(57)【要約】【課題】 予張力を大きくしてより適切な残留圧縮応力をリンクに付与するに際し、ピンの損傷を防止することができる動力伝達チェーンの製造方法を提供する。【解決手段】  予張力付与用第１プーリ32と予張力付与用第２プーリ33との間に無端状チェーンを巻き掛けてチェーン1に予張力を付与する工程を備えている。予張力付与工程において、着脱可能な保護部材37を各ピン14の両端部に装着して予張力を付与する。【選択図】    図４
2011200874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリンクおよびこれらを連結する複数のピンからなり２つのプーリ間に巻き掛けられて使用される動力伝達チェーンの製造方法であって、
予張力付与用第１プーリと予張力付与用第２プーリとの間に無端状チェーンを巻き掛けてチェーンに予張力を付与する工程を備えており、予張力付与工程において、着脱可能な保護部材を各ピンの両端部に装着して予張力を付与することを特徴とする動力伝達チェーンの製造方法。
【請求項２】
保護部材は、ピンと同材料で形成されており、熱処理条件を変更することで、ピンに比べて、ＨＲＣ硬度が１以上低く形成されていることを特徴とする動力伝達チェーンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動力伝達チェーンの製造方法、さらに詳しくは、自動車等の車両の無段変速機（ＣＶＴ）に好適な動力伝達チェーンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
動力伝達チェーンとしては、特許文献１に、ピンが挿通される前後挿通部を有する複数のリンクと、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を長さ方向に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、一のリンクの前挿通部に固定されかつ他のリンクの後挿通部に移動可能に嵌め入れられた第１ピンと一のリンクの前挿通部に移動可能に嵌め入れられかつ他のリンクの後挿通部に固定された第２ピンとが相対的に転がり接触移動することにより、リンク同士の長さ方向の屈曲が可能とされているものが提案されている。
【０００３】
そして、この種の動力伝達チェーンでは、耐久性を向上させるために、その製造工程において、張力をチェーンに予め付与（予張）して、リンクに適当な残留圧縮応力を付与することが行われている。
【０００４】
従来の予張力付与装置では、使用される無段変速機（実機）に合わせるという考えから、各予張力付与用プーリの相対向するシーブ面は、円錐面（断面形状は直線）とされている。予張力付与装置によってリンクに適当な残留圧縮応力を付与するには、予張力を所定値以上にすることが好ましいが、大きい予張力を与えると、ピン端面損傷の原因となる可能性がある。
【０００５】
そこで、特許文献１には、各予張力付与用プーリの相対向するシーブ面をピン端面の凸状湾曲部に対応する凹状とすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１１０３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１によると、予張力を大きくしてより適切な残留圧縮応力をリンクに付与するに際し、ピンの損傷を防止することができるが、予張力付与用プーリのシーブ面形状が実際に使用されるプーリの形状と相違していることから、予張力付与用プーリの製作に手間がかかるという問題がある。
【０００８】
この発明の目的は、予張力を大きくしてより適切な残留圧縮応力をリンクに付与するに際し、予張力付与用プーリのシーブ面形状を実際に使用されるプーリの形状と同じにして、しかも、ピンの損傷を防止することができる動力伝達チェーンの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明による動力伝達チェーンの製造方法は、複数のリンクおよびこれらを連結する複数のピンからなり２つのプーリ間に巻き掛けられて使用される動力伝達チェーンの製造方法であって、予張力付与用第１プーリと予張力付与用第２プーリとの間に無端状チェーンを巻き掛けてチェーンに予張力を付与する工程を備えており、予張力付与工程において、着脱可能な保護部材を各ピンの両端部に装着して予張力を付与することを特徴とするものである。
