JP2008101747A - 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

Abstract

【課題】動力伝達チェーンにおいて、ピン端面の縁部がプーリと接触するエッジ当たりを防止することができ、且つ伝動効率に優れた動力伝達チェーンを提供すること。
【解決手段】リンク同士を連結する第１のピン３の端面１７に、接触領域２１が設けられている。接触領域２１がプーリと接触して動力を伝達する。チェーン幅方向から見たとき、接触領域２１は、卵形形状をなしており、縦方向Ｊに相対的に長く横方向Ｋに相対的に短い。接触領域２１が第１の平面Ｈ１と交差して第１の交線Ｌ１が形成される。接触領域２１が第２の平面Ｈ２と交差して第２の交線Ｌ２が形成される。第１の交線Ｌ１は、複数の曲率半径Ｒ１，Ｒ２を有している。
【選択図】図５

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。

例えば、自動車のプーリ式無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）等の動力伝達装置に用いられる無端状の動力伝達チェーンには、チェーン進行方向に隣接するリンク同士を、ピンおよびインターピースで連結したものがある（例えば、特許文献１参照）。ピンの一対の端面のそれぞれが、プーリの対応するテーパディスクとそれぞれ係合して動力を伝達する。
国際公開第ＷＯ ２００５／０４５２８０ Ａ１号パンフレット

上記ピンの端面は、チェーン径方向の中間部から外側の端部に進むにしたがい先細りとなっており、この外側の端部の面積が小さい。その結果、端面がテーパディスクに接触したとき、端面内で十分な接触面積を確保できず、端面のエッジまでがテーパディスクに接触するというエッジ当たりを生じるおそれがある。エッジ当たりが生じると、端面の磨耗が局所的に促進されるとともに、端面がプーリとスリップして伝動効率が低下し、好ましくない。

本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、ピン端面の縁部がプーリと接触するエッジ当たりを防止することができ、且つ伝動効率に優れた動力伝達チェーンおよび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）に並ぶ複数のリンク（２）と、複数のリンク（２）を互いに屈曲可能に連結する複数の長尺の連結部材（５０）とを備え、上記連結部材（５０）は、プーリ（６０，７０）のシーブ面（６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａ）に動力伝達可能に接触する接触領域（２１；２１Ａ；２１Ｂ；２１Ｃ；２１Ｄ；２１Ｅ）が形成される端面（１７）を有する動力伝達部材（３）を含み、上記接触領域（２１；２１Ａ；２１Ｂ；２１Ｃ；２１Ｄ；２１Ｅ）が、チェーン進行方向（Ｘ）とは直交する平面（Ｈ３）に対して２０°以下の角度（Ｅ）（零を含む）をなす第１の平面（Ｈ１）と交差して曲線部（Ｌ１１，Ｌ１２；Ｌ１１Ａ，Ｌ１２Ａ，Ｌ１３Ａ；Ｌ１１Ｂ，Ｌ１２Ｂ，Ｌ１３Ｂ；Ｌ１１Ｃ，Ｌ１２Ｃ，Ｌ１３Ｃ）を含む第１の交線（Ｌ１；Ｌ１Ａ；Ｌ１Ｂ；Ｌ１Ｃ；Ｌ１Ｅ）が形成され、上記接触領域（２１；２１Ａ；２１Ｂ；２１Ｃ；２１Ｄ；２１Ｅ）が、第１の平面（Ｈ１）とは直交する第２の平面（Ｈ２）と交差して曲線部（Ｌ２；Ｌ２Ｅ）を含む第２の交線（Ｌ２；Ｌ２Ｅ）が形成され、上記第１および第２の交線（Ｌ１，Ｌ２；Ｌ１Ａ；Ｌ１Ｂ；Ｌ１Ｃ；Ｌ１Ｅ，Ｌ２Ｅ）の少なくとも一方は、複数の曲率半径（Ｒ１，Ｒ２）を有す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（請求項１）。

なお、括弧内の英数字は、後述の実施の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、複数の曲率半径を有する交線が形成されるようにした結果、接触領域に、湾曲の度合いの小さい部分と湾曲の度合いの大きい部分とを設けることができる。これにより、湾曲の度合いの大きい部分では、プーリとの接触面積を小さくでき、プーリとの相対摺動量を少なくしてスリップロスを低減でき、伝動効率を高くできる。また、湾曲の度合いの小さい部分では、部分では、プーリと十分な接触面積で接触でき、プーリとの面圧を低くできる。その結果、端面のエッジにまでプーリが接触するエッジ当たりを防止できる。

