JP4923799B2 - 動力伝達チェーンおよび動力伝達装置 - Google Patents

Description

この発明は、動力伝達チェーン、さらに詳しくは、自動車等の車両の無段変速機（ＣＶＴ）に好適な動力伝達チェーンおよび動力伝達装置に関する。

自動車用無段変速機として、図４に示すように、固定シーブ(2a)および可動シーブ(2b)を有しエンジン側に設けられたドライブプーリ(2)と、固定シーブ(3b)および可動シーブ(3a)を有し駆動輪側に設けられたドリブンプーリ(3)と、両者間に架け渡された無端状動力伝達チェーン(1)とからなり、油圧アクチュエータによって可動シーブ(2b)(3a)を固定シーブ(2a)(3b)に対して接近・離隔させることにより、油圧でチェーン(1)をクランプし、このクランプ力によりプーリ(2)(3)とチェーン(1)との間に接触荷重を生じさせ、この接触部の摩擦力によりトルクを伝達するものが知られている。

動力伝達チェーン(1)としては、図５に示すように、ピン(34A)(34B)(35A)(35B)が挿通される前後挿通部(31)(32)を有する複数のリンク(30)と、一のリンク(30)の前挿通部(31)と他のリンク(30)の後挿通部(32)とが対応するようにチェーン幅方向に並ぶリンク(30)同士を長さ方向に屈曲可能に連結する複数の第１ピン(34A)(34B)および複数の第２ピン(35A)(35B)とを備え、一のリンクの前挿通部(31)に固定されかつ他のリンク(30)の後挿通部(32)に移動可能に嵌め入れられた第１ピン(34A)(34B)と一のリンク(30)の前挿通部(31)に移動可能に嵌め入れられかつ他のリンク(30)の後挿通部(32)に固定された第２ピン(35A)(35B)とが相対的に転がり接触移動することにより、リンク(30)同士の長さ方向の屈曲が可能とされているものが知られている（特許文献１参照）。

特許文献１には、動力伝達チェーン(1)において、転がり接触面形状が異なる２種類のピン(34A)(34B)(35A)(35B)の組合せを使用することが提案されている。すなわち、図５において、一方の第１ピン(34A)の転がり接触面をインボリュートの基礎円半径がＲ１の面とするとともに、他方の第１ピン(34B)の転がり接触面をインボリュートの基礎円半径がＲ２の面とし、これにより、騒音の低減が図られている。
特開２００６−００２７８３号公報

上記の転がり接触面形状が異なるピンについては、基礎円半径の大きさの違いは、例えば、一方を１００として他方が１３０という程度であり、目で見た場合の輪郭形状はほぼ同一で、現品では識別できず、誤って違うものが混入する可能性があった。

この発明の目的は、目で見た場合の輪郭形状がほぼ同一で、現品では識別できないピン同士を識別可能とし、これにより、誤って違うものが混入する可能性を排除した動力伝達チェーンおよび動力伝達装置を提供することにある。

この発明による動力伝達チェーンは、ピンが挿通される前後挿通部を有する複数のリンクと、一のリンクの前挿通部と他のリンクの後挿通部とが対応するようにチェーン幅方向に並ぶリンク同士を連結する前後に並ぶ複数の第１ピンおよび複数の第２ピンとを備え、第１ピンと第２ピンとが相対的に転がり接触移動することにより、リンク同士の長さ方向の屈曲が可能とされている動力伝達チェーンにおいて、第１ピンおよび第２ピンのうちの一方は、一のリンクの前挿通部に固定されかつ他のリンクの後挿通部に移動可能に嵌め入れられ、同他方は、一のリンクの前挿通部に移動可能に嵌め入れられかつ他のリンクの後挿通部に固定され、リンクへのピンの固定は、ピンのチェーン外径側の縁部およびチェーン内径側の縁部で行われているとともに、第１ピンとして、転がり接触面形状が異なる２種類のものが使用されており、２種類の第１ピンのチェーン外径側の縁部と転がり接触面との間に、外観上他方の第１ピンと区別することを容易とする識別部が形成されていることを特徴とするものである。

