JP2024040101A - Sprocket and chain transmission mechanism - Google Patents

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Shoichiro Shimizu
優太 渡邊
Yuta Watanabe
晶 平井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sprocket which can stabilize a chain behavior while suppressing noise and vibration by reducing an influence of a tension variation corresponding to a load torque variation, and can suppress the lowering of the durability of the sprocket and the generation of a rotation order tone, and a chain transmission mechanism.
SOLUTION: A sprocket includes a tooth bottom formed between adjacent teeth having a tooth-bottom displacement amount at which the tooth bottom is separated in a radial direction from a tooth bottom circle of a standard tooth form which is set within a prescribed numerical value range corresponding to a pitch of teeth, and an amplitude of a waveform of a phase variation pattern which is formed by changing a tooth bottom radius according to an angle position is set so as to be changed within a range of (1/7)Amax with respect to a maximum amplitude Amax. In a chain transmission mechanism, at least one of a plurality of sprockets bridged by a chain is constituted of the sprocket.
SELECTED DRAWING: Figure 2
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本発明は、チェーンと噛み合う複数の歯が形成されたスプロケット及びこのスプロケットを用いたチェーン伝動機構に関するものである。 The present invention relates to a sprocket formed with a plurality of teeth that mesh with a chain, and a chain transmission mechanism using this sprocket.

回転を確実に伝達する伝動機構として、周面に複数の歯が形成されたスプロケットにチェーンを掛け回す伝動機構が慣用されている。
スプロケットの歯がチェーンと噛み合うことによって、複数のスプロケットの間で、タイミングと回転力が確実に伝えられるが、スプロケットの歯とチェーンとの噛み合いに伴って騒音や振動が発生することは避けられない。
As a transmission mechanism that reliably transmits rotation, a transmission mechanism in which a chain is passed around a sprocket having a plurality of teeth formed on the circumferential surface is commonly used.
When the sprocket teeth mesh with the chain, timing and rotational force are reliably transmitted between the multiple sprockets, but it is inevitable that noise and vibration will occur as the sprocket teeth mesh with the chain. .

このような問題に対して、回転に伴って周期的に負荷トルクが変動するチェーン伝動機構の場合、負荷トルクの周期変動に同期させて張力変動を軽減するように、複数の歯を各歯が等間隔でチェーンと噛み合う位相をゼロとした場合、正側及び負側に交互に位相が変動する位相変動パターンを形成するように配置することで、負荷トルク変動に対応した張力変動の影響を軽減し、騒音や振動を抑制したスプロケットが公知である。 To address this problem, in the case of a chain transmission mechanism in which the load torque fluctuates periodically with rotation, multiple teeth are installed on each tooth to synchronize with the periodic fluctuations in the load torque and reduce tension fluctuations. When the phase of meshing with the chain at equal intervals is set to zero, the effect of tension fluctuations corresponding to load torque fluctuations is reduced by arranging them to form a phase fluctuation pattern in which the phases alternately fluctuate to the positive and negative sides. However, sprockets that suppress noise and vibration are known.

例えば特許文献1には、隣接する歯の間において、チェーンが無負荷で着座した際の無負荷着座点の半径方向の位置が、円周方向に連続的に変化するように設けられ、複数の無負荷着座点の半径方向の位置は、角度位置に応じて増減する位相変動パターンを有するスプロケットが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses that between adjacent teeth, a plurality of A sprocket is disclosed that has a phase variation pattern in which the radial position of the no-load seating point increases or decreases depending on the angular position.

特開2020-085041号公報JP2020-085041A

上記特許文献1に記載のスプロケットのように、歯のピッチを一定としたまま歯底半径を変動させた場合であっても、チェーンとスプロケットとの伝動荷重を複数の歯に均等に荷重分担しさえすれば、スプロケットの耐久性が低下することはない。
しかしながら、位相変動パターンの波形の振幅や周期によっては、チェーンの多角形運動量が大きくなって運動エネルギーが増幅する。その結果、チェーン挙動が不安定になって荷重分担を悪化させることなるため、スプロケットの強度が低下する。
このように、チェーンやスプロケットの耐久性を維持しながら騒音や振動を抑制するのは困難であるのが実情であった。また、荷重分担が悪化すると、スプロケットの歯の摩耗が早くなり、騒音低減効果が早期に損なわれるという問題点もある。
As with the sprocket described in Patent Document 1 above, even when the tooth root radius is varied while keeping the pitch of the teeth constant, the load transmitted between the chain and the sprocket is evenly distributed among the multiple teeth. As long as you do this, the durability of the sprocket will not decrease.
However, depending on the amplitude and period of the waveform of the phase fluctuation pattern, the polygonal momentum of the chain increases and the kinetic energy is amplified. As a result, chain behavior becomes unstable and load sharing deteriorates, resulting in a decrease in the strength of the sprocket.
As described above, the reality is that it is difficult to suppress noise and vibration while maintaining the durability of chains and sprockets. Furthermore, if the load distribution deteriorates, the teeth of the sprocket will wear out quickly, and there is also the problem that the noise reduction effect will be lost early.

本発明は、これらの問題点を解決するものであり、負荷トルク変動に対応した張力変動の影響を軽減して騒音や振動を抑制しつつ、チェーン挙動を安定化させることが可能で、スプロケットの耐久性の低下及び回転次数音の発生を抑制可能なスプロケット、及び、チェーン伝動機構を提供することを目的とする。 The present invention solves these problems, and is capable of stabilizing chain behavior while reducing noise and vibration by reducing the effects of tension fluctuations in response to load torque fluctuations, and improving sprocket performance. It is an object of the present invention to provide a sprocket and a chain transmission mechanism capable of suppressing a decrease in durability and generation of rotational order noise.

本発明に係るスプロケットは、チェーンと噛み合う複数の歯が形成されたスプロケットであって、前記複数の歯は、各歯が等間隔でチェーンと噛み合う位相をゼロとした場合、正側及び負側に位相が変動する波形の位相変動パターンを形成するように配列され、隣接する歯の間に形成される歯底は、標準歯形の歯底円から半径方向に離れる歯底ずらし量を有したものを含み、前記歯底ずらし量の最大値は、前記歯のピッチの2~7%の大きさの範囲内で設定され、前記位相変動パターンは、歯底半径を角度位置に応じて変化させることで形成され、前記位相変動パターンの波形の振幅が、最大振幅Amaxに対し(1/7)Amaxの範囲内で変化するよう設定された構成であることにより、前記課題を解決するものである。
ここに、標準歯形とは、各歯の歯底円半径が一定であり、かつ、軸中心からの歯角度が一定(周方向に隣り合う歯の中心間距離で示される歯形ピッチが一定)であることをいうものとする。
The sprocket according to the present invention is a sprocket in which a plurality of teeth are formed to mesh with a chain, and the plurality of teeth are arranged on the positive side and the negative side when the phase in which each tooth meshes with the chain at equal intervals is set to zero. The teeth are arranged so as to form a phase variation pattern of a waveform whose phase varies, and the tooth roots formed between adjacent teeth have a root shift amount that radially deviates from the root circle of the standard tooth profile. The maximum value of the tooth root shift amount is set within a range of 2 to 7% of the pitch of the teeth, and the phase variation pattern is created by changing the root radius according to the angular position. The above problem is solved by having a configuration in which the amplitude of the waveform of the phase fluctuation pattern is set to vary within a range of (1/7) Amax with respect to the maximum amplitude Amax.
Here, a standard tooth profile is one in which the root circle radius of each tooth is constant and the tooth angle from the shaft center is constant (the tooth profile pitch indicated by the distance between the centers of circumferentially adjacent teeth is constant). Let's say something.

