JP5228790B2 - チェーンベルトおよびベルト式無段変速機 - Google Patents

Description

本発明は、チェーンベルトおよびベルト式無段変速機に関し、特に、両端部にピン係合部を備えた複数枚のリンクプレートと、各リンクプレートを関節運動可能に連結するロッカピンと、からなり、前記ロッカピンにて無端状に連結したチェーンベルトおよびベルト式無段変速機に関するものである。

平行な一対の回転軸に夫々Ｖ字状断面の周溝（Ｖ溝）を有するＶ型プーリが配置され、両プーリ間に金属ベルトを掛け渡し、両プーリのＶ溝幅を駆動側と従動側とで互いに関連させつつ変化させることにより、回転動力を無段階に変速して伝達するベルト式無段変速機が一般に実用化されている。従来からこの種のベルト式無段変速機に使用される金属ベルトの一つとして、多数のリンクプレート同士を連結するロッカピンの両端を前記プーリのＶ溝面に接触させて動力を伝達する無段変速機用のチェーンベルトが知られている（特許文献１，２参照）。

特許文献１では、２種類の長さ（ピッチ間隔）のリンクプレートをチェーンベルト内にランダムに配列することで、動力伝達中の周波数ピークを分離させ、発生騒音を低減するようにしている。

特許文献２では、プーリのＶ溝面に接触する中間ブロックをリンクプレートに取付けて、ロッカピンと中間ブロックとによって３点接触とすることで、接触ピッチを細かくして、Ｖ溝面との１接触当たりの入力を小さくして、発生騒音を低減するようにしている。
特表２００５−５３１７３４号公報 特公平７−１０５５号公報

しかしながら、上記特許文献１では、ランダム化によって所定の周波数ではチェーンによる加振エネルギを減少できるが、チェーンにおけるロッカピンの間隔、即ち、ピッチ間隔が大きいという構成になっているため、加振エネルギそのものが大きく、チェーン周囲の部品の共振周波数領域では騒音が大きくなるといった不具合があった。また、加振エネルギを減少させるために前記ピッチ間隔を狭くすると、部品点数が増加して、コストが高くなる不具合もある。

前記特許文献２では、中間ブロックのＶ溝面に対するピボット形状がロッカピンによるピボット形状に対して大きく相違するため、Ｖ溝面への接触反力による変形量がロッカピンとは相違して、ロッカピンと中間ブロックとの３点が同時に接触しない領域が存在し、プーリへの特定の巻付き半径においての騒音低減に限定されるという不具合があった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、プーリとの接触ピッチ間隔の短縮化に好適なチェーンベルトおよびベルト式無段変速機を提供することを目的とする。

本発明は、平板状のプレートを板厚方向に複数積層された第１のリンクプレートと、前記第１のリンクプレートの長手方向両側において、平板状のプレートを板厚方向に複数積層され且つ第１のリンクプレートと端部同士を重ね合せて配置された第２，第３のリンクプレートと、前記第１のリンクプレートと第２、第３のリンクプレートとの互いに重ね合わされた端部同士を板厚方向に貫通して互いを連結する第１，第２ピンと、前記第２リンクプレートおよび第３リンクプレートの間において、前記第１リンクプレートを板厚方向に貫通させて前記第１ピンおよび前記第２ピンと平行に配置された第３ピンと、を備えてその長手方向に複数連結した構成を備える。

したがって、本発明では、第１リンクプレートの長手方向左右に配置される第２リンクプレートおよび第３リンクプレートの間において、第１リンクプレートを板厚方向に貫通させて各リンクプレートを連結する第１ピンおよび第２ピンと平行に配置された第３ピンを備えて、複数のリンクプレートをその長手方向に連結して無端状にした構成を備えることにより、リンクプレートの長さ寸法を短くすることなく動力伝達に寄与する各ピンの接触ピッチ間隔を半減させることができ、コスト増につながるリンク部品点数を増加させることなく、低騒音化を図ることができる。

以下、本発明のチェーンベルトおよびベルト式無段変速機を各実施形態に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図７は、本発明を適用したチェーンベルトおよびベルト式無段変速機の第１実施形態を示し、図１は本実施形態におけるチェーンベルトに使用するリンクプレートとロッカピンおよび伝達ピンの概略図、図２は本実施形態のチェーンベルトの構成を示す部分正面図、図３はプーリに巻掛けられた状態の本実施形態のチェーンベルトを示す正面図、図４はプーリへの巻掛けられた状態での変速状態を説明する断面図、図５は図４に示すプーリとチェーンベルトとの接触状態を説明する説明図、図６は比較例のチェーンベルトを示す概略図、図７は本実施形態のチェーンベルトにおける伝達駆動力変化を比較例と共に示す特性図である。

本実施形態の無段変速機用のチェーンベルト１は、相対するテーパ面を有する固定シーブおよび可動シーブが一対となって夫々Ｖ溝を構成する駆動プーリと従動プーリとの間に掛け渡されて使用されるものである。具体的には、図１〜図３に示すように、積層方向に配列した複数枚のリンクプレート２(第１リンクプレート)の端部を、チェーンベルト１の長手方向で隣接する同じく積層方向に配列した複数枚のリンクプレート２(第２，３リンクプレート)の端部と重ね合わせて、両者の重なり合った端部同士に互いの関節運動が可能な一対のロッカピン３(第１，２ピン)を貫通させて順次連結することでリング状の無端ベルトに構成している。以下では、一対のロッカピン３を総称して単に「ロッカピン」とし、一対のロッカピン３を構成する個々のロッカピン３Ａ、３Ｂに対しては「内側ピン３Ａ」、「外側ピン３Ｂ」とする。

