JP2023060652A - チェーン - Google Patents
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Abstract
【課題】フリクションロスを低減するとともに、チェーンガイド部材の摺接面の摩耗の進行を軽減し、チェーンの走行時の振動や騒音を低減することができるチェーンを提供すること。
【解決手段】内リンクプレート１１０と外リンクプレート１２０とを交互に連結ピンでチェーン長手方向に多数連結して成るチェーンであって、複数の内リンクプレート１１０の背面１１２のピッチラインＰＬに対して最も高い部分のピッチラインＰＬからの高さ（内リンクプレートの背面高さＨＩ）と、複数の外リンクプレート１２０の背面１２２のピッチラインＰＬに対して最も高い部分のピッチラインＰＬからの高さ（外リンクプレートの背面高さＨＯ）の差が、０より大きく０．５ｍｍ以下であること。
【選択図】図３
【解決手段】内リンクプレート１１０と外リンクプレート１２０とを交互に連結ピンでチェーン長手方向に多数連結して成るチェーンであって、複数の内リンクプレート１１０の背面１１２のピッチラインＰＬに対して最も高い部分のピッチラインＰＬからの高さ（内リンクプレートの背面高さＨＩ）と、複数の外リンクプレート１２０の背面１２２のピッチラインＰＬに対して最も高い部分のピッチラインＰＬからの高さ（外リンクプレートの背面高さＨＯ）の差が、０より大きく０．５ｍｍ以下であること。
【選択図】図３
Description
本発明は、自動車、産業用機械等の動力伝達機構に用いられるローラチェーン、ブシュチェーンなどのチェーンに関する。
従来の動力伝達チェーンとして、左右一対の内リンクプレートと、前記左右一対の内リンクプレートの両外側にそれぞれ配置する左右一対の外リンクプレートと、前記内リンクプレートと外リンクプレートとを交互に連結ピンでチェーン長手方向に多数連結して成るチェーンが知られている。
このようなチェーンは、外リンクプレート及び内リンクプレートがそれぞれ小判形をなしており、これらの外リンクプレート、内リンクプレートは、チェーンのピッチラインから各リンクプレートの最外端面までの距離を背面高さとしたとき、外リンクプレートの背面高さと内リンクプレートの背面高さとが同じ高さであり、チェーンガイドに摺接する場合、外リンクプレートと内リンクプレートとが同じ背面高さになっていると、両者が、チェーンガイド部材に接触して接触面積が大きく、摩擦抵抗が大きいためフリクションロスが生じるという問題があった。
特に、ローラチェーンが自動車エンジンに組み込まれてタイミングチェーンとして使用されている場合、フリクションロスが大きいと燃費が悪くなるという問題があった。
特に、ローラチェーンが自動車エンジンに組み込まれてタイミングチェーンとして使用されている場合、フリクションロスが大きいと燃費が悪くなるという問題があった。
このような問題を解決するために、案内部材に摺接しない外リンクプレートと案内部材の摺接案内面に当接する凸状端縁を備えた楕円状の内リンクプレートとを交互に連結ピンで多数連結することにより、チェーンガイドに対するチェーン全体の接触面積を小さくしてフリクションロスを低減したローラチェーンが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
公知のチェーンでは、チェーンガイドに対するチェーン全体の接触面積が小さくなり、外リンクプレートとチェーンガイドとの隙間から潤滑油を浸入させ、フリクションロスを低減することが可能となるが、内リンクプレートの凸部付近のみがチェーンガイド部材と摺接することから、面圧が高くなることでチェーンガイド部材の摺接面の摩耗が大きくなり、摩耗が進行すると内リンクプレートの摺接部分に深い溝が形成され、チェーンの走行時にピッチング（内リンクプレートのチェーンガイドの摺接面への進入時やチェーンガイドの摺接面上での走行時における溝への落下や溝内から側壁を越えようとする高さ方向の挙動）が発生して振動や騒音が生じる虞があるという課題があった。
