JP2012251578A - チェーン式無段変速伝動機構 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プライマリプーリ11およびセカンダリプーリ12に対するチェーン13の巻き掛け円弧径が同じになるプーリ比1のチェーン巻き掛け状態において、チェーン13の巻き掛け円弧よりも内周側におけるプーリシーブ11a,12aのシーブ面領域に多数の円周条溝21を設ける。ロー側プーリ比で行われるコースティング走行時は、チェーン13のリンクピンの両端面と、プライマリプーリシーブ11aとの接触領域において、摩擦係数の不足をプライマリプーリシーブ11aの円周条溝21が解消し得る。ハイ側プーリ比で行われるドライブ走行時も同様に摩擦係数の不足により伝動効率の低下が顕著になるが、この問題を、セカンダリプーリシーブ12aの円周条溝21が解消し得る。
【選択図】図6
Description
そして各リンクピンの両端面は、プーリV溝の側壁を提供する軸線方向対向シーブの対向シーブ面と接触するよう傾斜させ、
当該リンクピンの傾斜両端面がプーリの対向シーブ面と摩擦接触することにより上記の動力伝達を可能ならしめる。
リンクピンは、多数のリンク板を順次、数珠繋ぎに連結するため、多数個存在し、これら多数のリンクピンに条溝を設けるのでは、各リンクピンの両端面に条溝を設ける必要があることもあって、条溝の加工工数が膨大になることから、また小さなリンクピンへの加工であることから、条溝の加工費が嵩んで大幅なコスト高になるのを避けられない。
リンクピンに条溝を設ける場合、課題を生じる変速比で条溝を利用しつつ、課題を生じない変速比においては不必要な条溝を利用しない(無駄な加工を避け、かつ、加工された部位については耐久性を向上させる)ということができない。
先ず、本発明の要旨構成の基礎前提となるチェーン式無段変速伝動機構を説明するに、これは、
無終端チェーンと、この無終端チェーンを無段変速可能に巻き掛けしたV溝プーリとから成り、
該プーリのV溝を画成する軸線方向対向シーブの間隔を変更することにより、上記の無段変速が可能なものである。
上記無終端チェーンが摩擦接触する上記軸線方向対向シーブの対向シーブ面にそれぞれ、連続条溝を設けた構成に特徴づけられる。
無終端チェーンと対向シーブ面との間の油膜発生を遮断することで、油膜によるすべりが低減されて摩擦係数が向上し、また、相対的に接触面圧が高くなって、プーリ比の如何に関わらず、これら両者間の摩擦係数が増大し、全域で伝動効率を向上させることができる。
<第1実施例の構成>
図1〜3は、本発明の着想を適用可能なチェーン式無段変速伝動機構を示し、
図1は、該チェーン式無段変速伝動機構10の概略側面図、図2,3はそれぞれ、そのセカンダリプーリ側における巻き掛け伝動部の詳細側面図および縦断面図である。
これらプライマリプーリ11およびセカンダリプーリ12間に無終端チェーン13を掛け渡して設け、
チェーン式無段変速伝動機構10は、この無終端チェーン13を介しプライマリプーリ11およびセカンダリプーリ12間で動力伝達を行い得るものとする。
そしてリンクピン15の両端面15bはそれぞれ図3,4に示すごとく、プライマリプーリ11およびセカンダリプーリ12のプーリV溝側壁を提供する軸線方向対向シーブ11a(詳しくは、両者の対向シーブ面)および軸線方向対向シーブ12a(詳しくは、両者の対向シーブ面)と摩擦接触するよう傾斜させる。
また、セカンダリプーリ12の対向シーブ12aは、プライマリプーリ11の可動シーブと同じ側におけるシーブ(図3の左側におけるシーブ)を固定シーブとし、プライマリプーリ11の固定シーブと同じ側におけるシーブ(図3の右側におけるシーブ)を軸線方向にストローク制御可能な可動シーブとする。
無終端チェーン13は、プライマリプーリ11に対する巻き掛け径を増大されると共に、セカンダリプーリ12に対する巻き掛け径を小さくされ、チェーン式無段変速伝動機構10は図1に示す最ハイ変速比選択状態に向け無段変速下にアップシフト可能である。
無終端チェーン13は、プライマリプーリ11に対する巻き掛け径を小さくされると共に、セカンダリプーリ12に対する巻き掛け径を増大され、チェーン式無段変速伝動機構10は図1に示す最ハイ変速比選択状態から図示せざる最ロー変速比選択状態に向け無段変速下にダウンシフト可能である。
