JP2007010050A - 動力伝達チェーンおよびこれを備える動力伝達装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】CVT等に用いられる動力伝達チェーンの耐久性を向上すること。
【解決手段】チェーン1の各リンクモジュール40は、チェーン進行方向Xに並ぶ第1〜第3のリンクユニット51〜53と、チェーン進行方向Xに隣接するリンクユニットを互いに連結する連結部材200とを含んでいる。各リンクユニット51〜53のそれぞれに含まれるリンク2の数が例えば7枚とされ、互いに等しくされている。また、同一のリンクユニットにおけるリンク2は、チェーン幅方向Wに等間隔に配置されている。
【選択図】 図3
【解決手段】チェーン1の各リンクモジュール40は、チェーン進行方向Xに並ぶ第1〜第3のリンクユニット51〜53と、チェーン進行方向Xに隣接するリンクユニットを互いに連結する連結部材200とを含んでいる。各リンクユニット51〜53のそれぞれに含まれるリンク2の数が例えば7枚とされ、互いに等しくされている。また、同一のリンクユニットにおけるリンク2は、チェーン幅方向Wに等間隔に配置されている。
【選択図】 図3
Description
本発明は、動力伝達チェーンおよびこれを備える動力伝達装置に関する。
自動車の無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)等の動力伝達装置には、無端状の動力伝達チェーン(例えば、特許文献1,2参照)を備えているものがある。このような動力伝達チェーンは、例えば、特許文献2に示されているように、チェーン幅方向に並ぶ複数のリンクを1つのリンク組として、複数のリンク組をチェーン進行方向に並べ、チェーン進行方向に隣接するリンク組同士をピンで連結したものとなっている。
特開平5−133442号公報
特開平8−312725号公報
上記動力伝達チェーンの各リンクは、チェーン幅方向の中央を中心にしてチェーン幅方向に対称に配置されている。その結果、あるリンク組において、チェーン幅方向に隣り合うリンク間の距離が不均一になっている。これにより、当該リンク組において、各リンクの張力が不均一になってしまう。この場合、一部のリンクに相対的に高い張力が作用するという負荷の偏りが生じる場合がある。
また、上記動力伝達チェーンにおいて、一のリンク組のリンク枚数と他のリンク組のリンク枚数とは揃えられていない。その結果、相対的にリンク枚数の少ないリンク組におけるリンク1枚あたりの張力が、相対的にリンク枚数の多いリンク組におけるリンク1枚あたりの張力より多くなり、負荷の偏りが生じる場合がある。
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、上記の負荷の偏りを低減し、より耐久性を向上することのできる動力伝達チェーンおよびこれを備える動力伝達装置を提供することを目的とする。
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、上記の負荷の偏りを低減し、より耐久性を向上することのできる動力伝達チェーンおよびこれを備える動力伝達装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、チェーン進行方向(X)に並んで互いに連結された複数のリンクモジュール(40)を備え、各リンクモジュール(40)は、チェーン進行方向(X)に並ぶ複数のリンクユニット(51〜53)と、チェーン進行方向(X)に隣接するリンクユニット(51〜53)を互いに連結する連結部材(200)とを含み、各リンクユニット(51〜53)は、チェーン幅方向(W)に並ぶ少なくとも3枚のリンク(2;2A)を含み、各リンクモジュール(40)の各リンクユニット(51〜53)にそれぞれ含まれるリンク(2;2A)の数が、互いに等しく、各リンクモジュール(40)の各リンクユニット(51〜53)にそれぞれ含まれるリンク(2;2A)は、チェーン幅方向(W)に等間隔に配置されていることを特徴とする動力伝達チェーン(1)を提供するものである。
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
本発明によれば、各リンクユニットのそれぞれにおいて、チェーン幅方向に並ぶ各リンクの張力を略均一にすることができる。これにより、上記各リンクユニットのそれぞれにおいて、リンク間に負荷の偏りが生じることを防止でき、各リンクユニットの耐久性を向上することができる。その結果、動力伝達チェーンの耐久性を向上することができる。また、各リンクユニットのリンク枚数が揃えられているので、リンク1枚あたりの負荷を各リンクユニット間で略均一にできる。したがって、動力伝達チェーンの耐久性をより向上することができる。
本発明によれば、各リンクユニットのそれぞれにおいて、チェーン幅方向に並ぶ各リンクの張力を略均一にすることができる。これにより、上記各リンクユニットのそれぞれにおいて、リンク間に負荷の偏りが生じることを防止でき、各リンクユニットの耐久性を向上することができる。その結果、動力伝達チェーンの耐久性を向上することができる。また、各リンクユニットのリンク枚数が揃えられているので、リンク1枚あたりの負荷を各リンクユニット間で略均一にできる。したがって、動力伝達チェーンの耐久性をより向上することができる。
また、本発明において、上記各リンクモジュール(40)の少なくとも1つのリンクユニット(52,53)の複数のリンク(2;2A)は、当該チェーン(1)のチェーン幅方向(W)の中央位置(F)を中心として非対称に配置されたリンク(2;2A)を含む場合がある。
たとえば、動力伝達チェーンは、第1および第2のプーリ間に巻きかけられて動力伝達装置の一部を構成し、当該動力伝達チェーンの連結部材が、対応するプーリに挟持されて当該プーリと動力の伝達を行うことがある。
