JP2015102237A

JP2015102237A - 金属製チェーン

Info

Publication number: JP2015102237A
Application number: JP2013246111A
Authority: JP
Inventors: 孝之森本; Takayuki Morimoto
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2015-06-04
Anticipated expiration: 2033-11-28
Also published as: CN104675925A; US20150148164A1; DE102014224018B4; US9494214B2; JP5946222B2; DE102014224018A1

Abstract

【課題】チェーンの重量や大きさを低減しつつチェーン強度を維持し、しかも、チェーン製造やチェーン組み付けに係る作業負担やコストを低減する金属製チェーンを提供すること。【解決手段】複数の内リンク１１０および外リンク１２０をチェーン長手方向に交互に屈曲可能に連結して成る金属製チェーン１００であって、外リンク１２０は、前後一対のピン部１２１と左右一対の外プレート部１２２とを有し、内リンク１１０は、前後一対のブシュ部１１１と左右一対の内プレート部１１２とを有し、内リンク１１０の前後一対のブシュ部１１１および左右一対の内プレート部１１２は、一体形成され、一部品として構成されている金属製チェーン１００。【選択図】図２

Description

本発明は、複数の内リンクおよび外リンクをチェーン長手方向に交互に屈曲可能に連結して成る金属製チェーンに関する。

従来、複数の内リンクおよび外リンクをチェーン長手方向に交互に屈曲可能に連結して成る金属製チェーンとして、図１６に示すように、一対の外プレート９２２のピン孔にピン９２１が固定された外リンク９２０と、ブシュ９１１が一対の内プレート９１２のブシュ孔に固定された内リンク９１０とから成り、内リンク９１０のブシュ９１１に外リンク９２０のピン９２１が緩挿されることにより外リンク９２０と内リンク９１０とが交互に連結されてなるチェーン９００が知られている（例えば特許文献１参照。）。

特開２００７−１０７５８３号公報

ここで、特許文献１のチェーン９００のような金属製チェーンにおいては、内プレート９１２とブシュ９１１とを連結するにあたり、内プレート９１２のブシュ孔内にブシュ９１１を圧入嵌合させる手法が一般に用いられる。

ところが、内プレート９１２にブシュ９１１を圧入嵌合した場合、図１６に示す内プレート９１２の箇所Ａが、チェーン張力によって生じる引張力が集中し易い破断箇所となることから、内プレート９１２の強度が損なわれ、また、この内プレート９１２の強度低下を補うために、内プレート９１２の剛性を高めようとすると、内プレート９１２の大きさや重量が増加してしまうという、金属製チェーンに特有の問題があった。

また、内プレート９１２にブシュ９１１を圧入嵌合するには、内プレート９１２のブシュ孔の周囲に一定以上の幅のプレート部分を設ける必要があり、その結果、前記プレート部分を設けた分だけ、内プレート９１２のチェーン高さ方向の寸法や重量が増加するという、やはり金属製チェーンに特有の問題があった。

また、従来のチェーン９００では、外プレート９２２、ピン９２１、内プレート９１２、ブシュ９１１の各部品ごとに、成形、熱処理、仕上げ工程を個別に施す必要があるため、チェーンの製造負担およびコストが高いという問題もある。

更には、従来のチェーン９００では、チェーン組み付けに際し、左右一対の内プレート９１２に前後一対のブシュ９１１を圧入嵌合して内リンク９１０を形成した後、外プレート９２２に圧入嵌合された前後一対のピン９２１をブシュ９１１に挿入し、その後、前後一対のピン９２１に外プレート９２２を圧入嵌合する等、チェーン組付け工程が多く、チェーン組付けに係る作業負担が大きいという問題もあった。

本発明は、これらの問題点を解決するものであり、チェーンの重量や大きさを低減しつつチェーン強度を維持し、しかも、チェーン製造やチェーン組み付けに係る作業負担やコストを低減する金属製チェーンを提供することを目的とするものである。

本発明は、複数の内リンクおよび外リンクをチェーン長手方向に交互に屈曲可能に連結して成る金属製チェーンであって、前記外リンクは、前後一対のピン部と、前記前後一対のピン部を連結する左右一対の外プレート部とを有し、前記内リンクは、前記ピン部を軸受けする前後一対のブシュ部と、前記前後一対のブシュ部を連結する左右一対の内プレート部とを有し、前記内リンクの前後一対のブシュ部および左右一対の内プレート部は、一体形成され、一部品として構成されていることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項１に係る発明によれば、内リンクの前後一対のブシュ部および左右一対の内プレート部が、一体形成され、一部品として構成されていることにより、圧入嵌合に起因した破断箇所が内プレート部に生じないため、重量や大きさを増加させることなく、内リンクの強度を向上させることができる。
また、内プレートにブシュを圧入する場合、一定以上の幅のプレート部分を内プレートのブシュ孔の周囲に設ける必要があったが、本請求項１に係る発明では、前記プレート部分を内プレート部に確保する必要がないため、内プレート部のチェーン高さ方向の寸法や重量を低減することができる。
また、内リンクを一部品として構成することにより、部品点数が減り、チェーン製造やチェーン組み付けに係る作業負担およびコストを低減することができる。

