(57)【要約】【課題】 所定のリンクが破断した段階で、早期に動力伝達チェーンの異常を検出する。【解決手段】  所定のリンク21が破断したことを検出する異常検出装置を備えている。異常検出装置は、所定のリンク21に設けられて、所定のリンク21が破断した時に変位する変位部材22,23と、変位部材22,23が変位したことを検出する検出手段とを備えている。【選択図】    図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対のプーリと、前記１対のプーリに巻き掛けられた動力伝達チェーンとを備え、
前記動力伝達チェーンは、複数のリンクおよび前記複数のリンクを屈曲可能に連結する複数の連結部材からなる、動力伝達装置において、
所定のリンクが破断したことを検出する異常検出装置をさらに備えており、
前記異常検出装置は、
前記所定のリンクに設けられて、前記所定のリンクが破断した時に変位する変位部材と、
前記変位部材が変位したことを検出する検出手段とを備えている動力伝達装置。
【請求項２】
前記変位部材は、一端部が前記リンクに分離不可能に支持され、他端部が前記リンクに設けられたストッパに分離可能に支持されており、前記リンクが破断した時には、前記変位部材の前記他端部が前記ストッパから外れることで、前記変位部材が変位する請求項１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、動力伝達装置、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、１対の円錐面状シーブ面をそれぞれ有するプライマリプーリおよびセカンダリプーリと、両プーリ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ピンおよび第２ピンとを有し、チェーン進行方向に直交するチェーン幅方向に並ぶ複数のリンクを有するリンク列がチェーン進行方向に複数配列されることで構成されている。
【０００４】
特許文献１には、スリップ率を検出することでチェーンの異常を検出する動力伝達チェーンの異常検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１５６３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自動車で使用される動力伝達装置では、動力伝達チェーンが破損した場合、自動車の走行ができなくなるため、早期に異常を検出することが望まれている。動力伝達チェーンが破損する場合、まず、１枚のリンクが破断し、これをきっかけに、破断したリンクを備えたリンク列の他のリンクが破断し、最終的に、動力伝達チェーンの破断に至る。リンク１枚が破断した段階では、動力伝達装置としての機能は維持されており、低速で走行することで、整備工場へ自走することが可能である。したがって、１枚のリンクが破断した段階で異常を検出することができれば、動力伝達チェーンが故障した場合の安全性を向上させることができる。しかしながら、上記特許文献１の異常検出装置では、所定のリンクが１枚だけ破断した段階で異常を検出することが困難であるという問題があった。
【０００７】
この発明の目的は、所定のリンクが破断した段階で、早期に動力伝達チェーンの異常を検出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明による動力伝達装置は、１対のプーリと、前記１対のプーリに巻き掛けられた動力伝達チェーンとを備え、前記動力伝達チェーンは、複数のリンクおよび前記複数のリンクを屈曲可能に連結する複数の連結部材からなる、動力伝達装置において、所定のリンクが破断したことを検出する異常検出装置をさらに備えており、前記異常検出装置は、前記所定のリンクに設けられて、前記所定のリンクが破断した時に変位する変位部材と、前記変位部材が変位したことを検出する検出手段とを備えているものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の動力伝達装置によると、１枚のリンクが破断した段階で早期に異常を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、この発明による動力伝達装置の１実施形態を示す側面図である。
【図２】図２は、動力伝達チェーンの一部を示す平面図である。
【図３】図３は、動力伝達装置の横断面図である。
【図４】図４は、リンクおよびピンの拡大側面図である。
【図５】図５は、変位部材が設けられたリンクの拡大側面図である。
【図６】図６は、変位部材が設けられたリンクの一部を切り欠いた正面図である。
【図７】図７は、リンクの破断前後の状態を示す拡大側面図で、（ａ）は通常の状態を、（ｂ）は、リンクが破断した状態をそれぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
図１から図６までに、この発明の動力伝達装置の１実施形態を示している。
【００１３】
動力伝達装置(1)は、自動車の無段変速機に適しているもので、図１に示すように、プライマリプーリ(2)と、セカンダリプーリ(3)と、これらのプーリ(2)(3)に掛け渡された動力伝達チェーン(4)と、動力伝達チェーン(4)の異常を検出する異常検出装置(5)とを備えている。