たとえば、動力伝達チェーンは、第1および第2のプーリ間に巻きかけられて動力伝達装置の一部を構成し、当該動力伝達チェーンの連結部材が、対応するプーリに挟持されて当該プーリと動力の伝達を行うことがある。
この場合、上記非対称に配置されたリンクを含むリンクユニットに連結された連結部材は、張力によって、一方の端部が他方の端部よりもチェーン進行方向の前方に突出した状態となる。したがって、動力伝達装置の駆動時において、連結部材は、一対の端部のうちの上記一方の端部が対応するプーリに先に接触して当該プーリへの進入を案内され、その後、他方の端部が当該対応するプーリに接触することになる。これにより、連結部材とプーリとの係合をスムーズに行わせることができ、動力伝達チェーンの耐久性をより向上することができる。
また、本発明において、各リンクモジュール(40)は、3つのリンクユニット(51〜53)を互いに連結して構成されている場合がある。この場合、リンクユニットの種類を可及的に少なくしてリンクモジュールの組立を容易にしつつ、各リンクユニットの配置の自由度を高めることができる。
また、本発明において、上記複数のリンク(2;2A)はチェーン進行方向(X)に並ぶ第1および第2の貫通孔(9,10;9A,10A)をそれぞれ有し、上記連結部材(200)は、リンク(2A)またはリンク(2)との間に介在する部材(4)の何れか一方からなる対偶部材に対してリンク(2;2A)間の屈曲に伴って転がり擦動接触する所定の動力伝達部材(3)を含み、上記所定の動力伝達部材(3)は、対応するリンク(2;2A)の第1の貫通孔(9;9A)に相対移動可能に嵌め入れられ、且つ対応するリンク(2;2A)の第2の貫通孔(10;10A)に相対移動を規制されて嵌め入れられている場合がある。
また、本発明において、上記複数のリンク(2;2A)はチェーン進行方向(X)に並ぶ第1および第2の貫通孔(9,10;9A,10A)をそれぞれ有し、上記連結部材(200)は、リンク(2A)またはリンク(2)との間に介在する部材(4)の何れか一方からなる対偶部材に対してリンク(2;2A)間の屈曲に伴って転がり擦動接触する所定の動力伝達部材(3)を含み、上記所定の動力伝達部材(3)は、対応するリンク(2;2A)の第1の貫通孔(9;9A)に相対移動可能に嵌め入れられ、且つ対応するリンク(2;2A)の第2の貫通孔(10;10A)に相対移動を規制されて嵌め入れられている場合がある。
なお、転がり擦動接触とは、転がり接触およびすべり接触の少なくとも一方を含む接触をいう。
この場合、動力伝達チェーンが屈曲する際、対応する所定の動力伝達部材と対偶部材との間において、両者の転がり接触成分を多くしてすべり接触成分を極めて少なくできる。その結果、動力伝達チェーンの滑らかな屈曲を達成できる。
この場合、動力伝達チェーンが屈曲する際、対応する所定の動力伝達部材と対偶部材との間において、両者の転がり接触成分を多くしてすべり接触成分を極めて少なくできる。その結果、動力伝達チェーンの滑らかな屈曲を達成できる。
また、本発明において、相対向する一対の円錐面状のシーブ面(62a,63a,72a,73a)をそれぞれ有する第1および第2のプーリ(60,70)と、これらのプーリ(60,70)間に巻き掛けられ、シーブ面(62a,63a,72a,73a)に接触して動力を伝達する上記動力伝達チェーン(1)とを備える場合がある。この場合、耐久性に優れた動力伝達装置を実現することができる。
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る動力伝達チェーンを備える動力伝達装置としてのチェーン式無段変速機(以下では、単に無段変速機ともいう)の要部構成を模式的に示す斜視図である。図1を参照して、無段変速機100は、自動車等の車両に搭載されるものであり、第1のプーリとしての金属(構造用鋼等)製のドライブプーリ60と、第2のプーリとしての金属(構造用鋼等)製のドリブンプーリ70と、これらの両プーリ60,70間に巻き掛けられた無端状の動力伝達チェーン1(以下では、単にチェーンともいう)とを備えている。なお、図1中のチェーン1は、理解を容易にするために一部断面を示している。
図1は、本発明の一実施の形態に係る動力伝達チェーンを備える動力伝達装置としてのチェーン式無段変速機(以下では、単に無段変速機ともいう)の要部構成を模式的に示す斜視図である。図1を参照して、無段変速機100は、自動車等の車両に搭載されるものであり、第1のプーリとしての金属(構造用鋼等)製のドライブプーリ60と、第2のプーリとしての金属(構造用鋼等)製のドリブンプーリ70と、これらの両プーリ60,70間に巻き掛けられた無端状の動力伝達チェーン1(以下では、単にチェーンともいう)とを備えている。なお、図1中のチェーン1は、理解を容易にするために一部断面を示している。
図2は、図1のドライブプーリ60(ドリブンプーリ70)およびチェーン1の部分的な拡大断面図である。図1および図2を参照して、ドライブプーリ60は、車両の駆動源に動力伝達可能に連なる入力軸61に一体回転可能に取り付けられるものであり、固定シーブ62と可動シーブ63とを備えている。固定シーブ62および可動シーブ63は、相対向する一対のシーブ面62a,63aをそれぞれ有している。各シーブ面62a,63aは円錐面状の傾斜面を含んでいる。これらシーブ面62a,63a間に溝が区画され、この溝によってチェーン1を強圧に挟んで保持するようになっている。
また、可動シーブ63には、溝幅を変更するための油圧アクチュエータ(図示せず)が接続されており、変速時に、入力軸61の軸方向(図2の左右方向)に可動シーブ63を移動させることにより、溝幅を変化させるようになっている。それにより、入力軸61の径方向(図2の上下方向)にチェーン1を移動させて、プーリ60のチェーン1に関する有効半径Rを変更できるようになっている。