また、積層方向に配列した各リンクプレート２は、その長手方向の中央部に、前記ロッカピン３と平行配置により伝達ピン４(第３ピン)を保持して備える。前記伝達ピン４は、ロッカピン３とは別に追加した動力伝達用の棒形状の部品である。この伝達ピン４は、図２に示すように、伝達ピン４を保持する当該リンクプレート２にロッカピン３により連結される両側のリンクプレート２の外周端部間に存在するよう配置される。なお、以下では、リング状に形成されたチェーンベルト１の外周側を「外径側」、内周側を「内径側」として説明する。

前記ロッカピン３および伝達ピン４は、夫々の断面形状を備える成形ダイスにより引き抜き加工した引き抜き材を切断し、仕上げ加工して夫々形成される。前記ロッカピン３および伝達ピン４のリンクプレート２から両側に突出する端部は、図４に示すように、プーリ１０の固定シーブ１１および可動シーブ１２の相対するテーパ面で形成するＶ溝面１３に接触するよう傾斜された傾斜面に形成されている。また、その傾斜面は、その中央領域がプーリ１０の各シーブに面接触するように丸み(クラウニング)を帯びて突出させるクラウニング加工が施されている。このため、プーリ１０が変形しても接触状態の変化が少なく、プーリ１０の薄肉化が可能である。また、併せて、プーリ１０への巻付き径の小径化を図ることができる。

前記チェーンベルト１は、駆動プーリ１０および従動プーリ１０へのチェーンベルト１の巻掛け時において、ロッカピン３および伝達ピン４の両端とプーリ１０におけるＶ溝面１３とが接触して、両者間で駆動力を伝達する。図４において、実線で示す状態は固定シーブ１１に対して可動シーブ１２の位置を接近させたプーリ径が「大径」の状態を示す。また、破線で示す状態は固定シーブ１１に対して可動シーブ１２の位置を離したプーリ径が「小径」の状態を夫々示す。図３に示すように、駆動プーリ１０Ａと従動プーリ１０Ｂとの間において、例えば、変速比が「ＬＯＷ」となる場合には、駆動プーリ１０Ａ側でプーリ径が小径となり従動プーリ１０Ｂ側で大径となる。また、前記とは逆に、例えば、変速比が「ＯＤ」となる場合には、図示しないが、駆動プーリ１０Ａ側でプーリ径が大径となり従動プーリ１０Ｂ側で小径となる。また、駆動プーリ１０Ａと従動プーリ１０Ｂとの間で互いに関連させてプーリ径を変化させることにより、変速比を連続的に無段階に変化させることができる。

前記リンクプレート２は、比較的容易に高精度が得られるファインブランキングにより、平板から打抜き加工により形成される。そして、図２に示すように、全体として外形形状が矩形状をなす環状体となっている。前記環状体の内周面の長手方向両端側には、前記ロッカピン３の外側ピン３Ｂの、内側ピン３Ａに対する背面側が係合するピン係合部５を備える。前記ピン係合部５は、内側ピン３Ａを外側ピン３Ｂに対して、後述するように、転がり移動を許容する形状に形成している。そして、前記両端のピン係合部５は、幅寸法が縮小された長手方向の空間により繋げた貫通孔で連通されている。また、前記リンクプレート２には、両側のピン係合部５間の中央領域において、前記貫通孔を形成する上下の縁部分を内外径方向に窪ませて、伝達ピン４を貫通させて収容する収容部６を形成している。また、前記リンクプレート２に形成する収容部６は、図１に示すように、両側のピン係合部５間の中央領域において、前記貫通孔を形成する上下の縁部分を内側に向けて突出させ、突出した領域の縁部分を夫々部分的に窪ませて形成してもよい。前記伝達ピン４は、図１に示すように、左右のロッカピン３（間隔ｂ）に対して夫々間隔ｃ、ｄを持って中間位置に配置される。前記間隔ｃ、ｄは、等しく（ｃ＝ｄ）しても、また、不等間隔（ｃ≠ｄ）としてもよい。また、リンクプレート２のロッカピン３が挿入されるピン係合部５と伝達ピン４を収容する収容部６（孔）は、図３に示すように、夫々独立した貫通孔により形成してもよい。

前記ロッカピン３は、互いに相対して接触する面で互いに転がり接触して転動する一対のピン３Ａ、３Ｂにより形成されている。また、ロッカピン３は隣接するリンクプレート２の端部同士を重ね合わせて関節運動するリンクプレート２のピン係合部５に貫通させて挿入される。一対のピン３Ａ、３Ｂは各々は、リンクプレート２の夫々の外側ピン３Ｂがピン係合部５に一体に係合し、リンクプレート２の夫々の内側ピン３Ａは当該リンクプレート２のピン係合部５に対して隙間を持つよう構成している。即ち、図２に示すように、中央に位置するリンクプレート２のピン係合部５に挿入されたロッカピン３は、その一対のピン３Ａ、３Ｂの内の外側に位置する夫々の外側ピン３Ｂが中央位置のリンクプレート２の左右ピン係合部５の互いに離れた端部側の内面に一体に係合している。また、一対のピン３Ａ、３Ｂの内の内側に位置する夫々の内側ピン３Ａが、夫々の端部に関節接合される隣のリンクプレート２のピン係合部５の端部側の内面に一体に係合する。

したがって、チェーンベルト１が直線状態からプーリ１０に巻き付く際および巻き付いたプーリ１０から離脱して直線状態となる折れ曲がり運動の際には、一対のピン３Ａ、３Ｂのうちの外側ピン３Ｂは当該リンクプレート２と一体に回動し、一対のピン３Ａ、３Ｂのうちの内側ピン３Ａは当該リンクプレート２に関節結合する隣のリンクプレート２と一体に回動する。結果として、隣接して関節結合したリンクプレート２同士は、両者間を連結するロッカピン３の一対のピン３Ａ、３Ｂ同士の転がり接触により連結され相対回転することとなる。

