JP2009138800A - Chain - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はインナプレートとアウタプレートとを交互に連結してなるチェーンに関する。 The present invention relates to a chain formed by alternately connecting an inner plate and an outer plate.
例えば特許文献1に記載されているように、一般に用いられるチェーンの構成として、ピンが圧入された一対のアウタリンクプレートと、ブッシュが圧入された一対のインナリンクプレートとを有し、同インナリンクプレートのブッシュにアウタリンクプレートのピンを挿入することにより、それらインナリンクプレートとアウタリンクプレートとを交互に連結させたものが知られている。 For example, as described in Patent Document 1, as a commonly used chain structure, the chain has a pair of outer link plates into which pins are press-fitted and a pair of inner link plates into which bushes are press-fitted. It is known that the inner link plate and the outer link plate are alternately connected by inserting pins of the outer link plate into the bush of the plate.
こうしたチェーンは、例えば内燃機関の吸気バルブや排気バルブを開閉駆動するためのタイミングチェーンとして広く採用されている。すなわち、タイミングチェーンはクランクシャフトに設けられたクランクスプロケットとカムシャフトに設けられたカムスプロケットとに噛み合った状態で掛装され、これがクランクスプロケットの回転に伴って走行することにより、クランクシャフトの回転力がカムシャフトに伝達され、吸気バルブや排気バルブが開閉駆動されるようになる。
ところで、こうしたチェーンにあっては、スプロケットの高速回転時にチェーンが同スプロケットに噛み合う際、チェーンからスプロケットに対して同チェーンの慣性に基づく衝撃力が作用するため、それらチェーンとスプロケットとの衝突に起因する騒音が発生する虞がある。特に、車載内燃機関のようにその静粛性が求められるものにあっては、こうしたチェーン駆動に伴って生じる騒音を極力低減することが望ましい。ここで例えば、こうした騒音を抑制するために、チェーンの部材の軽量化を図ることも考えられる。しかしながら、単にチェーン全体を軽量化した場合にあっては、チェーンの各部材について必要な剛性を確保することができないことがあり、チェーンの耐用寿命が低下したり、あるいは伝達可能な駆動力が制限されたりといった不都合が生じることとなる。 By the way, in such a chain, when the chain meshes with the sprocket during high-speed rotation of the sprocket, an impact force based on the inertia of the chain acts on the sprocket from the chain. Noise may occur. In particular, in the case where the quietness is required like an in-vehicle internal combustion engine, it is desirable to reduce the noise generated by such chain driving as much as possible. Here, for example, in order to suppress such noise, it is conceivable to reduce the weight of the chain member. However, if the entire chain is simply reduced in weight, it may not be possible to secure the required rigidity for each member of the chain, which may reduce the useful life of the chain or limit the drive force that can be transmitted. Inconvenience such as being caused will occur.
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、必要な剛性を維持しながら噛み合い時の衝撃を軽減させて噛み合い音の抑制を図ることのできるチェーンを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a chain capable of reducing meshing noise by reducing impact during meshing while maintaining necessary rigidity. .
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、一対のインナプレートと、該一対のインナプレートに両端部が固定されるとともに前記一対のインナプレートの一方から他方に貫通するピン孔を有して前記一対のインナプレートの各端部に設けられる一対のブッシュと、前記一対のインナプレートの端部とその端部が重なるように該インナプレートの外側に設けられる一対のアウタプレートと、前記ブッシュのピン孔に挿入されて前記一対のアウタプレートに両端部が固定される一対のピンとを備え、前記インナプレートと前記アウタプレートとが交互に連結されてなるチェーンにおいて、前記一対のインナプレートに設けられる前記一対のブッシュは、前記インナプレートの長手方向において前記一対のピンの間に位置する部分がそれらピンの外側に位置する部分よりもその肉厚が薄い形状を有してなることをその要旨とする。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
The invention according to claim 1 includes a pair of inner plates, and a pair of inner plates having pin holes that are fixed to both ends of the pair of inner plates and penetrate from one side of the pair of inner plates to the other. A pair of bushes provided at each end of the plate, a pair of outer plates provided outside the inner plate so that the ends of the pair of inner plates overlap with each other, and inserted into the pin holes of the bush The pair of bushes provided on the pair of inner plates in a chain comprising a pair of pins fixed at both ends to the pair of outer plates and the inner plate and the outer plate being alternately connected to each other Is a portion where the portion located between the pair of pins in the longitudinal direction of the inner plate is located outside the pins. Also as its gist that the thickness thereof becomes a thinner shape than.
