(57)【要約】【課題】 リンクに加わる衝撃力を緩和することでリンクの耐久性を増大し、チェーンの寿命をより向上させた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】  動力伝達チェーン1は、複数のリンク11と、複数のピン14および複数のインターピース15とを備えている。互いに固定されているリンク11とピン14またはインターピース15との間に、厚みが０．２ｍｍ程度のゴムからなる衝撃緩和用弾性層16が介在させられている。【選択図】    図４
2007113674.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動力伝達チェーンにおいて、
互いに固定されているリンクとピンとの間に、衝撃緩和用弾性層が介在させられていることを特徴とする動力伝達チェーン。
【請求項２】
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いる動力伝達チェーンにおいて、
リンクに、少なくとも一方の前後挿通部を囲む輪状の衝撃緩和用溝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３】
衝撃緩和用溝は、リンクを分割するようにリンクを貫通しており、溝内に弾性体が挿入されている請求項２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１〜３いずれかに記載のものである動力伝達装置。
【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、自動車の無段変速機（ＣＶＴ）に好適な動力伝達チェーンおよびこれを用いた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。
【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、リンクとピンとの間に衝撃力が繰り返し加わり、使用条件によってはリンクの耐久性に影響を及ぼすことがある。
【０００５】
この発明の目的は、リンクに加わる衝撃力を緩和することでリンクの耐久性を増大し、チェーンの寿命をより向上させた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】
第１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動力伝達チェーンにおいて、互いに固定されているリンクとピンとの間に、衝撃緩和用弾性層が介在させられていることを特徴とするものである。
【０００７】
リンクとピンとは、例えば、前後各挿通部においてそれぞれ固定されていることがあり、この場合、前後挿通部の両方において、固定部に弾性層が介在させられているようにしてもよく、いずれか一方の固定部にだけ弾性層を介在させるようにしてもよい。
【０００８】
第２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いる動力伝達チェーンにおいて、リンクに、少なくとも一方の前後挿通部を囲む輪状の衝撃緩和用溝が形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
衝撃緩和用溝は、前後挿通部の両方を１つの溝によって囲むように設けられることがあり、いずれか一方だけを囲むように設けられることがあり、また、前後挿通部のそれぞれを異なる溝によって囲むように設けられることがある。
【００１０】
第２の発明による動力伝達チェーンにおいて、衝撃緩和用溝は、リンクを分割するようにリンクを貫通しており、溝内に弾性体が挿入されていることがある。
【００１１】
リンクの分割数は、例えば２分割とされるが、これに限定されるものではない。
【００１２】
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「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。
【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。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の発明による動力伝達チェーンにおいて、ピンが前後挿通部に固定される場合の前後挿通部へのピンの固定は、衝撃緩和用弾性層を介して行われ、機械的圧入等による挿通部内縁とピン外周面との嵌合固定は不要とされる。
【００１５】
第２の発明による動力伝達チェーンにおいては、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構成とされてももちろんよいが、第１ピンおよび第２ピンは、両方とも固定されていない（移動可能に嵌め入れられている）ようにしてもよい。この場合に、第１ピンおよび第２ピンは、同じ長さとされて、両方ともがシーブ面に接触させられてもよい。
【００１６】
第２の発明による動力伝達チェーンにおいて、ピンが前後挿通部に固定される場合の前後挿通部へのピンの固定は、例えば、機械的圧入による挿通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。１つの挿通部には、第１ピンと第２ピンとがチェーンの長さ方向に対向するように嵌め合わせられ、このうちのいずれか一方がリンクの挿通部の周面に嵌合固定される。この嵌合固定は、圧入とされ、挿通部の長さ方向に対して直交する部分の縁（上下の縁）で行われることが好ましい。ピンの上下縁部の断面形状は、凸円弧状とされ、これに対応して、リンクの各挿通部には、ピンの上下縁部が圧入される凹円弧状部が形成される。
【００１７】
第１および第２の発明による動力伝達チェーンにおいて、リンクが受ける力はその配置位置によって異なっており、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チェーンでは、外側のリンク（特に最外側のリンクおよびこれより１つ内側のリンク）は、ピンが前記摩擦力に起因してその軸方向に対して変形することによって、大きな力を受けやすく、疲労寿命の点で不利になっている。したがって、衝撃緩和用弾性層または衝撃緩和用溝は、幅方向外側にある１つまたは２つリンクについてのみ、これを設けるようにしてもよい。
