JP3585463B2 - サイレントチェーン伝動装置 - Google Patents
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Description
【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、産業機械の動力伝達チェーン伝動装置等として用いられるサイレントチェーン伝動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のサイレントチェーン伝動装置として、例えば、特開平８−１８４３４８号公報に示されているような、サイレントチェーン１を直線状に伸ばしたときの各リンク列２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・における内側フランク面２ａｉ，２ｂｉ，２ｃｉ，・・・が該サイレントチェーン１とともに用いられるスプロケット５を歯切りし得るようなラックカッタの歯形の一部を構成しているサイレントチェーン伝動装置があり、サイレントチェーン１を直線状に伸ばしたときに連続するリンクプレート２，２´の内側フランク面２ａｉ，２ｂｉ，２ｃｉ，・・・の形状をラックカッタの断面形状として、このラックカッタでスプロケットの歯面形状を創成することによって、チェーン多角形運動を減少させて低騒音化を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平８−１８４３４８号公報に示されているようなサイレントチェーン伝動装置は、同公報の図４で示すようにサイレントチェーン１のリンクプレート２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・がスプロケット５に噛み合い開始する際には、それぞれのリンクプレート２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・の内側フランク面がラックカッタの断面形状と同じ噛み合い状態で接線方向から進入してくるため、ピニオンラック機構と同様に作動してチェーン多角形運動を解消することができるが、同公報の図１で示すようにサイレントチェーン１のリンクプレート３ａがスプロケット５に噛み合って巻き付きながら着座する際には、従来のサイレントチェーンと同様にチェーン多角形運動を生じることになるため、スプロケット５に対するサイレントチェーン１の全噛み合い過程においてチェーン多角形運動を完全に解消することができず、サイレントチェーン伝動装置の振動、騒音、張力変動を理論上効果があると思われていたほど完全に解決することができないという問題があった。
【０００４】
しかも、前記リンクプレートに形成された一対の内側フランク面に連続して介在する内股状湾曲部がスプロケットの歯先部と干渉すると同時にＶ字状リンク歯の歯先部がスプロケットの歯底部と干渉するため、リンクプレートの内股状湾曲部やＶ字状リンク歯の歯先部やスプロケットの歯底部に偏摩耗、歯欠けなどの摩損を生じるという問題があった。
【０００５】
そこで、このようなチェーン多角形運動に伴う振動騒音やチェーン張力の変動を改善してリンクプレートの歯先部やスプロケットの歯底部における摩損を防止したものとして、例えば、特許第３１０８４１７号明細書に開示されているようなサイレントチェーン伝動装置があり、このサイレントチェーン伝動装置は、図６に示すように、リンクプレートＡ１１の外側噛み合い面Ａ１１ｂがスプロケットＡ２０に噛み合って着座する際に、チェーン多角形運動の振幅に起因するスプロケットＡ２０の歯先部Ａ２２との接触干渉を回避する位置にリンクプレートＡ１１の内股状湾曲部Ａ１１ｃが凹設されている。
【０００６】
しかしながら、特許第３１０８４１７号明細書に開示されているようなサイレントチェーン伝動装置は、図７に示すように、リンクプレートＡ１１の内股状湾曲部Ａ１１ｃが抉ったように凹設されているため、図６のように、リンクプレートＡ１１の噛み合いが進行してスプロケットＡ２０に巻き付いていく過程でリンクプレートＡ１１の内側噛み合い面Ａ１１ａとスプロケットＡ２０の歯先部Ａ２２において応力集中と摩擦が発生するなど不自然な噛み合いとなって充分な低騒音化と耐久性を図ることができないという問題があった。
【０００７】
また、このリンクプレートＡ１１の内股状湾曲部Ａ１１ｃは、リンクプレートＡ１１の内側でスプロケットＡ２０に向けて拡開する内側噛み合い面Ａ１１ａに連続してリンクプレートＡ１１の中央部を抉ったように凹設しているため、内側噛み合い面Ａ１１ａの噛み合い長さ、すなわち、噛み合い時間を充分に確保することができず、リンクプレートＡ１１の内側噛み合いから外側噛み合いへの移行が急激に行われるので、低騒音化と疲れ強さを充分に発揮することができないという問題があった。
【０００８】
