KR102124221B1 - 사일런트 체인 및 사일런트 체인 전동 장치 - Google Patents

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Abstract

체인 가이드와의 마찰 손실을 감소하는 동시에, 체인의 거동을 안정하게 하는 사일런트 체인 및 전동 장치를 제공하기 위해, 내측 링크 플레이트(3)의 배면을 커브형상의 볼록하게 하고, 피치 라인으로부터, 해당 볼록 정상부(12)와 가이드 링크 플레이트(5)의 귀부 정상부(20)의 높이를 동등하게 하여, 체인 가이드(30)의 가이드면(30a)에 볼록 정상부(12)를 1피치마다 접촉(A)하고, 귀부 정상부(20)를 반 피치 어긋나게 해서 1피치마다 접촉(B)한다.

Description

사일런트 체인 및 사일런트 체인 전동 장치{SILENT CHAIN AND SILENT CHAIN TRANSMISSION}
본 발명은 사일런트 체인에 관한 것으로서, 특히 엔진에 있어서, 크랭크 샤프트의 회전을 캠 샤프트에 전달하는 타이밍 체인에 이용해서 바람직하며, 상세하게는 배면이 체인 가이드에 맞닿아 안내되는 사일런트 체인 및 사일런트 체인 전동 장치의 구성에 관한 것이다.
일반적으로, 사일런트 체인은 스프로킷의 톱니에 맞물리는 1쌍의 톱니를 갖는 내측 링크 플레이트와, 내측 링크 플레이트의 양단에 배치되고, 사일런트 체인이 스프로킷으로부터 어긋나지 않도록 가이드하는 가이드 링크 플레이트를 구비하고, 가이드 링크 플레이트에 고정된 핀에 의해 상기 내측 링크 플레이트가 굴곡 자유롭게 연결되어 있다. 해당 사일런트 체인, 특히 상기 타이밍 체인으로서 이용되는 경우, 해당 사일런트 체인의 배면이 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하여, 소정 장력을 부여받는 동시에 흔들림이 방지되도록 안내되고 있다.
종래, 핀 구멍 중심을 연결하는 선으로부터, 내측 링크 플레이트 및 가이드 링크 플레이트 배면까지의 길이를 동등하게 한 사일런트 체인이 있다. 또한, 가이드 링크 플레이트에 크로치(crotch)부를 갖는 저강성 가이드 링크 플레이트를 이용하는 것, 및 핀과 내측 링크 플레이트의 핀 구멍의 클리어런스를 고려하여, 해당 내측 링크 플레이트의 배면까지의 길이를, 꽉 조여진 가이드 링크 플레이트의 배면까지의 길이에, 상기 클리어런스의 1/2을 더한 값 이상으로 설정하는 것이 제안되어 있다(특허문헌 1).
일본국 특허공보 제4618846호
상기 특허문헌 1의 것은 내측 링크 플레이트의 배면(양 핀 구멍의 중심을 연결하는 직선과 상기 중심을 지나는 수직선의 사이 부분)이 직선형상의 평탄면으로 이루어지고, 내측 링크 플레이트의 배면 전체가 상기 체인 가이드에 접해서 안내되고, 또한 상기 크로치부를 갖는 가이드 링크 플레이트의 배면(귀부)이 소접촉면에서 강하게 맞닿는 것을 방지하여, 체인 가이드의 가이드면 단부에 에지형상의 마모 자국이 생기는 것을 방지하고 있다.
그러나, 상기 사일런트 체인은 내측 링크 플레이트의 배면 전체가 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하기 때문에, 마찰손실(프릭션 로스)이 증대하고, 또한 가이드 링크 플레이트 배면과 체인 가이드의 가이드면의 사이에 간극이 생기는 것도 있고, 체인의 거동이 불안정(예를 들면, 폭 방향 및 뒤틀림방향의 흔들림)하게 되는 경우가 있으며, 이 경우, 내측 링크 플레이트와 스프로킷의 맞물림이 부적정하게 되고, 맞물림음의 발생이나 전동 효율을 저하시킬 우려가 있다.
