JP2007139157A - 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

Abstract

【課題】動力伝達チェーンの許容伝達トルクの向上および耐久性の向上を達成すること。
【解決手段】チェーン１は、チェーン進行方向Ｘに並ぶ複数のリンク２と、これらのリンク２を互いに連結する複数の連結部材２００とを備えている。リンク２の厚さＬ３を十分に確保することにより、チェーン１がプーリに巻き掛けられて駆動するときのリンク２内の応力場を、実質的に平面歪状態となるようにしている。
【選択図】図３

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。

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、チェーン幅方向に並べられた複数のリンクからなるリンク列を、チェーン進行方向に沿って並べ、隣り合うリンク列のリンク同士をピンで連結したものがある（例えば、特許文献１，２参照）。
特開平２−１９５０４５号公報 特開平５−１３３４４２号公報

このような動力伝達チェーンにおいて、許容伝達トルクの向上および耐久性の更なる向上が望まれている。本発明は、この課題を解決することを目的とする。

本願発明者は、鋭意研究の結果、動力伝達チェーンの駆動時のリンクの応力状態を最適化することで、許容伝達トルクの向上および耐久性の向上を達成できると想到するに至った。具体的には、通例、リンクは、鋼板等の薄い金属板をプレス加工して形成されており、肉厚が薄い。したがって、動力伝達チェーンがプーリに巻き掛けられて駆動しているとき、リンクは、チェーン進行方向に沿う方向の張力をピンから受けて、平面応力状態となる。平面応力状態であると、リンクに生じるトレスカ応力やミーゼス応力等の応力が高いものとなり、降伏点に到達し易い傾向にある。したがって、許容伝達トルクの向上および耐久性の向上に限界がある。

本発明は、チェーン進行方向（Ｘ）に並ぶ複数のリンク（２；２Ｂ）と、これらのリンク（２；２Ｂ）を互いに連結し、チェーン幅方向（Ｗ）に延びる複数の連結部材（２００；３）とを備え、プーリ（６０，７０）に巻き掛けられて駆動するときの上記リンク（２；２Ｂ）内の応力場が実質的に平面歪状態となることを特徴とする動力伝達チェーン（１）を提供するものである（請求項１）。

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
本発明によれば、動力伝達チェーンの駆動時において、リンク内の応力場を実質的に平面歪状態にすることで、リンク内の力のうち、リンクの塑性変形に寄与しない力としての静水圧力に相当する力を増すことができる。その結果、リンクの塑性変形に寄与する力としてのトレスカ応力やミーゼス応力等の応力の値を小さくできる。これにより、リンクの負荷を実質的に少なくすることができると共に、リンクの、トルクに関する伝達容量を向上でき、動力伝達チェーンの耐久性の向上および許容伝達トルクの向上を達成することができる。

また、本発明において、上記リンク（２；２Ｂ）は、連結部材（２００；３）が挿通される貫通孔（９，１０；９Ｂ，１０Ｂ）を含み、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（Ｖ）に沿っての貫通孔（９，１０；９Ｂ，１０Ｂ）の長さ（Ｌ１，Ｌ２；Ｌ１Ｂ）に対するチェーン幅方向（Ｗ）に沿ってのリンク（２；２Ｂ）の厚さ（Ｌ３）の割合が、２／１５〜５／１５の範囲に設定されている場合がある（請求項２）。この場合、上記の割合を２／１５以上とすることにより、当該リンクの肉厚を十分に確保でき、その結果、動力伝達チェーンが駆動するときのリンク内の応力場を、平面歪状態とすることができる。また、上記の割合を５／１５以下とすることにより、リンクが厚肉になりすぎることを防止でき、リンクの配列の自由度が制限されてしまうことを防止できる。

また、本発明において、上記連結部材（２００；３）は、チェーン幅方向（Ｗ）の一対の端部（１６）に、それぞれ、プーリ（６０，７０）に動力伝達可能に係合する一対の係合領域（２４）を有する動力伝達部材（３）を含み、上記一対の係合領域（２４）のそれぞれの中心点（Ｃ）間の距離（Ｌ４）に対するリンク（２；２Ｂ）の厚さ（Ｌ３）の割合が、１／３０〜３／３０の範囲に設定されている場合がある（請求項３）。この場合、上記の割合を１／３０以上とすることにより、当該リンクの肉厚を十分に確保でき、その結果、動力伝達チェーンが駆動するときのリンク内の応力場を、平面歪状態とすることができる。また、上記の割合を３／３０以下とすることにより、リンクが厚肉になりすぎることを防止でき、リンクの配列の自由度が制限されてしまうことを防止できる。

