JP3914799B2 - 動力伝達用チェーンおよびスプロケット組立体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力伝達用チェーンおよびこれが噛み合うスプロケットに関し、詳細には、動力伝達用チェーンの弦下降運動を制限したものに関する。
【0002】
【従来の技術およびその課題】
<発明の背景>
動力伝達用チェーンは、スプロケットの歯に巻き付いて噛み合う無端状ループを形成することによって、一つのドライブスプロケットから一つまたはそれ以上のドリブンスプロケットに動力を伝達する。
【0003】
ドライブスプロケットの回転によりチェーンが走行し、これにより、チェーンを通じて動力が伝達されて、チェーンと噛み合うドリブンスプロケットが回転する。
【0004】
動力伝達用チェーンは、自動車産業において広く用いられている。エンジンタイミング用のアプリケーションにおいては、チェーンは、クランクシャフトに配置された少なくとも一つのドライブスプロケットから、カムシャフトに配置された少なくとも一つのドリブンスプロケットに動力を伝達する。
【0005】
その他の自動車用アプリケーションは、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ことや、四輪駆動車両のトランスファケース内で動力を伝達することを含んでいる。動力伝達用チェーンはまた、一般産業用にも広く用いられている。
【0006】
動力伝達用チェーンの一つのタイプは、「サイレントチェーン」として知られている。典型的なサイレントチェーンは、チェーンに沿って互いに隣り合うリンクから構成されている。
【0007】
リンクは、チェーン長手方向に沿って互いに隣り合う二枚の歯を有しており、これらの歯は、チェーン長手方向と直交する前面方向に延びるとともに、スプロケット歯と噛み合うように形成されている。
【0008】
サイレントチェーンのリンクはまた、二つの開孔を有している。各開孔は、チェーン長手方向に沿ったリンク端部に配置されており、チェーン長手方向と直交しかつリンク前面方向と直交する横方向にリンクを挿通して延びている。
【0009】
典型的なサイレントチェーンのリンクは、上述した歯および開孔をそれぞれ有する実質的に同一形状の平坦なリンクの列から構成されており、各リンク列は、総体的にチェーンのリンクを形成するように、横方向に互いに隣り合って配置されている。
【0010】
サイレントチェーンは、互いに隣り合う平坦なリンクの列を配置して、隣り合うリンク端部の開孔が整列するように隣り合うチェーンリンクのチェーン長手方向に沿ってリンク端部を部分的にオーバラップさせることによって、構成されている。ピンのような枢支部材が、隣り合うリンクを枢支可能に連結するように、整列した開孔内に延びている。
【0011】
リンクの列はこのように連結されており、リンク歯の延びる方向であるリンク前面方向がチェーンにより形成される無端状ループ内の領域に向かうような無端状ループを形成している。ループ内の領域に延びるような歯を有するリンクが、内向き歯リンクとされている。
【0012】
歯が延びているチェーン内側面がチェーンの前面とされている。また、無端状ループ内の領域から外方に向かう、チェーン前面側と逆側のチェーンの面は、チェーンの背面である。
【0013】
駆動リンクとも呼称されることがある内向き歯リンクは、チェーンおよびスプロケット間でチェーン方向に沿って動力を伝達する。リンクの各歯は、リンクの隣り合う歯に向かってチェーン方向にほぼ対向する内側フランクと、内側フランクから離れて対向する外側フランクとを限定している。
【0014】
内向き歯リンクの歯の内側フランク面は、各歯の間においてクロッチ部で結合されている。リンク歯は、内側フランク面または外側フランク面に沿って、あるいは両フランク面に沿って、スプロケット歯と接触する。
【0015】
リンク歯のフランク面とスプロケット歯との接触は、動力を伝達するものか、または付随的な接触によるものである。内向き歯リンクは、スプロケット歯の側面において、または隣り合うスプロケット歯間の歯元部において、スプロケットと接触する。
【0016】
内向き歯リンクの列は、チェーン方向に沿うリンク列の各端部における各スプロケット歯と、当該リンク列におけるリンク歯の間の1枚のスプロケット歯という3枚のスプロケット歯と接触することによって、スプロケット上に配置されている。
【0017】
リンク列は、スプロケットと接触する列を構成するリンクの歯によって、または隣り合う列のリンクの隣り合う歯によって、あるいはこれら双方によってスプロケットと接触することにより、各位置に配置されている。リンク列のチェーン方向に沿った三つの位置でスプロケットと接触することにより、スプロケット上でのリンク列の動きを制限する。
【0018】
