JP2008298242A - 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】動力伝達チェーンに関する騒音をより低減すること。
【解決手段】
複数のリンクを互いに連結する連結部材50の第1のピン3は、第1種および第2種の第1のピン3a,3bを含む。これらのピン3a,3bは、チェーン進行方向Xにランダムに配列される。第1種の第1のピン3aは、リンク間の屈曲角の増大に応じて接触部Tの変位量の変化率が相対的に大きく増大する第1種の変化率増大部分18aを含む。第2種の第1のピン3bは、リンク間の屈曲角の増大に応じて接触部Tの変位量の変化率が相対的に小さく増大する第2種の変化率増大部分18bを含む。チェーン幅方向Wに沿ってみたとき、第1種の第1のピン3aの接触中心点Faは当該第1種の第1のピン3aの端面17aの図心Jaと一致し、第2種の第1のピン3bの接触中心点Fbは当該第2種の第1のピン3bの端面17bの図心Jbからオフセットしている。
【選択図】図5
【解決手段】
複数のリンクを互いに連結する連結部材50の第1のピン3は、第1種および第2種の第1のピン3a,3bを含む。これらのピン3a,3bは、チェーン進行方向Xにランダムに配列される。第1種の第1のピン3aは、リンク間の屈曲角の増大に応じて接触部Tの変位量の変化率が相対的に大きく増大する第1種の変化率増大部分18aを含む。第2種の第1のピン3bは、リンク間の屈曲角の増大に応じて接触部Tの変位量の変化率が相対的に小さく増大する第2種の変化率増大部分18bを含む。チェーン幅方向Wに沿ってみたとき、第1種の第1のピン3aの接触中心点Faは当該第1種の第1のピン3aの端面17aの図心Jaと一致し、第2種の第1のピン3bの接触中心点Fbは当該第2種の第1のピン3bの端面17bの図心Jbからオフセットしている。
【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。
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、リンク同士を第1および第2のピンで連結したものがある(例えば、特許文献1参照)。
特開2006−242374号公報
このような動力伝達チェーンに関して、更なる騒音の低減が要請されている。本発明は、この課題を解決することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、チェーン進行方向(X)に並ぶ複数のリンク(2)と、チェーン進行方向とは直交するチェーン幅方向(W)に延びて上記リンクを互いに連結する複数の連結部材(50)とを備え、各上記連結部材は、相対向する対向部(12,22)を有する主動力伝達部材(3)および副動力伝達部材(4)を含み、各上記連結部材の主動力伝達部材および副動力伝達部材の相対向する対向部は、リンク間の屈曲角(θ)の変動に伴い変位する接触部(T)で互いに転がり摺動接触し、主動力伝達部材の端面(17)に、プーリ(60,70)のシーブ面(62a,63a,72a,73a)に接触する接触領域(19)が形成され、この接触領域は接触中心点(F)を含み、主動力伝達部材は、チェーン進行方向にランダムに配列された第1種の主動力伝達部材(3a)および第2種の主動力伝達部材(3b)を含み、第1種の主動力伝達部材の対向部(12)は、リンク間の屈曲角の増大に応じて接触部の変位量の変化率が相対的に大きく増大する第1種の変化率増大部分(18a)を含み、第2種の主動力伝達部材の対向部は、リンク間の屈曲角の増大に応じて接触部の変位量の変化率が相対的に小さく増大する第2種の変化率増大部分(18b)を含み、チェーン幅方向に沿ってみたとき、第1種の主動力伝達部材の接触中心点(Fa)は当該第1種の主動力伝達部材の端面(17a)の図心(Ja)と一致するように配置され、第2種の主動力伝達部材の接触中心点(Fb)は当該第2種の主動力伝達部材の端面(17b)の図心(Jb)から所定の方向(V;X;Y)にオフセットして配置されてい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、後述の実施の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、第1種および第2種の主動力伝達部材をチェーン進行方向にランダムに配列することにより、主動力伝達部材がプーリのシーブ面に順次に係合するときの係合の周期をランダムにできる結果、係合音の周波数を極めて広範囲に分布できる。これにより、係合音の特定の周波数にピークが生じないようにでき、係合音の低減を通じて動力伝達チェーンの騒音を格段に低減することができる。また、リンク間の屈曲のときに相対的に大きく転がり摺動するようにされた第1種の主動力伝達部材に関して、チェーン幅方向からみたときの転がり摺動運動の瞬間中心に近い位置に接触中心点を配置できる。その結果、第1の主動力伝達部材がプーリのシーブ面に係合するときの当該シーブ面との摺動量を少なくでき、係合音をより小さくできる。さらに、第2種の主動力伝達部材は、リンク間の屈曲のときの変位量が相対的に小さくされている。その結果、第2の主動力伝達部材がプーリのシーブ面に係合するときの当該シーブ面との摺動量を少なくでき、係合音をより小さくできる。
