JP2017015175A - ローラ付きチェーン - Google Patents

Abstract

【課題】ローラ付きチェーンとテンショナ装置等の接触部材との摩擦を低減する。
【解決手段】一対のインナプレート３，３と、各インナプレート３，３のピン孔にその軸方向両端が挿通される円筒状のブッシュ５と、一対のインナプレート３，３の外側にそれぞれ配置される一対のアウタプレート２，２と、ブッシュ５内に挿通されアウタプレート２，２のピン孔にその軸方向両端が挿通される連結ピン４と、連結ピン４の外周に設けられるローラとを備えるローラ付きチェーンである。ローラは、一対のインナプレート３，３間に設けられる小径のスプロケット当接部Ａと、スプロケット当接部Ａよりも軸方向外側に設けられアウタプレート２及びインナプレート３の幅よりも大径の大径ローラ部１０とで構成される。大径ローラ部１０は、チェーンの長手方向に沿って並列する連結ピン４のうち、一の連結ピン４と、その一の連結ピン４に隣接する連結ピン４を除く他の連結ピン４とに設けられる。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車等のエンジンや、その他輸送機器、各種産業機械等の駆動力伝達機構において、駆動力の伝達を行うために用いられるローラ付きチェーンに関する。

自動車のエンジン等の各種機器で用いられる駆動力伝達機構において、駆動力を伝達するために、スプロケット間に架け渡される無端状のローラ付きチェーンが用いられる。

ローラ付きチェーンは、一対のアウタプレート間に一対のインナプレートを長手方向に沿ってアウタプレートとインナプレートとが交互になるように配置し、アウタプレートとインナプレートとの長手方向への重なり箇所を、互いに連結ピンで接続して構成されている。すなわち、一つのアウタプレートの一端と、それに隣接するインナプレートの他端とが連結ピンで結ばれ、そのインナプレートの一端は、さらに隣接する別のアウタプレートの一端と別の連結ピンで結ばれ、その構造が長手方向に繰り返されて長尺状に構成されている。

アウタプレートとインナプレートとの重なり箇所では、対向するインナプレートのピン孔内に、円筒状のブッシュの両端がそれぞれ嵌合して固定されている。ブッシュ内には、連結ピンが挿通される。連結ピンの両端は、アウタプレートのピン孔に挿通されてその外側がカシメられることにより、連結ピンは抜け止めされている。ブッシュと連結ピンとは軸周り相対回転可能であるので、アウタプレート及びインナプレートは、連結ピンの軸周りに屈曲可能である。

一対のインナプレート間において、ブッシュの外周には、円筒状のローラがブッシュに対して軸周り回転可能に支持されている。このため、隣接するローラ間の空間にスプロケットの歯が入り込み、ローラとスプロケットとが噛み合うことにより、スプロケットの回転がローラ付きチェーンの長手方向への動きに変換され、駆動力が伝達される（例えば、特許文献１，２参照）。ローラが回転可能であるので、スプロケットの歯との噛み合いがスムーズである。

特に、エンジン内部の駆動力伝達機構では、ローラ付きチェーンは、エンジンのクランクシャフトに設けられたスプロケットと、吸排気用のカムシャフトに設けられたスプロケットとの間に架け渡される。ローラ付きチェーンによって、クランクシャフトの回転を吸排気用のカムシャフトに伝達し、エンジンの回転に同期する所定のタイミングで吸排気弁を駆動している。

特開２０１３−１７４３０５号公報 特開平１１−３１１３０１号公報

ローラ付きチェーンは、隣り合うスプロケット間に配置されたテンショナレバーやチェーンガイド等からなるテンショナ装置や、その他、各種接触部材によって、その張力が調整され、また、走行経路がガイドされる。

しかし、接触部材が、インナプレートやアウタプレートの外縁や内縁に摺動すると、ローラ付きチェーンが走行する上での摩擦負荷の増大に繋がる。また、ローラ付きチェーンの部材の摩耗にも繋がる。

特許文献１，２では、ローラの外径を、アウタプレートやインナプレートの幅よりも大きくしているので、接触部材との摩擦を低減できる。しかし、このローラを採用すると、隣り合うローラ間の間隔が狭くなることにより、スプロケットの歯が入り込むスペースが小さくなるという問題がある。スプロケットの歯が入り込むスペースが小さいと、チェーンとスプロケットとの噛み込み不良に繋がるという問題がある。また、スプロケットの歯が入り込むスペースを確保するために連結ピン間の距離を拡大すると、チェーンの大型化に繋がるという問題もある。

