JP2010196770A

JP2010196770A - サイレントチェーン

Info

Publication number: JP2010196770A
Application number: JP2009041842A
Authority: JP
Inventors: Shunji Sakura; 俊児佐倉; Katsutoshi Sonoda; 勝敏園田
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2029-02-25
Also published as: US20100216581A1; DE102010009067A1; DE102010009067B4; US8317645B2; CN101813169B; CN101813169A; JP5164881B2

Abstract

【課題】噛み込み、噛み外れ時のスプロケット歯とプレート歯の接触面にかかる力とチェーンの張力の急激な変化を防止し、衝撃音を軽減するとともに振動を抑制することで騒音を低減するサイレントチェーンを提供すること。
【解決手段】サイレントチェーンにおいて、インナーリンクプレート１００の前後１対のピン孔１０２ａ，１０２ｂの中心の間隔Ｐ１が、スプロケット１５０の中心からスプロケット１５０と噛み合った際のピン孔１０２ａ，１０２ｂの中心までを半径とする円周Ｐｒをスプロケット１５０の歯数で割った時の弦の長さＰ０より小さく設定されていること。
【選択図】図１

Description

本発明は、多数のリンクプレートを連結ピンにより連結してなり、離間したスプロケット間に巻き掛けてリンクプレートのプレート歯とスプロケット歯が噛み合って回転を伝達するサイレントチェーンに関するものである。

従来、１対のプレート歯及び１対のピン孔を有する複数のリンクプレートをチェーン長手方向に相互に位置をずらせてガイド列及びリンク列に配置すると共に、１対のピン孔を有するガイドプレートを該ガイド列の両最外に配置し、前記リンクプレート及びガイドプレートが各ピン孔に挿入した連結ピンで無端状に連結されたサイレントチェーンは周知である。

周知のサイレントチェーンＣｈは、図６に示すように、リンクプレート５００のプレート歯５０１がスプロケット歯５５１と噛み合うとき、最初に歯先同士が接触して噛合い始め、スプロケット歯５５１の歯面に沿ってリンクプレート５００の１対のプレート歯５０１の内側面（又は外側面）が接触しながら滑り込んで噛み合うため、ローラチェーンやブシュチェーン等に比べ衝撃が少なく、騒音の発生が抑制される。
また、さらに衝撃を減少させるため歯形を種々改良したサイレントチェーンが提案されている（例えば、特許文献１等参照）。

特開２００７−１６２８３６号公報（第９、１０頁、図４、図５）

しかしながら、これらのサイレントチェーンＣｈは、図６のＣ部の拡大図である図７、図８に示すように、リンクプレート５００の１対のプレート歯５０１の内側面あるいは外側面とスプロケット歯５５１とが噛み込む時、あるいは噛み外れる時、サイレントチェーンＣｈに係る張力Ｔ２とスプロケット歯５５１とプレート歯５０１の接触面にかかる力Ｔ１とが急激に変化することとなり、それに伴う衝撃音が不可避であるという問題があった。

また、１対のプレート歯５０１の内側面が最初に噛み込み、最後に噛み外れる場合、図７に示すように、スプロケット歯５５１からプレート歯５０１の接触面にかかる力Ｔ１の抗力Ｔ１’が、当該リンクプレート５００を、連結ピン５２０を中心にピンスプロケット５５０側に巻き込む方向に回転させる大きな分力Ｔｒが、モーメントＴｒ・Ｒ１を発生させるため、噛み込み前、噛み外れ後のサイレントチェーンＣｈが他の部材に無接触で走行する区間（フリースパン）に大きな振動を与える要因となっていた。

さらに、１対のプレート歯５０１の外側面が最初に噛み込み、最後に噛み外れる場合、図８に示すように、スプロケット歯５５１からプレート歯５０１の接触面にかかる力Ｔ１の抗力Ｔ１’が、当該リンクプレート５００を、連結ピン５２０を中心にピンスプロケット５５０側に巻き込む方向に回転させる分力Ｔｒは小さくなるものの連結ピン５２０に対しする半径Ｒ２が大きくなり、発生するモーメントＴｒ・Ｒ２は依然大きく、フリースパンに大きな振動を与える要因となるとともに、連結ピン５２０方向の分力Ｔｐも大きくなるため、張力Ｔ２と接触面にかかる力Ｔ１の急激な変化に伴う衝撃音がさらに大きくなるという問題があった。

