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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023132039
(43)【公開日】2023-09-22
(54)【発明の名称】チェーン
(51)【国際特許分類】
F16G 13/06 20060101AFI20230914BHJP
【ＦＩ】
F16G13/06 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022037131
(22)【出願日】2022-03-10
(71)【出願人】
【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
(72)【発明者】
【氏名】平田 雄飛
(72)【発明者】
【氏名】海老沼 和幸
(57)【要約】
【課題】耐摩耗性に優れ、チェーンの伸びが抑制されるとともに振動や騒音が低減され、駆動効率を向上させることのできるチェーンを提供すること。
【解決手段】本発明は、チェーン構成部材として、複数のリンクプレートと、複数のピン１１５とを少なくとも含むチェーン１００であって、ピン１１５及びピン１１５と相互に摺動する相互摺動チェーン構成部材の各々の摺動面の一部または全部に、Ｃｒ炭化物、Ｔｉ炭化物、Ｖ炭化物、Ｎｂ炭化物、Ｃｒ窒化物、Ｔｉ窒化物、Ｖ窒化物及びＮｂ窒化物のいずれか１つを含む表面硬化層１１６が設けられた構成とされる。チェーン構成部材としてブシュ１２５を含み、ブシュ１２５が相互摺動チェーン構成部材を構成する場合には、ブシュ１２５の摺動面の一部または全部に、表面硬化層１２６が設けられた構成とされる。
【選択図】図２
【解決手段】本発明は、チェーン構成部材として、複数のリンクプレートと、複数のピン１１５とを少なくとも含むチェーン１００であって、ピン１１５及びピン１１５と相互に摺動する相互摺動チェーン構成部材の各々の摺動面の一部または全部に、Ｃｒ炭化物、Ｔｉ炭化物、Ｖ炭化物、Ｎｂ炭化物、Ｃｒ窒化物、Ｔｉ窒化物、Ｖ窒化物及びＮｂ窒化物のいずれか１つを含む表面硬化層１１６が設けられた構成とされる。チェーン構成部材としてブシュ１２５を含み、ブシュ１２５が相互摺動チェーン構成部材を構成する場合には、ブシュ１２５の摺動面の一部または全部に、表面硬化層１２６が設けられた構成とされる。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
チェーン構成部材として、複数のリンクプレートと、複数のピンとを少なくとも含むチェーンであって、
前記ピン及び該ピンと相互に摺動する相互摺動チェーン構成部材の各々の摺動面の一部または全部に、Ｃｒ炭化物、Ｔｉ炭化物、Ｖ炭化物、Ｎｂ炭化物、Ｃｒ窒化物、Ｔｉ窒化物、Ｖ窒化物及びＮｂ窒化物のいずれか１つを含む表面硬化層が形成されていることを特徴とするチェーン。
前記ピン及び該ピンと相互に摺動する相互摺動チェーン構成部材の各々の摺動面の一部または全部に、Ｃｒ炭化物、Ｔｉ炭化物、Ｖ炭化物、Ｎｂ炭化物、Ｃｒ窒化物、Ｔｉ窒化物、Ｖ窒化物及びＮｂ窒化物のいずれか１つを含む表面硬化層が形成されていることを特徴とするチェーン。
【請求項2】
前記チェーン構成部材が、前記ピンに外嵌されるブシュを含み、
前記相互摺動チェーン構成部材が、前記ブシュであることを特徴とする請求項１に記載のチェーン。
前記相互摺動チェーン構成部材が、前記ブシュであることを特徴とする請求項１に記載のチェーン。
【請求項3】
前記ピンにおける表面硬化層の摺動面粗さが、前記相互摺動チェーン構成部材の表面硬化層の摺動面粗さよりも小さい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。
【請求項4】
前記ピンにおける表面硬化層の摺動面粗さＲｋが０．０４～０．３０μｍであり、
前記相互摺動チェーン構成部材の表面硬化層の摺動面粗さＲｋが０．８μｍ～２．０μｍであることを特徴とする請求項３に記載のチェーン。
前記相互摺動チェーン構成部材の表面硬化層の摺動面粗さＲｋが０．８μｍ～２．０μｍであることを特徴とする請求項３に記載のチェーン。
【請求項5】
前記ピンにおける表面硬化層及び前記相互摺動チェーン構成部材における表面硬化層の各々は、１６００ＨＶ以上３５００ＨＶ以下の摺動面硬度を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のチェーン。
【請求項6】
前記ブシュの内周面が凹形状を有することを特徴とする請求項２に記載のチェーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、チェーン構成部材として、複数のリンクプレートと、複数のピンとを少なくとも含むチェーンに関する。
【背景技術】
【0002】
チェーン伝動機構に用いられるチェーンとして、幅方向に複数の内プレートを有する内リンクと、チェーン幅方向に複数の外プレートを有する外リンクとを備え、複数の内リンク及び外リンクがピンを介してチェーン長手方向に交互に屈曲可能に連結されてなるローラチェーン、ブシュチェーン、サイレントチェーン等が知られている。
【0003】
このような各種のチェーンにおいて、チェーン構成部材同士の摩耗を抑制して耐久性を向上させるために、ピンと該ピンと相互に摺動する相互摺動チェーン構成部材のそれぞれの表面粗さ、ピンの表面処理及び前記相互摺動チェーン構成部材の成形方法等を調整することが行われている。
