JP2001263434A - 丸ピン型サイレントチェーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サイレントチェーンに作用する引張力が、ガ
イドリンク列においてガイドプレート及びインナーリン
クプレートに同時且つ均等に作用するサイレントチェー
ンを設計すること。 【解決手段】 サイレントチェーン１０は、ガイドリン
ク列１２と間接リンク列１４とが丸ピン１６によって無
端状に連結編成されてなる。ガイドリンク列１２では、
丸ピン１６、ガイドプレート１８及びインナーリンクプ
レート２０の３部品が以下の式を満たすように構成され
ている。（Ｐｍ＋Ｄｍ−Ｄｐ’）−Ｐｇ’≒０サイレン
トチェーン１０が組み立てられると、丸ピン１６は真っ
すぐな状態で、その外周面がインナーリンクプレート２
０のピン孔２６の内周面に当接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、丸ピン型サイレン
トチェーンに関する。より詳細には、本発明は、丸ピン
の直径、ガイドプレートのピン孔の直径及びピッチ、並
びに、インナーリンクプレートのピン孔の直径及びピッ
チを最適化し、丸ピンの曲がりを防止するとともにイン
ナーリンクプレートに作用する応力を平均化させた丸ピ
ン型サイレントチェーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】丸ピン型サイレントチェーンは、ガイド
リンク列と間接リンク列が丸ピンによって交互に連結編
成されてなる。ガイドリンク列は、一対のガイドプレー
トと、このガイドプレート間に配列された１枚以上のイ
ンナーリンクプレートよりなる。ガイドリンク列のガイ
ドプレート及びインナーリンクプレートは、それぞれ前
後一対のピン孔を有する。間接リンク列は、ガイドリン
ク列のリンクプレートより１枚多いインナーリンクプレ
ートよりなる。間接リンク列のインナーリンクプレート
は、ガイドリンク列のガイドプレートとインナーリンク
プレートとの間、及び、インナーリンクプレートの間に
櫛歯状に噛み合う。間接リンク列のインナーリンクプレ
ートも、それぞれ前後一対のピン孔を有する。ガイドリ
ンク列のガイドプレート及びインナーリンクプレートの
前側のピン孔と隣合う間接リンク列のインナーリンクプ
レートの後側のピン孔を整列させ、共通するピン孔に丸
ピンを挿通することで、ガイドリンク列と間接リンク列
は無端状に連結される。サイレントチェーンがスプロケ
ットに巻き付く際、隣合うガイドリンク列と間接リンク
列が屈曲できるように、丸ピンの直径はインナーリンク
プレートのピン孔の直径より小さく、丸ピンの外周面と
インナーリンクプレートのピン孔の内周面との間には隙
間が設けられている。一方、丸ピンはガイドプレートに
対して圧入されており、これにより、サイレントチェー
ンは分解を防止されている。

【０００３】特開平１１−２０１２３８号公報は、上記
サイレントチェーンに関連する技術を開示している。こ
の公報では、ガイドプレートのピッチ（Ｐｇ）をインナ
ーリンクプレートのピッチ（Ｐｉ）より大きくし、サイ
レントチェーンの組立後に予荷重（プレストレス）を掛
けてインナーリンクプレートを塑性変形させ、最終製品
として、ガイドプレートのピッチとインナーリンクプレ
ートのピッチを実質的に同一にする技術が開示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示すように、従来の設計思想では、ガイドプレート５０
のピッチとインナーリンクプレート５２のピッチが同じ
であり、丸ピンの外周面とインナーリンクプレートのピ
ン孔の内周面との間には環状の隙間Ｃが均等に存在して
いる。このようなサイレントチェーンに実際の引張力が
作用すると、ガイドリンク列ではその引張力がガイドプ
レート５０に集中する。その結果、図９に示すように、
ガイドプレート５０に反りが生じるとともに、丸ピン５
４に曲がりが生じる。ガイドプレート５０の反り及び丸
ピン５４の曲がりは、丸ピン５４の外周面と中央のイン
ナーリンクプレート５２のピン孔の内周面との隙間がな
くなるまで増大する。丸ピン５４の外周面と中央のイン
ナーリンクプレート５４ａのピン孔の内周面との隙間が
なくなると、ガイドリンク列においては、サイレントチ
ェーンに作用する引張力は専らガイドプレート５０と中
央のインナーリンクプレート５４ａが負担する。一方、
間接リンク列においては、丸ピン５４の曲がりによっ
て、サイレントチェーンに作用する引張力は専ら最も外
側のインナーリンクプレート５６，５６が負担する。

