(57)【要約】【課題】製造コストの上昇を抑制しつつ、異なる構造で弦振動的な振動による騒音を抑制できる無段変速機を提供する。【解決手段】チェーンベルト４の直線部Ｓ１，Ｓ２の長さＬ１，Ｌ２は、駆動プーリ2と従動プーリ3の巻き掛け半径の大きい方を基準に他方との前記巻き掛け半径の比αが、少なくとも所定値αo以下のとき、リンクピッチＰのｎ倍より長く、（ｎ＋１）倍より短い（ｎは整数）。【選択図】図7
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動プーリと従動プーリとをチェーンベルトを掛け渡して連結し、前記駆動プーリ及び従動プーリの巻き掛け半径を連続的に変化させることにより変速を行うようにした無段変速機であって、
前記チェーンベルトは、該チェーンベルトの進行方向に並列配置された複数のリンクと、該各リンク同士を連結し、相対的に転がり接触するドライブピン及びロックピンとを有し、
前記チェーンベルトの直線部長さは、前記駆動プーリと従動プーリの巻き掛け半径の大きい方を基準に他方との前記巻き掛け半径の比αが、少なくとも所定値αo以下であるとき、前記ドライブピンとロックピンとの接触点と隣接する接触点との間隔であるリンクピッチのｎ倍より長く、かつ（ｎ＋１）倍より短い（ｎは整数）ことを特徴とする無段変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の無段変速機において、
前記チェーンベルトの直線部長さは、前記巻き掛け半径の比αが１．０以下であるとき、前記リンクピッチのｎ倍より長く、かつ（ｎ＋１）倍より短い（ｎは整数）ことを特徴とする無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動プーリと従動プーリとにチェーンベルトを巻回し、駆動プーリ及び従動プーリの巻き掛け半径を連続的に変化させることにより変速を行うようにした無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の無段変速機では、低コストで、かつ耐久性及び動力伝達効率が高い金属製のチェーンベルトを採用することが検討されている。ところで、このチェーンベルトを採用する場合には、さまざまな騒音に関する対策を要する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、リンクの貫通孔の斜面とピンとの隙間を１０〜５０μｍと小さく設定することにより、弦振動的な振動を抑制して騒音を低減させるようにした構造のものが提案されている。
【０００４】
また、特許文献２には、チェーンのプーリ巻き掛け長さと直線部長さとの和がリンクピッチの非自然数倍となるようにすることにより、ピンが駆動プーリと従動プーリとに同時に接触する際の衝撃音，打撃音を低減させるようにした構造のものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１７０３６５号公報
【特許文献２】特開２００８−２０８９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記従来の特許文献１による騒音対策では、リンクの貫通孔の斜面とピンとの隙間を精度よく管理する必要があり、製造コストが上昇するという問題がある。
【０００７】
また前記従来の特許文献２による騒音対策は、チェーンのピンが駆動プーリ，従動プーリに同時に突入することによる衝撃音を低減するものであり、チェーンベルトの弦振動的運動による非巻掛部の騒音を低減するものではない。
【０００８】
本発明は、前記従来の実情に鑑みてなされたもので、製造コストの上昇を抑制しつつ、弦振動的な振動による騒音を抑制できる無段変速機を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、駆動プーリと従動プーリとをチェーンベルトを掛け渡して連結し、前記駆動プーリ及び従動プーリの巻き掛け半径を連続的に変化させることにより変速を行うようにした無段変速機であって、前記チェーンベルトは、該チェーンベルトの進行方向に並列配置された複数のリンクと、該各リンク同士を連結し、相対的に転がり接触するドライブピン及びロックピンとを有し、前記チェーンベルトの直線部長さは、前記駆動プーリと従動プーリの巻き掛け半径の大きい方を基準に他方との前記巻き掛け半径の比αが、少なくとも所定値αo以下のとき、前記ドライブピンとロックピンとの接触点と隣接する接触点との間隔であるリンクピッチのｎ倍より長く、かつ（ｎ＋１）倍より短い（ｎは整数）ことを特徴としている。
