JP2008256222A - チェーン伝動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ローラチェーンのローラまたはブシュチェーンのブシュがスプロケットの歯と噛み合うときに発生する振動および騒音を低減するとともに、オーバオール（ＯＡ）音と各回転次数音との騒音レベルの開きを大きくして耳につく騒音を低減し、しかも、製造コストを低減できるチェーン伝動装置を提供する。
【解決手段】標準ローラチェーン１のローラ２がスプロケット３１の歯と噛み合うチェーン伝動装置において、標準ローラチェーン１は均等なチェーンピッチｐを有し、スプロケット３１の歯が、それぞれ同一の歯形を有するとともに、大きさの異なる歯形ピッチｐａ１、ｐａ２を有し円周方向に沿って配列されていること。
【選択図】図１

Description

本発明は、ローラチェーンのローラまたはブシュチェーンのブシュがスプロケットの歯と噛み合うときに発生する騒音を低減するチェーン伝動装置に関するものである。

従来、ローラチェーンのローラまたはブシュチェーンのブシュがスプロケットの歯と噛み合うチェーン伝動装置では、後述する日本工業規格（ＪＩＳ）に規定する伝動用ローラチェーン及びブシュチェーンとスプロケットが使用される場合が多い。

日本工業規格（ＪＩＳ）には、ＪＩＳ Ｂ１８０１−１９９７（伝動用ローラチェーン及びブシュチェーン）の規定があり、その付属書２（スプロケットの形状及び寸法）にスプロケットの歯形（Ｓ歯形、Ｕ歯形及びＩＳＯ歯形）が規定されている。
ＪＩＳ Ｂ１８０１−１９９７（伝動用ローラチェーン及びブシュチェーン）の付属書２（スプロケットの形状及び寸法）には、次式が記載されている。

Ｐａ＝Ｐ（１＋（ｄｓ−ｄ１）／ｄ）
なお、前記式において、Ｐａは、歯形ピッチ（Ｓ歯形のａ−ａ、Ｕ歯形のｅ−ｅ）であり、Ｐは、チェーンピッチであり、ｄｓは、歯底部円弧の直径であり、ｄ１は、ローラ外径であり、ｄは、ピッチ円直径である（非特許文献１参照）。
ＪＩＳ Ｂ１８０１−１９９７

以下、本明細書において、標準ローラチェーン及び標準ブシュチェーンとは、ＪＩＳ Ｂ１８０１−１９９７（伝動用ローラチェーン及びブシュチェーン）に規定される伝動用ローラチェーン及びブシュチェーンを意味し、また、標準スプロケットとは、その付属書２（スプロケットの形状及び寸法）に規定されるＳ歯形またはＵ歯形を有するスプロケットを意味する。

次に、標準ローラチェーンと、標準スプロケットの概略について以下に説明する。

標準ローラチェーンは、２本のブシュの両端が一対の内プレートのブシュ孔にそれぞれ圧入されるとともに外径ｄ１のローラがブシュの外周に回転自在に嵌めこまれた内リンクと、ブシュ内に回転自在に挿入された２本のピンの両端が一対の内プレートの両外側に配置された一対の外プレートのピン孔にそれぞれ圧入された外リンクとを有し、内リンクと外リンクがピンにより相互に屈曲可能に連結されたものである。
そして、標準ローラチェーンは、均等なチェーンピッチＰ（各ローラの中心間の距離）を有している。

