(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
向かい合う歯面部が歯底部に連続する歯溝と、隣り合う歯溝間に形成された複数の歯とを有し、ローラチェーンのローラ又はブシュチェーンのブシュが前記歯溝に噛み合うチェーン用スプロケットにおいて、
前記複数の歯が、大きさの異なる複数種類の歯形ピッチ角を有し、
前記複数種類の歯形ピッチ角を有する歯が、ピッチ円の円周方向に沿って不規則に配列されるとともに、標準スプロケットの歯形ピッチ角より小さい歯形ピッチ角を有する歯の歯数よりも標準スプロケットの歯形ピッチ角より大きい歯形ピッチ角を有する歯の歯数の方が多く設けられ、
前記複数の歯が、焼結によりスプロケット全体と一体に成形されていることを特徴とするチェーン用スプロケット。
【請求項２】
前記歯形ピッチ角が、標準スプロケットの歯形ピッチ角をθとし最も小さい歯形ピッチ角をθ−Δθとした場合、最も大きい歯型ピッチ角がθ＋Δθ未満であることを特徴とする請求項１に記載のチェーン用スプロケット。
【請求項３】
前記歯溝が、その歯底円直径又は歯底距離を標準スプロケットの歯底円直径又は歯底距離より大きく形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチェーン用スプロケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、向かい合う歯面部が歯底部に連続する歯溝と、隣り合う歯溝間に形成された複数の歯とを有し、ローラチェーンのローラ又はブシュチェーンのブシュが前記歯溝に噛み合うチェーン用スプロケットであって、ローラチェーンのローラ又はブシュチェーンのブシュがスプロケットの歯と噛み合うときに発生する騒音を低減すると共に噛み外れが円滑に行われるチェーン用スプロケットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、チェーンを駆動側及び従動側の少なくとも２つのスプロケットに掛架して動力を伝達するチェーン伝動装置は広く使用されており、いずれの用途においても騒音レベルを低減させることが望ましい。
【０００３】
特に、自動車のエンジンにおいて、クランク軸の回転をカム軸に伝達する伝動装置等の用途においては、環境問題に対する意識の高まりにより高燃焼効率でかつ高出力化となり、クランク軸の回転をカム軸に伝達する伝動装置の負荷が増大する一方で、ユーザーニーズの高まりにより、自動車の低騒音化の要求レベルも厳しくなってきており、チェーンとスプロケットの噛み合い音が無視できないレベルになっている。
【０００４】
従来、自動車用エンジンにおける噛み合い音の低減対策として、エンジンに防振材を貼り付け放射音を吸収させたり、防振ゴムを接着しゴムの特性を利用して騒音・振動を減少させるなどの対策が採られてきたが、クランク軸の回転をカム軸に伝達する伝動装置の負荷が増大すると、チェーンの張力も増大し噛み合い音が大きくなるために、これらの対策では騒音レベルを十分に抑えることが困難になってきている。
【０００５】
これらのチェーン伝動装置は、日本工業規格（ＪＩＳ）にＪＩＳ  Ｂ１８０１−１９９７（伝動用ローラチェーン及びブシュチェーン）が規定され、その付属書２（スプロケットの形状及び寸法）にスプロケットの歯形（Ｓ歯形、Ｕ歯形）が規定されており（非特許文献１参照）、また、国際規格（ＩＳＯ）にＩＳＯ  ６０６：１９９４（Ｅ）に、チェーン及びスプロケットの歯形（ＩＳＯ歯形）が規定されており（非特許文献２参照）、これらに規定する伝動用ローラチェーン又はブシュチェーンとスプロケットが使用される。
【０００６】
以下に、従来のチェーン伝動装置である、標準チェーンとしてのローラチェーン（標準ローラチェーン）１５０と、ＩＳＯ歯形を有するスプロケット（標準スプロケット）５００とからなるチェーン伝動装置について、図５及び図６に基づき説明する。
【０００７】
図５は、ＩＳＯ規格による標準スプロケット５００と標準ローラチェーン１５０からなるチェーン伝動装置の正面図であり、図６は、図５のＹ部の拡大図である。
図５及び図６に示すＩＳＯ歯形は、ＩＳＯ  ６０６：１９９４（Ｅ）により次の式で規定されている。
