(57)【要約】【課題】ピンの計数や仕分けを不要とすることで、生産性を向上させつつ、ベルト騒音を低減可能とする。【解決手段】無端ベルトは、２本を一対とするピンにより多数のリンクプレートを相互に連結してなり、一対のピンの少なくとも一方をプーリに接触させてトルクを伝達するトルク伝達ピンとする。無端ベルトを製造するに際して、寸法公差を粗くした同一の製造工程によりトルク伝達ピンを長さの異なるピンとして製造する。これにより無端ベルトを製造する過程において、ベルト一本ごとに必要な異なる長さのピンそれぞれを計数して用意しておく工程を省くことができ、生産性が向上する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本を一対とするピンにより多数のリンクプレートを相互に連結してなり、一対のピンの少なくとも一方をプーリに接触させてトルクを伝達するトルク伝達ピンとする無端ベルトを製造する無端ベルトの製造方法において、
前記トルク伝達ピンを長さの異なるピンとして製造する工程と、
前記製造したトルク伝達ピンを前記リンクプレートの嵌挿孔に嵌挿する工程と、
を含むことを特徴とする無端ベルトの製造方法。
【請求項２】
前記長さの異なるトルク伝達ピンは、寸法公差を粗くした同一の製造工程により製造されることを特徴とする請求項１記載の無端ベルトの製造方法。
【請求項３】
前記寸法公差を数十μｍから数百μｍの間とすることを特徴とする請求項２記載の無端ベルトの製造方法。
【請求項４】
前記リンクプレートは、前記一対のピンによる連結部間の長さが異なる少なくとも２種類のリンクプレートからなることを特徴とする請求項１、２又は３記載の無端ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト式無段変速機に用いる伝動用無端ベルトの製造方法に係り、詳しくは、静音性を高めた無端ベルトの製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無段変速機（ＣＶＴ）の一形式として、並行軸配置の２つのプーリの間に無端ベルトを巻き掛けてトルクを伝達するベルト式無段変速機がある。無端ベルトを用いた無段変速機では、平行な回転軸上の一対のプーリ（プライマリプーリとセカンダリプーリ）の円錐壁面の間隔を変化させることで回転軸中心から無端ベルトがプーリ壁面に巻きつく位置までの距離（すなわち無端ベルトがプーリに巻きつく際の回転半径、以下ピッチ円半径という）を変化させることで変速（プライマリプーリとセカンダリプーリの回転比の変化）が実現される。例えばプライマリ側のピッチ円半径を小さく、セカンダリ側のピッチ円半径を大きくすれば変速比は減速側となり、逆にプライマリ側のピッチ円半径を大きくセカンダリ側のピッチ円半径を小さくすれば変速比は増速側となる。それにより無端ベルトがプーリ壁面に巻きつく位置で、駆動側ではプライマリプーリから無端ベルトへ、また従動側では無端ベルトからセカンダリプーリへトルクが伝達される。
【０００３】
この種のベルト式無段変速機としては、種々の形式のものがあるが、それらのうちの一形式として、無端ベルトを構成するリンクのジョイントピンをプーリとの係合手段とし、これらのピンが間歇的にプーリ壁面に接触することでベルトが走行してトルクが伝達される形式のものがある。
【０００４】
上記のように、ピンがプーリに接触してトルクを伝える形式では、ピンがプーリに接触するたびに接触の衝撃による振動で騒音が発生する。その騒音はピンがプーリに接触する周期に対応した周波数（周期の逆数）とその高調波の周波数にピークがあることが知られている。これはピンの接触によるプーリへの周期的な衝撃が起振源となり、プーリやベルト自体が振動することが原因と考えられる。
【０００５】
そこで、この振動対策のために、異なる長さのピンをランダムにベルトに配置する（ピンランダム）、という技術が従来知られている。更に、２本で一対をなすピンの長さを同じにし、ある一対と他の一対のピンとで長さの異なるピンの組とし（この場合、全てのピンがプーリと接触する）、これらを不規則にベルトに配置する、という技術も従来知られている。この技術のように組ごとに長さの異なるピンを配置することで、プーリにピンが噛み込むタンミングをずらすことによりノイズの低減が図れる。
