチェーンが同スプロケットに噛み合う際、チェーンからスプロケットに対して同チェーンの慣性に基づく衝撃力が作用するため、それらチェーンとスプロケットとの衝突に起因する騒音が発生する虞がある。特に、車載内燃機関のようにその静粛性が求められるものにあっては、こうしたチェーン駆動に伴って生じる騒音を極力低減することが望ましい。ここで例えば、こうした騒音を抑制するために、チェーンの部材の軽量化を図ることも考えられる。しかしながら、単にチェーン全体を軽量化した場合にあっては、チェーンの各部材について必要な剛性を確保することができないことがあり、チェーンの耐用寿命が低下したり、あるいは伝達可能な駆動力が制限されたりといった不都合が生じることとなる。
【０００５】
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、必要な剛性を維持しながら噛み合い時の衝撃を軽減させて噛み合い音の抑制を図ることのできるチェーンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、一対のインナプレートと、該一対のインナプレートに両端部が固定されるとともに前記一対のインナプレートの一方から他方に貫通するピン孔を有して前記一対のインナプレートの各端部に設けられる一対のブッシュと、前記一対のインナプレートの端部とその端部が重なるように該インナプレートの外側に設けられる一対のアウタプレートと、前記ブッシュのピン孔に挿入されて前記一対のアウタプレートに両端部が固定される一対のピンとを備え、前記インナプレートと前記アウタプレートとが交互に連結されてなるチェーンにおいて、前記一対のインナプレートに設けられる前記一対のブッシュは、前記インナプレートの長手方向において前記一対のピンの間に位置する部分がそれらピンの外側に位置する部分よりもその肉厚が薄い形状を有してなることをその要旨とする。
【０００７】
チェーンの走行時において、ブッシュのピン孔を貫通する各ピンは、それらの両端部が固定される各アウタプレートによりインナプレートの長手方向において反対側に向けてそれぞれ引っ張られる。したがって、インナプレートの長手方向において一対のピンの間に位置する部分に同ピンから作用する荷重は、各ピンの外側に位置する部分に作用する荷重よりも小さいものとなる。この点、上記構成によれば、ブッシュに作用する荷重が大きい側の肉厚はそのままで、荷重が小さい側の肉厚のみ薄くすることにより、ブッシュに作用する荷重に対して必要な剛性を維持しながら、ブッシュの軽量化、換言すればチェーン全体の軽量化を図ることが可能となる。したがって、チェーンの剛性を維持しながら噛み合い時の衝撃を軽減させて噛み合い音を抑制することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のチェーンにおいて、前記一対のブッシュは断面円形状をなし、前記一対のインナプレートの長手方向においてそのピン孔が各ブッシュの中心よりも互いに近接する側に偏心させた位置に形成されることをその要旨とする。
【０００９】
上記構成によれば、断面円形状をなすブッシュにおいて、インナプレートの長手方向においてピンからブッシュに作用する荷重が小さい側にピン孔の中心位置を偏心することにより、チェーンの走行方向においてブッシュに加わる荷重が大きい側の肉厚を維持しつつ、荷重が小さい側の肉厚を小さくすることができ、ブッシュに加わる荷重に応じた剛性を維持しつつチェーン全体の軽量化を図ることができるようになる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のチェーンにおいて、前記一対のブッシュにはローラが回転自在に外嵌されてなることをその要旨としている。
上記構成によれば、ブッシュにローラが外嵌されるローラチェーンの場合であっても同様に、ブッシュに作用する荷重に応じた剛性を維持しつつチェーン全体の軽量化を図ることが可能となる。
【００１１】
請求項１〜３に記載のチェーンは、請求項４に記載の発明によるように、車載内燃機関のクランクシャフトに設けられたクランクスプロケットの回転力をカムシャフトに設けられたカムスプロケットに伝達するためのタイミングチェーンとしてこれを具体化することができる。
【００１２】
一般に、車載内燃機関においては、比較的高速回転でクランクシャフトが回転するため、上述したようなチェーンの慣性に起因する騒音の発生も顕著になる。また、車載内燃機関においてはその静粛性が強く望まれている。この点、請求項４に記載の発明によるように、こうした内燃機関のタイミングチェーンに上記請求項１〜３に記載の発明を適用することにより、チェーンの走行に伴う騒音の発生を抑制することができ、車載内燃機関の静粛性向上に寄与することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明にかかるチェーンを、車載内燃機関のタイミングチェーンに具体化した実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１は、車載内燃機関に対するタイミングチェーン３０の装着状態を示している。同図１に示されるように、内燃機関のクランクシャフト１０には、その端部にクランクスプロケット１１が設けられている（図１の下部分）。また、吸気カムシャフト２１の端部には吸気カムスプロケット２２（図１の左上部分）が、排気カムシャフト２３の端部には、排気カムスプロケット２４（図１の右上部分）がそれぞれ設けられている。これらクランクスプロケット１１、吸気カムスプロケット２２及び排気カムスプロケット２４にはタイミングチェーン３０が噛み合った状態で掛装されている。このタイミングチェーン３０によりクランクスプロケット１１の回転力が吸気カムスプロケット２２及び排気カムスプロケット２４に伝達され、それら吸気カムスプロケット２２及び排気カムスプロケット２４とともに吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２３が回転する。その結果、吸気バルブ、排気バルブ（いずれも図示せず）が開閉駆動される。
