(57)【要約】【課題】  プーリのシーブ面間に侵入する際に発生する打音の発生を有効に抑制することができる動力伝達チェーンを提供する。【解決手段】  本発明の動力伝達チェーンは、複数のリンク１５と、複数のピン１６と、複数のストリップ１７とを備えている。そして、各ピン１６の一側面１６ａに、各ストリップ１７の下側側面１７ｂと転がり摺動接触をする下側側面１６ｂと、各ストリップ１７の一側面１７ａまたは各ストリップ１７の一側面１７ａを基準として延長した仮想面Ｋに対向する上側側面１６ｃと有するようにした。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有する複数のリンクと、各リンクの貫通孔に挿通される複数のピンと、各リンクの貫通孔に挿通されるとともに、各貫通孔に挿通されたそれぞれのピンと相対的に転がり摺動接触をする複数のストリップとを備え、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のプーリとの間に架け渡されて用いられ、前記ピンの端面と前記第１及び第２のプーリのシーブ面とが接触して動力を伝達する動力伝達チェーンであって、
各ピンは、各ストリップの一側面と転がり摺動接触をする下側側面と、それぞれの下側側面に連なり各ストリップの一側面または各ストリップの一側面を基準として延長した仮想面に対向する上側側面とを有していることを特徴とする動力伝達チェーン。
【請求項２】
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、両プーリ間に架け渡された請求項１に記載の動力伝達チェーンとを備えていることを特徴とする動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両などに採用されるいわゆるチェーン式無段変速機などに用いられる動力伝達チェーン及びそれを用いた動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）としては、例えば、エンジン側に設けられたドライブプーリと、駆動輪側に設けられたドリブンプーリと、両者間に架け渡された無端状のチェーンとを備えたものがある。このような、いわゆるチェーン式無段変速機では、各プーリの円錐面状のシーブ面とチェーンのピン端面とがシーブ面の周方向に若干の滑り接触をすることによりトラクションを発生させ、このトラクションによって動力を伝達する。そして、ドライブプーリ及びドリブンプーリのうちの少なくとも一方の溝幅（シーブ面間距離）を連続的に変えることにより、従来のギア式とは異なるスムーズな動きで、無段の変速を行うことができる。
【０００３】
上記無段変速機用のチェーンとしては、例えば、チェーン長手方向に並列した２種の貫通孔を有する複数のリンクと、各貫通孔に挿通される複数のピン及び複数のストリップとを備えたものが提案されている。このチェーンでは、各ピンの一側面と各ストリップの一側面との間で、相対的に転がり摺動接触（転がり接触若しくは滑り接触または両接触を含む接触）しながら、チェーン長手方向に屈曲可能に構成されている。さらに、各ピンは、それぞれのストリップ側の一側面において必要最小限の接触範囲を確保できる形状に形成されているとともに、そのストリップとの接触範囲に相当する一側面における断面形状が円のインボリュートになるように形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３１２７２５号公報（第４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のチェーンでは、大きなクランプ力（押しつけ力）が作用するプーリのシーブ面間にチェーンが侵入していくことになるため、侵入時に、チェーンを構成するピンとプーリとが激突し、その結果として打音（接触音）が発生するという問題がある。この打音は、つぎのようにして発生する。すなわち、プーリのシーブ面間に挟まれたピンは、シーブ面間で強く押しつけられているので、ピン自体の弾性変形量が０でないことからピン長手方向に圧縮されて、ピン長手方向長さが若干短くなっている。これに対し、シーブ面間に侵入する前のピンは、押しつけられていないため、自然長である。このため、自然長のピンが、それよりも若干短い幅の領域に侵入する際に、ピンがプーリに激突することとなる。その結果、打音（接触音）が発生する。