KR20070020194A

KR20070020194A - 동력 전달 체인과 동력 전달 장치 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20070020194A
Application number: KR1020067010466A
Authority: KR
Inventors: 신지 야스하라; 시게오 카마모토; 노부키 후쿠이
Original assignee: 가부시키가이샤 제이텍트
Priority date: 2003-11-10
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2007-02-20
Also published as: EP1698801A1; US20070178738A1; JPWO2005050055A1; WO2005050055A1; EP1698801A4

Abstract

동력 전달 체인(1)은 핀이 삽입 관통되는 전후 삽입 관통부(12, 13)를 갖는 복수의 링크(11)와 하나의 링크(11)의 전삽입 관통부(12)와 다른 링크(11)의 후삽입 관통부(13)가 대응하도록 체인 폭 방향으로 늘어서는 링크(11)끼리를 길이 방향으로 굴곡 가능하게 연결하는 복수의 핀(14) 및 복수의 인터피이스(15)를 구비하고 있다. 각 핀(14) 및 각 인터피이스(15)가 끼워 맞춤에 의해 삽입 관통부(12, 13)의 주면에 끼워 맞춤 고정되어 있고, 그 끼워 맞춤 전의 치수 차가 0.005 mm ~ 0.1 mm로 되어 있다.

Description

동력 전달 체인과 동력 전달 장치 및 그 제조 방법{POWER TRANSMISSION CHAIN, POWER TRANSMISSION DEVICE, AND METHOD OF PRODUCING THE CHAIN}

본 발명은, 동력 전달 체인, 상세하게는 자동차의 무단 변속기(CVT)에 적합한 동력 전달 체인과 이를 이용한 동력 전달 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

자동차용 무단 변속기로서, 도 7에 도시하는 바와 같이, 고정 도르래(2a) 및 가동 도르래(2b)를 구비하고 엔진측에 설치된 드라이브 풀리(2)와, 고정 도르래(3b) 및 가동 도르래(3a)를 구비하여 구동륜측에 설치된 드라이브 풀리(3)와, 양자 사이에 걸린 무단형 동력 전달 체인(1)으로 이루어지고, 유압 액추에이터에 의해 가동 도르래(2b)(3a)를 고정 도르래(2a)(3b)에 대하여 접근·이격시킴으로써, 유압으로 체인(1)을 클램프하고, 이 클램프력에 의해 풀리(2)(3)와 체인(1) 사이에 접촉 하중을 발생시켜, 이 접촉부의 마찰력에 의해 토오크를 전달하는 것이 알려져 있다.

동력 전달 체인으로서는, 특허 문헌 1(일본 특허 공개 평8-312725호 공보)에 핀이 삽입 관통되는 전후 삽입 관통부를 갖는 복수의 링크와, 하나의 링크의 전삽입 관통부와 다른 링크의 후삽입 관통부가 대응하도록 체인 폭 방향으로 늘어서는 링크끼리를 길이 방향으로 굴곡 가능하게 연결하는 복수의 제1 핀 및 복수의 제2 핀을 포함하고, 하나의 링크의 전삽입 관통부에 고정되면서 다른 링크의 후삽입 관통부에 이동 가능하게 끼워 맞춰진 제1 핀과 하나의 링크의 전삽입 관통부에 이동 가능하게 끼워 맞춰지면서 다른 링크의 후삽입 관통부에 고정된 제2 핀이 상대적으로 구름 접촉 이동함으로써, 링크끼리의 길이 방향의 굴곡이 가능하게 되어 있는 것이 제안되어 있다. 이러한 체인은 단부면을 소정 형상으로 연삭된 핀에 링크를 하나씩 기계적으로 압입하여 끼워 맞춤으로써 제조되고 있다.

상기 특허 문헌 1의 동력 전달 체인에 따르면 링크나 핀의 치수, 형상에 따라서는 끼워 맞춤시에 국부적으로 과대한 인장 응력이 발생하기 때문에, 특히 고강도가 요구하는 용도로는 인장 응력을 억제하여 보다 링크 강도를 향상시키 것이 요구된다. 또한, 상기 동력 전달 체인의 제조 방법에 따르면 끼워 맞춤시에 핀의 접촉면에 흠집이 생길 가능성이 있고, 특히 고강도가 요구되는 용도로는 인장 응력을 억제하여 체인 강도를 향상시키는 것이 요구된다. 또한 링크를 하나씩 기계적으로 압입할는 필요성에 따라 조립에 시간이 걸리고, 더욱이 핀의 단부면을 단조가 아니라 연삭에 의해 가공하고 있기 때문에 가공 비용이 비교적 비싸지는 경우도 있다.