サイレントチェーンは、ガイドリンクを含むことが多い。ガイドリンクは、一般に、内向き歯リンクの一つ置きの列の横方向外側縁部に配置された平坦なプレートである。ガイドリンクは歯を有していないが、リンク列によって形成された歯の間の領域に隣り合うとともにリンク列に沿って延びている。
【0019】
列の横方向外側縁部におけるガイドリンクは、リンク列の歯の間に延びるスプロケット歯のほぼ横方向幅によって隔てられている。このようにガイドリンクは、スプロケット上で横方向にチェーンを位置決めする(つまりスプロケット中心にチェーンを維持する)ように作用するが、スプロケット歯間でスプロケットとは噛み合わない。
【0020】
従来のサイレントチェーン駆動装置は、少なくとも二つのスプロケットに巻き掛けられる無端状サイレントチェーンから構成されている。各スプロケットは、軸に取り付けられている。
【0021】
ドライブスプロケットが取り付けられた軸の回転により、ドライブスプロケットからチェーンに動力が伝達され、ドリブンスプロケットおよびドリブンスプロケットが取り付けられた軸が回転する。図1(a)は、このような基本的な配置を示している。
【0022】
チェーン3は無端状のループを形成しており、チェーン3の一部が、ループ内のドライブスプロケット1およびドリブンスプロケット2に巻き掛けられている。チェーン3の前面側4が、チェーン3によって形成された無端状ループ内の領域に隣り合っている。
【0023】
チェーン3の歯は、ドライブスプロケット1およびドリブンスプロケット2の双方の歯と噛み合うように、前面側4に沿って内方に延びている。チェーン3の背面側5は、チェーン3の前面側4と逆側の部分であり、無端状のループの外側に面している。ドライブスプロケット1およびドリブンスプロケット2は、図1(a)中の反時計回りの矢印に示すように、同じ方向に回転する。
【0024】
サイレントチェーンはまた、チェーンの背面側と噛み合うドライブスプロケットも駆動する。サイレントチェーンの背面側によって駆動(つまり背面駆動)される装置の例は、ウォータポンプ、燃料噴射ポンプおよびカウンターシャフトを含んでいる。
【0025】
図1(b)は、チェーン3によって背面駆動されるスプロケット6を示している。図1(a)と同様に、ドリブンスプロケット2は、チェーン3の前面側4の歯と噛み合い、ドライブスプロケットと同じ方向(反時計回り)に回転する。背面駆動スプロケット6の歯は、チェーン3の背面側5と噛み合う。背面駆動スプロケット6は、ドリブンスプロケット2と逆方向に回転する。
【0026】
スプロケットと噛み合ってスプロケットを駆動するチェーンのリンクの背面側は、隣り合う2枚のスプロケット歯間の1枚の歯としてスプロケットを噛み合うように構成されていることが多い。このようなリンクの背面側と噛み合わされるスプロケット歯は、チェーンリンクの長さ分だけ間隔を隔てられている。
【0027】
したがって、このようなスプロケットは、前面駆動されるスプロケットよりも、少ない個所でかつ離れた間隔でチェーンリンクと噛み合う。このことは、背面駆動スプロケットが少ない動力伝達容量に帰着することになる。
【0028】
動力伝達容量が低いことは許容できる。というのは、背面駆動スプロケットは、チェーンの弛み側に配置されることが多く、チェーンの前面側部分によって伝達されるような大きな動力を伝達することを要求されないからである。そして、チェーンリンクとの接触位置が少なくかつ離れていることは、前面駆動のスプロケットとの接触ほどには、スプロケット上のチェーンの動きを制御しない。
【0029】
サイレントチェーン駆動装置においては、種々のノイズ源によってノイズが引き起こされる。重要なノイズ源の一つは、スプロケットのチェーン歯との噛合開始時に、スプロケット歯がチェーン歯と衝突することである。
【0030】
衝突によって発生するノイズレベルに影響を与える要因には、チェーンおよびスプロケット間の衝突速度と、スプロケットと接触するチェーンリンクの質量とがある。サイレントチェーン駆動装置において噛合衝突によって生じるノイズは、スプロケット歯と噛み合うチェーン歯の噛合周波数に概略対応する周波数においてほぼ周期的である。
【0031】
この周波数は、スプロケット歯の枚数およびスプロケットの回転速度に関係している。スプロケットおよびチェーンの衝突は、不快な純音成分を含む音を発生させる。
【0032】
チェーンの弦運動(chordal motion)は、サイレントチェーン駆動装置を含む動力伝達用チェーン駆動装置において、チェーンおよびスプロケットの噛合いに関連する他のノイズ発生源となる。弦運動は、チェーンリンクが最初にスプロケットと噛み合ってスプロケットとともに移動を開始するときに発生する。
【0033】
スプロケットは、チェーンの前後方向に沿ってスプロケットに接近するチェーンの自由スパンの動きを生じさせる。弦下降運動(chordal fall)として知られるこの振動もまた、チェーンの噛合周波数またはその倍数において不快な純音成分を発生させる。
【0034】
