JP5321367B2 - 動力伝達チェーンおよび動力伝達装置 - Google Patents

Description

この発明は、動力伝達チェーン、さらに詳しくは、自動車等の車両の無段変速機（ＣＶＴ）に好適な動力伝達チェーンおよび動力伝達装置に関する。

自動車用無段変速機で使用される動力伝達チェーンとしては、特許文献１に、ピンが挿通される前後挿通部を有する複数のリンクと、一のリンクの前挿通部と他のリンクの後挿通部とが対応するようにチェーン幅方向に並ぶリンク同士を連結する前後に並ぶ複数の第１ピンおよび複数の第２ピンとを備え、第１ピンと第２ピンとが相対的に転がり接触移動することにより、リンク同士の長さ方向の屈曲が可能とされているものが提案されている。

特許文献１の動力伝達チェーンでは、各ピンは、チェーンが直線部分から曲線部分へまたは曲線部分から直線部分へ移行するのに伴って、相互に転がり接触しながら、予め設定された屈曲範囲内で往復運動を繰り返し、これに伴ってリンク同士が相互に屈曲する。この動力伝達チェーンを無段変速機で使用した場合、入力トルクの変化や変速によって、リンクが予め設定された屈曲範囲を超える（オーバーシュートする）場合があり、このオーバーシュートは、リンクの変形や騒音増加の原因となる。

そこで、特許文献２には、このような動力伝達チェーンにおいて、リンク同士がなす角が所定角度を超えて大きくならないように、対応する第１ピンおよび第２ピンに当接することでリンク同士の最大相対回転角を規定するピン当接部（この明細書において、「ロックポイント」と称す）をリンクに設けることが提案されている。

特開２００８−３９０６７号公報 特開２００７−２５５５４４号公報

自動車用無段変速機で使用される動力伝達チェーンでは、リンクの強度を上げて、耐久性を向上させることが課題となっており、そのために、上記特許文献１のものでは、リンク形状の工夫によって、リンクの強度が向上させられており、また、上記特許文献２のものでは、リンク同士がなす角が所定角度を超えて大きくならないようにすることによって、リンクの強度が向上させられている。

リンクのより一層の強度向上は、依然として重要な課題であるが、寸法の制約があることから、特許文献１のように、リンク形状を変えることで強度を上げることには限界がある。そこで、この課題解決のため、上記特許文献２に示されている最大相対回転角を規定するロックポイントに着目した。

この発明の目的は、リンク同士の最大相対回転角を規定するロックポイントを工夫することにより、リンクの強度を高めた動力伝達チェーンおよび動力伝達装置を提供することにある。

この発明による動力伝達チェーンは、ピンが挿通される前後挿通部を有する複数のリンクと、一のリンクの前挿通部と他のリンクの後挿通部とが対応するようにチェーン幅方向に並ぶリンク同士を連結する前後に並ぶ複数の第１ピンおよび複数の第２ピンとを備え、第１ピンと第２ピンとが相対的に転がり接触移動することにより、リンク同士の長さ方向の屈曲が可能とされているとともに、対応する第１ピンおよび第２ピンに当接することでリンク同士の最大相対回転角を規定するロックポイントが各リンクに設けられている動力伝達チェーンにおいて、所定のリンクにおいては、リンク外形部の前面および後面と前後挿通部間にあるリンク中間柱部の前面および後面との計４カ所にロックポイントが設けられており、リンク外形部のロックポイントで規定される許容最大相対回転角がリンク中間柱部のロックポイントで規定される許容最大相対回転角よりも小さく設定されていることを特徴とするものである。

リンク同士がなす角＝相対回転角は、例えば、リンクのピッチ長を規定する直線同士のなす角として得ることができる。通常、リンクはピンの所定位置に固定されるので、リンクの相対回転角は、ピン同士がなす角としても得ることができる。