また、本発明において、上記リンク（２）は、チェーン進行方向（Ｘ）に並んで配置され対応する連結部材（２００）がそれぞれ挿通される第１および第２の貫通孔（９，１０）を含み、上記連結部材（２００）は、プーリ（６０，７０）に動力伝達可能に係合する第１の動力伝達部材（３）および当該第１の動力伝達部材（３）に転がり摺動接触する第２の動力伝達部材（４）を含み、上記第１の貫通孔（９）には、対応する第１の動力伝達部材（３）が相対移動可能に嵌め入れられると共に対応する第２の動力伝達部材（４）が相対移動を規制されて嵌め入れられ、上記第２の貫通孔（１０）には、対応する第１の動力伝達部材（３）が相対移動を規制されて嵌め入れられると共に対応する第２の動力伝達部材（４）が相対移動可能に嵌め入れられる場合がある（請求項４）。

この場合、第１の動力伝達部材の一対の係合領域がプーリに係合し、チェーン進行方向に隣り合うリンク同士が屈曲する際、対をなす第２の動力伝達部材が上記第１の動力伝達部材に対して転がり摺動接触することで、リンク２同士の屈曲が可能となる。この際、対をなす第１および第２の動力伝達部材間において、互いの転がり接触成分が多くてすべり接触成分が極めて少なく、するとその結果、第１の動力伝達部材の各係合領域がプーリに対してほとんど回転せずに接触することとなり、摩擦損失を低減して高い伝動効率を確保できる。また、第１の貫通孔の周縁部のうち第２の動力伝達部材に係合している係合部分と、第２の貫通孔の周縁部のうち第１の動力伝達部材に係合している係合部分は、それぞれ、対応する動力伝達部材から直接的に力を受けて応力が高くなる傾向にあるが、リンクに生じる応力の値が小さくなるようにされていることにより、これら各係合部分に生じる応力を小さくできる。

また、本発明において、相対向する一対の円錐面状のシーブ面（６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａ）をそれぞれ有する第１および第２のプーリ（６０，７０）と、これらのプーリ（６０，７０）間に巻き掛けられ、シーブ面（６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａ）に係合して動力を伝達する上記の動力伝達チェーン（１）とを備える場合がある（請求項５）。この場合、高い許容伝達トルクを有すると共に耐久性に優れた動力伝達装置を実現できる。

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、単に無段変速機ともいう）の要部構成を模式的に示す斜視図である。図１を参照して、無段変速機１００は、自動車等の車両に搭載されるものであり、第１のプーリとしての金属（構造用鋼等）製のドライブプーリ６０と、第２のプーリとしての金属（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。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示している。

図２は、図１のドライブプーリ６０（ドリブンプーリ７０）およびチェーン１の部分的な拡大断面図である。図１および図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ものであり、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、この溝によってチェーン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（以下、プーリ６０の有効半径ともいう）を変更できるようになっている。

一方、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（以下、プーリ７０の有効半径ともいう）を変更できるようになっている。

図３は、チェーン１の要部の断面図である。図４（Ａ）は、図３のＩＶＡ−ＩＶＡ線に沿う断面図である。図３および図４（Ａ）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を互いに屈曲可能に連結する複数の連結部材２００とを備えている。
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に直交し且つ連結部材２００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は鋼板をプレス加工して形成されており、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。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。

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、対応する連結部材２００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（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を挿通する連結部材２００によって、第１および第２のリンク列５１，５２のリンク２同士がチェーン進行方向Ｘに屈曲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を挿通する連結部材２００によって、第２および第３のリンク列５２，５３のリンク２同士がチェーン進行方向Ｘに屈曲可能に連結されている。
図３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に互いに隣接する２つのリンク列のリンク２同士が、対応する連結部材２００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３および図４（Ａ）を参照して、各連結部材２００は、第１の動力伝達部材としての第１のピン３と、第２の動力伝達部材としての第２のピン４とを含んでいる。第１のピン３は、対をなす第２のピン４に対して、リンク２間の屈曲に伴い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。

第１のピン３は、チェーン幅方向Ｗに延びる長尺（板状）の部材である。第１のピン３の周面１１は、滑らかな面に形成されており、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、対をなす第２のピン４と対向しており、第２のピン４の後述する後部１９と接触部Ｔ（チェーン幅方向Ｗからみて、接触点）で転がり摺動接触している。

一端部１４は、第１のピン３の周面１１のうち、チェーン外径側（直交方向Ｖの一方）の端部を構成しており、チェーン外径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、チェーン内径側（直交方向Ｖの他方）の端部を構成しており、チェーン内径側に向けて凸湾曲する曲面に形成されている。
なお、以下では、直交方向Ｖのうち、一端部１４から他端部１５に向かう側をチェーン内径側といい、他端部１５から一端部１４に向かう側をチェーン外径側という。

第１のピン３の長手方向（チェーン幅方向Ｗ）に関する一対の端部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、一対の動力伝達部としての端面１７がそれぞれ設けられている。
図４（Ｂ）は、第１のピン３の端面１７をチェーン幅方向Ｗに沿って見たときの図である。図２および図４（Ｂ）を参照して、一対の端面１７は、チェーン幅方向Ｗに直交する仮想の平面Ｂを挟んで相対向しており、互いに対称な形状を有している。これらの端面１７は、各プーリ６０，７０の対応するシーブ面６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａに動力伝達可能に係合するためのものである。

