(57)【要約】【課題】簡単な構造で、ローラチェーンの弦振動や騒音の発生を防止することができると共に、設置スペースを不要とすることができ、スプロケット歯の強度低下を防止できるチェーンガイド装置を提供することを目的とする。【解決手段】チェーンガイド装置１１は、チェーンガイド１４がスプロケット１２の両側ボス部１３に揺動可能に嵌装され、ボス部１３に固定されたフランジ１５とスプロケット歯との間に保持されてなる。チェーン１６がスプロケット１２に噛み込む部分及び噛み外れる部分におけるチェーンガイド１４の外周部１４ａは、多角形運動上限Ｍと等しいか又は上限を超えるレベルにあり、基準線Ｏとチェーン端面１６ａとの離間距離をＮ、基準線Ｏと外周部１４ａとの離間距離をＰとすると、Ｎ≦Ｐの関係にある。この関係により、チェーン走行軌跡が一定に維持される。【選択図】    図１
2004360763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状部材からなるチェーンガイドが、スプロケットの両側ボス部に回転可能に嵌装され、且つ該スプロケットの両側ボス部端部に固定されたフランジとスプロケット歯との間に保持されてなるチェーンガイド装置において、
チェーンが通常スプロケットに噛み込む部分及び噛み外れる部分における多角形運動上限にあるチェーンのリンクプレートに平行でスプロケットの中心を通る基準線Ｏと多角形運動上限にあるスプロケット中心側に位置するチェーン端面との離間距離をＮとし、前記基準線とチェーンが噛み込む部分及び噛み外れる部分におけるチェーンガイド外周部との最短離間距離をＰとした場合、Ｎ≦Ｐの関係にあることを特徴とするチェーンガイド装置。
【請求項２】
前記チェーンが前記スプロケットに巻き付いた部分における前記チェーンガイド外周部は、スプロケット中心側に位置するチェーン端面に接触するか又は離れていることを特徴とする請求項１記載のチェーンガイド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ローラチェーン伝動装置又はブシュチェーン伝動装置のスプロケットにチェーンが噛み込む部分及び噛み外れる部分において、多角形運動に起因するチェーンの走行軌跡変動を防止するようにしたチェーンガイド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ローラチェーン又はブシュチェーンがスプロケットに懸回されて伝動装置として使用される場合、チェーンが多角形運動する。最も単純なスプロケット歯が５枚である場合、図８に示すように、チェーンの噛合による多角形運動により、チェーンのスプロケットへの噛み込み部分及び噛み外れ部分において、上限にあるチェーン走行軌跡Ｌ１は、スプロケットが半ピッチ回転すると、変動幅Ｌだけ下限のチェーン走行軌跡Ｌ２に変動する。このとき、チェーンのリンクプレート端面、すなわちスプロケット中心側に位置するチェーン端面の走行軌跡も同じ変動幅Ｌで変動する。このチェーン走行軌跡の変動により、弦振動や騒音が発生する。
【０００３】
従来、チェーン走行軌跡の変動により発生する弦振動や騒音を防止するための技術として、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、スプロケット５１の歯の間に円周溝５１ａを設けると共に、この円周溝５１ａに挿入される案内部５２ａが備えられた案内具５２をチェーンの進入位置に設けたチェーンガイド装置が公知（例えば、特許文献１）である。
【０００４】
また、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、外周面に環状溝６２ａが形成されたスプロケット６２と、この環状溝６２ａに回転可能に嵌装された略々Ｃ字状の板状フローティングチェーンガイド６３とからなるフローティングチェーンガイド装置６１が公知（例えば、特許文献２）である。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５４−５８１６３号公報
