链条引导件和链条张紧装置的制作方法

本发明涉及推压环状地架设的链条来施加张力以不使链条发生松弛的链条引导件和链条张紧装置。

背景技术：
链条张紧装置在环状地架设于驱动链轮和驱动链轮上的链条的中途部分上设置有与链条接触的链条引导件，通过在与链条的行进方向成大致直角的方向按压链条引导件中的至少一个来施加张力，使得高速行进的链条不产生松弛，这种链条张紧装置用于发动机的气门驱动系统的定时链等。链条引导件一边与链条接触一边引导链条，因此与链条之间产生摩擦所致的滑动阻力，产生噪音和机械损耗变大的问题。作为抑制这种链条引导件的噪音和机械损耗的技术，已知有专利文献1和专利文献2所记载的技术。这些文献所记载的链条引导件沿着链条的行进方向形成为弯曲形状，在与链条接触的滑动面部配设辊，辊一边滚动一边推压高速行进的链条，由此减少滑动阻力。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平9-236157号公报专利文献2：日本特开2010-180900号公报

技术实现要素：
发明需要解决的课题但是，在这些文件所记载的链条引导件中是将辊的支承轴从构成链条引导件的侧壁部件的侧方插通而组装的，因此存在组装的作业效率差的问题。另外，支承辊的引导件基座若不能容易地将辊装入，则存在组装的作业效率差的问题。另外，链条与辊以强的摩擦力接触，因此要求提高与链条接触的辊的强度并且要求减轻滑动阻力。定时链是铁制的，与链条接触的辊的磨损成为问题，因此特别要求辊具有高的刚性。另外，在上述文献所记载的链条引导件中，为了对链条施加张力，大的按压力作用于支承辊的引导件基座，因此要求提高引导件基座的强度。特别在树脂制的引导件基座的情况下强度成为问题。另外，在上述文献所记载的链条引导件中，链条以高速行进，因此有可能链条在行进中沾上油脂而导致链条从链条引导件脱落。因此，可以考虑在链条所接触的辊的外周面设置台阶来防止链条的脱落的方法，但是在辊的外周面设置台阶存在辊的加工费提高的问题。另外，本发明的课题在于不在辊的外周面设置台阶就能有效防止链条的脱落。另外，在链条引导件中，链条与辊以强的摩擦力接触，因此要求提高与链条接触的辊的强度并且要求减轻滑动阻力。另外，由于链条在链条引导件上一边振动一边高速移动，所以其振动经由链条引导件传递至发动机，因此其音响值增大，导致产生噪音的问题。为了承受这种振动，需要高强度的链条引导件，尺寸会增大，因此存在重量变重的问题。另外，作为抑制振动的部件，一般安装有链条张紧器，但是定时链的振动频率高从而存在不能充分吸收振动的问题。于是，本发明为了解决上述课题，课题在于提供一种链条引导件和使用其的链条张紧装置，该链条引导件的组装的作业效率高并且与链条的接触面的强度高而滑动阻力小，即使高速行进的链条接触也难以产生磨损、低噪音并且振动少。用于解决课题的技术方案为了解决上述的课题，本发明为一种链条引导件，其特征在于，包括：与环状地架设的链条接触的多个辊；和支承该多个辊的支承轴的两端、沿着链条的行进方向设置的引导件基座，上述辊包括设置于上述支承轴的外周面的具有与链条接触的钢制的外圈的滚柱轴承。本发明的特征在于：上述引导件基座具备沿着链条的两侧设置的相对的侧板部件和连接该侧板部件的柱部件，在上述侧板部件的相对壁面设置有支承上述支承轴的两端的支承凹部，该支承凹部包括在上述链条侧的端面开口的插入凹部和与该插入凹部相连的、上述支承轴的端部嵌入的圆弧形状的固定凹部，将上述辊的支承轴的两端从上述插入凹部插入到上述固定凹部内而支承于上述侧板部件，形成为使连接侧板部件的柱部件的方向成为与该支承轴的插入到支承凹部的插入方向平行的相同方向。在上述引导件基座的与链条行进面相反侧的面，能够形成连接相对的侧板部件的底部件。