JP3226038B2 - 低騒音型サイレントチェーン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のタイミン
グチェーン伝動装置、産業機械のチェーン伝動装置など
に用いられるサイレントチェーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車のエンジンのクランクシャ
フトとカムシャフト間の動力伝達等に広く用いられてい
るサイレントチェーンは、スプロケットの歯面と噛み合
う二股状の一対のリンク歯が形成された多数のリンクプ
レートで指組み状に編成され、これらのリンクプレート
に形成された一対のリンク歯の内側噛み合い面がチェー
ン伸張状態でチェーン幅方向に重なり合うリンク歯の外
側噛み合い面より僅かに膨出しており、スプロケットの
歯面に対して前記リンク歯の内側噛み合い面から噛み合
い始めて外側噛み合い面で着座するように噛み合うこと
によって、伝動騒音の少ない動力伝達が行なわれるよう
になっている。

【０００３】例えば、特公平２−１９３３９号公報に記
載されているサイレントチェーンは、スプロケットへの
噛み合い開始時に或いはスプロケットから離れる時にリ
ンク歯がスプロケットの歯面と滑り接触するような円弧
状の内側噛み合い面をリンク歯に形成することによっ
て、リンク歯の内側噛み合い面とスプロケットとの衝突
音の発生を防止している。

【０００４】また、特開平８−７４９４０号公報に記載
されているサイレントチェーンは、チェーンピッチの２
倍以上に相当する曲率半径からなる円弧状の内側噛み合
い面をリンク歯に形成することによって、噛み合い時に
内側噛み合い面をスプロケットの歯面と干渉させてチェ
ーンの上下動を抑制し、低騒音化を図っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うな従来のサイレントチェーンは、スプロケットへの噛
み合い開始時に生じる内側噛み合い面の噛み合い音を低
減しているものの、その後のスプロケットに対するリン
クプレートの噛み合い状態が内側噛み合い面から外側噛
み合い面に不連続に誘導されるため、外側噛み合い面が
噛み合って着座する際に新たな噛み合い音が生じるとい
う問題があった。

【０００６】また、上述したような従来のサイレントチ
ェーンに形成された内側噛み合い面の円弧形状では、チ
ェーン張力負荷状態の動力伝達時にチェーンの上下動に
伴う弾性伸びが発生し、この弾性伸びがスラックサイド
と称するチェーン戻り側でチェーンを弛緩させて弦振動
させる。そして、このチェーンの弦振動に起因する新た
なチェーン振動音が生じるため、動力伝達時にオーバー
オール値として測定される全体騒音を増加させるばかり
でなく、スラックサイドの終端に位置する従動側スプロ
ケットとの噛み合い位置が不安定になるという問題があ
った。

【０００７】そこで、本発明の目的は、スプロケットと
の噛み合い時にリンク歯の内側噛み合い面から外側噛み
合い面に連続して円滑に噛み合うことができ、外側噛み
合い面の噛み合い音を抑制してチェーン全体の騒音レベ
ルを低減することができる低騒音型サイレントチェーン
を提供することである。

【０００８】本発明の他の目的は、動力伝達時における
チェーンの振動音を抑制してチェーン全体の騒音レベル
を低減することができる低騒音型サイレントチェーンを
提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本請求項１記載の発明で
ある低騒音型サイレントチェーンは、一対のリンク歯が
二股状に形成された多数のリンクプレートを連結ピンで
指組み状に連結し、前記リンク歯の内側噛み合い面がチ
ェーン伸張状態でチェーン幅方向に重なり合うリンク歯
の外側噛み合い面より僅かに膨出しており、スプロケッ
トの歯面に対して前記リンク歯の内側噛み合い面から噛
み合い始めて外側噛み合い面で着座するように噛み合う
低騒音型サイレントチェーンにおいて、前記内側噛み合
い面が少なくともリンク歯の歯先側に配置した円弧状噛
み合い開始領域と歯元側に配置した円弧状噛み合い誘導
領域とで構成されているとともに、前記円弧状噛み合い
誘導領域の曲率半径と円弧長が円弧状噛み合い開始領域
の曲率半径と円弧長より大きく設定されていることによ
って、前記課題を解決した。

