JP3712764B2 - ローラチェーン組立体およびスプロケット組立体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、動力伝達用チェーンに関し、その中でもとくに、ローラチェーンに関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】
本件出願の優先権主張の基礎となる対応米国出願は、米国特許出願第08/361,432号（以下「前者」という）およびその一部継続出願である米国特許出願第08/434,975号（以下「後者」という）であって、前者は、「ピン突出量を最小にしたチェーン組立体（Chain Assemblies With Minimal Pin Projection）」という名称で1994年12月21日に出願されており、その出願内容は、引用することによって後者の出願の明細書に含まれる。
【０００３】
また、前者の出願は、「位相調整されたチェーン組立体（Phased Chain Assemblies）」という名称で1993年10月 4日に出願された、米国特許出願第08/131,473号の一部継続出願であり、当該出願の出願内容は引用することによって後者の出願の明細書の中に含まれる。さらに、当該米国特許出願第08/131,473号は、1992年 5月19日に出願され現在は放棄されている米国特許出願第07/885,194号の一部継続出願であり、該特許出願も引用することによって後者の出願の明細書の中に含まれる。
【０００４】
本発明は、動力伝達用チェーンの中でもとくにローラチェーンに適用される。ローラチェーンは、主に自動車エンジンのタイミング用として用いられるが、トルクコンバータからトランスミッションに動力を伝達する際や四輪駆動車のトランスファーケース内でも使用される。
【０００５】
チェーンの一つの型式は、「ローラチェーン」として知られている。典型的なローラチェーンは、交互に配置された内側リンクおよび外側リンクから構成されている。「ブシュ」リンクとしても知られる内側リンクは、間隔を隔てて配置されたサイドバーから構成されており、サイドバーの各端部の開孔または孔内には、ブシュが圧入されている。「ピン」リンクまたは「ガイド」リンクとしても知られる外側リンクは、間隔を隔てて配置されたサイドバーから構成されており、サイドバーの各端部の開孔または孔内には、ピンが圧入されている。外側リンクを内側リンクに交互に枢支可能に連結するために、ブシュはピンの回りを自由に回転するようになっている。ブシュの上にはローラが設けられている。
【０００６】
ローラチェーンがスプロケットの回りに巻き掛けられるとき、スプロケット歯は、チェーン幅方向に間隔を隔てたサイドバーと、チェーン長手方向に間隔を隔てたローラとの間に受け入れられる。ローラチェーンの例は米国特許第 4,186,617号および米国特許第 5,226,856号の中に見出され、これらの特許は引用することによって本明細書の中に含まれる。
【０００７】
ローラチェーン駆動装置は、「ローラ付タイプ（“true roller”design）」とローラ無しタイプの双方を含んでいる。ローラ付タイプは、ブシュの回りに取り付けられた上述のローラを含んでいる。ローラ無しタイプは、スプロケットに直接接触するブシュを含んでいる。両タイプのローラチェーンは、一般に、英国規格チェーンおよび米国特許規格協会（ANSI）チェーンとして産業上特徴づけられている。
【０００８】
従来のローラチェーンにおいては、外側リンクつまりピンリンクは、ピンに圧入されている。ピンは、一般に、外側リンクの縁部を越えてチェーン幅方向に、すなわちスプロケット回りのチェーン長手方向の運動と交差する方向に延びている。
【０００９】
以下に説明するように、本発明の一実施態様においては、ピンは、外側リンクつまりピンリンクの外側縁部または側面と面一になっており、あるいは、外側リンクの側面からの突出量が最小になるように構成されている。ピンの突出量を最小にすることにより、幅の狭いチェーン構造にすることができるとともに、並設関係にある二本のチェーンの外側リンクが単一の組立体の中で結合され、または互いに接触関係におかれているような実施態様を実現できる。また、他の実施態様においては、二本の隣接チェーンの各ピンが接触関係にあり、あるいは一方のチェーンのピンが隣り合うチェーンの外側リンクの側面に接触している。
【００１０】
本発明は、とくに、衝撃ノイズスペクトルおよびコーダルアクション（弦振動）ノイズスペクトルの変更のために、チェーンとスプロケットがオフセットまたは位相調整されたチェーン組立体に適用される。位相調整されたチェーンシステム（以下、「フェーズドチェーンシステム」という）においては、単一のチェーン組立体が、通常１／２ピッチ位相調整またはオフセットされた二本の並設チェーンに分割つまり置換されている。本発明の一実施態様においては、ピン突出量を最小にする構成が、並設関係にある二本のチェーンの各側面に用いられている。二本のチェーンを並設して接触関係におくことにより、従来のフェーズドチェーンシステムよりもより幅の狭いフェーズドチェーンシステムを実現できる。
【００１１】
従来のローラチェーン駆動装置は、軸に支持された少なくとも二つのスプロケットの回りに巻き掛けられる無端状のローラチェーンから構成されている。駆動スプロケットの回転により、チェーンを通じて動力の伝達が起こり、続いて従動スプロケットが回転する。エンジンのタイミング駆動装置への適用においては、駆動スプロケットはエンジンのクランクシャフト上に固定され、従動スプロケットはカムシャフト上に固定されている。ローラチェーンおよび内向き歯付チェーン組立体に適した、種々の形式のエンジンタイミングシステムとその構成が、1993年10月 4日に出願された米国特許出願第08/131,473号の中にも示されており、該特許は、引用することによって本明細書の中に含まれる。