그래서, 본 발명은 링크 플레이트 배면과 체인 가이드의 접촉 면적을 감소하는 동시에 체인을 안정하게 가이드하고, 이로써 상술한 과제를 해결한 사일런트 체인 및 사일런트 체인 전동 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명은 1쌍의 톱니부(7,7) 및 핀 구멍(6,6)을 갖는 내측 링크 플레이트(3)와, 핀 구멍(15)을 갖고, 폭 방향으로 배열된 상기 내측 링크 플레이트의 양 외측에 배치되는 가이드 링크 플레이트(5)(50)를 구비하고, 상기 가이드 링크 플레이트(5)(50)의 핀 구멍(15)에 빠짐 방지된 핀(2)에 의해 폭 방향 및 긴쪽 방향으로 상기 내측 링크 플레이트(3)를 배열하고, 긴쪽 방향에 인접하는 상기 내측 링크 플레이트를 굴곡 자유롭고 또한 무단(엔드리스)형상으로 연결한 사일런트 체인(11)(12)에 있어서, 상기 내측 링크 플레이트(3)는 그 배면이 커브형상의 볼록하게 되도록 형성되고, 상기 가이드 링크 플레이트(5)(50)는 핀 구멍(15)의 배면측 부분에 맞닿음부(19)(51)를 갖고, 상기 핀 구멍의 중심을 연결하는 선(L-L)으로부터, 상기 내측 링크 플레이트(3)에 있어서의 배면의 상기 볼록 정상부(12)까지의 길이(Hi)와 상기 가이드 링크 플레이트(5)(50)에 있어서의 배면의 상기 맞닿음부 정상부(20)(51)까지의 길이(Hg)가 실질적으로 동등한 것을 특징으로 하는 사일런트 체인에 있다.
예를 들면, 도 2, 도 4를 참조하여, 상기 내측 링크 플레이트(3)의 상기 볼록 정상부(12)는 1쌍의 상기 핀 구멍(6,6)의 중앙부에 형성되고, 측면에서 보아 다수의 상기 내측 링크 플레이트의 상기 볼록 정상부(12)(A)는 상기 1쌍의 핀 구멍의 간격인 1피치(P)마다 형성되고, 또한 상기 가이드 링크 플레이트(5)(50)의 상기 맞닿음부 정상부(20)(51)(B)는 인접하는 상기 볼록 정상부(12)의 중앙부에 위치하여 상기 1피치마다 형성된다.
예를 들면, 도 2의 (b)를 참조하여, 상기 가이드 링크 플레이트(5)는 1쌍의 핀 구멍(15,15)을 갖는 동시에, 배면측에 있어서의 상기 핀 구멍의 중앙 부분에 크로치부(17)를 갖는 저강성 타입으로 이루어지고, 해당 크로치부의 긴쪽 방향의 양측의 귀부(19,19)가 상기 맞닿음부이다.
예를 들면, 도 2의 (b)를 참조해서, 상기 맞닿음부인 귀부(19)에, 상기 핀(2)의 직경(D)보다 짧고(a), 또한 상기 핀 구멍(15,15)의 중심을 연결하는 선(L-L)에 평행한 평탄면(20)을 갖고, 해당 평탄면(20)이 상기 맞닿음부 정상부이다.
예를 들면, 도 6, 도 7을 참조하여, 상기 가이드 링크 플레이트(50)는 1개의 핀 구멍(15)을 갖고, 해당 핀 구멍을 중심으로 한 원환형상의 와셔 타입으로 이루어지고, 상기 핀 구멍의 배면측이 상기 맞닿음부(51)이다.
상기 내측 링크 플레이트(3)의 상기 볼록 정상부(12)의 표면 조도가 상기 가이드 링크 플레이트(5)의 상기 맞닿음부 정상부(20)(51)의 표면 조도보다 낮다(좋다).
예를 들면, 도 1, 도 6을 참조하여, 상기 가이드 링크 플레이트(5)의 판두께(tg)가 상기 내측 링크 플레이트(3)의 판두께(ti)보다 작다.
예를 들면, 도 3을 참조하여, 본 발명은 상기 사일런트 체인(11)(12)과, 상기 사일런트 체인이 감기는 구동측 스프로킷(26) 및 종동측 스프로킷(27,29)과, 상기 사일런트 체인의 배면에 슬라이딩 접촉하여 해당 사일런트 체인을 가이드하는 체인 가이드(30, 31, 32)를 구비하고, 상기 체인 가이드의 가이드면(30a)에, 상기 내측 링크 플레이트(3)의 상기 볼록 정상부(12) 및 상기 가이드 링크 플레이트(5)의 상기 맞닿음부 정상부(20)가 슬라이딩 접촉하는 것을 특징으로 하는 사일런트 체인 전동 장치에 있다.
또한, 상기 괄호내의 부호는 도면과 대조하기 위한 것이지만, 이것에 의해 특허 청구의 범위에 기재된 구성에 하등 구성을 미치는 것은 아니다.