【００１４】
図２はタイミングチェーン３０の一部断面図である。同図２に示されるように、対向して配置される一対のアウタリンクプレート４１にはその長手方向に所定間隔を隔てて一対の圧入孔４１ａがそれぞれ形成されるとともに、それら圧入孔４１ａには一対のピン４３が圧入されてそれらの両端部が固定されている。一方、一対のインナリンクプレート４２においてもその長手方向に所定間隔を隔てて圧入孔４２ａが形成されるとともに、それら圧入孔４２ａには一対のブッシュ４４が圧入されてそれらの両端部が固定されている。ブッシュ４４にはピン孔４４ａが形成されるとともに、それらピン孔４４ａにはピン４３がそれぞれ挿通されている。これにより、一対のアウタリンクプレート４１と一対のインナリンクプレート４２とはピン４３を中心に回動自在であり且つそれらの各端部が重なるようにしてタイミングチェーン３０の走行方向に沿って交互に連結されている。
【００１５】
ここで、タイミングチェーン３０は、その走行に伴ってアウタリンクプレート４１及びこれに固定されている各ピン４３が走行方向（図の矢印Ｆにて示す方向）に引っ張られる。このとき、ピン４３が挿通されるブッシュ４４は、その矢印Ｆの側に位置する部分にピン４３から相対的に大きな荷重が作用することとなる。これに対して、ブッシュ４４の矢印Ｆと反対側に位置する部分、換言すればインナリンクプレート４２の長手方向において各ピン４３の間に位置する部分に作用する荷重は相対的に小さい。そこで、本実施形態では、ブッシュ４４において作用する荷重が大きい部分の肉厚よりも、荷重が小さい部分の肉厚を薄くすることにより、ブッシュ４４がこうした荷重に対応した形状を有するものとなるようにしている。
【００１６】
このブッシュ４４の形状について図３を参照してさらに詳しく説明する。なお、この図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。同図３に示されるように、ブッシュ４４及びピン４３は、何れも断面円形状をなしている。ここでブッシュ４４には、インナリンクプレート４２の長手方向において、その断面中心から内側に所定距離（＝δ）だけ偏心させた位置にピン孔４４ａが形成されている。これにより、インナリンクプレート４２の長手方向において、一対のピン４３の間に位置する部分のブッシュ４４の肉厚は、その反対側に位置する部分の肉厚よりも薄く設定されることとなり、結果として、ブッシュ４４においてピン４３から作用する荷重が小さい部分の肉厚は、同荷重が大きい部分の肉厚よりも薄く設定されることになる。なお、上述した偏心量δの大きさは、ブッシュ４４の肉厚を薄くした部分が、これに作用する荷重に耐えうる程度の剛性を有する値に設定されている。
【００１７】
図４の（ａ）は本実施形態におけるブッシュ４４とそのピン孔４４ａに挿通するピン４３の拡大断面図であり、（ｂ）は従来一般のブッシュ及びピンの拡大断面図である。同図４の（ｂ）に示されるように、従来一般に採用されているブッシュは断面円形状を有するとともに、その断面中心にピンが挿通されるピン孔が形成されている。したがって、ブッシュのピン孔の周りの肉厚はその全周にわたって等しい厚さに設定されており、ブッシュにおいて一対のピンの間に位置する部分、すなわちブッシュにおいてピンから作用する荷重が小さい部分の肉厚Ｌ２と、各ピンの外側に位置する部分、すなわちピンから作用する荷重が大きい部分の肉厚Ｌ１とは等しい。ここで、ブッシュにおいてピンから作用する荷重が大きい部分の肉厚Ｌ１はその荷重に耐えうる値に設定されているため、一対のピンの間に位置する部分の肉厚Ｌ２はこれに作用する荷重が小さいにも関わらず、その荷重に対して過度に厚く設定されていることとなる。
【００１８】
これに対して、同図４の（ａ）に示す本実施形態にかかるブッシュ４４は、上述したようにインナリンクプレート４２の長手方向において各ピン４３の外側に位置する部分の肉厚Ｌ１は同図（ｂ）に示す従来のブッシュの肉厚Ｌ１と等しく設定される一方、各ピン４３の間に位置する部分の肉厚Ｌ２は従来のブッシュの肉厚Ｌ２よりも薄く設定されている。したがって、本実施形態にかかるブッシュ４４は従来のものと比較して必要な剛性を確保しつつ外径を小さく設定することができ、その軽量化を図ることができるようになる。
【００１９】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）一対のインナリンクプレート４２に設けられる一対のブッシュ４４は、インナリンクプレート４２の長手方向において一対のピン４３の間、すなわち作用する荷重が小さい側の肉厚Ｌ２が、それらピン４３の外側、すなわち作用する荷重が大きい側の肉厚Ｌ１よりも薄い形状を有している。このため、ブッシュ４４に作用する荷重が大きい側の肉厚Ｌ１はそのままで、荷重が小さい側の肉厚Ｌ２のみ薄くすることができ、ブッシュ４４に作用する荷重に対して必要な剛性を維持しながら、ブッシュ４４の軽量化、換言すればタイミングチェーン３０全体の軽量化を図ることが可能となる。したがって、タイミングチェーン３０の剛性を維持しながら噛み合い時の衝撃を軽減させて噛み合い音を抑制することができる。