本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、噛み込み、噛み外れ時のスプロケット歯とプレート歯の接触面にかかる力とチェーンの張力の急激な変化を防止し、衝撃音を軽減するとともに振動を抑制することで騒音を低減するサイレントチェーンを提供することである。

本請求項１に係る発明は、前後１対のピン孔を有する１対のガイドプレートと該ガイドプレート間に配列された前後１対のプレート歯と前後１対のピン孔を有する複数のインナーリンクプレートよりなるガイドリンク列と、前後１対のプレート歯と前後１対のピン孔を有する複数のインナーリンクプレートよりなる非ガイドリンク列とを有し、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１対のピン孔に連結ピンが挿通されて、前記ガイドリンク列のインナーリンクプレートと前記非ガイドリンク列のインナーリンクプレートが交互に連結編成され、前記プレート歯がスプロケットに噛み合うことで回転を伝動するサイレントチェーンにおいて、前記インナーリンクプレートの前後１対のピン孔の中心の間隔が、スプロケットの中心からスプロケットと噛み合った際のピン孔の中心までを半径とする円周をスプロケットの歯数で割った時の弦の長さより小さく設定されていることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたサイレントチェーンの構成に加えて、前記インナーリンクプレートの前後１対のプレート歯の対向する内側面が、スプロケットとの噛み込み、噛み外れ時にスプロケットの歯と接触する形状であることにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項３に係る発明は、請求項２に記載されたサイレントチェーンの構成に加えて、前記インナーリンクプレートの前後１対のプレート歯の対向する内側面が、スプロケットに巻き掛けられている全区間においてスプロケットの歯と接触する形状であることにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項４に係る発明は、請求項１に記載されたサイレントチェーンの構成に加えて、前記インナーリンクプレートの前後１対のプレート歯の対向する面の外側面が、スプロケットとの噛み込み、噛み外れ時にスプロケットの歯と接触する形状であることにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載されたサイレントチェーンの構成に加えて、前記インナーリンクプレートの前後１対のピン孔の中心の間隔が、前記ガイドリンク列および／または非ガイドリンク列において異なるものを含むことにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項１に係る発明のサイレントチェーンは、前後１対のピン孔を有する１対のガイドプレートと該ガイドプレート間に配列された前後１対のプレート歯と前後１対のピン孔を有する複数のインナーリンクプレートよりなるガイドリンク列と、前後１対のプレート歯と前後１対のピン孔を有する複数のインナーリンクプレートよりなる非ガイドリンク列とを有し、ガイドプレート及びインナーリンクプレートの前後１対のピン孔に連結ピンが挿通されて、ガイドリンク列のインナーリンクプレートと非ガイドリンク列のインナーリンクプレートが交互に連結編成され、プレート歯がスプロケットに噛み合うことで回転を伝動するサイレントチェーンにおいて、インナーリンクプレートの前後１対のピン孔の中心の間隔が、スプロケットの中心からスプロケットと噛み合った際のピン孔の中心までを半径とする円周をスプロケットの歯数で割った時の弦の長さより小さく設定されていることにより、スプロケット歯とプレート歯の噛み込み、噛み外れ点において接触する面がサイレントチェーンの張力方向とは反対側の面となり、スプロケットの回転に応じて該反対側の面が滑り込みあるいは滑り出す際に、スプロケット歯とプレート歯のサイレントチェーンの張力方向の接触面が徐々に接近あるいは離間して、サイレントチェーンの張力と接触面にかかる力がスプロケットの回転に伴って円滑に移行するため、衝撃音が軽減され騒音を低減することができる。
また、噛み込み、噛み外れ点において接触面の抗力が小さくリンクプレートを回転させる分力も小さくなることで振動が抑制され、騒音を低減することができる。

また、本請求項２に係る発明のサイレントチェーンは、請求項１に係るサイレントチェーンが奏する効果に加えて、インナーリンクプレートの前後１対のプレート歯の対向する内側面が、スプロケットとの噛み込み、噛み外れ時にスプロケットの歯と接触する形状であることにより、噛み込み、噛み外れ時にスプロケットの歯から力を受けて発生するインナーリンクプレートの回転モーメントが、噛み込み前、噛み外れ後のサイレントチェーンが他の部材に無接触で走行する区間（フリースパン）に存在するインナーリンクプレートには発生しないため、さらに振動が抑制され、騒音を低減することができる。