一方、ドリブンプーリ70は、図1および図2に示すように、駆動輪(図示せず)に動力伝達可能に連なる出力軸71に一体回転可能に取り付けられており、ドライブプーリ60と同様に、チェーン1を強圧で挟む溝を形成するための相対向する一対のシーブ面73a,72aをそれぞれ有する固定シーブ73および可動シーブ72を備えている。
ドリブンプーリ70の可動シーブ72には、ドライブプーリ60の可動シーブ63と同様に油圧アクチュエータ(図示せず)が接続されており、変速時に、この可動シーブ72を移動させることにより溝幅を変化させるようになっている。それにより、チェーン1を移動させて、プーリ70のチェーン1に関する有効半径Rを変更できるようになっている。
ドリブンプーリ70の可動シーブ72には、ドライブプーリ60の可動シーブ63と同様に油圧アクチュエータ(図示せず)が接続されており、変速時に、この可動シーブ72を移動させることにより溝幅を変化させるようになっている。それにより、チェーン1を移動させて、プーリ70のチェーン1に関する有効半径Rを変更できるようになっている。
図3は、チェーン1の要部の断面図である。図4は、図3のIV−IV線に沿う断面図である。なお、以下では、チェーン1の直線領域を基準として説明する。
図3および図4を参照して、チェーン1は、複数のリンク2と、これらのリンク2を互いに屈曲可能に連結する複数の連結部材200とを備えている。
以下では、チェーン1の進行方向に沿う方向をチェーン進行方向Xといい、チェーン進行方向Xに直交する方向のうち連結部材200の長手方向に沿う方向をチェーン幅方向Wといい、チェーン進行方向Xおよびチェーン幅方向Wの双方に直交する方向を直交方向Vという。
図3および図4を参照して、チェーン1は、複数のリンク2と、これらのリンク2を互いに屈曲可能に連結する複数の連結部材200とを備えている。
以下では、チェーン1の進行方向に沿う方向をチェーン進行方向Xといい、チェーン進行方向Xに直交する方向のうち連結部材200の長手方向に沿う方向をチェーン幅方向Wといい、チェーン進行方向Xおよびチェーン幅方向Wの双方に直交する方向を直交方向Vという。
各リンク2は板状に形成されて所定の厚みAを有しており、チェーン進行方向Xの前後に並ぶ一対の端部としての前端部5および後端部6、ならびにこれら前端部5および後端部6間に配置される中間部7を含んでいる。
前端部5および後端部6には、第1の貫通孔としての前貫通孔9と、第2の貫通孔としての後貫通孔10とがそれぞれ形成されている。中間部7は、前貫通孔9および後貫通孔10間を仕切る柱部8を有している。この柱部8は、チェーン進行方向Xに所定の厚みを有している。各リンク2における周縁部は、滑らかな曲線に形成されており、応力集中の生じ難い形状とされている。
前端部5および後端部6には、第1の貫通孔としての前貫通孔9と、第2の貫通孔としての後貫通孔10とがそれぞれ形成されている。中間部7は、前貫通孔9および後貫通孔10間を仕切る柱部8を有している。この柱部8は、チェーン進行方向Xに所定の厚みを有している。各リンク2における周縁部は、滑らかな曲線に形成されており、応力集中の生じ難い形状とされている。
リンク2を用いて、第1〜第3のリンクユニット51〜53が形成されている。具体的には、第1のリンクユニット51、第2のリンクユニット52および第3のリンクユニット53はそれぞれ、チェーン幅方向Wに並ぶ複数のリンク2を含んでいる。第1〜第3のリンクユニット51〜53のそれぞれにおいて、同一リンクユニットのリンク2は、チェーン進行方向Xの位置が互いに同じとなるように揃えられている。第1〜第3のリンクユニット51〜53は、チェーン進行方向Xに沿って並んで配置されている。
第1〜第3のリンクユニット51〜53のリンク2はそれぞれ、対応する連結部材200を用いて、対応する第1〜第3のリンクユニット51〜53のリンク2と相対回転可能(屈曲可能)に連結されている。
具体的には、第1のリンクユニット51のリンク2の前貫通孔9と、第2のリンクユニット52のリンク2の後貫通孔10とは、チェーン幅方向Wに並んで互いに対応しており、これらの貫通孔9,10を挿通する連結部材200によって、第1および第2のリンクユニット51,52のリンク2同士がチェーン進行方向Xに屈曲可能に連結されている。
具体的には、第1のリンクユニット51のリンク2の前貫通孔9と、第2のリンクユニット52のリンク2の後貫通孔10とは、チェーン幅方向Wに並んで互いに対応しており、これらの貫通孔9,10を挿通する連結部材200によって、第1および第2のリンクユニット51,52のリンク2同士がチェーン進行方向Xに屈曲可能に連結されている。
同様に、第2のリンクユニット52のリンク2の前貫通孔9と、第3のリンクユニット53のリンク2の後貫通孔10とは、チェーン幅方向Wに並んで互いに対応しており、これらの貫通孔9,10を挿通する連結部材200によって、第2および第3のリンクユニット52,53のリンク2同士がチェーン進行方向Xに屈曲可能に連結されている。
図3において、第1〜第3のリンクユニット51〜53は、それぞれ1つしか図示されていないが、チェーン進行方向Xに沿って第1〜第3のリンクユニット51〜53が繰り返すように配置されている。そして、チェーン進行方向Xに互いに隣接する2つのリンクユニットのリンク2同士が、対応する連結部材200によって順次に連結され、無端状をなすチェーン1が形成されている。
図3において、第1〜第3のリンクユニット51〜53は、それぞれ1つしか図示されていないが、チェーン進行方向Xに沿って第1〜第3のリンクユニット51〜53が繰り返すように配置されている。そして、チェーン進行方向Xに互いに隣接する2つのリンクユニットのリンク2同士が、対応する連結部材200によって順次に連結され、無端状をなすチェーン1が形成されている。
