JP2007187181A

JP2007187181A - サイレントチェーン

Info

Publication number: JP2007187181A
Application number: JP2006003737A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Nagao; 憲一永尾; Tatsuya Konishi; 達也小西
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2006-01-11
Filing date: 2006-01-11
Publication date: 2007-07-26
Also published as: DE102006057135A1; CN101000080A; US20070161445A1

Abstract

【課題】サイレントチェーンを構成する内リンクプレートがガイド部材のシューに摺動接触するとき、接触面積を減少させて摩擦抵抗を小さくすることができ、動力伝達時に生じるフリクションロスを低減することができると共に、チェーンの軽量化を図ることができるサイレントチェーンを提供することを目的とする。
【解決手段】サイレントチェーン１は、一対の歯２、一対のピン孔３及び背面４を有する内リンクプレート６がガイド列ＧＬ及び非ガイド列ＪＬにそれぞれ配置され、内リンクプレートの各ピン孔に挿通された連結ピン９の両端がガイド列両最外に配置されたガイドプレート８のピン孔９に嵌合固定されて形成される。ガイド列及び非ガイド列に配置された内リンクプレート６は、その背面４に円弧状凹部５が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のエンジンなど内燃機関のタイミングドライブシステム、オイルポンプドライブ等に用いられるサイレントチェーンに関し、特に、テンショナレバー、ガイドレバー等のガイド部材との摺動摩擦によるフリクションロスを低減できるようにしたサイレントチェーンに関する。

近年、自動車エンジンのタイミングドライブ用として、高荷重、高速化及びメンテナンスフリー化等の要請から、従来多用されている歯付きベルトの代わりにサイレントチェーンが採用されている。

サイレントチェーンは、一対の歯、一対のピン孔及び背面を有する内リンクプレートが、チェーン長手方向に交互に位置をずらせてガイド列及び非ガイド列にそれぞれ配置されると共に、一対のピン孔を有するガイドプレートが前記ガイド列両最外に配置され、前記内リンクプレートの各ピン孔に連結ピンが挿通され、該連結ピン両端が前記ガイドプレートのピン孔に嵌合固定された無端状のものである。このサイレントチェーンは、ローラチェーンの噛合いと違って、内リンクプレートの歯がスプロケット歯に噛み合うとき、最初に歯先同士が接触して噛み合い始め、スプロケット歯の歯形に沿って内リンクプレート歯の外フランク面又は内フランク面のいずれか一方の面が接触し乍ら滑り込んで噛み合うため、衝撃が少なく、騒音の発生が抑制される。

サイレントチェーンが、自動車エンジンのクランクシャフトの回転角に対するバルブの開閉時期を正しい関係に保ってカムシャフトを回転させるようにしたタイミングドライブシステムに用いられる場合、サイレントチェーンＴｃは、図５に示すように、駆動側のクランクスプロケットＳ１と従動側のカムスプロケットＳ２，Ｓ２とに巻き掛けられる。このサイレントチェーンＴｃは、チェーンの緩み側で適切な張力を付与するようにしたテンショナレバーＧ１、あるはチェーンの張り側に設けられたガイドレバーＧ２等のガイド部材に摺動接触する。なお、図５における符号Ｔはテンショナ、Ｅはエンジンブロック、Ｂ１は枢支ボルト、Ｂ２は固定ボルトである。（特許文献１参照。）
特開２００４−２５７５３１号公報

従来のサイレントチェーンは、図４に示すように、内リンクプレート１１の背面１２が正面から見ると直線状になっていて平坦面であるため、内リンクプレートがガイド部材のシューに摺動接触するとき、接触面積が大きく摩擦抵抗も大きく、フリクションロスが大きい、という問題があり、この問題解決のために、ガイド部材と接触する一部の内リンクプレートの背面を凸円弧状にしたサイレントチェーンが知られている（特許文献１参照。）。しかし、背面を凸円弧状にした内リンクプレートはこの凸円弧状部分により質量が増加し、それに伴って多数の内リンクプレートで構成されるサイレントチェーンの質量が増大する、という問題がある。この質量増大は、極力軽量化を課題としている自動車部品としては望ましくない。

