JP4702626B2 - 動力伝達チェーンおよびこれを備える動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力伝達チェーンおよびこれを備える動力伝達装置に関する。

自動車の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）等の動力伝達装置に用いられる無端状の動力伝達チェーンは、例えば、チェーン幅方向に並ぶ複数のリンクを１つのリンクユニットとして、複数のリンクユニットをチェーン進行方向に並べ、チェーン進行方向に隣接するリンクユニットのリンク同士を、一対のピン等からなる連結部材で連結してなる（例えば、特許文献１参照）。各リンクの厚みは等しくされている。
特開平８−３１２７２５号公報

図１１は、特許文献１に示されている従来の動力伝達チェーンの要部の断面図である。図１１を参照して、動力伝達チェーン３０１は、チェーン３０１の単位要素としてのリンクモジュール３１０を有しており、リンクモジュール３１０をチェーン進行方向Ｘに連ねて形成されている（図１１において、１つのリンクモジュール３１０のみを図示）。

リンクモジュール３１０は、８枚のリンク３０２を含む第１のリンクユニット３２１と、８枚のリンク３０２を含む第２のリンクユニット３２２と、９枚のリンク３０２を含む第３のリンクユニット３２３と、隣り合うリンクユニット同士を連結する連結部材３２０とを有している。第１、第２および第３のリンクユニット３２１〜３２３のそれぞれにおいて、リンク３０２は、チェーン幅方向Ｗの中央を通る中心線Ａを中心にして対称に配置されている。

しかしながら、この場合、各リンクユニット３２１〜３２３のリンク３０２の枚数が８枚と９枚という不均一な枚数である。したがって、第１または第２のリンクユニット３２１，３２２のそれぞれにおけるリンク１枚あたりの負荷と、第３のリンクユニット３２３におけるリンク１枚あたりの負荷とは相異なる。この場合、リンク枚数が少ないことによりリンク１枚あたりの負荷が大きい第１または第２のリンクユニット３２１，３２２における強度を基準として、許容伝達トルク等が決まる。ここで、各リンク３０２の厚みを増すことでチェーン３０１の強度を向上して許容伝達トルクを増すことも考えられるが、動力伝達チェーン３０１が大型化してしまう。

本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、大型化することなく、許容伝達トルクおよび耐久性を向上することのできる動力伝達チェーン、およびこれを備える動力伝達装置を提供することを目的とする。

本願発明者は、鋭意研究を行い、まず、図１０に示す動力伝達チェーン２０１を想到した。チェーン２０１は、リンクモジュール２１０をチェーン進行方向Ｘに複数連ねてなるものである（図１０において、１つのリンクモジュール２１０のみを図示）。リンクモジュール２１０は、第１、第２および第３のリンクユニット２２１，２２２，２２３のリンク２０２の枚数を７枚に統一して、隣り合うリンクユニット同士を連結部材２２０で連結したものである。

ここで、第１のリンクユニット２２１のリンク２０２を「１」で表し、第２のリンクユニット２２２のリンク２０２を「２」で表し、第３のリンクユニット２２３のリンク２０２を「３」で表したときに、各リンクモジュール２１０において、チェーン幅方向Ｗに関するリンクモジュール２１０の一端２１０ａから他端２１０ｂに向けて、「１，３，２，１，３，２，１，３，２，１，３，２，１，３，２，１，３，２，１，３，２」（個別の「」を省略して示してある。）の順でリンク２０２を配列している。すなわち、「１，３，２」のパターンを７回繰り返した配列としている。これにより、各リンクユニット２２１〜２２３のリンク２０２の枚数を統一した。また、図１１に示すチェーン３０１は、リンクモジュール３１０におけるリンク３０２の延べの枚数が８＋８＋９＝２５枚であるが、図１０のチェーン２０１は、リンクモジュール２１０におけるリンク２の延べの枚数が７＋７＋７＝２１枚である。したがって、上記特許文献１のチェーンと比較して、動力伝達チェーン２０２の全幅を増大することなく、リンク１枚あたりの厚みを増すことができた。上記の構成により、リンク１枚当たりの強度を増すとともに、各リンク２０２に生じる負荷を等しくして、負荷の偏りを防止し、許容伝達トルクおよび耐久性を向上できると期待した。

しかしながら、動力伝達チェーン２０１が駆動してプーリから引張力を受けたとき、動力伝達チェーン２０１が蛇行してジグザグ状の形状をなすことが判明した。これは、リンクモジュール２１０において、チェーン幅方向Ｗの中央を通る中心線Ａに対してリンク２０２が非対称に配置されていることが原因と考えられる。この場合、連結部材２２０の負荷の分布がチェーン幅方向Ｗに関して不均一になり、且つ各連結部材２２０間においても、チェーン幅方向Ｗに関する負荷の分布が不均一になる。その結果、各リンク２０２が対応する連結部材２２０から受ける負荷に偏りが生じてしまい、耐久性の向上にとって好ましくない。