【０００６】
また、他の技術として、一対をなすピン間で長さを異ならせ（長い方をトルク伝達ピン、短い方をストリップピンという）、ピン長が短いストリップピンはプーリに接触させず、ピン長が長いトルク伝達ピンのみプーリに接触させてトルクを伝える、という技術がある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−３１２７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の技術中、同じ長さのピンを一対とするものでは、全てのピンがプーリと接触するため、生産時に、異なる長さのピンから長さの同じピンを一対として抽出してベルトを組み上げることが必要（ピンの仕分け作業が必要）である。また、一対のピンは、長さがほぼ等しくなければならない。通常、一対のピンがプーリと接触するタイプのものは、一対のピンの長さを数μｍ以下に揃える必要があり、ある一対のピンと他の一対のピンとの長さを異ならせる場合（ピンランダムとする場合）でも、相互の一対のピンの長さとの差が数十μｍとすることが可能であっても、全ての一対をなすピンの長さの差を数μｍ以下とする必要があるため、加工精度能力の高い設備を導入するか、ピンの仕分け作業により、長さの差が数μｍ以下の２本を選別して揃える必要があるなど、その寸法公差を厳しく管理する必要がある。
【０００８】
また、上記特許文献１記載の技術を基として、長さの異なるトルク伝達ピンを組み付ける場合は、一本のベルトに対して長短のピンを所定の割合で混在させる必要があるため、通常では長短それぞれの長さのトルク伝達ピンをベルト一本ごとに必要数だけ計数して用意してからベルトを組み付ける、というトルク伝達ピンの数をベルトごとに計数する工程が必要となる。また、ベルト一本ごとに長短トルク伝達ピンを必要数だけ仕分けておく管理工程が必要となる。
【０００９】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑み、加工精度の高い高性能の設備や、ピンの計数や仕分けを不要とすることで、伝動用無端ベルトの生産性を向上させつつ、ベルト騒音を低減可能な無端ベルトの製造方法を提供することを主要な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、２本を一対とするピンにより多数のリンクプレートを相互に連結してなり、一対のピンの少なくとも一方をプーリに接触させてトルクを伝達するトルク伝達ピンとする無端ベルトを製造する無端ベルトの製造方法において、前記トルク伝達ピンを長さの異なるピンとして製造する工程と、前記製造したトルク伝達ピンを前記リンクプレートの嵌挿孔に嵌挿する工程と、を含むことを特徴とする。
この場合、前記長さの異なるトルク伝達ピンは、寸法公差を粗くした同一の製造工程により製造される。より具体的には、前記寸法公差を数十μｍから数百μｍの間とする。
上記いずれの場合も、前記リンクプレートは、前記一対のピンによる連結部間の長さ（ピッチ長さ）が異なる少なくとも２種類のリンクプレートからなるものとすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の構成によれば、トルク伝達ピンの寸法公差を大きく緩和することにより、ピンの製造上の寸法公差管理を容易にすることができる。その上、寸法公差のばらつきを利用して、トルク伝達ピンの長さが異なる無端ベルトが製造できることとなる。寸法公差を数十μｍから数百μｍ程度としたトルク伝達ピンを無端ベルトに備えることで、長さの違いによりトルク伝達ピンが順次プーリに接触する（噛み込む）際の周期を微妙にずらすことができる。これによりトルク伝達ピンがプーリに接触する周期を分散させることができる。よってプーリに一定周期でトルク伝達ピンが噛みこむ場合に生じる、この周期に対応した周波数（周期の逆数）にピークを有するノイズを低減することができる。従って本願発明では、トルク伝達ピンの寸法公差を大きくすることによって、静音性に優れた無端ベルトを容易に製造可能となる。