標準スプロケットについては、後述する図４を参照して説明する。
標準スプロケットは、スプロケットの回転中心ｏと歯底部の中心とを結ぶ歯底部の中心線（歯底部中心線）ｘに対して歯底部と歯底部に連続する歯面とが左右対称に形成されている。
そして、各歯底部中心線ｘとピッチ円Ｐｃとの交点をａとすると、隣り合う歯底部中心線ｘがなす歯のピッチ角θは、ピッチ円Ｐｃ上の２つの交点ａ、ａの中心角であるから、スプロケットの歯数ｚにより決まり、歯のピッチ角θ＝３６０°／ｚである。
また、歯形ピッチＰａは、各歯底部中心線ｘとピッチ円Ｐｃとの交点ａ、ａ間の距離である。
したがって、歯形ピッチＰａは、歯のピッチ角θに対応する弦の長さである。
標準スプロケットは、歯のピッチ角θが全て等しいから、均等な歯形ピッチＰａがピッチ円Ｐｃの円周方向に沿って配列されている。
また、歯形ピッチＰａは、前記式Ｐａ＝Ｐ（１＋（ｄｓ−ｄ１）／ｄ）が示すように、チェーンピッチＰと一定の関係にある。

また、従来、ローラチェーンのローラがスプロケットに噛み合うときに発生する騒音を低減するローラチェーン伝動装置として、次のようなものが提案されている。
すなわち、ローラチェーンとこのローラチェーンと噛み合う歯形を有するスプロケットとからなるローラチェーン伝動装置において、スプロケットは、歯形の異なる第１の歯と第２の歯を少なくとも有し、第１の歯と第２の歯が不規則に、且つ、第１の歯が連続することなく配列していると共に、第２の歯の数が第１の歯の数の４倍を越えないものである、ローラチェーン伝動装置が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００５−１６３８０６号公報

図４は、従来のローラチェーン伝動装置の標準ローラチェーン１と標準スプロケット３の噛み合い状態を示す図である。

図４に示す標準ローラチェーン１は、前述したような構成を有している。
そして、標準ローラチェーン１は、均等なチェーンピッチＰ（各ローラ２の中心ｏ１間の距離）を有している。
ただし、図４には、標準ローラチェーン１を構成する部品のうち、ローラ２のみを図示し、ブシュ、内プレート、内リンク、ピン、外プレート、外リンクは、図示を省略している。

図４に示す標準スプロケット３は、前述したような構成を有している。
そして、標準スプロケット３は、歯数１８の駆動側スプロケットである。
歯のピッチ角θは、式θ＝３６０°／ｚで決まるから、歯数１８の駆動側スプロケット３の歯のピッチ角θは、２０°である。
また、前述したように、歯形ピッチＰａは、各歯底部中心線ｘとピッチ円Ｐｃとの交点ａ、ａ間の距離であり、歯のピッチ角θに対応する弦の長さである。
したがって、標準スプロケット３は、歯のピッチ角θ（２０°）が全て等しく、均等な歯形ピッチＰａがピッチ円Ｐｃの円周方向に沿って配列されている。

図４を参照して、従来のチェーン伝動装置の標準ローラチェーン１と標準スプロケット３の噛み合い状態を以下に説明する。

標準スプロケット３が時計回り方向に回転すると、ローラ２の噛み始め部において、既に歯底部に着座して支持されている先行のローラ２の中心ｏ１を中心としチェーンピッチＰを半径として後続するローラ２が相対的に運動し、標準スプロケット３の歯底部に衝突する。
その際、後続するローラ２は、歯底部の中心近傍に略直角に衝突するので、後続するローラ２の噛み始め時において、後続するローラ２の運動エネルギーが緩衝されることなく歯底部に伝わる。
そのため、後続するローラ２の噛み始め時の振動騒音が大きくなる、という問題点がある。

また、歯形ピッチＰａは、前記式Ｐａ＝Ｐ（１＋（ｄｓ−ｄ１）／ｄ）が示すように、チェーンピッチＰと一定の関係にあるので、それぞれの後続するローラ２の噛み始め時に、それぞれの後続するローラ２は、標準スプロケット３の歯と○印で示す同じ当接位置ｔで当接する。
したがって、それぞれの後続するローラ２の標準スプロケット３の歯と噛み始めるタイミングは、常に一致している。
そのため、回転数に応じた特定の噛み合い周波数の振動及び騒音が大きくなる、という問題点がある。

