JP2008169975A - 動力伝達チェーンおよび動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チェーンの組み立て工数を削減でき、リンク間の隙間の精度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】動力伝達チェーン1は、複数のリンク11と、複数のピン14および複数のインターピース15とを備えている。リンク11に、チェーン幅方向に隣り合うリンク間に隙間を形成する突起18,19,20が設けられている。
【選択図】図３

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７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２００５−２３３２７５号公報

上記特許文献１の動力伝達チェーンでは、チェーン幅方向に隣り合うリンクの間には、治具を用いて隙間を設けることにより伝動効率の低下を防止していたが、治具を用いて組み立てるので組み立てに要する工数が増え、さらにリンクに反りがあると期待通りの幅の隙間を設けることが困難となる問題がある。

この発明の目的は、チェーンの組み立て工数を削減でき、リンク間の隙間の精度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、各リンクに、チェーン幅方向に隣り合うリンク間に隙間を形成する突起が設けられていることを特徴とするものである。

突起がチェーン進行方向に対しリンクの両側面のうちいずれか一方に設けられていると、組み立て時に治具を用いなくても隣り合うリンク間に隙間が設けられ、治具を用いる場合に比べてリンク間に隙間を設けることが容易となる。また、リンクに反りが生じても突起によってリンク間の隙間を一定に保つことができるので、リンク同士の摩擦抵抗による駆動ロスを防止し、伝動効率の低下を防ぎ動力伝達チェーンの滑らかな屈曲を達成することができる。

この明細書においては、チェーン方向を前後方向といい、これに直交する方向を上下方向というものとする。

突起の高さは、例えば、従来と同程度の若干の隙間となるように、０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍの範囲から適宜選択される。

突起の形状は、例えば、リンクの上部および下部のそれぞれにリンクの前方から後方へのびる形状とされてもよく、部分的に設けられる形状であってもよい。突起が部分的に設けられる場合、前挿通部の前、後挿通部の後および前後挿通部の間に、合わせて少なくとも３か所の所定の位置に突起を設けるようにする。所定の位置は、例えば、前後挿通部の下および前挿通部と後挿通部との間の上の位置や、前後挿通部の上および前挿通部と後挿通部との間の下の位置とされる。

また、プレス加工によって、リンクの上部および下部に、前方から後方へのびる凹部を形成するとともに、凹部と反対の面に、凸部を形成することにより突起を設けてもよい。この場合、凸部の幅は、凹部の幅よりも大きくなるように形成する。このようにすると、一方のリンクの凹部と他方のリンクの凸部との嵌まり合いが防がれる。なお、凹部および凸部を形成するプレス加工は、リンクの前後挿通部をプレス加工によって形成するときと同時であってもよく、前後挿通部を形成した後であってもよい。

突起は、断面四角形であってもよく、断面円弧であってもよい。

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。

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製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。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、前後相通孔が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。

ピン（インターピース）は前後挿通部に固定されてもよく、その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るが、これに代えて、焼き嵌めまたは冷やし嵌めによってもよい。１つの挿通部には、ピンとインターピースとがチェーンの長さ方向に対向するように嵌め合わせられ、このうちのいずれか一方がリンクの挿通部の周面に嵌合固定される。嵌合固定は、挿通部の長さ方向に対して直交する部分の縁（上下の縁）で行われることが好ましい。この嵌合固定の後、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、リンクのピン固定部（ピン圧入部）に均等にかつ適正な残留圧縮応力が付与される。

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。

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、各リンクに、チェーン幅方向に隣り合うリンク間に隙間を形成する突起が設けられていることで、組み立て時に治具を用いなくてもリンク間に隙間を設けることができ、これにより、チェーンの組み立て工数を削減することができる。また、突起により隣り合うリンク間の隙間を一定に保つことができるため、隙間の精度を向上させることができる。

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から図５の各図面の左を前、同図の右を後、同図の上を上、同図の下を下という。

図１から図３に、第１実施形態の動力伝達チェーン(1)を示している。

図１および図２は、この発明による動力伝達チェーン(1)の一部を示しており、動力伝達チェーン(1)は、ピン(14)(15)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(14)(15)は、ピン(14)が前側に、インターピース(15)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(11)枚数が９枚のリンク列とリンク(11)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。