【００１８】
第１ピンおよび第２ピンは、例えば、いずれか一方の転がり接触面が平坦面とされ、他方の転がり接触面が相対的に転がり接触移動可能なように所要の曲面に形成される。また、第１ピンおよび第２ピンは、それぞれの転がり接触面が所要の曲面に形成されるようにしてもよい。いずれの場合でも、各ピンの転がり接触面形状がそれぞれ２種類（例えば相対的に曲率が大のものと相対的に曲率が小のもの）形成されることで、転がり接触移動の軌跡が相違するピンの組が２種類存在するようにしてもよい。第１ピンと第２ピンとの接触位置の軌跡は、例えば、円のインボリュートとされる。
【００１９】
第１ピンおよび第２ピンは、異なる断面形状であってもよく、同一形状であってもよい。また、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。
【００２０】
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。
【００２１】
上記の動力伝達チェーンは、いずれか一方のピン（インターピース）が他方のピン（ピン）よりも短くされ、長い方のピンの端面が無段変速機のプーリの円錐状シーブ面に接触し、この接触による摩擦力により動力を伝達するものであることが好ましい。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し、スムーズな動きで無段の変速を行うことができる。
【００２２】
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いずれかに記載のものとされる。
【００２３】
この動力伝達装置は、自動車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】
【００２４】
この発明の動力伝達チェーンおよび動力伝達装置によると、衝撃緩和用弾性層または衝撃緩和用溝により、リンクに加わる衝撃が緩和され、リンクの内部に生じる応力を小さくすることができるので、リンクの疲労寿命が向上する。また、ミスアライメントが生じた場合のリンクにかかる力も緩和することができ、これらの応力緩和により、チェーンの寿命が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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３の上下をいうものとする。
【００２６】
図１および図２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。
【００２７】
図３に示すように、前挿通部(12)は、ピン(14)（実線で示す）が固定されるピン固定部(12a)およびインターピース(15)（二点鎖線で示す）が移動可能に嵌め合わせられるインターピース可動部(12b)からなり、後挿通部(13)は、ピン(14)（二点鎖線で示す）が移動可能に嵌め合わせられるピン可動部(13a)およびインターピース(15)（実線で示す）が固定されるインターピース固定部(13b)からなる。そして、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、ピン(14)が一のリンク(11)の前挿通部(12)に固定されかつ他のリンク(11)の後挿通部(13)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)の前挿通部(12)に移動可能に嵌め合わせられかつ他のリンク(11)の後挿通部(13)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)同士の長さ方向（前後方向）の屈曲が可能とされる。
【００２８】
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形状を有し、インターピース(15)の転がり接触面(15a)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)の直線部分から円弧部分へまたは円弧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、インターピース(15)がインターピース可動部(12b)内を固定状態のピン(14)に対してその転がり接触面(15a)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）しながら移動し、後挿通部(13)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(15a)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(13a)内を移動する。なお、図３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。
【００２９】
図３は、第１の発明による動力伝達チェーンの実施形態の特徴部分を示す図であり、同図に示すように、互いに固定されているリンク(11)とピン(14)との間およびリンク(11)とインターピース(15)との間、すなわち、ピン固定部(12a)およびインターピース固定部(13b)とこれに対応するピン(14)およびインターピース(15)との間に、厚みが０．２ｍｍ程度のゴムまたは合成樹脂からなる衝撃緩和用弾性層(16)が介在させられている。したがって、リンク(11)、ピン(14)またはインターピース(15)に衝撃が加わったとき、衝撃緩和用弾性層(16)がその衝撃の一部を吸収するので、リンク(11)、ピン(14)またはインターピース(15)に作用する衝撃が小さくなり、その内部に生じる応力が小さいものとなっている。この結果、リンク(11)の疲労寿命が向上している。さらに、ピン(14)やインターピース(15)の疲労寿命向上も期待できる。
【００３０】
なお、リンク(11)−ピン(14)およびリンク(11)−インターピース(15)の両方において、固定部(12a)(13b)に弾性層(16)が介在させられているが、ピン固定部(12a)およびインターピース固定部(13b)のいずれか一方にだけ弾性層(16)を介在させるようにしてもよく、この場合でも、リンク(11)、ピン(14)およびインターピース(15)の疲労寿命向上効果を得ることができる。
