JP2622259B2 - 動力伝達チェーン - Google Patents
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
- F16G5/00—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
- F16G5/16—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts
- F16G5/18—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts in the form of links
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)
- Soil Working Implements (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は可変プーリ変速機用の動力伝達チエーンに関
する。
する。
(ロ)従来技術 入力軸すなわち駆動軸から出力軸すなわち被駆動軸に
トルクを伝達するための可変プーリ変速機はしばらく使
用されてきた。これらの変速機において、一対のフラン
ジで作られた第1のプーリは少なくとも一つのフランジ
が他のフランジに関して軸方向に移動可能になるように
して入力軸に取り付けられている。第2の同様に作られ
た調整可能なプーリは出力軸に取り付けられ、かつ可撓
性のベルトが二つのプーリを接続して入力軸が回転され
たときそれらの間でトルクを伝達する。一方のプーリの
有効直径が変化すると、他方のプーリの有効直径が同時
に反対方向に変化し、入力軸と出力軸との間で変速比を
滑らかにかつ連続的に調整する。
トルクを伝達するための可変プーリ変速機はしばらく使
用されてきた。これらの変速機において、一対のフラン
ジで作られた第1のプーリは少なくとも一つのフランジ
が他のフランジに関して軸方向に移動可能になるように
して入力軸に取り付けられている。第2の同様に作られ
た調整可能なプーリは出力軸に取り付けられ、かつ可撓
性のベルトが二つのプーリを接続して入力軸が回転され
たときそれらの間でトルクを伝達する。一方のプーリの
有効直径が変化すると、他方のプーリの有効直径が同時
に反対方向に変化し、入力軸と出力軸との間で変速比を
滑らかにかつ連続的に調整する。
自動車技術者は、エンジンが最高の効率の運転条件で
動作されるようにもし変速機が異なる負荷及び速度比に
調整することによって制御されるならば、エンジンの最
高の運転効率が達成されることを、長い間だ認識してい
た。これは、速度比が連続的でなくて段階的に調整され
るとき従来の変速機がエンジンに組まれている場合、不
可能である。したがって、上述の形式の連続可変変速機
(CVT)を使用する努力がされてきて、かつ乗用車が市
場で生産され、その乗用車ではプーリを連動するために
可撓性の連続するゴムベルトを使用している。ゴムベル
トは扱う負荷及び厳しい温度の下での運転により摩耗す
る。ベルトの寿命を改良するため、金属の可撓性ベルト
が使用されてきてかつ安価なかつ耐久性のある金属ベル
トを生産するために大変な努力がされている。これらの
金属ベルトの多くは特許の書面に記載されている。
動作されるようにもし変速機が異なる負荷及び速度比に
調整することによって制御されるならば、エンジンの最
高の運転効率が達成されることを、長い間だ認識してい
た。これは、速度比が連続的でなくて段階的に調整され
るとき従来の変速機がエンジンに組まれている場合、不
可能である。したがって、上述の形式の連続可変変速機
(CVT)を使用する努力がされてきて、かつ乗用車が市
場で生産され、その乗用車ではプーリを連動するために
可撓性の連続するゴムベルトを使用している。ゴムベル
トは扱う負荷及び厳しい温度の下での運転により摩耗す
る。ベルトの寿命を改良するため、金属の可撓性ベルト
が使用されてきてかつ安価なかつ耐久性のある金属ベル
トを生産するために大変な努力がされている。これらの
金属ベルトの多くは特許の書面に記載されている。
CVTに使用する可撓性金属ベルトは一般に、「プッシ
ュ」ベルトと言われるものと「プル」ベルト言われるも
のの二つの種類がある。プッシュベルトの例は米国特許
第3,720,113号に示されかつプルベルトの例は米国特許
第4,313,730号に示されている。米国特許第3,720,113号
に示されるベルトは複数の組まれた金属バンドで作られ
た無端のキャリヤと、キャリヤに沿って長手方向に可動
のロードブロックの無端の配列とを備えている。各ブロ
ックはプーリ変速機のプーリフランジと係合してプーリ
の間でトルクを伝達するための縁面を有している。プッ
シュベルトは限られた根拠でかつある非自動の乗用車に
使用されてきた。米国特許第4,313,730号に示されたプ
ルベルトはキャリヤとして無端のチエーンを使用し、チ
エーンのリンクの組は丸ピンとして示される枢軸装置に
より枢動可能に接続されている。一般に台形の(前から
見たとき)ロードブロックがリンクを囲むが、上記特許
のプルベルトのロードブロックは枢軸装置によりチエー
ンに沿う長手方向の移動が制限されている。特許の書面
には枢軸装置によって接続された金属部品により作られ
たベルトが記載され、そこにおいて枢軸装置がCVTのプ
ーリと係合するようになっている。
ュ」ベルトと言われるものと「プル」ベルト言われるも
のの二つの種類がある。プッシュベルトの例は米国特許
第3,720,113号に示されかつプルベルトの例は米国特許
第4,313,730号に示されている。米国特許第3,720,113号
に示されるベルトは複数の組まれた金属バンドで作られ
た無端のキャリヤと、キャリヤに沿って長手方向に可動
のロードブロックの無端の配列とを備えている。各ブロ
ックはプーリ変速機のプーリフランジと係合してプーリ
の間でトルクを伝達するための縁面を有している。プッ
シュベルトは限られた根拠でかつある非自動の乗用車に
使用されてきた。米国特許第4,313,730号に示されたプ
