(57)【要約】【課題】チェーンガイド部材に接触する際、接触面積を小さくして摩擦抵抗を小さくし、動力伝達時に生じるフリクションロスを低減、騒音や振動を減少しつつ、破断強度が低下しないチェーンを提供すること。【解決手段】内リンクプレート１２０と外リンクプレート１１０とが交互に多数連結されているチェーン１００において、外リンクプレート１１０がチェーン走行方向の中央においてくびれたひょうたん形に形成され、背面高さが内リンクプレート１２０の背面高さより低く形成され、外リンクプレート１１０の連結ピン中心上の断面積が、内リンクプレート１２０のブシュ中心上の断面積以上であること。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の内リンクプレートと、両端部が前記内リンクプレートに圧入嵌着された円筒状のブシュと、前記内リンクプレートの両外側に配置する左右一対の外リンクプレートと、前記ブシュに回転自在に嵌挿されて両端部が前記外リンクプレートに圧入嵌着された連結ピンとで構成され、前記内リンクプレートと前記外リンクプレートとが交互に多数連結されているチェーンにおいて、
前記外リンクプレートが、チェーン走行方向の中央においてくびれたひょうたん形に形成され、
前記外リンクプレートの背面高さが、前記内リンクプレートの背面高さより低く形成されるとともに、
前記外リンクプレートの連結ピン中心上のチェーン走行方向と垂直な断面の断面積が、前記内リンクプレートのブシュ中心上のチェーン走行方向と垂直な断面の断面積以上であることを特徴とするチェーン。
【請求項２】
前記外リンクプレートの最もくびれた部分のチェーン走行方向と垂直な断面の断面積が、前記外リンクプレートの連結ピン中心上のチェーン走行方向と垂直な断面の断面積以上であることを特徴とする請求項１に記載のチェーン。
【請求項３】
前記外リンクプレートのくびれた部分の曲率半径が、前記連結ピンの半径より大きく、
前記外リンクプレートの両端部の曲率半径が、前記外リンクプレートのくびれた部分の曲率半径より大きい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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、産業用機械等の動力伝達機構あるいは搬送機構などに用いられるチェーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、左右一対の内リンクプレートと、両端部が前記内リンクプレートに圧入嵌着された円筒状のブシュと、前記内リンクプレートの両外側に配置する左右一対の外リンクプレートと、前記ブシュに回転自在に嵌合して両端部が前記外リンクプレートに圧入嵌着された連結ピンとで構成され、前記内リンクプレートと前記外リンクプレートとが交互に多数連結されているチェーンが周知である。
【０００３】
これらの周知のチェーン５００は、図９乃至図１１に示すように、一対の外リンクプレート５１０のピン孔５１１に連結ピン５１２が嵌着固定された外リンク５０１と、一対の内リンクプレート５２０のブシュ孔５２１にブシュ５２２が嵌着固定された内リンク５０２とからなり、ブシュ５２２に連結ピン５１２が緩挿されることにより、外リンク５０１と内リンク５０２とが交互に連結されて形成されている。
また、ローラチェーンの場合はブシュ５２２にはローラ５０３が回転自在に緩挿されている。
【０００４】
前記チェーン５００は、外リンク５０１の外リンクプレート５１０及び内リンク５０２の内リンクプレート５２０がそれぞれ小判形をなしており、各リンクプレート５１０、５２０は、チェーンのピッチラインＰから各リンクプレートの最外端面５１０ｂ、５２０ｂまでの距離を背面高さとしたとき、外リンクプレート５１０の背面高さＨ７と内リンクプレート５２０の背面高さＨとは同じ高さになっている。
【０００５】
この周知のチェーン５００がチェーンガイド部材等に摺接する場合、外リンクプレート５１０と内リンクプレート５２０とが同じ背面高さＨ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る。
特に、チェーン５００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る。
