JP2006144852A - サイレントチェーン - Google Patents

Abstract

【課題】チェーンに引張荷重が作用したとき、サイレントチェーンを構成する各インナーリンクプレートにかかる応力を均等にし、特定のインナーリンクプレートのピン孔と連結ピンとの摩耗を抑制し、チェーン摩耗伸びを抑制することができ、インナーリンクプレート同士の摩擦部位を少なくすることができるサイレントチェーンを提供すること。
【解決手段】サイレントチェーン１は、一対の歯部及び一対のピン孔を有する多数のインナーリンクプレートをガイド列ＧＬ及び非ガイド列ＪＬに配置し、ガイド列の両最外側にガイドプレート５を配置して連結ピン６で連結して形成される。ガイド列ＧＬには、複数枚のインナーリンクプレート３ａ，３ｂ，３ｃがまとめてガイド列の中央寄りに配置される。非ガイド列ＪＬの外側には、ガイドプレート５に隣接して、それぞれ複数同数枚ずつのインナーリンクプレート４ａ，４ｂがまとめて配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、離間対設した一対のスプロケット間に懸回して動力を伝達する場合に使用するサイレントチェーンに関し、特に、インナーリンクプレートのピン孔及び連結ピンの摩耗を抑制することによりチェーン摩耗伸びを抑制したサイレントチェーンに関する。

従来、一対の歯部及び一対のピン孔を有する多数のインナーリンクプレートをそれぞれガイド列及び非ガイド列に配置し、該ガイド列の両最外側にガイドプレートを配置して連結ピンで無端状に連結して形成されたサイレントチェーンが知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。

図２に、従来のサイレントチェーンの一例を示す。図２の（Ａ）はサイレントチェーン２１の一部を示す部分平面図、（Ｂ）は同じく一部を示す部分側面図である。サイレントチェーン２１は、一対の歯部２２及び一対のピン孔２３を有する同一形状のインナーリンクプレート２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂが、ガイド列ＧＬ及び非ガイド列（「関節列」ともいう。）ＪＬに配置され、ガイド列ＧＬに配置されたインナーリンクプレート２４ａ，２４ｂ，２４ａと非ガイド列ＪＬに配置されたインナーリンクプレート２５ａ，２５ｂとが交互に組み合わされると共に、ガイド列ＧＬの両最外側に歯部を有さないガイドプレート２６，２６が配置されて連結ピン２７で連結されて無端状に形成される。このインナーリンクプレート２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの各ピン孔２３には連結ピン２７が遊嵌され、ガイドプレート２６のピン孔２８には連結ピン２７端部が嵌合固定される。

上記のように、サイレントチェーン２１は、各インナーリンクプレートが交互に配置されている構造上、非ガイド列ＪＬに配置されるプレート（インナーリンクプレート２５ａ，２５ｂ）の総数がｎ枚（図２に示すように、例えば４枚）、ガイド列ＧＬに配置されるプレート（インナーリンクプレート２４ａ，２４ｂとガイドプレート２６）の総数がｎ＋１枚（図２に示すように、例えば５枚）となっている。
特開２００３−３０１８８８号公報 特開２００２−１３０３８５号公報

サイレントチェーン２１は、運転中チェーン長手方向に引張荷重Ｆが作用すると、この引張荷重は、それぞれインナーリンクプレート及びガイドプレートに分担される。しかし、ガイド列ＧＬのプレート（２６，２４ａ，２４ｂ，２４ａ，２６）と非ガイド列ＪＬのプレート（２５ａ，２５ｂ，２５ｂ，２５ａ）とでは、各列に配置されているプレートの枚数が異なるため、引張荷重の作用時に各プレート毎にかかる負荷が不均等となり、応力バランスが悪化する。

サイレントチェーン２１は、ガイド列ＧＬの両最外側に配置されているガイドプレート２６のピン孔２８に連結ピン２７が嵌合固定されていると共に、各インナーリンクプレート（２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ）のピン孔２３に連結ピン２７が遊嵌されているため、サイレントチェーン２１に引張荷重Ｆが作用すると、図３に示すように、ガイドプレート２６が撓み、連結ピン２７が撓曲する。