上述引导件基座优选侧板部件的高度形成得比支承于侧板部件的辊的外径面高。上述侧板部件的高度设定得比与上述辊接触而行进的链条的连结销的位置低，由此链条的连结销不与侧板部件碰触，能够防止侧板部件的磨损。上述圆弧形状的固定凹部的直径形成得比上述支承轴的直径小，将上述支承轴压入固定到固定凹部，抑制支承轴的旋转。上述插入凹部与固定凹部连接的位置的插入口的宽度尺寸形成得比圆弧形状的固定凹部的直径小，实现防止支承轴的脱落。另外，在本发明中滚柱轴承作为包括滚针轴承、圆筒滚柱轴承的概念而使用。上述辊包括支承于上述侧板部件的支承轴和设置于该支承轴的外周面的滚柱轴承，该滚柱轴承的外圈与链条接触。另外，也可以在上述外圈的外周覆盖与链条接触的铁制外环。上述滚柱轴承能够使用包括两端具有向内的凸缘部的钢制的外圈和装入到该外圈内的带有保持器的滚子的轴承。上述圆弧形状的固定凹部的直径形成得比上述支承轴的直径小，将上述支承轴压入固定到固定凹部，抑制支承轴的旋转。上述插入凹部与固定凹部连接的位置的插入口的宽度尺寸形成得比圆弧形状的固定凹部的直径小，实现防止支承轴的脱落。支承于上述引导件基座的辊可以沿着链条的行进方向以不相等的间隔配置。支承于上述引导件基座的辊是配置于单一圆或相互接触的两个以上的圆的圆周上。上述引导件基座既可以使用纤维增强后的聚酰胺（PA：polyamide）66通过一体成形而形成，也可以由轻金属形成。在上述侧板部件和支承轴上能够分别设置贯通侧板部件的壁面和支承轴的油孔，在上述支承轴上能够设置对上述滚柱轴承供给润滑油的排出孔。设置于上述支承轴的排出孔的位置优选设置于与上述链条的接触侧相反侧的位置。通过这样决定油孔的排出孔的位置，顺畅地对轴承内部进行油的供给。上述滚柱轴承能够使用包括两端具有向内的凸缘部的钢制的外圈和装入到该外圈内的带有保持器的滚子的轴承。上述钢制的外圈通过冲压成形而形成，但是也可以通过切削成形而形成。所述外圈的硬度优选使用比链条的硬度高的硬度，以使即使高速行进的链条接触也难以磨损。作为上述钢制的外圈或铁制外环的材质，优选例如SUJ2、SCM等能够进行硬化处理的材料。为了防止变形，提高强度，上述钢制的外圈或铁制外环的壁厚优选1mm以上。为了避开与链条的点接触引起的局部高表面压力，上述外圈的母线形状优选鼓凸状或直线形状。为了提高润滑油的保持性能，在上述钢制的外圈或铁制外环的表面优选形成微小的凹凸。优选构成上述辊的滚柱轴承的外圈设置于比侧板部件的端面低的位置，在侧板部件的相对壁面间引导定时链，防止链条的脱落。为了提高润滑油的保持性能，优选在上述外圈的表面形成微小的凹凸。另外，上述外圈的表面也可以实施渗氮处理来提高强度。上述外圈的圆度优选为20μm以下，以减轻振动，实现安静性。优选在上述辊的支承轴与支承该支承轴的两端的侧板部件的支承凹部之间收纳阻尼材料。上述阻尼材料能够通过嵌在支承轴的两端外周来设置。在上述支承轴的两端外周也可以设置嵌入阻尼材料的台阶。上述阻尼材料也可以设置于侧板部件的支承凹部的内周，而不是支承轴的外周。上述阻尼材料无需设置于支承轴的外周的整周，也可以仅设置在载荷方向。上述阻尼材料优选与支承轴的外周和支承凹部的内周中的至少一方粘着。作为阻尼材料的材质，能够使用氢化丁腈橡胶（HNBR）、氟橡胶。另外，在将阻尼材料粘着在支承轴的外周或支承凹部的情况下，优选硫化粘着。另外，阻尼材料优选轴向的刚性比径向的刚性强。将本发明的链条引导件在环状地架设的链条的中途部分至少配置两个，其中一个链条引导件构成为一端侧由旋转轴支承，另一端侧通过推压装置摇动来对链条施加张力，另一个链条引导件构成为两端被固定而按压链条，由此能够实现机械损耗少的优异的链条张紧装置。发明效果根据本发明的链条引导件，仅通过在设置于构成引导件基座的侧板部件的相对壁面的支承凹部，将辊的支承轴以落入的方式嵌入，就能够将辊支承于侧板部件的相对壁面间，因此组装作业性提高。