本発明は、このような課題を解決するものであり、その目的は、フリクションロスを低減するとともに、チェーンガイド部材の摺接面の摩耗の進行を軽減し、チェーンの走行時の振動や騒音を低減することができるチェーンを提供することを目的とするものである。
本発明は、左右一対の内リンクプレートと、前記左右一対の内リンクプレートの両外側にそれぞれ配置する左右一対の外リンクプレートと、前記内リンクプレートと外リンクプレートとを交互に連結ピンでチェーン長手方向に多数連結して成るチェーンであって、前記複数の内リンクプレートの背面のピッチラインに対して最も高い部分のピッチラインからの高さ（内リンクプレートの背面高さ）と、前記複数の外リンクプレートの背面のピッチラインに対して最も高い部分のピッチラインからの高さ（外リンクプレートの背面高さ）の差が、０より大きく０．５ｍｍ以下であることにより、前記課題を解決するものである。
また、左右一対の内リンクプレートと、前記左右一対の内リンクプレートの両外側にそれぞれ配置する左右一対の外リンクプレートと、前記内リンクプレートと外リンクプレートとを交互に連結ピンでチェーン長手方向に多数連結して成るチェーンであって、
前記複数の内リンクプレートまたは複数の外リンクプレートの一方は、チェーン長手方向中央がチェーン高さ方向に凸となるカーブ形状背面を有し、
前記複数の内リンクプレートまたは複数の外リンクプレートの他方は、チェーン長手方向でチェーン高さが一定となるフラット形状背面を有し、
前記複数の内リンクプレートの背面のピッチラインに対して最も高い部分のピッチラインからの高さと、前記複数の外リンクプレートの背面のピッチラインに対して最も高い部分のピッチラインからの高さが同じであることにより、前記課題を解決するものである。
前記複数の内リンクプレートまたは複数の外リンクプレートの一方は、チェーン長手方向中央がチェーン高さ方向に凸となるカーブ形状背面を有し、
前記複数の内リンクプレートまたは複数の外リンクプレートの他方は、チェーン長手方向でチェーン高さが一定となるフラット形状背面を有し、
前記複数の内リンクプレートの背面のピッチラインに対して最も高い部分のピッチラインからの高さと、前記複数の外リンクプレートの背面のピッチラインに対して最も高い部分のピッチラインからの高さが同じであることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項１に係るチェーンによれば、複数の内リンクプレートの背面高さと複数の外リンクプレートの背面高さの差が０より大きいことにより、チェーンガイド部材の摺接面が摩耗していない状態では、一方のリンクプレートのみがチェーンガイド部材と摺接することで、チェーンガイドに対するチェーン全体の接触面積が小さくなり、フリクションロスを低減することができる。
また、複数の内リンクプレートの背面高さと複数の外リンクプレートの背面高さの差が０．５ｍｍ以下であることにより、チェーンガイド部材の摺接面がある程度摩耗した際には、他方のリンクプレートがチェーンガイド部材と僅かに摺接を開始し、面圧が分散されることでチェーンガイド部材の摺接面の摩耗による一方のリンクプレートの摺接部分のみに深い溝が発生することを抑制でき、チェーンの走行時にピッチングが発生して振動や騒音が生じることを抑制することができる。
本請求項２乃至請求項４に記載の構成によれば、さらに、フリクションロスを低減とチェーンの走行時の振動や騒音の低減を達成できる。
また、複数の内リンクプレートの背面高さと複数の外リンクプレートの背面高さの差が０．５ｍｍ以下であることにより、チェーンガイド部材の摺接面がある程度摩耗した際には、他方のリンクプレートがチェーンガイド部材と僅かに摺接を開始し、面圧が分散されることでチェーンガイド部材の摺接面の摩耗による一方のリンクプレートの摺接部分のみに深い溝が発生することを抑制でき、チェーンの走行時にピッチングが発生して振動や騒音が生じることを抑制することができる。
本請求項２乃至請求項４に記載の構成によれば、さらに、フリクションロスを低減とチェーンの走行時の振動や騒音の低減を達成できる。
