KR20120137241A

KR20120137241A - 동력 전달 체인

Info

Publication number: KR20120137241A
Application number: KR1020120059063A
Authority: KR
Inventors: 도시히코 미야자와
Original assignee: 가부시기가이샤쯔바기모도체인
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2012-12-20
Also published as: CN102817964A; CN102817964B; KR101436203B1; JP5259775B2; US8801554B2; JP2012255523A; US20120316020A1; DE102012104803A1

Abstract

[과제] 체인 가이드에 대한 체인 전체의 접촉 면적을 작게 하여 외부 링크 플레이트와 체인 가이드와의 빈틈으로부터 윤활유를 침입시켜, 마찰 손실을 저감하는 동시에 연결핀의 절손을 억제하여 안정된 체인 주행 자세를 확보하고, 게다가, 체인 가이드의 조기 마손을 억제하는 동력 전달 체인을 제공하는 것.
[해결수단] 내부 링크 플레이트(110)가 체인 가이드(G)의 가이드 미끄럼 접촉면(Gs)에 미끄럼 접촉하는 미끄럼 접촉 원호 영역(112)을 포함하는 타원 형상의 플레이트 외형을 갖추고, 미끄럼 접촉 원호 영역(112)을 구성하는 원호 전단(112a)과 원호 후단(112a)과의 상호 간격(Pa)이 체인 피치(P)보다 길고 내부 링크 플레이트(110)의 전후에 배치된 한 쌍의 부시 구멍(111)을 내포하는 가상 외접원의 직경 치수(Po)보다 짧아져 있는 동력 전달 체인(100).

Description

동력 전달 체인{POWER TRANSMISSION CHAIN}

본 발명은, 자동차, 산업용 기계 등의 동력 전달 기구에 이용되는 롤러 체인, 부시 체인 등의 동력 전달 체인에 관한 것이다.

종래의 동력 전달 체인으로서, 좌우 한 쌍의 내부 링크 플레이트(Inner link plate)와, 이 내부 링크 플레이트에 양단부를 눌러 넣어 끼워 부착되는 원통 형상의 부시와, 내부 링크 플레이트의 양 외측에 배치되는 좌우 한 쌍의 외부 링크 플레이트와, 부시에 자유로이 회전되도록 끼워 맞춰 외부 링크 플레이트에 양단부를 눌러 넣어 끼워 부착되는 연결핀으로 구성되고, 내부 링크 플레이트와 외부 링크 플레이트가 교대로 다수 연결되어 있는 롤러 체인이 알려져 있다.

그리고, 이러한 롤러 체인은, 외부 링크 플레이트 및 내부 링크 플레이트가 각각 타원판형(Oval)을 이루고 있고, 이들의 외부 링크 플레이트, 내부 링크 플레이트는, 체인의 피치 라인(P)으로부터 각 링크 플레이트의 최외단면까지의 거리를 배면 높이로 했을 때, 외부 링크 플레이트의 배면 높이와 내부 링크 플레이트의 배면 높이가 같은 높이이며, 체인 가이드에 미끄럼 접촉하는 경우, 외부 링크 플레이트와 내부 링크 플레이트가 같은 배면 높이가 되어 있으면, 양자가, 체인 가이드 부재에 접촉하여 접촉 면적이 크고, 마찰 저항이 크기 때문에 마찰 손실 (frictional loss)이 생긴다고 하는 문제가 있었다.　

특히, 롤러 체인이 자동차 엔진에 짜넣어져 타이밍 체인으로서 사용되고 있는 경우, 마찰 손실이 크면 연비가 나빠진다고 하는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해서, 안내 부재에 미끄럼 접촉하지 않는 타원판 형상의 플레이트 외형을 구비한 내부 링크 플레이트(510)와, 안내 부재의 미끄럼 접촉 안내면에 접촉하는 볼록 형상 단가장자리를 구비한 타원 형상의 외부 링크 플레이트(540)를 교대로 연결핀(550)으로 다수 연결하는 것에 의해, 체인 가이드에 대한 체인 전체의 접촉 면적을 작게 하여 마찰 손실을 저감한 롤러 체인(500)이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조.).

일본 공개특허공보 2010-249240호(제 2페이지, 도 2)

그러나, 이러한 롤러 체인(500)은, 볼록 형상 단가장자리(Bulged-end edge)가 체인 피치보다 짧은 영역에 형성되어 있기 때문에, 내부 링크 플레이트(510)와 외부 링크 플레이트(540)가 체인 피치 단위로 연결핀(550)을 중심으로 굴곡할 때에, 내부 링크 플레이트(510)에 형성된 체인 길이방향으로 평행한 직선 영역이 외부 링크 플레이트(540)보다 우선하여 안내 부재의 미끄럼 접촉 안내면에 접촉하기 때문에, 체인 전체의 접촉 면적을 내부 링크 플레이트(510)의 플레이트 분만큼 삭감하지 못하여 마찰 저항을 작게 할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

이러한 롤러 체인(500)은, 외부 링크 플레이트(540)의 판두께가 내부 링크 플레이트(510)의 판두께와 같이 형성되어 있는 것에 의해, 내부 링크 플레이트 (510)의 강성이 외부 링크 플레이트(540)의 강성보다 낮게 억제되기 때문에, 도 10의 (b)에 도시하는 바와 같이, 동력 전달시에 외부 링크 플레이트(540)의 전후가 내부 링크 플레이트(510)가 받는 체인 장력에 따라 체인 측방으로 젖혀져 확대 변형되어, 연결핀(550)과 부시(520)가 연결핀(550)의 구부러짐에 기인하여 국부 접촉하는 미끄럼 접촉상태가 되어 연결핀(550)에 절손(折損)이 생길 우려가 있다고 하는 문제가 있었다.