【００１０】また、本請求項２記載の発明である低騒音
型サイレントチェーンは、本請求項１記載の発明に加え
て、円弧状噛み合い開始領域の曲率半径と円弧長がチェ
ーン長手方向におけるリンクプレート相互間で不均一に
設定されていることによって、前記課題をさらに解決し
た。

【００１１】ここで、本発明における内側噛み合い面
は、スプロケットの歯面に対して円弧状噛み合い開始領
域から円弧状噛み合い誘導領域まで円滑に摺接して噛み
合うことができる歯面形状であれば、円弧状噛み合い開
始領域と円弧状噛み合い誘導領域とを必ずしも隣接配置
した歯面形状にする必要はなく、他の円弧状領域や直線
状領域を介在させて配置した歯面形状にしても良い。

【００１２】さらに、本発明の低騒音型サイレントチェ
ーンにおいてリンクプレートの円弧状噛み合い誘導領域
とスプロケットの歯面との間に形成される着座時のクリ
アランスについては、内側噛み合い面の円弧状噛み合い
誘導領域から先行するリンクプレートの外側噛み合い面
に円滑に誘導されて間断無く噛み合うために、使用最大
歯数を備えたスプロケットにおいて略ゼロとなる程度ま
で許容することができる。

【００１３】一方、本発明の低騒音型サイレントチェー
ンに噛み合うスプロケットの歯は、インボリュート歯を
対象にしているが、本発明におけるリンク歯と円滑に噛
み合う歯面形状であれば、インボリュート歯以外の如何
なる歯面形状であっても差し支えない。

【００１４】

【作用】本発明の低騒音型サイレントチェーンは、スプ
ロケットと噛み合う場合、先ず、スプロケットの歯面に
対してリンクプレートのチェーン進行側に形成されたリ
ンク歯の内側噛み合い面が当接して噛み合うことにな
り、このリンク歯の内側噛み合い面における噛み合い動
作は、内側噛み合い面が少なくともリンク歯の歯先側に
配置した円弧状噛み合い開始領域と歯元側に配置した円
弧状噛み合い誘導領域とで構成されていることによっ
て、スプロケットの歯面が円弧状噛み合い開始領域と噛
み合い始めて円弧状噛み合い誘導領域へと連続的に摺接
していく。

【００１５】ここで、本発明の低騒音型サイレントチェ
ーンは、円弧状噛み合い誘導領域の円弧長が円弧状噛み
合い開始領域の円弧長より大きく設定されていることに
よって、円弧状噛み合い誘導領域が円弧状噛み合い開始
領域よりもスプロケットの歯面との摺接時間を長く確保
することができ、しかも、円弧状噛み合い誘導領域の曲
率半径が円弧状噛み合い開始領域の曲率半径より大きく
設定されていることによって、円弧状噛み合い誘導領域
が円弧状噛み合い開始領域よりスプロケットの歯面に対
する摺接角度を小さくすることができるので、この円弧
状噛み合い誘導領域を摺接させているリンクプレートが
連結ピンを中心としながらスプロケットに対して緩やか
に傾動しながら巻き込まれていく間に、このリンクプレ
ートと重なり合って後続するリンクプレートの円弧状噛
み合い開始領域がスプロケットに対して緩やかに当接を
開始する、所謂、チェーン長手方向に重なり合うリンク
プレートのそれぞれの内側噛み合い面がスプロケットの
隣り合うそれぞれの歯面に対して同時に接触するように
誘導される同時接触誘導作用を奏する。

【００１６】また、本発明の低騒音型サイレントチェー
ンは、円弧状噛み合い誘導領域の円弧長が円弧状噛み合
い開始領域の円弧長より大きく設定されていることによ
って、円弧状噛み合い誘導領域がスプロケットの歯面と
摺接して緩やかに離脱していく間に、この円弧状噛み合
い誘導領域のリンクプレートに重なり合って先行するリ
ンクプレートが連結ピンを中心に回動してスプロケット
に巻き込まれていくとともにその外側噛み合い面がスプ
ロケットに噛み合いながら着座していくので、この内側
噛み合い面の円弧状噛み合い誘導領域がスプロケットの
同じ歯面に対して先行するリンクプレートの外側噛み合
い面と少なくとも瞬間的な同時接触を生じた後にスプロ
ケットの歯面から離脱する、所謂、内側噛み合い面と外
側噛み合い面との間の連続噛み合い誘導作用を奏する。

