特許 5951418 無段変速機のチェーン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5951418

(24)【登録日】2016年6月17日

(45)【発行日】2016年7月13日

(54)【発明の名称】無段変速機のチェーン

(51)【国際特許分類】

   F16G 13/06 20060101AFI20160630BHJP

【ＦＩ】

   F16G13/06 E

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-196003(P2012-196003)

(22)【出願日】2012年9月6日

(65)【公開番号】特開2014-52018(P2014-52018A)

(43)【公開日】2014年3月20日

【審査請求日】2015年6月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003609

【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中澤 輝彦

(72)【発明者】

【氏名】樽谷 一郎

(72)【発明者】

【氏名】服部 治博

(72)【発明者】

【氏名】長沢 裕二

(72)【発明者】

【氏名】山根 伸志

(72)【発明者】

【氏名】森 敬祐

【審査官】 高吉 統久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２０９９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００５／０８５６７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２００９−５２０１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２３４９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０２６１８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｇ ５／１８

Ｆ１６Ｇ １３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対向し、かつ互いの距離が変更可能な円錐面を有する２個のプーリに巻き渡され、対向する前記円錐面により挟持される、無段変速機のチェーンであって、
当該チェーンは、開口を有する板形状のリンクがチェーンの周方向に沿って配置され、かつチェーンの幅方向に複数枚が配列されて構成されたリンクユニットと、チェーン周方向に隣接するリンクユニットに属するそれぞれのリンクの開口を貫通し、かつ両端が前記円錐面に当接するピンとを有し、
チェーンの周方向に直交する平面内における前記円錐面に当接するピンの端面形状を示す形状曲線の曲率半径が、当該ピンの中心線方向の荷重が０のときの接触点である初期接触点で小さく、プーリ半径方向内側で大きくされ、
形状曲線は、曲率半径が初期接触点からプーリ半径方向内側に向けて徐々に大きくなる形状、かつ曲率半径が初期接触点よりプーリ半径方向内側において、当該形状曲線上の任意の点の接線と初期接触点における接線とがなす角度をθとしたとき、前記任意の点において、
ｒ_０＋ｒθ^τ （ただし、ｒ_０，ｒ，τは任意の実数）
となる形状の部分を有し、
初期接触点の位置がピン中心線からプーリ半径方向外側にずれており、ピンの径方向の寸法を１としたとき前記ずれの量が０．１６以上である、
無段変速機のチェーン。

【請求項2】

請求項１に記載の無段変速機のチェーンであって、前記ずれの量が、０．３８以下である、無段変速機のチェーン。

【請求項3】

請求項１または２に記載の無段変速機のチェーンであって、任意の実数τが１である、無段変速機のチェーン。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載の無段変速機のチェーンであって、ピンがチェーン周方向において、ランダムピッチで配列されている、無段変速機のチェーン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、チェーン式無段変速機のチェーンに関し、特にチェーンの構造に関する。

【背景技術】

【0002】

対向し、かつ互いの距離が変更可能な円錐面を有するプーリを２個備え、この２個のプーリに可撓性無端部材を巻き渡した無段変速機が知られている。一方のプーリの回転が、可撓性無端部材により他方のプーリに伝えられる。このとき、円錐面の距離を変更することにより可撓性無端部材のプーリに対する巻き掛かり半径が変更され、変速比を変更することができる。無段変速機の可撓性無端部材として用いられるチェーン（プレートリンク鎖）が下記特許文献１に開示されている。

【0003】

このチェーンは、チェーンの周方向に配置されるリンク（プレート３９，４０）を、これらのリンクを貫通するピン（揺動片３２，３３）によって連結したものである。ピンの端面がプーリの円錐面に当接し、対向するプーリによってピンが挟持される。ピンの、プーリに当接する端面の形状は、チェーンの周方向に直交する平面において円弧となっている（段落００２３等参照）。ピン端面形状を円弧とすることにより、ピンがプーリに噛み込むと時の衝撃を減少させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４８２１０２２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