【特許文献２】
特許第２８９５７７６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のチェーンガイド装置（特許文献１）は、円周溝５１ａに案内部５２ａを挿入するため、スプロケット５１と案内具５２とが干渉し、噛み合い直前までチェーンをガイドすることができず、また案内具５２をチェーンが懸回されたスプロケットの外側に固定するための構造や設置スペースが必要になる、という問題があった。
【０００７】
従来のフローティングチェーンガイド装置（特許文献２）は、板状フローティングチェーンガイドをスプロケットに装着するために、スプロケットの外周面に環状溝が形成されているが、この環状溝によって、スプロケット歯はその厚さ方向に２つに分割され、スプロケット歯の強度が低下する、という問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題点を解決し、簡単な構造で、チェーンの弦振動や騒音の発生を防止することができると共に、設置スペースを不要とすることができ、スプロケット歯の強度低下を防止できるチェーンガイド装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、チェーンガイドをスプロケットのボス部に回転可能に嵌装し、チェーンが噛み込む部分及び噛み外れる部分で、多角形運動によるチェーン走行軌跡の少なくとも上限でチェーンを常時チェーンガイドに摺接させて案内することにより、チェーンの多角形運動による弦振動を防止する、という構想に基づいて前記問題点を解決したものである。
【００１０】
上記構想に基づいて、本発明は、板状部材からなるチェーンガイドが、スプロケットの両側ボス部に回転可能に嵌装され、且つ該スプロケットの両側ボス部端部に固定されたフランジとスプロケット歯との間に保持されてなるチェーンガイド装置において、チェーンが通常スプロケットに噛み込む部分及び噛み外れる部分における多角形運動上限にあるチェーンのリンクプレートに平行でスプロケットの中心を通る基準線Ｏと多角形運動上限にあるスプロケット中心側に位置するチェーン端面との離間距離をＮとし、前記基準線とチェーンが噛み込む部分及び噛み外れる部分におけるチェーンガイド外周部との最短離間距離をＰとした場合、Ｎ≦Ｐの関係にあるチェーンガイド装置、という構成としたものである。
【００１１】
【作用】
本発明の場合、チェーンガイド装置は、チェーンが通常スプロケットに噛み込む部分及び噛み外れる部分における多角形運動上限にあるチェーンのリンクプレートに平行でスプロケットの中心を通る基準線Ｏと多角形運動上限にあるスプロケット中心側に位置するチェーン端面との離間距離をＮとし、前記基準線とチェーンが噛み込む部分及び噛み外れる部分におけるチェーンガイド外周面との最短離間距離をＰとした場合、Ｎ≦Ｐの関係にあることにより、噛み込み部分及び噛み外れ部分で、チェーンガイド外周面にチェーンの端面が常時摺接するので、チェーンの多角形運動が抑制され、走行軌跡が一定に維持される。その結果、噛み込み部分及び噛み外れ部分におけるチェーンの弦振動が防止され、チェーンのローラが噛合するときの衝突音、チェーンの弦振動によるうなり音等の騒音発生が防止される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例１を図１、図２に基づいて説明する。図１はフランジの図示を省略したチェーンガイド装置の正面図、図２は噛み込む部分、噛み外れ部分の断面図である。チェーンガイド装置１１は、以下詳述するが、概略スプロケット１２とチェーンガイド１４とで構成される。
【００１３】