第１のピン３は、上記対応するシーブ面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、その端面１７が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。
第１のピン３の端面１７は、球面の一部を含む形状に形成され、チェーン幅方向Ｗの外側に凸湾曲している。また、第１のピン３の一端部１４は、その他端部１５よりも、チェーン幅方向Ｗに長手（幅広）に形成されており、これにより、端面１７がチェーン内径側を向いている。チェーン幅方向Ｗからみて、端面１７の頂部は、当該端面１７の図心Ａ上に位置している。

各端面１７には、係合領域としての接触領域２４が設けられている。端面１７のうち、この接触領域２４が、各プーリ６０，７０の対応するシーブ面６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａに接触して動力の伝達を行うようになっている。
接触領域２４は、例えば、楕円形形状をなしている。接触領域２４の中心点としての接触中心点Ｃは、端面１７の図心Ａと一致している。なお、接触中心点Ｃの位置は、端面１７の図心Ａに対してずれていても（オフセットしていても）よい。

図３および図４（Ａ）を参照して、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、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に延びる板状の部材である。
第２のピン４は、その一対の端部が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よりも短く形成されており、対をなす第１のピン３に対して、チェーン進行方向Ｘの前方に配置されている。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、滑らかな面に形成されており、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。前述したように、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、チェーン外径側の端部を構成しており、チェーン外径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、チェーン内径側の端部を構成しており、チェーン内径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共に、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共に、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、第１のピン３の前部１２と対をなす第２のピン４の後部１９とは、チェーン進行方向Ｘに隣接するリンク２間の屈曲に伴って、互いに転がり摺動接触する。
前貫通孔９の周縁部２５は、第１のピン３を取り囲む第１の部分２６と、第２のピン４を取り囲む第２の部分２７とを含んでいる。第２の部分２７は、直交方向Ｖに関する一端部２７ａおよび他端部２７ｂが、それぞれ、対応する第２のピン４の一端部２１および他端部２２に圧接されており、これにより、前貫通孔９と第２のピン４との圧入嵌合が達成されている。

後貫通孔１０の周縁部２８は、第１のピン３を取り囲む第１の部分２９と、第２のピン４を取り囲む第２の部分３０とを含んでいる。第１の部分２９は、直交方向Ｖに関する一端部２９ａおよび他端部２９ｂが、それぞれ、対応する第１のピン３の一端部１４および他端部１５に圧接されており、これにより、後貫通孔１０と第２のピン４との圧入嵌合が達成されている。

前貫通孔９の第２の部分２７の一端部２７ａおよび他端部２７ｂ間の直交方向Ｖに沿っての長さＬ２と、後貫通孔１０の第１の部分２９の一端部２９ａおよび他端部２９ｂ間の直交方向Ｖに沿っての長さＬ１は、等しくされている（Ｌ２＝Ｌ１）。
チェーン幅方向Ｗからみて、前部１２のうち、第２のピン４の後部１９と接触可能な部分の断面形状は、インボリュート曲線とされている。これにより、隣接するリンク２同士が屈曲する際に、対応する第１および第２のピン３，４が滑らかに転がり接触でき、リンク２同士の滑らかな屈曲を達成できる。

なお、チェーン幅方向Ｗからみた、第１のピン３の前部１２の形状は、インボリュート曲線以外の曲線（例えば、単一または複数の曲率半径を有する曲線）に形成されていてもよい。
本実施の形態の特徴とするところは、チェーン幅方向Ｗに沿ってのリンク２の厚さＬ３（以下、単にリンク２の厚さＬ３という）を十分に確保することにより、チェーン１が各プーリに巻き掛けられて駆動するときのリンク２内の応力場を、実質的に平面歪状態となるようにしている点にある。

平面歪状態とは、リンク２の内部のうち、チェーン幅方向Ｗに直交する断面３１における応力状態をいい、より具体的には、上記断面３１に、チェーン幅方向Ｗに直交する方向の力が作用したときに、チェーン幅方向Ｗの歪みが実質的に生じない状態をいう。したがって、リンク２に、各連結部材２００からの張力が作用したとき、リンク２にはチェーン幅方向Ｗの歪みが実質的に生じないこととなる。

リンク２の厚さＬ３は、以下の条件を満たすように設定されている。すなわち、直交方向Ｖに沿ってのリンク２の貫通孔の長さに対する、リンク２の厚さＬ３の割合が、２／１５〜５／１５の範囲に収まるようにされている。
リンク２の貫通孔の長さとは、前述したリンク２の前貫通孔９の長さＬ２（＝後貫通孔１０の長さＬ１）をいう。

