JP3720285B2 - サイレントチェーン用ガイドリンクおよび該ガイドリンクを含むサイレントチェーン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、とくに、四輪駆動車両のトランスファーケース内の動力伝達に用いられるサイレントチェーン（以下、「トランスファーチェーン」と呼称する）およびトランスファーチェーンに用いられるガイドリンクに関し、詳細には、トランスファーチェーンの弦振動を抑制するための構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】
一般に、トランスファーチェーンは、各々一対の歯部およびピン穴を有する多数のリンクプレートを長さ方向および厚み方向に積層して、これらを連結ピンにより枢支可能に連結するとともに、最外側のリンクプレートの外側にガイドリンクを配置することにより構成されている。
【０００３】
ところで、トランスファーチェーンにおいては、チェーンが巻き掛けられるスプロケットの歯数および回転数から定まる噛合周波数が、チェーンのスパン長およびチェーン張力から定まるチェーンの共振周波数と一致すると、チェーンスパンが共振を起こして、チェーンスパンが激しく横方向に振動し、これがトランスファーケースの騒音となっていた。
【０００４】
このようなトランスファーケースの騒音を誘発するチェーンスパンの振動つまり弦振動を抑制するために、従来より、トランスファーチェーン内にばねリンクを配置したものが用いられている。
【０００５】
ばねリンクは、特開平１０−５４４４５号公報などに示すように、全体が波形形状を有しており、板厚方向に圧縮された状態でチェーンに組み込まれることにより、その弾性反発力が、隣り合うリンクプレート間に摩擦力を付与し、これにより、チェーンの屈曲抵抗を増大させて、チェーンの弦振動を抑制するようになっている。
【０００６】
しかしながら、このようなばねリンクを用いる方法では、トランスファーチェーンによる動力伝達時には、摩擦損失が常時発生していることになるため、動力伝達効率をあまり高くすることができないという問題があった。また、リンクプレートとは別個にばねリンクを設ける必要があるため、部品点数が増加し、組立てコストも余分にかかるという問題もあった。さらに、ばねリンクを設けることで、チェーン全体の幅が大きくなるという欠点もあった。
【０００７】
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、動力伝達効率の低下や部品点数の増加およびチェーンの全体幅の増加を生じさせることなく、サイレントチェーンの弦振動を抑制でき、しかも共振の発生を防止できるサイレントチェーンを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係るサイレントチェーンでは、一つ置きのリンクプレートの列にガイドリンクが配置されており、ガイドリンク本体の側面には、ピン穴中心線の上方に左右一対の肩部が配置され、各肩部のうちの少なくとも一方の肩部が、サイレントチェーンの背面側への屈曲を規制するための張出部を有している。そして、隣り合う各ガイドリンクの各張出部が対向配置されるように配置されたガイドリンク対が、チェーン長手方向に不規則な配列で配置されている。なお、本明細書中で用いる「サイレントチェーンの背面側への屈曲」とは、サイレントチェーンが、スプロケットへの巻付き方向とは逆方向に屈曲することをいう。
【０００９】
請求項１の発明によれば、ガイドリンクの肩部に設けた張出部により、サイレントチェーンの背面側への屈曲が規制されており、これにより、チェーンスパンの横方向の振動をほぼ片振状態にすることができ、その結果、サイレントチェーンの弦振動を抑制できる。なお、スプロケットの回りに巻き付く側には、サイレントチェーンは自由に屈曲し得るので、ガイドリンクに張出部を設けることで、通常の運転に支障が生じることはない。
【００１０】
この場合には、スプロケットとの噛合いに関与しないガイドリンクを用いて、サイレントチェーンの背面側への屈曲を規制するようにしたので、サイレントチェーンの弦振動を抑制する際に、伝達効率を低下させることはない。また、従来のばねリンクのような部品を別途用いる必要がないので、部品点数を増加させることなく、組立てコストを低減できる。さらに、この場合には、ガイドリンクの肩部に設けた張出部を用いるようにしたので、サイレントチェーンの弦振動を抑制する際に、チェーン全体の幅を増加させることもない。
