特許 6683926 ローラチェーン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6683926

(24)【登録日】2020年3月31日

(45)【発行日】2020年4月22日

(54)【発明の名称】ローラチェーン

(51)【国際特許分類】

   F16G 13/06 20060101AFI20200413BHJP

【ＦＩ】

   F16G13/06 C

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-137454(P2016-137454)

(22)【出願日】2016年7月12日

(65)【公開番号】特開2018-9606(P2018-9606A)

(43)【公開日】2018年1月18日

【審査請求日】2019年4月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003355

【氏名又は名称】株式会社椿本チエイン

(74)【代理人】

【識別番号】100153497

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 信男

(74)【代理人】

【識別番号】100092200

【弁理士】

【氏名又は名称】大城 重信

(74)【代理人】

【識別番号】100110515

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 益男

(74)【代理人】

【識別番号】100189083

【弁理士】

【氏名又は名称】重信 圭介

(72)【発明者】

【氏名】佐野 弘和

【審査官】 小川 克久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−３０９４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０７２７９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−０６５４４７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５９−０７９６５７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１０−０７８０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０２９０９９３８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２９６０８７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｇ １３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

左右一対の内プレートに前後一対のブシュを連結して成る複数の内リンクと、左右一対の外プレートに前後一対の連結ピンを連結して成る複数の外リンクと、前記ブシュに外嵌されるローラとを備え、前記ブシュ内に前記連結ピンを挿入することで前記内リンクおよび前記外リンクをチェーン長手方向に交互に屈曲可能に連結したローラチェーンであって、
前記ローラは、ローラ軸方向およびローラ周方向に連続的に板状に繋がった筒状に形成され、
前記ローラは、ローラ両端部の内径とローラ中央部の内径とが異なるとともに、ローラ両端部の外径とローラ中央部の外径とが異なるように湾曲して形成され、スプロケットとの接触時に、前記ブシュとスプロケットとの間で挟まれて弾性変形することを特徴とするローラチェーン。

【請求項2】

前記ローラは、前記ローラ両端部の内径が前記ローラ中央部の内径よりも大きくなるとともに、前記ローラ両端部の外径が前記ローラ中央部の外径よりも大きくなるように、湾曲して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のローラチェーン。

【請求項3】

前記ローラは、前記ローラ両端部の内径が前記ローラ中央部の内径よりも小さくなるとともに、前記ローラ両端部の外径が前記ローラ中央部の外径よりも小さくなるように、湾曲して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のローラチェーン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の内リンクおよび外リンクを無端状に連結したローラチェーンに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、左右一対の内プレートに前後一対のブシュを連結して成る複数の内リンクと、左右一対の外プレートに前後一対の連結ピンを連結して成る複数の外リンクと、ブシュに外嵌されるローラとを備え、ブシュ内に連結ピンを挿入することで内リンクおよび外リンクをチェーン長手方向に交互に屈曲可能に連結したローラチェーンが知られている。

【0003】

このようなローラチェーンでは、チェーン駆動時に、スプロケットに対するローラの衝突に起因して騒音が発生することが知られており、この騒音を減少する目的で、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、バネ線材をコイル状に巻いたコイルばね状のローラ１８０をブシュ１４０に外嵌することが提案されている（例えば特許文献１、２を参照）。

【0004】

このローラ１８０では、スプロケットＳとの衝突時に、ローラ１８０を構成する各リング状部１８０ａが径方向に弾性変形することにより、スプロケットＳとの衝突に起因した衝撃荷重を緩和し、スプロケットＳとの噛み合い時に発生する騒音を低減する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平９−２８７６３７号公報

【特許文献2】米国特許第２，９０９，９３８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところが、このようなコイルばね状のローラ１８０では、スプロケットＳとの衝突時に、ローラ１８０を構成する各リング状部１８０ａが均等に弾性変形するわけではなく、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、スプロケットＳと接触する頻度の高い、大径のリング状部１８０ａに偏って弾性変形が生じるため、当該大径のリング状部１８０ａに塑性変形や破損が生じ易く、その結果、ローラ１８０の寿命が短くなってしまうという問題があった。

【0007】

また、大径のリング状部１８０ａが楕円形状等に塑性変形した場合には、ブシュ１４０に対するローラ１８０の回転が鈍くなり、スプロケットＳとの間の抵抗を低減するというローラ本来の機能が低下するとともに、ローラ１８０に部分的な破損等が更に生じ易くなる。

