JP2000234651A - サイレントチェーン伝動装置 - Google Patents

サイレントチェーン伝動装置

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JP2000234651A
JP2000234651A JP11037745A JP3774599A JP2000234651A JP 2000234651 A JP2000234651 A JP 2000234651A JP 11037745 A JP11037745 A JP 11037745A JP 3774599 A JP3774599 A JP 3774599A JP 2000234651 A JP2000234651 A JP 2000234651A
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silent
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Takeyuki Suzuki
健之 鈴木
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16GBELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G13/00Chains
    • F16G13/02Driving-chains
    • F16G13/04Toothed chains
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/06Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with chains

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サイレントチェーンの多角形運動に伴う上
下振動による振動騒音と衝撃騒音を低減するとともにチ
ェーン張力の変動を解消することができ、しかも、サイ
レントチェーンおよびスプロケット自体の耐久性を長期
にわたって持続することができるサイレントチェーン伝
動装置を提供することである。 【解決手段】 チェーン・ピッチ線から内側フランク・
ピッチ線までの距離をHi、チェーン・ピッチ線から外
側フランク・ピッチ線までの距離をHo、チェーン多角
形運動の振幅をHsとしたとき、リンクプレート3a,
3b,3c・・・のリンク歯を形成するフランク形状
が、 Hi=Ho+Hs を満足するように形成したことによって、サイレントチ
ェーンの多角形運動による振動騒音と衝撃騒音を低減し
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のタイミン
グチェーン伝動装置、産業機械の動力伝達チェーン伝動
装置等として用いられるサイレントチェーン伝動装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来のサイレントチェーン伝動装置に用
いているサイレントチェーンのリンクプレートは、リン
ク歯の外側を形成する外側フランクのみでスプロケット
と噛み合い始めるようにするため、図5に示すような歯
形を有しており、そのリンク歯の内側を形成する内側フ
ランクは、スプロケットとの噛み合いの過程でスプロケ
ットのインボリュート歯と干渉しないように、リンク歯
の外側を形成する外側フランクの輪郭と対称な仮想輪郭
よりも内側に抉られている。したがって、図5に示すよ
うに、内側フランク・ピッチ線(すなわち、内側フラン
クとの交点同志の距離がチェーン・ピッチの1/2とな
るような、チェーン・ピッチ線に平行なライン)は、外
側フランク・ピッチ線(すなわち、外側フランクとの交
点同志の距離がチェーン・ピッチの3/2となるよう
な、チェーン・ピッチ線に平行なライン)よりも概ねチ
ェーン・ピッチ線(すなわち、リンクプレートにおける
ピン中心の相互を結ぶ直線)に近い位置に存在してい
た。
【0003】すなわち、リンクプレートの歯形は、チェ
ーン・ピッチ線から内側フランク・ピッチ線までの距離
をHi、チェーンのピッチ線から外側フランク・ピッチ
線までの距離をHoとしたとき、Hi≦Hoの関係にな
っている。
【0004】一方、このようなサイレントチェーンと噛
み合うスプロケットのインボリュート歯は、図6に示さ
れるような一般的なスプロケットの歯切り加工方法を用
いて、外側フランクの形状と概ね相似な歯形のホブカッ
ターによって、歯切り中心線(すなわち、スプロケット
のピッチ円に対する接線)とホブの中心線(すなわち、
スプロケットの噛み合い円に対する接線)との相互間の
距離を転移量Hfとして歯切りされている。
