JP2010276043A - 防振型サイレントチェーン - Google Patents

Abstract

【課題】スプロケットの相互間に形成されるフリースパンにおいて弦振動による振動騒音を低減するとともに安定したチェーン走行を実現する防振型サイレントチェーンを提供すること。
【解決手段】多数のリンクプレート１１０を連結ピン１２０によりチェーン長手方向に連結し、リンクプレート１１０のプレート重心ＧをスプロケットＳの相互間に形成されたフリースパンＦＳにおけるチェーン張力作用線ＣＬ上にそれぞれ位置決めすることにより、複数のスプロケットＳの相互間に掛け回して動力伝達する防振型サイレントチェーン１００。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車のタイミングチェーン、産業機械の動力伝達チェーン等として用いられるサイレントチェーンに関するものである。

従来、エンジン等に用いられているサイレントチェーン５００は、図８に示すように、複数のリンクプレート５１０をチェーン幅方向に並列配置したリンク列がリンクプレート５１０のピン孔内面に挿通する連結ピン５２０によって相互に指組み状に連結されるとともに、リンクプレート５１０の内側噛み合い面がスプロケットＳに噛み合い開始した後に、リンクプレート５１０の外側噛み合い面が着座状態で噛み合って動力伝達するように構成されている。

そして、これらのリンクプレート５１０は、図９に示すように、プレス加工時に鋼材からなるブランク材を順次プレス位置へ移動させながら、第１のプレス工程でピン孔内面をポンチによって同時にあけ、第２のプレス工程でポンチによって内側噛み合い面、外側噛み合い面、背面などで構成されるプレート輪郭を打ち抜くか、あるいは、反対に、ブランク材からリンクプレート５１０の内側噛み合い面、外側噛み合い面、背面などで構成されるプレート輪郭を打ち抜いた後、このリンクプレート５１０にピン孔内面を形成して製造されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１８７１８１号公報（第１頁、図１）

しかしながら、前述した従来のようなサイレントチェーン５００は、図１０に示すように、リンクプレート５１０自体の打ち抜き精度や寸法精度を改善することによって低騒音化や耐摩耗性を実現しようするものであり、リンクプレート５１０のプレート重心ＧがスプロケットＳの相互間に形成されたフリースパンＦＳにおけるチェーン張力作用線ＣＬ上から外れた位置にあるため、スプロケットＳの相互間に形成されるフリースパンＦＳにおいてチェーン走行に乱れを生じていた。

すなわち、従来のようなサイレントチェーン５００は、図１０に示すように、スプロケットＳとの噛み外れ時に生じる、所謂、コーダルアクションと称する多角形運動によって、スプロケットＳの相互間に形成されるフリースパンＦＳで走行軌跡が上下動し、また、コーダルアクションによるチェーン張力Ｔ１，Ｔ２の変動によりチェーン走行に脈動を生じてフリースパンＦＳで引っ張り方向と直交する方向に振動を起こす力、所謂、起振力Ｖを誘発させる。

その結果、スプロケットＳの相互間に形成されるフリースパンＦＳにおいて、このような走行軌跡の上下動や走行軌跡に対する起振力Ｖが弦振動を発生させ、このような弦振動が振動騒音の主因となったり、安定したチェーン走行の障害になったりするという動力伝達上の厄介な問題があった。

そこで、本発明は、従来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、スプロケットの相互間に形成されるフリースパンにおいて弦振動に伴う振動騒音を低減するともに安定したチェーン走行を実現する防振型サイレントチェーンを提供することである。

請求項１に係る本発明は、多数のリンクプレートを連結ピンによりチェーン長手方向に無端状に連結するとともに複数のスプロケットの相互間に掛け回して動力伝達する防振型サイレントチェーンにおいて、前記リンクプレートのプレート重心が、前記スプロケットの相互間に形成されたフリースパンにおけるチェーン張力作用線上にそれぞれ位置決めされていることにより、前述したような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に係る発明の構成に加えて、前記チェーン張力作用線が、前記連結ピンを構成する丸ピンのピン中心をチェーン長手方向に相互に結ぶピン中心線であることにより、前述したような課題を解決したものである。

請求項３に係る本発明は、請求項１に係る発明の構成に加えて、前記チェーン張力作用線が、前記連結ピンを構成するロッカーピンとジョイントピンとに形成された転動面同士の接点をチェーン長手方向に相互に結ぶピン中心線であることにより、前述したような課題をさらに解決したものである。