청구항 1 또는 8에 관한 본 발명에 따르면, 핀구멍 중심선(피치라인)으로부터 내측 링크 플레이트의 배면의 볼록 정상부 및 가이드 링크 플레이트의 배면의 맞닿음부 정상부까지의 길이(높이)가 동등하므로, 내측 링크 플레이트의 배면 및 가이드 링크 플레이트의 배면은 체인 가이드에 맞닿아 가이드되고, 이 때, 맞닿음부는 배면의 일부분으로서 접촉 면적이 적고, 마찰 손실을 감소하여, 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
또, 상기 사일런트 체인은 내측 링크 플레이트의 배면에 한정되지 않고, 가이드 링크 플레이트의 배면도 체인 가이드에 맞닿고, 사일런트 체인의 폭 방향 전역에 걸쳐 체인 가이드에 안내되고, 또한 가이드 링크 플레이트의 배면 맞닿음부는 핀에 대응하는 체인의 폭 방향 양단으로서, 체인을, 그 폭 방향 및 비틀림 방향 등의 흔들림을 방지하여 안정하게 안내하고, 이것에 의해 맞물림음의 감소 및 전동 효율을 향상시킬 수 있다.
청구항 2에 관한 본 발명에 따르면, 내측 링크 플레이트의 배면 볼록 정상부는 핀 구멍의 중앙부에 있고, 폭 방향에 인접하는 내측 링크 플레이트와 교대로 또한 측면에서 보아 1피치마다, 또 가이드 링크 플레이트의 배면 맞닿음부는 측면에서 보아 상기 볼록 정상부의 중앙부에 있고 1피치마다 또한 폭 방향 양단부에 배열되므로, 전체적으로 체인 가이드에 밸런스좋게 맞닿아, 사일런트 체인의 거동을 안정하게 한다.
청구항 3에 관한 본 발명에 따르면, 가이드 링크 플레이트는 크로치부를 갖는 저강성 타입으로 이루어지고, 그 귀부가 맞닿음부로 되어, 체인 가이드에 맞닿는다.
청구항 4에 관한 본 발명에 따르면, 상기 가이드 링크 플레이트의 귀부에 평탄면을 갖고, 해당 평탄면이 맞닿음부 정상부로 되어 체인 가이드와의 사이의 접촉 면적을 확보하여, 슬라이딩 접촉에 의한 귀부 및 체인 가이드의 조기 마모를 방지하면서 사일런트 체인을 안정하게 가이드한다.
청구항 5에 관한 본 발명에 따르면, 가이드 링크 플레이트가 와셔 타입으로 이루어지므로, 사일런트 체인의 경량화를 도모할 수 있고, 또한 상황에 따라 상기 와셔로 이루어지는 가이드 링크 플레이트가 회전하여, 체인 가이드와의 접촉 위치를 변화시키는 것이 가능하다.
청구항 6에 관한 본 발명에 따르면, 수가 많은 내측 링크 플레이트의 배면 볼록가 가이드 링크 플레이트의 배면 맞닿음부에 비해, 체인 가이드에 접촉하는 면적이 크지만, 해당 볼록 정상부의 표면 조도가 맞닿음부 정상부의 표면 조도보다 낮으므로, 전체적으로 마모 손실을 감소시킬 수 있다.
청구항 7에 관한 본 발명에 따르면, 가이드 링크 플레이트의 판두께가 내측 링크 플레이트의 판두께보다 작으므로, 사일런트 체인의 경량화를 도모할 수 있고, 가이드 링크 플레이트가 배면측에 크로치부를 갖는 저강성 타입으로 이루어지는 경우, 체인 조립 후에 항복 하중보다 큰 인장 하중을 작용하는 예하중에 있고, 가이드 링크 플레이트와 동일 열의 가이드열의 내측 링크 플레이트도 가이드 링크 플레이트를 갖지 않는 논 가이드열의 내측 링크 플레이트와 마찬가지로 피치를 교정하여, 피치 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 사일런트 체인을 나타내는 도면으로서, (a)는 평면도, (b)는 정면도이다.
도 2의 (a)는 내측 링크 플레이트를 나타내는 정면도, (b)는 가이드 링크 플레이트를 나타내는 정면도이다.
도 3은 사일런트 체인을 이용한 전동 장치의 개략을 나타내는 정면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 사일런트 체인과 체인 가이드의 맞닿음 상태를 나타내는 정면도이다.
도 5의 (a)는 본 발명에 의한 마모 테스트의 결과를 나타내는 도면, (b)는 그 시험 장치를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시형태에 의한 사일런트 체인을 나타내는 도면으로서, (a)는 평면도, (b)는 정면도이다.