【００１４】
異常検出装置(5)は、１枚のリンク(21)が破断した段階で異常を検出するもので、所定のリンク(21)に設けられて該リンク(21)が破断した際に該リンク(21)から外れて変位する変位部材(22)(23)と、変位部材(22)(23)が該リンク(21)から外れて変位したことを検出する検出手段(24)とを備えている。
【００１５】
動力伝達チェーン(4)は、複数のリンク(11)(21)および複数のリンク(11)(21)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)からなる。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(4)は、図２に示すように、チェーン幅方向に並ぶ複数のリンクで構成されるリンク列をチェーン進行方向に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チェーン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。リンク枚数の多いリンク列のチェーン幅方向の最も外側のリンク(21)がチェーン全体のチェーン幅方向の最も外側に位置させられている。
【００１７】
図３に示すように、プライマリプーリ(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。
【００１８】
第１ピン(14)の両端面は、プライマリプーリ(2)の相対向する一対のシーブ面(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)との間の力により、動力伝達チェーン(4)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(4)を挟持するための挟持力がプライマリプーリ(2)に与えられる。第２ピン(15)の両端面は、プライマリプーリ(2)のシーブ面(2c)(2d)に接触しないものとされる。
【００１９】
セカンダリプーリ(3)では、図示省略するが、その固定シーブがプライマリプーリ(2)の固定シーブ(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、その可動シーブがプライマリプーリ(2)の可動シーブ(2b)とは逆向きに移動する。
【００２０】
図３において、実線で示した位置にあるプライマリプーリ(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。そして、セカンダリプーリ(3)の可動シーブがプライマリプーリ(2)の可動シーブ(2b)とは逆向きに移動することにより、動力伝達装置(1)の変速比が無段階に変化する。
【００２１】
図２に示すように、この実施形態では、変位部材(22)(23)が設けられるリンク(21)として、動力伝達チェーン(4)のチェーン幅方向の片側の最も外側に配置されたリンク(21)が選択されている。そして、動力伝達チェーン(4)のチェーン幅方向の片側の最も外側に配置されたリンク(21)の全てに、変位部材(22)(23)が設けられている。チェーン幅方向の片側の最も外側に配置されたリンク(21)以外のリンクは、全て異常検出装置が設けられていない標準リンク(11)とされている。
【００２２】
変位部材(22)(23)は、各リンク(21)のチェーン幅方向外側面に、チェーン進行方向に所定間隔をおいて１対設けられている。変位部材(22)(23)は、例えば、合成樹脂製の棒状部材とされており、湾曲状に弾性変形させることができる。
【００２３】
標準リンク(11)は、図４に示すように、チェーン進行方向前側に位置する前貫通孔(12)と、チェーン進行方向後側に位置する後貫通孔(13)とを有している。前貫通孔(12)は、後側の第１ピン挿通部(16)および前側の第２ピン挿通部(17)からなる。第１ピン挿通部(16)に、第１ピン(14)が移動可能に嵌め合わせられている。第２ピン挿通部(17)に第２ピン(15)が固定されている。後貫通孔(13)は、後側の第１ピン挿通部(18)および前側の第２ピン挿通部(19)からなる。第１ピン挿通部(18)に、第１ピン(14)が固定されている。第２ピン挿通部(19)に、第２ピン(15)が移動可能に嵌め合わせられている。
【００２４】
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。図４において、符号ＡおよびＢで示す箇所は、動力伝達チェーン(4)の直線部分において第１ピン(14)と第２ピン(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】