さらに、このようなサイレントチェーン伝動装置に用いられているサイレントチェーンＡ１０は、図８の（ａ）に示すように、リンクプレートＡ１１を精密に打ち抜き加工しても打ち抜き加工時の打ち抜き振動などによって連結ピンＡ１２の穿孔位置との間で僅かなズレ（Ａ＞Ｂ，Ｃ＜Ｄ）を生じ、図８の（ｃ）に示すように、必ずしもリンクプレートＡ１１の各部位が左右対称（Ａ＝Ｂ，Ｃ＝Ｄ）とはならないため、チェーン組み立て時にこのような多数のリンクプレートＡ１１を表裏ランダムにチェーン幅方向に並列集合してリンク列Ａ１０ａを構成すると、図８の（ｂ）に示すように、チェーン幅方向に並列集合した全てのリンクプレートＡ１１を投影したリンク列Ａ１０ａの内側拡開寸法ｗはリンク列Ａ１１ａを構成する個々のリンクプレートＡ１１の内側拡開寸法Ｗより僅かに小さくなる傾向があるので、サイレントチェーンＡ１０とスプロケットＡ２０との噛み合いが窮屈になって噛み合い不良を生じて更なる振動や騒音を発生させたり、両者の噛み合い面に噛み合い干渉を生じて耐摩耗性を著しく低下させるという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、サイレントチェーンの内側噛み合い面に対する噛み合い時間を調整して振動騒音と衝撃騒音を低減するとともにリンクプレートの内側噛み合い面、内股状湾曲部、スプロケットの歯先部における応力集中、摩損を防止して耐久性を向上させ、しかも、サイレントチェーンの組み立て負担とその製作精度負担を軽減することができるサイレントチェーン伝動装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本請求項１記載のサイレントチェーン伝動装置は、多数のリンクプレートを指組状に編成して多数の連結ピンでチェーン長手方向に連結してなるサイレントチェーンが、スプロケットに対して前記リンクプレートの内側噛み合い面で噛み合い開始した後に外側噛み合い面で噛み合いながら着座して動力伝達するサイレントチェーン伝動装置において、前記サイレントチェーンのリンクプレートが、スプロケット歯を創成するホブ・カッターのホブ軸方向に輪郭形成された断面歯形と同一形状の内側噛み合い面と外側噛み合い面を備えているとともに、前記スプロケットの歯先部が、チェーンピッチと同一ピッチのホブ・カッターで歯切りされたスプロケットより小さな歯先外形寸法を備えて前記リンクプレートの互いに拡開対向する内側噛み合い面に連続形成された内股状湾曲部との接触干渉を回避するように構成されていることによって、前記課題を解決したものである。
【００１１】
そして、本請求項２記載のサイレントチェーン伝動装置は、本請求項１記載の発明に加えて、前記内股状湾曲部が多数のリンクプレートを表裏ランダムにチェーン幅方向に並列集合したリンク列に形成されていることによって、前記課題をさらに解決したものである。
【００１２】
また、本請求項３記載のサイレントチェーン伝動装置は、本請求項１または請求項２に記載の発明に加えて、前記歯先部に、スプロケットの回転軸に向かって切り込まれた歯幅方向のスリットが設けられていることによって、前記課題をさらに解決したものである。
【００１３】
なお、本発明のサイレントチェーン伝動装置に使用するサイレントチェーンの内側噛み合い面と外側噛み合い面の形状は、スプロケットの歯面形状を創成するホブ・カッターに形成されたホブ軸方向の断面歯形と同一であれば良く、その具体的な形状は、直線状歯形、曲線状歯形などのいずれの歯形であっても差し支えない。なお、本発明で使用するホブ・カッターには、スプロケットにインボリュート歯形を創成できる直線状歯形を採用しているが、スプロケットの歯形に応じた特殊な曲線状歯形を採用することもできる。
【００１４】
また、本発明における内股状湾曲部の具体的な形状については、円弧面から構成される曲面形状がサイレントチェーン伝動装置として動力伝達する際に内股状湾曲部に負荷される応力集中を均一分散することができるので好ましい。
さらに、本発明で意味するところの「チェーン・ピッチ」とは、リンクプレートに挿通された一対の連結ピン間の中心間隔、若しくは、リンクプレートに打ち抜き加工された一対の連結ピン孔間の中心間隔である。
【００１５】
【作用】
本発明のサイレントチェーン伝動装置は、スプロケットに対してサイレントチェーンのリンクプレートに形成された内側噛み合い面が噛み合い開始した後に外側噛み合い面に緩やかに噛み合い移行して外側噛み合い面で噛み合いながら着座して動力伝達する。
【００１６】
特に、前記サイレントチェーンのリンクプレートは、スプロケットの歯面形状を創成するホブ・カッターに輪郭形成されたホブ軸方向の断面歯形と同一形状の内側噛み合い面を備えていることによって、スプロケットの接線方向からホブ・カッターの如く順次進入してくるリンクプレートの内側噛み合い面がスプロケットのチェーン走行ライン上で上下動することなく受け入れられて円滑な噛み合いを開始し、前記内側噛み合い面の噛み合い時間を充分に確保して内側噛み合いから外側噛み合いへ緩やかに移行する。
【００１７】
また、前記リンクプレートの外側噛み合い面をスプロケット歯のチェーン走行ライン上で噛み合わせて着座させるスプロケットの歯先部が、チェーンピッチと同一ピッチのホブ・カッターで歯切りされたスプロケットより小さな歯先外形寸法を備えて前記リンクプレートの互いに拡開対向する内側噛み合い面に連続形成された内股状湾曲部との接触干渉を回避するように構成されていることによって、サイレントチェーンがチェーン多角形運動しながらスプロケットの外周に噛み合って着座していく際に、スプロケットの歯先部に接触干渉することがなく、スプロケットに設定されたチェーン走行ライン上を正確に走行して確実に噛み合う。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明であるサイレントチェーン伝動装置として好ましい実施の形態である実施例を、図面に基づいて説明する。
【００１９】
