JP2006226450A - 動力伝達チェーンおよびこれを備える動力伝達装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】安価で耐久性に優れた動力伝達チェーンを提供すること。
【解決手段】複数のリンク2を連結部材200を介して互いに屈曲可能に連結する。連結部材200は、リンク2の対応する前貫通孔9又は後貫通孔10に圧入固定されるタイプの所定の動力伝達部材としての第1のピン3と、第1のピン3に対して転がり摺動接触する第2のピン4とを含む。リンク2を、炭素量が0.6質量%以上の鋼(例えばSK5)を用いて形成する。熱処理により、リンク2に所望の硬度(HRC43〜47)を与える。硬度を上記の範囲(HRC43〜47)とすることにより、圧入される部分に必要な静的引張り強度と疲労寿命を確保する。
【選択図】 図5
【解決手段】複数のリンク2を連結部材200を介して互いに屈曲可能に連結する。連結部材200は、リンク2の対応する前貫通孔9又は後貫通孔10に圧入固定されるタイプの所定の動力伝達部材としての第1のピン3と、第1のピン3に対して転がり摺動接触する第2のピン4とを含む。リンク2を、炭素量が0.6質量%以上の鋼(例えばSK5)を用いて形成する。熱処理により、リンク2に所望の硬度(HRC43〜47)を与える。硬度を上記の範囲(HRC43〜47)とすることにより、圧入される部分に必要な静的引張り強度と疲労寿命を確保する。
【選択図】 図5
Description
本発明は、動力伝達チェーンおよびこれを備える動力伝達装置に関するものである。
例えば、自動車のプーリ式無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission) 等の動力伝達装置に用いられる無端状の動力伝達チェーンには、複数のリンクをチェーン進行方向に並べ、チェーン進行方向に隣接するリンク同士を、互いに転がり摺動接触する一対の対偶部材で連結した動力伝達チェーンがある(例えば、特許文献1、特許文献2を参照)。
上記の特許文献1の動力伝達チェーンは、一対の対偶部材の双方がリンクの挿通孔に遊嵌されている。また、上記の特許文献2の動力伝達チェーンは、そのリンクが、その前貫通孔に一方の対偶部材が圧入されたリンクと、その後貫通孔に他方の対偶部材が圧入されたリンクとを含んでいる。
特開2002−147542号公報
特開平08−312725号公報
対偶部材がリンクの貫通孔に対して圧入される場合、対偶部材がリンクに対して不用意に動くことを防止して騒音や振動を低減できるという利点がある。
しかし、リンクの貫通孔に対偶部材を圧入する場合、リンクの被圧入部には高い応力が負荷される。したがって、リンクの硬さを硬くして強度を向上することが必要である一方、硬さの向上に伴って靱性が低下しないようにする必要がある。
しかし、リンクの貫通孔に対偶部材を圧入する場合、リンクの被圧入部には高い応力が負荷される。したがって、リンクの硬さを硬くして強度を向上することが必要である一方、硬さの向上に伴って靱性が低下しないようにする必要がある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、安価で耐久性に優れる動力伝達チェーンおよびこれを用いた動力伝達装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、チェーン進行方向に並ぶ複数のリンクと、それらのリンクを互いに屈曲可能に連結する複数の連結部材とを備え、各連結部材は所定の動力伝達部材を含み、上記所定の動力伝達部材は、リンク又はリンクとの間に介在する部材の何れか一方からなる対偶部材に対して転がり摺動接触し、各リンクはそれぞれ、チェーン進行方向に並ぶ第1および第2の貫通孔を有し、上記複数のリンクは、その第1貫通孔に上記所定の動力伝達部材が圧入固定されたリンクと、その第2貫通孔に上記所定の動力伝達部材が圧入固定されたリンクとを含み、各リンクは、炭素量が0.6質量%以上の鋼により形成され、各リンクの硬度はロックウェル硬さでHRC43〜47の範囲にある動力伝達チェーンを提供するものである。
いわゆる圧入タイプであるので、振動や騒音を低減することができる。また、炭素量が0.6質量%以上の鋼を用いてリンクを形成するので、高度な熱処理を要することなく容易且つ安価に熱処理を実施してリンクに所望の硬度(HRC43〜47)を与えることができる。すなわち、硬度がHRC43以上であり、リンクにおいて対偶部材が圧入される部分に必要な強度と、リンクにおいて対偶部材が遊嵌される部分に必要な耐摩耗性を達成することができる。また、硬度がHRC47を超えると、疲労強度が低下するので、硬度をHRC47以下とし、疲労強度を確保した。さらに、炭素量が0.6質量%以上の高炭素鋼であれば、その品質が安定しており、リンクに用いた場合に、寿命のばらつきが少ない。したがって、安価で耐久性に優れ、しかも振動や騒音の少ない動力伝達チェーンを実現することができる。
