(57)【要約】【課題】  応力や応力振幅によるリンクの疲労を生じ難くして当該疲労に起因するチェーン寿命の短縮が防止された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。【解決手段】  本発明の動力伝達チェーン１は、複数のリンク２と、複数のピン部材３を備えている。リンク２は、ピン部材３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５を隅部近傍に有している。【選択図】      図１
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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略矩形状のリンクと、前記貫通孔に挿通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および第２のプーリのシーブ面と接触して動力を伝達する環状の動力伝達チェーンであって、
前記リンクは、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を隅部近傍に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】
前記応力緩和孔は、前記リンクの少なくともチェーン進行方向前部の内周側隅部近傍に設けられている請求項１に記載の動力伝達チェーン。
【請求項３】
前記複数のピン部材は、前記貫通孔に圧入状態で挿通されている請求項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、当該第１及び第２のプーリのシーブ面と接触し、摩擦力により両プーリ間で動力を伝達する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のいずれか一項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、両プーリ間に掛け渡された無端状の動力伝達チェーンとを備えたものがある。このうち、動力伝達チェーンは、リンクに設けられた貫通孔にピン挿入されることで構成されており、前記両プーリの円錐面状のシーブ面と当該チェーンのピン部材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が伝達される。このような動力伝達チェーンのなかでも、例えば特許文献１では、リンクの貫通孔の縁部に生じた引張応力を減少させるべく、貫通孔の縁部に切り欠きを設けてプリストレスにより同縁部に残留圧縮応力を発生させるということが提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２６６１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記プーリへ侵入、脱出する際のリンクには、その貫通孔に挿通されたピンから受ける力によって発生する応力や応力振幅が生じる。しかしながら、上記特許文献１のチェーンのリンクにおいて、切り欠きによる残留圧縮応力はリンクに生じる当該応力の一部を相殺するだけである。従って、このようなリンクを使用しただけでは、動力伝達チェーンの回転運動によるリンクの疲労を十分に抑えることはできず、このことがチェーン寿命に悪影響を及ぼすことになる。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、ピンから受ける力によって発生する応力や応力振幅によるリンクの疲労を生じ難くして、当該疲労に起因するチェーン寿命の低下が防止された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する。
【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。
すなわち、本発明は、貫通孔を有する複数の略矩形状のリンクと、前記貫通孔に挿通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および第２のプーリのシーブ面と接触して動力を伝達する環状の動力伝達チェーンであって、前記リンクは、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を隅部近傍に有していることを特徴とする。
【０００５】
上記本発明の動力伝達チェーンによれば、当該チェーンがプーリに侵入、脱出する際のリンクに生じる応力を応力緩和孔によって抑えることができる。また、この応力緩和孔によりリンクに生じる応力振幅も低減させることができる。これにより、チェーンの回転運動によるリンクの疲労が生じ難くなることから、当該疲労に起因するチェーン寿命の低下を防止することができる。
【０００６】
上記本発明において、前記応力緩和孔は前記リンクの少なくともチェーン進行方向前部の内周側隅部近傍に設けられていることが好ましい。
動力伝達チェーンの回転運転時におけるリンクには、チェーン進行方向前部の内周側隅部近傍に特に大きな応力が生じる。従って、上記応力緩和孔をこのような部位に設けることで、応力の発生を効果的に抑制することができる。
【０００７】
また、上記動力伝達チェーンにおいて前記複数のピン部材は、貫通孔に圧入状態で挿通されていてもよく、この場合においても上記応力緩和孔によりリンクに生じる応力を抑えることができ、応力振幅も低減することができる。
【０００８】
また、本発明は、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、当該第１及び第２のプーリのシーブ面と接触し、摩擦力により両プーリ間で動力を伝達する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する。
【０００９】
上記本発明の動力伝達装置によれば、動力伝達チェーンのリンクが上記応力緩和孔を有しており、当該リンクの疲労に起因するチェーン寿命の低下が防止されているので、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】
【００１０】
本発明によれば、リンクに応力緩和孔を設けて、内部応力や応力振幅によるリンクの疲労を生じ難くしたので、当該疲労に起因するチェーン寿命の低下が防止された動力伝達チェーンとすることができる。また、本発明の動力伝達装置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】
【００１１】
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は本発明に係る動力伝達チェーン（以下単に「チェーン」という）の一実施形態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）製ピン部材３（第１ピンともいう）と、同じくピン部材としてのこれらピン部材３よりも若干短いストリップ４（第２ピン、インターピースともいう）とから構成されている。このような本実施形態に係るチェーン１は動力伝達装置に使用されるものであり、当該動力伝達装置の二つのプーリ間に架け渡されて、ピン部材３の端面と当該両プーリのシーブ面とが接触することで動力が伝達されるようになっている。
【００１２】
