JP2008208907A - 無端伝動帯 - Google Patents

Abstract

【課題】摩擦損失を小さくし、部品数の増加を抑え、コストを抑えることができる無端伝動帯を提供する。
【解決手段】サイレントチェーン３２において、長さ方向の一部分を他の部分に対して剛性を変えた第３リンクプレート５３を偏在させ、サイレントチェーン３２が回転しているときのトルク変動による第３リンクプレート５３の伸縮量を他の部分に対して異ならせ、サイレントチェーン３２の共振周波数を長さ方向で部分的に変化させる。サイレントチェーン３２の共振周波数が部分的に変化すれば、サイレントチェーン３２の長い範囲での大きな共振が発生しなくなり、共振が抑えられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、無端伝動帯の改良に関するものである。

従来の無端伝動帯として、（１）隣り合うガイドリンクを互いに干渉させて共振を防止するもの（例えば、特許文献１参照。）、（２）隣り合うリンクプレートに別のリンクプレートに設けられた突起を干渉させることで共振を防止するもの（例えば、特許文献２参照。）、（３）屈曲を規制する屈曲規制部材を設けたもの（例えば、特許文献３参照。）、（４）リンクプレート同士を連結するピンを二本で構成し、これらのピンの断面積を異ならせてチェーンのピッチを２種類としたもの（例えば、特許文献４参照。）が知られている。
特開２００３−０６５３９７公報 特開２００４−０２８１５４公報 特開２００３−２１４４９９公報 特開２０００−３５２４４５公報

特許文献１の図３、図５を以下に説明する。
ガイドリンク４，４’は、それぞれ一対の肩部４３，４３を有し、一方の肩部４３が外方に張り出すように形成され、隣り合うガイドリンク４，４’の各肩部４３が互いに干渉し合うことによって、サイレントチェーンの背面側への屈曲が規制され、サイレントチェーンの弦振動が抑制される。

特許文献２の図４、図６、図７を以下に説明する。
リンクプレート２’，２’がそれぞれ連結ピン３を介してリンクプレート２で連結され、このリンクプレート２に、リンクプレート２’，２’間に突出する突起部２０が設けられている。

サイレントチェーンが背面側に屈曲するときには、リンクプレート２’，２’のそれぞれの肩部２３に突起部２０が干渉することによりチェーンの弦振動が抑制される。図７には、突起部をピン２５で形成したことが記載されている。

特許文献３の図２、図５を以下に説明する。
各リンクプレート２が連結ピン３で連結されたサイレントチェーン１は、屈曲規制部材４が設けられ、サイレントチェーン１の背面側への屈曲時に、屈曲規制部材４に備える板ばね部４２がリンクプレート２の背面２ａに当たことでサイレントチェーン１の背面側への屈曲が規制され、弦振動が抑制される。

特許文献４の図２、図４以下に説明する。
リンクプレート２０同士及びリンクプレート２２同士は、リンクプレート２０，２２にそれぞれ形成された一つの穴に挿入された２本の長ピン２４及び短ピン２６で連結されている。長ピン２４及び短ピン２６はそれぞれ断面が非円形に形成されている。

特許文献１では、肩部４３の張り出し量の製造誤差によっては、サイレントチェーンが屈曲しないとき、あるいはスプロケットに巻き付いて屈曲するときにもガイドリンク４，４’同士が干渉し、摩擦損失が大きくなる可能性がある。

特許文献２において、リンクプレート２に突起部２０を設けることは、単に平板状のリンクプレートを製造するのに比べてコストが増加し、また、突起部をピン２５で形成する場合には、部品数も多くなり、やはりコストアップを招く。

特許文献３では、通常のチェーンの構成に加えて屈曲規制部材４を複数設けなければならず、部品数が増加するとともにコストが増大する。

特許文献４では、リンクプレート２０，２２同士を連結するピンの本数が２本必要であるため、部品数が多くなるとともに、長ピン２４及び短ピン２６の断面形状が非円形であるため、加工コストが増大する。

