JP3477545B2 - コーンプーリトランスミッションのための伝動用チェーン - Google Patents

コーンプーリトランスミッションのための伝動用チェーン

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JP3477545B2 JP11231896A JP11231896A JP3477545B2 JP 3477545 B2 JP3477545 B2 JP 3477545B2 JP 11231896 A JP11231896 A JP 11231896A JP 11231896 A JP11231896 A JP 11231896A JP 3477545 B2 JP3477545 B2 JP 3477545B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16GBELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G5/00V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/16V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts
    • F16G5/18V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts in the form of links

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多数のリンクを持
ったコーンプーリトランスミッションのための伝動用チ
ェーンに関する。前記リンクは、該リンクを貫通して延
び且つそれぞれの軸方向の端面が前記コーンプーリの面
と接触するピンと、細長い帯状とされて前記リンクを貫
通して延びるインターピースとによって相互に連結さ
れ、前記ピン及びインターピースは、互いに対して回転
運動する際に、それらの協働する側面に沿って接触し合
う。
【0002】
【従来の技術】この種の伝動用チェーンは、ヨーロッパ
特許第0362963号明細書に開示され、そこには本
発明の発明者が共同発明者として記載されている。この
公知の伝動用チェーンでは、各リンクは、2本のピンを
有し、該ピンの端面が、2つの相対向するプーリと協働
するようになっている。前記各ピンは、その長手方向の
側面で、2本の帯状のインターピースと協働する。
【0003】この公知の伝動用チェーンは、それ以前の
伝動用チェーンを越える重要な改良を構築しているが、
未だいくつかの問題点を有している。即ち、作動中にお
いて、必然的に生じる“弦振動的運動”によって、チェ
ーンに未だ騒音が発生する。また、エネルギー効率は、
改良の余地があるし、チェーンの部品点数が多いために
組立が複雑となるとともに、チェーンの重量、チェーン
に作用する遠心力、及びこのチェーンのコストももちろ
ん増加する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図1及び図2を参照し
て、従来の伝動用チェーンの問題点を明らかにする。こ
れらの問題は、公知のトランスミッションの特定構造及
び該構造において発生する弦振動的運動(chorda
l action)に起因する。
【0005】図1は、コーンプーリトランスミッション
と協働している公知の伝動用チェーン1の一部を示して
いる。理解し易くするため、2つのコーンプーリのうち
の一方のものについて伝動用チェーンが走行する部分に
該当する円3だけが示されている。
【0006】リンク5は、そのインターピース7,7を
介してピン11の中心線9に関して対称的な力Fをピン
11に及ぼす。その結果、ピン11は、その中心線9上
に中心21を向く半径方向の力を受ける。伝動用チェー
ンの直線部分とカーブ部分との間の搬送上にあるピン1
3は、ピンの中心線が半径方向に向くことができない。
ピンの中心線が半径方向を向く位置は、リンク15が鎖
線で示す位置にある時にのみ可能である。その結果、ピ
ン13の中心線17は、コーンプーリの中心21と該ピ
ンの中心とを通る線19に対して誤差角αを有する。
【0007】伝動用チェーンの直線部分からカーブ部分
への進入の際、ピン13は、1ピッチ即ち2つの隣り合
うピンの間の距離を経るまでコーンプーリの表面に対し
て徐々に回転し、最初の接触の後、上述した半径位置を
とる。
【0008】回転している間、ピンのヘッドとコーンプ
ーリ表面との間の接線方向に働く力の線伝達は、勿論、
プーリ間におけるピンの進入後から離脱前までの間の部
分ののように、ピンとコーンプーリとの間に相対的回転
