JP2016044726A - チェーンベルト - Google Patents
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Abstract
【課題】騒音や振動を低減することができ、かつ耐久性が良好なチェーンベルトを提供すること。
【解決手段】2つのプーリ2,3に巻き掛けられて動力伝達を行うチェーンベルト4であって、複数の板状のリンク5、および、リンク5に設けられた連結孔5aに嵌め込まれてリンク5同士を環状に連結するとともに軸線方向Aにおける両端面6cがプーリ2,3に接触して動力伝達面となるピン6を備えたチェーンベルト4において、ピン6に軸線方向Aに向けて空けられてピン6の曲げ剛性を低下させる中空部7が形成され、中空部7は、ピン6の軸線方向Aに垂直な断面におけるプーリ2,3の接線方向Tの正味の長さ寸法bよりもプーリ2,3の半径方向Rの正味の長さ寸法aが大きくなるように形成されている。
【選択図】図2
【解決手段】2つのプーリ2,3に巻き掛けられて動力伝達を行うチェーンベルト4であって、複数の板状のリンク5、および、リンク5に設けられた連結孔5aに嵌め込まれてリンク5同士を環状に連結するとともに軸線方向Aにおける両端面6cがプーリ2,3に接触して動力伝達面となるピン6を備えたチェーンベルト4において、ピン6に軸線方向Aに向けて空けられてピン6の曲げ剛性を低下させる中空部7が形成され、中空部7は、ピン6の軸線方向Aに垂直な断面におけるプーリ2,3の接線方向Tの正味の長さ寸法bよりもプーリ2,3の半径方向Rの正味の長さ寸法aが大きくなるように形成されている。
【選択図】図2
Description
この発明は、ベルト伝動装置に用いられるチェーンベルトに関するものである。
チェーンベルトを用いた無段変速機に関する発明が特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載されたチェーンベルトは、リンクとピンとから構成されるチェーンエレメントを環状に連結することにより形成されている。そのチェーンベルトのピンは、プーリの対向する2つの円錐面に挟まれて支持されている。そして、この特許文献1に記載されたチェーンベルトは、チェーンベルトがプーリに巻き掛かる際に発生する高周波数の騒音を低減するために、ピンがプーリに挟まれて支持される場合のピンの長さ方向における変形率が所定値以上となるように構成されている。すなわち、この特許文献1に記載されたチェーンベルトのピンは、ピンに作用する曲げ荷重に対して変形し易くなるように構成されている。
なお、特許文献2には、ピンのエッジ当たりを防ぐことにより、プーリおよびピンの摩耗や損傷を防止し、また騒音や振動を低減することを目的としたチェーンベルト式の無段変速機に関する発明が記載されている。この特許文献2に記載されたチェーンベルトは、動力伝達時に、チェーンベルトの進行方向に対してピンの中央部分が後方に引き戻されるように弓なりに変形し、ピンの両端面の後方側でエッジ当たりが大きくなることを考慮して、ピンの両端面が上記のようなエッジ当たりを抑制できる形状に形成されている。
また、特許文献3には、リンク板の断面積を小さくしてチェーンベルトの剛性を低下させることにより、騒音や振動を抑制するように構成されたチェーンベルト式の無段変速機に関する発明が記載されている。
上記のように、特許文献1に記載されたチェーンベルトのピンは、ピンに作用する曲げ荷重に対して変形し易くなっている。すなわち、ピンの曲げ剛性が低下させられている。チェーンベルトがプーリに巻き掛かり、チェーンベルトのピンがプーリに接触すると、ピンには、ピンをプーリの半径方向に変形させる力が作用する。そのような力に対してピンが変形し易くなっていることにより、ピンがプーリに接触する際の衝撃を緩和することができる。そのため、その衝撃に起因する振動や騒音を低減することができる。
一方、チェーンベルトには、動力伝達時に、チェーンベルトを周長方向に伸ばそうとする張力が作用する。そのため、チェーンベルトのピンには、上記のようなピンをプーリの半径方向に変形させる力に加えて、チェーンベルトに掛かる張力によるピンをプーリの接線方向に変形させる力が作用する。したがって、上記のように曲げ剛性を低下させてピンを変形し易くすると、騒音や振動を低減することができる反面、張力に対する変形も大きくなってしまう。その結果、ピンひいてはチェーンベルトの耐久性が低下してしまうおそれがある。