図５は、図４に示す従来のチェーン伝動装置の騒音測定結果を示すグラフである。
この従来のチェーン伝動装置における騒音測定は、歯数１８の標準スプロケット３を駆動側スプロケットとし、歯数３６の標準スプロケットを従動側スプロケットとして、駆動側標準スプロケット３と従動側標準スプロケットに標準ローラチェーン１を巻き掛けて駆動側標準スプロケット３の回転速度を５００〜５、０００ｒ．ｐ．ｍの間で変化させ、駆動側標準スプロケット３の騒音を測定した。

図５によれば、オーバオール（ＯＡ）音とそれぞれの回転次数音との騒音レベルが接近している（すなわち、両者の間の面積Ｓ１が小さい）。
そのため、図４に示すような従来のチェーン伝動装置は、それぞれの回転次数音が目立ち耳につく、という問題点がある。
なお、オーバオール（ＯＡ）音とは、チェーン伝動装置の全体の騒音のことである。

また、前述した特開２００５−１６３８０６号公報に開示されたローラチェーン伝動装置は、歯形の異なる第１の歯と第２の歯を少なくとも有するスプロケットを使用しているので、歯形が複雑であり、その製造コストが増加する、という問題点がある。

そこで、本発明は、従来の課題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、ローラチェーンのローラまたはブシュチェーンのブシュがスプロケットの歯と噛み合うときに発生しがちな噛み合い衝撃音と歯数によって定まる次数の振動および騒音を低減するとともに、オーバオール（ＯＡ）音と各回転次数音との騒音レベルの開きを大きくして耳につく騒音を低減し、しかも、製造コストを低減するチェーン伝動装置を提供することである。

請求項１に係る発明は、ローラチェーンまたはブシュチェーンがスプロケットの歯と噛み合うチェーン伝動装置において、前記ローラチェーンのローラまたはブシュチェーンのブシュが、均等なチェーンピッチで配列されているとともに、前記スプロケットの歯が、それぞれ同一の歯形を有するとともに、大きさの異なる複数の歯形ピッチでピッチ円の円周方向に沿って配列されていることにより、前述した課題を解決するものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の構成に加えて、前記スプロケットの歯が、それぞれ同一の歯形を有するとともに、大きさの異なる複数の歯形ピッチでピッチ円の円周方向に沿って規則的に一定順序で配列されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。

請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明の構成に加えて、前記複数の歯形ピッチが、標準のピッチθより２Δθだけ大きい１つの歯形ピッチθ＋２Δθと標準のピッチθよりΔθだけ小さい２つの歯形ピッチθ−Δθであることにより、前記課題をさらに解決するものである。

請求項４に係る発明は、請求項２に係る発明の構成に加えて、前記複数の歯形ピッチが、標準のピッチθよりΔθだけ大きい歯形ピッチθ＋Δθと標準のピッチθと同一の歯形ピッチθと標準のピッチθよりΔθだけ小さい歯形ピッチθ−Δθであることにより、前記課題をさらに解決するものである。

請求項１に係るチェーン伝動装置によれば、ローラチェーンまたはブシュチェーンがスプロケットの歯と噛み合うチェーン伝動装置において、ローラチェーンのローラまたはブシュチェーンのブシュが、均等なチェーンピッチで配列されているとともに、スプロケットにおけるそれぞれ同一の歯形を有する歯が、大きさの異なる複数の歯形ピッチでピッチ円の円周方向に沿って配列されているので、ローラまたはブシュのスプロケットへの噛み合い時にローラまたはブシュの運動エネルギーが緩衝され、当接による衝撃が少なく、ローラまたはブシュの噛み合い衝撃音が低減される。
また、ローラまたはブシュのスプロケットへ噛み合い時に、ローラまたはブシュの衝突あるいは当接のタイミングがずれるので、歯数によって決まる次数の振動及び騒音が低減される。
また、オーバオール（ＯＡ）音とそれぞれの回転次数音との騒音レベルの開きが大きく、耳につく騒音が低減される。
さらに、スプロケットは、標準スプロケットと比較して歯のピッチ角が相違するだけ、すなわち、同一の歯形で歯のピッチ角のみが相違しているので、焼結により容易に製作することができ、製造コストを低減できる。

