動力傳輸鏈及採用了該鏈的動力傳輸裝置的製作方法
2023-12-10 03:23:06
專利名稱：動力傳輸鏈及採用了該鏈的動力傳輸裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於車輛的鏈式無級變速器等的動力傳輸鏈及採用了該動力傳輸鏈的動力傳輸裝置。
背景技術：
作為汽車無級變速器(CVTContinuously Variable Transmission)，比如有如下變速器，其具有設置於發動機一側的驅動滑輪、設置於驅動輪一側的從動滑輪、架設在這兩個滑輪之間的環形帶狀鏈條。作為該動力傳輸鏈，有一種具有多個鏈節、以及相互連接這些鏈節的多個鏈銷。在這種所謂鏈式無級變速器中，通過在各滑輪的內側大致對置設置的兩個圓錐面所組成的槽輪面與鏈條的鏈銷端面之間作用的接觸摩擦力，來產生牽引力，並傳輸動力。在有的場合下，也在鏈條長度方向上每隔規定間隔，作為獨立於鏈銷的部件來設置鏈條摩擦傳輸部件，且通過在該鏈條摩擦傳輸部件的兩端面與槽輪面之間作用的接觸摩擦力來產生牽引力，並傳輸動力。這樣，使各驅動滑輪及從動滑輪中大致對置的圓錐面的槽輪面之間的距離(溝寬)連續變化，從而連續改變各滑輪的有效直徑。其結果，變速比可以連續(無級)變化，以不同於現有的齒輪式的平滑的動作來進行無級變速。
在這種鏈式無級變速器中，當所架設的鏈條的鏈銷等進入到各滑輪的槽輪面時以及與槽輪面脫離時，會產生令人不快的聲音。尤其是，當鏈銷進入到槽輪面時，鏈銷會與槽輪面相衝突，而產生聲音。由於在鏈條的帶長方向上按規定節距來設有多個鏈銷，因而這些多個鏈銷便會依次連續與槽輪面發生衝突，而產生聲音。
在通常的鏈條中，由於多個鏈銷的長度互相相同，因而所有的鏈銷便會同樣地與槽輪面相衝突。這樣，因各鏈銷的衝突而產生的聲音的頻率便大致相等，因而在該頻率下產生的聲音便會增大，而造成聲壓級增高。為此，在JP特開昭63-53337號公報中提出了一種發明，其通過採用長度相異的多個鏈銷，來分散所產生的聲音頻率，或者通過抑制共鳴，來降低聲壓級。
在JP特開平8-312725號公報中，作為無級變速器用的動力傳輸鏈，提出有如下傳輸鏈，該傳輸鏈包括多個鏈節，其具有在鏈條長度方向上排列的第一及第二貫通孔；多個鏈銷及多個中間件，其通過從一個鏈節的第一貫通孔與其它鏈節的第二貫通孔中貫通，來使在鏈條寬度方向上排列的鏈節彼此在鏈條長度方向上可彎曲地連接，其中，固定於一個鏈節的第一貫通孔內且可移動地嵌入到其它鏈節的第二貫通孔內的鏈銷、與可移動地嵌入到一個鏈節的第一貫通孔內且固定於其它鏈節的第二貫通孔內的中間件，相對地滾動接觸移動，由此可實現前述彎曲，而且鏈銷側面的截面形狀，在與中間件的接觸部分成為圓的漸開線。
然而，JP特開昭63-53337號公報所述的前述發明中，存在著長鏈銷與短鏈銷相比更易於集中磨損的缺點。在該場合下，由於長鏈銷易於集中磨損而變短，因而長短差會消失，所以使用當中降噪效果會減小，而不能獲得充分的效果。此外，由於與短鏈銷相比，作用在長鏈銷上的力更大，因而在長鏈銷上會集中負擔，從而造成鏈條的耐久性惡化。此外，在鏈條裝配工序中，必須對長度相異的鏈銷進行管理，或者對它們加以區別來裝配，因而會加大裝配負擔，從而造成成本上揚。
此外，在JP特開平8-312725號公報所述的動力傳輸鏈中，由於鏈條不是一個連續體，而是一種連接有多個鏈節的結構，因而抑制所產生的多角形振動，由此來抑制運轉時所產生的聲音。然而，比如在將採用了該動力傳輸鏈的無級變速器搭載到車輛上的場合等下，為了儘量提高運轉時的安靜性，需要進一步降低動力傳輸鏈產生的聲音。
