JP2016205511A - 無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】インナーピンに張り出し付勢力を与えるバネ部材のバネ荷重を向上し、ベルト伝達効率の向上を達成することができる無段変速機を提供すること。【解決手段】プライマリプーリ１とセカンダリプーリ２の対向するシーブ面１１,２１にチェーンベルト３が掛け渡された無段変速機CVTにおいて、チェーンベルト３は、ロッカーピン３２に内蔵されてピン端部３３ｂがシーブ面２１に形成した径方向凹溝２３に噛み合う一対のインナーピン３３,３３と、ロッカーピン３２に内蔵されて一対のインナーピン３３,３３に対し張り出し付勢力を与えるコイルバネ３４と、を有する。そして、コイルバネ３４を、一対のインナーピン３３,３３の間の内側端面空間に並列配置により介装した第１コイルバネ３４ａと、第２コイルバネ３４ｂとにより構成した。【選択図】図５

Description

本発明は、プライマリプーリとセカンダリプーリの対向するシーブ面にチェーンベルトが掛け渡された無段変速機に関する発明である。

従来、リンクプレートのプーリ巻き付き側端面に設けた凹部が、プーリＶ溝の底部に有する軸に設置した可動噛合部と噛み合う無段変速機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開2011-163461号公報

しかしながら、従来の無段変速機にあっては、最ハイ変速比と最ロー変速比のときにのみチェーンベルトとプーリが噛み合う構成となっていた。このため、最ハイ変速比と最ロー変速比以外の変速比領域でのトルク伝達は、ロッカーピンのピン端面とシーブ面との摩擦接触による摩擦伝動トルクで行われ、ベルト伝達効率を向上できないという問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ベルト伝達効率の向上を達成することができる無段変速機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の無段変速機は、プライマリプーリとセカンダリプーリの対向するシーブ面にチェーンベルトが掛け渡され、チェーンベルトのうち、多数のリンクプレートを連結するロッカーピンのピン端面がシーブ面に摩擦接触する。
この無段変速機において、チェーンベルトは、一対のインナーピンと、バネ部材と、を有する。一対のインナーピンは、ロッカーピンに形成したロッカーピン穴に配置され、ピン端部が前記シーブ面に形成した凹部に噛み合う。バネ部材は、ロッカーピン穴に配置され、一対のインナーピンに対してロッカーピンのピン端面から張り出す方向へ付勢力を与える。
そして、バネ部材を、ロッカーピン穴のうち、一対のインナーピンの間の内側端面空間に並列配置により介装した複数のバネ部材により構成する。

よって、本発明の無段変速機では、チェーンベルトによるトルク伝達を、ロッカーピンのピン端面とシーブ面との摩擦接触による摩擦伝動トルクに、インナーピンのピン端部とシーブ面に形成した凹部との噛み合によるせん断伝動トルクを加えたものとすることができる。ここで、せん断伝動トルクは、インナーピンのピン端部とシーブ面の凹部との噛み合いにより得られる。このため、せん断伝動トルクを得る変速比領域は、最ハイ変速比や最ロー変速比に限定されず、全変速比領域でベルト伝達効率を向上することも可能である。加えて、せん断伝動トルクを得るには、インナーピンがシーブ面に向かって張り出し、凹部との噛み合いを確保する必要がある。
これに対し、バネ部材が、ロッカーピン穴の内側端面空間に並列配置した複数のバネ部材により構成されている。このため、内側端面空間内に占めるバネ部材の占有割合を大きくでき、バネ部材のバネ荷重を向上させることができる。この結果、インナーピンの押し出し力を高くすることができる。ここで、インナーピンとシーブ面との間のせん断伝動トルクは、バネ荷重に比例して増大する。そのため、バネ部材のバネ荷重を向上することで、インナーピンがシーブ面の凹部に噛み合った際のせん断伝動トルクを増大させることができる。
このように、バネ部材のバネ荷重を向上させて、プーリ回転時にインナーピンとシーブ面の凹部とが噛み合った際のせん断伝動トルクを増大させることで、ベルト伝達効率の向上を達成することができる。

