JP2002250406A - ランダム配置型サイレントチェーン - Google Patents

ランダム配置型サイレントチェーン

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JP2002250406A
JP2002250406A JP2001048342A JP2001048342A JP2002250406A JP 2002250406 A JP2002250406 A JP 2002250406A JP 2001048342 A JP2001048342 A JP 2001048342A JP 2001048342 A JP2001048342 A JP 2001048342A JP 2002250406 A JP2002250406 A JP 2002250406A
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meshing
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Hiroshi Horie
博史 堀江
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Tsubakimoto Chain Co
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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

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スプロケット歯に対する乗り上げ現象を抑制
して内側噛み合い面の接触騒音とフリースパンの振動騒
音を低減して、動力伝達時の異常伸びと過負荷を抑制し
てチェーン寿命を大幅に向上できるランダム配置型サイ
レントチェーンを提供すること。 【解決手段】 内側クロッチ1aでスプロケット歯に噛
み合い始めて外側フランク1bで着座する第1リンクプ
レート1と、外側フランク2bのみでスプロケット歯に
噛み合い着座する第2リンクプレート2とがチェーン長
手方向に混在して無端状に編成され、前記第1リンクプ
レート1の全リンクプレートに対するプレート混在率が
50%未満であるとともに、前記第2リンクプレート2
が第1リンクプレート1の前後に少なくとも1個以上ラ
ンダムに配置されていることによって、スプロケット歯
に対する乗り上げ現象を抑制したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力伝達時に発生
する騒音を低減させるプレート配置構造を備えたサイレ
ントチェーンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車のエンジンのクランクシャ
フトとカムシャフト間の動力伝達等に広く用いられてい
るサイレントチェーンは、スプロケット歯と噛み合う二
股状リンク歯が形成された多数のリンクプレートで編成
され、この二股状リンク歯の外側噛み合い面または内側
噛み合い面がスプロケット歯に当接して動力伝達が行わ
れるようになっている。
【0003】このようなサイレントチェーンは、動力伝
達時に発生する騒音を低減させるために種々の改良がな
されており、例えば、実公平6−13399号公報に示
されているサイレントチェーンは、内側噛み合い面1a
の中央を凸状に膨らませたリンクプレート1を採用する
ことによって、噛み合い始めるリンクプレート1の内側
噛み合い面1aとこれに先行して噛み合うリンクプレー
ト1の内側噛み合い面1aとをスプロケットの隣り合う
スプロケット歯s1,s2に同時接触させ、噛い合い時
の生じる騒音をスプロケットの隣り合うスプロケット歯
s1,s2に分散させて軽減するように工夫している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した実
公平6−13399号公報に示すようなサイレントチェ
ーンでは、動力伝達時のチェーン張力と凸状に膨らませ
た内側噛み合い面1aの歯面形状によって、リンクプレ
ート1の内側噛み合い面1aとスプロケット歯s1,s
2との間に円滑な摺接作用を妨げる過度の摩擦力が発生
し、この摩擦力に起因してリンクプレート1の内側噛み
合い面1aがスプロケット歯s1,s2の歯先側に引っ
掛かり、接触騒音を生じるとともに、図9に示すように
リンクプレート1がスプロケット歯s1,s2の歯先側
に乗り上がる、所謂、乗り上げ現象が生じる。
【0005】この乗り上げ現象が生じたサイレントチェ
ーンの噛み合いラインは、スプロケットSに滑らかに進
