JPH0942385A - 高速伝動用複合編成チェーン及び複合歯形スプロケット - Google Patents

高速伝動用複合編成チェーン及び複合歯形スプロケット

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JPH0942385A
JPH0942385A JP19552295A JP19552295A JPH0942385A JP H0942385 A JPH0942385 A JP H0942385A JP 19552295 A JP19552295 A JP 19552295A JP 19552295 A JP19552295 A JP 19552295A JP H0942385 A JPH0942385 A JP H0942385A
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roller
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pitch
chain
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Yoshiaki Sugimoto
義明 杉本
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Tsubakimoto Chain Co
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/30—Chain-wheels
    • F16H2055/306—Chain-wheels with means providing resilience or vibration damping in chain sprocket wheels

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  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速伝動時に騒音や振動の発生の少ない高速
伝動用複合編成チェーン及び複合歯形スプロケットを提
供する。 【解決手段】 リンクピッチの互いに異なる複数種類の
リンクを組み合わせ、ローラとスプロケット歯面との噛
み合い時のリンクの1ピッチ毎の衝突による周期的な加
振力に外乱が生じるように構成する。その結果、前記衝
突によって生じる騒音のピークを複数の周波数域に分散
することができ、低騒音で高速伝動を行うことが可能と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、チェーン伝動手段
に用いるローラチェーン及びスプロケットの構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のローラチェーンを用いたチェーン
伝動手段は、ころがり軸受等と同様に、JIS(日
本)、ANSI(米国)、BS(英国)等の規格により
定められた多くのサイズのローラチェーンと、それに噛
み合う多種類の歯数のスプロケットが用意されており、
また、軸間距離の長い場合の動力伝動手段として比較的
安価に入手できることから、各産業分野で使用される機
械装置類の動力伝動手段として広く利用されてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
チェーン伝動手段は、同じ噛み合い伝動手段である歯車
伝動手段と比較して、回転の不等速性や、ローラとスプ
ロケットとの歯面との噛み合い時の衝突による騒音の発
生の問題がある。
【0004】ローラチェーンは、スプロケットの歯面に
ローラが噛み合う際に、リンクのピッチ間隔で、スプロ
ケットの歯面とローラとの間の衝突が繰り返され、スプ
ロケットの回転数をn(rpm)、歯数をNとすると、
毎秒nN/60回の衝突が生じることとなり、前記衝突
による加振力の周波数が基本周波数となって、騒音や振
動を発生する原因となっている。
【0005】また、前記噛み合い時の衝突のエネルギー
は、スプロケットの回転数とチェーンのリンクピッチ
(ローラ中心間距離)との積の2乗に比例して増大する
ため、スプロケットの回転数が高くなると、大きな騒音
が発生するとともに、動力伝動効率が低下するため、チ
ェーン伝動手段は、高速の動力伝動には不向きとされて
いた。そして、近年の機械設備の高性能化、すなわち、
高速化、高効率化、及び、低騒音化の要求に伴い、前述
したようなローラチェーンを用いた動力伝動手段は、環
境の悪化を促すものとされ、低速での動力伝動に用途が
狭められて使用されているのが現状である。
【0006】そこで、本発明は、前述したような従来の
チェーン伝動における問題点を解消し、高速伝動時に騒
音や振動の発生の少ない高速伝動用複合編成チェーン及
び複合歯形スプロケットを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的のため、本発明
の高速伝動用複合編成チェーンは、第1にリンクピッチ
の互いに異なる複数種類のリンクを組み合わせ、ローラ
とスプロケット歯面との噛み合い時のリンクの1ピッチ
毎の衝突による周期的な加振力に外乱が生じるように構
成したものである。
