(57)【要約】【課題】 低速でのうなり音の発生原因となりやすいピンランダム配置を使用せずに騒音を低減した動力伝達チェーンおよび動力伝達装置を提供する。【解決手段】  複数のリンク11は、そのピッチ長が２水準以上とされて、ランダムに配置されている。ピン14は、プーリ2間に挟持されて摩擦力によりトルクを伝達するピンとされている。インターピース15は、プーリ2に接触する長さを有し、その接触位置の配列がピン14の接触位置配列と同じにされている。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項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、
複数のリンクは、そのピッチ長が２水準以上とされて、ランダムに配置されており、第１ピンは、プーリ間に挟持されてトルクを伝達するピンとされており、第２ピンは、プーリに接触する長さを有し、その接触位置の配列が第１ピンの接触位置配列と同じにされていることを特徴とする動力伝達チェーン。
【請求項２】
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に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
自動車用無段変速機として、図６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プライマリープーリ(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セカンダリープーリ(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。
【０００３】
動力伝達チェーンとしては、特許文献１に、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長さ方向に屈曲可能に連結する複数の第１ピンおよび複数の第２ピンとを備え、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た第１ピンと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た第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とともに、複数のリンクとして、ピッチ長が異なるリンクを使用するとともに、ピンについて、転がり接触面が異なるものを使用することが提案されている。
【特許文献１】特開２００６−９７８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に示されている動力伝達チェーンでは、ピッチ長が異なる複数のリンクをランダムに配置し、さらに、ピン形状についても異なるものをランダムに配置することによって騒音を低減することができるが、ランダム配置の組合せによっては、互いに近接するピークによって、低速でのうなり音が発生することがある。
【０００５】
この発明の目的は、低速でのうなり音の発生原因となりやすいピンランダム配置を使用せずに騒音を低減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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、複数のリンクは、そのピッチ長が２水準以上とされて、ランダムに配置されており、第１ピンは、プーリ間に挟持されてトルクを伝達するピンとされており、第２ピンは、プーリに接触する長さを有し、その接触位置の配列が第１ピンの接触位置配列と同じにされていることを特徴とするものである。
【０００７】
従来の動力伝達チェーンでは、一方のピンは、チェーンが無段変速機で使用される際にプーリに接触してトルクを伝達する方のピン（以下では、「第１ピン」または「ピン」と称す）とされ、他方のピンは、プーリに接触しないピン（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）とされていた。これに対し、この発明の動力伝達チェーンでは、第１ピンがトルクを伝達することは同じであるが、第２ピンがプーリに接触するようになされている。そして、第２ピンの接触位置配列は、第１ピンの接触位置配列と同じに設定され、第２ピンがプーリに接触することで発生する音の音圧レベルの山が第１ピンがプーリに接触することで発生する音の音圧レベルの山と山との間の中央に位置するようになされる。これにより、発生する音の間隔が小さくなるとともに、音のピーク値が下がりかつ音圧レベルの変動も小さくなり、大幅に騒音を低減することができる。第２ピンの接触位置は、ピンの端面形状を調整することで、所定の位置に設定することができる。
【０００８】
リンクのピッチ長以外の構成のランダム配置に関しては、第１ピンおよび第２ピンの転がり接触面形状について、第１ピンと第２ピンとの接触位置の軌跡がインボリュート曲線とされかつそのインボリュートの基礎円半径が２水準とされてランダム配置されたり、また、プーリに接触するピンの端面形状について、プーリに接触する位置が２水準とされてランダム配置されたりという構成は不要となる。
【０００９】
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。
【００１０】
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。嵌合固定は、ピン固定部の長さ方向に対して直交する部分の縁（上下の縁）で行われるのが好ましい。この嵌合固定の後、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。
【００１１】
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。
【００１２】
第１ピンおよび第２ピンは、例えば、いずれか一方の接触面が平坦面とされ、他方の接触面が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。また、第１ピンおよび第２ピンは、それぞれの接触面が所要の曲面に形成されるようにしてもよい。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。
【００１３】
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。
【００１４】
上記の動力伝達チェーンは、第１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とされる。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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の動力伝達装置によると、リンクのピッチ長が２水準以上のランダム配置とされていることで、第１ピンがプーリに衝突する際の音の低減、特に音圧レベルの１次ピークの低減効果が大きくなり、これに加えて、第２ピンもプーリに接触させて、その接触位置の配列が第１ピンの接触位置配列と同じにされていることにより、発生する音の間隔が小さくなるとともに、音のピーク値が下がりかつ音圧レベルの変動も小さくなり、大幅に騒音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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)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)よりもわずかに短くなされ、両者は、インターピース(15)が前側に、ピン(14)が後側に配置された状態で対向させられている。
【００２０】
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。
【００２１】
この動力伝達チェーン(1)は、図３に示したＶ型プーリ式ＣＶＴで使用されるが、この際、プーリ軸(2e)を有するプーリ(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)にピン(14)の端面が接触し、この接触による摩擦力により動力が伝達される。そして、インターピース(15)は、動力伝達にはほとんど寄与しないが、その端面がプーリ(2)の円錐状シーブ面(2c)(2d)に接触するように形成されている。
【００２２】
