JPH07167232A - 位相調整されたエンジンのタイミングチェーンシス テム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チェーンとスプロケットとの接触によって生
じる衝突音のパターンおよびコーダルアクションによる
音のパターンを変えることにより、ノイズを減少させる
ことができるエンジンのタイミングチェーンシステムを
提供する。 【構成】 エンジンのタイミングチェーンシステム２０
０において、クランクシャフト２０５にクランクシャフ
トスプロケット２０２を、カムシャフト２０３にカムシ
ャフトスプロケット２０４をそれぞれ連結するととも
に、該各スプロケットを１／２ピッチオフセットされた
スプロケット２０８，２１０でそれぞれ置き換える。こ
れらのスプロケット２０８，２０８間およびスプロケッ
ト２１０，２１０間には、内向き歯を有するチェーン２
１２，２１４がそれぞれ巻き掛けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、全般的に動力伝達用チ
ェーンに関し、とくに内向き歯を有する動力伝達用チェ
ーンすなわちサイレントチェーンに適用される。このサ
イレントチェーンは、トルクコンバータからトランスミ
ッションへ動力を伝達する場合や四輪駆動車のトランス
ファーケース内で使用される場合ばかりでなく、エンジ
ンのタイミング用にも用いられる。

【０００２】また本発明は、衝突ノイズスペクトルおよ
びコーダルアクション（弦上下動）ノイズスペクトルを
変更するための、チェーン組立体とスプロケットとの位
相調整に関する。とくに本発明は、エンジンタイミング
システムの中でノイズスペクトルを変更するために、位
相調整されたスプロケットと関連してタイミングチェー
ンを使用することを含んでいる。さらに本発明は、ノイ
ズスペクトル変更のために、位相調整されたスプロケッ
トと関連してランダムチェーンを使用することを含んで
いる。

【０００３】

【従来の技術およびその課題】動力伝達用チェーンは、
自動車産業に広く用いられている。このチェーンは、ト
ルクコンバータからトランスミッションへの動力伝達や
トランスファーケース内での動力伝達のためばかりでな
く、エンジンのタイミング駆動のためにも用いられる。
また動力伝達用チェーンは、一般産業にも広く用いられ
ている。

【０００４】動力伝達用チェーンの一つの形式は「サイ
レントチェーン」と呼ばれている。このサイレントチェ
ーンは、内向き歯を有し、重ねられた複数のリンクの組
から構成されている。リンクの一組すなわち一列は、互
いに横に隣接して配置された数枚のリンクから組み立て
られている。リンクは枢支手段によって連結され、該枢
支手段は典型的には、一対の孔内に支持された丸ピンで
ある。サイレントチェーンの一例は米国特許第 4,342,5
60号に示されている。なお、この特許は参考としてこの
明細書の中に組み込まれている。

【０００５】従来のサイレントチェーンは、典型的には
ガイドリンクと内向き歯付リンクとを備えている。ガイ
ドリンクは一つおきのリンクの組の最外側に位置してい
る。ガイドリンクは典型的には、チェーンをスプロケッ
トに横方向に位置決めする作用をするもので、スプロケ
ットとは噛み合わない。

【０００６】内向き歯付リンクすなわちスプロケットと
噛み合うリンクは、チェーン及びスプロケット間で動力
を伝達する。各内向き歯付リンクは、典型的には、一対
の孔と、一対の垂れ下がったつま先部すなわち歯部とを
それぞれ有している。各つま先部は、内側フランク面お
よび外側フランク面によって構成されている。二つの内
側フランク面はクロッチ部（股部）で接続されている。

【０００７】内向き歯付リンクは、典型的には、スプロ
ケット歯との接触により、チェーン組立体とスプロケッ
トとの間で動力を伝達するように設計されている。内向
き歯付リンクすなわち駆動リンクは、内側フランク面に
沿ってあるいは外側フランク面、または両フランク面に
沿ってスプロケットの歯と接触する。リンクおよびスプ
ロケット歯間の接触は、動力を伝達する形式のものや付
随的接触の性格を有するものがあり、または歯元接触や
側部接触を含み得る。

【０００８】従来のサイレントチェーン駆動装置は、軸
に支持された少なくとも二つのスプロケットに巻き掛け
られた無端状のサイレントチェーンから構成されてい
る。駆動スプロケットを回転させると、チェーンを介し
て動力が伝達され、その結果、従動スプロケットが駆動
される。エンジンのタイミング駆動装置への適用におい
ては、駆動スプロケットがエンジンのクランクシャフト
に、従動スプロケットがカムシャフトにそれぞれ取り付
けられている。したがって、カムシャフトの回転は、チ
ェーンを介してクランクシャフトの回転により制御さ
れ、その回転に依存している。エンジンのタイミング駆
動装置用のチェーンは、米国特許第 4,758,210号に示さ
れている。なお、この特許は参考としてこの明細書の中
に組み込まれている。

【０００９】従来のチェーン駆動装置は、チェーンに高
強度を与えるための幅広のチェーン組立体を含む。ある
いは、一本の幅広のチェーンと同等の動力伝達を行える
ように、二つのチェーン組立体をスプロケット対間に並
べて配置することができる。

【００１０】エンジンのタイミングシステムは、従来、
クランクシャフト上に位置する少なくとも一つの駆動ス
プロケットと、カムシャフト上に位置する少なくとも一
つの従動スプロケットとを含んでいる。クランクシャフ
トを回転させると、チェーン・スプロケット装置を介し
てカムシャフトが回転する。

【００１１】最も基本的な従来のエンジンタイミングシ
ステムは、典型的には、カムシャフト上の一つのスプロ
ケットに接続されたクランクシャフト上の一つのスプロ
ケットを含んでいる。そして、クランクシャフトスプロ
ケットはカムシャフトスプロケットの半分の歯数を有し
ている。このカムシャフトは、典型的には、バルブステ
ムに接続されたロッカーアームと油圧式リフタを介して
バルブ列の作動を制御する。この場合のチェーンは、米
国特許第 4,758,210号に示されるように、構造上幅の狭
いものでよい。なお、上記特許は参考としてこの明細書
に中に組み込まれている。

【００１２】従来のもっと複雑なエンジンタイミングシ
ステムは、クランクシャフトを一対のチェーンで二つの
オーバヘッドカムシャフトに接続したものである。クラ
ンクシャフトは二つのスプロケットを有している。各チ
ェーンは、二つのオーバヘッドカムシャフトの各々に取
り付けられた一つのスプロケットに接続されている。ま
た典型的には、チェーン装置は、各チェーンの緩み側に
配置され、チェーンの緊張力を維持するためのテンショ
ナと、各チェーンの引張側に配置され、運転中のチェー
ンの動きを制御するためのスナッバ（ガイド）とを含
む。

【００１３】さらに複雑なエンジンタイミングシステム
は、従来技術の中でも用いられている。このシステム
は、シリンダの各バンクに二本の（ダブル）オーバヘッ
ドカムシャフトを有するタイミングシステムを備えてい
る。一つのバンクに取り付けられたダブルオーバヘッド
カムシャフトは、いずれも同一のチェーンによって回転
させられる。あるいは第２のカムシャフトは、カムシャ
フトからカムシャフトを駆動する別のチェーン駆動装置
によって回転させるようにしてもよい。このカムシャフ
ト間駆動チェーンはまた、チェーン制御のための一つの
または二つのテンショナを含み得る。これらの構造はす
べて従来技術において種々の形式で知られているところ
である。

【００１４】従来技術のタイミングシステムはまた、カ
ムシャフトの一つのスプロケットを駆動するクランクシ
ャフトの一つのスプロケットという形態よりももっと複
雑な構造を含み得る。システムの中には、クランクシャ
フトとカムシャフトとの間にアイドラスプロケットを備
えたものがある。一つのチェーンシステムがアイドラを
駆動し、次にアイドラが一本のまたは二本のオーバヘッ
ドカムシャフトを駆動する。アイドラの大きさによっ
て、クランクシャフトおよびカムシャフトが異なる回転
速度で回転する。たとえばクランクシャフトは、チェー
ン・スプロケット駆動システムのスプロケットの大きさ
を決めることによって、カムシャフトの倍の回転速度で
回転する。

【００１５】騒音はチェーン駆動装置につきものであ
る。騒音は種々の発生源によって発生するが、サイレン
トチェーン駆動装置においては、騒音は部分的には、噛
合い開始時のチェーンおよびスプロケットの衝突によっ
て発生する衝突音によって引き起こされる。衝突音の大
きさは、とりわけチェーンおよびスプロケット間の衝突
速度と、ある特定のモーメントすなわち時間増分でスプ
ロケットに接触するチェーンリンクの質量とに影響され
る。

【００１６】噛合い衝突音は、チェーン駆動装置におい
て一般に周期音である。衝突音は、チェーンがスプロケ
ットと噛み合う周期（frequency)にほぼ等しい周期で繰
り返され、周期はスプロケットの歯数とスプロケットの
回転速度とに関係している。また衝突によって、不快な
純音成分（pure sonic tones）を有する音が発生する。

【００１７】チェーン駆動装置において騒音の原因とな
る他のものは、チェーンがスプロケットの回りを運動す
るときの、チェーンとスプロケットによる弦上下動（コ
ーダルアクション）である。コーダルアクションは、チ
ェーンリンクがチェーンのフリースパン部分からスプロ
ケットに入り込むときに発生する。チェーンの噛合い周
期ごとのチェーンおよびスプロケット間の噛合いは、チ
ェーン移動方向に垂直な方向であるがチェーンおよびス
プロケットと同一平面内で、チェーンのフリースパン部
分（チェーンのスプロケット間部分）の動きを生じさせ
る。この振動はまた、チェーンの噛合い周期の周期でま
たはその導関数（derivative）で、不快な純音成分を発
生する。

【００１８】サイレントチェーンのチェーン駆動装置に
おいて、ノイズレベルおよびピッチ音周期分布（pitch
frequecy）を低減させて、純音成分の不快な影響を最小
にするために、多くの努力がなされてきた。

【００１９】サイレントチェーン駆動装置におけるノイ
ズ低減の問題は、米国特許第 4,342,560号に示されてお
り、ここでは、チェーンの異なる組に異なる形状のリン
クフランクを用いることによって、サイレントチェーン
のリンクフランクとスプロケットの歯との接触を変える
ようにしている。米国特許第 4,342,560号は、リンク形
状を変えて、接触点および接触のリズムを変えることに
より、スプロケットと接触するチェーンから発生する音
のパターンを変えようとした。同様の思想は、米国特許
第 4,832,668号に用いられた。

【００２０】これらの各特許は、チェーンの要素、たと
えばリンクの形状あるいは輪郭、またはリンクの孔とフ
ランク面との間隔といったものの不規則化（ランダム
化）によって、チェーンのノイズレベルが減少すること
を教示している。

【００２１】米国特許第 4,915,675号は、この明細書の
中に参考として組み込まれているものであるが、リンク
形状を変えることによってチェーンから発生する音のパ
ターンを変えるという、同様の思想を利用したものであ
る。またこの特許は、チェーンとスプロケットとの接触
点および接触のリズムを変えるために、チェーン組立体
において二つの異なる方向に配置された非対称のリンク
形状を使用することを教示している。

【００２２】サイレントチェーン駆動装置とスプロケッ
トとの接触のリズムを変えるための他の試みは、スプロ
ケットの歯の形状や歯の間隔といったスプロケット内の
要素を変えることに集中してなされてきた。たとえば米
国特許第 3,377,875号や第 3,495,468号は、いずれも参
考としてこの明細書の中に組み込まれているものである
が、サイレントチェーンのリンクとスプロケット歯との
接触の際のノイズを減少させるために、あるスプロケッ
ト歯を変更したり、また歯のいくつかを除去したりする
ことを教示している。

