(57)【要約】【課題】無段変速機のチェーンについて、振動を抑制しつつ、応力振幅を小さくする。【解決手段】隣接するチェーンエレメント４４-2，４４-3は、ピン４２ａ-2とピン４２ｂ-3が接触することにより、張力Ｔを伝達する。チェーン１６が直線状態から屈曲すると、接触点は点Ｃ１から点Ｃ２へ移動する。これにより、チェーンエレメント４４-2に関して、両端の張力Ｔ，−Ｔが作用する位置がずれ、偶力が作用する。この偶力によってチェーンエレメント４４-2の後端が持ち上がるように移動する。この移動量の隣接するチェーンエレメントの相対角度に対する増加率を、相対角度が小さいときには小さく抑制し、相対角度が大きくなると大きくなるようにする。さらに、接触点が点Ｃ２に近づくと、増加率が減少するようにする。【選択図】図５
2018179027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段変速機の、対向し、かつ互いの距離が変更可能な円錐面を有する２個のプーリに巻き渡され、周回するチェーンであって、
当該チェーンは、開口を有する板形状のリンクがチェーンの周方向に沿って配置され、かつチェーンの幅方向に複数枚が配列されて構成されたリンクユニットと、前記リンクの両端において開口をそれぞれ貫通し、少なくとも一方の両端が前記円錐面に当接する２本のピンとを有するチェーンエレメントを、チェーン周方向に隣接するチェーンエレメントのうち一方のエレメントのピンを他方のエレメントのリンクの開口に通して連結して形成され、
当該チェーンが屈曲するときには、隣接するチェーンエレメントの接触するピン同士が転がり接触し、
隣接するチェーンエレメントのピン同士の接触面の、チェーン幅方向に直交する平面内における相対形状である相対作用曲線が、隣接するチェーンエレメント同士の相対角度である隣接エレメント間角度が付くと、ピン同士の接触点が周回するチェーンの外側に向けて移動する形状であり、
相対作用曲線は、チェーンが直線状に延びているときのピンの接触点である始点と、チェーンが最小巻き掛かり半径となったときのピンの接触点である終点と、始点と終点の間にある境界点とを有し、始点から境界点までの区間は仮相対作用曲線に一致し、境界点から終点までの区間は、前記接触点の移動量の隣接エレメント間角度に関する増加率である接触点移動量増加率が、隣接エレメント間角度の増加に伴って減少し、
仮相対作用曲線は、相対作用曲線の始点と一致する仮始点と、チェーン厚さ方向において、仮始点からチェーン厚さ方向外側にピン寸法の０．３５〜０．７倍の範囲にある仮終点と、を有し、仮始点と仮終点が、仮相対作用曲線がインボリュート形状であるときの仮始点と仮終点に一致し、さらに、仮相対作用曲線は、接触点移動量増加率が、仮相対作用曲線がインボリュート形状である場合よりも、隣接エレメント間角度が小さい場合には小さく、大きい場合には大きい形状であり、
相対作用曲線の境界点は、仮相対作用曲線において、接触点移動量増加率が仮相対作用曲線がインボリュート形状である場合よりも大きい範囲に位置する、
無段変速機のチェーン。
【請求項２】
請求項１に記載の無段変速機のチェーンであって、
隣接エレメント間角度をθ、相対作用曲線の境界点における隣接エレメント間角度をφとするとき、相対作用曲線上の任意の点の曲率半径ｒが、
【数１】
2018179027.tif 000005
で表される、無段変速機のチェーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チェーン式無段変速機のチェーンに関し、特にチェーンの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
対向し、かつ互いの距離が変更可能な円錐面を有するプーリを２個備え、この２個のプーリに可撓性無端部材を巻き渡した無段変速機が知られている。一方のプーリの回転が、可撓性無端部材により他方のプーリに伝えられる。このとき、円錐面の距離を変更することにより可撓性無端部材のプーリに対する巻き掛かり半径が変更され、変速比を変更することができる。無段変速機の可撓性無端部材として用いられるチェーンが下記特許文献１に開示されている。
【０００３】
このチェーンは、複数のチェーンエレメントをチェーンの周方向に配列し、連結して形成される。個々のチェーンエレメントは、開口を有する板形状のリンクと、リンクの両端において開口をそれぞれ貫通するピンおよびインターピースとを有する。リンクは、チェーン周方向に沿って配置され、複数枚が幅方向に配列される。ピンは、幅方向に配列されたリンクを貫いている。ピンの両端がプーリの円錐面に当接する。隣接するチェーンエレメントの、一方のエレメントのピンを、他方のエレメントの開口に通すことにより、隣接するチェーンエレメントが連結されている。ピン同士の接触面を介してチェーンエレメント間で動力が伝達される。接触するピン同士は、接触面において転がり接触し、チェーンの屈曲が許容される。
