JP2011127685A - チェーン - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、ローラが最初にスプロケットの歯に接触する際の衝撃を低減し、騒音や振動を抑制するチェーンを提供すること。
【解決手段】内リンクプレート１２０と外リンクプレート１１０とが交互に多数連結されているチェーン１００において、ブシュ１３０の回転自在に外嵌される一部あるいは全部のローラが蛇腹形状の弾性ローラ１６０であること。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車、産業用機械等の動力伝達機構あるいは搬送機構などに用いられるチェーンに関するものである。

従来、前後一対の連結孔を有する左右一対のリンクプレートと、両端部が左右一対のリンクプレートの連結孔に圧入嵌着されたブシュあるいは連結ピンと、左右一対のリンクプレートの間でブシュあるいは連結ピンに回転自在に外嵌されるローラとを有し、リンクプレートが前後方向にブシュあるいは連結ピンで交互に連結されてなるチェーンが周知である。

これらの周知のチェーンは、ブシュあるいは連結ピンに回転自在に外嵌されるローラが円筒形のローラであり、スプロケットに掛け回される時、あるいは掛け外れる時にスプロケットの歯に円滑に噛み合うように、該円筒形のローラがブシュあるいは連結ピンに対して回転しながら滑り込むように構成されている。

しかしながら、図１０に示すように、円筒形のローラ５５０が最初にスプロケットＳの歯に接触する際には、スプロケットＳから円筒形のローラ５５０に受ける力が直接ブシュ５３０に伝わることとなるため、騒音や振動が発生するという問題があった。

このような、騒音や振動を抑制するために、通常のローラ外径より大きな外径部分を有し、ブシュの外径より大きな内径を持つ樽形コイルバネでローラを構成したチェーンが公知である（例えば、特許文献１参照。）。

特開平１０−７８０８９号公報（第２頁、図１）

前記公知のチェーンにおいては、コイルバネが横方向に用いられているため、バネが変形して内径部がブシュに接触するまでバネの弾性力はほぼ一定であり、初期の弾性力を大きく設定すると、樽形コイルバネのローラが最初にスプロケットの歯に接触する際の衝撃が大きくなり、初期の弾性力を小さく設定すると、バネが変形して内径部がブシュに接触する際の衝撃が発生するため、通常のローラに比べればバネの弾性によってその衝撃がある程度緩和され騒音や振動が低減するものの、その低減効果には限界があった。

本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、簡単な構成で、ローラが最初にスプロケットの歯に接触する際の衝撃を低減し、騒音や振動を抑制する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、前後一対の連結孔を有する左右一対のリンクプレートと、両端部が前記左右一対のリンクプレートの連結孔に圧入嵌着されたブシュあるいは連結ピンと、前記左右一対のリンクプレートの間で前記ブシュあるいは連結ピンに回転自在に外嵌されるローラとを有し、前記リンクプレートが前後方向に前記ブシュあるいは連結ピンで交互に連結されてなるチェーンにおいて、一部あるいは全部の前記ローラが、蛇腹形状の弾性ローラであることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたチェーンの構成に加えて、前記蛇腹形状の弾性ローラが、スプロケットに掛け回されて圧縮力を受けた時に最大径が縮小し軸方向の長さが伸びるように構成され、スプロケットと接触していない状態で前記伸び分だけ前記左右一対のリンクプレートの間隔よりも短く形成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。

本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載されたチェーンの構成に加えて、前記蛇腹形状の弾性ローラが、スプロケットに掛け回されて圧縮力を受け最大径が縮小した時にチェーンの位置が基準ピッチ位置となるように形成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。

本請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載されたチェーンの構成に加えて、前記蛇腹形状の弾性ローラが、最大径の異なるものを含むことにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載されたチェーンの構成に加えて、一部あるいは全部の前記ローラが、前記蛇腹形状の弾性ローラの外周に円筒状のローラが外嵌された複合ローラであることにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載されたチェーンの構成に加えて、前記最大径が異なる蛇腹形状の弾性ローラ、前記複合ローラ、あるいは、通常の円筒ローラのうちの少なくとも２種類以上が混在して使用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。

本請求項１に係る発明のチェーンは、前後一対の連結孔を有する左右一対のリンクプレートと、両端部が左右一対のリンクプレートの連結孔に圧入嵌着されたブシュあるいは連結ピンと、左右一対のリンクプレートの間でブシュあるいは連結ピンに回転自在に外嵌されるローラとを有し、リンクプレートが前後方向にブシュあるいは連結ピンで交互に連結されてなるチェーンにおいて、一部あるいは全部のローラが、蛇腹形状の弾性ローラであることにより、蛇腹形状のローラの弾性力によって最初にスプロケットの歯に接触する際の衝撃を吸収するとともに、ローラの外径が小さくなるほど弾性力が大きくなるため、スプロケットとの噛み合い時の最初から噛み合いが完了するまで円滑に接触圧が増加し、騒音や振動を抑制することができる。