【００１２】
ノイズはチェーン駆動装置につきものである。ノイズは種々の発生源によって発生するが、ローラチェーン駆動装置においては、ノイズは部分的には、噛合い開始時のチェーンとスプロケットとの衝突により発生する衝突音によって引き起こされる。衝突音の大きさは、とりわけ、チェーンおよびスプロケット間の衝突速度と、特定の瞬間または時間増分においてスプロケットと接触するチェーンリンクの質量とにより影響を受ける。
【００１３】
自動車用チェーン駆動装置において、純音成分の不快な影響を最小にするために、全体のノイズレベルおよびピッチ周期のノイズ分布を低減させるための多くの努力がなされてきた。これらの努力のいくつかについては、1993年10月 4日に出願された上述の米国特許出願第08/131,473号の中で説明されている。本発明は、ランダム化およびチェーン組立体の位相調整を含む、上記出願の中で論じられたノイズ低減のためのいくつかの概念とともに適用される。その一方、本発明は、たとえば非位相調整スプロケットを含むチェーンシステムに対しても広く適用される。
【００１４】
チェーンおよびスプロケットの関係を位相調整することにより、与えられた時間増分の間にスプロケットと衝突するチェーンローラの数（すなわち質量）を減少させることができる。同様に、チェーン，スプロケット関係の位相調整により、チェーンおよびスプロケットのコーダルアクションあるいは屈曲運動を変更し、または位相調整することができる。
【００１５】
しかしながら、とくに最近のエンジンタイミングシステムにみられる、チェーン組立体の幅縮小化の要請により、並列でかつ位相調整関係にある二本のチェーンで単一のチェーンを置換するような場合には、フェーズドチェーンシステムを使用することが困難になっている。単一のチェーンによって占められていた同じ幅の中に二本の位相調整チェーン（以下、「フェーズドチェーン」という）を並設するためには、いくつかのリンクの除去または薄い内側リンクの使用が要求される。
【００１６】
このような変更は、チェーン幅方向に沿ってリンクの数を少なくしなければならず、あるいはチェーンに沿って薄いリンクを用いなければならず、この結果、チェーン幅方向に沿って多数のリンクを備えたチェーン組立体よりもチェーン組立体の強度が低くなって不利である。
【００１７】
フェーズドチェーンシステムは、並設された非位相調整チェーンシステム（以下、「ノンフェーズドチェーンシステム」という）と同様に、一般に、間隔を隔てて配置された関係にある二本のチェーンで構成されている。チェーンが運転中に互いに接触しないようにするために、二本のチェーンの間に隙間が設けられている。高速仕様の自動車への適用においては、各組立体の駆動スプロケットおよび従動スプロケット間の空間内で延びる各チェーンの部分でかなり大きな動きが発生する。二本のチェーン間の幅方向の間隙は、このような動きの最中に二本のチェーン間で接触が生じないようにするために設けられている。
【００１８】
また、チェーンと他の構造物との間にクリアランスを設けることが、運転中のチェーンの長手方向または幅方向の運動により生じる接触を避けるために一般に推奨されている。チェーン間の間隙はまた、チェーン組立体の大きさまたは全幅に影響する。
【００１９】
上述のように、本発明は、チェーンの側面からの突出量が最小になるように構成されたピンを使用している。外側リンクの縁部からピンが突出するのを防止するためにサイドバーを溶接したローラチェーンの一例がマキオンらの米国特許第 4,036,072号に示されている。マキオンらのチェーンでは、ピン端面がサイドバー内側面に当接した状態で溶接されている。
【００２０】
位相調整されたローラチェーンシステム（以下、「フェーズドローラチェーンシステム」という）の一例がヒルの米国特許第 3,029,654号に開示されている。ヒルの特許では、三本のローラチェーンが並列でオフセットまたは位相調整された関係で配置されている。三本のチェーンは、リンクから幅方向に突出するピンとともに示されている。三本のチェーンは幅方向に間隔を隔てた関係で示されており、これにより、チェーンおよびピン間の接触が回避されている。
【００２１】
フェーズドローラチェーンシステムの他の例は、川上の実開平3-28348 号（実願平1-51359 号) 公報に開示されている。川上のシステムでは、四本のチェーンが並列に配置されるとともに、１／４ピッチオフセットまたは位相調整されている。この公報の教示によれば、チェーンは互いに連結されておらず各々独立している。
【００２２】
図３では、隣り合うチェーン間でピン同士が接触しているように見えるが、川上による独立チェーンの教示内容を考慮すると、この接触は単なる付随的な接触にすぎない。また、１／４ピッチのオフセットにより、ピンは互いに重ね合わされず、隣り合うチェーンのリンクとは接触しない。川上によるチェーン構成は、実開平5-17251 号（実願平3-90363 号）のシステムに非常によく似ている。
【００２３】
