KR20210138715A - 체인 전동 장치 - Google Patents

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KR20210138715A
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다이도고교가부시키가이샤
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Abstract

링크 플레이트의 배면을 라운드형상 볼록부로 하는 등에 의해 체인 가이드와의 접촉 면적을 소면적으로 하면, 유체 윤활 영역에서의 마찰 계수는 낮아진다(E 영역). 링크 플레이트에 크롬을 10%이상 함유한 피막을 형성한다. 윤활유에 첨가된 MoDTC 등의 몰리브덴 화합물로 이루어지는 마찰 조정제가 상기 크롬 피막에 의해 MoS2의 생성을 촉진하고, 경계 윤활 영역에서의 마찰 계수의 증대를 억제한다.

Description

체인 전동 장치
본 발명은 윤활 환경하에 있어서 체인 배면이 체인 가이드에 의해 가이드되는 체인 전동 장치에 관한 것으로서, 특히 엔진내의 체인 전동 장치에 적용하여 바람직한 체인 전동 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 엔진의 크랭크축의 회전을 캠 샤프트에 전달하는 타이밍 체인 전동 장치에 있어서는 체인의 배면을 체인 가이드에 의해 안내받고 있다. 상기 체인에 사일런트 체인을 이용하는 경우, 해당 사일런트 체인의 내측(티스 부착) 링크 플레이트의 배면이 직선형상의 평탄면으로 되고, 해당 배면 전체가 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하기 때문에, 마찰손(프릭션 로스)이 증대하고, 또한 가이드 링크 플레이트 배면과 체인 가이드의 가이드면 사이에 간극을 발생시키는 것도 있으며, 체인의 거동이 불안정하게 되는 경우가 있다.
종래, 티스 부착 링크 플레이트의 배면을 라운드형상의 볼록부로 되도록 형성하고, 또 가이드 링크 플레이트의 핀 배면 부분에 귀(당접)부를 형성하고, 상기 티스 부착 링크 플레이트의 볼록부 정상부 및 가이드 링크 플레이트의 귀부 정상부가 체인 가이드에 당접하고, 또한 상기 볼록부 정상부와 귀부 정상부가 각각 반 피치 어긋나 1피치마다 형성되어, 링크 플레이트 배면과 체인 가이드의 접촉 면적을 감소시키는 동시에 체인을 안정하게 가이드하는 체인 전동 장치가 본 출원인에 의해 안출되고 있다(특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본국 특허공개공보 제2014-105717호
타이밍 체인 등의 엔진내 체인 전동 장치는 윤활유를 개재하여 동력 전달하지만, 연비의 향상을 도모하기 위해, 윤활유에 점성 저항이 낮은 것이 이용되는 경향에 있으며, 특히 상기 링크 플레이트 배면과 체인 가이드의 접촉 면적을 작게 한 것에 있어서는 해당 엔진의 사용 상태에 따라서는 특히 상기 작은 접촉 면적 부분에 유막 부족을 일으킬 가능성을 발생시키기 쉽고, 이 때문에 경계 윤활로 되어, 오히려 마찰손(프릭션 로스)을 증가시켜 버릴 우려가 있다.
그래서, 본 발명은 체인의 링크 플레이트 배면과 체인 가이드의 접촉 면적을 작게 하여 마찰 저항의 감소를 도모한 것에 있어서, 윤활유에 첨가되는 마찰 조정제와 링크 플레이트의 재질의 적합에 의해, 경계 윤활에 있어서도 마찰 저항의 증가를 억제한 체인 전동 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명의 하나의 양태는 핀(15, 45)에 대해 상대 회전하는 일 없이 끼워맞춘 복수의 링크 플레이트(161, 17, 47)로 이루어지는 외측 링크(19, 49)와, 상기 핀에 대해 상대 회전 가능하게 끼워삽입한 복수의 링크 플레이트(162, 46)로 이루어지는 내측 링크(18, 48)를 교대로 또한 무단형상으로 연결한 체인(6…)을, 윤활 환경하에서 복수의 스프로킷(2, 3, 5)에 감고, 또한 상기 링크 플레이트의 배면을 체인 가이드(7, 9, 10)에 슬라이딩 접촉하여 안내하는 체인 전동 장치(1)에 있어서, 상기 윤활 환경은 윤활유에 몰리브덴 화합물을 함유하는 마찰 조정제가 첨가된 환경이고, 상기 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하는 상기 링크 플레이트의 면적은 모든 상기 링크 플레이트의 배면측 면적의 50%이하의 소면적이고, 상기 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하는 상기 링크 플레이트의 적어도 슬라이딩 접촉 부분은 크롬 성분을 10%이상 함유하는 피막을 갖는 체인 전동 장치에 있다.
예를 들면, 도 2a∼도 3b를 참조하여, 상기 외측 링크(19)는 1쌍의 상기 핀(15)을 고정시킨 가이드 링크 플레이트(17)와, 해당 가이드 링크 플레이트와 동열에 배치되고, 내경측에 1쌍의 티스(20)를 갖는 티스 부착 링크 플레이트(161)를 구비하고, 상기 내측 링크(18)는 상기 핀(15)에 회전 자유롭게 연결되고, 내경측에 1쌍의 티스(20)를 갖는 티스 부착 링크 플레이트(162)를 구비하고, 상기 체인은 상기 외측 링크(19)(G)와 상기 내측 링크(18)(N)를 교대로 또한 무단형상으로 연결한 사일런트 체인(61)이다.
예를 들면, 도 8a∼도 8c를 참조하여, 상기 외측 링크(49)는 1쌍의 상기 핀(45)을 고정시킨 외측 링크 플레이트(47)를 구비하고, 상기 내측 링크(48)는 1쌍의 부싱(50)을 고정시킨 내측 링크 플레이트(46)를 구비하고, 상기 체인은 상기 핀(45)을 상기 부싱(50)에 끼워삽입하여 상기 외측 링크(49)와 상기 내측 링크(48)를 교대로 또한 무단형상으로 연결한 롤러 체인(62)이다.
예를 들면, 도 2a∼도 4를 참조하여, 상기 사일런트 체인(61)에 있어서, 상기 가이드 링크 플레이트(17)는 배면측에 크로치부(27)와 해당 크로치부의 긴쪽 방향의 양측에 귀부(29)를 갖고, 상기 외측 링크(19) 및 상기 내측 링크(18)의 티스 부착 링크 플레이트(16, 161, 162)는 배면이 라운드형상의 볼록부(25)이고, 상기 가이드 링크 플레이트의 상기 귀부의 정상부(30)와 상기 티스 부착 링크 플레이트(16)의 상기 볼록부(25)의 정상부가 상기 체인 가이드(7)에 슬라이딩 접촉하는 소면적(A, B)을 구성하여 이루어진다.
