(57)【要約】【課題】 コスト増や大型化などのデメリットを抑えて、動力伝達チェーンの疲労耐久寿命を向上させる。【解決手段】  動力伝達チェーン1は、リンク枚数が９枚のリンク列１つとリンク枚数が８枚のリンク列２つとが１つのユニットとされている。リンク枚数が８枚の２つのリンク列のリンクのうち、プライマリプーリ2の固定シーブ2a側にあるチェーン幅方向最も外側にあるリンクL2は、他のリンク11に比べて、チェーン内径側部分22が大きくなされている。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プライマリ軸に固定された固定シーブおよび前記プライマリ軸上に軸方向移動可能に支持された可動シーブを有するプライマリプーリと、
セカンダリ軸に固定された固定シーブおよび前記セカンダリ軸上に軸方向移動可能に支持された可動シーブを有するセカンダリプーリと、
ピン挿通部が形成された複数のリンクおよび前記複数のリンクを屈曲可能に連結する複数のピンを有し、前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリに巻き掛けられた動力伝達チェーンとを備えており、
前記動力伝達チェーンは、チェーン進行方向と直交するチェーン幅方向に並ぶ複数のリンクで構成されるリンク列を複数有し、
複数のリンク列は、リンクの枚数が奇数枚の第１のリンク列と、前記第１のリンク列に比べてリンクの枚数が１枚少ない第２のリンク列と、前記第２のリンク列とリンクの枚数が同じ第３のリンク列とを含んでいる、無段変速機において、
前記複数のリンクは、チェーン内径側部分のチェーン径方向の高さが所定値とされた標準リンクと、チェーン内径側部分のチェーン径方向の高さが前記所定値よりも大きくなされた大形リンクとを含み、
前記第２のリンク列の全てのリンクおよび前記第３のリンク列の全てのリンクのうちチェーン幅方向の最も外側にあってかつ前記プライマリプーリの固定シーブ側に位置するリンクが前記大形リンクとされ、残りのリンクが前記標準リンクとされている無段変速機。
【請求項２】
前記残りのリンクのうち、前記大形リンクとされた前記リンクのチェーン幅方向すぐ内側にあるリンクが前記大形リンクに置き換えられている請求項１の無段変速機。
【請求項３】
前記プライマリ軸にぬすみ部が設けられており、前記ぬすみ部によって、前記プライマリ軸と前記大形リンクとが干渉することが防止されている請求項１または２の無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の無段変速機に関し、さらに詳しくは、動力伝達チェーンを備えた無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の無段変速機として、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、両プーリに巻き掛けられた動力伝達チェーンとを備えているものが知られている。プライマリプーリは、プライマリ軸に固定された固定シーブと、プライマリ軸上に軸方向移動可能に支持された可動シーブとを有している。セカンダリプーリは、セカンダリ軸に固定された固定シーブと、セカンダリ軸上に軸方向移動可能に支持された可動シーブとを有している。動力伝達チェーンは、複数のリンクと、複数のリンクを屈曲可能に連結する複数のピンとを有している（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１において、動力伝達チェーンは、チェーン進行方向と直交するチェーン幅方向に並ぶ複数のリンクで構成されるリンク列を複数有している。複数のリンク列は、リンクの枚数が９枚の第１のリンク列と、リンクの枚数が８枚の第２のリンク列と、リンクの枚数が８枚の第３のリンク列とを含んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１４０２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の無段変速機において、疲労耐久寿命の評価を行った場合に、動力伝達チェーンのリンクが破断することから、リンクの強度を上げることが望まれている。しかしながら、全てのリンクの強度を上げるには、コスト増や大型化などのデメリットがある。
