JP5162367B2 - 伝動チェーン - Google Patents

Description

本発明は、ロッカーアッセンブリで相互に結合された複数のリンクを備え、各ロッカーアッセンブリが第１及び第２伸張ピンを備え、第１伸張ピンが、第２伸張ピンの相対した長手方向面にわたっての、第１伸張ピンの湾曲した長手方向面の動作中に転動し、一方各ロッカーアッセンブリでは第１伸張ピンが一対のプーリシーブの相対したコーンプーリと力伝達的に協働するようにされ、全ての第１伸張ピンが長手方向の第１寸法（ｂ）と、長手方向及び上記第１伸張ピンの適応されるチェーンの走行方向を横切る方向の第２寸法（ｈ）と、長手方向及び走行方向を横切る方向の第３寸法（ｄ）とを備えている伝動チェーンに関するものである。

かかるチェーンは、本出願人の名義の欧州特許第０７４１２５５ Ｂ２号及びそれに対応する米国特許明細書第５，７２８，０２１号からそれ自体公知である。

このような伝動チェーンでは、第１及び第２の伸張ピン（以下、単に第１ピン及び第２ピンということもある）は、動作中にチェーンに発生される長手方向力によって応力を受け、さらに、第１ピンを支えているプーリシーブの表面で支持される際にプーリシーブの表面と力伝達的に協働するそれら第１ピンは半径方向力で負荷され、それで半径方向に曲げられる傾向がある。

本発明は、ピンの曲がり、特に第１ピンの曲がりをできるだけ大きく制限するのが望ましいという識見に基づくものであり、これを実行できる手段を提供することを目的としている。

本発明によれば、上記目的は、チェーンの好ましい幅で決まる第１寸法（ｂ）の各値に対して、二つの他の寸法（ｈ）、（ｄ）はそれぞれ、第１寸法（ｂ）と二つの他の寸法（ｈ）、（ｄ）の各々とのそれぞれの比が、チェーンの予期した負荷を考慮して、できるだけ小さな値となるように、選択されることによって達成される。

これらの手段によって、第１寸法（ｂ）、従って長手方向の所与測定から始まり、そしてチェーンの予期した最大負荷を考慮することで、動作中に生じる曲がりを最少化することが達成される。

これらの比の好ましい値は、請求項に記載されている。

本発明は、また、請求項に記載された本出願に係る種類の伝動チェーンの寸法決め方法に関する。

発明概念は、上記寸法の絶対値ではなく上記寸法間の比にある。

欧州特許第１７８８２８０号では、ピンの寸法を考慮せずしかも発明で提案された関係に到達することなしに、発明の係る種類のチェーンにピンを収容するリンクにおける開口及びこれらリンクの厚さの寸法間の最適関係を定めていることが認められる。米国特許出願公開２００７／００９３３３２は、開口における湾曲した部品における応力を最少化する仕方についての課題に取り組んでおり、リンクの厚さと、ロッカーピンのそれぞれ高さ及び幅との好ましい関係について開示している。しかしながら、前記米国出願ではトルクの伝達の結果としてのピンの応力及びその結果としてのピンの曲がりは考慮されておらず、また、その発明で提案されたロッカーピンの寸法比は、開示されていないし、その開示事項から分かるものによっても明らかでない。

図面を参照して本発明を説明する。

図１ａ及び図１ｂには、それぞれ、伸張した及び湾曲した状態における伝動チェーンの部品及び特に欧州特許第０７４１２５５号から公知のような符号２、４、６で示す三つのリンクを示している。このチェーンの運動方向は図２ｂに矢印２２で示し、チェーンはまた図４に符号４０で示されている。リンクはロッカーアッセンブリで相互に結合され、図１ａ及び図１ｂには二つのロッカーアッセンブリが完全に示されており、各ロッカーアッセンブリは第１ピン１０と薄い条片状の第２ピン１２とを備えている。第１ピン１０はそれぞれの長手方向端部で、欧州特許第０７４１２５５号に記載され、図４に示すような仕方で、一対のプーリシーブの相対したプーリシーブ面と協働するようにされている。またこれらの公報に記載されているように、各第１ピン及び各第２ピンは、リンクの包囲開口内に非回転的に収容されている。このようにして、ピン１０はリンク１４の開口１６の部品輪郭１４内に包囲され、また条片型のピン１２’はリンク６の開口２０の部品輪郭１８内に非回転的に収容されている。

