JP2013217440A

JP2013217440A - 動力伝達チェーンおよび動力伝達装置

Info

Publication number: JP2013217440A
Application number: JP2012088330A
Authority: JP
Inventors: Shinji Yasuhara; 伸二安原
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2012-04-09
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2013-10-24

Abstract

【課題】プーリのシーブ面間に挟持されるピンの剛性を下げながら、チェーンの最小巻き掛け径を大きくすることなく、動力伝達チェーンとプーリ軸との干渉を防止する。
【解決手段】プーリ2と接触する第１ピン14の両端部に、面取部21が設けられている。面取部21に、凹溝24が設けられている。第１ピン14がシーブ面2c,2d間に挟持された際には、凹溝24が開口が狭くなる変形をすることで、第１ピン14全体が下方に凸に撓む変形が抑えられ、第１ピン14の中央部がプーリ軸2eに近づく変形量が低減する。
【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、自動車等の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）に好適な動力伝達チェーンおよびこれを用いた動力伝達装置に関する。

自動車の無段変速機などの動力伝達装置として、相対向する１対の円錐面状シーブ面をそれぞれ有するプライマリプーリおよびセカンダリプーリと、両プーリに巻き掛けられた動力伝達チェーンとを備えているものがある。

動力伝達チェーンとして、複数のリンクと、これらのリンクを互い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ピンとを備えているものが知られている（特許文献１）。この動力伝達チェーンでは、第１ピンがプーリの１対のシーブ面間に挟持され、第１ピンの両端面と各シーブ面との間の摩擦力により、動力伝達チェーンとプーリとの間で動力が伝達される。

このような動力伝達チェーンでは、円錐面状シーブ面の回転軸を中心とする円の半径方向に相当するチェーン径方向の内側の部分とプーリ軸とが干渉しないように、リンクのチェーン径方向内側の面とプーリ軸との間に、所定の大きさの隙間が設定される。

動力伝達チェーンの第１ピンは、１対のシーブ面間に挟持された際に、その中央部がプーリ軸に近づくように弾性変形する。第１ピンがこのように弾性変形すると、チェーン中央部がプーリ軸に近づく。この際、チェーン進行方向と直交するチェーン幅方向に並ぶリンクのうちのチェーン幅方向中央部に位置するリンクのチェーン径方向内側の面とプーリ軸とが干渉する可能性がある。

特開２００８−１８０２９４号公報

動力伝達チェーンでは、ピン剛性を下げることで、弾性変形量が増加することにより、ピンがプーリに進入するとき、またはプーリから抜け出るときの衝撃力が緩和されるが、チェーン中央部がプーリ軸に近づく変形量も増大する。

動力伝達チェーンとプーリ軸との干渉を防止するには、チェーンの最小巻き掛け径を大きくすればよいが、この場合には、変速比が減少することになる。自動車の無段変速機では、車両燃費の向上のために、変速比を大きくすることが求められている。このためには、チェーンの最小巻き掛け径を大きくすることなく（または、小さくした場合であっても）、動力伝達チェーンとプーリ軸との干渉を防止することが必要である。

この発明の目的は、プーリのシーブ面間に挟持されるピンの剛性を下げながら、チェーンの最小巻き掛け径を大きくすることなく、動力伝達チェーンとプーリ軸との干渉を防止することにある。

この発明による動力伝達チェーンは、複数のリンクと、前記複数のリンクを互い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、前記第１ピンおよび前記第２ピンの少なくとも一方がプーリの１対のシーブ面間に挟持される動力伝達チェーンにおいて、前記プーリの１対のシーブ面間に挟持される少なくとも一方のピンに、挟持された際に開口が狭くなる変形をすることで前記少なくとも一方のピンの中央部がプーリ軸に近づく変形量を低減させる凹溝が形成されていることを特徴とするものである。

この発明の動力伝達チェーンおよび動力伝達装置によると、ピンの剛性を下げながら、チェーンの最小巻き掛け径を大きくすることなく、動力伝達チェーンとプーリ軸との干渉を防止することができる。

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平面図である。図２は、リンクおよびピン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要部であるピン端部の面取部および凹溝を示す拡大正面図である。

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３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、複数のリンク(11)と、複数のリンク(11)同士を屈曲可能に連結する複数の第１ピン(14)および複数の第２ピン(15)とを備えている。

図２に示すように、リンク(11)は、チェーン進行方向前側に位置する前貫通孔(12)と、チェーン進行方向後側に位置する後貫通孔(13)とを有している。

前貫通孔(12)は、後側の第１ピン挿通部(16)および前側の第２ピン挿通部(17)からなる。第１ピン挿通部(16)に、第１ピン(14)が移動可能に嵌め合わせられている。第２ピン挿通部(17)に第２ピン(15)が固定されている。