フェーズドローラチェーンシステムの第３の例は、福本の特開平2-76944 号（特願昭63-227318 号）公報に開示されている。福本の出願は、ピンを突出させることによって相互に連結されている、二本の位相調整されたローラチェーン（以下、「フェーズドローラチェーン」という）を開示している。図２は近接関係にあるチェーンを示しており、一方、図４は、離れて配置されてはいるが突出ピンにより相互に連結されたチェーンを示している。福本は、二つのチェーンを相互連結することを教示しており、非連結または独立関係にあるチェーンを示してはいない。
【００２４】
本発明は、幅の狭いローラチェーン組立体を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、フェーズドチェーン組立体の幅を減少させることができ、さらには、同じ幅のチェーン内でより多くのリンクを使用できるようにすることにより、強度を向上させることができるローラチェーン組立体を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係るローラチェーン組立体は、オフセットされた関係で並設された第１および第２のローラチェーンから構成されており、前記各ローラチェーンが、他のローラチェーンにもっとも接近して配置される内側部分と、前記内側部分と逆側に配置される外側部分とを有している。前記第１のローラチェーンは、交互に配置された内側および外側リンクの組を備え、各外側リンクが、ピン部材の両端に固定された第１および第２の外側リンクプレートを有し、各外側リンクプレートが前記ピン部材を受け入れるための一対の開孔を有しており、各内側リンクが、前記外側リンクの前記ピン部材上を回転するように取り付けられた一対のブシュを有し、前記内側リンクが前記ブシュに固定された一対の内側リンクプレートを有し、各内側リンクプレートが、前記ブシュを受け入れるための一対の開孔を有しており、前記内側リンクおよび外側リンクの各々がスプロケット歯を受け入れるように設けられるとともに、前記ピン部材が前記第２の外側リンクプレートの前記縁部を越えた突出量は、該ピン部材が前記第１の外側リンクプレートの前記縁部を越えた突出量よりも小さくなっている。前記第２のローラチェーンは、交互に配置された内側および外側リンクの組を備え、各外側リンクが、間隔を隔てたピン部材に固定された第１および第２の外側リンクプレートを有し、各外側リンクプレートが前記ピン部材を受け入れるための一対の開孔を有しており、各内側リンクが、前記外側リンクの前記ピン部材上を回転するように取り付けられた一対のブシュを有し、前記内側リンクが前記ブシュに固定された一対の内側リンクプレートを有し、各内側リンクプレートが、前記ブシュを受け入れるための一対の開孔を有しており、前記内側リンクおよび外側リンクの各々がスプロケット歯を受け入れるように設けられるとともに、前記ピン部材が前記第２の外側リンクプレートの前記縁部を越えた突出量は、該ピン部材が前記第１の外側リンクプレートの前記縁部を越えた突出量よりも小さくなっている。そして、前記第１のローラチェーンの前記第２の外側リンクプレートが当該ローラチェーンの前記内側部分に配置され、前記第２のローラチェーンの前記第２の外側リンクプレートが当該ローラチェーンの前記内側部分に配置されるとともに、前記第１のローラチェーンの前記第２の外側リンクプレートから突出する前記ピン部材が、前記第２のローラチェーンの前記第２の外側リンクプレートに当接しており、前記第２のローラチェーンの前記第２の外側リンクプレートから突出する前記ピン部材が、前記第１のローラチェーンの前記第２の外側リンクプレートに当接していることを特徴としている。
【００２６】
請求項２の発明に係るローラチェーン組立体は、請求項１において、前記第１のチェーンのローラの位置が前記第２のチェーンのローラに対して１／２ピッチオフセットされていることを特徴としている。
【００２７】
請求項３の発明に係るローラチェーン組立体は、請求項１において、前記第１のチェーンの前記ピン部材が、前記第２のチェーンの前記各ピン部材の間にはまりこんでいることを特徴としている。
【００２８】
請求項４の発明に係るスプロケット組立体は、請求項１記載のローラチェーン組立体と ともに用いられるスプロケット組立体であって、駆動軸に連結された第１および第２の駆動スプロケットを備え、該第１および第２の駆動スプロケットが間隔を隔てた複数の歯を有し、前記駆動スプロケットが前記駆動軸に沿って平行に配設され、前記第１の駆動スプロケットの前記歯の配置が、前記第２の駆動スプロケットの歯に対して円周上でオフセットされており、従動軸に連結された第１および第２の従動スプロケットをさらに備え、該第１および第２の従動スプロケットが間隔を隔てた複数の歯を有し、前記従動スプロケットが前記従動軸に沿って平行に配設され、前記第１の従動スプロケットの前記歯の配置が、前記第２の従動スプロケットの歯に対して円周上でオフセットされており、前記駆動軸が入力軸に駆動連結され、前記従動軸が出力軸に駆動連結されており、前記第１の駆動スプロケットが、前記第１の従動スプロケットと整列配置されるとともに、前記第１の駆動スプロケットを前記第１の従動スプロケットに駆動連結する前記第１のチェーンを有し、前記第２の駆動スプロケットが、前記第２の従動スプロケットと整列配置されるとともに、前記第２の駆動スプロケットを前記第２の従動スプロケットに駆動連結する前記第２のチェーンを有していることを特徴としている。
【００２９】
請求項５の発明に係るローラチェーン組立体は、請求項４において、前記第１および第２の駆動スプロケットが約１／２ピッチオフセットされていることを特徴としている。
【００３０】
【発明の実施の形態】