欧州特許第０７４１２５５号に記載されているように、各第１ピン及び各第２ピンの近くに存在する自由空間は、第１ピン及び第２ピンの協働する組合せによって描かれる通路の放絡線に相当している。

図１ｃには、三つのピンアッセンブリ１３ａ、１３ｂ、１３ｃを端面図で概略的に示し、各ピンアッセンブリは黒丸で概略的に示され、各ピンアッセンブリは、上記のように、第１ピン１０及び協働する薄い条片型のピン１２を備えている。これらアッセンブリの相互の間隔ｐは、図示していないプーリ上のチェーンのピッチに対応し、走行半径はＲで示され、チェーンにおける張力はＦ1で示されている。二つの連続したロッカーアッセンブリの走行半径間の角度はγで示されている。プーリシーブ４２ａのプーリ面４３ａの角度はβで示されている。図４に示すように、他のプーリシー部４２ｂ、４４ａ、４４ｂは、相応した角度をもつ円錐表面を備えている。

この張力Ｆ1は結果として半径方向力Ｆrを生じ、クランプしたピン１０に曲げ負荷を加え、ＦR＝２Ｆ1ｓｉｎβ／２となり、それでほぼＦr＝ｐ／Ｒ・Ｆ1である。

この半径方向力は、動作中に、半径方向において曲率半径Ｒｗをもつ長手方向端面１７、１９に働く接触力Ｑと釣り合い、そして上記力は一点鎖線１５で概略的に示すようにピンを曲げさせることになる。これによりまた、湾曲した端面１７、１９はプーリ面に対して位置が変わり、それぞれの端面とそれら端面に接触するプーリシーブとの間の接触点が動く。

当然、ピンアッセンブリの構成要素は最適堅固さをもつが、これは特に第１ピンについてそうであり、これらの半径方向力によってもたらされるこの曲げができるだけ小さいようになることが重要である。この曲げが大きい場合には、ピンの端面１７、１９の最も近くに位置するリンクはこれらピンの中心の近くに位置するリンクより大きな張力を受ける。これは、チェーンの総周囲長さが中間部分においてよりピンの端部において大きくことによって、外方リンクの大きな弾性変形によって融通されなければならないが、しかしこの変形は制限されなければならない。プーリ上におけるチェーンの走行中に、力Ｆ1は、チェーン４０のたるんだ部分における低い値からチェーンの緊張部分における高い値へ変化するので、上記で指摘したように、ピンの端面とプーリシーブとの間に相対運動が生じ、この相対運動はピン端部の磨耗につながる。この摩耗は小さいが、ピンが製造された直後に存在している端面粗さを十分低減してしまう摩耗であり、この摩耗によってピンの端面１７及び端面１９は比較的平滑となり、プーリシーブを介するチェーンのトルク伝達能力は経時的に低下する。

従って、ピン端面の摩耗による影響はできる限り小さいことが望ましく、このため、ピンの曲げは最小に抑えられることが望ましい。

図２ａ及び図２ｂには、それぞれ、第１ピン１０を側面図及び横断面図で示し、この図面において、このピンを用いているチェーンの走行方向は矢印２２で示している。図示したように、このピン１０は、点線１４で示すように、その長手方向において、第１寸法ｂをもち、点線１４及び走行方向２２に垂直な点線１６の方向において寸法ｈをもち、また点線１４を横切る点線１８の方向でしかも走行方向２２において寸法ｄをもっている。