そして、請求項２に係るチェーン伝動装置によれば、請求項１に係るチェーン伝動装置が奏する効果に加えて、スプロケットの歯が、それぞれ同一の歯形を有するとともに、大きさの異なる複数の歯形ピッチでピッチ円の円周方向に沿って規則的に一定順序で配列されていることにより、歯形ピッチ角の相違が円周方向に規則的に設定できるため、さらに容易に製作することができ、製造コストを低減できる。

また、請求項３に係るチェーン伝動装置によれば、請求項２に係るチェーン伝動装置が奏する効果に加えて、複数の歯形ピッチが、標準のピッチθより２Δθだけ大きい１つの歯形ピッチθ＋２Δθと標準のピッチθよりΔθだけ小さい２つの歯形ピッチθ−Δθであることにより、歯形ピッチ角の種類が少ないため、さらに容易に製作することができ、製造コストを低減できる。

さらに、請求項４に係るチェーン伝動装置によれば、請求項２に係るチェーン伝動装置が奏する効果に加えて、複数の歯形ピッチが、標準のピッチθより２Δθだけ大きい１つの歯形ピッチθ＋２Δθと標準のピッチθよりΔθだけ小さい２つの歯形ピッチθ−Δθであることにより、歯形ピッチ角の相違する角度がプラスマイナスで同じであるため、さらに容易に製作することができ、製造コストを低減できる。

本発明のチェーン伝動装置の最良の形態としては、標準ローラチェーンのローラがスプロケットの歯と噛み合うチェーン伝動装置であって、その構成は以下のとおりである。
すなわち、標準ローラチェーン１のローラ２がスプロケット３１の歯と噛み合うチェーン伝動装置において、標準ローラチェーン１は均等なチェーンピッチＰを有し、スプロケット３１は同一の歯形で２種類の歯形ピッチＰａ１、Ｐａ２を有し、かつ、これらの歯形ピッチＰａ１、Ｐａ２は、２個の歯形ピッチＰａ１と１個の歯形ピッチＰａ２を一組として順次時計回り方向にピッチ円Ｐｃの円周方向に沿って配列されているものである。
その各実施例を以下に説明する。

本発明の実施例１に係るチェーン伝動装置を図１、図２を参照して以下に説明する。
図１は本発明の実施例１に係るチェーン伝動装置の標準ローラチェーンとスプロケットの噛み合い状態を示す図である。図２は本発明の実施例１に係るチェーン伝動装置の騒音測定結果を示すグラフである。

本発明の実施例１に係るチェーン伝動装置は、図１に示すように、標準ローラチェーン１とこの標準ローラチェーン１のローラ２が歯に噛み合うスプロケット３１とを有している。

標準ローラチェーン１は、前述したように、２本のブシュの両端が一対の内プレートのブシュ孔にそれぞれ圧入されるとともに外径ｄ１のローラ２がブシュの外周に回転自在に嵌めこまれた内リンクと、ブシュ内に回転自在に挿入された２本のピンの両端が一対の内プレート両外側に配置された一対の外プレートのピン孔にそれぞれ圧入された外リンクとを有し、内リンクと外リンクがピンにより相互に屈曲可能に連結されたものである。
ただし、図１には、標準ローラチェーン１を構成する部品のうちローラ２のみを図示し、ブシュ、内プレート、内リンク、ピン、外プレート、外リンクは図示を省略している。
そして、標準ローラチェーン１は、均等なチェーンピッチＰ（各ローラ２の中心ｏ１間の距離）を有している。

スプロケット３１は、図１に示すように、スプロケット３１の回転中心ｏと歯底部の中心とを結ぶ歯底部の中心線（歯底部中心線）ｘに対して歯底部と歯底部に連続する歯面とが左右対称に形成されている。
スプロケット３１は、歯数１８の駆動側スプロケットである。
そして、前述した図４に示す標準スプロケット３が歯のピッチ角θ（２０°）が全て等しいのに対して、スプロケット３１は、以下に述べるように、同一の歯形で、２種類の歯のピッチ角を有する点で相違している。
以下の説明の便宜上、式θ＝３６０°／ｚで決まる歯のピッチ角θを標準ピッチ角θという。

