JP2007092914A - Power transmission chain and power transmission device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両などに採用されるチェーン式無段変速機に用いられる動力伝達チェーン、及びそれを用いた動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a power transmission chain used in a chain type continuously variable transmission employed in a vehicle or the like, and a power transmission device using the same.
自動車の無段変速機(CVT)としては、例えば、エンジン側に設けられたドライブプーリと、駆動輪側に設けられたドリブンプーリと、両プーリ間に掛け渡された無端状の動力伝達チェーンとを備えたものがある。このうち、動力伝達チェーンは、リンクに設けられた貫通孔にピン挿入されることで構成されており、前記両プーリの円錐面状のシーブ面と当該チェーンのピン部材端面とがシーブ面の周方向に若干の滑り接触をすることによりトラクションを発生させ、このトラクションによって動力が伝達される。このような動力伝達チェーンのなかでも、例えば特許文献1では、リンクの貫通孔の縁部に生じた引張応力を減少させるべく、貫通孔の縁部に切り欠きを設けてプリストレスにより同縁部に残留圧縮応力を発生させるということが提案されている。
上記プーリへ侵入、脱出する際のリンクには、その貫通孔に挿通されたピンから受ける力によって発生する応力や応力振幅が生じる。しかしながら、上記特許文献1のチェーンのリンクにおいて、切り欠きによる残留圧縮応力はリンクに生じる当該応力の一部を相殺するだけである。従って、このようなリンクを使用しただけでは、動力伝達チェーンの回転運動によるリンクの疲労を十分に抑えることはできず、このことがチェーン寿命に悪影響を及ぼすことになる。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、ピンから受ける力によって発生する応力や応力振幅によるリンクの疲労を生じ難くして、当該疲労に起因するチェーン寿命の低下が防止された動力伝達チェーン及びそれを用いた動力伝達装置を提供することを目的とする。
In the link that enters and exits the pulley, stress and stress amplitude generated by the force received from the pin inserted through the through hole are generated. However, in the link of the chain of Patent Document 1, the residual compressive stress due to the notch only cancels a part of the stress generated in the link. Therefore, just using such a link cannot sufficiently suppress the fatigue of the link due to the rotational movement of the power transmission chain, which adversely affects the chain life.
The present invention has been made in view of such circumstances, and makes it difficult for the link to be fatigued due to the stress generated by the force received from the pin and the stress amplitude, thereby preventing the chain life from being reduced due to the fatigue. An object of the present invention is to provide a transmission chain and a power transmission device using the same.
本発明は上記目的を達成するために次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、貫通孔を有する複数の略矩形状のリンクと、前記貫通孔に挿通されて前記複数のリンクを相互に連結する複数のピン部材とを備え、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のプーリとの間に架け渡されて用いられ、前記第1および第2のプーリのシーブ面と接触して動力を伝達する環状の動力伝達チェーンであって、前記リンクは、前記ピン部材から受ける力によって発生する応力を緩和するための応力緩和孔を隅部近傍に有していることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention takes the following technical means.
That is, the present invention includes a plurality of substantially rectangular links having through holes and a plurality of pin members that are inserted through the through holes and connect the plurality of links to each other, A first pulley having a conical surface and a second pulley having a conical surface, and an annular ring that transmits power in contact with the sheave surfaces of the first and second pulleys. In the power transmission chain, the link has a stress relaxation hole in the vicinity of a corner for relaxing a stress generated by a force received from the pin member.
上記本発明の動力伝達チェーンによれば、当該チェーンがプーリに侵入、脱出する際のリンクに生じる応力を応力緩和孔によって抑えることができる。また、この応力緩和孔によりリンクに生じる応力振幅も低減させることができる。これにより、チェーンの回転運動によるリンクの疲労が生じ難くなることから、当該疲労に起因するチェーン寿命の低下を防止することができる。 According to the power transmission chain of the present invention, stress generated in the link when the chain enters and exits the pulley can be suppressed by the stress relaxation hole. Further, the stress amplitude generated in the link by the stress relaxation hole can be reduced. As a result, the fatigue of the link due to the rotational motion of the chain is less likely to occur, so that it is possible to prevent a reduction in chain life due to the fatigue.