本請求項２に係る発明によれば、チェーン幅方向に見た場合に、ブシュ部の外縁と内プレート部の外縁とが一部領域において互いに重なっていることにより、内リンクの重量を低減できるとともに、内リンクの外形形状に凹凸が少なくなるため、内リンクの製造が容易になる。
本請求項３に係る発明によれば、ブシュ部の外縁と内プレート部の外縁とが、少なくとも前後一対の外側領域において互いに重なっていることにより、内リンクの重量や内リンクの製造負担の低減に加えて、内リンクのチェーン高さ方向の寸法を低減することができる。
本請求項４に係る発明によれば、内リンクが、スプロケットとの非噛合側において、前後一対のブシュ部から他方のブシュ部側に向けて延びる補強部を更に有していることにより、スプロケットとの間の噛合を阻害することなく、内リンクの強度を向上することができる。
本請求項５に係る発明によれば、外リンクが、それぞれ一体形成された第１外リンク部品および第２外リンク部品の二部品から構成されていることにより、部品点数が更に減り、チェーン製造やチェーン組み付けに係る作業負担およびコストを低減することができ、また、ピン部と外プレート部との圧入嵌合箇所を減らすことができるので、外リンクの強度を向上することができる。
本請求項６に係る発明によれば、第１外リンク部品および第２外リンク部品が互いに同一形状で形成されていることにより、チェーン構成部材の部品形状の種類が減るため、チェーン製造やチェーン組み付けに係る作業負担およびコストを低減することができる。

第１実施形態に係る金属製チェーンを示す説明図。第１実施形態に係る金属製チェーンを一部断面視して示す平面図。第２実施形態に係る金属製チェーンを示す説明図。第２実施形態に係る金属製チェーンを一部断面視して示す平面図。第２実施形態に係る内リンクを示す説明図。第３実施形態に係る金属製チェーンを示す説明図。第３実施形態に係る金属製チェーンを一部断面視して示す平面図。第３実施形態に係る内リンクを示す断面図。第３実施形態の変形例に係る内リンクを示す説明図。内リンクの成形不良例を示す説明図。第４実施形態に係る金属製チェーンを示す説明図。第４実施形態に係る金属製チェーンを一部断面視して示す平面図。第４実施形態の変形例に係る外リンクを示す説明図。第５実施形態に係る金属製チェーンを示す説明図。第５実施形態に係る金属製チェーンを一部断面視して示す平面図。従来のチェーンを示す説明図。

以下に、本発明の第１実施形態である金属製チェーン１００について、図面に基づいて説明する。

第１実施形態の金属製チェーン１００は、自動車エンジン用のタイミングシステムに組み込まれるタイミングチェーンとして構成され、図１や図２に示すように、複数の金属製の内リンク１１０および複数の金属製の外リンク１２０を備えている。これら複数の内リンク１１０および外リンク１２０は、内リンク１１０のブシュ部１１１内に外リンク１２０のピン部１２１を挿入することで、チェーン長手方向に交互に連結されている。

各内リンク１１０は、ピン部１２１を軸受けする前後一対のブシュ部１１１と、前後一対のブシュ部１１１をチェーン長手方向に連結する左右一対の内プレート部１１２とをそれぞれ有している。各内リンク１１０は、鍛造やプレス加工等の塑性加工、鋳造、金属射出成形、機械加工等によって一体に形成され、それぞれ一部品として構成されている。ブシュ部１１１はブシュ孔を有し、内プレート部１１２はブシュ孔と同径のプレート孔を有し、ブシュ部１１１および内プレート部１１２は、ブシュ孔の中心とプレート孔の中心とが一致するように連結している。

各外リンク１２０は、互いに別部品として構成された、前後一対のピン部１２１と、前後一対のピン部１２１をチェーン長手方向に連結する左右一対の外プレート部１２２とをそれぞれ有している。ピン部１２１の両端側は、圧入嵌合等によって、外プレート部１２２のピン孔に固定されている。

次に、本発明の第２実施形態に係る金属製チェーン２００について、図３〜図５に基づいて説明する。ここで、第２実施形態では、一部構成以外は、前述した第１実施形態と全く同じである。そのため、第１実施形態に関する明細書および図面に示す１００番台の符号を２００番台の符号に読み替えることによって、相違点以外の構成については、その説明を省略する。

