(57)【要約】【課題】伝達効率に優れ、変速比を大きく取ることができるとともに、組み立てが容易で、長さの変更が自由にできる、軽量で安価な伝動チェーンを提供すること。【解決手段】駆動プーリと従動プーリにそれぞれ形成された一対の円錐状シーブに変位自在に当接して可変速する連結ユニットが多数連結されてなる伝動チェーンにおいて、前記連結ユニット１１０の連結対向面１３０、１４０同士を相互に連結する連結ヒンジ機構１３１、１４１、１５０が、前記連結対向面１３０、１４０を横切る位置に形成されている伝動チェーン１００。【選択図】図６
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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にそれぞれ形成された一対の円錐状シーブに変位自在に当接して可変速する連結ユニットが多数連結されてなる伝動チェーンにおいて、
前記連結ユニットの連結対向面同士を相互に連結する連結ヒンジ機構が、前記連結対向面を横切る位置に形成されていることを特徴とする伝動チェーン。
【請求項２】
前記連結ヒンジ機構が、中空突起状の連結ボスと該連結ボスに貫通するヒンジピンとで構成されていることを特徴とする請求項１記載の伝動チェーン。
【請求項３】
前記連結ユニット及びヒンジピンの一方または両方が、少なくとも２種以上の異なる材質から構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の伝動チェーン。
【請求項４】
前記連結ユニット及びヒンジピンの一方または両方が、少なくとも２種以上の異なる厚みまたは径から構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか記載の伝動チェーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機等の動力伝達装置に用いられる伝動チェーンに関し、特に、多数の連結ユニットをヒンジで相互に回動可能に連結して伝達効率を向上させた伝動チェーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無段変速機は、それぞれ溝幅を無段階に変えられる１対の円錐状のシーブを備えた駆動プーリと従動プーリの間に伝動ベルトが巻き掛けられ、シーブ間で形成されるＶ字状の溝の幅を変えることにより、伝動ベルトの巻き付け半径が変わり、駆動プーリと従動プーリとの間の回転数比、すなわち、変速比を連続的に無段階で変化させるようにしている。
【０００３】
そして、このような無段変速機の伝動ベルト（駆動ベルト）としては、複数の金属ベルトを摺動自在に積層して無端帯としたキャリアと、該キャリアに支持され、駆動プーリの動力を従動プーリに伝達するシーブ接触面を両側面に備えた多数の連結ユニット（エレメント）より構成され、キャリアは、連結ユニットのシーブ接触面よりも外周側の左右に設けたスリットにそれぞれ嵌め込まれている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２９６８５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような伝動ベルトは、キャリアが連結ユニットのシーブ接触面よりも外周側に配置されているため、キャリアの回転ピッチ径とシーブ接触面の回転ピッチ径は異なり、そのため、シーブ接触面で滑りが多く発生して伝達効率が低下するという問題があり、しかも、キャリアは複数の金属ベルトを摺動自在に積層しているため、屈曲半径が小さくなると、金属ベルトの間の摩擦抵抗が増加して伝達効率が低下するとともに、耐久性も低下するため、大きな変速比を取ることができないという問題もある。
【０００５】
また、伝動ベルトは、連結ユニットと複数の金属ベルトを積層したキャリアとで構成しているため部品点数が多く、積層する金属ベルトを精密に作製する必要があるためコストが高くなり、さらに、連結ユニットは、シーブ接触面よりも外周側にキャリアを挿入するスリットを形成するため全高が高くなって重量が重く騒音が高くなり、しかも、伝動ベルトの長さは、キャリアの長さにより決定されるため、伝動ベルトを形成した後は、長さの変更ができないという問題がある。
