JP5490015B2 - ロッカージョイントチェーンのためのリンクプレート - Google Patents

Description

本発明は、ロッカージョイントチェーンのためのリンクプレートであって、リンクプレート開口を取り囲む２つの長手方向辺と２つの高さ方向辺とを有するリンクプレートに関するものである。

冒頭で述べた形式のロッカージョイントチェーンは、例えばＤＥ１０３１６４４１Ａ１において公知であり、ロッカージョイントチェーンの走行方向に対して横方向に並置された複数の列において相前後して配置されたリンクプレートを有している。複数のリンクプレートは走行方向に対して横方向にオーバラップし、走行方向に対して横方向に複数のリンクプレートを貫通するロッカーピンを介して結合されている。各リンクプレートの開口は２つのロッカーピン対によって貫通される。これらのロッカーピン対の、互いに反対側を向いているロッカーピンはリンクプレートの前側若しくは後側の内面に接触し、２つのロッカーピン対の互いに向かい合っているロッカーピンは、隣のリンクプレートのリンクプレート開口の前側若しくは後側の内面に接触する。各ロッカーピン対のロッカーピンの互いに向かい合う面は、ロッカージョイントチェーンの曲がり時に互いに転動する。このようなロッカージョイントチェーンは、例えば円錐形プーリ式巻掛け変速機、いわゆるＣＶＴ（continuously variable transmission:無段変速機）のバリエータにおいて使用される。リンクプレートは突出部を有しており、これらの突出部はロッカージョイントチェーンの組付け時に組付け補助として働き、ベルト振動時にＣＶＴのガイドレールに接触する。このようなガイドレールはロッカージョイントチェーンの横方向振動を制限する。トルクが増大するにつれて、ＣＶＴ内のベルト振動は増大する。突出部は著しい横振動時にはガイドレールにおいてピッチングを引き起こす。

ガイドレール磨耗はロッカージョイントチェーンの寿命の短縮にもなる。したがって、本発明の目的は、先行技術のリンクプレートと比べてガイドレールにおける磨耗が減じられているリンクプレートを提供することである。

上記目的は、ロッカージョイントチェーンのためのリンクプレートであって、リンクプレートは、リンクプレート開口を取り囲む２つの長手方向辺と２つの高さ方向辺とを有し、少なくとも１つの長手方向辺に少なくとも１つの切欠きが配置されている、ロッカージョイントチェーンのためのリンクプレートにより達成される。切欠きはこれまで使用されてきた突出部と同じように、ロッカージョイントチェーンの組付け中にリンクプレートの位置決めのために組付け補助として働く。下方に突出している２つの突出部の代わりに、１つ又は複数の切欠きがリンクプレートに配置される。このことは、リンクプレート外側輪郭とガイドレールとの間の明らかに大きな接触面をもたらす。切欠きは、下側及び上側の長手方向湾曲部に設けることもできる。組付け構想に応じて、２つの長手方向辺（上側及び下側）に切欠きを設けることもできる。

長手方向辺は切欠きの領域に、有利には底線に対して厚さｂを有しており、切欠きは底線に対して深さａを有している。この構成において比率は、０．１≦ａ／ｂ≦０．５である。さらに有利には、比率はａ／ｂ＝１／５である。底線は、長手方向辺に設けられている切欠きに置かれた直線である。底線は、例えば凹部を切削加工により設ける場合には、例えば凹部の加工前のリンクプレートの輪郭に対応する。

有利には、切欠きはリンクプレートの長手方向輪郭において台形又は方形であるようになっている。この構成において切欠きは、リンクプレートの長手方向輪郭において、有利には丸味付けされたエッジを持った台形状、又は丸味付けされたエッジを持った方形状に形成されている。したがって台形状とは、台形が複数の、少なくとも３つの個所において切欠きの輪郭と接触することができるように台形を挿入することができる切欠きの形状である。丸味付けされたエッジとは、特に種々異なって湾曲された面の間の滑らかな移行部を有する輪郭である。