本発明によれば、第1種および第2種の主動力伝達部材をチェーン進行方向にランダムに配列することにより、主動力伝達部材がプーリのシーブ面に順次に係合するときの係合の周期をランダムにできる結果、係合音の周波数を極めて広範囲に分布できる。これにより、係合音の特定の周波数にピークが生じないようにでき、係合音の低減を通じて動力伝達チェーンの騒音を格段に低減することができる。また、リンク間の屈曲のときに相対的に大きく転がり摺動するようにされた第1種の主動力伝達部材に関して、チェーン幅方向からみたときの転がり摺動運動の瞬間中心に近い位置に接触中心点を配置できる。その結果、第1の主動力伝達部材がプーリのシーブ面に係合するときの当該シーブ面との摺動量を少なくでき、係合音をより小さくできる。さらに、第2種の主動力伝達部材は、リンク間の屈曲のときの変位量が相対的に小さくされている。その結果、第2の主動力伝達部材がプーリのシーブ面に係合するときの当該シーブ面との摺動量を少なくでき、係合音をより小さくできる。
また、本発明において、上記第1種の変化率増大部分および第2種の変化率増大部分のそれぞれの断面はインボリュート曲線(INVa,INVb)を含み、第1種の変化率増大部分の断面のインボリュート曲線に関する基礎円(Ca)の半径(Rba)が相対的に大きく、第2種の変化率増大部分の断面のインボリュート曲線に関する基礎円(Cb)の半径(Rbb)が相対的に小さい場合がある(請求項2)。
この場合、リンク間の屈曲に伴う主動力伝達部材の接触部の移動の軌跡を、インボリュート曲線に沿うようにできる。その結果、主動力伝達部材がプーリのシーブ面に順次に係合することに起因する、動力伝達チェーンの弦振動的な振動を確実に低減できる。また、第1種および第2種の変化率増大部分のそれぞれの断面のインボリュート曲線について、基礎円の半径を互いに異ならせるという簡易な構成により、リンク間の屈曲角の増大に応じた接触部の変位量の変化率を、第1種および第2種の変化率増大部分間で確実に異ならせることができる。
また、本発明において、チェーン幅方向に沿ってみたときの上記所定の方向は、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直交方向(V)、チェーン進行方向、または直交方向およびチェーン進行方向の双方に対して傾斜する傾斜方向(Y)を含む場合がある(請求項3)。
例えば、所定の方向を直交方向としたときには、チェーン進行方向に関して、第2種の主動力伝達部材の端面の図心の位置と接触領域の接触中心点の位置とを一致させることができる。その結果、第2種の主動力伝達部材をチェーン進行方向に関して薄肉にできる。また、所定の方向をチェーン進行方向としたときには、チェーン進行方向に関して、第2種の主動力伝達部材の接触部と接触中心点とを大きく離すことが可能となる。これにより、主動力伝達部材がプーリのシーブ面に係合する周期をよりランダムにでき、その結果、主動力伝達部材がプーリに係合するときの係合音をより低減できる。さらに、所定の方向を傾斜方向としたときには、所定の方向を直交方向としたときの利点と、チェーン進行方向にしたときの利点の双方を実現することが可能となる。
例えば、所定の方向を直交方向としたときには、チェーン進行方向に関して、第2種の主動力伝達部材の端面の図心の位置と接触領域の接触中心点の位置とを一致させることができる。その結果、第2種の主動力伝達部材をチェーン進行方向に関して薄肉にできる。また、所定の方向をチェーン進行方向としたときには、チェーン進行方向に関して、第2種の主動力伝達部材の接触部と接触中心点とを大きく離すことが可能となる。これにより、主動力伝達部材がプーリのシーブ面に係合する周期をよりランダムにでき、その結果、主動力伝達部材がプーリに係合するときの係合音をより低減できる。さらに、所定の方向を傾斜方向としたときには、所定の方向を直交方向としたときの利点と、チェーン進行方向にしたときの利点の双方を実現することが可能となる。
また、本発明において、上記リンクは、連結ピッチ(P)の相異なる第1種のリンク(2a)および第2種のリンク(2b)を含み、第1種のリンクおよび第2種のリンクがチェーン進行方向にランダムに配列されている場合がある(請求項4)。
なお、「連結ピッチ」とは、例えば、動力伝達チェーンの直線領域における、隣り合う連結部材間のピッチをいう。
なお、「連結ピッチ」とは、例えば、動力伝達チェーンの直線領域における、隣り合う連結部材間のピッチをいう。
この場合、主動力伝達部材がプーリのシーブ面に順次に係合するときの周期をよりランダムにできる結果、動力伝達チェーンの係合音の周波数をより広範囲に分布させることができ、係合音をより低減することができる。
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、これらのプーリ間に巻き掛けられ、シーブ面に係合して動力を伝達する上記の動力伝達チェーンとを備える場合がある(請求項5)。この場合、駆動音が極めて小さい動力伝達装置を実現できる。
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、これらのプーリ間に巻き掛けられ、シーブ面に係合して動力を伝達する上記の動力伝達チェーンとを備える場合がある(請求項5)。この場合、駆動音が極めて小さい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。シーブ面62a,63aは円錐面状の傾斜面を含む。