チェーンの走行時において、ブッシュのピン孔を貫通する各ピンは、それらの両端部が固定される各アウタプレートによりインナプレートの長手方向において反対側に向けてそれぞれ引っ張られる。したがって、インナプレートの長手方向において一対のピンの間に位置する部分に同ピンから作用する荷重は、各ピンの外側に位置する部分に作用する荷重よりも小さいものとなる。この点、上記構成によれば、ブッシュに作用する荷重が大きい側の肉厚はそのままで、荷重が小さい側の肉厚のみ薄くすることにより、ブッシュに作用する荷重に対して必要な剛性を維持しながら、ブッシュの軽量化、換言すればチェーン全体の軽量化を図ることが可能となる。したがって、チェーンの剛性を維持しながら噛み合い時の衝撃を軽減させて噛み合い音を抑制することができる。 When the chain travels, each pin that passes through the pin hole of the bush is pulled toward the opposite side in the longitudinal direction of the inner plate by each outer plate to which both ends thereof are fixed. Therefore, the load acting on the portion located between the pair of pins in the longitudinal direction of the inner plate is smaller than the load acting on the portion located outside each pin. In this respect, according to the above configuration, the thickness on the side where the load acting on the bush is large is kept as it is, and only the thickness on the side where the load is small is thinned, thereby maintaining the rigidity required for the load acting on the bush. However, it is possible to reduce the weight of the bush, in other words, to reduce the weight of the entire chain. Therefore, the meshing noise can be suppressed by reducing the impact at the time of meshing while maintaining the rigidity of the chain.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のチェーンにおいて、前記一対のブッシュは断面円形状をなし、前記一対のインナプレートの長手方向においてそのピン孔が各ブッシュの中心よりも互いに近接する側に偏心させた位置に形成されることをその要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the chain according to the first aspect, the pair of bushes has a circular cross section, and the pin holes are closer to each other than the centers of the bushes in the longitudinal direction of the pair of inner plates. The gist is to be formed at a position eccentric to the side to be.
上記構成によれば、断面円形状をなすブッシュにおいて、インナプレートの長手方向においてピンからブッシュに作用する荷重が小さい側にピン孔の中心位置を偏心することにより、チェーンの走行方向においてブッシュに加わる荷重が大きい側の肉厚を維持しつつ、荷重が小さい側の肉厚を小さくすることができ、ブッシュに加わる荷重に応じた剛性を維持しつつチェーン全体の軽量化を図ることができるようになる。 According to the above configuration, in the bush having a circular cross section, the center position of the pin hole is decentered to the side where the load acting on the bush from the pin is small in the longitudinal direction of the inner plate, thereby adding to the bush in the running direction of the chain. While maintaining the wall thickness on the large load side, the wall thickness on the small load side can be reduced, so that the weight of the entire chain can be reduced while maintaining rigidity according to the load applied to the bush. Become.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のチェーンにおいて、前記一対のブッシュにはローラが回転自在に外嵌されてなることをその要旨としている。
上記構成によれば、ブッシュにローラが外嵌されるローラチェーンの場合であっても同様に、ブッシュに作用する荷重に応じた剛性を維持しつつチェーン全体の軽量化を図ることが可能となる。
The gist of the invention described in claim 3 is that, in the chain described in claim 2, a roller is rotatably fitted around the pair of bushes.
According to the above configuration, even in the case of a roller chain in which a roller is externally fitted to the bush, similarly, it is possible to reduce the weight of the entire chain while maintaining rigidity according to a load acting on the bush. .
請求項1〜3に記載のチェーンは、請求項4に記載の発明によるように、車載内燃機関のクランクシャフトに設けられたクランクスプロケットの回転力をカムシャフトに設けられたカムスプロケットに伝達するためのタイミングチェーンとしてこれを具体化することができる。 According to the first to third aspects of the present invention, in order to transmit the rotational force of the crank sprocket provided on the crankshaft of the in-vehicle internal combustion engine to the cam sprocket provided on the camshaft. This can be embodied as a timing chain.
一般に、車載内燃機関においては、比較的高速回転でクランクシャフトが回転するため、上述したようなチェーンの慣性に起因する騒音の発生も顕著になる。また、車載内燃機関においてはその静粛性が強く望まれている。この点、請求項4に記載の発明によるように、こうした内燃機関のタイミングチェーンに上記請求項1〜3に記載の発明を適用することにより、チェーンの走行に伴う騒音の発生を抑制することができ、車載内燃機関の静粛性向上に寄与することができるようになる。 In general, in an in-vehicle internal combustion engine, the crankshaft rotates at a relatively high speed, so that the occurrence of noise due to the inertia of the chain as described above becomes significant. In addition, quietness is strongly desired for in-vehicle internal combustion engines. In this regard, as in the invention described in claim 4, by applying the invention described in claims 1 to 3 to the timing chain of such an internal combustion engine, it is possible to suppress the generation of noise accompanying the traveling of the chain. It is possible to contribute to improving the quietness of the onboard internal combustion engine.