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、騒音や振動を低減することができ、かつ耐久性が良好なチェーンベルトを提供することを目的とするものである。
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、2つのプーリに巻き掛けられて前記2つのプーリ間で動力を伝達するチェーンベルトであって、複数の板状のリンク、および、前記リンクに設けられた連結孔に嵌め込まれて前記リンク同士を環状に連結するとともに軸線方向における両端面が前記プーリに接触して動力伝達面となるピンを備えたチェーンベルトにおいて、前記ピンに前記軸線方向に向けて空けられて前記ピンの曲げ剛性を低下させる中空部が形成され、前記中空部は、前記ピンの前記軸線方向に垂直な断面における前記プーリの接線方向の正味の長さ寸法よりも前記プーリの半径方向の正味の長さ寸法が大きくなる形状に形成されていることを特徴とするチェーンベルトである。
また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記中空部が、前記リンクが前記プーリに巻き掛かった状態で、前記プーリの半径方向における前記ピンの平均的な曲げ剛性の前記中空部が形成されていない場合の前記ピンの平均的な曲げ剛性に対する低下量が、前記プーリの接線方向における前記ピンの平均的な曲げ剛性の前記中空部が形成されていない場合の前記ピンの平均的な曲げ剛性に対する低下量よりも大きくなる形状に形成されていることを特徴とするチェーンベルトである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の発明において、前記ピンが、前記軸線方向における中央部の前記軸線方向に垂直な断面の断面積が前記軸線方向における両端部の前記軸線方向に垂直な断面の断面積よりも大きくなるように形成されていることを特徴とするチェーンベルトである。
また、請求項4の発明は、請求項3の発明において、前記ピンが、前記両端部から前記中央部に向かうほど前記軸線方向に垂直な断面の断面積が大きくなるように形成されていることを特徴とするチェーンベルトである。
そして、請求項5の発明は、請求項1から4のいずれかの発明において、前記ピンは、前記プーリが所定の回転方向に回転する場合の進行方向における前進側に配置される第1ピンおよび前記進行方向における後退側に配置される第2ピンの2本が1組となって前記連結孔に嵌め込まれ前記中空部が、少なくとも前記第1ピンに形成されていることを特徴とするチェーンベルトである。
請求項1の発明によれば、チェーンベルトのピンに中空部が形成される。ピンに中空部を形成することにより、ピンの曲げ剛性が低下し、ピンに作用する曲げ荷重に対してピンが撓み易くなる。ピンの曲げ剛性を低下させてピンを撓み易くさせることにより、動力伝達時にピンがプーリに接触する際の衝撃力を緩和することができる。そのため、その衝撃力に起因する振動や騒音を低減することができる。また、ピンに中空部を形成することにより、ピンの軽量化を図ることができる。ピンを軽量化することにより、動力伝達時にピンがプーリに接触する際の衝撃力を低下させることができる。そのため、その衝撃力に起因する振動や騒音を低減することができる。加えて、ピンに中空部を形成することにより、ピンの表面積を増大させてピンの放熱性を向上させることができる。その結果、ピンおよびピンと接触するプーリに対する熱負荷を低下させることができる。また、ピンに中空部を形成することにより、その中空部に潤滑油を浸入させてチェーンベルトの潤滑油保持性を向上させることができる。その結果、チェーンベルトの可動部分やピンとプーリとの間の摩擦を低減することができる。したがって、ピンに中空部を形成することにより、ピンひいてはチェーンベルトの耐久性、および、そのチェーンベルトが巻き掛けられるプーリの耐久性を向上させることができる。