移動がない場合よりも小さい。
【0009】このことは、ピンが進入する時やピンが離
脱する時に伝動され得る最大力は、ピンがプーリに対し
て固定されている時に比べて小さいということを意味す
る。望ましくない損失を生じさせるのは、特に進入の際
におけるピンとコーンプーリとの間の相対移動である。
【0010】公知の伝動用チェーンの構造に本来的な属
性としてピンの端面とコーンプーリとの間の摩擦下での
移動によるエネルギー損失に加えて、“弦振動的運動
(chordal action)”として知られる作
用もある。これを図2において説明する。この図におい
て、回転円3は、伝動用チェーンがコーンプーリと接触
している線に沿う線を表わし、一点鎖線によって示され
ている。伝動用チェーンのピンは、黒点によって簡略的
に示されている。ピン間の連結線は、リンクを表わす。
【0011】ピンがコーンプーリと接触し始める瞬間に
おける伝動用チェーンの位置は点線によって示され、一
方、実線は、リンクが最も高い位置にある伝動用チェー
ンを示している(点線と実線とは、平行に描かれている
が、これは仮想的な事象であり、単に理解しやすくする
ためのものであって現実の事象に対応していないことに
注意すべきである。)。
【0012】位置23においてピン13とコーンプーリ
との間で最初の接触が生じると仮定する。移動につれて
前記ピンは上昇させられ、最も高い地点25を通過させ
られる。これによってその左側の伝動用チェーンの直線
部分を持ち上げ、地点27に進む。ピンが地点27に到
達すると、伝動用チェーンの直線部分は、次のピンが位
置23でコーンプーリと接触するまで再び下降する。
【0013】次にピンにより、伝動用チェーンの直線部
分がもう一度、距離Δ分、上昇し下降する。この動作が
くり返される結果、直線部分は、従来の伝動用チェーン
に共通の欠点であった連続的な振動及び騒音の発生を招
来する。更に、地点23においてピンの移動は、方向
(直線的移動から突然円弧的移動へ)転換する。
【0014】このことは、更に騒音を発生する突入衝撃
を誘発する。最終的には、このような移動パターンの結
果として、その長手方向における伝動用チェーンの速度
が、一定にならず、騒音の発生をも当然に伴って前記長
手方向の振動を発生させる。
【0015】これらの全ての影響が総合されて、従来の
コーンプーリトランスミッションの駆動時に好ましくな
い不快な騒音を発生させるのである。ピッチを短縮する
ことによって(本発明によるチェーンでは可能であ
る。)、これらの全ての影響は、全体として小さくな
り、騒音の発生は減少する。
【0016】本発明に係る新規な伝動用チェーンにおい
ては、ピンとコーンプーリとの間の最初の接触が少なく
とも最も高い地点25の近傍で生じるため、前記弦振動
的運動を消滅させ又は少なくとも減少させることによっ
て、騒音の発生は減少するだろう。
【0017】これらの悪影響の根源を除去することは、
勿論、従来のチェーンに生じる振動の振幅又は周波数を
制限しようとする単なる試み以上の効果を有する。
【0018】本発明は、効率を改善し、使用中に発生す
る騒音レベルを減少させることにより、またその部品点
数を削減することにより、前記公知の伝動用チェーンを
改良することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、各リンクは、該リンクに対して回転しな
い一本のピンと、該ピンからリンクの長手方向に所定距
離で並列する1本のインターピースとを収容し、これら
各ピンの作用側面が対向するインターピースの作用側面
に向けられ、各リンク内には、前記ピン及び前記インタ
ーピースの各作用側面に隣り合って、隣接するリンクに
結合されているピン又はインターピースの移動を許容し
つつこれらのピン及びインターピースを収容するのに充
分自由な空間を有し、隣り合うリンクの組は、1のリン
ク内の1本のピンが、互い違いに配置された隣のリンク
内のインターピースと転がり接触移動により協働するこ
とによって、伝動用チェーンの長手方向において相互に
連結され、前記ピンとインターピースとの協働する側面
の形状は、前記コーンプーリへの進入に差しかかってい
るリンク上に、伝動用チェーン内に生じる引張力による
偶力を作用させ、それによって該リンクの上流側のピン
を上昇動させるように該リンクを少しだけ回転させるこ
とによって、前記伝動用チェーンの弦振動的運動を消滅
させるように形成されていることを特徴とする。
【0020】従来技術と対比して本発明に係る伝動用チ
ェーンでは、ピンがコーンプーリの表面に接触する際
に、ピンは、コーンプーリの表面に対して回転しないか
かなり減少する。その結果、摩擦損失は少なくなり、従
って効率は良くなり、与えられた寸法でチェーンによっ