發明內容
本發明是鑑於前述事實而完成的，其目的在於提供一種可有效降低產生的聲音的動力傳輸鏈。
詳細而言，本發明的第一目的在於，提供一種鏈銷長度實質上相同，且可有效降低產生的聲音的動力傳輸鏈。本發明的第二目的在於，提供一種可進一步降低基於多角形振動產生的聲音、且有效抑制運轉時產生的聲音的動力傳輸鏈及採用了該動力傳輸鏈的動力傳輸裝置。
為達到前述目的，尤其為達到前述第一目的，本發明中第一發明的動力傳輸鏈包括具有貫通孔的多個鏈節；多個鏈銷，其插通於前述貫通孔且相互連接前述多個鏈節，該動力傳輸鏈架設在具有圓錐面狀槽輪面的第一滑輪與具有圓錐面狀槽輪面的第二滑輪之間來使用，而且前述鏈銷的兩端面與前述第一及第二滑輪的槽輪面相接觸來傳輸動力，該動力傳輸鏈的特徵在於前述多個鏈銷包括多種鏈銷，該多種鏈銷為鏈銷長度方向的長度實質上相同，且針對作用於鏈銷長度方向的力的剛性相異。這樣，利用剛性相異的多個鏈銷，在鏈銷長度實質上相同的狀態下減小產生的聲音的聲壓級，這一原理後述。
所謂鏈銷長度方向的長度實質上相同，意味著多個鏈銷的長度方向長度，處於在用通常方法製成同一長度時所產生的誤差範圍之內。
從另一觀點考察的第一發明的動力傳輸鏈具有多個鏈節；相互連接這些多個鏈節的多個鏈銷，該動力傳輸鏈架設在具有圓錐面狀槽輪面的第一滑輪與具有圓錐面狀槽輪面的第二滑輪之間來使用，而且前述鏈銷的兩端面與前述第一及第二滑輪的槽輪面相接觸來傳輸動力，該動力傳輸鏈的特徵在於前述多個鏈銷包括多種鏈銷，該多種鏈銷為鏈銷長度方向的長度實質上全部相同，且與鏈銷長度方向垂直的截面的截面形狀或截面面積相異。這樣，與前述發明同樣，利用剛性相異的多個鏈銷，在鏈銷長度實質上相同的狀態下減小產生的聲音的聲壓級，其原理後述。
此外，對這裡的「截面形狀或截面面積相異」而言，在對比的鏈銷相互之間，在鏈銷長度方向位置相同的各截面中對兩個鏈銷的截面形狀或截面面積進行比較的場合下，即使其中一個截面的截面形狀或截面面積相異，便認為也相當於「截面形狀或截面面積相異」。
在前述第一發明中，前述多個鏈銷也可以分別包括多種鏈銷，該多種鏈銷在單一鏈銷內鏈銷長度方向各位置上的前述截面形狀及前述截面面積在該鏈銷的整個長度上大致相同，而且在多個鏈銷相互之間，前述截面面積相異。在該場合下，與截面形狀及截面面積在鏈銷長度方向各位置上相異的場合相比，鏈銷形狀更為單純，從而鏈銷更易於製作。
鏈銷的截面面積相異的前述發明也可以構成為前述多個鏈銷包括在前述截面中鏈條長度方向寬度相異的多種鏈銷，而且，前述多個鏈節包含其節距相異的多種鏈節，另外，前述節距越長的鏈節，插通有前述鏈條長度方向的寬度越寬的鏈銷。這樣，可以形成長度對應於鏈銷的鏈條長度方向寬度的鏈節，而易於設計出具有多種鏈銷且節距相異的鏈條。
這裡的所謂節距，係指在單一鏈節內插通的鏈銷相互間的鏈條長度方向上的間隔。該節距是鏈銷與窄條的接點處的鏈銷相互間的間隔，此外，在鏈條未彎曲的狀態(完全伸直的狀態)下，測定前述節距。
在前述第一發明中，在前述截面面積相異的前述多種鏈銷中，前述截面面積最大的鏈銷的該截面面積，優選是前述截面面積最小的鏈銷的該截面面積的1.1倍～2倍。如果為1.1倍以下，則存在不能充分發揮在截面面積設置差的效果的傾向，而如果為2倍以上，則存在鏈銷與鏈銷之間的鏈條長度方向間隔(節距)會增大而使產生的聲音增大的傾向，但在本實施方式中不會發生這種情況。