また、スプロケットの歯は蛇腹形状の弾性ローラの最大径部でのみ接触するため、フリクションロスが低減するとともに、スプロケットの歯とブシュあるいは連結ピンとの間に蛇腹形状の弾性ローラの空間部分が存在することで、接触部への潤滑油等の供給が充分に行われ、摩耗が防止されるとともに騒音や振動を抑制することができる。

本請求項２に係る発明のチェーンは、請求項１に係るチェーンが奏する効果に加えて、ブシュが、蛇腹形状の弾性ローラが、スプロケットに掛け回されて圧縮力を受けた時に最大径が縮小し軸方向の長さが伸びるように構成され、スプロケットと接触していない状態で伸び分だけ左右一対のリンクプレートの間隔よりも短く形成されていることにより、スプロケットとの噛み合い時に必要とする接触圧の増加分の最大径の縮小しろを確実に確保できる。

本請求項３に係る発明のチェーンは、請求項１または請求項２に係るチェーンが奏する効果に加えて、蛇腹形状の弾性ローラがスプロケットに掛け回されて圧縮力を受け最大径が縮小した時にチェーンの位置が基準ピッチ位置となるように形成されていることにより、スプロケットとの噛み合い時のチェーンのピッチ半径を正確に維持することができ、ピッチ半径の変動による騒音や振動を抑制することができる。

本請求項４に係る発明のチェーンは、請求項１乃至請求項３のいずれかに係るチェーンが奏する効果に加えて、蛇腹形状の弾性ローラが最大径の異なるものを含むことにより、最初にスプロケットの歯に接触するタイミングを不規則に変化させることができるとともに、最大径の異なる蛇腹形状の弾性ローラの発生する音の周波数が異なるものとなるため、共振等が抑制され騒音や振動を抑制することができる。

本請求項５に係る発明のチェーンは、請求項１乃至請求項４のいずれかに係るチェーンが奏する効果に加えて、一部あるいは全部のローラが、蛇腹形状の弾性ローラの外周に円筒状のローラが外嵌された複合ローラであることにより、外周の円筒部分がスプロケットの歯に面で接触して噛み合い、スプロケットの歯から受ける圧縮力が均等に蛇腹形状の弾性ローラの幅方向全部に伝わるため、蛇腹形状の弾性ローラがより円滑に変形し、さらに騒音や振動を抑制することができる。

本請求項６に係る発明のチェーンは、請求項１乃至請求項５のいずれかに係るチェーンが奏する効果に加えて、最大径が異なる蛇腹形状の弾性ローラ、複合ローラ、あるいは、通常の円筒ローラのうちの少なくとも２種類以上が混在して使用されていることにより、最初にスプロケットの歯に接触するタイミングを不規則に変化させることができるとともに、各ローラの発生する音の周波数が異なるものとなるため、共振等が抑制され騒音や振動を抑制することができる。

本発明の第１実施例であるチェーンの斜視図。 本発明の第１実施例であるチェーンの一部拡大図。 図１に示すチェーンの蛇腹形状の弾性ローラの斜視図。 図１に示すチェーンの蛇腹形状の弾性ローラの正面図。 本発明の第１実施例であるチェーンのスプロケットの歯との噛み合い開始時の断面説明図。 本発明の第１実施例であるチェーンのスプロケットの歯との噛み合い圧縮時の断面説明図。 本発明の他の実施例であるチェーンの平面図。 本発明の第２実施例であるチェーンの複合ローラの正面図。 図８の断面図。 従来のチェーンのスプロケットの歯との噛み合い開始時の断面説明図。

本発明のチェーンは、前後一対の連結孔を有する左右一対のリンクプレートと、両端部が左右一対のリンクプレートの連結孔に圧入嵌着されたブシュあるいは連結ピンと、左右一対のリンクプレートの間でブシュあるいは連結ピンに回転自在に外嵌されるローラとを有し、リンクプレートが前後方向にブシュあるいは連結ピンで交互に連結されてなるチェーンにおいて、一部あるいは全部のローラが、蛇腹形状の弾性ローラであり、簡単な構成で、ローラが最初にスプロケットの歯に接触する際の衝撃を低減し、騒音や振動を抑制することができるものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。

すなわち、本発明のチェーンは、連結ピンに左右１対の内リンクプレートおよび外リンクプレートが交互に連結されて連結ピンにローラが回転自在に外嵌されるものでも良く、左右１対の外リンクプレートに連結ピンが嵌合され、左右１対の内リンクプレートに連結ピンを遊嵌するブシュが嵌合されてブシュにローラが回転自在に外嵌されるものであっても良い。