また、本発明は、相対向する一対の円錐面状のシーブ面をそれぞれ有する一対のプーリと、これらのプーリ間に巻き掛けられ、シーブ面に接触して動力を伝達する上記動力伝達チェーンとを備える動力伝達装置を提供するものである。この場合、伝達トルクが大きく且つ耐久性に優れた動力伝達装置を実現することができる。
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る動力伝達チェーンを備える動力伝達装置としてのチェーン式無段変速機(以下では、単に無段変速機ともいう)の要部構成を模式的に示す一部破断斜視図である。
図1を参照して、本無段変速機100は自動車等の車両に搭載される。無段変速機100は、一対のプーリの一方としての第1のプーリである金属(構造用鋼等)製のドライブプーリ60と、一対のプーリの他方としての第2のプーリである金属(構造用鋼等)製のドリブンプーリ70と、これらの両プーリ60,70間に巻き掛けられた無端状の動力伝達チェーン1(以下では、単にチェーンともいう)とを備えている。
図1は、本発明の一実施の形態に係る動力伝達チェーンを備える動力伝達装置としてのチェーン式無段変速機(以下では、単に無段変速機ともいう)の要部構成を模式的に示す一部破断斜視図である。
図1を参照して、本無段変速機100は自動車等の車両に搭載される。無段変速機100は、一対のプーリの一方としての第1のプーリである金属(構造用鋼等)製のドライブプーリ60と、一対のプーリの他方としての第2のプーリである金属(構造用鋼等)製のドリブンプーリ70と、これらの両プーリ60,70間に巻き掛けられた無端状の動力伝達チェーン1(以下では、単にチェーンともいう)とを備えている。
ドライブプーリ60およびドリブンプーリ70は可変径プーリからなる。図1および無段変速機100の要部の拡大断面図である図2を参照して、ドライブプーリ60は、車両の駆動源に動力伝達可能に連なる入力軸61に一体回転可能に取り付けられる。ドライブプーリ60は、固定シーブ62と可動シーブ63とを備えている。固定シーブ62および可動シーブ63は、相対向する一対のシーブ面62a,63aをそれぞれ有している。各シーブ面62a,63aは円錐面状の傾斜面を含んでいる。これらシーブ面62a,63a間に溝が区画され、この溝間にチェーン1を強圧に挟んで保持するようになっている。
また、可動シーブ63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)が接続されており、変速時に、入力軸61の軸方向(図2の左右方向)に可動シーブ63を移動させることにより、溝幅を変化させるようになっている。それにより、入力軸61の径方向(図2の上下方向)にチェーン1を移動させて、プーリ60のチェーン1に関する有効半径R(以下、プーリ60の有効半径Rともいう)を、最小値R1(図3(A)参照。例えば、30mm。)から最大値R2(図3(B)参照。例えば、70mm。)までの間で変更できるようになっている。
図3(A)および(B)を参照して、チェーン1において、ドライブプーリ60およびドリブンプーリ70間に掛け渡されて真直に伸長する領域がチェーン1の直線領域P1であり、ドライブプーリ60およびドリブンプーリ70にそれぞれ巻き回されて屈曲する領域がチェーン1の屈曲領域P2である。
図2において、ドリブンプーリ70において、ドライブプーリ60と対応する参照符号を括弧内に示してある。そのドリブンプーリ70は、図1および図2に示すように、駆動輪( 図示せず)に動力伝達可能に連なる出力軸71に一体回転可能に取り付けられており、ドライブプーリ60と同様に、チェーン1を強圧で挟む溝を形成するための相対向する一対のシーブ面73a,72aをそれぞれ有する固定シーブ73および可動シーブ72を備えている。
図2において、ドリブンプーリ70において、ドライブプーリ60と対応する参照符号を括弧内に示してある。そのドリブンプーリ70は、図1および図2に示すように、駆動輪( 図示せず)に動力伝達可能に連なる出力軸71に一体回転可能に取り付けられており、ドライブプーリ60と同様に、チェーン1を強圧で挟む溝を形成するための相対向する一対のシーブ面73a,72aをそれぞれ有する固定シーブ73および可動シーブ72を備えている。
ドリブンプーリ70の可動シーブ72には、ドライブプーリ60の可動シーブ63と同様に油圧アクチュエータ(図示せず)が接続されており、変速時に、この可動シーブ72を移動させることにより溝幅を変化させるようになっている。それにより、チェーン1を移動させて、プーリ70のチェーン1に関する有効半径R(以下、プーリ70の有効半径Rともいう)を、最大値R2(図3(A)参照)から最小値R1(図3(B)参照)までの間で変更できるようになっている。
ドライブプーリ60の中心軸線A1およびドリブンプーリ70の中心軸線A2は、第1の平面B1上にそれぞれ配置されており、互いに平行な方向(図3の紙面に垂直な方向)に延びている。また、ドライブプーリ60およびドリブンプーリ70には、第2の平面B21および第2の平面B22がそれぞれ対応して設けられている。各第2の平面B2は、対応するプーリ60,70の中心軸線A1,A2を含み、第1の平面B1と直交している。