そこで、この発明の課題は、ローラ付きチェーンとテンショナ装置等の接触部材との摩擦を低減することである。

上記の課題を解決するために、この発明は、一対のインナプレートと、前記各インナプレートのピン孔にその軸方向両端が挿通される円筒状のブッシュと、前記一対のインナプレートの外側に長手方向にずらして配置される一対のアウタプレートと、前記ブッシュ内に挿通され前記アウタプレートのピン孔にその軸方向両端が挿通される連結ピンと、前記一対のアウタプレート間で前記連結ピンの外周に設けられる単一の又は複数のローラと、を備え、前記ローラは、前記一対のインナプレート間に設けられ前記アウタプレート及び前記インナプレートの幅よりも小径のスプロケット当接部と、前記スプロケット当接部よりも軸方向外側に設けられ前記アウタプレート及び前記インナプレートの幅よりも大径の大径ローラ部とで構成され、前記大径ローラ部は、チェーンの長手方向に沿って並列する連結ピンのうち、一の連結ピンと、その一の連結ピンに隣接する連結ピンを除く他の連結ピンとに設けられるローラ付きチェーンを採用した。

ここで、前記ローラの前記スプロケット当接部と前記大径ローラ部とは別体の部材であり、前記スプロケット当接部は前記一対のインナプレート間に、前記大径ローラ部は前記インナプレートと前記アウタプレートとの間に設けられる構成を採用することができる。

また、前記ローラの前記スプロケット当接部と前記大径ローラ部とは一体の部材であり、前記スプロケット当接部は前記一対のインナプレート間の中央に設けられ、前記大径ローラ部は前記スプロケット当接部とその両側の前記インナプレートとの間にそれぞれ設けられる構成を採用することができる。

さらに、このとき、前記スプロケット当接部は円筒状部材であり、前記大径ローラ部は前記スプロケット当接部の軸方向両側から外径側に立ち上がるフランジ部材である構成を採用することができる。

この発明は、一対のアウタプレート間で連結ピンの外周にローラを設け、ローラは、一対のインナプレート間に設けられる小径のスプロケット当接部と、小径部よりも軸方向外側に設けられる大径の大径ローラ部とで構成した。大径ローラ部は、チェーンの長手方向に沿って並列する連結ピンのうち、一の連結ピンと、その一の連結ピンに隣接する連結ピンを除く他の連結ピンとに設けられる。このような構成としたことにより、テンショナ装置等の接触部材に大径ローラ部が接触し、アウタプレートやインナプレートには接触しないようになる。このため、ローラ付きチェーンとテンショナ装置等の接触部材との摩擦を低減することができる。また、大径ローラ部は、チェーンの長手方向に沿って連続する連結ピンには設けられないので、大径ローラ部同士が接触することはない。

この発明の一実施形態のローラ付きチェーンを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 同実施形態のローラ付きチェーンと接触部材との接触状態を示す断面図である。 他の実施形態のローラ付きチェーンを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ図３の実施形態で用いられるローラの例を示す詳細図である。 ローラ付きチェーンの使用状態の例を示す全体図である。

この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。この実施形態のローラ付きチェーン１は、自動車のエンジン内部の駆動力伝達機構に用いられるものである。

エンジン内部の駆動力伝達機構では、ローラ付きチェーン１は、図５に示すように、エンジンのクランクシャフトＣに設けられたスプロケットＳと、吸排気用のカムシャフトＤに設けられたスプロケットＳとの間に架け渡される。ローラ付きチェーン１によって、クランクシャフトＣの回転を吸排気用のカムシャフトＤに伝達し、エンジンの回転に同期する所定のタイミングで吸排気弁を駆動している。

ローラ付きチェーン１は、隣り合うスプロケットＳ，Ｓ間に配置されたテンショナレバー２２やチェーンガイド２１等からなるテンショナ装置の接触部材２０によって、その張力が調整され、また、走行経路がガイドされる。

ローラ付きチェーン１は、図２に示すように、一対のアウタプレート２，２間に、一対のインナプレート３，３を長手方向にずらして配置している。すなわち、チェーンの長手方向に沿って、アウタプレート２とインナプレート３とが交互になるように配置し、アウタプレート２とインナプレート３との長手方向への重なり箇所を、互いに連結ピン４で接続している。