另外，引导件基座具备沿着链条的两侧设置的相对的侧板部件和连接该侧板部件的柱部件，使连接该侧板部件的柱部件的方向与该支承轴的插入到支承凹部的插入方向平行地形成，由此能够使设置于支承凹部与支承凹部间的柱部件形成得较粗，而且能够提高引导件基座的强度。也就是说，当柱部件的方向不与支承轴的插入到支承凹部的插入方向平行时，若不使柱部件的粗细度细，就不能在支承凹部与支承凹部间配置柱部件。另外，使连接侧板部件的柱部件的方向与该支承轴的插入到支承凹部的插入方向平行地形成，由此能够将模具的起模方向统一，因此能够价格低廉地制造模具。另外，通过将上述侧板部件的高度设定得比与上述辊接触地行进的链条的连结销的位置低，由此链条的连结销不与侧板部件碰触，因此能够防止侧板部件的磨损。另外，辊的与链条接触的部分为滚柱轴承的钢制的外圈，因此强度高而滑动阻力小，即使高速行进的链条接触，也难以磨损。另外，由于采用使滚柱轴承的钢制的外圈与链条直接接触的结构，因此部件数量少，能够实现成本的降低和轻量化。另外，在辊的支承轴与支承该支承轴的两端的侧板部件的支承凹部之间收纳阻尼材料，由此能够通过阻尼材料吸收辊的振动，因此振动难以传递到链条引导件的侧板部件，从而低振动、低噪音。附图说明图1是表示本发明的链条引导件的一个实施方式的立体图。图2是从链条侧观察图1的链条引导件的平面图。图3是图1的链条引导件的正面图。图4是表示对从图1的链条引导件拆去了辊的状态进行图示的平面图的实施方式的正视图。图5是图4的A-A线的截面图。图6是图5的局部放大图。图7是表示本发明的链条引导件的一个实施方式的横截面图。图8是表示本发明的链条引导件的一个实施方式的横截面图。图9是表示本发明的链条引导件的另一个实施方式的横截面图。图10是表示本发明的链条的一个实施方式的横截面图。图11是表示将图10的链条引导件的支承轴嵌入到侧板部件的支承凹部的状态的局部放大图。图12是表示本发明的链条引导件的其他的实施方式的横截面图。图13是表示本发明的链条引导件的其他的实施方式的横截面图。图14是表示本发明的链条引导件的其他的实施方式的横截面图。图15是表示将图14的链条引导件的支承轴嵌入到侧板部件的支承凹部的状态的局部放大图。图16是表示本发明的链条引导件的其他的实施方式的横截面图。图17是表示本发明的链条引导件的其他的实施方式的横截面图。图18是表示本发明的链条引导件的其他的实施方式的横截面图。图19是表示使用本发明的链条引导件的链条张紧装置的一个例子的正视图。具体实施方式参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。其中，对图中相同或相当的部分标注同一符号，为避免说明上的重复，不重复其说明。本发明的实施方式的链条引导件例如用于对发动机的气门驱动系统的定时链施加张力。定时链1，如图19所示，环状地绕挂在安装于曲轴的曲轴链轮链轮2、安装于气门机构的第一凸轮轴的第一凸轮链轮3和安装于第二凸轮轴的第二凸轮链轮4之间。在曲轴链轮链轮2与第一凸轮链轮3之间和曲轴链轮链轮2与第二凸轮链轮4之间的定时链1上，以不使定时链1松弛的方式分别配设有第一链条引导件5a和第二链条引导件5b。第一链条引导件5a构成为，长度方向的一端侧以能够自由旋转的方式由旋转轴6支承在发动机，通过张紧器柱塞7来摇动另一端侧，该第一链条引导件5a对定时链1施加张力。第二链条引导件5b，长度方向的两端利用安装轴8而相对于发动机固定，以不使施加有张力的定时链1松弛的方式进行引导。第一链条引导件5a和第二链条引导件5b中，第一链条引导件5a由张紧器柱塞7摇动，与此相对，第二链条引导件5b的不同点仅在于不摇动而相对于发动机被固定，对定时链1进行引导的基本构造是相同的，所以以下统称为链条引导件5来进行说明。