(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-15
(45)【発行日】2022-11-24
(54)【発明の名称】チェーンガイド
(51)【国際特許分類】
F16H 7/08 20060101AFI20221116BHJP
F16H 7/18 20060101ALI20221116BHJP
F02B 67/06 20060101ALI20221116BHJP
【FI】
F16H7/08 B
F16H7/18 B
F02B67/06 C
(21)【出願番号】P 2018195250
(22)【出願日】2018-10-16
【審査請求日】2021-07-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000003355
【氏名又は名称】株式会社椿本チエイン
(74)【代理人】
【識別番号】100153497
【氏名又は名称】藤本 信男
(74)【代理人】
【識別番号】100110515
【氏名又は名称】山田 益男
(74)【代理人】
【識別番号】100189083
【氏名又は名称】重信 圭介
(72)【発明者】
【氏名】岩崎 良考
(72)【発明者】
【氏名】森 薫
(72)【発明者】
【氏名】榑松 勇二
【審査官】小川 克久
(56)【参考文献】
【文献】特開2014-040877(JP,A)
【文献】特開2004-195791(JP,A)
【文献】特開2009-036275(JP,A)
【文献】特開2007-170419(JP,A)
【文献】特開2014-211195(JP,A)
【文献】特開2006-017267(JP,A)
【文献】特開2013-057345(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16H 7/08
F16H 7/18
F02B 67/06
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
走行するチェーンを摺接させる摺接面を表面に備えた案内シューと、当該案内シューの裏面をガイド長手方向に沿って支持するシュー支持面を備えたベース部材とが一体成形されて組み付けられてなり、
前記案内シューの裏面に、前記ガイド長手方向に延びるシュー突条が形成され、
前記ベース部材のシュー支持面に、前記ガイド長手方向に延びるベース溝が形成され、当該ベース溝は、前記シュー突条が前記ベース部材に対して長手方向に移動可能にかつ幅方向の移動を規制可能に係合するように構成されたチェーンガイドであって、
前記案内シューが前記ベース部材に対して前記ガイド長手方向の移動が規制されるように係合される固定係合部と、前記案内シューが前記ベース部材に対して前記ガイド長手方向に移動可能に係合される可動係合部とを有し、
前記固定係合部の形成位置またはその近傍位置に、成形時のゲート跡部を
有し、
前記ベース溝は、前記ガイド長手方向における前記可動係合部の形成位置に対応する位置を含む領域において、溝幅が前記固定係合部側に向かうに従って拡幅するようにテーパ状に形成されていることを特徴とするチェーンガイド。
【請求項2】
前記固定係合部が前記ガイド長手方向一端部に形成され、
前記ゲート跡部が、前記案内シューの前記ガイド長手方向における前記固定係合部側の端面に設けられている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】
前記ベース溝の開口縁部の断面形状がR面取り形状であって、当該R面取り形状の曲率半径が1mm以上であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のチェーンガイド。
【請求項4】
前記ベース溝の開口縁部の断面形状がC面取り形状であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のチェーンガイド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、走行するチェーンを摺接させる摺接面を表面に備えた案内シューと、案内シューの裏面をガイド長手方向に沿って支持するシュー支持面を備えたベース部材とを2材成形加工により一体成形して組み付けたチェーンガイドに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、自動車用エンジンなどの伝動装置に用いられるチェーンガイドとして、チェーンを摺接面上で摺動走行させる案内シューとこの案内シューのシュー形態を保持するベース部材とをそれぞれ別々に成形して一体に組み立てたものが知られている。
