JP2006105325A

JP2006105325A - 伝動チェーン

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Publication number: JP2006105325A
Application number: JP2004295181A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Miyazawa; 敏彦宮澤
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2004-10-07
Filing date: 2004-10-07
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2024-10-07
Also published as: US20060079363A1; CN1757953A; US7585239B2; EP1645778A3; DE602005006926D1; EP1645778A2; EP1645778B1; JP4360999B2; CN100470081C

Abstract

【課題】走行中のチェーンとチェーンガイドの摺動曲面との間の潤滑油の油膜形成が途切れることを抑制することにより、チェーンの摺動抵抗を低減でき、かつ、チェーンガイドの摺動曲面の磨耗量を低減することができるようにした伝動チェーンを提供すること。
【解決手段】外リンクプレート１１０及び内リンクプレート１２０のチェーンピッチをＰ₁とし、連結ピン１３０とブシュ１４０との間に形成される最大クリアランスをＣとし、プレート長手方向の中心を基準にした場合に、外リンクプレート及び内リンクプレートのいずれか一方のガイド対向湾曲面（１１０ａ或いは１２０ａ）が、Ｐ₁≦Ｘ≦Ｐ₁＋Ｃの条件を満足する湾曲形成幅Ｘに形成されていると共に、他方のリンクプレートのガイド対向湾曲面（１１０ａ或いは１２０ａ）が、Ｐ₁＋｛（Ｐ₁＋Ｃ）−Ｘ｝＝Ｙの式を満足する湾曲形成幅Ｙに形成された伝動チェーン。
【選択図】図２

Description

本発明は、伝動チェーンに係わり、詳しくは、一対の内リンクプレートに圧入嵌合したブシュと該ブシュに遊嵌された状態で一対の外リンクプレートに圧入嵌合した連結ピンとで構成され、外リンクプレートと内リンクプレートのそれぞれガイド対向側周縁部に形成されたガイド対向湾曲面がチェーンガイドの摺動曲面に沿って走行する伝動チェーンに関するものである。

従来、チェーンガイドとのフリクションを軽減した伝動チェーンとして、リンクプレートの背面をチェーンガイドの曲率に応じて湾曲させることにより、チェーンガイドを摺動する際のチェーンの面圧を小さくしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

すなわち、このような伝動チェーン５００は、図４に示すように、一対の内リンクプレート５２０に圧入嵌合したブシュ５４０と該ブシュ５４０に遊嵌された状態で一対の外リンクプレート５１０に圧入嵌合した連結ピン５３０とで構成されている。
特開平１０−１３２０３８号公報

ところが、このような従来の伝動チェーン５００は、図５で拡大視したように、稀に連結ピン５３０のピン径中心とブシュ５４０の穴径中心とが重なるような状態では、チェーンガイドＧのガイド面Ｇｆに沿って摺動するリンクプレートの側縁部で両者が接触する箇所が合計２箇所（Ｘ１点，Ｘ２点参照）となるが、図６に示すように、伝動チェーン５００が走行中のように引っ張られている状態では、連結ピン５３０とブシュ５４０との間に形成されるクリアランスＣによって、チェーンガイドＧのガイド面Ｇｆに沿って摺動するリンクプレートの側縁部で両者が接触する箇所が合計４箇所（Ｘ３点，Ｘ４点，Ｘ５点，Ｘ６点参照）となり、接触箇所が増加することになる。

すなわち、従来の伝動チェーン５００は、連結ピン５３０とブシュ５４０との間のクリアランスＣが考慮されていない為、伝動チェーン５００が走行中のように引っ張れている状態では、接触箇所が増加し、クリアランスＣの影響による範囲１／２Ｃでは潤滑油Ｌを保持できない。すなわち、この範囲で油膜が切れてしまう。そして、このように潤滑油Ｌの保持量が不十分であると、チェーン走行時のフリクションロスが発生するという問題がある。