【０００５】そのため、従来のサイレントチェーンで
は、次の問題を生じる。 （１）丸ピンに曲がりが生じやすいため、繰り返して作
用する曲げ力によって、丸ピンが疲労しやすいという問
題がある。 （２）丸ピンの曲がりによって、ガイドリンク列のピッ
チと間接リンク列のピッチが変化し、サイレントチェー
ンがスプロケットと噛み合うときの騒音が増大するとい
う問題がある。 （３）サイレントチェーンの引張力は、ガイドリンク列
において、ガイドプレートに集中し、このガイドプレー
トが破損しやすいという問題がある。 （４）丸ピンの曲がりによって、ガイドリンク列の中央
のインナーリンクプレートにサイレントチェーンの引張
力が集中し、特定のインナーリンクプレートの負担が大
となって、サイレントチェーン全体の寿命が低下する問
題がある。 （５）丸ピンの曲がりによって、間接リンク列の外側の
インナーリンクプレートにサイレントチェーンの引張力
が集中し、特定のインナーリンクプレートの負担が大と
なって、サイレントチェーン全体の寿命が低下する問題
がある。 （６）丸ピンの曲がりによって、１つのインナーリンク
プレートにおいても、応力が偏って作用し、集中する応
力が材料の弾性変形域を越えた場合には、インナーリン
クプレートの塑性変形や、インナーリンクプレートが破
損するという問題がある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、サイレントチェ
ーンに作用する引張力が、ガイドリンク列においてガイ
ドプレート及びインナーリンクプレートに同時且つ均等
に作用するようにサイレントチェーンを設計することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、一対のガイド
プレートと前記ガイドプレート間に配列された１枚以上
のインナーリンクプレートよりなるガイドリンク列と、
前記ガイドリンク列のインナーリンクプレートより１枚
多いインナーリンクプレートよりなる間接リンク列とを
有し、前記ガイドプレート及びインナーリンクプレート
の前後一対のピン孔に丸ピンが挿通されて、前記ガイド
リンク列と間接リンク列が交互に連結編成された丸ピン
型サイレントチェーンにおいて、前記ガイドプレートの
それぞれのピン孔の直径（Ｄｇ）が前記丸ピンの直径
（Ｄｐ）より小さく、前記ガイドリンク列のインナーリ
ンクプレートのそれぞれのピン孔の直径（Ｄｍ）が前記
丸ピンの直径（Ｄｐ）より大きく、前記ガイドプレート
のピン孔中心間のピッチ（Ｐｇ）が前記ガイドリンク列
のインナーリンクプレートのピン孔中心間のピッチ（Ｐ
ｍ）より大きく、前記丸ピンが前記ガイドプレートに圧
入されたとき、前記丸ピンの外側間隔（Ｌ１）が前記ガ
イドリンク列のインナーリンクプレートのピン孔の外側
間隔（Ｌ２）と実質的に一致するサイレントチェーンに
より前記課題を解決した。

【０００８】丸ピンがガイドプレートに圧入される前の
状態を基準にすると、本発明の特徴は、 Ｐｇ＋Ｄｇ≒Ｐｍ＋Ｄｍ （１） であり、これらの関係を満たすように、サイレントチェ
ーンが構成されている。上記（１）式において、実質的
に等しいを意味する「≒」でなく、左辺と右辺が物理的
に等しいことを意味する「＝」の関係とすることが好ま
しい。丸ピンがガイドプレートに圧入された後の状態を
基準にすると、本発明の特徴は、次式で表される。ここ
で、丸ピンをガイドプレートに圧入することで、弾性変
形によって、丸ピンの直径（Ｄｐ）及びガイドプレート
のピン孔の直径（Ｄｇ）が変化する。最適化を図るに
は、丸ピン及びガイドプレートの弾性変形量も考慮する
必要があり、丸ピンがガイドプレートに圧入された後の
丸ピンの外側間隔（Ｌ１）、丸ピンの直径（Ｄｐ’）及
びガイドプレートのピッチ（ＰＧ’）により式を立てる
と、 Ｌ１≒Ｌ２ （２） Ｐｇ’＋Ｄｐ’≒Ｐｍ＋Ｄｍ （３） （Ｐｍ＋Ｄｍ−Ｄｐ’）−Ｐｇ’≒０ （４） の関係を満たすことが好ましい。なお、上記（２）乃至
（４）式においても、実質的に等しいを意味する「≒」
でなく、左辺と右辺が物理的に等しいことを意味する
「＝」の関係とすることが好ましい。しかし、上記
（１）乃至（４）式において、左辺と右辺を物理的に一
致させることは困難であるため、本発明のサイレントチ
ェーンでは、例えば、（４）式の左辺が、サイレントチ
ェーンのピッチの０．００５倍未満（０．５％未満）と
なるように構成することが好ましい。

