JP4823034B2 - サイレントチェーン - Google Patents
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Description
しかし、かかるサイレントチェーンの騒音抑制効果に満足できないとして、さらなる効果を期待して種々の改良したサイレントチェーンが提案されている。
このリンクプレート51は、二股状の一対の歯52,52及び一対のピン孔53,53を有し、歯52先端の内側フランク54に、スプロケット歯と噛合い始めるはみ出し部55を形成したものである。
このリンクプレート51をチェーン長手方向に位置をずらせてガイド列、リンク列に配置して、連結ピンで連結して形成したサイレントチェーンは、各列に同じ外殻形状のリンクプレート51が配置されたものである。
このサイレントチェーンは、いわゆる、内股噛合い・外股着座の噛合いタイプのものである(例えば、特許文献1参照。)。
このようなリンクプレート51がガイド列又はリンク列に配置されていると、噛合い開始時に各列内のリンクプレート51はスプロケット歯に同時に接触することとなり、そのため、接触衝撃音が同時に発生し、騒音抑制が充分に行われないという問題がある。
また、はみ出し部55が内側フランク54に形成されているため、スプロケット歯との噛合い開始時に、列内の各々のリンクプレート51が同時に浮き上がってチェーンの多角形運動が増幅されて振動が発生し、この振動により、振動騒音が発生するという問題がある。
また、スプロケット歯との噛合い開始時におけるばね定数の異なるリンクプレートがタイミングをずらせて接触し、ガイド列及びリンク列の各々の列内にあるリンクプレート列のばね定数が徐々に増加するため、制振作用が得られると共に、振動発生のタイミングが分散され、チェーンの振動騒音を抑制することができる。
また、スプロケット歯との噛合い開始時における噛合いピッチ寸法、ピン孔中心間距離が同一でばね定数の異なるリンクプレートがタイミングをずらせて接触し、ガイド列及びリンク列の各々の列内におけるリンクプレート列のばね定数が徐々に増加するため、制振作用が得られると共に、振動発生のタイミングが分散され、チェーンの振動騒音を抑制することができる。
また、スプロケット歯との噛合い開始時における噛合いピッチ寸法、ピン孔中心間距離が同一でばね定数の異なるリンクプレートがタイミングをずらせて接触し、ガイド列及びリンク列の各々の列内におけるリンクプレート列のばね定数が順次増加するため、制振作用が得られると共に、振動発生のタイミングが分散され、チェーンの振動騒音を抑制することができる。
また、スプロケット歯との噛合い開始時における噛合いピッチ寸法、ピン孔中心間距離が同一でばね定数の異なるリンクプレートがタイミングをずらせて接触し、ガイド列及びリンク列の各々の列内におけるリンクプレート列のばね定数が順次増加するため、制振作用が得られると共に、振動発生のタイミングが分散され、チェーンの振動騒音を抑制することができる。
また、スプロケット歯との噛合い開始時における噛合いピッチ寸法、ピン孔中心間距離が同一でばね定数の異なるリンクプレートがタイミングをずらせて接触し、ガイド列及びリンク列の各々の列内におけるリンクプレート列のばね定数が順次増加するため、制振作用が得られると共に、振動発生のタイミングが分散され、チェーンの振動騒音を抑制することができる。
前者の内股噛合い・外股着座タイプのサイレントチェーンは、スプロケット歯と噛合い始めるとき、リンクプレート歯先端部近傍の内側フランクの噛合い開始起点がスプロケット歯に接触して内側フランクから噛み合いはじめ、その途上で噛合いが内側フランクから外側フランクに移行したところで、両側の外側フランクがスプロケット歯に接触して着座する。