ドライブプーリ60、ドリブンプーリ70、第1の平面B1および各第2の平面B21,B22により、プーリユニット80が形成されている。
上記の構成により、無段変速機100の減速比を最も高くする場合(アンダードライブ時)には、図3(A)に示すように、ドライブプーリ60の有効半径Rが最小値R1とされ、ドリブンプーリ70の有効半径Rが最大値R2とされる。
上記の構成により、無段変速機100の減速比を最も高くする場合(アンダードライブ時)には、図3(A)に示すように、ドライブプーリ60の有効半径Rが最小値R1とされ、ドリブンプーリ70の有効半径Rが最大値R2とされる。
一方、無段変速機100の増速比を最も高くする場合(オーバードライブ時)には、図3(B)に示すように、ドライブプーリ60の有効半径Rが最大値R2とされ、ドリブンプーリ70の有効半径Rが最小値R1とされる。
図4は、チェーン1の要部の断面図である。図5はチェーン1の直線領域におけるリンクおよび両ピン3,4の側面図である。図4および図5を参照して、チェーン1は、複数のリンク2と、これらのリンク2を互いに相対回転可能に連結する複数の連結部材200を備える。その連結部材200は、所定の動力伝達部材としての第1ピン3と、これと対をなす動力伝達部材兼対偶部材としての第2のピン4とを含む。対をなす第1および第2のピン3,4は、互いに転がり摺動接触するようになっている。
図4は、チェーン1の要部の断面図である。図5はチェーン1の直線領域におけるリンクおよび両ピン3,4の側面図である。図4および図5を参照して、チェーン1は、複数のリンク2と、これらのリンク2を互いに相対回転可能に連結する複数の連結部材200を備える。その連結部材200は、所定の動力伝達部材としての第1ピン3と、これと対をなす動力伝達部材兼対偶部材としての第2のピン4とを含む。対をなす第1および第2のピン3,4は、互いに転がり摺動接触するようになっている。
なお、転がり摺動接触とは、転がり接触およびすべり接触の少なくとも一方を含む接触のことをいう。
以下では、チェーン1の進行方向に沿う方向をチェーン進行方向Xといい、チェーン進行方向Xに直交し且つ第1および第2のピン3,4の長手方向に沿う方向をチェーン幅方向Wといい、チェーン進行方向Xおよびチェーン幅方向Wの双方に直交する方向を直交方向Vという。
以下では、チェーン1の進行方向に沿う方向をチェーン進行方向Xといい、チェーン進行方向Xに直交し且つ第1および第2のピン3,4の長手方向に沿う方向をチェーン幅方向Wといい、チェーン進行方向Xおよびチェーン幅方向Wの双方に直交する方向を直交方向Vという。
各リンク2は板状に形成されており、チェーン進行方向Xの前後に並ぶ一対の端部としての前端部5および後端部6、ならびにこれら前端部5および後端部6間に配置される中間部7を含んでいる。
前端部5および後端部6には、第1の貫通孔としての前貫通孔9、および第2の貫通孔としての後貫通孔10がそれぞれ形成されている。中間部7は、前貫通孔9および後貫通孔10間を仕切る柱部8を有している。この柱部8は、チェーン進行方向Xに所定の厚みを有している。なお、前貫通孔9および後貫通孔10は、柱部8に設けられる連通溝を介して互いに連通していてもよく、その場合、リンク2の応力集中を緩和することができる。
前端部5および後端部6には、第1の貫通孔としての前貫通孔9、および第2の貫通孔としての後貫通孔10がそれぞれ形成されている。中間部7は、前貫通孔9および後貫通孔10間を仕切る柱部8を有している。この柱部8は、チェーン進行方向Xに所定の厚みを有している。なお、前貫通孔9および後貫通孔10は、柱部8に設けられる連通溝を介して互いに連通していてもよく、その場合、リンク2の応力集中を緩和することができる。
また、各リンク2における周縁部は、滑らかな曲線に形成されており、応力集中の生じ難い形状とされている。
本実施の形態の特徴とするところは、各リンク2は、炭素量が0.6質量%以上の鋼により形成され、各リンク2の硬度はロックウェル硬さでHRC43〜47の範囲に設定されている点にある。
本実施の形態の特徴とするところは、各リンク2は、炭素量が0.6質量%以上の鋼により形成され、各リンク2の硬度はロックウェル硬さでHRC43〜47の範囲に設定されている点にある。
リンク2を用いて、第1〜第3のリンク列51〜53が形成されている。具体的には、第1のリンク列51、第2のリンク列52および第3のリンク列53はそれぞれ、チェーン幅方向Wに並ぶ複数のリンク2を含んでいる。第1〜第3のリンク列51〜53のそれぞれにおいて、同一リンク列のリンク2は、チェーン進行方向Xの位置が互いに同じとなるように揃えられている。第1〜第3のリンク列51〜53は、チェーン進行方向Xに沿って並んで配置されている。
第1〜第3のリンク列51〜53のリンク2はそれぞれ、対応する第1および第2のピン3,4を用いて、対応する第1〜第3のリンク列51〜53のリンク2と相対回転可能に(屈曲可能に)連結されている。
