(57)【要約】  インバーテッド歯形チェーン駆動システム（２００）は、回転軸（Ｘ）回りに回転するために支持され、それぞれの歯中心（ＴＣ）に関して定義される複数の歯（２６０、２８０）を含むスプロケット（２５０）を有する。前記歯中心（ＴＣ）は、前記回転軸回りの周方向で均等に離間配置され、前記複数の歯（２６０、２８０）は、それぞれ係合歯面（２６２、２８２）を有する。インバーテッド歯形チェーン（２１０）は、前記スプロケット（２５０）と係合され、前記スプロケット（２５０）との内側歯面係合するためにそれぞれ構成される複数のリンク列（２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ）を含み、各リンク列の前方内側歯面（２３５）は、先行するリンク列の後方外側歯面（２３６）に対して外部に突出する。各列の前方内側歯面（２３５）は、前記スプロケット歯（２６０、２８０）の１つの係合歯面（２６２、２８２）と初期かみ合い接触をするように位置付けられる。前記歯の少なくとも一部は標準歯（２６０）であり、前記歯のその他の歯は歯面リリーフ歯（２８０）である。前記歯面リリーフ歯（２８０）の前記係合歯面（２８２）は、それぞれの歯中心（ＴＣ）に対して前記標準歯（２６０）の前記係合歯面（２６２）と比較して、それぞれの歯中心（ＴＣ）に対して負オフセットがされる。歯面リリーフ歯（２８２）に先行する歯底曲面（２８５）は、標準歯（２６０）に先行する歯底曲面（２６５）に対して隆起され、また傾斜される。
2008510949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸回りに回転するために支持され、それぞれの歯中心に関して定義される複数の歯を備える、スプロケットを備え、前記歯中心は、前記回転軸回りの周方向で均等に離間配置され、前記複数の歯は、それぞれ係合歯面を備え、
前記スプロケットと係合され、前記スプロケットと内側歯面係合するためにそれぞれ構成される複数のリンク列を備える、インバーテッド歯型チェーンを備え、各リンク列の前方内側歯面は、先行するリンク列の後方外側歯面に対して外部に突出し、各列の前記前方内側歯面は、前記スプロケット歯の１つの前記係合歯面と初期かみ合い接触をするように位置付けられ、
前記歯の少なくとも一部は標準歯であり、前記歯のその他の歯は歯面リリーフ歯であり、前記歯面リリーフ歯の前記係合歯面は、それぞれの歯中心に対して前記標準歯の前記係合歯面と比較して、それぞれの歯中心に対して負オフセットがされる、
インバーテッド歯形チェーン駆動システム。
【請求項２】
前記インバーテッド歯形チェーンの前記リンク列の１つと前記スプロケットの標準歯上の第１の初期接触点との間の初期かみ合い接触の瞬間において、第１の初期接触角度は、前記スプロケット上の１２時の位置に配置される基本の基準線と前記回転軸を始点として前記第１の初期接触点に延出する第１の基準線との間に定義され、
前記インバーテッド歯形チェーンの前記リンク列の１つと前記スプロケットの歯面リリーフ歯上の第２の初期接触点との間の初期かみ合い接触の瞬間において、第２の初期接触角度は、前記基本の基準線と前記回転軸を始点として前記第２の初期接触点に延出する第２の基準線との間に定義され、
前記第２の初期接触角度は、前記第１の初期接触角度よりも小さい、
請求項１に記載のインバーテッド歯形チェーン駆動システム。
【請求項３】
前記複数の歯は、それぞれの歯底曲面によって互いに分離され、各歯面リリーフ歯に隣接先行する前記歯底曲面は、各標準歯に隣接する前記歯底曲面に対してスプロケットの半径方向外側に配置される隆起した歯底曲面である、請求項１に記載のインバーテッド歯形チェーン駆動システム。
【請求項４】
前記インバーテッド歯形チェーンが歯面リリーフ歯と十分にかみ合うとき、前記インバーテッド歯形チェーンは、前記インバーテッド歯形チェーンが十分にかみ合わされる前記歯面リリーフ歯に隣接する前記隆起した歯底表面と接触する、請求項３に記載のインバーテッド歯形チェーン駆動システム。
【請求項５】
前記隆起した歯底曲面のそれぞれは、前記隆起した歯底曲面が前記スプロケットの回転方向に関して前記歯面リリーフ歯の前記係合歯面から先行する歯に向かって前方に延出するよう、前記回転軸に向かってスプロケットの内側に傾斜される、請求項４に記載のインバーテッド歯形チェーン駆動システム。
【請求項６】
前記インバーテッド歯形チェーンは、前記チェーンが前記スプロケットに巻付くために必要とされる理論上の最小チェーンピッチよりも大きいチェーンピッチを定義する、請求項１に記載のインバーテッド歯形チェーン駆動システム。
【請求項７】
前記歯面リリーフ歯は、少なくとも２つの異なる歯面リリーフ歯の形状で定義され、前記第１及び第２の歯面リリーフ歯の形状は、それぞれの歯中心に対して互いに比較すると、異なる量でリリーフされる前記係合歯面で定義される、請求項１に記載のインバーテッド歯形チェーン駆動システム。
【請求項８】
前記複数の歯は、それぞれの歯底曲面によって互いに分離され、各歯面リリーフ歯に隣接先行する前記歯底曲線は、各標準歯に隣接する前記歯底曲面に対してスプロケットの半径方向外側に配置される隆起した歯底曲面である、請求項２に記載のインバーテッド歯形チェーン駆動システム。
【請求項９】
前記インバーテッド歯形チェーンが歯面リリーフ歯と十分にかみ合うとき、前記インバーテッド歯形チェーンは、前記インバーテッド歯形チェーンが十分にかみ合わされる前記歯面リリーフ歯に隣接する前記隆起した歯底曲面と接触する、請求項８に記載のインバーテッド歯形チェーン駆動システム。
【請求項１０】
前記隆起した歯底曲面のそれぞれは、前記隆起した歯底曲面が前記スプロケットの回転方向に関して前記歯面リリーフ歯の前記係合歯面から先行する歯に向かって前方に延出するよう、前記回転軸に向かってスプロケットの内側に傾斜される、請求項９に記載のインバーテッド歯形チェーン駆動システム。
【請求項１１】
スプロケットは、それぞれの歯中心に関して定義される複数の歯を備え、前記歯中心は、前記回転軸回りの円周上で均等に離間配置され、前記複数の歯は、それぞれ係合歯面を備えるものを備え、
前記歯の少なくとも一部は標準歯であり、前記歯のその他の歯は歯面リリーフ歯であり、前記歯面リリーフ歯の前記係合歯面は、それぞれの歯中心に対して前記標準歯の前記係合歯面と比較して、それぞれの歯中心に対して負オフセットがされる、
内側歯面係合インバーテッド歯形チェーンとかみ合うように構成されるスプロケット。
【請求項１２】
対応インバーテッド歯形チェーンの第１のリンク列と前記スプロケットの前記標準歯の１つの上にある第１の初期接触点との間の初期かみ合い接触の瞬間において、第１の初期接触角度は、前記スプロケット上の１２時の位置に配置される基本の基準線と前記回転軸を始点として前記第１の初期接触点に延出する第１の基準線との間に定義され、
対応インバーテッド歯形チェーンの第２のリンク列と前記スプロケットの前記歯面リリーフ歯の１つの上にある第２の初期接触点との間の初期かみ合い接触の瞬間において、第２の初期接触角度は、前記基本の基準線と前記回転軸を始点として前記第２の初期接触点に延出する第２の基準線との間に定義され、
