チェーン伝動装置
【課題】動力伝達時のチェーン張力を確実かつ安定して振動騒音なく受け持つとともに長期に亙って耐久性を充分に発揮し、噛み合い開始時のリンクプレートとサイドスプロケット歯との相互間に生じがちな摺動摩耗と噛み合い騒音を大幅に抑制するチェーン伝動装置を提供する。
【解決手段】チェーン進行方向の前方側と後方側にリンクプレート歯を配置した外リンクと内リンクとが連結ピンで多数連結されたチェーン１１０と、該チェーン１１０のローラと噛み合うセンタースプロケット歯１５１とチェーン１１０のリンクプレート歯に対して噛み合い抵抗の少ない材質からなるサイドスプロケット歯１５２とを設けたスプロケット１５０とで構成されたチェーン伝動装置１００。
【解決手段】チェーン進行方向の前方側と後方側にリンクプレート歯を配置した外リンクと内リンクとが連結ピンで多数連結されたチェーン１１０と、該チェーン１１０のローラと噛み合うセンタースプロケット歯１５１とチェーン１１０のリンクプレート歯に対して噛み合い抵抗の少ない材質からなるサイドスプロケット歯１５２とを設けたスプロケット１５０とで構成されたチェーン伝動装置１００。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプロケットに巻掛けられたチェーンにより動力を伝達するチェーン伝動装置、例えば、エンジンの動弁系やオイルポンプなどの補機等の従動軸を駆動するのに適したチェーン伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、チェーン伝動装置として、ブシュチェーン又はローラチェーン等のチェーンを用いたチェーン伝動装置やサイレントチェーンを用いたチェーン伝動装置は、周知である。
また、サイレントチェーンのリンクとローラチェーンのリンクとを組み合わせたチェーンと、これらのリンクが噛み合う複数の歯を有するスプロケットとからなるチェーン伝動装置は、公知である。
【０００３】
この公知のチェーン伝動装置５００は、図１５、図１６に示すように、サイレントチェーンとして機能する一対のリンクプレート歯を有する外側リンクプレート５１１と内側リンクプレート５１２とを両外側に配置し、その内側にローラチェーンとして機能するローラ５１３及びブシュ５１４を配置して連結ピン５１５により連結したチェーン５１０と、スプロケット両側部にサイレントチェーン用スプロケット歯５２１を形成するとともにスプロケット中央部にローラチェーン用スプロケット歯５２２を形成したスプロケット５２０とを有している。
【０００４】
そして、このようなチェーン伝動装置５００は、図１７に示すように、チェーン５１０とスプロケット５２０との噛み合い動力伝達時において、まず、サイレントチェーンとして機能する外側リンクプレート５１１及び内側リンクプレート５１２のリンクプレート歯がサイレントチェーン用スプロケット歯５２１に噛み合い始め、次いで、ローラ５１３がローラチェーン用スプロケット歯５２２の間に入り込んで着座した後に、外側リンクプレート５１１及び内側リンクプレート５１２のリンクプレート歯がサイレントチェーン用スプロケット歯５２１から完全に離れるように動作し、サイレントチェーンとローラチェーンとの利点を発揮し、低騒音化を図るとともにチェーン５１０の疲れ強さをローラチェーン並に確保して強度低下を防止している（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３２７１９２号公報（第１頁、図１、図２、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のようなチェーン伝動装置は、スプロケット５２０にチェーン張力を受け持たせるために高強度な鋼材を用いる必要があり、スプロケット５２０を構成するサイレントチェーン用スプロケット歯５２１とローラチェーン用スプロケット歯５２２とが高強度な鋼材からなる同一の材質で形成されているため、外側リンクプレート５１１及び内側リンクプレート５１２のリンクプレート歯とサイレントチェーン用スプロケット歯５２１との噛み合いにおいて摺動抵抗による相互間の摩耗が生じ、噛み合い開始時の低騒音化を充分に図ることができないという問題があった。
【０００７】
そして、従来のようなチェーン伝動装置は、チェーン５１０とスプロケット５２０との噛み合い動力伝達時において、ローラ５１３がローラチェーン用スプロケット歯５２２の間に入り込んで着座した後に、外側リンクプレート５１１及び内側リンクプレート５１２のリンクプレート歯がサイレントチェーン用スプロケット歯５２１から完全に離れるように動作するため、ローラ５１３のローラチェーン用スプロケット歯５２２に対する噛み合い位置が不安定となり、噛み合い動力伝達時の振動騒音を完全に解消できないという問題があり、また、ローラ５１３のローラチェーン用スプロケット歯５２２に対する噛み合いのみでチェーン張力を受け持ちながら動力伝達しなければならず、ローラ５１３がローラチェーン用スプロケット歯５２２との間に動力伝達の負荷が集中し、長期に亙って耐久性を充分に発揮できないという問題があった。
【０００８】
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、動力伝達時のチェーン張力を確実かつ安定して振動騒音なく受け持つとともに長期に亙って耐久性を充分に発揮し、噛み合い開始時のリンクプレートとサイドスプロケット歯との相互間に生じがちな摺動摩耗と噛み合い騒音を大幅に抑制するチェーン伝動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本請求項１に係る発明は、チェーン進行方向の前方側と後方側にリンクプレート歯を配置した少なくとも一対の外側リンクプレートの前後のピン孔にそれぞれ連結ピンの両端部を嵌入固定した外リンクと前記チェーン進行方向の前方側と後方側にリンクプレート歯を配置した少なくとも一対の内側リンクプレートの前後のブシュ孔にそれぞれブシュ又はローラが遊嵌されたブシュを嵌入固定した内リンクとが前記ブシュに連結ピンを交互に遊嵌することで多数連結されたチェーンと、該チェーンに巻掛けて前記ブシュ又はローラと噛み合うセンタースプロケット歯と該センタースプロケット歯の側方で前記リンクプレート歯と噛み合うサイドスプロケット歯とを設けたスプロケットとで構成されているチェーン伝動装置において、前記サイドスプロケット歯が、前記リンクプレート歯に対するサイドスプロケット歯の噛み合い抵抗を前記ブシュ又はローラに対するセンタースプロケット歯の噛み合い抵抗より少なくする材質で形成されていることにより、前記課題を解決するものである。
【００１０】
本請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたチェーン伝動装置の構成に加えて、前記リンクプレート歯、センタースプロケット歯及びサイドスプロケット歯が、前記チェーンがスプロケットに巻掛る時に、最初に前記チェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯の内股部がサイドスプロケット歯に接触し、次いで、前記チェーン進行方向の前方側に位置するブシュ又はローラがセンタースプロケット歯に接触し、さらに、前記チェーン進行方向の後方側に位置するブシュ又はローラがセンタースプロケット歯の歯底に着座した時に前記チェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯の外股部及びチェーン進行方向の後方側に位置するリンクプレート歯の外股部がサイドスプロケット歯に接触する歯形に形成されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１１】
本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載されたチェーン伝動装置の構成に加えて、前記サイドスプロケット歯が含油焼結鋼材で形成されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１２】
本請求項４に係る発明は、請求項１または請求項２に記載されたチェーン伝動装置の構成に加えて、前記サイドスプロケット歯が自己潤滑性樹脂材で形成されていることにより、前記課題を解決するものである。
【００１３】
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１つに記載されたチェーン伝動装置の構成に加えて、前記サイドスプロケット歯が前記センタースプロケット歯の両側に設けられていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１４】
本請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載されたチェーン