また、後者の外股噛合い・外股着座タイプのサイレントチェーンは、リンクプレート歯先端部近傍の外側フランクの噛合い開始起点がスプロケット歯に接触して外側フランクから噛み合いはじめ、そのまま噛合い動作終了まで歯面に沿って接触し続け、両側の外側フランクがスプロケット歯に接触して着座する。
図1は、サイレントチェーンの一部平面図であり、図2は、サイレントチェーンの一部側面図であり、図3の(A)、(B)、(C)は、歯先端形状が異なるリンクプレートの側面図であり、図4は、図3の(A)、(B)、(C)のリンクプレートを重ねたときの形状比較の説明図であり、図5は、スプロケット歯とリンクプレートの歯との噛合い過程の説明図であり、図6は、歯先端部近傍の形状が異なるリンクプレートの歯の噛合い開始起点の説明図であり、図7は、スプロケット歯に噛み合うときのばね定数の時間変化を示すグラフであり、(A)は本発明対応、(B)は従来例対応のグラフである。
一対の歯3,3は二股状をなし、内側フランク3a、外側フランク3bを備え、この歯3は、スプロケット歯16(図5,図6等参照。)と噛合い始める噛合い開始起点p1が、歯先端部付近の内側フランク3aの湾曲面3d形成の起点あるいはそのすぐ近傍にあり、ピン孔4,4の中心線Lから噛合い開始起点p1までの距離がm1となっている。
一対の歯6,6は二股状をなし、内側フランク6a、外側フランク6bを備え、この歯6は、歯先端部近傍の形状が前記湾曲面3dと異なった形状の湾曲面6dをなし、スプロケット歯16と噛合い始める噛合い開始起点p2が、歯先端部付近の内側フランク6aの湾曲面6d形成の起点あるいはそのすぐ近傍にあり、ピン孔7,7の中心線Lから噛合い開始起点p2までの距離がm2となっている。
一対の歯9,9は、二股状をなし、内側フランク9a、外側フランク9bを備え、この歯9は、歯先端部近傍の形状が前記湾曲面3d、6dと異なった形状の湾曲面9dをなし、スプロケット歯16と噛合い始める噛合い開始起点p3が、歯先端部付近の内側フランク9aの湾曲面9d形成の起点あるいはそのすぐ近傍にあり、ピン孔10,10の中心線Lから噛合い開始起点p3までの距離がm3となっている。
上記各リンクプレートの歯先端部近傍の湾曲面3d、6d、9dは、スプロケット歯16との噛合い開始時期をずらせるための逃げとなっている。
これら第1のリンクプレート2,5,8を重ね合わせると、図4に示すように、噛合いピッチ寸法、ピン孔中心間距離が同一で、歯先端部近傍の湾曲面3d、6d、9dの形状が異なり、噛合い開始起点p1,p2,p3が、僅かにずれたものとなっている。
これらリンクプレート2,5,8は、スプロケット歯16との噛合い開始起点p1,p2,p3の位置によりスプロケット歯16との噛合い開始時におけるばね定数k1,k2,k3が決まり、k1<k2<k3の関係にある。
この場合、ガイドプレート14のピン孔13,13に連結ピン15の両端部が嵌着固定される。
このように形成されたサイレントチェーン1は、ガイド列11あるいはリンク列12の各列内に、噛合いピッチ寸法、ピン孔中心間距離が同一で異なるばね定数k1,k2,k3からなる複数の第1のリンクプレート2,5,8がランダムに混在する。
サイレントチェーン1は、図示は省略するが、一対のスプロケット間に巻き掛けられ、一方のスプロケットを駆動回転させ、他方のスプロケットを回転させて動力を伝達する。
この場合、噛合い開始時にスプロケット歯16と接触しない側の内側フランク3aは噛合い作動中スプロケット歯16と一度も接触することなく、また、両外側の外側フランク3b、3bは着座時のみスプロケット歯16と接触するが、噛合い作動中スプロケット歯16と一度も接触しない。
そのため、サイレントチェーン1がスプロケットに巻付き始め、リンクプレート2,5,8の歯3,6,9がスプロケット歯16と噛み合うとき、図6に示すように、各列内にあるリンクプレート2,5,8の噛合い開始起点p1,p2,p3がスプロケット歯16に順次接触するので、接触のタイミングが分散され、噛合い開始時における衝撃騒音を抑制することができる。