発明の概要
本発明は、チェーンの外側リンクを越える突出量を最小にしたピンが設けられるチェーン組立体に関する。すなわち、チェーン幅方向の少なくとも一側面において、ピン端面が好ましくは面一であり、あるいはピンが外側リンクの縁部を越えて延びてはいない。外側リンクを越えるピンの延長度合いは、好ましくは外側リンクまたは最外側リンクの厚みの５０％以下であり、より好ましくは、外側リンクまたは最外側リンクの厚みの１０％以下に制限される。
【００３１】
本発明の一実施態様においては、フェーズドチェーンシステムが、オフセットあるいは位相調整された関係で並設されている二本のチェーンを含んでいる。ピン突出量は、並設関係にある二本のチェーンの側面上に制限されている。ピンの突出量を最小にすることにより、二本のチェーンの各外側リンクのみならず各ピンを接触関係におくことができる。このような接触関係は、並設されたチェーン間での接触が防止されていた従来のチェーン組立体とは大きく異なっている。
【００３２】
ピンをリンクと実質的に面一にし、あるいはリンクの外側縁部を越えてごく最小の長さだけ突出させることにより、二本の並設されたチェーン組立体が近接して配置され、二本のチェーンの外側リンクが互いに接触することになる。二本のチェーンを近接配置させることによって、全システムの幅を小さくできる。
【００３３】
チェーン幅方向中央に向かう方向にピンを押し込むことによって、ピンは外側リンクと面一に配置される。あるいは、チェーン外側においてピン孔開口がわずかに拡げられて、該開口内にピンが着座する。ピンがチェーンの他側面側よりも一側面側に多く突出することにより、ピンがチェーン長手方向に関して非対称に配置される。
【００３４】
ピンはリンク外側面と面一である必要はないが、好ましくは、チェーン幅方向外方にあまり長く突出すべきではない。一実施態様においては、ピン突出量は、最内側リンクの厚みの５０％以下に制限されている。また、より好ましい実施態様においては、ピン突出量は、最内側リンクの厚みの１０％以下に制限されている。
【００３５】
なお、ここで、最内側リンク（“innermost link”）という語は、たとえば、隣接するチェーンに並設された関係にあるチェーンの側のリンクを定義するのに用いられている。ノンフェーズドチェーンシステムまたは並設チェーンを有していないシステムにおいては、チェーンのいずれかの側が、最内側リンクを含む内側（“inner”side）と定義される。
【００３６】
本発明は、チェーン組立体の幅を減少させる際のいくつかの利点を提供する。最近の自動車エンジン用タイミングチェーンにとって必要なパッケージサイズの小型化の際に、フェーズドチェーンシステム内における二本のチェーン間の間隙を無くすことはパッケージサイズ上の利点をもたらす。
【００３７】
本発明はまた、並設関係にある二本のチェーンを組み立てるための新しい形態をも提供する。従来のチェーンシステムにおいては、二本の並設チェーンが、チェーンの長手方向または幅方向の動きにより二本のチェーン間で接触が起こらないように、間隔を隔てた関係でつまり特定のクリアランスをもって配置されている。一方、本発明においては、各チェーンが他のチェーンに接触するように、二本のチェーンが接触した関係で配置される。このようなアプローチの仕方は、接触を回避する従来の教示とは正反対のものである。
【００３８】
本発明は、とくに、フェーズドチェーン組立体またはフェーズドチェーンシステムに適用される。それは、高速仕様の自動車のトランスミッション，トランスファケースまたはエンジンタイミングシステムであり、これらにおいて、スプロケットは二つの部分または分離された組立体に分割されており、各スプロケット部分は単一または複数のチェーンが巻き掛けられた状態で、互いにオフセットされまたは位相調整されている。
【００３９】
これらの実施態様の各々は、その他の実施態様とともに、２本，３本または４本のチェーンからなるチェーン組立体を含む、複数のチェーン組立体を有している。またスプロケットは、１／４歯，１／３歯，１／２歯あるいは他の種々のピッチ量だけ位相調整されている。同様に、チェーン組立体は、１／４ピッチ，１／３ピッチ，１／２ピッチまたは他のピッチ分だけ位相調整されている。
【００４０】
各チェーン組立体においては、リンクは、リンクの組を構成するように交互に配置されている。各リンクは一対の開孔を有し、あるリンクの組の開孔は、隣接するリンクの組の開孔と組み合わされるように配置されている。丸ピンまたはロッカージョイントの形態をとる枢支部材は、隣接するリンクの組を開孔を通して連結するとともに、隣接するリンクの組に対してリンクの組が枢支運動を行えるように、用いられている。ローラチェーンの場合には、リンクは相互に連結され、スプロケットにはローラまたはブシュのいずれかが接触している。
【００４１】
好ましい実施態様の詳細な説明
図１は、従来のチェーンの一部を参照数字１０で示している。チェーンは、リンク，ピン，ブシュおよびローラの組から構成されている。チェーンは、交互に配置された外側リンク１２および内側リンク１４の組を有しており、各リンクは図３により明確に示されている。外側リンクは、一対の外側リンクプレート１６，１８またはサイドバーによって構成されている。内側リンクは同様に、一対の内側リンクプレート２０，２２によって構成されている。
【００４２】
外側リンクプレート１６，１８は、一対のピン２４，２６に固定されている。ピンは、間隔を隔てて配置されるとともに、外側リンクプレートの開孔２８内に装着されている。ピンは、一般に、圧入によって、あるいは溶接，かしめ，または当該分野で知られるその他のあらゆる手段によって、外側リンクプレートに固定される。