そこで、本発明の請求項１に係る防振型サイレントチェーンは、リンクプレートのプレート重心がスプロケットの相互間に形成されたフリースパンにおけるチェーン張力作用線上にそれぞれ位置決めされていることによって、スプロケットとの噛み外れ時にコーダルアクションに起因して走行軌跡が上下動しても、それぞれのリンクプレートのプレート重心がチェーン長手方向に沿って一直線状に配列している連結ピンと同方向のみに引っ張られ、チェーン張力作用線上にそれぞれ位置決めされたリンクプレートのプレート重心に引っ張り方向と直交する方向の起振力が生じない。
その結果、スプロケットの相互間に形成されるフリースパンにおいて生じがちな弦振動を解消し、この弦振動に伴う振動騒音を低減するともに安定したチェーン走行を実現することができる。

特に、請求項２に係る本発明の防振型サイレントチェーンによれば、チェーン張力作用線が連結ピンを構成する丸ピンのピン中心をチェーン長手方向に相互に結ぶピン中心線であることにより、連結ピンが丸ピンであってもスプロケットの相互間に形成されるフリースパンにおいて生じがちな弦振動を解消し、この弦振動に伴う振動騒音を低減するともに安定したチェーン走行を実現することができる。

請求項３に係る本発明の防振型サイレントチェーンによれば、チェーン張力作用線が連結ピンを構成するロッカーピンとジョイントピンとに形成された転動面同士の接点をチェーン長手方向に相互に結ぶピン中心線であることにより、連結ピンがロッカージョイントピンであってもスプロケットの相互間に形成されるフリースパンにおいて生じがちな弦振動を解消し、この弦振動に伴う振動騒音を低減するともに安定したチェーン走行を実現することができる。

本発明の第１実施例である防振型サイレントチェーン１００の使用態様図。 図１の防振型サイレントチェーンに用いたリンクプレート１１０の拡大図。 フリースパンにおけるチェーン張力とプレート重心との関係を示す概略図。 本発明の第２実施例で用いたリンクプレート２１０の拡大図。 本発明の第３実施例で用いたリンクプレート３１０の拡大図。 本発明の第４実施例である防振型サイレントチェーン４００の使用態様図。 図６の防振型サイレントチェーンに用いたリンクプレート４１０の拡大図。 従来のサイレントチェーン５００の使用態様図。 図８のサイレントチェーンに用いたリンクプレート５１０の拡大図。 フリースパンにおけるチェーン張力とプレート重心との関係を示す概略図。

本発明は、多数のリンクプレートを連結ピンによりチェーン長手方向に無端状に連結するとともに複数のスプロケットの相互間に掛け回して動力伝達する防振型サイレントチェーンにおいて、リンクプレートのプレート重心が、前記スプロケットの相互間に形成されたフリースパンにおけるチェーン張力作用線上にそれぞれ位置決めされ、スプロケットの相互間に形成されるフリースパンにおいて弦振動に伴う振動騒音を低減するともに安定したチェーン走行を実現するものであれば、その具体的な態様は、如何なるものであっても構わない。

たとえば、本発明の防振型サイレントチェーンにおけるリンクプレートの基本的な形態については、複数のスプロケットの相互間に掛け回されて動力伝達するものであれば良く、リンクプレートのチェーン内周側にスプロケットと噛み合う一対のリンク歯を設けたもの、あるいは、リンクプレートのチェーン内周側およびチェーン外周側の両面にスプロケットと噛み合う一対のリンク歯をそれぞれ設けたもののいずれであっても何ら構わない。

そして、本発明の防振型サイレントチェーンにおけるリンクプレートは、リンクプレートのプレート重心が、スプロケットの相互間に形成されたフリースパンにおけるチェーン張力作用線上にそれぞれ位置決めされていれば良く、リンクプレートの軽量化のためにリンク歯近傍や背面近傍などに肉抜きと称する穴空き部分を設けたもの、あるいは、耐摩耗性などを向上させるためにリンクプレートのリンク歯近傍や背面近傍などに肉盛りと称する肉厚部分を設けたものであっても何ら差し支えない。