【０００４】
また、下記特許文献１においては、２個のプーリに巻き渡されたチェーンの直線状の部分の振動の抑制について述べられている。この振動の原因として、第１に、チェーンの直線状の部分と、プーリ内の円弧状の部分との境界に位置するピンが、プーリの回転に伴って円弧運動する際に上下に動くこと、第２に隣接するチェーンエレメント間に角度が付くことにより後続するチェーンが持ち上げられることが挙げられている（段落００３２参照）。そして、チェーンの屈曲の初期、つまりチェーンエレメント間の角度が小さいときにはチェーンの持ち上がりを抑制し、チェーンエレメント間の角度が大きくなってから持ち上がるようにすることで、振動を抑えることが記載されている（段落００４１参照）。
【０００５】
後続チェーンを持ち上げる作用は、ピン同士の接触点の位置がチェーンが直線状のときと屈曲したときとで移動することにより生じる。ピンの接触点位置が直線状態と屈曲状態で異なることで偶力が生じ、この偶力によって後続チェーンが持ち上げられる（段落００２５〜００２８参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５９５１４２７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
チェーンは繰り返し屈曲され、そのたびにピン同士の接触点が移動する。この移動は、リンクの応力分布に変動を生じさせ、応力振幅の大きな部分が生じる場合がある。
【０００８】
本発明は、チェーンの振動を抑制しつつ、応力振幅を小さくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の無段変速機のチェーンは、対向し、かつ互いの距離が変更可能な円錐面を有する２個のプーリに巻き渡され、周回する。当該チェーンは、複数のチェーンエレメントが連結された可撓性の無端部材である。個々のチェーンエレメントは、開口を有する板形状の複数のリンクから構成されたリンクユニットと、リンクを貫く２本のピンとを含む。リンクユニットを構成するリンクは、１枚１枚がチェーンの周方向に沿って配置され、チェーンの幅方向に配列されている。ピンは、幅方向に配列されたリンクを貫くように２本配置される。より具体的には、２本のピンは、リンクの両端において、それぞれがリンクの開口を貫通している。チェーン周方向に隣接するチェーンエレメントの一方のエレメントのピンが、他方のエレメントのリンクの開口に通され、これにより隣接するチェーンエレメント同士が連結される。
【００１０】
隣接するチェーンエレメントのピン同士が、その側面において接触し、チェーンに作用する張力が伝達される。チェーンが屈曲するとき、接触して張力を伝達するピン同士は転がるように接触する。つまり、チェーンが屈曲するに従って、ピン同士の接触点が連続的に移動していく。ピンの接触面の形状は、チェーンが屈曲するに従って接触点が周回するチェーンの外側に移動する形状となっている。この接触点の移動により、後続するチェーンエレメントに、その後端を持ち上げる、つまりチェーンの外側に移動させる偶力が作用する。
【００１１】
チェーンが屈曲した時の接触点の移動量は、ピンの接触面の形状により決定される。接触面は対向する２面があり、これらの面の間の相対的な関係が移動量を決定する。一方の接触面を平面とし、他方を曲面とすることができる。また、二つの接触面の両方を曲面とすることができ、この場合、一方を平面とした場合の他方の曲面の曲率を、二つの曲面に割り振ることによって、前記の平面と曲面の組み合わせの場合と同等の効果を得ることができる。この接触面の、チェーン幅方向に直交する断面における相対的な形状を相対作用曲線と記す。
【００１２】
相対作用曲線は、チェーンが直線状に延びているときのピンの接触点である始点と、チェーンが最小巻き掛かり半径となったときのピンの接触点である終点と、始点と終点の間にある境界点とを有し、始点から境界点までの区間は後述する仮相対作用曲線に一致し、境界点から終点までの区間は、前記接触点の移動量の隣接エレメント間角度に関する増加率である接触点移動量増加率が、隣接エレメント間角度の増加に伴って減少する。
【００１３】