以上の構成になる本実施形態の無段変速機用チェーンベルト１においては、ロッカピン３同士の間に伝達ピン４が追加されていることにより、リンクプレート２の長さを短くすることなく、プーリ１０への接触ピッチ間隔を半減させることができる。図５は変速比に応じて大きいプーリ径となる状態および小さいプーリ径となる状態において、チェーンベルト１がプーリ１０に巻き掛かった際のロッカピン３および伝達ピン４のＶ溝面１３への接触状態を示すものである。

変速比に応じて大きいプーリ径となる状態においてチェーンベルト１が巻き掛かった場合には、半径方向外側に示すように、プーリ１０を構成する固定シーブ１１および可動シーブ１２の曲率半径が大きいことから、左右のロッカピン３に対する伝達ピン４の外側へのオフセット量Ｘは比較的小さくなる。また逆に、変速比に応じて小さいプーリ径となる状態においてチェーンベルト１が巻き掛かった場合には、半径方向内側に示すように、プーリ１０を構成する固定シーブ１１および可動シーブ１２の曲率半径が小さいことから、左右のロッカピン３に対する伝達ピン４の外側へのオフセット量Ｘは比較的大きくなる。

チェーンベルト１がプーリ１０に巻付く動作としては、先ず先行するロッカピン３の一対の外側ピン３Ｂの端面がプーリ１０のＶ溝面１３に接触し、次いで一対の内側ピン３Ａの端面がプーリ１０のＶ溝面１３に接触する。固定シーブ１１と可動シーブ１２とを互いに接近させるよう作用するクランプ力に対向してロッカピン３はプーリ１０の半径方向外径側からＶ溝面１３に押し付けられる。この結果、プーリ１０のＶ溝面１３とロッカピン３端面に円周方向の摩擦力が発生し、プーリ１０のＶ溝面１３からロッカピン３に動力が伝達され、リンクプレート２へ伝達される。同時に一対の外側ピン３Ｂと内側ピン３Ａとは巻付き曲率によって互いに転がり運動を発生する。

次に、伝達ピン４の端面がプーリ１０のＶ溝面１３と接触し、これによって、伝達ピン４もロッカピン３と同一曲率半径上にプーリ１０のＶ溝面１３に接触し、動力を伝達する。その後に、後行するロッカピン３（内側ピン３Ａおよび外側ピン３Ｂ）も同一曲率半径上でプーリ１０のＶ溝面１３と接触し、互いに転がり運動をしながら動力を伝達する。

図７は本実施形態のチェーンベルト１のプーリ１０への巻付き状態における伝達動力の変化を、比較例のチェーンベルト１における伝達動力の変化と対比して示すものである。なお、比較例のチェーンベルト１は、図６に示すように、長さ（ａ≠ｂ）が異なる２種類のリンクプレート２を、１本のチェーンベルト１内にランダムに配置して、発生騒音を低減するものを選定した。

比較例のチェーンベルト１においては、先行するロッカピン３による動力伝達曲線が頂点から充分に低下した段階において後行するロッカピン３による動力伝達曲線が立ち上がる状態が繰り返されて、動力伝達力の変動幅が比較的大きく発生している。これは、先行するロッカピン３がプーリ１０のＶ溝面１３に接触して動力伝達が低下した後に、後行するロッカピン３が接触して動力伝達を開始することを繰り返すために生ずる。したがって、動力伝達誤差（回転ムラ）が大きく、加振エネルギが大きく、大きな騒音となる。また、ロッカピン３とＶ溝面１３との接触荷重が大きくなるため、ロッカピン３の磨耗が大きく、耐久性が低下する不具合も発生する。

これに対して、本実施形態におけるチェーンベルト１においては、先行するロッカピン３による動力伝達曲線が頂点から低下する間に伝達ピン４による動力伝達曲線が立上り、伝達ピン４による動力伝達曲線が頂点から低下する間に後行するロッカピン３による動力伝達曲線が立上る動作を交互に繰り返す。このため、動力伝達力の変動幅が比較的小さく抑えられている。結果として、加振エネルギを半減でき、動力伝達誤差（回転ムラ）が小さく、低騒音とできる。因みに、ノイズはピッチの３乗に比例するため、前記ピッチが半減されることにより、ノイズも１／８程度に低減できる。また、ロッカピン３および伝達ピン４とＶ溝面１３との接触荷重を小さくできるため、ロッカピン３および伝達ピン４の磨耗を抑制でき、耐久性を向上できる。しかも、リンクプレート２の長さを短縮化することなくピンのピッチ間隔を半減できるため、コスト増につながるリンク部品の点数を増やすことなく、低騒音化が図れる。

また、図１に示すように、左右のロッカピン３（間隔ｂ）に対して夫々間隔ｃ、ｄを持って中間位置に配置される前記伝達ピン４を、不等間隔（ｃ≠ｄ、即ち、不等ピッチ化）とすることもできる。これは、伝達ピン４の収容部６（孔）の設置位置を変更することにより容易に変更可能である。この結果、加振周波数を更に分散させ、低騒音化の効果を増加させることができる。

図８は本実施形態のチェーンベルト１の第２実施例を示したものである。この第２実施例によれば、伝達ピン４のプーリ１０のＶ溝面１３への接触点を、左右ロッカピン３のＶ溝面１３への接触点同士を結んだ直線に対して、プーリ巻き付き曲率分だけ外径側へオフセットした構成としている。このように構成することにより、伝達ピン４が両側のロッカピン３と同様にプーリ１０のＶ溝面１３と接触し、伝達ピン４およびロッカピン３の端面の接触荷重がより一層分散される。このため、各ピン端面の磨耗が分散され寿命向上につながる。