【0008】第2に、リンク質量の互いに異なる複数種
類のリンクを組み合わせ、ローラとスプロケット歯面と
の噛み合い時のリンクの1ピッチ毎の衝突による周期的
な加振力に外乱が生じるように構成したものである。
【0009】第3に、外径が互いに異なる複数種類のロ
ーラを組み合わせ、ローラとスプロケット歯面との噛み
合い時のリンクの1ピッチ毎の衝突による周期的な加振
力に外乱が生じるように構成したものである。
【0010】また、本発明の複合歯形スプロケットは、
歯ピッチの互いに異なる複数種類の歯形を組み合わせ、
ローラとスプロケット歯面との噛み合い時のリンクの1
ピッチ毎の衝突による周期的な加振力に外乱が生じるよ
うに構成したものである。
【0011】
【作用】スプロケットの歯面とチェーンのローラとが噛
み合う際に、両者の間で衝突が起こるが、チェーンのリ
ンク1ピッチ毎の衝突による周期的な加振力に外乱が生
じると、前記加振力により発生する騒音の周波数に基本
周波数とは異なる周波数が発生し、衝突のエネルギーが
それぞれの周波数域に分散される。その結果、騒音のピ
ークとなる周波数が複数の周波数に分散され、騒音の強
さのレベルが低下する。
【0012】
【実施例】図1は、本発明の高速伝動用複合編成チェー
ンの第1の実施例を示すものであって、ローラチェーン
1は図示していない多数のリンクが連結されて構成され
ており、前記リンクによって、多数のローラ2が回転自
在に保持されている。同図に示すように、ローラチェー
ン1のリンクピッチ(互いに隣接するローラ2間の間
隔)は、全てのリンクで同じになっておらず、前記ロー
ラ2のうち、ローラ2Aとローラ2Bとの中心O1,O
2間の間隔となっているピッチP1と、ローラ2Bとロ
ーラ2Cの中心O2,O3間の間隔となっているピッチ
P2とが互いに異なっている。
【0013】一方、前記ローラチェーン1の各ローラ2
が噛み合う駆動側のスプロケット3は、歯の間隔が全て
同一ピッチで構成されている。そして、一定の回転数で
回転駆動されるスプロケット3に、ローラチェーン1の
ローラ2が噛み合う際に、同図に示すように、スプロケ
ット3の歯に既に噛み合っているローラ2Aの中心O1
を軸として、図示していないリンクで連結されている後
続のローラ2Bがスプロケット3の同図における反時計
方向の回転に伴って歯底3Aに接近し、噛み合う際に衝
突を生じる。
【0014】前記ローラ2Bがスプロケット3の歯底3
Aと噛み合った後、さらにスプロケット3が同方向に回
転すると、さらに後続のローラ2Cが、前記歯底3A上
に支持されているローラ2Bの中心O2を軸として回転
し、前記歯底3Aの後方の歯底3Bに衝突して噛み合
う。
【0015】スプロケット3の回転に伴って前述した動
作が繰り返されて、ローラチェーン1の各ローラ2がス
プロケット3の歯に順次噛み合うが、ローラチェーン1
のリンクのピッチP1とピッチP2とは間隔が異なって
いるため、噛み合い時の衝突が、通常の全てのリンクの
ピッチが等しく製作されたローラチェーン1のように1
リンク毎の規則的な衝突とはならず、衝突により生じる
周期的な加振力に外乱が生じる。
【0016】次に、図2は、同図に示すように、ローラ
チェーン11を構成している内リンク14と外リンク1
5の内、一部の外リンク15Aが他のものより厚く形成
されている。したがって、外リンク15Aの部分だけ、
他の部分と比較して質量が大きくなっており、この部分
に設けられているローラ12Aとローラ12Bが、図示
していない駆動側のスプロケットと噛み合う際に、他の
リンクの位置に取り付けられているローラ12が、スプ
ロケットの歯面と噛み合う際に起こる衝突による周期的
な加振力に外乱が生じる。
【0017】さらに、図3は、本発明の高速伝動用複合
編成チェーンの第3の実施例を示すものであって、本実
施例では、ローラチェーン21に設けられているローラ
22の径の一部を他の部分と異ならせたものである。同
図の場合では、ローラチェーン21に取り付けられてい
るローラ22のうち、ローラ22Aが他のローラより僅
かに径が小さく形成されている。一方、それぞれのロー
ラ22が噛み合う駆動側のスプロケット23の歯形は、
歯の間隔が全て同一ピッチで構成されている。
【0018】前記の構成において、ローラチェーン21
が掛け渡されているスプロケット23が回転すると、ロ
ーラチェーン21に取り付けられている各ローラ22が
順次スプロケット23の歯面に噛み合い、その際、各ロ
ーラ22と歯面との間で衝突が繰り返されるが、径の小
さなローラ22Aは他のローラと比較して質量が小さ
く、また、スプロケット歯面との噛み合い位置も他のロ
ーラとは異なるため、1リンク毎の規則的な衝突とはな
らず、衝突による周期的な加振力に外乱が生じる。
【0019】次に、図4は、本発明の複合歯形スプロケ
ットの1実施例を示すものであって、同図において、駆
動側のスプロケット33に巻き掛けられるローラチェー
ン31は、通常のローラチェーンと同様に、リンクのピ
ッチP0は各部分で等しく製作されているが、スプロケ
ット33の歯のピッチを互いに異ならせることによっ
て、ローラチェーン31のローラ32とスプロケット3
3の歯面との衝突によって生じる周期的な加振力を乱す
ようにしているものである。すなわち、スプロケット3
