(57)【要約】【課題】    サイレントチェーンおよびスプロケットホイールの摩耗が小さくより一層の低騒音化を達成できるようにする。【解決手段】    サイレントチェーン３０の各リンクプレート３１の歯部３２が、当該各プレート３１に非対称形となるように１つ形成され、当該歯部３２の両フランク（３３，３４）が、それぞれチェーンピッチ線ＰＬ上の異なる点（ｅ１，ｅ２）を中心とする円弧形状とされ、かつ当該両フランク（３３，３４）のうち駆動側のスプロケットホイール４０から駆動力を伝達される一方フランク３３が他方フランク３４よりも当該チェーンピッチ線ＰＬに対する立ち上がり角度（θ）が大きく形成された構成とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
離隔配設された駆動側のスプロケットホイールおよび従動側のスプロケットホイールと、両スプロケットホイールに掛け渡され複数のリンクプレートがそれぞれの両端部を連結ピンによって無端環状に連結されてなるサイレントチェーンとを備えたサイレントチェーン伝動装置において、
前記各リンクプレートの歯部が、当該各プレートに非対称形となるように１つ形成され、
当該歯部の両フランクが、それぞれチェーンピッチ線上の異なる点を中心とする円弧形状とされ、かつ当該両フランクのうち前記駆動側のスプロケットホイールから駆動力を伝達される一方フランクが他方フランクよりも当該チェーンピッチ線に対する立ち上がり角度が大きく形成され、
前記両スプロケットホイールの歯部が、それぞれ前記各リンクプレートの歯部に対応して内方へ凹む円弧形状とされたことを特徴とする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、サイレントチェーン伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６および図７（Ａ），（Ｂ）に、サイレントチェーン伝動装置の従来構成を示す（例えば、特許文献１参照）。なお、図６では、駆動側のスプロケットホイール２０Ｐのみを図示し、従動側のスプロケットホイールは図示を省略してある。
【０００３】
これらの図において、１０Ｐはサイレントチェーン、２０Ｐはスプロケットホイールである。
【０００４】
サイレントチェーン１０Ｐは、一対の歯部１２および２つのピン孔１５を有するリンクプレート（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ等）を所定個数、各ピン孔１５内に挿入した連結ピン１６によって無端環状に連結してなる。サイレントチェーン１０Ｐの各歯部１２は、同一形状とされており、直線状のフランク（１３，１４）から形成されている。
【０００５】
なお、図７（Ａ）において、ＰＬはチェーンピッチ線である。このチェーンピッチ線ＰＬは、各リンクプレート（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）のピン孔１５に挿入された連結ピン１６の中心（軸心）を相互に結ぶ線である。また、Ｐはサイレントチェーン１０Ｐのピッチである。図６中、ψは２π／Ｎラジアン（πは円周率、Ｎはスプロケットホイール２０Ｐの歯部２２の個数）である。
【０００６】
一方、スプロケットホイール２０Ｐは、図６に示すように、サイレントチェーン１０Ｐの各歯部１２と噛み合う所定個数の歯部２２を有している。各歯部２２は、インボリュート歯形とされている。
【０００７】
上記サイレントチェーン伝動装置では、駆動側スプロケットホイール２０Ｐの回転に伴いサイレントチェーン１０Ｐの各リンクプレート（１１Ａ等）の歯部１２がスプロケットホイール２０Ｐの各歯部２２と噛合することにより、駆動側スプロケットホイール２０Ｐから従動側スプロケットホイール（図示省略）へ動力が伝達される。
【特許文献１】特開２００１−３０４３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記した従来のサイレントチェーン伝動装置では、リンクプレート（１１Ａ等）の歯部１２の各フランク（１３，１４）が直線形状とされており、スプロケットホイール２０Ｐの各歯部２２がインボリュート歯形であるので、これらの接触は相対曲率およびすべり率ともに大きくなる。また、着座時の速度が大きい。そのため、接触部の発生面圧応力が高く、摩耗しやすい欠点を有している。
【０００９】
また、一般に、サイレントチェーン伝動装置はローラチェーン方式に比べて騒音の発生が少ないが、より一層の低騒音化が求められている。
【００１０】
本発明の目的は、サイレントチェーンおよびスプロケットホイールの摩耗が小さく低騒音化を達成できるサイレントチェーン伝動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（本サイレントチェーン伝動装置の開発コンセプト）  従来のサイレントチェーン伝動装置においては、一般の歯車歯形論を適用して、チェーンは直線歯形のラックであり、スプロケットホイールはピニオン車に相当するとして、丁度インボリュート歯車の設計に準じていた。
