JP5357960B2 - サイレントチェーン伝動装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば内燃機関の動力伝達装置として用いられるサイレントチェーン伝動装置に関する。

はじめに、チェーンを用いた伝動装置において、騒音が発生する原理について、図１０を参照して説明する。
図１０は、従来のチェーンとスプロケットホイールの噛み合い状態を模式的に示した側面図である。
この例では、スプロケットホイール３０２は、６箇所の歯部３０３と６箇所の谷部３０４とを有している。そして、この谷部３０４にチェーン３０１（ローラ）が着座するようになっている。
ここで、距離Ｒは、谷部３０４に着座したチェーン３０１の中心からスプロケットホイール３０２の回転中心Ｏまでの距離を現しており、距離ｒは、谷部３０４に着座したチェーン３０１の中心同士を結んだ直線ｑからスプロケットホイール３０２の回転中心Ｏまでの距離を現している。また、スプロケットホイール３０２は、角速度ωで回転している。

図１０（ａ）に示すように、スプロケットホイール３０２の歯部３０３が回転中心Ｏの真上に位置している状態では、チェーン３０１の速度Ｖは、最小値Ｖｍｉｎ＝ｒωとなる。
一方、図１０（ｂ）に示すように、スプロケットホイール３０２の谷部３０４が回転中心Ｏの真上に位置している状態では、チェーン３０１の速度Ｖは、最大値Ｖｍａｘ＝Ｒωとなる。
つまり、チェーン３０１の速度Ｖは、一定の速度Ｖを保っているのではなく、スプロケットホイール３０２の回転に伴い、スプロケットホイール３０２の歯部３０３のピッチ毎に最小値Ｖｍｉｎ＝ｒωから最大値Ｖｍａｘ＝Ｒωの範囲で繰り返し変動している。

このようなスプロケットホイールの多角形運動に伴うチェーン３０１の速度Ｖの変動（「弦変位」ともいう。）が起振力となり、スプロケットホイール３０２の軸受や伝動装置のカバーなどを加振し、騒音発生の原因の一つとなっている。
また、距離Ｒと距離ｒの差（Ｒ−ｒ）によって、スプロケットホイール３０２とチェーン３０１の衝突が大きくなり、打音が発生するとともに、スプロケットホイール３０２の軸受を加振するため、騒音が発生することとなる。

このような原理で発生する騒音を低減するべく、例えば、文献（１）には、サイレントチェーンのリンクプレートが、スプロケットホイールの歯部を創成するホブ・カッターのホブ軸方向に輪郭形成された断面歯形と同一形状の内股部（内側フランク面）と外股部（外側フランク面）を備えているとともに、スプロケットホイールの歯先部が、リンクプレートの内股部との接触干渉を回避するように構成されているサイレントチェーン伝動装置が開示されている。
（１）特許第３５８５４６３号公報

図１１は、従来のサイレントチェーン伝動装置の噛み合い状態を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、である。
なお、図１１（ａ）において、各リンクプレート１０５の外股部１５１ａがスプロケットホイール２００の歯部２０１に接触する部分を黒丸印で描くとともに、リンクプレート１０５の内股部１５１ｂがスプロケットホイール２００の歯部２０１に接触する部分を黒三角印で描いている。また、各リンクプレート１０５を区別するために、符号１０５にＡ乃至Ｅの添字を付している。また、図１１（ｂ）においては、ガイドプレート１０７を省略して描いている。

文献（１）に記載のサイレントチェーン伝動装置は、スプロケットホイール２００の回転に伴い噛み合い位置がリンクプレート１０５の内股部１５１ｂから外股部１５１ａに移行するようになっている。
具体的には、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、従来のサイレントチェーン伝動装置は、スプロケットホイール２００の回転中心から、サイレントチェーン１００の直線状部分に対して直交する方向に引いた基準線Ｌに対して回転方向Ｘと反対方向に角度θ（例えば、角度θ＝約２０°）だけ手前の位置において、リンク列１３１を構成する２枚のリンクプレート１０５Ａの前側の歯部１５１の内股部１５１ｂ，１５１ｂが、スプロケットホイール２００の歯部２０１Ａの内股着座部に滑り込みながら接触を開始する（図１１（ａ）の黒三角印参照）。このとき、ガイド列１３２を構成する２枚のリンクプレート１０５Ｂの歯部１５１の外股部１５１ａは、スプロケットホイール２００の歯部２０１Ａに接触していない。

そして、図示は省略するが、スプロケットホイール２００が回転すると、サイレントチェーン１００が移動し、リンクプレート１０５Ａよりも半駒だけ進行方向前方に位置するガイド列１３２の２枚のリンクプレート１０５Ｂの後側の歯部１５１の外股部１５１ａ，１５１ａが、スプロケットホイール２００の歯部２０１Ａの外股着座部に接触を開始する（図１１（ａ）の黒丸印参照）とともに、リンクプレート１０５Ａの歯部１５１の内股部１５１ｂが、スプロケットホイール２００の歯部２０１Ａから浮き上がることとなる。