また、従来のチェーンガイドとして、案内シューと、ベース部材とを2材成形加工により一体成形して組み付けたものが知られている(例えば特許文献1~6参照)。このようなチェーンガイドにおいては、例えば、第1成形工程で、ベース部材(1次材)が射出成形により形成され、続く第2成形工程で、案内シューが射出成形により形成されることで、案内シューがベース部材に組み付けられる。
さらにまた、2材成形加工により一体成形されたチェーンガイドにおいては、ベース部材のシュー支持面にガイド長手方向に延びるベース溝を形成し、案内シューの裏面にベース溝にガイド長手方向に移動可能に係合されるシュー突条を形成することで、ガイド長手方向における剛性を高めることも周知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第5808299号公報
【文献】特許第5634356号公報
【文献】特許第5611145号公報
【文献】特開2013-164134号公報
【文献】特開2013-108612号公報
【文献】特開2013-083292号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般に、ベース部材および案内シューが一体成形されて組み付けられたチェーンガイドにおいては、チェーンガイドの使用環境温度に依存した、ベース部材と案内シューとの、ガイド長手方向での熱伸縮量の差に起因して、案内シューがベース部材に対してガイド長手方向に相対的に伸縮する。
而して、ベース部材と案内シューとが2材成形加工により一体成形されるものにおいては、2次材である案内シューの成形時の熱で1次材であるベース部材の溶解が生じ、案内シューとベース部材とが互いに溶着されることで、ベース部材に対する案内シューのガイド長手方向の移動が規制されてしまうことがある。ベース部材に対する案内シューのガイド長手方向の移動が規制されると、案内シューが破損する懸念がある。
特に、全長が例えば300mmを超える全長が大きいチェーンガイドは、使用環境温度変化が厳しい状況下においては、案内シューおよびベース部材の両部材の熱伸縮差によって発生する応力が大きくなるため、このような問題が生ずる蓋然性が高くなる。
【0005】
また、案内シューとベース部材とが2材成形加工により一体成形されて組み付けられたチェーンガイドにおいては、孔形状やピポット形状等を有する箇所、すなわち断面変化の大きい箇所で成形変形が起き易くなる。成形変形は、概して、ベース溝に閉じ方向のテーパが付くように生ずる。このような成形変形が生ずると、ベース溝の溝幅が減少することによってベース部材に対する案内シューの作動抵抗が大きくなるため、ベース部材に対する案内シューのガイド長手方向の移動が規制されてしまうことがあり、この点においても、案内シューが破損する懸念がある。
【0006】
本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、案内シューとベース部材との組み付け作業負担がなく、しかも、ベース部材に対する案内シューのガイド長手方向の移動が規制されることが回避されて耐久性を向上させることのできるチェーンガイドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、走行するチェーンを摺接させる摺接面を表面に備えた案内シューと、当該案内シューの裏面をガイド長手方向に沿って支持するシュー支持面を備えたベース部材とが一体成形されて組み付けられてなり、前記案内シューの裏面に、前記ガイド長手方向に延びるシュー突条が形成され、前記ベース部材のシュー支持面に、前記ガイド長手方向に延びるベース溝が形成され、当該ベース溝は、前記シュー突条が前記ベース部材に対して長手方向に移動可能にかつ幅方向の移動を規制可能に係合するように構成されたチェーンガイドにおいて、前記案内シューが前記ベース部材に対して前記ガイド長手方向の移動が規制されるように係合される固定係合部と、前記案内シューが前記ベース部材に対して前記ガイド長手方向に移動可能に係合される可動係合部とを有し、前記固定係合部の形成位置またはその近傍位置に、成形時のゲート跡部を有し、前記ベース溝は、前記ガイド長手方向における前記可動係合部の形成位置に対応する位置を含む領域において、溝幅が前記固定係合部側に向かうに従って拡幅するようにテーパ状に形成された構成とすることにより、前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【0008】
