(57)【要約】【課題】  リンクに発生する集中応力を緩和してその長寿命化を図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１は、第１及び第２の貫通孔４ａ，４ｂを有する複数のリンク２と、前記各貫通孔４ａ，４ｂに挿通されリンク２に固定されて前記複数のリンク２を相互に連結する複数のピン部材３，５を備えている。前記リンク２の両貫通孔４ａ，４ｂ相互間に形成されている柱部２ａと、この柱部２ａの両端部に連続させてリンク長手方向に形成されている２つの長辺部２ｂとが交差する２つの交差部２ｄの少なくとも一方に応力緩和孔６が形成されている。【選択図】      図１
2007100735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に所定間隔離して第１及び第２の貫通孔を有する複数のリンクと、前記各貫通孔に挿通されリンクに固定されて前記複数のリンクを相互に連結する複数のピン部材とを備え、
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、前記第１及び第２のプーリのシーブ面と接触して動力を伝達する動力伝達チェーンであって、
前記リンクの両貫通孔の相互間に形成されている柱部と、この柱部の両端部に連続させてリンク長手方向に形成されている２つの長辺部とが交差する２つの交差部の少なくとも一方に、前記ピン部材から受ける力によって発生する応力を緩和するための応力緩和孔が形成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】
前記応力緩和孔が前記交差部の両方に形成されている請求項１に記載の動力伝達チェーン。
【請求項３】
前記ピン部材が、前記貫通孔に圧入状態で挿通固定されている請求項１又は２に記載の動力伝達チェーン。
【請求項４】
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及び第２のプーリ間に架け渡された動力伝達チェーンとを備えた動力伝達装置であって、
前記動力伝達チェーンが、請求項１〜３のいずれかに記載の動力伝達チェーンであ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）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、複数のリンク及びこれらを相互に連結する複数のピンからなり前記両プーリ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。当該無段変速機は、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。
上記無段変速機用のチェーンとして、例えば、チェーン長手方向に並列した２つ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を備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開昭６４−１５８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来のチェーンは、回転運動時にリンクの２つの貫通孔の間に形成された柱部付近に応力が集中するために、特に小形化した場合に当該柱部付近の強度が不足し、チェーンの寿命が短くなる場合がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、２つの貫通孔を有するリンクを使用するチェーンにおいて、リンクに発生する集中応力を緩和してその長寿命化を図ることができる動力伝達チェーン及びそれを用いた動力伝達装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は上記目的を達成するために次の技術的手段を講じた。
本発明の動力伝達チェーンは、長手方向に所定間隔離して第１及び第２の貫通孔を有する複数のリンクと、前記各貫通孔に挿通されリンクに固定されて前記複数のリンクを相互に連結する複数のピン部材とを備え、
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、前記第１及び第２のプーリのシーブ面と接触して動力を伝達する動力伝達チェーンであって、
前記リンクの両貫通孔の相互間に形成されている柱部と、この柱部の両端部に連続させてリンク長手方向に形成されている２つの長辺部とが交差する２つの交差部の少なくとも一方に、前記ピン部材から受ける力によって発生する応力を緩和するための応力緩和孔が形成されていることを特徴としている。
