JP5492074B2 - 周波数変調噛合を用いた逆歯チェーンスプロケット - Google Patents

周波数変調噛合を用いた逆歯チェーンスプロケット Download PDF

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Description

本発明は、周波数変調噛合を用いた逆歯チェーンスプロケットに関する。本出願は、2007年5月11日に出願された米国特許仮出願第60/928,760号、および2007年6月5日に出願された米国特許仮出願第60/933,167号の出願日からの優先権およびその利益を主張するものであり、この2つの出願はここで参照することにより本明細書に明示的に組み込まれるものとする。
チェーンとスプロケットの噛合現象による衝撃が、自動車エンジンのチェーン駆動システムに関連する主要なノイズ源であることはずっと以前から知られている。この衝撃は、係合するときにチェーンリンクがスパンから離れてスプロケット歯と衝突する際に発生する。この噛合による衝撃は、チェーンがスプロケットと噛合する周波数に概ね等しい周波数で反復される。チェーンドライブのノイズレベルは、噛合の周波数を変調することで効果的に減少させられることが知られている。そして、それはさまざまな方法で実現することができる。ただし、そのいずれもがチェーンとスプロケットの噛合の衝撃のリズムを変えてそれを実現している。噛合の衝撃を変調する従来法の1つは、少しだけ外形の異なる第2の内側リンク形を導入してチェーンを変形することによって実現され、この新しいリンクは画定されたパターンで配列され、リンク列単位でチェーンに組み込まれた。噛合の衝撃を変調する別の従来法は、スプロケットの歯に少なくとも2つの異なる歯形を導入し、それをスプロケットのすべての歯に対して画定されたパターンで配列することで達成された。
米国特許出願公開第2006/058141号明細書
本発明の1つの態様に従って、スプロケットは対応する逆歯チェーンと噛合するように構成される。スプロケットが、回転軸を中心とする円周上に離間された複数の歯を含み、それぞれの歯は係合歯面と離合歯面とからなり、歯のあるものはその係合歯面が第1の圧力角で画定される第1の歯形で画定され、また歯の他のあるものは、第1の圧力角とは異なる第2の圧力角で画定される係合歯面である第2の歯形で画定されている。
本発明の別の態様によると、逆歯チェーンと噛合するスプロケットの製造方法が、円筒状のスチール素材からホブを用いて材料を除去し、スチールブランクの残った部分がスプロケットを画定するプロセスを含んでいる。スプロケットが、回転軸を中心とする円周上に離間された複数の歯を含み、それぞれの歯は係合歯面と離合歯面とを含み、歯のあるものはその係合歯面が第1の形からなる第1の歯形で画定され、また歯の他のあるものは、係合歯面が第1の形とは異なる第2の形からなる第2の歯形で画定されている。
そして、この第1および第2の歯形からなる歯が反復するパターンで配置されており、ホブ加工可能な関係:
W=N/NP
となっている。ここで、Nはスプロケットの歯の数であって上記の複数の歯の総数に等しく、NPは繰り返しパターン中の歯の数であり、Wは正の整数である。
本発明の別の態様によれば、逆歯チェーン駆動システムが、内側歯面で係合する構造を有する逆歯チェーンを含んでいる。このチェーンは、先行するリンク列の後方外側歯面に対して外側に突き出ている前方内側歯面をそれぞれ含むリンク列を備えている。本システムは、この逆歯チェーンが駆動のために係合されるスプロケットを含んでいる。このスプロケットが、回転軸を中心とする円周上に離間された複数の歯を含み、それぞれの歯が係合歯面と離合歯面とからなり、歯のあるものはその係合歯面が第1の圧力角で画定される第1の歯形で画定され、また歯の他のあるものは、その係合歯面が第1の圧力角とは異なる第2の圧力角で画定される第2の歯形で画定されている。
本発明の別の態様によると、逆歯チェーン駆動システムが逆歯チェーンと、この逆歯チェーンと係合するスプロケットとを含む。スプロケットは回転軸を中心とする円周上に離間された複数の歯を含み、それぞれの歯は係合歯面と離合歯面とを含んでいる。円周上の連続する歯は、第1の歯の係合歯面と第2の歯の離合歯面とで部分的に画定されるそれぞれの歯空間によって相互に分離されている。ここで、第2の歯の離合歯面は、第1の歯の係合歯面の鏡像となっている。歯のあるものは、それぞれの係合歯面が第1の圧力角で画定され、また別の歯のそれぞれの係合歯面が第1の圧力角よりも大きい第2の圧力角で画定される。従って、第1の圧力角で画定される歯のそれぞれの係合歯面は、第2の圧力角で画定される歯のそれぞれの係合歯面よりも急峻となっている。
本発明はさまざまな部品および部品の配列からなっており、その好適な実施形態を添付の図面で示す。
本発明による(係合歯面の圧力角が)異なる2つの歯形を有する逆歯チェーンスプロケットの正面立面図である。 図1の1A部分の拡大詳細図であり、第1の圧力角で画定された係合歯面および離合歯面を有する一つの歯を示す。さらに、第2の圧力角で画定される係合歯面および離合歯面を有する歯形を仮想線で重ねて示す。 図1Aの重畳した歯の係合歯面部分を大きく拡大した図であり、第1歯形および第2歯形の違いを第1圧力角と第2圧力角の差の関数として示している。 図1の1B部の拡大詳細図であり、図1に示したスプロケットの連続した3つの歯および連続した2つの歯空間を示す。 図1のスプロケットの連続した2つの歯およびその間の歯空間を示す拡大図である。ここで、歯空間は対称的であり、係合側の歯面は離合側の歯面と同一であり、第2の圧力角で画定されている。(係合側歯面および離合側歯面の両方に対して第1の圧力角で画定された歯面が、仮想線で重ねて示されている)。 本発明により形成されたスプロケットに対して内側歯面が最初に接触して噛合するように構成された逆歯チェーンの部分側面図および部分平面図である(図3Aでは背後の内リンクプレートが見えるようにガイドリンクプレートを取り除いてある)。 図3Aおよび図3Bの逆歯チェーン(分かりやすくするためにガイドリンクを取り去って下にあるリンク列を示してある)と噛合する、本発明により形成されたスプロケットを備えたチェーン駆動システムの正面立面図の部分図である。ここでは、本発明により形成されたスプロケット用の第1の圧力角で画定された係合歯面を有する第1の歯と最初の噛合接触をする瞬間を示している。 図4Aのチェーン駆動システムにおいて、スプロケットが回転して新しい位置に移動した状態を示す正面立面図の部分図である。ここでは、噛合するチェーンリンク列が内側歯面で接触し、それと同時に、チェーンの先行する列が外側歯面で第1の歯の係合歯面と接触している。 図4Aおよび図4Bの噛合サイクルと噛合するリンク列および接近するチェーンスパンの弦運動を示す。 図4Aと同様に、同じスプロケットおよびチェーンシステムを示す。ただしここでは、第2の圧力角で画定される係合歯面を有するスプロケットの第2の歯にチェーンが最初に噛合接触する瞬間を示している。 図4Bと同様に、図5Aのシステムにおいて、スプロケットが回転して新しい位置に移動した状態を示す図である。ここでは、噛合するチェーンリンク列が内側歯面で接触し、それと同時に、チェーンの先行する列が外側歯面で第2の歯の係合歯面と接触している。 噛合するリンク列および接近するチェーンスパンの弦運動に関する、図5Aおよび図5Bの噛合サイクルを示す。 スプロケット回転角度に対する噛合チェーンリンク列の弦運動で表した、図4Cおよび図5Cの噛合運動のグラフ表示である。 異なる2つの歯形パターン(係合歯面の圧力角として)と、図1のスプロケットに対する最初の噛合接触角度を図表で示したものである。 本発明による、3つの歯を繰り返す“ホブ加工可能”なパターンで配列された(係合歯面の圧力角が)異なる2つの歯形を有する逆歯チェーンスプロケットの正面立面図である。 本発明による、5つの歯を繰り返す“ホブ加工可能”なパターンで配列された(合歯面の圧力角が)異なる2つの歯形を有する逆歯チェーンスプロケットの正面立面図である。 図8Aのスプロケットに対する反復パターンおよび最初の噛合接触角度を図表で示したものである。 図8Bのスプロケットに対する反復パターンおよび最初の噛合接触角度を図表で示したものである。