상기 사일런트 체인(61)에 있어서, 상기 외측 링크(19)의 티스 부착 링크 플레이트(16) 및 상기 내측 링크(18)의 티스 부착 링크 플레이트(16)의 적어도 한쪽은 배면이 라운드형상의 볼록부(25)이고, 상기 티스 부착 링크 플레이트(16)의 상기 볼록부(25)의 정상부가 상기 체인 가이드(7)에 슬라이딩 접촉하는 소면적을 구성하여 이루어진다.
예를 들면 도 8a∼도 8c를 참조하여, 상기 롤러 체인(62)에 있어서, 상기 외측 링크 플레이트(47)는 배면이 라운드형상의 볼록부(55)이고, 상기 내측 링크 플레이트(46)는 배면이 라운드형상의 볼록부(59)이며, 상기 외측 링크 플레이트(47)의 상기 볼록부(55)의 정상부와 상기 내측 링크 플레이트(46)의 상기 볼록부(59)의 정상부가 상기 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하는 소면적을 구성하여 이루어진다.
예를 들면, 도 9a 및 도 9b를 참조하여, 상기 롤러 체인(63)에 있어서, 상기 외측 링크 플레이트(473)는 피치 라인(L-L)에서 배면까지의 제 1 높이(Ho)를 갖고, 상기 내측 링크 플레이트(463)는 피치 라인(L-L)에서 배면까지의 제 2 높이(Hi)를 갖고, 상기 외측 링크 플레이트의 제 1 높이(Ho)와 상기 내측 링크 플레이트의 제 2 높이(Hi)는 한쪽이 다른쪽보다 높고, 해당 높은 쪽의 상기 외측 또는 내측 링크 플레이트만이 상기 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하여 상기 소면적을 구성하여 이루어진다.
예를 들면, 도 10a 및 도 10b를 참조하여, 상기 사일런트 체인(64)에 있어서, 상기 가이드 링크 플레이트(174)는 피치 라인(L-L)에서 배면까지의 소정 높이(Ho)를 갖고, 상기 외측 링크(G) 및 상기 내측 링크(N)의 티스 부착 링크 플레이트(164)는 피치 라인(L-L)에서 배면까지의 소정 높이(Hi)를 갖고, 상기 가이드 링크 플레이트(174)의 높이(Ho)가 상기 티스 부착 링크 플레이트(164)의 높이(Hi)보다 높고, 상기 가이드 링크 플레이트(174)만이 상기 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하여 상기 소면적을 구성하여 이루어진다.
예를 들면, 도 11a 및 도 11b를 참조하여, 상기 사일런트 체인(65)에 있어서, 상기 가이드 링크 플레이트(175)는 피치 라인에서 배면까지의 소정 높이(Ho)를 갖고, 상기 내측 링크(N)의 티스 부착 링크 플레이트(1651)와 상기 외측 링크(G)의 티스 부착 링크 플레이트(1652)는 피치 라인에서 배면까지의 높이가 다르고, 상기 내측 링크 및 상기 외측 링크의 높은 쪽의 티스 부착 링크 플레이트(1651)가 낮은 쪽의 티스 부착 링크 플레이트(1652) 및 상기 가이드 링크 플레이트(175)의 높이보다 높고, 해당 높은 쪽의 상기 내측 또는 외측 링크의 티스 부착 링크 플레이트(1651)만이 상기 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하여 상기 소면적을 구성하여 이루어진다.
상기 피막의 경도는 600[Hv]이상이고, 해당 피막의 두께는 3[㎛]이상이다.
상기 피막의 표면 조도(거칠기)는 Ra 0.5이하이다.
또한, 상기 괄호안의 부호는 도면과 대조하기 위한 것이지만, 이것에 의해 특허청구의 범위에 기재된 구성에 하등 영향을 미치는 것은 아니다.
체인 가이드에 슬라이딩 접촉하는 링크 플레이트의 면적은 소면적이며, 유체 윤활에 있어서는 마찰손이 적고, 또한 해당 소면적이기 때문에, 경계 윤활로 될 가능성이 높아지지만, 이 경우에도 몰리브덴 화합물을 함유하는 마찰 조정제가 링크 플레이트의 크롬 피막에 의해 이황화 몰리브덴 피막의 생성을 촉진하여, 마찰 계수의 증가를 억제하고, 저점도의 윤활유를 이용해도 마찰손(프릭션 로스)이 증대하는 것을 방지할 수 있다.
저강성 타입의 가이드 링크 플레이트 및 배면이 라운드형상의 볼록부로 되는 내측 링크 플레이트를 갖는 사일런트 체인을 적용하면, 상기 가이드 링크 플레이트의 귀부의 정상부 및 내측 링크 플레이트의 볼록부의 정상부를 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하여 안정하게 사일런트 체인을 주행시킬 수 있는 동시에, 체인 가이드와 슬라이딩 접촉하는 링크 플레이트의 상기 귀부의 정상부 및 볼록부의 정상부는 링크 플레이트의 배면측 면적의 10[%]이하의 극히 작은 면적으로 되어, 유체 윤활에 있어서의 마찰손을 대폭 감소하고, 또한 그만큼 경계 윤활로 될 가능성이 증대하지만, 상기 몰리브덴 화합물의 마찰 조정제 및 링크 플레이트의 크롬 피막이 더불어, 경계 윤활에서의 마찰 계수의 증대를 억제하며, 체인 전동 장치의 사용 상태 전체에 있어서 마찰손의 대폭적인 저감을 도모할 수 있다.
사일런트 체인에 있어서, 외측 링크 및 내측 링크 중의 적어도 한쪽의 티스 부착 링크 플레이트를 배면이 라운드형상의 볼록부로 하면, 간단한 구성으로 체인 가이드와 슬라이딩 접촉하는 면적을 작게 할 수 있다.
링크 플레이트의 배면이 라운드형상의 볼록부로 되는 롤러 체인(부싱 체인도 포함)에 적용한 경우도, 체인 가이드와 슬라이딩 접촉하는 링크 플레이트의 볼록부의 정상부는 링크 플레이트 배면측 면적의 10[%]이하의 소면적으로 되어, 상술한 바와 마찬가지로, 체인 전동 장치의 사용 상태 전체에 있어서의 마찰의 대폭적인 저감을 도모할 수 있다.
롤러 체인의 내측 및 외측 링크 플레이트의 한쪽, 또는 사일런트 체인의 가이드 링크 플레이트만, 또는 사일런트 체인의 내측 링크 플레이트의 일부만 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하도록 하여, 체인 가이드와의 슬라이딩 접촉 면적을 소면적으로 할 수 있다.
링크 플레이트의 크롬 피막의 경도가 600[Hv]이상, 두께를 3[㎛]이상으로 하면, 몰리브덴 화합물의 마찰 조정제에 의한 이황화 몰리브덴 피막의 생성 촉진 및 마찰 계수의 저하를 확실하고 또한 안정하게 할 수 있다.
상기 피막의 표면 조도를 Ra 0.5이하로 하면, 경계 윤활에 있어서의 마찰손의 증대의 억제를 안정하게 할 수 있다.