【0005】そして、このように歯切り加工されたスプ
ロケットに、図5に示すようなリンクプレートで構成さ
れたサイレントチェーンを掛けると、正多角形状に巻く
付くことが知られており、実際に使用されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなサイレントチェーンのリンクプレートは、外側フラ
ンクのみでスプロケットのインボリュート歯と噛み合う
ため、スプロケットとの噛み合い開始時にサイレントチ
ェーンがスプロケットの半径方向に上下動を伴う多角形
運動を呈する。
【0007】そこで、このような多角形運動について定
量的に分析してみると、図7に示すようなサイレントチ
ェーンのピッチ角αとスプロケット1の歯数Nとがα=
(360°/N)の関係を有しているので、以下のこと
が明らかになる。
【0008】まず、チェーン・ピッチをPとするとき、
スプロケット1の中心とピン2aとリンク3b以降のフ
リースパンのチェーンとが直角を成す場合の、スプロケ
ット1の中心からフリースパンのチェーンのピン2aま
での距離は、 U=P/2sin(α/2) となる。なお、ここで、「フリースパンのチェーン」と
は、スプロケットと噛み合って着座する以前の噛み合い
進行中のチェーンであって、いわゆる、スプロケットに
完全に拘束されていない比較的フリーな状態のチェーン
のことである。
【0009】つぎに、図8に示すように、スプロケット
1が半ピッチ角α/2だけ回転して、スプロケット1の
中心とリンク3bの中心とスリースパンのチェーンとが
直角を成す場合の、スプロケット1の中心からフリース
パンのチェーン・ピッチ線までの距離は、V=P/2t
an(α/2)となる。
【0010】以上のとおりであるから、スプロケット1
と噛み合い始めるサイレントチェーンは、図9に示すよ
うに、スプロケット1がピッチ角の半分(α/2)回転
する間に、 振幅Hs=U−V の上下動を伴う多角形運動を呈することになる。
【0011】したがって、このような従来のサイレント
チェーン伝動装置においては、振幅Hs=U−Vの上下
振動を伴う多角形運動がリンクプレート3a,3b,3
c・・とスプロケット1のインボリュート歯との衝撃、
すなわち、ビーティング・モーションを引き起こし、高
速回転させた場合には、噛み合い開始時に振動騒音と衝
撃騒音を発生してサイレントチェーン伝動装置における
振動と騒音の主たる原因となり、しかも、サイレントチ
ェーンおよびスプロケット自身の耐久性を著しく悪化さ
せるという問題があった。
【0012】また、このような多角形運動によって惹起
されるサイレントチェーンの張力変動によって、サイレ
ントチェーン自身の耐久性を更に悪化させるという問題
があった。
【0013】そこで、本発明の目的は、サイレントチェ
ーンの多角形運動に伴う上下振動による振動騒音と衝撃
騒音を低減するとともにチェーン張力の変動を解消する
ことができ、しかも、サイレントチェーンおよびスプロ
ケット自体の耐久性を長期にわたって持続することがで
きるサイレントチェーン伝動装置を提供することであ
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明のサイレントチェ
ーン伝動装置は、一対のリンク歯を有するリンクプレー
トをピンで相互に連結して編成してなるサイレントチェ
ーンと、該サイレントチェーンのリンク歯と噛み合うイ
ンボリュート歯を有するスプロケットとを備えたサイレ
ントチェーン伝動装置において、チェーン・ピッチ線か
ら内側フランク・ピッチ線までの距離をHi、チェーン
・ピッチ線から外側フランク・ピッチ線までの距離をH
o、チェーン多角形運動の振幅をHsとしたとき、リン
クプレートのリンク歯を形成するフランク形状が、 Hi=Ho+Hs を満足するように形成したことによって、前記課題を解
決した。
【0015】ここで、本発明のサイレントチェーン伝動
装置においてリンクプレートを相互に連結するピンは、
通常、丸ピンであるが、ロッカーピンを用いてもよい。
【0016】更に、好ましくは、本発明のサイレントチ
ェーン伝動装置において使用するサイレントチェーンの
リンクプレートは、その噛み合い面がシェービング加
工、或いは、ファイン・ブランキング加工によって形成
されており、その剪断面長さがリンクプレートの板厚の
約70%以上となっているので、衝撃騒音を低減すると
ともにサイレントチェーン自体の耐久性を長期にわたっ
て持続することができるばかりでなく、これらの効果に
相乗してスプロケット歯面の摩耗を低減させ、サイレン
トチェーンの屈曲不良の発生を防止することができる。
【0017】なお、本発明における「チェーン・ピッチ
線」とは、リンクプレートにおけるピン中心の相互を結
