JP5522965B2 - チェーン - Google Patents

Description

本発明は、動力伝達チェーンまたはタイミングチェーン等のチェーンに関し、詳細には、運転中のフリクションロスを低減させるための構造の改良に関する。

自動車や自動二輪車等のタイミングチェーンとして、例えばサイレントチェーンが用いられている。サイレントチェーンは、一般に、各々一対の歯部およびピン孔を有する多数のリンクを、各ピン孔内に挿入した連結ピンで互いに枢支可能に連結することにより構成されている。

ところで、サイレントチェーンの運転中には、隣り合う各リンクが互いに摺動することにより、フリクションロスが発生する。このようなフリクションロスは、チェーンの運転効率を低減させるとともに、発熱による油温の上昇等を招くので、運転中のフリクションロスはできるだけ低減させるのが好ましい。

また、最近の自動車業界では、エコフレンドリーの観点から燃費向上の強い要請があるため、サイレントチェーンにおいても、走行中のフリクションロスを低減させるための改良が求められている。

なお、特開２０００−３２０６１９号公報および特開２００４−３５３８６５号公報には、サイレントチェーンにおいて、最外側リンクの外側に配置されるガイドリンクに突起部を設け、当該突起部を最外側リンクに当接させる点が記載され、また最外側リンクの外側に突起部を設け、当該突起部をガイドリンクに当接させる点が記載されているが、これらの場合には、最外側リンクおよびガイドリンク間のスペースを拡大させることで、最外側リンクおよびロッカー間の接触領域を増加させようとしている。また、これらの場合、最外側リンクおよびガイドリンクは、突起部および主面による接触であるが、チェーン幅方向に隣り合う各内側リンクは、主面同士が接触しており、摺動抵抗が大きい。

また、特開２００８−１５１３１６号公報には、サイレントチェーンの最外側に配置されるガイドプレートまたはリンクプレートの外側面に突起部を設け、当該突起部をチェーンガイドまたはテンショナアームのガイド部に摺接させる点が記載されているが、この場合には、チェーンがチェーンガイドまたはテンショナアームのガイド部上を摺動する際の摺動抵抗を減少させて、フリクションロスを低減させようとしている。しかしながら、この場合、チェーン幅方向に隣り合うリンク同士は、主面同士が接触しており、摺動抵抗が大きい。

本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもので、本発明が解決しようとする課題は、隣り合うリンク間の摺動抵抗の低減により、運転中のフリクションロスを低減できるチェーンを提供することにある。

請求項１の発明に係るチェーンは、各々一対のピン孔を有する複数のリンクを、ピン孔に挿入した連結ピンにより互いに屈曲可能に連結してなる無端状のチェーンにおいて、リンクの主面の一部には、一対の半球状凸部が設けられており、各半球状凸部が、リンクの各ピン孔の中心を通るリンク長手方向のピン孔中心線と直交しかつ各ピン孔の中心を通るリンク高さ方向のピン孔中心線上にそれぞれ配置されるとともに、各半球状凸部が、リンクの裏面で各半球状凸部に対応する位置においてリンク板厚方向に延びる盲孔を有しており、各半球状凸部により、チェーン幅方向に隣り合う各リンクの間に一定の間隙が形成されるとともに、チェーンを直線状に配設した状態で、各半球状凸部が、当該リンクとチェーン幅方向に隣り合う他のリンクの裏面に対して当該他のリンクの各半球状凸部に対応する位置で接触している。なお、本明細書中において、「主面」とは、リンクの面のうち、他のリンクの上に重ね合わされる面を指し、リンクの板厚方向の面である端面や側面、背面ではなく、チェーン長手方向に平行な面である。

請求項１の発明によれば、リンクの主面に設けられた凸部が、当該リンクとチェーン幅方向に隣り合うリンクの主面と接触しており、これにより、チェーン幅方向に隣り合う各リンクの間に一定の間隙が形成されている。このため、チェーンの運転時において、各リンクが屈曲する際には、隣り合う各リンク間において双方のリンクの主面同士が摺動するのではなく、一方のリンクの凸部が他方のリンクの主面の上を摺動する。これにより、チェーン運転時の摺動抵抗を低減でき、フリクションロスを低減できる。また、隣り合う各リンクの間に一定の間隙が形成されることで、当該間隙内に潤滑油を供給でき、これにより、フリクションロスをさらに低減できるとともに、発熱量を低減できる。

一般に、ローラチェーンやブシュチェーンの場合、チェーン幅方向の内側に配置された内側リンクと、チェーン幅方向の外側に配置された外側リンクとが互いに屈曲可能にピン連結されており、運転時には、内側リンクおよび外側リンクの主面同士が互いに摺動する。

