JP2018179027A - Chain of continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チェーン式無段変速機のチェーンに関し、特にチェーンの構造に関する。 The present invention relates to a chain of a chain continuously variable transmission, and more particularly to a structure of the chain.
対向し、かつ互いの距離が変更可能な円錐面を有するプーリを２個備え、この２個のプーリに可撓性無端部材を巻き渡した無段変速機が知られている。一方のプーリの回転が、可撓性無端部材により他方のプーリに伝えられる。このとき、円錐面の距離を変更することにより可撓性無端部材のプーリに対する巻き掛かり半径が変更され、変速比を変更することができる。無段変速機の可撓性無端部材として用いられるチェーンが下記特許文献１に開示されている。 2. Description of the Related Art A continuously variable transmission is known which has two pulleys facing each other and having a conical surface whose distance can be changed from each other, and a flexible endless member is wound around the two pulleys. The rotation of one pulley is transmitted to the other pulley by the flexible endless member. At this time, by changing the distance of the conical surface, the winding radius of the flexible endless member with respect to the pulley can be changed, and the transmission ratio can be changed. A chain used as a flexible endless member of a continuously variable transmission is disclosed in Patent Document 1 below.
このチェーンは、複数のチェーンエレメントをチェーンの周方向に配列し、連結して形成される。個々のチェーンエレメントは、開口を有する板形状のリンクと、リンクの両端において開口をそれぞれ貫通するピンおよびインターピースとを有する。リンクは、チェーン周方向に沿って配置され、複数枚が幅方向に配列される。ピンは、幅方向に配列されたリンクを貫いている。ピンの両端がプーリの円錐面に当接する。隣接するチェーンエレメントの、一方のエレメントのピンを、他方のエレメントの開口に通すことにより、隣接するチェーンエレメントが連結されている。ピン同士の接触面を介してチェーンエレメント間で動力が伝達される。接触するピン同士は、接触面において転がり接触し、チェーンの屈曲が許容される。 The chain is formed by arranging and connecting a plurality of chain elements in the circumferential direction of the chain. Each chain element has a plate-shaped link having an opening and pins and interpieces which pass through the opening at each end of the link. The links are arranged along the chain circumferential direction, and a plurality of the sheets are arranged in the width direction. The pins pass through links arranged in the width direction. Both ends of the pin abut the conical surface of the pulley. Adjacent chain elements are connected by passing the pin of one of the adjacent chain elements through the opening of the other element. Power is transmitted between the chain elements via the contact surfaces of the pins. The contacting pins roll contact at the contact surface, allowing bending of the chain.
また、下記特許文献１においては、２個のプーリに巻き渡されたチェーンの直線状の部分の振動の抑制について述べられている。この振動の原因として、第１に、チェーンの直線状の部分と、プーリ内の円弧状の部分との境界に位置するピンが、プーリの回転に伴って円弧運動する際に上下に動くこと、第２に隣接するチェーンエレメント間に角度が付くことにより後続するチェーンが持ち上げられることが挙げられている（段落００３２参照）。そして、チェーンの屈曲の初期、つまりチェーンエレメント間の角度が小さいときにはチェーンの持ち上がりを抑制し、チェーンエレメント間の角度が大きくなってから持ち上がるようにすることで、振動を抑えることが記載されている（段落００４１参照）。 Moreover, in the following patent document 1, suppression of the vibration of the linear part of the chain wound on two pulleys is described. As a cause of this vibration, first, the pin located at the boundary between the linear portion of the chain and the arc-shaped portion in the pulley moves up and down during arc movement with rotation of the pulley; Second, it is mentioned that the subsequent chains are lifted by angling between adjacent chain elements (see paragraph 0032). And, at the initial stage of bending of the chain, that is, when the angle between the chain elements is small, lifting of the chain is suppressed, and it is described that the vibration is suppressed by lifting after the angle between the chain elements becomes large. (See paragraph 0041).
後続チェーンを持ち上げる作用は、ピン同士の接触点の位置がチェーンが直線状のときと屈曲したときとで移動することにより生じる。ピンの接触点位置が直線状態と屈曲状態で異なることで偶力が生じ、この偶力によって後続チェーンが持ち上げられる（段落００２５〜００２８参照）。 The action of lifting the trailing chain is caused by the movement of the point of contact between the pins when the chain is straight and when it is bent. The different positions of the contact points of the pins in the straight and bent states create a couple, which lifts the following chain (see paragraphs 0025 to 0028).
チェーンは繰り返し屈曲され、そのたびにピン同士の接触点が移動する。この移動は、リンクの応力分布に変動を生じさせ、応力振幅の大きな部分が生じる場合がある。 The chain is flexed repeatedly, each time the point of contact between the pins moves. This movement causes fluctuations in the stress distribution of the link, which may result in large portions of stress amplitude.
本発明は、チェーンの振動を抑制しつつ、応力振幅を小さくすることを目的とする。 An object of the present invention is to reduce stress amplitude while suppressing vibration of a chain.
本発明の無段変速機のチェーンは、対向し、かつ互いの距離が変更可能な円錐面を有する２個のプーリに巻き渡され、周回する。当該チェーンは、複数のチェーンエレメントが連結された可撓性の無端部材である。個々のチェーンエレメントは、開口を有する板形状の複数のリンクから構成されたリンクユニットと、リンクを貫く２本のピンとを含む。リンクユニットを構成するリンクは、１枚１枚がチェーンの周方向に沿って配置され、チェーンの幅方向に配列されている。ピンは、幅方向に配列されたリンクを貫くように２本配置される。より具体的には、２本のピンは、リンクの両端において、それぞれがリンクの開口を貫通している。チェーン周方向に隣接するチェーンエレメントの一方のエレメントのピンが、他方のエレメントのリンクの開口に通され、これにより隣接するチェーンエレメント同士が連結される。 The chain of the continuously variable transmission of the present invention is wound around two pulleys which have conical surfaces which are opposite to each other and whose distance can be changed. The chain is a flexible endless member in which a plurality of chain elements are connected. Each chain element includes a link unit composed of a plurality of plate-shaped links having an opening and two pins penetrating the links. The links constituting the link unit are arranged one by one along the circumferential direction of the chain and arranged in the width direction of the chain. Two pins are arranged to pass through the links arranged in the width direction. More specifically, the two pins each pass through the opening of the link at both ends of the link. The pin of one element of a chain element adjacent in the circumferential direction of the chain is passed through the opening of the link of the other element, whereby adjacent chain elements are connected.
隣接するチェーンエレメントのピン同士が、その側面において接触し、チェーンに作用する張力が伝達される。チェーンが屈曲するとき、接触して張力を伝達するピン同士は転がるように接触する。つまり、チェーンが屈曲するに従って、ピン同士の接触点が連続的に移動していく。ピンの接触面の形状は、チェーンが屈曲するに従って接触点が周回するチェーンの外側に移動する形状となっている。この接触点の移動により、後続するチェーンエレメントに、その後端を持ち上げる、つまりチェーンの外側に移動させる偶力が作用する。 The pins of adjacent chain elements contact each other on their side surfaces, and the tension acting on the chain is transmitted. When the chain bends, the pins that contact tension transfer contact rollingly. That is, as the chain bends, the contact points of the pins move continuously. The shape of the contact surface of the pin is such that as the chain bends, the contact point moves to the outside of the circling chain. This movement of the contact point causes a force acting on the following chain element to lift its rear end, ie to move it out of the chain.
チェーンが屈曲した時の接触点の移動量は、ピンの接触面の形状により決定される。接触面は対向する２面があり、これらの面の間の相対的な関係が移動量を決定する。一方の接触面を平面とし、他方を曲面とすることができる。また、二つの接触面の両方を曲面とすることができ、この場合、一方を平面とした場合の他方の曲面の曲率を、二つの曲面に割り振ることによって、前記の平面と曲面の組み合わせの場合と同等の効果を得ることができる。この接触面の、チェーン幅方向に直交する断面における相対的な形状を相対作用曲線と記す。 The amount of movement of the contact point when the chain bends is determined by the shape of the contact surface of the pin. The contact surfaces have two opposing surfaces, and the relative relationship between these surfaces determines the amount of movement. One contact surface can be a plane and the other a curved surface. Further, both of the two contact surfaces can be curved surfaces, in which case the curvature of the other curved surface when one is a flat surface is allocated to the two curved surfaces in the case of the combination of the flat surface and the curved surface. The same effect can be obtained. The relative shape of this contact surface in a cross section orthogonal to the chain width direction is referred to as a relative action curve.