そうすると、全てのインナーリンクプレートに均等に応力がかからず、特定のインナーリンクプレート、すなわちガイドプレート２６に隣接し、非ガイド列ＪＬの両最外に位置しているインナーリンクプレート２５ａ，２５ａに応力が集中して高負荷がかかり、非ガイド列ＪＬの中央寄りに位置しているインナーリンクプレート２５ｂ，２５ｂには、低い負荷しか掛からない。

一方、ガイド列ＧＬの中央寄りに配置されているインナーリンクプレート２４ｂには連結ピン２７が撓曲していることにより高負荷がかかるが、ガイドプレート２６寄りに位置するインナーリンクプレート２４ａ，２４ａには低い負荷しか掛からない。その結果、引張荷重の作用時に各インナーリンクプレートにかかる負荷が不均等となり、各列に位置するプレートの枚数が異なることにも起因して、さらにインナーリンクプレート毎の応力バランスが悪化する、という問題がある。

上記のように、サイレントチェーン２１に引張荷重Ｆが作用すると、ガイドプレート２６及び連結ピン２７が撓曲して、非ガイド列ＪＬの両最外に位置するインナーリンクプレート２５ａのピン孔２３に連結ピン２７が片当たりすると同時に、この特定のインナーリンクプレート２５ａに応力が集中して高負荷がかかるので、両最外のインナーリンクプレート２５ａ，２５ａのピン孔２３内周面及び連結ピン２７外周面に過度の面圧が作用して両者が著しく摩耗し、チェーン摩耗伸びが生じる、という問題がある。

また、サイレントチェーン２１は、各プレートが交互に配置されている構造であるため、図２に示すように、例えば、ガイド列ＧＬに配置されているプレート（２６，２４ａ，２４ｂ，２４ａ，２６）の総数を５枚、非ガイド列ＪＬに配置されているプレート（２５ａ，２５ｂ，２５ｂ，２５ａ）の総数を４枚とした場合、連結ピン２７近傍におけるプレート同士の接触摺動箇所が８箇所となって摩擦部位が多く、フリクションロスが多くなる、という問題がある。

ちなみに、実際に使用されている従来のサイレントチェーン２１は、破断部位が９０％以上の割合で非ガイド列ＪＬ両最外のインナーリンクプレート２５ａ，２５ａに発生し、摩耗量測定結果でもインナーリンクプレート２５ａ，２５ａの摩耗は、非ガイド列ＪＬの中央寄りに配置されているインナーリンクプレート２５ｂ，２５ｂに比べて大きくなっている。

そこで、本発明は、前記従来技術の問題を解決し、チェーン長手方向に引張荷重が作用したとき、サイレントチェーンを構成する各インナーリンクプレートにかかる応力を可能な限り均等にし、特定のインナーリンクプレートのピン孔と連結ピンとが摩耗することを抑制し、チェーン摩耗伸びを抑制することができると共に、インナーリンクプレート同士の摩擦部位を少なくすることができるサイレントチェーンを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、一対の歯部及び一対のピン孔を有する多数のインナーリンクプレートをそれぞれガイド列及び非ガイド列に配置し、該ガイド列の両最外側にガイドプレートを配置して連結ピンで無端状に連結してなるサイレントチェーンにおいて、前記ガイド列には、複数枚のインナーリンクプレートがまとめてガイド列の中央寄りに配置され、前記非ガイド列には、前記ガイド列の各ガイドプレートに隣接して、それぞれ複数同数枚ずつのインナーリンクプレートがまとめて配置されている、という構成としたものである。

