CN101328952A - 动力传输链及采用了该链的动力传输装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是,提供一种可有效降低产生的声音的动力传输链及采用了该动力传输链的动力传输装置。一种动力传输链,包括:具有贯通孔的多个链节;插通于该贯通孔内而相互连接多个链节的多个链销,在该动力传输链中,多个链销包括多种链销,该多种链销为长度方向长度实质上全部相同,且针对作用于链销长度方向的力的刚性相异。此外,形成两种以上的链销与窄条的组合,该组合中,链销与窄条的接触位置的轨迹成为圆的渐开线,且该渐开线的基础圆半径相异。
Description
本申请是针对申请号:2004800294103、申请日:2004年10月18日以及发明名称:动力传输链及采用了该链的动力传输装置的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于车辆的链式无级变速器等的动力传输链及采用了该动力传输链的动力传输装置。
背景技术
作为汽车无级变速器(CVT:Continuously Variable Transmission),比如有如下变速器,其具有:设置于发动机一侧的驱动滑轮、设置于驱动轮一侧的从动滑轮、架设在这两个滑轮之间的环形带状链条。作为该动力传输链,有一种具有多个链节、以及相互连接这些链节的多个链销。在这种所谓链式无级变速器中,通过在各滑轮的内侧大致对置设置的两个圆锥面所组成的槽轮面与链条的链销端面之间作用的接触摩擦力,来产生牵引力,并传输动力。在有的场合下,也在链条长度方向上每隔规定间隔,作为独立于链销的部件来设置链条摩擦传输部件,且通过在该链条摩擦传输部件的两端面与槽轮面之间作用的接触摩擦力来产生牵引力,并传输动力。这样,使各驱动滑轮及从动滑轮中大致对置的圆锥面的槽轮面之间的距离(沟宽)连续变化,从而连续改变各滑轮的有效直径。其结果,变速比可以连续(无级)变化,以不同于现有的齿轮式的平滑的动作来进行无级变速。
在这种链式无级变速器中,当所架设的链条的链销等进入到各滑轮的槽轮面时以及与槽轮面脱离时,会产生令人不快的声音。尤其是,当链销进入到槽轮面时,链销会与槽轮面相冲突,而产生声音。由于在链条的带长方向上按规定节距来设有多个链销,因而这些多个链销便会依次连续与槽轮面发生冲突,而产生声音。
在通常的链条中,由于多个链销的长度互相相同,因而所有的链销便会同样地与槽轮面相冲突。这样,因各链销的冲突而产生的声音的频率便大致相等,因而在该频率下产生的声音便会增大,而造成声压级增高。为此,在JP特开昭63-53337号公报中提出了一种发明,其通过采用长度相异的多个链销,来分散所产生的声音频率,或者通过抑制共鸣,来降低声压级。
在JP特开平8-312725号公报中,作为无级变速器用的动力传输链,提出有如下传输链,该传输链包括:多个链节,其具有在链条长度方向上排列的第一及第二贯通孔;多个链销及多个中间件,其通过从一个链节的第一贯通孔与其它链节的第二贯通孔中贯通,来使在链条宽度方向上排列的链节彼此在链条长度方向上可弯曲地连接,其中,固定于一个链节的第一贯通孔内且可移动地嵌入到其它链节的第二贯通孔内的链销、与可移动地嵌入到一个链节的第一贯通孔内且固定于其它链节的第二贯通孔内的中间件,相对地滚动接触移动,由此可实现前述弯曲,而且链销侧面的截面形状,在与中间件的接触部分成为圆的渐开线。
然而,JP特开昭63-53337号公报所述的前述发明中,存在着长链销与短链销相比更易于集中磨损的缺点。在该场合下,由于长链销易于集中磨损而变短,因而长短差会消失,所以使用当中降噪效果会减小,而不能获得充分的效果。此外,由于与短链销相比,作用在长链销上的力更大,因而在长链销上会集中负担,从而造成链条的耐久性恶化。此外,在链条装配工序中,必须对长度相异的链销进行管理,或者对它们加以区别来装配,因而会加大装配负担,从而造成成本上扬。
此外,在JP特开平8-312725号公报所述的动力传输链中,由于链条不是一个连续体,而是一种连接有多个链节的结构,因而抑制所产生的多角形振动,由此来抑制运转时所产生的声音。然而,比如在将采用了该动力传输链的无级变速器搭载到车辆上的场合等下,为了尽量提高运转时的安静性,需要进一步降低动力传输链产生的声音。
发明内容
本发明是鉴于前述事实而完成的,其目的在于提供一种可有效降低产生的声音的动力传输链。
详细而言,本发明的第一目的在于,提供一种链销长度实质上相同,且可有效降低产生的声音的动力传输链。本发明的第二目的在于,提供一种可进一步降低基于多角形振动产生的声音、且有效抑制运转时产生的声音的动力传输链及采用了该动力传输链的动力传输装置。
为达到前述目的,尤其为达到前述第一目的,本发明中第一发明的动力传输链包括:具有贯通孔的多个链节;多个链销,其插通于前述贯通孔且相互连接前述多个链节,该动力传输链架设在具有圆锥面状槽轮面的第一滑轮与具有圆锥面状槽轮面的第二滑轮之间来使用,而且前述链销的两端面与前述第一及第二滑轮的槽轮面相接触来传输动力,该动力传输链的特征在于:前述多个链销包括多种链销,该多种链销为链销长度方向的长度实质上相同,且针对作用于链销长度方向的力的刚性相异。这样,利用刚性相异的多个链销,在链销长度实质上相同的状态下减小产生的声音的声压级,这一原理后述。
所谓链销长度方向的长度实质上相同,意味着多个链销的长度方向长度,处于在用通常方法制成同一长度时所产生的误差范围之内。
从另一观点考察的第一发明的动力传输链具有:多个链节;相互连接这些多个链节的多个链销,该动力传输链架设在具有圆锥面状槽轮面的第一滑轮与具有圆锥面状槽轮面的第二滑轮之间来使用,而且前述链销的两端面与前述第一及第二滑轮的槽轮面相接触来传输动力,该动力传输链的特征在于:前述多个链销包括多种链销,该多种链销为链销长度方向的长度实质上全部相同,且与链销长度方向垂直的截面的截面形状或截面面积相异。这样,与前述发明同样,利用刚性相异的多个链销,在链销长度实质上相同的状态下减小产生的声音的声压级,其原理后述。
此外,对这里的“截面形状或截面面积相异”而言,在对比的链销相互之间,在链销长度方向位置相同的各截面中对两个链销的截面形状或截面面积进行比较的场合下,即使其中一个截面的截面形状或截面面积相异,便认为也相当于“截面形状或截面面积相异”。
在前述第一发明中,前述多个链销也可以分别包括多种链销,该多种链销在单一链销内链销长度方向各位置上的前述截面形状及前述截面面积在该链销的整个长度上大致相同,而且在多个链销相互之间,前述截面面积相异。在该场合下,与截面形状及截面面积在链销长度方向各位置上相异的场合相比,链销形状更为单纯,从而链销更易于制作。
链销的截面面积相异的前述发明也可以构成为:前述多个链销包括在前述截面中链条长度方向宽度相异的多种链销,而且,前述多个链节包含其节距相异的多种链节,另外,前述节距越长的链节,插通有前述链条长度方向的宽度越宽的链销。这样,可以形成长度对应于链销的链条长度方向宽度的链节,而易于设计出具有多种链销且节距相异的链条。