相対作用曲線は、チェーンが直線状に延びているときのピンの接触点である始点と、チェーンが最小巻き掛かり半径となったときのピンの接触点である終点と、始点と終点の間にある境界点とを有し、始点から境界点までの区間は後述する仮相対作用曲線に一致し、境界点から終点までの区間は、前記接触点の移動量の隣接エレメント間角度に関する増加率である接触点移動量増加率が、隣接エレメント間角度の増加に伴って減少する。 The relative action curve is between the start point which is the contact point of the pin when the chain extends linearly, the end point which is the contact point of the pin when the chain reaches the minimum winding radius, and the start and end points A section from the start point to the boundary point matches a temporary relative action curve described later, and a section from the boundary point to the end point is an increase rate of the movement amount of the contact point with respect to the angle between adjacent elements A certain increase in contact point movement amount decreases with an increase in the angle between adjacent elements.
仮相対作用曲線は、相対作用曲線の始点と一致する仮始点と、チェーン厚さ方向において、仮始点からチェーン厚さ方向外側にピン寸法の０．３５〜０．７倍の範囲にある仮終点と、を有し、仮始点と仮終点が、仮相対作用曲線がインボリュート形状であるときの仮始点と仮終点に一致し、さらに、仮相対作用曲線は、接触点移動量増加率が、仮相対作用曲線がインボリュート形状である場合よりも、隣接エレメント間角度が小さい場合には小さく、大きい場合には大きい形状である。 The temporary relative action curve is a temporary end that coincides with the start of the relative action curve, and a temporary end point within the range of 0.35 to 0.7 times the pin dimension outside the chain thickness direction from the temporary point in the chain thickness direction. The temporary start point and the temporary end point correspond to the temporary start point and the temporary end point when the temporary relative action curve has an involute shape, and the temporary relative action curve has a contact point movement rate increase rate as a temporary In the case where the angle between adjacent elements is small, the relative action curve has a larger shape than in the case of the involute shape.
相対作用曲線の境界点は、仮相対作用曲線において、接触点移動量増加率が仮相対作用曲線がインボリュート形状である場合よりも大きい範囲に位置する。 The boundary point of the relative action curve is located in a range in the temporary relative action curve in which the increase rate of the movement amount of the contact point is larger than in the case where the temporary action curve is involute shape.
仮作用曲線が上記の形状であることによって、相対作用曲線の始点から境界点まででは、チェーンの屈曲が小さいときには持ち上げ効果が抑制され、チェーンの屈曲が大きくなると持ち上げ効果が大きくなる。これにより、チェーンの、プーリ間の弦部分の振動が抑制される。相対作用曲線の境界点を越えると、接触点移動量増加率が減少し、接触点の移動量が抑えられ、よって、リンクの応力変動が抑えられる。 With the temporary action curve having the above-mentioned shape, the lifting effect is suppressed when the bending of the chain is small from the start point of the relative action curve to the boundary point, and the lifting effect is increased when the bending of the chain is large. Thereby, the vibration of the chord portion between the pulleys of the chain is suppressed. Beyond the boundary point of the relative action curve, the rate of increase in the amount of movement of the contact point decreases, the amount of movement of the contact point is suppressed, and thus the stress variation of the link is suppressed.
チェーンの屈曲が小さいときには持ち上げ効果を抑え、チェーンの屈曲が大きくなると持ち上げ効果を大きくすることにより、チェーンの弦部分の振動が抑制され、チェーンの屈曲が更に大きくなると、接触点の移動量が抑えられることにより、リンクの応力変動が抑えられる。 By suppressing the lifting effect when the bending of the chain is small and increasing the lifting effect when the bending of the chain is large, the vibration of the chord portion of the chain is suppressed, and when the bending of the chain becomes larger, the movement of the contact point is suppressed. By doing so, stress fluctuations in the link can be suppressed.
以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
［装置概要］
図１には、チェーン式無段変速機１０の要部が示されている。チェーン式無段変速機１０は２個のプーリ１２，１４とこれらのプーリに巻き渡されたチェーン１６を有する。２個のプーリの一方を入力プーリ１２、他方を出力プーリ１４と記す。入力プーリ１２は、入力軸１８に固定された固定シーブ２０と、入力軸１８上を入力軸に沿ってスライドして移動可能な移動シーブ２２を有する。固定シーブ２０と移動シーブ２２の互いに対向する面は、略円錐側面の形状を有する。これらの面を略円錐面２４，２６と記す。この略円錐面２４，２６によりＶ字形の溝が形成され、この溝内に、略円錐面２４，２６に側面を挟まれるようにしてチェーン１６が位置する。出力プーリ１４も、入力プーリ１２と同様に、出力軸２８に固定された固定シーブ３０と、出力軸２８上を出力軸に沿ってスライドして移動可能な移動シーブ３２を有する。固定シーブ３０と移動シーブ３２の互いに対向する面は、略円錐側面の形状を有する。これらの面を略円錐面３４，３６と記す。この略円錐面３４，３６によりＶ字形の溝が形成され、この溝内に、略円錐面３４，３６に側面を挟まれるようにしてチェーン１６が位置する。
[Device overview]
FIG. 1 shows the main part of a chain-type continuously variable transmission 10. The chain-type continuously variable transmission 10 has two pulleys 12 and 14 and a chain 16 wound around these pulleys. One of the two pulleys is referred to as an input pulley 12 and the other is referred to as an output pulley 14. The input pulley 12 has a fixed sheave 20 fixed to the input shaft 18 and a movable sheave 22 which can slide on the input shaft 18 along the input shaft. The facing surfaces of the stationary sheave 20 and the moving sheave 22 have a substantially conical side shape. These surfaces are referred to as substantially conical surfaces 24 and 26. The substantially conical surfaces 24 and 26 form a V-shaped groove, in which the chain 16 is positioned so that the side surfaces of the substantially conical surfaces 24 and 26 are sandwiched. Similarly to the input pulley 12, the output pulley 14 also has a fixed sheave 30 fixed to the output shaft 28, and a movable sheave 32 that can slide on the output shaft 28 along the output shaft. The facing surfaces of the stationary sheave 30 and the moving sheave 32 have a substantially conical side shape. These surfaces are referred to as substantially conical surfaces 34 and 36. The V-shaped groove is formed by the substantially conical surfaces 34 and 36, and the chain 16 is located in the groove so as to be flanked by the substantially conical surfaces 34 and 36.
入力プーリ１２と出力プーリ１４の固定シーブと移動シーブの配置は逆となっている。すなわち、入力プーリ１２において移動シーブ２２が図１において右側であるのに対し、出力プーリ１４において移動シーブ３２は左側に配置される。移動シーブ２２，３２をスライドさせることにより、互いに対向する略円錐面２４，３４、２６，３６の距離が変化し、これらの略円錐面で形成されるＶ字溝の幅が変化する。この溝幅の変化により、チェーンの巻き掛かり半径が変わる。すなわち、移動シーブ２２，３２が固定シーブ２０，３０から離れると溝幅が広がり、チェーン１６は溝の深い位置に移動して、巻き掛かり半径が小さくなる。逆に、移動シーブ２２，３２が固定シーブ２０，３０に近づくと溝幅が狭くなり、チェーン１６は溝の浅い位置に移動して、巻き掛かり半径が大きくなる。巻き掛かり半径の変化を、入力プーリ１２と出力プーリ１４で逆にすることにより、チェーン１６がたるまないようにされている。移動シーブ２２，３２がスライドすることにより、Ｖ字溝の幅は連続的に変化し、巻き掛かり半径も連続的に変化する。これにより、入力軸１８から出力軸２８への伝達における変速比を連続的に変化させることができる。 The arrangement of the fixed sheave and the moving sheave of the input pulley 12 and the output pulley 14 is reversed. That is, while the moving sheave 22 is on the right side in FIG. 1 at the input pulley 12, the moving sheave 32 is disposed on the left side at the output pulley 14. By sliding the moving sheaves 22, 32, the distance between the substantially conical surfaces 24, 34, 26, 36 opposed to each other changes, and the width of the V-shaped groove formed by these substantially conical surfaces changes. The change in the groove width changes the winding radius of the chain. That is, when the moving sheaves 22, 32 move away from the fixed sheaves 20, 30, the groove width widens, and the chain 16 moves to the deep position of the groove, reducing the winding radius. Conversely, when the moving sheaves 22 and 32 approach the fixed sheaves 20 and 30, the groove width narrows, and the chain 16 moves to a shallow position of the groove and the winding radius increases. The change of the winding radius is reversed between the input pulley 12 and the output pulley 14 so that the chain 16 is not slackened. As the moving sheaves 22, 32 slide, the width of the V-shaped groove changes continuously, and the winding radius also changes continuously. Thereby, the transmission gear ratio in the transmission from the input shaft 18 to the output shaft 28 can be changed continuously.
