JP2002340103A - Ｃｖｔ用チェーンベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＶＴ用チェーンベルトにおいて、ピンおよ
びリンクの変形および損傷を防止する。 【解決手段】 テーパ状の接触面を有する多数の可変プ
ーリを備えたＣＶＴのためのチェーンベルトであって、
実質的に端部寄りに配置された連結開孔１１を有する複
数の引張リンクプレート１４から構成されたリンクと、
リンクプレート１４の連結開孔１１を挿通するととも
に、リンクの総厚みと少なくとも等しい長さを有する複
数の円筒状ブシュ１０と、ブシュ１０の穴を挿通すると
ともに、ブシュ１０よりも長さが長い複数の円筒状ピン
１２と、チェーン中心線に沿って位置決めされ、プーリ
の接触面と係合するようにテーパ状に形成されるととも
に、ブシュ１０の端部に圧縮力を伝達するように配置さ
れた複数の摩耗パッド８とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＶＴ(Continuou
sly Variable Transmission)のための動力伝達用チェー
ンの分野に関し、詳細には、リンク・ピン型のＣＶＴチ
ェーンベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術およびその課題】近年、重要な研究開発
が、自動車用のアプリケーションのための実用的なＣＶ
Ｔに対して行われてきた。ＣＶＴは、自動車エンジンと
エンジンの出力トルクを制御するように用いられた駆動
輪との間で機械的な結合の一部を提供している。

【０００３】一般に、ＣＶＴの運転は、典型的には金属
またはエラストマー材料から構成された無端状のチェー
ンベルトによって連結されかつ平行軸に取り付けられた
多数の可変プーリの使用によって、行われる。

【０００４】第１の可変プーリは、入力軸に配置され、
自動車エンジンによって機械的に駆動される。第２の可
変プーリは、出力軸に配置され、チェーンベルトを介し
て第１のプーリにより駆動される。第２のプーリは、自
動車の駆動輪にトルクを伝達するために、他の駆動部分
を通じて作動する。

【０００５】各プーリは、独立した軸の回りを回転する
とともに、二つのプーリシーブの協働によって構成され
ており、一方のプーリは、他方のプーリに対して軸方向
に移動可能になっている。

【０００６】プーリ軸に取り付けられたシーブ対は、プ
ーリの内側面を構成している。内側面の形状は、二つの
シーブ内側面がプーリ軸に向かって収束するように、全
体的に傾斜している。シーブの少なくとも一方が他方に
対して軸方向に移動するとき、対向する内側面を隔てて
いる距離が変化する。

【０００７】動力伝達部材として作用するチェーンまた
はベルトの接触面は、プーリシーブの内側面と係合し
て、摩擦によりトルクを伝達する。最も一般的な負荷ブ
ロックの形態は、接触面が平面である負荷ブロックを含
んでいる。このような形態においては、従来の円錐状の
シーブとの接触は線接触であり（つまり、接触領域が帯
状であり）、点接触ではない。

【０００８】チェーンベルトがプーリ上を走行すると
き、負荷ブロックまたはリンクが関節運動する点は、ピ
ッチラインと定義される。ピッチｐは、連続する関節運
動点間の距離である。

【０００９】ＣＶＴの運転時には、シーブ内側面間の距
離を増加または減少させるように、第１のプーリ上の可
動プーリがプーリ軸に沿って軸方向に移動する。する
と、第２のプーリ上の可動プーリが、シーブ内側面間の
距離を減少または増加させる。これにより、二つのプー
リ回りのループにおいて要求されるチェーンの全長が維
持される。

【００１０】シーブ部材がプーリ軸に沿って移動する
と、シーブの傾斜した内側面により、有効プーリ径が増
加または減少する。プーリ内側面の中間位置の円周回り
におけるチェーンベルトの関節運動点または中立軸の位
置（つまりピッチライン）は、プーリの有効径を限定す
る。

【００１１】第１のプーリにおいてシーブ内側面間の距
離が減少すると、チェーンベルトは、傾斜したシーブ内
側面に沿って上昇し、ピッチラインが変化するにつれ
て、チェーンベルトは大きな半径方向距離で接触するよ
うになる。同時に、第２のプーリの有効径は、プーリシ
ーブが離れるにつれて減少する。第１のプーリと同様
に、チェーンベルトは、小さな半径方向距離で接触する
ようになり、ピッチラインが変化する。

