(57)【要約】【課題】転位しないインボリュート歯車をスプロケットとして用いることができるチェーンを提供する。【解決手段】チェーンは、一方側に長孔２１が設けられるとともに他方側に連結ピン１３が設けられた複数のリンク１２を直列に配置し、直列方向Ｘで隣り合う２つのリンク１２同士のうちの一方の長孔２１と他方の連結ピン１３とを、リンク１２同士が直線状となる直線位置とリンク１２同士が屈曲する屈曲位置との間で変位可能に連結し、複数のリンク１２のうち少なくとも一つがスプロケットと噛合可能な歯２４を有する。長孔２１はリンク１２同士の屈曲方向に延びる円弧状の第１摺動面２１ａを有し、連結ピン１３はリンク１２同士が屈曲する際に第１摺動面２１ａ上を摺動する円弧状の第２摺動面１３ａを有している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方側に第１連結部が設けられるとともに他方側に第２連結部が設けられた複数のリンクを直列に配置し、直列方向で隣り合う２つの前記リンク同士のうちの一方の前記第１連結部と他方の前記第２連結部とを、前記リンク同士が直線状となる直線位置と前記リンク同士が屈曲する屈曲位置との間で変位可能に連結し、複数の前記リンクのうち少なくとも一つがスプロケットと噛合可能な歯を有するチェーンであって、
前記第１連結部は、前記リンク同士の屈曲方向に延びる円弧状の第１摺動面を有し、
前記第２連結部は、前記リンク同士が屈曲する際に、前記第１摺動面上を摺動する円弧状の第２摺動面を有していることを特徴とするチェーン。
【請求項２】
前記リンクは、前記直列方向の一方側に前記直列方向に延びるガイド面が設けられるとともに他方側にガイド部が突出するように設けられ、
前記リンク同士が屈曲する際に、前記リンク同士のうちの一方の前記ガイド面上を他方の前記ガイド部が摺動す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】
前記ガイド部における前記ガイド面との接触部は、前記リンク同士が屈曲する際の前記リンクの屈曲中心になっていることを特徴とする請求項２に記載のチェーン。
【請求項４】
前記接触部は、前記リンク同士が前記屈曲位置にあるときに、前記リンク同士における前記第２連結部の中心同士を結んだ線よりも外側に位置していることを特徴とする請求項３に記載のチェーン。
【請求項５】
複数の前記リンクはそれぞれ前記歯を有しており、
複数の前記リンクが前記スプロケットに噛合されたときのピッチ円の直径は、前記スプロケットの歯先円の直径以下であることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のチェーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプロケットと噛合可能な歯を有したチェーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のチェーンとして、例えば特許文献１に示すサイレントチェーンが知られている。このようなチェーンは、一対のピン孔及び一対の歯を有した複数のインナープレートと、一対のピン孔及び一対の歯を有した複数のミドルプレートとをそれぞれのピン孔に連結ピンを挿入して連結することによって形成される。そして、チェーンは、各プレートの歯がスプロケットの歯と噛合するように、スプロケットに巻き掛けて使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７１３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のような各プレートが歯を有した歯付きのチェーンには、通常、特殊な転位歯車で構成したスプロケットを用いる必要がある。すなわち、上述のような歯付きのチェーンは、一般的な転位しないインボリュート歯車と噛合することができないので、転位しないインボリュート歯車をスプロケットとして用いることができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされた。その目的は、転位しないインボリュート歯車をスプロケットとして用いることができるチェーンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するチェーンは、一方側に第１連結部が設けられるとともに他方側に第２連結部が設けられた複数のリンクを直列に配置し、直列方向で隣り合う２つの前記リンク同士のうちの一方の前記第１連結部と他方の前記第２連結部とを、前記リンク同士が直線状となる直線位置と前記リンク同士が屈曲する屈曲位置との間で変位可能に連結し、複数の前記リンクのうち少なくとも一つがスプロケットと噛合可能な歯を有するチェーンであって、前記第１連結部は、前記リンク同士の屈曲方向に延びる円弧状の第１摺動面を有し、前記第２連結部は、前記リンク同士が屈曲する際に、前記第１摺動面上を摺動する円弧状の第２摺動面を有していることを要旨とする。