図2は、弦下降運動を示している。チェーンは、枢支可能に連結された一連の堅いリンクから構成されている。したがって、チェーンは、連続する可撓性を有しておらず、スプロケットに円弧状に巻き付かない。というよりも、チェーンは、一連の線分つまり弦のようにスプロケットに巻き付く。
【0035】
サイレントチェーンがスプロケットと噛み合うとき、個々のリンク歯は、スプロケット歯の表面と接触して、隣り合うスプロケット歯間に配設される。このような接触により、リンクが、隣り合うリンクに関して枢支連結部の回りを関節運動する。これにより、チェーンは、スプロケットと噛み合ってスプロケットの回りに巻き付くとき、隣り合うリンクの間で枢支連結部において屈曲する。
【0036】
図2は、チェーンリンクの枢支点A,B間を結ぶ弦Cを示している。チェーンは、枢支点Aにおいて、矢印F方向に沿ってチェーンの自由スパンからスプロケットと噛み合っている。弦C′は、枢支点A′,B′を結んでいる。枢支点A′,B′は、点Aが点Bの途中までスプロケットとともに移動したときの点である。
【0037】
図示のように、点Aの位置から点A′の位置まで移動することによって、点Aは、チェーンの自由スパンに沿って矢印Fに直交する矢印T方向に距離Rだけ移動している。この距離Rがチェーンの弦下降量である。
【0038】
上述のように、チェーンはスプロケット歯と繰り返し噛み合うので、スプロケットとの繰り返し噛合いの間におけるチェーンの位置の変化が弦下降運動を生じさせる。弦下降量は、枢支点A,B間の長さCに比例するとともに、スプロケット中心回りの点A,Bによる円弧状走行路の半径に反比例している。
【0039】
すなわち、チェーンが枢支運動してスプロケットと噛み合う枢支点間の距離つまりチェーンピッチが大きいほど、弦下降量が大きくなる。スプロケット中心回りの点A,Bによる円弧状走行路の半径が小さくなるほど、弦下降量が大きくなる。
【0040】
たとえば、比較的小径のスプロケットと噛み合うピッチの長いチェーンは、際立って大きな弦下降量を生じさせる。これに対して、滑らかなプーリと連続して噛み合う理想的な歯無しベルトにおいては、弦Cの長さは非常に小さく、したがって、ベルトは弦下降量を生じない。
【0041】
背面駆動のチェーンとスプロケットとの噛合いは、チェーンの前面駆動の噛合いにおいて生じるよりも大きな制御不能の弦下降運動を許容することによって、弦下降運動の問題をさらに悪化させている。前面駆動スプロケットの歯は、チェーンの前面側においてリンクの各歯の間に配設される。
【0042】
そして、隣り合う2枚のスプロケット歯は、チェーン方向に沿ってその各端部でリンクと噛み合う。背面駆動のスプロケットの歯は、チェーン方向に沿って各リンク間でチェーンの背面側と噛み合うだけである。
【0043】
背面駆動スプロケットは、前面駆動スプロケットよりも少ない個所でかつ離れた位置でチェーンと噛み合うので、チェーンは、背面駆動スプロケットの歯に沿いつつ、前面駆動スプロケットの歯に沿って移動するよりも大きな量を頻繁に移動する。
【0044】
スプロケット歯に沿った、つまりスプロケット半径方向におけるこのようなチェーンの動きは、ほぼ弦下降運動の方向に向いている。その結果、チェーンおよびスプロケットの接触を弦下降運動を制御するように行えないために、チェーンの弦下降運動が増加する。
【0045】
背面駆動スプロケットにおいて弦下降運動を減少させるための当該分野で知られた方法の一つは、交互に配置された平坦なリンクにより構成されたチェーンを使用することである。この平坦なリンクは、チェーン方向に互いに隣り合いかつ整列した2枚のリンクの端部に横方向に隣り合っている。
【0046】
スプロケット歯は、歯の横方向に隣り合う列のリンクの間に交互に延びることによって、チェーンの長さの半分の距離だけチェーンの背面側に延びている。その一方、スプロケット歯は、チェーンの横方向に沿って互い違いの列に配置されていなければならない。
【0047】
図3は、互い違いに配置された歯の列を有する、すなわち歯の列が横方向に整列していない背面駆動スプロケットを示している。この配列では、スプロケット歯は、各リンク間においてチェーンの背面側に延びているだけである。
【0048】
その一方、チェーンが背面駆動スプロケットと連続的に噛み合うチェーン方向の距離は、チェーンリンク長さの約半分である。したがって、背面駆動スプロケットは、各リンク列に対してチェーン方向に沿った3個所の位置でチェーンと噛み合う。
【0049】
しかしながら、スプロケット上で歯の列を互い違いに配置することは、高価な製造工程を必要とする。背面駆動スプロケットが一般に大荷重を伝達することを要求されないので、互い違いの列に対する余分なコストは、十分な動力伝達を保証するものではない。したがって、歯の互い違いの配列を取り除いて、弦下降運動を制限するためのより費用効率の高い方法で置き換えることが望ましい。
【0050】