なお、上記実施形態において、チェーンベルト１として、固定シーブ１１および可動シーブ１２を備えるＶ型プーリ１０間に巻掛けて無段変速機を構成するものについて説明したが、図示はしないが、両側のシーブが固定的に配置されるＶ型プーリの間に巻掛けるものであってもよい。

本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。

（ア）両端部にピン係合部５を備えた複数枚のリンクプレート２と、前記リンクプレート２の係合部５と係合し、各リンクプレート２を関節運動可能に連結するロッカピン３と、を有し、前記ロッカピン３にて前記複数のリンクプレート２を無端状に連結した無段変速機用チェーンベルト１において、前記リンクプレート２のピン係合部５間に伝達ピン４の収容部６を設けると共に、前記伝達ピン４の収容部６を貫通させて伝達ピン４を前記ロッカピン３と平行に配置し、前記ロッカピン３の両端面をＶ型プーリ１０に摩擦接触させて第１の接触点を構成すると共に、前記伝達ピン４の両端面をＶ型プーリ１０に摩擦接触させて第２の接触点を構成した。したがって、リンクプレート２の長さ寸法を短くすることなくＶ型プーリ１０への接触ピッチ間隔を半減させることができ、コスト増につながるリンク部品点数を増加させることなく、低騒音化を図ることができる。

（イ）図１に示すように、伝達ピン４を、左右のロッカピン３同士の中間位置からチェーベルト１の長手方向のいずれかに偏らせて配置することにより、Ｖ型プーリ１０への接触による加振周波数を分散させ、より低騒音化の効果を増加させることができる。

（ウ）伝達ピン４を左右のロッカピン３同士の中間の位置に配置することにより、リンクプレート２の長さ寸法を短くできると共にロッカピン３および伝達ピン４で構成するＶ型プーリ１０への接触ピッチ間隔を短くでき、低騒音化を図ることができる。

（エ）図８に示すように、伝達ピン４を、左右のロッカピン３同士で形成する平面よりチェーンベルト１の外側にオフセットして配置することにより、Ｖ型プーリ１０への巻付け時に伝達ピン４をプーリ巻き付き曲率分だけ外側にオフセットされてロッカピン３と同一ピッチ円周上に接触させることができ、各ピン端面の接触荷重を分散でき、各ピン端面の磨耗が分散され、寿命向上できる。

（第２実施形態）
図９〜図１４は、本発明を適用したチェーンベルトおよびベルト式無段変速機の第２実施形態を示し、図９はチェーンベルトの詳細を示す構成図、図１０は伝達ピンとリンクプレートとの関係を説明する説明図、図１１，１２は駆動プーリ１０への巻付き状態における変速比大および変速比小の状態を示す説明図、図１３はリンクプレートに生ずる作用力を説明する説明図、図１４はチェーンベルトの第２の実施例を示す説明図である。本実施形態においては、伝達ピンをリンクプレートの端部に設けた弧状突起に接触・係合させた構成を第１実施形態に追加したものである。なお、第１実施形態と同一装置・部品には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。

図９において、本実施形態のチェーンベルト１の左右のロッカピン３間に配置されている伝達ピン４は、当該伝達ピン４を収容するリンクプレート２の収容部６（孔）に対して、内外径方向に隙間をもって配置されて、チェーンベルト１の内外径方向（図中の上下方向）に移動可能に構成している。また、伝達ピン４のチェーン長手方向の両面には、リンクプレート２の端部と係合する略円弧状断面の窪みを伝達ピン４軸方向に延在させた係合溝７を形成している。また、前記伝達ピン４の前記係合溝７に臨んで配置されるリンクプレート２の端部には、前記伝達ピン４の係合溝７に係合する弧状突起８を形成している。

図１０は前記係合溝７および弧状突起８の係合状態を拡大して示すものである。前記係合溝７は、伝達ピン４を保持している当該リンクプレート２とその両側に夫々配置されるリンクプレート２とを互いに転がり接触させるロッカピン３の転がり接触点を中心とし、ロッカピン３の転がり接触点からの概略距離を半径とする概略円弧状に形成している。

また、リンクプレート２の端部に形成された、前記係合溝７と係合する弧状突起８は、半径方向線Ｃ１と交差する部位の円弧形状Ｃ２と、半径方向線Ｂ１と交差する部位の円弧形状Ｂ２と、半径方向線Ａ１と交差する部位の円弧形状Ａ２と、を備える。前記円弧形状Ｂ２は、前記ロッカピン３の転がり接触点を中心として、同様の半径を備える円弧状の形状ロッカピン３の転がり接触点までの概略距離を半径とする円弧状の形状Ｂの部分円弧に形成されている。前記円弧形状Ｃ２は、前記ロッカピン３の転がり接触点よりチェーン外径側(図中の上側)へオフセットした部分を中心として、同様の半径を備える円弧状の形状Ｃの部分円弧に形成されている。前記円弧形状Ａ２は、前記ロッカピン３の転がり接触点よりチェーン内径側(図中の下側)へオフセットした部分を中心として同様の半径を備える円弧状の形状Ａの部分円弧に形成されている。

前記の各円弧形状Ａ２〜Ｃ２は、半径方向線Ｃ１と交差する円弧形状Ｃ２の部分から、円弧中心の外径側へのオフセットを徐々に減少させつつ、半径方向線Ｂ１と交差する円弧形状Ｂ２の部分に連なるよう形成している。また、半径方向線Ｂ１と交差する円弧形状Ｂ２の部分から、円弧中心の内径側へのオフセットを徐々に増加させつつ、半径方向線Ａ１と交差する円弧形状Ａ２の部分に連なるよう形成している。即ち、弧状突起８の形状は、これらの円弧形状Ａ２〜Ｃ２をつないだ包絡線により形成された輪郭を備える。その他の構成は、第１実施形態と同様に構成されている。