前記第２の初期接触角度は、前記第１の初期接触角度よりも小さいように、
前記複数の歯が構成配置される、請求項１１に記載のスプロケット。
【請求項１３】
前記複数の歯は、それぞれの歯底曲面によって互いに分離され、各歯面リリーフ歯に隣接先行する前記歯底曲面は、各標準歯に隣接する前記歯底曲面に対してスプロケットの半径方向外側に配置される隆起した歯底曲面である、請求項１１に記載のスプロケット。
【請求項１４】
各歯面リリーフ歯に隣接先行する前記隆起した歯底曲面は、前記スプロケットとかみ合わされる対応インバーテッド歯形チェーンに接触するように構成される、請求項１３に記載のスプロケット。
【請求項１５】
前記隆起した歯底曲面のそれぞれは、前記隆起した歯底曲面が前記歯面リリーフ歯の前記係合歯面から延出するよう、前記スプロケットの回転軸に向かって内側に傾斜される、請求項１３に記載のスプロケット。
【請求項１６】
前記歯面リリーフ歯は、少なくとも２つの異なる歯面リリーフ歯の形状で定義され、前記第１及び前記第２の歯面リリーフ歯の形状は、互いに比較すると、それぞれの歯中心に対して異なる量でリリーフされる前記係合歯面で定義される、請求項１１に記載のスプロケット。
【請求項１７】
インバーテッド歯形チェーンの各リンク列の前方内側歯面がスプロケット歯の係合歯面と初期接触をし、初期接触の後で、前記スプロケットと十分にかみ合うよう、前記スプロケット歯が前記インバーテッド歯形チェーンと係合される間にスプロケットを回転させる方法を備え、前記スプロケットは、（ｉ）標準係合歯面を有する複数の標準歯と（ｉｉ）前記標準係合歯面に対して負オフセットがされる歯面リリーフ係合歯面を有する複数の歯面リリーフ歯とを備え、
前記チェーンの第１のリンク列が第１の標準歯と十分にかみ合うように前記スプロケットを第１の角度距離だけ回転させる、前記スプロケットを回転させる前記ステップを備え、
前記チェーンの第２のリンク列が前記第１の標準歯に先行される第２の標準歯と前記初期接触をするように前記スプロケットを第２の角度距離だけ回転させる、前記スプロケットを回転させる前記ステップを備え、前記第２の角度距離は、前記チェーンの第１のリンク列が前記第１の標準歯と最初に十分にかみ合わされる瞬間から測定され、
前記チェーンの第３のリンク列が前記第２の標準歯に直接先行される歯面リリーフ歯と前記初期接触をするように前記スプロケットを第３の角度距離だけ回転させる、前記スプロケットを回転させる前記ステップを備え、前記第３の角度距離は、前記チェーンの前記第２のリンク列が前記スプロケットの前記第２の標準歯と最初に十分かみ合わされる瞬間から測定され、
前記第３の角度距離は、前記第２の角度距離より大きい、
インバーテッド歯形チェーンをスプロケットとかみ合わせる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変調されたかみ合いのインバーテッド歯形チェーン用スプロケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
インバーテッド歯形チェーンは、自動車の用途においてシャフト間で動力及び運動を伝達するために長い間使用されているが、これらは従来、交互配置された内リンクプレートの並び又は列を備えた無端チェーンとして構成され、これら内リンクプレートは、それぞれが一対の先端を有し、また、列を結合し、チェーンの継ぎ目を付与するためのピボットピンを収容するために位置合わせされるアパーチュアを有しており、駆動スプロケット及び被動スプロケットとのかみ合いの開始時にリンクプレート歯の内側歯面又は外側歯面のいずれかにおいてスプロケット歯と駆動式に係合する。いずれのかみ合い形式も自動車のタイミング駆動に使用されているが、内側歯面係合はこうした駆動に対してより一般的に使用される。ガイドリンクプレートは、スプロケット上でチェーンを側面方向に（回転軸に対する軸方向に）位置付けするために内リンクプレートの交互になった列の反対側に配置される。
【０００３】
図１は、スプロケットがその中心Ｘ（回転軸）回りに時計回りに回転するときに、駆動スプロケット１５０とかみ合い接触するインバーテッド歯形チェーン１１０を備えた従来のインバーテッド歯形チェーン駆動システム１００を示し、他のスプロケットは示されていない。スプロケット１５０はそれぞれ係合歯面１６２を有する複数の歯１６０を含み、これらの歯はそれぞれの歯中心ＴＣに関して左右対称であり、すべてがほぼ同一である。スプロケット１５０は、合計Ｎ個の歯を有し、歯中心ＴＣは互いにＡ度離間しており、ここでＡ＝３６０／Ｎである。図示した歯面１６２はインボリュート形状を有するが、代わりに半径方向に円弧形状で構成することもでき、及び／又はストレートサイド形状（平坦）で構成するか若しくは画定することもできる。歯先円直径ＯＤ及び歯底円直径ＲＤは、歯面の半径方向外側及び内側の限界を画定する。図１に示すように、チェーンリンクプレートは、歯先円直径ＯＤ又は歯底円直径ＲＤによって画定される歯底曲面１６５のいずれにも接触しない。これらの歯１６０は互いに同一であり、円周上で互いに均等に離間され、歯中心ＴＣが３６０／Ｎ度ごとに配置され、ここでＮは歯の総数である。
【０００４】
図２Ａは、チェーン１１０の第１及び第２の列１３０ａ、１３０ｂを示している。それぞれの列の従来の内リンクプレート１３０は、先端１３８を有し、これら先端はそれぞれ、放射状及び／又は他の表面によって画定される歯先１３７によって相互接続される内側歯面１３５及び外側歯面１３６によって画定される。図示した実施形態において、外側歯面１３６はストレードサイドであり、内側歯面１３５は凸状の弓形形状を有し、股部１３４で結合される。特に、各リンクプレート１３０の内側歯面１３５は、好ましくは関連する先端１３８の歯先１３７及び反対端部における股部１３４に一体となる半径Ｒによって画定される。チェーンが図２Ａに示すようにまっすぐに引っ張られるとき（使用中にスパンからスプロケット１５０との係合状態に移動するときの基準方向である）、内側歯面１３５は、先行するリンク列の隣接する重なり合う外側歯面１３６から突出量λだけ外部に突出し、それによって、列１３０ａ、１３０ｂの内側歯面１３５をかみ合いの開始時にスプロケット歯１６０の係合歯面１６２と最初にかみ合い接触させることを可能にする。図２Ｂは、チェーン１１０の平面図であり、交互配置された内リンク１３０の列１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃなどを有する標準のチェーンの組合せを示し、連続する列がピボットピン１４０又はロッカー式ジョイントによって軸中心に回転可能に相互連結される（「ピン」という用語は、単純なピンや、ロッカージョイント、又は連続するリンク列１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃを軸中心に回転可能に結合する任意の構造を含むことが意図される）。列全体に内リンク１３０を積み重ねた他の内リンクの組合せもまた、一般に使用される。
【０００５】