ルベルトはキャリヤとして無端のチエーンを使用し、チ
エーンのリンクの組は丸ピンとして示される枢軸装置に
より枢動可能に接続されている。一般に台形の(前から
見たとき)ロードブロックがリンクを囲むが、上記特許
のプルベルトのロードブロックは枢軸装置によりチエー
ンに沿う長手方向の移動が制限されている。特許の書面
には枢軸装置によって接続された金属部品により作られ
たベルトが記載され、そこにおいて枢軸装置がCVTのプ
ーリと係合するようになっている。
記載されたプッシュベルトは製造が比較的高価にな
る。プルベルトはプッシュベルトに代わって安価なベル
トを提供する。リンク及びロードブロック(単一の部材
又は比較的薄い板の組立体)が金属板から打ち抜かれか
つ枢軸装置が押出し成形された素材から切り出されるの
で、ベルトの製造に問題は少ない。
る。プルベルトはプッシュベルトに代わって安価なベル
トを提供する。リンク及びロードブロック(単一の部材
又は比較的薄い板の組立体)が金属板から打ち抜かれか
つ枢軸装置が押出し成形された素材から切り出されるの
で、ベルトの製造に問題は少ない。
コストの問題は別として、自動車技術者の主な関心は
プーリ変速機用の駆動ベルトによる騒音の発生である。
混り合った周波数の騒音は純粋な周波数の騒音よりも人
が耐えられる。最近、ある自動車技術者によって使用さ
れる評価(evaluation)は、ベルトが取り付けられてい
る自動車内での運転することによりかつ発生された騒音
を聞くことにより一般的に遭遇する方法で、ここに記載
された形式の駆動ベルトによって発生される騒音を評定
(rate)することである。騒音は1ないし10の数値で評
定され、大きな数字ほど人が耐えられることを示す。6
ないしそれ以上の評定値を達成し得るベルトは通常自動
車駆動装置に使用できかつ商用の性質のものとして分類
され得る。もちろん、このようなベルトは妥当な運転寿
命を有するように耐久性がなければならない。
プーリ変速機用の駆動ベルトによる騒音の発生である。
混り合った周波数の騒音は純粋な周波数の騒音よりも人
が耐えられる。最近、ある自動車技術者によって使用さ
れる評価(evaluation)は、ベルトが取り付けられてい
る自動車内での運転することによりかつ発生された騒音
を聞くことにより一般的に遭遇する方法で、ここに記載
された形式の駆動ベルトによって発生される騒音を評定
(rate)することである。騒音は1ないし10の数値で評
定され、大きな数字ほど人が耐えられることを示す。6
ないしそれ以上の評定値を達成し得るベルトは通常自動
車駆動装置に使用できかつ商用の性質のものとして分類
され得る。もちろん、このようなベルトは妥当な運転寿
命を有するように耐久性がなければならない。
人に受け入れられる騒音を発生するような方法で動作
するCVTに使用するためのベルトを作るための様々な方
法が示され、かつこれらの方法についての検討が従来技
術に見られる。従来技術の幾つかは次の通りである。
するCVTに使用するためのベルトを作るための様々な方
法が示され、かつこれらの方法についての検討が従来技
術に見られる。従来技術の幾つかは次の通りである。
米国特許第4,464,152号において、米国特許第3,720,1
13号の特許と同じ方法で作られたチエーンベルトはロー
ドブロックの層で挟まれた音減衰装置を有している。
13号の特許と同じ方法で作られたチエーンベルトはロー
ドブロックの層で挟まれた音減衰装置を有している。
米国特許第4,516,964号は異なる横幅のロードブロッ
クを示し、そのロードブロックの総てはプーリフランジ
と係合するが、あるものは他のものからプーリフランジ
上の異なる半径方向位置で接触し、このようにして発生
する騒音のパターンを変更する。
クを示し、そのロードブロックの総てはプーリフランジ
と係合するが、あるものは他のものからプーリフランジ
上の異なる半径方向位置で接触し、このようにして発生
する騒音のパターンを変更する。
米国特許第4,516,965号において、幾つかのロードブ
ロックはプーリフランジと接触せず、またあるロードブ
ロックはぬかされ、このようにして発生される騒音のパ
ターンを変化している。
ロックはプーリフランジと接触せず、またあるロードブ
ロックはぬかされ、このようにして発生される騒音のパ
ターンを変化している。
米国特許第4,516,963はプーリフレームとランダムに
係合しそれによって発生する騒音のパターンを変化させ
るためのロードブロックとプーリフランジとの係合領域
のランダムな組み合わせを示している。
係合しそれによって発生する騒音のパターンを変化させ
るためのロードブロックとプーリフランジとの係合領域
のランダムな組み合わせを示している。
枢軸装置がプーリフランジと駆動接触するチエーンに
おいて発生される騒音のパターンを変化させるための示
された方法は、米国特許第4,344,761号の特許のように
異なるピッチのリンクの組み合わせで作られた駆動チエ
ーンを提供することである。
おいて発生される騒音のパターンを変化させるための示
された方法は、米国特許第4,344,761号の特許のように
異なるピッチのリンクの組み合わせで作られた駆動チエ
ーンを提供することである。
米国特許第1,868,334号は、「チエーン駆動にしばし
ば問題を発生させる規則的な振動をばらばらにする」た
めに、隣接する関節接続の中心間の異なる距離の混ぜ合
わせ又は有効ピッチの混ぜ合わせ与えるスプロケットと
共に使用するためのチエーンを作ることを示している。
その特許はこの問題が騒音に関係しているかいなかにつ
いて何も言っていない。
ば問題を発生させる規則的な振動をばらばらにする」た
めに、隣接する関節接続の中心間の異なる距離の混ぜ合
わせ又は有効ピッチの混ぜ合わせ与えるスプロケットと
共に使用するためのチエーンを作ることを示している。
その特許はこの問題が騒音に関係しているかいなかにつ
いて何も言っていない。
ここに記載された発明は動力伝動装置のスプロケット
又はプーリを接続するのに使用されるチエーン及びチエ
ーンベルトに関する。発明はCVTとして一般に知られて
いる連続可変変速機のプーリを接続するための特別の用
