JP4706219B2 - 動力伝達チェーンの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両などに採用されるチェーン式無段変速機などに用いられる動力伝達チェーンの製造方法に関する。

従来、自動車のチェーン式無段変速機等に用いられる動力伝達チェーンとしては、２つのピン孔が所定のピッチを置いて形成された複数のリンクプレートと、これらを屈曲可能に連結する複数のピン部材とを備えたものがある。このような動力伝達チェーンは、リンクプレートをその厚み方向および長手方向に積層配置され、前記ピン孔にピン部材を圧入することで無端状に連結されている（例えば特許文献１参照）。

特開平８−３１２７２５号公報（第４頁）

上記のような動力伝達チェーンにおいて、リンクプレートは積層されつつそれぞれのピン孔が一致するように配置されており、このピン孔に２本のピンからなるピン部材が圧入状態で当該チェーンを幅方向に貫通するように挿入されている。このような構造を持つチェーンはピン部材の軸回り方向以外の方向にはほとんど屈曲させることができず、またがたつきなどの遊びも非常に少ない。従って、前記動力伝達チェーンを組み立てる際にも、ピン部材の長手方向をリンクプレートの側面に対してほぼ垂直に維持し、隣接するピン部材同士間のピッチ間隔を所定の間隔に正確に保ち、ピン部材を正確に位置決めしてリンクプレートに圧入しなければ、ピン部材がピン孔に合わなかったり、ピン部材とピン孔でかじりが発生したりして、前記ピン部材をピン孔に圧入することができなかった。
このため、前記ピン部材をリンクプレートに圧入する際には、これらの位置関係を当該チェーンとして組み立てられる状態に正確に保つ必要があり、この位置決めを行うことがチェーンの組み立て作業を困難なものにしていた。

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、ピン部材およびリンクプレートを正確に位置決めし、容易に組み立てを行うことができる動力伝達チェーンの製造方法の提供をその目的とする。

上記目的を達成するための第一の本発明は、ピン孔を有するとともに厚み方向に積層されて配置される複数のリンクプレートと、前記ピン孔内に圧入されて前記複数のリンクプレートを連結する複数のピン部材と、を備える動力伝達チェーンの製造方法であって、以下に示す工程（ａ）の後、工程（ｂ）〜（ｅ）を繰り返すことで、前記リンクプレートを所定の配列に従って順次積層して配置し組み立てることを特徴としている。
（ａ）前記複数のピン部材の一端部を保持することで、このピン部材を当該動力伝達チェーンとして組み立てられた時の状態で配列する工程
（ｂ）前記複数のピン部材の軸方向を組み立てられる当該動力伝達チェーンの幅方向に対してほぼ平行となるようにかつ前記ピン部材の他端部に前記リンクプレートが所定列数配置可能な状態で前記ピン部材の他端部を保持する工程
（ｃ）前記リンクプレートのピン孔に前記ピン部材を他端部側から挿入して、前記リンクプレートを前記ピン部材の他端部に所定列数配置する工程
（ｄ）工程（ｂ）における前記ピン部材の他端部の保持を解除する工程
（ｅ）工程（ｃ）にて挿入したリンクプレートをピン部材に沿ってスライドさせて当該動力伝達チェーン幅方向における所定位置に配置する工程

上記のように構成された動力伝達チェーンの製造方法によれば、当該動力伝達チェーンを組み立てる際、この動力伝達チェーンとして組み立てられた時の状態で配列された前記ピン部材の一端部と他端部とを保持するので、前記リンクプレートのピン孔に前記ピン部材を挿入する際にも、前記リンクプレートと前記ピン部材との位置関係を正確に維持できる。従って、前記リンクプレートのピン孔に前記ピン部材を確実に挿入することができる。
また、前記ピン部材が挿入された前記リンクプレートは、工程（ｄ）にて前記ピン他端部の保持を解除するので、前記ピン部材が挿入された前記リンクプレートを前記ピン部材に沿ってスライドさせて移動させることができる。従って、このリンクプレートを当該動力伝達チェーンにおける所定の位置に配置でき、チェーンとして組み立てることができる。

