JP4463261B2 - サイレントチェーン - Google Patents

Description

本発明は、エンジン用のタイミングチェーンなどとして用いるサイレントチェーンに関する。

エンジン等に用いられているサイレントチェーンは、図２に示すように、片側が二股状に形成されているリンクプレートＰが多数重ね合わせられた状態で円形断面の丸ピンにより編成されており、外股噛み合いのサイレントチェーンにおいては、前記二股状の部分の両外側の２つの面Ｒ１が、また、内股噛み合いのサイレントチェーンにおいては、前記二股状の部分の内側の２つの面Ｒ２がスプロケットとの噛み合い面となっている。

前記サイレントチェーンのリンクプレートは、従来、図３に示すようにブランク材Ｂを順次作業位置へ移動させながら、第１の工程（ａ）でピン孔ｃ１，ｃ２をポンチｐ１，ｐ２によって同時にあけ、第２の工程（ｂ）でポンチｐ３によってプレートＰの輪郭を打ち抜くか、あるいは反対に、ブランク材からリンクプレートの輪郭を打ち抜いた後、前記リンクプレートにピン孔を形成して製造されている。

しかしながら、図４に示すように、前述した従来のサイレントチェーンのリンクプレートＰは、ブランク材から打ち抜かれた部分に、平滑面にせん断された部分Ｆと、粗面に破断された部分Ｒとが生じており、前記平滑面の部分ＦはリンクプレートＰの板厚の５０％程度しか無く、リンクプレートＰのスプロケットが噛み合う面やピン孔ｃ１，ｃ２内面の位置精度や平行度が悪くなり、このようなリンクプレートＰを多数重ね合わせた状態でピンにより編成したサイレントチェーンを使用した場合、ピン孔と円形断面の丸ピンが片当たりしているリンクプレートに局部的な面圧増加による偏摩耗や応力集中による疲労強度の低下を生じたり、ピン孔と円形断面の丸ピンが片当たりしているリンクプレートが傾いてスプロケットの歯面に加わる荷重バランスが崩れ、歯面が局部的な面圧増加によって偏摩耗が促進されたり、応力集中による疲労強度の低下を生じる等の問題があった。

また、サイレントチェーンをエンジン用のタイミングチェーンとして使用する場合において、運転時のチェーンの振動を低減させるために多数重ね合わせた状態のリンクプレートの背面をテンショナ装置やチェーンガイドのシュー面に摺接させると、背面が平滑でない従来のリンクプレートを用いたサイレントチェーンでは大きな摩擦抵抗が生じ、伝達動力のロスが大きくなるとともに、例えば、クランク軸の回転数が７０００ｒｐｍでは、チェーンの走行速度が約１７ｍ／ｓｅｃと極めて大きくなり、シュー面に早期の摩耗を生じたり、騒音を発生する問題があった。

そこで、本発明の目的は、前述したような従来の技術の問題点を解決し、多数重ね合わせた状態のプレス加工で打ち抜かれたリンクプレートのスプロケットとの内股側噛み合い面やチェーンガイドのシュー面と接触する背面、丸ピンに接触するピン孔内面の仕上げ精度や平行度に優れ、しかも、内股側噛み合い面とピン孔内面との距離精度を向上させ、且つ、ピン孔内面と背面との間の距離精度を向上させたリンクプレートを備えたサイレントチェーンを提供することである。

前記目的を達成するために、本発明は、スプロケットとの内股側噛み合い面と、丸ピンに接触するピン孔内面と、チェーンガイドに接触する背面とを備えたリンクプレートが多数重ね合わせられた状態で前記丸ピンにより編成されたサイレントチェーンにおいて、前記リンクプレートのプレス加工で打ち抜かれた内股側噛み合い面、ピン孔内面及び背面に、シェービング加工をプレート板厚の７０％の範囲に亘って施して、前記内股側噛み合い面、ピン孔内面及び背面との間の距離精度を向上させるようにしたものである。

なお、ここでシェービング加工とは、ブランク材をポンチで打ち抜いて形成した打ち抜き部分の縁部の輪郭よりも、僅かに大きな輪郭を有する棒状又は柱状のシェービング工具を用い、前記ポンチと同様にして前記ブランク材の打ち抜き部分を押し抜くことにより、前記縁部の輪郭を少量削り取り、ポンチの打ち抜き時に生じた粗面やダレを除去して、打ち抜き部分の表面粗さや表面精度を向上させる加工をいう。