例えば、特許文献１には、カーボンスーツが混入している潤滑油条件下での摩耗伸び性能を向上させると共に、油膜切れに起因する異常摩耗の発生を抑制すべく、ピンの表面が炭化クロム層又は炭化バナジウム層により被覆されてなるチェーンが記載されている。
例えば、特許文献１には、カーボンスーツが混入している潤滑油条件下での摩耗伸び性能を向上させると共に、油膜切れに起因する異常摩耗の発生を抑制すべく、ピンの表面が炭化クロム層又は炭化バナジウム層により被覆されてなるチェーンが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００８－２８１０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来のチェーンにおいては、相互に摺動する２つのチェーン構成部材のうち、いずれか一方のチェーン構成部材の摺動面にのみ表面硬化処理が施されるため、該一方のチェーン構成部材による他方のチェーン構成部材に対する攻撃性が増大する。このため、チェーン構成部材同士の摺動による摩耗が促進され、チェーンの伸びが生ずるという問題がある。
また、表面硬化処理を施していないチェーン構成部材の摺動面硬度は、ビッカース硬度で例えば８００～１０００ＨＶの範囲内である。従って、ケイ素粒子やアルミナ粒子などのコンタミが潤滑油に混入した場合には、ケイ素やアルミナよりも硬度の小さいチェーン構成部材の摺動面に、ケイ素粒子やアルミナ粒子による摩耗が促進され、チェーンの伸びの原因となるおそれがある。
一方、相互に摺動する複数のチェーン構成部材の摺動面の表面粗さが向上するようにチェーン構成部材を表面加工したチェーンにおいては、摺動面において潤滑油が保持されにくくなると共に、コンタミなどの異物が摺動面間に入り込んだ際に、該異物に起因するアグレシブ摩耗が促進されることとなるため、チェーン伸びの原因となる。
また、表面硬化処理を施していないチェーン構成部材の摺動面硬度は、ビッカース硬度で例えば８００～１０００ＨＶの範囲内である。従って、ケイ素粒子やアルミナ粒子などのコンタミが潤滑油に混入した場合には、ケイ素やアルミナよりも硬度の小さいチェーン構成部材の摺動面に、ケイ素粒子やアルミナ粒子による摩耗が促進され、チェーンの伸びの原因となるおそれがある。
一方、相互に摺動する複数のチェーン構成部材の摺動面の表面粗さが向上するようにチェーン構成部材を表面加工したチェーンにおいては、摺動面において潤滑油が保持されにくくなると共に、コンタミなどの異物が摺動面間に入り込んだ際に、該異物に起因するアグレシブ摩耗が促進されることとなるため、チェーン伸びの原因となる。
【0006】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、耐摩耗性に優れ、チェーンの伸びが抑制されるとともに振動や騒音が低減され、駆動効率を向上させることのできるチェーンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、チェーン構成部材として、複数のリンクプレートと、複数のピンとを少なくとも含むチェーンであって、前記ピン及び該ピンと相互に摺動する相互摺動チェーン構成部材の各々の摺動面の一部または全部に、Ｃｒ炭化物、Ｔｉ炭化物、Ｖ炭化物、Ｎｂ炭化物、Ｃｒ窒化物、Ｔｉ窒化物、Ｖ窒化物及びＮｂ窒化物のいずれか１つを含む表面硬化層が形成された構成とされることにより、前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【0008】
本請求項１に係るチェーンによれば、ピン及び該ピンと相互に摺動する相互摺動チェーン構成部材の各々の摺動面の一部または全部に、Ｃｒ炭化物、Ｔｉ炭化物、Ｖ炭化物、Ｎｂ炭化物、Ｃｒ窒化物、Ｔｉ窒化物、Ｖ窒化物及びＮｂ窒化物のいずれか１つを含む表面硬化層が形成されていることにより、ピンと相互摺動チェーン構成部材との摺動による摩耗が抑制されるので、チューンの伸びを抑制することができる。
また、チューンの伸びが抑制されることで、スプロケットとの正確な噛み合いが維持されるので、駆動効率の低下を回避することができると共に振動や騒音を低減することができる。
また、チューンの伸びが抑制されることで、スプロケットとの正確な噛み合いが維持されるので、駆動効率の低下を回避することができると共に振動や騒音を低減することができる。
【0009】
本請求項２に記載の構成によれば、ブシュチェーン、ローラチェーン、ブシュドサイレントチェーンなどのブシュとピンで構成される摺動部において、ピンとブシュとの摺動による摩耗を抑制してチューンの伸びを抑制することができる。
【0010】
本請求項３に記載の構成によれば、ピンと相互摺動チェーン構成部材との摺動面間に入り込んだコンタミを効率よく逃がすことができると共に相互摺動チェーン構成部材の摺動面に潤滑油が保持されやすくなるので、ピンと相互摺動チェーン構成部材の耐摩耗性が向上し、チェーンの伸びを一層確実に抑制することができる。
本請求項４に記載の構成によれば、摩耗性能向上によるチェーンの伸び抑制効果を確実に得ることができる。
本請求項４に記載の構成によれば、摩耗性能向上によるチェーンの伸び抑制効果を確実に得ることができる。
