(57)【要約】【課題】 ピン端面の形状を工夫することで、プーリおよびピンの弾性変形による接触位置の変化を抑えることができる動力伝達チェーンおよび動力伝達装置を提供する。【解決手段】  プーリの円錐状シーブ面に接触しているドライブピン14の長手方向両端面のチェーン進行方向から見た形状は、チェーン内径側の曲率半径Ｒ１とチェーン外径側の曲率半径Ｒ２とが異なる曲面形状とされており、Ｒ１＜Ｒ２とされている。【選択図】    図４
2008215448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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ピンの少なくとも一方の両端面がプーリと接触して摩擦力により動力が伝達される動力伝達チェーンにおいて、
プーリと接触するピンの長手方向両端面のチェーン進行方向から見た形状は、チェーン内径側の曲率半径Ｒ１とチェーン外径側の曲率半径Ｒ２とが異なる曲面形状であり、Ｒ１＜Ｒ２とされていることを特徴とする動力伝達チェーン。
【請求項２】
チェーン内径側の曲率半径Ｒ１の曲面とチェーン外径側の曲率半径Ｒ２の曲面との間に、Ｒ２よりもさらに大きい曲率の曲面または平面が介在させられていることを特徴とする請求項１の動力伝達チェーン。
【請求項３】
円錐面状のシーブ面を有する第１のプーリと、円錐面状のシーブ面を有する第２のプーリと、これら第１および第２のプーリに掛け渡される動力伝達チェーンとを備え、動力伝達チェーンが請求項１または２に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動力伝達チェーン、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および動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用無段変速機として、図７に示すように、固定シーブ(2a)および可動シーブ(2b)を有しエンジン側に設けられたドライブプーリ(2)と、固定シーブ(3b)および可動シーブ(3a)を有し駆動輪側に設けられたドリブンプーリ(3)と、両者間に架け渡された無端状動力伝達チェーン(1)とからなり、油圧アクチュエータによって可動シーブ(2b)(3a)を固定シーブ(2a)(3b)に対して接近・離隔させることにより、油圧でチェーン(1)をクランプし、このクランプ力によりプーリ(2)(3)とチェーン(1)との間に接触荷重を生じさせ、この接触部の摩擦力によりトルクを伝達するものが知られている。
【０００３】
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２ピンより長くなされた第１ピンの両端面がプーリと接触して摩擦力により動力が伝達されるものが提案されている。この動力伝達チェーンでは、ピンが中心部でシーブ面と接触するように、第１ピンの長手方向両端面のチェーン進行方向から見た形状は、単一曲率の円弧となるように曲面加工されている。
【特許文献１】特開２００５−２３３２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の動力伝達チェーンでは、ピンおよびプーリが弾性変形した際、ピンのシーブ面に接触する位置が変化し、これにより、実際の変速比が設計上の変速比から変化することがある。
【０００５】
この発明の目的は、ピン端面の形状を工夫することで、ピンおよびプーリの弾性変形によるピンの接触位置の変化を抑えることができる動力伝達チェーンおよび動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による動力伝達チェーンは、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ピンの少なくとも一方の両端面がプーリと接触して摩擦力により動力が伝達される動力伝達チェーンにおいて、プーリと接触するピンの長手方向両端面のチェーン進行方向から見た形状は、チェーン内径側の曲率半径Ｒ１とチェーン外径側の曲率半径Ｒ２とが異なる曲面形状であり、Ｒ１＜Ｒ２とされていることを特徴とするものである。
【０００７】
この発明による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「ドライブピン」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。
【０００８】
曲率半径の中心は、ピンの軸線上ではなく、プーリの傾斜角度と同じだけ軸線から傾斜した線上に設けられる。ピン端部がプーリのシーブ面に接触する際、ほぼピンの中心部で接触するが、ピンおよびプーリは若干弾性変形し、この際、例えば１１°の傾斜角度を有しているプーリは、その角度が大きくなる方向に変形するので、ピンはシーブ面とちょうど中心よりもチェーン内径側に寄った位置で接触する。ピンの接触位置がずれると、設計上の変速比と実際の変速比との間に差が生じる。チェーン内径側の曲率半径Ｒ１＜チェーン外径側の曲率半径Ｒ２であると、Ｒ１＝Ｒ２である従来のピンに比べて、実使用状態でのピンの接触位置のずれが小さくなる。