そこで、本発明のサイレントチェーンによれば、次のような特有の効果を奏することができる。
すなわち、スプロケットとの内股側噛み合い面にシェービング加工が施されていることで、リンクプレートのプレス加工で打ち抜かれた内股側噛み合い面のプレート平面に対する直角度が向上する。
その結果、サイレントチェーンとして丸ピンにより編成された場合に、スプロケットとの噛み合い時に多数重ね合わせた状態のリンクプレートがスプロケットの歯面に直角に当たり、ピン孔内面と丸ピンとが平行に接触して偏荷重が加わらないため、多数重ね合わせた状態のリンクプレートのピン孔内面と丸ピンの摩耗が少なく、チェーンの摩耗伸びが抑制され、且つ疲労強度が向上するとともに、スプロケットとの噛み合い時の振動や騒音を低減することができる。
また、スプロケット歯面と多数重ね合わせた状態のリンクプレートの内股側噛み合い面との接触面積が増し、均一な噛み合い状態が得られるため、両者の摩耗を少なくすることができる。

また、リンクプレートのプレス加工で打ち抜かれたピン孔内面にシェービング加工が施されていることで、サイレントチェーンとして丸ピンにより編成された場合に、ピン孔内面と丸ピンとの接触面積が増加し、多数重ね合わせた状態のプレート平面とピン孔内面との直角度も向上し、チェーンに作用する張力が一定でも、従来のものと比較して、ピン孔内面と丸ピンとの間に加わる面圧が小さくなり、円形断面のピン孔内面と円形断面の丸ピンとの摩耗が少なく、サイレントチェーンの伸びを抑制することができる。また、ピン孔内面に偏荷重が加わらないので、リンクプレートの疲労強度を向上できる。

また、リンクプレートのプレス加工で打ち抜かれた背面にシェービング加工が施されていることで、サイレントチェーンとして編成された場合に、テンショナやチェーンガイドのシュー面と接触する多数重ね合わせた状態のプレート背面の平面精度やプレート平面に対する直角度が向上し、シュー面との摩擦が低減してシュー面の耐久性が高められるとともに、動力損失が少なくなり、且つ、運転時の騒音を低減することができる。

また、プレス加工で打ち抜かれたリンクプレートのスプロケットとの内股側噛み合い面及び背面のそれぞれに同時にシェービング加工が施されていることで、サイレントチェーンとして編成された場合に、スプロケット歯面に多数重ね合わせた状態のリンクプレートの内股側噛み合い面が直角に当接して安定した噛み合い状態が得られる。
その結果、噛み合い時に発生する振動を防止することができるとともに、背面の精度が向上して、テンショナやチェーンガイドのシュー面と多数重ね合わせた状態のリンクプレートの背面との摺接が円滑になり、シュー面の摩耗も少なくすることができる。

また、プレス加工で打ち抜かれたリンクプレートのスプロケットとの内股側噛み合い面及びピン孔内面のそれぞれに同時にシェービング加工が施されているので、このリンクプレートを多数重ね合わせた状態で丸ピンにより編成されたサイレントチェーンの、スプロケットとの内股側噛み合い面及びピン孔内面のプレート平面に対する直角度、内股側噛み合い面の平行度及び平面精度が向上すると共に、前記スプロケットとの内股側噛み合い面とピン孔内面との距離精度が向上し、均一な荷重分布が得られる。
その結果、プレス加工で打ち抜かれたリンクプレートの疲労強度が増加するとともに、円形断面のピン孔内面と円形断面の丸ピンとの摩耗が低減し、サイレントチェーンの伸びを少なくすることができる。

また、プレス加工で打ち抜かれたリンクプレートのピン孔内面及び背面のそれぞれに同時にシェービング加工が施されているので、このリンクプレートを多数重ね合わせた状態で丸ピンにより編成されたサイレントチェーンの、ピン孔内面及び背面のプレート平面に対する直角度、背面の平行度及び平面精度が向上すると共に、前記ピン孔内面と背面との距離精度が向上し、多数重ね合わせた状態のそれぞれのリンクプレートの背面がテンショナやチェーンガイドのシュー面と均一に当接し、シュー面に対する面圧が低下するとともに連続的な当接状態となり、シューの摩耗を減少することができる。

以上に述べたように、本発明は、サイレントチェーンを構成するリンクプレートが、一対の歯部とピン孔内面と背面とを有するリンクプレートの輪郭にプレス加工により打ち抜かれ、このプレス加工で打ち抜かれたリンクプレートのスプロケットとの内股側噛み合い面、ピン孔内面及び背面のそれぞれに同時にシェービング加工が施されているので、このリンクプレートを多数重ね合わせた状態で丸ピンにより編成されたサイレントチェーンは、スプロケットとの内股側噛み合い面、ピン孔内面、背面のプレート平面に対する直角度を向上させ、各面の平行度及び平面精度を向上させることができる。

その結果、かかるリンクプレートを多数重ね合わせた状態で丸ピンにより編成されたサイレントチェーンは、ピン孔内面のプレート平面に対する直角度が向上することにより、ピン孔と丸ピンとが平行に接触して偏荷重が加わらなくなるため、円形断面のピン孔内面と円形断面の丸ピンとの接触面積が増加し、リンクプレートのピン孔内面及び丸ピンの摩耗を少なくでき、それに伴って、チェーンの摩耗伸びを抑制できる。

