JP5317889B2 - chain - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide chain reducing noise, vibration, wear and heat generation by improving surface roughness of sliding contact surfaces and reducing sliding resistance, preventing noise, vibration, wear, and heat generation by reducing pull-apart force required in start of sliding due to influence of meniscus force, and forming appropriate lubricating oil film between sliding contact surfaces. <P>SOLUTION: In the chain 100 formed by fitting a plurality of chain component members in such a manner that the same can be bent and wound around a sprocket, at least one sliding contact surface 151 composing a sliding contact part formed between the plurality of chain component members includes a minute groove 152 reducing meniscus force. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、複数のチェーン構成部材を屈曲可能かつスプロケットに巻回可能に組み付けてなるチェーンに関し、例えば、エンジンルーム内のクランク軸とカム軸の夫々に設けたスプロケット間に無端懸回したローラチェーン、サイレントチェーン等の伝動チェーンに関するものである。   The present invention relates to a chain formed by assembling a plurality of chain constituent members so that they can be bent and wound around a sprocket. For example, a roller chain that is endlessly suspended between sprockets provided on a crankshaft and a camshaft in an engine room. It relates to transmission chains such as silent chains.

従来、複数のチェーン構成部材を屈曲可能かつスプロケットに巻回可能に組み付けてなるチェーンにおいて、振動や騒音を低減するとともに摩耗や発熱を低減し耐久性を向上させて小型軽量化を図るために、複数のチェーン構成部材の相互間に形成された摺動部を構成する摺接面の摺動抵抗を低減することが行われている。   Conventionally, to reduce the vibration and noise and reduce wear and heat generation and to improve the durability and reduce the size and weight in a chain that is assembled so that a plurality of chain components can be bent and wound around a sprocket. Reduction of the sliding resistance of the sliding contact surface which comprises the sliding part formed between the some chain structural members is performed.

このような公知のチェーンにおいて、複数のチェーン構成部材の相互間に形成された摺動部を構成する摺接面の摺動抵抗を低減するため、摺接面の表面粗さが向上するようにチェーン構成部材を表面加工したものが公知である。
例えば、サイレントチェーンの内リンクプレートのピン孔内周面と連結ピンの外周面がバレル加工により表面粗さを向上し、サイレントチェーンの屈曲時のピン孔内周面と連結ピンの外周面の摺動抵抗を低減して、両者の摺接面の磨耗や発熱を低減することが知られている（例えば、特許文献１参照。）。 In such a known chain, the surface roughness of the sliding contact surface is improved in order to reduce the sliding resistance of the sliding contact surface constituting the sliding portion formed between the plurality of chain constituent members. A chain member having a surface processed is known.
For example, the inner surface of the pin hole of the inner link plate of the silent chain and the outer peripheral surface of the connecting pin improve the surface roughness by barrel processing, and the inner surface of the pin hole and the outer peripheral surface of the connecting pin when the silent chain is bent are slid. It is known that the dynamic resistance is reduced to reduce wear and heat generation on both sliding surfaces (see, for example, Patent Document 1).

また、複数のチェーン構成部材の相互間に形成された摺動部を構成する摺接面の摺動抵抗を低減するため、摺接面の表面粗さを向上した上でさらに潤滑油を保持したり潤滑油中の夾雑物を落とし込むように表面に凹部を設け、両者の摺接面の摺動抵抗を低減し磨耗や発熱を低減することが知られている（例えば、特許文献２、３参照。）。   In addition, in order to reduce the sliding resistance of the sliding contact surface constituting the sliding portion formed between the plurality of chain constituent members, the surface roughness of the sliding contact surface is improved and the lubricating oil is further retained. It is known that a concave portion is provided on the surface so that impurities in the lubricating oil are dropped, and the sliding resistance of both sliding surfaces is reduced to reduce wear and heat generation (see, for example, Patent Documents 2 and 3). .)

特開２００７−８５５２９号公報（第５頁、図７）JP 2007-85529 A (5th page, FIG. 7) 特開２００８−１３３９０６号公報（第５頁、図２、図４）JP 2008-133906 A (5th page, FIG. 2, FIG. 4) 特許３２０２６５３号公報（第２頁、図３）Japanese Patent No. 3202653 (second page, FIG. 3)

しかしながら、摺接面間の平均距離が小さくなると、摺接面同士に生じる吸引力であるメニスカス力（近接した２物体の界面間に存在する液体の表面張力に起因する吸着力）が指数関数的に大きくなるという特性を持っており、表面粗さを向上させると摺動時の摺動抵抗は低減するものの、摺接面間の平均距離が小さくなるためメニスカス力が急激に大きくなる。   However, when the average distance between the sliding surfaces becomes smaller, the meniscus force (suction force due to the surface tension of the liquid existing between the interfaces of two adjacent objects) that is an attractive force generated between the sliding surfaces is exponential. If the surface roughness is improved, the sliding resistance at the time of sliding is reduced, but the average distance between the sliding contact surfaces is reduced, and the meniscus force is rapidly increased.

すなわち、図８に示すように、２つのチェーン構成部材５０１、５０２によって構成される摺動部のそれぞれの摺接面５０３、５０４の表面粗さが向上すると、摺接面５０３、５０４の間隔が平均的に極めて小さくなるとともに、凹凸がなだらかな面となるため、液体５０５（潤滑油や凝集した水分等）が大きなメニスカス力を発生する近接部の面積が増大して面全体のメニスカス力が極めて大きくなる。   That is, as shown in FIG. 8, when the surface roughness of the sliding contact surfaces 503 and 504 of the sliding portion constituted by the two chain constituent members 501 and 502 is improved, the interval between the sliding contact surfaces 503 and 504 is increased. Since the surface becomes extremely small on average and the surface becomes gentle, the liquid 505 (lubricating oil, aggregated water, etc.) generates a large meniscus force, increasing the area of the adjacent portion, resulting in an extremely large meniscus force on the entire surface. growing.

