(57)【要約】【課題】サイレントチェーン伝動装置において、振動騒音を低減できるようにすると共に、より一層円滑な回転が行えるようにする。【解決手段】  サイレントチェーン３の各歯部と噛み合う所定個数の歯部を有するスプロケットホイール５とを備えたサイレントチェーン伝動装置１において、前記スプロケット５が所望の外形を有する第１のリンクプレート７を直線状に並べた際の歯部外形形状と同一形状を有するラック１１を用いて創成された歯形形状を有して構成されると共に、前記サイレントチェーン３のリンクプレートが第１のリンクプレート７の外側フランク７Ｃよりも小さい外側フランク１３Ｃを有する第２のリンクプレート１３で構成されていることを特徴とする。【選択図】  図４
2006161900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の内側フランク面と外側フランク面からなる歯部と一対の連結ピンを挿入する一対の連結孔を備えたリンクプレートを連結ピンにより前記リンクプレートが所定個数無端状に連結されたサイレントチェーンと、このサイレントチェーンの各歯部と噛み合う所定個数の歯部を有するスプロケットホイールとを備えたサイレントチェーン伝動装置において、
前記スプロケットホイールが所望の外形を有する第１のリンクプレートを直線状に並べた際の歯部外形形状と同一形状を有するラックを用いて創成された歯形形状を有して構成されると共に、前記サイレントチェーンのリンクプレートが第１のリンクプレートの外側フランク面よりも小さい外側フランク面を有する第２のリンクプレートで構成されていることを特徴とするサイレントチェーン伝動装置。
【請求項２】
一対の内側フランク面と外側フランク面からなる歯部と一対の連結ピンを挿入する一対の連結孔を備えたリンクプレートを連結ピンにより前記リンクプレートが所定個数無端状に連結されたサイレントチェーンと、このサイレントチェーンの各歯部と噛み合う所定個数の歯部を有するスプロケットホイールとを備えたサイレントチェーン伝動装置において、
前記スプロケットホイールが所望の外形を有する第１のリンクプレートを直線状に並べた際の歯部外形形状と同一形状を有するラックを用いて創成された歯形形状を有して構成されると共に、前記サイレントチェーンのリンクプレートが前記第１のリンクプレートの内側フランク面よりも小さい内側フランク面を有する第２のリンクプレートで構成されていることを特徴とするサイレントチェーン伝動装置。
【請求項３】
前記スプロケットホイールが焼結体であって、少なくとも歯先の密度が、密度比で９９％以上に緻密化されてい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伝動装置。
【請求項４】
前記スプロケットホイールが焼結体であって、少なくとも歯面の密度が、密度比で９９％以上に緻密化されてい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伝動装置。
【請求項５】
前記焼結体からなるスプロケットホイール素材の前記緻密化が転造法により緻密化されていることを特徴とする請求項３または４に記載のサイレントチェーン伝動装置。
【請求項６】
前記スプロケットホイールが、歯形形状の造形後、浸炭熱処理され少なくとも前記緻密化された部位の炭素量が０．７〜１．０質量％となっていることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のサイレントチェーン伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のタイミングチェーン伝動装置、産業機械の動力チェーン伝動装置等として用いられるサイレントチェーン伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
サイレントチェーン伝動装置は、一対の歯と連結ピンを挿入する一対の連結孔を備えたリンクプレートを連結ピンで無端状に多数連結したサイレントチェーンと、このサイレントチェーンの各歯部と噛み合う所定個数の歯部を有するスプロケットホイールとを備え、サイレントチェーンの各歯とスプロケットホイールの各歯が噛み合うことにより駆動側スプロケットの動力を従動側スプロケットホイールに伝達させる装置である。
【０００３】
このようなサイレントチェーン伝動装置は、ローラーチェーンに比べてその噛み合いがインボリュート歯車とラックに近いため、運転時の振動騒音が改良されたものであり、より一層の振動騒音の低減を目的として、リンクプレート形状、スプロケットホイールの歯形形状それぞれについて、種々の形状が提案されている（特許文献１〜３等）。