各リンク(11)は、前挿通部(12)の前面形状を形成するための前側柱部(20)と、後挿通部(13)の後面形状を形成するための後側柱部(22)と、前挿通部(12)と後挿通部(13)との間の中間柱部(21)とを有している。リンク(11)の前挿通部(12)は、ピン(14)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、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。
【００２３】
各ピン(14)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)側にのびる突出縁部(15a)(15b)が設けられている。
【００２４】
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)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。
【００２５】
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)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)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。
【００２６】
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。
【００２７】
ピン(14)を基準としたピン(14)とインターピース(15)との接触位置の軌跡は、インボリュート曲線とされており、この実施形態では、ピン(14)の転がり接触面が、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)の転がり接触面が平坦面（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(14)が固定状態のインターピース(15)に対してその転がり接触面がインターピース(15)の転がり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)に対してその転がり接触面がピン(14)の転がり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。
【００２８】
チェーン(1)に起因する音として、ピン(14)がプーリ(2)(3)に接触（衝突）するときの音があり、この音は、図４に示すピン(14)の接触点Ｐ１とＰ２との距離Ｐに応じた間隔で発生する。ピン(14)を同じ間隔で配置すると、ある周波数で鋭いピークを持った音となることから、リンク(11)のピッチ長(図２のＡＢ間の距離）が２水準（必要に応じて３水準以上）とされるとともに、このピッチ長が異なるリンク(11)をランダムに配置することで、１次ピークの低減が図られている。
【００２９】
従来の騒音低減手法によると、さらに、ピン端面形状なども２水準として、これをランダム配置することが試みられている。しかしながら、ピン(14)形状のランダム配置には、近接するピークによって低速でうなり音が発生する可能性がある。そこで、この発明による動力伝達チェーン(1)では、ピン(14)形状のランダム配置を使用せずに、インターピース(15)をプーリ(2)(3)に接触させることでピン(14)およびインターピース(15)がプーリ(2)(3)に衝突する音の低減が図られている。
【００３０】
インターピース(15)がプーリ(2)(3)に接触する間隔は、図４に示すようにインターピース(15)の接触点Ｑ１とＱ２との間の距離Ｑとなる。ピン(14)およびインターピース(15)は、それぞれの接触点間の距離ＰおよびＱに応じて、ピン(14)、インターピース(15)、ピン(14)、インターピース(15)の順にプーリ(2)(3)に衝突して音を発生する。ピン(14)による音とインターピース(15)による音との間隔は、図４にＤで示す距離に対応するものとなる。距離Ｄは、インターピース(15)の端面形状を（必要に応じて太さも変更して）所定形状に研削することで適切な値に設定することができる。ピン(14)がプーリ(2)(3)に接触する間隔およびインターピース(15)がプーリ(2)(3)に接触する間隔は、ピッチ長に応じて変動することになる。
【００３１】
図５は、インターピース(15)をプーリ(2)(3)に接触させるようにしたことに伴って、従来のものに比べて、ピン(14)およびインターピース(15)がプーリ(2)(3)に衝突する音がどのように変化するかを説明する図である。同図において、二点鎖線は、インターピース(15)が接触しないときのピン(14)による衝突音を示している。これは、従来のものに対応しており、ピン(14)は、ピッチ長小に対応する相対的に短い間隔Ｔ１とピッチ長大に対応する相対的に長い間隔Ｔ２でプーリ(2)(3)に衝突して音を発生する。破線は、インターピース(15)がプーリ(2)(3)に接触するときのインターピース(15)による衝突音を示している。すなわち、インターピース(15)は、衝突音のレベルはピン(14)よりも小さいが、ピン(14)と同様に、ピッチ長小に対応する相対的に短い間隔Ｔ１とピッチ長大に対応する相対的に長い間隔Ｔ２でプーリ(2)(3)に衝突して音を発生する。インターピース(15)が衝突することにより、ピン(14)だけの衝突の場合に比べて、衝突エネルギがインターピース(15)によっても負担され、ピン(14)の１回当たりの衝突音の音圧レベルは低下する。インターピース(15)の接触位置の配列は、ピン(14)の接触位置配列と同じに設定される。この結果、ピン(14)およびインターピース(15)の両方をプーリ(2)(3)に接触させるものでは、図５に実線で示すように、衝突音のピークが下がり、また、衝突音の発生間隔が半分となり、また、音圧レベルの変動が小さくなる。これにより、チェーン(1)に起因する音が大幅に低減する。
【００３２】
この動力伝達チェーン(1)は、必要な数のピン(14)およびインターピース(15)を組立て治具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)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。
【００３３】
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)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)を基準としたピン(14)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。しかも、リンク(11)のピッチ長が２水準以上のランダム配置とされていることで、ピン(14)およびインターピース(15)がプーリ(2)(3)に衝突する際の音の低減、特に音圧レベルの１次ピークの低減効果が大きくなり、これに加えて、インターピース(15)もプーリ(2)(3)に接触させて、その接触位置の配列がピン(14)の接触位置配列と同じになされていることにより、大幅に騒音が低減される。
【００３４】
そして、ＣＶＴで使用された場合、ピン(14)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)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。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】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】図２は、リンクの拡大側面図である。
【図３】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】図４は、ピンおよびインターピースがプーリに接触する間隔を説明するための図である。
【図５】図５は、ピンおよびインターピースがプーリに接触した際の音圧レベルを説明するための図である。
【図６】図６は、無段変速機を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
(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)        ピン（第１ピン）
(15)        インターピース（第２ピン）
【図１】
2010019337.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010019337.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010019337.tif 000007
【図６】
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