【0011】
本請求項５に記載の構成によれば、例えばケイ素やアルミナなどのコンタミが潤滑油に混入した場合であっても、ピンにおける表面硬化層及び相互摺動チェーン構成部材における表面硬化層の各々の硬度が該コンタミより高硬度であるために、ピンと相互摺動チェーン構成部材との摺動面間に該コンタミに起因する摩耗を確実に抑制することができる。
【0012】
本請求項６に記載の構成によれば、ピンとの摺動によりブシュが摩耗した場合であっても、ブシュにおける摺動面粗さが保持されるため、ピンとブシュとの摺動面間に入り込むコンタミの逃がし効果及びブシュの摺動面での潤滑油保持効果を持続させることができ、所期の耐摩耗性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の第１実施形態に係るチェーンの一構成例における一部を示す断面図である。
【図3】ブシュの他の構成例を概略的に示す断面図である。
【図4】本発明の第２実施形態に係るチェーンの一構成例における一部を示す断面図である。
【図6】本発明の第３実施形態に係るチェーンの一構成例における一部を示す断面図である。
【図8】本発明の第４実施形態に係るチェーンの一構成例における一部を示す断面図である。
【図10】本発明の第５実施形態に係るチェーンの一構成例における一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態に係るチェーンについて、図面に基づいて説明する。
【0015】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るチェーンの一構成例における一部を示す断面図である。
このチェーン１００は、ローラチェーンとして構成されており、チェーン構成部材として、外リンクプレート１１１と、内リンクプレート１２１と、ピン１１５と、ブシュ１２５と、ローラ１３０とを含む。
このチェーン１００は、左右一対の外リンクプレート１１１に前後一対のピン１１５を連結して成る複数の外リンク１１０と、左右一対の外リンクプレート１１１間に配置された左右一対の内リンクプレート１２１に前後一対の円筒状のブシュ１２５を連結して成る複数の内リンク１２０と、ブシュ１２５に外嵌されるローラ１３０とを備えている。これら複数の外リンク１１０および複数の内リンク１２０は、ブシュ１２５内にピン１１５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。
図１は、本発明の第１実施形態に係るチェーンの一構成例における一部を示す断面図である。
このチェーン１００は、ローラチェーンとして構成されており、チェーン構成部材として、外リンクプレート１１１と、内リンクプレート１２１と、ピン１１５と、ブシュ１２５と、ローラ１３０とを含む。
このチェーン１００は、左右一対の外リンクプレート１１１に前後一対のピン１１５を連結して成る複数の外リンク１１０と、左右一対の外リンクプレート１１１間に配置された左右一対の内リンクプレート１２１に前後一対の円筒状のブシュ１２５を連結して成る複数の内リンク１２０と、ブシュ１２５に外嵌されるローラ１３０とを備えている。これら複数の外リンク１１０および複数の内リンク１２０は、ブシュ１２５内にピン１１５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】
本実施形態のチェーン１００では、図２に示すように、ピン１１５及びピン１１５と相互に摺動する相互摺動チェーン構成部材であるブシュ１２５の各々の摺動面の全部に、Ｃｒ炭化物、Ｔｉ炭化物、Ｖ炭化物、Ｎｂ炭化物、Ｃｒ窒化物、Ｔｉ窒化物、Ｖ窒化物及びＮｂ窒化物のいずれか１つを含む表面硬化層１１６，１２６が形成されている。
これらの材料で表面硬化層を形成することで、ピン１１５の材料を単純に熱処理等で硬化したものに比べ、表面硬度を大きくすることが可能であり、摩耗を低減することができる。しかも、ピン１１５及びブシュ１２５の各々の摺動面に表面硬化層１１６，１２６を形成することで、表面硬化層１１６，１２６による摺動相手への攻撃性が低減されるので、ピン１１５及びブシュ１２５が相互に摺動することによる摩耗が抑制され、チェーン１００の伸びを抑制される。
これらの材料で表面硬化層を形成することで、ピン１１５の材料を単純に熱処理等で硬化したものに比べ、表面硬度を大きくすることが可能であり、摩耗を低減することができる。しかも、ピン１１５及びブシュ１２５の各々の摺動面に表面硬化層１１６，１２６を形成することで、表面硬化層１１６，１２６による摺動相手への攻撃性が低減されるので、ピン１１５及びブシュ１２５が相互に摺動することによる摩耗が抑制され、チェーン１００の伸びを抑制される。
【0017】
本実施形態のチェーン１００では、ピン１１５は、外周面の全部に表面硬化層１１６が形成された構成とされているが、ピン１１５の外周面における少なくともブシュ１２５の内周面と摺動する箇所に表面硬化層１１６が形成された構成とされていればよい。
また、ブシュ１２５は、ピン１１５の外周面と摺動する摺動面を構成する内周面に表面硬化層１２６が形成された構成とされているが、外リンクプレート１１１の内側面と接触するブシュ１２５の両端面及びローラ１３０の内周面と接触するブシュ１２５の外周面にも表面硬化層が形成された構成とされていてもよい。
