JP2005226831A - 動力伝達チェーン及びそれを用いた動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 騒音の発生を効果的に低減することができる動力伝達チェーン及びそれを用いた動力伝達装置の提供する。
【解決手段】 この動力伝達チェーン１は、複数のリンク１５と、複数のリンク１５を相互に連結する複数のピン１６とを備えている。円錐面状のシーブ面を有する第１プーリと、円錐面状のシーブ面を有する第２のプーリとの間に架け渡されて用いられ、ピン１６の両端面１６ａと第１及び第２のプーリのシーブ面とが接触して動力を伝達する。ピン１６の端面１６ａにおいて、当該端面１６ａの中心位置Ｃよりもチェーン進行方向Ｔの前側にシーブ面と接触する接触点Ｐを形成した。
【選択図】 図５

Description

本発明は、車両などに採用されるいわゆるチェーン式無段変速機などに用いられる動力伝達チェーン及びそれを用いた動力伝達装置に関する。

自動車の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）としては、例えば、エンジン側に設けられたドライブプーリと、駆動輪側に設けられたドリブンプーリと、両プーリ間に架け渡された無端状のチェーンとを備えたものがある。そして、チェーンは、複数のリンクと、これらを相互に連結する複数のピンと、複数のストリップとを有している。
このようなチェーン式無段変速機では、各プーリの円錐面状のシーブ面とチェーンのピン端面とが、シーブ面の周方向に若干の滑り接触をすることによりトラクションを発生させ、このトラクションによって動力を伝達する。そして、ドライブプーリ及びドリブンプーリのうちの少なくとも一方の溝幅（シーブ面間距離）を連続的に変えることにより、従来のギア式とは異なるスムーズな動きで、無段の変速を行うことができる（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−３１２７２５号公報（第４頁）

ところが、上記従来のチェーン式無段変速機では、チェーンのピン端面とシーブ面とが接触する際に接触音が発生し、チェーン式無段変速機における騒音の要因となっていた。
上記の接触音が発生する原理としては、例えば次に示すものがある。
チェーン式無段変速機では、チェーンが、複数のリンクを連結して構成されており、多角形運動（弦振動的運動）による振動を伴いながらプーリと接触する。この接触時において、ピンの両端面に設けられる接触点が、プーリの接線方向に対して角度を成して接触するように移動する。接触すると同時に、接触点の移動方向が、プーリの接線方向に変化する。このとき、接触点のプーリに対する角度が変化するのに伴って接触音が発生する。この接触音は、上記の角度の変化が大きくなるほど大きくなり、チェーン式無段変速機における騒音の原因となっていた。

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、騒音の発生を効果的に低減することができる動力伝達チェーン及びそれを用いた動力伝達装置の提供をその目的とする。

本発明の動力伝達チェーンは、複数のリンクと、前記複数のリンクを相互に連結する複数のピンとを備え、円錐面状のシーブ面を有する第１プーリと、円錐面状のシーブ面を有する第２のプーリとの間に架け渡されて用いられ、前記ピンの両端面と前記第１及び第２のプーリのシーブ面とが接触して動力を伝達する動力伝達チェーンであって、前記ピンの端面には、当該端面の中心位置よりもチェーン進行方向の前側にシーブ面と接触する接触点が形成されていることを特徴とする。

上記のように構成された動力伝達チェーンにおいては、ピンの端面に当該端面の中心位置よりもチェーン進行方向の前側にシーブ面との接触点が形成されているので、接触点がプーリの接線方向に対して小さな角度を成して接触するように移動する。接触すると同時に、接触点の移動方向が、プーリの接線方向に変化する。すなわち、接触点のプーリに対する角度の変化が小さくなり、角度の変化に伴う接触音を小さくすることができる。

上記のように構成された動力伝達チェーンにおいて、前記接触点は、前記ピンの端面のチェーン進行方向の前側の端部からの距離が、当該ピンの端面の全幅の３／８より小さい距離になるように設けられているのが好ましい。
この場合には、ピンの端面のチェーン進行方向の前側の端部からの距離が、当該ピンの端面の全幅の３／８より小さい距離になるように接触点が設けられているので、接触点がより前側に設けられる。つまり、接触点がプーリの接線方向に対してより小さな角度を成して接触する。従って、接触点のプーリに対する角度の変化をより小さくすることができるので、角度の変化に伴う接触音をさらに小さくすることができる。
また、接触点は、ピンの端面のチェーン進行方向の前側の端部からの距離が、当該ピンの端面の全幅の１／８以上であることがさらに好ましい。
この場合には、ピンの端面とシーブ面とがより安定して接触し、動力をより確実に伝達することができる。

また、上記の動力伝達チェーンにおいて、前記複数のピンは、前記接触点の位置が異なる２種類以上のピンからなり、これらのピンが、隣接するピンの前記接触点間の距離がランダムになるように配置されているのが好ましい。
この場合には、ピン端面における接触点の位置が異なるものを用いて、接触点間の距離（接触点ピッチ）が若干異なるようにしている。このため、接触点がシーブ面に接触する周期が乱れる。接触する周期が乱れることによって、接触音が共鳴するのを極力防止することができる。

また、上記の動力伝達チェーンにおいて、前記複数のリンクが、そのリンクピッチが異なる２種類以上のリンクからなり、これらのリンクが、隣接するピンの接触点間の距離がランダムになるように配置されているのが好ましい。
なお、ここでいうリンクピッチとは、同一リンク内の貫通孔に挿通されたピン相互間の距離をいう。
この場合には、同一リンク内に挿通されるピン相互間の距離（リンクピッチ）が異なるリンクを用いて、接触点間の距離（接触点ピッチ）が若干異なるようにしている。このため、接触点がシーブ面に接触する周期が乱れる。接触する周期が乱れることによって、接触音が共鳴するのを極力防止することができる。

