JP2005030501A

JP2005030501A - チェーン用スプロケット

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Publication number: JP2005030501A
Application number: JP2003271106A
Authority: JP
Inventors: Aizo Kubo; 愛三久保; Katsutoshi Sonoda; 勝敏園田; Toyonaga Saito; 豊永斉藤
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2023-07-04
Also published as: CN1576652A; CN100347469C; DE602004013223D1; DE602004013223T2; US20050009655A1; US7128673B2; JP3886130B2; EP1493946A1; EP1493946B1

Abstract

【課題】多角形運動によるローラチェーンまたはブシュチェーンの上下動の量をより一層減少させ、かつローラまたはブシュがスプロケットからスムーズに噛み外れるチェーン用スプロケットを提供する。
【解決手段】向かい合う歯面１２ａ，１２ｂが歯底部１３に連続する歯溝１４によって複数の歯１５が形成され、ローラ６２が歯溝１４に噛み合うローラチェーン用スプロケット１１において、スプロケット１１の歯形は、スプロケット１１の回転中心ｏと歯１５の中心とを結ぶ歯１５の中心線ｘに対して左右対称に形成され、歯１５の中心線ｘからスプロケット１１の回転方向前面側の歯面１２ａ及び回転方向背面側の歯面１２ｂまでの距離がピッチ円ｐｃより歯先側の部分においてピッチ円ｐｃ部分での距離ｐｔより大きい部分を有し、歯底円直径ｄｆ₁₃はＩＳＯ歯形の歯底円直径ｄｆより小さいものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、向かい合う歯面が歯底部に連続する歯溝によって複数の歯が形成され、ローラまたはブシュが前記歯溝に噛み合うチェーン用スプロケットに関するものである。

従来、ＩＳＯ６０６：１９９４（Ｅ）にローラチェーン用スプロケットの歯形（以下、ＩＳＯ歯形という）が規定されている。図１７はＩＳＯ歯形を示す正面図である。図１８は図１７に示すＩＳＯ歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンとの係合状態を示す正面図である。

図１７に示すＩＳＯ歯形は、チェーンピッチをｐ、ピッチ円直径をｄ、ローラ外径をｄ１、歯底部円弧半径をｒi、歯面半径をｒe、歯底円直径をｄｆ、スプロケットの歯数をｚとすると、これらの関係は、ＩＳＯ６０６：１９９４（Ｅ）により次の式１で規定されている。

ｄ＝ｐ／ｓｉｎ（１８０°／ｚ）
ｄｆ＝ｄ−ｄ１
ｒe（ｍａｘ）＝０．１２ｄ１（ｚ＋２）
ｒi（ｍｉｎ）＝０．５０５ｄ１
ｒe（ｍｉｎ）＝０．００８ｄ１（ｚ²＋１８０）
ｒi（ｍａｘ）＝０．５０５ｄ１＋０．０６９（ｄ１）^1/3
上記式１から明らかなように、図１７に示すＩＳＯ歯形においては、歯底部３はローラ６２の半径（ｄ１／２）よりわずかに大きい歯底部円弧半径ｒiの円弧で形成され、歯面２は歯面半径ｒeの円弧で形成され、この歯面２は歯底部３の両側に連続して形成されている。また、上記式１から明らかなように、歯底円直径ｄｆはピッチ円直径ｄとローラ外径ｄ１との差に等しく形成されている。また、上記式１からみて、歯底円直径ｄｆはピッチ円直径ｄと歯底部円弧半径ｒiの２倍との差に略等しく形成されている。

図１８に示すように、このＩＳＯ歯形を有するローラチェーン用スプロケット１にローラチェーン６１を巻き掛けて動力伝達を行なうと、ローラ６２がスプロケット１の歯底部３で噛み合うため、周知のようにローラチェーン６１の多角形運動を生じる。この多角形運動によりローラチェーン６１は上下動（脈動）し、この上下動（脈動）はローラチェーン６１を振動させ、騒音の発生要因となる。また、この多角形運動はローラチェーン６１の進行方向の速度変動も発生させる。

ところで、多角形運動によるローラチェーンの上下動を減少させるものとして、次のようなローラチェーン駆動システムとそれに用いるローラチェーン用スプロケットが提案されている。すなわち、この提案されたローラチェーン用スプロケットは、各々がスプロケットの回転方向前面側の歯面と回転方向背面側の歯面を有する複数のスプロケット歯と、前面側の歯面と背面側の歯面により形成されローラを受け入れる非対称歯溝と、非対称歯溝内に位置し前面側の歯面に形成される平坦部とを備えている（例えば、特許文献１参照。）。
特表２００２−５１４２８７号公報