【０００９】
各ピンの断面形状は、従来と同じものとされる。プーリと接触するピンの長手方向両端部の平面形状は、前進側半部と後退側半部とが同じ曲率の曲面形状としてもよく、前進側半部が後退側半部よりも突出する曲面形状としてもよい。
【００１０】
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ことが好ましい。
【００１１】
チェーンは、例えば、幅方向同位相の複数のリンクで構成されるリンク列を進行方向（前後方向）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進行方向に複数連結して形成されているとともに、各リンク列に含まれるリンク枚数が異なるものとされることがある。
【００１２】
ピン固定部へのピンの固定は、例えば、機械的圧入によるピン固定部内縁とピン外周面との嵌合固定とされるが、これに代えて、焼き嵌めまたは冷やし嵌めによってもよい。嵌合固定は、ピン固定部の長さ方向に対して直交する部分の縁（上下の縁）で行われるのが好ましい。この嵌合固定の後、予張力付与工程において予張力が付与されることにより、リンクのピン固定部（ピン圧入部）に均等にかつ適正な残留圧縮応力が付与される。
【００１３】
リンクは、例えば、ばね鋼や炭素工具鋼製とされる。リンクの材質は、ばね鋼や炭素工具鋼に限られるものではなく、軸受鋼などの他の鋼でももちろんよい。リンクは、前後挿通部がそれぞれ独立の貫通孔（柱有りリンク）とされていてもよく、前後挿通部が１つの貫通孔（柱無しリンク）とされていてもよい。ピンの材質としては、軸受鋼などの適宜な鋼が使用される。
【００１４】
第１ピンおよび第２ピンは、例えば、いずれか一方の接触面が平坦面とされ、他方の接触面が相対的に転がり接触移動可能なインボリュート曲面に形成される。また、第１ピンおよび第２ピンは、それぞれの接触面が所要の曲面に形成されるようにしてもよい。
【００１５】
なお、この明細書において、リンクの長さ方向の一端側を前、同他端側を後としているが、この前後は便宜的なものであり、リンクの長さ方向が前後方向と常に一致することを意味するものではない。
【００１６】
上記の動力伝達チェーンが使用される無段変速機では、各プーリは、円錐状のシーブ面を有する固定シーブと、固定シーブのシーブ面に対向する円錐状のシーブ面を有する可動シーブとからなり、両シーブのシーブ面間にチェーンを挟持し、可動シーブを油圧アクチュエータによって移動させることにより、無段変速機のシーブ面間距離したがってチェーンの巻き掛け半径が変化するものとされる。
【００１７】
この発明による動力伝達装置は、円錐面状のシーブ面を有する第１のプーリと、円錐面状のシーブ面を有する第２のプーリと、これら第１および第２のプーリに掛け渡される動力伝達チェーンとを備えたもので、動力伝達チェーンが上記に記載のものとされる。
【００１８】
この動力伝達装置は、自動車等の車両の無段変速機としての使用に好適なものとなる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の動力伝達チェーンによると、チェーン内径側の曲率半径Ｒ１＜チェーン外径側の曲率半径Ｒ２とされていることにより、ピンやプーリが弾性変形した際のピンの接触位置のずれを小さくすることができ、設計上の変速比が出にくいという不具合が回避される。
【発明を実施するための最良の形態】
【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)と、チェーン幅方向に並ぶリンク(11)同士を長さ方向に屈曲可能に連結する複数のドライブピン（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、ドライブピン(14)よりも短くなされ、両者は、インターピース(15)が前側に、ドライブピン(14)が後側に配置された状態で対向させられている。
【００２２】
チェーン(1)は、幅方向同位相の複数のリンクで構成されるリンク列を進行方向（前後方向）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。
【００２３】
図２に示すように、ドライブピン(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いる。インターピース(15)の上下縁部には、ドライブピン(14)側にのびる突出縁部(15a)(15b)が設けられている。リンク(11)の前挿通部(12)と後挿通部(13)との間には、柱部(21)が介在させられており、リンク(11)の前挿通部(12)は、ドライブピン(14)が移動可能に嵌め合わせられるドライブピン可動部(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、ドライブピン(14)が固定されるドライブピン固定部(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】