チェーン式無段変速機の場合、チェーンのピンがプーリに噛み込むときの衝撃が起振力となって騒音が発生する。上記特許文献１のように、ピンの端面形状を円弧とし、ピンとプーリがなるべく滑らかに当接するようにするだけでは、十分な騒音低減の効果が得られない場合があった。

【0006】

本発明は、チェーン式無段変速機の騒音の低減を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の無段変速機のチェーンは、対向し、かつ互いの距離が変更可能な円錐面を有する２個のプーリに巻き渡され、対向する円錐面により挟持される。そして、２個のプーリ間で動力または回転の伝達を行う。前記チェーンは、開口を有する板形状のリンクがチェーンの周方向に沿って配置され、かつチェーンの幅方向に複数枚が配列されて構成されたリンクユニットと、チェーン周方向に隣接するリンクユニットに属するそれぞれのリンクの開口を貫通し、かつ両端が前記円錐面に当接するピンとを有する。プーリの円錐面に当接するピンの端面形状は、チェーンの周方向に直交する平面内における形状を示す形状曲線の曲率半径が、当該ピンの中心線方向の荷重が０のときの接触点である初期接触点で小さく、プーリ半径方向内側で大きくなる形状である。

【0008】

ピンの中心線方向の荷重によりピンが変形すると、接触点の位置は、プーリの半径方向の内側に移動する。ピンの荷重が０に近いとき、接触点付近の形状曲線の曲率半径が小さいので、接触点の位置はあまり移動しない。荷重が増加して、接触点が内側に移動すると、接触点における形状曲線の曲率半径が大きくなり、接触点の移動は大きくなる。しかし、荷重が小さいときの接触点の移動が小さいために、荷重が大きい場合にも、接触点の初期接触点からの距離は抑えられている。また、荷重が大きいときには、曲率半径が大きいため、接触面積が大きくなり面圧が低減される。

【0009】

前記の形状曲線は、曲率半径が、初期接触点からプーリ半径方向内側に向けて徐々に大きくなる部分を有するようにできる。

【0010】

前記の形状曲線は、初期接触点よりプーリ半径方向内側において、当該形状曲線上の任意の点の接線と初期接触点における接線とがなす角度をθとしたとき、前記任意の点での曲率半径が、
ｒ_０＋ｒθ^τ （ただし、ｒ_０，ｒ，τは任意の実数）
となる形状の部分を有するものとすることができる。

【0011】

上記の式（１）において、任意の実数τを１とすることができる。この曲線はインボリュート曲線である。

【0012】

チェーン周方向のピンの配列ピッチをランダムピッチとすることができる。

【0013】

ピンの初期接触点の位置がピン中心線からプーリ半径方向外側にずれているようにできる。

【0014】

また、ずれの量を０．１６以上とすることができる。さらに、ずれ量を０．３８以下とすることができる。

【発明の効果】

【0015】

プーリの円錐面に対するピンの接触点位置がプーリ半径方向において外側に維持され、これにより、ピンが変形しやすく、ピン噛み込み時の衝撃が抑えられ、騒音が低減される。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】チェーン式無段変速機の要部を示す図である。

