JP4898107B2 - 動力伝達チェーンの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、動力伝達チェーンの製造方法に関する。

自動車のプーリ式無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）等の動力伝達装置は、エンジンの出力軸等に連結されるドライブプーリ、および車軸等に連結されるドリブンプーリを備えており、これら各プーリに、ベルトやチェーン等の伝動体が巻き掛けられている。
通例、上記の伝動体は、組み立てられた後、試用運転（慣らし運転）が行われ（例えば、特許文献１参照）、試用運転の完了後、所定の品質検査が行われる（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２００４−１１６７３号公報 特開２００４−１２５３９６号公報

上記の伝動体のうち、動力伝達チェーンは、例えば、複数の金属製のリンクと、これらのリンクを互いに連結する複数のピンとを備えている。具体的には、リンクは、チェーン進行方向およびチェーン幅方向のそれぞれに並んで配置されており、リンクに形成されたピン孔のそれぞれにピンが挿通されている。また、ピンは、一対の端部がプーリに係合して（挟持されて）、プーリとの間で動力の伝達を行うようになっている。

このような、動力伝達チェーンは、出荷前に行われる慣らし運転によって、リンクの摺動部分同士が馴染まされて摺動抵抗（駆動ロス）が低減されている。
上記の動力伝達チェーン、およびその他の一般の動力伝達チェーンにおいて、実用上十分な耐久性を確保することが要請されている。本発明は、上記の課題を解決することを目的とする。

通例、動力伝達チェーンの慣らし運転は、当該動力伝達チェーンに定格張力以下の張力を負荷する条件で実施されている。本願発明者は、この慣らし運転において、動力伝達チェーンに付与される張力を最適化することで、リンクの強度を向上させて、動力伝達チェーンの実用上の耐久性を十分に確保することができるとの知見を得て、本発明を想到するに至った。

具体的には、本発明は、複数のリンクが動力伝達部材を介して相互に連結された動力伝達チェーンの製造方法において、組み立てられた動力伝達チェーンを慣らし運転する慣らし運転工程を含み、上記慣らし運転工程では、リンクに弾性限度を超える応力を発生させるように動力伝達チェーンに張力が負荷され、上記慣らし運転中に、動力伝達チェーンの異常を検出する検査が行われ、上記慣らし運転で動力伝達チェーンに負荷される張力は、動力伝達チェーンの最大許容張力よりも大きく且つ最大許容張力の２倍以下であることを特徴とするものである。
本発明によれば、慣らし運転の際、リンクは、動力伝達部材によって強く押圧されて塑性変形領域に達し、残留応力を発生する。これにより、リンクの疲労強度が格段に向上し、チェーンの実用上の強度を十分に確保することができる。

また、上記慣らし運転で動力伝達チェーンに負荷される張力は、動力伝達チェーンの最大許容張力よりも大きく且つ最大許容張力の２倍以下である。このように、慣らし運転で動力伝達チェーンに負荷される張力を、動力伝達チェーンの最大許容張力よりも大きくすることで、リンクに十分な残留応力を生じさせることができる。さらに、上記の慣らし運転で動力伝達チェーンに負荷される張力を、動力伝達チェーンの最大許容張力の２倍以下にすることで、リンクが過度に塑性変形して不用意に伸びてしまうことを防止できる。

また、上記慣らし運転中に、動力伝達チェーンの異常を検出する検査が行われる。これにより、不良品が出荷されることを確実に防止することができ、動力伝達チェーンの信頼性を十分に確保することができる。しかも、慣らし運転と検査とを一括して行うことにより、検査と慣らし運転とを別個に行う場合と比べて手間がかからない。なお、動力伝達チェーンの異常を検出する検査としては、以下のものを例示することができる。すなわち、動力伝達チェーンと、この動力伝達チェーンが巻き掛けられた例えば一対のプーリとを含む動力伝達系における、駆動時の振動を測定する振動測定検査や、上記動力伝達系の駆動時の騒音を測定する音響検査や、動力伝達チェーンの各部材に微小な亀裂などが発生した場合に生じる弾性波(振動、音波)を測定するアコースティックエミッション（Acoustic Emission）検査や、上記動力伝達系において動力伝達チェーンを回転駆動するのに必要なトルクを測定するトルク測定検査を例示することができる。

