JP2015045344A - 無段変速伝動機構 - Google Patents

Abstract

【課題】無終端チェーンリンクを構成するリンク板内側縁のリンク歯と、プーリ中心ボス部外周面に突設した可動歯との噛み合い確率を高めた無段変速伝動機構を提供する。【解決手段】リンク板16の内側縁には、プーリ中心ボス部外周面に突設した可動歯22の歯先22aと噛み合う可動歯噛合溝16aが形成されるようリンク歯16bを設け、リンク板16とプーリとの間のスリップ防止を図る。リンク歯16bの歯数を5個として、隣り合うリンク歯16bによって4個の可動歯噛合溝16aが形成されるよう構成し、リンク歯16bは、その配列ピッチ線αが可動歯22（歯先22a）の配列ピッチ円に沿う円弧状、好ましくは同じ曲率の円弧状となるよう配列する。【選択図】図２

Description

本発明は、多数のリンク板を順次、リンクピンで数珠繋ぎに連結して成る無終端チェーンリンクと、この無終端チェーンリンクを無段変速可能に巻き掛けしたプーリとから成る無段変速伝動機構に関するものである。

この種の無段変速伝動機構としてはＶベルト式無段変速機が良く知られており、無終端チェーンリンクをプーリのＶ溝に掛け渡して動力伝達可能となす一方、
この動力伝達中にプーリＶ溝の溝幅を変更することでプーリに対する無終端チェーンリンクの巻き掛け径を連続的に変化させることにより、無段変速が可能となるよう構成する。

他方、無段変速伝動機構のスリップを抑制して伝動効率を高める技術として従来、例えば特許文献1に記載のごとく、プーリＶ溝の底面を画成するプーリの中心ボス部外周面に、径方向進退可能な可動歯を径方向外方突出位置に弾支して設け、
無終端チェーンリンク（各リンク板）の内周に設けたリンク歯間における可動歯噛合溝がプーリ中心ボス部外周面の可動歯と噛み合う伝動比（通常は最ハイ変速比）である間、対応するプーリ（出力側セカンダリプーリ）および無終端チェーンリンク間のスリップを防止して無段変速伝動機構の伝動効率を高める技術が提案されている。

ところで、プーリ中心ボス部外周面に設ける可動歯は、プーリ中心ボス部の外径が小さいため、設置本数を制限されるため、無終端チェーンリンク（各リンク板）の内周に設けるリンク歯の数を多くしないと、プーリ中心ボス部外周面の可動歯に対するリンク歯の噛み合い確率が低くて、狙い通りのスリップ防止効果（伝動効率の向上効果）を期待できない。
そのため特許文献1には、各リンク板の内周に設けるリンク歯の数を複数個として、上記の問題解決の実現を図る技術も提案されている。

特開２０１１−１６３４６１号公報

しかし上記した先の提案技術にあっては、リンク板の内周に設けるリンク歯の配列ピッチ線が直線であったため、プーリ中心ボス部外周面に設ける可動歯の配列ピッチ円と符合せず、プーリ中心ボス部外周面に対する無終端チェーンリンクの巻き掛け状態において、リンク板の内周におけるリンク歯のうち、プーリ中心ボス部外周面における可動歯と正常に噛み合うリンク歯が僅かであった。

このため提案技術では、リンク板の内周に設けるリンク歯の数を増しても尚、プーリ中心ボス部外周面の可動歯に対するリンク歯の噛み合い確率を十分に高くすることができず、狙い通りのスリップ防止効果（伝動効率の向上効果）が得られないことを確かめた。

本発明は、プーリ中心ボス部外周面に設ける可動歯の配列ピッチ線が、プーリ中心ボス部の外周に沿った円弧状であるのに対し、各リンク板に設けたリンク歯の配列ピッチ線が直線であることに起因して上記の問題が発生しているとの事実認識に基づき、各リンク板に設けるリンク歯の配列ピッチ線に、可動歯の配列ピッチ線と符合する曲率を持たせることで、上記の問題を解消し得るよう改良した無段変速伝動機構を提案することを目的とする。