【0008】

また、近年、自動車エンジン内で使用されるタイミングチェーン等の用途においては、自動車エンジンの低燃費化等を目的としたチェーンの軽量化に対する要望が強くなってきている。これに伴い、ローラ１８０についても軽量化が求められており、コイルばね状のローラ１８０の場合、細いバネ線材からローラ１８０を形成する等の対応を図る必要があり、その結果、各リング状部１８０ａの強度が低下し、上述した問題がより一層顕著になっていた。

【0009】

そこで、本発明は、これらの問題点を解決するものであり、簡素な構成で、スプロケットとの衝突に起因した衝撃荷重を緩和しつつも、ローラの長寿命化を図り、しかも、スプロケットと内プレートとの干渉を抑制するローラチェーンを提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、左右一対の内プレートに前後一対のブシュを連結して成る複数の内リンクと、左右一対の外プレートに前後一対の連結ピンを連結して成る複数の外リンクと、前記ブシュに外嵌されるローラとを備え、前記ブシュ内に前記連結ピンを挿入することで前記内リンクおよび前記外リンクをチェーン長手方向に交互に屈曲可能に連結したローラチェーンであって、前記ローラは、ローラ軸方向およびローラ周方向に連続的に板状に繋がった筒状に形成され、前記ローラは、ローラ両端部の内径とローラ中央部の内径とが異なるとともに、ローラ両端部の外径とローラ中央部の外径とが異なるように湾曲して形成され、スプロケットとの接触時に、前記ブシュとスプロケットとの間で挟まれて弾性変形することにより、前記課題を解決するものである。

【発明の効果】

【0011】

本願請求項１に係る発明によれば、スプロケットとの接触時に、スプロケットおよびブシュとの間で挟まれて弾性変形するように、ローラが湾曲して形成されていることにより、ローラが弾性変形してバネ性を発揮し、スプロケットとの衝突に起因した衝撃荷重を緩和することが可能であるため、スプロケットとの噛み合い時に発生する騒音を低減することができる。
また、ローラが、ローラ軸方向およびローラ周方向に連続的に板状に繋がった筒状に形成されていることにより、従来のコイルばね状のローラのように、スプロケットから受ける衝撃力が大径のリング状部に偏って作用する場合とは異なり、スプロケットから受ける衝撃力をローラ全体の弾性変形によって吸収することが可能であるため、ローラの特定箇所の塑性変形や破損を抑制して、ローラの長寿命化を図ることができる。

【0012】

本請求項２に係る発明によれば、ローラ両端部の内径がローラ中央部の内径よりも大きくなるとともに、ローラ両端部の外径がローラ中央部の外径よりも大きくなるように、ローラが湾曲して形成されていることにより、ローラ両端部側からローラとブシュとの間に潤滑油が入り込み易くなるため、スプロケットとの接触時には、ローラとブシュとの間の潤滑油自体に、衝撃を緩和および減衰する機能を発揮させ、スプロケットとの衝突に起因した衝撃荷重をより一層緩和することができる。
また、本請求項２に係る発明では、ローラが、ローラ軸方向およびローラ周方向に連続的に板状に繋がった筒状に形成されているとともに、ローラ両端部の外径がローラ中央部の外径よりも大きくなるように、ローラが湾曲して形成されていることにより、スプロケットとの接触時に、ローラ軸方向に面状に連続するローラ外周面によって、スプロケットをローラ軸方向の内側に向けて円滑に誘導することが可能であるため、内プレートに対するスプロケットの干渉を抑制し、騒音の発生を防止することができる。
本請求項３に係る発明によれば、ローラ両端部の内径がローラ中央部の内径よりも小さくなるとともに、ローラ両端部の外径がローラ中央部の外径よりも小さくなるように、ローラが湾曲して形成されていることにより、ローラとブシュとの間に潤滑油を保持し易くなるため、スプロケットとの接触時には、ローラとブシュとの間の潤滑油自体に、衝撃を緩和および減衰する機能を発揮させ、スプロケットとの衝突に起因した衝撃荷重をより一層緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態に係るローラチェーンの内リンクを示す断面斜視図。