第２ピンについては、２種類の第１ピンに対して共通して対応する１種類のものとすればよいが、これに限定されるものではない。

第１ピンおよび第２ピンのうちの一方は、一のリンクの前挿通部の前側部分に設けられたピン固定部に固定されかつ他のリンクの後挿通部の前側部分に設けられたピン可動部に移動可能に嵌め入れられ、同他方は、一のリンクの前挿通部の後側部分に設けられたピン可動部に移動可能に嵌め入れられかつ他のリンクの後挿通部の後側部分に設けられたピン固定部に固定されていることが好ましい。

この場合に、ピン固定部内のピンは、その上下の縁部（チェーン外径側の縁部およびチェーン内径側の縁部）で圧入され、転がり接触面の反対側の面が、ピン固定部の内面に接触して、チェーン方向の力を負担する。また、ピン可動部内のピンは、その上下の縁部が被案内面とされて、可動部の周面に案内される。これらのことから、ピンの上下の縁部および転がり接触面の反対側の面は、凹部のない滑らかな形状であることことが好ましい。これに対し、ピンのチェーン外径側の縁部（圧入部または被案内部）と転がり接触面との間は、他の部材（ピン、リンクなど）と接触することはないので、この非接触面に識別部（例えば凹部）を設けることにより、他性能に全く影響を与えることなく、ピン同士の識別を可能なものとすることができる。

上記において、例えば、一方の第１ピンの識別部は、横断面直線状に形成され、他方の第１ピンの識別部は、横断面凹円弧状に形成される。これにより、２種類のピンを外観だけで容易に識別することができる。

ピン固定部へのピンの固定は、例えば、機械的圧入によるピン固定部内縁とピン外周面との嵌合固定とされるが、これに代えて、焼き嵌めまたは冷やし嵌めによってもよい。嵌合固定の後、予張力付与工程において予張力が付与されることにより、リンクのピン固定部（ピン圧入部）に均等にかつ適正な残留圧縮応力が付与される。

この発明による動力伝達チェーンでは、第１ピンおよび第２ピンの少なくとも一方がプーリと接触して摩擦力により動力伝達する。いずれか一方のピンがプーリと接触するチェーンにおいては、第１ピンおよび第２ピンのうちのいずれか一方は、このチェーンが無段変速機で使用される際にプーリに接触する方のピン（以下では、「第１ピン」または「ピン」と称す）とされ、他方は、プーリに接触しない方のピン（インターピースまたはストリップと称されており、以下では、「第２ピン」または「インターピース」と称す）とされる。

リンクは、例えば、ばね鋼や炭素工具鋼製とされる。リンクの材質は、ばね鋼や炭素工具鋼に限られるものではなく、軸受鋼などの他の鋼でももちろんよい。リンクは、前後挿通部がそれぞれ独立の貫通孔（柱有りリンク）とされていてもよく、前後挿通部が１つの貫通孔（柱無しリンク）とされていてもよい。ピンの材質としては、軸受鋼などの適宜な鋼が使用される。

好ましくは、第２ピンの接触面は平坦面とされ、第１ピンの接触面が第２ピンに対して相対的に転がり接触移動可能なインボリュート曲面に形成される。第２ピンは、第１ピンよりも幅が狭い形状とされることが好ましく、この場合、第２ピンの上下縁部に突出縁部が設けられることがある。

なお、この明細書において、リンクの長さ方向の一端側を前、同他端側を後としているが、この前後は便宜的なものであり、リンクの長さ方向が前後方向と常に一致することを意味するものではない。