【００２３】本発明は、チェーンとスプロケットの接触
によって生じる衝突音のパターンおよびコーダルアクシ
ョンによる音のパターンを変えることによって、ノイズ
を減少させることを意図している。また本発明は、チェ
ーン組立体とスプロケットとの間の種々の位相調整関係
により、これらの音のパターンを変えることを試みてい
る。チェーンおよびスプロケットの関係を位相調整する
ことにより、与えられた時間増分の間にスプロケットと
衝突するチェーンリンクの歯数（すなわちチェーンの質
量）を減少させることができる。同様に、チェーンおよ
びスプロケットの関係を位相調整することにより、コー
ダルアクションすなわちチェーンおよびスプロケットの
関節運動を変え、あるいは位相調整することができる。

【００２４】これら両者の位相調整により、単独である
いはチェーンとスプロケットとの接触の不規則化と関連
して、衝突およびコーダルアクションによって生じる音
のパターンを変えることができる。

【００２５】従来技術に位相調整関係を用いることに関
連して、サーブ（Saab）９９の手動変速装置（マニュア
ル・トランスミッション）は、間隔を隔てて別々に配置
した３つのスプロケットに平行に取り付けられた３つの
独立したローラチェーンを使用していた。これらのロー
ラチェーンは、本発明の内歯付チェーンとは異なってお
り、異なる動力伝達性能とノイズ特性とを有している。
３つの同一形式のローラチェーンは、隣接するチェーン
およびスプロケットに関し１／３ピッチだけ位相調整さ
れた各チェーンおよびスプロケットに対して平行に移動
する。

【００２６】このシステムは、「自動車のトランスファ
駆動としてのローラチェーン」というタイトルが付けら
れた、1980年夏のＡＳＭＥの中に記述されている。オフ
セットスプロケットを用いたローラチェーンシステムは
また、米国特許第 3,029,654号の中にも示されている。

【００２７】特願昭62-56141号, 63-227318 号, 63-755
16号および特願平1-51359 号には、四輪駆動車のトラン
スミッションまたはトランスファケース内で使用するフ
ェーズド（位相調整された）スプロケットまたはオフセ
ットスプロケットについて記述されている。これらの公
報は、エンジンのタイミングシステムについては示して
いない。また、これらの従来技術の出願は、位相調整が
ランダムチェーンまたはハイブリッド（混成）チェーン
に関連して用いられる本発明のトランスミッションおよ
びトランスファケースの出願とは異なっている。

【００２８】上記各日本出願は、二つのオフセットスプ
ロケットのある特定の間隔によって発揮される「相殺効
果」を使用することについて教示している。この「相殺
効果」は、チェーンノイズという問題へのアプローチに
おけるランダム化とは異なっている。相殺の如何は、二
本の非ランダムチェーンと関連して１／２ピッチだけオ
フセットされた一対のスプロケットにかかっている。各
スプロケットは、チェーンおよびスプロケット間の別々
の接触のパターンを繰り返す。この接触は、１／２ピッ
チ位相調整されており、したがってお互いに相殺し合
う。

【００２９】これに対して、本発明のトランスミッショ
ン仕様におけるランダムチェーンは、チェーンおよびス
プロケット間の接触の不規則なパターンを提供する。ラ
ンダム化は、別々の接触の繰り返しパターンを発生させ
ることによる上記相殺の思想とは相反するものである。

【００３０】また上記日本の従来技術の出願は、エンジ
ンのタイミングシステムに関連した位相調整を利用して
はいない。タイミングシステムへの適用については、荷
重変動があり、またトランスファケースへの適用とは非
常に異なり、心間距離が厳しくなっている。

【００３１】本発明の一実施態様は、サイレントチェー
ン構造を用いることにより、位相調整関係を与えること
を意図している。このサイレントチェーン構造では、単
一のつま先部を有する内向き歯付リンク（一枚歯リン
ク）と、従来の二つのつま先部を有する内向き歯付リン
ク（二枚歯リンク）とを、単一チェーン組立体または二
重チェーン組立体に使用することによってランダム化が
達成されている。

【００３２】単一のつま先部を有するリンクと、二つの
つま先部を有するリンクとを組み合わせることによっ
て、チェーンスプロケット組立体におけるリンクとスプ
ロケット歯との接触のパターンを不規則にし、あるいは
変える。単一のつま先部を有するリンクは、位相調整関
係を有する分離スプロケットまたは位相調整関係を有し
ない分離スプロケットとともに、チェーン組立体の中に
設けられている。

【００３３】従来技術のチェーンは、単一のつま先部を
有するリンクを使用しているが、二重チェーンまたは位
相調整されたチェーン組立体の中では使用していない。
たとえば米国特許第 959,046号では、単一のつま先部を
有するガイドリンクが示されている。しかしながら、こ
のガイドリンクは、チェーン組立体をスプロケット上に
保持するためだけに働く。ガイドリンクはスプロケット
に対して直接動力の伝達は行わず、このため、ガイドリ
ンクはチェーンの噛合い時にはスプロケットと衝突しな
い。したがって、単一のつま先部を有するガイドリンク
を使用しても、スプロケット歯がリンクまたは関節運動
するリンクと接触することによって生じるノイズスペク
トルには影響しない。

【００３４】米国特許第 579,742号には、わずかに中心
からはずれた位置に配置された単一のつま先部付リンク
を有するチェーンが示されている。このリンクは、スプ
ロケットの凹部内に収容された摩擦低減用ボールを介し
てスプロケットと噛み合う。このチェーンの全てのリン
クは単一のつま先部を有している。

【００３５】米国特許第 637,056号には、実質的に中心
に配置された単一のつま先部付リンクを有するチェーン
が示されている。この特許は、その基部でリンクつま先
部と接触する円柱状スプロケット歯を有するチェーンを
示している。リンクと円柱状歯部との接触は、歯部の両
側で発生するようになっている。このチェーンの全ての
リンクは単一のつま先部を有している。

【００３６】本発明は、以上の実情に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、位相調整されたチェーン
スプロケット組立体の一部として、変形したスプロケッ
ト構造を提供するとともに、この変形したスプロケット
が、ランダムチェーン組立体またはハイブリッドチェー
ン組立体とともに、または単一のつま先部付リンクのチ
ェーン組立体とともに用いられ、これにより、位相調整
されたチェーンとスプロケットの関係を提供することに
ある。なお、単一のつま先部を有するリンクとスプロケ
ットは、チェーンおよびスプロケット間の接触のパター
ンを変えるとともに、リンクがスプロケット歯から離れ
る際の、リンクとスプロケットとの干渉という問題の発
生を最小限度に抑えるために用いられている。

【００３７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る位
相調整されたエンジンのタイミングチェーンシステム
は、エンジンのクランクシャフトに連結され、クランク
シャフトに沿って平行に配置されるとともに、それぞれ
間隔の隔てられた多数の歯を有し、第１のクランクシャ
フトスプロケットの歯の位置が第２のクランクシャフト
スプロケットの歯に関してオフセットされている第１お
よび第２のクランクシャフトスプロケットと、エンジン
のカムシャフトに連結され、カムシャフトに沿って平行
に配置されるとともに、それぞれ間隔の隔てられた多数
の歯を有し、第１のカムシャフトスプロケットの歯の位
置が第２のカムシャフトスプロケットの歯に関してオフ
セットされている第１および第２のカムシャフトスプロ
ケットとを備えるとともに、前記第１のクランクシャフ
トスプロケットは前記第１のカムシャフトスプロケット
とともに並べられ、前記第１のクランクシャフトスプロ
ケットを前記第１のカムシャフトスプロケットに駆動可
能に接続する第１のタイミングチェーン組立体を有し、
前記第２のクランクシャフトスプロケットは前記第２の
カムシャフトスプロケットとともに並べられ、前記第２
のクランクシャフトスプロケットを前記第２のカムシャ
フトスプロケットに駆動可能に接続する第２のタイミン
グチェーン組立体を有しており、前記第１および第２の
チェーン組立体は、交互に配置された多数の内向き歯付
リンクを有し、該リンクは前記スプロケットのうちの少
なくとも一方のスプロケットの歯と接触するように適合
しており、枢支ピンは隣接するリンクの組を連結し、各
リンクは該枢支ピンを受ける孔の形状を限定しているこ
とを特徴としている。

【００３８】請求項２の発明に係る位相調整されたエン
ジンのタイミングチェーンシステムは、請求項１におい
て、前記スプロケットの歯が１／２ピッチオフセットさ
れていることを特徴としている。

【００３９】請求項３の発明に係る位相調整されたエン
ジンのタイミングチェーンシステムは、請求項１におい
て、前記システムが第３および第４のカムシャフトスプ
ロケットをさらに備えており、該第３および第４のカム
シャフトスプロケットは、第２のエンジンカムシャフト
に駆動可能に接続されるとともに、間隔の隔てられた多
数の歯を有し、前記第２のカムシャフトに沿って平行に
配置されていることを特徴としている。

【００４０】請求項４の発明に係る位相調整されたエン
ジンのタイミングチェーンシステムは、請求項１におい
て、前記エンジンクランクシャフトに駆動可能に接続さ
れ、間隔の隔てられた多数の歯を有し、前記クランクシ
ャフトに沿って平行に配置されるとともに、第３のクラ
ンクシャフトスプロケットの歯の位置が第４のクランク
シャフトスプロケットの歯に関してオフセットされてい
る第３および第４のクランクシャフトスプロケットを前
記システムがさらに備えるとともに、前記第３のカムシ
ャフトスプロケットの歯が、前記第４のカムシャフトス
プロケットの歯に関してオフセットされており、前記第
３のクランクシャフトスプロケットが前記第３のカムシ
ャフトスプロケットとともに並べられ、前記第３のクラ
ンクシャフトスプロケットを前記第３のカムシャフトス
プロケットに駆動可能に接続する第３のタイミングチェ
ーン組立体を有し、前記第４のクランクシャフトスプロ
ケットが前記第４のカムシャフトスプロケットとともに
並べられ、前記第４のクランクシャフトスプロケットを
前記第４のカムシャフトスプロケットに駆動可能に接続
する第４のタイミングチェーン組立体を有しており、前
記第３および第４のチェーン組立体は、交互に配置され
た多数の内向き歯付リンクの組を有し、該リンクは前記
スプロケットの少なくとも一方のスプロケットの歯と接
触するように適合しており、枢支ピンは隣接するリンク
の組を連結し、各リンクは該枢支ピンを受ける孔の形状
を限定していることを特徴としている。

【００４１】請求項５の発明に係る位相調整されたエン
ジンのタイミングチェーンシステムは、請求項４におい
て、前記第１のスプロケット歯の各々および前記第２の
スプロケット歯の各々が１／２ピッチオフセットされ、
前記第３のスプロケット歯の各々および第４のスプロケ
ット歯の各々が１／２ピッチオフセットされていること
を特徴としている。

【００４２】請求項６の発明に係る位相調整されたエン
ジンのタイミングチェーンシステムは、請求項４におい
て、前記第１および第２のチェーン組立体が、前記第１
のカムシャフトおよび前記クランクシャフト間に取り付
けられたチェーンテンショナを含んでおり、前記第１お
よび第２のチェーン組立体が、前記第１のカムシャフト
および前記クランクシャフト間に取り付けられたスナッ
バを含んでいることを特徴としている。

【００４３】請求項７の発明に係る位相調整されたエン
ジンのタイミングチェーンシステムは、請求項６におい
て、前記第３および第４のチェーン組立体が、前記第２
のカムシャフトおよびクランクシャフト間に取り付けら
れたチェーンテンショナを含んでおり、前記第３および
第４のチェーン組立体が、前記第２のカムシャフトおよ
び前記クランクシャフト間に取り付けられたスナッバを
含んでいることを特徴としている。

