説明

動力伝達装置

【課題】 ピンがプーリ間に挟持された際のリンクとプーリ軸との干渉が防止される動力伝達装置を提供する。
【解決手段】 第1および第2のプーリ2の内径側端部に、シーブ面2c,2dのドライブピン接触部の傾斜角度よりも大きい傾斜角度を有し動力を伝達するドライブピン14が所定位置を越えて径方向内方側へ移動することを防止する段差面2e,2fが形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、自動車等の車両の無段変速機(CVT)に好適な動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車用無段変速機として、図5に示すように、固定シーブ(2a)および可動シーブ(2b)を有しエンジン側に設けられたドライブプーリ(2)と、固定シーブ(3b)および可動シーブ(3a)を有し駆動輪側に設けられたドリブンプーリ(3)と、両者間に架け渡された無端状動力伝達チェーン(1)とからなり、油圧アクチュエータによって可動シーブ(2b)(3a)を固定シーブ(2a)(3b)に対して接近・離隔させることにより、油圧でチェーン(1)をクランプし、このクランプ力によりプーリ(2)(3)とチェーン(1)との間に接触荷重を生じさせ、この接触部の摩擦力によりトルクを伝達するものが知られている。
【0003】
動力伝達チェーンとしては、特許文献1に、ピンが挿通される前後挿通部を有する複数のリンクと、一のリンクの前挿通部と他のリンクの後挿通部とが対応するようにチェーン幅方向に並ぶリンク同士を連結する前後に並ぶ複数の第1ピンおよび複数の第2ピンとを備え、第1ピンと第2ピンとが相対的に転がり接触移動することにより、リンク同士の長さ方向の屈曲が可能とされており、第2ピンより長くなされた第1ピンの両端面がプーリと接触して摩擦力により動力が伝達されるものが提案されている。
【特許文献1】特開2005−233275号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1の動力伝達チェーンでは、第1ピンは、プーリ間に挟持された際に、その中央部分がプーリ軸に近づくように弾性変形するので、リンクのチェーン内径側の面とプーリ軸とが干渉することがないように考慮する必要があった。
【0005】
この発明の目的は、ピンがプーリ間に挟持された際のリンクとプーリ軸との干渉が防止される動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明による動力伝達装置は、 円錐面状のシーブ面を有する第1のプーリと、円錐面状のシーブ面を有する第2のプーリと、これら第1および第2のプーリに掛け渡される動力伝達チェーンとを備え、動力伝達チェーンは、ピンが挿通される前後挿通部を有する複数のリンクと、一のリンクの前挿通部と他のリンクの後挿通部とが対応するようにチェーン幅方向に並ぶリンク同士を連結する前後に並ぶ複数の第1ピンおよび複数の第2ピンとを有し、第1ピンおよび第2ピンの少なくとも一方の両端面がプーリと接触して摩擦力により動力が伝達されるものである動力伝達装置において、第1および第2のプーリの内径側端部に、シーブ面のピン接触部の傾斜角度よりも大きい傾斜角度を有し動力を伝達するピンが所定位置を越えて径方向内方側へ移動することを防止する段差面が形成されていることを特徴とするものである。
【0007】
動力伝達チェーンでは、第1ピンおよび第2ピンの少なくとも一方がプーリと接触して摩擦力により動力伝達する。いずれか一方のピンがプーリと接触するチェーンにおいては、第1ピンおよび第2ピンのうちのいずれか一方は、このチェーンが無段変速機で使用される際にプーリに接触する方のピン(以下では、「第1ピン」または「ドライブピン」と称す)とされ、他方は、プーリに接触しない方のピン(インターピースまたはストリップと称されており、以下では、「第2ピン」または「インターピース」と称す)とされる。プーリと接触するピンは、プーリの円錐状シーブ面間に挟持され、この際、本体部分の中央部が最もたわんで湾曲する弾性変形をする。
【0008】
第1ピンおよび第2ピンのうちの一方は、一のリンクの前挿通部に固定されかつ他のリンクの後挿通部に移動可能に嵌め入れられ、同他方は、一のリンクの前挿通部に移動可能に嵌め入れられかつ他のリンクの後挿通部に固定されていることが好ましい。
【0009】
チェーンは、例えば、幅方向同位相の複数のリンクで構成されるリンク列を進行方向(前後方向)に3つ並べて1つのリンクユニットとし、この3列のリンク列からなるリンクユニットを進行方向に複数連結して形成されているとともに、各リンク列に含まれるリンク枚数が異なるものとされることがある。
【0010】