本発明に係るチェーン伝動機構は、クランクシャフトに設けられた駆動側スプロケット及びカムシャフトに設けられた従動側スプロケットを含む複数のスプロケットと、前記複数のスプロケットに掛架されるチェーンとを有するチェーン伝動機構であって、前記駆動側スプロケット及び前記従動側スプロケットの少なくとも一つを上記のスプロケットで構成することにより、前記課題を解決するものである。 A chain transmission mechanism according to the present invention includes a plurality of sprockets including a driving sprocket provided on a crankshaft and a driven sprocket provided on a camshaft, and a chain suspended over the plurality of sprockets. This mechanism solves the above problem by configuring at least one of the driving sprocket and the driven sprocket with the sprocket described above.

本請求項1に係るスプロケットによれば、基本的には、複数の歯が位相変動パターンを形成するよう配列されることで、負荷トルク変動に動的に対応してチェーンの張力変動の影響を軽減し、騒音や振動を抑制することができる。
しかも、位相変動パターンを各歯の歯底半径を角度位置に応じて変化させることで形成し、位相変動パターンの波形の振幅を所定範囲内で変化させることで、スプロケットに対するチェーンの巻き付きがよくなる。このため、チェーン張力を受け持つスプロケットの歯の数が増えるので、チェーン走行時におけるチェーンの挙動を安定化させることができる。その結果、噛み合い次数音の発生を抑制することが可能となると共に、噛み合い音の次数の分散化を図ることが可能となる。また、過剰な接触力が発生せず荷重分担の均一化を図ることが可能となるため、噛み合い部の摩耗を低減して耐久性の低下を抑制することが可能となる。
According to the sprocket according to claim 1, basically, a plurality of teeth are arranged to form a phase variation pattern, thereby dynamically responding to load torque variations and reducing the influence of chain tension variations. It is possible to reduce noise and vibration.
Moreover, by forming the phase variation pattern by changing the root radius of each tooth according to the angular position and changing the amplitude of the waveform of the phase variation pattern within a predetermined range, the chain wraps around the sprocket better. Therefore, the number of teeth on the sprocket that takes care of chain tension increases, making it possible to stabilize the behavior of the chain during running. As a result, it is possible to suppress the occurrence of meshing order sounds, and it is also possible to disperse the orders of meshing sounds. Further, since excessive contact force is not generated and it is possible to equalize the load sharing, it is possible to reduce wear of the meshing portion and suppress a decrease in durability.

本請求項2に係る構成によれば、チェーン走行時におけるチェーンのうねりの発生を抑制することができるので、チェーン挙動をより一層安定化させることが可能である。 According to the configuration according to the second aspect of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of waviness of the chain during running of the chain, so that the behavior of the chain can be further stabilized.

本請求項3に係る構成によれば、チェーンの多角形運動量を減少させることができるため、チェーン上下方向の速度が減少して運動エネルギーが低減し、チェーン伝動機構全体の騒音(オーバーオール音)を低減することが可能となる。また、チェーンピッチに対するスプロケットの歯のピッチが拡大してチェーンの「あそび」が減るため、荷重分担の不均衡の発生を防止することが可能となり、スプロケットやチェーンの強度アップを図ることが可能となる。ここで、「あそび」とは、スプロケットの歯に周期性がなくなることで、チェーンが巻き掛かるスプロケットの歯が荷重を受けない状態であることをいう。 According to the configuration according to claim 3, since the polygonal momentum of the chain can be reduced, the speed in the vertical direction of the chain is reduced, the kinetic energy is reduced, and the noise (overall sound) of the entire chain transmission mechanism is reduced. It is possible to reduce the Additionally, the pitch of the sprocket teeth relative to the chain pitch increases, reducing chain play, which prevents imbalances in load sharing and increases the strength of the sprocket and chain. Become. Here, "play" refers to a state in which the teeth of the sprocket around which the chain is wrapped do not receive any load due to the loss of periodicity in the teeth of the sprocket.

本請求項4に係る構成によれば、チェーンの多角形運動量を増減させることで、周期的に発生する噛合い次数音を低減することが可能となる。
本請求項5に係る構成によれば、荷重分担の不均衡の発生を防止しつつ次数音低減を効果的に得ることができる。
According to the configuration according to claim 4, by increasing or decreasing the polygonal momentum of the chain, it becomes possible to reduce the meshing order noise that occurs periodically.
According to the configuration according to the fifth aspect of the present invention, harmonic sound reduction can be effectively obtained while preventing the occurrence of imbalance in load sharing.

本請求項6に係る構成によれば、スプロケットの歯面の油保持性の向上によりチェーンとの接触部の潤滑領域を増やすことで摩耗低減を図ることが可能であると共に、ポーラスにより空気振動を減衰させて騒音低減効果を得ることが可能である。また、焼結密度によって質量をコントロールすることで噛み合い時の共振点をずらすことができる。 According to the configuration of claim 6, it is possible to reduce wear by increasing the lubrication area of the contact area with the chain through improved oil retention on the tooth surface of the sprocket, and it is also possible to obtain a noise reduction effect by damping air vibrations through porosity. In addition, it is possible to shift the resonance point during meshing by controlling the mass through sintering density.

本請求項7に係るチェーン伝動機構によれば、駆動側スプロケット及び従動側スプロケットの少なくとも一つを上記のスプロケットにより構成することで、負荷トルク変動に対応した張力変動の影響を軽減して騒音や振動を抑制しつつ、チェーン挙動を安定化させることが可能となると共に、スプロケットの耐久性の低下及び噛み合い次数音の発生を抑制することが可能となる。 According to the chain transmission mechanism according to claim 7, by configuring at least one of the driving side sprocket and the driven side sprocket with the above-mentioned sprocket, the influence of tension fluctuation corresponding to load torque fluctuation is reduced and noise is reduced. It is possible to stabilize the chain behavior while suppressing vibration, and it is also possible to suppress deterioration in sprocket durability and generation of meshing order noise.

