JP4805922B2 - 音なし鎖 - Google Patents

Description

本発明は、音なし鎖であって、結合穴を有していて結合部材によって互いに結合されるリンクから成っており、この場合にリンクは各結合部材に配置された外側の２つの案内リンク、該案内リンクの内側に続けて各結合部材に配置されてスプロケットと力伝達可能にかみ合う少なくとも２つの旋回リンク及び、旋回リング間で各結合部材に配置された少なくとも１つの連結リンクであり、前記案内リンク及び前記少なくとも１つの連結リンクは締まり嵌めで結合部材に配置されており、かつ前記少なくとも２つの旋回リンクは結合部材に旋回可能に配置されている形式のものに関する。

音なし鎖（サイレントチェーン）は、逆歯付きチェーンとも呼ばれ、自動車産業で使用されていて、制御用鎖として用いられている。この種の鎖は例えば、ドイツ連邦共和国特許６８９１８８４２Ｔ２号明細書、若しくはヨーロッパ特許ＥＰ０３８４０７６Ｂ１号明細書、及び米国特許６４８５３８５号明細書、並びに米国特許４９０６２２４号明細書により公知である。個々のリンクは結合ピン若しくは結合ボルトを介して互いに結合されている。リンクはそれぞれ２つの結合穴を有しており、該結合穴は結合ボルトによって貫通されている。外側（側方）に配置されている２つの案内リンク（ガイドリンク）は、結合ボルトの端部の領域に締まり嵌めで、ひいては旋回不能に嵌め合わされ、つまり装着されている。案内リンクの内側に続けて少なくとも２つの旋回リンクを配置してあり、該旋回リンクは、適切な寸法のすきま嵌めで旋回可能に受容されている。さらに旋回リンク間に少なくとも１つの連結リンクを配置してあり、該連結リンクは外側の案内リンクと同様に結合ボルトに締まり嵌めで、ひいては旋回不能に装着されている。案内リンクと連結リンクとは、側面図で見て互いに前後に、つまり重なり合って位置しているのに対して、旋回リンクは、案内リンク及び連結リンクから成るリンクセットに対してずらして配置されている。音なし鎖の構造は公知であるので、詳細な説明は省略する。

音なし鎖は、駆動装置若しくはその他の機器に配置された少なくとも２つのスプロケット（鎖車）に巻き掛けられて該スプロケットと協働するようになっている。つまり音なし鎖は力若しくは運動を一方のスプロケットから他方のスプロケットへ伝達するようになっている。この目的のために旋回リンクの、スプロケットに向けられた周面（輪郭面）は歯状（刃状）に成形されており、すなわち前記周面に適切なかみ合い歯（係合突起）を形成してあり、該かみ合い歯はスプロケットの歯とかみ合うようになっている。力伝達は、例えばドイツ連邦共和国特許６８９１８８４２Ｔ２号明細書により公知の音なし鎖ではもっぱら旋回リンクの周面のかみ合い歯を介してのみ行われている。

前述の音なし鎖の構造では、歯の領域の力伝達に役立つ面は、旋回リンクにしか歯を形成してないので比較的狭いものである。旋回リンクの歯の面だけで全力を伝達する、つまり前記面だけの荷重分布で力伝達を行うので、相当な負荷並びに荷重ピーク若しくは荷重集中を発生させることになる。このような局所的な負荷若しくは荷重は、音なし鎖及びスプロケットの不都合な摩耗を生ぜしめ、さらに時間の経過に伴って鎖の伸びを発生させ不都合である。

本発明の課題は、スプロケットへの力伝達の際の荷重分布を改善した音なし鎖を提供することである。

前記課題を解決するために、本発明に基づく音なし鎖においては、少なくとも１つの連結リンクも、スプロケットへの力伝達可能な係合（かみ合い）のための歯状の成形部を有し、つまりスプロケットと力伝達可能にかみ合う歯部を有している。

本発明に基づく音なし鎖においては旋回リンクだけではなく、少なくとも１つの連結リンクも歯状に形成されており、すなわち、力伝達は旋回リンクを介してだけではなく、連結リンクを介しても行われる。つまり、相対するスプロケット側の歯の歯面と協働（接触）する歯面は、従来技術の音なし鎖よりも明らかに大きくなっており、すなわち、歯間に作用する荷重は大きな歯面に分配されて有利である。