途を見い出した。後述の記載においてチエーンについて
述べられているが、これはサイレントチエーンとして知
られている歯付きチエーンのみならず、接続されたチエ
ーンリンクのキャリヤ、間に挟まれたチエーンリンクを
接続している枢軸装置及び各々が一組のリンクを取り巻
いている駆動ブロックを有するチエーンベルトとして知
られた構造も含む。この発明はプーリベルトとして知ら
れている種々のチエーンベルトに主に応用され得る。
又はプーリを接続するのに使用されるチエーン及びチエ
ーンベルトに関する。発明はCVTとして一般に知られて
いる連続可変変速機のプーリを接続するための特別の用
途を見い出した。後述の記載においてチエーンについて
述べられているが、これはサイレントチエーンとして知
られている歯付きチエーンのみならず、接続されたチエ
ーンリンクのキャリヤ、間に挟まれたチエーンリンクを
接続している枢軸装置及び各々が一組のリンクを取り巻
いている駆動ブロックを有するチエーンベルトとして知
られた構造も含む。この発明はプーリベルトとして知ら
れている種々のチエーンベルトに主に応用され得る。
最も広い意味において、チエーンは無端のループであ
りかつ複数のリンクを備え、各リンクは一対の長手方向
に隔てられた穴を限定し、穴の一方は次に隣接するリン
クの穴と整合されて整合された穴の横列を形成する。枢
軸装置が整合された穴の各列内に受けられかつその枢軸
装置は互いに平行な隔てられた横の関節運動軸を限定し
ている。各リンクの関節運動軸は互いに長手方向に隔て
られている。
りかつ複数のリンクを備え、各リンクは一対の長手方向
に隔てられた穴を限定し、穴の一方は次に隣接するリン
クの穴と整合されて整合された穴の横列を形成する。枢
軸装置が整合された穴の各列内に受けられかつその枢軸
装置は互いに平行な隔てられた横の関節運動軸を限定し
ている。各リンクの関節運動軸は互いに長手方向に隔て
られている。
上述のチエーンがCVTに使用されると、ロードブロッ
クが各枢軸装置の間でリンクを囲み、そのロードブロッ
クは前から見たときほぼ台形で、両側縁が変速機のプー
リのフランジと係合するようになっている。
クが各枢軸装置の間でリンクを囲み、そのロードブロッ
クは前から見たときほぼ台形で、両側縁が変速機のプー
リのフランジと係合するようになっている。
好ましくは、このチエーンに使用される枢軸装置は一
対のピンを備え、そのピンの各々は同じ断面形状を有し
かつ長さが異なっている。もしリンク及びブロックの組
立体に枢軸装置を保持するためのクリップが使用される
ならば、ピンはほぼ同じ長さでよい。ここで記載された
ピンは米国特許第4,507,106号に記載されたものと似て
おりかつそこの記載は参考としてここに取り入れられて
いる。基本的にピンは大きな半径で形成された第1の前
揺動面と、複数の小さな半径で形成された背面すなわち
リンク接触面とを有している。
対のピンを備え、そのピンの各々は同じ断面形状を有し
かつ長さが異なっている。もしリンク及びブロックの組
立体に枢軸装置を保持するためのクリップが使用される
ならば、ピンはほぼ同じ長さでよい。ここで記載された
ピンは米国特許第4,507,106号に記載されたものと似て
おりかつそこの記載は参考としてここに取り入れられて
いる。基本的にピンは大きな半径で形成された第1の前
揺動面と、複数の小さな半径で形成された背面すなわち
リンク接触面とを有している。
ここに記載された形式のチエーンにおいて、リンクは
セットとして配列され、一セットのリンクの数(もちろ
んリンクが作られる金属のゲージ)はチエーンの最終の
幅を決定する。例えば、狭いチエーンのおいて、各リン
クのセットを囲む単一の窓が形成されたロードブロック
を有する7−8−7の配列が一般的である。幅広のチエ
ーンに対しては変形したロードブロックが示され、その
ロードブロックは米国特許第4,512,754号に示されるよ
うな複数の窓を有し、隣接する窓がすじかいすなわちス
トラットによって隔てられている。チエーンを4−5、
5−4、4−5等のパターンで配列することが提案され
てきたが、本発明の範囲内で他の配列も使用できる。
セットとして配列され、一セットのリンクの数(もちろ
んリンクが作られる金属のゲージ)はチエーンの最終の
幅を決定する。例えば、狭いチエーンのおいて、各リン
クのセットを囲む単一の窓が形成されたロードブロック
を有する7−8−7の配列が一般的である。幅広のチエ
ーンに対しては変形したロードブロックが示され、その
ロードブロックは米国特許第4,512,754号に示されるよ
うな複数の窓を有し、隣接する窓がすじかいすなわちス
トラットによって隔てられている。チエーンを4−5、
5−4、4−5等のパターンで配列することが提案され
てきたが、本発明の範囲内で他の配列も使用できる。
個々に記載された発明性のある概念は歯付きスプロケ
ットを接続するのに使用可能なチエーン及び特にリンク
が股によって隔てられたフランクによって限定された少
なくとも一対の突出する歯先で作られているサイレント
チエーンとして知られているチエーンに適用可能であ
る。少なくとも幾つかのフランクがスプロケットの歯と
接触する。騒音発生の問題はサイレントチエーン−スプ
ロケット駆動装置にも存在しかつ上述と同じ方法で評定
されている。
ットを接続するのに使用可能なチエーン及び特にリンク
が股によって隔てられたフランクによって限定された少
なくとも一対の突出する歯先で作られているサイレント
チエーンとして知られているチエーンに適用可能であ
る。少なくとも幾つかのフランクがスプロケットの歯と
接触する。騒音発生の問題はサイレントチエーン−スプ
ロケット駆動装置にも存在しかつ上述と同じ方法で評定
されている。
下記の用語はここで使用されるとき次のような意味を
有する。
有する。
枢軸装置すなわちピボット装置:二つの間に挟まれたリ
ンクのセットの整合されたリンクの穴の列を通して伸び
てリンクのセットを接合しかつそれらの関節接続を許容
しているピン及び揺動ピンすなわちロッカピンのような
一対の部材。
ンクのセットの整合されたリンクの穴の列を通して伸び