このため、停止状態から摺動に移行する際にメニスカス力に対抗する大きな引離力が必要となり、摺動開始と同時に該引離力が急激に開放されるため、振動や騒音が発生したり、摺動時の摺接面５０３、５０４間における適切な潤滑油膜の形成を阻害して摺動抵抗を増大させるという問題があった。   For this reason, when moving from the stop state to sliding, a large pulling force against the meniscus force is required, and the pulling force is suddenly released simultaneously with the start of sliding. There is a problem in that the sliding resistance is increased by inhibiting the formation of an appropriate lubricating oil film between the sliding contact surfaces 503 and 504 during sliding.

特に、チェーンにおいては、屈曲動作時のみ複数のチェーン構成部材の相互間に形成された摺動部が摺動し、屈曲動作を行わないフリースパンやスプロケットに巻き掛けられている区間、あるいは、一定曲率のチェーンガイドに沿って走行している区間等では摺動部は停止状態にあり、チェーンの走行時には摺動部が必然的に何度も摺動と停止を繰り返す構造であるため、摺動抵抗を低減するために表面粗さを向上させるほどメニスカス力の影響が無視できなくなるという問題があった。   In particular, in the case of a chain, a sliding part formed between a plurality of chain constituent members slides only during a bending operation, and a section spanned by a free span or a sprocket that does not perform a bending operation, or a fixed portion. The sliding part is in the stopped state in the section running along the chain guide with the curvature, and the sliding part inevitably repeats sliding and stopping many times when the chain runs. There is a problem that the influence of the meniscus force cannot be ignored as the surface roughness is improved in order to reduce the resistance.

本発明は、前述したような従来技術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、摺接面の表面粗さを向上して摺動抵抗を低減するとともに、メニスカス力の影響によって摺動開始時に必要となる引離力を低減して振動や騒音、磨耗や発熱の発生を防止し、摺接面間の適切な潤滑油膜を形成するチェーンを提供することである。   The present invention solves the problems of the prior art as described above. That is, the object of the present invention is to improve the surface roughness of the sliding contact surface to reduce the sliding resistance and to reduce the meniscus force. The purpose of the present invention is to provide a chain that reduces the pulling force required at the start of sliding due to the influence, prevents the generation of vibration, noise, wear and heat generation, and forms an appropriate lubricating oil film between sliding surfaces.

本請求項１に係る発明は、複数のチェーン構成部材を屈曲可能かつスプロケットに巻回可能に組み付けてなるチェーンにおいて、前記複数のチェーン構成部材の相互間に形成された摺動部を構成する少なくとも１個所の摺接面がメニスカス力を軽減する多数の微細溝を有しているとともに、前記多数の微細溝が前記摺接面を複数の区画に分けた区画ごとに異なる方向に平行に延びるように設けられていることにより、前記課題を解決するものである。   The invention according to claim 1 is a chain formed by assembling a plurality of chain constituent members so as to be able to be bent and wound around a sprocket, and at least constitutes a sliding portion formed between the plurality of chain constituent members. One slidable contact surface has a large number of fine grooves that reduce meniscus force, and the multiple fine grooves extend in parallel in different directions for each of the sections obtained by dividing the slidable contact surface into a plurality of sections. The above-mentioned problems are solved by being provided in the above.

本請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたチェーンの構成に加えて、前記チェーン構成部材が、前記チェーン構成部材が、互いに屈曲時に接触摺動するリンクプレートを含み、前記多数の微細溝を有している摺接面が、互いに屈曲時に接触摺動する一方のリンクプレートの接触面および／または他方のリンクプレートの接触面であることにより、前記課題を解決するものである。   According to a second aspect of the present invention, in addition to the structure of the chain described in the first aspect, the chain constituent member includes a link plate in which the chain constituent member slides in contact with each other when bent. The slidable contact surface having the fine groove is a contact surface of one link plate and / or a contact surface of the other link plate that slides in contact with each other when bent.

本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載されたチェーンの構成に加えて、前記チェーン構成部材が、リンクプレートおよび該リンクプレートのピン孔に遊嵌される連結ピンを含み、前記多数の微細溝を有している摺接面が、リンクプレートのピン孔内周面および／または連結ピンの外周面であることにより、前記課題を解決するものである。   In the invention according to claim 3, in addition to the structure of the chain described in claim 1 or 2, the chain constituent member includes a link pin and a connecting pin that is loosely fitted in a pin hole of the link plate. In addition, the sliding contact surface having a large number of fine grooves is the pin hole inner peripheral surface of the link plate and / or the outer peripheral surface of the connecting pin.

本請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載されたチェーンの構成に加えて、前記チェーン構成部材が、連結ピンおよび該連結ピンに外嵌されるブシュを含み、前記多数の微細溝を有している摺接面が、ブシュの内周面および／またはブシュの端面であることにより、前記課題を解決するものである。   The invention according to claim 4 includes, in addition to the structure of the chain according to any one of claims 1 to 3, the chain constituent member includes a connection pin and a bush fitted to the connection pin. The above-mentioned problem is solved by the fact that the sliding contact surface having the numerous fine grooves is the inner peripheral surface of the bush and / or the end surface of the bush.

本請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載されたチェーンの構成に加えて、前記チェーン構成部材が、ブシュおよび該ブシュに外嵌されるローラを含み、前記多数の微細溝を有している摺接面が、ブシュの外周面および／またはローラの内周面であることにより、前記課題をさらに解決するものである。   The invention according to claim 5 includes, in addition to the structure of the chain described in any one of claims 1 to 4, the chain constituent member includes a bush and a roller fitted to the bush. The sliding contact surface having a large number of fine grooves is the outer peripheral surface of the bush and / or the inner peripheral surface of the roller, thereby further solving the above problem.

本請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載されたチェーンの構成に加えて、前記微細溝を有している摺接面が、ピッチを１μｍ以下、深さを０．１μｍ以下とした多数の溝を設けてなることにより、前記課題をさらに解決するものである。   In the invention according to claim 6, in addition to the structure of the chain described in any one of claims 1 to 5, the sliding contact surface having the fine groove has a pitch of 1 μm or less and a depth. By providing a large number of grooves having a thickness of 0.1 μm or less, the above-mentioned problem is further solved.