本発明の目的は、摩擦損失を小さくし、部品数の増加を抑え、コストを抑えることができる無端伝動帯を提供することにある。

請求項１に係る発明は、無端伝動帯において、長さ方向の一部分を他の部分に対して剛性を変えた剛性変化部を偏在させたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、無端伝動帯をチェーンとし、剛性変化部を、リンクプレート及び／又は連結ピンとしたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、無端伝動帯を、サイレントチェーンとし、剛性変化部を、板厚を変化させることにより剛性が変えられたリンクプレートとしたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、長さ方向の一部分を他の部分に対して剛性を変えた剛性変化部を偏在させたので、無端伝動帯が複数の軸間で巻き掛けられ、回転しているときは、剛性変化部の偏在によって各軸間の無端伝動帯の伸縮量が、時々刻々と変化し、連続した共振の発生を抑えることができる。また、部品数が増加せず、コストを抑えることができる。

請求項２に係る発明では、無端伝動帯をチェーンとし、剛性変化部を、リンクプレート及び／又は連結ピンとしたので、チェーンが複数の軸間で巻き掛けられ、回転しているときは、他の部分に対して剛性が変えられたリンクプレート及び／又は連結ピンの偏在によって各軸間のチェーンの伸縮量が、時々刻々と変化し、連続した共振の発生を抑えることができる。また、部品数が増加せず、コストを抑えることができる。

請求項３に係る発明では、無端伝動帯を、サイレントチェーンとし、剛性変化部を、板厚を変化させることにより剛性が変えられたリンクプレートとしたので、サイレントチェーンの部品数を増やすことなく、摩擦損失の増加を抑えながら共振を低減することができ、また、製造も容易な、連続した共振を抑えたサイレントチェーンとすることができ、コストアップを抑えることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基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は本発明に係る無端伝動帯を備えたエンジンの側面図であり、エンジン１０は、ボトムケース１１と、このボトムケース１１の上部に設けられたシリンダブロック１２と、このシリンダブロック１２の上部に取付けられた第１シリンダヘッド１３及び第２シリンダヘッド１４と、これらの第１シリンダヘッド１３、第２シリンダヘッド１４のそれぞれの上部を覆う第１ヘッドカバー１６及び第２ヘッドカバー１７と、ボトムケース１１の下部に取付けられたオイルパン１８と、ボトムケース１１及びシリンダブロック１２のそれぞれに回転自在に支持されたクランクシャフト２１と、シリンダブロック１２に回転自在に取付けられ、ギヤを介してクランクシャフト２１に駆動されるアイドルシャフト２２と、第１シリンダヘッド１３に回転自在に取付けられた吸気側カムシャフト２３及び排気側カムシャフト２４と、アイドルシャフト２２から吸気側カムシャフト２３及び排気側カムシャフト２４へ駆動力を伝える無端伝動帯としてのサイレントチェーン２６と、第２シリンダヘッド１４に回転自在に取付けられた吸気側カムシャフト２７及び排気側カムシャフト２８と、アイドルシャフト２２から吸気側カムシャフト２７及び排気側カムシャフト２８へ駆動力を伝える無端伝動帯としてのサイレントチェーン３２とを備えるＶ型のものである。

図２は本発明に係る無端伝動帯の第１実施形態を説明する断面図であり、第２タイミングチェーン３２について説明する。
アイドルシャフト２２は、端部に駆動スプロケット３６が取付けられ、吸気側カムシャフト２７は、端部に従動スプロケット３７が取付けられ、排気側カムシャフト２８は、端部に従動スプロケット３８が取付けられ、これらの駆動スプロケット３６及び従動スプロケット３７，３８にサイレントチェーン３２が掛け渡されている。

これらのアイドルシャフト２２、駆動スプロケット３６、従動スプロケット３７，３８、吸気側カムシャフト２７、排気側カムシャフト２８は、サイレントチェーン３２を介して動力を伝達する回転機構４０を構成している。

サイレントチェーン３２は、張り側が、シリンダブロック１２に取付けられたチェーンガイド部材４１でガイドされ、弛み側が、シリンダブロック１２に取付けられたチェーンテンショナ４２にチェーンガイド部材４３を介して押圧され、張力が与えられている。