本発明において、上記第１の交線（Ｌ１；Ｌ１Ａ；Ｌ１Ｂ；Ｌ１Ｃ）の曲率半径（Ｒ１，Ｒ２）は、接触領域（２１；２１Ａ；２１Ｂ；２１Ｃ；２１Ｄ）に関する相対的に大きい主曲率半径を含み、上記第２の交線（Ｌ２）の曲率半径（Ｒ３）は、接触領域（２１；２１Ａ；２１Ｂ；２１Ｃ；２１Ｄ）に関する相対的に小さい主曲率半径を含むことが好ましい（請求項２）。この場合、連結部材の長手方向から接触領域を見て、第１の平面に平行な方向の長さを長くすると共に、第２の平面に平行な方向の長さを短くできる。これにより、接触領域の面積を十分に確保しつつ、動力伝達部材をチェーン進行方向に関して薄肉にできる。

本発明において、上記第１の交線（Ｌ１；Ｌ１Ａ；Ｌ１Ｂ；Ｌ１Ｃ）は複数の曲率半径（Ｒ１，Ｒ２）を有し、上記第２の交線（Ｌ２）は単一の曲率半径（Ｒ３）を有することが好ましい（請求項３）。この場合、第１の交線が、曲率半径の小さい部分を含むようにできる。その結果、連結部材の長手方向から接触領域を見たときにおいて、第１の平面に平行な方向に沿っての接触領域の全長が長くなりすぎないようにできる。これにより、接触領域を、プーリの径方向に関して短くでき、端面のエッジにプーリが接触することをより確実に防止できる。また、第２の交線が単一の曲率半径で構成されているので、接触領域の形成を容易にできる。

本発明において、上記接触領域（２１；２１Ａ；２１Ｂ；２１Ｃ；２１Ｄ）は、連結部材（５０）の長手方向（Ｗ）から見たときに、第１の平面（Ｈ１）に平行な方向（Ｊ）に相対的に長い卵形形状をなすことが好ましい（請求項４）。この場合、接触領域をチェーン進行方向に直交する方向に細長くでき、その結果、動力伝達部材をチェーン進行方向に関して薄く形成できる。

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）に係合して動力を伝達する上記動力伝達チェーン（１）とを備えることが好ましい（請求項５）。この場合、動力伝達部材の端面の摩耗が低減された結果、耐久性および伝動効率に優れた動力伝達装置を実現できる。

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。

各シーブ面６２ａ，６３ａは、ドライブプーリ６０の中心軸線Ａ１に直交する平面Ｂ１に対して傾斜しており、各シーブ面６２ａ，６３ａの母線と上記平面Ｂ１とのなす角（プーリ半角Ｃ１）は、例えば、１１°に設定されている。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。
各シーブ面７３ａ，７２ａは、ドリブンプーリ７０の中心軸線Ａ２に直交する平面Ｂ２に対して傾斜しており、各シーブ面７３ａ，７２ａの母線と上記平面Ｂ２とのなす角（プーリ半角Ｃ２）は、例えば、１１°に設定されている。ドライブプーリ６０のプーリ半角Ｃ１とドリブンプーリ７０のプーリ半角Ｃ２とは等しい（Ｃ１＝Ｃ２）。

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線に沿う要部の断面図である。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長尺の連結部材５０とを備えている。

以下では、チェーン１の進行方向に平行な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５０の長手方向に平行な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は板状に形成された鋼板製の部材であり、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。リンク２は、チェーン進行方向Ｘに並んでいるとともにチェーン幅方向Ｗに並んでいる。

チェーン進行方向Ｘに隣接するリンク２同士は、相対的にチェーン進行方向Ｘの後方側にあるリンク２の前貫通孔９と、相対的にチェーン進行方向Ｘの前方側にあるリンク２の後貫通孔１０とが、チェーン幅方向Ｗに並んで互いに対応している。これら対応する貫通孔９，１０を挿通する連結部材５０によって、チェーン進行方向Ｘに隣り合うリンク２同士が屈曲可能に連結されており、全体として無端状をなすチェーン１が形成されている。

各連結部材５０は、動力伝達部材としての第１のピン３と、対偶部材としての第２のピン４とを含んでいる。これら対をなす第１および第２のピン３，４は、対応するリンク２間の屈曲に伴い、互いに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状態をいう。
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り、チェーン進行方向Ｘに関する長さが例えば２．５ｍｍ〜５．０ｍｍ程度、直交方向Ｖに関する長さが例えば５．５ｍｍ〜１０．０ｍｍ程度とされている。

第１のピン３の周面１１は、チェーン幅方向Ｗと平行に延びる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と、チェーン進行方向Ｘの後方を向く後部１３と、直交方向Ｖに相対向する一対の端部としての一端部１４および他端部１５とを有している。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。