【００１０】
従来の予張力付与工程では、保護部材は使用されておらず、ピン端面が直接プーリのシーブ面に接触していたが、この発明による動力伝達チェーンの製造方法では、ピン端面が保護部材を介してプーリのシーブ面に接触する。保護部材は、予張力を付与する前に各ピンに装着され、予張力付与後に取り外され、繰り返し使用される。保護部材は、ピンより軟質の材料（保護部材の硬さがピンの硬さより低い）とされる。ピンの材料としては、軸受鋼などの適宜な鋼が使用され、保護部材は、ピンの材質に対応して適宜変更される。保護部材とピンとのＨＲＣ硬度差は、１〜２程度あれば、ピンを保護することができる。
【００１１】
予張力付与用第１プーリおよび予張力付与用第２プーリは、チェーンが使用される無段変速機のプーリと同じ材料製（例えば構造用鋼製）とされる。また、各予張力付与用プーリのシーブ面形状は、チェーンが使用される無段変速機のプーリと同じ形状、例えば、シーブ面の傾斜角度が８〜１３°（通常、１１°）の円錐面とされる。予張力付与用プーリの材料および形状は、特に限定されるものではないが、予張力付与用プーリの材料およびシーブ面形状を実際の無段変速機に合わせることで、予張力付与用プーリの製作が容易となる。
【００１２】
保護部材は、ピンと同材料で形成されており、熱処理条件を変更することで、ピンに比べて、ＨＲＣ硬度が１以上低く形成されていることが好ましい。同じ材料（鋼）に対して、熱処理条件を変更することでＨＲＣ硬度を所定値に設定することが可能であり、熱処理条件のみの変更とすることで、保護部材の製作が容易となり、しかも、ピン端面を確実に保護することができる。
【００１３】
保護部材は、例えば、周壁および端壁からなる筒状とされ、周壁の内周面がピン端部の外周面に沿う形状とされ、端壁の内面が、ピン端面に沿う形状とされ、端壁の外面が、ピン端面形状と同じ形状とされ、周壁の外周面が任意形状（例えば円筒面）とされる。
【００１４】
この発明による製造方法で得られる動力伝達チェーンは、各プーリのシーブ間距離の変化に伴って巻き掛け径が無段階に変更されて無段階の変速が行われる無段変速機で使用されるのに適している。
【００１５】
予張を行うための予張力付与装置は、例えば、無段変速機（実機）を模擬したものとすることができ、例えば、予張力付与装置は、円錐面状シーブ面をそれぞれ有する固定シーブおよび可動シーブからなる第１のプーリと、円錐面状シーブ面をそれぞれ有する固定シーブおよび可動シーブからなる第２のプーリとを備えており、可動シーブを固定シーブに対して接近・離隔させることにより、チェーンをクランプするものとされる。予張力付与装置は、実機を模擬したものにする必要はなく、例えば、上記の各プーリの可動シーブを固定とし、予張力付与装置は、円錐面状シーブ面をそれぞれ有する１対の固定シーブが第１の間隔をおいて対向させられた第１のプーリと、円錐面状シーブ面をそれぞれ有する１対の固定シーブが第２の間隔をおいて対向させられた第２のプーリとを備えており、プーリを回転駆動しながら、第１のプーリと第２のプーリとの軸間距離を接近・離隔させることにより、チェーンに張力を与えるものとされてもよい。また、固定シーブ面とされたプーリを３つ使用し、１対の上部プーリおよび１つの下部プーリを三角形を構成するように配置し、これら３つのプーリに無端状チェーンを巻き掛けて張力を付与するようにしてもよい。さらにまた、張力を付与するに際して、プーリ間距離を変更してもよいが、チェーンの所定位置を補助ローラで押し付けることによって、張力を付与するようにしてもよい。
【００１６】
上記の製造方法は、種々の動力伝達チェーンを製造するのに適しているが、ピンが挿通される前後挿通部を有する複数のリンクと、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を連結する前後に並ぶ複数の第１ピンおよび複数の第２ピンとを備え、第１ピンと第２ピンとが相対的に転がり接触移動することにより、リンク同士の長さ方向の屈曲が可能とされており、第１ピンおよび第２ピンのうちの一方は、一のリンクの前挿通部に固定されかつ他のリンクの後挿通部に移動可能に嵌め入れられ、同他方は、一のリンクの前挿通部に移動可能に嵌め入れられかつ他のリンクの後挿通部に固定されているものである動力伝達チェーンを製造するのにより適している。
【００１７】