【００４４】請求項８の発明に係る位相調整されたエン
ジンのタイミングチェーンシステムは、請求項３におい
て、前記第１のチェーン組立体のリンクが第１のチェー
ン噛合い周期で前記第１のスプロケットの歯と衝突する
とともに、前記第２のチェーン組立体のリンクが第２の
チェーン噛合い周期で前記第２のスプロケットの歯と衝
突し、前記第１のチェーン噛合い周期が前記第２のチェ
ーン噛合い周期に関して時間的にずれていることを特徴
としている。

【００４５】請求項９の発明に係る位相調整されたエン
ジンのタイミングチェーンシステムは、請求項１におい
て、前記第１のチェーン組立体のリンクの幾つかの組
は、第１の形状のリンクで構成されており、リンクの他
の組は異なる形状のリンクで構成されていることを特徴
としている。

【００４６】

【作用】本発明は、位相調整されたチェーン組立体また
はチェーンシステムに関する。すなわち、スプロケット
が二つの部分に分割され、あるいはスプロケットが分離
された組立体であるトランスミッション，トランスファ
ケースまたはエンジンのタイミングシステムである。そ
して、上記スプロケットの各部分は、単一チェーンまた
は多数チェーンに関して互いにオフセットされ、または
位相調整されている。

【００４７】本発明は、チェーンシステムの中で、一対
のチェーン組立体と一対のスプロケットとの間の位相調
整された関係を提供することを意図している。コーダル
アクションによって発生するノイズスペクトルばかりで
なく、衝突によって発生するノイズスペクトルを変える
ために、位相調整が与えられている。本発明による位相
調整は、チェーン構造およびスプロケット構造の変更を
含み、さらにチェーン組立体とスプロケットとの位置関
係を変更することを含んでいる。

【００４８】チェーンおよびスプロケット間の位相調整
により、与えられた時間増分の間にスプロケットと衝突
するチェーンリンクの歯の数（すなわちチェーンリンク
の質量）を減少させることができる。同様に、チェーン
およびスプロケット間の位相調整によって、チェーンお
よびスプロケットのコーダルアクションあるいは関節運
動について、これを変えることができ、また位相調整す
ることができる。チェーンのランダム化およびスプロケ
ットの位相調整の変更により、衝突およびコーダルアク
ションによって発生する音のパターンを変えることがで
きる。

【００４９】本発明による位相調整は、スプロケットの
変更ばかりでなく、チェーン組立体の変更によって達成
される。スプロケットの変更は、１／２歯すなわち１／
２ピッチだけ位相調整された分割スプロケットの使用を
含んでいる。チェーン組立体の変更は、単一チェーン組
立体または二重チェーン組立体においてランダム化する
こと、または単一のつま先部付リンクを使用することを
含んでいる。

【００５０】本発明の一実施態様においては、エンジン
のタイミングシステムのスプロケットは、二つの部分に
分割され、分割された各部分は互いにオフセットされ、
すなわち位相調整されている。

【００５１】エンジンのタイミングシステムは、クラン
クシャフト上に位置する一つの駆動スプロケットと、カ
ムシャフト上に位置する一つの従動スプロケットとを有
している。クランクシャフトが回転すると、チェーン・
スプロケットシステムを介してカムシャフトが回転す
る。クランクシャフト側のスプロケットは、カムシャフ
ト側のスプロケットの半分の歯数を有している。クラン
クシャフトスプロケットおよびカムシャフトスプロケッ
トは、各々分割され、１／２ピッチだけオフセットされ
ている。横に並べられたチェーンが、位相調整された関
係でスプロケット上に配置される。後述するように、一
方または双方のチェーンはランダムチェーンで構成され
る。

【００５２】本発明の他の実施態様においては、エンジ
ンのタイミングシステムは、一対のチェーンによって、
クランクシャフトを二本のオーバヘッドカムシャフトに
接続している。クランクシャフトは、位相調整された二
つのスプロケットを含んでいる。各チェーンは、それぞ
れ各オーバヘッドカムシャフト上の一つのスプロケット
に接続されている。あるいは、オーバヘッドカムシャフ
ト上の各スプロケットが分割されかつ位相調整されてい
る。

【００５３】この場合には、クランクシャフト上に４つ
のスプロケットが必要である。４つのスプロケットのう
ちの２つは、１／２ピッチだけ他の２つのスプロケット
に対して位相調整されていてもよく、また４つのスプロ
ケット全部が１／４ピッチ位相調整されていてもよい。
このチェーンシステムは、チェーンの緊張力を維持する
ために各チェーンの緩み側に設けられたテンショナと、
運転中にチェーンの動きを制御するために各チェーンの
引張側に設けられたスナッバ（ガイド）とを含み得る。

【００５４】本発明のさらに他の実施態様においては、
タイミングシステムが、シリンダの各バンクに２本の
（ダブル）オーバヘッドカムシャフトを有している。一
つのバンクのダブルオーバヘッドカムシャフトは、いず
れも同じチェーンによって回転させられる。あるいは、
第２のカムシャフトが、各カムシャフト間をチェーン駆
動する別個の装置によって、回転させられるようにして
もよい。この各カムシャフト間をチェーン駆動する装置
は、チェーン制御のために単一または二つのテンショナ
を含み得る。システム内の各スプロケットは、位相調整
されまたはオフセットされた二つのスプロケットに分割
されている。

【００５５】本発明の種々の実施態様の中で、単一のス
プロケットの各々は、１／２ピッチ位相調整された一対
のスプロケットに置き換えられる。あるいは、単一のス
プロケットは、１／３ピッチ位相調整された３つのスプ
ロケットに置き換えられ、３本のチェーンとともに使用
される。またスプロケットの数および位相調整の度合い
についてのその他の変更は、本発明の範囲内で可能であ
る。

【００５６】本発明のいくつかの実施態様の中には、こ
れらはとくにトランスミッションやトランスファケース
に関係するものであるが、１本あるいは２本のランダム
チェーン（または混成チェーン）に対して分割スプロケ
ットが与えられており、該分割スプロケットは、隣接側
よりも１／２歯だけ位相が進んだ面を有している。

【００５７】ランダムチェーンあるいは混成チェーン
は、２つの異なる形状のリンクの組、または第２の組の
リンクとは異なる第１の組のリンクを含んでいる。２つ
のリンクの組の各リンクは、輪郭，フランク形状，内側
フランク形状，外側フランク形状，位置関係（非対称リ
ンクに関して），スプロケット歯との接触の形式，また
はランダム化の形式において、互いに異なっている。こ
こで、輪郭という語は、リンクの全体の形状あるいはリ
ンク周辺の外形線のことを指している。

【００５８】このような実施態様では、不規則化によっ
て、衝突時のノイズスペクトルを位相調整する。また、
２つのチェーン組立体の幅広の単一チェーンと比べる
と、与えられた時間増分の間に１／２の歯を効果的にス
プロケットの歯と衝突させており、これにより衝突時の
ノイズスペクトルを位相調整する。この実施態様ではま
た、２つのチェーンのピンを１／２ピッチだけオフセッ
トすることによって、チェーンのコーダルアクションを
位相調整している。さらにランダム化によって、衝突あ
るいはコーダルアクションにより生じるノイズスペクト
ルに対する、スプロケット位相調整の効果が高められ
る。

【００５９】本発明の他の実施態様においては、１本ま
たは２本のランダムチェーンまたは混成チェーンに分割
スプロケットが与えられている。該分割スプロケットの
一方は他方よりも１／２歯だけ位相が進んでおり、スプ
ロケットの歯はランダム化されている。スプロケットの
歯のランダム化はいかなる形式のものでもよく、たとえ
ば間隔を調節可能にしたり、歯を切除しまたは除去した
ものがある。

【００６０】他の実施態様と同様に、これらの実施態様
の各々は、２本，３本または４本のチェーンからなるよ
うな複数のチェーン組立体を含み得る。またスプロケッ
トは、種々の他のピッチ量と同様に、１／４歯，１／３
歯または１／２歯だけ位相調整されている。さらに、二
重チェーン組立体が軸に間隔を隔てて配置されている。
なお、この場合、必ずしも分割スプロケットの一部であ
る必要はない。また、このような配置においては、コー
ダルアクションの位相調整ができるように、スプロケッ
トが軸に強固にスプライン結合していることが保証され
なければならない。

【００６１】さらに、チェーン組立体には種々の変更も
なされ得る。本発明の一実施態様では、２つのチェーン
組立体に異なるピッチを与えることによって、ランダム
化が達成されている。本発明の他の実施態様では、一対
の垂れ下がったつま先部を有するリンクと単一の垂れ下
がったつま先部を有するリンクとを混ぜ合わせることに
よって、チェーン組立体のランダム化が達成されてい
る。本発明のさらに他の実施態様では、チェーン組立体
は、ノンガイドリンク列ほどにはガイドリンク列にリン
クを含まない配列を有している。

【００６２】本発明の他の実施態様では、位相調整シス
テムにおいて、二本のチェーンへの荷重を均等にするた
めの努力がなされている。二本のチェーンの間の心間距
離の差が零に近づくにつれて、各チェーンが受ける荷重
が同値に近づく。心間距離を一致させることによって、
荷重はより均等に分担され、各チェーンの摩耗の進行度
合いもほぼ同じになる。

【００６３】各チェーン組立体においては、リンクはリ
ンクの組を形成するように並べられる。各リンクは一対
の孔を有しており、リンクの一つの組の孔は、隣接する
リンクの組の孔と整合するように各リンクが並べられて
いる。丸ピンまたはロッカージョイントの形式の枢支手
段が用いられており、これにより、孔を介して隣接する
リンクの組が接続され、リンクの組が隣接リンクの組と
ともに枢支運動できるようになっている。ガイドリンク
は、チェーンのスプロケットに対する整合状態を維持す
るために、リンクの組の上に一つおきに配置されてい
る。

【００６４】単一のつま先部付リンクおよび二つのつま
先部付リンクを有するチェーン組立体の実施態様では、
チェーンの幅方向に延びるリンクの組すなわちリンク列
において、二つの異なるリンクを使用している。リンク
とスプロケット歯との接触のパターンを変えるために、
リンクは組ごとにパターンをなして配列されている。し
たがって、組ごとに、すなわち単一つま先部を有するリ
ンクのチェーン組立体の一つの組の中に、一つまたはそ
れ以上の単一つま先部を有するリンクが、一つまたはそ
れ以上の二つのつま先部を有するリンクに連続して続
き、さらに一つまたはそれ以上の二つのつま先部を有す
るリンクが、一つまたはそれ以上の単一つま先部を有す
るリンクに続く。これにより、チェーンの幅方向の組が
完成する。

【００６５】チェーン組立体の長手方向に沿って延びる
リンクの縦列において、ある縦列は二つの垂れ下がった
つま先部を有するリンクのみから構成され、他の縦列は
単一のつま先部を有するリンクのみから構成されてい
る。一つの実施態様において、二つのつま先部を有する
リンクおよび単一のつま先部を有するリンクはチェーン
の縦列内に配置されている。そして、チェーンの長手方
向に延びるある特定のリンク縦列は、二つのつま先部を
有するリンクまたは単一のつま先部を有するリンクのい
ずれか一方を含んでいる。

【００６６】ある特別な実施態様においては、二つのつ
ま先部を有するリンクの複数の縦列はチェーンの幅方向
外側に形成され、単一のつま先部を有するリンクは、チ
ェーンの幅方向内側の一つの縦列または複数の縦列内に
位置している。中央部におかれた単一のつま先部を有す
るリンクは、チェーンをスプロケットに沿って保持させ
るための内側ガイドリンクとして作用する。このため、
チェーンの最外側に位置する、側面のあるガイドリンク
の使用は、いくつかの実施態様の中で排除することが可
能である。単一のつま先部を有するリンクの該つま先部
はリンク中心に対称に配置されていてもよく、あるいは
リンク中心から少しオフセットされ、すなわち非対称に
配置されていてもよい。