図1は、本発明による(係合歯面の圧力角が)異なる2つの歯形を有する逆歯チェーンスプロケット10の正面立面図である。以下に述べるように、スプロケット10は好ましくは双方向に使用できるように画定される、すなわちいずれの方向に回転しても同様の効果が得られる。図中のスプロケットを説明するために、矢印11で示されるように時計回り方向に関して説明する。スプロケット10は、中心すなわち回転軸Xの周りを回転し、この回転軸Xを中心とする円周上に均等に離間され、半径方向に延出した複数の歯Tを備えている。歯空間TSは、連続する歯と歯の間で画定される。それぞれの歯は、回転方向11から見て、前方歯面すなわち係合歯面Eと後続歯面すなわち離合歯面Dとを備え、対応するチェーンがスプロケットと噛合する際に、係合歯面Eがチェーンと接触する(スプロケットが逆方向に回転する場合には、係合歯面と離合歯面の呼称は逆になる)。このようにして、それぞれの歯空間TSは、その歯の係合歯面と、回転方向に関して先行する歯の離合歯面と、それらの間にある歯底面Rとで画定される。それぞれの歯Tは、歯中心(ここを介して半径線TCが延伸する)で2等分され、歯中心は回転軸Xを中心とする円周上に、A=360°/Nで定義される歯角度Aで、等間隔に離間される。ここで、Nは歯Tの総数である。これに対応して、それぞれの歯空間TSは、歯空間中心TSCを中心にしている。以下で詳細を述べるように、歯空間TS1のあるものは、第1の圧力角により形成された係合歯面および離合歯面によって画定され、また別の歯空間TS2は、第2の圧力角により形成された係合歯面および離合歯面によって画定される。図示したスプロケット10は、考えられる2つの圧力角の内の1つに従って画定される係合歯面と離合歯面とを含んでいるが、その代わりに、係合歯面と離合歯面とが、考えられる3つ以上の圧力角の中の1つに従って画定されることもあり得る。従って、本発明は図示した実施形態に限定されるものではない。スプロケット10は、歯底直径RDおよび歯の外側すなわち“歯先”直径ODにより更に画定される。歯中心TCは、連続する2つの歯空間で画定される角度を2等分することによって求められる。
図1Aは図1の1A部分の拡大詳細図であり、第1の圧力角(ここではPA1と称す)で画定される係合歯面Eおよび離合歯面Dを有する1つの歯を示す。そしてさらに、第2の圧力角(ここではPA2と称す)で画定される係合歯面E’および離合歯面D’を有する歯形を仮想線で重ねて示す。ここで、PA2>PA1である。小さい圧力角PA1で画定される歯面E、Dは、大きい圧力角PA2で画定される仮想線の歯面E’、D’に比べて急峻となっていることがわかる。この結果として、対応するチェーンは歯面EとはIC1の位置で最初の噛合接触をし、歯面E’とは、IC1よりも半径方向で内側にあるIC2の位置で最初の噛合接触をすることになる。図1Bは図1Aの重ね合わせた歯の係合歯面部分を大きく拡大した図であり、更に、第1の圧力角PA1と第2の圧力角PA2とに起因する係合歯面の違いを示すものである。図1Bにおいて、歯面角βIC1は、回転軸Xと歯中心を通る歯中心半径線TCと、係合歯面Eの接触位置IC1に接する第2の参照線とのなす角度として定義される。同様に、歯面角βIC2は、歯中心半径線TCと、係合歯面E’の接触位置IC2に接する第2の参照線とのなす角度として定義される。係合歯面E’の圧力角PA2が係合歯面Eの圧力角PA1よりも大きい(即ち、PA2>PA1)ので、従ってβIC2>βIC1である。
図1Cは図1の1C部の拡大詳細図であり、図1に示したスプロケットの連続した3つの歯T1、T2、T3および連続した2つの歯空間TSを示す。歯T1と歯T2との間の歯空間は、係合歯面E’と離合歯面D’とが第2の圧力角PA2で画定されているので、TS2と表す。従って、歯T2と歯T3との間の歯空間は、係合歯面Eと離合歯面Dとが第1の圧力角PA1で画定されているので、TS1と表す。歯空間TS2が対称であるためには、歯T2が歯中心TCを中心にしてはいるが、係合歯面E’と離合歯面Dがそれぞれ第2の圧力角PA2と第1の圧力角PA1との異なる圧力角で画定されているという意味で、非対称であることが必要である、ということは当業者であれば分かるであろう。スプロケット10の歯空間は、係合側の歯面および離合側の歯面がPA1かPA2いずれかの圧力角(あるいはそれとは別の圧力角)により画定されているために、すべて対称的となっている。例えば、歯T1と歯T2とで画定される歯空間TS1は、いずれも第1の圧力角PA1で画定された係合歯面Eと離合歯面Dとを含んでいる。ここで、歯空間TS1、TS2が対称的になっているこの好適な構成は、スプロケット10をホブ加工で作製するのに好都合であることに注意されたい。
続けて図1Cを参照すると、第1の圧力角PA1で画定される係合歯面Eを持つ歯T1および歯T3に対して、対応するチェーンリンク列Wの前方内側歯面Fiはそれぞれの位置IC1(例えば図4Aのチェーンリンク列W1を参照)で最初の噛合接触をし、その後半径方向内側へ移動して位置IF1まで動く。歯T2に対しては、対応するチェーンリンク列Wの前方内側歯面Fiは位置IC2(例えば図5Aのチェーンリンク列W2を参照)で最初の噛合接触し、その後半径方向内側へ移動して位置IF2まで動く。位置IC2、IF2のいずれも、それぞれの対応する位置IC1、IF1に比べて半径方向の内側に位置する。
図2は図1Cの連続した2つの歯T1,T2およびその間の歯空間TS2を示す部分拡大図である。前述したように、歯空間TS2が、第2の圧力角PA2により画定された係合歯面E’、および離合歯面D’を有する対称形を成すことを図2は示している。本発明の理解を助けるために、第1の圧力角PA1により画定される係合歯面Eおよび離合歯面Dを仮想線で重ねて示してある。
スプロケット10は特有の構造をしており、図3Aおよび図3Bに示すチェーン20のような内側歯面係合逆歯チェーン、あるいはその他の内側歯面係合逆歯チェーンと噛合することが意図されている。図3Bはチェーン20の平面図で、挟み込まれた内部リンク30の列W1、W2(全体としてWと称す)が無端状に接続された1つの標準のチェーンレースを示しており、連続する列Wが開口32(図3A)に取り付けられたピボットピン40によって枢動可能に相互連結されている。ピン40が枢動軸Cを画定し、それを中心として相互連結されたリンク列Wが相互に関節状の動きをすることができる。丸ピン40の場合には、ピボット軸Cはピン40の中心にある。ピボット軸Cはチェーンピッチ距離Pで相互に等間隔で離間しており、ここでは“ピン中心”と称する。逆歯チェーンでは周知のように、チェーン20にはガイドリンクプレート31(図3Bには示されているが、背後の内部リンク30を見えるようにするために図3Aでは表示されていない)が、リンク列Wの1つ置き(それらの列を“ガイド列”と称する)に備えられている。このガイドリンクプレートはチェーンをスプロケット上の軸方向に位置決めし保持するためのものであり、駆動するためにスプロケット10の歯Tと係合するものではない。従って、本発明を理解する目的においてはガイドリンクプレート31を無視することができる。内部リンク30は必要に応じて、列全体に亘る積層型リンクのような別のレース構成で組み立てることも可能である。本願で使用される「ピン」40という用語は、丸ピン、割りピン、ロッカージョイント、および/または、チェーン20のリンクプレート30(および31)を枢動可能に相互連結するその他の任意の構造物を包含することが、当業者には理解されるであろう。図3Aではチェーン20の2つの列W、W1のみを示している。