伝動装置の構成に加えて、前記リンクプレート歯が、前記外側リンクプレート及び内側リンクプレートの上下両側に設けられていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のチェーン伝動装置は、チェーン進行方向の前方側と後方側にリンクプレート歯を配置した少なくとも一対の外側リンクプレートの前後のピン孔にそれぞれ連結ピンの両端部を嵌入固定した外リンクとチェーン進行方向の前方側と後方側にリンクプレート歯を配置した少なくとも一対の内側リンクプレートの前後のブシュ孔にそれぞれブシュ又はローラが遊嵌されたブシュを嵌入固定した内リンクとがブシュに連結ピンを交互に遊嵌することで多数連結されたチェーンと、このチェーンに巻掛けてブシュ又はローラと噛み合うセンタースプロケット歯とこのセンタースプロケット歯の側方でリンクプレート歯と噛み合うサイドスプロケット歯とを設けたスプロケットとで構成されていることにより、サイレントチェーンとローラチェーンとの双方の利点を発揮した動力伝達を達成することができるばかりでなく、以下のような本発明に特有の構成によって格別の効果を達成することができる。
【００１６】
まず、本請求項１に係る発明のチェーン伝動装置によれば、サイドスプロケット歯がリンクプレート歯に対するサイドスプロケット歯の噛み合い抵抗をブシュ又はローラに対するセンタースプロケット歯の噛み合い抵抗より少なくする材質で形成されていることにより、噛み合い開始時に外側リンクプレート及び内側リンクプレートのリンクプレート歯とサイドスプロケット歯との噛み合いで生じがちな摺動抵抗を低減するため、噛み合い開始時のリンクプレート歯とサイドスプロケット歯との相互間に生じがちな摺動摩耗を大幅に抑制するとともにサイドスプロケット歯に対する噛み合い騒音を大幅に抑制することができる。
【００１７】
また、本請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたチェーン伝動装置が奏する効果に加えて、リンクプレート歯、センタースプロケット歯及びサイドスプロケット歯が、チェーンがスプロケットに巻掛る時に、最初にチェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯の内股部がサイドスプロケット歯に接触し、次いで、チェーン進行方向の前方側に位置するブシュ又はローラがセンタースプロケット歯に接触し、さらに、チェーン進行方向の後方側に位置するブシュ又はローラがセンタースプロケット歯の歯底に着座した時にチェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯の外股部及びチェーン進行方向の後方側に位置するリンクプレート歯の外股部がサイドスプロケット歯に接触する歯形に形成されていることにより、チェーンとスプロケットとの噛み合い動力伝達時にブシュ又はローラがセンタースプロケット歯の間に入り込んで着座した後にチェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯の外股部及びチェーン進行方向の後方側に位置するリンクプレート歯の外股部がサイドスプロケット歯に継続して接触しているため、噛み合い動力伝達時のブシュ又はローラのセンタースプロケット歯に対する噛み合い位置が確実かつ安定し、噛み合い動力伝達による振動騒音を大幅に解消することができるばかりでなく、噛み合い開始時の衝撃力がセンタースプロケット歯とサイドスプロケット歯とに分散され、センタースプロケット歯とサイドスプロケット歯とで構成されるスプロケット全体で動力伝達の負荷を受け持つため、チェーンとスプロケットの耐久性を長期に亙って充分に発揮することができる。
【００１８】
そして、本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載されたチェーン伝動装置が奏する効果に加えて、サイドスプロケット歯が含油焼結鋼材で形成されていることにより、サイドスプロケット歯の含油焼結鋼材に含油されている潤滑油がスプロケットの回転数に見合う遠心力で除放されるため、この潤滑油でリンクプレート歯とサイドスプロケット歯との噛み合いを円滑に達成することができる。
【００１９】
また、本請求項４に係る発明は、請求項１または請求項２に記載されたチェーン伝動装置が奏する効果に加えて、サイドスプロケット歯が自己潤滑性樹脂材で形成されていることにより、スプロケットの回転が低速であってもサイドスプロケット歯の自己潤滑性樹脂材が自己潤滑性を発揮するため、低速あるいは高速の如何なる動力伝達時であってもリンクプレート歯とサイドスプロケット歯との噛み合いを円滑に達成するとともにスプロケットの軽量化を達成することができるばかりでなく、油切れによる給油メンテナンスを解消して給油不可能な使用環境下であってもチェーンとスプロケット歯との円滑な噛み合いを長期に亙って達成することができる。
【００２０】
さらに、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１つに記載されたチェーン伝動装置が奏する効果に加えて、サイドスプロケット歯がセンタースプロケット歯の両側に設けられていることにより、チェーン巻掛け時にチェーンの両サイドに均等に力が伝達されるため、スプロケット幅方向の偏摩耗を解消するこできる。
【００２１】
加えて、本請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載されたチェーン伝動装置が奏する効果に加えて、リンクプレート歯が外側リンクプレート及び内側リンクプレートの上下両側に設けられていることにより、外側リンクプレート及び内側リンクプレートを上下どちらの方向でも使用できるため、従来のローラチェーンと同様に、組立時にリンクプレートの方向を整列させる必要がなく簡便なチェーン組立を達成することができるとともに、チェーン自体も上下どちらの方向でも使用可能となるため、スプロケットに巻掛ける方向を整列させる必要がなく、上下両方向に複数のスプロケットが存在するような伝動経路を持つ使用条件でも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例であるチェーン伝動装置の一部を切断した斜視図。
【図２】図１の側面図。
【図３】図１に示すチェーンの分解図。
【図４】図３に示す内側リンクプレートの側面図。
【図５】図３に示す外側リンクプレートの側面図。
【図６】図１に示すスプロケットの斜視図。
【図７】図６のスプロケットの分解図。
【図８】図１に示すチェーン伝動装置の動作説明図。
【図９】図１に示すチェーン伝動装置の動作説明図。
【図１０】図１に示すチェーン伝動装置の動作説明図。
【図１１】図１に示すチェーン伝動装置の動作説明図。
【図１２】図１に示すチェーン伝動装置の動作説明図。
【図１３】図１に示すチェーン伝動装置の動作説明図。
【図１４】図４乃至図５に示すリンクプレートの変形例を示す側面図
【図１５】従来のチェーン伝動装置で用いたチェーンの平面図。
【図１６】従来のチェーン伝動装置で用いたスプロケットの断面図。
【図１７】従来のチェーン伝動装置の動作説明図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、チェーン進行方向の前方側と後方側にリンクプレート歯を配置した少なくとも一対の外側リンクプレートの前後のピン孔にそれぞれ連結ピンの両端部を嵌入固定した外リンクとチェーン進行方向の前方側と後方側にリンクプレート歯を配置した少なくとも一対の内側リンクプレートの前後のブシュ孔にそれぞれブシュ又はローラが遊嵌されたブシュを嵌入固定した内リンクとがブシュに連結ピンを交互に遊嵌することで多数連結されたチェーンと、このチェーンに巻掛けてブシュ又はローラと噛み合うセンタースプロケット歯とこのセンタースプロケット歯の側方でリンクプレート歯と噛み合うサイドスプロケット歯とを設けたスプロケットとで構成されているチェーン伝動装置において、サイドスプロケット歯がリンクプレート歯に対するサイドスプロケット歯の噛み合い抵抗をブシュ又はローラに対するセンタースプロケット歯の噛み合い抵抗より少なくする材質で形成され、動力伝達時のチェーン張力を確実かつ安定して振動騒音なく受け持つとともに長期に亙って耐久性を充分に発揮し、噛み合い開始時のリンクプレートとサイドスプロケット歯との相互間に生じがちな摺動摩耗と噛み合い騒音を大幅に抑制するものであれば、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。
【００２４】
すなわち、本発明のチェーン伝動装置は、エンジンの動弁系やオイルポンプなどの補機等の従動軸を駆動するものであっても、他の動力伝達機構や搬送機構において使用されるものであっても良く、いかなる機構で使用されるものであっても良い。
【００２５】
また、本発明で用いるチェーンの外リンク及び内リンクは、一対の外側リンクプレート及び一対の内側リンクプレートのみで構成されても良く、チェーン内側に複数枚のリンクプレートをさらに備えても良い。
