JP2019060347A - Bush-less roller chain and timing chain transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、潤滑環境下で比較的軽荷重でかつ高速回転での使用に好適な伝動用チェーンに係り、詳しくはローラをピンに直接支持するブシュレスローラチェーン並びに該ブシュレスローラチェーンを用いたタイミングチェーン伝動装置に関する。 The present invention relates to a transmission chain suitable for use with relatively light loads and high-speed rotation in a lubricating environment, and more particularly, a bushless roller chain directly supporting a roller on a pin and the bushless roller chain The present invention relates to a timing chain transmission.
従来、1対の内リンクプレートの両端部をブシュで連結すると共に該ブシュにローラを回転自在に遊嵌した内リンクと、1対の外リンクプレートの両端部をピンにより連結した外リンクと、を前記ブシュにピンを嵌挿して交互にかつ無端状に連結したローラチェーンは、周知である。該ローラチェーンからブシュを省いて、外リンクのピンに内リンクプレートを回転自在に嵌挿し、かつ該ピンにローラを回転自在に遊嵌したブシュレスローラチェーンが案出されている(特許文献1参照)。 Conventionally, an inner link in which both ends of a pair of inner link plates are connected by bushings and a roller is loosely fitted rotatably around the bush, and an outer link in which both ends of a pair of outer link plates are connected by pins A roller chain in which pins are inserted into the bushing and alternately and endlessly connected is known. A bushless roller chain has been devised in which a bush is omitted from the roller chain, and an inner link plate is rotatably fitted on the pin of the outer link and the roller is freely loosely fitted on the pin (Patent Document 1) reference).
該ブシュレスローラチェーンは、上記ローラチェーンからローラを省いたブシュチェーンと同様にローラチェーンからブシュを省くことを基本としているため、ピッチ等の諸元がローラチェーンを基礎として設定されている。そのため、ローラがスプロケット歯と噛合いを開始する際に、大きな衝撃力がローラ及びピンに作用して、ローラやピンの耐久性が低下する課題がある。 Since the bushless roller chain is basically based on omitting the bush from the roller chain as in the bush chain obtained by omitting the roller from the above roller chain, the specifications such as pitch are set based on the roller chain. Therefore, when the roller starts meshing with the sprocket teeth, a large impact force acts on the roller and the pin, resulting in a problem that the durability of the roller and the pin is reduced.
上記特許文献1のものは、上記課題を解決するため、(連結)ピンと内リンクプレートの挿通孔との間に径方向の所定隙間を形成し、該所定隙間及びピンとローラとの間に潤滑油を介在して、該油膜が奏する衝撃緩和機能により、ローラがスプロケット歯に噛合開始する際の衝撃を低減して、ブシュレスローラチェーンの耐久性の向上を図っている。
In order to solve the above-mentioned problem, the
上述したブシュレスローラチェーンは、ローラチェーンの諸元を基準としているため、チェーンピッチ(P)に対し、ピンの外径(d)及びローラの外径(D)が比較的小さく設定され、従って所定の伝達能力を備えるためにチェーンピッチ(P)を所定値(例えば6.35mm)以下にすることが困難である。該ブシュレスローラチェーンは、先行するピンと次のピンとの間隔であるチェーンピッチ(P)がローラチェーン及びブシュチェーンと同等であって、ピン外径(d)及びローラ外径(D)に対して比較的長い揺動半径でローラがスプロケット歯底に衝突するため、ピンと内リンクプレートの挿通孔との間及びピンとローラとの間に比較的大きな衝撃力が作用し、上述した油膜による衝撃緩和では充分に吸収することはできない。 Since the above-mentioned bushless roller chain is based on the specifications of the roller chain, the outer diameter (d) of the pin and the outer diameter (D) of the roller are set relatively smaller than the chain pitch (P). It is difficult to make the chain pitch (P) equal to or less than a predetermined value (for example, 6.35 mm) in order to provide a predetermined transmission capability. The bushless roller chain has a chain pitch (P), which is the distance between the leading pin and the next pin, equal to that of the roller chain and the bushing chain, with respect to the pin outer diameter (d) and the roller outer diameter (D). Since the roller collides with the tooth bottom of the sprocket with a relatively long swing radius, a relatively large impact force acts between the pin and the insertion hole of the inner link plate and between the pin and the roller. It can not be absorbed enough.