したがって、この場合においても、一方のリンク（例えば内側リンク）の主面に設けられた凸部が他方のリンク（例えば外側リンク）の主面と接触することで、チェーン幅方向に隣り合う内側リンクおよび外側リンク間に一定の間隙が形成されている。このため、チェーンの運転時において、各リンクが屈曲する際には、内側リンクおよび外側リンクの主面同士が摺動するのではなく、一方のリンク（例えば内側リンク）の凸部が他方のリンク（例えば外側リンク）の主面の上を摺動する。これにより、チェーン運転時の摺動抵抗を低減でき、フリクションロスを低減できる。また、隣り合う各リンクの間に一定の間隙が形成されることで、当該間隙内に潤滑油を供給でき、これにより、フリクションロスをさらに低減できるとともに、発熱量を低減できる。

以上のように、本発明に係るチェーンによれば、リンクの主面の一部に、当該リンクとチェーン幅方向に隣り合うリンクの主面と接触する一対の凸部を設けたので、チェーン幅方向に隣り合う各リンクの間に一定の間隙が形成されており、このため、チェーンの運転時において、各リンクが屈曲する際には、隣り合う各リンク間において双方のリンクの主面同士が摺動するのではなく、一方のリンクの凸部が他方のリンクの主面の上を摺動する。これにより、チェーン運転時の摺動抵抗を低減でき、フリクションロスを低減できる。

本発明の第１の実施例によるサイレントチェーンの正面部分図である。 図１のII矢視図である。 リンクの側面図であって、図２の一部拡大図に相当している。 リンクに形成される凸部の加工方法の一例を示す図である。 リンクの第１の変形例の正面図である。 リンクの第２の変形例の正面図である。 本発明の第２の実施例によるブシュチェーンの正面部分図である。 図７のVIII矢視図である。 リンクの側面図であって、図８の一部拡大図に相当している。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
〔第１の実施例〕
図１ないし図４は、本発明の第１の実施例によるサイレントチェーンを説明するための図であって、これらの図において、同一符号は同一または相当部分を示している。

図１に示すように、サイレントチェーン１は、複数のリンク２をチェーン長手方向（同図左右方向）およびチェーン幅方向（同図紙面垂直方向）に積層することにより、構成されている（図２参照）。各リンク２は、一対の歯部２０、２１と、一対のピン孔２２とを有しており、各ピン孔２２内に挿入された連結ピン３により、互いに屈曲可能に連結されている。

リンク２の一方の主面２Ａには、一対の凸部２５、２６が形成されている。各凸部２５、２６は、リンク２の各ピン孔中心Ｏ_１、Ｏ_２を通るリンク長手方向のピン孔中心線Ｌと直交しかつ各ピン孔中心Ｏ_１、Ｏ_２を通るリンク高さ方向のピン孔中心線Ｈ_１、Ｈ_２上において各歯部２０、２１の逆側にそれぞれ配置されている。なお、図１では、チェーンが一直線上に配設されており、チェーン長手方向に隣り合う各リンク２のピン孔中心線Ｌがチェーン長手方向に沿って直線状に延設されている。

リンク２の各凸部２５、２６は、当該リンク２とチェーン幅方向に隣り合うリンク２の他方の主面２Ｂと接触しており、これにより、チェーン幅方向に隣り合う各リンク２の間に一定の間隙Ｃが形成されている。（図２参照）

各凸部２５、２６は、例えば半球状の突起であり(図３参照)、その形成方法の一例を図４に示す。同図に示すように、各凸部２５、２６は、リンク２の主面２Ｂ側から断面円形のポンチ４を用いてプレス加工することにより、形成されている。このとき、リンク２の内部には、各凸部２５、２６について、プレス加工にともなう盲孔２５ａ、２６ａがそれぞれ形成されている。なお、各凸部２５、２６の形状は、半球状に限定されるものではなく、先端側に向かうにしたがい徐々に小径となる載頭円錐台形状であってもよい。

上述のように構成されるサイレントチェーン１においては、チェーン１が一直線上に配設されている場合（図１参照）のみならず、チェーン１がスプロケット(図示せず)に巻き付いて各リンク２が互いに屈曲した場合においても、リンク２の一方の主面２Ａに設けられた各凸部２５、２６は、当該リンク２とチェーン幅方向に隣り合うリンク２の他方の主面２Ｂと接触しており、これにより、チェーン幅方向に隣り合う各リンク２の間に常時一定の間隙Ｃが形成されている（図２参照）。

したがって、チェーン１の運転時において、各リンク２が屈曲する際には、隣り合う各リンク２間において双方のリンク２の主面２Ａ、２Ｂが互いに摺動するのではなく、一方のリンク２の主面２Ａに形成された凸部２５、２６が他方のリンク２の主面２Ｂの上を摺動する。これにより、チェーン運転時の摺動抵抗を低減でき、フリクションロスを低減できる。また、隣り合う各リンク２の間に一定の間隙Ｃが形成されることで、間隙Ｃ内に潤滑油を供給でき、これにより、フリクションロスをさらに低減できるとともに、発熱量を低減できる。