かかる打音は、特に、自動車等に搭載された場合、車内や車外への騒音となるため、打音を抑制する技術の開発が強く求められている。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、プーリのシーブ面間に侵入する際に発生する打音の発生を有効に抑制することができる動力伝達チェーン及び動力伝達装置の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、ピンがプーリのシーブ面間に侵入する際に発生する打音を抑制すべく鋭意研究を重ねていた。その過程で、シーブ面間に侵入したピンの長手方向長さが小さくならないようにすればよいとの知見を得、ピンの剛性を高めるべく、ピン自体を太くしようと考えた。そこで、本発明者らは種々検討を重ねた結果、ピンを上側（チェーンの外周面側）の方向に延ばして太くすれば、所期の目的を達成できることを見いだし、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明の動力伝達チェーンは、貫通孔を有する複数のリンクと、各リンクの貫通孔に挿通される複数のピンと、各リンクの貫通孔に挿通されるとともに、各貫通孔に挿通されたそれぞれのピンと相対的に転がり摺動接触をする複数のストリップとを備え、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のプーリとの間に架け渡されて用いられ、前記ピンの端面と前記第１及び第２のプーリのシーブ面とが接触して動力を伝達する動力伝達チェーンであって、各ピンは、各ストリップの一側面と転がり摺動接触をする下側側面と、それぞれの下側側面に連なり各ストリップの一側面または各ストリップの一側面を基準として延長した仮想面に対向する上側側面とを有していることを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によれば、ストリップと転がり摺動接触をする接触範囲より上側に延ばして太くした（幅方向断面積を大きくした）ピンによりチェーンが構成されているため、ピン自体の剛性が高まり、プーリのシーブ面間のクランプ力に対するピンの弾性変形量が小さくなる。このため、シーブ面間への侵入前後で、ピンの長手方向長さが大きく異なるといったことが抑制される。その結果、ピンとプーリとの激突に伴う打音の発生を有効に抑制することができる。また、ピンの幅方向断面積が大きくなることから、曲げ剛性や圧縮剛性を向上させることができ、またトルク容量を向上させることもできるという利点を有する。
【００１０】
本発明の動力伝達装置は、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、両プーリ間に架け渡された上記の動力伝達チェーンとを備えていることを特徴とする。上記の構成によれば、上記動力伝達チェーンを用いていることから、大きな騒音の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の動力伝達チェーンによれば、プーリのシーブ面間のクランプ力に対する弾性変形量が小さいピンを用いていることから、シーブ面間への侵入前後でピンの長手方向長さが大きく異ならないため、ピンとプーリとの激突に伴う打音の発生を有効に抑制することができる。また、本発明の動力伝達装置によれば、上記動力伝達チェーンを用いていることから、自動車などに搭載した場合には、車内を快適な空間にすることができ、また自動車の騒音問題の解消に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の動力伝達チェーンの一実施形態に係るチェーン式無段変速機用のチェーン（以下単に「チェーン」ともいう）が装着された動力伝達装置としてのチェーン式無段変速機（以下単に「無段変速機」ともいう）の構成を示している。図２は、図１に示すチェーン式無段変速機を部分的に拡大した図である。図３は、図１に示すチェーン式無段変速機用チェーンを部分的に拡大した図である。なお、図１では理解を容易にするためにチェーン１の一部断面を明示しており、図３ではチェーン１の幅方向の略中央のリンク１５やピン１６などの記載を一部省略している。
【００１３】
本実施形態に係る無段変速機２は、例えば自動車に搭載され、第１のプーリとしての金属（構造用鋼等）製ドライブプーリ３と、第２のプーリとしての金属（構造用鋼等）製ドリブンプーリ４と、その間に架け渡された無端状のチェーン１とを備えている。