有利には、切欠きは連続した凸状及び凹状の曲線により形成される。曲線は緩やかに互いに移行し、台形状又は方形状の切欠きを形成する。別の構成においては、対称軸線の両側に凹状の曲線が配置されているようになっている。凹状の曲線は、直線部分により互いに結合されている。凸状又は凹状の曲線は、有利には丸みであり、丸みは同じであるようになっていてよい。リンクプレートの長手方向輪郭における切欠きは、択一的に部分円形状又は部分楕円形状であってよい。

切欠きは本発明のさらに別の構成においては、リンクプレートの中心線に対してほぼ中心に配置されている。さらに別の構成では、複数の切欠きが長手方向辺に配置されていて、これらの切欠きは有利にはリンクプレートの中心線に対して対称的に配置されている。

上記目的は、少なくとも部分的に上記リンクプレートを有するロッカージョイントチェーンによっても達成される。

上記目的は、本発明におけるリンクプレートチェーンを備えたバリエータ変速機によっても達成される。リンクプレートの切欠きは、運転中にガイドレールの滑走路を案内されるリンクプレートの面に配置されている。

制御装置を備えた自体公知の円錐形プーリ式巻掛け変速機の上記原理図である。 円錐形プーリ式巻掛け変速機の軸線に対して垂直な中央の断面図である。 ロッカージョイントチェーンの部分図である。 リンクプレート及びロッカーピンの拡大図である。 本発明に係るリンクプレートの第１の実施の形態を示す図である。 本発明に係るリンクプレートの第２の実施の形態を示す図である。 図５に記載の区分Ｉを示す図である。 図７に記載の区分ＩＩを示す図である。 切欠きの輪郭の構造を示す図である。 切欠きの長さ比率を示す第１の図である。 切欠きの長さ比率を示す第２の図である。 切欠きの形状に関する種々異なる実施の形態を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態を添付の図面を参照しながら説明する。

図１〜４を参照して、本発明を良好に理解するために及び使用する概念を明確にするために、先行技術のバリエータ変速機とロッカージョイントチェーンとを説明する。バリエータ変速機（円錐形プーリ式巻掛け変速機）は２つの円錐形プーリ対１，４を有している。一方の円錐形プーリ対１の円錐形プーリ３は、例えば内燃機関によって駆動される駆動軸７に不動に結合されている。他方の円錐形プーリ対４の円錐形プーリ５は、車両を駆動する被駆動軸８に不動に結合されている。円錐形プーリ対１の他方の円錐形プーリ２は相対回動不能ではあるが、軸線方向に移動可能に駆動軸７結合されている。円錐形プーリ対４の他方の円錐形プーリ６は相対回動不能でかつ軸線方向移動可能に被駆動軸８に結合されている。２つの円錐形プーリ対１，４の周囲を巻掛け手段９、例えば図３に記載されているようなロッカージョイントチェーンが走行する。巻掛け手段９は円錐形プーリの互いに向かい合う円錐面と摩擦係合している。各円錐形プーリ対の２つの円錐形プーリ間の軸線方向の間隔の反対方向への変位により、２つの円錐形プーリ対の間の回転数比、ひいては変速機の変速比を変更することができる。変速比調整のために例えば圧力室１０，１１が働く。圧力室１０，１１は液圧管路１２，１３を介して制御弁ユニット１４に接続されており、制御弁ユニット１４により、変速比調整のために液圧媒体圧による圧力室１０，１１の負荷が制御可能である。制御弁ユニット１４の制御のために制御機器１５が働く。制御機器１５は備え付けのメモリ装置を備えたマイクロプロセッサを内蔵し、制御機器１５の入力部は、例えば変速機の操作のためのセレクタレバーユニット、走行ペダル、回転数センサ等に接続されており、制御機器１５の出力部は、例えばクラッチ、エンジン（図示せず）の出力作動部材及び制御弁ユニット１４に接続されている。円錐形プーリ式巻掛け変速機の構造及び機能はそれ自体公知であるので、以下、説明を省略する。