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、チェーン1に関するプーリ60の巻き掛け半径(有効半径)を変化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、チェーン1に関するプーリ70の巻き掛け半径を変化できるようになっている。
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、チェーン1に関するプーリ70の巻き掛け半径を変化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り、チェーン1の直線領域を示している。図4(B)は、図3のIVB−IVB線に沿う断面図であり、チェーン1の直線領域を示している。図4(A)、図4(B)を参照して説明するときは、チェーン1の直線領域を基準として説明する。
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を互いに連結する複数の連結部材50とを備えている。
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を互いに連結する複数の連結部材50とを備えている。
以下では、チェーン1の進行方向に平行な方向をチェーン進行方向Xといい、チェーン進行方向Xとは直交するチェーン幅方向に平行な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。
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。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。
リンク2を用いて、複数のリンク列51,52,53,…が形成されている。各リンク列51,52,53,…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。同一リンク列の各リンク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。各リンク列51,52,53,…は、チェーン進行方向Xに沿って並んで配置されている。
チェーン進行方向Xに隣接するリンク列のリンク2同士が、対応する連結部材50によって互いに連結されることにより、無端状をなすチェーン1が形成されている。
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の列52のリンク2の後貫通孔10とが、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50によって、第1および第2の列51,52のリンク2同士が連結されている。
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の列52のリンク2の後貫通孔10とが、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50によって、第1および第2の列51,52のリンク2同士が連結されている。
このように、一のリンク列のリンク2の前貫通孔9と、当該一のリンク列に対してチェーン進行方向Xの前方に位置する他のリンク列のリンク2の後貫通孔10とが、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50によって、対応するリンク列のリンク2同士が連結されている。
各連結部材50は、チェーン幅方向Wに対称な形状をしており、対をなす第1および第2のピン3,4を備えている。
各連結部材50は、チェーン幅方向Wに対称な形状をしており、対をなす第1および第2のピン3,4を備えている。
第1および第2のピン3,4は、それぞれ、例えば、JIS(日本工業規格)のSUJ2材等の軸受用鋼を用いて形成された、チェーン幅方向Wに延びる長尺の部材である。
図4(A)を参照して、第1のピン3は、主動力伝達部材を構成している。第1のピン3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。
図4(A)を参照して、第1のピン3は、主動力伝達部材を構成している。第1のピン3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。
一端部14は、相対的にチェーン1の外径側(直交方向Vの一方側)に位置しており、他端部15は、相対的にチェーン1の内径側(直交方向Vの他方側)に位置している。
前部12は、変化率増大部分18を含んでいる。第1のピン3のうち、この変化率増大部分18が、リンク2間の屈曲に伴い対応する第2のピン4の後述する後部22と接触部Tで転がり摺動接触するようになっている。
前部12は、変化率増大部分18を含んでいる。第1のピン3のうち、この変化率増大部分18が、リンク2間の屈曲に伴い対応する第2のピン4の後述する後部22と接触部Tで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をいう。
図5(A)および図5(B)は、それぞれ、連結部材50の一部断面図である。図5(A)を参照して、変化率増大部分18の断面は、インボリュート曲線INVからなる。インボリュート曲線INVの起点Bは、チェーン1の直線領域における第1および第2のピン3,4の接触部T1と一致している。この起点Bは、前部12の一端部14および他端部15のうちの他端部15に近接している。