チェーン幅方向に並ぶリンク(11)を連結するに際しては、一のリンク(11)の前挿通部(12)と他のリンク(11)の後挿通部(13)とが対応するようにリンク(11)同士が重ねられ、ドライブピン(14)が一のリンク(11)の後挿通部(13)に固定されかつ他のリンク(11)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)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)の前挿通部(12)に固定される。そして、このドライブピン(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)同士の長さ方向（前後方向）の屈曲が可能とされる。
【００２５】
リンク(11)のドライブピン固定部(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)にそれぞれ連なりドライブピン固定部(18)に固定されているドライブピン(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)とドライブピン可動部(16)との境界部分には、ドライブピン可動部(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。
【００２６】
ドライブピン(14)を基準としたドライブピン(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、ドライブピン(14)の接触面が、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形状を有し、インターピース(15)の接触面が平坦面（断面形状が直線）とされている。これにより、各リンク(11)がチェーン(1)の直線部分から曲線部分へまたは曲線部分から直線部分へと移行する際、前挿通部(12)においては、ドライブピン(14)が固定状態のインターピース(15)に対してその接触面がインターピース(15)の接触面に転がり接触（若干のすべり接触を含む）しながらドライブピン可動部(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)内を固定状態のドライブピン(14)に対してその接触面がドライブピン(14)の接触面に転がり接触（若干のすべり接触を含む）しながら移動する。なお、図２において、符号ＡおよびＢで示す箇所は、チェーン(1)の直線部分においてドライブピン(14)とインターピース(15)とが接触している線（断面では点）であり、ＡＢ間の距離がピッチである。
【００２７】
この動力伝達チェーン(1)は、図３に示すＶ型プーリ式ＣＶＴで使用されるが、この際、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、ドライブピン(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。ドライブピン(14)の端面およびプーリ(2)の円錐状シーブ面(2c)(2d)は、いずれも所定角度（通常１１°）傾斜している。
【００２８】
図３において、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、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。ドリブンプーリ(3)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(3)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(3)の巻き掛け径が大きくなる。この結果、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(3)の巻き掛け径が最大であるＵ／Ｄ状態（最減速状態）から、変速比が１であるドライブプーリ(2)の巻き掛け径とドリブンプーリ(3)の巻き掛け径が等しい状態、さらに、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(3)の巻き掛け径が最小のＯ／Ｄ状態（最増速状態）が得られる。この際得られる変速比は、ドライブピン(14)端面のちょうど中心がシーブ面に接触するとして、ドライブプーリ(2)とドリブンプーリ(3)の巻き掛け径の比が実際に得られる変速比として設計されている。
【００２９】
プーリ(2)の円錐状シーブ面(2c)(2d)に接触しているドライブピン(14)の長手方向両端面のチェーン進行方向から見た形状は、図４に拡大して示すように、チェーン内径側の曲率半径Ｒ１とチェーン外径側の曲率半径Ｒ２とが異なる曲面形状（円弧）であり、チェーン内径側の曲率半径Ｒ１がチェーン外径側の曲率半径Ｒ２よりも小さく（Ｒ１＜Ｒ２）なされている。ここで、各円弧の曲率半径の中心は、ドライブピン(14)の軸線Ｏ上ではなく、プーリ(2)のシーブ面(2c)(2d)の傾斜角度θと同じだけ軸線から傾斜した線Ｓ上に設けられている。
【００３０】