【図2】チェーンの構造を示す側面図である。

【図3】チェーンの構造を説明するための斜視図である。

【図4】チェーンの構造を示す平面図である。

【図5】ピン変形についての説明図である。

【図6】ピンの変形量を変えたときの起振力の周波数分布の変化を示す図である。

【図7】ピンとプーリの接触状態の詳細を示す図である。

【図8】初期接触点のずれ率とピン長さの変形率の関係を示す図である。

【図9】曲率半径の大小による接触点の移動量の違いを示す図である。

【図10】ピン端部の形状を示す斜視図である。

【図11】本発明の実施形態のピン端面の形状を説明するための図である。

【図12】ピン端面のチェーン厚さ方向の位置に対する曲率半径を示す図である。

【図13】ピン荷重に対するピン長さの変形率を、ピン中心線上でプーリに接触する場合と比べた図である。

【図14】ピンの最大面圧を、ピン中心線上でプーリに接触する場合と比べた図である。

【図15】ピン端面の面圧分布を示す図である。

【図16】曲率パラメータｒと、初期曲率半径ｒ_０の選定範囲についての説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図１には、チェーン式無段変速機１０の要部が示されている。チェーン式無段変速機１０は２個のプーリ１２，１４とこれらのプーリに巻き渡されたチェーン１６を有する。２個のプーリの一方を入力プーリ１２、他方を出力プーリ１４と記す。入力プーリ１２は、入力軸１８に固定された固定シーブ２０と、入力軸１８上を入力軸に沿ってスライドして移動可能な移動シーブ２２を有する。固定シーブ２０と移動シーブ２２の互いに対向する面は、円錐側面の形状を有し、これらの面を円錐面２４，２６と記す。ここで、円錐面は完全な（通常の）円錐面と、若干凸になっている、あるいは凹になっている略円錐面を含む。この円錐面２４，２６によりＶ字形の溝が形成され、この溝内に、円錐面２４，２６に側面を挟まれるようにしてチェーン１６が位置する。出力プーリ１４も、入力プーリ１２と同様に、出力軸２８に固定された固定シーブ３０と、出力軸２８上を出力軸に沿ってスライドして移動可能な移動シーブ３２を有する。固定シーブ３０と移動シーブ３２の互いに対向する面は、円錐側面の形状を有し、これらの面を円錐面３４，３６と記す。この円錐面３４，３６によりＶ字形の溝が形成され、この溝内に、円錐面３４，３６に側面を挟まれるようにしてチェーン１６が位置する。

【0018】

入力プーリ１２と出力プーリ１４の固定シーブと移動シーブの配置は逆となっている。すなわち、入力プーリ１２において移動シーブ２６が図１中右側であるのに対し、出力プーリ１４において移動シーブ３２は左側に配置される。移動シーブ２２，３２をスライドさせることにより、互いに対向する円錐面２４，３４、２６，３６の距離が変化し、これらの円錐面で形成されるＶ字溝の幅が変化する。この溝幅の変化により、チェーンの巻き掛かり半径が変わる。すなわち、移動シーブ２２，３２が固定シーブ２０，３０から離れると溝幅が広がり、チェーン１６は溝の深い位置に移動して、巻き掛かり半径が小さくなる。逆に、移動シーブ２２，３２が固定シーブ２０，３０に近づくと溝幅が狭くなり、チェーン１６は溝の浅い位置に移動して、巻き掛かり半径が大きくなる。巻き掛かり半径の変化を、入力プーリ１２と出力プーリ１４で逆にすることにより、チェーン１６がたるまないようにされている。移動シーブ２２，３２がスライドすることにより、Ｖ字溝の幅は連続的に変化し、巻き掛かり半径も連続的に変化する。これにより、入力軸１８から出力軸２８への伝達における変速比を連続的に変化させることができる。

【0019】

図２〜４は、チェーン１６の構造の詳細を示す図である。以降の説明において、チェーン１６が延びる方向に沿う方向を周方向、周方向に直交し、かつ入力軸１８および出力軸２８に平行な方向を幅方向、周方向と幅方向に直交する方向を厚さ方向と記す。図２は、チェーン１６の一部を幅方向より視た図、図３は一部を抜き出して分解して示す図、図４はチェーン１６の一部を外周側から厚さ方向に視た図である。

