CN113574291B - 链条传动装置 - Google Patents

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Abstract

若链节板的背面通过成为弧形形状中间高部等而与链条导向件的接触面积成为小面积，则流体润滑区域的摩擦系数降低(E区域)。在链节板形成含有10％以上的铬的皮膜。添加于润滑油的由MoDTC等钼化合物构成的摩擦调节剂通过上述铬皮膜而促进MoS2的生成，抑制边界润滑区域的摩擦系数的增大。

Description

链条传动装置
技术领域
本发明涉及在润滑环境下通过链条导向件来引导链条背面的链条传动装置，特别是涉及适于用于发动机内的链条传动装置的链条传动装置。
背景技术
通常，在将发动机的曲柄轴的旋转向凸轮轴传递的正时链条传动装置中，通过链条导向件来引导链条的背面。在上述链条使用无声链条的情况下，该无声链条的内侧(带齿)链节板的背面成为直线状的平坦面，该背面整体与链条导向件滑动接触，因此，存在摩擦损耗(摩擦损失)增大，并且导向链节板背面与链条导向件的导向面之间可能产生缝隙，链条的行动变得不稳定的情况。
以往，由本申请人提出如下链条传动装置：使带齿链节板的背面形成为弧形形状的中间高部，而且在导向链节板的销背面部分形成耳(抵接)部，上述带齿链节板的中间高部顶部和导向链节板的耳部的顶部抵接于链条导向件，并且上述中间高部顶部与耳部的顶部分别错开半个节距地按每一个节距形成，从而减少链节板背面与链条导向件的接触面积并且稳定地引导链条(参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2014-105717号公报
正时链条等发动机内链条传动装置隔着润滑油而传递动力，但为了实现燃油经济性的提高，具有润滑油使用粘性阻力低的材料的趋势，特别是在上述链节板背面与链条导向件间的接触面积较小的结构中，根据该发动机的使用状态的不同，特别是在上述较小的接触面积部分容易产生引起油膜破裂的可能性，因此，有成为边界润滑，反而导致摩擦损耗(摩擦损失)增加之虞。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种链条传动装置，其为减少链条的链节板背面与链条导向件间的接触面积来实现摩擦阻力的减少的结构，且通过添加于其润滑油的摩擦调节剂与链节板的材质间相匹配，即便在边界润滑的情况下也抑制摩擦阻力的增加。
本发明的一方式是链条传动装置，将使由相对于销(15、45)不相对旋转地嵌合的多个链节板(161、17、47)构成的外侧链节(19、49)和由相对于上述销可相对旋转地嵌插的多个链节板(162、46)构成的内侧链节(18、48)交替并且以环状连结而成的链条(6……)在润滑环境下卷挂于多个带齿链轮(2、3、5)，并且使上述链节板的背面与链条导向件(7、9、10)滑动接触而对上述链节板的背面进行引导，在上述链条传动装置(1)中，上述润滑环境是在润滑油中添加有含有钼化合物的摩擦调节剂的环境，上述链节板的与上述链条导向件滑动接触的面积为所有上述链节板的背面侧面积的50％以下的小面积，上述链节板的与上述链条导向件滑动接触的至少滑动接触部分具有含有10％以上铬成分的皮膜。
例如参照图2A～图3B，上述外侧链节(19)具备：导向链节板(17)，其固定有一对上述销(15)；和带齿链节板(161)，其与该导向链节板同列配置且在径向内侧具有一对齿(20)，上述内侧链节(18)具备带齿链节板(162)，上述带齿链节板(162)可自由旋转地连结于上述销(15)，并在径向内侧具有一对齿(20)，上述链条是使上述外侧链节(19)(G)与上述内侧链节(18)(N)交替并且以环状连结的无声链条(61)。
例如参照图8A～图8C，上述外侧链节(49)具备固定有一对上述销(45)的外侧链节板(47)，上述内侧链节(48)具备固定有一对套筒(50)的内侧链节板(46)，上述链条是使上述销(45)嵌插于上述套筒(50)并使上述外侧链节(49)与上述内侧链节(48)交替并且以环状连结的滚子链条(62)。