米国特許第 1,956,942号は、前面側および背面側の双方からスプロケットを駆動するとともに、チェーンリンク間においてのみチェーンの両側でスプロケットと噛み合うチェーンを開示している。
【0051】
チェーンリンクは、スプロケット内に延びており、リンクと対向する隣り合うスプロケット歯のフランク面に着在している。一実施態様においては、チェーンがスプロケット上で横方向に移動するのを防止するために、スプロケット歯内の凹部に延びるセンタガイドが設けられている。
【0052】
開示されたチェーンおよびスプロケットは、スプロケット歯と噛み合うよりほかにスプロケット回りでチェーンをガイドしておらず、また、リンク長さ分だけ隔てられた歯を有するスプロケットと噛み合うことに起因する増加した弦下降量に対して何ら制限を与えるものではない。
【0053】
米国特許第 5,967,926号は、前面側および背面側の双方でスプロケットと噛み合うとともに、テンショナシューと接触するようにチェーンの背面側に平坦面を有するチェーンを開示している。
【0054】
リンク端部でのみスプロケットと噛み合うことにより生じる問題を避けるとともに、テンショナとスムーズに接触する背面を提供するために、平坦面により連結された歯丈の低い2枚の歯がチェーンリンクの背面側に形成されている。
【0055】
チェーンの背面側と噛み合うスプロケットは、各リンクとその端部において歯丈の低い歯の間で噛み合っている。スプロケット歯は、歯丈の低い歯の間で平坦なリンク面と接触する弧状の頂上面を有している。
【0056】
チェーンの横方向縁部においてこれらのリンクに隣り合って配置されたガイドプレートは、チェーンの背面をテンショナシューに対してスムーズに接触させるために、歯を越えた位置に平坦面を配置している。
【0057】
したがって、背面駆動スプロケットのように広い歯間隔を有するスプロケット上で、チェーンの弦下降量を制限するための方法および装置の必要性が依然として残っている。
【0058】
このように本発明は、チェーンの弦下降運動を制限できるスプロケットおよび動力伝達用チェーンを提供することを目的とする。
【0059】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に係る動力伝達用チェーンおよびスプロケット組立体においては、動力伝達用チェーンが、一対の歯、開孔および平坦状の背面側ガイド面をそれぞれ有する複数の外側リンクおよび内側リンクから構成されるとともに、前記外側リンクが、チェーン幅方向両外側に2枚ずつチェーン幅方向に対向しつつ配置されることによりチェーン長手方向に延設される第1および第2の外側リンク列を構成しており、前記内側リンクが、前記各外側リンク列の間に配置されて内側リンク列を構成しており、前記各外側リンク列および内側リンク列がチェーン長手方向に交互に配設されるとともに、前記各開孔内に挿入されたピンにより各々枢支可能に連結されており、前記外側リンクが、前記背面側ガイド面の左右両側から前記各歯の側に向かって延びる一対の背面側フランク面を有している。スプロケットは、前記動力伝達用チェーンの前記第1の外側リンク列における前記各外側リンクの前記背面側ガイド面を受け入れるように外周方向に間隔を隔てて配設された複数の第1の歯からなる第1の歯列と、前記動力伝達用チェーンの前記第1の歯列からスプロケット歯幅方向に離隔配置されるとともに、前記動力伝達用チェーンの前記第2の外側リンク列における前記各外側リンクの前記背面側ガイド面を受け入れるように外周方向に間隔を隔てて配設された複数の第2の歯からなる第2の歯列とを備えている。前記第1および第2の歯列はスプロケット歯幅方向に整列して配置されており、前記動力伝達用チェーンの前記各背面側フランク面は前記スプロケットの前記第1および第2の歯列の前記第1および第2の歯と噛み合っており、前記第1の歯列および前記第2の歯列の間には、前記動力伝達用チェーンの前記内側リンク列の前記内側リンクの前記背面側ガイド面に当接してこれをスプロケット半径方向の所定の高さ位置に支持することにより動力伝達用チェーンの噛合時の弦下降運動を制限するための隆起部が形成されている。
【0060】
請求項2の発明に係る動力伝達用チェーンおよびスプロケット組立体においては、動力伝達用チェーンが、一対の歯、開孔および平坦状の背面側ガイド面をそれぞれ有する複数の外側リンクおよび内側リンクから構成されるとともに、前記外側リンクが、チェーン幅方向両外側に2枚ずつチェーン幅方向に対向しつつ配置されることによりチェーン長手方向に延設される第1および第2の外側リンク列を構成しており、前記内側リンクが、前記各外側リンク列の間に配置されて内側リンク列を構成しており、前記各外側リンク列および内側リンク列がチェーン長手方向に交互に配設されるとともに、前記各開孔内に挿入されたピンにより各々枢支可能に連結されており、前記外側リンクが、前記背面側ガイド面の左右両側から前記各歯の側に向かって延びる一対の背面側フランク面を有しており、さらに、動力伝達用チェーンは、チェーン幅方向の最外側にガイドプレートを有している。