さらに、この請求項1の発明によれば、ピンの軸線方向に垂直な断面におけるピンの中空部の形状において、プーリの接線方向の正味の長さ寸法よりもプーリの半径方向の正味の長さ寸法が大きくなるように各方向の長さ寸法が設定される。プーリの接線方向における正味の長さ寸法とは、プーリの接線方向において重複する部分の長さ寸法を加算しない長さ寸法の積算値であり、プーリの半径方向における正味の長さ寸法とは、プーリの半径方向において重複する部分の長さ寸法を加算しない長さ寸法の積算値である。このようにピンを構成することにより、プーリの接線方向に作用する曲げ荷重に対するピンの強度低下を抑制しつつ、プーリの半径方向に作用する曲げ荷重に対してピンが撓み易くなるように形成することができる。そのため、騒音や振動に対する静粛性を向上させることができ、かつ耐久性が良好なチェーンベルトを提供することができる。
請求項2の発明によれば、中空部が形成されることによるピンの曲げ剛性の低下量がプーリの接線方向よりもプーリの半径方向の方が大きくなるように、中空部の形状が決められる。したがって、ピンは、プーリの接線方向における曲げ剛性の低下が極力抑制される。それとともに、プーリの半径方向に作用する曲げ荷重に対して可及的に撓み易くなるようにピンを形成することができる。そのため、騒音や振動に対する静粛性を向上させることができ、かつ耐久性が良好なチェーンベルトを提供することができる。
請求項3の発明によれば、ピンの軸線方向における中央部の軸線方向に垂直な断面の断面積が、ピンの軸線方向における両端部の軸線方向に垂直な断面の断面積よりも大きくなるように、ピンが形成される。断面積が均一の場合、ピンは軸線方向における中央部で曲げモーメントが最大になる。それに対して、上記のように中央部の断面積が大きくなるようにピンを形成することにより、ピンの軸線方向における中央部で生じる曲げモーメントと、ピンの軸線方向における両端部で生じる曲げモーメントとの格差を小さくすることができる。そのため、ピンに中空部を形成することによる耐久性の低下を抑制しつつ、効果的に曲げ剛性を低下させることができる。
請求項4の発明によれば、ピンの軸線方向における両端部から中央部に向かうほど、ピンの軸線方向におけるに垂直な断面の断面積が大きくなるように、ピンが形成される。断面積が均一の場合、ピンは軸線方向における中央部で曲げモーメントが最大になる。それに対して、上記のように中央部の断面積が徐々に大きくなるようにピンを形成することにより、ピンに生じる曲げモーメントをピンの軸線方向で平準化することができる。そのため、ピンに中空部を形成することによる耐久性の低下を抑制しつつ、効果的に曲げ剛性を低下させることができる。
請求項4の発明によれば、チェーンベルトの周方向に、第1ピンおよび第2ピンの2本のピンが1組になって並んで配置されてリンクを連結する場合、少なくとも第1ピンに上記のような中空部が形成される。すなわち、中空部は、第1ピンおよび第2ピンの両方、もしくは、第1ピンのみに形成される。第1ピンは、プーリが所定の回転方向(例えば、前進方向)に回転する場合に、チェーンベルトの進行方向における前側に配置されるピンであり、第1ピンは、チェーンベルトの進行方向における後側に配置されるピンである。チェーンベルトが2つのプーリの間で動力を伝達する際にチェーンベルトに張力が掛かる部分では、チェーンベルトの進行方向における後側のピンすなわち第2ピンに、第1ピンよりも大きな曲げ荷重が作用する。それに対して、少なくとも第1ピンに中空部が形成されることにより、ピンに中空部を形成することによる耐久性の低下を抑制しつつ、効果的に曲げ剛性を低下させることができる。
次に、この発明を図を参照して具体的に説明する。図1に、この発明のチェーンベルトを適用することのできるベルト伝動装置の一例として、ベルト式無段変速機(CVT)1の概略の構成を示してある。この図1に示すCVT1は、既存の一般的なものと同様の構成である。その構成を簡単に説明すると、CVT1は、動力源(図示せず)からトルクが伝達されるプライマリプーリ2、および、出力部材(図示せず)へトルクを伝達するセカンダリプーリ3を備えている。