チェーン1には、その単位要素としてのリンクモジュール40が設けられている。このリンクモジュール40は、第1〜第3のリンクユニット51〜53と、第1および第2のリンクユニット51,52を互いに連結する連結部材200と、第2および第3のリンクユニット52,53を互いに連結する連結部材200と、第3のリンクユニット53およびチェーン進行方向Xの前方にある他のリンクモジュール(図示せず)の第1のリンクユニットを互いに連結する連結部材200(図3において、2点鎖線で図示)とを備えている。チェーン1は、複数のリンクモジュール40をチェーン進行方向Xに順次連結していくことにより形成されているともいえる。
連結部材200は、前述したように、チェーン進行方向Xに隣接する一対のリンクユニットの各リンク2を互いに屈曲可能に連結するためのものであり、対をなす第1および第2のピン3,4を含んでいる。
第1のピン3は、対をなす第2のピン4に対して、対応するリンク2間の屈曲に伴い転がり摺動接触するようになっている。転がり摺動接触とは、転がり接触およびすべり接触の少なくとも一方を含む接触をいう。
第1のピン3は、対をなす第2のピン4に対して、対応するリンク2間の屈曲に伴い転がり摺動接触するようになっている。転がり摺動接触とは、転がり接触およびすべり接触の少なくとも一方を含む接触をいう。
第1のピン3は、チェーン幅方向Wに延びる長尺の部材であって、所定の動力伝達部材として設けられている。第1のピン3の周面11は、チェーン幅方向Wに平行に延びている。
この周面11は、滑らかな面に形成されており、チェーン進行方向Xの前方を向く対向部としての前部12を有している。前部12は、対をなす第2のピン4と対向しており、第2のピン4の後述する後部19と接触部T(チェーン幅方向Wからみて、接触点)で転がり摺動接触している。
この周面11は、滑らかな面に形成されており、チェーン進行方向Xの前方を向く対向部としての前部12を有している。前部12は、対をなす第2のピン4と対向しており、第2のピン4の後述する後部19と接触部T(チェーン幅方向Wからみて、接触点)で転がり摺動接触している。
第1のピン3の長手方向(チェーン幅方向W)に関する一対の端部16は、チェーン幅方向Wの一対の端部に配置されるリンク2a,2bからチェーン幅方向Wにそれぞれ突出している。これら一対の端部16には、一対の動力伝達部としての端面17がそれぞれ設けられている。
図2および図3を参照して、一対の端面17は、各プーリ60,70の対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに摩擦接触(係合)することができる。
図2および図3を参照して、一対の端面17は、各プーリ60,70の対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに摩擦接触(係合)することができる。
第1のピン3は、上記対応するシーブ面62a,63a,72a,73a間に挟持され、これにより、第1のピン3と各プーリ60,70との間で動力が伝達される。第1のピン3は、その端面17が直接動力伝達に寄与するため、例えば、軸受用鋼(SUJ2)等の高強度耐摩耗材料で形成されている。
再び図3および図4を参照して、第2のピン4(ストリップ、またはインターピースともいう)は、第1のピン3と同様の材料により形成された、チェーン幅方向Wに延びる長尺(板状)の部材であって、対をなす第1のピン3と対応するリンク2との間に介在する対偶部材として設けられている。
再び図3および図4を参照して、第2のピン4(ストリップ、またはインターピースともいう)は、第1のピン3と同様の材料により形成された、チェーン幅方向Wに延びる長尺(板状)の部材であって、対をなす第1のピン3と対応するリンク2との間に介在する対偶部材として設けられている。
第2のピン4は、その一対の端部が上記各プーリのシーブ面に接触しないように、第1のピン3よりも短く形成されており、対をなす第1のピン3に対して、チェーン進行方向Xの前方に配置されている。チェーン進行方向Xに関して、第2のピン4は、第1のピン3よりも薄肉に形成されている。なお、第2のピン4が各プーリのシーブ面に接触できるようにされていてもよい。
第2のピン4の周面18は、チェーン幅方向Wに延びている。この周面18は、滑らかな面に形成されており、チェーン進行方向Xの後方を向く対向部としての後部19を有している。後部19は、チェーン進行方向Xと直交する平坦面に形成されている。前述したように、この後部19は対をなす第1のピン3の前部12と対向している。
チェーン1は、いわゆる圧入タイプのチェーンとされている。具体的には、各第1のピン3は、対応するリンク2の前貫通孔9に相対移動可能に遊嵌されていると共に、対応するリンク2の後貫通孔10に相対移動を規制されるようにして圧入嵌合され、各第2のピン4は、対応するリンク2の前貫通孔9に相対移動を規制されるようにして圧入嵌合されていると共に、対応するリンク2の後貫通孔10に相対移動可能に遊嵌されている。
チェーン1は、いわゆる圧入タイプのチェーンとされている。具体的には、各第1のピン3は、対応するリンク2の前貫通孔9に相対移動可能に遊嵌されていると共に、対応するリンク2の後貫通孔10に相対移動を規制されるようにして圧入嵌合され、各第2のピン4は、対応するリンク2の前貫通孔9に相対移動を規制されるようにして圧入嵌合されていると共に、対応するリンク2の後貫通孔10に相対移動可能に遊嵌されている。
換言すれば、各リンク2の前貫通孔9には、第1のピン3が相対移動可能に遊嵌されているとともに、この第1のピン3と対をなす第2のピン4が相対移動を規制されるようにして圧入嵌合され、各リンク2の後貫通孔10には、第1のピン3が相対移動を規制されるように圧入嵌合されているとともに、この第1のピン3と対をなす第2のピン4が相対移動可能に遊嵌されている。