図１０中の破線で示す円弧Ａおよび当該円弧Ａの中心とを結ぶ半径方向線Ａ１は、図９に示すように、チェーンベルト１が直線状態となった時に半径方向線Ａ１同士が一直線となる弧状突起８の配列状態を示している。また、図１０中の一点鎖線で示す円弧Ｂおよび当該円弧Ｂの中心とを結ぶ半径方向線Ｂ１は、図１２に示すように、ＯＤ（オーバドライブ）状態においてチェーンベルト１が駆動プーリ１０側で所定の曲率で曲げられた時及びＬＯＷ（低速ドライブ）状態においてチェーンベルト１が従動プーリ１０側で所定の曲率で曲げられた時に、互いの半径方向線Ｂ１で示す円弧領域同士が、伝達ピン４の係合溝７の下部領域に係合する弧状突起８の配列状態を示している。さらに、図１０中の二点鎖線で示す円弧Ｃおよび当該円弧Ｃの中心とを結ぶ半径方向線Ｃ１は、図１１に示すように、ＬＯＷ（低速ドライブ）状態において、チェーンベルト１が駆動プーリ１０側で大きい曲率で曲げられた時及びＯＤ（オーパドライブ）状態においてチェーンベルト１が従動プーリ１０側で所定の曲率で曲げられた時に、互いの半径方向線同士Ｃ１で示す円弧領域同士が、伝達ピン４の係合溝７の下部領域に係合する弧状突起８の配列状態を示している。各円弧Ａ〜Ｃおよびその中心位置の夫々半径方向Ａ１〜Ｃ１（チェーンベルト１の内外径方向）へのオフセットは、チェーンベルト１の曲げ状態に応じて、伝達ピン４のチェーベルト内外径方向の保持位置を変化させるために形成している。

従って、本実施形態のチェーンベルト１においては、前記伝達ピン４のチェーベルト内外径方向の位置が、伝達ピン４を収容する当該リンクプレート２と当該リンクプレート２にロッカピン３により連結されたリンクプレート２との相対曲げ角度に応じて、隣接するリンクプレート２の端部に形成した弧状突起８の内外径方向（チェーンベルト１の内外径方向）への相対位置変化（前記オフセット）に応じて変化される。

具体的には、隣接するリンクプレート２同士が直線となる、プーリ１０間にあってプーリ１０に巻付いていない状態のチェーンベルト１部分においては、図９に示すように、両隣のリンクプレート２同士は直線状に配列されて、その弧状突起８の中心が最も内径側（図中の下側）に位置することにより、弧状突起８に係合する係合溝７を備える伝達ピン４の内外径方向位置も最も内側（図中の下側）に位置する。なお、この状態においては、伝達ピン４はプーリ１０に接触していないため、プーリ１０からの外力が作用せず、上記のように、専ら弧状突起８と係合溝７との係合により位置決めされる。

また、隣接するリンクプレート２同士が相対的に大きく曲げられる、相対的に小径となった駆動側プーリ１０に巻付いて相対的に大径の従動側プーリ１０を駆動するＬＯＷ駆動状態のチェーンベルト１部分においては、図１１に示すように、両隣のリンクプレート２同士は大きく折曲げて配列される。伝達ピン４にはプーリ１０に接触することにより、チェーンベルト外径方向へ移動させる外力が作用する。このため、その弧状突起８が最も内外径方向外側（図中の上側）に位置（オフセット）して、半径方向線同士Ｃ１で示す円弧領域同士が伝達ピン４の係合溝７の下部領域に係合することにより、伝達ピン４の内外方向位置も最も外側（図中の上側）に位置させて、前記プーリ１０からの外力に対向して伝達ピン４を保持する。この場合に、チェーンベルト１の長手方向両側で隣り合って左右に配置される一対のリンクプレート２の弧状突起８のロッカピン３の転がり点を中心とした回動運動の回転成分は弧状突起８と伝達ピン４の係合溝７とのすべりによる接触位置変化に吸収され、弧状突起８の内外径方向外側へのオフセット移動成分のみが伝達ピン４に伝達されて、伝達ピン４を内外方向外側へ移動させる。

同様に、隣接するリンクプレート２同士の相対的な曲げが比較的に小さくなる、相対的に大径となった駆動側プーリ１０に巻付いて相対的に小径の従動側プーリ１０を駆動するＯＤ駆動状態のチェーンベルト１部分においては、図１２に示すように、両隣のリンクプレート２同士の曲げは小さくなるよう配列される。この場合においても、伝達ピン４にはプーリ１０に接触することにより、チェーンベルト外径方向へ移動させる外力が作用する。このため、その弧状突起８がＬＯＷ駆動状態よりも内外径方向内側（図中の下側）に位置（オフセット）し、半径方向線同士Ｂ１で示す円弧領域同士が伝達ピン４の係合溝７の下部領域に係合することにより、伝達ピン４の内外径方向位置も、ＬＯＷ駆動状態よりも内側（図中の下側）に位置させて、前記プーリ１０からの外力に対向して伝達ピン４を保持する。この場合においても、チェーンベルト１の長手方向両側で隣り合って左右に配置される一対のリンクプレート２の弧状突起８のロッカピン３の転がり点を中心とした回動運動の回転成分は弧状突起８と伝達ピン４の係合溝７とのすべりによる接触位置変化に吸収され、弧状突起８の半径方向外側へのオフセット移動成分のみが伝達ピン４に伝達されて、伝達ピン４を内外方向外側へ移動させる。

