JP2702959B2 - 駆動スプロケット及び駆動スプロケットとチェーンとの組合せ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は自動車或いは産業上の駆動装置の用途のため
に改良されたにサイレント・タイミングチェーンに関す
る。

（ロ） 従来技術 通常のサイレント・タイミングチェーンは自動車の軸
の間で動力及び運動を伝達するために長い間使用されて
きた。これらのチェーンの大多数は、隣接する歯付きリ
ンクに連結されていて整合された穴を有する歯付きリン
クの列で形成されている。ここで、「列」とは複数の歯
付きリンクをチェーンの幅方向に積層したものをいう。

該歯付きリンクの穴は、該歯付きリンクの列を接続し
かつチェーンが駆動及び被駆動スプロケットの回りを通
過するときチェーンの関節運動を許容するためのピボッ
トピンを受けている。ガイドリンクはチェーンをスプロ
ケット上で横方向に位置決めするためにチェーンの歯付
きリンクの列の外縁に使用されている。歯付きリンクの
列は内側フランクか外側フランクのいずれかでスプロケ
ット歯と係合しかつ接続部は歯付きリンクの列によって
支持される。駆動スプロケットの各歯はチェーンに負荷
を伝達し、スプロケットとの円滑な係合及び静寂な動作
を与える。

ブロック構造を使用したサイレントチェーンが1900年
代の初期に生産された。しかしながら、そのサイレント
チェーンは強度が低いため用途に限界がありかつ前述の
サイレントチェーンによって置き換えられた。これらの
初期のブロックチェーンの係合特性は知られていない
が、多分、通常のサイレントチェーンに存在する歯付き
リンクの列の中に互い違いに挿入された複数の内側のガ
イドリンクを省略することによって、造られている。他
の形式のタイミング駆動チェーンとしては、特に産業用
の用途にはローラチェーンがある。

本発明は、機械式運動伝達機構として作用すると同時
に軸間にトルク及び動力を伝達するように設計された改
良されたサイレント・タイミングチェーン駆動装置に関
する。チェーンは歯付きリンクのグループ又はブロック
を含むブロック形状としてつくられ、その歯付きリンク
は駆動及び被駆動スプロケットと駆動接触するように設
計され、かつその歯付きリンクの両側にある対の外側ガ
イドリンクと交互に連結されかつ外側ガイドリンクと側
面が接している。従来技術において通常見られるような
上記複数の内側のガイドリンクは省略され、その結果、
チェーンは少ない構成要素でつくられていて重量が少な
くなりかつ製造コストが低くなる。

（ハ） 発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、スプロケットの円周方向に互い違い
になっている二つのフランク形状を有する偶数のスプロ
ケット歯が設けられた新規なサイレント・タイミングチ
ェーン用スプロケットを提供することである。本発明の
他の目的は、最も簡単で、効率が良く、経済的でかつ組
立て及び運転が簡単な構造を提供することである。

（ニ） 課題を解決するための手段 本願の一つの発明は、ピボット装置により共に関節接
続されかつガイドリンクの間に連結されたリンクの列を
有するサイレント・タイミングチェーンと共に使用する
ための駆動スプロケットであって、偶数のスプロケット
歯を有する本体を備え、真っすぐにされたフランクを有
する一つ置きの歯がインボリュートの曲がったフランク
を有する歯と互い違いになって構成されている。

本願の他の発明は、偶数の等しく隔てられたスプロケ
ット歯を有し、真っすぐにされたフランクを有する第１
の組の歯がインボリュートの曲がったフランクを有する
第２の組の歯と互い違いになっている駆動スプロケット
と、チェーンの両側に配置されたガイドリンクと互い違
いになっている密に積層されてなる歯付きリンクの列を
含むサイレント・タイミング駆動チェーンとの組合せに
おいて、前記歯付きリンク及びガイドリンクが隔てられ
た穴を有し、ガイドリンク及び隣接する歯付きリンクの
列の穴が整合されてチェーンを関節接続するためのピボ
ット装置を受け、前記歯付きリンクの列が先行及び後続
のリンク歯を有するブロックを形成し、各歯が突出する
先端に続く外側フランク及び内側フランクを有し、前記
真っすぐにされたスプロケット歯が先行のリンク歯の内
側フランクと係合しかつインボリュートの曲がったフラ
ンクが後続のリンク歯の外側フランクと係合するように
構成されている。

（ホ） 作用 リンクの形状とスプロケット歯の形状はブロック構造
を有するチェーンに使用するように設計されかつ従来の
サイレントチェーンで使用されているような互い違いに
配置された複数の内側のガイドリンクがないのを補って
いる。スプロケット歯の総ては負荷をチェーンに伝達す
るように作用し、かつチェーンの各接続部はスプロケッ
トの中心から正しい半径方向位置で支持される。従っ
て、複数の歯付きリンクと内側の複数のガイドリンクを
互い違いに配置した型式の従来のサイレントチェーンと
同様に動作が静寂となる。