仮相対作用曲線は、相対作用曲線の始点と一致する仮始点と、チェーン厚さ方向において、仮始点からチェーン厚さ方向外側にピン寸法の０．３５〜０．７倍の範囲にある仮終点と、を有し、仮始点と仮終点が、仮相対作用曲線がインボリュート形状であるときの仮始点と仮終点に一致し、さらに、仮相対作用曲線は、接触点移動量増加率が、仮相対作用曲線がインボリュート形状である場合よりも、隣接エレメント間角度が小さい場合には小さく、大きい場合には大きい形状である。
【００１４】
相対作用曲線の境界点は、仮相対作用曲線において、接触点移動量増加率が仮相対作用曲線がインボリュート形状である場合よりも大きい範囲に位置する。
【００１５】
仮作用曲線が上記の形状であることによって、相対作用曲線の始点から境界点まででは、チェーンの屈曲が小さいときには持ち上げ効果が抑制され、チェーンの屈曲が大きくなると持ち上げ効果が大きくなる。これにより、チェーンの、プーリ間の弦部分の振動が抑制される。相対作用曲線の境界点を越えると、接触点移動量増加率が減少し、接触点の移動量が抑えられ、よって、リンクの応力変動が抑えられる。
【発明の効果】
【００１６】
チェーンの屈曲が小さいときには持ち上げ効果を抑え、チェーンの屈曲が大きくなると持ち上げ効果を大きくすることにより、チェーンの弦部分の振動が抑制され、チェーンの屈曲が更に大きくなると、接触点の移動量が抑えられることにより、リンクの応力変動が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】チェーン式無段変速機の要部を示す図である。
【図２】チェーンをその幅方向から視た図である。
【図３】チェーンの構造を説明するための斜視図である。
【図４】チェーンをその厚さ方向から視た図である。
【図５】チェーンエレメントを持ち上げる力についての説明図である。
【図６】持ち上げ効果がない場合のチェーン弦部分の変位についての説明図である。
【図７】持ち上げ効果がない場合のチェーン弦部分の変位についての説明図である。
【図８】持ち上げ効果がある場合のチェーン弦部分の変位についての説明図である。
【図９】持ち上げ効果がある場合のチェーン弦部分の変位についての説明図である。
【図１０】持ち上げ効果があり、隣接エレメント間角度が小さいときには持ち上げ効果が抑制されている場合のチェーン弦部分の変位についての説明図である。
【図１１】持ち上げ効果があり、隣接エレメント間角度が小さいときには持ち上げ効果が抑制されている場合のチェーン弦部分の変位についての説明図である。
【図１２】ピンの接触面を示す図である。
【図１３】ピンの寸法関係を示す図である。
【図１４】ピンの接触面を表す仮作用曲線の例を示す図である。
【図１５】仮作用曲線の具体例を示す図である。
【図１６】仮作用曲線における隣接エレメント間角度に対する接触点の移動量を示す図である。
【図１７】仮作用曲線における巻き掛かり径とチェーン弦部分の変位の関係を示す図である。
【図１８】各種の作用曲線における隣接エレメント間角度に対する接触点の移動量を示す図である。
【図１９】各種の作用曲線における巻き掛かり径とチェーン弦部分の変位の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。
【００１９】
［装置概要］
図１には、チェーン式無段変速機１０の要部が示されている。チェーン式無段変速機１０は２個のプーリ１２，１４とこれらのプーリに巻き渡されたチェーン１６を有する。２個のプーリの一方を入力プーリ１２、他方を出力プーリ１４と記す。入力プーリ１２は、入力軸１８に固定された固定シーブ２０と、入力軸１８上を入力軸に沿ってスライドして移動可能な移動シーブ２２を有する。固定シーブ２０と移動シーブ２２の互いに対向する面は、略円錐側面の形状を有する。これらの面を略円錐面２４，２６と記す。この略円錐面２４，２６によりＶ字形の溝が形成され、この溝内に、略円錐面２４，２６に側面を挟まれるようにしてチェーン１６が位置する。出力プーリ１４も、入力プーリ１２と同様に、出力軸２８に固定された固定シーブ３０と、出力軸２８上を出力軸に沿ってスライドして移動可能な移動シーブ３２を有する。固定シーブ３０と移動シーブ３２の互いに対向する面は、略円錐側面の形状を有する。これらの面を略円錐面３４，３６と記す。この略円錐面３４，３６によりＶ字形の溝が形成され、この溝内に、略円錐面３４，３６に側面を挟まれるようにしてチェーン１６が位置する。
【００２０】