【0020】

図２において、左右方向が周方向であり、上下方向が厚さ方向であり、紙面を貫く方向が幅方向である。また、上側がチェーン１６の外側である。チェーン１６は、開口３８ａ，３８ｂを有する板形状のリンク４０と、棒形状のピン４２ａ，４２ｂを組み合わせて形成される。個々のリンク４０は厚さも含めて同一形状であり、棒形状のピン４２ａおよびピン４２ｂは、それぞれに同一形状である。リンク４０は、幅方向に所定パターンで配列され（図４参照）、２本のピン４２ａ，４２ｂがリンクの両端において開口３８ａ，３８ｂを貫通している。チェーン１６がシーブに挟まれたとき、２本のピン４２ａ，４２ｂの両端、またはいずれか１本のピンの両端が、入力および出力プーリ１２，１４の円錐面２４，２６、３４，３６に当接する。この２本のピン４２ａ，４２ｂとピンに貫通されたリンクの組をチェーンエレメント４４と記す（図３参照）。

【0021】

図３には、二つのチェーンエレメント４４-1，４４-2が一部省略された状態で示されている。添え字「-1」「-2」「-3」は、チェーンエレメントおよびチェーンエレメントに属するリンク、ピンを他のエレメントから区別する場合に用いる。チェーンエレメント４４-2は、複数のリンク４０-2とこれと貫く２本のピン４２ａ-2，４２ｂ-2から構成される。２本のピン４２ａ-2，４２ｂ-2は、リンク４０-2の両端において、それぞれ開口３８ａ-1，３８ｂ-1に圧入、または他の方法により位置固定されて結合されている。チェーンエレメント４４-1も同様に、複数のリンク４０-1とこれと貫く２本のピン４２ａ-1，４２ｂ-1から構成される。また、一つのチェーンエレメントに属する複数のリンク４０がリンクユニット４６を構成している。

【0022】

隣接するチェーンエレメント４４-1，４４-2の連結は、ピン４２ａ，４２ｂを、互いに相手側のリンク４０の開口３８ａ，３８ｂに通すことにより達成される。図３に示すように、左側のチェーンエレメント４４-2のピン４２ｂ-2は、右側のチェーンエレメント４４-1のピン４２ａ-1の右側に位置するように、開口３８ａ-1内に配置される。逆に、右側のチェーンエレメント４４-1のピン４２ａ-1は、左側のチェーンエレメント４４-2のピン４２ｂ-2の左側に位置するように、開口３８ｂ-2内に配置される。この２本のピン４２ｂ-1，４２ａ-2同士が、互いの側面で接触してチェーン１６の張力が伝達される。チェーン１６が曲がるときには、隣接するピン、例えばピン４２ｂ-1，４２ａ-2同士が互いの接触面において転がるように動き、曲げが許容される。

【0023】

図５は、ピンが対をなすシーブにより挟持されたときの変形についての説明図である。図５においては、入力プーリ１２が示されているが、出力プーリについても同様である。また、ピンは、入力プーリのシーブの円錐面２４，２６に当接するピンが示されている。以下では、簡単化のために、ピン４２ａ，４２ｂのうち円錐面に当接するピンに対し符号４２を付して説明する。

【0024】

図５は、チェーン１６の周方向に直交する断面における、ピン４２および固定シーブ２０、移動シーブ２２の概略形状が示されている。また、チェーンのリンク４０は省略されている。ピン４２が入力プーリ１２の二つのシーブ２０，２２から力を受けていない状態において、ピン４２の中心線上の長さ（自由長）はＬである（図５（ａ）参照）。ピン４２が、シーブ２０，２２に荷重Ｆで挟持されると、図５（ｂ）に示すように、プーリの半径方向内側に向けて撓んで、ピン中心軸方向の長さが短くなる。このときのピン４２の長さの変化をΔＬとする。長さの変化ΔＬを荷重およびピンの自由長Ｌで割った値をピン長さの変形率と定義し、ピンの変形量を正規化する。
（ピン長さの変形率）＝ΔＬ／（Ｆ×Ｌ） ・・・（１）