ドライブピン(14)がプーリ(2)のシーブ面(2c)(2d)間に入り込んでいく際、ドライブピン(14)およびシーブ面(2c)(2d)は、図６に実線で示す形状から二点鎖線で示す形状へと変化し、プーリ(2)のシーブ面(2c)(2d)は、傾斜角度が１１°よりも大きくなる方向へ、ドライブピン(14)は、湾曲して傾斜角度θが１１°よりも小さくなる方向へ、それぞれ弾性変形する。この結果、ドライブピン(14)の接触位置は、同図に矢印で示すように、設計値よりもチェーン内径側にずれることになる。
【００３１】
図４に示したドライブピン(14)によると、チェーン内径側の曲率半径Ｒ１＜チェーン外径側の曲率半径Ｒ２とされていることにより、ドライブピン(14)およびプーリ(2)が弾性変形しても、設計上の接触位置がチェーン内径側にずれる量が抑えられ、設計上の変速比が出にくいという不具合が回避される。
【００３２】
なお、ドライブピン(14)の端面形状は、図４に示したような２つＲに限られるものではなく、図５に示すように、チェーン内径側の曲率半径Ｒ１の曲面とチェーン外径側の曲率半径Ｒ２の曲面との間に、Ｒ２よりもさらに大きい曲率半径Ｒ３の曲面を設けるようにしてもよい。このようにすることで、ドライブピン(14)の接触面の面圧が低減され、これに伴って、シーブ面(2c)(2d)の負荷も低減する。ドライブピン(14)の接触面の面圧を低減するには、チェーン内径側の曲率半径Ｒ１の曲面とチェーン外径側の曲率半径Ｒ２の曲面との間の部分は、曲面に限定されるものではなく、平坦面（図５に示す形状が直線）であってもよい。
【００３３】
この動力伝達チェーン(1)は、必要な数のドライブピン(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)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、ドライブピン(14)およびインターピース(15)の上下縁部とドライブピン固定部(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)には張力が付与（予張）される。
【００３４】
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、ドライブピン(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ドライブピン(14)を基準としたドライブピン(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、ドライブ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。
【００３５】
また、ドライブピン(14)やプーリ(2)が弾性変形することによって、ドライブピン(14)は、そのちょうど中心よりもチェーン内径側に寄った位置でシーブ面(2c)(2d)に接触し、この場合には、設計上の変速比が出にくいという不具合が生じる可能性があるが、チェーン内径側の曲率半径Ｒ１＜チェーン外径側の曲率半径Ｒ２とされていることで、設計値からの乖離を最小限に抑えることができる。
【００３６】
そして、ＣＶＴで使用された場合、ドライブピン(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)に対してドライブピン(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。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、この発明によ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、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、ピンの特徴形状を示すチェーン進行方向から見た図である。
【図５】図５は、ピンの特徴形状の他の例を示すチェーン進行方向から見た図である。
【図６】図６は、ピンおよびプーリの弾性変形を模式的に示す図である。
【図７】図７は、無段変速機を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
(1)         動力伝達チェーン
(2)(3)      プーリ
(2a)(3b)    固定シーブ
(2b)(3a)    可動シーブ
(2c)(2d)    円錐状シーブ面
(11)        リンク
(12)        前挿通部
(13)        後挿通部
(14)        ドライブピン（第１ピン）
(15)        インターピース（第２ピン）
【図１】
2008215448.tif 000003
【図２】
2008215448.tif 000004
【図３】
2008215448.tif 000005
【図４】
2008215448.tif 000006
【図５】
2008215448.tif 000007
【図６】
2008215448.tif 000008
【図７】
2008215448.tif 000009