【０００６】
この発明の目的は、コスト増や大型化などのデメリットを抑えて、動力伝達チェーンの疲労耐久寿命を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による無段変速機は、プライマリ軸に固定された固定シーブおよび前記プライマリ軸上に軸方向移動可能に支持された可動シーブを有するプライマリプーリと、セカンダリ軸に固定された固定シーブおよび前記セカンダリ軸上に軸方向移動可能に支持された可動シーブを有するセカンダリプーリと、ピン挿通部が形成された複数のリンクおよび前記複数のリンクを屈曲可能に連結する複数のピンを有し、前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリに巻き掛けられた動力伝達チェーンとを備えており、前記動力伝達チェーンは、チェーン進行方向と直交するチェーン幅方向に並ぶ複数のリンクで構成されるリンク列を複数有し、複数のリンク列は、リンクの枚数が奇数枚の第１のリンク列と、前記第１のリンク列に比べてリンクの枚数が１枚少ない第２のリンク列と、前記第２のリンク列とリンクの枚数が同じ第３のリンク列とを含んでいる、無段変速機において、前記複数のリンクは、チェーン内径側部分のチェーン径方向の高さが所定値とされた標準リンクと、チェーン内径側部分のチェーン径方向の高さが前記所定値よりも大きくなされた大形リンクとを含み、前記第２のリンク列の全てのリンクおよび前記第３のリンク列の全てのリンクのうちチェーン幅方向の最も外側にあってかつ前記プライマリプーリの固定シーブ側に位置するリンクが前記大形リンクとされ、残りのリンクが前記標準リンクとされているものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の無段変速機によると、コスト増や大型化などのデメリットを抑えて、動力伝達チェーンの疲労耐久寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、この発明による無段変速機で使用され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、標準リンクおよびピンの拡大側面図である。
【図３】図３は、大形リンクの拡大側面図である。
【図４】図４は、この発明による無段変速機の第１実施形態を示す正面図である。
【図５】図５は、この発明による無段変速機の第２実施形態を示す正面図である。
【図６】図６は、この発明による無段変速機を得るに至ったメカニズムを説明する図である。
【図７】図７は、この発明が対象とする無段変速機の１例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
図７は、この発明の実施形態が対象とする無段変速機の１例を示している。無段変速機(10)は、プライマリプーリ(2)と、セカンダリプーリ(3)と、これらのプーリ(2)(3)に掛け渡された動力伝達チェーン(1)とを備えている。
【００１２】
プライマリプーリ(2)は、プライマリ軸(2c)に固定された固定シーブ(2a)と、プライマリ軸(2c)上に軸方向移動可能に支持された可動シーブ(2b)とを有している。セカンダリプーリ(3)は、セカンダリ軸(3c)に固定された固定シーブ(3a)と、セカンダリ軸(3c)上に軸方向移動可能に支持された可動シーブ(3b)とを有している。プライマリプーリ(2)の固定シーブ(2a)とセカンダリプーリ(3)の固定シーブ(3a)とは、動力伝達チェーン(1)を間にして、軸方向反対側に配置されている。また、プライマリプーリ(2)の可動シーブ(2b)とセカンダリプーリ(3)の可動シーブ(3b)とは、軸方向逆向きに移動する。
【００１３】