本請求項8に係る構成によれば、従動側スプロケットを駆動側スプロケットの位相変動パターンと逆位相の位相変動パターンを有するように構成し、歯底半径に変動による軸間距離の大小を2軸以上で組み合わせることで、噛合い音の次数を分散化することが可能となる。また、軸間距離の変動を抑制することができるため、チェーン張力を低減することが可能となる。これにより、スプロケット歯形の変化が少なくなり、全体騒音(OA)や噛み合い次数音(特定周波数騒音)の低減効果を長く維持することが可能となる。 According to the structure according to claim 8, the driven sprocket is configured to have a phase fluctuation pattern that is opposite in phase to the phase fluctuation pattern of the driving sprocket, and the magnitude of the inter-axle distance due to the variation in the tooth bottom radius is determined by two axes. By combining the above, it becomes possible to disperse the order of the meshing sound. Furthermore, since fluctuations in the distance between the shafts can be suppressed, chain tension can be reduced. This reduces changes in the sprocket tooth profile, making it possible to maintain the effect of reducing overall noise (OA) and meshing order noise (specific frequency noise) for a long time.

本請求項9に係る構成によれば、クランクシャフトの変動に対応したチェーンの張力変動の影響を軽減し、騒音や振動を抑制することが可能となる。 According to the configuration according to the ninth aspect of the present invention, it is possible to reduce the influence of tension fluctuations in the chain corresponding to fluctuations in the crankshaft, and to suppress noise and vibration.

本請求項10に係る構成によれば、主たる騒音や振動の原因となるトルク変動に対する影響を効果的に軽減することが可能となる。 According to the configuration according to the tenth aspect of the present invention, it is possible to effectively reduce the influence on torque fluctuation, which is a main cause of noise and vibration.

本発明の実施例1に係るスプロケットの一構成例における一部を概略的に示す図である。1 is a diagram schematically showing a part of a configuration example of a sprocket according to Example 1 of the present invention. FIG. 実施例1に係るスプロケットの位相変動パターンの一例を示す図である。3 is a diagram showing an example of a phase variation pattern of a sprocket according to Example 1. FIG. 標準歯形のスプロケットにおける歯に対するチェーンの接触力の経時的変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing changes over time in the contact force of the chain against the teeth in a sprocket with a standard tooth profile. 実施例1に係るスプロケットにおける歯に対するチェーンの接触力の経時的変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing changes over time in the contact force of the chain against the teeth in the sprocket according to Example 1. チェーンのスプロケットに対する接触力の最大値の経時的変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing changes over time in the maximum value of the contact force of the chain against the sprocket. 比較用スプロケット1の位相変動パターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the phase fluctuation pattern of the comparison sprocket 1. 比較用スプロケット1における歯に対するチェーンの接触力の経時的変化を示す図である。It is a figure which shows the change with time of the contact force of the chain with respect to the tooth in the comparative sprocket 1. 実施例1に係るスプロケットにおけるチェーン振動量の経時的変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing changes over time in the amount of chain vibration in the sprocket according to Example 1. 比較用スプロケット2の位相変動パターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the phase fluctuation pattern of the sprocket 2 for comparison. 本発明の実施例2に係るスプロケットの一構成例における一部を概略的に示す図である。It is a figure which schematically shows a part of one structural example of the sprocket based on Example 2 of this invention. 実施例2に係るスプロケットの位相変動パターンの一例を示す図である。7 is a diagram showing an example of a phase variation pattern of a sprocket according to Example 2. FIG. 実施例2に係るスプロケットのオーバーオール音及び噛み合い音の1次成分の音の、回転数に応じた変化を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing changes in primary component sounds of the overall sound and meshing sound of the sprocket according to Example 2, depending on the rotation speed. 比較用スプロケット3に対するチェーンの接触力の最大値の経時的変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a change over time in the maximum value of the contact force of the chain with respect to the comparative sprocket 3. 比較用スプロケット3における歯に対するチェーンの接触力の経時的変化を示す図である。It is a figure which shows the change with time of the contact force of the chain with respect to the tooth in the comparative sprocket 3. 実施例2に係るスプロケットにおける歯に対するチェーンの接触力の経時的変化を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing changes over time in the contact force of the chain against the teeth in the sprocket according to Example 2. 実施例2に係るスプロケットに対するチェーンの接触力の最大値の経時的変化を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a change over time in the maximum value of the contact force of the chain with respect to the sprocket according to Example 2. 本発明のチェーン伝動機構の一例における構成を概略的に示す図である。1 is a diagram schematically showing the configuration of an example of a chain transmission mechanism of the present invention. 駆動側スプロケットの歯底の配列位置とエンジンの爆発変動の生ずる噛み合い位置との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the arrangement position of the tooth bottom of the drive side sprocket and the meshing position where the engine explosion fluctuation occurs. 本発明に係るチェーン伝動機構のオーバーオール音及び噛み合い音の1次成分の音の、クランクシャフトの回転数に応じた変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing changes in primary component sounds of the overall sound and meshing sound of the chain transmission mechanism according to the present invention, depending on the rotation speed of the crankshaft. 本発明に係るチェーン伝動機構のオーバーオール音及び噛み合い音の2次成分の音の、クランクシャフトの回転数に応じた変化を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing changes in the overall sound and the second-order component sound of the meshing sound of the chain transmission mechanism according to the present invention, depending on the rotation speed of the crankshaft. 本発明に係るチェーン伝動機構における、クランクシャフトの回転速度に応じたチェーン張力の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of chain tension according to the rotational speed of a crankshaft in the chain transmission mechanism based on this invention.

以下、本発明の実施例について、図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

[実施例1]
実施例1に係るスプロケットは、例えばローラチェーンのローラと噛み合う複数の歯が、各歯が等間隔でチェーンと噛み合う位相をゼロとした場合に、正側及び負側に位相が変動する波形の位相変動パターンを形成するように配列されている。
図1に示すように、実施例1に係るスプロケット100においては、複数の歯101が円周方向に等ピッチで配列され、隣接する歯101の間に形成される歯底102は、標準歯形の歯底円Dから半径方向外方側または半径方向内方側に離れる歯底ずらし量を有したものを含んでいる。歯底ずらし量の最大値は、歯101のピッチの2~6.5%の大きさの範囲内で設定され、これにより、各歯101の荷重分担の均一化を図ることが可能となる。図1におけるrsは、歯底円Dの半径である。
[Example 1]
The sprocket according to the first embodiment has a waveform whose phase fluctuates to the positive side and the negative side when, for example, a plurality of teeth meshing with the rollers of a roller chain have a phase at which each tooth meshes with the chain at equal intervals, and the phase changes to the positive side and the negative side. are arranged to form a fluctuating pattern.
As shown in FIG. 1, in the sprocket 100 according to the first embodiment, a plurality of teeth 101 are arranged at equal pitches in the circumferential direction, and the tooth bottoms 102 formed between adjacent teeth 101 have a standard tooth profile. This includes those having a root shift amount that is radially outward or radially inward from the root circle D. The maximum value of the tooth bottom shift amount is set within a range of 2 to 6.5% of the pitch of the teeth 101, thereby making it possible to equalize the load sharing among the teeth 101. rs in FIG. 1 is the radius of the root circle D.

位相変動パターンは、歯底半径(r1,r2,r3,r4,r5,・・・)を角度位置に応じて円周方向に連続的に増減するように変化させることで形成されている。歯底ずらし量の位相変動パターンの波形の一例を図2に示す。図2における縦軸は、歯底ずらし量の、歯のピッチに対する比率[%]であって、歯底半径が標準歯形の歯底半径より小さい場合をマイナスで示してある。図2における横軸は、歯底の配列番号である。
この歯底ずらし量の位相変動パターンは、歯数が18であるスプロケットに係るものであって、例えば6回の周期P1~P6を有し、波長が周方向に大から小に連続して変化するように設定されている。なお、本発明での「周期」なる用語は、位相変動パターンの波形の中で正側(山)及び負側(谷)に1回ずつ変動した1セットを1つの「周期」とするものであり、波長が変化するものも含んだ概念として使用している。
The phase variation pattern is formed by changing the root radius (r1, r2, r3, r4, r5, . . . ) so as to continuously increase or decrease in the circumferential direction according to the angular position. An example of the waveform of the phase variation pattern of the amount of tooth bottom shift is shown in FIG. The vertical axis in FIG. 2 is the ratio [%] of the tooth bottom shift amount to the tooth pitch, and the case where the tooth root radius is smaller than the tooth root radius of the standard tooth profile is shown as a negative value. The horizontal axis in FIG. 2 is the arrangement number of the tooth bottom.
This phase variation pattern of the tooth bottom shift amount is related to a sprocket with 18 teeth, and has, for example, six periods P1 to P6, and the wavelength changes continuously from large to small in the circumferential direction. is set to. Note that the term "period" in the present invention refers to one set of fluctuations on the positive side (peak) and once on the negative side (trough) in the waveform of the phase fluctuation pattern. It is used as a concept that includes things whose wavelength changes.

このように、複数の歯101が位相変動パターンを形成するよう配列されることで、負荷トルク変動に動的に対応してチェーンの張力変動の影響を軽減し、騒音や振動を抑制することが可能となる。 In this way, by arranging the plurality of teeth 101 to form a phase fluctuation pattern, it is possible to dynamically respond to load torque fluctuations, reduce the influence of chain tension fluctuations, and suppress noise and vibration. It becomes possible.

また、歯底ずらし量の位相変動パターンは、波形の振幅を最大振幅Amaxに対し(1/7)Amaxの範囲内で変化させるようにして設定されている。すなわち、波形の最小振幅Aminは、(1/7)Amaxより小さく設定される。
スプロケット100の歯底半径を変化させることで、例えばローラチェーンにおけるローラの着座位置が歯底半径の大きさに応じて半径方向に変化することとなるが、波形の振幅を所定範囲内の大きさに規制して変化させることで、チェーンの多角形運動量を小さく抑制することが可能となる。このため、チェーン張力を受け持つスプロケットの歯101の数が増えるので、チェーンのスプロケット100に対する巻き付き性が向上し、走行するチェーンの挙動を安定化させることが可能となる。その結果、噛み合い次数音の発生を抑制することが可能となると共に、噛み合い次数音の分散化を図ることが可能となる。
Further, the phase variation pattern of the tooth bottom shift amount is set so that the amplitude of the waveform is changed within the range of (1/7) Amax with respect to the maximum amplitude Amax. That is, the minimum amplitude Amin of the waveform is set smaller than (1/7) Amax.
By changing the root radius of the sprocket 100, for example, the seating position of a roller in a roller chain changes in the radial direction according to the size of the tooth root radius. By regulating and changing the polygonal momentum of the chain, it becomes possible to suppress the polygonal momentum of the chain to a small value. Therefore, the number of teeth 101 on the sprocket that handles chain tension increases, so the winding ability of the chain around the sprocket 100 improves, making it possible to stabilize the behavior of the running chain. As a result, it is possible to suppress the generation of meshing order sounds, and it is also possible to disperse the meshing order sounds.

また、過剰な接触力が発生せず荷重分担の均一化を図ることが可能となるため、噛み合い部の摩耗を低減して耐久性の低下を抑制することが可能である。すなわち、個々の歯に着目すると、チェーンの、スプロケットの歯に対する接触力は、時間経過に伴って上昇してピーク値をとり、その後時間経過に伴って緩やかに減少する傾向にある。標準歯形のスプロケットにおいては、複数の歯が所定時間間隔で順次に噛み合うことで、図3Aに示すように、各歯の荷重分担は実質的に均等なものとなり、また、図4において一点鎖線の曲線で示すように、スプロケット全体でみれば、接触力の最大値の経時的変化において、急激な接触力の変化やチェーン張力の上昇を生ずることはない。図3A及び図4においては、便宜上、チェーンと順次に噛み合う互いに隣接する任意の3つの歯t1~t3に対するチェーンの接触力のみを示してある。 Further, since excessive contact force is not generated and it is possible to equalize the load sharing, it is possible to reduce wear of the meshing portion and suppress a decrease in durability. That is, when focusing on individual teeth, the contact force of the chain against the teeth of the sprocket tends to increase over time, reach a peak value, and then gradually decrease over time. In a sprocket with a standard tooth profile, a plurality of teeth mesh sequentially at predetermined time intervals, so that each tooth shares substantially the same load as shown in FIG. 3A. As shown by the curve, when looking at the sprocket as a whole, there is no sudden change in contact force or increase in chain tension when the maximum value of contact force changes over time. In FIGS. 3A and 4, for convenience, only the contact forces of the chain with respect to three arbitrary mutually adjacent teeth t1 to t3 that sequentially mesh with the chain are shown.

而して、実施例1に係るスプロケット100においては、歯底半径の大きさに応じて噛み合い開始のタイミングは変化するものの、歯底ずらし量を歯101のピッチに応じて設定すると共に、位相変動パターンの波形における振幅を所定範囲内で変化させることで、図3Bに示すように、各歯の荷重分担が実質的に均等となる状態を維持しつつ、図4において実線の曲線で示すように、接触力の最大値の経時的変化において、急激な接触力の変化やチェーン張力の上昇を抑制することが可能である。これにより、チェーン張力の上昇を抑制することが可能となると共に、発生応力も軽微なものとなって耐久性の低下を回避することが可能となる。図3Bにおいては、便宜上、チェーンと順次に噛み合う互いに隣接する任意の3つの歯t1~t3に対するチェーンの接触力のみを示してある。 In the sprocket 100 according to the first embodiment, although the timing of the start of meshing changes depending on the size of the root radius, the amount of tooth root shift is set according to the pitch of the teeth 101, and the phase fluctuation is By changing the amplitude of the pattern waveform within a predetermined range, as shown in FIG. 3B, while maintaining a state in which the load distribution of each tooth is substantially equal, as shown by the solid curve in FIG. , it is possible to suppress sudden changes in contact force and increases in chain tension when the maximum value of contact force changes over time. This makes it possible to suppress an increase in chain tension, and also to reduce the stress generated, making it possible to avoid a decrease in durability. In FIG. 3B, for convenience, only the contact force of the chain with respect to three arbitrary mutually adjacent teeth t1 to t3 that sequentially mesh with the chain is shown.