チェーンの直線部分から曲線部分または曲線部分から直線部分に移行する場合、一方のピンが他方のピンに対して転がり接触しながら移動し、ピン同士の接触位置が移動することでピン同士の相対回転角度が変化し、これに伴って隣り合うリンク間の相対回転角度も変化する。ピン同士の接触は、ピンの長手方向に沿った線接触（ピンの横断面では点接触）となっている。無段変速機用などのチェーンでは、チェーンに作用するトルクが変化したり、チェーン速度が変更されたりすることに伴い、慣性力などが変動し、リンク同士またはピン同士が予め設定された相対回転角度を超えてオーバーシュートする可能性がある。このようなオーバーシュートがロックポイント（リンクの所定位置とこれに対応する第１ピンおよび第２ピンの所定位置とが当接・干渉することで、リンクおよびピンがそれ以上移動することが阻止されること）によって防止される。これにより、リンクの変形や騒音の発生が抑えられる。

リンクの形状が複数種類ある場合には、基準となるリンク（例えば数の多い方のリンク）に上記４カ所のロックポイントが設けられる。他のリンクについては、少なくとも２カ所のロックポイントが設けられればよい。４カ所のロックポイントは、リンク外形部の前面および後面とリンクの前後挿通部間にある中間柱部の前面および後面との計４カ所になる。

従来のロックポイントの考えでは、ロックポイントは、４カ所とも同じ許容最大相対回転角のときにロックするように設定されるが、この発明による動力伝達チェーンでは、リンク外形部の許容最大相対回転角がリンク中間柱部の許容最大相対回転角よりも小さく設定される。この設定により、従来は、大きくすることができなかったリンクの前後柱部の下部の大きさを大きくすることができ、これにより、リンクの強度が向上する。

リンクおよびピンについては、ピッチ長が異なるリンクとピン形状が異なるピンとが組み合わされてランダムに配列されていることが好ましい。ピッチは、前挿通部内における第１ピンと第２ピンとの接触位置から後挿通部内における第１ピンと第２ピンとの接触位置までの距離であり、例えば、前後挿通部の形状は同一のまま両者間の間隔（中間柱部の前後長さ）を変えることによって、ピッチの異なるリンク（ショートリンクとロングリンク）を得ることができる。ピン形状に関しては、例えばオフセットが異なるものとされることがあり、転がり接触面の曲率の大小や、長さ違いなどとされることもある。第１ピンおよび第２ピンは、通常、いずれか一方の転がり接触面が平坦面とされ、他方の転がり接触面が相対的に転がり接触移動可能なインボリュート曲面に形成される。ただし、第１ピンおよび第２ピンは、それぞれの接触面が所要の曲面に形成されるようにしてもよい。

リンクのピッチ長が２種類とされることで、打音発生の周期がずれて、音圧レベルのピークが低減される。ピンのオフセットおよび長さについては、これが２水準とされることで、プーリに接触する位置が２水準となり、音圧レベルのピークが低減される。また、第１ピンおよび第２ピンの転がり接触面形状については、第１ピンと第２ピンとの接触位置の軌跡がインボリュート曲線とされかつそのインボリュートの基礎円半径が２水準とされることで、音圧レベルのピークが低減される。

ピッチ長が異なるリンクとピン形状が異なるピンとが組み合わされてランダムに配列された場合、最大相対回転角は、ピッチ長だけでなく、ピンの形状によっても変化する。最大相対回転角が小さくなると、リンク外形部（前後柱部）の大きさをより大きくすることができるので、ランダム配列ではあるが、その配列を一部規制することで、部分的に最大相対回転角が大きくなる箇所をなくすようにしてもよい。

例えば、複数のリンクは、ピッチ長が相対的に長いロングリンクと相対的に短いショートリンクとを含み、これらがランダムに配列されており、ロングリンクは、チェーン進行方向に２個までしか連続しないようにすることが好ましい。このようにすると、ピン形状とは無関係に、最大相対回転角を規制することができる。

なお、各ロックポイントは、ショートリンクを基準にして設けられ、ロングリンクについては、ショートリンクとは中間柱部の長さだけが異なる形状とされ、許容最大相対回転角をショートリンクと同じにして、その外形部にはロックポイントを設けずに、中間柱部のロックポイントだけでオーバーシュートを防止するものとされることがある。このようにすることで、ロングリンクを簡単な形状とすることができるが、ロングリンクの形状は、これに限定されるものではなく、許容最大相対回転角をショートリンクとは異なる値としてもよい。また、リンクの中間柱部の許容最大相対回転角は、ピッチ長に応じて変更してもよい。リンク外形部の許容最大相対回転角とリンク中間柱部の許容最大相対回転角との差は、例えば、０．５ｄｅｇ程度とされるが、これに限定されるものではない。