本請求項５に係るチェーンによれば、複数の内リンクプレートまたは複数の外リンクプレートの一方は、チェーン長手方向中央がチェーン高さ方向に凸となるカーブ形状背面を有し、複数の内リンクプレートまたは複数の外リンクプレートの他方は、チェーン長手方向でチェーン高さが一定となるフラット形状背面を有し、複数の内リンクプレートの背面のピッチラインに対して最も高い部分のピッチラインからの高さと、複数の外リンクプレートの背面のピッチラインに対して最も高い部分のピッチラインからの高さが同じであることにより、チェーンガイド部材の摺接面が摩耗していない状態では、カーブ形状背面の凸部とフラット形状背面が同時に摺接面に接触するものの、摺接面は僅かにチェーン長手方向に湾曲しており圧力で僅かに弾性変形することから、カーブ形状背面の凸部に押圧力が集中する。
したがって、チェーンガイドに対するチェーン全体の接触面積が小さくなった場合と同等の摺接状態となり、フリクションロスを低減することができる。
また、チェーンガイド部材の摺接面がある程度摩耗した際には、カーブ形状背面の凸部に集中していた押圧力がフラット形状背面にも分散されることで、チェーンガイド部材の摺接面の摩耗によるカーブ形状背面の凸部の摺接部分のみに深い溝が発生することを抑制でき、チェーンの走行時にピッチングが発生して振動や騒音が生じることを抑制することができる。
したがって、チェーンガイドに対するチェーン全体の接触面積が小さくなった場合と同等の摺接状態となり、フリクションロスを低減することができる。
また、チェーンガイド部材の摺接面がある程度摩耗した際には、カーブ形状背面の凸部に集中していた押圧力がフラット形状背面にも分散されることで、チェーンガイド部材の摺接面の摩耗によるカーブ形状背面の凸部の摺接部分のみに深い溝が発生することを抑制でき、チェーンの走行時にピッチングが発生して振動や騒音が生じることを抑制することができる。
以下に、本発明の一実施形態であるチェーンについて、図面に基づいて説明する。
チェーン１００は、図１、図２に示すように、左右一対の内リンクプレート１１０と、内リンクプレート１１０のブシュ孔１１１にブシュ端部を圧入嵌着するブシュ１３０と、左右一対の内リンクプレート１１０の両外側にそれぞれ配置する左右一対の外リンクプレート１２０と、ブシュ１３０に回転自在に嵌挿して外リンクプレート１２０のピン孔１２１にピン端部を圧入嵌着する連結ピン１４０とを有し、内リンクプレート１１０と外リンクプレート１２０とを交互に連結ピン１４０でチェーン長手方向に多数連結して成る。
チェーン１００は、図１、図２に示すように、左右一対の内リンクプレート１１０と、内リンクプレート１１０のブシュ孔１１１にブシュ端部を圧入嵌着するブシュ１３０と、左右一対の内リンクプレート１１０の両外側にそれぞれ配置する左右一対の外リンクプレート１２０と、ブシュ１３０に回転自在に嵌挿して外リンクプレート１２０のピン孔１２１にピン端部を圧入嵌着する連結ピン１４０とを有し、内リンクプレート１１０と外リンクプレート１２０とを交互に連結ピン１４０でチェーン長手方向に多数連結して成る。
本実施形態においては、内リンクプレート１１０の背面１１２は、チェーン長手方向の中央部で最も高くなるカーブ形状に形成されており、図３に示すように、チェーン１００のピッチラインＰＬ（連結ピン１４０の中心を結ぶライン）から最も高い部分までの背面高さＨＩを有している。
また、外リンクプレート１２０の背面１２２は、チェーン長手方向で最も高くなる部分が直線状に連続するフラット形状に形成されており、図３に示すように、チェーン１００のピッチラインＰＬ（連結ピン１４０の中心を結ぶライン）から最も高い部分までの背面高さＨＯを有している。
また、外リンクプレート１２０の背面１２２は、チェーン長手方向で最も高くなる部分が直線状に連続するフラット形状に形成されており、図３に示すように、チェーン１００のピッチラインＰＬ（連結ピン１４０の中心を結ぶライン）から最も高い部分までの背面高さＨＯを有している。
内リンクプレート１１０の背面高さＨＩと、外リンクプレート１２０の背面高さＨＯの関係は、本実施形態では、
ＨＯ＋０．５ｍｍ≧ＨＩ＞ＨＯ
に設定されている。
ＨＩ＞ＨＯとすることで、図４（Ａ）に示すように、チェーンガイドＧの摺接面ＧＳが摩耗していない状態で、内リンクプレート１１０の背面１１２のみが摺接面ＧＳと接し、外リンクプレート１２０の背面１２２は摺接面ＧＳとは接触していないので、摩擦抵抗が小さくなる。