しかし、特表２００２−５１４２８７号公報に開示されたローラチェーン用スプロケットには、多角形運動によるローラチェーンの上下動の量を減少させる点に関して、さらなる改良の余地がある。

そこで、本発明は、多角形運動によるローラチェーンまたはブシュチェーンの上下動の量をより一層減少させ、かつローラまたはブシュがスプロケットからスムーズに噛み外れるチェーン用スプロケットを提供することを課題とするものである。

請求項１記載の発明は、前記問題点を解決するために、向かい合う歯面が歯底部に連続する歯溝によって複数の歯が形成され、ローラまたはブシュが前記歯溝に噛み合うチェーン用スプロケットにおいて、前記スプロケットの歯形は、前記スプロケットの回転中心と前記歯の中心とを結ぶ歯の中心線から前記スプロケットの少なくとも回転方向前面側の歯面までの距離がピッチ円より歯先側の部分において前記ピッチ円部分での距離より大きいかまたは等しい部分を有するものである。

請求項２記載の発明は、前記問題点を解決するために、請求項１記載のチェーン用スプロケットにおいて、歯底円直径はＩＳＯ歯形の歯底円直径より小さいものである。

請求項１，２記載の発明によれば、スプロケットの歯形は、スプロケットの回転中心と歯の中心とを結ぶ歯の中心線からスプロケットの少なくとも回転方向前面側の歯面までの距離がピッチ円より歯先側の部分においてピッチ円部分での距離より大きいかまたは等しい部分を有するので、スプロケットとローラチェーンまたはブシュチェーンの噛み合い部において、先行ローラまたはブシュが歯溝内に係合している状態で、後続ローラまたはブシュは既にスプロケットの回転方向前面側の歯面と係合している。この時、先行ローラまたはブシュの中心と後続ローラまたはブシュの中心とは同一水平線上に位置している。したがって、多角形運動によるローラチェーンまたはブシュチェーンの上下動の量をより一層減少させることができる。その結果、ローラチェーンまたはブシュチェーンの振動が減少し、ローラチェーンまたはブシュチェーンの速度変動も減少する。また、ローラチェーンまたはブシュチェーンの振動が減少することにより、低騒音効果が得られ、張力変動も減少し、ローラチェーンまたはブシュチェーンの寿命が長くなる。

請求項２記載の発明によれば、歯底円直径はＩＳＯ歯形の歯底円直径より小さくなっているので、スプロケットの回転に伴って各ローラまたはブシュは、歯溝内を転動しながら移動し、その間、ローラまたはブシュのスプロケットの歯溝における位置は回転方向前面側の歯面側から回転方向背面側の歯面側へと移動する。そして、スプロケットとローラチェーンまたはブシュチェーンの噛み外れ部において、後続ローラまたはブシュが回転方向背面側の歯面に係合しているとき、先行ローラまたはブシュは回転方向背面側の歯面との係合が解除され、スプロケットからスムーズに噛み外れることになる。

スプロケットの歯形は、スプロケットの回転中心と歯の中心とを結ぶ歯の中心線からスプロケットの少なくとも回転方向前面側の歯面までの距離がピッチ円より歯先側の部分においてピッチ円部分での距離より大きいかまたは等しい部分を有するので、スプロケットとローラチェーンまたはブシュチェーンの噛み合い部において、先行ローラまたはブシュが歯溝内に係合している状態で、後続ローラまたはブシュは既にスプロケットの回転方向前面側の歯面と係合している。この時、先行ローラまたはブシュの中心と後続ローラまたはブシュの中心とは同一水平線上に位置している。したがって、多角形運動によるローラチェーンまたはブシュチェーンの上下動の量をより一層減少させることができる。

また、歯底円直径はＩＳＯ歯形の歯底円直径より小さいので、スプロケットの回転に伴って各ローラまたはブシュは、歯溝内を転動しながら移動し、その間、ローラまたはブシュのスプロケットの歯溝における位置は回転方向前面側の歯面側から回転方向背面側の歯面側へと移動する。そして、スプロケットとローラチェーンまたはブシュチェーンの噛み外れ部において、後続ローラまたはブシュが回転方向背面側の歯面に係合しているとき、先行ローラまたはブシュは回転方向背面側の歯面との係合が解除され、スプロケットからスムーズに噛み外れることになる。