図5(A)および図5(B)は、それぞれ、連結部材50の一部断面図である。図5(A)を参照して、変化率増大部分18の断面は、インボリュート曲線INVからなる。インボリュート曲線INVの起点Bは、チェーン1の直線領域における第1および第2のピン3,4の接触部T1と一致している。この起点Bは、前部12の一端部14および他端部15のうちの他端部15に近接している。
インボリュート曲線INVは、所定の基礎円Cに基づいている。基礎円Cは、中心D、半径Rbを有する円である。
中心Dは、チェーン進行方向Xに直交し且つ第1のピン3の接触部T1を含む平面E上において、上記接触部T1からチェーン内径側に進んだところに位置している。基礎円C上に起点Bが配置されている。
中心Dは、チェーン進行方向Xに直交し且つ第1のピン3の接触部T1を含む平面E上において、上記接触部T1からチェーン内径側に進んだところに位置している。基礎円C上に起点Bが配置されている。
インボリュート曲線INVが起点Bからチェーン外径側に延びている。インボリュート曲線INVの曲率半径は、当該インボリュート曲線INVをチェーン外径側に進むに従い大きくなる。これにより、リンク2間の屈曲角の増大に応じて、接触部Tの変位量の変化率が増大するようになっている。
図4(A)を参照して、上記の構成により、チェーン幅方向Wからみて、対応するリンク2間の屈曲に伴う接触部Tの移動の軌跡は、第1のピン3を基準としてインボリュート曲線となる。後部13は、チェーン内径側を向く平坦面に形成されている。
図4(A)を参照して、上記の構成により、チェーン幅方向Wからみて、対応するリンク2間の屈曲に伴う接触部Tの移動の軌跡は、第1のピン3を基準としてインボリュート曲線となる。後部13は、チェーン内径側を向く平坦面に形成されている。
図2を参照して、第1のピン3の一対の端部16には、それぞれ、端面17が設けられている。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に薄い潤滑油膜を介して動力伝達可能に係合するようになっている。このように、第1のピン3の端面17が直接動力伝達に寄与するため、当該第1のピン3は、前述した軸受用鋼等の高強度且つ耐摩耗性に優れた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ており、チェーン幅方向Wの外側に向けて凸湾曲している。第1のピン3の一端部14は、他端部15よりもチェーン幅方向Wの外側に突出している。
図2および図5(A)を参照して、端面17には、接触領域19が設けられている。端面17のうちの接触領域19が、各プーリ60,70の対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに薄い潤滑油膜を介して動力伝達可能に係合するようになっている。
図2および図5(A)を参照して、端面17には、接触領域19が設けられている。端面17のうちの接触領域19が、各プーリ60,70の対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに薄い潤滑油膜を介して動力伝達可能に係合するようになっている。
接触領域19は、例えば、楕円形形状をなしており、この楕円の中心が接触中心点Fとなっている。チェーン幅方向Wに沿ってみたとき、接触領域19の長軸20は、第1のピン3の後部13と平行である。
図4(A)を参照して、第2のピン4は、ストリップ、またはインターピースともいい、副動力伝達部材を構成している。第2のピン4は、各上記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。
図4(A)を参照して、第2のピン4は、ストリップ、またはインターピースともいい、副動力伝達部材を構成している。第2のピン4は、各上記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21は、チェーン進行方向Xの後方を向く後部22を含んでいる。後部22は、チェーン進行方向Xと直交する平坦面に形成されており、対応する第1のピン3の前部12と対向する対向部を構成している。
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、各リンク2の前貫通孔9に、対応する第1のピン3が相対移動可能に遊嵌されているとともに、対応する第2のピン4が圧入固定されている。また、各リンク2の後貫通孔10に、対応する第1のピン3が圧入固定されているとともに、対応する第2のピン4が相対移動可能に遊嵌されている。
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、各リンク2の前貫通孔9に、対応する第1のピン3が相対移動可能に遊嵌されているとともに、対応する第2のピン4が圧入固定されている。また、各リンク2の後貫通孔10に、対応する第1のピン3が圧入固定されているとともに、対応する第2のピン4が相対移動可能に遊嵌されている。
チェーン1は、所定の連結ピッチPを有している。連結ピッチPとは、チェーン1の直線領域における、隣り合う連結部材50間のピッチをいう。具体的には、チェーン1の直線領域における、チェーン進行方向Xに隣り合う第1のピン3の接触部T1間の距離をいう。
図6を参照して、チェーン1の屈曲領域において、屈曲角θは、例えば、第1の平面H1と、第2の平面H2とがなす角として定義される。