図５に示すように、変位部材(22)(23)が設けられているリンク(21)は、標準リンク(11)と同様に、チェーン進行方向前側に位置する前貫通孔(12)と、チェーン進行方向後側に位置する後貫通孔(13)とを有している。前貫通孔(12)は、後側の第１ピン挿通部(16)および前側の第２ピン挿通部(17)からなる。第１ピン挿通部(16)に、第１ピン(14)が移動可能に嵌め合わせられている。第２ピン挿通部(17)に第２ピン(15)が固定されている。後貫通孔(13)は、後側の第１ピン挿通部(18)および前側の第２ピン挿通部(19)からなる。第１ピン挿通部(18)に、第１ピン(14)が固定されている。第２ピン挿通部(19)に、第２ピン(15)が移動可能に嵌め合わせられている。
【００２６】
チェーン幅方向に並ぶリンク(11)(21)を連結するに際しては、一のリンク(11)(21)の前貫通孔(12)と他のリンク(11)(21)の後貫通孔(13)とが対応するようにリンク(11)(21)同士が重ねられる。第１ピン(14)は、一のリンク(11)(21)の後貫通孔(13)に固定されかつ他のリンク(11)(21)の前貫通孔(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)の後貫通孔(13)に摺動可能に嵌め合わせられかつ他のリンク(11)(21)の前貫通孔(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)(21)同士の屈曲が可能とされる。
【００２７】
前側および後側の変位部材(22)(23)は、図５および図６に示すように、本体部(22a)(23a)と、本体部(22a)(23a)の一端側において折り曲げられた折曲げ部(22b)(23b)と、折曲げ部(22b)(23b)の端部に設けられた鍔部(22c)(23c)とからなる。本体部(22a)(23a)は、自然状態では直線状であり、湾曲状に弾性変形させられた状態でリンク(21)に取り付けられている。
【００２８】
変位部材(22)(23)が設けられているリンク(21)には、前側の変位部材(22)の折曲げ部(22b)を挿入するための前挿入孔(31)と、後側の変位部材(23)の折曲げ部(23b)を挿入するための後挿入孔(32)とが設けられている。前側および後側の変位部材(22)(23)の折曲げ部(22b)(23b)は、挿入孔(31)(32)に嵌め入れられて固定されている。前側および後側の変位部材(22)(23)の本体部(22a)(23a)の折曲げ部(22b)(23b)と反対側の端部(22d)(23d)は、自由端部となっている。変位部材(22)(23)が設けられているリンク(21)には、さらに、前側および後側の変位部材(22)(23)の自由端部(22d)(23d)を支持する突起部（ストッパ）(33)が設けられている。
【００２９】
前挿入孔(31)は、前貫通孔(12)の前側でかつチェーン内径側に寄った位置に設けられている。後挿入孔(32)は、後貫通孔(13)の後側でかつチェーン内径側に寄った位置に設けられている。突起部(33)は、断面が方形状とされて、前貫通孔(12)および後貫通孔(13)よりもチェーン内径側に、チェーン進行方向にのびるように設けられている。突起部(33)の前端は、前貫通孔(12)の後側の面よりも前寄りにあり、突起部(33)の後端は、後貫通孔(13)の前側の面よりも後寄りにある。
【００３０】
前側の変位部材(22)の本体部(22a)は、湾曲状に弾性変形させられた状態で、前挿入孔(31)と突起部(33)の前端部との間に配置されている。後側の変位部材(23)の本体部(23a)は、湾曲状に弾性変形させられた状態で、後挿入孔(32)と突起部(33)の後端部との間に配置されている。
【００３１】
図７（ａ）に示すように、前側および後側の変位部材(22)(23)は、通常時はリンク(21)からはみ出すことなく他のリンク(11)とともに通常の走行領域を移動する。通常の走行領域は、図１において、リンク(11)(21)のチェーン外径側面(To)とリンク(11)(21)のチェーン内径側面(Ti)とで挟まれた部分である。
【００３２】
図７（ｂ）に示すように、前貫通孔(12)よりもチェーン内径側にある部分が破断して、クラック(C)が生じた場合、前挿入孔(31)と突起部(33)の前端部との距離が破断した分だけ大きくなる。したがって、前側の変位部材(22)の自由端部(22d)が突起部(33)の前端部から外れて、前側の変位部材(22)の本体部(22a)は、湾曲状から直線状に変化する。
【００３３】
図示省略するが、後貫通孔(13)よりもチェーン内径側にある部分が破断した場合、後挿入孔(32)と突起部(33)の後端部との距離が大きくなる。この場合には、後側の変位部材(23)の自由端部(23d)が突起部(33)の後端部から外れて、後側の変位部材(23)の本体部(23a)が湾曲状から直線状に変化する。
【００３４】
図７（ｂ）において、破断した前側の変位部材(22)が湾曲状から直線状に変化することにより、前側の変位部材(22)の自由端部(22d)は、チェーン幅方向から見て、リンク(21)よりもチェーン径方向内側に突出する。これにより、図１に示すように、変位部材(22)は、動力伝達チェーン(4)の通常の走行領域のチェーン内径側面(Ti)よりも、径方向内方に突出し、これが検出手段(24)で検出される。
【００３５】