以上の知見を得た本願発明者は、更なる鋭意研究を行い、本願発明を想到するに至った。すなわち、本発明は、チェーン進行方向（Ｘ）に並んで互いに連結された複数のリンクモジュール（４０）を備え、各リンクモジュール（４０）は、チェーン進行方向（Ｘ）に隣接する第１、第２および第３のリンクユニット（５１，５２，５３）と、これらのリンクユニット（５１，５２，５３）を互いに連結する連結部材（５０）とを含み、各リンクユニット（５１〜５３）は、それぞれチェーン幅方向（Ｗ）に並ぶ７枚のリンク（２）を含み、第１のリンクユニット（５１）のリンク（２）を「１」で表し、第２のリンクユニット（５２）のリンク（２）を「２」で表し、第３のリンクユニット（５３）のリンク（２）を「３」で表したときに、各リンクモジュール（４０）において、チェーン幅方向（Ｗ）に関して、「１」，「３」，「２」，「２」，「３」，「２」，「１」，「３」，「２」，「１」，「３」，「２」，「１」，「３」，「２」，「１」，「３」，「１」，「１」，「３」，「２」の順でリンク（２）が配列されていることを特徴とする動力伝達チェーン（１）である（請求項１）。

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。

本発明におけるリンクモジュールは、図１０に示す前記動力伝達チェーン２０１の各モジュール２１０において、リンク２０２の配置を一部入れ替えた構成となっている。すなわち、リンクモジュール２１０のうち、チェーン幅方向Ｗの一端２１０ａから４番目のリンク２０２ａの配置と、チェーン幅方向Ｗの他端２１０ｂから４番目のリンク２０２ｂの配置とを入れ替えると、本発明におけるリンクモジュールとなる。

図１１に示す従来の動力伝達チェーン３０１、すなわち、第１〜第３のリンクユニット３２１〜３２３のそれぞれのリンク枚数が８枚−８枚−９枚で計２５枚であった構成に対して、本発明によれば、第１〜第３のリンクユニットのそれぞれのリンク枚数を７枚−７枚−７枚で計２１枚にした構成としており、動力伝達チェーンの全幅を増大することなくリンク１枚あたりの厚みを増すことができる。したがって、動力伝達チェーンを大型化することなく、各リンクの強度をより増すことができる。また、各リンクユニットのリンク枚数を統一していることにより、連結部材から各リンクに作用する負荷を各リンクユニット内で偏らないように均一にできる。さらに、リンクの配列を最適化している結果、動力伝達チェーンが駆動してプーリ等から引張力を受けたときに、動力伝達チェーンがジグザグ状に蛇行した形状になることを抑制して真っ直ぐにできる。各連結部材を互いに平行な状態に維持できる。これにより、連結部材の負荷の分布をチェーン幅方向に関して均一にでき、且つ各連結部材間においても、チェーン幅方向に関する負荷の分布を均一にできる。各リンクが連結部材から受ける負荷（曲げモーメント等）を可及的に均一にでき、一部のリンクのみが先に疲労することを防止できる。動力伝達チェーンの耐久性および許容伝達トルクを格段に向上できる。

また、本発明において、各上記連結部材（５０）は、対応するリンクユニット（５１，５２，５３）間の屈曲に伴い互いに転がり摺動接触する第１および第２の動力伝達部材（３，４）を含み、各リンク（２）は、チェーン進行方向（Ｘ）に並ぶ第１および第２の貫通孔（９，１０）を含み、第１の貫通孔（９）には、対応する第１の動力伝達部材（３）が遊嵌され且つ対応する第２の動力伝達部材（４）が圧入固定され、第２の貫通孔（１０）には、対応する第１の動力伝達部材（３）が圧入固定され且つ対応する第２の動力伝達部材（４）が遊嵌されている場合がある（請求項２）。

この場合、各リンクが対応する第１および第２の動力伝達部材に圧入固定されていることにより、各リンクを対応する第１および第２の動力伝達部材に対してチェーン幅方向に不用意に動かないようにできる。

また、本発明において、相対向する一対の円錐面状のシーブ面（６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａ）をそれぞれ有する第１および第２のプーリ（６０，７０）と、これらのプーリ（６０，７０）間に巻き掛けられ、シーブ面（６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａ）に係合して動力を伝達する上記の動力伝達チェーン（１）とを備えている場合がある（請求項３）。この場合、大トルクを伝達できるとともに耐久性に優れ、且つコンパクトな動力伝達装置を実現できる。