例如参照图2A～图4，在上述无声链条(61)中，上述导向链节板(17)在背面侧具有分叉部(27)，在该分叉部的长度方向的两侧具有耳部(29)，上述外侧链节(19)和上述内侧链节(18)的带齿链节板(16、161、162)是背面为弧形形状的中间高部(25)，上述导向链节板的上述耳部的顶部(30)和上述带齿链节板(16)的上述中间高部(25)的顶部构成与上述链条导向件(7)滑动接触的小面积(A、B)。
在上述无声链条(61)中，上述外侧链节(19)的带齿链节板(16)和上述内侧链节(18)的带齿链节板(16)中至少一者是背面为弧形形状的中间高部(25)，上述带齿链节板(16)的上述中间高部(25)的顶部构成与上述链条导向件(7)滑动接触的小面积。
例如参照图8A～图8C，在上述滚子链条(62)中，上述外侧链节板(47)是背面为弧形形状的中间高部(55)，上述内侧链节板(46)是背面为弧形形状的中间高部(59)，上述外侧链节板(47)的上述中间高部(55)的顶部和上述内侧链节板(46)的上述中间高部(59)的顶部构成与上述链条导向件滑动接触的小面积。
例如参照图9A和图9B，在上述滚子链条(63)中，上述外侧链节板(473)具有从节线(L-L)至背面为止的第1高度(Ho)，上述内侧链节板(463)具有从节线(L-L)至背面为止的第2高度(Hi)，对于上述外侧链节板的第1高度(Ho)和上述内侧链节板的第2高度(Hi)而言，一者比另一者高，仅该高度较高那者的上述外侧或者内侧链节板与上述链条导向件滑动接触而构成上述小面积。
例如参照图10A和图10B，在上述无声链条(64)中，上述导向链节板(174)具有从节线(L-L)至背面为止的规定高度(Ho)，上述外侧链节(G)和上述内侧链节(N)的带齿链节板(164)具有从节线(L-L)至背面为止的规定高度(Hi)，上述导向链节板(174)的高度(Ho)比上述带齿链节板(164)的高度(Hi)高，仅上述导向链节板(174)与上述链条导向件滑动接触而构成上述小面积。
例如参照图11A和图11B，在上述无声链条(65)中，上述导向链节板(175)具有从节线至背面为止的规定高度(Ho)，对于上述内侧链节(N)的带齿链节板(1651)与上述外侧链节(G)的带齿链节板(1652)而言，从节线至背面为止的高度不同，上述内侧链节和上述外侧链节中高度较高那者的带齿链节板(1651)比高度较低那者的带齿链节板(1652)和上述导向链节板(175)的高度高，仅该高度较高那者的上述内侧或者外侧链节的带齿链节板(1651)与上述链条导向件滑动接触而构成上述小面积。
上述皮膜的硬度为600[Hv]以上，该皮膜的厚度为3[μm]以上。
上述皮膜的表面粗糙度为Ra0.5以下。
此外，上述括号内的附图标记用于与附图对照，由此，没有对权利要求书记载的结构带来任何影响。
链节板的与链条导向件滑动接触的面积为小面积，在流体润滑中，摩擦损耗少，并且由于为该小面积，所以虽成为边界润滑的可能性高，但在这种情况下，含有钼化合物的摩擦调节剂也因链节板的铬皮膜而促进二硫化钼皮膜的生成，抑制摩擦系数的增加，即便使用低粘度的润滑油也能够防止摩擦损耗(摩擦损失)增大。
若应用具有低刚性类型的导向链节板和背面成为弧形形状的中间高部的内侧链节板的无声链条，则能够使上述导向链节板的耳部的顶部和内侧链节板的中间高部的顶部与链条导向件滑动接触而使无声链条稳定地运转，并且与链条导向件滑动接触的链节板的上述耳部的顶部和中间高部的顶部成为链节板的背面侧面积的10％以下的极小的面积，大幅减少流体润滑的摩擦损耗，并且与其对应成为边界润滑的可能性增大，但上述钼化合物的摩擦调节剂和链节板的铬皮膜相辅相成而抑制边界润滑的摩擦系数的增大，能够在链条传动装置的使用状态整体中实现摩擦损耗的大幅减少。
在无声链条中，若使外侧链节和内侧链节中至少一者的带齿链节板成为背面为弧形形状的中间高部，则通过简单的结构也能够减少与链条导向件滑动接触的面积。
在应用于链节板的背面成为弧形形状的中间高部的滚子链条(还包括套筒链条)的情况下，链节板的与链条导向件滑动接触的中间高部的顶部成为链节板背面侧面积的10％以下的小面积，与上述相同，能够实现链条传动装置的使用状态整体的摩擦的大幅减少。
滚子链条的内侧和外侧链节板中一者或者仅无声链条的导向链节板或者仅无声链条的内侧链节板局部与链条导向件滑动接触，能够使与链条导向件的滑动接触面积成为小面积。
若链节板的铬皮膜的硬度为600[Hv]以上，使厚度为3[μm]以上，则能够使由钼化合物的摩擦调节剂产生的二硫化钼皮膜的生成促进和摩擦系数的降低可靠并且稳定。