上記したチェーン式無段変速伝動機構の伝動効率を向上させるためには、リンクピン15の傾斜両端面15bがプーリ対向シーブ11a,12a(対向シーブ面)と摩擦接触して、無終端チェーン13を介し前記の動力伝達を行うため、リンクピン15の傾斜両端面15bとプーリ対向シーブ11a,12a(対向シーブ面)との間における摩擦係数を大きくすることが肝要である。
なお、プーリ進入位置とプーリ脱出位置の間で摩擦力が急に大きくなるリンクピン位置が存在するが、これは、無終端チェーン13が対向シーブ面11a,12aの最も内周側に入りこんだタイミングで、両シーブによるリンクピン15の把持が安定するために生じる現象と考えられる。
これは、図5の摩擦力が急に大きくなるリンクピン位置より前で生じる油膜介在時の摩擦力の低下代が、無終端チェーン13の巻き掛け円弧径が小さいときに特に大きくなるためと考えられる。
しかしこの対策では、可動シーブ推力の増大分だけエネルギー消費が多くなると共に、リンクピン挟圧力の増大によりチェーン式無段変速伝動機構の耐久性が低下するという別の問題を生じ、抜本的な解決策たり得ない。
なお連続条溝(円周条溝)21は、幅および深さが例えばμmオーダーの微小なものとし、例えば、砥石による研磨加工等により刻設することができる。
相互に隣り合う円周条溝21の間隔(左端の溝の左端から右隣の溝の右端までの距離)を図7に明示するごとく、シーブ11a,12a(シーブ面)に対するリンクピン15(端面15b)のプーリ径方向(図7の左右方向)接触幅Wcよりも小さくする。
上記した第1実施例の構成によれば、リンクピン15の端面15bが接触するシーブ11a,12aのシーブ面に連続条溝(円周条溝)21を設けたため、
これら連続条溝(円周条溝)21が、リンクピン15の端面15bとシーブ11a,12aのシーブ面との間における接触面積を減じて面圧を高めると共に、リンクピン15の端面15bとシーブ11a,12aのシーブ面との間に介在しようとする過剰な油膜を排除する用をなす。
従って、リンクピン15の端面15bとシーブ11a,12aのシーブ面との間における摩擦係数が増大し、チェーン式無段変速伝動機構10の伝動効率を向上させることができる。
前記した通り摩擦係数の不足により伝動効率の低下が顕著になるシーブ面領域のみに連続条溝(円周条溝)21を設けることとなり、最小限の連続条溝(円周条溝)21により、プーリ比の全域で上記の効果を達成することができ、連続条溝(円周条溝)21の加工費を節減し得る。
すなわち、所定の変速比で課題が顕著になるのに対応して条溝を設けることができるため、無駄な加工を避け、かつ、加工された部位については耐久性を向上させることができるようになる。
プーリ周方向におけるリンクピン15の摩擦係数が増大(溝や溝のエッジに沿った摺動抵抗が相対的に大きいことを利用)して上記の効果を奏し得る反面、プーリ径方向におけるリンクピン15の摩擦係数が増大するのを抑制(溝や溝のエッジを横切る摺動抵抗が相対的に小さいことを利用)して、変速時に必要な可動シーブの推力が増大するのを回避することができる。
そのためのエネルギー消費が少なくなると共に、チェーン挟圧力の低下によりチェーン式無段変速伝動機構10の耐久性を向上させることもできる。
連続条溝(円周条溝)21を設ける部品点数および箇所が極めて少なく、連続条溝(円周条溝)21の加工工数を大幅に低下させ得るし、更に大きなプーリシーブ11a,12aへの連続条溝(円周条溝)21の加工であることもあって、連続条溝(円周条溝)21の加工費を大幅に節減することができ、コスト的に大いに有利である。
リンクピン15の傾斜両端面15bと、プーリシーブ11a,12aとの接触領域に、絶えず連続条溝(円周条溝)21を存在させ得ることとなり、当該接触領域からの油膜の排除を確実にして、前記の効果を保証することができる。
連続条溝(円周条溝)21を設けたプーリシーブ11a,12aのシーブ面が早期に摩耗して連続条溝(円周条溝)21が消失するのを回避することができ、連続条溝(円周条溝)21による前記の効果を長期不変に維持し得る。