また、ブシュ１２５は、ピン１１５の外周面と摺動する摺動面を構成する内周面に表面硬化層１２６が形成された構成とされているが、外リンクプレート１１１の内側面と接触するブシュ１２５の両端面及びローラ１３０の内周面と接触するブシュ１２５の外周面にも表面硬化層が形成された構成とされていてもよい。
【0018】
表面硬化層１１６，１２６の厚みは、例えば２μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、これにより、良好な耐摩耗性が得られ、チェーンの耐摩耗伸び性を向上させることができる。
【0019】
ピン１１５における表面硬化層１１６の摺動面粗さは、ブシュ１２５における表面硬化層１２６の摺動面粗さよりも小さいことが好ましい。具体的には、ピン１１５における表面硬化層１１６の摺動面粗さＲｋは、０．０４～０．３０μｍであることが好ましく、ブシュ１２５における表面硬化層１２６の摺動面粗さＲｋは、０．８～２．０μｍであることが好ましい。
ピン１１５における表面硬化層１１６の摺動面粗さが、ブシュ１２５における表面硬化層１２６の摺動面粗さよりも小さいことにより、アブレシブ摩耗及び油膜切れの発生を確実に抑制することが可能となる。また、ピン１１５における表面硬化層１１６の摺動面粗さ及びブシュ１２５における表面硬化層１２６の摺動面粗さが上記数値範囲内であることにより、ピン１１５の外周面とブシュ１２５の内周面との間に入り込んだコンタミを逃がしやすくなるとともにブシュ１２５の摺動面に潤滑油が保持されやすくなり、ピン１１５及びブシュ１２５の摩耗性能が向上し、チェーン１００の伸びを確実に抑制することができる。
ここに、摺動面粗さＲｋは、ＪＩＳ Ｂ０６７１－２：２００２に準拠した有効負荷粗さであるが、表面粗さのパラメータは、実質的にＲｋで上記数値範囲に相当する数値範囲を含むものであれば、他のパラメータで代用してもよい。
ピン１１５における表面硬化層１１６の摺動面粗さが、ブシュ１２５における表面硬化層１２６の摺動面粗さよりも小さいことにより、アブレシブ摩耗及び油膜切れの発生を確実に抑制することが可能となる。また、ピン１１５における表面硬化層１１６の摺動面粗さ及びブシュ１２５における表面硬化層１２６の摺動面粗さが上記数値範囲内であることにより、ピン１１５の外周面とブシュ１２５の内周面との間に入り込んだコンタミを逃がしやすくなるとともにブシュ１２５の摺動面に潤滑油が保持されやすくなり、ピン１１５及びブシュ１２５の摩耗性能が向上し、チェーン１００の伸びを確実に抑制することができる。
ここに、摺動面粗さＲｋは、ＪＩＳ Ｂ０６７１－２：２００２に準拠した有効負荷粗さであるが、表面粗さのパラメータは、実質的にＲｋで上記数値範囲に相当する数値範囲を含むものであれば、他のパラメータで代用してもよい。
【0020】
ピン１１５における表面硬化層１１６及びブシュ１２５における表面硬化層１２６の各々は、ビッカース硬度で１６００ＨＶ以上３５００ＨＶ以下の摺動面硬度を有することが好ましい。これにより、ケイ素粒子やアルミナ粒子などの高硬度の汚染要因物（コンタミ）が潤滑油に混入した場合であっても、表面硬化層１１６，１２６がケイ素やアルミナよりも高硬度を有することから、汚染要因物に起因するアブレシブ摩耗がピン１１５とブシュ１２５の各々の摺動面間に生ずることを確実に抑制することができる。
【0021】
本実施形態のチェーン１００では、ブシュ１２５は円筒状とされその内周面が円柱の周面に沿った形状とされているが、図３に示すように、ブシュ１２５として、凹形状の内周面を有するものを用いることが好ましい。このような構成であることにより、ピン１１５との摺動によりブシュ１２５が摩耗しても摺動面粗さを保持し続けるため、ピン１１５の外周面とブシュ１２５の内周面との間に入り込んだコンタミを逃がしやすくなるとともにブシュ１２５の摺動面に潤滑油が保持されやすくなり、ピン１１５及びブシュ１２５の摩耗性能を一層向上させることができる。
【0022】
＜第２実施形態＞
以上においては、ローラチェーンとして構成されたチェーンを例に挙げて本発明について説明したが、本発明のチェーンは、ローラチェーンに限定されるものではない。
例えば、図４及び図５に示すように、本発明のチェーンは、上記第１実施形態に係るローラチェーンにおいて、内リンク１２０のブシュ１２５にローラを組込まないブシュチェーンとして構成されていてもよい。図４及び図５においては、第１実施形態に係るローラチェーンと同一の構成部材については、便宜上、同一の符号を付してある。
以上においては、ローラチェーンとして構成されたチェーンを例に挙げて本発明について説明したが、本発明のチェーンは、ローラチェーンに限定されるものではない。
例えば、図４及び図５に示すように、本発明のチェーンは、上記第１実施形態に係るローラチェーンにおいて、内リンク１２０のブシュ１２５にローラを組込まないブシュチェーンとして構成されていてもよい。図４及び図５においては、第１実施形態に係るローラチェーンと同一の構成部材については、便宜上、同一の符号を付してある。
【0023】
本実施形態のチェーン１００は、チェーン構成部材として、外リンクプレート１１１と、内リンクプレート１２１と、ピン１１５と、ブシュ１２５とを含み、ピン１１５及びピン１１５と相互に摺動する相互摺動チェーン構成部材であるブシュ１２５の各々の摺動面の全部に、Ｃｒ炭化物、Ｔｉ炭化物、Ｖ炭化物、Ｎｂ炭化物、Ｃｒ窒化物、Ｔｉ窒化物、Ｖ窒化物及びＮｂ窒化物のいずれか１つを含む表面硬化層１１６，１２６が形成されている。