본 발명의 그 밖의 특징 및 이점은 첨부 도면을 참조로 한 이하의 설명에 의해 명확하게 될 것이다. 또한, 첨부 도면에 있어서는 동일 혹은 마찬가지의 구성에는 동일한 참조 번호를 붙인다.
도 1은 본 실시형태에 관한 타이밍 체인 전동 장치를 나타내는 개략 정면도이다.
도 2a는 일부 단면한 사일런트 체인의 평면도이다.
도 2b는 사일런트 체인의 정면도이다.
도 3a는 티스 부착 링크 플레이트의 정면도이다.
도 3b는 가이드 링크 플레이트의 정면도이다.
도 4는 상기 사일런트 체인과 체인 가이드의 당접 상태를 나타내는 정면도이다.
도 5는 스트라이벡 선도.
도 6a는 마찰 테스트의 결과를 나타내는 도면이다.
도 6b는 도 6a의 마찰 테스트의 시험장치를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 관한 피막을 갖는 체인과 해당 피막이 없는 체인의 슬라이딩 저항을 비교한 도면이다.
도 8a는 롤러 체인의 평면도이다.
도 8b는 도 8a의 롤러 체인의 내측 링크 플레이트를 나타내는 정면도이다.
도 8c는 도 8a의 롤러 체인의 외측 링크 플레이트를 나타내는 정면도이다.
도 9a는 롤러 체인의 다른 예를 나타내는 정면도이다.
도 9b는 도 9a의 롤러 체인의 측면도이다.
도 10a는 사일런트 체인의 다른 예를 나타내는 정면도이다.
도 10b는 도 10a의 사일런트 체인의 측면도이다.
도 11a는 사일런트 체인의 다른 예를 나타내는 정면도이다.
도 11b는 도 11a의 사일런트 체인의 측면도이다.
이하, 도면을 따라 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 도 1에, 본 발명을 적용할 수 있는 타이밍 체인 전동 장치(1)를 나타내고, 해당 타이밍 체인 전동 장치(1)는 엔진내에 배치되어 윤활 환경하에서 사용되며, 크랭크 샤프트에 고정된 구동측 스프로킷(2)과, 2개의 캠 샤프트에 각각 고정된 종동측 스프로킷(3, 5)과, 상기 구동측 스프로킷(2)과 종동측 스프로킷(3, 5) 사이에 감긴 체인(6)으로 이루어진다. 상기 체인(6)의 배면측에는 체인 가이드(7, 9, 10)가 슬라이딩 접촉하여 체인을 안내하고 있다. 구동측 스프로킷(2)과 종동측 스프로킷(5) 사이의 텐션측 및 2개의 종동측 스프로킷(3, 5) 사이의 체인 가이드(7, 9)는 고정 부재에 부착된 레일형상의 슈 부재로 이루어지고, 구동측 스프로킷(2)과 종동측 스프로킷(3) 사이의 이완측의 체인 가이드(10)는 체인 텐셔너로 이루어진다. 해당 체인 가이드(10)는 체인 배면에 슬라이딩 접촉하고, 피봇 핀(11)에 의해 요동 자유롭게 지지된 슈 부재(12)와, 해당 슈 부재를 체인 장력에 따라 조정하는 유압 또는 스프링에 의한 조정 부재(13)로 이루어진다.
상기 체인 가이드인 슈 부재(7, 9, 10)는 마찰 계수가 작은 평활면을 갖는 내마모성이 높은 합성 수지로 이루어지는 것이 바람직하지만, 이것에 한정되지 않으며 금속, 고무 등의 다른 재료로 이루어지는 것이라도 좋다. 또한, 상기 체인(6)은 사일런트 체인 또는 롤러 체인(부싱 체인 포함)이라도 좋다.
상기 체인(6)으로서 사일런트 체인을 적용한 실시형태에 대해 설명한다. 사일런트 체인(61)은 도 2a 및 도 2b에 나타내는 바와 같이, 핀(15)에 의해 티스 부착 링크 플레이트(16)(161, 162)가 교대로 연결되어 무단형상으로 구성되어 있고, 이들 티스 부착 링크 플레이트(16)의 링크열(횡렬)의 양 최외측에 가이드 링크 플레이트(17)가 배치되어 있다. 상기 핀(15)은 좌우 가이드 링크 플레이트(17, 17)에 크림핑, 억지 끼워맞춤 등에 의해 고정되며, 따라서 가이드 링크 플레이트를 갖는 가이드열(외측 링크) G는 핀(15)에 대해 티스 부착 링크 플레이트(161)를 포함시켜 상대 회전하지 않고, 해당 가이드열에 인접하는 논 가이드열(내측 링크) N의 티스 부착 링크 플레이트(162)가 핀(15)에 대해 상대 회전하여, 사일런트 체인(61)은 자유롭게 굴곡할 수 있다. 즉, 사일런트 체인(61)은 핀(15)으로 고정된 1쌍의 가이드 링크 플레이트(17) 및 가이드 링크 플레이트(17)와 동열에 배치되고 해당 핀(15)에 대해 상대 회전하는 일 없이 끼워맞춰진 티스 부착 링크 플레이트(161)로 이루어지는 외측 링크(19)와, 핀(15)에 대해 상대 회전 가능하게 끼워삽입하여 배치된 티스 부착 링크 플레이트(162)로 이루어지는 내측 링크(18)를 구비하고, 외측 링크(가이드열 G)(19)와 내측 링크(논 가이드열 N)(18)가 교대로 또한 무단형상으로 연결되어 구성된다.
티스 부착 링크 플레이트(16)(161, 162)는 도 3a에 나타내는 바와 같이, 좌우 1쌍의 핀 구멍(24, 24)을 갖고, 이들 핀 구멍의 중심 O, O를 연결하는 선 L-L(이하 피치 라인이라고 함)의 내경측인 정면측에 1쌍의 티스(20, 20)를 갖는다. 해당 티스(20)는 그 사이의 크로치부(21)측에 내측 프랭크면(22, 22)과 각 티스의 외측에 외측 프랭크면(23, 23)이 형성되어 있다. 상기 티스(20)는 스프로킷의 티스에 내측 프랭크면(22) 및 외측 프랭크면(23)이 접합하는 맞물림 기구, 예를 들면 처음에 내측 프랭크면(22)이 스프로킷 티스에 접합하여 맞물림을 진행한 후, 외측 프랭크면(23)이 스프로킷 티스에 착좌한다(내측면 닿음, 외측면 착좌).
상기 티스 부착 링크 플레이트(16)의 피치 라인의 외경측인 배면측은 소정 반경 R의 라운드형상으로 이루어지고, 따라서 좌우 핀 구멍(24, 24)간의 중앙인 중앙부가 가장 높아지는 볼록부(25)로 된다. 상기 피치 라인 L-L에서 가장 높은 중앙의 볼록부(25)의 정상부까지의 길이(높이) Hi가 소정값으로 설정되어 있다. 상기 배면측 R은 핀 구멍 간격인 피치 P에 대해, 3P∼16P 사이에 설정되는 것이 바람직하다. 또, 상기 볼록부(25)의 정상부를 포함하는 라운드형상측 단면은 높은 정밀도로 연삭, 연마 가공되어 정밀 마무리되어 있다(예를 들면 Ra 0.05∼0.5).