本請求項1に係る発明のチェーンガイドによれば、案内シューとベース部材とが一体成形されて組み付けられた構成であることにより、案内シューとベース部材との組み付け作業が不要である。しかも、固定係合部の形成位置またはその近傍位置に、成形時のゲート跡部を有すること、すなわち、成形工程において高温となり易いゲート部が固定係合部の形成位置またはその近傍位置に設けられることにより、可動係合部側での溶着を生じにくくすることができる。このため、案内シューのガイド長手方向の移動が規制されることを回避することができ、案内シューの所期の作動性を確保することができる。従って、使用環境温度変化での案内シューとベース部材との熱伸縮差に起因して生ずる熱応力によって案内シューが破損することを確実に防止することができて耐久性を向上させることができる。
【0009】
本請求項2に係る構成によれば、成形時において案内シュー形成材料およびベース部材形成材料を成形型内に均一に注入することができ、しかも、可動係合部側で溶着が生ずることを一層確実に防止することができる。
【0010】
本請求項3および本請求項4に係る構成によれば、ベース溝の開口縁部の断面形状が、曲率半径が1mm以上であるR面取り形状またはC面取り形状であることにより、2次材である案内シューの成形時の熱を分散させることができるため、案内シューの成形時の熱が1次材であるベース部材におけるベース溝の開口縁部に集中することによるベース部材の溶解を生じにくくすることができる。これにより、案内シューとベース部材とが溶着することによって案内シューの作動性が低下することを回避することができる。従って、使用環境温度変化での案内シューとベース部材との熱伸縮差に起因して生ずる熱応力によって案内シューが破損することを確実に防止することができて耐久性を一層向上させることができる。
【0011】
本請求項5に係る構成によれば、ベース溝がガイド長手方向における可動係合部の形成位置に対応する位置を含む領域において、溝幅が固定係合部側に向かうに従って拡幅するようにテーパ状に形成されていることにより、成形変形が生じた場合であっても、ベース溝は全体として開き方向のテーパ状態となるため、案内シューの作動性が低下することを回避することができる。従って、使用環境温度変化での案内シューとベース部材との熱伸縮差に起因して生ずる熱応力によって案内シューが破損することを確実に防止することができて耐久性を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】本発明の一実施形態に係るチェーンガイドの構成を示す側面図である。
【
図2】
図1に示すチェーンガイドにおける案内シューの構成を表面側から見た斜視図である。
【
図3】
図1に示すチェーンガイドにおける案内シューの構成を裏面側から見た斜視図である。
【
図4】
図1に示すチェーンガイドにおけるベース部材の構成を示す図であって、(a)平面図、(b)側面図である。
【
図6】案内シューの成形時
(第2成形工程)におけるベース部材に対する熱伝達の状態を概略的に示す観念図であって、(a)ベース溝の開口縁部に角部を有する場合、(b)ベース溝の開口縁部がR面取り形状である場合、(c)ベース溝の開口縁部がC面取り形状である場合をそれぞれ示す。
【
図7】
図4における破線で囲まれた領域を示す拡大図である。
【
図8】
図1に示すチェーンガイドにおける案内シューのガイド長手方向固定係合部側端部を拡大して示す斜視図である。
【
図9】本発明に係るチェーンガイドにおける案内シューの他の構成例におけるガイド長手方向固定係合部側端部を拡大して示す斜視図である。
【
図10】本発明に係るチェーンガイドにおける案内シューのさらに他の構成例におけるガイド長手方向固定係合部側端部を拡大して示す斜視図である。
【
図11】本発明に係るチェーンガイドにおける案内シューのさらに他の構成例におけるガイド長手方向固定係合部側端部を拡大して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明のチェーンガイドは、走行するチェーンを摺接させる摺接面を表面に備えた案内シューと、当該案内シューの裏面をガイド長手方向に沿って支持するシュー支持面を備えたベース部材とを2材成形加工により一体成形して組み付けたチェーンガイドであって、前記案内シューが前記ベース部材に対して前記ガイド長手方向の移動が規制されるように係合される固定係合部と、前記案内シューが前記ベース部材に対して前記ガイド長手方向に移動可能に係合される可動係合部とを有し、前記固定係合部の形成位置またはその近傍位置に、成形時のゲート跡部を有するものであれば、その具体的な態様はいかなるものであっても構わない。
