CN103836114B

CN103836114B - 无声链以及无声链传动装置

Info

Publication number: CN103836114B
Application number: CN201310587247.3A
Authority: CN
Inventors: 田中干树; 奥浩章
Original assignee: Daido Kogyo Co Ltd
Current assignee: Daido Kogyo Co Ltd
Priority date: 2012-11-22
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2033-11-20
Also published as: EP2735765A3; US20140141914A1; EP2735765B1; KR20140066113A; JP5421448B1; CN103836114A; JP2014105717A; KR102124221B1; EP2735765A2; US9222545B2

Abstract

本发明提供无声链以及无声链传动装置，能够减小与链导的摩损并且稳定链条的动作。将内侧链节板（3）的背面形成为中间高的弧形。使从节线至该中间高的顶部（12）的高度与从节线至导向链节板5的突缘部顶部（20）的高度相等，中间高的顶部（12）每隔一个节距而与链导（30）的引导面（30a）接触（A），突缘部顶部（20）错开半个节距且每隔一个节距而与链导（30）的引导面（30a）接触（B）。

Description

无声链以及无声链传动装置

技术领域

本发明涉及一种无声链，特别是在发动机中，适用于将曲轴的旋转传递至凸轮轴的正时链，详细地涉及背面与链导抵接而被引导的无声链以及无声链传动装置的结构。

背景技术

通常，无声链具备：内侧链节板，其具有与链轮的齿啮合的一对齿；导向链节板，其配置在内侧链节板的两端并引导无声链使其不脱离链轮，利用固定于导向链节板的销而将上述内侧链节板连结为弯曲自如。该无声链特别是在用作上述正时链的情况下，该无声链的背面与链导滑动接触，对无声链赋予规定张力并且防止振动地进行引导。

以往存在如下的无声链，其从连结销孔中心的线到内侧链节板以及导向链节板背面的长度相等。此外提出：使用导向链节板上具有分叉部的低刚性导向链节板，以及考虑销与内侧链节板的销孔的间隙，将到该内侧链节板的背面的长度设定为：到过盈配合的导向链节板的背面为止的长度加上上述间隙的1/2所得的值以上（专利文献1）。

专利文献1：日本专利第4618846号公报

上述专利文献1的无声链，内侧链节板的背面（连结两个销孔的中心的直线与通过上述中心的垂直线之间的部分）由直线状的平坦面形成，内侧链节板的背面整体与上述链导接触而被引导，并且防止具有上述分叉部的导向链节板的背面（突缘部）以小接触面而猛烈地抵接，所以能够防止在链导的引导面端部产生边缘状的磨损痕迹。

但是，由于上述无声链的内侧链节板的背面整体与链导滑动接触，所以摩损（摩擦损失）增大，并且有时会在导向链节板背面与链导的引导面之间产生间隙，而导致链条的动作变得不稳定（例如宽度方向以及扭转方向的振动），在该情况下，内侧链节板与链轮的啮合不当，所以可能会产生啮合噪音或降低传动效率。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供解决上述问题的无声链以及无声链传动装置，能够减少链节板背面与链导的接触面积并稳定地引导链条。

本发明的无声链（1₁）（1₂），具备：内侧链节板（3），其具有一对齿部（7、7）以及一对销孔（6、6）；导向链节板（5）、（50），它们具有销孔（15）且配置在沿宽度方向排列的上述内侧链节板的两边外侧，

利用固定于上述导向链节板（5）、（50）的销孔（15）的销（2）而将上述内侧链节板（3）沿宽度方向以及长度方向排列，并将沿长度方向相邻的上述内侧链节板以能够弯曲的方式连结成环状，

上述无声链的特征在于，

上述内侧链节板（3）的背面形成为中间高的弧形，

上述导向链节板（5）、（50）在销孔（15）的背面侧部分具有抵接部（19）、（51），

从连结上述销孔的中心的线（L-L）到上述内侧链节板（3）的背面的上述中间高的顶部（12）的长度（Hi）、与从连结上述销孔的中心的线（L-L）到上述导向链节板（5）、（50）的背面的上述抵接部顶部（20）、（51）的长度（Hg）实质上相等。

