JP2008180297A - 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とピンとの間にある隙間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およびインターピース15とリンク11との間に生じた隙間によって生じる振動を防止する振動防止部材31が備えられている。振動防止部材31は、ピン14およびインターピース15とリンク11との間に形成されている隙間にそれぞれ差し込まれる複数の脚部34と、複数の脚部34同士を連結する連結部33と、各脚部34の先端に形成されてリンク11のチェーン内径側縁部に係合するフック状の抜け止め部35とを有している。
【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

特許文献１の動力伝達チェーンでは、チェーン幅方向に並ぶ複数のリンクの前面または後面とこれらのリンクの前方または後方に位置させられているピンとの間に隙間が形成されているが、この隙間は、リンク同士の長さ方向の屈曲に影響を及ぼすものではないことから、隙間をなくすことは考えられていなかった。しかしながら、騒音および振動の低減を考えた場合、上記隙間によって生じるチェーン幅方向の自由度は、振動の原因となる可能性があり、より一層の騒音および振動の低減のためには、改善が必要なものとなっている。

この発明の目的は、チェーン幅方向に並ぶ複数のリンクとピンとの間にある隙間に着目し、これ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、チェーン幅方向に並ぶ複数のリンクの前面または後面とこれらのリンクの前方または後方に位置させられているピンとの間に形成されている隙間にそれぞれ差し込まれる複数の脚部と、複数の脚部同士を連結する連結部とを有し、ピンとリンクとの間に生じた隙間によって生じる振動を防止する振動防止部材を備えていることを特徴とするものである。

振動防止部材は、ピンとリンクとの間に形成される隙間によってチェーン幅方向の自由度が生じることを防止するもので、この自由度を最小にすることで、チェーン走行時の振動が抑制され、騒音および振動が低減される。

振動防止部材は、例えば、ゴム製、合成樹脂製などとされる。振動防止部材は、チェーン幅方向に並ぶ複数のリンクとその前方または後方に位置させられているピン（第１ピンおよび第２ピンの両方）との間にある隙間すべてをなくすように設けられてももちろんよいが、所要位置にだけ配置されてもよい。例えば、騒音および振動低減のために、ピッチ長が異なるリンクが使用される場合があるが、この場合には、ピッチ長が大きいリンクに挿入されたピンとピッチ長が小さいリンクとの間の隙間が相対的に大きくなることから、この大きい方の隙間にだけ振動防止部材を配置してもよい。振動防止部材の脚部は、隣り合うリンク間に挟持されるような形状とされ、振動防止部材の連結部は、リンクの周縁に密着するような形状とされる。

振動防止部材は、例えば、チェーン外径側からその各脚部をリンクとピンとの隙間に挿入することで、チェーンに装着される。振動防止部材の保持は、脚部とリンクとの間の摩擦力で行うことが可能であるが、好ましくは、振動防止部材に、リンクの周縁部に係合してチェーンからの脱落を防止する抜け止め部が形成されているものとされる。このようにするには、例えば、各脚部の先端に、リンクのチェーン内径側縁部に係合するフック状の抜け止め部が形成されているようにすればよい。振動防止部材がゴム製、合成樹脂製などであることから、抜け止め部は弾性変形可能であり、フック状とされた抜け止め部は、弾性変形しながらリンクとピンとの隙間に差し込まれ、その後に形状を復元することで、抜け止め機能が果たされる。

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の前側部分に設けられたピン固定部に固定されかつ他のリンクの後挿通部の前側部分に設けられたピン可動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の後側部分に設けられたピン可動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の後側部分に設けられたピン固定部に固定されていることが好ましい。これにより、リンク間に所定の隙間が付与された状態でリンクが位置決めされる。

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、リンクのチェーン幅方向の自由度が振動防止部材によって抑えられるので、この方向の振動が抑制され、騒音および振動を低減することができる。

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。

図２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。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。

図１に示すように、チェーン幅方向に並ぶ複数のリンク(11)の前面とこれらのリンク(11)の前方に位置させられているピン(14)との間には、若干の隙間(G1)が存在しており、また、チェーン幅方向に並ぶ複数のリンク(11)の後面とこれらのリンク(11)の後方に位置させられているインターピース(15)との間にも、若干の隙間(G2)が存在している。これらの隙間(G1)(G2)は、チェーン(1)にチェーン幅方向の自由度を生じさせており、振動の原因の１つとなっている。

そこで、この発明による動力伝達チェーン(1)では、ピン(14)およびインターピース(15)とリンク(11)との間に生じた隙間(G1)(G2)によって生じる振動を防止する振動防止部材(31)(32)が備えられている。振動防止部材(31)は、ゴムまたは合成樹脂製であり、図１および図３に示すように、ピン(14)およびインターピース(15)とリンク(11)との間に形成されている隙間(G1)(G2)にそれぞれ差し込まれる複数の脚部(34)と、複数の脚部(34)同士を連結する連結部(33)と、各脚部(34)の先端に形成されて弾性変形しながら隙間に差し込まれた後に形状を復元し、リンク(11)のチェーン内径側縁部に係合するフック状の抜け止め部(35)とを有している。

なお、図１には、振動防止部材(31)が２つだけしか示されていないが、振動防止部材(31)は、すべての隙間(G1)(G2)をなくすように全箇所に配置すればよい。この場合、連結部(33)の長さ方向における脚部(34)の位置は、隙間(G1)(G2)の位置に応じて変更される。振動防止部材(31)は、所定箇所にだけ配置されるようにしてももちろんよい。

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、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(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。

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)およびインターピース(15)とリンク(11)との間に生じた隙間(G1)(G2)によって生じる振動が振動防止部材(31)(32)によって防止されているので、より一層の騒音および振動の低減が図られている。

上記の動力伝達チェーンは、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、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)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、この発明による動力伝達チェーンの要部を示す横断面図である。 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
(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）
(31)(32) 振動防止部材
(33) 連結部
(34) 脚部
(35) 抜け止め部

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、
   チェーン幅方向に並ぶ複数のリンクの前面または後面とこれらのリンクの前方または後方に位置させられているピンとの間に形成されている隙間にそれぞれ差し込まれる複数の脚部と、複数の脚部同士を連結する連結部とを有し、ピンとリンクとの間に生じた隙間によって生じる振動を防止する振動防止部材を備えていることを特徴とする動力伝達チェーン。
2. 振動防止部材に、リンクの周縁部に係合してチェーンからの脱落を防止する抜け止め部が形成されている請求項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に記載の動力伝達装置。

Images