為達到前述目的，尤其為達到前述第二目的，本發明中第二發明的動力傳輸鏈，架設在具有圓錐面狀槽輪面的第一滑輪與具有圓錐面狀槽輪面的第二滑輪之間來使用，而且，在鏈條長度方向上每隔規定間隔來設置的多個鏈條摩擦傳輸部件的端面，與前述第一及第二滑輪的槽輪面相接觸來傳輸動力，該動力傳輸鏈的特徵在於具有多個鏈節，其具有在鏈條長度方向排列的第一及第二貫通孔；多個第一鏈銷及多個第二鏈銷，該鏈銷通過貫通一個鏈節的第一貫通孔與其它鏈節的第二貫通孔，來使在鏈條寬度方向上排列的鏈節彼此在鏈條長度方向可彎曲地連接，其中，固定於一個鏈節的第一貫通孔內且可移動地嵌入於其它鏈節的第二貫通孔內的前述第一鏈銷、與可移動地嵌入於一個鏈節的第一貫通孔內且固定於其它鏈節的第二貫通孔內的前述第二鏈銷，相對滾動接觸移動，由此可實現前述彎曲，而且，形成兩種以上的第一鏈銷與第二鏈銷的組合，該組合中，這些第一鏈銷與第二鏈銷的接觸位置的軌跡成為圓的漸開線，且該漸開線的基礎圓半徑相異，另外，前述多個鏈條摩擦傳輸部件包含針對鏈條寬度方向的力的剛性相異的多種鏈條摩擦傳輸部件。
這樣，第一鏈銷與第二鏈銷的接觸位置軌跡成為圓的漸開線，由此可抑制多角形振動。此外，由於設有該漸開線的基礎圓半徑相異的兩種以上的第一鏈銷與第二鏈銷的組合，因而可抑制多角形振動的共振，從而可進一步提高基於漸開線的抑制產生的聲音的效果。此外，通過採用剛性相異的多種鏈條摩擦傳輸部件，可以分散在鏈條摩擦傳輸部件與滑輪的槽輪面接觸時所發生的聲音的頻率，而可減小該產生的聲音的聲壓級峰值。
前述第二發明的鏈條摩擦傳輸部件，也可以構成為其長度方向長度實質上全部相同。這樣，可實現一種特定的鏈條摩擦傳輸部件的端面偏磨被抑制到最低限，且可在較長的期間內維持其性能的動力傳輸鏈。
所謂長度方向長度實質上相同，意味著多個鏈條摩擦傳輸部件的長度方向長度，處於在用通常方法製成同一長度時所產生的誤差範圍之內。
在前述第二發明中，也可以構成為前述多個鏈條摩擦傳輸部件包含與鏈條寬度方向垂直的截面的截面形狀或截面面積相異的多種鏈條摩擦傳輸部件。
這樣，可以容易地使鏈條摩擦傳輸部件相互間的前述剛性相異。
對這裡的「截面形狀或截面面積相異」而言，在對比的鏈條摩擦傳輸部件相互之間，分別在其鏈條寬度方向位置相同的各截面中對兩個鏈條摩擦傳輸部件的截面形狀或截面面積進行比較的場合下，即使其中一個截面的截面形狀或截面面積相異，便認為相當於「截面形狀或截面面積相異」。
在第二發明中，也可以構成為前述第一鏈銷或前述第二鏈銷，是兼作前述鏈條摩擦傳輸部件的傳輸鏈銷。這樣，不必另外與鏈銷獨立地設置鏈條摩擦傳輸部件，從而可減少動力傳輸鏈的部件個數，簡化裝配工序。
在第二發明中，也可以構成為多個前述傳輸鏈銷包含在鏈銷長度方向垂直的截面上鏈條長度方向寬度相異的多種傳輸鏈銷，而且，前述多個鏈節包含其節距相異的多種鏈節。在該場合下，由於可以構成為在前述節距越長的鏈節中，插通有前述鏈條長度方向上的寬度越寬的鏈銷，因而可以形成其長度對應於傳輸鏈銷的鏈條長度方向寬度的鏈節。這樣，可容易地設計具有多種傳輸鏈銷且節距相異的動力傳輸鏈。
此外，由於鏈節的節距相異，因而可以容易地使作為摩擦傳輸部件的傳輸鏈銷的鏈條長度方向節距相異。在傳輸鏈銷的鏈條長度方向節距相異的場合下，由於傳輸鏈銷與滑輪的接觸節距也相異，因而因傳輸鏈銷與滑輪的接觸而發生的聲音的周期便得到分散，從而減小所發生的聲壓級峰值。此外，在構成為在節距越長的鏈節中，插通有鏈條長度方向寬度越寬的傳輸鏈銷的場合下，易於使傳輸鏈銷的節距相異，且使針對傳輸鏈銷的鏈條寬度方向的力的剛性相異，可進一步提高降噪效果。