まず、第２実施形態の金属製チェーン２００では、内リンク２１０の内プレート部２１２の大きさが、第１実施形態とは異なる。すなわち、第２実施形態の金属製チェーン２００では、図５に示すように、ブシュ部２１１のブシュ孔２１１ａ（内プレート部２１２のプレート孔２１２ａ）の中心Ｃを通ってチェーン高さ方向に延びる仮想線Ｌによって、前後一対の外側領域Ｒｏおよび内側領域Ｒｉの３つの領域に内リンク２１０を分割し、内リンク２１０をチェーン幅方向に見た場合に、ブシュ部２１１の外縁と内プレート部２１２の外縁とが、前後一対の外側領域Ｒｏにおいて互いに重なっている。

なお、本実施形態では、上述したように、ブシュ部２１１の外縁と内プレート部２１２の外縁とが、外側領域Ｒｏの全域において互いに重なっているが、外側領域Ｒｏのうちの一部領域においてのみ重なっていてもよく、また、内側領域Ｒｉの一部領域においても重なっていてもよい。

また、本実施形態では、図５に示すように、内側領域Ｒｉにおいて内プレート部２１２の外縁が直線状に形成されているが、内側領域Ｒｉにおいて内プレート部２１２の外縁が凸状または凹状に湾曲していてもよい。

次に、本発明の第３実施形態に係る金属製チェーン３００について、図６〜図１０に基づいて説明する。ここで、第３実施形態では、一部構成以外は、前述した第２実施形態と全く同じである。そのため、第２実施形態に関する明細書および図面に示す２００番台の符号を３００番台の符号に読み替えることによって、相違点以外の構成については、その説明を省略する。

第３実施形態の金属製チェーン３００では、図６や図８に示すように、内リンク３１０が、スプロケット（図示しない）とは噛み合わないスプロケット非噛合側、具体的にはスプロケット（図示しない）のピッチ円Ｐの外周側において、一方のブシュ部３１１から他方のブシュ部３１１側に向けてそれぞれ延びる計２つの補強部３１３を有している。

なお、スプロケット（図示しない）のピッチ円Ｐの外周側に補強部３１３が形成されていれば、補強部３１３がスプロケット（図示）との噛合を阻害することはないため、補強部３１３の具体的態様は如何なるものでもよく、例えば、図９に示すように、一方のブシュ部３１１と他方のブシュ部３１１とを繋ぐように補強部３１３'を形成してもよい。

このようにして得られた第３実施形態の金属製チェーン３００では、補強部３１３によって内リンク３１０の強度を向上させることができるばかりでなく、補強部３１３を形成することによって、内リンク３１０のスプロケット噛合側の形状とスプロケット非噛合側の形状とが同一ではなくなるため、相違点である補強部３１３を目印としてチェーン組み付け時における内リンク３１０の組付けの向きが明確になり、内リンク３１０のブシュ孔３１１ａおよびプレート孔３１２ａとブシュ部３１１のスプロケット噛合側の外周との間の位置精度を確保することが容易になる。
すなわち、第２実施形態に係る内リンク２１０の成形不良例を示す図１０に基づいて説明すると、上側金型と下側金型と孔（ブシュ孔２１１ａおよびプレート孔２１２ａ）用の中子とを用いて内リンク２１０を成形する場合、内リンク２１０の成形時に上側金型と下側金型との位置関係がずれ、内リンク２１０のチェーン高さ方向の上側Ｕと下側Ｄとが互いにずれた状態で内リンク２１０が成形される場合がある。この際、第２実施形態のように内リンク２１０のチェーン高さ方向の上側Ｕおよび下側Ｄが互いに対称である場合、成形された内リンク２１０のチェーン高さ方向の上側Ｕおよび下側Ｄのいずれがスプロケット噛合側であるかが明確でないため、ブシュ孔２１１ａおよびプレート孔２１２ａとの間の位置ズレを生じた側（内リンク２１０のチェーン高さ方向の上側Ｕまたは下側Ｄ）をスプロケット噛合側として組み付けてしまう恐れがある。この点、第３実施形態の金属製チェーン３００の場合、補強部３１３を目印として内リンク３１０のスプロケット噛合側を容易に見分けることが可能であるため、ブシュ部３１１のスプロケット噛合側の外周とブシュ孔３１１ａおよびプレート孔３１２ａとの間の位置関係を精度良く成形することで、ブシュ孔３１１ａおよびプレート孔３１２ａとブシュ部３１１のスプロケット噛合側の外周との間の位置精度を容易に確保することができる。