また、上記動力伝達チェーンが一対のプーリに巻き掛けられ、プーリのシーブ面から動力伝達チェーンの動力伝達部材の一対の端部に動力が伝達されることにより、上記慣らし運転が実施されることが好ましい。この場合、例えば、動力伝達チェーンがプーリに巻き掛けられる動力伝達チェーンであれば、実機における使用条件と同様の条件下で慣らし運転を行って動力伝達チェーンの耐久性の向上を行うことができ、実機においても耐久性向上の効果を確実に発揮することができる。

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。シーブ面６２ａ，６３ａは円錐面状の傾斜面を含む。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、入力軸６１（プーリ６０）に対するチェーン１の巻き掛け半径Ｒ（後述する第１のピン３に関する有効半径Ｒ）を変化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７２ａ，７３ａをそれぞれ有する固定シーブ７２および可動シーブ７３を備えている。ドリブンプーリ７０の可動シーブ７３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７３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、出力軸７１（プーリ７０）に対するチェーン１の巻き掛け半径Ｒを変化できるようになっている。

図３は、チェーン１の要部の断面平面図である。図４は、図３のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図であり、チェーン直線部分を示している。
図３および図４を参照して、チェーン１は、リンク２と、互いに転がり摺動接触する第１および第２のピン３，４とをそれぞれ複数備えている。なお、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のことをいう。

各リンク２は板状に形成されており、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７および後端部８を含んでいる。これら前端部７および後端部８には、前貫通孔９および後貫通孔１０がそれぞれ形成されている。
リンク２を用いて、第１〜第３の列５１〜５３が形成されている。具体的には、第１の列５１、第２の列５２および第３の列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の列５１〜５３のそれぞれにおいて、同一列のリンク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の列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の列５１〜５３のリンク２はそれぞれ、対応する第１および第２のピン３，４を用いて、対応する第１〜第３の列５１〜５３のリンク２と相互に屈曲可能に連結されている。
具体的には、第１の列５１のリンク２の前貫通孔９と、第２の列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を挿通する第１および第２のピン３，４によって、第１および第２の列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の列５２のリンク２の前貫通孔９と、第３の列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を挿通する第１および第２のピン３，４によって、第２および第３の列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の列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の列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つの列のリンク２同士が、対応する第１および第２のピン３，４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。

第１のピン３は、チェーン幅方向Ｗに延びる棒状の動力伝達部材である。第１のピン３の一対の端部１５，１６が、チェーン幅方向Ｗの一対の端部に配置されるリンク２からチェーン幅方向Ｗにそれぞれ突出している。第１のピン３の一対の端部１５，１６には、動力伝達面５，６がそれぞれ設けられている。
図２を参照して、動力伝達面５，６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）するためのものである。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、その動力伝達面５，６によって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に延びる棒状体である。第２のピン４は、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いる。チェーン進行方向Ｘ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。

第１のピン３は、一のリンク２の前貫通孔９に遊嵌されてこのリンク２に対する相対移動（回転）が可能とされると共に、対応する他のリンク２の後貫通孔１０に圧入固定（嵌合）されてこのリンク２に対する相対回転が規制されている。
具体的には、第１のピン３は、第１の列５１のリンク２の前貫通孔９に遊嵌されて、第１の列５１のリンク２に対する相対回転が可能とされると共に、第２の列５２のリンク２の後貫通孔１０に圧入固定されて、第２の列５２のリンク２に対する相対回転が規制されている。同様に、第１のピン３は、第２の列５２のリンク２の前貫通孔９に遊嵌されると共に、第３の列５３のリンク２の後貫通孔１０に圧入固定されている。

また、第２のピン４は、一のリンク２の前貫通孔９に圧入固定（嵌合）されてこのリンク２に対する相対回転が規制されると共に、対応する他のリンク２の後貫通孔１０に遊嵌されてこのリンク２に対する相対移動（回転）が可能とされている。
具体的には、第２のピン４は、第１の列５１のリンク２の前貫通孔９に圧入固定されて、第１の列５１のリンク２に対する相対回転が規制されると共に、第２の列５２のリンク２の後貫通孔１０に遊嵌されて、第２の列５２のリンク２に対する相対移動（回転）が可能とされている。同様に、第２のピン４は、第２の列５２のリンク２の前貫通孔９に圧入固定されると共に、第３の列５３のリンク２の後貫通孔１０に遊嵌されている。