また、ＨＯ＋０．５ｍｍ≧ＨＩとすることで、図４（Ｂ）に示すように、内リンクプレート１１０の背面１１２による摩耗でした溝ＧＧの深さが０．５ｍｍを超えることがなく、ピッチングの影響を低減することができる。
ＨＯ＋０．５ｍｍ≧ＨＩ＞ＨＯ
に設定されている。
ＨＩ＞ＨＯとすることで、図４（Ａ）に示すように、チェーンガイドＧの摺接面ＧＳが摩耗していない状態で、内リンクプレート１１０の背面１１２のみが摺接面ＧＳと接し、外リンクプレート１２０の背面１２２は摺接面ＧＳとは接触していないので、摩擦抵抗が小さくなる。
また、ＨＯ＋０．５ｍｍ≧ＨＩとすることで、図４（Ｂ）に示すように、内リンクプレート１１０の背面１１２による摩耗でした溝ＧＧの深さが０．５ｍｍを超えることがなく、ピッチングの影響を低減することができる。
さらに、高張力時のチェーンガイドＧの摺接面ＧＳの弾性変形量、連結ピン１４０とブシュ１３０のクリアランスを考慮すると、
ＨＩ≧ＨＯ＋０．１ｍｍ
とすることで、チェーンガイドＧの摺接面ＧＳが摩耗していない状態で、内リンクプレート１１０の背面１１２と外リンクプレート１２０の背面１２２の両方が摺接することを確実に回避することができる。
また、ＨＯ＋０．３ｍｍ≧ＨＩとすることで、より効果的にピッチングの影響を回避することができる。
ＨＩ≧ＨＯ＋０．１ｍｍ
とすることで、チェーンガイドＧの摺接面ＧＳが摩耗していない状態で、内リンクプレート１１０の背面１１２と外リンクプレート１２０の背面１２２の両方が摺接することを確実に回避することができる。
また、ＨＯ＋０．３ｍｍ≧ＨＩとすることで、より効果的にピッチングの影響を回避することができる。
本実施形態では、内リンクプレート１１０の背面１１２をカーブ形状背面とすることで、チェーンガイドＧの摺接面ＧＳが摩耗していない状態で、前述の公知技術と同様の摩擦抵抗の低減を可能としているが、内リンクプレート１１０の背面１１２をフラット形状背面としてもよい。
また、外リンクプレート１２０の背面１２２をフラット形状背面とすることで、チェーンガイドＧの摺接面ＧＳの摩耗が進み外リンクプレート１２０の背面１２２がチェーンガイドＧの摺接面ＧＳと接触した後の摩耗の進行を小さく抑えることを可能としているが、外リンクプレート１２０の背面１２２をカーブ形状背面としてもよい。
また、外リンクプレート１２０の背面１２２をフラット形状背面とすることで、チェーンガイドＧの摺接面ＧＳの摩耗が進み外リンクプレート１２０の背面１２２がチェーンガイドＧの摺接面ＧＳと接触した後の摩耗の進行を小さく抑えることを可能としているが、外リンクプレート１２０の背面１２２をカーブ形状背面としてもよい。
さらに、外リンクプレート１２０の背面高さＨＯを高くし、
ＨＩ＋０．５ｍｍ≧ＨＯ＞ＨＩ
としてもよく、その際も、内リンクプレート１１０の背面１１２、外リンクプレート１２０の背面１２２のそれぞれはカーブ形状背面あるいはフラット形状背面のいずれであってもよい。
また、内リンクプレート１１０の背面１１２、外リンクプレート１２０の背面１２２のいずれか一方がカーブ形状背面で他方がフラット形状背面の場合は、ＨＯ＝ＨＩであってもよい。
ＨＩ＋０．５ｍｍ≧ＨＯ＞ＨＩ
としてもよく、その際も、内リンクプレート１１０の背面１１２、外リンクプレート１２０の背面１２２のそれぞれはカーブ形状背面あるいはフラット形状背面のいずれであってもよい。
また、内リンクプレート１１０の背面１１２、外リンクプレート１２０の背面１２２のいずれか一方がカーブ形状背面で他方がフラット形状背面の場合は、ＨＯ＝ＨＩであってもよい。
以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
例えば、上述した実施形態では、ブシュがスプロケットに当接するブシュチェーンとしたが、ブシュの外周にローラを遊嵌したローラチェーンであってもよく、ブシュを省略し内リンクプレートを連結ピンに遊嵌したチェーンであってもよい。
例えば、上述した実施形態では、ブシュがスプロケットに当接するブシュチェーンとしたが、ブシュの外周にローラを遊嵌したローラチェーンであってもよく、ブシュを省略し内リンクプレートを連結ピンに遊嵌したチェーンであってもよい。