具体的には、第1のリンク列51のリンク2の前貫通孔9と、第2のリンク列52のリンク2の後貫通孔10とは、チェーン幅方向Wに並んで互いに対応しており、これらの貫通孔9,10を挿通する第1および第2のピン3,4によって、第1および第2のリンク列51,52のリンク2同士が相対回転可能に連結されている。
具体的には、第1のリンク列51のリンク2の前貫通孔9と、第2のリンク列52のリンク2の後貫通孔10とは、チェーン幅方向Wに並んで互いに対応しており、これらの貫通孔9,10を挿通する第1および第2のピン3,4によって、第1および第2のリンク列51,52のリンク2同士が相対回転可能に連結されている。
同様に、第2のリンク列52のリンク2の前貫通孔9と、第3のリンク列53のリンク2の後貫通孔10とは、チェーン幅方向Wに並んで互いに対応しており、これらの貫通孔9,10を挿通する第1および第2のピン3,4によって、第2および第3のリンク列52,53のリンク2同士が相対回転可能に連結されている。
図4において、第1〜第3のリンク列51〜53は、それぞれ1つしか図示されていないが、チェーン進行方向Xに沿って第1〜第3のリンク列51〜53が繰り返すように配置されている。そして、チェーン進行方向Xに相隣接する2つのリンク列のリンク2同士が、対応する第1および第2のピン3,4によって順次に連結され、無端状をなすチェーン1が形成されている。
図4において、第1〜第3のリンク列51〜53は、それぞれ1つしか図示されていないが、チェーン進行方向Xに沿って第1〜第3のリンク列51〜53が繰り返すように配置されている。そして、チェーン進行方向Xに相隣接する2つのリンク列のリンク2同士が、対応する第1および第2のピン3,4によって順次に連結され、無端状をなすチェーン1が形成されている。
図4および図5を参照して、第1のピン3は、チェーン幅方向Wに延びる長尺(板状)の所定の動力伝達部材である。第1のピン3の周面11は、チェーン幅方向W(図5において、紙面に垂直な方向)に平行に延びている。
この周面11は、チェーン進行方向Xの前方を向く対向部としての前部12と、チェーン進行方向Xの後方を向く背部としての後部13と、直交方向Vに相対向する一対の端部としての一端部14および他端部15とを有している。
この周面11は、チェーン進行方向Xの前方を向く対向部としての前部12と、チェーン進行方向Xの後方を向く背部としての後部13と、直交方向Vに相対向する一対の端部としての一端部14および他端部15とを有している。
前部12は、滑らかな曲面に形成されており、その曲面は第1のピン3の長手方向からみたときに、後述する所定の曲線、例えばインボリュート曲線を含んでいる。所定の動力伝達部材としての第1のピン3の前部12は、対偶部材としての第2のピン4と接触点T(接触線)で転がり摺動接触している。チェーン直線領域P1において、前部12は、接触点T1で転がり摺動接触している。
リンク2,2間の屈曲に伴って、第1のピン3(所定の動力伝達部材)と第2のピン4(対偶部材)との転がり摺動の接触点Tの移動軌跡がインボリュート曲線をなしていてもよい。図5の例では、そのインボリュート曲線の起点は、チェーン1の直線領域P1における両ピン3,4の接触点T1に配置されているが、上記の起点が上記の接触点T1よりもチェーン1の内周側にオフセットされていてもよい。
また、上記の接触点Tの移動軌跡は、リンク2,2間の屈曲に伴って転がり摺動の接触点の移動軌跡上における接触点の移動量の変化率が増大する領域を含む所定の曲線であれば、上記のインボリュート曲線でなくてもよい。 図5を参照して、後部13は、平坦面に形成されている。この平坦面は、本実施の形態では、第1のピン3の両端の後述する動力伝達面17と対応するシーブ面62a,63a,72a,73aとの接触領域としての接触楕円Zの長軸方向Z1と平行に形成されている。チェーン進行方向Xと直交する平面D1と上記長軸方向Z1とのなす角度を迎え角E1(例えばE1=10°)という。本実施の形態では、迎え角E1は、チェーン進行方向Xと直交する平面D2と後部13を構成する平坦面とのなす角度E2に相当する。すなわち、後部13は、平面D2に対して、図5の反時計回り方向に角度E2(例えばE2=10°)傾いており、チェーン内周側を向いている。
一端部14は、第1のピン3の周面11のうち、チェーン外周側(直交方向Vの一方)の端部を構成しており、チェーン外周側に向けて凸湾曲する曲面に形成されている。
他端部15は、第1のピン3の周面11のうち、チェーン内周側(直交方向Vの他方)の端部を構成しており、チェーン内周側に向けて凸湾曲する曲面に形成されている。
図2を参照して、第1のピン3の長手方向(チェーン幅方向W)における一対の端部16は、チェーン幅方向Wの一対の端部に配置されるリンク2からチェーン幅方向Wにそれぞれ突出している。これら一対の端部16には、互いに対称な形状を有する一対の動力伝達面17がそれぞれ設けられている。
