JP6314055B2 - サイレントチェーン - Google Patents

Description

本発明は、左右一対のガイドプレート及びミドルプレートから成るガイド列と複数のインナープレートから成る非ガイド列とを一対のロッカーピンによってチェーン長手方向に交互に連結したサイレントチェーンに関する。

従来、サイレントチェーンとして、図４乃至図７に示すように、左右一対のガイドプレート５１０及びミドルプレート５２０から成るガイド列５０１と、複数のインナープレート５３０から成る非ガイド列５０３とを、長ピン５４０及び短ピン５５０からなる一対のロッカーピン５０４によってチェーン長手方向に交互に連結したサイレントチェーン５００が知られている。
長ピン５４０は、ガイドプレート５１０のピン孔５１１に嵌合固定されるとともにミドルプレート５２０のピン孔５２１のピンシート部５２２に着座して相対的に回転しない。 短ピン５５０はインナープレート５３０のピン孔５３１のピンシート部５３２に着座して相対的に回転しない。
このことで、長ピン５４０の転動面５４１と短ピン５５０の転動面５５１が直接接触して転動することで、ガイド列５０１と非ガイド列５０３とが屈曲する。

サイレントチェーン５００が直線状態の時、図５に示すように、長ピン５４０の転動面５４１と短ピン５５０の転動面５５１がピッチラインＰ上の接触点Ｔ１で接触し、矢印で示すように、上方にも下方にも転動可能である。
サイレントチェーン５００がスプロケットに掛け回されて内周側に屈曲（以降、「正屈曲」という。）する際には、図６に示すように、長ピン５４０の転動面５４１と短ピン５５０の転動面５５１が、接触点Ｔ２が外周側（上方）に変位するように転動する。
サイレントチェーン５００が外周側に屈曲（以降、「逆屈曲」という。）する際には、図７に示すように、長ピン５４０の転動面５４１と短ピン５５０の転動面５５１が、接触点Ｔ３が内周側（下方）に変位するように転動する。

ピン孔５２１、ピン孔５３１は、それぞれ、ピンシート部５２２、５３２を除いて円形に形成されており、ミドルプレート５２０のピン孔５２１は屈曲時の短ピン５５０の相対的な移動を一切規制せず、インナープレート５３０のピン孔５３１は屈曲時の長ピン５４０の相対的な移動を一切規制しない。
このため、正屈曲、逆屈曲ともに、長ピン５４０の転動面５４１と短ピン５５０が転動可能な範囲において自由に屈曲可能となっている。
したがって、使用時のフリースパンでのサイレントチェーン５００の屈曲を規制して振動や波打を抑制するためには、チェーンガイドやテンショナ等の規制部材を設ける必要があった。
これらの規制部材はサイレントチェーンに直接接触するため、摺動抵抗や接触音の新たな発生源となる虞があった。

このような問題を緩和するために、サイレントチェーン自体の構造で屈曲を規制するものとして、ロッカーピンの弾性変形を利用して屈曲抵抗を与えたものが公知である（特許文献１等参照。）。
また、ピン孔の上下に屈曲規制部（直線状屈曲変位許容面４６、直線状逆反り阻止面４８）を設け、サイレントチェーンの振動や波打を抑制するものが公知である（特許文献２等参照。）。

特開２０１３−２１００３５号公報 特開２００１−１７３７３２号公報

しかしながら、特許文献１で公知のものでは、ロッカーピンをピン孔に対して弾性変形させるためある程度の剛性の低い材質とする必要があり、従来のロッカーピンとは異なる特殊なものとなり、製造コストが増大するという問題があった。
また、高負荷の動力伝達で使用するような場合はロッカーピンの剛性、強度、耐久性が要求され、弾性変形を大きくすることは困難で振動や波打を充分に抑制することはできなかった。
さらに、チェーン張力方向にロッカーピンの弾性変形に起因する別の振動が発生する虞があった。

特許文献２で公知のものでは、ピン孔に設けられたピン位置規制面（４０、４２）によってピン孔と一方のロッカーピンの相対位置を固定した上で、他方のロッカーピンの相対的な転動範囲を屈曲規制部（直線状屈曲変位許容面４６、直線状逆反り阻止面４８）により規制しているため、ピン位置規制面（４０、４２）と屈曲規制部（直線状屈曲変位許容面４６、直線状逆反り阻止面４８）を連続する直線とすることができず、複雑なピン孔形状となる。
また、ロッカーピンをピン位置規制面（４０、４２）によってピン孔に固定するために、ロッカーピンの断面形状も特別な形状とする必要があり、さらに、要求される許容屈曲範囲によっては、ピン孔のピン位置規制面（４０、４２）と屈曲規制部（直線状屈曲変位許容面４６、直線状逆反り阻止面４８）を連続して形成するために、ロッカーピン自体の形状も変更しなければならない場合があり、特殊な設計とするために製造コストが増大するという問題があった。