また、上記の動力伝達チェーンにおいて、前記リンクは、チェーンの長手方向に並ぶ第１貫通孔と第２貫通孔とを備え、各貫通孔には、前記ピンと前記シーブ面に接触しない非接触ピンとが互いに転がり接触するように嵌め入れられ、前記ピンと前記非接触ピンとが接触する接触位置の軌跡が円のインボリュートとされ、そのインボリュートの基礎円半径が異なる２種類以上の前記ピン及び前記非接触ピンの組を含むのが好ましい。
この場合には、ピンとストリップとの接触位置の軌跡が円のインボリュートとされることにより、チェーンがプーリに接触する時、接触点が、プーリの接線方向に対してより小さな角度を成して接触するように移動する。接触すると同時に、接触点の移動方向が、プーリの接線方向に変化する。すなわち、接触点のプーリに対する角度の変化がより小さくなり、角度の変化に伴う接触音を小さくすることができる。
また、インボリュートの基礎円半径が異なる２種類以上のピン及びストリップの組が設けられているので、多角形振動の共振がより一層抑制され、インボリュートによる接触音の抑制効果が高まる。

また、本発明に係る動力伝達装置は、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、両プーリ間に架け渡された請求項１又は２に記載の動力伝達チェーンとを備えていることを特徴とする。
この場合には、上記の動力伝達チェーンが用いられているので、騒音の小さな動力伝達装置を構成することができる。

本発明によれば、騒音の発生を低減することができる。

つぎに、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態にかかる動力伝達チェーン１（以下単に「チェーン」ともいう）が装着された動力伝達装置であるチェーン式無段変速機２（以下、単に「無段変速機」ともいう）を示している。また、図２は、図１に示すチェーン式無段変速機を部分拡大したものである。
図１，２に示すように、本実施形態にかかる無段変速機２は、例えば自動車に搭載されるもので、第１のプーリとしての金属（構造用鋼等）製ドライブプーリ３と、第２のプーリとしての金属（構造用鋼等）製ドリブンプーリ４と、その間に架け渡された無端状のチェーン１とを備えている。
なお、図１中のチェーン１は理解を容易にするために一部断面を明示している。

ドライブプーリ３は、自動車のエンジン側に接続された入力軸５に一体回転可能に取り付けられたものであり、円錐面状のシーブ面６ａを有する固定シーブ６と、そのシーブ面６ａに対向して配置される円錐面状のシーブ面７ａを有する可動シーブ７とを備えている。
これらの各シーブ面６ａ、７ａの間の空間は、チェーン１が架け渡される溝を形成している。各シーブ面６ａ，７ａは、この溝内のチェーン１をその幅方向両側から強圧で挟んで保持する。
また、可動シーブ７には、溝幅を変更するための油圧アクチュエータ（図示せず）が接続されている。この油圧アクチュエータは、変速時に、図２の左右方向に可動シーブ７を移動させることにより溝幅を変化させる。溝幅が変化すると、チェーン１は、図２の上下方向に移動する。この結果、入力軸５に対するチェーン１の巻掛け半径が変化する。

ドリブンプーリ４は、駆動輪側に接続された出力軸８に一体回転可能に取り付けられており、円錐面状のシーブ面９ａを有する固定シーブ９と、そのシーブ面９ａに対向して配置される円錐面状のシーブ面１０ａを有する可動シーブ１０とを備えている。
これらの各シーブ面９ａ、１０ａの間の空間は、チェーン１が架け渡される溝を形成している。各シーブ面９ａ，１０ａは、この溝内のチェーン１をその幅方向両側から強圧で挟んで保持する。
また、このドリブンプーリ４の可動シーブ１０には、ドライブプーリ３の可動シーブ７と同様に、油圧アクチュエータ（図示せず）が接続されている。この油圧アクチュエータは、変速時に、可動シーブ１０を図２の左右方向に移動させることにより、溝幅を変化させる。溝幅が変化すると、チェーン１は、図２の上下方向に移動する。この結果、出力軸８に対するチェーン１の巻掛け半径が変化する。

図３は、動力伝達チェーン１の要部構成を模式的に示している。
図３に示すように、チェーン１は、無端状のもので、複数の金属（軸受用鋼等）製リンク１５と、これらリンク１５を相互に連結するための複数の金属（軸受用鋼等）製ピン１６と、各ピン１６よりも長手方向長さが若干短いストリップ（第２ピン、インターピース、非接触ピンともいう。）１７とから構成されている。
なお、図３では、チェーン１の幅方向の略中央のリンク１５やピン１６などの記載を一部省略している。

各リンク１５は、外形線がなだらかな曲線形状のもので、すべてのリンク１５は、実質的に同一の外形となるように形成されている。各リンク１５には、ピン１６及びストリップ１７を挿入するための貫通孔１８である、第１貫通孔１８Ａと第２貫通孔１８Ｂとが形成されている。第１貫通孔１８Ａと第２貫通孔１８Ｂとは、互いの形状が異なっており、チェーン１の長手方向に並ぶように形成されている。
上記のリンク１５は、チェーン１の幅方向にそれぞれが平行で、所定の順序に配列されている。そして、それぞれのリンク１５が、チェーン１の長手方向（動力伝達方向）に屈曲可能に連結されている。

なお、上記のリンク１５において、第１貫通孔１８Ａと第２貫通孔１８Ｂとは、各々が離反して形成されているが、これらの貫通孔１８Ａ，１８Ｂ同士を連通させる連通溝（スリット）１５ｓを形成してもよい（図１１（ａ），（ｂ）参照）。図１１（ａ）に示すリンク１５では、貫通孔１８Ａ，１８Ｂ同士の間の柱部１５ａに連通溝１５ｓが形成されている。また、図１１（ｂ）に示すリンク１５では、連通溝１５ｓの溝幅が、図１１（ａ）に示すリンク１５より大きく形成されている。
。これらの場合には、リンク１５の弾性変形が容易になり、リンク１５に生じる応力をより低減することができる。