ぶ直線のことである。
【0018】そして、本発明における「内側フランク・
ピッチ線」とは、内側フランクとの交点同志の距離がチ
ェーン・ピッチの1/2となるような、チェーン・ピッ
チ線に平行なラインのことである。
【0019】また、本発明における「外側フランク・ピ
ッチ線」とは、外側フランクとの交点同志の距離がチェ
ーン・ピッチの3/2となるような、チェーン・ピッチ
線に平行なラインのことである。
【0020】更に、本発明における「チェーン多角形運
動の振幅」とは、外側フランクのみで噛み合うサイレン
トチェーンがインボリュート歯を有するスプロケットと
噛み合い開始時にスプロケットの半径方向に生じる上下
振動の幅のことである。
【0021】
【作用】本発明のサイレントチェーン伝動装置は、Hi
=Ho+Hsを満足するようにリンクプレートの内側フ
ランク形状を形成したことによって、噛み合い開始時か
ら噛み合って着座するまでの如何なる噛み合い過程にお
いても、スプロケットの中心からフリースパンのチェー
ンまでの高さを一定値Uとすることができるので、従来
のようなサイレントチェーンのチェーン多角形運動に伴
う上下動を解消することができる。
【0022】すなわち、チェーンのピッチ線から内側フ
ランクのピッチ線までの距離が外側フランクのピッチ線
よりもチェーン多角形運動の振幅Hsだけ遠い内側フラ
ンク形状のリンクプレートを、インボリュート歯型のス
プロケットに噛み合わせると、チェーン多角形運動をゼ
ロにすることができる。
【0023】
【実施例】以下、本発明の一実施例であるサイレントチ
ェーン伝動装置を、図面に基づいて説明する。図1は、
本実施例のサイレントチェーン伝動装置に用いたサイレ
ントチェーンのリンクプレートの外形を示す図であり、
図2は、図1のリンクプレートを用いたサイレントチェ
ーンの編成状態を示す図であって、まず、本実施例のサ
イレントチェーン伝動装置は、一対のリンク歯を有する
リンクプレートをピンで相互に連結して編成してなるサ
イレントチェーンと、該サイレントチェーンのリンク歯
と噛み合うインボリュート歯を有するスプロケットとを
備えたものである。
【0024】そして、本実施例のサイレントチェーン伝
動装置において用いたリンクプレートのリンク歯を形成
するフランク形状は、チェーン・ピッチ線から内側フラ
ンク・ピッチ線までの距離をHi、チェーン・ピッチ線
から外側フランク・ピッチ線までの距離をHo、チェー
ン多角形運動の振幅をHsとしたとき、 Hi=Ho+Hs を満足するように形成されている。
【0025】なお、本実施例で用いたサイレントチェー
ンを構成するリンクプレートは、全て同一形状のものを
採用している。そのため、図2に示すように、隣り合う
リンクプレートとの間でそれぞれ対応する内側フランク
および外側フランクの相互間隔は、リンクプレートにお
ける一対のピン間の距離として定義されるピッチPと等
しい。
【0026】そこで、このようにして得られた本実施例
のサイレントチェーン伝動装置の作動状態を図3乃至図
4に基づいて説明すると、以下のとおりである。まず、
図3は、スプロケット1の中心とピン2aとフリースパ
ンのチェーンとが直角を成す場合の噛み合い状態を示
す。なお、ここで、「フリースパンのチェーン」とは、
スプロケットと噛み合って着座する以前の噛み合い進行
中のチェーンであって、いわゆる、スプロケットに完全
に拘束されていない比較的フリーな状態のチェーンのこ
とである。
【0027】そこで、リンクプレート3aは、図7に示
すような従来の噛み合い状態と同様に、スプロケット1
に対して両側の外側フランクで噛み合って着座している
から、スプロケット1の中心からフリースパンのチェー
ンのピン2aまでの距離は、 U=P/2sin(α/2) となるが、スプロケット1の中心からフリースパンのチ
ェーンのリンクプレート3bのチェーン・ピッチ線まで
の距離は、リンク進行方向の内側フランクでスプロケッ
ト1と噛み合うから、ピン2aと同じようには定まらな
い。
【0028】すなわち、リンクプレート3bに後続する
フリースパンのチェーンは、チェーン張力によって直線
状に引っ張られた状態において、内側フランクが外側フ
ランクの輪郭と対称な仮想輪郭よりも外側に膨出してい
るため、スプロケット1をピニオンとした場合に多数の
内側フランクで構成された台形歯型のラックと見做すこ
とができる。すなわち、フリースパンのチェーンとスプ
ロケット1とは、一般的に良く知られたラックとピニヨ
ンとの噛み合い関係を呈することになる。
【0029】したがって、リンクプレート3bは、リン
ク進行方向の内側フランクでスプロケット1と噛み合っ
ており、内側フランク・ピッチ線は外側フランク・ピッ
チ線よりHsだけチェーン・ピッチ線から相対的に遠い
