JP2008169879A - 動力伝達チェーンおよび動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 リンクの寿命の向上および騒音の低減を図った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】 ピン14およびインターピース15には、転がり接触面14c,15cと反対側の面14d,15dに、チェーン外径側縁部近傍からチェーン内径側縁部近傍までにわたってのびる凹所22,24が形成されている。凹所22,24の底面には、少なくとも１つの補強用リブ23,25が形成されている。リンク11の前挿通部12の前面および後挿通部13の後面にも、凹所26,27が形成されている。
【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、自動車の無段変速機（ＣＶＴ）に好適な動力伝達チェーンおよびこれを用いた動力伝達装置に関する。

自動車用無段変速機として、図４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、このクランプ力によりプーリ(2)(3)とチェーン(1)との間に接触荷重を生じさせ、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長さ方向に屈曲可能に連結する複数の第１ピンおよび複数の第２ピンとを備え、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た第１ピンと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た第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２００５−２３３２７５号公報

この種の自動車用動力伝達チェーンでは、より一層のリンク寿命の向上および騒音の低減が課題となっている。

この発明の目的は、リンクの寿命の向上および騒音の低減を図っ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ピンの少なくとも一方の転がり接触面と反対側の面に、チェーン外径側縁部近傍からチェーン内径側縁部近傍までにわたって凹所が形成されており、凹所底面に、少なくとも１つの補強用リブが形成されていることを特徴とするものである。

第１ピンおよび第２ピンの転がり接触面と反対側の面のうちチェーン外径側縁部近傍からチェーン内径側縁部近傍にかけての面は、リンク同士の長さ方向の屈曲には寄与しないので、形状の制約が少ないことから、この部分に凹所を設けることが可能であり、これにより、質量の低減によって回転時の遠心力が低減し、リンクの寿命を向上させることができる。また、質量の低減は、衝突エネルギーの低減を伴い、これにより、騒音を低減することができる。質量低減の点からは、凹所をできるだけ大きくすればよいが、この場合には、強度低下が懸念され、凹所底面に補強用リブが形成されていることにより、強度低下を防止することができる。

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ていることが好ましく、この場合、ピンのチェーン外径側縁部およびチェーン内径側縁部は、リンクの前後挿通部への圧入部として使用される。チェーン外径側縁部およびチェーン内径側縁部における近傍とは、この圧入部として使用される部分を含まないことを意味し、凹所は、従来は直線部とされていた非圧入部のほぼ全長にわたって設けられることが好ましい。

リンクの前後挿通部のピン凹所に対向する面に、チェーン外径側縁部近傍からチェーン内径側縁部近傍までにわたって凹所が形成されていることが好ましい。リンクの前後挿通部のピン凹所に対向する面は、上記と同様の理由で、この部分に凹所を設けることが可能であり、これにより、リンクの質量低減による衝突エネルギーおよび騒音の低減効果を得ることができる。

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、このチェーンが無段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。

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。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。

第１ピンおよび第２ピンは、例えば、いずれか一方の転がり接触面が平坦面とされ、他方の転がり接触面が相対的に転がり接触移動可能なように所要の曲面に形成される。また、第１ピンおよび第２ピンは、それぞれの転がり接触面が所要の曲面に形成されるようにしてもよい。いずれの場合でも、各ピンの転がり接触面形状がそれぞれ２種類（例えば相対的に曲率が大のものと相対的に曲率が小のもの）形成されることで、転がり接触移動の軌跡が相違するピンの組が２種類存在するようにしてもよい。第１ピンと第２ピンとの接触位置の軌跡は、例えば、インボリュート曲線とされる。

第１ピンおよび第２ピンは、異なる断面形状であってもよく、同一形状であってもよい。また、リンクは、前後挿通部がそれぞれ独立の貫通孔（柱有りリンク）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。

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、無段変速機のシーブ面間距離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たもので、動力伝達チェーンが上記いずれかに記載のものとされる。

この動力伝達装置は、自動車の無段変速機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、ピンに凹所が設けられることにより、質量の低減によって回転時の遠心力が低減し、リンクの寿命を向上させることができ、しかも、騒音を低下させることができる。また、凹所底面に補強用リブが形成されていることにより、強度低下を防止することができる。

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、上下は、図２の上下をいうものとする。

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、チェーン長さ方向に所定間隔をおいて設けられた前後挿通部(12)(13)を有する複数のリンク(11)と、チェーン幅方向に並ぶリンク(11)同士を長さ方向に屈曲可能に連結する複数のピン（第１ピン）(14)およびインターピース（第２ピン）(15)とを備えている。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つとが１つのリンクユニットとされている。