본 발명의 목적은 핀과 링크의 끼워 맞춤시에 국부적으로 과대한 인장 응력이 발생하는 것을 방지하고, 링크의 강도를 확보할 수 있는 동력 전달 체인 및 동력 전달 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 핀의 접촉면에 흠집이 생기는 것을 방지하고, 또한 조립 공정수를 감소시키는 동시에, 가공 비용을 저감할 수도 있는 동력 전달 체인 및 동력 전달 장치의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에 의한 동력 전달 체인은, 핀이 삽입 관통되는 전후 삽입 관통부를 갖는 복수의 링크와, 하나의 링크의 전삽입 관통부와 다른 링크의 후삽입 관통부가 대응하도록 체인 폭 방향으로 늘어서는 링크끼리를 길이 방향으로 굴곡 가능하게 연결하는 복수의 제1 핀 및 복수의 제2 핀을 포함하고, 하나의 링크의 전삽입 관통부에 고정되면서 다른 링크의 후삽입 관통부에 이동 가능하게 끼워 맞춰진 제1 핀과 하나의 링크의 전삽입 관통부에 이동 가능하게 끼워 맞춰지면서 다른 링크의 후삽입 관통부에 고정된 제2 핀이 상대적으로 구름 접촉 이동함으로써, 링크끼리의 길이 방향의 굴곡이 가능하게 되어 있는 동력 전달 체인에서, 전후 삽입 관통부에의 핀의 고정은 기계적 압입, 소결 수축 끼움 또는 냉각 수축 끼움에 의한 끼워 맞춤에 의해 행해지고, 치수 차가 0.005 mm 내지 0.1 mm라는 조건, 끼워 맞춤 후의 삽입 관통부 주변의 최대 인장 응력이 1000 MPa 이하라는 조건, 및 끼워 맞춤 후의 삽입 관통부 주변의 응력이 탄성 변형 한계에서의 능력의 3 내지 80 %라는 조건 중 적어도 하나를 만족시키고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

기계적 압입시의 「치수 차」는 압입 여유와 같은 의미이며, 가열 수축 끼움 또는 냉각 수축 끼움시의 「치수 차」는 가열 수축 끼움 또는 냉각 가열 끼움 개시 전(상온시의) 치수 차(압입 여유)를 의미한다.

예컨대, 끼워 맞춤이 기계적 압입에 의해 행해지고, 압입 여유가 0.005 mm 내지 0.1 mm로 되어 있는 경우가 있으며, 끼워 맞춤이 기계적 압입에 의해 행해지고, 압입 후의 삽입 관통부 주변의 최대 인장 응력이 1000 MPa 이하가 되는 경우가 있으며, 끼워 맞춤이 기계적 압입에 의해 행해지고, 압입 후의 삽입 관통부 주변의 응력이 탄성 변형 한계에서의 응력의 3 ~ 80 %로 되어 있는 경우가 있다. 또한, 끼워 맞춤이 가열 수축 끼움에 의해 행해지고, 가열 수축 끼움 개시 전의 핀과 삽입 관통부의 치수 차가 0.005 mm ~ 0.1 mm로 되어 있는 경우가 있으며, 끼워 맞춤이 가열 수축 끼움에 의해 행해지고, 가열 수축 끼움 완료 후의 삽입 관통부 주변의 최대 인장 응력이 1000 MPa 이하로 되어 있는 경우가 있으며, 끼워 맞춤이 가열 수축 끼움에 의해 행해지고, 가열 수축 끼움 완료 후의 삽입부 주변의 응력이 탄성 변형 한계에서의 응력의 3 ~ 80 %로 되어 있는 경우가 있다. 더욱이, 끼워 맞춤이 냉각 수축 끼움에 의해 행해지고, 냉각 수축 끼움 개시 전의 핀과 삽입 관통부의 치수 차가 0.005 mm ~ 0.1 mm로 되어 있는 경우가 있으며, 끼워 맞춤이 냉각 수축 끼움에 의해 행해지고, 냉각 수축 끼움 완료 후의 삽입 관통부 주변의 최대 인장 응력이 1000 MPa 이하로 되어 있는 경우가 있으며, 끼워 맞춤이 냉각 수축 끼움에 의해 행해지고, 냉각 수축 완료 후의 삽입 관통부 주변의 응력이 탄성 변형 한계에서의 응력의 3 ~ 80 %로 되어 있는 경우가 있다.

링크는, 예컨대 스프링강제로 된다. 링크의 재질은 스프링강에 한정되는 것이 아니라, 베어링강 등의 다른 강이이어 물론 된다. 핀의 재질로서는 베어링강 등의 적절한 강이 사용된다.

상대적으로 구름 접촉 이동하는 핀끼리의 접촉 위치의 궤적은, 예컨대 원의 인벌류트 곡선이 되지만, 이에 한정되는 것이 아니라, 원의 인벌류트 곡선에 유사한 곡선이 되어도 된다. 접촉 위치의 궤적을 원의 인벌류트 곡선으로 하는 데에는, 예컨대 한 쪽 핀의 접촉면이 단면에서 반경 Rb, 중심 M의 기초원을 갖는 인벌류트 형상을 갖고, 다른 쪽 핀의 접촉면이 평탄면(단부면 형상이 직선)으로 하면 된다. 핀끼리의 접촉 위치의 궤적은 양쪽 핀의 접촉면이 모두 곡면이더라도 원의 인벌류트 곡선으로 할 수 있고, 이 경우에는 양쪽 핀의 단부면 형상이 동일하게 되는 것이 바람직하다.