図１を再び参照すると、チェーン１１０は張りのある連なりとなっている接線ＴＬ（チェーンピン１４０の中心部）に実質的に沿って駆動スプロケット１５０に接近し、列１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃのチェーン内リンク１３０が係合歯面１６２と衝突するときにかみ合いが生じる。チェーン１１０がスプロケットのラップ内に移動し、スプロケット１５０と十分にかみ合わされるとき、ピン１４０の中心はピッチ円直径ＰＤという円形経路に沿って移動し、前記経路を定義する。
【０００６】
図１の拡大図である図３を参照すると、チェーン１１０のリンクプレート列１３０ａ及び１３０ｂが、歯１６０ｂの係合歯面１６２との同時かみ合い接触の瞬間において、即ち、リンク列１３０ｂの前方内側歯面１３５のみと初期接触してから先行するリンク列１３０ａの後方外側歯面１３６のみとの係合に移行するまでの間の状態において示されている。リンク列１３０ｂが歯面１６２と前方内側歯面かみ合い接触ＩＦをしており、リンクプレート列１３０ａが後方外側かみ合い接触ＯＦをするように回転され、この同時かみ合い接触をする。スプロケット１５０が回転を続けると、リンクプレート列１３０ｂの内側歯面１３５は歯１６０ｂの係合歯面１６２との接触から分離し、スプロケットの回転がリンクプレート列１３０ｂをスプロケットラップ内の調和する位置へつなぐまで更に分離し続けるが、それは、後方外側歯面１３６が歯１６０ｃの係合歯面１６２とかみ合い接触ＯＦをするようになるときに生じる。上述したリンク列１３０ｂの前方内側歯面との接触から先行するリンク列１３０ａの後方外側歯面と歯との接触への移行が、かみ合い衝撃音レベルにかなりの程度において影響するとは考えられない。それというのも、チェーンリンクとスプロケット歯１６０との初期かみ合い及び駆動式係合がかみ合いの開始時に内側歯面１３５において生じ、それが、主要なノイズ源と考えられている初期チェーン−スプロケットかみ合い衝撃である、ということに注意すべきである。リンク列のかみ合いサイクルは、初期かみ合い接触ＩＣと共に開始し、リンク列がスプロケットラップ内の調和する位置へつながり且つ位置付けられ、後方外側歯面接触ＯＦのみとなるときに終了する。
【０００７】
チェーン１１０とスプロケット１５０との間の初期接触ＩＣが常に内側歯面かみ合い接触ＩＦであることに注意することが重要である。内側歯面接触ＩＦ（図３参照）は初期接触ＩＣの後でも続くが、それは、図４に示すように、定義上の初期接触は、チェーン列の前方内側歯面１３５がスプロケット歯１６０との内側歯面かみ合い接触ＩＦを最初にする瞬間に生じ、チェーンリンク列の内側歯面１３５は、外側歯面かみ合いＯＦへのかみ合い移行が生じるまでスプロケット歯１６０の係合歯面１６２と実質的に接触状態のままであり、その後に、内側歯面１３５は歯面１６２との接触から分離することになるからである。
【０００８】
図４を再び参照すると、駆動スプロケット１５０は、リンクプレート列１３０ｃがスプロケット歯１６０ｃとの初期かみ合い接触ＩＣを開始するまで、図３に示される位置に関連して時計回りに回転し続ける。角度θは、スプロケット中心（回転軸Ｘ）を始点としてスプロケット歯の１２時（上死点）の位置を通過する基本の基準線ＶＬと、スプロケット中心Ｘを始点として歯１６０ｃにおける初期かみ合い接触点ＩＣを通過する他の基準線ＣＬとの間の角度であることが示されているが、これは、初期かみ合い接触ＩＣがチェーン列１３０ａ、１３０ｂなどの前方内側歯面１３５と左右対称の駆動スプロケット１５０における任意の歯１６０との間において生じる角度、即ち、チェーンリンクプレート１３０の列とスプロケット歯１６０との初期接触の瞬間の角度であり、この角度θは、基本の基準線ＶＬと、スプロケット中心と初期かみ合い接触点ＩＣとの間で延出する第２の基準線ＣＬとの間の角度として常に定義されることになる。
【０００９】
かみ合いの開始時におけるチェーン−スプロケット衝撃は、チェーン駆動システムにおける主な騒音源であり、それは、チェーンリンクがスパンから離れ、係合時にスプロケット歯と衝突するときに生じる。チェーンが接線ＴＬに沿ってスプロケットに接近するときの「自由」又は支持されていないスパンにおける横方向の振動は、かみ合い衝撃の激しさを増大させることになる。結果として生じる衝撃音は、スプロケットとかみ合うチェーンの度数のそれと概して等しい回数で繰り返される。インバーテッド歯形チェーン駆動と関連付けられる騒音を低減する多くの試みは、チェーン−スプロケットかみ合い現象に関連してなされてきた。内側歯面かみ合いをするインバーテッド歯形チェーンが概して円滑なチェーン−スプロケット係合をもたらす技術は周知である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、チェーン−スプロケットかみ合い衝撃と関連付けられる騒音の発生は、内側歯面かみ合い接触においてまだ生じており、本発明の目的はこれらの騒音レベルを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によると、インバーテッド歯形チェーン駆動システムは、回転軸回りに回転するために支持され、それぞれの歯中心に関して定義される複数の歯を含むスプロケットを有する。前記歯中心は、前記回転軸回りの周方向で均等に離間配置され、前記複数の歯は、それぞれ係合歯面を有する。インバーテッド歯形チェーンは、前記スプロケットと係合され、前記スプロケットとの内側歯面係合するためにそれぞれ構成される複数のリンク列を含み、各リンク列の前方内側歯面は、先行するリンク列の後方外側歯面に対して外部に突出する。各列の前記前方内側歯面は、前記スプロケット歯の１つの係合歯面と初期かみ合い接触をするように位置付けられる。前記歯の少なくとも一部は標準歯であり、前記歯のその他の歯は歯面リリーフ歯である。前記歯面リリーフ歯の前記係合歯面は、それぞれの歯中心に対して前記標準歯の係合前記歯面と比較して、それぞれの歯中心に対して負オフセットがされる。
【００１２】
本発明の別の態様によると、スプロケットは、内側歯面係合インバーテッド歯形チェーンとかみ合うように構成される。前記スプロケットは、それぞれの歯中心に関して定義される複数の歯を含み、前記歯中心は、前記回転軸回りの周方向で均等に離間配置され、前記複数の歯は、それぞれ係合歯面を含む。前記歯の少なくとも一部は標準歯であり、前記歯のその他の歯は歯面リリーフ歯である。前記歯面リリーフ歯の前記係合歯面は、それぞれの歯中心に対して前記標準歯の前記係合歯面と比較して、それぞれの歯中心に対して負オフセットがされる。
【００１３】
