JP4409899B2 - サイレントチェーン - Google Patents

Description

本発明は、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制振構造の改良に関する。

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各々枢支可能に連結することにより構成されている。

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て、チェーンスパンが激しく横方向に振動し、これが装置の騒音となっていた。

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部にばねリンクを配置したものが用いられている。

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、その圧縮変形にともなう弾性反発力が、隣り合うリンク間に摩擦力を作用させ、これにより、チェーンの屈曲抵抗が増大して、チェーンスパンの弦振動が抑制されるようになっている。

しかしながら、このようなばねリンクを用いる手法では、サイレントチェーンによる動力伝達時においても、常時摩擦損失（フリクションロス）が発生していることになるため、動力伝達効率が低下するという問題があった。
特開平１０−５４４４５号公報

本発明が解決しようとする課題は、サイレントチェーンにおいて、動力伝達効率を低下させることなく、チェーンスパンの弦振動を抑制する点にある。

本発明は、チェーンの背面側への屈曲時にリンクの肩部が干渉して乗り上げる突起をリンクの長手方向中央に設けたことを最も主要な特徴とする。

請求項１の発明に係るサイレントチェーンは、厚み方向に突出する突起を長さ方向中央に有する突起付リンクを有している。そして、チェーンの噛合側への屈曲時には、突起付リンクと厚み方向に隣り合うリンクの肩部が突起付リンクの突起に干渉せず、一方、チェーンの背面側への屈曲時には、突起付リンクと厚み方向に隣り合うリンクの肩部が突起付リンクの突起に干渉して乗り上げるようになっており、これにより、厚み方向に隣り合う各リンク間に押付力が作用して各リンク間に摩擦力が発生し、その結果、チェーンに屈曲抵抗が生じるようになっている。

この場合には、チェーンの背面側への屈曲時にのみ、突起付リンクの突起にリンクの肩部が乗り上げてチェーンの屈曲抵抗が生じるように構成されているので、動力伝達効率を低下させることなく、チェーンの背面側への屈曲運動の抑制により弦振動を抑制できるようになる。

突起付リンクは、請求項２の発明では、一対の歯部を有する内側リンクであり、請求項３の発明では、チェーンの走行をガイドするガイドリンクである。

請求項４の発明では、突起がリンクのピン穴中心線の上方に配置されている。

請求項５の発明では、突起が球面状またはテーパ状の先端面を有している。

請求項６の発明では、リンクにプレス圧縮加工を施すことにより突起が形成されている。この場合には、リンクと別個に部材を設ける必要がなく、部品点数の増加を抑制できる。

請求項７の発明では、突起に干渉するリンクの肩部が、当該リンクのピン穴中心線と概略直交しつつ延びる平坦状の立ち上がり部を有している。この場合には、サイレントチェーンの背面側への屈曲時には、リンク肩部の立ち上がり部が突起部に干渉して乗り上げることにより、チェーンの背面側への弦振動が抑制されるようになっている。

請求項８の発明では、突起付リンクと突起を有しないリンクとが、チェーン長手方向に不規則な配列で配置されている。

ここで、突起が設けられた部分では、リンクの背面側への屈曲運動が制限されており、また突起が設けられていない部分では、リンクの背面側の屈強運動が制限されることなく行われるようになっている。また、突起が設けられた部分は、サイレントチェーンの弦振動の際の節として機能しており、請求項８の発明では、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ことになる。

したがって、請求項８の発明によれば、サイレント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サイレントチェーンを駆動した場合でも、サイレントチェーンに共振が発生することはなくなる。

請求項９の発明では、押付力の作用により弾性変形するように設けられたばねリンクをさらに有している。

本発明に係るサイレントチェーンによれば、チェーンの背面側への屈曲時にのみ、リンクの肩部が干渉して乗り上げるような突起をリンク中央に設けたので、動力伝達効率を低下させることなく、チェーンスパンの弦振動を抑制できる。