【0025】

図６は、ピンの変形量の差を設けた場合の起振力の周波数特性を比較した計算結果を示す図である。同一の回転速度のときの周波数分布が示されている。実線で表されたグラフは、破線で表されたものに対してピンの変形量が２倍の場合である。ピンの変形量を大きくすることにより、高次成分、特に３次以上の高次成分を低減する効果があるとともに、３ｋＨｚ以上、特に３〜５ｋＨｚの帯域で効果が認められる。

【0026】

本実施形態においては、ピン４２の変形率を変化させるために、荷重Ｆが掛かっていないときの、ピン４２とシーブの円錐面２４，２６の接触点Ｃの位置をピンの中心線からずらしている。荷重が掛かっていない（Ｆ＝０）ときの接触点を以降「初期接触点Ｃ0 」と記す。ピン４２の端面は、わずかに湾曲しており、この湾曲形状の頂点の位置をずらすことにより、初期接触点Ｃ0 の位置を変更することができる。図７は、図５の初期接触点Ｃ0 付近を拡大して示す図であり、図５と同様、チェーンの周方向に直交する断面を表している。図７に示すように、ピン４２とシーブ２２との初期接触点Ｃ0 の位置は、ピン４２のプーリ半径方向の寸法ｂの中心を通る中心線ｓからの距離ｄで定義される。また、ずれ量ｄを寸法ｂで割った値をずれ率と記す。
（ずれ率）＝ｄ／ｂ ・・・（２）
なお、図７のピンの中心線から図中上側のずれをプラス、下側のずれをマイナスとする。

【0027】

ピン４２の接触点Ｃの位置は、ピン端面が湾曲しているために、荷重Ｆによってピン４２が変形すると入力プーリ１２の半径方向内側（図５，７において下方）に向けて移動する。また、荷重Ｆを掛けることによって、ピン４２の端面はつぶれて、円錐面と接触する部分は面積を有する接触領域となる。この接触領域内の接触面圧が最大となる点を、以降接触点Ｃと記す。

【0028】

図８は、接触点のずれ率と、３〜５ｋＨｚ帯域の音圧（オーバーオール値）の関係を示す図である。図示するように、初期接触点のずれ率が大きい方が、つまり、初期接触点Ｃ0 の位置がプーリ半径方向外側にある方が騒音低減に効果があることが理解できる。したがって、ピン４２がシーブ２０，２２に挟持されて、荷重Ｆが掛かった後も、接触点Ｃがなるべく移動せず、外側に位置することが望ましい。これが第一の要請である。この要請が達成されると、ピン４２が変形し、衝撃をより吸収するようになる。

【0029】

図９は、ピン端面の湾曲が円弧、すなわち単一の曲率半径の湾曲を有するときの接触点の移動の様子を示す図である。図９（ａ）は曲率半径が大のとき、図９（ｂ）は曲率半径が小のときを示す。両者において初期接触点Ｃ0 の位置は同一であり、同一の荷重が掛かったとき、すなわちピン４２の撓みが同一のときの接触点が、それぞれ符号Ｃ1 ，Ｃ2 で示されている。図９から、曲率半径が大きい時の方が接触点の移動が大きいことが理解できる。したがって、接触点Ｃの位置をなるべくプーリ半径方向の外側に維持するためには、曲率半径が小さいことが望ましい。一方、曲率半径を小さくすると、接触面積が小さくなり、面圧が高くなる。よって、荷重Ｆが大きいときには、曲率半径が大きいことが望ましい。これが第２の要請である。