図２〜４は、チェーン１６の構造の詳細を示す図である。以降の説明において、チェーン１６が延びる方向に沿う方向を周方向、周方向に直交し、かつ入力軸１８および出力軸２８に平行な方向を幅方向、周方向と幅方向に直交する方向を厚さ方向と記す。図２は、チェーン１６の一部を幅方向より視た図、図３は一部を抜き出して分解して示す図、図４はチェーン１６の一部を外周側から厚さ方向に視た図である。 2 to 4 show details of the structure of the chain 16. In the following description, the direction along which the chain 16 extends is circumferential, and orthogonal to the circumferential direction, and the direction parallel to the input shaft 18 and the output shaft 28 is width, and the direction orthogonal to the circumferential and width directions is thick. It is described as the direction of length. FIG. 2 is a view of a part of the chain 16 viewed from the width direction, FIG. 3 is a view showing a part of the chain 16 taken apart, and FIG. 4 is a view of a part of the chain 16 viewed in the thickness direction It is.
図２において、左右方向が周方向であり、上下方向が厚さ方向であり、紙面を貫く方向が幅方向である。また、上側がチェーン１６の外側である。チェーン１６は、開口３８ａ，３８ｂを有する板形状のリンク４０と、棒形状のピン４２ａ，４２ｂを組み合わせて形成される。個々のリンク４０は厚さも含めて同一形状であり、棒形状のピン４２ａおよびピン４２ｂは、それぞれに同一形状である。リンク４０は、幅方向に所定パターンで配列され（図４参照）、２本のピン４２ａ，４２ｂがリンクの両端において開口３８ａ，３８ｂを貫通している。２本のピン４２ａ，４２ｂの両端、またはいずれか１本のピンの両端が入力および出力プーリ１２，１４の略円錐面２４，２６、３４，３６に当接する。この２本のピン４２ａ，４２ｂとピンに貫通されたリンクの組をチェーンエレメント４４と記す（図３参照）。 In FIG. 2, the left-right direction is the circumferential direction, the up-down direction is the thickness direction, and the direction passing through the paper is the width direction. The upper side is the outside of the chain 16. The chain 16 is formed by combining a plate-shaped link 40 having openings 38a and 38b and rod-shaped pins 42a and 42b. The individual links 40 have the same shape, including the thickness, and the rod-shaped pins 42a and 42b have the same shape. The links 40 are arranged in a predetermined pattern in the width direction (see FIG. 4), and two pins 42a and 42b pass through the openings 38a and 38b at both ends of the links. Both ends of the two pins 42a and 42b or both ends of any one pin abut the substantially conical surfaces 24, 26, 34, 36 of the input and output pulleys 12,14. A set of two pins 42a and 42b and a link penetrated by the pins is referred to as a chain element 44 (see FIG. 3).
図３には、二つのチェーンエレメント４４-1，４４-2が一部省略された状態で示されている。添え字「-1」「-2」「-3」は、チェーンエレメントおよびチェーンエレメントに属するリンク、ピンを他のエレメントから区別する場合に用いる。チェーンエレメント４４-2は、複数のリンク４０-2とこれと貫く２本のピン４２ａ-2，４２ｂ-2から構成される。２本のピン４２ａ-2，４２ｂ-2は、リンク４０-2の両端において、それぞれ開口３８ａ-1，３８ｂ-1に圧入、または位置固定されて結合されている。チェーンエレメント４４-1も同様に、複数のリンク４０-1とこれと貫く２本のピン４２ａ-1，４２ｂ-1から構成される。また、一つのチェーンエレメントに属する複数のリンク４０がリンクユニット４６を構成している。 In FIG. 3, the two chain elements 44-1 and 44-2 are shown in a partially omitted state. The suffixes “−1” “−2” “−3” are used to distinguish the chain element and links and pins belonging to the chain element from other elements. The chain element 44-2 is composed of a plurality of links 40-2 and two pins 42a-2 and 42b-2 passing therethrough. The two pins 42a-2 and 42b-2 are respectively press-fitted or fixed in position in the openings 38a-1 and 38b-1 at both ends of the link 40-2. Similarly, the chain element 44-1 is composed of a plurality of links 40-1 and two pins 42a-1 and 42b-1 passing therethrough. Further, a plurality of links 40 belonging to one chain element constitute a link unit 46.
隣接するチェーンエレメント４４-1，４４-2の連結は、ピン４２ａ，４２ｂを、互いに相手側のリンク４０の開口３８ａ，３８ｂに通すことにより達成される。図３に示すように、左側のチェーンエレメント４４-2のピン４２ｂ-2は、右側のチェーンエレメント４４-1のピン４２ａ-1の右側に位置するように、開口３８ａ-1内に配置される。逆に、右側のチェーンエレメント４４-1のピン４２ａ-1は、左側のチェーンエレメント４４-2のピン４２ｂ-2の左側に位置するように、開口３８ｂ-2内に配置される。この２本のピン４２ｂ-1，４２ａ-2同士が、互いの側面で接触してチェーン１６の張力が伝達される。チェーン１６が曲がるときには、隣接するピン、例えばピン４２ｂ-1，４２ａ-2同士が互いの接触面において転がるように動き、曲げが許容される。 The connection of the adjacent chain elements 44-1 and 44-2 is achieved by passing the pins 42a and 42b through the openings 38a and 38b of the link 40 on the other side. As shown in FIG. 3, the pin 42b-2 of the left chain element 44-2 is disposed in the opening 38a-1 so as to be located on the right side of the pin 42a-1 of the right chain element 44-1. . Conversely, the pin 42a-1 of the right chain element 44-1 is disposed in the opening 38b-2 so as to be located on the left side of the pin 42b-2 of the left chain element 44-2. The two pins 42b-1 and 42a-2 contact each other on the side surfaces to transmit the tension of the chain 16. When the chain 16 bends, adjacent pins, for example the pins 42b-1 and 42a-2 move so as to roll on their contact surfaces, and bending is allowed.
図４は、リンク４０の配列パターンの一例を示す図である。個々のリンク４０は、一つの列に属し、それらの列を図中下側から第１列、第２列・・・と記す。図４に示される例では、第１列目のリンク４０は第１リンクユニット４６-1に属し、第２列目のリンク４０は第２リンクユニット４６-2に属し、第３列目のリンク４０は第３リンクユニット４６-3に属する。 FIG. 4 is a view showing an example of the arrangement pattern of the links 40. As shown in FIG. Each link 40 belongs to one row, and the rows are described as the first row, the second row ... from the lower side in the drawing. In the example shown in FIG. 4, the link 40 in the first row belongs to the first link unit 46-1 and the link 40 in the second row belongs to the second link unit 46-2, and the link in the third row 40 belongs to the third link unit 46-3.