アウタプレート２とインナプレート３は、それぞれ長手方向に沿って２つのピン孔を備えている。すなわち、一つのアウタプレート２の一端のピン孔と、それに隣接するインナプレート３の他端のピン孔に連結ピン４が挿通され、その連結ピン４を介して両者が結ばれる。また、そのインナプレート３の一端のピン孔と、さらに隣接する別のアウタプレート２の一端のピン孔に別の連結ピン４が挿通され、その連結ピン４を介して両者が結ばれる。このようなアウタプレート２とインナプレート３との連結構造が、長手方向に繰り返されて長尺状に構成されている。

アウタプレート２とインナプレート３との重なり箇所では、対向するインナプレート３，３のピン孔内に、円筒状のブッシュ５の両端がそれぞれ嵌合して固定されている。ブッシュ５内には、連結ピン４が挿通される。連結ピン４の両端は、ブッシュ５の両端から外側へ突出し、その先端がアウタプレート２のピン孔に挿通されるとともに、そのピン孔から外側に突出する部分がカシメられることにより、連結ピン４は抜け止めされている。ここで、抜け止めピン等、カシメ以外の抜け止め手段を用いてもよい。

ブッシュ５と連結ピン４とは軸周り相対回転可能であるので、アウタプレート２及びインナプレート３は、長手方向に対して連結ピン４の軸周りに屈曲可能である。

一対のアウタプレート２，２間において、一本の連結ピン４の外周には、一つの通常ローラ６と、二つの大径部ローラ１０からなる合計３つの別部材からなるローラが設けられる。

通常ローラ６は、一対のインナプレート３，３間に配置される。この実施形態では、通常ローラ６は、その外径が、アウタプレート２やインナプレート３の幅ｗ１よりも小径の円筒状の部材である。ブッシュ５の外周に、通常ローラ６がブッシュ５に対して軸周り回転可能に嵌められて支持されている。長手方向に隣接する通常ローラ６，６間の空間に、スプロケットＳの歯が入り込み、通常ローラ６とスプロケットＳとが噛み合うことにより、スプロケットＳの回転がローラ付きチェーン１の長手方向への動きに変換され、駆動力が伝達される。

通常ローラ６は、一対のインナプレート３，３間に設けられ、アウタプレート２やインナプレート３の幅ｗ１よりも小径のスプロケット当接部Ａとなっている。なお、アウタプレート２とインナプレート３の幅ｗ１は通常は同一であるが、この幅が互いに異なる構成を採用してもよい。

大径ローラ部１０は、スプロケット当接部Ａよりも軸方向外側に配置される。この実施形態では、大径ローラ部１０は、アウタプレート２やインナプレート３の幅ｗ１よりも大径の円板状部材である。アウタプレート２とインナプレート３との間において、ブッシュ５の外周に、大径ローラ部１０がブッシュ５に対して軸周り回転可能に嵌められ支持されている。なお、例えば、大径ローラ部１０は、ブッシュ５を介さず、連結ピン４の外周に直接嵌められて支持されている構成としてもよい。

ここで、大径ローラ部１０の幅ｗ２は、図２に示すように、大径ローラ部１０の軸心ｃを挟む外縁１０ａ，１０ａ間の距離である。軸心ｃは連結ピン４の軸心ｃに合致する。また、アウタプレート２及びインナプレート３の幅ｗ１は、同じく、アウタプレート２及びインナプレート３の軸心ｃを挟む外縁２ａ，２ａ、３ａ，３ａ間の距離である。

大径ローラ部１０は、チェーンの長手方向に沿って並列する連結ピン４のうち、一の連結ピン４と、その一の連結ピン４に隣接する連結ピン４を除く他の連結ピン４とに設けられる。すなわち、大径ローラ部１０を設けた連結ピン４は、チェーンの長手方向に沿って隣り合わないように設定される。大径ローラ部１０は、一つおきの連結ピン４に設けてもよいし、二つおきの連結ピンに設けてもよいし、それ以上の本数おきの連結ピンに設けてもよい。また、大径ローラ部１０は必ずしも一定の間隔に配置されていなくてもよく、大径ローラ部１０の配置間隔を長手方向に沿って途中で変化させてもよい。

このように、連結ピン４の外周に設けられるローラを、スプロケット当接部Ａとして機能する通常ローラ６と、その通常ローラ６とは別部材である大径ローラ部１０とで構成した。スプロケット当接部Ａの通常ローラ６は、一対のインナプレート３，３間に、大径ローラ部１０は、インナプレート３とアウタプレート２との間に設けられる。

これにより、図２に示すように、ローラ付きチェーン１に対して接触部材２０は、大径ローラ部１０にのみ接触し、アウタプレート２やインナプレート３には接触しないようになる。また、大径ローラ部１０は、連結ピン４の軸周りに回転自在である。このため、ローラ付きチェーン１と接触部材２０との摩擦を低減することができる。また、大径ローラ部１０は、スプロケットＳの歯が入り込む空間であるスプロケット当接部Ａを避けて設けられているので、チェーンとスプロケットＳの歯との噛み合いには影響しない。