入して噛み合い着座する場合の理想的な噛み合いライン
L1であるスプロケットピッチ円L3からスプロケット
歯の歯先方向に乗り上げ幅H分だけ外れ、複数のリンク
プレート1の内側噛み合い面1aがそれぞれ対応する複
数のスプロケット歯(s1,s2・・・)に連続して同
時に噛み合うほど大幅に外れるため、スプロケット間で
掛架状態となるフリースパンのチェーン走行ラインL2
が浮動して弦振動のようなバタツキを惹起し、このバタ
ツキによって振動騒音を著しく増大させる。
【0006】したがって、従来のような内側噛み合い面
1aの中央を凸状に膨らませたサイレントチェーンは、
上述した乗り上げ現象によって新たに生じる内側噛み合
い面1aの接触騒音とフリースパンの振動騒音が内側噛
み合い面1aの同時接触による騒音分散効果を阻害して
その効果を十分に発揮することができないという問題が
あり、また、上述した乗り上げ現象がリンクプレート1
に異常な伸びと大きな負荷を発生させてチェーン寿命を
著しく低下させるという問題があった。
【0007】そこで、本発明の目的は、前述したような
従来技術の問題を解決するものであって、スプロケット
歯に対する乗り上げ現象を抑制して内側噛み合い面の接
触騒音とフリースパンの振動騒音を低減することができ
るとともに、動力伝達時の異常伸びと過負荷を抑制して
チェーン寿命を大幅に向上させることができるサイレン
トチェーンを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のランダム配置型
サイレントチェーンは、スプロケット歯に内側クロッチ
で噛み合い始めて外側フランクで着座する第1リンクプ
レートと、前記スプロケット歯に外側フランクのみで噛
み合い着座する第2リンクプレートとがチェーン長手方
向に混在して無端状に編成されたランダム配置型サイレ
ントチェーンであって、前記第1リンクプレートの全リ
ンクプレートに対するプレート混在率が50%未満であ
るとともに、前記第2リンクプレートが前記第1リンク
プレートの前後に少なくとも1個以上ランダムに配置さ
れていることによって、上記課題を解決したものであ
る。
【0009】ここで、本発明で意味するところの「内側
クロッチ」とは、スプロケット歯と噛み合うリンクプレ
ートに形成された二股状リンク歯の内側噛み合い面のこ
とであり、「外側フランク」とは、前記二股状リンク歯
の外側噛み合い面のことである。
【0010】そして、第1リンクプレートの内側クロッ
チの歯面形状は、内側クロッチでスプロケット歯に噛み
合い始めることができる歯面形状であれば、後述する第
2リンクプレートの外側フランクと重ね合わせた場合に
やや膨出した、曲線状のもの、円弧状のもの、あるい
は、これらを組み合わせた形状の何れであっても良く、
また、その外側フランクの歯面形状は、スプロケット歯
に対して打撃音を回避して滑らかに摺動しながら着座す
る歯面形状であれば、直線状のもの、曲線状のもの、あ
るいは、これらを組み合わせた形状の何れであっても良
い。
【0011】また、第2リンクプレートの内側クロッチ
の歯面形状は、内側クロッチをスプロケット歯との噛み
合いに関与させない歯面形状であれば、直線状のもの、
曲線状のもの、円弧状のもの、あるいは、これらを組み
合わせた形状の何れであっても良く、また、その外側フ
ランクの歯面形状は、外側フランクのみでスプロケット
歯に対して打撃音を回避して滑らかに摺動しながら噛み
合い着座する歯面形状であれば、直線状のもの、曲線状
のもの、あるいは、これらを組み合わせた形状の何れで
あっても良い。
【0012】さらに、本発明のランダム配置型サイレン
トチェーンにおいて採用する第1リンクプレートと第2
リンクプレートは、連結ピンを挿通させるためのピン孔
を備えたリンクプレート、あるいは、連結ピンを挿通さ
せるためのブシュを嵌合したリンクプレートのいずれで
あっても良く、また、これらのリンクプレートを無端状
に編成する連結ピンは、円形断面を有する丸ピン、もし
くは、ロッカーピンとジョイントピンの転動背面が相互
に対向したロッカージョイント型ピンのいずれを採用し
ても構わない。
【0013】なお、本発明のランダム配置型サイレント
チェーンを噛み合わせるスプロケットについては、通常
の均一な多数のスプロケット歯を備えたスプロケットを
対象としているが、歯先側を一部欠落させたスプロケッ
ト歯を備えたスプロケットを対象にしてもこれによって
乗り上げ現象を生じることがないので何ら構わない。
【0014】
【作用】本発明のランダム配置型サイレンチェーンによ
れば、第1リンクプレートの全リンクプレートに対する
プレート混在率を50%未満とするとともに第2リンク
