(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のピン孔が穿設された歯付きの第１リンクプレートと、一対のピン孔が穿設された歯付きの第２リンクプレートと、一対のピン孔が穿設された２枚のガイドプレートとが、前記ガイドプレートを前記ピン孔の軸線方向の最も外側にして、同軸線方向に間隙なく積層された形態で配置され、
複数の前記第１リンクプレートによる第１リンク列と複数の前記第２リンクプレートおよび複数の前記ガイドプレートによる第２リンク列とが、前記第１リンクプレートの前記ピン孔には相対回転可能に嵌挿され、且つ前記第２リンクプレートおよび前記ガイドプレートの前記ピン孔には圧入されたピンによって交互に連結してなるサイレントチェーンであって、
前記第１リンクプレートの前記ピン孔は、その中心軸方向において、両端部側の径が中央側の径よりも大きく設定されたことを特徴とするサイレントチェーン。
【請求項２】
前記第１リンクプレートの前記ピン孔は、その中心軸方向に沿って断面した場合の輪郭線が円弧状を呈することを特徴とする、請求項１に記載されたサイレントチェーン。
【請求項３】
前記第１リンクプレートが幅方向で中央に配置され、前記第１リンクプレートの両側に前記第２リンクプレートが配置されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載されたサイレントチェーン。
【請求項４】
前記第２リンクプレートが幅方向で中央に配置され、前記第２リンクプレートの両側に前記第１リンクプレートが配置されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載されたサイレントチェーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのカムシャフト駆動等に供されるサイレントチェーンに係り、詳しくはリンクプレートのピン孔の摩耗による伸びを抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等に搭載されるレシプロエンジンでは、運転時にカムシャフトやオイルポンプを確実に作動させる必要があるため、これらが滑りを起こさない動力伝達部材を介してクランクシャフトに連結されている。動力伝達部材としては、ローラチェーンやタイミングベルトが一般に採用された時期もあったが、静粛性や耐久性に優れたサイレントチェーンが現在の主流となっている。サイレントチェーンはリンクプレートやガイドプレートからなるリンク列をピンによって連結した無端状のものであり、各リンクプレートにはスプロケットに噛み合うリンク歯がそれぞれ形成されている。
【０００３】
サイレントチェーンは、ピンに遊嵌する第１リンクプレートから構成された第１リンク列と、ピンが圧入される第２リンクプレートおよびガイドプレートから構成された第２リンク列とを有している。そして、エンジンの運転時にサイレントチェーンが高速で屈曲（ピンと第１リンク列とが交番的に相対回動）することから、第１リンクプレートのピン孔が摩耗／拡径することが避けられなかった。ピン孔が拡径した場合、サイレントチェーンは当然に伸びることになり、スプロケットの摩耗や駆動騒音の要因となる他、カムシャフト駆動用のものであればバルブタイミングの微少なずれを引き起こす虞がある。そこで、改良型のサイレントチェーンとして、第１リンクプレートにおけるピン孔周辺の板厚を厚くし、接触面圧を低減させることでピン孔の摩耗抑制を図るものが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−３８２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者等は、特許文献１に記載されたのと同様のサイレントチェーンを複数試作し、エンジンに取り付けてベンチテストを実施した。その結果、これらのサイレントチェーンでは、伸びに対する耐久性が改善したものが多いが、比較的大きな伸びを生じるものが散見された。そこで、伸びの原因を探求したところ、ピン孔とピンとの間に介在する異物により、ピン孔に磨耗が生じていたことが判明した。サイレントチェーンに用いられるピンは、鋼棒の表面に炭化クロム（ＣｒＣ）や炭化バナジウム（ＶＣ）の皮膜を形成したものが多いが、初期摩耗によってこれら高硬度の皮膜が剥落してアブレッシブ摩耗（研削材摩耗）を引き起こすのである。なお、サイレントチェーンでは、各リンクプレートやピン間の間隙がごく小さいためにエンジンオイルによる洗浄作用が殆ど得られず、剥落した皮膜を含む異物が長期間にわたって排出されない（すなわち、異物がピン孔とピンとの間に保持され続ける）ことが確認されている。
【０００６】
