JP2008144826A - 動力伝達チェーンおよび動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】間違って組み立てられることを防止でき、これにより、組み立て能率を向上させ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】第１ピン14および第２ピン15のうち少なくとも一方は、ピン14の横断面中心線10に対し、転がり接触面14cの形状とリンク接触面14dの形状とが線対称となるように形成されている。
【選択図】図２

Description

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。

自動車用無断変速機として、図５に示すように、固定シーブ(2a)および可動シーブ(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。

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いるものが提案されている。
特開平８−３１２７２５号公報

上記特許文献１の動力伝達チェーンでは、各ピンは、他方のピンに接触する面（転がり接触面）とこれの反対側にあってリンクの前後挿通部内縁に接触する面（リンク接触面）とを有しており、チェーン組み立て時には、これらの面が逆にならないように、ピンをリンクに挿入する必要がある。しかしながら、転がり接触面の形状とリンク接触面の形状との違いは、それほど大きいものではないため、間違って組み立てられるという問題があった。

この発明の目的は、間違って組み立てられることを防止でき、これにより、組み立て能率を向上させ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。

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いる動力伝達チェーンにおいて、第１ピンおよび第２ピンのうち少なくとも一方は、ピンの横断面中心線に対し、転がり接触面とリンク接触面の形状が線対称となるように形成されていることを特徴とするものである。

ピンは、横断面が略小判形状であり、その長手方向がチェーンの進行方向に対してほぼ直交するように配置される。この明細書においては、ピンの横断面形状の長手方向を上下方向といい、これに直交する方向を前後方向というものとする。

ピンの横断面中心線は、転がり接触面とリンク接触面との中央にある上下方向の線であり、転がり接触面の形状がこの線に対して線対称とされることにより、リンク接触面も転がり接触面と同じ形状となる。リンクの前後挿通部の内縁形状は、転がり接触面と同じ形状とされたリンク接触面に対応する形状とされる。

これにより、チェーン組み立て時にピンをリンクに挿入する際には、転がり接触面とリンク接触面とを区別する必要がなく、組み立てを容易に行うことができる。

なお、ピンの転がり接触面は、ピンの上下の中心よりも若干上方からピンの下縁部近くにかけて形成されており、ピンの上縁部近くは、転がり接触面として使用されていないので、この部分まで対称とする必要はない。

上記線対称とされたピンの上縁部近くには、横断面円弧状凹部が形成されていることが好ましい。ピンの長さ方向の両端部は、プーリの円錐面に対応して傾斜面となるように形成されることから、ピンをリンクに挿入する際には、その上下方向を区別する必要がある。ピンの上縁部近くに横断面円弧状凹部が形成されているようにすると、この凹部によってピンの上下を識別でき、ピンの前後方向については、上記のように区別する必要はないので、組み立てをより一層容易に行うことができる。

第１ピンおよび第２ピンのうちの一方は、一のリンクの前挿通部に固定されかつ他のリンクの後挿通部に移動可能に嵌め入れられ、同他方は、一のリンクの前挿通部に移動可能に嵌め入れられかつ他のリンクの後挿通部に固定される。ピンが前後挿通部に固定される場合の前後挿通部へのピンの固定は、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、この嵌合固定は、ピンの上下縁部とこれに対応するリンクの前後挿通部とで行われる。

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。

いずれか一方のピンがプーリと接触するチェーンでは、第１ピンは、第２ピンより前後方向の幅が大きくされ、第１ピンの転がり接触面は曲面（例えば、インボリュート曲線）とされ、第２ピンの転がり接触面は平坦面とされる。この場合、第２ピンについては、前後を間違う可能性は少ないので、第１ピンについてだけ、上記のような線対称形状としてもよい。

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。リンクは、前後挿通部がそれぞれ独立の貫通孔（柱有りのリンク）とされていてもよく、前後挿通部が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。

好ましくは、転がり接触面の横断面形状は、インボリュート曲線であるとされる。

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。

上記の動力伝達チェーンは、いずれか一方のピン（インターピース）が他方のピン（ピン）よりも短くされ、長い方のピンの端面が無段変速機のプーリの円錐状シーブ面に接触し、この接触による摩擦力により動力を伝達するものであることが好ましい。各プーリは、円錐状のシーブ面を有する固定シーブと、固定シーブのシーブ面に対向する円錐状のシーブ面を有する可動シーブとからなり、両シーブのシーブ面間にチェーンを挟持し、可動シーブを油圧アクチュエータによって移動させることにより、無断変速機のシーブ面間距離にしたがってチェーンの巻き掛け半径が変化し、スムーズな動きで無段の変速を行うことができる。

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。

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。

この発明の動力伝達チェーンおよび動力伝達装置によると、第１ピンおよび第２ピンのうち少なくとも一方のピンの転がり接触面とリンク接触面（転がり接触面と反対の面）とが、ピンの横断面中心線に対し線対称であるため、面の向きを間違えて組み立てられるのを防止することができる。さらに、これによって組み立て能率の向上を図ることができる。

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、図１、図２および図３の上下は、上下をいい、同図の右を前、同図の左を後というものとする。

図１は、この発明による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)が挿通される前後挿通部(12)(13)を有する複数のリンク(11)と、一のリンク(11)の前挿通部(12)と他のリンク(11)の後挿通部(13)とが対応するようにチェーン幅方向に並ぶリンク(11)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)同士の長さ方向の屈曲が可能とされている。インターピース(15)は、ピン(14)よりも短くなされ、両者は、インターピース(15)が前側に、ピン(14)が後側に配置された状態で対向させられている。