ドライブプーリ３は、エンジン側に接続された入力軸５に一体回転可能に取りけられたものであり、円錐面状のシーブ面６ａを有する固定シーブ６と、そのシーブ面６ａに対向して配置される円錐面状のシーブ面７ａを有する可動シーブ７とを備えている。そして、これらの各シーブ面６ａ、７ａにより溝を形成し、この溝によってチェーン１を強圧で挟んで保持するようになっている。また、可動シーブ７には、溝幅を変更するための油圧アクチュエータ（図示せず）が接続されており、変速時に、図２の左右方向に可動シーブ７を移動させることにより溝幅を変化させ、それにより図２の上下方向にチェーン１を移動させて入力軸５に対するチェーン１の巻掛け半径を変化できるようになっている。
【００１４】
一方、ドリブンプーリ４は、駆動輪側に接続された出力軸８に一体回転可能に取り付けられており、円錐面状のシーブ面９ａを有する固定シーブ９と、そのシーブ面９ａに対向して配置される円錐面状のシーブ面１０ａを有する可動シーブ１０とを備えている。そして、ドライブプーリ３と同様に、これらの各シーブ面９ａ、１０ａにより溝を形成し、この溝によってチェーン１を強圧で挟んで保持するようになっている。また、このドリブンプーリ４の可動シーブ１０には、ドライブプーリ３の可動シーブ７と同様に、油圧アクチュエータ（図示せず）が接続されており、変速時に、図２の左右方向に可動シーブ１０を移動させることにより、溝幅を変化させ、それにより図２の上下方向にチェーン１を移動させて出力軸８に対するチェーン１の巻掛け半径を変化できるようになっている。
【００１５】
上記ドライブプーリ３とドリブンプーリ４との間に架け渡されたチェーン１は、無端状であって、複数の金属（軸受用鋼等）製リンク１５と、これらリンク１５を相互に連結するための複数の金属（軸受鋼等）製ピン１６と、これらピン１６よりも若干短いストリップ１７とから構成されている。
【００１６】
各リンク１５は、図３、図４にも示すように、外形が小判に近似した形状をしている。そして、各リンク１５には、形状が異なる第１及び第２の貫通孔１８ａ、１８ｂが並列して形成されており、いずれの貫通孔１８ａ、１８ｂにもピン１６及びストリップ１７を挿通できるように構成されている。詳細には、第１の貫通孔１８ａ（図４の右側）は、ストリップ１７の一側面１７ａに対しピン１６の一側面１６ａが転がり摺動接触するように形成されており、また第２の貫通孔１８ｂ（図４の左側）は、ピン１６の一側面１６ａに対しストリップ１７の一側面１７ａが転がり摺動接触するように形成されている。このような各リンク１５は、チェーン１の幅方向に平行に所定の順序で配列され、チェーン１の長手方向（動力伝達方向）に屈曲可能なように連結されている（図１，図３参照）。
【００１７】
図２に戻って、ピン１６は、ドライブプーリ３のシーブ面６ａ，７ａ及びドリブンプーリ４のシーブ面９ａ，１０ａと接触する端面２６をピン長手方向両側に有する棒状体であり、チェーン１の幅方向に配列された各リンク１５の貫通孔１８ａ、１８ｂに挿通して各リンク１５を連結している。各ピン１６のそれぞれの端面２６は、球面状に形成されており、この球面状の端面２６における頂点がドライブプーリ３のシーブ面６ａ，７ａ及びドリブンプーリ４のシーブ面９ａ，１０ａと接触する接触点となる。
一方、ストリップ１７は、図３に示すように、その両端面がドライブプーリ３のシーブ面６ａ，７ａ及びドリブンプーリ４のシーブ面９ａ，１０ａと接触しないようにピン１６よりも若干短く形成された棒状体であり、チェーン１の幅方向に配列された各リンク１５の貫通孔１８ａ、１８ｂに各ピン１６と対になってそれら各ピン１６とともに各リンク１５を連結している。
【００１８】