図3Aに示すように、内リンクプレート30は、円弧曲面および/または他の凸曲面で画定される先端37において相互に繋がる内側歯面35と外側歯面36とによって画定される歯すなわちトウ(toe)38をそれぞれ有している。図で示した実施形態においては、外側歯面36は側面が直線をなし(ただし曲線であってもよい)、内側歯面35は凸面の弧形を有し(ただし直線側面であってもよい)、両者は股部(crotch)34で相互に繋がる。特に、それぞれのリンク30のトウ38の内側歯面35は半径Rで画定され、好ましくは当該のトウ38の先端37へ、また反対の端部は股部34へ、なだらかに繋がる。チェーン20は、スプロケット10などのようなスプロケットとの噛合が始まる際、内側歯面から係合するように構成されている。
以下でより詳細に説明するように、内側歯面での係合ということは、チェーン20とスプロケット歯Tの係合歯面Eとは、チェーン20の前方(チェーンの移動方向に関して)の内側歯面35において最初に接触するということである。最初の接触の後、噛合するチェーンのリンク列Wがスプロケット10に巻きつくに従い、前方内側歯面が係合歯面Eから離れ、先行の、すなわち下流の、リンク列Wの後方外側歯面がスプロケット歯Tの係合歯面Eと接触する。
図4Aは、通常の逆歯チェーン20(分かりやすくするためにガイドリンクを除去して背後にあるリンク列を示してある)と噛合する、本発明により形成されたスプロケット10を備えたチェーン駆動システムの正面立面図の部分図である。ここでは、第1の圧力角PA1で画定された係合歯面Eを有する第1の歯T1との最初の噛合接触の瞬間を示しており、チェーン20の前方内側歯面Fiが係合歯面Eの位置IC1において最初の接触をしている。最初の噛合接触の瞬間において、接触角、すなわち最初の接触角Θ1は、スプロケットの回転軸Xと12時の位置とを通る第1の参照線N1と、スプロケットの回転軸Xと当該スプロケットT1の歯中心TCとを通る第2の参照線N2とのなす角度で画定される。第1の参照線N1は鉛直であり、図では12時の位置にある。より一般的には、第1の参照線N1は、チェーン20の近づいてくる部分、すなわち係合していない部分(フリースパン)の接線TLと直交し、かつ回転軸Xを通る。噛合するリンク列W1の前方ピン中心と後方ピン中心は、それぞれC1a、C1bで示されている(リンク列W1の前方ピン中心C1aは先行する、すなわち下流のリンク列Wの後方ピン中心でもあり、リンク列W1の後方ピン中心C1bは後続の、すなわち上流のリンク列W2の前方ピン中心C2aでもあることに注意)。
図4Bは、図4Aのチェーン駆動システムにおいて、スプロケット10が回転して新しい位置に移動した状態を示す正面立面図の部分図である。ここでは、噛合するチェーンリンク列W1の内側歯面Fiが歯T1の係合歯面Eと位置IFにおいて内側歯面接触をしており、同時に先行するチェーンリンク列Wの後方外側歯面Foが第1の歯T1の係合歯面Eと位置OFにおいて外側歯面接触をしている。図示した瞬間においては、噛合し始めているリンク列W1の直前のリンク列Wは完全に噛合しており、前方ピン中心Cおよび後方ピン中心Cの双方がピッチ直径PD上に乗っていることに注意されたい(前述したように、この先行リンク列Wの後方ピン中心Cは、リンク列W1の前方ピン中心C1aでもある)。この瞬間において、リンク列W1の後方ピン中心C1bはまだピッチ直径PDより上にある。ここでは、この瞬間を「移行点」と呼ぶこともある。それは、列W1が歯T1の係合歯面Eと内側歯面接触する状態から、先行する列Wが歯T1の係合歯面Eと外側歯面接触する状態へとチェーンが移行する瞬間であるからである(スプロケット回転の次の段階では、リンク列W1の前方内側歯面Fiが歯T1の係合歯面Eから離れて行く)。この移行点は歯にとっても、その歯の「噛合サイクルの終点」と見なされる。図4Bに示すようにこの移行点において、第1の圧力角PA1で画定される係合歯面Eを有する歯T1に対して移行角Φ1が第1の参照線N1と、歯T1の歯中心TCを通る第2の参照線N2との間に画定される。図4Aおよび図4Bはこのように、第1の圧力角PA1で画定される係合歯面Eを有するT1のような歯に対する、初期接触IC1から移行点までの噛合サイクルを説明する。
図4Cは、図4Aおよび図4Bの噛合サイクル、および噛合リンク列および接近するチェーンスパンの弦運動を、リンク列W1が歯T1と噛合する際の噛合するリンク列W1の前方ピン中心C1aに関して示している。最初の接触の瞬間に(初期接触角Θ1で表示)、ピン中心C1aは理論上の最大(下降)弦運動である0.202mm(これは先行する(下流の)リンク列Wの後方ピン中心の位置に起因)に比べて、接線TLよりも0.031mmだけ下がっていることがわかる。ピン中心C1aの弦運動が初期接触点(Θ1で表示)と移行点(Φ1で表示)との間で示され、ピン中心C1aは接線TLの周りをわずかに上下して変化することがわかる。移行点(Φ1で表示)においては、定義によりピン中心C1aはスプロケットピッチ直径PD上にあり、歯T1の噛合プロセスが完了する。
図5Aおよび図5Bは、第2の圧力角PA2で画定される係合歯面E’を有するT2のような歯に対する、初期接触IC2から移行点までの噛合サイクルを同様に示す。図5Aは、第2の圧力角PA2で画定される係合歯面E’を有する第2の歯T2との最初の噛合接触の瞬間における、チェーン20と噛合するスプロケット10を備えたチェーン駆動システムの正面立面図の部分図を示しており、チェーン20の前方内側歯面Fiが係合歯面E’の位置IC2において最初の接触をしている。この最初の接触の瞬間において、最初の接触角Θ2が、第1の参照線N1と、回転軸Xと当該の歯T2の歯中心を通る第2の参照線との間に定義される。比較のために初期接触角Θ1も示されており、Θ2がΘ1よりΔiだけ小さいことがわかる。チェーン20が歯T2(もしくは第2の圧力角PA2で画定される係合歯面E’を有する他の任意の歯)と最初の係合をするためには、歯T1(もしくは第1の圧力角PA1で画定される係合歯面Eを有する他の任意の歯)の場合に比べて、スプロケット10はΔiだけ余分に回転しなければならないことが、当業者にはわかるであろう。このことは、第2の圧力角PA2で画定される係合歯面E’を有するT2のような歯に対しては、第1の圧力角PA1で画定される係合歯面Eを有するT1のような歯に対する場合と比較して、最初の噛合接触が遅れて起きることを意味している。噛合するリンク列W2の前方ピン中心と後方ピン中心は、それぞれC2a、C2bで示されている(リンク列W2の前方ピン中心C2aは、先行するリンク列W1の後方ピン中心C1bでもあることに注意されたい)。