【００１７】このようにして、本発明の低騒音型サイレ
ントチェーンは、同時接触誘導作用と連続噛み合い誘導
作用を奏する円弧状噛み合い誘導領域を形成したことに
よって、それぞれのリンクプレートがスプロケットの歯
面に順次着座して噛み合い、動力を伝達していく。

【００１８】加えて、本発明の低騒音型サイレントチェ
ーンは、内側噛み合い面の歯先側に配置した円弧状噛み
合い開始領域が外側噛み合い面より僅かに膨出している
ことによって、噛み合い開始時にスプロケットの歯面に
乗り上げるように当接して噛み合いラインをスプロケッ
ト歯先側に持ち上げてチェーン張力を増加させるので、
スラックサイドと称するチェーン戻り側で生じたチェー
ンの弛緩を解消してチェーンの弦振動を抑制する、所
謂、チェーン振動抑制作用を奏する。

【００１９】さらに、本発明の低騒音型サイレントチェ
ーンは、円弧状噛み合い開始領域の曲率半径と円弧長が
チェーン長手方向におけるリンクプレートの相互間で不
均一に設定されていることによって、円弧状噛み合い開
始領域の噛み合いタイミングをチェーン長手方向におけ
るリンクプレートの相互間で異ならせることができるの
で、周期的な噛み合い変動の抑制作用を奏する。

【００２０】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例であ
る低騒音型サイレントチェーンを詳細に説明する。

【００２１】図１は、本実施例の低騒音型サイレントチ
ェーンがスプロケットＳに噛合う状態を示す正面図であ
り、図２は、本実施例である低騒音型サイレントチェー
ンに用いたリンクプレート１０の外形を示す正面図であ
り、図３乃至図４は、図２に示したリンクプレート１０
の変形例を示す正面図である。

【００２２】まず、図１に示すような本実施例の低騒音
型サイレントチェーンは、一対のリンク歯１０ａが二股
状に形成された多数のリンクプレート１０，２０，３
０，・・・をチェーン長手方向およびチェーン幅方向に
連結ピン１３，２３，３３，・・・で指組み状に連結し
たものである。

【００２３】なお、図１において、スプロケットＳの側
方へのチェーン脱落防止などのためにチェーン幅方向の
両側に編成されているガイドプレートは、多数のリンク
プレート１０，２０，３０，・・・がスプロケットＳの
歯面Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・に対して噛み合う状態を
明示するために省略している。

【００２４】また、本実施例の低騒音型サイレントチェ
ーンは、連結ピン１３，２３，３３，・・・として丸ピ
ンを採用しているが一対のロッカージョイントピンを採
用してもよく、一方、本実施例の低騒音型サイレントチ
ェーンに噛み合うスプロケットＳの歯面形状として、イ
ンボリュート歯を採用している。

【００２５】そこで、本実施例である低騒音型サイレン
トチェーンに用いたリンクプレートは、前記リンク歯１
０ａの内側噛み合い面１１が図２に示すようなリンク歯
１０ａの歯先側に配置した円弧状噛み合い開始領域１１
ａと歯元側に配置した円弧状噛み合い誘導領域１１ｂと
で構成されているとともに、記円弧状噛み合い誘導領域
１１ｂの曲率半径Ｒｂと円弧長Ｌｂが円弧状噛み合い開
始領域１１ａの曲率半径Ｒａと円弧長Ｌａより大きく設
定されている。

【００２６】したがって、前記リンクプレート１０の形
成されたリンク歯１０ａの内側噛み合い面１１は、チェ
ーン伸張状態においてチェーン幅方向に重なり合うリン
ク歯２０ａの外側噛み合い面２２より僅かに膨出してい
る。