図４（ａ）は、動力伝達チェーン１におけるピン端面１６ａの長手方向の部分断面を示しており、図４（ｂ）は、同チェーン１におけるピン端面１６ａの幅方向の部分断面を示している。
図４に示すように、各ピン１６は、棒状のもので、ピン端面１６ａを除く部分の形状が実質的に同一形状に形成されている。このピン１６は、チェーン１の幅方向に配列された各リンク１５の第１貫通孔１８Ａ及び第２貫通孔１８Ｂに、それぞれ挿通され、各リンク１５を連結している。
ピン１６は、その長手方向両端面１６ａが、ドライブプーリ３のシーブ面６ａ，７ａ及びドリブンプーリ４のシーブ面９ａ，１０ａと接触する。ピン１６の両端面１６ａは、球面状に形成されており、この球面状の各端面１６ａにおける頂点が、ドライブプーリ３のシーブ面６ａ，７ａ及びドリブンプーリ４のシーブ面９ａ，１０ａと接触する。この頂点が、ピン１６の接触点Ｐとなる。
なお、図５では、ピン１６は、一体成形品として示されているが、ピン長手方向両端部（ピン端面部）とこれら両端部の間に位置するピン本体とを別体に形成しておき、ピン端面部とピン本体とを連結することでピン１６を構成してもよい。

また、ピン１６の長手方向両端側１６ｂの外周面には、突起部１６ｃが形成されている。この突起部１６ｃは、チェーン１の幅方向に配列される複数のリンク１５を係止しており、これらのリンク１５が抜け落ちないようになっている。
ここで、突起部１６ｃは、複数のリンク１５を係止できれば、その形状を限定するものではない。例えば、ピン１６の両端側の外周に沿って形成された突条であってもよいし、各貫通孔１８の内壁面と対向する側の側面のみに形成された突条であってもよいし、あるいは複数の箇所に分割された凸部であってもよい。
このような突起は、かしめ工具などを用いて簡単に形成することができる。また、突起部１６ｃは、リング状部材（止め輪、スナップリング）や割ピン、クリップ、保持器等の別部材をピンやストリップに固定することで形成してもよい。または、突起部１６ｃを設けず、ピン１６が貫通孔１８に圧入固定されてもよい。

図５は、動力伝達チェーン１の側面を示している。
図５に示すように、ピン１６の両端面１６ａには、当該端面１６ａの中心位置Ｃよりもチェーン進行方向Ｔの前側に、上記の接触点Ｐが形成されている。
具体的には、ピン端面１６ａの長手方向の中心線Ｃ１と、この中心線Ｃ１に直交する幅方向の中心線Ｃ２とが交差する当該端面１６ａの中心Ｃから、チェーン進行方向Ｔの前側に設けられている。
さらに、ピン端面１６ａの幅方向における、チェーン進行方向Ｔの前側の端部からの距離Ｌが、ピン１６の全幅Ｗの３／８より小さい距離になるように設けられている。

各ストリップ１７は、棒状のもので、その両端面がドライブプーリ３のシーブ面６ａ，７ａ及びドリブンプーリ４のシーブ面９ａ，１０ａと接触しないように、ピン１６の長手方向長さよりも若干短く形成されている。
このストリップ１７は、その一側面（接触面）がピン１６の一側面（接触面）と接触（転がり摺動接触：転がり接触若しくは滑り接触または両接触を含む接触）するように、各貫通孔１８Ａ，１８Ｂ内に挿入されている。
転がり接触成分が多いほど、ドライブプーリ３のシーブ面６ａ，７ａ及びドリブンプーリ４のシーブ面９ａ，１０ａに対して、ピン１６が殆ど回転しないようになる。このため、摩擦損失が低減し、高い動力伝達効率を確保することができる。
なお、各ストリップ１７には、ピン１６と同様に、その両端側の外周面に、チェーン１の幅方向に配列される複数のリンク１５を係止する突起部を形成してもよい。

上記のように構成された本形態に係る無段変速機２では、例えば以下のようにして無段階の変速を行うことができる。
まず、出力軸８の回転を減速する場合、ドライブプーリ３側の溝幅を可動シーブ７の移動によって拡大させ、チェーン１のピン端面１６ａを円錐面状のシーブ面６ａ，７ａの径内側（図２の下方向）に向けて境界潤滑（接触面内の一部が微小突起の直接接触で、残部が潤滑油膜を介して接触する潤滑状態）条件下で滑り接触させながらチェーン１の入力軸５に対する巻き掛け径を小さくする。
一方、ドリブンプーリ４側では、可動シーブ１０の移動によって溝幅を縮小させ、チェーン１のピン端面１６ａを円錐面状のシーブ面９ａ，１０ａの径外側に向けて境界潤滑条件下で滑り接触させながらチェーン１の出力軸８に対する巻き掛け径を大きくする。このようにすることで、出力軸８の回転を減速することができる。

次に、出力軸８の回転を増速する場合、ドライブプーリ３側の溝幅を可動シーブ７の移動によって縮小させ、チェーン１のピン端面１６ａを円錐面状のシーブ面６ａ，７ａの径外側（図２の上方向）に向けて境界潤滑条件下で滑り接触させながらチェーン１の入力軸５に対する巻き掛け径を大きくする。
一方、ドリブンプーリ４側では可動シーブ１０の移動によって溝幅を拡大させ、チェーン１のピン端面１６ａを円錐面状のシーブ面９ａ，１０ａの内側方向に向けて境界潤滑条件下で滑り接触させながらチェーン１の出力軸８に対する巻き掛け径を小さくする。このようにすることで、出力軸８の回転を増速することができる。

図６（ａ）は、ピン１６とストリップ１７とが接触する点であるピン端面１６ａの接触点Ｐの位置を座標（ｘ１，ｙ１）で表せるように、ピン１６とストリップ１７とが接触する点を原点Ｏ１とした座標軸を設定している。
座標軸は、原点Ｏ１に対して、チェーン進行方向ＴをＸ１軸、このＸ１軸に垂直な方向をＹ１軸としている。
図６（ｂ）は、ドリブンプーリ４に接触する直前、直後の接触点Ｐの軌跡を座標（ｘ２，ｙ２）で表せるように、出力軸８の軸心（プーリ４の回転中心）を原点Ｏ２とし、入力軸５の軸心（プーリ３の回転中心）と出力軸８の軸心とを結ぶ線をＸ２軸、このＸ２軸に原点Ｏ２で直交する線をＹ２軸としている。また、接触点Ｐが、ドリブンプーリ４に接触し始める位置を接触開始点Ｐｚとしている。