其中，链条引导件5也称为链条杆（chainlever）。链条引导件5包括与环状地架设的链条1接触的多个辊12，和支承该多个辊12的支承轴13的两端的、沿着链条1的行进方向设置的引导件基座9。引导件基座9包括沿着链条1以弯曲形状形成的一对侧板部件9a和连接该侧板部件9a的柱部件9b。在上述链条引导件9的与链条行进面相反侧的面，形成有连接相对的侧板部件9a的底部件10。另外，在上述侧板部件9的长度方向两端设置有贯通孔11。在该贯通孔11中插入轴（未图示），例如安装在发动机盖的内壁。另外，如上述第一链条引导件5a，长度方向的一端侧通过旋转轴而旋转自如地支承于发动机，另一端侧通过推压装置7摇动，从而对定时链1施加张力的情况下，侧板部件9的贯通孔11仅设置于长度方向的一端侧即可。推压第一链条引导件5a的推压装置7既可以是通过弹簧或螺钉进行推压的机械方式的装置，也可以是通过油压来进行推压的油压式的装置。上述一对侧板部件9a在宽度方向具有规定的间隔，在侧板部件9间排列有与定时链1接触的多个辊12。该辊12的排列既可以相对于弯曲形状的侧板部件9具有均匀的间隔，也可以按在定时链1的行进方向的入口侧排列较多辊12的方式使间隔不同。另外，支承于上述引导件基座9的辊12的配置可以是配置于单一圆上或相互接触的两个以上的圆的圆周上。在侧板部件9a的相对壁面设置有支承辊12的支承轴13的两端的支承凹部14。支承凹部14如图4、图5和图6所示，包括在上述定时链1侧的端面开口的插入凹部14a和与该插入凹部14a相连的、上述支承轴13所的端部所插入的圆弧形状的固定凹部14b，将上述辊12的支承轴13的两端从所述插入凹部14a插入到上述固定凹部14b内，来支承上述侧板部件9的两端。上述支承凹部14如图5所示，沿着侧板部件9a的弯曲形状排列有多个，在支承凹部14与支承凹部14之间配置有柱部件9b。配置于支承凹部14与支承凹部14之间的柱部件9b的方向形成为与支承轴13的插入到支承凹部14的插入方向（图5所示的箭头A）平行。这样通过将柱部件9b的方向和支承凹部14的插入方向的方向A统一，能够将成形模具的起模方向统一，因此能够价格低廉地制造成形模具。上述插入凹部14a如图6的放大图所示，形成为开口部a宽阔并且逐渐缩窄直至到达固定凹部14b的位置的锥状，插入凹部14a与固定凹部14b连接的位置的插入口b的宽度尺寸形成得比圆弧形状的固定凹部14b的直径Φ小。上述圆弧形状的固定凹部14b的直径Φ形成得比上述支承轴13的直径小，使得上述支承轴13压入固定到固定凹部14b中。另外，该支承凹部14如图1和图2所示以非贯通状态形成于侧板部件9。由此，限制所插入的支承轴13的轴向的移动。上述侧板部件9和柱部件10在本实施方式中例如通过树脂成形而成形为一体，上述树脂成形使用作为经二氨基丁烷与己二酸的缩聚所得的聚合物的聚酰胺（PA：polyamide））46或聚酰胺（PA）66。另外，为了增加机械强度，也能够使用使玻璃纤维、碳纤维与PA46、PA66复合而成的材料。形成上述侧板部件9和柱部件10的树脂的硬度优选为艾氏（IZOD，摆锤式，悬臂式）冲击强度3～50kJ/m2。另外，也可以进行吸水/调质处理，以免在后述的敲入支承轴13时，在侧板部件9的插入凹部14a产生缺口。通过由树脂形成侧板部件9和柱部件9b，实现轻量化。另外，为了使摩擦热散发，形成侧板部件9和柱部件9b的树脂也能够使用高热传导性的树脂。另外，侧板部件9和柱部件9b除树脂以外，也能够例如利用铝、镁等轻金属通过铸造或压铸（diecast）而形成。上述辊12如图7所示包括上述支承轴13和具有钢制的外圈12a的滚柱轴承，钢制的外圈12a与定时链1接触。