【０００９】なお、本発明において、ガイドプレートの
ピッチ（Ｐｇ）及びインナーリンクプレートのピッチ
（Ｐｍ）とは、予荷重（プレストレス）を掛ける前の状
態におけるピン孔中心の間隔であり、丸ピン圧入後のガ
イドプレートのピッチ（ＰＧ’）とは、丸ピン圧入によ
り、丸ピン及びガイドプレートが弾性変形した後のピッ
チをいうものとする。

【００１０】以上のようにサイレントチェーンを構成す
ることで、ガイドリンク列においては、ガイドプレート
に圧入された丸ピンは真っすぐな状態で、その丸ピンの
外周面がインナーリンクプレートのピン孔の内周面に当
接する。サイレントチェーンに引張力が作用すると、そ
の引張力は、ガイドプレートに作用するとともに、イン
ナーリンクプレートにも同時に作用する。これにより、
丸ピンに曲がりがじることもなく、ガイドプレート及び
特定のインナーリンクプレートへの引張力の集中も回避
される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明によ
る丸ピン型サイレントチェーンの実施例を説明する。図
１は、丸ピン型サイレントチェーンの平面図、図２は丸
ピン型サイレントチェーンの正面図である。本発明のサ
イレントチェーン１０は、ガイドリンク列１２と間接リ
ンク列１４とが丸ピン１６によって無端状に連結編成さ
れてなる。ガイドリンク列１２は、一対のガイドプレー
ト１８と、このガイドプレート１８，１８間に配列され
た複数のインナーリンクプレート２０よりなる。間接リ
ンク列１４は、ガイドリンク列１２のインナーリンクプ
レート２０より一枚多いインナーリンクプレート２２よ
りなる。本実施例では、ガイドリンク列１２のガイドプ
レート及びインナーリンクプレート２０の厚みは互いに
同じであり、間接リンク列１４のインナーリンクプレー
ト２２は、ガイドリンク列１２のガイドプレート及びイ
ンナーリンクプレート２０の厚みより厚い。しかし、ガ
イドリンク列１２のインナーリンクプレート２０の厚み
と間接リンク列１４のインナーリンクプレート２２の厚
みは同じでもよい。また、ガイドプレート１８の厚み
が、他のインナーリンクプレートより薄くてもよい。ガ
イドプレート１８は、前後一対のピン孔２４を有する。
ガイドリンク列１２のインナーリンクプレート２０も、
前後一対のピン孔２６を有する。間接リンク列１４のイ
ンナーリンクプレート２２も、前後一対のピン孔２８を
有する。そして、ガイドリンク列１２のガイドプレート
１８及びインナーリンクプレート２０のそれぞれのピン
孔２４，２６と、前後に隣合う間接リンク列のインナー
リンクプレート２２のピン孔２８を整列させ、共通する
ピン孔に丸ピン１６が挿通されて、ガイドリンク列と間
接リンク列が連結される。それぞれのインナーリンクプ
レート２０，２２は、スプロケットに噛み合う前後一対
の歯３０を有する。本実施例では、インナーリンクプレ
ート２０とインナーリンクプレート２２の正面形状は同
じであるが、歯形状等が異なっていてもよい。

【００１２】図３は、図１及び図２のサイレントチェー
ンのガイドプレート単体の正面図、図４は図１及び図２
のサイレントチェーンのインナーリンクプレート単体の
正面図、図５は、サイレントチェーンが組み立てられ、
丸ピン１６がガイドプレート１８のピン孔２４に圧入さ
れた状態の断面図、図６は図５の６−６線断面図であ
る。なお、図５及び図６においては、本発明の理解を容
易にするため、隙間は誇張して示されている。図３に示
されるように、ガイドプレート１８は、単体の状態にお
いて、ピッチＰｇを有する。ピン孔２４の直径Ｄｇは、
丸ピン１６の直径Ｄｐより僅かに小さい。丸ピン１６が
ガイドプレート１８のピン孔２４に圧入されると、丸ピ
ン１６の直径Ｄｐ’は、弾性変形によって初期の直径Ｄ
ｐより小さくなり、ガイドプレート１８のピン孔２４の
直径Ｄｇ’も、弾性変形によって初期の直径Ｄｇより大
きくなる。また、ピッチＰｇは、若干異なってピッチＰ
ｇ’となる。図４に示されるように、ガイドリンク列１
２のインナーリンクプレート２０は、単体の状態におい
て、ピッチＰｍを有する。ピン孔２６の直径Ｄｍは、丸
ピン１６の直径Ｄｐより僅かに大きい。