チェーン(1)は、幅方向同位相の複数のリンク(11)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、リンク枚数が９枚のリンク列とリンク枚数が８枚のリンク列２つが１つのリンクユニットとされている。

図２に示すように、リンク(11)の前挿通部(12)は、ピン(14)が移動可能に嵌め合わされるピン可動部(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。

リンク(11)のピン固定部(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。同様に、インターピース固定部(17)とピン可動部(16)との境界部分には、ピン可動部(16)の上下の凹円弧状案内部(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。

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、円のインボリュートとされており、この実施形態では、インターピース(15)に接触するピン(14)の接触面（転がり接触面）(14c)およびその反対の面 （リンク接触面）(14d)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ている。ピン固定部(18)は、このインボリュート形状のピンが嵌め合わされるように、インボリュート形状に形成されている。

図２および図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おり、インターピース(15)の上下縁部には、ピン(14)側に延びる上下突出縁部(15a)(15b)が設けられている。インターピース(15)の接触面（転がり接触面）(15c)およびその反対の面（リンク接触面）(15d)は平坦面（断面形状が直線）とされている。

ピン(14)の右上縁部には、ピン(14)もしくはインターピース(15)の移動により、インターピース(15)の上側の断面円弧状の突出縁部(15a)の少なくとも先端部（断面円弧状凸部）との衝突を避けるための断面円弧状凹部(14a)が設けられており、線対称となるピン(14)の左上縁部にも断面円弧状凹部(14b)が設けられている。この断面円弧状凹部(14a)(14b)は、ピンの上下の識別にも使用することができる。

ピン(14)の上下方向の断面中心線(10)に対して転がり接触面(14c)の形状とリンク接触面(14d)の形状とが線対称になっており、リンク接触面(14d)が転がり接触面(14c)と同じ断面形状に形成されている。

なお、この実施形態では、ピン(14)の上下方向の断面中心線(10)から右縁を転がり接触面(14c)の断面形状として、断面中心線(10)から左縁をリンク接触面(14d)の断面形状としている。
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、リンク(11)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。ピン(14)を台上に保持する際、ピン(14)の前後の面(14c)(14d)は中心線に対称のインボリュート形状であるため、転がり接触面(14c)とリンク接触面(14d)とを確認することなくリンク(11)を圧入することができる。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)およびインターピース固定部(17)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)のピン固定部(18)に均等にかつ適正な残留圧縮応力が付与される。

ピンの前後の形状がインボリュート形状の線対称であることにより、転がり接触面(14c)とリンク接触面(14d)とを区別する必要がなくなり、組み立てを容易に行うことができる。これにより、ピン(14)の前後を間違えて組み立てられるのを防ぐことができる。

チェーン幅方向に並ぶリンク(11)を連結するに際しては、一のリンク(11)の前挿通部(12)と他のリンク(11)の後挿通部(13)とが対応するようにリンク(11)同士が重ねられ、ピン(14)が一のリンク(11)の後挿通部(13)に固定されかつ他のリンク(11)の前挿通部(12)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)の後挿通部(13)に移動可能に嵌め合わされかつ他のリンク(11)の前挿通部(12)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)同士の長さ方向（前後方向）の屈曲が可能とされる。

ピン(14)とインターピース(15)とは、転がり接触しながらピン可動部(16)の上下の凹円弧状案内部(16a)(16b)およびインターピース可動部(19)の上下の凹円弧状案内部(19a)(19b)にそれぞれ案内されて移動する。これにより、その接触位置がＡおよびＢで示す位置から上方（チェーン(1)の外径側）のＡ’およびＢ’に移動し、ピン(14)とインターピース(15)とは、二点鎖線で示す位置へそれらの上縁部（チェーン外径側縁部）同士が接近するようにその相対位置を変更する。

なお、図２において、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。

各リンク(11)がチェーン(1)の直線部分から曲線部分へまたは曲線部分から直線部分へと移行する際、前挿通部(12)においては、ピン(14)が固定状態のインターピース(15)に対してその接触面(14c)がインターピース(15)の接触面(15c)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)内を移動し、後挿通部(13)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)内を固定状態のピン(14)に対してその接触面(15c)がピン(14)の接触面(14c)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。

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(14c)(15c)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。

上記の動力伝達チェーン(1)は、図５に示したＣＶＴで使用されるが、この際、図４に示すように、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、この接触により摩擦力により動力が伝達される。ピン(14)とインターピース(15)とは、上述のように、各可動部(16)(19)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。

なお、上記において、１つの挿通部内のピン(14)およびインターピース(15)は、いずれか一方がリンク(11)に対して移動不可能とされているが、両方ともが移動可能（リンク(11)に圧入されているのではなく、緩く嵌め入れられているだけ）とされていてもよい。

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は、チェーンの直線部分にあるリンクの拡大側面図である。 図３は、この発明であるピンの特徴部分を説明するための拡大模式図である。 図４は、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５は、無段変速機を示す斜視図である。

符号の説明

(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
(10) 中心線
(11) リンク
(12) 前挿通部
(13) 後挿通部
(14) ピン（第１ピン）
(14a)(14b) 凹部
(14c) 転がり接触面
(14d) リンク接触面
(15) インターピース（第２ピン）
(15a) 上突出縁部
(15b) 下突出縁部
(16) ピン可動部
(17) インターピース固定部（ピン固定部）
(18) ピン固定部
(19) インターピース可動部（ピン可動部）

Claims (2)

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いる動力伝達チェーンにおいて、第１ピンおよび第２ピンのうち少なくとも一方は、ピンの横断面中心線に対し、転がり接触面とリンク接触面の形状が線対称となるように形成されていることを特徴とする動力伝達チェーン。
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。

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