例如参照图2、图4，上述内侧链节板（3）的上述中间高的顶部（12）形成于一对上述销孔（6、6）的中央部，

在侧面观察时，多个上述内侧链节板的上述中间高的顶部（12）（A）每隔一对上述销孔的间隔亦即一个节距（P）而形成，并且上述导向链节板（5）、（50）的上述抵接部顶部（20）、（51）（B）位于相邻的上述中间高的顶部（12）的中央部且每隔上述一个节距而形成。

例如参照图2（B），上述导向链节板（5）由具有一对销孔（15、15）并且在背面侧的上述销孔的中央部分具有分叉部（17）的低刚性型导向链节板形成，该分叉部的长度方向的两侧的突缘部（19、19）是上述抵接部。

例如参照图2（B），在上述抵接部亦即突缘部（19）具有平坦面（20），该平坦面比上述销（2）的直径（D）短（a）且与连结上述销孔（15、15）的中心的线（L-L）平行，

上述平坦面（20）是上述抵接部顶部。

例如参照图6、图7，上述导向链节板（50）由具有一个销孔（15）且以该销孔为中心的圆环状的垫圈型导向链节板形成，上述销孔的背面侧是上述抵接部（51）。

上述内侧链节板（3）的上述中间高的顶部（12）的表面粗糙度低于（好于）上述导向链节板（5）的上述抵接部顶部（20）（51）的表面粗糙度。

例如参照图1、图6，上述导向链节板（5）的板厚（tg）小于上述内侧链节板（3）的板厚（ti）。

例如参照图3，本发明的无声链传动装置的特征在于，具备：上述无声链（1₁）（1₂）；供上述无声链卷挂的驱动侧链轮（26）和从动侧链轮（27、29）；以及与上述无声链的背面滑动接触来引导该无声链的链导（30、31、32），上述内侧链节板（3）的上述中间高的顶部（12）以及上述导向链节板（5）的上述抵接部顶部（20）与上述链导的引导面（30a）滑动接触。

此外，上述括号内的附图标记用于与附图进行对照，但不对权利要求书所记载的结构带来任何结构上的影响。

根据技术方案1或8的本发明，从销孔中心线（节线）到内侧链节板的背面的中间高的顶部、以及从销孔中心线（节线）到导向链节板的背面的抵接部顶部的长度（高度）相等，所以内侧链节板的背面以及导向链节板的背面抵接于链导而被引导，此时抵接部是背面的一部分，所以接触面积小，从而能够减小摩损，提高传递效率。

另外，对上述无声链而言，并不局限于内侧链节板的背面，也可以是导向链节板的背面抵接于链导，遍及无声链的宽度方向的整个区域被链导引导，并且导向链节板的背面抵接部是与销对应的链的宽度方向两端，从而防止在其宽度方向以及扭转方向等的振动而稳定地对链进行引导，因此能够减小啮合噪音、提高传动效率。

根据技术方案2的本发明，内侧链节板的背面中间高的顶部位于销孔的中央部，在侧面观察时每隔一个节距而与沿宽度方向相邻的内侧链节板交替，另外在侧面观察时导向链节板的背面抵接部位于上述中间高的顶部的中央部，且每隔一个节距并且排列在宽度方向两端部，因此整体均衡地抵接于链导，从而能够稳定无声链的动作。

根据技术方案3的本发明，导向链节板由具有分叉部的低刚性型导向链节板形成，其突缘部成为抵接部，抵接于链导。

根据技术方案4的本发明，上述导向链节板的突缘部具有平坦面，该平坦面成为抵接部顶部并确保其与链导之间的接触面积，从而能够阻止滑动接触的突缘部以及链导的早期磨损而稳定地对无声链进行引导。