しかし、文献（１）に記載のサイレントチェーン伝動装置では、スプロケットホイール２００の回転に伴い、噛み合い位置が、一のリンクプレート１０５Ａの内股部１５１ｂから、半駒だけ先行する他のリンクプレート１０５Ｂの外股部１５１ａに移行するものの、サイレントチェーン１００の幅方向の同一位置にある４つの歯部１５１のうち、内股部１５１ｂと外股部１５１ａのどちらか一方のみが、スプロケットホイール２００に接触あるいは着座する状態となっているため、歯部１５１（２０１）に掛かる接触面圧が大きく、スプロケットホイール２００及びリンクプレート１０５の早期磨耗を招いていた。

本発明は、これらの問題を解決するために成されたものであり、歯部の磨耗を抑制することができるサイレントチェーン伝動装置を提供することを課題とする。

本発明に係るサイレントチェーン伝動装置は、駆動前後方向に、一対の歯部と、連結ピンが遊嵌される一対のピン孔とが形成された複数のリンクプレートを、前記連結ピンにより連鎖状に連結して形成されるサイレントチェーンと、前記サイレントチェーンの歯部と噛み合う歯部を外周部に複数有するスプロケットホイールと、からなるサイレントチェーン伝動装置であって、一の前記リンクプレートの前側の歯部の内股部と前記一のリンクプレートに先行する他のリンクプレートの後側の歯部の外股部とが前記スプロケットホイールの一の歯部の同一噛合い面に同時に接触することで、前記リンクプレートと前記スプロケットホイールとの噛み合いが開始され、前記スプロケットホイールの回転に伴い、前記一のリンクプレートの前側の歯部の内股部と前記一のリンクプレートに先行する他のリンクプレートの後側の歯部の外股部と、前記スプロケットホイールの一の歯部の同一噛合い面との接触を維持したまま、前記一のリンクプレートの後側の歯部の外股部と前記一のリンクプレートに後行する他のリンクプレートの前側の歯部の内股部とが、前記スプロケットホイールの前記一の歯部よりも後行する他の歯部に、同時に接触することで、前記一のリンクプレートが着座するように、前記リンクプレートのピン孔中心を結ぶ直線と内股中央部までの長さαと、前記リンクプレートのピン孔中心を結ぶ直線と前記歯部先端までの長さβが、３．５α≦β≦３．８αの関係を満足することを特徴とする。

ここで、スプロケットホイールの歯部の同一噛合い面とは、スプロケットホイールの中心と各歯部の先端とを結ぶ直線に対して、スプロケットの回転方向前側の面のことである。
かかる構成によれば、一のリンクプレートの前側の歯部の内股部、及び、この一のリンクプレートに先行する他のリンクプレートの後側の歯部の外股部が、スプロケットホイールの一の歯部に対して同時に接触を開始する。つまり、サイレントチェーンの幅方向に重なるすべてのリンクプレートの歯部が、スプロケットホイールの歯部に同時に接触を開始する。そして、その状態を維持したままリンクプレートが着座するので、従来のサイレントチェーン伝動装置に比較して、スプロケットホイールの歯部に掛かる荷重が分散されることとなる。そのため、歯部の磨耗を低減することができるとともに、偏磨耗を防止することができる。

また、前記サイレントチェーンが前記スプロケットホイールによって屈曲される前に、前記一のリンクプレートの前側の歯部の内股部と前記一のリンクプレートに先行する他のリンクプレートの後側の歯部の外股部とが、前記スプロケットホイールの一の歯部に同時に接触するのが好ましい。

かかる構成によれば、サイレントチェーンがスプロケットホイールと噛み合う際に多角形運動を生じるのを抑制することができる。
また、かかる構成によれば、一のリンクプレートについて、前側の歯部の内股部の接触を維持した状態のまま、後側の歯部の外股部がスプロケットホイールの歯部に接触するので、当該リンクプレートを回転方向に押すような力が作用することになる。この力が、スプロケットホイールにサイレントチェーンが巻き付く際のスプロケットホイールの歯部の噛合面に作用する噛合荷重を軽減するように働くため、スプロケットホイールとサイレントチェーンの長寿命化をはかり、かつ、騒音を一層軽減することができる。

また、前記サイレントチェーンは、２枚以下のリンクプレートをそれぞれ有する複数のリンク列と、２枚のガイドプレートおよび２枚以上のリンクプレートをそれぞれ有する複数のガイド列と、を備え、前記複数のリンク列と前記複数のガイド列が、ピンを介して交互に連鎖状に連結されているのが好ましい。