本発明によれば、サイレントチェーンが多数のインナーリンクプレートをそれぞれガイド列及び非ガイド列に配置し、ガイド列の両最外側にガイドプレートを配置して連結ピンで無端状に連結して形成され、ガイド列には、複数枚のインナーリンクプレートがまとめてガイド列の中央寄りに配置され、非ガイド列には、ガイド列の各ガイドプレートに隣接して、それぞれ複数同数枚ずつのインナーリンクプレートがまとめて配置されているので、サイレントチェーンに引張荷重が作用したとき、負荷が集中的にかかる非ガイド列の最外に配置されているインナーリンクプレートにかかる応力を小さくすることが可能になると共に、ガイドプレート及び連結ピンの撓みを抑制することができる。その結果、ガイド列の中央寄りに配置されているインナーリンクプレートにも応力がかかりやすくなり、ガイド列及び非ガイド列に配置されている全てのインナーリンクプレートにかかる応力のバランスをよくすることができる。

また、上記のように、ガイドプレート及び連結ピンの撓みが抑制されると、非ガイド列の最外に配置されているインナーリンクプレートのピン孔と連結ピンとの片当たりが抑制され、ピン孔及び連結ピンの接触摺動による摩耗を低減させることができ、その結果、チェーンの摩耗伸びを抑制することができ、それに伴ってチェーンの摩耗伸び増大による騒音発生の問題や歯飛び発生を防止することができる。

さらに、非ガイド列には、インナーリンクプレートが複数同数枚まとめて各ガイドプレートに隣接してそれぞれ配置され、ガイド列の中央寄りには、インナーリンクプレートが複数枚まとめて配置されているので、サイレントチェーンが屈曲するとき、インナーリンクプレート同士の接触摺動箇所の摩擦部位が少なくなり、フリクションロスを減少させることができる。

本発明の実施例を図１に基づいて説明する。図１はサイレントチェーンの一部を示す平面図である。サイレントチェーン１は、多数のインナーリンクプレート３ａ，３ｂ，３ｃ，４ａ，４ｂがそれぞれガイド列ＧＬ及び非ガイド列ＪＬに配置されると共に、ガイド列ＧＬの両最外側にガイドプレート５，５が配置されて連結ピン６で連結されて無端状に形成される。

このサイレントチェーン１を構成するインナーリンクプレート３ａ，３ｂ，３ｃ，４ａ，４ｂは、図示を省略するが、前記従来のサイレントチェーンに用いられているインナーリンクプレートと同様に、一対の歯部及び一対のピン孔を有し、各インナーリンクプレートは同じ板厚のものである。

ガイド列ＧＬの中央寄り、すなわちサイレントチェーンの幅方向中央に３枚のインナーリンクプレート３ａ，３ｂ，３ｃを重ねてまとめて配置し、このガイド列ＧＬの両最外側には、歯部を有していないガイドプレート５が配置される。また、非ガイド列ＪＬには、総数が偶数枚のインナーリンクプレート４ａ，４ｂが配置される。この場合、非ガイド列ＪＬには、ガイド列ＧＬのガイドプレート５に隣接して、このガイドプレート５の内側に２枚ずつまとめたインナーリンクプレート４ａ，４ｂが配置される。すなわち、非ガイド列ＪＬの両外側に、２枚ずつまとめたインナーリンクプレート４ａ，４ｂが配置される。

サイレントチェーン１は、上記のように、ガイド列ＧＬ中央寄りに３枚まとめて配置されたインナーリンクプレート３ａ，３ｂ，３ｃとガイドプレート５、及び非ガイド列ＪＬ両外側に２枚ずつまとめて配置されたインナーリンクプレート４ａ，４ｂが連結ピン６で無端状に連結されて形成される。この場合、インナーリンクプレート３ａ，３ｂ，３ｃ，４ａ，４ｂのピン孔に連結ピン６が遊嵌され、連結ピン６端部がガイドプレート５のピン孔に圧入、カシメ等により嵌合固定される。かかる構成からなるサイレントチェーン１は、離間対設した一対のスプロケット間に懸回して使用される。

ここで、本発明実施例のサイレントチェーン１と前記従来例のサイレントチェーン２１とについて、サイレントチェーンに引張荷重Ｆが負荷されたとき、連結ピンが変形する状態を図４に示す模式図を参照して説明する。図４の（Ａ）は前記従来例のサイレントチェーンの一部、（Ｂ）は本発明実施例のサイレントチェーンの一部を示し、本発明実施例の連結ピン６は、従来例の連結ピン２７に比べて曲り量が少ない。この連結ピンの曲り量について行なった比較試験の結果を図６に示す。図６に示すように、連結ピンのピンたわみ比でみると、本発明実施例のものは、従来例のものに比較して２６％減少している。