根据技术方案5的本发明，由于导向链节板由垫圈型导向链节板形成，所以能够实现无声链的轻型化，并且由上述垫圈形成的导向链节板能够根据状况进行旋转，从而改变其与链导的接触位置。

根据技术方案6的本发明，多个内侧链节板的背面的中间高部与导向链节板的背面抵接部的接触面积，大于与链导接触的面积，但是该中间高的顶部的表面粗糙度低于抵接部顶部的表面粗糙度，所以能够减小整体的磨损。

根据技术方案7的本发明，由于导向链节板的板厚小于内侧链节板的板厚，所以能够实现无声链的轻型化，在导向链节板由在背面侧具有分叉部的低刚性型导向链节板形成的情况下，对组装后链条作用有比屈服载荷大的拉伸载荷的预载荷，对与导向链节板同列的引导列的内侧链节板也与没有导向链节板的非引导列的内侧链节板同样地进行节距矫正，从而能够提高节距精度。

附图说明

图1是表示本发明的无声链的图，（A）是俯视图，（B）是主视图。

图2（A）是表示内侧链节板的主视图，（B）是表示导向链节板的主视图。

图3是表示使用了无声链的传动装置的概要的主视图。

图4是表示本发明的无声链与链导的抵接状态的主视图。

图5（A）是表示本发明的摩擦测试的结果的图，（B）是表示该试验装置的图。

图6是表示本发明的其他实施方式的无声链的图，（A）是俯视图，（B）是主视图。

图7（A）是表示内侧链节板的主视图，（B）是表示垫圈型导向链节板的主视图。

图8是表示链导的剖视图。

附图标记说明：1₁、1₂…无声链；2…销；3…内侧链节板；5…导向链节板；6…销孔；7…齿部；15…销孔；12…中间高的顶部；19…抵接部（突缘部）；20…抵接部（突缘部）顶部（平坦面）；30、31、32…链导；50…垫圈型导向链节板；51…抵接部顶部；A、B…接触部。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。如图1（A）、（B）所示，本发明的无声链1₁利用销2将内侧链节板3交替地连结从而构成为环状，在这些内侧链节板3的连结列（横列）的两边最外侧配置有导向链节板5。上述销2通过铆接、过盈配合等被固定于左右导向链节板5、5，因此具有导向链节板的导向链节列G，包括内侧链节板在内不会相对于销2进行相对旋转，与该导向链节列相邻的非导向链节列N的内侧链节板3相对于销2进行相对旋转，所以无声链1₁能够自由地弯曲。

如图2（A）所示，内侧链节板3具有左右一对销孔6、6，在将这些销孔的中心O、O连结的线L-L（以下称作节线）的内径侧即正面侧具有一对齿部7、7。该齿部7在其中间的分叉部9侧形成有内侧平坦面10、10，并在各齿的外侧形成有外侧平坦面11、11。对上述齿部7而言，内侧平坦面10以及外侧平坦面11与链轮的齿接合的啮合机构例如在内侧平坦面10开始与链轮齿接合而进行啮合之后，外侧平坦面11就位于链轮齿（内股接触，外股就位）。

上述内侧链节板3的节线的外径侧即背面侧由规定半径R的弧形构成，因此左右销孔6、6之间的中央即中央部成为最高的中间高的部分。从上述节线L-L到最高的中央的中间高的顶部12的长（高）Hi被设定为规定值。上述背面侧R相对于销孔间隔即节距P优选设定为3P～16P之间。另外，将包括上述中间高的顶部12的弧形侧端面以高精度磨削、抛光加工来进行精密加工（例如Ra0.05～0.5）。