プレートが第1リンクプレートの前後に少なくとも1個
以上ランダムに配置されていることによって、動力伝達
時にチェーン長手方向の如何なるリンクプレートがスプ
ロケットに噛み合ってリンクプレート相互の配置形態に
よる噛み合いパターンを生じても、前記第1リンクプレ
ートの内側クロッチが連続して同時に噛み合うことがな
いので、従来のような乗り上げ現象が抑制される。
【0015】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を詳
細に説明する。図1は、本発明の実施例であるランダム
配置型サイレントチェーンをスプロケットに掛架した場
合の全体図であり、図2は、本実施例で用いた第1リン
クプレートの拡大図であり、図3は、本実施例で用いた
第2リンクプレートの拡大図である。図4は、本実施例
のランダム配置型サイレントチェーンにおける第1リン
クプレートと第2リンクプレートとのランダム配置を示
した編成図であって、図中の○印は編成するリンクプレ
ートを示している。そこで、図1に示す本実施例のラン
ダム配置型サイレントチェーンは、図2のような第1リ
ンクプレート1と図3のような第2リンクプレート2と
をチェーン長手方向に混在させて連結ピン3によって無
端状に編成するとともに、第2リンクプレート2を第1
リンクプレート1の前後に少なくとも1個以上ランダム
に配置したものである。
【0016】すなわち、本実施例のランダム配置型チェ
ーンは、チェーン幅方向に同一のリンクプレートを配置
する一方、第1リンクプレート1の全リンクプレートに
対するプレート混在率を33%としてチェーン長手方向
に2個以上の第1リンクプレート1を連続させないよう
に、ランダムに配置したものである。
【0017】図2の二股状リンク歯を有する第1リンク
プレート1は、スプロケット歯との噛み合い開始時に機
能する内側クロッチ1aと、スプロケット歯との噛み合
い着座時のみに機能する外側フランク1bとを備えてお
り、前記内側クロッチ1aの歯面形状は、後述する第2
リンクプレート2の外側フランク2bと連結状態で重ね
合わせた場合にやや膨出した、円弧状輪郭になってお
り、また、前記外側フランク1bの歯面形状は、スプロ
ケット歯に対して打撃音を回避して滑らかに摺動しなが
ら着座するような直線状輪郭になっている。なお、図2
における仮想線は、第1リンクプレート1に第2リンク
プレート2を連結状態で重ね合わせた場合の外形輪郭を
示している。
【0018】図3の二股状リンク歯を有する第2リンク
プレート2は、スプロケット歯との噛み合いに全く機能
しない内側クロッチ2aと、スプロケット歯との噛み合
い着座時に機能する外側フランク2bとを備えており、
前記内側クロッチ2aの歯面形状は、前述した第1リン
クプレート1の外側フランク1bと連結状態で重ね合わ
せた場合にその外側フランク1bよりも突出しないよう
な輪郭になっており、また、前記外側フランク2bの歯
面形状は、スプロケット歯に対して打撃音を回避して滑
らかに摺動しながら噛み合い着座するような直線状輪郭
になっている。なお、図3における仮想線は、第2リン
クプレート2に第1リンクプレート1を連結状態で重ね
合わせた場合の外形輪郭を示している。
【0019】つぎに、本実施例のランダム配置型サイレ
ントチェーンは、図1と図4に示すように、第1リンク
プレート1の全リンクプレートに対するプレート混在率
を33%とし、チェーン長手方向に2個以上の第1リン
クプレート1を連続させないように第1リンクプレート
1と第2リンクプレート2とをランダムに配置したこと
によって、歯数38のスプロケットと噛み合わせた場合
に、以下のような噛み合いパターンになる。
【0020】(1)第1噛み合いパターンA このパターンでは、図5に示すように、第1リンクプレ
ート1に第2リンクプレート2が後続して噛み合う際
に、第1リンクプレート1(同図の左から3番目のリン
クプレート)の内側クロッチ1aがスプロケット歯s1
に噛み合った状態で、前記第1リンクプレート1に後続
する前記第2リンクプレート2(同図の左から4番目の
リンクプレート)の内側クロッチ2aが前記スプロケッ
ト歯s1に後続するスプロケット歯s2に噛み合うこと
がないため、前記第2リンクプレート2の内側クロッチ
2aに起因する接触騒音が全く生じることなく、しか
も、従来のような乗り上げ現象は第2リンクプレート2
において乗り上げ幅h1程度に抑制され、前記第2リン
クプレート2の外側クロッチ面2bが前記スプロケット
歯s1に後続するスプロケット歯s2に噛み合うまでほ
ぼ抑制されるので、噛み合いラインがスプロケットピッ
チ円からスプロケット歯の歯先方向に大幅に外れること
がない。