【0014】
本発明のチェーンガイドにおいて、該チェーンガイドにより案内されるチェーンは、例えば、ローラチェーンまたはサイレントチェーンである。
本発明のチェーンガイドは、可動チェーンガイドまたは固定チェーンガイドである。
本発明のチェーンガイドを備える機械は、自動車用動力装置(エンジンが含まれる。)以外に、自動車用以外の動力装置(エンジンが含まれる。)、産業機械または搬送装置であってもよい。
【0015】
以下に、本発明の一実施形態に係るチェーンガイドについて、図面に基づいて説明する。
【実施例】
【0016】
図1は、本発明のチェーンガイドの一例における構成を示す側面図である。
このチェーンガイド100は、走行するチェーンをガイド長手方向に沿って摺動案内する案内シュー110と、案内シュー110を支持するベース部材160とを備えている。
【0017】
案内シュー110は、
図2および
図3に示すように、ガイド長手方向に延びチェーンを案内する摺接面(シュー面)112を表面に有する摺接面形成部111と、走行するチェーンをガイドするリップ部116と、ベース部材160と係合されて固定係合部120を構成する固定フック部121と、ベース部材160と係合されて可動係合部125を構成する可動フック部126と、ベース部材160のシュー支持面に設けられたベース溝に摺動可能に係合されるシュー突条130とを有する。
【0018】
リップ部116は、摺接面112に対して垂直な方向に立設された板状部分であって、摺接面形成部111の摺接面112におけるガイド幅方向の両側縁においてガイド長手方向全域にわたって延びるように形成されている。
【0019】
固定フック部121は、ガイド長手方向における一端部において、ベース部材160との係合により、高さ方向およびガイド長手方向への案内シュー110の移動を規制し、ガイド長手方向で案内シュー110を固定するように構成されている。この実施形態においては、固定フック部121はガイド幅方向における一方の側面側に設けられている。
【0020】
可動フック部126は、ガイド長手方向における他端部において、ベース部材160との係合により、高さ方向への案内シュー110の移動を規制すると共に熱変形に基づく、ガイド長手方向での案内シュー110の伸縮時に、ベース部材160に対してガイド長手方向に移動可能となるように構成されている。
【0021】
シュー突条130は、例えば矩形状の断面形状を有し、摺接面形成部111の裏面113においてガイド長手方向に延びるように形成されている。このシュー突条130は、1対の側面および頂面が後述するベース部材160における矩形状の断面を有するベース溝の1対の側壁面および底面に、それぞれ長手方向に摺動可能に面接触している。
この実施形態は、ガイド幅方向において1列のシュー突条130が形成されたものであるが、複数列のシュー突条が形成されていてもよい。
【0022】
ベース部材160は、
図4に示すように、ガイド長手方向に沿って湾曲して形成され案内シュー110の裏面113を支持するシュー支持面161と、シュー支持面161に設けられ案内シュー110のシュー突条130がガイド長手方向に摺動可能に係合されるベース溝162と、案内シュー110の固定フック部121と係合されて固定係合部120を構成する固定側被係合部165と、案内シューの可動フックと係合されて可動係合部125を構成する可動側被係合部170とを有する。175は、エンジンブロックから突出したボルト等が挿通される取付部である。
【0023】
ベース溝162の開口縁部の断面形状は、角部のない面取り形状とされていることが好ましい。
本実施形態に係るベース部材160においては、ベース溝162の開口縁部163の断面形状は、例えば
図5(a)に示すように、R面取り形状とされている。このような構成のものにおいては、R面取り形状の曲率半径は、例えば1mm以上とされることが好ましい。
図6(a)に示すように、ベース溝662の開口縁部663が角部を有する構成とされる場合には、2次材である案内シューの成形時(Srは案内シュー形成材料である。)の熱がベース溝662の開口縁部663に集中して高温となり易いため、案内シューとベース部材660との融着が生じやすくなる。