図７は、図６（ｂ）上で接触点Ｐの軌跡をプロットし、この軌跡から得られる進入角θを示したものである。
ここで言う進入角θとは、接触点Ｐが接触開始点Ｐｚでプーリ３，４に接触した瞬間の接触点Ｐの速度方向Ｖ１と、同接触開始点Ｐｚにおけるプーリ３，４の接線方向Ｖ２との成す角度をいう。
この図７の（ａ）〜（ｄ）は、接触点Ｐの位置を、図６（ａ）上でＰ１〜Ｐ４の４種類に変化させたそれぞれの場合の軌跡を示している。図８は、図６（ａ）における接触点ＰのＸ１軸方向の位置と、進入角θとの関係を抽出して示している。
なお、接触点Ｐの位置は、端面１６ａの球面形状を変化させることによって、変化させている。
ピン１６の端面１６ａの全幅Ｗは、４ｍｍである。ピン端面１６ａの接触点Ｐ１〜Ｐ４の各座標は、Ｐ１（−０．６５，Ａ），Ｐ２（−１．６５，Ａ），Ｐ３（−２．６５，Ａ），Ｐ４（−３．６５，Ａ）である。なお、Ａは一定値である。

上記の接触点Ｐ３，Ｐ４は、ピン端面１６ａの中心位置Ｃよりも、チェーン進行方向Ｔの後側に設けられた点である。接触点Ｐ１〜Ｐ２は、ピン端面１６ａの中心位置Ｃよりも、チェーン進行方向Ｔの前側に設けられた点である。
また、接触点Ｐ１は、ピン端面１６ａにおけるチェーン進行方向Ｔの前側の端部からの距離Ｌが、当該ピン端面１６ａの全幅Ｗの３／８である１．５ｍｍより小さい距離に設けられた点である。接触点Ｐ２は、ピン端面１６ａの中心位置Ｃよりもチェーン進行方向Ｔの前側ではあるが、ピン端面１６ａのチェーン進行方向Ｔの前側の端部からの距離Ｌが、１．５ｍｍを超えて設けられた点である。

図７（ａ）〜（ｄ）及び図８に示すように、接触点ＰがＰ１からＰ４の順で変化するにつれて、ドリブンプーリ４のシーブ面９ａ，１０ａに接触する直前の接触点Ｐの速度方向Ｖ１と、接触した直後の接触点Ｐの速度方向（ドリブンプーリ４の接線方向）Ｖ２との変化が大きくなっている。すなわち、進入角θが、θａからθｄの順で大きくなっている。
従って、接触点Ｐが、ピン端面１６ａにおけるチェーン進行方向Ｔの前側に設けられるほど進入角θを小さくすることができるので、接触音を低減することができる。

次に、図７（ｂ）の場合と図７（ｃ）の場合とを比べた時に、図７（ｃ）の場合にドライバーが感じる接触音に対する不快感が極端に大きくなる。
従って、接触点Ｐが、ピン端面１６ａの中心位置Ｃよりも、チェーン進行方向Ｔの前側に設けられることによって、ドライバーが感じる接触音に対する不快感を軽減させることができる。
また、図７（ａ）の場合と，図７（ｂ）の場合とを比較した時に、図７（ａ）の場合は、図７（ｂ）の場合と比べて、進入角θがより小さくなる（θａ＜θｂ）。
従って、接触点Ｐが、ピン端面１６ａにおけるチェーン進行方向Ｔの前側の端部からの距離Ｌが、当該ピン端面１６ａの全幅Ｗの３／８である１．５ｍｍより小さい距離に設けられることによって、進入角θをより小さくすることができるので、接触音をさらに小さくすることができる。そして、ドライバーが感じる不快感もより一層軽減することができる。

また、ピン１６の端面１６ａとシーブ面９ａ，１０ａとがより安定して接触し、動力をより確実に伝達するには、接触点Ｐは、当該端面１６ａの端部からの距離Ｌが、端面１６ａの全幅Ｗの１／８以上に設けられるのがよく、端面１６ａの全幅Ｗの１／８以上、かつ、３／８より小さい距離に設けられるのがさらによい。
さらに、各接触点Ｐは、端面１６ａにおける上記の範囲であれば、１つのチェーン１を構成する複数のピン１６で相違させてランダムの位置に形成されてもよい。この場合には、接触点Ｐのピッチが変化するので、接触音の共鳴を防止することができる。
なお、接触点Ｐをランダムの位置に形成する場合については、第２実施形態で詳しく説明する。

図９は、各接触点Ｐ１〜Ｐ４のＸ１軸方向の位置と、Ｙ２軸方向の振幅との関係を示している。
図９に示すように、接触点Ｐ１〜Ｐ４に対する各振幅は、ほぼ一定であり、接触点Ｐの位置を変化させても振幅には影響がない。つまり、多角形運動に伴う振動を増幅させることなく、接触音を効果的に小さくすることができる。

図１０（ａ）は、接触点Ｐを、ピン端面１６ａの中心位置Ｃよりも、チェーン進行方向Ｔの前側に１ｍｍずらした場合の各周波数での音圧レベルを示したグラフである。図１０（ｂ）は、接触点Ｐが、ピン端面１６ａの中心位置Ｃに設けられている場合のグラフである。各グラフに示す点線は、左から基本周波数（１次）を示し、右に向かうにつれて２次から１０次までの高次の周波数を示している。
なお、接触点Ｐの位置以外の各測定条件は、回転速度：２０００ｒｐｍ，増速率：０．８３３、負荷トルク：０Ｎｍ，クランプ圧力：１．６５ＭＰａである。また、マイクは、プーリの外周から１５ｃｍ離したところに設置して測定を行った。

図１０（ａ），（ｂ）を比較すると、図１０（ｂ）では、１０００Ｈｚ以上の周波数において、音圧レベルが９０ｄＢＡに達する周波数もあり、グラフ全体の波形のピークが大きくなっている。一方の図１０（ａ）は、１０００Ｈｚ以上の周波数において、一つの周波数を除いて音圧レベルが８０ｄＢＡ以下に抑えられている。また、グラフ全体の波形のピークも小さくなっている。
つまり、接触点Ｐを、ピン端面１６ａの中心位置Ｃよりも、チェーン進行方向Ｔの前側に１ｍｍずらすことによって、接触音が小さくなることが分かる。