スプロケットは、前記動力伝達用チェーンの前記第1の外側リンク列における前記各外側リンクの前記背面側ガイド面を受け入れるように外周方向に間隔を隔てて配設された複数の第1の歯からなる第1の歯列と、前記動力伝達用チェーンの前記第1の歯列からスプロケット歯幅方向に離隔配置されるとともに、前記動力伝達用チェーンの前記第2の外側リンク列における前記各外側リンクの前記背面側ガイド面を受け入れるように外周方向に間隔を隔てて配設された複数の第2の歯からなる第2の歯列とを備えている。前記第1および第2の歯列はスプロケット歯幅方向に整列して配置されている。前記動力伝達用チェーンの前記ガイドプレートは、前記第1および第2の歯列の外側に配置されるとともに、前記各背面側フランク面が前記スプロケットの前記第1および第2の歯列の前記第1および第2の歯と噛み合っており、前記第1および第2の歯のスプロケット歯幅方向外側面には、前記ガイドプレートの端面に当接して当該ガイドプレートをスプロケット半径方向の所定の高さ位置に支持することにより動力伝達用チェーンの噛合時の弦下降運動を制限するための平坦面が当該外側面からスプロケット歯幅方向に張り出して形成されている。
【0061】
<発明の要約>
本発明によると、広い歯間隔を有するスプロケット歯と噛み合うチェーンの弦下降量の欠点が克服されている。チェーンに沿ってチェーンリンクの長さ分だけ隔てられた位置においてのみスプロケットと噛み合うように配置された歯を有する本発明によるスプロケットは、チェーンの弦下降運動を制限する。
【0062】
本発明によれば、スプロケット外周において半径方向外方に延びる歯を有するスプロケットは、スプロケット歯に沿った望ましい半径方向位置において、スプロケットと噛み合うチェーンを支持する。スプロケット歯は、ほぼチェーンリンクの長さ分の距離だけ隣のスプロケット歯から隔てられている。
【0063】
チェーンは、一つ置きのチェーンのリンクの間にスプロケット歯を受け入れることによって、スプロケットと噛み合う。一つ置きのチェーンリンクは、チェーン方向に沿ってスプロケット歯の対向面と駆動接触するように配置されている。
【0064】
スプロケット歯と横方向に隣り合うリンクは、対向するスプロケット歯面において2枚のドリブンリンクと噛み合う。スプロケットおよび連結リンクは、スプロケット歯に半径方向に沿った所望の位置で連結リンクを支持するように構成されている。
【0065】
各スプロケット歯において半径方向にチェーンを支持することによって、スプロケットは、スプロケット歯に半径方向に沿う方向における弦下降による運動を制限する。
【0066】
本発明の好ましい実施態様は、ほぼチェーンリンクの長さ分の距離だけ互いに隔てられた2列の歯を有するスプロケットを有している。歯の列は、チェーンの横方向に整列している。チェーンは、駆動されるチェーンリンクをスプロケット歯の列の隣り合う歯の間に配置することによって、スプロケットと噛み合う。
【0067】
駆動されるリンクに枢支可能に連結されたリンクは、スプロケット歯の列の間においてスプロケット歯と横方向に隣り合って配置されている。スプロケットは、さらに、スプロケット歯の間で連結リンクと接触する内側ガイド肩部をスプロケット歯の列の間に有している。
【0068】
肩部は、スプロケット歯の半径方向に沿った所望の位置で連結リンクを支持しており、これにより、連結リンクに枢支可能に連結されかつスプロケット歯によって駆動されるドリブンリンクを支持している。
【0069】
本発明によるスプロケットは、スプロケット歯に沿って半径方向にチェーンを支持することによって、スプロケット上におけるチェーンの弦下降運動を制限する。本発明によるチェーンおよびスプロケットは、背面駆動のアプリケーションへの使用にとくに良好に適合している。
【0070】
本発明の目的および利点は、好ましい実施態様の詳細とともに、図面および以下の記述から十分に理解されるだろう。
【0071】
【発明の実施の形態】
図4は、本発明によるサイレントチェーン10と噛み合うスプロケット50を示している。チェーン10は、前面側11および背面側13を有している。スプロケット50は、間隔を隔てた二つの平行な列54,56においてスプロケット50の外周回りに間隔を隔てて配置された歯52を有している。
【0072】
歯52は、スプロケット50から半径方向外方に延びている。列54の歯52は、列56の歯52と横方向に互いに隣り合っている。スプロケット50の歯52は、チェーン10の背面側13と噛み合っている。
【0073】
チェーン10は、平坦な歯付リンク12の列およびガイドリンク14から構成されている。図5に最もよく示されるように、チェーン10の平坦な歯付リンク12は、リンク12のチェーン方向に沿って隔てられた開孔18を有する概略平坦状のプレートである。サイレントチェーンのリンクとして一般的なことであるが、開孔18は、チェーン方向に沿って歯付リンク12の端部近傍に配置されている。