以上のように、本発明に係る動力伝達チェーンの製造方法は、ピン部材を正確に位置決めした状態を維持し、ピン部材をリンクプレートに確実に圧入することができるので、当該動力伝達チェーンの組み立てを容易にできる。

次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明により製造される動力伝達チェーンの一例である、いわゆるチェーン式無段変速機用のチェーン（以下、単に「チェーン」ともいう）の要部構成を模式的に示す斜視図である。このチェーン１は、複数の金属（炭素鋼等）製のリンクプレート２と、このリンクプレート２を相互に連結するための複数の金属（軸受鋼等）製のピン部材Ｐとからなり、無端状とされている。なお図１では、チェーン１の幅方向中央部の記載を一部省略している。

リンクプレート２は、外形線がなだらかな曲線形状で、全て実質的に同一の外形となるように成形されており、第１のピン孔２ａ１と第２のピン孔２ａ２とが設けられている。なお、この第１のピン孔２ａ１および第２のピン孔２ａ２は総称してピン孔２ａともいう。リンクプレート２は、図のように厚み方向に積層して配置されており、互いに隣接配置されるリンクプレート２においては、一方のリンクプレート２の第１のピン孔２ａと、他方のリンクプレート２の第２のピン孔２ａとの位置が一致するようにリンクプレート２の側面２ｂの一部が重なるようにチェーン長手方向にずらすとともに厚み方向に積層して配置されている。
このリンクプレート２を連結するピン部材Ｐは、ピン孔２ａの内周面に沿う外周面３ａを有する棒状体であるピン３と、ピン３よりも若干短く形成されかつピン孔２ａの内周面に沿う外周面４ａを有する棒状体であるストリップ４と、からなるものである。そしてこのピン３およびストリップ４が前記のように積層して配置されたリンクプレート２のピン孔２ａ内に圧入状態で挿入され、複数のリンクプレート２を屈曲可能に連結している。

次に、上記チェーン１の製造装置について詳細に説明する。図２は、チェーン１の製造装置およびこれを用いたチェーン１の製造方法を示した模式図である。
このチェーン１の製造装置Ｓは、図２（ａ）に示すように複数のピン３およびストリップ４の一端部としての下端部を保持するための組み立て型５と、組み立て型５の上方に配置され組み立て型５に保持されるピン３およびストリップ４の他端部としての上端部を保持するための保持具６と、組み立て型５および保持具６の上方に配置されリンクプレート２とともに下方に下げることによりリンクプレート２のピン孔２ａに前記保持されたピン３およびストリップ４を圧入する上型７とを備えている。

組み立て型５は、炭素工具鋼や合金工具鋼などを用いて直方体状に成形されており、その上面５ａに形成された複数の位置決め孔５ｂにピン３およびストリップ４の一端部を挿入して、それぞれ一本ずつ組み合わせた状態で上面５ａに対してほぼ垂直に立てて保持し、チェーン１として必要な本数を配列できるようにされている。位置決め孔５ｂは、有底孔状に形成されており、隣接する位置決め孔５ｂ同士のピッチ幅をチェーン１のピッチ幅と同じ間隔とし、組み立て型５の長手方向に沿ってチェーン１として必要な本数のピン３およびストリップ４を保持することができるように一列に配設されている。この位置決め孔５ｂの内周形状は、挿入されるピン３とストリップ４とが組み合わされてチェーン１として組み立てられたときに成す外周面形状に沿うように形成されている。そして、位置決め孔５ｂに挿入されたピン３およびストリップ４をリンクプレート２のピン孔２ａに圧入できるように、ピン３とストリップ４とによる外周面形状をピン孔２ａの内周面形状に一致させて位置決めすることができる。また、ピン３とストリップ４が挿入されたときの位置決め孔５ｂのクリアランスは、滑らかに抜き挿しできると同時にがたつきなどの遊びがない程度に設定されている。
また、位置決め孔５ｂの底面には段差が設けられている。この段差は、その軸方向の長さ寸法に差のあるピン３とストリップ４との軸方向の位置関係が、チェーン１として組み立てられた時と同じとなるように、ピン３およびストリップ４を軸方向に対して位置決めすることができる。