位置にあるため、スプロケット1の中心からフリースパ
ンのチェーンのリンクプレート3bのチェーン・ピッチ
線までの距離は、V+Hs=Uとなる。
【0030】次に、図4は、図3の噛み合い状態からス
プロケット1が半ピッチ角α/2だけ回転してリンクプ
レートが半ピッチだけ進んだ噛み合い状態を示す。 す
なわち、リンクプレート3aは、図8に示すような従来
の噛み合い状態と同様に、スプロケット1に対して両側
の外側フランクで噛み合って着座しているから、スプロ
ケット1の中心からピン2aまでの高さとなる距離は、
V=P/2tan(α/2)である。
【0031】しかし、リンクプレート3cは、リンク進
行方向の内側フランクでスプロケット1と噛み合ってお
り、内側フランクのピッチ線がHi=Ho+Hsとなっ
ているため、図8に示した従来のチェーンの場合より噛
み合い高さVがHsだけ高くなるので、スプロケット1
の中心からピン2bまでの高さとなる距離は、U=P/
2sin(α/2)となる。
【0032】すなわち、図3において、リンクプレート
3cの内側フランクがスプロケット1に噛み合い始めて
から、ピン2bがピン2aのあった位置まで進むまでの
間、リンクプレート3cの高さは、常にUに保たれる。
【0033】この間、リンクプレート3bの内側フラン
クは、ピン2aを中心とする屈曲運動によってスプロケ
ット1から離れ、リンクプレート3bはピン2aとピン
2bに支持されて滑らかにスプロケット1に噛み込んで
行く。他方、リンクプレート3bの外側フランクは、H
i=Ho+Hsの関係を有しているので、まだ、スプロ
ケット1と接触しない。
【0034】したがって、スプロケットに対するサイレ
ントチェーンの噛み合いの全区間において、フリースパ
ンのチェーンは、常にUの高さにあり、多角形運動によ
る上下動を発生しなくなる。
【0035】すなわち、チェーンのピッチ線から内側フ
ランクのピッチ線までの距離が外側フランクのピッチ線
よりも多角形運動の振幅Hsだけ遠い内側フランク形状
のリンクプレートを、インボリュート歯型のスプロケッ
ト1に噛み合わせると、チェーン多角形運動をゼロにす
ることができるのである。
【0036】したがって、このような本実施例のサイレ
ントチェーン伝動装置は、図7に示すような従来のHi
≦Hoの関係を有するリンクプレートを備えたサイレン
トチェーン伝動装置と比較すると、噛み合い開始時から
噛み合って着座するまでの如何なる噛み合い過程におい
てもスプロケット1の中心からチェーンまでの高さを一
定値Uとすることができるため、サイレントチェーンの
多角形運動に伴う上下振動を解消することができ、噛み
合い時の振動騒音と衝撃騒音を低減することができる。
【0037】更に、本実施例のサイレントチェーン伝動
装置において使用するサイレントチェーンのリンクプレ
ートには、剪断面長さがリンクプレートの板厚の約70
%以上となるシェービング加工を噛み合い面に施すこと
によって、スプロケット歯面の摩耗を低減させ、サイレ
ントチェーンの屈曲不良の発生を防止することができる
が、上述したような噛み合い時の振動騒音と衝撃騒音を
より一層低減することができる。
【0038】
【発明の効果】本発明のサイレントチェーン伝動装置
は、以下のような特有の効果を奏することができる。す
なわち、 (1)本発明のサイレントチェーン伝動装置では、Hi
=Ho+Hsを満足するようにリンクプレートのフラン
ク形状を形成したことによって、噛み合い開始時から噛
み合って着座するまでの如何なる噛み合い過程において
もスプロケットの中心からチェーンまでの高さを一定値
Uとすることができるので、従来のようなサイレントチ
ェーンの多角形運動に伴う上下振動を解消することがで
き、噛み合い時の振動騒音と衝撃騒音を低減することが
できる。
【0039】(2)本発明のサイレントチェーン伝動装
置では、従来のようなサイレントチェーンの多角形運動
に伴うチェーン張力の変動を解消することができるの
で、サイレントチェーン自体の耐久性を更に長期にわた
って持続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のサイレントチェーン伝動装置に用い
たサイレントチェーンのリンクプレートの外形を示す
図。
【図2】 本発明のサイレントチェーン伝動装置に用い
たサイレントチェーンの編成状態を示す図。
【図3】 本発明のサイレントチェーン伝動装置におけ
る噛み合い状態を示す図。
【図4】 図3の噛み合い状態からピッチ角の半分(α
/2)回転した時の噛み合い状態を示す図。
【図5】 従来のサイレントチェーン伝動装置で用いら
れているサイレントチェーンのリンクプレートの外形を
示す図。
【図6】 従来のサイレントチェーン伝動装置に用いた