如图2（B）所示，导向链节板5具有一对销孔15、15，节线L-L的内径侧（正面侧）抵接于链轮的齿侧面，从而形成阻止无声链11横向移动的形状，其内径端形成为凹状的弧形16。该导向链节板5的节线L-L的外径侧即背面由成为上述中央部分浅的分叉部17的低刚性型导向链节板形成，在该分叉部17的前后且在与上述销孔15、15的外径侧对应的位置即背面侧部分形成有突缘部（抵接部）19、19。该突缘部19整体由弧形构成，但最远离上述节线L-L的突缘部顶部20由与上述节线L-L平行的直线状的平坦面（平面）形成。该平坦面（突缘部顶部）20位于与上述销孔15对应的位置，该平坦面的长度a小于销2的直径D，优选为相对于销径D为0.1D～0.4D的范围内。

从上述节线L-L到上述突缘部19的平坦面（顶部）20的长度（高度）Hg、与从上述节线L-L到上述内侧链节板3的背面中间高的顶部12的长度（高度）Hi被设定为实质上相等（Hi＝Hg）。此外，上述实质上相等是指，内侧链节板3以及导向链节板5的背面与链导接触时为共同接触，并且由内侧链节板3的销孔6与销2的游隙配合关系产生的间隙的1/2的大小的差异包括在实质上相等的范围内。

上述突缘部平坦面20被磨削、抛光而以高精度被加工，但也可以不高于上述内侧链节板3的背面（12）的加工精度（表面粗糙度低），表面粗糙度也可以为上述加工精度（Ra0.8～2.0）。

如图1（A）所示，上述无声链1₁的导向链节板5的板厚tg被设定为小于内侧链节板3的板厚ti（tg＜ti）。例如，导向链节板5的板厚tg相对于内侧链节板3的板厚ti优选为0.3～0.7倍的范围（tg＝0.3ti～0.7ti）。无声链1₁在组装完成后，被以屈服载荷以上的张力拉伸，吸收初始伸长量并进行调整节距的预载荷操作。此时，导向链节列G比非导向链节列N在链节板的片数上多一片，但与具有上述板厚之差以及上述分叉部17的低刚性导向链节板5的形状相近，全部的内侧链节板3受到大致相同的应力，从而能够实现节距精度的提高，并能够减小由于使用而导致的节距精度的恶化。

上述无声链1₁适用于发动机的正时链。如图3所示，该无声链传动装置25由被固定于曲轴的驱动侧链轮26、分别被固定于两个凸轮轴的从动侧链轮27、29、被卷挂于上述驱动侧链轮26与从动侧链轮27、29之间的上述无声链1₁构成。在上述无声链1₁的背面侧，链导30、31、32进行滑动接触来引导链条。驱动侧链轮26与从动侧链轮29之间的张紧侧以及两个从动侧链轮27、29之间的链导30、32由被安装于固定部件的导轨状的靴部件构成，驱动侧链轮26与从动侧链轮27之间的松弛侧的链导31由链张紧器构成。该链张紧器31与链背面滑动接触，其构成为包括：被枢轴支承销33支承为能够摆动的靴部件35、以及通过油压或者弹簧对应链张力对该靴部件进行调整的调整部件36。

该无声链传动装置25将由曲轴驱动的驱动侧链轮26的旋转减速至1/2并传递至从动侧链轮27、29，在适当的时刻驱动两个凸轮轴。此时，为防止无声链1₁的振动等来稳定链条的动作，链条的背面侧与链导30、31、32以夹有油的方式滑动接触，以稳定链条运转。为稳定上述正时链1₁的动作，需要使链条与链导适当地进行滑动接触，而且，由于实现影响汽车的油耗性能的摩损（摩擦损失）的减少，并且直至汽车报废为止不更换链条，所以能够实现高的耐久性与可靠性。

