JP2001141005A - テンショナ装置用及びチェーンガイド用シュー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 耐摩耗性、摺動性、耐衝撃性、耐熱性、耐油
性に優れ、形状の自由度が高く、加工性がよいシューを
提供する。 【解決手段】 テンショナ装置用及びチェーンガイド用
シューにおいて、相対粘度（９０％蟻酸法）が１００以
上のものであって、そのスキン層の非球晶化部分（ａ）
が１００μｍ以下のポリアミド６６または４６樹脂成形
品を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用エンジン
のタイミングドライブ（カムシャフトドライブ、バラン
サードライブ、インジェクションドライブ等）に用いら
れるタイミングチェーン（ローラーチェーン、サイレン
トチェーン等）の振動を防止するために装着されるテン
ショナ装置用及びチェーンガイド用シューに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】自動車用エンジンのタイミングドライブ
に用いられるタイミングチェーンには、チェーンの弛み
側となる部分の外側にチェーンの弛みを除去するための
テンショナ装置が配置され、またチェーンの張り側とな
る部分にチェーン走行時の振れを防止するためのチェー
ンガイドが配置されている。

【０００３】図２、図３は、いずれもこのようなテンシ
ョナ装置及びチェーンガイドが配置された自動車用エン
ジンのタイミングドライブを示す正面図であって、図２
はその１例を示す正面図であり、図３は他の例を示す正
面図である。

【０００４】図２に示す自動車用エンジンのタイミング
ドライブについて以下説明する。エンジンのクランクシ
ャフトに固定されている駆動側スプロケット１と中間ス
プロケット２との間に第１チェーン３が掛け渡されてお
り、また各カムシャフトにそれぞれ固定されている被駆
動側スプロケット４，５と中間スプロケット２との間に
第２チェーン６が掛け渡されており、クランクシャフト
の回転が駆動側スプロケット１から第１チェーン３を介
して中間スプロケット２に伝達され、さらに中間スプロ
ケット２の回転が第２チェーン６を介して被駆動側スプ
ロケット４，５に伝達されて、各カムシャフトが回転駆
動されるようになっている。

【０００５】第１チェーン３の弛み側となる部分の外側
に第１チェーン３の弛みを除去するための第１テンショ
ナ装置７が配置されている。第１テンショナ装置７は、
テンショナ８とレバー９とで構成されている。レバー９
は、ベース９Ａとこのベース９Ａに取り付けられたシュ
ー９Ｂとから構成されている。レバー９の基端部は図示
しないエンジンブロックに揺動自在に取り付けられ、レ
バー９の先端部近傍の背面側がテンショナ８のプランジ
ャ８Ａの先端によって押圧されている。これによって、
レバー９のシュー９Ｂが第１チェーン３の走行面に摺接
し、第１チェーン３に張力を付与し、その結果第１チェ
ーン３の弛みを除去している。

【０００６】また、第１チェーン３の張り側となる部分
に第１チェーン３の走行時の振れを防止するためのチェ
ーンガイド１０が配置されている。チェーンガイド１０
は、チェーンガイド１０の本体部分１０Ａと第１チェー
ン３の走行面に摺接する図示しないシューとから構成さ
れている。チェーンガイド１０も図示しないエンジンブ
ロックに取り付けられている。これによって、チェーン
ガイド１０のシューが第１チェーン３の走行面に摺接
し、第１チェーン３の走行時の振れを防止している。

【０００７】さらに、第２チェーン６の弛み側となる部
分の外側に第２チェーン６の弛みを除去するための第２
テンショナ装置１１が配置されている。第２テンショナ
装置１１は、プランジャ１１Ａの先端にベース１１Ｂを
介してシュー１１Ｃが取り付けられ、シュー１１Ｃはプ
ランジャ１１Ａによって突出方向に付勢されている。こ
れによって、シュー１１Ｃが第２チェーン６の走行面に
摺接し、第２チェーン６に張力を付与し、その結果第２
チェーン６の弛みを除去している。