またこの位置決め孔５ｂの深さ寸法は、チェーン１の最外部に配置されるリンクプレート２からピン３およびストリップ４が突出する長さ寸法と同一となるように設定されている。このようにすることで、ピン３およびストリップ４に圧入されたリンクプレート２を組み立て型５の上面５ａに当接する位置まで圧入すれば、その圧入されたリンクプレート２をチェーン１としての最外部に配置できる。すなわち、上面５ａは、リンクプレート２を配置する上での基準面とすることができる。

このような組み立て型５は、複数のピン３およびストリップ４をチェーン１として組み立てられた時の状態で配列しつつその下端部を保持するための下端部保持手段（一端部保持手段）を構成している。

保持具６は、上述したように組み立て型５により保持されたピン３およびストリップ４の上端部を保持するものである。この保持具６は、図３に示すように、ピン３およびストリップ４の外周面形状に合わせて形成された切り欠き部８ａを有する合金工具鋼製の保持板８と、方形状に成形された合金工具鋼製の押さえ板９とから構成されている。これらは、図示しない油圧チャック等に取り付けられており、両者を図中矢印の方向に可動させることができるようになっている。この図３（ａ）では保持が解除されている状態を示しており、この状態では、保持板８と押さえ板９は、上型７が下降しても接触しない程度にピン３およびストリップ４から離れた位置に設置されている。ピン３およびストリップ４を保持する場合には、図３（ｂ）に示すように、ピン３およびストリップ４を保持板８の切り欠き部８ａにはめ合わせて、組み立て型５の上面５ｂに対してほぼ垂直となるように位置決めしつつ、押さえ板９によってピンおよびストリップ４上端部の外周面３ａ，４ａを挟持する。このようにして保持具６は、この保持具６を可動させる図示しない油圧チャックとともに、ピン３およびストリップ４の上端部を解除可能に保持するための上端部保持手段（他端部保持手段）を構成している。

またこのとき、図２および図３に示すように、ピン３およびストリップ４の上端側からリンクプレート２が一列配置できるように、保持具６はピン３およびストリップ４の上端面からやや下方に下がった部分を保持する高さに設定されている。ここでは、ピン３およびストリップ４の上端側にリンクプレート２が一列圧入できるようにしたが、必要であれば、複数列配置できるようにしてもよい。

図２に戻って、上型７は、炭素工具鋼や合金工具鋼などを用いて直方体状に成形されており、その下面７ａにリンクプレート２を当接させて下方に下げることによって、リンクプレート２のピン孔２ａにピン３およびストリップ４を圧入し、リンクプレート２を積層配置できるようにされている。また、リンクプレート２を圧入すべくこの上型７を下げた際にピン孔２ａから突出するピン３およびストリップ４を逃がすために、上型７にはピン３およびストリップ４が挿通可能な複数の貫通孔７ｂが形成されている。これにより、上型７は組み立て型５の上面５ｂに立てられたピン３およびストリップ４にリンクプレート２を任意の高さ位置に配置できる。

上述した組み立て型５、および上型７は、図示しないプレス機等に取り付けられている。そして、これらの金型は、プレス機を操作することによって互いに平行を維持しつつそれぞれ上下方向にストローク可能な範囲の中で往復動させることができるとともに前記範囲の中で任意の位置に固定できるようにされている。
また上型７は、保持具６によって保持されるピン３およびストリップ４の上方に常に位置するように構成されている。さらに、組み立て型５は、上型７および保持具６に対してチェーン１長手方向に移動可能とされ、組み立て型５に配列された全てのピン３およびストリップ４の上方に上型７を配置できるようにされている。これによってチェーン１長手方向全範囲にリンクプレート２が配置できるようにされている。
このような上型７は、図示しないプレス機とともに、リンクプレート２にピン３およびストリップ４を圧入し、その圧入したリンクプレート２をピン３およびストリップ４に沿ってスライドさせてチェーン１幅方向における所定位置に配置するためのリンクプレート配置手段を構成している。