図２および図４を参照して、一端部１４は、周面１１のうちプーリ６０，７０の径方向ＲＰ１，ＲＰ２の外方に相当する直交方向Ｖの一方Ｖ１側の端部を構成している。他端部１５は、周面１１のうちプーリ６０，７０の径方向ＲＰ１，ＲＰ２の内方に相当する直交方向Ｖの他方Ｖ２側の端部を構成している。
第１のピン３の長手方向の一対の端部１６は、各リンク２のうちチェーン幅方向Ｗの一対の端部に配置されるリンク２ａ，２ｂに対して、チェーン幅方向Ｗの外側にそれぞれ突出している。これら一対の端部１６に、端面１７がそれぞれ設けられている。各端面１７は、対応するシーブ面６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａ側に向けて突出する凸湾曲形状をなしている。第１のピン３の周面１１の一端部１４は、他端部１５よりもチェーン幅方向Ｗに幅広に形成されている。

図５（Ａ）は、第１のピン３の端面１７をチェーン幅方向Ｗに沿って見た図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＶＢ−ＶＢ線に沿う断面図である。図５（Ｃ）は、図５（Ａ）のＶＣ−ＶＣ線に沿う断面図である。
図２および図５（Ａ）を参照して、第１のピン３の一対の端面１７には、接触領域２１がそれぞれ形成されている。接触領域２１は、各プーリ６０，７０の対応するシーブ面６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａに、薄い潤滑油膜を介して動力伝達可能に接触（摩擦係合）するようになっている。

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の接触領域２１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。
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に延びる長尺の部材である。

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。
第２のピン４の周面１８は、チェーン幅方向Ｗと平行に延びる滑らかな面とされており、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、直交方向Ｖに関する中間部が、チェーン進行方向Ｘと直交する平坦面に形成されており、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、各リンク２の前貫通孔９には、対応する第１のピン３が遊嵌されているとともに、対応する第２のピン４が圧入固定され、各リンク２の後貫通孔１０には、対応する第１のピン３が圧入固定されているとともに、対応する第２のピン４が遊嵌されている。
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、対応するリンク２間の屈曲に伴って移動する接触部Ｔ上で、互いに転がり摺動接触する。なお、圧入固定された各第１および第２のピン３，４は、対応する前貫通孔９および後貫通孔１０にそれぞれ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２０が設けられている。曲面部２０のうち、直交方向Ｖの他方Ｖ２側の端部は、所定の起部Ｆ（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Ｆの位置は、チェーン１の直線領域における第１のピン３の接触部Ｔ１の位置と一致している。この起部Ｆは、前部１２のうち、他端部１５に近い側に配置されている。

チェーン幅方向Ｗからみて、曲面部２０は、所定の起部Ｆ（起点）をもつインボリュート曲線とされている。このインボリュート曲線は、基礎円Ｇに基づいている。基礎円Ｇは、中心Ｇ１、半径Ｇ２（基礎円半径）を有する円である。
中心Ｇ１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から直交方向Ｖの他方側Ｖ２に進んだところに位置している。基礎円Ｇと起部Ｆ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を基準としてインボリュート曲線となる。
図２および図５（Ａ）を参照して、接触領域２１は、各プーリ６０，７０の対応するシーブ面６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａ側に向けてそれぞれ突出しており、対応するシーブ面６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａ側に最も突出した部分が、接触領域２１の頂部２２となっている。チェーン幅方向Ｗから見たときの端面１７の図心と、頂部２２とは一致している。接触領域２１において、対応するシーブ面６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａとの接触圧は、頂部２２で最も高くなる。

図５（Ａ）〜図５（Ｃ）を参照して、第１のピン３の後部１３は、第１の平面Ｈ１の一部を含んでいる。第１の平面Ｈ１は、チェーン進行方向Ｘとは直交する平面としての直交平面Ｈ３に対して、所定の迎え角Ｅを有している。
迎え角Ｅは、例えば５°〜１２°程度に設定されている。なお、迎え角Ｅは、２０°以下（零を含む）の範囲に設定される。迎え角Ｅが２０°を超えると、第１のピン３の傾きが大きくなりすぎ、リンクに対するレイアウト上、現実的ではないからである。

なお、迎え角Ｅは、各プーリ６０，７０のチェーン１に関する有効半径や第１のピン３の配置ピッチに依存しており、チェーン１がとり得る上記有効半径の全ての範囲で、接触領域２１が端面１７の縁部（エッジ）に至らないように設定される。
この第１の平面Ｈ１は、第２の平面Ｈ２と直交している。チェーン幅方向Ｗから見たときの第１のピン３の縦方向Ｊ（以下、単に縦方向Ｊともいう）は、第１の平面Ｈ１の延びる方向に沿っている。チェーン幅方向Ｗから見たときの第１のピン３の横方向Ｋ（以下、単に横方向Ｋともいう）は、第２の平面Ｈ２の延びる方向に沿っている。