まず、図１は、本発明の一実施例であるサイレントチェーン伝動装置であって、図２は、リンクプレートとスプロケットの着座状態を示した図であり、図３は、本実施例に用いたスプロケット歯切り加工の説明図であり、図４は、サイレントチェーンとスプロケットとの噛み合い機構の模式図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施例のサイレントチェーン伝動装置は、多数のリンクプレート１１を指組状に編成して多数の連結ピン１２でチェーン長手方向に連結してなるサイレントチェーン１０が、スプロケット２０に対して前記リンクプレート１１の内側噛み合い面１１ａで噛み合い開始した後に外側噛み合い面１１ｂで噛み合いながら着座して動力伝達するように構成されている。
【００２１】
そして、前記サイレントチェーン１０のリンクプレート１１には、図１乃至図２に示すように、スプロケット２０に向けて互いに拡開対向する内側噛み合い面１１ａに連続して内股状湾曲部１１ｃが形成されている。なお、前記サイレントチェーン１０が多数のリンクプレート１１を表裏ランダムにチェーン幅方向に並列集合したリンク列１０ａで編成されている場合には、前記内股状湾曲部１１ｃの内側拡開寸法Ｗよりも狭小化した内側拡開寸法ｗを備えたリンク列１０ａの内股状湾曲部１０ｃが形成される。
また、このリンクプレート１１の内側噛み合い面１１ａと外側噛み合い面１１ｂは、後述するようなスプロケット歯２１を創成するホブ・カッターＨＣのホブ軸方向に輪郭形成された断面歯形と同一に形成されている。すなわち、図４に示すように、前記サイレントチェーン１０のチェーン・ピッチＰｃは、スプロケット歯２１を創成するホブ・カッターＨＣのホブ・ピッチＰｈと同一ピッチに設定されている。
なお、本発明の実施例で意味するところの「チェーン・ピッチＰｃ」とは、リンクプレート１１に挿通された一対の連結ピン１２間の中心間隔である。
【００２２】
一方、前記スプロケット２０は、ホブ・カッターＨＣを用いた歯切り方法によって創成したものであって、前述したサイレントチェーン１０の内側噛み合い面１１ａと外側噛み合い面１１ｂとに噛み合うインボリュート歯形からなるスプロケット歯２１と、前記外側噛み合い面１１ｂをスプロケット歯２１のチェーン走行ラインＬｃ上で噛み合わせて着座させる際に前記リンクプレート１１の内股状湾曲部１１ｃとの接触干渉を回避するような歯先部２２とを備えている。
すなわち、前記スプロケット２０の歯先部２１が、チェーンピッチＰｃと同一ピッチのホブ・カッターで歯切りされたスプロケットより小さな歯先外形寸法を備えて前記リンクプレート１１の互いに拡開対向する内側噛み合い面１１ａに連続形成された内股状湾曲部１１ｃとの接触干渉を回避するように構成されている。
【００２３】
ここで、前記スプロケット２０の歯切り加工を図３に基づいて詳しく説明すると、図３の（ａ）に示すように、サイレントチェーン１０のチェーン・ピッチＰｃと同一ピッチのホブ・ピッチＰｈを有する歯先大用ホブ・カッターＨＣ１を用いて一次歯切り加工してスプロケット歯２１を創成した後、図３の（ｂ）に示すように、歯先大用ホブ・カッターＨＣ１に比べてホブ底のみ浅い歯先小用ホブ・カッターＨＣ２を用いて二次歯切り加工して歯先部２２を創成している。なお、前記チェーン・ピッチＰｃとホブ・ピッチＰｈとの関係については、図４に示すとおりである。
【００２４】
したがって、本実施例では、前述した歯切り加工の度合いによってスプロケット２０の歯先部２２からリンクプレート１１の内側噛み合い面１１ａに至る距離を任意に設定することができる。
【００２５】
さらに、図５に示すように、前記スプロケット２０の歯先部２２にスプロケット２０の回転軸に向かって切り込まれた歯幅方向のスリット２３が設けられている場合には、サイレントチェーン伝動時にサイレントチェーン１０がスプロケット２０に与える噛み合い衝撃を充分に吸収緩和するとともに前記スリット２３内に潤滑油を貯留して油切れを防止するので、サイレントチェーン伝動装置の耐久性を著しく向上させることができる。
【００２６】
以上のようにして得られた本実施例のサイレントチェーン伝動装置は、図４に示すように、スプロケット２０の接線方向からホブ・カッターＨＣの如く順次進入してくるリンクプレート１１の内側噛み合い面１１ａがスプロケット２０のチェーン走行ラインＬｃ上で上下動することなく受け入れられてスプロケット歯２１と安定した円滑な噛み合いを開始し、次いで、図１に示すように、前記内側噛み合い面１１ａの噛み合い時間を充分に確保して内側噛み合いから外側噛み合いへ緩やかに移行し、外側噛み合い面１１ｂでスプロケット歯２１に噛み合いながら着座して動力伝達することができるので、スプロケット２０間に張架されたサイレントチェーン１０の走行振動に起因する騒音とスプロケット２０に対する衝撃騒音を低減することができるとともに、リンクプレート１１の内側噛み合い面１１ａ、内股状湾曲部１１ｃ、スプロケット２０の歯先部２２における応力集中を解消して偏摩耗、歯欠けなどの摩損を防止することができ、優れた耐久性を発揮することができる。
【００２７】