また、前記サイレントチェーンのリンク列のリンクプレートの板厚は、前記ガイド列のガイドプレートの板厚よりも厚く、かつ、リンクプレートの板厚よりも厚いのが好ましい。

また、前記リンク列のリンクプレートの板厚の総和が、前記ガイド列のガイドプレートおよびリンクプレートの板厚の総和と等しいのが好ましい。

また、前記スプロケットホイールの各歯部には、前記一のリンクプレートの前側の歯部の内股部が着座する内股着座部と、前記一のリンクプレートに先行する他のリンクプレートの後側の歯部の外股部が着座する外股着座部と、が形成されているのが好ましい。

かかる構成によれば、スプロケットホイールの各歯部に形成された内股着座部に、リンクプレートの内股部が着座するとともに、同じ歯部の外股着座部に、先行するリンクプレートの外股部が着座することとなるので、リンクプレートとの噛み合いが滑らかにかつ正確に行え、接触時の衝撃を吸収して騒音を低減することができる。
また、一のリンクプレートの外股部が、スプロケットホイールの歯部の外股着座部で支持されるとともに、同じリンクプレートの内股部が、スプロケットホイールの先行する歯部の内股着座部に支持されることとなるので、リンクプレート及びスプロケットホイールの各歯部に係る荷重が分散され、スプロケットホイール及びリンクプレートの歯部の磨耗を抑制することができる。

また、前記スプロケットホイールの前記外股着座部は、内股部及び外股部の形状を前記リンクプレートの外股部と同一形状に形成した仮想の外股リンクプレートを直線状に並べた際の歯部外形形状と同一形状を有する外股用ラックを用いて創成された形状を有し、前記内股着座部は、内股部及び外股部の形状を前記リンクプレートの内股部と同一形状に形成した仮想の内股リンクプレートを直線状に並べた際の歯部外形形状と同一形状を有する内股用ラックを用いて創成された形状を有するのが好ましい。

本発明によれば、歯部の磨耗を抑制することができるサイレントチェーン伝動装置を提供することができる。

本実施形態に係るサイレントチェーン伝動装置を模式的に示した側面図である。 サイレントチェーンの構造図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は分解斜視図である。 リンクプレートの側面図である。 スプロケットホイールの拡大側面図である。 スプロケットホイールの歯部を創成するための工具の説明図であり、（ａ）は仮想の外股リンクプレートの側面図、（ｂ）は仮想の外股リンクプレートを直線状に並べた状態の側面図、（ｃ）は外股用ラックの側面図、である。 スプロケットホイールの歯部を創成するための工具の説明図であり、（ａ）は仮想の内股リンクプレートの側面図、（ｂ）は仮想の内股リンクプレートを直線状に並べた状態の側面図、（ｃ）は内股用ラックの側面図、である。 本実施形態に係るサイレントチェーン伝動装置の噛み合い状態を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ部拡大図、である。 リンクプレートの歯部とスプロケットホイールの歯部の間に作用する噛合い荷重の推移を示すグラフであり、（ａ）は本実施形態に係るサイレントチェーン伝動装置、（ｂ）は従来（文献（１））のサイレントチェーン伝動装置、の計測値である。 サイレントチェーンの弦振動量とスプロケット角度との関係を示すグラフであり、（ａ）は本実施形態に係るサイレントチェーン伝動装置、（ｂ）は従来（文献（１））のサイレントチェーン伝動装置、の計測値である。 従来のチェーンとスプロケットホイールの噛み合い状態を模式的に示した側面図である。 従来のサイレントチェーン伝動装置の噛み合い状態を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、である。

本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。
図１は、本実施形態に係るサイレントチェーン伝動装置を模式的に示した側面図である。図２は、サイレントチェーンの構造図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は分解斜視図である。図３は、リンクプレートの側面図である。図４は、スプロケットホイールの拡大側面図である。なお、図１においては、サイレントチェーンのガイドプレートを省略して描いている。

図１に示すように、本実施形態に係るサイレントチェーン伝動装置１は、例えば、自動車や汎用機械の内燃機関のタイミングチェーンやオイルポンプなどの補機駆動用チェーンとして用いられる装置である。サイレントチェーン伝動装置１は、駆動側スプロケットホイール２と、この駆動側スプロケットホイール２と離間して配置された従動側スプロケットホイール（図示せず）と、駆動側スプロケットホイール２及び従動側スプロケットホイールに巻き掛けられた無端状のサイレントチェーン３と、から構成されている。

駆動側スプロケットホイール２（以下、単に「スプロケットホイール２」という。）は、その周囲に、サイレントチェーン３の歯部と噛み合う複数の歯部２１を有している。スプロケットホイール２は、例えば、内燃機関のクランクシャフトに連結されており、内燃機関の運転に伴い回転するようになっている。スプロケットホイール２の各歯部２１の形状については、図３を参照して後に詳しく説明する。
なお、従動側スプロケットホイールは、スプロケットホイール２と略同一の構造であるので、詳細な説明を省略する。