本発明の別の態様によると、インバーテッド歯形チェーンをスプロケットとかみ合わせる方法は、インバーテッド歯形チェーンの各リンク列の前方内側歯面がスプロケット歯の係合歯面と初期接触をし、初期接触の後で、前記スプロケットと十分にかみ合うよう、前記スプロケット歯がインバーテッド歯形チェーンと係合される間にスプロケットを回転させる方法を含み、前記スプロケットは、（ｉ）標準係合歯面を有する複数の標準歯と（ｉｉ）前記標準係合歯面に対して負オフセットがされる歯面リリーフ係合歯面を有する複数の歯面リリーフ歯とを備える。前記スプロケットを回転させるステップは、上記チェーンの第１のリンク列が第１の標準歯と十分にかみ合うように前記スプロケットを第１の角度距離だけ回転させることを含む。前記スプロケットは、前記チェーンの第２のリンク列が前記第１の標準歯に先行される第２の標準歯と前記初期接触をするように第２の角度距離だけ回転される。前記第２の角度距離は、前記チェーンの第１のリンク列が上記第１の標準歯と最初に十分にかみ合わされる瞬間から測定される。前記スプロケットは、前記チェーンの第３のリンク列が前記第２の標準歯に直接先行される歯面リリーフ歯と前記初期接触をするように第３の角度距離だけ回転され、前記第３の角度距離は、前記チェーンの前記第２のリンク列が前記スプロケットの前記第２の標準歯と最初に十分にかみ合わされる瞬間から測定され、前記第３の角度距離は、前記第２の角度距離より大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図５Ａ、より明確には図５Ｂに示すように、インバーテッド歯形チェーン駆動システム２００は、駆動スプロケット２５０が時計回りに回転するときに前記スプロケットとかみ合い接触するインバーテッド歯形チェーン２１０から構成され、他のスプロケットは図示されていない。図示されたチェーン２１０はチェーン１１０と同一であり、従って、チェーン１１０と関連するチェーン２１０の同一構成要素は、チェーン１１０に使用される構成要素よりも１００だけ大きい参照番号で識別される。本発明に従って形成されたスプロケットが図示された歯形チェーン又は他の特定形式のインバーテッド歯形チェーンとの使用に限定されることは意図していない。インバーテッド歯形チェーン用スプロケット２５０は、本発明に従ってインボリュート形状を有する歯面を備えて形成されるが、これら歯面は、本発明の範囲及び目的全体から逸脱することなくインボリュート形状の代わりに放射形状を含むものでもよく、及び／又は１つ以上の平面で構成されるか若しくは画定することもできる。
【００１５】
図５Ａの拡大部分である図５Ｂを詳細に参照すると、リンクプレート列２３０ａ及び２３０ｂは、歯２６０ｂの係合歯面２６２と同時にかみ合い接触することが示されている。列２３０ｂの前方内側歯面２３５が内側歯面かみ合い接触ＩＦをしており、後方外側歯面２３６が外側かみ合い接触ＯＦへと移動するようリンクプレート列２３０ａが十分に回転され、この同時接触をする。この同時接触は、「移行接触」として定義され、スプロケット２５０の回転の次の増加によって、リンクプレート列２３０ｂの内側歯面２３５は、歯２６０ｂの係合歯面２６２から分離し始め、スプロケットの回転がリンクプレート列２３０ｂをスプロケットラップ内の調和する位置へつなぐまで歯から更に分離し続けるが、それは、後方外側歯面２３６が歯２６０ｃの係合歯面２６２とかみ合い接触ＯＦをするようになるときに生じる。本明細書中で使用される「前方」及び「後方」という用語は、スプロケット２５０の回転方向及びチェーン２１０の動きに関して使用されるため、「前方内側歯面２３５」という表現は、スプロケット２５０に最初に衝突するチェーンリンク列２３０の内側歯面２３５を意味する。
【００１６】
図５Ｃに示すように、リンク列２３０ｃの前方内側歯面２３５が歯２６０ｃの係合歯面２６２と初期かみ合い接触ＩＣを開始するまで、スプロケット２５０は図５Ｂに示した位置に関連して時計回り方向に回転される。歯２６０、即ち２６０ａ、２６０ｂ、２６０ｃなどは、図１から図４に関連して上述した歯１６０のような標準スプロケット歯であり、従って、スプロケット２５０の初期接触角度θを定義するが、この角度は、標準スプロケット歯１６０の全てを有する従来のスプロケット１５０に関して従前に定義された角度と同一である（当然のことながら、角度θは、スプロケットの調和したピッチ、スプロケット歯の数、及び／又は他の要因に応じて用途に従って変化することになる）。角度θは、上記で定義した１２時の基本の基準線ＶＬに関して定義される。図５Ｃを参照すると、リンクプレート列２３０ｄは、次のリンク列としてリンクプレート列２３０ｃの後に続いてスプロケット２５０とかみ合うことになり、歯２８０とかみ合うようになるが、該歯２８０は、歯２６０と比較して異なる寸法及び／又は形状の係合歯面形状２８２を有するように本発明に従って形成される。
【００１７】
図５Ｄ、より明確には図６に示すように、歯２８０は、隣接した前方歯底曲面２８５（スプロケットの回転方向に関して前方）を有し、該歯底曲面は、標準歯形の歯底曲面２６５からスプロケットの半径方向外側に位置される。係合歯面２８２は、歯面リリーフＦＲ１を有利にもたらすため、スプロケット回転方向において歯２６０の係合歯面２６２に対して負オフセット又は「リリーフ」される。図６において、従来の歯２６０の係合歯面２６２は、歯面リリーフ歯２８０にオーバーレイで示されている。この係合歯面リリーフＦＲ１は０．０３から０．１０ｍｍの範囲内であることが好ましい。歯２８０の歯中心ＴＣが、図示したように形状をオーバーレイしたとき、歯面リリーフを有さない標準形状の歯２６０と一致するように定義されていることに注意することが重要である。図５Ｄを続けて参照すると、従来の歯２６０の歯底曲面２６５は、歯底円直径ＲＤによって定義される内接円に接している。歯２８０の係合歯面２８２より前方にある歯底曲面２８５は、従来の歯底曲面２６５からスプロケットの半径方向外側に位置されることが示されているが、これは、スプロケットラップ内の適切な半径方向位置で歯２８０と十分にかみ合わされるチェーンリンク列２３０を配置するためである（リンク列２３０ｃがその調和する位置へつながれている図７Ｂ参照）。図６を更に参照すると、この隣接した前方歯底曲面２８５は、回転軸に向かって半径方向内側に傾斜し、リリーフ係合歯面２８２から先行する歯２６０に向かって歯２８０の前方に延出することが明確に示されているが、その傾斜の理由は後述される。歯底曲面２８５は、本明細書中において「隆起した歯底曲面」という場合もある。
【００１８】
歯面リリーフ歯２８０が、係合歯面２８２の負オフセットにより歯中心ＴＣに関して左右対称に画定されないことに注意すべきである。従って、歯面リリーフ歯２８０（又は標準歯２６０）では、歯中心ＴＣは、また／代わりに歯の始点ということができ、即ち、「歯中心」及び「歯の始点」という用語はともに、先行する歯及び後続する歯の両方の対応位置から３６０／Ｎ度（Ｎは歯２６０、２８０の総数に等しい）で配置される円周上の歯の位置を説明している。図７Ａを参照すると、内リンクプレート列２３０ｄが歯面リリーフ歯２８０の係合歯面との初期かみ合い接触ＩＣの瞬間が示されているが、歯２８０の歯面リリーフＦＲ１により、初期かみ合い接触ＩＣがリンク列２３０ｄの内側リンク歯面２３５と歯２８０の係合歯面２８２との間に生じるよう、スプロケット２５０は増加量、角度Δ260-280だけ余分に回転しなければならない。これは、有効且つ有利にリンク列２３０ｄの歯２８０との初期かみ合い衝撃を遅延させ、それにより駆動スプロケット２５０のかみ合い度数を変調させる。これは、標準歯係合歯面２６２と比較してリリーフされた係合歯面２８２がなければ標準歯係合歯面２６２とリンク列２３０ｄとの初期接触ＩＣがされたであろう角度位置において標準歯形２６０が歯２８０上に想像線でオーバーレイされている図７Ａを検討すれば、当業者には明白である。チェーン列２３０ｄの内側歯面２３５は、想像線ＣＬ260で示される角度位置で標準歯２６０と初期接触をしただろうが、歯面リリーフ歯２８０が存在するために、スプロケットは、線ＣＬ280で示されるチェーン２１０との初期接触をするため付加角度Δ260-280を回転しなければならない。