また、上述したブシュレスローラチェーンは、エンジン内に配置されるタイミングチェーン伝動装置に用いられている。該タイミングチェーン伝動装置は、該チェーンに沿って延びる弓形の長い形状のガイドレバーからなるチェーンテンショナ装置及び固定チェーンガイド装置を有しており、上記ブシュレスローラチェーンは、内リンクプレートの背面に円弧状に形成された接触部が上記ガイドレバーに摺接してガイドされる。このため、潤滑環境下にあっても、上記ブシュレスローラチェーンは、チェーンテンショナ装置及び固定チェーンガイド装置の長いガイドレバーに摺接してガイドされるため、その摩擦による動力損は大きい。 Further, the above-described bushingless roller chain is used in a timing chain transmission disposed in the engine. The timing chain transmission has a chain tensioner device and a fixed chain guide device consisting of an arcuate long shaped guide lever extending along the chain, and the bushless roller chain has a circle on the back of the inner link plate. A contact portion formed in an arc shape is guided in sliding contact with the guide lever. For this reason, even under a lubricating environment, the bushless roller chain is guided in sliding contact with the long guide levers of the chain tensioner device and the fixed chain guide device, so that the power loss due to the friction is large.
そこで、本発明は、ブシュレスローラチェーンの構造に適合した諸元を設定し、もって騒音低減及び損失馬力低減を図ると共に、それを用いたタイミングチェーン伝動装置の動力損失を低減して、上述した課題を解決したブシュレスローラチェーン及びタイミングチェーン伝動装置を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention sets the specifications suitable for the structure of the bushless roller chain, thereby reducing noise and loss horsepower, and reducing the power loss of the timing chain transmission using it, as described above. It is an object of the present invention to provide a bushless roller chain and timing chain transmission device that solves the problems.
本発明は、1対の外リンクプレート(11)の両端部をピン(12)にて連結し、該ピンにローラ(13)を回転自在に支持した外リンク(15)と、
両端部に前記ピン(12)を回転自在に挿通する挿通孔(16)を有する少なくとも2枚の内リンクプレート(17)からなる内リンク(19)と、を備え、
前記外リンクプレート(11)と前記ローラ(13)との間に前記内リンクプレートを配置して前記挿通孔(16)に前記ピン(12)を挿通して、前記外リンク(15)と前記内リンク(19)とを交互にかつ無端状に連結したブシュレスローラチェーン(5)において、
隣接する前記1対のピン(12)の中心間距離であるチェーンピッチをPとし、前記ピン(12)の外径をdとし、前記ローラ(13)の外径をDとして、
0.35P≦d≦0.45P
0.60P≦D≦0.70P である、
ことを特徴とするブシュレスローラチェーンにある。
In the present invention, an outer link (15) is formed by connecting both ends of a pair of outer link plates (11) with pins (12) and rotatably supporting rollers (13) on the pins.
And an inner link (19) comprising at least two inner link plates (17) each having an insertion hole (16) through which the pin (12) is rotatably inserted at both ends.
The inner link plate is disposed between the outer link plate (11) and the roller (13), and the pin (12) is inserted through the insertion hole (16) to form the outer link (15) and the outer link (15). In the bushless roller chain (5) in which the inner links (19) are alternately and endlessly connected,
Let P be the chain pitch which is the center-to-center distance between the adjacent pair of pins (12), d be the outer diameter of the pins (12), and D be the outer diameter of the roller (13)
0.35P ≦ d ≦ 0.45P
0.60 P ≦ D ≦ 0.70 P,
It is in the bushless roller chain that is characterized.
好ましくは、前記ピンの外径dが、0.40P≦d≦0.45P である。 Preferably, the outer diameter d of the pin is 0.40P ≦ d ≦ 0.45P.
前記チェーンピッチPが、4.0〜5.0[mm]の範囲にある。 The chain pitch P is in the range of 4.0 to 5.0 [mm].
前記ピン(12)の表面は、金属炭化物又はバナジウム炭窒化物からなる硬化層で被覆されてなる。 The surface of the pin (12) is coated with a hardened layer of metal carbide or vanadium carbonitride.