図6を参照して、チェーン1の屈曲領域において、屈曲角θは、例えば、第1の平面H1と、第2の平面H2とがなす角として定義される。
第1の平面H1は、一のリンク21の各貫通孔9,10のそれぞれに挿通された一対の第1のピン31,32のそれぞれの接触中心点Fを含み、且つチェーン幅方向Wと平行な平面をいう。
第2の平面H2は、上記リンク21とチェーン進行方向Xに隣り合う他のリンク22の各貫通孔9,10のそれぞれに挿通された、一対の第1のピン32,33のそれぞれの接触中心点Fを含み、且つチェーン幅方向Wと平行な平面をいう。
第2の平面H2は、上記リンク21とチェーン進行方向Xに隣り合う他のリンク22の各貫通孔9,10のそれぞれに挿通された、一対の第1のピン32,33のそれぞれの接触中心点Fを含み、且つチェーン幅方向Wと平行な平面をいう。
屈曲角θの設計上の範囲は、例えば0°〜20°に設定されている。接触部Tの位置は、リンク2間の屈曲角θの変動に伴い変位する。
図5(A)および図5(B)を参照して、本実施の形態の特徴とするところは、第1のピン3が、第1種の主動力伝達部材としての第1種の第1のピン3aと、第2種の主動力伝達部材としての第2種の第1のピン3bとを含んでおり、これら仕様の相異なる第1種の第1のピン3aおよび第2種の第1のピン3bが、チェーン進行方向Xにランダムに配列されている点にある。
図5(A)および図5(B)を参照して、本実施の形態の特徴とするところは、第1のピン3が、第1種の主動力伝達部材としての第1種の第1のピン3aと、第2種の主動力伝達部材としての第2種の第1のピン3bとを含んでおり、これら仕様の相異なる第1種の第1のピン3aおよび第2種の第1のピン3bが、チェーン進行方向Xにランダムに配列されている点にある。
第1種の第1のピン3aと第2種の第1のピン3bとの差異点は、以下の2点にある。すなわち、(i)第1種の第1のピン3aの変化率増大部分18である第1種の変化率増大部分18aを、リンク間の屈曲角の増大に応じて接触部Tの変位量の変化率が相対的に大きく増大するように形成し、且つ、第2種の第1のピン3bの変化率増大部分18である第2種の変化率増大部分18bを、リンク間の屈曲角の増大に応じて接触部Tの変位量の変化率が相対的に小さく増大するようにしている点と、(ii)チェーン1の直線領域をチェーン幅方向Wに沿ってみたとき、第1種の第1のピン3aの接触領域19aの接触中心点Faを、当該第1種の第1のピン3aの端面17aの図心Jである図心Jaと一致するように配置し、且つ、第2種の第1のピン3bの接触領域19bの接触中心点Fbを、当該第2種の第1のピン3bの端面17bの図心Jである図心Jbから、所定の方向としての直交方向Vにオフセットして配置している点とが相違している。
より具体的には、第1種の変化率増大部分18aの断面のインボリュート曲線INVaに関する基礎円Caの半径Rbaが、相対的に大きくされており、第2種の変化率増大部分18bの断面のインボリュート曲線INVbに関する基礎円Cbの半径Rbbが、相対的に小さくされている。
チェーン幅方向Wに沿ってみたとき、第2種の第1のピン3bの接触領域19bの接触中心点Fbは、当該第2種の第1のピン3bの端面17bの図心Jbから、直交方向Vの一方にオフセットして配置されている。
チェーン幅方向Wに沿ってみたとき、第2種の第1のピン3bの接触領域19bの接触中心点Fbは、当該第2種の第1のピン3bの端面17bの図心Jbから、直交方向Vの一方にオフセットして配置されている。
なお、前述の「接触中心点Faを図心Jaと一致するように配置し」とは、両者が実質的に一致することをいい、例えば、製造誤差の範囲で両者がずれていることを含むものである。
第1種の第1のピン3aの接触領域19aは、当該第1種の第1のピン3aの端面17aの周縁(エッジ)を避けて配置されている。同様に、第2種の第1のピン3bの接触領域19bは、当該第2種の第1のピン3bの端面17bの周縁(エッジ)を避けて配置されている。
第1種の第1のピン3aの接触領域19aは、当該第1種の第1のピン3aの端面17aの周縁(エッジ)を避けて配置されている。同様に、第2種の第1のピン3bの接触領域19bは、当該第2種の第1のピン3bの端面17bの周縁(エッジ)を避けて配置されている。
前述したように、第1種の第1のピン3aおよび第2種の第1のピン3bは、チェーン進行方向Xにランダムに配列されている。
なお、この場合の「ランダムに配列」とは、第1種の第1のピン3aおよび第2種の第1のピン3bの少なくとも一方が、チェーン進行方向Xの少なくとも一部の領域において不規則に配置されていることを意味するものである。「不規則」とは、周期性および規則性の少なくとも一方がないことをいう。
なお、この場合の「ランダムに配列」とは、第1種の第1のピン3aおよび第2種の第1のピン3bの少なくとも一方が、チェーン進行方向Xの少なくとも一部の領域において不規則に配置されていることを意味するものである。「不規則」とは、周期性および規則性の少なくとも一方がないことをいう。
第1種の第1のピン3aおよび第2種の第1のピン3bは、チェーン進行方向Xの全域に亘ってランダムに配列されていてもよい。
ランダムな配列の一例として、チェーン進行方向Xに関して、第1種の第1のピン3aと第2種の第1のピン3bとが、3b,3a,3a,3b,3a,3a,3a,3b,3a,3a,3a,3a,3a,3b,3a,3a,3a,3a,3a,3a,3a…の順で配列される。