上記の構成により、第1のピン3の前部12と対をなす第2のピン4の後部19とは、チェーン進行方向Xに隣接するリンク2間の屈曲に伴って、接触部T上で互いに転がり摺動接触する。なお、第1および第2のピン3,4は、各前貫通孔9および後貫通孔10に遊嵌されていてもよい。
また、チェーン1は、いわゆるインボリュートタイプのチェーンとされている。具体的には、第1のピン3の前部12に曲面部25が設けられている。曲面部25のチェーン内径側の端部は、所定の起部B(チェーン幅方向Wからみて、所定の起点)とされている。
また、チェーン1は、いわゆるインボリュートタイプのチェーンとされている。具体的には、第1のピン3の前部12に曲面部25が設けられている。曲面部25のチェーン内径側の端部は、所定の起部B(チェーン幅方向Wからみて、所定の起点)とされている。
起部Bの位置は、接触部T1の位置、すなわち、チェーン1の直線領域における第1のピン3の接触部Tと一致している。この起部Bは、前部12のうち、チェーン内径側寄りに配置されている。
チェーン幅方向Wからみて、曲面部25は、所定の起部B(起点)をもつインボリュート曲線からなる。このインボリュート曲線の基礎円Cは、中心D、半径Rb(基礎円半径、例えば、100mm)を有する円である。
チェーン幅方向Wからみて、曲面部25は、所定の起部B(起点)をもつインボリュート曲線からなる。このインボリュート曲線の基礎円Cは、中心D、半径Rb(基礎円半径、例えば、100mm)を有する円である。
中心Dは、チェーン進行方向Xに直交し且つ第1のピン3の接触部T1を含む平面上において、上記接触部T1よりもチェーン内径側に位置している。基礎円Cと起部Bとは、交差している。
上記の構成により、チェーン幅方向Wからみて、対応するリンク2間の屈曲に伴う接触部Tの移動軌跡は、第1のピン3を基準として、起部Bを持つインボリュート曲線となる。
上記の構成により、チェーン幅方向Wからみて、対応するリンク2間の屈曲に伴う接触部Tの移動軌跡は、第1のピン3を基準として、起部Bを持つインボリュート曲線となる。
すなわち、チェーン幅方向Wからみて、第1のピン3の曲面部25をインボリュート曲線に形成することで、隣り合うリンク2間の屈曲に伴う接触部Tの移動軌跡を上記したインボリュート曲線にしている。接触部Tは、対応するリンク2同士の屈曲角の増大に伴いチェーン外径側に変位する。
なお、チェーン幅方向Wからみた、第1のピン3の曲面部25は、インボリュート曲線以外の曲線(例えば、単一または複数の曲率半径を有する曲線)をなしていてもよい。
なお、チェーン幅方向Wからみた、第1のピン3の曲面部25は、インボリュート曲線以外の曲線(例えば、単一または複数の曲率半径を有する曲線)をなしていてもよい。
本実施の形態の特徴とするところは、各リンクモジュール40において、各リンクユニット51〜53のそれぞれに含まれるリンク2の枚数を等しくし、かつ、各リンクユニット51〜53のそれぞれにおいて、各リンク2をチェーン幅方向Wに等間隔に配置することにより、チェーン1の耐久性の向上を達成している点にある。
なお、各リンクモジュール40の構成は同様であるので、以下では、1つのリンクモジュール40について主に説明する。
なお、各リンクモジュール40の構成は同様であるので、以下では、1つのリンクモジュール40について主に説明する。
各リンクユニット51〜53のそれぞれにおいて設けられているリンク2の枚数は、少なくとも3枚(本実施の形態において、7枚)とされている。リンクモジュール40は、リンク2を以下のように配置した形状を有している。すなわち、リンクモジュール40は、連結部材200の一端側(第1のピン3の一方の端部16側)から他端側に向けて、第2のリンクユニット52のリンク2、第1のリンクユニット51のリンク2、および第3のリンクユニットのリンク2をこの順に複数回(本実施の形態において、7回)繰り返し配置した形状を有している。
各リンク2は、チェーン幅方向Wに隣接する他のリンクユニットのリンク2に対して、一部分がチェーン幅方向Wに重なっている。これら対向するリンク2間の隙間は、例えば、30μm程度のわずかな値とされている。
前述のリンク2a,2b、すなわち第2のリンクユニット52のリンク2aと、第3のリンクユニット53のリンク2bとにより、幅方向Wに関するリンクモジュール40(チェーン1)の一対の端部のリンク2が構成されている。
前述のリンク2a,2b、すなわち第2のリンクユニット52のリンク2aと、第3のリンクユニット53のリンク2bとにより、幅方向Wに関するリンクモジュール40(チェーン1)の一対の端部のリンク2が構成されている。
各リンクユニット51〜53のそれぞれにおいて、チェーン幅方向Wに隣り合う同一リンクユニットのリンク2間の距離は、リンク2の略2枚分の厚みに相当する所定の距離Eとされている。すなわち、所定の距離Eは、1つのリンクモジュール40に含まれるリンクユニットの数(本実施の形態において3)から1を減じた数と、リンク2の厚みAとを乗じた値(E=2×A)となっている。
1つのリンクモジュール40において、少なくとも1つのリンクユニット(本実施の形態において、第2および第3のリンクユニット52,53)のリンク2は、チェーン幅方向Wの中央位置Fを通り且つチェーン幅方向Wに直交する平面Gを中心として非対称に配置されている。中央位置Fとは、チェーン幅方向Wに関するリンクモジュール40の一対の端部のリンク2a,2b間の中央の位置をいう。
以上説明したように、本実施の形態によれば、各リンクユニット51〜53のそれぞれに含まれるリンク2の数を、互いに等しい数にしている。また、各リンクユニット51〜53において、同一のリンクユニットのリンク2をチェーン幅方向Wに等間隔に配置している。このようにすることで、各リンクユニット51〜53のそれぞれにおいて、チェーン幅方向Wに並ぶ各リンク2の張力を略均一にすることができる。