本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る動力伝達チェーンを備える動力伝達装置としてのチェーン式無段変速機（以下では、単に無段変速機ともいう）の要部構成を模式的に示す斜視図である。図１を参照して、無段変速機１００は、自動車等の車両に搭載されるものであり、第１のプーリとしての金属（構造用鋼等）製のドライブプーリ６０と、第２のプーリとしての金属（構造用鋼等）製のドリブンプーリ７０と、これらの両プーリ６０，７０間に巻き掛けられた無端状の動力伝達チェーン１（以下では、単にチェーンともいう）とを備えている。なお、図１中のチェーン１は、理解を容易にするために一部断面を示している。

図２は、図１のドライブプーリ６０（ドリブンプーリ７０）およびチェーン１の部分的な拡大断面図である。図１および図２を参照して、ドライブプーリ６０は、車両の駆動源に動力伝達可能に連なる入力軸６１に一体回転可能に取り付けられるものであり、固定シーブ６２と可動シーブ６３とを備えている。固定シーブ６２および可動シーブ６３は、相対向する一対のシーブ面６２ａ，６３ａをそれぞれ有している。各シーブ面６２ａ，６３ａは円錐面状の傾斜面を含んでいる。これらシーブ面６２ａ，６３ａ間に溝が区画され、この溝によってチェーン１を強圧に挟んで保持するようになっている。

また、可動シーブ６３には、溝幅を変更するための油圧アクチュエータ（図示せず）が接続されており、変速時に、入力軸６１の軸方向（図２の左右方向）に可動シーブ６３を移動させることにより、溝幅を変化させるようになっている。それにより、入力軸６１の径方向（図２の上下方向）にチェーン１を移動させて、プーリ６０のチェーン１に関する有効半径を変更できるようになっている。

一方、ドリブンプーリ７０は、図１および図２に示すように、駆動輪(図示せず）に動力伝達可能に連なる出力軸７１に一体回転可能に取り付けられており、ドライブプーリ６０と同様に、チェーン１を強圧で挟む溝を形成するための相対向する一対のシーブ面７３ａ，７２ａをそれぞれ有する固定シーブ７３および可動シーブ７２を備えている。

ドリブンプーリ７０の可動シーブ７２には、ドライブプーリ６０の可動シーブ６３と同様に油圧アクチュエータ（図示せず）が接続されており、変速時に、この可動シーブ７２を移動させることにより溝幅を変化させるようになっている。それにより、チェーン１を移動させて、プーリ７０のチェーン１に関する有効半径を変更できるようになっている。

図３は、チェーン１の要部の断面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。なお、以下では、チェーン１の直線領域を基準として説明する。

図３および図４を参照して、チェーン１は、複数のリンク２と、これらのリンク２を互いに屈曲可能に連結する複数の連結部材５０とを備えている。

以下では、チェーン１の進行方向に沿う方向をチェーン進行方向Ｘといい、チェーン進行方向Ｘに直交する方向のうち連結部材５０の長手方向に沿う方向をチェーン幅方向Ｗといい、チェーン進行方向Ｘおよびチェーン幅方向Ｗの双方に直交する方向を直交方向Ｖという。

各リンク２は板状に形成されたばね鋼や炭素工具鋼等の鋼板製の部材であり、チェーン進行方向Ｘの前後に並ぶ一対の端部としての前端部５および後端部６、ならびにこれら前端部５および後端部６間に配置される中間部７を含んでいる。

前端部５および後端部６には、第１の貫通孔としての前貫通孔９と、第２の貫通孔としての後貫通孔１０とがそれぞれ形成されている。中間部７は、前貫通孔９および後貫通孔１０間を仕切る柱部８を有している。この柱部８は、チェーン進行方向Ｘに所定の厚みを有している。各リンク２における周縁部は、滑らかな曲線に形成されており、応力集中の生じ難い形状とされている。

リンク２を用いて、第１〜第３のリンクユニット５１〜５３が形成されている。具体的には、第１のリンクユニット５１、第２のリンクユニット５２および第３のリンクユニット５３はそれぞれ、チェーン幅方向Ｗに並ぶ複数のリンク２を含んでいる。第１〜第３のリンクユニット５１〜５３のそれぞれにおいて、同一リンクユニットのリンク２は、チェーン進行方向Ｘの位置が互いに同じとなるように揃えられている。第１〜第３のリンクユニット５１〜５３は、チェーン進行方向Ｘに沿って並んで配置されている。

第１〜第３のリンクユニット５１〜５３のリンク２はそれぞれ、対応する連結部材５０を用いて、対応する第１〜第３のリンクユニット５１〜５３のリンク２と屈曲可能に連結されている。

具体的には、第１のリンクユニット５１のリンク２の前貫通孔９と、第２のリンクユニット５２のリンク２の後貫通孔１０とは、チェーン幅方向Ｗに並んで互いに対応しており、これらの貫通孔９，１０を挿通する連結部材５０によって、第１および第２のリンクユニット５１，５２のリンク２同士がチェーン進行方向Ｘに屈曲可能に連結されている。