【０００８】
ｄ＝ｐ／ｓｉｎ（１８０°／ｚ）                  ・・・（ピッチ円直径）
ｄｆ＝ｄ−ｄ１                                  ・・・（歯底円直径）
ｄｃ＝ｄｆ                                      ・・・（偶数歯における歯底距離）
ｄｃ＝ｄ＊ｃｏｓ（９０°／ｚ）−ｄ１            ・・・（奇数歯における歯底距離）
ｒｅ（ｍａｘ）＝０．１２＊ｄ１（ｚ＋２）        ・・・（歯先円弧の半径最大値）
ｒｉ（ｍｉｎ）＝０．５０５＊ｄ１                ・・・（歯底円弧の半径最小値）
ｒｅ（ｍｉｎ）＝０．００８＊ｄ１（ｚ２＋１８０）・・・（歯先円弧の半径最小値）
ｒｉ（ｍａｘ）＝０．５０５＊ｄ１＋０．０６９（ｄ１）１／３
・・・（歯底円弧の半径最大値）
【０００９】
なお、前記式において、ｐはローラチェーンのピッチ、ｄはピッチ円直径、ｄ１はローラチェーンのローラ外径、ｄｆは歯底円直径、ｄｃは歯底距離、ｒｅ（ｍａｘ）は歯先円弧の半径最大値、ｒｉ（ｍｉｎ）は歯底円弧の半径最小値、ｒｅ（ｍｉｎ）は歯先円弧の半径最小値、ｒｉ（ｍａｘ）は歯底円弧の半径最大値、ｚはスプロケットの歯数である。
また、図５及び図６において、ｐａは、スプロケットの弦ピッチである。そして、このスプロケットの弦ピッチｐａは、チェーンピッチｐに等しい。
【００１０】
前記式から明らかなように、図６に示す標準スプロケット５００、すなわち、ＩＳＯ歯形の歯底部５０３は、ローラ１５２の半径（ｄ１／２）より僅かに大きい歯底円弧の半径ｒｉの円弧で形成され、歯面部５０２は歯先円弧の半径ｒｅの円弧で形成され、この歯面部５０２は歯底部５０３の両側に連続して形成されている。また、歯底円直径ｄｆはピッチ円直径ｄとローラチェーンのローラ外径ｄ１との差に等しく形成され、歯底円直径ｄｆは、ピッチ円直径ｄと歯底円弧の半径ｒｉの２倍との差に略等しく形成されている。
【００１１】
標準ローラチェーン１５０は、２本のブシュの両端が一対の内プレートのブシュ孔にそれぞれ圧入されると共に外径ｄ１のローラがブシュの外周に回転自在に嵌めこまれた内リンクと、ブシュ内に回転自在に挿入された２本の連結ピンの両端が一対の内プレートの両外側に配置された一対の外プレートのピン孔にそれぞれ圧入された外リンクとを有し、内リンクと外リンクが連結ピンにより相互に屈曲可能に連結されたものであり、均等なチェーンピッチｐ（各ローラの中心間の距離）を有している。
【００１２】
標準スプロケット５００は、図５及び図６に示すように、回転中心Ｏと歯底部５０３の中心とを結ぶ歯底部中心線Ｘに対して歯底部５０３と歯底部５０３に連続する歯面部５０２とが左右対称に形成されている。そして、各歯底部中心線Ｘとピッチ円ｐｃとの交点をａとすると、隣り合う歯底部中心線Ｘがなす歯形ピッチ角θは、ピッチ円ｐｃ上の２つの交点ａ、ａの中心角であるから、スプロケットの歯数ｚにより決まり、歯のピッチ角θ＝３６０°／ｚである。また、歯形ピッチｐａは各歯底部中心線Ｘとピッチ円ｐｃとの交点ａ、ａ間の距離である。
【００１３】
したがって、歯形ピッチｐａは、歯形ピッチ角θに対応する弦の長さであり、標準スプロケット５００は歯形ピッチ角θが全て等しいから、均等な歯形ピッチｐａ（弦ピッチ）がピッチ円ｐｃの円周方向に沿って配列されており、また、歯形ピッチｐａ（弦ピッチ）は、チェーンピッチｐと等しい。
【００１４】
さらに、従来、チェーンがスプロケットに噛み合うときに発生する騒音を低減する低騒音チェーン伝動装置として、ローラチェーンと歯底部及び歯面部を有する同一形状の多数の歯を備えたスプロケットよりなるチェーン伝動装置において、前記ローラチェーンのローラの外径を、該ローラが前記スプロケットの歯に噛合う際、該スプロケットの歯底部との間に空隙を存して隣接する一対の歯面部に当接するように、標準サイズより大きく構成し、かつ前記スプロケットの歯底部を、前記ローラの外径より僅かに小さな直径からなる円弧面にて構成し、更に、前記スプロケットの歯面部に前記ローラが当接する箇所における該ローラの接線と、該ローラの中心と前記スプロケットの中心とを結ぶ線とのなす角を、前記ローラ及び／又は前記歯面部を弾性変形しつつ、該ローラが前記歯底部に着座するか又はその近傍まで前記歯面部に摺接・移動し得る小さな角度にて構成した低騒音チェーン伝動装置が提案されている（特許文献１参照）。