これに対し、図5に示すように、最小振幅Aminを1/7Amaxより小さく設定した比較用スプロケット1においては、図6に示すように、各歯の荷重分担は不均一になると共に、図4において破線の曲線で示すように、接触力の最大値の経時的変化において、急激な接触力の変化が生ずることとなり荷重分担が悪化する。このため、スプロケットの歯の摩耗が早くなり、騒音低減効果が早期に損なわれることとなる。図6においては、便宜上、チェーンと順次に噛み合う互いに隣接する任意の3つの歯t1~t3に対するチェーンの接触力のみを示してある。 On the other hand, as shown in FIG. 5, in the comparative sprocket 1 in which the minimum amplitude Amin is set smaller than 1/7 Amax, the load sharing among each tooth becomes uneven as shown in FIG. As shown by the broken line curve in , when the maximum value of the contact force changes over time, a sudden change in the contact force occurs, which deteriorates the load sharing. As a result, the teeth of the sprocket wear quickly, and the noise reduction effect is quickly lost. In FIG. 6, for convenience, only the contact force of the chain with respect to three arbitrary mutually adjacent teeth t1 to t3 that sequentially mesh with the chain is shown.

以上において、位相変動パターンは、歯の周期が周方向に小から大に連続して変化するように設定される。ここで、「歯の周期」とは、歯底ずらし量が一致するサインカーブ(Asin(Bx))の周期(サインカーブ相当周期)をいう。例えば、n番目の歯のスプロケット回転方向下流側に位置されるn番目の歯底の歯底ずらし量が、周期が「a」であるサインカーブで示される変動パターンにおけるn番目の歯底の歯底ずらし量と一致するとき、該n番目の歯の周期は「a」となる。 In the above, the phase variation pattern is set so that the period of the teeth changes continuously from small to large in the circumferential direction. Here, the term "tooth period" refers to the period of the sine curve (A sin (Bx)) (sine curve equivalent period) with which the tooth bottom shift amounts match. For example, the amount of root shift of the n-th tooth bottom located on the downstream side of the sprocket rotation direction of the n-th tooth is the tooth of the n-th tooth bottom in a variation pattern shown by a sine curve with a period of "a". When it matches the bottom shift amount, the period of the nth tooth becomes "a".

歯の周期の最小値は、例えば2~10の範囲内で設定されることが好ましく、また、歯の周期の最大値と最小値との差で示される歯の周期変動幅は、21以下に設定されることが好ましい。これにより、図7において実線の曲線で示すように、チェーンの振動量を小さく抑制してチェーン走行時におけるチェーンのうねりの発生を抑制することができるので、チェーン挙動をより一層安定化させることが可能となる。ここに、チェーンの振動量は、無負荷時におけるチェーンの位置を基準(振動量0mm)とし、ギャップセンサによりチェーンの位置を測定することにより得られたものである。 The minimum value of the tooth period is preferably set within the range of 2 to 10, for example, and the tooth period variation range, which is indicated by the difference between the maximum value and the minimum value of the tooth period, is 21 or less. It is preferable that this is set. As a result, as shown by the solid curve in Fig. 7, it is possible to suppress the amount of chain vibration to a small level and suppress the occurrence of chain waviness when the chain is running, thereby further stabilizing the chain behavior. It becomes possible. Here, the amount of vibration of the chain is obtained by measuring the position of the chain with a gap sensor using the position of the chain under no load as a reference (vibration amount 0 mm).

一方、図8に示すように、歯の周期の最小値が2未満に設定された位相変動パターンを有する比較用スプロケットにおいては、図7において破線の曲線で示すように、チェーンの挙動が不安定となり過大な振動が発生する。このため、チェーン張力が上昇して耐久性が低下することとなる。また、歯の周期の最小値が10を超えるよう位相変動パターンが設定された場合には、チェーンの強度が不安定となり、過大な振動が発生してチェーン張力が上昇し、耐久性が低下する、という不具合が生ずる。
さらにまた、歯の周期変動幅が21を超えるように位相変動パターンが設定された場合には、位相変動パターンの波形を歯の周期の最小値が2以上となるよう設定することが困難となり、チェーンの強度が不安定となり、過大な振動が発生してチェーン張力が上昇し、耐久性が低下する、という不具合が生ずる。
On the other hand, as shown in Fig. 8, in the comparison sprocket having a phase variation pattern in which the minimum value of the tooth period is set to less than 2, the behavior of the chain is unstable, as shown by the dashed curve in Fig. 7. This causes excessive vibration. As a result, chain tension increases and durability decreases. Additionally, if the phase variation pattern is set so that the minimum tooth period exceeds 10, the strength of the chain will become unstable, excessive vibration will occur, the chain tension will increase, and durability will decrease. This problem occurs.
Furthermore, if the phase fluctuation pattern is set so that the tooth period fluctuation width exceeds 21, it becomes difficult to set the waveform of the phase fluctuation pattern so that the minimum value of the tooth period is 2 or more. This causes problems such as the strength of the chain becomes unstable, excessive vibration occurs, the chain tension increases, and durability decreases.

上記のスプロケット100は、潤滑油を含浸して保持可能なポーラス構造を有する焼結体によって形成されている。
これにより、チェーンとの接触部の潤滑領域を増やすことが可能となるため、スプロケット100の歯面の油保持性が向上し、摩耗低減を図ることが可能となると共に、ポーラスにより空気振動を減衰させて騒音低減効果を得ることが可能となる。また、焼結密度によって質量をコントロールすることで噛み合い時の共振点をずらすことが可能となる。
The sprocket 100 described above is formed of a sintered body having a porous structure capable of impregnating and retaining lubricating oil.
This makes it possible to increase the lubrication area of the contact area with the chain, improving oil retention on the tooth surface of the sprocket 100, reducing wear, and attenuating air vibrations due to the porous structure. This makes it possible to obtain a noise reduction effect. Furthermore, by controlling the mass by sintering density, it is possible to shift the resonance point during meshing.

以上においては、複数の歯が円周方向に歯形ピッチが一定となるように配列された構成について説明したが、複数の歯は、周方向に隣り合う歯の歯形ピッチが異なるものを含む構成であってもよい。
歯形ピッチは、例えば、歯底ずらし量の位相変動パターンに対応して角度位置に応じて変化するように設定され、歯形ピッチの、標準歯形の歯形ピッチに対する変動量は±1%の範囲内の大きさとされることが好ましい。これにより、チェーンの多角形運動量を増減させることで、周期的に発生する噛合い次数音を一層低減することが可能となる。
In the above, a configuration in which a plurality of teeth are arranged so that the tooth profile pitch is constant in the circumferential direction has been described. There may be.
For example, the tooth profile pitch is set to vary according to the angular position in accordance with the phase variation pattern of the tooth root shift amount, and the variation amount of the tooth profile pitch with respect to the tooth profile pitch of the standard tooth profile is within a range of ±1%. Preferably, it is sized. Thereby, by increasing or decreasing the polygonal momentum of the chain, it becomes possible to further reduce the meshing order noise that occurs periodically.