【０００７】
この構成によれば、第２連結部はリンク同士が屈曲する際にリンク同士の屈曲方向に延びる円弧状の第１摺動面上を第２摺動面において摺動するため、リンク同士の屈曲の自由度をより大きくすることができる。このため、リンクの歯を噛合させるスプロケットに特殊な転位歯車（転位したインボリュート歯車）を用いる必要がない。すなわち、リンクの歯を噛合させるスプロケットに転位しないインボリュート歯車を用いることができる。
【０００８】
上記チェーンにおいて、前記リンクは、前記直列方向の一方側に前記直列方向に延びるガイド面が設けられるとともに他方側にガイド部が突出するように設けられ、前記リンク同士が屈曲する際に、前記リンク同士のうちの一方の前記ガイド面上を他方の前記ガイド部が摺動することが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、リンク同士が屈曲する際に、ガイド面上をガイド部が摺動することで、第２連結部の第２摺動面が精度よく第１連結部の第１摺動面上を摺動する。このため、リンク同士が安定して屈曲するので、リンクの歯をスプロケットに対して円滑に噛合させることができる。
【００１０】
上記チェーンにおいて、前記ガイド部における前記ガイド面との接触部は、前記リンク同士が屈曲する際の前記リンクの屈曲中心になっていることが好ましい。
この構成によれば、リンク同士が屈曲する際のリンクの屈曲中心がガイド面に沿って移動するため、リンク同士を円滑に屈曲させることができる。
【００１１】
上記チェーンにおいて、前記接触部は、前記リンク同士が前記屈曲位置にあるときに、前記リンク同士における前記第２連結部の中心同士を結んだ線よりも外側に位置していることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、リンク同士をより大きく屈曲させながら転位しないインボリュート歯車に噛合させることができる。
上記チェーンにおいて、複数の前記リンクはそれぞれ前記歯を有しており、複数の前記リンクが前記スプロケットに噛合されたときのピッチ円の直径は、前記スプロケットの歯先円の直径以下であることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、チェーンをスプロケットに噛合させて使用したときの歯飛びのリスクを低減できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、転位しないインボリュート歯車をスプロケットとして用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態のチェーンの一部をスプロケットと噛合させたときの状態を示す斜視図。
【図２】リンクを外側から見たときの状態を示す斜視図。
【図３】リンクを内側から見たときの状態を示す斜視図。
【図４】隣り合う２つのリンク同士が直線位置にあるときの状態を示す斜視図。
【図５】隣り合う２つのリンク同士が屈曲位置にあるときの状態を示す斜視図。
【図６】チェーンとスプロケットとの噛合状態を示す断面図。
【図７】リンクの正面・底面・左側面からの斜視図。
【図８】リンクの背面・平面・右側面からの斜視図。
【図９】リンクの正面図。
【図１０】リンクの背面図。
【図１１】リンクの平面図。
【図１２】リンクの底面図。
【図１３】リンクの右側面図。リンクの左側面図はリンクの右側面図と対称に表れる。
【図１４】図１３のＡ−Ａ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、チェーンの一実施形態を図１〜図１４に従って説明する。
図１に示すように、チェーン１１は、直列に配置された複数のリンク１２と、直列方向Ｘで隣り合うリンク１２同士をそれぞれ屈曲（変位）可能に連結する複数の連結ピン１３とを備え、転位しないインボリュート歯車によって構成されたスプロケット１４に対して噛合可能になっている。
【００１７】