本請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載されたチェーンの構成に加えて、前記多数の微細溝を有している摺接面が、多数の溝が摺動方向に平行に延びるように設けられてなることにより、前記課題をさらに解決するものである。   In addition to the chain structure described in any one of claims 1 to 6, the invention according to claim 7 is characterized in that the slidable contact surface having a large number of fine grooves has a large number of grooves slidable. The above-mentioned problem is further solved by being provided so as to extend in parallel with the moving direction.

本請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載されたチェーンの構成に加えて、前記多数の微細溝が、フェムト秒レーザーによって加工されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。   The invention according to claim 7 is characterized in that, in addition to the structure of the chain described in any one of claims 1 to 6, the plurality of fine grooves are processed by a femtosecond laser. Is a further solution.

本請求項１に係る発明のチェーンは、複数のチェーン構成部材を屈曲可能かつスプロケットに巻回可能に組み付けてなるチェーンにおいて、複数のチェーン構成部材の相互間に形成された摺動部を構成する少なくとも１個所の摺接面がメニスカス力を軽減する多数の微細溝を有しているとともに、多数の微細溝が摺接面を複数の区画に分けた区画ごとに異なる方向に平行に延びるように設けられていることにより、メニスカス力の要因である凝縮した水分や潤滑油等の界面間に存在する液体が多数の微細溝の存在により低減されるとともに、表面粗さを向上させたことによる摺動時の潤滑油の薄膜の形成効果がさらに維持されるため、複数のチェーン構成部材の相互間に形成された摺動部の摺接面の表面粗さを向上させて摺動抵抗を低減するとともに摺動部のメニスカス力の影響によって摺動開始時に必要となる引離力を低減して振動や騒音、磨耗や発熱の発生を防止し、摺接面間の適切な潤滑油膜を形成することができる。   The chain according to the first aspect of the present invention constitutes a sliding portion formed between a plurality of chain constituent members in a chain formed by assembling a plurality of chain constituent members so that they can be bent and wound around a sprocket. At least one slidable contact surface has a large number of fine grooves that reduce the meniscus force, and the multiple fine grooves extend in parallel in different directions for each section obtained by dividing the slidable contact surface into a plurality of sections. As a result, the liquid present between the interfaces of condensed moisture and lubricating oil, which are the cause of meniscus force, is reduced by the presence of a large number of fine grooves, and the surface roughness is improved. Since the effect of forming a thin film of lubricating oil during operation is further maintained, the surface roughness of the sliding surface of the sliding portion formed between the plurality of chain constituent members is improved to reduce the sliding resistance. In both cases, the pulling force required at the start of sliding due to the influence of the meniscus force of the sliding part is reduced to prevent generation of vibration, noise, wear and heat generation, and to form an appropriate lubricating oil film between the sliding contact surfaces Can do.

本請求項２に係る発明のチェーンは、請求項１に係るチェーンが奏する効果に加えて、チェーン構成部材が互いに屈曲時に接触摺動するリンクプレートを含み、多数の微細溝を有している摺接面が互いに屈曲時に接触摺動する一方のリンクプレートの接触面および／または他方のリンクプレートの接触面であることにより、チェーンの隣接するリンクプレートで構成される摺動部において、摺接面の表面粗さを向上して摺動抵抗を低減するとともに摺動部のメニスカス力の影響によって必要となる引離力を低減して振動や騒音、磨耗や発熱の発生を防止し、摺接面間の適切な潤滑油膜を形成することができる。   In addition to the effect of the chain according to claim 1, the chain of the invention according to claim 2 includes a link plate in which the chain constituent members slide in contact with each other when bent, and has a plurality of fine grooves. When the contact surfaces are the contact surfaces of one link plate and / or the contact surface of the other link plate that slide in contact with each other when bent, the sliding contact surface in the sliding portion formed by the adjacent link plates of the chain The sliding surface is improved by reducing the sliding resistance by improving the surface roughness and reducing the required pulling force due to the influence of the meniscus force of the sliding part to prevent the generation of vibration, noise, wear and heat generation. An appropriate lubricating oil film can be formed.

本請求項３に係る発明のチェーンは、請求項１または請求項２に係るチェーンが奏する効果に加えて、チェーン構成部材がリンクプレートおよび該リンクプレートのピン孔に遊嵌される連結ピンを含み、多数の微細溝を有している摺接面がリンクプレートのピン孔内周面および／または連結ピンの外周面であることにより、サイレントチェーン等のリンクプレートのピン孔と連結ピンで構成される摺動部において、摺接面の表面粗さを向上して摺動抵抗を低減するとともに摺動部のメニスカス力の影響によって必要となる引離力を低減して振動や騒音、磨耗や発熱の発生を防止し、摺接面間の適切な潤滑油膜を形成することができる。   The chain according to the third aspect of the invention includes the link plate and a connecting pin that is loosely fitted into the pin hole of the link plate in addition to the effect of the chain according to the first or second aspect. The sliding contact surface having a large number of fine grooves is the inner peripheral surface of the pin hole of the link plate and / or the outer peripheral surface of the connecting pin. In the sliding part, the surface roughness of the sliding contact surface is improved to reduce the sliding resistance and the separation force required by the influence of the meniscus force of the sliding part is reduced to reduce vibration, noise, wear and heat generation. Can be prevented, and an appropriate lubricating oil film can be formed between the sliding contact surfaces.