上記の構成により、チェーン進行方向Ｘに隣接するリンク２が相互に屈曲する際、図５に示すように、第１のピン３は、隣り合う第２のピン４に対して転がり摺動接触する（図５において、チェーンの最大屈曲時の状態を図示）。
なお、以下では、図４を参照して説明するときは、チェーン直線部分における状態を基準として説明し、図５を参照して説明するときは、チェーンの最大屈曲部分における状態を基準として説明する。

図４を参照して、第１のピン３を基準とした、第１のピン３と隣り合う第２のピン４との接触線Ｔの軌跡が、概ねインボリュート曲線となるようにされている。
具体的には、第１のピン３の周面１１（外周面）のうち、隣り合う第２のピン４と接触し得る接触面１２が、断面インボリュート形状に形成されている。また、第２のピン４の周面１３（外周面）のうち、隣り合う第１のピン３と接触し得る接触面１４が、平坦面（断面直線形状）に形成されている。この平坦面は、チェーン進行方向Ｘと直交する平坦面を含んでいる。

第１のピン３の周面１１は、チェーン幅方向Ｗ（図４の紙面に垂直な方向）に延びている。この周面１１は、上記した接触面１２と、接触面１２に対向する背面１７と、接触面１２および背面１７のチェーン外周側端部間を接続する第１の接続面１８と、接触面１２および背面１７のチェーン内周側端部間を接続する第２の接続面１９とを有している。
背面１７は、平坦面を含んでいる。この平坦面は、チェーン進行方向Ｘと直交する平面Ａ（図４において、紙面に直交する平面）に対して、所定の迎え角Ｂ（例えば、９．５°）を有している。すなわち、背面１７は、平面Ａに対して、図の反時計回り方向に９．５°傾いている。

第１の接続面１８は、第１のピン３の周面１１のうち、チェーン外周側（図４の上側）の端部を構成しており、チェーン外周側に向けて凸湾曲する曲面に形成されている。第１の接続面１８の周方向の一端部は、背面１７のチェーン外周側端部（図４のＣ部）に接続されている。第１の接続面１８の周方向の他端部は、接触面１２のチェーン外周側端部（図４のＤ部）に接続されている。第１の接続面１８の周方向の略中間部が、第１のピン３のチェーン外周側の頂部となっている。

第２の接続面１９は、第１のピン３の周面１１のうち、チェーン内周側（図４の下側）の端部を構成しており、滑らかな面をなしている。第２の接続面１９は、その周方向の一端部が、背面１７のチェーン内周側端部（図４のＥ部）に接続されており、周方向の他端部が、接触面１２のチェーン内周側端部（図４のＦ部）に接続されている。第２の接続面１９の周方向の中間部は、チェーン内周側を向く平坦面に形成されている。

第２のピン４の周面１３は、チェーン幅方向Ｗに延びている。この周面１３は、上記した接触面１４と、接触面１４に対向する背面２０と、接触面１４および背面２０のチェーン外周側端部間を接続する第１の接続面２１と、接触面１４および背面２０のチェーン内周側端部間を接続する第２の接続面２２とを有している。
背面２０は、チェーン進行方向Ｘと直交する平坦面を含んでいる。

第１の接続面２１は、第２のピン４の周面１３のうち、チェーン外周側の端部を構成しており、チェーン外周側に向けて凸湾曲する曲面に形成されている。第１の接続面２１の周方向の一端部は、背面２０のチェーン外周側端部（図４のＧ部）に接続されている。第１の接続面２１の周方向の他端部は、接触面１４のチェーン外周側端部（図４のＨ部）に接続されている。第１の接続面２１の周方向の略中間部が、第２のピン４のチェーン外周側の頂部となっている。