【００４３】
内側リンク２０，２２は、一対のブシュ３０に固定されている。ブシュは、一般に円筒形状をしており、間隔を隔てて配置され、内側リンクプレートの開孔２８内に装着されている。ブシュは、一般に、圧入によって、あるいは溶接，かしめ，または当該分野で知られるその他のあらゆる手段によって、内側リンクプレートに固定される。
【００４４】
ブシュはピンの回りに取り付けられ、ピンの回りを自由に回転するようになっている。ピンの回りをブシュが回転することにより、外側リンクが内側リンクに対して枢支運動を行える。図１に示される従来のチェーンにおいては、ローラ３４がブシュの回りに取り付けられ、ブシュの回りを回転自在になっている。ローラは一般に円筒形状をしており、スプロケット歯と接触する。図２（ａ）に示される従来のチェーンでは、ブシュは直接スプロケットと接触する。
【００４５】
段付ブシュ３１が図２（ｂ）に示されている。この段付ブシュ３１は、スプロケットと係合する大径部と、リンクプレートに圧入される小径部とを有している。
【００４６】
このように、図１のチェーンは、ピンをブシュ内に、ブシュをローラ内にそれぞれ挿入することによって構成されている。ブシュおよびローラは、図１および図２（ａ）に示すように、一般にスプリット付で形成されている。ブシュは一対の内側リンクプレートに固定され、ピンは一対の外側リンクプレートに固定されている。内側リンクおよび外側リンクは、無端状のチェーンを構成するように、連続して交互に配置されている。チェーンの長さおよびリンクの正確な数は、とりわけ適用例（アプリケーション）やスプロケット間の芯間距離によって決定される。
【００４７】
チェーンのローラはスプロケット歯と接触する。ローラはスプロケット歯間の基部に着座する。外側リンクおよび内側リンクは、スプロケット歯が各リンクプレート間および各ローラ間で受け入れられるように、構成されている。
【００４８】
本発明は、チェーン幅方向の突出量が最小であるピンを有するチェーンを提供しようとしている。図５は、並設関係にある一対の位相調整チェーン（フェーズドチェーン）４０，４２を示している。二本のチェーンは、外側に沿って配置されたガイドリンクまたは外側リンク４４と、スプロケットとの駆動接触のためのローラ４８，５０を有する内側リンク４６とを含んでいる。二つのスプロケットは、約１／２ピッチ位相調整されまたはオフセットされている。ローラチェーンのための一対の位相調整されたスプロケット（以下、「フェーズドスプロケット」という）は、図４に示されている。
【００４９】
図３に示される従来のチェーン組立体においては、ピン２４，２６は、チェーン組立体の両側から外方に突出している。ピンは、チェーン長手方向に関して一般に（製造公差の範囲内で）対称である。従来構造における典型的な二本のフェーズドチェーンは、分離され間隔を隔てられた関係におかれる。一方のチェーンのガイドリンクが、これと隣り合うチェーンのガイドリンクと接触しないように、両チェーン間には間隙が設けられる。
【００５０】
図５は、本発明の最小ピン突出量という特徴部分を採用した一対のフェーズドチェーンを示している。同図に示すように、二本のチェーンは、各チェーンの外側に沿って配置された外側リンクつまりピンリンクを含んでいる。外側リンクはリンクプレート対によって形成され、内側リンクもまたリンクプレート対によって形成されている。図５の実施態様においては、各チェーン４０，４２の外側リンクが、外側リンクプレート５２，５３をチェーン４０側に、外側リンクプレート５４，５５をチェーン４２側にそれぞれ有している。
【００５１】
また、チェーン４０の内側リンク５６が内側リンクプレート５８，６０を有し、チェーン４２の内側リンク６２が内側リンクプレート６４，６６を有している。一方のチェーンのピンを、隣り合うチェーンのリンクプレートまで突出させることによって、二本のチェーン間の接触状態が達成されている。すなわち、チェーン４０のピン６８はチェーン４２のプレート５４まで延びている。同様に、チェーン４２のピン７２はチェーン４０のプレート７３まで延びている。
【００５２】
外側リンクプレートの縁部（“edge”）は、チェーン幅方向のリンクプレート側面上で平坦面になっている。二つの縁部間の距離がリンクプレートの厚みである。厚みは、たとえば図３，図５および図６に示されている。ピンは、同じ外側リンクプレートの外側縁部を越えて延びている。ピンは、従来の方法で外側リンクプレート内に圧入されている。
【００５３】
このように、本発明による第１の実施態様が図５に示されている。この実施態様においては、各チェーンが、外側リンク４４および内側リンク４６と、スプロケット歯と接触するローラ５０とを有している。二本のチェーンは、並設関係におかれており、１／２ピッチ位相調整またはピッチオフセットされている。したがって、二本のチェーンが巻き掛けられる各スプロケットも並設関係におかれており、１／２ピッチ位相調整されている。フェーズドスプロケットは図４に示されている。
【００５４】
図５の実施態様においては、ピンは、各チェーンの両側において外側リンクプレートを越えて延びている。この実施態様では、一方のチェーンのピンが他方のチェーンの各ピンの間にはまりこんでいる。また、この実施態様では、一方のチェーンのピンが他方のチェーンのリンクプレートと接触するように設けられており、このような重ね合わせにより、チェーンの幅を狭くすることができる。１／２ピッチのオフセットによってピンの重ね合わせが行われている。言い換えれば、一方のチェーンのピンは、他方のチェーンの各ピンの間に配置されている。