【００１２】
しかしながら、チェーンの運動は不等速なばかりでなく、その中心距離も変化し、最後にチェーンがホイールに巻き付く時の変化等がホイールの歯数によっても異なるので複雑な動きをする。そのため、スベリや干渉等が発生し耐久性や騒音問題等で苦しんでいる状況にある。
【００１３】
本発明者は、一般歯車歯形論を適用する従来装置とは全く別の考えに基づき本発明を完成したものである。すなわち、チェーンドライヴは丁度ベルトプーリーの運動に対応することから、駆動力はホイールに巻き付いている部分で行われるので、チェーンがホイールと接触するまでは何ら力の伝達作用は必要ない。故にチェーンの歯形は歯形論的に咬合運動をする必要は全くないのにかかわらず、従来装置ではチェーンとホイールとが咬合接触していたため、スベリや巻き付く時の干渉問題等で苦しんでいたことになる。
【００１４】
そこで、本発明者は、歯形論的に咬合運動しない歯形（咬合率ゼロ）を採用することとし、何の干渉もなくスベリ率ゼロおよび相対曲率ゼロでチェーンがホイールに静かに着座するサイレントチェーン伝動装置を創成したものである。
【００１５】
本発明の好適な解決手段は、離隔配設された駆動側のスプロケットホイールおよび従動側のスプロケットホイールと、両スプロケットホイールに掛け渡され複数のリンクプレートがそれぞれの両端部を連結ピンによって無端環状に連結されてなるサイレントチェーンとを備えたサイレントチェーン伝動装置において、前記各リンクプレートの歯部が、当該各プレートに非対称形となるように１つ形成され、当該歯部の両フランクが、それぞれチェーンピッチ線上の異なる点を中心とする円弧形状とされ、かつ当該両フランクのうち前記駆動側のスプロケットホイールから駆動力を伝達される一方フランクが他方フランクよりも当該チェーンピッチ線に対する立ち上がり角度が大きく形成され、前記両スプロケットホイールの歯部が、それぞれ前記各リンクプレートの歯部に対応して内方へ凹む円弧形状とされたものである。ここで、上記した「立ち上がり角度」とは、リンクプレートの歯部のフランクが、チェーンピッチ線に対してどの程度立っているかを表すもので、例えばフランクの基端部における接線がチェーンピッチ線となす角度で示される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、各リンクプレートとスプロケットホイールとは相対曲率が零の接触となるとともに、すべり率が零および着座時の速度が零（軟着座）となる。そのため、サイレントチェーンおよびスプロケットホイールの摩耗が小さく、低騒音化を達成できる。また、１ピッチ１歯部であるので、ピッチに対する歯形が大きくなり強度が増すことになる。また、サイレントチェーン伝動装置の減速比が大きい場合には駆動側のスプロケットホイール側の接触率が小さくなるが、各リンクプレートの歯部の一方フランクの立ち上がり角度が大きいので、当該ホイール側からサイレントチェーン側へ動力（回転モーメント）を良好に伝達できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
本発明に係るサイレントチェーン伝動装置は、離隔配設された駆動側のスプロケットホイール４０および従動側のスプロケットホイール（図示省略）と、両スプロケットホイールに掛け渡され複数のリンクプレート３１がそれぞれの両端部を連結ピン（３６，３６）によって無端環状に連結されてなるサイレントチェーン３０とを備え、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、各リンクプレート３１には両フランク（一方フランク３３，他方フランク３４）が非対称形状の歯部３２が１つ形成されており、スプロケットホイール４０の各歯部４２は各リンクプレート３１の歯部３２に対応して内方へ凹む円弧形状とされている。
【００１９】
なお、図１では、サイレントチェーン３０の一部のみを図示する。また、駆動側のスプロケットホイール４０の一部のみを図示し、従動側のスプロケットホイールは駆動側ホイール４０と同様構成であるので図示を省略する。
【００２０】
具体的には、リンクプレート３１の歯部３２の両フランク（３３，３４）は、図１（Ａ）に示すように、それぞれチェーンピッチ線ＰＬ上の異なる点（ｅ１，ｅ２）を中心とする円弧形状とされている。そして、両フランク（３３，３４）のうち駆動側のスプロケットホイール４０から動力（回転モーメント）を伝達される一方フランク３３は、他方フランク３４よりも当該チェーンピッチ線ＰＬに対する立ち上がり角度（θ）が大きく形成されている。
【００２１】
より具体的には、リンクプレート３１の歯部３２は、図１（Ｂ）に示すように、一方フランク３３の立ち上がり角度θ１が他方フランク３４の立ち上がり角度θ２よりも大きくなるように形成されている。ここで、上記した「立ち上がり角度（θ）」とは、リンクプレート３１の歯部３２のフランク（３３，３４）が、チェーンピッチ線ＰＬに対してどの程度立っているかを表すもので、例えばフランク（３３，３４）の基端部（３３ａ，３４ａ）における接線がチェーンピッチ線ＰＬとなす角度（θ１，θ２）で示される。なお、フランク（３３，３４）の基端部（３３ａ，３４ａ）と先端部（３３ａ，３４ａ）とを結ぶ線がチェーンピッチ線ＰＬとなす角度を立ち上がり角度（θ）とすることも可能である。この実施形態では、両フランク（３３，３４）の終点（３３ｂ，３４ｂ）間は半径ｒの円弧形状とされている。