図７において、プライマリプーリ(2)の可動シーブ(2b)を固定シーブ(2a)に対して接近または離隔させると、プライマリプーリ(2)における動力伝達チェーン(1)の巻き掛け径は、接近時には大きく、離隔時には小さくなる。セカンダリプーリ(3)では、その可動シーブ(3b)がプライマリプーリ(2)の可動シーブ(2b)とは逆向きに移動する。この結果、変速比が無段階に変化する。プライマリプーリ(2)における動力伝達チェーン(1)の巻き掛け径が最小のときには、セカンダリプーリ(3)における動力伝達チェーン(1)の巻き掛け径が最大となって、Ｕ／Ｄ（アンダードライブ）状態が得られる。また、プライマリプーリ(2)における動力伝達チェーン(1)の巻き掛け径が最大のときには、セカンダリプーリ(3)における動力伝達チェーン(1)の巻き掛け径が最小となって、Ｏ／Ｄ（オーバードライブ）状態が得られる。
【００１４】
図１は、動力伝達チェーン(1)の一部を示しており、動力伝達チェーン(1)は、複数のリンク(11)(21)と、複数のリンク(11)(21)同士を屈曲可能に連結する複数の第１ピン(14)および複数の第２ピン(15)とを備えている。
【００１５】
リンク(11)(21)としては、標準形状の標準リンク(11)と、後述する形状とされた大形リンク(21)とが使用されている。
【００１６】
図２に、標準リンク(11)を示す。標準リンク(11)は、チェーン進行方向前側に位置する前貫通孔(12)と、チェーン進行方向後側に位置する後貫通孔(13)とを有している。
【００１７】
前貫通孔(12)は、後側の第１ピン挿通部(16)および前側の第２ピン挿通部(17)からなる。第１ピン挿通部(16)に、第１ピン(14)が移動可能に嵌め合わせられている。第２ピン挿通部(17)に第２ピン(15)が固定されている。
【００１８】
後貫通孔(13)は、後側の第１ピン挿通部(18)および前側の第２ピン挿通部(19)からなる。第１ピン挿通部(18)に、第１ピン(14)が固定されている。第２ピン挿通部(19)に、第２ピン(15)が移動可能に嵌め合わせられている。
【００１９】
標準リンク(11)は、チェーン進行方向と直交するチェーン径方向の高さ（図２の上下方向の高さ）が所定値とされている。この所定値は、全てのリンクが標準リンク(11)である場合に、動力伝達チェーン(1)が適切な性能を有するように決められている。
【００２０】
大形リンク(21)は、図３に示すように、標準リンク(11)に比べて、チェーン内径側部分(22)が大きくなされている。チェーン内径側部分(22)は、前後貫通孔(12)(13)のチェーン径方向内側の縁部(12a)(13a)から大形リンク(21)のチェーン径方向内側の面(21a)までの部分をいう。図３に二点鎖線で示されているのは、大形リンク(21)に標準リンク(11)を重ねた場合の標準リンク(11)のチェーン径方向内側の面（仮想面）(11a)である。前後貫通孔(12)(13)のチェーン径方向内側の縁部(12a)(13a)から標準リンク(11)のチェーン径方向内側の面(11a)までの部分が、標準リンク(11)におけるチェーン内径側部分となっている。言い換えると、符号(11a)と符号(21a)との間にある符号(22a)で示す部分が、大形リンク(21)の標準リンク(11)に比べて大きい部分となっている。大形リンク(21)の前貫通孔(12)および後貫通孔(13)は、標準リンク(11)のものと同じ形状とされている。標準リンク(11)と大形リンク(21)とを重ね合わせて、前貫通孔(12)および後貫通孔(13)（第１ピン挿通部(16)(18)および第２ピン挿通部(17)(19)）にそれぞれ第１ピン(14)および第２ピン(15)を挿通すると、大形リンク(21)のチェーン径方向内側の面(21a)は、標準リンク(11)のチェーン径方向内側の面(11a)よりもチェーン径方向内側に突出する。
【００２１】
標準リンク(11)および大形リンク(21)は、いずれもプレス加工によって製作することができる。具体的には、標準リンク(11)および大形リンク(21)は、板材からリンク外形および前後貫通孔(12)(13)を打ち抜くことで形成される。大形リンク(21)の形成に際しては、大形リンク(21)のチェーン内径側部分(22)が標準リンク(11)に比べて大きくなされていることに対応して、リンク外形を形成するための金型形状が標準リンク(11)のリンク外形を形成するための金型形状に比べて大きくなされる。