また、スプロケット２０がリンクプレート１１の内股状湾曲部１１ｃとの接触干渉を回避するような歯先部２２を備えていることによって、サイレントチェーン組み立て時にリンクプレート１１を表裏ランダムに組み付けてリンク列１０ａの内側拡開寸法ｗが狭小化しても従来のような噛み合い不良や歯飛び等の不具合を生じることがないので、サイレントチェーン１０の組み立て負担とその製作精度負担を軽減してチェーン生産性を著しく向上させることができるなど、その効果は甚大である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のサイレントチェーン伝動装置は、サイレントチェーンがスプロケットに対してリンクプレートの内側噛み合い面で噛み合い開始した後に外側噛み合い面に緩やかに噛み合い移行して外側噛み合い面で噛み合いながら着座して動力伝達することができ、以下のような特有の効果を奏することができる。
【００２９】
（１）サイレントチェーンのリンクプレートがスプロケット歯を創成するホブ・カッターのホブ軸方向に輪郭形成された断面歯形と同一形状の内側噛み合い面を備えていることによって、スプロケットの接線方向からホブ・カッターの如く順次直進してくるリンクプレートの内側噛み合い面がスプロケットのチェーン走行ライン上で上下動することなく受け入れられて安定した円滑な噛み合いを開始し、前記内側噛み合い面の噛み合い時間を充分に確保して内側噛み合いから外側噛み合いへ緩やかに移行することができるので、スプロケット間に張架されたサイレントチェーンの走行振動による騒音が低減されるとともにスプロケットに対する衝撃騒音を低減することができる。
【００３０】
（２）リンクプレートの外側噛み合い面をスプロケット歯のチェーン走行ライン上で噛み合わせて着座させるスプロケットの歯先部が、チェーンピッチと同一ピッチのホブ・カッターで歯切りされたスプロケットより小さな歯先外形寸法を備えて前記リンクプレートの互いに拡開対向する内側噛み合い面に連続形成された内股状湾曲部との接触干渉を回避するように構成されていることによって、サイレントチェーンがチェーン多角形運動しながらスプロケットの外周に噛み合って着座していく際にスプロケットの歯先部に接触干渉することが回避されるので、リンクプレートの内側噛み合い面、内股状湾曲部、スプロケットの歯先部における応力集中を解消して偏摩耗、歯欠けなどの摩損を防止することができ、優れた耐久性を発揮することができる。
【００３１】
（３）サイレントチェーンの内股状湾曲部が多数のリンクプレートを表裏ランダムにチェーン幅方向に並列集合したリンク列に形成されていることによって、リンク列の内側拡開寸法が狭小化して従来のサイレントチェーンに見られたような噛み合い不良や歯飛び等の不具合を生じる筈であるが、スプロケットが内股状湾曲部との接触干渉を回避するような歯先部を備えているため、このような噛み合い不良や歯飛び等の不具合をスプロケット側の歯先形状で解消することができるので、サイレントチェーン組み立て時にリンクプレートの表裏を問題視することなく簡便に並列集合して組み付けることができ、サイレントチェーンの組み立て負担とその製作精度負担を軽減して、チェーン生産性を著しく向上させることができる。
【００３２】
（４）スプロケットの歯先部にスプロケットの回転軸に向かって切り込まれた歯幅方向のスリットが設けられていることによって、サイレントチェーン伝動時にサイレントチェーンがスプロケットに与える噛み合い衝撃を充分に吸収緩和するとともにスリット内に潤滑油を貯留して油切れを防止するので、サイレントチェーン伝動装置の耐久性を著しく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるサイレントチェーン伝動装置を示した図。
【図２】リンクプレートとスプロケットの着座状態を示した図。
【図３】本発明に用いたスプロケット歯切り加工の説明図。
【図４】サイレントチェーンとスプロケットとの噛み合い機構の模式図。
【図５】本発明の他の実施例を示した要部拡大図。
【図６】従来のサイレントチェーン伝動装置を示した図。
【図７】従来のリンクプレートとスプロケットの着座状態を示した図。
【図８】従来のサイレントチェーンにおけるリンクプレートの内側拡開寸法とリンク列の内側拡開寸法との大小関係を比較したものであって、（ａ）は穿孔ズレのリンクプレートの拡大図、（ｂ）はリンク列の拡大図、（ｃ）は穿孔ズレのないリンクプレートの拡大図。
【符号の説明】
１０ ，Ａ１０ ・・・ サイレントチェーン
１０ａ，Ａ１０ａ ・・・ リンク列
１０ｂ ・・・ 内股状湾曲部
１１ ，Ａ１１ ・・・ リンクプレート
１１ａ，Ａ１１ａ ・・・ 内側噛み合い面
１１ｂ，Ａ１１ｂ ・・・ 外側噛み合い面
１１ｃ，Ａ１１ｃ ・・・ 内股状湾曲部
１２ ，Ａ１２ ・・・ 連結ピン
２０ ，Ａ２０ ・・・ スプロケット
２１ ，Ａ２１ ・・・ スプロケット歯
２２ ，Ａ２２ ・・・ 歯先部
２３ ・・・ スリット
ＨＣ ・・・ ホブ・カッター
Ｐｃ ・・・ チェーン・ピッチ
Ｐｈ ・・・ ホブ・ピッチ
Ｌｃ ・・・ チェーン走行ライン
Ｗ，ｗ ・・・ 内側拡開寸法
Ｘ ・・・ 歯先部２２から内側噛み合い面１１ａに至る最短距離