この動力伝達チェーンでは、第１ピンおよび第２ピンの少なくとも一方がプーリと接触して摩擦力により動力伝達する。いずれか一方のピンがプーリと接触するチェーンにおいては、第１ピンおよび第２ピンのうちのいずれか一方は、このチェーンが無段変速機で使用される際にプーリに接触する方のピン（以下では、「第１ピン」または「ピン」と称す）とされ、他方は、プーリに接触しない方のピン（インターピースまたはストリップと称されており、以下では、「第２ピン」または「インターピース」と称す）とされる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明の動力伝達チェーンの製造方法によると、予張力付与工程において、着脱可能な保護部材を各ピンの両端部に装着して予張力を付与するので、ピン端面が保護部材を介してプーリのシーブ面に接触することになり、プーリの材質や形状を変更することなく、ピン端面の損傷を防ぐことができ、チェーンの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、この発明による動力伝達チェーンの製造方法で製造される動力伝達チェーンの１実施形態の一部を示す平面図である。
【図２】図２は、動力伝達チェーンのリンクの拡大側面図である。
【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、この発明による動力伝達チェーンの製造方法で使用される予張力付与装置を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
図１は、この発明による動力伝達チェーンの製造方法を使用して製造される動力伝達チェーンの一部を示しており、動力伝達チェーン(1)は、チェーン長さ方向に所定間隔をおいて設けられた前後挿通部(12)(13)を有する複数のリンク(11)(21)と、チェーン幅方向に並ぶリンク(11)(21)同士を長さ方向に屈曲可能に連結する複数のピン（第１ピン）(14)およびインターピース（第２ピン）(15)とを備えている。インターピース(15)は、ピン(14)よりも短くなされ、両者は、インターピース(15)が前側に、ピン(14)が後側に配置された状態で対向させられている。
【００２２】
この発明の動力伝達チェーン(1)では、リンク(11)(21)については、ショートリンク(11)およびロングリンク(21)の２種類が使用されている。ショートリンク(11)とロングリンク(21)とでは、チェーン(1)の直線領域においてピン(14)とインターピース(15)とが接触している線（断面では点）間の距離（図２に符号Ａで示す点とＢで示す点との距離）＝「ピッチ長」が異なっている。
【００２３】
図２に示すように、ショートリンク(11)（ロングリンク(21)も同じ）の前挿通部(12)は、ピン(14)が移動可能に嵌め合わせられるピン可動部(16)およびインターピース(15)が固定されるインターピース固定部(17)からなり、後挿通部(13)は、ピン(14)が固定されるピン固定部(18)およびインターピース(15)が移動可能に嵌め合わせられるインターピース可動部(19)からなる。
【００２４】
各ピン(14)は、インターピース(15)に比べて前後方向の幅が広くなされており、インターピース(15)の上下縁部には、各ピン(14)側にのびる突出縁部(15a)(15b)が設けられている。
【００２５】
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)の前挿通部(12)と他のリンク(11)(21)の後挿通部(13)とが対応するようにリンク(11)(21)同士が重ねられ、ピン(14)が一のリンク(11)(21)の後挿通部(13)に固定されかつ他のリンク(11)(21)の前挿通部(12)に移動可能に嵌め合わせられ、インターピース(15)が一のリンク(11)(21)の後挿通部(13)に移動可能に嵌め合わせられかつ他のリンク(11)(21)の前挿通部(12)に固定される。そして、このピン(14)とインターピース(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)同士の長さ方向（前後方向）の屈曲が可能とされる。
【００２６】