例えば図1を参照して、本発明は、エンジンのクランクシャフトに連結したクランクスプロケット(2)と、
前記エンジンのカムシャフトに連結したカムスプロケット(3)と、
前記クランクスプロケット(2)と前記カムスプロケット(3)との間に巻掛けられた前記ブシュレスローラチェーンからなるタイミングチェーン(5)と、
前記タイミングチェーンに転接する回転体(8)と該回転体に付勢力を付与する付勢手段とを有するテンショナ(6)と、
回転自在に支持され、前記タイミングチェーンに転接して該タイミングチェーンをガイドするガイド回転体(9)と、
を備えたタイミングチェーン伝動装置(1)にある。
For example, referring to FIG. 1, the present invention relates to a crank sprocket (2) connected to a crankshaft of an engine;
A cam sprocket (3) connected to a camshaft of the engine;
A timing chain (5) comprising the bushless roller chain wound between the crank sprocket (2) and the cam sprocket (3);
A tensioner (6) comprising: a rotating body (8) in rolling contact with the timing chain; and biasing means for applying a biasing force to the rotating body;
A guide rotating body (9) rotatably supported and rollingly contacting the timing chain to guide the timing chain;
Timing chain transmission (1) with
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすものではない。 The reference numerals in the above parentheses are for comparison with the drawings, but this does not affect the description of the claims at all.
請求項1に係る本ブシュレスローラチェーンは、ピンにローラを挿通し、かつチェーンピッチPに対してピン外径dが0.35P〜0.45Pの範囲にあり、かつローラ外径Dが0.60P〜0.70Pの範囲にあるので、適正にスプロケット歯の噛合を確保しつつ、チェーンピッチを小さく設定することができ、衝撃エネルギーを小さくして騒音レベルの低減を図ることができると共に、動力損失を低減することができる。上記小ピッチにあっても、内リンクプレートの挿通孔にピン12を直接支持するので、危険断面積を大きく取れると共に、ローラの肉厚を確保して衝撃疲労強度を保持して、所定の伝達トルク容量を確保することができる。更に、本ブシュレスローラチェーンは、部品数が少なくかつ組立も容易であり、高品質の製品を低価格で提供することができる。
In the present bushingless roller chain according to
請求項2に係る本発明によると、例えばチェーンピッチ4.76[mm]等の小ピッチが可能となり、例えば2輪車用エンジンのタイミングチェーンのように、比較的軽荷重でかつ高速回転の伝動チェーンに好適で、所定のトルク容量を低騒音、小動力損失で伝達することができる。 According to the second aspect of the present invention, a small pitch such as, for example, a chain pitch of 4.76 [mm] is possible, and a transmission with relatively light load and high speed rotation, for example, a timing chain of a two-wheeled vehicle engine. It is suitable for a chain and can transmit a predetermined torque capacity with low noise and small power loss.
請求項3に係る本発明によると、チェーンピッチPが4.0〜5.0[mm]の小ピッチに用いて、騒音の低減、動力損失の低減を図ることができる。 According to the third aspect of the present invention, noise can be reduced and power loss can be reduced by using the chain pitch P as small as 4.0 to 5.0 [mm].
請求項4に係る本発明によると、本ブシュレスローラチェーンは、内リンクプレートの挿通孔にピンが直接摺接するので、摺接面積が小さくなり、ピンの摩耗による伸びが生じる虞があるが、ピン表面を硬化層で被覆して、ピンの摩耗によるチェーンの伸びを抑制することができる。 According to the invention of claim 4, in the present bushingless roller chain, since the pin is in direct sliding contact with the insertion hole of the inner link plate, the sliding contact area becomes small, and there is a possibility that the wear of the pin may cause elongation. The pin surface can be coated with a hardened layer to inhibit chain elongation due to pin wear.
請求項5に係る本発明によると、本ブシュレスローラチェーンをタイミングチェーン伝動装置に用いて、上記小ピッチ化による騒音及び動力損失の低減等に加えて、テンショナ及びガイドを回転体としたので、摩擦損失を低減して、タイミングチェーン伝動装置としての動力損失を低減することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, since the present bushingless roller chain is used for the timing chain transmission, in addition to the reduction of noise and power loss due to the reduction of the pitch, the tensioner and the guide are rotating bodies. Friction loss can be reduced to reduce power loss as a timing chain transmission.
