JP2001208149A - チェーン伝動装置 - Google Patents
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Abstract
プレート35の中央のくびれ部35a、まゆ形のローラ
リンクプレート36の中央のくびれ部36aに当てる突
出部38を備えた。 【効果】 スプロケットにローラチェーンが噛み合い始
めるときに、ローラチェーンのまゆ形リンクプレートの
中央のくびれ部を弾性体の突出部でスプロケットの径外
方に押出すことができ、スプロケットに噛み合うローラ
チェーンに発生する振れを小さくすることができ、ロー
ラチェーンの各部の振動を小さくすることができ、ま
た、スプロケットの歯底にローラチェーンのローラが衝
突するときの衝突速度を低減することができ、騒音の発
生を抑えることができる。更に、まゆ形リンクプレート
を用いるため、長円形、小判形のリンクプレートを用い
るよりも、ローラチェーンを軽量にすることができる。
Description
軽量化を図るのに好適なチェーン伝動装置に関する。
チェーン伝動装置における、スプロケットの歯とローラ
チェーンのローラとの噛み合い状態を以下に説明する。
図8(a)〜(c)は従来のスプロケットとローラチェ
ーンとの噛み合い状態を説明する作用図である。(a)
において、100はスプロケット、101はスプロケッ
ト100の回転中心、102・・・(・・・は複数個を示す。
以下同様。)はスプロケット100の歯部、103・・・
はスプロケット100の歯底、想像線で示す104はロ
ーラチェーンのリンクプレート(1個のみ図示)、10
5,106はローラチェーンのローラ、107,108
はローラ105,106の回転中心である。図では、ス
プロケット100の歯底103は回転中心101の真上
に位置し、この歯底103にローラ105が噛み合った
状態にある。
ケット100が反時計回りに角度θ1だけ回転すると、
ローラ105はスプロケット100の歯底103に噛み
合ったまま移動するため、ローラ105の回転中心10
7は(a)の位置より距離α1だけ下降する。
移動し、ローラチェーンが無限遠から引張られた状態に
あるとすると、ローラ106の回転中心108はローラ
105の下降に伴って距離α1だけ下降する
時計回りに更に回転して、(a)の状態から角度θ2だ
け回転すると、ローラ105とスプロケット100の歯
底103との噛み合いに加えて、ローラ106が歯底1
03と噛み合う。この時、歯底103にローラ106が
衝突するため、この衝突による騒音が発生する。
心107,108は(a)の位置よりα2だけ下降し、
スプロケット100の回転中心101とローラ105,
106の回転中心107,108との距離はRcosθ
2となる。この場合のローラチェーンの巻き付き半径は
Rcosθ2、ローラチェーンの上下方向の振れ量α2
はα2=R−Rcosθ2である。
ラチェーンが噛み合う場合には、スプロケット100の
歯底103とローラ106とによる騒音が発生するとと
もに、ローラチェーンの巻き付け半径が、上記したよう
にRcosθ2からRまで変化するため、ローラチェー
ンの振れが大きくなり、ローラチェーン自体からの騒音
も発生する。
図に示すような弾性体付きスプロケットとローラチェー
ンとを組合わせたチェーン伝動装置が知られている。図
9は従来の弾性体付きスプロケットとローラチェーンと
の噛み合い状態を説明する作用図であり、図8に示した
構成と同一構成については、同一符号を付け、詳細説明
は省略する。(a)において、110はスプロケット1
00の側面に取付けた環状の弾性体、111はローラ1
05を回転自在に支持するもう一つのリンクプレート
(不図示)に回転自在に取付けたローラ、112はロー
ラ111の回転中心である。図では、スプロケット10
0の歯底103は回転中心101の真上に位置する。
体110に当たるため、ローラ105は、弾性体110
と歯底103に噛み合っているローラ111とによって
位置決めされ、スプロケット100の歯底103から浮
き上がった状態にある。この時のローラチェーンの巻き
付き半径を(R+d1)とする。ここで、リンクプレー
ト104と弾性体110とが重なった部分、即ち、リン
クプレート104の縁部によって弾性体110が押し縮
められた部分には、ハッチングを施した。(以下同
様。)
ケット100が反時計回りに角度θ1だけ回転すると、
ローラ105,106は一体的に移動し、リンクプレー
ト104は弾性体110を押し縮め、ローラ105の回