[実施例2]
図9は、本発明の実施例2に係るスプロケットにおける構成の一部を概略的に示す平面図である。
実施例2に係るスプロケット100は、すべての歯底102が、歯底半径(r1,r2,r3,r4,r5,・・・)が標準歯形の歯底円Dの半径rsより大きくなるように、形成されていることの他は、実施例1に係るスプロケットと同様の構成を有する。すなわち、実施例2に係るスプロケット100における歯底102の各々は、図10において実線の曲線で示すように、標準歯形の歯底円Dの半径rs(図10において四角印のプロットで示す。)から半径方向内方側に離れる歯底ずらし量を有したものを含まないようになっている。
[Example 2]
FIG. 9 is a plan view schematically showing a part of the configuration of a sprocket according to Example 2 of the present invention.
In the sprocket 100 according to the second embodiment, all the tooth bottoms 102 have root radii (r1, r2, r3, r4, r5, . . . ) larger than the radius rs of the root circle D of the standard tooth profile. The sprocket has the same configuration as the sprocket according to the first embodiment except that it is formed. That is, each of the tooth bottoms 102 in the sprocket 100 according to Example 2 has a radius rs of the root circle D of the standard tooth profile (as shown by the square plot in FIG. 10), as shown by the solid curve in FIG. This excludes tooth bottoms that have a shift amount that is radially inward.

図10において破線の曲線で示すように、標準歯形の歯底円Dの半径rsから半径方向内方側に離れる歯底ずらし量を有した比較用スプロケット3であっても、オーバーオール音(図11において破線の曲線B0で示す)及び噛み合い音の1次成分の音(図11において破線の曲線B1で示す。)を標準歯形のスプロケットよりも低減することは可能である。図11において標準歯形のスプロケットにおけるオーバーオール音を一点鎖線の曲線C0、噛み合い音の1次成分の音を一点鎖線の曲線C1で示してある。
しかしながら、歯底ずらし量の最大値が歯101のピッチの2%未満の大きさの範囲内で設定された位相変動パターンであると、図12に示すように、スプロケット全体でみると、接触力の最大値の経時的変化において、チェーンのスプロケットに対する接触力の急激な変化を生ずることはないが、図13に示すように、各歯の荷重分担に不均衡が生ずることとなる。なお、図12及び図13においては、便宜上、チェーンと順次に噛み合う互いに隣接する任意の3つの歯t1~t3に対するチェーンの接触力のみを示してある。
As shown by the broken line curve in FIG. 10, even if the comparative sprocket 3 has a root shift amount that is radially inward from the radius rs of the root circle D of the standard tooth profile, the overall sound (see FIG. It is possible to reduce the noise of the first-order component of meshing sound (shown by the broken line curve B1 in FIG. 11) compared to the standard tooth profile sprocket. In FIG. 11, the overall sound of a sprocket with a standard tooth profile is shown by a dashed-dotted curve C0, and the sound of the primary component of meshing noise is shown by a dashed-dotted curve C1.
However, if the phase variation pattern is set within a range in which the maximum value of the tooth bottom shift amount is less than 2% of the pitch of the teeth 101, as shown in FIG. A change in the maximum value over time does not cause a sudden change in the contact force of the chain against the sprocket, but as shown in FIG. 13, an imbalance occurs in the load sharing of each tooth. Note that in FIGS. 12 and 13, for convenience, only the contact force of the chain with respect to three arbitrary mutually adjacent teeth t1 to t3 that sequentially mesh with the chain is shown.

然るに、歯底半径(r1,r2,r3,r4,r5,・・・)を標準歯形の歯底円Dの半径rsより大きくすることでチェーンの多角形運動量が減る。このため、チェーン上下方向の速度が減って運動エネルギーが低減し、オーバーオール音(図11において実線の曲線A0で示す。)及び噛み合い音の1次成分の音(図11において実線の曲線A1で示す。)を一層低減させることが可能となっている。
しかも、歯底半径を拡大することでチェーンピッチに対するスプロケットの歯のピッチが拡大し、チェーンの「あそび」が減る。これにより、図14に示すように、各歯の荷重分担の不均衡を抑制することが可能となる。また、図15に示すように、スプロケット全体でみると、接触力の最大値の経時的変化において、急激な接触力の変化やチェーン張力の上昇を生ずることはなく、従って、スプロケットやチェーンにおけるローラ等の強度アップにつながる。なお、「あそび」とは、スプロケットの歯に周期性がなくなることであって、チェーンが巻き掛かるスプロケットの歯が荷重を受けない状態であることをいう。また、図14及び図15においては、便宜上、チェーンと順次に噛み合う互いに隣接する任意の3つの歯t1~t3に対するチェーンの接触力のみを示してある。
However, by making the root radius (r1, r2, r3, r4, r5, . . .) larger than the radius rs of the root circle D of the standard tooth profile, the polygonal momentum of the chain is reduced. For this reason, the speed in the vertical direction of the chain decreases and the kinetic energy decreases, resulting in the overall sound (shown by the solid curve A0 in Figure 11) and the first-order component of the meshing sound (shown by the solid curve A1 in Figure 11). ) can be further reduced.
Moreover, by enlarging the root radius, the pitch of the sprocket teeth relative to the chain pitch is increased, reducing chain play. Thereby, as shown in FIG. 14, it becomes possible to suppress imbalance in load sharing among the teeth. Furthermore, as shown in Fig. 15, when looking at the sprocket as a whole, there is no sudden change in contact force or increase in chain tension when the maximum value of contact force changes over time. This leads to increased strength. Note that "play" refers to the loss of periodicity in the teeth of the sprocket, and refers to a state in which the teeth of the sprocket around which the chain is wound do not receive any load. Further, in FIGS. 14 and 15, for convenience, only the contact force of the chain with respect to three arbitrary mutually adjacent teeth t1 to t3 that sequentially mesh with the chain is shown.

以下、上記のスプロケットを用いた本発明に係るチェーン伝動機構について、吸排気弁を駆動する二本のカムシャフトをシリンダーヘッドに備えたエンジンにおけるタイミングシステムとして適用した場合を例に挙げて説明する。 Hereinafter, a chain transmission mechanism according to the present invention using the above sprocket will be described, taking as an example a case in which it is applied as a timing system in an engine whose cylinder head is equipped with two camshafts that drive intake and exhaust valves.

図16に示すように、このチェーン伝動機構110は、クランクシャフトに設けられた駆動側スプロケット111と、カムシャフトに設けられた2つの従動側スプロケット112と、駆動側スプロケット111と従動側スプロケット112との間に掛架されたチェーン115とを有する。図16における符号Tは、チェーン115の弛み側にテンショナレバーGを介して適正な張力を付与し、走行時に生じる振動を抑止するテンショナである。 As shown in FIG. 16, this chain transmission mechanism 110 includes a driving sprocket 111 provided on the crankshaft, two driven sprockets 112 provided on the camshaft, and the driving sprocket 111 and the driven sprocket 112. and a chain 115 suspended between the two. Reference numeral T in FIG. 16 is a tensioner that applies appropriate tension to the slack side of the chain 115 via a tensioner lever G to suppress vibrations that occur during running.