円錐形プーリ式巻掛け変速機の軸７，８の軸線に対して垂直な中央断面図を示す図２によれば、巻掛け手段９の緩み側はガイドレール１６により案内される。ガイドレール１６は緩み側の揺れを防ぐ。本実施の形態において、プーリ対１，４の回転方向は反時計方向であり、符号７はエンジンによって駆動される駆動軸である。円錐形プーリ式巻掛け変速機若しくは全体的に鎖線で示されている円錐形プーリ式巻掛け変速機の巻掛け手段９は、２つの異なる状態において示されている。一方の状態Ａにおいては円錐形プーリ対１の円錐形プーリ間の間隔は最小であり、円錐形プーリ対４の円錐形プーリの間の間隔は最大であり、変速機は可能な限り大きな変速比をもって稼動する。他方の状態Ｂにおいて変速機は可能な限り小さな変速比をもって稼動する。円錐形プーリ対４において循環する巻掛け手段の曲率半径は最大である。

外側の滑走路１８と内側の滑走路１７との間において巻掛け手段９を案内するガイドレール１６は、変速機ケーシング（図示せず）に取り付けられているピン若しくは油管１９において、巻掛け手段の運動方向若しくはガイドレールの長手方向に対してほぼ垂直に方向付けられていて相対する側壁を有する、全体的にＵ字形の収容部２０によって支承されている。ガイドレール１６は油管１９における旋回及び収容部２０の相対する壁の、油管２０の外面においての移動により、巻掛け手段９の運動経路の変更に追従する。その結果、巻掛け手段９の緩み側は常に確実に案内されていて、振動に対して保護されている。油管１９は半径方向の孔を有している。これらの孔及び収容部２０の底部に設けられている適切な開口を通じて、ガイドレール１６の内部に潤滑媒体が供給され、その結果、巻掛け手段は潤滑されて、ガイドレールに沿って小さな摩擦をもって可動である。

図３には、ロッカージョイントチェーン２２の一区分が示されている。ロッカージョイントチェーン２２はリンクプレート２１から構成されている。リンクプレート２１はロッカーピン２５を介して互いに結合されている。リンクプレート２１はロッカージョイントチェーン２２の走行方向に対して相並んで配置された複数の列において、相前後して配置されている。図５においてリンクプレート２１．１は視線方向において最前の列に設けられている。リンクプレート２１．２は最前の列に隣接する列に設けられており、リンクプレート２１．３はさらに別の列に設けられている。リンクプレートの結合のために、ロッカーピン２５が設けられている。ロッカーピン２５はリンクプレート開口２３をそれぞれ走行方向に対して横方向に貫通している。各リンクプレート開口は２つのロッカーピン対２４．１若しくは２４．２によって貫通され、ロッカーピン対２４．１にはリンクプレート２１．１，２１．２が設けられており、ロッカーピン対２４．２にはリンクプレート２１．１，２１．３が設けられている。図面から判るように、ロッカーピン対２４．１若しくは２４．２の互いに反対側を向いているロッカーピン２５．１及び２５．４の外面は、ロッカージョイントチェーン２２の走行方向に対してリンクプレート開口２３の前側若しくは後側の内面において支持される。互いに向かい合っているロッカーピン２５．２及び２５．３はそれぞれ、隣の列に配置されているリンクプレートのリンクプレート開口の内面において支持される。各ロッカーピン対のロッカーピンの互いに向かい合っている面は転動面を形成する。ロッカージョイントチェーン２２の曲げられる各領域の曲率半径が変化する場合、転動面においてロッカーピンは互いに転動する。