제1 핀 및 제2 핀 중 어느 한 쪽은 이 체인이 무단 변속기로 사용될 때에 풀리에 접촉하는 쪽의 핀(이하「핀」이라고 칭한다)이 되고, 다른 쪽은 풀리에 접촉하지 않는 쪽의 핀(인터피이스 또는 스트립이라고 칭해지고, 이하에서는 「인터피이스」라고 칭한다)이 된다.

링크의 전삽입 관통부는 핀이 고정되는 핀 고정부 및 인터피이스가 이동 가능하게 끼워 넣어지는 인터피이스 가동부로 이루어지고, 링크의 후삽입 관통부는 핀이 이동 가능하게 끼워 넣어지는 핀 가동부 및 인터피이스가 고정되는 인터피이스 고정부로 이루어지는 것이 된다. 전후 삽입 관통부는 서로 분리한 전후 관통 구멍을 링크에 형성하고, 전관통 구멍 = 전삽입 관통부 및 후관통 구멍 = 후삽입 관통부로 하여도 되며, 전후로 긴 하나의 관통 구멍을 링크에 형성하고, 관통 구멍의 전측부 = 전삽입 관통부 및 관통 구멍의 후측부 = 후삽입 관통부로 하여도 된다.

또한, 이 명세서에서 링크의 길이 방향의 일단측을 전, 그 타단 측을 후로 하였지만, 이 전후는 편의적인 것이고, 링크의 길이 방향이 전후 방향과 항상 일치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

하나의 삽입 관통부에는 핀 및 인터피이스의 양쪽이 체인의 길이 방향에 대향하도록 끼워 맞춰지고, 이 중 어느 한 쪽이 링크의 삽입 관통부의 주면에 끼워 맞춤 고정된다. 이 끼워 맞춤 고정은 삽입 관통부의 길이 방향에 대하여 직교하는 부분의 가장자리(상하의 가장자리)에서 행해진다. 종래, 상기 동력 전달 체인에서의 끼워 맞춤 조건에 대해서는 고려되고 있지 않았기 때문에 링크의 강도의 신뢰성이 충분하지 않았지만, 적정한 끼워 맞춤 조건을 설정함으로써, 링크 강도의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 끼워 맞춤 고정은 기계적 압입, 가열 수축 끼움 및 냉각 수축 끼움 중 어느 하나에 의하여도 되고, 끼워 맞춤 조건은 치수 차(핀 또는 인터피이스의 상하 높이로부터 삽입 관통부의 상하 높이를 뺀 것의 반)를 규정하여도 물론 좋지만, 응력에 주목하여 최대 인장 응력을 소정 이하로 하거나 또는 탄성 한계 내 변형을 보증함으로써, 국부적으로 최대의 인장 응력을 방지할 수 있다. 치수 차를 규정하는 동시에, 삽입 관통부 주변의 응력도 규정하여도 된다.

본 발명의 동력 전달 체인에 따르면 끼워 맞춤시에 국부적으로 과대한 인장 응력이 발생하는 것이 방지되고, 링크의 강도를 확보할 수 있다.

상기한 동력 전달 체인은 어느 한쪽 핀(인터피이스)이 다른쪽 핀(핀)보다 짧아지고, 긴 쪽 핀의 단부면이 무단 변속기의 풀리의 원추형 도르래면에 접촉하며, 이 접촉에 의한 마찰력에 의해 동력을 전달하는 것이 바람직하다. 각 풀리는 원추형 도르래면을 갖는 고정 도르래와 고정 도르래의 도르래면에 대향하는 원추형 도르래면을 갖는 가동 도르래로 이루어지고, 양 도르래의 도르래면 사이에 체인을 협지하며, 가동 도르래를 유압 액추에이터에 의해 이동시킴으로써, 무단 변속기의 도르래면 간 거리에 따라 체인의 감김 반경이 변화하여, 원활한 움직임으로 무단 변속을 행할 수 있다.

본 발명에 의한 동력 전달 장치는 원추면형 도르래면을 갖는 제1 풀리와 원추면형 도르래면을 갖는 제2 풀리와 이들 제1 및 제2 풀리에 걸친 동력 전달 체인을 포함한 것으로, 동력 전달 체인이 상기 어느 하나에 기재한 것이 된다.

이 동력 전달 장치는 자동차의 무단 변속기로서의 사용에 적합한 것이 된다.