他端部15は、第1のピン3の周面11のうち、チェーン内周側(直交方向Vの他方)の端部を構成しており、チェーン内周側に向けて凸湾曲する曲面に形成されている。
図2を参照して、第1のピン3の長手方向(チェーン幅方向W)における一対の端部16は、チェーン幅方向Wの一対の端部に配置されるリンク2からチェーン幅方向Wにそれぞれ突出している。これら一対の端部16には、互いに対称な形状を有する一対の動力伝達面17がそれぞれ設けられている。
動力伝達面17は、例えば、球面の一部を含む形状に形成され、チェーン幅方向Wの外側に凸とされている。動力伝達面17は、各プーリ60,70の対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに摩擦接触(係合)するためのものである。
動力伝達面17は、接触中心点Cを中心とする接触領域としての接触楕円Zで上記対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに接触するようになっている。接触楕円Zの中心である接触中心点Cは、動力伝達面17の頂部に設けられており、例えば、チェーン幅方向Wからみたときの動力伝達面17の図心と概ね一致している。
動力伝達面17は、接触中心点Cを中心とする接触領域としての接触楕円Zで上記対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに接触するようになっている。接触楕円Zの中心である接触中心点Cは、動力伝達面17の頂部に設けられており、例えば、チェーン幅方向Wからみたときの動力伝達面17の図心と概ね一致している。
ここで、前述した各プーリ60,70の有効半径Rは、以下のようにして定義される。すなわち、ドライブプーリ60の有効半径Rは、ドライブプーリ60に挟持された第1のピン3の動力伝達面17の接触中心点Cと、ドライブプーリ60の中心軸線A1との間のプーリ60の径方向の距離として定義される。
同様に、ドリブンプーリ70の有効半径Rは、ドリブンプーリ70に挟持された第1のピン3の動力伝達面17の接触中心点Cと、ドリブンプーリ70の中心軸線A2との間のプーリ70の径方向の距離として定義される。
同様に、ドリブンプーリ70の有効半径Rは、ドリブンプーリ70に挟持された第1のピン3の動力伝達面17の接触中心点Cと、ドリブンプーリ70の中心軸線A2との間のプーリ70の径方向の距離として定義される。
第1のピン3のチェーン外周側(図2の上側)の端部は、チェーン内周側(図2の上側)の端部よりも、チェーン幅方向Wに関する全長が長くなるように形成されている。
上記の構成により、第1のピン3は、各プーリ60,70の対応するシーブ面62a,63a,72a,73a間に挟持され、これにより、第1のピン3と各プーリ60,70との間で動力が伝達される。第1のピン3はその動力伝達面17によって直接動力伝達に寄与するため、例えば、軸受用鋼(SUJ2)等の高強度耐摩耗材料で形成されている。
上記の構成により、第1のピン3は、各プーリ60,70の対応するシーブ面62a,63a,72a,73a間に挟持され、これにより、第1のピン3と各プーリ60,70との間で動力が伝達される。第1のピン3はその動力伝達面17によって直接動力伝達に寄与するため、例えば、軸受用鋼(SUJ2)等の高強度耐摩耗材料で形成されている。
図4および図5を参照して、チェーン幅方向Wからみたときの、チェーン1の直線領域の第1のピン3は、その接触点T1とその接触中心点Cとの相対位置が、チェーン進行方向Xに関してΔx1だけ離隔していると共に、直交方向Vに関してΔy1だけ離隔している。接触中心点Cは、対応する接触点T1に対して、例えばチェーン進行方向Xの後方に配置されると共に、直交方向Vの一方(チェーン外周側)に配置されている。
第2のピン4(ストリップ、またはインターピースともいう)は、各第1のピン3とこれら第1のピン3に対応するリンク2との間に介在する部材である。第2のピン4は、第1のピン3と同様の材料により形成された、チェーン幅方向Wに延びる長尺(板状)の動力伝達部材であり、断面形状が直交方向Vに細長となるように形成されている。
第2のピン4は、対をなす第1のピン3のチェーン進行方向Xの前方に配置されている。また、第2のピン4は、上記各プーリのシーブ面に接触しないように、第1のピン3よりもわずかに短く形成されている。チェーン進行方向Xに関して、第2のピン4は、第1のピン3よりも薄肉に形成されている。
第2のピン4は、対をなす第1のピン3のチェーン進行方向Xの前方に配置されている。また、第2のピン4は、上記各プーリのシーブ面に接触しないように、第1のピン3よりもわずかに短く形成されている。チェーン進行方向Xに関して、第2のピン4は、第1のピン3よりも薄肉に形成されている。
第2のピン4の周面18は、チェーン幅方向Wに延びている。この周面18は、チェーン進行方向Xの後方を向く対向部としての後部19と、チェーン進行方向Xの前方を向く背部としての前部20と、直交方向Vに関する一対の端部としての一端部21および他端部22とを有している。