次に、図５、図６は、本発明の第１、第２の変形例によるリンク２’、２”をそれぞれ示している。なお、これらの図において、図１と同等符号は同一または相当部分を示している。

第１の変形例においては、図５に示すように、各凸部２５’、２６’が、リンク２’の各ピン孔２２’の中心を通るリンク長手方向のピン孔中心線Ｌ’上において、リンク２’の端部側の位置に配置されている。

第２の変形例においては、図６に示すように、各凸部２５”、２６”が、リンク２”の各ピン孔２２”の中心Ｏ_１、 Ｏ_２ を通るリンク長手方向のピン孔中心線Ｌ”と直交しかつ各ピン孔中心Ｏ_１、Ｏ_２を通るリンク高さ方向のピン孔中心線Ｈ_１”、Ｈ_２”上において、各歯部２０”、２１”の側に配置されている。

これらいずれの場合においても、前記第１の実施例と同様に、チェーンが一直線上に配設されている場合（図１参照）のみならず、チェーンがスプロケット(図示せず)に巻き付いて各リンク２’、２”が互いに屈曲した場合においても、リンク２’ 、２”の一方の主面２’Ａ、２”Ａに設けられた各凸部２５’、２６’、２５”、２６”は、当該リンク２’、２”とチェーン幅方向に隣り合うリンク２’、２”の他方の主面と接触しており、これにより、チェーン幅方向に隣り合う各リンク２’または２”の間に一定の間隙Ｃが形成されている（図２参照）。

したがって、チェーンの運転時において、各リンク２’ 、２”が屈曲する際には、隣り合う各リンク２’ 、２”間において双方のリンク２’ 、２”の相対する主面が互いに摺動するのではなく、一方のリンク２の主面２’Ａ、２”Ａに形成された凸部２５’、２６’、２５”、２６”が他方のリンク２’ 、２”の主面の上を摺動する。これにより、チェーン運転時の摺動抵抗を低減でき、フリクションロスを低減できる。また、隣り合う各リンク２’または２”の間に一定の間隙Ｃが形成されることで、間隙Ｃ内に潤滑油を供給でき、これにより、フリクションロスをさらに低減できるとともに、発熱量を低減できる。

なお、各凸部は、チェーン幅方向に隣り合う各リンクが互いにオーバラップする領域であれば、図５、図６に示された位置以外の位置に設けるようにしてもよい。また、各リンクに設ける凸部の個数も２個でなくてもよく、１つでも、あるいは３つ以上でもよい。さらに、凸部の形状としては、局部的な突起には限らない。例えば、ピン孔３の開口縁部に形成した円形の凸条ボス部のようなものでもよい。

〔第２の実施例〕
図７ないし図９は、本発明の第２の実施例によるブシュチェーンを説明するための図であって、これらの図において、同等符号は同一または相当部分を示している。

図７および図８に示すように、ブシュチェーン１００は、チェーン幅方向(図７紙面垂直方向)の両外側に配置される一対の外側リンク１０２_１と、各外側リンク１０２_１の内側に各外側リンク１０２_１と一部オーバラップしつつ配置される一対の内側リンク１０２_２とをチェーン長手方向（図７左右方向）に配設することにより、構成されている。各外側リンク１０２_１および各内側リンク１０２_２は、それぞれ一対のピン孔１２２を有しており、各ピン孔１２２内に挿入された連結ピン１０３により、互いに屈曲可能に連結されている。各内側リンク１０２_２には、連結ピン１０３の回りを回転自在なブシュ１０５の各端部が固着されている。内側リンク１０２_２のピン孔１２２は、ブシュ１０５の貫通孔によって構成されている。なお、ここでは、内側リンク１０２_２の方が外側リンク１０２_１よりも板厚が厚い例を示している。

外側リンク１０２_１の一方の主面１０２_１Ａには、一対の凸部１２５、１２６が形成されている。各凸部１２５、１２６は、外側リンク１０２_１の各ピン孔中心を通るリンク長手方向のピン孔中心線Ｌ上において各ピン孔１２２の外側にそれぞれ配置されている。なお、図７では、チェーンが一直線上に配設されており、チェーン長手方向に隣り合う各外側リンク１０２_１および各内側リンク１０２_２のピン孔中心線Ｌがチェーン長手方向に沿って直線状に延設されている。また、チェーン幅方向に対向配置された一対の外側リンク１０２_１の各主面１０２_１Ａは、チェーン幅方向に相対している(図８参照)。