［チェーンの持ち上げ効果］
図５は、チェーン１６がプーリに進入し始める部分を示す図である。チェーン１６は図中の矢印Ａに沿って右方向に移動する。チェーンエレメント４４-1は、そのピン４２ａ-1がプーリ１２（または１４）により挟持され、そのプーリと一体となった円運動を開始している。チェーンエレメント４４-1に続くチェーンエレメント４４-2および更に後続のチェーンエレメント４４-3は、プーリに未だ進入しておらず、プーリ間に渡された直線状の部分に属している。以降、チェーン１６のプーリともに円運動をしている部分を円弧部分、プーリ間に渡された直線形状の部分を弦部分と記して説明する。また、簡単のために以下プーリ１２について説明するが、プーリ１４についても同様である。
[Chain lifting effect]
FIG. 5 is a view showing a portion where the chain 16 starts to enter the pulley. The chain 16 moves to the right along the arrow A in the figure. The chain element 44-1 has its pin 42a-1 clamped by the pulley 12 (or 14), and starts a circular motion integrated with the pulley. The chain element 44-2 following the chain element 44-1 and the further chain element 44-3 have not yet entered the pulleys and belong to the straight part passed between the pulleys. Hereinafter, a portion in which the pulleys of the chain 16 are in circular motion will be described as an arc portion, and a linear portion passed between the pulleys will be described as a chord portion. Further, although the pulley 12 will be described below for simplicity, the same applies to the pulley 14.
弦部分に属するチェーンエレメントの大部分においては、隣接するチェーンエレメント４４は一つの直線上に沿って位置し、相対的な角度は付いていない。しかし、チェーンエレメント４４が円弧部分に属するようになると、後続するエレメントとの間に角度が付く。図５において、先行するチェーンエレメント４４-1は円弧部分に属しており、後続するチェーンエレメント４４-2との間に相対的に角度が付いている。以降、この角度を「隣接エレメント間角度」と記す。後で詳述するが、直線部分に属するチェーンエレメントのうち、円弧部分との境界付近に位置するものについては、隣接するチェーンエレメントの間に角度が付く場合がある。ただし、図５に関する説明に限り、チェーンエレメント４４-2、４４-3は、一直線上に位置するものとする。 In most of the chain elements belonging to the chord section, adjacent chain elements 44 lie along one straight line and have no relative angle. However, when the chain element 44 belongs to the arc portion, an angle is formed between it and the subsequent element. In FIG. 5, the leading chain element 44-1 belongs to the arc portion, and is angled relative to the following chain element 44-2. Hereinafter, this angle is referred to as "adjacent element angle". As will be described later in detail, among the chain elements belonging to the straight part, those located near the boundary with the arc part may have an angle between adjacent chain elements. However, only in the description regarding FIG. 5, the chain elements 44-2 and 44-3 are positioned on a straight line.
隣接する２個のチェーンエレメント４４が一直線上に位置する場合、ピン同士の接触点Ｃは、チェーンの厚み方向の内側（図５においては下側）に位置する。図５に示すように、先行するチェーンエレメント４４-2のピン４２ａ-2と、後続するチェーンエレメント４４-3のピン４２ｂ-3の接触点Ｃは、下方の点Ｃ１の位置となっている。先行するチェーンエレメントが、プーリ内に進入し始めると、隣接エレメント間角度が増加し、これに伴って接触点Ｃは徐々に上方に移動する。先行するチェーンエレメント４４は、後方のピン４２ａがプーリに挟まれた状態となると、完全に円弧部分に属するようになる。この状態が図５のチェーンエレメント４４-1であり、そのときの先行するチェーンエレメントのピン４２ａ-1と、後続するチェーンエレメントのピン４２ｂ-2との接触点Ｃは、点Ｃ２の位置となる。なお、ピン同士の接触点は、現実にはピンの接触圧による変形のために、点ではなく領域を持った範囲となる。ここでは、ピンが完全な剛体で点接触する理想的な状態として説明する。 When two adjacent chain elements 44 are located on a straight line, the contact point C between the pins is located inside (the lower side in FIG. 5) in the thickness direction of the chain. As shown in FIG. 5, the contact point C between the pin 42a-2 of the preceding chain element 44-2 and the pin 42b-3 of the following chain element 44-3 is located at the lower point C1. As the leading chain element begins to enter the pulley, the angle between adjacent elements increases, with which the contact point C gradually moves upward. The leading chain element 44 completely belongs to the arc portion when the rear pin 42a is in a state of being pinched by the pulley. This state is the chain element 44-1 of FIG. 5, and the contact point C between the pin 42a-1 of the preceding chain element and the pin 42b-2 of the following chain element at that time is the position of the point C2. . Note that the contact point between the pins is actually a range having a region rather than a point due to the deformation due to the contact pressure of the pins. Here, it is described as an ideal state in which the pin is completely rigid and in point contact.
このように、一つのチェーンエレメント（例えば４４-2）に属する二つの接触点Ｃの位置が厚み方向においてずれると、このチェーンエレメントに働く張力Ｔにより、偶力が発生する。この偶力が、このチェーンエレメントの後端を持ち上げる力Ｆを生じさせる。この偶力または持ち上げる力は、接触点Ｃ１とＣ２の厚み方向の距離が増加するにつれて大きくなる。したがって、偶力または持ち上げる力は、先行するチェーンエレメント４４が弦部分から円弧部分に進入するにつれて大きくなる。 Thus, when the positions of the two contact points C belonging to one chain element (for example, 44-2) shift in the thickness direction, the tension T acting on this chain element generates a couple. The couple causes a force F to lift the rear end of the chain element. The couple or lifting force increases as the distance between the contact points C1 and C2 in the thickness direction increases. Thus, the couple or lift forces increase as the leading chain element 44 enters the arc section from the chord section.
［チェーンの弦部分の変位］
次に、チェーン１６の弦部分の変位について説明する。図６および図７は、前述のチェーンエレメントの後端を持ち上げる偶力が発生しない場合、つまり持ち上げ効果のない場合についてのチェーンの変位についての説明図である。図６は、先行するチェーンエレメント４４-1の後方のピン４２ａ-1がプーリ１２に挟持された直後の状態を示している。ピンを黒丸で示す場合（例えばピン４２ａ-1）は、プーリ１２に挟持されていることを表し、斜線付きの白丸で示す場合（例えばピン４２ａ-2）は、プーリ１２に挟持されていないことを表す。後続するチェーンエレメント４４-2，４４-3は、ピン４２ａ-1からこのピンと同じ高さで後方に延びている。図７は、チェーン１６が進行して、ピン４２ａ-1がプーリの最も高い位置（図中最も上の位置）に来たときの状態を示す。このときも後続するチェーンエレメント４４-2，４４-3は、ピン４２ａ-1からこのピンと同じ高さで後方に延びている。チェーンは、図６，７で表した状態の間で、つまり変位量ｄ１で変位する。
[Displacement of chain chord]
Next, displacement of the chord portion of the chain 16 will be described. 6 and 7 are explanatory views of the displacement of the chain in the case where a couple for lifting the rear end of the chain element does not occur, that is, in the case where there is no lifting effect. FIG. 6 shows a state immediately after the pin 42a-1 at the rear of the preceding chain element 44-1 is clamped by the pulley 12. When the pin is indicated by a black circle (for example, the pin 42 a-1), it indicates that the pin 12 is held by the pulley 12. Represents The following chain elements 44-2 and 44-3 extend rearward from the pin 42a-1 at the same height as the pin. FIG. 7 shows a state in which the chain 16 advances and the pin 42a-1 comes to the highest position (uppermost position in the figure) of the pulley. Also at this time, the chain elements 44-2 and 44-3 that follow are extended rearward from the pin 42a-1 at the same height as this pin. The chain is displaced between the states shown in FIGS. 6 and 7, that is, by the displacement amount d1.