【0024】
本実施形態のチェーンにおいては、ピン１１５の外周面の全部に表面硬化層１１６が形成された構成とされているが、表面硬化層１１６は、ピン１１５の外周面における少なくともブシュ１２５の内周面と摺動する箇所に設けられた構成とされていればよい。
また、ブシュ１２５は、ピン１１５の外周面と摺動する摺動面を構成する内周面に表面硬化層１２６が形成された構成とされているが、外リンクプレート１１１の内側面と接触するブシュ１２５の両端面及びローラ１３０の内周面と接触するブシュ１２５の外周面にも表面硬化層が形成された構成とされていてもよい。
また、ブシュ１２５は、ピン１１５の外周面と摺動する摺動面を構成する内周面に表面硬化層１２６が形成された構成とされているが、外リンクプレート１１１の内側面と接触するブシュ１２５の両端面及びローラ１３０の内周面と接触するブシュ１２５の外周面にも表面硬化層が形成された構成とされていてもよい。
【0025】
本実施形態のチェーン１００においても、ブシュ１２５として、凹形状の内周面を有するものを用いることが好ましい。
【0026】
＜第３実施形態＞
図６は、本発明の第３実施形態に係るチェーンの一構成例における一部を示す断面図である。
このチェーン１００は、サイレントチェーンとして構成されており、チェーン構成部材として、外リンクプレート１１１と、中間リンクプレート１４０と、内リンクプレート１２１と、ピン１１５とを含む。
具体的には、本実施形態のチェーン１００は、ガイド列を構成する複数の外リンク１１０と、非ガイド列を構成する複数の内リンク１２０と、長手方向で隣り合う外リンク１１０及び内リンク１２０をチェーン長手方向に交互に屈曲可能に連結するピン１１５とを備える。外リンク１１０は、前後一対のピン孔が形成された左右一対の外リンクプレート１１１と、左右一対の外リンクプレート１１１間に配置され前後一対のピン孔が形成された中間リンクプレート１４０とを備える。内リンク１２０は、外リンクプレート１１１及び中間リンクプレート１４０間の各々に配置され前後一対のピン孔が形成された左右一対の内リンクプレート１２１を備える。
ピン１１５は、両端が外リンクプレート１１１のピン孔に圧入固定され、中間リンクプレート１４０のピン孔に挿通されるとともに内リンクプレート１２１のピン孔に緩挿されることで、これら複数の外リンク１１０及び複数の内リンク１２０が屈曲可能に連結されている。
本実施形態のチェーン１００では、外リンク１１０を構成する中間リンクプレート１４０の数が１つとされ、内リンク１２０を構成する内リンクプレート１２１が一対とされているが、外リンク１１０における中間リンクプレート１４０を２つ以上有していてもよく、また、内リンク１２０を構成する内リンクプレート１２１を２対以上有していてもよい。
図６は、本発明の第３実施形態に係るチェーンの一構成例における一部を示す断面図である。
このチェーン１００は、サイレントチェーンとして構成されており、チェーン構成部材として、外リンクプレート１１１と、中間リンクプレート１４０と、内リンクプレート１２１と、ピン１１５とを含む。
具体的には、本実施形態のチェーン１００は、ガイド列を構成する複数の外リンク１１０と、非ガイド列を構成する複数の内リンク１２０と、長手方向で隣り合う外リンク１１０及び内リンク１２０をチェーン長手方向に交互に屈曲可能に連結するピン１１５とを備える。外リンク１１０は、前後一対のピン孔が形成された左右一対の外リンクプレート１１１と、左右一対の外リンクプレート１１１間に配置され前後一対のピン孔が形成された中間リンクプレート１４０とを備える。内リンク１２０は、外リンクプレート１１１及び中間リンクプレート１４０間の各々に配置され前後一対のピン孔が形成された左右一対の内リンクプレート１２１を備える。
ピン１１５は、両端が外リンクプレート１１１のピン孔に圧入固定され、中間リンクプレート１４０のピン孔に挿通されるとともに内リンクプレート１２１のピン孔に緩挿されることで、これら複数の外リンク１１０及び複数の内リンク１２０が屈曲可能に連結されている。
本実施形態のチェーン１００では、外リンク１１０を構成する中間リンクプレート１４０の数が１つとされ、内リンク１２０を構成する内リンクプレート１２１が一対とされているが、外リンク１１０における中間リンクプレート１４０を２つ以上有していてもよく、また、内リンク１２０を構成する内リンクプレート１２１を２対以上有していてもよい。
【0027】
本実施形態のチェーン１００では、図７に示すように、ピン１１５及びピン１１５と相互に摺動する相互摺動チェーン構成部材である内リンクプレート１２１の各々の摺動面の全部に、Ｃｒ炭化物、Ｔｉ炭化物、Ｖ炭化物、Ｎｂ炭化物、Ｃｒ窒化物、Ｔｉ窒化物、Ｖ窒化物及びＮｂ窒化物のいずれか１つを含む表面硬化層１１６，１２２が形成されている。
ピン１１５は、外周面の全部に表面硬化層１１６が形成された構成とされているが、ピン１１５の外周面における少なくとも内リンクプレート１２１のピン孔の内周面と摺動する箇所に設けられた構成とされていればよい。
また、内リンクプレート１２１は、ピン１１５の外周面と摺動する摺動面を構成するピン孔の内周面に表面硬化層１２２が形成された構成とされているが、外リンクプレート１１１の内側面及び中間リンクプレート１４０の側面と対向する内リンクプレート１２１の両側面にも表面硬化層が形成された構成とされていてもよい。