【０００６】
このような問題を解決するため、図１２に示すように、外リンクプレート６１０がチェーン走行方向の中央においてくびれたひょうたん形に形成されるとともに、外リンクプレート６１０の背面高さＨａが内リンクプレート６２０の背面高さＨｂより低く形成され、外リンクプレート６１０がチェーンガイド部材等に接触せず、摩擦抵抗を減少させたチェーン６００が公知である（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００７−１０７５８３号公報（第４頁、図３、図６、図７、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような公知のチェーン６００は、外リンクプレート６１０がチェーン走行方向の中央においてくびれたひょうたん形に形成され、外リンクプレート６１０の背面高さＨａが内リンクプレート６２０の背面高さＨｂより低く形成されているため、外リンクプレート６１０の強度が低下し、破断しやすくなる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、チェーンガイド部材に接触する際、接触面積を小さくして摩擦抵抗を小さくし、動力伝達時に生じるフリクションロスを低減、騒音や振動を減少しつつ、破断強度が低下しないチェーン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、左右一対の内リンクプレートと、両端部が前記内リンクプレートに圧入嵌着された円筒状のブシュと、前記内リンクプレートの両外側に配置する左右一対の外リンクプレートと、前記ブシュに回転自在に嵌挿されて両端部が前記外リンクプレートに圧入嵌着された連結ピンとで構成され、前記内リンクプレートと前記外リンクプレートとが交互に多数連結されているチェーンにおいて、前記外リンクプレートが、チェーン走行方向の中央においてくびれたひょうたん形に形成され、前記外リンクプレートの背面高さが、前記内リンクプレートの背面高さより低く形成されるとともに、前記外リンクプレートの連結ピン中心上のチェーン走行方向と垂直な断面の断面積が、前記内リンクプレートのブシュ中心上のチェーン走行方向と垂直な断面の断面積以上であることにより、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の構成に加えて、前記外リンクプレートの最もくびれた部分のチェーン走行方向と垂直な断面の断面積が、前記外リンクプレートの連結ピン中心上のチェーン走行方向と垂直な断面の断面積以上であることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【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の構成に加えて、前記外リンクプレートのくびれた部分の曲率半径が、前記連結ピンの半径より大きく、前記外リンクプレートの両端部の曲率半径が、前記外リンクプレートのくびれた部分の曲率半径より大きいことにより、前記課題をさらに解決するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本請求項１に係る発明のチェーンは、左右一対の内リンクプレートと、両端部が内リンクプレートに圧入嵌着された円筒状のブシュと、内リンクプレートの両外側に配置する左右一対の外リンクプレートと、ブシュに回転自在に嵌挿されて両端部が外リンクプレートに圧入嵌着された連結ピンとで構成され、内リンクプレートと外リンクプレートとが交互に多数連結されているチェーンにおいて、外リンクプレートが、チェーン走行方向の中央においてくびれたひょうたん形に形成され、外リンクプレートの背面高さが、内リンクプレートの背面高さより低く形成されていることによって、チェーンがチェーンガイド部材等に摺接する場合でも外リンクプレートがチェーンガイド部材等に接触しないため、チェーン全体の接触面積を小さくして摩擦抵抗を小さくし、動力伝達時に生じるフリクションロスを低減、騒音や振動を減少することができるとともに、外リンクプレートの連結ピン中心上のチェーン走行方向と垂直な断面の断面積が、内リンクプレートのブシュ中心上のチェーン走行方向と垂直な断面の断面積以上であることによって、外リンクプレートの連結ピンの周囲の破断強度が内リンクプレートの最も破断しやすい個所の破断強度よりも大きくなるため、全体としての破断強度が低下することがないチェーンを提供することができる。