【0074】
サイレントチェーンのリンクとしてこれも一般的なことであるが、歯付リンク12は、チェーン方向に沿って互いに隣り合うとともに、チェーン方向と略直交する前面方向に延びる二つの歯16を有している。ガイドリンク14は、チェーン方向に沿って互いに隔てられた二つの開孔22を有する平坦状のリンクである。
【0075】
チェーン10は、互い違いの外側列32および内側列34で配列された平坦な歯付リンク12から構成されている。内側列34は、リンク平坦面が互いに隣り合うように互いに隣り合って配置された2枚の歯付リンク12から構成されている。
【0076】
内側列34を構成する2枚のリンク12は、隣り合う歯付リンク12の開孔18が整列して外側列34を通る開孔を限定するように、配置されている。外側列32は、並設された二対の歯付リンク12から構成されている。
【0077】
内側列34と同様に、外側列32を限定するリンク12の各対は、開孔18が整列して内側列34を通る開孔を限定するように、並んで配置されている。二対のリンク12は、外側列32を構成するリンク12の各対の間において、隣り合う内側列34の一部を受け入れるために、内側列34の厚みによって隔てられている。
【0078】
隣り合う内側列および外側列は、外側列32の端部と隣り合う各内側列34の一部が外側列32を構成するリンク12の各対の一部の間に配置されるように、交互に配置されている。内側列34および外側列32のオーバラップ部分を通る開孔を限定するように、内側列34の開孔18は、外側列32を構成する二対のリンク12の開孔18と整列している。
【0079】
ガイドプレート14は、内側列34と横方向に隣り合って内側列34の各側に一つずつ配置されている。ガイドプレート14は、内側列34の各端部とオーバラップして隣り合う外側列32のリンク対の厚み分だけ、内側列34から隔てられている。
【0080】
ガイドプレート14の開孔22は、内側列34の開孔18および外側列32のオーバラップ部分と整列している。ピン24が、内側列34の各側方においてガイドプレート14の整列した開孔22を通るとともに、内側列34の歯付リンク12の開孔18内と、これとオーバラップする外側列32の二対の歯付リンク12の開孔18内に延びている。
【0081】
ピン24は、その端部近傍においてガイドプレート14に固定されている。内側列34および外側列32の歯付リンク12の開孔18は、リンク12がピン24の回りを関節運動するような大きさに形成されている。チェーン10は、ガイドプレート14を挿通して延びるピン24によって連結された外側列32および内側列34の無端状ループを形成している。
【0082】
チェーン10は、リンク12の歯16が無端状ループ内の領域に向かって延びるように形成された無端状ループである。歯16が沿いつつ延びるチェーン10の面がチェーン10の前面側11である。チェーン10の前面側11と逆側に配置されかつ無端状ループ内の領域の外方に対向するチェーン10の面が、チェーン10の背面側13である。
【0083】
図6に示されるように、チェーン10の前面側11に沿う歯16は、前面駆動のサイレントチェーンおよびスプロケットの噛合いにおいて一般的な噛合様式で、チェーン10による無端状ループによって限定された領域内でスプロケット40と噛み合う。
【0084】
チェーン10が前面駆動スプロケット40の回りに巻き付くとき、スプロケット40は、内側列34および外側列32における各リンク12の歯16の間にスプロケット歯41を配置する。
【0085】
これにより、各リンク12は、チェーン方向に沿う各端部において各リンク歯16の間でスプロケット歯41と噛み合う。スプロケット40とチェーン10の前面側11との噛合いは、一歯間隔で行われる。
【0086】
図7は、スプロケット50の歯52と噛み合うサイレントチェーン10の背面側13を示している。列54,56の歯52は、チェーン方向に沿う歯付リンク12の長さ分だけ、列内の隣の歯から隔てられている。図4および図7に示すように、スプロケット50は、一歯間隔ではチェーン10の背面側13と噛み合わない。
【0087】
図5に示すように、歯付リンク12は、チェーン10の背面側13に沿って歯16と逆側に対向する背面を限定している。リンク12の背面は、チェーン方向に沿って延びる概略平坦なガイド面42と、ガイド面42の両端部からリンク12の前面側に向かって延びかつリンク12のチェーン方向に沿って一部対向する二つの背面側フランク44とを有している。
【0088】
スプロケット50の歯52における二つの列54,56は、これらの列の間に内側列34を受け入れて、外側列32の隔てられたリンク対と噛み合うように、互いに隔てられている。図7に最もよく示されるように、スプロケット歯52は、隣り合う歯の間に歯付リンク12を受け入れるように、スプロケット50の外周回りにおいて隣り合う歯から隔てられている。