サイレントチェーン３は、図２に示すように、複数のリンクプレート５を、連結ピン６によって連鎖状かつ無端状に連結して形成されている。具体的には、２枚のリンクプレート５，５を隣接配置してリンク列３１を形成するとともに、リンク列３１の両外側に１枚のリンクプレート５と１枚のガイドプレート７とをそれぞれ配置してガイド列３２を形成し、これらのリンク列３１とガイド列３２を連結ピン６で連鎖状かつ無端状に連結することにより、サイレントチェーン３が構成されている。
また、本実施形態におけるサイレントチェーン３は、リンク列３１のリンクプレート５の板厚が、前記ガイド列３２のガイドプレート７およびリンクプレート５の板厚よりも厚く構成されるのがより望ましい。
これは、リンク列３１の各プレート（リンクプレート５）の板厚が、リンク列３１よりも枚数の多いガイド列３２の各プレート（ガイドプレート７およびリンクプレート５）の板厚よりも厚いので、リンク列３１およびガイド列３２の各プレートの板厚を同じにする場合に比べて、チェーンの作動時に作用する引張り荷重を各プレートにバランス良く分布させることができ、それにより、チェーンの伸びを抑制することができるためである。
さらに望ましくは、リンク列３１のリンクプレート５の板厚の総和が、ガイド列３２のガイドプレート７およびリンクプレート５の板厚の総和と等しくなるように構成するのが好ましい。
これは、チェーンの作動時に作用する引張り荷重を、リンク列３１のリンクプレートと、ガイド列３２のリンクプレート５およびガイドプレート７にほぼ均等に分布させることができ、それにより、チェーンの伸びを一層抑制することができるためである。

図２（ｃ）に示すように、ガイドプレート７は、連結ピン６の両端部に装着されている。ガイドプレート７は、サイレントチェーン３の駆動前後方向に離間して、一対のピン孔７１，７１を有している。ピン孔７１の内径は、連結ピン６に対して締まり嵌めとなるように、連結ピン６の外径よりも若干小さく構成されている。なお、ガイドプレート７は、歯部を有していない。

図３に示すように、リンクプレート５は、サイレントチェーン３の駆動前後方向に離間して、側面視で略三角形状の一対の歯部５１，５１を有している。歯部５１の外股部（外側フランク面）５１ａは、特に限定されるものではないが、例えば直線状や外側に凹となる円弧状に形成されている。歯部５１の内股部（内側フランク面）５１ｂは、特に限定されるものではないが、たとえば外側に凸となる円弧状やインボリュート曲線状に形成されている。
また、各リンクプレート５は、サイレントチェーン３の駆動前後方向に離間して、一対のピン孔５２，５２を有している。ピン孔５２の内径は、連結ピン６を遊嵌できるように、連結ピン６の外径よりも若干大きく構成されている。
なお、ガイド列３２のリンクプレート５は、リンク列３１のリンクプレート５よりも厚さ寸法が小さく形成されている。
各リンクプレート５は、歯部５１を内側に向けた状態で、連結ピン６により、連鎖状かつ無端状に連結されている。

図３に示されるように、リンクプレート５のピン孔５２の中心ｐ，ｐ同士を結ぶ直線Ｋから内股部５１ｃまでの長さαと、前記直線Ｋから歯部５１の先端５１ｄまでの長さβとは、下式（１）の関係を満足するように構成されている。
３．５α≦β≦３．８α・・・式（１）
つまり、リンクプレート５の歯部５１の寸法を式（１）のように設定することにより、従来のサイレントチェーンに比較して、外股部５１ａの着座タイミングを早めることができる。
なお、βの範囲は、３．５α≦β≦３．８αが好ましく、３．６５α≦β≦３．７４αがさらに好ましい。

スプロケットホイール２は、図４に示すように、その外周面に複数の歯部２１を有している。本実施形態においては、スプロケットホイール２の歯部２１のピッチを、リンクプレート５の歯部５１のピッチよりも小さく設定している。
スプロケットホイール２の歯部２１の噛合面には、リンクプレート５の外股部５１ａ（図３参照）とすべり接触する外股着座部２１ａが歯元側に形成されている。また、外股着座部２１ａに連続して、リンクプレート５の内股部５１ｂ（図３参照）とすべり接触する内股着座部２１ｂが歯先側に形成されている。
外股着座部は特に限定されるものではないが、例えばリンクプレート５の外股部５１ａと同形状のラック（つまり、図５に示す内股部８Ｄ及び外股部８Ｃの形状を前記リンクプレート５の外股部５１ａと同一形状に形成した仮想の外股リンクプレート８を直線状に並べた際の歯部外形形状と同一形状を有する外股用ラック８０）を用いて創成されている。また、内股着座部２１ｂは、特に限定されるものではないが、例えばリンクプレート５の内股部５１ｂと同形状のラック（つまり、図６に示す内股部９Ｄ及び外股部９Ｃの形状を前記リンクプレート５の内股部５１ｂと同一形状に形成した仮想の内股リンクプレート９を直線状に並べた際の歯部外形形状と同一形状を有する内股用ラック９０）を用いて創成されている。
これにより、リンクプレート５の内股部５１ｂがスプロケットホイールの内股着座部２１ｂにすべり接触するとともに、リンクプレートの外股部５１ａがスプロケットホイールの外股着座部２１ａにすべり接触するので、リンクプレート５がスプロケットホイール２に着座する際の騒音を極めて小さくすることができる。