도 7의 (a)는 내측 링크 플레이트를 나타내는 정면도이고, (b)는 와셔 타입의 가이드 링크 플레이트를 나타내는 정면도이다.
도 8은 체인 가이드를 나타내는 단면도이다.
이하, 도면을 따라 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 본 발명에 관한 사일런트 체인(11)은 도 1의 (a),(b)에 나타내는 바와 같이, 핀(2)에 의해 내측 링크 플레이트(3)가 교대로 연결되어 무단형상으로 구성되어 있고, 이들 내측 링크 플레이트(3)의 링크열(횡렬)의 양 최외측에 가이드 링크 플레이트(5)가 배치되어 있다. 상기 핀(2)은 좌우 가이드 링크 플레이트(5,5)에 코킹하고, 조임 등에 의해 고정되고, 따라서 가이드 링크 플레이트를 갖는 가이드 링크열 G는 핀(2)에 대해 내측 링크 플레이트를 포함시켜 상대 회전하지 않고, 해당 가이드 링크열에 인접하는 논 가이드 링크열 N의 내측 링크 플레이트(3)가 핀(2)에 대해 상대 회전하여, 사일런트 체인(11)은 자유롭게 굴곡할 수 있다.
내측 링크 플레이트(3)는 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 좌우 1쌍의 핀 구멍(6,6)을 갖고, 이들 핀 구멍의 중심 O, O를 연결하는 선 L-L(이하, 피치 라인이라고 함)의 내경측인 정면측에 1쌍의 톱니부(7,7)를 갖는다. 해당 톱니부(7)는 그 사이의 크로치부(9)측에 내측 플랭크(flank)면(10,10) 및 각 톱니의 외측에 외측 플랭크면(11, 11)이 형성되어 있다. 상기 톱니부(7)는 스프로킷의 톱니에 내측 플랭크면(10) 및 외측 플랭크면(11)이 접합하는 맞물림 기구, 예를 들면 처음에 내측 플랭크면(10)이 스프로킷 톱니에 접합해서 맞물림을 진행한 후, 외측 플랭크면(11)이 스프로킷 톱니에 착좌한다(내측 플랭크 닿음, 외측 플랭크 착좌)
상기 내측 링크 플레이트(3)의 피치 라인의 외경측인 배면측은 소정 반경 R의 커브형상으로 이루어지며, 따라서 좌우 핀 구멍(6,6)간의 중앙인 중앙부가 가장 높아지는 볼록으로 된다. 상기 피치 라인 L-L로부터, 가장 높은 중앙의 볼록 정상부(12)까지의 길이(높이) Hi가 소정값으로 설정되어 있다. 상기 배면측 R은 핀 구멍 간격인 피치 P에 대해, 3P∼16P의 사이로 설정되는 것이 바람직하다. 또, 상기 볼록 정상부(12)를 포함하는 커브형상측 단면은 높은 정밀도로 연삭, 연마 가공되어 정밀하게 마무리되어 있다(예를 들면, Ra 0.05∼0.5).
가이드 링크 플레이트(5)는 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 1쌍의 핀 구멍(15,15)을 갖고 있으며, 피치 라인 L-L의 내경측(정면측)은 스프로킷의 톱니 측면에 맞닿아, 사일런트 체인(11)의 횡이동을 저지하는 형상으로 이루어지고, 그 내경단은 오목형상의 커브 형상(16)으로 되어 있다. 해당 가이드 링크 플레이트(5)의 피치 라인 L-L의 외경측인 배면은 상기 중앙 부분이 얕은 크로치부(17)로 되어 있는 저강성 타입으로 이루어지고, 해당 크로치부(17)의 전후에 있어서 상기 핀 구멍(15,15)의 외경측에 대응하는 위치인 배면측 부분에 귀부(맞닿음부)(19,19)가 형성되어 있다. 해당 귀부(19)는 전체적으로는 커브형상으로 이루어지지만, 가장 상기 피치 라인 L-L에서 떨어진 귀부 정상부(20)는 상기 피치 라인 L-L과 평행한 직선형상의 평탄면(플랫면)으로 이루어진다. 해당 평탄면(귀부 정상부)(20)은 상기 핀 구멍(15)에 대응한 위치에 있고, 해당 평탄면의 길이 a는 핀(2)의 직경 D보다 작고, 바람직하게는 핀 직경 D에 대해 0.1D∼0.4D의 범위내에 있다.
