(57)【要約】【課題】ピンが弾性変形しても、リンクとプーリ軸との干渉を防止す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、無段変速機のプーリ2,3間に掛け渡されて、ピン14の両端面がプーリ2のシーブ面2c,2dに接触して摩擦力により動力が伝達される。動力伝達チェーン1は、ピン14およびインターピース15が挿通される前後挿通部12,13,22,23を有する複数のリンク11,21を有している。複数のリンク11,21全体としてのチェーン内径側が進行方向から見て凹形状とされている。【選択図】図２
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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、無段変速機のプーリ間に掛け渡されて、第１ピンおよび第２ピンの少なくとも一方の両端面がプーリのシーブ面に接触して摩擦力により動力が伝達される動力伝達チェーンにおいて、
複数のリンク全体としてのチェーン内径側が進行方向から見て凹形状と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】
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、自動車等の車両の無段変速機（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】
自動車用無断変速機として、図７に示すように、円錐面状のシーブ面を有する固定シーブ(2a)および円錐面状のシーブ面を有する可動シーブ(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)をクランプして接触させ、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、無段変速機のプーリ間に掛け渡されて、第１ピンおよび第２ピンの少なくとも一方の両端面がプーリのシーブ面に接触して摩擦力により動力が伝達され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】
特許文献１の動力伝達チェーンでは、ピンがプーリ間に挟持されると、そのピンの中央部分がプーリ軸に近づくように弾性変形するので、ピンの中央部分に配置されたリンクのチェーン内径側の面とプーリ軸とが干渉することがないように考慮する必要があった。
【０００５】
この発明の目的は、ピンが弾性変形しても、リンクとプーリ軸との干渉を防止す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】
【０００６】
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、無段変速機のプーリ間に掛け渡されて、第１ピンおよび第２ピンの少なくとも一方の両端面がプーリのシーブ面に接触して摩擦力により動力が伝達される動力伝達チェーンにおいて、複数のリンク全体としてのチェーン内径側が進行方向から見て凹形状とされていることを特徴とするものである。
【０００７】
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、このチェーンが無断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。
【０００８】
複数のリンク全体としてのチェーン内径側を進行方向から見て凹形状とするには、ピンの中央部分に配置されるリンクが、端部に配置されるリンクのチェーン内径側縁部が切除されたものとすればよい。端部に配置されるリンク（端部リンク）のチェーン内径側の面とプーリ軸との距離は、端部リンクとプーリ軸と干渉することがないように、ピンがたわまないとしたときのリンクの動きを考慮して決定される。ピンの中央に配置されるリンク（中間リンク）は、ピンがたわむことを考慮して、リンクのチェーン内径側縁部が切除されることにより形成され、これにより、ピンがたわんだときでも、中間リンクのチェーン内径側の面がプーリ軸と干渉することがないようにすることができる。ここで、中間リンクは、端部リンクに比べて、ピンから受ける力が小さいので、そのチェーン内径側縁部の一部を除去しても、チェーン全体として耐久性が悪化することを避けることができる。
【０００９】
中間リンクは、端部リンク形成用金型とチェーン内径側部分の上下方向の長さ（前後挿通部の下縁とリンクの下縁との距離）だけが異なる中間リンク形成用金型を使用して形成することができる。また、端部リンクと同一寸法のリンクを形成した後に、そのチェーン内径側部分の下部を適宜な手段で削るようにしてもよい。
【００１０】
中間リンクは、１種類だけとされてもよく、この場合、端部リンクおよび中間リンクは、ともに複数枚とされることが好ましい。中間リンクは、複数種類とされてもよく、この場合、中間リンクにおけるチェーン内径側部分の上下方向の長さは、中央部分において最小とされ、外側に行くに連れて除々に大きくなるように設定される。
【００１１】
中間リンクおよび端部リンクは、同じ材質からなり、これらのリンクは、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製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。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、前後相通孔が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。  
ピン（インターピース）は前後挿通部に緩く嵌め入れられてもよく固定されてもよく、前後挿通部にピンを固定する場合は、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、ピンとインターピース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、ピン（インターピース）の上下の縁で行われることが好ましい。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）およびリンクのインターピース固定部（インターピース圧入部）に均等にかつ適正な残留圧縮応力が付与される。この圧入は、ピンおよびインターピースの上下縁部とピン固定部およびインターピース固定部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とされる。
【００１２】
ピンおよびインターピースは、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線に形成される。また、ピンおよびインターピースは、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。
【００１３】