（ヘ） 実施例 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。

第１図及び第２図において自動車エンジンのカム軸を
駆動するのに使用されるサイレント・タイミング駆動チ
ェーン10が示され、そこにおいて、チェーンは、丸いピ
ボットピン又は他の適当なピボット装置によって接続さ
れていて、チェーンの両側に配置された従来の形式の外
側のガイドリンク13と、該ガイドリンク13と互い違いに
なっている密に積層された歯付きリンク12（以下内側リ
ンクと呼ぶ、第３図）の列すなわちブロック11から成っ
ている。各ガイドリンク13は、第１図にも示されるよう
に、スプロケット（第４図、第５図及び第６図参照）に
関するチェーンの横方向移動を阻止するためにのみ使用
されているので、歯の形状は有しないが、ピボットピン
14を受ける隔てられた穴15が設けられている。そのピン
は穴15内にプレス嵌めされ或いは各端において16で潰さ
れてリンクを共に保持するように穴を通して突出され
る。

ブロックの各内側リンク12は、第３図に示されるよう
に、ピボットピン14を受ける一対の隔てられた穴22及び
22′を有するリンク本体21と、リンク本体から突出して
いる一対の歯23及び23′から成る逆向きの（inverted）
歯の付いたリンクから成っている。各歯はほぼ真っすぐ
な外側フランク24又は24′と、丸くなった先端26又は2
6′で終わっている曲がった内側フランク25又は25′と
を有している。歯23、23′の内側フランク25、25′は、
フランク25の中心Ｒのようなリンクの輪郭の外側に配置
された中心を有する半径ｒの曲線によって形成されてい
る。内側フランク25、25′は穴22、22′の中心を通る線
の上に中心を有する半径の曲線によって形成された股27
で終わっている。ほぼ直線のように示されているが、外
側フランクはリンクの輪郭の外側に中心を有する半径の
曲線によって形成される僅かにまがった縁でもよい。

第７図に示されるように、駆動スプロケットはスプロ
ケットの周囲に等しく隔てられた複数の互い違いになっ
た歯の輪郭32、35、32′、35′、32″等を有している。
歯32、32′の輪郭はスプロケット31から半径方向外方に
収束する僅かに丸くなった端部で終わっているほぼ直線
状の２つのフランク33を備えている。歯35、35′につい
ては、歯の輪郭は僅かに丸くなった端部37で終わってい
るインボリュートの曲がったフランク36を備えている。
これらの互い違いになった歯は先行及び後続の内側リン
クの歯のフランクと係合する。

第４図ないし第６図において、駆動スプロケット31
は、ブロック型チェーン10と漸進的に係合するように示
されている。第４図において、チェーン10は矢印Ａの方
向に右に動いて水平線すなわちチェーンピッチ線でスプ
ロケット31と係合する。「上部死点38」においてスプロ
ケット歯35の両側に位置する二つのピン14、14′があ
り、その点においてチェーンのピッチ線41はスプロケッ
トの弦のピッチ円（すなわち、チェーンがスプロケット
を包むときに形成される弦43に接する円）に接する。ス
プロケットが時計回り方向に回転すると、スプロケット
歯35の右側のピン14は、スプロケットのピッチ円（すな
わち、チェーンがスプロケット31に巻かれるときチェー
ンのピン14、14′の中心を通るピッチ円）42上にある。
次にピン14′がスプロケットのピッチ円42に沿って移動
することにより垂直方向にも移動して最大値（即ち「上
部死点38」の位置）に至る。このときピン14′は２つの
スプロケット歯35、32′によって挟まれた状態になる。
スプロケットが時計回り方向に回転し続けると、このピ
ン14′はスプロケット歯32′が「上部死点38」の位置に
至るまでスプロケットのピッチ円42に沿って移動する。
ピン14′はスプロケット歯35の左手位置にありチェーン
の直進状態におけるピンの中心を通る水平ピッチ線41が
上記弦43に接する円に再び接する状態になる（第６
図）。

スプロケット歯31との内側リンク12に係合を考える
と、第１の内側リンク12はスプロケットが矢印Ａの方向
に回転するとき隣接するスプロケット歯32及び35とほぼ
完全に係合する。次に続く歯32′は、そのフランクすな
わち縁33が最初内側リンク12′に対するリンク歯23の内
側フランク25と係合し、他方のリンク歯23′がスプロケ
ット歯35′から隔てられる。スプロケット歯32′と内側
リンク12′との係合は内側フランクの下部分Ｂにおいて
である（第４図）。