実施例１の無段変速機を示す全体図である。 実施例１のチェーンベルトがセカンダリプーリに巻き付いている状態を示す図１のＡ部拡大図である。 実施例１のチェーンベルトの一部を示す拡大側面図である。 実施例１のチェーンベルトのロッカーピン及びインナーピンを示す拡大側面図である。 実施例１のロッカーピン及びインナーピンを示す分解斜視図である。 (a)は、実施例１のロッカーピンの断面図であり、(b)は、コイルバネの一部を破断した斜視図である。 実施例１のインナーピンを示す斜視図である 実施例１のチェーンベルトのロッカーピン及び張り出した状態のインナーピンを示す断面図である。 実施例１のチェーンベルトのロッカーピン及びシーブ面により張り出しを抑えられたインナーピンを示す断面図である。 実施例１のチェーンベルトとセカンダリプーリとの間でトルク伝達作用を示す作用説明図である。 実施例１のインナーピンの動作を説明する説明図であり、(a)は、インナーピン噛み合い前状態を示し、(b)は、インナーピン噛み合い直後状態を示し、(c)は、インナーピン完全噛み合い状態を示す。 一対のインナーピン間に１本のコイルバネを配置したインナーピンを示す断面図である。 (a)は、断面長方形のバネ配置領域にバネ部材を１本配置した場合の断面図であり、(b)は、断面長方形のバネ配置領域にバネ部材を２本配置した場合の断面図である。 比較例のチェーンベルトを示す断面図である。 (a)は、比較例のコイルバネを示す断面模式図であり、(b)は、比較例のコイルバネの線材断面積を大きくしたときの断面模式図である。 (a)は、実施例１のコイルバネを示す断面模式図であり、(b)は、実施例１のコイルバネの線材断面積を大きくしたときの断面模式図である。 本発明のチェーンベルトの他の例を示す要部分解斜視図である。

以下、本発明の無段変速機を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

（実施例１）
まず、実施例１の無段変速機の構成を、「全体構成」、「ロッカーピンの詳細構成」、「インナーピンの詳細構成」に分けて説明する。

［全体構成］
図１は、実施例１の無段変速機を示し、図２は無段変速機においてチェーンベルトがセカンダリプーリに巻き付いている状態を示す。以下、図１及び図２に基づいて、実施例１の無段変速機の全体構成を説明する。

実施例１の無段変速機CVTは、図１に示すように、プライマリプーリ１と、セカンダリプーリ２と、チェーンベルト３と、を備えている。この無段変速機CVTは、車両用変速機として適用され、プライマリプーリ１とセカンダリプーリ２に対するチェーンベルト３の巻き付き径により、変速比を最ロー変速比から最ハイ変速比まで無段階に変更する。

前記プライマリプーリ１は、固定プーリと、プライマリ圧によりプーリ軸方向にスライド移動する可動プーリとにより構成され、図示しない駆動源（エンジンやモータ等）からの回転駆動トルクが入力される。ここで、チェーンベルト３を挟み込むプライマリプーリ１のシーブ面１１は、平滑な面に形成されている。

前記セカンダリプーリ２は、固定プーリと、セカンダリ圧によりプーリ軸方向にスライド移動する可動プーリとにより構成され、図示しない終減速機構やデファレンシャル機構を介して駆動輪に回転駆動トルクを伝達する。ここで、チェーンベルト３を挟み込むセカンダリプーリ２のシーブ面２１には、図１に示すように、多数の径方向凹溝２３（凹部）が形成されている。この径方向凹溝２３は、プーリ軸２２の近傍でチェーンベルト３が最ハイ位置で接触する内周位置から、チェーンベルト３が最ロー位置で接触する外周位置まで、プーリ軸２２を中心とする放射方向に延びている。

前記チェーンベルト３は、プライマリプーリ１とセカンダリプーリ２のＶ字状に対向するシーブ面１１,２１に掛け渡され、多数のリンクプレート３１を多数のロッカーピン３２を介して連結して形成された無端チェーンである。このチェーンベルト３では、ロッカーピン３２のピン端面３２ａがシーブ面１１,２１に摩擦接触する。
各ロッカーピン３２は、図２に示すように、複数枚のリンクプレート３１のプレート穴３１ａを貫通して設けられる。また、ロッカーピン３２のそれぞれは、ロッカーピン３２に内蔵された形態によるインナーピン３３を有し、インナーピン３３のピン端部３３ｂがシーブ面２１に形成された径方向凹溝２３に噛み合う。

［ロッカーピンの詳細構成］
図３は、実施例１のチェーンベルトを示し、図４〜図６は、ロッカーピン及びインナーピンを示す。以下、図３〜図６に基づき、実施例１のロッカーピンの詳細構成を説明する。

前記チェーンベルト３は、図３に示すように、リンクプレート３１と、ロッカーピン３２と、インナーピン３３と、コイルバネ３４（図５参照）と、を備えている。ここで、リンクプレート３１に関しては、図３に示すように、既に知られている外形形状とプレート穴３１ａとを有しており、インナーピン３３の追加に伴う形状変更はない。