【非特許文献１】ＪＩＳ  Ｂ１８０１−１９９７
【非特許文献２】ＩＳＯ  ６０６：１９９４（Ｅ）
【特許文献１】特公平７−１８４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従来の標準ローラチェーン１５０と標準スプロケット５００からなるチェーン伝動装置では、標準スプロケット５００が時計回り方向に回転すると、ローラ１５２の噛み始め部において、既に歯底部に着座して支持されている先行ローラ１５２の中心ｃを中心としチェーンピッチｐを半径として後続ローラ１５２が相対的に運動し、標準スプロケット５００の歯底部に衝突する。その際、後続ローラ１５２は歯底部の中心近傍に略直角に衝突するので、後続ローラ１５２の噛み始め時において、標準スプロケット５００の歯面部に対する後続ローラ１５２の運動エネルギーが緩衝されることなく歯底部に伝わる。そのため、後続ローラ１５２の噛み始め時の振動及び騒音が大きくなるという問題があった。
【００１６】
また、標準スプロケット５００の歯形ピッチｐａ（弦ピッチ）は、標準ローラチェーン１５０のピッチｐに等しいので、各後続ローラ１５２の噛み始め時に、各後続ローラ１５２は標準スプロケット５００の歯と同じ当接位置ｔで当接する。したがって、各後続ローラ１５２の標準スプロケット５００の歯と噛み始めるタイミングは常に一致している。そのため、歯数によって決まる次数による振動及び騒音が大きくなるという問題があった。
【００１７】
さらに、前記特許文献１に開示された低騒音チェーン伝動装置においては、スプロケットの歯面部にローラが当接する箇所における該ローラの接線と、該ローラの中心とスプロケットの中心とを結ぶ線とのなす角を、ローラ及び／又は歯面部を弾性変形しつつ、該ローラが歯底部に着座するか又はその近傍まで歯面部に摺接・移動し得る小さな角度にて構成しているので、ローラとスプロケットの歯面部との噛み合い時の衝撃が緩和されて、噛み合い時の騒音を低減できるが、その反面、ローラが歯底部側に向けて楔状に対向する歯面部間に挟み込まれた状態で噛み合うため、ローラチェーンがスプロケットから噛み外れる側でローラとスプロケットの歯面部との円滑な噛み外れが阻害され、そのことでチェーンの振動が発生し、逆に騒音が発生する等の問題があった。
【００１８】
本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、スプロケットの歯形及び歯形ピッチ角の最適化により、チェーンがスプロケットの歯と噛み合うときに発生する振動及び騒音を低減すると共に、標準チェーンのスプロケットからの噛み外れが円滑であり、かつ、製造が容易で摩擦音を低減できるチェーン用スプロケットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
請求項１に係る発明は、向かい合う歯面部が歯底部に連続する歯溝と、隣り合う歯溝間に形成された複数の歯とを有し、ローラチェーンのローラ又はブシュチェーンのブシュが前記歯溝に噛み合うチェーン用スプロケットにおいて、前記複数の歯が、大きさの異なる複数種類の歯形ピッチ角を有し、前記複数種類の歯形ピッチ角を有する歯が、ピッチ円の円周方向に沿って不規則に配列されるとともに、標準スプロケットの歯形ピッチ角より小さい歯形ピッチ角を有する歯の歯数よりも標準スプロケットの歯形ピッチ角より大きい歯形ピッチ角を有する歯の歯数の方が多く設けられ、前記複数の歯が、焼結によりスプロケット全体と一体に成形されていることにより、前記課題を解決するものである。