このようなロッカージョイントチェーン２２、及びロッカージョイントチェーン２２が循環する２つの円錐形プーリ対を備えた図１及び図２に記載のバリエータは自体公知であり、したがって詳細な説明は省く。

図４には、従来のリンクプレート２１とロッカーピン２５とが拡大されて示されている。ロッカーピン２５は２つの長手方向辺２６と、２つの高さ方向辺２７とを有している。長手方向辺２６と高さ方向辺２７とは、共同でリンクプレート開口２３を取り囲む。符号２８を付された転動面を有するロッカーピン２５は、図６に記載のリンクプレート開口２３の内面の右側に接触している。接触面は互いに合わせられており、長手方向辺２６間の高さ方向辺２７への移行部の領域においてのみ接触が行われ、高さ方向辺２７の中央の領域において接触は行われない。図４記載のリンクプレート２１が右側から左側へ移動する場合、ロッカージョイントチェーン２２によって伝達される力に応じて、図面においてそれぞれ力方向を示す矢印Ｆにより示されている力が接触面に伝達される。長手方向辺の中央に対して力作用点がずれている結果、長手方向辺２６に引張応力も曲げ応力も作用する。同様に高さ方向辺にも曲げ応力及び引張応力が作用する。

リンクプレート２１は一方の長手方向辺２６の少なくとも外面に突出部２９を有している。突出部はこの例では符号２９．１及び２９．２で示されている。突出部２９はロッカージョイントチェーン２２のベルト振動時に、内側の滑走路１７若しくは外側の滑走路１８と接触し、いわゆるピッチング（ドイツ語では「窪み形成（Gruebchenbildung）」）を引き起こす。ピッチングは、滑走路１７若しくは１８の表面への突出部２９の衝突による表面付近の微小剥離形成である。ストッパ突出部３０がリンクプレートチェーンの最大の変位、つまり図４の曲率半径ＲＬを制限する。曲率半径ＲＬにおいてストッパ突出部３０は隣のリンクプレートに衝突する。

図５，６にはそれぞれ、突出部２９の代わりに１つ若しくは２つの切欠き３１を有する、本発明に係るリンクプレートの一実施の形態が示されている。図５の実施の形態においては、１つの切欠き３１がリンクプレート２１の真ん中に配置されている。リンクプレート２１の中心は中心線３６により示されている。図６には、本発明に係るリンクプレートの第２の実施の形態が示されており、２つの切欠きを有している。これらの切欠きには符号３１．１及び３１．２が付されており、中心線３６の両側に配置されている。本発明に係るリンクプレートが１つの滑走路１７又は１８に触れる場合、接触面は実質的に先行技術のリンクプレートの場合よりも大きい。その理由は、先行技術における小さな接触面を備えた個々の突出部とは異なり、各長手方向辺２６の面の大部分が、滑走路１７若しくは１８に接触しているからである。

切欠き３１は下側及び上側の長手方向辺２６に配置されていてもよく、下側の長手方向辺とは、ロッカージョイントチェーン２２の組付け状態における円錐形プーリ対の巻掛け時の内側の面を意味し、対応して上側の長手方向辺２６とは、円錐形プーリ対の巻掛け時のロッカージョイントチェーン２２の外側の面を意味する。

図７には図５に記載の区分Ｉが示されている。切欠き３１の領域が拡大されて示されている。中心線３６に一致する対称軸線３２に沿って、長手方向辺２６は底線３３に対して厚さｂを有している。底線は長手方向辺２６の、切欠き３１に渡って延びている外側輪郭である。あたかもリンクプレート２１を平坦なプレートに設置したかのように、底線３３は最も簡単には長手方向辺２６の２つの任意の点に接線方向において接触する直線として表すことができる。底線３３に対する切欠き３１の深さは、図７においては深さａとして示されている。値ａ及びｂの関係は互いに、０．１≦ａ／ｂ≦０．５である。有利な実施の形態においては、ａ：ｂ＝１：５である。