なお、第１実施形態に記載したチェーンベルト１においては、伝達ピン４が当該リンクプレート２に対して、収容部６（孔）により内外方向への移動を拘束した状態で、固定的に保持されるものであるため、ロッカピン３のプーリ１０への接触ピッチサークルとできるだけ同一サークル上で接触するよう、左右ロッカピン３より内外方向外方へオフセットして配置することが望まれる。しかしながら、このように特定の曲率半径のピッチサークルの巻付き半径が小さい領域に対応して位置設定すると、駆動プーリ１０側での巻付き半径が小さいＬＯＷ駆動時と、従動プーリ１０側での巻付き半径が小さいＯＤ駆動時においては伝達ピン４を加えた３点接触となるが、その他の変速比においては、伝達ピン４によるプーリ１０への接触が達成されずに、２点接触となり、接触ピッチが大きく騒音が大きい状態となる領域が存在した。

しかしながら、本実施形態のチェーンベルト１においては、伝達ピン４がリンクプレート２同士の傾き角度、即ち、プーリ１０への巻付きの曲率半径に応じて、曲率半径が小さい場合には左右のロッカピン３に対して大きく半径方向外側に位置決め（オフセット）されてロッカピン３と同一ピッチ円上の接触点に接触して、プーリ１０への３点接触を確保する。また、リンクプレート２同士の傾き角度、即ち、プーリ１０への巻付きの曲率半径の増加につれて、伝達ピン４の左右のロッカピン３に対する内外方向外側へのオフセット量が減少されることにより、ロッカピン３と同一ピッチ円上の接触点に接触して、プーリ１０への３点接触を維持する。

したがって、本実施形態のチェーンベルト１においては、ロッカピン３間に配置された伝達ピン４が、変速比の変更によるプーリ１０への巻付き曲率に応じて内外方向位置（オフセット量）を制御され、特定の変速比だけでなく全変速領域で３点接触を維持・確保することができる。このため、本実施形態のチェーンベルト１の伝達ピン４は、ＬＯＷ駆動時は最も外側にオフセットし、巻付き半径小に対応し、ＯＤ駆動時はやや外側へのオフセットを減少させることで、巻付き半径の変化に対応し、どの変速比においてもチェーンピッチ円上の３点接触が可能となり、噛合いピッチを小さく維持して低騒音を実現できる。

なお、上記した実施例では、係合溝７と係合するリンクプレート２の端部に形成された弧状突起８として、半径方向線Ａ１〜Ｃ１と交差する夫々の円弧領域の法絡線により形成される輪郭を備えるものについて説明したが、弧状突起８の形状は、この例に限定されず、同様な動きを成立させる別のカム形状であってもよい。

図１３は本実施形態のチェーンベルト１をプーリ１０に巻き付けた際に発生する作用力を示す説明図である。各リンクプレート２には、（図示しないプーリ１０の対向するシーブへ接触する）左右のロッカピン３の一対のピン（内側ピン３Ａおよび外側ピン３Ｂ）からの反力（リンク張力Ｆ０）が作用する。このリンク張力Ｆ０はリンクプレート２の長手方向にリンクプレート２を引き伸ばすよう作用し、リンクプレート２の内外方向内側および外側のリブ２Ａにより受け持たれる。

前記伝達ピン４には、図示しないプーリ１０の対向するテーパ状のシーブ１１，１２へ接触により内外方向外側への接触反力Ｆ１が作用する。この接触反力Ｆ１は、伝達ピン４の両側面に形成した係合溝７とチェーンベルト１の長手方向両側で隣り合って左右に配置される一対のリンクプレート２の弧状突起８との接触部に作用する。そして、この接触反力Ｆ２による内外方向内方への合成反力Ｆ３により相殺され、伝達ピン４の内外方向位置が保持される。同時に、前記接触部からリンクプレート２の弧状突起８に作用する内外方向外方への作用力Ｆ４は、リンクプレート２の張力Ｆ０に対向して作用し、この張力Ｆ０の一部をキャンセルするよう作用する。このため、リンクプレート２の強度をより向上させ、チェーンベルト１の高容量化を可能とする。

図１４に示す本実施形態の他の実施例のチェーンベルト１においては、伝達ピン４を２個に分割してリンクプレート２の夫々の収容部６に保持させたものである。前記夫々の収容部６は互いに独立され、夫々の側においてロッカピン３のピン係合部５と繋げた貫通孔により形成されている。夫々の伝達ピン４は、その係合溝７の片側において隣接するリンクプレート２の弧状突起８に係合させて構成している。

この実施例のチェーンベルト１においても、図９〜図１２に示す実施例と同様に、プーリ１０への巻き付け時にその巻付き曲率により変化するリンクプレート２同士の折り曲げ角度に応じて、伝達ピン４の内外径方向位置（オフセット量）が制御され、特定の変速比だけでなく全変速領域で４点接触を維持・確保することができる。
このため、ＬＯＷ駆動時は最も外側にオフセットして巻付き半径小に対応し、ＯＤ駆動時はややオフセットを減少させることで巻付き半径大に対応し、どの変速比においてもピッチ円上の４点接触が可能となる。このため、噛合いピッチを左右ロッカピン３と２個の伝達ピン４とにより、より一層小さく維持してより一層低騒音を実現できる。さらに、第１実施例と同じ接触ピッチであっても、リンクプレート２長が長くなるため、リンクプレート２の枚数、ピン本数を削減できる効果がある。

また、図１３と同様に、プーリ１０のシーブへの接触により伝達ピン４に作用する半径方向外側への作用力Ｆ１は、係合溝７と弧状突起８との接触部に作用し、この接触反力Ｆ２による内外方向内方への合成反力Ｆ３により相殺され、伝達ピン４の内外方向位置が保持される。同時に、前記接触部からリンクプレート２の弧状突起８に作用する内外方向外方への作用力Ｆ４は、リンクプレート２の張力Ｆ０に対向して作用し、この張力Ｆ０の一部をキャンセルするよう作用する。なお、２個の伝達ピン４同士の間には、前記キャンセル力は作用しないため、リンクプレート２の内外のリブ２Ａの強度を増加させる必要があるが、このリブ２Ａの強度は、リブ幅の増加により容易に強度確保が可能である。したがって、本実施例においても、リンクプレート２の強度をより向上させ、チェーンベルト１の高容量化を可能とする。

