(57)【要約】      （修正有）【課題】リンクの摺動部と第１ピンまたは第２ピンとが強く摺動することを防止して、動力伝達チェーンの耐久性を向上させる。【解決手段】第１ピン１４に、長さ方向の中央部がチェーン径方向外側に凸となる反りが付与するとともに、第２ピン１５に、長さ方向の中央部がチェーン径方向内側に凸となる反りが付与することによりリンク１１の摺動部と第１ピンまたは第２ピンとが強く摺動することを防止して、動力伝達チェーンの耐久性を向上させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対向する一対の円錐面状のシーブ面を各々有する第１のプーリと第２のプーリとのそれぞれで前記一対のシーブ面により挟持される動力伝達チェーンであって、
第１挿通部と第２挿通部とを各々有し、チェーン進行方向に並ぶ複数のリンクと、
一のリンクの第１挿通部と他のリンクの第２挿通部とが対応するようにして前記チェーン進行方向に直交するチェーン幅方向に並ぶ前記リンク同士を、前記第１挿通部と前記第２挿通部とに嵌め合わされることで屈曲可能に連結する連結部材と、
を備え、
前記連結部材は、互いに転がり接触する第１ピンと第２ピンとを備え、
前記第２ピンが前記第１ピンよりも短くなされて、前記第１ピンが前記第１のプーリおよび前記第２のプーリのそれぞれの前記一対のシーブ面間に挟持され、
前記第１挿通部は、第１ピンおよび第２ピンのいずれか一方が固定される固定部と、同他方が摺動可能に嵌め入れられる摺動部とを有し、前記第２挿通部は、前記第１挿通部の前記固定部に重ねられる摺動部と、前記第１挿通部の前記摺動部に重ねられる固定部とを有し、
第１ピンに、長さ方向の中央部がチェーン径方向外側に凸となる反りが付与されている動力伝達チェーン。
【請求項２】
前記第２ピンに、長さ方向の中央部がチェーン径方向内側に凸となる反りが付与されている請求項１の動力伝達チェーン。
【請求項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、前記第１のプーリと前記第２のプーリとに巻き掛けられた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から２までのいずれかに記載のものである動力伝達装置。
【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、自動車等の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）に好適な動力伝達チェーンおよびこれを用いた動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の無段変速機などの動力伝達装置として、円錐面状のシーブ面を有するプライマリプーリと、円錐面状のシーブ面を有するセカンダリプーリと、プライマリプーリとセカンダリプーリとに巻き掛けられた動力伝達チェーンとを備えているものがある。
【０００３】
動力伝達チェーンとしては、複数のリンクと、複数のリンクを屈曲可能に連結する複数の第１ピンおよび複数の第２ピンとを備えているものが知られている（特許文献１）。
【０００４】
第１ピンおよび第２ピンには、ピンが挿通される前挿通部および後挿通部がそれぞれ形成されている。そして、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が前後に並ぶ複数の第１ピンおよび複数の第２ピンによって連結されている。
【０００５】
前挿通部は、第１ピンおよび第２ピンのいずれか一方が固定される固定部と、同他方が摺動可能に嵌め入れられる摺動部とを有している。後挿通部は、前挿通部の固定部に重ねられる摺動部と、前挿通部の摺動部に重ねられる固定部とを有している。
【０００６】
図６に示すように、動力伝達チェーン(1)が無段変速機(10)に取り付けられた状態では、第１ピン(14)が固定シーブ(2a)および可動シーブ(2b)に形成された円錐状シーブ面(2c)(2d)間に挟持される。この挟持によって、動力伝達チェーン(1)とプーリ(2)との間で動力が伝達される。
【０００７】