ピン固定部へのピンの固定は、例えば、機械的圧入によるピン固定部内縁とピン外周面との嵌合固定とされるが、これに代えて、焼き嵌めまたは冷やし嵌めによってもよい。嵌合固定は、ピン固定部の長さ方向に対して直交する部分の縁(上下の縁)で行われるのが好ましい。この嵌合固定の後、予張力付与工程において予張力が付与されることにより、リンクのピン固定部(ピン圧入部)に均等にかつ適正な残留圧縮応力が付与される。
【0011】
リンクは、例えば、ばね鋼や炭素工具鋼製とされる。リンクの材質は、ばね鋼や炭素工具鋼に限られるものではなく、軸受鋼などの他の鋼でももちろんよい。リンクは、前後挿通部がそれぞれ独立の貫通孔(柱有りリンク)とされていてもよく、前後挿通部が1つの貫通孔(柱無しリンク)とされていてもよい。ピンの材質としては、軸受鋼などの適宜な鋼が使用される。
【0012】
第1ピンおよび第2ピンは、例えば、いずれか一方の接触面が平坦面とされ、他方の接触面が相対的に転がり接触移動可能なインボリュート曲面に形成される。また、第1ピンおよび第2ピンは、それぞれの接触面が所要の曲面に形成されるようにしてもよい。
【0013】
なお、この明細書において、リンクの長さ方向の一端側を前、同他端側を後としているが、この前後は便宜的なものであり、リンクの長さ方向が前後方向と常に一致することを意味するものではない。
【0014】
この動力伝達装置は、自動車等の車両の無段変速機としての使用に好適なものとなる。
【0015】
このような無段変速機では、各プーリは、円錐状のシーブ面を有する固定シーブと、固定シーブのシーブ面に対向する円錐状のシーブ面を有する可動シーブとからなり、両シーブのシーブ面間にチェーンを挟持し、可動シーブを油圧アクチュエータによって移動させることにより、無段変速機のシーブ面間距離したがってチェーンの巻き掛け半径が変化するものとされる。
【発明の効果】
【0016】
この発明の動力伝達装置によると、ピンは、その中央部分がチェーン内径側にたわむ傾向があるが、ピン端部位置については、所定位置を越えて径方向内方側へ移動することが防止されるので、ピンが湾曲状になったとしても、リンクとプーリ軸との干渉が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。以下の説明において、上下は、図2の上下をいうものとする。
【0018】
図1は、この発明による動力伝達装置で使用される動力伝達チェーンの一部を示しており、動力伝達チェーン(1)は、チェーン長さ方向に所定間隔をおいて設けられた前後挿通部(12)(13)を有する複数のリンク(11)と、チェーン幅方向に並ぶリンク(11)同士を長さ方向に屈曲可能に連結する複数のドライブピン(第1ピン)(14)およびインターピース(第2ピン)(15)とを備えている。インターピース(15)は、ドライブピン(14)よりも短くなされ、両者は、インターピース(15)が前側に、ドライブピン(14)が後側に配置された状態で対向させられている。
【0019】
チェーン(1)は、幅方向同位相の複数のリンクで構成されるリンク列を進行方向(前後方向)に3つ並べて1つのリンクユニットとし、この3列のリンク列からなるリンクユニットを進行方向に複数連結して形成されている。この実施形態では、リンク枚数が9枚のリンク列とリンク枚数が8枚のリンク列2つとが1つのリンクユニットとされている。
【0020】
図2に示すように、ドライブピン(14)は、インターピース(15)に比べて前後方向の幅が広くなされている。インターピース(15)の上下縁部には、ドライブピン(14)側にのびる突出縁部(15a)(15b)が設けられている。リンク(11)は、前挿通部(12)の前面形状を形成するための前側柱部(20)と、後挿通部(13)の後面形状を形成するための後側柱部(22)と、前挿通部(12)と後挿通部(13)との間の中間柱部(21)とを有している。リンク(11)の前挿通部(12)は、ドライブピン(14)が移動可能に嵌め合わせられるドライブピン可動部(16)およびインターピース(15)が固定されるインターピース固定部(17)からなり、後挿通部(13)は、ドライブピン(14)が固定されるドライブピン固定部(18)およびインターピース(15)が移動可能に嵌め合わせられるインターピース可動部(19)からなる。
【0021】
チェーン幅方向に並ぶリンク(11)を連結するに際しては、一のリンク(11)の前挿通部(12)と他のリンク(11)の後挿通部(13)とが対応するようにリンク(11)同士が重ねられ、ドライブピン(14)が一のリンク(11)の後挿通部(13)に固定されかつ他のリンク(11)の前挿通部(12)に移動可能に嵌め合わせられ、インターピース(15)が一のリンク(11)の後挿通部(13)に移動可能に嵌め合わせられかつ他のリンク(11)の前挿通部(12)に固定される。そして、このドライブピン(14)とインターピース(15)とが相対的に転がり接触移動することにより、リンク(11)同士の長さ方向(前後方向)の屈曲が可能とされる。