また、本発明の防振型サイレントチェーンに用いられるリンクプレートの基本的な噛み合い方式については、内股噛合い・外股着座方式のもの、外股噛合い・外股着座方式のもののいずれであっても良く、前者の場合は、リンクプレートのリンク歯がスプロケット歯と噛合うとき、まず、リンクプレート進行方向の前方の歯部先端近傍に形成された内側フランク面がスプロケット歯に接触して、この内側フランク面がスプロケット歯の歯面に沿って歯底側に滑り込み、このような滑り込みの途上において、内側フランク面から外側フランク面に噛合いが移行してリンクプレートの前後に形成された外側フランク面がスプロケット歯の歯面に沿って順に歯底側に滑り込み、リンクプレートの前後に有するリンク歯がスプロケット歯に噛合って着座し、この状態において動力伝達を行うものであり、後者の場合は、リンクプレート進行方向の後方の歯部先端近傍に形成された外側フランク面がスプロケット歯に接触して噛み合い始め、そのまま、噛合い動作終了まで歯面に沿って接触し続け、その途上で前方の外側フランク面がスプロケット歯に接触して、リンクプレートの前後に有するリンク歯がスプロケット歯に噛合って着座し、動力伝達を行うものである。

さらに、本発明の防振型サイレントチェーンにおけるリンク歯の具体的な形状は、スプロケットの歯面形状を創成するホブ・カッターに形成されたホブ軸方向の断面歯形と同一であれば良く、直線状歯形、曲線状歯形などのいずれの歯形であっても差し支えない。
なお、上述したホブ・カッターには、スプロケットにインボリュート歯形を創成できる直線状歯形を採用しているが、スプロケットの歯形に応じた特殊な曲線状歯形を採用することもできる。

そして、本発明の防振型サイレントチェーンで採用する連結ピンの具体的形態については、円形断面を有する丸ピンであっても良く、ロッカーピンとジョイントピンからなるロッカージョイントピンであっても良く、特に、丸ピンを用いた場合には、リンクプレートのピン孔内面と平行に接触し易く偏荷重が加わらずに相互の接触面積が増加するため、摩耗が少なくなってチェーンの摩耗伸びを抑制することができる。

さらに、本発明の防振型サイレントチェーンにおける内股状湾曲面の具体的な形状については、円弧面から構成される曲面形状が動力伝達する際に内股状湾曲面に負荷される応力集中を均一分散することができるので好ましい。

ここで、本発明における防振型サイレントチェーンで意味するところの「チェーン張力作用線」とは、スプロケットの相互間に形成されたフリースパンにおいてチェーン長手方向に生じるチェーン張力の作用線であって、連結ピンが丸ピンの場合には、丸ピンのピン中心をチェーン長手方向に相互に結ぶピン中心線であり、連結ピンがロッカージョイントピンである場合には、ロッカーピンとジョイントピンとに形成された転動面同士の接点をチェーン長手方向に相互に結ぶピン中心線である。

以下、本発明の防振型サイレントチェーンの好ましい実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明の第１実施例である防振型サイレントチェーン１００の使用態様図であり、図２は、図１の防振型サイレントチェーンに用いたリンクプレート１１０の拡大図であり、図３は、フリースパンにおけるチェーン張力とプレート重心との関係を示す概略図であり、図４は、本発明の第２実施例である防振型サイレントチェーンに用いたリンクプレート２１０の拡大図であり、図５は、本発明の第３実施例である防振型サイレントチェーンに用いたリンクプレート３１０の拡大図であり、図６は、本発明の第４実施例である防振型サイレントチェーン４００の使用態様図であり、図７は、図６の防振型サイレントチェーンに用いたリンクプレート４１０の拡大図である。

まず、本発明の第１実施例である防振型サイレントチェーン１００は、図１に示すように、多数のリンクプレート１１０を丸ピンからなる連結ピン１２０によりチェーン長手方向に無端状に連結して複数のスプロケットＳの相互間に掛け回されて動力伝達するようになっている。
なお、図１における符号１３０は、チェーン幅方向に最も外側に配置されてリンクプレート１１０に遊嵌された連結ピン１２０の両端部を圧入嵌合して抜け止め固定するためのガイドプレートである。

そこで、本発明の第１実施例である防振型サイレントチェーン１００が最も特徴とするリンクプレート１１０の具体的な形状を、図２乃至図３に基づいて詳しく説明する。
本実施例におけるリンクプレート１１０は、リンクプレート１１０のプレート重心ＧがスプロケットＳの相互間に形成されたフリースパンＦＳにおけるチェーン張力作用線ＣＬ上にそれぞれ位置決めされている。

すなわち、本実施例におけるリンクプレート１１０は、前述したチェーン張力作用線が丸ピンからなる連結ピン１２０のピン中心をチェーン長手方向に相互に結ぶピン中心線となるように、プレート重心Ｇが配置されている。
なお、図２において一点破線で示される仮想線は、本実施例におけるリンクプレート１１０と従来のリンクプレート５１０のプレート形状を比較するために、従来のリンクプレート５１０に形成された連結ピン５２０を挿通させるピン孔を投影したものである。