【００６７】本発明の他の実施態様においては、チェー
ン・スプロケット組立体は、分割スプロケットと、スプ
ロケット上に並べられる二つのチェーンとを備えてい
る。チェーン組立体の一つのチェーンは単一のつま先部
を有するリンクで組み立てられる。またチェーン組立体
の第２のチェーンは従来の二つのつま先部を有するリン
クで組み立てられる。

【００６８】この実施態様において、スプロケットは分
割されるとともに、第１のチェーンすなわち一方の側に
単一のつま先部付リンクを有するチェーン組立体部分
と、第２のチェーンすなわち他方の側に二つのつま先部
付リンクを有するチェーン組立体部分とに適合するよう
に構成され、さらに一方の側のスプロケットの歯は他方
の側のスプロケットよりも略１／２間隔進んで位相調整
されている。このようなチェーン組立体では、一方のチ
ェーンの関節運動点は他方のチェーンよりも略１／２間
隔進んでいる。あるいは、スプロケット部分は位相調整
されていないが、歯は整合している。

【００６９】この実施態様は、先に記載した実施態様の
ように、組み合わされて単一のチェーン組立体になる。
このような複合チェーン組立体においては、単一のつま
先部を有するリンクはチェーンの長手方向に沿って一方
の側にあり、二つのつま先部を有するリンクはチェーン
の長手方向に沿って他方の側にある。この複合チェーン
組立体は、分割スプロケットとともに使用される。

【００７０】本発明の教示にしたがって構成されたサイ
レントチェーン組立体およびスプロケットの使用によ
り、位相調整されたチェーンおよびスプロケットの関係
を利用していないチェーン・スプロケット組立体によっ
て発生するノイズパターンに比較して、修正されたノイ
ズパターンを発生することになると期待される。本発明
のチェーン組立体は、種々の形式のチェーン組立体に使
用するのに適しているとともに、種々のスプロケットの
歯の形状とともに使用するのに適している。

【００７１】

【実施例】位相調整されたチェーン組立体 図面において、本発明は、チェーン組立体とこれに関連
したスプロケットの位相調整を行うことを意図してい
る。位相調整は、コーダルアクションによって発生した
ノイズスペクトルばかりでなく、衝突によって発生した
ノイズスペクトルを変更するために行われる。

【００７２】本発明は、チェーンリンクの歯のスプロケ
ット歯との衝突パターンを変更することによって、衝突
音のスペクトルを変更する。ある特定のリンクの組すな
わちリンク列が同一形状または同一ピッチである従来の
チェーン組立体においては、リンク列のリンクの歯のフ
ランク面はすべてほぼ同時にスプロケット歯と接触す
る。

【００７３】ランダムチェーン組立体または混成（ハイ
ブリッド）チェーン組立体においては、リンクの組は、
異なった形状，輪郭，配置またはピッチのリンクを含ん
でいる。ランダムチェーンのリンクの例は図２６Ａおよ
び図２６Ｂに示されており、ここでは二つのリンクの内
側フランク面の形状が異なっている。また図２７Ａおよ
び図２７Ｂでは、あるリンクのピッチＰ1 が他のリンク
のピッチＰ2 と異なっている。図２６Ａのリンクの内側
フランク面は実質的に直線であるのに対し、図２６Ｂの
リンクの内側フランク面は曲線になっている。

【００７４】ランダムチェーンにおいては、同じ列のリ
ンクの歯のフランク面はすべてほぼ同時にまたは同じ瞬
間にスプロケット歯と接触するが、リンクとスプロケッ
ト歯との接触のパターンはリンクの組の間で変更され
る。ある特定の瞬間または時間増分の間にスプロケット
と接触するチェーンリンクのタイミングまたは質量を位
相調整しまたは修正することによって、チェーンとスプ
ロケットとの接触によって発生する衝突音がさらに小さ
くなり、また接触によって発生する純音成分（the pure
sonic tones）も減少し、あるいは除かれる。

【００７５】本発明は、多くの異なった方法で衝突に対
する位相調整を行う。記述した多数の実施態様におい
て、チェーン組立体は幾つかの部分に分割され、該各部
分に対するスプロケットは、１／４歯間隔，１／３歯間
隔または１／２歯間隔だけチェーン組立体の隣接する部
分に関して位相調整されまたは調節される。このように
して、与えられた時間増分の間にスプロケットと接触す
るリンクの質量が減少し、接触の繰返しがさらに変更さ
れる。

【００７６】本発明はまた、コーダルアクションによっ
て発生する音のパターンまたはスペクトルを変更するた
めに、チェーンおよびスプロケットのコーダルアクショ
ンを位相調整しあるいは変更する。コーダルアクション
は、チェーンリンクがチェーンの自由スパン部分からス
プロケットに入り込むときに発生する。リンクは、該リ
ンクがスプロケット歯と接触し、スプロケット内に入り
込んで着座するとき、自由スパンに関して枢動する。コ
ーダルアクションは、チェーンをその直線運動方向に対
して垂直な方向に運動させて、不快な純音成分を発生さ
せる。コーダルアクションはチェーンの直線運動に速度
変化を生じさせ、その結果、スプロケットに対する張力
が変化することになる。

【００７７】本発明は、多くの方法でコーダルアクショ
ンに対する位相調整行う。ランダムチェーン組立体が幾
つかの部分に分割されるとともに、これらの部分でスプ
ロケットが位相調整された関係におかれている実施態様
においては、チェーンのコーダルアクションは、チェー
ン組立体の各部分におけるピンの配置によって位相調整
されている。チェーンの隣接部分でピンをオフセットさ
せることによって、これはスプロケット歯の位相調整の
結果なのであるが、スプロケット歯に入り込むチェーン
のコーダルアクションは、チェーン組立体の隣接する部
分に関して位相調整される。図２５は、二つのチェーン
組立体のピンが１／２ピッチだけオフセットされている
二つの分割チェーン組立体を示している。

【００７８】本発明の幾つかの実施態様においては、チ
ェーンリンクおよびスプロケット間の衝突のみが位相調
整されている。本発明の他の実施態様においては、チェ
ーン組立体およびスプロケット間のコーダルアクション
のみが位相調整されている。また本発明の幾つかの実施
態様においては、衝突およびコーダルアクションの双方
が位相調整されている。

【００７９】図１は、本発明によるチェーン組立体の一
実施態様の一部を参照数字１０で示している。このチェ
ーン組立体は、ハイブリッド形式あるいはランダム形式
を有していてよい。これらの形式においては、リンク
は、米国特許第 4,342,560号に示されているように、二
つの異なる形式のリンクの組で与えられる。なお、該特
許はこの明細書の中で参考として組み込まれている。ラ
ンダムチェーンのリンクの例は、図２６Ａ，図２６Ｂ，
図２７Ａおよび図２７Ｂに示されている。とくに図１に
示されるチェーンは本発明を構成する一つの概念であっ
て、以下で詳細に説明するように、二つの内向き歯付リ
ンクと一つの内向き歯付リンクを有するリンクの組を含
んでいる。

【００８０】チェーン組立体は、図２により明確に示さ
れているように、リンクの組すなわちリンク列１２，１
４を有している。リンクの一つの組すなわちリンク列は
チェーンの幅方向に延びており、配列された幾つかのリ
ンクを含んでいる。リンクの組は、隣接するリンクの組
とともに並べられて、無端状のチェーン組立体が構成さ
れている。

【００８１】チェーン組立体は、カムシャフト（図示せ
ず），クランクシャフト（図示せず）または四輪駆動車
のトランスファケースを含む、たとえばエンジンのタイ
ミング組立体を駆動するのに使用される。軸上には、図
３および図４に示されるスプロケット１８，１９のよう
なスプロケットが取り付けられる。スプロケットは、チ
ェーンと二つの軸との間の動力伝達手段を提供する。図
４のスプロケット１９は、二つの部分８６，８８に分割
されており、該各部分は１／２歯間隔だけ位相調整さ
れ、またはオフセットされている。図３のスプロケット
１８は、１／２歯間隔位相調整された三つの部分７０，
７２，７４に分割されている。あるいは、スプロケット
１８の三つの部分は、各部分に対して１／３歯間隔だけ
オフセットされていてもよい。

【００８２】スプロケットの各部分は互いに隣接して配
置され、単一の部分として形成されていてもよく、また
互いに接合されていてもよい。あるいは、スプロケット
の各部分は分割され、軸の長さ方向に沿って間隔を隔て
て配置されていてもよい。しかしながら、スプロケット
が間隔を隔てて配置されているときには、スプロケット
が軸に強固にスプライン結合されているように注意しな
ければならない。スプロケットとスプラインとの間の隙
間が大きすぎると、組立体のコーダルアクションに対す
る位相調整をだめにしてしまう。図２４は、軸にスプラ
イン結合している二つのスペクトルの各々の部分を示し
ている。スプロケットは、分離されかつ間隔を隔てた関
係で示されている。

【００８３】本発明の一実施態様においては、異なる形
状，輪郭，配置またはピッチのリンクを有するリンクの
組を備えたチェーン組立体である一対のハイブリッドチ
ェーン組立体またはランダムチェーン組立体が、図４の
位相調整されたスプロケット部分８６，８８とともに用
いられる。スプロケット部分を１／２歯間隔だけ位相調
整すなわちオフセットすることによって、衝突及びコー
ダルアクションによるノイズスペクトルが位相調整され
る。チェーンのリンクのランダム化によって、衝突およ
びコーダルアクションによる音のスペクトルがさらに変
更され、その結果、従来のチェーン・スプロケット組立
体よりも低騒音のチェーンになることが期待される。

【００８４】第２の実施態様においては、図３に示すよ
うに三つのランダムチェーン組立体が、位相調整された
スプロケット部分、すなわち１／３歯間隔だけ位相調整
された三つのスプロケット部分とともに用いられてい
る。別のランダムチェーンが別のスプロケット部分とと
もに用いられる、他の同様な実施態様が可能であり、ス
プロケット部分の位相調整関係は、異なった歯間隔の関
係に変更されている。

【００８５】本発明の別の実施態様においては、上述の
ランダムチェーンは、位相調整されたスプロケットとし
てのランダムまたはハイブリッドスプロケットとともに
用いられている。ハイブリッドスプロケットは不等間隔
の歯を使用している。歯の間隔は、ある歯のある部分を
取り除くことによって、あるいはスプロケット歯のフラ
ンク形状を変えることによって変更される。ハイブリッ
ドスプロケットは、標準のスプロケットとともに、ある
いは上記実施態様のいずれかと組み合わせたハイブリッ
ドスプロケット対の中で使用され得る。

【００８６】本発明の別の実施態様においては、異なる
ピッチの二つのチェーンとともに、図３および図４のス
プロケットを用いることによってランダム化が達成され
ている。たとえば３／８インチピッチのチェーンが図４
のスプロケット部分８６とともに用いられ、１／２イン
チピッチのチェーンが図４のスプロケット部分８８とと
もに用いられる。異なるピッチのチェーンを使用するこ
とによって、チェーンおよびスプロケット間の接触のパ
ターンが不規則化され、あるいは変更され、これによ
り、衝突およびコーダルアクションによって発生する音
のスペクトルが変更される。スプロケットは、異なるピ
ッチのチェーンに適合するように、異なる数の歯を使用
することによって位相調整される。

【００８７】本発明の別の実施態様では、位相調整され
たチェーンシステムの二つのチェーンの心間距離をでき
るだけ一致させている。心間距離を一致させることは、
本発明の他の実施態様のいずれかに利用することができ
る。心間距離の一致は、位相調整システムの中で二つの
チェーンの荷重を一致させるために行われるのである。

【００８８】システムの中で二つのチェーンが運転中の
とき、大荷重を伝達するチェーンの方が低荷重を伝達す
るチェーンよりも速く摩耗する傾向にある。荷重分担時
の最も大きな変化は、システムに最低トルクが作用した
ときに発生する。さらに、最も心間距離が短いチェーン
は、最大荷重を伝達する、あるいは不釣り合いな荷重分
担をする傾向にある。