この目的のため、本発明による無段変速伝動機構は、これを以下のごとくに構成する。
先ず、本発明の前提となる無段変速伝動機構を説明するに、これは、
多数のリンク板を順次、リンクピンで数珠繋ぎに連結して成る無終端チェーンリンクと、この無終端チェーンリンクを無段変速可能に巻き掛けしたプーリとから成り、該プーリの中心ボス部外周に径方向進退可能に設けた可動歯と、前記リンク板に設けたリンク歯間における可動歯噛合溝との噛み合いにより、該噛み合いが可能な伝動比でのスリップ防止を可能にしたものである。

本発明は、かかる無段変速伝動機構において、
前記リンク板に設ける前記リンク歯の数を３個以上として、これらリンク歯間に前記可動歯噛合溝が複数個存在するよう構成し、
前記３個以上のリンク歯を、配列ピッチ線が前記可動歯の配列ピッチ円に沿う円弧状となるよう配列した構成に特徴づけられたものである。

このような本発明の無段変速伝動機構にあっては、リンク歯の数が３個以上であって、これらリンク歯間に可動歯噛合溝が複数個存在するのに加え、これらリンク歯の配列ピッチ線が可動歯の配列ピッチ円に沿う円弧状であることから、
プーリ中心ボス部外周面に対する無終端チェーンリンクの巻き掛け状態で、リンク板に設けたリンク歯の殆どが、プーリ中心ボス部外周面の可動歯と正常に噛み合うこととなる。

このため本発明によれば、リンク板に設けるリンク歯数の増大分がそのまま、プーリ中心ボス部外周面の可動歯に対するリンク歯の噛み合い確率の向上に寄与し、確実に狙い通りのスリップ防止効果（伝動効率の向上効果）を実現することができる。

車両用Ｖベルト式無段変速機として構成した本発明の第１実施例になる無段変速伝動機構のセカンダリプーリ側巻き掛け伝動部を、プーリの可動シーブが除去され、スリップ防止機構が露出した状態で示す分解斜視図である。 図1に示した無段変速伝動機構の無終端チェーンリンクを構成するリンク板の正面図である。 図2に示したリンク板を2枚、無終端チェーンリンクの長手方向に数珠つなぎした場合における、両リンク板の隣接端に形成されたリンク歯の相対位置を示す、リンク板の正面図である。 本発明の第2実施例になる無段変速伝動機構の、リンク板3枚に係わる数珠つなぎ状態を示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
＜第１実施例の構成＞
図1は、本発明の第１実施例になる無段変速伝動機構を示し、これを本実施例では車両用Ｖベルト式無段変速機として構成する。

図1において11は、出力側プーリであるセカンダリプーリを示し、このセカンダリプーリ11は、プーリ軸12に一体成形した固定シーブ13と、プーリ軸12のスプライン14に嵌合されて軸線方向へ変位可能な可動シーブ（図示せず）とを向かい合わせに配置して構成する。
固定シーブ13および可動シーブ（図示せず）の対向面はそれぞれ、内周部から外周部に向け低くなる円錐面として、これら固定シーブ13および可動シーブ間にプーリＶ溝を画成する。

セカンダリプーリ11と略同じ軸直角面内に、入力側プーリであるプライマリプーリ（図示せず）を設ける。
このプライマリプーリは上記したセカンダリプーリ11と同様な構成とするが、固定シーブおよび可動シーブが逆位置となるよう配置する。

これらプライマリプーリおよびセカンダリプーリ11のプーリＶ溝間に無終端チェーンリンク15を巻き掛けする。
無終端チェーンリンク15は、多数のリンク板16を積層しながら順次、リンクピン17で数珠繋ぎに連結して構成する。

かかる無終端チェーンリンク15のプライマリプーリおよびセカンダリプーリ11に対する巻き掛け時に、リンクピン17はプーリ巻き付き領域において両端テーパ面17a間を両プーリの固定シーブおよび可動シーブ間に挟圧され、無終端チェーンリンク15は、トラクション伝動下に両プーリ間で動力の受け渡しを行うことができる。

かかる伝動中、プライマリプーリ（図示せず）の可動シーブを固定シーブに対し接近させてプーリＶ溝幅を狭くすると同時に、セカンダリプーリ11の可動シーブを固定シーブ13から遠ざけてプーリＶ溝幅を広くするにつれ、
無終端チェーンリンク15は、プライマリプーリ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11に対する巻き掛け径を小さくされ、無段変速伝動機構は図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。

