JP6228016B2 - チェーン式無段変速機 - Google Patents

Description

本発明は、溝幅を変更可能なプーリ間に巻き掛けられて駆動力を伝達する無端状のチェーンが、軸方向に配置されて両端が前記プーリのＶ面に接触する複数のクレードルピンと、軸方向に積層されて前記複数のクレードルピンを無端状に連結する複数のリンクプレートと、前記クレードルピンに固定されて前記複数のリンクプレートのうちの軸方向端部に位置する端部リンクプレートを係止するリテーナピンとを備えるチェーン式無段変速機に関する。

かかるチェーン式無段変速機において、チェーンの屈曲角が大きくなったときにリテーナピンとリンクプレートとの係合が外れ、リンクプレートからクレードルピンが脱落するのを防止するために、対をなす２本のクレードルピンの一方に形成した突出部を他方に形成した切欠きに嵌合させることで、対をなす２本のクレードルピンが軸方向に位置ずれしないようにしたものが、下記特許文献１により公知である。

特許第４７８０３６８号公報

ところで、かかるチェーン式無段変速機のチェーンにおいて、軸方向に積層した状態でクレードルピンに支持された複数のリンクプレートのうち、軸方向両端に位置する２枚のリンクプレートをクレードルピンから脱落しないように係止するリテーナピンは、クレードルピンの外周面に溶接等の手段で固定されているため、そのリテーナピンがリンクプレートに繰り返し接触すると溶接の剥がれ等によりクレードルピンから脱落してしまう可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、チェーン式無段変速機のチェーンにおいて、リンクプレートとリテーナピンとの接触を抑制してリテーナピンの耐久性を高めることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、溝幅を変更可能なプーリ間に巻き掛けられて駆動力を伝達する無端状のチェーンが、軸方向に配置されて両端が前記プーリのＶ面に接触する複数のクレードルピンと、軸方向に積層されて前記複数のクレードルピンを無端状に連結する複数のリンクプレートと、前記クレードルピンに固定されて前記複数のリンクプレートのうちの軸方向端部に位置する端部リンクプレートを係止するリテーナピンとを備えるチェーン式無段変速機であって、前記複数のリンクプレートのうちの前記端部リンクプレートだけの径方向内端に軸方向外側に突出する突起部を備えることを特徴とするチェーン式無段変速機が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記端部リンクプレートの径方向外端に軸方向外側に突出する突起部を備え、前記径方向内端の突起部が前記プーリのＶ面に接触するときに前記径方向外端の突起部も前記プーリのＶ面に接触することを特徴とするチェーン式無段変速機が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記端部リンクプレートの前後方向両端に軸方向外側に突出する突起部を備え、前記径方向内端の突起部が前記プーリのＶ面に接触するときに前記前後方向両端の突起部も前記プーリのＶ面に接触することを特徴とするチェーン式無段変速機が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、溝幅を変更可能なプーリ間に巻き掛けられて駆動力を伝達する無端状のチェーンが、軸方向に配置されて両端が前記プーリのＶ面に接触する複数のクレードルピンと、軸方向に積層されて前記複数のクレードルピンを無端状に連結する複数のリンクプレートと、前記クレードルピンに固定されて前記複数のリンクプレートのうちの軸方向端部に位置する端部リンクプレートを係止するリテーナピンとを備えるチェーン式無段変速機であって、前記複数のリンクプレートのうちの前記端部リンクプレートだけの前後方向両端に軸方向外側に突出する突起部を備えることを特徴とするチェーン式無段変速機が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、前記端部リンクプレートを折り曲げて前記突起部を形成したことを特徴とするチェーン式無段変速機が提案される。

また請求項６に記載された発明によれば、請求項１〜請求項５の何れか１項の構成に加えて、前記リテーナピンを前記クレードルピンの径方向外面に設けたことを特徴とするチェーン式無段変速機が提案される。