図５は、スプロケットホイールの歯部を創成するための工具の説明図であり、（ａ）は仮想の外股リンクプレートの側面図、（ｂ）は仮想の外股リンクプレートを直線状に並べた状態の側面図、（ｃ）は外股用ラックの側面図、である。また、図６は、スプロケットホイールの歯部を創成するための工具の説明図であり、（ａ）は仮想の内股リンクプレートの側面図、（ｂ）は仮想の内股リンクプレートを直線状に並べた状態の側面図、（ｃ）は内股用ラックの側面図、である。
スプロケットホイール２の歯部２１の創成について、図５、図６を参照してより詳細に説明すると、スプロケットホイール２の歯部２１は、外股用ラック８０と内股用ラック９０の２つの歯切り工具を用いて２段階で創成される。
図５に示すように、創成の第１段階において、スプロケットホイール２の歯部２１は、所望の外形を有する仮想の外股リンクプレート８を基に創成される。この外股リンクプレート８は、一対の歯部８Ａと一対のピン穴８Ｂとを備えるとともに、外股部８Ｃ及び内股部８Ｄを備えている。外股リンクプレート８の外股部８Ｃ及び内股部８Ｄは、リンクプレート５の外股部５１ａに等しい形状に形成されている。
このような外形を有する複数の仮想の外股リンクプレート８を、図５（ｂ）に示すように直線状に並べた歯部外形形状と同一形状を有して形成されたのが外股用ラック８０（図５（ｃ）参照）である。

これにより、スプロケットホイール２の歯部２１は、創成の第１段階において、外股用ラック８０で歯切りして得られる歯部形状に形成されることとなる。
外股用ラック８０による歯切りは、外股用ラック８０と平行で、外股用ラック８０の歯部厚さと外股用ラック８０の歯部間距離が等しくなる直線上の外股用ラック８０の歯部間距離の中点Ｃを外股用ラック８０の回転中心として行われる。

図６に示すように、創成の第２段階において、スプロケットホイール２の歯部２１は、所望の外形を有する仮想の内股リンクプレート９を基に創成される。この内股リンクプレート９は、一対の歯部９Ａと一対のピン穴９Ｂとを備えるとともに、外股部９Ｃ及び内股部９Ｄを備えている。内股リンクプレート９の外股部９Ｃ及び内股部９Ｄは、リンクプレート５の内股部５１ｂに等しい形状に形成されている。
そして、創成の第２段階においてスプロケットホイール２を創成する内股用ラック９０は、図６（ｂ）に示すように内股リンクプレート９を直線状に並べた際の歯部外形形状と同一形状を有している（図６（ｃ）参照）。

これにより、スプロケットホイール２の歯部２１は、創成の第２段階において、歯部２１の歯先側が、内股用ラック９０で歯切りして得られる歯部形状に形成されることとなる。
内股用ラックによる歯切りは、内股用ラック９０と平行で、内股用ラック９０の歯部厚さと内股用ラック９０の歯部間距離が等しくなる直線上の内股用ラックの歯部間距離の中点Ｃを内股用ラック９０の回転中心として行われる。

このような２段階の創成により、スプロケットホイール２の歯部２１の噛合面には、図７に示すように、リンクプレート５の外股部５１ａとすべり接触する外股着座部２１ａが歯元側に形成されるとともに、これに連続して同一噛合い面に、リンクプレート５の内股部５１ｂとすべり接触する内股着座部２１ｂが歯先側に形成されることとなる。

つづいて、図７を参照して、スプロケットホイール２とサイレントチェーン３との噛み合い動作について説明する。
図７は、本実施形態に係るサイレントチェーン伝動装置の噛み合い状態を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ部拡大図、である。
なお各リンクプレート５の外股部５１ａがスプロケットホイール２の歯部２１に接触する部分を黒丸印で描くとともに、リンクプレート５の内股部５１ｂがスプロケットホイール２の歯部２１に接触する部分を黒三角印で描いている。また、各リンクプレート５を区別するために、符号５にＡ乃至Ｅの添字を付している。また、図７（ｂ）においては、ガイドプレート７を省略して描いている。