それと共に、振動発生のタイミングが分散されるので、チェーンの振動騒音を抑制することができる。
本発明例(A)の場合、実施例1のように、例えば3枚の3種類の第1のリンクプレート2,5,8からなる列のばね定数は、噛合い開始時にK1=k1で、時間経過と共に、K2=k1+k2、K3=k1+k2+k3のように徐々に増大するが、従来例(B)の場合、特許文献1のように同種類の3枚のリンクプレート(例えば、ばね定数k3)からなる列のばね定数は、噛合い開始と同時に一度に、K3=k3+k3+k3となるため、本発明例(A)の場合の方が、従来例(B)の場合より、より効果的に制振作用が得られる。
そこで、サイレントチェーン全体構造の説明を省略し、図8を参照して第2のリンクプレートの歯の形状について以下説明する。
図8は、実施例2のサイレントチェーンに用いる第2のリンクプレートの要部を示し、歯先端部近傍の内側フランクに逃がし凹部を形成した歯の噛合い開始起点の説明図である。
この場合、噛合い開始時にスプロケット歯16と接触しない側の内側フランク21a,22a,23aは、噛合い作動中スプロケット歯16と一度も接触することなく、また、両外側の外側フランク(図示略)は、着座時のみスプロケット歯16と接触するが、噛合い作動中スプロケット歯16と一度も接触しない。
サイレントチェーンがスプロケットに巻付き始め、各第2のリンクプレートの歯21,22,23がスプロケット歯16と噛み合うとき、各列内にあるリンクプレートの噛合い開始起点p4,p5,p6がスプロケット歯16に順次接触するので、スプロケット歯とリンクプレートの歯との接触タイミングが分散され、接触時の衝撃騒音を抑制することができる。
それと共に、振動発生のタイミングが分散されるので、チェーンの振動騒音を抑制することができる。
図9の(A)、(B)、(C)は、歯先端形状が異なるリンクプレートの正面図であり、図10は、図9の(A)、(B)、(C)のリンクプレートを重ねたときの形状比較の説明図であり、図11は、スプロケット歯とリンクプレートの歯との噛合い過程の説明図であり、図12は、歯先端部近傍の形状が異なるリンクプレートの歯の噛合い開始起点の説明図である。
第3のリンクプレート32は、図9(A)に示すように、一対の歯33,33及び一対のピン孔34,34を有する。
一対の歯33,33は二股状をなし、内側フランク33a、外側フランク33bを備え、この歯33は、スプロケット歯16(図5,図6等参照。)と噛合い始める噛合い開始起点q1が、歯先端部付近の外側フランク33bの湾曲面33d形成の起点あるいはそのすぐ近傍にあり、ピン孔34,34の中心線Lから噛合い開始起点q1までの距離がn1となっている。
一対の歯36,36は二股状をなし、内側フランク36a、外側フランク36bを備え、この歯36は、歯先端部近傍の形状が前記湾曲面33dと異なった形状の湾曲面36dをなし、スプロケット歯16と噛合い始める噛合い開始起点q2が、歯先端部付近の外側フランク36bの湾曲面36d形成の起点あるいはそのすぐ近傍にあり、ピン孔37,37の中心線Lから噛合い開始起点q2までの距離がn2となっている。
一対の歯39,39は二股状をなし、内側フランク39a、外側フランク39bを備え、この歯39は、歯先端部近傍の形状が前記湾曲面33d、36dと異なった形状の湾曲面39dをなし、スプロケット歯16と噛合い始める噛合い開始起点q3が、歯先端部付近の外側フランク39bの湾曲面39d形成の起点あるいはそのすぐ近傍にあり、ピン孔40,40の中心線Lから噛合い開始起点q3までの距離がn3となっている。
上記各リンクプレートの歯先端部近傍の湾曲面33d,36d,39dは、スプロケット歯16との噛合い開始時期をずらせるための逃げとなっている。
これらリンクプレート32,35,38を重ね合わせると、図10に示すように、歯先端部近傍の湾曲面33d、36d、39dの形状が異なり、噛合い開始起点q1,q2,q3が僅かにずれている。