【００５５】
なお、図５では、リンクプレートの縁部を越えるピンの突出量が誇張して示されており、チェーンシステムのパッケージサイズを小型化して本発明の教示を生かすためには、ピン突出量はもっと小さくされる。
【００５６】
図６に示される他の実施態様は、前記実施態様と似ているが、各チェーンのリンクプレートを接触させることを含んでいる。すなわち、各チェーン１００，１０２は独立しているが、各々の外側リンクプレートを介して互いに接触している。チェーン１００は、外側リンクプレート対１０６，１０８を有する外側リンク１０４と、内側リンクプレート対１１２，１１４を有する内側リンク１１０とを含んでいる。同様に、チェーン１０２は、外側リンクプレート対１１８，１２０を有する外側リンク１１６と、内側リンクプレート対１２４，１２６を有する内側リンク１２２とを含んでいる。
【００５７】
チェーン１００はまた、ピン１２８およびローラ１３０，１３２を含んでいる。同様に、チェーン１０２は、ピン１３４およびローラ１３６，１３８を含んでいる。チェーン１００のピン１２８は、隣接するチェーン１０２の側における、外側リンクプレート１０８の縁部を越える突出量が制限されている。同様に、チェーン１０２のピン１３４は、隣接するチェーン１００の側における、外側リンクプレート１２０の縁部を越える突出量が制限されている。その一方、これらのピンは、隣接するチェーンの側に向かってある距離だけ突出させて、二つのチェーンの各リンクプレート間で接触させるようにしてもよい。
【００５８】
ピン突出量を最小にするための、ピンの外側リンク内への装着は、多くの可能な方法によって実現される。三つの製造方法が図７ないし図９に示されている。もちろん、他の製造方法も可能であり、本発明は、ここに図示され記述された方法に限定されるものではない。
【００５９】
図７の方法では、（ａ）に示されるように、ピン１４０が、外側リンクの外側に突出するまで、リンク１４２内を通って押し込まれる。ピンの頭がリベッティングされた後、（ｂ）に示すように、望ましい突出状態が得られる位置まで、ピンはガイドリンク内に押し込められる。ピンの頭はリンク端部から突出していてもよいが、好ましくはリンクと実質的に面一であるか、あるいはリンク内に没入している。ピンはリンク開孔の凹部内に押し込まれていてもよく、あるいはリンク自体を塑性変形させてもよい。
【００６０】
一実施態様においては、ピンは、リンクの厚みの１０％以下の量だけリンク表面から突出している。他の実施態様においては、ピンは、リンクの厚みの５０％以下の量だけリンク表面から突出している。他の突出量も可能ではあるが、本発明の意図は、たとえばチェーン幅の減少を含む本発明の利点を促進させるために、ピン突出量を制限することにある。
【００６１】
ピンがリンク内に装着されたとき、ピンはチェーン長手方向に関して非対称に配置される。すなわち、ピンは、チェーン組立体の幅方向に沿って、チェーンの他側面側よりも一側面側により多く突出している。
【００６２】
第２の製造方法は図８に示されている。この方法においては、ピン１４４がリンク１４８の開孔１４６内の凹部に押し込まれている。この凹部の大きさは、リンク縁部からのピン突出量の上記望ましい関係を維持できれば十分である。
【００６３】
第３の製造方法は図９に示されている。この方法では、ピン１５０は開孔内に没入しており、リンク１５２内でのピンの位置を維持するために、ピン上端が溶接部１５６により溶接されている。同図（ａ）に示すように、従来の伝統的なリンクにおいても、リンク内でのピンの位置を維持するために溶接が採用されているが、この場合、溶接部分がリンクから外方に突出している。
【００６４】
本発明においては、図９（ｂ）に示すように、溶接部１５６は、ピン頭部とリンク外側縁部との間の凹部内に位置しており、これにより、リンク外側縁部を越える溶接部の突出量が最小に抑えられている。また、たとえば化学処理のような、ピンを締結あるいは固定するその他の手段についても、本発明によって考慮されている。
【００６５】
このように、二本のチェーンをごく接近して配置することによって、本発明の最小ピン突出量という特徴部分が、システム内の二本のチェーンをより幅の狭いパッケージ内に配置させることができる。一実施態様においては、並設された二本のチェーンの最内側の各外側リンクがチェーンシステムの運転中に互いに接触する。あるいは、本発明の最小ピン突出量により、従来のチェーンと同じ幅のパッケージ内により多くのリンクを備えたチェーンを配置することができる。
【００６６】
二本のチェーンをごく接近して配置することにより、チェーンに沿ってより多くのリンクを配列することができる。チェーン幅に沿って多数のリンクを配列することにより、一般に、チェーン幅に沿ったリンク枚数が少ないチェーンよりも高強度のチェーンが提供される。
【００６７】
他の実施態様においては、一方のチェーンリンクの幅が他方のチェーンリンクの幅よりも狭く、これにより、二つのチェーンを異なった幅のフェーズドシステムに適用できる。幅の狭いチェーンは、幅の狭い内側および外側リンクによって実現される。
【００６８】
本発明の特徴部分は、自動車エンジンのタイミング用およびトランスファケース用のチェーン、またはトランスミッションチェーンのための高速仕様のチェーンにもっともよく適用される。1993年10月 4日に出願された米国特許出願第08/131,473号に示されるような種々のタイミングシステム構成に、本発明の適用は可能である。