本実施形態に係るサイレントチェーン伝動装置１は、図７（ｂ）に示すように、サイレントチェーン３がスプロケットホイール２によって屈曲される前に、リンクプレート５の歯部５１とスプロケットホイール２の歯部２１との噛み合いが開始される。
さらに詳しく説明すると、本実施形態では、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、サイレントチェーン３は、スプロケットホイール２の回転中心から、サイレントチェーン３の直線状部分に対して直交する方向に引いた基準線Ｌに対して回転方向Ｘと反対方向に角度θ（例えば角度θ＝約４°）だけ手前の位置において、リンク列３１を構成する２枚のリンクプレート５Ａの前側の歯部５１の内股部５１ｂ，５１ｂが、スプロケットホイール２の歯部２１Ａの内股着座部２１ｂ（図４参照）に接触を開始する。これと同時に、リンクプレート５Ａよりも半駒だけ進行方向前方に位置するガイド列３２の２枚のリンクプレート５Ｂの後側の歯部５１の外股部５１ａ，５１ａが、同じ歯部２１Ａの同一噛合い面に形成された外股着座部２１ａ（図４参照）に接触を開始する。
つまり、サイレントチェーン３の幅方向に重なる４枚のリンクプレート５Ａ，５Ａ，５Ｂ，５Ｂの歯部５１が、スプロケットホイール２の一つの歯部２１Ａに同時に接触する。

そして、図示は省略するが、スプロケットホイール２が回転すると、サイレントチェーン３の幅方向に重なる４枚のリンクプレート５Ａ，５Ａ，５Ｂ，５Ｂの歯部５１とスプロケットホイール２の歯部２１Ａの同一噛合い面との接触状態を維持したまま、サイレントチェーン３が移動し、リンク列３１を構成する２枚のリンクプレート５Ａの後側の歯部５１の外股部５１ａが、前記したスプロケットホイール２の歯部２１Ａよりも一つ後行する他の歯部２１Ｂに接触する。これにより、リンクプレート５Ａが着座することとなる。
同時に、前記スプロケットホイール２１Ｂの同一噛合い面に形成された内股着座部２１ｂにはリンクプレート５Ａよりも半駒だけ進行方向後方に位置するリンクプレート５の前側の歯部の内股部５１ｂが接触を開始することは言うまでもない。
なお、スプロケットホイール２の歯部２１の同一噛合い面とは、スプロケットホイールの中心と各歯部の先端とを結ぶ直線で見て、スプロケットの回転方向前側の面のことである。

このように、サイレントチェーン３の幅方向に重なるすべてのリンクプレート５の歯部５１が、スプロケットホイール２の歯部２１と接触するので、スプロケットホイール２の各歯部２１及びリンクプレート５の各歯部５１に掛かる荷重が分散され、歯部２１，５１の磨耗を低減することができるとともに、偏磨耗を防止することができる。

図８は、リンクプレートの歯部とスプロケットホイールの歯部の間に作用する噛合い荷重の推移を示すグラフであり、（ａ）は本実施形態に係るサイレントチェーン伝動装置、（ｂ）は従来（文献（１））のサイレントチェーン伝動装置、の計測値である。
なお、グラフ横軸のスプロケット角度は、着目するスプロケットホイール２（２００）の歯部２１（２０１）の中心が、図７に示す基準線Ｌに重なる状態を０°として右回りに増加するものとしている。また、両者の材質、寸法、張力などの実験条件は、リンクプレート５の歯部５１及びスプロケットホイール２の歯部２１の形状以外、等しく設定している。

図８（ｂ）に示すように、従来のサイレントチェーン伝動装置は、スプロケットホイール２００（図１１参照）の回転角度が３５６°の位置において、リンクプレート１０５の歯部１５１の内股部１５１ｂが、スプロケットホイール２００の歯部２０１に接触する。そして、回転角度が１６°となるまで噛合い荷重が増加する。そして、回転角度が１６°の位置で、内股部１５１ｂが接触しているリンクプレート１０５よりも半駒だけ先行しているリンクプレート１０５の歯部１５１の外股部１５１ａがスプロケットホイール２００の歯部２０１に接触するとともに、内股部１５１ｂが歯部２０１から浮き上がることにより、噛合い荷重が内股部１５１ｂから外股部１５１ａに受け渡されることとなる。
なお、このときの最大荷重は内股部１５１ｂでは３００Ｎを超え、外股部１５１ａでは約４００Ｎであった。

