JP6103699B2 - チェーン - Google Patents
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Description
チェーンは、例えばサイレントチェーンであり、例えば、自動車用動力装置において伝動用チェーンとして使用される。
本発明の他の目的は、さらに、巻掛け径が異なる回転ホイールへの適用性を高めるチェーンを提供することである。
前記インナプレートの前記ピン孔を形成している孔周壁面が、凸曲面からなるプレート転動面を有し、
前記ピンの外周面が、凸曲面からなるピン転動面と、長手方向で前記ピン転動面に対して反対側に位置するピン背面と、反屈曲側で前記ピン背面と前記ピン転動面とを接続しているピン接続面とを有し、
前記ピン接続面の曲率半径が、前記ピン転動面の曲率半径よりも小さく、
前記第2リンクが前記第1リンクに対して相対的に屈曲するチェーン屈曲時に、前記プレート転動面が前記ピン転動面上を転動することにより、前述の課題を解決したものである。
しかも、ピン孔には1つのピンのみが挿入されるだけであるので、ピン孔の小径化が可能になるため、チェーンピッチを小さくして、チェーンの小型化を容易化することができ、ピンの数および組付工数が削減されるため、チェーンのコストを削減することができる。
さらに、ピン転動面上で転動する転動面(以下、「対向転動面」という。)は、ピンよりも大きな部材であるインナプレートに形成されたプレート転動面であるので、該対向転動面がピンに形成される場合に比べて、対向転動面の形状の設計の自由度を大きくすることができ、そのうえ、ピン孔の加工により対向転動面が形成されるので、チェーンのコストを削減することができる。
さらに、ピンの外周面が、長手方向でピン転動面に対して反対側に位置するピン背面と、反屈曲側でピン背面とピン転動面とを接続しているピン接続面とを有し、ピン接続面の曲率半径が、ピン転動面の曲率半径よりも小さいことにより、外周面において、ピン転動面に連なるピン接続面の曲率半径が小さいので、チェーン屈曲時における外周面と孔周壁面との干渉の回避を容易化しながら、ピン転動面の転動面長さを長く設定することができて、巻掛け半径が異なる回転ホイールへの適用性を高めることができる。
また、チェーンが回転ホイールと噛み合うときに屈曲する側を屈曲側、該屈曲側とは反対側を反屈曲側という。
本発明のチェーンは、伝動用チェーン以外に、搬送用チェーンまたはアクチュエータ用チェーンであってもよい。したがって、チェーンを備えるチェーン装置は、チェーン伝動装置、チェーン搬送装置またはそれら装置以外の装置でもよい。そして、チェーンが巻き掛けられる回転ホイールは、1以上であればよい。
本発明のチェーンを備えるチェーン伝動装置は、機械としての自動車用動力装置において、該動力装置を構成する動力伝達装置またはエンジンに使用されてもよく、また自動車用以外の動力装置または動力装置以外の機械に使用されてもよい。例えば、チェーンは、自動車用および自動車用以外の無段変速機に備えられてもよい。この場合に、回転ホイールは、巻掛け半径が変更可能な可変プーリである。
図1,図2を参照すると、本発明の実施例において、チェーンとしてのサイレントチェーン(以下、「チェーン」という。)100は、チェーン伝動装置に備えられる無端の伝動用チェーンである。
チェーン伝動装置は前記動力装置のチェーン室内に配置され、チェーン100およびスプロケット10は潤滑油により潤滑される。このため、前記チェーン室内は、潤滑油による潤滑環境、または潤滑油雰囲気になっている。
ガイドプレート110には、長手方向で離隔した1対のピン保持部としての保持孔111が設けられる。ミドルプレート120には、長手方向に離隔して1対の第1ピン孔121と、スプロケット10の複数のスプロケット歯11(図4)のそれぞれと噛合可能な噛合部である1対の歯部129とが設けられる。
各非ガイド列103のインナプレート130の数は、各ガイド列101のミドルプレート120の数よりも1つ多い。非ガイド列103において、すべてのインナプレート130は、幅方向で1対のガイドプレート110の間に配列されると共に、ミドルプレート120と幅方向で隣り合って配置されている。そして、すべてのミドルプレート120およびすべてのインナプレート130は、それぞれ1以上ずつ、図示の例では1つずつ、幅方向で交互に積層状態で配置されている。
ピッチ平面Ppは、チェーン100の、直線状態にある部分である直線部において、一直線状に連なっているガイド列101毎および非ガイド列103毎に、後述の転動面133,143同士が互いに接触している部位を通る平面である。