【特許文献１】特開平１１−１９３８５０号公報
【特許文献２】特開２００２−１０６６５２号公報
【特許文献３】特開平８−１８４３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献３は、サイレントチェーンとして、各々一対の歯部が形成された複数のリンクプレートを連結ピンにより連結してなるサイレントチェーンにおいて、サイレントチェーンを直線状に伸ばしたときの各リンク列におけるスプロケットホイール噛合側の歯部突出側フランク面が、サイレントチェーンと共に用いられるスプロケットホイールを歯切りし得るようなラックカッタの歯形の一部を構成したことを骨子とし、スプロケットホイールとして、前記サイレントチェーンを直線状に伸ばしたときの各リンク列におけるスプロケットホイール噛合側の歯部突出側のフランク面をその歯形の一部とするようなラックカッタで歯切りしたのと同様の歯形形状としたことを骨子としている。
【０００５】
このようにして造形されたスプロケットホイール１０１の歯部１０３の形状とリンクプレート１０５の噛み合い状態は図８のようになる。この場合、リンクプレート１０５とスプロケットホイール１０１の歯部１０３は、リンクプレート１０５の外側フランク面１０７、内側フランク面１０９とにそれぞれ衝突が発生し、その衝突による振動騒音が発生する機構となっていると共に、寸法誤差が生じた場合に円滑な回転が得られなくなるものである。
【０００６】
本発明は、上記のようなリンクプレートの外側フランク面、内側フランク面とスプロケットホイールの歯部が、それぞれ衝突することにより発生する振動騒音を低減すると共に、より一層円滑な回転が保証されたサイレントチェーン伝動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記発明が解決しようとする課題を達成するために、本発明の第１のサイレントチェーン伝動装置は、一対の内側フランク面と外側フランク面からなる歯部と一対の連結ピンを挿入する一対の連結孔を備えたリンクプレートを連結ピンにより前記リンクプレートが所定個数無端状に連結されたサイレントチェーンと、このサイレントチェーンの各歯部と噛み合う所定個数の歯部を有するスプロケットホイールとを備えたサイレントチェーン伝動装置において、前記スプロケットホイールが所望の外形を有する第１のリンクプレートを直線状に並べた際の歯部外形形状と同一形状を有するラックを用いて創成された歯形形状を有して構成されると共に、前記サイレントチェーンのリンクプレートが第１のリンクプレートの外側フランク面よりも小さい外側フランク面を有する第２のリンクプレートで構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の第２のサイレントチェーン伝動装置は、一対の内側フランク面と外側フランク面からなる歯部と一対の連結ピンを挿入する一対の連結孔を備えたリンクプレートを連結ピンにより前記リンクプレートが所定個数無端状に連結されたサイレントチェーンと、このサイレントチェーンの各歯部と噛み合う所定個数の歯部を有するスプロケットホイールとを備えたサイレントチェーン伝動装置において、前記スプロケットホイールが所望の外形を有する第１のリンクプレートを直線状に並べた際の歯部外形形状と同一形状を有するラックを用いて創成された歯形形状を有して構成されると共に、前記サイレントチェーンのリンクプレートが前記第１のリンクプレートの内側フランク面よりも小さい内側フランク面を有する第２のリンクプレートで構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明のサイレントチェーン伝動装置は、前記サイレントチェーン伝動装置において、前記スプロケットホイールが焼結体であって、第１のサイレントチェーン伝動装置においては少なくとも歯先の密度が、密度比で９９％以上に緻密化されていること、また、第２のサイレントチェーン伝動装置においては少なくとも歯面の密度が、密度比で９９％以上に緻密化されていることが好ましい。
【００１０】
本発明のサイレントチェーン伝動装置は、前記サイレントチェーン伝動装置において、前記焼結体からなるスプロケットホイール素材の前記緻密化がが転造法により緻密化されていることが好ましい。
【００１１】