サイレントチェーンにおいて、チェーンスパンの弦振動を抑制するための構造を簡単な機構で実現した。

図１ないし図３は本発明の第１の実施例によるサイレントチェーンを示しており、図１（ａ）は直線状に延ばした状態におけるサイレントチェーンの正面部分図、同図（ｂ）はその平面部分図、図２（ａ）は噛合側に屈曲したときのサイレントチェーンの正面部分図、同図（ｂ）はその平面部分図、図３（ａ）は背面側に屈曲したときのサイレントチェーンの正面部分図、同図（ｂ）はその平面部分図である。なお、これらの図においてはいずれも、チェーン長手方向に隣り合う３つのリンク列を取り出したものを示している。

図１に示すように、サイレントチェーン１は、スプロケット（図示せず）と噛み合う一対の歯部２１およびピン穴２２をそれぞれ有する多数の内側リンク２を長さ方向（図１左右方向）および厚み方向（図１（ｂ）上下方向）に積層して、ピン穴２２に挿入した連結ピン３により各々枢支可能に連結するとともに、最外側の内側リンク２の外側にガイドリンク４を配置することにより構成されている。ガイドリンク４は、サイレントチェーン１をスプロケット上の所定位置に維持するためのものであって、歯部を有していない。連結ピン３の端部は、ガイドリンク４のピン穴に固定されている。

サイレントチェーン１は、ガイドリンク４と同じチェーン長手方向（図１左右方向）位置に配置された内側リンク２からなるガイド列２Ａと、チェーン長手方向に隣り合う各ガイド列２Ａの間に配置されたリンク列（ノン・ガイド列）２Ｂとから構成されている。

ガイドリンク４には、厚み方向に突出する突起４０が形成されている。突起４０は、ガイドリンク４の長手方向中央に配置されるとともに、ピン穴中心線Ｌの上方に配置されている。突起４０の先端面の形状は、球面状になっている。なお、突起４０の先端面の形状としては、先端側に向かうにしたがい先細りとなるテーパ状でもよい。また突起４０は、たとえば、ガイドリンク４の突起形成側と逆側の面にポンチを圧接するプレス圧縮加工を施すことにより、形成される。この場合には、別個の部品を用いる必要がないので、組立工程を簡略化できる。

突起４０が形成されたガイドリンク４と厚み方向に隣り合う内側リンク２は、その両側部に肩部２４を有している。肩部２４は、ピン穴中心線Ｌと概略直交しつつ延びる平坦状の立ち上がり部を有している。

また、突起４０が形成されたガイドリンク４とこれと厚み方向に隣り合うリンク列２Ｂの内側リンク２との間には、クリアランスΔが形成されている。このクリアランスΔは突起４０の突出量および肩部２４の張出量に応じて適宜設定されるが、必ずしも必要なものではない。

次に、上述のように構成されたサイレントチェーン１がスプロケットとの噛合側に屈曲する場合について、図２を用いて説明する。
図２は、隣り合う各リンク列２Ａ，２Ｂが一直線状に配置された状態（図１）から各リンク列２Ａ，２Ｂが噛合側に屈曲した状態を示している。各リンク列２Ａ，２Ｂの屈曲時には、各リンク列２Ａ，２Ｂは連結ピン３の回りを回動するが、このとき、同図に示すように、各リンク列２Ｂを構成する各内側リンク２の各肩部２４は、外側リンク４の突起４０とは干渉せず、各内側リンク２の噛合側への屈曲運動はスムーズに行われる。したがって、サイレントチェーン１の噛合時に屈曲抵抗が増加することはなく、動力伝達効率の低下もない。

次に、サイレントチェーン１が噛合側と逆側の背面側に屈曲する場合について、図３を用いて説明する。
図３は、隣り合う各リンク列２Ａ，２Ｂが一直線状に配置された状態（図１）から各リンク列２Ａ，２Ｂが背面側に屈曲した状態を示している。各リンク列２Ａ，２Ｂの屈曲時には、各リンク列２Ａ，２Ｂは連結ピン３の回りを噛合方向とは逆方向に回動するが、このとき、同図に示すように、各リンク列２Ｂを構成する各内側リンク２の各肩部２４は、外側リンク４の突起４０と干渉して突起４０に乗り上げる。