【0021】(2)第2噛み合いパターンB このパターンでは、図6に示すように、第2リンクプレ
ート2に第1リンクプレート1が後続して噛み合う際
に、第1リンクプレート1(同図の左から2番目のリン
クプレート)の外側フランク2bがスプロケット歯s1
に噛み合うとともに前記第1リンクプレート1に後続す
る第2リンクプレート2(同図の左から3番目のリンク
プレート)がスプロケット歯s1とスプロケット歯s2
のいずれにも非接触状態で、前記第2リンクプレート2
に後続する第1リンクプレート1(同図の左から4番目
のリンクプレート)の内側クロッチ1aが前記スプロケ
ット歯s1に後続するスプロケット歯s2に噛み合っ
て、他の内側クロッチが連続して同時に噛み合うことが
ないため、他の内側クロッチに起因する接触騒音を全く
生じることなく、しかも、従来のような乗り上げ現象が
第2リンクプレート2において乗り上げ幅h2程度に抑
制されるので、噛み合いラインがスプロケットピッチ円
からスプロケット歯の歯先方向に大幅に外れることがな
い。
【0022】(3)第3噛み合いパターンC このパターンでは、図7に示すように、第2リンクプレ
ート2に同一形状の第2リンクプレート2が後続して噛
み合う際に、第2リンクプレート2(同図の左から2番
目のリンクプレート)の外側フランク2bがスプロケッ
ト歯s1に噛み合った状態で、前記第2リンクプレート
2に後続する同一形状の第2リンクプレート2(同図の
左から3番目のリンクプレート)の外側フランク2bが
前記スプロケット歯s1に後続するスプロケット歯s2
に噛み合うが、いずれの第2リンクプレート2の内側ク
ロッチ2aもスプロケット歯s1、s2に噛み合うこと
がないため、第2リンクプレート2の内側クロッチ2a
に起因する接触騒音を全く生じることなく、しかも、従
来のような乗り上げ現象が乗り上げ幅h3程度にほぼ完
全に抑制されるので、噛み合いラインがスプロケットピ
ッチ円からスプロケット歯の歯先方向に殆ど外れること
がない。
【0023】したがって、本実施例のランダム配置型サ
イレンチェーンは、第1リンクプレート1と第2リンク
プレート2とがチェーン長手方向に混在して無端状に編
成されていることによって、動力伝達時にチェーン長手
方向の如何なる部分がスプロケットに噛み合っても上記
3つの噛み合いパターンのいずれかになるため、従来の
ような乗り上げ現象がチェーン全体に亙って抑制され
る。なお、上述したような本実施例のランダム配置型サ
イレントチェーンを歯数40以上のスプロケットと噛み
合わせた場合には、上述したような噛み合いパターンよ
りも更に多くのリンクプレートとスプロケット歯で複雑
な噛み合いパターンとなるが、如何なる複雑な噛み合い
パターンであっても第1リンクプレート1の内側クロッ
チが連続して同時に噛み合うことがないことに変わりは
なく、従来のような乗り上げ現象がチェーン全体に亙っ
て抑制される。
【0024】このようにして得られた本実施例のランダ
ム配置型サイレンチェーンにおいて、通常の均一なスプ
ロケット歯を備えたスプロケットと噛み合わせて145
0〜1800r/minの通常回転域において使用した
場合の、接触騒音が主因となる次数音と振動騒音が主因
となるオーバーオール音との騒音測定結果は、図8の表
1に示すとおりである。ここで、表1における本実施例
は、第2リンクプレート2を第1リンクプレート1の前
後に少なくとも1個以上ランダムに配置して編成した
(すなわち、混在率33%の)サイレントチェーンであ
り、比較例1は、本実施例で用いた第2リンクプレート
2をチェーン長手方向に連続して編成した(すなわち、
混在率100%の)サイレントチェーンであり、比較例
2は、本実施例で用いた第1リンクプレート1を第2リ
ンクプレート2の前後に少なくとも1個以上ランダムに
配置して編成した(すなわち、混在率67%の)サイレ
ントチェーンであり、比較例3は、本実施例で用いた第
1リンクプレート1と第2リンクプレート2とをチェー
ン長手方向に交互に編成した(すなわち、混在率50%
の)サイレントチェーンであり、比較例4は、本実施例
で用いた第2リンクプレート2をチェーン長手方向に連
続して編成した(すなわち、混在率100%の)サイレ
ントチェーンである。また、これらの比較例は、本実施
例と同様に、チェーン長手方向の総リンクプレート数が
84個で、チェーン幅方向のリンクプレート数が同一で
あるサイレントチェーンを採用しており、歯数35のス
プロケットと噛み合わせた場合である。なお、表1にお
けるP1はチェーン長手方向に配置した第1リンクプレ
ート1の個数であり、P2はチェーン長手方向に配置し
た第2リンクプレート2の個数であって、混在率はP1
/P1+P2の百分率である。