这里的所谓节距,系指在单一链节内插通的链销相互间的链条长度方向上的间隔。该节距是链销与窄条的接点处的链销相互间的间隔,此外,在链条未弯曲的状态(完全伸直的状态)下,测定前述节距。
在前述第一发明中,在前述截面面积相异的前述多种链销中,前述截面面积最大的链销的该截面面积,优选是前述截面面积最小的链销的该截面面积的1.1倍~2倍。如果为1.1倍以下,则存在不能充分发挥在截面面积设置差的效果的倾向,而如果为2倍以上,则存在链销与链销之间的链条长度方向间隔(节距)会增大而使产生的声音增大的倾向,但在本实施方式中不会发生这种情况。
为达到前述目的,尤其为达到前述第二目的,本发明中第二发明的动力传输链,架设在具有圆锥面状槽轮面的第一滑轮与具有圆锥面状槽轮面的第二滑轮之间来使用,而且,在链条长度方向上每隔规定间隔来设置的多个链条摩擦传输部件的端面,与前述第一及第二滑轮的槽轮面相接触来传输动力,该动力传输链的特征在于:具有:多个链节,其具有在链条长度方向排列的第一及第二贯通孔;多个第一链销及多个第二链销,该链销通过贯通一个链节的第一贯通孔与其它链节的第二贯通孔,来使在链条宽度方向上排列的链节彼此在链条长度方向可弯曲地连接,其中,固定于一个链节的第一贯通孔内且可移动地嵌入于其它链节的第二贯通孔内的前述第一链销、与可移动地嵌入于一个链节的第一贯通孔内且固定于其它链节的第二贯通孔内的前述第二链销,相对滚动接触移动,由此可实现前述弯曲,而且,形成两种以上的第一链销与第二链销的组合,该组合中,这些第一链销与第二链销的接触位置的轨迹成为圆的渐开线,且该渐开线的基础圆半径相异,另外,前述多个链条摩擦传输部件包含针对链条宽度方向的力的刚性相异的多种链条摩擦传输部件。
这样,第一链销与第二链销的接触位置轨迹成为圆的渐开线,由此可抑制多角形振动。此外,由于设有该渐开线的基础圆半径相异的两种以上的第一链销与第二链销的组合,因而可抑制多角形振动的共振,从而可进一步提高基于渐开线的抑制产生的声音的效果。此外,通过采用刚性相异的多种链条摩擦传输部件,可以分散在链条摩擦传输部件与滑轮的槽轮面接触时所发生的声音的频率,而可减小该产生的声音的声压级峰值。
前述第二发明的链条摩擦传输部件,也可以构成为其长度方向长度实质上全部相同。这样,可实现一种特定的链条摩擦传输部件的端面偏磨被抑制到最低限,且可在较长的期间内维持其性能的动力传输链。
所谓长度方向长度实质上相同,意味着多个链条摩擦传输部件的长度方向长度,处于在用通常方法制成同一长度时所产生的误差范围之内。
在前述第二发明中,也可以构成为:前述多个链条摩擦传输部件包含与链条宽度方向垂直的截面的截面形状或截面面积相异的多种链条摩擦传输部件。
这样,可以容易地使链条摩擦传输部件相互间的前述刚性相异。
对这里的“截面形状或截面面积相异”而言,在对比的链条摩擦传输部件相互之间,分别在其链条宽度方向位置相同的各截面中对两个链条摩擦传输部件的截面形状或截面面积进行比较的场合下,即使其中一个截面的截面形状或截面面积相异,便认为相当于“截面形状或截面面积相异”。
在第二发明中,也可以构成为:前述第一链销或前述第二链销,是兼作前述链条摩擦传输部件的传输链销。这样,不必另外与链销独立地设置链条摩擦传输部件,从而可减少动力传输链的部件个数,简化装配工序。
在第二发明中,也可以构成为:多个前述传输链销包含在链销长度方向垂直的截面上链条长度方向宽度相异的多种传输链销,而且,前述多个链节包含其节距相异的多种链节。在该场合下,由于可以构成为:在前述节距越长的链节中,插通有前述链条长度方向上的宽度越宽的链销,因而可以形成其长度对应于传输链销的链条长度方向宽度的链节。这样,可容易地设计具有多种传输链销且节距相异的动力传输链。
此外,由于链节的节距相异,因而可以容易地使作为摩擦传输部件的传输链销的链条长度方向节距相异。在传输链销的链条长度方向节距相异的场合下,由于传输链销与滑轮的接触节距也相异,因而因传输链销与滑轮的接触而发生的声音的周期便得到分散,从而减小所发生的声压级峰值。此外,在构成为在节距越长的链节中,插通有链条长度方向宽度越宽的传输链销的场合下,易于使传输链销的节距相异,且使针对传输链销的链条宽度方向的力的刚性相异,可进一步提高降噪效果。
这里的所谓节距,系指在单一链节内插通的链销相互间的链条长度方向上的间隔。该节距是第一链销与第二链销的接点处的链销相互间的间隔,由设于单一链节内的第一贯通孔与第二贯通孔的距离来调整。此外,在链条未弯曲的状态(完全伸直的状态)下,来测定该节距。
涉及动力传输装置的本发明,是一种动力传输装置,其包括:具有圆锥面状槽轮面的第一滑轮;具有圆锥面状槽轮面的第二滑轮;架设在这些第一及第二滑轮之间的动力传输链,该动力传输装置的特征在于:前述动力传输链是前述第一或第二发明任一所述的动力传输链。
这样,由于采用了前述各动力传输链,因而可实现一种动作时产生的声音较小等具有前述各链条的作用效果的动力传输装置。
在前述第二发明中,在第一链销及第二链销任意一个是传输链销的场合下,这些第一链销及第二链销中的传输链销的一方,一般称为“链销”,而不是传输链销的一方,则一般称为“窄条(strip)”或“***件(interpiece)”。为此在下文中,将第一链销或第二链销中的传输链销一方简称为“链销”,而将不是传输链销一方称为“窄条”。
如上所述,本发明涉及的动力传输链及动力传输装置可有效降低产生的声音。尤其在第一发明中,通过使链销的刚性及截面面积等相异,可以在链销长度实质上相同的状态下有效降低产生的声音。根据前述第二发明,由于形成相互接触位置轨迹的渐开线的基础圆半径相异的两种以上的第一及第二链销组合,且使链条摩擦传输部件的刚性相异,因而可降低多角形振动,且可抑制产生的声音的声压级峰值。
附图说明
图1是典型地表示第一发明及第二发明的一实施方式涉及的链式无级变速器用的链条的主要部分构成的立体图。
图2是图1的链条的侧视图。
图3是表示采用了第一发明的比较例1涉及的链条的动力传输装置中、生成音的各频率下的声压级的曲线图。
图4是表示采用了第一发明的实施例1涉及的链条的动力传输装置中、生成音的各频率下的声压级的曲线图。
图5是图1的链条中所用的链节的侧视图。
图6是在图1的链条中,在链节内***链销及窄条的状态的侧视图。
图7是表示图1的链条中,链销及窄条的滚动接触移动方式的图。
图8是表示以往的普通动力传输链卷绕到滑轮上时的链销轨迹的图。
图9是表示以往的普通动力传输链中节距与振幅的关系的曲线图。
图10是表示以往的普通动力传输链中节距与进入角的关系的曲线图。
图11是表示渐开线的基础圆半径与振幅的一般关系的曲线图。
图12是表示渐开线的基础圆半径与进入角的一般关系的曲线图。
图13是对第二发明中,实施例及比较例的动力传输装置中所产生的声音进行了比较的曲线图。
图14是用于说明优选的渐开线形状的图。
图15是表示采用了本发明一实施方式涉及的链条的链式无级变速器的概略构成的立体图。