【００６９】
二つのフェーズドスプロケット３４，３５およびローラチェーン３６の一部が図４に示されており、各スプロケットは１／２ピッチ位相調整されている。
【００７０】
本発明のフェーズドシステムを実施するに際して、二本のフェーズドローラチェーンを単一のローラチェーンシステムによって置き換えてもよい。標準の０．３７５インチピッチのローラチェーンの場合、フェーズドローラチェーン駆動装置を首尾よく得るためには、ある制限がチェーンに必要である。０．３７５インチピッチのローラチェーンを置換するフェーズドシステムの場合、とくに以下の表１に示すパラメータが必要である。
【表１】

【００７１】
標準の０．３１５インチ（８ミリ）ピッチのローラチェーンの場合、フェーズドローラチェーン駆動装置を首尾よく得るためには、ある制限がチェーンに必要である。８ミリピッチのローラチェーンを置換するフェーズドシステムの場合、とくに以下の表２に示すパラメータが必要である。
【表２】

【００７２】
これらのパラメータは、本発明を実施する場合に最適のチェーン駆動装置を得るためのものである。各表は、フェーズドチェーンシステムにおける二本のチェーンについて各チェーンの各パラメータの仕様範囲（“Spec. Range per Chain”）から始まっている。各パラメータの好ましい大きさは、最適仕様単一チェーン（“Best Method Single Chain”）として表中に記載されている。
【００７３】
フェーズドチェーンシステムは、従来システムの単一チェーンのかわりに、二本の並設されオフセットされたチェーンを用いている。これにより、二本のチェーンの好ましい実施態様（“Phased Assembly Total(2 chain)”）と、従来の典型的な単一チェーンシステム（“Comparable 3SR Heavy Duty Chain”）との間で比較がなされている。これらのパラメータおよび比較結果は、本発明を限定しようとするものではなく、本発明の例示として挙げられている。
【００７４】
二本のチェーンのパッケージサイズは、多くのファクタによって制限を受ける。ピン長さがチェーンの全幅を決定する。このため、二本のフェーズドチェーンのピン長さの合計は、従来の単一チェーンにおけるパッケージサイズまたはピン全長の範囲内におさめられなければならない。０．３７５インチピッチのローラチェーンの場合、好ましいピン長さは０．３００インチ以下であり、最も好ましいピン長さは０．２８５インチである。
【００７５】
外側および内側リンクの全幅は、上記ピン長さの範囲内におさめられなければならない。このため、ピンリンク（つまり外側リンク）の厚みおよびブシュリンク（つまり内側リンク）の厚みはローラ長さに関連して制限されるが、同時に、十分なリンク強度を得るためには十分な厚みを有していなければならない。指示された厚みは、従来の標準チェーンのブシュリンクよりもブシュリンクの厚みを増加させ、この結果、耐疲労性能を向上させることが期待されている。
【００７６】
０．３７５インチピッチチェーンの場合、幅狭のチェーンで高強度を得るために、フェーズドシステム内の二本のチェーンのリンク高さが増加している。また、従来の単一チェーンで負担される荷重に比べて二本のチェーンで負担される荷重が減少するために、フェーズドシステム内の二本のチェーンについてピン径が減少している。ピン径を小さくすることにより、同じローラ外径に対してローラの肉厚を厚くできる。ピンおよびブシュ間の投影面であるベアリング面は、二本のフェーズドチェーンおよび従来の単一チェーンについてほぼ等しくなっている。
【００７７】
本発明のいくつかの実施態様が示されているが、本発明はこれらの実施態様に限定されるものではない。本発明が関連する技術分野の当業者は、とくに上述の教示内容を考慮するとき、本発明の原理を利用する変形例やその他の実施態様を構築し得る。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明に係るローラチェーン組立体によれば、幅の狭いチェーン構造にすることができる効果がある。また本発明によれば、フェーズドチェーン組立体の幅を減少させることができ、これにより、強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】その一部を分解組立状態で示す、従来のローラチェーンの全体斜視図。
【図２】（ａ）は、その一部を分解組立状態で示す、従来のローラ（ブシュ）チェーンの全体斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のブシュの変形例である段付ブシュの平面図。
【図３】ピンが外側リンクの縁部を越えて突出している状態を示す、従来のローラチェーンの平面図。
【図４】一対のフェーズドスプロケット（一部破断面で示す）のうちの一方のスプロケットと接触するローラチェーンの側面部分図。
【図５】本発明による最小のピン突出量を有する、一対のフェーズドローラチェーンの平面部分図。
【図６】本発明による最小のピン突出量を有する、一対のフェーズドローラチェーンの平面部分図。
【図７】本発明の製造方法を示す概略図であって、ピンが（ａ）の位置から、リンク外側縁部と実質的に面一になる（ｂ）の位置まで押し込まれる様子を示す図。
【図８】本発明の製造方法を示す概略図であって、ピンがリンク開孔内の凹部に装着されている状態を示す図。
