JP4898107B2 - 動力伝達チェーンの製造方法 - Google Patents
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Description
通例、上記の伝動体は、組み立てられた後、試用運転(慣らし運転)が行われ(例えば、特許文献1参照)、試用運転の完了後、所定の品質検査が行われる(例えば、特許文献1,2参照)。
上記の動力伝達チェーン、およびその他の一般の動力伝達チェーンにおいて、実用上十分な耐久性を確保することが要請されている。本発明は、上記の課題を解決することを目的とする。
本発明によれば、慣らし運転の際、リンクは、動力伝達部材によって強く押圧されて塑性変形領域に達し、残留応力を発生する。これにより、リンクの疲労強度が格段に向上し、チェーンの実用上の強度を十分に確保することができる。
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3および図4を参照して、チェーン1は、リンク2と、互いに転がり摺動接触する第1および第2のピン3,4とをそれぞれ複数備えている。なお、転がり摺動接触とは、転がり接触およびすべり接触の少なくとも一方を含む接触のことをいう。
リンク2を用いて、第1〜第3の列51〜53が形成されている。具体的には、第1の列51、第2の列52および第3の列53はそれぞれ、チェーン幅方向Wに並ぶ複数のリンク2を含んでいる。第1〜第3の列51〜53のそれぞれにおいて、同一列のリンク2は、チェーン進行方向Xの位置が互いに同じとなるように揃えられている。第1〜第3の列51〜53は、チェーン進行方向Xに沿って並んで配置されている。
具体的には、第1の列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とは、チェーン幅方向Wに並んで互いに対応しており、これらの貫通孔9,10を挿通する第1および第2のピン3,4によって、第1および第2の列51,52のリンク2同士がチェーン進行方向Xに屈曲可能に連結されている。
図3において、第1〜第3の列51〜53は、それぞれ1つしか図示されていないが、チェーン進行方向Xに沿って第1〜第3の列51〜53が繰り返すように配置されている。そして、チェーン進行方向Xに互いに隣接する2つの列のリンク2同士が、対応する第1および第2のピン3,4によって順次に連結され、無端状をなすチェーン1が形成されている。
図2を参照して、動力伝達面5,6は、各プーリ60,70の対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに摩擦接触(係合)するためのものである。第1のピン3は、上記対応するシーブ面62a,63a,72a,73a間に挟持され、これにより、第1のピン3と各プーリ60,70との間で動力が伝達される。第1のピン3は、その動力伝達面5,6によって直接動力伝達に寄与するため、例えば、軸受用鋼(SUJ2)等の高強度耐摩耗材料で形成されている。
具体的には、第1のピン3は、第1の列51のリンク2の前貫通孔9に遊嵌されて、第1の列51のリンク2に対する相対回転が可能とされると共に、第2の列52のリンク2の後貫通孔10に圧入固定されて、第2の列52のリンク2に対する相対回転が規制されている。同様に、第1のピン3は、第2の列52のリンク2の前貫通孔9に遊嵌されると共に、第3の列53のリンク2の後貫通孔10に圧入固定されている。
具体的には、第2のピン4は、第1の列51のリンク2の前貫通孔9に圧入固定されて、第1の列51のリンク2に対する相対回転が規制されると共に、第2の列52のリンク2の後貫通孔10に遊嵌されて、第2の列52のリンク2に対する相対移動(回転)が可能とされている。同様に、第2のピン4は、第2の列52のリンク2の前貫通孔9に圧入固定されると共に、第3の列53のリンク2の後貫通孔10に遊嵌されている。
なお、以下では、図4を参照して説明するときは、チェーン直線部分における状態を基準として説明し、図5を参照して説明するときは、チェーンの最大屈曲部分における状態を基準として説明する。
具体的には、第1のピン3の周面11(外周面)のうち、隣り合う第2のピン4と接触し得る接触面12が、断面インボリュート形状に形成されている。また、第2のピン4の周面13(外周面)のうち、隣り合う第1のピン3と接触し得る接触面14が、平坦面(断面直線形状)に形成されている。この平坦面は、チェーン進行方向Xと直交する平坦面を含んでいる。
背面17は、平坦面を含んでいる。この平坦面は、チェーン進行方向Xと直交する平面A(図4において、紙面に直交する平面)に対して、所定の迎え角B(例えば、9.5°)を有している。すなわち、背面17は、平面Aに対して、図の反時計回り方向に9.5°傾いている。
背面20は、チェーン進行方向Xと直交する平坦面を含んでいる。