【００３１】
図４は、第２の発明による動力伝達チェーンの第１実施形態の特徴部分を示している。以下の説明において、図３と同じ構成には同じ符号を付しその説明を省略する。
【００３２】
図４において、リンク(11)には、その前後挿通部(12)(13)の両方を囲むように、輪状の衝撃緩和用溝(17)が形成されている。この衝撃緩和用溝(17)は、前後挿通部(12)(13)をが形成されたリンク本体(11a)とこれを保持する枠体(11b)とにリンク(11)を２分割するように、リンク(11)をその厚さ方向に貫通しており、溝(17)内に弾性体(18)が挿入されている。溝(17)の幅は、０．２ｍｍ程度とされている。弾性体(18)は、ゴムまたは合成樹脂とされており、リンク本体(11a)と枠体(11b)との間に密に挿入されることで、両者を結合するとともに両者間に衝撃緩和用弾性層を形成している。
【００３３】
この実施形態のものでは、リンク(11)、ピン(14)またはインターピース(15)に衝撃が加わったとき、衝撃緩和用溝(17)内の弾性体(18)がその衝撃の一部を吸収するので、リンク(11)、ピン(14)またはインターピース(15)に作用する衝撃が小さくなり、その内部に生じる応力が小さいものとなっている。この結果、リンク(11)の疲労寿命が向上している。さらに、ピン(14)やインターピース(15)の疲労寿命向上も期待できる。
【００３４】
なお、この実施形態では、リンク(11)は、別体であるリンク本体(11a)および枠体(11b)の２部材から構成されていることになるので、枠体(11b)の材質は、リンク本体(11a)と同じである必要はなく別の材質とすることもできる。
【００３５】
図５は、第２の発明による動力伝達チェーンの第２実施形態の特徴部分を示している。以下の説明において、図３と同じ構成には同じ符号を付しその説明を省略する。
【００３６】
図５において、リンク(11)には、その前後挿通部(12)(13)の両方を囲むように、輪状の衝撃緩和用溝(19)が形成されている。この衝撃緩和用溝(19)は、リンク(11)を２分割するものではない点で、第１実施形態と相違している。この実施形態のものでは、衝撃緩和用溝(19)が形成されている部分が薄肉であるために、衝撃力が加わったときのリンク(11)の変形量が大きいものとなっており、これにより、リンク(11)の内部に生じる応力が小さくなり、リンク(11)の疲労寿命が向上している。さらに、ピン(14)やインターピース(15)の疲労寿命向上も期待できる。
【００３７】
なお、図４および図５では、前後挿通部(12)(13)の両方を囲むように衝撃緩和用溝(19)が設けられているが、衝撃緩和用溝は、いずれか一方の前後挿通部(12)(13)を囲むものでもよく、この場合でも、リンク(11)、ピン(14)およびインターピース(15)の疲労寿命向上効果を得ることができる。
【００３８】
上記各実施形態において、前挿通部(12)と後挿通部(13)とは、それぞれ独立の貫通孔とされているが、これらの挿通部(12)(13)を得るための貫通孔は、図示省略するが、孔縁の応力集中を緩和するために、前後挿通部(12)(13)同士を連通部によって連通させ、全体として前後に長い１つの貫通孔となるようにしてもよい。
【００３９】
図４および図５に示したリンクを使用する動力伝達チェーン(1)は、必要な数のピン(14)およびインターピース(15)を台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、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(12a)およびインターピース固定部(13b)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。
【００４０】
この動力伝達チェーン(1)は、図６に示したＶ型プーリ式ＣＶＴで使用されるが、この際、例えば、インターピース（第２ピン）(15)がピン（第１ピン）(14)よりも短くされ、インターピース(15)の端面がプーリ(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。ピン(14)とインターピース(15)とは、上述のように、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。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【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、同拡大斜視図である。
【図３】図３は、第１の発明による動力伝達チェーンのリンクの実施形態を示す拡大側面図である。
【図４】図４は、第２の発明による動力伝達チェーンのリンクの第１実施形態を示す拡大側面図である。
【図５】図５は、第２の発明による動力伝達チェーンのリンクの第２実施形態を示す拡大側面図である。
【図６】図６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７】図７は、この発明による動力伝達チェーンが使用される一例の無段変速機を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
(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)      ピン（第１ピン）
(15)      インターピース（第２ピン）
(16)      衝撃緩和用弾性層
(17)(19)  衝撃緩和用溝
(18)      弾性体
【図１】
2007113674.tif 000003
【図２】
2007113674.tif 000004
【図３】
2007113674.tif 000005
【図４】
2007113674.tif 000006
【図５】
2007113674.tif 000007
【図６】
2007113674.tif 000008
【図７】
2007113674.tif 000009