3は、歯のピッチ角がα1の部分とα2の部分で構成さ
れており、前記スプロケット33へローラチェーン31
のローラ32が噛み合う際に、前記ローラ32のうち、
ローラ32Aのようにスプロケット33の歯底33Aに
噛み合う部分と、ローラ32Bのように、歯底33Bと
は噛み合わず、歯先33C側と当接した部分とが生じ、
ローラチェーン31の各ローラ32とスプロケット33
の歯面との衝突により生じる周期的な加振力がローラ3
2Bの部分で乱されるように構成している。
【0020】なお、スプロケット33の歯のピッチを変
化させることは、量産する場合には焼結製品とすること
により、容易に製作することができ、また、歯切り加工
によって製作する場合には、シングルカッターで製作可
能である。
【0021】さらに、図5は、本発明の高速伝動用複合
編成チェーンと複合歯形スプロケットとを組み合わせて
用いる実施例を示すものであって、前述した図1に示す
ような、リンクのピッチを変化させているローラチェー
ン41と、前述した図4に示すような、歯のピッチを変
化させているスプロケット43とを組み合わせたもので
ある。図5に示すように、ローラチェーン41の各ロー
ラ42とスプロケット43の歯面とが適合するように、
ローラチェーン41のリンクのピッチの部分的な変化に
対応させて、スプロケット43の歯のピッチも部分的に
変化させている。
【0022】すなわち、ローラ42Aの中心O1とロー
ラ42Bの中心O2間及びローラ42Cの中心O3とロ
ーラ42Dの中心O4の間のリンクピッチP1に、スプ
ロケット43の歯ピッチP1’が対応し、また、ローラ
42Bの中心O1とローラ42Cの中心O3間のリンク
ピッチP2に、スプロケット43の歯ピッチP2’が対
応するように構成されている。
【0023】前記のローラチェーン41とスプロケット
43との組み合わせによれば、ローラ42とスプロケッ
ト43の歯面とが、ローラチェーン41のリンクピッチ
やスプロケット43の歯ピッチの変化に影響されずに常
に適正な位置関係で噛み合うため、円滑で効率的な動力
伝動を行うことができ、且つ各ローラ42とスプロケッ
ト43の歯面との衝突により生じる周期的な加振力に外
乱を生じさせることができる。なお、ローラチェーン4
1のリンクピッチの変化は、スプロケット43が一回転
した場合に、同じパターンで繰り返される。なお、ロー
ラとスプロケット歯面との噛み合い時のリンク1ピッチ
毎の衝突による周期的な加振力に外乱を生じさせるため
に、前述した各実施例に記載した手段を複数種類組み合
わせて用いてもよい。
【0024】
【発明の効果】前述したように、本発明の高速伝動用複
合編成チェーン及び複合歯形スプロケットによれば、ロ
ーラとスプロケット歯面との噛み合い時のリンクの1ピ
ッチ毎の衝突により生じる周期的な加振力に外乱が生じ
るように構成しているため、前記衝突によって生じる騒
音のピークを複数の周波数域に分散することができ、低
騒音で高速伝動を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の高速伝動用複合編成チェーンの第1
の実施例を示す図。
【図2】 本発明の高速伝動用複合編成チェーンの第2
の実施例を示す図。
【図3】 本発明の高速伝動用複合編成チェーンの第3
の実施例を示す図。
【図4】 本発明の複合歯形スプロケットの1実施例を
示す図。
【図5】 本発明の高速伝動用複合編成チェーンと複合
歯形スプロケットとを組み合わせて用いた実施例を示す
図。
【符号の説明】
1,11,21,31,41 ローラチェーン 2(2A,2B,2C),12(12A,12B),2
2(22A),32(32A,32B),42(42
A,42B,42C,42D) ローラ 3,23,33,43 スプロケット 14 内リンク 15(15A) 外リンク

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リンクピッチの互いに異なる複数種類の
    リンクを組み合わせ、ローラとスプロケット歯面との噛
    み合い時のリンク1ピッチ毎の衝突による周期的な加振
    力に外乱が生じるように構成したことを特徴とする高速
    伝動用複合編成チェーン。
  2. 【請求項2】 リンク質量の互いに異なる複数種類のリ
    ンクを組み合わせ、ローラとスプロケット歯面との噛み
    合い時のリンクの1ピッチ毎の衝突による周期的な加振
    力に外乱が生じるように構成したことを特徴とする高速
    伝動用複合編成チェーン。
  3. 【請求項3】 外径が互いに異なる複数種類のローラを
    組み合わせ、ローラとスプロケット歯面との噛み合い時
    のリンクの1ピッチ毎の衝突による周期的な加振力に外
    乱が生じるように構成したことを特徴とする高速伝動用
    複合編成チェーン。
  4. 【請求項4】 歯ピッチの互いに異なる複数種類の歯形
    を組み合わせ、ローラとスプロケット歯面との噛み合い
    時のリンクの1ピッチ毎の衝突による周期的な加振力に
    外乱が生じるように構成したことを特徴とする複合歯形
    スプロケット。
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