逆に、プライマリプーリの可動シーブを固定シーブから遠ざけてプーリＶ溝幅を広くすると同時に、セカンダリプーリ11の可動シーブを固定シーブ13に対し接近させてプーリＶ溝幅を狭くするにつれ、
無終端チェーンリンク15は、プライマリプーリ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11に対する巻き掛け径を増大され、無段変速伝動機構は図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。

上記した図１の最ハイ変速比選択状態でセカンダリプーリ11に対する無終端チェーンリンク15のスリップを抑制して無段変速伝動機構の伝動効率を向上させるため、図1では、セカンダリプーリ11の対向シーブ間にあってプーリ軸12に一体成形した中心ボス部21に、その外周面から突出するよう複数個の可動歯22を円周方向等間隔に配して設ける。

これら可動歯22は、セカンダリプーリ中心ボス部21の外周面に形成した軸線方向溝21a内に、制限範囲内で径方向進退可能に嵌合し、バネなどの弾性手段で図1に示すごとくセカンダリプーリ中心ボス部21の外周面から可動歯22の歯先22aが径方向外方へ突出した進出限界位置に弾支する。

無終端チェーンリンク15の内周縁を画成する各リンク板16の内側縁には図2に明示するごとく、セカンダリプーリ11に対する無終端チェーンリンク15の巻き掛け領域において可動歯22の歯先22aと噛み合う可動歯噛合溝16aが形成されるようリンク歯16bを設ける。

リンク板16の内側縁に設けた可動歯噛合溝16a（リンク歯16b）は、可動歯22の歯先22aと噛み合ったプーリ伝動比（最ハイ変速比）で、当該噛み合いにより無終端チェーンリンク15およびセカンダリプーリ11間のスリップを防止することができ、無段変速伝動機構の伝動効率向上効果に寄与する。

なお可動歯22は、可動歯噛合溝16aと整列せずこれとの噛み合いが不能な場合、可動歯22の径方向外方弾支力に抗してリンク板16の内側縁により径方向内方へ押し込まれた後退位置となり得て、無終端チェーンリンク15との干渉により可動歯22が損傷されるのを防止することができる。

ここで本実施例においては特に図2に明示する通り、各リンク板16の内側縁に設けるリンク歯16bの歯数を３個以上（図１，２では5個）として、隣り合うリンク歯16bによって複数個（図１，２では4個）の可動歯噛合溝16aが形成されるよう構成する。

そしてこれらリンク歯16b（可動歯噛合溝16a）は、セカンダリプーリ軸線Osと、リンクピン17によるリンク板16の両端連節中心Op1,Op2とを結ぶ線β,δ間に配置する。

また各リンク板16のリンク歯16bは図2に示すごとく、その配列ピッチ線αが可動歯22（歯先22a）の配列ピッチ円に沿う円弧状、好ましくは同じ曲率の円弧状となるよう配列する。

＜第１実施例の効果＞
上記した第１実施例の無段変速伝動機構によれば、各リンク板16の内側縁に設けるリンク歯16bの歯数を３個以上（5個）として、隣り合うリンク歯16b間に複数個（4個）の可動歯噛合溝16aが存在するのに加え、これらリンク歯16bの配列ピッチ線αが可動歯22（歯先22a）の配列ピッチ円に沿う円弧状、好ましくは同じ曲率の円弧状となるよう配列したため、
プーリ中心ボス部21の外周面に対する無終端チェーンリンク15の巻き掛け領域で、リンク板16に設けたリンク歯16bの殆どが、プーリ中心ボス部21の外周面から突出した可動歯22（歯先22a）と正常に噛み合うこととなる。

このため本実施例によれば、リンク板16に設けるリンク歯16bの歯数増大分がそのまま、プーリ中心ボス部外周面の可動歯22（歯先22a）に対するリンク歯16bの噛み合い確率の向上に寄与し、確実に狙い通りのスリップ防止効果（伝動効率の向上効果）を実現することができる。