図２、図３、及び図７〜図１４に示すように、リンク１２は、チェーン１１（図１参照）の長手方向ともなる直列方向Ｘの一方側に設けられた略Ｕ字状をなす雌部１５と、直列方向Ｘの他方側に設けられるとともに直列方向Ｘで隣り合う他のリンク１２の雌部１５と嵌合可能な略ブロック状をなす雄部１６とを備えている。リンク１２は、直列方向Ｘと直交する幅方向Ｙの中央を挟んで対称な形状をなしている。
【００１８】
雌部１５は、幅方向Ｙに離れて対向するように配置された一対の壁部１７と、一対の壁部１７同士を連結する連結部１８と、連結部１８及び一対の壁部１７によって形成された凹部１９と、一対の壁部１７の幅方向Ｙの内側に直列方向Ｘに延びるように形成された一対のガイド面２０とを備えている。
【００１９】
壁部１７には、第１連結部の一例としての長孔２１が幅方向Ｙに貫通するように形成されている。壁部１７の直列方向Ｘにおける雄部１６側の面には、凹曲面２２が形成されている。壁部１７の直列方向Ｘにおける雄部１６側とは反対側の面には、直列方向Ｘで隣り合う他のリンク１２の壁部１７の凹曲面２２と対応する凸曲面２３が形成されている。
【００２０】
雄部１６の幅方向Ｙの長さは、雌部１５の凹部１９の幅方向Ｙの長さよりも僅かに短くなっている。雄部１６は、幅方向Ｙに延びるとともにスプロケット１４（図１参照）と噛合可能な断面視略台形状をなす歯２４を有している。歯２４には、円柱状の連結ピン１３が挿嵌される円形のピン挿入孔２５が幅方向Ｙに貫通するように形成されている。連結ピン１３の長さは、ピン挿入孔２５の長さよりも長くなっている。本実施形態では、連結ピン１３の長さが雌部１５の幅方向Ｙの長さとほぼ同じになっている。
【００２１】
したがって、連結ピン１３をピン挿入孔２５に挿嵌した状態では、連結ピン１３の両端部の周面が一対の凹曲面２２と直列方向Ｘにおいてそれぞれ対向する。つまり、連結ピン１３をピン挿入孔２５に挿嵌することで、リンク１２の雄部１６に第２連結部の一例としての連結ピン１３が設けられる。雄部１６の幅方向Ｙの両端部であって直列方向Ｘにおける雌部１５側とは反対側の端部には、直列方向Ｘで隣り合う他のリンク１２の雌部１５の一対のガイド面２０に対して摺動可能に係合する一対のガイド部２６が突出するように設けられている。ガイド部２６の先端部は、丸みを帯びた凸曲面状をなしている。
【００２２】
図４及び図５に示すように、直列方向Ｘで隣り合う２つのリンク１２同士は、一方のリンク１２の雌部１５の凹部１９に他方のリンク１２の雄部１６が挿入された状態で、一方のリンク１２の一対の長孔２１内に他方のリンク１２のピン挿入孔２５に挿嵌された連結ピン１３の両端部を摺動可能に挿入することによって連結される。つまり、リンク１２同士は、一対の長孔２１と連結ピン１３とによって連結されている。
【００２３】
これにより、リンク１２同士は、リンク１２同士が直線状となる直線位置（図４に示す位置）と、リンク１２同士が屈曲する屈曲位置（図５に示す位置）との間で屈曲（変位）可能に連結される。このとき、一方のリンク１２の一対のガイド面２０には、他方のリンク１２の一対のガイド部２６がそれぞれ摺動可能に係合する。つまり、リンク１２同士が屈曲する際に、これらのリンク１２同士のうちの一方のリンク１２のガイド面２０上を他方のリンク１２のガイド部２６が摺動する。この場合、ガイド部２６におけるガイド面２０との接触部２６ａは、リンク１２同士が屈曲する際のリンク１２の屈曲中心になっている。
【００２４】
長孔２１は、リンク１２同士の屈曲方向に延びる円弧状の第１摺動面２１ａを有している。すなわち、長孔２１は、リンク１２同士の屈曲方向に延びている。本実施形態の第１摺動面２１ａは、長孔２１の内周面における壁部１７の凸曲面２３側の部分によって構成されている。この場合、１つのリンク１２において、幅方向Ｙから見たときの円弧状の第１摺動面２１ａの中心は、ピン挿入孔２５（連結ピン１３）の中心と一致している。
【００２５】
連結ピン１３は、リンク１２同士が屈曲する際に、第１摺動面２１ａ上を摺動する円弧状の第２摺動面１３ａを有している。本実施形態の第２摺動面１３ａは、連結ピン１３の周面における第１摺動面２１ａとの接触部分によって構成されている。なお、連結ピン１３の両端面と幅方向Ｙにおける一対の壁部１７の外側の面とは面一になっている。
【００２６】
図６に示すように、隣り合う２つのリンク１２同士のうち一方のリンク１２のガイド部２６における他方のリンク１２のガイド面２０との接触部２６ａは、リンク１２同士が屈曲位置にあるときに、リンク１２同士における幅方向Ｙから見た連結ピン１３の中心同士を結んだ線Ｌよりも外側に位置している。この場合の「外側」とは、屈曲位置にあるリンク１２同士における歯２４の先端部２４ａ側とは反対側を意味する。