【0030】

上記の二つの要請は、初期接触点Ｃ0 またはその近傍において曲率半径を小さくし、プーリ半径方向内側で曲率半径を大きくすることで達成される。初期接触点Ｃ0 またはその近傍において、曲率半径を小さくすることにより、ピン中心線方向の荷重Ｆが小さいとき、接触点Ｃの移動を抑制することができる。また、このときは、荷重Ｆが小さいので、面圧はピンの強度等に影響を与えるほど大きくはならない。一方、曲率半径が大きいとピンの変形に対する接触点の移動は大きいが、荷重Ｆが小さい範囲での接触点Ｃの移動量が小さいために、荷重Ｆが大きい場合でも、初期接触点Ｃ0 からの移動量を抑えることができる。これは、荷重Ｆが徐々に増加し、高荷重となる場合を考えると理解しやすい。荷重が小さいうちは、荷重の増加に対する接触点Ｃの移動は小さいが、荷重が増えるにつれて荷重の増加に対する移動が大きくなっていく。しかし、荷重の小さいときの移動量が小さいために、その分、荷重が大きくなったときまでの総移動量が抑えられる。一方、接触点における曲率半径が大きければ、接触領域が大きくなり面圧を下げることができる。

【0031】

ピン端面の形状の更に具体的な例を説明する。図１０は、ピン４２の端面５０の詳細を示す図である。ピン端面５０は、概略凸形状に形成される。図中の両側矢印の方向がチェーンの周方向である。図中上下方向がチェーンの厚さ方向であり、この方向は、ピン４２がプーリ内にあるとき、つまりシーブに挟まれているときには、プーリの半径方向に一致する。図中の上方が、プーリ半径方向外側、下方が内側である。ピン４２の長手方向がチェーンの幅方向であり、これは、プーリの回転軸線の延びる方向と一致する。チェーンの中心線を通り、チェーン周方向に直交する平面におけるピン端面の形状を形状曲線と記す。形状曲線は、図１０において、符号５２で指す破線およびこの破線が延長された実線で表される。初期接触点Ｃ0 は、ピンの中心線よりプーリ半径方向外側に位置するようにできる。接触点Ｃは、初期接触点Ｃ0 を起点として荷重が掛かるにつれて形状曲線５２の実線部分に沿って移動する。なお、接触点Ｃは、形状曲線５２の下端まで移動する必要はない。

【0032】

形状曲線は、二つまたはそれ以上の曲率半径の円弧を連ねた曲線としてもよい。このとき、ある部分の曲率半径は、その部分よりプーリ半径方向外側の部分の曲率半径よりも大きい半径とする。また、プーリ半径方向内側に向けて、曲率半径を連続的に変化させてもよい。

【0033】

図１１は、形状曲線５２の一例の詳細を示す図である。図１１に示す形状曲線５２は、曲線状の任意の点の接線と、初期接触点Ｃ0 の接線とがなす角度をθとしたときに、前記任意の点における曲率半径が、
ｒ_０＋ｒθ^τ （ただし、ｒ_０，ｒ，τは任意の実数）・・・（３）
である部分を有している。この式（３）で表される部分は、荷重により撓んで接触する可能性がのある部分とすることができる。具体的には、例えば、初期接触点Ｃ0 を基点として、プーリ半径方向内側に向けて、ピンに最大の荷重が掛かったときの接触点Ｃまたは接触領域までの部分とすることができる。形状曲線５２上の点Ｃで、ピン４２とシーブ２０，２２が接触しているときには、形状曲線の曲率半径は、初期接触点Ｃ0 におけるｒ_０よりも大きいｒ_０＋ｒθ^τとなる。なお、式（３）は、τ＝１としたとき、インボリュート曲線を表す。

【0034】

図１２は、τの値を変化させたときの形状曲線の曲率半径の変化を示す図である。横軸がピン中心（０）からの位置であり、右がプーリ半径方向外側を示す。初期接触点の位置がＣ0 で示されている。初期接触点Ｃ0 から、曲率半径が徐々に大きくなっていることが理解できる。

【0035】

ピン端面５０の、チェーンの厚さ方向に直交する平面による断面の形状は、単一の曲率半径とすることができる。また、厚さ方向におけるシーブとの接触が想定される範囲において、共通の断面形状とすることができる。