入力プーリ１２と出力プーリ１４の固定シーブと移動シーブの配置は逆となっている。すなわち、入力プーリ１２において移動シーブ２２が図１において右側であるのに対し、出力プーリ１４において移動シーブ３２は左側に配置される。移動シーブ２２，３２をスライドさせることにより、互いに対向する略円錐面２４，３４、２６，３６の距離が変化し、これらの略円錐面で形成されるＶ字溝の幅が変化する。この溝幅の変化により、チェーンの巻き掛かり半径が変わる。すなわち、移動シーブ２２，３２が固定シーブ２０，３０から離れると溝幅が広がり、チェーン１６は溝の深い位置に移動して、巻き掛かり半径が小さくなる。逆に、移動シーブ２２，３２が固定シーブ２０，３０に近づくと溝幅が狭くなり、チェーン１６は溝の浅い位置に移動して、巻き掛かり半径が大きくなる。巻き掛かり半径の変化を、入力プーリ１２と出力プーリ１４で逆にすることにより、チェーン１６がたるまないようにされている。移動シーブ２２，３２がスライドすることにより、Ｖ字溝の幅は連続的に変化し、巻き掛かり半径も連続的に変化する。これにより、入力軸１８から出力軸２８への伝達における変速比を連続的に変化させることができる。
【００２１】
図２〜４は、チェーン１６の構造の詳細を示す図である。以降の説明において、チェーン１６が延びる方向に沿う方向を周方向、周方向に直交し、かつ入力軸１８および出力軸２８に平行な方向を幅方向、周方向と幅方向に直交する方向を厚さ方向と記す。図２は、チェーン１６の一部を幅方向より視た図、図３は一部を抜き出して分解して示す図、図４はチェーン１６の一部を外周側から厚さ方向に視た図である。
【００２２】
図２において、左右方向が周方向であり、上下方向が厚さ方向であり、紙面を貫く方向が幅方向である。また、上側がチェーン１６の外側である。チェーン１６は、開口３８ａ，３８ｂを有する板形状のリンク４０と、棒形状のピン４２ａ，４２ｂを組み合わせて形成される。個々のリンク４０は厚さも含めて同一形状であり、棒形状のピン４２ａおよびピン４２ｂは、それぞれに同一形状である。リンク４０は、幅方向に所定パターンで配列され（図４参照）、２本のピン４２ａ，４２ｂがリンクの両端において開口３８ａ，３８ｂを貫通している。２本のピン４２ａ，４２ｂの両端、またはいずれか１本のピンの両端が入力および出力プーリ１２，１４の略円錐面２４，２６、３４，３６に当接する。この２本のピン４２ａ，４２ｂとピンに貫通されたリンクの組をチェーンエレメント４４と記す（図３参照）。
【００２３】
図３には、二つのチェーンエレメント４４-1，４４-2が一部省略された状態で示されている。添え字「-1」「-2」「-3」は、チェーンエレメントおよびチェーンエレメントに属するリンク、ピンを他のエレメントから区別する場合に用いる。チェーンエレメント４４-2は、複数のリンク４０-2とこれと貫く２本のピン４２ａ-2，４２ｂ-2から構成される。２本のピン４２ａ-2，４２ｂ-2は、リンク４０-2の両端において、それぞれ開口３８ａ-1，３８ｂ-1に圧入、または位置固定されて結合されている。チェーンエレメント４４-1も同様に、複数のリンク４０-1とこれと貫く２本のピン４２ａ-1，４２ｂ-1から構成される。また、一つのチェーンエレメントに属する複数のリンク４０がリンクユニット４６を構成している。
【００２４】
隣接するチェーンエレメント４４-1，４４-2の連結は、ピン４２ａ，４２ｂを、互いに相手側のリンク４０の開口３８ａ，３８ｂに通すことにより達成される。図３に示すように、左側のチェーンエレメント４４-2のピン４２ｂ-2は、右側のチェーンエレメント４４-1のピン４２ａ-1の右側に位置するように、開口３８ａ-1内に配置される。逆に、右側のチェーンエレメント４４-1のピン４２ａ-1は、左側のチェーンエレメント４４-2のピン４２ｂ-2の左側に位置するように、開口３８ｂ-2内に配置される。この２本のピン４２ｂ-1，４２ａ-2同士が、互いの側面で接触してチェーン１６の張力が伝達される。チェーン１６が曲がるときには、隣接するピン、例えばピン４２ｂ-1，４２ａ-2同士が互いの接触面において転がるように動き、曲げが許容される。
【００２５】
図４は、リンク４０の配列パターンの一例を示す図である。個々のリンク４０は、一つの列に属し、それらの列を図中下側から第１列、第２列・・・と記す。図４に示される例では、第１列目のリンク４０は第１リンクユニット４６-1に属し、第２列目のリンク４０は第２リンクユニット４６-2に属し、第３列目のリンク４０は第３リンクユニット４６-3に属する。
【００２６】
［チェーンの持ち上げ効果］
図５は、チェーン１６がプーリに進入し始める部分を示す図である。チェーン１６は図中の矢印Ａに沿って右方向に移動する。チェーンエレメント４４-1は、そのピン４２ａ-1がプーリ１２（または１４）により挟持され、そのプーリと一体となった円運動を開始している。チェーンエレメント４４-1に続くチェーンエレメント４４-2および更に後続のチェーンエレメント４４-3は、プーリに未だ進入しておらず、プーリ間に渡された直線状の部分に属している。以降、チェーン１６のプーリともに円運動をしている部分を円弧部分、プーリ間に渡された直線形状の部分を弦部分と記して説明する。また、簡単のために以下プーリ１２について説明するが、プーリ１４についても同様である。