外側リンク１０２_１の各凸部１２５、１２６は、外側リンク１０２_１とチェーン幅方向に隣り合う内側リンク１０２_２の主面１０２_２Ｂと接触しており、これにより、チェーン幅方向に隣り合う外側リンク１０２_１および内側リンク１０２_２間に一定の間隙Ｃが形成されている。（図８参照）

各凸部１２５、１２６は、例えば半球状の突起から構成されるが(図９参照)、各凸部１２５、１２６の形状は、半球状に限定されるものではなく、先端側に向かうにしたがい徐々に小径となる載頭円錐台形状であってもよい。

上述のように構成されるブシュチェーン１００においては、チェーン１００が一直線上に配設されている場合（図７参照）のみならず、チェーン１００がスプロケット(図示せず)に巻き付いて各外側リンク１０２_１および各内側リンク１０２_２が互いに屈曲した場合においても、外側リンク１０２_１の一方の主面１０２_１Ａに設けられた各凸部１２５、１２６が、外側リンク１０２_１とチェーン幅方向に隣り合う内側リンク１０２_２の主面１０２_２Ｂと接触しており、これにより、チェーン幅方向に隣り合う各外側リンク１０２_１および各内側リンク１０２_２の間に常時一定の間隙Ｃが形成されている（図８参照）。

したがって、ブシュチェーン１００の運転時において、各外側リンク１０２_１および各内側リンク１０２_２が屈曲する際には、隣り合う各外側リンク１０２_１および各内側リンク１０２_２間において双方のリンク１０２_１、１０２_２の主面同士が互いに摺動するのではなく、外側リンク１０２_１の主面１０２_１Ａに形成された凸部１２５、１２６が内側リンク１０２_２の主面１０２_２Ｂの上を摺動する。これにより、チェーン運転時の摺動抵抗を低減でき、フリクションロスを低減できる。また、隣り合う外側リンク１０２_１および内側リンク１０２_２の間に一定の間隙Ｃが形成されることで、間隙Ｃ内に潤滑油を供給でき、これにより、フリクションロスをさらに低減できるとともに、発熱量を低減できる。

なお、各凸部は、チェーン幅方向に隣り合う各外側リンクおよび各内側リンクが互いにオーバラップする領域であれば、図７に示された位置以外の位置に設けるようにしてもよい。また、外側リンクに形成される凸部の個数も２個でなくてもよく、１つでも、あるいは３つ以上でもよい。さらに、凸部を設けるリンクは、外側リンクには限定されず、内側リンクでもよい。また、凸部の形状としては、局部的な突起には限らず、例えば、ピン孔１０３の開口縁部に形成した円形の凸条ボス部のようなものでもよい。さらに、本発明は、ローラチェーンにも同様に適用可能である。

本発明は、動力伝達用チェーンまたはタイミングチェーン等のチェーンに好適であり、とくに運転中のフリクションロスの低減が要求されるものに適している。

１： サイレントチェーン

２： リンク
２Ａ、２Ｂ： 主面
２２： ピン孔
２５、２６： 凸部

３： 連結ピン

１００： ブシュチェーン

１０２_１： 外側リンク
１０２_１Ａ： 主面
１０２_２： 内側リンク
１０２_２Ｂ： 主面
１０３： 連結ピン
１２２： ピン孔
１２５、１２６： 凸部

Ｏ_１、 Ｏ_２ ： ピン孔中心
Ｌ： リンク長手方向のピン孔中心線
Ｈ_１、 Ｈ_２ ： リンク高さ方向のピン孔中心線
Ｃ： 間隙

特開２０００−３２０６１９号公報（図５ないし図７参照） 特開２００４−３５３８６５号公報（図５ないし図６Ｅ参照） 特開２００８−１５１３１６号公報（図４、図６、図９、図１０参照）

Claims (1)

1. 各々一対のピン孔を有する複数のリンクを、前記ピン孔に挿入した連結ピンにより互いに屈曲可能に連結してなる無端状のチェーンにおいて、
   リンクの主面の一部には、一対の半球状凸部が設けられており、前記各半球状凸部が、当該リンクの前記各ピン孔の中心を通るリンク長手方向のピン孔中心線と直交しかつ前記各ピン孔の中心を通るリンク高さ方向のピン孔中心線上にそれぞれ配置されるとともに、前記各半球状凸部が、リンクの裏面で各半球状凸部に対応する位置においてリンク板厚方向に延びる盲孔を有しており、当該各半球状凸部により、チェーン幅方向に隣り合う各リンクの間に一定の間隙が形成されるとともに、当該チェーンを直線状に配設した状態で、前記各半球状凸部が、当該リンクとチェーン幅方向に隣り合う他のリンクの裏面に対して当該他のリンクの各半球状凸部に対応する位置で接触している、
   ことを特徴とするチェーン。

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