【0089】
スプロケット歯52の各側面62は、スプロケット歯52と隣り合う外側列32のリンク12の背面側フランク44と隣り合っている。チェーン10がスプロケット50と噛み合うとき、スプロケット50は、2枚の歯52をチェーン方向に隣り合う外側列32の間に配置する。
【0090】
これにより、チェーン10は、スプロケット50の外周回りにおいて、前面駆動スプロケット40の歯41と噛み合う距離の倍の距離でスプロケット50の歯52と噛み合う。このように、スプロケット50とチェーン10の背面側13との噛合いは、二歯間隔で行われる。
【0091】
一般に、二歯間隔でチェーンと噛み合うスプロケットは、一歯間隔でチェーンと噛み合うスプロケットと同じように、弦下降運動を制限しない。本発明によれば、スプロケット50およびチェーン10が噛み合ってスプロケット歯52に沿うチェーン10の動きを制限するように、スプロケット50およびチェーン10が形成されている。
【0092】
図4、図7および図8に示すように、スプロケット50は、スプロケット歯52の列54,56の間において隆起した肩部58を有している。図4および図7に示すように、肩部58は、スプロケット歯52間に配置された内側列34におけるリンク12のガイド面42と接触している。
【0093】
肩部58は、スプロケット歯52に沿った半径方向および内方から外方に沿った適切な位置において、内側列34を支持している。内側列34が適切な位置で支持されることにより、外側列32は、チェーン方向に沿った各端部において内側列34により支持されており、列54,56内において隣り合うスプロケット歯52の間の適切な位置に維持されている。
【0094】
図7に最もよく示されるように、チェーン10が巻き掛けられるスプロケット50の外周に沿って対向する歯52は、歯52の対向側において二つの面62を限定している。面62は、外側列32におけるリンク12の背面側フランク44に隣り合っている。
【0095】
隣り合う歯52の面62は、クロッチ64によって連結されている。クロッチ64は、リンク12のガイド面42との間でクリアランスを提供するように、スプロケット50内に延びている。外側列32のリンク12は、スプロケット歯52の面62においてのみスプロケット50と接触する。
【0096】
外側列32のリンク12は、スプロケット50の肩部58によって支持された隣り合う内側列34に外側列32を連結するピン24により、スプロケット歯52から半径方向外方の所望の位置に維持されている。
【0097】
図9は、肩部58の変形例の構造によってチェーン10の内側列34を支持するスプロケット70を示している。スプロケット70は、スプロケット50の歯52のように、背面側13からチェーン10と噛み合う歯72を有している。スプロケット70は、歯の列の間に肩部を有していない。というよりも、歯72は、その横方向外側面に平坦部74を形成している。
【0098】
内側列34の横方向縁部に配置されたガイドプレート14は、歯72の横方向側面と隣り合って延びており、歯72の横方向側面から外方に延びる平坦部74に隣接している。平坦部74は、歯72の半径方向に沿った所望位置で内側列34とガイドリンク14とを支持するために、歯72と隣り合う所望の位置でガイドリンク14を支持している。
【0099】
これまでの説明の多くは、背面駆動装置の文脈の中でなされてきたが、上記原理は、任意の二歯間隔のスプロケットに適用される。さらに、本発明は、好ましい実施態様に関連して説明されてきたものの、これらの実施態様は本発明を限定するものではないことが理解されるであろう。というよりも、本発明は、添付のクレームによって限定される本発明の精神および範囲内において、あらゆる変形例、変更および均等物を含んでいる。
【0100】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係るスプロケットおよび動力伝達用チェーンによれば、スプロケット歯に沿った所望の半径方向位置でチェーンを支持するようにしたので、チェーンの弦下降運動を制限できるようになる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、前面駆動のスプロケットと噛み合う動力伝達用チェーンの側面図であり、(b)は、背面駆動のスプロケットと噛み合う動力伝達用チェーンの側面図である。
【図2】スプロケットと噛み合う動力伝達用チェーンの弦下降量を説明するための側面図である。
【図3】互い違いに配置された多数の歯の列を有する従来のスプロケットの斜視図である。
【図4】本発明による背面駆動噛合いのスプロケットおよびサイレントチェーンの斜視部分図である。
【図5】図4のチェーンにおける内向き歯リンクおよびガイドリンクの側面図である。