以下、この発明にかかるチェーンを、車載内燃機関のタイミングチェーンに具体化した実施形態について、図1〜図4を参照して説明する。
図1は、車載内燃機関に対するタイミングチェーン30の装着状態を示している。同図1に示されるように、内燃機関のクランクシャフト10には、その端部にクランクスプロケット11が設けられている(図1の下部分)。また、吸気カムシャフト21の端部には吸気カムスプロケット22(図1の左上部分)が、排気カムシャフト23の端部には、排気カムスプロケット24(図1の右上部分)がそれぞれ設けられている。これらクランクスプロケット11、吸気カムスプロケット22及び排気カムスプロケット24にはタイミングチェーン30が噛み合った状態で掛装されている。このタイミングチェーン30によりクランクスプロケット11の回転力が吸気カムスプロケット22及び排気カムスプロケット24に伝達され、それら吸気カムスプロケット22及び排気カムスプロケット24とともに吸気カムシャフト21及び排気カムシャフト23が回転する。その結果、吸気バルブ、排気バルブ(いずれも図示せず)が開閉駆動される。
Hereinafter, an embodiment in which a chain according to the present invention is embodied as a timing chain of an in-vehicle internal combustion engine will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a mounted state of the
図2はタイミングチェーン30の一部断面図である。同図2に示されるように、対向して配置される一対のアウタリンクプレート41にはその長手方向に所定間隔を隔てて一対の圧入孔41aがそれぞれ形成されるとともに、それら圧入孔41aには一対のピン43が圧入されてそれらの両端部が固定されている。一方、一対のインナリンクプレート42においてもその長手方向に所定間隔を隔てて圧入孔42aが形成されるとともに、それら圧入孔42aには一対のブッシュ44が圧入されてそれらの両端部が固定されている。ブッシュ44にはピン孔44aが形成されるとともに、それらピン孔44aにはピン43がそれぞれ挿通されている。これにより、一対のアウタリンクプレート41と一対のインナリンクプレート42とはピン43を中心に回動自在であり且つそれらの各端部が重なるようにしてタイミングチェーン30の走行方向に沿って交互に連結されている。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the
ここで、タイミングチェーン30は、その走行に伴ってアウタリンクプレート41及びこれに固定されている各ピン43が走行方向(図の矢印Fにて示す方向)に引っ張られる。このとき、ピン43が挿通されるブッシュ44は、その矢印Fの側に位置する部分にピン43から相対的に大きな荷重が作用することとなる。これに対して、ブッシュ44の矢印Fと反対側に位置する部分、換言すればインナリンクプレート42の長手方向において各ピン43の間に位置する部分に作用する荷重は相対的に小さい。そこで、本実施形態では、ブッシュ44において作用する荷重が大きい部分の肉厚よりも、荷重が小さい部分の肉厚を薄くすることにより、ブッシュ44がこうした荷重に対応した形状を有するものとなるようにしている。
Here, as the
このブッシュ44の形状について図3を参照してさらに詳しく説明する。なお、この図3は図2のA−A線に沿った断面図である。同図3に示されるように、ブッシュ44及びピン43は、何れも断面円形状をなしている。ここでブッシュ44には、インナリンクプレート42の長手方向において、その断面中心から内側に所定距離(=δ)だけ偏心させた位置にピン孔44aが形成されている。これにより、インナリンクプレート42の長手方向において、一対のピン43の間に位置する部分のブッシュ44の肉厚は、その反対側に位置する部分の肉厚よりも薄く設定されることとなり、結果として、ブッシュ44においてピン43から作用する荷重が小さい部分の肉厚は、同荷重が大きい部分の肉厚よりも薄く設定されることになる。なお、上述した偏心量δの大きさは、ブッシュ44の肉厚を薄くした部分が、これに作用する荷重に耐えうる程度の剛性を有する値に設定されている。
The shape of the
図4の(a)は本実施形態におけるブッシュ44とそのピン孔44aに挿通するピン43の拡大断面図であり、(b)は従来一般のブッシュ及びピンの拡大断面図である。同図4の(b)に示されるように、従来一般に採用されているブッシュは断面円形状を有するとともに、その断面中心にピンが挿通されるピン孔が形成されている。したがって、ブッシュのピン孔の周りの肉厚はその全周にわたって等しい厚さに設定されており、ブッシュにおいて一対のピンの間に位置する部分、すなわちブッシュにおいてピンから作用する荷重が小さい部分の肉厚L2と、各ピンの外側に位置する部分、すなわちピンから作用する荷重が大きい部分の肉厚L1とは等しい。ここで、ブッシュにおいてピンから作用する荷重が大きい部分の肉厚L1はその荷重に耐えうる値に設定されているため、一対のピンの間に位置する部分の肉厚L2はこれに作用する荷重が小さいにも関わらず、その荷重に対して過度に厚く設定されていることとなる。