ピン１１５は、外周面の全部に表面硬化層１１６が形成された構成とされているが、ピン１１５の外周面における少なくとも内リンクプレート１２１のピン孔の内周面と摺動する箇所に設けられた構成とされていればよい。
また、内リンクプレート１２１は、ピン１１５の外周面と摺動する摺動面を構成するピン孔の内周面に表面硬化層１２２が形成された構成とされているが、外リンクプレート１１１の内側面及び中間リンクプレート１４０の側面と対向する内リンクプレート１２１の両側面にも表面硬化層が形成された構成とされていてもよい。
【0028】
本発明のチェーンをサイレントチェーンとして構成する場合においては、図８乃至図１１に示すように、ピン１１５に外嵌されるブシュ１２５を備えた構成、すなわちブシュドサイレントチェーンとして構成されていてもよい。
【0029】
＜第４実施形態＞
図８は、本発明の第４実施形態に係るチェーンの一構成例における一部を示す断面図である。
このチェーン１００は、ブシュドサイレントチェーンとして構成されており、チェーン構成部材として、外リンクプレート１１１と、内リンクプレート１２１と、ピン１１５と、ブシュ１２５とを含む。
具体的には、本実施形態のチェーン１００は、左右一対の外リンクプレート１１１に前後一対のピン１１５を連結して成る複数の外リンク１１０と、左右一対の外リンクプレート１１１間に配置された複数の内リンクプレート１２１の各々に前後一対の円筒状のブシュ１２５を連結して成る複数の内リンク１２０とを備えている。これら複数の外リンク１１０および複数の内リンク１２０は、ブシュ１２５内にピン１１５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。
図８は、本発明の第４実施形態に係るチェーンの一構成例における一部を示す断面図である。
このチェーン１００は、ブシュドサイレントチェーンとして構成されており、チェーン構成部材として、外リンクプレート１１１と、内リンクプレート１２１と、ピン１１５と、ブシュ１２５とを含む。
具体的には、本実施形態のチェーン１００は、左右一対の外リンクプレート１１１に前後一対のピン１１５を連結して成る複数の外リンク１１０と、左右一対の外リンクプレート１１１間に配置された複数の内リンクプレート１２１の各々に前後一対の円筒状のブシュ１２５を連結して成る複数の内リンク１２０とを備えている。これら複数の外リンク１１０および複数の内リンク１２０は、ブシュ１２５内にピン１１５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。
【0030】
本実施形態のチェーン１００では、図９に示すように、ピン１１５及びピン１１５と相互に摺動する相互摺動チェーン構成部材であるブシュ１２５の各々の摺動面の全部に、Ｃｒ炭化物、Ｔｉ炭化物、Ｖ炭化物、Ｎｂ炭化物、Ｃｒ窒化物、Ｔｉ窒化物、Ｖ窒化物及びＮｂ窒化物のいずれか１つを含む表面硬化層１１６，１２６が形成されている。
本実施形態のチェーン１００では、ピン１１５は、外周面の全部に表面硬化層１１６が形成された構成とされているが、ピン１１５の外周面における少なくともブシュ１２５の内周面と摺動する箇所に設けられた構成とされていればよい。
また、ブシュ１２５は、ピン１１５の外周面と摺動する摺動面を構成する内周面に表面硬化層１２６が形成された構成とされているが、外リンクプレート１１１の内側面と接触するブシュ１２５の両端面及びブシュ１２５の外周面にも表面硬化層が形成された構成とされていてもよい。
本実施形態のチェーン１００では、ピン１１５は、外周面の全部に表面硬化層１１６が形成された構成とされているが、ピン１１５の外周面における少なくともブシュ１２５の内周面と摺動する箇所に設けられた構成とされていればよい。
また、ブシュ１２５は、ピン１１５の外周面と摺動する摺動面を構成する内周面に表面硬化層１２６が形成された構成とされているが、外リンクプレート１１１の内側面と接触するブシュ１２５の両端面及びブシュ１２５の外周面にも表面硬化層が形成された構成とされていてもよい。
【0031】
本実施形態のチェーン１００においても、ブシュ１２５として、凹形状の内周面を有するものを用いることが好ましい。
【0032】
＜第５実施形態＞
図１０は、本発明の第５実施形態に係るチェーンの一構成例における一部を示す断面図である。
このチェーン１００は、ブシュドサイレントチェーンとして構成されており、チェーン構成部材として、外リンクプレート１１１と、中間リンクプレート１４０と、内リンクプレート１２１と、ピン１１５と、ブシュ１２５とを含む。
具体的には、本実施形態のチェーン１００は、ガイド列を構成する複数の外リンク１１０と、非ガイド列を構成する複数の内リンク１２０とを備える。
外リンク１１０は、前後一対のピン孔が形成された左右一対の外リンクプレート１１１と、両端部が外リンクプレート１１１のピン孔に圧入固定された前後一対のピン１１５と、左右一対の外リンクプレート１１１間に配置され各々のピン１１５が前後一対のピン孔に挿通される中間リンクプレート１４０とを備える。
内リンク１２０は、外リンクプレート１１１及び中間リンクプレート１４０間の各々に配置され前後一対のピン孔が形成された複数の内リンクプレート１２１と、各々の内リンクプレート１２１におけるピン孔に圧入固定されたブシュ１２５を備える。