スプロケット３１は、大きさの異なる２種類の歯のピッチ角θ−Δθ、θ＋２Δθを有している。
すなわち、歯のピッチ角θ−Δθは、標準ピッチ角θより角度Δθだけ小さいものであり、歯のピッチ角θ＋２Δθは、標準ピッチ角θより２倍の角度Δθだけ大きいものである。
そして、Δθは、標準ピッチ角θの１／４以下（すなわち、Δθ≦θ／４）であることが必要である。
これは、ローラ２との噛合いが許容できるのに必要な範囲である。
具体的には、スプロケット３１は、歯数ｚが１８であるから、標準ピッチ角θは、式θ＝３６０°／ｚにより２０°であり、Δθは、Δθ≦θ／４によりΔθ≦５°である。
また、２種類の歯のピッチ角θ−Δθ及びθ＋２Δθの全ての合計は、２π、すなわち、３６０°である。

そして、スプロケット３１は、図１に示すように、これらの２種類の歯のピッチ角θ−Δθ、θ＋２Δθは、２個の歯のピッチ角θ−Δθと１個の歯のピッチ角θ＋２Δθを一組として順次時計回り方向に配列されている。
また、歯形ピッチＰａ１は、歯のピッチ角θ−Δθに対応する弦の長さであり、歯形ピッチＰａ２は、歯のピッチ角θ＋２Δθに対応する弦の長さである。
したがって、スプロケット３１は、同一の歯形で２種類の歯形ピッチＰａ１、Ｐａ２を有し、かつ、これらの歯形ピッチＰａ１、Ｐａ２は、２個の歯形ピッチＰａ１と１個の歯形ピッチＰａ２を一組として順次時計回り方向にピッチ円Ｐｃの円周方向に沿って配列されている。

図１を参照して、本発明の実施例１に係るチェーン伝動装置の標準ローラチェーン１とスプロケット３１の噛み合い状態を以下に説明する。

標準ローラチェーン１は、均等なチェーンピッチＰを有しており、さらに、スプロケット３１は、同一の歯形で２種類の歯形ピッチＰａ１、Ｐａ２を有し、かつ、これらの歯形ピッチＰａ１、Ｐａ２は、２個の歯形ピッチＰａ１と１個の歯形ピッチＰａ２を一組として順次時計回り方向にピッチ円Ｐｃの円周方向に沿って配列されているので、スプロケット３１が時計回り方向に回転すると、それぞれのローラ２の噛み始め部において、既に、歯底部に着座して支持されている先行のローラ２の中心ｏ１を中心としチェーンピッチＰを半径として後続するローラ２が相対的に運動し、○印で示す当接位置ｔでスプロケット３１の歯底部、または、歯面に当接する。
そして、歯面に当接する場合は、後続するローラ２は、歯面のほぼ接線方向から当接するため、後続するローラ２の運動エネルギーが緩衝され、当接による衝撃が少なくなる。
したがって、その分、後続するローラ２の噛み合い衝撃音が低減されることになる。

また、標準ローラチェーン１は、均等なチェーンピッチＰを有しており、さらに、スプロケット３１は大きさの異なる２種類の歯形ピッチＰａ１、Ｐａ２を有し、かつ、これらの歯形ピッチＰａ１、Ｐａ２は、２個の歯形ピッチＰａ１と１個の歯形ピッチＰａ２を一組として順次時計回り方向にピッチ円Ｐｃの円周方向に沿って配列されているので、各後続ローラ２の噛み始め時において、それぞれの後続するローラ２のスプロケット３１の歯への当接位置ｔがスプロケット３１の回転に伴って変化する。
したがって、それぞれの後続するローラ２の衝突あるいは当接のタイミングがずれる。
その結果、歯数によって決まる次数の振動及び騒音が低減される。