【００２７】
弦部分に属するチェーンエレメントの大部分においては、隣接するチェーンエレメント４４は一つの直線上に沿って位置し、相対的な角度は付いていない。しかし、チェーンエレメント４４が円弧部分に属するようになると、後続するエレメントとの間に角度が付く。図５において、先行するチェーンエレメント４４-1は円弧部分に属しており、後続するチェーンエレメント４４-2との間に相対的に角度が付いている。以降、この角度を「隣接エレメント間角度」と記す。後で詳述するが、直線部分に属するチェーンエレメントのうち、円弧部分との境界付近に位置するものについては、隣接するチェーンエレメントの間に角度が付く場合がある。ただし、図５に関する説明に限り、チェーンエレメント４４-2、４４-3は、一直線上に位置するものとする。
【００２８】
隣接する２個のチェーンエレメント４４が一直線上に位置する場合、ピン同士の接触点Ｃは、チェーンの厚み方向の内側（図５においては下側）に位置する。図５に示すように、先行するチェーンエレメント４４-2のピン４２ａ-2と、後続するチェーンエレメント４４-3のピン４２ｂ-3の接触点Ｃは、下方の点Ｃ１の位置となっている。先行するチェーンエレメントが、プーリ内に進入し始めると、隣接エレメント間角度が増加し、これに伴って接触点Ｃは徐々に上方に移動する。先行するチェーンエレメント４４は、後方のピン４２ａがプーリに挟まれた状態となると、完全に円弧部分に属するようになる。この状態が図５のチェーンエレメント４４-1であり、そのときの先行するチェーンエレメントのピン４２ａ-1と、後続するチェーンエレメントのピン４２ｂ-2との接触点Ｃは、点Ｃ２の位置となる。なお、ピン同士の接触点は、現実にはピンの接触圧による変形のために、点ではなく領域を持った範囲となる。ここでは、ピンが完全な剛体で点接触する理想的な状態として説明する。
【００２９】
このように、一つのチェーンエレメント（例えば４４-2）に属する二つの接触点Ｃの位置が厚み方向においてずれると、このチェーンエレメントに働く張力Ｔにより、偶力が発生する。この偶力が、このチェーンエレメントの後端を持ち上げる力Ｆを生じさせる。この偶力または持ち上げる力は、接触点Ｃ１とＣ２の厚み方向の距離が増加するにつれて大きくなる。したがって、偶力または持ち上げる力は、先行するチェーンエレメント４４が弦部分から円弧部分に進入するにつれて大きくなる。
【００３０】
［チェーンの弦部分の変位］
次に、チェーン１６の弦部分の変位について説明する。図６および図７は、前述のチェーンエレメントの後端を持ち上げる偶力が発生しない場合、つまり持ち上げ効果のない場合についてのチェーンの変位についての説明図である。図６は、先行するチェーンエレメント４４-1の後方のピン４２ａ-1がプーリ１２に挟持された直後の状態を示している。ピンを黒丸で示す場合（例えばピン４２ａ-1）は、プーリ１２に挟持されていることを表し、斜線付きの白丸で示す場合（例えばピン４２ａ-2）は、プーリ１２に挟持されていないことを表す。後続するチェーンエレメント４４-2，４４-3は、ピン４２ａ-1からこのピンと同じ高さで後方に延びている。図７は、チェーン１６が進行して、ピン４２ａ-1がプーリの最も高い位置（図中最も上の位置）に来たときの状態を示す。このときも後続するチェーンエレメント４４-2，４４-3は、ピン４２ａ-1からこのピンと同じ高さで後方に延びている。チェーンは、図６，７で表した状態の間で、つまり変位量ｄ１で変位する。
【００３１】
図８および図９は、チェーン１６の持ち上げ効果を説明するための図である。図８は、チェーンエレメント４４-2がプーリ１２内に完全に入る直前の状態、つまりチェーンエレメント４４-2のピン４２ａ-2がプーリ１２に挟持される直前の状態が示されている。チェーンエレメント４４-2と、これに先行するチェーンエレメント４４-1とは、角度θ１（隣接エレメント間角度）をなしている。これにより、チェーンエレメント４４-2には、前述の偶力が作用して持ち上げ力が働く。この結果、ピン４２ａ-2は、先行するチェーンエレメント４４-1のピン４２ａ-1より高い位置にある。チェーンエレメント４４-2が持ち上げられているために、これに後続するチェーンエレメント４４-3との間にも角度θ２が付く。このため、チェーンエレメント４４-3にも、これを持ち上げる偶力が作用する。更に後続するチェーンエレメント４４-４にも偶力が作用する。このように、プーリ進入直前のチェーンエレメント４４-2だけでなく、これに後続するチェーンエレメント（例えば４４-3，４４-4）にも偶力が作用する。