後貫通孔(13)は、後側の第１ピン挿通部(18)および前側の第２ピン挿通部(19)からなる。第１ピン挿通部(18)に、第１ピン(14)が固定されている。第２ピン挿通部(19)に、第２ピン(15)が移動可能に嵌め合わせられている。

進行方向後側の一方のリンク(11)の前貫通孔(12)と進行方向前側の他方のリンク(11)の後貫通孔(13)とが対応するようにリンク(11)同士が重ねられている。各第１ピン(14)および各第２ピン(15)は、チェーン幅方向に重なり合う複数の前貫通孔(12)および後貫通孔(13)に嵌め合わされている。

第１ピン(14)と第２ピン(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)同士の屈曲が可能とされている。第１ピン(14)を基準とした第１ピン(14)と第２ピン(15)との接触位置の軌跡は、円のインボリュートとされている。この実施形態では、第１ピン(14)の転がり接触面(14a)が、インボリュート曲線とされ、第２ピン(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。

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第１ピン(14)と第２ピン(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、動力伝達装置としての無段変速機(10)で使用される。無段変速機(10)は、図３に示すように、１対のプーリ（図示は一方のプーリだけ）(2)と、両プーリ(2)に巻き掛けられた動力伝達チェーン(1)とを備えている。

プーリ(2)は、プーリ軸(2e)に固定された固定シーブ(2a)と、プーリ軸(2e)上に軸方向移動可能に支持された可動シーブ(2b)とを備えている。固定シーブ(2a)および可動シーブ(2b)は、それぞれ相対向する円錐面状のシーブ面(2c)(2d)を有している。

第１ピン(14)の両端面は、プーリ(2)の相対向する１対のシーブ面(2c)(2d)間に挟持され、第１ピン(14)の両端面と各シーブ面(2c)(2d)との間の摩擦力により、動力伝達チェーン(1)とプーリ(2)との間で動力が伝達される。可動シーブ(2b)は、油圧アクチュエータ（図示略）によって、固定シーブ(2a)側に押圧されており、これにより、動力伝達チェーン(1)をクランプするためのクランプ力がプーリ(2)に与えられる。

図３において、実線で示した位置にあるプーリ(2)の可動シーブ(2b)を固定シーブ(2a)に対して接近または離隔させると、プーリ(2)における動力伝達チェーン(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。

１対のプーリ(2)のうち図示省略した他方のプーリでは、その固定シーブが図示した固定シーブ(2a)とは、動力伝達チェーン(1)を間にして、軸方向反対側に配置されている。そして、その可動シーブが図示したプーリ(2)の可動シーブ(2b)とは逆向きに移動する。これにより、無段変速機(10)の変速比が無段階に変化する。

動力伝達チェーン(1)は、必要な数の第１ピン(14)および第２ピン(15)を組立て治具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。この圧入を容易とするために、第１ピン(14)の両端部には、図３および図４に示すように、面取部(21)が形成されている（図３および図４において、面取部(21)は、若干誇張して大きく示す。）。

面取部(21)により、リンク(11)を第１ピン(14)に圧入する際に、第１ピン(14)先端とリンク(11)の前後貫通孔(12)(13)の周縁とが干渉することが防止されている。

面取部(21)は、図４に拡大して示すように、第１ピン(14)の上縁（ピンの長さが最大の部分）の角部分をなくすように設けられている。面取部(21)は、第１ピン(14)の上縁と略平行となる平行面(22)と、平行面(22)と鈍角をなす傾斜面(23)とを有している。面取部(21)には、平行面(22)と傾斜面(23)との境界部分をさらに深く削るように、ヌスミ部すなわち凹溝(24)が設けられている。凹溝(24)の最も深い部分と凹溝(24)の開口の中央部とをつなぐ線は、チェーン径方向外側に向かうに連れて、動力伝達チェーン(1)のチェーン幅方向最も外側にあるリンク(11)から離れていくように、チェーン径方向に対して傾斜するようになされている。

図３において、プーリ(2)における動力伝達チェーン(1)の巻き掛け径が最小となる状態では、プーリ軸(2e)に動力伝達チェーン(1)が最も接近する。第１ピン(14)は、固定シーブ(2a)と可動シーブ(2b)との間に挟持されているので、この挟持する力を受けることで、弾性変形する。第１ピン(14)の中央部が図の下方に撓むように第１ピン(14)が変形すると、動力伝達チェーン(1)の中央部（チェーン幅方向の中央部に配置されたリンク(11)のチェーン径方向内側の面）とプーリ軸(2e)とが干渉する可能性がある。