次に、このチェーン１の製造装置Ｓを用いたチェーン１の製造方法について説明する。
チェーン１を組み立てるにはまず、図２（ａ）に示すように、位置決め孔５ｂにピン３およびストリップ４の一端部を挿入して、それぞれ一本ずつ組み合わせた状態で上面５ａに対してほぼ垂直に立てて保持し、チェーン１として必要な本数を配列する。このようにして、ピン３およびストリップ４の一端部を組み立て型５で保持することにより、ピン３およびストリップ４を当該チェーン１として組み立てられた時の状態で配列する。

次に、組み立て型５に配列されたピン３およびストリップ４の内、一枚のリンクプレート２に同時に圧入される２組のピン３およびストリップ４の軸方向を、上面５ａに対してほぼ垂直となるようにその他端部としての上端部を保持具６で保持する。すなわち、ピン３およびストリップ４の上端部を保持具６により保持することでピン３およびストリップ４の軸方向を組み立てられるチェーン１の幅方向に対してほぼ平行にしかつ２組のピン部材Ｐのピッチ幅を位置決めする。

次に、図２（ｂ）に示すように、一枚のリンクプレート２を、ピン孔２ａとピン３およびストリップ４との上端部を一致させて保持する治具等（図示せず）によって保持し、組み立て型５の上方に配置された上型７の下面７ａに当接させ、上型７を序々に下げてリンクプレート２のピン孔２ａにピン３およびストリップ４を上端部側から圧入する。そして、このリンクプレート２を保持具６の直上まで圧入し配置する。ここでは、リンクプレート２を一枚圧入したが、必要であれば複数枚重ねて圧入してもよい。

またここでは、リンクプレート２を治具により保持し、ピン孔２ａとピン３およびストリップ４との上端部を一致させたが、上型７で圧入する前に、ピン３およびストリップ４をピン孔２ａに軽く圧入する等、リンクプレート２をピン３およびストリップ４の上端部に予め圧入あるいは挿入等して仮止めすることで、ピン孔２ａとピン３およびストリップ４との上端部を一致させてもよい。

次に、図２（ｃ）のように、保持具６による保持を解除し、上型７をさらに下方に下げることにより、リンクプレート２を組み立て型５の上面５ａに当接する位置までピン３およびストリップ４に沿ってスライドさせつつ移動させる。この上面５ａに当接する位置まで移動させたリンクプレート２は、上述したようにチェーン１幅方向における所定位置、すなわちチェーン１の幅方向最外部に配置されるリンクプレートとなる。
さらに図２（ｄ）に示すように、組み立て型５、保持具６および上型７を用いて上記の手順を繰り返し、前記上面５ａに当接するリンクプレート２を基準として、所定の配列に従ってチェーン１の長手方向および幅方向にリンクプレート２を順次積層して配置し、チェーン１として組み立てる。

本実施形態では、上述のようにリンクプレート２が上端部側から圧入された場合にも、ピン３およびストリップ４の上端部を解除可能な保持具６で保持したので、その保持を解除することでリンクプレート２をピン３の軸方向にスライドさせて移動させることができ、リンクプレート２をチェーン１幅方向における所定の位置に配置することができる。
また、リンクプレート２は一枚ずつ（一列ずつ）所定の位置に配置するので、隣接するリンクプレート２同士間の接触面圧を適度に調整することができる。これにより、チェーン１幅方向に隣接するリンクプレート２同士間の前記接触面圧が高くなりすぎて両者間の摩擦抵抗が大きくなることを防止できるので、両者間の摩擦抵抗によってチェーン１の屈曲トルクが大きくなり、当該チェーン１の動力伝達効率が低下するのを防止できる。

以上のようにして、一列に配列したピン部材Ｐにリンクプレート２を配置することで、有端状のチェーン１が組み立てられる。そして、この組み立てられた有端状のチェーン１の両端を連結することで、無端状のチェーン１を得ることができる。