本実施例においては、駆動側スプロケット111及び従動側スプロケット112の各々は、歯底半径を角度位置に応じて円周方向に連続的に増減するように変化させることで形成された位相変動パターンを有し、従動側スプロケット112は、駆動側スプロケット111の位相変動パターンと逆位相の位相変動パターンを有するように構成されている。 In this embodiment, each of the driving side sprocket 111 and the driven side sprocket 112 has a phase fluctuation pattern formed by changing the tooth root radius so that it continuously increases or decreases in the circumferential direction according to the angular position. The driven sprocket 112 is configured to have a phase fluctuation pattern that is opposite in phase to the phase fluctuation pattern of the driving sprocket 111.

駆動側スプロケット111は、図17に示すように、標準歯形の歯底半径(図17において一点鎖線の曲線で示す。)より大きい歯底半径を有する歯底がエンジンの爆発変動が生ずる時の噛み合い位置(図17において破線で示す位置)に位置されないよう形成されている。この実施例では、標準歯形のスプロケットの歯底半径に対しマイナス側でピークを示す歯底ずらし量を有する歯底位置(例えばNo.4,No.10,No.16)がエンジンの爆発変動が生ずる時の噛み合い位置と一致している。
これにより、クランクシャフトの変動に対応したチェーンの張力変動の影響を軽減し、騒音や振動を抑制することが可能となる。図17は、各歯底102の歯底半径の値を共通の原点から放射状に配置したレーダグラフであって、矢印は、駆動側スプロケット111の回転方向を示す。
As shown in FIG. 17, the driving side sprocket 111 has a tooth root radius larger than the tooth root radius of the standard tooth profile (indicated by the dashed-dotted curve in FIG. 17). It is formed so that it is not located at the position (the position indicated by the broken line in FIG. 17). In this example, engine explosion fluctuations occur at tooth bottom positions (for example, No. 4, No. 10, and No. 16) that have a root shift amount that shows a peak on the negative side with respect to the tooth root radius of a sprocket with a standard tooth profile. This corresponds to the position of engagement when it occurs.
This makes it possible to reduce the effects of chain tension fluctuations in response to crankshaft fluctuations, and to suppress noise and vibration. FIG. 17 is a radar graph in which the values of the root radius of each tooth root 102 are arranged radially from a common origin, and the arrow indicates the rotation direction of the drive side sprocket 111.

また、駆動側スプロケット111の位相変動パターンは、カムシャフトの周期的な負荷変動に位相を合わせて形成されていることが好ましい。これにより、主たる騒音や振動の原因となるトルク変動に対する影響を効果的に軽減することが可能となる。 Further, it is preferable that the phase variation pattern of the driving sprocket 111 is formed to match the phase with the periodic load variation of the camshaft. This makes it possible to effectively reduce the influence of torque fluctuations, which are the main cause of noise and vibration.

上記のチェーン伝動機構110においては、負荷トルク変動に対応したチェーン張力変動の影響を軽減することができるので、図18A及び図18Bに示すように、オーバーオール音(図18A及び図18Bにおいて実線で示す曲線A0)、噛み合い音の1次成分の音(図18Aにおいて実線で示す曲線A1)及び噛み合い音の2次成分の音(図18Bにおいて実線で示す曲線A2)を、駆動側スプロケット及び従動側スプロケットとして標準歯形のスプロケットを用いた比較用チェーン伝動機構に比して低減することが可能となると共に噛み合い次数音の分散化を図ることが可能となる。図18A及び図18Bにおいて破線で示す曲線B0は、比較用チェーン伝動機構におけるオーバーオール音、図18Aにおいて破線で示す曲線B1は、比較用チェーン伝動機構における噛み合い音の1次成分の音、図18Bにおいて破線で示す曲線B2は、比較用チェーン伝動機構における噛み合い音の2次成分の音である。 In the chain transmission mechanism 110 described above, the influence of chain tension fluctuations corresponding to load torque fluctuations can be reduced, so as shown in FIGS. 18A and 18B, an overall sound (indicated by a solid line in FIGS. Curve A0), the sound of the first-order component of the meshing sound (curve A1 shown by the solid line in FIG. 18A), and the sound of the second-order component of the meshing sound (curve A2 shown by the solid line in FIG. 18B) from the driving sprocket and the driven sprocket. This makes it possible to reduce the noise compared to a comparative chain transmission mechanism using a sprocket with a standard tooth profile, and also to disperse meshing order noise. Curve B0 shown by a broken line in FIGS. 18A and 18B is the overall sound in the comparison chain transmission mechanism, and curve B1 shown by the broken line in FIG. 18A is the first-order component of meshing sound in the comparison chain transmission mechanism. A curve B2 indicated by a broken line is the second-order component sound of the meshing sound in the comparative chain transmission mechanism.

また、軸間距離の変動を抑制することができるため、図19において実線の曲線αで示すように、チェーン張力を比較用チェーン伝動機構(図19において破線の曲線βで示す。)に比して低減することが可能となる。これにより、スプロケットの歯形の変化が少なくなり、オーバーオール音や噛み合い次数音(特定周波数騒音)の低減効果を長く維持することが可能となる。 In addition, since fluctuations in the distance between the shafts can be suppressed, the chain tension is compared to that of the comparative chain transmission mechanism (indicated by the broken curve β in FIG. 19), as shown by the solid curve α in FIG. 19. This makes it possible to reduce the This reduces changes in the tooth profile of the sprocket, making it possible to maintain the effect of reducing overall noise and meshing order noise (specific frequency noise) for a long time.

以上、本発明の一実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
例えば、スプロケットにおける複数の歯は、互いに同一形状である必要はなく、歯部の形状が異なるものを含むものであってもよい。具体的には例えば、歯の高さ、歯の歯面の形状およびその他の構成が異なるものを含んでいてもよい。
また、上記のチェーン伝動機構においては、駆動側スプロケット及び従動側スプロケットの各々が位相変動パターンを有するように構成されているが、本発明においては、駆動側スプロケット及び従動側スプロケットの少なくとも一つが位相変動パターンを有するように構成されていればよい。例えば、上記のチェーン伝動機構における駆動側スプロケットが標準歯形のスプロケットにより構成されていてもよい。また、2つの従動側スプロケットの各々が、標準歯形のスプロケットにより構成されていても、いずれか一方の従動側スプロケットのみが標準歯形のスプロケットにより構成されていてもよい。
さらにまた、スプロケットに掛け回されるチェーンは、サイレントチェーン、ローラチェーン、ブシュチェーン等いかなるものであってもよく、また、スプロケットの歯と噛み合う構造のものであれば、タイミングベルト等の可撓性伝動部材であってもよい。
Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various design changes may be made without departing from the scope of the present invention as set forth in the claims. is possible.
For example, the plurality of teeth on the sprocket do not need to have the same shape, and may include tooth portions with different shapes. Specifically, for example, the height of the teeth, the shape of the tooth surface of the teeth, and other configurations may be different.
Further, in the above chain transmission mechanism, each of the driving sprocket and the driven sprocket is configured to have a phase variation pattern, but in the present invention, at least one of the driving sprocket and the driven sprocket has a phase variation pattern. It suffices if it is configured to have a variation pattern. For example, the drive side sprocket in the chain transmission mechanism described above may be configured with a standard tooth profile sprocket. Furthermore, each of the two driven sprockets may be configured with a standard tooth profile sprocket, or only one of the driven sprockets may be configured with a standard tooth profile sprocket.
Furthermore, the chain that runs around the sprocket may be of any kind, such as a silent chain, roller chain, bush chain, etc., and as long as it has a structure that meshes with the teeth of the sprocket, it may be a flexible chain such as a timing belt. It may also be a transmission member.