凹溝(24)が設けられていない場合、固定シーブ(2a)と可動シーブ(2b)との間に挟持された第１ピン(14)は、第１ピン(14)全体が下方に凸になるように撓む。下方に凸になる変形量が大きくなると、凸の先端部に位置しているリンク(11)のチェーン径方向内側の面がプーリ軸(2e)に接触する可能性がある。

凹溝(24)が設けられることにより、凹溝(24)が設けられている部分が、他の部分に比べて剛性が弱くなる。したがって、固定シーブ(2a)と可動シーブ(2b)との間に挟持された第１ピン(14)は、全体が下方に凸に撓む変形をする前に、凹溝(24)の開口が狭くなるように変形する。こうして、凹溝(24)部分に変形が集中することで、第１ピン(14)全体が下方に凸となる撓みが抑えられ、チェーン幅方向の中央部に配置されたリンク(11)のチェーン径方向内側の面がプーリ軸(2e)に接触することが防止される。

これにより、動力伝達チェーン(1)の最小巻き掛け径を大きくすることなく、あるいは、動力伝達チェーン(1)の最小巻き掛け径を小さくした場合であっても、動力伝達チェーン(1)とプーリ軸(2e)との干渉を防止することができる。つまり、変速比を大きく設定することができる。

しかも、凹溝(24)の形成に伴う第１ピン(14)の弾性変形量の増加により、第１ピン(14)がプーリ(2)に進入するときまたはプーリ(2)から抜け出るときの衝撃力を緩和することができ、騒音低減効果も得ることができる。

面取部(21)は、製造工程において第１ピン(14)にリンク(11)を圧入する際に、リンク(11)を圧入しやすくするために有用であり、通常、砥石による研磨によって形成される。したがって、面取り形成時の砥石形状を変更すれば、従来と同様の工程で、面取部(21)形成時に、凹溝(24)を得るためのヌスミ部を面取部(21)に形成することができる。これにより、追加工程を設けることなく、動力伝達チェーン(1)とプーリ軸(2e)との干渉を防止することができる。

上記において、第１ピン(14)だけがプーリ(2)のシーブ面(2c)(2d)間に挟持されているが、第２ピン(15)もプーリ(2)のシーブ面(2c)(2d)間に挟持されるようにしてもよい。この場合、凹溝(24)は、第１ピン(14)および第２ピン(15)のうち、凹溝がない場合の弾性変形量が大きい方のピンにだけ設けるようにしてもよく、両方のピン(14)(15)に設けるようにしてもよい。

また、凹溝(24)は、第１ピン(14)の両端部にそれぞれ設けられているが、第１ピン(14)の片側の端部に設けられているようにしてもよい。片側の端部に設けるようにすると、工数が少なくて済む。また、両端部に設けるようにすると、より第１ピン(14)に生じる撓みを抑えることができる。面取部(21)は、第１ピン(14)の片側の端部に設けてもよく、両端部に設けてもよい。

また、凹溝(24)は、面取部(21)に設けられているが、面取部(21)を避けて、第１ピン(14)の周縁部の適宜な位置、例えば、面取部(21)と第１ピン(14)の下縁（ピンの長さが最小の部分）との間に設けるようにしてもよい。また、面取部(21)を形成せずに、凹溝(24)を設けるようにしてもよい。

(1)：動力伝達チェーン、(2)：プーリ、(2c)(2d)：シーブ面、(2e)：プーリ軸、(10)：無段変速機、(11)：リンク、(12)：前貫通孔、(13)：後貫通孔、(14)：第１ピン、(15)：第２ピン、(21)：面取部、(24)：凹溝

Claims

複数のリンクと、前記複数のリンクを互い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、前記第１ピンおよび前記第２ピンの少なくとも一方がプーリの１対のシーブ面間に挟持される動力伝達チェーンにおいて、
前記プーリの１対のシーブ面間に挟持される少なくとも一方のピンに、挟持された際に開口が狭くなる変形をすることで前記少なくとも一方のピンの中央部がプーリ軸に近づく変形量を低減させる凹溝が形成されていることを特徴とする動力伝達チェーン。
前記凹溝は、前記プーリの１対のシーブ面間に挟持されるピンの少なくとも片側の端部周縁部に設けられていることを特徴とする請求項１の動力伝達チェーン。
前記凹溝は、前記プーリの１対のシーブ面間に挟持されるピンの両端部周縁部に設けられていることを特徴とする請求項２の動力伝達チェーン。
前記プーリの１対のシーブ面間に挟持されるピンの少なくとも片側の端部に、面取部が設けられており、前記凹溝は、前記面取部に形成されていることを特徴とする請求項２の動力伝達チェーン。
相対向する１対の円錐面状シーブ面をそれぞれ有する第１および第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から４までのいずれかに記載のものである動力伝達装置。