スプロケット１２のボス部１３に合成樹脂製の略々円形の板状部材からなるチェーンガイド１４が回転可能に嵌装される。また、このボス部１３の端部に環状のフランジ１５が固定される。ボス部１３にフランジ１５が固定されることにより、嵌装されたチェーンガイド１４はスプロケット歯１２ａとフランジ１５との間で回転可能に保持される。
【００１４】
チェーン１６がスプロケット１２に噛み込む部分及び噛み外れる部分においては、多角形運動上限Ｍにあるチェーン１６のリンクプレートに平行でスプロケット１２の中心を通る基準線Ｏと多角形運動上限Ｍにあるスプロケット中心側に位置するチェーン端面１６ａとの離間距離をＮとし、前記基準線Ｏとチェーンが噛み込む部分及び噛み外れる部分におけるチェーンガイド外周部１４ａとの最短離間距離をＰとした場合、Ｎ≦Ｐの関係にある。なお、このチェーン端面１６ａの走行軌跡は、チェーン１６中心の走行軌跡に対してリンクプレートの半幅分ずれている。また図２中の１６ｂ、１６ｃは、それぞれチェーン１６の内外リンクプレートである。
【００１５】
また、チェーン１６がスプロケット１２に巻き付いた部分Ｑにおけるチェーンガイド１４の外周部１４ｂは、巻き付き走行するチェーン１６のスプロケット中心側に位置するチェーン端面１６ａに接触するか又は離れたところに位置する。
【００１６】
図６に、スプロケットに懸回されて走行するチェーンの機構解析によるシミュレーション結果を示す。この機構解析は、歯数１８Ｔのスプロケットに、ピッチ９．５２５ｍｍのチェーンを懸回して行なったものである。ここで、リンクプレート中心とは、図７（ａ）に示すように、リンクプレート１６ｂあるいは、リンクプレート１６ｃの中心部分１６ｄであり、リンクプレート中心の水平位置、リンクプレート中心の垂直位置とは、図７（ｂ）に示すように、それぞれＸ軸方向位置、Ｙ軸方向位置のことである。尚、図６中の「ガイドあり」は、本発明実施例１〜４のチェーンガイド装置のものである。
【００１７】
図６のシミュレーション結果によると、チェーンガイドを設けない場合は、スプロケットが半ピッチ回転する毎に垂直位置が変動し、その垂直位置の変動幅が２７．４２−２７．０＝０．４２ｍｍであるのに対し、本発明（実施例１）のチェーンガイドを設けた場合には、その変動幅が２７．５−２７．４２＝０．０８ｍｍであるというように、本発明の方が変動幅が小さいため、チェーン走行軌跡が一定に維持される。
【００１８】
上記構成からなるチェーンガイド装置１１の作用効果は次のとおりである。スプロケット１２の矢印方向回転に伴って、チェーン１６が噛み込み部に進入し、噛み外れ部から繰り出される。このときチェーンガイドがないと、チェーン１６の多角形運動により半ピッチ回転するごとにチェーン１６が多角形運動上限と下限との間で変動する。しかし、チェーンガイド１４が設けられていることにより、噛み込み部分及び噛み外れ部分で、図２に示すように、上限に位置しているチェーンガイド外周部１４ａに、チェーン１６の端面１６ａが摺接するので、チェーン１６の多角形運動が抑制され、チェーンの走行軌跡は一定に維持されると共に、チェーンがスプロケットに噛み込む部分では、スプロケット１２とチェーン１６との噛み合いが滑らかに行なわれる。
【００１９】
その結果、噛み込み部分及び噛み外れ部分におけるチェーンの弦振動、チェーンローラが噛合するときの衝突音、チェーンの弦振動によるうなり音等の騒音発生を防止することができる。
【００２０】
実施例２を図３に基づいて説明する。この実施例２のチェーンガイド装置２１は、前記実施例１のチェーンガイド装置とチェーンガイドが異なる。図３はフランジの図示を省略したチェーンガイド装置の正面図である。
【００２１】
スプロケット１２のボス部１３に合成樹脂製の略々Ｄ形の板状部材からなるチェーンガイド２４が回転可能に嵌装される。また、前記実施例１同様、このボス部１３端部に環状のフランジが固定され、チェーンガイド２４はスプロケット歯１２ａとフランジとの間で回転可能に保持される。
【００２２】