【００２７】また、前述した内側噛み合い面１１は、ス
プロケットＳの歯面に対して円弧状噛み合い開始領域１
１ａから円弧状噛み合い誘導領域１１ｂまで円滑に摺接
して噛み合うことができる歯面形状であれば、図２に示
すような円弧状噛み合い開始領域１１ａと円弧状噛み合
い誘導領域１１ｂとを必ずしも隣接配置した歯面形状に
する必要はなく、図３に示すような他の円弧状領域１１
ｃを介在させて配置した歯面形状や図４に示すような直
線状領域１１ｄを介在させて配置した歯面形状にしても
良い。

【００２８】さらに、本実施例の低騒音型サイレントチ
ェーンでは、円弧状噛み合い開始領域１１ａの曲率半径
Ｒａと円弧長Ｌａがチェーン長手方向におけるリンクプ
レート１０，２０，３０，・・・の相互間で不均一に設
定されていることによって、円弧状噛み合い開始領域１
１ａの噛み合いタイミングをチェーン長手方向における
リンクプレート１０，２０，３０，・・・の相互間で異
ならせることができるので、周期的な噛み合い変動を抑
制することができる。

【００２９】次に、図１および図５を参照しながら、本
実施例の低騒音型サイレントチェーンにおける一連の噛
み合い過程をリンクプレート３０の経時変化に基づいて
説明する。ここで、図５は、図１に示す（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）のそれぞれの要部拡大図であって、
（Ａ）はリンクプレート３０の円弧状噛み合い開始領域
３１ａが摺接している状態を示す図であり、（Ｂ）はリ
ンクプレート２０の円弧状噛み合い誘導領域２１ｂが摺
接している状態を示す図であり、（Ｃ）はリンクプレー
ト１０の外側噛み合い面１２が着座している状態を示す
図である。

【００３０】先ず、図５の（Ａ）に示すように、スプロ
ケットＳの歯Ｔ３は、リンクプレート３０のチェーン進
行側に形成されたリンク歯３０ａの内側噛み合い面３
１、すなわち、円弧状噛み合い開始領域３１ａに当接し
ながら噛み合い始める。

【００３１】次に、スプロケットＳの歯Ｔ３は、この円
弧状噛み合い開始領域３１ａと噛み合いながら一歯分回
動する間に円弧状噛み合い開始領域３１ａから円弧状噛
み合い誘導領域３１ｂへ連続的に噛み合い移行して、図
５の（Ｂ）と同様な噛み合い状態になっていく。このと
き、円弧状噛み合い誘導領域３１ｂを摺接させているリ
ンクプレート３０が連結ピン３３を中心として緩やかに
傾動しながらスプロケットＳに巻き込まれていく間に、
このリンクプレート３０と重なり合って後続するリンク
プレート４０の円弧状噛み合い開始領域４１ａが図５の
（Ａ）に示すようにスプロケットＳの歯Ｔ４に対して緩
やかに噛み合い始めるようになる。すなわち、スプロケ
ットＳの歯Ｔ３、歯Ｔ４は、本実施例の低騒音型サイレ
ントチェーンにおけるチェーン長手方向に重なり合うリ
ンクプレート３０，４０のそれぞれの内側噛み合い面３
１，４１が同時に接触するように誘導していく。

【００３２】そして、スプロケットＳが一歯分回動しな
がら前記円弧状噛み合い誘導領域３１ｂのリンクプレー
ト３０に重なり合って先行するリンクプレート２０を連
結ピン３３を中心に回動してスプロケットＳに巻き込ん
でいく間に、この円弧状噛み合い誘導領域３１ｂがスプ
ロケットＳの同じ歯Ｔ３に対して先行するリンクプレー
ト２０の外側噛み合い面２２と少なくとも瞬間的な同時
接触を生じた後スプロケットＳの歯面Ｔ３から緩やかに
離脱していく。したがって、この先行するリンクプレー
ト２０の外側噛み合い面２２がリンクプレート３０の円
弧状噛み合い誘導領域３１ｂに代わってスプロケットＳ
の歯Ｔ３に対して落差なく噛み合うことができる。