図5Bは、歯T2およびチェーンリンク列W2の移行点を示す。ここで、第2の圧力角PA2で画定される係合歯面E’を有する歯T2のような歯に対して、移行角Φ2が第1の参照線N1と、歯T2の歯中心TCを通る第2の参照線N2との間に画定されることがわかる。比較のために移行角Φ1も示されており、Φ1がΦ2よりΔtだけ小さいことがわかる。このことは、チェーン20の噛合リンク列W2が、第2の圧力角PA2で画定される係合歯面E’を有するT2のような歯に対しては、第1の圧力角PA1で画定される係合歯面Eを有するT1のような歯に対する場合と比較して、移行点に早く到達することを意味している。つまり、最初の噛合接触をした後は、第2の圧力角PA2で画定される係合歯面E’を有する歯が、第1の圧力角PA1で画定される係合歯面Eを有する歯よりも早く移行点が現れる。
図5Cは図5Aおよび図5Bの噛合サイクル、および噛合リンク列および接近するチェーンスパンの弦運動を、リンク列W2が歯T2と噛合する際の噛合するリンク列W2の前方ピン中心C2aに関して示している。最初の接触時に(初期接触角Θ2で表示)、ピン中心C2aは理論上の最大(下降)弦運動である0.202mm(これは先行する(下流の)リンク列W1の後方ピン中心C1bの位置に起因)に比べて、接線TLよりも0.047mmだけ下がっていることがわかる。ピン中心C2aの弦運動が初期接触点(Θ2で表示)と移行点(Φ2で表示)との間で示され、ピン中心C2aは接線TLの周りをわずかに上下して変化することがわかる。移行点(Φ2で表示)においては、ピン中心C2aはスプロケットピッチ直径PD上にあり、歯T2の噛合プロセスが完了する。
図6は、図4Cおよび図5Cの噛合運動を、度単位で表したスプロケットの回転角度に対する噛合チェーンのリンク列の弦運動で、グラフ表示したものである。図示した、歯が30個のスプロケット10に対しては、歯角度は12°である。接線TLが示されており、これは弦運動0.00mmに対応する。理論上の最大弦下降量が、弦運動位置0.202mmに破線で示されている。図4Cに対応するピン中心C1aの弦運動が、最初の接触時(Θ1)の回転角0°から回転角12.55°までの、図中に「図4C」と記した領域に軌跡線L1で示されている。図5Cに対応するピン中心C2aの弦運動が、最初の接触時(Θ2)の回転角12.55°から回転角24.00°までの、図中に「図5C」と記した領域に軌跡線L2で示されている。
これまでの説明から当業者であれば、2つ(もしくはそれより多数)の異なる歯形がスプロケットの全スプロケット歯にランダム(不規則)に、あるいは決まったパターンで組み込まれると、チェーンとスプロケット歯との間の最初の噛合による衝撃IC1、IC2を変調するのに役立つことは分かるであろう。そうして、そのスプロケットでは従来の逆歯スプロケットに比べて騒音および振動が改善されるであろう。歯空間TSが対称的であるので、スプロケットは機能を変更することなく双方向に回転することができる。このことでスプロケットの設置が単純化される。すなわちスプロケットの構造がその他でも対称的であれば、前面もしくは背面のどちらを外側に向けるかというようなことを考慮する必要がなく設置できるからである。
図7は、図1のスプロケットに対する(係合歯面の圧力角が)異なる2つの歯形パターンと、最初の噛合接触角度を図表で示したものである。この実施例では、係合歯面Eに対してPA1=28.5°であり、係合歯面E’に対してはPA2=31°であり、歯の総数はN=30である(つまり12°毎に歯中心TCがあることになる)。それぞれの歯は、表中に表示されたように係合歯面Eあるいは係合歯面E’で画定される。例えば、NO.1の歯は28.5°の圧力角PA1を有する係合歯面Eで画定され、NO.2の歯は31°の圧力角PA2を有する係合歯面E’で画定される。表に示されているように、係合歯面Eで画定される歯の初期接触角Θ1は15.55°であり、係合歯面E’で画定される歯の初期接触角Θ2はわずか15°であり、Δi=0.55°となる。小さい方の第1の圧力角PA1で画定される係合歯面Eを有する歯の数が、大きい方の第2の圧力角PA2で画定される係合歯面E’を有する歯の数よりも多い。従って、第1の圧力角PA1で画定される係合歯面Eを有する歯をここでは任意に「基本」あるいは「標準」の歯と呼ぶことにし、他方、数の少ない、第2の圧力角PA2で画定される係合歯面E’を有する歯を「変調噛合」歯と呼ぶことにする。また、第1の圧力角PA1および第2の圧力角PA2の角度の大きさは、ここでの実施例に限定されるものではない。
自動車のカムシャフト駆動用のスプロケットは、費用効率の高いスプロケット製法である、粉末冶金プロセスで製造されることが多い。しかし、更に高荷重のチェーン駆動用には、スチール製のスプロケットを必要とすることが多く、スチール素材や棒鋼から一般的にホブ工程によって歯を切り出してスプロケットが製造される。
図1−7に関連して前述したように、逆歯チェーンスプロケットに周波数変調噛合を与えることがのぞましいとみなされてきたが、本発明の別の態様によれば、それをさらに改良してスプロケットに特定の反復パターンで配置された2つ以上の異なる歯形を含み、そのパターンの歯の数でスプロケットの歯の全数を均等に割り切れるようにした。そのことにより、スプロケットを多条ホブ工具を用いて製造することが可能となる(このようなスプロケットをここでは「ホブ加工可能」と称する)。この関係は次のように表される。
W=N/NP
ここで、N=スプロケットの歯の数、NP=反復パターン中の歯の数、であり、本発明のこの態様に従ってホブ加工製造に最適なスプロケットを画定するために、W=整数(自然数)、である。この場合、歯のパターンが適切に反復できるためには、ホブの条数でスプロケットの歯の数が均等に割り切れなければならない。反復パターンの歯の数の例としては、3、4、あるいは5がある。つまり、NP=3、NP=4、NP=5である。ただしこの他のパターンも本発明の範囲内に含まれる。
図8Aは、本発明のこの態様に従って画定される、ホブ加工適用可能なスプロケット110を示す。これは、以下のように上記の式を満足する。
W=N/NP=30/3=10
ここで、N=30でありNP=3であることがわかる。特に他の表示および/または記述がない限り、上記の本発明に従ってスプロケット110を、図1のスプロケット10として定義する。より具体的には、スプロケット110の図示した実施形態において、反復する歯のパターンは、第1の圧力角PA1で画定された係合歯面Eを有する、連続した2つの歯(「1」および「2」と表記)と、第2の圧力角PA2で画定された係合歯面E’を有する第3の歯(「3」と表記)と、からなる3つの歯のパターンである。この3歯パターンはスプロケットの周りに繰り返されて、歯数が30のスプロケット110のような、3で割り切れる歯の総数を持つ任意のものに利用可能である。
図8Bは、別のホブ加工可能なスプロケット210を示す。これは上記の本発明に従ってスプロケット10用に定義され、本発明のここで述べた追加の態様に従ってさらに「ホブ加工可能」に定義されたもので、以下のように上記の式を満足する。
W=N/NP=30/5=6
ここで、N=30、NP=5であることがわかる。図示した実施形態のスプロケット210においては、反復する歯のパターンは、第1の圧力角PA1で画定された係合歯面Eを有する1つの歯(「1」と表記)、第2の圧力角PA2で画定された係合歯面E’を有する下流の第2の歯(「2」と表記)、第1の圧力角PA1で画定された係合歯面Eを有する更に下流の連続する2つの歯(「3」、「4」と表記)、そして最後に、第2の圧力角PA2で画定された係合歯面E’を有する最下流の歯(「5」と表記)、からなる5つの歯のパターンである。この5つの歯のパターンがスプロケットの周りに繰り返されて、歯数が30のスプロケット210のような、5で割り切れる歯の総数を持つ任意のものに利用可能である。