【００１３】本発明では、丸ピン１６、ガイドプレート
１８及びインナーリンクプレート２０の３部品の関係が
以下の式を満たすように構成されている。 Ｐｇ＋Ｄｇ≒Ｐｍ＋Ｄｍ （１） Ｌ１≒Ｌ２ （２） Ｐｇ’＋Ｄｐ’≒Ｐｍ＋Ｄｍ （３） （Ｐｍ＋Ｄｍ−Ｄｐ’）−Ｐｇ’≒０ （４） ここで、Ｌ１は、ガイドプレート１８のピン孔２４への
圧入後の丸ピン１６の外側間隔、Ｌ２はインナーリンク
プレート２０のピン孔２４の外側間隔である。上記式を
満たすように、サイレントチェーン１０が組み立てられ
ると、図５及び図６に示されるように、丸ピン１６は真
っすぐな状態で、その外周面がインナーリンクプレート
２０のピン孔２６の内周面に当接する。この状態を微視
的に観察すると、丸ピン１６の外周面とインナーリンク
プレート２０のピン孔２６の内周面との関係は、僅かな
隙間をもった状態にあるか、何の応力も作用せずに接触
している状態と、僅かな応力をもって接触している状態
に分けられる。上記式において「≒」で表しているの
は、製造公差や組立誤差等によって、左辺と右辺を物理
的に「＝」の関係にすることは困難であるためである。
実質的には、丸ピン１６の外周面とインナーリンクプレ
ート２０のピン孔２６の内周面とは、僅かな隙間をもっ
て対向しているか、僅かな応力をもって接触している。

【００１４】そこで、上記（４）式を基準にして、丸ピ
ン１６の外周面とインナーリンクプレート２０のピン孔
２６の内周面とが、どのような状態であれば、サイレン
トチェーン１０が十分に機能するかという問題に対し
て、実験が行なわれた。平行に離間する２軸に取付けら
れたスプロケットに本発明のサイレントチェーン１０を
捲回し、サイレントチェーン１０に負荷をかけた状態で
高速運転した。図７は、その実験結果を示している。横
軸は、次式で表されるように、上記４式の左辺をサイレ
ントチェーン１０のピッチ、すなわち、ガイドプレート
１８のピッチＰｇ’で割った値である。 （（Ｐｍ＋Ｄｍ−Ｄｐ’）−Ｐｇ’）／Ｐｇ’ （５） 図７の縦軸は、疲れ強さを表し、１００のときの疲れ強
さは３ＫＮである。上記（５）式の値が、正数になる場
合とは、丸ピン１６の外周面とインナーリンクプレート
２０のピン孔２４の内周面とが隙間をもって対向してい
る状態である。この隙間が大きくなるに従い、疲れ強さ
が低下する傾向にある。そして、上記（５）式の値が＋
０．００５以上になると、急激に疲れ強さが低下し、イ
ンナーリンクプレートの破壊が低荷重で発生する。一
方、上記（５）式の値が、負数になる場合とは、丸ピン
１６の外周面とインナーリンクプレート２０のピン孔２
４の内周面とが隙間なく一定の弾性変形をもって接触し
ている状態である。サイレントチェーン１０を組み立て
る際、まず、左右一対のガイドプレート１８のうち、一
方のガイドプレート１８に丸ピン１６を圧入した後、そ
の丸ピン１６にインナーリンクプレート２０が取り付け
られるので、丸ピン１６の外側間隔より、インナーリン
クプレート２０のピン孔２６の外側間隔が狭くなって、
丸ピン１６及びインナーリンクプレート２０にかじりが
生じる。そのため、上記（５）式の値が−０．００５以
下になると、極めて製造が困難であるとともに、各部品
のかじりの問題も生じる。従って、上記（５）式の値
は、 −０．００５＜（（Ｐｍ＋Ｄｍ−Ｄｐ’）−Ｐｇ’）／Ｐｇ’＜０．００５ （６） または、 −０．００５Ｐｇ’＜（Ｐｍ＋Ｄｍ−Ｄｐ’）−Ｐｇ’＜０．００５Ｐｇ’ （７） とすることが好ましい。以上のように、丸ピン１６の外
周面とインナーリンクプレート２０のピン孔２４の内周
面とが隙間なく且つ応力が作用せず接触させることが困
難な場合には、上記（６）式または（７）式を満たすよ
うに製造することで、所期の目的を達成することができ
る。