さらに、チェーン内側に複数枚のリンクプレートをさらに備えた場合、チェーン内側のリンクプレートがリンクプレート歯を有してもよく、チェーン内側の複数枚のリンクプレートの一部のみがリンクプレート歯を有しても良く、全てのリンクプレートがリンクプレート歯を有しても良い。
【００２６】
そして、本発明で用いるスプロケットは、ブシュ又はローラと噛み合うセンタースプロケット歯とこのセンタースプロケット歯の側方でリンクプレート歯と噛み合うサイドスプロケット歯とを設けたものであれば良く、例えば、センタースプロケット歯及びサイドスプロケット歯を持つ複数のスプロケット部材を同軸に固定したものであっても良い。
また、本発明のチェーン伝動装置は、チェーン伝動装置を構成するスプロケットのうち、少なくとも一つのスプロケットがサイドスプロケット歯を持つものであれば良く、全てのスプロケットがサイドスプロケット歯を持つものであっても良い。
【００２７】
さらに、本発明で用いるスプロケットは、サイドスプロケット歯がリンクプレート歯に対するサイドスプロケット歯の噛み合い抵抗をブシュ又はローラに対するセンタースプロケット歯の噛み合い抵抗より少なくする材質で形成されていれば良く、たとえば、サイドスプロケット歯が、球状黒鉛鋳鉄材（ＦＣＤ）により形成したもの、温間焼結鋼材、高密度焼結鋼材などに潤滑油を含浸させた含油焼結鋼材により形成したもの、あるいは、ポリアミド系、ポリウレタン系などのエンジニアリングプラスチックからなる自己潤滑性樹脂材により形成したものがある。
他方、本発明で用いるスプロケットのセンタースプロケット歯は、一般的な機械構造用炭素鋼材（Ｓ４５Ｃ）やクロムモリブデン鋼鋼材（ＳＣＭ４３５）により形成されていれば良い。
【実施例】
【００２８】
以下に、本発明の実施例であるチェーン伝動装置について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例であるチェーン伝動装置の一部を切断した斜視図であり、図２は、図１の側面図であり、図３は、図１に示すチェーンの分解図であり、図４は、図３に示す内側リンクプレートの側面図であり、図５は、図３に示す外側リンクプレートの側面図であり、図６は、図１に示すスプロケットの斜視図であり、図７は、図６のスプロケットの分解図であり、図８乃至図１３は、図１に示すチェーン伝動装置の動作説明図であり、図１４は、図４乃至図５に示すリンクプレートの変形例を示す側面図である。
【００２９】
本発明の一実施例であるチェーン伝動装置１００は、図１、図２に示すように、チェーン１１０（一部のみ図示）がスプロケット１５０に巻掛けられて駆動力を伝達するものである。
そこで、上記のチェーン１１０は、図３に示すように、一対の外側リンクプレート１１２の前後のピン孔１１７にそれぞれ連結ピン１３０の両端部が嵌入固定された外リンク１６０と、一対の内側リンクプレート１１１の前後のブシュ孔１１６にそれぞれローラ１２０が遊嵌されたブシュ１４０を嵌入固定された内リンク１７０とが、ブシュ１４０に連結ピン１３０を交互に遊嵌することで多数連結されて構成している。
【００３０】
ここで、本実施例で用いたチェーン１１０の素材については、内側リンクプレート１１１と外側リンクプレート１１２が炭素鋼材（ＳＡＥ１０５０〜ＳＡＥ１０７０）でそれぞれ形成され、ローラ１２０がクロムモリブデン鋼材（ＳＣＭ）で形成され、ブシュ１４０がクロムモリブデン鋼材（ＳＣＭ）で形成されている。
なお、上記ローラ１２０は、ニッケルクロムモリブデン鋼材（ＳＮＣＭ）で形成されていても何ら構わない。
【００３１】
さらに、内側リンクプレート１１１は、図４に示すように、前後にブシュ孔１１６を有しているとともに、前後のブシュ孔１１６の下方にリンクプレート歯１１３を有しており、このリンクプレート歯１１３は、前後のリンクプレート歯１１３の対向する側の歯面である内股部１１４と外方の歯面である外股部１１５とで構成されている。
【００３２】
また、外側リンクプレート１１２は、図５に示すように、前後にピン孔１１７を有しているとともに、前後のピン孔１１７の下方にリンクプレート歯１１３を有しており、このリンクプレート歯１１３は、前後のリンクプレート歯１１３の対向する側の歯面である内股部１１４と外方の歯面である外股部１１５とで構成されている。
ここで、内側リンクプレート１１１と外側リンクプレート１１２とは、ブシュ孔１１６とピン孔１１７のみが相違し、その他の部分は同一の形状である。
【００３３】
一方、前述したスプロケット１５０は、図６、図７に示すように、チェーン１１０のローラ１２０と噛合うセンタースプロケット歯１５１を有するセンタースプロケット１５３と、チェーン１１０のリンクプレート歯１１３と噛合うサイドスプロケット歯１５２を有するサイドスプロケット１５４とから構成され、センタースプロケット１５３の両側面にサイドスプロケット１５４を配置するとともにこれらが一体で回転するように構成されている。
【００３４】
ここで、本実施例で用いたスプロケット１５０の素材については、チェーン１１０のローラ１２０と噛合うセンタースプロケット歯１５１を有するセンタースプロケット１５３が機械構造用炭素鋼材（Ｓ４５Ｃ）により形成され、チェーン１１０のリンクプレート歯１１３と噛合うサイドスプロケット歯１５２が高密度焼結鋼材に潤滑油を含浸させた含油焼結鋼材により形成されている。
なお、上記センタースプロケット１５３のセンタースプロケット歯１５１は、クロムモリブデン鋼材（ＳＣＭ４３５）で形成されていても何ら構わない。
要するに、本実施例で用いたスプロケット１５０の素材で最も重要なことは、サイドスプロケット歯１５２がリンクプレート歯１１３に対するサイドスプロケット歯１５３の噛み合い抵抗をローラに対するセンタースプロケット歯１５３の噛み合い抵抗より少なくなる材質で形成されていることである。
【００３５】
そして、リンクプレート歯１１３、センタースプロケット歯１５１及びサイドスプロケット歯１５２は、チェーン１１０がスプロケット１５０に巻掛る時に、最初にリンクプレート１１１（１１２）のチェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯１１３の内股部１１４がサイドスプロケット歯１５２に接触し、次いで、このリンクプレート１１１（１１２）のチェーン進行方向の前方側に位置するローラ１２０がセンタースプロケット歯１５１に接触し、さらに、リンクプレート１１１（１１２）のチェーン進行方向の後方側に位置するローラ１２０がセンタースプロケット歯１５１の歯底に着座した時にリンクプレート１１１（１１２）のチェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯１１３の外股部１１５及びチェーン進行方向の後方側に位置するリンクプレート歯の外股部１１５がサイドスプロケット歯１５２に接触するような歯形に形成されている。
【００３６】
例えば、センタースプロケット歯１５１には、標準的なスプロケット歯形が採用され、リンクプレート歯１１３及びサイドスプロケット歯１５２の形状は、スプロケットの歯数等に応じて、上記動作が可能な関係となるように設定されている。
【００３７】
以上のように構成された本実施例のチェーン伝動装置１００の動作について、図８乃至図１３に基づいて説明する。
図８乃至図１３は、スプロケット１５０が図面上反時計方向に回転し、チェーン１１０が順次スプロケット１５０に巻掛けられる動作を経時的に説明したものであるが、便宜的な説明のため、図面上はスプロケット１５０を同一姿勢に固定してチェーン１１０が順次屈曲するように示してある。
【００３８】
図８乃至図１３において、各リンクプレート（内側リンクプレート１１１あるいは外側リンクプレート１１２）は、チェーン進行方向の前方側から順にリンクプレートＬ１、リンクプレートＬ２、リンクプレートＬ３で表し、各ローラをリンクプレートＬ１のチェーン進行方向の前方側のローラから順にローラＲ１、ローラＲ２、ローラＲ３で表す。
また、各リンクプレートＬ１、Ｌ２、Ｌ３の各リンクプレート歯は、チェーン進行方向の前方側のリンクプレート歯をリンクプレート歯Ｈ１ｆ、リンクプレート歯Ｈ２ｆ、リンクプレート歯Ｈ３ｆ、チェーン進行方向の後方側のリンクプレート歯をリンクプレート歯Ｈ１ｒ、リンクプレート歯Ｈ２ｒ、リンクプレート歯Ｈ３ｒで表し、各リンクプレート歯の歯面の外股部を外股部Ｇ１ｆ、外股部Ｇ２ｆ、外股部Ｇ３ｆ、外股部Ｇ１ｒ、外股部Ｇ２ｒ、外股部Ｇ３ｒ、各リンクプレート歯の歯面の内股部を内股部Ｕ１ｆ、内股部Ｕ２ｆ、内股部Ｕ３ｆ、内股部Ｕ１ｒ、内股部Ｕ２ｒ、内股部Ｕ３ｒで表す。
【００３９】
本実施例のチェーン伝動装置１００においてローラＲ１がセンタースプロケット歯１５１に着座した状態から、説明を開始する。
まず、チェーン１１０が進行すると、図８に示すように、リンクプレートＬ１はローラＲ１を中心に屈曲し、ローラＲ２及びリンクプレート歯Ｈ１ｒはスプロケット１５０に接近するが、リンクプレートＬ２のリンクプレート歯Ｈ２ｆも同時にスプロケット１５０に接近し、ローラＲ２及びリンクプレート歯Ｈ１ｒに先んじて、リンクプレートＬ２の内股部Ｕ２ｆがサイドスプロケット歯１５２に接触する。