本発明の実施例１に係るローラチェーン用スプロケットについて以下に説明する。図１は本発明の実施例１に係るローラチェーン用スプロケットの歯形を示す正面図である。図２は図１に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンとの係合状態を示す正面図である。図３は図２におけるローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み合い部Ａの拡大図である。図４は図２におけるローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み外れ部Ｂの拡大図である。

図１に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケット１１は、向かい合う歯面１２ａ，１２ｂが歯底部１３に連続する歯溝１４によって複数の歯１５が形成されている。

また、図１に示す歯形は、スプロケット１１の回転中心ｏと歯１５の中心とを結ぶ歯１５の中心線ｘに対してスプロケット１１の回転方向前面側の歯面１２ａと回転方向背面側の歯面１２ｂが左右対称に形成されている。歯面１２ａ及び歯面１２ｂはそれぞれ断面略凹状の曲面で形成されている。また、歯底部１３は歯底部円弧半径ｒi₁₃により円弧状に形成されている。そして、それぞれ断面略凹状の曲面で形成された歯面１２ａ及び歯面１２ｂは歯底部１３に滑らかに連続している。

また、歯１５の中心線ｘからスプロケット１１の回転方向前面側の歯面１２ａ及び回転方向背面側の歯面１２ｂまでの距離がピッチ円ｐｃより歯先側の部分においてピッチ円ｐｃ部分での距離ｐｔより大きい部分を有している。そして、図１に示すように、歯底円直径ｄｆ₁₃はＩＳＯ歯形の歯底円直径ｄｆより小さくなっている。すなわち、ｄｆ₁₃＜ｄｆの関係にある。なお、図１には、比較のために、ＩＳＯ歯形の歯底円直径ｄｆを破線で図示している。

次に、図１に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケット１１を駆動側スプロケットとしてローラチェーン６１を駆動する場合について、図２，３，４に基づいて以下説明する。図２に示すように、スプロケット１１が矢印で示すように反時計方向に回転すると、ローラチェーン６１の各ローラ６２はスプロケット１１の歯溝１４内に係合し、ローラチェーン６１が駆動される。この際、図３に示すように、スプロケット１１とローラチェーン６１の噛み合い部Ａにおいて、先行ローラ６２ａが歯溝１４内に係合している状態で、後続ローラ６２ｂは既にスプロケット１１の回転方向前面側の歯面１２ａと係合している。この時、先行ローラ６２ａの中心と後続ローラ６２ｂの中心とは同一水平線上に位置している。また、スプロケット１１の反時計方向の回転に伴って各ローラ６２は、歯溝１４内を転動しながら移動する。その間、ローラ６２のスプロケット１１の歯溝１４における位置は回転方向前面側の歯面１２ａ側から回転方向背面側の歯面１２ｂ側へと移動する。そして、図４に示すように、スプロケット１１とローラチェーン６１の噛み外れ部Ｂにおいて、後続ローラ６２ｃが回転方向背面側の歯面１２ｂに係合しているとき、先行ローラ６２ｄは回転方向背面側の歯面１２ｂとの係合が解除され、スプロケット１１からスムーズに噛み外れることになる。

図１，２に示すスプロケット１１によれば、図１，２に示すスプロケット１１の歯形は、スプロケット１１の回転中心ｏと歯１５の中心とを結ぶ歯１５の中心線ｘからスプロケット１１の少なくとも回転方向前面側の歯面１２ａまでの距離がピッチ円ｐｃより歯先側の部分においてピッチ円部分ｐｃでの距離ｐｔより大きい部分を有するので、先行ローラ６２ａが歯溝１４内に係合している状態で、後続ローラ６２ｂは既にスプロケット１１の回転方向前面側の歯面１２ａと係合する。したがって、多角形運動によるローラチェーン６１の上下動の量をより一層減少させることができる。その結果、ローラチェーン６１の振動が減少し、ローラチェーン６１の速度変動も減少する。また、ローラチェーン６１の振動が減少することにより、低騒音効果が得られ、張力変動も減少し、ローラチェーン６１の寿命が長くなる。

また、図１，２に示すスプロケット１１の歯形においては、歯底円直径ｄｆ₁₃はＩＳＯ歯形の歯底円直径ｄｆより小さくなっているので、スプロケット１１の反時計方向の回転に伴って各ローラ６２は、歯溝１４内を転動しながら移動する。その間、ローラ６２のスプロケット１１の歯溝１４における位置は回転方向前面側の歯面１２ａ側から回転方向背面側の歯面１２ｂ側へと移動する。そして、スプロケット１１とローラチェーン６１の噛み外れ部Ｂにおいて、後続ローラ６２ｃが回転方向背面側の歯面１２ｂに係合しているとき、先行ローラ６２ｄは回転方向背面側の歯面１２ｂとの係合が解除され、スプロケット１１からスムーズに噛み外れることになる。