上記のような本実施形態に係るチェーン１の製造方法によれば、チェーン１として組み立てられた時の状態で配列された複数のピン３およびストリップ４の下端部と上端部とを、組み立て型５と保持具６によって保持するので、リンクプレート２とピン３およびストリップ４との位置関係を正確に維持できる。従って、リンクプレート２のピン孔２ａにピン３およびストリップ４を確実に圧入することができ、チェーン１の組み立てを容易にできる。

また、本実施形態に係るチェーン１の製造装置Ｓは、上述した方法によってチェーン１を組み立てることができるので、チェーン１の組み立てを容易にできる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、組み立て型５にピン部材Ｐを一列に配列し有端状のチェーン１として組み立てた後にその両端を連結したが、ピン部材Ｐを無端状のチェーン１として組み立てることができるように配列できる組み立て型を用いて、無端状のチェーン１として組み立てるようにしてもよい。また、本実施形態では、保持具６により二組のピン部材Ｐを保持し、リンクプレート２を一枚ずつ圧入したが、より多数もしくは全数のピン部材Ｐを同時に保持し、チェーン１において同じ列に配置されるリンクプレート２を複数枚あるいは長手方向全部一度に圧入して、組み立てるようにしてもよい。
また、本実施形態の保持具６では、ピン３およびストリップ４の外周面形状に合わせて形成された切り欠き部を保持板８のみに形成したが、保持板８および押さえ板９の両方に切り欠き部を形成してもよい。

また、本実施形態で製造されるチェーン１のリンクプレート２には、二つのピン孔（第一および第二のピン孔２ａ）が形成されているが、例えば、これら二つのピン孔をつなげるような形状のピン孔が一つ形成されているリンクプレートの場合にも本発明は適用できる。また、本実施形態のチェーン１は一つのピン孔にピン３とストリップ４との二つの部材からなるピン部材を挿入するものを示したが、一つの部材からなるピン部材で構成されたチェーンであっても本発明は適用できる。

また、本発明の動力伝達チェーンの製造方法およびこれに用いる動力伝達チェーンの製造装置は、製造されるチェーンの構成やリンクプレートの形状、配置、組み立て型および上型の構成、形状等は、本発明の趣旨に基づいて適宜変更することができる。

本発明により製造される動力伝達チェーンの一例である、チェーン式無段変速機用チェーンの要部構成を模式的に示す斜視図である。 チェーン１の製造装置およびこれを用いたチェーン１の製造方法を示した模式図である。 （ａ）は保持具を示した斜視図であり、（ｂ）は保持具によりピンおよびストリップを保持した状態を示した斜視図である。

符号の説明

１ 動力伝達チェーン
２ リンクプレート
２ａ ピン孔
５ 組み立て型
６ 保持具
７ 上型
Ｐ ピン部材
Ｓ 製造装置

Claims (1)

1. ピン孔を有するとともに厚み方向に積層されて配置される複数のリンクプレートと、前記ピン孔内に圧入されて前記複数のリンクプレートを連結する複数のピン部材と、を備える動力伝達チェーンの製造方法であって、
   以下に示す工程（ａ）の後、工程（ｂ）〜（ｅ）を繰り返すことで、前記リンクプレートを所定の配列に従って順次積層して配置し組み立てることを特徴とする動力伝達チェーンの製造方法。
   （ａ）前記複数のピン部材の一端部を保持することで、このピン部材を当該動力伝達チェーンとして組み立てられた時の状態で配列する工程
   （ｂ）前記複数のピン部材の軸方向を組み立てられる当該動力伝達チェーンの幅方向に対してほぼ平行となるようにかつ前記ピン部材の他端部に前記リンクプレートが所定列数配置可能な状態で前記ピン部材の他端部を保持する工程
   （ｃ）前記リンクプレートのピン孔に前記ピン部材を他端部側から挿入して、前記リンクプレートを前記ピン部材の他端部に所定列数配置する工程
   （ｄ）工程（ｂ）における前記ピン部材の他端部の保持を解除する工程
   （ｅ）工程（ｃ）にて挿入したリンクプレートをピン部材に沿ってスライドさせて当該動力伝達チェーン幅方向における所定位置に配置する工程

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