これにより、上記各リンクユニット51〜53のそれぞれにおいて、リンク2間に負荷の偏りが生じることを防止でき、各リンクユニット51〜53の耐久性を向上することができる。その結果、チェーン1の耐久性を向上することができる。
また、各リンクユニット51〜53のリンク2の枚数が揃えられているので、リンク1枚あたりの負荷を各リンクユニット51〜53間で略均一にできる。したがって、チェーン1の耐久性をより向上することができる。
また、各リンクユニット51〜53のリンク2の枚数が揃えられているので、リンク1枚あたりの負荷を各リンクユニット51〜53間で略均一にできる。したがって、チェーン1の耐久性をより向上することができる。
さらに、各リンクユニット51〜53において、チェーン幅方向Wに隣り合うリンク2間の距離を所定の距離Eにして均一にしていることにより、これらチェーン幅方向Wに隣り合うリンク2間の距離が、大きくなりすぎることを防止できる。これにより、各リンクユニット51〜53のチェーン幅方向Wの一対の端部のそれぞれにおいて、同一のリンクユニットの隣り合うリンク2間の距離(スパン)が大きくなりすぎることを防止できる。したがって、第1のピン3が対応するプーリ60,70に挟持されて、第1のピン3の一対の端部16のそれぞれに大きな負荷が作用したときにも、複数のリンク2に第1のピン3からの負荷を分散させることができ、チェーン幅方向Wの最外側のリンク2に局所的に高い負荷が作用することを防止でき、耐久性をより向上できる。各プーリ60,70間にミスアライメント(芯ずれや位置ずれ等のずれ)があるときでも同様の効果を得られる。
また、第2および第3のリンクユニット52,53のリンク2は、中央位置Fを中心として非対称に配置されている。これら第2および第3のリンクユニット52,53に連結された連結部材200の第1のピン3は、リンク2の張力によって、一方の端部16が他方の端部16よりもチェーン進行方向Xの前方に突出した状態となる。
したがって、無段変速機100の駆動時において、連結部材200の第1のピン3は、一対の端部16のうちの上記一方の端部16が対応するプーリ60,70に先に接触して当該プーリ60,70への進入を案内され、その後、他方の端部16が当該対応するプーリ60,70に接触することになる。
したがって、無段変速機100の駆動時において、連結部材200の第1のピン3は、一対の端部16のうちの上記一方の端部16が対応するプーリ60,70に先に接触して当該プーリ60,70への進入を案内され、その後、他方の端部16が当該対応するプーリ60,70に接触することになる。
これにより、第1のピン3と各プーリ60,70との係合をスムーズに行わせることができ、チェーン1の耐久性をより向上することができる。
なお、上記非対称に配置されたリンク2を含む第2および第3のリンクユニット52,53を設けることにより、チェーン1の対応するリンクユニット間には曲げモーメントが発生するが、チェーン1を無端状にしていることにより、チェーン全体としての曲げモーメントは釣り合う。
なお、上記非対称に配置されたリンク2を含む第2および第3のリンクユニット52,53を設けることにより、チェーン1の対応するリンクユニット間には曲げモーメントが発生するが、チェーン1を無端状にしていることにより、チェーン全体としての曲げモーメントは釣り合う。
さらに、各リンクモジュール40に設けるリンクユニットの数を3つにすることにより、リンクユニットの種類を可及的に少なくしてリンクモジュール40の組立を容易にしつつ、各リンクユニット51〜53の配置の自由度を高めることができる。
また、第1のピン3を対応するリンク2の前貫通孔に遊嵌するとともに、対応するリンク2の後貫通孔10に圧入固定し、第2のピン4を対応するリンク2の前貫通孔に圧入固定するとともに、対応するリンク2の後貫通孔10に遊嵌している。
また、第1のピン3を対応するリンク2の前貫通孔に遊嵌するとともに、対応するリンク2の後貫通孔10に圧入固定し、第2のピン4を対応するリンク2の前貫通孔に圧入固定するとともに、対応するリンク2の後貫通孔10に遊嵌している。
これにより、チェーン1が屈曲する際、対応する第1のピン3と対応する第2のピン4との間において、両者の転がり接触成分を多くしてすべり接触成分を極めて少なくできる。その結果、チェーン1の滑らかな屈曲を達成できる。
また、各第1のピン3の各端面17が各プーリ60,70の対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに接触する際、対をなす第2のピン4が、上記第1のピン3に対して転がり摺動接触することにより、リンク2同士の屈曲が可能とされている。
また、各第1のピン3の各端面17が各プーリ60,70の対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに接触する際、対をなす第2のピン4が、上記第1のピン3に対して転がり摺動接触することにより、リンク2同士の屈曲が可能とされている。
この際、対をなす第1および第2のピン3,4間において、互いの転がり接触成分が多くてすべり接触成分が極めて少なく、するとその結果、各第1のピン3の各端面17が上記対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに対してほとんど回転せずに接触することとなり、摩擦損失を低減して高い伝動効率を確保できる。
さらに、第1のピン3を基準としたその接触部Tの軌跡が、チェーン幅方向Wからみてインボリュート曲線を描くようにされている。これにより、各第1のピン3が各プーリ60,70に順次噛み込まれる際に、チェーン1に弦振動的な運動が生じることを抑制できる。その結果、チェーン1の駆動時の騒音をより低減することができる。