次に、本発明実施例のサイレントチェーン１と前記従来例のサイレントチェーン２１とについて、サイレントチェーンに引張荷重Ｆが負荷されたとき、非ガイド列ＪＬの外側に位置するインナーリンクプレートのピン孔が摩耗変形する状態を図５に示す模式図を参照して説明する。図５の（Ａ）は前記従来例のサイレントチェーンの一部、（Ｂ）は本発明実施例のサイレントチェーンの一部を示し、上記において図４を参照して説明したように、本発明実施例の連結ピン６は、従来の連結ピン２７に比べて曲り量が少ないので、サイレントチェーンに引張荷重Ｆが負荷された状態で運転された場合、本発明実施例のサイレントチェーン１のインナーリンクプレート４ａのピン孔２は、前記従来例のサイレントチェーン２１のインナーリンクプレート２５ａのピン孔２３に比べて摩耗量が少ない。その結果、本発明実施例のサイレントチェーンは、従来例のサイレントチェーンに比べてチェーン摩耗伸びが減少したものとなる。

また、非ガイド列ＪＬのインナーリンクプレートにかかる応力について行なった試験結果を図７に示す。まず、非ガイド列ＪＬの外側に位置するインナーリンクプレート４ａ，２５ａについてみると、本発明実施例のインナーリンクプレート４ａは、従来例のインナーリンクプレート２５ａに比べて、応力比で１０％減少している。次に、非ガイド列ＪＬの中央寄りに位置するインナーリンクプレート４ｂ，２５ｂについてみると、本発明実施例のインナーリンクプレート４ｂは、従来例のインナーリンクプレート２５ｂに比べて、応力比で僅かに増加している。その結果、本発明実施例のサイレントチェーン１は、非ガイド列ＪＬの外側に位置するインナーリンクプレート４ａと中央寄りに位置するインナーリンクプレート４ｂとで、応力比の差が減少し、バランスが良好になる。

さらに、本発明実施例のサイレントチェーン１は、ガイド列ＧＬに配置されているプレートの総数が５枚（５，３ａ，３ｂ，３ｃ，５）、非ガイド列ＪＬに配置されているプレートの総数が４枚（４ａ，４ｂ，４ｂ，４ａ）であるが、プレート同士の接触摺動箇所が４箇所となって、従来例のサイレントチェーンのプレート同士の接触摺動箇所（８箇所）に比べて摩擦部位が少なく、フリクションロスが少なくなる。

上記構成からなるサイレントチェーン１の作用効果は次のとおりである。サイレントチェーン１のガイド列ＧＬに配置されるインナーリンクプレート３ａ，３ｂ，３ｃは、３枚まとめてガイド列ＧＬ中央に配置され、非ガイド列ＪＬに配置されるインナーリンクプレート４ａ，４ｂ，４ｂ，４ａは、それぞれ２枚ずつまとめてガイド列ＧＬのガイドプレート５，５に隣接して配置されているので、非ガイド列ＪＬの負荷が集中してかかる箇所に配置されているインナーリンクプレート４ａ，４ｂに均等に応力がかかると共に、ガイドプレート５及び連結ピン６の撓みが抑制される。その結果、ガイド列ＧＬの中央寄りに配置されているインナーリンクプレート３ａ，３ｂ，３ｃにも応力がかかりやすくなり、ガイド列ＧＬ及び非ガイド列ＪＬに配置されている全てのインナーリンクプレート３ａ，３ｂ，３ｃ，４ａ，４ｂにかかる応力のバランスをよくすることができる。