てリンクのセットを接合しかつそれらの関節接続を許容
しているピン及び揺動ピンすなわちロッカピンのような
一対の部材。
リンク:枢軸装置を受けるように両端に隣接して一対の
長手方向に隔てられた穴を有する長い部材。
長手方向に隔てられた穴を有する長い部材。
関節接続軸:枢軸装置の動作により限定された回転軸。
ロッカ接続において、軸線はピンとロッカとの間の接触
点によって限定される。
ロッカ接続において、軸線はピンとロッカとの間の接触
点によって限定される。
対称軸線:穴又はピン/穴嵌合い面を二つの鏡に映した
対称部分に分ける接続部材を横切る軸線。
対称部分に分ける接続部材を横切る軸線。
運動の中心:ロッカ接続において揺動面の幾何学的中
心。
心。
引張り線:チエーン又はチエーンベルトが引っ張られた
ときチエーン又はチエーンベルトの運動の中心を結ぶ
線。
ときチエーン又はチエーンベルトの運動の中心を結ぶ
線。
リンクのセット:穴が互いに横方向に整合されて互いに
横に整合されたリンク。
横に整合されたリンク。
接合半径:リンクの関節接続軸からプーリ又はスプロケ
ットの中心までの距離。
ットの中心までの距離。
ロードブロック:一セットのリンクを囲むためのかつプ
ーリ変速機のプーリのフランジと係合して半径方向負荷
をリンクにそして円周方向負荷をピンに伝達するように
形作られた一片の部材又は複数の薄い板の組立体もしく
は積層体。
ーリ変速機のプーリのフランジと係合して半径方向負荷
をリンクにそして円周方向負荷をピンに伝達するように
形作られた一片の部材又は複数の薄い板の組立体もしく
は積層体。
本発明において、チエーンベルトのリンクはほぼ一定
のピッチでかつ接合半径の混ぜ合わせを確保するように
配列され、その結果チエーンの張力は本質的に均一な周
期ではなく、これにより人により受け入れられる騒音の
パターンを作っている。このような騒音のパターンは、
従来の構造のチエーン又はチエーンベルトによって発生
する騒音のように規則正しくなくまた繰り返されない。
のピッチでかつ接合半径の混ぜ合わせを確保するように
配列され、その結果チエーンの張力は本質的に均一な周
期ではなく、これにより人により受け入れられる騒音の
パターンを作っている。このような騒音のパターンは、
従来の構造のチエーン又はチエーンベルトによって発生
する騒音のように規則正しくなくまた繰り返されない。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 本発明は、リンクの運動方向にほぼ平行な基準線を有
し、基準線上に配置された一対の長手方向に隔てられた
穴を有し、かつ枢軸装置の運動の中心が基準線から隔て
られているチエーン用のリンクを提供することを意図し
ている。
し、基準線上に配置された一対の長手方向に隔てられた
穴を有し、かつ枢軸装置の運動の中心が基準線から隔て
られているチエーン用のリンクを提供することを意図し
ている。
本発明は、更に、ロッカの半径の中心(例えば運動の
中心)の位置が非対称のピンを使用することによって変
化されるロッカ型接続装置を有する連続可変変速機用の
チエーンベルトを提供することを意図している。
中心)の位置が非対称のピンを使用することによって変
化されるロッカ型接続装置を有する連続可変変速機用の
チエーンベルトを提供することを意図している。
本発明は、更に、他の騒音をランダムにしたチエーン
に強度を弱くしかつ製造上の制限が有る一方で、リンク
及びピンが連続するリンクに対して運動の中心を単にラ
ンダムにする新規なチエーンベルトを提供することを意
図している。
に強度を弱くしかつ製造上の制限が有る一方で、リンク
及びピンが連続するリンクに対して運動の中心を単にラ
ンダムにする新規なチエーンベルトを提供することを意
図している。
(ニ)問題を解決するための手段 上記問題を解決するため、本発明は各々が長手方向中
心線上で一対の長手方向に隔てられた穴を限定する複数
のリンクであって各リンクの穴の一つが次に隣接するリ
ンクの穴と横方向に整合されて整合された穴の横列を形
成するリンクと、穴の各列内に受けられた枢軸装置との
組合わせを備え、前記枢軸装置が互いに平行な横関節軸
を限定する動力伝達チエーンにおいて、前記枢軸装置が
リンクの穴内の対の非対称なピンを備え、一方のピンが
他方に対して逆になっていて向かい合う揺動面を与え、
そこにおいて、前記揺動面の動作の中心が各ピンが置か
れている穴の対称軸線から片寄って構成されている。
心線上で一対の長手方向に隔てられた穴を限定する複数
のリンクであって各リンクの穴の一つが次に隣接するリ
ンクの穴と横方向に整合されて整合された穴の横列を形
成するリンクと、穴の各列内に受けられた枢軸装置との
組合わせを備え、前記枢軸装置が互いに平行な横関節軸
を限定する動力伝達チエーンにおいて、前記枢軸装置が
リンクの穴内の対の非対称なピンを備え、一方のピンが
他方に対して逆になっていて向かい合う揺動面を与え、
そこにおいて、前記揺動面の動作の中心が各ピンが置か
れている穴の対称軸線から片寄って構成されている。
(ホ)作用 チエーンがスプロケットとかみ合い或はチエーンベル
トがプーリ変速機のプーリのフランジと係合するとき騒
音又は音を発生する原因及び理由について様々な理論が
発展してきて、従来技術はこれらの理論の検討の繰り返
しである。本発明を説明する方法は騒音の発生を「和音
の作用(chordal action)」に関連付けることである。
複数のリンク及び/又は複数のセットのリンクで作られ
たチエーンのピッチ線は円形でなくてむしろ多角形であ
り、その隣接するものは枢軸装置で接続されてプーリ又
はスプロケットのような駆動装置上でチエーンに関節接
続を許容する。この関係は従来技術において和音の作用
として記載されている状態になる。和音の作用はチエー
ンが駆動装置に係合するときチエーンの運動の長手方向
の成分と同様に半径方向の成分として現れる。周期的な
張力は駆動力を与える平均張力を超えて自由ストランド
(strand)に発生し、回転する本体例えば駆動装置の支
持負荷を変動させる結果となる。リンクが同じでありか
つリンクのピッチが同じの通常のチエーン(従来技術に
