(57)【要約】【課題】 ピッチ長が異なる複数種類のリンクを使用することにより、騒音を低減するとともに、リンクとピンとの相対移動量が大きくなることによって生じる圧痕や摩擦痕をなくすことにより、リンクの耐久性を向上させ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】  動力伝達チェーン1は、ピッチ長が異なる少なくとも２種類のリンク21,31を含んでいる。前後に並ぶ３つのリンク21,31,21のうち中央に位置するリンク31に、前側に位置するリンク21内のインターピース15にその前面が、後側に位置するリンク21内のピン14にその後面がそれぞれ当接するようにリンク31の前後長さが調整されることによって、リンク21が予め設定された最大屈曲量を超えた場合、対応するピン14またはインターピース15に当接し該ピン14またはインターピース15のそれ以上の相対移動を規制するピン当接部31a,31bが形成されている。【選択図】    図４
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【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、
複数のリンクは、ピッチ長が異なる少なくとも２種類のものを含んでおり、前後に並ぶ３つのリンクのうち中央に位置するリンクに、前側に位置するリンク内のピンにその前面が、後側に位置するリンク内のピンにその後面がそれぞれ当接するようにリンクの前後長さが調整されることによって、リンクが予め設定された最大屈曲量を超えた場合、対応するピンに当接し該ピンのそれ以上の相対移動を規制するピン当接部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】
ピッチ長が相対的に長いロングリンクと相対的に短いショートリンクとを含んでおり、前後いずれか一方にロングリンク含まれるリンク同士の中央に位置するショートリンクでは、ショートリンク同士の中央に位置するショートリンクを基準にして、そのロングリンク側に位置する前後柱部に延長部が設けられることによって、ピン当接部が形成さ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、自動車等の車両用無段変速機（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６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２００４−３０１２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の動力伝達チェーンでは、リンクの耐久性が特に重要なものとなっており、その耐久性のより一層の向上が課題となっている。また、騒音を低減することも重要な課題となっている。
【０００５】
耐久性に関し、この種の動力伝達チェーンでは、リンク間の相対移動量が所定範囲内であることが好ましいが、プーリに接触する際（直線部分から円弧部分に移行する際）またはプーリから離脱する際（円弧部分から直線部分に移行する際）には、リンクとピンとの相対移動量が大きくなって、リンクに圧痕や摩擦痕が発生する可能性がある。このような圧痕や摩擦痕はリンクの耐久性の低下要因となりうる。一方、騒音を低減するためには、ピッチ長が異なる複数種類のリンクを使用することが好ましいが、この構成を採用するに際して、耐久性が低下することは避ける必要がある。
【０００６】
この発明の目的は、ピッチ長が異なる複数種類のリンクを使用することにより、騒音を低減するとともに、リンクとピンとの相対移動量が大きくなることによって生じる圧痕や摩擦痕をなくすことにより、リンクの耐久性を向上させ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】
【０００７】
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、複数のリンクは、ピッチ長が異なる少なくとも２種類のものを含んでおり、前後に並ぶ３つのリンクのうち中央に位置するリンクに、前側に位置するリンク内のピンにその前面が、後側に位置するリンク内のピンにその後面がそれぞれ当接するようにリンクの前後長さが調整されることによって、リンクが予め設定された最大屈曲量を超えた場合、対応するピンに当接し該ピンのそれ以上の相対移動を規制するピン当接部が形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
各リンクは、前挿通部の前面形状を形成するための前側柱部と、後挿通部の後面形状を形成するための後側柱部と、前挿通部と後挿通部との間の中間柱部と、前側柱部と中間柱部の上下部同士を連結する前側上下連結部と、後側柱部と中間柱部の上下部同士を連結する後側上下連結部とからなるものとされる。
【０００９】
ピッチは、前挿通部内における第１ピンと第２ピンとの接触位置から後挿通部内における第１ピンと第２ピンとの接触位置までの距離であり、例えば、前後挿通部の形状は同一のまま両者間の間隔したがって中間柱部の前後長さを変えることによって、ピッチの異なるリンクを得ることができる。
【００１０】
ピッチが異なる２種類以上のリンクは、ランダムに配列され、これにより、ピンとプーリ間の衝撃力のエネルギーの集中を避けることができ、騒音を大幅に低減することができる。ピッチが異なる２種類のリンクを配置する順序は、任意すなわちランダムの配列パターンが採用される。
【００１１】
ピッチ長が相対的に長いロングリンクと相対的に短いショートリンクとを含んでいる場合には、前後いずれか一方にロングリンク含まれるリンク同士の中央に位置するショートリンクでは、ショートリンク同士の中央に位置するショートリンクを基準にして、そのロングリンク側に位置する前後柱部に延長部が設けられることによって、ピン当接部が形成されていることが好ましい。
【００１２】
従来、各リンクの前側柱部および後側柱部の前後長さに関しては、ピッチ長の増減に応じて増減されるか、ピッチ長の増減にかかわらず一定とされるかのどちらかであった。そのため、ロング、ショート、ロングの順にリンクが前後方向に並んだ場合、ショートリンクの前後長さ全長が短いため、ショートリンクの前面および後面と対応するピンとの間には、隙間が存在し、ショートリンクの前面および後面は、ピン当接部としての機能を有していなかった。そこで、このような並びの場合に、ショートリンクの前後柱部に延長部を設けることによって、ショートリンクの前面および後面をピン当接部として機能させ、これにより、耐久性を向上させることができる。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。嵌合固定は、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高精度に付与される。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