従来のチェーンでは、ピンがプーリの円錐状シーブ面間に挟持された際、ピンの中央部分に配置されたリンクのチェーン内径側の面がプーリ軸に接近し、このリンクとプーリ軸とが干渉するおそれがあった。そこで、複数のリンク全体としてのチェーン内径側が進行方向から見て凹形状となるようにリンクを形成する。そうすると、中間リンクのチェーン内径側の面とプーリ軸との間は、端部リンクのチェーン内径側の面とプーリ軸との間よりも離れ、ピンの中央部分がプーリ軸方向へ湾曲して弾性変形しても中間リンクとプーリ軸との間に隙間ができるので、中間リンクのチェーン内径側の面がプーリ軸と干渉することが防止される。これにより、巻き掛け半径が最小となる際にピンの端面がプーリに接触する位置を従来よりも小さい径とすることができるので、プーリ円錐面が有効に活用され同じ変速比幅（変速比の最大と最小の比）を確保することができる。
【００１４】
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。
【００１５】
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、動力伝達チェーンが上記に記載のものとされる。
【００１６】
この動力伝達装置は、自動車などの車両の無段変速機（ＣＶＴ）としての使用に好適なものとなる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の動力伝達チェーンによると、複数のリンク全体としてのチェーン内径側が進行方向から見て凹形状とされているので、ピンの中央部分がプーリ軸の方向に湾曲する弾性変形してもリンクとプーリ軸とが干渉することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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の上下をいい、前後については、同図の右を前、左を後というものとする。
【００１９】
図１および図２は、この発明の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、ピン(14)(15)が挿通される前後挿通部(12)(13)(22)(23)を有する複数のリンク(11)(21)と、一のリンク(11)(21)の前挿通部(12)(22)と他のリンク(11)(21)の後挿通部(13)(23)とが対応するようにチェーン幅方向に並ぶリンク(11)(21)同士を連結する前後に並ぶ複数の第１ピン（ピン）(14)および複数の第２ピン（インターピース）(15)とを備え、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)同士の長さ方向の屈曲が可能とされている。また、チェーン(1)は、無段変速機のプーリ(2)間に掛け渡されて、ピン(14)の両端面がプーリ(2)のシーブ面(2c)(2d)に接触して摩擦力により動力が伝達可能とされている。インターピース(15)は、ピン(14)よりも短くなされ、両者(14)(15)は、ピン(14)が後側に、インターピース(15)が前側に配置された状態で対向させられている。
【００２０】
チェーン(1)は、幅方向同位相の複数のリンク(11)(21)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(11)(21)枚数が９枚のリンク列とリンク(11)(21)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。
【００２１】
図２に示すように、複数のリンク(11)(21)は、幅方向両外側に配置される複数のリンク（端部リンク）(11)と、このリンク(11)の間に配置される複数のリンク（中間リンク）(21)とで構成されており、チェーン幅方向に並ぶリンク(11)(21)全体としてチェーン内径側が進行方向から見て凹形状に形成されている。端部リンク(11)と中間リンク(21)とは、チェーン内径側だけ異なっている。
【００２２】
図３に端部リンク(11)が示されている。図３に示すように、ピン(14)は、インターピース(15)に比べて前後方向の幅が広くなされている。インターピース(15)の上下縁部には、ピン(14)側に延びる突出縁部(15a)(15b)が設けられている。各リンク(11)(21)の前挿通部(12)は、ピン(14)が移動可能に嵌め合わせられるピン可動部(16)およびインターピース(15)が固定されるインターピース固定部(17)からなり、後挿通部(13)は、ピン(14)が固定されるピン固定部(18)およびインターピース(15)が移動可能に嵌め合わせられるインターピース可動部(19)からなる。
【００２３】
リンク(11)のピン可動部(16)とインターピース固定部(17)との境界部分には、ピン可動部(16)の上下凹円弧状案内部(16a)(16b)にそれぞれ連なりインターピース固定部(17)に固定されているインターピース(15)を保持する上下の凸円弧状保持部(17a)(17b)が設けられている。同様に、ピン固定部(18)とインターピース可動部(19)との境界部分には、インターピース可動部(19)の上下の凹円弧状案内部(19a)(19b)にそれぞれ連なりピン固定部(18)に固定されているピン(14)を保持する上下の凸円弧状保持部(18a)(18b)が設けられている。
【００２４】
図４に中間リンク(21)が示されている。ピン(14)およびインターピース(15)については、図３と同じ符号を付してその説明を省略する。中間リンク(21)の前挿通部(22)は、ピン(14)が移動可能に嵌め合わせられるピン可動部(26)およびインターピース(15)が固定されるインターピース固定部(27)からなり、後挿通部(23)は、ピン(14)が固定されるピン固定部(28)およびインターピース(15)が移動可能に嵌め合わせられるインターピース可動部(29)からなる。リンク(21)のピン可動部(26)とインターピース固定部(27)との境界部分には、ピン可動部(26)の上下凹円弧状案内部(26a)(26b)にそれぞれ連なりインターピース固定部(27)に固定されているインターピース(15)を保持する上下の凸円弧状保持部(27a)(27b)が設けられている。同様に、ピン固定部(28)とインターピース可動部(29)との境界部分には、インターピース可動部(29)の上下の凹円弧状案内部(29a)(29b)にそれぞれ連なりピン固定部(28)に固定されているピン(14)を保持する上下の凸円弧状保持部(28a)(28b)が設けられている。
【００２５】
