KR20070020291A - 동력 전달 체인 및 그를 이용한 동력 전달 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 동력 전달 장치에 이용하는 동력 전달 체인은, 관통공을 가지는 복수의 링크 플레이트와, 상기 관통공에 삽통되고 상기 복수의 링크 플레이트를 서로 연결하는 복수의 핀 부재를 구비하고 있다. 그리고, 이 동력 전달 체인에 있어서의 체인 길이 200mm당의 체인 폭 방향의 스큐량을 1~2mm로 하였다. 이에 따라, 당해 동력 전달 체인에 미스얼라이먼트가 생겼다고 하더라도, 이상 마모의 발생이나 전달 효율의 저하를 유효하게 억제할 수 있다.

동력 전달 장치, 체인, 플레이트, 미스얼라이먼트, 무단 변속기

Description

동력 전달 체인 및 그를 이용한 동력 전달 장치{POWER TRANSMISSION CHAIN AND POWER TRANSMISSION DEVICE USING THE SAME}

본 발명은, 차량 등의 체인식 무단 변속기 등에 이용되는 동력 전달 체인 및 그것을 이용한 동력 전달 장치에 관한 것이다.

자동차의 무단 변속기(CVT: Continuously Variable Transmission)로서는, 예컨대 엔진측에 형성된 프라이머리풀리와, 구동륜측에 형성된 세컨더리풀리와, 복수의 링크 플레이트와 이들을 상호 연결하는 복수의 핀을 가짐과 아울러, 양 풀리간에 놓여진 무단형상의 동력 전달 체인을 구비한 것이 있다. 이러한, 이른바 체인식 무단 변속기에서는, 각 풀리의 원추면형상의 시브면과 동력 전달 체인의 핀 단면 등의 체인 구성 부재의 일부가 접촉하고, 이때에 발생하는 마찰력에 의해 트랙션을 발생시켜 동력을 전달한다. 그리고, 프라이머리풀리 및 세컨더리풀리 중의 적어도 한쪽의 홈 폭(시브면간 거리)을 연속적으로 바꿈으로써, 당해 풀리의 유효 지름을 연속적으로 변화시킨다. 그 결과, 감속비가 연속적으로 변화하고, 종래의 기어식과는 다른 부드러운 움직임으로 무단의 변속을 행할 수 있다.

이러한 체인식 무단 변속기에 이용되는 동력 전달 체인은, 예컨대 일본국 실용신안 공개 공보 소64-27558호에 기재되어 있는 바와 같이, 복수의 링크 플레이트를 서로 포개고, 그 관통공에 핀을 압입감합 혹은 유감(遊嵌)상태로 삽통함으로써 연결되어 있다.

상기와 같은 체인식 무단 변속기에서는, 프라이머리풀리 혹은 세컨더리풀리의 적어도 한쪽의 홈 폭을 연속적으로 바꿈으로써 양자간의 변속이 가능하게 되어 있지만, 일반적으로 이러한 체인 무단식 변속기에 이용되는 풀리는, 대향 배치된 두 개의 시브면을 가지고 있으며, 한쪽의 시브면을 풀리축 방향에 대하여 고정하고, 다른쪽의 시브면을 풀리축 방향으로 이동시킴으로써 양 시브면 사이에서 형성되는 홈 폭이 가변할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고, 이 다른쪽의 시브면을 이동시켜 홈 폭을 바꾸면, 한쪽의 시브면은 고정되어 있기 때문에, 이 홈 폭의 중심 위치도 이동한다. 이 때, 양 풀리간에서 서로의 홈 폭의 중심이 빗나간 상태가 되어, 미스얼라이먼트가 생긴다. 이러한 미스얼라이먼트는, 이 종류의 변속기의 기구에 있어서 생기는 것을 피할 수 없다.

이와 같은 미스얼라이먼트가 존재하면, 상기와 같은 동력 전달 체인은, 각 풀리의 주방향(周方向)에 감겨 걸쳐지는 방향에 대한 굴곡(이하, 주방향 굴곡이라고도 함)은 가능하게 형성되어 있지만, 그 방향 이외의 방향에 대하여는 거의 움직일 수 없기 때문에, 당해 체인은 양 풀리에 감겨 걸쳐짐으로써 무리한 힘이 가해져서, 풀리의 시브면과 체인과의 접촉면을 적절히 유지할 수 없게 되는 경우가 있었다. 그리고, 이러한 상태로 장기에 걸쳐 동력 전달을 행하면, 풀리의 시브면이나 체인측 접촉면에 이상 마모가 발생하거나, 동력 전달 효율이 저하한다고 하는 문제가 있었다.

이에 대하여, 상기와 같은 미스얼라이먼트를 허용하기 위하여, 체인에 유연 성을 부여하기 위한 수단을 강구하는 것을 생각할 수 있다. 한편, 상술한 기구상 피할 수 없는 미스얼라이먼트를 허용할 수 있는 이상으로 유연성을 부여한 경우, 풀리와 체인과의 접촉면이 불안정하게 되어 이상 마모의 원인이 되는 경우가 있었다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 풀리간의 미스얼라이먼트를 바람직하게 허용하고, 이상 마모의 발생이나 동력 전달 효율의 저하를 유효하게 억제할 수 있는 동력 전달 체인 및 그것을 이용한 동력 전달 장치의 제공을 그 목적으로 한다.

본 발명은, 체인 구성 부재로서 적어도, 관통공을 가지는 복수의 링크 플레이트와, 상기 관통공에 삽통되고 상기 복수의 링크 플레이트를 상호 연결하는 복수의 핀 부재를 구비함과 아울러, 원추면형상의 시브면을 가지는 제1의 풀리와 원추면형상의 시브면을 가지는 제2의 풀리의 사이에 놓여져 이용되고, 상기 체인 구성 부재와 상기 제1 및 제2의 풀리의 시브면이 접촉하여 동력을 전달하는 동력 전달 체인으로서, 체인 길이 200mm당의 체인 폭 방향의 스큐(skew)량이 1~2mm로 되어 있다.

상기와 같이 구성된 동력 전달 체인에 따르면, 체인의 폭 방향의 유연성의 정도를 나타내는 스큐량을 적정한 범위로 설정하였기 때문에, 상기 제1의 풀리와 상기 제2의 풀리의 사이에 발생하는 기구상 생기는 것을 피할 수 없는 미스얼라이먼트를 허용하기에 필요 충분한 유연성이 얻어지며, 상기 양 풀리의 시브면과 상기 체인 구성 부재와의 접촉면을 적절히 유지할 수 있다. 따라서, 이상 마모의 발생이나 동력 전달 효율의 저하를 유효하게 억제할 수 있다.

상기 스큐량이 1mm 이하인 경우, 상술한 기구상 생기는 미스얼라이먼트를 허용할 수 없기 때문에, 이상 마모나 전달 효율의 저하를 억제하지 못할 우려가 있다. 또한, 상기 스큐량이 2mm 이상인 경우, 상기 동력 전달 체인의 유연성이 너무 커서 체인에 헐렁임이 발생하고, 소음이나 진동이 커질 우려가 있다. 또한, 상기 시브면과 상기 동력 전달 체인과의 접촉이 불안정하게 되어, 이상 마모의 원인이 되는 경우도 있다.

또한, 상기의 동력 전달 체인에 있어서, 상기와 같이 상기 스큐량이 소정의 값이라면, 상기 핀 부재는, 상기 관통공에 압입상태로 삽통되어 있어도 좋으며, 이 경우에 있어서도, 이상 마모의 발생이나 동력 전달 효율의 저하를 유효하게 억제할 수 있다.

또한, 상기의 동력 전달 체인에 있어서, 상기 관통공의 내주면 단부는 챔퍼링(Chamfering)되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 핀 부재의 길이 방향과 상기 관통공의 구멍축 방향이 이루는 각도에 자유도가 생기기 때문에, 주방향 굴곡 이외의 방향의 굴곡에 대하여 유연성을 가지게 된다. 이에 따라, 상기 미스얼라이먼트를 허용하고, 상기 양 풀리의 시브면과 상기 체인 구성 부재와의 접촉면을 적절히 유지할 수 있으므로, 이상 마모나 전달 효율의 저하를 유효하게 억제할 수 있다.

또한, 상기 동력 전달 체인에 있어서, 상기 핀 부재가, 상기 관통공에 삽통된 제1핀과, 상기 관통공에 삽통되고 상기 핀의 일측면과 접촉하고 있는 일측면을 가지고 있는 제2핀을 구비하고 있을 경우, 상기 제1핀의 일측면 또는 상기 제2핀의 일측면의 적어도 한쪽에, 체인 폭 방향의 크라우닝이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 구성에 따르면, 체인 폭 방향의 크라우닝(볼록 곡면)에 의해, 제1핀과 제2핀의 접촉 각도에 자유도가 생기기 때문에, 주방향 굴곡 이외의 굴곡에 대하여 유연성을 가지는 체인으로 할 수 있다.