第１ピンおよび第２ピンのうちの一方は、一のリンクの前挿通部の前側部分に設けられたピン固定部に固定されかつ他のリンクの後挿通部の前側部分に設けられたピン可動部に移動可能に嵌め入れられ、同他方は、一のリンクの前挿通部の後側部分に設けられたピン可動部に移動可能に嵌め入れられかつ他のリンクの後挿通部の後側部分に設けられたピン固定部に固定されていることが好ましい。

ピン固定部へのピンの固定は、例えば、機械的圧入によるピン固定部内縁とピン外周面との嵌合固定とされるが、これに代えて、焼き嵌めまたは冷やし嵌めによってもよい。嵌合固定は、ピン固定部の長さ方向に対して直交する部分の縁（上下の縁）で行われるのが好ましい。この嵌合固定の後、予張力付与工程において予張力が付与されることにより、リンクのピン固定部（ピン圧入部）に均等にかつ適正な残留圧縮応力が付与される。

この発明による動力伝達チェーンでは、第１ピンおよび第２ピンの少なくとも一方がプーリと接触して摩擦力により動力伝達する。いずれか一方のピンがプーリと接触するチェーンにおいては、第１ピンおよび第２ピンのうちのいずれか一方は、このチェーンが無段変速機で使用される際にプーリに接触する方のピン（以下では、「第１ピン」または「ピン」と称す）とされ、他方は、プーリに接触しない方のピン（インターピースまたはストリップと称されており、以下では、「第２ピン」または「インターピース」と称す）とされる。

リンクは、例えば、ばね鋼や炭素工具鋼製とされる。リンクの材質は、ばね鋼や炭素工具鋼に限られるものではなく、軸受鋼などの他の鋼でももちろんよい。ピンの材質としては、軸受鋼などの適宜な鋼が使用される。

なお、この明細書において、リンクの長さ方向の一端側を前、同他端側を後としているが、この前後は便宜的なものであり、リンクの長さ方向が前後方向と常に一致することを意味するものではない。

上記の動力伝達チェーンは、いずれか一方のピン（インターピース）が他方のピン（ピン）よりも短くされ、長い方のピンの端面が無段変速機のプーリの円錐状シーブ面に接触し、この接触による摩擦力により動力を伝達するものであることが好ましい。各プーリは、円錐状のシーブ面を有する固定シーブと、固定シーブのシーブ面に対向する円錐状のシーブ面を有する可動シーブとからなり、両シーブのシーブ面間にチェーンを挟持し、可動シーブを油圧アクチュエータによって移動させることにより、無段変速機のシーブ面間距離したがってチェーンの巻き掛け半径が変化し、スムーズな動きで無段の変速を行うことができる。

この発明による動力伝達装置は、円錐面状のシーブ面を有する第１のプーリと、円錐面状のシーブ面を有する第２のプーリと、これら第１および第２のプーリに掛け渡される動力伝達チェーンとを備えたもので、動力伝達チェーンが上記に記載のものとされる。

この発明の動力伝達チェーンおよび動力伝達装置によると、対応する第１ピンおよび第２ピンに当接することで最大相対回転角を規定するロックポイントがリンク外形部の前面および後面とリンクの前後挿通部間にある中間柱部の前面および後面との計４カ所に設けられているので、オーバーシュートが防止され、さらに、リンク外形部のロックポイントで規定される許容最大相対回転角がリンク中間柱部のロックポイントで規定される許容最大相対回転角よりも小さく設定されているので、リンクの前後柱部の下部の大きさを大きくすることができ、これにより、リンクの強度が向上し、リンクの耐久性を向上させることができる。