次に、本発明の実施例２に係るローラチェーン用スプロケットについて以下に説明する。図５は本発明の実施例２に係るローラチェーン用スプロケットの歯形を示す正面図である。図６は図５に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み合い部の拡大図で、図３に相当するものである。図７は図５に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み外れ部の拡大図で、図４に相当するものである。

図５に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケット２１は、向かい合う歯面２２ａ，２２ｂが歯底部２３に連続する歯溝２４によって複数の歯２５が形成されている。

また、図５に示す歯形は、スプロケット２１の回転中心ｏと歯２５の中心とを結ぶ歯２５の中心線ｘに対してスプロケット２１の回転方向前面側の歯面２２ａと回転方向背面側の歯面２２ｂが左右対称に形成されている。歯面２２ａ及び歯面２２ｂはそれぞれ断面略凸状の曲面で形成されている。また、歯底部２３は歯底部円弧半径ｒi₂₃により円弧状に形成されている。そして、それぞれ断面略凸状の曲面で形成された歯面２２ａ及び歯面２２ｂは歯底部２３に滑らかに連続している。

また、歯２５の中心線ｘからスプロケット２１の回転方向前面側の歯面２２ａ及び回転方向背面側の歯面２２ｂまでの距離がピッチ円ｐｃより歯先側の部分においてピッチ円ｐｃ部分での距離ｐｔより大きい部分を有している。そして、図５に示すように、歯底円直径ｄｆ₂₃はＩＳＯ歯形の歯底円直径ｄｆより小さくなっている。すなわち、ｄｆ₂₃＜ｄｆの関係にある。なお、図５には、比較のために、ＩＳＯ歯形の歯底円直径ｄｆを破線で図示している。

次に、図５に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケット２１を駆動側スプロケットとしてローラチェーン６１を駆動する場合について，図６，７に基づいて以下説明する。図６に示すように、スプロケット２１とローラチェーン６１の噛み合い部において、先行ローラ６２ａが歯溝２４内に係合している状態で、後続ローラ６２ｂは既にスプロケット２１の回転方向前面側の歯面２２ａと係合している。この時、先行ローラ６２ａの中心と後続ローラ６２ｂの中心とは同一水平線上に位置している。また、図示はしないが、スプロケット２１の反時計方向の回転に伴って各ローラ６２は、歯溝２４内を転動しながら移動する。その間、ローラ６２のスプロケット２１の歯溝２４における位置は回転方向前面側の歯面２２ａ側から回転方向背面側の歯面２２ｂ側へと移動する。そして、図７に示すように、スプロケット２１とローラチェーン６１の噛み外れ部において、後続ローラ６２ｃが回転方向背面側の歯面２２ｂに係合しているとき、先行ローラ６２ｄは回転方向背面側の歯面２２ｂとの係合が解除され、スプロケット２１からスムーズに噛み外れることになる。

図５に示すスプロケット２１によれば、図５に示すスプロケット２１の歯形は、スプロケット２１の回転中心ｏと歯２５の中心とを結ぶ歯２５の中心線ｘからスプロケット２１の少なくとも回転方向前面側の歯面２２ａまでの距離がピッチ円ｐｃより歯先側の部分においてピッチ円部分ｐｃでの距離ｐｔより大きい部分を有するので、先行ローラ６２ａが歯溝２４内に係合している状態で、後続ローラ６２ｂは既にスプロケット２１の回転方向前面側の歯面２２ａと係合する。したがって、多角形運動によるローラチェーン６１の上下動の量をより一層減少させることができる。その結果、ローラチェーン６１の振動が減少し、ローラチェーン６１の速度変動も減少する。また、ローラチェーン６１の振動が減少することにより、低騒音効果が得られ、張力変動も減少し、ローラチェーン６１の寿命が長くなる。