【００１２】このようにして、車両の特定の運転条件の
ための所望の最終駆動比が得られるように、プーリ半径
の比が連続的に変化する。このような工程を通じて、Ｃ
ＶＴは、トランスミッションのギヤ比、つまり入力軸お
よび出力軸の回転速度比を連続的に変化させる。

【００１３】典型的には、傾斜したプーリシーブ内側面
（円錐面）の母線は、全体的に直線状になっている。そ
の一方、ＣＶＴプーリの全体の外形形状を小さくするた
めに、湾曲したプーリシーブ内側面も用いられている。

【００１４】従来において、プーリ間を機械的に連結す
るチェーンベルトの周知の形態は、相互に連結された複
数の負荷ブロックを有する一般的なチェーンベルトであ
って、たとえばピン・ロッカーチェーンやリンクベルト
などのように、種々のリンクおよびブロックの形態を有
している。このようなチェーンは、チェーンのリンクお
よびピンを通じて引張力を伝えることにより、一般的な
方法で動力を伝達する。

【００１５】このタイプのチェーンは、シーブから伝達
ベルトに動力を伝達するのに非常に大きな圧縮力を要求
されるために、ＣＶＴへの適用には欠点を有している。
一般的なチェーンがＣＶＴに使用される場合、この圧縮
力がチェーンを摩耗させ、チェーンのピンおよびリンク
を変形させることになる。

【００１６】ＣＶＴチェーンの摩耗の問題に対処するた
めに、従来より様々な試みが行われてきた。スチューア
による米国特許第 3,431,724号は、リンク外側面の中央
に配置された摩耗パッドを有する一体構造のリンクを備
えたチェーンを開示している。ウエダらによる米国特許
第 4,944,715号は、外側リンクプレートが一体的な摩耗
パッドを中央に有するチェーンを開示している。

【００１７】しかしながら、このような従来チェーンに
おける問題の一つは、摩耗パッドがチェーンリンクその
ものの上に配置されているために、ＣＶＴプーリの大き
な圧縮力がチェーンリンクを圧縮し、その結果、対向リ
ンクプレート対間に望ましくない摩擦を発生させて、潜
在的にリンクが曲げ変形を起こしたり、圧壊したりする
ことである。

【００１８】マスダらによる米国特許第 5,052,985号お
よび米国特許第 5,306,214号は、ピン上方に配置された
摩耗パッドを有するチェーンを開示している。これらの
従来チェーンにおける問題の一つは、摩耗パッドがピン
上方に配置されているために、ＣＶＴプーリの大きな圧
縮力がピンを圧縮し、その結果、潜在的にピンが曲げ変
形を起こし、関連するリンクが損傷することである。ま
た、多数枚のリンクチェーンにおいては、負荷ブロック
による外側プレートの圧縮が内側リンクを圧縮して、チ
ェーンの屈曲抵抗を増加させる。

【００１９】本発明は、このような従来の実情に鑑みて
なされたものであって、ピンおよびリンクの変形および
損傷を防止できるＣＶＴ用チェーンベルトを提供するこ
とを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るＣ
ＶＴ用チェーンベルトは、軸に取り付けられ、内方に向
かうテーパ状の接触面を有する多数の可変プーリを備え
たＣＶＴのためのチェーンベルトである。このチェーン
ベルトは、実質的に端部寄りに配置された連結開孔を有
する複数の平行引張リンクプレートから構成された複数
のリンクと、リンクプレートの連結開孔を挿通するとと
もに、リンクプレートの総厚みと少なくとも等しい長さ
を有する複数の円筒状ブシュと、ブシュの穴を挿通する
とともに、ブシュよりも長さが長い複数の円筒状ピン
と、チェーン中心線に沿って位置決めされ、プーリの接
触面と係合するようにテーパ状に形成されるとともに、
ブシュの端部に圧縮力を伝達するように配置された複数
の摩耗パッドとを備えている。