【００８９】本発明では、二つのチェーンの摩耗の度合
いを等しくするために、各チェーンの心間距離をできる
だけ一致させている。二つのチェーンの心間距離の差が
零に近づくほど、各チェーン間で荷重はより均等に分担
され、摩耗の進行度合いはより接近する。

【００９０】二つのチェーン組立体のスプロケットが平
行軸の上にそれぞれ固定される限りは、各チェーン組立
体の心間距離は、チェーン長さ，ピッチ，スプロケット
の大きさおよび製造公差に左右される。もしチェーン長
さ，ピッチおよび各スプロケットの歯の数が分かってい
る場合には、心間距離は公知の標準化された表から決定
できる。スプロケットの歯数は、たとえば大径および小
径スプロケット間での駆動のときには大きく変化する。
本発明は、位相調整されたシステムの中で、二つまたは
それ以上のチェーンの心間距離を、製造公差内でできる
だけ一致させようとしている。

【００９１】運転中には、本発明のチェーン組立体は、
チェーンとスプロケットとの接触のパターンを変える。
リンクのスプロケットとの衝突は、チェーン組立体にお
いて、位相調整されたスプロケットとともにランダムチ
ェーンを使用することによって変更される。加えて、ス
プロケットのコーダルアクションは、チェーンのスプロ
ケットとの噛合いの変更のために、変更させられて減少
させられる。記載した方法でチェーン・スプロケット組
立体を変更することにより、チェーンのノイズスペクト
ルの変更をもたらす接触のパターンが変更することにな
る。

【００９２】本発明の教示にしたがって構成されたチェ
ーン組立体またはスプロケットを使用することにより、
全てのリンクが同一形状でかつスプロケット間で位相調
整関係が存在していないチェーンおよびスプロケットに
よって発生するノイズパターンと比較して、変更された
ノイズパターンを発生することになると期待される。本
発明のチェーン組立体は、種々のチェーン形式および種
々のスプロケット歯の形態とともに使用するのに適して
いる。もちろん、チェーン組立体とスプロケット位相調
整関係との組み合わせの幾つかのパターンは、他の組み
合わせよりも不快なノイズを減らす。

【００９３】単一つま先部付リンクを有するハイブリッ
ドチェーン組立体 本発明の他の一連の実施態様において、位相調整は、チ
ェーン組立体の中で単一のつま先部付リンク（一枚歯リ
ンク）と、二つのつま先部付リンク（二枚歯リンク）と
を組み合わせることによって達成されている。その組み
合わせは、単一の組立体の中に含まれてもよいし、ある
いは組立体の二つの部分を図３および図４に示される分
割スプロケットと組み合わせることによって、含まれる
ようにしてもよい。図１に示される本発明の概念は、リ
ンクの組１２，１４の中における単一のつま先部付リン
クおよび二つのつま先部付リンクを含んでいる。

【００９４】組１２として示されたいくつかのリンクの
組はまた、最外側に沿ってガイドリンク２０をも含んで
いてもよい。ガイドリンク２０は、一つおきのリンクの
組に含まれており、チェーン組立体をスプロケット上に
保持するために働く。ガイドリンクは、スプロケットと
接触するための垂れ下がり部材や歯を有してはいない。
内側ガイドリンクが用いられてもよく、この場合には、
ガイドリンクの位置を保つためにスプロケット内に溝が
設けられている。以下に示すように、本発明のある実施
態様とともに、中央のリンクは中央または内側ガイドリ
ンクとして働き、したがって、外側のガイドリンクは、
スプロケット上のチェーンの配列を維持するためには必
要ではない。

【００９５】リンクの組１２，１４はまた、配列された
駆動リンク２２，２４すなわち内向き歯付リンクを含ん
でいる。内向き歯付リンクは、図７，図８，図９および
図１０に示すように、幾つかの形態または形状で設けら
れている。図８に示される二つのつま先部を有するリン
ク２２は、従来技術で知られており、前に述べたランダ
ムチェーンの実施態様の中で使用されている。リンク２
２は、一対の孔２８，２９と、一対の垂れ下がったつま
先部３０，３２とを有している。つま先部は、外側フラ
ンク面３４，３６と、内側フランク面３８，４０とによ
って限定されている。内側フランク面は股部４７で接続
されている。リンク２２の内側および外側フランク面
は、直線または円弧を含む、幾つかの形状を含み得る。
リンクは、孔２８，２９間の垂直中心線に関して対称で
もよく、あるいは該中心線に関して非対称でもよい。

【００９６】本発明の単一のつま先部付リンクは、図９
および図１０に示されるリンク２４，２６を含む。リン
ク２４は、図９に示されるように、一対の孔４２，４４
を有しているが、単一の垂れ下がったつま先部４６を有
している。つま先部４６は、二つのフランク面４８，４
９を有しており、これらの一方もしくは双方はスプロケ
ットの歯と接触するように設計される。あるいは、単一
のつま先部は、スプロケットの歯元と接触するように、
したがってスプロケットの歯と接触しないように設計す
ることもできる。フランク面は、直線あるいは円弧を含
む幾つかの形状でよく、スプロケット歯と接触するよう
に、あるいは接触しないように設計される。

【００９７】リンクは、孔４２，４４の中心間で図られ
たピッチ５０を有している。歯の高さ５２は、水平中心
線からつま先部４６の下部までである。歯は、該歯がス
プロケットから離れるときに、スプロケット歯との干渉
を最小にするように造られている。歯の幾何学的形状
は、歯の数，ピッチ，先端半径，フランク接触半径，つ
ま先部高さ，歯の角度および許容可能な干渉量に基づい
て計算される。

【００９８】図１０に示される単一のつま先部付リンク
２６は、一対の孔５６，５８と、単一の垂れ下がったつ
ま先部６０とを有している。つま先部は、孔間のリンク
垂直中心線に関して非対称に、すなわちわずかにオフセ
ットして配置されている。つま先部は、スプロケットと
の接触のための二つのフランク面６２，６４を含んでい
る。他のリンクの実施態様におけるように、フランク面
は、直線あるいは円弧を含む、幾つの形状であってもよ
く、スプロケット歯と接触するように、あるいは接触し
ないように設計される。

【００９９】並べられたリンクの組２２，２４，２６が
図１，図２および図７に示されている。リンクの組は、
リンク２２および２４の混ぜ合わせ、あるいはリンク２
２および２６の混ぜ合わせ、またはこれら三つの形式の
リンクと追加のリンクの混ぜ合わせを含んでいてもよ
い。図２に示され、かつ図５および図６の断面図で詳細
に示されるように、チェーンの幅方向のリンクの組は、
幾つかの二つのつま先部付リンク２２と単一のつま先部
付リンク２４とから構成されている。図７に示されるよ
うに、リンクの縦列は、縦列６７および６８のように、
幾つかの並べられた二つのつま先部付リンク２２を含み
得る。並べられた縦列６９は、幾つかの単一つま先部付
リンク２４を含み得る。

【０１００】図７に示される実施態様のチェーンの組立
ての際には、二つのつま先部付リンクからなる縦列６
７，６８は、リンク２２の列の従来の配列によって形成
される。同様に、単一つま先部付リンクからなる縦列６
９は、単一のつま先部付リンク２４の列の従来の配列に
よって形成される。縦列６７，６８，６９は、その後、
チェーン組立体を形成するように結合される。このよう
にして、単一つま先部付リンク２４が、二つのつま先部
付リンク２２の間に配置される。組立体における組み合
わせの結果、単一のつま先部付リンクは内側ガイドリン
クとして作用し、外側ガイドリンク２０の使用がこの実
施態様では排除される。

【０１０１】図７に示される実施態様においては、単一
のつま先部付リンク２４は、図９に示される形式のもの
である。すなわち、単一のつま先部４６は、リンクの二
つの孔の間の中央に配置されている。第２の実施態様に
おいては、単一のつま先部付リンクは、図１０に示され
る形式のものである。すなわち、単一のつま先部６０
は、二つの孔の間のリンク垂直中心線からわずかにオフ
セットされている。この第２の実施態様では、単一のつ
ま先部付リンク２６はまた、外側ガイドリンクの２０の
必要性を排除するような内側リンクとしても作用する。

【０１０２】図７に示される実施態様においては、二つ
のつま先部付リンクからなるリンク縦列６７は、リンク
２２ｂとともに並べられた単一のリンク２２ａを有し、
そのリンク２２ｂは単一のリンク２２ｃとともに並べら
れている。同様に、チェーンの反対側の縦列６８には、
単一のリンク２２ｄがリンク２２ｅとともに並べられ、
そのリンク２２ｅはリンク２２ｆとともに並べられてい
る。単一のつま先部付リンクからなる中央の縦列６９に
は、単一のリンク２４ａが二つのリンク２４ｂ，２４ｃ
とともに並べられ、これらのリンク２４ｂ，２４ｃは単
一のリンク２４ｄとともに並べられている。上述の配列
パターンはチェーンの全長にわたって続いている。

【０１０３】他の実施態様では、図７のリンクのあるも
のは、別の配列パターンを得るために変更されている。
たとえば、リンク２４ｂまたはリンク２４ｃのいずれか
一方は、配列パターンの中で二つのつま先部付リンクに
置き換えられてもよい。単一のつま先部付リンクおよび
二つのつま先部付リンクの他の多くのパターンおよび組
み合わせが、本発明の範囲内で可能である。

【０１０４】図５および図６は、動作中にチェーンがス
プロケットに入り込むときに、図７のチェーンのリンク
とスプロケット歯との予測される接触を示している。二
つのつま先部付リンクの幾つかのフランク面あるいはす
べてのフランク面、および単一のつま先部付リンクのフ
ランク面がスプロケット歯と接触する。正確な接触の仕
方は、リンク形状と、チェーン組立体の中のリンク配列
とに依存する。あるいは、単一のつま先部付リンクは、
スプロケット歯と接触せずにスプロケットの歯元部とだ
け接触するように、設計することも可能である。

【０１０５】図３に示される変形したスプロケットはま
た、図５，図６および図７のチェーン組立体とともに使
用するのに設けられる。他の実施態様に関連してすでに
説明したように、スプロケット１８には三つの層７０，
７２，７４が設けられており、該各層は間隔を隔てて配
置されたスプロケット歯７６，７８，８０を有してい
る。各スプロケット歯は、図７のチェーン組立体におけ
る単一のつま先部付リンクおよび二つのつま先部付リン
クの組み合わせと噛み合うように、互い違いに配置され
ている。

【０１０６】スプロケットは、チェーン組立体に設けら
れた二つのつま先部付リンクあるいは単一のつま先部付
リンクの縦列と適合するように、何層からでも構成する
ことができるが、好ましくは、１／２歯間隔だけオフセ
ットされた中央の層を有する三つの層から構成される。
各層は一つの層として形成され、次にスプロケットを構
成するように結合される。三つの層を結合するとき、一
つの層のスプロケット歯は、他の層のスプロケット歯に
関して互い違いにされる。これにより、各層が１／３ピ
ッチだけ互い違いにされる。本発明による単一のつま先
部付リンクのチェーン組立体は、どんな数の形状のスプ
ロケットととも使用することができ、図３のスプロケッ
トとの使用に限定されるものではない。

【０１０７】本発明の他の実施態様は、図１１および図
１２に示されており、ここでは、チェーン組立体が、横
に並べた二つのチェーン組立体の組み合わせから構成さ
れている。この実施態様は、二重チェーン組立体および
位相調整スプロケットからなる上述の実施態様を単一つ
ま先部付リンクの実施態様と組み合わせている。