スプロケットの歯切り加工の概念図。
【図7】 従来のサイレントチェーン伝動装置における
噛み合い状態を示す図。
【図8】 図8の噛み合い状態からピッチ角の半分(α
/2)回転した時の噛み合い状態を示す図。
【図9】 従来のサイレントチェーン伝動装置における
チェーン多角形運動を示す図。
【符号の説明】
1 ・・・ スプロケット 2a,2b ・・・ ピン 3a,3b,3c ・・・ リンクプレート
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年3月6日(2000.3.6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 サイレントチェーン伝動装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のタイミン
グチェーン伝動装置、産業機械の動力伝達チェーン伝動
装置等として用いられるサイレントチェーン伝動装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来のサイレントチェーン伝動装置に用
いているサイレントチェーンのリンクプレートは、リン
ク歯の外側を形成する外側フランクのみでスプロケット
と噛み合い始めるようにするため、図5に示すような歯
形を有しており、そのリンク歯の内側を形成する内側フ
ランクは、スプロケットとの噛み合いの過程でスプロケ
ットのインボリュート歯と干渉しないように、リンク歯
の外側を形成する外側フランクの輪郭と対称な仮想輪郭
よりも内側に抉られている。したがって、図5に示すよ
うに、内側フランク・ピッチ線(すなわち、内側フラン
クとの交点同志の距離がチェーン・ピッチの1/2とな
るような、チェーン・ピッチ線に平行なライン)は、外
側フランク・ピッチ線(すなわち、外側フランクとの交
点同志の距離がチェーン・ピッチの3/2となるよう
な、チェーン・ピッチ線に平行なライン)よりも概ねチ
ェーン・ピッチ線(すなわち、リンクプレートにおける
ピン中心の相互を結ぶ直線)に近い位置に存在してい
た。
【0003】すなわち、リンクプレートの歯形は、チェ
ーン・ピッチ線から内側フランク・ピッチ線までの距離
をHi、チェーンのピッチ線から外側フランク・ピッチ
線までの距離をHoとしたとき、Hi≦Hoの関係にな
っている。
【0004】一方、このようなサイレントチェーンと噛
み合うスプロケットのインボリュート歯は、図6に示さ
れるような一般的なスプロケットの歯切り加工方法を用
いて、外側フランクの形状と概ね相似な歯形のホブカッ
ターによって、歯切り中心線(すなわち、スプロケット
のピッチ円に対する接線)とホブの中心線との相互間の
距離を転移量Hfとして歯切りされている。
【0005】そして、このように歯切り加工されたスプ
ロケットに、図5に示すようなリンクプレートで構成さ
れたサイレントチェーンを掛けると、正多角形状に巻く
付くことが知られており、実際に使用されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなサイレントチェーンのリンクプレートは、外側フラ
ンクのみでスプロケットのインボリュート歯と噛み合う
ため、スプロケットとの噛み合い開始時にサイレントチ
ェーンがスプロケットの半径方向に上下動を伴う多角形
運動を呈する。
【0007】そこで、このような多角形運動について定
量的に分析してみると、図7に示すようなサイレントチ
ェーンのピッチ角αとスプロケット1の歯数Nとがα=
(360°/N)の関係を有しているので、以下のこと
が明らかになる。
【0008】まず、チェーン・ピッチをPとするとき、
スプロケット1の中心とピン2aとリンク3b以降のフ
リースパンのチェーンとが直角を成す場合の、スプロケ
ット1の中心からフリースパンのチェーンのピン2aま
での距離は、 U=P/2sin(α/2) となる。なお、ここで、「フリースパンのチェーン」と
は、インボリュート歯を有するスプロケットと噛み合っ
て着座する以前の噛み合い進行中のチェーンであって、
いわゆる、スプロケットに完全に拘束されていない比較
的フリーな状態のチェーンのことである。
【0009】つぎに、図8に示すように、インボリュー
ト歯を有するスプロケット1が半ピッチ角α/2だけ回
転して、スプロケット1の中心とリンク3bの中心とフ
リースパンのチェーンとが直角を成す場合の、スプロケ
ット1の中心からフリースパンのチェーン・ピッチ線ま
での距離は、V=P/2tan(α/2)となる。
【0010】以上のとおりであるから、インボリュート
歯を有するスプロケット1と噛み合い始めるサイレント
チェーンは、図9に示すように、スプロケット1がピッ