上記本発明において、前記応力緩和孔は前記リンクの少なくともチェーン進行方向前部の内周側隅部近傍に設けられていることが好ましい。
動力伝達チェーンの回転運転時におけるリンクには、チェーン進行方向前部の内周側隅部近傍に特に大きな応力が生じる。従って、上記応力緩和孔をこのような部位に設けることで、応力の発生を効果的に抑制することができる。
In the present invention, it is preferable that the stress relaxation hole is provided in the vicinity of an inner peripheral side corner of at least a front portion in the chain traveling direction of the link.
In the link during the rotation operation of the power transmission chain, particularly large stress is generated in the vicinity of the inner peripheral side corner of the front part in the chain traveling direction. Therefore, the generation of stress can be effectively suppressed by providing the stress relaxation hole in such a portion.
また、上記動力伝達チェーンにおいて前記複数のピン部材は、貫通孔に圧入状態で挿通されていてもよく、この場合においても上記応力緩和孔によりリンクに生じる応力を抑えることができ、応力振幅も低減することができる。 Further, in the power transmission chain, the plurality of pin members may be inserted into the through holes in a press-fitted state, and even in this case, the stress generated in the link by the stress relaxation holes can be suppressed, and the stress amplitude is also reduced. can do.
また、本発明は、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及び第2のプーリ間に架け渡され、当該第1及び第2のプーリのシーブ面と接触し、摩擦力により両プーリ間で動力を伝達する動力伝達チェーンとを備えた動力伝達装置であって、前記動力伝達チェーンが、上記の動力伝達チェーンであることを特徴とする。 The present invention also spans between a first pulley having a conical sheave surface, a second pulley having a conical sheave surface, and the first and second pulleys. A power transmission device that is in contact with the sheave surfaces of the first and second pulleys and transmits power between both pulleys by frictional force, wherein the power transmission chain is the power transmission chain described above. It is characterized by being.
上記本発明の動力伝達装置によれば、動力伝達チェーンのリンクが上記応力緩和孔を有しており、当該リンクの疲労に起因するチェーン寿命の低下が防止されているので、長期にわたり安定して動力伝達を行える動力伝達装置とすることができる。 According to the power transmission device of the present invention, the link of the power transmission chain has the stress relaxation hole, and the deterioration of the chain life due to the fatigue of the link is prevented. It can be set as the power transmission device which can perform power transmission.
本発明によれば、リンクに応力緩和孔を設けて、内部応力や応力振幅によるリンクの疲労を生じ難くしたので、当該疲労に起因するチェーン寿命の低下が防止された動力伝達チェーンとすることができる。また、本発明の動力伝達装置は上記のようなチェーンを用いているので、長期にわたり安定して動力伝達を行うことができる According to the present invention, a stress relaxation hole is provided in the link to make it difficult for the link to be fatigued due to internal stress or stress amplitude. Therefore, a power transmission chain in which a reduction in chain life due to the fatigue is prevented can be obtained. it can. Moreover, since the power transmission device of the present invention uses the chain as described above, power transmission can be performed stably over a long period of time.
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。図1は本発明に係る動力伝達チェーン(以下単に「チェーン」という)の一実施形態の要部構成を示す斜視図である。本実施形態に係るチェーン1は、無端状であって、複数の金属(軸受鋼等)製リンク2と、これらリンク2を相互に連結するための複数のピン部材としての金属(軸受鋼等)製ピン部材3(第1ピンともいう)と、同じくピン部材としてのこれらピン部材3よりも若干短いストリップ4(第2ピン、インターピースともいう)とから構成されている。このような本実施形態に係るチェーン1は動力伝達装置に使用されるものであり、当該動力伝達装置の二つのプーリ間に架け渡されて、ピン部材3の端面と当該両プーリのシーブ面とが接触することで動力が伝達されるようになっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a main configuration of an embodiment of a power transmission chain (hereinafter simply referred to as “chain”) according to the present invention. The chain 1 according to the present embodiment is endless, and includes a plurality of metal (bearing steel, etc.)