上記のように構成された動力伝達チェーン１によれば、ピン端面１６ａに、当該端面１６ａの中心位置Ｃよりもチェーン進行方向Ｔの前側に、ドライブプーリ３のシーブ面６ａ，７ａ及びドリブンプーリ４のシーブ面９ａ，１０ａとの接触点Ｐが形成されているので、接触点Ｐがプーリ３，４の接線方向に対して小さな角度を成して接触するように移動する。接触すると同時に、接触点Ｐの移動方向が、プーリ３，４の接線方向に変化する。すなわち、接触点Ｐのプーリ３，４に対する角度の変化が小さくなり、角度の変化に伴う接触音を小さくすることができる。

また、接触部Ｐが、ピン端面１６ａの幅方向におけるチェーン進行方向Ｔ側の端部からの距離Ｌが、当該ピン端面１６ａの全幅Ｗの３／８より小さい距離となるように設けられているので、接触点Ｐがより前側に設けられる。つまり、接触点Ｐがプーリ３，４の接線方向に対してより小さな角度を成して接触する。これによって、接触点Ｐのプーリ３，４に対する角度の変化がより小さくなり、角度の変化に伴う接触音をさらに小さくすることができる。

さらに、接触部Ｐが、ピン端面１６ａの幅方向におけるチェーン進行方向Ｔ側の端部からの距離Ｌが、当該ピン端面１６ａの全幅Ｗの１／８以上の距離となるように設けられれば、接触点Ｐのプーリ３，４に対する角度の変化がより一層小さくなり、ピン端面１６ａとシーブ面９ａ，１０ａとがより安定して接触する。従って、動力をより確実に伝達することができる。
また、接触部Ｐが、ピン端面１６ａの幅方向におけるチェーン進行方向Ｔ側の端部からの距離Ｌが、当該ピン端面１６ａの全幅Ｗの１／８以上、かつ、３／８より小さい距離となるように設けられれば、接触点Ｐのプーリ３，４に対する角度の変化がさらに一層小さくなり、ピン端面１６ａとシーブ面９ａ，１０ａとが一層安定して接触する。

また、本実施形態のチェーン式動力伝達装置２によれば、上記の動力伝達チェーン１が用いられているので、騒音の小さな動力伝達装置２を構成することが可能であり、ドライバーが感じる不快感を軽減することができる。
なお、本実施形態では、ピン端面１６ａが球面状の場合を示したが、球面状以外の曲面や、長手方向部分断面が直線状あるいは台形状（台形クラウニング）であってもよい。この場合には、一端面内で接触点Ｐが複数（連続する場合は接触線を形成）形成されることがあるが、一端面内の全ての接触点Ｐが上記した所定の接触点Ｐの範囲にあることが好ましい。

また、動力伝達装置２は、ドライブプーリ３及びドリブンプーリ４の両方の溝幅が変動する態様に限定されるものではなく、いずれか一方の溝幅のみが変動し、他方が変動しない固定幅にした態様であってもよい。また、上記では溝幅が連続的（無段階）に変動する態様について説明したが、有段的に変動したり、固定式（無変速）である等の他の動力伝達装置２に適用してもよい。

図１２は、本発明の第２実施形態にかかる動力伝達チェーン１の要部を示している。
本実施形態が第１実施形態と異なる点は、ピン１６が、接触点Ｐの位置が異なる２種類以上の、例えば、ピン１６Ａ，１６Ｂから構成され、これらのピン１６Ａ，１６Ｂが、隣接するピン１６の接触点Ｐ間の距離（接触点ピッチ）Ｐｐがランダムになるように配置されている点である。

図１２に示すように、このチェーン１のピン１６は、左から順に、ピン１６Ａ，ピン１６Ｂ，ピン１６Ａ，ピン１６Ａ，ピン１６Ａ，ピン１６Ｂ，ピン１６Ｂのように配置されている。この配置では、接触点ピッチ（接触点Ｐ間の距離）Ｐｐ１，Ｐｐ２，Ｐｐ３，Ｐｐ４，Ｐｐ５，Ｐｐ６が、順に、やや長い，やや短い，中間，中間，やや長い，中間となることから、ランダムピッチとなる。なお、ピン１６Ａ，１６Ｂの配置は、上記の順に限定されるものではない。

本実施形態の動力伝達チェーン１では、ピン端面１６ａにおける接触点Ｐの位置が異なるものを用いて、接触点Ｐ間の距離（接触点ピッチ）Ｐｐが若干異なるようにしている。このため、接触点Ｐがシーブ面６ａ，７ａ，９ａ，１０ａに接触する周期が乱れる。接触する周期が乱れることによって、接触音が共鳴するのを極力防止することができる。
また、接触点Ｐの位置が異なる２種類のピン１６Ａ，１６Ｂは、それぞれのピン端面１６ａのみを加工すればよい。さらに、ピン端面１６ａを除く部分の形状が同じピン１６を用いるため、ピン１６とリンク１５とを組み付けるための治具を共通化することが可能である。従って、製造・組み立てコスト高とならず、安価なものとなる。

図１３は、本発明の第３実施形態にかかる動力伝達チェーン１の要部を示している。
本実施形態が他の実施形態と異なる点は、リンク１５が、そのリンクピッチＲｐが異なる２種類以上の、例えば、リンク１５Ａとリンク１５Ｂとから構成され、これらのリンク１５Ａ，１５Ｂが、隣接するピン１６の接触点Ｐ間の距離（接触点ピッチ）Ｐｐがランダムになるように配置されている点である。
ここでいう、リンクピッチＲｐとは、同一リンク１５内の貫通孔１８Ａ，１８Ｂに挿通されたピン１６相互間の距離をいう。なお、このリンクピッチＲｐは、ピン１６とストリップ１７とが接触する接点Ｓ間の距離であり、かかるリンクピッチＲｐは、チェーン１が屈曲していない状態（真っ直ぐな状態）で測定する。