チ角の半分(α/2)回転する間に、 振幅Hs=U−V の上下動を伴う多角形運動を呈することになる。
【0011】したがって、このような従来のサイレント
チェーン伝動装置においては、振幅Hs=U−Vの上下
振動を伴う多角形運動がリンクプレート3a,3b,3
c・・とスプロケット1のインボリュート歯との衝撃、
すなわち、ビーティング・モーションを引き起こし、高
速回転させた場合には、噛み合い開始時に振動騒音と衝
撃騒音を発生してサイレントチェーン伝動装置における
振動と騒音の主たる原因となり、しかも、サイレントチ
ェーンおよびスプロケット自身の耐久性を著しく悪化さ
せるという問題があった。
【0012】また、このような多角形運動によって惹起
されるサイレントチェーンの張力変動によって、サイレ
ントチェーン自身の耐久性を更に悪化させるという問題
があった。
【0013】そこで、本発明の目的は、スプロケットの
インボリュート歯に対するサイレントチェーンの多角形
運動に伴う上下振動を解消して振動騒音と衝撃騒音を低
減するとともにチェーン張力の変動を解消することがで
き、しかも、サイレントチェーンおよびスプロケット自
体の耐久性を長期にわたって持続することができるサイ
レントチェーン伝動装置を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明のサイレントチェ
ーン伝動装置は、一対のリンク歯を有するリンクプレー
トをピンで相互に連結して編成してなるサイレントチェ
ーンと、該サイレントチェーンのリンク歯と噛み合うイ
ンボリュート歯を有するスプロケットとを備えたサイレ
ントチェーン伝動装置において、チェーン・ピッチ線か
ら内側フランク・ピッチ線までの距離をHi、チェーン
・ピッチ線から外側フランク・ピッチ線までの距離をH
o、チェーン多角形運動の振幅をHsとしたとき、リン
クプレートのリンク歯を形成するフランク形状が、 Hi=Ho+Hs を満足するように形成されており、噛み合い開始時から
噛み合って着座するまでの噛み合い過程において前記ス
プロケットの中心からフリースパンのチェーンまでの高
さが常に一定となるようにしたことによって、前記課題
を解決した。
【0015】ここで、本発明のサイレントチェーン伝動
装置においてリンクプレートを相互に連結するピンは、
通常、丸ピンであるが、ロッカーピンを用いてもよい。
【0016】更に、好ましくは、本発明のサイレントチ
ェーン伝動装置において使用するサイレントチェーンの
リンクプレートは、その噛み合い面がシェービング加
工、或いは、ファイン・ブランキング加工によって形成
されており、その剪断面長さがリンクプレートの板厚の
約70%以上となっているので、衝撃騒音を低減すると
ともにサイレントチェーン自体の耐久性を長期にわたっ
て持続することができるばかりでなく、これらの効果に
相乗してスプロケット歯面の摩耗を低減させ、サイレン
トチェーンの屈曲不良の発生を防止することができる。
【0017】なお、本発明における「チェーン・ピッチ
線」とは、リンクプレートにおけるピン中心の相互を結
ぶ直線のことである。
【0018】そして、本発明における「内側フランク・
ピッチ線」とは、内側フランクとの交点同志の距離がチ
ェーン・ピッチの1/2となるような、チェーン・ピッ
チ線に平行なラインのことである。
【0019】また、本発明における「外側フランク・ピ
ッチ線」とは、外側フランクとの交点同志の距離がチェ
ーン・ピッチの3/2となるような、チェーン・ピッチ
線に平行なラインのことである。
【0020】更に、本発明における「チェーン多角形運
動の振幅」とは、外側フランクのみで噛み合うサイレン
トチェーンがインボリュート歯を有するスプロケットと
噛み合い開始時にスプロケットの半径方向に生じる上下
振動の幅のことである。また、本発明における「フリー
スパンのチェーン」とは、スプロケットと噛み合って着
座する以前の噛み合い進行中のチェーンであって、いわ
ゆる、スプロケットに完全に拘束されていない比較的フ
リーな状態のチェーンのことである。
【0021】
【作用】本発明のサイレントチェーン伝動装置は、Hi
=Ho+Hsを満足するようにリンクプレートの内側フ
ランク形状を形成し、前記インボリュート歯を有するス
プロケットの中心からフリースパンのチェーンまでの高
さが常に一定となるようにしたことによって、前記リン
クプレートが噛み合い開始時から噛み合って着座するま
での如何なる噛み合い過程においても、従来のようなサ
イレントチェーンのチェーン多角形運動に伴う上下動を
解消することができる。
【0022】すなわち、チェーンのピッチ線から内側フ
ランクのピッチ線までの距離が外側フランクのピッチ線
よりもチェーン多角形運動の振幅Hsだけ遠い内側フラ