ランダムな配列の一例として、チェーン進行方向Xに関して、第1種の第1のピン3aと第2種の第1のピン3bとが、3b,3a,3a,3b,3a,3a,3a,3b,3a,3a,3a,3a,3a,3b,3a,3a,3a,3a,3a,3a,3a…の順で配列される。
図4(A)および図4(B)を参照して、本実施の形態の別の特徴として、リンク2が、連結ピッチの相異なる第1種のリンク2aおよび第2種のリンク2bを含んでおり、これら第1種のリンク2aおよび第2種のリンク2bが、チェーン進行方向Xにランダムに配列されている点を挙げることができる。
第1種のリンク2aの連結ピッチPaは相対的に短くされており、第2種のリンク2bの連結ピッチPbは相対的に長くされている。第1種のリンク2aの柱部8aの幅が相対的に狭くされており、第2種のリンク2bの柱部8bの幅が相対的に広くされている。
第1種のリンク2aの連結ピッチPaは相対的に短くされており、第2種のリンク2bの連結ピッチPbは相対的に長くされている。第1種のリンク2aの柱部8aの幅が相対的に狭くされており、第2種のリンク2bの柱部8bの幅が相対的に広くされている。
この場合の「ランダムに配列」とは、第1種のリンク2aおよび第2種のリンク2bの少なくとも一方が、チェーン進行方向Xの少なくとも一部の領域において不規則に配置されていることを意味するものである。「不規則」とは、周期性および規則性の少なくとも一方がないことをいう。
第1種のリンク2aおよび第2種のリンク2bは、チェーン進行方向Xの全域に亘ってランダムに配列されていてもよい。
第1種のリンク2aおよび第2種のリンク2bは、チェーン進行方向Xの全域に亘ってランダムに配列されていてもよい。
ランダムな配列の一例として、チェーン進行方向Xに関して、第1種のリンク2aと第2種のリンク2bとが、2b,2a,2a,2b,2a,2a,2a,2b,2a,2a,2a,2a,2a,2b,2a,2a,2a,2a,2a,2a,2a…の順で配列される。
図1を参照して、この無段変速機100において、入力軸61の回転駆動に伴いドライブプーリ60が回転することにより、チェーン1が駆動され、第1のピンが、順次に各プーリ60,70に噛み込まれる。
図1を参照して、この無段変速機100において、入力軸61の回転駆動に伴いドライブプーリ60が回転することにより、チェーン1が駆動され、第1のピンが、順次に各プーリ60,70に噛み込まれる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、第1種の第1のピン3aおよび第2種の第1のピン3bをチェーン進行方向Xにランダムに配列することにより、第1のピン3が各プーリ60,70の対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに順次に係合するときの係合の周期をランダムにできる結果、係合音の周波数を極めて広範囲に分布できる。
これにより、係合音の特定の周波数にピークが生じないようにでき、係合音の低減を通じてチェーン1の騒音を格段に低減することができる。また、チェーン幅方向Wからみて、第1種の第1のピン3aの接触中心点Faを当該第1種の第1のピン3aの端面17aの図心Jaと一致させている。これにより、リンク2間の屈曲のときに相対的に大きく転がり摺動するようにされた第1種の第1のピン3aに関して、チェーン幅方向Wからみたときの転がり摺動運動の瞬間中心に近い位置に接触中心点Faを配置できる。その結果、第1種の第1のピン3aが各プーリ60,70の対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに係合するときの当該シーブ面62a,63a,72a,73aとの摺動量を少なくでき、係合音をより小さくできる。
さらに、第2種の第1のピン3bは、リンク2間の屈曲角θの増大に応じた接触部Tの変位量の変化率が相対的に小さくされていることにより、リンク2間の屈曲のときの変位量が相対的に小さくされている。その結果、第2種の第1のピン3bが各プーリ60,70のシーブ面62a,63a,72a,73aに係合するときの当該シーブ面62a,63a,72a,73aとの摺動量を少なくでき、係合音をより小さくできる。
また、第1のピン3の変化率増大部分18の断面をインボリュート曲線INVにしていることにより、リンク2間の屈曲に伴う第1のピン3の接触部Tの移動の軌跡を、インボリュート曲線INVに沿うようにできる。その結果、第1のピン3が各プーリ60,70の対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに順次に係合することに起因する、チェーン1の弦振動的な振動を確実に低減できる。
さらに、第1種の変化率増大部分18aおよび第2種の変化率増大部分18bのそれぞれの断面のインボリュート曲線INVa,INVbについて、基礎円Ca,Cbの半径Rba,Rbbを互いに異ならせるという簡易な構成により、リンク2間の屈曲角θの増大に応じた接触部Tの変位量の変化率を、第1種および第2種の変化率増大部分18a,18b間で確実に異ならせることができる。
また、チェーン幅方向Wに沿ってみたとき、第2種の第1のピン3bの接触中心点Fbを、当該第2種の第1のピン3bの端面17bの図心Jbから直交方向Vの一方にオフセットしている。これにより、チェーン進行方向Xに関して、第2種の第1のピン3bの端面17bの図心Jbの位置と接触中心点Fbの位置とを一致させることができる。その結果、第2種の第1のピン3bをチェーン進行方向Xに関して薄肉にできる。