て伝達され得るトルクが上昇する。
【0021】本発明に係る伝動用チェーンでは、ピン及
びインターピースがコーンプーリに進入する際に、ピン
及びインターピースの協働する側面の間の相互運動が、
コーンプーリに対するピンの位置を補正するので、前記
プーリに対するピンの回転しながらの接触が実質上無
く、摩擦損失が防止される。
【0022】リンク内の2本のピン間の距離は、短縮さ
れ、こうして前記チェーンのピッチを短くし、これに伴
い弦振動的運動を減少させる。このような弦振動的運動
が殆ど無い位置で、ピンがプーリ間に進入する。
【0023】実際に作動している状態での実機試験で
は、騒音を発生させず、しかも全体的な音のレベル及び
スペクトルの結果は、気にならない性質のものとして感
じられるものである。また、チェーンは、組立るための
部品点数が少なくなるので安価となり、かなり軽量化す
ることができ、遠心力を削減することもできる。
【0024】ピン及びインターピースの各々の近傍の前
記自由な空間の少なくとも上部及び下部の境界が、協働
する各ピン及びインターピースによって画定される通路
の包囲壁と一致することが好ましい。
【0025】好ましい実施態様では、ピンの作用側面
が、湾曲面とされ、インターピースの作用側面が平面と
さる。
【0026】ピンの作用側面の断面が、実質的に該作用
側面の内側縁部近傍に基礎円を持つインボリュートであ
ることが望ましい。
【0027】前記ピンとインターピースとが、各リンク
に圧入により結合されていることが好ましい。
【0028】前記ピンとインターピースとは、それらの
長手方向移動を阻止するため、ピン及びインターピース
の各端部に突起が備えられていることが好ましい。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき添
付図面を参照しつつ説明する。図3は、本発明に係る伝
動用チェーン31の実施態様の3組のリンクを示す平面
図であり、図4は、その側面図である。
【0030】3組のリンクは、異なるハッチングで示さ
れている。それぞれのリンク33には、第1及び第2の
孔35,37が形成されているが、勿論、これらの孔
は、1つの孔に結合することも可能である。第1のリン
ク組39の第1の孔35は、第2のリンク組43の第2
の孔41とは同一直線上に位置している。
【0031】前記リンク組は、ピン45及びインターピ
ース47によってチェーンの長手方向に互いに接続され
ている。前記各々の孔にピン45とインターピース47
とが通っている。各ピン45とインターピース47と
は、接触面49,51を有し、該面上を各ピン45とイ
ンターピース47とが互いに対して転がり運動する。
【0032】各ピン45は、リンク33の第1の孔35
の周壁に部分的に囲まれるように接してそれぞれのリン
ク33に結合され、各々のインターピース47は、第2
の孔41の周壁に部分的に囲まれるように接してそれぞ
れのリンク53に結合されている。前記ピン及びインタ
ーピースは、圧入によってリンクに連結されていること
が好ましい。
【0033】前記リンクをピン及びインターピースにし
っかりと連結するための他の可能な又は付加的は方法
は、図3に湾曲した中心線55,57で明示されている
ように、ピン及びインターピースを組立前に少し湾曲さ
せておくことである。組立後、ピン及びインターピース
は、リンクの孔内で部分的に囲まれ、弾性的に変形して
直線状態となる。これにより、ピン及びインターピース
は、特に最外側のリンクに対し接触面に垂直な力を付与
し、位置ずれが防止される。
【0034】また、インターピース上に小さな突起を設
けておくことができ、これにより最も外側のリンクが外
側へ移動するのを防ぐことができる。この突起は、製造
工程中に形成されるバリ59又は僅かな出っ張り60で
あってもよい。
【0035】伝動用チェーン31のインターピース47
は、ピン45よりも僅かに短いため、図5に示すように
ピン45だけがコーンプーリの間で挟まれる。ピン45
は、その端面61,63がコーンプーリの表面65及び
67と接触している。これらの端面は、凸面形状を有
し、伝動用チェーンの引っ張り力をコーンプーリに伝達
するためにコーンプーリとの摩擦係合により協働する摩
擦面を公知の形態で備える。
【0036】リンク内の孔の形状は、図6に示されてい
る。第1の孔35の周壁の一部分69は、ピン45の輪
郭に極く近似するか、或いは、ほんの僅か小さい。孔3
5の周壁の残りの部分71は、ピン45と協働するイン
ターピース47がこのピンに対して自由に動くことがで
きるようになっていなければならず、このことは、イン
ターピース47の通路を構成する包囲壁の少なくとも殆