【００２２】
上記構成の本サイレントチェーン伝動装置では、図２〜図５に示すように、サイレントチェーン３０はスプロケットホイール４０に正多角形状に巻き付き、当該スプロケットホイール４０が等速回転しても不等速運動（非線形運動）する。すなわち、サイレントチェーン３０の速さは、最大値Ｖｍａｘ（＝Ｒω）と最小値Ｖｍｉｎ（＝Ｒω・ｃｏｓψ）との間で変化する。なお、Ｒはスプロケットホイール４０のピッチ円半径、ωはスプロケットホイール４０の角速度（＝ｄφ／ｄｔ）である。また、ψは、π／Ｎラジアン（πは円周率、Ｎはスプロケットホイール４０の歯部４２の数）である。
【００２３】
ここで、本サイレントチェーン伝動装置におけるサイレントチェーン３０とスプロケットホイール４０とは、歯車のラックとピ二オンによく似た噛み合い運動をする。以下に、図４に示すように、本伝動装置のサイレントチェーン１０の直線部分をラック（５０）に、またスプロケットホイール４０をピ二オン（５５）に置き換えて、運動を考察する。
【００２４】
ここで、ラック５０の円弧状歯５１が、ピニオン５５の円弧状歯５６と接触するときに等速である場合には、当該ラック５０の円弧状歯５１がピニオン５５の円弧状歯５６に近づくときに当該ピニオン５５の半径方向Ｓに近づくので、両者（５１，５６）が接触する際に定速で衝突するように当たる。しかし、本伝動装置のように不等速であると、ピニオン５５の半径方向Ｓに近づいたときには両円弧状歯（５１，５６）は図４のように離れている。また、図５において、ピッチ点〈ｄ〉のＸ方向の変位xはＲ（１−ｃoｓφ）であるから、Ｘ方向の速度ｖは変位ｘを時間ｔで微分して、Ｒ・ｓｉｎφ・ω（角速度；ｄφ／ｄｔ）となる。
【００２５】
したがって、φが零の位置（リンクプレート３１の歯部３２がスプロケットホイール４０に着座する位置）で速度ｖが零となる。その結果、各リンクプレート３１の歯部３２とスプロケットホイール４０の各歯部４２との接触は相対曲率および滑り率ならびに着座時の速度が共に零（０）となる。
【００２６】
上記した本サイレントチェーン伝動装置によれば、各リンクプレート３１の歯部３２が、当該各プレート３２に非対称形となるように１つ形成され、当該歯部３２の両フランク（一方フランク３３，他方フランク３４）が、それぞれチェーンピッチ線ＰＬ上の異なる点（ｅ１，ｅ２）を中心とする円弧形状とされ、かつ駆動側のスプロケットホイール４０から駆動力を伝達される一方フランク３３が他方フランク３４よりも当該チェーンピッチ線ＰＬに対する立ち上がり角度（θ）が大きく形成され、両スプロケットホイール（４０）の歯部（４２）が、それぞれ各リンクプレート３１の歯部３２に対応して内方へ凹む円弧形状とされているので、各リンクプレート３１とスプロケットホイール（４０）の各歯部（４２）との接触は相対曲率および滑り率が共に零（０）となる。しかも、各リンクプレート３１がスプロケットホイール（４０）の各歯部（４２）に着座する時の速度が零（０）となる（すなわち、軟着座となる）。
【００２７】
そのため、リンクプレート３１とスプロケットホイール４０との接触において発生面圧応力は小さく低強度材料でも摩耗が小さい。また、より一層の低騒音化が図られる。また、１ピッチ１歯部であるので、ピッチに対する歯形が大きくなり強度が増すことになる。
【００２８】
また、サイレントチェーン伝動装置の減速比が大きい場合には駆動側のスプロケットホイール４０側の接触率が小さくなるが、各リンクプレート３１の歯部３２の一方フランク３３の立ち上がり角度θ１が大きいので、当該ホイール４０側からサイレントチェーン２０側へ動力（回転モーメント）を良好に伝達できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本サイレントチェーン伝動装置の要部を説明するための図である。
【図２】サイレントチェーンの不等速運動を説明するための図である。
【図３】サイレントチェーンの不等速運動を説明するための図である。
【図４】動力伝達運動を説明するための概念図（１）である。
【図５】動力伝達運動を説明するための概念図（２）である。
【図６】サイレントチェーン伝動装置の従来例を説明するための図である。
【図７】従来のリンクプレートを説明するための図である。
【符号の説明】
【００３０】
３０  サイレントチェーン
３１  リンクプレート
３２  歯部
３３  一方フランク
３４  他方フランク
３５  ピン孔
３６  連結ピン
４０  スプロケットホイール
４２  歯部
【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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