さらに、第1のピン3を基準としたその接触部Tの軌跡が、チェーン幅方向Wからみてインボリュート曲線を描くようにされている。これにより、各第1のピン3が各プーリ60,70に順次噛み込まれる際に、チェーン1に弦振動的な運動が生じることを抑制できる。その結果、チェーン1の駆動時の騒音をより低減することができる。
このように、伝動効率、静粛性および耐久性にすぐれ、しかも製造の容易な無段変速機100を実現することができる。
ところで、従来のチェーンのリンクモジュールは、その形状をチェーン幅方向の中央を中心に対称な形状にするために、例えば、リンク枚数が9枚のリンクユニットと、リンク枚数が8枚のリンクユニットとを用いて、リンク枚数が8枚−9枚−8枚となるようにリンクユニットを積層配置していた。この場合のリンク1枚の厚みを約0.8mmとすると、チェーン幅方向における全リンクの厚みは、0.8mm×(8枚+9枚+8枚)=20mmとなる。また、当該チェーンの強度は、リンク枚数の相対的に少ないリンクユニット、すなわち8枚のリンクを有するリンクユニットを基準として決まる。このときのチェーンの強度に関するリンクの有効厚みは、0.8mm×8枚=6.4mmとなる。
ところで、従来のチェーンのリンクモジュールは、その形状をチェーン幅方向の中央を中心に対称な形状にするために、例えば、リンク枚数が9枚のリンクユニットと、リンク枚数が8枚のリンクユニットとを用いて、リンク枚数が8枚−9枚−8枚となるようにリンクユニットを積層配置していた。この場合のリンク1枚の厚みを約0.8mmとすると、チェーン幅方向における全リンクの厚みは、0.8mm×(8枚+9枚+8枚)=20mmとなる。また、当該チェーンの強度は、リンク枚数の相対的に少ないリンクユニット、すなわち8枚のリンクを有するリンクユニットを基準として決まる。このときのチェーンの強度に関するリンクの有効厚みは、0.8mm×8枚=6.4mmとなる。
これに対して、本実施の形態のチェーン1のリンクモジュール40は、リンク枚数が7枚−7枚−7枚となるように各リンクユニット51〜53が配置されたものとなっている。この場合のリンク1枚の厚みを約1.0mmとすると、チェーン幅方向における全リンクの厚みは、1.0mm×(7枚+7枚+7枚)=21mmとなる。またチェーンの強度に関するリンク2の有効厚みは、1.0mm×7枚=7mmとなる。
上記より、本実施の形態のチェーン1は、上記従来のチェーンと比較して、全リンク厚みは、21mm÷20mm=1.050、すなわち5%しか増していないのに、有効厚みは、7mm÷6.4mm≒1.094、すなわち約10%も増している。したがって、リンクの全体としての厚みをほとんど増すことなく、有効厚み、すなわちチェーンの強度を向上させることができる。しかも、1つのモジュールに含まれるリンクの枚数を少なくして部品点数の低減を達成することができる。
図5は、本発明の別の実施の形態の要部の一部断面図である。なお、本実施の形態では、図1〜図4に示す実施の形態と異なる点について主に説明し、同様の構成については、図に同様の符号を付してその説明を省略する。
図5を参照して、本実施の形態の特徴とするところは、連結部材としての1つの(単一の)第1のピン3によって、チェーン進行方向Xに隣り合うリンク2A同士が互いに相対回転可能に(屈曲可能に)連結されている点にある。具体的には、対偶部材としての各リンク2Aの前貫通孔9Aに、対応する第1のピン3が相対移動可能に遊嵌され、各リンク2Aの後貫通孔10Aに、対応する第1のピン3が相対移動を規制されるように圧入嵌合されている。
図5を参照して、本実施の形態の特徴とするところは、連結部材としての1つの(単一の)第1のピン3によって、チェーン進行方向Xに隣り合うリンク2A同士が互いに相対回転可能に(屈曲可能に)連結されている点にある。具体的には、対偶部材としての各リンク2Aの前貫通孔9Aに、対応する第1のピン3が相対移動可能に遊嵌され、各リンク2Aの後貫通孔10Aに、対応する第1のピン3が相対移動を規制されるように圧入嵌合されている。
前貫通孔9Aの周縁部30のチェーン進行方向Xに関する前部31(対向部)は、直交方向Vに延びる断面形状を有している。この前部31は、前貫通孔9Aに遊嵌された第1のピン3の前部12と対向している。第1のピン3の曲面部25と、前部31とは、接触部Tで転がり摺動接触している。
これにより、リンク2Aと当該リンク2Aに遊嵌された第1のピン3とは、互いに転がり摺動接触するようになっている。また、チェーン幅方向Wからみて、第1のピン3を基準とするその接触部Tの移動軌跡は、所定の起部B(起点)を持つインボリュート曲線をなす。
これにより、リンク2Aと当該リンク2Aに遊嵌された第1のピン3とは、互いに転がり摺動接触するようになっている。また、チェーン幅方向Wからみて、第1のピン3を基準とするその接触部Tの移動軌跡は、所定の起部B(起点)を持つインボリュート曲線をなす。
本実施の形態によれば、第1のピン3間の間隔(連結ピッチ)をより短くして、各プーリに一時に噛み込まれる第1のピン3の数をより多くできる。これにより、第1のピン3の1本あたりの負荷を低減して各プーリとの衝突力を低減でき、騒音をより低減することができる。
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではない。
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記各実施の形態において、各リンクユニット51〜53に含まれるリンク2の枚数は、少なくとも3枚あればよく、3枚〜6枚のいずれかであってもよいし、8枚以上であってもよい。
また、1つのリンクモジュール40に含まれるリンクユニットの数は、2つでもよいし、4つ以上でもよい。さらに、第1のピン3の曲面部25の形状と、対応する第2のピン4の後部19およびリンク2Aの前部31の形状とを入れ換えてもよい。