게다가, 이러한 롤러 체인(500)은, 외부 링크 플레이트(540)의 미끄럼 접촉측 배면 높이가 내부 링크 플레이트(510)의 미끄럼 접촉측 배면 높이보다 높아져 있기 때문에, 도 11의 (b)에서 도시하는 바와 같이, 미끄럼 접촉 안내면의 양측에 늘어져 설치된 안내 측벽과의 사이에 존재하는 만곡 단면을 나타낸 안내 모서리부에 외부 링크 플레이트(540)가 얹혀져 경사 주행 상태가 되어 불안정한 체인 주행 자세가 될 우려가 있다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은, 상술한 것과 같은 종래 기술의 문제를 해결하는 것으로서, 즉, 본 발명의 목적은, 체인 가이드에 대한 체인 전체의 접촉 면적을 작게 하고 외부 링크 플레이트와 체인 가이드와의 빈틈으로부터 윤활유를 침입시켜, 마찰 손실을 저감하는 동시에 연결핀의 절손을 억제하여 안정된 체인 주행 자세를 확보하고, 게다가, 체인 가이드의 조기 마손(摩損)을 억제하는 동력 전달 체인을 제공하는 것이다.

본 청구항 1에 관한 발명은, 좌우 한 쌍의 내부 링크 플레이트와, 상기 내부 링크 플레이트의 부시 구멍에 부시 단부를 눌러 넣어 끼워 부착되는 부시와, 상기 좌우 한 쌍의 내부 링크 플레이트의 양 외측에 각각 배치되는 좌우 한 쌍의 외부 링크 플레이트와, 상기 부시에 자유로이 회전되도록 끼워 삽입하여 외부 링크 플레이트의 핀 구멍에 핀 단부를 눌러 넣어 끼워 부착되는 연결핀을 구비하고, 상기 내부 링크 플레이트와 외부 링크 플레이트를 교대로 연결핀으로 체인 길이방향으로 다수 연결하여 체인 가이드상을 미끄럼 접촉 주행하는 동력 전달 체인에 있어서, 상기 내부 링크 플레이트가, 상기 체인 가이드의 가이드 미끄럼 접촉면에 미끄럼 접촉하는 미끄럼 접촉 원호 영역을 포함하는 타원 형상의 플레이트 외형을 갖추며, 상기 미끄럼 접촉 원호 영역을 구성하는 원호 전단(Arc front-end)과 원호 후단 (Arc rear-end)과의 상호 간격이, 체인 피치보다 길고, 상기 내부 링크 플레이트의 전후에 배치된 한 쌍의 부시 구멍을 내포하는 가상 외접원의 직경 치수보다 짧아져 있는 것에 의해, 상술한 과제를 해결하는 것이다.

본 청구항 2에 관한 동력 전달 체인은, 청구항 1에 기재된 구성에 더하여, 상기 외부 링크 플레이트가, 체인 길이방향으로 평행한 직선 영역과 상기 직선 영역에 연속하는 곡선 영역으로 구성되는 타원판 형상의 플레이트 외형을 갖추고 있는 동시에, 상기 외부 링크 플레이트의 미끄럼 접촉측 배면 높이가, 상기 내부 링크 플레이트의 미끄럼 접촉측 배면 높이보다 낮게 형성되어 상기 내부 링크 플레이트만을 체인 가이드 부재에 미끄럼 접촉시키고 있는 것에 의해, 상술한 과제를 해결하는 것이다.

본 청구항 3에 관한 동력 전달 체인은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 구성에 더하여, 상기 외부 링크 플레이트의 판두께가, 상기 내부 링크 플레이트의 판두께보다 얇게 형성되어 있는 동시에, 상기 외부 링크 플레이트에 있어서의 연결핀의 중심상의 체인 길이방향과 수직인 단면의 단면적이, 상기 내부 링크 플레이트에 있어서의 부시의 중심상의 체인 길이방향과 수직인 단면의 단면적보다 크게 형성되어 있는 것에 의해, 상술한 과제를 해결하는 것이다.

본 청구항 4에 관한 동력 전달 체인은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나에 기재된 구성에 더하여, 상기 내부 링크 플레이트의 플레이트 높이가, 체인 피치 이하의 치수로 규정되어 있는 것에 의해, 상술한 과제를 해결하는 것이다.

본 발명의 동력 전달 체인은, 좌우 한 쌍의 내부 링크 플레이트와, 이 내부 링크 플레이트의 부시 구멍에 부시 단부를 눌러 넣어 끼워 부착되는 부시와, 좌우 한 쌍의 내부 링크 플레이트의 양 외측에 각각 배치되는 좌우 한 쌍의 외부 링크 플레이트와, 부시에 자유로이 회전되도록 끼워 삽입하여 외부 링크 플레이트의 핀 구멍에 핀 단부를 눌러 넣어 끼워 부착되는 연결핀을 구비하고, 내부 링크 플레이트와 외부 링크 플레이트를 교대로 연결핀으로 체인 길이방향으로 다수 연결하고 있는 것에 의해, 동력 전달하면서 체인 가이드의 가이드 미끄럼 접촉면을 미끄럼 접촉 주행할 수 있을 뿐만이 아니라, 이하와 같은 본 발명에 특유의 효과를 이룰 수 있다.

본 청구항 1에 관한 동력 전달 체인은, 내부 링크 플레이트가 체인 가이드의 가이드 미끄럼 접촉면에 미끄럼 접촉하는 미끄럼 접촉 원호 영역을 포함하는 타원 형상의 플레이트 외형을 갖추고, 미끄럼 접촉 원호 영역을 구성하는 원호 전단과 원호 후단과의 상호 간격이 체인 피치보다 길고 내부 링크 플레이트의 전후에 배치된 한 쌍의 부시 구멍을 내포하는 가상 외접원의 직경 치수보다 짧아져 있는 것에 의해, 체인 가이드의 가이드 미끄럼 접촉면이 동력 전달 체인을 주행 안내하는 어떠한 곡률 반지름을 구비하고 있어도, 내부 링크 플레이트에 형성되어 체인 피치보다 길게 연장되는 미끄럼 접촉 원호 영역의 원호 전단 혹은 원호 후단이 외부 링크 플레이트보다 우선하여 체인 가이드의 가이드 미끄럼 접촉면에 미끄럼 접촉하여 외부 링크 플레이트를 체인 가이드에 접촉시키지 않기 때문에, 동력 전달 체인이 체인 가이드에 미끄럼 접촉하는 경우 체인 전체의 접촉 면적을 외부 링크 플레이트의 플레이트 분만큼 줄여 마찰 저항을 작게 하는 동시에 윤활유를 외부 링크 플레이트와 체인 가이드와의 빈틈으로부터 내부 링크 플레이트측으로 침입시키기 쉬워져, 동력 전달시에 생기는 마찰 손실을 저감하여 전달 효율을 현저하게 향상시킬 수 있다.　