图16是图15的无级变速器中滑轮部分的剖视图。
图17是表示第一贯通孔与第二贯通孔相连通的链节的一实施方式的图。
图18是表示第一贯通孔与第二贯通孔相连通的链节的另一实施方式的图。
具体实施方式
以下,参照附图来说明本发明的实施方式。
图1是典型地表示本发明中第一发明的一实施方式涉及的链式无级变速器用的链条(以下简称“链条”)主要部分构成的立体图。本实施方式涉及的链条1整体为环形带状,且由以下部分来构成:多个金属制链节2;用于相互连接这些链节2的多个金属制链销3;链条长度方向长度比这些链销3略短的多个窄条5。链节2及链销3,比如由轴承钢等金属来形成。图1中,部分省略了链条1的宽度方向大约中央附近的链节描述。
如图1、图6及图7所示,各链节2,具有使大致长方形的板状部件的边角形成为圆角的外形,而且在该链节长度方向(与链条长度方向一致)上并列具有两个贯通孔4(第一贯通孔41及第二贯通孔42)。在一个贯通孔4中,分别各插通有一个窄条5及一个链销3。链节2在链条宽度方向上重复配置多个,而且在链条长度方向位置依次错开来配置。在使链条长度方向的位置错开且在链条宽度方向上重复配置的链节2的贯通孔4内,贯通***一个链销3,由此相互连接多个链节2,而形成环形带状链条1。
链销3的端面3t,比窄条5的端面更位于链条宽度方向外侧。该突出的链销3与滑轮的槽轮面相接触。
图15是表示具有本发明的链条且作为本发明的动力传输装置一实施方式的链式无级变速器50的概略构成的立体图。该链式无级变速器50,比如可用作汽车用变速器,且具有:作为第一滑轮的金属制驱动滑轮10;作为第二滑轮的金属制从动滑轮20;架设在这些滑轮10、20之间的环形带状链条1。滑轮10、20,比如由轴承钢等金属而成。图15中,为便于理解,部分显示链条截面。
如图1所示,链销3及窄条5,是截面略呈长方形的棒状部件,但为了确保链条1可卷绕到圆形滑轮上的弯曲性(以下称周向弯曲等),而对其截面形状及贯通孔4的形状进行了斟酌。链销3的一个侧面和与其相邻的窄条5的一个侧面部分接触,其接触状态随着链条1的周向弯曲状态而变化。这种接触方式是一种滚动滑动接触,即滚动接触或滑动接触或这两种接触的复合接触。在这些接触方式中,尤其优选采用滚动接触。在该场合下,可有效抑制链条1动作时的振动及噪音。最好在链销3的一个侧面和与其相邻的窄条5的一个侧面中的一方,设置链条宽度方向的凸起(凸曲面),而另一方则不设置链条宽度方向的凸起,而在链条宽度方向呈平坦状。
由于链销3与窄条5如此来接触,因而当链销3被滑轮的槽轮面夹紧时,链销3绕链销轴中心旋转的现象一般不会发生。因此可降低摩擦损失,并可确保较高的动力传输效率。
图16是无级变速器50中滑轮10或20的剖视图(沿滑轮10、20的径向的截面的剖视图)。如该图所示,链条1的链销3的端面3t,与在滑轮10(20)的内侧互相对置的圆锥面状的槽轮面12a、13a(22a、23a)相接触,并由该接触摩擦力来传输牵引力。
如图2的链条1的侧视图所示,链销3由以下截面面积相异的两种链销3f及3h构成:与该链销长度方向垂直的截面的截面面积较大的粗链销3f;以及该截面面积较小的细链销3h。粗链销3f与细链销3h的链销长度方向的长度实质上相同。所谓链销长度方向的长度实质上相同,意味着多个链销的长度方向长度,处于在用通常方法制成同一长度时所产生的误差范围之内,比如链销长度方向的长度差异为60μm以下。
对粗链销3f及细链销3h而言,各链销中,单一链销内链销长度方向各位置上的截面形状(与链销长度方向垂直的截面的截面形状。以下简称截面形状。)及截面面积(与链销长度方向垂直的截面的截面面积。以下简称截面面积。),在链销长度方向的整个长度上大致相同。即,在各链销中,在链销长度方向的任意位置上均为大致相同的截面形状,且为大致相同的截面面积。
如图2所示,粗链销3f的截面形状,成为一种在链条长度方向上放大了细链销3h的截面形状的形状。即,在安装到链条1上的状态下,如果将粗链销3f的截面形状与细链销3h的截面形状相比较,则二者在链条厚度方向(图2的上下方向)的宽度几乎相同,但粗链销3f截面的链条长度方向的宽度Lf,大于细链销3h截面的链条长度方向宽度Lh。
如果将粗链销3f的截面面积与细链销3h的截面面积相比较,粗链销3f的截面面积是细链销3h的截面面积的1.1倍~2倍。
链节2的贯通孔4的形状,与粗链销3f及细链销3h的形状相对应。即,粗链销3f从中插通的粗贯通孔4f,大于细链销3h从中插通的细贯通孔4h。为了使链条1可在周向弯曲,使处于一个链节2内的左右两个贯通孔4的形状互异,但在本说明书中,在涉及粗贯通孔4f或细贯通孔4h时,不考虑前述的形状差异,而将粗链销3f从中插通的贯通孔4统称为粗贯通孔4f,并将细链销3h从中插通的贯通孔4统称为细贯通孔4h。
在链条1中,采用多种链节2。即如图2所示,链节2包括:具有粗贯通孔4f的长链节2f、及没有粗贯通孔4f的短链节2h。在长链节2f中,两个贯通孔4中的一个是粗贯通孔4f,而剩下的一个则是细贯通孔4h。而在短链节2h中,两个贯通孔4均为细贯通孔4h。
因此,长链节2f的节距P1,便长于短链节2h的节距P2。此外,与前述节距P1、P2相对应,长链节2f的链条长度方向长度X,大于短链节2h的链条长度方向长度Y。
如上构成的链条1具有以下的作用效果。
由于粗链销3f与细链销3h的链销长度方向的长度实质上相同,因而不会发生特定的链销3集中磨损。
由于粗链销3f与细链销3h的截面面积相异,因而可降低链式无级变速器50动作时产生的声音。其原理如下。
在图15所示的链式无级变速器50中,当链条1进入到各滑轮10、20的槽轮面12a、13a、22a、23a时,链条1的链销3便与这些槽轮面发生冲突,而挤压该槽轮面。在其反作用下,链销3便从其端面3t由槽轮面挤压,链销3便接受使其链销长度方向长度受到压缩的方向的力,而发生变形(以下将该变形称为压缩变形等)。链销3因该力而发生弹性变形,然后,发生变形而恢复到原状(以下将该变形称为恢复变形等),但在该恢复变形中,将再次挤压槽轮面12a、13a、22a、23a。由此,滑轮10、20便产生振动,并由该振动而发生声音。发生声音的主要原因还有其它因素,但基于前述原理的声音为最大。
在本实施方式的链条1中,包括与链销3的链条长度方向垂直的截面上的截面面积相异的多种链销3,即粗链销3f与细链销3h。在该粗链销3f与细链销3h中,对前述的声音发生原理而言,挤压各槽轮面的力的大小及时间相异。尤其是,在粗链销3f与细链销3h中,前述恢复变形的方式相异,在该恢复变形时,施加于各槽轮面上的力的大小及其定时等也相异。因此,可使由滑轮10、20发生的声音的频率得到分散,而可降低产生的声音的声压级的峰值,还可抑制滑轮10、20的共鸣。由此,可降低链式无级变速器50动作时产生的声音。
对粗链销3f及细链销3h而言,在各链销内,即使在链销长度方向的任意位置上,截面形状及截面面积也相同。即,在单一链销内,即使在链销长度方向的任意位置上,截面形状及截面面积也相同。这样,由于形状较简单,因而易于制作。