前記ロッカーピン３２は、図４に示すように、周面の一部が背面合わせにより転がり接触する楕円筒状の一対のピン要素３２´,３２´により構成されている。
各ピン要素３２´は、他方のピン要素３２´に接触する転がり接触面３２ｂが、凸曲面に形成されている。また、転がり接触面３２ｂの反対面であるプレート穴３１ａに臨むプレート対向面３２ｃには、図４に示すように、一対のインナーピン３３,３３及びコイルバネ３４を配置するロッカーピン溝穴３５が形成されている。

前記ロッカーピン溝穴３５は、図５に示すように、ピン軸方向に沿って延在されると共に、ロッカーピン３２の両端のピン端面３２ａ,３２ａ及びプレート穴３１ａに向かって開放した溝穴構造となっている。そして、このロッカーピン溝穴３５は、張り出し穴部３５ａと、ピン基部穴部３５ｂと、溝側段差部３５ｃと、を有している。
前記張り出し穴部３５ａは、ロッカーピン溝穴３５の両端にそれぞれ形成され、ロッカーピン３２のピン端面３２ａに開放している。前記ピン基部穴部３５ｂは、ロッカーピン溝穴３５の中間部に形成され、一対のインナーピン３３,３３の間であってコイルバネ３４が配置される内側端面空間を区画形成する。このピン基部穴部３５ｂは、張り出し穴部３５ａのプーリ径方向寸法Ｗ１よりも大きな幅寸法Ｗ２を有している。前記溝側段差部３５ｃは、張り出し穴部３５ａとピン基部穴部３５ｂとの寸法差を繋ぐ段差である。

前記コイルバネ３４（バネ部材）は、ロッカーピン溝穴３５のピン基部穴部３５ｂに配置され、一対のインナーピン３３,３３を、それぞれ張り出し穴部３５ａから張り出す方向へ付勢する。このコイルバネ３４は、ピン基部穴部３５ｂ内で、ロッカーピン３２の長径方向に沿って並列配置された第１コイルバネ３４ａ及び第２コイルバネ３４ｂを有している。この第１,第２コイルバネ３４ａ,３４ｂは、それぞれ断面形状が矩形（角形）の線材を用いた圧縮コイルバネとなっている（図６(b)参照）。

さらに、この実施例１では、ロッカーピン溝穴３５の断面が、楕円筒状のロッカーピン３２の長径方向に沿った長穴形状となっており、ロッカーピン溝穴３５のコイルバネ３４に対向する内側面３５ｄが、図５及び図６(a)に示すように、コイルバネ３４の外形形状に合わせて湾曲されている。すなわち、この内側面３５ｄには、並列配置した第１コイルバネ３４ａと第２コイルバネ３４ｂの円筒状の外形に合わせ、ピン軸方向に沿って延在した円弧状の凹部が、ロッカーピン３２の長径方向に沿って、二つ並列に形成されている（図６(a)参照）。
なお、コイルバネ３４の外形形状に合わせて湾曲した内側面３５ｄは、コイルバネ３４が配置されるピン基部穴部３５ｂだけでなく、張り出し穴部３５ａも同様に湾曲している（図５参照）。

［インナーピンの詳細構成］
図７は、インナーピンを示す斜視図であり、図８及び図９は、ロッカーピン内でのインナーピンの状態を示す。以下、図７〜図９に基づき、実施例１のインナーピンの詳細構成について説明する。

前記インナーピン３３は、ロッカーピン溝穴３５であってコイルバネ３４を挟んだ両側位置に一対配置されている。このインナーピン３３は、ピン基部３３ａと、ピン端部３３ｂと、ピン側段差部３３ｃと、を有している。

前記ピン基部３３ａは、図７に示すように、ロッカーピン溝穴３５により区画された内側端面空間内でピン軸方向に摺動可能な方形状部材であり、一方の長手方向端部にピン先端３３ｅが突出形成されたピン端部３３ｂが形成され、他方の長手方向端部にコイルバネ３４が接触する平坦面３３ｄが形成されている。そして、ピン基部３３ａの周面のうち、ロッカーピン３２の中心に向いてロッカーピン溝穴３５の内側面３５ｄに摺接する面３３αは、ロッカーピン溝穴３５の内側面形状に合わせて変形している。つまり、この面３３αには、第１コイルバネ３４ａと第２コイルバネ３４ｂとが並列した際のコイルバネ３４の外形に合わせ、ピン軸方向に沿って延在した円弧状の凸部が、ロッカーピン３２の長径方向に沿って、二つ並列に連続して形成されている。