これに対して、図８（ａ）に示すように、本実施形態に係るサイレントチェーン伝動装置１は、スプロケットホイール２の回転角度が３５６°の位置において、サイレントチェーン３の幅方向に重なる４つの歯部５１とスプロケットホイール２の歯部２１とが同時に接触を開始する。
スプロケットホイール２の回転角度が３５６°から１６°までは、外股部５１ａに作用する噛み合い荷重の方が大きいが、内股部５１ｂに作用する噛合い荷重が徐々に大きくなり、回転角度が１６°以降は、内股部５１ｂに作用する噛合い荷重の方が大きくなる。
噛合い荷重の最大値は約２００Ｎであり、従来に比べて小さくなっていることがわかる。また、噛合い荷重の急激な受け渡しが行われていないため、騒音が小さく、磨耗し難いことがわかる。

図９は、サイレントチェーンの弦振動量とスプロケット角度との関係を示すグラフであり、（ａ）は本実施形態に係るサイレントチェーン伝動装置、（ｂ）は従来（文献（１））のサイレントチェーン伝動装置、の計測値である。
なお、弦振動量は、コーダルアクションとリフトアップ量の合計値である。

図９（ｂ）に示すように、従来のサイレントチェーン伝動装置の弦振動量の最大値（約０．４７ｍｍ）と最小値（約０．３１ｍｍ）の差である弦振動幅は、０．１６ｍｍである。
これに対し、図９（ａ）に示すように、本実施形態に係るサイレントチェーン伝動装置１の弦振動量の最大値（約０．４３ｍｍ）と最小値（約０．２４ｍｍ）の差である弦振動幅は、０．１９ｍｍである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

例えば、サイレントチェーン３の幅方向に配置するリンクプレート５の枚数は、特に限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すればよい。

図３に示すように、サイレントチェーン３を構成するリンクプレート５のピン孔５２、５２の中心ｐ、ｐ同士を結ぶ直線Ｋと内股中央部５１ｃまでの長さαと、前記直線Ｋと歯
部５１の先端５１ｄまでの長さβと、を変化させて、スプロケットホイール２に対する噛合いのタイミングの変化を計測した。
表１に書く実施例および各比較例における長さαと長さβの組合わせと、噛み合わせのタイミングの結果を示す。

表１に示すように、実施例１及び実施例２においては、リンクプレート５の内股部５１ｂと外股部５１ａがスプロケットホイール２の歯部２１に同時に噛合いを開始し、そのため、リンクプレート５とスプロケットホイール２との当接点が、内股部５１ｂから外股部５１ａに（あるいはその逆に）スイッチすることが無いので、騒音を低減される。また、当接点が多いので、荷重が分散され、磨耗が抑制される。

一方、比較例２，３では、リンクプレート５の内股部５１ｂが先行してスプロケットホイール２の歯部２１に噛合い、その後、リンクプレート５の外股部５１ａでスプロケットホイール２に着座する。そのため、リンクプレート５とスプロケットホイール２との当接点が、内股部５１ｂから外股部５１スイッチするので（図８（ｂ）参照）、騒音が発生する。また、実施例１，２に比較して当接点が少ないので、荷重が集中し、磨耗が大きい。

また、比較例１では、リンクプレート５の内股部５１ｂが先行してスプロケットホイール２の歯部２１に噛み合い、その後、リンクプレート５は、スプロケットホイール２に対して、２つの内股部５１ｂ、５１ｂと２つの外股部５１ａ，５１ａとで着座する。そのため、スプロケットホイール２に、内股部５１ｂが噛み合うときと、外股部５１ａが着座するときの、２度のタイミングで騒音を発生するので、実施例１，２に比較して騒音の抑制効果が小さい。なお、比較例１では、内股部５１ｂと外股部５１ａで着座するので、荷重は分散される。

以上のことから、リンクプレート５のピン孔５２の中心ｐ、ｐ同士を結ぶ直線Ｋから内股中央部５１ｃまでの長さαと、前記直線Ｋから歯部５１の先端５１ｄまでの長さβとは、３．５α≦β≦３．８αの関係を満足するように構成するのが好ましいことが分かる。

１ サイレントチェーン伝動装置
２ スプロケットホイール
２１ 歯部
２１ａ 外股着座部
２１ｂ 内股着座部
３ サイレントチェーン
３１ リンク列
３２ ガイド列
５ リンクプレート
５１ 歯部
５１ａ 外股部
５１ｂ 内股部
５２ ピン孔
６ 連結ピン
７ ガイドプレート
７１ ピン孔

Claims (13)