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、リンクプレートのピン孔の摩耗による伸びを抑制したサイレントチェーンを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の側面では、一対のピン孔が穿設された複数枚の第１リンクプレートを要素とする複数の第１リンク列と、それぞれに一対のピン孔が穿設された複数枚の第２リンクプレートおよび２枚のガイドプレートを要素とする複数の第２リンク列とを前記ピン孔に嵌挿されるピンによって交互に連結してなるサイレントチェーンであって、前記第１リンクプレートのピン孔は、その中心軸方向において、端部側の径が中央側の径よりも大きく設定されている。
【０００８】
また、本発明の第２の側面では、前記第１リンクプレートのピン孔は、その中心軸方向に沿って断面した場合の輪郭線が円弧状を呈する。
【０００９】
また、本発明の第３の側面では、前記第１リンク列が幅方向で中央に配置されている。
【発明の効果】
【００１０】
第１の側面によれば、第１リンクプレートのピン孔とピンとの間に存在する異物が端部から排出されることで、ピン孔の摩耗が効果的に抑制される。また、第２の側面によれば、ピン孔とピンとの接触面圧が低くなることで、ピン孔の摩耗がより効果的に抑制される。また、第３の側面によれば、第１リンクプレートのピン孔内でのピンの傾きが抑制され、端部側の径を中央側の径よりも徒に大きく設定する必要がなくなり、ピン孔とピンとの接触面圧をより低くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係るサイレントチェーンの要部を示す側面図である。
【図２】実施形態に係るサイレントチェーンの要部を示す平面図である。
【図３】実施形態に係るサイレントチェーンの要部分解斜視図である。
【図４】実施形態に係る第１リンクプレートを示す側面図である。
【図５】実施形態に係る第２リンクプレートを示す側面図である。
【図６】実施形態に係るガイドプレートを示す側面図である。
【図７】実施形態に係る第１リンクプレートのピン孔の拡大断面図である。
【図８】実施形態に係るピン孔のコイニング工程を示す断面図である。
【図９】実施形態の作用を示す断面図である。
【図１０】第１リンク列の配置に係る変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明を自動車用エンジンのカムシャフト駆動に供されるサイレントチェーンに適用した一実施形態を詳細に説明する。なお、サイレントチェーンの構成要素については、説明の便宜上、図１中の下方を下とする。
【００１３】
＜サイレントチェーンの構成＞
図１〜図３に示すように、本実施形態のサイレントチェーン１は、鋼板を素材とする２枚の第１リンクプレート２からなる第１リンク列３と、どちらも鋼板を素材とする２枚の第２リンクプレート５および２枚のガイドプレート６からなる第２リンク列７と、両リンク列３，７を交互に連結するピン９とから構成されている。第２リンクプレート５は、ガイドプレート６が外側に位置するかたちでガイドプレート６に重ねられている。また、両第１リンク列３は、２枚重ねにされた状態で、両第２リンクプレート５の内側に介装されている。
【００１４】
図４に示すように、第１リンクプレート２には、所定の間隔で一対のピン孔１１が穿設されるとともに、図示しないスプロケットに噛み合う一対のリンク歯１２が下側に形成されている。図５に示すように、第２リンクプレート５には、一対のピン孔１３が第１リンクプレート２と同一の位置に穿設されるとともに、第１リンクプレート２と同一形状のリンク歯１４が内側に形成されている。図６に示すように、ガイドプレート６には、一対のピン孔１５が第１リンクプレート２と同一の位置に穿設されているが、スプロケットの側面に係合するように内側に膨出部１６が形成されている。なお、第２リンクプレート５は第１リンクプレート２よりも板厚が小さく設定されており、ガイドプレート６は第２リンクプレート５よりも板厚が小さく設定されている。
【００１５】
第１リンクプレート２のピン孔１１は、第１リンクプレート２がピン９に対して相対回動できるように、ピン９の外径よりもその径が若干大きく設定されている。一方、第２リンクプレート５およびガイドプレート６のピン孔１３，１５は、ピン９が圧入／一体化されるように、ピン９の外径よりもその径が若干小さく設定されている。
【００１６】
ピン９は、高強度の鋼棒を素材としており、第１リンク列３との相対回動による摩耗を抑制すべく、その表面に炭化クロム（ＣｒＣ）および炭化バナジウム（ＶＣ）の皮膜が形成されている。
【００１７】
（第１リンクプレートのピン孔）