これにより、図３に示すように、スプロケットＳとの噛み外れ時にコーダルアクションに起因して走行軌跡が上下動しても、それぞれのリンクプレート１１０のプレート重心Ｇがチェーン長手方向に沿って一直線状に配列している丸ピンからなる連結ピン１２０と同方向のみにチェーン張力Ｔ１，Ｔ２で引っ張られ、チェーン張力作用線ＣＬ上にそれぞれ位置決めされたリンクプレート１１０のプレート重心Ｇに引っ張り方向と直交する方向の起振力Ｖが生じることを抑制している。

なお、本実施例では、図２に示すように、リンクプレート１１０の内側噛み合い面がスプロケット歯を創成するホブ・カッターのホブ軸方向に輪郭形成された断面歯形と同一形状を備えている。
これによって、スプロケットＳの接線方向からホブ・カッターの如く順次直進してくるリンクプレート１１０の内側噛み合い面がスプロケットＳのチェーン走行ライン上で上下動することなく受け入れられて安定した円滑な噛み合いを開始し、内側噛み合い面の噛み合い時間を充分に確保して内側噛み合いから外側噛み合いへ緩やかに移行するので、コーダルアクションと称する多角形運動を大幅に抑制し、上述したような起振力Ｖを更に解消している。

したがって、本発明の第１実施例である防振型サイレントチェーン１００は、スプロケットＳの相互間に形成されるフリースパンＦＳにおいて生じがちな弦振動を解消し、この弦振動に伴う振動騒音を低減するとともに安定したチェーン走行を実現することができるなど、その効果は甚大である。

つぎに、図４に示す本発明の第２実施例である防振型サイレントチェーンのリンクプレート２１０は、図２に示す本発明の第１実施例である防振型サイレントチェーン１００のリンクプレート１１０と同様に、リンクプレート２１０のプレート重心ＧがスプロケットＳの相互間に形成されたフリースパンＦＳにおけるチェーン張力作用線ＣＬ上にそれぞれ位置決めされている。

すなわち、本実施例におけるリンクプレート２１０は、リンクプレート２１０の背面側の耐摩耗性などを向上させるためにリンクプレート２１０の背面近傍に肉盛りと称する肉厚部分２１１を拡大して設けることにより、前述したチェーン張力作用線ＣＬが丸ピンからなる連結ピン２２０のピン中心をチェーン長手方向に相互に結ぶピン中心線となるように、プレート重心Ｇを配置したものである。
なお、図４における一点破線で示される仮想線は、本実施例におけるリンクプレート２１０と従来のリンクプレート５１０のプレート形状を比較するために、従来のようなプレート重心Ｇ´がチェーン張力作用線ＣＬよりチェーン内周側に位置決めされたリンクプレート５１０の外形を投影したものである。

したがって、本発明の第２実施例である防振型サイレントチェーン２００は、リンクプレート２１０の背面側の耐摩耗性などを向上させることができるとともに、スプロケットＳの相互間に形成されるフリースパンＦＳにおいて生じがちな弦振動を解消し、この弦振動に伴う振動騒音を低減するともに安定したチェーン走行を実現することができるなど、その効果は甚大である。

つぎに、図５に示す本発明の第３実施例である防振型サイレントチェーンのリンクプレート３１０は、図２に示す本発明の第１実施例である防振型サイレントチェーンのリンクプレート１１０と同様に、リンクプレート３１０のプレート重心ＧがスプロケットＳの相互間に形成されたフリースパンＦＳにおけるチェーン張力作用線ＣＬ上にそれぞれ位置決めされている。

すなわち、本実施例におけるリンクプレート３１０は、リンクプレート３１０の軽量化を図るためにリンクプレート３１０のリンク歯近傍に肉抜きと称する穴空き部分３１１を設けることにより、前述したチェーン張力作用線ＣＬが丸ピンからなる連結ピン３２０のピン中心をチェーン長手方向に相互に結ぶピン中心線となるように、プレート重心Ｇを配置したものである。
なお、図５に示すＧ´は、本実施例におけるリンクプレート３１０と従来のリンクプレート５１０のプレート形状を比較するために、従来のようなリンク歯近傍が肉抜きされていないリンクプレート５１０のプレート重心を投影したものである。