図9A、9Bは、それぞれ図8A、8Bのスプロケット110、210用の、ホブ加工可能な歯のパターンおよびその結果の初期噛合接触角を図表で示したものであるこの実施例では、係合歯面Eに対してはPA1=28.5°であり、係合歯面E’に対してはPA2=31°であり、歯の総数はN=30である(つまり12°毎に歯中心TCがあることになる)。それぞれの歯は、図表に示したとおり、係合歯面EあるいはE’で画定される。図9Aの表はNo.1の歯から始まって、PA1、PA1、PA2(即ちE、E、E’)の3つの歯の反復パターンを反映している。同様に図9Bの表は、No.1の歯から始まって、PA1、PA2、PA1、PA1、PA2(即ちE、E’、E、E、E’)の5つの歯の反復パターンを反映している。表に示されているように、係合歯面Eで画定される歯の初期接触角は15.55°であり、係合歯面E’で画定される歯の初期接触角はわずか15°であり、Δi=0.55°となる。第1の圧力角PA1で画定される係合歯面Eを有する歯の数が、第2の圧力角PA2で画定される係合歯面E’を有する歯の数よりも多く、従って、それぞれを「標準」歯および「変調噛合」歯と称する。
本発明に従って画定されるホブ加工可能なスプロケットは、図9Aおよび9Bの3つの歯、ないしは5つの歯の反復パターンに限られるものではなく、歯の総数Nと反復パターン中の歯の数NPとの間の上記の関係が満足される限りは、本発明に従ってその他のホブ加工可能な反復する歯のパターンを用いることも可能である。
当業者であれば、インボリュート形状の係合歯面E、E’、離合歯面D、D’が円弧形状で近似され置き換えられていることがわかるであろう。
以上の説明から、当業者であれば本発明による逆歯チェーン駆動システムが、回転軸を中心に回転するように支持され、かつそれぞれの歯中心に関して画定された複数の歯からなるスプロケットを備えることが理解されるであろう。歯中心は、回転軸を中心とする周上に均等に離間して配置され、複数の歯のそれぞれは係合歯面と離合歯面とを含んでいる。通常の逆歯チェーン20がこのスプロケットと係合し、それぞれがスプロケットと内側歯面係合をなす構造をした複数のリンク列W(W1、W2、・・・・、Wn)を含む。すなわち、スプロケットとの最初の接触の瞬間においては、リンクのそれぞれの列Wの前方内側歯面Fiが先行するリンク列Wの後方外側歯面Foよりも外側に突出していて、スプロケット歯との最初の接触はリンク列の前方内側歯面Fiでなされる(図4Aの列W1、W2を参照)。それぞれのチェーンリンク列の前方内側歯面はこのように、スプロケット歯の係合歯面と最初の噛合接触をするように配置されている。
本発明の1つの態様によると、少なくとも2つの異なる歯形(係合歯面の圧力角において)がスプロケットの全スプロケット歯にランダム(不規則)に、あるいは決められたパターンで組み込まれて、チェーンとスプロケット歯との間の最初の噛合による衝撃をずらすか変調する。これは、2つ(もしくはそれより多い)歯形のそれぞれに異なる圧力角を利用することにより達成される。歯面のインボリュート形状は基準円から生成され、その基準円は次のように定義される。
基準円=PD×COS(PA)
ここで、PD=スプロケットピッチ直径、およびPA=歯の圧力角である。 更に、ピッチ直径PDそのものは以下のように定義される。
PD=P/SIN(180/N)
ここで、P=ピッチ、N=スプロケットの歯の数、である。
本発明のこの態様によれば、周知のスプロケットに対比して、少なくとも歯のあるものは第1の圧力角の関数として画定されるインボリュート係合歯面を有し、少なくとも別の歯のあるものは第2の圧力角の関数として画定されるインボリュート係合歯面を有する(「係合歯面」という用語は噛合するチェーンとの最初の接触をする歯面を意味しており、反対の歯面が「離合」歯面である)。定義の如何に拘わらず、圧力角の小さい係合歯面は圧力角の大きい歯面に比べて急峻である。
本発明の別の態様によれば、スプロケット歯の離合歯面は、次に噛合する、すなわち上流のスプロケット歯の係合歯面の圧力角にそれぞれ合致する圧力角で画定され、その結果連続するスプロケ歯の間の空間が対称的となる。このことは、少なくとも歯のあるものが係合歯面と離合歯面とで異なる圧力角に従って画定されていることが必要となる。その一方で、それぞれの歯はなおも、回転軸を中心とする円周上に、A=360°/Nの歯角度Aで等間隔に離間されたそれぞれの歯中心を中心としている。ここで、Nは歯Tの総数である。
本発明の別の態様によれば、2つ以上の異なる歯形(係合歯面の圧力角において)を有する逆歯チェーン駆動スプロケットが最適化されて、ホブ加工プロセスによってスプロケットを製造することができる。自動車のカムシャフト駆動用のスプロケットは、費用効率の高いスプロケット製法である、粉末冶金プロセスで製造されることが多い。しかし、更に高荷重のチェーン駆動用には、スチール製のスプロケットを必要とすることが多く、スチール素材や棒鋼から製造されるスプロケットは一般的にホブ工程によって歯が切り出される。本発明のこの態様によれば、周波数変調噛合の逆歯チェーンスプロケットが、異なる歯形を特定の「ホブ加工可能」なパターンに配置することにより、ホブ加工プロセスにより製造できるように最適化される。
本発明は好適な実施形態を参照して説明された。本発明が関係する分野の当業者は修正および変更を思いつくであろうが、本発明はそのような修正および変更のすべてを包含するものと見なされることが意図されている。

Claims (15)

  1. 対応する逆歯チェーンと噛合するように構成されたスプロケットであって、
    回転軸を中心とする円周上に離間された複数の歯を含み、それぞれの歯は係合歯面と離合歯面とからなり、前記歯のあるものは前記係合歯面が第1の圧力角で画定された第1の歯形で画定され、前記歯の他のあるものは、前記係合歯面が前記第1の圧力角とは異なる第2の圧力角で画定された第2の歯形で画定され
    前記第1の圧力角は前記第2の圧力角に比較して小さく、前記第1の歯形の前記係合歯面は前記第2の歯形の前記係合歯面よりも急峻となっており、
    円周上で連続する前記複数の歯が、第1の歯の前記係合歯面および第2の歯の前記離合歯面によって画定される歯空間で分離されており、すべての歯空間の前記係合歯面および離合歯面は相互に鏡像関係を成し、結果として前記スプロケットのすべての歯空間に対して前記歯空間が歯空間中心に関して対称的に画定されており、
    前記複数の歯は、前記回転軸を中心とする円周上に、A=360°/Nの歯のピッチ角で均等に配置された歯中心をそれぞれに含み、ここでNは前記複数の歯の総数に等しいスプロケットの歯の数であり、
    前記歯のあるものは、前記係合歯面および離合歯面が前記第1および第2の圧力角から選択された整合する圧力角で画定されて相互に鏡像を成し、前記歯中心に関して対称的に画定され、
    前記歯の他のあるものは、前記係合歯面および離合歯面が相互に比較して異なる圧力角で画定されて、前記歯中心に関して非対称的に画定されている、
    ことを特徴とするスプロケット。
  2. 対応する逆歯チェーンと噛合するように構成されたスプロケットであって、
    回転軸を中心とする円周上に離間された複数の歯を含み、それぞれの歯は係合歯面と離合歯面とからなり、前記歯のあるものは前記係合歯面が第1の圧力角で画定された第1の歯形で画定され、前記歯の他のあるものは、前記係合歯面が前記第1の圧力角とは異なる第2の圧力角で画定された第2の歯形で画定され、