よって教示された)において、張力は本質的に均一で周
期的になり、その結果周期的な運動に起因する騒音は人
に好ましくないリズミカルな衝撃又は認識可能な純粋な
音を有する騒音を発生する。本発明のチエーンは、変化
された騒音のパターンが変化されない騒音のパターンと
同じ騒がしさを有するけれども人により受け入れられる
ような方法で変化された騒音のパターンを与える。
トがプーリ変速機のプーリのフランジと係合するとき騒
音又は音を発生する原因及び理由について様々な理論が
発展してきて、従来技術はこれらの理論の検討の繰り返
しである。本発明を説明する方法は騒音の発生を「和音
の作用(chordal action)」に関連付けることである。
複数のリンク及び/又は複数のセットのリンクで作られ
たチエーンのピッチ線は円形でなくてむしろ多角形であ
り、その隣接するものは枢軸装置で接続されてプーリ又
はスプロケットのような駆動装置上でチエーンに関節接
続を許容する。この関係は従来技術において和音の作用
として記載されている状態になる。和音の作用はチエー
ンが駆動装置に係合するときチエーンの運動の長手方向
の成分と同様に半径方向の成分として現れる。周期的な
張力は駆動力を与える平均張力を超えて自由ストランド
(strand)に発生し、回転する本体例えば駆動装置の支
持負荷を変動させる結果となる。リンクが同じでありか
つリンクのピッチが同じの通常のチエーン(従来技術に
よって教示された)において、張力は本質的に均一で周
期的になり、その結果周期的な運動に起因する騒音は人
に好ましくないリズミカルな衝撃又は認識可能な純粋な
音を有する騒音を発生する。本発明のチエーンは、変化
された騒音のパターンが変化されない騒音のパターンと
同じ騒がしさを有するけれども人により受け入れられる
ような方法で変化された騒音のパターンを与える。
本発明は、ロッカの半径の中心(例えば運動の中心)
の位置が非対称のピンを使用することによって変化され
るロッカ型接続装置を有する連続可変変速機用のチエー
ンベルトを意図している。このような変化は接続装置の
揺動面上の接触点が穴の位置を変えることなく種々の接
続装置の異なる高さになるのを許容する。続いてくる接
続装置における接触点の高さを変化させることによっ
て、標準のチエーンの規則的な繰り返しの関節運動は除
去され、ベルトはより静かに動くことになる。
の位置が非対称のピンを使用することによって変化され
るロッカ型接続装置を有する連続可変変速機用のチエー
ンベルトを意図している。このような変化は接続装置の
揺動面上の接触点が穴の位置を変えることなく種々の接
続装置の異なる高さになるのを許容する。続いてくる接
続装置における接触点の高さを変化させることによっ
て、標準のチエーンの規則的な繰り返しの関節運動は除
去され、ベルトはより静かに動くことになる。
(ヘ)実施例 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。
る。
本発明の実施例が示している図面の開示において、第
1図及び第2図はオーバドライブ及びアンダードライブ
比における典型的なCVTを示している。このCVTは駆動軸
13に接続された第1のプーリ11と、被駆動軸すなわち出
力軸17に接続された第2のプーリ15とを備えている。プ
ーリ11はフランジ21及び23を含み、少なくとも一方は、
プーリを接続している動力伝達ベルト29に関するプーリ
の有効直径を変えるように、その軸及び他のフランジに
関して軸方向に移動可能である。同様にプーリ15はフラ
ンジ25及び27を備え、その一方は出力軸17及び反対の静
止フランジに関して軸方向に移動可能である。一般に、
各プーリの一方のフランジを反対のフランジに関して相
対的に移動させて有効直径を逆の関係で同時に変更し、
軸間の駆動比を変えるために、機械的、流体的又は電気
的装置若しくはそれらの組合せが設けられる。
1図及び第2図はオーバドライブ及びアンダードライブ
比における典型的なCVTを示している。このCVTは駆動軸
13に接続された第1のプーリ11と、被駆動軸すなわち出
力軸17に接続された第2のプーリ15とを備えている。プ
ーリ11はフランジ21及び23を含み、少なくとも一方は、
プーリを接続している動力伝達ベルト29に関するプーリ
の有効直径を変えるように、その軸及び他のフランジに
関して軸方向に移動可能である。同様にプーリ15はフラ
ンジ25及び27を備え、その一方は出力軸17及び反対の静
止フランジに関して軸方向に移動可能である。一般に、
各プーリの一方のフランジを反対のフランジに関して相
対的に移動させて有効直径を逆の関係で同時に変更し、
軸間の駆動比を変えるために、機械的、流体的又は電気
的装置若しくはそれらの組合せが設けられる。
第3図及び第4図において、本発明により作られたチ
エーンベルト31の組立が示されている。このチエーンベ
ルト(数個のロードブロックのみと共に連続するループ
の一部のみが示されている)は、リンク35及び37の各セ
ットとして配列された複数の対称のリンク33を備え、各
セットは次に隣接するセットに挟まれている。リンクの
セットは配列が10−8−10−8のパターンになった補助
セット35A、35B及び37A、37Bに分けられる。もっとも狭
いチエーンに対しては6−8−6のパターンが使用され
てもよい。
エーンベルト31の組立が示されている。このチエーンベ
ルト(数個のロードブロックのみと共に連続するループ
の一部のみが示されている)は、リンク35及び37の各セ
ットとして配列された複数の対称のリンク33を備え、各
セットは次に隣接するセットに挟まれている。リンクの
セットは配列が10−8−10−8のパターンになった補助
セット35A、35B及び37A、37Bに分けられる。もっとも狭
いチエーンに対しては6−8−6のパターンが使用され
てもよい。
各リンク33は一対の長手方向に隔てられた穴39及び41
を限定している。一セットのリンクの穴は穴の列を形成
するように互いに横方向に整合され、間に挟まれたとき
一方のセットのリンクの穴の一つの列は間に挟まれた隣