スプロケットの回転が続くと、スプロケット歯32′の
フランク33と内側リンク12′の内側フランク25との接触
点は、接触区域Ｂから上方の接触区域Ｃまで内側フラン
ク25上を動き、かつ後続するスプロケット歯35′の曲が
ったフランク36が内側リンク12′の外側フランク24′に
近づく（第５図）。

スプロケット31が矢印Ａの方向に更に回転し続ける
と、スプロケット歯32′のフランク33はリンク歯23の内
側フランク25の区域Ｃと接触し続け、そこにおいて、ス
プロケット歯とリンク歯23が完全に係合する（第６
図）。また、スプロケット歯35′のフランク36は接触区
域Ｄでリンク歯23′の外側フランク24′と接触する。こ
のスプロケット歯35′のフランク36とリンク歯23′の外
側フランク24′の接触点は接触区域Ｅ（第６図で内側リ
ンク12に対して示されている）まで当該外側フランク2
4′上を動く。また、次の内側リンク12″の先行する歯
は近接して次に続くスプロケット歯32″と係合する。チ
ェーンがスプロケットに巻かれると、内側リンクがスプ
ロケットから離れはじめるまで及び被駆動スプロケット
（図示せず）に向かって移動するまで十分に係合し続け
る。被駆動スプロケットは、チェーンが被駆動スプロケ
ットを離れかつ矢印Ａの方向に進みかつ駆動スプロケッ
トへ導かれる引張り状態になるような態様で、チェーン
によって駆動される。被駆動スプロケットの他の側では
スプロケットは緩み状態にあるチェーンに対して駆動体
として作用する。

第４図、第５図及び第６図に示されるように、ピボッ
トピン14及び内側リンクの穴22、22′の中心を通って伸
びるチェーンのピッチ線41は、内側リンクがスプロケッ
ト歯と係合し始める僅かに前又はそのときのいずれかに
スプロケットのピッチ円42を横切り、かつチェーンに張
力が加えられている限り内側リンクとスプロケット歯と
の接触がスプロケット上で保たれる。各スプロケット歯
はスプロケットの強さに対応した負荷を支える。チェー
ンには歯付きリンクの列に互い違いに挿入された複数の
内側のガイドリンクが無いのに、チェーンとスプロケッ
トとの間で円滑な係合が行われる。チェーンがスプロケ
ットを巻くと各接続部はスプロケットの中心からの正し
い半径方向位置で支持される。チェーンの構造はより経
済的でかつチェーンは静寂に動作する。

チェーンリンクの曲がったフランク及び真っすぐなフ
ランクを逆にし、並びに内側リンクの真っすぐな内側フ
ランクがインボリュート形状のスプロケット歯と係合
し、かつ内側リンクの曲がった外側フランクが真っすぐ
な形状のスプロケット歯と係合するようにスプロケット
の歯とチェーンの歯とを形成することによって、同じ効
果を奏することが可能である。