図８および図９は、チェーン１６の持ち上げ効果を説明するための図である。図８は、チェーンエレメント４４-2がプーリ１２内に完全に入る直前の状態、つまりチェーンエレメント４４-2のピン４２ａ-2がプーリ１２に挟持される直前の状態が示されている。チェーンエレメント４４-2と、これに先行するチェーンエレメント４４-1とは、角度θ１（隣接エレメント間角度）をなしている。これにより、チェーンエレメント４４-2には、前述の偶力が作用して持ち上げ力が働く。この結果、ピン４２ａ-2は、先行するチェーンエレメント４４-1のピン４２ａ-1より高い位置にある。チェーンエレメント４４-2が持ち上げられているために、これに後続するチェーンエレメント４４-3との間にも角度θ２が付く。このため、チェーンエレメント４４-3にも、これを持ち上げる偶力が作用する。更に後続するチェーンエレメント４４-４にも偶力が作用する。このように、プーリ進入直前のチェーンエレメント４４-2だけでなく、これに後続するチェーンエレメント（例えば４４-3，４４-4）にも偶力が作用する。 8 and 9 are diagrams for explaining the lifting effect of the chain 16. FIG. 8 shows a state immediately before the chain element 44-2 completely enters the pulley 12, that is, a state immediately before the pin 42a-2 of the chain element 44-2 is clamped by the pulley 12. The chain element 44-2 and the chain element 44-1 preceding it form an angle θ1 (an angle between adjacent elements). As a result, the aforementioned couple acts on the chain element 44-2 to exert a lifting force. As a result, the pin 42a-2 is at a higher position than the pin 42a-1 of the preceding chain element 44-1. Because the chain element 44-2 is lifted, there is also an angle θ2 between the chain element 44-3 following it and the chain element 44-2. For this reason, a couple for lifting the chain element 44-3 acts on the chain element 44-3. Further, the couple acts on the chain element 44-4 following it. Thus, the couple acts not only on the chain element 44-2 immediately before entry into the pulley but also on the chain elements (for example, 44-3 and 44-4) following it.
図９は、チェーンエレメント４４ａがプーリ１２内に完全に入った時の状態を示す。この後、ピン４２ａ-2は、プーリ１２に挟持され、プーリ１２の回転と共に移動する。この間も、後続する、プーリに未進入のチェーンエレメント４４-3，４４-4に偶力が作用し、これらのエレメントが持ち上げられる。このため、チェーン１６の弦部分は、図９の白丸と一点鎖線で示す位置まで持ち上げられる。このときの弦部分の変位は、図９に示すｄ２となる。 FIG. 9 shows the state when the chain element 44 a is completely in the pulley 12. Thereafter, the pin 42a-2 is held by the pulley 12 and moves along with the rotation of the pulley 12. During this time, a couple is applied to the following chain elements 44-3 and 44-4 which have not yet entered the pulleys, and these elements are lifted. Therefore, the chord portion of the chain 16 is lifted to the position shown by the white circle and the alternate long and short dash line in FIG. The displacement of the chord portion at this time is d2 shown in FIG.
持ち上げ効果がないと、図６，７で示されるように、チェーン１６の弦部分の変位は、プーリ内のピン４２ａ-1の動きに直接に支配され、変位は大きくなる。しかし、図８，９の場合には、ピン４２ａ-2の位置だけでなく、隣接するエレメント間に角度が付くことによる持ち上げ効果も弦部分の変位に影響する。よって、図８，９の場合、チェーン１６の弦部分の変位はピン４２ａ-2の動きに直接に支配されるものではなくなる。ピン４２ａ-2が、プーリ１２内の最高点近傍（図９中、４２ａ'-2 ）にあるときも、チェーンエレメント４４'-3 が持ち上がり、弦部分の変位の上限はピン４２ａ'-2 の位置より更に高い位置となる。プーリに進入する前のチェーンエレメントが持ち上げられることにより、変位は小さくなる。しかし、ピンが最高点近傍にあるときに、後続するチェーンエレメントを持ち上げると、弦部分はより高くなり、弦部分の変位を大きくする方向に作用する。この点が改善されれば、弦部分変位を更に抑制できる可能性がある。つまり、ピンがプーリ１２に進入した位置から最高点近傍までの間では、偶力が比較的小さくなるようにし、後続のチェーンエレメントがプーリ進入直前のときに、大きな偶力を発生するようにすることで、弦部分変位の抑制が期待できる。これは、言い換えれば、隣接エレメント間角度が小さいときには偶力を小さく抑え、この角度が大きくなるにつれて、偶力をより大きくすることで達成される。 Without the lifting effect, as shown in FIGS. 6 and 7, the displacement of the chordal portion of the chain 16 is directly governed by the movement of the pin 42a-1 in the pulley and the displacement is increased. However, in the case of FIGS. 8 and 9, not only the position of the pin 42a-2, but also the lifting effect due to the angle between the adjacent elements influences the displacement of the chord portion. Thus, in the case of FIGS. 8 and 9, the displacement of the chord portion of the chain 16 is not directly governed by the movement of the pin 42a-2. Even when the pin 42a-2 is near the highest point in the pulley 12 (42a'-2 in FIG. 9), the chain element 44'-3 is lifted, and the upper limit of the displacement of the chord portion is that of the pin 42a'-2. The position is higher than the position. The displacement is reduced by lifting the chain element prior to entering the pulley. However, when the pin is in the vicinity of the highest point, lifting the following chain element causes the chord portion to be higher, acting in the direction of increasing the displacement of the chord portion. If this point is improved, there is a possibility that the chord portion displacement can be further suppressed. That is, between the position where the pin has entered the pulley 12 and the vicinity of the highest point, the couple is made relatively small, and a large couple is generated when the following chain element is just before the pulley enters. Thus, it is possible to expect the suppression of the chordal part displacement. This is achieved, in other words, by keeping the couple small when the angle between adjacent elements is small and making the couple larger as this angle becomes larger.
図１０，１１は、図８，９の場合より弦部分の変位を抑えた例を示す図である。図１０は、チェーンエレメント４４-2がプーリ１２内に完全に入る直前の状態、つまりチェーンエレメント４４-2のピン４２ａ-2がプーリ１２に挟持される直前の状態が示されている。チェーンエレメント４４-2と、これに先行するチェーンエレメント４４-1とは、角度θ４（隣接エレメント間角度）をなしている。チェーンエレメント４４-2とこれに後続するチェーンエレメント４４-3間の隣接エレメント間角度はθ５である。角度θ４のときには、比較的大きな偶力が作用するようにして、チェーンエレメント４４-2を持ち上げる。これにより、ピン４２ａ-2がプーリ１２に最初に挟持される位置は、比較的高い位置となる（図１１参照））。一方、隣接エレメント間角度がθ５のように小さいときは、偶力が小さくなるようにし、チェーンエレメント４４-3の持ち上がりを抑制する。ピン４２ａ-2が、プーリ内の最高点近傍（図１１中、４２ａ'-2 の位置）にあるときも、偶力が小さく、チェーンエレメント４４'-3 が大きく持ち上げられることがない。ピン４２ａ-2が最高点を過ぎた後は、ピン４２ａ-2の位置は低くなっていくが、持ち上げ効果が大きくなり、後続するチェーンエレメント４４-3の後端が持ち上げられる。これにより、後続するチェーンエレメント４４-3のピン４２ａ-3の位置は、先行するエレメントのピン４２ａ-2ともに低くなることが抑制され、高い位置でプーリに進入する。このためチェーン１６の弦部分の変位が図１１中にｄ３で示すように小さくなる。 10 and 11 are diagrams showing an example in which the displacement of the chord portion is suppressed as compared with the cases of FIGS. FIG. 10 shows the state immediately before the chain element 44-2 completely enters the pulley 12, that is, the state immediately before the pin 42a-2 of the chain element 44-2 is clamped by the pulley 12. The chain element 44-2 and the chain element 44-1 preceding it form an angle θ4 (an angle between adjacent elements). The angle between adjacent elements between the chain element 44-2 and the chain element 44-3 following this is θ5. At the angle θ4, the chain element 44-2 is lifted in such a manner that a relatively large couple of forces act. As a result, the position where the pin 42a-2 is initially held by the pulley 12 is a relatively high position (see FIG. 11). On the other hand, when the angle between adjacent elements is as small as θ5, the couple is made smaller and the lifting of the chain element 44-3 is suppressed. Even when the pin 42a-2 is near the highest point in the pulley (at the position 42a'-2 in FIG. 11), the couple is small and the chain element 44'-3 is not significantly lifted. After the pin 42a-2 passes the highest point, the position of the pin 42a-2 is lowered, but the lifting effect is increased, and the rear end of the following chain element 44-3 is lifted. As a result, the position of the pin 42a-3 of the following chain element 44-3 is suppressed from being lowered together with the pin 42a-2 of the preceding element, and the pulley enters at the high position. Therefore, the displacement of the chord portion of the chain 16 is reduced as shown by d3 in FIG.