한편, 미끄럼 접촉 원호 영역을 구성하는 원호 전단과 원호 후단과의 상호 간격이 체인 피치보다 짧은 경우에는, 내부 링크 플레이트와 외부 링크 플레이트가 체인 피치 단위로 연결핀을 중심으로 굴곡될 때에, 내부 링크 플레이트에 형성된 미끄럼 접촉 원호 영역의 원호 전단 혹은 원호 후단이 외부 링크 플레이트보다 우선하여 체인 가이드의 가이드 미끄럼 접촉면에 미끄럼 접촉하지 못하고 외부 링크 플레이트가 체인 가이드에 접촉하기 때문에, 체인 전체의 접촉 면적을 외부 링크 플레이트의 플레이트 분만큼 삭감하지 못하여 마찰 저항을 작게 할 수 없다. 다른 한편, 미끄럼 접촉 원호 영역을 구성하는 원호 전단과 원호 후단과의 상호 간격이 내부 링크 플레이트의 전후에 배치된 한 쌍의 부시 구멍을 내포하는 가상 외접원의 직경 치수보다 긴 경우에는, 미끄럼 접촉 원호 영역을 구성하여 외부 링크 플레이트측으로 연장되는 원호 전단과 원호 후단이, 윤활유를 외부 링크 플레이트와 체인 가이드와의 빈틈으로부터 내부 링크 플레이트측으로 침입시키는 것을 저해할 뿐만이 아니라, 연결핀을 중심으로 한 내부 링크 플레이트와 외부 링크 플레이트의 강도 밸런스를 해치게 된다.

또한, 상술한 내부 링크 플레이트의 미끄럼 접촉 원호 영역을 구성하는 원호 전단과 원호 후단과의 상호 간격이 체인 피치보다 길어져 있는 것에 의해, 종래와 같은 타원형의 플레이트 형상을 나타내는 체인 길이방향으로 평행한 상하 한 쌍의 체인 피치에 동일한 직선 영역과 이들 직선 영역에 연속하는 반원호 영역을 구비한 내부 링크 플레이트에서 직선 영역과 반원호 영역과의 접합부에 생기기 쉬운 단차 형상의 잘라 떼어낸 형상에 기인하는 체인 피로 강도의 저하를 회피할 수 있다.

게다가, 내부 링크 플레이트가 체인 가이드의 가이드 미끄럼 접촉면에 미끄럼 접촉하는 미끄럼 접촉 원호 영역을 포함하는 타원 형상의 플레이트 외형을 갖추고 있는 것에 의해, 체인 가이드의 가이드 미끄럼 접촉면이 동력 전달 체인을 주행 안내하는 어떠한 곡률 반지름을 구비하고 있어도, 체인 가이드의 가이드 미끄럼 접촉면에 대한 내부 링크 플레이트에 형성된 미끄럼 접촉 원호 영역의 조그마한 접촉 면적 부분에서 미끄럼 접촉하기 때문에, 체인 조립 제조시에 내부 링크 플레이트의 타발 프레스 가공에 의해 생기는 전단면(Shear surface) 및 파단면, 즉, 플레이트 표면 및 플레이트 이면의 어느 것이 체인 폭방향의 외측에 조립 부착되어도, 동력 전달 체인이 체인 가이드에 대한 체인 전체의 접촉 면적을 작게 하여 마찰 저항이 적은 체인 주행을 달성하는 동시에, 윤활유를 외부 링크 플레이트와 체인 가이드와의 빈틈으로부터 침입시키기 쉬워져, 동력 전달시에 생기는 마찰 손실을 저감하여 전달 효율을 현저하게 향상시킬 수 있다.

그리고, 본 청구항 2에 관한 동력 전달 체인은, 청구항 1에 관한 동력 전달 체인이 이루는 효과에 더하여, 외부 링크 플레이트가 체인 길이방향으로 평행한 직선 영역과 이 직선 영역에 연속하는 곡선 영역으로 구성되는 타원판 형상의 플레이트 외형을 갖추고 있는 동시에, 외부 링크 플레이트의 미끄럼 접촉측 배면 높이가 내부 링크 플레이트의 미끄럼 접촉측 배면 높이보다 낮게 형성되어 내부 링크 플레이트만을 체인 가이드에 미끄럼 접촉시키고 있는 것에 의해, 외부 링크 플레이트의 강성이 내부 링크 플레이트의 강성보다 낮게 억제되기 때문에, 동력 전달시에 외부 링크 플레이트가 내부 링크 플레이트가 받는 체인 장력에 따라서 체인 길이방향으로 탄성 변형하여 연결핀의 구부러짐에 기인하는 연결핀의 절손을 억제할 수 있다.