チェーン幅方向Ｗから見たとき、接触領域２１は、卵形形状をなしており、頂部２２を通る第１の平面Ｈ１ａに平行な方向（縦方向Ｊ）に相対的に長く、頂部２２を通る第２の平面Ｈ２ａに平行な方向（横方向Ｋ）に相対的に短くされている。この接触領域２１は、第２の平面Ｈ２ａを中心としたときに非対称な形状をなしている。縦方向Ｊに関して、接触領域２１の一端部２１ａと頂部２２との間の距離が、当該接触領域２１の他端部２１ｂと頂部２２との距離に比べて短くされている。

この接触領域２１は、第２の平面Ｈ２ａに対して縦方向Ｊの一方側に位置する半円状部２３と、第２の平面Ｈ２ａに対して縦方向Ｊの他方側に位置する半楕円状部２４とを含んでいる。半円状部２３と半楕円状部２４とは、滑らかに（正接に）接続されている。
接触領域２１が第１の平面Ｈ１と交差して第１の交線Ｌ１が形成されると共に、接触領域２１が第２の平面Ｈ２と交差して第２の交線Ｌ２が形成されている。

すなわち、第１の交線Ｌ１は、任意の第１の平面Ｈ１と接触領域２１との交線である（図５（Ｂ）において、頂部２２を含む交線Ｌ１ａを例示。）。第２の交線Ｌ２は、任意の第２の平面Ｈ２と接触領域２１との交線である（図５（Ｃ）において、頂部２２を含む交線Ｌ２ａを例示。）。
本実施の形態の特徴の１つは、第１および第２の交線Ｌ１，Ｌ２の少なくとも一方としての第１の交線Ｌ１が、複数の曲率半径Ｒ１，Ｒ２を有している点にある。

第１の交線Ｌ１は、曲率半径の相異なる曲線部としての第１の部分Ｌ１１および第２の部分Ｌ１２を含んでおり、偶数個（２つ）の曲率半径Ｒ１，Ｒ２を有している。第１の部分Ｌ１１の曲率半径Ｒ１は、接触領域２１の中で最も大きい曲率半径としての第１の主曲率半径とされており、例えば、１５０ｍｍに設定されている。この第１の部分Ｌ１１は、第２の平面Ｈ２ａに対して、縦方向Ｊの他方側に配置されており、半楕円状部２４の一部を構成している。

第２の部分Ｌ１２の曲率半径Ｒ２は、曲率半径Ｒ１と比べて小さい曲率半径Ｒ２（例えば５０ｍｍ）とされている。この第２の部分Ｌ１２は、第２の平面Ｈ２ａに対して、縦方向Ｊの一方側に配置されており、半円状部２３の一部を構成している。第１の部分Ｌ１１と第２の部分Ｌ１２とは、頂部２２を通る第２の平面Ｈ２ａで互いに接続されている。
第２の交線Ｌ２は、曲線部として設けられており、単一の曲率半径Ｒ３を有している。この曲率半径Ｒ３は、接触領域２１の中で最も小さい曲率半径としての第２の主曲率半径とされており、例えば、５０ｍｍとされている。曲率半径Ｒ３は、上記第２の部分Ｌ１２の曲率半径Ｒ２と同じである。なお、曲率半径Ｒ３は、曲率半径Ｒ２以下（Ｒ３≦Ｒ２）であればよく、曲率半径Ｒ２より小さい値（Ｒ３＜Ｒ２）に設定されていてもよい。

上記の構成により、チェーン幅方向Ｗに沿って見て、半円状部２３は、頂部２２を曲率中心とした、第２の主曲率半径（例えば、５０ｍｍ）を有する半円をなし、半楕円状部２４は、頂部２２で長軸と短軸とが交差し、且つ長軸半径が第１の主曲率半径（例えば、１５０ｍｍ）とされ且つ短軸半径が第２の主曲率半径とされた半楕円をなしている。
チェーン幅方向Ｗと直交する平面Ｎに対して前記プーリ半角Ｃ１だけ傾斜した任意の傾斜面Ｐと、端面１７との交線Ｑは、接触領域２１の外周縁２１ｃまたは外周縁２１ｃに相似な形状と一致する（図５（Ａ）において、外周縁２１ｃに一致する交線Ｑとその外側にある交線Ｑの、２つの交線Ｑを例示している）。

図４を参照して、本実施の形態の特徴の１つは、複数種類の第１のピン３として、第１の部材としての第１種ピン３ａと、第２の部材としての第２種ピン３ｂとが設けられており、これら第１種ピン３ａおよび第２種ピン３ｂがチェーン進行方向Ｘにランダムに配列されている点にある。なお、図５（Ａ）、図５（Ｂ）および図５（Ｃ）は、それぞれ、第１のピン３の第１種ピン３ａを示している。