가이드 링크 플레이트(17)는 도 3b에 나타내는 바와 같이, 1쌍의 핀 구멍(28, 28)을 갖고 있고, 피치 라인 L-L의 내경측(정면측)은 스프로킷의 티스 측면에 당접하여, 사일런트 체인(61)의 횡 이동을 저지하는 형상으로 이루어지고, 그 내경단은 오목형상의 라운드형상(26)으로 되어 있다. 해당 가이드 링크 플레이트(17)의 피치 라인 L-L의 외경측인 배면은 상기 중앙 부분이 얕은 크로치부(27)로 되어 있는 저강성 타입으로 이루어지고, 해당 크로치부(27)의 전후(긴쪽 방향의 양측)에 있어서 상기 핀 구멍(28, 28)의 외경측에 대응하는 위치인 배면측 부분에 귀부(당접부)(29, 29)가 형성되어 있다. 해당 귀부(29)는 전체적으로는 라운드형상으로 이루어지지만, 무엇보다도 상기 피치 라인 L-L에서 떨어진 귀부의 정상부(30)는 상기 라운드형상 또는 상기 피치 라인 L-L과 평행한 직선형상의 평탄면(플랫면)으로 이루어진다. 해당 귀부의 정상부(30)는 상기 핀 구멍(28)에 대응한 위치에 있으며, 평탄면의 경우, 그 길이 a는 핀(15)의 직경 D보다 작고, 바람직하게는 핀 직경 D에 대해, 0.1D∼0.4D의 범위내에 있다.
상기 피치 라인 L-L에서 상기 귀부(29)의 정상부(30)까지의 길이(높이) Hg는 상기 티스 부착 링크 플레이트(16)의 배면 볼록부(25)의 정상부까지의 길이(높이) Hi와 실질적으로 동등하게 되도록 설정되어 있다(Hi=Hg). 또한, 상기 실질적으로 동등하다고 하는 것은 티스 부착 링크 플레이트(16) 및 가이드 링크 플레이트(17)의 배면이 체인 가이드에 접할 때에 함께 접하는 것을 의미하며, 티스 부착 링크 플레이트(16)의 핀 구멍(24)과 핀(15)의 헐거운 맞춤 관계에 기인하는 클리어런스의 1/2의 정도의 상이는 실질적으로 동등한 범위에 포함된다.
상기 귀부의 정상부(30)도 연삭, 연마되어 높은 정밀도로 마무리되지만, 상기 티스 부착 링크 플레이트(16)의 배면(25)의 마무리 표면 조도와 동일하거나, 또는 그보다 낮아도 좋다.
상기 사일런트 체인(61)은 도 2a에 나타내는 바와 같이, 가이드 링크 플레이트(17)의 판 두께 tg가 티스 부착 링크 플레이트(16)의 판 두께 ti보다 작게 설정되어 있다(tg<ti). 예를 들면, 가이드 링크 플레이트(17)의 판 두께 tg가 티스 부착 링크 플레이트(16)의 판 두께 ti에 대해, 0.3∼0.7의 범위(tg=0.3ti∼0.7ti)에 있는 것이 바람직하다. 사일런트 체인(61)은 조립 완료 후, 항복 하중 이상의 장력으로 인장하고, 초기 신장을 흡수하여 피치를 정렬하는 예하중 작업이 실행된다. 이 때, 논 가이드 링크열 N(내측 링크(18))에 대해 가이드 링크열 G(외측 링크(19))는 1개 링크 플레이트의 개수가 많아져 있지만, 상기 판 두께의 차 및 상기 크로치부(27)를 갖는 저강성 가이드 링크 플레이트(17)의 형상이 더불어, 모든 티스 부착 링크 플레이트(16)가 대략 동일한 응력으로 되고, 피치 정밀도의 향상을 도모할 수 있는 동시에, 사용에 의한 피치 정밀도의 열화를 감소할 수 있다.
상기 타이밍 체인 전동 장치(1)를 구성하는 상기 사일런트 체인(61)은 그 배면이 체인 가이드(7, 9, 10)에 슬라이딩 접촉하여 안내되지만, 해당 슬라이딩 접촉면은 티스 부착 링크 플레이트(16)에 있어서는 볼록부(25)의 정상부이고, 가이드 링크 플레이트(17)에 있어서는 귀부의 정상부(30)이며, 어느것에 있어도 소면적이다. 해당 소면적은 링크 플레이트(16, 17)의 배면측 면적, 즉 양 핀 구멍(24, 24)의 중심에서 피치 라인 L-L과 직교하여 연장하는 선과의 사이의 전체 링크 플레이트 배면측 면적에 대해 소면적인 것을 나타내며, 본 실시형태에 있어서, 배면측 면적의 10%이하, 바람직하게는 5%이하이다.
또, 상기 티스 부착 링크 플레이트(16) 및 가이드 링크 플레이트(17)의 적어도 체인 가이드와 슬라이딩 접촉하는 배면 부분(슬라이딩 접촉 부분)은 크롬 성분을 10%이상 함유하는 피막을 갖는다. 예를 들면, 상기 링크 플레이트(16, 17)는 재질이 C;0.30∼0.50(wt%)를 함유하는 탄소강 또는 합금강, 예를 들면 SCM435(크롬 몰리브덴강)의 플레이트 소재로 이루어지며, 크로마이징 처리하여, 표면에 Cr과 C의 화합물인 Cr 탄화물층을 확산 침투한다. 또는 상기 링크 플레이트(16, 17)는 상기 플레이트 소재의 표면에 크롬 도금한다. 어느 처리에 의해서도, 티스 부착 링크 플레이트(16) 및 가이드 링크 플레이트(17)는 표면 전체에 걸쳐 10%이상의 크롬을 함유하는 피막이 실시되며, 해당 크롬 함유 피막은 두께가 3㎛이상이고, 피막 경도가 600Hv이상이다. 또, 적어도 상기 체인 가이드와 슬라이딩 접촉하는 배면 부분(25, 30)의 표면 조도가 Ra 0.5이하이다.
상기 타이밍 체인 전동 장치(1)는 엔진내에 배치되며, 윤활 환경하에서 이용된다. 윤활유는 엔진 오일이지만, 점도가 낮은 연비 절약 오일을 이용하는 것이 바람직하다. 해당 엔진 오일에는 엔진 부품의 직접 접촉에 의한 소결 등을 방지하기 위해, 몰리브덴 화합물로 이루어지는 마찰 조정제가 혼입되어 있다. 해당 마찰 조정제는 MoDTC(디알킬디티오카르바민산 몰리브덴, 몰리브덴 디티오 카바메이트), MoDTP(디티오인산 몰리브덴)가 있다.