또한, 외부 링크 플레이트의 미끄럼 접촉측 배면 높이가 내부 링크 플레이트의 미끄럼 접촉측 배면 높이보다 낮게 형성되어 있는 것에 의해, 체인 가이드의 가이드 미끄럼 접촉면을 미끄럼 접촉 주행시킬 때에 외부 링크 플레이트를 미끄럼 접촉시키는 일 없이 내부 링크 플레이트만을 미끄럼 접촉시키기 때문에, 체인 가이드를 구성하는 가이드 미끄럼 접촉면과 이 가이드 미끄럼 접촉면의 양측으로 늘어뜨려서 설치된 가이드 측벽과의 사이에 존재하는 만곡 단면을 나타낸 가이드 모서리부에의 외부 링크 플레이트의 얹혀짐에 기인하는 경사 주행 상태를 회피하여 안정된 체인 주행 자세를 확보하는 동시에, 외부 링크 플레이트의 외측 가장자리에 의한 국부 접촉에 기인하는 체인 하중의 집중을 회피하여 체인 가이드의 조기 마손을 억제할 수 있다.

그리고, 본 청구항 3에 관한 동력 전달 체인은, 청구항 1 또는 청구항 2에 관한 동력 전달 체인이 이루는 효과에 더하여, 외부 링크 플레이트의 판두께가 내부 링크 플레이트의 판두께보다 얇게 형성되어 있는 것에 의해, 외부 링크 플레이트의 강성이 내부 링크 플레이트의 강성보다 낮게 억제되기 때문에, 동력 전달시에 외부 링크 플레이트가 내부 링크 플레이트가 받는 체인 장력에 따라서 체인 길이방향으로 탄성 변형하여 외부 링크 플레이트와 내부 링크 플레이트와의 체인 길이방향의 평행도를 유지하여, 종래와 같은 연결핀의 구부러짐에 기인하는 연결핀의 절손을 억제하는 동시에 연결핀과 부시가 핀 길이방향에 충분한 미끄럼 접촉 영역을 확보하여 양자의 편마모를 억제할 수 있다.

또한, 외부 링크 플레이트의 판두께가 내부 링크 플레이트의 판두께보다 얇게 형성되어 있는 동시에, 외부 링크 플레이트에 있어서의 연결핀의 중심상의 체인 길이방향과 수직인 단면의 단면적이 내부 링크 플레이트에 있어서의 부시의 중심상의 체인 길이방향과 수직인 단면의 단면적보다 크게 형성되어 있는 것에 의해, 외부 링크 플레이트의 파단 강도가 내부 링크 플레이트의 파단 강도보다 커지기 때문에, 외부 링크 플레이트의 강성이 내부 링크 플레이트의 강성보다 낮게 억제되어도 체인 전체적으로 파단 강도의 저하를 방지할 수 있다.

게다가, 본 청구항 4에 관한 동력 전달 체인은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나에 따른 동력 전달 체인이 이루는 효과에 더하여, 내부 링크 플레이트의 플레이트 높이가 체인 피치 이하의 치수로 규정되어 있는 것에 의해, 종래와 같은 내부 링크 플레이트의 플레이트 높이가 체인 피치 이하의 치수로 규정되어 있는 롤러 체인과의 호환성이 체인 궤도의 배치 레이아웃 상의 관점으로부터 확보되기 때문에, 종래부터 이용되고 있는 타이밍 시스템을 구성하는 레버 가이드, 텐셔너, 스프로킷 등을 유용(流用)한 채로 옮겨놓을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예인 동력 전달 체인의 사용형태도.
도 2는 본 발명의 일실시예인 동력 전달 체인의 조립 분해도.
도 3은 본 발명의 일실시예인 동력 전달 체인의 측면도.
도 4는 본 발명의 동력 전달 체인으로 이용한 내부 링크 플레이트의 측면도.
도 5는 본 발명의 동력 전달 체인으로 이용한 내부 링크 플레이트의 사시 단면도.
도 6은 본 발명의 동력 전달 체인으로 이용한 외부 링크 플레이트의 측면도.
도 7은 본 발명의 동력 전달 체인으로 이용한 외부 링크 플레이트의 사시 단면도.
도 8은 체인 가이드상에서의 동력 전달 체인의 주행 상태를 나타내는 설명도.
도 9는 동력 전달 체인에 있어서의 마찰 손실을 설명하는 도면.
도 10은 동력 전달 체인의 인장 상태를 나타내는 설명도.
도 11은 체인 가이드상에서의 동력 전달 체인의 주행 상태를 나타내는 평면도.

본 발명은, 좌우 한 쌍의 내부 링크 플레이트와, 이 내부 링크 플레이트의 부시 구멍에 부시 단부를 눌러 넣어 끼워 부착되는 부시와, 좌우 한 쌍의 내부 링크 플레이트의 양 외측에 각각 배치되는 좌우 한 쌍의 외부 링크 플레이트와, 부시에 자유로이 회전되도록 끼워 삽입하여 외부 링크 플레이트의 핀 구멍에 핀 단부를 눌러 넣어 끼워 부착되는 연결핀을 구비하고, 내부 링크 플레이트와 외부 링크 플레이트를 교대로 연결핀으로 체인 길이방향으로 다수 연결하여 체인 가이드상을 미끄럼 접촉 주행하는 동력 전달 체인에 있어서, 내부 링크 플레이트가 체인 가이드의 가이드 미끄럼 접촉면에 미끄럼 접촉하는 미끄럼 접촉 원호 영역을 포함하는 타원 형상의 플레이트 외형을 갖추고, 미끄럼 접촉 원호 영역을 구성하는 원호 전단과 원호 후단과의 상호 간격이 체인 피치보다 길고 내부 링크 플레이트의 전후에 배치된 한 쌍의 부시 구멍을 내포하는 가상 외접원의 직경 치수보다 짧고, 체인 가이드에 대한 체인 전체의 접촉 면적을 작게 하여 외부 링크 플레이트와 체인 가이드와의 빈틈으로부터 윤활유를 침입시켜, 마찰 손실을 저감하는 동시에 연결핀의 절손을 억제하여 안정된 체인 주행 자세를 확보하고, 체인 가이드의 조기 마손을 억제하는 것이면, 그 구체적인 실시형태는, 어떠한 것이더라도 아무런 상관없다.