また、リンクプレートを一対のピンによる連結部間の長さが異なる少なくとも２種類のリンクプレートからなるものとした場合、複数のピッチ長さによる静音性に加え、異なる長さのピンを有する無端ベルトにより、静音性に優れた無端ベルトを効率よく製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、一対のピンをプーリに接触させるトルク伝達ピンとプーリに接触させないストリップピンとする無端ベルトであって、プーリのトルクがトルク伝達ピンからストリップピンを介してリンクプレートに伝達される形式のものに適用して特に有効なものである。この形式のものへの適用により、無端ベルトのプーリへの巻き込みの際に、先にプーリに接触したピンに係合するリンクプレートに対して、それにつながるリンクプレートの相対回転を拘束しないようにすることができ、それによりベルト振動を本質的に低減することができるため、本発明の適用による効果を一層有効に発揮させることができる。この形式の無端ベルトでは、一対のピンのうち一方のピン（ストリップピン）がプーリに接触しない程度に短いので、寸法公差の大きなトルク伝達ピンをその長さのばらつきを考慮することなく、ストリップピンと一対をなして無端ベルトを組み上げることができ、ベルト振動による騒音を低減した無端ベルトの製造工程を容易ならしめることができる。
【実施例１】
【００１３】
図１及び図２は実施例１の適用に係る無端ベルトを示す。図１にベルトの部分側面を示し、図２に周面方向から見たベルト平面を示すように、無端ベルト１は、２本を一対とするピン３１，３２により多数のリンクプレート２を無端状に連結したチェーンベルトで構成されている。この例では、ピン３１，３２はそれぞれが隣接するリンクプレート２に相対回転不能に係合し、相互に転動可能とされている。また図２に示すように、ピン３１がプーリに接触してもピン３２はプーリに接触しない程度にピン３１よりその長さが短くなっている。ここではプーリに接触するピン３１をトルク伝達ピンと、ピン３２をストリップピンと呼ぶことにする。なお、ピンの長さとは図２におけるピン３２、３１の図面上下方向の長さを意味する。
【００１４】
この無端ベルトにおける一対のピン３１，３２は、それらの一方がトルク伝達ピンとしてプーリ（図示せず）へのベルト１の巻き込みによりプーリの対向する壁面としての円錐面間に順次噛み込まれて、プーリと無端ベルト１間でトルクを伝達する。すなわち、この例では、図１の左側にプーリへの巻き込み状態を示すように、図に矢印で示す方向に走行する無端ベルト１のプーリへの噛み込み直後のトルク伝達ピン３１ａとそれに係止されたリンクプレート２ａがプーリに固定された状態にあるのに対して、トルク伝達ピン３１ａと一対とされたピン３２ａは、プーリには接触しないことで回転を拘束されることがないため、このピン３２ａに係止されたリンクプレート２ｂは自由に回転可能な状態にある。こうした関係は、後続のすべてのピンとリンクプレートについて成り立つ。そして、このようにプーリへの巻付き前のリンクプレートが自由であることで、ベルトの上下振動（環状のベルトの内外周方向の振動）が低減される。
【００１５】
前記のベルト構成を前提として、本発明は、２本を一対とするピン３１，３２の少なくとも一方、すなわちトルク伝達ピン３１の製造と、それらのリンクプレート２への組込みに適用されている。まず、トルク伝達ピン３１を長さの異なるピンとして製造すべく、この実施例では、トルク伝達ピン３１は、寸法公差を粗くした共通の製造工程により製造される。
【００１６】