第２の接続面２２は、第２のピン４の周面１３のうち、チェーン内周側の端部を構成しており、チェーン内周側に向けて凸湾曲する曲面に形成されている。第２の接続面２２の周方向の一端部は、背面２０のチェーン内周側端部（図４のＪ部）に接続されている。第２の接続面２２の周方向の他端部は、接触面１４のチェーン内周側端部（図４のＫ部）に接続されている。第２の接続面２２の周方向の略中間部が、第２のピン４のチェーン内周側の頂部となっている。

また、リンク２の前貫通孔９における、第１のピン３の遊嵌および第２のピン４の圧入固定は、以下のようにされている。すなわち、リンク２の前貫通孔９の周縁部２３は、第２のピン４が圧入嵌合される圧入部２４と、第１のピン３が遊嵌される遊嵌部２５とを含んでいる。
圧入部２４は、第２のピン４の背面２０ならびに第１および第２の接続部２１，２２の形状に対応する形状に形成されている。この圧入部２４は、上記背面２０ならびに第１および第２の接続部２１，２２を受けている。

遊嵌部２５は、チェーン進行方向Ｘに関して、圧入部２４の後方に配置されている。この遊嵌部２５は、第１のピン３の断面形状より大きな形状に形成されている。チェーン直線部分において、遊嵌部２５は、その第１および第２の部分２６，２７が、第１のピン３の対応する第１および第２の接続面１８，１９を受けている。第１の部分２６は、遊嵌部２５のチェーン外周側端部のうち、チェーン進行方向Ｘの後端に配置され、第２の部分２６は、遊嵌部２５のチェーン内周側端部のうち、チェーン進行方向Ｘの前端に配置されている。

また、図５に示すように、チェーンの最大屈曲部分において、前貫通孔９の遊嵌部２５は、その第３および第４の部分２８，２９が、第１のピン３の対応する第１および第２の接続面１８，１９を受けている。第３の部分２８は、遊嵌部２５のチェーン外周側端部のうち、チェーン進行方向Ｘの前端に配置され、第４の部分２９は、遊嵌部２５のチェーン内周側端部のうち、チェーン進行方向Ｘの後端に配置されている。

再び図４を参照して、リンク２の後貫通孔１０における、第１のピン３の圧入固定および第２のピン４の遊嵌は、以下のようにされている。すなわち、リンク２の後貫通孔１０の周縁部３０は、第１のピン３が圧入嵌合される圧入部３１と、第２のピン４が遊嵌される遊嵌部３２とを含んでいる。
圧入部３１は、第１のピン３の背面１７ならびに第１および第２の接続面１８，１９の形成に対応する形状に形成されている。この圧入部３１は、上記背面１７ならびに第１および第２の接触面１８，１９を受けている。

遊嵌部３２は、チェーン進行方向Ｘに関して、圧入部３１の前方に配置されている。この遊嵌部３２は、第２のピン４の断面形状より大きな形状に形成されている。チェーン直線部分において、遊嵌部３２は、その第１および第２の部分３３，３４が、第２のピン４の対応する第１および第２の接続面２１，２２を受けている。第１の部分３３は、遊嵌部３２のチェーン外周側端部のうち、チェーン進行方向Ｘの前端に配置され、第２の部分３４は、遊嵌部３２のチェーン内周側端部のうち、チェーン進行方向Ｘの後端に配置されている。

また、図５に示すように、チェーンの最大屈曲部分において、後貫通孔１０の遊嵌部３２は、その第３および第４の部分３５，３６が、第２のピン４の対応する第１および第２の接続面２１，２２を受けている。第３の部分３５は、遊嵌部３２のチェーン外周側端部のうち、チェーン進行方向Ｘの後端に配置され、第４の部分３６は、遊嵌部３２のチェーン内周側端部のうち、チェーン進行方向Ｘの前端に配置されている。

図４を参照して、リンク２は、塑性変形部３７を含んでいる。この塑性変形部３７は、チェーン１に後述する慣らし運転が行われることにより、リンク２の厚み方向に直交する方向（図４の紙面に沿う方向）に関して、リンク２に張力が付与されて形成されたものである。この塑性変形部３７は、少なくとも、リンク２の前貫通孔９の周縁部２３の一部、および後貫通孔１０の周縁部３０の一部を有している。