これらリンクプレート32,35,38は、スプロケット歯16との噛合い開始起点q1,q2,q3の位置によりスプロケット歯16との噛合い開始時におけるばね定数k4,k5,k6が決まり、k4<k5<k6の関係にある。
このように形成されたサイレントチェーンは、ガイド列あるいはリンク列の各列内に、噛合いピッチ寸法、ピン孔中心間距離が同一で異なるばね定数k4,k5,k6からなる複数のリンクプレート32,35,38がランダムに混在する。
サイレントチェーンは、図示は省略するが、一対のスプロケット間に巻掛けられ、一方のスプロケットを駆動回転させ、他方のスプロケットを回転させて動力を伝達する。
この場合、内側フランク33aは、噛合い作動中スプロケット歯16と一度も接触することなく、また、進行方向前方にある歯33の外側フランク33bは、着座時のみスプロケット歯16と接触する。
そのため、サイレントチェーンがスプロケットに巻付き始め、リンクプレート32,35,38の歯33,36,39がスプロケット歯16と噛み合うとき、図12に示すように、各列内にある各リンクプレートの歯33,36,39の噛合い開始起点q1,q2,q3がスプロケット歯16に順次接触するので、接触タイミングが分散され、噛合い開始時における衝撃騒音を抑制することができる。
それと共に、振動発生のタイミングが分散されるので、チェーンの振動騒音を抑制することができる。
そこで、図13を参照して、リンクプレートの歯の形状について以下説明する。
図13は、実施例4のサイレントチェーンに用いる第4のリンクプレートの要部を示し、歯先端部近傍の外側フランクに逃がし凹部を形成した歯の噛合い開始起点の説明図である。
各第4のリンクプレートの歯41,42,43は、内側フランク41a,42a,43a及び外側フランク41b,42b,43bを有する。
歯の歯先端部近傍の外側フランク41b,42b,43bの異なった位置に外縁端部41c,42c,43cを有する逃げ凹部41d,42d,43dが形成され、これら逃げ凹部の外縁端部41c,42c,43cがスプロケット歯16に噛合い始める噛合い開始起点q4,q5,q6となっている。
サイレントチェーンがスプロケットに巻付き始め、各リンクプレートの歯41がスプロケット歯16と噛み合うとき、各列内にあるリンクプレートの噛合い開始起点q4,q5,q6がスプロケット歯16に順次接触するので、スプロケット歯とリンクプレートの歯との接触タイミングが分散され、接触時の衝撃騒音を抑制することができる。
それと共に、振動発生のタイミングが分散されるので、チェーンの振動騒音を抑制することができる。
また、スプロケット歯との噛合い開始時における噛合いピッチ寸法、ピン孔中心間距離が同一でばね定数の異なるリンクプレートがタイミングをずらせて接触し、ガイド列及びリンク列の各々の列内におけるリンクプレート列のばね定数が順次増加するため、制振作用が得られると共に、振動発生のタイミングが分散され、チェーンの振動騒音を抑制することができる。
また、ガイドプレートは、必ずしもガイド列の最外に設ける必要はなく、ガイド列の内側、例えば中央に設けられていても構わない。
連結ピンとしては、丸ピンの代わりに通常サイレントチェーンに使用されている所謂ロッカーピンを用いても構わない。
さらに、第1〜第4のいずれかのリンクプレートを標準仕様のリンクプレートと混在させてサイレントチェーンを構成しても構わない。
また、リンクプレートの歯は、ピン孔の中心線Lから歯先までの距離は、同じでも、異なっていてもよく、要するに噛合い開始起のみ点が異なっていればよい。
2 ,5 ,8 ・・・第1のリンクプレート
3 ,6 ,9 ・・・第1のリンクプレートの歯
3a,6a、9a ・・・内側フランク
3b,6b、9b ・・・外側フランク
3c,6c,9c ・・・歯先
3d,6d,9d ・・・湾曲面
3e ・・・クロッチ部
4 ,7 ,10 ・・・ピン孔