（ト） 効果 本発明のチェーンは係合過程全体を通して生ずるロー
リング及び滑り作用の組み合わせを許し騒音及び摩耗を
最小限にする。また通常のサイレントチェーンと同様に
動作が静寂になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を利用したサイレント・タイミング駆動
チェーンの一部の側面図、第２図は第１図のチェーンの
上面図、第３図はチェーンの内側リンクの側面図、第４
図ないし第６図はスプロケット歯と係合する一連のチェ
ーンの内側リンクの側面図、第７図は本発明の新規なス
プロケットの部分側面図であって、スプロケット歯の輪
郭を示す図である。 10:サイレント・タイミング駆動チェーン 11:ブロック 12:内側リンク 13:ガイドリンク 14、14′：ピボットピン 15、15′、22、22′：穴 23、23′：リンク歯 24、24′：外側フランク 25、25′：内側フランク 31:スプロケット 36:フランク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−24203（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−147333（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−96835（ＪＰ，Ｕ) 米国特許3377875（ＵＳ，Ａ) 米国特許3495468（ＵＳ，Ａ) 米国特許3298406（ＵＳ，Ａ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ピボット装置（14）により共に関節接続さ
   れかつガイドリンク（13）の間に連結されたリンク（1
   2）の列を有するサイレント・タイミングチェーン（1
   0）と共に使用するための駆動スプロケット（31）であ
   って、偶数のスプロケット歯（32、35、32′、35′）を
   有する本体を備え、真っすぐにされたフランク（33）を
   有する一つ置きの歯（32、32′、32″）がイン−ボリュ
   ートの曲がったフランク（36）を有する歯（35、35′）
   と互い違いになっている駆動スプロケット。
2. 【請求項２】ピボット装置（14）によって共に関節接続
   されていてチェーンの両側に配置された対のガイドリン
   ク（13）と互い違いになっている密に積層された歯付き
   リンク（12）のブロック（11）を有するブロック型のサ
   イレント・タイミングチェーンと共に使用するための駆
   動スプロケット（31）において、偶数のスプロケット歯
   （32、35、32′、35′）を有する本体を備え、真っすぐ
   にされたフランク（33）を有する一つ置きの歯（32、3
   2′、32″）がインボリュートの曲がったフランク（3
   6）を有する歯（35、35′）と互い違いになっている駆
   動スプロケット。
3. 【請求項３】一組の歯（32、32′）が一つの歯付きリン
   クの歯（23）の内側フランク（25）と噛み合いかつ他の
   組の歯（35、35′）が他の歯付きリンクの歯（23′）の
   外側フランク（24′）と噛み合う請求項２に記載の駆動
   スプロケット。
4. 【請求項４】スプロケット（31）と係合する前記ブロッ
   ク型チェーン（10）が先行及び後続の歯（23、23′）を
   有する歯付きリンク（12）のブロックを備え、前記ブロ
   ックが対のガイドリンク（13、13′）によって隔てら
   れ、前記スプロケット歯（32、32′）が先行の歯付きリ
   ンクの歯（23）のフランクと係合する真っすぐになった
   フランク（33）を有する請求項２に記載の駆動スプロケ
   ット。
5. 【請求項５】前記スプロケット歯（35、35′）が後続の
   歯付きリンクの歯（23′）の外側フランク（24′）と係
   合するインボリュートの曲がったフランク（36）を有し
   ている請求項４に記載の駆動スプロケット。
6. 【請求項６】偶数の等しく隔てられたスプロケット歯
   （32、35、32′、35′）を有し、真っすぐにされたフラ
   ンクを有する第１の組の歯（32、32′）がインポリュー
   トの曲がったフランク（36）を有する第２の組の歯（3
   5、35′）と互い違いになっている駆動スプロケット（3
   1）と、チェーンの両側に配置された対のガイドリンク
   （13）と互い違いに連結されていて密に積層されてなる
   歯付きリンク（12）の列を含むサイレント・タイミング
   チェーン（10）との組合せにおいて、 前記歯付きリンク及びガイドリンクが隔てられた穴（1
   5）を有し、ガイドリンク及び隣接する歯付きリンクの
   列の穴が整合されてチェーンを関節接続するためのピボ
   ット装置（14）を受け、前記歯付きリンク（12）の列が
   先行及び後続のリンクの歯（23、23′）を有するブロッ
   ク（11）を形成し、各リンクの歯（23、23′）が突出す
   る先端（26、26′）に続く外側フランク（24又は24′）
   及び内側フランク（25又は25′）を有し、前記真っすぐ
   にされたスプロケット歯（32、32′）が先行のリンクの
   歯（23）の内側フランク（25）と係合しかつインボリュ
   ートの曲がったフランク（36）が後続のリンクの歯（2
   3′）の外側フランク（24′）と係合する駆動スプロケ
   ットとサイレントタイミング駆動チェーンとの組合せ。
7. 【請求項７】スプロケット歯（32、35）と歯付きリンク
   の歯（23、23′）との初期の係合が前記リンクの歯のフ
   ランク（24、25）の下部分（Ｂ）において行われ、前記
   係合が完全な係合になるまで前記リンクの歯のフランク
   を徐々に滑り昇る請求項６に記載の駆動スプロケットと
   サイレント・タイミングチェーンとの組合せ。
8. 【請求項８】偶数の等しく隔てられたスプロケット歯
   （32、35、32′、35′）を有し、真っすぐにされたフラ
   ンク（33）を有する第１の組の歯（32、32′）がインボ
   リュートの曲がったフランク（36）を有する第２の組の
   歯（35、35′）と互い違いになっている駆動スプロケッ
   ト（31）と、 隔てられた穴（15）を有する歯付きリンクの列、関節接
   続装置（14）を受けるように整合された穴を有する隣接
   する歯付きリンクの列及び前記歯付きリンク（12）の列
   と交互に配置されていてチェーンの両側に配置された対
   のガイドリンク（13）を備えたサイレント・タイミング
   駆動チェーン（10）との組合せであって、 スプロケットの前記真っすぐにされた第１の組の歯（3
   2、32′）が歯付きリンクの一つの歯（23）と係合し、
   前記インポリュートの曲がったフランク（35、35′）が
   歯付きリンクの他の歯（23′）と係合する駆動スプロケ
   ットとサイレントタイミング駆動チェーンとの組合せ。