(57)【要約】【課題】簡単な構成で製造が容易であり、チェーン伝動機構全体での騒音の低減が可能なチェーン伝動機構及びサイレントチェーンを提供すること。【解決手段】サイレントチェーンＳのリンクプレート１０は、スプロケット２０との噛合態様が内股噛合のものと外股噛合のものを含み、内股噛合のリンクプレートと外股噛合のリンクプレートの配列は、複数のスプロケットＳへの噛込み及び噛外れが同期する位置のリンクプレート１０の少なくとも１つが、他とは異なる噛合態様となる関係の組み合わせを含むこと。【選択図】図３
2019183942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスプロケットと、前記複数のスプロケットに掛け回されるサイレントチェーンとを有するチェーン伝動機構であって、
前記サイレントチェーンのリンクプレートは、前記スプロケットとの噛合の態様が内股噛合のものと外股噛合のものを含み、
前記サイレントチェーンの内股噛合のリンクプレートと外股噛合のリンクプレートの配列は、前記複数のスプロケットへの噛込み及び噛外れが同期する位置のリンクプレートの少なくとも１つが、他とは異なる噛合態様となる関係の組み合わせを含むことを特徴とするチェーン伝動機構。
【請求項２】
前記サイレントチェーンの内股噛合のリンクプレートと外股噛合のリンクプレートの配列は、テンションサイドの両端で噛込み及び噛外れが同期する位置のリンクプレートが、互いに異なる噛合態様となる関係の組み合わせを含むことを特徴とする請求項１に記載のチェーン伝動機構。
【請求項３】
前記サイレントチェーンのリンクプレートは、前記スプロケットとの着座の態様が、全て外股着座または内股着座のいずれかであ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機構。
【請求項４】
スプロケットに掛け回されるサイレントチェーンであって、
前記サイレントチェーンのリンクプレートは、スプロケットとの噛合の態様が内股噛合のものと外股噛合のものを含み、
前記内股噛合のリンクプレートと外股噛合のリンクプレートの配列は、複数のスプロケットへの噛込み及び噛外れが同期する位置のリンクプレートの少なくとも１つが、他とは異なる噛合態様となる関係の組み合わせを含むことを特徴とするサイレントチェーン。
【請求項５】
前記内股噛合のリンクプレートと外股噛合のリンクプレートの配列は、テンションサイドの両端で噛込み及び噛外れが同期する位置のリンクプレートが、互いに異なる噛合態様となる関係の組み合わせを含むことを特徴とする請求項４に記載のサイレントチェーン。
【請求項６】
前記リンクプレートは、スプロケットとの着座の態様が、全て外股着座または内股着座のいずれかであることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の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、複数のスプロケットと、スプロケットに掛け回されるサイレントチェーンとを有するチェーン伝動機構及びサイレントチェーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
チェーン伝動機構として、複数のスプロケットに掛け回されるサイレントチェーンを用いたものは周知であり、駆動力の伝達、回転タイミングの同期、回転数やトルクの変更等の用途で広く用いられている。
サイレントチェーンは、一般的に、一対の歯部及び一対のピン孔を有する多数のリンクプレートを各ピン孔内に挿入した連結ピンで屈曲可能に連結することにより構成されており、チェーン伝動機構は、複数のスプロケット無端状に掛け回され、リンクプレートの歯部がスプロケットの歯に噛み合うことで回転を伝達するように構成されている。
【０００３】
このようなチェーン伝動機構において、サイレントチェーンの各リンクプレートがフリースパンからスプロケットに進入する際、まず、リンクプレートの歯部がスプロケットの歯に当接して噛み合い、サイレントチェーンが掛け回され屈曲して着座するという動作が発生し、回転中は各リンクプレートが全てこの動作を行うため、高速に周期的に繰り返されることとなり、この噛合・着座時に発生する騒音を少なくすることが求められている。
【０００４】
例えば、特許文献１、特許文献２等で公知のチェーン伝動機構では、サイレントチェーンのリンクプレートを、一対の歯のピッチが異なるものを不規則に混在させることで、噛合・着座のタイミングを不規則化して騒音を低減している。
特許文献３等で公知のチェーン伝動機構では、サイレントチェーンのリンクプレートを、スプロケット歯との噛み合い開始時におけるばね定数が異なるものを不規則に混在させることで、噛合時の衝撃を不規則化して騒音を低減している。
特許文献４等で公知のチェーン伝動機構では、サイレントチェーンの連結ピンを、ロッカーピン及びジョイントピンを組み合わせたタイプとし、異なる厚みのロッカーピン及びジョイントピンを不規則に混在させることで、噛合・着座のタイミングを不規則化して騒音を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２６６１３１号公報