また、図５に示すスプロケット２１の歯形においては、歯底円直径ｄｆ₂₃はＩＳＯ歯形の歯底円直径ｄｆより小さくなっているので、図示はしないが、スプロケット２１の反時計方向の回転に伴って各ローラ６２は、歯溝２４内を転動しながら移動する。その間、ローラ６２のスプロケット２１の歯溝２４における位置は回転方向前面側の歯面２２ａ側から回転方向背面側の歯面２２ｂ側へと移動する。そして、スプロケット２１とローラチェーン６１の噛み外れ部において、後続ローラ６２ｃが回転方向背面側の歯面２２ｂに係合しているとき、先行ローラ６２ｄは回転方向背面側の歯面２２ｂとの係合が解除され、スプロケット２１からスムーズに噛み外れることになる。

次に、本発明の実施例３に係るローラチェーン用スプロケットについて以下に説明する。図８は本発明の実施例３に係るローラチェーン用スプロケットの歯形を示す正面図である。図９は図８に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み合い部の拡大図で、図３に相当するものである。図１０は図８に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み外れ部の拡大図で、図４に相当するものである。

図８に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケット３１は、向かい合う歯面３２ａ，３２ｂが歯底部３３に連続する歯溝３４によって複数の歯３５が形成されている。

また、図８に示す歯形は、スプロケット３１の回転中心ｏと歯３５の中心とを結ぶ歯３５の中心線ｘに対してスプロケット３１の回転方向前面側の歯面３２ａと回転方向背面側の歯面３２ｂが左右対称に形成されている。歯面３２ａ及び歯面３２ｂはそれぞれ相互に略平行な平面（すなわち断面で直線）で形成されている。また、歯底部３３は歯底部円弧半径ｒi₃₃により円弧状に形成されている。そして、それぞれ略平行な平面（すなわち断面で直線）で形成された歯面３２ａ及び歯面３２ｂは歯底部３３に滑らかに連続している。

また、歯３５の中心線ｘからスプロケット３１の回転方向前面側の歯面３２ａ及び回転方向背面側の歯面３２ｂまでの距離がピッチ円ｐｃより歯先側の部分においてピッチ円ｐｃ部分での距離ｐｔと等しい部分を有している。そして、図８に示すように、歯底円直径ｄｆ₃₃はＩＳＯ歯形の歯底円直径ｄｆより小さくなっている。すなわち、ｄｆ₃₃＜ｄｆの関係にある。なお、図８には、比較のために、ＩＳＯ歯形の歯底円直径ｄｆを破線で図示している。

次に、図８に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケット３１を駆動側スプロケットとしてローラチェーン６１を駆動する場合について、図９，１０に基づいて以下説明する。図９に示すように、スプロケット３１とローラチェーン６１の噛み合い部において、先行ローラ６２ａが歯溝３４内に係合している状態で、後続ローラ６２ｂは既にスプロケット３１の回転方向前面側の歯面３２ａと係合している。この時、先行ローラ６２ａの中心と後続ローラ６２ｂの中心とは同一水平線上に位置している。また、図示はしないが、スプロケット３１の反時計方向の回転に伴って各ローラ６２は、歯溝３４内を転動しながら移動する。その間、ローラ６２のスプロケット３１の歯溝３４における位置は回転方向前面側の歯面３２ａ側から回転方向背面側の歯面３２ｂ側へと移動する。そして、図１０に示すように、スプロケット３１とローラチェーン６１の噛み外れ部において、後続ローラ６２ｃが回転方向背面側の歯面３２ｂに係合しているとき、先行ローラ６２ｄは回転方向背面側の歯面３２ｂとの係合が解除され、スプロケット３１からスムーズに噛み外れることになる。

図８に示すスプロケット３１によれば、図８に示すスプロケット３１の歯形は、スプロケット３１の回転中心ｏと歯３５の中心とを結ぶ歯３５の中心線ｘからスプロケット３１の少なくとも回転方向前面側の歯面３２ａまでの距離がピッチ円ｐｃより歯先側の部分においてピッチ円部分ｐｃでの距離ｐｔと等しい部分を有するので、先行ローラ６２ａが歯溝３４内に係合している状態で、後続ローラ６２ｂは既にスプロケット３１の回転方向前面側の歯面３２ａと係合する。したがって、多角形運動によるローラチェーン６１の上下動の量をより一層減少させることができる。その結果、ローラチェーン６１の振動が減少し、ローラチェーン６１の速度変動も減少する。また、ローラチェーン６１の振動が減少することにより、低騒音効果が得られ、張力変動も減少し、ローラチェーン６１の寿命が長くなる。