    前記第1の圧力角は前記第2の圧力角に比較して小さく、前記第1の歯形の前記係合歯面は前記第2の歯形の前記係合歯面よりも急峻となっており、
    前記スプロケットの前記複数の歯のそれぞれが前記第1の歯形もしくは前記第2の歯形からなり、かつ前記第1の歯形および前記第2の歯形からなる前記歯は、繰り返しパターンとなるように配置されて、ホブ加工可能な、W=N/NPなる関係を画定し、ここで、Nはスプロケットの歯の数であり、前記複数の歯の総数に等しく、NPは繰り返しパターン中の歯の数であり、Wは正の整数である、
    ことを特徴とするスプロケット。
  3. 前記スプロケットの前記複数の歯のそれぞれが前記第1の歯形もしくは前記第2の歯形からなり、かつ前記第1の歯形および前記第2の歯形からなる前記歯は、繰り返しパターンとなるように配置されて、ホブ加工可能な、W=N/NPなる関係を画定し、ここで、Nはスプロケットの歯の数であり、前記複数の歯の総数に等しく、NPは繰り返しパターン中の歯の数であり、Wは正の整数であることを特徴とする請求項に記載のスプロケット。
  4. 前記NPが3あるいは4あるいは5であることを特徴とする請求項2または3に記載のスプロケット。
  5. 円周上で連続する前記複数の歯が、第1の歯の前記係合歯面および第2の歯の前記離合歯面によって画定される歯空間で分離されており、すべての歯空間の前記係合歯面および離合歯面は相互に鏡像関係を成し、結果として前記スプロケットのすべての歯空間に対して前記歯空間が歯空間中心に関して対称的に画定されていることを特徴とする請求項2に記載のスプロケット。
  6. 前記複数の歯は、前記回転軸を中心とする円周上に、A=360°/Nの歯のピッチ角で均等に配置された歯中心をそれぞれに含み、ここでNは前記複数の歯の総数に等しいスプロケットの歯の数であり、
    前記歯のあるものは、前記係合歯面および離合歯面が前記第1および第2の圧力角から選択された整合する圧力角で画定されて相互に鏡像を成し、前記歯中心に関して対称的に画定され、
    前記歯の他のあるものは、前記係合歯面および離合歯面が相互に比較して異なる圧力角で画定されて、前記歯中心に関して非対称的に画定されている、
    ことを特徴とする請求項に記載のスプロケット。
  7. 前記歯の50%を越える歯が前記第1の歯形で画定されていることを特徴とする請求項1または2に記載のスプロケット。
  8. 内側歯面係合型の逆歯チェーンであって、前記チェーンが先行リンク列の後方外側歯面に対して外側に突き出ている前方内側歯面をそれぞれに含むリンク列からなる逆歯チェーンと、
    前記逆歯チェーンを駆動的に係合するスプロケットであって、回転軸を中心とする円周上に離間された複数の歯を含み、それぞれの歯は係合歯面と離合歯面とからなり、前記歯のあるものは前記係合歯面が第1の圧力角で画定される第1の歯形で画定され、前記歯の他のあるものは、前記第1の圧力角とは異なる第2の圧力角で画定される前記係合歯面を有する第2の歯形で画定されることを特徴とするスプロケットと、を備え、
    前記第1の圧力角は前記第2の圧力角に比べて小さく、結果として前記第1の歯形で画定される前記係合歯面は前記第2の歯形で画定される前記係合歯面よりもより急峻であり、
    前記複数の歯の円周上で連続する歯が、第1の歯の前記係合歯面および第2の歯の前記離合歯面によって画定される歯空間で分離されており、すべての歯空間の前記係合歯面および離合歯面は相互に鏡像関係を成し、結果として前記スプロケットのすべての歯空間に対して前記歯空間が歯空間中心に関して対称的に画定されており、
    前記複数の歯は、前記回転軸を中心とする円周上に、A=360°/Nの歯のピッチ角で均等に配置された歯中心をそれぞれに含み、ここでNは前記複数の歯の総数に等しいスプロケットの歯の数であり、
    前記歯のあるものは、前記係合歯面および離合歯面が前記第1および第2の圧力角から選択された整合する圧力角で画定されて相互に鏡像を成し、前記歯中心に関して対称的に画定され、
    前記歯の他のあるものは、前記係合歯面および離合歯面が相互に比較して異なる圧力角で画定されて、前記歯中心に関して非対称的に画定されている、
    ことを特徴とする逆歯チェーン駆動システム。
  9. 内側歯面係合型の逆歯チェーンであって、前記チェーンが先行リンク列の後方外側歯面に対して外側に突き出ている前方内側歯面をそれぞれに含むリンク列からなる逆歯チェーンと、
    前記逆歯チェーンを駆動的に係合するスプロケットであって、回転軸を中心とする円周上に離間された複数の歯を含み、それぞれの歯は係合歯面と離合歯面とからなり、前記歯のあるものは前記係合歯面が第1の圧力角で画定される第1の歯形で画定され、前記歯の他のあるものは、前記第1の圧力角とは異なる第2の圧力角で画定される前記係合歯面を有する第2の歯形で画定されることを特徴とするスプロケットと、を備え、
    前記第1の圧力角は前記第2の圧力角に比べて小さく、結果として前記第1の歯形で画定される前記係合歯面は前記第2の歯形で画定される前記係合歯面よりもより急峻であり、
    前記スプロケットの前記複数の歯のそれぞれが前記第1の歯形もしくは前記第2の歯形からなり、かつ前記第1の歯形および前記第2の歯形からなる前記歯は、繰り返しパターンとなるように配置されて、ホブ加工可能な、W=N/NPなる関係を画定し、ここで、Nはスプロケットの歯の数であって前記複数の歯の総数に等しく、NPは繰り返しパターン中の歯の数であり、Wは正の整数である、
    ことを特徴とする逆歯チェーン駆動システム。
  10. 前記スプロケットの前記複数の歯のそれぞれが前記第1の歯形もしくは前記第2の歯形からなり、かつ前記第1の歯形および前記第2の歯形からなる前記歯は、繰り返しパターンとなるように配置されて、ホブ加工可能な、W=N/NPなる関係を画定し、ここで、Nはスプロケットの歯の数であって前記複数の歯の総数に等しく、NPは繰り返しパターン中の歯の数であり、Wは正の整数であることを特徴とする請求項に記載の逆歯チェーン駆動システム。
  11. 前記NPが3あるいは4あるいは5であることを特徴とする請求項9または10に記載の逆歯チェーン駆動システム。
  12. 前記複数の歯の円周上で連続する歯が、第1の歯の前記係合歯面および第2の歯の前記離合歯面によって画定される歯空間で分離されており、すべての歯空間の前記係合歯面および離合歯面は相互に鏡像関係を成し、結果として前記スプロケットのすべての歯空間に対して前記歯空間が歯空間中心に関して対称的に画定されていることを特徴とする請求項に記載の逆歯チェーン駆動システム。
  13. 前記複数の歯は、前記回転軸を中心とする円周上に、A=360°/Nの歯のピッチ角で均等に配置された歯中心をそれぞれに含み、ここでNは前記複数の歯の総数に等しいスプロケットの歯の数であり、
    前記歯のあるものは、前記係合歯面および離合歯面が前記第1および第2の圧力角から選択された整合する圧力角で画定されて相互に鏡像を成し、前記歯中心に関して対称的に画定され、
    前記歯の他のあるものは、前記係合歯面および離合歯面が相互に比較して異なる圧力角で画定されて、前記歯中心に関して非対称的に画定されている、
    ことを特徴とする請求項12に記載の逆歯チェーン駆動システム。
  14. 請求項8または9に記載の逆歯チェーン駆動システムであって、