【００２１】請求項２の発明に係るＣＶＴ用チェーンベ
ルトは、請求項１において、摩耗パッドがブシュの端部
を押圧することによって圧縮力を伝達するように、摩耗
パッドがピンの位置に配置されている。

【００２２】請求項３の発明に係るＣＶＴ用チェーンベ
ルトは、請求項１において、リンクが、引張リンクプレ
ートと平行に配置された外側リンクプレートをさらに備
えており、ブシュの端部を押圧する外側リンクプレート
によって、摩耗パッドが圧縮力を外側リンクプレートに
伝達してさらにブシュに伝達するように、摩耗パッドが
ピンの中間において外側リンクプレート上に配置されて
いる。

【００２３】請求項４の発明に係るＣＶＴ用チェーンベ
ルトは、請求項１において、摩耗パッドが中心線を有し
ており、チェーンベルトの摩耗パッドがプーリの接触面
と接触しているとき、摩耗パッドの中心線が半径方向内
方に延びてプーリの軸線と交差するようになっている。

【００２４】本発明によれば、ＣＶＴ用のチェーンベル
トは、複数のリンクを有しており、各リンクは平行な複
数の引張リンクプレートから構成されている。各リンク
プレートは、実質的に端部寄りに配置された連結開孔を
有している。

【００２５】各リンクプレートは、隣のリンクプレート
の重なり合う連結開孔を挿通する二つの端部を有するピ
ンによって、隣のリンクプレートに連結されている。外
側リンクプレートの上には、摩耗パッドが配置されてい
る。

【００２６】少なくとも引張リンクプレートの厚みと同
じ長さを有するブシュが、チェーンのピンの回りに同芯
に設けられており、リンクプレートの大きめの穴を挿通
している。シーブから作用する圧縮力がピンを変形させ
たり、リンクプレートを圧縮したりしないように、圧縮
力はブシュによって摩耗パッド間に伝達される。

【００２７】摩耗パッドは、チェーンの中心線上に位置
決めされており、プーリシーブのテーパ面に適合するよ
うにテーパ状に形成されている。摩耗パッドはまた、チ
ェーンの使用中に摩耗パッドの中心線がプーリの中心軸
と交差するように、設計されている。

【００２８】本発明のこれらおよびその他の特徴・目的
をよく理解するためには、添付図面に関連して以下の詳
細な記述が参照されるべきである。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明は、たとえば半プーリ体つ
まりプーリシーブを軸方向に接近または離反させて半径
方向距離を変化させるタイプのＣＶＴ(Continuously Va
riable Transmission)に使用されるチェーンベルトであ
る。

【００３０】本発明のチェーンベルトは、半径方向の摩
耗パッドを含む一定の長さを有しており、好ましくは、
プーリの中心軸から放射方向に該中心軸に沿ってプーリ
面と同じ角度で延びている。摩耗パッドは、ピンに対し
て配置されているため、その半径方向位置に拘らず、プ
ーリと線接触に近い接触をする。

【００３１】本発明の一実施態様によれば、摩耗パッド
の幅は相対的に狭いが、小さな変化を吸収するには十分
である。摩耗パッドの側面は傾斜しているかまたは互い
に平行になっている。摩耗パッドの長さは、要求された
トルクを伝達するための摩擦力を提供するのに必要な大
きさに設定される。

【００３２】図１は、ＣＶＴにおける可動プーリの斜視
部分図であって、１：１の駆動比における（つまり、各
プーリにおいて同じ半径方向位置での）チェーン６の一
部とチェーン走行路４とを示すために、一方の可動プー
リ対における片方のシーブ２が省略された状態が示され
ている。

【００３３】図２には、本発明の構成要素を示すため
に、チェーンの一部が示されている。本発明によるＣＶ
Ｔ用チェーンベルトは、複数のリンクを有するチェーン
から構成されている。各リンクは、幅方向両側に一対の
外側リンク１３を備えた複数の引張内側リンク１４を有
している。

【００３４】外側リンク１３は、シーブとの摩擦接触の
ための摩耗パッド８を有している。図１ないし図３の実
施態様においては、摩耗パッド８は、外側リンク１３の
端部間の中間に配置されている。各リンク１３，１４
は、実質的に端部寄りに連結開孔１１を有している。