상기 피치 라인 L-L로부터, 상기 귀부(19)의 평탄면(정상부)(20)까지의 길이(높이) Hg는 상기 내측 링크 플레이트(3)의 배면 볼록 정상부(12)까지의 길이(높이) Hi와 실질적으로 동등하게 되도록 설정되어 있다(Hi=Hg). 또한, 상기 실질적으로 동등하다는 것은 내측 링크 플레이트(3) 및 가이드 링크 플레이트(5)의 배면이 체인 가이드에 접할 때에 함께 접하는 것을 의미하며, 내측 링크 플레이트(3)의 핀 구멍(6)과 핀(2)이 헐겁게 끼워져 있는 것에 기인하는 클리어런스의 1/2정도의 차이는 실질적으로 동등한 범위에 포함된다.
상기 귀부 평탄면(20)도 연삭, 연마되어 높은 정밀도로 마무리되지만, 상기 내측 링크 플레이트(3)의 배면(12)의 마무리 정밀도보다 높지 않아도 좋고(표면 조도가 낮고), 표면 조도는 마무리 정도(Ra 0.8∼2.0)로 좋다.
상기 사일런트 체인(11)은 도 1의 (a)에 나타내는 바와 같이, 가이드 링크 플레이트(5)의 판두께 tg가 내측 링크 플레이트(3)의 판두께 ti보다 작게 설정되어 있다(tg<ti). 예를 들면, 가이드 링크 플레이트(5)의 판두께 tg가 내측 링크 플레이트(3)의 판두께 ti에 대해, 0.3∼0.7의 범위(tg=0.3ti∼0.7ti)에 있는 것이 바람직하다. 사일런트 체인(11)은 조립 완료 후, 항복 하중 이상의 장력으로 인장하고, 초기 신장을 흡수해서 피치를 정렬하는 예하중 작업이 실행된다. 이 때, 논 가이드 링크열 N에 대해 가이드 링크열 G는 1개의 링크 플레이트의 개수가 많게 되어 있지만, 상기 판두께의 차 및 상기 크로치부(17)를 갖는 저강성 가이드 링크 플레이트(5)의 형상이 아울러, 모든 내측 링크 플레이트(3)가 대략 동일한 응력으로 되고, 피치 정밀도의 향상이 도모되는 동시에, 사용에 의한 피치 정밀도의 열화를 감소시킬 수 있다.
상기 사일런트 체인(11)은 엔진의 타이밍 체인에 적용되어 바람직하다. 해당 사일런트 체인 전동 장치(25)는 도 3에 나타내는 바와 같이, 크랭크 샤프트에 고정된 구동측 스프로킷(26)과, 2개의 캠 샤프트에 각각 고정된 종동측 스프로킷(27,29)과, 상기 구동측 스프로킷(26)과 종동측 스프로킷(27,29) 사이에 감긴 상기 사일런트 체인(11)으로 이루어진다. 상기 사일런트 체인(11)의 배면측에는 체인 가이드(30,31,32)가 슬라이딩 접촉하여 체인을 안내하고 있다. 구동측 스프로킷(26)과 종동측 스프로킷(29)의 사이의 텐션측 및 2개의 종동측 스프로킷(27,29)의 사이의 체인 가이드(30,32)는 고정 부재에 부착된 레일형상의 슈 부재로 이루어지고, 구동측 스프로킷(26)과 종동측 스프로킷(27)의 사이의 이완측의 체인 가이드(31)는 체인 텐셔너로 이루어진다. 해당 체인 텐셔너(31)는 체인 배면에 슬라이딩 접촉하고, 피봇 핀(33)에 의해 요동 자유롭게 지지된 슈 부재(35)와, 해당 슈 부재를 체인 장력에 따라 조정하는 유압 또는 스프링에 의한 조정 부재(36)로 이루어진다.
해당 사일런트 체인 전동 장치(25)는 크랭크 샤프트에 의해 구동되는 구동측 스프로킷(26)의 회전을 1/2로 감속하여 종동측 스프로킷(27,29)에 전달하고, 적정한 타이밍에 의해 2개의 캠 샤프트를 구동한다. 이 때, 사일런트 체인(11)의 진동 등을 방지하여, 체인의 거동을 안정하게 하기 위해, 체인의 배면측이 체인 가이드(30,31,32)에 오일을 개재하여 슬라이딩 접촉하고, 체인 주행을 안정하게 한다. 상기 타이밍 체인(11)은 그 거동을 안정하게 하기 위해, 체인을 체인 가이드에 적정하게 슬라이딩 접촉할 필요가 있고, 또 자동차의 연비 성능에 영향을 주는 마찰 손실(프릭션 로스)의 감소가 요구되어 있고, 또한 원칙 자동차의 수명까지 교환되지 않으므로, 높은 내구성과 신뢰성이 요구되고 있다.