如上所述,在安装于链条1中的状态下,如果将粗链销3f的截面形状与细链销3h的截面形状相比较,二者在链条厚度方向(图2的上下方向)的长度几乎相同,但粗链销3f的链条长度方向宽度Lf,大于细链销3h的该宽度Lh。
因此,链节2的节距,对应于该各链销3f、3h的截面形状。即,在粗链销3f从中插通的链节2中,对应于该粗链销3f设有较大的贯通孔4即粗贯通孔4f,但为了与该粗贯通孔4f对应,需要采用节距更长的长链节2f。
在本实施方式中,与不同的节距长度相对应,链节本身的链条长度方向长度也不同。
这样,由于采用节距相异的多个链节2,并插通链节的节距越长其链条长度方向的宽度越宽的链销,因而可易于设计链条1。即,如上所述,在采用多种链销来降低产生的声音的场合下,通过只改变链销3截面的链条长度方向宽度来制作多种链销,并与此对应来适当地改变各个链节2的节距,由此可易于设计节距及链销3截面的链条长度方向宽度各异的链条1。此外,根据前述节距与链条长度方向宽度的不同,来改变链条自身的带长度方向长度,由此,比如与改变链销截面的上下方向(链条厚度方向)宽度的场合相比,可易于设计链条1。
如果将粗链销3f的截面面积与细链销3h的截面面积相比较,粗链销3f的截面面积是细链销3h的截面面积的1.1倍~2倍。如果该值为1.1倍以下,则由于多种链销的截面面积的差异较小,因而前述的降噪效果便不充分。而如果该值为2倍以上,则链销与链销之间的链条长度方向间隔(节距)便会增大,并使声音的能量增大,反而可能使噪音加大。还存在包括如下链销的场合,即:截面面积过小而强度及刚性不足的链销,以及截面面积过大而降低链条1的设计自由度的链销。然而,如本实施方式那样,由于设为1.1倍~2倍,因而不存在前述不良情况。从这一观点出发,粗链销3f的截面面积,更优选为细链销3h的截面面积的1.5倍~2倍。
在前述实施方式中,包括截面面积相异的两种链销3f、3h,但链销种类当然不限于两种,也可以是三种以上。此外,也可以是截面面积相同而只有截面形状不同的链销。其原因在于,这种场合下前述声音发生原理中的在压缩变形时及恢复变形时等施加于滑轮10、20的力及定时等相异。
如上所述,在链销长度方向各位置的截面中分别对链销的截面面积或截面形状进行比较,由于只要有一处截面相异即可,因而,比如也可以在对比的链销相互之间,链销的截面形状及截面面积在链销长度方向各位置上几乎相同,但只有一个链销在链销长度方向的一部分具有缩颈及凹部或者凸部,从而只有该部分中的截面形状或截面面积相异。其原因在于,在该场合下也同样,前述声音发生原理中的、在压缩变形时及恢复变形时等施加于滑轮10、20的力及定时等相异。
在本发明中,如上所述,优选地,节距越长的链节,插通链条长度方向的宽度越宽的链销,这里比如包括下列(甲)及(乙)的方式。
(甲)链销具有链条长度方向的宽度较宽的链销(以下称粗链销)及该宽度较窄的链销(以下称细链销)这两种,链节包括以下两种:在两个贯通孔中的一个内插通粗链销,而在其余一个贯通孔内插通细链销的链节A;在两个贯通孔内均插通细链销的链节B,在此场合下,使链节A的节距大于链节B的节距的方式,
(乙)链销分为粗链销与细链销两种,链节有以下三种:在两个贯通孔双方内均插通粗链销的链节C;在两个贯通孔中的一个内插通粗链销而在其余一个贯通孔内则插通细链销的链节D;在两个贯通孔双方内均插通细链销的链节E,在上述场合下,这些链节的节距具有下列不等式的关系的场合:
链节C>链节D>链节E。
从前述(甲)及(乙)的例示可知道,前述所谓“节距越长的链节,插通在链条长度方向上越长的链销”,系指“插通于单一链节内的链销的、该插通部分中链条长度方向的宽度总和”越大,使用节距越长的链节,由此,可以易于设计具有多种链销的链条。
在前述实施方式中,采用了截面面积相异的多种链销,但也可以采用针对链条长度方向的作用力的刚性相异的多种链销。其原因在于,在该场合下也如上所述,在前述声音产生原理中压缩变形时及恢复变形时等作用于滑轮10、20中的力及定时等会相异。为了使前述刚性相异,比如可以适当采用下列方法等:改变链销的截面面积及截面形状,而使刚性相异,或者使链销的材料相异,或者使金属销的热处理相异。
在本发明的动力传输链中,对多种链销的排列顺序而言,优选为不规则地排列多种链销。其原因在于:通过前述的不规则排列,可以有效分散产生的声音的频率,而进一步减小共鸣。
为了在该不规则排列中求出最佳排列,比如可以利用随机地改变了链销的排列模式的多个链条来进行试验,或者通过计算机来进行模拟,从而决定出产生的声音较小的最佳排列。
在前述实施方式中,采用了多种链节,但也可以采用单一种类的链节。为了使链节成为单一种类,优选在所有的链销中,使在链节内插通的部分的链销截面形状均相同。为此,比如可以采用在所有的链销相互之间,链销的截面形状及截面面积均相同而材质相异的多种链销,或者也可以采用在多种链销相互之间,使链节插通部分之外的链销长度方向位置上的截面形状相互各异等方法。在链节为单一种类的场合下,可以减少链条的部件种类,从而易于部件管理,而且还可简化链条的装配,有助于降低成本。
(基于实施例的声压级下降效果的检验)
为验证第一发明的声压级下降效果,进行了基于实施例及比较例的验证。图3是在具有比较例1的链条的动力传输装置中,测定动作时产生的声音,并表示了该声音各频率下的声压级的曲线图,该比较例1的链条是链销长度方向长度实质上相同、而且链销的种类为一种且链节的种类也为一种的链条。在该比较例1的链条中,各链销相互间的间隔(节距)在链条整个长度上相等。图4是安装有实施例1的链条的场合下的曲线图,该实施例1的链条包括链销长度方向的长度实质上相同,但链销的链条长度方向宽度相异的两种链销、以及链节的节距相异的两种链节。该实施例1,与节距相等的前述比较例1相异,链条内链销相互间的距离(节距)相异。除了链销及链节的规格之外,实施例1的动力传输装置与比较例1的动力传输装置的规格完全相同。
在实施例1中,采用节距P1为8.8mm的链节、及节距P2为8.2mm的链节这两种链节,而且采用了链条长度方向宽度Lf为2.5mm的粗链销、及链条长度方向宽度Lh为2.0mm(宽度Lf的80%)的细链销这两种链销(参照图2)。此外,两种链销的链条厚度方向宽度La(参照图2)均为6mm。
如图3及图4所示,实施例1与比较例1相比,声压级最大值约减小了10dB。
接下来,参照附图来说明本发明中第二发明的实施方式。
第二发明的一实施方式涉及的链式无级变速器用的链条(以下也简称“链条”)100的主要构成的模式立体图,与前述第一发明的链条1同样,由图1表示,其基本构成与链条1相同。即,该链条100整体呈环形带状,且由以下部件来构成:多个金属制链节2;用于相互连接这些链节2的多个金属制链销3;链销长度方向的长度比这些链销3略短的多个窄条5。链节2及链销3,比如由轴承钢等金属来形成。多个窄条5均为同一形状。多个链销3包括截面形状不同的链销,但所有链销3的长度方向长度均相同。链销3的端面3t,比窄条5的端面更处于链条宽度方向的外侧,该端面3t与滑轮的槽轮面相接触。即,在该链条1中,链销3是兼作链条摩擦传输部件的传输链销。