尚、実施の形態の駆動プーリ１３および従動プーリ１４は本発明のプーリに対応する。

請求項１の構成によれば、チェーン式無段変速機は、溝幅を変更可能なプーリ間に巻き掛けられて駆動力を伝達する無端状のチェーンが、軸方向に配置されて両端がプーリのＶ面に接触する複数のクレードルピンと、軸方向に積層されて複数のクレードルピンを無端状に連結する複数のリンクプレートと、クレードルピンに固定されて複数のリンクプレートのうちの軸方向端部に位置する端部リンクプレートを係止するリテーナピンとを備える。

複数のリンクプレートのうちの端部リンクプレートだけの径方向内端に軸方向外側に突出する突起部を備えるので、チェーンがプーリに巻き付く位置で端部リンクプレートがクレードルピン上を軸方向外側に移動したときに、端部リンクプレートの突起部とプーリのＶ面とが先に接触することにより、リテーナピンと端部リンクプレートとが接触するのを回避し、リテーナピンに荷重が加わるのを防止してリテーナピンの耐久性を高めることができる。

しかも端部リンクプレートの径方向内端を径方向内側に無駄に延長しなくても突起部の先端をＶ面に接近させることが可能となり、端部リンクプレートが僅かに傾いただけで突起部の先端がＶ面に接触することで、リテーナピンと端部リンクプレートとの接触を一層確実に回避することができる。

また請求項２の構成によれば、端部リンクプレートの径方向外端に軸方向外側に突出する突起部を備え、径方向内端の突起部がプーリのＶ面に接触するときに径方向外端の突起部もプーリのＶ面に接触するので、端部リンクプレートがプーリのＶ面から受ける荷重を径方向内端および外端の突起部に分散し、それらの突起部の強度を小さく抑えながら耐久性を確保することができる。

また請求項３の構成によれば、端部リンクプレートの前後方向両端に軸方向外側に突出する突起部を備え、径方向内端の突起部がプーリのＶ面に接触するときに前後方向両端の突起部もプーリのＶ面に接触するので、端部リンクプレートがプーリのＶ面から受ける荷重を径方向内端および前後方向両端の突起部に分散し、それらの突起部の強度を小さく抑えながら耐久性を確保することができる。しかもチェーンがプーリのＶ面に噛み込むときに、前後方向前側の突起部がクレードルピンよりも先にプーリのＶ面に接触するため、端部リンクプレートを軸方向に位置決めした状態でクレードルピンがプーリのＶ面に接触することで、リテーナピンが端部リンクプレートに接触するのを一層確実に防止することができる。

また請求項４の構成によれば、チェーン式無段変速機は、溝幅を変更可能なプーリ間に巻き掛けられて駆動力を伝達する無端状のチェーンが、軸方向に配置されて両端がプーリのＶ面に接触する複数のクレードルピンと、軸方向に積層されて複数のクレードルピンを無端状に連結する複数のリンクプレートと、クレードルピンに固定されて複数のリンクプレートのうちの軸方向端部に位置する端部リンクプレートを係止するリテーナピンとを備える。

複数のリンクプレートのうちの端部リンクプレートだけの前後方向両端に軸方向外側に突出する突起部を備えるので、チェーンがプーリに巻き付く位置で端部リンクプレートがクレードルピン上を軸方向外側に移動したときに、端部リンクプレートの突起部とプーリのＶ面とが先に接触することにより、リテーナピンと端部リンクプレートとが接触するのを回避し、リテーナピンに荷重が加わらないようにしてクレードルピンから脱落するのを防止することができる。

しかもチェーンがプーリのＶ面に噛み込むときに、前後方向前側の突起部がクレードルピンよりも先にプーリのＶ面に接触するため、端部リンクプレートを軸方向に位置決めした状態でクレードルピンがプーリのＶ面に接触することで、リテーナピンが端部リンクプレートに接触するのを一層確実に防止することができる。

また請求項５の構成によれば、端部リンクプレートを折り曲げて突起部を形成したので、突起部を形成するための特別の部品が不要になり、部品点数や組み付け工数を削減することができる。

また請求項６の構成によれば、リテーナピンをクレードルピンの径方向外面に設けたので、リテーナピンをクレードルピンの径方向内面に設ける場合に比べて、リテーナピンの位置をクレードルピンの軸方向外側に移動させて端部リンクプレートとの間の隙間を大きく確保することができる。