즉, 본 발명에 관한 동력 전달 체인의 구체적인 형태에 대해서는, 좌우 한 쌍의 내부 링크 플레이트와, 이 내부 링크 플레이트의 부시 구멍에 부시 단부를 눌러 넣어 끼워 부착되는 부시와, 좌우 한 쌍의 내부 링크 플레이트의 양 외측에 각각 배치되는 좌우 한 쌍의 외부 링크 플레이트와, 부시에 자유로이 회전되도록 끼워 삽입하여 외부 링크 플레이트의 핀 구멍에 핀 단부를 눌러 넣어 끼워 부착되는 연결핀을 구비하고, 내부 링크 플레이트와 외부 링크 플레이트를 교대로 연결핀으로 체인 길이방향으로 다수 연결해서 이루어지는 부시 체인이더라도 좋고, 혹은, 좌우 한 쌍의 내부 링크 플레이트와, 이 내부 링크 플레이트의 부시 구멍에 부시 단부를 눌러 넣어 끼워 부착되는 부시와, 이 부시의 외주부에 느슨하게 끼워진 롤러와, 좌우 한 쌍의 내부 링크 플레이트의 양 외측에 각각 배치되는 좌우 한 쌍의 외부 링크 플레이트와, 부시에 자유로이 회전되도록 끼워 삽입하여 외부 링크 플레이트의 핀 구멍에 핀 단부를 눌러 넣어 끼워 부착되는 연결핀을 구비하고, 내부 링크 플레이트와 외부 링크 플레이트를 교대로 연결핀으로 체인 길이방향으로 다수 연결해서 이루어지는 롤러 체인이더라도 좋으며, 게다가, 이 롤러 체인을 체인폭방향으로 2열로 배열한 복렬(Double-train) 롤러 체인이더라도 좋다.

그리고, 본 발명에서 이용하는 내부 링크 플레이트의 구체적인 플레이트 외형에 대해서는, 체인 가이드의 가이드 미끄럼 접촉면에 미끄럼 접촉하는 미끄럼 접촉 원호 영역을 포함하는 타원 형상의 플레이트 외형을 갖추고 있으면 좋고, 게다가, 이 타원 형상의 플레이트 외형을 형성하는 미끄럼 접촉 원호 영역에 대해서는, 복수의 원호 곡선, 혹은, 인볼류트 곡선(Involute curve)으로 규정되어 있으면 좋다.

(실시예)

이하에, 본 발명의 동력 전달 체인에 대해서, 도면에 기초하여 설명한다.　

도 1은, 본 발명의 일실시예인 동력 전달 체인의 사용형태도이고, 도 2는, 본 발명의 일실시예인 동력 전달 체인의 조립 분해도이고, 도 3은, 본 발명의 일실시예인 동력 전달 체인의 측면도이고, 도 4는, 본 발명의 동력 전달 체인으로 이용한 내부 링크 플레이트의 측면도이고, 도 5는, 본 발명의 동력 전달 체인으로 이용한 내부 링크 플레이트의 사시 단면도이고, 도 6은, 본 발명의 동력 전달 체인으로 이용한 외부 링크 플레이트의 측면도이고, 도 7은, 본 발명의 동력 전달 체인으로 이용한 외부 링크 플레이트의 사시 단면도이고, 도 8은, 체인 가이드상에서의 동력 전달 체인의 주행 상태를 나타내는 설명도이고, 도 9는, 동력 전달 체인에 있어서의 마찰 손실을 설명하는 도면이고, 도 10은, 동력 전달 체인의 인장 상태를 나타내는 설명도이고, 도 11은, 체인 가이드상에서의 동력 전달 체인의 주행 상태를 나타내는 평면도이다.

우선, 본 발명의 실시예인 동력 전달 체인(100)은, 예를 들면, 타이밍 시스템에 적용된 경우, 도 1에 도시하는 바와 같이, 크랭크 스프로킷(S1)과 캠 스프로킷(S2,S2)에 감아 걸려진다.　

그리고, 동력 전달 체인(100)은, 적절한 장력을 부여하도록 한 텐셔너 레버 (G1), 가이드 레버(G2) 등의 체인 가이드(G)에 접촉 미끄럼 이동한다.　

한편, 도 1에 있어서의 부호 T는, 텐셔너이고, 부호 E는, 엔진 블록이고, 부호 B1은, 피봇 지지볼트이고, 부호 B2는, 고정 볼트이다.

본 발명의 일실시예인 동력 전달 체인(100)은, 도 2 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 좌우 한 쌍의 내부 링크 플레이트(110)와, 이 내부 링크 플레이트(110)의 부시 구멍(111)에 양단부를 눌러 넣어 끼워 부착되는 원통 형상의 부시(120)와, 이 부시(120)의 외주면에 느슨하게 끼워지는 롤러(130)와, 내부 링크 플레이트 (110)의 양 외측에 배치되는 좌우 한 쌍의 외부 링크 플레이트(140)와, 부시(120)에 자유로이 회전되도록 끼워 삽입되어 외부 링크 플레이트(140)의 핀 구멍(141)에 양단부를 눌러 넣어 끼워 부착되는 연결핀(150)을 가지고, 내부 링크 플레이트(110)와 외부 링크 플레이트(140)를 교대로 연결핀(150)으로 체인 길이방향으로 다수 연결하여, 롤러 체인으로서 구성되어 있다.

그리고, 내부 링크 플레이트(110)는, 도 4 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 체인 가이드(G)의 가이드 미끄럼 접촉면(Gs)에 미끄럼 접촉하는 미끄럼 접촉 원호 영역(112)을 포함하는 타원 형상의 플레이트 외형을 갖추고, 미끄럼 접촉 원호 영역(112)을 구성하는 원호 전단(112a)과 원호 후단(112a)과의 상호 간격(Pa)이 체인 피치(P)보다 길고 내부 링크 플레이트(110)의 전후에 배치된 한 쌍의 부시 구멍(111)을 내포하는 가상 외접원의 직경 치수(Po)보다 짧아져 있다.　

한편, 도 5의 (b)는, 도 4의 A-A선에서 절단된 단면도이다.