前記ピン端部３３ｂは、ピン基部３３ａよりもピン側段差部３３ｃの分だけ細くなった部分であり、張り出し穴部３５ａに差し込まれる。このピン端部３３ｂは、ピン先端３３ｅがシーブ面２１に形成された径方向凹溝２３に対向した際、コイルバネ３４の付勢力で張り出し穴部３５ａから突出し、ピン先端３３ｅを径方向凹溝２３に噛み合わせる（図８参照）。また、ピン先端３３ｅがシーブ面２１のうち径方向凹溝２３から外れた一般面に対向した際には、このシーブ面２１の一般面によりコイルバネ３４の付勢力に抗してインナーピン３３の張り出しが抑えられ、ピン端部３３ｂは張り出し穴部３５ａ内に没入する（図９参照）。
さらに、このピン端部３３ｂのピン先端３３ｅは、ベルト移動方向幅寸法Ｗ４が、径方向凹溝２３の溝幅寸法Ｗ５（図２参照）より小さく設定されている。

前記ピン側段差部３３ｃは、ピン基部３３ａとピン端部３３ｂとの寸法差を繋ぐ段差である。このピン側段差部３３ｃは、ロッカーピン溝穴３５の溝側段差部３５ｃに干渉することで、図７に示すように、インナーピン３３のロッカーピン溝穴３５からの張り出し量を所定量に規定して止める張り出しストッパ構造を構成している。

次に、作用を説明する。
実施例１の無段変速機における作用を、「ベルト伝達効率の向上作用」、「他の特徴作用」に分けて説明する。

［ベルト伝達効率の向上作用］
実施例１の無段変速機CVTのセカンダリプーリ２におけるチェーンベルト３によるトルク伝達は、ロッカーピン３２の摩擦接触による摩擦伝動トルクに、インナーピン３３の噛み合いによるせん断伝動トルクを加えたものになる。

すなわち、摩擦伝動トルクは、図１０の矢印Ｄで指示する枠内に示すように、ロッカーピン３２のピン端面３２ａと、シーブ面２１との摩擦接触により、セカンダリプーリ２とチェーンベルト３との間で伝達されるトルクである。
一方、せん断伝動トルクは、図１０の矢印Ｅで指示する枠内に示すように、インナーピン３３のピン端部３３ｂに形成したピン先端３３ｅと、シーブ面２１に形成した径方向凹溝２３との噛み合いにより、セカンダリプーリ２とチェーンベルト３との間で伝達されるトルクである。

ここで、チェーンベルト３によるトルク伝達が、ロッカーピン３２の摩擦接触による摩擦伝動トルクのみであると、セカンダリプーリ２とチェーンベルト３との滑りをゼロにすることができない。このため、トルク伝達効率を向上させようとしても上限効率までで頭打ちとなる。これに対し、摩擦伝動トルクに、ベルト滑りを抑えるせん断伝動トルクを加えると、セカンダリプーリ２とチェーンベルト３の間の摩擦係数を大幅に向上することができる。この結果、推力（プーリクランプ力）やベルトスリップを低減することができ、摩擦伝動トルクの上限効率を超えるトルク伝達効率の向上を狙うことができて、燃費向上効果を実現することができる。

これに対し、せん断伝動トルクは、インナーピン３３のピン先端３３ｅとシーブ面２１の径方向凹溝２３との噛み合いにより得るようにしている。
すなわち、図１１(a)に示すように、セカンダリプーリ２の一般面（平坦面）にロッカーピン３２のピン端面３２ａが対向しているときには、インナーピン３３はシーブ面２１によって張り出しが抑えられ、ロッカーピン溝穴３５の張り出し穴部３５ａに没入している。この状態では、インナーピン３３のピン先端３３ｅはシーブ面２１に対して摩擦接触し、ロッカーピン３２とセカンダリプーリ２の間は、摩擦伝動トルクによるトルク伝達となる。

次に、若干の回転方向の滑りによりロッカーピン３２が移動していくと、ロッカーピン３２のピン端面３２ａが径方向凹溝２３に対向し始める。このとき、ロッカーピン３２とシーブ面２１の間には、引き続き摩擦伝動トルクが生じるが、インナーピン３３が径方向凹溝２３に対向すれば、図１１(b)に示すように、インナーピン３３はコイルバネ３４の付勢力によってロッカーピン溝穴３５から張り出し、ピン先端３３ｅが径方向凹溝２３に落ち込む。
なお、回転方向の滑りによるロッカーピン３２の移動量は、１回の巻付きで、インナーピン３３の厚さの半分程度（例えば０．５ｍｍ程度）である。