１００ ・・・ チェーン
１１０ ・・・ 内リンクプレート
１１１ ・・・ ブシュ孔
１１２ ・・・ 背面
１２０ ・・・ 外リンクプレート
１２１ ・・・ ピン孔
１２２ ・・・ 背面
１３０ ・・・ ブシュ
１４０ ・・・ 連結ピン
ＰＬ ・・・ ピッチライン
ＨＩ ・・・ 内リンクプレートの背面高さ
ＨＯ ・・・ 外リンクプレートの背面高さ
Ｇ ・・・ チェーンガイド
ＧＳ ・・・ 摺接面
ＧＧ ・・・ 溝
１１０ ・・・ 内リンクプレート
１１１ ・・・ ブシュ孔
１１２ ・・・ 背面
１２０ ・・・ 外リンクプレート
１２１ ・・・ ピン孔
１２２ ・・・ 背面
１３０ ・・・ ブシュ
１４０ ・・・ 連結ピン
ＰＬ ・・・ ピッチライン
ＨＩ ・・・ 内リンクプレートの背面高さ
ＨＯ ・・・ 外リンクプレートの背面高さ
Ｇ ・・・ チェーンガイド
ＧＳ ・・・ 摺接面
ＧＧ ・・・ 溝
Claims (5)
- 左右一対の内リンクプレートと、前記左右一対の内リンクプレートの両外側にそれぞれ配置する左右一対の外リンクプレートと、前記内リンクプレートと外リンクプレートとを交互に連結ピンでチェーン長手方向に多数連結して成るチェーンであって、
前記複数の内リンクプレートの背面のピッチラインに対して最も高い部分のピッチラインからの高さと、前記複数の外リンクプレートの背面のピッチラインに対して最も高い部分のピッチラインからの高さの差が、０より大きく０．５ｍｍ以下であることを特徴とする記載のチェーン。 - 前記複数の内リンクプレートの背面のピッチラインに対して最も高い部分のピッチラインからの高さと、前記複数の外リンクプレートの背面のピッチラインに対して最も高い部分のピッチラインからの高さの差が、０．１ｍｍ～０．３ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のチェーン。
- 前記複数の内リンクプレートまたは複数の外リンクプレートの一方は、チェーン長手方向中央がチェーン高さ方向に凸となるカーブ形状背面を有し、
前記複数の内リンクプレートまたは複数の外リンクプレートの他方は、チェーン長手方向でチェーン高さが一定となるフラット形状背面を有す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。 - 前記フラット形状背面のピッチラインからの高さは、前記カーブ形状背面のピッチラインに対して最も高い部分のピッチラインからの高さより低いことを特徴とする請求項３に記載のチェーン。
- 左右一対の内リンクプレートと、前記左右一対の内リンクプレートの両外側にそれぞれ配置する左右一対の外リンクプレートと、前記内リンクプレートと外リンクプレートとを交互に連結ピンでチェーン長手方向に多数連結して成るチェーンであって、
前記複数の内リンクプレートまたは複数の外リンクプレートの一方は、チェーン長手方向中央がチェーン高さ方向に凸となるカーブ形状背面を有し、
前記複数の内リンクプレートまたは複数の外リンクプレートの他方は、チェーン長手方向でチェーン高さが一定となるフラット形状背面を有し、
前記複数の内リンクプレートの背面のピッチラインに対して最も高い部分のピッチラインからの高さと、前記複数の外リンクプレートの背面のピッチラインに対して最も高い部分のピッチラインからの高さが同じであることを特徴とするチェーン。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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- 2021-10-18 JP JP2021170368A patent/JP2023060652A/ja active Pending
-
2022
- 2022-10-13 CN CN202211252284.4A patent/CN115992866A/zh active Pending
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