この構成によれば、リンクの柱部と２つの長辺部とが交差する２つの交差部の少なくとも一方に応力緩和孔が形成されているので、リンクに引張応力及び圧縮応力が働いたときに応力緩和孔の周りが弾性的に伸び易くなり、リンクの柱部付近に発生する集中応力を効果的に低減することができる。これにより、リンクにチェーンの回転運動による疲労が生じ難くなることから、リンクの寿命が長くなる。
【０００５】
本発明の動力伝達チェーンにおいて、前記応力緩和孔は前記交差部の両方に形成されていることが好ましい。応力緩和孔を交差部の両方に形成することにより、リンクの柱部付近に発生する集中応力をより効果的に低減することができる。
本発明の動力伝達チェーンにおいて、前記ピン部材は、前記貫通孔に圧入状態で挿通固定されているものであってもよい。この場合においては、ピンの圧入によりリンクに発生する集中応力を効果的に低減することができる。
【０００６】
また、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、
これら第１及び第２のプーリ間に架け渡された動力伝達チェーンとを備えた動力伝達装置であって、
前記動力伝達チェーンが、上記の動力伝達チェーンであることを特徴としている。
上記の構成によれば、動力伝達チェーンの回転運動時に、ピン部材による引張応力や圧縮応力がリンクに生じたとしても、リンクが、柱部と２つの長辺部とが交差する２つの交差部の少なくとも一方に応力緩和孔を有しているので、当該応力緩和孔の周りが弾性的に伸び易くなり、リンクの柱部付近に発生する集中応力を効果的に低減することができる。そのため、チェーンの回転運動によるリンクの疲労が有効に防止され、チェーンの寿命が長くなり、長期にわたり安定して動力伝達を行える動力伝達装置とすることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、リンクに発生する集中応力を緩和することができるので、長寿命の動力伝達チェーンを得ることができる。また、本発明の動力伝達チェーンは、上記のようなチェーンを用いているので、長期にわたり安定して動力伝達を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。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）の要部構成を示す斜視図である。本実施形態に係るチェーン１は、無端状であって、複数の金属（軸受鋼等）製リンク２と、これらリンク２を相互に連結するための複数のピン部材としての金属（軸受鋼等）製ピン（「第１ピン」ともいう）３と、同じくピン部材としてのこれらピン３よりもピン長手方向長さが若干短い複数のストリップ（「第２ピン」、「インターピース」ともいう）５とから構成されている。なお、図１では、チェーン２の幅方向の略中央のリンクやピンの記載を一部省略している。そして、図２は、リンクにピン及びストリップが設けられた状態を示す正面図である。
【０００９】
リンク２は、外形線がなだらかな曲線となった略矩形状で、１枚につき第１の貫通孔４ａ及び第２の貫通孔４ｂが長手方向に所定間隔離して設けられており、貫通孔４ａ，４ｂの相互間に柱部２ａが、この柱部２ａの両端部に連続させてリンク長手方向に長辺部２ｂ，２ｂが、この長辺部２ｂ，２ｂの両端部に連続させてリンク幅方向に短辺部２ｃ，２ｃがそれぞれ形成されている。また各リンク２は全て実質的に同一の外形となるように形成されている。そして、第１の貫通孔４ａ及び第２の貫通孔４ｂは互いに形状が相違しており、いずれの貫通孔４ａ，４ｂにもピン３及びストリップ５を挿入できるように構成されている。そして、このような各リンク２は、チェーン１の幅方向に複数枚重複して配置されるとともに、チェーン１の長手方向（動力伝達方向）の位置を順次ずらしながら配置され、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）。
【００１０】
ピン３は、プーリのシーブ面と接触する端面３ｃをピン長手方向両側に有する棒状体からなり、ストリップ５は、シーブ面と接触しないようにピン３よりもピン長手方向長さが若干短く形成された棒状体である。そして、一組のピン３とストリップ５とは、複数のリンク２のうち、一のリンク２の第１の貫通孔４ａと他のリンク２の第２の貫通孔４ｂとを貫通することによりチェーン１の幅方向に並ぶリンク２同士をチェーン１の長手方向に屈曲可能に連結している。
【００１１】
ここで、第１の貫通孔４ａに挿入されるピン３は、チェーン１の幅方向に配列された各リンク２の第１の貫通孔４ａに圧入状態で挿通固定されており、第２の貫通孔４ｂに挿入されるピン３は、第２の貫通孔４ｂに対して回動可能に遊嵌されている。また、第１の貫通孔４ａに挿入されるストリップ５は、第１の貫通孔４ａに対して回動可能に遊嵌されており、第２の貫通孔４ｂに挿入されるストリップは、第２の貫通孔４ｂに圧入状態で挿通固定されている。そして、第１の貫通孔４ａにおいては、ピン３の一側面３ａに対しストリップ５の一側面５ａが転がり摺動接触しており、第２の貫通孔４ｂにおいては、ストリップ５の一側面５ａに対しピン３の一側面３ａが転がり摺動接触している。