プライマリプーリ2は、それぞれテーパ面を有する固定シーブ2aと可動シーブ2bとを対向させて配置することにより構成されている。固定シーブ2aと可動シーブ2bとを対向させることにより、それらの間にベルト巻き掛け溝2cが形成されている。そして、可動シーブ2bをアクチュエータ(図示せず)によって固定シーブ2aに対して接近もしくは離隔するように移動させることにより、ベルト巻き掛け溝2cの幅を変化させるように構成されている。
同様に、セカンダリプーリ3は、それぞれテーパ面を有する固定シーブ3aと可動シーブ3bとを対向させて配置することにより構成されている。固定シーブ3aと可動シーブ3bとを対向させることにより、それらの間にベルト巻き掛け溝3cが形成されている。そして、可動シーブ3bをアクチュエータ(図示せず)によって固定シーブ3aに対して接近もしくは離隔するように移動させることにより、ベルト巻き掛け溝3cの幅を変化させるように構成されている。
上記のプライマリプーリ2におけるベルト巻き掛け溝2cおよびセカンダリプーリ3におけるベルト巻き掛け溝3cに、チェーンベルト4が巻き掛けられている。チェーンベルト4は、プライマリプーリ2とセカンダリプーリ3との間でトルクを伝達する伝動ベルトである。図2,図3に示すように、チェーンベルト4は、リンクあるいはプレートなどと称される複数のリンク5を、ピン6によって環状に連結することにより構成されている。
リンク5は、例えば金属の板状部材によって形成されている。リンク5には、ピン6を挿入する連結孔5aが形成されている。図2に示す例では、リンク5の軸線方向の両端側の2箇所に、連結孔5aが形成されている。リンク5は、全て同一形状のもので構成することができる。あるいは、例えば前述の特許文献1や特許第4372551号公報に記載されているように、形状や寸法を異ならせた複数種類のリンクを組み合わせて用いることもできる。
ピン6は、例えば金属の棒状部材によって形成されている。ピン6は、上記のように、リンク5の連結孔5aに嵌め込まれてリンク5同士を連結するとともに、所定のリンク5同士の間の相対回転が可能なようにリンク5同士を支持している。図2に示す例では、ピン6は、並列に配置される第1ピン6aおよび第2ピン6bによって構成されている。それら第1ピン6aおよび第2ピン6bの2本が1組となって、連結孔5aに嵌め込まれている。そして、図3に示すように、ピン6は、ピン6の軸線方向A(図3での左右方向)の両端面6cが、それぞれ、チェーンベルト4がプーリ2,3に巻き掛かった状態でベルト巻き掛け溝2c,3cのテーパ面に接触して動力伝達面となるように構成されている。
なお、この図2に示す例では、第1ピン6aおよび第2ピン6aは、同一形状のものが用いられている。そして、それら第1ピン6aおよび第2ピン6aが軸線方向Aから見て左右対称となるように配置されている。これに対して、この発明におけるピン6は、例えば、特開2006−77890号公報に記載されている“第1のピン3”および“第2のピン4”のように、互いに形状が異なる2本のピンを1組にして用いることもできる。
上記のようなベルト式無段変速機1の伝動ベルトとして用いられるチェーンベルト4は、プーリ2,3の間で走行して動力伝達する場合に、ピン6に作用する曲げ荷重によってピン6が変形する。その場合にピン6が変形する方向は、互いに直交する2つの方向に大別することができる。すなわち、図4に示すように、チェーンベルト4がプーリ2,3に巻き掛かった状態での、プーリ2,3の半径方向R、およびプーリ2,3の接線方向Tの2つの方向である。
具体的には、チェーンベルト4がプーリ2,3に巻き掛かる際には、ピン6の両端面6cがベルト巻き掛け溝2c,3cのテーパ面に接触することにより、ピン6の両端面6cに衝撃力およびプーリ2,3からの挟圧力が作用する。それらの力によってピン6は、両端面6cを支点にして中央部6dが半径方向Rに変位するように変形する。また、チェーンベルト4がプーリ2,3に巻き掛かり、プーリ2,3の間で動力伝達する状態では、チェーンベルト4をその周長方向に伸ばそうとする張力が作用する。この場合の周長方向は、チェーンベルト4がプーリ2,3に巻き掛かった状態では接線方向Tと一致する。このような張力によってピン6は、両端面6c近傍のリンク5との接触部分を支点にして中央部6dが接線方向Tに変位するように変形する。