このリンクプレートＬ２の内股部Ｕ２ｆとサイドスプロケット歯１５２の接触は、従来のサイレントチェーンを用いたチェーン伝動装置と同様にサイドスプロケット歯１５２に対し斜めから摺接状態となる。
このため、リンクプレートＬ２の内股部Ｕ２ｆとサイドスプロケット歯１５２との噛み合い開始音は、従来のような衝突音よりも極めて小さい摺接音となる。
【００４０】
さらにチェーン１１０が進行すると、図９に示すように、リンクプレートＬ２の内股部Ｕ２ｆがサイドスプロケット歯１５２の歯面を滑りながらリンクプレートＬ２が屈曲を開始し、ローラＲ２が徐々にセンタースプロケット歯１５１に接近する。
【００４１】
そして、図１０に示すように、ローラＲ２がセンタースプロケット歯１５１に接触することでリンクプレートＬ１のスプロケット１５０への巻掛けが完了する。
ローラＲ２のセンタースプロケット歯１５１への接触は、前述のとおりリンクプレートＬ２の内股部Ｕ２ｆがサイドスプロケット歯１５２の歯面を滑る動作に拘束されて徐々に接近しての接触となる。
このため、ローラＲ２のセンタースプロケット歯１５１への接触は、従来のローラチェーンを用いた伝動装置の衝撃音に比べて極めて小さな噛み合い音となる。
【００４２】
さらに、ローラＲ１、Ｒ２がともにセンタースプロケット歯１５１に着座したときにリンクプレートＬ１の外股部Ｇ１ｆ及びＧ１ｒがともにサイドスプロケット歯１５２に接触する形状に構成されており、ローラＲ１、Ｒ２とセンタースプロケット歯１５１でチェーン１１０とスプロケット１５０の動力の伝達を行いつつ、リンクプレートＬ１が外股部Ｇ１ｆ及びＧ１ｒの２点でサイドスプロケット歯１５２に接触して位置決めされる。
これにより、従来のローラチェーンを用いた伝動装置の衝撃音や振動音に比べて軽減された噛み合い音に抑制することができる。
【００４３】
ローラＲ１、Ｒ２の着座後は、図１１に示すように、リンクプレートＬ２はローラＲ２を中心に屈曲を開始してリンクプレートＬ２の内股部Ｕ２ｆがサイドスプロケット歯１５２の歯面から離脱し、図１２に示すように、リンクプレートＬ２のリンクプレート歯Ｈ２ｒ及びローラＲ３が急速にスプロケット１５０に接近する。
【００４４】
そして、チェーン１１０がさらに進行すると、図１３に示すように、リンクプレートＬ２はローラＲ２を中心に屈曲しローラＲ３及びリンクプレート歯Ｈ２ｒはスプロケット１５０に接近するが、さらに後方のリンクプレートＬ３のリンクプレート歯Ｈ３ｆも同時にスプロケット１５０に接近し、ローラＲ３及びリンクプレート歯Ｈ２ｒに先んじて、リンクプレートＬ３の内股部Ｕ３ｆがサイドスプロケット歯１５２に接触し、リンクプレートが一つ分進行した図８に示す状態となる。
【００４５】
以上説明したように、本実施例のチェーン伝動装置１００によれば、チェーン１１０とスプロケット１５０との噛み合い動力伝達時にローラ１２０がセンタースプロケット歯１５１の間に入り込んで着座した後にチェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯１１３の外股部及びチェーン進行方向の後方側に位置するリンクプレート歯１１３の外股部がサイドスプロケット歯１５２に継続して接触しているため、噛み合い動力伝達時のローラ１２０のセンタースプロケット歯１５１に対する噛み合い位置が確実かつ安定し、噛み合い動力伝達による振動騒音を大幅に解消することができるばかりでなく、噛み合い開始時の衝撃力がセンタースプロケット歯１５１とサイドスプロケット歯１５２とに分散され、センタースプロケット歯１５１とサイドスプロケット歯１５２とで構成されるスプロケット全体で動力伝達の負荷を受け持つため、チェーン１１０とスプロケット１５０の耐久性を長期に亙って充分に発揮することができる。
【００４６】
そして、サイドスプロケット歯１５２が高密度焼結鋼材に潤滑油を含浸させた含油焼結鋼材により形成されていることにより、リンクプレート歯１１３に対するサイドスプロケット歯１５２の噛み合い抵抗がローラ１２０に対するセンタースプロケット歯１５１の噛み合い抵抗より少なくなり、噛み合い開始時にリンクプレート歯１１３とサイドスプロケット歯１５２との噛み合いで生じがちな摺動抵抗が低減されるため、噛み合い開始時のリンクプレート歯１１３とサイドスプロケット歯１５２との相互間に生じがちな摺動摩耗を大幅に抑制するとともにサイドスプロケット歯１５２に対する噛み合い騒音を大幅に抑制することができるなど、その効果は甚大である。
【００４７】
なお、図１４は、図４乃至図５に示す本実施例におけるリンクプレートの変形例を示すものであって、内側リンクプレート２１１及び外側リンクプレート２１２の上下両方にリンクプレート歯２１３を設ければ、従来のローラチェーンと同様に組立時にリンクプレート２１１（２１２）の方向を整列させる必要がなく組立がより容易となるとともに、チェーン自体も上下どちらの方向でも使用可能となるため、スプロケットに巻掛ける方向を整列させる必要がなく、上下両方向に複数のスプロケットが存在するような伝動経路を持つ使用条件でも対応可能となるなど、その効果は甚大である。
【符号の説明】
【００４８】
１００ ・・・チェーン伝動装置
１１０ ・・・チェーン
１１１，２１１ ・・・内側リンクプレート
１１２，２１２ ・・・外側リンクプレート
１１３，２１３ ・・・リンクプレート歯
１１４，２１４ ・・・内股部
１１５，２１５ ・・・外股部
１１６，２１６ ・・・ブシュ孔
１１７，２１７ ・・・ピン孔
１２０ ・・・ローラ
１３０ ・・・連結ピン
１４０ ・・・ブシュ
１５０ ・・・スプロケット
１５１ ・・・センタースプロケット歯
１５２ ・・・サイドスプロケット歯
１５３ ・・・センタースプロケット
１５４ ・・・サイドスプロケット
１６０ ・・・外リンク
１７０ ・・・内リンク
５００ ・・・チェーン伝動装置
５１０ ・・・チェーン
５１１ ・・・内側リンクプレート
５１２ ・・・外側リンクプレート
５１３ ・・・ローラ
５１４ ・・・ブシュ
５１５ ・・・連結ピン
５２０ ・・・スプロケット
５２１ ・・・サイレントチェーン用スプロケット歯
５２２ ・・・ローラチェーン用スプロケット歯
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプロケットに巻掛けられたチェーンにより動力を伝達するチェーン伝動装置、例えば、エンジンの動弁系やオイルポンプなどの補機等の従動軸を駆動するのに適したチェーン伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、チェーン伝動装置として、ブシュチェーン又はローラチェーン等のチェーンを用いたチェーン伝動装置やサイレントチェーンを用いたチェーン伝動装置は、周知である。
また、サイレントチェーンのリンクとローラチェーンのリンクとを組み合わせたチェーンと、これらのリンクが噛み合う複数の歯を有するスプロケットとからなるチェーン伝動装置は、公知である。
【０００３】
この公知のチェーン伝動装置５００は、図１５、図１６に示すように、サイレントチェーンとして機能する一対のリンクプレート歯を有する外側リンクプレート５１１と内側リンクプレート５１２とを両外側に配置し、その内側にローラチェーンとして機能するローラ５１３及びブシュ５１４を配置して連結ピン５１５により連結したチェーン５１０と、スプロケット両側部にサイレントチェーン用スプロケット歯５２１を形成するとともにスプロケット中央部にローラチェーン用スプロケット歯５２２を形成したスプロケット５２０とを有している。
【０００４】
そして、このようなチェーン伝動装置５００は、図１７に示すように、チェーン５１０とスプロケット５２０との噛み合い動力伝達時において、まず、サイレントチェーンとして機能する外側リンクプレート５１１及び内側リンクプレート５１２のリンクプレート歯がサイレントチェーン用スプロケット歯５２１に噛み合い始め、次いで、ローラ５１３がローラチェーン用スプロケット歯５２２の間に入り込んで着座した後に、外側リンクプレート５１１及び内側リンクプレート５１２のリンクプレート歯がサイレントチェーン用スプロケット歯５２１から完全に離れるように動作し、サイレントチェーンとローラチェーンとの利点を発揮し、低騒音化を図るとともにチェーン５１０の疲れ強さをローラチェーン並に確保して強度低下を防止している（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３２７１９２号公報（第１頁、図１、図２、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のようなチェーン伝動装置は、スプロケット５２０にチェーン張力を受け持たせるために高強度な鋼材を用いる必要があり、スプロケット５２０を構成するサイレントチェーン用スプロケット歯５２１とローラチェーン用スプロケット歯５２２とが高強度な鋼材からなる同一の材質で形成されているため、外側リンクプレート５１１及び内側リンクプレート５１２のリンクプレート歯とサイレントチェーン用スプロケット歯５２１との噛み合いにおいて摺動抵抗による相互間の摩耗が生じ、噛み合い開始時の低騒音化を充分に図ることができないという問題があった。