100 ・・・ スプロケット
101 ・・・ 歯
102 ・・・ 歯底
110 ・・・ チェーン伝動機構
111 ・・・ 駆動側スプロケット
112 ・・・ 従動側スプロケット
115 ・・・ チェーン
D ・・・ 標準歯形の歯底円
rs ・・・ 標準歯形の歯底円の半径

100... Sprocket 101... Teeth 102... Tooth bottom 110... Chain transmission mechanism 111... Driving side sprocket 112... Driven side sprocket 115... Chain D... Teeth with standard tooth profile Base circle rs ... Radius of the root circle of standard tooth profile

Claims (10)

チェーンと噛み合う複数の歯が形成されたスプロケットであって、
前記複数の歯は、各歯が等間隔でチェーンと噛み合う位相をゼロとした場合、正側及び負側に位相が変動する波形の位相変動パターンを形成するように配列され、
隣接する歯の間に形成される歯底は、標準歯形の歯底円から半径方向に離れる歯底ずらし量を有したものを含み、
前記歯底ずらし量の最大値は、前記歯のピッチの2~7%の大きさの範囲内で設定され、
前記位相変動パターンは、歯底半径を角度位置に応じて変化させることで形成され、前記位相変動パターンの波形の振幅が、最大振幅Amaxに対し(1/7)Amaxの範囲内で変化するよう設定されていることを特徴とするスプロケット。
A sprocket formed with a plurality of teeth that mesh with a chain,
The plurality of teeth are arranged so as to form a waveform phase fluctuation pattern in which the phase fluctuates to the positive side and the negative side, when the phase at which each tooth meshes with the chain at equal intervals is set to zero,
The tooth root formed between adjacent teeth includes one having a root shift amount that radially moves away from the tooth root circle of the standard tooth profile,
The maximum value of the tooth bottom shift amount is set within a range of 2 to 7% of the pitch of the teeth,
The phase fluctuation pattern is formed by changing the root radius according to the angular position, and the amplitude of the waveform of the phase fluctuation pattern is changed within a range of (1/7) Amax with respect to the maximum amplitude Amax. A sprocket characterized by being set.
前記歯のピッチを一定とし、
前記位相変動パターンは、前記歯の周期が周方向に小から大に連続して変化するように設定され、
前記歯の周期の最小値が2~10の範囲内で設定されると共に、歯の周期の最大値と最小値との差で示される歯の周期変動幅が21以下に設定されていることを特徴とする請求項1に記載のスプロケット。
The pitch of the teeth is constant,
The phase variation pattern is set such that the period of the teeth changes continuously from small to large in the circumferential direction,
The minimum value of the tooth period is set within the range of 2 to 10, and the tooth period fluctuation width indicated by the difference between the maximum value and the minimum value of the tooth period is set to 21 or less. The sprocket according to claim 1, characterized in that:
前記複数の歯は、歯底半径が標準歯形の歯底半径より大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のスプロケット。 The sprocket according to claim 1, wherein the plurality of teeth are formed so that a root radius thereof is larger than a root radius of a standard tooth profile. 前記複数の歯は、周方向に隣り合う歯の中心間距離で示される歯形ピッチが異なるものを含むことを特徴とする請求項1に記載のスプロケット。 2. The sprocket according to claim 1, wherein the plurality of teeth include teeth having different tooth profile pitches indicated by the distance between the centers of circumferentially adjacent teeth. 前記歯形ピッチの、標準歯形の歯形ピッチに対する変動量が、±1%の範囲内の大きさであることを特徴とする請求項4に記載のスプロケット。 The sprocket according to claim 4, wherein the amount of variation of the tooth profile pitch with respect to the tooth profile pitch of the standard tooth profile is within a range of ±1%. 潤滑油を含浸して保持可能なポーラス構造を有する焼結体によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載のスプロケット。 The sprocket according to claim 1, wherein the sprocket is formed of a sintered body having a porous structure capable of impregnating and retaining lubricating oil. クランクシャフトに設けられた駆動側スプロケットと、カムシャフトに設けられた従動側スプロケットと、駆動側スプロケットと従動側スプロケットとの間に掛架されたチェーンとを有するチェーン伝動機構であって、
前記駆動側スプロケット及び前記従動側スプロケットの少なくとも一つが、請求項1に記載されたスプロケットであることを特徴とするチェーン伝動機構。
A chain transmission mechanism having a driving sprocket provided on the crankshaft, a driven sprocket provided on the camshaft, and a chain suspended between the driving sprocket and the driven sprocket,
A chain transmission mechanism, wherein at least one of the driving sprocket and the driven sprocket is the sprocket according to claim 1.
前記駆動側スプロケットが、請求項1に記載されたスプロケットであり、
前記従動側スプロケットは、前記駆動側スプロケットの位相変動パターンと逆位相の位相変動パターンを有するように構成されていることを特徴とする請求項7に記載のチェーン伝動機構。
The drive side sprocket is the sprocket according to claim 1,
8. The chain transmission mechanism according to claim 7, wherein the driven sprocket is configured to have a phase fluctuation pattern that is opposite in phase to the phase fluctuation pattern of the driving sprocket.
前記駆動側スプロケットは、標準歯形の歯底半径より大きい歯底半径を有する歯底がエンジンの爆発変動の生ずる噛み合い位置に位置されないよう形成されていることを特徴とする請求項7に記載のチェーン伝動機構。 8. The chain according to claim 7, wherein the drive side sprocket is formed so that a tooth bottom having a tooth root radius larger than a tooth root radius of a standard tooth profile is not located at a meshing position where an engine explosion fluctuation occurs. Transmission mechanism. 前記駆動側スプロケットの位相変動パターンは、カムシャフトの周期的な負荷変動に位相を合わせて形成されていることを特徴とする請求項7に記載のチェーン伝動機構。 8. The chain transmission mechanism according to claim 7, wherein the phase variation pattern of the driving sprocket is formed in phase with periodic load variation of the camshaft.
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