JP2021017929A - 自転車用チェーン - Google Patents
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Abstract
Description
上記第1の特徴に係る自転車用チェーンによれば、ピン硬化層によってピンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。
上記第2の特徴に係る自転車用チェーンによれば、ピン硬化層の摺動面硬度が上記範囲外のものに比べ、さらにピンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。
上記第3の特徴に係る自転車用チェーンによれば、ピン硬化層の摺動面硬度がインナーリンク摺動面の表面の硬度以下のものに比べ、さらにピンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。
上記第4の特徴に係る自転車用チェーンによれば、Cr炭化物、Ti炭化物、V炭化物、Nb炭化物、Cr窒化物、Ti窒化物、V窒化物及びNb窒化物のいずれか1つを含むリンク硬化層を有さないものに比べ、さらにピンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。
上記第5の特徴に係る自転車用チェーンによれば、ピン硬化層の表面粗さが、前記インナーリンク摺動面の表面粗さ以上ものに比べ、さらにピンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。
上記第6の特徴に係る自転車用チェーンによれば、コネクティングピンのみが他のピンと比べて摩耗が多く、長期間の使用でコネクティングピンの前後のチェーンピッチが他より大きくなり、使用時にクリック感やクリック音が発生するため、使用者によるチェーンの伸びの判断に利用できる。
上記第7の特徴に係る自転車用チェーンによれば、第1インナーリンクプレートと、第2インナーリンクプレートと、第1アウターリンクプレートと、第2アウターリンクプレートと、第1ピンとを備える自転車用チェーンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。
上記第8の特徴に係る自転車用チェーンによれば、第2ピンを備える自転車用チェーンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。
上記第9の特徴に係る自転車用チェーンによれば、単一材料で一体的に連結されていないものに比べ、さらに耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。
上記第10の特徴に係る自転車用チェーンによれば、第1インナーリンク摺動面と第2インナーリンク摺動面を有する自転車用チェーンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。
上記第11の特徴に係る自転車用チェーンによれば、第1軸方向摺動面長さ、第2軸方向摺動面長さが上記範囲外のものに比べ、さらに耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。また、第1軸方向摺動面長さ、第2軸方向摺動面長さが上記範囲外のものに比べ、自転車用チェーンのインナーリンクプレートと自転車用スプロケットのスプロケット歯との円滑な係合、および、隣接する自転車用スプロケット間における自転車用チェーンの円滑な変速動作、が達成される。
上記第12の特徴に係る自転車用チェーンによれば、第1インナーリンク摺動面硬度、第2インナーリンク摺動面硬度が上記範囲外のものに比べ、さらに耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。
上記第13の特徴に係る自転車用チェーンによれば、第1軸方向摺動面長さに対する第1ピン軸方向長さの割合、第2軸方向摺動面長さに対する第1ピン軸方向長さの割合が上記範囲外のものに比べ、さらに耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。
上記第14の特徴に係る自転車用チェーンによれば、第1軸方向摺動面長さに対する第1ピン軸方向長さの割合、第2軸方向摺動面長さに対する第1ピン軸方向長さの割合が上記範囲外のものに比べ、さらに耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。
上記第15の特徴に係る自転車用チェーンによれば、第1径方向厚さに対する前記第1ピン軸方向長さの割合、第1径方向厚さに対する第1ピン軸方向長さの割合が上記範囲外のものに比べ、さらに耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。
上記第16の特徴に係る自転車用チェーンによれば、第1径方向厚さに対する前記第1ピン軸方向長さの割合、第1径方向厚さに対する第1ピン軸方向長さの割合が上記範囲外のものに比べ、さらに耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。
上記第17の特徴に係る自転車用チェーンによれば、組立状態において、第1ピン中心軸心と、第1ピン軸方向端面と、第2ピン軸方向端面と、前記第1ピン中心軸心に関する第1ピン周方向において前記第1軸方向端面と前記第2軸方向端面との間を延びる第1軸体と、を有する自転車用チェーンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。
上記第18の特徴に係る自転車用チェーンによれば、第1抜け止め部、第2抜け止め部を有する自転車用チェーンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。第1抜け止め部、第2抜け止め部によって、自転車用チェーンの強度が向上する。
上記第19の特徴に係る自転車用チェーンによれば、かしめ工程によって形成された第1抜け止め部、第2抜け止め部を有する自転車用チェーンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。かしめ工程によって第1抜け止め部および第2抜け止め部を形成するため、自転車用チェーンの製造効率に優れる。