這裡的所謂節距，係指在單一鏈節內插通的鏈銷相互間的鏈條長度方向上的間隔。該節距是第一鏈銷與第二鏈銷的接點處的鏈銷相互間的間隔，由設於單一鏈節內的第一貫通孔與第二貫通孔的距離來調整。此外，在鏈條未彎曲的狀態(完全伸直的狀態)下，來測定該節距。
涉及動力傳輸裝置的本發明，是一種動力傳輸裝置，其包括具有圓錐面狀槽輪面的第一滑輪；具有圓錐面狀槽輪面的第二滑輪；架設在這些第一及第二滑輪之間的動力傳輸鏈，該動力傳輸裝置的特徵在於前述動力傳輸鏈是前述第一或第二發明任一所述的動力傳輸鏈。
這樣，由於採用了前述各動力傳輸鏈，因而可實現一種動作時產生的聲音較小等具有前述各鏈條的作用效果的動力傳輸裝置。
在前述第二發明中，在第一鏈銷及第二鏈銷任意一個是傳輸鏈銷的場合下，這些第一鏈銷及第二鏈銷中的傳輸鏈銷的一方，一般稱為「鏈銷」，而不是傳輸鏈銷的一方，則一般稱為「窄條(strip)」或「插入件(interpiece)」。為此在下文中，將第一鏈銷或第二鏈銷中的傳輸鏈銷一方簡稱為「鏈銷」，而將不是傳輸鏈銷一方稱為「窄條」。
如上所述，本發明涉及的動力傳輸鏈及動力傳輸裝置可有效降低產生的聲音。尤其在第一發明中，通過使鏈銷的剛性及截面面積等相異，可以在鏈銷長度實質上相同的狀態下有效降低產生的聲音。根據前述第二發明，由於形成相互接觸位置軌跡的漸開線的基礎圓半徑相異的兩種以上的第一及第二鏈銷組合，且使鏈條摩擦傳輸部件的剛性相異，因而可降低多角形振動，且可抑制產生的聲音的聲壓級峰值。
圖1是典型地表示第一發明及第二發明的一實施方式涉及的鏈式無級變速器用的鏈條的主要部分構成的立體圖。
圖2是圖1的鏈條的側視圖。
圖3是表示採用了第一發明的比較例1涉及的鏈條的動力傳輸裝置中、生成音的各頻率下的聲壓級的曲線圖。
圖4是表示採用了第一發明的實施例1涉及的鏈條的動力傳輸裝置中、生成音的各頻率下的聲壓級的曲線圖。
圖5是圖1的鏈條中所用的鏈節的側視圖。
圖6是在圖1的鏈條中，在鏈節內插入鏈銷及窄條的狀態的側視圖。
圖7是表示圖1的鏈條中，鏈銷及窄條的滾動接觸移動方式的圖。
圖8是表示以往的普通動力傳輸鏈卷繞到滑輪上時的鏈銷軌跡的圖。
圖9是表示以往的普通動力傳輸鏈中節距與振幅的關係的曲線圖。
圖10是表示以往的普通動力傳輸鏈中節距與進入角的關係的曲線圖。
圖11是表示漸開線的基礎圓半徑與振幅的一般關係的曲線圖。
圖12是表示漸開線的基礎圓半徑與進入角的一般關係的曲線圖。
圖13是對第二發明中，實施例及比較例的動力傳輸裝置中所產生的聲音進行了比較的曲線圖。
圖14是用於說明優選的漸開線形狀的圖。
圖15是表示採用了本發明一實施方式涉及的鏈條的鏈式無級變速器的概略構成的立體圖。
圖16是圖15的無級變速器中滑輪部分的剖視圖。
圖17是表示第一貫通孔與第二貫通孔相連通的鏈節的一實施方式的圖。
圖18是表示第一貫通孔與第二貫通孔相連通的鏈節的另一實施方式的圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖來說明本發明的實施方式。
圖1是典型地表示本發明中第一發明的一實施方式涉及的鏈式無級變速器用的鏈條(以下簡稱「鏈條」)主要部分構成的立體圖。本實施方式涉及的鏈條1整體為環形帶狀，且由以下部分來構成多個金屬制鏈節2；用於相互連接這些鏈節2的多個金屬制鏈銷3；鏈條長度方向長度比這些鏈銷3略短的多個窄條5。鏈節2及鏈銷3，比如由軸承鋼等金屬來形成。圖1中，部分省略了鏈條1的寬度方向大約中央附近的鏈節描述。