したがって、本出願人は、連結ピンとブシュとの間のクリアランスの影響によって、走行中のように伝動チェーンが引っ張られた状態では、連結ピンのピン径中心とブシュの穴径中心とが重なっている状態に比べて、チェーンガイドの摺動曲面と、外リンクプレート及び内リンクプレートのそれぞれガイド対向湾曲部が形成されたガイド対向側周縁部との両者が接触する箇所が増加する点に着目した。

そこで、本発明の目的は、上記した従来の技術的課題を解決するものであって、連結ピンとブシュとの間のクリアランスの影響により走行中のチェーンとチェーンガイドの摺動曲面との間の潤滑油の油膜形成が途切れることを抑制することにより、チェーンの摺動抵抗を低減でき、かつ、チェーンガイドの摺動曲面の磨耗量を低減することができるようにした伝動チェーンを提供することである。

本請求項１に係る発明は、一対の内リンクプレートに圧入嵌合したブシュと該ブシュに遊嵌された状態で一対の外リンクプレートに圧入嵌合した連結ピンとで構成され、前記外リンクプレートと内リンクプレートのそれぞれのガイド対向側周縁部に形成されたガイド対向湾曲面がチェーンガイドの摺動曲面に沿って走行する伝動チェーンにおいて、前記外リンクプレート及び内リンクプレートのチェーンピッチをＰ₁とし、前記連結ピンとブシュとの間に形成される最大クリアランスをＣとし、プレート長手方向の中心を基準にした場合に、前記外リンクプレート及び内リンクプレートのいずれか一方のガイド対向湾曲面が、Ｐ₁≦Ｘ≦Ｐ₁＋Ｃの条件を満足する湾曲形成幅Ｘに形成されていると共に、他方のリンクプレートのガイド対向湾曲面が、Ｐ₁＋｛（Ｐ₁＋Ｃ）−Ｘ｝＝Ｙの式を満足する湾曲形成幅Ｙに形成されていることによって、上記目的を達成するものである。

また、本請求項２に係る発明は、本請求項１の発明の構成に加えて、前記外リンクプレート及び内リンクプレートのそれぞれの非ガイド対向側周縁部が、平坦面で構成されていることによって、上記目的を達成するものである。

本請求項１に係る発明によれば、一対の内リンクプレートに圧入嵌合したブシュと該ブシュに遊嵌された状態で一対の外リンクプレートに圧入嵌合した連結ピンとで構成され、前記外リンクプレートと内リンクプレートのそれぞれのガイド対向側周縁部に形成されたガイド対向湾曲面がチェーンガイドの摺動曲面に沿って走行する伝動チェーンにおいて、前記外リンクプレート及び内リンクプレートのチェーンピッチをＰ₁とし、前記連結ピンとブシュとの間に形成される最大クリアランスをＣとし、プレート長手方向の中心を基準にした場合に、前記外リンクプレート及び内リンクプレートのいずれか一方のガイド対向湾曲面が、Ｐ₁≦Ｘ≦Ｐ₁＋Ｃの条件を満足する湾曲形成幅Ｘに形成されていると共に、他方のリンクプレートのガイド対向湾曲面が、Ｐ₁＋｛（Ｐ₁＋Ｃ）−Ｘ｝＝Ｙの式を満足する湾曲形成幅Ｙに形成されているため、走行中のように伝動チェーンが引っ張られた状態において、チェーンガイドの摺動曲面と、外リンクプレート及び内リンクプレートのそれぞれガイド対向湾曲部が形成されたガイド対向側周縁部との両者が接触する箇所が増加することを防止することができるので、連結ピンとブシュとの間のクリアランスの影響により走行中のチェーンとチェーンガイドのガイド面との間の潤滑油の油膜形成が途切れることを抑制して、チェーンの摺動抵抗を低減でき、かつ、チェーンガイドのガイド面の磨耗量を低減することができる。