若使上述皮膜的表面粗糙度为Ra0.5以下，则能够使边界润滑的摩擦损耗的增大的抑制稳定。
本发明的其他特征和优点可通过以附图作为参照的以下的说明而变得清楚。此外，在附图中，对相同或者同样的结构标注相同的参照编号。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的正时链条传动装置的概略主视图。
图2A是局部剖切的无声链条的俯视图。
图2B是无声链条的主视图。
图3A是带齿链节板的主视图。
图3B是导向链节板的主视图。
图4是表示上述无声链条与链条导向件的抵接状态的主视图。
图5是斯特里贝克曲线图。
图6A是表示摩擦测试的结果的图。
图6B是表示图6A的摩擦测试的试验装置的图。
图7是对本发明所涉及的具有皮膜的链条与不具有该皮膜的链条的滑动阻力进行了比较的图。
图8A是滚子链条的俯视图。
图8B是表示图8A的滚子链条的内侧链节板的主视图。
图8C是表示图8A的滚子链条的外侧链节板的主视图。
图9A是表示滚子链条的其他例的主视图。
图9B是图9A的滚子链条的侧视图。
图10A是表示无声链条的其他例的主视图。
图10B是图10A的无声链条的侧视图。
图11A是表示无声链条的其他例的主视图。
图11B是图11A的无声链条的侧视图。
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。图1示出可应用本发明的正时链条传动装置1，该正时链条传动装置1配置于发动机内并在润滑环境下使用，且由固定于曲轴的驱动侧带齿链轮2、分别固定于两个凸轮轴的从动侧带齿链轮3、5、卷挂于上述驱动侧带齿链轮2与从动侧带齿链轮3、5之间的链条6构成。链条导向件7、9、10与上述链条6的背面侧滑动接触而引导链条。驱动侧带齿链轮2与从动侧带齿链轮5之间的张紧侧和两个从动侧带齿链轮3、5之间的链条导向件7、9由安装于固定构件的导轨状的靴部件构件构成，驱动侧带齿链轮2与从动侧带齿链轮3之间的松弛侧的链条导向件10由链条张紧器构成。该链条导向件10与链条背面滑动接触，并由枢轴支承销11支承为可自由摆动的靴部件构件12和通过油压或者弹簧根据链条张力来调整该靴部件构件的调整构件13构成。
作为上述链条导向件的靴部件构件7、9、10优选由具有摩擦系数小的平滑面的耐磨性高的合成树脂构成，但不局限于此，也可以由除金属、橡胶等以外的材料构成。此外，上述链条6也可以是无声链条或者滚子链条(包括套筒链条)。
对应用无声链条来作为上述链条6的实施方式进行说明。如图2A和图2B所示，无声链条61通过销15将带齿链节板16(161、162)交替连结而以环状构成，在这些带齿链节板16的链节列(横列)的两最外侧配置有导向链节板17。上述销15通过铆接、过盈配合等方法固定于左右导向链节板17、17，因此，具有导向链节板的导向列(外侧链节)G相对于销15且相对于带齿链节板161不相对旋转，与该导向列邻接的非导向列(内侧链节)N的带齿链节板162相对于销15相对旋转，无声链条61可自由地屈曲。即，无声链条61具备：外侧链节19，其由通过销15固定起来的一对导向链节板17和与导向链节板17同列配置且相对于该销15不相对旋转地与销15嵌合的带齿链节板161构成；和内侧链节18，其由相对于销15可相对旋转地嵌插配置的带齿链节板162构成，外侧链节(导向列G)19与内侧链节(非导向列N)18交替并且以环状连结而构成。
如图3A所示，带齿链节板16(161、162)具有左右一对销孔24、24，并在连结这些销孔的中心O、O的线L-L(以下称为节线)的径向内侧亦即正面侧具有一对齿20、20。该齿20在其间的分叉部21侧形成有内侧平坦面22、22，并且正在各齿的外侧形成有外侧平坦面23、23。对于上述齿20而言，内侧平坦面22和外侧平坦面23接合于带齿链轮的齿的啮合机构例如在内侧平坦面22开始与带齿链轮齿接合而进行了啮合之后，外侧平坦面23就位于带齿链轮齿(内股接触、外股就位)。