＜第２実施例＞
上記した第１実施例のごとくリンク歯16bの歯数を増大する場合、無終端チェーンリンク15の長手方向に相互に隣り合って、リンクピン17により連結されたリンク板16の相互隣接端にそれぞれ、図３に示すごとくリンク歯16bが存在することとなる。
図３は、リンクピン17により連節中心Op1で相互に連結されたリンク板16をそれぞれ符号16-1および16-2で示し、これら連結されたリンク板16-1および16-2の相互隣接端にそれぞれ、リンク歯16b-1および16b-2が存在している。

しかし、無終端チェーンリンク15の巻き掛け領域においてこれらリンク歯16b-1および16b-2がずれており、そのずれ量Δθsubがリンク歯16bのピッチ角θsubと異なる場合、これらリンク歯16b-1および16b-2がプーリ中心ボス部外周面の可動歯22（歯先22a）と噛み合わず、動力伝達（スリップ防止）に寄与しないばかりか、可動歯22をプーリ中心ボス部外周面から後退変位させる。
かかる可動歯22の後退変位は、動力伝達（スリップ防止）に寄与しないのに、エネルギー消費を伴い、伝動効率の悪化を生ずるし、セカンダリプーリ11（可動歯22）の耐久性を低下させると共に騒音の原因にもなる。

第２実施例では、この問題解決のため図４に示すごとく、リンクピン17により連節中心Op1,Op2で相互に連結されたリンク板16-1,16-2,16-3のうち、リンク板16-1,16-2の相互隣接端におけるリンク歯16b-1, 16b-2が相互に、プーリ中心ボス部外周の可動歯22（歯先22a）と噛み合った巻き掛け状態で、リンクピン17の軸線方向（連節中心Op1方向）に見て整列するよう（図面では、リンク歯16b-1, 16b-2の双方が見えるよう便宜上、若干ずらして示した）、また、リンク板16-1,16-3の相互隣接端におけるリンク歯16b-1, 16b-3が相互に、プーリ中心ボス部外周の可動歯22（歯先22a）と噛み合った巻き掛け状態で、リンクピン17の軸線方向（連節中心Op2方向）に見て整列するよう（図面では、リンク歯16b-1, 16b-3の双方が見えるよう便宜上、若干ずらして示した）、各リンク板16のリンク歯16b（可動歯噛合溝16a）を形成する。

第２実施例においては更に、各リンク板16をリンク板16-1につき図4に示すごとく、リンク歯16b（可動歯噛合溝16a）が、リンク板16の両端リンクピン間中央線γに関し対称配置となるよう構成する。
なお、リンク板16の両端リンクピン間中央線γは図2に示す通り、リンクピン17によるリンク板16の両端連節中心Op1,Op2と、セカンダリプーリ軸線Osとを結ぶ線β,δ間における挟み角の二等分線である。

図２に示すごとく各リンク板16を、リンク歯16b（可動歯噛合溝16a）がリンク板16の両端リンクピン間中央線γに関し非対称配置となるよう構成した場合、リンク板16が非対称形状故にプレス成形し難くなるほか、無終端チェーンリンク17の組み立てに際してリンク板16の向きに留意しながら当該組み立てを行う必要があり、無終端チェーンリンク17の誤組み立ての懸念があると共に、組み立て作業性が低下するという問題を生ずる。

しかるに第２実施例（図４）のごとく、各リンク板16を、リンク歯16b（可動歯噛合溝16a）がリンク板16の両端リンクピン間中央線γに関し対称配置となるよう構成した場合、リンク板16が対称形状故にプレス成形し易くなるほか、無終端チェーンリンク17の組み立てに際しリンク板16の向きを考慮する必要がなくて、無終端チェーンリンク17の誤組み立ての懸念がなく、その組み立て作業性を向上させることができる。