また、各プレート110,120,130の任意の部位において、相対的に、中央面P1,P2,P3に近い側を中央面側、中央面P1,P2,P3から遠い側を反中央面側という。
一方、ピン140は、第1,第2ピン孔121,131に、第1,第2ピン孔121,131内で転動可能となるように、遊嵌(すなわち、隙間嵌め)されていて、移動可能に挿入されている。
チェーン100のすべてのピン140は同一形状である。また、ピン140の断面形状は、幅方向での任意の位置で同一である。
なお、断面形状とは、幅方向に直交する平面が切断面であるときの形状である。
ミドルプレート120において、第1ピン孔121を形成している孔周壁面122は、ピン140の外周面142が接触可能な接触面123と、外周面142との間に常に空間Sを形成している非接触面124とに分けられる。第1ピン孔121は、断面形状が円状、ここでは、1つの曲率半径を有する単一円の円孔である。
ピン140が第1ピン孔121に挿通されることで形成される空間Sは、幅方向から見て、第2ピン孔131内におけるプレート転動面133の全体と重なる位置にあり、屈曲状態では、常に両転動面133,143の接触部位と重なる位置にある。
なお、円状または円弧状とは、1つの曲率半径の単一円または単一円弧、または、異なる曲率半径の複数の円または円弧から構成される複合円弧を意味する。
前記プレート非転動面は、長手方向で後述のピン背面144と対向する長手対向面134と、屈曲側および反屈曲側で長手対向面134にそれぞれ連なると共に高さ方向で後述のピン接続面145,146と対向する1対の高さ対向面135,136と、屈曲側および反屈曲側でプレート転動面133および1対の高さ対向面135,136をそれぞれ接続する1対のプレート接続面137,138とを有する。
高さ対向面135とピン接続面145との間、および、高さ対向面136とピン接続面146と間には、インナプレート130とピン140との相対的な転動によるガイド列101および非ガイド列103の相対的な屈曲を可能にするための隙間(図3)が形成されている。なお、この隙間は、図2,図4では、図示の都合上、省略されている。
ここで、高さ方向は、チェーン高さ方向であり、幅方向および長手方向に直交する方向、または、ピッチ平面Ppに直交する方向である。
曲率半径は、各高さ対向面135,136、プレート転動面133、第1ピン孔121の孔周壁面122、長手対向面134、各プレート接続面137,138の順で小さくなる。
ピン転動面143は、第1ピン孔121の非接触面124との間に空間Sを常に形成している。
前記ピン非転動面は、長手対向面134および各高さ対向面135,136と常に非接触であるピン背面144と、屈曲側および反屈曲側でピン背面144とピン転動面143とを接続している1対のピン接続面145,146とを有する。ピン背面144は、長手方向でピン転動面143に対して反対側に位置する。
そして、曲率半径は、ピン転動面143、第1ピン孔121の孔周壁面122、前記ピン非転動面の順で、小さくなる。ピン背面144の曲率半径は、ピン接続面145,146の曲率半径以上であり、図示の例では、前述のようにピン背面144の曲率半径と各ピン接続面145,146の曲率半径とは等しい。したがって、各ピン接続面145,146の曲率半径は、ピン転動面143の曲率半径よりも小さい。
また、プレート転動面133の曲率半径およびピン転動面143の曲率半径は、図示の例では、同一であるが、異なっていてもよい。長手対向面134の曲率半径は、ピン背面144の曲率半径よりも大きい。
プレート転動面133およびピン転動面143は互いに転動可能に接触状態にあり、非ガイド列103(すなわち、インナプレート130)がガイド列101(すなわち、ガイドプレート110およびミドルプレート120)に対して相対的に屈曲するチェーン屈曲時に、プレート転動面133はピン転動面143上を相対的に転動する。
直線状態にあるチェーン(図2)のインナプレート130が屈曲を開始する(図4(a)と、ピン転動面143とプレート転動面133との間で、ピン転動面143(すなわち、ピン140、さらにはガイドプレート110およびミドルプレート120)に対してプレート転動面133(すなわち、インナプレート130)が、殆ど滑りを生じることなく相対的に転動する。
なお、歯部129,139とスプロケット歯11との当接により、インナプレート130およびピン140が高さ方向で所定移動量を超えて相対移動することは、互いに対向する高さ対向面135,136とピン接続面145,146とが接触することで規制される。
そして、図4(d)および図4(g)に示されるように、チェーン100の屈曲が順次進行するにつれて、プレート転動面133がピン転動面143上をさらに転動して、直線状態から屈曲を開始したインナプレート130は、最大屈曲状態に達して屈曲が完了する。