上述带齿链节板16的节线的径向外侧亦即背面侧由规定半径R的弧形形状构成，因此，左右销孔24、24间的中央亦即中央部成为最高的中间高部25。从上述节线L-L至最高的中央的中间高部25的顶部为止的长(高)度Hi设定为规定值。优选上述背面侧R相对于销孔间隔亦即节距P而设定为3P～16P之间。另外，将包括上述中间高部25的顶部的弧形形状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3B所示，导向链节板17具有一对销孔28、28，节线L-L的径向内侧(正面侧)由与带齿链轮的齿侧面抵接而阻止无声链条61的横向移动的形状构成，其内径端成为凹状的弧形形状26。该导向链节板17的节线L-L的径向外侧亦即背面由成为上述中央部分浅的分叉部27的低刚性类型构成，在该分叉部27的前后(长度方向的两侧)且在与上述销孔28、28的径向外侧对应的位置亦即背面侧部分形成有耳部(抵接部)29、29。该耳部29整体上由弧形形状构成，但耳部的离上述节线L-L最远的顶部30由与上述弧形形状或者上述节线L-L平行的直线状的平坦面(平面)构成。该耳部的顶部30处于与上述销孔28对应的位置，在为平坦面的情况下，其长度a小于销15的直径D，优选相对于销径D成为0.1D～0.4D的范围内。
将从上述节线L-L至上述耳部29的顶部30为止的长度(高度)Hg设定为与从上述节线L-L至上述带齿链节板16的背面中间高部25的顶部为止的长度(高度)Hi实质相等(Hi＝Hg)。此外，上述实质相等是指带齿链节板16和导向链节板17的背面与链条导向件接触时形成共同接触，且因带齿链节板16的销孔24和销15之间的间隙配合关系产生的间隙的1/2的大小的差异包括于实质相等的范围。
上述耳部的顶部30也被磨削、抛光而以高精度被加工，但也可以与上述带齿链节板16的背面(25)的成品表面粗糙度相同或者也可以比背面(25)的成品表面粗糙度低。
如图2A所示，上述无声链条61将导向链节板17的板厚tg设定得小于带齿链节板16的板厚ti(tg＜ti)。例如，优选导向链节板17的板厚tg相对于带齿链节板16的板厚ti成为0.3～0.7的范围(tg＝0.3ti～0.7ti)。在组装结束之后，无声链条61被进行以屈服载荷以上的张力拉动，吸收初始伸长量而使节距一致的预载荷作业。此时，导向链节列G(外侧链节19)比非导向链节列N(内侧链节18)在链节板的数量上多一个，但上述板厚之差和具有上述分叉部27的低刚性导向链节板17的形状相互结合，所有带齿链节板16成为大致相同的应力，实现节距精度的提高，并且可减少因使用引起的节距精度的劣化。
对于构成上述正时链条传动装置1的上述无声链条61而言，其背面与链条导向件7、9、10滑动接触而受到引导，但该滑动接触面在带齿链节板16中为中间高部25的顶部，在导向链节板17中为耳部的顶部30，在任一个部位都是小面积。该小面积表示相对于链节板16、17的背面侧面积即从两销孔24、24的中心至与节线L-L正交而延伸的线之间的链节板背面侧总面积而言为小面积，在本实施方式中，为背面侧面积的10％以下，优选为5％以下。
另外，上述带齿链节板16和导向链节板17的至少与链条导向件滑动接触的背面部分(滑动接触部分)具有含有10％以上的铬成分的皮膜。例如，上述链节板16、17由材质含有C：0.30～0.50(wt％)的碳钢或者合金钢例如SCM435(铬钼钢)的板材料构成，进行渗铬处理而在表面扩散浸透Cr和C的化合物亦即Cr碳化物层。或者，上述链节板16、17在上述板材料的表面进行镀铬。通过任一种处理，都能使带齿链节板16和导向链节板17遍及表面整体地被施加有含有10％以上的铬的皮膜，该含有铬的皮膜的厚度为3μm以上，皮膜硬度为600Hv以上。另外，至少与上述链条导向件滑动接触的背面部分(25、30)的表面粗糙度为Ra0.5以下。
上述正时链条传动装置1配置于发动机内，并在润滑环境下使用。润滑油为发动机机油，但优选使用粘度低的燃油效率高的油。该发动机机油为了防止因发动机部件的直接接触引起的烧伤等而混入有由钼化合物构成的摩擦调节剂。该摩擦调节剂存在MoDTC(二烷基二硫代氨基甲酸钼、二硫代氨基甲酸钼)、MoDTP(二硫代磷酸钼)。
由无声链条传动装置构成的正时链条传动装置1将由曲轴驱动的驱动侧带齿链轮2的旋转减速至1/2而向从动侧带齿链轮3、5传递，并通过恰当的正时驱动两个凸轮轴。此时，为了防止无声链条61的振动等而使链条的行动稳定，链条的背面侧与链条导向件7、9、10夹着发动机机油而滑动接触，使链条运转稳定。对于上述正时链条61而言，为了使其行动稳定，需要使链条恰当地与链条导向件滑动接触，而且谋求影响汽车的燃油经济性能的摩擦损耗(摩擦损失)的减少，并且原则上至汽车的寿命结束为止不更换，谋求高耐久性和可靠性。