【0025】図8の表1から明らかなように、本実施例
のランダム配置型サイレントチェーンにおける次数音は
72.5dBであり、オーバーオール音は107.3d
Bであり、比較例1乃至比較例4のいずれと比較して
も、第1リンクプレート1の内側噛み合い面1aに起因
する接触騒音とフリースパンのチェーン走行ラインL2
に生じがちなバタツキによる振動騒音とが低減されてい
る。しかも、本実施例のランダム配置型サイレントチェ
ーンによれば、動力伝達時にチェーン長手方向の如何な
る部分がスプロケットSに噛み合っても、従来のサイレ
ントチェーンに発生したスプロケット歯に対する乗り上
げ現象が抑制されるため、動力伝達時の異常伸びと過負
荷を抑制してチェーン寿命を大幅に向上できるなど、そ
の効果は甚大である。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のランダム
配置型サイレントチェーンによれば、スプロケット歯に
内側クロッチで噛み合い始めて外側フランクで着座する
第1リンクプレートの全リンクプレートに対するプレー
ト混在率を50%未満としたことによって、動力伝達時
にチェーン長手方向の如何なる部分がスプロケットに噛
み合ってリンクプレート相互の配置形態による噛み合い
パターンを生じても、第1リンクプレートの内側クロッ
チが連続して同時に噛み合うことがないので、第1リン
クプレートの内側噛み合い面に起因する接触騒音を低減
することができる。
【0027】また、本発明のランダム配置型サイレント
チェーンによれば、スプロケット歯に外側フランクのみ
で噛み合い着座する第2リンクプレートが前記スプロケ
ット歯に内側クロッチで噛み合い始めて外側フランクで
着座する第1リンクプレートの前後に少なくとも1個以
上ランダムに配置されていることによって、動力伝達時
にチェーン長手方向の如何なる部分がスプロケットに噛
み合ってリンクプレート相互の配置形態による噛み合い
パターンを生じても、従来のサイレントチェーンに発生
したスプロケット歯に対する乗り上げ現象がチェーン全
体に亙って抑制されるので、噛み合いラインとスプロケ
ットピッチ円とのズレが少なくなってスプロケット間で
掛架状態となっているフリースパンの振動騒音を低減す
ることができるとともに、動力伝達時の異常伸びと過負
荷を抑制してチェーン寿命を大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例であるランダム配置型サイレ
ントチェーンをスプロケットに掛架した場合の全体図。
【図2】 本実施例で用いた第1リンクプレートの拡大
図。
【図3】 本実施例で用いた第2リンクプレートの拡大
図。
【図4】 本実施例のランダム配置型サイレントチェー
ンにおける第1リンクプレートと第2リンクプレートと
の編成図。
【図5】 本実施例の第1噛み合いパターンAを示した
図。
【図6】 本実施例の第2噛み合いパターンBを示した
図。
【図7】 本実施例の第3噛み合いパターンCを示した
図。
【図8】 本実施例と比較例との騒音測定結果を示す
表。
【図9】 従来例の噛み合いパターンを示した図。
【符号の説明】
1 ・・・ 第1リンクプレート 1a ・・ 第1リンクプレートの内側クロッチ 1b ・・ 第1リンクプレートの外側フランク 2 ・・・ 第2リンクプレート 2a ・・ 第2リンクプレートの内側クロッチ 2b ・・ 第2リンクプレートの外側フランク 3 ・・・ 連結ピン A ・・・ 第1噛み合いパターン B ・・・ 第2噛み合いパターン C ・・・ 第3噛み合いパターン S ・・・ スプロケット s1,s2 ・・・ スプロケット歯 H,h1,h2,h3 ・・・ 乗り上げ幅 L1 ・・ 噛み合いライン L2 ・・ チェーン走行ライン L3 ・・ スプロケットピッチ円

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スプロケット歯に内側クロッチで噛み合
    い始めて外側フランクで着座する第1リンクプレート
    と、前記スプロケット歯に外側フランクのみで噛み合い
    着座する第2リンクプレートとがチェーン長手方向に混
    在して無端状に編成されたランダム配置型サイレントチ
    ェーンであって、 前記第1リンクプレートの全リンクプレートに対するプ
    レート混在率が50%未満であるとともに、 前記第2リンクプレートが、前記第1リンクプレートの
    前後に少なくとも1個以上ランダムに配置されているこ
    とを特徴とするランダム配置型サイレントチェーン。
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