図１は、この発明による動力伝達チェーンの１実施形態の一部を示す平面図である。 図２は、リンク、ピンおよびインターピースの基準形状を示す拡大側面図である。 図３は、動力伝達チェーンがプーリに取り付けられた状態を示す正面図である。 図４は、この発明による動力伝達チェーンにおけるリンク外形部のロックポイントを示す図である。 図５は、この発明による動力伝達チェーンにおけるリンク中間柱部のロックポイントを示す図である。 図６は、この発明による動力伝達チェーンにおけるリンクの予張力付与時の応力状態を示す図である。 図７は、従来の動力伝達チェーンにおけるショートリンクの形状を示す拡大側面図である。 図８は、従来の動力伝達チェーンにおけるショートリンクの屈曲状態を示す側面図である。 図９は、従来の動力伝達チェーンのショートリンク連続部分におけるロックポイントを示す図である。 図１０は、従来の動力伝達チェーンにおけるロングリンクの形状を示す拡大側面図である。 図１１は、従来の動力伝達チェーンのロングリンク連続部分におけるロックポイントを示す図である。

以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。以下の説明において、上下は、図２の上下をいうものとする。

図１は、この発明による動力伝達チェーンの一部を示しており、動力伝達チェーン(1)は、チェーン長さ方向に所定間隔をおいて設けられた前後挿通部(12)(13)を有する複数のリンク(11)(21)と、チェーン幅方向に並ぶリンク(11)(21)同士を長さ方向に屈曲可能に連結する複数のピン（第１ピン）(14)およびインターピース（第２ピン）(15)とを備えている。インターピース(15)は、ピン(14)よりも短くなされ、両者は、インターピース(15)が前側に、ピン(14)が後側に配置された状態で対向させられている。

チェーン(1)は、幅方向同位相の複数のリンクで構成されるリンク列を進行方向（前後方向）に３つ並べて１つのリンクユニットとし、この３列のリンク列からなるリンクユニットを進行方向に複数連結して形成されている。この実施形態では、リンク枚数が９枚のリンク列とリンク枚数が８枚のリンク列２つとが１つのリンクユニットとされている。

この動力伝達チェーン(1)では、リンク(11)(21)については、後述するショートリンク(11)およびロングリンク(21)の２種類が使用されている。ピン(14)については、詳細は省略するが、例えば、ピン端面のプーリ(2)との接触位置がピン中心に近いオフセット小のピン(14)とピン端面のプーリとの接触位置がピン中心より遠いオフセット大のピン(14)とが使用されている。

図２に示すように、ショートリンク(11)（ロングリンク(21)も同じ）の前挿通部(12)は、ピン(14)が移動可能に嵌め合わせられるピン可動部(16)およびインターピース(15)が固定されるインターピース固定部(17)からなり、後挿通部(13)は、ピン(14)が固定されるピン固定部(18)およびインターピース(15)が移動可能に嵌め合わせられるインターピース可動部(19)からなる。

各リンク(11)(21)は、前挿通部(12)の前面形状を形成するための前側柱部(31)と、後挿通部(13)の後面形状を形成するための後側柱部(32)と、前挿通部(12)と後挿通部(13)との間の中間柱部(33)とを有している。

図２において、符号ＡおよびＢで示す箇所は、チェーン(1)の直線領域においてピン(14)とインターピース(15)とが接触している線（断面では点）であり、ＡＢ間の距離がピッチ長である。ショートリンク(11)とロングリンク(21)とでは、このピッチ長が異なっている。

各ピン(14)は、インターピース(15)に比べて前後方向の幅が広くなされており、インターピース(15)の上下縁部には、各ピン(14)側にのびる突出縁部(15a)(15b)が設けられている。

チェーン幅方向に並ぶリンク(11)(21)を連結するに際しては、一のリンク(11)(21)の前挿通部(12)と他のリンク(11)(21)の後挿通部(13)とが対応するようにリンク(11)(21)同士が重ねられ、ピン(14)が一のリンク(11)(21)の後挿通部(13)に固定されかつ他のリンク(11)(21)の前挿通部(12)に移動可能に嵌め合わせられ、インターピース(15)が一のリンク(11)(21)の後挿通部(13)に移動可能に嵌め合わせられかつ他のリンク(11)(21)の前挿通部(12)に固定される。そして、このピン(14)とインターピース(15)とが相対的に転がり接触移動することにより、リンク(11)(21)同士の長さ方向（前後方向）の屈曲が可能とされる。