同様に、第２のリンクユニット５２のリンク２の前貫通孔９と、第３のリンクユニット５３のリンク２の後貫通孔１０とは、チェーン幅方向Ｗに並んで互いに対応しており、これらの貫通孔９，１０を挿通する連結部材５０によって、第２および第３のリンクユニット５２，５３のリンク２同士がチェーン進行方向Ｘに屈曲可能に連結されている。

図３において、第１〜第３のリンクユニット５１〜５３は、それぞれ１つしか図示されていないが、チェーン進行方向Ｘに沿って第１〜第３のリンクユニット５１〜５３が繰り返すように配置されている。そして、チェーン進行方向Ｘに互いに隣接する２つのリンクユニットのリンク２同士が、対応する連結部材５０によって順次に連結され、無端状をなすチェーン１が形成されている。

チェーン１には、その単位要素としてのリンクモジュール４０が設けられている。このリンクモジュール４０は、第１〜第３のリンクユニット５１〜５３と、第１および第２のリンクユニット５１，５２を互いに連結する連結部材５０と、第２および第３のリンクユニット５２，５３を互いに連結する連結部材５０と、第３のリンクユニット５３およびチェーン進行方向Ｘの前方にある他のリンクモジュール（図示せず）の第１のリンクユニットを互いに連結する連結部材５０とを備えている。チェーン１は、複数のリンクモジュール４０をチェーン進行方向Ｘに順次連結してなるともいえる。

各連結部材５０は、互いに平行な状態でチェーン進行方向Ｘに並んでいる。各連結部材５０は、第１の動力伝達部材としての第１のピン３と、第２の動力伝達部材としての第２のピン４とを含んでおり、これら第１および第２のピン３，４は対をなしている。これら対をなす第１および第２のピン３，４は、対応するリンク２間の屈曲に伴い、互いに転がり摺動接触するようになっている。転がり摺動接触とは、転がり接触およびすべり接触の少なくとも一方を含む接触状態をいう。

第１のピン３は、チェーン幅方向Ｗに延びる長尺の部材であり、第１のピン３の周面１１がチェーン幅方向Ｗに平行に延びている。

この周面１１は、滑らかな面に形成されており、チェーン進行方向Ｘの前方を向く対向部としての前部１２を有している。前部１２は、対をなす第２のピン４と対向しており、第２のピン４の後述する後部１９と接触部Ｔ（チェーン幅方向Ｗからみて、接触点）で転がり摺動接触している。

第１のピン３の長手方向（チェーン幅方向Ｗ）に関する一対の端部１６は、リンクモジュール４０のリンク２のうちチェーン幅方向Ｗの一対の端部に配置されるリンク２ａ，２ｂからチェーン幅方向Ｗにそれぞれ突出している。これら一対の端部１６には、一対の動力伝達部としての端面１７がそれぞれ設けられている。

図２および図３を参照して、一対の端面１７は、各プーリ６０，７０の対応するシーブ面６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａに摩擦接触（係合）するようになっている。

第１のピン３は、上記対応するシーブ面６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａ間に挟持され、これにより、第１のピン３と各プーリ６０，７０との間で動力が伝達される。第１のピン３は、その端面１７が直接動力伝達に寄与するため、例えば、軸受用鋼（ＳＵＪ２）等の高強度耐摩耗材料で形成されている。

再び図３および図４を参照して、第２のピン４（ストリップ、またはインターピースともいう）は、第１のピン３と同様の材料により形成された、チェーン幅方向Ｗに延びる長尺の部材である。

第２のピン４は、その一対の端部が上記各プーリのシーブ面に接触しないように、第１のピン３よりも短く形成されており、対をなす第１のピン３に対して、チェーン進行方向Ｘの前方に配置されている。チェーン進行方向Ｘに関して、第２のピン４は、第１のピン３よりも薄肉に形成されている。なお、第２のピン４が各プーリのシーブ面に接触できるようにされていてもよい。

第２のピン４の周面１８は、チェーン幅方向Ｗに延びている。この周面１８は、滑らかな面に形成されており、チェーン進行方向Ｘの後方を向く対向部としての後部１９を有している。後部１９は、チェーン進行方向Ｘと直交する平坦面に形成されており、対をなす第１のピン３の前部１２と対向している。

チェーン１は、いわゆる圧入タイプのチェーンとされている。具体的には、各リンク２の前貫通孔９には、対応する第１のピン３が遊嵌されているとともに、対応する第２のピン４が圧入固定され、各リンク２の後貫通孔１０には、対応する第１のピン３が圧入固定されているとともに、対応する第２のピン４が遊嵌されている。