以下、図面に沿って本発明の実施の形態について説明する。本発明を適用し得る2輪車用エンジンのタイミングチェーン伝動装置1は、図1に示すように、クランクシャフトに連結されるクランクスプロケット2と、カムシャフトに連結されるカムスプロケット3と、これら両スプロケット2,3に巻掛けられているブシュレスローラチェーン5と、を有する。該ブシュレスローラチェーン5におけるクランクスプロケット2近傍の緩み側の外側にテンショナ6が配置されており、また両スプロケット2,3の中間部分内側にはガイドローラ9が配置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The timing
テンショナ6は、エンジンボディに設けた支持軸4により回転自在に支持されるアーム10を有しており、該アームの先端にテンションスプロケット8が回転自在に支持されている。上記アームの他端には、突部10aが突出しており、該突部10aにスプリング、油圧等の付勢手段が当接して、テンションスプロケット8をブシュレスローラチェーン5のA部分に付勢している。従って、上記テンショナ6は、テンションスプロケット8をブシュレスローラチェーン5のその緩み側を外側から内側に向けて所定付勢力により当接して、該チェーンの緩みを除去する。なお、テンショナ6は、ノコ刃状爪、チェックバルブ、ネジ結合等により、緩み除去側の移動を許容すると共に反対方向の移動を規制するようにしてもよい。上記ガイドローラ9は、ブシュレスローラチェーン5の張り側の内側に当接して、該チェーンが安定して走行するようにガイドする。なお、上記テンションスプロケット8はローラでもよく、また上記ガイドローラ9はスプロケットでもよく、両者とも、チェーンに当接して回転する回転体であればよい。
The
本発明の実施の形態に係るブシュレスローラチェーン5は、図2及び図3に示すように、1対の外リンクプレート11,11の両端部分にピン12,12を連結し、該ピン12にローラ13を遊嵌した外リンク15と、両端部に上記ピン12を挿通する挿通孔16,16を有する1対の内リンクプレート17,17からなる内リンク19とを備える。前記ローラ13を間にして、内リンクプレート17,17をその両側に挟んで、更にその両側に外リンクプレート11を揃えた状態で、直線状にある1対の外リンクプレート11の嵌合孔20、1対の内リンクプレート17の挿通孔16及びローラ13の遊合孔21に前記ピン12を貫通して、該ピンの両端部をカシメ等で抜止めすることにより、上記外リンク15と内リンク19とを交互にかつ無端状に連結して上記ブシュレスローラチェーン5が組立てられる。
In the
上記ブシュレスローラチェーン5のピン12は、その表面にクロム(Cr)、バナジウム(V)、チタン(Ti)、ニオブ(Nb)等の金属炭化物の少なくとも1つからなる硬化層が被覆されている。例えばCrC又はVCからなる硬化層が形成されており、該金属炭化物は、クロマイジング処理、バナイジング処理等の拡散浸透処理により形成される。好ましくは、クロムを0.6%以上含有するピン母材をバナジウムを有する気体雰囲気中にて拡散浸透処理を行い、バナジウム炭化物からなる表面層とバナジウム及びクロムの複合炭化物からなる境界部とを備え、クロム炭化物の含有量がピン母材との境界面で最大で、表面に向って徐々に減少してなる。
The
又は、上記ブシュレスローラチェーン5のピン12は、その表面にバナジウム(V)、炭素(C)及び窒素(N)からなるバナジウム炭窒化物(VCN)からなる硬化層が被覆されている。該VCNは、ピン母材を、バナジウムを有する気体雰囲気中にて拡散浸透処理を行い、更に1000℃以上の温度の窒素雰囲気中で窒化処理して形成される。
Alternatively, the
上記ブシュレスローラチェーン5は、従来のローラチェーン、ブシュチェーンに比して、ブシュが存在せず、隣接する1対のピンの中心距離であるチェーンピッチPに対してピン径が大径となっており、ピンの外径dは、0.35・P〜0.45・Pであり(0.35P≦d≦0.45P)、好ましくは0.40・P〜0.45・Pである(0.40P≦d≦0.45P)。内リンクプレート17のピン挿通孔16の直径は、ピン外径dに比して僅かに大きく、滑潤環境下においてピン12に対して回動(揺動)自在となっているが、チェーンに張力が作用している状態にあっても、内リンク19におけるピッチPiと外リンクにおけるピッチPoとは実質的に等しい。該チェーンピッチPは、6.00mm未満であり、好ましくは4.0〜5.0mmである。本ブシュレスローラチェーン5の外径Dは、ピッチPに対して0.60・P〜0.70・Pである(0.60P≦D≦0.70P)。
The
前記タイミングチェーン伝動装置1は、クランクシャフトに連結しているクランクスプロケット2の回転をブシュレスローラチェーン5からなるタイミングチェーンを介してカムスプロケット3に伝達され、カムシャフトを1/2に減速して回転する。上記伝動中、ブシュレスローラチェーン5は、ピン12と内リンクプレート17の挿通孔16とが潤滑油を介在した状態で相対回転して、内リンク19と外リンク15が屈曲しつつ走行する。上記ブシュレスローラチェーン5は、その緩み側の外側にテンションスプロケット8が転接して所定張力を付与されると共に、その内側にガイドローラ9が転接してガイドされ、チェーンの噛合い外れ等のない所定の走行姿勢を安定して保持される。
The