本発明は、これらの問題点を解決するものであり、特殊な形状、材質のロッカーピンを使用することなく、剛性、強度、耐久性を維持し、ピン孔の形状を単純化しつつ、振動や波打を抑制するサイレントチェーンを提供することを目的とするものである。

本発明に係るサイレントチェーンは、左右一対のガイドプレート及び前記左右一対のガイドプレート間に配置されたミドルプレートから成るガイド列と、複数のインナープレートから成る非ガイド列とを、前記ミドルプレート及びインナープレートに設けられた前後一対のピン孔に挿入される一対のロッカーピンによってチェーン長手方向に交互に連結したサイレントチェーンであって、前記ミドルプレート及び前記インナープレートの少なくとも一方の前後一対のピン孔は、外周側直線部と内周側直線部とを有し、前記外周側直線部は、順方向屈曲時の前記ロッカーピンの屈曲外周側への移動を規制する平坦面状に形成され、前記内周側直線部は、逆方向屈曲時の前記ロッカーピンの屈曲内周側への移動を規制する平坦面状に形成され、前記外周側直線部及び前記内周側直線部は、互いに平行に形成されていることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項１に係る発明によれば、ミドルプレート及びインナープレートの少なくとも一方の前後一対のピン孔は、外周側直線部と内周側直線部とを有し、外周側直線部は、順方向屈曲時の前記ロッカーピンの屈曲外周側への移動を規制する平坦面状に形成され、内周側直線部は、逆方向屈曲時の前記ロッカーピンの屈曲内周側への移動を規制する平坦面状に形成され、外周側直線部及び内周側直線部は、互いに平行に形成されていることにより、ピン孔の形状が単純化されるとともに、特殊な形状や材質のロッカーピンを使用することなく、外周側直線部及び内周側直線部が、それぞれ、正屈曲、逆屈曲を規制し、振動や波打を抑制することが可能となる。
また、特殊な形状や材質のロッカーピンを使用する必要がないため、高負荷の動力伝達で使用するような場合でも、要求される剛性、強度、耐久性を容易に確保できるロッカーピンを採用することが可能となる。

本請求項２に記載の構成によれば、外周側直線部は、サイレントチェーンが直線状に延びた状態で、ピッチラインに対して傾きを有するように形成されていることで、ピン孔と相対的に固定されるロッカーピンを外周側直線部に当接しないように設計できるためロッカーピンとピン孔の隙間や公差を、外周側直線部と内周側直線部とを有しない従来のピン孔と同じ隙間や公差とすればよく、特殊な形状や材質のロッカーピンを使用する必要がなく、かつロッカーピンの寸法精度も従来と同じとすることができる。
本請求項３に記載の構成によれば、ミドルプレート及びインナープレートの両方の前後一対のピン孔は、外周側直線部及び内周側直線部とを有することにより、一対のロッカーピンの両方を、両方のピン孔で規制することができるため、さらに確実に正屈曲、逆屈曲を規制し、振動や波打を抑制することが可能となる。
本請求項４に記載の構成によれば、サイレントチェーンが直線状に延びた状態で、ミドルプレートの内周側直線部とインナープレートの内周側直線部とが側方から見て交差するように設けられていることにより、ピン孔と相対的に固定されるロッカーピンを内周側直線部に当接しないように設計できるため、ロッカーピンとピン孔の隙間や公差を従来のサイレントチェーンと同じ隙間や公差とすればよく、特殊な形状や材質のロッカーピンを使用する必要がなく、かつロッカーピンの寸法精度も従来と同じとすることができる。
本請求項５に記載の構成によれば、ミドルプレート及びインナープレートの両方の前後一対のピン孔は、外周側直線部、内周側直線部及びロッカーピンとの係合部を除いて、複数の異なる半径の円弧を繋げた形状に形成されていることにより、長孔のピン孔用に設計されたロッカーピンを有するサイレントチェーンに適用することが可能となる。

本発明の第１実施形態のサイレントチェーンの直線状態時の連結ピンとピン孔の関係図。 本発明の第１実施形態のサイレントチェーンの正屈曲時の連結ピンとピン孔の関係図。 本発明の第２実施形態のサイレントチェーンの直線状態時の連結ピンとピン孔の関係図。 従来のサイレントチェーンの説明図。 従来のサイレントチェーンの直線状態時の連結ピンとピン孔の関係図。 従来のサイレントチェーンの正屈曲時の連結ピンとピン孔の関係図。 従来のサイレントチェーンの逆屈曲時の連結ピンとピン孔の関係図。