또한, 상기 동력 전달 체인에 있어서, 상기 핀 부재가, 상기 관통공에 삽통된 제1핀과 상기 관통공에 삽통되고, 상기 제1핀의 일측면과 접촉하고 있는 일측면을 가지고 있는 제2핀을 구비하고 있을 경우, 상기 링크 플레이트의 관통공 내주면과 상기 제1핀의 타측면 사이, 및 상기 링크 플레이트의 관통공 내주면과 상기 제2핀의 타측면 사이 중의 적어도 한쪽에 틈새가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 구성에 따르면, 상기 틈새에 의해 제1핀 혹은 제2핀의 길이 방향과 관통공의 구멍축 방향이 이루는 각도에 자유도가 생기기 때문에, 주방향 굴곡 이외의 굴곡에 대하여 유연성을 가지는 체인으로 할 수 있다.

또한, 상기 동력 전달 체인에 있어서, 체인 길이 방향으로 동위상이며 또한 폭 방향으로 서로 포개서 배열된 상기 복수의 링크 플레이트와, 이들 복수의 링크 플레이트에 삽통된 상기 핀 부재를 가짐과 아울러, 체인 길이 방향으로 연속하여 연결된 복수의 피치부를 가지는 것일 경우, 상기 복수의 피치부 중 적어도 하나는 체인 폭 방향 중앙쪽의 범위에 상기 복수의 링크 플레이트를 편재시킨 중앙 편재 피치부인 것이 바람직하다.

상기 구성에 따르면, 중앙 편재 피치부에 있어서, 주방향 굴곡 이외의 굴곡을 비교적 강하게 구속하고 있는 좌우 단부쪽에 배열되는 링크 플레이트는, 체인 폭 방향 중앙쪽과 비교하여, 인접하는 링크 플레이트의 간격이 넓은 성긴 배열이 된다. 이 때문에, 당해 중앙 편재 피치부의 주방향 굴곡 이외의 굴곡의 구속력이 저하하고, 상기 굴곡에 대하여 유연성을 가지게 된다. 그리고, 이러한 유연성이 부여된 중앙 편재 피치부를 체인 주방향에 적어도 하나 배치함으로써, 체인 전체에 대하여 유연성을 부여할 수 있다.

또한, 상기 동력 전달 체인에 있어서, 체인 길이 방향으로 동위상이며 또한 폭 방향으로 서로 포개서 배열된 상기 복수의 링크 플레이트와, 이들 복수의 링크 플레이트에 삽통된 상기 핀 부재를 가짐과 아울러, 체인 길이 방향으로 연속하여 연결된 복수의 피치부를 가지는 것일 경우, 상기 복수의 피치부 중 적어도 하나는 체인 폭 방향 중앙쪽이며, 또한 체인 전체 폭보다도 좁은 범위에 당해 피치부를 구성하는 모든 링크 플레이트를 배열한 중앙 집중 피치부인 것이 바람직하다.

상기 구성에 따르면, 중앙 집중 피치부는, 체인 전체 폭보다도 좁은 범위에 당해 중앙 집중 피치부를 구성하는 모든 링크 플레이트를 배열하고 있기 때문에, 주방향 굴곡 이외의 굴곡을 구속하고 있는 좌우 단부쪽의 링크 플레이트가 존재하지 않는다. 이 때문에, 이 중앙 집중 피치부는, 주방향 굴곡 이외의 굴곡 유연성을 가지게 된다. 그리고, 이러한 유연성이 부여된 중앙 집중 피치부를, 체인 주방향으로 적어도 하나 배치함으로써, 체인 전체에 대하여 유연성을 부여할 수 있다.

또한, 본 발명은, 원추면형상의 시브면을 가지는 제1의 풀리와, 원추면형상의 시브면을 가지는 제2의 풀리와, 이들 제1 및 제2의 풀리의 사이에 놓여지는 동력 전달 체인을 구비하고, 이 동력 전달 체인의 체인 구성 부재와 상기 제1 및 제2의 풀리의 시브면이 접촉하여 동력을 전달하는 동력 전달 장치로서, 상기 동력 전달 체인이, 상술한 동력 전달 체인으로 되어 있다.

이와 같이 구성된 동력 전달 장치에 따르면, 상기 제1의 풀리와 상기 제2의 풀리의 사이에 구성상 생기는 것을 피할 수 없는 미스얼라이먼트가 발생했다고 하더라도, 상기에 나타낸 동력 전달 체인의 유연성에 의해, 당해 미스얼라이먼트를 바람직하게 허용할 수 있다. 따라서, 상기 양 풀리의 시브면과 상기 체인 구성 부재와의 접촉면을 적절히 유지할 수 있으며, 이상 마모나 전달 효율의 저하를 유효하게 억제할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 동력 전달 체인의 요부 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다.

도 2는, 도 1의 동력 전달 체인의 일부의 주방향(周方向) 단면도이다.

도 3은, 도 1의 동력 전달 체인에 있어서의 링크 플레이트의 배열의 일례를 나타낸 상면도이다.

도 4는, 도 2 중 B-B선에 있어서의 체인의 단면도이다.

도 5는, 링크 플레이트의 관통공 내주면 단부에 있어서의 다른 형상을 예시한 모식도이다.

도 6은, 링크 플레이트의 관통공 내주면 단부에 있어서의 다른 형상을 예시한 모식도이다.

도 7은, 링크 플레이트의 관통공 내주면 단부에 있어서의 다른 형상을 예시한 모식도이다.

도 8은, 동력 전달 체인의 스큐(skew)량을 설명하기 위한 상면도이다.

도 9는, 본 발명의 동력 전달 장치의 실시형태에 따른 체인식 무단 변속기의 요부 구성을 모식적으로 나타낸 사시도이다.

도 10은, 도 9의 무단 변속기에 있어서의 프라이머리풀리, 세컨더리풀리 및 체인의 기하학적 관계를 설명하기 위한 측면도이다.

도 11은, 도 9의 무단 변속기에 있어서의 프라이머리풀리, 세컨더리풀리, 및 체인의 기하학적 관계를 설명하기 위한 단면도이다.

도 12는, 본 발명의 동력 전달 체인의 제2의 실시형태에 따른 체인을 상면에서 보았을 때의 핀 및 스트립의 축 방향 단면도이다.

도 13은, 본 발명의 동력 전달 체인의 제3의 실시형태에 따른 체인의 일부의 주방향 단면도이다.

도 14는, 도 13 중 F-F선에 있어서의 체인 폭 방향의 단면도이다.

도 15는, 본 발명의 동력 전달 체인의 제4의 실시형태에 따른 체인의 링크 플레이트의 배열의 일례를 나타내는 상면도이다.

도 16은, 중앙 편재 피치부의 체인 전체에 대한 배치 상태를 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 17은, 하나의 피치부의 체인 전체 폭에 대한 링크 플레이트의 배열의 바리에이션의 일례를 나타낸 모식도이다.

도 18은, 하나의 피치부의 체인 전체 폭에 대한 링크 플레이트의 배열의 바리에이션의 다른 예를 나타낸 모식도이다.

도 19는, 하나의 피치부의 체인 전체 폭에 대한 링크 플레이트의 배열의 바리에이션의 다른 예를 나타낸 모식도이다.

도 20은, 하나의 피치부의 체인 전체 폭에 대한 링크 플레이트의 배열의 바리에이션의 다른 예를 나타낸 모식도이다.

도 21은, 본 발명의 동력 전달 체인의 제5의 실시형태에 따른 체인의 링크 플레이트의 배열의 일례를 나타내는 상면도이다.

도 22는, 제1관통공과 제2관통공을 연통(連通)시키는 연통부를 형성한 링크 플레이트의 일례를 나타내는 도면이다.

도 23은, 제1관통공과 제2관통공을 연통시키는 연통부를 형성한 링크 플레이트의 다른 예를 나타내는 도면이다.

다음으로, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 첨부 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은, 본 발명의 동력 전달 체인의 제1의 실시형태에 따른 이른바 체인식 무단 변속기용 체인(이하, 간단히 '체인'이라고도 함)의 요부 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 중, 본 실시형태인 체인(1)은, 무단형상으로서, 체인 구성 부재로서의 금속(탄소강 등)으로 이루어지는 복수의 링크 플레이트(20)와, 이 링크 플레이트(20)를 상호 연결하기 위한 금속(베어링강 등)으로 이루어지는 복수의 핀 부재(P)로 구성되어 있다. 한편, 도 1에서는, 체인(1)의 폭 방향 중앙부의 기재를 일부 생략하고 있다.