이것에 의해, 체인 가이드(G)의 가이드 미끄럼 접촉면(Gs)이, 동력 전달 체인(100)을 주행 안내하는 어떠한 곡률 반지름을 구비하고 있어도, 내부 링크 플레이트(110)에 형성되어 체인 피치(P)보다 길게 연장되는 미끄럼 접촉 원호 영역(112)의 원호 전단(112a) 혹은 원호 후단(112a)이, 외부 링크 플레이트(140)보다 우선하여 체인 가이드(G)의 가이드 미끄럼 접촉면(Gs)에 미끄럼 접촉하여 외부 링크 플레이트(140)를 체인 가이드(G)에 접촉시키지 않게 되어 있다.　

즉, 상술한 내부 링크 플레이트(110)에 형성된 미끄럼 접촉 원호 영역(112)의 조그마한 접촉 면적 부분만이, 체인 가이드(G)의 가이드 미끄럼 접촉면(Gs)에 대해서, 소위, '제로 터치 상태'와 같은 극히 가벼운 정도의 미끄럼 접촉 상태가 되고 있다.

한편, 미끄럼 접촉 원호 영역(112)을 구성하는 원호 전단(112a)과 원호 후단 (112a)과의 상호 간격(Pa)이 체인 피치(P)보다 짧은 경우에는, 내부 링크 플레이트 (110)와 외부 링크 플레이트(140)가 체인 피치 단위로 연결핀(150)을 중심으로 굴곡할 때에, 내부 링크 플레이트(110)에 형성된 미끄럼 접촉 원호 영역(112)의 원호 전단(112a) 혹은 원호 후단(112a)이 외부 링크 플레이트(140)보다 우선하여 체인 가이드(G)의 가이드 미끄럼 접촉면(Gs)에 미끄럼 접촉하지 못하고, 외부 링크 플레이트(140)가 체인 가이드(G)에 접촉하기 때문에, 체인 전체의 접촉 면적을 외부 링크 플레이트의 플레이트 분만큼 줄이지 못하여 마찰 저항을 작게 할 수 없다.

다른 한편, 미끄럼 접촉 원호 영역(112)을 구성하는 원호 전단(112a)과 원호 후단(112a)과의 상호 간격(Pa)이 내부 링크 플레이트(110)의 전후에 배치된 한 쌍의 부시 구멍(111)을 내포하는 가상 외접원의 직경 치수(Po)보다 긴 경우에는, 미끄럼 접촉 원호 영역(112)을 구성하여 외부 링크 플레이트(140)측으로 연장되는 원호 전단(112a)과 원호 후단(112a)이, 윤활유를 외부 링크 플레이트(140)와 체인 가이드(G)와의 빈틈으로부터 내부 링크 플레이트(110)측에 침입시키는 것을 저해할 뿐만이 아니라, 연결핀(150)을 중심으로 한 내부 링크 플레이트(110)와 외부 링크 플레이트(140)의 강도 밸런스를 해치게 된다.

또한, 상술한 내부 링크 플레이트(110)의 미끄럼 접촉 원호 영역(112)을 구성하는 원호 전단(112a)과 원호 후단(112a)과의 상호 간격(Pa)이, 체인 피치(P)보다 길어져 있는 것에 의해, 종래와 같은 타원형의 플레이트 형상을 나타내는 체인 길이방향으로 평행한 상하 한 쌍의 체인 피치(P)에 동일한 직선 영역과 이들의 직선 영역에 연속하는 반원호 영역을 구비한 내부 링크 플레이트(510)에서 직선 영역과 반원호 영역과의 접합부에 생기기 쉬운 단차 형상의 잘라 떼어낸 형상에 기인하는 체인 피로 강도의 저하를 회피하고 있다.

다른 한편, 도 6 내지 도 7에 도시하는 바와 같이, 외부 링크 플레이트(140)는, 체인 길이방향으로 평행한 직선 영역(142)과 이 직선 영역(142)에 연속하는 곡선 영역(143)으로 구성되는 타원판 형상의 플레이트 외형을 갖추고 있다.　

한편, 도 6에 나타내는 2점 파선은, 외부 링크 플레이트(140)와 상술한 내부 링크 플레이트(110)의 플레이트 외형을 비교하기 위해서, 내부 링크 플레이트(110)의 플레이트 외형을 나타내고 있다. 또한, 도 7의 (b)는, 도 6의 B-B선에서 절단된 단면도이다.

그리고, 도 4 내지 도 7에 도시하는 바와 같이, 외부 링크 플레이트(140)의 미끄럼 접촉측 배면 높이(Hb)는, 내부 링크 플레이트(110)의 미끄럼 접촉측 배면 높이(Ha)보다 낮게 형성되어 내부 링크 플레이트(110)만을 체인 가이드(G)에 미끄럼 접촉시키고 있다.　

이것에 의해, 체인 가이드(G)의 가이드 미끄럼 접촉면(Gs)이, 동력 전달 체인(100)을 주행 안내하는 어떠한 곡률 반지름을 구비하고 있어도, 체인 가이드(G)의 가이드 미끄럼 접촉면(Gs)을 미끄럼 접촉 주행시킬 때에, 외부 링크 플레이트 (140)를 미끄럼 접촉시키는 일 없이, 내부 링크 플레이트(110)만이 미끄럼 접촉하도록 되어 있다.

또한, 도 7에 도시되는 외부 링크 플레이트(140)의 판두께(Tb)는, 도 5에 도시되는 내부 링크 플레이트(110)의 판두께(Ta)보다 얇게 형성되어 있다.　

이것에 의해, 외부 링크 플레이트(140)의 강성이, 내부 링크 플레이트(110)의 강성보다 낮게 억제되기 때문에, 동력 전달시에 외부 링크 플레이트(140)가 내부 링크 플레이트(110)가 받는 체인 장력에 따라서 체인 길이방향으로 탄성 변형하여 내부 링크 플레이트(110)와 외부 링크 플레이트(140)와의 체인 길이방향의 평행도를 유지하여, 종래와 같은 연결핀(150)의 구부러짐에 기인하는 연결핀(150)의 절손을 억제하는 동시에, 연결핀(150)과 부시(120)가 핀 길이방향으로 충분한 미끄럼 접촉 영역을 확보하여 양자의 편마모를 억제하고 있다.