【００１９】
更に図７Ａを参照すると、リンク列２３０ｂがその位置付けられた調和する（十分にかみ合わされた）位置にあり、従って、リンク列２３０ｂ及び２３０ｃを接続するピン中心２４１はピッチ円直径ＰＤ上のスプロケットラップ内にあり、列２３０ｃ、２３０ｄを結合するピン中心２４２は、リンク列２３０ｄの初期かみ合い接触ＩＣ時にラップ近くではあるがラップ内にはない状態が示されていることに注意すべきである。
【００２０】
図７Ｂに示されるように、スプロケット２５０は図７Ａと相対的に前方に回転された状態で示されており、スプロケットが曲面リリーフ歯２８０の移行点まで回転し続ける間、リンク列２３０ｄの前方内側歯面２３５は歯の接触ＩＦを維持するが、それは、列２３０ｃの後方先端２３８の歯先２３７が歯底曲面接触位置ＲＣにおいて歯底曲面２８５と接触するときに生じることが示されており、列２３０ｃが十分にかみ合わされて、その調和する位置に位置付けられるときである。リンク列２３０ｃの後方先端２３８が歯底曲面２８５と接触するとき、列２３０ｃはスプロケットラップの調和する位置にあり、歯面リリーフＦＲ１により、後方外側歯面２３６が歯２８０の係合歯面２８２と外側歯面かみ合い接触しないことに注意すべきである（図７Ｃ参照）。歯底曲面２８５は、リンクプレート列２３０ｃをその調和する位置においてスプロケット２５０と強い接触状態に有利に維持し、従って、ピン中心２４２はピッチ円直径ＰＤ上に保持される。即ち、チェーン２１０と歯底曲面２８５との間の接触は、調和する位置で標準歯形２６０と十分にかみ合い接触する場合に占有することになるのとほぼ同一位置にリンク列２３０ｃを配置させ、チェーン２１０が自由に浮き上がることを防止する。
【００２１】
図７Ｃは図７Ｂと同一に位置付けられるスプロケット２５０を示しているが、スプロケットの回転（スプロケットの回転は図示せず）により初期接触位置から十分にかみ合わされた調和する位置に移動する間のリンク列２３０ｄのフル回転を図示するために段階的な想像線２３０ｄ−１、２３０ｄ−２を使用している。リンク列２３０ｄがスプロケットの回転によりピン中心２４２回りに回転すると、リンク列２３０ｄの前方先端２３８の内側歯面２３５（即ち前方内側歯面２３５）は、スプロケット歯面２８２から徐々に分離し、列２３０ｄ内のすべての内リンク２３０の前方先端２３８の歯先２３７は、曲面２８５に対するカム作用を生じることなく傾斜する歯底曲面２８５の上又は少し上を前方へ移動し、想像線で示されるようにピン中心２４２を半径方向外側に移動させることになるのが分かる。当然のことながら、列２３０ｄの前方先端２３８の歯先２３７は、ピン中心２４２を曲面２８５から離れるよう上昇させるようなローブ／突出部を含んではならない。歯２８０の前方への歯底曲面２８５の「下降」傾斜は、それゆえ、前方先端２３８の上記回転中に列２３０ｄの移動する先端歯先２３７が歯底曲面２８５上でカム作用（後方ピン中心２４３がピッチ円直径ＰＤ上へ移動する間ピン中心２４２をピッチ円直径ＰＤより上に上昇させることとなる）を生じないことを確実にしている。
【００２２】
次に図７Ｄを参照すると、スプロケット２５０が図７Ｂに関連して次の増加分だけ前方へ回転され、リンク列２３０ｅは、先行するリンク列２３０ｃ及び２３０ｄの後に続く標準歯２６０ｅと初期かみ合い接触ＩＣを開始する状態が示されている。リンク列２３０ｃは、歯面リリーフ歯２８０と既に十分にかみ合わされており、上述のように後方先端２３８と歯底曲面２８５との間の接触によりスプロケットラップ内の調和する位置に保持されている。図７Ｅは、リンク列２３０ｄ、２３０ｅ間の移行（同時）接触の地点までのスプロケット２５０の更に次の増加の回転を示しており、更に歯底曲面２８５の傾斜によりピン中心２４２が半径方向に変位せずに列２３０ｄの前方先端２３８が歯底曲面２８５に対して移動する状態を示している。図７Ｄに示されたかみ合い形状では、チェーンリンクのピッチＰｃは理論上のピッチ、即ち、ここでは７．７ｍｍに等しく、結果としてリンク列２３０ｃは標準歯２６０とかみ合わされている場合と実質的に同じ半径方向の回転位置にあることに注意することが重要である。従って、標準歯２６０ｅとのリンク列２３０ｅの初期接触角度θは、標準歯２６０とのかみ合いに関して従前に定義されたものとほぼ同じであり、即ち、歯２６０ｄに先行する歯面リリーフ歯２８０の存在が、歯底曲面２８５により、また図示された例においてチェーンリンクピッチＰcが理論上のピッチに等しいという事実により、初期接触角度θを変化させない。
【００２３】
新しい製造チェーンは、特定の製造公差限度内にあるリンクピッチ長Ｐcを有することになり、一般に、下限は最小の理論上のピッチＰc若しくはそれに非常に近く、上限は理論上のピッチの１．０００９倍にほぼ等しくなる。チェーン製造技術において周知であり、注意すべき重要なことは、リンクプレートが一般にバッチ処理され、従って、各チェーンを形成するために使用されるすべてのリンクプレートがほぼ同じリンクピッチＰcを有することになり、このリンクピッチが定義された製造公差限度内にあることである。図７Ｆを参照すると、実環境条件において、システム２００は、チェーンが上限の製造チェーン、又は最小の理論上のピッチを超える０．０９％ピッチの伸びに等しいリンクピッチＰc’を有する点を除いては、チェーン２１０と同一のチェーン２１０’を備える。リンク列２３０ｆは、後方先端の歯先２３７と歯面リリーフ歯２８０の歯底曲面２８５との間の接触を解して位置ＲＣにおいてスプロケット２５０と十分にかみ合い接触する状態で示されている。リンク列２３０ｆがスプロケット２５０とかみ合い接触状態にあっても、後方外側歯面２３６は、歯面リリーフＦＲ１（図６）により係合歯面２８２と接触せず、従って、このリンク列２３０ｆは、伸びたリンクピッチＰc’の機能として係合歯面２８２に接近するように自由に移動する。次のリンク列２３０ｇは、歯面リリーフ歯２８０との初期かみ合い接触ＩＣを既にしており、その内側歯面ＩＦ接触から分離されている。次のリンク列２３０ｈは、初期かみ合い接触ＩＣの開始時であり、標準歯２６０とのこのかみ合い接触は角度Δ280-260だけ前進され、（θに関する）前進方向におけるこのかみ合い変調は、伸びたピッチＰc’と上述した歯面リリーフ歯２８０との組合せの結果である。
【００２４】