中間リンク(21)は、端部リンク(11)のチェーン内径側部分の下部が切除されたものとされており、中間リンク(21)におけるチェーン内径側部分の上下方向の長さ（前後挿通部の下縁からリンクの下縁までの距離）Ｄ１が、端部リンク(11)におけるチェーン内径側部分の上下方向の長さ（前後挿通部の下縁からリンクの下縁までの距離）Ｄ２よりも小さくなっている。これにより、無段変速機で使用された際、ピン(14)の中央部分に配置された中間リンク(21)のチェーン内径側の面とプーリ軸(2e)とが干渉することがないように、図２に示すように、中間リンク(21)のチェーン内径側の面と端部リンク(11)のチェーン内径側の面との間には、ピン(14)がたわんでいない状態で、たわみ代α＝（Ｄ２−Ｄ１）が形成されている。たわみ代αが設けられていることで、後述するように、ピン(14)がプーリ(2)(3)間に挟持されてたわんだときでも、プーリ軸(2e)とリンク(11)(21)との接触が防止される。中間リンク(21)におけるチェーン内径側部分の上下方向の長さＤ１は、端部リンク(11)におけるチェーン内径側部分の上下方向の長さＤ２を基準にして、例えば、Ｄ１＝０．５〜０．８×Ｄ２とされる。図４において、端部リンク(11)のチェーン内径側部分の面が二点鎖線で示されている。
【００２６】
チェーン幅方向に並ぶリンク(11)(21)を連結するに際しては、一のリンク(11)(21)の前挿通部(12)(22)と他のリンク(11)(21)の後挿通部(13)(23)とが対応するようにリンク(11)(21)同士が重ねられ、ピン(14)が一のリンク(11)(21)の後挿通部(13)(23)に固定されかつ他のリンク(11)(21)の前挿通部(12)(22)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)(21)の後挿通部(13)(23)に移動可能に嵌め合わされかつ他のリンク(11)(21)の前挿通部(12)(22)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)(21)同士の長さ方向（前後方向）の屈曲が可能とされる。
【００２７】
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、インボリュート曲線とされており、この実施形態では、ピン(14)の転がり接触面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)(21)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)(22)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がインターピース(15)の転がり接触面に転がり接触（若干のすべり接触を含む）しながらピン可動部(16)(26)内を移動し、後挿通部(13)(23)においては、インターピース(15)がインターピース可動部(19)(29)内を固定状態のピン(14)に対してその転がり接触面がピン(14)の転がり接触面に転がり接触（若干のすべり接触を含む）しながら移動する。なお、図３および図４の符号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。
【００２８】
上記の動力伝達チェーン(1)は、図５に示すＶ型プーリ式ＣＶＴで使用されるが、この際、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。
【００２９】
図５において、中間リンク(21)を従来のものに変更して、そのチェーン内径側部分の上下方向の長さが端部リンク(11)のものと同じであるとすると、ピン(14)がプーリ(2)のシーブ面(2c)(2d)間に挟持されピン(14)の中央部分がプーリ軸(2e)方向に湾曲した際、図６に示すように、中間リンク(21)とプーリ軸(2e)とが干渉することとなる。さらに、同じ変速比幅(変速比の最大と最小の比)を確保することが困難となる。すなわち、中間リンク(21)におけるチェーン内径側部分の上下方向の長さＤ１が、端部リンク(11)におけるチェーン内径側部分の上下方向の長さＤ２よりも短く形成されていることで、ピン(14)がシーブ面(2c)(2d)間に挟持されてピン(14)の中央部分がプーリ軸(2e)方向に湾曲しても中間リンク(21)とプーリ軸(2e)との干渉が回避される。これにより、巻き掛け半径が最小となる際にピン(14)の端面がプーリ(2)に接触する位置を従来よりも小さい径とすることができるので、プーリ円錐面が有効に活用され同じ変速比幅を確保することができる。
【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、端部リンク(11)及び中間リンク(21)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(18)(28)およびインターピース固定部(17)(27)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。このように、ピン(14)およびインターピース(15)の固定は、例えば、機械的圧入により嵌合固定されるが、これに変えて、焼き嵌めまたは冷やし嵌めによってもよい。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(11)(21)のピン固定部(18)(28)およびインターピース固定部(17)(27)に均等にかつ適正な残留圧縮応力が付与される。
【００３１】
上記の動力伝達チェーン(1)では、ピン(14)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(14)およびインターピース(15)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。
【００３２】
上記の動力伝達チェーン(1)がＣＶＴで使用された場合、ピン(14)とインターピース(15)とは上述にように、各可動部(16)(19)(26)(29)に案内されて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、リンクの特徴を示すチェーン進行方向からリンクを見た図である。
【図３】図３は、ピンの端部に配置されるリンクの拡大側面図である。
【図４】図４は、ピンの中央部分に配置されるリンクの拡大側面図である。
【図５】図５は、この発明による動力伝達チェーンに負荷が生じた状態を示す正面図である。
【図６】図６は、従来の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、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)         端部リンク
(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）
(21)         中間リンク
【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】
2009222106.tif 000007
【図６】
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【図７】
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