本発明のサイレントチェーン伝動装置は、前記サイレントチェーン伝動装置において、前記スプロケットホイールが、歯形形状の造形後、浸炭熱処理されて前記緻密化された部位の炭素量が０．７〜１．０質量％となっていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のサイレントチェーン伝動装置は、リンクプレートの内側フランク面とスプロケットホイールの歯部のみ（請求項１）、または外側フランク面とスプロケットホイールの歯部のみ（請求項２）の一方のみで衝突するため、他方の衝突による振動が発生せず、振動騒音が低減できると共に、より一層円滑な回転を行うことができる。また、スプロケットホイールを焼結体で構成すると共に、衝突部を密度比９９％以上に緻密化したもの（請求項３、４）は、粉末冶金法によりニアネットシェイプに造形できる上、強度の必要部位を緻密化したもので、簡便に製造可能である。さらに、この際の緻密化を転造法により行えば（請求項５）、より一層簡便な製造が可能となる。そしてこの緻密化部を浸炭熱処理して炭素量を０．７〜１．０質量％としたもの（請求項６）は、緻密化部の強度がより一層向上するのでより高い面圧での使用が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１を参照するに、本発明のサイレントチェーン伝動装置１は、サイレントチエーン３と、互いに所定の間隔を隔てて配置されると共に、サイレントチエーン３が巻き掛けられる駆動スプロケットホイール５および従動スプロケットホイール（図示省略）とから構成されている。
【００１４】
前記駆動スプロケットホイール５（以下、単にスプロケットホイール５と呼ぶ）の製造について説明する。図２（Ａ）に示すように、所望の外形を有する第１のリンクプレート７を基に製造される。この第１のリンクプレート７は図２（Ａ）において、一対の歯部７Ａとビン孔７Ｂとで形成されていると共に外側フランク面７Ｃ、内側フランク面７Ｄを備えている。この第１のリンクプレート７を複数直線状に並べた状態が図２（Ｂ）に示されている。すなわち、前記ビン孔７Ｂに連結ピン９を挿入することで複数の第１のリンクプレート７が連結される。
【００１５】
このように複数の第１のリンクプレート７を直線状に並べた際の歯部７Ａの外形形状を図２（Ｃ）に示したように、同一形状を有するラック１１を用いて歯切りして得られる歯部形状と等しい形状を有する。この歯切りは、ラック１１と平行な直線上でラック１１の歯部厚さとラック１１の歯部間距離が等しくなる直線上のラック１１の歯部間距離の中点Ｃをラック１１の回転中心として行われることで、駆動スプロケット５が製造される。この回転中心は転位量の設定値に応じて内側または外側に設定してもよい。
【００１６】
サイレントチェーン伝動装置１において用いるサイレントチェーン３の第２のリンクプレート１３の形状は、図３に示すように、一対の歯部１３Ａとビン孔１３Ｂとで形成されていると共に外側フランク面１３Ｃ、内側フランク面１３Ｄを備えている。そして、外側フランク面１３Ｃは上記の第１のリンクプレート７、すなわちスプロケットスプロケットホイール５の歯形の創成に用いたリンクプレート７の外側フランク面７Ｃの一部を除去量ｄ１例えば０．２ｍｍだけ除去して小さくした形状となっている。
【００１７】
上記の第２のリンクチェーン１３よりなるサイレントチェーン３と上記のスプロケットホイール５を組み合わせたサイレントチェーン伝動装置１のスプロケットホイール５の歯形と第２のリンクプレート１３の噛み合い状態は図４に示されたような状態となる。この場合、第２のリンクプレート１３の外側フランク面１３Ｃが小さくなっている分噛み合いが円滑になっている。また、スプロケットホイール５の歯部５Ａは第２のリンクプレート１３の凹部で接触着座し、外側フランク面１３Ｃはスプロケットホイール５の歯部５Ａと接触せず、衝突しない構造となっており、その部分での衝突振動が防止されている。
【００１８】
上記のような円滑な回転を得るための第１のリンクプレート７からの外側フランク面７Ｃの除去量ｄ１は、０．０５ｍｍに満たないと、運転時のがたつき等により外側フランク面１３Ｃの衝突が生じる虞があるので、０．０５ｍｍ以上とする必要がある。一方、除去量ｄ１が１ｍｍを超えても振動軽減の効果は変わらず、逆に多すぎると、第２のリンクプレート１３の厚さが減少するため第２のリンクプレート１３の歯部１３Ａの強度が低下することとなる。よって、除去量は０．０５〜１ｍｍが適当である。
【００１９】
リンクプレート形状として、前記第２のリンクプレート１３とは別の第２のリンクプレート１５が用いられる。この第２のリンクプレート１５は図５に示すように、一対の歯部１５Ａとビン孔１５Ｂとで形成されていると共に外側フランク面１５Ｃ、内側フランク面１５Ｄを備えている。そして、内側フランク面１５Ｄは上記の第１のリンクプレート７の内側フランク面７Ｄの一部を除去量ｄ２例えば０．２ｍｍだけ除去して内側フランク面１５Ｃを小さくした形状となっている。
【００２０】