ピン(14)を基準としたピン(14)とインターピース(15)との接触位置の軌跡は、円のインボリュートとされており、この実施形態では、ピン(14)の転がり接触面(14a)が、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曲線とされ、インターピース(15)の転がり接触面(15c)が平坦面（断面形状が直線）とされている。これにより、各リンク(11)(21)がチェーン(1)の直線領域から曲線領域へまたは曲線領域から直線領域へと移行する際、前挿通部(12)においては、ピン(14)が固定状態のインターピース(15)に対してその転がり接触面(14a)がインターピース(15)の転がり接触面(15c)に転がり接触（若干のすべり接触を含む）しながらピン可動部(16)内を移動し、後挿通部(13)においては、インターピース(15)がインターピース可動部(19)内を固定状態のピン(14)に対してその転がり接触面(15c)がピン(14)の転がり接触面(14a)に転がり接触（若干のすべり接触を含む）しながら移動する。

この動力伝達チェーン(1)では、ピンの上下移動の繰り返しにより、多角形振動が生じ、これが騒音の要因となるが、ピン(14)とインターピース(15)とが相対的に転がり接触移動しかつピン(14)を基準としたピン(14)とインターピース(15)との接触位置の軌跡が円のインボリュートとされていることにより、ピンおよびインターピースの接触面がともに円弧面である場合などと比べて、振動を小さくすることができ、騒音を低減することができる。

この動力伝達チェーン(1)は、Ｖ型プーリ式ＣＶＴで使用されるが、この際、図３に示すように、プーリ軸(2e)を有するプーリ(2)の固定シーブ(2a)および可動シーブ(2b)の各円錐状シーブ面(2c)(2d)にインターピース(15)の端面が接触しない状態で、ピン(14)の端面がプーリ(2)の円錐状シーブ面(2c)(2d)に接触し、この接触による摩擦力により動力が伝達される。

実線で示した位置にあるドライブプーリ(2)の可動シーブ(2b)を固定シーブ(2a)に対して接近・離隔させると、ドライブプーリ(2)における巻き掛け径は、同図に鎖線で示すように、接近時には大きく、離隔時には小さくなる。ドリブンプーリでは、図示省略するが、その可動シーブがドライブプーリ(2)の可動シーブ(2b)とは逆向きに移動し、ドライブプーリ(2)の巻き掛け径が大きくなると、ドリブンプーリの巻き掛け径が小さくなり、ドライブプーリ(2)の巻き掛け径が小さくなると、ドリブンプーリの巻き掛け径が大きくなる。この結果、変速比が１：１である状態（初期値）を基準にして、ドライブプーリ(2)の巻き掛け径が最小で、ドリブンプーリの巻き掛け径が最大であるＵ／Ｄ（アンダードライブ）状態が得られ、また、ドライブプーリ(2)の巻き掛け径が最大で、ドリブンプーリの巻き掛け径が最小のＯ／Ｄ（オーバードライブ）状態が得られる。

より一層の騒音および振動の低減のためには、ピッチ長が異なる２種類以上のリンク(11)(21)や断面形状または端面形状が異なる２種類以上のピン(14)をランダムに配列することが好ましく、これにより、打音発生の周期がずれて、音のエネルギーが異なる周波数帯に分散され、音圧レベルのピークが低減される。

図７は、図２に示した本発明におけるショートリンク(11)に対応する従来のショートリンク(41)を示している。このショートリンク(41)は、図２のものと詳細な形状は異なるが、基本的な形状は同じであり、前挿通部(42)および後挿通部(43)と、前挿通部(42)の前面形状を形成するための前側柱部(51)と、後挿通部(43)の後面形状を形成するための後側柱部(52)と、前挿通部(42)と後挿通部(43)との間の中間柱部(53)とを有しており、そのピッチ長（ＡＢ間距離）がＬ１とされている。