前述したように、ピン6の曲げ剛性を低下させて半径方向Rにピン6を撓み易くすることにより、ピン6の両端面6cとプーリ2,3のテーパ面とが接触する際の衝撃力を低下させることができる。その結果、その衝撃力に起因する振動や騒音を低減することができる。その反面、ピン6の曲げ剛性を低下させることにより、ピン6は接線方向Tにも撓み易くなってしまう。接線方向Tにピン6が撓み易くなる、すなわち、接線方向Tにおけるピン6の変形量が大きくなると、ピン6の耐久性が低下してしまうおそれがある。したがって、ピン6は、半径方向Rにはより変形し易く、接線方向Tには耐久性を確保するための所定の曲げ剛性を有していることが要求される。
そこで、この発明におけるピン6には、上記のような相反する要求を満足させるために、軸線方向Aに向けて空けられた中空部7が形成されている。ピン6に中空部7を形成することにより、中空部7が形成されていない場合と比較してピン6の曲げ剛性が低下する。中空部7が形成されていない場合の半径方向Rにおけるピン6の曲げ剛性をEIR0、中空部7が形成されている場合の半径方向Rにおけるピン6の曲げ剛性をEIR1とすると、中空部7が形成されることによる半径方向Rにおけるピン6の曲げ剛性の低下量ΔEIRは、
ΔEIR=EIR0−EIR1
である。同様に、中空部7が形成されていない場合の接線方向Tにおけるピン6の曲げ剛性をEIT0、中空部7が形成されている場合の半径方向Rにおけるピン6の曲げ剛性をEIT1とすると、中空部7が形成されることによる接線方向Tにおけるピン6の曲げ剛性の低下量ΔEITは、
ΔEIT=EIT0−EIT1
である。
ΔEIR=EIR0−EIR1
である。同様に、中空部7が形成されていない場合の接線方向Tにおけるピン6の曲げ剛性をEIT0、中空部7が形成されている場合の半径方向Rにおけるピン6の曲げ剛性をEIT1とすると、中空部7が形成されることによる接線方向Tにおけるピン6の曲げ剛性の低下量ΔEITは、
ΔEIT=EIT0−EIT1
である。
そして、上記のような曲げ剛性の低下量ΔEIRが曲げ剛性の低下量ΔEITよりも大きくなるように、中空部7の形状ならびに寸法および形成位置が設定されて、ピン6に中空部7が形成されている。すなわち、半径方向Rにおけるピン6の曲げ剛性(EIR1)の中空部7が形成されていない場合のピン6の曲げ剛性(EIR0)に対する低下量(ΔEIR)が、接線方向Tにおけるピン6の曲げ剛性(EIT1)の中空部7が形成されていない場合のピン6の曲げ剛性(EIT0)に対する低下量(ΔEIT)よりも大きくなるように、ピン6に中空部7が形成されている。
図2に示す例では、軸線方向Aに垂直な断面が楕円形状の中空部7が、ピン6に形成されている。この図2に示す例における中空部7は、断面の楕円形状の長軸が半径方向Rに設定され、断面の楕円形状の短軸が接線方向Tに設定されるように、軸線方向Aに垂直な断面の中心部分に形成されている。すなわち、この図2に示す例における中空部7は、半径方向Rにおける長さ寸法(長軸の長さ)をa、接線方向Tにおける長さ寸法(短軸の長さ)をbとすると、
a>b
を満たすように、各部の寸法・形状が設定されて形成されている。そして、上記のような中空部7が形成されることにより、半径方向Rにおけるピン6の曲げ剛性の低下量ΔEIRが、接線方向Tにおけるピン6の曲げ剛性の低下量ΔEITよりも大きくなるように、中空部7の形状ならびに寸法および形成位置が設定されている。したがって、このチェーンベルト4におけるピン6は、半径方向Rに作用する荷重に対しては撓み易くなり、接線方向Tに作用する荷重に対しては所定の曲げ剛性を有するように形成されている。そのため、チェーンベルトの耐久性を確保しつつ、半径方向Rにおけるピン6の曲げ剛性を低下させ、ピン6がプーリ2,3に接触する際の衝撃を緩和することができる。その結果、その衝撃に起因する騒音や振動を低減することができ、チェーンベルト4の騒音や振動に対する静粛性を向上させることができる。
a>b