도 2는, 체인(1)의 일부의 주방향 단면도이다. 링크 플레이트(20)는, 외형선이 완만한 곡선형상이며, 모두 실질적으로 동일한 외형이 되도록 성형되어 있다. 또한, 이 링크 플레이트(20)는, 1장에 대해 제1관통공(21)과 제2관통공(22)이 하나씩 형성되어 있다. 도 1도 참조하여, 이 링크 플레이트(20)를 연결하는 핀 부재(P)는 단면이 소정의 형상으로 형성된 봉형체인 제1핀으로서의 핀(30)과, 핀(30)보다도 약간 짧게 형성되며 또한 단면이 소정의 형상으로 형성된 봉형체인 제2핀으로서의 스트립(40)으로 이루어진 것이다. 이들 복수의 핀 부재(P)를 구성하는 복수의 핀(30) 및 복수의 스트립(40)은, 각각 모두 실질적으로 동일 형상으로 형성되어 있다.

핀(30)의 핀 단면(31)은, 소정의 곡률로 설정된 볼록 곡면(convex curve)을 이루며, 도시하지 않은 체인식 무단 변속기의 풀리의 시브면과 접촉하여 동력을 전달한다.

도 3은, 체인(1)에 있어서의 링크 플레이트(20)의 배열의 일례를 나타낸 상부 평면도이다. 복수의 링크 플레이트(20)는, 두께 방향으로 서로 포개서 체인 폭 방향 및 체인 길이 방향으로 소정의 순서로 배열되어 있으며, 이들을 연결하도록 제1관통공(21) 및 제2관통공(22) 내에 핀 부재(P)가 삽통되어 있다.

복수의 핀 부재(P)는, 체인 길이 방향으로 링크 플레이트(20)에 형성된 제1 관통공(21)과 제2관통공(22)의 간격(도 2 참조)에 의해 정해지는 소정의 피치 간격으로 거의 평행하게 배열되어 있다. 핀 부재(P)는, 후술하는 바와 같이, 복수의 링크 플레이트(20)가 서로 굴곡 가능하도록 양 관통공(21, 22)에 삽통되어 있다.

여기서, 도 3에 있어서, 체인 길이 방향에 대하여 같은 위치(동위상)로 되어 체인 폭 방향으로 거의 평행하게 배열되어 있는 소정 장수의 링크 플레이트(20)와, 이들에 삽통되어 있는 2쌍의 핀 부재(P)는, 피치부(60)를 구성하고 있으며, 체인(1)은, 이 피치부(60)를 체인 길이 방향으로 굴곡 가능하게 연속하여 연결함으로써 구성되어 있다.

도 2로 돌아가서, 제1관통공(21)은, 파선 J로 나타내는 범위에서 삽통되어 있는 핀(30)에 대하여 압입여유(press fitting margin)가 형성되어 있다. 즉, 제1관통공(21)에 삽통되어 있는 핀(30)은, 파선 K로 나타내는 범위를 가지고 제1관통공(21)에 압입되어 있다. 제1관통공(21)에 삽통되어 있는 스트립(40)은, 제1관통공(21)에 삽통되어 있는 핀(30)의 측면과 구름 접촉(또는, 약간의 미끄러짐 접촉을 포함하는 구름 접촉)을 하면서 회동할 수 있도록 삽통되어 있다. 또한, 제1관통공(21)은, 스트립(40)이 회동할 때, 스트립(40)의 측면과 제1관통공(21)의 내주면이 접촉면을 가지면서 회동할 수 있는 형상으로 형성되어 있다.

또한, 제2관통공(22)에 삽통되어 있는 스트립(40)은, 파선 K로 나타내는 범위를 가지고 제2관통공(22)에 압입되어 있다. 제2관통공(22)에 삽통되어 있는 핀(30)은, 제2관통공에 삽통되어 있는 스트립(40)의 측면과 구름 접촉(또는 약간의 미끄러짐 접촉을 포함하는 구름 접촉)하면서 회동할 수 있도록 삽통되어 있다. 또 한, 제2관통공(22)은, 핀(30)이 회동할 때, 핀(30)의 측면과 제2관통공(22)의 내주면이 접촉면을 가지면서 회동할 수 있는 형상으로 형성되어 있다.

한편, 상술한 제1관통공(21)에 압입 상태로 삽통된 핀(30) 및 제2관통공(22)에 압입 상태로 삽통된 스트립(40)은, 상온에서 감합압입할 수 있으나, 냉각 수축 끼워맞춤(cold shrink fitting) 냉각 끼워맞춤(cold fitting) 등의 방법에 의해, 각각 제1관통공(21) 및 제2관통공(22)에 압입할 수도 있다.

여기서, 링크 플레이트(20)의 제2관통공(22)에 회동 가능하게 삽통되어 있는 핀(30)은, 이 링크 플레이트(20)에 인접하고, 체인 주방향으로 어긋나게 해서 연결되어 있는 링크 플레이트(20a)에 대해서는, 링크 플레이트(20a)의 제1관통공(21a)에 압입되어 있다. 링크 플레이트(20)의 제2관통공(22)에 압입되어 있는 스트립(40)은, 링크 플레이트(20a)에 대해서는, 링크 플레이트(20a)의 제1관통공(21a)에 회동 가능하게 삽통되어 있다. 이렇게 하여, 링크 플레이트(20, 20a)에 압입 혹은 삽통된 핀(30)과 스트립(40)이 구름 접촉하면서 회동함으로써, 링크 플레이트(20, 20a)는 서로 굴곡 가능하게 된다.

이상과 같이, 겹쳐져서 체인 주방향으로 연결되는 링크 플레이트(20)끼리를 굴곡 가능하게 연결함으로써, 인접하는 피치부(60)를 굴곡 가능하게 연결하고, 주방향 굴곡이 가능한 체인(1)을 구성하고 있다.

도 4는, 도 2 중 B-B선에 있어서의 체인(1)의 단면도이다. 링크 플레이트(20)의 제2관통공(22)의 내주면 단부에는, 그 전체 둘레에 걸쳐 챔퍼부(chamfering)(23)가 형성되어 있다. 또한, 제1관통공(21)의 내주면 단부에도 마 찬가지로, 챔퍼부(도시 안 함)가 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 실시형태에 따른 체인(1)은, 제1 및 제2관통공(21, 22)의 내주면 단부에 챔퍼부를 형성함으로써, 핀(30)의 길이 방향과 제1 및 제2관통공(21, 22)의 구멍축 방향이 이루는 각도에 자유도가 생기기 때문에, 주방향 굴곡 이외의 방향의 굴곡에 대하여 유연성을 가지는 것이 된다.

한편, 본 실시형태에 따른 체인(1)에서는, 챔퍼부(23)를 형성한 경우를 예시하였지만, 예컨대 도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2관통공(21, 22)의 내주면의 단부를 포함한 거의 전면에 걸쳐 챔퍼부(23)를 형성하여도 좋고, 도 6에 나타내는 바와 같이, 양 관통공(21, 22)의 내주면의 단부에 R 챔퍼링을 행하여도 좋다. 또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 양 관통공(21, 22)의 내주면의 단부를 포함한 거의 전면에 걸쳐 크라우닝(볼록 곡면)을 형성하여도 좋다.

또한, 이러한 양 관통공(21, 22)의 내주면에의 챔퍼링은, 선삭가공에 의해서도 가능하지만 배럴(barrel)연마 등에 의해서도 형성할 수 있다.

여기서, 체인의 스큐량에 대한 개념에 대해서 설명한다.

도 8은, 체인의 스큐량을 설명하기 위한 체인의 상면도이다. 한편, 도는 체인(1)의 일부의 기재를 생략하고 있다. 이 체인(1)은, 상술한 바와 같이, 무단형상으로 하여 이용되지만, 도에서는 그 일부를 소정의 체인 길이(L)만큼 절단하여, 굴곡시키지 않고 거의 곧게 정렬시킨 상태를 나타내고 있다. 여기서, 체인(1)의 한쪽 단부(11)에 위치하는 핀(30a)을 어떤 방향으로도 움직이지 않도록 고정한다. 그리고, 이 체인(1)의 한쪽 단부(11)로부터 단부(12)에 대하여, 도 중 화살표(X1, X2) 의 방향(체인 폭 방향 좌우 방향)으로 힘을 가하면, 도에 나타내는 바와 같이, 다른쪽 단부(12)의 체인 폭 방향 중심은, 어떤 일정한 폭을 가지고 이동하고, 한쪽 단부(11)에 있어서의 체인 폭 방향 중심에 대하여 어긋남이 생긴다. 본 발명자들은, 이 어긋남에 의한 폭 치수를 체인 길이(L)에 있어서의 체인 폭 방향의 스큐량(S)으로 규정하였다. 즉, 스큐량(S)은 체인 폭 방향에의 유연성의 정도를 나타내고 있다.

본 실시형태의 체인(1)은, 상술한 바와 같이, 제1 및 제2관통공의 내주면(21, 22)의 내주면에 챔퍼부를 형성함으로써, 체인(1) 폭 방향의 유연성이 부여된다. 그리고, 이 유연성에 있어서는, 체인(1)의 체인 길이 200mm당의 체인 폭 방향의 스큐량(S)이 1~2mm가 되도록 챔퍼부(23)의 형상을 설정하였다.