チェーン式無段変速機の全体構造を示す図。（第１の実施の形態） 図１の２部拡大図。（第１の実施の形態） 図２の３方向矢視図。（第１の実施の形態） 図３の４−４線断面図。（第１の実施の形態） 図３に対応する図。（第２の実施の形態） 図４に対応する図。（第２の実施の形態） 図３に対応する図。（第３の実施の形態） 図４に対応する図。（第３の実施の形態） 図３に対応する図。（第４の実施の形態） 図４に対応する図。（第４の実施の形態） 図３に対応する図。（第５の実施の形態） 図４に対応する図。（第５の実施の形態）

第１の実施の形態

以下、図１〜図４に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。尚、本明細書において、軸方向とは入力軸１１および出力軸１２の軸方向を指し、径方向とは駆動プーリ１３および従動プーリ１４の径方向を指し、前後方向とはチェーン１５が移動する方向を指すものと定義される。

図１に示すように、チェーン式無段変速機Ｔは、エンジンＥに接続された入力軸１１と、入力軸１１に対して平行に配置された出力軸１２とを備えており、入力軸１１に設けた駆動プーリ１３および出力軸１２に設けた従動プーリ１４にチェーン１５が巻き掛けられる。駆動プーリ１３は、入力軸１１に固定された固定側プーリ半体１３ａと、固定側プーリ半体１３ａに対して油圧で軸方向に移動可能な可動側プーリ半体１３ｂとからなり、従動プーリ１４は、出力軸１２に固定された固定側プーリ半体１４ａと、固定側プーリ半体１４ａに対して油圧で軸方向に移動可能な可動側プーリ半体１４ｂとからなる。駆動プーリ１３の溝幅を増加させて従動プーリ１４の溝幅を減少させると、入力軸１１および出力軸１２間の変速比が無段階に減少し、駆動プーリ１３の溝幅を減少させて従動プーリ１４の溝幅を増加させると、入力軸１１および出力軸１２間の変速比が無段階に増加する。

図２〜図４に示すように、チェーン１５は、複数のリンクプレート１６…と、それら複数のリンクプレート１６…を無端状に連結する複数のクレードルピン１７…とで構成される。軸方向に配置される各クレードルピン１７は２本の非円形断面のピン単体１８，１８が対をなすもので、各ピン単体１８は第１外周面１８ａと、第２外周面１８ｂと、駆動プーリ１３および従動プーリ１４（以下、プーリ１３，１４という）のＶ面１９，１９に当接する、軸線方向に対して傾斜した一対のプーリ当接面１８ｃ，１８ｃとを備える。対をなす２本のピン単体１８，１８は、それらの第２外周面１８ｂ，１８ｂどうしが相互に転動可能に接触するように逆向きに配置される。

各リンクプレート１６は中央に開口部１６ａを有する平坦な板材からなり、クレードルピン１７の後側のピン単体１８の第１外周面１８ａに前側のリンクプレート１６の開口部１６ａの後端が嵌合し、かつクレードルピン１７の前側のピン単体１８の第１外周面１８ａに後側のリンクプレート１６の開口部１６ａの前端が嵌合するように、前側のリンクプレート１６および後側のリンクプレート１６を軸方向に交互に重ね合わせることで無端状のチェーン１５が組み立てられる。

このとき、クレードルピン１７からリンクプレート１６…が軸方向に脱落してチェーン１５がばらばらにならないように、クレードルピン１７のピン単体１８の軸方向両端に径方向外側に突出するリテーナピン２０，２０が溶接等の手段で固定されており、これらのリテーナピン２０，２０で軸方向両端に位置する一対のリンクプレート１６，１６（以下、端部リンクプレート１６Ｅ，１６Ｅという）が脱落不能に係止される。