また、本請求項２に係る発明は、本請求項１の発明が奏する効果に加えて、前記外リンクプレート及び内リンクプレートのそれぞれの非ガイド対向側周縁部が、平坦面で構成されているため、チェーンガイドの摺動曲面に沿って摺動するリンクプレートのガイド対向側周縁部にガイド対向湾曲部を形成した場合でも、残りの非ガイド対向側周縁部を平坦面にしておくことにより、リンクプレートの強度を十分に保つことができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る伝動チェーンの一使用態様を誇大視した図である。なお、この場合は、自動車などのエンジン用チェーンドライブシステムに本発明の伝動チェーンを適用した場合を示している。また、図１の実施例では、伝動チェーン１００としてブシュチェーンを例にして示している。

図１において、本発明の一実施例である伝動チェーン１００は、駆動側スプロケット（クランクシャフトスプロケットともいう）Ｓ１と被駆動側スプロケット（カムシャフトスプロケットともいう）Ｓ２との間にエンドレス状態で掛け渡されていて、駆動側スプロケットＳ１の回転を被駆動側スプロケットＳ２へ伝動している。

そして、本実施例の伝動チェーン１００の張り側部分外周側には、直線状チェーンガイドＧ１が配置されている。この直線状チェーンガイドＧ１は、摺動平坦面（シュー面ともいう）Ｇ１ｆに沿って伝動チェーン１００の外リンクプレート１１０及び内リンクプレート１２０のガイド対向側周縁部を摺動させることにより、張り側部分における伝動チェーン１００の走行時の振れを規制する。

また、伝動チェーン１００の戻り側部分外周側には、テンショナＹが配置されている。このテンショナＹは、枢軸Ｊで一方の端部側を揺動自在に支持された円弧状チェーンガイド（テンショナレバーともいう）Ｇ２と、この円弧状チェーンガイドＧ２の他方のガイド端部の摺動曲面と反対側の背面を付勢してその摺動曲面（シュー面ともいう）Ｇ２ｆを伝動チェーン１００の外リンクプレート１１０及び内リンクプレート１２０のガイド対向側周縁部に押し付けるテンショナ本体Ｈとから構成される。そして、このテンショナＹは、伝動チェーン１００の弛みを除去して伝動チェーン１００の戻り側部分の走行時の振れを規制する。

なお、円弧状チェーンガイドＧ２は、摺動曲面Ｇ２ｆが所定の曲率Ｒｘで湾曲している。また、直線状チェーンガイドＧ１の摺動平坦面Ｇ１ｆ部分及び円弧状チェーンガイドＧ２の摺動曲面Ｇ２ｆ部分は、例えば、弾性を有する合成樹脂材或いは合成ゴム材等から構成される。

ところで、図１に示す本発明の伝動チェーン１００は、外リンクプレート１１０に圧入嵌合される連結ピン１３０と、内リンクプレート１２０に圧入嵌合されるブシュ１４０との間のクリアランスを考慮して、円弧状チェーンガイドＧ２の摺動曲面Ｇ２ｆに沿って摺動する外リンクプレート１１０及び内リンクプレート１２０の各ガイド対向側周縁部のそれぞれ所定の幅に、円弧状チェーンガイドＧ２の曲率Ｒｘと同一若しくは略同一の曲率Ｒｙを有する湾曲部が形成されている。

更に詳しくは、外リンクプレート１１０及び内リンクプレート１２０のチェーンピッチをＰ₁とし、連結ピン１３０とブシュ１４０との間に形成される最大クリアランスをＣとし、プレート長手方向の中心を基準にした場合に、外リンクプレート１１０及び内リンクプレート１２０のいずれか一方のガイド対向湾曲面が、以下に示す（式１）を満足する湾曲形成幅Ｘに形成されていると共に、他方のリンクプレートのガイド対向湾曲面が、以下に示す（式２）を満足する湾曲形成幅Ｙに形成されている。

Ｐ₁≦Ｘ≦Ｐ₁＋Ｃ・・・（式１）

Ｐ₁＋｛（Ｐ₁＋Ｃ）−Ｘ｝＝Ｙ・・・（式２）

次に、上記Ｘ及びＹを特定の値に限定して本発明の伝動チェーン１００の具体的な一実施例について説明する。

図２は、図１に示した本発明に係わる伝動チェーン１００の外リンクプレート１１０及び内リンクプレート１２０の一実施例を示す拡大断面図である。なお、この場合、図１に示すＺ−Ｚ平面における断面図を示している。また、この図２におけるガイド対向湾曲面部は、説明上誇大視して図示している。