図７に示すように、第１リンクプレート２のピン孔１１は、その中心軸Ｃ方向において、両端部側の径（端部径）Ｄｅが中央側の径（中央径）Ｄｃよりも大きく設定されるとともに、断面の輪郭線ＣＬが円弧状を呈している。本実施形態の場合、ピン孔１１の端部径Ｄｅと中央径Ｄｃとの差ΔＤが１０μｍに設定されている。第１リンクプレート２は、プレス装置による鋼板からの打ち抜き工程と、バレル研磨によるばり除去工程と、ピン孔１１に対するコイニング工程を経て製造される。図８（ａ），（ｂ）に示すように、コイニング工程は、一対のマンドレル３１，３２をピン孔１１の両端から同時に圧入することでなされる。なお、図７〜図９では、発明の理解を容易にすべく、輪郭線ＣＬ（円弧）を誇張して描いている。
【００１８】
＜実施形態の作用＞
エンジンが起動すると、図示しないクランクスプロケットやカムスプロケットの回転に伴い、サイレントチェーン１が所定の走行経路をもって走行を開始する。そして、サイレントチェーン１の第１リンク列３では、両スプロケットやアイドラプーリに巻き掛けられる部位で第１リンクプレート２がピン９に対して圧接しながら相対回動することにより、ピン９やピン孔１１の表面から異物（ＣｒＣ皮膜やＶＣ皮膜の剥落片や第１リンクプレート２の摩耗粉）が生じる。
【００１９】
本実施形態において、ピン９とピン孔１１との間に生じた異物は、ピン孔１１の端部径Ｄｅが中央径Ｄｃよりも大きく、かつ、断面の輪郭線ＣＬが円弧状を呈しているため、図９に矢印で示すように、ピン孔１１の端部側に移動し、両第２リンクプレート５の間隙および第１リンクプレート２と第２リンクプレート５との間隙からサイレントチェーン１の外部に排出される。また、サイレントチェーン１の外部に排出されない場合であっても、異物がピン孔１１の端部側の空隙４１〜４３内に保持されることから、ピン９とピン孔１１とが相対回動してもピン孔１１が殆ど摩耗しない。これにより、エンジンが長期間にわたって運転された場合においても、従来装置のようなピン孔１１の摩耗が生じなくなり、サイレントチェーン１の伸びが効果的に抑制される。
【００２０】
（ピン孔の端部径と中央径との差）
ピン孔１１の端部径Ｄｅと中央径Ｄｃとの差ΔＤが小さすぎた場合には、異物がピン孔１１の端部側に移動しにくくなり、アブレッシブ摩耗が生じる可能性が高くなる。逆に、差ΔＤが大きすぎた場合には、ピン９とピン孔１１との接触面圧が高くなり、ピン孔１１表面の変形が起こりやすくなる。本発明者等がサイレントチェーン１の長さやリンクプレート２，５の大きさ、ピン９の外径等を様々に設定して試験を行ったところ、差ΔＤが２μｍ〜２０μｍの範囲であれば、ピン孔１１の摩耗（すなわち、サイレントチェーン１の伸び）を有意に抑制できることが判明した。
【００２１】
（第１リンク列の配置）
サイレントチェーン１では、本実施形態のように第１リンク列３を幅方向中央に配置するものと、図１０に示すように、第２リンクプレート５とガイドプレート６との間に第１リンク列３（第１リンクプレート２）を配置するものとがある。後者では、ピン９が傾きやすいことから、ピン孔１１の端部径Ｄｅと中央径Ｄｃとの差ΔＤを小さくできず（すなわち、断面の輪郭線ＣＬの円弧半径を大きくできず）、ピン９とピン孔１１との接触面圧が高くなりやすい。
【００２２】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれら実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、ピン孔１１の断面の輪郭線ＣＬをコイニングによって形成したが、他種の塑性加工を採用してもよいし、切削加工を採用してもよい。また、ピン孔１１の断面の輪郭線ＣＬは、例えば楕円弧形状やいわゆる蒲鉾形状等、円弧以外の形状としてもよい。また、上記実施形態では、幅方向の中央に第１リンク列を配置したが、図１０のように幅方向の中央に第２リンク列を配置してもよい。その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、第１リンクプレートや第２リンクプレートの枚数、両リンクプレートやガイドプレートの形状等についても適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１      サイレントチェーン
２      第１リンクプレート
３      第１リンク列
５      第２リンクプレート
６      ガイドプレート
７      第２リンク列
９      ピン
１１    ピン孔
１３    ピン孔
１５    ピン孔
Ｃ      中心軸
ＣＬ    輪郭線
Ｄｃ    中央径
Ｄｅ    端部径
【図１】
0005543299.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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