本発明に基づく音なし鎖においては案内リンクも少なくとも１つの連結リンクも結合ボルトに締まり嵌めで、ひいては旋回不能に嵌め合わせてあり、旋回リンクだけを旋回可能に支承してあり、このような構成により、結合ボルトのたわみは、中央の連結リンクを同じく旋回可能に支承してある音なし鎖と同様に著しく制限される。これによって力伝達する際の、つまり荷重運転時の変形は有利に避けられる。面積の大きな歯面若しくは力伝達面により利点として得られる最適な荷重分布若しくは荷重分配に基づき、寿命の著しく改善された音なし鎖を達成しており、該音なし鎖は運転時に従来公知の音なし鎖に比べて極めてわずかな塑性変形若しくは弾性変形にしかさらされない。

連結リンクの歯形は、本発明に基づき次のように形成され、つまり連結リンクの歯部と旋回リンクの歯部とは少なくとも、両方を完全にスプロケットとかみ合わせた場合にスプロケットと一緒に接触するようになっている。旋回リンクと連結リンクとを互いにずらして配置してあることに基づき、かつ旋回リンクをスプロケットとのかみ合い開始に際して連結リンクに対して旋回させるようになっていることに基づき、連結リンクの歯部の形状は次のように選ばれており、つまり連結リンクに対する旋回リンクの位置変化を考慮して、スプロケットのリンク側の歯部の一緒の接触はきわめて早期に、有利にはすでにスプロケットとのかみ合い開始に際して生ぜしめられ、力伝達中には最大の接触面を生ぜしめている。各リンクは外側の歯面だけでスプロケットと係合していて、内側の歯面では係合していない。旋回リンクと連結リンクとを互いにずらして配置してあることによって、リンクとスプロケットとのかみ合い開始に際して、まず旋回リンクの歯面がスプロケットと接触し、次いで連結リンクの歯面がスプロケットと接触するようになっており、旋回リンク及び連結リンクをスプロケットに完全にかみ合わせると、荷重は両方の歯面に分配される。つまりこのような好適な荷重分配は、旋回リンクも連結リンクもスプロケットに完全にかみ合った時点で達成される。

本発明の有利な実施態様では、案内リンクの結合穴と少なくとも１つの連結リンクの結合穴は、同じピッチを有し、かつ該結合穴に差し込まれる結合部材、例えばボルト若しくはピンに対して締まり嵌めを生ぜしめる直径を有しているのに対して、少なくとも２つの旋回リンクの結合穴は短いピッチ及び大きな直径を有している。ピッチは結合穴の中心点間の距離である。案内リンクの結合穴と連結リンクの結合穴とは互いに合致して、つまり合同であり、締まり嵌めを実現している。これに対して、旋回リンクの結合穴のピッチはわずかに短くなっている。これによって、旋回リンクはすきま嵌めでもって結合部材（結合ボルト）に旋回可能に保持されているものの、各結合穴の周面は、比較的に短いピッチ及びわずかに大きな直径に基づき結合部材の片側に接触している。つまり結合部材は、一方の側で結合穴の周面（内壁）に対してわずかな遊びを有し、かつ他方の側の一点で該結合穴の周面に接触している。すなわち、結合部材は荷重を受けた場合に旋回リンクでも支えられることになり、このことは、荷重に起因する変形を防止することに役立つものである。