図6(a)においては、黒色のベタ部分で示される領域が高温であることを示していている。
図6(b),(c)についても同様である。
然るに、
ベース溝162の開口縁部163の断面形状が、所定の大きさの曲率半径を有するR面取り形状とされることにより、
図6(b)に示すように、2次材である案内シュー110の成形時の熱を分散させることができるため、案内シュー110の成形時の熱が1次材であるベース部材160におけるベース溝162の開口縁部163に集中することを回避することができる。
【0024】
また、
図5(b)に示すように、ベース溝262の開口縁部263の断面形状は、C面取り形状とされていてもよい。このような構成のベース部材260においても、上記と同様の効果を得ることができる。すなわち、ベース溝262の開口縁部263の断面形状が、C面取り形状とされることにより、
図6(c)に示すように、2次材である案内シュー110の成形時の熱を分散させることができるため、案内シュー110の成形時の熱が1次材であるベース部材260におけるベース溝262の開口縁部263に集中することを回避することができる。
【0025】
ベース溝162は、
図7に示すように、ガイド長手方向における可動係合部125側の開口端からガイド長手方向固定係合部120側に向かうに従って拡幅するようにテーパ状に形成されていることが好ましい。
ベース溝162は、ガイド長手方向全域にわたってテーパ状に形成されている必要はなく、少なくとも、可動側被係合部170の形成位置や取付部175の形成位置等のガイド長手方向において断面変化が大きい部位が含まれる領域内で、テーパ状に形成されていればよい。この場合には、ベース溝162の他の部分は、ガイド長手方向において幅寸法が均等な大きさ(ストレート形状)となるように形成される。
ベース溝162におけるテーパ部164のテーパ角度θは、例えば0.2°以上であることが好ましく、0.2°~1.0°であることがより好ましい。このような構成とされていることにより、成形変形が生じた場合であっても、ベース溝162は全体として開き方向のテーパ状態となるため、案内シュー110の作動性が低下することを確実に回避することができる。一方、テーパ角度θが過大であると、シュー突条130のガイド幅方向の寸法が大きくなり、ヒケにより摺接面112の精度の悪化が懸念される。
【0026】
以上において、案内シュー形成材料およびベース部材形成材料としては、2材成形加工での成形時の温度条件において、案内シュー110およびベース部材160が互いに融着(すなわち、相対移動不能に結合)しない非融着性材料が選定される。
案内シュー形成材料としては、耐摩耗性および自己潤滑性に優れた樹脂、例えば繊維強化されていないポリアミド樹脂などを用いることができる。
ベース部材形成材料としては、案内シュー形成材料に比して高強度であり、耐摩耗性に優れた樹脂、例えば繊維強化樹脂、一例としてガラス繊維を含有した強化ポリアミド樹脂などを用いることができる。
そして、案内シュー形成材料およびベース部材形成材料は、互いに異なる熱膨張係数および成形時の熱収縮率を有し、案内シュー形成材料の熱膨張係数および熱収縮率は、それぞれベース部材形成材料の熱膨張係数および熱収縮率よりも大きいものである。また、ベース部材形成材料は、案内シュー形成材料の熱伝導率よりも大きい。
【0027】
このため、案内シュー110およびベース部材160は、裏面113およびシュー支持面161にて、互いに融着することなく、相対移動可能な接触状態にある。そして、案内シュー110およびベース部材160は、チェーンガイド100が使用される環境における環境温度(本実施例では、運転状態および停止状態でのエンジンのエンジン雰囲気温度である。)に応じた熱膨張率など熱的要因により発生する熱変形に基づく熱変形量(例えば、熱膨張率に起因する熱伸縮量)の相違に起因して、それぞれ伸縮したときに、相対的に移動し、特に、ガイド長手方向には、ガイド幅方向および高さ方向に比べて大きい移動量で移動する。
ここで、前記熱的要因には、いずれも環境温度に依存する熱膨張率および結晶性成形材料での結晶化が含まれ、さらに、成形時の熱収縮率が含まれる。
【0028】
而して、この実施形態に係るチェーンガイド100は、案内シュー110とベース部材160とが2材成形加工により一体成形されて互いに組み付けられて構成されており、