図１３に示すように、ピン端面１６ａの接触点Ｐの位置は、全てのピン１６で同一である。リンク１５は、リンク１５Ａの方が、リンク１５ＢよりもリンクピッチＲｐが若干大きくなっている。本実施形態のチェーン１では、チェーン１の長手方向に多数のリンク１５Ｂが並び、これに対してリンク１５Ａが、チェーン１の長手方向に点在するように配置されている。このように配置することで、リンク１５に挿通されたピン１６の接触点ピッチＰｐ１，Ｐｐ２，Ｐｐ３，Ｐｐ４，Ｐｐ５，Ｐｐ６，Ｒｐ７が、ランダムピッチとなる。なお、リンク１５Ａ，１５Ｂの配置は、上記の順に限定されるものではない。

本実施形態の動力伝達チェーン１では、当該同一リンク１５内に挿通されるピン１６相互間の距離（リンクピッチ）Ｒｐが異なるリンク１５を用いて、接触点Ｐ間の距離（接触点ピッチ）Ｐｐが若干異なるようにしている。このため、接触点Ｐがシーブ面６ａ，７ａ，９ａ，１０ａに接触する周期が乱れる。接触する周期が乱れることによって、接触音が共鳴するのを極力防止することができる。

図１４は、本発明の第４実施形態にかかる動力伝達チェーン１の要部を示している。
本実施形態が他の実施形態と異なる点は、複数のピン１６には、ピン長手方向に作用する力に対する剛性が異なるピン１６が含まれている点である。
具体的には、本実施形態のチェーン１は、例えば、断面形状または断面積が異なる複数種のピン１６を用いることによって、ピン長手方向に作用する力に対する剛性を相違させている。

ここでいう「断面形状または断面積が異なる」の意味は、対比するピン相互間において、ピン長手方向位置が同一な各断面のそれぞれにおいて、両ピンの断面形状または断面積を比較し、そのうち、たとえ一の断面でも断面形状または断面積が相違すれば、「断面形状または断面積が異なる」に該当する。
なお、ピン長手方向に作用する力に対する剛性を相違させる手法は、ピン１６の材料を相違させたり、ピン１６の熱処理を相違させたりしてもよい。
また、ピン１６は、その長手方向長さを実質的に全て同一にするのが好ましい。この場合には、全てのピン１６の端面１６ａにおける摩耗を均一化することができる。

図１４に示すように、ピン１６は、その長手方向に垂直な断面における断面積が比較的大きい太ピン１６Ａと、同断面積が比較的小さい細ピン１６Ｂとから構成されている。
この太ピン１６Ａ及び細ピン１６Ｂのそれぞれの両端面には、前述の接触点Ｐａ，Ｐｂが設けられている。また、太ピン１６Ａ及び細ピン１６Ｂの長手方向長さは、それぞれ実質的に同一である。
なお、ピン１６の長手方向長さが同一とは、複数のピン１６の長手方向長さが、通常の方法で同一長さに製作しようとしたときに生じる誤差の範囲にあることをいう。また、誤差の範囲は、例えば、ピン１６における長手方向長さの相違が、５０μｍ以下のものである。

太ピン１６Ａ及び細ピン１６Ｂのそれぞれは、ピン１６の長手方向各位置での断面形状（ピン長手方向に垂直な方向の断面形状。以下、単に断面形状ともいう。）及び断面積（ピン長手方向に垂直な方向の断面積。以下、単に断面積ともいう。）は、ピン１６の長手方向全長に亘って略同一である。つまり、各ピン１６Ａ，１６Ｂにおいて、ピン１６の長手方向のどの位置においても、略同一断面形状であり、かつ、略同一断面積である。

太ピン１６Ａの断面形状は、細ピン１６Ｂの断面形状をチェーン１の長手方向に拡大した形状となっている。すなわち、チェーン１に装着された状態において、太ピン１６Ａの断面形状と細ピン１６Ｂの断面形状とを比較すると、両者は、チェーン１の長手方向と直交する高さ方向（図１４の上下方向）の長さＬｗ１（Ｌｗ）は、ほぼ同一である。太ピン１６Ａの断面形状におけるチェーン１の長手方向長さＬｔ１（Ｌｔ）は、細ピン１６Ｂの断面形状におけるチェーン１の長手方向長さＬｔ２（Ｌｔ）よりも長くなっている。
また、太ピン１６Ａの断面積と細ピン１６Ｂの断面積とを比較すると、太ピン１６Ａの断面積は、細ピン１６Ｂの断面積の１．１〜２倍になっている。

リンク１５の貫通孔１８の形状は、太ピン１６Ａ及び細ピン１６Ｂの形状に対応したものとなっている。すなわち、太ピン１６Ａが挿通される太貫通孔１８Ａは、細ピン１６Ｄが挿通される細貫通孔１８Ｂよりも大きく形成されている。
なお、チェーン１が周方向に屈曲できるようにするため、一つのリンク１５内に形成される一対の貫通孔１８Ａ，１８Ｂは、互いの形状が相違しているが、本明細書において、太貫通孔１８Ａあるいは細貫通孔１８Ｂというときには、かかる形状の相違を考慮せず、太ピン１６Ａが挿通される貫通孔を全て太貫通孔１８Ａとし、細ピン１６Ｂが挿通される貫通孔を全て細貫通孔１８Ｂとする。

また、本実施形態のチェーン１では、リンク１５も複数種のものが用いられている。すなわち、リンク１５は、太貫通孔１８Ａを有する長リンク１５Ａと、太貫通孔１８Ａを有さない短リンク１５Ｂとを有している。長リンク１５Ａでは、２つの貫通孔のうち、１つが太貫通孔１８Ａで、残りの１つが細貫通孔１８Ｂとなっている。

一方、短リンク１５Ｂでは、２つの貫通孔はいずれも細貫通孔１８Ｂである。
また、長リンク１５ＡのリンクピッチＲｐ１は、短リンク１５ＢのリンクピッチＲｐ２よりも長くなっている。また、かかるリンクピッチＲｐ１，Ｒｐ２に対応して、長リンク１５Ａのチェーン１の長手方向長さＲ１は、短リンク１５Ｂのチェーン１の長手方向長さＲ２よりも長くなっている。