본 발명에 의한 동력 전달 체인의 제조 방법은 핀이 삽입 관통되는 전후 삽입 관통부를 갖춘 복수의 링크와, 하나의 링크의 전삽입 관통부와 다른 링크의 후삽입 관통부가 대응하도록 체인 폭 방향으로 늘어서는 링크끼리를 길이 방향으로 굴곡 가능하게 연결하는 복수의 핀을 포함하고, 핀이 하나의 링크의 전삽입 관통부에 고정되면서 다른 링크의 후삽입 관통부에 이동 가능하게 끼워 맞춰짐으로써, 링크끼리의 길이 방향의 굴곡이 가능하게 되어 있는 동력 전달 체인의 제조 방법으로서, 각 핀을 가열 수축 끼움 또는 냉각 수축 끼움으로 각 링크의 삽입 관통부의 주면에 고정하는 것을 특징으로 하는 것이다.

복수의 핀은 하나의 링크의 전삽입 관통부에 고정되면서 다른 링크의 후삽입 관통부에 이동 가능하게 끼워 맞춰진 제1 핀과, 하나의 링크의 전삽입 관통부에 이동 가능하게 끼워 맞춰지면서 다른 링크의 후삽입 관통부에 고정된 제2 핀으로 이루어지고, 동력 전달 체인은 이들의 제1 핀과 제2 핀이 상대적으로 구름 접촉 이동하는 것이 바람직하다.

본 발명의 동력 전달 체인의 제조 방법에 따르면, 끼워 맞춤시에 발생하는 핀의 접촉면의 손상이 방지된다. 또한, 링크를 적층한 상태에서 핀을 삽입 관통부에 삽입 관통할 수 있기 때문에 조립 공수가 감소할 수 있고, 더욱이 핀의 단부면을 단조가 아닌 연삭에 의해 가공할 수 있기 때문에 가공 비용도 저감할 수 있다.

가열 수축 끼움 또는 냉각 수축 끼움은 복수의 링크를 길이 방향으로 소정 간격으로, 예컨대 무단형으로 늘어세우면서 복수열 적층한 상태로 하고, 열 방향으로 늘어서는 모든 링크의 삽입 관통부에 핀을 삽입 관통함으로써 행해진다. 링크를 스프링강제로 한 경우에는 뜨임(tempering) 온도가 높아지기 때문에 고온 가열 수축 끼움이 가능하게 된다.

각 핀(핀 및 인터피이스)의 단부면 형상은 연삭에 의해 가공하더라도 물론 되지만, 단조 가공으로 할 수도 있다. 단조 가공으로는 단부면 직경이 다른 부분보다 큰 직경이 되는 경향이 있고, 이에 따라 가열 수축 끼움 또는 냉각 수축 끼움 종료 후에 핀 및 인터피이스가 잘 빠지지 않게 되며, 신뢰성이 보다 향상된다. 또한 양단이 큰 직경이 된 경우에는 기계적 압입이 보다 어려워 지고, 가열 수축 끼움 또는 냉각 수축 끼움에 의해 얻어지는 효과가 보다 큰 것이 된다. 또한 연삭 가공 대신에 단조 가공으로 함으로써, 가공 비용도 저감할 수 있다.

본 발명에 의한 동력 전달 체인의 제조 방법에서, 링크를 복수열 적층한 상태로 가열 수축 끼움 또는 냉각 수축 끼움을 행하는 것이 바람직하다. 링크의 열 수는 5열 이상이 적당하다. 그리고 핀 또는 인터피이스의 양단부와 열 방향의 양 가장자리에 배치된 링크만이 가열 수축 끼움 또는 냉각 수축 끼움으로 고정되는 것이 아니라, 전후 삽입 관통부가 동일한 위치에 있으면서 열 방향으로 늘어서는 모든 링크가 핀 또는 인터피이스에 고정된다.

또한, 핀 및 인터피이스의 단부면 형상을 단조 가공에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 풀리의 각 도르래와 핀 단부면을 접촉시켜, 마찰력에 의한 토오크(동력) 전달을 시키기 위해 고하중, 고마찰력을 발생시킬 필요가 있기 때문에 핀의 단부면은 소정 형상으로 할 필요가 있으며, 이를 단조 가공으로 형성함으로써, 연삭 가공에 비해 비용 저감이 가능해진다.

상기 제조 방법으로 제조되는 동력 전달 체인은 핀의 단부면이 무단 변속기의 풀리의 원추형 도르래면에 접촉하고, 이 접촉에 의한 마찰력에 의해 동력을 전달하는 것이 바람직하다. 각 풀리는 원추형의 도르래면을 갖는 고정 도르래와, 고정 도르래의 도르래면에 대향하는 원추형의 도르래면을 갖는 가동 도르래로 이루어지고, 양 도르래의 도르래면 사이에 체인을 협지하여, 가동 도르래를 유압 액추에이터에 의해 이동시킴으로써, 무단 변속기의 도르래면 간 거리에 따라 체인의 감김 반경이 변화하고, 원활한 움직임으로 무단 변속을 행할 수 있다. 이렇게 하여 얻은 한 쌍의 풀리 및 동력 전달 체인으로 이루어지는 구성은 자동차의 무단 변속기로서의 사용에 적합하게 된다.