図8に示すように、例えば四角柱状の成形時のゲート跡部150を固定係合部120の形成位置またはその近傍位置、具体的には、案内シュー110のガイド長手方向固定係合部120側の一端面114における固定フック部121の端面部分に有する。
【0029】
このチェーンガイド100においては、先ず、射出成形による第1成形工程で、ガイド長手方向における固定係合部120側の端部に設けられたゲートからベース部材形成材料が成形型内に注入されてベース部材160が形成される。次いで、射出成形による第2成形工程で、同一金型内に当該ゲートから案内シュー形成材料が注入されて案内シュー110が形成される。これにより、案内シュー110がベース部材160に組み付けられる。なお、第1成形工程で案内シュー110が形成され、第2成形工程でベース部材160が形成されてもよい。この場合には、得られるチェーンガイドは、ベース部材160の、ガイド長手方向における固定係合部120側の端部に、成形時のゲート跡部を有するものとなる。
【0030】
このような構成とされること、すなわち射出成形時のゲート(成形材料注入口)がガイド長手方向における固定係合部120側の端部に設けられることにより、基本的には、案内シュー形成材料およびベース部材形成材料を成形型内に均一に注入することができ、しかも、可動係合部125側での溶着を生じにくくすることができる。このため、案内シュー110のガイド長手方向の移動が規制されることを回避することができ、案内シュー110の所期の作動性を確保することができる。従って、使用環境温度変化での案内シュー110とベース部材160との熱伸縮差に起因して生ずる熱応力によって案内シュー110が破損することを確実に防止することができて耐久性を向上させることができる。特に、チェーンガイドの全長が例えば300mmを超える大きさであり、使用環境温度変化が厳しい状況下で用いられるものである場合に有用である。
【0031】
以上、本発明の一実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【0032】
例えば、本実施形態に係るチェーンガイドにおいては、成形時のゲート跡部を固定係合部120の形成位置またはその近傍位置に有していれば、ゲート跡部の位置(成形時のゲートの種類)、ゲート跡部の数、ゲート跡部のサイズ、形状およびその他の構成については、特に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
具体的には例えば、案内シューのガイド長手方向固定係合部側の端面にゲート跡部を有する場合には、
図9(a)に示すように、摺接面形成部の端面にゲート跡部350を有する構成、あるいは、
図9(b)に示すように、ガイド幅方向中央部にゲート跡部351を有する構成とされていてもよい。また、
図9(b)に示すように、ゲート跡部351の形状は円柱状であってもよい。
また、
図10に示すように、ゲート跡部451を案内シュー110の一方の側面115に有する構成、もしくは、
図11に示すように、ゲート跡部550を案内シュー110のリップ部116の上面またはガイド長手方向端面に形成された構成とされていてもよい。
なお、
ゲート跡部451が案内シュー110の側面に形成される場合には、
ゲート跡部451はいずれの側面に形成されてもよく、また、
ゲート跡部451が両側面に形成されてもよい。ゲート跡部550がリップ部116に形成される場合も同様である。
図9乃至
図11において例示したいずれの構成を有する案内シューを備えたチェーンガイドにおいても、上記実施形態に係るチェーンガイド100と同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【0033】
100 ・・・チェーンガイド
110 ・・・案内シュー
111 ・・・摺接面形成部
112 ・・・摺接面
113 ・・・裏面
114 ・・・一端面
115 ・・・側面
116 ・・・リップ部
120 ・・・固定係合部
121 ・・・固定フック部
125 ・・・可動係合部
126 ・・・可動フック部
130 ・・・シュー突条
150, 350, 550 ・・・ゲート跡部
351,451 ・・・ゲート跡部
160,260, 660 ・・・ベース部材
161,261 ・・・シュー支持面
162,262, 662 ・・・ベース溝
163,263, 663 ・・・開口縁部
164 ・・・テーパ部
165 ・・・固定側被係合部
170 ・・・可動側被係合部
175 ・・・取付部
Sr ・・・シュー形成材料