後部19は、チェーン進行方向Xと直交する平坦面に形成されている。この後部19は、対をなす第1のピン3の前部12と対向しており、当該リンク2と接触点Tで転がり摺動接触している。
後部19は、チェーン進行方向Xと直交する平坦面に形成されている。この後部19は、対をなす第1のピン3の前部12と対向しており、当該リンク2と接触点Tで転がり摺動接触している。
前部20は、後部19と概ね平行に延びる平坦面に形成されている。
一端部21は、第2のピン4の周面18のうち、チェーン外周側の端部を構成しており、チェーン外周側に向けて凸湾曲する曲面に形成されている。
他端部22は、第2のピン4の周面18のうち、チェーン内周側の端部を構成しており、チェーン内周側に向けて凸湾曲する曲面に形成されている。
一端部21は、第2のピン4の周面18のうち、チェーン外周側の端部を構成しており、チェーン外周側に向けて凸湾曲する曲面に形成されている。
他端部22は、第2のピン4の周面18のうち、チェーン内周側の端部を構成しており、チェーン内周側に向けて凸湾曲する曲面に形成されている。
チェーン1は、いわゆる圧入タイプのチェーンとされている。具体的には、第1のピン3は、各リンク2の前貫通孔9に相対移動可能に遊嵌されていると共に、各リンク2の後貫通孔10に相対移動を規制されるようにして圧入嵌合され、第2のピン4は、各リンク2の前貫通孔9に相対移動を規制されるようにして圧入嵌合されていると共に、各リンク2の後貫通孔10に相対移動可能に遊嵌されている。
換言すれば、各リンク2の前貫通孔9には、第1のピン3が相対移動可能に遊嵌されているとともに、この第1のピン3と対をなす第2のピン4が相対移動を規制されるようにして圧入嵌合され、各リンク2の後貫通孔10には、第1のピン3が相対移動を規制されるように圧入嵌合されているとともに、この第1のピン3と対をなす第2のピン4が相対移動可能に遊嵌されている。
上記の構成により、チェーン進行方向Xに隣接するリンク2が相互に屈曲する際、対応する対をなす第1および第2のピン3,4は、接触点Tで転がり摺動接触する。
チェーン1は、所定の連結ピッチSを有している。連結ピッチSとは、チェーン1の直線領域のリンク2の、隣り合う第1のピン3間の距離をいう。具体的には、チェーン1の直線領域のリンク2の前貫通孔9内の第1および第2のピン3,4の互いの接触点T1と、当該リンク2の後貫通孔10内の第1および第2のピン3,4の互いの接触点T1との間の、チェーン進行方向Xの距離をいう。本実施の形態では、連結ピッチSは、例えば、8mmに設定されている。
チェーン1は、所定の連結ピッチSを有している。連結ピッチSとは、チェーン1の直線領域のリンク2の、隣り合う第1のピン3間の距離をいう。具体的には、チェーン1の直線領域のリンク2の前貫通孔9内の第1および第2のピン3,4の互いの接触点T1と、当該リンク2の後貫通孔10内の第1および第2のピン3,4の互いの接触点T1との間の、チェーン進行方向Xの距離をいう。本実施の形態では、連結ピッチSは、例えば、8mmに設定されている。
上述したように、本実施の形態の特徴とするところは、各リンク2は、炭素量が0.6質量%〜1.5質量%の範囲にある鋼により形成され、各リンク2の硬度はロックウェル硬さでHRC43〜47の範囲に設定されている点にある。
炭素量が0.6%以上の鋼としては、炭素工具鋼(SK:JIS−G4401)、合金工具鋼(SKS,SKD:JIS−G4404)、高速度鋼(SKH:JIS−G4403)を例示することができる。
炭素量が0.6%以上の鋼としては、炭素工具鋼(SK:JIS−G4401)、合金工具鋼(SKS,SKD:JIS−G4404)、高速度鋼(SKH:JIS−G4403)を例示することができる。
炭素工具鋼であるSKとしては、SK1,SK2,SK3,SK4、SK5、SK6、SK7を例示することができる。
また、合金工具鋼であるSKSとしては、SKS11,SKS2,SKS21,SKS3、SKS5,SKS51,SKS7,SKS8を例示することができ、また、SKDとしては、SKD11,SKD12、SKD2を例示することができる。
また、合金工具鋼であるSKSとしては、SKS11,SKS2,SKS21,SKS3、SKS5,SKS51,SKS7,SKS8を例示することができ、また、SKDとしては、SKD11,SKD12、SKD2を例示することができる。
また、高速度工具鋼であるSKHとしては、SKH2、SKH3、SKH4、SKH5、SKH10を例示することができる。
その他、炭素量が0.6%以上の鋼としては、上記の工具鋼の他、機械構造用炭素鋼(JIS−G4051)としてのS75CM(SAE1075相当)、ばね鋼(JIS−G4801)としてのSUP3、合金鋼等を例示することができる。
その他、炭素量が0.6%以上の鋼としては、上記の工具鋼の他、機械構造用炭素鋼(JIS−G4051)としてのS75CM(SAE1075相当)、ばね鋼(JIS−G4801)としてのSUP3、合金鋼等を例示することができる。