【００３３】以上のようにして、本実施例の低騒音型サ
イレントチェーンは、それぞれのリンクプレート１０，
２０，３０，・・・がスプロケットＳの歯Ｔ１，Ｔ２，
Ｔ３，・・・に順次着座して噛み合って動力を伝達する
ことができる。

【００３４】図６は、サイレントチェーンにおけるリン
クプレートの噛み合いタイミング、すなわち、サイレン
トチェーンのチェーン長手方向に重なり合う３つのリン
クプレートに注目して、スプロケットがそれぞれのリン
クプレートにおける内側噛み合い面から外側噛み合い面
に噛み合っていく場合の時系列的な接触状況を示したも
のであって、（Ａ）は本実施例の低騒音型サイレントチ
ェーンの場合であり、（Ｂ）は従来のような内側噛み合
い面で接触し始めて外側噛み合い面で着座する二段階当
たりのサイレントチェーンの場合である。なお、図６に
おいて、点線で囲まれた領域はそれぞれのリンクプレー
トにおける内側噛み合い面の接触状態を示し、実線で囲
まれた領域はそれぞれのリンクプレートにおける外側噛
み合い面の接触状態を示しており、符号ｔは、内側噛み
合い面の接触状態から外側噛み合い面の接触状態までの
非接触時間である。

【００３５】この図から明らかなように、本実施例の低
騒音型サイレントチェーンは、リンクプレート３０に形
成された内側噛み合い面３１の円弧状噛み合い誘導領域
３１ｂに代わってリンクプレート２０の外側噛み合い面
２２が従来のような非接触時間ｔを発生させることな
く、すなわち、間断無く噛み合うとともに落差無く着座
することができるので、外側噛み合い面２２によって噛
み合い騒音が発生することは無い。

【００３６】また、本実施例の低騒音型サイレントチェ
ーンは、図１および図７に示すように、噛み合い開始時
に従動側スプロケットＳの歯Ｔに乗り上げるように当接
しながら噛み合いラインをスプロケット歯先側にチェー
ン持ち上げ分ｈだけ持ち上げてチェーン張力を増加させ
るので、スラックサイドと称するチェーン戻り側で生じ
たチェーンの弛緩を解消してチェーンの弦振動を抑制す
ることができる。なお、図８にチェーン張架状態を示す
従来のサイレントチェーンでは、チェーン戻り側でチェ
ーンの弛緩を生じてチェーンに弦振動が発生している。

【００３７】以上のとおり、本実施例の低騒音型サイレ
ントチェーンは、例えば、スプロケットＳとの噛み合い
時にリンク歯３０ａの内側噛み合い面３１から外側噛み
合い面２２に連続して円滑に噛み合うことができるよう
に、外側噛み合い面１２，２２，３２，・・・の噛み合
い音とチェーン全体の振動音を抑制して全体音を低減す
ることができ、その効果は甚大である。

【００３８】

【発明の効果】本発明の低騒音型サイレントチェーン
は、本発明の特有のチェーン構造を備えていることによ
って、以下のような効果を奏することができる。すなわ
ち、本請求項１に記載された発明では、円弧状噛み合い
誘導領域の曲率半径と円弧長が円弧状噛み合い開始領域
の曲率半径と円弧長より大きく設定されていることによ
って、チェーン長手方向に重なり合う複数のリンクプレ
ートの内側噛み合い面がスプロケットに対して同時に接
触するように誘導されるので、噛み合い開始時に内側噛
み合い面の噛み合い衝撃力が緩和されると同時にその衝
撃音がチェーン長手方向に重なり合って先行するリンク
プレートの内側噛み合い面に分散されて動力伝達時の噛
み合い騒音レベルを全体的に低減することができる。

【００３９】また、本請求項１に記載された発明では、
内側噛み合い面から外側噛み合い面へ間断無く連続して
噛み合い誘導するので、従来のサイレントチェーンにお
いて生じたような外側噛み合い面の噛み合い音を抑制す
ることができるとともにその円滑な着座と噛み合いを達
成することができる。

【００４０】そして、本請求項１に記載された発明で
は、内側噛み合い面の円弧状噛み合い開始領域が重なり
合う外側噛み合い面より僅かに膨出していることによっ
て、スラックサイドにおいてチェーンの弦振動に伴う振
動音を抑制することができるので、動力伝達時における
全体騒音をさらに低減することができる。