本発明は、左右一対のガイドプレート及び左右一対のガイドプレート間に配置されたミドルプレートから成るガイド列と、複数のインナープレートから成る非ガイド列とを、ミドルプレート及びインナープレートに設けられた前後一対のピン孔に挿入される一対のロッカーピンによってチェーン長手方向に交互に連結したサイレントチェーンであって、ミドルプレートのピン孔及びインナープレートの少なくとも一方の前後一対のピン孔は、外周側直線部と内周側直線部とを有し、外周側直線部は、順方向屈曲時の前記ロッカーピンの屈曲外周側への移動を規制する平坦面状に形成され、内周側直線部は、逆方向屈曲時のロッカーピンの屈曲内周側への移動を規制する平坦面状に形成され、外周側直線部及び内周側直線部は、互いに平行に形成され、通常の形状、材質のロッカーピンを使用することができ、剛性、強度、耐久性を維持し、ピン孔の形状も単純化しつつ、振動や波打を抑制するものであれば、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。

本発明のサイレントチェーンの各構成部材の具体的な素材は、チェーンの張力を適正に保持するための強度を有するものであれば如何なるものでも良く、強度、加工性、経済性の観点から鋼材や鋳鉄等の鉄系材料を用いるのが好ましく、特にガイドプレート、ミドルプレート及びインナープレートは、鋼鈑を打ち抜いて形成するのが好ましい。
以下に、本発明の実施形態であるサイレントチェーンについて、図面に基づいて説明する

本発明の第１実施形態であるサイレントチェーン１００は、ミドルプレート１２０のピン孔１２１の形状及びインナープレート１３０のピン孔１３１の形状を除いて、図４に示す従来のサイレントチェーン５００と同様である（図４の符号を１００番代にしたものに相当する。）。
ミドルプレート１２０のピン孔１２１及びインナープレート１３０のピン孔１３１は、図１、図２に示すように、それぞれ、平坦面状に形成された外周側直線部１２３、１３３と内周側直線部１２４、１３４とを有しており、外周側直線部１２３、１３３と内周側直線部１２４、１３４は、それぞれ、平行かつ同一の長さに形成されている。

サイレントチェーン１００が直線状態の時、図１に示すように、ミドルプレート１２０のピン孔１２１の内周側直線部１２４は、短ピン１５０の最下部に当接するように形成され、インナープレート１３０のピン孔１３１の内周側直線部１３４は、長ピン１４０の最下部に当接するように形成されている。
このことで、長ピン１４０の転動面１４１と短ピン１５０の転動面１５１の当接点Ｔ１がピッチラインＰより下がる方向の屈曲が規制されるため、フリースパンにおける逆屈曲が抑制される。

一方、ミドルプレート１２０のピン孔１２１の外周側直線部１２３は、短ピン１５０の最上部と離間し、インナープレート１３０のピン孔１３１の外周側直線部１３３は、長ピン１４０の最上部に離間するように形成されている。
このことで、長ピン１４０の転動面１４１と短ピン１５０の転動面１５１の当接点Ｔ１がピッチラインＰより上がる方向の屈曲は許容されており、直線状態から正屈曲が許容される。

サイレントチェーン１００が所定の角度正屈曲した時、図２に示すように、ミドルプレート１２０のピン孔１２１の外周側直線部１２３は、短ピン１５０の最上部に当接し、インナープレート１３０のピン孔１３１の外周側直線部１３３は、長ピン１４０の最上部に当接する。
このことで、長ピン１４０の転動面１４１と短ピン１５０の転動面１５１の当接点がＴ２より上方まで達することが規制されるため、正屈曲の上限を規制することができる。
この上限を、最小径のスプロケットに巻き掛けた際の正屈曲を基準に設定することで、フリースパンにおける必要以上の正屈曲が抑制される。

本実施形態では、サイレントチェーン１００が直線状態の時に、長ピン１４０の転動面１４１と短ピン１５０の転動面１５１との当接点Ｔ１が存在するピッチラインＰが、ピン孔１２１、１３１の中心より下方となるように設計されている。
このため、外周側直線部１２３、１３３と内周側直線部１２４、１３４を同一の長さとしても、直線状態において逆屈曲が規制され正屈曲が許容されるが、ピッチラインＰの位置や、必要とする正屈曲の角度等の条件に応じて、外周側直線部１２３、１３３と内周側直線部１２４、１３４を、それぞれ、適宜の長さに形成してもよい。
また、外周側直線部と内周側直線部は、ミドルプレート１２０のピン孔１２１及びインナープレート１３０のピン孔１３１の、いずれか一方にのみ設けてもよい。