本請求項３に係る発明のサイレントチェーンは、請求項２に係るサイレントチェーンが奏する効果に加えて、インナーリンクプレートの前後１対のプレート歯の対向する内側面が、スプロケットに巻き掛けられている全区間においてスプロケットの歯と接触する形状であることにより、インナーリンクプレートの前後１対のプレート歯の対向する面の内側面のみがスプロケットの歯面と接触して滑るように移動するため、サイレントチェーンがスプロケットに巻き掛けられている全区間においてプレート歯とスプロケットの歯の間の接触圧が連続的に円滑に変化することにより、さらに衝撃音が軽減され騒音を低減することができる。

本請求項４に係る発明のサイレントチェーンは、請求項１に係るサイレントチェーンが奏する効果に加えて、インナーリンクプレートの前後１対のプレート歯の対向する面の外側面が、スプロケットとの噛み込み、噛み外れ時にスプロケットの歯と接触する形状であることにより、サイレントチェーンがスプロケットに巻き掛けられている全区間において、インナーリンクプレートの前後１対のプレート歯の対向する面の外側面のみがスプロケットの歯面と接触して滑るように移動するため、サイレントチェーンがスプロケットに巻き掛けられている全区間においてプレートの歯スプロケットの歯の間の接触圧が連続的に円滑に変化することにより、さらに衝撃音が軽減され騒音を低減することができる。

本請求項５に係る発明のサイレントチェーンは、請求項１乃至請求項４のいずれかに係るサイレントチェーンが奏する効果に加えて、インナーリンクプレートの前後１対のピン孔の中心の間隔が、ガイドリンク列および／または非ガイドリンク列において異なるものを含むことにより、インナーリンクプレートとスプロケットとの噛み込み、噛み外れのタイミングが不等周期となるため、共振等に伴う振動が抑制されることにより、さらに騒音を低減することができる。

本発明のサイレントチェーンのインナーリンクプレートの側面図。本発明のサイレントチェーンの使用説明図。本発明の第１実施例であるサイレントチェーンのスプロケットへの噛み込み、噛み外れ部付近の説明図。本発明の第２実施例であるサイレントチェーンのスプロケットへの噛み込み、噛み外れ部付近の説明図。本発明の第２実施例であるサイレントチェーンのスプロケットへの巻き掛け中央部付近の説明図。従来のサイレントチェーンの使用説明図。従来のサイレントチェーンのスプロケットへの噛み込み部付近の説明図。従来の他のサイレントチェーンのスプロケットへの噛み外れ部付近の説明図。

本発明は、前後１対のピン孔を有する１対のガイドプレートと該ガイドプレート間に配列された前後１対のプレート歯と前後１対のピン孔を有する複数のインナーリンクプレートよりなるガイドリンク列と、前後１対のプレート歯と前後１対のピン孔を有する複数のインナーリンクプレートよりなる非ガイドリンク列とを有し、ガイドプレート及びインナーリンクプレートの前後１対のピン孔に連結ピンが挿通されて、ガイドリンク列のインナーリンクプレートと非ガイドリンク列のインナーリンクプレートが交互に連結編成され、プレート歯がスプロケットに噛み合うことで回転を伝動するサイレントチェーンにおいて、インナーリンクプレートの前後１対のピン孔の中心の間隔が、スプロケットの中心からスプロケットと噛み合った際のピン孔の中心までを半径とする円周をスプロケットの歯数で割った時の弦の長さより小さく設定されてなり、噛み合い、噛み外れ時のスプロケット歯とリンクプレートの歯の接触面にかかる力とチェーンの張力との移行が円滑となり、衝撃音が軽減されるとともに振動が抑制されることで騒音が低減されるという効果を奏するものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。

本発明の一実施例であるサイレントチェーンのインナーリンクプレート１００は、図１に示すように、前後１対のプレート歯１０１ａ、１０１ｂと前後１対のピン孔１０２ａ、１０２ｂをし、スプロケット１５０のスプロケット歯１５１と噛み合うことで回転が伝達される。

インナーリンクプレート１００の前後１対のピン孔１０２ａ、１０２ｂの中心の間隔Ｐ１は、スプロケット１５０の中心からインナーリンクプレート１００がスプロケット１５０と噛み合った際のピン孔１０２ａ、１０２ｂの中心までを半径とするピッチ円Ｐｒをスプロケット１５０の歯数で割った時の弦の長さ、すなわち標準ピッチＰ０より小さく設定されている。