【００３２】
図９は、チェーンエレメント４４ａがプーリ１２内に完全に入った時の状態を示す。この後、ピン４２ａ-2は、プーリ１２に挟持され、プーリ１２の回転と共に移動する。この間も、後続する、プーリに未進入のチェーンエレメント４４-3，４４-4に偶力が作用し、これらのエレメントが持ち上げられる。このため、チェーン１６の弦部分は、図９の白丸と一点鎖線で示す位置まで持ち上げられる。このときの弦部分の変位は、図９に示すｄ２となる。
【００３３】
持ち上げ効果がないと、図６，７で示されるように、チェーン１６の弦部分の変位は、プーリ内のピン４２ａ-1の動きに直接に支配され、変位は大きくなる。しかし、図８，９の場合には、ピン４２ａ-2の位置だけでなく、隣接するエレメント間に角度が付くことによる持ち上げ効果も弦部分の変位に影響する。よって、図８，９の場合、チェーン１６の弦部分の変位はピン４２ａ-2の動きに直接に支配されるものではなくなる。ピン４２ａ-2が、プーリ１２内の最高点近傍（図９中、４２ａ'-2 ）にあるときも、チェーンエレメント４４'-3 が持ち上がり、弦部分の変位の上限はピン４２ａ'-2 の位置より更に高い位置となる。プーリに進入する前のチェーンエレメントが持ち上げられることにより、変位は小さくなる。しかし、ピンが最高点近傍にあるときに、後続するチェーンエレメントを持ち上げると、弦部分はより高くなり、弦部分の変位を大きくする方向に作用する。この点が改善されれば、弦部分変位を更に抑制できる可能性がある。つまり、ピンがプーリ１２に進入した位置から最高点近傍までの間では、偶力が比較的小さくなるようにし、後続のチェーンエレメントがプーリ進入直前のときに、大きな偶力を発生するようにすることで、弦部分変位の抑制が期待できる。これは、言い換えれば、隣接エレメント間角度が小さいときには偶力を小さく抑え、この角度が大きくなるにつれて、偶力をより大きくすることで達成される。
【００３４】
図１０，１１は、図８，９の場合より弦部分の変位を抑えた例を示す図である。図１０は、チェーンエレメント４４-2がプーリ１２内に完全に入る直前の状態、つまりチェーンエレメント４４-2のピン４２ａ-2がプーリ１２に挟持される直前の状態が示されている。チェーンエレメント４４-2と、これに先行するチェーンエレメント４４-1とは、角度θ４（隣接エレメント間角度）をなしている。チェーンエレメント４４-2とこれに後続するチェーンエレメント４４-3間の隣接エレメント間角度はθ５である。角度θ４のときには、比較的大きな偶力が作用するようにして、チェーンエレメント４４-2を持ち上げる。これにより、ピン４２ａ-2がプーリ１２に最初に挟持される位置は、比較的高い位置となる（図１１参照））。一方、隣接エレメント間角度がθ５のように小さいときは、偶力が小さくなるようにし、チェーンエレメント４４-3の持ち上がりを抑制する。ピン４２ａ-2が、プーリ内の最高点近傍（図１１中、４２ａ'-2 の位置）にあるときも、偶力が小さく、チェーンエレメント４４'-3 が大きく持ち上げられることがない。ピン４２ａ-2が最高点を過ぎた後は、ピン４２ａ-2の位置は低くなっていくが、持ち上げ効果が大きくなり、後続するチェーンエレメント４４-3の後端が持ち上げられる。これにより、後続するチェーンエレメント４４-3のピン４２ａ-3の位置は、先行するエレメントのピン４２ａ-2ともに低くなることが抑制され、高い位置でプーリに進入する。このためチェーン１６の弦部分の変位が図１１中にｄ３で示すように小さくなる。
【００３５】
［作用曲線］
隣接エレメント間角度と偶力の関係は、接触するピン同士の接触面の形状を適切に決定することにより調整できる。この接触面の形状について説明する。ピン４２ａ，４２ｂの側面形状は、チェーン１６の幅方向において一定であり、以下においては、幅方向に直交する断面における形状として説明する。したがって、接触面は、この断面において線として現れる。この線を作用曲線と記す。
【００３６】
図１２には、接触面（作用曲線）の形状を表すための座標系が示されている。チェーン１６が直線状に延びているときの、２個のピン４２ａ-1，４２ｂ-2の接触点を原点とする。ｘ軸は、チェーン１６の延びる方向（周方向）、ｙ軸は厚さ方向を表している。ピン４２ａ-1の作用曲線５０ａは曲線であり、ピン４２ｂ-2の作用曲線５０ｂは、ｙ軸に一致する直線である。接触点の位置の変化は、二つの作用曲線５０ａ，５０ｂの間隔で定まり、この間隔を表す曲線を「相対作用曲線」と記す。図１２の例では、一方の作用曲線５０ｂが直線であるため、相対作用曲線は、他方の作用曲線５０ａそのものである。二つの作用曲線が曲線の場合は、二つの作用曲線上の同一ｙ座標のそれぞれの点の間の距離が、同一ｙ座標における作用曲線５０ａとｙ軸の距離と等しくなるように作用曲線を定める。