【0022】
リンク(11)のドライブピン固定部(18)とインターピース可動部(19)との境界部分には、インターピース可動部(19)の上下の凹円弧状案内部(19a)(19b)にそれぞれ連なりドライブピン固定部(18)に固定されているドライブピン(14)を保持する上下の凸円弧状保持部(18a)(18b)が設けられている。同様に、インターピース固定部(17)とドライブピン可動部(16)との境界部分には、ドライブピン可動部(16)の上下の凹円弧状案内部(16a)(16b)にそれぞれ連なりインターピース固定部(17)に固定されているインターピース(15)を保持する上下の凸円弧状保持部(17a)(17b)が設けられている。
【0023】
ドライブピン(14)を基準としたドライブピン(14)とインターピース(15)との接触位置の軌跡は、円のインボリュートとされており、この実施形態では、ドライブピン(14)の接触面が、断面において半径Rb、中心Mの基礎円を持つインボリュート形状を有し、インターピース(15)の接触面が平坦面(断面形状が直線)とされている。これにより、各リンク(11)がチェーン(1)の直線部分から曲線部分へまたは曲線部分から直線部分へと移行する際、前挿通部(12)においては、ドライブピン(14)が固定状態のインターピース(15)に対してその接触面がインターピース(15)の接触面に転がり接触(若干のすべり接触を含む)しながらドライブピン可動部(16)内を移動し、後挿通部(13)においては、インターピース(15)がインターピース可動部(19)内を固定状態のドライブピン(14)に対してその接触面がドライブピン(14)の接触面に転がり接触(若干のすべり接触を含む)しながら移動する。なお、図2において、符号AおよびBで示す箇所は、チェーン(1)の直線部分においてドライブピン(14)とインターピース(15)とが接触している線(断面では点)であり、AB間の距離がピッチである。
【0024】
図3は、この発明による動力伝達装置の第1実施形態を示すもので、上記動力伝達チェーン(1)が図5に示すV型プーリ式CVTに取り付けられたものである。動力伝達装置では、図3に示すように、プーリ軸(2e)を有するプーリ(2)の固定シーブ(2a)および可動シーブ(2b)の各円錐状シーブ面(2c)(2d)にインターピース(15)の端面が接触しない状態で、ドライブピン(14)の端面がプーリ(2)の円錐状シーブ面(2c)(2d)に接触し、この接触による摩擦力により動力が伝達される。
【0025】
図3において、プーリ(2)の内径側端部に、シーブ面(2c)(2d)のドライブピン接触部の傾斜角度よりも大きい傾斜角度を有しドライブピン(14)が所定位置を越えて径方向内方側へ移動することを防止する段差面(2e)(2f)が形成されている。
【0026】
図3に実線で示した位置にあるドライブプーリ(2)の可動シーブ(2b)を固定シーブ(2a)に対して接近・離隔させると、ドライブプーリ(2)における巻き掛け径は、同図に鎖線で示すように、接近時には大きく、離隔時には小さくなる。ドリブンプーリ(3)では、図示省略するが、その可動シーブがドライブプーリ(2)の可動シーブ(2b)とは逆向きに移動し、ドライブプーリ(2)の巻き掛け径が大きくなると、ドリブンプーリ(3)の巻き掛け径が小さくなり、ドライブプーリ(2)の巻き掛け径が小さくなると、ドリブンプーリ(3)の巻き掛け径が大きくなる。この結果、変速比が1:1である状態(初期値)を基準にして、ドライブプーリ(2)の巻き掛け径が最小で、ドリブンプーリ(3)の巻き掛け径が最大であるU/D(アンダードライブ)状態が得られ、また、ドライブプーリ(2)の巻き掛け径が最大で、ドリブンプーリ(3)の巻き掛け径が最小のO/D(オーバードライブ)状態が得られる。
【0027】
ドライブピン(14)は、シーブ面(2c)(2d)間に挟持された際に、その中央部分がチェーン内径側にたわむ傾向があり、U/DまたはO/Dの巻き掛け径最小状態においては、リンク(11)がプーリ軸(2e)に接近し、場合によっては、干渉することがあり得る。
【0028】
この発明の動力伝達装置では、図3に示すように、U/DまたはO/Dの巻き掛け径最小状態において、所定位置を越えてドライブピン(14)が径方向内方側へ移動することが段差面(2e)(2f)によって防止されるので、ドライブピン(14)がシーブ面(2c)(2d)間に挟持されて湾曲したとしても、リンク(11)がプーリ軸(2e)と干渉することはない。
【0029】