そして、図５を参照して、第１の貫通孔１８ａに挿通されるピン１６は、その一側面１６ａが、ストリップ１７との接触範囲のうち最も上側の接触部Ｔよりも上方側（チェーン１の外周側）に、さらに延びて形成されている。すなわち、ピン１６は、必要最小限の接触範囲を確保した形状よりも、上方側に長くした形状とされている。詳細には、ピン１６は、その一側面１６ａに、ストリップ１７の下側側面１７ｂと転がり摺動接触する下側側面１６ｂと、その下側側面１６ｂより上方側に連なりストリップ１７の上側側面１７ｃと隙間があり非接触の状態で対向する上側側面１６ｃとを有している。このような上側側面１６ｃを有する形状にすることにより、ピン１６が太くなる（ピン幅方向断面が広くなる）ため、ドライブプーリ３のシーブ面６ａ，７ａ及びドリブンプーリ４のシーブ面９ａ，１０ａ間のクランプ力に対して大きく弾性変形しなくなり、その結果として、ピン６と各プーリ３，４との激突に伴う打音の発生を有効に抑制することができるようになる。また、ピン１６を上方側に延ばすようにしたころから、ピン１６の端面２６とシーブ面６ａ，７ａ（９ａ，１０ａ）との接触位置のピッチがチェーン長手方向に大きくなる（チェーン長手方向に隣り合うピン同士の間隔が大きくなる）ことで打音が大きくなるといった不具合が生じたり、ドライブプーリ３の軸部５やドリブンプーリ４の軸部８に接触してしまうといった不具合を生じたりすることがないという利点もある。
【００１９】
ここで、上記ピン１６の下側側面１６ｂは、ストリップ１７の下側側面１７ｂと転がり摺動接触する部分であるため、その部分における断面形状が円のインボリュートまたはインボリュートに近似した形状に形成されていることが好ましい。一方、ピン１６の上側側面１６ｃは、ストリップ１７の上側側面１７ｃと隙間があって非接触となる形状であれば、円のインボリュートまたはインボリュートに近似した形状に限らず、直線等であってもよい。但し、製造効率等を考慮すれば、下側側面より延長される円のインボリュートまたはインボリュートに近似した形状にするのがよい。
また、ストリップ１７は、ピン１６の下側側面１６ｂとの間で転がり摺動接触できる形状であれば、必ずしもピン１６と同様に上方に長くした形状にする必要はない。この場合、ピン１６は、ストリップ１７の下側側面１７ｂを基準として延長した仮想面Ｋに対向する上側側面１６ｃを有する形状にすればよいのは勿論である。
なお、第２の貫通孔１８ｂに挿通されるピン１６については、第１の貫通孔１８ａに挿通されるものと同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００２０】
上記のようなチェーン１において、ピン１６とストリップ１７は、例えば以下のようにして転がり摺動接触をする。すなわち、図６を参照して、まず、ドライブプーリ３（またはドリブンプーリ４）のシーブ面６ａ，７ａ（またはシーブ面９ａ，１０ａ）間に侵入する前は、ピン１６Ａとストリップ１７Ａは真っ直ぐに直立した状態で互いの一側面１６ａ、１７ａ（詳しくは下側側面１６ｂ、１７ｂ）が中央より下側の接触部Ｔ１で接触している。その後、シーブ面６ａ，７ａ（またはシーブ面９ａ，１０ａ）間に侵入すると、ピン１６Ａとストリップ１７Ａは転がり摺動接触（主に転がり接触）しながら、ピン１６Ｂとストリップ１７Ｂのようにピン１６Ａとストリップ１７Ｂとの接触部Ｔ１よりも上側の接触部Ｔ２に到達する。さらに、そのまま進行方向に回転していくと、ピン１６Ｃとストリップ１７Ｃのようにピン１６Ｂとストリップ１７Ｂとの接触部Ｔ２よりも上側で最も上側の接触部Ｔ３に到達することとなる。このとき、ピン１６Ｃには、ストリップ１７Ｃの上側側面１７ｃとの間に隙間を有して非接触となって対向する上側側面１６ｃが存在している（図５参照）。その後、進行方向に回転していくと、ピン１６Ｄとストリップ１７Ｄのように接触部Ｔ３よりも下側の接触部Ｔ４に到達し、さらにピン１６Ｅとストリップ１７Ｅのように接触部Ｔ４よりも下側の接触部Ｔ５に、さらにピン１６Ｆとストリップ１７Ｆのように接触部Ｔ５よりも下側の接触部Ｔ６に到達することになる。このように本実施形態に係るチェーン１を構成するピン１６は、接触部Ｔ１（Ｔ６）から接触部Ｔ３までの接触範囲より上側（チェーン１の外周面側）に、さらに延長された部分を有しており、これによりピン１６が太く（幅方向断面積が大きく）なって、ドライブプーリ３（またはドリブンプーリ４）のシーブ面６ａ，７ａ（またはシーブ面９ａ，１０ａ）間のクランプ力に対する弾性変形量が小さくなる。
【００２１】
そして、上記チェーン１が装着された無段変速機２では、例えば以下のようにして無段階の変速を行うことができる。すなわち、図２を参照して、出力軸８の回転を減速する場合、ドライブプーリ３側の溝幅を可動シーブ７の移動によって拡大させ、チェーン１のピン端面２６を円錐面状のシーブ面６ａ，７ａの内側方向（図２の下方向）に向けて境界潤滑（接触面内の一部が微小突起の直接接触で、残部が潤滑油膜を介して接触する潤滑状態）条件下で滑り接触させながらチェーン１の入力軸５に対する巻き掛け径を小さくする一方、ドリブンプーリ４側では可動シーブ１０の移動によって溝幅を縮小させ、チェーン１のピン端面２６を円錐面状のシーブ面９ａ，１０ａの外側方向に向けて境界潤滑条件下で滑り接触させながらチェーン１の出力軸８に対する巻き掛け径を大きくする。こうすることで、出力軸８の回転を減速することができる。