ここで、第１ピン(14)がプーリ(2)の固定シーブ(2a)と可動シーブ(2b)との間に挟持された際、図６に示すように、第１ピン(14)の長さ方向の中央部がプーリ軸(2e)に近づく方向（チェーン径方向内径側に凸形状）に変形する。特許文献１では、プーリ軸(2e)との接触を防止するのに好適なリンク形状が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２２２１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記従来の動力伝達チェーンにおいて、第１ピンの長さ方向の中央部がチェーン径方向内径側に凸形状に変形すると、第１ピンと中央部に配置されたリンクとの間における摺動の強さと、第１ピンと端部に配置されたリンクとの間における摺動の強さとが異なる大きさとなる。また、第２ピンと中央部に配置されたリンクとの間における摺動の強さと、第２ピンと端部に配置されたリンクとの間における摺動の強さとも異なる大きさになる。このため、第１ピンまたは第２ピンと強く摺動するリンクの摺動部では、強い摺動痕が生じることがある。リンクに強い摺動痕が生じると、摺動痕を起点にリンクが破断する恐れがある。
【００１０】
この発明の目的は、リンクの摺動部と第１ピンまたは第２ピンとが強く摺動することを防止して、動力伝達チェーンの耐久性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、相対向する一対の円錐面状のシーブ面を各々有する第１のプーリと第２のプーリとのそれぞれで前記一対のシーブ面により挟持される動力伝達チェーンであって、第１挿通部と第２挿通部とを各々有し、チェーン進行方向に並ぶ複数のリンクと、一のリンクの第１挿通部と他のリンクの第２挿通部とが対応するようにして前記チェーン進行方向に直交するチェーン幅方向に並ぶ前記リンク同士を、前記第１挿通部と前記第２挿通部とに嵌め合わされることで屈曲可能に連結する連結部材と、を備え、前記連結部材は、互いに転がり接触する第１ピンと第２ピンとを備え、前記第２ピンが前記第１ピンよりも短くなされて、前記第１ピンが前記第１のプーリおよび前記第２のプーリのそれぞれの前記一対のシーブ面間に挟持され、前記第１挿通部は、第１ピンおよび第２ピンのいずれか一方が固定される固定部と、同他方が摺動可能に嵌め入れられる摺動部とを有し、前記第２挿通部は、前記第１挿通部の前記固定部に重ねられる摺動部と、前記第１挿通部の前記摺動部に重ねられる固定部とを有し、第１ピンに、長さ方向の中央部がチェーン径方向外側に凸となる反りが付与されているものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の動力伝達チェーンによると、プーリの挟持力が第１ピンに作用した際に、第１ピンは、反りが相殺されるように変形し、第１ピンが直線状態に近づき、第１ピンに生じる反りと第２ピンに生じる反りとの差が小さくなる。これにより、リンクの摺動部と第１ピンまたは第２ピンとが強く摺動することが防止され、動力伝達チェーンの耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、この発明による動力伝達チェーンの第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、第１ピンおよび第２ピンの形状を示す拡大側面図である。
【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、動力伝達チェーンの第１実施形態の要部を模式的に示す正面図であり、（ａ）は、プーリの挟持力が作用していない状態を示し、（ｂ）は、プーリの挟持力が作用した状態を示している。
【図５】図５は、動力伝達チェーンの第２実施形態の要部を模式的に示す正面図であり、（ａ）は、プーリの挟持力が作用していない状態を示し、（ｂ）は、プーリの挟持力が作用した状態を示している。
【図６】図６は、動力伝達チェーンがプーリに挟持された状態を誇張して示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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および図２の右が進行方向の前、同左が進行方向の後になっている。
【００１５】
図１は、本実施形態の動力伝達チェーンの一部を示している。動力伝達チェーン(1)は、チェーン進行方向に所定間隔をおいて設けられた前挿通部（第１挿通部）(12)および後挿通部（第２挿通部）(13)を有する複数のリンク(11)と、複数のリンク(11)を屈曲可能に連結する複数の第１ピン(14)および第２ピン(15)とを備えている。第２ピン(15)は、第１ピン(14)よりも短くなされ、両者は、第２ピン(15)が前側に、第１ピン(14)が後側に配置された状態で当接している。この第１ピン(14)と第２ピン(15)との対が連結部材に相当する。
【００１６】