また、プレス加工で打ち抜かれたリンクプレートの内股側噛み合い面及びピン孔内面が同時にシェービング加工されていることにより、内股側噛み合い面及びピン孔内面のプレート平面に対する直角度が向上すると共に、リンクプレートの内股側噛み合い面とピン孔内面との距離精度が向上するので、サイレントチェーンの内股側噛み合い面の平行度が向上し、スプロケット歯面と内股側噛み合い面との接触面積が増大し、均一な安定した噛み合い状態を得ることができる。

さらに、プレス加工で打ち抜かれたリンクプレートのピン孔内面及び背面が同時にシェービング加工されていることにより、ピン孔内面及び背面のプレート平面に対する直角度が向上し、ピン孔内面と背面との距離精度、背面の平面精度が向上するので、テンショナやチェーンガイドのシュー面とリンクプレートの背面とを均一に当接させることができ、その摺動を円滑に行うことができ、両者の摩耗を少なくすることができる。

以下、図面に基づいて本発明の一実施例であるサイレントチェーンを詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例であるサイレントチェーンに用いたリンクプレートを示すものであって、リンクプレート１には２つのピン孔内面２と、サイレントチェーンとして円形断面の丸ピンにより編成された際に、スプロケットに噛み合う外股側噛み合い面３，内股側噛み合い面４を有している。
前記リンクプレート１は、ブランク材を一対の歯部とピン孔と背面とを有するリンクプレートの輪郭に打ち抜いて形成されており、打ち抜き形成したリンクプレート１の２つのピン孔内面２、外股側噛み合い面３、内股側噛み合い面４、及び背面５のそれぞれに、同時にシェービング加工Ｓが施されている。

なお、前述した実施例のサイレントチェーンでは、リンクプレート１の外股側噛み合い面３と内股側噛み合い面４の両方をシェービング加工したものを示したが、スプロケットと内股噛み合いを行うリンクプレートでは、内股側噛み合い面４のみをシェービング加工すれば良い。

図５は、プレート板厚の７０％の範囲に亘ってピン孔内面にシェービング加工を施したサイレントチェーン（Ａ）と従来のサイレントチェーン（Ｂ）との運転時間に対する伸び率の変化を実験した結果を表すグラフであって、このグラフに示されているように、サイレントチェーン（Ｂ）が運転時間の経過に伴って伸び率が増加していく傾向にあるのに対して、サイレントチェーン（Ａ）は、伸び率が一定の値に達した後、ほとんど増加しなくなり、耐久性の向上が見られた。
なお、前述した実施例において、リンクプレート１のシェービング加工は、０．１ｍｍ程度の加工しろで、リンクプレート１の板厚の７０％以上の範囲に亘って施されていれば実用上の効果が得られる。

このようにして得られた本実施例のサイレントチェーンは、多数重ね合わせられた状態で丸ピンにより編成されたリンクプレート１のスプロケットとの外股側噛み合い面３、内股側噛み合い面４とピン孔内面２及び背面５のそれぞれに同時に、シェービング加工をプレート板厚の７０％の範囲に亘って施したことにより、多数重ね合わせた状態のリンクプレート１のスプロケットとの外股側噛み合い面３、内股側噛み合い面４やチェーンガイドのシュー面と接触する背面５、ピン孔内面２の仕上げ精度や平行度に優れ、しかも、外股側噛み合い面３、内股側噛み合い面４とピン孔内面２との距離精度を向上させ、且つ、ピン孔内面２と背面５との間の距離精度を向上させるため、サイレントチェーンの摩耗伸びを抑制できるとともに均一な安定した噛み合い状態を得ることができるなど、その効果は甚大である。

本発明のサイレントチェーンで用いられたリンクプレートの側面図。 サイレントチェーンの構造をを示す斜視図。 従来のサイレントチェーンのリンクプレート製造工程を示す図。 従来方法で製造したリンクプレートの打ち抜き部分の状態を示す拡大断面図。 ピン孔内面をシェービング加工したサイレントチェーンと従来のサイレントチェーンの運転時間に対する伸び率の変化を示す図。

符号の説明

１ ・・・ リンクプレート
２ ・・・ ピン孔内面
３ ・・・ 外股側噛み合い面
４ ・・・ 内股側噛み合い面
５ ・・・ 背面

Claims (1)

1. スプロケットとの内股側噛み合い面と、丸ピンに接触するピン孔内面と、チェーンガイドに接触する背面とを備えたリンクプレートが多数重ね合わせられた状態で前記丸ピンにより編成されたサイレントチェーンにおいて、
   前記リンクプレートのプレス加工で打ち抜かれた内股側噛み合い面、ピン孔内面及び背面に、シェービング加工をプレート板厚の７０％の範囲に亘って施して、前記内股側噛み合い面、ピン孔内面及び背面との間の距離精度を向上させるようにしたことを特徴とするサイレントチェーン。

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