を満たすように、各部の寸法・形状が設定されて形成されている。そして、上記のような中空部7が形成されることにより、半径方向Rにおけるピン6の曲げ剛性の低下量ΔEIRが、接線方向Tにおけるピン6の曲げ剛性の低下量ΔEITよりも大きくなるように、中空部7の形状ならびに寸法および形成位置が設定されている。したがって、このチェーンベルト4におけるピン6は、半径方向Rに作用する荷重に対しては撓み易くなり、接線方向Tに作用する荷重に対しては所定の曲げ剛性を有するように形成されている。そのため、チェーンベルトの耐久性を確保しつつ、半径方向Rにおけるピン6の曲げ剛性を低下させ、ピン6がプーリ2,3に接触する際の衝撃を緩和することができる。その結果、その衝撃に起因する騒音や振動を低減することができ、チェーンベルト4の騒音や振動に対する静粛性を向上させることができる。
ピン6の中空部7は、図3に示すように、軸線方向Aに垂直な断面の形状が軸線方向Aで一様となるように形成することができる。すなわち、ピン6は、軸線方向Aに垂直な断面の断面積が軸線方向Aで等しくなるように形成することができる。この場合は、ピン6に中空部7を容易に形成することができる。
それに以外に、ピン6は、例えば図5に示すように、軸線方向Aにおける中央部6dの軸線方向Aに垂直な断面の断面積が軸線方向Aにおける両端部6eの軸線方向Aに垂直な断面の断面積よりも大きくなるように形成することができる。図3に示す例のように、軸線方向Aでピン6の断面積が均一の場合は、ピン6は軸線方向Aにおける中央部6dで曲げモーメントが最大になる。それに対して、この図5に示す例のように、軸線方向Aにおける中央部6dの断面積が大きくなるようにピン6を形成することにより、ピン6に生じる曲げモーメントを軸線方向Aで平準化することができる。そのため、ピン6に中空部7を形成することによるチェーンベルト4の耐久性の低下を抑制しつつ、チェーンベルト4の静粛性を向上させるために効果的に曲げ剛性を低下させることができる。
また、ピン6は、例えば図6に示すように、軸線方向Aにおける中央部6dの軸線方向Aに垂直な断面の断面積が軸線方向Aにおける両端部6eの軸線方向Aに垂直な断面の断面積よりも小さくなるように形成することができる。ピン6の所望の耐久性を確保した上で、この図6に示す例のように軸線方向Aにおける中央部6dの断面積を小さくして曲げ剛性を低下させることにより、より大きな静粛性の向上効果を得ることができる。
また、ピン6は、例えば図7に示すように、中空部7を軸線方向Aに貫通させずに、軸線方向Aにおける中央部6dの軸線方向Aに垂直な断面の断面積が最大の状態に維持されるように形成することができる。この場合は、上記の図5に示す例と同様に、ピン6に中空部7を形成することによるチェーンベルト4の耐久性の低下を抑制しつつ、チェーンベルト4の静粛性を向上させるために効果的に曲げ剛性を低下させることができる。
図2に示す例では、ピン6に形成される中空部7の軸線方向Aに垂直な断面が、楕円形状に形成されている。それ以外に、中空部7は、例えば図8に示すように、半径方向Rにおける中央部が扁平したもしくは窪んだ楕円状の断面形状に形成することもできる。この場合は、半径方向Rにおける長さ寸法をc、接線方向Tにおける長さ寸法をdとすると、
c>d
を満たすように、各部の寸法・形状が設定されて形成されている。そして、このような中空部7が形成されることにより、半径方向Rにおけるピン6の曲げ剛性の低下量ΔEIRが、接線方向Tにおけるピン6の曲げ剛性の低下量ΔEITよりも大きくなるように、中空部7の形状ならびに寸法および形成位置が設定されている。
c>d
を満たすように、各部の寸法・形状が設定されて形成されている。そして、このような中空部7が形成されることにより、半径方向Rにおけるピン6の曲げ剛性の低下量ΔEIRが、接線方向Tにおけるピン6の曲げ剛性の低下量ΔEITよりも大きくなるように、中空部7の形状ならびに寸法および形成位置が設定されている。
また、中空部7は、例えば図9に示すように、半径方向Rが長辺となり、接線方向Tが短辺となる長方形の断面形状に形成することもできる。この場合は、半径方向Rにおける辺の長さ寸法をe、接線方向Tにおける辺の長さ寸法をfとすると、
e>f
を満たすように、各部の寸法・形状が設定されて形成されている。そして、このような中空部7が形成されることにより、半径方向Rにおけるピン6の曲げ剛性の低下量ΔEIRが、接線方向Tにおけるピン6の曲げ剛性の低下量ΔEITよりも大きくなるように、中空部7の形状ならびに寸法および形成位置が設定されている。