長手方向で隣り合うガイド列101および非ガイド列103が、インナプレート130の第2ピン孔131に移動可能に挿入されると共に1対のガイドプレート110に回動を規制された状態で保持される単一のピン140により屈曲可能に連結されているチェーン100が、複数のスプロケット10に巻き掛けられることにより、チェーン100は、複数のガイド列101および複数の非ガイド列103が長手方向に1つずつ交互に単一のピン140により屈曲可能に繋がっていて、スプロケット10に巻き掛けられて走行することができる。
これにより、チェーン屈曲時には、プレート転動面133がピン転動面143上で相対的に転動するので、外周面142と孔周壁面132との接触部位の全体が摺動する場合に比べて、外周面142と孔周壁面132との摩擦が低減するため、外周面142と孔周壁面132との摩耗を低減することができて、チェーン100の耐久性を向上させることができ、また、チェーン100での摩擦損失を低減することができる。
さらに、ピン転動面143上で転動する対向転動面は、ピン140よりも大きな部材であるインナプレート130に形成されたプレート転動面133であるので、対向転動面がピン140に形成される場合に比べて、対向転動面の形状の設計の自由度を大きくすることができ、そのうえ、第2ピン孔131の加工により対向転動面が形成されるので、チェーン100のコストを削減することができる。
プレート転動面133は、孔周壁面132において中央面側に位置していてもよく、また凹曲面であってもよい。
チェーンは、第1リンクが1対の保持プレートとしての1対のアウタプレートを有し、第2リンクが1対のインナプレートを有し、ピンがインナプレートの間で、円形の断面形状を有すると共にローラを回転可能に支持するローラチェーンでもよい。
11・・・スプロケット歯
100・・・サイレントチェーン
101・・・ガイド列
103・・・非ガイド列
110・・・ガイドプレート
111・・・保持孔
120・・・ミドルプレート
121・・・第1ピン孔
122・・・孔周壁面
123・・・接触面
124・・・非接触面
129・・・ミドルプレートの歯部
130・・・インナプレート
131・・・第2ピン孔
132・・・孔周壁面
133・・・プレート転動面
134・・・長手対向面
135,136・・・高さ対向面
137,138・・・プレート接続面
139・・・インナプレートの歯部
140・・・ピン
142・・・外周面
143・・・ピン転動面
144・・・ピン背面
145,146・・・ピン接続面
C1,C2,C3・・・クリアランス
L3,L4・・・転動面長さ
P1,P2,P3・・・中央面
Pp・・・ピッチ平面
S ・・・空間
Claims (3)
- 複数の第1リンクと複数の第2リンクと複数のピンとを備え、前記第1リンクが1対の保持プレートを有し、前記第2リンクが幅方向で前記1対の保持プレートの間に配置される1以上のインナプレートを有し、長手方向で隣り合う前記第1リンクおよび前記第2リンクが、前記インナプレートのピン孔に移動可能に挿入されると共に前記1対の保持プレートに回動を規制された状態で保持される単一の前記ピンにより屈曲可能に連結されていて、1以上の回転ホイールに巻き掛けられるチェーンにおいて、
前記インナプレートの前記ピン孔を形成している孔周壁面が、凸曲面からなるプレート転動面を有し、
前記ピンの外周面が、凸曲面からなるピン転動面と、長手方向で前記ピン転動面に対して反対側に位置するピン背面と、反屈曲側で前記ピン背面と前記ピン転動面とを接続しているピン接続面とを有し、
前記ピン接続面の曲率半径が、前記ピン転動面の曲率半径よりも小さく、
前記第2リンクが前記第1リンクに対して相対的に屈曲するチェーン屈曲時に、前記プレート転動面が前記ピン転動面上を転動することを特徴とするチェーン。 - 請求項1に記載のチェーンであって、
前記プレート転動面の転動面長さが、前記ピン転動面の転動面長さよりも長いことを特徴とするチェーン。 - 潤滑油雰囲気に配置されるサイレントチェーンである請求項1または請求項2に記載のチェーンであって、
前記保持プレートがガイドプレートであり、
前記第1リンクが、1対の前記ガイドプレートの間で前記インナプレートと幅方向で隣り合って配置される1以上のミドルプレートを有し、
前記ピンが、前記ミドルプレートのピン孔に、前記ピン転動面との間に空間を形成して挿通され、
前記空間が、幅方向から見て、前記プレート転動面と重なる位置にあることを特徴とするチェーン。
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