【０１０８】第１のチェーン組立体８２は、好ましくは
すべて単一つま先部付リンクから構成される。第２のチ
ェーン組立体８４は、好ましくは全体が、リンク２２
ｇ，２２ｈ，２２ｉ，２２ｊのような従来の二つのつま
先部付リンクから構成される。単一のつま先部付リンク
からなるチェーン組立体８２は、リンク２４ｅ，２４
ｆ，２４ｇ，２４ｈのような、つま先部が中心に配置さ
れた図９のリンク２４を含んでいてもよい。分離された
チェーン組立体のリンクをピンが相互に連結している。

【０１０９】分割スプロケット１９は、図４に示される
ような二つのチェーン組立体の実施態様とともに使用す
るために設けられている。該スプロケットは、一方の側
８６のスプロケット歯が他方の側８８のスプロケット歯
よりも１／２間隔進んで割り出されるように、構成され
ている。これにより、一方のチェーン組立体の関節運動
点が、他方のチェーン組立体の関節運動点より略１／２
間隔進んでいる。

【０１１０】本発明の他の実施態様は、図１３，図１
４，図１５および図１６に示されている。この実施態様
は、二つの部分からなるチェーン組立体を含んでいる。
各部分は、分離されかつ間隔をあけて配置されるか、あ
るいは結合されて単一チェーン組立体を形成している。
図１５に示されるように、チェーンは、ピン９９がチェ
ーンの全幅にわたって延びる単一の組立体であってもよ
い。チェーン組立体の一つの部分は、図１３Ａに示され
る単一のつま先部付リンク１００を使用しており、該リ
ンクは、孔１０２，１０４間の中心に配置された単一の
つま先部１０１を有している。チェーン組立体の第２の
部分は、図１３Ｂに示される従来の二つのつま先部付リ
ンク１０６を使用している。もしチェーン組立体が二つ
の部分に分割されるならば、ピンが一列に配列される。

【０１１１】チェーン組立体が図１４に示されている。
同図に示すように、この実施態様では、単一のつま先部
１０１が、二つのつま先部付リンク１０６のつま先部１
０７より長くなっている。この組立体は図１５に断面図
で示されている。この断面図は、単一のつま先部１０１
の中央の位置、および二つのつま先部付リンク１０６の
各つま先部１０７の位置を示している。

【０１１２】このチェーン組立体は、図１６にスプロケ
ット１１０と関連して示されている。図１６はチェーン
とスプロケット歯との予想される接触を示している。同
図に示されるように、長い単一つま先部１０１は、つま
先部１０１の両フランク面をスプロケット歯に対して位
置決めすることによって、スプロケット内に深く着座す
る。

【０１１３】位相調整されたスプロケットを含む本発明
の他の実施態様が、図１７，図１８，図１９および図２
０に示されている。図１８に示されるように、チェーン
組立体は、１／２ピッチ位相調整された第１の部分１１
２と第２の部分１１４とに分割されている。位相調整
は、図１７に示されるように、二つのスプロケット部分
１１６および１１８を１／２歯だけオフセットすること
によって、達成されている。チェーン組立体は、三つの
リンク形式、すなわち内側リンク１２０，内側ガイドリ
ンク１２２および外側ガイドリンク１２４から構成され
ている。

【０１１４】この構造の好ましい実施態様は、ロッカー
ジョイントを利用しており、該ロッカージョイントは、
砂時計形の孔１２６と、一対の枢支ピン１２８，１３０
とを含んでいる。これら孔およびピンは、米国特許第
4,911,682号に示されており、該特許は参考としてこの
明細書に中に組み入れられている。

【０１１５】図１９の実施態様の配列パターンは、チェ
ーンの幅方向に沿って、中央に配置された単一の内側ガ
イドリンク１２２と、その両側に配置された一対の外側
ガイドリンク１２４とを含んでいる。内側ガイドリンク
１２２と外側ガイドリンク１２４との間には、多数の内
側リンク１２０がある。内側リンクは、同一形状であっ
ても、また不規則化（ランダム化）されていてもよい。
外側ガイドリンク１２４は、スプロケット歯と接触する
ように造られた、一対の垂れ下がったつま先部を含んで
いる。外側ガイドリンクは、ピン１２８を圧入するため
の孔１３２を有している。外側ガイドリンクは、同一形
状であっても、また不規則化されていてもよい。

【０１１６】内側ガイドリンクは、股部を含まない平坦
な底部１３４を有している。この平坦な底部は、スプロ
ケットに形成された溝１３６に嵌まり込むように設計さ
れている。内側ガイドリンクは、チェーン組立体をスプ
ロケット上の所定位置に保持する。内側ガイドリンク
は、ピンに関してリンクの関節運動を許容する孔１３８
を有している。内側リンク１２０はまた、ピンに関して
リンクの関節運動を許容する孔１２６を有している。外
側ガイドリンクはピンが圧入される孔を有しており、し
たがって、リンクに関してピンの関節運動を許容しな
い。

【０１１７】この内側および外側ガイドリンクの構造
は、幾つかの利点を有する。その一つは、内側ガイドリ
ンク１２２には股部がなく、したがって、内側ガイドリ
ンクは、股部によって隔てられた内向き歯を有するリン
クよりも本来的に強いということである。第２に、ピン
が圧入される外側ガイドリンクが、ピンに関してリンク
の関節運動を許容する孔が形成されたリンクよりも強い
ということである。強いガイドリンクの使用により、配
列パターン中のガイドリンク列のリンクを少なくしても
同じ強度のチェーンを得ることができる。ガイドリンク
列のリンクを減らすことにより、チェーン全体のリンク
の数を最小にすることができる。

【０１１８】加えて、外側ガイドリンク１２４は、スプ
ロケット歯と接触するように構成された内向き歯を有し
ている。外側ガイドリンクに内向き歯を使用することに
より、スプロケットと接触しない外側ガイドリンクを有
する同様のチェーンに比較して、より多くのリンクがス
プロケットと接触できるようになる。このように、チェ
ーンにおいて与えられたリンクの数およびチェーンの幅
に対して、より多くの数のリンクがスプロケットと接触
する。図１８，図１９および図２０に示された実施態様
は、位相調整されたスプロケットを伴わずに、分割チェ
ーン組立体として使用され、上述の幾つかの利点を享受
する。

【０１１９】本発明の別の実施態様が図２１，図２２お
よび図２３に示されている。この実施態様は二つのチェ
ーン組立体、すなわち二つの分割された部分を有するチ
ェーン組立体を備えている。チェーン組立体の一つの部
分は、図２１Ａおよび図２１Ｂに示されるように、単一
のつま先部付リンク１４０を使用している。チェーン組
立体の他の部分は、図２２Ａおよび図２２Ｂに示される
ように、二つのつま先部付リンク１４２を使用してい
る。スプロケット構造は、二つのつま先部付リンクを受
けるように構成された一方の部分１４４と、単一のつま
先部付リンクを受けるように構成された他方の部分１４
６とを有する二重のまたは分割されたスプロケットであ
る。

【０１２０】スプロケット部分には歯が配列されてい
る。チェーン組立体の単一つま先部付リンクの部分に
は、ピン１４８がスプロケット歯の上の中心に配置され
る。チェーン組立体の二つのつま先部付リンクの部分に
は、ピン１５０がスプロケット歯の間の中心に配置され
る。このようにして、ピンがオフセットされ、二つのチ
ェーン組立体部分のコーダルアクションが位相調整され
る。しかしながら、リンクが二つの部分のスプロケット
歯にほぼ同時に衝突するので、二つのチェーン組立体部
分の衝突音のパターンは位相調整されない。

【０１２１】運転中には、本発明のチェーン組立体は、
チェーンとスプロケットとの接触のパターンを変える。
リンクのスプロケットとの衝突は、チェーン組立体内
で、二つのつま先部付リンクと単一のつま先部付リンク
とを使用することによって変更される。異なる数のつま
先部を有する異なるリンク形式により、リンクは、変化
する時間間隔でスプロケット歯と衝突する。加えて、ス
プロケットによるコーダルアクションは、チェーンとス
プロケットとの噛合いの変更により、変更されかつ減少
させられる。上記の方法でのチェーンの変更によって、
チェーンのノイズスペクトルを変更する接触のパターン
を変更することになる。

【０１２２】本発明の教示に従って構成されたチェーン
組立体またはスプロケットを使用することにより、すべ
てのリンクが同一形状でかつ同じ数のつま先部を有する
チェーンおよびスプロケットによって発生するノイズパ
ターンと比較して、変更されたノイズパターンを発生す
ることになると期待される。本発明のチェーン組立体
は、種々のスプロケット歯の形態ととともに使用するの
に適している。もちろん、リンクの組み合わせの幾つか
のパターンは、他のリンクパターンよりも不快感の少な
いノイズ特性を提供するだろう。

【０１２３】位相調整されたタイミングチェーンシステ
ム 本発明の幾つかの実施態様は、位相調整されたタイミン
グシステムを含んでいる。これらの実施態様において
は、エンジンタイミングシステムが、二つあるいはそれ
以上のスプロケットまたはスプロケット部分によって置
き換えられた単一のスプロケットを有しており、該スプ
ロケットは互いにオフセットされ、または位相調整され
ている。これらの実施態様は多くのチェーン形状を含
み、とくにタイミングシステムに有効なチェーン配列形
状を含んでいる。

【０１２４】図２８および図２９は、本発明による位相
調整されたタイミングシステムの二つの形態を示してい
る。図２８では、エンジンタイミングシステム２００
が、クランクシャフト２０５上に配置された一つの駆動
スプロケットシステム２０２と、カムシャフト２０３上
に配置された一つの従動スプロケットシステム２０４と
を含んでいる。クランクシャフトを回転させると、チェ
ーン２０６およびスプロケットシステムを介してカムシ
ャフトが回転する。クランクシャフトスプロケット２０
２は、カムシャフトスプロケット２０４の半分の数の歯
を有している。カムシャフトは、例によって、バルブス
テムに接続されたロッカーアームおよび油圧式リフタを
介して、バルブ列の作動を制御する。

【０１２５】本発明の位相調整が行えるように、クラン
クシャフトスプロケットとカムシャフトスプロケット
は、１／２ピッチオフセットされたスプロケット２０
８，２１０によってそれぞれ置き換えられている。並べ
られた二つのチェーン２１２，２１４は、位相調整され
た関係でスプロケット上に配置されている。チェーンの
一方もしくは両方がランダムチェーンであってもよい。

【０１２６】図２９に示された実施態様においては、エ
ンジンタイミングシステムが、一対のチェーンシステム
２２２，２２４によって二つのオーバヘッドカムシャフ
ト２１８，２２０に接続されたクランクシャフト２１６
を使用している。クランクシャフトスプロケットが位相
調整されれば、二つのオフセットスプロケットが位相調
整された関係でクランクシャフト上に配置されることに
なる。各チェーン２２２，２２４は、二つのオーバヘッ
ドカムシャフト上の各スプロケット２２８，２３０に接
続されている。もしカムシャフトスプロケットも位相調
整されるならば、二つのオフセットされたスプロケット
が、位相調整された関係で各オーバヘッドカムシャフト
上に配置される。

【０１２７】この場合には、四つのスプロケットがクラ
ンクシャフト上で使用されることになる。四つのチェー
ンが、クランクシャフト上の四つのスプロケットを各カ
ムシャフト上の二つのスプロケットに接続する。二つの
クランクシャフトスプロケット２３２，２３４は、他の
二つのクランクシャフトスプロケットに対して１／２ピ
ッチだけ位相調整される。あるいは、四つのスプロケッ
トすべてが１／４ピッチ位相調整される。チェーンシス
テムは、チェーンの緊張力を維持するために各チェーン
の緩み側にテンショナ２３６，２３８を有しており、ま
た運転中のチェーンの動きを制御するために各チェーン
の引張側にスナッバ（ガイド）２４０，２４２を有して
いる。