上記の動力伝達チェーンは、いずれか一方のピン（インターピース）が他方のピン（ピン）よりも短くされ、長い方のピンの端面が無段変速機のプーリの円錐状シーブ面に接触し、この接触による摩擦力により動力を伝達するものであることが好ましい。各プーリは、円錐状のシーブ面を有する固定シーブと、固定シーブのシーブ面に対向する円錐状のシーブ面を有する可動シーブとからなり、両シーブのシーブ面間にチェーンを挟持し、可動シーブを油圧アクチュエータによって移動させることにより、無段変速機のシーブ面間距離したがってチェーンの巻き掛け半径が変化し、スムーズな動きで無段の変速を行うことができる。

この発明による動力伝達装置は、円錐面状のシーブ面を有する第１のプーリと、円錐面状のシーブ面を有する第２のプーリと、これら第１および第２のプーリに掛け渡される動力伝達チェーンとを備えたもので、動力伝達チェーンが上記に記載のものとされる。

この動力伝達装置は、自動車等の車両の無段変速機としての使用に好適なものとなる。

この発明の動力伝達装置によると、現品では識別できなかったピン同士の識別が可能となり、これにより、誤って違うものが混入する可能性をなくすことができる。また、識別部を２種類の第１ピンのチェーン外径側の縁部と転がり接触面との間に形成することにより、他性能に影響を与えずに済み、信頼性が大幅に向上する。

以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。以下の説明において、上下は、図２の上下をいうものとする。

図１は、この発明による動力伝達チェーンの一部を示しており、動力伝達チェーン(1)は、チェーン長さ方向に所定間隔をおいて設けられた前後挿通部(12)(13)を有する複数のリンク(11)と、チェーン幅方向に並ぶリンク(11)同士を長さ方向に屈曲可能に連結する複数のピン（第１ピン）(14)(24)およびインターピース（第２ピン）(15)とを備えている。インターピース(15)は、ピン(14)(24)よりも短くなされ、両者は、インターピース(15)が前側に、ピン(14)(24)が後側に配置された状態で対向させられている。

このチェーンにおいては、ピン(14)(24)としては、転がり接触面形状が異なる２種類のものが使用されるとともに、インターピース（第２ピン）(15)としては、これらに共通して対応する１種類のものが使用されている。

チェーン(1)は、幅方向同位相の複数のリンクで構成されるリンク列を進行方向（前後方向）に３つ並べて１つのリンクユニットとし、この３列のリンク列からなるリンクユニットを進行方向に複数連結して形成されている。この実施形態では、リンク枚数が９枚のリンク列とリンク枚数が８枚のリンク列２つとが１つのリンクユニットとされている。

図２に示すように、各ピン(14)(24)は、インターピース(15)に比べて前後方向の幅が広くなされており、インターピース(15)の上下縁部には、各ピン(14)(24)側にのびる突出縁部(15a)(15b)が設けられている。リンク(11)の前挿通部(12)は、いずれか一方のピン(24)が移動可能に嵌め合わせられるピン可動部(16)およびインターピース(15)が固定されるインターピース固定部(17)からなり、後挿通部(13)は、他方のピン(14)が固定されるピン固定部(18)およびインターピース(15)が移動可能に嵌め合わせられるインターピース可動部(19)からなる。そして、チェーン幅方向に並ぶリンク(11)を連結するに際しては、一のリンク(11)の前挿通部(12)と他のリンク(11)の後挿通部(13)とが対応するようにリンク(11)同士が重ねられ、ピン(14)(24)が一のリンク(11)の後挿通部(13)に固定されかつ他のリンク(11)の前挿通部(12)に移動可能に嵌め合わせられ、インターピース(15)が一のリンク(11)の後挿通部(13)に移動可能に嵌め合わせられかつ他のリンク(11)の前挿通部(12)に固定される。そして、このピン(14)(24)とインターピース(15)とが相対的に転がり接触移動することにより、リンク(11)同士の長さ方向（前後方向）の屈曲が可能とされる。