図２は、本発明の実施例１に係るチェーン伝動装置の騒音測定結果を示すグラフである。
このような本発明の実施例１に係るチェーン伝動装置の騒音測定は、歯数１８のスプロケット３１を駆動側スプロケットとし、歯数３６の標準スプロケットを従動側スプロケットとして、駆動側スプロケット３１と従動側スプロケットに標準ローラチェーン１を巻き掛けて駆動側スプロケット３１の回転速度を５００〜５、０００ｒ．ｐ．ｍの間で変化させ、駆動側スプロケット３１の騒音を測定した。

図２によれば、オーバオール（ＯＡ）音とそれぞれの回転次数音との騒音レベルが、従来の図５に示すものに比して離れている（すなわち、両者の間の面積Ｓ２が大きい）。
そのため、本発明の実施例１に係るチェーン伝動装置は、図４に示す従来のチェーン伝動装置が有する各回転次数音が耳につくという問題点が改善されている。

本発明の実施例１に係るチェーン伝動装置によれば、次のような効果を有する。
標準ローラチェーン１は、均等なチェーンピッチＰを有しており、さらに、スプロケット３１は、同一の歯形で２種類の歯形ピッチＰａ１、Ｐａ２を有し、かつ、これらの歯形ピッチＰａ１、Ｐａ２は、２個の歯形ピッチＰａ１と１個の歯形ピッチＰａ２を一組として順次時計回り方向にピッチ円Ｐｃの円周方向に沿って配列されているので、ローラ２のスプロケット３１への噛み合い時にローラ２の運動エネルギーが緩衝され、当接による衝撃が少なく、ローラ２の噛み合い衝撃音が低減される。
また、ローラ２のスプロケット３１への噛み合い時に、ローラ２の衝突あるいは当接のタイミングがずれるので、歯数によって決まる次数の振動及び騒音が低減される。
また、オーバオール（ＯＡ）音と各回転次数音との騒音レベルの開きが大きく、耳につく騒音が低減される。
さらに、スプロケット３１は、標準スプロケット３と比較して歯のピッチ角が相違するだけであるので、焼結により容易に製作することができ、製造コストを低減できる。

次に、本発明の実施例２に係るチェーン伝動装置を図３を参照して以下に説明する。
図３は、本発明の実施例２に係るチェーン伝動装置の標準ローラチェーンとスプロケットの噛み合い状態を示す図である。

本発明の実施例２に係るチェーン伝動装置は、図３に示すように、標準ローラチェーン１と、標準ローラチェーン１のローラ２が歯に噛み合うスプロケット４１とを有する。

標準ローラチェーン１は、本発明の実施例１に関して前述したとおりであるので、その説明は省略する。

スプロケット４１は、前述した本発明の実施例１が大きさの異なる２種類の歯のピッチ角θ−Δθ、θ＋２Δθを有するのに対して、大きさの異なる３種類の歯のピッチ角を有する点だけが相違している。
前述したように、以下の説明の便宜上、式θ＝３６０°／ｚで決まる歯のピッチ角θを標準ピッチ角θという。

スプロケット４１は、大きさの異なる３種類の歯のピッチ角θ（標準ピッチ角θ）、θ＋Δθ、θ−Δθを有している。
すなわち、歯のピッチ角θ＋Δθは、標準ピッチ角θより角度Δθだけ大きいものであり、歯のピッチ角θ−Δθは、標準ピッチ角θより角度Δθだけ小さいものである。
そして、前述したように、Δθは、標準ピッチ角θの１／４以下（すなわち、Δθ≦θ／４）であることが必要である。
これは、ローラ２との噛合いが許容できるのに必要な範囲である。
具体的には、スプロケット４１は、前述した実施例１のスプロケット３１と同様に歯数１８の駆動側スプロケットであるから、標準ピッチ角θは、式θ＝３６０°／ｚにより２０°であり、Δθは、Δθ≦θ／４によりΔθ≦５°である。
また、３種類の歯のピッチ角θ（標準ピッチ角θ）、θ＋Δθ、θ−Δθの全ての合計は、２πすなわち３６０°である。