【００１０】
ここで、チェーンベルトの直線部長さとは、駆動プーリ，従動プーリの巻き掛け半径Ｒ１，Ｒ２の両方に共通の接線における両方の接点間の距離を意味する。具体的には、チェーンベルトの固定されているドライブピンが一方のプーリから離れるポイントと他方のプーリに接触し始めるポイントとの直線距離を、チェーンベルトの直線部長さとする。
【００１１】
また本発明における「駆動プーリと従動プーリの巻き掛け半径の大きい方を基準に他方との前記巻き掛け半径の比α」は、変速比γに対応して以下のように変化する。変速比γ＜１．０（高速側）においては前記巻き掛け半径の比α＝γであり、変速比γ＞１．０（低速側）においてはα＝１／γである。具体的には、前記高速側では、駆動プーリの巻き掛け半径Ｒ１＞従動プーリの巻き掛け半径Ｒ２であり、α＝Ｒ２／Ｒ１である。一方前記低速側では、駆動プーリの巻き掛け半径Ｒ１＜従動プーリの巻き掛け半径Ｒ２であり、α＝Ｒ１／Ｒ２である。
【００１２】
また本発明における所定値αoは、チェーンベルトや変速機の特性により異なるが、具体的には例えば0．6程度である。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の無段変速機において、前記チェーンベルトの直線部長さは、前記巻き掛け半径の比αが1．0以下のとき、前記リンクピッチのｎ倍より長く、かつ（ｎ＋１）倍より短い（ｎは整数）ことを特徴としている。
【００１４】
即ち、請求項２の発明では、最小変速比から最大変速比までの全変速領域において、前記直線部長さがリンクピッチの非整数倍であることを構成要件としている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明に係る無段変速機によれば、チェーンベルトの直線部長さを、前記駆動プーリと従動プーリの巻き掛け半径の大きい方を基準に他方との前記巻き掛け半径の比αが、少なくとも所定値αo以下のとき、リンクピッチのｎ倍より長く、（ｎ＋１）倍より短くしたので、つまり非整数倍となるようにしたので、チェーンベルトの直線部での波打ち現象による弦振動的な振動の振幅の増加を抑制することで騒音を低減できる。これは前記巻き掛け半径の比αが1．0から小さくなるほど、つまり駆動プーリの巻き掛け半径と従動プーリの巻き掛け半径との差が大きくなるほど、弦振動的運動の振れ幅が大きくなるため、騒音が増大する傾向があるが、直線部長さをリンクピッチの非整数倍とすることにより、駆動プーリと従動プーリとで弦振動的運動の発生位相をずらすことができ、チェーンの直線部のプーリ接触部で波打ち現象の打ち消しが有効となるためであると考えられる。
【００１６】
請求項２の発明に係る無段変速機によれば、巻き掛け半径の比αが1．0以下において、即ち、全変速比領域において、前記直線部長さをリンクピッチの非整数倍としたので、更なる騒音の低減が可能となる。
【００１７】
また前記直線部長さをリンクピッチの非整数倍とする方法として、駆動プーリと従動プーリとの軸間距離及び全変速比領域を基準として、リンクピッチを適正値に設定する方法、あるいはリンクピッチを基準として、前記軸間距離を適正値に設定する方法が可能である。従って、前記従来の隙間管理の精度を高める方法に比べて製造コストの上昇を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る無段変速機のチェーンベルトの要部拡大図である。
【図２】前記チェーンベルトの平面図である。
【図３】前記無段変速機のγ＞1．0(低速側)における模式図である。
【図４】前記無段変速機のγ＝1．0における模式図である。