【００２０】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の構成に加えて、前記歯形ピッチ角が、標準スプロケットの歯形ピッチ角をθとし最も小さい歯形ピッチ角をθ−Δθとした場合、最も大きい歯型ピッチ角がθ＋Δθ未満であることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００２１】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明の構成に加えて、前記歯溝が、その歯底円直径又は歯底距離を標準スプロケットの歯底円直径又は歯底距離より大きく形成されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、向かい合う歯面部が歯底部に連続する歯溝と、隣り合う歯溝間に形成された複数の歯とを有し、ローラチェーンのローラ又はブシュチェーンのブシュが前記歯溝に噛み合うチェーン用スプロケットにおいて、前記複数の歯が、大きさの異なる複数種類の歯形ピッチ角を有することにより、ローラ又はブシュのスプロケットへの噛み合い時に前記ローラ又はブシュの衝突あるいは当接のタイミングがずれてローラ又はブシュのスプロケットへの噛み合い時にスプロケットの歯面部に対する運動エネルギーが緩衝されて当接による衝撃が少なくなりローラ又はブシュの噛み合い音が低減され、かつ、歯数によって決まる次数の振動及び騒音も低減され、さらに、チェーン伝動装置の全体の騒音と各回転次数音の開きが大きいことから耳につく騒音を低減することができるとともに、以下のような格別の効果を奏することができる。
【００２３】
すなわち、本請求項１に係る発明のチェーン用スプロケットは、複数種類の歯形ピッチ角を有する歯が、ピッチ円の円周方向に沿って不規則に配列されるとともに、標準スプロケットの歯形ピッチ角より小さい歯形ピッチ角を有する歯の歯数よりも標準スプロケットの歯形ピッチ角より大きい歯形ピッチ角を有する歯の歯数の方が多く設けられていることによって、小さい歯形ピッチ角を有する歯を極力減らすことができ、スプロケット全体の耐久性を損ねることなく振動及び騒音を低減することができとともに、複数の歯が、焼結によりスプロケット全体として一体に成形されていることにより、複雑な制御による機械加工や転造を行う必要がないため製造が容易となり、また、焼結によりスプロケット表面に潤滑剤を多く保持することが可能となることで、ローラ又はブシュがピッチの異なる複数の歯との摺接による摩擦音も低減することができる。
【００２４】
そして、本請求項２に係る発明のチェーン用スプロケットは、請求項１に係るチェーン用スプロケットが奏する効果に加えて、歯形ピッチ角が、標準スプロケットの歯形ピッチ角をθとし最も小さい歯形ピッチ角をθ−Δθとした場合、最も大きい歯型ピッチ角がθ＋Δθ未満であることにより、歯形ピッチ角の小さいほうへの変化量を十分に確保できるため、スプロケット全体の耐久性を損ねることなく振動及び騒音をより確実に低減することができる。
【００２５】
また、本請求項３に係る発明のチェーン用スプロケットは、請求項１または請求項２に係るチェーン用スプロケットが奏する効果に加えて、歯溝が、その歯底円直径又は歯底距離を標準スプロケットの歯底円直径又は歯底距離より大きく形成されていることにより、ローラ又はブシュのスプロケットへの噛み始め部において、チェーンの先行ローラ又はブシュが前記スプロケットの回転方向背面側の歯面部に最初に当接すると共に、先行ローラ又はブシュが回転方向背面側の歯面部にほぼ接線方向から当接するので、先行ローラ又はブシュの相対的な運動による衝撃が少なく、先行ローラ又はブシュの回転方向背面側の歯面部への当接時の衝撃による振動及び騒音を低減することができるとともに、ローラ又はブシュのスプロケットからの噛み外れ部において、先行ローラ又はブシュは後続ローラ又はブシュの中心を中心としチェーンのチェーンピッチを半径として相対的に揺動運動する際に、先行ローラ又はブシュはスプロケットの回転方向前面側の歯面部の当接位置から容易に離れて振動により歯底部と衝突することなく揺動運動でき、先行ローラ又はブシュとスプロケットの歯面部との円滑な噛み外れが阻害されることなく円滑におこなうことができ、より振動及び騒音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明は、向かい合う歯面部が歯底部に連続する歯溝と、隣り合う歯溝間に形成された複数の歯とを有し、ローラチェーンのローラ又はブシュチェーンのブシュが前記歯溝に噛み合うチェーン用スプロケットにおいて、前記複数の歯が、大きさの異なる複数種類の歯形ピッチ角を有し、前記複数種類の歯形ピッチ角を有する歯が、ピッチ円の円周方向に沿って不規則に配列されるとともに、標準スプロケットの歯形ピッチ角より小さい歯形ピッチ角を有する歯の歯数よりも標準スプロケットの歯形ピッチ角より大きい歯形ピッチ角を有する歯の歯数の方が多く設けられ、複数の歯が、焼結によりスプロケット全体として一体に成形されているものであって、スプロケットの歯形及び歯形ピッチ角の最適化により、チェーンがスプロケットの歯と噛み合うときに発生する振動及び騒音を低減すると共に、標準チェーンのスプロケットからの噛み外れが円滑であり、かつ、製造が容易で摩擦音を低減できるという効果を発揮するものであれば、その具体的な実施の形態は、如何なるものであっても何ら構わない。
【００２７】
すなわち、本発明の複数の歯は、その歯の数は何枚であっても良く、また、複数種類の歯形ピッチ角は２種類以上であれば何種類であっても良く、３種類以上の場合は標準スプロケットの歯形ピッチ角の歯を含んでも良い。
【実施例】
【００２８】
以下に、本発明の実施例であるチェーン用スプロケットについて図面を基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施例であるチェーン用スプロケットの複数種類の歯形ピッチ角を有する歯を示す正面図であり、図２は、図１に示す本発明の第１実施例であるチェーン用スプロケットの歯形を示す正面一部拡大図であり、図３は、本発明の第２実施例であるチェーン用スプロケットの複数種類の歯形ピッチ角を有する歯を示す正面図であり、図４は、本発明の第３実施例であるチェーン用スプロケットの複数種類の歯形ピッチ角を有する歯を示す正面図である。
【００２９】
まず、本発明の第１実施例であるチェーン用スプロケット１００は、図１に示すように、歯数が１８枚であり、歯形ピッチ角の異なる２種類の歯、すなわち、歯形ピッチ角θ−Δθの歯１０５Ｓ、歯形ピッチ角θ＋（Δθ／２）の歯１０５Ｌを有しており、歯形ピッチ角θ−Δθの歯１０５Ｓが１枚、歯形ピッチ角θ＋（Δθ／２）の歯１０５Ｌがその隣に連続して２枚配列され、３枚の歯を一組として計６組で全周の歯が構成される。
【００３０】
歯形ピッチ角θ−Δθの歯１０５Ｓが１枚と歯形ピッチ角θ＋（Δθ／２）の歯１０５Ｌがその隣に連続して２枚の、計３枚の歯の合計角度は３θとなり、標準的な歯形ピッチ角θの歯１０５の３枚分と等しく、複数種類の歯形ピッチ角を有する歯１０５Ｓ、１０５Ｌが３枚一組でピッチ円ｐｃ１０１の円周方向に沿って６組が繰り返し配置されることで不規則に配列されたスプロケットとなるとともに、チェーン用スプロケット１００全体で標準スプロケットの歯形ピッチ角θより小さい歯形ピッチ角θ−Δθを有する歯１０５Ｓの歯数（６枚）よりも標準スプロケットの歯形ピッチ角θより大きい歯形ピッチ角θ＋（Δθ／２）を有する歯１０５Ｌの歯数（１２枚）の方が多く設けられて、最も大きい歯型ピッチ角θ＋（Δθ／２）はθ＋Δθ未満である。
なお、Δθはチェーンとの噛合いが許容できる範囲内であることが必要で、標準ピッチ角θの１／４以下（すなわち、Δθ＜θ／４）であることが望ましい。
また、本実施例のチェーン用スプロケット１００の歯数は１８枚であるが、歯数はこれに限定されるものではなく、歯数が３で割り切れないスプロケットの場合、余りの歯は歯型ピッチ角θの歯で構成すればよく、該歯型ピッチ角θの歯はどの位置に配置しても良い。
【００３１】
さらに、本実施例のチェーン用スプロケット１００の６組のうちの１組以上を歯型ピッチ角θの歯３枚で構成しても良く、すなわち、最低限、歯形ピッチ角θ−Δθを有する歯１０５Ｓが１枚と歯形ピッチ角θ＋（Δθ／２）を有する歯１０５Ｌが２枚の計３枚の歯からなる組が１組以上存在すれば良い。その際、該歯型ピッチ角θの歯はどの位置に配置しても良い。
【００３２】
次に、本発明の第１実施例であるスプロケット１００の歯の部分と標準ローラチェーン１５０のローラ１５２の一つがかみ合っている部分の歯溝形状を図２に基づいて説明する。