これら複数の外リンク１１０および複数の内リンク１２０は、ブシュ１２５内にピン１１５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。
図１０は、本発明の第５実施形態に係るチェーンの一構成例における一部を示す断面図である。
このチェーン１００は、ブシュドサイレントチェーンとして構成されており、チェーン構成部材として、外リンクプレート１１１と、中間リンクプレート１４０と、内リンクプレート１２１と、ピン１１５と、ブシュ１２５とを含む。
具体的には、本実施形態のチェーン１００は、ガイド列を構成する複数の外リンク１１０と、非ガイド列を構成する複数の内リンク１２０とを備える。
外リンク１１０は、前後一対のピン孔が形成された左右一対の外リンクプレート１１１と、両端部が外リンクプレート１１１のピン孔に圧入固定された前後一対のピン１１５と、左右一対の外リンクプレート１１１間に配置され各々のピン１１５が前後一対のピン孔に挿通される中間リンクプレート１４０とを備える。
内リンク１２０は、外リンクプレート１１１及び中間リンクプレート１４０間の各々に配置され前後一対のピン孔が形成された複数の内リンクプレート１２１と、各々の内リンクプレート１２１におけるピン孔に圧入固定されたブシュ１２５を備える。
これら複数の外リンク１１０および複数の内リンク１２０は、ブシュ１２５内にピン１１５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。
【0033】
本実施形態のチェーン１００では、図１１に示すように、ピン１１５及びピン１１５と相互に摺動する相互摺動チェーン構成部材であるブシュ１２５の各々の摺動面の全部に、Ｃｒ炭化物、Ｔｉ炭化物、Ｖ炭化物、Ｎｂ炭化物、Ｃｒ窒化物、Ｔｉ窒化物、Ｖ窒化物及びＮｂ窒化物のいずれか１つを含む表面硬化層１１６，１２６が形成されている。
本実施形態のチェーン１００では、ピン１１５は、外周面の全部に表面硬化層１１６が形成された構成とされているが、ピン１１５の外周面における少なくともブシュ１２５の内周面と摺動する箇所に表面硬化層が設けられた構成とされていればよい。
また、ブシュ１２５は、ピン１１５の外周面と摺動する摺動面を構成する内周面に表面硬化層１２６が形成された構成とされているが、外リンクプレート１１１の内側面及び中間リンクプレート１４０の一方の側面と接触するブシュ１２５の両端面及びブシュ１２５の外周面にも表面硬化層が形成された構成とされていてもよい。
本実施形態のチェーン１００では、ピン１１５は、外周面の全部に表面硬化層１１６が形成された構成とされているが、ピン１１５の外周面における少なくともブシュ１２５の内周面と摺動する箇所に表面硬化層が設けられた構成とされていればよい。
また、ブシュ１２５は、ピン１１５の外周面と摺動する摺動面を構成する内周面に表面硬化層１２６が形成された構成とされているが、外リンクプレート１１１の内側面及び中間リンクプレート１４０の一方の側面と接触するブシュ１２５の両端面及びブシュ１２５の外周面にも表面硬化層が形成された構成とされていてもよい。
【0034】
本実施形態のチェーン１００においても、ブシュ１２５として、凹形状の内周面を有するものを用いることが好ましい。
【0035】
以下、本発明のチェーンの特性を調べるために行った摩耗試験について説明する。
【0036】
図１及び図２に示す構成に従って、本発明に係る試験用のローラチェーン（以下、「発明品１」と称する。）を作製した。チェーンのピッチは８ｍｍとした。
発明品１において、ピンの外周面及びブシュの内周面の各々に形成された表面硬化層は、炭化クロム層又は炭化バナジウム層を含み、厚みを１５μｍとした。表面硬化層の摺動面硬度はビッカース硬度で２５００ＨＶに調整し、ピンにおける表面硬化層の摺動面粗さをＲｋで０．０４～０．３０μｍの範囲内、ブシュにおける表面硬化層の摺動面粗さをＲｋで０．８μｍ～２．０μｍの範囲内で調整した。
発明品１において、ピンの外周面及びブシュの内周面の各々に形成された表面硬化層は、炭化クロム層又は炭化バナジウム層を含み、厚みを１５μｍとした。表面硬化層の摺動面硬度はビッカース硬度で２５００ＨＶに調整し、ピンにおける表面硬化層の摺動面粗さをＲｋで０．０４～０．３０μｍの範囲内、ブシュにおける表面硬化層の摺動面粗さをＲｋで０．８μｍ～２．０μｍの範囲内で調整した。
【0037】
また、ピンにおける表面硬化層及びブシュにおける表面硬化層の摺動面硬度を１９００ＨＶとしたことの他は発明品１と同様の構成を有するローラチェーン（以下、「発明品２」と称する。）及びピンにおける表面硬化層及びブシュにおける表面硬化層の摺動面硬度を３２００ＨＶとしたことの他は発明品１と同様の構成を有するローラチェーン（以下、「発明品３」と称する。）を作製した。
さらにまた、ピンにおける表面硬化層の摺動面粗さをＲｋで０．０４μｍ且つブシュにおける表面硬化層の摺動面粗さをＲｋで０．７３μｍとしたことの他は発明品１と同様の構成を有するローラチェーン（以下、「参考品１」と称する。）を作製した。
さらにまた、ピンにおける表面硬化層の摺動面粗さをＲｋで０．３６μｍとしたことの他は発明品１と同様の構成を有するローラチェーン（以下、「参考品２」と称する。）を作製した。