图5是第二发明中链条100的链节2的平面图,该链节2的形状也与前述第一发明的链条1相同。如该图5及图1所示,各个链节2,具有略长方形的板状部件的边角被圆整了的外形,而且在其链条长度方向(与链条长度方向相一致)上并列地具有两个贯通孔4。因此,在一个贯通孔4内,分别插通一个窄条5及一个链销3。链节2在链条宽度方向重复配置多个,而且依次错开链条长度方向的位置来配置。这样,在链条长度方向的位置错开且在链条宽度方向重复配置的链节2的贯通孔4内,贯通***相同的链销3,由此来相互连接多个链节2,而形成环形带状链条100。
如图5所示,链节2所具有的两个贯通孔4,由在链条长度方向并列的第一贯通孔41与第二贯通孔42来构成。第一贯通孔41与第二贯通孔42的形状互相各异,且如后所述,链条1可向链条长度方向弯曲(链条1可卷绕到圆形滑轮上的弯曲)。在链条1中,与所有的各个链节2相同地,第一贯通孔41相对第二贯通孔42,位于链条长度方向的一侧。换言之,在所有的各个链节2中,第二贯通孔42相对第一贯通孔41,位于链条长度方向的另一侧。
图6是表示在这些第一贯通孔41及第二贯通孔42中分别***一组链销3及窄条5的状态的图。一组链销3及窄条5,从多个链节2中一个链节2的第一贯通孔41及另一个链节2的第二贯通孔42中贯通,由此,使在链条宽度方向上并列的链节2彼此在链条长度方向上可弯曲地连接。
如图6所示,以某个链节2单体为例,链销3被压入到第一贯通孔41内并固定,而且与该链销3接触的窄条5,隔着规定的间隙来***到第一贯通孔41内,从而可移动地嵌入到第一贯通孔41内。另一方面,在该链节2的第二贯通孔42中,窄条5被压入到第二贯通孔42内并固定,而且与该窄条5接触的链销3,隔着规定的间隙来***到第二贯通孔42内,从而可移动地嵌入到第二贯通孔42内。
如图1所示,链条长度方向的位置互相相异,且在链条宽度方向邻接的两个链节2构成为,设置有:链销3,其固定于一个链节2的第一贯通孔41内,且可移动地嵌入到另一个链节2的第二贯通孔42内;窄条5,其可移动地嵌入到一个链节2的第一贯通孔41内,且固定于另一个链节2的第二贯通孔42内。这样,***到同一贯通孔4(第一贯通孔41或第二贯通孔42)内的链销3与窄条5的组合,便相对滚动接触移动,由此,链条1可向链条长度方向弯曲。
从链条1的侧面观看,这些链销3与窄条5的接触位置的轨迹是一种圆的渐开线。图7是表示链销3及窄条5边滚动接触(严格地说,是包括若干滑动接触的滚动接触。也称滚动滑动接触。)边移动的变位状态的图,其中,对第一贯通孔41而言,链销3及窄条5中,只有窄条5相对第一贯通孔41移动(旋转),而对第二贯通孔42而言,链销3及窄条5中,只有链销3相对第二贯通孔42移动(旋转)。当链条1向链条长度方向弯曲时,便发生这种滚动接触移动。然而,链销3与窄条5,在滚动接触移动的整个范围内持续接触,因此,传输损失可达到最小限度,从而可确保较高的动力传输效率。
为了使前述链销3与窄条5的滚动接触移动中、链销3与窄条5的接触位置的轨迹成为圆的渐开线,而需要使链销3中与窄条5的接触面3a的截面形状,成为具有规定的基础圆半径R的渐开线曲线,而且使一个窄条5的接触面5a成为平面(截面形状是直线)。此外,也可以使接触面3a中、链销3与窄条5滚动接触的范围(以下也称为作用侧面)内的截面形状,成为渐开线曲线。
为了使链销3与窄条5的接触位置的轨迹成为圆的渐开线,可以如本实施方式所述那样,使链销3的接触面3a成为渐开线形状,且使窄条5的接触面5a成为平坦面,也可以反过来,使窄条5的接触面5a成为渐开线形状,而使链销3的接触面3a成为平坦面。此外,也可以使两个接触面3a、5a的任意一个成为曲面,由此来使前述轨迹成为圆的渐开线,在该场合下,接触面3a及接触面5a的各作用侧面的截面形状优选相同。
本发明中的渐开线,还包括类似于渐开线的曲线(略渐开线)。其原因在于,即使是类似于渐开线的曲线,也可以将前述多角形振动抑制到某种程度。
这样,链条1便具有接触面3a(的作用侧面)的截面形状中、渐开线的基础圆半径相异的两种以上的链销3。其结果是形成以下组合:相互的接触位置的轨迹即渐开线的基础圆半径相异的两种以上链销3与窄条5的组合。
链条摩擦传输部件即多个链销3,包含针对链条宽度方向的力的刚性相异的多种链销3。在本实施方式中,通过使链销3的截面面积相异,来使前述刚性相异。即,尽管所有的链销3均由同一材料来形成,但通过使链销3的粗细相异,可以使针对链条宽度方向(链条长度方向)的力的刚性相异。未弯曲部分的链条100的侧视图与前述链条1同样,如图2所示,基本构成与该链条1相同。即,链销3,由与该链销长度方向垂直的截面中的截面面积较大的粗链销3f、以及该截面面积较小的细链销3h来构成,即由截面面积相异的两种链销3f、3h来构成。粗链销3f与细链销3h的链销长度方向长度实质上相同。所谓链销长度方向长度实质上相同,意味着多个链销长度方向长度,处于在用通常方法来制成同一长度时所产生的误差范围内,比如链销长度方向长度的差异为60μm以下。
对粗链销3f及细链销3h而言,在各个链销中,单一链销内的链销长度方向各位置上的截面形状(与链销长度方向垂直的截面的截面形状,以下简称截面形状)及截面面积(与链销长度方向垂直的截面的截面面积,以下简称截面面积),在链销长度方向的整个长度上大致相同。即,在各个链销中,链销长度方向的任意位置上均成为大致相同的截面形状,且具有大致相同的截面面积。
如图2所示,粗链销3f的截面形状,成为一种在链条长度方向上放大了细链销3h的截面形状的形状。即,在安装到链条100上的状态下,如果将粗链销3f的截面形状与细链销3h的截面形状相比较,则二者在链条厚度方向(图2的上下方向)的宽度几乎相同,但粗链销3f截面的链条长度方向宽度Lf,大于细链销3h截面的链条长度方向宽度Lh。
如果将粗链销3f的截面面积与细链销3h的截面面积相比较,则粗链销3f的截面面积优选是细链销3h的截面面积的1.01倍~2倍,更优选是1.1倍~2倍。
链节2的贯通孔4的形状,与粗链销3f及细链销3h的形状相对应。即,粗链销3f从中插通的粗贯通孔4f,大于细链销3h从中插通的细贯通孔4h。如上所述,为了使链条100可在链条长度方向上弯曲,而使处于一个链节2内的左右两个贯通孔4即第一贯通孔41及第二贯通孔42的形状互异,但在本说明书中,在涉及粗贯通孔4f或细贯通孔4h时,不考虑第一贯通孔41与第二贯通孔42的区别,而将粗链销3f从中插通的贯通孔4统称为粗贯通孔4f,并将细链销3h从中插通的贯通孔4统称为细贯通孔4h。粗贯通孔4f,可以是第一贯通孔41或第二贯通孔42的任意一个,同样,细贯通孔4h,可以是第一贯通孔41或第二贯通孔42的任意一个。