動力伝達チェーン(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(3a)(3b)(3c)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(3)とし、この３列のリンク列(3a)(3b)(3c)からなるリンクユニット(3)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(3a)とリンク枚数が８枚のリンク列(3b)(3c)２つとが１つのリンクユニット(3)とされている。
【００１７】
図２に示すように、リンク(11)の前挿通部(12)は、第１ピン(14)が摺動可能に嵌め合わせられる摺動部(16)と、第２ピン(15)が固定される固定部(17)とからなる。また、リンク(11)の後挿通部(13)は、第１ピン(14)が固定される固定部(18)と、第２ピン(15)が摺動可能に嵌め合わせられる摺動部(19)とからなる。
【００１８】
第１ピン(14)は、第２ピン(15)に比べて前後方向の幅が広くなされており、第２ピン(15)の上下縁部には、第１ピン(14)側にのびる突出縁部(15a)(15b)が設けられている。
【００１９】
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)同士が重ねられる。第１ピン(14)は、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)に摺動可能に嵌め合わせられる。第２ピン(15)は、一のリンク(11)の後挿通部(13)に摺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、この第１ピン(14)と第２ピン(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)同士の屈曲が可能とされる。
【００２０】
後挿通部(13)の固定部(18)と摺動部(19)との境界部分には、摺動部(19)の上下の凹円弧状案内部(19a)(19b)にそれぞれ連なり固定部(18)に固定されている第１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、前挿通部(12)の固定部(17)と摺動部(16)との境界部分には、摺動部(16)の上下の凹円弧状案内部(16a)(16b)にそれぞれ連なり固定部(17)に固定されている第２ピン(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。
【００２１】
第１ピン(14)を基準とした第１ピン(14)と第２ピン(15)との接触位置の軌跡は、円のインボリュートとされている。この実施形態では、第１ピン(14)の転がり接触面(14a)がインボリュート曲線とされ、第２ピン(15)の転がり接触面(15c)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)の直線領域から曲線領域へまたは曲線領域から直線領域へと移行する際、第１ピン(14)と第２ピン(15)とが相対的に転がり接触移動する。具体的には、前挿通部(12)においては、第１ピン(14)が固定状態の第２ピン(15)に対してその転がり接触面(14a)が第２ピン(15)の転がり接触面(15c)に転がり接触（若干のすべり接触を含む）しながら摺動部(16)内を移動する。また、後挿通部(13)においては、第２ピン(15)が摺動部(19)内を固定状態の第１ピン(14)に対してその転がり接触面(15c)が第１ピン(14)の転がり接触面(14a)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。
【００２２】
リンク(11)は、例えば、ばね鋼や炭素工具鋼製とされる。リンク(11)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(11)は、前後挿通部(12)(13)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(12)(13)が１つの貫通孔（柱無しリンク）とされていてもよい。第１ピン(14)および第２ピン(15)の材質としては、軸受鋼などの適宜な鋼が使用される。
【００２３】
動力伝達チェーン(1)は、所要数の第１ピン(14)および第２ピン(15)を保持した後、所要数のリンク(11)を順次圧入していくことにより製造される。圧入は、第１ピン(14)の上下縁部とリンク(11)の後挿通部(13)の固定部(18)との間および第２ピン(15)の上下縁部と前挿通部(12)の固定部(17)の上下縁部との間において行われている。
【００２４】
上記動力伝達チェーン(1)は、動力伝達装置としての無段変速機(10)で使用される。無段変速機(10)は、図３に示すように、１対のプーリ（図示は一方のプーリだけ）(2)と、両プーリ(2)に巻き掛けられた動力伝達チェーン(1)とを備えている。