そこで、本発明は、前述したような従来の問題点を解決し、サイレントチェーンを構成する内リンクプレートがガイド部材のシューに摺動接触するとき、接触面積を減少させて摩擦抵抗を小さくすることができ、動力伝達時に生じるフリクションロスを低減することができると共に、チェーンの軽量化を図ることができるサイレントチェーンを提供することを目的とする。

請求項１に係る本発明は、一対の歯、一対のピン孔及び背面を有する内リンクプレートが、チェーン長手方向に交互に位置をずらせてガイド列及び非ガイド列にそれぞれ配置されると共に、一対のピン孔を有するガイドプレートが前記ガイド列両最外に配置され、前記内リンクプレートの各ピン孔に連結ピンが挿通され、該連結ピン両端が前記ガイドプレートのピン孔に嵌合固定されてなるサイレントチェーンにおいて、前記ガイド列及び非ガイド列の少なくとも一方の列に配置された内リンクプレートは、その背面に円弧状凹部が形成されているサイレントチェーン、という構成とすることにより前記課題を解決したものである。

請求項２に係る本発明は、請求項１に係る本発明のサイレントチェーンにおいて、前記内リンクプレートの背面に形成された円弧状凹部の曲率半径Ｒ１が摺動接触するガイド部材のシューの曲率半径Ｒ２より小さい、という構成としたものである。

請求項３に係る本発明は、請求項１又は２に係る本発明のサイレントチェーンにおいて、前記内リンクプレートの背面に形成された円弧状凹部の底面と歯底面との最短距離Ｈが、歯の内側フランク面とピン孔内周面との最短距離Ｗ１、及び歯の外側フランク面とピン孔内周面との最短距離Ｗ２のいずれよりも大きい、という構成としたものである。

請求項１に係る本発明のサイレントチェーンによれば、内リンクプレートの背面に円弧状凹部が形成されているので、サイレントチェーンがテンショナレバー、ガイドレバー等のガイド部材のシューに摺動接触する場合、内リンクプレートの背面全体が接触しないため、接触面積を減少して摩擦抵抗を減少させることができ、それに伴って、動力伝達時に生じるフリクションロスを低減することができる。また、前記ガイド列及び非ガイド列の少なくとも一方の列に配置された内リンクプレートは、その背面に円弧状凹部が形成されているので、サイレントチェーンの軽量化を図ることができ、さらに、従来品の内リンクプレートからなるサイレントチェーンとの外観形状の相違により、従来のサイレントチェーンとの識別が容易にできる。

請求項２に係る本発明のサイレントチェーンによれば、内リンクプレートの背面に形成された円弧状凹部の曲率半径Ｒ１が摺動接触するガイド部材のシューの曲率半径Ｒ２より小さいので、円弧状凹部とシューとの間に空隙部を形成することができ、この空隙部が油溜まりの機能を有するようにできるため、さらにサイレントチェーンとガイド部材のシューとの摩擦抵抗を減少させることができる。

請求項３に係る本発明のサイレントチェーンによれば、内リンクプレートの背面に形成された円弧状凹部の底面と歯底面との最短距離Ｈが、歯の内側フランク面とピン孔内周面との最短距離Ｗ１、及び歯の外側フランク面とピン孔内周面との最短距離Ｗ２のいずれよりも大きいので、内リンクプレートの強度低下を防止することができる。

本発明の実施例１を図１〜図３を参照して説明する。図１は内リンクプレートの正面図、図２は内リンクプレートとシューとの接触状態を示す説明図、図３はサイレントチェーンの一部斜視図である。