【００４１】さらに、本請求項２に記載された発明で
は、噛み合い開始用円弧部の曲率半径と円弧長がチェー
ン長手方向におけるリンクプレート相互間で不均一に設
定されていることによって、噛み合い開始用円弧部の噛
み合いタイミングをチェーン長手方向におけるリンクプ
レートの相互間で異ならせて周期的な噛み合い変動を抑
制することができるので、噛み合い時の周期音を低減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例である低騒音型サイレント
チェーンがスプロケットに噛合う状態を示す正面図。

【図２】 本発明の一実施例である低騒音型サイレント
チェーンに用いたリンクプレートの外形を示す正面図。

【図３】 図２に示したリンクプレートの変形例を示す
正面図。

【図４】 図２に示したリンクプレートの変形例を示す
正面図。

【図５】 図１の要部拡大図であって、（Ａ）は円弧状
噛み合い開始領域が摺接している状態を示す図、（Ｂ）
は円弧状噛み合い誘導領域が摺接している状態を示す
図、（Ｃ）は外側噛み合い面が着座している状態を示す
図。

【図６】 サイレンチェーンの噛み合いタイミングを
示す図。

【図７】 本実施例である低騒音型サイレントチェーン
の張架状態を示す図。

【図８】 従来のサイレントチェーンの張架状態を示す
図。

【符号の説明】

１０，２０，３０，４０・・リンクプレート １１，２１，３１・・・・・内側噛み合い面 １１ａ，２１ａ，３１ａ・・円弧状噛み合い開始領域 １１ｂ，２１ｂ，３１ｂ・・円弧状噛み合い誘導領域 １１ｃ・・・・・・・・・・他の円弧状領域 １１ｄ・・・・・・・・・・直線状領域 １２，２２，３２・・・・・外側噛み合い面 １３，２３，３３・・・・・連結ピン Ｒａ，Ｒｂ・・・・・・・・曲率半径 Ｌａ，Ｌｂ・・・・・・・・円弧長 Ｓ・・・・・・・・・・・・スプロケット Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３・・・・・スプロケット歯 ｔ・・・・・・・・・・・・非接触時間 ｈ・・・・・・・・・・・・チェーン持ち上げ分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 船本 隆幸 大阪府大阪市鶴見区鶴見４丁目17番96号 株式会社椿本チエイン内 (72)発明者 岩▲崎▼ 良紀 大阪府大阪市鶴見区鶴見４丁目17番96号 株式会社椿本チエイン内 (72)発明者 小桜 伸人 大阪府大阪市鶴見区鶴見４丁目17番96号 株式会社椿本チエイン内 (72)発明者 斉藤 豊永 大阪府大阪市鶴見区鶴見４丁目17番96号 株式会社椿本チエイン内 (56)参考文献 特開 平８−291847（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−159829（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16G 13/00 - 13/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のリンク歯が二股状に形成された多
   数のリンクプレートを連結ピンで指組み状に連結し、前
   記リンク歯の内側噛み合い面がチェーン伸張状態でチェ
   ーン幅方向に重なり合うリンク歯の外側噛み合い面より
   僅かに膨出しており、スプロケットの歯面に対して前記
   リンク歯の内側噛み合い面から噛み合い始めて外側噛み
   合い面で着座するように噛み合う低騒音型サイレントチ
   ェーンにおいて、 前記内側噛み合い面が、少なくともリンク歯の歯先側に
   配置した円弧状噛み合い開始領域と歯元側に配置した円
   弧状噛み合い誘導領域とで構成されているとともに、 前記円弧状噛み合い誘導領域の曲率半径と円弧長が、前
   記円弧状噛み合い開始領域の曲率半径と円弧長より大き
   く設定されていることを特徴とする低騒音型サイレント
   チェーン。
2. 【請求項２】 前記円弧状噛み合い開始領域の曲率半径
   と円弧長が、チェーン長手方向におけるリンクプレート
   の相互間で不均一に設定されていることを特徴とする請
   求項１記載の低騒音型サイレントチェーン。