本請求項４に係る発明のチェーンは、請求項１乃至請求項３のいずれかに係るチェーンが奏する効果に加えて、チェーン構成部材が連結ピンおよび該連結ピンに外嵌されるブシュを含み、多数の微細溝を有している摺接面がブシュの内周面および／またはブシュの端面であることにより、ブシュチェーンやローラチェーン等のブシュと連結ピンで構成される摺動部および／またはブシュとリンクプレートで構成される摺動部において、摺接面の表面粗さを向上して摺動抵抗を低減するとともに摺動部のメニスカス力の影響によって必要となる引離力を低減して振動や騒音、磨耗や発熱の発生を防止し、摺接面間の適切な潤滑油膜を形成することができる。   The chain of the invention according to claim 4 includes, in addition to the effect produced by the chain according to any one of claims 1 to 3, a chain component member including a connection pin and a bush fitted to the connection pin, Since the sliding contact surface having a large number of fine grooves is the inner peripheral surface of the bush and / or the end surface of the bush, the sliding portion constituted by a bush and a connecting pin such as a bush chain or a roller chain, and / or In the sliding part composed of bushes and link plates, the surface roughness of the sliding contact surface is improved to reduce the sliding resistance and the pulling force required due to the influence of the meniscus force of the sliding part is reduced. Generation of vibration, noise, wear and heat generation can be prevented, and an appropriate lubricating oil film can be formed between the sliding contact surfaces.

本請求項５に係る発明のチェーンは、請求項１乃至請求項４のいずれかに係るチェーンが奏する効果に加えて、チェーン構成部材がブシュおよび該ブシュに外嵌されるローラを含み、多数の微細溝を有している摺接面がブシュの外周面および／またはローラの内周面であることにより、ローラチェーン等のブシュとローラで構成される摺動部において、摺接面の表面粗さを向上して摺動抵抗を低減するとともに摺動部のメニスカス力の影響によって必要となる引離力を低減して振動や騒音、磨耗や発熱の発生を防止し、摺接面間の適切な潤滑油膜を形成することができる。   In addition to the effect of the chain according to any one of claims 1 to 4, the chain of the invention according to claim 5 includes a bush and a roller that is externally fitted to the bush. Since the sliding contact surface having the fine groove is the outer peripheral surface of the bush and / or the inner peripheral surface of the roller, the surface of the sliding contact surface is roughened in the sliding part composed of the bush and the roller such as a roller chain. The sliding resistance is improved by reducing the sliding resistance and the separation force required by the influence of the meniscus force of the sliding part is reduced to prevent the occurrence of vibration, noise, wear and heat generation, and the appropriate contact between the sliding surfaces A simple lubricating oil film can be formed.

本請求項６に係る発明のチェーンは、請求項１乃至請求項５のいずれかに係るチェーンが奏する効果に加えて、多数の微細溝を有している摺接面がピッチを１μｍ以下、深さを０．１μｍ以下とした多数の溝を設けてなることにより、摺動時の潤滑油の薄膜の形成効果をさらに維持できるため、複数のチェーン構成部材の相互間に形成された摺動部の摺接面の表面粗さを向上して摺動抵抗を低減するとともに、摺動部のメニスカス力の影響によって必要となる引離力を低減して振動や騒音、磨耗や発熱の発生を防止し、摺接面間の適切な潤滑油膜を形成することができる。   In addition to the effect of the chain according to any one of claims 1 to 5, the sliding contact surface having a number of fine grooves has a pitch of 1 μm or less and a depth of the chain according to the present invention. By providing a large number of grooves with a thickness of 0.1 μm or less, it is possible to further maintain the effect of forming a thin film of lubricating oil during sliding, so that sliding portions formed between a plurality of chain constituent members Improves the surface roughness of the slidable contact surface to reduce sliding resistance, and reduces the pulling force required by the meniscus force of the sliding part to prevent vibration, noise, wear and heat generation. In addition, an appropriate lubricating oil film can be formed between the sliding contact surfaces.

本請求項７に係る発明のチェーンは、請求項１乃至請求項６のいずれかに係るチェーンが奏する効果に加えて、多数の微細溝がフェムト秒レーザーによって加工されていることにより、多数の微細溝が正確に形成されているため、表面粗さを向上したことによる摺動時の潤滑油の薄膜の形成効果がさらに維持され、さらに摺動抵抗を低減するとともに摺動部のメニスカス力の影響によって摺動開始時に必要となる引離力を低減して振動や騒音、磨耗や発熱の発生を防止し、摺接面間の適切な潤滑油膜を形成することができる。   In addition to the effect of the chain according to any one of claims 1 to 6, the chain according to the seventh aspect of the present invention has a large number of fine grooves by being processed by a femtosecond laser. Since the grooves are accurately formed, the effect of forming a thin film of lubricating oil during sliding due to improved surface roughness is further maintained, further reducing sliding resistance and the influence of the meniscus force of the sliding part Accordingly, the separation force required at the start of sliding can be reduced to prevent generation of vibration, noise, wear and heat generation, and an appropriate lubricating oil film can be formed between the sliding contact surfaces.

本発明のチェーンが適用されるエンジンのタイミングシステムの説明図。Explanatory drawing of the timing system of the engine to which the chain of this invention is applied. 本発明の理解を助けるための第１参考例であるローラチェーンの斜視図。The perspective view of the roller chain which is the 1st reference example for helping understanding of this invention. 図２の一部断面とした平面図。The top view made into the partial cross section of FIG. 本発明の理解を助けるための第１参考例における連結ピンの説明図。Explanatory drawing of the connection pin in the 1st reference example for helping an understanding of this invention. 本発明の理解を助けるための第１参考例における摺接面の拡大説明図。The expansion explanatory view of the slidable contact surface in the 1st reference example for helping an understanding of the present invention. 本発明の理解を助けるための第２参考例であるサイレントチェーンの斜視図。The perspective view of the silent chain which is the 2nd reference example for helping understanding of this invention. 図６の一部断面とした平面図。The top view made into the partial cross section of FIG. 従来のチェーンの摺接面の拡大説明図。The expansion explanatory drawing of the sliding contact surface of the conventional chain.