インナーピン３３のピン先端３３ｅが径方向凹溝２３に落ち込んだ後、さらに回転方向の滑りによりロッカーピン３２が移動すると、図１１(c)に示すように、ピン先端３３ｅが径方向凹溝２３の溝側面２３ａに接触し、溝側面２３ａの接線方向にバネ荷重の反力Ｋｘが生じる。このバネ荷重の反力Ｋｘによって、ピン先端３３ｅが径方向凹溝２３に対して滑ることが抑制される。また、溝側面２３ａの法線方向にせん断伝動トルク＝Ｋｘ／tanγが作用し、このせん断伝動トルクによって動力伝達が行われる。
なお、径方向凹溝２３はシーブ面２１の円周方向に多数形成されており、複数の径方向凹溝２３に対して複数のインナーピン３３が噛み合うこととなるので、せん断伝動トルクの総和がチェーンベルト３のせん断伝動トルクになる。

そして、このようにインナーピン３３が径方向凹溝２３に噛み合うことでせん断伝動トルクを得ることができるので、せん断伝動トルクを得る変速比領域は、最ロー変速比や最ハイ変速比に限定されず、シーブ面２１に対する径方向凹溝２３の設定領域より決まる。よって、最ロー変速比と最ハイ変速比とを含む全変速比領域でベルト伝達効率を向上することも可能であるし、また、走行中に使用頻度が高い変速比領域を狙ってベルト伝達効率を向上することも可能である。

加えて、せん断伝動トルクを得るには、インナーピン３３がシーブ面２１に向かって張り出し、径方向凹溝２３との噛み合いを確保する必要がある。このとき、インナーピン３３はコイルバネ３４の付勢力（バネ荷重）によって張り出し方向に押圧されてロッカーピン溝穴３５から張り出すが、コイルバネ３４のバネ荷重が高いほどバネ荷重の反力が大きくなり、ピン端部３３ｂの径方向凹溝２３に対する滑りが抑制される。そして、インナーピン３３と径方向凹溝２３の間のせん断伝動トルクが大きくなる。

これに対し、実施例１では、図５に示すように、コイルバネ３４を、ロッカーピン溝穴３５内に並列配置した第１コイルバネ３４ａ及び第２コイルバネ３４ｂによって構成している。そのため、図１２に示すように、１本のコイルバネを一対のインナーピンの間の内側端面空間に内に配置した場合と比べて、バネ荷重を向上することができる。

すなわち、１本のコイルバネ（図１２参照）に替えて、第１コイルバネ３４ａ及び第２コイルバネ３４ｂを配置した場合には、下記式（１）に示される並列効果（複数のバネを並列に接続した際、バネ数が増えるほど全体のバネ定数が大きくなる効果）と、下記式（２）に示される外径縮小によるバネ荷重増加効果（バネを同一幅寸法のスペースに配置した際、バネ数が増えるほど各バネの外形寸法が縮小し、外形寸法が小さいほどバネ荷重が大きくなる効果）とによって、インナーピン３３を張り出させる力（バネ荷重）は増加する。

Ｋ＝Ｋ１＋Ｋ２ ・・・（１）
Ｋ：全体バネ強さ
Ｋ１：第１のコイルバネの強さ
Ｋ２：第２のコイルバネの強さ

Ｗ：バネ荷重
ｄ：バネ線径（丸断面）
τ：応力
ｒ：バネ外形寸法

また、一般的にバネ荷重を大きくするためには、所定の領域内にバネ部材を多く押し込め、バネ部材の各部に発生する応力を分散させる必要がある。言い換えると、所定の領域内におけるバネの占有割合を大きくすることが望ましいことになる。
したがって、図１３(a),(b)に示す断面長方形のバネ配置領域では、バネ部材を１本配置した場合（図１３(a)参照）よりも、バネ部材を２本配置した場合（図１３(b)参照）の方が、バネ配置領域におけるバネ部材の占有割合が大きくなる。そして、結果として応力が分散されて、より大きなバネ荷重が得られることになる。

ここで、コイルバネ３４を配置するロッカーピン溝穴３５の断面は、ロッカーピン３２の長径方向に沿った長穴形状となっている。そのため、コイルバネを１本だけ配置する場合には、深さ方向の寸法（プレート穴３１ａ側の開口から内側面３５ｄまでの寸法）の制約により無駄な空間が生じてしまい、バネ荷重を上げることが難しい。これに対し、実施例１のように第１,第２コイルバネ３４ａ,３４ｂを、ロッカーピン３２の長径方向に沿って並列配置することで、断面長穴形状の領域におけるバネ占有割合を大きくすることができるため、コイルバネを１本だけ配置する場合よりも、バネ荷重を向上させることができる。

なお、所定のバネ配置領域におけるバネ占有割合を大きくすることで、バネ部材の体積が増大し、バネ部材にかかる負担が分散される。そのため結果的に大きなバネ荷重にも耐えられることになり、バネ荷重の向上につながる。