また、図８に示すスプロケット３１の歯形においては、歯底円直径ｄｆ₃₃はＩＳＯ歯形の歯底円直径ｄｆより小さくなっているので、図示はしないが、スプロケット３１の反時計方向の回転に伴って各ローラ６２は、歯溝３４内を転動しながら移動する。その間、ローラ６２のスプロケット３１の歯溝３４における位置は回転方向前面側の歯面３２ａ側から回転方向背面側の歯面３２ｂ側へと移動する。そして、スプロケット３１とローラチェーン６１の噛み外れ部において、後続ローラ６２ｃが回転方向背面側の歯面３２ｂに係合しているとき、先行ローラ６２ｄは回転方向背面側の歯面３２ｂとの係合が解除され、スプロケット３１からスムーズに噛み外れることになる。

次に、本発明の実施例４に係るローラチェーン用スプロケットについて以下に説明する。図１１は本発明の実施例４に係るローラチェーン用スプロケットの歯形を示す正面図である。図１２は図１１に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み合い部の拡大図で、図３に相当するものである。図１３は図１１に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み外れ部の拡大図で、図４に相当するものである。

図１１に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケット４１は、向かい合う歯面４２ａ，４２ｂが歯底部４３に連続する歯溝４４によって複数の歯４５が形成されている。

また、図１１に示す歯形は、スプロケット４１の回転中心ｏと歯４５の中心とを結ぶ歯４５の中心線ｘに対してスプロケット４１の回転方向前面側の歯面４２ａと回転方向背面側の歯面４２ｂが左右非対称に形成されている。歯面４２ａは断面略凹状の曲面で形成されている。歯面４２ｂはＩＳＯ歯形の歯面と略同様の曲面で形成されている。また、歯底部４３は歯底部円弧半径ｒi₄₃により円弧状に形成されている。そして、それぞれ断面略凹状の曲面で形成された歯面４２ａ及びＩＳＯ歯形の歯面と略同様の曲面で形成された歯面４２ｂは歯底部４３に滑らかに連続している。

また、歯４５の中心線ｘからスプロケット４１の回転方向前面側の歯面４２ａまでの距離がピッチ円ｐｃより歯先側の部分においてピッチ円ｐｃ部分での距離ｐｔより大きい部分を有している。そして、図１１に示すように、歯底円直径ｄｆ₄₃はＩＳＯ歯形の歯底円直径ｄｆより小さくなっている。すなわち、ｄｆ₄₃＜ｄｆの関係にある。なお、図１１には、比較のために、ＩＳＯ歯形の歯底円直径ｄｆを破線で図示している。

次に、図１１に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケット４１を駆動側スプロケットとしてローラチェーン６１を駆動する場合について、図１２，１３に基づいて以下説明する。図１２に示すように、スプロケット４１とローラチェーン６１の噛み合い部において、先行ローラ６２ａが歯溝４４内に係合している状態で、後続ローラ６２ｂは既にスプロケット４１の回転方向前面側の歯面４２ａと係合している。この時、先行ローラ６２ａの中心と後続ローラ６２ｂの中心とは同一水平線上に位置している。また、図示はしないが、スプロケット４１の反時計方向の回転に伴って各ローラ６２は、歯溝４４内を転動しながら移動する。その間、ローラ６２のスプロケット４１の歯溝４４における位置は回転方向前面側の歯面４２ａ側から回転方向背面側の歯面４２ｂ側へと移動する。そして、図１３に示すように、スプロケット４１とローラチェーン６１の噛み外れ部において、後続ローラ６２ｃが回転方向背面側の歯面４２ｂに係合しているとき、先行ローラ６２ｄは回転方向背面側の歯面４２ｂとの係合が解除され、スプロケット４１からスムーズに噛み外れることになる。

図１１に示すスプロケット４１によれば、図１１に示すスプロケット４１の歯形は、スプロケット４１の回転中心ｏと歯４５の中心とを結ぶ歯４５の中心線ｘからスプロケット４１の少なくとも回転方向前面側の歯面４２ａまでの距離がピッチ円ｐｃより歯先側の部分においてピッチ円部分ｐｃでの距離ｐｔより大きい部分を有するので、先行ローラ６２ａが歯溝４４内に係合している状態で、後続ローラ６２ｂは既にスプロケット４１の回転方向前面側の歯面４２ａと係合する。したがって、多角形運動によるローラチェーン６１の上下動の量をより一層減少させることができる。その結果、ローラチェーン６１の振動が減少し、ローラチェーン６１の速度変動も減少する。また、ローラチェーン６１の振動が減少することにより、低騒音効果が得られ、張力変動も減少し、ローラチェーン６１の寿命が長くなる。