また、大径ローラ部１０は、チェーンの長手方向に沿って連続する連結ピン４には設けられないので、大径ローラ部１０同士が接触することはない。

他の実施形態を、図３及び図４に示す。チェーンの主たる構成であるアウタプレート２、インナプレート３、連結ピン４等の構成は同じであるので、以下、その相違点であるローラの構成を中心に述べる。

この実施形態のローラは、図４に示すように、スプロケット当接部Ａとして機能する中間ローラ部１１と、接触部材２０に接触する大径ローラ部１０とが、一体の部材で構成されているものである。

スプロケット当接部Ａである中間ローラ部１１は円筒状部材である。また、大径ローラ部１０は、スプロケット当接部Ａである中間ローラ部１１の軸方向両側から外径側に立ち上がるフランジ部材である。図４（ａ）の例では、中間ローラ部１１の軸方向両側から立ち上がる大径ローラ部１０の裾は９０°の角度を成しているが、図４（ｂ）では、この裾の部分を、円弧状部１１ａで滑らかに取り付けている。

このスプロケット当接部Ａと大径ローラ部１０とが一体のローラが、一対のインナプレート３，３間に配置される。

これにより、ローラ付きチェーン１に対して接触部材２０は、大径ローラ部１０にのみ接触し、アウタプレート２やインナプレート３には接触しないようになる。また、大径ローラ部１０は、連結ピン４の軸周りに回転自在である。このため、ローラ付きチェーン１と接触部材２０との摩擦を低減することができる。また、大径ローラ部１０は、スプロケットＳの歯が入り込む空間であるスプロケット当接部Ａを避けて設けられているので、チェーンとスプロケットＳの歯との噛み合いには影響しない点は同様である。

また、大径ローラ部１０は、チェーンの長手方向に沿って連続する連結ピン４には設けられないので、大径ローラ部１０同士が接触することはない点も同様である。

この実施形態のローラ付きチェーン１は、自動車のエンジン内部の駆動力伝達機構に用いられるものを想定したが、エンジン以外の他の機器の駆動力伝達機構においても、この発明のローラ付きチェーン１を採用できる。

１ ローラ付きチェーン
２ アウタプレート
３ インナプレート
４ 連結ピン
５ ブッシュ
６ 通常ローラ
１０ 大径ローラ部
１１ 中間ローラ部
２０ 接触部材
Ａ スプロケット当接部

Claims (4)

1. 一対のインナプレートと、
   前記各インナプレートのピン孔にその軸方向両端が挿通される円筒状のブッシュと、
   前記一対のインナプレートの外側に長手方向にずらして配置される一対のアウタプレートと、
   前記ブッシュ内に挿通され前記アウタプレートのピン孔にその軸方向両端が挿通される連結ピンと、
   前記一対のアウタプレート間で前記連結ピンの外周に設けられる単一の又は複数のローラと、
   を備え、
   前記ローラは、前記一対のインナプレート間に設けられ前記アウタプレート及び前記インナプレートの幅よりも小径のスプロケット当接部と、前記スプロケット当接部よりも軸方向外側に設けられ前記アウタプレート及び前記インナプレートの幅よりも大径の大径ローラ部とで構成され、
   前記大径ローラ部は、チェーンの長手方向に沿って並列する連結ピンのうち、一の連結ピンと、その一の連結ピンに隣接する連結ピンを除く他の連結ピンとに設けられる
   ローラ付きチェーン。
2. 前記ローラの前記スプロケット当接部と前記大径ローラ部とは別体の部材であり、
   前記スプロケット当接部は前記一対のインナプレート間に、
   前記大径ローラ部は前記インナプレートと前記アウタプレートとの間に設けられる
   請求項１に記載のローラ付きチェーン。
3. 前記ローラの前記スプロケット当接部と前記大径ローラ部とは一体の部材であり、
   前記スプロケット当接部は前記一対のインナプレート間の中央に設けられ、
   前記大径ローラ部は前記スプロケット当接部とその両側の前記インナプレートとの間にそれぞれ設けられる
   請求項１に記載のローラ付きチェーン。
4. 前記スプロケット当接部は円筒状部材であり、
   前記大径ローラ部は前記スプロケット当接部の軸方向両側から外径側に立ち上がるフランジ部材である
   請求項３に記載のローラ付きチェーン。

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