再び図４を参照して、第１種ピン３ａと第２種ピン３ｂとの相違点は、以下の通りである。すなわち、チェーン幅方向Ｗに沿って見て、第１種ピン３ａの前部１２ａのインボリュート曲線の基礎円Ｇａの曲率半径Ｇ２ａが相対的に大きくされ、第２種ピン３ｂの前部１２ｂのインボリュート曲線の基礎円Ｇｂの曲率半径Ｇ２ｂが相対的に小さくされている。

第１種ピン３ａのうち、縦方向Ｊの一方側の端部近傍が、横方向Ｋ（チェーン進行方向Ｘ）に関して相対的に厚肉となっており、第２種ピン３ｂのうち縦方向Ｊの一方側の端部近傍が、横方向Ｋに関して相対的に薄肉となっている。
上記の構成により、第１種ピン３ａを基準とした当該第１種ピン３ａの接触部Ｔの転がり摺動接触の軌跡と、第２種ピン３ｂを基準とした当該第２種ピン３ｂの接触部Ｔの転がり摺動接触の軌跡とは、相異なる。

前述したように、第１および第２種ピン３ａ，３ｂは、チェーン進行方向Ｘにランダムに配列されており、各第１のピン３が各プーリに対して順次に接触するときの接触周期がランダム化されている。
「ランダムに配列」とは、第１種ピン３ａおよび第２種ピン３ｂの少なくとも一方が、チェーン進行方向Ｘの少なくとも一部に不規則に配置されていることを意味するものである。なお、「不規則」とは、周期性および規則性の少なくとも一方がないことをいう。

例えば、第１種ピン３ａを「ａ」、第２種ピン３ｂを「ｂ」として表したときに、チェーン進行方向Ｘに沿って、これらのピン３ａ，３ｂが、「ａ，ｂ，ｂ，ａ，ｂ，ｂ，ｂ，ａ，ｂ，ｂ，ｂ，ｂ，ｂ，ａ，ｂ，ｂ，ｂ，ｂ，ｂ，ｂ，ｂ」（個別の「」は省略）という順番で配列されている。
以上が無段変速機の概略構成である。以下では、上記第１のピン３の端面１７を形成する方法について説明する。図６は、研削装置３０の概略構成を示す模式的な縦断面図である。図６を参照して、研削装置３０は、環状の砥面３１を有するカップ状部３２と、第１のピン３の製造中間体３３を砥面３１に対して摺動可能に保持するホルダ３４とを備えている。

製造中間体３３は、例えば、長尺の棒状の軸受用鋼に所定の熱処理を施したものである。カップ状部３２は、砥面３１を含む少なくとも一部が砥石を用いて形成されており、カップ状部３２の内側の周面に砥面３１が配置されている。砥面３１は、すり鉢状に形成されており、カップ状部３２の軸方向の一端から他端に進むにしたがい小径となっている。カップ状部３２の底部には、ホルダ３４の一部が挿通される挿通孔３５が形成されている。

図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿うホルダ３４の断面図である。図６および図７を参照して、ホルダ３４は、軸部３６と、軸部３６に一体回転可能に設けられた円板部３７とを含んでいる。
軸部３６の軸線Ｓ１（以下、単にホルダ３４の軸線Ｓ１ともいう。）は、鉛直線Ｓ２に対して、０°〜９０°の範囲の所定の角度（本実施の形態において、例えば、プーリ半角Ｃ１）をなして傾斜している。

軸部３６は、駆動モータ（図示せず）等を用いて軸線Ｓ１回りに回転可能となっている。軸部３６の一端は、ホルダ３４の挿通孔３５に挿通されている。砥面３１の母線は、軸線Ｓ１に対して、概ねプーリ半角Ｃ１だけ傾斜している。
円板部３７には、製造中間体３３を収容して保持する保持溝３８が複数（本実施の形態において、例えば、１８）形成されている。保持溝３８は、円板部３７の周方向に等間隔に配置されて放射状をなしている。各保持溝３８には、製造中間体３３が保持されており、当該製造中間体３３の端面３３ａを含む一部が、円板部３７の径方向外方に突出している。製造中間体３３の長手方向が水平方向に対してプーリ半角Ｃ１だけ傾斜している。