一方、出力軸８の回転を増速する場合、ドライブプーリ３側の溝幅を可動シーブ７の移動によって縮小させ、チェーン１のピン端面２６を円錐面状のシーブ面６ａ，７ａの外側方向（図２の上方向）に向けて境界潤滑条件下で滑り接触させながらチェーン１の入力軸５に対する巻き掛け径を大きくする一方、ドリブンプーリ４側では可動シーブ１０の移動によって溝幅を拡大させ、チェーン１のピン端面２６を円錐面状のシーブ面９ａ，１０ａの内側方向に向けて境界潤滑条件下で滑り接触させながらチェーン１の出力軸８に対する巻き掛け径を小さくする。このようにすることで、出力軸８の回転を増速することができる。
【００２２】
上記のように構成された無段変速機２では、ストリップ１７との接触範囲より上方側に延ばして太く（幅方向断面積を大きく）したピン１６を用いたチェーン１が装着されている。このため、チェーン１を構成するピン１６のシーブ面６ａ，７ａ（またはシーブ面９ａ，１０ａ）間のクランプ力に対する弾性変形量が小さくなる。このため、シーブ面６ａ，７ａ（またはシーブ面９ａ，１０ａ）間への侵入前後で、ピン１６の長手方向長さが大きく異なってしまうことがなくなることから、ピン１６とドライブプーリ３（またはドリブンプーリ４）との激突に伴う打音の発生を有効に抑制することができる。よって、このようなチェーン１が装着された無段変速機２を自動車などの車両に搭載した場合、車内への騒音が小さくなるので快適な車内空間を実現することができるとともに、車外への騒音が小さくなるので車両の騒音問題の解消に寄与することができる。また、本実施形態に係るチェーン１は、ピン１６を太く（幅方向断面積を大きく）していることから、曲げ剛性や圧縮剛性を向上させることができるとともに、トルク容量を向上させることもできるという利点を有する。
【００２３】
なお、本発明の動力伝達装置２は、ドライブプーリ３及びドリブンプーリ４の両方の溝幅が変動する態様に限定されるものではなく、いずれか一方の溝幅のみが変動し、他方が変動しない固定幅にした態様であってもよい。また、上記では溝幅が連続的（無段階）に変動する態様について説明したが、有段的に変動したり、固定式（無変速）である等の他の動力伝達装置２に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の動力伝達チェーンを装着したチェーン式無段変速機の要部構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示すチェーン式無段変速機のドライブプーリ（ドリブンプーリ）、動力伝達チェーンの部分的な拡大断面図である。
【図３】本発明の動力伝達チェーンの要部構成を模式的に示す斜視図である。
【図４】本発明の動力伝達チェーンを構成するリンク、ピン、ストリップを示す断面図である。
【図５】ピンとストリップとが接触範囲の最も上側で接触している状態を示す断面図である。
【図６】本発明の動力伝達チェーンがその進行方向に進行する際のピンとストリップとの接触状態を説明するための模式的な側面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    チェーン式無段変速機用チェーン（動力伝達チェーン）
２    チェーン式無段変速機（動力伝達装置）
３    ドライブプーリ（第１のプーリ）
４    ドリブンプーリ（第２のプーリ）
６    固定シーブ
６ａ  シーブ面
７    可動シーブ
７ａ  シーブ面
９    固定シーブ
９ａ  シーブ面
１０    可動シーブ
１０ａ  シーブ面
１６    ピン
１６ａ  ピンの一側面
１６ｂ  ピンの下側側面
１６ｃ  ピンの上側側面
１７    ストリップ
１７ａ  ストリップの一側面
１７ｂ  ストリップの下側側面
１７ｃ  ストリップの上側側面
Ｋ    仮想面
Ｔ    最も上側の接触部
【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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