사일런트 체인 전동 장치로 이루어지는 타이밍 체인 전동 장치(1)는 크랭크 샤프트에 의해 구동되는 구동측 스프로킷(2)의 회전을 1/2로 감속하여 종동측 스프로킷(3, 5)에 전달하고, 적정한 타이밍에 의해 2개의 캠 샤프트를 구동한다. 이 때, 사일런트 체인(61)의 진동 등을 방지하여, 체인의 거동을 안정하게 하기 위해, 체인의 배면측이 체인 가이드(7, 9, 10)에 엔진 오일을 개재하여 슬라이딩 접촉하고, 체인 주행을 안정하게 한다. 상기 타이밍 체인(61)은 그 거동을 안정하게 하기 위해, 체인을 체인 가이드에 적정하게 슬라이딩 접촉할 필요가 있으며, 또 자동차의 연비 성능에 영향을 주는 마찰손(프릭션 로스)의 감소가 요구되고 있고, 또한 원칙적으로 자동차의 수명까지 교환되지 않으므로, 높은 내구성과 신뢰성이 요구되고 있다.
도 4는 본 사일런트 체인(61)이 체인 가이드(7, 9, 10)에 슬라이딩 접촉하는 상황을 나타낸다. 체인 가이드는 텐션측의 체인 가이드(7)를 대표로서 나타내지만, 다른 체인 가이드(9, 10)도 마찬가지이다. 사일런트 체인(61)은 체인 가이드(7)의 가이드면(7a)에, 티스 부착 링크 플레이트(16)가 볼록부(25)의 정상부에서 접촉하고, 가이드 링크 플레이트(17)가 귀부의 정상부(30)에서 접촉한다. 상기 볼록부(25)의 정상부는 핀(15)의 간격인 1피치 P의 중앙에 있으며, 각 티스 부착 링크 플레이트(16)에 대해 1개이지만, 티스 부착 링크 플레이트(16)는 가이드 링크열 G(외측 링크(19))와 논 가이드 링크열 N(내측 링크(18))이 교대로 연결되고, 따라서 상기 볼록부(25)의 정상부의 접촉부 A는 측면에서 보아, 각 피치 P의 중앙부에 있어서 각 피치 P마다 1개로 된다. 상기 귀부의 정상부(30)는 각 가이드 링크 플레이트(17)에 대해 각 핀(15)상에 있어서의 2개로서, 가이드 링크열 G만이며, 따라서 상기 귀부의 정상부(30)의 접촉부 B는 각 핀(피치)상에 있어서 각 피치 P마다 1개로 된다.
사일런트 체인(61) 전체에서는 측면에서 보아, 상기 접촉부 A 및 B는 1/2피치마다 각각 위치하고, 또한 등간격(1/2P)마다 배치된다. 가이드 링크 플레이트(17)의 귀부 정상부(30)로 이루어지는 접촉부 B는 사일런트 체인(61)의 폭 방향 양단에 있고, 또한 티스 부착 링크 플레이트(16)의 접촉부 A에 대해 반 피치 어긋나 각 피치 P마다 있으므로, 체인의 폭 방향 및 비틀림 방향의 흔들림을 유효하게 억제하여, 사일런트 체인(61)의 거동을 안정하게 한다. 이것에 의해, 사일런트 체인(61)과 스프로킷(2, 3, 5)의 서로 맞물림을 적정하게 하여, 맞물림음을 감소시키는 동시에 전달 효율 및 내구성을 향상시킨다.
또한, 상술한 실시형태에 있어서, 가이드 링크 플레이트(17)를 저강성 타입이 아닌 것을 이용하고, 또한 그 배면을 티스 부착 링크 플레이트(16)의 볼록부(25)보다 낮은 것, 또는 저강성 타입이라도 귀부의 높이가 상기 볼록부보다 낮은 사일런트 체인으로 해도 좋다. 즉, 외측 링크의 티스 부착 링크 플레이트 및 내측 링크의 티스 부착 링크 플레이트의 적어도 한쪽을 라운드형상의 볼록부로 하여, 해당 티스 부착 링크 체인의 볼록부 정상부가 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하도록 해도 좋다. 이것에 의해, 간단한 구성으로, 체인 가이드와의 슬라이딩 접촉 면적을 대폭 저감할 수 있다.
따라서, 본 사일런트 체인(61)은 도 5에 나타내는 바와 같이, 사일런트 체인(61)의 배면과 체인 가이드(7, 9, 10) 사이에 윤활유를 개재하는 유체 윤활 영역에 있어서는 예를 들면 링크 플레이트 배면이 직선으로 이루어지고 체인 가이드와의 접촉 면적이 비교적 큰 경우, 높은 마찰 계수 μ로 이루어지는 고영역 D가 되는 것에 반해, 볼록부(25)의 정상부 및 귀부의 정상부(30)로 이루어지는 소면적(A, B)인 본 실시형태에 있어서는 낮은 마찰 계수 μ로 이루어지는 저영역 E로 되어, 마찰손(프릭션 로스)은 작다.
반대로, 윤활유의 점성 저항을 작게 하여, 연비 향상을 향상시키고자 하는 경우, 사용 상태에 따라, 특히 본 발명과 같이 체인 배면과 체인 가이드가 소면적에서 접하는 상태에서는 해당 소면적 부분이 오일 부족으로 되는 경계 윤활 영역으로 되기 쉽고, 가느다란 선으로 나타내는 바와 같이 큰 마찰 계수 μ로 된다. 이것에 의해, 유체 윤활 영역에서는 상술한 바와 같이, 마찰손(프릭션 로스)을 저감하는 등의 우수한 특성을 갖는 상기 사일런트 체인(61)은 윤활유 점도가 낮은 엔진 오일을 이용하는 경우, 경계 윤활 영역으로 되어, 상술한 우수한 특성을 유지할 수 없어, 오히려 마찰 증대할 우려가 있다.
엔진 오일에는 MoDTC 등의 마찰 조정제가 첨가되어 있으며, 해당 MoDTC는 상기 소면적부에서의 경계 윤활 영역에서 슬라이딩 발열에 의해 분해되고, 슬라이딩부에 2황화 몰리브덴(MoS2)의 피막을 생성한다. 해당 MoS2 피막은 육방정형의 층형상 결정 구조를 가지며, 전단에 의해 층 사이가 용이하게 미끄러지는 것에 의해, 오일 부족 상태에서의 고정 부재의 직접 접촉에 있어서도 비교적 낮은 마찰 계수로 된다. 따라서, 상술한 소면적 접촉에 의한 경계 윤활 영역에 있어서도, 직접 접촉에 의한 소결을 방지하거나, 마찰손을 크게 증대하는 것은 방지할 수 있다고 해도, 유체 윤활 영역에 있어서 소면적에 의한 저마찰 영역 E에 대응하기에 충분할 정도로, 마찰손을 저감할 수 있는 것은 아니다.