［作用曲線］
隣接エレメント間角度と偶力の関係は、接触するピン同士の接触面の形状を適切に決定することにより調整できる。この接触面の形状について説明する。ピン４２ａ，４２ｂの側面形状は、チェーン１６の幅方向において一定であり、以下においては、幅方向に直交する断面における形状として説明する。したがって、接触面は、この断面において線として現れる。この線を作用曲線と記す。
[Action curve]
The relationship between the adjacent element angle and the couple can be adjusted by appropriately determining the shape of the contact surface between the contacting pins. The shape of this contact surface will be described. The side shapes of the pins 42a and 42b are constant in the width direction of the chain 16, and hereinafter, they will be described as shapes in a cross section orthogonal to the width direction. Thus, the contact surface appears as a line in this cross section. This line is referred to as an action curve.
図１２には、接触面（作用曲線）の形状を表すための座標系が示されている。チェーン１６が直線状に延びているときの、２個のピン４２ａ-1，４２ｂ-2の接触点を原点とする。ｘ軸は、チェーン１６の延びる方向（周方向）、ｙ軸は厚さ方向を表している。ピン４２ａ-1の作用曲線５０ａは曲線であり、ピン４２ｂ-2の作用曲線５０ｂは、ｙ軸に一致する直線である。接触点の位置の変化は、二つの作用曲線５０ａ，５０ｂの間隔で定まり、この間隔を表す曲線を「相対作用曲線」と記す。図１２の例では、一方の作用曲線５０ｂが直線であるため、相対作用曲線は、他方の作用曲線５０ａそのものである。二つの作用曲線が曲線の場合は、二つの作用曲線上の同一ｙ座標のそれぞれの点の間の距離が、同一ｙ座標における作用曲線５０ａとｙ軸の距離と等しくなるように作用曲線を定める。 FIG. 12 shows a coordinate system for expressing the shape of the contact surface (action curve). The contact point of the two pins 42a-1 and 42b-2 when the chain 16 extends in a straight line is taken as the origin. The x-axis represents the extending direction (circumferential direction) of the chain 16 and the y-axis represents the thickness direction. The action curve 50a of the pin 42a-1 is a curve, and the action curve 50b of the pin 42b-2 is a straight line coinciding with the y-axis. The change in the position of the contact point is determined by the distance between the two action curves 50a and 50b, and a curve representing this distance is referred to as a "relative action curve". In the example of FIG. 12, since one action curve 50b is a straight line, the relative action curve is the other action curve 50a itself. If the two action curves are curves, the action curve is determined so that the distance between each point of the same y coordinate on the two action curves is equal to the distance between the action curve 50a at the same y coordinate and the y axis .
チェーン１６の作用曲線は、まず仮の作用曲線を定め、その後この仮の作用曲線を改変して定めている。区別のために、仮の作用曲線を以降「仮作用曲線」と記し、改変された作用曲線を「改変作用曲線」と記す。 The action curve of the chain 16 is determined by first defining a temporary action curve and then modifying the temporary action curve. For the purpose of distinction, the provisional action curve is hereinafter referred to as the "provisional action curve", and the modified action curve is referred to as the "altered action curve".
（仮作用曲線）
仮作用曲線は、チェーン１６が直線状態のときのピンの接触点と、ピンの寸法から定められる仮の接触点との間に定められる。図１３は、チェーン１６の直線状態を示す図である。ピン４２ａ-1の厚さ方向の寸法がｔa、ピン４２ｂ-2の厚さ方向の寸法がｔbである。直線状態のときのピン４２ａ-1とピン４２ｂ-2の接触点（作用曲線の接点）が点Ｃsである。この点Ｃsを「仮始点」と記す。仮始点Ｃsから、厚さ方向の外側に、ピンの厚さ方向寸法ｔa,ｔbの小さい方の０．３５〜０．７０倍の位置に点Ｃeを定める。この点Ｃeを「仮終点」と記す。仮作用曲線は、仮始点Ｃsと仮終点Ｃeの間に、上記の特許文献１に示された作用曲線と同様の手法で定められる。
(Provisional curve)
The provisional action curve is defined between the contact point of the pin when the chain 16 is in a straight state and the temporary contact point determined from the dimension of the pin. FIG. 13 is a diagram showing the straight state of the chain 16. The dimension in the thickness direction of the pin 42a-1 is ta, and the dimension in the thickness direction of the pin 42b-2 is tb. The contact point of the pin 42a-1 and the pin 42b-2 in the straight state (point of contact of the action curve) is a point Cs. This point Cs is referred to as a "temporary start point". From the temporary start point Cs, a point Ce is determined on the outer side in the thickness direction at a position 0.35 to 0.70 times the smaller one of the dimensions ta and tb in the thickness direction of the pin. This point Ce is referred to as "provisional end point". The temporary action curve is determined between the temporary start point Cs and the temporary end point Ce in the same manner as the action curve shown in Patent Document 1 described above.
図１４は、仮作用曲線５２ａの一例を示す図である。仮作用曲線５２ｂはｙ軸に一致する。仮作用曲線５２ａの一例として、原点より始まり、当該曲線の接線とｙ軸がなす角度がθのとき、接点における当該曲線の曲率半径ｒが、
以下において、式（１）で表される仮作用曲線をインボリュート曲線（τ1＝１）と比較する。式（１）中の変数ｒ，ｒ0 は、仮終点Ｃeが、τを変化させても、動かないように決定される。変数ｒ0は、仮始点Ｃs（θ＝０）における仮作用曲線の曲率半径である。チェーン１６が屈曲すると、作用曲線５２ａ，５２ｂの接点は原点からｙ軸上を移動し、仮終点Ｃeに達する。 In the following, the temporary action curve represented by equation (1) is compared with the involute curve (τ 1 = 1). The variables r and r 0 in the equation (1) are determined so that the temporary end point Ce does not move even if it changes τ. The variable r 0 is the radius of curvature of the temporary action curve at the temporary start point Cs (θ = 0). When the chain 16 bends, the contact points of the action curves 52a and 52b move on the y-axis from the origin and reach the tentative end point Ce.
図１５は、仮作用曲線５２ａの形状を示す図である。原点付近において、変数τ1が大きくなると傾きが小さくなり、接触点の移動量が小さくなる。 FIG. 15 is a diagram showing the shape of the temporary action curve 52a. In the vicinity of the origin, as the variable τ 1 increases, the inclination decreases and the movement amount of the contact point decreases.
図１６は、仮作用曲線５２ａ，５２ｂによりピン４２ａ-1，ピン４２ｂ-2の接触面を形成したときの、隣接エレメント間角度θと、接触点の移動量の関係を示す図である。接触点はｙ軸上を移動するので、接触点の移動量とは接触点のｙ座標である。式（１）の変数ｒの前述の定め方によって、隣接エレメント間角度θが最も大きくなるとき（θmax ）、接触点は仮終点Ｃeに位置する。接触点の移動量ｙは、変数τ1が大きいほど、隣接エレメント間角度θが小さいときに増加率が小さく、角度θが大きくなると増加率が大きくなる。つまり、変数τ1が大きいほど、チェーンの屈曲が小さいときチェーンエレメントを持ち上げる偶力が小さく、屈曲が大きくなると偶力が急激に大きくなることが理解できる。また、接触点移動量の増加を表す曲線は、滑らかに変化し、隣接エレメント間角度θが０のとき０、θ最大値（θmax）において最大である。 FIG. 16 is a view showing the relationship between the adjacent element inter-element angle θ and the amount of movement of the contact point when the contact surfaces of the pins 42a-1 and 42b-2 are formed by the provisional action curves 52a and 52b. Since the contact point moves on the y-axis, the amount of movement of the contact point is the y-coordinate of the contact point. According to the above-mentioned method of determining the variable r of the equation (1), the contact point is located at the temporary end point Ce when the inter-adjacent element angle θ is the largest (θ max). Movement amount y of the contact points, as the variable tau 1 is large, a small increase rate when adjacent element between the angle θ is small, the angle θ is increased with an increase rate increases. That is, it can be understood that the larger the variable τ 1, the smaller the couple lifting the chain element when the bending of the chain is small, and the couple becomes rapidly larger as the bending increases. Further, the curve representing the increase in the movement amount of the contact point changes smoothly, and is 0 when the angle between adjacent elements is 0, and is maximum at the θ maximum value (θmax).