また、本発明のチェーンの蛇腹形状の弾性ローラの材質は、金属であっても良く、樹脂やゴム等であっても良い。
さらに、本発明のチェーンの蛇腹形状の弾性ローラは、幅方向に一体に形成されていても良く、複数に分割されていても良い。例えば円錐台状の皿バネ形状のリンクを幅方向に並べても良い。

以下に、本発明の実施例であるチェーンについて図面に基づいて説明する。
本発明の第１実施例であるチェーン１００は、図１、図２に示すように、左右一対の内リンクプレート１２０と、両端部が内リンクプレート１２０の連結孔であるブシュ孔１２１に圧入嵌着されたブシュ１３０と、内リンクプレート１２０の両外側に配置する左右一対の外リンクプレート１１０と、ブシュ１３０に回転自在に嵌挿されて両端部が外リンクプレート１１０の連結孔であるピン孔１１１に圧入嵌着された連結ピン１４０とを有しており、ブシュ１３０には円筒形のローラ１５０あるいは蛇腹形状の弾性ローラ１６０が回転自在に外嵌されている。

蛇腹形状の弾性ローラ１６０は、図３、４に示すように、円錐台状のリングが左右に交互に連続する形状に弾性を持つ材料で形成されており、内周面、外周面ともにそれぞれ最大径部１６１、最小径部１６２を頂点とするジグザグな表面を形成し、スプロケットに掛け回されて圧縮力を受けた時に最大径が縮小し軸方向の長さが伸びるように構成されている。

また、蛇腹形状の弾性ローラ１６０のチェーン１００幅方向の長さは、圧縮力を受けた時の伸び分を確保するよう左右一対の内リンクプレート１２０の間隔よりも短く形成されており、初期状態で図５に示すように、間隔ａの隙間が（図示しない幅方向反対側にも）存在する。

そして、蛇腹形状の弾性ローラ１６０がスプロケットＳにスプロケットの歯に接触する際には、図５に示すように、最初に最大径部１６１が接触して力ｆを受けて最大径が縮小し、図６に示すように、力ｆがブシュ１３０に伝わるとともに蛇腹形状の弾性ローラ１６０が軸方向に伸びる方向に伝わり、蛇腹形状の弾性ローラ１６０の端部が内リンクプレート１２０に接触する（図示しない幅方向反対側も）。

この図６に示す蛇腹形状の弾性ローラ１６０の両端部が内リンクプレート１２０に接触した時に最大径部１６１の径が最小となり、この時のブシュ１３０の表面と蛇腹形状の弾性ローラ１６０の最大径部１６１の距離ｂが通常の円筒ローラの厚さと等しくなるように設計することで、スプロケットＳに掛け回されたチェーン１００の位置が基準ピッチ位置とすることができる。

また、蛇腹形状の弾性ローラ１６０がスプロケットＳにスプロケットの歯に最初に接触する図５の状態から、蛇腹形状の弾性ローラ１６０の最大径部１６１の径が最小となる図６の状態までの間、蛇腹形状の弾性ローラ１６０の力ｆに対抗する弾性力が漸増することとなるので、スプロケットＳとの噛み合い時の最初の接触の衝撃を充分緩衝しつつ、噛み合いが完了するまで円滑に接触圧が増加し、蛇腹形状の弾性ローラ１６０の両端部が内リンクプレート１２０に接触する際の衝撃も緩和することができ、騒音や振動を抑制することができる。

また、蛇腹形状の弾性ローラ１６０はスプロケットＳの歯と最大径部１６１のみで接触し、ブシュ１３０と最小径部１６２のみで接触するため、フリクションロスが低減するとともに、蛇腹形状の弾性ローラ１６０とスプロケットＳの歯、および、ブシュ１３０との間には空間Ｇが存在するため、接触部への潤滑油等の供給が充分に行われ、摩耗が防止されるとともに騒音や振動を抑制することができる。

なお、蛇腹形状の弾性ローラ１６０は、図１に示すように、チェーン１００全体の一部に通常の円筒形のローラ１５０に代えて使用しても良く、全部を蛇腹形状の弾性ローラ１６０としても良い。

また、図７（ａ）に示すように最大径の異なる蛇腹形状の弾性ローラ１６４、１６５と通常の円筒形のローラ１５０が混在したもの、図７（ｂ）に示すように最大径の異なる蛇腹形状の弾性ローラ１６５、１６６を規則的に交互に配置したもの、図７（ｃ）に示すように最大径の異なる蛇腹形状の弾性ローラ１６６、１６７を不規則に配置したもの、図７（ｄ）に示すように最大径のそれぞれ異なる３種以上の蛇腹形状の弾性ローラ１６０、１６６、１６７を混在させたもの等、チェーン１００の張力、速度等のチェーン１００が使用される伝動装置の様々な特性に応じて抑制すべき騒音や振動等の周波数特性が異なる条件に合わせて、いかなる組み合わせ、配置でも良い。
なお、図７において、弾性ローラ１６０、１６４、１６５、１６６、１６７は、それぞれ最大径の異なるものである。