端部リンクプレート１６Ｅの形状は他のリンクプレート１６…の形状と異なっており、径方向内端部に前後方向に離間する一対の突起部１６ｃ，１６ｃを備えるとともに、径方向外端部の前後方向中央部に１個の突起部１６ｄを備えている。これらの突起部１６ｃ，１６ｃ，１６ｄは端部リンクプレート１６Ｅを構成する板材の外周部に一体に形成した部分を、軸方向外側に向かって９０°折り曲げることで構成される。突起部１６ｃ，１６ｃ，１６ｄの長さは、それに対向するＶ面１９との間に僅かな隙間αが生じるように、あるいはＶ面１９に軽く接触するように設定されており、従って径方向内端の突起部１６ｃ，１６ｃの長さより、径方向外端の突起部１６ｄの長さの方が、Ｖ面１９の傾斜角に応じて長くなっている。そして端部リンクプレート１６Ｅの軸方向外面とリテーナピン２０との間には前記隙間αよりも大きい所定の隙間βが形成される。

次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。

図４に示すように、チェーン１５がプーリ１３，１４に巻き付いている部分では、チェーン１５のクレードルピン１７を構成するピン単体１８の軸方向両端のプーリ当接面１８ｃ，１８ｃが、プーリ１３，１４の固定側プーリ半体１３ａ，１４ａおよび可動側プーリ半体１３ｂ，１４ｂの一対のＶ面１９，１９間に挟圧される。

このとき、クレードルピン１７の軸方向長さと、クレードルピン１７上で積層された複数のリンクプレート１６…および２枚の端部リンクプレート１６Ｅ，１６Ｅのトータルの軸方向厚さとは、端部リンクプレート１６Ｅの径方向内端の突起部１６ｃ，１６ｃおよび径方向外端の突起部１６ｄがそれに対向するＶ面１９との間に僅かな隙間αが生じるように、あるいはＶ面１９に軽く接触するように設定されている。それに対して、クレードルピン１７に固定されたリテーナピン２０と端部リンクプレート１６Ｅとの間には、前記隙間αよりも充分に大きい隙間βが形成されている。

従って、チェーン１５がプーリ１３，１４の一対のＶ面１９，１９間に正しい姿勢で挟圧されているときに、リテーナピン２０が端部リンクプレート１６Ｅと接触することが防止されるのは勿論のこと、プーリ１３，１４がチェーン１５から受ける反力荷重で変形してチェーン１５が図４の矢印Ａ方向に傾いたような場合でも、前記隙間βに相当する余裕が存在するため、リテーナピン２０が端部リンクプレート１６Ｅと接触することが防止される。これにより、リテーナピン２０が端部リンクプレート１６Ｅに繰り返し接触するのを防止してリテーナピン２０の耐久性を高めることができる。

また本実施の形態によれば、以下のような更なる作用効果を達成することができる。即ち、積層された複数のリンクプレート１６…，１６Ｅ，１６Ｅのトータルの軸方向厚さは、リンクプレート１６…，１６Ｅ，１６Ｅを構成する板材の厚さや積層枚数によって決まるため、そのトータルの軸方向厚さが離散的なって最適の大きさに設定できない場合がある。

従って、仮に端部リンクプレート１６Ｅのように径方向内端の突起部１６ｃ，１６ｃを持たない場合には、その径方向内端１６ｂ（図４参照）がプーリ１３，１４のＶ面１９，１９との間に僅かな隙間αを介して対向するためには、端部リンクプレート１６Ｅの径方向内端１６ｂを径方向内側に向かって（つまりプーリ１３，１４の溝底に向かって）延長する必要が生じることがある。その結果、端部リンクプレート１６Ｅの径方向寸法が増加するため、チェーン１５をプーリ１３，１４の溝底に接近させることが難しくなり、チェーン式無段変速機Ｔのレシオレンジが小さくなる問題がある。

しかしながら、本実施の形態によれば、径方向内端の突起部１６ｃ，１６ｃの軸方向の突出量を適宜調整することで、突起部１６ｃ，１６ｃの位置を径方向内側に移動させることなく、その軸方向外端をプーリ１３，１４のＶ面１９に僅かな隙間αを介して対向させることが可能となり、チェーン式無段変速機Ｔのレシオレンジを充分に確保することができる。