上記の構成により、第１のピン３の前部１２と対をなす第２のピン４の後部１９とは、チェーン進行方向Ｘに隣接するリンク２間の屈曲に伴って、接触部Ｔ上で互いに転がり摺動接触する。なお、各第１および第２のピン３，４は、対応する前貫通孔９および後貫通孔１０に遊嵌されていてもよい。

また、チェーン１は、いわゆるインボリュートタイプのチェーンとされている。具体的には、第１のピン３の前部１２に曲面部２５が設けられている。曲面部２５のチェーン内径側の端部は、所定の起部Ｂ（チェーン幅方向Ｗからみて、所定の起点）とされている。

起部Ｂの位置は、接触部Ｔ１の位置、すなわち、チェーン１の直線領域における第１のピン３の接触部Ｔと一致している。この起部Ｂは、前部１２のうち、チェーン内径側寄りに配置されている。

チェーン幅方向Ｗからみて、曲面部２５は、所定の起部Ｂ（起点）をもつインボリュート曲線からなる。このインボリュート曲線の基礎円Ｃは、中心Ｄ、半径Ｒｂ（基礎円半径、例えば、１００ｍｍ）を有する円である。

中心Ｄは、チェーン進行方向Ｘに直交し且つ第１のピン３の接触部Ｔ１を含む平面上において、上記接触部Ｔ１よりもチェーン内径側に位置している。基礎円Ｃと起部Ｂとは、交差している。

上記の構成により、チェーン幅方向Ｗからみて、対応するリンク２間の屈曲に伴う接触部Ｔの移動軌跡は、第１のピン３を基準として、起部Ｂを持つインボリュート曲線となる。すなわち、チェーン幅方向Ｗからみて、第１のピン３の曲面部２５をインボリュート曲線に形成することで、上記接触部Ｔの移動軌跡をインボリュート曲線にしている。

なお、チェーン幅方向Ｗからみた、第１のピン３の曲面部２５は、インボリュート曲線以外の曲線（例えば、単一または複数の曲率半径を有する曲線）をなしていてもよい。

本実施の形態の特徴とするところは、第１〜第３のリンクユニット５１〜５３は、それぞれ７枚のリンク２を含み、第１のリンクユニット５１のリンク２を「１」で表し、第２のリンクユニット５２のリンク２を「２」で表し、第３のリンクユニット５３のリンク２を「３」で表したときに、各リンクモジュール４０において、チェーン幅方向Ｗに関して、チェーン１の一端１ａから他端１ｂにかけて、
「１，３，２，２，３，２，１，３，２，１，３，２，１，３，２，１，３，１，１，３，２」（個別の「」を省略して示してある。）
の順で互いの間に所定の隙間Ｅを設けてリンク２が配列されている点にある。

上記の配列は、３つ毎に区切ると、
「１，３，２」，「２，３，２」，「１，３，２」，「１，３，２」，「１，３，２」，「１，３，１」，「１，３，２」
という配列になる。

この配列は、チェーン幅方向の一端から「１，３，２」という配列を７回繰り返した配列としての
「１，３，２」，「１，３，２」，「１，３，２」，「１，３，２」，「１，３，２」，「１，３，２」，「１，３，２」
に対し、チェーン幅方向の一端から４番目の「１」と、チェーン幅方向の他端から４番目の「２」とを入れ替えたものに相当する。

リンクモジュール４０の各リンク２は全体としてみたときに、チェーン進行方向Ｘに延び且つチェーン幅方向Ｗの中央を通る仮想の中心線Ａに対して、非対称に配列されている。第１および第２のリンクユニット５１，５２のそれぞれにおいて、リンク２は、中心線Ａに対して非対称に配列されている。第３のリンクユニット５３において、リンク２は、中心線Ａに対して対称に配列されている。第３のリンクユニット５３のうち、チェーン幅方向Ｗの中央のリンク２ｃは、中心線Ａと重なっている。

第１のリンクユニット５１のうち、チェーン幅方向Ｗの他端１ｂにあるリンク２ｄは、当該第１のリンクユニット５１のリンク２ｅと隣接しており、これら２枚のリンク２ｄ，２ｅは、他のリンクユニット５２，５３のリンク２を介することなく、直接に相対向している。

第２のリンクユニット５２のうち、チェーン幅方向Ｗの一端１ａにあるリンク２ｆは、当該第２のリンクユニット５２のリンク２ｇと隣接しており、これら２枚のリンク２ｆ，２ｇは、他のリンクユニット５１，５３のリンク２を介することなく、直接に相対向している。

各リンク２の厚みＦは、互いに等しい値に設定されている。この厚みＦは、例えば、０．７ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲に設定されていることが好ましい。