このように、実施例１では、複数のバネ部材（第１コイルバネ３４ａ、第２コイルバネ３４ｂ）を、楕円筒形のロッカーピン３２の長径方向に沿って並列配置したことにより、バネ荷重を向上することができる。
そして、バネ荷重が向上したことで、インナーピン３３のピン端部３３ｂが径方向凹溝２３に噛み合った際に、径方向凹溝２３の溝側面２３ａの接線方向に生じるバネ荷重の反力が大きくなる。これにより、インナーピン３３が滑りにくくなり、せん断伝動トルクも大きくすることができる。この結果、ベルト伝達効率の向上を図ることができる。

［他の特徴作用］
上述のように、実施例１の無段変速機CVTでは、ロッカーピン３２に形成したロッカーピン溝穴３５において、コイルバネ３４に対向する内側面３５ｄを、コイルバネ３４の外形形状に合わせて湾曲させている。すなわち、内側面３５ｄには、第１コイルバネ３４ａの円筒状外形に沿った円弧凹溝と、第２コイルバネ３４ｂの円筒状外形に沿った円弧凹溝とが、ロッカーピン３２の長径方向に沿って並列に並んで形成されている（図６(a)参照）。
これにより、図１４に示すように、ロッカーピン溝穴の内側面をコイルバネの外形形状に沿わせることなく形成した場合と比べて、ロッカーピン３２の断面積の拡大を図ることができる。

ここで、ロッカーピン３２は、両端がプーリに挟み込まれているためにトルク伝達時に撓みが生じる。この撓みが大きい（例えば１°以上）と、ピン端面３２ａがシーブ面２１に対して傾斜し、端面エッジが接触してしまい、トルク伝達容量が低減する。そのため、ロッカーピン３２の剛性低下を極力抑制し、ピン撓みを抑える必要がある。

これに対し、上述のように、ロッカーピン３２の断面積を拡大することで、ロッカーピン３２の剛性低下を抑制し、トルク伝達時のピン撓みを小さくすることができる。これにより、ロッカーピン３２の端面エッジがシーブ面２１に接触することを回避でき、トルク伝達容量の低減を防止することができる。

さらに、この実施例１では、インナーピン３３のピン基部３３ａの周面のうち、ロッカーピン３２の中心に向いてロッカーピン溝穴３５の内側面３５ｄに摺接する面３３αは、ロッカーピン溝穴３５の内側面形状に合わせて変形している。
そのため、インナーピン３３とロッカーピン溝穴３５に干渉することなく、円滑に摺動することができる。さらに、インナーピン３３の周面のうち、ロッカーピン溝穴３５の内面形状に合わせて変形しているのは面３３αのみであるため、インナーピン３３を組み付ける際の組み付け方向を判別しやすくなり、誤組み付けを防止することができる。

また、実施例１では、コイルバネ３４が、ロッカーピン３２のピン軸方向に延びるロッカーピン溝穴３５内に配置されている。そのため、ピン軸方向に沿ったスペースには余裕があるが、径方向（幅方向）のスペースは小さくコイル外径寸法の制約を受けてしまう。
そのため、図１５(a)に示すような、断面丸形の線材を用いたコイルバネでは、コイル外径Ｒ１を一定に制限した状態でバネ荷重を増大させるために線材断面積を大きくすると、図１５(b)に示すように、コイル内径Ｒ２が小さくなってしまい、現実的に許容することができなくなる。つまり、断面丸形の線材では、コイル外径を制限した状態で線材断面積を大きくしてバネ荷重を増大させることが難しい。

これに対し、実施例１のコイルバネ３４の第１コイルバネ３４ａ及び第２コイルバネ３４ｂは、それぞれ断面形状が矩形（角形）の線材を用い、この断面矩形の線材をコイル状に巻回することで形成されている（図１６(a)参照）。
このように断面矩形の線材を用いたコイルバネでは、コイル外径Ｒ１を一定に制限した状態で線材断面積を大きくする場合、図１６(b)に示すように、コイル軸方向に線材断面を拡大すれば、コイル内径Ｒ２が小さくなることはない。そのため、コイル外径を制限した状態であっても、コイル内径Ｒ２を小さくすることなく線材断面積を大きくすることができる。

ここで、断面矩形の線材を用いたコイルバネのバネ荷重は、下記式（３）によって示される。そのため、線材のコイル軸方向寸法を大きくすることで、バネ荷重を増大させることができる。すなわち、径方向スペースが制限されていても、コイル内径を小さくすることなく大きなバネ荷重を得ることができる。そして、バネ荷重が高くなれば反力も大きくなり、インナーピン３３とシーブ面２１の間に生じるせん断伝動トルクも大きくすることができて、トルク伝達容量を増大させることができる。