図１７は、変数τ1が異なる仮作用曲線５２ａについて、チェーンの弦部分の変位ｄを表したものである。横軸はチェーン１６のプーリ１２に対する巻き掛かり半径である。巻き掛かり半径が小さい時には、変数τ1が大きい方が弦部分の変位ｄが小さいが、巻き掛かり半径が大きくなると、一部に逆転がみられる。一方のプーリ（例えばプーリ１２）で巻き掛かり半径が小さい場合には、他方のプーリ（例えばプーリ１４）で巻き掛かり半径は大きくなる。したがって、取りうる巻き掛かり半径の範囲の一方の端で巻き掛かり半径が小さくなっても、他方の端で巻き掛かり半径が大きくなるのでは、弦部分変位の効果があまり期待できない。つまり、両端の変位が相応に小さいことが望まれる。取りうる巻き掛かり半径の範囲にもよるが、概略、τ1＝２．５〜３．０のときが、総合的な効果が大きいことが分かる。 17, the variable tau 1 is different from the temporary action curve 52a, illustrates a displacement d of chord portion of the chain. The horizontal axis is the winding radius of the chain 16 with respect to the pulley 12. When the winding radius is small, the larger the variable τ 1 is, the smaller the displacement d of the chord portion is. However, when the winding radius becomes large, a part of the reversal is seen. When the winding radius is small in one pulley (for example, pulley 12), the winding radius is large in the other pulley (for example, pulley 14). Therefore, even if the winding radius is reduced at one end of the range of possible winding radii, the effect of the chordal part displacement can not be expected much if the winding radius is increased at the other end. In other words, it is desirable that the displacement at both ends be correspondingly small. Although it depends on the range of the winding radius that can be taken, it can be seen that the overall effect is large when approximately τ 1 = 2.5 to 3.0.
以上のように、チェーンエレメントがプーリに進入しようとする過程において、隣接エレメント間角度が小さいときにはチェーンエレメントの持ち上がりを抑制し、大きくなってから持ち上げるようにする。これにより、チェーン弦部分の変位を抑制することができる。 As described above, when the angle between adjacent elements is small in the process of the chain elements entering the pulley, lifting of the chain elements is suppressed, and the chain elements are lifted after being enlarged. Thereby, the displacement of the chain chord portion can be suppressed.
（改変作用曲線）
仮始点Ｃsと仮終点Ｃeの距離が大きいと、リンク４０内の応力分布が大きく変化する。このため、リンク４０内には、応力振幅が大きい部分が生じる。耐久性の観点からは、応力振幅は小さいことが好ましく、接触点の移動量は小さい方が好ましい。このチェーン１６では、仮作用曲線を改変することで、弦部分の振動、およびリンク４０内の応力の変動を小さくしている。改変作用曲線の始点は、仮作用曲線の仮始点Ｃsと同じにし、終点Ｃfを仮終点Ｃeよりも始点Ｃsに近いようにする。接触点の移動が少なくなるため、圧力分布の変化が小さくなり、応力振幅が小さくなる。
(Modification action curve)
When the distance between the temporary start point Cs and the temporary end point Ce is large, the stress distribution in the link 40 changes significantly. Therefore, in the link 40, a portion having a large stress amplitude is generated. From the viewpoint of durability, the stress amplitude is preferably small, and the moving amount of the contact point is preferably small. In this chain 16, the vibration of the chord portion and the fluctuation of the stress in the link 40 are reduced by modifying the provisional action curve. The start point of the modified action curve is the same as the temporary start point Cs of the temporary action curve, and the end point Cf is closer to the start point Cs than the temporary end point Ce. Because the movement of the contact point is reduced, the change in pressure distribution is reduced and the stress amplitude is reduced.
改変作用曲線５０ａは、次式（２）、（３）で表される。
式（２）で表される区間と、式（３）で表される区間の境界点は、仮始点Ｃsと仮終点Ｃeの間、特に、仮相対作用曲線において接触点移動量増加率が仮相対作用曲線がインボリュート形状である場合よりも大きい範囲に位置するように設定される。この境界点に対応する隣接エレメント間角度がφである。式（２）で表される区間、つまり０≦θ≦φの区間の改変作用曲線は、仮作用曲線と同じである。式（３）で表される区間（φ≦θ）においては、接触点の移動量の増加率が隣接エレメント間角度θの増加に伴って減少する。この結果、０≦θ≦φの範囲では、隣接エレメント間角度θが小さいときにはチェーンの持ち上がりが抑制され、大きくなってからチェーンが持ち上げられる。また、φ≦θの範囲では、改変作用曲線を採用したときの接触点移動量ｙは、仮作用曲線の場合より小さくなる。 The section represented by the equation (2) and the boundary point of the section represented by the equation (3) have an increasing rate of movement of the contact point in the provisional relative action curve, particularly between the provisional start point Cs and the provisional end point Ce. The relative action curve is set to be located in a larger range than in the case of the involute shape. The angle between adjacent elements corresponding to this boundary point is φ. The modified action curve of the section represented by the equation (2), that is, the section of 0 ≦ θ ≦ φ is the same as the temporary action curve. In the section (φ ≦ θ) represented by the equation (3), the increasing rate of the movement amount of the contact point decreases with the increase of the angle θ between adjacent elements. As a result, in the range of 0 ≦ θ ≦ φ, lifting of the chain is suppressed when the inter-adjacent element angle θ is small, and the chain is lifted after it is large. Further, in the range of φ ≦ θ, the contact point movement amount y when the modified action curve is adopted is smaller than in the case of the temporary action curve.
図１８は、隣接エレメント間角度θと接触点の移動量の関係を示す図である。曲線Ｓ１は作用曲線がインボリュート曲線の場合（τ1＝１）、曲線Ｓ２は、作用曲線が式（１）であってτ1＝２．５の場合、曲線Ｓ４は、作用曲線が式（２）であって、τ1＝２．５、τ2＝１の場合を示している。曲線Ｓ４は、隣接エレメント間角度θが最大、つまりチェーンの巻き掛かり半径が最小となったときの接触点、すなわち終点Ｃfが、仮終点Ｃeよりも小さな値とされている。曲線Ｓ３は、終点Ｃfを通り、τ1＝２．５としたときの式（１）の作用曲線の場合を示す。 FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the adjacent element inter-element angle θ and the movement amount of the contact point. Curve S1 is an involute curve (τ 1 = 1), curve S2 is an equation (1) and when τ 1 = 2.5, curve S4 is an equation (2) ), Where τ 1 = 2.5, τ 2 = 1. In the curve S4, the contact point when the angle θ between adjacent elements is maximum, that is, the winding radius of the chain is minimum, that is, the end point Cf is a value smaller than the tentative end point Ce. The curve S3 passes through the end point Cf and shows the case of the action curve of the equation (1) when τ 1 = 2.5.
曲線Ｓ４は、始点Ｃs（θ＝０）から隣接エレメント間角度θがφ（θ＝φ）になるまでの間、曲線Ｓ１に一致し、φ以上（θ≧φ）となると曲線Ｓ１から離れ、接触点移動量ｙが曲線Ｓ１よりも小さくなる。 The curve S4 coincides with the curve S1 from the start point Cs (θ = 0) to the angle θ between adjacent elements becoming φ (θ = φ), and deviates from the curve S1 when φ or more (θ ≧ φ), The contact point movement amount y is smaller than the curve S1.