上記第20の特徴に係る自転車用チェーンによれば、第1ピン軸方向端面、第2ピン軸方向端面が、前述の位置に位置する自転車用チェーンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。また、上記第20の特徴に係る自転車用チェーンによれば、第1ピン軸方向端面、第2ピン軸方向端面が、前述の位置に位置するため、隣接する自転車用スプロケット間における自転車用チェーンの変速動作を円滑に行うことが可能となり、ピン軸方向において自転車用チェーンが小型化されることによる自転車用リアスプロケットの枚数を増加させることが可能となる。
上記第21の特徴に係る自転車用チェーンによれば、第1ピンが、自転車用チェーンの組立状態において、第1アウターリンク開口、および、第3アウターリンク開口に、圧入状態で挿通される自転車用チェーンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。第1ピンが第1アウターリンク開口および第3アウターリンク開口に圧入状態で挿通されるため、自転車用チェーンの強度が向上する。
上記第22の特徴に係る自転車用チェーンによれば、第1インナーリンク凹部、第2インナーリンク凹部を有する自転車用チェーンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。第1インナーリンク凹部および第2インナーリンク凹部を有するため、自転車用チェーンがピン軸方向に小型化しても、自転車用スプロケットのスプロケット歯とインナーリンクプレートとの係合が円滑に行われる。
上記第23の特徴に係る自転車用チェーンによれば、第1インナーリンク中間部の第2インナーリンク面が平坦であり、第2インナーリンク中間部の第4インナーリンク面が平坦である自転車用チェーンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。第1インナーリンク中間部の第2インナーリンク面が平坦であり、第2インナーリンク中間部の第4インナーリンク面が平坦であるため、ピン軸方向における自転車用チェーンの小型化が可能となり、自転車用リアスプロケットの枚数を増加させることが可能となる。
上記第24の特徴に係る自転車用チェーンによれば、第1インナーリンク開口凹部、第2インナーリンク開口凹部、第3インナーリンク開口凹部、第4インナーリンク開口凹部が形成される自転車用チェーンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。第1インナーリンク開口凹部、第2インナーリンク開口凹部、第3インナーリンク開口凹部、および、第4インナーリンク開口凹部によって、インナーリンクプレートとアウターリンクプレートとの過度な干渉が抑制される。
上記第25の特徴に係る自転車用チェーンによれば、第1インナーリンクスプロケット歯保持部、第2インナーリンクスプロケット歯保持部を有し、第1インナーリンク面取り部、第2インナーリンク面取り部が形成される自転車用チェーンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。第1インナーリンク面取り部および第2インナーリンク面取り部によって、第1インナーリンクスプロケット歯保持部および第2インナーリンクスプロケット歯保持部で自転車用スプロケットのスプロケット歯を保持した状態で、自転車用チェーンが自転車用スプロケットのスプロケット歯に係合し易くなる。
上記第26の特徴に係る自転車用チェーンによれば、第3インナーリンクスプロケット歯保持部、第4インナーリンクスプロケット歯保持部を有し、第3インナーリンク面取り部、第4インナーリンク面取り部が形成される自転車用チェーンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。第3インナーリンク面取り部および第4インナーリンク面取り部によって、第3インナーリンクスプロケット歯保持部および第4インナーリンクスプロケット歯保持部で自転車用スプロケットのスプロケット歯を保持した状態で、自転車用チェーンが自転車用スプロケットのスプロケット歯に係合し易くなる。
上記第27の特徴に係る自転車用チェーンによれば、ピン貫通孔を有する自転車用チェーンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。ピン貫通孔を形成することによって、自転車用チェーンの軽量化が達成される。
図1には、ドライブトレイン101を含む自転車を上から見た際の、ドライブトレイン101の模式図が示されている。
ドライブトレイン101は、チェーンドライブタイプである。
ドライブトレイン101は、自転車用クランク組立体102、自転車用スプロケット(以下、「スプロケット」という。)、および、自転車用チェーン100を含む。
スプロケットは、自転車用チェーン100が係合するスプロケット歯を有する。
スプロケットは、フロントスプロケット103と、リアスプロケット104とを含む。
自転車用クランク組立体102は、自転車のフレームに回転可能に支持されるクランクシャフト105、および、クランクシャフト105の両端部のそれぞれに設けられる一対のクランクアーム106を含む。
各クランクアーム106の先端には、ペダルが回転可能に取り付けられる。
リアスプロケット104は、後輪のハブに設けられる。
自転車用チェーン100は、フロントスプロケット103およびリアスプロケット104に巻き掛けられる。
自転車に搭乗するユーザによってペダルに加えられる駆動力は、クランクアーム106、クランクシャフト105、フロントスプロケット103、自転車用チェーン100、および、リアスプロケット104を介して後輪に伝達される。
なお、本実施形態では、各インナーリンクプレート、アウターリンクプレート、ピンは、自転車用チェーン100の長手方向に対称形状であり、第1インナーリンクプレート110と第2インナーリンクプレート120、第1アウターリンクプレート130と第2アウターリンクプレート140は、自転車用チェーン100の幅方向で対称な形状であることから、図中に明示していない構成部分も文中では対応する符号を付して説明をした。しかしながら、本発明において、各インナーリンクプレート、アウターリンクプレート、ピンは、自転車用チェーン100の長手方向において非対称形状を有してもよいし、自転車用チェーン100の幅方向において非対称形状を有してもよい。