そして、図８に示すように、このショートリンク(41)が連続していてこれらがプーリ(2)に巻き掛けられることで屈曲した場合、リンク(41)同士がなす角が所定角度を超えて大きくならないように、図に○印で示す箇所に、対応するピン(14)およびインターピース(15)に当接することで最大相対回転角を規定するロックポイントが設けられている。

ロックポイントに関係するショートリンク(41)、ピン(14)およびインターピース(15)だけを抽出して、拡大して示したのが図９であり、同図に示すショートリンク(41)において、その中間柱部(53)の前面が前挿通部(42)内で転動するピン(14)の下部に当接し、中間柱部(53)の後面が後挿通部(43)内で転動するインターピース(15)の下部に当接している。さらに、前側柱部(51)の下部前面が２つ前のリンク(41)の前挿通部(42)内で転動するピン(14)の下部に当接し、後側柱部(52)の下部後面が２つ後のリンク(41)の後挿通部(43)内で転動するインターピース(15)の下部に当接している。

こうして、中間柱部(53)の前面のロックポイント(RP5)、中間柱部(53)の後面のロックポイント(RP6)、リンク外形部（前側柱部）(51)の前面のロックポイント(RP7)およびリンク外形部（後側柱部）(52)の後面のロックポイント(RP8)の計４カ所のロックポイント(RP5)(RP6)(RP7)(RP8)が設けられている。これらのロックポイント(RP5)(RP6)(RP7)(RP8)においては、ショートリンク(41)とピン(14)およびインターピース(15)とが同時に当接する（リンク中間柱部(53)のロックポイント(RP5)(RP6)とリンク外形部のロックポイント(RP7)(RP8)とが同じ相対回転角に対応させられている）ようになっており、これらのロックポイント(RP5)(RP6)(RP7)(RP8)によってリンク(41)同士のこれ以上の屈曲が防止されている。

これにより、チェーン(1)の直線部分から円弧部分への移行または円弧部分から直線部分への移行時に、オーバーシュートによりリンク(41)の前後挿通部(42)(43)の周面にピン(14)またはインターピース(15)が強く接触することによって割れの起点となる圧痕や摩擦痕が発生することが抑えられ、リンク寿命が向上する。

図１０には、図７のショートリンク(41)に対応するロングリンク(61)を示している。ロングリンク(61)は、その中間柱部(54)の前後方向長さをショートリンク(41)お中間柱部(53)よりも大きくすることで、ピッチ長がショートリンクのＬ１よりも大きいＬ２とされたものである。

図１１は、図８のショートリンク(41)を図１０に示すロングリンク(61)で置き換えたロングリンク連続部分を示している。このロングリンク連続部分では、有効回転半径Ｒｃ小でかつ最小半径Ｒｍｉｎが小のショートリンク連続部分に比べて、有効回転半径Ｒｃ大でかつ最小半径Ｒｍｉｎが大となっており、図１１に○印で示すロックポイントは、図９における中間柱部(53)の前面のロックポイント(RP5)および後面のロックポイント(RP6)に相当する計２カ所になっている。

図８のショートリンク連続部分および図１１のロングリンク連続部分において、許容最大相対回転角はいずれも１８ｄｅｇとされており、いずれの場合でも、有効回転半径Ｒｃおよびリンク下部の最小半径Ｒｍｉｎは、ランダムも考慮して十分な余裕を見たものとなっている。

なお、図９に矢印で示す部分は、ロックポイント(RP7)(RP8)を形成するために所要の形状とされている前側および後側柱部(51)(52)の部分で、これが大きいほど、リンク(41)の圧縮応力を大きくすることができ、リンク(41)の耐久性向上に有利となる。

しかしながら、リンク(41)全体を大きくすることは、寸法の制約があり、図９に矢印で示す部分を大きくすることは困難なものとなっている。本発明では、ロックポイントに着目して、後述するように、これを工夫することで、図９に矢印で示す部分を大きくし、リンクの強度を向上させるという課題を解決している。

この課題解決のために、まず、図８に示したショートリンク連続部分などを含むランダム配列について、最大相対回転角がどうなるかの解析を行い、リンク外形部の許容最大相対回転角がランダムの度合いによって左右されること、また、現状でロングリンクは２個までしか連続しないという条件が成り立っていることを考慮して、リンク(41)の前側および後側柱部(51)(52)を大きくすることが可能かを検証実施した。

