JP5976257B1 - 改善されたｎｖｈ挙動を有する細いレーシングを可能にする互い違いの内側リンク位置を有するチェーン - Google Patents

Abstract

３×１レーシング配置により互い違いの内側リンク位置を有する細いチェーンは、オイルポンプ駆動用として用いられる場合、従来の細いレーシングチェーンに比べて改善されたＮＶＨ（ｎｏｉｓｅ−ｖｉｂｒａｔｉｏｎ−ｈａｒｓｈｎｅｓｓ）特性を提供する。２つの内側リンクは互いにオフセットされており、２つの内側リンクのうちの１つはガイド列にある２つのガイド板と整列する。本チェーンの設計は、好ましくはオイルポンプ駆動チェーンとして用いられ、或いは他の補助駆動用として用いられる。【選択図】図３

Description

本発明はチェーンに関する。より具体的に、本発明は互い違いの内側リンク位置を有するチェーンに関する。

交互に配置されるリンクを有するさらに伝統的なチェーンレーシングで可能になる場合よりさらに細いパッケージ内で良好な摩耗度と強度を有するチェーンを実現するために、超軽量チェーンレーシングが以前から用いられている。しかし、これらのチェーンはスプロケットとの１つ置きのピッチ接触の結果として、作動音レベルが高まることが知られている。

米国特許第６９０，３１８号（タイトル：「駆動チェーン」、Ｒｅｎｏｌｄ、１９０１．１２．３１．）には、厚い内側リンクの互い違いの列を有するガイドリンクを有する駆動チェーンが開示されている。

米国特許第１，２７０，４６０号（タイトル：「チェーン」、Ｔａｙｌｏｒ、１９１８．６．２５．）には、リンクの互い違いの列と共にガイドリンクを有するチェーンが開示されている。内側リンクは、共に結合される硬質リンクと軟質リンクとを含む複合リンクである。

米国特許第６，１８６，９２０号（タイトル：「短ピッチ歯チェーン」、 Ｒｅｂｅｒ、２００１．２．１３．）には、作動中に発生する衝突音のレベルを減らす短ピッチ歯チェーンが開示されている。該チェーンは第１引張リンク、ガイドリンク、二重トーリンク及び第２引張リンクを含む。

日本特開第２０１２−０６２９２０号公報（タイトル：「チェーン」、Ｙｏｓｈｉｋｉ等、２０１２．３．２９．公開）には、第１側におけるチェーンの第１リンク列にある第１ガイドリンク板及び第１ガイドリンク板の内側にある第１内側リンク板が開示されている。第２リンク列において、第２ガイドリンク板が別の側、又は第２側に配置され、第２内側リンク板は第２ガイドリンク板の内側にある。リンクは結合ピンによって結合されて共に編成されている。

上述した特許は、本願に参照として組み込まれている。

３×１レーシング配置により互い違いの内側リンク位置を有する細いチェーンは、オイルポンプ駆動用として用いられる場合、従来の細いレーシングチェーンに比べて改善されたＮＶＨ（ｎｏｉｓｅ−ｖｉｂｒａｔｉｏｎ−ｈａｒｓｈｎｅｓｓ）特性を提供する。２つの内側リンクは互いにオフセットされており、２つの内側リンクのうちの１つはガイド列にある２つのガイド板と整列する。本チェーンの設計は、好ましくはオイルポンプ駆動チェーンとして用いられ、或いは他の補助駆動用として用いられる。

ある実施形態において、チェーンは、ガイドリンク板、非ガイドリンク板及びピンを含む。各リンク板は一対のピン孔を有する。それぞれのピンは、第１ガイドリンク板孔、第１非ガイドリンク板孔、第２非ガイドリンク板孔及び第２ガイドリンク板孔を順に通過する。前記ピンは前記ピン孔を通過して前記リンク板を結合して、互い違いのガイド列と非ガイド列が複数の交互に配置されるリンクセットを形成する。前記第１ガイドリンク板、第１非ガイドリンク板及び第２ガイドリンク板はガイド列にあり、第２非ガイドリンク板は非ガイド列にある。