図2に示すように、自転車用チェーン100は、複数のインナーリンクプレートと、複数のアウターリンクプレートと、複数のピンとを備える。
複数のインナーリンクプレートは、第1インナーリンクプレート110と、第2インナーリンクプレート120とを含む。
複数のアウターリンクプレートは、第1アウターリンクプレート130と、第2アウターリンクプレート140とを含み、複数のピンは、第1ピン150を含む。
第1環状軸方向突出部111Bは、第1インナーリンク面114に連結される第1近位端111BN、および、第1遠位端111BFを有し、第2環状軸方向突出部112Bは、第1インナーリンク面114に連結される第2近位端112BN、および、第2遠位端112BFを有する。
第3インナーリンク中心軸心A3と平行に延びる第4インナーリンク中心軸心A4を有する第4インナーリンク開口122Aと、第4インナーリンク中心軸心A4に関して第4インナーリンク開口122Aを周方向において囲む第4環状軸方向突出部124Bと、を含む第4インナーリンクエンド部122と、第3インナーリンクエンド部121および第4インナーリンクエンド部122を連結する第2インナーリンク中間部123と、自転車用チェーン100の組立状態において、第1インナーリンク軸方向DAにおいて第1インナーリンクプレート110の第1インナーリンク面114に向くように構成される第3インナーリンク面124と、第3インナーリンク中心軸心A3に関する第2インナーリンク軸方向DBにおいて第3インナーリンク面124とは反対側に配置される第4インナーリンク面125と、を含む。
第3環状軸方向突出部121Bは、第3インナーリンク面124に連結される第3近位端121BN、および、自転車用チェーンの組立状態において、第1環状軸方向突出部111Bの前記第1遠位端111BFと対向するように配置される第3遠位端121BFを有する。
第4環状軸方向突出部122Bは、第3インナーリンク面124に連結される第4近位端122BN、および、自転車用チェーン100の組立状態において、第2環状軸方向突出部112Bの第2遠位端112BFと対向するように配置される第4遠位端122BFを有する。
第1アウターリンクプレート130は、第1アウターリンク中心軸心B1を有する第1アウターリンク開口131Aを含む第1アウターリンクエンド部131と、第1アウターリンク中心軸心B1と平行に延びる第2アウターリンク中心軸心B2を有する第2アウターリンク開口132Aを含む第2アウターリンクエンド部132と、第1アウターリンクエンド部131および第2アウターリンクエンド部132を連結する第1アウターリンク中間部133と、第1アウターリンク面134と、第1アウターリンク中心軸心B1に関する第1アウターリンク軸方向DEにおいて第1アウターリンク面134とは反対側に配置される第2アウターリンク面135と、を含む。
第2アウターリンクプレート140は、第3アウターリンク中心軸心B3を有する第3アウターリンク開口141Aを含む第3アウターリンクエンド部141と、第3アウターリンク中心軸心B3と平行に延びる第4アウターリンク中心軸心B4を有する第4アウターリンク開口142Aを含む第4アウターリンクエンド部142と、第3アウターリンクエンド部141および第4アウターリンクエンド部142を連結する第2アウターリンク中間部143と、自転車用チェーン100の組立状態において、第1アウターリンク軸方向DEにおいて第1アウターリンクプレート130の第1アウターリンク面134に向くように構成される第3アウターリンク面144と、第3アウターリンク中心軸心B3に関する第2アウターリンク軸方向DFにおいて第3アウターリンク面144とは反対側に配置される第4アウターリンク面145と、を含む。
複数のピンは、第2ピン160を含み、第2ピン160は、自転車用チェーン100の組立状態において、第2アウターリンク開口132A、第4アウターリンク開口142A、第2インナーリンク開口112A、および、第4インナーリンク開口122Aに挿通されるように構成され、自転車用チェーン100の使用状態において、第2環状軸方向突出部112Bおよび第4環状軸方向突出部122Bと摺動する第2外周面161を有する。
複数のピン150、160は、外周面151、161の一部または全部に、Cr炭化物、Ti炭化物、V炭化物、Nb炭化物、Cr窒化物、Ti窒化物、V窒化物及びNb窒化物のいずれか1つを含むピン硬化層HLを有する。
複数のピン150、160は、長手方向に貫通するピン貫通孔152、162を有する。
ピン硬化層HLは1000HV以上3500HV以下の摺動面硬度を有するのが好ましい。
第1インナーリンクプレート110は、第1インナーリンク開口111Aの内周面、および、第1環状軸方向突出部111Bの内周面に形成され、第1インナーリンク中心軸心A1と平行に延び、第1ピン150の前記第1外周面151と摺動する、第1インナーリンク摺動面111Cを有する。
第2インナーリンクプレート120は、第3インナーリンク開口121Aの内周面、および、第3環状軸方向突出部121Bの内周面に形成され、第3インナーリンク中心軸心A3と平行に延び、第1ピン150の前記第1外周面151と摺動する、第2インナーリンク摺動面112Cを有する。
インナーリンク摺動面111C、121C、112C、122Cの一部または全部に、Cr炭化物、Ti炭化物、V炭化物、Nb炭化物、Cr窒化物、Ti窒化物、V窒化物及びNb窒化物のいずれか1つを含むリンク硬化層RHを有してもよい。
ピン硬化層HLの表面粗さが、インナーリンク摺動面111C、121C、112C、122Cの表面粗さより小さいのが好ましい。
複数のピンは、チェーンを無端状に接続するためのコネクティングピンを含み、コネクティングピンの表面状態は、他のピン150、160とは異なるように形成されていてもよい。
第2インナーリンク摺動面121Cは、前記第2インナーリンク軸方向DBにおいて、0.5mm以上3.5mm以下の第2軸方向摺動面長さLL2を有するのが好ましい。