上記前貫通孔９の周縁部２３の一部とは、前貫通孔９の周縁部２３のうち、第１および第２のピン３，４を受け得る部分をいい、具体的には、前貫通孔９の圧入部２４と、遊嵌部２５の第１〜第４の部分２６〜２９とをいう。
また、上記後貫通孔１０の周縁部３０の一部とは、後貫通孔１０の周縁部３０のうち、第１および第２のピン３，４を受け得る部分をいい、具体的には、後貫通孔１０の圧入部３１と、遊嵌部３２の第１〜第４の部分３３〜３６とをいう。

以上の概略構成を有するチェーン１は、以下のようにして製造される。すなわち、まず、図６に示すように、単体のチェーン１を組み立てる。
次に、チェーン１に慣らし運転を行う。すなわち、チェーン１の製造方法において、チェーン１を慣らし運転する慣らし運転工程が含まれている。具体的には、図７に示すように、チェーン１を、慣らし運転用の一対のプーリ３８，３９に巻き掛けるとともに、一方のプーリ３８を入力軸４０に一体回転可能に連結し、さらに、他方のプーリ３９を出力軸４１に一体回転可能に連結する。

なお、一対のプーリ３８，３９は、ドライブプーリ６０およびドリブンプーリ７０（図２参照）と同様の構成を有している。また、入力軸４０は、電動モータ等の動力発生源（図示せず）に連結されており、出力軸４１は、ブレーキ装置等の負荷発生源（図示せず）に連結して実機におけるチェーンの使用状態と同じ状態で慣らし運転を行ってもよいし、負荷発生源を省略して慣らし運転を行ってもよい。

これにより、チェーン１および一対のプーリ３８，３９を含む動力伝達系４２が形成されている。このとき、チェーン１の第１のピン３の各動力伝達面は、各プーリ３８，３９のシーブ面に係合するようになっている（図７において、各プーリ３８，３９の一方のシーブ面のみを図示）。また、チェーン１は、何れか一方のプーリ（本実施の形態において、一方のプーリ３８）に巻き掛けられている部分が、最大屈曲部分となるように、各プーリ３８，３９に巻き掛けられている。

次に、図８を参照して、動力発生源に動力を発生させて、入力軸４０を回転させる。これにより、動力発生源からの動力は、入力軸４０および一方のプーリ３８を介して、チェーン１に伝達される。さらに、チェーン１から他方のプーリ３９および出力軸４１を介して、負荷発生源に伝達される。より詳しくは、動力は、一方のプーリ３８のシーブ面から、チェーン１の第１のピン３の各動力伝達面に伝達されて、チェーン１がチェーン進行方向Ｘに回転駆動される。さらに、動力は、チェーン１の第１のピン３の各動力伝達面から他方のプーリ３９のシーブ面に伝達される。

この慣らし運転において、一対のプーリ３８，３９の中心軸間の距離Ｍ、動力発生源に発生させる動力、および負荷発生源に発生させる負荷等を適宜設定することにより、チェーン１には、チェーン進行方向Ｘに所定の張力Ｐが負荷されている。この張力Ｐは、各リンク２に、その弾性限度（例えば、１１００Ｎ／ｍｍ^２）を超える応力を発生させるような値に設定されている。

具体的には、慣らし運転でチェーン１に負荷される張力Ｐは、チェーン１の最大許容張力Ｑよりも大きく、且つ最大許容張力Ｑの２倍以下（Ｑ＜Ｐ≦２Ｑ）に設定されている。例えば、最大許容張力Ｑが１０ｋＮである場合、張力Ｐは、１０ｋＮ＜Ｐ≦２０ｋＮの範囲の例えば１８ｋＮに設定される。これにより、各リンク２に、上記弾性限度を超える応力を発生させている。好ましくは、上記張力Ｐの範囲の下限は、最大許容張力Ｑの１５０％以上であり、上限は、最大許容張力Ｑの２００％以下である。

このように、チェーン１に張力Ｐが負荷されることにより、チェーン直線部分では、図４に示すように、リンク２の前貫通孔９の圧入部２４ならびに遊嵌部２５の第１および第２の部分２６，２７が、対応する第１および第２のピン３，４から押圧力を受けて、塑性変形を生じる。同様に、リンク２の後貫通孔１０の圧入部３１ならびに遊嵌部３２の第１および第２の部分３３，３４が、対応する第１および第２のピン３，４から押圧力を受けて、塑性変形を生じる。