在链条100中,采用多种链节2。即如图2所示,链节2包括:具有粗贯通孔4f的长链节2f、没有粗贯通孔4f的短链节2h。在长链节2f中,两个贯通孔4中的一个是粗贯通孔4f,而其余一个则是细贯通孔4h。而在短链节2h中,两个贯通孔4均为细贯通孔4h。
因此,长链节2f的节距P1,长于短链节2h的节距P2。此外,与前述节距P1、P2相对应,长链节2f的链条长度方向长度X,长于短链节2h的链条长度方向长度Y。因此,随着各链节2f、2h节距的相异,在这些各链节内插通的链销3的节距也相异。
在链条100中设置多个节距的场合下,如果最长节距是最短节距的1.1倍~1.3倍左右,特别是1.2倍左右,则可充分发挥将节距设成多种的效果,而且最长节距不会过长,因而是优选的。在设置链节2的长度(链条长度方向长度)相异的多种链节2的场合下,最长链节的数量优选是最短链节的数量的1/4以下。其原因在于,如果该比率过高,则长链节便会过多,造成长节距部分增加,而增大产生的声音。然而,如果该比率小,则使链节长度相异的效果会减小,因而最长链节的数量最好是最短链节的数量的15%以上。
如上所述,对链销3而言,尽管具有接触面3a的截面形状中渐开线的基础圆半径相异的两种以上的链销3,但可以对该渐开线形状与链销3的粗细进行自由组合。比如,如果将渐开线的基础圆半径设为R1及R2这两种,而且R1>R2时,则可以将细链销3h截面形状中的渐开线基础圆半径设为R1,而将粗链销3f的该半径设为R2,反之,也可以将粗链销3f截面形状中的渐开线基础圆半径设为R1,而将细链销3h的该半径设为R2。
图15是表示具有本发明的链条100、且作为本发明的动力传输装置的一实施方式的链式无级变速器50的概略构成的立体图。如对前述第一发明的说明所述,该链式无级变速器50,比如可用作汽车用变速器,且具有:作为第一滑轮的金属制驱动滑轮10;作为第二滑轮的金属制从动滑轮20;架设在这些滑轮10、20之间的环形带状的链条100。滑轮10、20,比如由轴承钢等金属来制成。图15中,为便于理解,只部分示出了链条100的截面。
图16是无级变速器50的滑轮10或20的剖视图(沿滑轮10、20的径向的截面的剖视图)。如该图所示,链条100中的链销3的端面3t,与在滑轮10(20)的内侧互相对置的圆锥面状的槽轮面12a、13a(22a、23a)相接触,并通过该接触摩擦力来传输牵引力。因此,链销3是兼作链条摩擦传输部件的传输链销。
在链条100中,细链销3h与粗链销3f以不规则的顺序(随机地)来配置。由于对于短链节2h与长链节2f也以不规则的顺序来配置,因而节距P1与节距P2也以不规则的顺序(随机地)来配置。如果将渐开线的基础圆半径设为R1及R2这两种,而且R1>R2时,则可以与截面形状中渐开线基础圆半径为R1的链销3同样,以不规则的顺序(随机地)来配置半径为R2的链销3。虽说是“不规则的顺序”,但也不必在链条100的整个全周上完全不规则。
如前述构成的链条100,具有下列作用效果。
由于链销3与窄条5的接触位置的轨迹是圆的渐开线,因而多角形振动较少。
有关这一点,首先从多角形振动进行说明。图8表示从链条的侧面观看的、以往的普通链条卷绕到滑轮上时的链销轨迹的概略。该图表示当链条边从图面左侧行进到右侧边卷绕到位于图面右侧的滑轮(省略图示)上时的链销轨迹,其横轴表示从链条与滑轮开始啮合的位置即啮入位置起始的位置(mm)。在比啮入位置更靠链条行进方向的前侧(图中右侧),链条成为卷绕到滑轮上的状态,因而链销轨迹便成为与链条100的卷绕半径对应的圆弧形状,而在比啮入位置更靠链条前进方向的靠前一侧(图中左侧),链销轨迹则波状似地上下振动。这就是多角形振动。该多角形振动的原因在于,连接链节而形成链条,且向链条长度方向弯曲时,不能成为完全的圆弧状,而成为多角形。即在该场合下,在啮入位置上,滑轮的切线方向与链销的进入方向将相异,而会产生图8所示的进入角,从而使链销边下降边与滑轮接触。滑轮与链销接触的瞬间的链销下降量,表示为初始啮入位置变化量。由该链销的下降而使链条产生上下运动,并由前述上下振动的重复而产生多角形振动。如果前述的接触位置轨迹成为圆的渐开线,则前述进入角(参照图8)便可缩小,且初始啮入位置变化量可减少,从而可抑制多角形振动。
因此,由于形成有渐开线的基础圆半径各异的两种以上的链销3与窄条5的组合,因而可抑制多角形振动的共振,从而降低基于该多角形振动产生的声音。
由于粗链销3f与细链销3h的截面面积相异,因而可降低链式无级变速器50动作时产生的声音。其原理如下。
在图15所示的链式无级变速器50中,当链条100进入到各滑轮10、20的槽轮面12a、13a、22a、23a时,链条100的链销3便与这些槽轮面冲突,并挤压该槽轮面。在其反作用下,链销3从该端面3t而由槽轮面挤压,链销3受到压缩该链销长度方向的长度的力,而产生变形(以下将该变形称为压缩变形等)。链销3因该力而发生弹性变形,然后发生变形而恢复到原形状(以下将该变形称为恢复变形等),但在该恢复变形时,将再次挤压槽轮面12a、13a、22a、23a。由于该原理(以下也称为声音发生原理)滑轮10、20发生振动,该振动将发出声音。
在本实施方式的链条100中,包括与链销3的链销长度方向垂直的截面的截面面积相异的多种链销3,即包括粗链销3f及细链销3h。在该粗链销3f与细链销3h中,前述声音发生原理中挤压各槽轮面的力的大小及时间相异。尤其,在粗链销3f与细链销3h中,前述恢复变形的方式相异,而且在该恢复变形时,对各槽轮面施加的力的大小及其定时等也相异。因而,从滑轮10、20发生的声音频率可得到分散,从而可降低产生的声音的声压级的峰值,进而可抑制滑轮10、20的共鸣。因此,链式无级变速器50动作时产生的声音便降低。
对粗链销3f及细链销3h而言,在各个链销内,即使在链销长度方向的任意位置上,截面形状及截面面积也相同。即,在单一链销内,即使在链销长度方向的任意位置上,截面形状及截面面积也相同。这样,由于形状比较单纯,因而易于制作。
由于粗链销3f与细链销3h的链销长度方向长度实质上相同,因而不会在特定的链销3上发生集中磨损。
如上所述,在安装于链条100的状态下,如果将粗链销3f的截面形状与细链销3h的截面形状进行比较,虽然二者的链条厚度方向(图2的上下方向)长度几乎相同,但粗链销3f的链条长度方向宽度Lf,长于细链销3h的该宽度Lh。
因此,链节2的节距,与该各链销3f、3h的截面形状相对应。即,在插通有粗链销3f的链节2中,与该粗链销3f对应来设置较大的贯通孔4即粗贯通孔4f,但为了与该粗贯通孔4f相对应,而采用节距更长的长链节2f。
进而,在本实施方式中,与不同的节距长度相对应,链节自身的链条长度方向长度也不同。
这样,采用节距相异的多个链节2,并插通链节的节距越长链条长度方向的宽度越宽的链销,因而易于设计链条100。即,在如上所述采用多种链销来降低产生的声音的场合下,通过只改变链销3截面的链条长度方向宽度来制作多种链销3,并与此对应来适当地改变各链节2的节距,由此可易于设计节距及链销3截面的链条长度方向宽度各异的链条100。此外,与前述节距及链条长度方向宽度的相异对应,来改变链条自身的带长度方向长度,由此,比如与改变链销截面的上下方向(链条厚度方向)宽度的场合相比,可易于设计链条100。