图4示出本无声链条61与链条导向件7、9、10滑动接触的状况。链条导向件以张紧侧的链条导向件7作为代表而示出，但其他链条导向件9、10也相同。对于无声链条61而言，带齿链节板16通过中间高部25的顶部接触链条导向件7的导向面7a，导向链节板17通过耳部的顶部30接触链条导向件7的导向面7a。上述中间高部25的顶部处于销15的间隔亦即一个节距P的中央，且相对于各带齿链节板16而存在一个，但带齿链节板16由导向链节列G(外侧链节19)和非导向链节列N(内侧链节18)交替连结，因此，在侧视时，上述中间高部25的顶部的接触部A在各节距P的中央部在各节距P的每个节距中为一个。上述耳部的顶部30相对于各导向链节板17而成为各销15之上的两个，且仅为导向链节列G，因此，上述耳部的顶部30的接触部B在各销(节距)之上在各节距P的每个节距中为一个。
在侧视时，在无声链条61整体中，上述接触部A和B每隔1/2节距而分别配置，并且按等间隔(1/2P)配置。由导向链节板17的耳部的顶部30构成的接触部B处于无声链条61的宽度方向两端，并且相对于带齿链节板16的接触部A错开半个节距而处于各节距P的每个节距中，因此，有效地抑制链条的宽度方向和扭转方向的振动，使无声链条61的行动稳定。由此，使无声链条61与带齿链轮2、3、5的啮合合适，减少啮合声，并且提高传递效率和耐久性。
此外，在上述的实施方式中，也可以是，导向链节板17使用不是低刚性类型的结构，并且使其背面比带齿链节板16的中间高部25低，或者即便为低刚性类型，也是耳部的高度比上述中间高部低的无声链条。即，也可以是，将外侧链节的带齿链节板和内侧链节的带齿链节板中至少一者作为弧形形状的中间高部，该带齿链节链条的中间高部顶部与链条导向件滑动接触。由此，能够通过简单的结构大幅减少与链条导向件的滑动接触面积。
因此，如图5所示，本无声链条61在无声链条61的背面与链条导向件7、9、10之间夹着润滑油的流体润滑区域中，例如在链节板背面与直线构成链条导向件之间的接触面积比较大的情况下，成为由高摩擦系数μ构成的高区域D，相对于此，在成为由中间高部25的顶部和耳部的顶部30构成的小面积(A、B)的本实施方式中，成为由低摩擦系数μ构成的低区域E，摩擦损耗(摩擦损失)小。
相反，在欲降低润滑油的粘性阻力来提高燃油经济性的情况下，根据使用状态，特别是在如本发明那样链条背面与链条导向件以小面积接触的状态下，该小面积部分容易成为没有油的边界润滑区域，如细线所示那样成为较大的摩擦系数μ。由此，在流体润滑区域中，如上述那样，具有减少摩擦损耗(摩擦损失)等优秀的特性的上述无声链条61在使用润滑油粘度低的发动机机油的情况下，成为边界润滑区域，无法保持上述的优秀的特性，反而存在摩擦增大的担忧。
在发动机机油中添加有MoDTC等摩擦调节剂，该McDTC在上述小面积部处的边界润滑区域中由于滑动发热而分解，在滑动部生成二硫化钼(MoS2)的皮膜。该MoS2皮膜具有六方晶体型的层状结晶构造，由于剪切而层间容易滑动，由此，即便在没有油的状态下的固定构件的直接接触时也成为比较低的摩擦系数。因此，在因上述的小面积接触产生的边界润滑区域中，也能够防止因直接接触引起的烧伤，或者防止摩擦损耗大幅增大，即便如此，也无法以在流体润滑区域中足够应对小面积的低摩擦区域E的程度减少摩擦损耗。
上述带齿链节板16和导向链节板17中至少与链条导向件滑动接触的背面部分具有含铬10％以上的皮膜。在上述边界润滑区域中，上述MoDTC在分解的过程中生成硫氧化钼自由基，上述铬皮膜界面结合上述自由基的氧。作为其结果，失去了氧的自由基成为MoS2，迅速并且多层地形成层状的构造。即，若在链节板16、17上形成铬皮膜，则在边界润滑区域中，在MoDTC的分解过程中对Cr供给O，由此促进MoS2的生成。由此，如图5的边界润滑区域所示，摩擦系数μ如实线(粗线)所示那样，摩擦系数μ大幅降低，与使接触面积为小面积的本实施方式的流体润滑区域的低摩擦区域E对应。因此，通过与链条导向件接触的接触面积由小面积构成的板构成的无声链条61在流体润滑区域中成为低摩擦系数μ，能够减少摩擦损耗，并且通过上述小面积的接触而容易成为边界润滑区域，但在该边界润滑区域中，混入发动机机油的由MoDTC等钼化合物构成的摩擦调节剂与链节板的铬皮膜相辅相成而能够保持为足够低的摩擦系数μ。