さらに、連結ピッチPの相異なる第1種のリンク2aおよび第2種のリンク2bをチェーン進行方向Xにランダムに配列していることにより、第1のピン3が各プーリ60,70の対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに順次に係合するときの周期をよりランダムにできる。その結果、チェーン1の係合音の周波数をより広範囲に分布させることができ、係合音をより低減することができる。
また、各リンク2の前貫通孔9に第1のピン3を遊嵌するとともに第2のピン4を圧入固定し、且つ、各リンク2の後貫通孔10に第1のピン3を圧入固定するとともに第2のピン4を遊嵌している。
これにより、各第1のピン3の接触領域19が各プーリ60,70の対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに接触する際、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しつつ、リンク2同士が屈曲する。
これにより、各第1のピン3の接触領域19が各プーリ60,70の対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに接触する際、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しつつ、リンク2同士が屈曲する。
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、各第1のピン3の接触領域19が上記各シーブ面62a,63a,72a,73a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することができる。
さらに、第1のピン3として2種類のピン(第1種の第1のピン3aおよび第2種の第1のピン3b)を用いれば十分な騒音低減効果を得られるので、第1のピン3を構成するピンの種類を少なくできる。
さらに、第1のピン3として2種類のピン(第1種の第1のピン3aおよび第2種の第1のピン3b)を用いれば十分な騒音低減効果を得られるので、第1のピン3を構成するピンの種類を少なくできる。
例えば、変化率増大部分の断面形状が相異なる2種類のピンと、端面の図心に対する接触中心点の位置の相異なる2種類のピンの計4種類のピンをチェーン進行方向にランダムに配列した場合、十分な騒音低減効果を奏することが可能であるが、この場合、第1のピンを構成するピンの種類が4種類と多く、部品点数が多くなるとともに、チェーンを組み立てるときのピンの配列の手間が多くなり、製造コストが高くついてしまう。
これに対し、本実施の形態によれば、第1のピン3を構成するピンの種類が2種類と少なくて済み、部品点数の低減、およびチェーン1の組み立てのときのピンの配列の手間を少なくでき、製造コストを低減できる。
以上の次第で、駆動音が極めて小さく、振動が少なく、伝動効率に優れ、少ない部品点数で組み立てが容易で、且つ安価な無段変速機100を実現できる。
以上の次第で、駆動音が極めて小さく、振動が少なく、伝動効率に優れ、少ない部品点数で組み立てが容易で、且つ安価な無段変速機100を実現できる。
本発明は、以上の実施の形態の内容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。
例えば、図7に示すように、チェーン幅方向Wからみて、第2種の第1のピン3bの接触領域19bの接触中心点Fbを、当該第2種の第1のピン3bの端面17bの図心Jbからチェーン進行方向Xにオフセットして配置してもよい。例えば、接触中心点Fbは、図心Jbに対してチェーン進行方向Xの後方に配置される。
例えば、図7に示すように、チェーン幅方向Wからみて、第2種の第1のピン3bの接触領域19bの接触中心点Fbを、当該第2種の第1のピン3bの端面17bの図心Jbからチェーン進行方向Xにオフセットして配置してもよい。例えば、接触中心点Fbは、図心Jbに対してチェーン進行方向Xの後方に配置される。
この場合、チェーン進行方向Xに関して、第2種の第1のピン3bの接触部Tと接触中心点Fbとを大きく離すことが可能となる。これにより、第1のピン3が各プーリ60,70のシーブ面62a,63a,72a,73aに係合する周期をよりランダムにでき、その結果、第1のピン3が各プーリ60,70に係合するときの係合音をより低減できる。
また、図8に示すように、チェーン幅方向Wからみて、第2種の第1のピン3bの接触領域19bの接触中心点Fbを、当該第2種の第1のピン3bの端面17bの図心Jbから所定の傾斜方向Yにオフセットして配置してもよい。チェーン幅方向Wからみて、傾斜方向Yは、直交方向Vおよびチェーン進行方向Xの双方に対して傾斜する方向である。
この場合、上記接触中心点Fbを上記図心Jbから直交方向Vにオフセットさせたときの利点(第2種の第1のピン3bを薄肉にできる利点)と、上記接触中心点Fbを上記図心Jbからチェーン進行方向Xにオフセットさせたときの利点(係合音をより低減できる利点)の双方を実現することが可能となる。
この場合、上記接触中心点Fbを上記図心Jbから直交方向Vにオフセットさせたときの利点(第2種の第1のピン3bを薄肉にできる利点)と、上記接触中心点Fbを上記図心Jbからチェーン進行方向Xにオフセットさせたときの利点(係合音をより低減できる利点)の双方を実現することが可能となる。