【００１３】
そして、本請求項２に係る発明のチェーンは、請求項１に係るチェーンが奏する効果に加えて、外リンクプレートの最もくびれた部分のチェーン走行方向と垂直な断面の断面積が、外リンクプレートの連結ピン中心上のチェーン走行方向と垂直な断面の断面積以上であることによって、外リンクプレートの最もくびれた部分の破断強度が外リンクプレートの連結ピンの周囲の破断強度よりも大きくなるため、さらに全体としての破断強度が低下することがないチェーンを提供することができる。
【００１４】
そして、本請求項３に係る発明のチェーンは、請求項１または請求項２に係るチェーンが奏する効果に加えて、外リンクプレートのくびれた部分の曲率半径が連結ピンの半径より大きく、外リンクプレートの両端部の曲率半径が外リンクプレートのくびれた部分の曲率半径より大きいことによって、チェーンがチェーンガイド部材等に摺接する場合でも外リンクプレートのくびれた部分が確実にチェーンガイド部材等に接触しないよう構成しつつ、外リンクプレートの最もくびれた部分の破断強度を外リンクプレートの連結ピンの周囲の破断強度よりも大きくできるため、外リンクプレートのくびれた部分の破断強度が外リンクプレートの連結ピンの周囲の破断強度よりも大きくなるため、さらにチェーン全体の接触面積を小さくして摩擦抵抗を小さくし、動力伝達時に生じるフリクションロスを低減、騒音や振動を減少しつつ、全体としての破断強度が低下することがないチェーンを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のチェーンは、左右一対の内リンクプレートと、両端部が内リンクプレートに圧入嵌着された円筒状のブシュと、内リンクプレートの両外側に配置する左右一対の外リンクプレートと、ブシュに回転自在に嵌挿されて両端部が外リンクプレートに圧入嵌着された連結ピンとで構成され、内リンクプレートと外リンクプレートとが交互に多数連結されているチェーンにおいて、外リンクプレートが、チェーン走行方向の中央においてくびれたひょうたん形に形成され、外リンクプレートの背面高さが、内リンクプレートの背面高さより低く形成されるとともに、外リンクプレートの連結ピン中心上のチェーン走行方向と垂直な断面の断面積が、内リンクプレートのブシュ中心上のチェーン走行方向と垂直な断面の断面積以上であり、チェーンがチェーンガイド部材に接触する場合、接触面積を小さくして摩擦抵抗を小さくし、動力伝達時に生じるフリクションロスを低減、騒音や振動を減少することができるとともに、破断強度が低下しないチェーンを提供することという効果を発揮するものであれば、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。
【実施例】
【００１６】
以下に、本発明のチェーンについて図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のチェーンの適用例であるタイミングシステムの概略図であり、図２は、本発明の一実施例であるチェーンの斜視図であり、図３は、本発明の一実施例であるチェーンの側面図であり、図４は、本発明の一実施例であるチェーンの両リンクプレートの側面図であり、図５は、本発明の一実施例であるチェーンの外リンクプレートの斜視断面図であり、図６は、本発明の一実施例であるチェーンの内リンクプレートの斜視断面図であり、図７は、本発明の一実施例であるチェーンの外リンクプレートの側面図であり、図８は、本発明の一実施例であるチェーンの平面図および一部断面図である。
【００１７】
まず、本発明の実施例であるチェーン１００は、例えばタイミングシステムに適用された場合、図１に示すように、クランクスプロケットＳ１とカムスプロケットＳ２、Ｓ２とに巻き掛けられる。
そして、チェーン１００は、適切な張力を付与するようにしたテンショナレバーＧ１、ガイドレバーＧ２等のガイド部材に接触摺動する。
なお、図１における符号Ｔはテンショナ、Ｅはエンジンブロック、Ｂ１は枢支ボルト、Ｂ２は固定ボルトである。
【００１８】