게다가, 내부 링크 플레이트(110) 및 외부 링크 플레이트(140)의 각 부의 치수를,　

Ha : 내부 링크 플레이트의 배면 높이　

Hb : 외부 링크 플레이트의 배면 높이　

Ra : 부시 구멍의 지름=부시의 지름　

Rb : 핀 구멍의 지름=연결핀의 지름　

Ta : 내부 링크 플레이트의 두께　

Tb : 외부 링크 플레이트의 두께　

La : 부시 구멍 외주부의 폭　

Lb : 핀 구멍 외주부의 폭

으로 하면,　

Da=2*(La*Ta)

　=2*(Ha-(Ra/2)*Ta)

Db=2*(Hb*Tb)

　=2*(Hb-(Rb/2))*Tb

가 되고,

외부 링크 플레이트(140)에서의 연결핀(150)의 중심상의 체인 길이방향과 수직인 단면의 단면적 Db는, 내부 링크 플레이트(110)에서의 부시(120)의 중심상의 체인 길이방향과 수직인 단면의 단면적 Da보다 크게 형성되어 있다.　

이것에 의해, 외부 링크 플레이트(140)의 파단 강도가, 내부 링크 플레이트 (110)의 파단 강도보다 커지고 있다.

게다가, 내부 링크 플레이트(110)의 플레이트 높이 2(Ha)가, 체인 피치(P) 이하의 치수로 규정되어 있는 것에 의해, 종래와 같은 내부 링크 플레이트(510)의 플레이트 높이가 체인 피치(P) 이하의 치수로 규정되어 있는 롤러 체인(500)과의 호환성이 체인 궤도의 배치 레이아웃 상의 관점에서 확보되기 때문에, 종래부터 이용되고 있는 타이밍 시스템을 구성하는 레버 가이드, 텐셔너, 스프로킷 등을 유용한 채로 치환할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 일실시예인 동력 전달 체인(100)에 의하면, 내부 링크 플레이트(110)가 체인 가이드(G)에 미끄럼 접촉하는 미끄럼 접촉 원호 영역 (112)을 포함하는 타원 형상의 플레이트 외형을 갖추고, 미끄럼 접촉 원호 영역 (112)을 구성하는 원호 전단(112a)과 원호 후단(112a)과의 상호 간격(Pa)이 체인 피치(P)보다 길고 내부 링크 플레이트(110)의 전후에 배치된 한 쌍의 부시 구멍 (111)을 내포하는 가상 외접원의 직경 치수(Po)보다 짧아져 있는 것에 의해, 도 8에 도시하는 바와 같이, 체인 가이드(G)의 가이드 미끄럼 접촉면(Gs)이 어떠한 곡률 반지름을 구비하고 있어도, 내부 링크 플레이트(110)의 미끄럼 접촉 원호 영역 (112)이 외부 링크 플레이트(140)의 직선 영역보다 우선하여 체인 가이드(G)에 미끄럼 접촉하여 외부 링크 플레이트(140)의 직선 영역을 체인 가이드(G)에 접촉시키지 않기 때문에, 체인 조립 제조시에 내부 링크 플레이트(110)의 타발 프레스 가공에 의해 생기는 전단면 및 파단면, 즉, 플레이트 표면 및 플레이트 이면의 어느 것이 체인폭방향의 외측에 조립 부착되어도, 동력 전달 체인(100)이 체인 가이드(G)에 대한 체인 전체의 접촉 면적을 작게 하여 마찰 저항이 적은 체인 주행을 달성하는 동시에, 윤활유를 외부 링크 플레이트(140)와 체인 가이드(G)와의 빈틈으로부터 침입시키기 쉬워져, 체인 가이드(G)의 가이드 미끄럼 접촉면(Gs)이 어떠한 곡률 반지름을 구비하고 있어도, 도 9에 도시하는 바와 같이, 동력 전달시에 생기는 마찰 손실을 현저하게 저감하여 전달 효율을 향상시킬 수 있다.　

한편, 도 9에 나타내는 '종래 1'의 표시는, 내부 링크 플레이트와 외부 링크 플레이트가 동일한 타원판 형상의 플레이트 외형을 갖추고 있는 동력 전달 체인을 의미하고, '종래 2'는, 내부 링크 플레이트가 외부 링크 플레이트보다 약간 큰 미끄럼 접촉측 배면 높이를 가지고 있는 동시에 양쪽 모두 타원판 형상의 플레이트 외형을 갖추고 있는 동력 전달 체인을 의미하고, '본 발명'은, 상술한 바와 같이 타원 형상의 플레이트 외형을 구비한 내부 링크 플레이트(110)가 타원판 형상의 플레이트 외형을 구비한 외부 링크 플레이트(140)보다 큰 미끄럼 접촉측 배면 높이를 가지고 있는 동력 전달 체인(100)을 의미하고, '마찰 손실'의 수치는, '종래 1'을 100으로 한 경우의 지수이다.

그리고, 타원판 형상의 플레이트 외형을 구비한 외부 링크 플레이트(140)의 미끄럼 접촉측 배면 높이(Hb)가 내부 링크 플레이트(110)의 미끄럼 접촉측 배면 높이(Ha)보다 낮게 형성되어 내부 링크 플레이트(110)만을 체인 가이드(G)에 미끄럼 접촉시키고 있는 것에 의해, 도 10의 (a)에 도시하는 바와 같이, 동력 전달시에 외부 링크 플레이트(140)가 내부 링크 플레이트(110)가 받는 체인 장력에 따라서 체인 길이방향으로 탄성 변형하여 연결핀(150)의 구부러짐에 기인하는 연결핀(150)의 절손을 억제하고, 게다가, 도 11의 (a)에 도시하는 바와 같이, 체인 가이드(G)의 만곡 단면을 나타낸 가이드 모서리부(Gc)에 외부 링크 플레이트(140)의 얹혀짐에 기인하는 경사 주행 상태를 회피하여 안정된 체인 주행 자세를 확보하고, 외부 링크 플레이트(140)의 외측 가장자리에 의한 국부 접촉에 기인하는 체인 하중의 집중을 회피하여 체인 가이드(G)의 조기 마손을 억제할 수 있다.　