利用长链节2f及短链节2h而使链节的节距相异,而且,因此链销3的链条长度方向节距也相异。由于链销3的链条长度方向节距相异,因而链销3与滑轮的接触节距也相异。因而,因链销3与滑轮的接触而产生的声音频率便可得到分散,从而可降低产生的声音的声压级峰值。由于如下构成,即链节的节距越长则插通链条长度方向的宽度越宽的链销3,因而可易于在使链销3的节距相异的同时,使链销3针对链条宽度方向的力的刚性相异,因而降噪效果更佳。
如果将粗链销3f的截面面积与细链销3h的截面面积相比较,则粗链销3f的截面面积优选是细链销3h的截面面积的1.01倍~2倍。如果该值为1.01倍以下,则由于多种链销的截面面积的差异较小,因而前述的降噪效果便不充分。而如果该值为2倍以上,则链销与链销之间的链条长度方向间隔(节距)便会增大,并使声音能量增大,从而可能使产生的声音加大。还存在包括如下链销的场合,即:截面面积过小而强度及刚性不足的链销,以及截面面积过大而降低链条100的设计自由度的链销。然而,如本实施方式那样,通过设为1.01倍~2倍,而不存在前述缺陷。从这一观点出发,粗链销3f的截面面积,优选设为细链销3h的截面面积的1.5倍~2倍。
在前述实施方式中,所说明的是渐开线的基础圆半径为两种的场合,但也可以是三种以上。同样,链销的刚性及节距,当然也不限于前述实施方式所述的两种场合,也可以是三种以上。然而,如果种类过多,则部件管理成本及制造成本便会上升。如果链销刚性、节距及渐开线基础圆半径分别为两~三种,则可获得充分的降噪效果,且与成本的平衡性良好,因而是优选的。
为了使链销刚性(针对链条宽度方向的力的刚性)相异,可以使截面面积相同而只有截面形状相异,也可以使截面面积及截面形状均相同,而只有材料相异。也可以取代只使材料相异,而采用同一材料,但使热处理相异。进而,作为旨在使该刚性相异的其它方式,比如也可以采用下列方法:在进行对比的链销相互之间,链销的截面形状及截面面积在链销长度方向的几乎各位置上均相同,但只有一个链销的链销长度方向的一部分存在缩颈及凹部,或凸部等,因而只在该部分中,截面形状或截面面积相异。
为了使链销刚性(针对链条宽度方向的力的刚性)相异,也可以在链销3的与接触面3a相反的面即背面3d(参照图6)上,形成沟槽等凹部,由此来改变链销3的链销截面面积。在该场合下,也可以预先制作多个完全相同的链销3,并在该链销3的背面3d上设置或不设置沟槽等凹部,并改变形状和配置等,从而改变链销截面面积及链销截面形状。该场合具有以下优点:只通过简单的加工(沟槽加工等)便可改变刚性,可通过沟槽来简便地识别链销3的类别,而且即使加工该凹部,也不影响接触面3a的截面形状及贯通孔4的形状。
在本发明中,如上所述,优选地,节距越长的链节,插通链条长度方向的宽度越宽的链销,这里比如包括下列(甲)及(乙)的情况。
(甲)链销具有链条长度方向的宽度较宽的链销(以下称粗链销)及该宽度较窄的链销(以下称细链销)这两种,链节包括以下两种:在两个贯通孔中的一个内插通粗链销,而在其余一个贯通孔内插通细链销的链节A;在两个贯通孔内均插通细链销的链节B,在此场合下,使链节A的节距大于链节B的节距的方式,
(乙)链销分为粗链销与细链销两种,链节有以下三种:在两个贯通孔双方内均插通粗链销的链节C;在两个贯通孔中的一个内插通粗链销、而在其余一个贯通孔内插通细链销的链节D;在两个贯通孔双方内均插通细链销的链节E,在上述场合下,这些链节的节距便具有下列不等式的关系的场合:
链节C>链节D>链节E。
从前述(甲)及(乙)的例示可知道,前述所谓“节距越长的链节,插通在链条长度方向上越长的链销”,系指“插通于单一链节内的链销的、该插通部分中链条长度方向的宽度总和”越大,使用节距越长的链节,由此,可以易于设计具有多种链销的链条。
如上所述,尽管优选分别以不规则的顺序(随机地),来排列多种链销刚性、多种节距以及多种渐开线形状,但为了从这种不规则排列中求出最佳排列,比如可以利用随机地改变了各排列模式的多个链条来进行试验,或者用计算机来进行模拟,从而决定产生的声音较小的最佳排列。
一般而言,多角形振动的振幅与节距的关系,有节距越大振幅越大的倾向(参照图9)。同样,图10所示的进入角与节距的关系,也有节距越大进入角越大的倾向。另一方面,有以下倾向:如图11所示,即使增大渐开线的基础圆半径,多角形振动的振幅也不随之增加很多,另外,如图12所示,当增大渐开线的基础圆半径时,进入角减小。因此,当随着形成长节距的链销3与窄条5的组合而增大渐开线基础圆半径时,便可在消除伴随节距增大而引起的缺陷的同时,设置多种渐开线基础圆半径与节距,因而是优选的。
在图11及图12的曲线图中,所谓旋转半径小,系指链条的卷绕半径为31.65mm的场合,所谓旋转半径大,系指该卷绕半径为73.859mm的场合。
优选地,渐开线的基础圆半径越小的链销3,使链销刚性越小。其原因在于,尽管有基础圆半径小的链销产生的声音(敲击音)易于增大的倾向,但通过减小该基础圆半径较小的链销的刚性,可以吸收(缓和)产生的声音(敲击音)大小。
以下,说明前述实施方式的链条100中的链销3的接触面3a的截面形状的优选方式。图14是用于说明该优选形状的图,是从其端面3t方向观看链销3的侧视图。链销3的接触面3a中与窄条5滚动接触的作用侧面是:从链条100未弯曲状态下的链销3与窄条5的接触线A(在图14中用点来表示,以下也称为点A)至接触线B(在图14中用点来表示)为止的区域。因此,包括该作用侧面的轮廓线(profile line)在内,接触面3a的轮廓线由圆滑的凸状曲线来构成。
对链销3的截面上的作用侧面的渐开线曲线而言,如图14所示,优选在链销3轮廓线的点A处的切线SA上,配置基础圆半径Rb的中心M。这样,当基础圆半径Rb,设为从在链条100卷绕到滑轮(图14中未图示)上的状态下的卷绕中心(图14中未图示)至点A为止的距离dA(未图示)时,多角形振动便达到最低限,因而是优选的。然而,比如在汽车用CVT的场合下,由于卷绕半径在规定范围内变化,因而前述距离dA也变化。因此,在该场合下,如果将卷绕半径最大时的前述dA设为dAx,且将卷绕半径最小时的前述dA设为dAn,则优选地,将基础圆半径Rb设定为1/4(dAn)≤Rb≤2(dAx),且在该范围内将基础圆半径Rb设为多种。
(基于实施例的声压级降低效果的验证)