図２に示すように、本発明の伝動チェーン１００の外リンクプレート１１０は、両端が少し半円周が短い略半円形状に形成され、かつ、チェーン走路の外周側すなわち直線状チェーンガイドＧ１の摺動平坦面Ｇ１ｆ及び円弧状チェーンガイドＧ２の摺動曲面Ｇ２ｆに沿って摺動するガイド対向側周縁部にガイド対向湾曲面部１１０ａが形成されると共に、他方、チェーン走路の内周側すなわち摺動平坦面Ｇ１ｆ及び摺動曲面Ｇ２ｆに沿って摺動しない非ガイド対向側周縁部が平坦面状に形成される。

なお、具体的には、外リンクプレート１１０及び内リンクプレート１２０のプレートピッチをＰ₁とし、連結ピン１３０とブシュ１４０との間に形成される最大クリアランス幅をＣとした場合に、外リンクプレート１１０の長手方向の中心を基準として、以下に示す（式３）を満足するＰ₂の幅に、円弧状チェーンガイドＧ２の曲率Ｒｘと同一若しくは略同一の曲率Ｒｙを有するガイド対向湾曲面部１１０ａが形成される。

Ｐ₁＋Ｃ＝Ｐ₂・・・（式３）

また、本発明の伝動チェーン１００の内リンクプレート１２０は、両端が半円形状に形成され、かつ、チェーン走路の外周側すなわち直線状チェーンガイドＧ１の摺動平坦面Ｇ１ｆ及び円弧状チェーンガイドＧ２の摺動曲面Ｇ２ｆに沿って摺動するガイド対向側周縁部にガイド対向湾曲面部１２０ａが形成されると共に、他方、チェーン走路の内周側すなわち摺動平坦面Ｇ１ｆ及び摺動曲面Ｇ２ｆに沿って摺動しない非ガイド対向側周縁部が平坦面状に形成される。

なお、具体的には、内リンクプレート１１０の長手方向の中央を基準としてＰ₁の範囲に、円弧状チェーンガイドＧ２の曲率Ｒｘと同一若しくは略同一の曲率Ｒｙを有するガイド対向湾曲面部１２０ａが形成される。

なお、Ｐ₁（チェーンピッチ）は、例えば、以下に示す（式４）から求める。

｛連結ピンの外ピッチ［Ｐ_o］＋連結ピンの内ピッチ［Ｐ_i］｝／２＝Ｐ₁・・・（式４）

上述のように、円弧状チェーンガイドＧ２の摺動曲面Ｇ２ｆに沿って摺動するリンクプレート（１１０，１２０）のガイド対向側周縁部にガイド対向湾曲部（１１０ａ，１２０ａ）を形成した場合でも、残りの非ガイド対向側周縁部を平坦面状にしておくことにより、リンクプレートの強度を十分に保持することができる。

図３は、図２に示した外リンクプレート１１０および内リンクプレート１２０で構成される伝動チェーン１００が図１に示したチェーンドライブシステムで走行中の或る幾つかのリンクプレート部分（外リンクプレート１１０Ａと、この外リンクプレート１１０Ａと隣接する内リンクプレート１２０Ａ及び内リンクプレート１２０Ｂ）を停止させて見た場合の拡大断面図である。なお、この場合、図１に示すＺ−Ｚ平面における断面図を示している。