本発明は、複数のチェーン構成部材を屈曲可能かつスプロケットに巻回可能に組み付けてなるチェーンにおいて、複数のチェーン構成部材の相互間に形成された摺動部を構成する少なくとも１個所の摺接面がメニスカス力を軽減する多数の微細溝を有しているとともに、多数の微細溝が摺接面を複数の区画に分けた区画ごとに異なる方向に平行に延びるように設けられ、摺接面の表面粗さを向上して摺動抵抗を低減するとともにメニスカス力の影響によって摺動開始時に必要となる引離力が低減されて振動や騒音、磨耗や発熱の発生が防止し、摺接面間の適切な潤滑油膜を形成するものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても何ら構わない。   The present invention relates to a chain formed by assembling a plurality of chain constituent members so that they can be bent and wound around a sprocket, and at least one sliding contact surface constituting a sliding portion formed between the plurality of chain constituent members. Has a large number of fine grooves that reduce the meniscus force, and the multiple fine grooves are provided so as to extend in parallel in different directions for each of the sections obtained by dividing the sliding contact surface into a plurality of sections. The surface roughness is improved to reduce sliding resistance, and the pulling force required at the start of sliding is reduced due to the influence of meniscus force, preventing the generation of vibration, noise, wear and heat generation. As long as the appropriate lubricating oil film is formed, the specific embodiment is not particularly limited.

すなわち、本発明のチェーンは、複数のチェーン構成部材の相互間に摺動部を有するものであれば、いかなる形状のチェーンであっても良い。
また、本発明のチェーンの摺接面に設けられた多数の微細溝は、表面粗さに影響のない微細溝であれば、転造、鍛造、切削等、如何なる加工方法で形成されても良く、特にレーザー加工で形成されるのが好適である。 That is, the chain of the present invention may be a chain of any shape as long as it has a sliding portion between a plurality of chain constituent members.
Further, the numerous fine grooves provided on the sliding contact surface of the chain of the present invention may be formed by any processing method such as rolling, forging, cutting, etc., as long as the fine grooves do not affect the surface roughness. In particular, it is preferably formed by laser processing.

本発明のチェーンは、例えば、エンジンのタイミングシステムに使用される。
エンジンのタイミングシステムは、図１に示すように、エンジンルーム内のクランク軸に取付けた駆動スプロケットＳ１とカム軸に取付けた一対の従動スプロケットＳ２、Ｓ３間に無端懸回したチェーンを用いて、チェーンの張力を適正に保持してチェーンをガイドするテンショナレバーＴとチェーンの走行を案内する固定ガイド部材Ｇとが押接される。 The chain of the present invention is used, for example, in an engine timing system.
As shown in FIG. 1, the engine timing system uses a chain endlessly suspended between a drive sprocket S1 attached to a crankshaft in an engine room and a pair of driven sprockets S2 and S3 attached to a camshaft. A tensioner lever T that guides the chain while maintaining the proper tension is pressed against the fixed guide member G that guides the running of the chain.

テンショナレバーＴは、エンジンルームに取付軸Ｂで揺動自在に取付けられ、エンジンルームに取付部材Ｆによって固定されたハウジング内のプランジャＰにより押圧付勢されており、固定ガイド部材Ｇはエンジンルームに取付軸Ｂ１、Ｂ２で固定されている。   The tensioner lever T is swingably attached to the engine room by a mounting shaft B, is pressed and urged by a plunger P in a housing fixed to the engine room by a mounting member F, and the fixed guide member G is attached to the engine room. It is fixed by mounting shafts B1 and B2.

このエンジンのタイミングシステムにおいて、チェーンは、スプロケットＳ１、Ｓ２、Ｓ３への進入および離脱する区間Ｈ１、Ｈ２、Ｈ６、Ｈ７、Ｈ８、Ｈ９、テンショナレバーＴへの進入および離脱する区間Ｈ３、Ｈ５、固定ガイド部材Ｇへの進入および離脱する区間Ｈ１０、Ｈ１１、テンショナレバーＴの曲率の変化する区間Ｈ４を通過する時にそれぞれ屈曲動作を行って複数のチェーン構成部材の相互間に形成された摺動部が摺動し、それ以外の区間では屈曲動作を行なわず複数のチェーン構成部材の相互間に形成された摺動部は停止状態にある。   In this engine timing system, the chain has sections H1, H2, H6, H7, H8, H9 that enter and leave the sprockets S1, S2, and S3, and sections H3 and H5 that enter and leave the tensioner lever T, fixed. A sliding portion formed between a plurality of chain constituent members by performing a bending operation when passing through the sections H10 and H11 entering and leaving the guide member G and the section H4 where the curvature of the tensioner lever T changes. The sliding portion formed between the plurality of chain constituent members does not perform bending operation in the other sections and is in a stopped state.

したがって、チェーンが屈曲動作を行うＨ１乃至Ｈ１１の区間の開始位置で、複数のチェーン構成部材の相互間に形成された摺動部は停止から摺動を開始し、メニスカス力に対抗する引離力が必要となる。   Therefore, the sliding portion formed between the plurality of chain constituent members starts sliding from the stop at the start position of the section of H1 to H11 where the chain performs the bending operation, and the pulling force against the meniscus force Is required.

参考例１Reference example 1

以下に、本発明の理解を助けるための第１参考例であるローラチェーンとして構成されたチェーン１００について、図面に基づいて説明する。
チェーン１００は、図２、図３に示すように、ブシュ１２０の両端が、それぞれ一対の内リンクプレート１１０のブシュ孔１１１に圧入され、ブシュ１２０内に遊貫された連結ピン１５０の両端が一対の内リンクプレート１１０の両外側に配置された一対の外リンクプレート１４０のピン孔１４１に圧入され、無端状に連結されてブシュ１２０と連結ピン１５０が相対的に自由に回転することにより屈曲可能に構成され、ブシュ１２０にローラ１３０を回転自在に外挿されて、チェーン１００がスプロケットに巻き掛けられた際に、ローラ１３０がスプロケットの歯と当接するように構成されている。 Below, the chain 100 comprised as a roller chain which is a 1st reference example for helping an understanding of this invention is demonstrated based on drawing.
As shown in FIGS. 2 and 3, in the chain 100, both ends of the bush 120 are press-fitted into the bush holes 111 of the pair of inner link plates 110, and both ends of the connecting pin 150 loosely passed through the bush 120 are paired. The inner link plate 110 is press-fitted into the pin holes 141 of the pair of outer link plates 140 and connected endlessly so that the bush 120 and the connecting pin 150 can be bent relatively freely. The roller 130 is rotatably inserted around the bush 120 so that the roller 130 contacts the sprocket teeth when the chain 100 is wound around the sprocket.