    前記複数の歯は、前記回転軸を中心とする円周上に、A=360°/Nの歯のピッチ角で均等に配置された歯中心をそれぞれに含み、ここでNは前記複数の歯の総数に等しいスプロケットの歯の数であり、
    前記チェーンは、接線に沿って前記スプロケットに近づき噛合するように構成された自由スパンを含み、
    前記自由スパンからの前記チェーンの個々の噛合リンク列の前方内側歯面は、前記チェーンと前記スプロケットとの間の最初の接触の際に内側歯面をスプロケット歯の係合歯面と接触させ、ここで、
    (i)第1の初期接触角Θ1が、前記チェーンと、前記第1の歯形に従って画定された前記スプロケット歯の1つとの間の最初の接触の瞬間に画定され、
    (ii)第2の初期接触角Θ2が、前記チェーンと、前記第2の歯形に従って画定された前記スプロケットの歯1つとの間の最初の接触の瞬間に画定され、
    前記第1および第2の初期接触角Θ1、Θ2が、第1の参照線と第2の参照線との間で画定され、(i)前記第1の参照線は前記回転軸を始点として前記接線に対して直交して延伸し、(ii)前記第2の参照線は前記回転軸を始点として、前記チェーンが内側歯面を最初に接触させる前記歯の前記歯中心を通過する、
    ことを特徴とする逆歯チェーン駆動システム。
  15. 移行点において、前記噛合リンク列に先行するチェーンリンク列の後方外側歯面が、前記噛合リンク列の前記前方内側歯面が接触しているスプロケット歯の係合歯面と接触し、
    前記移行点は、前記噛合リンク列が前記第2の歯形により画定された前記スプロケット歯の1つと噛合する場合が、前記噛合リンク列が前記第1の歯形により画定された前記スプロケット歯の1つと噛合する場合に比べて、回転角度の観点からはより早く発生する、
    ことを特徴とする請求項14に記載の逆歯チェーン駆動システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8641565B2 (en) * 2007-05-11 2014-02-04 Cloyes Gear And Products, Inc. Inverted tooth chain sprocket with frequency modulated meshing
US8529389B2 (en) * 2008-09-09 2013-09-10 Cloyes Gear And Products, Inc. Inverted tooth chain and sprocket drive system with reduced meshing impact
US8672786B2 (en) * 2008-09-09 2014-03-18 Cloyes Gear And Products, Inc. Inverted tooth chain and sprocket drive system with reduced meshing impact
CN102144111B (zh) 2008-09-09 2014-07-02 克劳伊斯传动装置产品有限公司 降低啮合冲击的逆齿链以及链轮驱动系统
US9377082B2 (en) 2008-09-09 2016-06-28 Cloyes Gear And Products, Inc. Inverted tooth chain and sprocket drive system with reduced meshing impact
US8708849B2 (en) 2010-04-06 2014-04-29 Cloyes Gear And Products, Inc. Inverted tooth chain sprocket with frequency modulated meshing features
US10634231B2 (en) * 2016-04-19 2020-04-28 Ford Global Technologies, Llc Gears with varying pressure angle
US10359106B2 (en) * 2016-06-24 2019-07-23 Shimano Inc. Bicycle sprocket and bicycle sprocket assembly
JP6773969B2 (ja) * 2016-09-02 2020-10-21 株式会社椿本チエイン チェーン伝動機構
FR3061753B1 (fr) * 2017-01-10 2019-05-31 Serapid - France Dispositif de chaine de poussee
USD811948S1 (en) * 2017-01-26 2018-03-06 Daniel Turner Chain sprocket
JP7011166B2 (ja) * 2018-03-30 2022-01-26 株式会社椿本チエイン スプロケット及び伝動機構
JP7260738B2 (ja) * 2018-11-28 2023-04-19 株式会社椿本チエイン チェーン伝動機構

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3377875A (en) * 1966-05-09 1968-04-16 Gen Motors Corp Chain drive power transmitting mechanism
US3495468A (en) * 1968-11-21 1970-02-17 Gen Motors Corp Chain drive
US4168634A (en) * 1977-05-27 1979-09-25 General Motors Corporation Chain and sprocket power transmitting mechanism
JPS5524203A (en) * 1978-08-04 1980-02-21 Tsubakimoto Moorusu:Kk Sprocket for driving silent chain
JPS6030866B2 (ja) 1980-04-23 1985-07-18 ボルグ・ワ−ナ−・オ−トモ−テイブ株式会社 サイレントチエ−ン用スプロケット
US4509323A (en) * 1981-12-18 1985-04-09 Borg-Warner Corporation Power transmission chain
JPS60123216A (ja) * 1983-12-02 1985-07-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ホブ
US4832668A (en) * 1984-10-17 1989-05-23 Borg-Warner Corporation Power transmission chain
US4758209A (en) * 1987-04-01 1988-07-19 Borg-Warner Automotive, Inc. Silent timing chain and sprocket system
JPH06682Y2 (ja) * 1988-06-15 1994-01-05 大同工業株式会社 チェーン
US5154674A (en) * 1990-04-25 1992-10-13 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation Power transmission chain constructed with asymmetrical links
JPH0444543U (ja) * 1990-08-20 1992-04-15