도 4는 본 사일런트 체인(11)이 체인 가이드(30,31,32)에 슬라이딩 접촉하는 상황을 나타낸다. 또한, 체인 가이드는 궁형으로 되어 있으며, 엄밀히 직선은 아니지만, 체인 피치에 대해 상기 궁형의 만곡은 약간이고, 직선으로 보는 것은 실용상 흡수할 수 있는 설계의 미차이다. 또, 체인 가이드는 텐션측의 체인 가이드(30)를 대표로 해서 나타내지만, 다른 체인 가이드(31,32)도 마찬가지이다. 사일런트 체인(11)은 체인 가이드(30)의 가이드면(30a)에, 내측 링크 플레이트(3)가 볼록 정상부(12)에서 접촉하고, 가이드 링크 플레이트(5)가 귀부 정상부(20)에서 접촉한다. 상기 볼록 정상부(12)는 핀(2)의 간격인 1피치 P의 중앙에 있고, 각 내측 링크 플레이트(3)에 대해 1개이지만, 내측 링크 플레이트(3)는 가이드 링크열 G와 논 가이드 링크열 N이 교대로 연결되고, 따라서 상기 볼록 정상부(12)의 접촉부 A는 측면에서 보아, 각 피치 P의 중앙부에 있어서 각 피치 P마다 1개로 된다. 상기 귀부 정상부(20)는 각 가이드 링크 플레이트(5)에 대해 각 핀(2)상에 있어서의 2개이며, 가이드 링크열 G뿐이고, 따라서 상기 귀부 정상부(20)의 접촉부 B는 각 핀(피치)상에 있어서 각 피치 P마다 1개로 된다.
사일런트 체인(11) 전체에 있어서는 측면에서 보아 상기 ㄷ접촉부 A 및 B는 1/2피치마다 각각 위치하고, 등간격(1/2P)마다 배치된다. 볼록 정상부(12)의 접촉부 A의 면적은 내측 링크 플레이트(3)의 판두께 ti 및 그 배면 커브형상의 반경 R에 의해 정해지고, 상기 반경 R이 작을수록 작아지지만, R=3P이하에서는 체인 가이드(30)에 대한 마모가 커지고, R=16P이상에서는 마찰 면적이 커지며, 원하는 마찰 손실(프릭션 로스)의 감소 효과를 얻을 수 없다. 귀부 정상부(20)의 접촉부 B의 면적은 가이드 링크 플레이트(5)의 판두께 tg 및 평탄면(20)의 길이(범위) a에 의해 정해진다. a=0.4D이하이고, 그 이상의 것에 비해 더욱 큰 마찰 손실(프릭션 로스) 효과가 얻어져 바람직하고, 또한 a=0.1D이하에서는 체인 가이드에 대한 마모가 커져 버린다. 본 사일런트 체인(11)에서는 체인 가이드(30)의 마모 진행이 허용 범위로 유지되고, 원하는 마찰 손실(프릭션 로스)의 감소 효과가 얻어지는 범위로 설정된다. 또, 접촉 수(A)가 많고 또한 판두께가 두꺼운 내측 링크 플레이트(3)의 배면 조도 정밀도를 높이는(좋게 하는) 것은 마찰 손실의 감소에 효과가 있다.
가이드 링크 플레이트(5)의 귀부 정상부(20)로 이루어지는 접촉부 B는 사일런트 체인(11)의 폭 방향 양단에 있고, 또한 내측 링크 플레이트(3)의 접촉부 A에 대해 반피치 어긋나 각 피치 P마다 있으므로, 체인의 폭 방향 및 비틀림 방향의 흔들림을 유효하게 억제하여, 사일런트 체인(11)의 거동을 안정하게 한다. 이에 따라, 사일런트 체인(11)과 스프로킷(26,27,29)의 맞물림을 적정하게 하여, 맞물림음을 감소시키는 동시에 전달 효율 및 내구성을 향상시킨다.