【００２２】
進行方向後側のリンク(11)(21)の前貫通孔(12)と進行方向前側のリンク(11)(21)の後貫通孔(13)とが対応するようにリンク(11)(21)同士が重ねられている。各第１ピン(14)および各第２ピン(15)は、チェーン幅方向に重なり合う複数の前貫通孔(12)および後貫通孔(13)に嵌め合わされている。
【００２３】
第１ピン(14)と第２ピン(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)(21)同士の屈曲が可能とされている。第１ピン(14)を基準とした第１ピン(14)と第２ピン(15)との接触位置の軌跡は、円のインボリュートとされている。この実施形態では、第１ピン(14)の転がり接触面(14a)が、インボリュート曲線とされ、第２ピン(15)の転がり接触面(15c)が平坦面（断面形状が直線）とされている。
【００２４】
図２において、符号ＡおよびＢで示す箇所は、動力伝達チェーン(1)の直線部分において第１ピン(14)と第２ピン(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】
動力伝達チェーン(1)は、チェーン進行方向に並ぶ３つのリンク列(R1)(R2)(R3)を１つのユニットとして、これを進行方向に複数連結して形成されている。各リンク列(R1)(R2)(R3)は、チェーン進行方向と直交するチェーン幅方向に並ぶ複数枚のリンク(11)(21)で構成されている。
【００２６】
動力伝達チェーン(1)がプーリ(2)（図示は、プライマリプーリ(2)であるが、セカンダリプーリ(3)でも同様）に巻き掛けられた際には、図４に示すように、第１ピン(14)の両端面は、プーリ(2)の相対向する１対のシーブ面(2d)(2e)間に挟持される。そして、第１ピン(14)の両端面と各シーブ面(2d)(2e)との間の摩擦力により、動力伝達チェーン(1)とプーリ(2)との間で動力が伝達される。可動シーブ(2b)は、油圧アクチュエータ（図示略）によって、固定シーブ(2a)側に押圧されており、これにより、動力伝達チェーン(1)をクランプするためのクランプ力がプーリ(2)に与えられる。
【００２７】
無段変速機(10)では、図７にＭで示すミスアライメント（芯ずれ）が生じる。ミスアライメントは、プライマリプーリ(2)の固定シーブ(2a)と可動シーブ(2b)のシーブ面(2d)(2e)間の中心線位置とセカンダリプーリ(3)の固定シーブ(3a)と可動シーブ(3b)のシーブ面(3d)(3e)間の中心線位置との間の軸線方向距離をいう。
【００２８】
ミスアライメントＭは、変速比によって変化し、可動シーブ(2b)(3b)間距離などを使用して計算で求めることができる。ミスアライメントＭは、通常、Ｕ／Ｄ状態およびＯ／Ｄ状態で最大となる。
【００２９】
図１において、３つのリンク列(R1)(R2)(R3)のうち、第１のリンク列(R1)は、リンク枚数が奇数枚（具体的には９枚）であり、第２および第３のリンク列(R2)(R3)は、リンク枚数が第１のリンク列(R1)より１枚少ない偶数枚（具体的には８枚）である。第１のリンク列(R1)におけるチェーン幅方向の最も外側に配置されたリンク(L1)(L4)が動力伝達チェーン(1)全体のチェーン幅方向の最も外側に配置されている。第１のリンク列(R1)におけるチェーン幅方向の最も外側に配置されたリンク(L1)(L4)のすぐ内側に、第２のリンク列(R2)におけるチェーン幅方向の最も外側のリンク(L2)(L5)が配置されている。さらにそのすぐ内側に、第３のリンク列(R3)におけるチェーン幅方向の最も外側のリンク(L3)(L6)が配置されている。
【００３０】
第２のリンク列(R2)のチェーン幅方向の最も外側にある２枚のリンク(L2)(L5)のうち一方のリンク(L2)は、大形リンク(21)とされている。これ以外のリンクである第２のリンク列(R2)の他の全てのリンク、第１のリンク列(R1)の全てのリンクおよび第３のリンク列(R3)の全てのリンクは、標準リンク(11)とされている。
【００３１】