【０００７】
そして、従来のようなチェーン伝動装置は、チェーン５１０とスプロケット５２０との噛み合い動力伝達時において、ローラ５１３がローラチェーン用スプロケット歯５２２の間に入り込んで着座した後に、外側リンクプレート５１１及び内側リンクプレート５１２のリンクプレート歯がサイレントチェーン用スプロケット歯５２１から完全に離れるように動作するため、ローラ５１３のローラチェーン用スプロケット歯５２２に対する噛み合い位置が不安定となり、噛み合い動力伝達時の振動騒音を完全に解消できないという問題があり、また、ローラ５１３のローラチェーン用スプロケット歯５２２に対する噛み合いのみでチェーン張力を受け持ちながら動力伝達しなければならず、ローラ５１３がローラチェーン用スプロケット歯５２２との間に動力伝達の負荷が集中し、長期に亙って耐久性を充分に発揮できないという問題があった。
【０００８】
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、動力伝達時のチェーン張力を確実かつ安定して振動騒音なく受け持つとともに長期に亙って耐久性を充分に発揮し、噛み合い開始時のリンクプレートとサイドスプロケット歯との相互間に生じがちな摺動摩耗と噛み合い騒音を大幅に抑制するチェーン伝動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本請求項１に係る発明は、チェーン進行方向の前方側と後方側にリンクプレート歯を配置した少なくとも一対の外側リンクプレートの前後のピン孔にそれぞれ連結ピンの両端部を嵌入固定した外リンクと前記チェーン進行方向の前方側と後方側にリンクプレート歯を配置した少なくとも一対の内側リンクプレートの前後のブシュ孔にそれぞれブシュ又はローラが遊嵌されたブシュを嵌入固定した内リンクとが前記ブシュに連結ピンを交互に遊嵌することで多数連結されたチェーンと、該チェーンに巻掛けて前記ブシュ又はローラと噛み合うセンタースプロケット歯と該センタースプロケット歯の側方で前記リンクプレート歯と噛み合うサイドスプロケット歯とを設けたスプロケットとで構成されているチェーン伝動装置において、前記サイドスプロケット歯が、前記リンクプレート歯に対するサイドスプロケット歯の噛み合い抵抗を前記ブシュ又はローラに対するセンタースプロケット歯の噛み合い抵抗より少なくする材質で形成されていることにより、前記課題を解決するものである。
【００１０】
本請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたチェーン伝動装置の構成に加えて、前記リンクプレート歯、センタースプロケット歯及びサイドスプロケット歯が、前記チェーンがスプロケットに巻掛る時に、最初に前記チェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯の内股部がサイドスプロケット歯に接触し、次いで、前記チェーン進行方向の前方側に位置するブシュ又はローラがセンタースプロケット歯に接触し、さらに、前記チェーン進行方向の後方側に位置するブシュ又はローラがセンタースプロケット歯の歯底に着座した時に前記チェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯の外股部及びチェーン進行方向の後方側に位置するリンクプレート歯の外股部がサイドスプロケット歯に接触する歯形に形成されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１１】
本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載されたチェーン伝動装置の構成に加えて、前記サイドスプロケット歯が含油焼結鋼材で形成されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１２】
本請求項４に係る発明は、請求項１または請求項２に記載されたチェーン伝動装置の構成に加えて、前記サイドスプロケット歯が自己潤滑性樹脂材で形成されていることにより、前記課題を解決するものである。
【００１３】
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１つに記載されたチェーン伝動装置の構成に加えて、前記サイドスプロケット歯が前記センタースプロケット歯の両側に設けられていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１４】
本請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載されたチェーン
伝動装置の構成に加えて、前記リンクプレート歯が、前記外側リンクプレート及び内側リンクプレートの上下両側に設けられていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のチェーン伝動装置は、チェーン進行方向の前方側と後方側にリンクプレート歯を配置した少なくとも一対の外側リンクプレートの前後のピン孔にそれぞれ連結ピンの両端部を嵌入固定した外リンクとチェーン進行方向の前方側と後方側にリンクプレート歯を配置した少なくとも一対の内側リンクプレートの前後のブシュ孔にそれぞれブシュ又はローラが遊嵌されたブシュを嵌入固定した内リンクとがブシュに連結ピンを交互に遊嵌することで多数連結されたチェーンと、このチェーンに巻掛けてブシュ又はローラと噛み合うセンタースプロケット歯とこのセンタースプロケット歯の側方でリンクプレート歯と噛み合うサイドスプロケット歯とを設けたスプロケットとで構成されていることにより、サイレントチェーンとローラチェーンとの双方の利点を発揮した動力伝達を達成することができるばかりでなく、以下のような本発明に特有の構成によって格別の効果を達成することができる。
【００１６】
まず、本請求項１に係る発明のチェーン伝動装置によれば、サイドスプロケット歯がリンクプレート歯に対するサイドスプロケット歯の噛み合い抵抗をブシュ又はローラに対するセンタースプロケット歯の噛み合い抵抗より少なくする材質で形成されていることにより、噛み合い開始時に外側リンクプレート及び内側リンクプレートのリンクプレート歯とサイドスプロケット歯との噛み合いで生じがちな摺動抵抗を低減するため、噛み合い開始時のリンクプレート歯とサイドスプロケット歯との相互間に生じがちな摺動摩耗を大幅に抑制するとともにサイドスプロケット歯に対する噛み合い騒音を大幅に抑制することができる。
【００１７】
また、本請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたチェーン伝動装置が奏する効果に加えて、リンクプレート歯、センタースプロケット歯及びサイドスプロケット歯が、チェーンがスプロケットに巻掛る時に、最初にチェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯の内股部がサイドスプロケット歯に接触し、次いで、チェーン進行方向の前方側に位置するブシュ又はローラがセンタースプロケット歯に接触し、さらに、チェーン進行方向の後方側に位置するブシュ又はローラがセンタースプロケット歯の歯底に着座した時にチェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯の外股部及びチェーン進行方向の後方側に位置するリンクプレート歯の外股部がサイドスプロケット歯に接触する歯形に形成されていることにより、チェーンとスプロケットとの噛み合い動力伝達時にブシュ又はローラがセンタースプロケット歯の間に入り込んで着座した後にチェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯の外股部及びチェーン進行方向の後方側に位置するリンクプレート歯の外股部がサイドスプロケット歯に継続して接触しているため、噛み合い動力伝達時のブシュ又はローラのセンタースプロケット歯に対する噛み合い位置が確実かつ安定し、噛み合い動力伝達による振動騒音を大幅に解消することができるばかりでなく、噛み合い開始時の衝撃力がセンタースプロケット歯とサイドスプロケット歯とに分散され、センタースプロケット歯とサイドスプロケット歯とで構成されるスプロケット全体で動力伝達の負荷を受け持つため、チェーンとスプロケットの耐久性を長期に亙って充分に発揮することができる。
【００１８】