さらにまた、ブシュにおける表面硬化層の摺動面粗さをＲｋで２．４μｍとしたことの他は発明品１と同様の構成を有するローラチェーン（以下、「参考品３」と称する。）を作製した。
さらにまた、ピンにおける表面硬化層の摺動面粗さをＲｋで０．０４μｍ且つブシュにおける表面硬化層の摺動面粗さをＲｋで０．７３μｍとしたことの他は発明品１と同様の構成を有するローラチェーン（以下、「参考品１」と称する。）を作製した。
さらにまた、ピンにおける表面硬化層の摺動面粗さをＲｋで０．３６μｍとしたことの他は発明品１と同様の構成を有するローラチェーン（以下、「参考品２」と称する。）を作製した。
さらにまた、ブシュにおける表面硬化層の摺動面粗さをＲｋで２．４μｍとしたことの他は発明品１と同様の構成を有するローラチェーン（以下、「参考品３」と称する。）を作製した。
【0038】
さらにまた、ブシュの内周面には表面硬化層を形成せず、ピンの外周面のみに表面硬化層が形成されたことの他は発明品１と同様の構成を有するローラチェーン（以下、「通常品」と称する。）を用意した。
【0039】
上記において作製した発明品１～発明品３、参考品１～参考品３及び通常品の各々について、下記に示す試験条件で、摩耗試験を行い、通常品におけるピンの摩耗量とブシュの摩耗量の合計摩耗量を１００％とした場合の、発明品１～発明品３及び参考品１～参考品３の各々におけるピンの摩耗量とブシュの摩耗量の合計摩耗量の相対値を調べた。結果を下記表１に示す。
＜摩耗伸び試験条件＞
スプロケット歯数：１８枚×３６枚、
回転速度：３０００ｒ／ｍｉｎ、
潤滑油：通常使用されるエンジンオイルに１１質量％のシリコン粒子（平均粒径１７μｍ）及び９質量％のアルミナ粒子（平均粒径１７μｍ）を添加したコンタミ油
油量：１Ｌ／ｍｉｎ
なお、発明品及び比較のために示した通常品、参考品のチェーン伸び試験の結果は、上記の条件で通常のモータリング試験機を用いてチェーン伸び試験を行った結果にのみ基づいている。しかしながら、上記の試験方法は、当業界で通常用いられている再現性の高い試験方法であるので、他の試験方法を行ったとしても、同じ傾向が示されると推認される。
＜摩耗伸び試験条件＞
スプロケット歯数：１８枚×３６枚、
回転速度：３０００ｒ／ｍｉｎ、
潤滑油：通常使用されるエンジンオイルに１１質量％のシリコン粒子（平均粒径１７μｍ）及び９質量％のアルミナ粒子（平均粒径１７μｍ）を添加したコンタミ油
油量：１Ｌ／ｍｉｎ
なお、発明品及び比較のために示した通常品、参考品のチェーン伸び試験の結果は、上記の条件で通常のモータリング試験機を用いてチェーン伸び試験を行った結果にのみ基づいている。しかしながら、上記の試験方法は、当業界で通常用いられている再現性の高い試験方法であるので、他の試験方法を行ったとしても、同じ傾向が示されると推認される。
【0040】
【表1】
【0041】
表１に示した結果から明らかなように、発明品１～発明品３によれば、通常品に比して摩耗量を大幅に低減することができることが確認された。特に、発明品１では、摩耗量を通常品に対しておよそ１／２程度の大きさに低減することができることが確認された。
また、参考品１～参考品３の各々は、いずれも、摩耗量を通常品よりも低減することができるものの、摩耗量は発明品１～発明品３より大きくなってしまい、ピン及びブシュの摩耗性能が低下することが確認された。
また、参考品１～参考品３の各々は、いずれも、摩耗量を通常品よりも低減することができるものの、摩耗量は発明品１～発明品３より大きくなってしまい、ピン及びブシュの摩耗性能が低下することが確認された。
【0042】
以上、本発明の一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。
例えば、上記第１実施形態に係るローラチェーン、第４実施形態に係るブシュドサイレントチェーン及び第５実施形態に係るブシュドサイレントチェーンにおいては、ブシュの両端部が内リンクプレートに圧入されて固定された構成のものについて説明したが、内リンクプレートの間隔が固定されるよう構成されていれば、ブシュが内リンクプレートに圧入されて固定された構成とされている必要はない。
例えば、上記第１実施形態に係るローラチェーン、第４実施形態に係るブシュドサイレントチェーン及び第５実施形態に係るブシュドサイレントチェーンにおいては、ブシュの両端部が内リンクプレートに圧入されて固定された構成のものについて説明したが、内リンクプレートの間隔が固定されるよう構成されていれば、ブシュが内リンクプレートに圧入されて固定された構成とされている必要はない。
【符号の説明】
【0043】
１００ ・・・ チェーン
１１０ ・・・ 外リンク
１１１ ・・・ 外リンクプレート
１１５ ・・・ ピン
１１６ ・・・ 表面硬化層
１２０ ・・・ 内リンク
１２１ ・・・ 内リンクプレート
１２２ ・・・ 表面硬化層
１２５ ・・・ ブシュ
１２６ ・・・ 表面硬化層
１３０ ・・・ ローラ
１４０ ・・・ 中間リンクプレート
１１０ ・・・ 外リンク
１１１ ・・・ 外リンクプレート
１１５ ・・・ ピン
１１６ ・・・ 表面硬化層
１２０ ・・・ 内リンク
１２１ ・・・ 内リンクプレート
１２２ ・・・ 表面硬化層
１２５ ・・・ ブシュ
１２６ ・・・ 表面硬化層
１３０ ・・・ ローラ
１４０ ・・・ 中間リンクプレート
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】