すると、突起４０が形成されたガイドリンク４とこれと厚み方向に隣り合うリンク列２Ｂの内側リンク２との間のクリアランスがΔからΔ′（＞Δ）に拡がり、これにより、厚み方向に隣り合う各内側リンク２，２間に押付力が作用して、各内側リンク２，２間に摩擦力が発生する。その結果、背面側への屈曲抵抗が増大して、サイレントチェーン１の背面側の屈曲運動が抑制され、これにより、弦振動を抑制できる。

この場合には、サイレントチェーンの背面側への屈曲時にのみ、ガイドリンク４の突起４０に内側リンク２の肩部２４が乗り上げてサイレントチェーンに屈曲抵抗が生じるように構成されているので、動力伝達効率を低下させることなく、弦振動を抑制できるようになる。

図４ないし図６は本発明の第２の実施例によるサイレントチェーンを示しており、図４（ａ）は直線状に延ばした状態におけるサイレントチェーンの正面部分図、同図（ｂ）はその平面部分図、図５（ａ）は噛合側に屈曲したときのサイレントチェーンの正面部分図、同図（ｂ）はその平面部分図、図６（ａ）は背面側に屈曲したときのサイレントチェーンの正面部分図、同図（ｂ）はその平面部分図である。なお、前記第１の実施例と同様に、これらの図においても、隣り合う３つのリンク列を取り出して示している。また、これらの図において、前記第１の実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。

この第２の実施例では、ガイドリンク４とこれと隣り合うリンク列２Ｂの最外側の内側リンク２との間にばねリンク５が設けられている点が、前記第１の実施例と異なっている。ばねリンク５は、サイレントチェーン１内に組み込まれた状態で、撓みが０の状態かまたは僅かに撓んだ状態におかれている。

ばねリンク５の撓みが０の状態では、各リンク列２Ａ，２Ｂ内において、隣り合う各内側リンク２，２間に押付力は作用しておらず、各内側リンク２，２間に摩擦力は作用していない。また、ばねリンク５が僅かに撓んだ状態では、隣り合う各内側リンク２，２間に小さな押付力が作用しており、各内側リンク２，２間に小さな摩擦力が作用している。この場合、各内側リンク２，２間に作用させる摩擦力は、従来のばねリンクにより作用する摩擦力よりもはるかに小さな値に設定できる。これは、後述するように、内側リンク２の肩部２４がガイドリンク４の突起４０に乗り上げることによる摩擦力の増加分を期待できるからである。

このサイレントチェーン１がスプロケットとの噛合側に屈曲する場合について、図５を用いて説明する。
図５は、隣り合う各リンク列２Ａ，２Ｂが一直線状に配置された状態（図４）から各リンク列２Ａ，２Ｂが噛合側に屈曲した状態を示している。各リンク列２Ａ，２Ｂの屈曲時には、同図に示すように、各リンク列２Ｂを構成する各内側リンク２の各肩部２４は、外側リンク４の突起４０とは干渉せず、各内側リンク２の噛合側への屈曲運動はスムーズに行われる。したがって、サイレントチェーン１の噛合時に屈曲抵抗が増加することはなく、動力伝達効率の低下もない。

次に、サイレントチェーン１が噛合側と逆側の背面側に屈曲する場合について、図６を用いて説明する。
図６は、隣り合う各リンク列２Ａ，２Ｂが一直線状に配置された状態（図４）から各リンク列２Ａ，２Ｂが背面側に屈曲した状態を示している。各リンク列２Ａ，２Ｂの屈曲時には、同図に示すように、各リンク列２Ｂを構成する各内側リンク２の各肩部２４は、外側リンク４の突起４０と干渉して突起４０に乗り上げる。

すると、突起４０が形成されたガイドリンク４とこれと厚み方向に隣り合うリンク列２Ｂの内側リンク２との間にクリアランスΔ″が発生し、これにより、厚み方向に隣り合う各内側リンク２，２間に押付力が作用して、各内側リンク２，２間に摩擦力が発生する。それと同時に、最外側の内側リンク２がガイドリンク４との間でばねリンク５を撓ませる。このばねリンク５の弾性変形により発生する弾性反発力が、各内側リンク２，２間に押付力を作用させて、各内側リンク２，２間に摩擦力を発生させる。このようにして、サイレントチェーン１の背面側への屈曲抵抗が増大して、サイレントチェーン１の背面側の屈曲運動が抑制され、これにより、弦振動を抑制できる。