検出手段(24)は、加速度ピックアップを有する振動検出手段とされ、リンク(21)から外れて変位した変位部材(22)が検出手段(24)に衝突する際の振動を検出するものとされている。なお、検出手段(24)は、前側および後側の変位部材(22)(23)が変位したことを検出するものであれば種々の構成とすることができる。例えば、検出手段(24)は、動力伝達チェーン(4)の通常の走行領域のチェーン内径側面(Ti)との間の隙間を検出する変位センサを有するものとされる。この場合、変位した変位部材(22)(23)が変位センサ位置を通過する際に隙間が小さくなることを検出することよって、変位部材(22)(23)が変位したことが検出される。また、検出手段(24)は、変位した変位部材(22)(23)が検出手段に衝突する際の音で検出するものであってもよい。
【００３６】
動力伝達チェーン(4)が破損する場合、いずれかのリンクが破断し、これによって、破断したリンクを備えたリンク列の他のリンクが破断し、最終的に、動力伝達チェーン(4)の破断に至る。動力伝達チェーン(4)が破断した場合、動力伝達装置（無段変速機）の動力伝達機能が無くなり、これを備えた自動車は、走行不可能になる。一方、リンク１枚が破断した段階で動力伝達チェーン(4)の異常を検出できれば、動力伝達装置としての機能は維持されており、これを備えた自動車は、低速で走行することで、整備工場へ自走することが可能である。
【００３７】
上記実施形態の動力伝達装置(1)によると、異常検出装置(5)によって、１枚のリンク(21)が破断した段階で異常を検出することができ、自動車が完全に走行できなくなる前に対応することができる。動力伝達チェーン(4)の耐久試験を行うことで、どのリンクが破断しやすいかが分かるので、破断しやすいリンクに変位部材(22)(23)を設けることで、異常の早期発見が可能となる。好ましくは、変位部材(22)(23)が設けられるリンク(21)は、上記実施形態のように、動力伝達チェーン(4)のチェーン幅方向の片側の最も外側に配置されたリンクとされるか、または、動力伝達チェーン(4)のチェーン幅方向の両側の最も外側に配置されたリンクとされる。また、変位部材(22)(23)が設けられる位置は、上記実施形態に示すように、リンク(21)の前貫通孔(12)よりもチェーン内径側にある部分および後貫通孔(13)よりもチェーン内径側にある部分を含んでいることが好ましい。動力伝達チェーン(4)が破損する場合の初期故障は、チェーン幅方向の最も外側に配置されたリンクの切断であることが最も多く、このリンク１枚が破断した状態で、異常（リンク破断）を検出することにより、少なくとも、整備工場へ自走できる状態を維持することができる。動力伝達チェーン(4)のチェーン幅方向の両側の最も外側に配置されたリンク以外にも変位部材(22)(23)を設けるようにしてももちろんよい。
【００３８】
変位部材(22)(23)が動力伝達チェーン(4)の通常時の走行領域からはみ出した場合、変位部材(22)(23)とプーリ軸(2e)との干渉を避けることが好ましい。したがって、通常時の走行領域から変位部材(22)(23)ががはみ出す量（突出量）は１ｍｍ程度以下が好ましい。変位センサを使用する場合、動力伝達チェーン(4)と変位センサとの距離が通常例えば２ｍｍであるように設定しておき、１箇所で例えば１ｍｍになるところがあれば、リンク(21)が破断したと判定することができる。
【００３９】
変位部材(22)(23)が設けられるリンク(21)は、例えば、標準のリンク(11)に前挿入孔(31)および後挿入孔(32)の加工を追加して、突起部(33)を溶接等で設けることで得ることができる。標準のリンク(11)は、プレス加工または鍛造で容易に製作することができる。変位部材(22)(23)が設けられるリンク(21)は、標準のリンク(11)とは異なる材質で異なる工程によって製作するようにしてもよい。
【００４０】
変位部材(22)(23)は、リンク(21)に嵌め入れられて固定されているが、接着によって固定してもよい。また、変位部材(22)(23)は、合成樹脂製とされているが、ゴム製でもよく、金属製でもよい。変位部材は、リンクに分離不可能に支持されていればよく、変位部材の形状およびこれを支持する構成（前挿入孔(31)、後挿入孔(32)および突起部(33)など）も適宜変更できる。
【００４１】
また、前側および後側の変位部材(22)(23)の自由端部(22d)(23d)を支持する突起部(33)の両端部は、変位部材の端部が外れやすく（滑りやすく）するために、傾斜面とされてもよい。この突起部は、自由端部(22d)(23d)を支持して移動を防止するストッパ機能を有していればよいので、種々の形状とすることができる。
【符号の説明】
【００４２】
(1)：動力伝達装置、(2)：プライマリプーリ、(3)：セカンダリプーリ、(4)：動力伝達チェーン、(5)：異常検出装置、(11)：リンク、(12)：前貫通孔、(13)：後貫通孔、(14)：第１ピン（連結部材）、(15)：第２ピン（連結部材）、(21)：変位部材が設けられるリンク、(22)(23)：変位部材、(24)：検出手段、(33)：突起部（ストッパ）
【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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