【００１１】
しかも、この場合には、各張出部が対向配置されたガイドリンク対では、各ガイドリンクの背面側への屈曲時に各張出部が互いに干渉することによりチェーンの背面側への屈曲が規制されており、一方、各張出部が対向配置されていないガイドリンク対では、チェーンの背面側への屈曲が可能になっている。したがって、対向配置された各張出部の部分が弦振動の際の節として機能するようになるとともに、このような節がチェーン長手方向に不規則に配置されるので、チェーンの運転中には、節で仕切られた弦の長さ（つまりスパン長さ）がスプロケット間のチェーン部分で非周期的に変化する。これにより、いかなる回転数および張力でチェーンを駆動した場合でも、チェーンに共振が発生することはなくなる。
【００１２】
ガイドリンクの張出部は、請求項２の発明のように、ピン穴中心線と略直交しつつ延びる概略平坦状の立上がり部を有しているのが好ましい。この場合には、隣り合う各立ち上がり部が互いに干渉し合うことにより、サイレントチェーンの背面側への屈曲を確実に規制できるようになる。なお、ここでいう「略直交」とは、９０度以外に、９０度に接近した鋭角を含む趣旨である。
【００１３】
請求項３の発明によれば、立上がり部がガイドリンク本体の一方の肩部にのみ設けられている。
【００１４】
したがって、請求項３の発明では、ガイドリンクは、左右非対称の形状を有している。この場合には、隣り合う各ガイドリンクを裏表逆にして用いることにより、各ガイドリンクの張出部を対向配置させることができ、これにより、各張出部を互いに干渉させて、サイレントチェーンの背面側への屈曲を規制できる。また、この場合には、ただ一種類のガイドリンクを用意すればよいので、チェーン全体の構造を簡略化でき、チェーンの組立てコストを低減できる。
【００１５】
請求項４の発明では、ガイドリンクの穴ピッチをＰとするとき、立上がり部が、これに近い方のピン穴の中心から０．５×Ｐの位置またはその近傍位置に配置されている。この場合には、ガイドリンクがチェーンの背面側にわずかな量だけ屈曲しても、隣り合う各立上がり部同士が干渉するようになるので、チェーン背面側への屈曲を確実に防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施態様を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図６は、本発明の一実施態様によるサイレントチェーンおよびそのガイドリンクを説明するための図であって、図１はサイレントチェーンの平面図、図２はその正面図、図３はガイドリンクの正面図、図４は比較のために示した従来のガイドリンクの正面図、図５はガイドリンクを含むチェーンの屈曲方向を説明するための図、図６はガイドリンクが採用されたサイレントチェーンシステムの概略構成図であって、ガイドリンクの配列の一例を模式的に示している。
【００１７】
図１および図２に示すように、サイレントチェーン１は、各々一対の歯部２１およびピン穴２２を有する多数のリンクプレート２を長さ方向および厚み方向に配列して、ピン穴２２に挿入した円柱状の連結ピン３により各々枢支可能に連結して構成されている。
【００１８】
厚み方向に整列した複数枚のリンクプレート２の組からなるリンク列には、一つ置きにガイドリンク４または４′が設けられている。ガイドリンク４，４′は、リンク列の最外側のリンクプレート２の外側に配置されている。ガイドリンク４，４′は、連結ピン３の端部が圧入される一対のピン穴４１を有している。ガイドリンク４，４′は、リンクプレート２と異なり、歯部を有しておらず、スプロケット（図示せず）とは噛み合わない。また、ガイドリンク４，４′はいずれも同一の形状を有しており、両者は裏表の関係にある。
【００１９】
図３に示すように、ガイドリンク４は、その両側面に左右一対の肩部４２，４３を有している。肩部４２は円弧状面から構成されており、肩部４３は、各ピン穴４１の中心を通るピン穴中心線Ｈと略直交しつつ上方に延びる平坦状面から構成されている。これにより、ガイドリンク４は、上下方向の中心線Ｖに関して左右非対称に構成されている。肩部４３は、外方に張り出した格好になっており、本発明による張出部として機能する。なお、図３中、肩部４３の内部に描かれた円弧状の一点鎖線は、肩部４３の側に肩部４２が左右対称に形成された場合の肩部４２の外形線を示している。