接着，根据图6A和图6B，对无声链条的摩擦损耗(摩擦损失)的性能试验进行说明。如图6B所示，摩擦损失试验机在安装于将马达和扭力计连结的驱动轴上的驱动侧带齿链轮40与安装于将电磁制动器和扭力计连结的从动轴的从动侧带齿链轮41之间卷挂无声链条6，在其张紧侧设置有引导链条背面的固定链条导向件42。通过马达使驱动侧带齿链轮40旋转，利用电磁制动器经由无声链条6而使被给予负荷的从动侧带齿链轮41旋转。此时，无声链条在与配置于链条的张紧侧的链条导向件42之间作用滑动阻力，通过上述驱动侧和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擦损耗(摩擦损失)来测定。
利用该摩擦损失试验机对同尺寸(节距P＝6.35mm)的上述本发明所涉及的无声链条61、与由背面成为小面积的相同的形状的带齿链节板和导向链节板构成且在表面没有形成铬皮膜的无声链条(现有产品)进行了比较。此外，试验条件为链条张力500[N]、转速500～1500[rpm]、固定导向件(链条导向件)PA66尼龙、润滑油发动机机油0W-20，并且各链节板的背面粗糙度等使用以高精度完成的相同程度的粗糙度。如图6A所示，上述试验的结果可确认出：本发明所涉及的无声链条比现有产品减少了约11％摩擦损耗(摩擦损失)。
图7表示将通过渗铬处理在表面施加铬碳化物(CrC)的带齿链节板和不具有铬皮膜的现有的带齿链节板按压于旋转板而测定出扭矩阻力的结果。试验条件为：使用相同形状的带齿链节板(本试验中，使用背面为直线状的现有类型)、按压载荷恒定为0.75[kg]，转速5～100[rpm]、圆盘(旋转板外周面)PA66尼龙、润滑油发动机机油0W-20。相对于没有铬皮膜的内侧链节板(黑圈)，具有铬皮膜的带齿链节板(白圈)在所有转速中扭矩阻力值小，特别是在低转速时减少率大，最大减少14％的滑动阻力。即，润滑环境更恶劣的低速侧的效果提高。
接着，对其他实施方式进行说明。在本实施方式中，在上述正时链条传动装置1应用滚子链条，如图8A所示，滚子链条62由通过销45将一对外侧链节板47的两端部结合的外侧(销)链节49和通过套筒50将一对内侧链节板46的两端连结并且在该套筒上间隙配合有滚子51的内侧(滚子)链节48构成，在套筒50嵌插销45而将内侧链节48与外侧链节49交替连结而以环状构成。如图8B所示，主视时，外侧链节板47由小判形构成，上表面55和下表面56由弧形形状的中间高部构成，并隔开规定间隔(节距)而形成有销孔57、57。如图8C所示，与上述外侧链节板47相同，主视时，内侧链节板46由小判形构成，上表面59和下表面60由弧形形状构成，并隔开规定间隔(节距)而形成有套筒孔61、61。
上述外侧链节板47和内侧链节板46除销孔57和套筒孔61以外由相同形状构成，各链节板47、46的背面(上表面)55、59均与链条导向件滑动接触。各链节板47、46的背面55、59由弧形形状的中间高部构成，并通过各链节板的长度方向中央部分的该中间高部的顶部而与链条导向件滑动接触。因此，在本实施方式的滚子链条62中，也与之前的实施方式的无声链条61相同，以小面积与链条导向件滑动接触。由该中间高部55、59的顶部产生的滑动接触面积为链节板的背面侧总面积的10％以下，优选为5％以下。本滚子链条62的外侧链节板47和内侧链节板46均在表面形成有由硬质镀铬或者基于铬扩散处理(渗铬)的铬碳化物构成的皮膜，该皮膜含有10％以上的铬成分。与之前的实施方式相同，本滚子链条62在由混入有由MoDTC等钼化合物构成的摩擦调节剂的发动机机油形成的润滑环境下使用。此外，滚子链条62不局限于上述的1列，也能够相同地应用于多列滚子链条。另外，也能够相同地应用于从滚子链条省去了滚子的套筒链条。即，在本发明中，定义为，除具有滚子的狭义的滚子链条之外，不具有滚子的套筒链条也包含于滚子链条。
在本实施方式中，与之前的实施方式相同，在流体润滑区域中，通过由小面积形成的与链条导向件间的接触，从而减少摩擦损耗(摩擦损失)，而且，在边界润滑区域中，促进基于铬皮膜的由钼化合物构成的摩擦调节剂的MoS2的生成，减少摩擦损耗。