本発明の第１実施形態であるサイレントチェーン２００は、長ピン２４０の断面形状、短ピン２５０の断面形状、ミドルプレート２２０のピン孔２２１の形状及びインナープレート２３０のピン孔２３１の形状を除いて、図４に示す従来のサイレントチェーン５００と同様である（図４の符号を２００番代にしたものに相当する。）。
ミドルプレート２２０のピン孔２２１及びインナープレート２３０のピン孔２３１は、図３に示すように、それぞれ、平坦面状に形成された外周側直線部２２３、２３３と内周側直線部２２４、２３４とを有しており、外周側直線部２２３、２３３と内周側直線部２２４、２３４は、それぞれ、平行かつ同一の長さに形成されている。
また、ピン孔２２１、２３１は、それぞれ、外周側直線部２２３、２３３、内周側直線部２２４、２３４及び長ピン２４０、短ピン２５０との係合部であるピンシート部２２２、２３２を除いて、複数の異なる半径の円弧を繋げた形状に形成されている。

本実施形態の動作は、第１実施形態同様に、直線状態において逆屈曲が規制され正屈曲が許容され、正屈曲時には、必要以上の正屈曲が規制され、そのことで、フリースパンにおける振動や波打を抑制するものである。
また、本実施形態では、正屈曲時の長ピン２４０の転動面２４１と短ピン２５０の転動面２５１との当接点の移動にともなって、ピン孔２２１、２３１と、長ピン２４０、短ピン２５０の上下方向の相対位置を変化させることができ、このことで、屈曲に応じてチェーン長手方向のピッチ長さを変化させることが可能となる。
このことで、規制された範囲内の屈曲であっても、チェーン張力によって振動や波打を抑制することが可能となる。

１００、２００、５００ ・・・ サイレントチェーン
５０１ ・・・ ガイド列
５０３ ・・・ 非ガイド列
５０４ ・・・ ロッカーピン
５１０ ・・・ ガイドプレート
５１１ ・・・ ピン孔
１２０、２２０、５２０ ・・・ ミドルプレート
１２１、２２１、５２１ ・・・ ピン孔
１２２、２２２、５２２ ・・・ ピンシート部
１２３、２２３ ・・・ 外周側直線部
１２４、２２４ ・・・ 内周側直線部
１３０、２３０、５３０ ・・・ インナープレート
１３１、２３１、５３１ ・・・ ピン孔
１３２、２３２、５３２ ・・・ ピンシート部
１３３、２３３ ・・・ 外周側直線部
１３４、２３４ ・・・ 内周側直線部
１４０、２４０、５４０ ・・・ 長ピン
１４１、２４１、５４１ ・・・ 転動面
１５０、２５０、５５０ ・・・ 短ピン
１５１、２５１、５５１ ・・・ 転動面
Ｐ ・・・ ピッチライン
Ｔ１ ・・・ 当接点（直線時）
Ｔ２ ・・・ 当接点（正屈曲時）
Ｔ３ ・・・ 当接点（逆屈曲時）

Claims (5)

1. 左右一対のガイドプレート及び前記左右一対のガイドプレート間に配置されたミドルプレートから成るガイド列と、複数のインナープレートから成る非ガイド列とを、前記ミドルプレート及びインナープレートに設けられた前後一対のピン孔に挿入される一対のロッカーピンによってチェーン長手方向に交互に連結したサイレントチェーンであって、
   前記ミドルプレート及び前記インナープレートの少なくとも一方の前後一対のピン孔は、外周側直線部と内周側直線部とを有し、
   前記外周側直線部は、順方向屈曲時の前記ロッカーピンの屈曲外周側への移動を規制する平坦面状に形成され、
   前記内周側直線部は、逆方向屈曲時の前記ロッカーピンの屈曲内周側への移動を規制する平坦面状に形成され、
   前記外周側直線部及び前記内周側直線部は、互いに平行に形成されていることを特徴とするサイレントチェーン。
2. 前記外周側直線部は、サイレントチェーンが直線状に延びた状態で、ピッチラインに対して傾きを有するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のサイレントチェーン。
3. 前記ミドルプレート及び前記インナープレートの両方の前後一対のピン孔は、前記外周側直線部及び前記内周側直線部とを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のサイレントチェーン。
4. サイレントチェーンが直線状に延びた状態で、前記ミドルプレートの前記内周側直線部と前記インナープレートの前記内周側直線部とが側方から見て交差するように設けられていることを特徴とする請求項３に記載のサイレントチェーン。
5. 前記ミドルプレート及び前記インナープレートの両方の前後一対のピン孔は、前記外周側直線部、前記内周側直線部及び前記ロッカーピンとの係合部を除いて、複数の異なる半径の円弧を繋げた形状に形成されてい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サイレントチェーン。

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