도 9는, 상기 체인(1)을 구비한 본 발명의 동력 전달 장치의 실시형태에 따른 체인식 무단 변속기의 요부 구성을 모식적으로 나타낸 사시도이다. 이 체인식 무단 변속기(50)(이하, 간단히 '무단 변속기'라고도 함)는, 예컨대 자동차의 변속기로서 탑재되며, 제1의 풀리로서의 금속제의 프라이머리풀리(51)와, 제2의 풀리로서의 금속제의 세컨더리풀리(52)와, 그 사이에 무단형상으로서 놓여진 본 발명에 따른 체인(1)을 구비하고 있다. 한편, 도 9 중의 체인(1)은, 이해를 쉽게 하기 위하여 일부 단면을 명시하고 있다.

프라이머리풀리(51)는, 엔진측에 접속된 입력축(53)에 일체 회전 가능하게 장착된 것이며, 원추면형상의 시브면(51a1)을 가지는 고정 시브(51a)와, 그 시브면(51a1)에 대향하여 배치되는 원추면형상의 시브면(51b1)을 가지는 가동 시 브(51b)를 구비하고 있다. 그리고, 이들 시브의 시브면(51a1, 51b1)에 의해 홈을 형성하고, 이 홈에 의해 체인(1)의 핀 단면(31)을 체인(1) 폭 방향 양측으로부터 강압으로 끼워 유지하도록 되어 있다. 또한, 가동 시브(51b)에는 유압 액츄에이터(도시 안 함)가 접속되어 있으며, 이것에 의해 가동 시브(51b)는, 입력축(53)의 축방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 그리고, 변속시에는, 입력축(53)의 축 방향으로 가동 시브(51b)를 이동시킴으로써, 시브면(51a1, 51b1)에 의해 형성되는 홈의 홈 폭을 변화시킨다. 체인(1)의 체인 폭은 항상 일정하기 때문에, 체인(1)은 그 체인 폭에 마주하는 지름 방향 위치에서 프라이머리풀리(51)에 감겨 설치되고, 입력축(53)에 대한 체인(1)의 감김 반경을 변화시킬 수 있도록 되어 있다.

한편, 세컨더리풀리(52)는, 구동륜측에 접속된 출력축(54)에 일체 회전 가능하게 장착되어 있으며, 프라이머리풀리(51)와 마찬가지로, 체인(1)을 강압으로 끼우는 홈을 형성하기 위한 시브면을 가지는 고정 시브(52a)와 가동 시브(52b)를 구비하고 있다. 그리고, 이들 시브의 시브면(52a1, 52b1)에 의해 홈을 형성하고, 이 홈에 의해 체인(1)의 핀 단면(31)을 체인 폭 방향 양측으로부터 강압으로 끼워 유지하도록 되어 있다. 또한, 가동 시브(52b)에는 유압 액츄에이터(도시 안 함)가 접속되어 있으며, 이것에 의해 가동 시브(52b)는, 출력축(54)의 축 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 그리고, 변속시에는, 출력축(54)의 폭 방향으로 가동 시브(52b)를 이동시킴으로써, 시브면(52a1, 52b1)에 의해 형성되는 홈의 홈 폭을 변화시킨다. 체인(1)의 체인폭은 항상 일정하기 때문에, 체인(1)은 그 체인 폭에 마주하는 지름 방향 위치에서 세컨더리풀리(52)에 감겨 설치되며, 출력폭(54)에 대한 체 인(1)의 감김 반경을 변화시킬 수 있도록 되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 형태에 따른 무단 변속기(50)에서는, 이하와 같이 하여 무단계의 변속을 행할 수 있다. 즉, 입력축(53)의 회전을 출력축(54)의 회전에 감속하여 전달할 경우, 프라이머리풀리(51)측의 홈 폭을 가동 시브(51b)의 이동에 따라 확대시켜 체인(1)의 프라이머리풀리(51)에 있어서의 감김 반경을 작게 함과 동시에, 세컨더리풀리(52)측의 홈 폭을 가동 시브(52b)의 이동에 따라 축소시켜 체인(1)의 세컨더리풀리(52)에 있어서의 감김 반경을 크게 한다.

반대로, 입력축(53)의 회전을 출력축(54)의 회전에 증속하여 전달할 경우, 프라이머리풀리(51)측의 홈 폭을 가동 시브(51b)의 이동에 따라 축소시켜서 체인(1)의 프라이머리(51)에 있어서의 감김 반경을 크게함과 동시에, 세컨더리풀리(52)측의 홈 폭을 가동 시브(52b)의 이동에 따라 확대시켜 체인(1)의 세컨더리풀리(52)에 있어서의 감김 반경을 작게한다. 이렇게 하여, 입력축(53), 출력축(54)에 대한 체인(1)의 감김 반경을 각각 변화시킴으로써, 입력축(53)과 출력축(54) 사이의 증감속을 할 수 있도록 되어 있다.

여기서, 체인식 무단 변속기의 미스얼라이먼트의 개념에 대해 설명한다.

도 10은, 무단 변속기(50)에 있어서의 프라이머리풀리(51), 세컨더리풀리(52) 및 이들에 감겨져 있는 체인(1)의 기하학적 관계를 설명하기 위한 측면도이다. 도에서는, 예컨대 변속비(n)로 한 경우에 있어서의 상태를 나타내고 있다. 도에 있어서의 프라이머리풀리(51)의 실효 반경을 Rp, 세컨더리풀리(52)의 실효 반경을 Rs로 했을 경우, 이들의 관계는 하기 식(1)으로 표시된다.

n= Rp/Rs …(1)

또한, 프라이머리풀리(51)의 중심점(55)(입력축(53)의 축 중심)과 세컨더리풀리(52)의 중심점(56)(출력축(54)의 축 중심)의 축간 치수를 ls, 체인(1)의 양 풀리에 감겨 걸쳐져 있지 않은 부분(13)과, 중심점(55)과 중심점(56)을 연결하는 직선(57)이 이루는 경사각도를 θ로 했을 때, 체인(1) 전체 길이 치수(Lc)는 하기 식(2)으로 표시된다.

Lc= Rp(π－2θ)＋Rs(π－2θ)＋2(Rpㆍsinθ－Rsㆍsinθ＋ls)cosθ …(2)

또한, 경사각도(θ)와 실효 반경(Rp), 실효 반경(Rs)과의 관계는 하기 식(3)과 같이도 표시된다.

sinθ= (Rs－Rp)/ls …(3)

이 상기 식(1), (2), (3)으로부터, 변속비(n)의 경우에 있어서의 실효 반경(Rp), 실효 반경(Rs) 및 경사각도(θ)가 구해진다.

또한, 파선(58)은, 변속비(n)가 1인 경우의 프라이머리풀리(51), 세컨더리풀리(52) 및 체인(1)과의 관계를 나타내고 있으며, 이 경우의 양 풀리의 실효 반경(Rp, Rs)은 동일하게 된다. 이때의 양 풀리의 실효 반경(Rc)은 상기 식(1), (3)으로부터 하기 식(4)과 같이 표시된다.

Rc=Rp=Rs= (Lc－2ls)/2π (변속비(n)=1일 때) …(4)

도 11은, 도 10에 있어서의 프라이머리풀리(51), 세컨더리풀리(52) 및 체인(1)의 기하학적 관계를 설명하기 위한 직선(57) 상의 단면도이다. 한편, 도의 이해를 쉽게 하기 위하여, 입출력축 등을 생략하여 도시하고 있다.

도에 있어서, 프라이머리풀리(51)의 실효 반경(Rp)은, 도 10과 같이, Rc보다 작게 되어 있기 때문에, 가동 시브(51b)는, 시브면(51a1, 51b1)에 의해 형성되는 풀리 홈(61)의 홈 폭이 커지도록 고정 시브(51a)에 대하여 이탈하는 방향으로 이동하고 있다. 체인(1)은, 프라이머리풀리(51)의 중심선(55a)으로부터 Rp의 거리를 둔 곳에 위치하고 있다. 이 때, 풀리 홈(61)의 홈 폭 중심선(61a)은 가동 시브(51b)의 이동에 따라 가동 시브(51b)측으로 이동한다.

파선(62a)은, 실효 반경 Rp가 Rc일 때의 가동 시브(51b), 파선(62b)은 이 때의 체인(1)의 위치를 나타내고 있으며, 파선(64a)은, 실효 반경 Rs가 Rc일 때의 가동 시브(52b), 파선(64b)은 이때의 체인(1)의 위치를 나타내고 있다. 양 풀리(51, 52)의 실효 반경이 Rc일 때, 그 양자의 홈 폭 중심이 일치하도록 양 풀리(51, 52)는 구성되어 있으며, 이 때의 양 풀리(51, 52)의 홈 폭 중심을 직선(U)으로 나타내고 있다.