도 1은 본 발명으로 제조되는 동력 전달 체인의 일부를 도시하는 도면이다.

도 2는 동 확대 사시도이다.

도 3은 동 확대 측면도이다.

도 4는 동력 전달 체인이 풀리에 부착된 상태를 도시하는 정면도이다.

도 5는 본 발명의 동력 전달 체인의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 도면 이다.

도 6은 본 발명에 의한 동력 전달 체인의 다른 링크 형상의 실시예를 도시하는 도면이다.

도 7은 본 발명에 의한 동력 전달 체인이 사용되는 일례의 무단 변속기를 나타내는 사시도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 이하의 설명에서 상하는 도 3의 상하를 말하는 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의해 제조되는 동력 전달 체인의 일부를 도시하고 있고, 동력 전달 체인(1)은 체인 길이 방향으로 소정 간격을 두고 마련된 전후 삽입 관통부(12)(13)를 갖는 복수의 링크(11)와 체인 폭 방향으로 늘어서는 링크(11)끼리를 길이 방향으로 굴곡 가능하게 연결하는 복수의 핀(제1 핀)(14) 및 인터피이스(제2 핀)(15)를 구비하고 있다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 전삽입 관통부(12)는 핀(14)(실선으로 나타낸다)이 고정되는 핀 고정부(12a) 및 인터피이스(15)(이점 쇄선으로 도시한다)가 이동 가능하게 끼워 맞춰지는 인터피이스 가동부(12b)로 이루어지고, 후삽입 관통부(13)는 핀(14)(이점 쇄선으로 도시한다)이 이동 가능하게 끼워 맞춰지는 핀 가동부(13a) 및 인터피이스(15)(실선으로 도시한다)가 고정되는 인터피이스 고정부(13b)로 이루어진다. 그리고, 체인 폭 방향으로 늘어서는 링크(11)를 연결함에 있어서는 하나의 링크(11)의 전삽입 관통부(12)와 다른 링크(11)의 후삽입 관통부(13)가 대 응하도록 링크(11)끼리가 겹쳐지고, 핀(14)이 하나의 링크(11)의 전삽입 관통부(12)에 고정되면서 다른 링크(11)의 후삽입 관통부(13)에 이동 가능하게 끼워 맞춰지며, 인터피이스(15)가 하나의 링크(11)의 전삽입 관통부(l2)에 이동 가능하게 끼워 맞춰지면서 다른 링크(11)의 후삽입 관통부(13)에 고정된다. 그리고, 이 핀(14)과 인터피이스(15)가 상대적으로 구름 접촉 이동함으로써, 링크(11)끼리의 길이 방향(전후 방향)의 굴곡이 가능하게 된다.

핀(14)을 기준으로 한 핀(14)과 인터피이스(15)의 접촉 위치의 궤적은 원의 인벌류트로 되어 있고, 이 실시예에서는 핀(14)의 접촉면(14a)이 단면에서 반경(Rb), 중심(M)의 기초원을 갖는 인벌류트 형상을 구비하며, 인터피이스(15)의 접촉면(15a)이 평탄면(단면 형상이 직선)으로 되어 있다. 이에 따라, 각 링크(11)가 체인(1)의 직선 부분으로부터 원호 부분으로 또는 원호 부분으로부터 직선 부분으로 이행할 때, 전삽입 관통부(12)에서는 인터피이스(15)가 인터피이스 가동부(12b) 내를 고정 상태의 핀(14)에 대하여 그 접촉면(15a)이 핀(14)의 접촉면(14a)에 구름 접촉(약간의 미끄럼 접촉을 포함한다)하면서 이동하고, 후삽입 관통부(13)에서는 핀(14)이 고정 상태의 인터피이스(15)에 대하여 그 접촉면(14a)이 인터피이스(15)의 접촉면(15a)에 구름 접촉(약간의 미끄럼 접촉을 포함한다)하면서 핀 가동부(13a) 내를 이동한다. 또한, 도 3에서 부호 A 및 B로 도시하는 지점은 체인(1)의 직선 부분에서 핀(14)과 인터피이스(15)가 접촉하고 있는 선(단면에서는 점)이고, AB간 거리가 피치이다.

전삽입 관통부(12)의 핀 고정부(12 a)에의 핀(14)의 고정 및 후삽입 관통부 (13)의 인터피이스 고정부(13b)에의 인터피이스(15)의 고정은 모두 핀(14) 및 인터피이스(15)의 상하 가장자리부와 핀 고정부(12a) 및 인터피이스 고정부(13b)의 상하 가장자리 사이에서의 끼워 맞춤에 의해 행해지고 있다. 이 때, 국부적으로 과대한 인장 응력이 발생하고, 링크(11)의 강도 저하를 초래할 가능성이 있기 때문에 다음 어느 하나의 조건을 만족시키도록 삽입 관통부(12)(13)의 형상이 결정되어 있다.