【０００８】次に、図３に示す自動車用エンジンのタイ
ミングドライブについて以下説明する。エンジンのクラ
ンクシャフトに固定されている駆動側スプロケット１と
各カムシャフトにそれぞれ固定されている被駆動側スプ
ロケット４，５との間にチェーン７が掛け渡されてお
り、クランクシャフトの回転が駆動側スプロケット１か
らチェーン７を介して被駆動側スプロケット４，５に伝
達されて、各カムシャフトが回転駆動されるようになっ
ている。

【０００９】チェーン７の弛み側となる部分の外側にチ
ェーン７の弛みを除去するためのテンショナ装置１２が
配置されている。テンショナ装置１２は、テンショナ１
３とレバー１４とで構成されている。レバー１４は、ベ
ース１４Ａとこのベース１４Ａに取り付けられたシュー
１４Ｂとから構成されている。レバー１４の基端部は図
示しないエンジンブロックに揺動自在に取り付けられ、
レバー１４の先端部近傍の背面側がテンショナ１３のプ
ランジャ１３Ａの先端によって押圧されている。これに
よって、レバー１４のシュー１４Ｂがチェーン７の走行
面に摺接し、チェーン７に張力を付与し、その結果チェ
ーン７の弛みを除去している。

【００１０】また、チェーン７の張り側となる部分にチ
ェーン７の走行時の振れを防止するためのチェーンガイ
ド１５が配置されている。チェーンガイド１５は、チェ
ーンガイド１５の本体部分１５Ａとチェーン７の走行面
に摺接する図示しないシューとから構成されている。チ
ェーンガイド１５も図示しないエンジンブロックに取り
付けられている。これによって、チェーンガイド１５の
シューがチェーン７の走行面に摺接し、チェーン７の走
行時の振れを防止している。

【００１１】ところで、上記テンショナ装置及びチェー
ンガイドのシューには、従来、耐熱性合成ゴムが使用さ
れている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自動車
用エンジン内の状態は、一般的な使用状態と異なる条件
下であり、相手材であるチェーンのスピードは速く、面
圧も高い。また雰囲気も油中であり、油温は最大で１４
０度近くまで上昇する。したがって、自動車用エンジン
内のテンショナ装置及びチェーンガイドのシューとして
耐熱性合成ゴムを使用すると、次のような問題点があっ
た。

【００１３】耐熱性合成ゴムは、摩擦係数が高いため摩
擦抵抗が大きい。したがって、運転時のロスが大きくな
り燃費を低くする。

【００１４】耐熱性合成ゴムは、熱変化により、硬度が
上昇する。特に高温時は耐熱性合成ゴム表面の加硫が進
み、硬度が上昇する。硬化による破損やベース材からの
剥離が起こる。また硬化により相手材であるチェーンが
摩耗しやすくなる。その結果、チェーンの寿命、エンジ
ンの寿命を縮めることになる。

【００１５】耐熱性合成ゴムは、形状の自由度があまり
なく、干渉物を逃げる等の設計が不自由になる。つま
り、エンジンレイアウトの設計の自由度が低くなる。

【００１６】耐熱性合成ゴムは、加工性が悪く、トータ
ルコストも高い。耐熱性合成ゴムを貼り付けるベース
（アルミニウム合金、鉄など）の前処理が必要であり、
更に接着・加硫工程が必要である。アルミニウム合金と
耐熱性合成ゴムとの接着は容易でなく、加工性が悪い。
加工コスト、ベース材の加工コスト、またシューとベー
スが別工程のためストックが多くなり、納期も長くな
る。さらに、総重量も増し、結果としてエンジン全体の
重量増加となり、燃費を低くする。

【００１７】そこで、本発明は、前述したような従来の
問題点を解消し、耐摩耗性、摺動性、耐衝撃性、耐熱
性、耐油性に優れ、形状の自由度が高く、加工性がよい
シューを提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記の目的のため、本発
明は、テンショナ装置用またはチェーンガイド用シュー
において、相対粘度（９０％蟻酸法）が１００以上のも
のであって、そのスキン層の非球晶化部分が１００μｍ
以下のポリアミド６６または４６樹脂成形品を使用する
ものである。