接する他方のセットのリンクの穴の列と横に整合され
る。整合された穴内に受けられたピボット装置すなはち
枢軸装置43は挟まれたリンクのセットを接続している。
枢軸装置43は、隣接するリンクを関節接続するためのピ
ン及びロッカとして作用する一対の非対称なピン45、47
を含むロッカ継手として示されている。ここで非対称と
は、ピンを限定する複数の面はそれぞれの対称軸線を有
するがそれらが合致せず、ピン自体(横断面で見た場
合)が対称軸線を有しないことを言う。一つの穴又は一
組の穴内において、非対称なピン45、47は断面が同じで
あり、取り付けられたとき、向かい合った揺動面を与え
るように互いに逆になっている。詳細なピンの構造は後
述する。
を限定している。一セットのリンクの穴は穴の列を形成
するように互いに横方向に整合され、間に挟まれたとき
一方のセットのリンクの穴の一つの列は間に挟まれた隣
接する他方のセットのリンクの穴の列と横に整合され
る。整合された穴内に受けられたピボット装置すなはち
枢軸装置43は挟まれたリンクのセットを接続している。
枢軸装置43は、隣接するリンクを関節接続するためのピ
ン及びロッカとして作用する一対の非対称なピン45、47
を含むロッカ継手として示されている。ここで非対称と
は、ピンを限定する複数の面はそれぞれの対称軸線を有
するがそれらが合致せず、ピン自体(横断面で見た場
合)が対称軸線を有しないことを言う。一つの穴又は一
組の穴内において、非対称なピン45、47は断面が同じで
あり、取り付けられたとき、向かい合った揺動面を与え
るように互いに逆になっている。詳細なピンの構造は後
述する。
ロードブロック49(第5図)は隣接する枢軸装置43の
間で各セットのリンクを包囲し、各ロードブロックは一
枚又はそれ以上の板で形成されている。第3図及び第4
図においては板材から打抜きされる一対の板49A、49Bと
して示されている。ロードブロック49は前から見たとき
台形でかつ各々は一対の窓51を限定し、各窓がリンクの
副セットを囲んでいる。窓51はブロックの上部と下部と
を接続している中央ストラット53によって隔てられてい
る。ブロックはCVTのプーリのフランジと係合するよう
になっている反対側の縁55を有し、米国特許第4,313,73
0号又は1984年に出願された米国出願第656,282号に示さ
れた形状でもよい。完全なチエーンベルト31は張力部材
を構成する接合されたリンクのセットの連続したループ
を備え、ロードブロックは各セットのリンクを囲んでい
る。
間で各セットのリンクを包囲し、各ロードブロックは一
枚又はそれ以上の板で形成されている。第3図及び第4
図においては板材から打抜きされる一対の板49A、49Bと
して示されている。ロードブロック49は前から見たとき
台形でかつ各々は一対の窓51を限定し、各窓がリンクの
副セットを囲んでいる。窓51はブロックの上部と下部と
を接続している中央ストラット53によって隔てられてい
る。ブロックはCVTのプーリのフランジと係合するよう
になっている反対側の縁55を有し、米国特許第4,313,73
0号又は1984年に出願された米国出願第656,282号に示さ
れた形状でもよい。完全なチエーンベルト31は張力部材
を構成する接合されたリンクのセットの連続したループ
を備え、ロードブロックは各セットのリンクを囲んでい
る。
第6図は、米国特許第4,507,106号に示されるよう
な、リンクを長手方向に通る中心線すなわち基準線57上
に配置された対称に傾斜された開口39及び41を有するリ
ンク33の拡大図を示す。二つの穴の対称軸線59、59はリ
ンク33の長手方向中心線すなわち基準線に関して僅かに
回転されている。しかしながら、各ピン45、47は一定の
半径の円弧状の揺動面61とピンの「嵌合」側を共に有す
る円弧ABC及びEDCが変化されない状態を保ち、嵌合面の
対称軸線が点Cを通過するように二つの方向で外側に徐
々に小さくなる半径によって限定される対称面部分によ
り形成された背面63を有する。嵌合面63の対称軸線及び
穴の対称軸線の両者は基準線57に関して傾斜され、かつ
ピン揺動面61の運動の中心65は軸線59から片寄ってい
る。このように、ピン45の運動の中心65は第6図に示さ
れるように嵌合面63の対称軸線から片寄っている。
な、リンクを長手方向に通る中心線すなわち基準線57上
に配置された対称に傾斜された開口39及び41を有するリ
ンク33の拡大図を示す。二つの穴の対称軸線59、59はリ
ンク33の長手方向中心線すなわち基準線に関して僅かに
回転されている。しかしながら、各ピン45、47は一定の
半径の円弧状の揺動面61とピンの「嵌合」側を共に有す
る円弧ABC及びEDCが変化されない状態を保ち、嵌合面の
対称軸線が点Cを通過するように二つの方向で外側に徐
々に小さくなる半径によって限定される対称面部分によ
り形成された背面63を有する。嵌合面63の対称軸線及び
穴の対称軸線の両者は基準線57に関して傾斜され、かつ
ピン揺動面61の運動の中心65は軸線59から片寄ってい
る。このように、ピン45の運動の中心65は第6図に示さ
れるように嵌合面63の対称軸線から片寄っている。
もしピン45が穴の中に「逆さま」に挿入されると、運
動の中心65は対称軸線59から反対方向に片寄らされる。
このように、ピン及びロッカの組合わせは、一方が他方
と逆になっている二つのピン45、47の各々の位置決めに
依存する変化する接触点67(第6図)、69(第7図)又
は71(第8図)を有する。第9図に示されるように、両
ピン45、47は低い接触点67(第6図)を与えるように右
側を上にして(L、L)挿入され、一つのピンはほぼ中
央の接触点69(第7図)を与えるように他方(L,H)又
は(H,L)に関して上下に回転され、或は両ピンは高い
接触点71(第8図)を与えるように逆さまに(H,H)で
もよい。
動の中心65は対称軸線59から反対方向に片寄らされる。
このように、ピン及びロッカの組合わせは、一方が他方
と逆になっている二つのピン45、47の各々の位置決めに
依存する変化する接触点67(第6図)、69(第7図)又
は71(第8図)を有する。第9図に示されるように、両