此外，在以下的实施方式中，与链节板的链条导向件滑动接触的至少背面也被施加有含有铬的皮膜，并且在混入有由MoDTC等钼化合物构成的摩擦调节剂的发动机机油的润滑环境下使用，起到上述的相同的效果。
图9A和图9B示出进一步变更的实施方式的滚子链条。对于本滚子链条63而言，外侧链节板473与内侧链节板463的宽度方向尺寸不同。即，滚子链条的从节线L-L至板背面为止的高度不同，在本实施方式中，内侧链节板463的高度(第2高度)Hi比外侧链节板473的高度(第1高度)Ho大(Hi＞Ho)。由此，本滚子链条63由于仅内侧链节板463的背面与链条导向件滑动接触而运转，外侧链节板473的背面不与链条导向件接触，所以与其对应，与链条导向件的接触面积成为小面积。在本实施方式中，内侧链节板463的背面高度(第2高度)Hi比外侧链节板473的高度(第1高度)Ho高(Hi＞Ho)，但也可以使其颠倒，外侧链节板473的高度(第1高度)Ho比内侧链节板463的高度(第2高度)Hi高(Ho＞Hi)。
此外，在本实施方式中，使内侧链节板463和外侧链节板473的上(背)表面和下表面成为由直线构成的通常类型的形状，任一链节板的背面以由直线构成的较长的接触面积来与链条导向件接触，但这也可以是如图8A～图8C所示背面为弧形形状或者在中央具有分叉部的葫芦形状等其他形状的链节板。
图10A和图10B示出又一其他实施方式的无声链条。与之前的滚子链条相同，本无声链条64设定为导向链节板174的背面高度Ho比带齿链节板164的背面高度Hi高(Ho＞Hi)。由此，对于本无声链条64而言，仅两个导向链节板174、174的背面与链条导向件滑动接触，多个带齿链节板164的背面不与链条导向件接触，与其对应，与链条导向件的接触面积由小面积构成。
在本实施方式中，两链节板164、174的背面使用由直线形状构成的通常类型的链节板，但也可以是图2A～图3B所示的具有小面积的弧形形状顶部的内侧链节板或者具有突出的耳部的导向链节板等其他形状的链节板。
图11A和图11B示出又一其他实施方式的无声链条。本无声链条65成为导向链节板175的背面高度Ho，带齿链节板通过与上述背面高度Ho相同的高度Hi2的低板1652和由比上述背面高度Ho高的背面高度Hi1构成的高板1651构成，并将这些低板1652和高板1651交替连结(Hi1＞Ho，Hi2)。例如，在导向列(外侧链节)G配置有与导向链节板175相同高度的低板1652，在非导向列(内侧链节)N配置有比导向链节板高的高板1651。因此，对于本无声链条65而言，仅带齿链节板中的由较高的背面高度Hi1构成的高板1651与链条导向件滑动接触，其他的背面高度Hi2低的带齿低链节低板1652和背面高度Ho的导向链节板175均不与链条导向件接触，与其对应，与链条导向件的接触面积成为小面积。
在本实施方式中，导向链节板175成为背面由直线形状构成的通常类型，带齿链节板中低板1652、高板1651也使用背面由直线形状构成的通常类型，但特别是高背面Hi的内侧链节高板1651也可以是图2A～图3B所示的弧形形状等小面积的结构。
此外，与链节板的链条导向件接触的面积由小面积构成的链条不局限于上述的实施方式，也包括以链节板的背面侧总面积的约50％以下的面积与链条导向件接触的结构。另外，本发明不局限于正时链条传动装置，能够应用于平衡器驱动用链条等发动机内使用的所有链条传动装置，而且不局限于发动机内链条，能够应用于所有链条传动装置。
工业上的可利用性
本发明适用于链条传动装置。
本发明不局限于上述实施方式，能够不脱离本发明的精神和范围地进行各种变更和变形。因此，为了公开本发明的范围，添附以下的权利要求书。
附图标记说明
1...(正时)链条传动装置；2...驱动侧带齿链轮；3、5...从动侧带齿链轮；7、9、10...链条导向件；61、64、65...无声链条；62、63...滚子链条；15、45...销；16、161、162、164、165...带齿链节板；17、174、175...导向链节板；18、48...内侧链节；19、49...外侧链节；20...齿；25、55、59...弧形形状中间高部(的顶部)；27...分叉部；29...耳部；30...耳部的顶部；46、463...内侧链节板；47、473...外侧链节板；50...套筒；G...外侧链节(导向列)；N...内侧链节(非导向列)。