図１に(L2)で示しているリンクすなわち大形リンク(21)は、無段変速機(10)においては、図４に示すように、プライマリプーリ(2)の固定シーブ(2a)側に位置するように設けられている。図４において、(L1)は、第１のリンク列(R1)におけるチェーン幅方向の最も外側のリンクを、(L2)は、第２のリンク列(R2)におけるチェーン幅方向の最も外側のリンクを、(L3)は、第３のリンク列(R3)におけるチェーン幅方向の最も外側のリンクをそれぞれ示している。
【００３２】
無段変速機(10)にミスアライメントが生じている場合、動力伝達チェーン(1)は、図６に模式的に示すように、ミスアライメントに応じて変形する。図６では、固定シーブ(2a)および可動シーブ(2b)間に挟持されていてプライマリプーリ(2)の軸線と平行なピンをＰ１で示し、固定シーブ(3a)および可動シーブ(3b)間に挟持されていてセカンダリプーリ(3)の軸線と平行なピンをＰ２で示している。また、両プーリ(2)(3)間にあっていずれのプーリ(2)(3)にも挟持されていないピンをＰ３で示している。ミスアライメントの存在により、いずれのプーリ(2)(3)にも挟持されていないピンＰ３は、プライマリプーリ(2)の軸線およびセカンダリプーリ(3)の軸線と平行な状態から傾く。これにより、例えば、丸で囲んだＳの位置では、プライマリプーリ(2)の軸線と平行なピンＰ１と傾いたピンＰ３の端部間距離が大きくなっている。これは、丸で囲んだＳの位置にあるリンクＬｓに大きな力が作用することを意味している。また、丸で囲んだＴの位置では、セカンダリプーリ(3)の軸線と平行なピンＰ２と傾いたピンＰ３の端部間距離が大きくなっている。これは、丸で囲んだＴの位置にあるリンクＬｔに大きな力が作用することを意味している。
【００３３】
実際、疲労耐久寿命の評価を行うと、リンク枚数が８枚の２つのリンク列(R2)(R3)のチェーン幅方向最も外側のリンク(L2)(L3)(L5)(L6)が故障しやすい。最も故障しやすいのは、第２のリンク列(R2)の進行方向に向かって最も左側（プライマリプーリ(2)の固定シーブ(2a)側）のリンク(L2)であり、その際の故障の起点は、チェーン内径側部分であることが多い。
【００３４】
そこで、この実施形態では、図４に示す構成とされ、最も故障が起こりやすいリンクである第２のリンク列(R2)のプライマリプーリ(2)の固定シーブ(2a)側に近いリンク(L2)が大形リンク(21)とされている。これにより、最も故障が起こりやすいリンク(L2)の最も故障の起点となりやすいチェーン内径側部分(22)が補強され、リンク(L2)の応力の低減が図られている。
【００３５】
図４において、プライマリ軸(2c)の固定シーブ(2a)側の端部にあって、符号(23)で示されている部分は、ぬすみ部である。ぬすみ部(23)は、固定シーブ(2a)のシーブ面(2d)を砥石で研磨する際に、砥石との干渉を避けるために設けられているもので、断面略円弧状の環状溝とされている。大形リンク(21)のチェーン内径側部分(22)は、このぬすみ部(23)に臨まされている。プライマリプーリ(2)における動力伝達チェーン(1)の巻き掛け径が最小となる状態では、プーリ軸(2c)に動力伝達チェーン(1)が最も接近し、リンク(11)(21)のチェーン径方向内側の面(11a)(21a)とプーリ軸(2c)とが干渉する可能性がある。大形リンク(21)ではより干渉しやすくなるが、ぬすみ部(23)を利用することにより、干渉の可能性が高くなることが回避されている。なお、ぬすみ部の形状は、図示した形状に限られるものではない。
【００３６】
上記の動力伝達チェーン(1)では、第２のリンク列(R2)のプライマリプーリ(2)の固定シーブ(2a)側に近いリンク(L2)の次に故障が起きやすいリンクとして、第３のリンク列(R3)のプライマリプーリ(2)の固定シーブ(2a)側に近くかつチェーン幅方向最も外側にあるリンク(L3)がある。したがって、図５に示すように、プライマリプーリ(2)の固定シーブ(2a)側に近い第２のリンク列(R2)のチェーン幅方向最も外側のリンク(L2)および第３のリンク列(R3)のチェーン幅方向最も外側のリンク(L3)を大形リンク(21)とすることが好ましい。この実施形態では、図４に示す実施形態において、第２のリンク列(R2)のチェーン幅方向最も外側のリンク(L2)を除いたリンクのうちの１枚（すなわち第３のリンク列(R3)のチェーン幅方向最も外側のリンク(L3)）が標準リンク(11)から大形リンク(21)に置き換えられたものとなっている。この実施形態では、大形リンク(21)が増えたことに対応して、ぬすみ部(23)を大きくして、干渉を避けるようにしてもよい。