前貫通孔９の長さＬ２に対するリンク２の厚さＬ３の割合Ｌ３／Ｌ２を２／１５以上とすることにより、当該リンク２の肉厚を十分に確保でき、その結果、チェーン１が駆動するときのリンク２内の応力場を、実質的な平面歪状態とすることができる。
また、前貫通孔９の長さＬ２に対するリンク２の厚さＬ３の割合Ｌ３／Ｌ２を５／１５以下とすることにより、リンク２が厚肉になりすぎることを防止でき、リンク２の配列の自由度が制限されてしまうことを防止できる。

本実施の形態では、前貫通孔９の長さＬ２は、約６ｍｍとされ、リンク２の厚さＬ３は、０．８ｍｍとされている。すなわち、Ｌ３／Ｌ２＝０．８／６＝２／１５である。
なお、前貫通孔９の長さＬ２と後貫通孔１０の長さＬ１とが相異なる場合、リンク２の厚さＬ３の下限は、これらの長さＬ１，Ｌ２のうちの短いほうに対するリンク２の厚さＬ３の割合が２／１５となる値である。また、この場合のリンク２の厚さＬ３の上限は、これらの長さＬ１，Ｌ２のうちの長いほうに対するリンク２の厚さＬ３の割合が５／１５となる値である。

図２および図３を参照して、リンク２の厚さＬ３は、下記の条件も満たすように設定されている。すなわち、第１のピン３の一対の接触領域２４のそれぞれの接触中心点Ｃ間のチェーン幅方向Ｗに沿っての距離Ｌ４（以下、単に接触中心点２４間の距離という）に対するリンク２の厚さＬ３の割合Ｌ３／Ｌ４が、１／３０〜３／３０の範囲に収まるようにされている。

接触中心点Ｃ，Ｃ間の距離Ｌ４に対するリンク２の厚さＬ３の割合Ｌ３／Ｌ４を１／３０以上とすることにより、当該リンク２の肉厚を十分に確保でき、その結果、チェーン１が駆動するときのリンク２内の応力場を、実質的な平面歪状態とすることができる。
また、接触中心点Ｃ間の距離Ｌ４に対するリンク２の厚さＬ３の割合Ｌ３／Ｌ４を３／３０以下とすることにより、リンク２が厚肉になりすぎることを防止でき、リンク２の配列の自由度が制限されてしまうことを防止できる。

本実施の形態では、第１のピン３の接触中心点Ｃ間の距離Ｌ４は、２４ｍｍとされ、リンク２の厚さＬ３は、０．８ｍｍとされている。すなわち、Ｌ３／Ｌ４＝０．８／２４＝１／３０とされている。
リンク２の厚さＬ３は、リンク２に連結部材２００からの張力が作用したときの当該リンク２に生じる応力が疲労限を越えないように、設定されている。

チェーン幅方向Ｗに関して、リンク２は、第１のピン３の一対の接触中心点Ｃ，Ｃ間の距離Ｌ４の７／８を越えない長さの範囲に配置されている。具体的には、第１のリンク列５１は、８枚のリンク２を含んでおり、第２のリンク列５２は、８枚のリンク２を含んでおり、第３のリンク列５３は、９枚のリンク２を含んでいる。すなわち、チェーン進行方向Ｘに沿って８枚−８枚−９枚のリンク２が繰り返し配列されていることとなる。

本実施の形態において、チェーン幅方向Ｗに関するリンク２の厚さＬ３の総和Ｌ５は、上記第１〜第３のリンク列５１〜５３のリンク２の枚数の総和にリンク２の厚さＬ３を乗じた値、すなわち（８＋８＋９）×０．８＝２０ｍｍである。チェーン幅方向Ｗに隣り合うリンク２同士は、略隙間なく近接している。
第１のピン３の一対の接触中心点Ｃ，Ｃ間の距離Ｌ４に対する、上記リンク２の厚さＬ３の総和Ｌ５の割合Ｌ５／Ｌ４は、２０／２４＜２１／２４（＝７／８）である。第１のピン３の一対の接触中心点Ｃ，Ｃ間の距離Ｌ４に対する、上記リンク２の厚さＬ３の総和Ｌ５の割合Ｌ５／Ｌ４が、７／８よりも大きくなると、各接触中心点Ｃ，Ｃにリンク２が近接しすぎ、その結果、各プーリ６０，７０のシーブ面６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａにリンク２が接触するおそれが生じるため、上記の割合Ｌ５／Ｌ４の上限を、７／８に設定している。