図８は、図６の要部の拡大図である。図８を参照して、カップ状部３２の砥面３１が、ホルダ３４の軸線Ｓ１を含む平面と交差して、第１の交線Ｌ１ａが形成されている。すなわち、第１のピン３の第１の交線Ｌ１ａ（図５（Ｂ）参照）と同様の形状をなす交線Ｌ１ａが形成されている。
図８を参照して、砥面３１の第１の交線Ｌ１ａの第１の部分Ｌ１１は、頂部２２に対してカップ状部３２の底部側に配置されている。第２の部分Ｌ１２は、頂部２２に対してカップ状部３２の上端側に配置されている。

頂部２２の曲率中心２２ａは、ホルダ３４の軸線Ｓ１上に位置しており、この曲率中心２２ａと頂部２２とを繋いだ直線Ｕ１は、ホルダ３４の軸線Ｓ１と直交し且つ頂部２２を通る直線Ｕ２に対して、プーリ半角Ｃ１だけ傾斜している。この直線Ｕ２の長さは、Ｒ３ｃｏｓ（Ｃ１×π／１８０）（ｍｍ）である。
図６を参照して、円板部３７の径方向に関する保持溝３８の内側の端面３７ａは、ホルダ３４の軸線Ｓ１に対してプーリ半角だけ傾斜している。これにより、保持溝３８における製造中間体３３の位置決めを確実且つ容易に行うことができ、製造中間体３３の一対の端面３３ａを片側ずつ研削しても、一対の端面３３ａ，３３ａの頂部間の距離や、当該頂部間の相対位置を精度よく合わせることができる。

製造中間体３３の端面３３ａを加工する際は、プーリ半角Ｃ１だけ傾斜したホルダ３４を軸線Ｓ１回りに回転させた状態で、端面３３ａを砥面３１に摺接して、当該端面３３ａを切削する。製造中間体３３の反対側の端面３３ａも同様に切削され、これにより、製造中間体３３が第１のピン３となる。
なお、ホルダ３４を軸線Ｓ１回りに回転させつつ、ホルダ３４と砥面３１とを鉛直方向および水平方向に相対移動させて研削を行ってもよい。また、ホルダ３４の回転を停止した状態で、ホルダ３４と砥面３１とを鉛直方向および水平方向に相対移動させて研削を行ってもよい。

製造中間体３３を研削して第１のピンが形成されると、この第１のピンは、第２のピンと共にリンクに組み込まれ、チェーン１（図１参照）が形成される。このチェーン１は、一対のプーリ６０，７０と同様の形状をなす治具（図示せず）に巻き掛けられ、この治具によって、チェーン１に定格荷重の２倍〜３倍の引っ張り荷重（予張力）が与えられる。これにより、チェーン１の各リンク２が加工硬化して強度が向上する。

本実施の形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。すなわち、第１の交線Ｌ１が、複数の曲率半径Ｒ１，Ｒ２を有するようにされた結果、接触領域２１に、湾曲の度合いの小さい半楕円状部２４と湾曲の度合いの大きい半円状部２３とを設けることができる。
これにより、半円状部２３では、各プーリ６０，７０との接触面積を小さくでき、当該プーリ６０，７０との相対摺動量を少なくしてスリップロスを低減でき、伝動効率を高くできる。また、半楕円状部２４では、各プーリ６０，７０と十分な接触面積で接触でき、当該プーリ６０，７０との面圧を低くできる。その結果、第１のピン３の端面１７のエッジにまでプーリ６０，７０が接触するエッジ当たりを防止できる。

また、第１の交線Ｌ１の第１の部分Ｌ１１の曲率半径Ｒ１が第１の主曲率半径とされており、第２の交線Ｌ２の曲率半径Ｒ３が、第２の主曲率半径とされている。これにより、チェーン幅方向Ｗから接触領域２１を見て、縦方向Ｊの長さを長くすると共に、横方向Ｋの長さを短くできる。これにより、接触領域２１の面積を十分に確保しつつ、第１のピン３をチェーン進行方向Ｘ（横方向Ｋ）に関して薄肉にできる。

さらに、第１の交線Ｌ１が、曲率半径の小さい部分（第２の部分Ｌ１２）を含むようにされている。その結果、チェーン幅方向Ｗから接触領域２１を見たときにおいて、縦方向Ｊに沿っての接触領域２１の全長が長くなりすぎないようにできる。これにより、接触領域２１を、各プーリ６０，７０の径方向に関して短くでき、端面１７のエッジに各プーリ６０，７０が接触することをより確実に防止できる。また、第２の交線Ｌ２が単一の曲率半径Ｒ３で構成されているので、接触領域２１の形成を容易にできる。

また、接触領域２１は、チェーン幅方向Ｗから見たときに、縦方向Ｊに相対的に長い卵形形状をなしている。これにより、接触領域２１をチェーン進行方向Ｘに直交する方向（直交方向Ｖ）に細長くでき、その結果、第１のピン３をチェーン進行方向Ｘ（横方向Ｋ）に関して薄く形成できる。
以上より、第１のピン３の端面１７の摩耗や振動が低減された結果、耐久性および静粛性に優れ、且つ伝動効率に優れた無段変速機１００を実現できる。