【0036】

図１３は、式（１）に規定されるピン長さの変形率を用いて、接触点がピン中心線にある場合に対する変形の大きさを比較した図である。つまり、変形割合２．０は、ピン中心線において接触している場合のピン長さの変形率に対して、２倍変形していることを意味する。図中の破線は、初期接触点Ｃ0 を外側にずらし、形状曲線は単一の曲率半径とした場合を示す。図中の実線は、初期接触点Ｃ0 は破線の場合と同一とし、形状曲線を式（３）においてτ＝１とした曲率半径とした場合を示す。式（３）の各パラメータは、最大荷重時の最大面圧が、単一曲率半径（破線）の場合と等しくなるように定められている。

【0037】

図１４はピンに掛かる中心線方向の荷重Ｆに対する最大面圧を示した図である。実線、破線の区別は図１３と同様である。前述のように、最大荷重時の最大面圧は、実線と破線で等しくなっている。

【0038】

図１３から、式（３）による形状曲線の場合、単一曲率半径の場合に比較して、よりピンが変形することが理解できる。したがって、ピンがプーリに噛み込むときの衝撃が低減され、騒音が低減される効果が期待できる。また、図１４から、面圧は高くなるものの、その増加はさほど大きくないことが理解できる。

【0039】

図１５は、ピンに荷重Ｆを加えたときの、面圧分布を示す図である。ピン端面５０内に描かれている輪は、等しい面圧を結んだ等圧線である。内側にある等圧線ほど、高い面圧を示している。軽荷重Ｆ1 、中荷重Ｆ2 、高荷重Ｆ3 は、図１３，図１４に示したピン荷重の「Ｆ1 」「Ｆ2」「Ｆ3 」に対応する。また、上段は、形状曲線５２を単一の曲線、つまり円弧とした場合の面圧分布を示す。つまり、図１３，１４において破線で示された場合に対応する。下段は、式（３）においてτ＝１とした、つまりインボリュート曲線の形状曲線５２を有する場合の面圧分布を示す。つまり、図１３，１４において実線で示された場合に対応する。軽荷重Ｆ1 時には、インボリュート曲線の場合、円弧の場合に比して、接触点における曲率半径が小さいために、接触領域が狭く、また最大面圧も大きくなっている。このときの最大面圧は、荷重が小さいために値そのものは大きくなく、ピンの強度、耐久性等に影響しない。高荷重Ｆ3 のときにおいて、円弧の場合と最大面圧が等しくなるように、式（３）のパラメータ（ｒ，ｒ_０ ）を決定している。接触領域もほぼ同等となっている。軽荷重Ｆ1 から高荷重Ｆ3 までの接触点の移動量Ｄ1 ，Ｄ2の移動量は、インボリュート曲線の場合の方が小さく（Ｄ1 ＞Ｄ2 ）なっている。インボリュート曲線を採用することにより、高荷重時において、接触点の位置がプーリ半径方向外側となるので、ピン４２が変形しやすくなり、騒音低減の効果が期待できる。

【0040】

図１６は、形状曲線の一例を表す式（３）の各パラメータ（曲率パラメータｒ，初期曲率半径ｒ_０）を定める手法に関する説明図である。この手法においては、単一の曲率半径（１５０ｍｍ）の形状曲線５２に比較して式（３）で表される形状曲線を評価する。ここでは、インボリュート曲線（τ＝１）を例に挙げて説明する。また、チェーンの巻き掛かり半径が最も小さく、ピン荷重Ｆが最も大きい場合において比較を行う。これは、ピン端面の面圧が最もつらい条件である。

【0041】

図１６中、実線で表されるのは、式（１）により規定されたピン長さの変形率による比較である。線に沿って付される数字は、単一曲率半径の場合に比して、どの程度のピン長さの変形が変化するかを示す。例えば、数字が１．１であれば、１．１倍変形することを表している。単一曲率半径の場合に比して、より変形することが求められるので、例えば、数値１．０５で示される実線の左側の領域となるように、各パラメータ（ｒ，ｒ_０ ）を選定する。