厚みＦが０．７ｍｍ未満であると、リンク１枚あたりの強度を十分に確保し難く、厚みＦが２．０ｍｍを超えると、各リンク２が厚くなりすぎてチェーン１の全幅が大きくなりすぎてしまうからである。

隙間Ｅは、チェーン幅方向Ｗに隣り合う各リンク２間の何れにおいても、等しい値に設定されている。この隙間Ｅは、例えば、０ｍｍ〜０．０４ｍｍの間に設定されていることが好ましい。

隙間Ｅが０ｍｍ未満であると、隣り合うリンク２同士の接触圧が大きくなって効率が低下し、隙間Ｅが０．０４ｍｍより大きいと、チェーン１の全幅が大きくなりすぎてしまうからである。

以上の概略構成を有するチェーン１は、図２および図３に示すように、各第１のピン３と各プーリ６０，７０との係合によって、チェーン進行方向Ｘに沿う引張力を受ける。この引張力は、各連結部材５０および各リンク２に作用する。各連結部材５０は、対応するリンクユニット５１，５２，５３の各リンク２に引張力を付与する。

以上の次第で、本実施の形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。図１１に示す従来のチェーン３０１、すなわち、第１〜第３のリンクユニット３２１〜３２３のそれぞれのリンク枚数が８枚−８枚−９枚で計２５枚であった構成に対して、図３に示す本実施の形態によれば、第１〜第３のリンクユニット５１〜５３のそれぞれのリンク枚数を７枚−７枚−７枚で計２１枚にした構成としており、チェーン１の全幅を増大することなくリンク１枚あたりの厚みを増すことができる。したがって、チェーン１を大型化することなく、各リンク２の強度をより増すことができる。

また、各リンクユニット５１，５２，５３のリンク枚数を統一していることにより、連結部材５０から各リンク２に作用する負荷を各リンクユニット５１，５２，５３間で偏らないように均一にできる。

さらに、リンク２の配列を最適化している結果、チェーン１が駆動して各プーリ６０，７０から引張力を受けたときに、チェーン１がジグザグ状に蛇行した形状になることを抑制して、真っ直ぐにできる。各連結部材５０を互いに平行な状態に維持できる。これにより、連結部材５０の負荷の分布をチェーン幅方向Ｗに関して均一にでき、且つ各連結部材５０間においても、チェーン幅方向Ｗに関する負荷の分布を均一にできる。各リンク２が連結部材５０から受ける負荷（曲げモーメント等）を可及的に均一にでき、一部のリンク２のみが先に疲労することを防止できる。チェーン１の耐久性および許容伝達トルクを格段に向上できる。

また、前貫通孔９に対応する第１のピン３を遊嵌し且つ対応する第２のピン４を圧入固定し、後貫通孔１０に対応する第１のピン３を圧入固定し且つ対応する第２のピン４を遊嵌している。これにより、各リンク２が対応する第１および第２のピン３，４に圧入固定され、各リンク２を対応する第１および第２のピン３，４に対してチェーン幅方向Ｗに不用意に動かないようにできる。また、チェーン幅方向Ｗに隣り合う同一リンクユニットのリンク２間の隙間Ｇを一定の値に維持できる。

さらに、各第１のピン３の各端面１７が各プーリ６０，７０の対応するシーブ面６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａに接触する際、対をなす第２のピン４が、上記第１のピン３に対して転がり摺動接触して、リンク２同士の屈曲が可能である。

この際、対をなす第１および第２のピン３，４間において、互いの転がり接触成分が多くてすべり接触成分が極めて少なく、するとその結果、各第１のピン３の各端面１７が上記対応するシーブ面６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａに対してほとんど回転せずに接触することとなり、摩擦損失を低減して高い伝動効率を確保できる。

また、第１のピン３を基準としたその接触部Ｔの移動の移動軌跡が、チェーン幅方向Ｗからみてインボリュート曲線を描くようにされている。これにより、各第１のピン３が各プーリ６０，７０に順次噛み込まれる際に、チェーン１に弦振動的な運動が生じることを抑制できる。その結果、チェーン１の駆動時の騒音をより低減することができる。

さらに、チェーン１の製造時には、チェーン１の組み立て後に所定の引張力（予張力）を付与して各リンク２を若干量塑性変形させ、各リンク２の硬度を高める作業が行われるが、このときに各リンク２に均等に荷重を付与できる結果、各リンク２を等しく強化できる。

図１１に示す従来のチェーン３０１は、第１〜第３のリンクユニット３２１〜３２３のリンク枚数が、８枚−８枚−９枚となっていた。この場合のリンク１枚の厚みを約０．８ｍｍとすると、チェーン幅方向Ｗにおけるリンクの延べの厚みは、０．８ｍｍ×（８枚＋８枚＋９枚）＝２０ｍｍとなる。また、当該チェーン３０１の強度は、リンク枚数の相対的に少ない第１および第２のリンクユニット５２を基準として決まる。このときのチェーン３０１の強度に関するリンクの有効厚みは、０．８ｍｍ×８枚＝６．４ｍｍとなる。