チェーン１６がスプロケット１２に噛み込む部分及び噛み外れる部分においては、多角形運動上限Ｍにあるチェーン１６のリンクプレートに平行でスプロケット１２の中心を通る基準線Ｏと多角形運動上限Ｍにあるスプロケット中心側に位置するチェーン端面１６ａとの離間距離をＮとし、基準線Ｏとチェーンが噛み込む部分及び噛み外れる部分におけるチェーンガイド外周部２４ａとの最短離間距離をＰとした場合、Ｎ≦Ｐの関係にある。そして、チェーンガイド２４は、外周部２４ａ、２４ａから延びるチェーン走行軌跡と平行な直線ガイド部２４ｃを備えている。
【００２３】
また、チェーン１６がスプロケット１２に巻き付いた部分Ｑにおけるチェーンガイド２４の外周部２４ｂは、巻き付き走行するチェーン１６のスプロケット中心側に位置するチェーン端面１６ａに接触するか又は離れたところに位置する。
【００２４】
スプロケットに懸回されて走行するチェーンの機構解析によるシミュレーション結果は、図６に示すとおりであり、本発明（実施例２）のチェーンガイドを設けた場合には、チェーンガイドを設けないものに比べて、本発明の方が変動幅が小さい。
【００２５】
上記構成からなるチェーンガイド装置２１の作用効果は次のとおりである。スプロケット１２に矢印方向の回転に伴って、チェーン１６が噛み込み部に進入し、噛み外れ部から繰り出される。このとき、外周部２４ａ、２４ａと直線ガイド部２４ｃとを有するチェーンガイド２４が設けられていることにより、噛み込み部分及び噛み外れ部分で、多角形運動上限Ｍに位置しているチェーンガイド外周部２４ａに、チェーン端面１６ａが摺接するので、チェーン１６の走行軌跡は一定に維持されると共に、チェーン１６がスプロケット１２に噛み込む部分では、スプロケットとチェーンとの噛み合いが滑らかに行なわれる。
【００２６】
その結果、噛み込み部分及び噛み外れ部分におけるチェーンの弦振動、チェーンローラが噛合するときの衝突音、チェーンの弦振動によるうなり音等の騒音発生を防止することができる。
【００２７】
実施例３を図４に基づいて説明する。この実施例３のチェーンガイド装置３１は、前記実施例１のチェーンガイド装置とチェーンガイドが異なる。図４はフランジの図示を省略したチェーンガイド装置の正面図である。
【００２８】
スプロケット１２のボス部１３に合成樹脂製の末広がりの略々Ｄ形の板状部材からなるチェーンガイド３４が回転可能に嵌装される。また、前記実施例１同様、このボス部１３端部に環状のフランジが固定され、チェーンガイド３４はスプロケット歯１２ａとフランジとの間で回転可能に保持される。
【００２９】
チェーン１６がスプロケット１２に噛み込む部分及び噛み外れる部分においては、多角形運動上限Ｍにあるチェーン１６のリンクプレートに平行でスプロケット１２の中心を通る基準線Ｏと多角形運動上限Ｍにあるスプロケット中心側に位置するチェーン端面１６ａとの離間距離をＮとし、基準線Ｏとチェーンが噛み込む部分及び噛み外れる部分におけるチェーンガイド外周部３４ａとの最短離間距離をＰとした場合、Ｎ≦Ｐの関係にある。  そして、チェーンガイド３４は、外周部３４ａ、３４ａから延びるチェーン走行軌跡と平行な直線ガイド部３４ｃを備えている。
【００３０】
また、チェーン１６がスプロケット１２に巻き付いた部分Ｑにおけるチェーンガイド３４の外周部３４ｂは、巻き付き走行するチェーン端面１６ａに巻き付き走行するチェーン１６のスプロケット中心側に位置するチェーン端面１６ａに接触するか又は離れたところに位置する。
【００３１】
スプロケットに懸回されて走行するチェーンの機構解析によるシミュレーション結果は、図６に示すとおりであり、本発明（実施例３）のチェーンガイドを設けた場合には、チェーンガイドを設けないものに比べて、本発明の方が変動幅が小さい。
【００３２】