＜第２実施例の効果＞
上記した第２実施例によれば、リンクピン17により連節中心Op1,Op2で相互に連結されたリンク板16-1,16-2,16-3のうち、リンク板16-1,16-2の相互隣接端におけるリンク歯16b-1, 16b-2が相互に、プーリ中心ボス部外周の可動歯22（歯先22a）と噛み合った巻き掛け状態で、リンクピン17の軸線方向（連節中心Op1方向）に見て整列するよう、また、リンク板16-1,16-3の相互隣接端におけるリンク歯16b-1, 16b-3が相互に、プーリ中心ボス部外周の可動歯22（歯先22a）と噛み合った巻き掛け状態で、リンクピン17の軸線方向（連節中心Op2方向）に見て整列するよう、各リンク板16のリンク歯16b（可動歯噛合溝16a）を形成したため、
リンク板16-1,16-2,16-3の相互隣接端におけるリンク歯16b-1, 16b-2, 16b-3がプーリ中心ボス部外周面の可動歯22（歯先22a）と噛み合うのを補償し得ることとなり、従ってこれらリンク歯16b-1, 16b-2, 16b-3が動力伝達（スリップ防止）に寄与し得ると共に、可動歯22をプーリ中心ボス部外周面から後退変位させることがない。

従って第２実施例によれば、可動歯22の後退変位に伴うエネルギー消費を回避し得て、伝動効率の悪化を防止可能である。
また、可動歯22の後退変位が発生しないことにより、セカンダリプーリ11（可動歯22）の耐久性が低下したり、騒音が大きくなるという問題を生ずることもなくなる。

第２実施例によれば更に各リンク板16を、リンク歯16b（可動歯噛合溝16a）が、リンク板16の両端リンクピン間中央線γに関し対称配置となるよう構成したため、
リンク板16を対称形状故にプレス成形し易くなるほか、無終端チェーンリンク17の組み立てに際しリンク板16の向きを考慮する必要がなくて、無終端チェーンリンク17の誤組み立ての懸念がなく、その組み立て作業性を向上させることができる。

＜その他の実施例＞
なお上記した第１，２実施例ではいずれも、最ハイ変速比選択状態で無終端チェーンリンク17とセカンダリプーリ11との間のスリップを防止すべく、これら無終端チェーンリンク17およびセカンダリプーリ11間にスリップ防止機構（可動歯22、可動歯噛合溝16aおよびリンク歯16b）が存在する場合について本発明の着想を適用したが、
最ロー変速比選択状態で無終端チェーンリンク17とプライマリプーリ（図示せず）との間のスリップを防止すべく、これら無終端チェーンリンク17およびプライマリプーリ間に同様なスリップ防止機構が存在する場合も本発明の上記した着想は適用可能であり、この適用によっても前記したと同様な作用効果が奏し得られのは言うまでもない。

11 セカンダリプーリ（プーリ）
12 プーリ軸
13 固定シーブ
14 スプライン
15 無終端チェーンリンク
16 リンク板
16a 可動歯噛合溝
16b リンク歯
17 リンクピン
21 プーリ中心ボス部
22 可動歯
22a 歯先
α リンク歯配列ピッチ線
γ リンク板両端リンクピン間中央線γ

Claims (3)

1. 多数のリンク板を順次、リンクピンで数珠繋ぎに連結して成る無終端チェーンリンクと、この無終端チェーンリンクを無段変速可能に巻き掛けしたプーリとから成り、該プーリの中心ボス部外周に径方向進退可能に設けた可動歯と、前記リンク板に設けたリンク歯間における可動歯噛合溝との噛み合いにより、該噛み合いが可能な伝動比でのスリップ防止を可能にした無段変速伝動機構において、
   前記リンク板に設ける前記リンク歯の数を３個以上として、これらリンク歯間に前記可動歯噛合溝が複数個存在するよう構成し、
   前記３個以上のリンク歯を、配列ピッチ線が前記可動歯の配列ピッチ円に沿う円弧状となるよう配列したことを特徴とする無段変速伝動機構。
2. 請求項1に記載された無段変速伝動機構において、
   前記リンクピンで相互に連結された前記リンク板の相互隣接端にそれぞれ前記リンク歯を設け、
   これらリンク板の相互隣接端におけるリンク歯を、前記プーリ中心ボス部外周の可動歯と噛み合った巻き掛け状態で、前記リンクピンの軸線方向に見て相互に整列するよう配置したことを特徴とする無段変速伝動機構。
3. 請求項1または2に記載された無段変速伝動機構において、
   前記各リンク板を、前記リンク歯が、前記リンク板の両端リンクピン間中央線に関し対称配置となるよう構成したことを特徴とする無段変速伝動機構。

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