そして、本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載されたチェーン伝動装置が奏する効果に加えて、サイドスプロケット歯が含油焼結鋼材で形成されていることにより、サイドスプロケット歯の含油焼結鋼材に含油されている潤滑油がスプロケットの回転数に見合う遠心力で除放されるため、この潤滑油でリンクプレート歯とサイドスプロケット歯との噛み合いを円滑に達成することができる。
【００１９】
また、本請求項４に係る発明は、請求項１または請求項２に記載されたチェーン伝動装置が奏する効果に加えて、サイドスプロケット歯が自己潤滑性樹脂材で形成されていることにより、スプロケットの回転が低速であってもサイドスプロケット歯の自己潤滑性樹脂材が自己潤滑性を発揮するため、低速あるいは高速の如何なる動力伝達時であってもリンクプレート歯とサイドスプロケット歯との噛み合いを円滑に達成するとともにスプロケットの軽量化を達成することができるばかりでなく、油切れによる給油メンテナンスを解消して給油不可能な使用環境下であってもチェーンとスプロケット歯との円滑な噛み合いを長期に亙って達成することができる。
【００２０】
さらに、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１つに記載されたチェーン伝動装置が奏する効果に加えて、サイドスプロケット歯がセンタースプロケット歯の両側に設けられていることにより、チェーン巻掛け時にチェーンの両サイドに均等に力が伝達されるため、スプロケット幅方向の偏摩耗を解消するこできる。
【００２１】
加えて、本請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載されたチェーン伝動装置が奏する効果に加えて、リンクプレート歯が外側リンクプレート及び内側リンクプレートの上下両側に設けられていることにより、外側リンクプレート及び内側リンクプレートを上下どちらの方向でも使用できるため、従来のローラチェーンと同様に、組立時にリンクプレートの方向を整列させる必要がなく簡便なチェーン組立を達成することができるとともに、チェーン自体も上下どちらの方向でも使用可能となるため、スプロケットに巻掛ける方向を整列させる必要がなく、上下両方向に複数のスプロケットが存在するような伝動経路を持つ使用条件でも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例であるチェーン伝動装置の一部を切断した斜視図。
【図２】図１の側面図。
【図３】図１に示すチェーンの分解図。
【図４】図３に示す内側リンクプレートの側面図。
【図５】図３に示す外側リンクプレートの側面図。
【図６】図１に示すスプロケットの斜視図。
【図７】図６のスプロケットの分解図。
【図８】図１に示すチェーン伝動装置の動作説明図。
【図９】図１に示すチェーン伝動装置の動作説明図。
【図１０】図１に示すチェーン伝動装置の動作説明図。
【図１１】図１に示すチェーン伝動装置の動作説明図。
【図１２】図１に示すチェーン伝動装置の動作説明図。
【図１３】図１に示すチェーン伝動装置の動作説明図。
【図１４】図４乃至図５に示すリンクプレートの変形例を示す側面図
【図１５】従来のチェーン伝動装置で用いたチェーンの平面図。
【図１６】従来のチェーン伝動装置で用いたスプロケットの断面図。
【図１７】従来のチェーン伝動装置の動作説明図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、チェーン進行方向の前方側と後方側にリンクプレート歯を配置した少なくとも一対の外側リンクプレートの前後のピン孔にそれぞれ連結ピンの両端部を嵌入固定した外リンクとチェーン進行方向の前方側と後方側にリンクプレート歯を配置した少なくとも一対の内側リンクプレートの前後のブシュ孔にそれぞれブシュ又はローラが遊嵌されたブシュを嵌入固定した内リンクとがブシュに連結ピンを交互に遊嵌することで多数連結されたチェーンと、このチェーンに巻掛けてブシュ又はローラと噛み合うセンタースプロケット歯とこのセンタースプロケット歯の側方でリンクプレート歯と噛み合うサイドスプロケット歯とを設けたスプロケットとで構成されているチェーン伝動装置において、サイドスプロケット歯がリンクプレート歯に対するサイドスプロケット歯の噛み合い抵抗をブシュ又はローラに対するセンタースプロケット歯の噛み合い抵抗より少なくする材質で形成され、動力伝達時のチェーン張力を確実かつ安定して振動騒音なく受け持つとともに長期に亙って耐久性を充分に発揮し、噛み合い開始時のリンクプレートとサイドスプロケット歯との相互間に生じがちな摺動摩耗と噛み合い騒音を大幅に抑制するものであれば、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。
【００２４】
すなわち、本発明のチェーン伝動装置は、エンジンの動弁系やオイルポンプなどの補機等の従動軸を駆動するものであっても、他の動力伝達機構や搬送機構において使用されるものであっても良く、いかなる機構で使用されるものであっても良い。
【００２５】
また、本発明で用いるチェーンの外リンク及び内リンクは、一対の外側リンクプレート及び一対の内側リンクプレートのみで構成されても良く、チェーン内側に複数枚のリンクプレートをさらに備えても良い。
さらに、チェーン内側に複数枚のリンクプレートをさらに備えた場合、チェーン内側のリンクプレートがリンクプレート歯を有してもよく、チェーン内側の複数枚のリンクプレートの一部のみがリンクプレート歯を有しても良く、全てのリンクプレートがリンクプレート歯を有しても良い。
【００２６】
そして、本発明で用いるスプロケットは、ブシュ又はローラと噛み合うセンタースプロケット歯とこのセンタースプロケット歯の側方でリンクプレート歯と噛み合うサイドスプロケット歯とを設けたものであれば良く、例えば、センタースプロケット歯及びサイドスプロケット歯を持つ複数のスプロケット部材を同軸に固定したものであっても良い。
また、本発明のチェーン伝動装置は、チェーン伝動装置を構成するスプロケットのうち、少なくとも一つのスプロケットがサイドスプロケット歯を持つものであれば良く、全てのスプロケットがサイドスプロケット歯を持つものであっても良い。
【００２７】
さらに、本発明で用いるスプロケットは、サイドスプロケット歯がリンクプレート歯に対するサイドスプロケット歯の噛み合い抵抗をブシュ又はローラに対するセンタースプロケット歯の噛み合い抵抗より少なくする材質で形成されていれば良く、たとえば、サイドスプロケット歯が、球状黒鉛鋳鉄材（ＦＣＤ）により形成したもの、温間焼結鋼材、高密度焼結鋼材などに潤滑油を含浸させた含油焼結鋼材により形成したもの、あるいは、ポリアミド系、ポリウレタン系などのエンジニアリングプラスチックからなる自己潤滑性樹脂材により形成したものがある。
他方、本発明で用いるスプロケットのセンタースプロケット歯は、一般的な機械構造用炭素鋼材（Ｓ４５Ｃ）やクロムモリブデン鋼鋼材（ＳＣＭ４３５）により形成されていれば良い。
【実施例】
【００２８】
以下に、本発明の実施例であるチェーン伝動装置について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例であるチェーン伝動装置の一部を切断した斜視図であり、図２は、図１の側面図であり、図３は、図１に示すチェーンの分解図であり、図４は、図３に示す内側リンクプレートの側面図であり、図５は、図３に示す外側リンクプレートの側面図であり、図６は、図１に示すスプロケットの斜視図であり、図７は、図６のスプロケットの分解図であり、図８乃至図１３は、図１に示すチェーン伝動装置の動作説明図であり、図１４は、図４乃至図５に示すリンクプレートの変形例を示す側面図である。
【００２９】
本発明の一実施例であるチェーン伝動装置１００は、図１、図２に示すように、チェーン１１０（一部のみ図示）がスプロケット１５０に巻掛けられて駆動力を伝達するものである。
そこで、上記のチェーン１１０は、図３に示すように、一対の外側リンクプレート１１２の前後のピン孔１１７にそれぞれ連結ピン１３０の両端部が嵌入固定された外リンク１６０と、一対の内側リンクプレート１１１の前後のブシュ孔１１６にそれぞれローラ１２０が遊嵌されたブシュ１４０を嵌入固定された内リンク１７０とが、ブシュ１４０に連結ピン１３０を交互に遊嵌することで多数連結されて構成している。
【００３０】
ここで、本実施例で用いたチェーン１１０の素材については、内側リンクプレート１１１と外側リンクプレート１１２が炭素鋼材（ＳＡＥ１０５０〜ＳＡＥ１０７０）でそれぞれ形成され、ローラ１２０がクロムモリブデン鋼材（ＳＣＭ）で形成され、ブシュ１４０がクロムモリブデン鋼材（ＳＣＭ）で形成されている。
なお、上記ローラ１２０は、ニッケルクロムモリブデン鋼材（ＳＮＣＭ）で形成されていても何ら構わない。
【００３１】
さらに、内側リンクプレート１１１は、図４に示すように、前後にブシュ孔１１６を有しているとともに、前後のブシュ孔１１６の下方にリンクプレート歯１１３を有しており、このリンクプレート歯１１３は、前後のリンクプレート歯１１３の対向する側の歯面である内股部１１４と外方の歯面である外股部１１５とで構成されている。