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枚につき二つの第１、第２の貫通孔２ａ、２ｂが設けられており、全て実質的に同一の外形となるように形成されている。なお、本発明における略矩形状には、長方形に近いものから楕円形状に近いものが含まれる（隅部が観念できる形状）。また、第１、第２の貫通孔２ａ、２ｂは、ピン部材３及びストリップ４を圧入できるように形成されている。そして、このようなリンク２は、チェーン１の幅方向に平行に所定の順序で配列されると伴に、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。
【００１３】
第１の貫通孔２ａに挿入されるピン部材３は、プーリのシーブ面と接触する端面を有する棒状体からなり、チェーン１の幅方向に配列された複数のリンク２の第１の貫通孔２ａに圧入状態で挿通されて固定され、リンク２同士を連結している。第２の貫通孔２ｂに挿通されるピン部材３は、第２の貫通孔２ｂに対して回動可能に遊嵌される（チェーン長手方向にずれて配列される他のリンクの第１の貫通孔に圧入固定される）。
【００１４】
ストリップ４は、シーブ面と接触しないようにピン部材３よりも若干短く形成された棒状体である（第２の貫通孔２ｂのストリップ４は圧入され、第１の貫通孔２ａのストリップ４は遊嵌されている）。そして、このストリップ４は、その一側面がピン部材３の一側面と接触するように第１、第２の貫通孔２ａ、２ｂに挿入されている。これにより、長手方向にずれて配列されるリンク２同士が屈曲可能に連結される。また、プーリのシーブ面に対してピン部材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。
【００１５】
図１及び図２に示すように、リンク２には略矩形状の隅部近傍にピン部材３又はストリップ４から受ける力によって発生する応力を緩和するための表裏を貫通する応力緩和孔５が設けられている。チェーン１がプーリ間で回転運動すると、ピン部材３が当たる貫通孔２ａの縁隅ａ１や、ストリップ４が当たる貫通孔２ａの他の縁隅ａ２に特に大きな力が作用する。本実施形態のリンク２は、このような力が作用する四隅部に上記応力緩和孔５を有しており、これにより四隅部に発生する引張応力や圧縮応力、あるいは応力振幅を効果的に低減することができる。また、応力緩和孔５は、リンク２の隅部形状に合わせてその中央部が外側に若干膨らむ三日月状の長孔として形成されており、上記各応力をより効果的に低減できるようになっている。
【００１６】
上記本実施形態のチェーン１によれば、リンク２が略矩形状の隅部近傍に応力緩和孔５を有していることにより、チェーン１の回転運動によってリンク２に生じる応力や応力振幅を効果的に低減することができる。これにより、チェーン１の回転運動によるリンク２の疲労が生じ難くなることから、当該疲労に起因するチェーン寿命の低下を防止することができる。
なお、本実施形態では、応力緩和孔５をリンクの四隅部に設けたが、当該応力緩和孔を設ける箇所、数は限定されず、チェーンやリンク形状に応じて、リンクに生じる応力を低減させたい所望の隅部近傍箇所に応力緩和孔を設ければよい。例えば、チェーン１がプーリに侵入する際のリンク２に生じる応力は、上記四隅部のなかでもリンク２のチェーン進行方向Ｘ前部の内周側２Ａで特に大きくなることから、当該部位２Ａにのみ応力緩和孔５を設けるようにしてもよい。また、応力緩和孔の形状も限定されるものではなく、例えば、本実施形態の応力緩和孔の形状を、さらに長手方向に延ばして湾曲させたものとすることや、円形状あるいは方形状としてもよい。
【００１７】
なお、ピンとストリップよりなるピン部材について示したが、第１、第２の２本のピンにより、あるいは１本のピンのみでピン部材を構成してもよい。２本のピンを用いる場合、１本のみが、あるいは２本ともシーブ面と接触してもよい。また、ピンはリンク孔縁部の圧入の他に、他の固定部材でリンクに固定されていてもよい。圧入固定の場合は、リンク隅部の応力が大きくなり、本発明による応力緩和が特に効果的となる。
【００１８】
図３及び図４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上述のチェーン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。
【００１９】
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、円錐面状の傾斜面１２ａを有する固定シーブ１２と、その傾斜面１２ａに対向して配置される円錐面状の傾斜面１３ａを有する可動シーブ１３とを備えている。そして、これらシーブの傾斜面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。
【００２０】
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傾斜面を有する固定シーブ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。
【００２１】
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のピン部材端面３ａ，３ｂを円錐面状のシーブ面１２ａ，１３ａの内側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のピン部材端面３ａ，３ｂ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。
【００２２】
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のピン部材端面３ａ，３ｂを円錐面状のシーブ面１２ａ，１３ａ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のピン部材端面３ａ，３ｂ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。
【００２３】
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、チェーン１のリンク２が応力緩和孔５を有しており、当該リンク２の疲労に起因するチェーン寿命の短縮が防止されているので、長期にわたり安定して動力伝達を行うことができる。
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】
【００２４】
【図１】チェーンの要部構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】リンクにピン部材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】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】
【００２５】
１    動力伝達チェーン
２    リンク
３    ピン部材
５    応力緩和孔
１０  ドライブプーリ
２０  ドリブンプーリ
２２ａ、２３ａ  シーブ面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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