【０００６】
さらに、キャリアは、左右のスリットに、連結ユニットが摺動できるように嵌め込まれているため、走行中に横ズレが起こりやすく、また、組み立て時あるいはプーリへの掛け渡し時に、連結ユニットがキャリアから離脱し易い、すなわち、分解し易いため、組み立てに手間がかかるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする技術課題、すなわち、本発明の目的は、伝達効率に優れ、変速比を大きく取ることができ、また、走行中の横ズレを防止することができるとともに、組み立てが容易で、長さの変更が自由にできる、軽量かつ低騒音で安価な伝動チェーンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
まず、本請求項１に係る発明は、駆動プーリと従動プーリにそれぞれ形成された一対の円錐状シーブに変位自在に当接して可変速する連結ユニットが多数連結されてなる伝動チェーンにおいて、前記連結ユニットの連結対向面同士を相互に連結する連結ヒンジ機構が、前記連結対向面を横切る位置に形成されていることにより、前記課題を解決したものである。
【０００９】
また、本請求項２に係る伝動チェーンは、請求項１に係る発明において、連結ヒンジ機構が、中空突起状の連結ボスと該連結ボスに貫通するヒンジピンとで構成されていることにより、前記課題を解決したものである。
【００１０】
さらに、本請求項３に係る伝動チェーンは、請求項１または請求項２に係る発明において、連結ユニット及びヒンジピンの一方または両方が、少なくとも２種以上の異なる材質から構成されていることにより、前記課題を解決したものである。
【００１１】
また、本請求項４に係る伝動チェーンは、請求項１乃至請求項３に係る発明において、連結ユニット及びヒンジピンの一方または両方が、少なくとも２種以上の異なる厚みまたは径から構成されていることにより、前記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、上述したような構成を備えることによって、以下のような特有の効果を奏するものである。
すなわち、本請求項１に係る伝動チェーンは、連結ユニットの連結対向面同士を相互に連結する連結ヒンジ機構が、前記連結対向面を横切る位置に形成されていることにより、伝動チェーンの回転ピッチ半径は、連結ヒンジ機構となって、シーブに当接するシーブ接触面の回転ピッチ径に近接または一致するため、シーブとの滑りが抑制されて伝達効率を向上することができ、また、連結ユニット間がヒンジによる連結のため軸間距離が長くても座屈しないので軸間距離が長い変速機にも対応でき、屈曲半径を小さくしても強度に影響せず、ヒンジ内での摺動摩擦抵抗も変化しないので変速比を大きくとることができる。
【００１３】
また、連結ユニットは、キャリアを収容するスリット等の外周面の構造物を必要としないため高さを低くできるので軽量化できて騒音を減らすことができ、その長さも連結ユニットの数のみに依存することから、所要の数の連結ユニットを取り付けまたは取り外すことにより容易に長さの変更を行うことができる。
【００１４】
また、本請求項２に係る伝動チェーンは、請求項１に係る発明において、連結ヒンジ機構が、中空突起状の連結ボスと該連結ボスに貫通するヒンジピンとで構成されていることにより、前記請求項１に係る発明の効果に加えて、隣接する連結ユニットの連結ボスにヒンジピンを挿入するだけで形成できるから組み立てが容易であり、構成部品も連結ボスを備えた連結ユニットとヒンジピンの二点のみであるから低コストで製造でき、走行中、連結対向面にそれぞれ設けた中空突起状の連結ボスの側面が互に衝合するため連結ユニットの横方向への移動は抑えられて横ズレを防止することができる。
【００１５】
さらに、本請求項３に係る伝動チェーンは、請求項１または請求項２に係る発明において、連結ユニット及びヒンジピンの一方または両方が、少なくとも２種以上の異なる材質から構成されていること、すなわち、質量の異なる連結ユニット及び／または質量の異なるヒンジピンを組み合わせることにより、前記請求項１または２に係る発明の効果に加えて、噛み合い次数音を低減することができる。