リンク2は、外形線がなだらかな曲線となった略矩形状で、1枚につき二つの第1、第2の貫通孔2a、2bが設けられており、全て実質的に同一の外形となるように形成されている。なお、本発明における略矩形状には、長方形に近いものから楕円形状に近いものが含まれる(隅部が観念できる形状)。また、第1、第2の貫通孔2a、2bは、ピン部材3及びストリップ4を圧入できるように形成されている。そして、このようなリンク2は、チェーン1の幅方向に平行に所定の順序で配列されると伴に、チェーン1の長手方向(動力伝達方向)に屈曲可能なように連結されている。
The
第1の貫通孔2aに挿入されるピン部材3は、プーリのシーブ面と接触する端面を有する棒状体からなり、チェーン1の幅方向に配列された複数のリンク2の第1の貫通孔2aに圧入状態で挿通されて固定され、リンク2同士を連結している。第2の貫通孔2bに挿通されるピン部材3は、第2の貫通孔2bに対して回動可能に遊嵌される(チェーン長手方向にずれて配列される他のリンクの第1の貫通孔に圧入固定される)。
The pin member 3 inserted into the first through
ストリップ4は、シーブ面と接触しないようにピン部材3よりも若干短く形成された棒状体である(第2の貫通孔2bのストリップ4は圧入され、第1の貫通孔2aのストリップ4は遊嵌されている)。そして、このストリップ4は、その一側面がピン部材3の一側面と接触するように第1、第2の貫通孔2a、2bに挿入されている。これにより、長手方向にずれて配列されるリンク2同士が屈曲可能に連結される。また、プーリのシーブ面に対してピン部材3が殆ど回転しないようになる。このため、摩擦損失が低減し、高い動力伝達効率を確保することができる。
The strip 4 is a rod-like body formed slightly shorter than the pin member 3 so as not to contact the sheave surface (the strip 4 of the second through-
図1及び図2に示すように、リンク2には略矩形状の隅部近傍にピン部材3又はストリップ4から受ける力によって発生する応力を緩和するための表裏を貫通する応力緩和孔5が設けられている。チェーン1がプーリ間で回転運動すると、ピン部材3が当たる貫通孔2aの縁隅a1や、ストリップ4が当たる貫通孔2aの他の縁隅a2に特に大きな力が作用する。本実施形態のリンク2は、このような力が作用する四隅部に上記応力緩和孔5を有しており、これにより四隅部に発生する引張応力や圧縮応力、あるいは応力振幅を効果的に低減することができる。また、応力緩和孔5は、リンク2の隅部形状に合わせてその中央部が外側に若干膨らむ三日月状の長孔として形成されており、上記各応力をより効果的に低減できるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
上記本実施形態のチェーン1によれば、リンク2が略矩形状の隅部近傍に応力緩和孔5を有していることにより、チェーン1の回転運動によってリンク2に生じる応力や応力振幅を効果的に低減することができる。これにより、チェーン1の回転運動によるリンク2の疲労が生じ難くなることから、当該疲労に起因するチェーン寿命の低下を防止することができる。
なお、本実施形態では、応力緩和孔5をリンクの四隅部に設けたが、当該応力緩和孔を設ける箇所、数は限定されず、チェーンやリンク形状に応じて、リンクに生じる応力を低減させたい所望の隅部近傍箇所に応力緩和孔を設ければよい。例えば、チェーン1がプーリに侵入する際のリンク2に生じる応力は、上記四隅部のなかでもリンク2のチェーン進行方向X前部の内周側2Aで特に大きくなることから、当該部位2Aにのみ応力緩和孔5を設けるようにしてもよい。また、応力緩和孔の形状も限定されるものではなく、例えば、本実施形態の応力緩和孔の形状を、さらに長手方向に延ばして湾曲させたものとすることや、円形状あるいは方形状としてもよい。
According to the chain 1 of the present embodiment, since the
In this embodiment, the
なお、ピンとストリップよりなるピン部材について示したが、第1、第2の2本のピンにより、あるいは1本のピンのみでピン部材を構成してもよい。2本のピンを用いる場合、1本のみが、あるいは2本ともシーブ面と接触してもよい。また、ピンはリンク孔縁部の圧入の他に、他の固定部材でリンクに固定されていてもよい。圧入固定の場合は、リンク隅部の応力が大きくなり、本発明による応力緩和が特に効果的となる。 In addition, although it showed about the pin member which consists of a pin and a strip, you may comprise a pin member by the 1st, 2nd two pins, or only one pin. When using two pins, only one or both may contact the sheave surface. Further, the pin may be fixed to the link by another fixing member in addition to the press-fitting of the link hole edge. In the case of press fitting, the stress at the link corner increases, and the stress relaxation according to the present invention is particularly effective.