【００２０】
また、各ピン穴４１の中心間距離である穴ピッチをＰとするとき、一方の肩部４２は中心線Ｖから０．９×Ｐの位置に、他方の肩部４３は上下方向の中心線Ｖから１×Ｐの位置またはその近傍位置にそれぞれ配置されている。言い換えれば、肩部４３は、これに近い方のピン穴中心から０．５×Ｐの位置またはその近傍位置に配置されている。
【００２１】
ここで、比較のために、従来のガイドリンクを図４に示す。同図において、本発明によるガイドリンク４と同一または相当部分は、同一符号で示している。図４に示すように、従来のガイドリンク４０は、両方の肩部４２がいずれも円弧状面から構成されており、各肩部４２はいずれも中心線Ｖから０．９×Ｐの位置に配置されている。言い換えれば、両肩部４２は、いずれもピン穴中心から０．４×Ｐの位置に配置されている。これにより、ガイドリンク４０は、中心線Ｖに関して左右対称に構成されている。
【００２２】
次に、上述のように構成されたガイドリンク４，４′を含むサイレントチェーンの屈曲方向について、図５を用いて説明する。同図に示すように、ガイドリンク４の肩部４３とガイドリンク４′の肩部４３とが当接して配置されまたは対向配置された個所では、各ガイドリンク４，４′は、図下側（つまりスプロケットに巻き付く側）には屈曲するが、これとは逆側のチェーン背面側（図上側）には、各肩部４３が互いに干渉し合うことにより、屈曲しないようになっている。
【００２３】
また、各肩部４３が隣り合って配置されていない個所、例えばガイドリンク４′の肩部４２とガイドリンク４′の肩部４３とが隣り合った個所では、各ガイドリンク４，４′は、図下側および上側の双方の側に屈曲し得るようになっている。
【００２４】
このように、ガイドリンク４，４′の各肩部４３が隣り合って配置された個所では、各ガイドリンク４，４′の背面側への屈曲の規制により、サイレントチェーンの背面側への屈曲が規制されており、これにより、チェーンスパンの横方向の振動のうちのチェーン背面側への振れを規制でき、その結果、サイレントチェーンの弦振動を抑制できる。なお、スプロケットの回りに巻き付く側には、サイレントチェーンは自由に屈曲し得るので、ガイドリンク４，４′に肩部４３を設けることで、通常の運転に支障が生じることはない。
【００２５】
この場合には、スプロケットとの噛合いに関与しないガイドリンク４，４′を用いて、サイレントチェーンの背面側への屈曲を規制するようにしたので、サイレントチェーンの弦振動を抑制する際に、伝達効率を低減させることはない。また、従来のばねリンクのような部品を別途用いる必要がないので、部品点数を増加させることなく、組立てコストを低減できる。さらに、この場合には、ガイドリンク４，４′に設けた肩部４３を用いるようにしたので、サイレントチェーンの弦振動を抑制する際に、チェーン全体の幅を増加させることもない。
【００２６】
次に、サイレントチェーン１に組み込まれたガイドリンク４，４′の配列の一例を図６に示す。同図では、ドライブスプロケット５およびドリブンスプロケット６に巻き掛けられたサイレントチェーンにおいて、とくに、両スプロケット５，６間のチェーン直線状部分Ｌにおけるガイドリンク配列を示しており、ここでは、図示および説明の便宜上、ガイドリンク４を○印で、ガイドリンク４′を×印でそれぞれ表している。
【００２７】
この場合には、図５を用いて説明したように、○印（ガイドリンク４）およびその右側に配置された×印（ガイドリンク４′）の境界部分であるＳ1 ，Ｓ2 およびＳ3 において、ガイドリンク４，４′ひいてはサイレントチェーン１の背面側への屈曲が規制されている。しかも、この場合には、境界部分Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 …は、チェーン長手方向に不規則な配列で配置されている。
【００２８】
したがって、チェーンの運転中には、チェーンがＳ1 ，Ｓ2 およびＳ3 において背面側に屈曲しなくなり、これにより、Ｓ1 ，Ｓ2 およびＳ3 が弦振動の際の節として機能するとともに、これらの節で仕切られた弦の長さ（つまりスパン長さ）が、図６中のＬ1 ，Ｌ2 …で示すように、スプロケット間のチェーン直線状部分Ｌにおいて非周期的に変化する。これにより、いかなる回転数および張力でチェーンを駆動した場合でも、チェーンに共振が発生するのを防止できるようになる。
【００２９】