【００２５】
プーリ(2)は、プーリ軸(2e)に固定された固定シーブ(2a)と、プーリ軸(2e)上に軸方向移動可能に支持された可動シーブ(2b)とを備えている。固定シーブ(2a)および可動シーブ(2b)は、それぞれ相対向する円錐面状のシーブ面(2c)(2d)を有している。
【００２６】
第１ピン(14)の両端面は、プーリ(2)の相対向する１対のシーブ面(2c)(2d)間に挟持され、第１ピン(14)の両端面と各シーブ面(2c)(2d)との間の摩擦力により、動力伝達チェーン(1)とプーリ(2)との間で動力が伝達される。可動シーブ(2b)は、油圧アクチュエータ（図示略）によって、固定シーブ(2a)側に押圧されており、これにより、動力伝達チェーン(1)を挟持するための挟持力がプーリ(2)に与えられる。第２ピン(15)の両端面は、プーリ(2)のシーブ面(2c)(2d)に接触しないものとされる。
【００２７】
図３において、実線で示した位置にあるプーリ(2)の可動シーブ(2b)を固定シーブ(2a)に対して接近または離隔させると、プーリ(2)における動力伝達チェーン(1)の巻き掛け径は、同図に鎖線で示すように、接近時には大きく、離隔時には小さくなる。
【００２８】
１対のプーリ(2)のうち図示省略した他方のプーリでは、その固定シーブが図示した固定シーブ(2a)とは、動力伝達チェーン(1)を間にして、軸方向反対側に配置されている。そして、その可動シーブが図示したプーリ(2)の可動シーブ(2b)とは逆向きに移動する。これにより、無段変速機(10)の変速比が無段階に変化する。
【００２９】
図１に示す動力伝達チェーン(1)のように、リンク列(3a)(3b)(3c)間でリンク枚数が異なっている場合、リンク枚数の少ないリンク列(3b)(3c)のリンク(11)の荷重分担が大きくなり、リンク枚数の少ないリンク列(3b)(3c)のリンク(11)の固定部(17)(18)が損傷する恐れがある。したがって、リンク(11)の耐久性を向上するには、固定部(17)(18)の耐久性を向上すればよいと考えられていた。固定部(17)(18)では、ピン(14)(15)が圧入されることで、応力が大きくなっているが、摺動部(16)(19)では、ピン(14)(15)と接触している状態であるので、応力は小さいと考えられる。そのため、摺動部(16)(19)における損傷については、従来、あまり考慮されていなかった。
【００３０】
第１ピン(14)と摺動部(16)との隙間および第２ピン(15)と摺動部(19)との隙間については、振動を低減する上で、小さくすることが好ましい。しかしながら、この隙間を小さくし過ぎると、予張力の付与工程で過大な張力を作用させた時や高速回転時に、第１ピン(14)と摺動部(16)とが、または第２ピン(15)と摺動部(19)とが強く接触することがある。したがって、各ピン(14)(15)と各摺動部(16)(19)との隙間は、予張力の付与工程で作用する力や高速回転時も考慮して設定されている。
【００３１】
また、動力伝達チェーン(1)がプーリ(2)に巻き掛けられた状態では、プーリ(2)のシーブ面(2c)(2d)間に挟持された第１ピン(14)は、長さ方向の中央部がプーリ軸(2e)に近づくようにチェーン径方向内側に凸に弾性変形する。第２ピン(15)は、第１ピン(14)よりも短いため、第１ピン(14)に比べて変形が小さい。第１ピン(14)の弾性変形に伴って、各リンク列(3a)(3b)(3c)は、全体としてチェーン進行方向から見て長さ方向の中央部がプーリ軸(2e)に近づくようにチェーン径方向内側に凸に変形する。つまり、各ピン(14)(15)とリンク(11)の摺動部(16)(19)との相対位置の変化が生じ、各ピン(14)(15)と摺動部(16)(19)とが強く接触する恐れがある。この場合、摺動部(16)(19)に摺動痕が生じ、摺動痕を起点にリンク(11)が破断する恐れがある。
【００３２】
そこで、この動力伝達チェーン(1)では、図６に示した第１ピン(14)の長さ方向（延在方向）の中央部がプーリ軸(2e)に近づくようにチェーン径方向内側に凸に弾性変形する（反りが生じる）のに対応して、第１ピン(14)に予めプーリ軸(2e)から離れる向き、つまり、チェーンの径方向外側に向かって凸状の反りが付与されている。
【００３３】