リンクは一般的に打ち抜き加工によって製造される。この場合には歯部領域並びに結合穴の領域に、加工に起因した縁欠け（縁部の損傷若しくはわずかな丸み）を生じるものの、該縁欠けは歯端部の半径、ひいてはスプロケットに対する歯部の歯面の接触面積、並びに結合部材に対する旋回リンクの接触面の接触面積をわずかにしか減少させないものである。使用する旋回リンク及び連結リンクの数を多くすると、縁欠けによって接触面を減少させる量は大きくなるので、本発明に基づく有利な実施態様では、旋回リンク及び連結リンクの幅は、公知の音なし鎖（この場合の旋回リンク及び連結リンクの幅は案内リンクの幅に相当する）に比べて大きくしてあり、案内リンクの幅の例えば少なくとも１．５倍に、特に少なくとも２倍にしてある。多数リンク式の鎖も、例えば前記ドイツ連邦共和国特許６８９１８８４２Ｔ２号明細書により公知であり、この場合には、２つ若しくは複数の旋回リンクセット及び１つ若しくは複数の連結リンクセットを用いてある。各旋回リンクはそれぞれ前述の縁欠けを有しており、該縁欠けの面積はリンクセット（リンク組）において加算されることになる。本発明に基づき幅広のリンクを用いることによって、部品数は減少されており、つまり、本発明による鎖構成に基づきほぼ均一な特性の鎖を形成することができるようになっており、この場合に極めてわずかな数の部品を、つまり最も少ない例ではもっぱら２つの旋回リンクと１つの連結リンクと２つの案内リンクを用いてある。各リンクの幅は、歯面及び結合穴の領域に公知の多数部品から成る鎖と実質的に同じ大きさの接触面を得るように選ばれてよい。これによって、質量の小さいコンパクトな形状でかつ安定性の高い鎖を形成することができ、鎖は公知技術の鎖に比べて短い時間で組み立てられる。連結リンクを力伝達に関与させてあるので、従来のように多数の旋回リンクの使用は避けられる。このことは、複数の旋回リンクセット及び連結リンクセットを用いて、幅の極めて広い鎖を形成することを排除するものではない。この場合にも本発明に基づき得られる前述の利点は、公知技術で相応の幅の鎖を形成する場合に比べて、維持されるものである。

縁欠けの問題に対処するために有利には、少なくとも２つの旋回リンク及び少なくとも１つの連結リンクを精密な打ち抜き加工によって成形するようになっており、これによって縁欠けは最小限度に減少される。別の加工技術を用いて、十分に正確な製作を行うことも可能である。

図１は、本発明に基づく音なし鎖の側面図であり、図２は、図１の音なし鎖の水平断面図であり、図３は、リンク結合部の領域の拡大断面図であり、図４は、リンク歯部の端面図であり、図５は、本発明に基づく音なし鎖の結合穴ピッチを示すための拡大側面図であり、図６は、スプロケットとかみ合って走行中の本発明に基づく音なし鎖の詳細図である。

図１に示してある本発明に基づく音なし鎖１は、外側に位置する側方の案内リンク２、該案内リンクに続けて配置された図示実施例で２つの旋回リンク３、並びに該旋回リンク間に配置された図示実施例で１つの連結リンク４から成っている。図２の断面図に詳細に示してあるように、案内リンク（ガイドプレート）２と連結リンク（ピンリンクプレート）４とは互いのほぼ重なり合って位置しているのに対して、旋回リンク（ピンリンクプレート）３は案内リンク及び連結リンクに対してずれて位置している。リンク自体は相応の結合穴（貫通孔）を有しており、該結合穴は結合ボルト若しくは結合ピンとして形成された結合部材５によって貫通されており、結合部材は耐摩耗性を改善するため並びにたわみを避けるために比較的に太く形成されている。案内リンク２及び連結リンク４の結合穴のピッチ及び直径は、該リンク内に結合部材５が締まり嵌めされ、つまり旋回不能に嵌合されるように選ばれているのに対して、旋回リンクの結合穴の直径は、旋回リンクが結合部材５にすきま嵌めされているようにいくらか大きく選ばれている。旋回リンクのピッチは、わずかに小さく選ばれており、これによって旋回リンクの結合穴の内壁は一点で結合部材５に接触している。

図３は本発明に基づく鎖１の一部分の拡大図である。図面から明らかなように、旋回リンク３及び連結リンク４は案内リンク２よりも明らかに幅広くなっていて、有利には二倍以上の幅であり、これによってできるだけ大きなかみ合い接触面を実現するようになっている。有利には旋回リンクと連結リンクとは互いに異なる幅及び外周輪郭を有しており、その結果、旋回リンクと連結リンクとは鎖の組み立てに際して容易に選別される。

大きなかみ合い接触面を可能にする歯部成形輪郭は、図４乃至図６に詳細に示してある。図５には、手前側（正面側）に装着される案内リンク２を省略した状態で、旋回リンク３を示してあり、各旋回リンクにはそれぞれ２つの歯部（刃）６を設けてあり、このことはこの種の音なし鎖において通常のことである。さらに連結リンク４を示してあり、該連結リンクにも２つの歯部７を、旋回リンクの歯部６と重なり合うように、つまり合同に形成してある。