これに対して、図３に示す本実施のチェーン１では、リンクモジュール４０は、リンク枚数が７枚−７枚−７枚となるように各リンクユニット５１〜５３を配置したものである。この場合のリンク１枚の厚みを約１．０ｍｍとすると、チェーン幅方向Ｗにおけるリンクの延べの厚みは、１．０ｍｍ×（７枚＋７枚＋７枚）＝２１ｍｍとなる。またチェーン１の強度に関するリンク２の有効厚みは、１．０ｍｍ×７枚＝７ｍｍとなる。

上記より、本実施の形態のチェーン１は、上記従来のチェーンと比較して、各リンクモジュール４０におけるリンク２の延べの厚みは、２１ｍｍ÷２０ｍｍ＝１．０５０、すなわち５％しか増していないのに、有効厚みは、７ｍｍ÷６．４ｍｍ≒１．０９４、すなわち約１０％も増している。したがって、リンク２の延べの厚みをほとんど増すことなく、有効厚み、すなわちチェーン１の強度に関連する厚みを向上できる。しかも、各リンクモジュール４０に含まれるリンク２の枚数を少なくして部品点数を低減できる。

このようにして、耐久性、静粛性、伝動効率に優れ、且つコンパクトで大トルクを伝達することのできる無段変速機１００を実現できる。

なお、上記リンクモジュール４０のリンク２を中心線Ａに対して非対称に配置していることにより、チェーン１の対応するリンクユニット５１，５２，５３間には曲げモーメントが発生するが、チェーン１を無端状にしていることにより、チェーン全体としての曲げモーメントは釣り合う。

本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において、種々の変更が可能である。例えば、図５に示すように、各リンクモジュール４０のリンク２の配列パターンを変えることなく、チェーン１に関するチェーン進行方向Ｘの向きを反対にしてもよい。

また、前貫通孔９および後貫通孔１０に圧入固定されている対応する第１および第２のピン３，４を、当該前貫通孔９および後貫通孔１０に遊嵌してもよい。

さらに、第１のピンの長手方向の一対の端部のそれぞれの近傍に、当該第１のピンの端面と同様の動力伝達部を有する部材が配置された、いわゆるブロックタイプの動力伝達チェーンに本発明を適用してもよい。

また、各リンク２の前貫通孔９の配置と後貫通孔１０の配置とを互いに入れ換えてもよい。さらに、各リンク２において、前貫通孔９と後貫通孔１０との間の柱部８に連通溝（スリット）を設けてもよい。スリットは、貫通孔の高さより小さくてもよいし、同程度まで大きくしてもよい。高さが小さければリンクの剛性が増し、高さが大きければ弾性変形量（可撓性）が増してリンクに生じる応力をより低減することができる。負荷条件に応じて適宜設定すればよい。

また、ドライブプーリ６０およびドリブンプーリ７０の双方の溝幅が変動する態様に限定されるものではなく、何れか一方の溝幅のみが変動し、他方が変動しない固定幅にした態様であっても良い。さらに、上記では溝幅が連続的（無段階）に変動する態様について説明したが、段階的に変動したり、固定式（無変速）である等の他の動力伝達装置に適用しても良い。

試験例：図６に示す試験例を、コンピュータ上で有限要素法の解析モデルとして作成した。この試験例は、図３に示すリンクモジュール４０を２つ１組として繋ぎ合わせ、且つその１組のリンクモジュール４０，４０のなかでチェーン進行方向Ｘの最も上流側の第１のリンクユニット５１ａのリンク２の後貫通孔１０に連結部材５０を挿通したものに相当する。

比較例：図７に示す比較例を、コンピュータ上で有限要素法の解析モデルとして作成した。この比較例は、図１０に示すリンクモジュール３１０を２つ１組として繋ぎ合わせ、且つその１組のリンクモジュール３１０，３１０のなかでチェーン進行方向Ｘの最も上流側の第１のリンクユニット３２１ａのリンク３０２の後貫通孔３３０に連結部材３２０を挿通したものに相当する。

図６および図７を参照して、上記試験例および比較例のそれぞれにおいて、各連結部材５０，３２０の第１のピン３，３０３に、チェーン進行方向Ｘの下流側から順に♯１、♯２、♯３、♯４、♯５、♯６、♯７の識別用の符号を付した。これら試験例および比較例のそれぞれにおける主な諸元は、以下のとおりである。