11 ・・・ガイド列
12 ・・・リンク列
13 ・・・ピン孔
14 ・・・ガイドプレート
15 ・・・連結ピン
16 ・・・スプロケット歯
16a ・・・歯面
16b ・・・歯底
L ・・・ピン孔中心線
m1 ,m2 ,m3 ・・・ピン孔中心線から噛合い開始起点までの距離
p1 ,p2 ,p3 ・・・噛合い開始起点
21 ,22 ,23 ・・・第2のリンクプレートの歯
21a,22a,23a ・・・内側フランク
21b,22b,23b ・・・外側フランク
21c,22c,23c ・・・外縁端部
21d,22d,23d ・・・逃げ凹部
p4 ,p5 ,p6 ・・・噛合い開始起点
32 ,35 ,38 ・・・第3のリンクプレート
33 ,36 ,39 ・・・第3のリンクプレートの歯
33a,36a,39a ・・・内側フランク
33b,36b,39b ・・・外側フランク
33c,36c,39c ・・・歯先
33d,36d,39d ・・・湾曲面
33e ・・・クロッチ部
34 ,37 ,40 ・・・ピン孔
n1 ,n2 ,n3 ・・・ピン孔中心線Lから噛合い開始起点までの距離
q1 ,q2 ,q3 ・・・噛合い開始起点
41 ,42 ,43 ・・・第4のリンクプレートの歯
41a,42a,43a ・・・内側フランク
41b,42b,43b ・・・外側フランク
41c,42c,43c ・・・外縁端部
41d,42d,43d ・・・逃げ凹部
q4 ,q5 ,q6 ・・・噛合い開始起点
Claims (6)
- 一対の歯及び一対のピン孔を有し、スプロケット歯に内側フランクで噛合い始めて外側フランクで着座する第1のリンクプレートをチェーン長手方向に相互に位置をずらせてガイド列及びリンク列に複数配置すると共に、一対のピン孔を有するガイドプレートを該ガイド列に配置し、前記リンクプレート及びガイドプレートが各ピン孔に挿入した連結ピンで無端状に連結されてなるサイレントチェーンにおいて、
前記ガイド列及びリンク列の各列内には、スプロケット歯との噛合い開始時におけるばね定数が異なる少なくとも2種類の第1のリンクプレートがランダムに複数配置され、
前記噛合い開始時におけるばね定数が異なる歯先端形状を備えた各第1のリンクプレートは、噛合いピッチ寸法、ピン孔中心間距離が同一で、歯がピン孔中心線からスプロケット歯に噛合い始める内側フランクの噛合い開始起点までの距離のみが異なっていることを特徴とするサイレントチェーン。 - 一対の歯及び一対のピン孔を有し、スプロケット歯に内側フランクで噛合い始めて外側フランクで着座する第2のリンクプレートをチェーン長手方向に相互に位置をずらせてガイド列及びリンク列に複数配置すると共に、一対のピン孔を有するガイドプレートを該ガイド列に配置し、前記リンクプレート及びガイドプレートが各ピン孔に挿入した連結ピンで無端状に連結されてなるサイレントチェーンにおいて、
前記ガイド列及びリンク列の各列内には、スプロケット歯との噛合い開始時におけるばね定数が異なる少なくとも2種類の第2のリンクプレートがランダムに複数配置され、
前記噛合い開始時におけるばね定数が異なる歯先端形状を備えた各第2のリンクプレートは、噛合いピッチ寸法、ピン孔中心間距離が同一で、歯先端部近傍の内側フランクの異なった位置に外縁端部を有する逃げ凹部が形成され、該逃げ凹部の外縁端部がスプロケット歯に噛合い始める噛合い開始起点となっていることを特徴とするサイレントチェーン。 - 一対の歯及び一対のピン孔を有し、スプロケット歯に外側フランクで噛合い始めて外側フランクで着座する第3のリンクプレートをチェーン長手方向に相互に位置をずらせてガイド列及びリンク列に複数配置すると共に、一対のピン孔を有するガイドプレートを該ガイド列に配置し、前記リンクプレート及びガイドプレートが各ピン孔に挿入した連結ピンで無端状に連結されてなるサイレントチェーンにおいて、