歯部輪郭形状は図４乃至図６に詳細に示してある。手前側の案内リンクを除いて作図してある図５から明らかなように、旋回リンク３に設けられている歯部６はこの種の音なし鎖のものと同様のものである。さらに連結リンク４を示してあり、連結リンクにも２つの歯部７を設けてあり、該歯部は旋回リンクの歯部６によって覆われている。

歯部成形は、図４の端面図に示してあるように、歯部６，７の各側面によってかみ合い接触面８を形成するように行われている。かみ合い接触面は、旋回リンク３を連結リング４に対してずらして配置してあることに基づき、スプロケットとのかみ合い開始に際して順次にスプロケットと接触するようになっており、したがって図４の断面図では連結リンク４の歯部７のかみ合い接触面８のみを図示してあるのに対して、破断して示してある旋回リンク３ではスプロケットと接触していない歯部歯面が見えている。両方を完全にかみ合わせると、旋回リンク３の歯部歯面も連結リンク４の歯部歯面も、つまり旋回リンク３も連結リンク４もスプロケットの１つの歯部とかみ合って力を伝達するようになる。これによって改善された、つまり大きな面にわたる荷重分配若しくは荷重分布を達成している。

図６には、旋回リンク３及び連結リンク４の歯部６，７の歯部歯面の接触点を示してある。鎖は矢印Ｐの方向に運動させられる。運動方向で前側に描かれている連結リンク４は、該連結リンクの歯部７の前側の歯部外側歯面１２ａでスプロケット１４の隣接の歯部１３の歯部歯面に接触しており、すなわち歯部歯面１２ａは図４に示してあるように、かみ合い接触面８を成している。他方の歯部の歯部歯面１２ｂはスプロケット１４と接触しておらず、わずかな遊びを有している。両方の歯部７間の歯部間スペース部（歯溝）１５もスプロケットと接触しておらず、歯部７の内側歯面もスプロケットと接触していない。このことは、図示の隙間寸法ａによって理解されるものである。力伝達可能な接触は歯部外側歯面１２ａを介してのみ行われている。逆の運動方向では歯部外側歯面１２ｂがスプロケットと接触し、歯部外側歯面１２ａはわずかな遊びを有していることになる。

同様に後続の旋回リンク３も図示の運動方向では、歯部６の、歯部接触面を形成する前側の歯部外側歯面１６ａでもってスプロケットの歯部１３の隣接の歯部歯面と接触している。歯部６間の歯部間スペース部１７並びに歯部内側面は、隙間寸法ｂによって示してあるように、スプロケットと接触しておらず、歯部外側歯面１６ｂも、わずかな遊びを有していて、スプロケット１４に係合していない。逆の運動方向では歯部歯面１６ｂはスプロケットと接触することになり、歯部歯面１６ａは自由に運動するようになっている。

歯部６，７の形状若しくは輪郭は、有利にはスプロケットとのかみ合い開始の際、並びにスプロケットに沿った走行の際の連結リンク４に対する旋回リンク３の相対運動を考慮して選ばれる。リンク相互の相対運動はリンクの歯部とスプロケットとの完全なかみ合い、つまりかみ合い完了によって終わり、歯部は最大の接触面を達成している。図４乃至図６は、原理を示すものであって、個々の歯部の実際の詳細な歯部形状を示すものではない。

図４について付言すると、歯部６，７の縁部に製作の際に生じる縁欠け９は、リンクの比較的幅広い構造に基づきリンクの全歯面をわずかしか減少させないものであり、つまり本発明に基づく旋回リンク３並びに連結リンク４の歯部は大きく好適な力伝達面を有するものである。

図５に示してあるように、旋回リンク３の結合穴１０は、連結リンク４若しくは案内リンク２の結合穴１１、つまり結合部材の締まり嵌め生ぜしめ、同一ピッチでかつ鎖の組み立て状態で互いに合致している結合穴よりも小さい間隔を有している。結合穴１０の直径は、図５から明らかなように大きくなっており、結合部材５はすきま嵌めされるようになっている。ピッチ間隔は全体的に所定の寸法ｄだけ減少されている。これによって、結合部材５は組み付けた状態では旋回リンク３の各結合穴１０の相対する側に接触し、その結果片側のすきま嵌め若しくは片側接触を生ぜしめている。つまり結合部材は、案内リンク及び連結リンクの締まり嵌め部を介してのみ支えられるのではなく、旋回リンク３のわずかに短いピッチ間隔に基づき該旋回リンクでも支えられており、このことは使用中の伸びを防止することになる。