更に図７Ｆを参照すると、歯面リリーフ歯２８０が標準歯２６０に先行し、チェーンリンクピッチが理論上のピッチより大きいときに、初期かみ合い接触ＩＣが早期に生じ、それによってかみ合いを角度Δ280-260に等しい量だけ前進させることに注意することが重要である。角度Δ280-260は、半径方向の線ＣＬ260'とＣＬ260との間の角度として定義され、ここで線ＣＬ260は、スプロケット２５０の中心（回転軸Ｘ）及び歯２６０とチェーン２１０’との間の初期接触位置ＩＣを通過し、線ＣＬ260'は、スプロケット中心及び歯面リリーフ歯２８０に先行されない場合に歯２６０がチェーン２１０’と最初に接触することになる地点を通過する。歯面リリーフ歯２８０が標準歯２６０に先行するとき（チェーンピッチＰc’がＰcよりも長いことを仮定する）のこの初期かみ合い接触の前進（角度Δ280-260の増加）は、２つ以上の連続する歯面リリーフ歯２８０が標準歯２６０に先行する場合、少なくともチェーン２１０’と先行する歯２８０のリリーフ歯面２８２との間の接触によってΔ280-260の更なる増加が不可能である地点まで、更にいっそう拡大されることを、当業者は認識することになる。
【００２５】
次に図８Ａを参照すると、従来の歯２６０及び歯面リリーフ歯２８０は、特定のエンジンチェーン駆動に関するかみ合い変調を最適化するために、歯中心／始点ＴＣが３６０／Ｎ度（Ｎは歯の総数）で均等に離間された状態で、ランダム又は特定のパターンでスプロケット２５０の周囲に配列されているが、他のパターン及び歯の組合せは、２つ以上の歯面リリーフ歯２８０を互いに隣接配置すること、及び／又は２つ以上の従来の歯２６０を互いに隣接配置することを含め、本発明の範囲内にある。
【００２６】
スプロケット２５０及びチェーン２１０のかみ合い変調は、理論上の、即ちここでは７．７ｍｍのピッチに等しいリンクピッチを有するチェーン、及び３０歯の駆動スプロケットに関して図８Ｂに示されている。図８Ａに示されるスプロケット２５０において、連続する標準歯２６０間ではθ＝１３°（「通常の」初期接触）であり、回転方向において歯面リリーフ歯２８０が後に続く標準歯２６０間ではθ＝１１．７５°（遅延した初期接触）であることが分かる。理論上のチェーンピッチＰcにおいて、歯面リリーフ歯２８０と後に続く標準歯２６０との間ではθ＝１３°（通常の初期接触）であるが、注記したように、実環境条件の下では、チェーン２１０’の伸びたチェーンピッチＰc’においては、少なくとも１つの歯面リリーフ歯２８０が標準歯２６０に先行するときに初期接触かみ合い時の付加的変調によりθ＞１３°（前進した初期接触）であるという結果になる。このことは、０．０９％のピッチの伸びを有するチェーン（上限の製造チェーン）を利用したかみ合い形状を図示する図８Ｃを参照すると分かるが、かみ合い変調は、伸びたリンクピッチＰｃ’を有するチェーンとの初期かみ合い接触ＩＣを前進させることを含むように増加される。特に、図８Ｃは図８Ｂと同じ３０歯のスプロケットにおいて、連続する標準歯２６０間ではθ＝１３°であり、歯面リリーフ歯２８０が後に続く標準歯２６０間ではθ＝１１．７５°（遅延した初期接触）であり、標準歯２６０が歯面リリーフ歯２８０の後に続くときにθ＝１３．１３°（先行した初期接触）となることが示されている。
【００２７】
図９Ａは、別段に図示／説明する点を除き、スプロケット２５０と同一の本発明に従って形成されたスプロケット３５０を示しており、スプロケット２５０に関連するスプロケット３５０の同一特徴は、スプロケット２５０を説明するために本明細書中で使用されるものよりも１００だけ大きい参照番号で識別される。スプロケット３５０は、標準歯３６０、１つ以上の第１の歯面リリーフ歯３８０、及び１つ以上の第２の歯面リリーフ歯３９０から構成される。それぞれの第２の歯面リリーフ歯は、歯３８０の係合歯面３８２よりも大きな歯面リリーフで画定される係合歯面３９２から構成される。歯３９０は、図９Ｂに示されるような歯面リリーフＦＲ２をもたらすように、標準歯３６０の係合歯面３６２に対してオフセットされる係合歯面３９２を有する。この歯面リリーフＦＲ２は、０．０５ｍｍから０．１５ｍｍの範囲内にあることが好ましい。歯面リリーフ歯３９０の歯底曲面３９５は好ましくは、歯面リリーフ歯３８０の歯底曲面３８５と同一であり、同じように作用して歯面リリーフ歯３９０の前方でチェーン２１０、２１０’とスプロケット３５０との強い接触を維持し、歯３９０から前方に半径方向内側に移動するように傾斜され、上述したように後続するリンク列の前方先端２３８が移動するときにカム作用及び歯３９０の前方に配置されるピン２４０の上昇を防止する。
【００２８】
図１０Ａから図１０Ｄは、チェーン２１０’とスプロケット３５０との係合を段階的に示している。まず図１０Ａを参照すると、内リンクプレート列２３０ｃと、スプロケット３５０の歯面リリーフ歯３９０の係合歯面３９２との初期かみ合い接触ＩＣの開始時が示されている。歯３９０に先行する歯は標準歯３６０である。図示するように、スプロケット３５０は、想像線で示される後続する歯３６０が示すように連続する従来の歯３６０が使用される場合に定義される初期接触角度θと比較して、初期かみ合い接触ＩＣが生じる前に付加角度Δ360-390（角度θの減少）にわたって更に回転しなければならない。後続する歯面リリーフ歯３９０の存在が内リンクプレート列２３０ｃと歯３９０とのかみ合い衝撃を遅延させ、それによって、かみ合い度数を歯３８０のそれを超えるように更に変調させる。
【００２９】
図１０Ｂでは、スプロケット３５０は、歯面リリーフ歯の移行接触の位置へと前方に回転されているが、リンク列２３０ｂの後方先端２３８はＲＣにおいて歯底曲面３９５と接触し、リンク列２３０ｃの前方内側歯面２３５は歯３９０の歯面３９２とＩＦで依然として接触している。歯面３９２が上述したようにリリーフされるので、リンク列２３０ｂの後方外側歯面２３６は歯面３９２との移行接触をすることはない。その代わりに、リンク列２３０ｃの内側歯面２３５がスプロケット歯面３９２との接触から移動する前に列２３０ｂの後方先端２３８が位置ＲＣで歯底曲面３９５と接触するときに、図示するように、移行が生じる。
【００３０】
図１０Ｃは、スプロケット３５０が更に前方に回転したことを示しており、リンク列２３０ｂがスプロケットと十分にかみ合った状態で、その外側歯面２３６がリリーフ歯面３９２から離間され、その後方先端２３８がＲＣにおいて歯底曲面３９５との接触を維持して、ピッチ円直径ＰＤ上にピン中心２４１を維持していることが分かる。更にまた、傾斜した歯底曲面３９５が、後続するリンク列２３０ｃの前方先端２３８がピン中心２４１を上昇することになる歯底表面３９５に対するカム作用をしないことを確実にしていることを注意されたい。
【００３１】
図１０Ｄに示すように、かみ合い初期接触ＩＣが早期に生じ（角度θの増加）、それによって、上限製造チェーンに等しいリンクピッチＰc’又は理論上のピッチを超える０.０９％ピッチの伸びを有するチェーン２１０’とのかみ合いの開始時に歯面リリーフ歯３９０が標準歯３６０（又は歯３８０）に先行するときに、角度Δ390-360の量だけかみ合いを前進させる。角度Δ390-360は、半径方向の線ＣＬ360'とＣＬ360との間の角度して定義され、線ＣＬ360がスプロケット３５０の中心及び歯３６０とチェーン２１０’との間の初期接触点を通過し、線ＣＬ360'がスプロケット中心及び歯面リリーフ歯３９０に先行されない場合に歯３６０とチェーン２１０’との初期接触をすることになる地点を通過する。歯面リリーフ歯３９０が標準歯３６０に先行するとき（チェーンピッチＰC’ がＰｃよりも長いことを仮定する）の初期かみ合い接触の前進（角度θのΔ390-360の増加）は、２つ以上の連続する歯面リリーフ歯３８０、３９０が標準歯３６０に先行する場合、少なくともチェーン２１０’と先行する歯３８０、３９０のリリーフ歯面３８２、３９２との間の接触によってΔ390-360の更なる増加が不可能である地点まで、更に拡大される。