チェーンテンションナ４３は、ケース４５と、このケース４５内から外部に突出してチェーンガイド部材４３の背面に当てられたプッシュロッド４６とを備え、プッシュロッド４６は内部の付勢構造によってチェーンガイド部材４３を常に押圧している。
チェーンガイド部材４３は、シリンダブロック１２に支軸４８を介してスイング自在に取付けられている。

図３は本発明に係るサイレントチェーンの断面図（第１実施形態）であり、サイレントチェーン３２は、複数の第１リンクプレート５１と、隣り合う第１リンクプレート５１，５１に交互に重ねられるとともに隣り合う第１リンクプレート５１，５１同士を連結する複数の第２リンクプレート５２と、一部分の最外側の第１リンクプレート５１，５１の代わりに設けられた複数の第３リンクプレート５３と、第１リンクプレート５１及び第３リンクプレートと、第２リンクプレート５２とを連結する複数の連結ピン５５とからなる。

第１リンクプレート５１、第２リンクプレート５２及び第３リンクプレート５３は、外形が同一であり、第１リンクプレート５１及び第２リンクプレート５２のそれぞれの板厚Ｔ１，Ｔ２は同一であり、第３リンクプレート５３の板厚Ｔ３は板厚Ｔ１，Ｔ２よりも大きい。

即ち、第３リンクプレート５３の剛性は、第１リンクプレート５１及び第２リンクプレート５２の剛性よりも大きい。ここでは、第３リンクプレート５３を剛性変化部と呼ぶ。また、第３リンクプレート５３の有る部分全体を剛性変化部集合部５８とする。

以上より、第３リンクプレート５３は、力が作用したときに第１リンクプレート５１、第２リンクプレート５２よりも変形が小さいから、例えば、サイレントチェーン３２に長さ方向に引張力が加えられたときに第３リンクプレート５３が取付けられた部分の伸びを他の部分よりも小さくすることができる。

以上に述べたサイレントチェーン３２の作用を次に説明する。
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係るサイレントチェーンの作用を示す作用図（第１実施形態）である。なお、図中の第３リンクプレート５３を、位置の確認を容易にするために黒塗りとした。
（ａ）において、アイドルシャフト２２が矢印の方向に回転し、アイドルシャフト２２に取付けられた駆動スプロケット３６によってサイレントチェーン３２を介して従動スプロケット３７，３８が駆動され、吸気側カムシャフト２７及び排気側カムシャフト２８が回転している状態で、サイレントチェーン３２の張り側に剛性変化部集合部５８が位置するときには、従動スプロケット３８と駆動スプロケット３６との間のサイレントチェーン３２に作用する引張力よる伸びは、剛性の高い第３リンクプレート５３が含まれる剛性変化部集合部５８の介在によって小さくなり、トルク変動に起因する共振周波数が高くなる。

（ｂ）において、（ａ）の状態から時間が経過して、サイレントチェーン３２の剛性変化部集合部５８が張り側から弛み側に移動すると、張り側の伸びは、剛性変化部集合部５８が無くなるために大きくなり、トルク変動に起因する共振周波数は（ａ）の状態に比べて低くなる。

以上の（ａ），（ｂ）に述べたように、サイレントチェーン３２の張り側の伸びは刻々変化し、共振周波数も刻々変化するから、サイレントチェーン３２の長さ方向の共振、即ち縦共振は連続的には起こりにくくなる。また、サイレントチェーン３２の伸びに起因する長さ方向に直交する方向の共振、即ち横共振も連続的には起こりにくくなる。

以上の図２、図３に示したように、本発明は、無端伝動帯としてのサイレントチェーン３２において、長さ方向の一部分を他の部分に対して剛性を変えた剛性変化部としての第３リンクプレート５３を偏在させたことを特徴とする。

これにより、サイレントチェーン３２が複数の軸としてのアイドルシャフト２２、吸気側カムシャフト２７及び排気側カムシャフト２８間で巻き掛けられ、回転しているときは、他の部分に対して剛性が変えられた第３リンクプレート５３の偏在によって上記各軸間のサイレントチェーン３２の伸縮量が、時々刻々と変化し、連続した縦共振、横共振が起こりにくいことから、サイレントチェーン３２の回転機構４０全体の共振の発生を抑えることができる。また、部品数が増加せず、コストを抑えることができる。