さらに付言すると、図２に示してある２つの旋回リンク及び１つの連結リンクを有する構成の代わりに、幅広の鎖にとって相応のリンクセット（リンク組）を用いることができる。異なる実施例として、例えば３つの旋回リンク及び２つの連結リンクから成るリンクセット若しくは逆に２つの旋回リンク及び３つの連結リンクから成るリンクセットを設けることも可能であり、この場合にも連結リンクは歯部を備えて形成されている。製作は全体的に精密な打ち抜き加工によって行われると有利であるものの、これに限定されるものではなく、縁欠けはきわめて小さく、互いに接触する面はきれいに加工されており、摩擦損失は避けられている。本発明に基づく構成においてピッチは任意に選ばれ得るものである。

本発明に基づく音なし鎖の側面図 図１の音なし鎖の水平断面図 リンク結合部の領域の拡大断面図 リンク歯部の端面図 本発明に基づく音なし鎖の結合穴ピッチを示すための拡大側面図 スプロケットとかみ合って走行中の本発明に基づく音なし鎖の詳細図

符号の説明

１ 音なし鎖、 ２ 案内リンク、 ３ 旋回リンク、 ４ 連結リンク、 ５ 結合部材、 ６，７ 歯部、 ８ かみ合い接触面、 １０，１１ 結合穴、 １２ａ，１２ｂ 歯部外側歯面、 １３ 歯部、 １４ スプロケット

Claims (10)

1. 音なし鎖であって、結合穴を有していて結合部材によって互いに結合されるリンクから成っており、この場合にリンクは各結合部材に配置された外側の２つの案内リンク、該案内リンクの内側に続けて配置されてスプロケットと力伝達可能にかみ合う少なくとも２つの旋回リンク及び、旋回リンク間に配置された少なくとも１つの連結リンクであり、前記案内リンク及び前記連結リンクは締まり嵌めで結合部材に配置されており、かつ前記旋回リンクは結合部材に旋回可能に配置されている形式のものにおいて、少なくとも１つの連結リンク（４）も、スプロケットへの力伝達可能な係合のための歯状の成形部（７）を有しており、案内リンク（２）及び連結リンク（４）の結合穴（１１）は、同一のピッチ及び、結合部材（５）上における締まり嵌めの可能な直径を有しており、かつ旋回リンク（３）の結合穴（１０）は、案内リンク及び連結リンクのピッチよりも短いピッチ及び案内リンク及び連結リンクの結合穴の直径よりも大きな直径を有していることを特徴とする音なし鎖。
2. 連結リンク（４）の成形部（７）と旋回リンク（３）の成形部（６）とは、両方の成形部をスプロケットの歯部に完全に係合させた場合に、一緒にスプロケットの歯部とかみ合うように形成されている請求項１に記載の音なし鎖。
3. 旋回リンク（３）を２つだけ設け、かつ連結リンク（４）を１つだけ設けてある請求項１又は２に記載の音なし鎖。
4. ３つ以上の旋回リンク（３）及び２つ以上の連結リンク（４）を設けてあり、旋回リンクと連結リンクとは互いに交互に配置されている請求項１又は２に記載の音なし鎖。
5. 旋回リンク（３）と連結リンク（４）とをそれぞれ対で設けてある請求項１又は２に記載の音なし鎖。
6. 旋回リンク（３）及び連結リンク（４）は、案内リンク（２）よりも幅広に形成されている請求項１から５のいずれか１項に記載の音なし鎖
7. 旋回リンク（３）及び連結リンク（４）の幅は、案内リンク（２）の幅の少なくとも１．５倍である請求項６に記載の音なし鎖。
8. 連結リンク（４）の幅は旋回リンク（３）の幅と異なっている請求項６又は７に記載の音なし鎖。
9. 旋回リンク（３）及び連結リンク（４）は、精密な打ち抜き加工によって形成されている請求項１から８のいずれか１項に記載の音なし鎖。
10. 連結リンク（４）の外周輪郭は旋回リンク（３）の外周輪郭と異なっている請求項１から９のいずれか１項に記載の音なし鎖。

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