この動力伝達チェーン(1)は、必要な数のドライブピン(14)およびインターピース(15)を組立て治具上に垂直状に保持した後、リンク(11)を1つずつあるいは数枚まとめて圧入していくことにより製造される。この圧入は、ドライブピン(14)およびインターピース(15)の上下縁部とドライブピン固定部(18)およびインターピース固定部(17)の上下縁部との間において行われており、その圧入代は0.005mm〜0.1mmとされている。こうして、組み立てられたチェーン(1)には張力が付与(予張)される。
【0030】
上記の動力伝達チェーン(1)では、ピンの上下移動の繰り返しにより、多角形振動が生じ、これが騒音の要因となるが、ドライブピン(14)とインターピース(15)とが相対的に転がり接触移動しかつドライブピン(14)を基準としたドライブピン(14)とインターピース(15)との接触位置の軌跡が円のインボリュートとされていることにより、ドライブピンおよびインターピースの接触面がともに円弧面である場合などと比べて、振動を小さくすることができ、騒音を低減することができる。また、プーリ(2)内径側端部の段差面(2e)(2f)によって、リンク(11)がプーリ軸(2e)と干渉することが確実に防止されるので、この点でも騒音および振動の低減が図られる。しかも、段差面(2e)(2f)は、巻き掛け径最小状態からさらに径が小さくなる方への変化を防止するので、同じ変速比幅が確保され、また、プーリ(2)内径側端部が増厚されるので、プーリ(2)の剛性アップも図られる。
【0031】
そして、CVTで使用された場合、ドライブピン(14)とインターピース(15)とは、上述のように、各可動部(16)(19)に案内されて転がり接触移動するので、プーリ(2)のシーブ面(2c)(2d)に対してドライブピン(14)はほとんど回転しないことになり、摩擦損失が低減し、高い動力伝達率が確保される。
【0032】
なお、図3において、段差面(2e)(2f)の傾斜角度は、例えば、シーブ面(2c)(2d)の傾斜角度の2倍程度(好ましくは2倍以上)に設定される。段差面(2e)(2f)の傾斜角度は、シーブ面(2c)(2d)の傾斜角度よりも大きければ特に限定されるものではなく、例えば、図4に示すように、プーリ軸(2e)の軸方向にのびる円筒状の段差面(2g)(2h)としてもよい。この場合でも、上記と同様の効果を得ることができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】図1は、この発明による動力伝達装置で使用されているチェーンの一部を示す平面図である。
【図2】図2は、リンクの拡大側面図である。
【図3】図3は、この発明による動力伝達装置の第1実施形態を示す正面図である。
【図4】図4は、この発明による動力伝達装置の第2実施形態を示す正面図である。
【図5】図5は、従来の動力伝達装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【0034】
(1) 動力伝達チェーン
(2)(3) プーリ
(2a)(3b) 固定シーブ
(2b)(3a) 可動シーブ
(2c)(2d) 円錐状シーブ面
(2e)(2f)(2g)(2h) 段差面
(11) リンク
(12) 前挿通部
(13) 後挿通部
(14) ドライブピン(第1ピン)
(15) インターピース(第2ピン)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
円錐面状のシーブ面を有する第1のプーリと、円錐面状のシーブ面を有する第2のプーリと、これら第1および第2のプーリに掛け渡される動力伝達チェーンとを備え、動力伝達チェーンは、ピンが挿通される前後挿通部を有する複数のリンクと、一のリンクの前挿通部と他のリンクの後挿通部とが対応するようにチェーン幅方向に並ぶリンク同士を連結する前後に並ぶ複数の第1ピンおよび複数の第2ピンとを有し、第1ピンおよび第2ピンの少なくとも一方の両端面がプーリと接触して摩擦力により動力が伝達されるものである動力伝達装置において、
第1および第2のプーリの内径側端部に、シーブ面のピン接触部の傾斜角度よりも大きい傾斜角度を有し動力を伝達するピンが所定位置を越えて径方向内方側へ移動することを防止する段差面が形成されていることを特徴とする動力伝達装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2009−74670(P2009−74670A)
【公開日】平成21年4月9日(2009.4.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−246901(P2007−246901)
【出願日】平成19年9月25日(2007.9.25)
【出願人】(000001247)株式会社ジェイテクト (7,053)
【Fターム(参考)】