上記構成からなるチェーンガイド装置３１の作用効果は次のとおりである。スプロケット１２に矢印方向の回転に伴って、チェーン１６が噛み込み部に進入し、噛み外れ部から繰り出される。このとき、外周部３４ａ、３４ａと直線ガイド部３４ｃとを有するチェーンガイド３４が設けられていることにより、噛み込み部分及び噛み外れ部分で、上限に位置しているチェーンガイド外周部３４ａに、チェーン１６の端面が摺接するので、チェーン１６の走行軌跡は一定に維持されると共に、チェーンがスプロケットに噛み込む部分では、スプロケットとチェーンとの噛み合いが滑らかに行なわれる。
【００３３】
その結果、噛み込み部分及び噛み外れ部分におけるチェーンの弦振動、チェーンローラが噛合するときの衝突音、チェーンの弦振動によるうなり音等の騒音発生を防止することができる。
【００３４】
実施例４を図５に基づいて説明する。この実施例４のチェーンガイド装置４１は、前記実施例１のチェーンガイド装置とチェーンガイドが異なる。図５はフランジの図示を省略したチェーンガイド装置の正面図である。
【００３５】
スプロケット１２のボス部１３に合成樹脂製の末広がりで略々Ｄ形の板状部材からなり、噛み合い部分及び噛み外れ部分近傍において段部が形成されているチェーンガイド４４が回転可能に嵌装される。また、前記実施例１同様、このボス部１３端部に環状のフランジが固定され、チェーンガイド４４はスプロケット歯１２ａとフランジとの間で回転可能に保持される。
【００３６】
チェーン１６がスプロケット１２に噛み込む部分及び噛み外れる部分においては、多角形運動上限Ｍにあるチェーン１６のリンクプレートに平行でスプロケット１２の中心を通る基準線Ｏと多角形運動上限Ｍにあるスプロケット中心側に位置するチェーン端面１６ａとの離間距離をＮとし、基準線Ｏとチェーンが噛み込む部分及び噛み外れる部分におけるチェーンガイド外周部４４ａとの最短離間距離をＰとした場合、Ｎ≦Ｐの関係にある。そして、チェーンガイド４４は、外周部４４ａ、４４ａから延びるチェーン走行軌跡と平行な直線ガイド部４４ｃを備えている。
【００３７】
また、チェーン１６がスプロケット１２に巻き付いた部分Ｑにおけるチェーンガイド４４の外周部４４ｂは、巻き付き走行するチェーン端面１６ａに巻き付き走行するチェーン１６のスプロケット中心側に位置するチェーン端面１６ａに接触するか又は離れたところに位置する。
【００３８】
スプロケットに懸回されて走行するチェーンの機構解析によるシミュレーション結果は、図６に示すとおりであり、本発明（実施例４）のチェーンガイドを設けた場合には、チェーンガイドを設けないものに比べて、本発明の方が変動幅が小さい。
【００３９】
上記構成からなるチェーンガイド装置４１の作用効果は次のとおりである。スプロケット１２に矢印方向の回転に伴って、チェーン１６が噛み込み部に進入し、噛み外れ部から繰り出される。このとき、外周部４４ａ、４４ａから走行軌跡に沿って延設された直線ガイド部４４ｃを有するチェーンガイド４４が設けられていることにより、噛み込み部分及び噛み外れ部分で、多角形運動上限Ｍに位置しているチェーンガイド外周部４４ａに、チェーン端面１６ａが摺接するので、チェーン１６の走行軌跡は一定に維持されると共に、チェーンがスプロケットに噛み込む部分では、スプロケットとチェーンとの噛み合いが滑らかに行なわれる。
【００４０】
その結果、噛み込み部分及び噛み外れ部分におけるチェーンの弦振動、チェーンローラが噛合するときの衝突音、チェーンの弦振動によるうなり音等の騒音発生を防止することができる。
【００４１】
上記実施例１〜４において、チェーンガイドが合成樹脂製のものとして説明したが、金属製のもの、あるいは金属表面に合成樹脂を被覆したものとしてもよい。また、スプロケットの回転が一方向のものについて説明したが、スプロケットの回転は正逆いずれの方向のものでもよく、この場合も同じ作用効果を奏し、チェーンガイド装置は駆動側、従動側いずれに適用されても構わない。
【００４２】
【発明の効果】