また、1つのリンクモジュール40に含まれるリンクユニットの数は、2つでもよいし、4つ以上でもよい。さらに、第1のピン3の曲面部25の形状と、対応する第2のピン4の後部19およびリンク2Aの前部31の形状とを入れ換えてもよい。
また、第1のピン3の一対の端部16のそれぞれの近傍に、当該第1のピン3の端面17と同様の動力伝達面を有する部材を配置し、第1のピン3と当該動力伝達面を有する部材とを含む動力伝達ブロックを設け、これを所定の動力伝達部材としてもよい。
さらに、各リンク2,2Aにおいて、前貫通孔9,9Aと後貫通孔10,10Aの配置とを互いに入れ換えてもよい。また、各リンク2,2Aにおいて、前貫通孔9,9Aと後貫通孔10,10Aとの間の柱部に連通溝(スリット)を設けてもよい。スリットは、貫通孔の高さより小さくてもよいし、同程度まで大きくしてもよい。高さが小さければリンクの剛性が増し、高さが大きければ弾性変形量(可撓性)が増してリンクに生じる応力をより低減することができる。負荷条件に応じて適宜設定すればよい。
さらに、各リンク2,2Aにおいて、前貫通孔9,9Aと後貫通孔10,10Aの配置とを互いに入れ換えてもよい。また、各リンク2,2Aにおいて、前貫通孔9,9Aと後貫通孔10,10Aとの間の柱部に連通溝(スリット)を設けてもよい。スリットは、貫通孔の高さより小さくてもよいし、同程度まで大きくしてもよい。高さが小さければリンクの剛性が増し、高さが大きければ弾性変形量(可撓性)が増してリンクに生じる応力をより低減することができる。負荷条件に応じて適宜設定すればよい。
さらに、ドライブプーリ60およびドリブンプーリ70の双方の溝幅が変動する態様に限定されるものではなく、何れか一方の溝幅のみが変動し、他方が変動しない固定幅にした態様であっても良い。また、上記では溝幅が連続的(無段階)に変動する態様について説明したが、段階的に変動したり、固定式(無変速)である等の他の動力伝達装置に適用しても良い。
1…チェーン(動力伝達チェーン)、2,2A…リンク(対偶部材)、3…第1のピン(連結部材、所定の動力伝達部材)、4…第2のピン(リンクとの間に介在する部材、対偶部材)、9,9A…前貫通孔(第1の貫通孔)、10,10A…後貫通孔(第2の貫通孔)、40…リンクモジュール、51〜53…リンクユニット、60…ドライブプーリ(第1のプーリ)、70…ドリブンプーリ(第2のプーリ)、62a,63a,72a,73a…シーブ面、100…無段変速機(動力伝達装置)、200…連結部材、F…中央位置、W…チェーン幅方向、X…チェーン進行方向。
Claims (5)
- チェーン進行方向に並んで互いに連結された複数のリンクモジュールを備え、
各リンクモジュールは、チェーン進行方向に並ぶ複数のリンクユニットと、チェーン進行方向に隣接するリンクユニットを互いに連結する連結部材とを含み、
各リンクユニットは、チェーン幅方向に並ぶ少なくとも3枚のリンクを含み、
各リンクモジュールの各リンクユニットにそれぞれ含まれるリンクの数が、互いに等しく、
各リンクモジュールの各リンクユニットにそれぞれ含まれるリンクは、チェーン幅方向に等間隔に配置されていることを特徴とする動力伝達チェーン。 - 請求項1において、上記各リンクモジュールの少なくとも1つのリンクユニットの複数のリンクは、当該チェーンのチェーン幅方向の中央位置を中心として非対称に配置されたリンクを含むことを特徴とする動力伝達チェーン。
- 請求項1または2において、各リンクモジュールは、3つのリンクユニットを互いに連結して構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1〜3のいずれか1項において、上記複数のリンクはチェーン進行方向に並ぶ第1および第2の貫通孔をそれぞれ有し、
上記連結部材は、リンクまたはリンクとの間に介在する部材の何れか一方からなる対偶部材に対してリンク間の屈曲に伴って転がり擦動接触する所定の動力伝達部材を含み、
上記所定の動力伝達部材は、対応するリンクの第1の貫通孔に相対移動可能に嵌め入れられ、且つ対応するリンクの第2の貫通孔に相対移動を規制されて嵌め入れられていることを特徴とする動力伝達チェーン。 - 相対向する一対の円錐面状のシーブ面をそれぞれ有する第1および第2のプーリと、これらのプーリ間に巻き掛けられ、シーブ面に接触して動力を伝達する請求項1〜4のいずれか1項に記載の動力伝達チェーンとを備えることを特徴とする動力伝達装置。
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JP2010038242A (ja) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Jtekt Corp | 動力伝達チェーンおよび動力伝達装置 |
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JPS5751044A (en) * | 1980-07-23 | 1982-03-25 | Pee Ii Fuau Antoriipu Buerunaa | Link chain for stepless adjustable conical disc shaped power transmitting device |
JPH0659646U (ja) * | 1993-02-03 | 1994-08-19 | 三ツ星ベルト株式会社 | チェーン式動力伝動用ベルト |
WO2005045280A1 (ja) * | 2003-10-29 | 2005-05-19 | Jtekt Corporation | 動力伝達チェーンおよび動力伝達装置 |
-
2005
- 2005-06-30 JP JP2005191938A patent/JP2007010050A/ja active Pending
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