Claims (11)

1.一种链条传动装置，将使由相对于销不相对旋转地与销嵌合的多个链节板构成的外侧链节和由相对于所述销可相对旋转地嵌插的多个链节板构成的内侧链节交替并且以环状连结而成的链条在润滑环境下卷挂于多个带齿链轮，并且使所述链节板的背面与链条导向件滑动接触而对所述链节板的背面进行引导，
所述链条传动装置的特征在于，
所述润滑环境是在润滑油添加有含有钼化合物的摩擦调节剂的环境，
与所述链条导向件滑动接触的所述链节板的面积为所有所述链节板的背面侧面积的50％以下的小面积，
与所述链条导向件滑动接触的所述链节板的至少滑动接触部分具有含有10％以上的铬成分的皮膜，
所述钼化合物在边界润滑区域中，由于所述链节板的所述滑动接触部分与所述链条导向件滑动接触时的滑动发热而分解，生成硫氧化钼自由基，
所述皮膜中的铬在所述边界润滑区域中，与所述硫氧化钼自由基的氧结合，从而在所述链条导向件与所述滑动接触部分之间的滑动部促进二硫化钼的生成。
2.根据权利要求1所述的链条传动装置，其特征在于，
所述外侧链节具备：导向链节板，其固定有一对所述销；和带齿链节板，其与该导向链节板同列配置且在径向内侧具有一对齿，
所述内侧链节具备带齿链节板，所述带齿链节板可自由旋转地连结于所述销，并在径向内侧具有一对齿，
所述链条是使所述外侧链节与所述内侧链节交替并且以环状连结的无声链条。
3.根据权利要求1所述的链条传动装置，其特征在于，
所述外侧链节具备固定有一对所述销的外侧链节板，
所述内侧链节具备固定有一对套筒的内侧链节板，
所述链条是使所述销嵌插于所述套筒并使所述外侧链节与所述内侧链节交替并且以环状连结的滚子链条。
4.根据权利要求2所述的链条传动装置，其特征在于，
所述导向链节板在背面侧具有分叉部，在该分叉部的长度方向的两侧具有耳部，
所述外侧链节和所述内侧链节的带齿链节板是背面为弧形形状的中间高部，
所述导向链节板的所述耳部的顶部与所述带齿链节板的所述中间高部的顶部构成与所述链条导向件滑动接触的小面积。
5.根据权利要求2所述的链条传动装置，其特征在于，
所述外侧链节的带齿链节板和所述内侧链节的带齿链节板中至少一者是背面为弧形形状的中间高部，
所述带齿链节板的所述中间高部的顶部构成与所述链条导向件滑动接触的小面积。
6.根据权利要求3所述的链条传动装置，其特征在于，
所述外侧链节板是背面为弧形形状的中间高部，
所述内侧链节板是背面为弧形形状的中间高部，
所述外侧链节板的所述中间高部的顶部和所述内侧链节板的所述中间高部的顶部构成与所述链条导向件滑动接触的小面积。
7.根据权利要求3所述的链条传动装置，其特征在于，
所述外侧链节板具有从节线至背面为止的第1高度，
所述内侧链节板具有从节线至背面为止的第2高度，
对于所述外侧链节板的第1高度和所述内侧链节板的第2高度而言，一者比另一者高，仅该高度较高那者的所述外侧链节板或者内侧链节板与所述链条导向件滑动接触而构成所述小面积。
8.根据权利要求2所述的链条传动装置，其特征在于，
所述导向链节板具有从节线至背面为止的规定高度，
所述外侧链节和所述内侧链节的带齿链节板具有从节线至背面为止的规定高度，
所述导向链节板的高度比所述带齿链节板的高度高，仅所述导向链节板与所述链条导向件滑动接触而构成所述小面积。
9.根据权利要求2所述的链条传动装置，其特征在于，
所述导向链节板具有从节线至背面为止的规定高度，
对于所述内侧链节的带齿链节板与所述外侧链节的带齿链节板而言，从节线至背面为止的高度不同，
所述内侧链节和所述外侧链节的高度较高那者的带齿链节板比高度较低那者的带齿链节板和所述导向链节板的高度高，仅该高度较高那者的所述内侧或者外侧链节的带齿链节板与所述链条导向件滑动接触而构成所述小面积。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的链条传动装置，其特征在于，
所述皮膜的硬度为600Hv以上，该皮膜的厚度为3μm以上。
11.根据权利要求1～9中任一项所述的链条传动装置，其特征在于，
所述皮膜的表面粗糙度为Ra0.5以下。
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