【００３５】各リンクは、重なり合う連結開孔１１を挿
通するピン１２により、隣のリンクに連結されている。
ピン１２の回りには、ブシュ１０が嵌合している。ブシ
ュ１０の開孔径とピン１２の外径は、これらがしまりば
めまたはすきまばめで結合するように、選択されてい
る。

【００３６】同様に、内側リンク１４は、ブシュ１０の
回りのリンクの回動を許容するようにブシュ１０に対し
て相対的にすきまばめになっているか、またはしまりば
めである。外側リンク１３は、ピン１２の所定位置に保
持されるように、ピン１２に対してかなり強固に結合し
ている。

【００３７】外側リンク１３の開孔１１がピン１２に係
合したときに、外側リンク１３の内側面がブシュ１０の
端部を押圧するように、ブシュ１０の長さは、積層され
た内側リンク１４の総厚みとほぼ同じであるのが好まし
い。

【００３８】このようにして、摩耗パッド８したがって
外側リンク１３に作用した圧縮力は、ブシュ１０に伝達
され、内側リンク１４やピン１２には伝達されない。ピ
ン１２は、チェーンの引張荷重のみを受け、圧縮荷重の
作用下で変形や座屈を起こすことはなく、内側リンクは
圧縮されて締め付けられることはない。

【００３９】あるいは、ブシュ１０は、内側リンク１４
の総厚みよりもわずかに長くてもよいが、ピン１２の長
さよりも短くなければならない。このとき、外側リンク
１３の開孔１１は、内側の大径部と外側の小径部とを備
えた段付穴に形成されることになり、ブシュ１０は段付
穴の大径部内に嵌合し、ピンは小径部を挿通する。

【００４０】使用される引張リンクの配列や、チェーン
幅を設定する引張リンクの厚みおよび枚数は、チェーン
荷重のみならず、当該分野の当業者が十分に通じている
他の多くの条件によって決定される。

【００４１】図３には、本発明によるチェーンベルトの
一部が示されており、摩耗パッド８の表面形状が図示さ
れている。摩耗パッド８は、チェーン中心線２１上に位
置決めされており、接触するシーブの角度２３と適合す
るようにテーパ状に形成されているだけではなく、摩耗
パッド８の線２２がプーリ軸の中心線２０で交差するよ
うにテーパ状に形成されている。

【００４２】図４には、本発明の他の実施態様による構
成要素を示すチェーンの一部が示されている。この実施
態様では、外側リンク自体が摩耗パッドになっており、
摩耗パッド８は、各ピン１２から等距離の位置ではな
く、各ピン１２の端部に配置されている。

【００４３】また、上述した第１の実施態様の２倍の数
の摩耗パッドが設けられており、圧縮力は、第１の実施
態様のように外側リンク１３を介してではなく、摩耗パ
ッド８から直接ブシュ１０に伝達される。その他の構成
である内側リンク１４、ピン１２およびブシュ１０は、
上述したものと同様である。

【００４４】図５においては、各パッド８がプーリ円錐
面の中心軸２０と適切に係合するように、ピンから大形
端におけるパッド８間の最小のクリアランス２５がパッ
ド表面を真っ直ぐなスパン上に整列させている。ピンか
ら小形端におけるリリーフ角２６は、チェーンが最小径
のプーリに巻き付くのを許容している。

【００４５】プーリ円錐面の接触は、チェーンの中心線
を通じて行われる。ピン１２の回りにブシュ１０を使用
することにより、荷重がチェーンを介して伝達される。
これにより、ピン１２はチェーン長さにわたって引張荷
重のみを受け、プーリの圧縮力は、ピン自体に作用する
のではなく、ブシュ１０に作用する。

【００４６】本発明の構成要素としては、意図されるア
プリケーションに応じて、種々の材料や工程を採用する
ことができる。たとえば、摩擦は、摩耗パッド材料、組
成および表面仕上げを選択する際に考慮すべき一つの事
柄である。