【００３２】
また、外側リンクプレート１１２は、図５に示すように、前後にピン孔１１７を有しているとともに、前後のピン孔１１７の下方にリンクプレート歯１１３を有しており、このリンクプレート歯１１３は、前後のリンクプレート歯１１３の対向する側の歯面である内股部１１４と外方の歯面である外股部１１５とで構成されている。
ここで、内側リンクプレート１１１と外側リンクプレート１１２とは、ブシュ孔１１６とピン孔１１７のみが相違し、その他の部分は同一の形状である。
【００３３】
一方、前述したスプロケット１５０は、図６、図７に示すように、チェーン１１０のローラ１２０と噛合うセンタースプロケット歯１５１を有するセンタースプロケット１５３と、チェーン１１０のリンクプレート歯１１３と噛合うサイドスプロケット歯１５２を有するサイドスプロケット１５４とから構成され、センタースプロケット１５３の両側面にサイドスプロケット１５４を配置するとともにこれらが一体で回転するように構成されている。
【００３４】
ここで、本実施例で用いたスプロケット１５０の素材については、チェーン１１０のローラ１２０と噛合うセンタースプロケット歯１５１を有するセンタースプロケット１５３が機械構造用炭素鋼材（Ｓ４５Ｃ）により形成され、チェーン１１０のリンクプレート歯１１３と噛合うサイドスプロケット歯１５２が高密度焼結鋼材に潤滑油を含浸させた含油焼結鋼材により形成されている。
なお、上記センタースプロケット１５３のセンタースプロケット歯１５１は、クロムモリブデン鋼材（ＳＣＭ４３５）で形成されていても何ら構わない。
要するに、本実施例で用いたスプロケット１５０の素材で最も重要なことは、サイドスプロケット歯１５２がリンクプレート歯１１３に対するサイドスプロケット歯１５３の噛み合い抵抗をローラに対するセンタースプロケット歯１５３の噛み合い抵抗より少なくなる材質で形成されていることである。
【００３５】
そして、リンクプレート歯１１３、センタースプロケット歯１５１及びサイドスプロケット歯１５２は、チェーン１１０がスプロケット１５０に巻掛る時に、最初にリンクプレート１１１（１１２）のチェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯１１３の内股部１１４がサイドスプロケット歯１５２に接触し、次いで、このリンクプレート１１１（１１２）のチェーン進行方向の前方側に位置するローラ１２０がセンタースプロケット歯１５１に接触し、さらに、リンクプレート１１１（１１２）のチェーン進行方向の後方側に位置するローラ１２０がセンタースプロケット歯１５１の歯底に着座した時にリンクプレート１１１（１１２）のチェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯１１３の外股部１１５及びチェーン進行方向の後方側に位置するリンクプレート歯の外股部１１５がサイドスプロケット歯１５２に接触するような歯形に形成されている。
【００３６】
例えば、センタースプロケット歯１５１には、標準的なスプロケット歯形が採用され、リンクプレート歯１１３及びサイドスプロケット歯１５２の形状は、スプロケットの歯数等に応じて、上記動作が可能な関係となるように設定されている。
【００３７】
以上のように構成された本実施例のチェーン伝動装置１００の動作について、図８乃至図１３に基づいて説明する。
図８乃至図１３は、スプロケット１５０が図面上反時計方向に回転し、チェーン１１０が順次スプロケット１５０に巻掛けられる動作を経時的に説明したものであるが、便宜的な説明のため、図面上はスプロケット１５０を同一姿勢に固定してチェーン１１０が順次屈曲するように示してある。
【００３８】
図８乃至図１３において、各リンクプレート（内側リンクプレート１１１あるいは外側リンクプレート１１２）は、チェーン進行方向の前方側から順にリンクプレートＬ１、リンクプレートＬ２、リンクプレートＬ３で表し、各ローラをリンクプレートＬ１のチェーン進行方向の前方側のローラから順にローラＲ１、ローラＲ２、ローラＲ３で表す。
また、各リンクプレートＬ１、Ｌ２、Ｌ３の各リンクプレート歯は、チェーン進行方向の前方側のリンクプレート歯をリンクプレート歯Ｈ１ｆ、リンクプレート歯Ｈ２ｆ、リンクプレート歯Ｈ３ｆ、チェーン進行方向の後方側のリンクプレート歯をリンクプレート歯Ｈ１ｒ、リンクプレート歯Ｈ２ｒ、リンクプレート歯Ｈ３ｒで表し、各リンクプレート歯の歯面の外股部を外股部Ｇ１ｆ、外股部Ｇ２ｆ、外股部Ｇ３ｆ、外股部Ｇ１ｒ、外股部Ｇ２ｒ、外股部Ｇ３ｒ、各リンクプレート歯の歯面の内股部を内股部Ｕ１ｆ、内股部Ｕ２ｆ、内股部Ｕ３ｆ、内股部Ｕ１ｒ、内股部Ｕ２ｒ、内股部Ｕ３ｒで表す。
【００３９】
本実施例のチェーン伝動装置１００においてローラＲ１がセンタースプロケット歯１５１に着座した状態から、説明を開始する。
まず、チェーン１１０が進行すると、図８に示すように、リンクプレートＬ１はローラＲ１を中心に屈曲し、ローラＲ２及びリンクプレート歯Ｈ１ｒはスプロケット１５０に接近するが、リンクプレートＬ２のリンクプレート歯Ｈ２ｆも同時にスプロケット１５０に接近し、ローラＲ２及びリンクプレート歯Ｈ１ｒに先んじて、リンクプレートＬ２の内股部Ｕ２ｆがサイドスプロケット歯１５２に接触する。
このリンクプレートＬ２の内股部Ｕ２ｆとサイドスプロケット歯１５２の接触は、従来のサイレントチェーンを用いたチェーン伝動装置と同様にサイドスプロケット歯１５２に対し斜めから摺接状態となる。
このため、リンクプレートＬ２の内股部Ｕ２ｆとサイドスプロケット歯１５２との噛み合い開始音は、従来のような衝突音よりも極めて小さい摺接音となる。
【００４０】
さらにチェーン１１０が進行すると、図９に示すように、リンクプレートＬ２の内股部Ｕ２ｆがサイドスプロケット歯１５２の歯面を滑りながらリンクプレートＬ２が屈曲を開始し、ローラＲ２が徐々にセンタースプロケット歯１５１に接近する。
【００４１】
そして、図１０に示すように、ローラＲ２がセンタースプロケット歯１５１に接触することでリンクプレートＬ１のスプロケット１５０への巻掛けが完了する。
ローラＲ２のセンタースプロケット歯１５１への接触は、前述のとおりリンクプレートＬ２の内股部Ｕ２ｆがサイドスプロケット歯１５２の歯面を滑る動作に拘束されて徐々に接近しての接触となる。
このため、ローラＲ２のセンタースプロケット歯１５１への接触は、従来のローラチェーンを用いた伝動装置の衝撃音に比べて極めて小さな噛み合い音となる。
【００４２】
さらに、ローラＲ１、Ｒ２がともにセンタースプロケット歯１５１に着座したときにリンクプレートＬ１の外股部Ｇ１ｆ及びＧ１ｒがともにサイドスプロケット歯１５２に接触する形状に構成されており、ローラＲ１、Ｒ２とセンタースプロケット歯１５１でチェーン１１０とスプロケット１５０の動力の伝達を行いつつ、リンクプレートＬ１が外股部Ｇ１ｆ及びＧ１ｒの２点でサイドスプロケット歯１５２に接触して位置決めされる。
これにより、従来のローラチェーンを用いた伝動装置の衝撃音や振動音に比べて軽減された噛み合い音に抑制することができる。
【００４３】
ローラＲ１、Ｒ２の着座後は、図１１に示すように、リンクプレートＬ２はローラＲ２を中心に屈曲を開始してリンクプレートＬ２の内股部Ｕ２ｆがサイドスプロケット歯１５２の歯面から離脱し、図１２に示すように、リンクプレートＬ２のリンクプレート歯Ｈ２ｒ及びローラＲ３が急速にスプロケット１５０に接近する。
【００４４】
そして、チェーン１１０がさらに進行すると、図１３に示すように、リンクプレートＬ２はローラＲ２を中心に屈曲しローラＲ３及びリンクプレート歯Ｈ２ｒはスプロケット１５０に接近するが、さらに後方のリンクプレートＬ３のリンクプレート歯Ｈ３ｆも同時にスプロケット１５０に接近し、ローラＲ３及びリンクプレート歯Ｈ２ｒに先んじて、リンクプレートＬ３の内股部Ｕ３ｆがサイドスプロケット歯１５２に接触し、リンクプレートが一つ分進行した図８に示す状態となる。
【００４５】
以上説明したように、本実施例のチェーン伝動装置１００によれば、チェーン１１０とスプロケット１５０との噛み合い動力伝達時にローラ１２０がセンタースプロケット歯１５１の間に入り込んで着座した後にチェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯１１３の外股部及びチェーン進行方向の後方側に位置するリンクプレート歯１１３の外股部がサイドスプロケット歯１５２に継続して接触しているため、噛み合い動力伝達時のローラ１２０のセンタースプロケット歯１５１に対する噛み合い位置が確実かつ安定し、噛み合い動力伝達による振動騒音を大幅に解消することができるばかりでなく、噛み合い開始時の衝撃力がセンタースプロケット歯１５１とサイドスプロケット歯１５２とに分散され、センタースプロケット歯１５１とサイドスプロケット歯１５２とで構成されるスプロケット全体で動力伝達の負荷を受け持つため、チェーン１１０とスプロケット１５０の耐久性を長期に亙って充分に発揮することができる。