そして、スプロケット４１は、図３に示すように、これらの３種類の歯のピッチ角θ（標準ピッチ角θ）、θ＋Δθ、θ−Δθは、１個の歯のピッチ角θ（標準ピッチ角θ）と１個の歯のピッチ角θ＋Δθと１個の歯のピッチ角θ−Δθを一組として順次時計回り方向に配列されている。
また、歯形ピッチＰａは、歯のピッチ角θ（標準ピッチ角θ）に対応する弦の長さであり、歯形ピッチＰａ３は、歯のピッチ角θ＋Δθに対応する弦の長さであり、歯形ピッチＰａ１は、歯のピッチ角θ−Δθに対応する弦の長さである。
したがって、スプロケット４１は、同一の歯形で３種類の歯形ピッチＰａ、Ｐａ３、Ｐａ１を有し、かつ、これらの歯形ピッチＰａ、Ｐａ３、Ｐａ１は、１個の歯形ピッチＰａと１個の歯形ピッチＰａ３と１個の歯形ピッチＰａ１を一組として順次時計回り方向にピッチ円Ｐｃの円周方向に沿って配列されている。

図３を参照して、本発明の実施例２に係るチェーン伝動装置の標準ローラチェーン１とスプロケット４１の噛み合い状態を以下に説明する。

標準ローラチェーン１は、均等なチェーンピッチＰを有しており、さらに、スプロケット４１は、同一の歯形で３種類の歯形ピッチＰａ、Ｐａ３、Ｐａ１を有し、かつ、これらの歯形ピッチＰａ、Ｐａ３、Ｐａ１は、１個の歯形ピッチＰａと１個の歯形ピッチＰａ３と１個の歯形ピッチＰａ１を一組として順次時計回り方向にピッチ円Ｐｃの円周方向に沿って配列されているので、スプロケット４１が時計回り方向に回転すると、各ローラ２の噛み始め部において、既に、歯底部に着座して支持されている先行のローラ２の中心ｏ１を中心としチェーンピッチＰを半径として後続するローラ２が相対的に運動し、○印で示す当接位置ｔでスプロケット４１の歯底部または歯面に当接する。
そして、歯面に当接する場合は、後続するローラ２は、歯面のほぼ接線方向から当接するため、後続するローラ２の運動エネルギーが緩衝され、当接による衝撃が少なくなる。
したがって、その分、後続するローラの噛み合い衝撃音が低減されることになる。

また、標準ローラチェーン１は、均等なチェーンピッチＰを有しており、さらに、スプロケット４１は、同一の歯形で３種類の歯形ピッチＰａ、Ｐａ３、Ｐａ１を有し、かつ、これらの歯形ピッチＰａ、Ｐａ３、Ｐａ１は、１個の歯形ピッチＰａと１個の歯形ピッチＰａ３と１個の歯形ピッチＰａ１を一組として順次時計回り方向にピッチ円Ｐｃの円周方向に沿って配列されているので、それぞれの後続するローラ２の噛み始め時において、それぞれの後続するローラ２のスプロケット４１の歯への当接位置ｔがスプロケット４１の回転に伴って変化する。
したがって、それぞれの後続するローラ２の衝突あるいは当接のタイミングがずれる。
その結果、歯数によって決まる次数の振動及び騒音が低減される。

本発明の実施例２に係るチェーン伝動装置によれば、本発明の実施例１に係るチェーン伝動装置と略同様の効果を有するので、その効果の説明は省略する。

なお、前述した本発明の実施例１においては、スプロケット３１は、同一の歯形で２種類の歯形ピッチＰａ１、Ｐａ２を有し、かつ、これらの歯形ピッチＰａ１、Ｐａ２は、２個の歯形ピッチＰａ１と１個の歯形ピッチＰａ２を一組として順次時計回り方向にピッチ円Ｐｃの円周方向に沿って配列されているものとしており、また、前述した本発明の実施例２においては、スプロケット４１は、同一の歯形で３種類の歯形ピッチＰａ、Ｐａ３、Ｐａ１を有し、かつ、これらの歯形ピッチＰａ、Ｐａ３、Ｐａ１は、１個の歯形ピッチＰａと１個の歯形ピッチＰａ３と１個の歯形ピッチＰａ１を一組として順次時計回り方向にピッチ円Ｐｃの円周方向に沿って配列されている。