【００１２】
図１に示すように、互いにチェーン１の長手方向位置を相違させつつチェーン１の幅方向に隣接する２つのリンク２について見ると、一のリンク２の第１の貫通孔４ａに圧入固定され且つ他のリンク２の第２の貫通孔４ｂに回動可能に遊嵌されたピン３と、一のリンク２の第１の貫通孔４ａに回動可能に遊嵌され且つ他のリンク２の第２の貫通孔４ｂに圧入固定されたストリップ５とが設けられた構成とされている。そして、同一の貫通孔４（第１の貫通孔４ａ又は第２の貫通孔４ｂ）に挿入されたピン３及びストリップ５の組が相対的に転がり接触移動することにより、前記一のリンク２と他のリンク２とが屈曲可能に連結される。またこれにより、プーリのシーブ面に対してピン３が殆ど回転しないようになる。このため、摩擦損失が低減し、高い動力伝達効率を確保することができる。
【００１３】
そして、図１及び図２に示すように、リンク２には、第１の貫通孔４ａ及び第２の貫通孔４ｂに挿通されたピン３又はストリップ５から受ける力によって孔の縁部に発生する応力を緩和するために、柱部２ａと２つの長辺部２ｂとが交差する２つの交差部２ｄに表裏を貫通する２つの応力緩和孔６が形成されている。チェーン１がプーリ間で回転運動すると、２組のピン３及びストリップ５に挟まれている柱部２ａ付近、特にリンク２の柱部２ａと２つの長辺部２ｂとが交差する２つの交差部２ｄ近傍の孔縁部に集中応力が発生する。そのため、応力緩和孔６はリンク２の２つの交差部２ｄの両方に形成されている。また、当該応力緩和孔６は、柱部２ａの方向に三角形の頂点を向けた断面略三角形の孔として形成されている。このため、この応力緩和孔６の周囲が弾性的に伸び易くなり、リンク２の上記集中応力を効果的に低減できるようになっている。
【００１４】
上記本実施形態の動力伝達チェーン１によれば、リンク２が、その貫通孔４ａ，４ｂに挿通されたピン３又はストリップ５から受ける力によって発生する応力を緩和するための上記応力緩和孔６を有していることにより、上述したように当該チェーン１の回転運動時のリンク２の孔縁部に生じる集中応力を効果的に低減することができ、また、応力振幅も低減させることができる。これにより、リンク２にチェーン１の回転運動による疲労が生じ難くなることから、チェーンの寿命が長くなる。
【００１５】
なお、本実施形態では、応力緩和孔６を２つの交差部２ｄの両方に形成したが、当該応力緩和孔６の数は２つに限定されず、チェーン１やリンク２の形状に応じて形成すればよい。例えば、応力緩和孔６を２つの交差部２ｄのいずれか一方に形成してもよい。また、応力緩和孔６の形状も限定されるものではなく、例えば、断面円形状や断面楕円形状等各種形状のものとしてもよい。
なお、上記実施の形態においては、ピン３とストリップ５とからなるピン部材について示したが、第１、第２の２本のピン３より、又は１本のピン３のみでピン部材を構成してもよい。２本のピン３を用いる場合、１本のみが又は２本ともシーブ面と接触してもよい。また、ピン３は、リンク２の孔縁部への圧入のほかに、他の固定部材でリンク２に固定されていてもよい。圧入固定の場合は、リンク２の縁部の応力が大きくなりやすいため、本願発明による応力緩和が特に効果的である。また、ピン部材の端面がプーリのシーブ面と接触して動力伝達する例を示したが、別体のブロック部材が接触して動力伝達してもよい。ピン部材の端面が接触する場合は、動力伝達に伴うピン部材の変形により前記応力も大きくなる場合があるため、本願発明による応力緩和が効果的である。
【００１６】
図３は、本発明の動力伝達装置の一実施形態に係るチェーン式無段変速機（以下、単に「無段変速機」ともいう）の要部構成を示す模式的な斜視図である。本実施形態に係る無段変速機は、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１０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２０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。なお、図３中のチェーン１は理解を容易にするために一部断面を明示している。
【００１７】
図４も参照して、ドライブプーリ１０は、エンジン側に接続された入力軸１１に一体回転可能に取り付けられたものであり、円錐面状のシーブ面１２ａを有する固定シーブ１２と、そのシーブ面１２ａに対向して配置される円錐面状のシーブ面１３ａを有する可動シーブ１３とを備えている。そして、これらシーブのシーブ面１２ａ，１３ａによりＶ型溝が形成され、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１３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４の左右方向に可動シーブ１３を移動させることにより溝幅を変化させ、それにより図４の上下方向にチェーン１を移動させて入力軸１１に対する当該チェーン１の巻掛け半径を変化できるようになっている。