여기서, 홈 폭 중심선(61a)의 이동량을, 직선(U)를 기준으로서 생각한다. 즉, 상기 홈 폭 중심선(61a)과 직선(U)과의 변위인 이동량(Hp)은, 시브면(51a1, 51b1)의 경사각도를 ø로 하면, 하기 식(5)으로 표시된다.

Hp= (Rc－Rp)sinø …(5)

또한, 세컨더리풀리(52)의 실효 반경(Rs)은, 도 10과 같이 Rc보다 크게 되어 있기 때문에, 가동 시브(52b)는, 시브면(52a1, 52b1)에 의해 형성되는 풀리 홈(63)의 홈 폭이 커지도록 고정 시브(52a)에 대하여 근접한 방향으로 이동하고 있다. 체인(1)은, 세컨더리풀리(52)의 중심선(56a)으로부터 Rs의 거리를 둔 곳에 위치하고 있다. 이 때, 풀리 홈(63)의 홈 폭 중심선(63a)은, 가동 시브(52b)의 이동에 따라 고정 시브(52a)측으로 이동한다.

홈 폭 중심선(63a)의 이동량도, 상기 프라이머리풀리(51)의 경우와 마찬가지로, 직선(U)을 기준으로 생각한다. 즉, 상기 홈 폭 중심선(63a)과 직선(U)과의 변위인 이동량(Hp)은, 시브면(52a1, 52b1)의 경사각도롤 ø로 하면, 하기 식(6)으로 표시된다.

Hs= (Rs－Rc)sinø …(6)

도 11에 있어서, 프라이머리풀리(51)는, 가동 시브(51b)가 직선(U)에 대하여 지면하측에 배치되고, 또한, 세컨더리풀리(52)는, 가동 시브(52b)가 직선(U)에 대하여 지면상측에 배치되어 있다. 이 때, 축간 치수(ls)가 고정되어 있으면, 한쪽의 풀리의 홈 폭이 넓으면, 다른쪽의 풀리의 홈 폭은 반드시 좁혀지기 때문에, 양 풀리의 홈 폭 중심은 반드시 직선(U)에 대하여 같은 방향으로 이동하게 된다.

여기서, 이동량(Hp, Hs)에 차가 발생하기 때문에, 프라이머리풀리(51)와 세컨더리풀리(52)의 홈 폭 중심과의 틈새, 즉 미스얼라이먼트가 발생한다. 이와 같은 미스얼라이먼트는, 상술한 바와 같이, 풀리의 홈 폭을 바꾸어 변속하는 무단 변속기(50)에서는, 그 기구상 생길 수 있는 것을 피할 수 없다.

그리고, 이 때의 미스얼라이먼트량(M)은, 하기 식(7)으로 표시된다.

M= │Hp－Hs│=│(Rc－Rp)sinø－(Rs－Rc)sinø│ …(7)

상기 식(7) 중의 실효 반경(Rp), 실효 반경(Rs)은, 식(1), (2), (3)으로부터 변속비(n)의 경우의 값을 구할 수 있기 때문에, 무단 변속기(50)의 사양에 따라 정 해지는 다른 파라미터를 이들의 식에 대입함으로써, 변속비(n)의 경우의 미스얼라이먼트량(M)을 구할 수 있다.

이상과 같은 체인식 무단 변속기의 미스얼라이먼트의 개념에 의거하여, 예컨대, 축간 치수(ls)가 150~200mm 정도의 무단 변속기(50)를 상정하고, 이 무단 변속기(50)가 증감속했을 때의 미스얼라이먼트량(M)의 최대값을 구하면, 그 값은 0.5~1mm가 된다. 이 때, 체인(1)의 양 풀리에 감겨 걸쳐져 있지 않은 부분(13)(도 10)의 양 단부는, 상기 미스얼라이먼트에 더하여, 풀리나 입출력축의 가공 오차나 체인 장력에 따른 변형에 의해 체인(1) 폭 방향으로 최대로 1~2mm의 틈새가 강요되게 된다.

상기의 무단 변속기(50)에 이용되고 있는 본 실시형태에 따른 체인(1)은, 링크 플레이트(20)의 제1 및 제2관통공(21, 22) 내주면 단부에 챔퍼부(23)를 형성함으로써, 체인 길이 200mm당의 체인 폭 방향의 스큐량(S)이 1~2mm가 되도록 체인 폭 방향의 유연성이 부여된다.

이 스큐량(S)이 1mm 이하인 경우, 상술한 기구상 생기는 미스얼라이먼트를 허용할 수 없기 때문에, 이상 마모나 전달 효율의 저하를 억제하지 못할 우려가 있다. 또한, 스큐량(S)이 2mm 이상일 경우, 체인(1)의 변형능이 너무 커서, 체인(1)에 헐렁임이 발생하고, 소음이나 진동이 커질 우려가 있다. 또한, 각 시브와 체인(1)의 핀 단면(31)과의 접촉이 불안정하게 되어, 이상 마모의 원인이 되는 경우도 있다.

본 형태의 체인(1)은, 상기에서 설명한 바와 같은, 기구상 생기는 것을 피할 수 없는 미스얼라이먼트를 허용하기에 필요 충분한 유연성이 부여되어 있기 때문에, 양 풀리(51, 52)의 시브면과 핀 단면(31)의 접촉면을 적절히 유지할 수 있다. 따라서, 무단 변속기(50)에 조합하여 장기에 걸쳐 동력 전달을 행하여도 이상 마모나 전달 효율의 저하를 유효하게 억제할 수 있다.

또한, 상기와 같이 구성된 본 실시형태에 따른 무단 변속기(50)에서는, 양 풀리(51, 52)간에 기구상 생기는 것을 피할 수 없는 미스얼라이먼트가 발생했다고 하더라도, 체인(1)에는 적당한 스큐량을 가지고 유연성이 부여되어 있기 때문에, 당해 미스얼라이먼트를 바람직하게 허용하고, 양 풀리(51, 52)의 시브면과 핀 단면(31)의 접촉면을 적절히 유지할 수 있다. 따라서, 장기에 걸쳐 동력 전달을 행하여도, 이상 마모나 이상 미끄러짐의 발생을 유효하게 억제할 수 있다. 이 때문에, 장기에 걸쳐 안정적으로 동력 전달을 행하는 것이 가능한 무단 변속기가 된다.

도 12는, 본 발명의 동력 전달 체인의 제2의 실시형태에 따른 체인을 상면에서 보았을 때의 핀 및 스트립의 축 방향 단면도이다. 본 실시형태와 제1의 실시형태의 주된 상위점은, 링크 플레이트(20)의 제1 및 제2관통공(21, 22)의 내주면 단부에는 챔퍼부를 형성하고 있지 않은 점과, 스트립(40)과 접촉부T에서 접촉하는 핀(30)의 접촉부(T)측의 측면에는 체인(1) 폭 방향의 크라우닝(볼록 곡면)이 헝셩되어 있는 점이다. 한편, 도 12에서는, 그 형상을 알기 쉽도록 하기 위하여 크라우닝의 곡률을 조장하여 나타내고 있다. 그 외의 점에 대해서는, 제1의 실시형태와 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다.

도 12에 있어서, 핀(30)의 일측면에 체인 폭 방향의 크라우닝을 형성하고 있 기 때문에, 핀(30)과 스트립(40)의 양 단부에, 체인 주방향으로 향하여 틈새(d)가 생긴다. 그리고, 스트립(40)의 양단 위치에 있어서, 이 틈새(d)는, 최대값의 dm이 되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 크라우닝은 핀(30)의 길이방향 전체에 걸쳐 거의 동일한 곡률로 형성되어 있기 때문에, 틈새(d)의 최대값(dm)은 본 발명에 따른 곡률에 의존하고 있다. 또한, 스트립(40)의 길이 방향 길이는, 핀(30)의 그것보다도 짧게 되어 있는 결과, 스트립(40)의 양단 위치에 있어서 틈새(d)가 최대가 되어 있다. 또한, 이 틈새(d)는, 체인 폭 방향에 형성한 상기 크라우닝에 의해 생긴 것을 의미하고 있으며, 본 발명에 따른 크라우닝이 없어도 핀(3)과 스트립(40)의 사이에 존재하는 틈새(Q)(도 2 참조)의 틈새 거리는 아니다.

본 실시형태의 체인(1)은, 핀(30)의 일측면에 형성한 체인 폭 방향의 크라우닝(볼록 곡면)에 의해, 핀(30)과 스트립(40)의 접촉각도에 자유도가 생기기 때문에, 주방향 굴곡 이외의 방향의 굴곡에 대하여 유연성을 가지는 것이 된다. 그리고, 이 유연성에 있어서는, 체인(1)의 체인 길이 200mm당의 체인 폭 방향의 스큐량(S)이 1~2mm가 되도록 틈새(d)의 최대값(dm)을 설정하였다.

여기서, 틈새(d)의 최대값(dm)의 측정방법은 다음과 같이 정한다.