図１９は、曲線Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれの場合の弦部分変位ｄを示した図である。巻き掛かり半径が大きい、つまりチェーン１６が直線状態に近いということは、隣接エレメント間角度θが小さいことを示すから、図１９においては、右端が始点Ｃsに対応し、左端が終点Ｃfおよび仮終点Ｃeに対応する。曲線Ｓ１の場合の弦部分変位がＤ１、曲線Ｓ２の弦部分変位がＤ２、曲線Ｓ３の弦部分変位がＤ３、曲線Ｓ４の弦部分変位がＤ４で示されている。 FIG. 19 is a diagram showing the chord portion displacement d in each case of the curves S1 to S4. Since the winding radius is large, that is, that the chain 16 is close to a straight state indicates that the angle θ between adjacent elements is small, in FIG. 19, the right end corresponds to the start point Cs, the left end is the end point Cf and the temporary end point Corresponds to Ce. The chordal segment displacement for the curve S1 is D1, the chordal segment displacement for the curve S2 is D2, the chordal segment displacement for the curve S3 is D3, and the chordal segment displacement for the curve S4 is D4.
曲線Ｓ３の場合の弦部分変位Ｄ３は、巻き掛かり半径のほぼ全範囲において、曲線Ｓ２の場合の弦部分変位Ｄ２よりも大きくなっている。つまり、応力の変動を抑えるために、仮作用曲線の仮終点Ｃeを終点Ｃfへと小さくしただけでは、弦部分の振動が増加してしまうことが分かる。改変作用曲線を採用した場合、弦部分変位は、曲線Ｓ４に対応した弦部分変位Ｄ４となる。弦部分変位Ｄ４は、巻き掛かり半径が下限値の極近傍において、仮作用曲線を採用した場合の弦部分変位Ｄ２を上回るが、ほとんどの範囲でこれに一致する。巻き掛かり半径が下限値付近で使用される頻度は低いことも考慮すれば、弦部分の振動は仮作用曲線の場合と同等であると考えられる。 The chordal part displacement D3 in the case of the curve S3 is greater than the chordal part displacement D2 in the case of the curve S2 over substantially the whole range of the winding radius. That is, it can be seen that the vibration of the chord portion is increased only by reducing the temporary end point Ce of the temporary action curve to the end point Cf in order to suppress stress fluctuation. When the modified action curve is adopted, the chord portion displacement becomes a chord portion displacement D4 corresponding to the curve S4. The chordal part displacement D4 exceeds the chordal part displacement D2 in the case where the temporary action curve is adopted near the pole at the lower limit value of the winding radius, but it almost coincides with this. In view of the fact that the winding radius is used less frequently near the lower limit, the vibration of the chord portion is considered to be equivalent to that of the temporary action curve.
よって、作用曲線５０ａとして、式（２）、（３）で表される改変作用曲線を採用することにより、弦部分の振動を抑えつつ、リンク４０内の応力変動を抑えることができる。 Therefore, by adopting the modified action curves represented by the equations (2) and (3) as the action curve 50a, it is possible to suppress the stress variation in the link 40 while suppressing the vibration of the chord portion.
１０ チェーン式無段変速機、１２ 入力プーリ、１４ 出力プーリ、１６ チェーン、１８ 入力軸、２０ 固定シーブ、２２ 移動シーブ、２４，２６ 略円錐面、２８ 出力軸、３０ 固定シーブ、３２ 移動シーブ、３４，３６ 略円錐面、３８ａ，３８ｂ 開口、４０ リンク、４２ａ，４２ｂ ピン、４４ チェーンエレメント、４６ リンクユニット、５０ａ，５０ｂ 作用曲線（改変作用曲線）、５２ａ，５２ｂ 作用曲線（仮作用曲線）。 10 chain type continuously variable transmission, 12 input pulleys, 14 output pulleys, 16 chains, 18 input shafts, 20 fixed sheaves, 22 moving sheaves, 24 and 26 approximately conical surfaces, 28 output shafts, 30 fixed sheaves, 32 moving sheaves, 34, 36 approximately conical surface, 38a, 38b opening, 40 links, 42a, 42b pins, 44 chain elements, 46 link units, 50a, 50b action curves (altered action curves), 52a, 52b action curves (temporary action curves).
Claims (2)
当該チェーンは、開口を有する板形状のリンクがチェーンの周方向に沿って配置され、かつチェーンの幅方向に複数枚が配列されて構成されたリンクユニットと、前記リンクの両端において開口をそれぞれ貫通し、少なくとも一方の両端が前記円錐面に当接する２本のピンとを有するチェーンエレメントを、チェーン周方向に隣接するチェーンエレメントのうち一方のエレメントのピンを他方のエレメントのリンクの開口に通して連結して形成され、
当該チェーンが屈曲するときには、隣接するチェーンエレメントの接触するピン同士が転がり接触し、
隣接するチェーンエレメントのピン同士の接触面の、チェーン幅方向に直交する平面内における相対形状である相対作用曲線が、隣接するチェーンエレメント同士の相対角度である隣接エレメント間角度が付くと、ピン同士の接触点が周回するチェーンの外側に向けて移動する形状であり、
相対作用曲線は、チェーンが直線状に延びているときのピンの接触点である始点と、チェーンが最小巻き掛かり半径となったときのピンの接触点である終点と、始点と終点の間にある境界点とを有し、始点から境界点までの区間は仮相対作用曲線に一致し、境界点から終点までの区間は、前記接触点の移動量の隣接エレメント間角度に関する増加率である接触点移動量増加率が、隣接エレメント間角度の増加に伴って減少し、
仮相対作用曲線は、相対作用曲線の始点と一致する仮始点と、チェーン厚さ方向において、仮始点からチェーン厚さ方向外側にピン寸法の０．３５〜０．７倍の範囲にある仮終点と、を有し、仮始点と仮終点が、仮相対作用曲線がインボリュート形状であるときの仮始点と仮終点に一致し、さらに、仮相対作用曲線は、接触点移動量増加率が、仮相対作用曲線がインボリュート形状である場合よりも、隣接エレメント間角度が小さい場合には小さく、大きい場合には大きい形状であり、
相対作用曲線の境界点は、仮相対作用曲線において、接触点移動量増加率が仮相対作用曲線がインボリュート形状である場合よりも大きい範囲に位置する、
無段変速機のチェーン。 What is a continuously variable transmission, which is wound around two pulleys having conical surfaces which are opposite to each other and whose distance can be changed, and which circulates,
In the chain, a plate-shaped link having an opening is disposed along the circumferential direction of the chain, and a plurality of sheets are arrayed in the width direction of the chain, and the link passes through the opening at both ends A chain element having two pins with at least one end abutting against the conical surface, and connecting the pin of one of the chain elements adjacent in the circumferential direction of the chain through the opening of the link of the other element Formed,
When the chain bends, contacting pins of adjacent chain elements make rolling contact,
When the relative action curve which is the relative shape in the plane orthogonal to the chain width direction of the contact surface of the pins of the adjacent chain elements has an angle between adjacent elements which is the relative angle of the adjacent chain elements, the pins Contact points are shaped to move towards the outside of the rotating chain,
The relative action curve is between the start point which is the contact point of the pin when the chain extends linearly, the end point which is the contact point of the pin when the chain reaches the minimum winding radius, and the start and end points A contact having a certain boundary point, a section from the start point to the boundary point matches the temporary relative action curve, and a section from the boundary point to the end point is a rate of increase of the movement amount of the contact point with respect to the angle between adjacent elements The rate of increase in the amount of point movement decreases with the increase in the angle between adjacent elements,
The temporary relative action curve is a temporary end that coincides with the start of the relative action curve, and a temporary end point within the range of 0.35 to 0.7 times the pin dimension outside the chain thickness direction from the temporary point in the chain thickness direction. The temporary start point and the temporary end point correspond to the temporary start point and the temporary end point when the temporary relative action curve has an involute shape, and the temporary relative action curve has a contact point movement rate increase rate as a temporary When the angle between adjacent elements is smaller than when the relative action curve is involute, the shape is larger when it is larger,
The boundary point of the relative action curve is located in a range in which the increase rate of the movement amount of the contact point in the temporary relative action curve is larger than that in the case where the temporary action curve is involute shape.
Continuously variable transmission chain.
隣接エレメント間角度をθ、相対作用曲線の境界点における隣接エレメント間角度をφとするとき、相対作用曲線上の任意の点の曲率半径ｒが、
Assuming that the angle between adjacent elements is θ and the angle between adjacent elements at the boundary point of the relative action curve is φ, the radius of curvature r of any point on the relative action curve is
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