【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、産業機械の動力伝達チェーン伝動装置等として用いられるサイレントチェーン伝動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のサイレントチェーン伝動装置として、例えば、特開平８−１８４３４８号公報に示されているような、サイレントチェーン１を直線状に伸ばしたときの各リンク列２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・における内側フランク面２ａｉ，２ｂｉ，２ｃｉ，・・・が該サイレントチェーン１とともに用いられるスプロケット５を歯切りし得るようなラックカッタの歯形の一部を構成しているサイレントチェーン伝動装置があり、サイレントチェーン１を直線状に伸ばしたときに連続するリンクプレート２，２´の内側フランク面２ａｉ，２ｂｉ，２ｃｉ，・・・の形状をラックカッタの断面形状として、このラックカッタでスプロケットの歯面形状を創成することによって、チェーン多角形運動を減少させて低騒音化を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平８−１８４３４８号公報に示されているようなサイレントチェーン伝動装置は、同公報の図４で示すようにサイレントチェーン１のリンクプレート２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・がスプロケット５に噛み合い開始する際には、それぞれのリンクプレート２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・の内側フランク面がラックカッタの断面形状と同じ噛み合い状態で接線方向から進入してくるため、ピニオンラック機構と同様に作動してチェーン多角形運動を解消することができるが、同公報の図１で示すようにサイレントチェーン１のリンクプレート３ａがスプロケット５に噛み合って巻き付きながら着座する際には、従来のサイレントチェーンと同様にチェーン多角形運動を生じることになるため、スプロケット５に対するサイレントチェーン１の全噛み合い過程においてチェーン多角形運動を完全に解消することができず、サイレントチェーン伝動装置の振動、騒音、張力変動を理論上効果があると思われていたほど完全に解決することができないという問題があった。
【０００４】
しかも、前記リンクプレートに形成された一対の内側フランク面に連続して介在する内股状湾曲部がスプロケットの歯先部と干渉すると同時にＶ字状リンク歯の歯先部がスプロケットの歯底部と干渉するため、リンクプレートの内股状湾曲部やＶ字状リンク歯の歯先部やスプロケットの歯底部に偏摩耗、歯欠けなどの摩損を生じるという問題があった。
【０００５】
そこで、このようなチェーン多角形運動に伴う振動騒音やチェーン張力の変動を改善してリンクプレートの歯先部やスプロケットの歯底部における摩損を防止したものとして、例えば、特許第３１０８４１７号明細書に開示されているようなサイレントチェーン伝動装置があり、このサイレントチェーン伝動装置は、図６に示すように、リンクプレートＡ１１の外側噛み合い面Ａ１１ｂがスプロケットＡ２０に噛み合って着座する際に、チェーン多角形運動の振幅に起因するスプロケットＡ２０の歯先部Ａ２２との接触干渉を回避する位置にリンクプレートＡ１１の内股状湾曲部Ａ１１ｃが凹設されている。
【０００６】
しかしながら、特許第３１０８４１７号明細書に開示されているようなサイレントチェーン伝動装置は、図７に示すように、リンクプレートＡ１１の内股状湾曲部Ａ１１ｃが抉ったように凹設されているため、図６のように、リンクプレートＡ１１の噛み合いが進行してスプロケットＡ２０に巻き付いていく過程でリンクプレートＡ１１の内側噛み合い面Ａ１１ａとスプロケットＡ２０の歯先部Ａ２２において応力集中と摩擦が発生するなど不自然な噛み合いとなって充分な低騒音化と耐久性を図ることができないという問題があった。
【０００７】
また、このリンクプレートＡ１１の内股状湾曲部Ａ１１ｃは、リンクプレートＡ１１の内側でスプロケットＡ２０に向けて拡開する内側噛み合い面Ａ１１ａに連続してリンクプレートＡ１１の中央部を抉ったように凹設しているため、内側噛み合い面Ａ１１ａの噛み合い長さ、すなわち、噛み合い時間を充分に確保することができず、リンクプレートＡ１１の内側噛み合いから外側噛み合いへの移行が急激に行われるので、低騒音化と疲れ強さを充分に発揮することができないという問題があった。
【０００８】
さらに、このようなサイレントチェーン伝動装置に用いられているサイレントチェーンＡ１０は、図８の（ａ）に示すように、リンクプレートＡ１１を精密に打ち抜き加工しても打ち抜き加工時の打ち抜き振動などによって連結ピンＡ１２の穿孔位置との間で僅かなズレ（Ａ＞Ｂ，Ｃ＜Ｄ）を生じ、図８の（ｃ）に示すように、必ずしもリンクプレートＡ１１の各部位が左右対称（Ａ＝Ｂ，Ｃ＝Ｄ）とはならないため、チェーン組み立て時にこのような多数のリンクプレートＡ１１を表裏ランダムにチェーン幅方向に並列集合してリンク列Ａ１０ａを構成すると、図８の（ｂ）に示すように、チェーン幅方向に並列集合した全てのリンクプレートＡ１１を投影したリンク列Ａ１０ａの内側拡開寸法ｗはリンク列Ａ１１ａを構成する個々のリンクプレートＡ１１の内側拡開寸法Ｗより僅かに小さくなる傾向があるので、サイレントチェーンＡ１０とスプロケットＡ２０との噛み合いが窮屈になって噛み合い不良を生じて更なる振動や騒音を発生させたり、両者の噛み合い面に噛み合い干渉を生じて耐摩耗性を著しく低下させるという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、サイレントチェーンの内側噛み合い面に対する噛み合い時間を調整して振動騒音と衝撃騒音を低減するとともにリンクプレートの内側噛み合い面、内股状湾曲部、スプロケットの歯先部における応力集中、摩損を防止して耐久性を向上させ、しかも、サイレントチェーンの組み立て負担とその製作精度負担を軽減することができるサイレントチェーン伝動装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本請求項１記載のサイレントチェーン伝動装置は、多数のリンクプレートを指組状に編成して多数の連結ピンでチェーン長手方向に連結してなるサイレントチェーンが、スプロケットに対して前記リンクプレートの内側噛み合い面で噛み合い開始した後に外側噛み合い面で噛み合いながら着座して動力伝達するサイレントチェーン伝動装置において、前記サイレントチェーンのリンクプレートが、スプロケット歯を創成するホブ・カッターのホブ軸方向に輪郭形成された断面歯形と同一形状の内側噛み合い面と外側噛み合い面を備えているとともに、前記スプロケットの歯先部が、チェーンピッチと同一ピッチのホブ・カッターで歯切りされたスプロケットより小さな歯先外形寸法を備えて前記リンクプレートの互いに拡開対向する内側噛み合い面に連続形成された内股状湾曲部との接触干渉を回避するように構成されていることによって、前記課題を解決したものである。
【００１１】
そして、本請求項２記載のサイレントチェーン伝動装置は、本請求項１記載の発明に加えて、前記内股状湾曲部が多数のリンクプレートを表裏ランダムにチェーン幅方向に並列集合したリンク列に形成されていることによって、前記課題をさらに解決したものである。
【００１２】
また、本請求項３記載のサイレントチェーン伝動装置は、本請求項１または請求項２に記載の発明に加えて、前記歯先部に、スプロケットの回転軸に向かって切り込まれた歯幅方向のスリットが設けられていることによって、前記課題をさらに解決したものである。
【００１３】
なお、本発明のサイレントチェーン伝動装置に使用するサイレントチェーンの内側噛み合い面と外側噛み合い面の形状は、スプロケットの歯面形状を創成するホブ・カッターに形成されたホブ軸方向の断面歯形と同一であれば良く、その具体的な形状は、直線状歯形、曲線状歯形などのいずれの歯形であっても差し支えない。なお、本発明で使用するホブ・カッターには、スプロケットにインボリュート歯形を創成できる直線状歯形を採用しているが、スプロケットの歯形に応じた特殊な曲線状歯形を採用することもできる。
【００１４】
また、本発明における内股状湾曲部の具体的な形状については、円弧面から構成される曲面形状がサイレントチェーン伝動装置として動力伝達する際に内股状湾曲部に負荷される応力集中を均一分散することができるので好ましい。
さらに、本発明で意味するところの「チェーン・ピッチ」とは、リンクプレートに挿通された一対の連結ピン間の中心間隔、若しくは、リンクプレートに打ち抜き加工された一対の連結ピン孔間の中心間隔である。
【００１５】
【作用】
本発明のサイレントチェーン伝動装置は、スプロケットに対してサイレントチェーンのリンクプレートに形成された内側噛み合い面が噛み合い開始した後に外側噛み合い面に緩やかに噛み合い移行して外側噛み合い面で噛み合いながら着座して動力伝達する。
【００１６】
特に、前記サイレントチェーンのリンクプレートは、スプロケットの歯面形状を創成するホブ・カッターに輪郭形成されたホブ軸方向の断面歯形と同一形状の内側噛み合い面を備えていることによって、スプロケットの接線方向からホブ・カッターの如く順次進入してくるリンクプレートの内側噛み合い面がスプロケットのチェーン走行ライン上で上下動することなく受け入れられて円滑な噛み合いを開始し、前記内側噛み合い面の噛み合い時間を充分に確保して内側噛み合いから外側噛み合いへ緩やかに移行する。
【００１７】
また、前記リンクプレートの外側噛み合い面をスプロケット歯のチェーン走行ライン上で噛み合わせて着座させるスプロケットの歯先部が、チェーンピッチと同一ピッチのホブ・カッターで歯切りされたスプロケットより小さな歯先外形寸法を備えて前記リンクプレートの互いに拡開対向する内側噛み合い面に連続形成された内股状湾曲部との接触干渉を回避するように構成されていることによって、サイレントチェーンがチェーン多角形運動しながらスプロケットの外周に噛み合って着座していく際に、スプロケットの歯先部に接触干渉することがなく、スプロケットに設定されたチェーン走行ライン上を正確に走行して確実に噛み合う。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明であるサイレントチェーン伝動装置として好ましい実施の形態である実施例を、図面に基づいて説明する。
【００１９】
まず、図１は、本発明の一実施例であるサイレントチェーン伝動装置であって、図２は、リンクプレートとスプロケットの着座状態を示した図であり、図３は、本実施例に用いたスプロケット歯切り加工の説明図であり、図４は、サイレントチェーンとスプロケットとの噛み合い機構の模式図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施例のサイレントチェーン伝動装置は、多数のリンクプレート１１を指組状に編成して多数の連結ピン１２でチェーン長手方向に連結してなるサイレントチェーン１０が、スプロケット２０に対して前記リンクプレート１１の内側噛み合い面１１ａで噛み合い開始した後に外側噛み合い面１１ｂで噛み合いながら着座して動力伝達するように構成されている。
【００２１】