リンク(11)(21)のピン固定部(18)とインターピース可動部(19)との境界部分には、インターピース可動部(19)の上下の凹円弧状案内部(19a)(19b)にそれぞれ連なりピン固定部(18)に固定されているピン(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、インターピース固定部(17)とピン可動部(16)との境界部分には、ピン可動部(16)の上下の凹円弧状案内部(16a)(16b)にそれぞれ連なりインターピース固定部(17)に固定されているインターピース(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。
【００２７】
ピン(14)を基準としたピン(14)とインターピース(15)との接触位置の軌跡は、円のインボリュートとされており、この実施形態では、ピン(14)の転がり接触面(14a)が、断面において半径Ｒｂ、中心Ｍの基礎円を持つインボリュート曲線とされ、インターピース(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)(21)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、前挿通部(12)においては、ピン(14)が固定状態のインターピース(15)に対してその転がり接触面(14a)がインターピース(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）しながらピン可動部(16)内を移動し、後挿通部(13)においては、インターピース(15)がインターピース可動部(19)内を固定状態のピン(14)に対してその転がり接触面(15c)がピン(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。
【００２８】
図３は、上記動力伝達チェーン(1)がＶ型プーリ式ＣＶＴに取り付けられた動力伝達装置を示しており、動力伝達装置では、図３に示すように、プーリ軸(2e)を有するプーリ(2)の固定シーブ(2a)および可動シーブ(2b)の各円錐状シーブ面(2c)(2d)にインターピース(15)の端面が接触しない状態で、ピン(14)の端面がプーリ(2)の円錐状シーブ面(2c)(2d)に接触し、この接触による摩擦力により動力が伝達される。
【００２９】
図３に実線で示した位置にあるドライブプーリ(2)の可動シーブ(2b)を固定シーブ(2a)に対して接近・離隔させると、ドライブプーリ(2)における巻き掛け径は、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。ドリブンプーリでは、図示省略するが、その可動シーブがドライブプーリ(2)の可動シーブ(2b)とは逆向きに移動し、ドライブプーリ(2)の巻き掛け径が大きくなると、ドリブンプーリの巻き掛け径が小さくなり、ドライブプーリ(2)の巻き掛け径が小さくなると、ドリブンプーリの巻き掛け径が大きくなる。この結果、変速比が１：１である状態を基準にして、ドライブプーリ(2)の巻き掛け径が最小で、ドリブンプーリの巻き掛け径が最大であるＵ／Ｄ（アンダードライブ）状態が得られ、また、ドライブプーリ(2)の巻き掛け径が最大で、ドリブンプーリの巻き掛け径が最小のＯ／Ｄ（オーバードライブ）状態が得られる。
【００３０】
上記の動力伝達チェーン(1)では、ピンの上下移動の繰り返しにより、多角形振動が生じ、これが騒音の要因となるが、ピン(14)とインターピース(15)とが相対的に転がり接触移動しかつピン(14)を基準としたピン(14)とインターピース(15)との接触位置の軌跡が円のインボリュートとされていることにより、ピンおよびインターピースの接触面がともに円弧面である場合などと比べて、振動を小さくすることができ、騒音を低減することができる。
【００３１】
そして、ＣＶＴで使用された場合、ピン(14)とインターピース(15)とは、上述のように、各可動部(16)(19)に案内されて転がり接触移動するので、プーリ(2)のシーブ面(2c)(2d)に対してピン(14)はほとんど回転しないことになり、摩擦損失が低減し、高い動力伝達率が確保される。
【００３２】
この動力伝達チェーン(1)は、必要な数のピン(14)およびインターピース(15)を組立て治具上に垂直状に保持した後、リンク(11)(21)を１つずつあるいは数枚まとめて圧入していくことにより製造される。この圧入は、ピン(14)およびインターピース(15)の上下縁部とピン固定部(18)およびインターピース固定部(17)の上下縁部との間において行われており、その圧入代は０．００５ｍｍ〜０．１ｍｍとされている。こうして、組み立てられたチェーン(1)には、予張工程において、適切な張力が付与される。