図４には、第１実施形態の第１ピン(14)および第２ピン(15)が示されている。同図（ａ）に示すように、プーリ(2)からの挟持力が作用しない状態で、第１ピン(14)には、長さ方向の中央部がチェーン径方向外側に凸となる反りが付与されている。この場合、プーリ(2)からの挟持力が作用した際、同図（ｂ）に示すように、第１ピン(14)は、その長さ方向の中央部がチェーン径方向内側に変形するので、反りが相殺されて、直線状となる。第２ピン(15)は、変形量が第１ピン(14)に比べて小さく、ほぼ直線状を維持する。第１ピン(14)に固定されているリンク(11)は、第１ピン(14)の変形に従って直線状となるので、第２ピン(15)とリンク(11)との相対位置の変化量が小さくなる。したがって、第２ピン(15)とリンク(11)の摺動部(19)とが強く接触する恐れが減少する。
【００３４】
図５には、第２実施形態の第１ピン(14)および第２ピン(15)が示されている。同図（ａ）に示すように、プーリ(2)からの挟持力が作用しない状態で、第１ピン(14)には、長さ方向の中央部がチェーン径方向外側に凸となる反りが付与されている。また、第２ピン(15)には、長さ方向の中央部がチェーン径方向内側に凸となる反りが付与されている。第１ピン(14)の反りの大きさは、第１実施形態のものに比べると、小さくなされており、プーリ(2)からの挟持力が大きい場合、同図（ｂ）に示すように、第１ピン(14)は、その長さ方向の中央部がチェーン径方向内側に凸となる方向に変形して、直線状を超えて、その長さ方向の中央部がチェーン径方向内側に凸となる状態となる。第２ピン(15)は、プーリ(2)に挟持されていないので、変形量が第１ピン(14)に比べて小さく、長さ方向の中央部がチェーン径方向内側に凸の状態を維持する。第１ピン(14)に固定されているリンク(11)は、第１ピン(14)の変形に従って長さ方向の中央部がチェーン径方向内側に凸となる状態となるので、第２ピン(15)とリンク(11)との相対位置の変化量が小さくなる。したがって、第２ピン(15)とリンク(11)の摺動部(19)とが強く接触する恐れが減少する。
【００３５】
上記第１および第２実施形態によると、プーリ(2)からの挟持力が作用した際、第１ピン(14)は、付与された反りが相殺される方向に変形して、直線状に近づく。これにより、第１ピン(14)と中央部に配置されたリンク(11)との間における摺動の強さと、第１ピン(14)と端部に配置されたリンク(11)との間における摺動の強さとの差が小さくなる。また、第１ピン(14)は、反りの状態が第２ピン(15)に近づくように変形し、第１ピン(14)に生じる反りと第２ピン(15)に生じる反りとの差が小さくなる。これにより、第２ピン(15)と中央部に配置されたリンク(11)との間における摺動の強さと、第２ピン(15)と端部に配置されたリンク(11)との間における摺動の強さとの差も小さくなる。このため、リンク(11)は、第１ピン(14)および第２ピン(15)のいずれとも強く摺動することが無く、動力伝達チェーン(1)の耐久性が向上する。
【００３６】
好ましくは、第２実施形態のように、第１ピン(14)および第２ピン(15)の両方に反りが与えられる。このようにすると、反りの大きさを小さくすることができ、従来のものとの違いが小さくなり、反りによるデメリットが生じないものとできる。反りがあることによるデメリットとして、例えば、最大挟圧力で、第１ピン(14)が直線状態となるように、第１ピン(14)を中凸形状とした場合、低い挟圧力では、第１ピン(14)が第２ピン(15)に十分に倣っていないので、チェーン幅方向に面圧の変動が生じることがあげられる。但し、その状態では面圧の絶対値が低いので、チェーンの耐久性には影響しない。
【００３７】
なお、上記の第１から第３までの実施形態において、第１ピン(14)および第２ピン(15)の反り（ピンの長さ方向の中央部とピン両端部との間のチェーン径方向の距離）の大きさは、例えば、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍとされる。各図における反りは誇張して描かれている。挟持力が最大時に、直線状の第１ピン(14)の反り量が０．１ｍｍであるとして、各実施形態の反り量は、これと同じ大きさとする必要はなく、０．０１ｍｍ以上とすれば、上記の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３８】
(1)：動力伝達チェーン、(2)：プーリ、(2c)(2d)：シーブ面、(11)：リンク、(12)：前挿通部（第１挿通部）、(13)：後挿通部（第２挿通部）、(14)：第１ピン、(15)：第２ピン、(16)：摺動部、(17)：固定部、(18)：固定部、(19)：摺動部
【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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