4A is an enlarged cross-sectional view of the
これに対して、同図4の(a)に示す本実施形態にかかるブッシュ44は、上述したようにインナリンクプレート42の長手方向において各ピン43の外側に位置する部分の肉厚L1は同図(b)に示す従来のブッシュの肉厚L1と等しく設定される一方、各ピン43の間に位置する部分の肉厚L2は従来のブッシュの肉厚L2よりも薄く設定されている。したがって、本実施形態にかかるブッシュ44は従来のものと比較して必要な剛性を確保しつつ外径を小さく設定することができ、その軽量化を図ることができるようになる。
On the other hand, in the
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
(1)一対のインナリンクプレート42に設けられる一対のブッシュ44は、インナリンクプレート42の長手方向において一対のピン43の間、すなわち作用する荷重が小さい側の肉厚L2が、それらピン43の外側、すなわち作用する荷重が大きい側の肉厚L1よりも薄い形状を有している。このため、ブッシュ44に作用する荷重が大きい側の肉厚L1はそのままで、荷重が小さい側の肉厚L2のみ薄くすることができ、ブッシュ44に作用する荷重に対して必要な剛性を維持しながら、ブッシュ44の軽量化、換言すればタイミングチェーン30全体の軽量化を図ることが可能となる。したがって、タイミングチェーン30の剛性を維持しながら噛み合い時の衝撃を軽減させて噛み合い音を抑制することができる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The pair of
(2)一対のブッシュ44は断面円形状をなし、一対のインナリンクプレート42の長手方向においてそのピン孔44aが各ブッシュ44の中心よりも互いに近接する側に偏心させた位置に形成されている。このため、断面円形状をなすブッシュ44において、インナリンクプレート42の長手方向においてピン43からブッシュ44に作用する荷重が小さい側にピン孔44aの中心位置を偏心することにより、タイミングチェーン30の走行方向においてブッシュ44に加わる荷重が大きい側の肉厚L1を維持しつつ、荷重が小さい側の肉厚L2を小さくすることができ、ブッシュ44に加わる荷重に応じた剛性を維持しつつタイミングチェーン30全体の軽量化を図ることができるようになる。
(2) The pair of
(3)一般に、車載内燃機関においては、比較的高速回転でクランクシャフトが回転するため、上述したようなチェーンの慣性に起因する騒音の発生も顕著になる。また、車載内燃機関においてはその静粛性が強く望まれている。この点、本実施形態によれば、車載内燃機関のクランクシャフト10に設けられたクランクスプロケット11の回転力を吸気カムシャフト21に設けられた吸気カムスプロケット22及び排気カムシャフト23に設けられた排気カムスプロケット24に伝達するためのタイミングチェーン30として本発明を適用することにより、タイミングチェーン30の走行に伴う騒音の発生を抑制することができ、車載内燃機関の静粛性向上に寄与することができるようになる。
(3) Generally, in an in-vehicle internal combustion engine, the crankshaft rotates at a relatively high speed, so that the occurrence of noise due to the inertia of the chain as described above becomes significant. In addition, quietness is strongly desired for in-vehicle internal combustion engines. In this regard, according to the present embodiment, the rotational force of the
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、断面円形状のブッシュを例示したが同ブッシュはその他の断面形状を有するものであってもよい。例えば、図5の破線にて示されるように、断面円形状を基準とし、インナリンクプレート42の長手方向において一対のピン43の間に位置する部分の肉厚をその部分に作用する荷重に耐えうる最小限の大きさになるように削った断面形状を有するブッシュ45を採用することもできる。ちなみにこの場合には、ブッシュ45に噛み合うスプロケットの外歯をそのブッシュ45の断面形状に対応する形状とする必要がある。また、図6に示されるように、ブッシュ46は断面矩形状であっても、インナリンクプレート42の長手方向において一対のピン43の間に位置する部分のブッシュ46の肉厚がその反対側の各ピン43の外側に位置する部分の肉厚よりも薄く設定されていれば、その肉厚は作用する荷重に応じたものとなるため、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably.