スプロケット１００は、向かい合う歯面部１０２ａ及び歯面部１０２ｂが歯底部１０３に連続する歯溝１０４によって複数の歯１０５Ｓ、１０５Ｌが形成されている。なお、図１には、比較のために、歯１０５Ｓ、１０５Ｌと同じ歯形ピッチ角の歯をＩＳＯ歯形（標準歯形）で設計した場合の歯面部、歯底部の形状を破線で図示している。
【００３３】
スプロケット１００の歯形は、スプロケット１００の回転中心Ｏ（図示はされていない）と各歯底部１０３の中心とを結ぶ歯底部中心線Ｘに対してスプロケット１００の回転方向前面側の歯面部１０２ａと回転方向背面側の歯面部１０２ｂが左右対称に形成され、歯面部１０２ａ及び歯面部１０２ｂは、それぞれ断面凸状の円弧により形成されている。
歯面部１０２ａ及び歯面部１０２ｂを形成する円弧は、ＩＳＯ歯形（標準歯形）で設計した場合の円弧状の歯面部の歯面半径ｒｅより大きい歯面半径ｒｅ１０２ａ、ｒｅ１０２ｂでそれぞれ形成され、ｒｅ１０２ａ＞ｒｅ、及び、ｒｅ１０２ｂ＞ｒｅの関係にあり、歯面部１０２ａ及び歯面部１０２ｂは、歯底部１０３に滑らかに連続している。
【００３４】
また、歯底部１０３は、歯底部中心線Ｘ上に中心を有する円弧により形成されている。歯底部１０３を形成する円弧は、ＩＳＯ歯形（標準歯形）で設計した場合の円弧状の歯底部の歯底部円弧半径ｒｉより大きい歯底部円弧半径ｒｉ１０３で形成されている。すなわち、ｒｉ１０３＞ｒｉの関係にある。この歯底部円弧半径ｒｉ１０３の中心は、歯底部中心線Ｘ上にあり、かつＩＳＯ歯形（標準歯形）で設計した場合の歯底部円弧半径ｒｉの中心より外側に位置している。
【００３５】
そして、歯底部円弧半径ｒｉ１０３の中心がＩＳＯ歯形（標準歯形）で設計した場合の歯底部円弧半径ｒｉの中心より外側に位置することにより、スプロケット１００の歯数ｚが偶数の場合は、歯底円直径ｄｆ１０３はＩＳＯ歯形（標準歯形）で設計した場合の歯底円直径ｄｆより大きくなっている。すなわち、ｄｆ１０３＞ｄｆの関係にある。また、スプロケット１００の歯数ｚが奇数の場合は、歯底距離ｄｃ１０３はＩＳＯ歯形（標準歯形）で設計した場合の歯底距離ｄｃより大きくなっており、ｄｃ１０３＞ｄｃの関係にある。
【００３６】
また、歯底円直径ｄｆ１０３又は歯底距離ｄｃ１０３をＩＳＯ歯形（標準歯形）で設計した場合の歯底円直径ｄｆ又は歯底距離ｄｃより大きくすることにより、スプロケット１００の弦ピッチｐａ１０１Ｌ（すなわち、ピッチ円ｐｃ１０１と歯底部中心線Ｘとの交点ａ、ａ間の距離）は、歯型ピッチ角θの歯をＩＳＯ歯形（標準歯形）で設計した場合のスプロケットの弦ピッチｐａ（図５及び図６参照）より大きくなっている。すなわち、ｐａ１０１Ｌ＞ｐａの関係にある。
【００３７】
そして、スプロケット１００は、標準ローラチェーン１５０に適用されるものであるから、歯型ピッチ角θの歯をＩＳＯ歯形（標準歯形）で設計した場合のスプロケットの弦ピッチｐａは、標準ローラチェーン１５０のチェーンピッチｐ（すなわち、ローラ１５２の中心間の距離）と等しいのに対して、スプロケット１００の歯形ピッチ角θ＋（Δθ／２）の歯１０５Ｌの弦ピッチｐａ１０１Ｌは、標準ローラチェーン１５０のチェーンピッチｐより大きくなっている。すなわち、ｐａ１０１Ｌ＞ｐの関係にある。
なお、歯形ピッチ角θ−Δθの歯１０５Ｓの弦ピッチｐａ１０１Ｓは、Δθの設定により異なるが、歯形ピッチ角がθ−Δθの歯をＩＳＯ歯形（標準歯形）で設計した場合のスプロケットの弦ピッチより小さくなっている。
【００３８】
標準ローラチェーン１５０は、均等なチェーンピッチｐを有しており、さらに、スプロケット１００は、大きさの異なる２種類の歯形ピッチ角θ−Δθ、θ＋（Δθ／２）を有し、ピッチ円ｐｃの円周方向に沿って不規則に配列されているので、スプロケット１００が回転すると、各ローラ１５２の噛み始め部において、既に歯底部に着座して支持されている先行ローラ１５２の中心を中心としチェーンピッチｐを半径として後続ローラ１５２が相対的に運動して歯面部にほぼ接線方向から当接する際に当接のタイミングがずれ、歯数によって決まる次数の振動及び騒音が低減される。
【００３９】