チェーン１００において、屈曲動作時に摺動する２つのチェーン構成部材の摺動部は、内リンクプレート１１０の外側面と外リンクプレート１４０の内側面、内リンクプレート１１０の内側面とローラ１３０の端面、ブシュ１２０の内周面１２１と連結ピン１５０の外周面１５１、および、ブシュ１２０の端面と外リンクプレート１４０の内側面がそれぞれ接触する部分である。
また、ブシュ１２０の外周面とローラ１３０の内周面からなる摺動部は、ローラ１３０がスプロケットの歯と当接、離脱する際の屈曲動作時にのみ摺動する。 In the chain 100, the sliding portions of the two chain constituent members that slide during the bending operation are the outer surface of the inner link plate 110 and the inner surface of the outer link plate 140, the inner surface of the inner link plate 110, and the end surface of the roller 130, The inner peripheral surface 121 of the bush 120 and the outer peripheral surface 151 of the connecting pin 150, and the end surface of the bush 120 and the inner surface of the outer link plate 140 are in contact with each other.
Further, the sliding portion composed of the outer peripheral surface of the bush 120 and the inner peripheral surface of the roller 130 slides only at the time of the bending operation when the roller 130 contacts and separates from the teeth of the sprocket.

これらの摺動部は、いずれも大きなメニスカス力が生じる可能性があるため、これらの摺動部の一方の摺接面に、メニスカス力を軽減する多数の微細溝を形成することにより、摺接面の表面粗さを向上して摺動抵抗を低減し、振動や騒音、磨耗や発熱を低減するとともに、メニスカス力の影響によって摺動開始時に必要となる引離力を低減して振動や騒音、磨耗や発熱の発生を防止し、摺接面間の適切な潤滑油膜を形成することができる。   Any of these sliding parts may generate a large meniscus force. Therefore, by forming a large number of fine grooves on one sliding contact surface of these sliding parts to reduce the meniscus force, the sliding contact is achieved. Improves surface roughness to reduce sliding resistance, reduces vibration and noise, wear and heat generation, and reduces the pulling force required at the start of sliding due to the influence of meniscus force to reduce vibration and noise Thus, it is possible to prevent wear and heat generation and to form an appropriate lubricating oil film between the sliding surfaces.

メニスカス力を軽減する多数の微細溝を形成する摺接面は全ての摺動部に設けても良いが、特に、チェーン１００がローラチェーンである場合、引張力を受けるブシュ１２０の内周面１２１と連結ピン１５０の外周面１５１とから成る摺動部が、最も表面粗さを向上させ摺動時の摺動抵抗を低減することで屈曲抵抗を低減する効果も高く、引張力を受けて摺接面間の平均距離も小さくなる。
このことから、本参考例では、この摺動部の連結ピン１５０の外周面１５１にメニスカス力を軽減する微細溝を形成している。 Sliding contact surfaces that form a large number of fine grooves that reduce the meniscus force may be provided in all sliding portions. In particular, when the chain 100 is a roller chain, the inner peripheral surface 121 of the bush 120 that receives a tensile force. And the outer peripheral surface 151 of the connecting pin 150 are highly effective in reducing bending resistance by improving the surface roughness and reducing the sliding resistance during sliding. The average distance between contact surfaces is also reduced.
Therefore, in this reference example, a fine groove for reducing the meniscus force is formed on the outer peripheral surface 151 of the connecting pin 150 of the sliding portion.

連結ピン１５０の外周面１５１は、図４に示すように、ブシュ１２０の内周面１２１と摺接して摺動部を構成する領域に、連結ピン１５０の軸方向に平行な多数の微細溝１５２が形成されている。
これらの多数の微細溝１５２は、フェムト秒レーザーによって、深さを０．１μｍ以下、ピッチを１μｍ以下で平行に加工したものである。 As shown in FIG. 4, the outer peripheral surface 151 of the connecting pin 150 is in contact with the inner peripheral surface 121 of the bush 120 to form a sliding portion, and a large number of fine grooves 152 parallel to the axial direction of the connecting pin 150. Is formed.
These many fine grooves 152 are processed in parallel with a femtosecond laser at a depth of 0.1 μm or less and a pitch of 1 μm or less.

なお、加工後の表面はマクロでみた場合は平行な多数の微細溝１５２で形成されているが、表面粗さよりも小さい深さの獄微細加工であるため、図４の拡大写真に示すように、ミクロで見た場合には連続した溝には見えず、また、直線の溝にも見えない。   Note that the processed surface is formed by a large number of parallel microgrooves 152 when viewed macroscopically. However, since the surface is a microscopic process having a depth smaller than the surface roughness, as shown in the enlarged photograph of FIG. When viewed microscopically, it does not appear as a continuous groove, nor does it appear as a straight groove.

ブシュ１２０の内周面１２１と連結ピン１５０の外周面１５１とから成る摺動部は、図５に示すように、ブシュ１２０の内周面１２１が表面粗さの小さな滑らかな面であるが、連結ピン１５０の外周面１５１が表面粗さの小さな滑らかな面に多数の平行な微細溝１５２を設けた面となるため、液体１０５（潤滑油や凝集した水分等）が大きなメニスカス力を発生する近接部を分断してその面積を低減し、面全体のメニスカス力を低減することができる。   As shown in FIG. 5, the sliding portion formed of the inner peripheral surface 121 of the bush 120 and the outer peripheral surface 151 of the connecting pin 150 is a smooth surface having a small surface roughness. Since the outer peripheral surface 151 of the connecting pin 150 is a smooth surface having a small surface roughness and provided with a large number of parallel fine grooves 152, the liquid 105 (lubricating oil, condensed water, etc.) generates a large meniscus force. The area can be reduced by dividing the proximity portion, and the meniscus force of the entire surface can be reduced.