ンク形状のリンクプレートを、インボリュート歯型のス
プロケットに噛み合わせると、チェーン多角形運動をゼ
ロにすることができる。
【0023】
【実施例】以下、本発明の一実施例であるサイレントチ
ェーン伝動装置を、図面に基づいて説明する。図1は、
本実施例のサイレントチェーン伝動装置に用いたサイレ
ントチェーンのリンクプレートの外形を示す図であり、
図2は、図1のリンクプレートを用いたサイレントチェ
ーンの編成状態を示す図であって、まず、本実施例のサ
イレントチェーン伝動装置は、一対のリンク歯を有する
リンクプレートをピンで相互に連結して編成してなるサ
イレントチェーンと、該サイレントチェーンのリンク歯
と噛み合うインボリュート歯を有するスプロケットとを
備えたものである。
【0024】そして、本実施例のサイレントチェーン伝
動装置において用いたリンクプレートのリンク歯を形成
するフランク形状は、チェーン・ピッチ線から内側フラ
ンク・ピッチ線までの距離をHi、チェーン・ピッチ線
から外側フランク・ピッチ線までの距離をHo、チェー
ン多角形運動の振幅をHsとしたとき、 Hi=Ho+Hs を満足するように形成されている。
【0025】なお、本実施例で用いたサイレントチェー
ンを構成するリンクプレートは、全て同一形状のものを
採用している。そのため、図2に示すように、隣り合う
リンクプレートとの間でそれぞれ対応する内側フランク
および外側フランクの相互間隔は、リンクプレートにお
ける一対のピン間の距離として定義されるピッチPと等
しい。
【0026】そこで、このようにして得られた本実施例
のサイレントチェーン伝動装置の作動状態を図3乃至図
4に基づいて説明すると、以下のとおりである。まず、
図3は、スプロケット1の中心とピン2aとフリースパ
ンのチェーンとが直角を成す場合の噛み合い状態を示
す。
【0027】そこで、リンクプレート3aは、図7に示
すような従来の噛み合い状態と同様に、インボリュート
歯を有するスプロケット1に対して両側の外側フランク
で噛み合って着座しているから、スプロケット1の中心
からフリースパンのチェーンのピン2aまでの距離は、 U=P/2sin(α/2) となるが、スプロケット1の中心からフリースパンのチ
ェーンのリンクプレート3bのチェーン・ピッチ線まで
の距離は、リンク進行方向の内側フランクでインボリュ
ート歯を有するスプロケット1と噛み合うから、ピン2
aと同じようには定まらない。
【0028】すなわち、リンクプレート3bに後続する
フリースパンのチェーンは、チェーン張力によって直線
状に引っ張られた状態において、内側フランクが外側フ
ランクの輪郭と対称な仮想輪郭よりも外側に膨出してい
るため、スプロケット1をピニオンとした場合に多数の
内側フランクで構成された台形歯型のラックと見做すこ
とができる。すなわち、フリースパンのチェーンとイン
ボリュート歯を有するスプロケット1とは、一般的に良
く知られたラックとピニヨンとの噛み合い関係を呈する
ことになる。
【0029】したがって、リンクプレート3bは、リン
ク進行方向の内側フランクでインボリュート歯を有する
スプロケット1と噛み合っており、内側フランク・ピッ
チ線は外側フランク・ピッチ線よりHsだけチェーン・
ピッチ線から相対的に遠い位置にあるため、スプロケッ
ト1の中心からフリースパンのチェーンのリンクプレー
ト3bのチェーン・ピッチ線までの距離は、V+Hs=
Uとなる。
【0030】次に、図4は、図3の噛み合い状態からス
プロケット1が半ピッチ角α/2だけ回転してリンクプ
レートが半ピッチだけ進んだ噛み合い状態を示す。すな
わち、リンクプレート3aは、図8に示すような従来の
噛み合い状態と同様に、インボリュート歯を有するスプ
ロケット1に対して両側の外側フランクで噛み合って着
座しているから、スプロケット1の中心からピン2aま
での高さとなる距離は、V=P/2tan(α/2)で
ある。
【0031】しかし、リンクプレート3cは、リンク進
行方向の内側フランクでインボリュート歯を有するスプ
ロケット1と噛み合っており、内側フランクのピッチ線
がHi=Ho+Hsとなっているため、図8に示した従
来のチェーンの場合より噛み合い高さVがHsだけ高く
なるので、スプロケット1の中心からピン2bまでの高
さとなる距離は、U=P/2sin(α/2)となる。
【0032】すなわち、図3において、リンクプレート
3cの内側フランクがスプロケット1に噛み合い始めて
から、ピン2bがピン2aのあった位置まで進むまでの
間、リンクプレート3cの高さは、常にUに保たれる。
【0033】この間、リンクプレート3bの内側フラン
クは、ピン2aを中心とする屈曲運動によってスプロケ
ット1から離れ、リンクプレート3bはピン2aとピン
2bに支持されて滑らかにスプロケット1に噛み込んで