また本実施の形態によれば、端部リンクプレート１６Ｅが径方向外端にも突起部１６ｄを備えるので、端部リンクプレート１６Ｅがプーリ１３，１４のＶ面１９から受ける荷重を径方向内端および外端の突起部１６ｃ，１６ｃ，１６ｄに分散し、それらの突起部１６ｃ，１６ｃ，１６ｄの強度を小さく抑えながら端部リンクプレート１６Ｅの耐久性を確保することができる。

しかも本実施の形態によれば、端部リンクプレート１６Ｅの一部を折り曲げることで突起部１６ｃ，１６ｃ，１６ｄを構成するので、突起部１６ｃ，１６ｃ，１６ｄを形成するための特別の部品が不要になり、部品点数や組み付け工数を削減することができる。

またリテーナピン２０をクレードルピン１７の外周面の何れの位置に固定しても、クレードルピン１７からのリンクプレート１６…の脱落を防止する機能に変わりはないが、本実施の形態では、クレードルピン１７の外周面のうちの最も径方向外側位置にリテーナピン２０が固定される。その理由は、クレードルピン１７の軸方向両端のプーリ当接面１８ｃ，１８ｃはプーリ１３，１４のＶ面１９，１９の傾斜に沿うように傾斜しているため、クレードルピン１７の外周面の軸方向長さは径方向外側位置で最も長くなり、そこにリテーナピン２０を固定することで、リテーナピン２０および端部リンクプレート１６Ｅ間の隙間βを大きく確保できるからである。

第２の実施の形態

次に、図５および図６に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第２の実施の形態の端部リンクプレート１６Ｅは、第１の実施の形態の径方向内端の突起部１６ｃの数を２個から１個に減らし、かつ径方向外端の１個の突起部１６ｄを廃止した上で、前後方向両端を折り曲げて軸方向外側に突出する一対の突起部１６ｅ，１６ｅを追加したものである。本実施の形態においても、径方向内端の突起部１６ｃおよび前後方向両端の一対の突起部１６ｅ，１６ｅが先にプーリ１３，１４のＶ面１９に接触することで、リテーナピン２０が端部リンクプレート１６Ｅに接触するのを防止する機能は同じである。

それに加えて、本実施の形態によれば、チェーン１５がプーリ１３，１４のＶ面１９，１９に噛み込むときに、前後方向前側の突起部１６ｅ，１６ｅがクレードルピン１７のプーリ当接面１８ｃ，１８ｃよりも先にプーリ１３，１４のＶ面１９，１９に接触するため、端部リンクプレート１６Ｅを軸方向に位置決めした状態でクレードルピン１７のプーリ当接面１８ｃ，１８ｃがプーリ１３，１４のＶ面１９，１９に接触することで、チェーン１５の姿勢を安定させてリテーナピン２０が端部リンクプレート１６Ｅに接触するのを一層確実に防止することができる。

第３の実施の形態

次に、図７および図８に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明する。

第３の実施の形態は、第２の実施の形態の径方向内端の突起部１６ｃを廃止し、前後方向両端の突起部１６ｅ，１６ｅだけを残したものである。このように、端部リンクプレート１６Ｅから径方向内端の突起部１６ｃを廃止しても、前後方向両端の突起部１６ｅ，１６ｅによりリテーナピン２０と端部リンクプレート１６Ｅとの間に隙間βを確保できるため、第３の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。

第４の実施の形態

次に、図９および図１０に基づいて本発明の第４の実施の形態を説明する。

第４の実施の形態は、上述した第１の実施の形態の変形であって、第１の実施の形態の端部リンクプレート１６Ｅの一部を折り曲げて形成した突起部１６ｃ，１６ｃ，１６ｄに代えて、円柱状のピンよりなる別部材の突起部１６ｃ，１６ｃ，１６ｄを端部リンクプレート１６Ｅに圧入や溶接により固定したものである。この第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態の作用効果に加えて、端部リンクプレート１６Ｅを他のリンクプレート１６と同一部材で構成し、部品の種類を減らしてコストダウンを図るという作用効果が達成される。