【図５】前記無段変速機のγ＜1．0(高速側)における模式図である。
【図６】前記無段変速機の模式構成図である。
【図７】前記チェーンベルトの変速比と直線部長さとの関係を示す特性図である。
【図８】前記チェーンベルトの変速比と音圧レベル（騒音レベル）との関係を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１ないし図８は、本発明の一実施形態によるベルト式無段変速機を説明するための図である。
【００２０】
図において、１は例えば自動車に採用されるベルト式無段変速機を示している。この無段変速機１は、図６に示すように、エンジン動力が伝達される駆動プーリ２と、該駆動プーリ２からの動力を車輪に伝達する従動プーリ３と、前記駆動プーリ２と従動プーリ３とを両プーリに掛け渡して連結する無端状の金属製チェーンベルト４とを有する。
【００２１】
前記駆動プーリ２は、駆動軸２ａに固定された円錐状の固定シーブ２ｂと、該駆動軸２ａに軸方向に移動可能に、かつ共に回転するよう装着された円錐状の可動シーブ２ｃとを有する。前記従動プーリ３は、出力軸３ａに固定された円錐状の固定シーブ３ｂと、該出力軸３ａに軸方向に移動可能に、かつ共に回転するよう装着された可動シーブ３ｃとを有する。
【００２２】
前記可動シーブ２ｃ，３ｃを、エンジン回転数，スロットル開度等に応じて軸方向に移動させることにより、駆動プーリ２，従動プーリ３の巻き掛け半径Ｒ１，Ｒ２が最小径と最大径との間で連続的に変化し、もって変速比γが最小変速比（例えば０．４）から最大変速比（例えば２．２）まで連続的に変化する。
【００２３】
前記チェーンベルト４は、該チェーンベルト４の回転方向ａに並列配置された多数のリンク１０と、該リンク１０同士を連結するドライブピン１１及びロックピン１２とを有する。前記ドライブピン１１は、駆動プーリ２及び従動プーリ３に当接して動力を伝達する。また前記ロックピン１２とドライブピン１１とは相対的に移動可能に転がり接触する。詳細には以下の構造を有する。
【００２４】
前記チェーンベルト４は、図２に示すように、第１リンク列４ａ，第２リンク列４ｂ及び第３リンク列４ｃで１つのリンクユニット４′を構成し、このリンクユニット４′を無端状に連結することにより形成されている。
【００２５】
前記第１リンク列４ａは、回転方向ａと直交する幅方向ｂに９枚のリンク１０を並列配置したものである。前記第２リンク列４ｂは、８枚のリンク１０を幅方向に並列配置し、前記第１リンク列４ａの回転方向前部に後半部が重なるように連結されている。前記第３リンク列４ｃは、８枚のリンク１０を幅方向に並列配置し、前記第１リンク列４ａの回転方向後部に前半部が重なるように連結されている。
【００２６】
前記各リンク１０には、回転方向ａに所定の間隔あけて前，後一対の前挿通孔１０ａ，後挿通孔１０ｂが形成されている。
【００２７】
前記第１リンク列４ａの各リンク１０の前挿通孔１０ａ内には、前記ロックピン１２が圧入により挿入固定され、該前挿通孔１０ａ内のロックピン１２の後側には前記ドライブピン１１が該ロックピン１２に相対的に転がり接触するように挿入されている。
【００２８】
前記第１リンク列４ａに回動可能に挿入されたドライブピン１１は、第２リンク列４ｂの各リンク１０の後挿通孔１０ｂ内に圧入により固定されている。
【００２９】
また第１リンク列４ａに圧入されたロックピン１２は、第２リンク列４ｂの各リンク１０の後挿通孔１０ｂに相対的に回動可能に挿入されている。
【００３０】
前記第１リンク列４ａの各リンク１０の後挿通孔１０ｂ内には、ドライブピン１１が圧入により挿入固定され、該後挿通孔１０ｂ内のドライブピン１１の前側にはロックピン１２が該ドライブピン１１に相対的に転がり接触するように挿入されている。
【００３１】
前記第１リンク列４ａに回動可能に挿入されたロックピン１２は、第３リンク列４ｃの各リンク１０の前挿通孔１０ａ内に圧入により固定され、前記圧入されたドライブピン１１は、第３リンク列４ｃの各リンク１０の前挿通孔１０ａ内に所定隙間を設けて回動可能に挿入されている。このように各ドライブピン１１と各ロックピン１２とが転がり接触しながら回動することにより、チェーンベルト４は屈曲自在となっている。