本発明のチェーンガイド装置によれば、チェーンガイドがスプロケットの両側ボス部に嵌装されているので、従来技術のように、スプロケット歯に環状溝を形成する必要がなく、スプロケット歯の強度低下を防止することができる。また、チェーンガイドはスプロケットの両側ボス部に回転可能に嵌装されているので、取付構造を簡単なものとすることができ、設置スペースを不要とすることができ、チェーンガイドが回転可能であることにより、極めて高い自由度で使用することができる。
【００４３】
チェーンが前記スプロケットに噛み込む部分及び噛み外れる部分における多角形運動上限にあるチェーンのリンクプレートに平行でスプロケットの中心を通る基準線Ｏと多角形運動上限にあるスプロケット中心側に位置するチェーン端面との離間距離をＮとし、前記基準線とチェーンが噛み込む部分及び噛み外れる部分におけるチェーンガイド外周部との最短離間距離をＰとした場合、Ｎ≦Ｐの関係にあることにより、チェーンの多角形運動が抑制され、噛み合い直前までチェーンをガイドすることができると共に、噛み込み部分及び噛み外れ部分におけるチェーン走行軌跡を一定に維持することができる。また、チェーンがスプロケットに噛み込む部分では、スプロケットとチェーンとの噛み合いを滑らかに行なうことができる。
【００４４】
その結果、噛み込み部分及び噛み外れ部分におけるチェーンの弦振動を防止することができ、チェーンのローラやブシュが噛合するときの衝突音、チェーンの弦振動によるうなり音等の騒音発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例１を示し、フランジの図示を省略したチェーンガイド装置の正面図である。
【図２】同上、チェーンの噛み込み部分、噛み外れ部分の断面図である。
【図３】実施例２を示し、フランジの図示を省略したチェーンガイド装置の正面図である。
【図４】実施例３を示し、フランジの図示を省略したチェーンガイド装置の正面図である。
【図５】実施例４を示し、フランジの図示を省略したチェーンガイド装置の正面図である。
【図６】機構解析によるシミュレーション結果を示すグラフである。
【図７】（ａ）はリンクプレート中心の説明図であり、（ｂ）はリンクプレート中心の水平位置、垂直位置の説明図である。
【図８】多角形運動の説明図である。
【図９】従来のチェーンガイド装置を示し、（ａ）はチェーンガイド装置の斜視図であり、（ｂ）は同正面図である。
【図１０】従来のフローティングチェーンガイド装置の正面図である。
【図１１】同上、フローティングチェーンガイド装置の断面図である。
【符号の説明】
１１，２１，３１，４１・・・チェーンガイド装置
１２・・・スプロケット
１２ａ・・スプロケット歯
１３・・・ボス部
１４、２４，３４，４４・・・チェーンガイド
１４ａ，２４ａ，３４ａ，４４ａ・・・チェーンガイドの外周部
１４ｂ，２４ｂ，３４ｂ，４４ｂ・・・チェーンガイドの外周部
１５・・・フランジ
１６・・・チェーン
１６ａ・・チェーン端面
１６ｂ、１６ｃ・・内外リンクプレート
１６ｄ・・中心部分
２４ｃ、３４ｃ、４４ｃ・・・直線ガイド部
Ｍ・・・多角形運動上限
Ｎ・・・中心線とチェーン端面との離間距離
０・・・中心線
Ｐ・・・中心線とチェーンガイド外周部との離間距離
Ｑ・・・チェーンがスプロケットに巻き付いた部分
【図１】
2004360763.tif 000003
【図２】
2004360763.tif 000004
【図３】
2004360763.tif 000005
【図４】
2004360763.tif 000006
【図５】
2004360763.tif 000007
【図６】
2004360763.tif 000008
【図７】
2004360763.tif 000009
【図８】
2004360763.tif 000010
【図９】
2004360763.tif 000011
【図１０】
2004360763.tif 000012
【図１１】
2004360763.tif 000013