図３に従来のピンの製造公差（図に通常の寸法公差と表記）と本実施例によるピンの製造公差（図に本願発明での寸法公差と表記）の関係を示す。図中、中央の縦線はピン長さの寸法設計値を示す。一般に、一対のピンがプーリと接触するタイプのものは、一対のピンの長さを寸法設計値に対して数μｍ以下に揃える必要があり、ある一対のピンと他の一対のピンとの長さを異ならせる場合（ピンランダムとする場合）でも、相互の一対のピンの長さとの差が数十μｍとすることが可能であっても、全ての一対をなすピンの長さの差を数μｍ以下とする必要があるため、加工精度能力の高い設備を導入するか、ピンの仕分け作業により、長さの差が数μｍ以下の２本を選別して揃える必要があるなど、その寸法公差を厳しく管理する必要がある。これに対して、本実施例では、寸法公差を数十〜数百μｍ程度と、通常の寸法公差よりはるかに大きな公差を許容する製造方法を採る。
【００１７】
なお、寸法公差が数百μｍを超えると、ピンの長さのばらつきによる、トルク伝達ピンが順次プーリへ噛み込む際の接触タイミング（ピン接触周期）の変動が大きくなりすぎる。ピン接触周期があまりにも大きくなりすぎると、あるトルク伝達ピンが噛み込んでから次のトルク伝達ピンが噛み込むまでに、前回噛み込んだトルク伝達ピンがプーリ回転に伴いプーリ周方向への移動が大きくなる。これによりベルトのプーリ半径方向の振動が大きくなり、かえって静音効果が低減してしまう。また、寸法公差が数十μｍを下回ると、プーリへの噛み込みタイミングがあまり変化せず、ほぼ一定周期の噛み込みとなり、この周期に対応した周波数にピークを有する騒音が発生し、これも静音効果が低減してしまうことになる。
【００１８】
上記の製造方法により得られるピンは、それぞれに同一長さとはみなし得ない程度に長さの異なるピンとなるため、それらのピンを収納した容器の中からピンの長さの違いを考慮せずに（長さの違いに基づくピンの管理工程を必要とせずに）抽出したピンをトルク伝達ピンとしてリンクプレートの嵌挿孔に嵌挿する。この工程によりトルク伝達ピンの長さが異なる無端ベルトが完成する。
【００１９】
この実施例の場合、より詳しくは、２本を一対とするピンの一方、すなわちトルク伝達ピンのみを上記の方法で製造し、最短のトルク伝達ピンより短く別途製造した一定長さのストリップピンと組み合わせて一対のピンとし、リンクプレートの嵌挿孔に嵌挿する組み付けることを意図している。
【００２０】
また、同一断面形状を有する２本のピンで一対をなし、一対のピンが共にプーリに接触する形式の無端ベルトへの本発明の適用を想定した場合、特にトルク伝達ピンとストリップピンとを区別することなく単一の製造工程で製造し、それらの中からピンの長さの違いを考慮せずに取り出したピンを一対としてリンクプレートに組み込む製造方法を採ることもできる。この場合、無端ベルトのプーリへの巻付きに際して、組み合わされた一対のピンのうちいずれか長い方のピンが動力伝達ピンとしてプーリに係合することになる。そしてピンのベルト幅方向長さが各ピンごとに不揃いであることで、一定の周期での動力伝達ピンのプーリへの噛み込みがなくなり、静音性に優れた無端ベルトが実現される。
【００２１】
この実施例１によれば、トルク伝達ピンの寸法公差を大きく緩和することにより、ピンの製造上の寸法公差管理を容易にできる。その上、寸法公差のばらつきを利用して、ノイズ低減効果を奏するほどに長さに差のあるピンをランダムに含んだピンランダムの無端ベルトが製造できることとなり、静音性にすぐれた無端ベルトを容易に製造できる。
【００２２】
図４はこの実施例における具体的ベルト製造工程をフローチャートで示す。図示するように、無端ベルトの構成部品としてのリンクプレート、トルク伝達ピン、及びストリップピンは、それぞれ別個の工程ステップＳ１〜Ｓ３で製造される。
【００２３】
こうして製造された部品のうち、リンクプレートは、ステップＳ１１に示すようにそのままベルト組立てラインに用意される。同様に、ストリップピンもステップＳ１３に示すようにそのまま組立てラインに用意される。そしてこれらと同様に、トルク伝達ピンもステップＳ１２に示すようにベルト組立てラインに１つの容器に収納して用意される。これにより容器中には、ストリップピンよりは長いが、長さがばらばらなトルク伝達ピンが混在することになる。