【図９】（ａ）は従来の溶接されたピンの概略図であり、 （ｂ）は本発明の製造方法を示す概略図であって、ピンが開孔内に没入した位置で溶接されている状態を示す図。
【符号の説明】
４０，４２ フェーズドチェーン
５２，５３，５４，５５ 外側リンクプレート
５８，６０，６４，６６ 内側リンクプレート
６８，７２ ピン

Claims (5)

1. オフセットされた関係で互いに連結されずに並設された第１および第２のローラチェーンからなるローラチェーン組立体において、
   前記各ローラチェーンが、他のローラチェーンにもっとも接近して配置される内側部分と、前記内側部分と逆側に配置される外側部分とを有しており、
   前記第１のローラチェーンが、交互に配置された内側および外側リンクの組を備え、各外側リンクが、間隔を隔ててピン部材に固定された第１および第２の外側リンクプレートを有し、各外側リンクプレートが前記ピン部材を受け入れるための一対の開孔を有しており、各内側リンクが、前記外側リンクの前記ピン部材上を回転するように取り付けられた一対のブシュを有し、前記内側リンクが前記ブシュに固定された一対の内側リンクプレートを有し、各内側リンクプレートが、前記ブシュを受け入れるための一対の開孔を有しており、前記内側リンクおよび外側リンクの各々がスプロケット歯を受け入れるように設けられており、前記外側リンクが、前記外側リンクプレートの前記開孔を通って延びる前記ピン部材を有しており、前記ピン部材が、第１の外側リンクプレート部材の縁部を越えてから、該外側リンクプレート対において第２の外側リンクの縁部を越えるまで延びており、前記ピン部材が前記第２の外側リンクプレートの前記縁部を越えた突出量は、該ピン部材が前記第１の外側リンクプレートの前記縁部を越えた突出量よりも小さくなっており、
   前記第２のローラチェーンが、交互に配置された内側および外側リンクの組を備え、各外側リンクが、間隔を隔てたピン部材に固定された第１および第２の外側リンクプレートを有し、各外側リンクプレートが前記ピン部材を受け入れるための一対の開孔を有しており、各内側リンクが、前記外側リンクの前記ピン部材上を回転するように取り付けられた一対のブシュを有し、前記内側リンクが前記ブシュに固定された一対の内側リンクプレートを有し、各内側リンクプレートが、前記ブシュを受け入れるための一対の開孔を有しており、前記内側リンクおよび外側リンクの各々がスプロケット歯を受け入れるように設けられており、前記外側リンクが、前記外側リンクプレートの前記開孔を通って延びる前記ピン部材を有しており、前記ピン部材が、第１の外側リンクプレート部材の縁部を越えてから、該外側リンクプレート対において第２の外側リンクの縁部を越えるまで延びており、前記ピン部材が前記第２の外側リンクプレートの前記縁部を越えた突出量は、該ピン部材が前記第１の外側リンクプレートの前記縁部を越えた突出量よりも小さくなっており、
   前記第１のローラチェーンの前記第２の外側リンクプレートが当該ローラチェーンの前記内側部分に配置され、前記第２のローラチェーンの前記第２の外側リンクプレートが当該ローラチェーンの前記内側部分に配置されるとともに、前記第１のローラチェーンの前記第２の外側リンクプレートから突出する前記ピン部材が、前記第２のローラチェーンの前記第２の外側リンクプレートに当接しており、前記第２のローラチェーンの前記第２の外側リンクプレートから突出する前記ピン部材が、前記第１のローラチェーンの前記第２の外側リンクプレートに当接している、
   ことを特徴とするローラチェーン組立体。
2. 請求項１において、前記第１のチェーンのローラの位置が前記第２のチェーンのローラに対して１／２ピッチオフセットされている、
   ことを特徴とするローラチェーン組立体。
3. 請求項１において、前記第１のチェーンの前記ピン部材が、前記第２のチェーンの前記各ピン部材の間にはまりこんでいる、
   ことを特徴とするローラチェーン組立体。
4. 請求項１記載のローラチェーン組立体とともに用いられるスプロケット組立体であって、
   駆動軸に連結された第１および第２の駆動スプロケットを備え、該第１および第２の駆動スプロケットが間隔を隔てた複数の歯を有し、前記駆動スプロケットが前記駆動軸に沿って平行に配設され、前記第１の駆動スプロケットの前記歯の配置が、前記第２の駆動スプロケットの歯に対して円周上でオフセットされており、
   従動軸に連結された第１および第２の従動スプロケットをさらに備え、該第１および第２の従動スプロケットが間隔を隔てた複数の歯を有し、前記従動スプロケットが前記従動軸に沿って平行に配設され、前記第１の従動スプロケットの前記歯の配置が、前記第２の従動スプロケットの歯に対して円周上でオフセットされており、
   前記駆動軸が入力軸に駆動連結され、前記従動軸が出力軸に駆動連結されており、
   前記第１の駆動スプロケットが、前記第１の従動スプロケットと整列配置されるとともに、前記第１の駆動スプロケットを前記第１の従動スプロケットに駆動連結する前記第１のチェーンを有し、前記第２の駆動スプロケットが、前記第２の従動スプロケットと整列配置されるとともに、前記第２の駆動スプロケットを前記第２の従動スプロケットに駆動連結する前記第２のチェーンを有している、
   ことを特徴とするスプロケット組立体。
5. 請求項４において、前記第１および第２の駆動スプロケットが約１／２ピッチオフセットされている、
   ことを特徴とするスプロケット組立体。

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