图4表示该无声链1₁与链导30、31、32滑动接触的状况。此外，链导为弓形，严格来说不是直线，但相对于链节距而言上述弓形的弯曲很小，所以看作直线，这是实质应用中允许的设计的微小误差。另外，链导以张紧侧的链导30为代表来表示，但其他链导31、32也相同。无声链1₁的内侧链节板3与链导30的引导面30a在中间高的顶部12接触，无声链1₁的导向链节板5与链导30的引导面30a在突缘部顶部20接触。上述中间高的顶部12位于销2的间隔即一个节距P的中央，且在各内侧链节板3各有一个，但内侧链节板3与导向链节列G和非导向链节列N交替地连结，因此在侧面观察时，上述中间高的顶部12的接触部A在各节距P的中央部每隔各节距P各有一个。上述突缘部顶部20在各导向链节板5上的各销2上有两个，仅存在于导向链节列G，因此在各销（节距）上每隔各节距P有一个上述突缘部顶部20的接触部B。

在侧面观察时，对无声链1₁整体而言，上述接触部A以及B每隔1/2节距而分别配置，并且等间隔（1/2P）地配置。中间高的顶部12的接触部A的面积由内侧链节板3的板厚ti以及其背面弧形的半径R决定，上述半径R越小中间高的顶部12的接触部A的面积越小，但在R＝3P以下时，对链导30的磨损变大，在R＝16P以上时，摩擦面积变大，从而无法获得所希望的摩损（摩擦损失）的减少效果。突缘部顶部20的接触部B的面积由导向链节板5的板厚tg以及平坦面20的长度（范围）a决定。优选在a＝0.4D以下时比超过该长度能够获得更大的摩损（摩擦损失）效果，并且在a＝0.1D以下时，对链导的磨损变大。在该无声链1₁中，保证链导30的磨损进度在允许范围内，并且设定为能够获得所希望的摩损（摩擦损失）的减少效果的范围。另外，增加接触数（A）并提高（改善）板厚较厚的内侧链节板3的背面粗糙度精度，对摩损的减少有效果。

由导向链节板5的突缘部顶部20构成的接触部B位于无声链1₁的宽度方向两端，并且在各节距P相对内侧链节板3的接触部A错开半个节距为，所以能够有效地抑制链条的在宽度方向以及扭转方向的振动，从而稳定无声链1₁的动作。因此，适当调整无声链1₁与链轮26、27、29的啮合，能够减小啮合噪音并提高传递效率以及耐久性。

接着，根据图5对无声链的摩损（摩擦损失）的性能试验进行说明。如图5（B）所示，在摩损试验机中，无声链卷挂于驱动侧链轮40与从动侧链轮41之间，上述驱动侧链轮40安装于连结有马达以及扭力计的驱动轴，上述从动侧链轮41安装于连结有电磁制动器以及扭力计的从动轴，在无声链张紧侧设置有引导链条背面的固定链导42。利用马达使驱动侧链轮40旋转，从而利用电磁制动器经由无声链使承受载荷的从动侧链轮41旋转。此时，无声链上在其与配置于链条的张紧侧的链导42之间作用有滑动阻力，利用上述驱动侧以及从动侧的扭力计来检测两轴的扭矩差，并将该扭矩差作为摩损（摩擦损失）进行测定。

利用该摩损试验机对同尺寸（节距P＝6.35mm）的上述本发明的无声链1₁与内侧链节板以及导向链节板的背面由直线状的平坦面构成且在链导的侧视图中遍及全长接触的现有产品进行了比较。此外，使用各链节板的背面粗糙度等以高精度加工的同等程度的无声链。如图5（A）所示，根据上述试验的结果，能够确认本发明的无声链比现有产品减少约25％摩损（摩擦损失）。

接着，根据图6～图8，对本发明的其他实施方式进行说明。此外，本实施方式将导向链节板作为垫圈型，内侧链节板3等的其他部件与之前的实施方式相同，所以标注相同附图标记而省略说明。如图6（A）、（B）所示，本无声链1₂具有被销2交替连结的内侧链节板3以及配置于内侧链节板3的宽度方向链节列的最外侧并对上述销2进行卡止且固定的导向链节板50。导向链节板50由具有销孔15的圆环形状的垫圈型构成。因此，该导向链节板50位于与销孔15对应的部分，其背面侧外径面成为背面抵接部51。此外，该垫圈型导向链节板50与一个销对应，所以准确地说不构成链节，但方便起见将其称作链节板。