【００２４】
次に、ステップＳ２１に示すように無端ベルト１本に必要な数のトルク伝達ピンを容器の中からピンの長さの違いを考慮せずに抽出する。同様に別の容器の中からステップＳ２２に示すように無端ベルト１本に必要な数のストリップピンを容器の中から抽出する。これらのステップにおける抽出は、計数を必要とするものではない。最後に、ステップ３１によりトルク伝達ピンとストリップピンを一対にしてリンクプレートの嵌挿孔に嵌挿する。
【００２５】
この実施例１によれば、無端ベルトを製造する過程において、ベルト一本ごとに必要な異なる長さのピンそれぞれを計数して用意しておく工程を省くことができ、生産性が向上する。なお、製造設備の構造によっては、トルク伝達ピンとストリップピンを個別にリンクプレートの嵌挿孔に嵌挿するものとしてもよい。
【００２６】
また、この実施例１におけるストリップピンは、すべて同じ長さ、形状のものなので、ベルト一本ごとに数を管理する必要がなく、ベルト組み立て時に、長短長さの混在したトルク伝達ピンを収めた容器から抽出したトルク伝達ピンとストリップをあわせてリンクプレートに挿入すればよい。
【実施例２】
【００２７】
上記実施例１は、専らベルト幅方向のピンの長さを異ならせることで、ノイズ低減効果を奏するほどに長さに差のあるピンをランダムに含んだ無端ベルトを製造するものであるが、更にリンクプレートの一対のピンによる連結部間の長さを異ならせること（リンクランダムという）で、一層ノイズ低減効果を向上させることもできる。
【００２８】
この実施例２によれば、リンクランダムにより、基本となるピッチ長さに対するノイズの分散化が図られ、ピンランダムにより、更なる微細なノイズの分散化がなされるため、複数のピッチ長さによる静音性に加え、異なる長さのピンを有する無端ベルトにより、静音性に優れた無端ベルトを効率よく製造できる。
【実施例３】
【００２９】
実施例３は設計値として２種類のトルク伝達ピン長さを、それぞれ寸法公差を大きくして製造し、組み立てるものである。図５に示すように、設計値としてそれぞれ設計値１、設計値２と有意な設計寸法差を有する２種類のトルク伝達ピンを寸法公差を大きくして製造する。そして２つの寸法設計値を有するトルク伝達ピンを所定の割合で混ぜる。この混ぜ合わせたトルク伝達ピンの集合を図４の工程Ｓ１２において組立てラインに用意する。後は図４の工程と同様にベルトを組み上げる。なお、図５では設計値の短いトルク伝達ピント長いトルク伝達ピンについて、互いの交差範囲が重ならないように示されているが、この交差範囲は相互に重なるものであることを妨げない。
【００３０】
この実施例によれば、設計寸法値の異なる２種類のトルク伝達ピンが大きな寸法公差（数十μｍから数百μｍ程度）をもったトルク伝達ピンが所定の割合で無端ベルトに配置されることとなる。これにより寸法設計値の差によるランダムさに加え、それぞれの大きな寸法公差によるトルク伝達ピンのランダムさが加わり、より複雑なランダムさを有することでノイズの分散化が図られ、より静音性に優れたベルトを容易に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の適用に係る無端ベルトの連結構造を示す部分側面図である。
【図２】同無端ベルトを周面方向からみた部分平面図である。
【図３】実施例１に係る無端ベルトのトルク伝達ピンの公差を説明する図である。
【図４】実施例１の製造工程を示すフローチャートである。
【図５】実施例３に係る無端ベルトのトルク伝達ピンの公差を説明する図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    無端ベルト
２    リンクプレート
２１    嵌挿孔
３１    トルク伝達ピン
３２    ストリップピン
【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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