また、前述した溝形状を持つため、各ローラ１５２の噛み始め部において歯底部１０３に着座する前に歯面部１０２に接線方向から当接し、噛み外れ部においては先行ローラ１５２が歯面部１０２に当接した状態から接線方向に離脱することにより振動等により歯底部１０３に衝突することがないことも相まって、後続ローラ１５２のスプロケット１００の歯面部に対する運動エネルギーが緩衝され、後続ローラ１５２の噛み合い音が低減され、チェーン伝動装置の全体の騒音が低減される。
【００４０】
さらに、歯形ピッチ角θ−Δθの歯１０５Ｓは標準スプロケットの歯形ピッチ角と同じ歯形ピッチ角θの歯１０５と比較して強度が若干劣るが、スプロケット１００全周でその数は少なくスプロケット１００全体の耐久性を損ねることはない。
【００４１】
次に、本発明の第２実施例に係るチェーン用スプロケット２００について以下に説明する。
本発明の第２実施例であるチェーン用スプロケット２００は、図３に示すように、歯数が１８枚であり、歯形ピッチ角の異なる３種類の歯、すなわち、標準スプロケットの歯形ピッチ角と同じ歯形ピッチ角θの歯２０５、歯形ピッチ角θ−Δθの歯２０５Ｓ、歯形ピッチ角θ＋（Δθ／（Ｎ−１））の歯２０５Ｌを有しており、歯形ピッチ角θ−Δθの歯２０５Ｓが１枚、歯形ピッチ角θ＋（Δθ／（Ｎ−１））の歯２０５Ｌがその隣に連続してＮ−１枚配列され、５枚の歯（Ｎ＝５）を一組として計３組が配置され、余りの歯は全て歯形ピッチ角θの歯２０５の歯で構成される。
【００４２】
歯形ピッチ角θ−Δθの歯２０５Ｓが１枚と歯形ピッチ角θ＋（Δθ／（Ｎ−１））の歯２０５Ｌがその隣に連続してＮ−１枚の、計Ｎ枚の歯の合計角度はＮθとなり、歯形ピッチ角θの歯２０５のＮ枚分と等しく、複数種類の歯形ピッチ角を有する歯２０５、２０５Ｓ、２０５Ｌがピッチ円ｐｃ１０１の円周方向に沿って不規則に配列される部分となるとともに、チェーン用スプロケット２００全体で標準スプロケットの歯形ピッチ角θより小さい歯形ピッチ角θ−Δθを有する歯２０５Ｓの歯数（１枚）よりも標準スプロケットの歯形ピッチ角θより大きい歯形ピッチ角θ＋（Δθ／（Ｎ−１））を有する歯２０５Ｌの歯数（Ｎ−１枚）の方が多く設けられ、最も大きい歯型ピッチ角θ＋（Δθ／（Ｎ−１））はθ＋Δθ未満である。
【００４３】
なお、Δθはチェーンとの噛合いが許容できる範囲内であることが必要で、標準ピッチ角θの１／４以下（すなわち、Δθ＜θ／４）であることが望ましい。
また、余りの歯型ピッチ角θの歯はどの位置に配置しても良く、スプロケットの歯数は何枚でも良く、標準の歯数がＮで割り切れるスプロケットの場合、歯型ピッチ角θがなくても良い。
さらに、複数の組のうちの１組以上を歯型ピッチ角θの歯Ｎ枚で構成しても良く、すなわち、最低限、歯形ピッチ角θ−Δθを有する歯２０５Ｓが１枚と歯形ピッチ角θ＋（Δθ／（Ｎ−１））を有する歯２０５ＬがＮ−１枚の計Ｎ枚の歯からなる組が１組以上存在すれば良い。その際、該歯型ピッチ角θの歯はどの位置に配置しても良い。
【００４４】
第２実施例に使用されるスプロケット２００の歯形は図２に示した第１実施例の歯形と同様であり、タイミング等は異なるが騒音が低減される作用・効果も第１実施例と同様である。
【００４５】
次に、本発明の第３実施例に係るチェーン用スプロケット３００について以下に説明する。
本発明の第３実施例であるチェーン用スプロケット３００は、図４に示すように、歯形ピッチ角の異なる２種類の歯、すなわち、標準スプロケットの歯形ピッチ角θより小さな歯形ピッチ角θ−Δθの歯３０５Ｓ、標準スプロケットの歯形ピッチ角θより大きな歯形ピッチ角θ＋（Δθ／（Ｔ−１））の歯３０５Ｌを有しており、歯形ピッチ角θ−Δθの歯２０５Ｓが１枚で、残りの歯は全て歯形ピッチ角θ＋（Δθ／（Ｔ−１））の歯２０５Ｌである。
【００４６】
スプロケット３００の全歯数はＴ枚であり、歯形ピッチ角θ−Δθの歯３０５Ｓが１枚と歯形ピッチ角θ＋（Δθ／（Ｔ−１））の歯３０５ＬがＴ−１枚の、計Ｔ枚の歯の合計角度は３６０°となり、歯形ピッチ角θ−Δθの歯３０５Ｓがｐｃ１０１の円周方向に沿って不規則に配列される部分となるとともに、チェーン用スプロケット３００全体で標準スプロケットの歯形ピッチ角θより小さい歯形ピッチ角θ−Δθを有する歯３０５Ｓの歯数（１枚）よりも標準スプロケットの歯形ピッチ角θより大きい歯形ピッチ角θ＋（Δθ／（Ｔ−１））を有する歯３０５Ｌの歯数（Ｔ−１枚）の方が多く設けられ、最も大きい歯型ピッチ角θ＋（Δθ／（Ｔ−１））はθ＋Δθ未満である。