ある実施形態において、チェーンは複数の内側リンク、複数の外側リンク及び複数のピンを含む。それぞれのリンクは一対の孔を有する。リンクは互い違いのガイド列と非ガイド列に配置される。各ガイド列は第１内側リンク、第１外側リンク及び第２外側リンクを含む。前記第１外側リンクは第１内側リンクに隣接している。前記非ガイド列は、前記第１内側リンクと第２外側リンクに隣接する第２内側リンクを含む。前記それぞれのピンは、前記第１外側リンクのうちの１つにある孔のうちの１つ、前記第１内側リンクのうちの１つにある孔のうちの１つ、前記第２内側リンクのうちの１つにある孔のうちの１つ及び前記第２外側リンクのうちの１つにある孔のうちの１つを通過する。

図１は、リンク板の３×２レーシングを有する従来技術のチェーンを示す。 図２は、リンク板の２×２レーシングを有する従来技術のチェーンを示す。 図３は、本発明の一実施形態によるリンク板の３×１レーシングを有するチェーンを示す。 図４は、本発明の一実施形態によるガイドリンク板の側面図を示す。 図５は、本発明の一実施形態による非ガイドリンク板の側面図を示す。 図６は、ピッチ周波数におけるＮＶＨ結果を示す。 図７は、２×ピッチ周波数におけるＮＶＨ結果を示す。 図８は、３×ピッチ周波数におけるＮＶＨ結果を示す。

互い違いの内側リンク位置を有する３×１チェーンは、従来の細いレーシングチェーンに比べて改善されたＮＶＨ（ｎｏｉｓｅ−ｖｉｂｒａｔｉｏｎ−ｈａｒｓｈｎｅｓｓ）特性を有する細いレーシングを可能にする。前記チェーンは従来のスプロケット結合を維持してチェーンパッケージの大きさと部品数を減少できるように、好ましくはチェーンアセンブリー内の各ガイド列にある正確に１つの内側リンクと２つの外側リンク、及び各非ガイド列にある正確に１つの内側リンクを含む。

好ましい実施形態において、チェーンはガイドリンク板、非ガイドリンク板及びピンを含む。各リンク板は一対のピン孔を有する。各ピンは第１ガイドリンク板孔、第１非ガイドリンク板孔、第２非ガイドリンク板孔及び第２ガイドリンク板孔を順に通過する。前記ピンは、ピン孔を通過してリンク板を結合し、互い違いのガイド列と非ガイド列の交互に配置されるリンクセットを形成する。第１ガイドリンク板、第１非ガイドリンク板及び第２ガイドリンク板はガイド列にあり、第２非ガイドリンク板は非ガイド列にある。

チェーンは、好ましくはサイレントチェーン又は逆歯チェーンという種類のチェーンである。互い違いの内側リンク位置を有するチェーンは、特に、高強度能力が要らないオイルポンプシステムのような補助駆動装置に適用できるが、一般的なタイミング駆動装置より低い負荷を有する任意の駆動装置、例えばポンプ駆動装置または、軸駆動装置にも用いられる。ある実施形態において、チェーンはオイルポンプ駆動チェーンである。

一部自動車用の場合、単一のスプロケットはカム軸駆動チェーンと補助駆動チェーンの両方を駆動させるために２つの列の歯を含むことができる。このような場合、同一のスプロケット歯プロファイルで作動できる２つのチェーンを有することが有利でもあり、該スプロケット歯プロファイルは、ホビング加工、又は粉末金属技術を用いて同一のスプロケット上に形成されていてもよい。補助駆動チェーンに対する要件はカム軸駆動チェーンに対する要件よりはるかに低くてもよく、互い違いの内側リンク位置を有するチェーンは同一のプロファイルで作動するさらに狭くかつ安価な製品を選択可能にして、総スプロケット費用と総チェーン費用を減らすことができる。

従って、３×２逆歯チェーンよりも安価でかつあまり複雑ではないチェーンが、オイルポンプ駆動チェーンのような補助駆動チェーンとして用いられる。従来技術の３×２チェーンレーシングが図１に示されている。チェーン１０は３つのガイドリンク板１４からなるガイド列１２と、２つの非ガイドリンク板１８からなる非ガイド列１６とを含み、ガイドリンク板と非ガイドリンク板とはピン２０によって結合される。ガイド列１２は非ガイド列１６からオフセットされており、ガイドリンク板１４と非ガイドリンク板１８は各ピン２０によって互い違いにレーシングされている。