また、本実施形態のチェーン１では、ピン１６が、その断面積が異なる２種類からなり、リンク１５が、そのリンクピッチＲｐが異なる２種類からなるので、接触点Ｐ間の距離（接触点ピッチ）は、チェーン１内でランダムピッチとなる。また、その異なるピッチ同士の差も大きくなっている。
なお、チェーン１に用いられるリンク１５は、１種類でもよい。

ここで、チェーン１における接触音の発生原理について説明する。
チェーン１が各プーリ３，４のシーブ面６ａ，７ａ，９ａ，１０ａに進入する際に、チェーン１のピン１６が、これらのシーブ面に衝突して当該シーブ面を押す。この反作用で、ピン１６は、その端面１６ａがシーブ面から押され、その長手方向長さを圧縮させる方向の力を受けて変形する（この変形を以下、圧縮変形という。）。この力により、ピン１６が弾性変形し、その後に元の形状を回復するように変形する（この変形を以下、回復変形という。）。この際、再びシーブ面を押すことになり、プーリ３，４が振動して接触音となる。

本実施形態の動力伝達チェーン１によれば、ピン１６が圧縮変形や回復変形する際に、当該ピン１６がプーリ３，４に与える力やそのタイミングなどが異なる。これによって、プーリ３，４から発生する接触音の周波数が分散され、接触音の音圧レベルのピーク値を低減することができる。また、プーリ３，４の共鳴も抑えることができる。
なお、チェーン１において、ピン長手方向に作用する力に対する剛性が異なるピン１６を、ランダムに配置するのがより好ましい。この場合には、接触音の音圧レベルのピーク値をより一層低減することができる。

また、リンクピッチＲｐの異なる複数のリンク１５Ａ，１５Ｂを用い、リンクピッチＲｐが長いリンク１５Ａほどチェーン１の長手方向長さが長いピン１６Ａが挿通されているので、チェーンの設計が容易である。
すなわち、前述のように、複数種のピン１６Ａ，１６Ｂを用いて接触音を低減させる場合、ピン１６の断面におけるチェーン１の長手方向長さＬｔのみが異なる複数種のピン１６Ａ，１６Ｂを製作しておき、これに対応させて個々のリンク１５のリンクピッチＲｐを適宜変えるとよい。こうすることで、リンクピッチＲｐ及びピン断面におけるチェーン１の長手方向長さＬｔの異なるチェーン１を容易に設計できる。
さらに、かかるリンクピッチＲｐ及びチェーン１の長手方向長さＬｔの相違に対応させて、チェーン１自体の長手方向長さを変えることにより、例えば、ピン１６の断面における上下方向（チェーン高さ方向）長さＬｗを変える場合と比較して、チェーン１の設計が容易になる。

図１５は、本発明の第５実施形態にかかる動力伝達チェーン１の要部を示している。
本実施形態が他の実施形態と異なる点は、ピン１６と非接触ピンであるストリップ１７とが接触する接触位置の軌跡が、円のインボリュートとされ、そのインボリュートの基礎円半径が異なる２種類以上のピン１６及びストリップ１７の組を含んでいる点である。
具体的には、ピン１６とストリップ１７との接触位置の軌跡が、チェーン１をピン端面１６ａ側から見た側面視において、円のインボリュートとされている。

図１５に示すように、ピン１６におけるストリップ１７との接触面１６ｘの断面形状が、所定の基礎円半径ｒを有するインボリュート曲線とされ、ストリップ１７におけるピン１６との接触面１７ｘが、平面（断面形状は直線）とされている。これによって、ピン１６とストリップ１７との転がり接触移動において、ピン１６とストリップ１７との接触位置の軌跡が、円のインボリュートとなるようにしている。
なお、接触面のうち、ピン１６とストリップ１７とが転がり接触する範囲（以下、作用側面ともいう。）の断面形状をインボリュート曲線とすればよい。

また、ピン１６とストリップ１７との接触位置の軌跡を円のインボリュートとするためには、本実施形態のように、ピン１６の接触面１６ｘをインボリュート形状とし、ストリップ１７の接触面１７ｘを平坦面としてもよく、また、逆に、ストリップ１７の接触面１７ｘをインボリュート形状とし、ピン１６の接触面１６ｘを平坦面としてもよい。

また、両接触面１６ｘ，１７ｘのいずれも曲面とすることにより、前記軌跡を円のインボリュートとすることもできる。この場合には、ピン１６の接触面１６ｘ及びストリップ１７の接触面１７ｘにおける作用側面の断面形状が同一とされるのが好ましい。
なお、本発明におけるインボリュートには、インボリュートに近似したもの（略インボリュート）も含まれる。インボリュートに近似したものであっても、前記多角形振動をある程度抑制できるからである。

本実施形態のチェーン１は、接触面１６ｘ（の作用側面）の断面形状におけるインボリュートの基礎円半径が異なる２種類以上のピン１６を備えている。その結果、ピン１６とストリップ１７との接触位置の軌跡であるインボリュートの基礎円半径が異なる２種類以上のピン１６及びストリップ１７の組が形成される。

本実施形態の動力伝達チェーン１によれば、ピン１６とストリップ１７との接触位置の軌跡が円のインボリュートとされることにより、チェーン１がプーリ３，４に接触する時、接触点Ｐが、プーリ３，４の接線方向に対してより小さな角度を成して接触するように移動する。接触すると同時に、接触点Ｐの移動方向が、プーリ３，４の接線方向に変化する。すなわち、接触点Ｐのプーリ３，４に対する角度の変化がより小さくなり、角度の変化に伴う接触音を小さくすることができる。
また、インボリュートの基礎円半径が異なる２種類以上のピン１６及びストリップ１７の組が設けられているので、多角形振動の共振がより一層抑制され、インボリュートによる接触音の抑制効果が高まる。
なお、インボリュートの基礎円半径が異なる２種類以上のピン１６及びストリップ１７の組のそれぞれを、ランダムになるように配置するのがより好ましい。この場合には、より一層インボリュートによる接触音の抑制効果が高まる。