本発明の第２実施例である２００は、図８、図９に示すように、左右一対の内リンクプレート２２０と、両端部が内リンクプレート２２０のブシュ孔に圧入嵌着されたブシュ２３０と、内リンクプレート２２０の両外側に配置する左右一対の外リンクプレート２１０と、ブシュ２３０に回転自在に嵌挿されて両端部が外リンクプレート２１０のピン孔に圧入嵌着された連結ピン２４０とを有しており、ブシュ２３０には蛇腹形状の弾性ローラ２６０が回転自在に外嵌され、さらに蛇腹形状の弾性ローラ２６０の外周に円筒形のローラ２５０が外嵌されている。

蛇腹形状の弾性ローラ２６０は、第１実施例と同様に、円錐台状のリングが左右に交互に連続する形状に弾性を持つ材料で形成されており、内周面、外周面ともにそれぞれ最大径部、最小径部を頂点とするジグザグな表面を形成し、スプロケットに掛け回されて圧縮力を受けた時に最大径が縮小し軸方向の長さが伸びるように構成され、蛇腹形状の弾性ローラ２６０の両端部が内リンクプレート２２０に接触した時に最大径部の径が最小となり、この時のブシュ２３０の表面と円筒形のローラ２５０の距離が通常の円筒ローラの厚さと等しくなるように設計することで、スプロケットＳに掛け回されたチェーン２００の位置が基準ピッチ位置とすることができる。

このことで、スプロケットの歯から受ける圧縮力が円筒形のローラ２５０を介して均等に蛇腹形状の弾性ローラ２６０の幅方向全部に伝わるため、蛇腹形状の弾性ローラ２６０がより円滑に変形し、さらに騒音や振動を抑制することができるとともに、蛇腹形状の弾性ローラ２６０の最大径部と円筒形のローラ２５０の内面との回転方向での摺動を抑制でき蛇腹形状の弾性ローラ２６０の耐久性を向上することができる。

また、第１実施例と同様に、チェーン２００全体の一部に通常の円筒形のローラに代えて使用しても良く、全部を外周に円筒形のローラ２５０が外嵌された蛇腹形状の弾性ローラ２６０としても良い。
さらに、第１実施例のような蛇腹形状の弾性ローラ１６０、通常の円筒形のローラ等を、第１実施例の図７に示すものと同様に、様々に組み合わせても良い。

以上のように、本発明のチェーンによれば、簡単な構成で、ローラが最初にスプロケットの歯に接触する際の衝撃を低減し、騒音や振動を抑制することができる。

１００、２００ ・・・チェーン
１１０、２１０ ・・・外リンクプレート
１１１ ・・・ピン孔
１２０、２２０、５２０ ・・・内リンクプレート
１２１ ・・・ブシュ孔
１３０、２３０ ・・・ブシュ
１４０、２４０ ・・・連結ピン
１５０、２５０、５５０ ・・・ローラ
１６０、２６０ ・・・弾性ローラ
Ｓ ・・・スプロケット

Claims (6)

1. 前後一対の連結孔を有する左右一対のリンクプレートと、両端部が前記左右一対のリンクプレートの連結孔に圧入嵌着されたブシュあるいは連結ピンと、前記左右一対のリンクプレートの間で前記ブシュあるいは連結ピンに回転自在に外嵌されるローラとを有し、前記リンクプレートが前後方向に前記ブシュあるいは連結ピンで交互に連結されてなるチェーンにおいて、
   一部あるいは全部の前記ローラが、蛇腹形状の弾性ローラであることを特徴とするチェーン。
2. 前記蛇腹形状の弾性ローラが、スプロケットに掛け回されて圧縮力を受けた時に最大径が縮小し軸方向の長さが伸びるように構成され、スプロケットと接触していない状態で前記伸び分だけ前記左右一対のリンクプレートの間隔よりも短く形成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。
3. 前記蛇腹形状の弾性ローラが、スプロケットに掛け回されて圧縮力を受け最大径が縮小した時にチェーンの位置が基準ピッチ位置となるように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチェーン。
4. 前記蛇腹形状の弾性ローラが、最大径の異なるものを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のチェーン。
5. 一部あるいは全部の前記ローラが、前記蛇腹形状の弾性ローラの外周に円筒状のローラが外嵌された複合ローラであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のチェーン。
6. 前記最大径が異なる蛇腹形状の弾性ローラ、前記複合ローラ、あるいは、通常の円筒ローラのうちの少なくとも２種類以上が混在して使用されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のチェーン。

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