【特許文献２】特開２００２−２５０４０６号公報
【特許文献３】特開２００８−１３８７８９号公報
【特許文献４】特開２００９−１２７６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらの公知のチェーン伝動機構は、スプロケットとの噛合・着座時に発生する騒音を少なくすることは可能であるが、複数のスプロケットに掛け回されると、各スプロケットで同様のパターンの騒音が発生するため、個別のスプロケットで騒音は低減できても、チェーン伝動機構全体での１次音のピークが低減せず、実使用時に問題となる騒音の低減ができない場合があった。
また、チェーンの長さや回転数によっては、噛合・着座のタイミングを不規則化することで生じる張力変動によって、逆に騒音や振動が増加する懸念もあり、特に、大きなトルクを伝達するチェーン伝動機構では、耐久性や寿命の悪影響を及ぼす懸念もあった。
【０００７】
本発明は、これらの課題を解決するものであり、簡単な構成で製造が容易であり、チェーン伝動機構全体での１次音のピークを低減し、実使用時に問題となる騒音の低減が可能なチェーン伝動機構及びサイレントチェーン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】
【０００８】
本発明に係るチェーン伝動機構は、複数のスプロケットと、前記複数のスプロケットに掛け回されるサイレントチェーンとを有するチェーン伝動機構であって、前記サイレントチェーンのリンクプレートは、前記スプロケットとの噛合態様が内股噛合のものと外股噛合のものを含み、前記サイレントチェーンの内股噛合のリンクプレートと外股噛合のリンクプレートの配列は、前記複数のスプロケットへの噛込み及び噛外れが同期する位置のリンクプレートの少なくとも１つが、他とは異なる噛合態様となる関係の組み合わせを含むことにより、前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本請求項１に係るチェーン伝動機構及び本請求項４に係るサイレントチェーンによれば、内股噛合のリンクプレートと外股噛合のリンクプレートの配列は、複数のスプロケットへの噛込み及び噛外れが同期する位置のリンクプレートの少なくとも１つが、他とは異なる噛合態様となる関係の組み合わせを含むことにより、複数のスプロケットでのサイレントチェーンとの噛合のタイミングを変化させることができ、チェーン伝動機構全体での１次音のピークを低減し、実使用時に問題となる騒音を低減することができる。
また、２種類のリンクプレートを備えるだけで、複数のスプロケットとサイレントチェーンと噛合の態様を変化させることができることから、製造の労力とコストを低減することができる。
【００１０】
本請求項２及び本請求項５に記載の構成によれば、内股噛合のリンクプレートと外股噛合のリンクプレートの配列は、テンションサイドの両端で噛込み及び噛外れが同期する位置のリンクプレートが、互いに異なる噛合態様となる関係の組み合わせを含むことにより、共振が発生しやすいサイレントチェーンのテンションサイドのフリースパンでの振動の発生が抑制され、さらに騒音を低減することができる。
本請求項３及び本請求項６に記載の構成によれば、サイレントチェーンのリンクプレートは、前記スプロケットとの着座の態様が、全て外股着座または内股着座のいずれかであることにより、着座の不規則化に伴う張力変動がないため、騒音や振動の発生が抑制され、耐久性や寿命が低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】サイレントチェーンとスプロケットの噛合の態様の説明図。
【図２】サイレントチェーンとスプロケットの着座の態様の説明図。
【図３】本発明の一実施形態の側面説明図。
【図４】同期する位置のリンクプレートの組み合わせを示す説明図。
【図５】本発明の一実施形態の騒音レベルのグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明のチェーン伝動機構は、複数のスプロケットと、前記複数のスプロケットに掛け回されるサイレントチェーンとを有するチェーン伝動機構であって、前記サイレントチェーンのリンクプレートの内股噛合のリンクプレートと外股噛合のリンクプレートの配列は、前記スプロケットとの噛合の態様が内股噛合のものと外股噛合のものを含み、前記サイレントチェーンは、前記複数のスプロケットへの噛込み及び噛外れが同期する位置のリンクプレートの少なくとも１つが、他とは異なる噛合態様となる関係の組み合わせを含み、また、本発明のサイレントチェーンは、スプロケットに掛け回されるサイレントチェーンであって、前記サイレントチェーンのリンクプレートは、スプロケットとの噛合の態様が内股噛合のものと外股噛合のものを含み、内股噛合のリンクプレートと外股噛合のリンクプレートの配列は、複数のスプロケットへの噛込み及び噛外れが同期する位置のリンクプレートの少なくとも１つが、他とは異なる噛合態様となる関係の組み合わせを含み、簡単な構成で製造が容易であり、チェーン伝動機構全体での１次音のピークを低減し、実使用時に問題となる騒音の低減が可能なものであれば、その具体的な構成はいかなるものであってもよい。