【００３２】
ここで、前記リンクピッチＰとは、チェーンベルト４において、ドライブピン１１とロックピン１２との転がり接触点Ａと隣接するドライブピン１１とロックピン１２との転がり接触点Ｂとの直線距離を意味している。
【００３３】
前記張り側の直線部長さＬ１と弛み側の直線部長さＬ２は同一であるので、以下、主として張り側の直線部長さＬ１について説明する。前記チェーンベルト４の張り側における直線部Ｓ１の長さＬ１とは、駆動プーリ２の巻き掛け半径Ｒ１，従動プーリ３の巻き掛け半径Ｒ２の両方に共通の接線における両方の接点Ｃ，Ｄ間の距離を意味する。具体的には、チェーンベルト４の固定されているドライブピン１１が駆動プーリ２から離れるポイントＣと従動プーリ３に接触し始めるポイントＤとの直線距離をいう。
【００３４】
なお、前記直線部長さＬ１，Ｌ２は、図４に示す変速比（γ＝１．0）のときが最も長く、図３に示す最大変速比（γ＝２．２）に向かって短くなり、同様に図５に示す最小変速比（γ＝０．４）に向かって短くなる。
【００３５】
そして本実施形態に係る無段変速機１では、駆動プーリ２と従動プーリ３との軸間距離はＬに設定されている。また、チェーンベルト４として、図７に示すチェーンベルトＡが採用されている。このチェーンベルトＡは、張り側，弛み側における直線部Ｓ１，Ｓ２の長さＬ１，Ｌ２が、駆動プーリ２と従動プーリ３との巻き掛け半径の大きい方を基準に他方との巻き掛け半径の比αが、少なくとも所定値αｏ以下のとき、リンクピッチＰの非整数倍となるように構成されている。具体的には前記巻き掛け半径の比αが、少なくとも例えば０．６以下のとき、リンクピッチＰの１８倍より長く１９倍より短くなるように設定されている。
【００３６】
ここで前記巻き掛け半径の比αとは、（巻き掛け半径の小さいプーリの巻き掛け半径）／（巻き掛け半径の大きいプーリの巻き掛け半径）を意味している。
【００３７】
従って、変速比γ＜1．0の高速側では、図５に示すように、駆動プーリ２の巻き掛け半径Ｒ１＞従動プーリ３の巻き掛け半径Ｒ２であるので、前記巻き掛け半径の比α＝Ｒ２／Ｒ１＝γとなる。
【００３８】
一方、変速比γ＞1．0の低速側では、図３に示すように、駆動プーリ２の巻き掛け半径Ｒ１＜従動プーリ３の巻き掛け半径Ｒ２であるので、前記巻き掛け半径の比α＝Ｒ１／Ｒ２＝１／γとなる。
【００３９】
上述のように、本実施形態の無段変速機１では、前記高速側及び低速側における巻き掛け半径の比αが０．６以下である場合に、直線部長さＬ１，Ｌ２がリンクピッチＰの非整数倍となるように設定されている。
【００４０】
ここで、前記巻き掛け半径の比α＝０．６を変速比γに換算すると、前記高速側では、γ＝α＝０．６となり、前記低速側では、γ＝１／α＝１．６７となる。従って、本実施形態では、変速比γが０．６以下、及び変速比γが１．６７以上の変速比領域において、前記チェーンベルトの直線部長さがリンクピッチＰの１８倍より長く、１９倍より短くなるように設定されている。
【００４１】
前記チェーンベルト４の直線部長さＬ１，Ｌ２をリンクピッチＰの非整数倍とする方法は各種ある。例えば駆動プーリ２と従動プーリ３との軸間距離Ｌを適宜設定する方法、及び軸間距離Ｌを基準とした場合には、リンクピッチＰを適宜設定する方法を採用することとなる。
【００４２】
本実施形態で採用したチェーンベルトＡは、図７に示すように、巻き掛け半径の比αが少なくもと０．６以下のとき、換言すれば、変速比γ＝０．４〜０．６の変速比領域Ｅ、及び変速比γ＝１．６７〜２．５の変速比領域Ｆにおいて、直線部長さがリンクピッチＰの１８倍より長く、１９倍より短くなるように構成されている。なお、本実施形態に係る無段変速機１の最大変速比は、γ＝２．２であるので、前記変速比領域Ｆは実際は、１．６７〜２．２となる。
【００４３】