【００４７】ここで記述された実施態様のその他の変形
例は、たとえば、ピンおよびブシュを段付ピンにする、
ピンを摩耗リンクにリベット止めする、ブシュ端部およ
び摩耗リンク間のワッシャーを追加するなどすることに
よって、実現される。

【００４８】ここに記述された本発明の実施態様は、本
発明の原理を採用するアプリケーションの単なる例示で
あることが理解されるべきである。例示された実施態様
の詳細についてのここでの言及は、本発明に本質的な特
徴部分について説明する特許請求の範囲を限定すること
を意図するものではない。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明に係るＣＶＴ用チ
ェーンベルトによれば、可変プーリからの圧縮力がブシ
ュを介して摩耗パッド間に伝達されるようにしたので、
ピンおよびリンクの変形および損傷を防止できる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＣＶＴにおける可動プーリの斜視部分図であっ
て、１：１の駆動比におけるチェーンの一部とチェーン
走行路とを示すために、一方の可動プーリ対における半
プーリ体を省略した状態を示している。

【図２】チェーンの斜視部分図であって、本発明による
構成要素を示している。

【図３】本発明によるチェーンベルトの斜視部分図であ
って、摩擦パッドがプーリ円錐面の角度と適合した状態
が示されるとともに、摩擦パッドがプーリ軸の回りにセ
ンタリングされてプーリ軸から発散する方向に延びてお
り、摩擦パッドが二つのピンの間でチェーンピッチライ
ンを二等分している状態を示している。

【図４】本発明の他の実施態様によるチェーンの斜視部
分図であって、各ピンの端部に摩耗パッドを装着するこ
とによって、２倍の数の摩耗パッドが使用された状態が
示されている。

【図５】隣り合う摩耗パッドの大形端間の最小クリアラ
ンスが、プーリ円錐面との適切な係合のために、摩耗パ
ッド面を真っ直ぐに整列させる点を図示している。

【符号の説明】

２： シーブ ４： チェーン走行路 ６： チェーン ８： 摩耗パッド １０： ブシュ １１： 連結開孔 １２： ピン １３： 外側リンク（外側リンクプレート） １４： 内側リンク（引張リンクプレート）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョージ・エル・マークレイ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14865 モントア・フォールズ ギャノ・ロード 2091

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸に取り付けられ、内方に向かうテーパ
   状の接触面が形成された多数の可変プーリを有するＣＶ
   Ｔのためのチェーンベルトであって、 実質的に端部寄りに配置された連結開孔１１を有する複
   数の平行引張リンクプレート１４から構成された複数の
   リンクと、 リンクプレートの連結開孔１１を挿通するとともに、リ
   ンクプレートの総厚みと少なくとも等しい長さを有する
   複数の円筒状ブシュ１０と、 ブシュ１０の穴を挿通するとともに、ブシュ１０よりも
   長さが長い複数の円筒状ピン１２と、 チェーン中心線に沿って位置決めされ、プーリの接触面
   と係合するようにテーパ状に形成されるとともに、ブシ
   ュ１０の端部に圧縮力を伝達するように配置された複数
   の摩耗パッド８と、を備えたＣＶＴ用チェーンベルト。
2. 【請求項２】 請求項１において、 摩耗パッドがブシュの端部を押圧することによって圧縮
   力を伝達するように、摩耗パッドがピンの位置に配置さ
   れている、ことを特徴とするＣＶＴ用チェーンベルト。
3. 【請求項３】 請求項１において、 リンクが、引張リンクプレートと平行に配置された外側
   リンクプレート１３をさらに備えており、ブシュの端部
   を押圧する外側リンクプレート１３によって、摩耗パッ
   ドが圧縮力を外側リンクプレートに伝達してさらにブシ
   ュに伝達するように、摩耗パッドがピンの中間において
   外側リンクプレート上に配置されている、ことを特徴と
   するチェーンベルト。
4. 【請求項４】 請求項１において、 摩耗パッドが中心線２２を有しており、チェーンベルト
   の摩耗パッドがプーリの接触面と接触しているとき、摩
   耗パッドの中心線が半径方向内方に延びてプーリの軸線
   ２０と交差している、ことを特徴とするチェーンベル
   ト。