第1インナーリンク摺動面111Cは、200HV以上2500HV以下の第1インナーリンク摺動面硬度を有するのが好ましい。
第2インナーリンク摺動面121Cは、200HV以上2500HV以下の第2インナーリンク摺動面硬度を有するのが好ましい。
第1ピン150は、自転車用チェーン100の組立状態において、第1ピン中心軸心P1と、第1ピン軸方向端面153と、第2ピン軸方向端面154と、第1ピン中心軸心P1に関する第1ピン軸方向DPにおいて第1ピン軸方向端面153と第2ピン軸方向端面154との間を延びる第1軸体155と、を有する。
第1ピン軸方向長さLP1が、第1ピン軸方向DPにおいて、第1ピン軸方向端面153と第2ピン軸方向端面154との間で定義され、第1軸方向摺動面長さLL1に対する第1ピン軸方向長さLP1の割合が、2以上7以下であるのが好ましく、3.5以上6以下であるのがさらに好ましい。
第2軸方向摺動面長さLL2に対する第1ピン軸方向長さLP1の割合が、2以上7以下であるのが好ましく、3.5以上6以下であるのがさらに好ましい。
図10に示すように、第3インナーリンク摺動面112Cは、第3インナーリンク軸方向DCにおいて定義される第3軸方向摺動面長さLL3を有し、第4インナーリンク摺動面122Cは、第4インナーリンク軸方向DDにおいて定義される第4軸方向摺動面長さLL4を有する。
第2ピン160は、自転車用チェーン100の組立状態において、第2ピン中心軸心P2と、第3ピン軸方向端面163と、第4ピン軸方向端面164と、第2ピン中心軸心P2に関する第2ピン軸方向DP2において第3ピン軸方向端面163と第4ピン軸方向端面164との間を延びる第2軸体165と、を有する。
第2ピン軸方向長さLP2が、第2ピン軸方向DP2おいて、第3ピン軸方向端面163と第4ピン軸方向端面164との間で定義され、第3軸方向摺動面長さLL3に対する第2ピン軸方向長さLP2の割合が、2以上7以下であるのが好ましく、3.5以上6以下であるのがさらに好ましい。
第4軸方向摺動面長さLL4対する第2ピン軸方向長さLP2の割合が、2以上7以下であるのが好ましく、3.5以上6以下であるのがさらに好ましい。
第1ピン軸方向長さLP1が、第1ピン軸方向において、第1ピン軸方向端面153と第2ピン軸方向端面154との間で定義され、第1径方向厚さWL1に対する第1ピン軸方向長さLP1の割合が、6以上20以下であるのが好ましく、8以上15以下であるのがさらに好ましい。
第2径方向厚さWL2に対する前記第1ピン軸方向長さLP1の割合が、6以上20以下であるのが好ましく、8以上15以下であるのがさらに好ましい。
図10に示すように、第2環状軸方向突出部112Bは、第2インナーリンク中心軸心A2に関する径方向において定義される第3径方向厚さWL3を有し、第3環状軸方向突出部121Bと同様に、第4環状軸方向突出部122Bは、第4インナーリンク中心軸心A4に関する径方向において定義される第4径方向厚さWL4を有する。
第2ピン軸方向長さLP2が、第2ピン軸方向DP2において、第3ピン軸方向端面163と第4ピン軸方向端面164との間で定義され、第3径方向厚さWL3に対する第2ピン軸方向長さLP2の割合が、6以上20以下であるのが好ましく、8以上15以下であるのがさらに好ましい。
第4径方向厚さWL4に対する前記第2ピン軸方向長さLP2の割合が、6以上20以下であるのが好ましく、8以上15以下であるのがさらに好ましい。
第1抜け止め部156は、かしめ工程によって第1ピン軸方向端面153の全周に形成され、第2抜け止め部157は、かしめ工程によって第2ピン軸方向端面154の全周に形成される。
好ましくは、第1ピン150は、自転車用チェーン100の組立状態において、第1アウターリンク開口131A、および、第3アウターリンク開口141Aに、圧入状態で挿通される。好ましくは、第2ピン160は、前記自転車用チェーン100の組立状態において、前記第2アウターリンク開口132A、および、前記第4アウターリンク開口142Aに、圧入状態で挿通される。
第2インナーリンクプレート120は、少なくとも第2インナーリンク中間部123において、第3インナーリンク面124から第4インナーリンク面125に向かって形成される第2インナーリンク凹部126を有する。
第1インナーリンク中間部113の第2インナーリンク面115は、平坦であり、第2インナーリンク中間部123の第4インナーリンク面125は、平坦である。
第2インナーリンク面115における第1インナーリンク開口111A周りに第1インナーリンク開口凹部111Dが形成され、第2インナーリンク面115における第2インナーリンク開口112A周りに第2インナーリンク開口凹部112Dが形成される。
第4インナーリンク面125における第3インナーリンク開口121A周りに第3インナーリンク開口凹部121Dが形成され、第4インナーリンク面125における第4インナーリンク開口122A周りに第4インナーリンク開口凹部122Dが形成される。
第1インナーリンクプレート110の第2インナーリンクエンド部112は、自転車用チェーン100が自転車用スプロケットのスプロケット歯に係合時において、スプロケット歯を保持するように構成される第2インナーリンクスプロケット歯保持部112Eを有する。
第1インナーリンクスプロケット歯保持部111Eの第1インナーリンク面114に、第1インナーリンク面取り部117が形成され、第2インナーリンクスプロケット歯保持部112Eの第1インナーリンク面114に、第2インナーリンク面取り部118が形成される。
第2インナーリンクプレート120の第4インナーリンクエンド部122は、自転車用チェーン100が自転車用スプロケットのスプロケット歯に係合時において、スプロケット歯を保持するように構成される第4インナーリンクスプロケット歯保持部122Eを有する。
第3インナーリンクスプロケット歯保持部121Eの第3インナーリンク面124に、第3インナーリンク面取り部127が形成され、第4インナーリンクスプロケット歯保持部122Eの第3インナーリンク面124に、第4インナーリンク面取り部128が形成される。