また、図５に示すように、チェーンの最大屈曲部分においては、リンク２の前貫通孔９の圧入部２４ならびに遊嵌部２５の第３および第４の部分２８，２９が、対応する第１および第２のピン３，４から押圧力を受けて、塑性変形を生じる。同様に、リンク２の後貫通孔１０の圧入部３１ならびに遊嵌部３２の第３および第４の部分３５，３６が、対応する第１および第２のピン３，４から押圧力を受けて、塑性変形を生じる。

このように、チェーン直線部分およびチェーン最大屈曲部分において塑性変形が生じることにより、塑性変形部３７が形成される。
再び図８を参照して、この慣らし運転中に、チェーン１の異常を検出する検査が行われている。具体的には、振動測定検査、音響検査、アコースティックエミッション検査およびトルク測定検査である。

振動測定検査とは、動力伝達系４２における、駆動時の振動を測定する検査であり、以下のようにして行われる。すなわち、動力伝達系４２を支持する部材、例えば、出力軸４１を支持する軸受の軸受箱（図示せず）に、振動測定機能を備えた検査装置４３のセンサー４４を取り付け、検査装置４３によって、動力伝達系４２の駆動時における上記軸受箱の振動を測定する。センサー４４として、例えば加速度センサーを用いることができる。

音響測定とは、動力伝達系４２の駆動時の騒音（音圧レベル）を測定する検査であり、以下のようにして行われる。すなわち、動力伝達系４２の近傍に、音波検出機能を備えた検査装置４５のセンサー４６を設置し、検査装置４５によって、動力伝達系４２の駆動時の騒音を測定する。センサー４６として、例えばマイクロフォンを用いることができる。
アコースティックエミッション検査とは、チェーン１の各部材、すなわちリンク２ならびに第１および第２のピン３，４に微小な亀裂などが発生した場合に生じる弾性波(振動、音波等)、を測定する検査であり、以下のようにして行われる。すなわち、動力伝達系４２の近傍に、弾性波を検出する機能を備えた検査装置４７のセンサー４８を設置し、検査装置４７によって、チェーン１から発せられる弾性波を測定する。センサー４８として、例えば公知の圧電型ＡＥ（Acoustic Emission）センサーを用いることができる。

トルク測定検査とは、動力伝達系において動力伝達チェーンを回転駆動するのに必要なトルクを測定する検査であり、以下のようにして行われる。すなわち、入力軸４０および出力軸４１に、トルク検出機能を備えた検査装置４９のセンサー５０をそれぞれ設置し、検査装置４９によって検出された、入力軸４０および出力軸４１の回転トルクに基づいて、チェーン１を回転駆動するのに必要なトルクを測定する。センサー５０として、例えば公知の磁歪式トルクセンサを用いることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、チェーン１の慣らし運転の際、リンク２は、第１および第２のピン３，４によって強く押圧されて塑性変形領域に達し、残留応力を発生する。具体的には、慣らし運転の際に生じた塑性変形部３７に、残留応力が発生している。これにより、リンク２の疲労強度が格段に向上し、チェーン１の実用上の強度を十分に確保することができる。

特に、リンク２の前貫通孔９の周縁部２３は、第２のピン４が圧入されており、第２のピン４のチェーン内周側および外周側のそれぞれの端部（頂部）から受ける負荷が比較的大きくなる傾向にあるが、この大きな負荷を受ける部分の強度が向上されているので、リンク２の耐久性を格段に向上することができる。同様に、リンク２の後貫通孔１０の周縁部３０は、第１のピン３が圧入されており、第１のピン３のチェーン外周側の端部（頂部）から受ける負荷が比較的大きくなる傾向にあるが、この大きな負荷を受ける部分の強度が向上されているので、リンク２の耐久性をより向上することができる。

また、慣らし運転でチェーン１に負荷される張力Ｐを、チェーン１の最大許容張力Ｑよりも大きく（Ｐ＞Ｑ）することで、リンク２の塑性変形部３７に十分な残留応力を生じさせることができる。さらに、慣らし運転でチェーン１に負荷される張力Ｐを、チェーン１の最大許容張力Ｐの２倍以下（Ｐ≦２Ｑ）にすることで、リンク２が過度に塑性変形してチェーン進行方向Ｘに不用意に伸びてしまうことを防止できる。