如图7所示，该导向链节板50的背面抵接部51由与从节线L-L至内侧链节板3的背面中间高的顶部12的长度（高度）Hi相同的长度（高度）Hg构成。即、垫圈型导向链节板50由与上述长度Hi、Hg相同的半径R构成，其背面侧的顶部51成为与链导抵接的抵接部顶部。

因此，本无声链1₂与之前的无声链1₁一样，也是相对于链导而在侧面观察时每隔一个节距，与导向链节板50的抵接部顶部51接触，在其中央每隔一个节距而与内侧链节板3的中间高的顶部12接触，整体能够在长度方向每隔1/2节距有一个接触部。

上述垫圈型导向链节板50与链轮齿侧面接触的部分少，链轮齿引导链条的功能变差，所以如图8所示，使用链导30’上带有凸缘的链导。本链导30’在与链的背面滑动接触的滑动接触部30’a的两端向内径侧突出地形成有凸缘部30’b、30’b。这些凸缘部30’b使无声链1₂不左右振动地被各链轮引导并适当地进行啮合。

上述垫圈型导向链节板50在与链导猛烈接触的情况下，通过旋转来改变接触位置。因此能够减小导向链节板50的摩损（摩擦损失），而且能够延迟链导的磨损的进行。此外在本实施方式中，销2通过过盈配合等被一体地固定于上述导向链节板50，但也可以构成为，销2以卡止的方式与导向链节板50连结，使导向链节板50相对于销被支承为能够旋转。

Claims

1.一种无声链，具备：内侧链节板，其具有一对齿部以及一对销孔；导向链节板，其具有一对销孔且配置在沿宽度方向排列的所述内侧链节板的两边外侧，

利用固定于所述导向链节板的销孔的销而将所述内侧链节板沿宽度方向以及长度方向排列，并将在长度方向上相邻的所述内侧链节板以能够弯曲的方式连结成环状，

所述无声链的特征在于，

所述内侧链节板的背面形成为中间高的弧形，

所述导向链节板在销孔的背面侧部分具有抵接部，

从连结所述内侧链节板的销孔的中心的线到所述内侧链节板的背面的所述中间高的顶部的长度、与从连结所述导向链节板的销孔的中心的线到所述导向链节板的背面的所述抵接部顶部的长度设为实质上相等，

所述内侧链节板的所述中间高的顶部形成于所述内侧链节板的一对销孔之间的中央部，

在侧面观察时，多个所述内侧链节板的所述中间高的顶部每隔所述内侧链节板的一对销孔的间隔亦即一个节距而形成，并且所述导向链节板的所述抵接部顶部位于相邻的所述中间高的顶部之间的中央部且每隔所述一个节距而形成，

所述导向链节板由在背面侧的一对销孔的中央部分具有分叉部的低刚性型导向链节板形成，该分叉部的长度方向的两侧的突缘部是所述抵接部。

2.根据权利要求1所述的无声链，其特征在于，

在所述抵接部亦即突缘部具有平坦面，该平坦面比所述销的直径短且与连结所述导向链节板的销孔的中心的线平行，

所述平坦面是所述抵接部顶部。

3.根据权利要求1或2所述的无声链，其特征在于，

所述内侧链节板的所述中间高的顶部的表面粗糙度低于所述导向链节板的所述抵接部顶部的表面粗糙度。

4.根据权利要求1或2所述的无声链，其特征在于，

所述导向链节板的板厚小于所述内侧链节板的板厚。

5.一种无声链传动装置，其特征在于，具备：

权利要求1～4中任一项所述的无声链；

供所述无声链卷挂的驱动侧链轮和从动侧链轮；以及

与所述无声链的背面滑动接触来引导该无声链的链导，

所述内侧链节板的所述中间高的顶部以及所述导向链节板的所述抵接部顶部与所述链导的引导面滑动接触。