上記テンションスプロケット8及びガイドローラ9は、上記チェーン5に転接して遊転するので、後述するサイレントチェーンのようにテンショナレバー及び固定ガイドに摺接するものと比して少ない摩擦損失となる。従って、本ブシュレスローラチェーン5によるタイミングチェーン伝動装置1は、システム駆動損失馬力を低減することができる。
Since the
上記ブシュレスローラチェーン5は、ピン外径dに対するピッチPが従来のローラチェーン、ブシュチェーン、サイレントチェーン及びブシュレスローラチェーンより小さく、ローラ13がスプロケット歯に噛合う際の衝撃エネルギーが小さい。即ち、チェーンの上記噛合う際の衝撃エネルギーEは、
E=Co・m・P2・R2・cos2θ…(1)
となる。ここで、Co;常数、m;単位ピッチ当りの質量、P;チェーンピッチ、R;スプロケット回転数、θ;衝突入射角である。
The
E = Co m P 2 R 2 cos 2 θ (1)
It becomes. Here, Co: constant, m: mass per unit pitch, P: chain pitch, R: sprocket rotation speed, θ: collision incident angle.
該衝撃エネルギーEがこの種のチェーンの騒音の発生原因となり、チェーン仕様違いによる衝撃エネルギーE/Eoと騒音レベル差Iとの間には、下記の関係がある。 The impact energy E causes the generation of noise of this type of chain, and there is the following relationship between the impact energy E / Eo and the noise level difference I due to the difference in chain specification.
I[dB]=10・log10(E/Eo)…(2)
従って、衝突入射角θが同じ形態であるローラチェーン、ブシュチェーン、ブシュレスローラチェーンにあっては、チェーンピッチPは、騒音の発生に大きく影響し、同等の強度及び伝動トルク容量にあって、上述した0.35P≦d≦0.45P、0.60P≦D≦0.70Pとした本ブシュレスローラチェーン5は、騒音レベルを大幅に低く抑えることができる。サイレントチェーンは、前記式(1)における衝突入射角θが大きいため、衝撃エネルギーEが小さくなり、従って騒音の低減が図られているが、本ブシュレスローラチェーン5は、上記チェーンピッチP及び単位ピッチ当りの質量mを小さくでき、同等の強度、伝達トルク容量のサイレントチェーンと同等又は高回転数域ではサイレントチェーンより低騒音とすることができる。
I [dB] = 10 · log 10 (E / Eo) (2)
Therefore, in a roller chain, a bushing chain, and a bushingless roller chain having the same form of collision incident angle θ, the chain pitch P greatly affects the generation of noise, and has equivalent strength and transmission torque capacity, The present
なお、ピン外径dが0.35Pより小さいと、ピンの強度が不足して所定のトルク容量を確保できず、0.45Pより大きいと、チェーンピッチPの短縮が図れず、いずれも所望の小チェーンピッチが得られずに、所定の騒音レベルの低減を図れない。また、ローラ外径Dが0.60Pより小さいと、ローラの衝撃疲労強度が得られず、チェーンの所定の耐久性が得られず、0.70P以上であると所定のチェーンピッチPが得られず、いずれも所望の小チェーンピッチが得られずに、所定の騒音レベルの低減を図れない。 If the pin outer diameter d is smaller than 0.35P, the strength of the pin is insufficient and a predetermined torque capacity can not be secured. If it is larger than 0.45P, the chain pitch P can not be shortened, and both are desired. Since a small chain pitch can not be obtained, a predetermined noise level can not be reduced. Further, when the roller outer diameter D is smaller than 0.60 P, the impact fatigue strength of the roller can not be obtained, and the predetermined durability of the chain can not be obtained, and when it is 0.70 P or more, the predetermined chain pitch P can be obtained. In any case, a desired small chain pitch can not be obtained, and a predetermined noise level can not be reduced.
