JP3722283B2 - サイレントチェーン用リンクプレートおよび該リンクプレート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、サイレントチェーン用リンクプレートまたは該リンクプレートが用いられるサイレントチェーンに関し、詳細には、サイレント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、サイレントチェーンは、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ことにより構成されている。
【０００３】
ところで、サイレント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、チェーンスパンが激しく横方向に振動して、これが装置の騒音となっていた。
【０００４】
このような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、サイレント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、サイレント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、リンクプレート本体の側面において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、隣り合う各リンクプレートの各張出部が対向配置されるように配置されたリンクプレート対が、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、リンクプレート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。
【００１０】
この場合、サイレントチェーンは、スプロケットの回りに巻き付く側には自由に屈曲し得るので、リンクプレート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く、サイレントチェーンの動力伝達効率を低下させることもない。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、リンクプレート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リンクプレート対では、各リンクプレート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リンクプレート対では、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チェーンの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】
リンクプレートの張出部は、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も含む趣旨である。
【００１３】
請求項３の発明によれば、立上がり部がリンクプレート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、リンクプレートは、左右非対称の形状を有している。この場合には、隣り合う各リンクプレートを裏表逆にして用いることにより、各リンクプレート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、ただ一種類のリンクプレート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、リンクプレートの穴ピッチを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、リンクプレート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すぐに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リンクプレート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部分図、図２はその正面部分図、図３はリンクプレートの正面図、図４は比較のために示した従来のリンクプレートの正面図、図５はリンクプレートを含むチェーンの屈曲方向を説明するための図、図６は本実施態様によるリンクプレートが採用されたサイレントチェーンシステム（エンジンカムシャフトタイミングシステム）の概略構成図であって、リンクプレート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２，２′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することにより構成されている。
【００１８】
最外側のリンクプレート２，２′の外側には、ガイドリンク４が配置されている。ガイドリンク４にも、同様に連結ピン３を挿入するためのピン穴４１が形成されており、連結ピン３はピン穴４１に挿入された後、その端部がかしめられることにより、ガイドリンク４に固定されている。
【００１９】
リンクプレート２，２′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。図３に示すように、リンクプレート２は、その両側面に左右一対の肩部２３，２４を有している。肩部２３は円弧状面から構成されており、肩部２４は、各ピン穴２２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、リンクプレート２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２４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２４の内部に描かれた円弧状の一点鎖線は、肩部２４の側に肩部２３が左右対称に形成された場合の肩部２３の外形線を示している。
【００２０】
また、各ピン穴２２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２３は上下方向の中心線Ｖから０．９５×Ｐの位置またはその近傍位置に、他方の肩部２４は中心線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２４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、従来のリンクプレートを図４に示す。同図において、本発明によるリンクプレート２との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、従来のリンクプレート２０は、両方の肩部２３がいずれも円弧状面から構成されており、各肩部２３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２３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リンクプレート２，２′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、リンクプレート２の肩部２４とリンクプレート２′の肩部２４とが対向配置されて互いに当接した個所では、各リンクプレート２，２′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２４が互いに干渉し合うことにより、屈曲できないかその屈曲量が著しく制限されている。
【００２３】
また、各肩部２４が隣り合って配置されていない個所、例えばリンクプレート２′の肩部２３とリンクプレート２の肩部２４とが隣り合った個所では、各リンクプレート２，２′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、リンクプレート２，２′の各肩部２４が隣り合って配置された個所では、各リンクプレート２，２′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。
【００２５】
この場合、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、リンクプレート２，２′に肩部２４を設けることで、通常の運転に支障が生じることはなく、サイレントチェーンの弦振動を抑制する際に、サイレントチェーンの動力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、リンクプレート２，２′に設けた肩部２４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。また、サイレントチェーンの弦振動の振幅をほぼ半分にできることから、チェーンスパンの弛み側に配設されるチェーンテンショナとして、簡単な構造のものを採用できるようになる。
【００２６】
次に、サイレントチェーンに組み込まれたリンクプレート２，２′の配列の一例を図６に示す。図６は、本実施態様によるサイレントチェーンを採用したエンジンのカムシャフトタイミングシステムの概略構成を示している。また同図では、クランクシャフトスプロケット５およびカムシャフトスプロケット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におけるリンクプレート配列を示しており、ここでは、図示および説明の便宜上、リンクプレート２を○印で、リンクプレート２′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（リンクプレート２）およびその右隣に配置された×印（リンクプレート２′）の境界部分であるＳ1 ，Ｓ2 およびＳ3 において、リンクプレート２，２′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、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、リンクプレート２，２′について、それぞれ一方の肩部２４のみが外方に張り出した例を示したが、双方の肩部２３，２４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リンクプレートについて両肩部２３，２４を張り出すのではなく、一方の肩部２４のみが張り出したリンクプレート２または２′と、双方の肩部２３，２４が張り出したリンクプレート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２４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つまり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用いた例を示したが、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、エンジンのタイミングチェーンのみならずトランスファー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、リンクプレート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、隣り合う各リンクプレートの各張出部が対向配置されるように配置されたリンクプレート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、動力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部分図である。
【図２】サイレントチェーン（図１）の正面部分図である。
【図３】本発明によるリンクプレートの正面図である。
【図４】比較のために示した従来のリンクプレートの正面図である。
【図５】本発明によるリンクプレート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】本発明によるリンクプレートが採用されたエンジンカムシャフトタイミングシステムの概略構成図であって、リンクプレート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
２３： 肩部
２４： 肩部（張出部）
３： 連結ピン

Claims (4)

1. 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、連結ピンにより各々屈曲可能に連結してなるサイレントチェーンにおいて、
   前記リンクプレートが、
   一対の歯部を有するリンクプレート本体と、
   前記リンクプレート本体に形成され、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、前記リンクプレート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、前記各リンクプレートの背面側への屈曲時には、隣り合う前記各リンクプレート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、
   隣り合う前記各リンクプレートの前記各張出部が対向配置されるように配置されたリンクプレート対が、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、
   前記リンクプレートの穴ピッチを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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