２×２逆歯チェーンの設計は、内部ガイド列がなく、そのため３×２チェーンレーシングよりも簡単かつ細い設計である。従来技術の２×２チェーンレーシングが図２に示されている。チェーン３０は２つのガイドリンク板１４からなるガイド列３２と２つの非ガイドリンク板１８からなる非ガイド列３４とを含み、ガイドリンク板と非ガイドリンク板とはピン２０によって結合される。ガイド列３２は非ガイド列３４からオフセットされており、ガイドリンク板１４は端部に配置され、非ガイドリンク板１８は互いに隣接して内側に配置される。

互い違いの内側リンク位置を有する３×１チェーンの設計も内部ガイド板がなく、そのため３×２チェーンレーシングよりも簡単かつ細い設計である。３×１チェーンレーシングが図３に示されている。互い違いの内側リンク位置を有するチェーン４０は、２つのガイドリンク板１４と１つの非ガイドリンク板１８ａとからなるガイド列４２、及び１つの非ガイドリンク板１８ｂからなる非ガイド列４４を含み、ガイドリンク板と非ガイドリンク板はピン２０によって結合される。ガイド列４２は非ガイド列４４からオフセットされており、ガイドリンク板１４は端部に配置され、非ガイドリンク板１８ａ、１８ｂは互いに隣接するものの、オフセットされて内側に配置される。

図４はガイドリンク板の側面図を示す。このガイドリンク板１４は一般的に歯又はノッチがないプロファイル４６を有するが、ガイドリンク板１４はスプロケットと結合しないため、他の多くのプロファイルも本発明の要旨内で用いることができる。２つのガイドリンク板孔４８によりガイドリンク板１４がチェーンの一部としてピンにレーシングされ得る。

図５は非ガイドリンク板の側面図を示す。該非ガイドリンク板１８は、一般的に平坦な頂部及びスプロケットと結合するようにノッチ５４によって分離されている一対の歯５０，５２を有するが、このような一般的なプロファイルに対する多くの他の変形例を本発明の要旨内で用いることができる。２つの非ガイドリンク板孔５６によって非ガイドリンク板１８がチェーンの一部分としてピンにレーシングされ得る。

１つの好ましい実施形態において、全てのガイドリンク板は同一のプロファイルを有し、全てのピンは同一の大きさと形状を有する。他の実施形態において、ガイドリンク板は異なるプロファイルを有していてもよい。

非ガイドリンク板は好ましくは全て同一種類のリンク板である。ある好ましい実施形態において、非ガイドリンク板はいずれも逆歯リンク板である。ある好ましい実施形態において、チェーン内の逆歯リンク板はいずれも同一のプロファイルを有する。他の実施形態において、逆歯リンク板は異なるプロファイルを有していてもよい。

同一のガイド板部品、逆歯リンク板部品及びピン部品を有し、図１、２及び３にそれぞれ示されているように３×２、２×２及び３×１でのレーシングにおけるのみ差がある３つの異なるオイルポンプ駆動チェーン設計に対して、動力化されたＮＶＨ比較試験を行った。Ｍａｚｄａ ２．０Ｌ Ｉ４ ４Ｖエンジンを用い、６００〜５０００ＲＰＭのエンジンスピード範囲にわたって試験を行った。半ピッチ周波数、ピッチ周波数、第２高調波、第３高調波、第４高調波及び第５高調波で６００〜５０００ＲＰＭの範囲にわたって作動音レベルを収集して比較した。

ピッチ周波数、２×ピッチ周波数、及び３×ピッチ周波数に対する３×２レーシング、２×２レーシング及び３×１レーシングの全体ＮＶＨ結果が図６、７及び８にそれぞれ示されている。図６はピッチ周波数における３×２チェーンの騒音レベル６０、２×２チェーンの騒音レベル６２、及び３×１チェーンの騒音レベル６４を示す。図７は２×ピッチ周波数における３×２チェーンの騒音レベル７０、２×２チェーンの騒音レベル７２、及び３×１チェーンの騒音レベル７４を示す。図８は３×ピッチ周波数における３×２チェーンの騒音レベル８０、２×２チェーンの騒音レベル８２、及び３×１チェーンの騒音レベル８４を示す。