다음에, 도 5를 따라, 사일런트 체인의 마찰 손실(프릭션 로스)의 성능 시험에 대해 설명한다. 프릭션 로스 시험기는 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 모터 및 토크 미터가 연결되어 있는 구동축에 부착된 구동측 스프로킷(40)과, 전자 브레이크 및 토크 미터가 연결되어 있는 종동축에 부착된 종동측 스프로킷(41)의 사이에 사일런트 체인을 감고, 그 텐션측에 체인 배면을 안내하는 고정 체인 가이드(42)가 마련되어 있다. 구동측 스프로킷(40)을 모터로 회전하고, 사일런트 체인을 통해 전자 브레이크에 의해 부하가 인가되어 있는 종동측 스프로킷(41)을 회전한다. 이 때, 사일런트 체인에는 체인의 텐션측에 배치된 체인 가이드(42)와의 사이에서 슬라이딩 저항이 작용하고, 상기 구동측 및 종동측의 토크 미터에 의해 양 축의 토크차를 검출하고, 해당 토크차가 마찰 손실(프릭션 로스)로서 측정된다.
해당 프릭션 로스 시험기에 의해 동일 사이즈(피치 P=6.35mm)의 상기 본 발명에 관한 사일런트 체인(11)과, 내측 링크 플레이트 및 가이드 링크 플레이트의 배면이 직선형상의 평탄면으로 이루어지고, 체인 가이드의 측면에서 보아 전체 길이에 걸쳐 접촉하는 종래품을 비교하였다. 또한, 각 링크 플레이트의 배면 조도 등은 높은 정밀도로 마무리한 동일 정도의 것을 이용하고 있다. 상기 시험의 결과는 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 관한 사일런트 체인이 종래품에 대해 약 25% 마찰 손실(프릭션 로스)이 감소한 것이 확인되었다.
다음에. 도 6∼도 8을 따라, 본 발명에 관한 다른 실시형태에 대해 설명한다. 또한, 본 실시형태는 가이드 링크 플레이트를 와셔 타입으로 한 것이고, 내측 링크 플레이트(3) 등의 다른 부재는 앞의 실시형태와 마찬가지이므로, 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다. 본 사일런트 체인(12)은 도 6의 (a)(b)에 나타내는 바와 같이, 핀(2)에 의해 교대로 연결된 내측 링크 플레이트(3)와, 내측 링크 플레이트(3)의 폭 방향 링크열의 최외측에 배치되어 상기 핀(2)을 빠짐 방지하고, 고정시킨 가이드 링크 플레이트(50)를 갖는다. 가이드 링크 플레이트(50)는 핀 구멍(15)을 갖는 원환형상의 와셔 타입으로 이루어진다. 따라서, 해당 가이드 링크 플레이트(50)는 핀 구멍(15)과 대응하는 부분에 위치하고, 그 배면측 외경면이 배면 맞닿음부(51)로 된다. 또한, 해당 와셔 타입의 가이드 링크 플레이트(50)는 1개의 핀에 대응하기 때문에, 정확하게는 링크를 구성하지 않지만, 편의적으로 링크 플레이트라고 칭한다.
해당 가이드 링크 플레이트(50)의 배면 맞닿음부(51)는 도 7에 나타내는 바와 같이, 피치 라인 L-L로부터, 내측 링크 플레이트(3)의 배면 볼록 정상부(12)까지의 길이(높이) Hi와, 동일 길이(높이) Hg로 이루어진다. 즉, 와셔 타입의 가이드 링크 플레이트(50)는 상기 길이 Hi, Hg와 동일한 반경 R로 이루어지고, 그 배면측의 정상부(51)가 체인 가이드와의 맞닿음부 정상부로 된다.
따라서, 본 사일런트 체인(12)도 앞의 사일런트 체인(11)과 마찬가지로, 체인 가이드에 대해 측면에서 보아 1피치마다 가이드 링크 플레이트(50)의 맞닿음부 정상부(51)가 접촉하고, 그 중앙에 있어서 1피치마다 내측 링크 플레이트(3)의 볼록 정상부(12)가 접촉하고, 전체적으로 길이 방향으로 1/2피치마다의 접촉부가 얻어진다.
상기 와셔 타입의 가이드 링크 플레이트(50)는 스프로킷 톱니 측면과 접촉하는 부분이 적고, 스프로킷 톱니에 체인을 보내는 기능이 떨어지기 때문에, 도 8에 나타내는 바와 같이, 체인 가이드(30')에 플랜지를 갖는 것이 이용된다. 본 체인 가이드(30')는 체인의 배면에 슬라이딩 접촉하는 슬라이딩 접촉부(30'a)의 양단에 있어서 내경측으로 돌출되어 플랜지부(30'b, 30'b)가 형성되어 있다. 이들 플랜지부(30'b)에 의해 사일런트 체인(12)은 좌우로 흔들리는 일 없이 각 스프로킷에 보내져 적정하게 맞물려진다.