1. 치수 차를 0.005 ~ 0.1mm로 한다.

2. 발생하는 최대 인장 응력을 1000 MPa 이하로 한다.

3. 응력을 항복 응력의 3 ~ 80 %로 한다. 여기서, 항복 응력은 응력-변형 곡선에서 소성 변형이 시작되기까지의 탄성 변형 한계에서의 응력이다.

상기 3가지의 조건은 기계적 압입, 가열 수축 끼움 및 냉각 수축 끼움 중 어떤 끼워 맞춤의 경우에도 적용할 수 있다. 또한 상기 치수 차는 0.005 ~ 0.04 mm가 보다 바람직하다.

본 동력 전달 체인(1)은 도 7에 도시한 CVT에 사용되지만, 이 때 인터피이스(15)가 핀(14)보다 짧아지고, 인터피이스(15)의 단부면이 풀리(2)의 고정 도르래(2a) 및 가동 도르래(2b)의 각 원추형 도르래면(2c)(2d)에 접촉하지 않은 상태로, 핀(14)의 단부면이 풀리(2)의 원추형 도르래면(2c)(2d)에 접촉하고, 이 접촉에 의한 마찰력에 의해 동력이 전달된다. 핀(14)과 인터피이스(15)는, 전술한 바와 같이, 구름 접촉 이동하기 때문에 풀리(2)의 도르래면(2c)(2d)에 대하여 핀(14)은 거의 회전하지 않게 되어 마찰 손실이 저감하며 높은 동력 전달율이 확보된다.

본 발명에 의한 동력 전달 체인의 제조 방법은 상기한 동력 전달 체인(1)을 제조하는 데 적합한 제조 방법으로서, 핀(14) 및 인터피이스(15)를 가열 수축 끼움으로 삽입 관통부(12)(13)의 주면에 고정하는 것으로, 전삽입 관통부(12)의 핀 고정부(12a)의 상하 치수보다 상하 치수가 약간 큰 핀(14) 및 후삽입 관통부(13)의 인터피이스 고정부(13b)의 상하 치수보다 상하 치수가 약간 큰 인터피이스(15)를 준비하는 동시에, 고온으로 가열함으로써 삽입 관통부(12)(13)를 가열 팽창시킨 복수의 링크(11)를, 도 5에 도시하는 바와 같이 길이 방향으로 소정 간격으로 무단형 또는 직선형(도면은 그 일부만을 도시하고 있다)으로 늘어세우면서 복수열 적층하여 고온 링크의 적층체(10)를 형성하고, 이 상태로 핀(14) 및 인터피이스(15)를 1개씩 대응하는 삽입 관통부(12)(13)에 삽입 관통하여 끼워 맞춰가거나, 모든 핀(14) 및 인터피이스(15)를 동시에 각 대응 삽입 관통부(12)(13)에 삽입 관통하며, 그 후의 고온 링크의 적층체(10)의 냉각에 따른 수축력에 의해 핀(14) 및 인터피이스(15)와 전후 삽입 관통부(12)(13)가 동일한 위치에 있으면서 열 방향으로 늘어서는 모든 링크(11)를 고착하는 것이다. 핀(14)과 인터피이스(15)의 단부면 형상은 달라도 동일하여도 물론 되고, 또한 이 제조 방법은 1 종류의 핀을 사용하며, 핀이 하나의 링크의 전삽입 관통부에 고정되면서 다른 링크의 후 삽입 관통부에 이동 가능하게 끼워 맞춰짐으로써, 링크끼리의 길이 방향의 굴곡이 가능하게 되어 있는 동력 전달 체인에도 적용 가능하다.

핀(14) 및 인터피이스(15)의 단부면은 단조 가공으로 형성되어 있고, 이에 따라 그 형상은 핀(14) 및 인터피이스(15)의 단부면 직경이 다른 부분보다 약간 큰 직경이 되지만, 가열 수축 끼움을 행하기 위한 장해가 되지 않고, 가열 수축 끼움 종료 후에 핀(14) 및 인터피이스(15)가 큰 직경 단부면에 의해 잘 빠지지 않게 됨으로써, 신뢰성이 보다 향상된다. 또한, 연삭 가공 대신에 단조 가공으로 함으로써, 가공 비용도 저감할 수 있다.