したがって、本発明の第３実施例である防振型サイレントチェーン３００は、リンクプレート３１０の軽量化を図ることができるとともに、スプロケットＳの相互間に形成されるフリースパンＦＳにおいて生じがちな弦振動を解消し、この弦振動による振動騒音を低減するとともに安定したチェーン走行を実現することができるなど、その効果は甚大である。

つぎに、本発明の第４実施例である防振型サイレントチェーン４００は、図６に示すように、多数のリンクプレート４１０をロッカーピン４２１とジョイントピン４２２からなる連結ピン４２０によりチェーン長手方向に無端状に連結して複数のスプロケットＳの相互間に掛け回されて動力伝達するようになっている。
なお、図６における符号４３０は、チェーン幅方向に最も外側に配置されてリンクプレート１１０に遊嵌された連結ピン４２０の一部であるジョイントピン４２２の両端部を圧入嵌合して抜け止め固定するためのガイドプレートである。

そこで、本発明の第４実施例である防振型サイレントチェーン４００が最も特徴とするリンクプレート４１０の具体的な形状を、図７に基づいて詳しく説明する。
本実施例におけるリンクプレート４１０は、リンクプレート４１０のプレート重心ＧがスプロケットＳの相互間に形成されたフリースパンＦＳにおけるチェーン張力作用線ＣＬ上にそれぞれ位置決めされている。
すなわち、本実施例におけるリンクプレート４１０は、前述したチェーン張力作用線ＣＳが連結ピン４２０を構成するロッカーピン４２１とジョイントピン４２２とに形成された転動面同士の接点をチェーン長手方向に相互に結ぶピン中心線となるように、プレート重心Ｇが配置されている。

これにより、図７に示すように、スプロケットＳとの噛み外れ時にコーダルアクションに起因して走行軌跡が上下動しても、それぞれのリンクプレート４１０のプレート重心Ｇがチェーン長手方向に沿って一直線状に配列している連結ピン４２０と同方向のみにチェーン張力Ｔ１，Ｔ２で引っ張られ、チェーン張力作用線ＣＬ上にそれぞれ位置決めされたリンクプレート４１０のプレート重心Ｇに引っ張り方向と直交する方向の起振力Ｖが生じることを抑制している。

したがって、本発明の第４実施例である防振型サイレントチェーン４００は、スプロケットＳの相互間に形成されるフリースパンＦＳにおいて生じがちな弦振動を解消し、この弦振動に伴う振動騒音を低減するとともに安定したチェーン走行を実現することができるなど、その効果は甚大である。

１００ ・・・ 防振型サイレントチェーン
１１０，２１０，３１０ ・・・ リンクプレート
１２０，２２０，３２０ ・・・ 連結ピン
１３０ ・・・ ガイドプレート
２１１ ・・・ 肉厚部分
３１１ ・・・ 穴空き部分
４００ ・・・ 防振型サイレントチェーン
４１０ ・・・ リンクプレート
４２０ ・・・ 連結ピン
４２１ ・・・ ロッカーピン
４２２ ・・・ ジョイントピン
４３０ ・・・ ガイドプレート
５００ ・・・ 従来のサイレントチェーン
５１０ ・・・ リンクプレート
５２０ ・・・ 連結ピン
Ｓ ・・・ スプロケット
Ｇ、Ｇ´・・・ プレート重心
ＦＳ ・・・ フリースパン
ＣＬ ・・・ チェーン張力作用線
Ｔ１ ・・・ チェーン張力
Ｔ２ ・・・ チェーン張力
Ｖ ・・・ 起振力

Claims (3)

1. 多数のリンクプレートを連結ピンによりチェーン長手方向に無端状に連結するとともに複数のスプロケットの相互間に掛け回して動力伝達する防振型サイレントチェーンにおいて、
   前記リンクプレートのプレート重心が、前記スプロケットの相互間に形成されたフリースパンにおけるチェーン張力作用線上にそれぞれ位置決めされていることを特徴とする防振型サイレントチェーン。
2. 前記チェーン張力作用線が、前記連結ピンを構成する丸ピンのピン中心をチェーン長手方向に相互に結ぶピン中心線であることを特徴とする請求項１記載の防振型サイレントチェーン。
3. 前記チェーン張力作用線が、前記連結ピンを構成するロッカーピンとジョイントピンとに形成された転動面同士の接点をチェーン長手方向に相互に結ぶピン中心線であることを特徴とする請求項１記載の防振型サイレントチェーン。

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