【００１９】

【作用】テンショナ装置用またはチェーンガイド用シュ
ーにおいて、相対粘度（９０％蟻酸法）が１００以上の
ものであって、そのスキン層の非球晶化部分が１００μ
ｍ以下のポリアミド６６または４６樹脂成形品を使用す
ることにより、耐摩耗性、摺動性、耐衝撃性、耐熱性、
耐油性に優れ、形状の自由度が高く、加工性がよいシュ
ーを得ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に説明
する。図１は、本発明のテンショナ装置用及びチェーン
ガイド用シューとして使用する、相対粘度（９０％蟻酸
法）が１００以上のものであって、そのスキン層の非球
晶化部分が１００μｍ以下のポリアミド６６または４６
樹脂成形品の偏光顕微鏡（倍率：４００倍）による組織
を示す模式図で、（Ａ）は１例を示し、（Ｂ）は他の例
を示す。図１（Ａ）、（Ｂ）において、（ａ）は非球晶
化部分を示し、（ｂ）は球晶化部分を示し、（ｃ）は前
記樹脂成形品の表面を示す。

【００２１】本発明のテンショナ装置用及びチェーンガ
イド用シューとして使用する樹脂成形品は、相対粘度
（９０％蟻酸法）が１００以上のポリアミド６６樹脂ま
たはポリアミド４６樹脂である。

【００２２】本発明のテンショナ装置用及びチェーンガ
イド用シューは、このポリアミド６６樹脂またはポリア
ミド４６樹脂を通常の射出成形によって製作される。射
出成形時の金型温度・樹脂温度・圧力・時間等は、材料
メーカの推奨条件とする。

【００２３】このポリアミド６６樹脂またはポリアミド
４６樹脂への添加剤は、各々異なるエンジンの要求特性
に応じて、（１）粘度調整用のエラストマー成分、
（２）色付けのためのカラーマスターバッチ、（３）二
硫化モリブデン、グラファイト、テトラクロロエチレン
等の潤滑物資、（４）ガラス繊維、カーボン繊維、アラ
ミド繊維などの補強用短繊維、（５）炭酸カルシウム、
ガラス等の粉末、球状の寸法安定剤、などをその目的に
応じて、５０重量％以下の範囲で添加してもよい。

【００２４】テンショナ装置用及びチェーンガイド用シ
ューに必要な性能を、ポリアミド６６樹脂及びポリアミ
ド４６樹脂と、ゴム、フェノール樹脂、ポリプロピレン
樹脂について検討した結果を表１に示す。

【００２５】

【表１】 なお、表１において、◎は最適、○は適、△はやや不
適、×は不適を表す。

【００２６】より好ましくは、樹脂成形品のスキン層
（図１（Ａ），（Ｂ）の（ａ）に示す非球晶化部分）が
薄いものであり、さらにより好ましくは、スキン層すな
わち非球晶化部分（ａ）が１００μｍ以下のものであ
る。

【００２７】また、図４は、耐摩耗性試験機の概略図で
ある。図４に示す耐摩耗性試験機を使用して、耐熱性合
成ゴム製シューの試験片２０と、ポリアミド６６または
４６樹脂製シューの試験片２１と、スキン層が１００μ
ｍのポリアミド６６または４６樹脂製シューの試験片２
２を走行するチェーン２３に荷重Ｐにて押付けて、耐摩
耗性試験を行った。

【００２８】試験条件は、下記のとおりである。 周速：４０ｍ／ｓ 荷重：５０Ｎ 油種：エンジンオイル 油温：１４０度 油量：１Ｌ／ｍｉｎ

【００２９】図５は、図４の耐摩耗性試験機によって得
られたシューの摩耗量と運転時間の関係を示すグラフで
ある。図５に示すように、耐熱性合成ゴムよりもポリア
ミド６６または４６樹脂の方が摩耗量が少なく、またポ
リアミド６６または４６樹脂でも、スキン層が１００μ
ｍのものが最も摩耗量が少ないことが確認できた。