図3及び図4は、本発明の動力伝達装置の一実施形態に係るチェーン式無段変速機(以下、単に「無段変速機」ともいう)の要部構成を示す模式的な斜視図である。本実施形態に係る無段変速機は、例えば自動車に搭載され、第1のプーリとしての金属(構造用鋼等)製ドライブプーリ10と、第2のプーリとしての金属(構造用鋼等)製ドリブンプーリ20と、その間に架け渡された上述のチェーン1とを備えている。なお、図3中のチェーン1は理解を容易にするために一部断面を明示している。
FIG. 3 and FIG. 4 are schematic perspective views showing the main configuration of a chain type continuously variable transmission (hereinafter also simply referred to as “continuously variable transmission”) according to an embodiment of the power transmission device of the present invention. is there. The continuously variable transmission according to the present embodiment is mounted on, for example, an automobile, and is made of a metal (structural steel, etc.) drive
ドライブプーリ10は、エンジン側に接続された入力軸11に一体回転可能に取り付けられたものであり、円錐面状の傾斜面12aを有する固定シーブ12と、その傾斜面12aに対向して配置される円錐面状の傾斜面13aを有する可動シーブ13とを備えている。そして、これらシーブの傾斜面12a、13aによりV型溝が形成され、この溝によってチェーン1を強圧で挟んで保持するようになっている。また、可動シーブ13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、変速時に可動シーブ13を移動させることにより溝幅を変化させ、それによりチェーン1を移動させて入力軸11に対する当該チェーン1の巻掛け半径を変化できるようになっている。
The
一方、ドリブンプーリ20は、駆動輪側に接続された出力軸21に一体回転可能に取り付けられており、ドライブプーリ10と同様に、チェーン 1を強圧で挟む溝を形成するための傾斜面を有する固定シーブ22と可動シーブ23とを備えている。また、このプーリ20の可動シーブ23には、ドライブプーリ10の可動シーブ13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、可動シーブ13を移動させることにより、溝幅を変化させ、それによりチェーン1を移動させて出力軸21に対するチェーン 1の巻掛け半径を変化できるようになっている。
On the other hand, the driven
上記ドライブプーリ10とドリブンプーリ20との間に架け渡されるチェーン1の詳細については、上述したとおりであるので、その説明は省略する。上記のように構成された本実施形態に係る無段変速機では、以下のようにして無段階の変速を行うことができる。すなわち、出力軸21の回転を減速する場合、ドライブプーリ10側の溝幅を可動シーブ13の移動によって拡大させ、チェーン1のピン部材端面3a,3bを円錐面状のシーブ面12a,13aの内側方向に向けて境界潤滑(接触面内の一部が微小突起の直接接触で、残部が潤滑油膜を介して接触する潤滑状態)条件下で滑り接触させながらチェーン1の入力軸11に対する巻き掛け径を小さくする一方、ドリブンプーリ20側では可動シーブ23の移動によって溝幅を縮小させ、チェーン1のピン部材端面3a,3bを円錐面状のシーブ面22a,23aの外側方向に向けて境界潤滑条件下で滑り接触させながらチェーン1の出力軸21に対する巻き掛け径を大きくする。
Since the details of the chain 1 spanned between the
こうすることで、出力軸21の回転を減速することができる。一方、出力軸21の回転を増速する場合、ドライブプーリ10側の溝幅を可動シーブ13の移動によって縮小させ、チェーン1のピン部材端面3a,3bを円錐面状のシーブ面12a,13aの外側方向に向けて境界潤滑条件下で滑り接触させながらチェーン1の入力軸11に対する巻き掛け径を大きくする一方、ドリブンプーリ20側では可動シーブ23の移動によって溝幅を拡大させ、チェーン1のピン部材端面3a,3bを円錐面状のシーブ面22a,23aの内側方向に向けて境界潤滑条件下で滑り接触させながらチェーン1の出力軸21に対する巻き掛け径を小さくする。こうすることで、出力軸21の回転を増速することができる。
By doing so, the rotation of the
上記のように構成された本実施形態に係る無段変速機では、チェーン1のリンク2が応力緩和孔5を有しており、当該リンク2の疲労に起因するチェーン寿命の短縮が防止されているので、長期にわたり安定して動力伝達を行うことができる。