なお、図１に示す実施例では、前後１対のプレート歯１０１ａ、１０１ｂの内側面１０３ａ、１０３ｂがスプロケット歯１５１と接して噛み合う形状であるが、前後１対のプレート歯１０１ａ、１０１ｂの外側面１０４ａ、１０４ｂがスプロケット歯１５１と接して噛み合う形状としても良い。

サイレントチェーンＣｈは、図２に示すように、複数のインナーリンクプレート１００よりなるガイドリンク列と非ガイドリンク列とが連結ピン１２０により交互に連結編成されて構成されており、インナーリンクプレート１００のプレート歯１０１がスプロケット歯１５１に噛み合うことによりサイレントチェーンＣｈからスプロケット１５０、あるいは、スプロケット１５０からサイレントチェーンＣｈに駆動力が伝達される。

インナーリンクプレート１００のピン孔１０２ａ、１０２ｂの中心の間隔Ｐ１が標準ピッチＰ０より小さく設定されていることで、図２に示すように反時計回りに回転駆動した場合、サイレントチェーンＣｈのスプロケット１５０への最初の噛み込み時には、スプロケット歯１５１とプレート歯１０１の最初に接触する面はサイレントチェーンＣｈの進行方向の前側で、フリースパン側からの張力Ｔ２を受けない側となり、巻き掛け区間の中央側に進むにつれてサイレントチェーンＣｈの進行方向の後側が接触することとなる。

サイレントチェーンＣｈのスプロケット１５０からの噛み外れ時には、噛み外れ点に近付くにつれてスプロケット歯１５１とプレート歯１０１のサイレントチェーンＣｈの進行方向前側が離脱し、最後まで接触している面はサイレントチェーンＣｈの進行方向の後側で、フリースパン側からの張力Ｔ２を受けない側となる。

最初の噛み込み時および最後の噛み外れ時に、インナーリンクプレート１００の前後１対のプレート歯１０１の対向する内側面１０３ａ、１０３ｂがスプロケット歯１５１と接触する場合についてさらに詳細に説明する。

図３に示すように、フリースパン側からインナーリンクプレート１００に係る張力Ｔ２は、フリースパン側に位置する連結ピン１２０Ｂと連結ピン１２０Ｃの中心を結んだ張力線Ｌ上で作用する。
噛み込み始めるインナーリンクプレート１００Ａの噛み合わせ側の連結ピン１２０Ａの中心は張力線Ｌからスプロケット１５０側に距離ｄだけずれるため、張力Ｔ２により連結ピン１２０Ａを中心にインナーリンクプレート１００Ａをスプロケット１５０側に回転させるモーメントが発生する。

インナーリンクプレート１００Ａのプレート歯１０１ｂの内側面１０３ｂとスプロケット歯１５１との接触面にかかる力Ｔｃは、前記モーメントにより発生する力のみであり、かつ距離ｄが小さいためＴｃは極めて小さく、最初の噛み込み時および最後の噛み外れ時の接触面にかかる力と張力の急激な変化が抑制され、衝撃音が軽減される。
また、接触面にかかる力Ｔｃは、フリースパン側のインナーリンクプレート１００Ｂに対して力を与えないため、振動が抑制され騒音を低減することができる。

さらに、噛み込み後も全区間にわたってインナーリンクプレート１００の前後１対のプレート歯１０１の対向する内側面１０３ａ、１０３ｂがスプロケット歯１５１と噛み合う形状とすることで、外側面１０４ａ、１０４ｂがスプロケット歯１５１と接触する際の衝撃音も防止することができる。

次に、最初の噛み込み時および最後の噛み外れ時に、インナーリンクプレート１００の前後１対のプレート歯１０１の対向する外側面１０４ａ、１０４ｂがスプロケット歯１５１と接触する場合についてさらに詳細に説明する。

図４に示すように、フリースパン側からインナーリンクプレート１００Ａに係る張力Ｔ２張力線Ｌ上で作用し、噛み込み始めるインナーリンクプレート１００Ａの噛み合わせ側の連結ピン１２０Ａの中心は張力線Ｌからスプロケット１５０側に距離ｄだけずれるため、張力Ｔ２により連結ピン１２０Ａを中心にインナーリンクプレート１００Ａをスプロケット１５０側に回転させるモーメントが発生する。