어느 방향으로도 굴곡시키지 않고, 곧은 상태로 한 체인(1)을 수평면 상에 탑재한 기준 상태를 생각한다. 한편, 체인(1)은, 무단 띠형상이지만, 여기서는 체인(1) 중 수평면 상에 접촉하여 모든 방향으로도 굴곡하지 않은 부분을 생각하고 있다. 그리고, 상기 틈새(d)의 최대값(dm)은, 본 발명에 따른 기준상태의 체인(1)에 있어서, 핀(30)과 스트립(40)이 접촉하는 접촉부T의 중심점(도의 중심을 말함. 접촉부T가 점인 경우는, 그 점)을 통과하는 수평면(도 2의 B-B선 참조)을 단면으로 하고, 이 단면(도 12 참조)에 있어서의 핀(30)과 스트립(40)의 틈새(d)의 최대값이다.

또한, 이 틈새(d)의 최대값(dm)은, 체인(1)의 굴곡에 관련하는 것이기 때문에, 체인(1)이 (모든 방향으로)굴곡함으로써, 상기 접촉부(T)가 이동할 수 있는 범위내에 있어서의 최대값으로서, 체인(1)의 유연성과 관련할 가능성이 전혀 없는 부분의 틈새 거리는 고려하지 않는다. 즉, 예컨대 도 12에 있어서, 대향하는 핀(30) 또는 스트립(40)의 일측면에, 오목부분이 있거나, 핀(30) 또는 스트립(40)의 양 단 부근에 있어서의 틈새(d)가 극단으로 증가하거나 하여, 체인(1)을 모든 방향으로 한계까지 굴곡시켜도 접촉부(T)가 될 수 없을 것 같은 부분이 존재하고 있는 경우는, 당해 부분의 틈새 거리는 고려하지 않는다.

상기와 같이 구성된 본 실시형태에 따른 체인(1)은, 핀(30)의 일측면에 형성한 체인 폭 방향의 크라우닝(볼록 곡면)에 의해, 무단 변속기(50)에 조합하여 장기에 걸쳐 동력 전달을 행하여도 이상 마모나 전달 효율의 저하를 유효하게 억제할 수 있다. 또한, 본 형태에서는, 핀(30)과 스트립(40)의 접촉 각도를 비교적 크게 할 수 있기 때문에, 양 단부에 제1의 실시형태와 비교하여, 보다 높은 유연성을 가지기 쉽다. 또한, 틈새(d)의 최대값(dm)을 조정함으로써, 체인(1)으로서 필요한 유연성으로 설정하는 것이 용이하게 된다.

한편, 본 형태에서는, 핀(30)에 크라우닝을 형성하지만, 스트립(40)의 접촉부(T)측의 측면에 크라우닝을 형성하여도 좋으며, 양자에 크라우닝을 형성하여도 좋다.

도 13은, 본 발명의 동력 전달 체인의 제3의 실시형태에 따른 체인의 일부의 주방향 단면도이다. 본 실시형태와 제1의 실시형태의 주된 상위점은, 링크 플레이트(20)의 제1 및 제2관통공(21, 22)의 내주면 단부에는 챔퍼부를 형성하고 있지 않은 점, 및 핀(30)에 있어서의 스트립(40)과 접촉하고 있지 않은 측면과 제1 및 제2관통공(21, 22)의 내주면과의 사이에 틈새(e1, e2)를 형성한 점이다. 그 외의 점에 대해서는, 제1의 실시형태와 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다.

본 실시형태의 체인(1)은, 이 틈새(e1, e2)에 의해 핀(30)의 길이 방향과 제1 및 제2관통공(21, 22)의 구멍축 방향이 이루는 각도에 자유도가 생기기 때문에, 주방향 굴곡 이외의 방향의 굴곡에 대하여 유연성을 가지는 것이 된다. 그리고, 이 유연성에 있어서는, 체인(1)의 체인 길이 200mm당의 체인 폭 방향의 스큐량(S)이 1~2mm가 되도록 틈새(e1, e2)를 설정하였다. 한편, 틈새(e2)는, 핀(30)이 제2관통공(22) 내에서 회동하기에 필요한 틈새를 나타내는 것이 아니라, 핀(30)의 길이 방향의 각도에 자유도를 부여하기 위한 틈새를 나타내고 있다.

도 14는, 도 13 중 F-F선에 있어서의 체인 폭 방향의 단면도이다. 핀(30)은, 상술한 바와 같이, 그 측면과 제1관통공(21) 내주면과의 사이에 틈새(e1)가 형성되어 있기 때문에, 제1관통공(21)에 대하여 압입되지 않는다(제2관통공(22)에 대하여는 원래 압입되어 있지 않다). 그래서, 핀(30)의 양단측의 측면(32)에는, 돌기부(33)가 형성되어 있으며, 이 돌기부(33)가 링크 플레이트(20)를 계지하고, 링크 플레이트(20)가 떨어지지 않도록 하고 있다. 여기서 돌기부(33)는, 링크 플레이 트(20)를 계지할 수 있는 것이라면, 어떤 형상이라도 좋다. 예컨대, 핀(30)의 양단측의 외주를 따라 형성된 돌기라도 좋고, 제1관통공(21)의 내벽면과 대향하는 측의 측면만으로 형성된 돌기라도 좋으며, 혹은, 복수의 부분에 분할된 철부라도 좋다. 이러한 돌기는 코킹(caulking) 공구 등을 이용하여 간단하게 형성할 수 있다. 또한, 돌기부(33)는, 링크형상 부재(커버링, 스냅링)나 분할핀, 클립, 유지기 등의 다른 부재를 핀이나 스트립으로 고정함으로써 형성하여도 좋다.

상기와 같이 구성된 본 형태에 따른 체인(1)은, 틈새(e1, e2)를 형성함으로써, 무단 변속기(50)에 조합하여 장기에 걸쳐 동력 전달을 행하여도 이상 마모나 전달 효율의 저하를 유효하게 억제할 수 있다. 또한 본 형태에서는 제1 및 제2관통공(21, 22)의 형상을 변경하면 체인(1)의 유연성이 얻어지기 때문에, 용이하게 상기의 효과가 얻어진다.

또한, 본 형태에서는, 핀(30)의 양단측의 측면에 돌기부(33)를 형성하여 링크 플레이트(20)을 계지하고 있기 때문에, 링크 플레이트(20)가 탈락해 버린다고 하는 부작용의 발생을 유효하게 방지할 수 있다.

한편, 상기에서는 핀(30)의 측면과 링크 플레이트(20)의 제1 및 제2관통공(21, 22)의 내주면과의 사이에 틈새(e1, e2)를 형성하고, 또한 핀(30)의 양단측의 측면에 돌기부(33)를 형성하는 태양에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 및 제2관통공(21, 22) 내주면과 핀(30)의 측면 사이에, 및 제1 및 제2관통공(21, 22) 내주면과 스트립(40)의 측면 사이, 중 적어도 한쪽에, 미스얼라이먼트를 허용하는 틈새를 가지고 있으면 좋다. 또한, 링크 플레 이트(20)의 탈락을 방지하고, 핀(30) 및 스트립(40) 중의 적어도 한쪽의 양 단측의 측면에, 링크 플레이트(20)를 계지하는 돌기부를 형성하면 좋다.

도 15는, 본 발명의 동력 전달 체인의 제4의 실시형태에 따른 체인의 링크 플레이트의 배열의 일례를 나타내는 상면도이다. 본 실시형태와 제1의 실시형태의 주된 상위점은, 링크 플레이트(20)의 제1 및 제2관통공(21, 22)의 내주면 단부에는 챔퍼부를 형성하고 있지 않은 점, 및 체인(1)을 구성하고 있는 복수의 피치부 중의 일부에 체인 폭 방향 중앙쪽의 범위에 링크 플레이트(20)를 편재시킨 중앙 편재 피치부(62)가 배치되어 있는 점이다. 그 외의 점에 대해서는, 제1의 실시형태와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.

이 중앙 편재 피치부(62)는, 인접하는 두 개(2쌍)의 핀 부재(P1)와, 상기 2쌍의 핀 부재(P1) 사이에 체인 폭 방향 중앙쪽에 배열되어 있는 5장의 링크 플레이트(201)와, 이것 보다도 체인 폭 방향 단부쪽에 배열된 4장의 링크 플레이트(202)에 의해 구성되어 있다. 여기서, 도 15 중의 링크 플레이트(201, 202, 203)는, 상술한 링크 플레이트(20)와는 실질적으로 동형상이지만, 이하에 링크 플레이트(20)의 배열을 설명하기 위해 다른 부호로 하고 있다. 핀 부재(P1)도 마찬가지로 상술한 핀 부재(P)와 실질적으로 동형상이지만, 중앙 편재 피치부(62)를 구성하는 핀 부재(P)를 설명하기 위해 다른 부호로 하고 있다.