上記のように、ガイドプレート５及び連結ピン６の撓みが抑制されると、非ガイド列ＪＬに配置されているインナーリンクプレート５のピン孔と連結ピン６との片当たりが抑制され、ピン孔及び連結ピン６の接触摺動による摩耗を低減させることができる。その結果、チェーンの摩耗伸びを抑制することができ、それに伴ってチェーンの摩耗伸び増大による騒音発生の問題や歯飛び発生を防止することができる。この場合、サイレントチェーン１がエンジンのタイミングチェーンとして使用されていると、エンジン性能の低下を低減できると共に、エンジンの耐久性、信頼性が向上する。

さらに、非ガイド列ＪＬには、インナーリンクプレート４ａ，４ｂが２枚まとめて各ガイドプレート５に隣接してそれぞれ配置され、ガイド列ＧＬの中央寄りには、インナーリンクプレート３ａ，３ｂ，３ｃが３枚まとめて配置されているので、サイレントチェーン１が屈曲するとき、プレート同士の接触摺動箇所が４箇所（５と４ａ、４ｂと３ａ、３ｃと４ｂ、４ａと５）となり、同枚数インナーリンクプレートを配置した従来例のサイレントチェーンの接触摺動箇所が８箇所のものに比べて摩擦部位が半減し、フリクションロスを減少させることができる。この場合、サイレントチェーンがエンジンのタイミングチェーンとして使用されていると、燃費性能が向上する。

また、ガイド列、非ガイド列には、同じ板厚のインナーリンクプレートを適宜枚数まとめて配置する場合、異なる板厚のインナーリンクプレートを用いる必要がなく、サイレントチェーンの製作、組立てを容易に行なうことができる。

以上、実施例について説明したが、ガイド列の中央寄りに３枚のインナーリンクプレートを設けたものについて説明したが、まとめて３枚以上複数枚（ｎ枚）としてもよく、また、非ガイド列に２枚ずつまとめてインナーリンクプレートをガイドプレート寄りに設けたものについて説明したが、まとめて２枚以上複数枚（プレートの総数がｎ＋１枚）以上としてもよく、この場合、応力バランスをよくするように、上記のようにｎ枚、ｎ＋１枚の構成比とすることが好ましい。また、インナーリンクプレートは全て同じ板厚で、ガイドプレートも同じ板厚とすることが好ましいが、ガイドプレートはインナーリンクプレートの板厚より薄くても構わない。また、インナーリンクプレートは全て同じ板厚のものとしないで、非ガイド列ＪＬに配置されるインナーリンクプレートをガイド列ＧＬの中央寄りに配置されるインナーリンクプレートより板厚を厚いものとしても構わない。

本発明実施例のサイレントチェーンの一部を示す平面図である。 従来のサイレントチェーンの一部を示し、（Ａ）は部分平面図、（Ｂ）は部分側面図である。 同上、サイレントチェーンに引張荷重が作用した時の説明図である。 連結ピンの変形状態を模式的に示した説明図であり、（Ａ）は従来例、（Ｂ）は本発明実施例の説明図である。 非ガイド列ＪＬに位置するインナーリンクプレートのピン孔が摩耗変形する状態を模式的に示した説明図である。 連結ピンの曲り量比較試験結果のグラフである。 非ガイド列ＪＬのインナーリンクプレートにかかる応力の試験結果のグラフである。

符号の説明

１ サイレントチェーン
２ ピン孔
３ａ，３ｂ，３ｃ ガイド列のインナーリンクプレート
４ａ，４ｂ 非ガイド列のインナーリンクプレート
５ ガイドプレート
６ 連結ピン
Ｆ 引張荷重
ＧＬ ガイド列
ＪＬ 非ガイド列

Claims (1)

1. 一対の歯部及び一対のピン孔を有する多数のインナーリンクプレートをそれぞれガイド列及び非ガイド列に配置し、該ガイド列の両最外側にガイドプレートを配置して連結ピンで無端状に連結してなるサイレントチェーンにおいて、
   前記ガイド列には、複数枚のインナーリンクプレートがまとめてガイド列の中央寄りに配置され、
   前記非ガイド列には、前記ガイド列の各ガイドプレートに隣接して、それぞれ複数同数枚ずつのインナーリンクプレートがまとめて配置されていることを特徴とするサイレントチェーン。

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