【図2】第１実施形態に係るローラチェーンを示す断面図。

【図3】第１実施形態において、スプロケットとローラとの接触状態を示す説明図。

【図4】第１実施形態のローラの成形方法の一例を示す説明図。

【図5】第２実施形態に係るローラチェーンの内リンクを示す断面斜視図。

【図6】第２実施形態に係るローラチェーンを示す断面図。

【図7】第２実施形態において、スプロケットとローラとの接触状態を示す説明図。

【図8】第２実施形態のローラの成形方法の一例を示す説明図。

【図9】従来のローラチェーンにおいて、スプロケットとローラとの接触状態を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に、本発明の第１実施形態に係るローラチェーン１０について、図１〜図４に基づいて説明する。

【0015】

第１実施形態のローラチェーン１０は、自動車エンジン用のタイミングチェーンとして構成され、図１や図２に示すように、左右一対の内プレート３０に前後一対の円筒状のブシュ４０を連結して成る複数の内リンク２０と、左右一対の外プレート６０に前後一対の連結ピン７０を連結して成る複数の外リンク５０と、ブシュ４０に外嵌される金属製のローラ８０とを備えている。これら複数の内リンク２０および複数の外リンク５０は、ブシュ４０内に連結ピン７０を挿入することで、チェーン長手方向に交互に屈曲可能に連結されている。

【0016】

各ローラ８０は、図１〜図３に示すように、ローラ軸方向およびローラ周方向に連続的に板状に繋がった筒状に形成されている。
各ローラ８０は、ローラ両端部がラッパ状に広がるように湾曲して形成され、ローラ両端部の内径がローラ中央部の内径よりも大きいとともに、ローラ両端部の外径がローラ中央部の外径よりも大きくなるように、湾曲して形成されている。
ローラ８０の外周面は、ローラ軸方向におけるローラ両端部側からローラ中央部側に向けて滑らかに縮径するように、凹曲面状に形成されている。
ローラ８０の内周面は、ローラ軸方向におけるローラ両端部側からローラ中央部側に向けて滑らかに縮径するように、凸曲面状に形成されている。
また、ローラ８０は、その肉厚が全面的にほぼ均一に形成されている。

【0017】

本実施形態では、ローラ８０は、板材を円筒状に形成した後、図４に示すように、ローラ両端部からローラ８０の内周に治具Ｔ１を挿入することにより形成される。
なお、ローラ８０の具体的な成形方法は、上記に限定されず、如何なるものでもよい。

【0018】

このようにして得られた第１実施形態のローラチェーン１０では、スプロケットＳとの接触時に、図３に示すように、ローラ８０の外周面がローラ両端部付近の２箇所のスプロケット接触部８１でスプロケットＳに接触するとともに、ローラ８０の内周面がローラ中央部付近の１箇所のブシュ接触部８２でブシュ４０に接触する。
このように、スプロケットＳとの接触時に、ローラ軸方向にずれた２箇所のスプロケット接触部８１および１箇所のブシュ接触部８２で、スプロケットＳおよびブシュ４０に接触し、ブシュ４０およびスプロケットＳに挟まれることにより、ローラ８０がそのほぼ全体で弾性変形し、スプロケットＳとの衝突に起因した衝撃荷重を緩和することができる。

【0019】

なお、ローラ８０の具体的形状については、上記に限定されず、ローラ両端部の内径がローラ中央部の内径よりも大きいとともに、ローラ両端部の外径がローラ中央部の外径よりも大きくなるように湾曲し、スプロケットＳとの接触時に、ブシュ４０とスプロケットＳとの間で挟まれて弾性変形するように、ローラ８０が形成されているものであれば如何なるものでもよい。
例えば、上記では、ローラ軸方向におけるローラ８０の全体が湾曲しているものとして説明したが、ローラ中央部については湾曲させることなく、ローラ軸方向の外側に向けて拡径するようにローラ両端部側のみを湾曲させてもよい。この場合、ローラ中央部が円筒状のまま維持されるため、ローラ中央部（ブシュ接触部８２）において、ローラ軸方向の所定距離に亘って、ローラ８０の内周面とブシュ４０の外周面とが接触するため、ブシュ４０に対するローラ８０の傾きが抑制される。

【0020】

次に、本発明の第２実施形態に係るローラチェーン１０について、図５〜図８に基づいて説明する。ここで、第２実施形態では、ローラ８０以外の構成については、前述した第１実施形態と全く同じであるため、ローラ８０以外の構成については、その説明を省略する。