第１〜第３の列５１〜５３のリンク２はそれぞれ、チェーン１のチェーン幅方向Ｗの中央を通り且つチェーン幅方向Ｗに直交する仮想の平面Ｂを中心として対称に配置されている。
第１の列５１のリンク２は、チェーン幅方向Ｗに関して、平面Ｂから３番目、５番目、９番目および１１番目の位置に配置されている。第２の列５２のリンク２は、チェーン幅方向Ｗに関して、平面Ｂから２番目、６番目、８番目および１２番目の位置に配置されている。第３の列５３のリンク２は、チェーン幅方向Ｗに関して、平面Ｂから１番目、４番目、７番目、１０番目、および１３番目の位置に配置されている。なお、平面Ｂに１番近いリンク２、すなわち第３の列５３のチェーン幅方向Ｗの中央のリンク２は、平面Ｂと交差している。

以上説明したように、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、チェーン１の駆動時において、リンク２内の応力場を実質的に平面歪状態にすることで、リンク２内の力のうち、リンク２の塑性変形に寄与しない力としての静水圧力に相当する力を増すことができる。その結果、リンク２の塑性変形に寄与する力としてのトレスカ応力やミーゼス応力等の応力の値を小さくできる。これにより、リンク２の負荷を実質的に少なくすることができると共に、リンク２の、トルクに関する伝達容量を向上でき、チェーン１の耐久性の向上および許容伝達トルクの向上を達成することができる。

また、直交方向Ｖに沿ってのリンク２の前貫通孔９の長さＬ２（後貫通孔１０の長さＬ１）に対するリンク２の厚さＬ３の割合Ｌ３／Ｌ２を２／１５以上とすることにより、当該リンク２の肉厚を十分に確保でき、その結果、チェーン１が駆動するときのリンク２内の応力場を、平面歪状態とすることができる。さらに、上記の割合Ｌ２／Ｌ３を５／１５以下とすることにより、リンク２が厚肉になりすぎることを防止でき、リンク２の配列の自由度が制限されてしまうことを防止できる。

さらに、第１のピン３の一対の接触中心点Ｃ，Ｃ間の距離Ｌ４に対するリンク２の厚さＬ３の割合Ｌ３／Ｌ４を１／３０以上とすることにより、当該リンク２の肉厚を十分に確保でき、その結果、チェーン１が駆動するときのリンク２内の応力場を、平面歪状態とすることができる。また、上記割合Ｌ３／Ｌ４を３／３０以下とすることにより、リンク２が厚肉になりすぎることを防止でき、リンク２の配列の自由度が制限されてしまうことを防止できる。

さらに、前貫通孔９に対応する第１のピン３を遊嵌すると共に対応する第２のピン４を圧入嵌合し、後貫通孔１０に対応する第１のピン３を圧入嵌合すると共に対応する第２のピン４を遊嵌している。
この場合、第１のピン３の一対の係合領域２４，２４が対応するプーリ６０，７０に係合し、チェーン進行方向Ｘに隣り合うリンク２同士が屈曲する際、対をなす第２のピン４が上記第１のピン３に対して転がり摺動接触することで、リンク２同士の屈曲が可能となる。この際、対をなす第１および第２のピン３，４間において、互いの転がり接触成分が多くてすべり接触成分が極めて少なく、するとその結果、第１のピン３の各係合領域２４，２４が上記対応するプーリ６０，７０に対してほとんど回転せずに接触することとなり、摩擦損失を低減して高い伝動効率を確保できる。

また、前貫通孔９の周縁部２５のうち第２のピン４に係合している部分２７ａ，２７ｂと、後貫通孔１０の周縁部２８のうち第１のピン３に係合している部分２９ａ，２９ｂは、それぞれ、対応する第１および第２のピン３，４から直接的に力を受けて応力が高くなる傾向にあるが、リンク２に生じる応力の値が小さくなるようにされていることにより、これら各部分２７ａ，２７ｂ，２９ａ，２９ｂに生じる応力を小さくできる。

さらに、第１のピン３を基準としたその接触部Ｔの軌跡が、チェーン幅方向Ｗからみてインボリュート曲線を描くようにされている。これにより、各第１のピン３が各プーリ６０，７０に順次噛み込まれる際に、チェーン１に弦振動的な運動が生じることを抑制できる。その結果、チェーン１の駆動時の騒音をより低減することができる。
このように、高い許容伝達トルクを有すると共に、振動が抑制されて静粛性にすぐれ、且つ伝動効率および耐久性にすぐれた無段変速機１００を実現することができる。

なお、本実施の形態において、リンク２の前貫通孔９の長さＬ２（後貫通孔１０の長さＬ１）に対する、リンク２の厚さＬ３の割合Ｌ３／Ｌ２（Ｌ３／Ｌ１）が、２／１５〜５／１５の範囲に収まることと、第１のピン３の一対の接触中心点Ｃ，Ｃ間の距離Ｌ４に対するリンク２の厚さＬ３の割合Ｌ３／Ｌ４が、１／３０〜３／３０の範囲に収まることの、何れか一方のみが満たされるようにしてもよい。