【０１２８】図２９の位相調整されたタイミングシステ
ムの部品が、図３０，図３１，図３２，図３３および図
３４に示されている。図３０Ａは、シリンダの左側バン
クのオーバヘッドカムシャフトを作動させるための、左
側バンクのスプロケットシステムを示している。スプロ
ケットシステム２２８は、第１の部分２４４および第２
の部分２４６を備えた分割スプロケットである。各部分
は、好ましくは１／２ピッチだけ位相調整される。スプ
ロケットは、左側バンクのカムシャフトに固定されて回
転する。二つのチェーン２５０，２５２がスプロケット
の回りに巻き掛けられている。チェーンは、ランダムリ
ンクの配列パターンを含む多くの配列パターンのうちの
いずれの一つを用いてもよい。図３０Ｂに示されるよう
に、チェーン２５０，２５２のピンはオフセットされ、
重ね合わされている。

【０１２９】右側バンクのスプロケットシステムは、シ
リンダの右側バンクの右側バンク用カムシャフトを作動
させる。このスプロケットシステムはまた、１／２ピッ
チだけオフセットされ位相調整された二つのスプロケッ
トを含んでいる。スプロケットは、シリンダの右側バン
クのカムシャフトに固定されている。二つのチェーンが
スプロケットの回りに巻き掛けられている。チェーンは
１／２ピッチオフセットされている。

【０１３０】クランクシャフトは、図３２，図３３およ
び図３４に示されるように、四つのチェーン２５０，２
５２，２６０および２６２のための四つのスプロケット
を備えている。二つのスプロケット２６４，２６６は、
好ましくは１／２ピッチオフセットされ、残りの二つの
スプロケット２６８，２７０もまた１／２ピッチオフセ
ットされている。これら四つのチェーンはすべて、シス
テムが最適に収容できるようにチェーンのピンが重ね合
わされた状態で、エンジンの前部に積み重ねられてい
る。

【０１３１】図２９に示される全体システムは、チェー
ン引張側のチェーン制御を維持するための一対のスナッ
バ（ガイド）２４０，２４２ばかりでなく、チェーン緩
み側のチェーン緊張力を維持するための一対のテンショ
ナ２３６，２３８を有している。テンショナとスナッバ
は、システムの各側で作動するチェーン対と適合するよ
うに、幅方向に延びるフェイス部を有している。

【０１３２】上述のシステムにおいては、チェーンは、
スプロケットを１／２ピッチオフセットすることによっ
て位相調整されている。位相調整の他の態様は、各バン
クのタイミングチェーンの噛合開始点（the initial co
ntact point)を決定し、次に該噛合開始点を１／２ピッ
チ位相調整することによって、行うことができる。この
ようなアプローチは、噛合開始点を位相調整することに
よって、衝突音のパターンを位相調整しようとしてい
る。

【０１３３】ある特定のシステムの噛合開始点は、エン
ジンごとに異なり、エンジン構造に依存している。シリ
ンダの各バンクは、バンクのカムシャフトを作動させる
ために、少なくとも一つのチェーン組立体を使用してい
る。各チェーン組立体は、鉛直線に対して傾いて配置さ
れている。その角度はエンジン構造に依存している。こ
の構造のために、バンク間システム内の二つの組立体
は、互いにある角度をなしている。従来のトランスファ
ケース仕様やトランスミッション仕様と異なり、チェー
ンは、互いに平行でない関係に置かれている。

【０１３４】各バンクの噛合開始点に対する角度は、
（チェーン引張状態のピッチラインとスプロケット外径
との間の正接として概算される）入口点（the entrance
point）と、該入口点を越えて最も接近した歯の中心に
位置する基準線との間の角度差を決定することによりお
およそ求めることができる。この角度差は、システム構
造の中で本来的に与えられる位相調整量を示唆する。噛
合開始点は、本発明の目的と、必要な幾何学的関係との
ために定義されたものであり、チェーン引張状態のピッ
チラインとスプロケット外径との間の正接になってい
る。歯の実際の初期の接触は、チェーンピッチばかりで
なくリンク形状にも依存する。

【０１３５】この角度差が、所定量の噛合開始点を位相
調整するために、スプロケットのオフセットに合わせた
調整をもたらす。したがって、たとえば右側バンクのク
ランクシャフトスプロケットが、スプロケットピッチ長
の所望のオフセット量に等しい量に加えて、噛合い開始
時の角度に等しい量だけ回転させられ、次に角度差の量
だけ逆方向に回転させられる。その結果、左側バンクの
カムシャフトスプロケットが、初期のカムタイミングを
維持するために、その量の半分だけ回転させられる必要
がある。このようにして、チェーン組立体とスプロケッ
トとの初期の接触が、ピッチのある部分だけ位相調整さ
れ、またはオフセットされる。

【０１３６】噛合開始点の位相調整の例が、歯数が２１
のスプロケットの位相調整に関連して、図４１に示され
ている。歯数が２１のスプロケットについて１／２ピッ
チ位相調整するのに必要なオフセットの距離は、図４１
に示されるように ８．５７１４度 である。

【０１３７】９０度配置のＶ−８エンジンにおいて一本
のオーバヘッドカムシャフトを一対含んでいる図４１の
例では、幾何学的レイアウトによって、シリンダの右側
バンクのクランクシャフトに対する噛合い点の角度（en
trance）は、（回転方向が時計回りの場合）基準線から
入口線（the entrance line)まで １３．６６３度 であることが分かる。基準線は、入口点を越えている最
も近い歯の中心に位置している。入口線は、チェーン引
張状態のピッチラインとスプロケット外径との間の正接
の点であると定義される。

【０１３８】これと同じ方法論を用いることにより、シ
リンダの左側バンクのカムシャフトスプロケットに対す
る噛合い点は、図４１に示されるように、基準線から ７．２６９度 である。

【０１３９】これら二つの角度から、二つのクランクシ
ャフトスプロケット間の位相調整量は １３．６６３−７．２６９＝６．３９４（度） と計算される。ここで、零の角度差とは、システム構造
の結果、初期の接触が互いに位相調整されていることを
意味している。スプロケットを互いに１／２ピッチ位相
調整するためには、二つのスプロケットが ８．５７１度 だけ位相調整されなければならない。

【０１４０】したがって、初期の接触を位相調整するた
めには、右側バンクのカムシャフトスプロケットが時計
回りに １３．６６３＋〔８．５７１−６．３９４〕＝１５．８
４０度 回転されなければならない。

【０１４１】本発明の他の実施態様においては、エンジ
ンタイミングシステムが、シリンダの各バンクについて
二本の（ダブル）オーバヘッドカムシャフトを有してい
る。このダブルオーバヘッドカムシャフト・タイミング
システムは図３５および図３６に示されている。図３５
に示されるシステムでは、第１の駆動システムが、図２
９に示される一本のオーバヘッドカムシャフトシステム
に似ている。該システムは、シリンダの各バンクの第２
のカムシャフトを駆動するために、チェーン駆動装置ま
たはカムシャフト間駆動装置を付加している。

【０１４２】すなわち、チェーン２８０がスプロケット
２８２，２８４の回りに巻き掛けられ、チェーン２８６
がスプロケット２８８，２９０の回りに巻き掛けられて
いる。カムシャフト間駆動システムにおいては、チェー
ンの緊張力を維持するために、二重に作用するテンショ
ナ２９２，２９４が含まれている。

【０１４３】クランクシャフトおよびカムシャフト間の
駆動装置の位相調整に加えて、上述のように、図３５の
システムはカムシャフト間駆動装置の位相調整を含んで
いる。一つのスプロケットが各カムシャフト上で用いら
れ、該スプロケットは、クランクシャフトによって駆動
される他のカムシャフトスプロケットに関してオフセッ
トされ、または位相調整される。あるいは、カムシャフ
ト間駆動装置は、各カムシャフト上に位相調整された一
対のスプロケットを含み、これらのスプロケットは、他
のカムシャフトスプロケットに関して位相調整される。

【０１４４】このシステムでは、上述のように、クラン
クシャフトスプロケットは、チェーンの初期の接触を位
相調整するためにオフセットされ得る。加えて、カムシ
ャフトスプロケットの初期の接触が位相調整され得る。
このように、クランクシャフトによって駆動されるカム
シャフトスプロケットと接触するチェーンシステムの初
期の接触は、第２のカムシャフトを駆動しているチェー
ンシステムの初期の接触とともに位相調整される。これ
らの初期の接触は、両方のカムシャフト駆動装置上で位
相調整される。

【０１４５】図３６のダブルオーバヘッドカムシステム
においては、シリンダの各バンクのカムシャフトが両方
とも同じチェーンシステムにより駆動される。したがっ
て、図３６のシステムは、各バンクに別のカムシャフト
を備え、両方のカムシャフトを駆動するためにより長い
心間距離を有するチェーンを使用することによって、図
２９の一つのオーバヘッドカムシステムを延長してい
る。位相調整は上述と同じ方法で達成される。

【０１４６】本発明の種々の実施態様においては、各単
一のスプロケットが、１／２ピッチ位相調整された一対
のスプロケットによって置き換えられている。あるい
は、一つのスプロケットを、１／３ピッチ位相調整され
て三つのチェーンとともに使用される三つのスプロケッ
トによって置き換えることもできる。他のスプロケット
は、チェーンのスプロケットに対する初期の衝突が位相
調整されるように、位相調整される。追加のスプロケッ
トを全システム内で使用するようにしてもよい。スプロ
ケットの数および位相調整の角度については、本発明の
範囲内でその他の変更が可能である。

【０１４７】多くの異なるチェーン配列が、本発明のシ
ステム内の使用に関して可能である。ブロック配列と呼
ばれるチェーン配列構造は、この明細書の中に参考とし
て組み込まれている米国特許第 4,758,210号に記述され
ている。ブロック配列構造はまた、図３７および図３８
にも示されている。スプロケット歯と接触するように構
成された内向き歯を有する、内側の関節運動するリンク
３００の列は、ブロック３０２内で構成される内側リン
クを有している。内側リンク３００の列が、内向き歯を
有さずかつチェーンをスプロケット上に保持するように
構成されたガイドリンク３０４の列に嵌め込まれてい
る。チェーンはこの配列の繰り返しによって構成されて
おり、その内側リンクはすべて同一形状か、あるいは異
なるフランク形状を有している。

【０１４８】図３９は、本発明のシステムに使用される
配列の他の型を示している。内側リンク対３１０が、他
の積み重ねられたリンク対３１２に積み重ねられ、はめ
込まれている。ガイド列３１４には、そのリンクの中心
に配置された二つのリンクのみが設けられている。また
ノンガイド列３１６には、ガイド列の上記リンクの外側
に配置された四つのリンクが設けられている。

【０１４９】図４０は、本発明のシステムに使用される
配列の他の型を示している。内側リンク対３１８が、ノ
ンガイド列３２０の配列パターンの外側に積み重ねら
れ、配置されている。これらのリンクは、ガイド３２６
およびノンガイド列３２０の内方において、単一の内側
リンク３２４に組み合わされている。この配列パターン
は、チェーン長さ方向全体にわたって続いている。

【０１５０】図４２および図４３は、本発明のシステム
に使用される配列の他の型を示している。内側リンク対
３３０が、ノンガイド列３３２内でブロック状に積み重
ねられている。ガイド列３３６のガイドリンク対３３４
が内側リンクに組み合わされている。ガイド列には内側
リンクは存在していない。この配列パターンは、チェー
ン長さ方向全体にわたって続いている。

【０１５１】本発明のいくつかの実施態様が示されてい
るが、本発明はこれらの実施態様に限定されるものでは
ない。本発明が関連する技術分野の当業者は、とくに上
述の教示内容を考慮するとき、本発明の原理を利用する
変形例やその他の実施態様を構築し得る。

【０１５２】

【発明の効果】以上のように本発明に係る位相調整され
たエンジンのタイミングチェーンシステムによれば、ス
プロケットのオフセットにより、チェーンとスプロケッ
トとの接触によって生じる音のパターンを変えることが
でき、これにより、不快なノイズを低減できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様によるチェーン組立体の一
部の正面図であって、円形の枢支手段（丸ピン）によっ
て互いに連結された二つの形式のリンクを示している。