前記ガイド列及びリンク列の各列内には、スプロケット歯との噛合い開始時におけるばね定数が異なる少なくとも2種類の第3のリンクプレートがランダムに複数配置され、
前記噛合い開始時におけるばね定数が異なる歯先端形状を備えた各第3のリンクプレートは、噛合いピッチ寸法、ピン孔中心間距離が同一で、歯がピン孔中心線からスプロケット歯に噛合い始める外側フランクの噛合い開始起点までの距離のみが異なっていることを特徴とするサイレントチェーン。 - 一対の歯及び一対のピン孔を有し、スプロケット歯に外側フランクで噛合い始めて外側フランクで着座する第4のリンクプレートをチェーン長手方向に相互に位置をずらせてガイド列及びリンク列に複数配置すると共に、一対のピン孔を有するガイドプレートを該ガイド列に配置し、前記リンクプレート及びガイドプレートが各ピン孔に挿入した連結ピンで無端状に連結されてなるサイレントチェーンにおいて、
前記ガイド列及びリンク列の各列内には、スプロケット歯との噛合い開始時におけるばね定数が異なる少なくとも2種類の第4のリンクプレートがランダムに複数配置され、
前記噛合い開始時におけるばね定数が異なる歯先端形状を備えた各第4のリンクプレートは、噛合いピッチ寸法、ピン孔中心間距離が同一で、歯先端部近傍の外側フランクの異なった位置に外縁端部を有する逃げ凹部が形成され、該逃げ凹部の外縁端部がスプロケット歯に噛合い始める噛合い開始起点となっていることを特徴とするサイレントチェーン。 - 一対の歯及び一対のピン孔を有し、スプロケット歯に内側フランクで噛合い始めて外側フランクで着座する第1、第2のリンクプレート、及び一対の歯及び一対のピン孔を有し、スプロケット歯に外側フランクで噛合い始めて外側フランクで着座する第3、第4のリンクプレートを複数チェーン長手方向に相互に位置をずらせてガイド列及びリンク列に配置すると共に、一対のピン孔を有するガイドプレートを該ガイド列に配置し、前記各リンクプレート及びガイドプレートが各ピン孔に挿入した連結ピンで無端状に連結されてなるサイレントチェーンにおいて、
前記ガイド列及びリンク列の各列内には、スプロケット歯との噛合い開始時におけるばね定数が異なる少なくとも2種類の前記リンクプレートがランダムに複数配置され、
前記噛合い開始時におけるばね定数が異なる歯先端形状を備えた各第1のリンクプレートは、噛合いピッチ寸法、ピン孔中心間距離が同一で、歯がピン孔中心線からスプロケット歯に噛合い始める内側フランクの噛合い開始起点までの距離のみが異なること、前記噛合い開始時におけるばね定数が異なる歯先端形状を備えた各第2のリンクプレートは、噛合いピッチ寸法、ピン孔中心間距離が同一で、歯先端部近傍の内側フランクの異なった位置に外縁端部を有する逃げ凹部が形成され、該逃げ凹部の外縁端部がスプロケット歯に噛合い始める噛合い開始起点となっていること、前記噛合い開始時におけるばね定数が異なる歯先端形状を備えた各第3のリンクプレートは、噛合いピッチ寸法、ピン孔中心間距離が同一で、歯がピン孔中心線からスプロケット歯に噛合い始める外側フランクの噛合い開始起点までの距離のみが異なること、前記噛合い開始時におけるばね定数が異なる歯先端形状を備えた各第4のリンクプレートは、噛合いピッチ寸法、ピン孔中心間距離が同一で、歯先端部近傍の外側フランクの異なった位置に外縁端部を有する逃げ凹部が形成され、該逃げ凹部の外縁端部がスプロケット歯に噛合い始める噛合い開始起点となっていることを特徴とするサイレントチェーン。 - 前記ガイド列及びリンク列に配置した各々のリンクプレートは、スプロケット歯との噛合い開始時におけるばね定数が異なることにより、スプロケットへの巻付き開始時における振動発生のタイミングが分散していることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のサイレントチェーン。
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