また、第２のピン４も各プーリ６０，７０に係合するようにしてもよい。さらに、前貫通孔９に対応する第２のピン４が遊嵌されていてもよいし、後貫通孔１０に対応する第１のピン３が遊嵌されていてもよい。
また、第１のピンの一対の端部のそれぞれの近傍に、当該第１のピンの端面と同様の動力伝達部を有する部材が配置され、第１のピンと当該動力伝達部を有する部材とが動力伝達ブロックとなる、いわゆるブロックタイプの動力伝達チェーンに本発明を適用してもよい。

さらに、リンク２の前貫通孔９と後貫通孔１０の配置とを互いに入れ換えてもよい。また、リンク２の前貫通孔９と後貫通孔１０との間の柱部８に連通溝（スリット）を設けてもよい。この場合、リンク２の弾性変形量（可撓性）を増すことができ、リンク２に生じる応力をより低減することができる。
また、ドライブプーリ６０およびドリブンプーリ７０の双方の溝幅が変動する態様に限定されるものではなく、何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良い。さらに、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、段階的に変動したり、固定式（無変速）である等の他の動力伝達装置に適用しても良い。

図５は、本発明の別の実施の形態の要部の断面図である。なお、以下では、図１〜図４に示す実施の形態と異なる点について主に説明し、同様の構成については、図に同様の符号を付してその説明を省略する。
図５を参照して、本実施の形態の特徴とするところは、第１〜第３のリンク列５１Ａ〜５３Ａが、それぞれ、８枚のリンク２を含んでいる点にある。すなわち、チェーン進行方向Ｘに沿って、８枚−８枚−８枚のリンク２が繰り返し配列されていることとなる。

第１の列５１Ａのリンク２は、チェーン幅方向Ｗに関して、平面Ｂから１番目、５番目、７番目および１１番目の位置に配置されている。第２の列５２Ａのリンク２は、チェーン幅方向Ｗに関して、平面Ｂから３番目、６番目、９番目および１２番目の位置に配置されている。第３の列５３Ａのリンク２は、チェーン幅方向Ｗに関して、平面Ｂから２番目、４番目、８番目、１０番目の位置に配置されている。なお、平面Ｂに１番近いリンク２、すなわち第１の列５１Ａのチェーン幅方向Ｗの中央のリンク２は、平面Ｂと交差していない。

本実施の形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。すなわち、各リンク列５１Ａ〜５３Ａのリンク２の数を相等しくしているので、各リンク列５１Ａ〜５３Ａのリンク２に生じる応力を概ね均一にして、リンク列５１Ａ〜５３Ａ間に応力の偏りが生じることを防止できる。その結果、許容伝達トルクおよび耐久性をより向上することができる。しかも、各リンク列５１Ａ〜５３Ａのリンク２の数を相等しくしているので、特定のリンク列のリンク２がチェーン幅方向Ｗに突出することがなく、チェーンの小型化を達成することができる。

なお、本実施の形態において、各リンク列５１Ａ〜５３Ａのリンク２の枚数を、７枚にしてもよい。この場合、各リンク２の厚みは、例えば、１．０ｍｍとされる。リンク２の前貫通孔９の長さＬ２に対する、リンク２の厚さＬ３の割合Ｌ３／Ｌ２＝１．０／６．０＝２．５／１５で、２／１５〜５／１５の範囲に収まるようにされている。
この場合、第１のピン３の一対の接触中心点Ｃ間の距離Ｌ４に対するリンク２の厚さＬ３の割合Ｌ３／Ｌ４＝１．０／２４．０＝１．２５／３０で、１／３０〜３／３０の範囲に収まるようにされている。

また、この場合、チェーン進行方向Ｘに沿って７枚−７枚−７枚のリンク２が繰り返し配列されることとなる。チェーン幅方向Ｗに関するリンク２の厚さＬ３の総和Ｌ５は、上記第１〜第３のリンク列５１Ａ〜５３Ａのリンク２の枚数の総和にリンク２の厚さＬ３を乗じた値、すなわち（７＋７＋７）×１．０＝２１ｍｍである。
この場合、第１のピン３の一対の接触中心点Ｃ，Ｃ間の距離Ｌ４に対する、上記リンク２の厚さＬ３の総和Ｌ５の割合Ｌ５／Ｌ４＝２１／２４＝７／８である。

また、各リンク列５１Ａ〜５３Ａのリンク２の枚数を、６枚にしてもよい。この場合、各リンク２の厚みは、例えば、１．１ｍｍとされる。リンク２の前貫通孔９の長さＬ２に対する、リンク２の厚さＬ３の割合Ｌ３／Ｌ２＝１．１／６．０＝２．７５／１５で、２／１５〜５／１５の範囲に収まるようにされている。
この場合、第１のピン３の一対の接触中心点Ｃ，Ｃ間の距離Ｌ４に対するリンク２の厚さＬ３の割合Ｌ３／Ｌ４＝１．１／２４．０≒１．３８／３０で、１／３０〜３／３０の範囲に収まるようにされている。