転中心107及びローラ106の回転中心108は
(a)の位置より距離β1だけ下降する。
時計回りに更に回転し、(a)の状態から角度θ2だけ
回転して歯部102が回転中心101の真上の位置にく
ると、ローラチェーンの張力により生じるリンクプレー
ト104の押圧力によって弾性体110が更に縮み、ロ
ーラ105が歯底103に噛み合うとともに、ローラ1
06も弾性体110が縮むことで歯底103に噛み合
う。この場合のローラチェーンの巻き付き半径はRco
sθ2、ローラチェーンの上下方向の振れ量β2は、β
2=R+d1−Rcosθ2となる。
3に衝突する前にリンクプレート104が弾性体110
に当たることで、歯底103にローラ105,106が
衝突するときの衝撃を吸収する。
径の変化を説明するグラフであり、図8で説明した弾性
体なしスプロケット及び図9で説明した弾性体付きスプ
ロケットにおけるローラチェーンの巻き付き半径の変化
を示すもので、縦軸は巻き付き半径、横軸は時間を表
す。破線で示した弾性体なしスプロケットでは、巻き付
き半径はRcosθ2からRまで変化する。また、一点
鎖線で示した弾性体付きスプロケットでは、巻き付き半
径はRcosθ2から(R+d1)まで変化する。
では、弾性体110によって、弾性体なしスプロケット
100に比較してローラチェーンの上下の振れ量d1が
d1=β2−α2だけ大きくなるため、歯底103とロ
ーラ106との衝突音やローラチェーン自体の振れによ
り騒音の低減効果は小さくなるおそれがある。
たスプロケットとローラチェーンと組合わせたチェーン
伝動装置をベースに、更なる騒音低減や品質向上のため
の改良を行ったチェーン伝動装置として、例えば、実
開昭61−82164号公報「消音チェーン機構」、
特開昭63−214566号公報「スプロケット」、
特開昭63−251654号公報「チェーン式伝動装
置」に記載されたものが知られている。
のボス部14に弾性体からなる緩衝円環15を取付け、
ローラチェーンaのリンクプレート11を略小判形に形
成し、スプロケットbにローラチェーンaを噛み合わせ
た消音チェーン機構が記載されている。
レート6aをまゆ形にしたチェーン6と、外周部を波形
状にしてチェーン6を均一に接触させるようにした弾性
体13を側面に取付けたスプロケット3とが記載され、
同公報の第5図には、まゆ形のリンクプレート106
aで構成するチェーン106と、環状の弾性体113を
側面に取付けたスプロケットとが記載されている。
ェーン13のローラリンクプレート19を長円形状に
し、ピンリンクプレート21をまゆ形状にし、駆動スプ
ロケット11に環状弾性体17を備え、この環状弾性体
17にローラリンクプレート19の端面19aを当てた
チェーン式伝動装置が記載されている。
は、リンクプレート11が略小判形であるため、リンク
プレート11の長手方向に直交する方向の中央部の断面
の断面積が他の部分よりも大きく、リンクプレート11
に2本のピン12を介して引張力が作用した場合の引張
強度が中央部で最も大きくなるため、必要以上の強度と
なり、また、重量が増す。
リンクプレート6aとの組合わせでは、リンクプレート
6aの2ヵ所のピン側外周部が弾性体13にほぼ均等に
当るため、同公報の第5図に示した環状の弾性体11
3とリンクプレート106aとの組合わせと同様に、チ
ェーン6が本来持っている弦振動が大きく、チェーン自
体の振れによる騒音の発生することが考えられる。
11の環状弾性体17にローラチェーン13のローラリ
ンクプレート19が当たった場合には、駆動スプロケッ
ト11とローラチェーン13との衝突を抑えるが、環状
弾性体17にローラチェーン13のピンリンクプレート
21が当たらない構造なので、このピンリンクプレート
21の部分では、駆動スプロケット11とローラチェー
ン13とが衝突して騒音の発生することが考えられる。
また、ローラリンクプレート19は長円形状であるた
め、上記公報の技術と同様に、ローラチェーン13の
重量が増す。
ローラチェーンとの噛み合い時の騒音の発生を効果的に
抑えることができ、しかもローラチェーンの軽量化を図
ることができるチェーン伝動装置を提供することにあ
る。
に請求項1は、スプロケットの側面に環状の弾性体を取
付け、この弾性体で前記スプロケットに掛けたローラチ
ェーンのまゆ形リンクプレートのエッジを受け、スプロ
ケットに前記ローラチェーンが噛み合う時の衝撃を吸収
するチェーン伝動装置において、前記弾性体に、前記ま
ゆ形リンクプレートの中央のくびれ部に当てる突出部を