【００３２】
歯３６０、３８０及び３９０は、かみ合い変調を最適化するために、ランダム又は特定のパターンでスプロケット３５０の周囲に配列することができる。このような１つのパターンは３０歯スプロケットに関して図１１に図表で示されているが、他のパターン及び歯の組み合わせは、２つの歯面リリーフ歯を互いに隣接配置することを含め、本発明の範囲内である。歯面リリーフ歯形に先行される標準歯形とのかみ合い時にかみ合い衝撃ＩＣがより早く生じる（先行する)ためのかみ合い変調角度を増加させるために、付加されるピッチずれを含むようにスプロケット歯形状を修正することも本発明の範囲内である。図１１は、理論上のピッチＰcよりも長いピッチＰc’を有するチェーン２１０’に関して、連続する標準歯３６０では角度θ＝１３°、歯面リリーフ歯３９０が後に続く標準歯３６０ではθ＝１１．１０°（遅延した初期接触）、歯面リリーフ歯３８０が後に続く標準歯ではθ＝１１．７５°（遅延した初期接触）、標準歯３６０が後に続く単一の歯面リリーフ歯３８０、３９０ではθ＝１３．１３°（先行した初期接触）であることを示している。
【００３３】
本発明に従って形成されるスプロケットは、鋼材から切断することもでき、又は、粉末冶金（「ＰＭ」）法を使用して定義することもでき、その多くは周知である。このようなＰＭ法は、合金成分を混合し、粉末金属を型で成形し、成形部材を焼結するステップを利用する。作動する環境及び受けるストレスにより、自動車用途におけるスプロケットは、焼結ステップの後に熱処理又は他の硬化ステップをも従来は必要としていた、即ち、このような自動車用途におけるスプロケットは、要求の少ない用途におけるスプロケットが必要とするよりも高い物理特性（硬度、引張／衝撃強度）を有していなければならず、従って、耐久性及び摩耗を考慮して別個の熱処理動作が通常は必要とされる。
【００３４】
ＰＭ成分の従来の熱処理は、一般には、約１５５０°Ｆの温度まで部材全体を加熱し、その後、オイル、ポリマー／水混合物又は窒素ガス中でこれらの部材を急速焼入れすることを含む。その代わりに、一部のＰＭスプロケットは、高周波熱処理される。これは、スプロケット歯を歯底より約４ｍｍ下の深さまで加熱することを含む。これらスプロケットは、その後、オイル、ポリマー／水混合物又は空気中で急速焼入れされる。不運にも、このような硬化プロセスは、寸法変化及び変形によるこのようなスプロケット形状の達成可能な耐久性に否定的な影響を及ぼすことがある。変形量は、このようなプロセスで使用される熱量に関連する。使用される熱量を最小化する目的で、高周波熱処理プロセスは、多数の高周波を利用して、歯の表面で約１５５０°Ｆの熱を集中させ、それによって、その部材の全体的な熱を低減させる。部材の変形及び寸法変化はこのように最小化されるが、なおこれらの影響を受ける。
【００３５】
優れたＮＶＨ特性を生成する上述したランダムの歯のスプロケットの設計特徴が非常に小さく、許容範囲がかなり厳しいことから、焼結ステップ及びその後の熱硬化を用いて従来のＰＭスプロケットが可能となるよりも高精度になるよう全プロセスが設計されることが重要である。上記の硬化プロセスに対し焼結硬化プロセスを使用することによって、焼結後の歯の高周波硬化又はその他の歯の硬化は必要とされず、これは、必要な歯の形状特徴（特に歯面リリーフ形状を有するもの）の許容範囲に関するより良い制御を維持することを有利に可能にする。上記のスプロケットの製造に使用するための１つの好適な焼結硬化プロセスは、特定成分を有する合金と、一定の雰囲気、温度及びその後の急速冷却速度を使用する焼結プロセスとを用いてもよい。この焼結−硬化プロセスで使用するための好適な合金は、割合が重量百分率で、銅が１．５から２．２％、ニッケルが１．２％から１．６％、モリブデンが１．０から１．５％、グラファイトが０．７から１．０％、マンガンが０．３から０．６％、潤滑剤が０．５％から０．８％、及び残りは鉄を含む。ニッケル、モリブデン及びマンガンを前もって合金して鉄溶融に導入する。結果として生じる合金は、その後、合金粉末を形成するために噴霧される。残りの成分は、その後本プロセスで使用する粉体ブレンドを形成するために混合される。更に、ＰＭ産業において、ニッケルやグラファイトなどの微粒子合金の変化する集中／不均一分散が寸法変化及び可変性に不利な影響を及ぼすことが知られている。粉体輸送システムにおいて小さなニッケル及びグラファイトを混合させた合金粒子の損失を低減し、分散を防止するために、バインダ処理が粉体混合に適用されてもよい。このバインダ処理は、小さな合金粒子をより大きな粒子に付着させ、ダスティングによる損失及び偏析による微粒子の集中を防止する。
【００３６】
粉体ブレンドは、その後、公知の成形プロセスを用いてツール又は型で成形される。一の実施形態において、粉体及び／又は金型の温度は、２５０から２８０°Ｆの間である。成形後、結果として生じる部材には、焼結−硬化プロセスが施される。このプロセスは、適切な環境の下で一定の温度までその部材を加熱し、その後、所定の冷却速度でその部材を冷却することからなる。
【００３７】
焼結硬化プロセスは、後述するように、必要な部材の急速冷却を可能にするために修正される従来の焼結炉において実施されてもよい。この部材は、その部材の成分によって、２０４０から２１００°Ｆの間の温度で焼結されることが好ましい。
【００３８】
上述したように、寸法変化及び変更は、グラファイト含有量に関連することが知られている。グラファイトは、焼結炉において鉄を鋼に変態させる粉体混合におけるカーボンの素である。焼結は、酸化物の形成を防止し、脱炭を回避し、及び粉末粒子上に存在する酸化物を除去するために、制御された雰囲気において実施されなければならない。焼結を実施する焼結炉における好ましい雰囲気は、寸法変更を最小化するために混合された高純度窒素及び水素（基本的な気体）である。好適な雰囲気は、従って、例えば、Ｎ2／Ｈ2が９５％／５％の混合であってもよい。
【００３９】
それほど好ましくはないが、その他の雰囲気として、吸熱ガス（加熱した触媒に天然ガスを通すことによって生成される）、分解されたアンモニア（ＤＡ）（加熱により分解される無水アンモニア）、及び真空（雰囲気の欠如、それにより酸素の欠如）を含んでもよい。原料が比較的不純であることから、吸熱及びＤＡは本質的により多くの変化を有する。吸熱ガス及びＤＡを生産するために使用されるこれらの未精製の製品は、焼結雰囲気に存在する酸素及び又はカーボンポテンシャルの割合に過剰な変化をもたらし、スプロケットの寸法特性を低下させることになる。天然ガス及び無水アンモニアを処理するために必要な機器の条件により更なる変化が生じることもある。真空ポンプの汚染を回避するために製造過程にある製品から圧縮潤滑剤を除去するという別個の動作が必要となることから、真空焼結の経済的意味は乏しい。