また、慣らし運転中に、チェーン１の異常を検出する検査が行われていることにより、不良品が出荷されることを確実に防止することができ、チェーン１の信頼性を十分に確保することができる。しかも、慣らし運転と検査とを一括して行うことにより、検査と慣らし運転とを別個に行う場合と比べて手間がかからない。また、チェーン１を実際に駆動した状態で動的に検査を行っているので、実際の使用状態に極めて近い状態で検査を行うことができ、検査をより実効性あるものとすることができる。

さらに、チェーン１を一対のプーリ３８，３９に巻き掛けて、各プーリ３８，３９のシーブ面からチェーン１の第１のピン３の各動力伝達面５，６に動力が伝達されることにより、慣らし運転が実施される。これにより、実機における使用条件と同様の条件下で慣らし運転を行い塑性変形部３７を形成して、チェーン１の耐久性の向上を行うことができる。したがって、実機においても耐久性向上の効果を確実に発揮することができる。

また、第１のピン３を、対応するリンク２の前貫通孔９に遊嵌すると共に対応するリンク２の後貫通孔１０に圧入固定し、第２のピン４を、対応するリンク２の前貫通孔９に圧入固定すると共に対応するリンク２の後貫通孔１０に遊嵌している。これにより、第１のピン３の動力伝達面５，６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、対応する第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することにより、リンク２同士の屈曲が可能とされている。

この際、互いに接触する第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、第１のピン３が上記シーブ面６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａに対してほとんど回転しないこととなり、摩擦損失を低減して高い伝動効率を確保することができる。
さらに、チェーン１に慣らし運転を行っているので、チェーン幅方向Ｗに隣り合うリンク２同士の摺動部分が互いに馴染み合い、その結果、チェーン１の回転トルク（駆動ロス）が十分に低減されている。これにより、チェーン１の伝動効率をより高めることができる。

また、隣り合う第１および第２のピン３，４の互いの接触線Ｔの軌跡が、概ねインボリュート形状を描くようにされていることにより、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より抑制できる。その結果、チェーン１の駆動時の騒音を十分に低減することができる。
なお、本発明は、以上の実施の形態に限定されない。例えば、振動測定検査を行わなくてもよい。音響検査、アコースティックエミッション検査およびトルク測定検査についても、それぞれ同様である。また、慣らし運転中に行われる検査は、上記例示したもの以外の検査を含んでいてもよい。さらに、慣らし運転の後にチェーン１の異常を検出する検査を別途行ってもよい。

また、迎え角Ｂの値は、上記例示した値より大きくてもよいし、小さくてもよい。さらに、第１のピン３の接触面１２の断面形状は、インボリュート曲線でなくてもよい。また、第２のピン４の接触面１４の断面形状は、直線形状でなくてもよい。さらに、第１および第２のピン３，４は、対応するリンク２に圧入固定されていなくてもよい。また、第２のピン４の一対の端部が各プーリ６０，７０に係合するようにしてもよい。さらに、リンク２の前貫通孔９と後貫通孔１０の配置を入れ換えてもよい。

また、第１のピン３の一対の端部１５，１６のそれぞれの近傍に、動力伝達面５，６と同様の動力伝達面を有する部材を配置し、第１のピン３と当該動力伝達面を有する部材とを含む動力伝達ブロックを設け、これを動力伝達部材としてもよい。
さらに、各リンク２の前貫通孔９および後貫通孔１０間に配置される柱部に、互いの貫通孔９，１０同士を連通する連通溝（スリット）を形成してもよい。これにより、上記各貫通孔９，１０の周縁部の応力集中をより緩和することができる。

また、第２のピン４を廃止してもよい。この場合、図９に示すように、リンク２Ａの前貫通孔９Ａは、第２のピンが圧入嵌合されていた部分が閉塞された形状となり、第２のピンの接触面が配置されていた部分が、前貫通孔９Ａの周縁部２３Ａのチェーン進行方向Ｘの前端部５４となる。そして、塑性変形部３７Ａは、この前端部５４を含む。一方、リンク２Ａの後貫通孔１０Ａは、第１のピン３の周面１１を取り囲む形状に形成される。そして、塑性変形部３７Ａは、この後貫通孔１０Ａの周縁部３０Ａの全部を含む。