どの部分、即ち、このインターピース上の様々な位置で
の前記包囲壁においても同様でなければならないこと
意味し、そこでは、インターピース47は、ピン45上
で転がり運動する。
【0037】第2の孔37の形状は、前記と類似の形態
によって画定される。ここでは、その周壁の一部分73
は、インターピース75に密に嵌合するか、望ましくは
圧入のために、インターピース75の輪郭よりもほんの
僅かだけ小さい形状とされており、前記周壁の残りの部
分77は、ピン79がインターピース75上で転がり運
動するときに、そのピン79の通路を構成する包囲壁の
殆ど(即ち、ピン上の様々な位置)において相互に一致
する。勿論、この部分77は、この包囲壁より大きくす
ることもでき、本質は、インターピースに対してピンが
自由に移動することである。
【0038】図7は、プーリに進入する位置にある伝動
用チェーン31の一部を示している。ピンとインターピ
ースとの間の接線(図上、紙面に垂直方向に延び、点と
して表わされている。)が、図の左側に符号81で示さ
れ、右側に符号82で示され、進入が進むにつれてその
位置が変化する。伝動用チェーン内の引っ張り力Kは、
この接線の位置で1つのリンクから他のリンクへ伝達さ
れるので、偶力K・xが、進入してくるリンク83上で
発生する。進入の際、このリンク83に結合されたピン
85は、未だコーンプーリに接触しておらず、その結果
リンク83は、リンク83に結合されたインターピース
87と、この時コーンプーリに接触している上流側のリ
ンク91のピン89との接線82回りに自由に回転する
ことができる。
【0039】進入に差しかかっているリンク83上で作
用している偶力K・xは、該リンクを少しだけ回転させ
ることによって、ピン85は上昇動させられるだろう。
即ち、コーンプーリトランスミッションの2軸を通る平
面(図8のP)からピン85までの距離が大きくなるだ
ろう。インターピースは、ピンよりも少し短いため(図
5参照)、インターピースの端面84,86は、プーリ
と接触せず、リンクは自由に回転することができる。
【0040】ピン85が上方へ移動される距離は、ピン
89の接触面93とインターピース87の接触面95と
の形状に依存する。ピンが充分に上方へ上昇動される
と、前述した弦振動的運動は、消滅するだろう。このこ
とは、図8に示されている。ここで、ピンとコーンプー
リとが最初に接触した瞬間におけるピンとプーリとの接
触位置97は、コーンプーリの2軸を通り且つ一方のト
ランスミッションチェーンの進入してくる直線部分に実
質平行な仮想平面Pと接触点97との間の距離Dの位置
で生じ、距離Dは、コーンプーリ上の伝動用チェーンの
走行半径R(図5参照)と殆ど等しい。従って、前記ピ
ンは、最も高い地点(距離Dが走行半径Rに等しい地
点)或いはその近傍でプーリと接触する結果、最良の条
件下で弦振動的運動は全く無くなるだろう。ピンとイン
ターピースとの間の接線99は、最良の条件下で常に一
線L上にあるだろう。
【0041】前記弦振動的運動が完全に又は殆ど完全に
消滅している上述した状態は、インターピース87の接
触面95の断面が直線であり、ピン89の接触面93の
断面がほぼインボリュートである場合に好適である。こ
れは、図9に拡大して示されている。
【0042】図9は、2つのプーリ間の伝動用チェーン
の直線部分にあるようなピン101の位置を示してい
る。このピン101は、接触線B(図上、紙面に垂直方
向に延び、点として表わされる。)でインターピース
(図示せず)と接している。ピン101は、該ピンが前
記インターピースと協働する接触面103を有する。接
触面103の部分105は、断面において半径Rb ,中
心Mの基礎円を持つインボリュート形状を有する。前記
部分105は、線Bから線Aにまで至る。線Bから線C
に至る接触面103の部分107は、断面において半径
w の略円柱面形状を有している。接触面103の部分
105だけが、進入中のピンとコーンプーリとの間の接
触中に前記インターピースと協働する。この接触面の部
分105は、また、リンクを昇降及び回転させ、その結
果、弦振動的運動が減少又は消滅される。
【0043】勿論、本発明は上述の実施態様に限定され
るものではない。インターピースは、湾曲した接触面と
することもできるし、ピンをインボリュート形状から外
れた接触面とすることもできる。しかしながら、互いに
対する転がり運動は、好ましくは、前記したような平面
及びインボリュート面の場合と同様であるべきである。
接触面が円柱面の一部の形状を有していれば、振動が発
生することがあるが、ピンは自由にその位置を調整する
ことができる。
【0044】図示されたリンクの実施形態においては、
2つの孔を有するがこれらは1つの孔として結合され得