なお、本発明の動力伝達装置は、ドライブプーリ及びドリブンプーリの両方の溝幅が変動する態様に限定されるものではなく、いず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よい。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、有段的に変動することや、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よい。
In the continuously variable transmission according to the present embodiment configured as described above, the
The power transmission device of the present invention is not limited to a mode in which the groove widths of both the drive pulley and the driven pulley are changed, but only one of the groove widths is changed and the other is a fixed width that does not change. It may be an embodiment. In the above description, the groove width continuously (steplessly) has been described. However, the groove width may vary stepwise, or may be applied to other power transmission devices such as a fixed type (no shift). Also good.
1 動力伝達チェーン
2 リンク
3 ピン部材
5 応力緩和孔
10 ドライブプーリ
20 ドリブンプーリ
22a、23a シーブ面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
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のプーリとの間に架け渡されて用いられ、前記第1および第2のプーリのシーブ面と接触して動力を伝達する環状の動力伝達チェーンであって、
前記リンクは、前記ピン部材から受ける力によって発生する応力を緩和するための応力緩和孔を隅部近傍に有していることを特徴とする動力伝達チェーン。 A plurality of substantially rectangular links having through holes, and a plurality of pin members that are inserted through the through holes and connect the plurality of links to each other;
The first pulley having a conical surface sheave surface and the second pulley having a conical surface sheave surface are used in a bridging manner and are in contact with the sheave surfaces of the first and second pulleys. An annular power transmission chain for transmitting power,
The link has a stress relaxation hole in the vicinity of a corner for relaxing a stress generated by a force received from the pin member.
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及び第2のプーリ間に架け渡され、当該第1及び第2のプーリのシーブ面と接触し、摩擦力により両プーリ間で動力を伝達する動力伝達チェーンとを備えた動力伝達装置であって、
前記動力伝達チェーンが、請求項1〜3のいずれか一項に記載の動力伝達チェーンであることを特徴とする動力伝達装置。 A first pulley having a conical sheave surface;
A second pulley having a conical sheave surface;
A power transmission device comprising a power transmission chain that spans between the first and second pulleys, contacts the sheave surfaces of the first and second pulleys, and transmits power between the two pulleys by frictional force. Because
The power transmission chain according to any one of claims 1 to 3, wherein the power transmission chain is a power transmission chain.
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