【図6】スプロケットと前面噛合状態にある図4のチェーンの側面部分図である。
【図7】スプロケットと背面噛合状態にある図4のチェーンの側面部分図である。
【図8】図4のスプロケットの斜視図である。
【図9】本発明の他の実施態様によるスプロケットと噛み合うチェーンの側面部分図である。
【符号の説明】
10: サイレントチェーン
11: 前面側
12: 歯付リンク
13: 背面側
14: ガイドリンク
16: 歯
18,22: 開孔
24: ピン
42: ガイド面
44: 背面側フランク
50,70: スプロケット
52,72: 歯
58: 肩部
64: クロッチ
74: 平坦部
Claims (2)
- 動力伝達用チェーンおよびスプロケット組立体であって、
動力伝達用チェーンが、一対の歯、開孔および平坦状の背面側ガイド面をそれぞれ有する複数の外側リンクおよび内側リンクから構成されるとともに、前記外側リンクが、チェーン幅方向両外側に2枚ずつチェーン幅方向に対向しつつ配置されることにより、チェーン長手方向に延設される第1および第2の外側リンク列を構成しており、前記内側リンクが、前記各外側リンク列の間に配置されて内側リンク列を構成しており、前記各外側リンク列および内側リンク列がチェーン長手方向に交互に配設されるとともに、前記各開孔内に挿入されたピンにより各々枢支可能に連結されており、前記外側リンクが、前記背面側ガイド面の左右両側から前記各歯の側に向かって延びる一対の背面側フランク面を有しており、
スプロケットが、
前記動力伝達用チェーンの前記第1の外側リンク列における前記各外側リンクの前記背面側ガイド面を受け入れるように外周方向に間隔を隔てて配設された複数の第1の歯からなる第1の歯列と、
前記動力伝達用チェーンの前記第1の歯列からスプロケット歯幅方向に離隔配置されるとともに、前記動力伝達用チェーンの前記第2の外側リンク列における前記各外側リンクの前記背面側ガイド面を受け入れるように外周方向に間隔を隔てて配設された複数の第2の歯からなる第2の歯列とを備え、
前記第1および第2の歯列がスプロケット歯幅方向に整列して配置されており、前記動力伝達用チェーンの前記背面側フランク面が前記スプロケットの前記第1および第2の歯列の前記第1および第2の歯と噛み合っており、前記第1の歯列および前記第2の歯列の間には、前記動力伝達用チェーンの前記内側リンク列の前記内側リンクの前記背面側ガイド面に当接してこれをスプロケット半径方向の所定の高さ位置に支持することにより動力伝達用チェーンの噛合時の弦下降運動を制限するための隆起部が形成されている、
ことを特徴とする動力伝達用チェーンおよびスプロケット組立体。 - 動力伝達用チェーンおよびスプロケット組立体であって、
動力伝達用チェーンが、一対の歯、開孔および平坦状の背面側ガイド面をそれぞれ有する複数の外側リンクおよび内側リンクから構成されるとともに、前記外側リンクが、チェーン幅方向両外側に2枚ずつチェーン幅方向に対向しつつ配置されることにより、チェーン長手方向に延設される第1および第2の外側リンク列を構成しており、前記内側リンクが、前記各外側リンク列の間に配置されて内側リンク列を構成しており、前記各外側リンク列および内側リンク列がチェーン長手方向に交互に配設されるとともに、前記各開孔内に挿入されたピンにより各々枢支可能に連結されており、前記外側リンクが、前記背面側ガイド面の左右両側から前記各歯の側に向かって延びる一対の背面側フランク面を有しており、さらに、動力伝達用チェーンが、チェーン幅方向の最外側にガイドプレートを有しており、
スプロケットが、
前記動力伝達用チェーンの前記第1の外側リンク列における前記各外側リンクの前記背面側ガイド面を受け入れるように外周方向に間隔を隔てて配設された複数の第1の歯からなる第1の歯列と、
前記動力伝達用チェーンの前記第1の歯列からスプロケット歯幅方向に離隔配置されるとともに、前記動力伝達用チェーンの前記第2の外側リンク列における前記各外側リンクの前記背面側ガイド面を受け入れるように外周方向に間隔を隔てて配設された複数の第2の歯からなる第2の歯列とを備え、
前記第1および第2の歯列がスプロケット歯幅方向に整列して配置されており、前記動力伝達用チェーンの前記背面側フランク面が前記スプロケットの前記第1および第2の歯列の前記第1および第2の歯と噛み合っており、前記動力伝達用チェーンの前記ガイドプレートが前記第1および第2の歯列の外側に配置されるとともに、前記第1および第2の歯のスプロケット歯幅方向外側面には、前記ガイドプレートの端面に当接して当該ガイドプレートをスプロケット半径方向の所定の高さ位置に支持することにより動力伝達用チェーンの噛合時の弦下降運動を制限するための平坦面が当該外側面からスプロケット歯幅方向に張り出して形成されている、
ことを特徴とする動力伝達用チェーンおよびスプロケット組立体。
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