この場合には、サイレントチェーンの背面側への屈曲時にのみ、ガイドリンク４の突起４０に内側リンクの肩部２４が乗り上げてサイレントチェーンに屈曲抵抗が生じるように構成されているので、動力伝達効率を低下させることなく、弦振動を抑制できるようになる。

前記第１および第２の実施例では、突起がガイドリンクに設けられた例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。以下の第３および第４の実施例に示すように、内側リンクに突起を設けるようにしてもよい。

図７は本発明の第３の実施例によるサイレントチェーンを示しており、サイレントチェーンが背面側に屈曲した状態の正面部分図である。なお、この第３の実施例は、前記第１の実施例の図３に対応しており、同図中、前記第１の実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。

この第３の実施例では、ガイド列２Ａ内の内側リンク２には突起２０が形成されている。突起２０は、内側リンク２の長手方向中央に配置されるとともに、ピン穴中心線の上方に配置されている。突起２０の先端面の形状は、球面状であり、または先端側に向かうにしたがい先細りとなるテーパ状である。突起２０は、たとえば、内側リンク２の突起形成側と逆側の面にポンチを圧接するプレス圧縮加工を施すことにより、形成される。

この場合においても、前記第１の実施例と同様に、チェーンの噛合側への屈曲時には、内側リンク２の肩部２４は突起２０に干渉せず、チェーンの噛合側への屈曲運動はスムーズに行われる。その一方、チェーンの背面側への屈曲時には、図７に示すように、内側リンク２の肩部２４が突起２０に干渉して乗り上げることにより、隣り合う各内側リンク２，２間および内側リンク２，ガイドリンク４間に押付力が作用して各リンク間に摩擦力が作用する。これにより、チェーンの屈曲抵抗が増加してチェーンスパンの弦振動を抑制きる。

図８は本発明の第４の実施例によるサイレントチェーンを示しており、サイレントチェーンが背面側に屈曲した状態の正面部分図である。なお、この第４の実施例は、前記第２の実施例に対応しており、同図中、前記第２の実施例の図６と同一符号は同一または相当部分を示している。

この第４の実施例では、ガイドリンク４とこれと隣り合うリンク列２Ｂの最外側の内側リンク２との間にばねリンク５が設けられている点が、前記第３の実施例と異なっている。ばねリンク５は、サイレントチェーン１内に組み込まれた状態で、撓みが０の状態かまたは僅かに撓んだ状態におかれている。

この場合においても、前記第１の実施例と同様に、チェーンの噛合側への屈曲時には、内側リンク２の肩部２４は突起２０に干渉せず、チェーンの噛合側への屈曲運動はスムーズに行われる。その一方、チェーンの背面側への屈曲時には、図８に示すように、内側リンク２の肩部２４が突起２０に干渉して乗り上げることにより、隣り合う各内側リンク２，２間および内側リンク２，ガイドリンク４間に押付力が作用して、ばねリンク５が弾性変形することによって、各リンク間に摩擦力が作用する。これにより、チェーンの屈曲抵抗が増加してチェーンスパンの弦振動を抑制できる。