상기 티스 부착 링크 플레이트(16) 및 가이드 링크 플레이트(17)의 적어도 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하는 배면 부분은 크롬을 10%이상 함유하는 피막을 갖는다. 상기 경계 윤활 영역에 있어서, 상기 MoDTC가 분해의 과정에 있어서, 황산화 몰리브덴 라디칼을 생성하고, 상기 라디칼의 산소를 상기 크롬 피막이 계면에서 결합한다. 그 결과, 산소를 잃은 라디칼은 MoS2로 되며, 층 형상의 구조를 신속하고 또한 다층으로 형성한다. 즉, 링크 플레이트(16, 17)에 크롬 피막을 형성하면, 경계 윤활 영역에 있어서, MoDTC의 분해의 과정에서 Cr에 O를 공급하는 것에 의해, MoS2의 생성을 촉진한다. 이것에 의해, 도 5의 경계 윤활 영역에 나타내는 바와 같이, 마찰 계수 μ는 실선(굵은선)으로 나타내는 바와 같이, 마찰 계수 μ는 크게 저하하며, 접촉 면적을 소면적으로 한 본 실시형태에 의한 유체 윤활 영역의 저마찰 영역 E에 대응하게 된다. 따라서, 체인 가이드와의 접촉 면적이 소면적으로 이루어지는 플레이트로 이루어지는 사일런트 체인(61)은 유체 윤활 영역에 있어서는 낮은 마찰 계수 μ로 되어, 마찰손을 저감할 수 있으며, 또한 상기 소면적에서의 접촉에 의해 경계 윤활 영역이 되기 쉽지만, 해당 경계 윤활 영역에 있어서도, 엔진 오일에 혼입되어 있는 MoDTC 등의 몰리브덴 화합물로 이루어지는 마찰 조정제와 링크 플레이트의 크롬 피막이 더불어, 충분히 낮은 마찰 계수 μ로 유지할 수 있다.
다음에, 도 6a 및 도 6b를 따라, 사일런트 체인의 마찰손(프릭션 로스)의 성능 시험에 대해 설명한다. 프릭션 로스 시험기는 도 6b에 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) 사이에 사일런트 체인(6)을 걸고, 그 텐션측에 체인 배면을 안내하는 고정 체인 가이드(42)가 마련되어 있다. 구동측 스프로킷(40)을 모터로 회전하고, 사일런트 체인(6)을 통해 전자 브레이크에 의해 부하가 인가되어 있는 종동측 스프로킷(41)을 회전시킨다. 이 때, 사일런트 체인에는 체인의 텐션측에 배치된 체인 가이드(42)와의 사이에서 슬라이딩 저항이 작용하고, 상기 구동측 및 종동측의 토크 미터에 의해 양 축의 토크 차를 검출하고, 해당 토크 차가 마찰손(프릭션 로스)으로서 측정된다.
해당 프릭션 로스 시험기에 의해 동일 사이즈(피치 P=6.35㎜)의 상기 본 발명에 관한 사일런트 체인(61)과, 배면이 소면적으로 되는 동일 형상의 티스 부착 링크 플레이트 및 가이드 링크 플레이트로 이루어지고, 표면에 크롬 피막을 형성하고 있지 않은 사일런트 체인(종래품)을 비교하였다. 또한, 시험 조건은 체인 장력 500[N], 회전수 500∼1500[rpm], 고정 가이드(체인 가이드) PA66 나일론, 윤활유 엔진 오일 0W-20 상당이며, 또한 각 링크 플레이트의 배면 조도 등은 높은 정밀도로 마무리한 동일 정도의 것을 이용하고 있다. 상기 시험의 결과는 도 6a에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 관한 사일런트 체인이 종래품에 대해 약 11% 마찰손(프릭션 로스)이 감소한 것이 확인되었다.
도 7은 크로마이징 처리에 의해 표면에 크롬 탄화물(CrC)을 피막한 티스 부착 링크 플레이트와, 크롬 피막을 갖지 않는 종래의 티스 부착 링크 플레이트를 회전 플레이트에 꽉 눌러 토크 저항을 측정한 결과를 나타낸다. 시험 조건은 동일한 형상의 티스 부착 링크 플레이트(본 시험에서는 배면이 직선형상의 종래 타입을 사용)를 이용하고, 누름 하중 0.75[kg] 일정, 회전수 5∼100[rpm], 디스크(회전판 외주면) PA66 나일론, 윤활유 엔진 오일 0W-20이다. 크롬 피막이 없는 내측 링크 플레이트(검은 원)에 대해, 크롬 피막을 갖는 티스 부착 링크 플레이트(흰 원)는 모든 회전수에 있어서 토크 저항값이 작고, 특히 저회전수에 있어서 저감율이 크며, 최대 14%의 슬라이딩 저항을 경감하고 있다. 즉, 더욱 윤활 환경이 심해지지 않는 저속측에서의 효과가 높게 되어 있다.
다음에, 다른 실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태에서는 상기 타이밍 체인 전동 장치(1)에 롤러 체인을 적용하고 있다. 롤러 체인(62)은 도 8a에 나타내는 바와 같이, 1쌍의 외측 링크 플레이트(47)의 양단부를 핀(45)으로 결합한 외측(핀) 링크(49)와, 1쌍의 내측 링크 플레이트(46)의 양단을 부싱(50)으로 연결하는 동시에 해당 부싱에 롤러(51)를 헐겁게 끼운 내측(롤러) 링크(48)로 이루어지고, 부싱(50)에 핀(45)을 끼워삽입하여 내측 링크(48)와 외측 링크(49)를 교대로 연결하여 무단형상으로 구성되어 있다. 외측 링크 플레이트(47)는 도 8b에 나타내는 바와 같이, 정면에서 보아 타원형으로 이루어지고, 상면(55) 및 하면(56)이 라운드형상의 볼록부로 이루어지며, 소정 간격(피치) 두고 핀 구멍(57, 57)이 형성되어 있다. 도 8c에 나타내는 바와 같이, 내측 링크 플레이트(46)는 상기 외측 링크 플레이트(47)와 마찬가지로 정면에서 보아 타원형으로 이루어지고, 상면(59) 및 하면(60)이 라운드형상으로 이루어지고, 소정 간격(피치)을 두고 부시 구멍(61, 61)이 형성되어 있다.