상기 와셔 타입의 가이드 링크 플레이트(50)는 체인 가이드에 강하게 접촉하는 경우, 회전하여 접촉 위치가 변경된다. 이에 따라, 가이드 링크 플레이트(50)의 마찰 손실(프릭션 로스)을 감소하는 것이 가능하게 되고, 또 체인 가이드의 마모의 진행을 지연시킬 수 있다. 또, 본 실시형태에서는 상기 가이드 링크 플레이트(50)에 핀(2)이 조임 등에 의해 일체로 고정되어 있지만, 가이드 링크 플레이트(50)에 핀(2)이 빠짐 방지하도록 연결되고, 핀에 대해 회전 자유롭게 지지되도록 구성해도 좋다.
11, 12; 사일런트 체인 2; 핀
3; 내측 링크 플레이트 5; 가이드 링크 플레이트
6; 핀 구멍 7; 톱니부
15; 핀 구멍 12; 볼록 정상부
19; 맞닿음부(귀부)
20; 맞닿음부(귀부) 정상부(평탄면)
30, 31, 32; 체인 가이드
50; 와셔 타입의 가이드 링크 플레이트
51; 맞닿음부 정상부
A, B; 접촉부

Claims (8)

1쌍의 톱니부 및 핀 구멍을 갖는 내측 링크 플레이트와, 1쌍의 핀 구멍을 갖고, 폭 방향으로 배열된 상기 내측 링크 플레이트의 양 외측에 배치되는 가이드 링크 플레이트를 구비하고,
상기 가이드 링크 플레이트의 핀 구멍에 빠짐 방지된 핀에 의해 폭 방향 및 긴쪽 방향으로 상기 내측 링크 플레이트를 배열하고, 긴쪽 방향에 인접하는 상기 내측 링크 플레이트를 굴곡 자유롭고 또한 무단형상으로 연결한 사일런트 체인으로서,
상기 내측 링크 플레이트는 그 배면이 커브형상의 볼록하게 되도록 형성되고,
상기 가이드 링크 플레이트는 핀 구멍의 배면측 부분에 맞닿음부를 갖고,
상기 핀 구멍의 중심을 연결하는 선으로부터, 상기 내측 링크 플레이트에 있어서의 배면의 볼록 정상부까지의 길이와 상기 가이드 링크 플레이트에 있어서의 배면의 상기 맞닿음부 정상부까지의 길이가 동등하게 설정되고,
상기 내측 링크 플레이트의 상기 볼록 정상부는 1쌍의 상기 핀 구멍의 중앙부에 형성되고,
측면에서 보아, 다수의 상기 내측 링크 플레이트의 상기 볼록 정상부는 상기 1쌍의 핀 구멍의 간격인 1피치마다 형성되고, 또한 상기 가이드 링크 플레이트의 상기 맞닿음부 정상부는 인접하는 상기 볼록 정상부의 중앙부에 위치하여 상기 1피치마다 형성되고,
상기 가이드 링크 플레이트는 1쌍의 핀 구멍을 갖는 동시에, 배면측에 있어서의 상기 핀 구멍의 중앙 부분에 크로치부를 갖는 저강성 타입으로 이루어지고, 해당 크로치부의 긴쪽 방향의 양측의 귀부가 상기 맞닿음부인 것을 특징으로 하는 사일런트 체인.
제 1 항에 있어서,
상기 맞닿음부인 귀부에, 상기 핀의 직경보다 짧고 또한 상기 핀 구멍의 중심을 연결하는 선에 평행한 평탄면을 갖고,
상기 평탄면은 상기 맞닿음부 정상부인 것을 특징으로 하는 사일런트 체인.
제 1 항에 있어서,
상기 내측 링크 플레이트의 상기 볼록 정상부의 표면 조도가 상기 가이드 링크 플레이트의 상기 맞닿음부 정상부의 표면 조도보다 낮은 것을 특징으로 하는 사일런트 체인.
제 1 항에 있어서,
상기 가이드 링크 플레이트 판두께가 상기 내측 링크 플레이트 판두께보다 작은 것을 특징으로 하는 사일런트 체인.
제 1 항에 기재된 사일런트 체인과,
상기 사일런트 체인이 감기는 구동측 스프로킷 및 종동측 스프로킷과,
상기 사일런트 체인의 배면에 슬라이딩 접촉하여 해당 사일런트 체인을 가이드하는 체인 가이드를 구비하고,
상기 체인 가이드의 가이드면에, 상기 내측 링크 플레이트의 상기 볼록 정상부 및 상기 가이드 링크 플레이트의 상기 맞닿음부 정상부가 슬라이딩 접촉하는 것을 특징으로 하는 사일런트 체인 전동 장치.
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