本実施の形態によれば、下記の作用効果を奏することができる。すなわち、第1のピン3をリンク2の後貫通孔10に圧入固定しているので、第1のピン3をリンク2に確実に保持させることができる。その結果、第1のピン3がリンク2に対して不用意に動くことを防止して、振動や騒音の防止効果を高くすることができる。第2のピン4に関しても同右である。
また、炭素量が0.6質量%以上の鋼を用いてリンク2を形成するので、高度な熱処理を要することなく容易且つ安価に熱処理を実施してリンク2に所望の硬度(HRC43〜47)を与えることができる。
すなわち、硬度がHRC43以上であり、リンク2において対偶部材が圧入される部分に必要な強度と、リンク2において対偶部材が遊嵌される部分に必要な耐摩耗性を達成することができる。また、硬度がHRC47を超えると、疲労強度が低下するので、硬度をHRC47以下とし、疲労強度を確保した。
すなわち、硬度がHRC43以上であり、リンク2において対偶部材が圧入される部分に必要な強度と、リンク2において対偶部材が遊嵌される部分に必要な耐摩耗性を達成することができる。また、硬度がHRC47を超えると、疲労強度が低下するので、硬度をHRC47以下とし、疲労強度を確保した。
さらに、炭素量が0.6質量%以上の高炭素鋼であれば、その品質が安定しており、リンク2に用いた場合に、寿命のばらつきが少ない。したがって、安価で耐久性に優れ、しかも振動や騒音の少ないチェーン1を実現することができる。
特に、リンク2に炭素工具鋼としてのSK5を用いる場合には、焼きが入り易く、耐摩耗性やじん性に優れている点で好ましい。
特に、リンク2に炭素工具鋼としてのSK5を用いる場合には、焼きが入り易く、耐摩耗性やじん性に優れている点で好ましい。
本実施の形態における炭素量および硬度の上記の設定は、前貫通孔9および後貫通孔10が互いに連通せずに分離していてリンク2に応力集中が生じ易い場合との組合せにおいて、リンク2の耐久性を向上させるうえで特に顕著な効果を発揮することができる。
図6は本発明の別の実施の形態を示している。図6を参照して本実施の形態が図5の実施の形態と異なるのは、第2のピン4を廃止し、連結部材を所定の動力伝達部材としての第1のピン3のみで構成した点にある。本実施の形態では、その第1のピン3と転がり摺動接触する対偶部材はリンク2Aであり、リンク2Aの前貫通孔9Aに遊嵌された第1のピン3の前部12は、その前貫通孔9Aの内周面の接触部40と転がり摺動接触する。その転がり摺動の接触点Tの軌跡が、上記の所定の曲線、例えばインボリュート曲線を呈している点については、図5の実施の形態と同様である。
図6は本発明の別の実施の形態を示している。図6を参照して本実施の形態が図5の実施の形態と異なるのは、第2のピン4を廃止し、連結部材を所定の動力伝達部材としての第1のピン3のみで構成した点にある。本実施の形態では、その第1のピン3と転がり摺動接触する対偶部材はリンク2Aであり、リンク2Aの前貫通孔9Aに遊嵌された第1のピン3の前部12は、その前貫通孔9Aの内周面の接触部40と転がり摺動接触する。その転がり摺動の接触点Tの軌跡が、上記の所定の曲線、例えばインボリュート曲線を呈している点については、図5の実施の形態と同様である。
すなわち、チェーン進行方向Xに相隣接するリンク2A,2Aは唯一の第1のピン3によって互いに屈曲可能に連結されている。具体的には、各リンク2Aの前貫通孔9Aに、対応する第1のピン3が遊嵌されてリンク2Aに対する移動を許容され、各リンク2Aの後貫通孔10Aに、対応する第1のピン3が圧入固定されてリンク2Aに対する移動を規制されている。他の構成については、図5の実施の形態と同様であるので、図に同一符号を付してその説明を省略する。
本実施の形態によれば、チェーン進行方向Xに隣り合う第1のピン3,3間の距離(リンク2の連結ピッチ)をより短くできるので、チェーン1をより小型にすることができる。また、各プーリ60,70に一時に噛み込まれる第1のピン3の数を相対的に多くして、第1のピン3の一本当たりの負荷をより低減できるので、耐久性および許容伝達トルクをより向上させることができる。
リンク2をSK5を用いて形成し、それぞれサンプル数を3として比較例1,2,3および4、並びに試験例1,2および3を得た。各比較例および各試験例において、それぞれ硬度を測定し、各比較例および各試験例毎に平均値を求めた。表1に示すように、各比較例および各試験例は、熱処理条件の相違により、ロックウェル硬さが互いに相違している。なお、硬度の測定は各リンクの表面(板面)にロックウェル硬さ測定用の圧子を押し込んで行った。
また、各比較例および各試験例において、それぞれ引張り疲労試験を実施した。その疲労試験では、リンク2の前貫通孔に圧入固定された第1のピン3と後貫通孔に圧入固定された第2のピン4を用いてリンク2に引張り荷重を与えるようにした。その引張り荷重としては、490Nの荷重および2450Nの荷重の2段階の荷重(荷重変動の比は5)を用い、これらの荷重が10Hzの繰り返しサイクルで交互に繰り返し負荷されるようにした。そして、各比較例および各試験例毎に、寿命(クラック等の破損を生ずるまでの荷重負荷の繰り返し回数)の平均値を求めたところ、表1および図7に示す結果を得た。