この動力伝達チェーン(1)は、図３に示したＶ型プーリ式ＣＶＴで使用されるが、この際、プーリ軸(2e)を有するプーリ(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)にインターピース(15)の端面が接触しない状態で、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、この接触による摩擦力により動力が伝達される。

図２に示すように、リンク(11)の前挿通部(12)と後挿通部(13)との間には、柱部(21)が介在させられており、前挿通部(12)は、ピン(14)が移動可能に嵌め合わせられるピン可動部(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。

ピン固定部(18)において、ピン(14)の上縁部（チェーン外径側縁部）(14a)および下縁部（チェーン内径側縁部）(14b)は、ピン固定部(18)の上下面に圧入されている。同様に、インターピース固定部(17)において、インターピース(15)の上縁部（チェーン外径側縁部）(15a)および下縁部（チェーン内径側縁部）(15b)は、インターピース固定部(17)の上下面に圧入されている。各ピン(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(15a)(15b)には、各ピン(14)側にのびる突出縁部が設けられている。

ピン(14)には、転がり接触面(14c)と反対側の面(14d)に、上縁部(14a)近傍から下縁部(14b)近傍までにわたってのびる凹所(22)が形成されている。この凹所(22)の底面（前面）には、少なくとも１つ（図示は２つ）の補強用リブ(23)が形成されている。同様に、インターピース(15)には、転がり接触面(15c)と反対側の面(15d)に、上縁部(15a)近傍から下縁部(15b)近傍までにわたって凹所(24)が形成されており、この凹所(24)の底面（後面）には、少なくとも１つ（図示は２つ）の補強用リブ(25)が形成されている。

また、リンク(11)の前挿通部(12)のインターピース(15)の凹所(24)に対向する面（前面）に、上縁部（チェーン外径側縁部）近傍から下縁部（チェーン内径側縁部）近傍までにわたって凹所(26)が形成されており、リンク(11)の後挿通部(13)のピン(14)の凹所(22)に対向する面に、上縁部（チェーン外径側縁部）近傍から下縁部（チェーン内径側縁部）までにわたって凹所(27)が形成されている。

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。

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せられかつ他のリンク(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。

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、インボリュート曲線とされており、この実施形態では、ピン(14)の転がり接触面(14c)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、インターピース(15)の転がり接触面(15c)が平坦面（断面形状が直線）とされている。これにより、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)に対してその転がり接触面(14c)がインターピース(15)の転がり接触面(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)に対してその転がり接触面(15c)がピン(14)の転がり接触面(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。

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。この圧入は、ピン(14)およびインターピース(15)の上下縁部(14a)(14b)(15a)(15b)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。

上記の動力伝達チェーン(1)では、ピン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インボリュート曲線とされていることにより、ピンおよびインターピースの転がり接触面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。また、ピン(14)、インターピース(15)およびリンク(11)に凹所(22)(24)(26)(27)が設けられていることによって、それらの質量が軽減されており、これにより、衝突エネルギーが低減して、より一層の騒音低減が図られている。そして、ＣＶＴで使用された場合に、ピン(14)とインターピース(15)とは、上述のように、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。また、ＣＶＴでは、回転による遠心力がリンク(11)の寿命に影響するが、ピン(14)、インターピース(15)およびリンク(11)の質量が軽減されていることにより、リンク(11)の寿命が向上し、チェーン(1)全体の耐久性が向上する。

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、リンクおよびピンの拡大側面図である。 図３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４は、この発明による動力伝達チェーンが使用される一例の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
(11) リンク
(12) 前挿通部
(13) 後挿通部
(14) ピン（第１ピン）
(14c) 転がり接触面
(14d) 反対側の面
(15) インターピース（第２ピン）
(15c) 転がり接触面
(15d) 反対側の面
(22)(24) 凹所
(23)(25) 補強用リブ
(26)(27) 凹所

Claims (3)

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ピンの少なくとも一方の転がり接触面と反対側の面に、チェーン外径側縁部近傍からチェーン内径側縁部近傍までにわたって凹所が形成されており、凹所底面に、少なくとも１つの補強用リブが形成されていることを特徴とする動力伝達チェーン。
2. リンクの前後挿通部のピン凹所に対向する面に、チェーン外径側縁部近傍からチェーン内径側縁部近傍までにわたって凹所が形成されていることを特徴とする請求項１の動力伝達チェーン。
3. 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または２に記載のものである動力伝達装置。

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