JP2009024760A - 動力伝達チェーンおよび動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 チェーン全体の大きさを大きくすることなく、耐久性を向上し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】 複数のリンク11,21,22は、均一厚みの基準リンク11および基準リンクに比べて前後挿通部12,13の周縁のみが増厚された増厚リンク21,22を含んでいる。
【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、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圧入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圧入されているものが知られている（例えば特許文献１）。
特開２００６−２７８７号公報

この種の動力伝達チェーンでは、全体の大きさ（総幅、高さなど）を大きくすることなく、耐久性を向上することが課題となっている。

この発明の目的は、チェーン全体の大きさを大きくすることなく、耐久性を向上し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おり、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圧入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圧入されている動力伝達チェーンにおいて、複数のリンクは、均一厚みの基準リンクおよび基準リンクに比べて前後挿通部の周縁のみが増厚された増厚リンクを含んでいることを特徴とするものである。

基準リンクおよびピンは、従来と同じものとされる。増厚リンクは、平面から見た輪郭形状および前後挿通部の形状は、基準リンクと同じにされ、全体が増厚されるのではなく、前後挿通部の周縁のみが増厚される。増厚リンクは、プレス加工によって板状の素材から前後挿通部を打ち抜く際にその周縁部を曲げることにより、基準リンクとほぼ同様にして得ることができる。増厚された部分の厚みは、リンクの他の部分の厚みの２倍（増厚分が基準の厚みに等しい）とされる。ここで、前挿通部の増厚部分と後挿通部の増厚部分とは、リンクの逆の面に設けられることが好ましい。好ましくは、増厚リンクとして、前挿通部の周縁が左方に突出しかつ後挿通部の周縁が右方に突出したものと、前挿通部の周縁が右方に突出しかつ後挿通部の周縁が左方に突出したものとの２種類が使用される。

この発明による動力伝達チェーンでは、例えば、所定枚数のリンクからなる第１のリンク列、所定枚数のリンクからなる第２のリンク列および所定枚数のリンクからなる第３のリンク列を１単位（リンクユニット）として、このリンクユニットをチェーン進行方向に所要数配置することでチェーンを構成することが好ましい。この場合、チェーン進行方向に並ぶリンク間には、干渉を避けるための隙間が必要となり、この隙間を臨む部分を増厚することで、増厚品を得ることができる。これにより、チェーン全体の大きさについては、基準品だけからなるものと同じにすることができる。リンクユニットの最外側に配置されるリンクについては、増厚リンクとすることが好ましい。最外側のリンクは、相対的に大きな負荷を受けるので、これを増厚品とすることで、全体の強度が向上する。

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。

リンクの前後挿通部へのピンの固定は、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、１つの挿通部には、第１ピンと第２ピン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圧入される。圧入は、前後挿通部の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。この圧入の後、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。

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が使用される無段変速機では、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するものとされる。

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、複数のリンクは、均一厚みの基準リンクおよび基準リンクに比べて前後挿通部の周縁のみが増厚された増厚リンクを含んでいるので、増厚リンクを適所に配置することによって強度が向上し、チェーン全体の大きさを大きくすることなく、耐久性を向上することができる。

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、図１および図２の右を前、左を後といい、上下は、図２の上下をいうものとし、図１の上を左、下を右というものとする。

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、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)(21)(22)と、チェーン幅方向に並ぶリンク(11)(21)(22)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。リンク(11)(21)(22)としては、従来のものと同様の均一厚みの基準リンク(11)の他、図３に示すような第１の増厚リンク(21)およびこれと類似形状の第２の増厚リンク(22)が使用されている。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)(21)(22)で構成されるリンク列(L1)(L2)(L3)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(L1)(L2)(L3)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、リンク枚数がそれぞれ８枚の第１から第３までのリンク列(L1)(L2)(L3)が１つのリンクユニットとされている。

図２は、基準リンク(11)、ピン(14)およびインターピース(15)の形状を示している。

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(20)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。

第１の増厚リンク(21)は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、輪郭形状や前後挿通部(12)(13)の形状が基準リンク(11)と同じとされ、前後挿通部(12)(13)の周縁部(23)(24)が増厚されている点で、基準リンク(11)と相違している。なお、第１の増厚リンク(21)の前挿通部(12)の周縁部(23)は、左方に突出させられており、後挿通部(13)の周縁部(24)は、これとは逆の右方に突出させられている。第２の増厚リンク(22)は、図３（ａ）（ｂ）に示した第１の増厚リンク(21)とは、周縁部(25)(26)の突出方向が逆にされており、前挿通部(12)の周縁部(25)が右方に、後挿通部(13)の周縁部(26)が左方にそれぞれ突出させられている。

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)(21)(22)の前挿通部(12)と他のリンク(11)(21)(22)の後挿通部(13)とが対応するようにリンク(11)(21)(22)同士が重ねられ、ピン(14)が一のリンク(11)(21)(22)の後挿通部(13)に固定されかつ他のリンク(11)(21)(22)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)(21)(22)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)(21)(22)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)(21)(22)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)(21)(22)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)(21)(22)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１は、チェーン(1)の進行方向（前後方向）の一部分の左半部を示している。右半部は、左半部と対称に形成されている。図１に示すように、各リンク列(L1)(L2)(L3)の左右端部（チェーン(1)の幅方向最外側）に配置されているリンク(22)は、全て増厚リンク(22)とされている。そして、チェーン(1)の進行方向に並ぶリンク(11)間に隙間が存在している箇所に、適宜、増厚リンク(21)(22)が配置されている。これにより、チェーン全体の大きさについては、基準品だけからなるものと同じにすることができるとともに、幅方向最外側のリンク(22)は、相対的に大きな負荷を受けるので、少なくともこれらを増厚品とすることで、全体の強度が向上している。

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)を組立て治具上に垂直状に保持した後、リンク(11)(21)(22)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。そして、増厚リンク(21)(22)が適宜な箇所に配置されていることにより、上述の強度向上の他に、ピン(14)およびインターピース(15)とリンク(11)(21)(22)との間の接触面圧が低減されることで、摩耗量が低減し、さらに、チェーン(1)全体の剛性が向上することで、騒音低減効果も得られている。

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、基準リンクの拡大側面図である。 図３は、増厚リンクを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図である。 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（基準リンク）
(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）
(21)(22) 増厚リンク

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圧入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圧入されている動力伝達チェーンにおいて、
   複数のリンクは、均一厚みの基準リンクおよび基準リンクに比べて前後挿通部の周縁のみが増厚された増厚リンクを含んで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記載の動力伝達装置。

Images