また、図１１に示すスプロケット４１の歯形においては、歯底円直径ｄｆ₄₃はＩＳＯ歯形の歯底円直径ｄｆより小さくなっているので、図示はしないが、スプロケット４１の反時計方向の回転に伴って各ローラ６２は、歯溝４４内を転動しながら移動する。その間、ローラ６２のスプロケット４１の歯溝４４における位置は回転方向前面側の歯面４２ａ側から回転方向背面側の歯面４２ｂ側へと移動する。そして、スプロケット４１とローラチェーン６１の噛み外れ部において、後続ローラ６２ｃが回転方向背面側の歯面４２ｂに係合しているとき、先行ローラ６２ｄは回転方向背面側の歯面４２ｂとの係合が解除され、スプロケット４１からスムーズに噛み外れることになる。

次に、本発明の実施例５に係るローラチェーン用スプロケットについて以下に説明する。図１４は本発明の実施例５に係るローラチェーン用スプロケットの歯形を示す正面図である。図１５は図１４に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み合い部の拡大図で、図３に相当するものである。図１６は図１４に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み外れ部の拡大図で、図４に相当するものである。

図１４に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケット５１は、向かい合う歯面５２ａ，５２ｂが歯底部５３に連続する歯溝５４によって複数の歯５５が形成されている。

また、図１４に示す歯形は、スプロケット５１の回転中心ｏと歯５５の中心とを結ぶ歯５５の中心線ｘに対してスプロケット５１の回転方向前面側の歯面５２ａと回転方向背面側の歯面５２ｂが左右対称に形成されている。歯面５２ａ及び歯面５２ｂはそれぞれ断面略凹状の曲面で形成されている。また、歯底部５３は歯底円の円周の一部で形成されている。そして、それぞれ断面略凹状の曲面で形成された歯面５２ａ及び歯面５２ｂは丸みを介して歯底部５３に滑らかに連続している。

また、歯５５の中心線ｘからスプロケット５１の回転方向前面側の歯面５２ａ及び回転方向背面側の歯面５２ｂまでの距離がピッチ円ｐｃより歯先側の部分においてピッチ円ｐｃ部分での距離ｐｔより大きい部分を有している。そして、図１４に示すように、歯底円直径ｄｆ₅₃はＩＳＯ歯形の歯底円直径ｄｆより小さくなっている。すなわち、ｄｆ₅₃＜ｄｆの関係にある。なお、図１４には、比較のために、ＩＳＯ歯形の歯底円直径ｄｆを破線で図示している。

次に、図１４に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケット５１を駆動側スプロケットとしてローラチェーン６１を駆動する場合について、図１５，１６に基づいて以下説明する。図１５に示すように、スプロケット５１とローラチェーン６１の噛み合い部において、先行ローラ６２ａが歯溝５４内に係合している状態で、後続ローラ６２ｂは既にスプロケット５１の回転方向前面側の歯面５２ａと係合している。この時、先行ローラ６２ａの中心と後続ローラ６２ｂの中心とは同一水平線上に位置している。また、図示はしないが、スプロケット５１の反時計方向の回転に伴って各ローラ６２は、歯溝５４内を転動しながら移動する。その間、ローラ６２のスプロケット５１の歯溝５４における位置は回転方向前面側の歯面５２ａ側から回転方向背面側の歯面５２ｂ側へと移動する。そして、図１６に示すように、スプロケット５１とローラチェーン６１の噛み外れ部において、後続ローラ６２ｃが回転方向背面側の歯面５２ｂに係合しているとき、先行ローラ６２ｄは回転方向背面側の歯面５２ｂとの係合が解除され、スプロケット５１からスムーズに噛み外れることになる。

図１４に示すスプロケット５１によれば、図１４に示すスプロケット５１の歯形は、スプロケット５１の回転中心ｏと歯５５の中心とを結ぶ歯５５の中心線ｘからスプロケット５１の少なくとも回転方向前面側の歯面５２ａまでの距離がピッチ円ｐｃより歯先側の部分においてピッチ円部分ｐｃでの距離ｐｔより大きい部分を有するので、先行ローラ６２ａが歯溝５４内に係合している状態で、後続ローラ６２ｂは既にスプロケット５１の回転方向前面側の歯面５２ａと係合する。したがって、多角形運動によるローラチェーン６１の上下動の量をより一層減少させることができる。その結果、ローラチェーン６１の振動が減少し、ローラチェーン６１の速度変動も減少する。また、ローラチェーン６１の振動が減少することにより、低騒音効果が得られ、張力変動も減少し、ローラチェーン６１の寿命が長くなる。