本ブシュレスローラチェーン5は、ローラチェーン及びブシュチェーンのように内リンクプレートに圧入されるブシュがないため、内リンクプレート17の挿通孔16は、ピン12を挿通すればよく、ブシュ嵌合孔より小径で足りる。従って、チェーンの引張り強度に直接関与する危険断面積S=(H−d)・Tを大きく設定することが可能となる。ここで、H;内リンクプレート17の幅(図3参照)、d;内リンクプレート17の厚さ(図2参照)。これにより、内リンクプレート17の板厚Tをピッチの大きい従来のタイミングチェーンと同等とすることが可能となり、ピッチ当りの質量を小さく抑えることが可能となると共にローラ13の肉厚を比較的大きく設定でき、ローラの衝撃疲労強度も確保される。
The present
本ブシュレスローラチェーン5は、内リンク19がピン12と摺接する部分は、内リンクプレート17の挿通孔16だけとなり、従来のブシュを有するチェーンに比して小面積となる。このため、チェーンの高回転連続運転でピンの摩耗によるチェーン伸びが発生する虞があるが、本ブシュレスローラチェーン5にあっては、ピン12の表面をクロム、バナジウム等の金属炭化物又はバナジウム炭窒化物からなる硬化層で被覆しているため、上記小面積による摩耗を防止することができる。
In this
なお、本ブシュレスローラチェーンは、2輪車用エンジンのタイミングチェーン伝動装置に用いて好適であるが、これに限らず、4輪車用エンジンのタイミングチェーン伝動装置に適用してもよく、またバランサー駆動用、オイルポンプ駆動用等の他のエンジン内チェーン伝動装置に適用してもよく、更に産業用等の他のチェーン伝動装置にも同様に適用可能である。 The present bushingless roller chain is suitable for use as a timing chain transmission device for a two-wheeled engine, but is not limited to this, and may be applied to a four-wheeled engine timing chain transmission, The present invention may be applied to other in-engine chain transmissions such as for driving a balancer, and for driving an oil pump, and is also applicable to other chain transmissions such as for industrial use.
まず、図2,図3に示す本ブシュレスローラチェーン5と比較するため、従来2輪車用エンジンのタイミングチェーンとして用いられブシュチェーン及びサイレントチェーンについて説明する。ブシュチェーン30は、図4(a),(b)に示すように、1対の外リンクプレート31,31の両端部をピン32,32で連結した外リンク35と、1対の内リンクプレート37,37の両端部をブシュ38,38で連結した内リンク39とを有し、ピン32を前記ブシュ38を貫通して上記外リンク35と内リンク39と交互にかつ無端状に連結される。本ブシュチェーン30は、タイミングチェーン伝動装置に用いられ、クランクスプロケットの回転をカムスプロケットに伝達する。この際、スプロケット歯は、潤滑環境下でブシュ38に噛合い、ピン32とブシュ38との間で相対回転して屈曲する。
First, for comparison with the present
サイレントチェーン40は、図5(a),(b)に示すように、ピン41によりリンクプレート42が交互に連結されて無端状構成され、これらリンクプレート42の軸方向最外側にガイドリンクプレート43が配置されている。上記ピン41は、左右ガイドリンクプレート43にカシメ等にて固定されると共に、リンクプレート42の両端部に形成されたピン孔45に摺動自在に嵌合している。ガイドリンクプレート43と幅方向で整列するガイド列Gは、ピン41に対してリンクプレート43を含めて相対回転せず、該ガイド列Gに隣接するノンガイド列Nのリンクプレート43がピン41に対して相対回転して、サイレントチェーン40は自由に屈曲し得る。
As shown in FIGS. 5A and 5B, in the
上記リンクプレート43は、左右1対のピン孔45の中心を結ぶ線(ピッチライン)の内側に1対の歯46,46を有し、これら歯がスプロケット歯に噛合して動力伝達する。上記ガイドリンクプレート43は、スプロケットの歯側面に接触して、リンクプレート43がスプロケットから外れることを防止する。ガイドリンクプレート43は、その背面にはクロッチ47が形成されると共に、リンクプレート42の板厚より薄く形成され、ガイド列Gがノンガイド列Nに比してリンクプレートの枚数が1枚多いことによる荷重配合の不均等を低減する。
The
図2〜図5において、dはピンの外径寸法、Eはピンの長さ、Dはスプロケットと噛合するローラ(図2,図3)又はブシュ(図4)の外径寸法、Pはチェーンピッチ、Wはスプロケットと噛合する内リンクプレートと幅寸法(図2,図4)又はリンクプレートの幅寸法(図5)である。 In FIGS. 2 to 5, d is the outer diameter of the pin, E is the length of the pin, D is the outer diameter of the roller (FIGS. 2 and 3) or bush (FIG. 4) engaged with the sprocket, and P is the chain. The pitch, W, is the inner link plate meshing with the sprocket and the width dimension (FIGS. 2 and 4) or the width dimension of the link plate (FIG. 5).