【００１３】
サイレントチェーンを有するチェーン伝動機構において、サイレントチェーンがスプロケットに進入する際の噛込み時の噛合の態様は、図１ａに示すように、リンクプレート１０の外股１２が最初にスプロケット２０の歯２１に噛合点Ｋで当接する（離脱の際には噛合点Ｋが最後まで当接する）外股噛合と、図１ｂに示すように、リンクプレート１０の内股１１が最初にスプロケット２０の歯２１に噛合点Ｋで当接する（離脱の際には噛合点Ｋが最後まで当接する）内股噛合の２通りの態様がある。
その後、サイレントチェーンがスプロケットに掛け回された際の着座の態様は、図２ａに示すように、リンクプレート１０の外股１２がスプロケット２０の歯２１に着座点Ｚで着座する外股着座と、図２ｂに示すように、リンクプレート１０の内股１１がスプロケット２０の歯２１に着座点Ｚで着座する内股着座の２通りの態様がある。
すなわち、サイレントチェーンがスプロケットに掛け回された際の噛合・着座の態様は、内股噛合内股着座、内股噛合外股着座、外股噛合内股着座または外股噛合外股着座の４通りの態様がある。
【００１４】
本発明のチェーン伝動装置及びサイレントチェーンでは、内股噛合のリンクプレートと外股噛合のリンクプレートの配列は、複数のスプロケットへの噛込み及び噛外れが同期する位置のリンクプレートの少なくとも１つが、噛合の態様の異なる関係の組み合わせを含むことで、チェーン伝動機構全体での１次音のピークを低減し、実使用時に問題となる騒音の低減を図っている。
図３に模式的に示すように、２つのスプロケット２０の間にサイレントチェーンＳをかけ回した場合、スプロケットＳへの噛込み及び噛外れがＫ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４の４つの噛合箇所で同期する。
２つのスプロケット２０の間のフリースパンの内の下方が、張力の生じるテンションサイド、上方が張力のほとんどかからないスラックサイドである（スラックサイド側のたるみは誇張して図示している。）。
【００１５】
サイレントチェーンの内股噛合及び外股噛合（Ａ、Ｂ）の２つの噛合態様のリンクプレートを混在させて使用した場合、その配列によって、図４に示すように、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４の４つの噛合箇所で同期するリンクプレートは、回転中にパターン０、１、２のいずれかの組み合わせとなる（パターン１についてはＡ、Ｂが逆のパターンもあるが図示は省略した。）。
本発明では、回転中にパターン１、２のいずれかの組み合わせが含まれ、パターン０の組み合わせのみでの回転とならないように内股噛合のリンクプレートと外股噛合のリンクプレートを配列することで、チェーン伝動機構全体での１次音のピークを低減し、実使用時に問題となる騒音を低減している。
さらに、回転中にパターン２の組み合わせが含まれ、パターン０、１の組み合わせのみでの回転とならないように内股噛合のリンクプレートと外股噛合のリンクプレートを配列することで、共振が発生しやすいテンションサイドのフリースパンでの振動の発生が抑制され、さらに騒音を低減することができる。
【００１６】
図５に、本発明のチェーン伝動機構の騒音測定結果を示す。
比較チェーンは全て内股噛合のプレートからなるサイレントチェーンであり、スプロケットの軸トルクを１５０Ｎｍとした時の結果である。
本発明のチェーン伝動機構では、１次音のピークが低減されており、オーバーオールによって１次音が隠れ、実使用時に問題となる騒音を下げることができる。
【００１７】
なお、複数のスプロケットへの噛込み及び噛外れが同期する位置のリンクプレートの少なくとも１つが他とは異なる噛合態様となる関係の組み合わせを含むように、内股噛合のリンクプレートと外股噛合のリンクプレートが配列されるものであれば、２つの噛合態様のリンクプレートの枚数比はいかなるものであってもよい。
また、内股噛合及び外股噛合の噛合高さが異なるリンクプレートが含まれ３種類以上のリンクプレートで構成されていてもよく、着座の態様の異なるリンクプレートが含まれてさらに多くの種類のリンクプレートが含まれていてもよい。
また、３つ以上のスプロケットに掛け回されるものであってもよく、スプロケットの歯数が異なるものが含まれていてもよい。
さらに、実使用環境に応じて騒音や振動の抑制に寄与する１次音や共振周波数が異なるが、リンクプレートの種類や配列を適宜設計して、パターン０、１、２の現れる頻度や順序を調整することで、最適化することができる。
【符号の説明】
【００１８】
１０  ・・・  リンクプレート
１１  ・・・  内股
１２  ・・・  外股
２０  ・・・  スプロケット
２１  ・・・  歯
Ｓ  ・・・  サイレントチェーン
Ｋ  ・・・  噛合箇所
Ｚ  ・・・  着座箇所
【図１】
2019183942.tif 000003
【図２】
2019183942.tif 000004
【図３】
2019183942.tif 000005
【図４】
2019183942.tif 000006
【図５】
2019183942.tif 000007