【００２７】
すなわち、チェーン１１におけるスプロケット１４に噛合した部分のリンク１２同士が屈曲位置にあるときには、リンク１２同士における幅方向Ｙから見た連結ピン１３の中心同士を結んだ線Ｌよりもスプロケット１４の径方向の外側に接触部２６ａが位置している。本実施形態において、複数のリンク１２がスプロケット１４に噛合されたときのチェーン１１のピッチ円（幅方向Ｙから見たときの複数の連結ピン１３の中心を通る円）の直径Ｄ１は、スプロケット１４の歯先円の直径Ｄ２よりも小さくなるように設定されている。なお、チェーン１１がスプロケット１４に噛合した場合、各リンク１２の歯２４はスプロケット１４の歯底に接触しない。
【００２８】
次に、チェーン１１の作用について説明する。
チェーン１１は、無端状に形成され、互いに離れて配置された一対のスプロケット１４に対して巻き掛けて使用される。このとき、連結ピン１３は、直列方向Ｘで隣り合うリンク１２同士が屈曲する際にリンク１２同士の屈曲方向に延びる円弧状の第１摺動面２１ａ上を円弧状の第２摺動面１３ａにおいて摺動可能であるため、リンク１２同士の屈曲の自由度が大きくなる。
【００２９】
このため、各リンク１２の歯２４を噛合させるスプロケット１４に特殊な転位歯車（転位したインボリュート歯車）を用いる必要がない。すなわち、各リンク１２の歯２４を噛合させるスプロケット１４に転位しないインボリュート歯車を用いることができる。つまり、各リンク１２の歯２４とスプロケット１４との噛合状態を、周知のラックとピニオンとの噛合状態と同じような状態にすることができる。
【００３０】
したがって、チェーン１１とスプロケット１４とのモジュール（基準円直径を歯数で割った値）が一致していれば、スプロケット１４の歯数が変わってもスプロケット１４にチェーン１１を噛合させることができる。例えば、１つのチェーン１１をモジュールが１の歯車に合わせて製造しておけば、この１つのチェーン１１をモジュールが１である互いに歯数の異なる複数種類の歯車に噛合させることができる。
【００３１】
そして、無端状のチェーン１１を一対のスプロケット１４に巻き掛けた状態で片方のスプロケット１４を回転させると、チェーン１１が一対のスプロケット１４の回りを循環移動する。このとき、チェーン１１における直列方向Ｘで隣り合う２つのリンク１２は、スプロケット１４と噛合すると、一方のリンク１２の長孔２１の第１摺動面２１ａ上を他方のリンク１２の連結ピン１３の第２摺動面１３ａが摺動することで、直線位置から屈曲位置へと屈曲（変位）する。
【００３２】
さらにこのとき、これらのリンク１２同士のうちの一方のリンク１２のガイド面２０上を他方のリンク１２のガイド部２６が摺動するため、一方のリンク１２の長孔２１の第１摺動面２１ａ上を他方のリンク１２の連結ピン１３の第２摺動面１３ａが精度よく摺動する。またさらにこのとき、リンク１２同士が屈曲するときの屈曲中心は、ガイド部２６におけるガイド面２０との接触部２６ａとなる。すなわち、リンク１２同士の屈曲中心が連結ピン１３の中心よりも外側（屈曲位置にあるリンク１２同士における歯２４の先端部２４ａ側とは反対側）に位置する。
【００３３】
この結果、これらのリンク１２同士が円滑に安定して直線位置から屈曲位置へと屈曲するので、リンク１２の歯２４がスプロケット１４に対して精度よく円滑に噛合する。したがって、チェーン１１は、一対のスプロケット１４の回りを円滑に循環移動する。
【００３４】
以上詳述した実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
（１）チェーン１１において、隣り合う２つのリンク１２同士のうちの一方のリンク１２に設けられた長孔２１はリンク１２同士の屈曲方向に延びる円弧状の第１摺動面２１ａを有し、他方のリンク１２に設けられた連結ピン１３はリンク１２同士が屈曲する際に一方のリンク１２の第１摺動面２１ａ上を摺動する円弧状の第２摺動面１３ａを有している。この構成によれば、連結ピン１３はリンク１２同士が屈曲する際にリンク１２同士の屈曲方向に延びる円弧状の第１摺動面２１ａ上を第２摺動面１３ａにおいて摺動するため、リンク１２同士の屈曲の自由度をより大きくすることができる。このため、リンク１２の歯２４を噛合させるスプロケット１４に特殊な転位歯車（転位したインボリュート歯車）を用いる必要がない。すなわち、リンク１２の歯２４を噛合させるスプロケット１４に転位しないインボリュート歯車を用いることができる。