図6は、図2,図3に示す本発明に係るブシュレスローラチェーン5、図4に示す従来のブシュチェーン30及び図5に示す従来のサイレントチェーン40の主要諸元及び基本性能を示す図である。各チェーンは、2輪車用エンジンのタイミングチェーンとして用いられ、同等の引張り強度、伝達トルク容量である。本ブシュレスローラチェーン5のチェーンピッチP(4.76mm)は、ブシュチェーン30のチェーンピッチ(6.35mm)及びサイレントチェーン40のチェーンピッチ(6.35mm)に対して小さく設定される。これは、ピンにローラを直接支持するブシュレスローラチェーンに対応して、チェーンピッチPに対するピン外径dの比率[(d/P)=0.42]及びローラ外径Dの比率[(D/P)=0.69]をスプロケット歯との噛合が適正となる範囲とした状態で、前記危険断面積Sを確保すると共に、ローラ肉厚を大きく取ってローラの衝撃疲労強度を確保することにより可能となる。
FIG. 6 is a diagram showing the main specifications and basic performance of the
また、本ブシュレスローラチェーンのメートル当りの質量w[0.153(kg/m)]は、ブシュチェーン[0.163(kg/m)]、サイレントチェーン[0.172(Kg/m)]に比して軽くなり、従ってピッチPが小さくなると共に単位ピッチ当りの質量mも小さくなって、前述した衝撃エネルギーEは、ブシュチェーン及びサイレントチェーンに比して大幅に小さくなる。図7は専用試験機にて騒音比較試験を行なった結果の事例であり、本ブシュレスローラチェーン5の騒音レベルIは、従来のブシュチェーン30及びサイレントチェーン40に比して、小さくなる。特に、騒音レベルは、同じ噛合機構のブシュチェーンに対して全回転数領域において大幅に小さくなり、サイレントチェーンに対しては高回転数領域において小さくなっている。
In addition, the mass w [0.153 (kg / m)] per meter of this bushless roller chain is bush chain [0.163 (kg / m)], silent chain [0.172 (kg / m)]. And the mass m per unit pitch decreases as the pitch P decreases, and the impact energy E described above is significantly smaller than the bush chain and the silent chain. FIG. 7 shows an example of the result of noise comparison test using a dedicated tester. The noise level I of the present
また、本ブシュレスローラチェーン5の損失馬力は、図8に示すように、従来のブシュチェーン30、及びサイレントチェーン40を用いたタイミングシステム(伝動装置)に比して小さくなる。損失馬力は、特にサイレントチェーンに対して全回転数領域で大幅に小さくなり、ブシュチェーンに対しても、高回転数領域にあって小さくなる。
Further, as shown in FIG. 8, the loss horsepower of the present
2輪車用エンジンのタイミングチェーン伝動装置に適用して、従来用いられているブシュチェーン及びサイレントチェーンを用いたタイミングシステムに比較して、本ブシュレスローラチェーンを用いたタイミングシステムは、上述したように、騒音レベルが低減して、2輪車の品質を向上すると共に、損失馬力を低減して、2輪車の燃費を向上することができる。なお、図6,図7,図8に示す騒音レベル、チェーンシステムの損失馬力は、専用試験機による実測例であるが、理論計算値に近い値となった。また、特許文献1(特開2013−44386号公報)のブシュレスローラチェーンは、諸元が上記ブシュチェーンと実質的に同等であって、基本性能もブシュチェーンと実質的に同等である。 The timing system using the present bushingless roller chain is as described above, as compared to the timing system using a bushing chain and a silent chain, which are applied to the timing chain transmission system of an engine for a two-wheeled vehicle. The noise level can be reduced to improve the quality of the two-wheeled vehicle, and the loss horsepower can be reduced to improve the fuel efficiency of the two-wheeled vehicle. The noise levels shown in FIGS. 6, 7 and 8 and the loss horsepower of the chain system, which are actual measurement examples by a dedicated test machine, have values close to theoretical calculation values. Further, the bushless roller chain of Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-44386) has substantially the same specifications as the bush chain and the basic performance is also substantially equal to the bush chain.