【００３７】
なお、プーリ(2)における動力伝達チェーン(1)の巻き掛け径が最小となる状態では、固定シーブ(2a)と可動シーブ(2b)との間に挟持された第１ピン(14)は、第１ピン(14)の中央部が図４の下方（チェーン径方向内側方向）に撓むように変形する。これにより、動力伝達チェーン(1)の中央部（チェーン幅方向の中央部に配置されたリンク(11)のチェーン径方向内側の面）とプーリ軸(2c)とが干渉しやすくなっている。相対的に、チェーン幅方向外側のリンク(L2)(L3)は、プーリ軸(2c)と干渉しにくくなっている。したがって、ぬすみ部(23)が無い場合であっても、プライマリプーリ(2)の固定シーブ(2a)側に近い第２のリンク列(R2)のチェーン幅方向最も外側のリンク(L2)および第３のリンク列(R3)のチェーン幅方向最も外側のリンク(L3)を大形リンクとすることができる。
【００３８】
図４および図５に示した動力伝達チェーン(1)によると、最も故障が起こりやすいリンク(L2)(L3)の最も故障の起点となりやすいチェーン内径側部分(22)の応力の低減が図られていることで、動力伝達チェーン(1)の疲労耐久寿命が向上する。しかも、全てのリンクを大形リンク(21)とした場合に生じるコスト増や大型化などのデメリットを防止することができる。また、既存の無段変速機(10)に設けられているぬすみ部(23)を利用することにより、コスト増や大型化などのデメリットをより抑えて、動力伝達チェーン(1)の疲労耐久寿命を向上させることができる。
【００３９】
なお、上記においては、第１のリンク列(R1)のリンク枚数が９枚で、第２および第３のリンク列(R2)(R3)のリンク枚数が８枚の例を示したが、リンク枚数は、これに限定されるものではない。上記実施形態は、リンクの枚数が奇数枚の第１のリンク列と、第１のリンク列に比べてリンクの枚数が１枚少ない第２のリンク列と、第２のリンク列とリンクの枚数が同じ第３のリンク列とを含む動力伝達チェーン(1)に適用できる。すなわち、リンクの枚数が奇数枚の第１のリンク列に比べて１枚少なくなされることで、第２のリンク列および第３のリンク列のリンクは、相対的に大きい応力を受けやすくなる。そこで、第２のリンク列および第３のリンク列の全てのリンクのうちチェーン幅方向の最も外側（このすぐ内側のリンクを含んでもよい）にあってかつプライマリプーリ(2)の固定シーブ側に位置するリンクが大形リンク(21)とされる。これにより、最も故障が起こりやすいリンクの最も故障の起点となりやすいチェーン内径側部分の応力の低減が図られ、動力伝達チェーン(1)の疲労耐久寿命を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４０】
(1)：動力伝達チェーン、(2)：プライマリプーリ、(2a)：固定シーブ、(2b)：可動シーブ、(2c)：プライマリ軸、(2d)(2e)：シーブ面、(3)：セカンダリプーリ、(3a)：固定シーブ、(3b)：可動シーブ、(3c)：セカンダリ軸、(3d)(3e)：シーブ面、(10)：無段変速機、(11)：標準リンク、(12)：前貫通孔、(13)：後貫通孔、(14)：第１ピン、(15)：第２ピン、(21)：大形リンク、(22)：チェーン内径側部分、(23)：ぬすみ部、(R1)：第１のリンク列、(R2)：第２のリンク列、(R3)：第３のリンク列
【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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【図７】
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