なお、上記実施形態において、伝達ピン４とチェーンベルト１の長手方向両側で隣り合って左右に配置される一対のリンクプレート２との係合構造として、伝達ピン４側に設ける係合溝７と突起８とが円弧状の接触面により係合するものについて説明したが、図示はしないが、いずれか一方を円弧状面とし他方を前記円弧状面に接触するよう構成してもよい。また、係合溝７と突起８との一方をカム面に形成して、チェーンベルト１の長手方向両側で隣り合って左右に配置される一対のリンクプレート２同士の相対曲げの曲率の変化に応じて係合溝７と突起８との接触点を変化させて、伝達ピン４のチェーンベルト１の内外方向（プーリに対して半径方向）の位置を積極的に制御するようにしてもよい。

本実施形態においては、第１実施形態における効果（ア）〜（ウ）に加えて以下に記載した効果を奏することができる。

（オ）伝達ピン４は、チェーンベルト１の長手方向両側で隣合って左右に配置される一対のリンクプレート２の少なくとも一方の端部と係合されてチェーンベルト１外径側への移動が拘束されることにより、プーリ１０への巻付き時に伝達ピン４に生ずる外径側への付勢力の少なくとも一部を、前記係合部を介してリンクプレート２の圧縮力に変換させることができ、当該圧縮力によりリンク張力を軽減乃至相殺させてリンクプレート２に生ずる応力を低減して、リンクプレート２の寿命を向上させることができ、また、チェーンベルト１のトルク容量を向上できる。

（カ）前記伝達ピン４とチェーンベルト１の長手方向両側で隣り合って左右に配置される一対のリンクプレート２端部との係合は、左右ロッカピン３により関節運動する左右のリンクプレート２同士の相対曲げ曲率に応じて伝達ピン４のチェーンベルト１内外径方向の位置を変化させるものであることにより、伝達ピン４のプーリ１０に接触する半径方向位置を、駆動側プーリ１０と従動側プーリ１０との間の変速比により変化するプーリ１０への巻付き曲率に応じて追従させることができ、特定の変速比だけでなく全ての変速比で左右ロッカピン３と合わせて、接触ピッチの半減効果を得る３点接触とでき、チェーン騒音の低減を確実化できる。

（キ）前記伝達ピン４とチェーンベルト１の長手方向両側で隣り合って左右に配置される一対のリンクプレート２端部との係合は、左右ロッカピン３により夫々関節運動する左右のリンクプレート２の端部における弧状突起がロッカピン３回りに回動する回動運動の一部を伝達ピン４のチェーンベルト１内外径方向の位置に変化させるものであることにより、伝達ピン４のチェーンベルト１内外径方向の位置制御を、部品点数を増加することなく実現でき、無段変速機の駆動システムの信頼性向上、コスト抑制に有利となる。

（ク）図１４に示すように、伝達ピン４を左右のロッカピン３間に２個配置し、夫々対応する側の左右のリンクプレート２の端部と係合させてチェーンベルト１外径側への移動を拘束することにより、左右のロッカピン３と合わせて４点接触とでき、同じ接触ピッチであっても、リンクプレート２の長手方向寸法が長くなるため、リンクプレート２の枚数、ピン本数を削減できる効果がある。

本発明の一実施形態を示す無段変速機用チェーンベルトに使用するリンクプレートとロッカピンおよび伝達ピンの概略図。 同じく本実施形態のチェーンベルトの構成を示す部分正面図。 プーリに巻掛けられた状態の本実施形態のチェーンベルトを示す正面図。 プーリへの巻掛けられた状態での変速状態を説明する断面図。 図４に示すプーリとチェーンベルトとの接触状態を説明する説明図。 比較例のチェーンベルトを示す概略図。 本実施形態のチェーンベルトにおける伝達駆動力変化を比較例と共に示す特性図。 本実施形態のチェーンベルトの第２実施例を示す概略図。 本発明の第２実施形態を示す無段変速機用チェーンベルトの詳細を示す構成図。 伝達ピンとリンクプレートとの関係を説明する説明図。 駆動プーリへの巻付き状態における変速比大の状態を示す説明図。 駆動プーリへの巻付き状態における変速比小の状態を示す説明図。 リンクプレートに生ずる作用力を説明する説明図。 チェーンベルトの第２の実施例を示す説明図。

符号の説明

１ チェーンベルト
２ リンクプレート
３ ロッカピン
４ 伝達ピン
５ ピン係合部
６ 収容部（孔）
７ 係合溝
８ 弧状突起

Claims (17)