为确认第二发明的声压级降低效果,进行了基于实施例及比较例的验证。图13是在同一条件下对实施例2及比较例2、3的动力传输装置中运转时产生的声音进行了测定并比较的曲线图。在实施例2中,采用与前述第二发明的实施方式同样的构成,并对渐开线的基础圆半径、链销3的截面面积及链销这三个项目,分别各混合两种,且分别不规则地排列。在比较例3中,链销3的截面形状是凸状曲线(凸起)而不是渐开线,而且链销的刚性及节距也只采用一种。此外,比较例2是一种已实用于以往的汽车用CVT的金属带,其构造是:用钢带来连接薄壁挡块(コマ),该挡块配置相对带长度方向垂直的方向且在带长度方向重叠多个。该比较例2与比较例3这种以往的动力传输链相比,产生的声音少,但弯曲性较差,因此变速比的自由度小于比较例3这种链条类型,这一点已众所周知。
对这三个示例,以四种转速来测定产生的声音,并对最大声压级(dBA)与综合值(dBA)双方进行了比较。其结果如图13所示,在最大声压级(dBA)的比较中,实施例2产生的声音在所有四种转速中,均低于比较例3。尤其在1000rpm及2000rpm中,实施例2的值均低于比较例2、3的任意一个,而且产生的声音低于静音性较高的金属带式的比较例2。在综合值(dBA)的比较中,实施例2产生的声音在所有转速中均低于比较例2及比较例3。
在前述实施方式中,尽管只例示了链销3还兼作链条摩擦传输部件的场合,但也可以设置与互相滚动接触的第一链销及第二链销独立的链条摩擦传输部件。比如,也可以构成为:在链条长度方向相隔规定间隔,来设置多个与第一链销及第二链销平行地在链条宽度方向延伸的棒状部件,且比这两个链销更向链条宽度方向两侧突出的链条摩擦传输部件(摩擦块),并使该链条摩擦传输部件的两个端面与滑轮的槽轮面相接触来传输动力。
以下说明采用了前述第一发明及第二发明的链条的前述无级变速器50用作变速器时的结构。图15所示的驱动滑轮10,在连接于发动机一侧的输入轴11上可一体旋转地被安装,且包括:具有圆锥面状槽轮面12a的固定槽轮12;与该槽轮面12a对置配置的具有圆锥面状槽轮面13a的可动槽轮13。这样,由这些槽轮面12a、13a,从侧面以强压来夹持链条1(链条100)。在可动槽轮13上,连接有液压传动装置(未图示),由此可动槽轮13可在输入轴11的轴向上移动。当可动槽轮13移动时,对置的槽轮面12a、13a的对置距离(沟槽宽度)便发生变化。由于链条1(链条100)的链条宽度保持一定,因而链条1(链条100)便在相应于该链条宽度的径向位置上卷绕,而改变链条1(链条100)的卷绕半径。
另一方面,对从动滑轮20也同样,链条1(链条100)的卷绕半径以与驱动滑轮10同样的原理来改变。
从动滑轮20,在连接于驱动轮一侧的输出轴21上可一体旋转地被安装,且包括:具有圆锥面状槽轮面22a的固定槽轮22;与该槽轮面22a对置配置的具有圆锥面状槽轮面23a的可动槽轮23。这样,由这些槽轮面22a、23a,从侧面以强压来夹持链条1(链条100)。此外,在可动槽轮23上,连接有液压传动装置(未图示),由此可动槽轮23可在输出轴21的轴向上移动。当可动槽轮23移动时,对置的槽轮面22a、23a的对置距离(沟槽宽度)便发生变化。由于链条1(链条100)的链条宽度保持一定,因而链条便在相应于该链条宽度的径向位置上卷绕,而改变链条的卷绕半径。
在变速为更加低速档状态的场合下,通过可动槽轮13的移动,来放大驱动滑轮10侧的沟槽宽度,从而减小链条1(链条100)在驱动滑轮10上的卷绕半径,而且,通过可动槽轮23的移动,来缩小从动滑轮20侧的沟槽宽度,从而扩大链条1(链条100)在从动滑轮20上的卷绕半径。
反之,在变速为更加高速档状态的场合下,通过可动槽轮13的移动,来缩小驱动滑轮10侧的沟槽宽度,从而放大链条1(链条100)在驱动滑轮10上的卷绕半径,而且,通过可动槽轮23的移动,来放大从动滑轮20侧的沟槽宽度,从而缩小链条1(链条100)在从动滑轮20上的卷绕半径。由此来发挥无级变速功能。
本发明的链条,在前述链式无级变速器50这种动力传输装置中,可降低其动作时产生的声音的声压级。
在前述第一发明及第二发明的实施方式中,链节2的第一贯通孔41及第二贯通孔42互相不连通(参照图5),但如图17及图18所示,在本发明(第一发明及第二发明)中,第一贯通孔41及第二贯通孔42也可以互相连通。在图17及图18所示的变形例中,使第一贯通孔41与第二贯通孔42相连通的连通部R被设置成:将分割第一贯通孔41与第二贯通孔42的分割部60(参照图5等),在链节长度方向上横截。
通过设置使第一贯通孔41与第二贯通孔42相连通的连通部R,可易于链节2的变形,而且在从链销3及窄条5受到较大力的场合下,可以缓和贯通孔周缘部上的应力集中,从而提高链节的耐久性。在链节内嵌合固定(基于压入、热压配合、冷压配合等的嵌合固定)链销及窄条的压入链中,该应力集中缓和效果尤其大。
在这些变形例中,连通部R,被设置于两个贯通孔41、42在链节宽度方向的大致中央位置。在图17所示的变形例中,连通部R的宽度较窄,而在图18所示的变形例中,连通部R的宽度较宽。如果缩小连通部R的宽度,则与连通部R的宽度较宽的场合相比,可以提高链节的刚性,而且可以抑制在通过冲压加工来抑制制作链节时该链节的变形。如果扩大连通部R的宽度,则与连通部R的宽度较窄的场合相比,可以更易于链节2的变形,因而应力集中的缓和效果更大。也可以根据链节尺寸及负荷条件等,来适当决定该连通部R的宽度。
如图7所示,由于各贯通孔41、42,具有对链销3及窄条5的滚动接触移动进行导向的导向功能(参照图7),因而在使第一贯通孔41与第二贯通孔42相连通的场合下,以不损害前述导向功能的方式来配置连通部R。为维持该导向功能,优选避开链销3及窄条5与各贯通孔41、42内周面的接触面(包括在前述滚动接触移动时接触的全部部分),来设置连通部R。然而,在独立于链节来设置具有前述导向功能的导向部件的场合下,也可以进一步放大连通部R的宽度,从而形成不存在具有前述导向功能的部分的链节。
Claims (3)
1.一种动力传输链,具有多个链节和相互连接这些多个链节的多个链销,该动力传输链架设在具有圆锥面状槽轮面的第一滑轮与具有圆锥面状槽轮面的第二滑轮之间来使用,而且前述链销的两端面与前述第一及第二滑轮的槽轮面相接触来传输动力,该动力传输链的特征在于:
前述多个链销各自,在单一链销内链销长度方向各位置上的截面形状及截面面积在该链销的整个长度上大致相同,并且
前述多个链销包括多种链销,该多种链销通过使在其截面中链条厚度方向宽度相同并且链条长度方向宽度相异,从而使与作用在链销长度方向的力对应的刚性不同,而且,前述多个链节包含其节距相异的多种链节,而且
在前述节距越长的链节中,插通有前述链条长度方向的宽度越宽的链销。
2.根据权利要求1所述的动力传输链,其特征在于:在前述截面面积相异的前述多种链销中,前述截面面积最大的链销的该截面面积,是前述截面面积最小的链销的该截面面积的1.1倍~2倍。
3.一种动力传输装置,包括:具有圆锥面状槽轮面的第一滑轮;具有圆锥面状槽轮面的第二滑轮;架设在这些第一及第二滑轮之间的动力传输链,该动力传输装置的特征在于:
前述动力传输链是权利要求1或2任意一项所述的动力传输链。
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