なお、Δθはチェーンとの噛合いが許容できる範囲内であることが必要で、標準ピッチ角θの１／４以下（すなわち、Δθ＜θ／４）であることが望ましい。
【００４７】
第３実施例に使用されるスプロケット３００の歯形は図２に示した第１実施例の歯形と同様であり、タイミング等は異なるが騒音が低減される作用・効果も第１実施例と同様である。
【００４８】
なお、標準スプロケットの歯形ピッチ角より小さい歯形ピッチ角を有する歯の歯数よりも標準スプロケットの歯形ピッチ角より大きい歯形ピッチ角を有する歯の歯数の方が多く設けられるもの、あるいは、さらに標準スプロケットの歯形ピッチ角をθとし最も小さい歯形ピッチ角をθ−Δθとした場合、最も大きい歯型ピッチ角がθ＋Δθ未満であるものは、前述した第１乃至第３実施例に限定されるものではなく、最も小さい歯形ピッチ角θ−Δθの歯をＮ枚、最も大きい歯型ピッチ角θ＋（ＮΔθ／Ｍ）をＭ枚としてＮ＜Ｍなる関係を満たせばよく、それぞれの歯のスプロケット上での配列如何なるものであっても良い。
【００４９】
また、前記本発明の各実施例においては大きさの異なる複数種類の歯形ピッチ角は３種類あるいは２種類であるが、４種類以上であっても、標準スプロケットの歯形ピッチ角より小さい歯形ピッチ角を有する歯の歯数よりも標準スプロケットの歯形ピッチ角より大きい歯形ピッチ角を有する歯の歯数の方が多く設けられ、あるいは、標準スプロケットの歯形ピッチ角をθとし最も小さい歯形ピッチ角をθ−Δθとした場合、最も大きい歯型ピッチ角がθ＋Δθ未満であれば良い。
【００５０】
また、本発明の各実施例のチェーン用スプロケットは、複数の歯が、焼結によりスプロケット全体として一体に成形されているため、機械加工や転造等では加工が極めて困難な不規則ピッチの歯を容易に製造することができるとともに、不規則ピッチに起因して歯面とローラの摺接が多くなっても、焼結による潤滑剤の保持能力の向上により、摩擦音を低減することができる。
【００５１】
さらに、前記本発明の各実施例においては、標準ローラチェーン１５０を用いているが、ローラの代わりにブシュがスプロケットの歯溝に噛み合う標準ブシュチェーンにも適用でき、また、前記の各実施例において歯形が標準スプロケットと異なる歯形を採用しているが、スプロケットの歯形は、その歯底円直径又は歯底距離が標準スプロケットの歯底円直径又は歯底距離より大きいという条件を満たせば、歯形は標準スプロケットと同じであっても同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施例であるチェーン用スプロケットの複数種類の歯形ピッチ角を有する歯を示す正面図。
【図２】図１に示す本発明の第１実施例であるチェーン用スプロケットの歯形を示す正面一部拡大図。
【図３】本発明の第２実施例であるチェーン用スプロケットの複数種類の歯形ピッチ角を有する歯を示す正面図。
【図４】本発明の第３実施例であるチェーン用スプロケットの複数種類の歯形ピッチ角を有する歯を示す正面図。
【図５】従来のＩＳＯ規格による標準スプロケットと標準ローラチェーンからなるチェーン伝動装置の正面図。
【図６】図５に示す従来のＩＳＯ規格による標準スプロケットと標準ローラチェーンからなるチェーン伝動装置の一部の拡大図である。
【符号の説明】
【００５３】
１００，２００，３００，５００    ・・・スプロケット
１０２，５０２                  ・・・  歯面部
１０３，５０３                  ・・・  歯底部
１０４，５０４                  ・・・  歯溝
１０５，２０５，３０５，５０５  ・・・  歯
１５０                            ・・・標準ローラチェーン
１５２                          ・・・  ローラ
【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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