そして、前記サイレントチェーン１０のリンクプレート１１には、図１乃至図２に示すように、スプロケット２０に向けて互いに拡開対向する内側噛み合い面１１ａに連続して内股状湾曲部１１ｃが形成されている。なお、前記サイレントチェーン１０が多数のリンクプレート１１を表裏ランダムにチェーン幅方向に並列集合したリンク列１０ａで編成されている場合には、前記内股状湾曲部１１ｃの内側拡開寸法Ｗよりも狭小化した内側拡開寸法ｗを備えたリンク列１０ａの内股状湾曲部１０ｃが形成される。
また、このリンクプレート１１の内側噛み合い面１１ａと外側噛み合い面１１ｂは、後述するようなスプロケット歯２１を創成するホブ・カッターＨＣのホブ軸方向に輪郭形成された断面歯形と同一に形成されている。すなわち、図４に示すように、前記サイレントチェーン１０のチェーン・ピッチＰｃは、スプロケット歯２１を創成するホブ・カッターＨＣのホブ・ピッチＰｈと同一ピッチに設定されている。
なお、本発明の実施例で意味するところの「チェーン・ピッチＰｃ」とは、リンクプレート１１に挿通された一対の連結ピン１２間の中心間隔である。
【００２２】
一方、前記スプロケット２０は、ホブ・カッターＨＣを用いた歯切り方法によって創成したものであって、前述したサイレントチェーン１０の内側噛み合い面１１ａと外側噛み合い面１１ｂとに噛み合うインボリュート歯形からなるスプロケット歯２１と、前記外側噛み合い面１１ｂをスプロケット歯２１のチェーン走行ラインＬｃ上で噛み合わせて着座させる際に前記リンクプレート１１の内股状湾曲部１１ｃとの接触干渉を回避するような歯先部２２とを備えている。
すなわち、前記スプロケット２０の歯先部２１が、チェーンピッチＰｃと同一ピッチのホブ・カッターで歯切りされたスプロケットより小さな歯先外形寸法を備えて前記リンクプレート１１の互いに拡開対向する内側噛み合い面１１ａに連続形成された内股状湾曲部１１ｃとの接触干渉を回避するように構成されている。
【００２３】
ここで、前記スプロケット２０の歯切り加工を図３に基づいて詳しく説明すると、図３の（ａ）に示すように、サイレントチェーン１０のチェーン・ピッチＰｃと同一ピッチのホブ・ピッチＰｈを有する歯先大用ホブ・カッターＨＣ１を用いて一次歯切り加工してスプロケット歯２１を創成した後、図３の（ｂ）に示すように、歯先大用ホブ・カッターＨＣ１に比べてホブ底のみ浅い歯先小用ホブ・カッターＨＣ２を用いて二次歯切り加工して歯先部２２を創成している。なお、前記チェーン・ピッチＰｃとホブ・ピッチＰｈとの関係については、図４に示すとおりである。
【００２４】
したがって、本実施例では、前述した歯切り加工の度合いによってスプロケット２０の歯先部２２からリンクプレート１１の内側噛み合い面１１ａに至る距離を任意に設定することができる。
【００２５】
さらに、図５に示すように、前記スプロケット２０の歯先部２２にスプロケット２０の回転軸に向かって切り込まれた歯幅方向のスリット２３が設けられている場合には、サイレントチェーン伝動時にサイレントチェーン１０がスプロケット２０に与える噛み合い衝撃を充分に吸収緩和するとともに前記スリット２３内に潤滑油を貯留して油切れを防止するので、サイレントチェーン伝動装置の耐久性を著しく向上させることができる。
【００２６】
以上のようにして得られた本実施例のサイレントチェーン伝動装置は、図４に示すように、スプロケット２０の接線方向からホブ・カッターＨＣの如く順次進入してくるリンクプレート１１の内側噛み合い面１１ａがスプロケット２０のチェーン走行ラインＬｃ上で上下動することなく受け入れられてスプロケット歯２１と安定した円滑な噛み合いを開始し、次いで、図１に示すように、前記内側噛み合い面１１ａの噛み合い時間を充分に確保して内側噛み合いから外側噛み合いへ緩やかに移行し、外側噛み合い面１１ｂでスプロケット歯２１に噛み合いながら着座して動力伝達することができるので、スプロケット２０間に張架されたサイレントチェーン１０の走行振動に起因する騒音とスプロケット２０に対する衝撃騒音を低減することができるとともに、リンクプレート１１の内側噛み合い面１１ａ、内股状湾曲部１１ｃ、スプロケット２０の歯先部２２における応力集中を解消して偏摩耗、歯欠けなどの摩損を防止することができ、優れた耐久性を発揮することができる。
【００２７】
また、スプロケット２０がリンクプレート１１の内股状湾曲部１１ｃとの接触干渉を回避するような歯先部２２を備えていることによって、サイレントチェーン組み立て時にリンクプレート１１を表裏ランダムに組み付けてリンク列１０ａの内側拡開寸法ｗが狭小化しても従来のような噛み合い不良や歯飛び等の不具合を生じることがないので、サイレントチェーン１０の組み立て負担とその製作精度負担を軽減してチェーン生産性を著しく向上させることができるなど、その効果は甚大である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のサイレントチェーン伝動装置は、サイレントチェーンがスプロケットに対してリンクプレートの内側噛み合い面で噛み合い開始した後に外側噛み合い面に緩やかに噛み合い移行して外側噛み合い面で噛み合いながら着座して動力伝達することができ、以下のような特有の効果を奏することができる。
【００２９】