図３に示すように、本発明の伝動チェーン１００は、図１に示したチェーンドライブシステムにおいて走行中のように伝動チェーン１００が引っ張られた状態であっても、図２に示した外リンクプレート１１０および内リンクプレート１２０の構成により、走行中のように伝動チェーン１００が引っ張られた状態において、チェーンガイドＧ２の摺動曲面Ｇ２ｆと、外リンクプレート１１０及び内リンクプレート１２０のそれぞれガイド対向湾曲面部１１０ａ，１２０ａが形成されたガイド対向側周縁部との両者が接触する箇所が増加することを防止することができる。すなわち、或る一つの外リンクプレート１１０Ａの長手方向の幅内をマクロ化して見ると、当該リンクプレート１１０Ａの側縁部と円弧状チェーンガイドＧ２の摺動曲面Ｇ２ｆとの両者が接触する箇所はＸａとＸｂの計２箇所となる（従来図６の計４箇所のものと比較参照）。これにより、連結ピンとブシュとの間のクリアランスの影響により走行中のチェーンとチェーンガイドの摺動曲面との間の潤滑油の油膜形成が途切れることを抑制して、チェーンの摺動抵抗を低減でき、かつ、チェーンガイドのガイド面の磨耗量を低減することができる。

特に、上述の図１に示すように、摺動曲面Ｇ２ｆを有する円弧状チェーンガイドＧ２と、摺動平坦面Ｇ１ｆを有する直線状チェーンガイドＧ１との両者が伝動チェーン１００の同じ外周側に配置されるような場合、従来のものと比べ、直線状チェーンガイドの摺動平坦面における摺動抵抗を大幅に削減し、摺動平坦面の磨耗を大幅に抑制することができるので、直線状チェーンガイドの寿命を大幅に伸ばすことができるという効果が顕著に現われる。

なお、図３に示す実施例では、外リンクプレート１１０は、円弧状チェーンガイドＧ２の摺動曲面Ｇ２ｆと摺動する側縁部にＰ₂の幅でガイド対向湾曲面部１１０ａが形成され、他方、内リンクプレート１２０は、円弧状チェーンガイドＧ２の摺動曲面Ｇ２ｆと摺動する側縁部にＰ₁の幅でガイド対向湾曲面部１２０ａが形成された場合の構成を示したが、本発明は、これに限定されず、上述したように（式１）及び（式２）を満足すれば良いので、例えば、図３に示す実施例とは反対に、外リンクプレート１１０は、円弧状チェーンガイドＧ２の摺動曲面Ｇ２ｆと摺動する側縁部にＰ₁の幅でガイド対向湾曲部が形成され、他方、内リンクプレート１２０は、円弧状チェーンガイドＧ２の摺動曲面Ｇ２ｆと摺動する側縁部にＰ₂の幅でガイド対向湾曲部が形成されるようにしても良い。

また、上記実施例では、本発明の伝動チェーンを該伝動チェーンの外周側にのみ円弧状チェーンガイドを備えるチェーンドライブシステムに使用する場合を示したが、これ以外に、本発明の伝動チェーンを該伝動チェーンの外周側及び内周側の両方側に円弧状チェーンガイドを備えるようなチェーンドライブシステムに適用しても良い。ただし、その場合、伝動チェーンの外リンクプレート及び内リンクプレートの両プレートには、外周側の側縁部および内周側の側縁部の両方にそれぞれ所定の幅でガイド対向湾曲面部を形成すれば良い。

更に、上記実施例では、本発明をブシュチェーンに適用した場合を例にして示したが、本発明はこれに限定されず、少なくとも一対の内リンクプレートに圧入嵌合したブシュと、該ブシュの内周側で該ブシュと遊嵌された状態で一対の外リンクプレートに圧入嵌合した連結ピンとで構成されるものであれば他のチェーンであっても良い。例えば、他のチェーンとしては、ブシュの外周側で回動自在なローラーを備えたローラーチェーンなどがある。

また更に、上記実施例では、一列のチェーンであったが、本発明は、２列、３列等複数列のチェーンに適用しても良い。

最後に、伝動チェーン１００の外リンクプレート１１０及び内リンクプレート１２０のガイド対向湾曲面部１１０ａ，ガイド対向湾曲面部１２０ａの形成方法について述べる。

外リンクプレート１１０には、連結ピン１３０が圧入され、内リンクプレート１２０には、ブシュ１４０が圧入されているが、通常、連結ピン１３０やブシュ１４０はそれらの径よりも小さな孔に圧入される。