상기 외측 링크 플레이트(47) 및 내측 링크 플레이트(46)는 핀 구멍(57) 및 부시 구멍(61) 이외는 동일 형상으로 이루어지고, 각 링크 플레이트(47, 46)의 배면(상면)(55, 59)이 모두 체인 가이드에 슬라이딩 접촉한다. 각 링크 플레이트(47, 46)의 배면(55, 59)은 라운드형상의 볼록부로 이루어지고, 각 링크 플레이트의 긴쪽 방향 중앙 부분의 해당 볼록부의 정상부에서 체인 가이드에게 슬라이딩 접촉한다. 따라서, 본 실시형태에 의한 롤러 체인(62)에 있어서도, 앞의 실시형태에 의한 사일런트 체인(61)과 마찬가지로, 소면적에서 체인 가이드에 슬라이딩 접촉한다. 해당 볼록부(55, 59)의 정상부에 의한 슬라이딩 접촉 면적은 전체 링크 플레이트의 배면측 면적의 10%이하, 바람직하게는 5%이하이다. 본 롤러 체인(62)의 외측 링크 플레이트(47) 및 내측 링크 플레이트(46)는 모두 표면에 경질 크롬 도금, 또는 크롬 확산 처리(크로마이딩)에 의한 크롬 탄화물로 피막되어 있고, 해당 피막은 크롬 성분이 10%이상 함유되어 있다. 본 롤러 체인(62)은 앞의 실시형태와 마찬가지로, MoDTC 등의 몰리브덴 화합물로 이루어지는 마찰 조정제가 혼입된 엔진 오일에 의한 윤활 환경에서 사용된다. 또한, 롤러 체인(62)은 상술한 1열에 한정되지 않으며, 복수열의 롤러 체인에도 마찬가지로 적용 가능하다. 또, 롤러 체인에서 롤러를 생략한 부싱 체인에도 마찬가지로 적용 가능하다. 즉, 본 발명에 있어서는 롤러를 갖는 협의의 롤러 체인 이외에, 롤러를 갖지 않는 부싱 체인도 롤러 체인에 포함하도록 정의한다.
본 실시형태에 있어서, 앞의 실시형태와 마찬가지로, 유체 윤활 영역에 있어서는 소면적에 의한 체인 가이드와의 접촉에 의해, 마찰손(프릭션 로스)을 저감하고, 또 경계 윤활 영역에 있어서는 크롬 피막에 의한 몰리브덴 화합물로 이루어지는 마찰 조정제의 MoS2의 생성을 촉진하고, 마찰손을 저감한다.
또한, 이하의 실시형태에 있어서도, 링크 플레이트의 체인 가이드와 슬라이딩 접촉하는 적어도 배면은 크롬 함유 피막이 실시되고, 또한 MoDTC 등의 몰리브덴 화합물로 이루어지는 마찰 조정제가 혼입된 엔진 오일의 윤활 환경에서 사용되며, 상술한 마찬가지의 효과를 얻는다.
도 9a 및 도 9b는 또한 변경한 실시형태에 의한 롤러 체인을 나타낸다. 본 롤러 체인(63)은 외측 링크 플레이트(473)와 내측 링크 플레이트(463)의 폭 방향 치수가 상이하다. 즉, 롤러 체인의 피치 라인 L-L에서 플레이트 배면까지의 높이가 다르고, 본 실시형태에 있어서는 내측 링크 플레이트(463)의 높이(제 2 높이) Hi가 외측 링크 플레이트(473)의 높이(제 1 높이) Ho보다 크다(Hi＞Ho). 이것에 의해, 본 롤러 체인(63)은 내측 링크 플레이트(463)의 배면만이 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하여 주행하고, 외측 링크 플레이트(473)의 배면이 체인 가이드에 접하지 않으므로, 그만큼 체인 가이드와의 접촉 면적이 소면적으로 된다. 본 실시형태에 있어서는 내측 링크 플레이트(463)의 배면 높이(제 2 높이) Hi가 외측 링크 플레이트(473)의 높이(제 1 높이) Ho보다 높게 했지만(Hi>Ho), 이것을 반대로 해서, 외측 링크 플레이트(473)의 높이(제 1 높이) Ho가 내측 링크 플레이트(463)의 높이(제 2 높이) Hi보다 높아지도록 해도 좋다(Ho>Hi).
또한, 본 실시형태에서는 내측 링크 플레이트(463) 및 외측 링크 플레이트(473)의 상(배)면 및 하면을 직선으로 이루어지는 통상 타입의 형태로 하여, 어느 한쪽의 링크 플레이트의 배면이 직선으로 이루어지는 긴 접촉 면적에서 체인 가이드에 접촉하지만, 이것은 도 8a∼도 8c에 나타내는 바와 같이 배면이 라운드형상 또는 중앙에 크로치부를 갖는 표주박 형상 등의 다른 형상의 링크 플레이트라도 좋다.
도 10a 및 도 10b는 또 다른 실시형태인 사일런트 체인을 나타낸다. 본 사일런트 체인(64)은 앞의 롤러 체인과 마찬가지로, 가이드 링크 플레이트(174)의 배면 높이 Ho가 티스 부착 링크 플레이트(164)의 배면 높이 Hi보다 높게 설정되어 있다(Ho>Hi). 이것에 의해, 본 사일런트 체인(64)은 2개의 가이드 링크 플레이트(174, 174)의 배면만이 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하고, 다수개의 티스 부착 링크 플레이트(164)의 배면은 체인 가이드에 접촉하지 않고, 그만큼 체인 가이드와의 접촉 면적이 소면적으로 이루어진다.
본 실시형태에 있어서는 양 링크 플레이트(164, 174)의 배면은 직선형상으로 이루어지는 통상 타입의 링크 플레이트를 이용하고 있지만, 도 2a∼도 3b에서 나타내는 소면적의 라운드형상 정상부를 갖는 내측 링크 플레이트 또는 돌출되는 귀부를 갖는 가이드 링크 플레이트 등의 다른 형상의 링크 플레이트라도 좋다.
도 11a 및 도 11b는 또 다른 실시형태에 의한 사일런트 체인을 나타낸다. 본 사일런트 체인(65)은 가이드 링크 플레이트(175)의 배면 높이 Ho로 하고, 티스 부착 링크 플레이트는 상기 배면 높이 Ho와 동일한 높이 Hi2의 로우 플레이트(1652)와, 상기 배면 높이 Ho보다 높은 배면 높이 Hi1로 이루어지는 하이 플레이트(1651)로 이루어지고, 이들 로우 플레이트(1652) 및 하이 플레이트(1651)를 교대로 연결하고 있다(Hi1>Ho, Hi2). 예를 들면, 가이드열(외측 링크) G에는 가이드 링크 플레이트(175)와 동일한 높이의 로우 플레이트(1652)가 배치되고, 논 가이드열(내측 링크) N에는 가이드 링크 플레이트보다 높은 하이 플레이트(1651)가 배치된다. 따라서, 본 사일런트 체인(65)은 티스 부착 링크 플레이트 중의 높은 배면 높이 Hi1로 이루어지는 하이 플레이트(1651)만이 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하고, 그 밖의 배면 높이 Hi2의 낮은 티스 부착 로우 링크 로우 플레이트(1652) 및 배면 높이 Ho의 가이드 링크 플레이트(175)는 모두 체인 가이드에 접촉하지 않아, 그만큼 체인 가이드와의 접촉 면적은 소면적으로 된다.
본 실시형태에 있어서는 가이드 링크 플레이트(175)는 배면이 직선형상으로 이루어지는 통상 타입으로 하고, 티스 부착 링크 플레이트는 로우 플레이트(1652), 하이 플레이트(1651)도 배면이 직선형상으로 이루어지는 통상 타입을 이용하고 있지만, 특히 높은 배면 Hi의 내측 링크 하이 플레이트(1651)는 도 2a∼도 3b에 나타내는 라운드형상 등의 소면적의 것이라도 좋다.