備えたことを特徴とする。
突出部を当てることで、スプロケットにローラチェーン
が噛み合い始めるときに、ローラチェーンのまゆ形リン
クプレートのエッジを弾性体の突出部でスプロケットの
径外方に押出す。
ラチェーンに発生する振れ幅を小さくすることができ、
ローラチェーンの各部の振動を小さくすることができ
て、チェーン自体から発生する騒音を抑えることができ
る。
ンのローラが衝突するときの衝突速度を低減することが
でき、その衝突による騒音の発生を抑えることができ
る。更に、まゆ形リンクプレートを用いるため、長円
形、小判形のリンクプレートを用いるよりも、リンクプ
レートの重量を小さくすることができ、ローラチェーン
を軽量にすることができる。
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図1は本発明に係るチェーン伝動装置を備
えた自動二輪車の要部側面図であり、自動二輪車10
は、車体フレーム11にエンジン及び変速機からなるパ
ワーユニット12を取付け、このパワーユニット12の
後部にスイング自在にスイングアーム13を取付け、こ
のスイングアーム13の後端部に車軸14を介して後輪
15を回転自在に取付け、パワーユニット12の出力側
となるドライブスプロケット16と後輪15に取付けた
ドリブンスプロケット17とにローラチェーン18を掛
けた車両である。
ル21に取付けたタイヤ22とからなる。ここで、25
はマフラ、26はシート、27はテールランプ、28は
リヤフェンダである。上記したドライブスプロケット1
6、ドリブンスプロケット17及びローラチェーン18
は、本発明のチェーン伝動装置30を構成するものであ
る。
面図であり、チェーン伝動装置30のドライブスプロケ
ット16にローラチェーン18が噛み合った状態を示
す。ドライブスプロケット16は、外周に歯部31・・・
を形成し、両側面に環状弾性体32,32(奥側の符号
31は不図示)を取付けたものである。
固定した一対のピンリンクプレート35,35(奥側の
符号35は不図示)と、ローラを回転自在に挟み込む一
対のローラリンクプレート36,36(奥側の符号36
は不図示)とをピン34で交互に連結したものである。
プレート36は、外形が同一の大きさで、共にまゆ形に
したものである。なお、35a,36aはピンリンクプ
レート35及びローラリンクプレート36のそれぞれの
中央のくびれ部である。
レート36とは、側面視同一形状とし、環状弾性体32
と同一条件で当接するようにした。スプロケットの歯数
が奇数の場合は、同一の突出部38にピンリンクプレー
ト35のくびれ部35aと、ローラリンクプレート36
のくびれ部36aとが交互に当接するようになるが、突
出部38に常に同一の条件で当接することができる。
プロケットの斜視図であり、ドライブスプロケット16
は、歯部31・・・のそれぞれの径内方における環状弾性
体32,32の外周面32a,32aに、スプロケット
軸に平行な突出部38・・・を備える。なお、41は歯
先、42は歯底、43はパワーユニット12(図1参
照)の出力軸に取付けるための取付穴である。環状弾性
体32の材質としては、硬質ゴムやウレタンが好適であ
る。
イブスプロケット16は、鋼製又は鋳鉄製のスプロケッ
ト本体45にボス部46及びこのボス部46から径外方
に広がるディスク部47を形成し、ボス部46の外周面
46a,46a及びディスク部47の側面47a,47
aに環状弾性体32,32を溶着又は接着により接合し
たものである。
ュ51を嵌合し、このブッシュ51にローラ52を回転
自在に嵌め、このローラ52をローラリンクプレート3
6,36で挟み込み、これらのローラリンクプレート3
6,36の外側からブッシュ51の両端部にOリング5
3,53を嵌め、これらのOリング53,53をローラ
リンクプレート36,36とピンリンクプレート35,
35とで挟み込み、ピンリンクプレート35,35にピ
ン34の両端部を固定したものである。
とローラリンクプレート36との間に潤滑のためのオイ
ルを保持するためのものである。ピンリンクプレート3
5とローラリンクプレート36は、エッジ35a,36
aをドライブスプロケット16の環状弾性体32,32
の外周面32aに当てるようにしたものである。
スプロケット16にローラチェーン18が噛み合うとき
に、歯底42にローラ52が衝突する前に、外周面32
a,32a及び突出部38をピンリンクプレート35,
35の各エッジ35b,35b、特にくびれ部35a及