次に、本発明の第４実施形態に係る金属製チェーン４００について、図１１および図１２に基づいて説明する。ここで、第４実施形態では、一部構成以外は、前述した第２実施形態と全く同じである。そのため、第２実施形態に関する明細書および図面に示す２００番台の符号を４００番台の符号に読み替えることによって、相違点以外の構成については、その説明を省略する。

第４実施形態の金属製チェーン４００では、図１１や図１２に示すように、外リンク４２０が、鍛造やプレス加工等の塑性加工、鋳造、金属射出成形、機械加工等によって一体形成された、第１外リンク部品４２０Ａおよび第２外リンク部品４２０Ｂの二部品から構成されている。

各外リンク部品４２０Ａ、４２０Ｂは、１つの外プレート部４２２Ａ、４２２Ｂと１つのピン部４２１Ａ、４２１Ｂとをそれぞれ有し、互いに同一形状で形成されている。

なお、各外リンク部品４２０Ａ、４２０Ｂの具体的態様は、上記に限定されず、例えば、図１３に示すように、第１外リンク部品４２０Ａ'が１つの外プレート部４２２Ａ'と２つのピン部４２１Ａ'とを有し、第２外リンク部品４２０Ｂ'が１つの外プレート部４２２Ｂ'を有するように、外リンク４２０'を構成してもよい。

また、図１４および図１５に示すように、第４実施形態と同様に構成された外リンク５２０と、第３実施形態と同様に構成された内リンク５１０とを組み合わせて、金属製チェーン５００を構成してもよい。

上述した実施形態では、金属製チェーンが自動車エンジン用のタイミングチェーンであるものとして説明したが、本発明の金属製チェーンの用途はこれに限定されず、伝動用チェーンや搬送用チェーン等の如何なるものでもよい。
また、上述した実施形態では、チェーン幅方向に内リンクを１つ配置しているが、チェーン幅方向に内リンクを複数配置してもよい。
また、上述した複数の実施形態および変形例の構成を、任意に組み合わせて金属製チェーンを構成しても何ら構わない。
また、金属製チェーンの各構成部品の材料については、鉄や鋼等の鉄系金属、アルミニウムや銅等の非鉄金属等の如何なるものでもよい。

１００、２００、３００、４００、５００・・・金属製チェーン
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０・・・内リンク
１１１、２１１、３１１、４１１、５１１・・・ブシュ部
２１１ａ、３１１ａ・・・ブシュ孔
１１２、２１２、３１２、４１２、５１２・・・内プレート部
２１２ａ、３１２ａ・・・プレート孔
３１３、５１３・・・補強部
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０・・・外リンク
４２０Ａ、５２０Ａ・・・第１外リンク部品
４２０Ｂ、５２０Ｂ・・・第２外リンク部品
１２１、２２１、３２１、４２１Ａ、４２１Ｂ、５２１Ａ、５２１Ｂ・・・ピン部
１２２、２２２、３２２、４２２Ａ、４２２Ｂ、５２２Ａ、５２２Ｂ・・・外プレート部
Ｒｏ・・・外側領域
Ｒｉ・・・内側領域
Ｃ・・・ブシュ部のブシュ孔（内プレート部のプレート孔）の中心
Ｐ・・・ピッチ円

Claims

複数の内リンクおよび外リンクをチェーン長手方向に交互に屈曲可能に連結して成る金属製チェーンであって、
前記外リンクは、前後一対のピン部と、前記前後一対のピン部を連結する左右一対の外プレート部とを有し、
前記内リンクは、前記ピン部を軸受けする前後一対のブシュ部と、前記前後一対のブシュ部を連結する左右一対の内プレート部とを有し、
前記内リンクの前後一対のブシュ部および左右一対の内プレート部は、一体形成され、一部品として構成されていることを特徴とする金属製チェーン。
チェーン幅方向に見た場合に、前記ブシュ部の外縁と前記内プレート部の外縁とが、一部領域において互いに重なっていることを特徴とする請求項１に記載の金属製チェーン。
前記内リンクは、前記ブシュ部の中心を通ってチェーン高さ方向に延びる仮想線によって３つに分割された、前後一対の外側領域および内側領域を有し、
前記ブシュ部の外縁と前記内プレート部の外縁とは、少なくとも前記前後一対の外側領域において、互いに重なっていることを特徴とする請求項２に記載の金属製チェーン。
前記内リンクは、スプロケットとの非噛合側において、前記前後一対のブシュ部から他方のブシュ部側に向けて延びる補強部を更に有している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金属製チェーン。
前記外リンクは、それぞれ一体形成された第１外リンク部品および第２外リンク部品の二部品から構成されてい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金属製チェーン。
前記第１外リンク部品および前記第２外リンク部品は、１つの外プレート部と１つのピン部とをそれぞれ有し、互いに同一形状で形成されていることを特徴とする請求項５に記載の金属製チェーン。