e>f
を満たすように、各部の寸法・形状が設定されて形成されている。そして、このような中空部7が形成されることにより、半径方向Rにおけるピン6の曲げ剛性の低下量ΔEIRが、接線方向Tにおけるピン6の曲げ剛性の低下量ΔEITよりも大きくなるように、中空部7の形状ならびに寸法および形成位置が設定されている。
また、中空部7は、例えば図10に示すように、半径方向Rの対角線が接線方向Tの対角線よりも長くなるひし形の断面形状に形成することもできる。この場合は、半径方向Rの対角線の長さ寸法をg、接線方向Tの対角線の長さ寸法をhとすると、
g>h
を満たすように、各部の寸法・形状が設定されて形成されている。そして、このような中空部7が形成されることにより、半径方向Rにおけるピン6の曲げ剛性の低下量ΔEIRが、接線方向Tにおけるピン6の曲げ剛性の低下量ΔEITよりも大きくなるように、中空部7の形状ならびに寸法および形成位置が設定されている。
g>h
を満たすように、各部の寸法・形状が設定されて形成されている。そして、このような中空部7が形成されることにより、半径方向Rにおけるピン6の曲げ剛性の低下量ΔEIRが、接線方向Tにおけるピン6の曲げ剛性の低下量ΔEITよりも大きくなるように、中空部7の形状ならびに寸法および形成位置が設定されている。
さらに、中空部7は、例えば図11に示すように、複数の中空部に分割して形成することもできる。この図11に示す例では、軸線方向Aに垂直な断面が円形状の中空部7a,7b,7cが、半径方向Rに縦列に配置されて形成されている。この場合は、半径方向Rにおける正味の長さ寸法iが、接線方向Tにおける長さ寸法jよりも大きくなるように複数の中空部の形状・寸法や数量が設定されている。なお、半径方向Rにおける正味の長さ寸法iとは、半径方向Rにおいて中空部7の重複する部分の長さ寸法を加算しない長さ寸法の積算値である。すなわち、この図11に示す例では、正味の長さ寸法iは、
i=i1+i2+i3
である。そしてこの場合は、
i>j
を満たすように、各部の寸法・形状が設定されて形成されている。そして、このような中空部7が形成されることにより、半径方向Rにおけるピン6の平均的な曲げ剛性の低下量ΔEIRが、接線方向Tにおけるピン6の平均的な曲げ剛性の低下量ΔEITよりも大きくなるように、中空部7の形状ならびに寸法、数量、および形成位置が設定されている。なお、接線方向Tもしくは半径方向Rにおけるピン6の平均的な曲げ剛性とは、例えばこの図11に示す例のように、中空部7が複数に分割されているような場合にそれら複数の中空部を一体とみなして求まる曲げ剛性である。この図11に示す例のように、中空部7を複数に分割して形成することにより、ピン7の表面積を増大させることができる。ピン7の表面積が増大する分、ピン7の放熱性が向上する。そのため、ピン7およびピン7と接触するプーリ2,3に対する熱負荷を低下させることができる。
i=i1+i2+i3
である。そしてこの場合は、
i>j
を満たすように、各部の寸法・形状が設定されて形成されている。そして、このような中空部7が形成されることにより、半径方向Rにおけるピン6の平均的な曲げ剛性の低下量ΔEIRが、接線方向Tにおけるピン6の平均的な曲げ剛性の低下量ΔEITよりも大きくなるように、中空部7の形状ならびに寸法、数量、および形成位置が設定されている。なお、接線方向Tもしくは半径方向Rにおけるピン6の平均的な曲げ剛性とは、例えばこの図11に示す例のように、中空部7が複数に分割されているような場合にそれら複数の中空部を一体とみなして求まる曲げ剛性である。この図11に示す例のように、中空部7を複数に分割して形成することにより、ピン7の表面積を増大させることができる。ピン7の表面積が増大する分、ピン7の放熱性が向上する。そのため、ピン7およびピン7と接触するプーリ2,3に対する熱負荷を低下させることができる。