第1インナーリンクプレート110および第2インナーリンクプレート120は、第1ピン150および第2ピン160によって結合される。
第1インナーリンクプレート110および第2インナーリンクプレート120の結合体は、第1アウターリンクプレート130および第2アウターリンクプレート140の結合体に対して第1ピン150の中心軸および第2ピン160の中心軸を中心として回転可能に連結される。第1インナーリンクプレート110および第2インナーリンクプレート120の結合体と第1アウターリンクプレート130および第2アウターリンクプレート140の結合体とは、交互に配置され、ループ状に連結される。
ローラ170は、第1インナーリンクプレート110の第1インナーリンクエンド部111と第2インナーリンクプレート120の第3インナーリンクエンド部121との間に配置される。
ローラ170は、環状軸方向突出部111B、112B、121B、122Bが挿通するローラ孔171を有する。
ローラ170は、環状軸方向突出部111B、112B、121B、122Bに対して相対回転可能であり、自転車用チェーン100が自転車Aに装着されるとき、ローラ170は、スプロケット歯に接触する。
これらの材料でピンの表面にピン硬化層を形成することで、ピンの材料を単純に熱処理等で硬化したものに比べ、表面硬度を大きくすることが可能であり、摩耗を低減することができる一方、逆に摺動相手の摩耗が増加することから、表面硬度は一定の範囲であることが望ましい。
そのため、インナーリンク摺動面と、ピンの外周面の間には、所定のクリアランスが設けられており、常に一定条件で摺動するものではなく、摺動箇所が常に変化し、摺動箇所の押圧力も一定ではなく衝撃的に増加することも頻繁におこる。
その際、インナーリンク(凹形状に湾曲)の摺動箇所はピン(凸形状に湾曲)の摺動箇所よりも弾性変形しにくく、押圧力や衝撃を吸収しにくいため、表面硬度が同一の場合、インナーリンク摺動面よりピンの外周面の方が大きな摩耗やダメージを生じる。
したがって、ピンの外周面にインナーリンク摺動面の表面の硬度よりも大きいピン硬化層を設けることで、ピンの耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びが抑制されるとともに、駆動効率が向上する。
また、インナーリンク摺動面にもリンク硬化層を設ければ、さらにインナーリンク摺動面の耐摩耗性も向上し、チェーンの伸びが抑制される。
101 ・・・ ドライブトレイン
102 ・・・ 自転車用クランク組立体
103 ・・・ フロントスプロケット
104 ・・・ リアスプロケット
105 ・・・ クランクシャフト
106 ・・・ クランクアーム
110 ・・・ 第1インナーリンクプレート
111 ・・・ 第1インナーリンクエンド部
111A・・・ 第1インナーリンク開口
111B・・・ 第1環状軸方向突出部
111BN・・ 第1近位端
111BF・・ 第1遠位端
111C・・・ 第1インナーリンク摺動面
111D・・・ 第1インナーリンク開口凹部
111E・・・ 第1インナーリンクスプロケット歯保持部
112 ・・・ 第3インナーリンクエンド部
112A・・・ 第3インナーリンク開口
112B・・・ 第3環状軸方向突出部
112BN・・ 第3近位端
112BF・・ 第3遠位端
112C・・・ 第3インナーリンク摺動面
112D・・・ 第3インナーリンク開口凹部
112E・・・ 第3インナーリンクスプロケット歯保持部
113 ・・・ 第1インナーリンク中間部
114 ・・・ 第1インナーリンク面
115 ・・・ 第2インナーリンク面
116 ・・・ 第1インナーリンク凹部
117 ・・・ 第1インナーリンク面取り部
118 ・・・ 第2インナーリンク面取り部
120 ・・・ 第2インナーリンクプレート
121 ・・・ 第2インナーリンクエンド部
121A・・・ 第2インナーリンク開口
121B・・・ 第2環状軸方向突出部
121BN・・ 第2近位端
121BF・・ 第2遠位端
121C・・・ 第2インナーリンク摺動面
121D・・・ 第2インナーリンク開口凹部
121E・・・ 第2インナーリンクスプロケット歯保持部
122 ・・・ 第4インナーリンクエンド部
122A・・・ 第4インナーリンク開口
122B・・・ 第4環状軸方向突出部
122BN・・ 第4近位端
122BF・・ 第4遠位端
122C・・・ 第4インナーリンク摺動面
122D・・・ 第4インナーリンク開口凹部
122E・・・ 第4インナーリンクスプロケット歯保持部
123 ・・・ 第2インナーリンク中間部
124 ・・・ 第2インナーリンク面
125 ・・・ 第4インナーリンク面
126 ・・・ 第2インナーリンク凹部
127 ・・・ 第2インナーリンク面取り部
128 ・・・ 第4インナーリンク面取り部
130 ・・・ 第1アウターリンクプレート
131 ・・・ 第1アウターリンクエンド部
131A・・・ 第1アウターリンク開口
132 ・・・ 第3アウターリンクエンド部
132A・・・ 第3アウターリンク開口
133 ・・・ 第1アウターリンク中間部
134 ・・・ 第1アウターリンク面
135 ・・・ 第3アウターリンク面
140 ・・・ 第2アウターリンクプレート
141 ・・・ 第2アウターリンクエンド部
141A・・・ 第2アウターリンク開口
142 ・・・ 第4アウターリンクエンド部
142A・・・ 第4アウターリンク開口
143 ・・・ 第2アウターリンク中間部
144 ・・・ 第2アウターリンク面
145 ・・・ 第4アウターリンク面
150 ・・・ 第1ピン
151 ・・・ 第1外周面
152 ・・・ 第1ピン貫通孔
153 ・・・ 第1ピン軸方向端面
154 ・・・ 第2ピン軸方向端面
155 ・・・ 第1軸体
156 ・・・ 第1抜け止め部
157 ・・・ 第2抜け止め部
160 ・・・ 第2ピン
161 ・・・ 第2外周面
162 ・・・ 第2ピン貫通孔
163 ・・・ 第3ピン軸方向端面
164 ・・・ 第4ピン軸方向端面
165 ・・・ 第2軸体
166 ・・・ 第3抜け止め部
167 ・・・ 第4抜け止め部
170 ・・・ ローラ
171 ・・・ ローラ孔
A1 ・・・ 第1インナーリンク中心軸心
A2 ・・・ 第2インナーリンク中心軸心