Ｗ：バネ荷重
ｋ：係数
ａ：線材コイル径方向寸法
ｂ：線材コイル軸方向寸法
τ：応力
ｒ：バネ外形寸法

また、インナーピン３３を有するチェーンベルト３は、トルク伝達の際に駆動源や駆動輪から振動等の外力を受ける。加えて、インナーピン３３にはコイルバネ３４から張り出し方向への付勢力が与えられている。このため、ロッカーピン３２からインナーピン３３が脱落することが懸念される。
これに対し、実施例１の無段変速機CVTでは、ロッカーピン溝穴３５に形成した溝側段差部３５ｃと、インナーピン３３に形成したピン側段差部３３ｃとによって、ロッカーピン溝穴３５からのインナーピン３３の張り出し量を所定量までに規制して止める張り出しストッパ構造を構成している。これにより、チェーンベルト３によりトルク伝達する際、付勢力が与えられているインナーピン３３が、チェーンベルト３から脱落することを防止できる。

また、この実施例１では、ロッカーピン３２に形成されてインナーピン３３を配置するロッカーピン穴を、ピン軸方向に沿って形成した溝穴構造のロッカーピン溝穴３５とする構造としている。
ここで、例えば、ロッカーピン穴を貫通穴構造とした場合には、小さい部品に対して精度の高い穴加工を必要とする。また、貫通穴構造とした場合は、ロッカーピン穴がロッカーピン３２のピン端面３２ａの中央寄りに設けられることになり、シーブ面２１との摩擦接触面積を減少させてしまう。この摩擦接触面積の減少を抑えるには、ロッカーピンの形状変更を要する。
これに対し、ロッカーピン穴を溝穴構造としたことで、穴加工に比べて容易な溝成形や溝加工により形成することができ、インナーピン３３の組付作業も簡単にすることができる。また、溝穴構造とすることで、ロッカーピン穴がピン端面３２ａの端っこに設けられることになり、シーブ面２１との摩擦接触面積の減少を抑制することができる。したがって、良好な製造・組付性が得られると共に、ロッカーピンの基本形状を変更することなく、ロッカーピン溝穴３５にインナーピン３３を配置することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の無段変速機にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) プライマリプーリ１とセカンダリプーリ２の対向するシーブ面１１,２１にチェーンベルト３が掛け渡され、前記チェーンベルト３のうち、多数のリンクプレート３１を連結するロッカーピン３２のピン端面３２ａが前記シーブ面１１,２１に摩擦接触する無段変速機CVTにおいて、
前記チェーンベルト３は、
前記ロッカーピン３２に形成したロッカーピン穴（ロッカーピン溝穴３５）に配置され、ピン端部３３ｂが前記シーブ面２１に形成した凹部（径方向凹溝２３）に噛み合う一対のインナーピン３３,３３と、
前記ロッカーピン穴（ロッカーピン溝穴３５）に配置され、前記一対のインナーピン３３,３３に対して前記ロッカーピン３２のピン端面３２ａから張り出す方向へ付勢力を与えるバネ部材（コイルバネ３４）と、を有し、
前記バネ部材（コイルバネ３４）を、前記ロッカーピン穴（ロッカーピン溝穴３５）のうち、前記一対のインナーピン３３,３３の間の内側端面空間に並列配置により介装した複数のバネ部材（第１コイルバネ３４ａ、第２コイルバネ３４ｂ）により構成することとした。
これにより、バネ部材（コイルバネ３４）のバネ荷重を向上させ、インナーピン３３とシーブ面２１の間に生じるせん断伝動トルクを大きくしてベルト伝達効率の向上を達成することができる。

(2) 前記ロッカーピン穴（ロッカーピン溝穴３５）は、前記バネ部材（コイルバネ３４）に対向する内側面３５ｄを、前記バネ部材（コイルバネ３４）の外径形状に合わせて湾曲させる構成とした。
これにより、(1)の効果に加え、ロッカーピン３２の断面積の拡大を図ることができ、ピン撓みを抑えてトルク伝達容量の低減を防止することができる。

(3) 前記バネ部材（コイルバネ３４）を、断面形状が矩形の線材を用いたコイルバネ（第１コイルバネ３４ａ、第２コイルバネ３４ｂ）によって構成することとした。
これにより、(1)又は(2)の効果に加え、径方向のスペースに制限があっても、バネ部材（コイルバネ３４）のバネ荷重の増大を図ることができる。

(4) 前記インナーピン３３は、前記ロッカーピン穴（ロッカーピン溝穴３５）に摺接する側面（面α）を、前記ロッカーピン穴（ロッカーピン溝穴３５）の内側面形状に合わせて湾曲させる構成とした。
これにより、インナーピン３３の摺動を円滑に行うことができる上、インナーピン３３の誤組み付けを防止することができる。