この動力伝達装置は、自動車等の車両用無段変速機（ＣＶＴ）としての使用に好適なものとなる。
【発明の効果】
【００２０】
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、複数のリンクは、ピッチ長が異なる少なくとも２種類のものを含んでいるので、騒音の低減が可能となる。そして、直線部分から円弧部分または円弧部分から直線部分に移行するときのリンクの屈曲量が所定値を超えることがないように、予め設定された最大屈曲量を超えた場合に対応するピンに当接し該ピンのそれ以上の相対移動を規制するピン当接部がリンクに形成されているので、耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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)に対してその接触面(15a)がピン(14)の接触面(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)に対してその接触面(14a)がインターピース(15)の接触面(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。
【００２５】
リンク(11)は、前挿通部(12)の前面形状を形成するための前側柱部(16)と、後挿通部(13)の後面形状を形成するための後側柱部(17)と、前挿通部(12)と後挿通部(13)との間の中間柱部(18)と、前側柱部(16)と中間柱部(18)との上下部同士を連結する前側上連結部(19)および前側下連結部(20)と、後側柱部(17)と中間柱部(18)との上下部同士を連結する後側上連結部(21)および後側下連結部(22)とを有している。
【００２６】
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。
【００２７】
図４には、複数のリンク(21)(31)として、ピッチ長が相対的に長いロングリンク(21)と相対的に短いショートリンク(31)とを含んでおり、２つのロングリンク(21)の中央にショートリンク(31)が位置している例を示している。同図は、これらのリンク(21)(31)がプーリ(2)(3)に沿って移動している状態を示しており、ショートリンク(31)の前面(31a)が前側のロングリンク(21)の前挿通部(22)内のインターピース(15)に当接するとともに、ショートリンク(31)の後面(31b)が後側のロングリンク(21)の後挿通部(23)内のピン(23)に当接していることにより、これ以上のリンク(21)(31)同士の屈曲が防止されている。これにより、チェーンの直線部分から円弧部分への移行または円弧部分から直線部分への移行時に、リンク(21)のオーバー屈曲によりリンク(21)の前後挿通部(22)(23)の周面にピン(14)またはインターピース(15)が強く接触することによって割れの起点となる圧痕や摩擦痕が発生することが抑えられ、リンク寿命が向上する。
【００２８】
図４において、二点鎖線で示しているのは、ショートリンク(11)同士の中央に位置するショートリンク(11)の輪郭形状である。すなわち、図４のショートリンク(31)は、図３に示したショートリンク(11)の前後柱部(16)(17)に延長部(16a)(17a)が設けられたものであり、この延長部(16a)(17a)によって、リンク(21)(31)が予め設定された最大屈曲量を超えた場合、対応するピン(14)またはインターピース(15)に当接し該ピン(14)またはインターピース(15)のそれ以上の相対移動を規制するピン当接部(31a)(31b)が形成されている。
【００２９】
ピッチ長が異なるリンクは、ランダム配列されるので、図示したロング・ショート・ロングの組合せ以外に、ロング・ショート・ショートやショート・ロング・ショートなどの種々の組合せが出現するが、各組合せ毎に、図４に示したリンク(31)とピン(14)またはインターピース(15)との当接関係と同様の当接関係が得られるように（リンク同士の屈曲角度が図４に示す角度と同じ時にリンクとピン(14)またはインターピース(15)とが当接するように）、中央のリンクの前後柱部に延長部（場合によっては切除部）が設けられることにより、リンクが予め設定された最大屈曲量を超えた場合、対応するピン(14)またはインターピース(15)に当接し該ピン(14)またはインターピース(15)のそれ以上の相対移動を規制するピン当接部を形成することができる。
【００３０】
この動力伝達チェーン(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。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。
【００３１】
また、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、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が円のインボリュートとされていることにより、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。そして、ピッチが異なる２種類以上のリンク(11)(21)(31)をランダムに配列することにより、ピン(14)およびインターピース(15)とプーリ(2)(3)間の衝撃力のエネルギーの集中を避けることができ、騒音を大幅に低減することができる。
【００３２】
上記の動力伝達チェーンは、図６に示したＣＶＴで使用されるが、この際、図５に示すように、インターピース(15)がピン(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】
【００３３】
【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、リンクの拡大側面図である。
【図４】図４は、特徴部分を示す拡大側面図である。
【図５】図５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６】図６は、無段変速機を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
(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)(17)  前後柱部
(16a)(17a)延長部
(21)      ロングリンク
(31)      ショートリンク
(31a)(31b)ピン当接部
【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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