上記の第２のリンクチェーン１５よりなるサイレントチェーン３と上記のスプロケットホイール５を組み合わせたサイレントチェーン伝動装置１のスプロケットホイール５の歯形と第２のリンクプレート１５の噛み合い状態は図６に示されたような状態となる。この場合、第２のリンクプレート１５の内側フランク面１５Ｄが小さくなっている分噛み合いが円滑になっている。また、スプロケットホイール５の歯部５Ａと第２のリンクプレート１５は第２のリンクプレート１５の外側フランク面１５Ｃのみで接触し、内側フランク面１５Ｄでの接触が防止されて内側フランク面１５Ｄによる衝突振動が防止されるとともに、円滑な回転が行えるようになっている。
【００２１】
上記のような円滑な回転を得るための第１のリンクプレート７からの内側フランク面１５Ｄの除去量ｄ２は、上記の外側フランク面１３Ｃの除去量ｄ１と同じ理由から０．０５〜１ｍｍが適当である。
【００２２】
上記の歯形形状のスプロケットホイール５は、上記のように歯切りして形成してもよいが、上記により得られる歯形形状と同一の金型を用意して粉末冶金法により形成してもよい。この場合、ニアネットシェイプのスプロケットホイール５が得られるため、材料の無駄が無く、多量生産に好適である。ただし、スプロケットホイール５を粉末冶金法による焼結材料で構成する場合、焼結体の気孔の存在により、強度は低下する傾向を示すため、本発明の第１のサイレントチェーン伝動装置１の場合には、図７に示したごとく第２のリンクプレート１３と噛み合う歯先５Ｂ、また本発明の第２のサイレントチェーン伝動装置１の場合には、図７に示したごとく第２のリンクプレート１５と噛み合う歯面５Ｃについて、強度、特に耐面圧疲れ強さを向上させるために、密度比で９９％以上に緻密化しておくことが効果的である。
【００２３】
この緻密化は、例えば、焼結体からなるスプロケットホイール５の素材の歯部５Ａをやや大きめに形成しておき、第１のリンクプレート７の歯先７Ａが転造法直線状に並べた際の歯部外形形状と同一形状を有するラック１１を用いて転造することで、歯部５Ａが密度比９９％以上に緻密化された本発明形状のスプロケットホイール５を得ることができる。
【００２４】
また、このようなスプロケットホイール５の歯形形状の造形後に、浸炭熱処理を施して、少なくとも図７に示したごとく歯先５Ｂの炭素量を０．７質量％以上とすると、歯部５Ａの強度が向上するのでさらに好ましい。ただし、歯先５Ｂの炭素量が１．０質量％を超えると歯部５Ａの靱性が低下して却って強度が低下することとなるので、浸炭熱処理後の歯部５Ａの炭素量は０．７〜１．０質量％が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のサイレントチェーン伝動装置の正面部分を示した図である。
【図２】（Ａ）は、第１のリンクプレートであり、（Ｂ）は、これを直線上に並べた図であり、（Ｃ）は（Ｂ）のリンクプレートの歯部外形形状と同一形状を有するラックを示す図である。
【図３】（Ａ）は第１リンクプレート、（Ｂ）は第１リンクプレートの外側フランクを０．２ｍｍ除去した第２リンクプレートの形状を示す図である。
【図４】本発明の第１のサイレントチェーン伝動装置におけるスプロケットの歯形とリンクプレートの噛み合い状態を示す図である。
【図５】図１（Ａ）の第１リンクプレートの内側フランクを０．２ｍｍ除去した第２リンクプレートの形状を示す図である。
【図６】本発明の第２のサイレントチェーン伝動装置におけるスプロケットの歯形とリンクプレートの噛み合い状態を示す図である。
【図７】スプロケットホイールの歯部の状態を示す図である。
【図８】従来の特許文献３のサイレントチェーン伝動装置におけるスプロケットの歯形とリンクプレートの噛み合い状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  サイレントチェーン伝動装置
３  サイレントチェーン
５  駆動スプロケット
５Ａ  歯部
７  第１のリンクプレート
７Ａ  歯部
７Ｂ  ピン孔
７Ｃ  外側フランク面
７Ｄ  内側フランク面
９  連結ピン
１１  ラック
１３  第２のリンクプレート
１３Ａ  歯部
１３Ｂ  ピン孔
１３Ｃ  外側フランク面
１３Ｄ  内側フランク面
１５  第２のリンクプレート
１５Ａ  歯部
１５Ｂ  ピン孔
１５Ｃ  外側フランク面
１５Ｄ  内側フランク面
ｄ１、ｄ２  除去量
【図１】
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【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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