本発明の一実施例であるチェーン１００は、図２に示すように、左右一対の内リンクプレート１２０と、両端部が内リンクプレート１２０のブシュ孔１２１に圧入嵌着された円筒状のブシュ１２２と、内リンクプレート１２０の両外側に配置する左右一対の外リンクプレート１１０と、ブシュ１２２に回転自在に嵌挿されて両端部が外リンクプレート１１０のピン孔１１１に圧入嵌着された連結ピン１１２とを有し、一対の外リンクプレート１１０のピン孔５１１に連結ピン５１２が嵌着固定された外リンク１０１と一対の内リンクプレート１２０のブシュ孔１２１にブシュ１２２が嵌着固定された内リンク１０２とが、ブシュ１２２に連結ピン１１２が緩挿されることにより交互に多数連結されて構成されている。
なお、本実施例ではブシュ１２２にはローラ１０３が遊嵌されている。
【００１９】
外リンクプレート１１０は、図３に示すように、チェーン走行方向の中央においてくびれたひょうたん形に形成されるとともに、外リンクプレート１１０の背面高さＨａが内リンクプレート１２０の背面高さＨｂより低く形成されることで、外リンクプレート１１０がチェーンガイド部材等に接触せず、摩擦抵抗を減少させるように構成されている。
【００２０】
一方、チェーン１００に加わる引張力は、図４に示すように、各ブシュ１２２および連結ピン１１２を介して外リンクプレート１１０の両ピン孔１１１および内リンクプレート１２０の両ブシュ孔１２１を左右に引っ張る方向に作用する。
【００２１】
このとき、内リンクプレート１２０および外リンクプレート１１０の引張方向と直交する断面積の小さい部分、すなわち、図４乃至図６に示すように、内リンクプレート１２０にあってはブシュ孔１２１の中心上のチェーン走行方向と垂直なＡ−Ａ断面Ｄｂ、外リンクプレート１１０にあってはピン孔１１１の中心上のチェーン走行方向と垂直なＢ−Ｂ断面Ｄａおよびひょうたん形の最もくびれた部分のチェーン走行方向と垂直なＣ−Ｃ断面Ｄｃが引張力による破断の虞が大きい部分となる。
【００２２】
したがって、内リンクプレート１２０のＡ−Ａ断面Ｄｂ、外リンクプレート１１０のＢ−Ｂ断面ＤａおよびＣ−Ｃ断面Ｄｃの断面積の関係を、
Ｄｂ≦Ｄａ                                ・・・（１）
かつ、
Ｄｂ≦Ｄｃ                                ・・・（２）
とすることで、外リンクプレート１１０をチェーン走行方向の中央においてくびれたひょうたん形に形成し、背面高さＨａを内リンクプレート１２０の背面高さＨｂより低く形成し摩擦抵抗を減少させるように構成しても、チェーン１００全体の破断強度が低下することがない。
【００２３】
内リンクプレート１２０および外リンクプレート１１０の各部の寸法を、
Ｈａ・・・内リンクプレート背面高さ
Ｈｂ・・・外リンクプレート背面高さ
Ｈｃ・・・最小くびれ部幅
Ｒａ・・・ピン孔径＝連結ピン径
Ｒｂ・・・ブシュ孔径＝ブシュ径
Ｔａ・・・内リンクプレート厚さ
Ｔｂ・・・外リンクプレート厚さ
Ｌａ・・・ピン孔外周部幅
Ｌｂ・・・ブシュ孔外周部幅
とすると、上記各断面積は
Ｄａ＝２＊Ｌａ＊Ｔａ）
Ｌａ＝Ｈａ−（Ｒａ／２）
であるから、
Ｄａ＝２＊（Ｈａ−（Ｒａ／２））＊Ｔａ
＝２＊Ｈａ＊Ｔａ−Ｒａ＊Ｔａ          ・・・（３）
となる。同様に
Ｄｂ＝２＊（Ｈｂ−（Ｒｂ／２））＊Ｔｂ
＝２＊Ｈｂ＊Ｔｂ−Ｒｂ＊Ｔｂ          ・・・（４）
Ｄｃ＝Ｈｃ＊Ｔａ                          ・・・（５）
となり、断面積が上記（１）、（２）の関係を満たすためには、
２＊Ｈａ＊Ｔａ−Ｒａ＊Ｔａ≦２＊Ｈｂ＊Ｔｂ−Ｒｂ＊Ｔｂ  ・・・（６）
Ｈｃ＊Ｔａ≦２＊Ｈｂ＊Ｔｂ−Ｒｂ＊Ｔｂ                  ・・・（７）
の関係を満たせばよい。
【００２４】
内リンクプレート１２０および外リンクプレート１１０の厚さが同じ場合、すなわち、
Ｔａ＝Ｔｂ
の場合は、
２＊Ｈａ−Ｒａ≦２＊Ｈｂ−Ｒｂ        ・・・（８）
Ｈｃ≦２＊Ｈｂ−Ｒｂ                  ・・・（９）
の関係を満たせばよい。
【００２５】
さらに、図７に示すように、外リンクプレート１１０のくびれた部分の曲率半径Ｒｏ２が連結ピン１１２の半径Ｒｏ３より大きく、外リンクプレート１１０の両端部の曲率半径Ｒｏ１が外リンクプレート１１０のくびれた部分の曲率半径Ｒｏ２より大きいことによって、チェーン１００がチェーンガイド部材等に摺接する場合でも外リンクプレート１１０のくびれた部分が確実にチェーンガイド部材等に接触しないよう構成ことができる。