また、各比較例および各試験例において、それぞれ静的引張り強度試験を実施し、各比較例および各試験例毎に、サンプル数3の平均値を求めたところ、表1に示す結果を得た。
上記の表1に示すように、疲労試験において、HRC47以下であると十分な寿命を得ることはできるが、HRC47を超えると、寿命が低下することが実証された。また、静的引張り強度試験において、HRC43以上であることが、強度の確保という点で好ましことが実証された。
1…チェーン(動力伝達チェーン)、2…リンク、2A…リンク(対偶部材)、200…連結部材、3…第1のピン(所定の動力伝達部材)、4…第2のピン(動力伝達部材。対偶部材)、9,9A…前貫通孔(第1の貫通孔)、10,10A…後貫通孔(第2の貫通孔)、60…ドライブプーリ(プーリ)、62a,63a…シーブ面、70…ドリブンプーリ(プーリ)、72a,73a…シーブ面、100…無段変速機(動力伝達装置)
Claims (2)
- チェーン進行方向に並ぶ複数のリンクと、それらのリンクを互いに屈曲可能に連結する複数の連結部材とを備え、
各連結部材は所定の動力伝達部材を含み、上記所定の動力伝達部材は、リンク又はリンクとの間に介在する部材の何れか一方からなる対偶部材に対して転がり摺動接触し、
各リンクはそれぞれ、チェーン進行方向に並ぶ第1および第2の貫通孔を有し、
上記複数のリンクは、その第1貫通孔に上記所定の動力伝達部材が圧入固定されたリンクと、その第2貫通孔に上記所定の動力伝達部材が圧入固定されたリンクとを含み、
各リンクは、炭素量が0.6質量%以上の鋼により形成され、
各リンクの硬度はロックウェル硬さでHRC43〜47の範囲にあることを特徴とする動力伝達チェーン。 - 相対向する一対の円錐面状のシーブ面をそれぞれ有する一対のプーリと、これらのプーリ間に巻き掛けられ、シーブ面に接触して動力を伝達する請求項1記載の動力伝達チェーンとを備える動力伝達装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005042476A JP2006226450A (ja) | 2005-02-18 | 2005-02-18 | 動力伝達チェーンおよびこれを備える動力伝達装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2006226450A true JP2006226450A (ja) | 2006-08-31 |
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ID=36987987
Family Applications (1)
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JP2005042476A Pending JP2006226450A (ja) | 2005-02-18 | 2005-02-18 | 動力伝達チェーンおよびこれを備える動力伝達装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006226450A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007061028A1 (de) * | 2007-12-18 | 2009-06-25 | Piv Drives Gmbh | Stufenlos verstellbares Kegelscheibengetriebe mit Zugmittelstrang |
-
2005
- 2005-02-18 JP JP2005042476A patent/JP2006226450A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102007061028A1 (de) * | 2007-12-18 | 2009-06-25 | Piv Drives Gmbh | Stufenlos verstellbares Kegelscheibengetriebe mit Zugmittelstrang |
EP2078883A3 (de) * | 2007-12-18 | 2010-12-22 | PIV Drives GmbH | Stufenlos verstellbares Kegelscheibengetriebe mit Zugmittelstrang |
US8162785B2 (en) | 2007-12-18 | 2012-04-24 | Piv Drives Gmbh | Continuously variable conical pulley transmission with traction mechanism belt |
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