【００３３】
図４に、この発明による動力伝達チェーンの製造方法で使用される予張力付与装置(31)を示す。
【００３４】
予張力付与装置(31)は、第１プーリ(32)と、第２プーリ(33)と、第１プーリの回転軸を回転させる回転駆動装置(34)と、長さ方向駆動装置(36)に駆動されることにより、第２プーリ(33)をチェーン長さ方向に移動させてプーリ(32)(33)の軸間距離を接近・離隔させチェーン(1)に作用する張力を調整する長さ方向移動テーブル(35)とを備えている。
【００３５】
各プーリ(32)(33)は、実際に使用される無段変速機のシーブ面(2c)(2d)と同一形状のシーブ面(32a)(33a)を有している。
【００３６】
上記の予張力付与装置は、公知のものであり、この発明による動力伝達チェーンの製造方法は、この予張力付与装置(31)を使用した予張力付与工程において、着脱可能な保護部材(37)をピン(14)の両端部に装着して予張力を付与することを特徴としている。
【００３７】
保護部材(37)は、ピン(14)より軟質の材料からなり、その硬さがピン(14)の硬さより低く設定されている。具体的には、軸受鋼製であるピン(14)に対して、同じく軸受鋼製とされ、ピン(14)とは異なる熱処理条件とされて、そのＨＲＣ硬度がピン(14)のＨＲＣ硬度よりも１〜２小さくなされている。
【００３８】
保護部材(37)は、周壁(41)および端壁(42)からなる筒状とされ、周壁(41)の内周面(41a)がピン(14)端部の外周面に沿う形状とされ、端壁(42)の内面(42a)が、ピン(14)端面に沿う形状とされる。端壁(42)の外面(42b)は、ピン(14)端面形状と同じ形状とされる。周壁(41)の外周面(41b)は、ピン(14)外周面と同じ形状であってもよいし、円筒面または角筒面であってもよい。
【００３９】
ピン(14)端面形状は、Ｖ型プーリ式ＣＶＴの各円錐状シーブ面(2c)(2d)が傾斜角度が１１°の円錐面であることに対応して、その傾斜角度が１１°とされており、保護部材(37)の端壁(42)の内面(42a)および外面(42b)は、ピン(14)端面形状に対応して、その傾斜角度が１１°とされる。ピン(14)端面は、曲面とされることが好ましく、この場合には、保護部材(37)の端壁(42)の内面(42a)および外面(42b)も曲面とされる。
【００４０】
予張力付与時には、保護部材(37)がピン(14)の両端部に嵌め被せられ、ピン(14)は、保護部材(37)を介して、各プーリ(32)(33)のシーブ面(32a)(33a)と接触し、この状態で動力伝達チェーン(1)に予張力が付与される。保護部材(37)の硬さがピン(14)の硬さより低く設定されているので、この予張力付与工程においては、ピン(11)端面に圧痕が発生することなく、ピン端面を損なうことなく、所定の予張荷重を付与することができる。
【００４１】
予張力の大きさは、リンク(11)(21)内部（特にピン固定部(18)およびインターピース固定部(17)における圧入部）に発生する最大主応力値がリンク(11)(21)の弾性限界以上でかつ降伏点以下となるように設定され、これにより、リンク(11)(21)内部に適正な残留圧縮応力が付与される。適正な残留圧縮応力を得るには、実機でかかるよりも大きな予張力を付与することが必要であり、この場合、ピン(14)の端面が損傷する可能性があるが、保護部材(37)を使用することにより、この損傷を防ぐことができる。
【００４２】
なお、上記の製造方法は、リンク、ピンおよびインターピースの形状に限定されることはなく、予張を必要とする種々の動力伝達チェーンに適用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
(1)       動力伝達チェーン
(2)       プーリ
(11)      リンク
(14)      ピン（第１ピン）
(15)      インターピース（第２ピン）
(32)      予張力付与用第１プーリ
(33)      予張力付与用第２プーリ
【図１】
2011200874.tif 000003
【図２】
2011200874.tif 000004
【図３】
2011200874.tif 000005
【図４】
2011200874.tif 000006