また、この場合、チェーン進行方向Ｘに沿って６枚−６枚−６枚のリンク２が繰り返し配列されることとなる。チェーン幅方向Ｗに関するリンク２の厚さＬ３の総和Ｌ５は、上記第１〜第３のリンク列５１Ａ〜５３Ａのリンク２の枚数の総和にリンク２の厚さＬ３を乗じた値、すなわち（６＋６＋６）×１．１＝１９．８ｍｍである。
この場合、第１のピン３の一対の接触中心点Ｃ，Ｃ間の距離Ｌ４に対する、上記リンク２の厚さＬ３の総和Ｌ５の割合Ｌ５／Ｌ４＝１９．８／２４＜２１／２４（＝７／８）である。

また、各リンク列５１Ａ〜５３Ａのリンク２の枚数を、４枚にしてもよい。この場合、各リンク２の厚みは、例えば、１．６ｍｍとされる。リンク２の前貫通孔９の長さＬ２に対する、リンク２の厚さＬ３の割合Ｌ３／Ｌ２＝１．６／６．０＝４／１５で、２／１５〜５／１５の範囲に収まるようにされている。
この場合、第１のピン３の一対の接触中心点Ｃ，Ｃ間の距離Ｌ４に対するリンク２の厚さＬ３の割合Ｌ３／Ｌ２＝１．６／２４．０＝２／３０で、１／３０〜３／３０の範囲に収まるようにされている。

また、この場合、チェーン進行方向Ｘに沿って４枚−４枚−４枚のリンク２が繰り返し配列されることとなる。チェーン幅方向Ｗに関するリンク２の厚さＬ３の総和Ｌ５は、上記第１〜第３のリンク列５１Ａ〜５３Ａのリンク２の枚数の総和にリンク２の厚さＬ３を乗じた値、すなわち（４＋４＋４）×１．６＝１９．２ｍｍである。
この場合、第１のピン３の一対の接触中心点Ｃ，Ｃ間の距離Ｌ４に対する、上記リンク２の厚さＬ３の総和Ｌ５の割合Ｌ５／Ｌ４＝１９．２／２４＜２１／２４（＝７／８）である。

図６は、本発明のさらに別の実施の形態の要部の断面図である。図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。図６および図７を参照して、本実施の形態の特徴とするところは、１つの（単一の）第１のピン３からなる連結部材によって、チェーン進行方向Ｘに隣り合うリンク２Ｂ同士が互いに相対回転可能に（屈曲可能に）連結されている点にある。具体的には、各リンク２Ｂの前貫通孔９Ｂに、対応する第１のピン３が遊嵌され、各リンク２Ｂの後貫通孔１０Ｂに、対応する第１のピン３が圧入嵌合されている。

前貫通孔９Ｂの周縁部２５Ｂのチェーン進行方向Ｘに関する前部３２（対向部）は、直交方向Ｖに延びる断面形状を有している。この前部３２は、前貫通孔９Ｂに遊嵌された第１のピン３の前部１２と接触部Ｔで転がり摺動接触している。
これにより、リンク２Ｂと当該リンク２Ｂに遊嵌された第１のピン３とは、リンク２Ｂ間の屈曲に伴い互いに転がり摺動接触するようになっている。

本実施の形態において、リンク２Ｂの貫通孔の長さとは、直交方向Ｖに沿ってのリンク２Ｂの後貫通孔１０の一端部２９ａＢと他端部２９ｂＢとの間の長さＬ１Ｂをいう。
本実施の形態によれば、第１のピン３間の連結ピッチをより短くして各プーリに一時に噛み込まれる第１のピン３の数をより多くできる。これにより、第１のピン３の１本あたりの負荷を低減して各プーリとの衝突力を低減でき、許容伝達トルクの向上および耐久性の向上を達成できると共に、騒音をより低減することができる。

なお、本実施の形態において、後貫通孔１０Ｂに第１のピン３を遊嵌してもよい。
以上、本発明の実施の形態について幾つか説明したが、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。

図３に示すような、第１および第２のピンのそれぞれが挿通されるリンクに関する下記の比較例および試験例１，２，３を作製した。比較例および試験例１，２，３は、それぞれ、直交方向に沿ってのリンクの前貫通孔（後貫通孔）の長さが６．０ｍｍである。
比較例は、リンクの厚みが０．４ｍｍであり、リンクの貫通孔の長さ（６．０ｍｍ）に対するリンクの厚さ（０．４ｍｍ）の割合が０．４／６．０＝１／１５である。

試験例１は、リンクの厚みが０．８ｍｍであり、リンクの貫通孔の長さ（６．０ｍｍ）に対するリンクの厚さ（０．８ｍｍ）の割合が０．８／６．０＝２／１５である。
試験例２は、リンクの厚みが１．０ｍｍであり、リンクの貫通孔の長さ（６．０ｍｍ）に対するリンクの厚さ（１．０ｍｍ）の割合が１．０／６．０＝２．５／１５である。
試験例３は、リンクの厚みが１．６ｍｍであり、リンクの貫通孔の長さ（６．０ｍｍ）に対するリンクの厚さ（１．６ｍｍ）の割合が１．６／６．０＝４／１５である。