行く。他方、リンクプレート3bの外側フランクは、H
i=Ho+Hsの関係を有しているので、まだ、インボ
リュート歯を有するスプロケット1と接触しない。
【0034】したがって、インボリュート歯を有するス
プロケットに対するサイレントチェーンの噛み合いの全
区間において、フリースパンのチェーンは、常にUの高
さにあり、多角形運動による上下動を発生しなくなる。
【0035】すなわち、チェーンのピッチ線から内側フ
ランクのピッチ線までの距離が外側フランクのピッチ線
よりも多角形運動の振幅Hsだけ遠い内側フランク形状
のリンクプレートを、インボリュート歯型のスプロケッ
ト1に噛み合わせると、チェーン多角形運動をゼロにす
ることができるのである。
【0036】したがって、このような本実施例のサイレ
ントチェーン伝動装置は、図7に示すような従来のHi
≦Hoの関係を有するリンクプレートを備えたサイレン
トチェーン伝動装置と比較すると、噛み合い開始時から
噛み合って着座するまでの如何なる噛み合い過程におい
てもスプロケット1の中心からチェーンまでの高さを一
定値Uとすることができるため、サイレントチェーンの
多角形運動に伴う上下振動を解消することができ、噛み
合い時の振動騒音と衝撃騒音を低減することができる。
【0037】更に、本実施例のサイレントチェーン伝動
装置において使用するサイレントチェーンのリンクプレ
ートには、剪断面長さがリンクプレートの板厚の約70
%以上となるシェービング加工を噛み合い面に施すこと
によって、スプロケット歯面の摩耗を低減させ、サイレ
ントチェーンの屈曲不良の発生を防止することができる
が、上述したような噛み合い時の振動騒音と衝撃騒音を
より一層低減することができる。
【0038】
【発明の効果】本発明のサイレントチェーン伝動装置
は、以下のような特有の効果を奏することができる。す
なわち、 (1)本発明のサイレントチェーン伝動装置では、Hi
=Ho+Hsを満足するようにリンクプレートのフラン
ク形状を形成し、インボリュート歯を有するスプロケッ
トの中心からフリースパンのチェーンまでの高さを一定
にしたことによって、噛み合い開始時から噛み合って着
座するまでの如何なる噛み合い過程においても、従来の
ようなサイレントチェーンの多角形運動に伴う上下振動
を解消することができるので、噛み合い時の振動騒音と
衝撃騒音を低減することができる。
【0039】(2)本発明のサイレントチェーン伝動装
置では、従来のようなサイレントチェーンの多角形運動
に伴うチェーン張力の変動を解消することができるの
で、サイレントチェーン自体の耐久性を更に長期にわた
って持続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のサイレントチェーン伝動装置に用い
たサイレントチェーンのリンクプレートの外形を示す
図。
【図2】 本発明のサイレントチェーン伝動装置に用い
たサイレントチェーンの編成状態を示す図。
【図3】 本発明のサイレントチェーン伝動装置におけ
る噛み合い状態を示す図。
【図4】 図3の噛み合い状態からピッチ角の半分(α
/2)回転した時の噛み合い状態を示す図。
【図5】 従来のサイレントチェーン伝動装置で用いら
れているサイレントチェーンのリンクプレートの外形を
示す図。
【図6】 従来のサイレントチェーン伝動装置に用いた
スプロケットの歯切り加工の概念図。
【図7】 従来のサイレントチェーン伝動装置における
噛み合い状態を示す図。
【図8】 図7の噛み合い状態からピッチ角の半分(α
/2)回転した時の噛み合い状態を示す図。
【図9】 従来のサイレントチェーン伝動装置における
チェーン多角形運動を示す図。
【符号の説明】 1 ・・・ スプロケット 2a,2b ・・・ ピン 3a,3b,3c ・・・ リンクプレート

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対のリンク歯を有するリンクプレート
    をピンで相互に連結して編成してなるサイレントチェー
    ンと、該サイレントチェーンのリンク歯と噛み合うイン
    ボリュート歯を有するスプロケットとを備えたサイレン
    トチェーン伝動装置において、チェーン・ピッチ線から
    内側フランク・ピッチ線までの距離をHi、チェーンの
    ピッチ線から外側フランク・ピッチ線までの距離をH
    o、チェーン多角形運動の振幅をHsとしたとき、リン
    クプレートのリンク歯を形成するフランク形状が、 Hi=Ho+Hs を満足するように形成したことを特徴とするサイレント
    チェーン伝動装置。
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