びローラリンクプレート36の各エッジ36b,36
b、特にくびれ部36aに当てることで、騒音の発生を
抑えるためのものである。
を次に説明する。図5(a)〜(e)は本発明に係るチ
ェーン伝動装置の作用を説明する作用図である。(a)
は、ドライブスプロケット16にローラチェーン18が
噛み合った状態を示す。なお、ドライブスプロケット1
6については、説明の都合上、歯数を少なくするととも
に一部のみを示した。また、ローラチェーン18につい
ては、ローラを便宜上52A,52B,52Cとし、ロ
ーラリンクプレート36を1個のみ示した。(ローラ5
2B,52Cはローラリンクプレート36で支持するも
のであり、ローラ52Aはローラ52Bに隣り合うもの
である。)ここで、16aはドライブスプロケット16
の回転中心、52d,52e,52fはそれぞれローラ
52A,52B,52Cの回転中心である。
42は、回転中心16aの真上に位置する。また、ロー
ラリンクプレート36のエッジ36aは環状弾性体32
に当たるため、ローラ52Bは、環状弾性体16aと歯
底42に噛み合っているローラ52Aとにより位置決め
され、ドライブスプロケット16の歯底42から浮き上
がった状態にある。この時のローラチェーン18の巻き
付き半径は、図9に示したローラチェーンの巻き付き半
径と同じ(R+d1)である。
弾性体32とが重なった部分、即ちローラリンクプレー
ト36のエッジ36bによって環状弾性体32が押し縮
められた部分には、ハッチングを施した。
ブスプロケット16が反時計回りに角度θ1だけ回転す
ると、ローラ52B,52Cは一体的に移動し、ローラ
リンクプレート36は環状弾性体32を押し縮め、ロー
ラ52Bの回転中心52e及びローラ52Cの回転中心
52fは(a)の位置より距離γ1だけ下降する。この
時、環状弾性体32の突出部38は、ローラリンクプレ
ート36のくびれ部36aに当たり始める。
6が反時計回りに更に回転し、(a)の状態から角度θ
2だけ回転して歯先41が回転中心16aの真上の位置
にくると、ローラチェーン18の張力によりローラリン
クプレート36を介して環状弾性体32が縮み、ローラ
52Bは歯底42に噛み合うとともに、ローラ52Cは
歯底42に近づくが、突出部38がローラリンクプレー
ト36のくびれ部36bに当たるため、突出部38がロ
ーラ52Cを上方へ押し上げ、ローラ52Cの下降量γ
2は小さくなる。即ち、γ2<γ1となる。この場合、
ドライブスプロケット16の回転中心16aとローラ5
2Bの回転中心52eとの上下方向の距離はRcosθ
2となるから、(b)におけるローラチェーン18の巻
き付き半径(最小値)は(Rcosθ2+d2)、ロー
ラチェーン18の上下方向の振れ量はγ1となる。
6が更に回転し、(a)の状態から角度θ3だけ回転し
て歯底42が再び回転中心16aの真上の位置にくる
と、環状弾性体32が縮み、ローラ52Cは更に歯底4
2に近づき、(a)に示したローラ52Bと同じ位置と
なる。(e)において、更にドライブスプロケット16
が回転し、(a)の状態からの角度がθ4になると、環
状弾性体32が更に縮み、ローラ52Cは歯底42に噛
み合う。この時のローラ52Cの位置は、(c)に示し
たローラ52Bと同一である。
プロケットの巻き付き半径の変化を説明するグラフであ
り、図8で説明した弾性体なしスプロケット及び図9で
説明した弾性体付きスプロケットへのローラチェーンの
巻き付き半径の変化と共に示す。グラフの縦軸は巻き付
き半径、横軸は時間を表す。実線で示した本実施の形態
のチェーン伝動装置では、巻き付き半径は(Rcosθ
2+d2)から(R+d1)まで変化する。
径は従来技術2と同じ(R+d1)であるが、最小巻き
付き半径は従来技術2よりも大きい、即ち環状弾性体3
2の突出部38によってローラチェーン18が従来技術
2よりも径外方へd2だけ押し広げられることで大きく
なる。従って、本実施の形態は、従来技術2(弾性体付
きスプロケット)よりも振れが小さくなるような環状弾
性体32とすることで、ドライブスプロケット16との
噛み合いがスムーズになり、騒音を抑えることができ
る。
の形態の巻き付き半径が最小となる時点から巻き付き半
径が最大になり、そして、再び巻き付き半径が最小とな
る時点までの時間をtとする。
径が2×(R+d1−Rcosθ2)だけ変化し、本実
施の形態では、時間tの間に巻き付き半径が2×(R+
d1−Rcosθ2−d2)だけ変化するから、従来技
術2及び本実施の形態の単位時間当たりの巻き付き半径