另外，也可以如图8所示在钢制的外圈12a的外周面覆盖与定时链1接触的铁制外环12d。上述滚柱轴承是包括两端具有向内的凸缘部的钢制的外圈12a和装入到该外圈12a内的带有保持器12b的滚子12c的壳型的向心滚柱轴承。与定时链1接触的外圈12a是钢制的，因此是高强度的。这样，外圈12a采用钢制，因此即使定时链1为钢制也不磨损，能够具有充分的强度。另外，钢制的外圈12a的硬度比定时链1的硬度高时更能够防止磨损。作为外圈12a的材质使用SUJ2、SCM等通过热处理进行硬化处理的材料。为了提高润滑油的保持性能也可以在外圈12a的表面形成微小的凹凸。另外，外圈12a或铁制外环12d的硬度比定时链1的硬度高时更能够防止磨损。作为外圈12a或铁制外环12d的材质，使用SUJ2、SCM等通过热处理进行硬化处理的材料。为了提高润滑油的保持性能也可以在外圈12a或铁制外环12d的表面形成微小的凹凸。另外，外圈12a或铁制外环12d的表面也可以实施渗氮处理。为了避免与定时链1的点接触所导致的局部表面压强，上述外圈12a或铁制外环12d的表面的母线形状优选为鼓凸状或直线形状。上述外圈12a能够通过冲压成形或切削成形而形成。在通过冲压成形形成外圈12a的情况下，两端的向内的凸缘部优选在将保持器12b和滚子12c装入后进行卷边加工，并且在组装后进行热处理。为了减轻震动实现安静性，上述外圈12a或铁制外环12d的圆度优选20μm以下。另外，上述外圈12a或铁制外环12d的壁厚从强度上考虑优选为1mm以上。滚子12c通过保持器12b在圆周方向上被保持为规定间隔。作为保持器12b使用柱部的形状呈V型的V型保持器。通过使用保持器12b，防止滚子12c的歪斜（skew），并且避免滚子12c的端面与外圈12a的凸缘部直接接触，另外也能够防止侧板部件9的磨损。另外，也可以由不使用保持器12b的满装滚动体（fullcomplementbearing）结构的滚动轴承构成。然后，当将辊12组装于相对的侧板部件9a时，首先如图5所示，准备在支承轴13的外周面设置有滚子的辊12。之后，使辊12的支承轴13的两端靠近形成于侧板部件9a的相对壁面的支承凹部的插入凹部14a落入到插入凹部14a内，由此使其从插入凹部14a插入到固定凹部14b。在本实施方式中，开口部a宽阔，插入凹部14a形成为锥状，因此在插入支承轴13时，能够容易地将支承轴13从开口部a经过插入口b引导到圆弧状的固定凹部14b。支承轴13的两端的外径端面通过实施R形状的倒角来提高组装性。另外，图5所示的实施方式的支承轴13是圆筒形状，但是通过在外表面形成D切口（D-cut）或局部切口，来提高固定凹部14b内的支承轴13的阻止旋转效果。另外，插入凹部14a和固定凹部14b的深度为1.5mm～2mm。而且，根据上述的实施方式，圆弧状的固定凹部14b的直径Φ形成得比支承轴13的直径小，因此支承轴13被压入安装在固定凹部14b中。其结构是，能够抑制支承轴13的旋转。另外，与固定凹部14b相连的插入口b的宽度形成得比圆弧状的固定凹部14b的直径Φ小，因此插入口b起到防止支承轴13脱落的功能。另外，支承凹部14以非贯通状态形成于侧板部件9，因此能够限制所插入的支承轴13的轴向的移动。接着，在将辊12的支承轴13嵌入到相对的侧板部件9a的支承凹部14中的状态下，如图1、图3、图4、图7所示，构成辊12的滚柱轴的外圈12a比侧板部件9a的端面低。也就是说，侧板部件9a的高度形成于比辊12的外径表面高的位置，由此定时链1在侧板部件9a的相对壁面间被引导，从而防止行进的定时链1从侧板部件9a的相对壁面脱离。另外，至构成上述辊12的滚柱轴的外圈12a和至侧板部件9a的端面的高度如图7所示，优选比连结构成定时链1的板1a的连结销1b的位置低。