ピン45、47は低い接触点67(第6図)を与えるように右
側を上にして(L、L)挿入され、一つのピンはほぼ中
央の接触点69(第7図)を与えるように他方(L,H)又
は(H,L)に関して上下に回転され、或は両ピンは高い
接触点71(第8図)を与えるように逆さまに(H,H)で
もよい。
非対称のピンの使用によりチエーンの製造及び組立が
簡単になる。リンク33は標準の対称な設計であり、ピン
45、47は非対称であるが単一の型又は設計である。この
ように、他の不規則なチエーンよりも部品の分類が少な
くかつ方向決めの困難性が少ない。第9図に示されるよ
うに非対称のピンの対を異なる向きで挿入することによ
って多くの形式の関節運動が達成できる。もし特定のピ
ンとリンクの形状が最適の騒音の減少を与えることが知
られたが、その形状からわずかな変化が受け入れられた
ならば、自動組立機械はベルトの機能を損なうことなく
或は組立を妨害することなく分類の誤りを希にできる。
一方、米国特許出願第703,359号に記載されたように不
規則な穴の高さ又は不規則な穴の傾斜ベルトの分類又は
組立の希な誤りは組立機をふさぐ可能性が多くなりかつ
/又は受け入れられない製品が作られることになる。
簡単になる。リンク33は標準の対称な設計であり、ピン
45、47は非対称であるが単一の型又は設計である。この
ように、他の不規則なチエーンよりも部品の分類が少な
くかつ方向決めの困難性が少ない。第9図に示されるよ
うに非対称のピンの対を異なる向きで挿入することによ
って多くの形式の関節運動が達成できる。もし特定のピ
ンとリンクの形状が最適の騒音の減少を与えることが知
られたが、その形状からわずかな変化が受け入れられた
ならば、自動組立機械はベルトの機能を損なうことなく
或は組立を妨害することなく分類の誤りを希にできる。
一方、米国特許出願第703,359号に記載されたように不
規則な穴の高さ又は不規則な穴の傾斜ベルトの分類又は
組立の希な誤りは組立機をふさぐ可能性が多くなりかつ
/又は受け入れられない製品が作られることになる。
第10図はピン及び一対の隔てられた穴77、79から成る
対称のリンク75の穴の変形例を示している。各穴はリン
クの中心線81上に配置され対称軸線83を与えるように約
4゜傾斜されている。各穴はリンクの端部87に隣接する
表面の曲がったリセス85を除いてほぼ円形である。各非
対称のピン89、91は円弧状の揺動面93と中央の曲がった
出張りすなわち突起97のある対称の背面すはわちリンク
接触面95とを有し、その突起の一つはリセス85内に受け
られる。協働する突起97とリセス85はピン91とリンク75
との間の相対回転を阻止し、一方、ピン89はピン91の曲
がった揺動面上で自由に揺動する。前の実施例と同様
に、ピン91の揺動面93の対称軸線は、ピン91の運動の中
心がリンクの穴の対称軸線83から片寄るように背面95の
対称軸線と一致しない。
対称のリンク75の穴の変形例を示している。各穴はリン
クの中心線81上に配置され対称軸線83を与えるように約
4゜傾斜されている。各穴はリンクの端部87に隣接する
表面の曲がったリセス85を除いてほぼ円形である。各非
対称のピン89、91は円弧状の揺動面93と中央の曲がった
出張りすなわち突起97のある対称の背面すはわちリンク
接触面95とを有し、その突起の一つはリセス85内に受け
られる。協働する突起97とリセス85はピン91とリンク75
との間の相対回転を阻止し、一方、ピン89はピン91の曲
がった揺動面上で自由に揺動する。前の実施例と同様
に、ピン91の揺動面93の対称軸線は、ピン91の運動の中
心がリンクの穴の対称軸線83から片寄るように背面95の
対称軸線と一致しない。
第11図は隔てられた穴103、105を有する対象のリンク
101用のピン及び穴の嵌合いの第3の実施例を示してい
る。各穴はリンク101の縁109に隣接する内側に曲がった
突起107を除いてほぼ丸くなっている。同様に各ピン11
1、113は曲がった揺動面115及び曲がった中央のリセス1
19を有する後部すなわちリンク接触面117を有し、その
リセスは突起107と協働し、ピン111は突起107を有する
穴の表面に当接されてそれらの間の相対回転を防止して
いる。穴内の間隙により、反対側のピン113はピン111に
関するピン113の揺動動作以外で穴と相互に作用するリ
セス付きの背面117を有していない。
101用のピン及び穴の嵌合いの第3の実施例を示してい
る。各穴はリンク101の縁109に隣接する内側に曲がった
突起107を除いてほぼ丸くなっている。同様に各ピン11
1、113は曲がった揺動面115及び曲がった中央のリセス1
19を有する後部すなわちリンク接触面117を有し、その
リセスは突起107と協働し、ピン111は突起107を有する
穴の表面に当接されてそれらの間の相対回転を防止して
いる。穴内の間隙により、反対側のピン113はピン111に
関するピン113の揺動動作以外で穴と相互に作用するリ
セス付きの背面117を有していない。
明らかなように、穴及びピンの嵌合面の対称軸線が上
記実施例に示されるように3゜ないし4゜傾斜されてい
る場合、対称又は非対称のピンのいずれかの揺動面の動
作の中心はリンクに対する中心線すなわち基準線から片
寄るが、それらは総て対称のピンに対し同じ量だけ片寄
っている。一方、非対称のピンはピッチからピッチまで
の基準線からの片寄りの量に変化を与え、かつリンクの
穴の対称軸線からの片寄りの量に変化を与える。穴の対
称軸線が傾斜されて示されているが、対称軸線がリンク
の基準線すはわち中心線と一致する穴に対して非対称の
ピンを使用しても上に列挙した利益を奏することができ
る。
記実施例に示されるように3゜ないし4゜傾斜されてい
る場合、対称又は非対称のピンのいずれかの揺動面の動
作の中心はリンクに対する中心線すなわち基準線から片
寄るが、それらは総て対称のピンに対し同じ量だけ片寄
っている。一方、非対称のピンはピッチからピッチまで
の基準線からの片寄りの量に変化を与え、かつリンクの
穴の対称軸線からの片寄りの量に変化を与える。穴の対