【００４６】
そして、サイドスプロケット歯１５２が高密度焼結鋼材に潤滑油を含浸させた含油焼結鋼材により形成されていることにより、リンクプレート歯１１３に対するサイドスプロケット歯１５２の噛み合い抵抗がローラ１２０に対するセンタースプロケット歯１５１の噛み合い抵抗より少なくなり、噛み合い開始時にリンクプレート歯１１３とサイドスプロケット歯１５２との噛み合いで生じがちな摺動抵抗が低減されるため、噛み合い開始時のリンクプレート歯１１３とサイドスプロケット歯１５２との相互間に生じがちな摺動摩耗を大幅に抑制するとともにサイドスプロケット歯１５２に対する噛み合い騒音を大幅に抑制することができるなど、その効果は甚大である。
【００４７】
なお、図１４は、図４乃至図５に示す本実施例におけるリンクプレートの変形例を示すものであって、内側リンクプレート２１１及び外側リンクプレート２１２の上下両方にリンクプレート歯２１３を設ければ、従来のローラチェーンと同様に組立時にリンクプレート２１１（２１２）の方向を整列させる必要がなく組立がより容易となるとともに、チェーン自体も上下どちらの方向でも使用可能となるため、スプロケットに巻掛ける方向を整列させる必要がなく、上下両方向に複数のスプロケットが存在するような伝動経路を持つ使用条件でも対応可能となるなど、その効果は甚大である。
【符号の説明】
【００４８】
１００ ・・・チェーン伝動装置
１１０ ・・・チェーン
１１１，２１１ ・・・内側リンクプレート
１１２，２１２ ・・・外側リンクプレート
１１３，２１３ ・・・リンクプレート歯
１１４，２１４ ・・・内股部
１１５，２１５ ・・・外股部
１１６，２１６ ・・・ブシュ孔
１１７，２１７ ・・・ピン孔
１２０ ・・・ローラ
１３０ ・・・連結ピン
１４０ ・・・ブシュ
１５０ ・・・スプロケット
１５１ ・・・センタースプロケット歯
１５２ ・・・サイドスプロケット歯
１５３ ・・・センタースプロケット
１５４ ・・・サイドスプロケット
１６０ ・・・外リンク
１７０ ・・・内リンク
５００ ・・・チェーン伝動装置
５１０ ・・・チェーン
５１１ ・・・内側リンクプレート
５１２ ・・・外側リンクプレート
５１３ ・・・ローラ
５１４ ・・・ブシュ
５１５ ・・・連結ピン
５２０ ・・・スプロケット
５２１ ・・・サイレントチェーン用スプロケット歯
５２２ ・・・ローラチェーン用スプロケット歯
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チェーン進行方向の前方側と後方側にリンクプレート歯を配置した少なくとも一対の外側リンクプレートの前後のピン孔にそれぞれ連結ピンの両端部を嵌入固定した外リンクと前記チェーン進行方向の前方側と後方側にリンクプレート歯を配置した少なくとも一対の内側リンクプレートの前後のブシュ孔にそれぞれブシュ又はローラが遊嵌されたブシュを嵌入固定した内リンクとが前記ブシュに連結ピンを交互に遊嵌することで多数連結されたチェーンと、該チェーンに巻掛けて前記ブシュ又はローラと噛み合うセンタースプロケット歯と該センタースプロケット歯の側方で前記リンクプレート歯と噛み合うサイドスプロケット歯とを設けたスプロケットとで構成されているチェーン伝動装置において、
前記サイドスプロケット歯が、前記リンクプレート歯に対するサイドスプロケット歯の噛み合い抵抗を前記ブシュ又はローラに対するセンタースプロケット歯の噛み合い抵抗より少なくする材質で形成されていることを特徴とするチェーン伝動装置。
【請求項２】
前記リンクプレート歯、センタースプロケット歯及びサイドスプロケット歯が、前記チェーンがスプロケットに巻掛る時に、最初に前記チェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯の内股部がサイドスプロケット歯に接触し、次いで、前記チェーン進行方向の前方側に位置するブシュ又はローラがセンタースプロケット歯に接触し、さらに、前記チェーン進行方向の後方側に位置するブシュ又はローラがセンタースプロケット歯の歯底に着座した時に前記チェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯の外股部及びチェーン進行方向の後方側に位置するリンクプレート歯の外股部がサイドスプロケット歯に接触する歯形に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のチェーン伝動装置。
【請求項３】
前記サイドスプロケット歯が、含油焼結鋼材で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチェーン伝動装置。
【請求項４】
前記サイドスプロケット歯が、自己潤滑性樹脂材で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチェーン伝動装置。
【請求項５】
前記サイドスプロケット歯が、前記センタースプロケット歯の両側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載のチェーン伝動装置。
【請求項６】
前記リンクプレート歯が、前記外側リンクプレート及び内側リンクプレートの上下両側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のチェーン伝動装置。
【請求項１】
チェーン進行方向の前方側と後方側にリンクプレート歯を配置した少なくとも一対の外側リンクプレートの前後のピン孔にそれぞれ連結ピンの両端部を嵌入固定した外リンクと前記チェーン進行方向の前方側と後方側にリンクプレート歯を配置した少なくとも一対の内側リンクプレートの前後のブシュ孔にそれぞれブシュ又はローラが遊嵌されたブシュを嵌入固定した内リンクとが前記ブシュに連結ピンを交互に遊嵌することで多数連結されたチェーンと、該チェーンに巻掛けて前記ブシュ又はローラと噛み合うセンタースプロケット歯と該センタースプロケット歯の側方で前記リンクプレート歯と噛み合うサイドスプロケット歯とを設けたスプロケットとで構成されているチェーン伝動装置において、
前記サイドスプロケット歯が、前記リンクプレート歯に対するサイドスプロケット歯の噛み合い抵抗を前記ブシュ又はローラに対するセンタースプロケット歯の噛み合い抵抗より少なくする材質で形成されていることを特徴とするチェーン伝動装置。
【請求項２】
前記リンクプレート歯、センタースプロケット歯及びサイドスプロケット歯が、前記チェーンがスプロケットに巻掛る時に、最初に前記チェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯の内股部がサイドスプロケット歯に接触し、次いで、前記チェーン進行方向の前方側に位置するブシュ又はローラがセンタースプロケット歯に接触し、さらに、前記チェーン進行方向の後方側に位置するブシュ又はローラがセンタースプロケット歯の歯底に着座した時に前記チェーン進行方向の前方側に位置するリンクプレート歯の外股部及びチェーン進行方向の後方側に位置するリンクプレート歯の外股部がサイドスプロケット歯に接触する歯形に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のチェーン伝動装置。
【請求項３】
前記サイドスプロケット歯が、含油焼結鋼材で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチェーン伝動装置。
【請求項４】
前記サイドスプロケット歯が、自己潤滑性樹脂材で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチェーン伝動装置。
【請求項５】
前記サイドスプロケット歯が、前記センタースプロケット歯の両側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載のチェーン伝動装置。
【請求項６】
前記リンクプレート歯が、前記外側リンクプレート及び内側リンクプレートの上下両側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のチェーン伝動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−６９４３５（Ｐ２０１１−６９４３５Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２０８６６（Ｐ２００９−２２０８６６）
【出願日】平成２１年９月２５日（２００９．９．２５）
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２５日（２００９．９．２５）
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
【Ｆターム（参考）】
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