前述したように、このチェーンベルト4におけるピン6は、第1ピン6aおよび第2ピン6bの2本を1組にして構成することができる。具体的には、図12に示すように、プーリ2,3が所定の回転方向(ここでは前進方向)に回転する場合に、チェーンベルト4の進行方向における前側に第1ピン6aが配置され、チェーンベルト4の進行方向における前側に第2ピン6bが配置されている。そして、この図12に示す例では、第1ピン6aおよび第2ピン6bの両方に、中空部7が形成されている。このように、第1ピン6aおよび第2ピン6bの2本を1組にしてピン6を構成する場合に、第1ピン6aおよび第2ピン6bの両方に中空部7を形成することにより、ピン6の曲げ剛性を低下させることによる振動・騒音の抑制効果と、ピン6の耐久性を維持する効果とを、バランスよく両立させることができる。
上記の図12に示す例が、第1ピン6aおよび第2ピン6bの両方に中空部7が形成されているのに対し、図13に示すように、第1ピン6aのみに、中空部7を形成することもできる。チェーンベルト4が2つのプーリ2,3の間で動力を伝達する際にチェーンベルト4に張力が掛かる部分では、チェーンベルト4の進行方向における後側に配置される第2ピン6bに、第1ピン6aよりも大きな曲げ荷重が作用する。そのような事象を考慮して、より大きな曲げ荷重が作用する第1ピン6aのみに中空部7を形成することにより、ピン6に中空部7を形成することによる耐久性の低下を抑制しつつ、効果的にピン6の曲げ剛性を低下させて、ピン6の曲げ剛性を低下させることによる振動・騒音の抑制効果を得ることができる。
なお、上記の図13に示す例とは反対に、より大きな曲げ荷重が作用する第1ピン6aには中空部7を形成せずに、比較的に作用する曲げ荷重が小さい第2ピン6bのみに、中空部7を形成することもできる。その場合は、作用する曲げ荷重が小さい第2ピン6bのみに中空部7を形成することにより、ピン6に中空部7を形成することによる耐久性の低下を効果的に抑制することができる。
1…ベルト式無段変速機(CVT)、 2,3…プーリ、 4…チェーンベルト、 5…リンク、 5a…連結孔、 6…ピン、 6a…第1ピン、 6b…第2ピン、 6c…端面、 6d…中央部、 6e…両端部、 7…中空部。
Claims (5)
- 2つのプーリに巻き掛けられて前記2つのプーリ間で動力を伝達するチェーンベルトであって、複数の板状のリンク、および、前記リンクに設けられた連結孔に嵌め込まれて前記リンク同士を環状に連結するとともに軸線方向における両端面が前記プーリに接触して動力伝達面となるピンを備えたチェーンベルトにおいて、
前記ピンに前記軸線方向に向けて空けられて前記ピンの曲げ剛性を低下させる中空部が形成され、
前記中空部は、前記ピンの前記軸線方向に垂直な断面における前記プーリの接線方向の正味の長さ寸法よりも前記プーリの半径方向の正味の長さ寸法が大きくなる形状に形成されている
ことを特徴とするチェーンベルト。 - 請求項1に記載のチェーンベルトにおいて、
前記中空部は、前記リンクが前記プーリに巻き掛かった状態で、前記プーリの半径方向における前記ピンの平均的な曲げ剛性の前記中空部が形成されていない場合の前記ピンの平均的な曲げ剛性に対する低下量が、前記プーリの接線方向における前記ピンの平均的な曲げ剛性の前記中空部が形成されていない場合の前記ピンの平均的な曲げ剛性に対する低下量よりも大きくなる形状に形成されていることを特徴とするチェーンベルト。 - 請求項1または2に記載のチェーンベルトにおいて、
前記ピンは、前記軸線方向における中央部の前記軸線方向に垂直な断面の断面積が前記軸線方向における両端部の前記軸線方向に垂直な断面の断面積よりも大きくなるように形成されていることを特徴とするチェーンベルト。 - 請求項3に記載のチェーンベルトにおいて、
前記ピンは、前記両端部から前記中央部に向かうほど前記軸線方向に垂直な断面の断面積が大きくなるように形成されていることを特徴とするチェーンベルト。 - 請求項1から4のいずれかに記載のチェーンベルトにおいて、
前記ピンは、前記プーリが所定の回転方向に回転する場合の進行方向における前進側に配置される第1ピンおよび前記進行方向における後退側に配置される第2ピンの2本が1組となって前記連結孔に嵌め込まれ、
前記中空部は、少なくとも前記第1ピンに形成されている
ことを特徴とするチェーンベルト。
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