【００３０】なお、本発明のテンショナ装置用及びチェ
ーンガイド用シューとして使用する相対粘度（９０％蟻
酸法）が１００以上のものであって、そのスキン層の非
球晶化部分（ａ）が１００μｍ以下のポリアミド６６ま
たは４６樹脂成形品は、レバーのベースまたはチェーン
ガイドの本体部分に取り付けて使用することができるだ
けでなく、この樹脂成形品単独でレバーまたはチェーン
ガイドを構成することも可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のテンショ
ナ装置用及びチェーンガイド用シューによれば、テンシ
ョナ装置用またはチェーンガイド用シューにおいて、相
対粘度（９０％蟻酸法）が１００以上のものであって、
そのスキン層の非球晶化部分が１００μｍ以下のポリア
ミド６６または４６樹脂成形品を使用することにより、
耐摩耗性、摺動性、耐衝撃性、耐熱性、耐油性に優れ、
形状の自由度が高く、加工性がよいシューを得ることが
できる。

【００３２】相対粘度（９０％蟻酸法）が１００以上の
ものであって、そのスキン層の非球晶化部分が１００μ
ｍ以下のポリアミド６６または４６樹脂成形品単独で、
レバーまたはチェーンガイドを構成する場合には、レバ
ーのベースまたはチェーンガイドの本体部分に取り付け
るものではないから、レバーのベースまたはチェーンガ
イドの本体部分から剥離することがなく、レバーのベー
スまたはチェーンガイドの本体部分に取り付けることに
よるコストアップも回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のテンショナ装置用及びチェーンガイ
ド用シューのポリアミド６６または４６樹脂成形品の偏
光顕微鏡（倍率：４００倍）による組織を示す模式図
で、（Ａ）は１例を示し、（Ｂ）は他の例を示す。

【図２】 テンショナ装置及びチェーンガイドが配置さ
れた自動車用エンジンのタイミングドライブの１例を示
す正面図である。

【図３】 テンショナ装置及びチェーンガイドが配置さ
れた自動車用エンジンのタイミングドライブの他の例を
示す正面図である。

【図４】 耐摩耗性試験機の概略図である。

【図５】 シューの摩耗量と運転時間の関係を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１： 駆動側スプロケット ２： 中間スプロケット ３： 第１チェーン ４： 被駆動側スプロケット ５： 被駆動側スプロケット ６： 第２チェーン ７： 第１テンショナ装置 ８： テンショナ ８Ａ： プランジャ ９： レバー ９Ａ： ベース ９Ｂ： シュー １０： チェーンガイド １０Ａ： 本体部分 １１： 第２テンショナ装置 １１Ａ： プランジャ １１Ｂ： ベース １１Ｃ： シュー １２： テンショナ装置 １３： テンショナ １３Ａ： プランジャ １４： レバー １４Ａ： ベース １４Ｂ： シュー １５： チェーンガイド １５Ａ： 本体部分 ２０： 試験片 ２１： 試験片 ２２： 試験片 ２３： チェーン Ｐ： 荷重 （ａ）： 非球晶化部分 （ｂ）： 球晶化部分 （ｃ）： 樹脂成形品の表面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J049 AA08 BB02 BE03 BE09 CA02 4J002 AC002 BD153 CL031 CL064 DA017 DA026 DE238 DG026 DL007 DL008 FA044 FA047 FD018 FD090 FD173 FD176 FD332 GM00 GN00

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テンショナ装置用及びチェーンガイド用
   シューにおいて、相対粘度（９０％蟻酸法）が１００以
   上のものであって、そのスキン層の非球晶化部分が１０
   ０μｍ以下のポリアミド６６または４６樹脂成形品を使
   用することを特徴とするテンショナ装置用及びチェーン
   ガイド用シュー。