半ピッチ周波数、ピッチ周波数、第２高調波及び第４高調波で２×２チェーンは、３×２設計と類似する騒音レベルを有するが、第３高調波及び５高調波では、さらに高い騒音レベルを有していた。第３高調波の場合、２×２設計の騒音レベル８２は１５００〜３０００ＲＰＭ、４０００〜４３００ＲＰＭ、及び４７００〜５０００ＲＰＭの範囲で最も著しく高かった（図８参照）。第５高調波の場合に２×２設計の騒音レベルは７００〜３１００ＲＰＭの全体範囲にかけて最も著しく高かった。

対照的に、３×１チェーンは半ピッチ周波数、第３高調波、第４高調波及び第５高調波において３×２と類似する騒音レベルを有し、ピッチ周波数と第２高調波ではさらに低い騒音レベルを有していた。３×１設計の騒音レベル６４は、ピッチ周波数の場合に２０００〜２７００ＲＰＭ及び３８００〜４６００ＲＰＭの範囲で最も著しく低かった（図６参照）。３×１設計の騒音レベル７４は、第２高調波の場合に１９００〜２５００ＲＰＭ、３１００〜３７００ＲＰＭ及び４２００〜４５００ＲＰＭの範囲で最も著しく低かった（図７参照）。３×１レーシングの目標はさらに細いチェーン設計で３×２レーシングの騒音レベルを得ることであったが、３×１レーシングは予期せず実際には２×２レーシング（互い違いのピッチ接触により全ての周波数を高くした）とは対照的に３×２チェーンよりも低い騒音レベルを有していた。以下の表には試験した全周波数範囲に対する騒音の範囲−平均レベルが示されている。

表：ＮＶＨ結果

ある実施形態においては、チェーン経路及び振動に対する良好な制御が要望されたり要求されるが、そうではない場合、互い違いの内側リンク位置を有するチェーンの非対称型設計はチェーンの経路を軸方向に蛇行させてつけることがあるためである。

互い違いの内側リンク位置を有するチェーンと同一のチェーンの幅を得るためにさらに薄いリンクが従来の交互レーシング配置で用いられてもよいが、このような従来のレーシングではより多くの部品が用いられるためコストが高くなる。

従って、ここで説明した本発明の実施形態は本発明の原理の適用に対する例示に過ぎない。ここで例示された実施形態の詳細内容に対する参照は請求の範囲を限定しようとするのではなく、請求範囲自体には本発明に必須なものと見なされる特徴的な事項が記載されている。

Claims (8)

1. チェーンであって、
   それぞれが一対のピン孔を有する複数のガイドリンク板及び複数の非ガイドリンク板；及び
   複数のピンを含み、
   前記ピンのそれぞれは、第１ガイドリンク板孔、第１非ガイドリンク板孔、第２非ガイドリンク板孔及び第２ガイドリンク板孔を順に通過し、前記ピンは前記ピン孔を通過して前記リンク板を結合して、互い違いのガイド列と非ガイド列の複数の交互に配置されるリンクセットを形成し、前記第１ガイドリンク板、第１非ガイドリンク板及び第２ガイドリンク板はガイド列にあり、第２非ガイドリンク板は非ガイド列にあるチェーン。
2. 前記非ガイドリンク板は逆歯リンク板である請求項１に記載のチェーン。
3. 前記チェーンは補助チェーンである請求項１に記載のチェーン。
4. 前記チェーンはオイルポンプ駆動チェーンである請求項１に記載のチェーン。
5. チェーンであって、
   複数の内側リンクと複数の外側リンク；及び
   複数のピンを含み、
   前記リンクのそれぞれは一対の孔を有し、前記リンクは互い違いのガイド列と非ガイド列に配置され、各ガイド列は、第１内側リンク、第１外側リンク及び第２外側リンクを含み、前記第１外側リンクは第１内側リンクに隣接しており、前記非ガイド列は、前記第１内側リンクと第２外側リンクとに隣接している第２内側リンクを含み、
   前記ピンのそれぞれは、前記第１外側リンクのうちの１つにある孔のうちの１つ、前記第１内側リンクのうちの１つにある孔のうちの１つ、前記第２内側リンクのうちの１つにある孔のうちの１つ及び前記第２外側リンクのうちの１つにある孔のうちの１つを通過するチェーン。
6. 前記内側リンクは逆歯リンク板である請求項５に記載のチェーン。
7. 前記チェーンは補助チェーンである請求項５に記載のチェーン。
8. 前記チェーンはオイルポンプ駆動チェーンである請求項５に記載のチェーン。