JP2008180296A - 動力伝達チェーンおよび動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 チェーン幅方向に並ぶ複数のリンク同士の間隔の変化に起因する騒音および振動を低減させ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のいずれか一方の端部に、インターピース15の端面に接触してピン14とインターピース15との間の軸方向相対位置の位置決めを行うインターピース当接面20aが形成されている。
【選択図】 図１

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。

自動車用無段変速機として、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、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おり、第２ピンより長くなされた第１ピンの両端面がプーリと接触して摩擦力により動力が伝達されるものが提案されている。
特開２００５−２３３２７５号公報

特許文献１の動力伝達チェーンでは、第１ピンに対する第２ピンの軸方向の相対位置に関しては、例えば、組立て工程で使用される組立て治具に両者間の長さの差の半分に相当する段差を設けておくことで、その位置決めが行われている。したがって、組立て治具の製作に手間がかかり、また、組立て治具の精度および組立て時の精度の両方を確保する必要があり、ピン同士の段差を両端で均一にすることが難しいという問題があった。

この発明の目的は、組立て治具を簡単にして、しかも、第１ピンに対する第２ピンの軸方向の相対位置の位置決めを精度よく行う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おり、第２ピンより長くなされた第１ピンの両端面がプーリと接触して摩擦力により動力が伝達される動力伝達チェーンにおいて、第１ピンのいずれか一方の端部に、第２ピンの端面に接触して両ピン間の軸方向相対位置の位置決めを行う第２ピン当接面が形成されていることを特徴とするものである。

プーリと接触する方のピンである第１ピンの一方の端部には、ピン軸方向に直交する方向（第２ピンに干渉する方向）の突出部が形成され、この突出部の軸方向内側の面が第２ピン当接面として使用される。

この発明が対象とする動力伝達チェーンでは、第１ピンの両端面は、プーリと接触して摩擦力により動力が伝達され、この際、第１ピンの端面位置と第２ピンの端面位置との段差は、振動・騒音を抑えるという点から、両端部で同じになることが好ましい。従来、チェーン製造時における第１ピンに対する第２ピンの軸方向の相対位置（ピン同士の段差）に関しては、組立て工程で使用される組立て治具に両者間の長さの差の半分に相当する段差を設けておくことで、その位置決めが行われていた。これに対し、この発明の動力伝達チェーンでは、第１ピンに対して第２ピンを軸方向に移動させて、第２ピンの端面が第１ピンの第２ピン当接面に当接させることにより、位置決めすることができるので、ピン同士の段差を簡単にかつ精度よく確保することができる。第１ピンの一端面（第２ピン当接面に近い方の端面）と第２当接面との距離は、第１ピンと第２ピンとの長さの差の半分とされ、これにより、第１ピンの端面と第２ピンの端面との段差は、両端部いずれにおいても、第１ピンと第２ピンとの長さの差の半分となる。突出部の軸方向外側の面は、プーリのシーブ面に接触しないものとされ、その形状は特に限定されるものではない。

この発明による動力伝達チェーンにおいて、例えば、チェーン組立て用の治具には、第１ピンの突出部を含む端部が挿入可能でかつ第１ピンの配置ピッチに対応する間隔で配置された孔が設けられ、この治具に第１ピンを取り付けた後、第２ピンを第１ピンの第２ピン当接面に当たるまで軸方向に移動させることで、ピン同士の段差が確保される。チェーン幅方向に並ぶリンク間の隣り合うもの同士の間には、若干の隙間が形成されることがあり、また、隙間無しとされることがある。

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い。

チェーンは、例えば、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とともに、各リンク列に含まれるリンク枚数が異なるものとされることがある。

ピン固定部へのピンの固定は、例えば、機械的圧入によるピン固定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。嵌合固定は、ピン固定部の長さ方向に対して直交する部分の縁（上下の縁）で行われるのが好ましい。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。

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。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。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、いずれか一方の接触面が平坦面とされ、他方の接触面が相対的に転がり接触移動可能なインボリュート曲面に形成される。また、第１ピンおよび第２ピンは、それぞれの接触面が所要の曲面に形成されるようにしてもよい。

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に記載のものとされる。

この動力伝達装置は、自動車等の車両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によると、第１ピンに対する第２ピンの軸方向の相対位置の位置決めは、第１ピンの第２ピン当接面に第２ピンの端面を当接させることで可能であり、これにより、組立て治具を簡単にして、しかも、第１ピンに対する第２ピンの位置決めを精度よく行うことができる。

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。

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いるとともに、一端部にインターピース(15)側に突出する突出部(20)を有している。図２に示すピン(14)において、破線で示されている部分がピン(14)の転がり接触面であり、この転がり接触面と実線との間の部分が突出部(20)に相当している。インターピース(15)の上下縁部には、ピン(14)側にのびる突出縁部(15a)(15b)が設けられている。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、リンク(11)の前挿通部(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(14)に設けられている突出部(20)は、ピン(14)とインターピース(15)との間の軸方向相対位置の位置決めを行うためのもので、突出部(20)の軸方向内側の面には、インターピース(15)の端面に接触するインターピース当接面(20a)が形成されている。

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、円のインボリュートとされており、この実施形態では、ピン(14)の接触面が、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)の接触面が平坦面（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)に対してその接触面がインターピース(15)の接触面に転がり接触（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がピン(14)の接触面に転がり接触（若干のすべり接触を含む）しながら移動する。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。

この動力伝達チェーン(1)は、図４に示すように、必要な数のピン(14)およびインターピース(15)を組立て治具(31)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。組立て治具(31)には、ピン(14)端部を保持するための有底のピン挿入孔(31a)が形成されており、ピン(14)およびインターピース(15)の組立て治具(31)への保持に際しては、先にピン(14)の端部をピン挿入孔(31a)に挿入し、次いで、インターピース(15)の端面をピン(14)のインターピース当接面(20a)に当接させる。その後、リンク(11)が圧入される。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(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。こうして、組み立てられたチェーン(1)には張力が付与（予張）される。

なお、図４において、組立て治具をピン(14)およびインターピース(15)の挿入孔がそれぞれ設けられている従来と同様のものとし、先にインターピース(15)の端部をこれに対応する挿入孔に挿入し、次いで、ピン(14)を図に示したものとは上下を逆にしてその端部をこれに対応する挿入孔に挿入することによっても、ピン(14)端面とインターピース(15)端面との段差を確保することができる。

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円のインボリュートとされていることにより、ピンおよびインターピース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。また、ピン(14)端面とインターピース(15)端面との段差がピン(14)の両側で精度よく確保されるので、より一層の騒音および振動の低減が図られる。

そして、ＣＶＴで使用された場合、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。

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の組立て時の状態を模式的に示す図である。 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
(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）
(20a) インターピース当接面（第２ピン当接面）

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おり、第２ピンより長くなされた第１ピンの両端面がプーリと接触して摩擦力により動力が伝達される動力伝達チェーンにおいて、
   第１ピンのいずれか一方の端部に、第２ピンの端面に接触して両ピン間の軸方向相対位置の位置決めを行う第２ピン当接面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. 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に記載の動力伝達装置。

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