る。この場合には、その中心部分の壁部が無いため、リ
ンクは幾分弱くなるが、加工容易性の点で有利である。
【0045】ピンと協働するインターピースは、リンク
自身に形成されリンクの孔に向かって延びる類似形状の
突起物によって置き換えられ得るが、この場合は、より
大きな負荷がピン上に発生するので、リンクは、極めて
慎重に製作されなければならず、チェーンの伝達力は小
さくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】コーンプーリと協働している従来の伝動用チェ
ーンの一部を示す側面図である。
【図2】公知のチェーンがプーリ間に進入する時に発生
する弦振動的運動を幾何学的に示す説明図である。
【図3】本発明に係る伝動用チェーンの一態様例の一部
を示す平面図である。
【図4】図3の伝動用チェーンの側面図である。
【図5】コーンプーリ及びこれに巻回された図3の伝動
用チェーンの断面図である。
【図6】ピンとインターピースとが互いに転がり運動す
るときのピンとインターピースとの間の種々の位置を部
分的に示す側面図である。
【図7】コーンプーリ間に進入する時のピン及びインタ
ーピースの一部を示す側面図である。
【図8】ピン及びインターピースがコーンプーリ間に進
入する際の、多数のリンク、ピン及びインターピースの
位置を部分的に示す側面図である。
【図9】本発明に係る伝動用チェーンのピンを示す断面
図である。
【符号の説明】
31 伝動用チェーン 33 リンク 43,53 リンク 45 ピン 47 インターピース 49 作用側面(接触面) 51 作用側面(接触面)
フロントページの続き (72)発明者 ヤコブス フベルタス マリア ファン ローエイ オランダ 5674 アーエン ヌエネン オプヴェッテンセヴェク 201 (72)発明者 テオドルス ペトルス マリア カデー オランダ 5721 エルエス アステン ヘールバーン 18 (56)参考文献 特開 昭62−49042(JP,A) 特開 昭62−278338(JP,A) 特開 平6−129496(JP,A) 実開 平6−54945(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16G 1/00 - 17/00 F16H 9/00 - 9/24

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数のリンクを有するコーンプーリトラ
    ンスミッションのための伝動用チェーンであって、前記
    多数のリンクは、これらのリンクを貫通して延び且つ各
    軸方向端面が前記コーンプーリの面と接触するピンと、
    前記リンクを貫通して延びる細長い帯状のインターピー
    スとによって相互に連結され、該インターピースは、軸
    方向端面が前記コーンプーリの面と接触しないように前
    記ピンより短くなっており、これらピン及びインターピ
    ースは、互いに対して転がり運動する際にその協働する
    側面に沿って互いに作用し合い、前記各リンクは、該リ
    ンクに対して回転しない一本のピンと、該ピンからリン
    クの長手方向に所定距離で並列する1本のインターピー
    スとを収容し、これら各ピンの作用側面が対向するイン
    ターピースの作用側面に向けられ、各リンク内には、前
    記ピン及び前記インターピースの各作用側面に隣り合っ
    て、隣接するリンクに結合されているピン又はインター
    ピースの移動を許容しつつこれらのピン及びインターピ
    ースを収容するのに充分自由な空間を有し、隣り合うリ
    ンクの組は、1のリンク内の1本のピンが、互い違いに
    配置された隣のリンク内のインターピースと転がり接触
    移動により協働することによって、伝動用チェーンの長
    手方向において相互に連結され、前記ピンとインターピースとの協働する側面の形状は、
    前記コーンプーリへの進入に差 しかかっているリンク上
    に、伝動用チェーン内に生じる引張力による偶力を作用
    させ、それによって該リンクの上流側のピンを上昇動さ
    せるように該リンクを少しだけ回転させることによっ
    て、前記伝動用チェーンの弦振動的運動を消滅させるよ
    うに形成されていることを特徴とする伝動用チェーン。
  2. 【請求項2】 前記ピンの作用側面の断面が、実質的に
    該作用側面の内側縁部近傍に基礎円を持つインボリュー
    トであることを特徴とする請求項1に記載の伝動用チェ
    ーン。
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