インナーリンクプレート１００Ａのプレート歯１０１ａの外側面１０４ａとスプロケット歯１５１との接触面にかかる力Ｔｃは、前記モーメントにより発生する力のみであり、かつ距離ｄが小さいためＴｃは極めて小さく、最初の噛み込み時および最後の噛み外れ時の接触面にかかる力と張力の急激な変化が抑制され、衝撃音が軽減される。
また、接触面にかかる力Ｔｃは極めて小さいため、フリースパン側のインナーリンクプレート１００Ｂに対して与える影響も極めて小さく、振動が抑制され騒音を低減することができる。

さらに、最初の噛み込み時および最後の噛み外れ時に外側面１０４ａ、１０４ｂがスプロケット歯１５１と接触する形状とすることで、図５に示すように、掛け回された全区間にわたって外側面１０４ａ、１０４ｂのみがスプロケット歯１５１と噛み合うこととなるため、内側面１０３ａ、１０３ｂがスプロケット歯１５１と接触する際の衝撃音も防止することができる。

以上説明したように、本発明によれば、噛み込み、噛み外れ時のスプロケット歯とプレート歯の接触面にかかる力とチェーンの張力の急激な変化を防止し、衝撃音を軽減するとともに振動を抑制することで騒音を低減するサイレントチェーンを提供することができる。
さらに、チェーンに伸びが発生しても、スプロケット歯とプレート歯の噛み込み、噛み外れ点において接触する面がサイレントチェーンの張力方向側の面となるまでは振動や騒音が増大することはなく、その効果は甚大である。

また、インナーリンクプレート１００の前後１対のピン孔１０２の中心の間隔が異なるものを含むことにより、インナーリンクプレート１００のプレート歯１０１とスプロケット歯１５１との噛み込み、噛み外れのタイミングが不等周期となるため、共振等に伴う振動が抑制される。

１００、５００・・・インナーリンクプレート
１０１、５０１・・・プレート歯
１０２、５０２・・・ピン孔
１０３・・・内側面
１０４・・・外側面
１２０、５２０・・・連結ピン
１５０、５５０・・・スプロケット
１５１、５５１・・・スプロケット歯
Ｃｈ・・・伝動チェーン
Ｔ１、Ｔｃ・・・接触面にかかる力
Ｔ１’ ・・・抗力
Ｔ２・・・張力
Ｔｒ・・・分力（回転方向）
Ｔｐ・・・分力（連結ピン方向）
Ｃｈ・・・サイレントチェーン

Claims

前後１対のピン孔を有する１対のガイドプレートと該ガイドプレート間に配列された前後１対のプレート歯と前後１対のピン孔を有する複数のインナーリンクプレートよりなるガイドリンク列と、前後１対のプレート歯と前後１対のピン孔を有する複数のインナーリンクプレートよりなる非ガイドリンク列とを有し、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１対のピン孔に連結ピンが挿通されて、前記ガイドリンク列のインナーリンクプレートと前記非ガイドリンク列のインナーリンクプレートが交互に連結編成され、前記プレート歯がスプロケットに噛み合うことで回転を伝動するサイレントチェーンにおいて、
前記インナーリンクプレートの前後１対のピン孔の中心の間隔が、スプロケットの中心からスプロケットと噛み合った際のピン孔の中心までを半径とする円周をスプロケットの歯数で割った時の弦の長さより小さく設定されていることを特徴とするサイレントチェーン。
前記インナーリンクプレートの前後１対のプレート歯の対向する内側面が、スプロケットとの噛み込み、噛み外れ時にスプロケットの歯と接触する形状であることを特徴とする請求項１に記載のサイレントチェーン。
前記インナーリンクプレートの前後１対のプレート歯の対向する内側面が、スプロケットに巻き掛けられている全区間においてスプロケットの歯と接触する形状であることを特徴とする請求項２に記載のサイレントチェーン。
前記インナーリンクプレートの前後１対のプレート歯の対向する面の外側面が、スプロケットとの噛み込み、噛み外れ時にスプロケットの歯と接触する形状であることを特徴とする請求項１に記載のサイレントチェーン。
前記インナーリンクプレートの前後１対のピン孔の中心の間隔が、前記ガイドリンク列および／または非ガイドリンク列において異なるものを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のサイレントチェーン。