また、各上記実施の形態において、第1のピン3の変化率増大部分18の断面は、インボリュート曲線以外の曲線でもよい。第1のピン3の変化率増大部分18の断面は、屈曲角θの増大に応じて接触部Tを形成する部分の曲率半径が増大するようにされていればよく、例えば、チェーン外径側に進むに従い曲率半径が連続的または段階的に増大する曲線で構成することができる。
さらに、第1種のリンク2aまたは第2種のリンク2bのみを用いて、リンク2を構成してもよい。
また、第1のピン3を対応するリンク2の後貫通孔10に遊嵌していてもよい。さらに、第2のピン4を対応するリンク2の前貫通孔9に遊嵌してもよい。また、第2のピン4を、各プーリ60,70に係合させてもよい。
また、第1のピン3を対応するリンク2の後貫通孔10に遊嵌していてもよい。さらに、第2のピン4を対応するリンク2の前貫通孔9に遊嵌してもよい。また、第2のピン4を、各プーリ60,70に係合させてもよい。
さらに、本発明を、ピン等に固定され、且つピンよりもチェーン幅方向の外側に突出した動力伝達ブロックを含む、いわゆるブロックタイプチェーンに適用することができる。
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。
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。
1…動力伝達チェーン、2…リンク、2a…第1種のリンク、2b…第2種のリンク、3…第1のピン(主動力伝達部材)、3a…第1種の第1のピン(第1種の主動力伝達部材)、3b…第2種の第1のピン(第2種の主動力伝達部材)、4…第2のピン(副動力伝達部材)、12…前部(主動力伝達部材の対向部)、17…(第1のピンの)端面、17a…(第1種の第1のピンの)端面、17b…(第2種の第1のピンの)端面、18a…第1種の変化率増大部分、18b…第2種の変化率増大部分、19…接触領域、22…後部(副動力伝達部材の対向部)、50…連結部材、60…ドライブプーリ(第1のプーリ)、62a,63a…シーブ面、70…ドリブンプーリ(第2のプーリ)、72a,73a…シーブ面、100…無段変速機(動力伝達装置)、Ca…基礎円、Cb…基礎円、F…(第1のピンの)接触中心点、Fa…(第1種の第1のピンの)接触中心点、Fb…(第2種の第1のピンの)接触中心点、INVa…(第1種の変化率増大部分の)インボリュート曲線、INVb…(第2種の変化率増大部分の)インボリュート曲線、Ja…(第1種の第1のピンの端面の)図心、Jb…(第2種の第1のピンの端面の)図心、P…連結ピッチ、Rba…(第1種の変化率増大部分の断面のインボリュート曲線に関する基礎円の)半径、Rbb…(第2種の変化率増大部分の断面のインボリュート曲線に関する基礎円の)半径、T…接触部、V…直交方向(所定の方向)、W…チェーン幅方向、X…チェーン進行方向(所定の方向)、Y…傾斜方向(所定の方向)、θ…屈曲角。
Claims (5)
- チェーン進行方向に並ぶ複数のリンクと、チェーン進行方向とは直交するチェーン幅方向に延びて上記リンクを互いに連結する複数の連結部材とを備え、
各上記連結部材は、相対向する対向部を有する主動力伝達部材および副動力伝達部材を含み、
各上記連結部材の主動力伝達部材および副動力伝達部材の相対向する対向部は、リンク間の屈曲角の変動に伴い変位する接触部で互いに転がり摺動接触し、
主動力伝達部材の端面に、プーリのシーブ面に接触する接触領域が形成され、この接触領域は接触中心点を含み、
主動力伝達部材は、チェーン進行方向にランダムに配列された第1種の主動力伝達部材および第2種の主動力伝達部材を含み、
第1種の主動力伝達部材の対向部は、リンク間の屈曲角の増大に応じて接触部の変位量の変化率が相対的に大きく増大する第1種の変化率増大部分を含み、第2種の主動力伝達部材の対向部は、リンク間の屈曲角の増大に応じて接触部の変位量の変化率が相対的に小さく増大する第2種の変化率増大部分を含み、
チェーン幅方向に沿ってみたとき、第1種の主動力伝達部材の接触中心点は当該第1種の主動力伝達部材の端面の図心と一致するように配置され、第2種の主動力伝達部材の接触中心点は当該第2種の主動力伝達部材の端面の図心から所定の方向にオフセットして配置されていることを特徴とする動力伝達チェーン。 - 請求項1において、上記第1種の変化率増大部分および第2種の変化率増大部分のそれぞれの断面はインボリュート曲線を含み、
第1種の変化率増大部分の断面のインボリュート曲線に関する基礎円の半径が相対的に大きく、第2種の変化率増大部分の断面のインボリュート曲線に関する基礎円の半径が相対的に小さい動力伝達チェーン。 - 請求項1または2において、チェーン幅方向に沿ってみたときの上記所定の方向は、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直交方向、チェーン進行方向、または直交方向およびチェーン進行方向の双方に対して傾斜する傾斜方向を含む動力伝達チェーン。
- 請求項1〜3の何れか1項において、上記リンクは、連結ピッチの相異なる第1種のリンクおよび第2種のリンクを含み、
第1種のリンクおよび第2種のリンクがチェーン進行方向にランダムに配列されてい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動力伝達装置。
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