【００１８】
一方、ドリブンプーリ２０は、駆動輪側に接続された出力軸２１に一体回転可能に取り付けられており、ドライブプーリ１０と同様に、チェーン１を強圧で挟む溝を形成するためのシーブ面２２ａ，２３ａをそれぞれ有する固定シーブ２２と可動シーブ２３とを備えている。また、このプーリ２０の可動シーブ２３には、ドライブプーリ１０の可動シーブ１３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、可動シーブ１３を移動させることにより、溝幅を変化させ、それによりチェーン１を移動させて出力軸２１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。
【００１９】
上記ドライブプーリ１０とドリブンプーリ２０との間に架け渡されるチェーン１は、本発明に係るチェーンである。なお、当該チェーンの詳細については、上述したとおりであるので、その説明は省略する。上記のように構成された本実施形態に係る無段変速機では、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、出力軸２１の回転を減速する場合、ドライブプーリ１０側の溝幅を可動シーブ１３の移動によって拡大させ、チェーン１のピン端面３ｃを円錐面状のシーブ面１２ａ，１３ａの内側方向（図４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１１に対する巻き掛け径を小さくする一方、ドリブンプーリ２０側では可動シーブ２３の移動によって溝幅を縮小させ、チェーン１のピン端面３ｃを円錐面状のシーブ面２２ａ，２３ａ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２１に対する巻き掛け径を大きくする。
【００２０】
こうすることで、出力軸２１の回転を減速することができる。一方、出力軸２１の回転を増速する場合、ドライブプーリ１０側の溝幅を可動シーブ１３の移動によって縮小させ、チェーン１のピン端面３ｃを円錐面状のシーブ面１２ａ，１３ａの外側方向（図４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１１に対する巻き掛け径を大きくする一方、ドリブンプーリ２０側では可動シーブ２３の移動によって溝幅を拡大させ、チェーン１のピン端面３ｃを円錐面状のシーブ面２２ａ，２３ａ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２１に対する巻き掛け径を小さくする。こうすることで、出力軸２１の回転を増速することができる。
【００２１】
上記のように構成された本実施形態に係る無段変速機Ｔでは、動力伝達チェーン１の回転運動時におけるリンク２に、ピン３やストリップ５との接触による引張応力や圧縮応力が生じたとしても、リンク２が、応力を緩和するための応力緩和孔６を有しているので、リンク２の柱部２ｄ付近の孔縁部に発生する集中応力を効果的に低減することができる。そのため、チェーン１の回転運動によるリンク２の疲労が有効に防止され、チェーン１の寿命が長くなり、長期にわたり安定して動力伝達を行える無段変速機Ｔとすることができる。
【００２２】
なお、本発明の動力伝達装置は、ドライブプーリ及びドリブンプーリ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、有段的に変動することや、固定式（無変速）である等の他の動力伝達装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るチェーンの要部構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】リンクにピン及びストリップが設けられた状態を示す正面図である。
【図３】本発明に係る動力伝達装置の要部構成を模式的に示す斜視図である。
【図４】無段変速機のドライブプーリ（ドリブンプーリ）、チェーンの部分的な拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    動力伝達チェーン
２    リンク
２ａ  柱部
２ｂ  長辺部
２ｄ  交差部
３    ピン
４ａ  第１の貫通孔
４ｂ  第２の貫通孔
５    ストリップ
６    応力緩和孔
Ｔ    チェーン式無段変速機
【図１】
2007100735.tif 000003
【図２】
2007100735.tif 000004
【図３】
2007100735.tif 000005
【図４】
2007100735.tif 000006