最大相対回転角は、ショートリンク(41)が連続しているか、ロングリンク(61)が連続しているかによって異なり、また、ピン(14)形状がどのようになっているかによっても変化する。解析によると、本発明が対象とするランダム配列の実施形態では、この最大相対回転角が１７ｄｅｇ以下であることが分かった。リンク(41)(61)の弾塑性変形を考慮すれば、実際のチェーン(1)に設定する最大相対回転角では、０．５〜１ｄｅｇの余裕を見ることが適切であり、リンク外形部のロックポイントは、連続する２組の相対回転角の和が余裕も含めて１８ｄｅｇ×２＝３６ｄｅｇ以下であればよい。なお、ランダムを付加しても連続して相対回転角が大きい部位がないことの確認が必要である。

この解析結果によると、リンク外形部（前側および後側柱部(51)(52)）については、リンク中間柱部(53)より相対回転角を小さくできると判断できる。このような考えは、従来にはなく、設計上のブレークスルーである。

図２に示すショートリンク(11)は、この解析に基づいた改良品となっており、前後挿通部(12)(13)は最小に、前側柱部(31)および後側柱部(32)は最大で設計するとともに、中間柱部(33)の許容最大相対回転角より、リンク外形部(31)(32)の最大相対回転角を小さくしている。これにより、図２に矢印で示す部分の寸法の増大が図られている。

図４および図５は、従来のロックポイントを示す図９に対応するもので、ショートリンク(11)のみ５要素連続している状態におけるロックポイント(RP1)(RP2)(RP3)(RP4)を示している。

図４において、相対回転角は、図９のもの（１８ｄｅｇ）よりも小さい１７ｄｅｇ（設計時は、約１６．８ｄｅｇ）であり、これらのショートリンク(11)においては、前側柱部(31)の下部前面が２つ前のリンク(11)の前挿通部(12)内で転動するピン(14)の下部に当接し、後側柱部(12)の下部後面が２つ後のリンク(11)の後挿通部(13)内で転動するインターピース(15)の下部に当接している。すなわち、この段階でのロックポイントは、リンク外形部（前側柱部）(31)の前面のロックポイント(RP1)およびリンク外形部（後側柱部）(32)の後面のロックポイント(RP2)の計２カ所だけとされており、このとき、中間柱部(33)の前面および後面では、まだ、ロックポイントに到達していない。

図５において、相対回転角は、図９のもの（１８ｄｅｇ）よりも小さく、図４のものよりは大きい１７．５ｄｅｇとされている。そして、このときには、図４に示したロックポイント(RP1)(RP2)に加えて、中間柱部(33)の前面が前挿通部(12)内で転動するピン(14)の下部に当接し、中間柱部(33)の後面が後挿通部(13)内で転動するインターピース(15)の下部に当接していることにより、中間柱部(33)の前面のロックポイント(RP3)および中間柱部(33)の後面のロックポイント(RP4)が追加されている。これにより、中間柱部(33)のロックポイント(RP3)(RP4)で規定される許容最大相対回転角を越えてのオーバーシュートが確実に防止されている。

こうして、最大相対回転角の発生する箇所で、リンクの中間柱部が規制され、この際、隣り合う２組の相対回転角が合計でも１６．８ｄｅｇ×２に達しないこと（各０．５ｄｅｇ程度の余裕代を考慮）を利用することで、リンク外形部の許容最大相対回転角を小さくすることができる。

すなわち、上記ランダム解析の結果に基づき、この発明による動力伝達チェーンでは、リンク外形部(31)(32)のロックポイント(RP1)(RP2)とリンク中間柱部(33)のロックポイント(RP3)(RP4)とで、異なる相対回転角が対応させられ、リンク外形部(31)(32)のロックポイント(RP1)(RP2)で規定される許容最大相対回転角＜リンク中間柱部(33)のロックポイント(RP3)(RP4)で規定される許容最大相対回転角とされるとともに、その差が０．５ｄｅｇ以上とされている。