In the above embodiment, a bush having a circular cross section is illustrated, but the bush may have other cross sectional shapes. For example, as shown by the broken line in FIG. 5, the thickness of the portion located between the pair of
・その他、本発明はローラを有するタイミングチェーンに適用することもできる。以下この場合について、図7及び図8を参照して上記実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、図7はタイミングチェーン30の部分断面図を示し、図8は図7のB−B線に沿った拡大断面図を示している。これら図7及び図8に示されるように、タイミングチェーン30のブッシュ44にはローラ47が外嵌されている。このローラ47は、図8に示されるように断面円形状をなし、その中心とブッシュ44の中心とが一致している。したがって、ローラ47はその周方向全周において均等な肉厚を有している。一方、ブッシュ44は、先に説明した実施形態と同様に、その中心から偏心した位置にピン孔44aが形成されている。こうした構成によれば、軽量化を図るべくローラ47の肉厚を最小限にまで薄く設定した場合であっても、更にブッシュ44の外径を小さくすることができる。したがって、タイミングチェーン30全体の軽量化を図ることができ、騒音の発生を抑制することができるようになる。
In addition, the present invention can also be applied to a timing chain having a roller. Hereinafter, this case will be described with reference to FIGS. 7 and 8 focusing on differences from the above embodiment. 7 shows a partial cross-sectional view of the
・上記実施形態では、車載内燃機関のタイミングチェーンに本発明を適用した例を示したが、本発明はそれに限らず、その他の用途に用いられるチェーンに適用することもできる。 -Although the example which applied this invention to the timing chain of the vehicle-mounted internal combustion engine was shown in the said embodiment, this invention is not restricted to this, It can also apply to the chain used for another use.
10…クランクシャフト、11…クランクスプロケット、21…吸気カムシャフト、22…吸気カムスプロケット、23…排気カムシャフト、24…排気カムスプロケット、30…タイミングチェーン、41…アウタリンクプレート、42…インナリンクプレート、41a,42a…圧入孔、43…ピン、44,45,46…ブッシュ、44a…ピン孔、47…ローラ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記一対のインナプレートに設けられる前記一対のブッシュは、前記インナプレートの長手方向において前記一対のピンの間に位置する部分がそれらピンの外側に位置する部分よりもその肉厚が薄い形状を有してなる
ことを特徴とするチェーン。 A pair of inner plates, and a pair of ends that are fixed to the pair of inner plates and that have pin holes penetrating from one side of the pair of inner plates to the other, are provided at each end of the pair of inner plates. A pair of outer plates, a pair of outer plates provided on the outer side of the inner plate so that the ends overlap, and a pair of outer plates inserted into the pin holes of the bush. A chain comprising a pair of pins to which the portion is fixed, wherein the inner plate and the outer plate are alternately connected,
The pair of bushes provided on the pair of inner plates has a shape in which the portion located between the pair of pins in the longitudinal direction of the inner plate is thinner than the portion located outside the pins. A chain characterized by
前記一対のブッシュは断面円形状をなし、前記一対のインナプレートの長手方向においてそのピン孔が各ブッシュの中心よりも互いに近接する側に偏心させた位置に形成される
ことを特徴とするチェーン。 The chain according to claim 1,
The chain is characterized in that the pair of bushes has a circular cross section, and the pin holes are formed at positions eccentric to the side closer to each other than the center of each bush in the longitudinal direction of the pair of inner plates.
前記一対のブッシュにはローラが回転自在に外嵌されてなる
ことを特徴とするチェーン。 The chain according to claim 2,
A roller is rotatably fitted around the pair of bushes.
前記チェーンは車載内燃機関のクランクシャフトに設けられたクランクスプロケットの回転力をカムシャフトに設けられたカムスプロケットに伝達するためのタイミングチェーンである
ことを特徴とするチェーン。 In the chain according to any one of claims 1 to 3,
The chain is a timing chain for transmitting a rotational force of a crank sprocket provided on a crankshaft of an in-vehicle internal combustion engine to a cam sprocket provided on a camshaft.
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Cited By (1)
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CN114612620A (en) * | 2022-05-12 | 2022-06-10 | 山东捷瑞数字科技股份有限公司 | Method for constructing linearly deformable chain model based on three-dimensional engine |
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2007
- 2007-12-04 JP JP2007313636A patent/JP2009138800A/en active Pending
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CN114612620A (en) * | 2022-05-12 | 2022-06-10 | 山东捷瑞数字科技股份有限公司 | Method for constructing linearly deformable chain model based on three-dimensional engine |
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