【００４０】
モリブデン、ニッケル、銅、マンガン、及びカーボンの組合せを含む原料システムを用いて、提案された処理熱は、修正された焼結サイクル（焼結−硬化という）において部材全体を処理する。修正されたサイクルは、冷却サイクルの臨界温度範囲で冷却速度を増加させる。これは、従来の焼結後硬化において必要な再加熱及び急速焼入れを回避し、それによって、寸法変化、変形及び変更が最小限になる。
【００４１】
上述したように、焼結後の部材の冷却は、金属部材の硬化に影響を及ぼすために、急速な速度で行わなければならない。好ましい速度は、２．５から４．０°Ｆ／秒である。この冷却速度は、例えば、炉の高熱領域から出るときに部材を包囲する水冷ジャケット又は炉に接続される有効な熱交換器を使用して達成できる。このような熱交換器は、炉内の加熱された雰囲気ガスを継続して排気し、急速冷却し、炉内へと戻す。急速冷却のための他の方法もまた同様に可能である。
【００４２】
本発明は、好ましい実施形態に関して記載されている。本発明の属する技術分野における当業者によって修正及び変更されることになり、添付した特許請求の範囲が、最も十分に実施できる範囲までこのような修正及び変更のすべてを包含するものとして、文言通りに及び／又は均等の原則に従って解釈されることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、内側歯面かみ合いをする従来のインバーテッド歯形スプロケットとかみ合う従来のインバーテッド歯形チェーン（明確にするためにガイドリンクの一部を取り外した状態）を備えるチェーン駆動システムの部分正面立面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１に示されるインバーテッド歯形チェーンの内リンクプレートの第１及び第２の列を大きく拡大した図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１のインバーテッド歯形チェーンの上面平面図である。
【図３】図３は、図１のチェーン駆動システムの拡大図である。
【図４】図４は、図３に対応する、新しい位置に回転されるスプロケットの図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明に従って形成されるスプロケットとかみ合う従来のインバーテッド歯形チェーン（明確にするために一部のガイドリンクを取り外した状態）を備えるチェーン駆動システムの部分正面立面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａのチェーン駆動システムの拡大図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、図５Ｂに対応する、新しい位置に回転されるスプロケットの図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、チェーンの図示を省略した図５Ａのスプロケットの部分拡大図である。
【図６】図６は、図５Ａに示されるスプロケットの歯面リリーフ歯の大きく拡大した図であり、従来の歯の形状が想像線を使用してオーバーレイとして示されている。
【図７Ａ】図７Ａは、図５Ａのチェーン駆動システムを大きく拡大した図であり、本発明によるスプロケットとチェーンの変調されたかみ合いを示している。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図５Ａのチェーン駆動システムを大きく拡大した図であり、本発明によるスプロケットとチェーンの変調されたかみ合いを示している。
【図７Ｃ】図７Ｃは、図５Ａのチェーン駆動システムを大きく拡大した図であり、本発明によるスプロケットとチェーンの変調されたかみ合いを示している。
【図７Ｄ】図７Ｄは、図５Ａのチェーン駆動システムを大きく拡大した図であり、本発明によるスプロケットとチェーンの変調されたかみ合いを示している。
【図７Ｅ】図７Ｅは、図５Ａのチェーン駆動システムを大きく拡大した図であり、本発明によるスプロケットとチェーンの変調されたかみ合いを示している。
【図７Ｆ】図７Ｆは、図５Ａのチェーン駆動システムを大きく拡大した図であり、本発明によるスプロケットとの製造上限のかみ合い状態におけるリンクピッチを有するチェーンを示している。
【図８Ａ】図８Ａは、全体として図５Ａのスプロケットの正面立面図であり、参考のために歯に番号が付されている。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａのスプロケットについて、従来の歯面リリーフ歯のパターン及び初期かみ合い接触角度を図表に示している。
【図８Ｃ】図８Ｃは、図８Ａのスプロケットとかみ合うわずかに伸びたピッチ長を備えたチェーンについて、従来の歯面リリーフ歯のパターン及び初期かみ合い接触角度を図表に示している。
【図９Ａ】図９Ａは、他の実施形態によって形成される完全なスプロケットの正面立面図であり、参考のために歯に番号が付されている。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ａのスプロケットの歯面リリーフ歯の第２の実施形態を大きく拡大した図であり、従来の歯の形状が想像線を使用してオーバーレイとして示されている。
【図１０Ａ】図１０Ａは、図９Ａのスプロケットを有するチェーン駆動システムを大きく拡大した図であり、多数の異なる歯面リリーフ歯及び従来の左右対称に形成された歯を含み、本発明によるスプロケットとチェーンとの変調されたかみ合いを示している。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図９Ａのスプロケットを有するチェーン駆動システムを大きく拡大した図であり、多数の異なる歯面リリーフ歯及び従来の左右対称に形成された歯を含み、本発明によるスプロケットとチェーンとの変調されたかみ合いを示している。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、図９Ａのスプロケットを有するチェーン駆動システムを大きく拡大した図であり、多数の異なる歯面リリーフ歯及び従来の左右対称に形成された歯を含み、本発明によるスプロケットとチェーンとの変調されたかみ合いを示している。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、図９Ａのスプロケットを有するチェーン駆動システムを大きく拡大した図であり、多数の異なる歯面リリーフ歯及び従来の左右対称に形成された歯を含み、本発明によるスプロケットとチェーンとの変調されたかみ合いを示している。
【図１１】図１１は、図９Ａのスプロケットとかみ合うわずかに伸びたピッチ長を備えたチェーンについて、従来の歯面リリーフ歯のパターン及び初期かみ合い接触角度を図表に示している。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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