A3 ・・・ 第3インナーリンク中心軸心
A4 ・・・ 第4インナーリンク中心軸心
B1 ・・・ 第1アウターリンク中心軸心
B2 ・・・ 第2アウターリンク中心軸心
B3 ・・・ 第3アウターリンク中心軸心
B4 ・・・ 第4アウターリンク中心軸心
P1 ・・・ 第1ピン中心軸心
P2 ・・・ 第2ピン中心軸心
DA ・・・ 第1インナーリンク軸方向
DB ・・・ 第2インナーリンク軸方向
DC ・・・ 第3インナーリンク軸方向
DD ・・・ 第4インナーリンク軸方向
DE ・・・ 第1アウターリンク軸方向
DF ・・・ 第2アウターリンク軸方向
DP ・・・ 第1ピン軸方向
DP2 ・・・ 第2ピン軸方向
LL1 ・・・ 第1軸方向摺動面長さ
LL2 ・・・ 第2軸方向摺動面長さ
LL3 ・・・ 第3軸方向摺動面長さ
LL4 ・・・ 第4軸方向摺動面長さ
LP1 ・・・ 第1ピン軸方向長さ
LP2 ・・・ 第2ピン軸方向長さ
WL1 ・・・ 第1径方向厚さ
WL2 ・・・ 第2径方向厚さ
WL3 ・・・ 第3径方向厚さ
WL4 ・・・ 第4径方向厚さ
Claims (27)
- 複数のインナーリンクプレートと、複数のアウターリンクプレートと、複数のピンとを備える自転車用チェーンであって、
前記複数のピンは、外周面の一部または全部に、Cr炭化物、Ti炭化物、V炭化物、Nb炭化物、Cr窒化物、Ti窒化物、V窒化物及びNb窒化物のいずれか1つを含むピン硬化層を有するものを含むことを特徴とする自転車用チェーン。 - 前記ピン硬化層が、1000HV以上3500HV以下の摺動面硬度を有することを特徴とする請求項1に記載の自転車用チェーン。
- 前記複数のインナーリンクプレートが、前記ピンの外周面と摺動するインナーリンク摺動面を有し、
前記ピン硬化層の摺動面硬度が、前記インナーリンク摺動面の表面の硬度よりも大きいことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の自転車用チェーン。 - 前記複数のインナーリンクプレートが、前記ピンの外周面と摺動するインナーリンク摺動面を有し、
前記インナーリンク摺動面の一部または全部に、Cr炭化物、Ti炭化物、V炭化物、Nb炭化物、Cr窒化物、Ti窒化物、V窒化物及びNb窒化物のいずれか1つを含むリンク硬化層を有す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自転車用チェーン。 - 前記複数のインナーリンクプレートが、前記ピンの外周面と摺動するインナーリンク摺動面を有し、
前記ピン硬化層の表面粗さが、前記インナーリンク摺動面の表面粗さより小さい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自転車用チェーン。 - 前記複数のピンは、チェーンを無端状に接続するためのコネクティングピンを含み、
前記コネクティングピンの表面状態は、他のピンとは異なるように形成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自転車用チェーン。 - 前記複数のインナーリンクプレートは、第1インナーリンクプレートと、第2インナーリンクプレートとを含み、
前記複数のアウターリンクプレートは、第1アウターリンクプレートと、第2アウターリンクプレートとを含み、
前記複数のピンは、第1ピンを含み、
前記第1インナーリンクプレートは、
第1インナーリンク中心軸心を有する第1インナーリンク開口と、前記第1インナーリンク中心軸心に関して前記第1インナーリンク開口を周方向において囲む第1環状軸方向突出部と、を含む第1インナーリンクエンド部と、
前記第1インナーリンク中心軸心と平行に延びる第2インナーリンク中心軸心を有する第2インナーリンク開口と、前記第2インナーリンク中心軸心に関して前記第2インナーリンク開口を周方向において囲む第2環状軸方向突出部と、を含む第2インナーリンクエンド部と、
前記第1インナーリンクエンド部および前記第2インナーリンクエンド部を連結する第1インナーリンク中間部と、
第1インナーリンク面と、
前記第1インナーリンク中心軸心に関する第1インナーリンク軸方向において前記第1インナーリンク面とは反対側に配置される第2インナーリンク面と、を含み、
前記第1環状軸方向突出部は、前記第1インナーリンク面に連結される第1近位端、および、第1遠位端を有し、
前記第2環状軸方向突出部は、前記第1インナーリンク面に連結される第2近位端、および、第2遠位端を有し、
前記第2インナーリンクプレートは、
第3インナーリンク中心軸心を有する第3インナーリンク開口と、前記第3インナーリンク中心軸心に関して前記第3インナーリンク開口を周方向において囲む第3環状軸方向突出部と、を含む第3インナーリンクエンド部と、
前記第3インナーリンク中心軸心と平行に延びる第4インナーリンク中心軸心を有する第4インナーリンク開口と、前記第4インナーリンク中心軸心に関して前記第4インナーリンク開口を周方向において囲む第4環状軸方向突出部と、を含む第4インナーリンクエンド部と、
前記第3インナーリンクエンド部および前記第4インナーリンクエンド部を連結する第2インナーリンク中間部と、
前記自転車用チェーンの組立状態において、前記第1インナーリンク軸方向において前記第1インナーリンクプレートの前記第1インナーリンク面に向くように構成される第3インナーリンク面と、
前記第3インナーリンク中心軸心に関する第2インナーリンク軸方向において前記第3インナーリンク面とは反対側に配置される第4インナーリンク面と、を含み、
前記第3環状軸方向突出部は、前記第3インナーリンク面に連結される第3近位端、および、前記自転車用チェーンの組立状態において、前記第1環状軸方向突出部の前記第1遠位端と対向するように配置される第3遠位端を有し、
前記第4環状軸方向突出部は、前記第3インナーリンク面に連結される第4近位端、および、前記自転車用チェーンの組立状態において、前記第2環状軸方向突出部の前記第2遠位端と対向するように配置される第4遠位端を有し、
前記第1アウターリンクプレートは、前記自転車用チェーンの組立状態において、他のインナーリンクプレートまたは他のアウターリンクプレートを介さずに前記第1インナーリンクプレートに隣接するように構成され、