【００１６】
また、本請求項４に係る伝動チェーンは、請求項１乃至請求項３に係る発明において、連結ユニット及びヒンジピンの一方または両方が、少なくとも２種以上の異なる厚みまたは径から構成されていること、すなわち、厚みの異なる連結ユニット及び／または径の異なるヒンジピンを組み合わせることによって、前記請求項１乃至請求項３に係る発明の効果に加えて、噛み合い次数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】
【００１７】
本発明を、図１乃至図９に基づいて説明する。図１は、本発明の伝動チェーンをプーリ間に巻き掛けした無段変速機の正面図であり、図２は、そのＡ−Ａ断面図、図３は、そのＢ−Ｂ断面図であり、図４は本発明の第１実施例の連結ユニットの一方の連結対向面の斜視図であり、図５は、本発明の第１実施例の連結ユニットの他方の連結対向面の斜視図であり、図６は、本発明の第１実施例の連結ユニットを連結した伝動チェーンの一部を示す斜視図であり、図７は本発明の第２実施例の連結ユニットの一方の連結対向面の斜視図であり、図８は、本発明の第２実施例の連結ユニットの他方の連結対向面の斜視図であり、図９は、本発明の第２実施例の連結ユニットを連結した伝動チェーンの一部を示す斜視図である。
【００１８】
まず、本発明の伝動チェーン１００は、図１及び図３に示すように、連結ユニット１１０を多数連結して無端状に構成されて、無段変速機ＣＶＴの駆動プーリＤＰと従動プーリＲＰとの間に巻き掛けされるものであり、図２及び図３に示すように、連結ユニット１１０の両側面１２０は、駆動プーリＤＰの動力を従動プーリＲＰに伝達するように、プーリＤＰ、ＲＰ内の一対の円錐状のシーブＤＰ１、ＲＰ１に当接しており、シーブＤＰ１、ＲＰ１間のＶ字状の溝幅を変化させることにより、伝動チェーン１００の巻き付け半径が、図１に示す位置から一点鎖線で示される位置まで無段階で変わり、駆動プーリＤＰと従動プーリＲＰとの間の回転数比、すなわち、変速比を連続的に無段階で変化するものである。
【００１９】
本発明の第１実施例の連結ユニット１１０は、金属製の板状体であって、図２乃至図６に示すように、プーリＤＰ、ＲＰの一対の円錐状のシーブＤＰ１、ＲＰ１間に形成されるＶ字状の溝に当接する、プーリＤＰ、ＲＰの軸心に向かって傾斜したシーブ接触面１２０を両側に備えており、一方の連結対向面１３０の中央には、左右に延びた円弧状の外周面を有する中空突起状の連結ボス１３１と円弧状の内周面を有する嵌合用凹部１３２とが隣接して設けられ、他方の連結対向面１４０の中央には、前記連結ボス１３１及び嵌合用凹部１３２に対応した位置に円弧状の内周面を有する嵌合用凹部１４２と円弧状の外周面を有する連結ボス１４１とが隣接して設けられている。また、一方の連結対向面の設けた中空突起状の連結ボス１３１の貫通孔１３１ａは他方の連結対向面に設けた嵌合用凹部１４２に連通し、他方の連結対向面の設けた中空突起状の連結ボス１４１の貫通孔１４１ａは一方の連結対向面に設けた嵌合用凹部１３２に連通して、嵌合用凹部１４２、１３２と一体の凹部となっている。なお、中空突起状の連結ボスの貫通孔と嵌合用凹部とは、それぞれ独立して設けてもよい。
【００２０】
そして、連結ユニットの連結時に、隣接する連結ユニット１１０を当接させると、図６に示すように、隣接する連結ユニット１１０の一方の連結ユニットの連結対向面１３０に設けた中空突起状の連結ボス１３１は、他方の連結ユニット１１０の連結対向面１４０の嵌合用凹部１４２に嵌入し、同様に他方の連結ユニット１１０の連結対向面１４０に設けた中空突起状の連結ボス１４１も一方の連結ユニット１１０の連結対向面１３０の嵌合用凹部１３２に嵌入するとともに、一方の連結ユニット１１０の連結対向面１３０の中空突起状の連結ボス１３１の貫通孔１３１ａと他方の連結ユニット１１０の連結対向面１４０の中空突起状の連結ボス１４１の貫通孔１４１ａは左右方向に連通し、これら貫通孔１３１ａ，１４１ａにヒンジピン１５０を挿通するにより、連結対向面の中央を横切る位置に連結ボス１３１、１４１及びヒンジピン１５０からなるヒンジ機構が形成され、連結ユニットが中央部で相互に連結されて伝動チェーン１００となる。このように、連結ヒンジ機構を連結対向面１３０、１４０の中央に形成すると、連結ユニット１１０の回転ピッチ径は、シーブ接触面１２０の回転ピッチ径と一致するため、シーブとの滑りが抑制されて伝達効率を大幅に向上することができる。