이 중앙 편재 피치부(62)의 링크 플레이트는, 이하와 같이 배열되어 있다. 즉, 5장의 링크 플레이트(201)는 체인 폭 방향 중앙쪽에 거의 틈새 없이 포개서 배열되어 있으며, 남은 4장의 링크 플레이트(202)는 체인(1) 폭 방향 단부쪽 좌우에 2장씩 배열되어 있다. 포개서 배열된 5장의 링크 플레이트(201)의 좌우에 인접하여 배열되는 링크 플레이트(202)는, 중앙 편재 피치부(62)의 체인 주방향 양측에 인접하여 연결되는 피치부(63)에 겹쳐져 배열되어 있는 3장의 링크 플레이트(203)를 끼우도록 좌우로 링크 플레이트(20)의 두께의 거의 3장분의 간격을 두고 배열되어 있다.

그리고, 상기 간격을 두고 배열된 링크 플레이트(202)의 체인 폭 방향 단부측에 배열되는 링크 플레이트(202)는, 피치부(63)에 배열되어 있는 1장의 링크 플레이트(20)를 끼우도록 링크 플레이트(20)의 두께의 거의 1장분의 간격을 두고 체인 폭 방향 단부 좌우에 배열되어 있다. 즉, 5장의 링크 플레이트(201)의 배열에 대하여, 링크 플레이트(202)의 배열은 그 인접하는 링크 플레이트의 간격이 넓다고 하는 성긴 배열로 되어 있다. 중앙 편재 피치부(62)의 체인 주방향 양측에 인접하여 연결되는 피치부(63), 및 피치부(63)의 중앙 편재 피치부(62)에 연결하지 않은 다른쪽에 연결하는 피치부(64)는, 링크 플레이트(20)가 체인 폭 방향으로 균등한 간격으로 배열되어 있는 피치부(61)를 연결가능하도록 링크 플레이트(20)를 배열하고 있다.

도 16은, 중앙 편재 피치부(62)의 체인(1) 전체에 대한 배치 상태를 모식적으로 표시한 도면이다. 도 중, 개개의 피치부는 직방체형상으로 나타내고, 그들이 연결되어 체인(1)을 구성하고 있는 상태를 나타내고 있다. 도 중, 해칭(hatching)되어 있는 부분은 중앙 편재 피치부(62)이며, 해칭되어 있지 않은 부부은 링크 플레이트(20)가 체인 폭 방향에 균등한 간격으로 배열되어 있는 피치부 등의 중앙 편 재 피치부(62)가 아닌 피치부가 일정 개수씩 연결되어 있다. 이와 같이, 본 형태에 따른 체인(1)에서는, 체인 주방향에 대하여 일정 간격을 두고 반드시 중앙 편재 피치부(62)가 연결되도록 구성되어 있다.

상기와 같은 체인(1)에 있어서, 중앙 편재 피치부(62)에서는, 당해 피치부의 주방향 굴곡 이외의 굴곡을 비교적 강하게 구속하고 있는 좌우 단부쪽으로 배열되는 링크 플레이트(20)는, 체인 폭 방향 중앙쪽과 비교하여, 인접하는 링크 플레이트(20)의 간격이 넓은 성긴 배열이 된다. 이 때문에, 당해 피치부의 주방향 굴곡 이외의 굴곡의 구속력이 저하하고, 상기 굴곡에 대하여 유연성을 가지게 된다. 그리고, 이러한 유연성이 부여된 중앙 편재 피치부(62)를 체인 주방향으로 일정 간격마다 배치하고 있기 때문에, 체인(1) 전체에 대하여 유연성을 부여할 수 있다. 그리고, 이 유연성에 있어서는, 체인(1)의 체인 길이 200mm당의 체인 폭 방향의 스큐량(S)이 1~2mm가 되도록 중앙 편재 피치부(62)를 배치하였다.

이와 같이 구성된 본 형태에 따른 체인(1)은, 상기와 같이 중앙 편재 피치부(62)를 적정히 배치함으로써, 무단 변속기(50)에 조합하여 장기에 걸쳐 동력 전달을 행하여도 이상 마모나 전달 효율의 저하를 유효하게 억제할 수 있다. 또한, 피치부에 있어서의 링크 플레이트(20)의 배열을 변경하는 것만으로 체인(1) 전체에 유연성을 부여할 수 있기 때문에, 핀(30), 스트립(40), 제1 및 제2관통공(21, 22) 등의 형상을 종래의 것으로부터 변경하지 않고 실시할 수 있다.

여기서, 상기 중앙 편재 피치부 및 그 변형예에 대하여, 그 구체예를 나타내어 설명한다. 도 17~20은, 하나의 피치부의 체인 전체 폭에 대한 링크 플레이 트(20)의 배열의 바리에이션을 나타낸 모식도이다. 도 17은, 링크 플레이트(20)가 모두 등간격으로 배열되어 있다. 이에 대하여, 도 18은, 중앙에 3장 거의 틈새 없이 포개서 배열되며, 그 외의 링크 플레이트(20)는, 좌우로 링크 플레이트(20)의 두께의 거의 1장분의 간격으로 등간격으로 배열되어 있다. 도 19는, 중앙에 4장 거의 틈새 없이 포개서 배열되고, 다른 링크 플레이트는 좌우로 링크 플레이트(20)의 두께의 거의 1장분의 간격으로 등간격으로 배열되어 있다. 도 20은, 중앙에 3장 거의 틈새 없이 포개서 배열되는 링크 플레이트(20)가 2쌍, 링크 플레이트(20)의 두께의 거의 1장분의 간격을 두고 배열되어 있다. 그리고, 상기 3장 거의 틈새 없이 포개서 배열되는 링크 플레이트(20)의 체인 폭 방향 단부측에 인접하여 배열되는 링크 플레이트(20)는, 링크 플레이트(20)의 두께의 거의 1장분의 간격을 두고 좌우로 배열되어 있다. 그리고 상기 링크 플레이트(20)의 두께의 거의 1장분의 간격을 두고 배열된 링크 플레이트(20)의 체인 폭 방향 단부측에 배열되는 링크 플레이트(20)는, 링크 플레이트(20)의 두께의 거의 3장분의 간격을 두고 체인 폭 방향 단부 좌우에 배열되어 있다.

중앙 편재 피치부란, 도 18~20에 나타내는 바와 같이, 체인 전체 폭 양 단 부근에는 링크 플레이트(20)가 적어도 양단에 1장씩 배열되어 있으며, 체인 폭 방향 중앙쪽에 있어서 인접하는 링크 플레이트(2)가 거의 틈새 없이 배열되어 있거나, 체인 폭 방향 단부쪽과 비교하여 좁게 배열되어 있는 것 같은 피치부를 말한다. 물론, 상기 중앙 편재 피치부는 도 18~20에 나타낸 예로 한정되는 것이 아니며, 그 밖에 생각되는 같은 배열도 포함된다.

도 21은, 본 발명의 동력 전달 체인의 제5의 실시형태에 따른 체인의 링크 플레이트의 배열의 일례를 나타내는 상면도이다. 본 실시형태와 제4의 실시형태의 주된 상위점은, 중앙 편재 피치부를 대신하여, 체인 폭 방향 중앙쪽이며 또한 체인 전체 폭(G)보다도 좁은 범위로 당해 피치부를 구성하는 모든 링크 플레이트(20)를 배열한 중앙 집중 피치부(65)가 배치되어 있는 점이다. 그 외의 점에 대해서는, 제4의 실시형태와 같기 때문에 설명을 생략한다.

본 형태에 따른 체인(1)은, 제4의 실시형태와 마찬가지로, 중앙 집중 피치부(65)가 체인 주방향에 대하여 일정 간격을 두고 반드시 연결되도록 구성되어 있다. 이 중앙 집중 피치부(65)는, 체인 전체 폭(G) 양 단 부근에는 링크 플레이트(20)가 배열되어 있지 않은 점에서 중앙 편재 피치부와 다르다. 또한, 체인 전체 폭(G)이란, 도 21 중, 체인(1)에 있어서 체인 폭 방향에 가장 넓은 폭으로 배열되어 있는 피치부의 폭 치수를 말한다. 중앙 집중 피치부(65)는, 2쌍의 핀 부재 P2, 9장의 링크 플레이트(204)에 의해 구성되어 있으며, 2쌍의 핀 부재(P2)와의 사이에 배열되는 9장의 모든 링크 플레이트(204)를 체인(1) 폭 방향 중앙쪽에 거의 틈새 없이 포개서 배열하고 있다.

그리고, 중앙 집중 피치부(65)의 체인 주방향 양단에 인접하여 연결되어 있는 피치부(66)는, 10장의 링크 플레이트(205)로 구성되며, 체인 폭 방향 좌우 단부쪽에 링크 플레이트(205)를 5장씩 거의 틈새 없이 포개서 배열하고, 상기 중앙 집중 피치부(65)를 구성하고 있는 9장의 링크 플레이트(204)를 양측으로부터 끼우도록 하여 배열하고 있다. 이 피치부(66)의 중앙 집중 피치부(65)에 연결하지 않은 다른쪽에는, 링크 플레이트(20)가 9장 배열되는 피치부(67)가 연결되며, 링크 플레이트(20)가 체인 폭 방향으로 균등한 간격으로 배열되어 있는 피치부(61)를 연결 가능하도록 링크 플레이트(20)를 배열하고 있다.