前記第1アウターリンクプレートは、
第1アウターリンク中心軸心を有する第1アウターリンク開口を含む第1アウターリンクエンド部と、
前記第1アウターリンク中心軸心と平行に延びる第2アウターリンク中心軸心を有する第2アウターリンク開口を含む第2アウターリンクエンド部と、
前記第1アウターリンクエンド部および前記第2アウターリンクエンド部を連結する第1アウターリンク中間部と、
第1アウターリンク面と、
前記第1アウターリンク中心軸心に関する第1アウターリンク軸方向において前記第1アウターリンク面とは反対側に配置される第2アウターリンク面と、を含み、
前記第2アウターリンクプレートは、前記自転車用チェーンの組立状態において、他のインナーリンクプレートまたは他のアウターリンクプレートを介さずに前記第2インナーリンクプレートに隣接するように構成され、
前記第2アウターリンクプレートは、
第3アウターリンク中心軸心を有する第3アウターリンク開口を含む第3アウターリンクエンド部と、
前記第3アウターリンク中心軸心と平行に延びる第4アウターリンク中心軸心を有する第4アウターリンク開口を含む第4アウターリンクエンド部と、
前記第3アウターリンクエンド部および前記第4アウターリンクエンド部を連結する第2アウターリンク中間部と、
前記自転車用チェーンの組立状態において、前記第1アウターリンク軸方向において前記第1アウターリンクプレートの前記第1アウターリンク面に向くように構成される第3アウターリンク面と、
前記第3アウターリンク中心軸心に関する第2アウターリンク軸方向において前記第3アウターリンク面とは反対側に配置される第4アウターリンク面と、を含み、
前記第1ピンは、前記自転車用チェーンの組立状態において、前記第1アウターリンク開口、前記第3アウターリンク開口、第1インナーリンク開口、および、第3インナーリンク開口に挿通されるように構成され、前記自転車用チェーンの使用状態において、前記第1環状軸方向突出部および前記第3環状軸方向突出部と摺動する第1外周面を有することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の自転車用チェーン。 - 前記複数のピンは、第2ピンを含み、
前記第2ピンは、前記自転車用チェーンの組立状態において、前記第2アウターリンク開口、前記第4アウターリンク開口、第2インナーリンク開口、および、第4インナーリンク開口に挿通されるように構成され、前記自転車用チェーンの使用状態において、前記第2環状軸方向突出部および前記第4環状軸方向突出部と摺動する第2外周面を有することを特徴とする請求項7に記載の自転車用チェーン。 - 前記第1環状軸方向突出部の第1近位端は、前記第1インナーリンク面に単一材料で一体的に連結され、
前記第2環状軸方向突出部の第2近位端は、前記第1インナーリンク面に単一材料で一体的に連結されることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の自転車用チェーン。 - 前記インナーリンク摺動面は、第1インナーリンク摺動面と、第2インナーリンク摺動面とを含み、
前記第1インナーリンクプレートは、前記第1インナーリンク開口の内周面、および、第1環状軸方向突出部の内周面に形成され、前記第1インナーリンク中心軸心と平行に延び、前記第1ピンの前記第1外周面と摺動する、前記第1インナーリンク摺動面を有し、
前記第2インナーリンクプレートは、前記第3インナーリンク開口の内周面、および、第3環状軸方向突出部の内周面に形成され、前記第3インナーリンク中心軸心と平行に延び、前記第1ピンの前記第1外周面と摺動する、前記第2インナーリンク摺動面を有することを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれかに記載の自転車用チェーン。 - 前記第1インナーリンク摺動面は、前記第1インナーリンク軸方向において、0.5mm以上3.5mm以下の第1軸方向摺動面長さを有し、
前記第2インナーリンク摺動面は、前記第2インナーリンク軸方向において、0.5mm以上3.5mm以下の第2軸方向摺動面長さを有することを特徴とする請求項10に記載の自転車用チェーン。 - 前記第1インナーリンク摺動面は、200HV以上2500HV以下の第1インナーリンク摺動面硬度を有し、
前記第2インナーリンク摺動面は、200HV以上2500HV以下の第2インナーリンク摺動面硬度を有することを特徴とする請求項10または請求項11に記載の自転車用チェーン。 - 前記第1インナーリンク摺動面は、前記第1インナーリンク軸方向において定義される第1軸方向摺動面長さを有し、
前記第2インナーリンク摺動面は、前記第2インナーリンク軸方向において定義される第2軸方向摺動面長さを有し、
前記第1ピンは、前記自転車用チェーンの組立状態において、第1ピン中心軸心と、第1ピン軸方向端面と、第2ピン軸方向端面と、前記第1ピン中心軸心に関する第1ピン軸方向において前記第1軸方向端面と前記第2軸方向端面との間を延びる第1軸体と、を有し、
第1ピン軸方向長さが、前記第1ピン軸方向において、前記第1軸方向端面と前記第2軸方向端面との間で定義され、
前記第1軸方向摺動面長さに対する前記第1ピン軸方向長さの割合が、2以上7以下であり、
前記第2軸方向摺動面長さに対する前記第1ピン軸方向長さの割合が、2以上7以下であることを特徴とする請求項10乃至請求項12のいずれかに記載の自転車用チェーン。 - 前記第1軸方向摺動面長さに対する前記第1ピン軸方向長さの割合が、3.5以上6以下であり、
前記第2軸方向摺動面長さに対する前記第1ピン軸方向長さの割合が、3.5以上6以下であることを特徴とする請求項13に記載の自転車用チェーン。 - 前記第1環状軸方向突出部は、前記第1インナーリンク中心軸心に関する径方向において定義される第1径方向厚さを有し、
前記第3環状軸方向突出部は、前記第3インナーリンク中心軸心に関する径方向において定義される第2径方向厚さを有し、
前記第1ピンは、前記自転車用チェーンの組立状態において、第1ピン中心軸心と、第1ピン軸方向端面と、第2ピン軸方向端面と、前記第1ピン中心軸心に関する第1ピン軸方向において前記第1軸方向端面と前記第2軸方向端面との間を延びる第1軸体と、を有し、