すなわち、伝動チェーン１００を製造する過程で、連結ピン１３０やブシュ１４０を圧入した場合にリンクプレートが変形して当該リンクプレートに形成されるガイド対向湾曲部（１１０ａ，１２０ａ）が変形する。

ここで、例えば、径１．０ｍｍの孔に径１．２ｍｍの連結ピンを圧入し、径０．８ｍｍの孔に径１．２ｍｍの連結ピンを圧入した場合、後者の方が嵌合力が高い。すなわち、径の小さい連結ピンの嵌合圧出力より径の大きいブシュの嵌合圧出力の方が大きい。

そして、嵌合圧出力が高くなるに連れてリンクプレート（１１０，１２０）の変形が大きくなることから、連結ピン１３０が外リンクプレート１１０に圧入された場合と、ブシュ１４０が内リンクプレート１２０に圧入された場合とでは、内リンクプレート１２０の方がプレートの変形が大きくなる。

そこで、外リンクプレート１１０と内リンクプレート１２０との両者で同じ曲率を有する湾曲部（１１０ａ，１２０ａ）を形成しようとした場合、両プレートの変形の違いを考慮して、（外リンクプレートの曲率）＜（内リンクプレートの曲率）という関係となるように予め内リンクプレート１２０の曲率の方を大きくしておく。これにより、内リンクプレートの湾曲部が圧入時に小さくならない。

本発明の伝動チェーンの一使用態様を示す図。本発明の伝動チェーンの外リンクプレート及び内リンクプレートの一実施例を示す拡大断面図。本発明の伝動チェーンが走行中のあるプレート部分を停止した状態で見た場合の拡大断面図。従来のブシュチェーンの一構成例を示す図。従来のブシュチェーンのあるプレート部分の拡大断面図。従来のブシュチェーンが走行中のあるプレート部分を停止した状態で見た場合の拡大断面図。

符号の説明

１００…伝動チェーン
１１０…外リンクプレート
１１０ａ…ガイド対向湾曲面部
１２０…内リンクプレート
１２０ａ…ガイド対向湾曲面部
１３０…連結ピン
１４０…ブシュ
Ｓ１…駆動側スプロケット（クランクシャフトスプロケット）
Ｓ２…被駆動側スプロケット（カムシャフトスプロケット）
Ｇ１…直線状チェーンガイド
Ｇ１ｆ…摺動平坦面
Ｙ…テンショナ
Ｊ…枢軸
Ｇ２…円弧状チェーンガイド（テンショナレバー）
Ｇ２ｆ…摺動曲面
Ｈ…テンショナ本体
Ｌ…潤滑油

Claims

一対の内リンクプレートに圧入嵌合したブシュと該ブシュに遊嵌された状態で一対の外リンクプレートに圧入嵌合した連結ピンとで構成され、前記外リンクプレートと内リンクプレートのそれぞれガイド対向側周縁部に形成されたガイド対向湾曲面がチェーンガイドの摺動曲面に沿って走行する伝動チェーンにおいて、
前記外リンクプレート及び内リンクプレートのチェーンピッチをＰ₁とし、前記連結ピンとブシュとの間に形成される最大クリアランスをＣとし、プレート長手方向の中心を基準にした場合に、
前記外リンクプレート及び内リンクプレートのいずれか一方のガイド対向湾曲面が、
Ｐ₁≦Ｘ≦Ｐ₁＋Ｃ
の条件を満足する湾曲形成幅Ｘに形成されていると共に、
他方のリンクプレートのガイド対向湾曲面が、
Ｐ₁＋｛（Ｐ₁＋Ｃ）−Ｘ｝＝Ｙ
の式を満足する湾曲形成幅Ｙに形成されていること
を特徴とする伝動チェーン。
前記外リンクプレート及び内リンクプレートのそれぞれの非ガイド対向側周縁部が、平坦面で構成されていることを特徴とする請求項１記載の伝動チェーン。