【００３５】
（２）チェーン１１において、リンク１２は直列方向Ｘの一方側に直列方向Ｘに延びるガイド面２０が設けられるとともに他方側にガイド部２６が突出するように設けられ、隣り合う２つのリンク１２同士が屈曲する際にリンク１２同士のうちの一方のガイド面２０上を他方のガイド部２６が摺動する。この構成によれば、リンク１２同士が屈曲する際に、ガイド面２０上をガイド部２６が摺動することで、連結ピン１３の第２摺動面１３ａが精度よく長孔２１の第１摺動面２１ａ上を摺動する。このため、リンク１２同士が安定して屈曲するので、リンク１２の歯２４をスプロケット１４に対して円滑に噛合させることができる。
【００３６】
（３）チェーン１１において、ガイド部２６におけるガイド面２０との接触部２６ａは、リンク１２同士が屈曲する際のリンク１２の屈曲中心になっている。この構成によれば、リンク１２同士が屈曲する際のリンク１２の屈曲中心がガイド面２０に沿って移動するため、リンク１２同士を円滑に屈曲させることができる。
【００３７】
（４）チェーン１１において、接触部２６ａは、リンク１２同士が屈曲位置にあるときに、リンク１２同士における幅方向Ｙから見たときの連結ピン１３の中心同士を結んだ線Ｌよりも外側（屈曲位置にあるリンク１２同士における歯２４の先端部２４ａ側とは反対側）に位置している。この構成によれば、リンク１２同士をより大きく屈曲させながら転位しないインボリュート歯車（スプロケット１４）に噛合させることができる。
【００３８】
（５）チェーン１１において、複数のリンク１２はそれぞれ歯２４を有しており、複数のリンク１２がスプロケット１４に噛合されたときのピッチ円の直径Ｄ１は、スプロケット１４の歯先円の直径Ｄ２よりも小さい。この構成によれば、チェーン１１をスプロケット１４に噛合させて使用したときの歯飛びのリスクを低減できる。すなわち、スプロケット１４に対するチェーン１１の巻き付き角が小さい場合でも歯飛びし難くなる。
【００３９】
（変更例）
なお、上記実施形態は次のように変更してもよい。
・チェーン１１を構成する複数のリンク１２の全てが歯２４を有していなくてもよい。すなわち、チェーン１１を構成する複数のリンク１２のうちの一部のリンク１２が歯２４を有していなくてもよい。例えば、１つのリンク１２のみが歯２４を有し、この歯２４を有する１つのリンク１２以外の残りの全てのリンク１２が歯２４を有していなくてもよい。
【００４０】
・複数のリンク１２がスプロケット１４に噛合されたときのチェーン１１のピッチ円の直径Ｄ１は、スプロケット１４の歯先円の直径Ｄ２と同じかそれ以上であってもよい。
・チェーン１１において、接触部２６ａは、リンク１２同士が屈曲位置にあるときに、必ずしもリンク１２同士における幅方向Ｙから見たときの連結ピン１３の中心同士を結んだ線Ｌよりも外側（屈曲位置にあるリンク１２同士における歯２４の先端部２４ａ側とは反対側）に位置している必要はない。
【００４１】
・チェーン１１において、ガイド部２６におけるガイド面２０との接触部２６ａは、必ずしもリンク１２同士が屈曲する際のリンク１２の屈曲中心になっている必要はない。
・チェーン１１において、各リンク１２からガイド面２０及びガイド部２６を省略してもよい。
【００４２】
・長孔２１における長手方向の両端のうちのいずれか一方を開放することによって形成される切欠溝を第１連結部としてもよい。
・連結ピン１３は、幅方向Ｙから見て扇形状であってもよい。この場合、扇形状の連結ピン１３の円弧状の部分が第２摺動面１３ａとなる。
【００４３】
・連結ピン１３はリンク１２に一体形成されていてもよい。この場合、連結ピン１３及びリンク１２を熱可塑性の合成樹脂によって構成し、これらを一体成形することが好ましい。
【符号の説明】
【００４４】
１１…チェーン、１２…リンク、１３…第２連結部の一例としての連結ピン、１３ａ…第２摺動面、１４…スプロケット、２０…ガイド面、２１…第１連結部の一例としての長孔、２１ａ…第１摺動面、２４…歯、２６…ガイド部、２６ａ…接触部、Ｄ１…チェーンのピッチ円の直径、Ｄ２…スプロケットの歯先円の直径、Ｌ…線、Ｘ…直列方向、Ｙ…幅方向。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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