（１）サイレントチェーンのリンクプレートがスプロケット歯を創成するホブ・カッターのホブ軸方向に輪郭形成された断面歯形と同一形状の内側噛み合い面を備えていることによって、スプロケットの接線方向からホブ・カッターの如く順次直進してくるリンクプレートの内側噛み合い面がスプロケットのチェーン走行ライン上で上下動することなく受け入れられて安定した円滑な噛み合いを開始し、前記内側噛み合い面の噛み合い時間を充分に確保して内側噛み合いから外側噛み合いへ緩やかに移行することができるので、スプロケット間に張架されたサイレントチェーンの走行振動による騒音が低減されるとともにスプロケットに対する衝撃騒音を低減することができる。
【００３０】
（２）リンクプレートの外側噛み合い面をスプロケット歯のチェーン走行ライン上で噛み合わせて着座させるスプロケットの歯先部が、チェーンピッチと同一ピッチのホブ・カッターで歯切りされたスプロケットより小さな歯先外形寸法を備えて前記リンクプレートの互いに拡開対向する内側噛み合い面に連続形成された内股状湾曲部との接触干渉を回避するように構成されていることによって、サイレントチェーンがチェーン多角形運動しながらスプロケットの外周に噛み合って着座していく際にスプロケットの歯先部に接触干渉することが回避されるので、リンクプレートの内側噛み合い面、内股状湾曲部、スプロケットの歯先部における応力集中を解消して偏摩耗、歯欠けなどの摩損を防止することができ、優れた耐久性を発揮することができる。
【００３１】
（３）サイレントチェーンの内股状湾曲部が多数のリンクプレートを表裏ランダムにチェーン幅方向に並列集合したリンク列に形成されていることによって、リンク列の内側拡開寸法が狭小化して従来のサイレントチェーンに見られたような噛み合い不良や歯飛び等の不具合を生じる筈であるが、スプロケットが内股状湾曲部との接触干渉を回避するような歯先部を備えているため、このような噛み合い不良や歯飛び等の不具合をスプロケット側の歯先形状で解消することができるので、サイレントチェーン組み立て時にリンクプレートの表裏を問題視することなく簡便に並列集合して組み付けることができ、サイレントチェーンの組み立て負担とその製作精度負担を軽減して、チェーン生産性を著しく向上させることができる。
【００３２】
（４）スプロケットの歯先部にスプロケットの回転軸に向かって切り込まれた歯幅方向のスリットが設けられていることによって、サイレントチェーン伝動時にサイレントチェーンがスプロケットに与える噛み合い衝撃を充分に吸収緩和するとともにスリット内に潤滑油を貯留して油切れを防止するので、サイレントチェーン伝動装置の耐久性を著しく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるサイレントチェーン伝動装置を示した図。
【図２】リンクプレートとスプロケットの着座状態を示した図。
【図３】本発明に用いたスプロケット歯切り加工の説明図。
【図４】サイレントチェーンとスプロケットとの噛み合い機構の模式図。
【図５】本発明の他の実施例を示した要部拡大図。
【図６】従来のサイレントチェーン伝動装置を示した図。
【図７】従来のリンクプレートとスプロケットの着座状態を示した図。
【図８】従来のサイレントチェーンにおけるリンクプレートの内側拡開寸法とリンク列の内側拡開寸法との大小関係を比較したものであって、（ａ）は穿孔ズレのリンクプレートの拡大図、（ｂ）はリンク列の拡大図、（ｃ）は穿孔ズレのないリンクプレートの拡大図。
【符号の説明】
１０ ，Ａ１０ ・・・ サイレントチェーン
１０ａ，Ａ１０ａ ・・・ リンク列
１０ｂ ・・・ 内股状湾曲部
１１ ，Ａ１１ ・・・ リンクプレート
１１ａ，Ａ１１ａ ・・・ 内側噛み合い面
１１ｂ，Ａ１１ｂ ・・・ 外側噛み合い面
１１ｃ，Ａ１１ｃ ・・・ 内股状湾曲部
１２ ，Ａ１２ ・・・ 連結ピン
２０ ，Ａ２０ ・・・ スプロケット
２１ ，Ａ２１ ・・・ スプロケット歯
２２ ，Ａ２２ ・・・ 歯先部
２３ ・・・ スリット
ＨＣ ・・・ ホブ・カッター
Ｐｃ ・・・ チェーン・ピッチ
Ｐｈ ・・・ ホブ・ピッチ
Ｌｃ ・・・ チェーン走行ライン
Ｗ，ｗ ・・・ 内側拡開寸法
Ｘ ・・・ 歯先部２２から内側噛み合い面１１ａに至る最短距離
Claims (3)
- 多数のリンクプレートを指組状に編成して多数の連結ピンでチェーン長手方向に連結してなるサイレントチェーンが、スプロケットに対して前記リンクプレートの内側噛み合い面で噛み合い開始した後に外側噛み合い面で噛み合いながら着座して動力伝達するサイレントチェーン伝動装置において、
前記サイレントチェーンのリンクプレートが、スプロケット歯を創成するホブ・カッターのホブ軸方向に輪郭形成された断面歯形と同一形状の内側噛み合い面と外側噛み合い面を備えているとともに、
前記スプロケットの歯先部が、チェーンピッチと同一ピッチのホブ・カッターで歯切りされたスプロケットより小さな歯先外形寸法を備えて前記リンクプレートの互いに拡開対向する内側噛み合い面に連続形成された内股状湾曲部との接触干渉を回避するように構成されていることを特徴とするサイレントチェーン伝動装置。 - 前記内股状湾曲部が、多数のリンクプレートを表裏ランダムにチェーン幅方向に並列集合したリンク列に形成されていることを特徴とする請求項１記載のサイレントチェーン伝動装置。
- 前記歯先部に、スプロケットの回転軸に向かって切り込まれた歯幅方向のスリットが設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のサイレントチェーン伝動装置。
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