또한, 상기한 제조 방법에서는 핀(14) 및 인터피이스(15)를 가열 수축 끼움으로 삽입 관통부(12)(13)의 주면에 고정하였지만, 「가열 수축 끼움」대신에 핀(14) 및 인터피이스(15)를 냉각하여 수축시켜 삽입 관통부(12)(13)의 주면에 끼워 맞춘 후에 핀(14) 및 인터피이스(15)를 상온으로 복귀시킴으로써 고정하는 「냉각 수축 끼움」으로 하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 각 실시예에서 전삽입 관통부(12)와 후삽입 관통부(13)는 각각 독립의 관통 구멍으로 되어 있지만, 이들의 삽입 관통부(12)(13)를 얻기 위한 관통 구멍은 구멍 가장자리의 응력 집중을 완화하기 위해 도 6의 (a),(b)에 도시하는 형상으로 되어도 된다. 도 6의 (a)에서 링크(31)에는 전후로 긴 하나의 관통 구멍(31a)이 형성되어 있고, 관통 구멍(31a)의 전측부가 전삽입 관통부(32) 및 관통 구멍(31a)의 후측부가 후삽입 관통부(33)로 되어 있다. 관통 구멍(31a)은 도 3에 도시한 전후 삽입 관통부(12)(13)끼리를 연통부(34)에 의해 연통시킨 형상으로 되어 있고, 도 6의 (a)에 도시하는 전후 삽입 관통부(32)(33)의 형상은 도 3에 도시한 전후 삽입 관통부(12)(13)와 동일한 형상으로 되어 있다. 따라서, 도 3에 도시한 핀(14) 및 인터피이스(15)와 조합함으로써, 상기한 동력 전달 체인(1)의 각 실시예와 동일한 동력 전달 체인을 얻을 수 있다. 연통부(34)의 높이는, 예컨대 삽입 관 통부(32)(33)의 높이의 수분의 1 정도의 높이로 되더라도 좋고, 도 6의 (b)에 도시하는 바와 같이, 핀의 움직임에 악영향을 끼치지 않는 범위에서, 삽입 관통부(32)(33)의 높이에 가까운 높이로 되더라도 좋다. 도 6의 (b)에서 링크(31)에는 전후로 긴 하나의 관통 구멍(31b)이 형성되어 있고, 관통 구멍(31b)의 전측부가 전삽입 관통부(32) 및 관통 구멍(31b)의 후측부가 후삽입 관통부(33)로 되어 있다. 관통 구멍(31b)은 도 3에 도시한 전후 삽입 관통부(12)(13)끼리를 연통부(35)에 의해 연통시킨 형상으로 되어 있고, 도 6의 (b)에 도시하는 전후 삽입 관통부(32)(33)의 형상은 도 3에 도시한 전후 삽입 관통부(12)(13)와 동일한 형상으로 되어 있다. 따라서, 도 3에 도시한 핀(14) 및 인터피이스(15)와 조합함으로써, 상기한 동력 전달 체인(1)의 각 실시예와 동일한 동력 전달 체인을 얻을 수 있다.

또한, 상기한 제조 방법에서 핀(14) 단부면의 외주부에 에지가 형성되면 끼워 맞춤 작업이 곤란하게 되고, 자동화가 어려워지기 때문에, 인발, 절단, 열처리 순으로 행하는 핀 가공 방법 대신에 인발, 절단, 프레스 R 성형, 열처리 순으로 행하는 핀 가공 방법이나 인발, 절단, 열처리, 배럴 가공의 순으로 행하는 핀 가공 방법을 채용하도록 하여도 된다.

본 발명에 의한 동력 전달 체인은 다각형 진동을 억제하고, 또한 국부적으로 과대한 인장 응력이 발생하는 것이 방지되므로, 예컨대 이를 무단 변속기 등의 자동차의 동력 전달 장치에 적용하였을 때, 자동차의 정숙성을 높여 쾌적성을 향상시키는 동시에 내구성도 향상시킬 수 있다.

Claims

핀이 삽입 관통되는 전후 삽입 관통부를 갖는 복수의 링크와 하나의 링크의 전삽입 관통부와 다른 링크의 후삽입 관통부가 대응하도록 체인 폭 방향으로 늘어서는 링크끼리를 길이 방향으로 굴곡 가능하게 연결하는 복수의 제1 핀 및 복수의 제2 핀을 포함하고, 하나의 링크의 전삽입 관통부에 고정되면서 다른 링크의 후삽입 관통부에 이동 가능하게 끼워 맞추어진 제1 핀과 하나의 링크의 전삽입 관통부에 이동 가능하게 끼워 맞추어지면서 다른 링크의 후삽입 관통부에 고정된 제2 핀이 상대적으로 구름 접촉 이동함으로써, 링크끼리의 길이 방향의 굴곡이 가능하게 되어 있는 동력 전달 체인에 있어서,