또한, 링크 플레이트의 체인 가이드에 접하는 면적이 소면적으로 이루어지는 체인은 상술한 실시형태에 한정되지 않으며, 링크 플레이트의 배면측 총 면적의 약 50%이하의 면적에서 체인 가이드에 접하는 것을 포함하는 것이다. 또, 본 발명은 타이밍 체인 전동 장치에 한정되지 않으며, 밸런서 구동용 체인 등의 엔진내에서 이용하는 모든 체인 전동 장치에 적용 가능하며, 또한 엔진내 체인에 한정되지 않고, 모든 체인 전동 장치에 적용 가능하다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명은 체인 전동 장치에 이용하여 바람직하다.
본 발명은 상기 실시형태에 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 정신 및 범위에서 이탈하는 일 없이, 다양한 변경 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위를 공표하기 위해, 이하의 청구항을 첨부한다.
1; (타이밍) 체인 전동 장치 2; 구동측 스프로킷
3, 5; 종동측 스프로킷 7, 9, 10; 체인 가이드
61, 64, 65; 사일런트 체인 62, 63; 롤러 체인
15, 45; 핀
16, 161, 162, 164, 165 ; 티스 부착 링크 플레이트
17, 174, 175; 가이드 링크 플레이트 18, 48; 내측 링크
19, 49; 외측 링크 20; 티스
25, 55, 59; 라운드형상 볼록부(의 정상부)
27; 크로치부 29; 귀부
30; 귀부의 정상부 46, 463; 내측 링크 플레이트
47, 473; 외측 링크 플레이트 50; 부싱 G; 외측 링크(가이드열) N; 내측 링크(논 가이드열)

Claims (11)

  1. 핀에 대해 상대 회전하는 일 없이 끼워맞춘 복수의 링크 플레이트로 이루어지는 외측 링크와, 상기 핀에 대해 상대 회전 가능하게 끼워삽입한 복수의 링크 플레이트로 이루어지는 내측 링크를 교대로 또한 무단형상으로 연결한 체인을, 윤활 환경하에서 복수의 스프로킷에 감고, 또한 상기 링크 플레이트의 배면을 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하여 안내하는 체인 전동 장치에 있어서,
    상기 윤활 환경은 윤활유에 몰리브덴 화합물을 함유하는 마찰 조정제가 첨가된 환경이고,
    상기 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하는 상기 링크 플레이트의 면적은 모든 상기 링크 플레이트의 배면측 면적의 50%이하의 소면적이고,
    상기 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하는 상기 링크 플레이트의 적어도 슬라이딩 접촉 부분은 크롬 성분을 10%이상 함유하는 피막을 갖는 체인 전동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외측 링크는 1쌍의 상기 핀을 고정시킨 가이드 링크 플레이트와, 해당 가이드 링크 플레이트와 동열에 배치되고, 내경측에 1쌍의 티스를 갖는 티스 부착 링크 플레이트를 구비하고,
    상기 내측 링크는 상기 핀에 회전 자유롭게 연결되고, 내경측에 1쌍의 티스를 갖는 티스 부착 링크 플레이트를 구비하고,
    상기 체인은 상기 외측 링크와 상기 내측 링크를 교대로 또한 무단형상으로 연결한 사일런트 체인인 체인 전동 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 외측 링크는 1쌍의 상기 핀을 고정시킨 외측 링크 플레이트를 구비하고,
    상기 내측 링크는 1쌍의 부싱을 고정시킨 내측 링크 플레이트를 구비하고,
    상기 체인은 상기 핀을 상기 부싱에 끼워삽입하여 상기 외측 링크와 상기 내측 링크를 교대로 또한 무단형상으로 연결한 롤러 체인인 체인 전동 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 가이드 링크 플레이트는 배면측에 크로치부와 해당 크로치부의 긴쪽 방향의 양측에 귀부를 갖고,
    상기 외측 링크 및 상기 내측 링크의 티스 부착 링크 플레이트는 배면이 라운드형상의 볼록부이고,
    상기 가이드 링크 플레이트의 상기 귀부의 정상부와 상기 티스 부착 링크 플레이트의 상기 볼록부의 정상부가 상기 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하는 소면적을 구성하여 이루어지는 체인 전동 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 외측 링크의 티스 부착 링크 플레이트 및 상기 내측 링크의 티스 부착 링크 플레이트의 적어도 한쪽은 배면이 라운드형상의 볼록부이고,
    상기 티스부착 링크 플레이트의 상기 볼록부의 정상부가 상기 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하는 소면적을 구성하여 이루어지는 체인 전동 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 외측 링크 플레이트는 배면이 라운드형상의 볼록부이고,
    상기 내측 링크 플레이트는 배면이 라운드형상의 볼록부이고,
    상기 외측 링크 플레이트의 상기 볼록부의 정상부와 상기 내측 링크 플레이트의 상기 볼록부의 정상부가 상기 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하는 소면적을 구성하여 이루어지는 체인 전동 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 외측 링크 플레이트는 피치 라인에서 배면까지의 제 1 높이를 갖고,
    상기 내측 링크 플레이트는 피치 라인에서 배면까지의 제 2 높이를 갖고,
    상기 외측 링크 플레이트의 제 1 높이와 상기 내측 링크 플레이트의 제 2 높이는 한쪽이 다른쪽보다 높고, 해당 높은 쪽의 상기 외측 또는 내측 링크 플레이트만이 상기 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하여 상기 소면적을 구성하여 이루어지는 체인 전동 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 가이드 링크 플레이트는 피치 라인에서 배면까지의 소정 높이를 갖고,
    상기 외측 링크 및 상기 내측 링크의 티스 부착 링크 플레이트는 피치 라인에서 배면까지의 소정 높이를 갖고,
    상기 가이드 링크 플레이트의 높이가 상기 티스 부착 링크 플레이트의 높이보다 높고, 상기 가이드 링크 플레이트만이 상기 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하여 상기 소면적을 구성하여 이루어지는 체인 전동 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 가이드 링크 플레이트는 피치 라인에서 배면까지의 소정 높이를 갖고,
    상기 내측 링크의 티스 부착 링크 플레이트와 상기 외측 링크의 티스 부착 링크 플레이트는 피치 라인에서 배면까지의 높이가 다르고,
    상기 내측 링크 및 상기 외측 링크의 높은 쪽의 티스 부착 링크 플레이트가 낮은 쪽의 티스 부착 링크 플레이트 및 상기 가이드 링크 플레이트의 높이보다 높고, 해당 높은 쪽의 상기 내측 또는 외측 링크의 티스 부착 링크 플레이트만이 상기 체인 가이드에 슬라이딩 접촉하여 상기 소면적을 구성하여 이루어지는 체인 전동 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 피막의 경도는 600[Hv]이상이고, 해당 피막의 두께는 3[㎛]이상인 체인 전동 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 피막의 표면 조도는 Ra 0.5이하인 체인 전동 장치.
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