【００２１】
また、連結ユニット１１０には、連結対向面１３０、１４０の一方または両方に、連結用突起１３１から内周面側に向かって板厚を減少させるテーパ部１３３を形成し、連結時に連結ユニット１１０が、ヒンジピン１５０の軸心を中心に回動可能、すなわち、伝動チェーン１００がプーリＤＰ、ＲＰ内で回動可能としている。なお、前記テーパ部１３３に代えて段差部としてもよい。
【００２２】
次ぎに、本発明の第２の実施例を、図７乃至図９に基づいて説明する。
この実施例では、連結ユニット１１０の連結対向面１３０、１４０に中空突起状の連結ボス１３１、１４１を間隔を置いて多数設けたものであり、第１実施例と同様に、プーリＤＰ、ＲＰの軸心に向かって傾斜したシーブ接触面１２０を両側に備え、一方の連結対向面１３０の中央には、円弧状の外周面を有する中空突起状の連結ボス１３１が７個と円弧状の内周面を有する嵌合用凹部１３２が６個交互に配置され、他方の連結対向面１４０には、前記中空突起状の連結ボス１３１と嵌合用凹部１３２に対応する位置に７個の円弧状の内周面を有する嵌合用凹部１４２と６個の円弧状の外周面を有する中空突起状の連結ボス１４１が交互に配置され、第１実施例と同様に、一方の連結対向面の設けた中空突起状の連結ボス１３１の貫通孔１３１ａは他方の連結対向面に設けた嵌合用凹部１４２に連通し、他方の連結対向面の設けた中空突起状の連結ボス１４１の貫通孔１４１ａは一方の連結対向面に設けた嵌合用凹部１３２に連通して、嵌合用凹部１４２、１３２と一体の凹部となっているが、中空突起状の連結ボスの貫通孔と嵌合用凹部とは、それぞれ独立して設けてもよい。また、一方の連結対向面１３０には、中空突起状の連結ボス１３１から内周面側に向かって板厚を減少させるようなテーパ部１３３が形成されている。
【００２３】
そして、連結ユニットの連結時に隣接する連結ユニット１１０を当接すると、図９に示すように、隣接する連結ユニット１１０の一方の連結ユニットの連結対向面１３０に設けた７個の中空突起状の連結ボス１３１は、他方の連結ユニット１１０の連結対向面１４０の７個の嵌合用凹部１４２にそれぞれ嵌入し、同様に他方の連結ユニット１１０の連結対向面１４０に設けた６個の中空突起状の連結ボス１４１は、一方の連結ユニット１１０の連結対向面１３０の６個の嵌合用凹部１３２にそれぞれ嵌入するとともに、一方の連結ユニット１１０の連結対向面１３０に設けた中空突起状の連結ボス１３１の貫通孔１３１ａと他方の連結ユニット１１０の連結対向面１４０に設けた中空突起状の連結ボス１４１の貫通孔１４１ａとは左右方向に連通し、これら貫通孔１３１ａ，１４１ａにヒンジピン１５０を挿通することにより、連結対向面の中央を横切る位置にヒンジ機構が形成されて連結ユニット１１０が相互に連結され伝動チェーン１００となる。また、連結の際、一方の連結ユニットのすくなくとも一部の中空突起状の連結ボスの貫通孔とヒンジピンとを強固に嵌合させるか、連結後、ヒンジピン端部をかしめればヒンジピンの抜けを防止でき、例えば、図９において、ヒンジピン１５０の挿通終端部を大径として中空突起状の連結ボス１３１、１４１の貫通孔１３１ａ、１４１ａに挿通すると、ヒンジピン１５０の大径部は最端部の中空突起状の連結ボス１６１の貫通孔１６１ａに強固に嵌合できる。
【００２４】
なお、前記第１実施例及び第２実施例では、連結ユニットの一方の連結対向面に奇数の中空突起状の連結ボスと偶数の嵌合用凹部を設け、他方の連結対向面に偶数の中空突起状の連結ボスと奇数の嵌合用凹部を設けているが、隣接する一方の連結ユニットの連結対向面に設けた中空突起状の連結ボスが、他方の連結ユニットの連結対向面に設けた嵌合用凹部に嵌合し得る配置であれば、中空突起状の連結ボスと嵌合用凹部の個数は任意に選択し得る。このように中空突起状の連結ボスを多数設けることにより、ヒンジピンおよび中空突起状の連結ボスの内部に掛かる力は分散されて均一となり、ヒンジピンと中空突起状の連結ボスの貫通孔との摺動摩耗は抑制されて、寿命を長くすることができる。