＜他の実施例＞
（１）前記第１の実施例においては、ガイド列２Ａ内において一方のガイドリンク４のみ に突起４０が形成された例を示したが、突起４０はガイド列２Ａ内の双方のガイドリ ンク４に設けるようにしてもよい。また、前記第１の実施例では、チェーン幅方向の 両端にガイドリンクが設けられた例を示したが、本発明は、チェーン幅方向の中央に ガイドリンクを配置した、いわゆるセンタガイドのサイレントチェーンにも同様に適 用できる。
（２）前記第２および第４の実施例においては、ばねリンク５がガイドリンク４に隣接し て配置された例を示したが、ばねリンク５は、ガイド列２Ａ内において、隣り合う各 内側リンク２，２間に配置するようにしてもよい。あるいは、ばねリンク５は、リン ク列２Ｂ内に配置するようにしてもよい。
（３）前記第３の実施例においては、突起２０が形成された内側リンク（突起付内側リン ク）２がガイド列２Ａ内に１枚のみ設けられた例を示したが、この突起付内側リンク ２は、ガイド列２Ａ内に複数枚設けるようにしてもよい。
（４）前記第１および第３の実施例を組み合わせることにより、突起付内側リンクおよび 突起付ガイドリンクを混在させるようにしてもよい。さらに、前記第２および第４の 実施例を組み合わせることにより、突起付内側リンク、突起付ガイドリンクおよびば ねリンクを混在させるようにしてもよい。
（５）突起が形成された突起付リンクを含むガイド列またはリンク列と、突起付リンクを 含まないガイド列またはリンク列とを、チェーン長手方向に不規則な配列で配置する ようにしてもよい。この場合、突起が設けられた部分では、リンクの背面側への屈曲 運動が制限され、突起が設けられていない部分では、リンクの背面側の屈強運動が制 限されることなく行われるようになっている。また、突起が設けられた部分は、サイ レントチェーンの弦振動の際の節として機能しており、この場合、こうした節がチェ ーン長手方向に不規則に配置されることになる。
したがって、サイレント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サイレントチェーンを駆動した場合でも、サイレントチ ェーンに共振が発生することはなくなる。

（ａ）は本発明の第１の実施例によるサイレントチェーンの正面部分図、（ｂ）はその平面部分図である。 （ａ）はサイレントチェーン（図１）の噛合側への屈曲時の正面部分図、（ｂ）はその平面部分図である。 （ａ）はサイレントチェーン（図１）の背面側への屈曲時の正面部分図、（ｂ）はその平面部分図である。 （ａ）は本発明の第２の実施例によるサイレントチェーンの正面部分図、（ｂ）はその平面部分図である。 （ａ）はサイレントチェーン（図４）の噛合側への屈曲時の正面部分図、（ｂ）はその平面部分図である。 （ａ）はサイレントチェーン（図４）の背面側への屈曲時の正面部分図、（ｂ）はその平面部分図である。 本発明の第３の実施例によるサイレントチェーンの背面側への屈曲時の正面部分図、（ｂ）はその平面部分図である。 本発明の第４の実施例によるサイレントチェーンの背面側への屈曲時の正面部分図、（ｂ）はその平面部分図である。

符号の説明

１： サイレントチェーン

２： 内側リンク
２０： 突起
２１： 歯部
２２： ピン穴
２４： 肩部

３： 連結ピン

４： 外側リンク
４０： 突起

Ｌ： ピン穴中心線

Claims (9)

1. 多数のリンク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枢支可能に連結してなるサイレントチェーンにおいて、
   前記多数のリンクが、厚み方向に突出する突起を長さ方向中央に有する突起付リンクを含んでおり、前記突起付リンクと厚み方向に隣り合うリンクの肩部が、チェーンの噛合側への屈曲時には前記突起付リンクの前記突起に干渉せず、チェーンの背面側への屈曲時に前記突起付リンクの前記突起に干渉して乗り上げることにより、厚み方向に隣り合う各リンク間に押付力が作用して各リンク間に摩擦力が発生し、チェーンの屈曲抵抗が生じるようになっている、
   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、
   前記突起付リンクが、一対の歯部を有する内側リンクである、
   ことを特徴とするサイレントチェーン。
3. 請求項１において、
   前記突起付リンクが、チェーンの走行をガイドするためのガイドリンクである、
   ことを特徴とするサイレントチェーン。
4. 請求項１において、
   前記突起が前記リンクのピン穴中心線の上方に配置されている、
   ことを特徴とするサイレントチェーン。
5. 請求項１において、
   前記突起が球面状またはテーパ状の先端面を有している、
   ことを特徴とするサイレントチェーン。
6. 請求項１において、
   前記突起が、前記リンクにプレス圧縮加工を施すことにより形成されている、
   ことを特徴とするサイレントチェーン。
7. 請求項１において、
   前記突起に干渉する前記リンクの肩部が、当該リンクのピン穴中心線と概略直交しつつ延びる平坦状の立ち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。
8. 請求項１において、
   前記突起付リンクと前記突起を有しないリンクとが、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。
9. 請求項１において、
   前記押付力の作用により弾性変形するように設けられたばねリンクをさらに有している、
   ことを特徴とするサイレントチェーン。

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