また、前述した本発明の実施例１では、同一の歯形で２種類の歯形ピッチＰａ１、Ｐａ２を有する例を示し、また、前述した本発明の実施例２では、同一の歯形で３種類の歯形ピッチＰａ、Ｐａ３、Ｐａ１を有する例を示しているが、ローラまたはブシュの噛み合いが許容できる範囲であれば、スプロケットは、３種類以上の歯形ピッチを有するものであってもよい。

また、前述した本発明の実施例１および実施例２では、スプロケットについて駆動側スプロケットを例に挙げているが、スプロケットは、従動側スプロケットであってもよい。

また、前述した本発明の実施例１、２では、標準ローラチェーンを使用した場合を説明しているが、標準ローラチェーンの代わりに標準ブシュチェーンを使用する場合にも適用できる。

本発明の実施例１に係る標準ローラチェーンとスプロケットの噛み合い状態を示す図。 本発明の実施例１に係る騒音測定結果を示すグラフ。 本発明の実施例２に係る標準ローラチェーンとスプロケットの噛み合い状態を示す図。 従来の標準ローラチェーンと標準スプロケットの噛み合い状態を示す図。 図４に示す従来のチェーン伝動装置の騒音測定結果を示すグラフ。

符号の説明

１ ・・・標準ローラチェーン
２ ・・・ローラ
ｄ１ ・・・ローラ外径
Ｐ ・・・チェーンピッチ
ｏ１ ・・・ローラの中心
３ ・・・標準スプロケット
θ ・・・歯のピッチ角（標準ピッチ角）
Ｐａ ・・・歯形ピッチ
３１ ・・・スプロケット
θ−Δθ、θ＋２Δθ ・・・歯のピッチ角
Ｐａ１、 Ｐａ２ ・・・歯形ピッチ
４１ ・・・スプロケット
θ＋Δθ ・・・歯のピッチ角
Ｐａ３ ・・・歯形ピッチ
ｚ ・・・スプロケットの歯数
ｏ ・・・スプロケットの回転中心
ｄ ・・・ピッチ円直径
Ｐｃ ・・・ピッチ円
ｘ ・・・歯底部中心線
ａ ・・・ピッチ円と歯底部中心線との交点
ｔ ・・・当接位置

Claims (4)

1. ローラチェーンまたはブシュチェーンがスプロケットの歯と噛み合うチェーン伝動装置において、
   前記ローラチェーンのローラまたはブシュチェーンのブシュが、均等なチェーンピッチで配列され、
   前記スプロケットの歯が、それぞれ同一の歯形を有するとともに、大きさの異なる複数の歯形ピッチでピッチ円の円周方向に沿って配列されていることを特徴とするチェーン伝動装置。
2. 前記スプロケットの歯が、それぞれ同一の歯形を有するとともに、大きさの異なる複数の歯形ピッチでピッチ円の円周方向に沿って規則的に一定順序で配列されていることを特徴とする請求項１に記載のチェーン伝動装置。
3. 前記複数の歯形ピッチが、標準のピッチθより２Δθだけ大きい１つの歯形ピッチθ＋２Δθと標準のピッチθよりΔθだけ小さい２つの歯形ピッチθ−Δθであることを特徴とする請求項２に記載のチェーン伝動装置。
4. 前記複数の歯形ピッチが、標準のピッチθよりΔθだけ大きい歯形ピッチθ＋Δθと標準のピッチθと同一の歯形ピッチθと標準のピッチθよりΔθだけ小さい歯形ピッチθ−Δθであることを特徴とする請求項２に記載のチェーン伝動装置。

Images