【００２５】
また、前記第１実施例及び第２実施例では、隣接する連結ユニットの連結対向面同士が当接するように、それぞれの連結対向面に、対向する連結対向面の中空突起状の連結ボスを嵌入させる嵌合用凹部を設けるとともに、連結対向面間に回動空間を形成するテーパ部を設けているが、連結ヒンジ機構を連結対向面から突出した位置に配置し、隣接する連結ユニットとの間に連結ユニットが連結ヒンジ機構を中心に回動し得る空間を形成できるようにすれば、テーパ部及び中空突起状の連結ボスを嵌入させる嵌合用凹部は必要としないが、伝達効率及び走行安定性からは、前記実施例のように、テーパ部及び嵌合用凹部を形成して、隣接する連結ユニットが当接するように連結することが好ましい。
【００２６】
さらに、本発明の伝動チェーンは、（ａ）材質の異なる連結ユニット及び／または材質の異なるヒンジピンを組み合わせて構成すること、（ｂ）厚みの異なる連結ユニット及び／または径の異なるヒンジピンを組み合わせて構成すること、及び前記（ａ）と（ｂ）とを組み合わせて構成することもできる。このように伝動チェーンを構成すると、シーブとの噛み合いがランダムとなり、また、シーブと接触するタイミングが異なって、噛み合い次数音を低減することができる。
なお、連結ユニットの材質としては金属が加工性や耐久性から好ましいが、合成樹脂やセラミックで形成してもよい。
【００２７】
また、連結ユニットには、シーブ接触面に、潤滑油を貯留して、その性能を引き出すための油溜まり用凹部を形成することもでき、内周面及び／または外周面に重量軽減用くぼみを形成してもよい。このような重量軽減用くぼみを形成することにより、さらに、伝動チェーンの軽量化を図ることができる。
【００２８】
以上のように、本発明の伝動チェーンは、連結ユニットの連結対向面同士を連結対向面を横切る位置に形成された連結ヒンジ機構で連結することによって、伝達効率が向上し、変速比を大きく取ることができ、走行中の横ズレを防止することができるとともに、組み立てが容易で、長さの変更が自由にでき、軽量で安価であるという甚大な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の伝動チェーンをプーリ間に掛け渡した無段変速機の正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図。
【図４】本発明の第１実施例の連結ユニットの一方の連結対向面の斜視図。
【図５】本発明の第１実施例の連結ユニットの他方の連結対向面の斜視図。
【図６】本発明の第１実施例の伝動チェーンの一部斜視図。
【図７】本発明の第２実施例の連結ユニットの一方の連結対向面の斜視図。
【図８】本発明の第２実施例の連結ユニットの他方の連結対向面の斜視図。
【図９】本発明の第２実施例の伝動チェーンの一部斜視図。
【符号の説明】
【００３０】
１００  ・・・伝動チェーン
１１０  ・・・連結ユニット
１２０  ・・・シーブ接触面
１３０  ・・・一方の連結対向面
１３１  ・・・連結ボス
１３１ａ・・・貫通孔
１３２  ・・・嵌合用凹部
１３３  ・・・テーパ部
１４０  ・・・他方の連結対向面
１４１  ・・・連結ボス
１４１ａ・・・貫通孔
１４２  ・・・嵌合用凹部
１５０  ・・・ヒンジピン
ＣＶＴ  ・・・無段変速機
ＤＰ    ・・・駆動プーリ
ＤＰ１  ・・・シーブ
ＲＰ    ・・・従動プーリ
ＲＰ１  ・・・シーブ
【図１】
2006038140.tif 000003
【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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【図９】
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