図８には、図７記載の区分ＩＩ、つまり切欠き３１が拡大されて示されている。図８に記載の切欠きは、切欠きの可能な一実施の形態である。切欠き３１の基本形状は台形３４である。基本形状は図９においては一点鎖線により記載されている。台形の凹状の角はそれぞれ接線円（Ｔａｎｇｅｎｔｉａｌｋｒｅｉｓｅ）により接近され、図９においては、例えば２つの接線円Ｋ１，Ｋ２が示されている。２つの接線円Ｋ１，Ｋ２はそれぞれ台形３４に２つの点において接線方向に接触する。このことは円Ｋ１にとっては点Ｔ１，Ｔ２であって、円Ｋ２にとっては点Ｔ２，Ｔ３である。このように、円セグメントの並列により台形に近似し、図９においては点Ｔ１，Ｔ２の間の２つの真っ直ぐな部分は円Ｋ１の円セグメントに置き換えられて実線により示されている。相応に点Ｔ２，Ｔ３の間において相互に鈍角を成してぶつかっている真っ直ぐな部分は、円Ｋ２の対応する円セグメントに置き換えられる。円Ｋ１，Ｋ２の丸みは本実施の形態においては一致し、図８において丸みＲは同じ符号で示されている。択一的には、丸みは種々異なっていてもよい。台形３４に接する輪郭の構成は対称軸線３２に対して対称的である。中心線３６の両側に配置された円セグメント（そのうちの１つが図９において円Ｋ２に属する円セグメントである）は、真っ直ぐな部分により互いに結合され、図８からこの輪郭は理解される。

図１０には、図９に記載の台形の個々の区間の長さの幾何学的な比率に関する図が示されている。台形３４は、図７において規定した切欠き３１の深さに対応する区間ａと、区間ｃ及びｄの長さと、辺同士の開き角度αとにより表されている。これらのサイズは互いに、
ａｒｃｔｇ（２・ａ／ｄ−ｃ）≦α≦９０°
の関係にある。

図１１には、三角形の部分に基づく切欠き３１の輪郭の構造の実施の形態が示されている。本実施の形態においても、サイズａは図７に記載の切欠きの深さを示す。三角形の切込み部はサイズａ及びｄ並びに開き角度αにより表されている。これらのサイズは互いに、
ａｒｃｔｇ（２・ａ／ｄ）≦α≦９０°
０≦ｃ≦ｄ；ａ／ｄ＝１／４．３；０．１≦ａ／ｄ≦１
の関係にある。

図１２には、切欠きの構成に関して種々異なる実施の形態が示されている。実施の形態１２ａ）〜１２ｄ）には、同じ丸みＲの組合せ又は異なる丸みＲから成る切欠きの種々異なる構成が示されている。実施の形態１２ｅ）には、楕円としての切欠き３１の構成が示されている。図１２ａ）には、丸みＲを備えた部分円形として形成されている切欠き３１の実施の形態が示されている。図１２ｂ）には、丸みＲを特徴とする前記区分の２つの領域が真っ直ぐな部分３５により互いに結合されている切欠き３１の実施の形態が示されている。図１２ｃ）の実施の形態において、中心線３２の領域に配置されている凹状の丸みＲＶの両側にはそれぞれ凸状の丸みＲＸが接続している。丸みは、個々の丸み若しくは真っ直ぐな部分の間に緩やかな移行部がもたらされるように互いに並置されている。図１２ｄ）の実施の形態には、図１２ａ）の実施の形態から図１２ｂの実施の形態への変更の場合のように、中心線３２の領域に真っ直ぐな部分３５が設けられている。図１２ｅ）では、切欠き３１は楕円の一部分の形状を有しており、ひいては部分楕円形状である。図１２ａ）〜１２ｅ）において、底線３３はそれぞれ一点鎖線により示されている。図面を見やすくするために図１２ｅ）においてのみ一点鎖線に符号を付した。