称軸線が傾斜されて示されているが、対称軸線がリンク
の基準線すはわち中心線と一致する穴に対して非対称の
ピンを使用しても上に列挙した利益を奏することができ
る。
第1図及び第2図は最大及び最小の駆動比にある連続可
変変速機(CVT)の斜視図、第3図はCVTに使用するため
のかつ本発明に基づいて作られたチエーンベルトの一部
の斜視図、第4図は第3図のチエーンベルトの一部の側
面図、第5図は第3図及び第4図のチエーンベルトに使
用可能なロードブロックの斜視図、第6図は本発明のチ
エーンベルトに使用可能な対称なリンク及び非対称の枢
軸装置の立面図、第7図は第6図のリンクに似ているが
非対称のピン及び別の一を有するロッカ継ぎ手のある穴
の部分立面図、第8図は第7図と同様のリンクの部分立
面図であるが、ピン及びロッカ継ぎ手の第3の位置を示
す図、第9図はチエーンのピンの種々の位置を示す立面
図、第10図はピン及び穴の変形例を示す対称なリンク及
び非対称なピンの立面図、第11図は第10図に似た図面で
あるが非対称のピン及び穴の第3の型を示す立面図であ
る。 11、15:プーリ、13:駆動軸 17:出力軸、21、23:フランジ 25、27:フランジ、31:チエーンベルト 33、75、101:リンク、39、41:穴 43:枢軸装置、45、47:ピン 49:ロードブロック、59:対称軸線 61:揺動面、63:背面 65:中心、67、69、71:接触点 77、79:穴、85:リセス 89、91:ピン、95:背面 97:突起、103、105:穴 111、113:ピン、117:背面 119:リセス
変変速機(CVT)の斜視図、第3図はCVTに使用するため
のかつ本発明に基づいて作られたチエーンベルトの一部
の斜視図、第4図は第3図のチエーンベルトの一部の側
面図、第5図は第3図及び第4図のチエーンベルトに使
用可能なロードブロックの斜視図、第6図は本発明のチ
エーンベルトに使用可能な対称なリンク及び非対称の枢
軸装置の立面図、第7図は第6図のリンクに似ているが
非対称のピン及び別の一を有するロッカ継ぎ手のある穴
の部分立面図、第8図は第7図と同様のリンクの部分立
面図であるが、ピン及びロッカ継ぎ手の第3の位置を示
す図、第9図はチエーンのピンの種々の位置を示す立面
図、第10図はピン及び穴の変形例を示す対称なリンク及
び非対称なピンの立面図、第11図は第10図に似た図面で
あるが非対称のピン及び穴の第3の型を示す立面図であ
る。 11、15:プーリ、13:駆動軸 17:出力軸、21、23:フランジ 25、27:フランジ、31:チエーンベルト 33、75、101:リンク、39、41:穴 43:枢軸装置、45、47:ピン 49:ロードブロック、59:対称軸線 61:揺動面、63:背面 65:中心、67、69、71:接触点 77、79:穴、85:リセス 89、91:ピン、95:背面 97:突起、103、105:穴 111、113:ピン、117:背面 119:リセス
Claims (10)
- 【請求項1】各々が長手方向中心線(57)上で一対の長
手方向に隔てられた穴(39、41)を限定する複数のリン
クであって各リンクの穴の一つが次に隣接するリンクの
穴と横方向に整合されて整合された穴の横列を形成する
リンクと、穴の各列内に受けられた枢軸装置(43)との
組合わせを備え、前記枢軸装置が互いに平行な横関節軸
を限定する動力伝達チエーンにおいて、前記枢軸装置
(43)は各々が非対称な横断面を有する対のピン(45、
47)を備え、前記ピンはリンク(33)の穴(39、41)内
に配置され、一方のピンが他方に対して逆になっていて
向かい合う揺動面(61、61)を与え、そこにおいて、前
記揺動面の動作の中心(65)が各ピンが置かれている穴
の対称軸線(59)から片寄っていることを改良した動力
伝達チエーン。 - 【請求項2】各リンク(33)の穴(39、41)の長手方向
の間隔が同じである特許請求の範囲1に記載の動力伝達
チエーン。 - 【請求項3】対のピン(45、47)が同じ断面を有する特
許請求の範囲1に記載の動力伝達チエーン。 - 【請求項4】各リンク(33)の穴(39、41)は、各リン
クが垂直軸線の回りで全体として対称となるように対称
に回転される特許請求の範囲1に記載の動力伝達チエー
ン。 - 【請求項5】前記各ピンが対称の揺動面(61)と、対称
の背面とを有する特許請求の範囲4に記載の動力伝達チ
エーン。 - 【請求項6】各ピン(45又は47)が穴(39、41)内に右
側を上にして又は逆さまに挿入され、このようにして接
触点(67又は69又は71)を反対側のピンに関して変える
特許請求の範囲5に記載の動力伝達チエーン。 - 【請求項7】各ピン部材(45、47)が前記動作の中心
(65)からの比較的大きな半径によって限定される円弧
状の揺動面(61)と、対称軸から二つの方向に外側で漸
進的に小さな半径によって限定される背面(63)とによ
って画定されている特許請求の範囲5に記載の動力伝達
チエーン。 - 【請求項8】一対の向かい合うピン(45、47)の間の接
触点(67又は69又は71)を変えることにより前記チエー
ンの少なくとの幾つかの接合半径を変えることを特徴と
する特許請求の範囲1に記載の動力伝達チエーン。 - 【請求項9】各ピン(89、91)が中央の湾曲した突起
(97)を備えた対称の背面(95)を有し、各穴(77又は
79)がリンク(75)の端部(87)に最も近くの前記ピン
(91)用の前記突起(97)を受ける湾曲したリセス(8
5)を有している特許請求の範囲3に記載の動力伝達チ
エーン。 - 【請求項10】各ピン(111又は113)が中央の湾曲した
リセス(119)のある対称の背面(117)を有し、前記各
リンクの穴(103又は105)がリンク(101)の端部(10
9)に最も近くのピン(111)の前記ピンのリセス(11
9)内に受けられた湾曲した突起(107)を備えている特
許請求の範囲3に記載の動力伝達チエーン。
Applications Claiming Priority (2)
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