【0042】

図１６中、破線で表されるのは、面圧の最大値を比較を示す。数字が０．９であれば、単一曲率半径（１５０ｍｍ）の場合に比して、最大面圧が０．９倍であることを示している。単一曲率半径が、ピンの強度、耐久性等を考慮して決定されいるのであれば、これより大きな面圧を受けることは、ピンの強度、耐久性等の性能上の問題が生じることが考えられる。よって、数値１．０の破線の右上側の領域となるように、各パラメータ（ｒ，ｒ_０ ）を選定する。

【0043】

以上の二つの条件（ピン長さの変形率、面圧の最大値）から、曲率パラメータｒおよび初期曲率半径ｒ_０ は、図１６中、斜線を施した範囲から選定することができる。

【0044】

前出の図８において、白丸「○」は実測値である。また、破線は近似曲線である。接触点Ｃがピンの中心線ｓ上に位置する場合が点Ａ2 で示されており、このときの音圧を３ｄＢ低下させた点Ｂ2 とするためには、ずれ率１を０．１６とすることが必要である。騒音の実測値は、変速比が１、無負荷、入力回転速度を７００〜３０００ｒｐｍ、低負荷相当のプーリ挟持力を付与したときのものである。点Ｂ2 より右側の範囲、つまりずれる値を約０．１６以上とすることにより、初期接触点Ｃ0 がピンの中心線上にある場合に比して、３〜５ｋＨｚ帯域のオーバオール値において、３ｄＢ以上の改善効果が期待できる。

【0045】

ずれ率を大きくすると、入力および出力プーリ１２，１４に挟持されたとき、ピン４２の変形が大きくなるため、疲労強度が問題となる。疲労強度が限度上限になるずれ率が約０．３８である。図８中の点Ｅ2 が疲労強度を考慮した上限値である。

【0046】

初期接触点Ｃ0 のずれ率を０．１６〜０．３８とすることで、３〜５ｋＨｚ帯域の騒音の低減および疲労強度の要件を満足させることができる。

【0047】

ピン４２ａ，４２ｂの、チェーン１６の周方向の配列のピッチは、等ピッチとすることができるが、ランダムピッチとすることができる。ランダムピッチとすることにより、チェーンの騒音において、ピンの噛み合い１次成分を低減することができる。ランダムピッチとすると、高次成分が増加するが、ピンを変形しやすくすることで、これを抑制することができる。ランダムピッチとするには、リンクユニット４６ごとに、リンクの開口３８ａ，３８ｂの間隔を変えることで対応できる。開口３８ａ，３８ｂの間隔を変える場合、リンク４０の長さを変えてもよく、またリンク４０の長さはそのままにして、開口３８ａ，３８ｂをあける位置を変えてもよい。

【0048】

本発明の好適な態様を以下に記す。
無段変速機の、対向し、かつ互いの距離が変更可能な円錐面を有する２個のプーリに巻き渡され、周回するチェーンであって、
当該チェーンは、開口を有する板形状のリンクがチェーンの周方向に沿って配置され、かつチェーンの幅方向に複数枚が配列されて構成されたリンクユニットと、前記リンクの両端において開口をそれぞれ貫通し、少なくとも一方が両端が前記円錐面に当接する２本のピンとを有するチェーンエレメントを、チェーン周方向に隣接するチェーンエレメントのうち一方のエレメントのピンを他方のエレメントのリンクの開口に通して連結して形成され、
チェーンの周方向に直交する平面内における前記円錐面に当接する前記ピンの端面の曲率半径が、当該ピンの中心線方向の荷重が０のときの初期接触点から前記プーリの半径方向内側に行くに従って大きくなる、
無段変速機のチェーン。

【符号の説明】

【0049】

１０ チェーン式無段変速機、１２ 入力プーリ、１４ 出力プーリ、１６ チェーン、２０，３０ 固定シーブ、２２，３２ 移動シーブ、２４，２６，３４，３６ 円錐面、５０ ピン端面、５２ 形状曲線。

【図1】

【図3】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図2】

【図4】

【図11】