【0021】

第２実施形態のローラチェーン１０では、ローラ８０が、図５〜図７に示すように、ローラ軸方向およびローラ周方向に連続的に板状に繋がった筒状に形成されている。
各ローラ８０は、ローラ中央部が樽状に膨らむように湾曲して形成され、ローラ両端部の内径がローラ中央部の内径よりも小さいとともに、ローラ両端部の外径がローラ中央部の外径よりも小さくなるように、湾曲して形成されている。
ローラ８０の外周面は、ローラ軸方向におけるローラ両端部側からローラ中央部側に向けて滑らかに拡径するように、凸曲面状に形成されている。
ローラ８０の内周面は、ローラ軸方向におけるローラ両端部側からローラ中央部側に向けて滑らかに拡径するように、凹曲面状に形成されている。
また、ローラ８０は、その肉厚が全面的にほぼ均一に形成されている。

【0022】

本実施形態では、ローラ８０は、板材を円筒状に形成した後、図８に示すように、ローラ両端部に対向配置された２つの治具Ｔ２を接近させて、ローラ両端部の径が小さくなるようにローラ８０に力を加えることにより形成される。
なお、図８に示す治具Ｔ３は、２つの治具Ｔ２を位置決めするためのものである。
また、ローラ８０の具体的な成形方法は、上記に限定されず、如何なるものでもよい。

【0023】

このようにして得られた第２実施形態のローラチェーン１０では、スプロケットＳとの接触時に、図７に示すように、ローラ８０の外周面がローラ中央部付近の１箇所のスプロケット接触部８１でスプロケットＳに接触するとともに、ローラ８０の内周面がローラ両端部付近の２箇所のブシュ接触部８２でブシュ４０に接触する。
このように、スプロケットＳとの接触時に、ローラ軸方向にずれた１箇所のスプロケット接触部８１および２箇所のブシュ接触部８２で、スプロケットＳおよびブシュ４０に接触し、ブシュ４０およびスプロケットＳに挟まれることにより、ローラ８０がそのほぼ全体で弾性変形し、スプロケットＳとの衝突に起因した衝撃荷重を緩和することができる。

【0024】

なお、ローラ８０の具体的形状については、上記に限定されず、ローラ両端部の内径がローラ中央部の内径よりも小さいとともに、ローラ両端部の外径がローラ中央部の外径よりも小さくなるように湾曲し、スプロケットＳとの接触時に、ブシュ４０とスプロケットＳとの間で挟まれて弾性変形するように、ローラ８０が形成されているものであれば如何なるものでもよい。
例えば、上記では、ローラ軸方向におけるローラ８０の全体が湾曲しているものとして説明したが、ローラ中央部については湾曲させることなく、ローラ軸方向の外側に向けて縮径するようにローラ両端部側のみを湾曲させてもよい。この場合、ローラ中央部が円筒状のまま維持されるため、ローラ中央部（スプロケット接触部８１）において、ローラ軸方向の所定距離に亘って、ローラ８０の外周面とスプロケットＳとが接触するため、スプロケットＳに対するローラ８０の傾きが抑制される。

【0025】

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。

【0026】

例えば、上述した実施形態では、ローラチェーンが自動車エンジン用のタイミングチェーンであるものとして説明したが、本発明のローラチェーンの用途はこれに限定されず、伝動用チェーンや搬送用チェーン等の如何なるものでもよい。
また、上述した実施形態では、チェーン幅方向に内リンクを１つ配置しているが、チェーン幅方向に内リンクを複数配置してもよい。
また、上述した実施形態では、ブシュが円筒状に形成されているが、ブシュの具体的形状は、上記に限定されず、例えば、ブシュの軸方向中央部が樽状に膨らむように湾曲したもの等の如何なるものでもよい。
また、ローラは、板材を筒状に丸めることで形成したものであってもよく、また、シームレスに形成したものであってもよい。

【符号の説明】

【0027】

１０ ・・・ ローラチェーン
２０ ・・・ 内リンク
３０ ・・・ 内プレート
４０ ・・・ ブシュ
５０ ・・・ 外リンク
６０ ・・・ 外プレート
７０ ・・・ 連結ピン
８０ ・・・ ローラ
８１ ・・・ スプロケット接触部
８２ ・・・ ブシュ接触部
Ｓ ・・・ スプロケット
Ｔ１〜３ ・・・ 治具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】