また、本発明は、無端伝動帯を、サイレントチェーン３２とし、剛性変化部を、板厚を変化させることにより剛性が変えられた第３リンクプレート５３としたことを特徴とする。

これにより、サイレントチェーン３２の部品数を増やすことなく、摩擦損失の増加を抑えながら共振を低減することができ、また、製造も容易な、連続した共振を抑えたサイレントチェーン３２とすることができ、コストアップを抑えることができる。

図５は本発明に係る無端伝動帯の第２実施形態の断面図であり、無端伝動帯としてのローラチェーン６０は、複数の第１ピンリンクプレート６１と、２枚の第１ピンリンクプレート６１，６１に取付けられた２本の連結ピン６５，６５と、これらの連結ピン６５，６５にそれぞれ一端がブッシュ６６を介して連結されるとともに第１ピンリンクプレート６１，６１の内側に配置された２枚のローラリンクプレート６７，６７と、これらのローラリンクプレート６７，６７間に配置されるとともにブッシュ６６に回転自在に嵌合するローラ６８と、２本の連結ピン７１，７１が取付けられてこれらの連結ピン７１，７１でローラリンクプレート６７，６７にブッシュ６６を介して連結された第２ピンリンクプレート６２，６２とを備える。

第１ピンリンクプレート６１は、ローラチェーン６０の大部分に使用され、第２ピンリンクプレート６２はローラチェーン６０の一部分に使用されている。
第１ピンリンクプレート６１の板厚をＴ４、第２ピンリンクプレート６２の板厚をＴ５とすると、Ｔ５＞Ｔ４となる。
即ち、第２ピンリンクプレート６２の剛性は、第１ピンリンクプレート６１の剛性よりも大きい。

図６は本発明に無端伝動帯の第３実施形態を構成するリンクプレートの正面図であり、リンクプレート７１は、まゆ形リンクプレート７２に対して強度の影響の小さい部分を除去して軽量化を図るために、輪郭に、中央が幅広く、両端部にいくにつれて次第に幅が狭くなるように傾斜した直線部７１ａ〜７１ｄが形成され、また、連結ピンと嵌合するピン嵌合穴７１ｆ，７１ｆと、軽量化のための窓部７１ｇとが形成された部品である。

このようなリンクプレート７１をローラチェーンに部分的に使用することにより、ローラチェーンの剛性を部分的に変化させて剛性変化部を形成することができ、トルク変動に起因する共振を抑えることができる。

尚、本発明では、無端伝動帯をサイレントチェーンとしたが、これに限らず、実施形態に示したローラチェーンの他に、歯付きベルトとしてもよい。
また、剛性変化は、リンクプレートの板厚によるものの他に、肉抜き、材料によるものでもよく、更に、リンクプレートに限らず、連結ピンの剛性を変化させてもよい。更にまた、リンクプレートと連結ピンとの両方の剛性を変化させてもよい。

本発明の無端伝動帯は、カムシャフト駆動手段に好適である。

本発明に係る無端伝動帯を備えたエンジンの側面図である。 本発明に係る無端伝動帯の第１実施形態を説明する断面図である。 本発明に係るサイレントチェーンの断面図（第１実施形態）である。 本発明に係るサイレントチェーンの作用を示す作用図（第１実施形態）である。 本発明に係る無端伝動帯の第２実施形態の断面図である。 本発明に無端伝動帯の第３実施形態を構成するリンクプレートの正面図である。

符号の説明

３２，６０…無端伝動帯（サイレントチェーン、ローラチェーン）、５３、６２…剛性変化部（第３リンクプレート、第２ピンリンクプレート）。

Claims (3)

1. 無端伝動帯において、
   一部分を他の部分に対して剛性を変えた剛性変化部を偏在させたことを特徴とする無端伝動帯。
2. 前記無端伝動帯はチェーンであり、前記剛性変化部は、リンクプレート及び／又は連結ピンであることを特徴とする請求項１記載の無端伝動帯。
3. 前記無端伝動帯は、サイレントチェーンであり、前記剛性変化部は、板厚を変化させることにより剛性が変えられた前記リンクプレートであることを特徴とする請求項１記載の無端伝動帯。

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