圧入部24は、第2のピン4の背面20ならびに第1および第2の接続部21,22の形状に対応する形状に形成されている。この圧入部24は、上記背面20ならびに第1および第2の接続部21,22を受けている。
圧入部31は、第1のピン3の背面17ならびに第1および第2の接続面18,19の形成に対応する形状に形成されている。この圧入部31は、上記背面17ならびに第1および第2の接触面18,19を受けている。
また、上記後貫通孔10の周縁部30の一部とは、後貫通孔10の周縁部30のうち、第1および第2のピン3,4を受け得る部分をいい、具体的には、後貫通孔10の圧入部31と、遊嵌部32の第1〜第4の部分33〜36とをいう。
次に、チェーン1に慣らし運転を行う。すなわち、チェーン1の製造方法において、チェーン1を慣らし運転する慣らし運転工程が含まれている。具体的には、図7に示すように、チェーン1を、慣らし運転用の一対のプーリ38,39に巻き掛けるとともに、一方のプーリ38を入力軸40に一体回転可能に連結し、さらに、他方のプーリ39を出力軸41に一体回転可能に連結する。
再び図8を参照して、この慣らし運転中に、チェーン1の異常を検出する検査が行われている。具体的には、振動測定検査、音響検査、アコースティックエミッション検査およびトルク測定検査である。
アコースティックエミッション検査とは、チェーン1の各部材、すなわちリンク2ならびに第1および第2のピン3,4に微小な亀裂などが発生した場合に生じる弾性波(振動、音波等)、を測定する検査であり、以下のようにして行われる。すなわち、動力伝達系42の近傍に、弾性波を検出する機能を備えた検査装置47のセンサー48を設置し、検査装置47によって、チェーン1から発せられる弾性波を測定する。センサー48として、例えば公知の圧電型AE(Acoustic Emission)センサーを用いることができる。
さらに、チェーン1に慣らし運転を行っているので、チェーン幅方向Wに隣り合うリンク2同士の摺動部分が互いに馴染み合い、その結果、チェーン1の回転トルク(駆動ロス)が十分に低減されている。これにより、チェーン1の伝動効率をより高めることができる。
なお、本発明は、以上の実施の形態に限定されない。例えば、振動測定検査を行わなくてもよい。音響検査、アコースティックエミッション検査およびトルク測定検査についても、それぞれ同様である。また、慣らし運転中に行われる検査は、上記例示したもの以外の検査を含んでいてもよい。さらに、慣らし運転の後にチェーン1の異常を検出する検査を別途行ってもよい。
さらに、各リンク2の前貫通孔9および後貫通孔10間に配置される柱部に、互いの貫通孔9,10同士を連通する連通溝(スリット)を形成してもよい。これにより、上記各貫通孔9,10の周縁部の応力集中をより緩和することができる。
試験例は、その前貫通孔および後貫通孔のそれぞれに、第1および第2のピンが挿通された状態で、これら第1および第2のピンを介して、チェーン進行方向に相当する方向に2.5kNの張力(予張力)が負荷されたものである。この予張力が負荷されるときの条件は、油圧サーボを有する疲労試験機を用いて、0.5kNと2.5kNの繰り返し荷重を10サイクル(10Hz)で与えたものである。すなわち、最大許容張力の2倍の予張力が付与されたものである。一方、比較例は、予張力が付与されていないものである。
図10に示すように、試験例は、ロードサイクルが100万回を超えても破断に至らなかった。一方、比較例は、ロードサイクルが10万回をわずかに超えた時点で、破断に至った。
2,2A リンク
3 第1のピン(動力伝達部材)
9,9A 前貫通孔
10,10A 後貫通孔
15 一対の端部の一方
16 一対の端部の他方
23,23A (前貫通孔の)周縁部
30,30A (後貫通孔の)周縁部
37,37A 塑性変形部
38 一方のプーリ(一対のプーリの一方)
39 他方のプーリ(一対のプーリの他方)
P 張力
Q 最大許容張力
Claims (2)
- 複数のリンクが動力伝達部材を介して相互に連結された動力伝達チェーンの製造方法において、
組み立てられた動力伝達チェーンを慣らし運転する慣らし運転工程を含み、
上記慣らし運転工程では、リンクに弾性限度を超える応力を発生させるように動力伝達チェーンに張力が負荷され、上記慣らし運転中に、動力伝達チェーンの異常を検出する検査が行われ、
上記慣らし運転で動力伝達チェーンに負荷される張力は、動力伝達チェーンの最大許容張力よりも大きく且つ最大許容張力の2倍以下であることを特徴とする動力伝達チェーンの製造方法。 - 請求項1において、上記動力伝達チェーンが一対のプーリに巻き掛けられ、プーリのシーブ面から動力伝達チェーンの動力伝達部材の一対の端部に動力が伝達されることにより、上記慣らし運転が実施されることを特徴とする動力伝達チェーンの製造方法。
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