本実施形態によれば、チェーンベルトＡの直線部Ｓ１，Ｓ２の長さＬ１，Ｌ２を、巻き掛け半径の比αが少なくとも０．６以下のとき、リンクピッチＰの非整数倍となるように設定したので、チェーンベルトＡの直線部Ｓ１，Ｓ２での波打ち現象による弦振動的な振動による騒音を低減できる。前記巻き掛け半径の比αが1．0から小さくなるほど、つまり駆動プーリ２の巻き掛け半径Ｒ１と従動プーリ３の巻き掛け半径Ｒ２との差が大きくなるほど、弦振動的運動の振れ幅が大きくなるため、騒音が増大する傾向があるが、本実施形態では、前記巻き掛け半径の比αが少なくとも０．６以下のときに、直線部長さＬ１，Ｌ２をリンクピッチＰの非整数倍としたことにより、駆動プーリ２と従動プーリ３とで弦振動的運動の発生位相をずらすことができ、チェーンベルトの直線部のプーリ接触部で波打ち現象が打ち消されるためであると考えられる。
【００４４】
また前記直線部長さＬ１，Ｌ２をリンクピッチＰの非整数倍とする方法として、本実施例では、駆動プーリ２と従動プーリ３との軸間距離Ｌ及び全変速比領域（０．４〜２．２）を基準とし、前記非整数倍となるリンクピッチＰを有するチェーンベルトＡを選択する方法を採用した。従って、従来の隙間管理の精度を高める方法に比べて製造コストの上昇を抑制できる。
【００４５】
ここで図７において、チェーンベルトＢは、本発明外のチェーンベルトを示す。即ち、チェーンベルトＢは、巻き掛け半径の比αが０．６以下のとき、つまり変速比γ＝０．４〜０．６及びγ＝１．６７〜２．２の変速比領域において、直線，部長さがリンクピッチの１８倍（整数倍）となっている。
【００４６】
図８は、前記チェーンベルトＡ及びＢについて、ベルト周速一定の条件で、変速比を変化させつつ３０００〜４０００Ｈｚの周波数帯で発生する音圧レベルを調査した結果を示す。
【００４７】
チェーンベルトＢの場合は、直線部長さが、リンクピッチの整数倍となる変速比γ＝０．５及びγ＝２．１において、音圧レベルは約８６ｄＢ，８４ｄＢと、他の変速比領域に比べて異常に高くなっている。一方、チェーンベルトＡの場合は、直線部長さがリンクピッチの整数倍となる変速比γ＝０．７及びγ＝１．４において、音圧レベルは他の領域よりも上昇しているものの、チェーンベルトＢのように異常に高くなってはいないことが判る。
【００４８】
以上のことから、ベルトの弦振動的運動による騒音レベルは、巻き掛け半径の比αが例えば０．６以下となる、最小変速比に近い領域及び最大変速比に近い領域において高くなる傾向があり、また直線部長さがリンクピッチの整数倍となる場合に高くなる傾向があることが判る。前者は、最小変速比近傍，最大変速比近傍では、駆動プーリ又は従動プーリの何れかの巻掛け半径が大となり、弦振動的運動でのベルト振れ幅が大となる為と考えられる。なお、後者については既述の通りである。
【００４９】
ここで、前記実施形態では、チェーンベルトＡの直線部長さを、巻き掛け半径の比αが０．６以下のとき、リンクピッチＰの非整数倍とした例を説明したが、本発明は、前記巻き掛け半径の比αが０．６以下のときに、直線部長さがリンクピッチの非整数倍である場合に限られない。
【００５０】
本発明は、例えば、図７に示すチェーンベルトＣのように、前記巻き掛け半径の比αが１．０以下のとき、即ち、最小変速比から最大変速比までの全変速比領域において、直線部長さをリンクピッチの非整数倍とする場合も含む。
【００５１】
以上、説明したように、騒音レベルを抑制するには、前記最小変速比近傍の変速比領域Ｅ又は最大変速比近傍の変速比領域Ｆにおいて、直線部長さがリンクピッチの整数倍となるのを回避することが有効である。望ましくは、前記チェーンベルトＣのように、全変速比領域において、直線部長さをリンクピッチの非整数倍とすることがより効果的である。
【符号の説明】
【００５２】
１  無段変速機
２  駆動プーリ
３  従動プーリ
４  チェーンベルト
１０  リンク
１１  ドライブピン
１２  ロックピン
Ｅ，Ｆ  巻き掛け半径の比αがαo以下である領域
Ｐ  リンクピッチ
Ｓ１，Ｓ２  直線部
Ｌ１，Ｌ２  直線部長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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