参考例２Reference example 2

次に、本発明の理解を助けるための第１参考例であるサイレントチェーンとして構成されたチェーン２００について、図面に基づいて説明する。
チェーン２００は、図６、図７に示すように、複数の内リンクプレート２１０のピン孔２１１、複数の中間リンクプレート２４０のピン孔２４１が交互に配置されて連結ピン２５０が緩挿され、この連結ピン２５０の両端が複数の内リンクプレート２１０の両最外に配置されたガイドプレート２６０のピン孔２６１に嵌合固定されることにより形成され、連結ピン２５０を軸として複数の中間リンクプレート２４０が回動することで自由に屈曲する。 Next, a chain 200 configured as a silent chain, which is a first reference example for helping understanding of the present invention, will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 6 and 7, the chain 200 has pin holes 211 of a plurality of inner link plates 210 and pin holes 241 of a plurality of intermediate link plates 240 alternately arranged to loosely connect the connecting pins 250. Both ends of the connecting pin 250 are formed by being fitted and fixed to the pin holes 261 of the guide plates 260 arranged on the outermost sides of the plurality of inner link plates 210, and the plurality of intermediate link plates 240 with the connecting pin 250 as an axis. Can be bent freely by rotating.

複数の内リンクプレート２１０および複数の中間リンクプレート２４０には歯が設けられており、チェーン２００がスプロケットに巻き掛けられた際に、該内リンクプレート２１０および中間リンクプレート２４０の歯がスプロケットの歯と当接するように構成されている。   The plurality of inner link plates 210 and the plurality of intermediate link plates 240 are provided with teeth, and when the chain 200 is wound around the sprocket, the teeth of the inner link plate 210 and the intermediate link plate 240 are the teeth of the sprocket. It is comprised so that it may contact | abut.

チェーン２００において、屈曲動作時に摺動する２つのチェーン構成部材の摺動部は、内リンクプレート２１０の側面と中間リンクプレート２４０の側面、内リンクプレート２１０の側面とガイドプレート２６０の内側面、および、内リンクプレート２１０のピン孔２１１の内周面と連結ピン２５０の外周面２５１がそれぞれ接触する部分である。   In the chain 200, the sliding portions of the two chain constituent members that slide during the bending operation are the side surface of the inner link plate 210 and the side surface of the intermediate link plate 240, the side surface of the inner link plate 210 and the inner surface of the guide plate 260, and The inner peripheral surface of the pin hole 211 of the inner link plate 210 and the outer peripheral surface 251 of the connecting pin 250 are in contact with each other.

メニスカス力を軽減する多数の微細溝を形成する摺接面は、全ての摺動部に設けても良いが、特に、チェーン２００がサイレントチェーンである場合、引張力を受ける内リンクプレート２１０のピン孔２１１の内周面と連結ピン２５０の外周面２５１とから成る摺動部が、最も表面粗さを向上させ摺動時の摺動抵抗を低減することで屈曲抵抗を低減する効果も高く、引張力を受けて摺接面間の平均距離も小さくなることから、少なくとも連結ピン２５０の外周面２５１にメニスカス力を軽減する多数の微細溝を形成するのが好適である。   The sliding contact surfaces that form a large number of fine grooves that reduce the meniscus force may be provided in all the sliding portions. In particular, when the chain 200 is a silent chain, the pin of the inner link plate 210 that receives a tensile force The sliding portion composed of the inner peripheral surface of the hole 211 and the outer peripheral surface 251 of the connecting pin 250 has the highest effect of reducing the bending resistance by improving the surface roughness and reducing the sliding resistance during sliding. Since the average distance between the sliding contact surfaces is reduced by receiving the tensile force, it is preferable to form a large number of fine grooves that reduce the meniscus force at least on the outer peripheral surface 251 of the connecting pin 250.

上述したような参考例では、メニスカス力を軽減する多数の微細溝が連結ピン１５０、２５０の軸方向に平行に、すなわち、摺動方向と直角の方向に平行に延びるように設けられているが、摺接面の潤滑油の薄膜の形成効果等の特性に応じて、摺動方向に平行に延びるように設けられてもよく、斜めの方向に平行に延びるように設けられても良い。   In the reference example as described above, a large number of fine grooves for reducing the meniscus force are provided so as to extend in parallel to the axial direction of the connecting pins 150 and 250, that is, in parallel to the direction perpendicular to the sliding direction. Depending on characteristics such as the effect of forming a thin film of lubricating oil on the sliding contact surface, it may be provided so as to extend parallel to the sliding direction, or may be provided so as to extend parallel to the oblique direction.

そこで、本発明のチェーンは、上述した参考例のようなメニスカス力を軽減する多数の微細溝が摺接面を複数の区画に分けた区画ごとに異なる方向に平行に延びるように設けられている。
以上説明したように、本発明のチェーンによれば、摺接面を複数の区画に分けた区画ごとに異なる方向に平行に延びるように設けられた多数の微細溝により、表面粗さを向上させたことによる摺動時の潤滑油の薄膜の形成効果がさらに維持されるため、摺接面の表面粗さを向上させて摺動抵抗を低減して振動や騒音、磨耗や発熱を低減するとともに、メニスカス力の影響によって摺動開始時に必要となる引離力が低減されて振動や騒音、磨耗や発熱の発生が防止でき、摺接面間の適切な潤滑油膜を形成することができるなど、その効果は甚大である。 Therefore, in the chain of the present invention, a large number of fine grooves that reduce the meniscus force as in the above-described reference example are provided so as to extend in parallel in different directions for each section obtained by dividing the sliding contact surface into a plurality of sections. .
As described above, according to the chain of the present invention, the surface roughness is improved by the large number of fine grooves provided so as to extend in parallel in different directions for each section obtained by dividing the sliding contact surface into a plurality of sections. The effect of forming a thin film of lubricating oil during sliding is further maintained, so the surface roughness of the sliding contact surface is improved to reduce sliding resistance and reduce vibration, noise, wear and heat generation. The pulling force required at the start of sliding due to the influence of the meniscus force can be reduced to prevent vibration, noise, wear and heat generation, and an appropriate lubricating oil film can be formed between the sliding contact surfaces. The effect is enormous.