第1ピン軸方向長さが、前記第1ピン軸方向において、前記第1軸方向端面と前記第2軸方向端面との間で定義され、
前記第1径方向厚さに対する前記第1ピン軸方向長さの割合が、6以上20以下であり、
前記第2径方向厚さに対する前記第1ピン軸方向長さの割合が、6以上20以下であることを特徴とする請求項7乃至請求項14のいずれかに記載の自転車用チェーン。 - 前記第1径方向厚さに対する前記第1ピン軸方向長さの割合が、8以上15以下であり、
前記第2径方向厚さに対する前記第1ピン軸方向長さの割合が、8以上15以下であることを特徴とする請求項15に記載の自転車用チェーン。 - 前記第1ピンは、前記自転車用チェーンの組立状態において、第1ピン中心軸心と、第1ピン軸方向端面と、第2ピン軸方向端面と、前記第1ピン中心軸心に関する第1ピン周方向において前記第1軸方向端面と前記第2軸方向端面との間を延びる第1軸体と、を有することを特徴とする請求項7乃至請求項12のいずれかに記載の自転車用チェーン。
- 前記第1ピン周方向において、前記第1ピン軸方向端面の全周に第1抜け止め部が形成され、
前記第1ピン周方向において、前記第2ピン軸方向端面の全周に第2抜け止め部が形成されることを特徴とする請求項17に記載の自転車用チェーン。 - 前記第1抜け止め部は、かしめ工程によって前記第1ピン軸方向端面の全周に形成され、
前記第2抜け止め部は、かしめ工程によって前記第2ピン軸方向端面の全周に形成されることを特徴とする請求項18に記載の自転車用チェーン。 - 前記第1ピン軸方向端面は、前記第2アウターリンク面対して同一平面上、または、前記第1ピン中心軸心に関する第1ピン軸方向において、前記第1アウターリンク面と前記第2アウターリンク面との間に位置し、
前記第2ピン軸方向端面は、前記第4アウターリンク面対して同一平面上、または、前記第1ピン中心軸心に関する第1ピン軸方向において、前記第3アウターリンク面と前記第4アウターリンク面との間に位置することを特徴とする請求項17乃至請求項19のいずれかに記載の自転車用チェーン。 - 前記第1ピンは、前記自転車用チェーンの組立状態において、前記第1アウターリンク開口、および、前記第3アウターリンク開口に、圧入状態で挿通されることを特徴とする請求項7乃至請求項20のいずれかに記載の自転車用チェーン。
- 前記第1インナーリンクプレートは、少なくとも前記第1インナーリンク中間部において、前記第1インナーリンク面から前記第2インナーリンク面に向かって形成される第1インナーリンク凹部を有し、
前記第2インナーリンクプレートは、少なくとも前記第2インナーリンク中間部において、前記第3インナーリンク面から前記第4インナーリンク面に向かって形成される第2インナーリンク凹部を有することを特徴とする請求項7乃至請求項21のいずれかに記載の自転車用チェーン。 - 前記第1インナーリンク中間部の前記第2インナーリンク面は、平坦であり、
前記第2インナーリンク中間部の前記第4インナーリンク面は、平坦であることを特徴とする請求項7乃至請求項22のいずれかに記載の自転車用チェーン。 - 前記第2インナーリンク面における前記第1インナーリンク開口周りに第1インナーリンク開口凹部が形成され、
前記第2インナーリンク面における前記第2インナーリンク開口周りに第2インナーリンク開口凹部が形成され、
前記第4インナーリンク面における前記第3インナーリンク開口周りに第3インナーリンク開口凹部が形成され、
前記第4インナーリンク面における前記第4インナーリンク開口周りに第4インナーリンク開口凹部が形成されることを特徴とする請求項7乃至請求項23のいずれかに記載の自転車用チェーン。 - 前記第1インナーリンクプレートの前記第1インナーリンクエンド部は、前記自転車用チェーンが自転車用スプロケットにスプロケット歯に係合時において、前記スプロケット歯を保持するように構成される第1インナーリンクスプロケット歯保持部を有し、
前記第1インナーリンクプレートの前記第2インナーリンクエンド部は、前記自転車用チェーンが自転車用スプロケットにスプロケット歯に係合時において、前記スプロケット歯を保持するように構成される第2インナーリンクスプロケット歯保持部を有し、
前記第1インナーリンクスプロケット歯保持部の前記第1インナーリンク面に、第1インナーリンク面取り部が形成され、
前記第2インナーリンクスプロケット歯保持部の前記第1インナーリンク面に、第2インナーリンク面取り部が形成されることを特徴とする請求項7乃至請求項24のいずれかに記載の自転車用チェーン。 - 前記第2インナーリンクプレートの前記第3インナーリンクエンド部は、前記自転車用チェーンが自転車用スプロケットにスプロケット歯に係合時において、前記スプロケット歯を保持するように構成される第3インナーリンクスプロケット歯保持部を有し、
前記第2インナーリンクプレートの前記第4インナーリンクエンド部は、前記自転車用チェーンが自転車用スプロケットにスプロケット歯に係合時において、前記スプロケット歯を保持するように構成される第4インナーリンクスプロケット歯保持部を有し、
前記第3インナーリンクスプロケット歯保持部の前記第3インナーリンク面に、第3インナーリンク面取り部が形成され、
前記第4インナーリンクスプロケット歯保持部の前記第3インナーリンク面に、第4インナーリンク面取り部が形成されることを特徴とする請求項7乃至請求項25のいずれかに記載の自転車用チェーン。 - 前記複数のピンは、長手方向に貫通するピン貫通孔を有するものを含むことを特徴とする請求項1乃至請求項26のいずれかに記載の自転車用チェーン。
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A521 | Request for written amendment filed |
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A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
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