本発明によれば、チェーンの幅で決まる第１寸法ｂの所与値に対して、第１寸法（ｂ）と第２寸法（ｈ）との比は、できるだけ小さく、好ましくは４．１以下であり、さらに、第１寸法（ｂ）と第３寸法（ｄ）との比も、できるだけ小さく、好ましくは８．２以下である。

前記のような寸法比において、プーリシーブと協働するピン１０は最適な堅固さとなる。

発明者の経験が示すところによれば、第１ピンに対して有効な比、第１寸法（ｂ）／第２寸法（ｈ）を４．４の値から４．１の値へ、また第１寸法（ｂ）／第３寸法（ｄ）を９から８．２へ変更すると、相当な改善がもたらされた。すなわちチェーンの寿命は二倍にのび、またチェーンが滑りなしでトルクを伝達できる持続時間は少なくとも五倍長くなった。図３には、リンク３０ａ〜３０ｇ及びロッカーアッセンブリ３２ａ〜３２ｈを備えた伝動チェーンの一部を示し、各ロッカーアッセンブリは、ロッカーアッセンブリ３２ｈについて示すように、第１ピン３４と第２ピン３６とを備えている。またここでも、前記比の寸法は有効である。

図４には本発明による伝動チェーン、すなわち伝動チェーン４０が、連続して変化する伝動のプーリシーブ４２ａ、４２ｂ、４４ａ、４４ｂの円錐面と協働する公知の仕方を概略的に示している。

横に変位可能なシーブ４２ｂ、４４ｂはそれ自体公知の仕方で、軸方向に、従って矢印７６、７８の方向にそれぞれ変位できる。図示したように、ピン４６の端部は、プーリシーブ４２ａ、４２ｂ、及び４４ａ、４４ｂの間にクランプされる。プーリシーブ４２ａ、４２ｂは駆動プーリであってもよく、チェーン４０はトルクを従動プーリ４４ａ、４４ｂに伝動する。

先行技術の伝動チェーンを伸張した際のリンク及びピンの側面図。 湾曲したチェーンの相応した側面図。 動作中に生じる張力によって生じる伝動チェーンに作用する半径方向の力をそれぞれ側面図及び縦断面図で示す概略図。 測定した寸法を示す、プーリ面と力伝達的に協働するロッキング部材組立体のピンの正面図。 測定した寸法を示す、プーリ面と力伝達的に協働するロッキング部材組立体のピンの側面図。 本発明による伝動チェーンの一部分の斜視図。 本発明のチェーンが連続して可変の伝動部のプーリシーブとどのように協働するかを示す概略図。

Claims (1)

1. ロッカーアッセンブリ(３２ａ…３２ｈ)で相互に結合された複数のリンク（２，４，６；３０ａ…３０ｇ）を備えた伝動チェーン（４０）であって、各ロッカーアッセンブリが第１伸張ピン（１０，３４）と第２伸張ピン（１２，３６）を備え、第１伸張ピン（１０，３４）の湾曲した長手方向面が、第２伸張ピン（１２，３６）の相対した長手方向面を動作中に転動し、一方、各ロッカーアッセンブリ(３２ａ…３２ｈ)では、前記第１伸張ピン（１０，３４）が一対のプーリシーブ（４２ａ，４２ｂ、４４ａ，４４ｂ）の相対したコーンプーリと力伝達的に協働するようにされ、全ての第１伸張ピン（１０，３４）が、長手方向の第１寸法（ｂ）と、前記長手方向及び上記第１伸張ピン（１０，３４）の適応されるチェーンの走行方向（２２）を横切る方向の第２寸法（ｈ）と、前記長手方向を横切り及び走行方向（２２）に平行な方向の第３寸法（ｄ）とを備えている伝動チェーン（４０）において、力を伝達する前記第１伸張ピン（１０，３４）の第１寸法（ｂ）と第２寸法（ｈ）との比が４．１であり、かつ、当該第１伸長ピンの第１寸法（ｂ）と第３寸法（ｄ）との比が８．２であることを特徴とする伝動チェーン。
   

Images