以上、本発明の無段変速機を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

上記実施例１では、コイルバネ３４を、２本のコイルバネ、つまり第１コイルバネ３４ａと第２コイルバネ３４ｂによって構成する例を示したが、これに限らない。例えば、図１７に示すように、３本のコイルバネＸ,Ｙ,Ｚによって構成してもよい。この場合であっても、ロッカーピン３２に形成したロッカーピン溝穴３５の内側面３５ｄを、３本のコイルバネＸ,Ｙ,Ｚの外径形状に合わせて湾曲させることで、ロッカーピン３２の断面積の低下を抑え、ピン撓みを抑制することができる。

また、実施例１では、インナーピン３３が噛み合う凹部として、セカンダリプーリ２のシーブ面２１の内周位置から外周位置まで延びる複数の径方向凹溝２３を形成する例を示した。しかし、インナーピンが噛み合う凹部としては、シーブ面のうち、ベルト伝達効率の向上を狙う変速比領域のみに部分的に径方向凹溝を形成する例であってもよい。また、プライマリプーリ１のシーブ面１１に径方向凹溝を形成する例であってもよい。

また、実施例１では、バネ部材として、ロッカーピン溝穴３５のピン基部穴部３５ｂに配置されたコイルバネ３４によって構成する例を示した。しかし、バネ部材としては、コイルバネ以外にも板バネや複合バネ等のように他の種類のバネ部材を用いる例であってもよい。

また、実施例１では、インナーピン３３の張り出し量を所定量に規制して止める張り出しストッパ構造として、溝側段差部３５ｃとピン側段差部３３ｃにより構成した例を示した。しかし、張り出しストッパ構造としては、ストッパピン等の他の構造を用いる例であってもよい。

さらに、実施例１では、ロッカーピン穴として、ロッカーピン３２を構成する一対のピン要素３２´,３２´に形成したロッカーピン溝穴３５とする例を示した。しかし、ロッカーピン穴としては、ロッカーピン貫通穴やロッカーピン有底穴等を用いる例であってもよい。また、ロッカーピンを構成する一対のピン要素のうち、片方のみに形成したロッカーピン穴にインナーピンを配置する例としてもよい。

そして、実施例１では、本発明の無段変速機として、車両に搭載された車両用無段変速機の例を示した。しかし、本発明の無段変速機は、エンジン車やハイブリッド車等の車両以外であって、無段変速機が用いられる産業用機械等に対しても適用することができる。要するに、プライマリプーリとセカンダリプーリの対向するシーブ面にチェーンベルトが掛け渡される無段変速機であれば適用することができる。

CVT 無段変速機
１ プライマリプーリ
１１ シーブ面
２ セカンダリプーリ
２１ シーブ面
２２ プーリ軸
２３ 径方向凹溝（凹部）
３ チェーンベルト
３１ リンクプレート
３２ ロッカーピン
３２ａ ピン端面
３３ インナーピン
３３ａ ピン基部
３３ｂ ピン端部
３４ コイルバネ（バネ部材）
３４ａ 第１コイルバネ
３４ｂ 第２コイルバネ
３５ ロッカーピン溝穴（ロッカーピン穴）
３５ａ 張り出し穴部
３５ｂ ピン基部穴部
３５ｄ 内側面

Claims (4)

1. プライマリプーリとセカンダリプーリの対向するシーブ面にチェーンベルトが掛け渡され、前記チェーンベルトのうち、多数のリンクプレートを連結するロッカーピンのピン端面が前記シーブ面に摩擦接触する無段変速機において、
   前記チェーンベルトは、
   前記ロッカーピンに形成したロッカーピン穴に配置され、ピン端部が前記シーブ面に形成した凹部に噛み合う一対のインナーピンと、
   前記ロッカーピン穴に配置され、前記一対のインナーピンに対して前記ロッカーピンのピン端面から張り出す方向へ付勢力を与えるバネ部材と、を有し、
   前記バネ部材を、前記ロッカーピン穴のうち、前記一対のインナーピンの間の内側端面空間に並列配置により介装した複数のバネ部材により構成する
   ことを特徴とする無段変速機。
2. 請求項１に記載された無段変速機において、
   前記ロッカーピン穴は、前記バネ部材に対向する内側面を、前記バネ部材の外形形状に合わせて湾曲させる
   ことを特徴とする無段変速機。
3. 請求項１又は請求項２に記載された無段変速機において、
   前記バネ部材を、断面形状が矩形の線材を用いたコイルバネによって構成する
   ことを特徴とする無段変速機。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された無段変速機において、
   前記インナーピンは、前記ロッカーピン穴の内側面に摺接する側面を、前記ロッカーピン穴の内側面形状に合わせて湾曲させる
   ことを特徴とする無段変速機。