さらに、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。また、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。

第１および第２のピンが挿通されるリンクに関する、下記の試験例および実施例を作成した。なお、試験例および実施例は、チェーンとしての最大許容張力が、それぞれ１０ｋＮに設定されているもので、このときリンク１枚当たりの張力は、１．２５ｋＮとなる。予張力の効果のみを明確にするため、リンク単品で単軸引張りにより疲労試験を行った。
試験例は、その前貫通孔および後貫通孔のそれぞれに、第１および第２のピンが挿通された状態で、これら第１および第２のピンを介して、チェーン進行方向に相当する方向に２．５ｋＮの張力（予張力）が負荷されたものである。この予張力が負荷されるときの条件は、油圧サーボを有する疲労試験機を用いて、０．５ｋＮと２．５ｋＮの繰り返し荷重を１０サイクル（１０Ｈｚ）で与えたものである。すなわち、最大許容張力の２倍の予張力が付与されたものである。一方、比較例は、予張力が付与されていないものである。

単品の試験例および比較例のそれぞれについて、疲労試験を行った。具体的には、試験例および比較例のそれぞれに、同様の繰り返し荷重（０．５ｋＮと１．２５ｋＮの繰り返し荷重，１０Ｈｚ）を付与し、破断に至るまでの回数（繰り返し荷重の付与回数。以下、ロードサイクルという。）を計測した。結果を、図１０に示す。
図１０に示すように、試験例は、ロードサイクルが１００万回を超えても破断に至らなかった。一方、比較例は、ロードサイクルが１０万回をわずかに超えた時点で、破断に至った。

このように、試験例が疲れ強さ（繰り返し荷重に対する強さ）に関して極めて優れてい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平面図である。 図３のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図であり、チェーン直線部分を示している。 チェーンの最大屈曲時の状態を示す一部断面側面図である。 チェーンの製造方法について説明するための模式的な側面図であり、チェーンが組み立てられた状態を示している。 チェーンの製造方法について説明するための模式的な側面図であり、チェーンが一対のプーリに巻き掛けられた状態を示している。 チェーンの製造方法について説明するための模式的な側面図であり、チェーンに慣らし運転を行うとともに異常を検出する検査を行う状態を示している。 本発明の他の実施の形態の要部の一部断面側面図である。 リンクに負荷された予張力とロードサイクルとの関係を示すグラフ図である。

符号の説明

１ チェーン（動力伝達チェーン）
２，２Ａ リンク
３ 第１のピン（動力伝達部材）
９，９Ａ 前貫通孔
１０，１０Ａ 後貫通孔
１５ 一対の端部の一方
１６ 一対の端部の他方
２３，２３Ａ （前貫通孔の）周縁部
３０，３０Ａ （後貫通孔の）周縁部
３７，３７Ａ 塑性変形部
３８ 一方のプーリ（一対のプーリの一方）
３９ 他方のプーリ（一対のプーリの他方）
Ｐ 張力
Ｑ 最大許容張力

Claims (2)

1. 複数のリンクが動力伝達部材を介して相互に連結された動力伝達チェーンの製造方法において、
   組み立てられた動力伝達チェーンを慣らし運転する慣らし運転工程を含み、
   上記慣らし運転工程では、リンクに弾性限度を超える応力を発生させるように動力伝達チェーンに張力が負荷され、上記慣らし運転中に、動力伝達チェーンの異常を検出する検査が行われ、
   上記慣らし運転で動力伝達チェーンに負荷される張力は、動力伝達チェーンの最大許容張力よりも大きく且つ最大許容張力の２倍以下であることを特徴とする動力伝達チェーンの製造方法。
2. 請求項１において、上記動力伝達チェーンが一対のプーリに巻き掛けられ、プーリのシーブ面から動力伝達チェーンの動力伝達部材の一対の端部に動力が伝達されることにより、上記慣らし運転が実施されることを特徴とする動力伝達チェーンの製造方法。

Images