전후 삽입 관통부에의 핀의 고정은 기계적 압입, 가열 수축 끼움 또는 냉각 수축 끼움에 의한 끼워 맞춤에 의해 행해지고, 치수 차가 0.005 mm ~ 0.1 mm라는 조건, 끼워 맞춤 후의 삽입 관통부 주변의 최대 인장 응력이 1000 MPa 이하라는 조건, 및 끼워 맞춤 후의 삽입 관통부 주변의 응력이 탄성 변형 한계에서의 응력의 3 ~ 80 %라는 조건 중 적어도 하나를 만족시키고 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 체인.
제1항에 있어서, 끼워 맞춤은 기계적 압입에 의해 행해지고, 압입 여유가 0.005 mm ~ 0.1 mm로 되어 있는 것인 동력 전달 체인.
제1항에 있어서, 끼워 맞춤은 기계적 압입에 의해 행해지고, 압입 후의 삽입 관통부 주변의 최대 인장 응력이 1000 MPa 이하로 되어 있는 것인 동력 전달 체인.
제1항에 있어서, 끼워 맞춤은 기계적 압입에 의해 행해지고, 압입 후의 삽입 관통부 주변의 응력이 탄성 변형 한계에서의 응력의 3 ~ 80 %로 되어 있는 것인 동력 전달 체인.
제1항에 있어서, 끼워 맞춤은 가열 수축 끼움에 의해 행해지고, 가열 수축 끼움 개시 전의 핀과 삽입 관통부의 치수 차가 0.005 mm ~ 0.1 mm로 되어 있는 것인 동력 전달 체인.
끼워 맞춤은 가열 수축 끼움에 의해 행해지고, 가열 수축 끼움 완료 후의 삽입 관통부 주변의 최대 인장 응력이 1000 MPa 이하로 되어 있는 것인 동력 전달 체인.
제1항에 있어서, 끼워 맞춤은 가열 수축 끼움에 의해 행해지고, 가열 수축 끼움 완료 후의 삽입부 주변의 응력이 탄성 변형 한계에서의 응력의 3 ~ 80 %로 되어 있는 것인 동력 전달 체인.
제1항에 있어서, 끼워 맞춤은 냉각 수축 끼움에 의해 행해지고, 냉각 수축 끼움 개시 전의 핀과 삽입 관통부의 치수 차가 0.005 mm ~ 0.1 mm로 되어 있는 것인 동력 전달 체인.
제1항에 있어서, 끼워 맞춤은 냉각 수축 끼움에 의해 행해지고, 냉각 수축 끼움 완료 후의 삽입 관통부 주변의 최대 인장 응력이 1000 MPa 이하로 되어 있는 것인 동력 전달 체인.
제1항에 있어서, 끼워 맞춤은 냉각 수축 끼움에 의해 행해지고, 냉각 수축 끼움 완료 후의 삽입 관통부 주변의 응력이 탄성 변형 한계에서의 응력의 3 ~ 80 %로 되어 있는 것인 동력 전달 체인.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재한 것으로서 원추면형 도르래면을 갖는 제1 풀리와 원추면형 도르래면을 갖는 제2 풀리와 이들 제1 및 제2 풀리에 걸친 동력 전달 체인을 포함하는 동력 전달 장치.
핀이 삽입 관통되는 전후 삽입 관통부를 갖춘 복수의 링크와, 하나의 링크의 전삽입 관통부와 다른 링크의 후삽입 관통부가 대응하도록 체인 폭 방향으로 늘어서는 링크끼리를 길이 방향으로 굴곡 가능하게 연결하는 복수의 핀을 포함하고, 핀이 하나의 링크의 전삽입 관통부에 고정되면서 다른 링크의 후삽입 관통부에 이동 가능하게 끼워 맞춰짐으로써, 링크끼리의 길이 방향의 굴곡이 가능하게 되어 있는 동력 전달 체인의 제조 방법으로서, 각 핀을 가열 수축 끼움 또는 냉각 수축 끼움으로 각 링크의 삽입 관통부의 주면에 고정하는 것을 특징으로 하는 동력 전달 체인의 제조 방법.
제12항에 있어서, 복수의 핀은, 하나의 링크의 전삽입 관통부에 고정되면서 다른 링크의 후삽입 관통부에 이동 가능하게 끼워 맞춰진 제1 핀과, 하나의 링크의 전삽입 관통부에 이동 가능하게 끼워 맞춰지면서 다른 링크의 후삽입 관통부에 고정된 제2 핀을 포함하고, 동력 전달 체인은 이들 제1 핀과 제2 핀이 상대적으로 구름 접촉 이동하는 것인 동력 전달 체인의 제조 방법.
제12항에 있어서, 복수의 링크를 길이 방향으로 소정 간격으로 늘어세우면서 복수열 적층한 상태로 가열 수축 끼움 또는 냉각 수축 끼움을 행하는 것을 특징으로 하는 동력 전달 체인의 제조 방법.
제12항에 있어서, 각 핀의 단부면 형상을 단조 가공에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 동력 전달 체인의 제조 방법.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 동력 전달 체인은, 제1 핀 및 제2 핀 중 어느 한 쪽이 다른 쪽보다 짧아지고, 긴 쪽의 핀의 단부면은 원추형의 도르래면을 갖는 고정 도르래 및 고정 도르래의 도르래면에 대향하는 원추형의 도 르래면을 갖는 가동 도르래를 포함하는 무단 변속기용 풀리의 원추형 도르래면에 접촉하며, 이 접촉에 의한 마찰력에 의해 동력을 전달하는 것인 동력 전달 체인의 제조 방법.