JP2009103153A - 動力伝達チェーンおよび動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 チェーンの弦振動抑止効果を継続して安定的に保持す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】 チェーン幅方向最外側にあるリンク11A間に、チェーン幅方向内側にあるリンク11B,11Cに接触する薄板状弾性体21,22が渡し止められている。隣り合うリンク11A,11B,11C同士の屈曲に対して、この薄板状弾性体21,22が弾性変形し、この弾性力によってリンク11B,11Cが元の状態の戻されることで、チェーンの弦振動が速やかに減衰する。
【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

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リンクの隣り合うもの同士の間に隙間が設けられているが、この隙間が大きいと、チェーンの弦振動が発生した場合の抑止力となる摩擦力が無くなるので、振動および騒音が大きくなるという問題が生じやすい。隙間を実質的になくすことで、この問題は解消するが、長期間使用した場合には、リンク間の接触に伴う摩耗などによって隙間が変化することで、弦振動抑止効果が減少する可能性がある。

この発明の目的は、チェーンの弦振動抑止効果を継続して安定的に保持す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、チェーン幅方向最外側にあるリンク間に、チェーン幅方向内側にあるリンクに接触する薄板状弾性体が渡し止められていることを特徴とするものである。

動力伝達チェーンは、例えば、チェーン幅方向最外側にあるリンクを含むリンク列（基準リンク列）と、基準リンク列の前側に配置される前側リンク列と、基準リンク列の後側に配置される後側リンク列とからなり、基準リンク列のリンクの前半部（前挿通部）と前側リンク列のリンクの後半部（後挿通部）とがピンを介して結合され、基準リンク列のリンクの後半部（後挿通部）と後側リンク列のリンクの前半部（前挿通部）とが、ピンを介して結合されたものとされる。

チェーン幅方向最外側にあるリンク間に渡し止められた薄板状弾性体は、前側リンク列のリンクの後半部および後側リンク列のリンクの前半部に接触し、リンク同士が屈曲した場合には、弾性変形して、元の状態に戻すようにリンクを付勢する。

薄板状弾性体は、チェーン径方向外側の面に接触するものおよびチェーン径方向内側の面に接触するものいずれか一方だけとしてもよく、両方ともが設けられるようにしてもよい。

薄板状弾性体は、好ましくは、金属製とされるが、これに限定されるものではない。チェーン径方向外側の面に接触する薄板状弾性体は、チェーン径方向内方に向かって凸の湾曲状とされることが好ましく、チェーン径方向内側の面に接触する薄板状弾性体は、チェーン径方向外方に向かって凸の湾曲状とされることが好ましい。

また、チェーン幅方向最外側のリンクに、薄板状弾性体を支持するための突出部が設けられることが好ましく、薄板状弾性体の両端部は、この突出部に溶接などの適宜な手段で固定される。

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「ドライブピン」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。

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。

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。

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、薄板状弾性体によってチェーンの弦振動が抑止され、しかも、この弦振動抑止効果が継続して安定的に保持されるので、騒音および振動が低減する。

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。なお、図２において、上側がチェーン径方向外側、下側がチェーン径方向内側、右側がチェーン進行方向前側、左側がチェーン進行方向後側となっており、以下では、チェーン径方向外側を上、チェーン径方向内側を下として説明する。

図１および図２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(11A)(11B)(11C)と、チェーン幅方向に並ぶリンク(11A)(11B)(11C)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、また、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、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。すなわち、チェーン(1)は、符号(11A)で示すリンクからなりチェーン幅方向最外側にあるリンクを含むリンク列（基準リンク列）と、符号(11B)で示すリンクからなり基準リンク列の前側に配置される前側リンク列と、符号(11C)で示すリンクからなり基準リンク列の後側に配置される後側リンク列とを有している。この実施形態では、基準リンク列のリンク枚数が９枚とされ、前側および後側のリンク列のリンク枚数がいずれも８枚とされている。

図２に示すように、各リンク(11A)(11B)(11C)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。