【００１５】次に、サイレントチェーン１０に予荷重
（プリストレス）を作用させた場合には、バリや歪みが
除去されるので、上記式を若干補正する必要がある。予
荷重を作用させた場合、ガイドプレート１８のピッチＰ
ｇ’は若干大きくなる。また、インナーリンクプレート
２０のピッチＰｍも若干大きくなる。上記（６）式及び
（７）式において、下限値は予荷重を作用させる前の製
造上の問題であるため、考慮することは不要であり、上
限値について一定の補正を行なう必要がある。しかしな
がら、上記（６）式及び（７）式では、Ｐｇ’及びＰｍ
がそれぞれ一次関数で関与するだけであるから、結果と
して、上記式の範囲内で、サイレントチェーン１０を設
計すれば十分と考えられる。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明では、丸ピンがガイ
ドプレートに圧入されたとき、丸ピンの外側間隔がガイ
ドリンク列のインナーリンクプレートのピン孔の外側間
隔と実質的に一致する。従って、丸ピンに曲がりが生じ
ないので、曲げ力による丸ピンの疲労が緩和される。丸
ピンは、それ自身が真っすぐな状態を維持するので、ガ
イドリンク列及び間接リンク列ともピッチが一定であ
り、サイレントチェーンがスプロケットに噛み合う際の
ピッチむらがなく、噛み合い精度が向上して騒音の発生
も低減できる効果がある。また、丸ピンに曲がりが生じ
ないので、サイレントチェーンの引張力は、ガイドプレ
ートとインナーリンクプレートに同時且つ均等に作用
し、ガイドプレート及び特定のインナーリンクプレート
に応力が集中することがなく、サイレントチェーンの寿
命を向上させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による丸ピン型サイレントチェーンの
平面図。

【図２】 図１の丸ピン型サイレントチェーンの正面
図。

【図３】 図１及び図２のサイレントチェーンのガイド
プレート単体の正面図。

【図４】 図１及び図２のサイレントチェーンのインナ
ーリンクプレート単体の正面図。

【図５】 サイレントチェーンが組み立てられ、丸ピン
１６がガイドプレート１８のピン孔２４に圧入された状
態の断面図。

【図６】 図５の６−６線断面図。

【図７】 本発明によるサイレントチェーンの疲れ強さ
実験の結果を示すグラフ。

【図８】 従来のサイレントチェーンの断面図。

【図９】 図８のサイレントチェーンに引張力が作用し
たときの状態を示す断面図。

【符号の説明】

１０ サイレントチェーン １２ ガイドリンク列 １４ 間接リンク列 １６ 丸ピン １８ ガイドプレート ２０，２２ インナーリンクプレート ２４，２６，２８ ピン孔 ３０ 歯

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のガイドプレートと前記ガイドプレ
   ート間に配列された１枚以上のインナーリンクプレート
   よりなるガイドリンク列と、前記ガイドリンク列のイン
   ナーリンクプレートより１枚多いインナーリンクプレー
   トよりなる間接リンク列とを有し、前記ガイドプレート
   及びインナーリンクプレートの前後一対のピン孔に丸ピ
   ンが挿通されて、前記ガイドリンク列と間接リンク列が
   交互に連結編成された丸ピン型サイレントチェーンにお
   いて、 前記ガイドプレートのそれぞれのピン孔の直径が前記丸
   ピンの直径より小さく、前記ガイドリンク列のインナー
   リンクプレートのそれぞれのピン孔の直径が前記丸ピン
   の直径より大きく、 前記ガイドプレートのピン孔中心間のピッチが前記ガイ
   ドリンク列のインナーリンクプレートのピン孔中心間の
   ピッチより大きく、 前記丸ピンが前記ガイドプレートに圧入されたとき、前
   記丸ピンの外側間隔が前記ガイドリンク列のインナーリ
   ンクプレートのピン孔の外側間隔と実質的に一致するこ
   とを特徴とする、 丸ピン型サイレントチェーン。
2. 【請求項２】 前記丸ピンの外側間隔と前記ガイドリン
   ク列のインナーリンクプレートのピン孔の外側間隔の差
   が、サイレントチェーンのピッチの０．５％未満であ
   る、請求項１記載の丸ピン型サイレントチェーン。