한편, 본 발명의 이해를 돕기 위해서, 도 10의 (b)는, 종래의 동력 전달 체인(500)에서 발생하는 연결핀(550)의 구부러짐에 기인하는 연결핀(550)의 절손 상태를 나타낸 것이고, 도 11의 (b)는, 종래의 동력 전달 체인(500)에서 발생하는 체인 가이드(G)의 만곡 단면을 나타낸 가이드 모서리부(Gc)에의 외부 링크 플레이트 (540)의 얹혀짐에 기인하는 경사 주행 상태를 나타낸 것이다. 또한, 도 10 내지 도 11에 나타내는 화살표는, 각각의 체인 구성부품에 체인 장력이 움직인 경우의 부하 상태를 나타내고 있다.

또한, 외부 링크 플레이트(140)의 판두께(Tb)가 내부 링크 플레이트(110)의 판두께(Ta)보다 얇게 형성되어 있는 동시에 외부 링크 플레이트(140)에 있어서의 연결핀(150)의 중심상의 체인 길이방향과 수직인 단면의 단면적이 내부 링크 플레이트(110)에 있어서의 부시(120)의 중심상의 체인 길이방향과 수직인 단면의 단면적보다 크게 형성되어 있는 것에 의해, 동력 전달시에 외부 링크 플레이트(140)가 내부 링크 플레이트(110)가 받는 체인 장력에 따라서 체인 길이방향으로 탄성 변형 하기 쉬워져, 종래와 같은 연결핀(550)의 구부러짐에 기인하는 연결핀(550)과 부시 (520)와의 편마모나 연결핀(550)의 절손을 억제하는 동시에, 외부 링크 플레이트 (140)의 강성이 내부 링크 플레이트(110)의 강성보다 낮게 억제되어도 체인 전체적으로 파단 강도의 저하를 방지할 수 있는 등, 그 효과는 심대하다.

100 : 동력 전달 체인
110 : 내부 링크 플레이트
111 : 부시 구멍
112 : 미끄럼 접촉 원호 영역
112a : 미끄럼 접촉 원호 영역의 원호 전단, 원호 후단
120 : 부시
130 : 롤러
140 : 외부 링크 플레이트
141 : 핀 구멍
150 : 연결핀　
S1 : 크랭크 스프로킷　
S2 : 캠 스프로킷　
G : 체인 가이드　
G1 : 텐셔너 레버　
G2 : 가이드 레버　
T : 텐셔너　
E : 엔진 블록　
Ha : 내부 링크 플레이트의 배면 높이　
Hb : 외부 링크 플레이트의 배면 높이　
Ra : 부시 구멍의 지름　
Rb : 핀 구멍의 지름　
Ta : 내부 링크 플레이트의 두께　
Tb : 외부 링크 플레이트의 두께　
La : 부시 구멍 외주부의 폭　
Lb : 핀 구멍 외주부의 폭

Claims

좌우 한 쌍의 내부 링크 플레이트와, 상기 내부 링크 플레이트의 부시 구멍에 부시 단부를 눌러 넣어 끼워 부착되는 부시와, 상기 좌우 한 쌍의 내부 링크 플레이트의 양 외측에 각각 배치되는 좌우 한 쌍의 외부 링크 플레이트와, 상기 부시에 자유로이 회전되도록 끼워 삽입하여 외부 링크 플레이트의 핀 구멍에 핀 단부를 눌러 넣어 끼워 부착되는 연결핀을 구비하고, 상기 내부 링크 플레이트와 외부 링크 플레이트를 교대로 연결핀으로 체인 길이방향으로 다수 연결하여 체인 가이드상을 미끄럼 접촉 주행하는 동력 전달 체인에 있어서,
상기 내부 링크 플레이트가, 상기 체인 가이드의 가이드 미끄럼 접촉면에 미끄럼 접촉하는 미끄럼 접촉 원호 영역을 포함하는 타원 형상의 플레이트 외형을 갖추며,
상기 미끄럼 접촉 원호 영역을 구성하는 원호 전단과 원호 후단과의 상호 간격이, 체인 피치보다 길고, 상기 내부 링크 플레이트의 전후에 배치된 한 쌍의 부시 구멍을 내포하는 가상 외접원의 직경 치수보다 짧아져 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 체인.
제 1 항에 있어서, 상기 외부 링크 플레이트가, 체인 길이방향으로 평행한 직선 영역과 상기 직선 영역에 연속하는 곡선 영역으로 구성되는 타원판 형상의 플레이트 외형을 갖추고 있는 동시에,
상기 외부 링크 플레이트의 미끄럼 접촉측 배면 높이가, 상기 내부 링크 플레이트의 미끄럼 접촉측 배면 높이보다 낮게 형성되어 상기 내부 링크 플레이트만을 체인 가이드에 미끄럼 접촉시키고 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 체인.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 외부 링크 플레이트의 판두께가, 상기 내부 링크 플레이트의 판두께보다 얇게 형성되어 있는 동시에,
상기 외부 링크 플레이트에서의 연결핀의 중심상의 체인 길이방향과 수직인 단면의 단면적이, 상기 내부 링크 플레이트에서의 부시의 중심상의 체인 길이방향과 수직인 단면의 단면적보다 크게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 체인.
제 1 항에 있어서, 상기 내부 링크 플레이트의 플레이트 높이가, 체인 피치 이하의 치수로 규정되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 체인.