ここで、前記実施形態のチェーン１におけるピン１６の接触面１６ｘにおける断面形状の好ましい態様について説明する。
図１６は、この好ましい形状について説明するための図であって、ピン１６をその端面１６ａ側から見た側面図である。
ピン１６の接触面１６ｘのうち、ストリップ１７と転がり接触する作用側面は、チェーンが屈曲していない状態におけるピン１６とストリップ１７との接触線Ａ（図１６において点で示され、以下点Ａともいう。）から接触線Ｂ（図１６において点で示され、以下点Ｂともいう。）までの領域である。そして、この作用側面の断面線を含んで接触面１６ｘの断面線は、滑らかな凸状曲線により構成されている。

そして、ピンの断面における作用側面のインボリュート曲線は、図１６に示すように、ピンの断面線の点Ａにおける接線ＳＡ上に、基礎円半径ｒの中心Ｍが配置されているのが好ましい。そして、基礎円半径ｒは、チェーン１がプーリ（図示せず）に巻き掛けられた状態において、巻き掛け中心から点Ａまでの距離ｄＡ（図示せず）程度とすると、多角形振動が最小限となり、好ましい。
ただし、例えば自動車用のＣＶＴの場合、巻き掛け半径が所定範囲で変化するので、前記距離ｄＡも変化する。よって、この場合は、巻き掛け半径が最大のときの前記ｄＡをｄＡｘ≦２（ｄＡｘ）となるように基礎円半径ｒを設定し、この範囲内で基礎円半径ｒを複数種類とするのが好ましい。

本発明の動力伝達チェーンを装着したチェーン式無段変速機の要部構成を模式的に示す斜視図である。 図１に示すチェーン式無段変速機のドライブプーリ（ドリブンプーリ）、チェーンの部分的な拡大断面図である。 本発明の動力伝達チェーンの要部構成を模式的に示す斜視図である。 （ａ）は、本発明の動力伝達チェーンのピンの端面の長手方向の部分断面図であり、（ｂ）は、同チェーンのピンの端面の幅方向の部分断面図である。 本発明の動力伝達チェーンの部分側面図である。 （ａ）は、接触点の位置を特定するための座標軸を設定した定義図であり、（ｂ）は、プーリに接触する接触点の軌跡を表すための座標軸を設定した定義図である。 （ａ）〜（ｄ）は、順に、ピンの端面における接触点の位置を中心位置からチェーン進行方向の前側に段階的に変化させたそれぞれの場合の接触点の軌跡を示したグラフである。 ピンの端面における接触点の位置と、進入角との関係を示すグラフである。 ピンの端面における接触点の位置と、接触点の軌跡における振幅との関係を示すグラフである。 （ａ）は、接触点をピンの端面の中心位置よりもチェーン進行方向の前側に１ｍｍずらした場合の各周波数での音圧レベルを示すグラフであり、（ｂ）は、接触点が、ピンの端面の中心位置に設けられている場合のグラフである。 動力伝達チェーンのリンクを示す側面図である。 本発明の第２実施形態にかかる動力伝達チェーンをピン端面側から見た側面図である。 本発明の第３実施形態にかかる動力伝達チェーンをピン端面側から見た側面図である。 本発明の第４実施形態にかかる動力伝達チェーンをピン端面側から見た側面図である。 本発明の第５実施形態にかかる動力伝達チェーンのリンクに挿入されたピンとストリップとを示す側面図である。 好ましいインボリュート形状を説明するための概略図である。

符号の説明

１ 動力伝達チェーン
２ 動力伝達装置
３ ドライブプーリ（第１のプーリ）
４ ドリブンプーリ（第２のプーリ）
６ａ （ドライブプーリの固定シーブの）シーブ面
７ａ （ドライブプーリの可動シーブの）シーブ面
９ａ （ドリブンプーリの固定シーブの）シーブ面
１０ａ （ドリブンプーリの可動シーブの）シーブ面
１５ リンク
１６ ピン
１６ａ ピンの端面
１７ ストリップ（非接触ピン）
１８Ａ 第１貫通孔
１８Ｂ 第２貫通孔
Ｃ （ピンの端面の）中心位置
Ｌ （ピンの端部からの）距離
Ｐ 接触点
Ｗ （ピンの端面の）全幅
Ｐｐ 接触点ピッチ（接触点間の距離）
Ｒｐ リンクピッチ

Claims (6)

1. 複数のリンクと、前記複数のリンクを相互に連結する複数のピンとを備え、
   円錐面状のシーブ面を有する第１プーリと、円錐面状のシーブ面を有する第２のプーリとの間に架け渡されて用いられ、前記ピンの両端面と前記第１及び第２のプーリのシーブ面とが接触して動力を伝達する動力伝達チェーンであって、
   前記ピンの端面には、当該端面の中心位置よりもチェーン進行方向の前側にシーブ面と接触する接触点が形成されていることを特徴とする動力伝達チェーン。
2. 前記接触点は、前記ピンの端面のチェーン進行方向側の端部からの距離が、当該ピンの端面の全幅の３／８より小さい距離になるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達チェーン。
3. 前記複数のピンは、前記接触点の位置が異なる２種類以上のピンからなり、
   これらのピンが、隣接するピンの前記接触点間の距離がランダムになるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達チェーン。
4. 前記複数のリンクが、そのリンクピッチが異なる２種類以上のリンクからなり、
   これらのリンクが、隣接するピンの接触点間の距離がランダムになるように配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の動力伝達チェーン。
5. 前記リンクは、チェーンの長手方向に並ぶ第１貫通孔と第２貫通孔とを備え、
   各貫通孔には、前記ピンと前記シーブ面に接触しない非接触ピンとが互いに転がり接触するように嵌め入れられ、
   前記ピンと前記非接触ピンとが接触する接触位置の軌跡が円のインボリュートとされ、
   そのインボリュートの基礎円半径が異なる２種類以上の前記ピン及び前記非接触ピンの組を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の動力伝達チェーン。
6. 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、両プーリ間に架け渡された請求項１〜５のいずれかに記載の動力伝達チェーンとを備えていることを特徴とする動力伝達装置。

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