図３（ａ）およびその側面図である図３（ｂ）に示すように、前挿通部(12)は、ピン（実線で示す）(14)が固定されるピン固定部(12a)およびインターピース(15)（二点鎖線で示す）が移動可能に嵌め合わせられるインターピース可動部(12b)からなり、後挿通部(13)は、ピン（二点鎖線で示す）(14)が移動可能に嵌め合わせられるピン可動部(13a)およびインターピース(15)（実線で示す）が固定されるインターピース固定部(13b)からなる。そして、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。

リンク(11)の上部および下部には、リンク(11)の長さ方向にのびリンク間に隙間を形成する突起(18)が設けられている。突起(18)がリンク(11)に設けられているため、治具を使用しなくとも隣り合うリンク(11)間に隙間を設けることができ、これにより組み立てに要していた隙間をあける工数を削減することができる。

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(14a)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(15a)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)の直線部分から円弧部分へまたは円弧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、インターピース(15)がインターピース可動部(12b)内を固定状態のピン(14)に対してその転がり接触面(15a)がピン(14)の転がり接触面(14a)に転がり接触（若干のすべり接触を含む）しながら移動し、後挿通部(13)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(14a)がインターピース(15)の転がり接触面(15a)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(13a)内を移動する。なお、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。

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。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(12a)およびインターピース固定部(13b)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。各リンク(11)に突起(18)(19)が設けられることにより、重ね合わされたリンク(11)間に隙間が形成されてピン(14)がリンク(11)に圧入されている。

上記のチェーン式動力伝達チェーン(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インボリュート曲線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。

リンク(11)の上部の突起(18)の高さおよび下部の突起(18)の高さは、ともに同一の高さであり、これと同一の突起(18)が各リンク(11)の上部および下部に設けられて、リンク(11)間に隙間が形成されている。

突起(18)(19)がリンク(11)間に介在して隙間を形成することにより、チェーン(1)が屈曲する際に、リンク(11)同士の摩擦抵抗による駆動ロスを防止し、伝動効率の低下を防いでいるのでチェーン(1)の滑らかな屈曲を達成することができる。

図４に、第２実施形態の動力伝達チェーン(1)に使用されるリンク(11)を示している。以下の説明において、図３と同じ構成には同じ符号を付しその説明を省略する。

図４（ａ）およびその側面図である図４（ｂ）から分かるように、略半球状の突起(19)が、リンク(11)の前挿通部(12)の上下、後挿通部(13)の上下および前挿通部(12)と後挿通部(13)との間の上下の合計６箇所の位置に設けられている。したがって、チェーン幅方向に隣り合うリンク(11)間に隙間を設けることができる。突起(19)の数は、少なくとも３箇所に設けられていればよく、３箇所以上の複数個所であればよい。

図５に、第３実施形態の動力伝達チェーン(1)に使用されるリンク(11)を示している。以下の説明において、図３と同じ構成には同じ符号を付しその説明を省略する。

図５（ａ）およびその側面図である図５（ｂ）から分かるように、リンク(11)には、リンク(11)に凹部が形成され、その反対の面に凸部が形成されることで突起(20)が設けられている。したがって、チェーン幅方向に隣り合うリンク(11)間に隙間を設けることができる。突起(20)の形状は、リンク(11)の前方から後方へのびる形状に形成され、凸部の幅（Ａ）は、凹部の幅（Ｂ）よりも大きく形成されている。なお、突起(20)の形状は、図４（ａ）に示したようなリンク(11)に部分的に設けられる形状であってもよい。

この動力伝達チェーン(1)は、図６に示したＶ型プーリ式ＣＶＴで使用されるが、この際、例えば、インターピース（第２ピン）(15)がピン（第１ピン）(14)よりも短くされ、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、この接触による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、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(12)(13)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、同拡大斜視図である。 図３は、第１実施形態に使用されるリンクを示す拡大側面図である。 図４は、第２実施形態に使用されるリンクを示す拡大側面図である。 図５は、第３実施形態に使用されるリンクを示す拡大測面図である。 図６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７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
(11) リンク
(12) 前挿通部
(13) 後挿通部
(14) ピン（第１ピン）
(15) インターピース（第２ピン）
(12a) ピン固定部
(12b) インターピース可動部（ピン可動部）
(13a) ピン可動部
(13b) インターピース固定部（ピン固定部）
(18)(19)(20) 突起

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、各リンクに、チェーン幅方向に隣り合うリンク間に隙間を形成する突起が設けら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。

Images