1. 平板状のプレートを板厚方向に複数積層された第１のリンクプレートと、
   前記第１のリンクプレートの長手方向両側において、平板状のプレートを板厚方向に複数積層され且つ第１のリンクプレートと端部同士を重ね合せて配置された第２，第３のリンクプレートと、
   前記第１のリンクプレートと第２、第３のリンクプレートとの互いに重ね合わされた端部同士を板厚方向に貫通して互いを連結する第１，第２ピンと、
   前記第２リンクプレートおよび第３リンクプレートの間において、前記第１リンクプレートを板厚方向に貫通させて前記第１ピンおよび前記第２ピンと平行に配置された第３ピンと、を備えてその長手方向に複数連結したことを特徴とする無端状のチェーンベルト。
2. 両端部にピン係合部を備えた複数枚のリンクプレートと、前記リンクプレートの係合部と係合し、各リンクプレートを関節運動可能に連結するロッカピンと、を有し、前記ロッカピンにて前記複数のリンクプレートを無端状に連結した無段変速機用チェーンベルトにおいて、
   前記リンクプレートのピン係合部間に伝達ピン収容部を設けると共に、前記伝達ピン収容部を貫通させて伝達ピンを前記ロッカピンと平行に配置し、
   前記ロッカピンの両端面をＶ型プーリに摩擦接触させて第１の接触点を構成すると共に、前記伝達ピンの両端面をＶ型プーリに摩擦接触させて第２の接触点を構成したことを特徴とするチェーンベルト。
3. 前記第３ピン若しくは伝達ピンは、チェーンベルト長手方向両側で隣り合って左右に配置される第２、第３リンクプレート若しくは一対のリンクプレートの少なくとも一方の端部と係合してチェーンベルト外径側への移動が拘束されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のチェーンベルト。
4. 前記第３ピン若しくは伝達ピンとチェーンベルト長手方向両側で隣り合って左右に配置される第２、第３リンクプレート若しくは一対のリンクプレートの端部との係合は、第１，第２ピン若しくは左右ロッカピンにより関節運動する左右リンクプレート同士の相対曲げ曲率に応じて第３ピン若しくは伝達ピンのチェーンベルト内外径方向の位置を変化させるものであることを特徴とする請求項３に記載のチェーンベルト。
5. 前記第３ピン若しくは伝達ピンとチェーンベルト長手方向両側で隣り合って左右に配置される第２、第３リンクプレート若しくは一対のリンクプレートの端部との係合は、第１，第２ピン若しくは左右ロッカピンにより夫々関節運動する左右のリンクプレートの端部における弧状突起がロッカピン回りに回動する回動運動の一部を第３ピン若しくは伝達ピンのチェーンベルト内外径方向の位置に変化させるものであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のチェーンベルト。
6. 前記第３ピン若しくは伝達ピンは、第１，第２ピン若しくは左右のロッカピン同士の中間位置からチェーンベルトの長手方向のいずれかに偏らせて配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のチェーンベルト。
7. 前記第３ピン若しくは伝達ピンは、第１，第２ピン若しくは左右のロッカピン間に２個配置され、夫々対応する側の第２，第３リンクプレート若しくは左右リンクプレートの端部と係合してチェーンベルト外径側への移動が拘束されることを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか一つに記載のチェーンベルト。
8. 前記第３ピン若しくは伝達ピンは、第１，第２ピン若しくは左右のロッカピン同士の中間の位置に配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載のチェーンベルト。
9. 前記第３ピン若しくは伝達ピンは、これが貫通するリンクプレートの伝達ピン収容部によってチェーンベルト外径側への移動が拘束されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のチェーンベルト。
10. 前記第３ピン若しくは伝達ピンは、第１，第２ピン若しくは左右のロッカピン同士で形成する平面よりチェーンベルトの外径側にオフセットして配置されていることを特徴とする請求項１に記載のチェーンベルト。
11. 両端部にピン係合部を備えると共にピン係合部間に伝達ピン収容部を備える複数のリンクプレートと、前記リンクプレート同士を関節運動可能に連結するロッカピンと、前記ロッカピン間に配置される伝達ピンと、からなり、前記伝達ピンをリンクプレートの伝達ピン収容部を貫通させて前記ロッカピンと平行に配置すると共に、前記リンクプレート同士をロッカピンにて無端状に連結したチェーンベルトと、
    平行な駆動軸および従動軸に夫々配置され、断面Ｖ字状のＶ溝面を有するＶ型プーリと、からなり、
    前記両プーリ間に前記チェーンベルトを掛け渡して、前記ロッカピンの両端面の摩擦接触による第１の接触点と、前記伝達ピンの両端面の摩擦接触による第２の接触点とにより、Ｖ型プーリのＶ溝面に接触するよう構成し、
    前記両プーリのＶ溝幅を駆動側と従動側とで互いに関連させつつ変化させることにより、回転動力を無段階に変速して伝達するベルト式無段変速機。
12. 前記伝達ピンは、チェーンベルト長手方向両側で隣合って左右に配置される一対のリンクプレートの少なくとも一方の端部と係合してチェーンベルト外径側への移動が拘束されることを特徴とする請求項１１に記載のベルト式無段変速機。
13. 前記伝達ピンとチェーンベルト長手方向両側で隣り合って左右に配置される一対のリンクプレート端部との係合は、Ｖ型プーリへの巻付き時において、左右ロッカピンにより関節運動する左右リンクプレート同士の相対曲げ曲率に応じて伝達ピンのチェーンベルト内外径方向の位置を変化させるものであることを特徴とする請求項１１に記載のベルト式無段変速機。
14. 前記伝達ピンとチェーンベルト長手方向両側で隣り合って左右に配置される一対のリンクプレート端部との係合は、左右ロッカピンにより夫々関節運動する左右のリンクプレートの端部における弧状突起がロッカピン回りに回動する回動運動の一部を伝達ピンのチェーンベルト内外径方向の位置に変化させるものであることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載のベルト式無段変速機。
15. 前記伝達ピンは、左右のロッカピン間に２個配置され、夫々対応する側の左右リンクプレートの端部と係合してチェーンベルト外径側への移動が拘束されることを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれか一つに記載のベルト式無段変速機。
16. 前記伝達ピンは、左右のロッカピン同士の中間の位置に配置されていることを特徴とする請求項１１から請求項１４のいずれか一つに記載のベルト式無段変速機。
17. 前記伝達ピンは、これが貫通する前記リンクプレートの伝達ピン収容部によってチェーンベルト外径側への移動が拘束されていることを特徴とする請求項１１に記載のベルト式無段変速機。

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