1 タイミングチェーン伝動装置
2 クランクスプロケット
3 カムスプロケット
5 ブシュレスローラチェーン(タイミングチェーン)
6 テンショナ
8 回転体(スプロケット)
9 ガイド回転体(ローラ)
11 外リンクプレート
12 ピン
13 ローラ
15 外リンク
16 挿通孔
17 内リンクプレート
19 内リンク
P チェーンピッチ
d ピン外径
D ローラ外径
1
6
9 Guide rotating body (roller)
11
Claims (5)
両端部に前記ピンを回転自在に挿通する挿通孔を有する少なくとも2枚の内リンクプレートからなる内リンクと、を備え、
前記外リンクプレートと前記ローラとの間に前記内リンクプレートを配置して前記挿通孔に前記ピンを挿通して、前記外リンクと前記内リンクとを交互にかつ無端状に連結したブシュレスローラチェーンにおいて、
隣接する前記1対のピンの中心間距離であるチェーンピッチをPとし、前記ピンの外径をdとし、前記ローラの外径をDとして、
0.35P≦d≦0.45P
0.60P≦D≦0.70P である、
ことを特徴とするブシュレスローラチェーン。 An outer link in which both ends of a pair of outer link plates are connected by pins and the rollers are rotatably supported by the pins;
An inner link comprising at least two inner link plates having insertion holes at both ends for rotatably inserting the pins;
A bushless roller in which the inner link plate is disposed between the outer link plate and the roller and the pin is inserted through the insertion hole to alternately connect the outer link and the inner link in an endless manner In the chain
Let P be the chain pitch, which is the distance between the centers of adjacent pairs of pins, d be the outer diameter of the pins, and D be the outer diameter of the rollers.
0.35P ≦ d ≦ 0.45P
0.60 P ≦ D ≦ 0.70 P,
A bushless roller chain characterized by
請求項1記載のブシュレスローラチェーン。 The outer diameter d of the pin is 0.40P ≦ d ≦ 0.45P
The bushless roller chain according to claim 1.
請求項1又は2記載のブシュレスローラチェーン。 The chain pitch P is in the range of 4.0 to 5.0 [mm],
The bushless roller chain according to claim 1 or 2.
請求項1ないし3のいずれか1項記載のブシュレスローラチェーン。 The surface of the pin is coated with a hardened layer of metal carbide or vanadium carbonitride.
The bushless roller chain according to any one of claims 1 to 3.
前記エンジンのカムシャフトに連結したカムスプロケットと、
前記クランクスプロケットと前記カムスプロケットとの間に巻掛けられた、請求項1ないし4のいずれか1項記載のブシュレスローラチェーンからなるタイミングチェーンと、
前記タイミングチェーンに転接する回転体と該回転体に付勢力を付与する付勢手段とを有するテンショナと、
回転自在に支持され、前記タイミングチェーンに転接して該タイミングチェーンをガイドするガイド回転体と、
を備えたタイミングチェーン伝動装置。 A crank sprocket connected to the engine crankshaft,
A cam sprocket connected to a camshaft of the engine;
The timing chain consisting of a bushingless roller chain according to any one of claims 1 to 4, wound between the crank sprocket and the cam sprocket.
A tensioner having a rotating body in rolling contact with the timing chain and biasing means for applying a biasing force to the rotating body;
A guide rotating body rotatably supported and rollingly contacting the timing chain to guide the timing chain;
Timing chain transmission with.
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