図8は、本発明の第2実施例になるチェーン式無段変速伝動機構のプーリシーブ11a,12aを示し、該プーリシーブ11a,12aのシーブ面に設ける連続条溝(円周条溝)21を、本実施例においては特に以下のごときものとする。
かかる第2実施例の構成によれば、平面部22の幅Wfが相対的に大きいことから、連続条溝(円周条溝)21を設けたプーリシーブ11a,12aのシーブ面が早期に摩耗して連続条溝(円周条溝)21が消失するのを回避することができ、連続条溝(円周条溝)21による前記の効果を長期不変に維持し得る。
図9は、本発明の第3実施例になるチェーン式無段変速伝動機構のプーリシーブ11a,12aを、図8のA部に相当する箇所で拡大して示す。
本実施例においては、相互に隣り合う連続条溝(円周条溝)21の間における平面部22を特に、以下のごときものとする。
かかる第3実施例の構成によれば、リンクピン15の両端面15bが図7に示すごとくプーリシーブ11a,12aのシーブ面に接するとき、連続条溝(円周条溝)21の開口縁にエッジ当たりするのを、平面部22のクラウニング23が緩和し得て、リンクピン15の両端面15bが当該エッジ当たりにより損傷されたり、発熱して無段変速伝動機構を温度上昇させるのを緩和することができる。
なお上記した各実施例においては、連続条溝(円周条溝)21を図6に示すごとく、プーリシーブ11a,12aの内周寄りシーブ領域だけに設けたが、プーリシーブ11a,12aの全シーブ領域に設けてもよいのは言うまでもない。
11 プライマリプーリ
11a プライマリプーリシーブ
12 セカンダリプーリ
12a セカンダリプーリシーブ
13 無終端チェーン
14 リンク板
14a リンクピン挿通孔
15 リンクピン
15a 湾曲背面
15b 端面
21 連続条溝(円周条溝)
22 平面部
23 クラウニング
Claims (8)
- 無終端チェーンと、この無終端チェーンを無段変速可能に巻き掛けしたV溝プーリとから成り、
該プーリのV溝を画成する軸線方向対向シーブの間隔を変更することにより、前記無段変速が可能なチェーン式無段変速伝動機構において、
前記無終端チェーンが摩擦接触する前記軸線方向対向シーブの対向シーブ面にそれぞれ、連続条溝を設けたことを特徴とするチェーン式無段変速伝動機構。 - 請求項1に記載されたチェーン式無段変速伝動機構において、
前記連続条溝は、前記シーブ面の円周方向に延在させて設けた円周条溝であることを特徴とするチェーン式無段変速伝動機構。 - 請求項2に記載されたチェーン式無段変速伝動機構において、
相互に隣り合う前記円周条溝の間隔を、前記シーブ面に対する前記無終端チェーンのプーリ径方向接触幅よりも小さくしたことを特徴とするチェーン式無段変速伝動機構。 - 請求項2または3に記載されたチェーン式無段変速伝動機構において、
前記円周条溝の溝幅を、相互に隣り合う前記円周条溝の間における平面部の幅よりも小さくしたことを特徴とするチェーン式無段変速伝動機構。 - 請求項2〜4のいずれか1項に記載されたチェーン式無段変速伝動機構において、
相互に隣り合う前記円周条溝の間における平面部に、前記円周条溝の開口縁へ向かうにつれ、該円周条溝の底部に接近するクラウニングを設けたことを特徴とするチェーン式無段変速伝動機構。 - 請求項2〜5のいずれか1項に記載されたチェーン式無段変速伝動機構において、
前記V溝プーリのうち、駆動側V溝プーリのシーブ面に設ける前記円周条溝は、プーリ比1よりも内周側におけるシーブ面領域に配置したものであることを特徴とするチェーン式無段変速伝動機構。 - 請求項2〜6のいずれか1項に記載されたチェーン式無段変速伝動機構において、
前記V溝プーリのうち、従動側V溝プーリのシーブ面に設ける前記円周条溝は、プーリ比1よりも内周側におけるシーブ面領域に配置したものであることを特徴とするチェーン式無段変速伝動機構。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載されたチェーン式無段変速伝動機構において、
前記連続条溝を設けたシーブ面の硬度が、該シーブ面に摩擦接触する前記無終端チェーンのシーブ面接触部位よりも高硬度にされていることを特徴とするチェーン式無段変速伝動機構。
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