上記のロックポイント(RP1)(RP2)(RP3)(RP4)を得るには、図２に矢印で示す部分の長さを大きくすることが必要となる。これに基づいて前側柱部(31)および後側柱部(32)を大きくしたリンク(11)のピン(14)およびインターピース(15)圧入下部に残留応力を付加するための予張力負荷時の応力状態を図６に示す。同図において、Ｇで示す部分がリンク降伏応力以上となっている領域で、Ｇを囲んでいるＱで示す領域の応力はこれより小さく、Ｒで示す領域の応力はこれよりさらに小さくなっている。予張力はリンク(11)の弾性限界が前側柱部(31)および後側柱部(32)を貫通すると、リンク(11)が極端に伸びるため、塑性域貫通前後が適正予張力となり、前側柱部(31)および後側柱部(32)特にその下部の図２に矢印で示す方向の長さを大きくすることで許容予張力を大きくできることが分かる。これにより、リンク(11)の耐久性を向上することができる。

上記の動力伝達チェーンでは、従来のピン形状やリンクピッチについては、変更は不要であり、大きな設計変更を伴うことなく、チェーン強度をアップすることができる。なお、４カ所のロックポイントを同時接触させる従来のものにおいても、設計上の最大相対回転角を小さくすることによってリンクの強度向上が可能であるが、これには限界があり、この発明では、リンク外形部(31)(32)のロックポイント(RP1)(RP2)で規定される許容最大相対回転角＜リンク中間柱部(33)のロックポイント(RP3)(RP4)で規定される許容最大相対回転角とすることにより、リンク(11)の強度向上効果を極めて大きいものとすることができる。

なお、上記のショートリンク(11)と組み合わされるロングリンクについては、ショートリンク(11)を基準とし、その中間柱部(33)の前後方向長さを大きくすることによって、ピッチ長を大きくしたものとすればよいが、これに限定されるものではなく、上記解析結果を参照して、適切なロックポイントが得られるように変更することができる。また、ピッチ長が異なるリンクおよび形状が異なるピンは、ランダム配列されるので、種々の組合せが出現するが、各組合せ毎に、リンクの前後柱部および／または中間柱部の形状を変更するようにしてもよい。

(1) 動力伝達チェーン
(2) プーリ
(2a)(3b) 固定シーブ
(2b)(3a) 可動シーブ
(2c)(2d) 円錐状シーブ面
(11) ショートリンク
(12) 前挿通部
(13) 後挿通部
(14) ピン（第１ピン）
(15) インターピース（第２ピン）
(21) ロングリンク
(RP1)(RP2)(RP3)(RP4) ロックポイント

Claims (3)

1. ピンが挿通される前後挿通部を有する複数のリンクと、一のリンクの前挿通部と他のリンクの後挿通部とが対応するようにチェーン幅方向に並ぶリンク同士を連結する前後に並ぶ複数の第１ピンおよび複数の第２ピンとを備え、第１ピンと第２ピンとが相対的に転がり接触移動することにより、リンク同士の長さ方向の屈曲が可能とされているとともに、対応する第１ピンおよび第２ピンに当接することでリンク同士の最大相対回転角を規定するロックポイントが各リンクに設けられている動力伝達チェーンにおいて、
   所定のリンクにおいては、リンク外形部の前面および後面と前後挿通部間にあるリンク中間柱部の前面および後面との計４カ所にロックポイントが設けられており、リンク外形部のロックポイントで規定される許容最大相対回転角がリンク中間柱部のロックポイントで規定される許容最大相対回転角よりも小さく設定されていることを特徴とする動力伝達チェーン。
2. 複数のリンクは、ピッチ長が相対的に短いショートリンクと相対的に長いロングリンクとを含み、これらがランダムに配列されており、ロングリンクは、チェーン進行方向に２個までしか連続しないことを特徴とする請求項１の動力伝達チェーン。
3. 円錐面状のシーブ面を有する第１のプーリと、円錐面状のシーブ面を有する第２のプーリと、これら第１および第２のプーリに掛け渡される動力伝達チェーンとを備え、動力伝達チェーンが請求項１または２に記載の動力伝達装置。

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