また、図１４に示すスプロケット５１の歯形においては、歯底円直径ｄｆ₅₃はＩＳＯ歯形の歯底円直径ｄｆより小さくなっているので、図示はしないが、スプロケット５１の反時計方向の回転に伴って各ローラ６２は、歯溝５４内を転動しながら移動する。その間、ローラ６２のスプロケット５１の歯溝５４における位置は回転方向前面側の歯面５２ａ側から回転方向背面側の歯面５２ｂ側へと移動する。そして、スプロケット５１とローラチェーン６１の噛み外れ部において、後続ローラ６２ｃが回転方向背面側の歯面５２ｂに係合しているとき、先行ローラ６２ｄは回転方向背面側の歯面５２ｂとの係合が解除され、スプロケット５１からスムーズに噛み外れることになる。

なお、上記本発明の各実施例において、歯底円直径ｄｆ₁₃〜ｄｆ₄₃が、ＩＳＯ歯形の歯底円直径ｄｆより小さくなっている場合について説明しているが、これは、スプロケットによるローラチェーンの駆動システムにおいてローラチェーンの弛み側に張力が作用しない場合に有効であって、駆動システムにおいてローラチェーンの弛み側に張力が作用する形態の駆動システムにおいては、歯底円直径ｄｆ₁₃〜ｄｆ₅₃に関する上記要件は、必ずしも必要なものではない。

また、上記本発明の各実施例においては、ローラチェーンに適用した場合を説明しているが、請求項１，２記載の発明は、ローラまたはブシュを備えこのローラまたはブシュがスプロケットの歯溝に噛み合うチェーンであればどのような種類あるいは用途のチェーンにも適用できるものである。

本発明の実施例１に係るローラチェーン用スプロケットの歯形を示す正面図である。図１に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンとの係合状態を示す正面図である。図２におけるローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み合い部の拡大図である。図２におけるローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み外れ部の拡大図である。本発明の実施例２に係るローラチェーン用スプロケットの歯形を示す正面図である。図５に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み合い部の拡大図で、図３に相当するものである。図５に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み外れ部の拡大図で、図４に相当するものである。本発明の実施例３に係るローラチェーン用スプロケットの歯形を示す正面図である。図８に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み合い部の拡大図で、図３に相当するものである。図８に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み外れ部の拡大図で、図４に相当するものである。本発明の実施例４に係るローラチェーン用スプロケットの歯形を示す正面図である。図１１に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み合い部の拡大図で、図３に相当するものである。図１１に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み外れ部の拡大図で、図４に相当するものである。本発明の実施例５に係るローラチェーン用スプロケットの歯形を示す正面図である。図１４に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み合い部の拡大図で、図３に相当するものである。図１４に示す歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンの噛み外れ部の拡大図で、図４に相当するものである。ＩＳＯ歯形を示す正面図である。図１７に示すＩＳＯ歯形を有するローラチェーン用スプロケットとローラチェーンとの係合状態を示す正面図である。

符号の説明

１１，２１，３１，４１，５１ローラチェーン用スプロケット
１２ａ，２２ａ，３２ａ，４２ａ，５２ａ前面側の歯面
１２ｂ，２２ｂ，３２ｂ，４２ｂ，５２ｂ背面側の歯面
１３，２３，３３，４３，５３歯底部
１４，２４，３４，４４，５４歯溝
１５，２５，３５，４５，５５歯
ｚスプロケットの歯数
ｏスプロケットの回転中心
ｐｃピッチ円
ｄピッチ円直径
ｘ歯の中心線
ｐｔ距離
ｄｆ₁₃〜ｄｆ₅₃ 歯底円直径
ｒi₁₃〜ｒi₄₃ 歯底部円弧半径
６１ローラチェーン
６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄローラ
ｐチェーンピッチ
ｄ１ローラ外径

Claims

向かい合う歯面が歯底部に連続する歯溝によって複数の歯が形成され、ローラまたはブシュが前記歯溝に噛み合うチェーン用スプロケットにおいて、
前記スプロケットの歯形は、前記スプロケットの回転中心と前記歯の中心とを結ぶ歯の中心線から前記スプロケットの少なくとも回転方向前面側の歯面までの距離がピッチ円より歯先側の部分において前記ピッチ円部分での距離より大きいかまたは等しい部分を有することを特徴とするチェーン用スプロケット。
歯底円直径はＩＳＯ歯形の歯底円直径より小さいことを特徴とする請求項１記載のチェーン用スプロケット。