リンク２，３０２の材質：鋼
リンク２，３０２の厚み：０．８ｍｍ
第１および第２のピン３，４，３０３，３０４の材質：鋼
第１のピン３，３０３の長さ、厚み：２５ｍｍ、３ｍｍ
上記試験例および比較例のそれぞれについて、１６ｋＮの引張荷重を付与する条件で解析を行った。引張荷重を付与する前の状態を基準とする、各第１のピン３，３０３のチェーン進行方向Ｘに関する弾性変形量を求めた。結果を図８、図９に示す。

図８、図９において、横軸は、チェーン幅方向Ｗの他端側（図６、図７において、下側）を基準（０ｍｍ）とした第１のピン３，３０３の位置を示している。縦軸は、チェーン進行方向Ｘに関する第１のピン３，３０３の弾性変形量を示している。

図８に示すように、試験例では、第１のピン３の弾性変形量の上限と下限の差Ｈ１が、約０．０３ｍｍと小さなものになっている。したがって、♯１〜♯７の各第１のピン３は、概ね平行に並んでおり、リンク２に作用する負荷の偏りが小さいといえる。

一方、図９に示すように、比較例では、第１のピン３０３の弾性変形量の上限と下限の差Ｈ２が、約０．０５ｍｍと大きなものになっている。すなわち、差Ｈ２は、試験例における差Ｈ１と比べて、６０％も大きい値となっている。したがって、♯１〜♯７の各第１のピン３，３０３は、平行に並んでいるとはいえず、リンク３０２に作用する負荷の偏りが大きいといえる。

このように、試験例は、各第１のピン３が平行に並んで各リンク２に均等に負荷をかけられることが実証された。すなわち、一部のリンク２のみが先に疲労してしまうことがなく、高い耐久性およびトルクを伝達できることが実証された。

本発明の一実施の形態に係る動力伝達チェーンを備える動力伝達装置としてのチェーン式無段変速機の要部構成を模式的に示す斜視図である。 図１のドライブプーリ（ドリブンプーリ）およびチェーンの部分的な拡大断面図である。 チェーンの要部の断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 本発明の別の実施の形態の要部の断面図である。 試験例の断面図である。 比較例の断面図である。 試験例の第１のピンの他端からの位置と弾性変形量との関係を示すグラフ図である。 比較例の第１のピンの他端からの位置と弾性変形量との関係を示すグラフ図である。 本発明にかかる動力伝達チェーンを想到する途中段階において本願発明者が想到した動力伝達チェーンの要部の断面図である。 特許文献１に示されている従来の動力伝達チェーンの要部の断面図である。

符号の説明

１…動力伝達チェーン、２…リンク、３…第１のピン（第１の動力伝達部材）、４…第２のピン（第２の動力伝達部材）、９…前貫通孔（第１の貫通孔）、１０…後貫通孔（第２の貫通孔）、４０…リンクモジュール、５０…連結部材、５１…第１のリンクユニット、５２…第２のリンクユニット、５３…第３のリンクユニット、６０，７０…プーリ、６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａ…シーブ面、１００…無段変速機（動力伝達装置）、Ｗ…チェーン幅方向、Ｘ…チェーン進行方向。

Claims (3)

1. チェーン進行方向に並んで互いに連結された複数のリンクモジュールを備え、
   各リンクモジュールは、チェーン進行方向に隣接する第１、第２および第３のリンクユニットと、これらのリンクユニットを互いに連結する連結部材とを含み、
   各リンクユニットは、それぞれチェーン幅方向に並ぶ７枚のリンクを含み、
   第１のリンクユニットのリンクを「１」で表し、第２のリンクユニットのリンクを「２」で表し、第３のリンクユニットのリンクを「３」で表したときに、各リンクモジュールにおいて、チェーン幅方向に関して、
   「１」，「３」，「２」，「２」，「３」，「２」，「１」，「３」，「２」，「１」，「３」，「２」，「１」，「３」，「２」，「１」，「３」，「１」，「１」，「３」，「２」
   の順でリンクが配列されていることを特徴とする動力伝達チェーン。
2. 請求項１において、各上記連結部材は、対応するリンクユニット間の屈曲に伴い互いに転がり摺動接触する第１および第２の動力伝達部材を含み、
   各リンクは、チェーン進行方向に並ぶ第１および第２の貫通孔を含み、
   第１の貫通孔には、対応する第１の動力伝達部材が遊嵌され且つ対応する第２の動力伝達部材が圧入固定され、第２の貫通孔には、対応する第１の動力伝達部材が圧入固定され且つ対応する第２の動力伝達部材が遊嵌されていることを特徴とする動力伝達チェーン。
3. 相対向する一対の円錐面状のシーブ面をそれぞれ有する第１および第２のプーリと、これらのプーリ間に巻き掛けられ、シーブ面に係合して動力を伝達する請求項１または２記載の動力伝達チェーンとを備えていることを特徴とする動力伝達装置。

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