の変化(巻き付き半径変化率)CH1,CH2は、それ
ぞれCH1=2×(R+d1−Rcosθ2)/t、C
H2=2×(R+d1−Rcosθ2−d2)/tとな
る。
実施の形態の巻き付き半径変化率CH2は、従来技術2
の巻き付き半径変化率CH1よりも小さい。このこと
は、本実施の形態では、歯底42にローラ52Cが当た
る時の平均速度が従来技術2の場合よりも小さいことを
表す。
ライブスプロケット16の側面47aに環状弾性体32
を取付け、この環状弾性体32でドライブスプロケット
16に掛けたローラチェーン18のまゆ形のピンリンク
プレート35のエッジ35b、ローラリンクプレート3
6の36bを受け、ドライブスプロケット16にローラ
チェーン18が噛み合う時の衝撃を吸収するチェーン伝
動装置30において、環状弾性体32に、まゆ形のピン
リンクプレート35の中央のくびれ部35a、ローラリ
ンクプレート36の中央のくびれ部36aに当てる突出
部38を備えたことを特徴とする。
6に噛み合うローラチェーン18に発生する振れを小さ
くすることができ、ローラチェーン18の各部の振動を
小さくすることができて、ローラチェーン18自体から
発生する騒音を抑えることができる。
2にローラチェーン18のローラ52が衝突するときの
衝突速度を低減することができ、その衝突による騒音の
発生を抑えることができる。更に、まゆ形のリンクプレ
ート35,36を用いるため、長円形、小判形のリンク
プレートを用いるよりも、リンクプレート35,36の
重量を小さくすることができ、ローラチェーン18を軽
量にすることができる。
ーラチェーンにおけるリンクプレートの別の実施の形態
を示す正面図である。(a)において、ピンリンクプレ
ート61は、外形が2つの円孤62,62と、これらの
円孤62,62間を連結する平行な直線63,63とで
形成したものであり、円孤62,62の中心にピン3
4,34(図2参照)を通すためのピン孔64,64を
開けたものである。直線63は、図2に示したドライブ
スプロケット16の突出部38を当てる部分である。こ
こで、円孤62,62の直径をDi、平行な直線63,
63間の距離をWとすると、W<Diとなる。
は、外形が2つの円孤66,66と、これらの円66,
66に交わる半径Raの円弧67,67とで形成したも
のであり、円弧66,66の中心にピン孔64,64を
開けたものである。円弧67は図2に示したドライブス
プロケット16の突出部38を当てる部分である。ここ
で、円弧67,67間の距離をCとすると、C<Diと
なる。
6の突出部38の形状は、図に示した形状に限らず、例
えば、断面形状が矩形、三角形、台形でもよい。
する。請求項1のチェーン伝動装置は、弾性体に、まゆ
形リンクプレートの中央のくびれ部に当てる突出部を備
えたので、まゆ形リンクプレートの中央のくびれ部に突
出部を当てることで、スプロケットにローラチェーンが
噛み合い始めるときに、ローラチェーンのまゆ形リンク
プレートの中央のくびれ部を弾性体の突出部でスプロケ
ットの径外方に押出すことができる。
ラチェーンに発生する振れを小さくすることができ、ロ
ーラチェーンの各部の振動を小さくすることができて、
騒音を抑えることができる。
ンのローラが衝突するときの衝突速度を低減することが
でき、衝突による騒音の発生を抑えることができる。更
に、まゆ形リンクプレートを用いるため、長円形、小判
形のリンクプレートを用いるよりも、リンクプレートの
重量を小さくすることができ、ローラチェーンを軽量に
することができる。
輪車の要部側面図
の斜視図
る作用図
の巻き付き半径の変化を説明するグラフ
ンにおけるリンクプレートの別の実施の形態を示す正面
図
合い状態を説明する作用図
ンとの噛み合い状態を説明する作用図
説明するグラフ
ローラチェーン、30…チェーン伝動装置、32…弾性
体(環状弾性体)、35,36,61,65…リンクプ
レート、35a,36a…くびれ部、35b,36b…
エッジ、38…突出部、47a…スプロケットの側面。
Claims (1)
- 【請求項1】 スプロケットの側面に環状の弾性体を取
付け、この弾性体で前記スプロケットに掛けたローラチ
ェーンのまゆ形リンクプレートのエッジを受け、スプロ
ケットに前記ローラチェーンが噛み合う時の衝撃を吸収
するチェーン伝動装置において、前記弾性体に、前記ま
ゆ形リンクプレートの中央のくびれ部に当てる突出部を
備えたことを特徴とするチェーン伝動装置。
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