【００２６】
また、チェーン１００に引張力が加わった際に、図８に示すように、連結ピン１１２が点線で示すように湾曲することとなり、従来は図８（ａ）に示すよう外リンクプレート５１０の剛性が高く湾曲しにくいため、連結ピン５１２と外リンクプレート５１０のピン孔５１１との嵌合部に隙間Ｓが生じ、張力の変化で嵌合部が損傷したり嵌合が緩んだりする虞があったが、本実施例では図８（ｂ）に示すように、外リンクプレート１１０をチェーン走行方向の中央においてくびれたひょうたん形に形成し、背面高さＨａを内リンクプレート１２０の背面高さＨｂより低く形成したことにより剛性が低下し、外リンクプレート１１０も点線で示すように湾曲するため、連結ピン１１２と外リンクプレート１１０のピン孔１１１との嵌合部は密着した状態に保たれ、嵌合部が損傷したり嵌合が緩んだりすることを防止できる。
【００２７】
以上のように、本発明によれば、チェーン１００がチェーンガイド部材に接触する際の接触面積を小さくして摩擦抵抗を小さくし、動力伝達時に生じるフリクションロスを低減、騒音や振動を減少することができるとともに、破断強度が低下しないなど、その効果は甚大である。
なお、本実施例のチェーン１００は、ローラ１０３を有するローラチェーンであるが、ローラを有さないブシュチェーンであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のチェーンの適用例であるタイミングシステムの概略図。
【図２】本発明の一実施例であるチェーンの斜視図。
【図３】本発明の一実施例であるチェーンの側面図。
【図４】本発明の一実施例であるチェーンの両リンクプレートの側面図。
【図５】本発明の一実施例であるチェーンの外リンクプレートの斜視断面図。
【図６】本発明の一実施例であるチェーンの内リンクプレートの斜視断面図。
【図７】本発明の一実施例であるチェーンの外リンクプレートの側面図。
【図８】本発明の一実施例であるチェーンの平面図および一部断面図。
【図９】従来のチェーンの平面図。
【図１０】従来のチェーンの両リンクプレートの斜視図。
【図１１】従来のチェーンの側面図。
【図１２】従来の他のチェーンの側面図。
【符号の説明】
【００２９】
１００、５００、６００  ・・・チェーン
１０１、５０１、６０１  ・・・外リンク
１０２、５０２、６０２  ・・・内リンク
１０３、５０３          ・・・ローラ
１１０、５１０、６１０  ・・・外リンクプレート
１１１、５１１、６１１  ・・・ピン孔
１１２、５１２、６１２  ・・・連結ピン
１２０、５２０、６２０  ・・・内リンクプレート
１２１、５２１          ・・・ブシュ孔
１２２、５２２          ・・・ブシュ
Ｈａ                    ・・・内リンクプレート背面高さ
Ｈｂ                    ・・・外リンクプレート背面高さ
Ｈｃ                    ・・・最小くびれ部幅
Ｒａ                    ・・・ピン孔径
Ｒｂ                    ・・・ブシュ孔径
Ｔａ                    ・・・内リンクプレート厚さ
Ｔｂ                    ・・・外リンクプレート厚さ
Ｌａ                    ・・・ピン孔外周部幅
Ｌｂ                    ・・・ブシュ孔外周部幅
【図１】
2010096193.tif 000003
【図２】
2010096193.tif 000004
【図３】
2010096193.tif 000005
【図４】
2010096193.tif 000006
【図５】
2010096193.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010096193.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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