【００３７】
チェーン１６の作用曲線は、まず仮の作用曲線を定め、その後この仮の作用曲線を改変して定めている。区別のために、仮の作用曲線を以降「仮作用曲線」と記し、改変された作用曲線を「改変作用曲線」と記す。
【００３８】
（仮作用曲線）
仮作用曲線は、チェーン１６が直線状態のときのピンの接触点と、ピンの寸法から定められる仮の接触点との間に定められる。図１３は、チェーン１６の直線状態を示す図である。ピン４２ａ-1の厚さ方向の寸法がｔa、ピン４２ｂ-2の厚さ方向の寸法がｔbである。直線状態のときのピン４２ａ-1とピン４２ｂ-2の接触点（作用曲線の接点）が点Ｃsである。この点Ｃsを「仮始点」と記す。仮始点Ｃsから、厚さ方向の外側に、ピンの厚さ方向寸法ｔa,ｔbの小さい方の０．３５〜０．７０倍の位置に点Ｃeを定める。この点Ｃeを「仮終点」と記す。仮作用曲線は、仮始点Ｃsと仮終点Ｃeの間に、上記の特許文献１に示された作用曲線と同様の手法で定められる。
【００３９】
図１４は、仮作用曲線５２ａの一例を示す図である。仮作用曲線５２ｂはｙ軸に一致する。仮作用曲線５２ａの一例として、原点より始まり、当該曲線の接線とｙ軸がなす角度がθのとき、接点における当該曲線の曲率半径ｒが、
【数１】
2018179027.tif 000003
である曲線を示す。上式においてτ1＝１であれば、曲線はインボリュート曲線となる。
【００４０】
以下において、式（１）で表される仮作用曲線をインボリュート曲線（τ1＝１）と比較する。式（１）中の変数ｒ，ｒ0 は、仮終点Ｃeが、τを変化させても、動かないように決定される。変数ｒ0は、仮始点Ｃs（θ＝０）における仮作用曲線の曲率半径である。チェーン１６が屈曲すると、作用曲線５２ａ，５２ｂの接点は原点からｙ軸上を移動し、仮終点Ｃeに達する。
【００４１】
図１５は、仮作用曲線５２ａの形状を示す図である。原点付近において、変数τ1が大きくなると傾きが小さくなり、接触点の移動量が小さくなる。
【００４２】
図１６は、仮作用曲線５２ａ，５２ｂによりピン４２ａ-1，ピン４２ｂ-2の接触面を形成したときの、隣接エレメント間角度θと、接触点の移動量の関係を示す図である。接触点はｙ軸上を移動するので、接触点の移動量とは接触点のｙ座標である。式（１）の変数ｒの前述の定め方によって、隣接エレメント間角度θが最も大きくなるとき（θmax ）、接触点は仮終点Ｃeに位置する。接触点の移動量ｙは、変数τ1が大きいほど、隣接エレメント間角度θが小さいときに増加率が小さく、角度θが大きくなると増加率が大きくなる。つまり、変数τ1が大きいほど、チェーンの屈曲が小さいときチェーンエレメントを持ち上げる偶力が小さく、屈曲が大きくなると偶力が急激に大きくなることが理解できる。また、接触点移動量の増加を表す曲線は、滑らかに変化し、隣接エレメント間角度θが０のとき０、θ最大値（θmax）において最大である。
【００４３】
図１７は、変数τ1が異なる仮作用曲線５２ａについて、チェーンの弦部分の変位ｄを表したものである。横軸はチェーン１６のプーリ１２に対する巻き掛かり半径である。巻き掛かり半径が小さい時には、変数τ1が大きい方が弦部分の変位ｄが小さいが、巻き掛かり半径が大きくなると、一部に逆転がみられる。一方のプーリ（例えばプーリ１２）で巻き掛かり半径が小さい場合には、他方のプーリ（例えばプーリ１４）で巻き掛かり半径は大きくなる。したがって、取りうる巻き掛かり半径の範囲の一方の端で巻き掛かり半径が小さくなっても、他方の端で巻き掛かり半径が大きくなるのでは、弦部分変位の効果があまり期待できない。つまり、両端の変位が相応に小さいことが望まれる。取りうる巻き掛かり半径の範囲にもよるが、概略、τ1＝２．５〜３．０のときが、総合的な効果が大きいことが分かる。
【００４４】
以上のように、チェーンエレメントがプーリに進入しようとする過程において、隣接エレメント間角度が小さいときにはチェーンエレメントの持ち上がりを抑制し、大きくなってから持ち上げるようにする。これにより、チェーン弦部分の変位を抑制することができる。
【００４５】
（改変作用曲線）