なお、前記実施態様では、ガイドリンク４，４′について、それぞれ一方の肩部４３のみが外方に張り出した例を示したが、双方の肩部４２，４３が外方に張り出すようにしてもよい。この場合、チェーンを構成するすべてのガイドリンクについて両肩部４２，４３を張り出すのではなく、一方の肩部４３のみが張り出したガイドリンク４または４′と、双方の肩部４２，４３が張り出したガイドリンクとを混在させることにより、図５の場合と同様のランダムチェーンを構成することが可能である。
【００３０】
また、前記実施態様では、肩部４３の平坦状面とピン穴中心線Ｈとのなす角度が９０度に設定された例を示したが、この角度を９０度に接近した鋭角に適宜設定することにより、チェーンの背面側への屈曲量すなわちバックベンド量を調整できるようになる。
【００３１】
さらに、前記実施態様では、連結ピンとして丸ピンを例にとって説明したが、本発明は、ロッカーピンおよびジョイントピンからなるロッカージョイントを有するサイレントチェーンにも同様に適用できる。また本発明は、トランスファーチェーンばかりでなく、エンジンのタイミングチェーンにも適用できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ガイドリンク本体の側面の肩部に、サイレントチェーンの背面側への屈曲を規制するための張出部を設けるとともに、隣り合う各ガイドリンクの 各張出部が対向配置されるように配置されたガイドリンク対をチェーン長手方向に不規則な配列で配置するようにしたので、伝達効率を低下させることなく、また部品点数を増加させることなく、さらにチェーン全体の幅を増加させることなく、サイレントチェーンの弦振動を抑制でき、しかも共振の発生を防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様によるサイレントチェーンの平面図である。
【図２】サイレントチェーン（図１）の正面図である。
【図３】本発明によるガイドリンクの正面図である。
【図４】比較のために示した従来のガイドリンクの正面図である。
【図５】本発明によるガイドリンクを含むサイレントチェーンの屈曲方向を説明するための図である。
【図６】本発明によるガイドリンクが採用されたサイレントチェーンシステムの概略構成図であって、ガイドリンクの配列の一例を模式的に示している。
【符号の説明】
１： サイレントチェーン
２： リンクプレート
２１： 歯部
２２： ピン穴
３： 連結ピン
４，４′： ガイドリンク
４１： ピン穴
４２： 肩部
４３： 肩部（張出部）

Claims (4)

1. 各々一対の歯部およびピン穴を有する多数のリンクプレートを長さ方向および厚み方向に配列して、前記ピン穴に挿入した連結ピンにより各々屈曲可能に連結するとともに、一つ置きのリンクプレートの列にガイドリンクを配置してなるサイレントチェーンにおいて、
   前記ガイドリンクが、
   歯部のない形状を有するガイドリンク本体と、
   前記ガイドリンク本体に形成され、前記連結ピンを挿入するための一対のピン穴とを備え、
   前記各ピン穴の中心を通るピン穴中心線の上方において、前記ガイドリンク本体の側面に左右一対の肩部を有しており、前記各肩部のうちの少なくとも一方の肩部が外方に張り出す張出部を有するとともに、前記各ガイドリンクの背面側への屈曲時には、隣り合う前記各ガイドリンクの対向配置された前記各張出部が互いに干渉することにより前記サイレントチェーンの背面側への屈曲を規制するように、前記張出部が形成されており、
   隣り合う前記各ガイドリンクの前記各張出部が対向配置されるように配置されたガイドリンク対が、チェーン長手方向に不規則な配列で配置されている、
   ことを特徴とするサイレントチェーン。
2. 請求項１において、
   前記張出部が、前記ピン穴中心線と略直交しつつ延びる概略平坦状の立上がり部を有している、
   ことを特徴とするサイレントチェーン。
3. 請求項２において、
   前記立上がり部が前記ガイドリンク本体の一方の肩部にのみ設けられている、
   ことを特徴とするサイレントチェーン。
4. 請求項２において、
   前記ガイドリンクの穴ピッチをＰとするとき、前記立上がり部は、これに近い方のピン穴の中心から０．５×Ｐの位置またはその近傍位置に配置されている、
   ことを特徴とするサイレントチェーン。

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