１ 円錐形プーリ対、 ２ 円錐形プーリ、 ３ 円錐形プーリ、 ４ 円錐形プーリ対、 ５ 円錐形プーリ、 ６ 円錐形プーリ、 ７ 駆動軸、 ８ 被駆動軸、 ９ 巻掛け手段、 １０ 圧力室、 １１ 圧力室、 １２ 液圧管路、 １３ 液圧管路、 １４ 制御弁ユニット、 １５ 制御機器、 １６ ガイドレール、 １７ 内側の滑走路、 １８ 外側の滑走路、 １９ 油管、 ２０ 収容部、 ２１ リンクプレート、 ２１．１ リンクプレート、 ２１．２ リンクプレート、 ２１．３ リンクプレート、 ２２ ロッカージョイントチェーン、 ２３ リンクプレート開口、 ２４．１ ロッカーピン対、 ２４．２ ロッカーピン対、 ２５．１ ロッカーピン、 ２５．２ ロッカーピン、 ２５．３ ロッカーピン、 ２５．４ ロッカーピン、 ２６ 長手方向辺、 ２７ 高さ方向辺、 ２８ 転動面、 ２９ 突出部、 ３０ ストッパ突出部、 ３１ 切欠き、 ３１．１ 切欠き、 ３１．２ 切欠き、 ３２ 対称軸線、 ３３ 底線、 ３４ 台形、 ３５ 真っ直ぐな部分、 ３６ 中心線

Claims (10)

1. ロッカージョイントチェーン（２２）のためのリンクプレート（２１）であって、該リンクプレート（２１）はリンクプレート開口（２３）を取り囲む２つの長手方向辺（２６）と２つの高さ方向辺（２７）とを有している、ロッカージョイントチェーンのためのリンクプレートにおいて、
   長手方向辺（２６）の少なくとも１つに、少なくとも１つの切欠き（３１）が配置されており、前記長手方向辺は切欠き（３１）の領域において底線（３３）に対して厚さｂを有しており、前記切欠きは底線（３３）に対して深さａを有しており、比率は０．１≦ａ／ｂ≦０．５であることを特徴とする、ロッカージョイントチェーンのためのリンクプレート。
2. 切欠き（３１）はリンクプレート（２１）の長手方向輪郭において、台形状又は方形状であることを特徴とする、請求項１記載のリンクプレート。
3. 切欠き（３１）は並列させられた凸状及び凹状の曲線により形成され、該曲線は緩やかに互いに移行し、台形状又は方形状の切欠きを形成することを特徴とする、請求項１又は２記載のリンクプレート。
4. 前記凸状又は凹状の曲線は丸み（Ｒ）であることを特徴とする、請求項３記載のリンクプレート。
5. 丸み（Ｒ）は同じであることを特徴とする、請求項４記載のリンクプレート。
6. 切欠き（３１）はリンクプレート（２１）の長手方向輪郭において部分円形状であるか、又は部分楕円形状であることを特徴とする、請求項１又は２記載のリンクプレート。
7. 複数の切欠き（３１．１，３１．２）が１つの長手方向辺（２６）に配置されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項記載のリンクプレート。
8. 複数の切欠き（３１．１，３１．２）は前記リンクプレートの中心線（３６）に対して対称的に配置されていることを特徴とする、請求項７記載のリンクプレート。
9. 請求項１から８までのいずれか１項記載のリンクプレート（２１）を少なくとも部分的に有することを特徴とする、ロッカージョイントチェーン。
10. 請求項９記載のロッカージョイントチェーン（２２）を備えたバリエータ変速機において、リンクプレート（２１）の切欠き（３１）は、運転中にガイドレール（１６）の滑走路（１７，１８）を通り過ぎて案内されるリンクプレート（２１）の面に配置されていることを特徴とする、請求項９記載のロッカージョイントチェーンを備えたバリエータ変速機。

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