図３に示すように、サイレントチェーン１は、一対の歯２、一対のピン孔３及び背面４を有する内リンクプレート６がチェーン長手方向に交互に位置をずらせてガイド列ＧＬ（ガイドプレート８を有する列）及び非ガイド列ＪＬ（ガイドプレート８を有さない列）にそれぞれ配置される。また、一対のピン孔７を有するガイドプレート８がガイド列ＧＬ両最外に配置され、内リンクプレート６の各ピン孔３に連結ピン９が挿通され、この連結ピン９両端がガイドプレート８のピン孔７に嵌合固定されて無端状に形成され、ガイド列ＧＬ及び非ガイド列ＪＬが相対的に屈曲自在になっている。なお、ガイドプレート８は、サイレントチェーン１がスプロケットに巻き付いているときに横ぶれしないように案内するもので、スプロケット歯と噛み合わないため歯を有していない。

図１に示すように、内リンクプレート６は、その背面４に曲率半径Ｒ１の円弧状凹部５が形成され、円弧状凹部５の両端部には背面頂部４ａが形成されている。サイレントチェーン１は、図５にも示されているように、ガイド部材に摺動接触するが、接触領域におけるシュー１０の曲率半径をＲ２とすると、内リンクプレート６の背面４に形成された円弧状凹部５の曲率半径Ｒ１はガイド部材のシューの曲率半径Ｒ２より小さくなっている（図２参照。）。

また、内リンクプレート６は、背面４に形成された円弧状凹部５の底面５ａと歯底面２ａとの最短距離（背面高さ）Ｈが、歯２の内側フランク面２ｂとピン孔３内周面との最短距離（肉厚）Ｗ１、及び歯２の外側フランク面２ｃとピン孔３内周面との最短距離（肉厚）Ｗ２のいずれよりも大きい。この場合、最短距離Ｗ１と最短距離Ｗ２とを等しくすることが好ましい。

上記構成からなるサイレントチェーン１の作用効果は次のとおりである。サイレントチェーン１がテンショナレバー、ガイドレバー等のガイド部材のシュー１０に摺動接触する場合、内リンクプレート６の背面４に円弧状凹部５が形成されているので、内リンクプレート６の背面全面が摺動接触しないため、接触面積を減少して摩擦抵抗を減少させることができ、それに伴って、動力伝達時に生じるフリクションロスを低減することができる。また、ガイド列ＧＬ及び非ガイド列ＪＬに配置された内リンクプレート６は、その背面４に円弧状凹部５が形成されているので、サイレントチェーン１の軽量化を図ることができる。さらに、サイレントチェーン１は、従来品の内リンクプレート（図４に示す内リンクプレート）からなるサイレントチェーンと外観形状が相違することにより、従来のサイレントチェーンとの識別が容易にできる。

内リンクプレート６の背面に形成された円弧状凹部５の曲率半径Ｒ１は、ガイド部材のシュー１０の曲率半径Ｒ２より小さいので、円弧状凹部５以外のところ、すなわち背面頂部４ａだけがシュー１０に摺動接触し、円弧状凹部５とシュー１０との間に空隙部Ｋを形成することができ、この空隙部Ｋが油溜りとなるため、さらにサイレントチェーン１とガイド部材のシュー１６との摩擦抵抗を減少させることができる。

また、内リンクプレート６は、背面４に形成された円弧状凹部５の底面５ａと歯底面２ａとの最短距離（背面高さ）Ｈが、歯２の内側フランク面２ｂとピン孔３内周面との最短距離（肉厚）Ｗ１、及び歯２の外側フランク面２ｃとピン孔３内周面との最短距離（肉厚）Ｗ２のいずれよりも大きいので、内リンクプレート６の強度低下を防止することができる。