上記の比較例および試験例１，２，３のそれぞれについて、引張試験を行った。具体的には、前貫通孔および後貫通孔の双方に連結部材を挿通し、これらの連結部材を介してチェーン進行方向に沿って一定の繰り返し荷重を負荷した。このときのミーゼス応力の最大値を測定した。結果を図８に示す。
図８に示すように、試験例１のミーゼス応力の最大値は、比較例のミーゼス応力の最大値の約９０％しかない。同様に、試験例２のミーゼス応力の最大値は、比較例のミーゼス応力の最大値の約８１％しかない。試験例３のミーゼス応力の最大値は、比較例のミーゼス応力の最大値の約７７％しかない。

このように、試験例１，２，３は、荷重を受けたときに生じるミーゼス応力が低く、優れた耐久性および大きなトルク伝達容量を有していることが実証された。特に、リンクの厚みが厚いほど、その効果は顕著である。

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の要部構成を模式的に示す斜視図である。 図１のドライブプーリ（ドリブンプーリ）およびチェーンの部分的な拡大断面図である。 チェーンの要部の断面図である。 （Ａ）は、図３のＩＶＡ−ＩＶＡ線に沿う断面図であり、（Ｂ）は、第１のピンの端面をチェーン幅方向に沿って見たときの図である。 本発明の別の実施の形態の要部の断面図である。 本発明のさらに別の実施の形態の要部の断面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。 実施例について説明するためのグラフ図である。

符号の説明

１…動力伝達チェーン、２，２Ｂ…リンク、３…第１のピン（係合領域を有する動力伝達部材、第１の動力伝達部材、連結部材）、４…第２のピン（第２の動力伝達部材）、９，９Ｂ…前貫通孔（第１の貫通孔）、１０，１０Ｂ…後貫通孔（第２の貫通孔）、１６…（第１のピンのチェーン幅方向の）端部、２４…接触領域(係合領域）、６０，７０…プーリ、６２ａ，６３ａ，７２ａ，７３ａ…シーブ面、１００…無段変速機（動力伝達装置）、２００…連結部材、Ｃ…接触中心点（係合領域の中心点）、Ｌ１，Ｌ２…（貫通孔の）長さ、Ｌ３…（リンクの）厚さ、Ｌ４…（中心点間の）距離、Ｖ…直交方向（チェーン進行方向およびチェーン幅方向の双方に直交する方向）、Ｗ…チェーン幅方向、Ｘ…チェーン進行方向。

Claims (5)

1. チェーン進行方向に並ぶ複数のリンクと、これらのリンクを互いに連結し、チェーン幅方向に延びる複数の連結部材とを備え、
   プーリに巻き掛けられて駆動するときの上記リンク内の応力場が実質的に平面歪状態となることを特徴とする動力伝達チェーン。
2. 請求項１において、上記リンクは、連結部材が挿通される貫通孔を含み、
   チェーン進行方向およびチェーン幅方向の双方に直交する方向に沿っての貫通孔の長さに対するチェーン幅方向に沿ってのリンクの厚さの割合が、２／１５〜５／１５の範囲に設定されていることを特徴とする動力伝達チェーン。
3. 請求項１または２において、上記連結部材は、チェーン幅方向の一対の端部に、それぞれ、プーリに動力伝達可能に係合する一対の係合領域を有する動力伝達部材を含み、
   上記一対の係合領域のそれぞれの中心点間の距離に対するリンクの厚さの割合が、１／３０〜３／３０の範囲に設定されていることを特徴とする動力伝達チェーン。
4. 請求項１〜３の何れか１項において、上記リンクは、チェーン進行方向に並んで配置され対応する連結部材がそれぞれ挿通される第１および第２の貫通孔を含み、
   上記連結部材は、プーリに動力伝達可能に係合する第１の動力伝達部材および当該第１の動力伝達部材に転がり摺動接触する第２の動力伝達部材を含み、
   上記第１の貫通孔には、対応する第１の動力伝達部材が相対移動可能に嵌め入れられると共に対応する第２の動力伝達部材が相対移動を規制されて嵌め入れられ、
   上記第２の貫通孔には、対応する第１の動力伝達部材が相対移動を規制されて嵌め入れられると共に対応する第２の動力伝達部材が相対移動可能に嵌め入れられることを特徴とする動力伝達チェーン。
5. 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第１および第２のプーリと、これらのプーリ間に巻き掛けられ、シーブ面に係合して動力を伝達する請求項１〜４の何れか１項に記載の動力伝達チェーンとを備えることを特徴とする動力伝達装置。
   
   

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