ところで、従来のピンの端面は、当該ピンをチェーン幅方向からみて、ピンの縦方向および横方向のそれぞれに沿う方向の曲率半径が単一とされていた。このような端面形状として、縦方向に細長い形状や、横方向に細長い形状や、球面の一部からなる形状を例示できる。
このうち、縦方向に細長い形状の場合には、接触領域が、プーリ径方向に長い形状となる。その結果、ピン端面がプーリに接触する際、およびプーリから離れる際のそれぞれにおいて、接触領域の長手方向の一端とプーリとの相対速度と、長手方向の他端とプーリとの相対速度との差（線速度の差）が大きくなり、摩擦抵抗が大きくなって伝動効率が低下してしまう。

また、ピン端面が横方向に細長い形状の場合には、ピン端面を横方向に薄肉にしようとすると、接触領域がピン端面のエッジにまで達するエッジ当たりが生じてしまう。さらに、ピン端面が球面の一部からなる場合には、接触領域がプーリと相対摺動する量が多くなる結果、両者が互いにこじられる現象が生じ、伝動効率が低下してしまう。
本実施の形態によれば、前述したように、伝動効率の低下や、エッジ当たりの発生といった課題を解決することができ、上記従来のピンに比べて優れている。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、図９に示すように、３種類以上の曲率半径を有する第１の交線Ｌ１Ａを設けてもよい。なお、図９は、頂部２２Ａを通る第１の交線Ｌ１ａＡを示している。この場合、第１の交線Ｌ１Ａは、第１の部分Ｌ１１Ａと、第２の部分Ｌ１２Ａと、第３の部分Ｌ１３Ａとを含んでおり、第１の交線Ｌ１Ａに含まれる曲率半径の数が、奇数となっている。第１および第２の部分Ｌ１１Ａ，Ｌ１２Ａは、互いに滑らかに接続されている。第２および第３の部分Ｌ１２Ａ，Ｌ１３Ａは、互いに滑らかに接続されている。

第１の部分Ｌ１１Ａの一端と第１の部分Ｌ１１の曲率中心Ｙ１Ａとを結ぶ線Ｚ１Ａ、第１の部分Ｌ１１Ａの他端と上記曲率中心Ｙ１Ａとを結ぶ線Ｚ２Ａ、および第１の部分Ｌ１１Ａで囲まれた領域が、扇形形状をなしている。第１の部分Ｌ１１Ａに頂部２２Ａが設けられており、この頂部２２Ａと曲率中心Ｙ１Ａとはチェーン幅方向Ｗに並んでいる。
線Ｚ２Ａ上に、第２の部分Ｌ１２Ａの曲率中心Ｙ２Ａが配置されている。第２の部分Ｌ１２Ａの曲率半径は、第１の部分Ｌ１１Ａの曲率半径よりも小さい。線Ｚ２Ａ、第２の部分Ｌ１２Ａの一端と上記曲率中心Ｙ２Ａとを結ぶ線Ｚ３Ａ、および第２の部分Ｌ１２Ａで囲まれた領域が、扇形形状をなしている。

線Ｚ３Ａ上に、第３の部分Ｌ１３Ａの曲率中心Ｙ３Ａが配置されている。第３の部分Ｌ１３Ａの曲率半径は、例えば、第１および第２の部分Ｌ１１Ａ，Ｌ１２Ａの曲率半径と比べて小さくされている。線Ｚ３Ａ、第３の部分Ｌ１３Ａの一端と第３の部分Ｌ１３Ａの曲率中心Ｙ３Ａとを結ぶ線Ｚ４Ａ、および第３の部分Ｌ１３Ａで囲まれた領域が扇形形状をなしている。

この場合、曲率半径がより多く（３つ）設けられていることにより、接触領域２１Ａの形状をより最適化できる。
なお、図９に示す形状に代えて、図１０に示す形状を採用してもよい。この場合、第２の部分Ｌ１２Ｂの曲率半径は、第１〜第３の部分Ｌ１１Ｂ〜Ｌ１３Ｂの中で最も小さい値とされている。

また、図９に示す形状に代えて、図１１に示す形状を採用してもよい。この場合、第２の部分Ｌ１２Ｃの曲率半径は、第１〜第３の部分Ｌ１１Ｃ〜Ｌ１３Ｃの中で最も大きい値とされている。
また、図５（Ａ）に示す接触領域２１を、頂部２２を中心として約１８０°回転させて、図１２に示す接触領域２１Ｄとしてもよい。さらに、図５（Ａ）に示す接触領域２１を、頂部２２を中心として約９０°回転させて、図１３に示す接触領域２１Ｅとしてもよい。この場合、第１の交線Ｌ１Ｅが単一の曲率半径を有し、第２の交線Ｌ２Ｅが複数の曲率半径を有することとなる。