すなわち、サイレントチェーン１は、内リンクプレート６の歯２がスプロケット歯（図示略）に噛み合うとき、最初に歯２の歯先がスプロケット歯に接触して噛み合い始め、スプロケット歯の歯形に沿って内リンクプレート歯２の内側フランク面２ｂ又は外側フランク面２ｃのいずれか一方が接触し乍ら滑り込んで噛み合う関係上、また、スプロケット歯と内リンクプレート６の歯２とが完全に噛み合って着座したとき、内リンクプレート６の歯２の内側フランク面２ｂ，２ｂがスプロケット歯に圧接して押し広げられたり、あるいは、内リンクプレート６の歯２の外側フランク２ｃ，２ｃがスプロケット歯に圧接して圧縮されたりする関係上、内リンクプレート６のピン孔３，３間における歯底面２ａの上方部に負荷が掛かり、この上方部で破断する恐れもあるが、このような破断強度の低下も防止することができる。この場合、内側フランク面２ｂとピン孔３内周面との間の肉厚部、あるいは外側フランク面２ｃとピン孔３内周面との間の肉厚部に掛かる負荷よりも、ピン孔３，３間の歯底面２ａ上方部に掛かる負荷の方が大きいため、歯底面２ａの上方部の背面高さを大きくしておくことにより、破断強度の低下を防止することができる。

以上、本発明実施例のサイレントチェーンとして、背面４に円弧状凹部５を形成した内リンクプレート６がガイド列ＧＬ及び非ガイド列ＪＬの全てに配置されたものについて説明したが、この内リンクプレート６がガイド列ＧＬ及び非ガイド列ＪＬのいずれか一方の列に配置されたものとしても構わない。この場合、他方の列には、従来の内リンクプレート（図４に示す内リンクプレート）が配置される。要するに、本発明のサイレントチェーンは、背面４に円弧状凹部５を形成した内リンクプレート６がガイド列ＧＬ及び非ガイド列ＪＬの少なくとも一方の列に配置されたものであればよい。

また、本発明実施例のサイレントチェーンとして、内リンクプレート６を長手方向に一枚ずつ交互にずらせて配置したもの（図３参照。）を示したが、本発明のサイレントチェーンは、内リンクプレート６を数枚ずつ重ねて長手方向に交互にずらせて配置したものとしても構わない。

本発明実施例の内リンクプレートの正面図である。実施例の内リンクプレートとシューとの接触状態を示す説明図である。実施例のサイレントチェーンの一部斜視図である。従来の内リンクプレートの正面図である。自動車エンジンのタイミングドライブシステムの概略図である。

符号の説明

１サイレントチェーン２歯
２ａ歯底面２ｂ内側フランク面
２ｃ外側フランク面３ピン孔
４背面４ａ背面頂部
５円弧状凹部５ａ円弧状凹部の底面
６内リンクプレート７ガイドプレートのピン孔
８ガイドプレート９連結ピン
１０シュー
ＧＬガイド列ＪＬ非ガイド列
Ｒ１曲率半径Ｒ２曲率半径
Ｋ空隙部Ｈ底面と歯底面との最短距離
Ｗ１内側フランク面とピン孔内周面との最短距離
Ｗ２外側フランク面とピン孔内周面との最短距離

Claims

一対の歯、一対のピン孔及び背面を有する内リンクプレートが、チェーン長手方向に交互に位置をずらせてガイド列及び非ガイド列にそれぞれ配置されると共に、一対のピン孔を有するガイドプレートが前記ガイド列両最外に配置され、前記内リンクプレートの各ピン孔に連結ピンが挿通され、該連結ピン両端が前記ガイドプレートのピン孔に嵌合固定されてなるサイレントチェーンにおいて、
前記ガイド列及び非ガイド列の少なくとも一方の列に配置された内リンクプレートは、その背面に円弧状凹部が形成されていることを特徴とするサイレントチェーン。
前記内リンクプレートの背面に形成された円弧状凹部の曲率半径Ｒ１が摺動接触するガイド部材のシューの曲率半径Ｒ２より小さいことを特徴とする請求項１記載のサイレントチェーン。
前記内リンクプレートの背面に形成された円弧状凹部の底面と歯底面との最短距離Ｈが、歯の内側フランク面とピン孔内周面との最短距離Ｗ１、及び歯の外側フランク面とピン孔内周面との最短距離Ｗ２のいずれよりも大きいことを特徴とする請求項１又は２記載のサイレントチェーン。