リンク(11)のピン固定部(18)とインターピース可動部(19)との境界部分には、インターピース可動部(19)の上下の凹円弧状案内部(19a)(19b)にそれぞれ連なりピン固定部(18)に固定されているピン(14)を保持する上下の凸円弧状保持部(18a)(18b)が設けられている。同様に、インターピース固定部(17)とピン可動部(16)との境界部分には、ピン可動部(16)の上下の凹円弧状案内部(16a)(16b)にそれぞれ連なりインターピース固定部(17)に固定されているインターピース(15)を保持する上下の凸円弧状保持部(17a)(17b)が設けられている。

ピン(14)(24)を基準としたピン(14)(24)とインターピース(15)との接触位置の軌跡は、円のインボリュートとされており、この実施形態では、ピン(14)(24)の接触面が、断面において半径Ｒｂ、中心Ｍの基礎円を持つインボリュート形状を有し、インターピース(15)の接触面が平坦面（断面形状が直線）とされている。これにより、各リンク(11)がチェーン(1)の直線部分から曲線部分へまたは曲線部分から直線部分へと移行する際、前挿通部(12)においては、ピン(24)が固定状態のインターピース(15)に対してその接触面がインターピース(15)の接触面に転がり接触（若干のすべり接触を含む）しながらピン可動部(16)内を移動し、後挿通部(13)においては、インターピース(15)がインターピース可動部(19)内を固定状態のピン(14)に対してその接触面がピン(14)の接触面に転がり接触（若干のすべり接触を含む）しながら移動する。

なお、図２において、符号ＡおよびＢで示す箇所は、チェーン(1)の直線部分においてピン(14)(24)とインターピース(15)とが接触している線（断面では点）であり、ＡＢ間の距離がピッチである。チェーン(1)の曲線部分においては、ピン(14)(24)およびインターピース(15)が相対的に転がり接触移動して、同図に二点鎖線で示す位置へと移動し、それらの接触位置がＡ’およびＢ’へと移動する。

上記の動力伝達チェーン(1)では、ピンの上下移動の繰り返しにより、多角形振動が生じ、これが騒音の要因となるが、ピン(14)(24)とインターピース(15)とが相対的に転がり接触移動しかつピン(14)(24)を基準としたピン(14)(24)とインターピース(15)との接触位置の軌跡が円のインボリュートとされていることにより、ピンおよびインターピースの接触面がともに円弧面である場合などと比べて、振動を小さくすることができ、騒音を低減することができる。さらに、２種類のピン(14)(24)の転がり接触面形状が異なるように形成されて、これらがランダムに配列されていることにより、打音発生の周期がずれ、音のエネルギーが異なる周波数帯に分散され、音圧レベルのピークが低減され、上記騒音低減効果がより一層向上している。

２種類のピン(14)(24)の転がり接触面形状が異なるように形成されるに際しては、一方のピン（図２の左側のピン）(14)は、他方のピン（図２の右側のピン）(24)よりも基礎円半径が大きくなされている。基礎円半径の差は、例えば、一方が４０に対して、他方が５２という程度で、目で見ただけでは、その違いが識別できないものとなっている。そこで、左側の基礎円半径の大きい方のピン(14)には、転がり接触面Ａ〜Ａ’を越えた部分に識別用の凹部(14a)が形成され、右側の基礎円半径が小さい方のピン(24)には、転がり接触面Ｂ〜Ｂ’を越えた部分に識別用の直線部(24a)が形成されている。この結果、凹部(14a)の有無だけで、２種類のピン(14)(24)の識別が可能であり、組立て時などの誤混入の恐れがないものとなっている。

この動力伝達チェーン(1)は、必要な数のピン(14)(24)およびインターピース(15)を台上に垂直状に保持した後、リンク(11)を１つずつあるいは数枚まとめて圧入していくことにより製造される。この圧入は、ピン(14)(24)およびインターピース(15)の上下縁部とピン固定部(18)およびインターピース固定部(17)の上下縁部との間において行われており、その圧入代は０．００５ｍｍ〜０．１ｍｍとされている。こうして、組み立てられたチェーン(1)には張力が付与（予張）される。