チェーン幅方向に並ぶリンク(11A)(11B)(11C)を連結するに際しては、一のリンク(11A)(11B)(11C)の前挿通部(12)と他のリンク(11A)(11B)(11C)の後挿通部(13)とが対応するようにリンク(11A)(11B)(11C)同士が重ねられ、ピン(14)が一のリンク(11A)(11B)(11C)の後挿通部(13)に固定されかつ他のリンク(11A)(11B)(11C)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(11A)(11B)(11C)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(11A)(11B)(11C)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(11A)(11B)(11C)同士の長さ方向（前後方向）の屈曲が可能とされる。

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(11A)(11B)(11C)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(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(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(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）しながら移動する。

図１において、隣り合うリンク(11A)(11B)(11C)同士の間には、図には現れないが、隙間が設けられている。この隙間は、リンク(11A)(11B)(11C)同士の屈曲を容易とするためにある程度の大きさが必要であり、このため、チェーン(1)の弦振動が発生した場合、リンク(11A)(11B)(11C)間の摩擦によってこの振動を減衰させることが難しいものとなっている。

そこで、この発明による動力伝達チェーン(1)では、各基準リンク列に、前側および後側のリンク列のリンク(11B)(11C)の屈曲を規制する上下の金属製薄板状弾性体(21)(22)が設けられている。各薄板状弾性体(21)(22)の両端部は、基準リンク列のリンク(11A)のうち幅方向最外側にあるものに溶接などの適宜な手段で固定されており、最外側にあるリンク(11A)には、薄板状弾性体(21)(22)の固定を容易とするために、上下突出部(23)が設けられている。上下突出部(23)は、幅方向最外側にあるリンク(11A)の上下寸法を大きくすること形成されている。

図２に示すように、上側の薄板状弾性体(21)は、下方に向かって凸の湾曲状とされて、その前半部が、前側リンク列のリンク(11B)の後半部の上側の面に、その後半部が、後側リンク列の(11C)の前半部の上側の面にそれぞれ接触させられており、下側の薄板状弾性体(22)は、上方に向かって凸の湾曲状とされて、その前半部が、前側リンク列のリンク(11B)の後半部の下側の面に、その後半部が、後側リンク列の(11C)の前半部の下側の面にそれぞれ接触させられている。

この結果、チェーン(1)に弦振動が生じた場合、基準リンク列のリンク(11A)に対する前側リンク列のリンク(11B)および後側リンク列のリンク(11C)の屈曲に対し、薄板状弾性体(21)(22)が弾性変形し、この弾性力によって各リンク(11B)(11C)が元の状態の戻されることで、チェーン(1)の弦振動が速やかに減衰する。

この動力伝達チェーン(1)は、必要な数のドライブピン(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(11A)(11B)(11C)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、ドライブピン(14)およびインターピース(15)の上下縁部とドライブピン固定部(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は、図４に示したＣＶＴで使用されるが、この際、図３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。そして、実線で示した位置にあるドライブプーリ(2)の可動シーブ(2b)を固定シーブ(2a)に対して接近・離隔させると、チェーン(1)の巻き掛け径は、同図に鎖線で示すように、接近時には大きく、離隔時には小さくなる。ドリブンプーリ(3)では、図示省略するが、その可動シーブがドライブプーリ(2)の可動シーブ(2b)とは逆向きに移動し、ドライブプーリ(2)の巻き掛け径が大きくなると、ドリブンプーリ(3)の巻き掛け径が小さくなり、ドライブプーリ(2)の巻き掛け径が小さくなると、ドリブンプーリ(3)の巻き掛け径が大きくなる。この結果、変速比が１：１である状態（初期値）を基準にして、ドライブプーリ(2)の巻き掛け径が最小で、ドリブンプーリ(3)の巻き掛け径が最大であるＵ／Ｄ状態が得られ、また、ドライブプーリ(2)の巻き掛け径が最大で、ドリブンプーリ(3)の巻き掛け径が最小のＯ／Ｄ状態が得られる。

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、ドライブピン(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ドライブピン(14)を基準としたドライブピン(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、ドライブ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。しかも、薄板状弾性体(21)(22)によってチェーン(1)の弦振動が抑止されるので、より一層、振動および騒音を低減することができる。

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正面図である。 図２は、図１のII-II線に沿う断面図である。 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、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
(11A)(11B)(11C) 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）

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、
   チェーン幅方向最外側にあるリンク間に、チェーン幅方向内側にあるリンクに接触する薄板状弾性体が渡し止め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に記載の動力伝達装置。

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