仮始点Ｃsと仮終点Ｃeの距離が大きいと、リンク４０内の応力分布が大きく変化する。このため、リンク４０内には、応力振幅が大きい部分が生じる。耐久性の観点からは、応力振幅は小さいことが好ましく、接触点の移動量は小さい方が好ましい。このチェーン１６では、仮作用曲線を改変することで、弦部分の振動、およびリンク４０内の応力の変動を小さくしている。改変作用曲線の始点は、仮作用曲線の仮始点Ｃsと同じにし、終点Ｃfを仮終点Ｃeよりも始点Ｃsに近いようにする。接触点の移動が少なくなるため、圧力分布の変化が小さくなり、応力振幅が小さくなる。
【００４６】
改変作用曲線５０ａは、次式（２）、（３）で表される。
【数２】
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【００４７】
式（２）で表される区間と、式（３）で表される区間の境界点は、仮始点Ｃsと仮終点Ｃeの間、特に、仮相対作用曲線において接触点移動量増加率が仮相対作用曲線がインボリュート形状である場合よりも大きい範囲に位置するように設定される。この境界点に対応する隣接エレメント間角度がφである。式（２）で表される区間、つまり０≦θ≦φの区間の改変作用曲線は、仮作用曲線と同じである。式（３）で表される区間（φ≦θ）においては、接触点の移動量の増加率が隣接エレメント間角度θの増加に伴って減少する。この結果、０≦θ≦φの範囲では、隣接エレメント間角度θが小さいときにはチェーンの持ち上がりが抑制され、大きくなってからチェーンが持ち上げられる。また、φ≦θの範囲では、改変作用曲線を採用したときの接触点移動量ｙは、仮作用曲線の場合より小さくなる。
【００４８】
図１８は、隣接エレメント間角度θと接触点の移動量の関係を示す図である。曲線Ｓ１は作用曲線がインボリュート曲線の場合（τ1＝１）、曲線Ｓ２は、作用曲線が式（１）であってτ1＝２．５の場合、曲線Ｓ４は、作用曲線が式（２）であって、τ1＝２．５、τ2＝１の場合を示している。曲線Ｓ４は、隣接エレメント間角度θが最大、つまりチェーンの巻き掛かり半径が最小となったときの接触点、すなわち終点Ｃfが、仮終点Ｃeよりも小さな値とされている。曲線Ｓ３は、終点Ｃfを通り、τ1＝２．５としたときの式（１）の作用曲線の場合を示す。
【００４９】
曲線Ｓ４は、始点Ｃs（θ＝０）から隣接エレメント間角度θがφ（θ＝φ）になるまでの間、曲線Ｓ１に一致し、φ以上（θ≧φ）となると曲線Ｓ１から離れ、接触点移動量ｙが曲線Ｓ１よりも小さくなる。
【００５０】
図１９は、曲線Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれの場合の弦部分変位ｄを示した図である。巻き掛かり半径が大きい、つまりチェーン１６が直線状態に近いということは、隣接エレメント間角度θが小さいことを示すから、図１９においては、右端が始点Ｃsに対応し、左端が終点Ｃfおよび仮終点Ｃeに対応する。曲線Ｓ１の場合の弦部分変位がＤ１、曲線Ｓ２の弦部分変位がＤ２、曲線Ｓ３の弦部分変位がＤ３、曲線Ｓ４の弦部分変位がＤ４で示されている。
【００５１】
曲線Ｓ３の場合の弦部分変位Ｄ３は、巻き掛かり半径のほぼ全範囲において、曲線Ｓ２の場合の弦部分変位Ｄ２よりも大きくなっている。つまり、応力の変動を抑えるために、仮作用曲線の仮終点Ｃeを終点Ｃfへと小さくしただけでは、弦部分の振動が増加してしまうことが分かる。改変作用曲線を採用した場合、弦部分変位は、曲線Ｓ４に対応した弦部分変位Ｄ４となる。弦部分変位Ｄ４は、巻き掛かり半径が下限値の極近傍において、仮作用曲線を採用した場合の弦部分変位Ｄ２を上回るが、ほとんどの範囲でこれに一致する。巻き掛かり半径が下限値付近で使用される頻度は低いことも考慮すれば、弦部分の振動は仮作用曲線の場合と同等であると考えられる。
【００５２】
よって、作用曲線５０ａとして、式（２）、（３）で表される改変作用曲線を採用することにより、弦部分の振動を抑えつつ、リンク４０内の応力変動を抑えることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０  チェーン式無段変速機、１２  入力プーリ、１４  出力プーリ、１６  チェーン、１８  入力軸、２０  固定シーブ、２２  移動シーブ、２４，２６  略円錐面、２８  出力軸、３０  固定シーブ、３２  移動シーブ、３４，３６  略円錐面、３８ａ，３８ｂ 開口、４０  リンク、４２ａ，４２ｂ ピン、４４  チェーンエレメント、４６ リンクユニット、５０ａ，５０ｂ 作用曲線（改変作用曲線）、５２ａ，５２ｂ 作用曲線（仮作用曲線）。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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