JPH081312Y2 (ja) * 1992-03-30 1996-01-17 株式会社椿本チエイン 低騒音サイレントチェ−ン
US5453059A (en) * 1992-05-19 1995-09-26 Borg-Warner Automotive, Inc. Variable pitch silent chain
CN1037754C (zh) * 1992-06-27 1998-03-18 吉林工业大学 齿轮精滚刀
JPH0874940A (ja) * 1994-09-02 1996-03-19 Borg Warner Automot Kk 動力伝達用チェーン
US5876295A (en) * 1996-01-23 1999-03-02 Cloyes Gear And Products, Inc. Roller chain drive system having improved noise characteristics
US5921878A (en) * 1996-07-03 1999-07-13 Cloyes Gear And Products, Inc. Roller chain drive system having improved noise characteristics
US5921879A (en) * 1996-07-25 1999-07-13 Cloyes Gear And Products, Inc. Random engagement roller chain sprocket with staged meshing and flank relief to provide improved noise characteristics
US6090003A (en) * 1996-07-25 2000-07-18 Cloyes Gear & Products, Inc. Random engagement roller chain sprocket having improved noise characteristics
US5976045A (en) * 1996-07-25 1999-11-02 Cloyes Gear And Products, Inc. Random engagement roller chain sprocket having improved noise characteristics
US7416500B2 (en) 1996-12-19 2008-08-26 Cloyes Gear And Products, Inc. Random engagement roller chain sprocket and timing chain system including same
US7074147B2 (en) * 1998-08-25 2006-07-11 Cloyes Gear And Products, Inc. Roller chain sprocket with symmetric cushion rings
US6761657B2 (en) * 1996-12-19 2004-07-13 Cloyes Gear And Products, Inc. Roller chain sprocket with added chordal pitch reduction
JP4309052B2 (ja) * 1998-03-26 2009-08-05 クロイズ ギア アンド プロダクツ インコーポレイテッド 段階的かみ合い及びルート緩和を具え、改良されたノイズ特性を提供するランダム係合ローラチェーンスプロケット
BR9913299A (pt) * 1998-08-25 2001-09-25 Cloyes Gear & Products Inc Coroa dentada de corrente a roletes com anéis amortecedores
JP3081198B1 (ja) * 1999-02-18 2000-08-28 株式会社椿本チエイン サイレントチェーン
JP3054144B1 (ja) * 1999-06-03 2000-06-19 株式会社椿本チエイン サイレントチェーン
JP2001021010A (ja) * 1999-07-06 2001-01-26 Tsubakimoto Chain Co サイレントチェーンとスプロケットとの組合せによる動力伝動機構
JP3096293B1 (ja) * 1999-07-22 2000-10-10 株式会社椿本チエイン サイレントチェーン伝動装置
JP3187802B1 (ja) * 2000-01-12 2001-07-16 株式会社椿本チエイン サイレントチェーン駆動機構
JP3402591B2 (ja) * 2000-09-26 2003-05-06 株式会社椿本チエイン サイレントチェーン伝動機構
CN1106513C (zh) * 2000-12-08 2003-04-23 重庆市机电设计研究院 不对称齿形链及其链轮
EP1235003A1 (en) * 2001-02-23 2002-08-28 Morse Tec Europe S.p.A. Sprocket for a roller chain or bushing chain, with teeth having a different flank profile on the same sprocket
JP2002250406A (ja) * 2001-02-23 2002-09-06 Tsubakimoto Chain Co ランダム配置型サイレントチェーン
JP4683451B2 (ja) * 2001-08-03 2011-05-18 株式会社椿本チエイン サイレントチェーン伝動機構
US20040166978A1 (en) * 2002-10-24 2004-08-26 Borgwarner Morse Tec Japan K.K. Silent chain and method of producing the same
JP2004183851A (ja) 2002-12-06 2004-07-02 Borg Warner Morse Tec Japan Kk サイレントチェーン
CN101010525B (zh) * 2004-08-26 2012-07-04 克劳伊斯传动装置产品有限公司 具有调节频率啮合的逆齿链链轮
JP5000520B2 (ja) * 2004-09-24 2012-08-15 クロイズ ギア アンド プロダクツ インコーポレイテッド 内部フランク係合を備えた逆歯チェーンシステム
JP4685429B2 (ja) * 2004-12-17 2011-05-18 株式会社椿本チエイン チェーン用のスプロケット
CA2627109A1 (en) * 2005-12-13 2007-06-21 Borgwarner Inc. High strength and stiffness silent chain with improved noise
JP4267035B2 (ja) * 2007-01-09 2009-05-27 株式会社椿本チエイン サイレントチェーンのリンクプレート
US8641565B2 (en) * 2007-05-11 2014-02-04 Cloyes Gear And Products, Inc. Inverted tooth chain sprocket with frequency modulated meshing

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