第５の実施の形態

次に、図１１および図１２に基づいて本発明の第５の実施の形態を説明する。

第５の実施の形態は、上述した第３の実施の形態の変形であって、第３の実施の形態の端部リンクプレート１６Ｅの一部を折り曲げて形成した突起部１６ｅ，１６ｅに代えて、円柱状のピンよりなる別部材の突起部１６ｅ，１６ｅを端部リンクプレート１６Ｅに圧入や溶接により固定したものである。この第５の実施の形態によれば、第３の実施の形態の作用効果に加えて、端部リンクプレート１６Ｅを他のリンクプレート１６と同一部材で構成し、部品の種類を減らしてコストダウンを図るという作用効果が達成される。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、チェーン１５のリンクプレート１６の形状や積層の仕方は、実施の形態に限定されるものではない。

またクレードルピン１７に対するリテーナピン２０の固定手段は溶接に限定されず、圧入等の他の手段を採用することができる。

１３ 駆動プーリ（プーリ）
１４ 従動プーリ（プーリ）
１５ チェーン
１６ リンクプレート
１６Ｅ 端部リンクプレート
１６ｃ 径方向内端の突起部
１６ｄ 径方向外端の突起部
１６ｅ 前後方向両端の突起部
１７ クレードルピン
１９ Ｖ面
２０ リテーナピン

Claims (6)

1. 溝幅を変更可能なプーリ（１３，１４）間に巻き掛けられて駆動力を伝達する無端状のチェーン（１５）が、軸方向に配置されて両端が前記プーリ（１３，１４）のＶ面（１９）に接触する複数のクレードルピン（１７）と、軸方向に積層されて前記複数のクレードルピン（１７）を無端状に連結する複数のリンクプレート（１６）と、前記クレードルピン（１７）に固定されて前記複数のリンクプレート（１６）のうちの軸方向端部に位置する端部リンクプレート（１６Ｅ）を係止するリテーナピン（２０）とを備えるチェーン式無段変速機であって、
   前記複数のリンクプレート（１６）のうちの前記端部リンクプレート（１６Ｅ）だけの径方向内端に軸方向外側に突出する突起部（１６ｃ）を備えることを特徴とするチェーン式無段変速機。
2. 前記端部リンクプレート（１６Ｅ）の径方向外端に軸方向外側に突出する突起部（１６ｄ）を備え、前記径方向内端の突起部（１６ｃ）が前記プーリ（１３，１４）のＶ面（１９）に接触するときに前記径方向外端の突起部（１６ｄ）も前記プーリ（１３，１４）のＶ面（１９）に接触することを特徴とする、請求項１に記載のチェーン式無段変速機。
3. 前記端部リンクプレート（１６Ｅ）の前後方向両端に軸方向外側に突出する突起部（１６ｅ）を備え、前記径方向内端の突起部（１６ｃ）が前記プーリ（１３，１４）のＶ面（１９）に接触するときに前記前後方向両端の突起部（１６ｅ）も前記プーリ（１３，１４）のＶ面（１９）に接触することを特徴とする、請求項１に記載のチェーン式無段変速機。
4. 溝幅を変更可能なプーリ（１３，１４）間に巻き掛けられて駆動力を伝達する無端状のチェーン（１５）が、軸方向に配置されて両端が前記プーリ（１３，１４）のＶ面（１９）に接触する複数のクレードルピン（１７）と、軸方向に積層されて前記複数のクレードルピン（１７）を無端状に連結する複数のリンクプレート（１６）と、前記クレードルピン（１７）に固定されて前記複数のリンクプレート（１６）のうちの軸方向端部に位置する端部リンクプレート（１６Ｅ）を係止するリテーナピン（２０）とを備えるチェーン式無段変速機であって、
   前記複数のリンクプレート（１６）のうちの前記端部リンクプレート（１６Ｅ）だけの前後方向両端に軸方向外側に突出する突起部（１６ｅ）を備えることを特徴とするチェーン式無段変速機。
5. 前記端部リンクプレート（１６Ｅ）を折り曲げて前記突起部（１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ）を形成したことを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のチェーン式無段変速機。
6. 前記リテーナピン（２０）を前記クレードルピン（１７）の径方向外面に設けたことを特徴とする、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のチェーン式無段変速機。

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