また、上記各実施の形態において、第１の交線Ｌ１および第２の交線Ｌ２の双方に、複数の曲率半径を設定してもよい。
さらに、製造中間体３３の一対の端面３３ａを同時に研削加工してもよい。また、エンドミル等の工具を用いて製造中間体３３の端面３３ａを研削してもよい。
また、チェーン幅方向Ｗから見た、第１のピン３の曲面部２０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。さらに、第１のピンの一対の端部のそれぞれの近傍に、当該第１のピンの端面と同様の動力伝達部を有する部材が配置された、いわゆるブロックタイプの動力伝達チェーンに本発明を適用してもよい。

また、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。さらに、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。

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の要部構成を模式的に示す斜視図である。 図１のドライブプーリ（ドリブンプーリ）およびチェーンの部分的な拡大断面図である。 チェーンの要部の断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う要部の断面図である。 （Ａ）は、第１のピンの端面をチェーン幅方向に沿って見た図であり、（Ｂ）は、図５（Ａ）のＶＢ−ＶＢ線に沿う断面図であり、（Ｃ）は、図５（Ａ）のＶＣ−ＶＣ線に沿う断面図である。 研削装置の概略構成を示す模式的な縦断面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿うホルダの断面図である。 図６の要部の拡大図である。 本発明の別の実施の形態の要部の断面図である。 本発明のさらに別の実施の形態の要部の断面図である。 本発明のさらに別の実施の形態の要部の断面図である。 本発明のさらに別の実施の形態の第１のピンをチェーン幅方向から見た図である。 本発明のさらに別の実施の形態の第１のピンをチェーン幅方向から見た図である。

符号の説明

１…動力伝達チェーン、２…リンク、３…第１のピン（動力伝達部材）、１７…（第１のピンの）端面、２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ…接触領域、５０…連結部材、６０，７０…プーリ、６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａ…シーブ面、１００…無段変速機（動力伝達装置）、Ｅ…迎え角（角度）、Ｈ１…第１の平面、Ｈ２…第２の平面、Ｈ３…直交平面（チェーン進行方向とは直交する平面）、Ｊ…縦方向（第１の平面に平行な方向）、Ｌ１，Ｌ１Ａ，Ｌ１Ｂ，Ｌ１Ｃ，Ｌ１Ｅ…第１の交線、Ｌ１１，Ｌ１１Ａ，Ｌ１１Ｂ，Ｌ１１Ｃ…（第１の交線の）第１の部分（曲線部）、Ｌ１２，Ｌ１２Ａ，Ｌ１２Ｂ，Ｌ１２Ｃ…（第１の交線の）第２の部分（曲線部）、Ｌ１３Ａ，Ｌ１３Ｂ，Ｌ１３Ｃ…（第１の交線の）第３の部分（曲線部）、Ｌ２，Ｌ２Ｅ…第２の交線（曲線部）、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…曲率半径、Ｗ…チェーン幅方向（連結部材の長手方向）、Ｘ…チェーン進行方向。

Claims (5)

1. チェーン進行方向に並ぶ複数のリンクと、
   複数のリンクを互いに屈曲可能に連結する複数の長尺の連結部材とを備え、
   上記連結部材は、プーリのシーブ面に動力伝達可能に接触する接触領域が形成される端面を有する動力伝達部材を含み、
   上記接触領域が、チェーン進行方向とは直交する平面に対して２０°以下の角度（零を含む）をなす第１の平面と交差して曲線部を含む第１の交線が形成され、上記接触領域が、第１の平面とは直交する第２の平面と交差して曲線部を含む第２の交線が形成され、
   上記第１および第２の交線の少なくとも一方は、複数の曲率半径を有することを特徴とする動力伝達チェーン。
2. 請求項１において、上記第１の交線の曲率半径は、接触領域に関する相対的に大きい主曲率半径を含み、上記第２の交線の曲率半径は、接触領域に関する相対的に小さい主曲率半径を含む動力伝達チェーン。
3. 請求項１または２において、上記第１の交線は複数の曲率半径を有し、上記第２の交線は単一の曲率半径を有する動力伝達チェーン。
4. 請求項１，２または３において、上記接触領域は、連結部材の長手方向から見たときに、第１の平面に平行な方向に相対的に長い卵形形状をなす動力伝達チェーン。
5. 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、シーブ面に係合して動力を伝達する請求項１〜４の何れか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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