なお、メニスカス力を軽減する多数の微細溝は、チェーン構成部材の相互間に形成された摺動部だけでなく、チェーン構成部材とスプロケットの歯の間に形成された摺動部に設けても良い。
また、従来の潤滑油を保持したり潤滑油中の夾雑物を落とし込むように表面に凹部を設けた摺接面に、さらにメニスカス力を軽減する多数の微細溝を形成しても良い。 A number of fine grooves that reduce the meniscus force may be provided not only on the sliding part formed between the chain constituent members but also on the sliding part formed between the chain constituent member and the sprocket teeth. good.
In addition, a large number of fine grooves that further reduce the meniscus force may be formed on the sliding contact surface provided with a concave portion on the surface so as to hold the conventional lubricating oil or drop impurities in the lubricating oil.

１００、２００、５００ ・・・チェーン
１０１、 ５０１ ・・・チェーン構成部材
１０２、 ５０２ ・・・チェーン構成部材
１０３、 ５０３ ・・・摺接面
１０４、 ５０４ ・・・摺接面
１０５、 ５０５ ・・・液体
１１０、２１０ ・・・内リンクプレート
１１１ ・・・ブシュ孔
２１１ ・・・ピン孔
１２０ ・・・ブシュ
１２１ ・・・ブシュ内周面
１３０ ・・・ローラ
１４０ ・・・外リンクプレート
２４０ ・・・中間リンクプレート
１４１、２４１ ・・・ピン孔
１５０、２５０ ・・・連結ピン
１５１ ・・・連結ピン外周面
１５２ ・・・微細溝
２６０ ・・・ガイドプレート
２６１ ・・・ピン孔 100, 200, 500 ... Chain 101, 501 ... Chain constituent member 102, 502 ... Chain constituent member 103, 503 ... Sliding contact surface 104, 504 ... Sliding contact surface 105, 505 ... Liquid 110, 210 ... Inner link plate 111 ... Bush hole 211 ... Pin hole 120 ... Bush 121 ... Bush inner peripheral surface 130 ... Roller 140 ... Outer link plate 240 ..Intermediate link plates 141, 241 ... pin holes 150, 250 ... connecting pin 151 ... outer peripheral surface 152 of connecting pin ... fine groove 260 ... guide plate 261 ... pin hole

Claims (7)

複数のチェーン構成部材を屈曲可能かつスプロケットに巻回可能に組み付けてなるチェーンにおいて、
前記複数のチェーン構成部材の相互間に形成された摺動部を構成する少なくとも１個所の摺接面が、メニスカス力を軽減する多数の微細溝を有しているとともに、
前記多数の微細溝が、前記摺接面を複数の区画に分けた区画ごとに異なる方向に平行に延びるように設けられていることを特徴とするチェーン。 In a chain in which multiple chain components can be bent and wound around a sprocket,
At least one sliding contact surface constituting a sliding portion formed between the plurality of chain constituent members has a large number of fine grooves that reduce meniscus force, and
The chain, wherein the plurality of fine grooves are provided so as to extend in parallel in different directions for each of the sections obtained by dividing the sliding contact surface into a plurality of sections. 前記チェーン構成部材が、互いに屈曲時に接触摺動するリンクプレートを含み、
前記多数の微細溝を有している摺接面が、互いに屈曲時に接触摺動する一方のリンクプレートの接触面および／または他方のリンクプレートの接触面であることを特徴とする請求項１に記載のチェーン。 The chain component includes a link plate that slides in contact with each other when bent;
The sliding contact surface having the plurality of fine grooves is a contact surface of one link plate and / or a contact surface of the other link plate that slide in contact with each other when bent. The listed chain. 前記チェーン構成部材が、リンクプレートおよび該リンクプレートのピン孔に遊嵌される連結ピンを含み、
前記多数の微細溝を有している摺接面が、リンクプレートのピン孔内周面および／または連結ピンの外周面であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチェーン。 The chain component includes a link plate and a connecting pin loosely fitted in a pin hole of the link plate;
The chain according to claim 1 or 2, wherein the sliding contact surface having the plurality of fine grooves is a pin hole inner peripheral surface of the link plate and / or an outer peripheral surface of the connecting pin. 前記チェーン構成部材が、連結ピンおよび該連結ピンに外嵌されるブシュを含み、
前記多数の微細溝を有している摺接面が、ブシュの内周面および／またはブシュの端面であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のチェーン。 The chain component includes a connecting pin and a bush fitted to the connecting pin;
The chain according to any one of claims 1 to 3, wherein the sliding contact surface having the plurality of fine grooves is an inner peripheral surface of the bush and / or an end surface of the bush. 前記チェーン構成部材が、ブシュおよび該ブシュに外嵌されるローラを含み、
前記多数の微細溝を有している摺接面が、ブシュの外周面および／またはローラの内周面であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のチェーン。 The chain component includes a bush and a roller fitted on the bush;
The chain according to any one of claims 1 to 4, wherein the sliding contact surface having the plurality of fine grooves is an outer peripheral surface of the bush and / or an inner peripheral surface of the roller. 前記多数の微細溝を有している摺接面が、ピッチを１μｍ以下、深さを０．１μｍ以下とした多数の溝を設けてなることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のチェーン。   6. The slidable contact surface having a large number of fine grooves is provided with a large number of grooves having a pitch of 1 μm or less and a depth of 0.1 μm or less. Chain of crab. 前記多数の微細溝が、フェムト秒レーザーによって加工されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のチェーン。
The chain according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of fine grooves are processed by a femtosecond laser.
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