上記の動力伝達チェーンは、図４に示したＣＶＴで使用されるが、この際、図３に示すように、インターピース(15)の端面がプーリ(2)の固定シーブ(2a)および可動シーブ(2b)の各円錐状シーブ面(2c)(2d)に接触しない状態で、ピン(14)(24)の端面がプーリ(2)の円錐状シーブ面(2c)(2d)に接触し、この接触による摩擦力により動力が伝達される。ピン(14)(24)とインターピース(15)とは、上述のように、各可動部(16)(19)に案内されて転がり接触移動するので、プーリ(2)のシーブ面(2c)(2d)に対してピン(14)(24)はほとんど回転しないことになり、摩擦損失が低減し、高い動力伝達率が確保される。

なお、上記では、インターピース(15)の上下縁部に突出縁部(15a)(15b)が設けられている場合について説明したが、従来技術を説明する図５に示したようなインターピース(35A)(35B)を使用する場合であっても、２種類のピン(34A)(34B)のいずれか一方に凹部を、他方に直線部を設けることにより、同様の効果を得ることができる。また、上記では、インターピース(15)は、１種類しか使用されていないので、識別は不要であるが、インターピースを２種類使用する場合には、インターピースについても、識別部を設ければよい。

図１は、この発明による動力伝達チェーンの１実施形態の一部を示す平面図である。 図２は、リンクおよびピンの拡大側面図である。 図３は、動力伝達チェーンがプーリに取り付けられた状態を示す正面図である。 図４は、無段変速機を示す斜視図である。 図５は、従来の動力伝達チェーンの１実施形態の一部を示す平面図である。

符号の説明

(1) 動力伝達チェーン
(2)(3) プーリ
(2a)(3b) 固定シーブ
(2b)(3a) 可動シーブ
(2c)(2d) 円錐状シーブ面
(11) リンク
(12) 前挿通部
(13) 後挿通部
(14)(24) ピン（第１ピン）
(14a)(24a) 識別部
(15) インターピース（第２ピン）

Claims (3)

1. ピンが挿通される前後挿通部を有する複数のリンクと、一のリンクの前挿通部と他のリンクの後挿通部とが対応するようにチェーン幅方向に並ぶリンク同士を連結する前後に並ぶ複数の第１ピンおよび複数の第２ピンとを備え、第１ピンと第２ピンとが相対的に転がり接触移動することにより、リンク同士の長さ方向の屈曲が可能とされている動力伝達チェーンにおいて、
   第１ピンおよび第２ピンのうちの一方は、一のリンクの前挿通部に固定されかつ他のリンクの後挿通部に移動可能に嵌め入れられ、同他方は、一のリンクの前挿通部に移動可能に嵌め入れられかつ他のリンクの後挿通部に固定され、リンクへのピンの固定は、ピンのチェーン外径側の縁部およびチェーン内径側の縁部で行われているとともに、第１ピンとして、転がり接触面形状が異なる２種類のものが使用されており、２種類の第１ピンのチェーン外径側の縁部と転がり接触面との間に、外観上他方の第１ピンと区別することを容易とする識別部が形成されていることを特徴とする動力伝達チェーン。
2. 第２ピンの接触面は平坦面とされ、第１ピンの接触面が第２ピンに対して相対的に転がり接触移動可能なインボリュート曲面に形成され、２種類の第１ピンの転がり接触面形状が異なるように形成されるに際し、一方の第１ピンは、他方の第１ピンよりも基礎円半径が大きくなされており、基礎円半径が小さい方の第１ピンの識別部は、横断面直線状に形成され、基礎円半径が大きい方の第１ピンの識別部は、横断面凹円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１の動力伝達チェーン。
3. 円錐面状のシーブ面を有する第１のプーリと、円錐面状のシーブ面を有する第２のプーリと、これら第１および第２のプーリに掛け渡される動力伝達チェーンとを備え、動力伝達チェーンが請求項１または２の動力伝達装置。

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