1. 駆動前後方向に、一対の歯部と、連結ピンが遊嵌される一対のピン孔とが形成された複数のリンクプレートを、前記連結ピンにより連鎖状に連結して形成されるサイレントチェーンと、
   前記サイレントチェーンの歯部と噛み合う歯部を外周部に複数有するスプロケットホイールと、からなるサイレントチェーン伝動装置であって、
   一の前記リンクプレートの前側の歯部の内股部と前記一のリンクプレートに先行する他のリンクプレートの後側の歯部の外股部とが前記スプロケットホイールの一の歯部の同一噛合い面に同時に接触することで、前記リンクプレートと前記スプロケットホイールとの噛み合いが開始され、前記スプロケットホイールの回転に伴い、前記一のリンクプレートの前側の歯部の内股部及び前記一のリンクプレートに先行する他のリンクプレートの後側の歯部の外股部と、前記スプロケットホイールの一の歯部の同一噛合い面との接触を維持したまま、前記一のリンクプレートの後側の歯部の外股部と前記一のリンクプレートに後行する他のリンクプレートの前側の歯部の内股部とが、前記スプロケットホイールの前記一の歯部よりも後行する他の歯部の同一噛合い面に同時に接触することで、前記一のリンクプレートが着座するように、
   前記リンクプレートのピン孔中心を結ぶ直線と内股中央部までの長さαと、
   前記リンクプレートのピン孔中心を結ぶ直線と前記歯部先端までの長さβが、
   ３．５α≦β≦３．８αの関係を満足することを特徴とするサイレントチェーン伝動装置。
2. 前記サイレントチェーンが前記スプロケットホイールによって屈曲される前に、前記一のリンクプレートの前側の歯部の内股部と前記一のリンクプレートに先行する他のリンクプレートの後側の歯部の外股部とが、前記スプロケットホイールの一の歯部に同時に接触することを特徴とする請求項１に記載のサイレントチェーン伝動装置。
3. 前記サイレントチェーンが、２枚以下のリンクプレートをそれぞれ有する複数のリンク列と、２枚のガイドプレートおよび２枚以上のリンクプレートをそれぞれ有する複数のガイド列と、を備え、
   前記複数のリンク列と前記複数のガイド列が、ピンを介して交互に連鎖状に連結されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のサイレントチェーン伝動装置。
4. 前記サイレントチェーンのリンク列のリンクプレートの板厚が、前記ガイド列のガイドプレートの板厚よりも厚く、かつ、リンクプレートの板厚よりも厚いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のサイレントチェーン伝動装置。
5. 前記サイレントチェーンのリンク列のリンクプレートの板厚が、前記ガイド列のガイドプレートの板厚よりも厚く、かつ、リンクプレートの板厚よりも厚いことを特徴とする請求項３に記載のサイレントチェーン伝動装置。
6. 前記リンク列のリンクプレートの板厚の総和が、前記ガイド列のガイドプレートおよびリンクプレートの板厚の総和と等しいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のサイレントチェーン伝動装置。
7. 前記リンク列のリンクプレートの板厚の総和が、前記ガイド列のガイドプレートおよびリンクプレートの板厚の総和と等しいことを特徴とする請求項３に記載のサイレントチェーン伝動装置。
8. 前記リンク列のリンクプレートの板厚の総和が、前記ガイド列のガイドプレートおよびリンクプレートの板厚の総和と等しいことを特徴とする請求項４に記載のサイレントチェーン伝動装置。
9. 前記スプロケットホイールの各歯部の同一噛合い面には、前記一のリンクプレートの前側の歯部の内股部が着座する内股着座部と、前記一のリンクプレートに先行する他のリンクプレートの後側の歯部の外股部が着座する外股着座部と、が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のサイレントチェーン伝動装置。
10. 前記スプロケットホイールの各歯部の同一噛合い面には、前記一のリンクプレートの前側の歯部の内股部が着座する内股着座部と、前記一のリンクプレートに先行する他のリンクプレートの後側の歯部の外股部が着座する外股着座部と、が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のサイレントチェーン伝動装置。
11. 前記スプロケットホイールの各歯部の同一噛合い面には、前記一のリンクプレートの前側の歯部の内股部が着座する内股着座部と、前記一のリンクプレートに先行する他のリンクプレートの後側の歯部の外股部が着座する外股着座部と、が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のサイレントチェーン伝動装置。
12. 前記スプロケットホイールの各歯部の同一噛合い面には、前記一のリンクプレートの前側の歯部の内股部が着座する内股着座部と、前記一のリンクプレートに先行する他のリンクプレートの後側の歯部の外股部が着座する外股着座部と、が形成されていることを特徴とする請求項６に記載のサイレントチェーン伝動装置。
13. 前記スプロケットホイールの前記外股着座部は、内股部及び外股部の形状を前記リンクプレートの外股部と同一形状に形成した仮想の外股リンクプレートを直線状に並べた際の歯部外形形状と同一形状を有する外股用ラックを用いて創成された形状を有し、
    前記内股着座部は、内股部及び外股部の形状を前記リンクプレートの内股部と同一形状に形成した仮想の内股リンクプレートを直線状に並べた際の歯部外形形状と同一形状を有する内股用ラックを用いて創成された形状を有することを特徴とする請求項９に記載のサイレントチェーン伝動装置。

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