【００２０】
（２）一対のブッシュ４４は断面円形状をなし、一対のインナリンクプレート４２の長手方向においてそのピン孔４４ａが各ブッシュ４４の中心よりも互いに近接する側に偏心させた位置に形成されている。このため、断面円形状をなすブッシュ４４において、インナリンクプレート４２の長手方向においてピン４３からブッシュ４４に作用する荷重が小さい側にピン孔４４ａの中心位置を偏心することにより、タイミングチェーン３０の走行方向においてブッシュ４４に加わる荷重が大きい側の肉厚Ｌ１を維持しつつ、荷重が小さい側の肉厚Ｌ２を小さくすることができ、ブッシュ４４に加わる荷重に応じた剛性を維持しつつタイミングチェーン３０全体の軽量化を図ることができるようになる。
【００２１】
（３）一般に、車載内燃機関においては、比較的高速回転でクランクシャフトが回転するため、上述したようなチェーンの慣性に起因する騒音の発生も顕著になる。また、車載内燃機関においてはその静粛性が強く望まれている。この点、本実施形態によれば、車載内燃機関のクランクシャフト１０に設けられたクランクスプロケット１１の回転力を吸気カムシャフト２１に設けられた吸気カムスプロケット２２及び排気カムシャフト２３に設けられた排気カムスプロケット２４に伝達するためのタイミングチェーン３０として本発明を適用することにより、タイミングチェーン３０の走行に伴う騒音の発生を抑制することができ、車載内燃機関の静粛性向上に寄与することができるようになる。
【００２２】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、断面円形状のブッシュを例示したが同ブッシュはその他の断面形状を有するものであってもよい。例えば、図５の破線にて示されるように、断面円形状を基準とし、インナリンクプレート４２の長手方向において一対のピン４３の間に位置する部分の肉厚をその部分に作用する荷重に耐えうる最小限の大きさになるように削った断面形状を有するブッシュ４５を採用することもできる。ちなみにこの場合には、ブッシュ４５に噛み合うスプロケットの外歯をそのブッシュ４５の断面形状に対応する形状とする必要がある。また、図６に示されるように、ブッシュ４６は断面矩形状であっても、インナリンクプレート４２の長手方向において一対のピン４３の間に位置する部分のブッシュ４６の肉厚がその反対側の各ピン４３の外側に位置する部分の肉厚よりも薄く設定されていれば、その肉厚は作用する荷重に応じたものとなるため、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２３】
・その他、本発明はローラを有するタイミングチェーンに適用することもできる。以下この場合について、図７及び図８を参照して上記実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、図７はタイミングチェーン３０の部分断面図を示し、図８は図７のＢ−Ｂ線に沿った拡大断面図を示している。これら図７及び図８に示されるように、タイミングチェーン３０のブッシュ４４にはローラ４７が外嵌されている。このローラ４７は、図８に示されるように断面円形状をなし、その中心とブッシュ４４の中心とが一致している。したがって、ローラ４７はその周方向全周において均等な肉厚を有している。一方、ブッシュ４４は、先に説明した実施形態と同様に、その中心から偏心した位置にピン孔４４ａが形成されている。こうした構成によれば、軽量化を図るべくローラ４７の肉厚を最小限にまで薄く設定した場合であっても、更にブッシュ４４の外径を小さくすることができる。したがって、タイミングチェーン３０全体の軽量化を図ることができ、騒音の発生を抑制することができるようになる。
【００２４】
・上記実施形態では、車載内燃機関のタイミングチェーンに本発明を適用した例を示したが、本発明はそれに限らず、その他の用途に用いられるチェーンに適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】車載内燃機関に対するタイミングチェーンの装着状態を示す正面図。
【図２】チェーンの一部断面構造を示す部分断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】（ａ）、（ｂ）チェーンの拡大断面構造を示す拡大断面図。
【図５】チェーンについてその変更例を示す断面図。
【図６】チェーンについてその変更例を示す断面図。
【図７】チェーンについてその変更例を示す断面図。
【図８】図７のＢ−Ｂ断面図。
【符号の説明】
【００２６】
１０…クランクシャフト、１１…クランクスプロケット、２１…吸気カムシャフト、２２…吸気カムスプロケット、２３…排気カムシャフト、２４…排気カムスプロケット、３０…タイミングチェーン、４１…アウタリンクプレート、４２…インナリンクプレート、４１ａ，４２ａ…圧入孔、４３…ピン、４４，４５，４６…ブッシュ、４４ａ…ピン孔、４７…ローラ。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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