当至外圈12a和至侧板部件9的端面的高度h位于比连结构成定时链1的板1a的连结销1b的位置高的位置时，连结销1b与侧板部件9a的相对壁面碰触，因此不予以优选。接着，在图10的实施方式中，在上述辊12的支承轴13与支承该支承轴13的两端的侧板部件9的支承凹部14之间，收纳阻尼材料17，从而使来自支承轴13的振动难以传递到侧板部件9。在图10所示的实施方式中，如图11所示，上述阻尼材料17形成为环状，嵌入到支承轴13的两端外周。另外，在图12所示的实施方式中，使用在两端外周具有插入环状的阻尼材料17的台阶18的带有台阶的支承轴13。另外，在图14所示的实施方式中，不是在支承轴13的外周设置有上述阻尼材料17，而是如图15所示在侧板部件9的支承凹部14的内周设置有上述阻尼材料17。更具体而言，将阻尼材料17粘接在支承凹部14的圆弧形状的固定凹部14b的内表面。这样，阻尼材料17无需设置于支承轴13的外周的整周，也可以仅设置在载荷方向。另外，图16所示的实施方式中，在支承轴13的两端嵌入有覆盖支承轴13的两端外周和端面的帽（cap）形的阻尼材料17，在此例中，支承轴13的端面也被阻尼材料17覆盖，因此阻尼效果提高。另外，图17所示的实施方式是将截面为L字形的阻尼材料17安装于支承凹部14的例子，在此例中支承轴13的端面也被阻尼材料17覆盖，因此提高了阻尼效果。上述阻尼材料17优选粘接在支承轴13的外周和支承凹部14中的至少一方上。作为上述阻尼材料17的材质，能够使用氢化丁腈橡胶（HNBR：hydrogenatednitrilerubber）或氟橡胶。另外，在将阻尼材料17粘接在支承轴13的外周或支承凹部14的情况下，优选硫化粘接。另外，阻尼材料17优选轴向的刚性比径向的刚性强。接着，图9、图13是表示本发明的其他实施方式的链条引导件5的横截面图。对于该实施方式，对与上述的实施方式共同的结构标注同一符号省略说明，而以下对不同的结构进行说明。在本实施方式中如图9、图13所示，在支承轴13的中心部设置油孔15，在与定时链1相反侧的位置设置排出油的排出孔15a。而且，在侧板部件9a设置与油孔15连接的孔16。这样，通过设置油孔15能够将油供给至轴承内部。另外，能够使热量散出。油孔15的排出孔15a的方向如上所述，优选设于与定时链1相反的方向，由此顺畅地对轴承内部进行油的供给。另外，通过油孔15a使支承轴13中空，由此实现轻量化。另外，本发明的各实施方式的链条引导件5除发动机的定时链之外，能够对各种各样的驱动链施加张力，而且能够减少机械损耗。另外，使用本发明的链条引导件5的链条张紧装置如图19所示，包括将旋转轴6插通到一端的贯通孔11并通过推压装置7摇动另一端侧的第一链条引导件5a，和两端通过安装轴8相对于发动机固定的第二链条引导件5b。根据该链条张紧装置，能够实现发动机的定时链的机械损失的减少和轻量化，提高燃料消耗率。在将第一链条引导件5a、第二链条引导件5b安装于发动机组（block）的情况下，优选在发动机组与第一链条引导件5a、第二链条引导件5b的侧板部件9之间放入阻尼材料。另外，定时链1既可以使用滚子链，也可以使用无声链。另外，在以上的实施方式中，表示出了将侧板部件9和柱部件9b一体形成的例子，但是也可以将两者分开不同地形成。工业上的可利用性本发明的链条引导件能够有效地利用于对发动机等驱动链条施加张力的机构。附图符号1定时链2曲轴链轮链轮3第一凸轮链轮4第二凸轮链轮5链条引导件5a第一链条引导件5b第二链条引导件6旋转轴7推压装置8安装轴9引导件基座9a侧板部件9b柱部件10底部件11贯通孔12辊12a外圈12b保持器12c滚子12d铁制外环13支承轴14支承凹部14a插入凹部14b固定凹部15油孔15a排出孔16孔17阻尼材料18台阶