본 실시형태에 따른 체인(1)에 있어서, 중앙 집중 피치부(65)에서는, 주방향 굴곡 이외의 굴곡을 구속하고 있는 좌우 단부쪽의 링크 플레이트는 존재하지 않기 때문에, 주방향 굴곡 이외의 굴곡에 대한 유연성이 바람직하게 얻어지며, 체인(1) 전체에 대하여 유연성을 부여할 수 있다. 그리고, 이 유연성에 있어서는, 체인(1)의 체인 길이 200mm당의 체인 폭 방향의 스큐량(S)이 1~2mm가 되도록 중앙 집중 피치부(65)를 배치하였다.

이와 같이 구성된 본 형태에 따른 체인(1)은, 상기와 같이 중앙 집중 피치부(65)를 적정히 배치함으로써, 무단 변속기(50)에 조합하여 장기에 걸쳐 동력 전달을 행하여도 이상 마모나 전달 효율의 저하를 유효하게 억제할 수 있다. 또한, 제4의 실시형태에서는 중앙 편재 피치부(62)의 체인 폭 방향 단부쪽에 링크 플레이트(20)가 배열되어 있지만, 본 형태의 중앙 집중 피치부(65)에서는 체인 폭 방향 단부쪽에 링크 플레이트(20)가 배열되지 않기 때문에, 보다 높은 유연성을 얻는 것이 가능하게 된다. 이에 따라, 체인(1) 전체에 대한 중앙 집중 피치부(65)의 배치 수나 배치 위치 등, 체인(1)으로서의 설계의 자유도가 높아진다.

한편, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 각 실시형태에서 나타낸 동력 전달 체인(1)의 링크 플레이트(20)에는, 2군데의 관통공(제1 및 제2관통공(21, 22))을 형성하였지만, 도 22에 나타내는 바와 같이, 이들 양 관통공(21, 22)끼리를 연통시키는 연통부(25)를 형성하여도 좋다. 도 22에 나타내는 링크 플레이트(2)에서는, 양 관통공(21, 22)의 사이의 기둥부(26)를 링크 플레이트 길이 방향으로 횡단하도록 연통부(25)가 형성되어 있다.

이와 같은 연통부(25)를 형성함으로써, 링크 플레이트(2)의 변형이 용이하게 되며, 핀(3)이나 스트립(4)으로부터 큰 힘을 받았을 경우에, 관통공 주연부에 있어서의 응력 집중을 완화할 수 있으며, 링크 플레이트의 내구성이 향상한다. 핀이나 스트립을 링크 플레이트에 감합 고정하는 압입 체인에 있어서는 특히 이 응력집중 완화에 따른 내구성 향상의 효과가 크다.

또한, 도 22에 나타낸 연통부(25)는, 그 폭이 비교적 좁게 되어 있으며, 도 23에 나타내는 변형예에서는, 연통부(25)의 폭이 비교적 넓게 되어 있다. 연통부(25)의 폭을 좁게 하면, 그 폭이 넓은 경우와 비교하여 링크 플레이트의 강성이 높아지고, 블랭킹(blanking) 가공으로 링크 플레이트를 제작할 때에 있어서의 링크 플레이트의 변형을 억제할 수 있다. 또한, 연통부(25)의 폭을 넓게하면, 그 폭이 좁은 경우와 비교하여 링크 플레이트의 변형이 더 용이하게 되므로, 응력 집중의 완화효과가, 보다 커진다. 이 연통부(25)의 폭은, 링크 치수나 하중 조건 등에 의해 적정히 결정하면 좋다.

또한, 상기에서 나타낸 각 실시형태에서는, 핀 단면(31)이 양 풀리(51, 52)의 시브면과 접촉하고, 동력 전달을 행하도록 구성되어 있는 체인(1)을 나타내었지만, 본 발명에 따른 동력 전달 체인은, 예컨대 링크 플레이트에 시브면과의 접촉부를 형성하여 동력 전달을 행하도록 구성된 동력전달 체인이나, 본 실시형태의 체인 의 구성부재 이외에 시브면과의 접촉 부재(마찰 블럭 등)를 체인에 형성하고, 그것에 의해 동력 전달하도록 구성된 동력 전달 체인 등에도 적용할 수 있다.

또한, 상기의 각 실시형태의 체인(1)에서는, 제1핀으로서의 핀(30)과, 제2핀으로서의 스트립(40)은, 그 단면형상이 다른 것을 예시하였지만, 링크 플레이트를 굴곡 가능하게 연결할 수 있는 것이라면, 이들 핀(30)(제1핀)과 스트립(40)(제2핀)을 동일한 단면형상으로 한 것을 이용할 수도 있다.

또한, 상기에서 나타낸 본 실시형태에 따른 무단 변속기(50)에 있어서, 프라이머리풀리(51)와 세컨더리풀리(52) 사이에 놓여지는 체인(1)에는, 상술한 제2에서 제5의 실시형태에 따른 체인(도 12~23 참조)을 이용하여도 좋은 것은 물론이다.

Claims (8)

1. 체인 구성 부재로서 적어도 관통공을 가지는 복수의 링크 플레이트와, 상기 관통공에 삽통되고 상기 복수의 링크 플레이트를 상호 연결하는 복수의 핀 부재를 구비함과 아울러,

   원추면형상의 시브면을 가지는 제1의 풀리(pulley)와 원추면형상의 시브면을 가지는 제2의 풀리 사이에 놓여져 이용되며, 상기 체인 구성 부재와 상기 제1 및 제2의 풀리의 시브면이 접촉하여 동력을 전달하는 동력 전달 체인으로서,

   체인 길이 200mm당의 체인 폭 방향의 스큐(skew)량이 1~2mm인 것을 특징으로 하는 동력 전달 체인.
2. 제1항에 있어서, 상기 핀 부재는, 상기 관통공에 압입 상태로 삽통되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 체인.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 관통공의 내주면 단부는 챔퍼링(chamfering)되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 체인.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 핀 부재는, 상기 관통공에 삽통된 제1핀과, 상기 관통공에 삽통되고 상기 제1핀의 일측면과 접촉하고 있는 일측면을 가지고 있는 제2핀을 포함하고, 상기 제1핀의 일측면 또는 상기 제2핀의 일측면의 적어 도 한쪽에, 체인 폭 방향의 크라우닝이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 체인.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 핀 부재는, 상기 관통공에 삽통된 제1핀과, 상기 관통공에 삽통되고 상기 제1핀의 일측면과 접촉하고 있는 일측면을 가지고 있는 제2핀을 포함하고, 상기 링크 플레이트의 관통공 내주면과 상기 제1핀의 타측면 사이, 및 상기 링크 플레이트의 관통공 내주면과 상기 제2핀의 타측면 사이 중의 적어도 한쪽에 틈새가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달 체인.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 체인 길이 방향으로 동위상이며 또한 폭 방향으로 서로 포개서 배열된 상기 복수의 링크 플레이트와, 이들 복수의 링크 플레이트에 삽통된 상기 핀 부재를 가짐과 아울러, 체인 길이 방향으로 연속하여 연결된 복수의 피치부를 구비하고,

   상기 복수의 피치부 중 적어도 하나는, 체인 폭 방향 중앙쪽의 범위에 상기 복수의 링크 플레이트를 편재시킨 중앙 편재 피치부인 것을 특징으로 하는 동력 전달 체인.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 체인 길이 방향으로 동위상이며 또한 폭 방향으로 서로 포개서 배열된 상기 복수의 링크 플레이트와, 이들 복수의 링크 플레이트에 삽통된 상기 핀 부재를 가짐과 아울러, 체인 길이 방향으로 연속하여 연결된 복 수의 피치부를 구비하고,

   상기 복수의 피치부 중 적어도 하나는, 체인 폭 방향 중앙쪽이며 또한 체인 전체 폭보다도 좁은 범위에 당해 피치부를 구성하는 모든 링크 플레이트를 배열한 중앙 집중 피치부인 것을 특징으로 하는 동력 전달 체인.
8. 원추면형상의 시브면을 가지는 제1의 풀리와,

   원추면형상의 시브면을 가지는 제2의 풀리와,

   이들 제1 및 제2의 풀리 사이에 놓여지는 동력 전달 체인을 구비하고, 이 동력 전달 체인의 체인 구성 부재와 상기 제1 및 제2의 풀리의 시브면이 접촉하여 동력을 전달하는 동력 전달 장치로서,

   상기 동력 전달 체인이, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 것임을 특징으로 하는 동력 전달 장치.

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