【図２】図１のチェーンの一部の平面図である。

【図３】本発明のチェーン組立体とともに使用するスプ
ロケットの一部の斜視図である。

【図４】本発明のチェーン組立体とともに使用する他の
実施態様のスプロケットの一部の斜視図である。

【図５】図２の５−５線に沿って切断したチェーン組立
体の断面図である。

【図６】図２の６−６線に沿って切断したチェーン組立
体の断面図である。

【図７】チェーン組立体の一部の分解組立図であって、
チェーンのリンクの組立ての一つのパターンを示す図で
ある。

【図８】チェーンの二つのつま先部を有するリンクの正
面図である。

【図９】本発明の単一のつま先部を有するリンクの正面
図である。

【図１０】リンクの垂直方向の中心線からわずかにオフ
セットされた歯を有する、本発明の単一のつま先部を有
するリンクの他の実施態様の正面図である。

【図１１】単一のつま先部付リンクを有するチェーン組
立体と組み合わせて使用される二つのつま先部付リンク
を有するチェーン組立体の斜視図である。

【図１２】図１１の二つのつま先部付リンクを有するチ
ェーン組立体と組み合わせて使用される単一のつま先部
付リンクを有するチェーン組立体の斜視図である。

【図１３】〔Ａ〕は本発明の一実施態様による単一のつ
ま先部付リンクの正面図、〔Ｂ〕は本発明の一実施態様
による二つのつま先部付リンクの正面図である。

【図１４】単一のつま先部付リンクおよび二つのつま先
部付リンクを有する本発明の一実施態様のチェーンの正
面図である。

【図１５】図１４の１５−１５線に沿って切断したチェ
ーンの断面図である。

【図１６】図１６は図１４のチェーンのスプロケットと
の接触を説明するための正面図である。

【図１７】１／２ピッチおよび１／２歯オフセットだけ
位相調整した二つの部分を有する二重スプロケット組立
体の正面図である。

【図１８】チェーン組立体の二つの部分およびスプロケ
ット組立体の二つの部分を示す断面図である。

【図１９】図１８のチェーンにおける３つの形式のリン
クを説明するための正面図である。

【図２０】図１９の３つのリンクの配列を示す正面図で
ある。

【図２１】〔Ａ〕は単一のつま先部を有するリンクとス
プロケットとの噛合い状態を説明するための図であり、
〔Ｂ〕は単一のつま先部を有するリンクの正面図であ
る。

【図２２】〔Ａ〕は二つのつま先部を有するリンクとス
プロケットとの噛合い状態を説明するための図であり、
〔Ｂ〕は二つのつま先部を有するリンクの正面図であ
る。

【図２３】図２１および図２２のリンクからなるチェー
ン組立体のためのスプロケットの正面図であって、図２
１のリンク用のスプロケットを破線で示す図である。

【図２４】軸上に間隔を隔てて配置された一対のスプロ
ケットの断面図である。

【図２５】１／２ピッチだけオフセットされた一対のチ
ェーンの平面図である。

【図２６】〔Ａ〕は直線状の内側フランク面を有するリ
ンクの正面図、〔Ｂ〕は曲線状の内側フランク面を有す
るリンクの正面図である。

【図２７】〔Ａ〕は第１のピッチ長を有するリンクの正
面図、〔Ｂ〕は第２のピッチ長を有するリンクの正面図
である。

【図２８】一本のカムシャフトとクランクシャフトとを
有するタイミングチェーンシステムを示す図である。

【図２９】一本のオーバヘッドカムシャフトを有するタ
イミングチェーンシステムを示す図である。

【図３０】〔Ａ〕はタイミングチェーンとカムシャフト
スプロケットの正面図であり、〔Ｂ〕は〔Ａ〕のチェー
ンシステムの平面図であって、二つのチェーンがオフセ
ットされていることを示す図である。

【図３１】図３０〔Ａ〕の３１−３１線に沿って切断し
た断面図である。

【図３２】〔Ａ〕はタイミングチェーンおよびクランク
シャフトスプロケットの正面図であり、〔Ｂ〕は〔Ａ〕
のタイミングチェーンの平面図であって、四つのチェー
ンがオフセットされていることを示す図である。

【図３３】図３２〔Ａ〕の３３−３３線に沿って切断し
た断面図である。

【図３４】二本のカムシャフトと一本のクランクシャフ
トと四つのチェーンとの各位置関係を示す図である。

【図３５】ダブルオーバヘッドカムシャフトと各カムシ
ャフト間駆動装置とを有するタイミングチェーンシステ
ムを示す図である。

【図３６】各シリンダバンクに対してダブルオーバヘッ
ドカムシャフトと一つのチェーンシステムとを有するタ
イミングチェーンシステムを示す図である。

【図３７】ブロック配列構造のチェーンの平面図であ
る。

【図３８】図３７のチェーンの正面図である。

【図３９】配列パターンを示すタイミングチェーンの平
面図である。

【図４０】配列パターンを示すタイミングチェーンの平
面図である。

【図４１】一本のオーバヘッドカムシャフトに対して位
相調整されたスプロケットの一例を示す図である。

【図４２】配列パターンを示すチェーンの平面図であ
る。

【図４３】図４２のチェーンの正面図である。

【符号の説明】

２２，２４ リンク ２００ エンジンタイミングシステム ２０２ クランクシャフトスプロケット ２０３ カムシャフト ２０４ カムシャフトスプロケット ２０５ クランクシャフト ２０８，２１０ スプロケット ２１２，２１４ チェーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フィリップ・ジェイ・モット アメリカ合衆国 ニューヨーク州 13053, ド ライデン，キンバリー・サークル １

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位相調整されたエンジンのタイミングチ
   ェーンシステムにおいて、 エンジンのクランクシャフトに連結され、クランクシャ
   フトに沿って平行に配置されるとともに、それぞれ間隔
   の隔てられた多数の歯を有し、第１のクランクシャフト
   スプロケットの歯の位置が第２のクランクシャフトスプ
   ロケットの歯に関してオフセットされている第１および
   第２のクランクシャフトスプロケットと、 エンジンのカムシャフトに連結され、カムシャフトに沿
   って平行に配置されるとともに、それぞれ間隔の隔てら
   れた多数の歯を有し、第１のカムシャフトスプロケット
   の歯の位置が第２のカムシャフトスプロケットの歯に関
   してオフセットされている第１および第２のカムシャフ
   トスプロケットとを備えるとともに、 前記第１のクランクシャフトスプロケットは前記第１の
   カムシャフトスプロケットとともに並べられ、前記第１
   のクランクシャフトスプロケットを前記第１のカムシャ
   フトスプロケットに駆動可能に接続する第１のタイミン
   グチェーン組立体を有し、前記第２のクランクシャフト
   スプロケットは前記第２のカムシャフトスプロケットと
   ともに並べられ、前記第２のクランクシャフトスプロケ
   ットを前記第２のカムシャフトスプロケットに駆動可能
   に接続する第２のタイミングチェーン組立体を有してお
   り、 前記第１および第２のチェーン組立体は、交互に配置さ
   れた多数の内向き歯付リンクを有し、該リンクは前記ス
   プロケットのうちの少なくとも一方のスプロケットの歯
   と接触するように適合しており、枢支ピンは隣接するリ
   ンクの組を連結し、各リンクは該枢支ピンを受ける孔の
   形状を限定している、ことを特徴とする位相調整された
   エンジンのタイミングチェーンシステム。
2. 【請求項２】 前記スプロケットの歯が１／２ピッチオ
   フセットされている、ことを特徴とする請求項１に記載
   の位相調整されたエンジンのタイミングチェーンシステ
   ム。
3. 【請求項３】 前記システムが第３および第４のカムシ
   ャフトスプロケットをさらに備えており、該第３および
   第４のカムシャフトスプロケットは、第２のエンジンカ
   ムシャフトに駆動可能に接続されるとともに、間隔の隔
   てられた多数の歯を有し、前記第２のカムシャフトに沿
   って平行に配置されている、ことを特徴とする請求項１
   に記載の位相調整されたエンジンのタイミングチェーン
   システム。
4. 【請求項４】 前記エンジンクランクシャフトに駆動可
   能に接続され、間隔の隔てられた多数の歯を有し、前記
   クランクシャフトに沿って平行に配置されるとともに、
   第３のクランクシャフトスプロケットの歯の位置が第４
   のクランクシャフトスプロケットの歯に関してオフセッ
   トされている第３および第４のクランクシャフトスプロ
   ケットを前記システムがさらに備えるとともに、前記第
   ３のカムシャフトスプロケットの歯が、前記第４のカム
   シャフトスプロケットの歯に関してオフセットされてお
   り、 前記第３のクランクシャフトスプロケットが前記第３の
   カムシャフトスプロケットとともに並べられ、前記第３
   のクランクシャフトスプロケットを前記第３のカムシャ
   フトスプロケットに駆動可能に接続する第３のタイミン
   グチェーン組立体を有し、前記第４のクランクシャフト
   スプロケットが前記第４のカムシャフトスプロケットと
   ともに並べられ、前記第４のクランクシャフトスプロケ
   ットを前記第４のカムシャフトスプロケットに駆動可能
   に接続する第４のタイミングチェーン組立体を有してお
   り、 前記第３および第４のチェーン組立体は、交互に配置さ
   れた多数の内向き歯付リンクの組を有し、該リンクは前
   記スプロケットの少なくとも一方のスプロケットの歯と
   接触するように適合しており、枢支ピンは隣接するリン
   クの組を連結し、各リンクは該枢支ピンを受ける孔の形
   状を限定している、ことを特徴とする請求項１に記載の
   位相調整されたエンジンのタイミングチェーンシステ
   ム。
5. 【請求項５】 前記第１のスプロケット歯の各々および
   前記第２のスプロケット歯の各々が１／２ピッチオフセ
   ットされ、前記第３のスプロケット歯の各々および第４
   のスプロケット歯の各々が１／２ピッチオフセットされ
   ている、ことを特徴とする請求項４に記載の位相調整さ
   れたエンジンのタイミングチェーンシステム。
6. 【請求項６】 前記第１および第２のチェーン組立体
   が、前記第１のカムシャフトおよび前記クランクシャフ
   ト間に取り付けられたチェーンテンショナを含んでお
   り、前記第１および第２のチェーン組立体が、前記第１
   のカムシャフトおよび前記クランクシャフト間に取り付
   けられたスナッバを含んでいる、ことを特徴とする請求
   項４に記載の位相調整されたエンジンのタイミングチェ
   ーンシステム。
7. 【請求項７】 前記第３および第４のチェーン組立体
   が、前記第２のカムシャフトおよびクランクシャフト間
   に取り付けられたチェーンテンショナを含んでおり、前
   記第３および第４のチェーン組立体が、前記第２のカム
   シャフトおよび前記クランクシャフト間に取り付けられ
   たスナッバを含んでいる、ことを特徴とする請求項６に
   記載の位相調整されたエンジンのタイミングチェーンシ
   ステム。
8. 【請求項８】 前記第１のチェーン組立体のリンクが第
   １のチェーン噛合い周期で前記第１のスプロケットの歯
   と衝突するとともに、前記第２のチェーン組立体のリン
   クが第２のチェーン噛合い周期で前記第２のスプロケッ
   トの歯と衝突し、前記第１のチェーン噛合い周期が前記
   第２のチェーン噛合い周期に関して時間的にずれてい
   る、ことを特徴とする請求項３に記載の位相調整された
   エンジンのタイミングチェーンシステム。
9. 【請求項９】 前記第１のチェーン組立体のリンクの幾
   つかの組は、第１の形状のリンクで構成されており、リ
   ンクの他の組は異なる形状のリンクで構成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の位相調整されたエン
   ジンのタイミングチェーンシステム。