如圖1、圖6及圖7所示，各鏈節2，具有使大致長方形的板狀部件的邊角形成為圓角的外形，而且在該鏈節長度方向(與鏈條長度方向一致)上並列具有兩個貫通孔4(第一貫通孔41及第二貫通孔42)。在一個貫通孔4中，分別各插通有一個窄條5及一個鏈銷3。鏈節2在鏈條寬度方向上重複配置多個，而且在鏈條長度方向位置依次錯開來配置。在使鏈條長度方向的位置錯開且在鏈條寬度方向上重複配置的鏈節2的貫通孔4內，貫通插入一個鏈銷3，由此相互連接多個鏈節2，而形成環形帶狀鏈條1。
鏈銷3的端面3t，比窄條5的端面更位於鏈條寬度方向外側。該突出的鏈銷3與滑輪的槽輪面相接觸。
圖15是表示具有本發明的鏈條且作為本發明的動力傳輸裝置一實施方式的鏈式無級變速器50的概略構成的立體圖。該鏈式無級變速器50，比如可用作汽車用變速器，且具有作為第一滑輪的金屬制驅動滑輪10；作為第二滑輪的金屬制從動滑輪20；架設在這些滑輪10、20之間的環形帶狀鏈條1。滑輪10、20，比如由軸承鋼等金屬而成。圖15中，為便於理解，部分顯示鏈條截面。
如圖1所示，鏈銷3及窄條5，是截面略呈長方形的棒狀部件，但為了確保鏈條1可卷繞到圓形滑輪上的彎曲性(以下稱周向彎曲等)，而對其截面形狀及貫通孔4的形狀進行了斟酌。鏈銷3的一個側面和與其相鄰的窄條5的一個側面部分接觸，其接觸狀態隨著鏈條1的周向彎曲狀態而變化。這種接觸方式是一種滾動滑動接觸，即滾動接觸或滑動接觸或這兩種接觸的複合接觸。在這些接觸方式中，尤其優選採用滾動接觸。在該場合下，可有效抑制鏈條1動作時的振動及噪音。最好在鏈銷3的一個側面和與其相鄰的窄條5的一個側面中的一方，設置鏈條寬度方向的凸起(凸曲面)，而另一方則不設置鏈條寬度方向的凸起，而在鏈條寬度方向呈平坦狀。
由於鏈銷3與窄條5如此來接觸，因而當鏈銷3被滑輪的槽輪面夾緊時，鏈銷3繞鏈銷軸中心旋轉的現象一般不會發生。因此可降低摩擦損失，並可確保較高的動力傳輸效率。
圖16是無級變速器50中滑輪10或20的剖視圖(沿滑輪10、20的徑向的截面的剖視圖)。如該圖所示，鏈條1的鏈銷3的端面3t，與在滑輪10(20)的內側互相對置的圓錐面狀的槽輪面12a、13a(22a、23a)相接觸，並由該接觸摩擦力來傳輸牽引力。
如圖2的鏈條1的側視圖所示，鏈銷3由以下截面面積相異的兩種鏈銷3f及3h構成與該鏈銷長度方向垂直的截面的截面面積較大的粗鏈銷3f；以及該截面面積較小的細鏈銷3h。粗鏈銷3f與細鏈銷3h的鏈銷長度方向的長度實質上相同。所謂鏈銷長度方向的長度實質上相同，意味著多個鏈銷的長度方向長度，處於在用通常方法製成同一長度時所產生的誤差範圍之內，比如鏈銷長度方向的長度差異為60μm以下。
對粗鏈銷3f及細鏈銷3h而言，各鏈銷中，單一鏈銷內鏈銷長度方向各位置上的截面形狀(與鏈銷長度方向垂直的截面的截面形狀。以下簡稱截面形狀。)及截面面積(與鏈銷長度方向垂直的截面的截面面積。以下簡稱截面面積。)，在鏈銷長度方向的整個長度上大致相同。即，在各鏈銷中，在鏈銷長度方向的任意位置上均為大致相同的截面形狀，且為大致相同的截面面積。
如圖2所示，粗鏈銷3f的截面形狀，成為一種在鏈條長度方向上放大了細鏈銷3h的截面形狀的形狀。即，在安裝到鏈條1上的狀態下，如果將粗鏈銷3f的截面形狀與細鏈銷3h的截面形狀相比較，則二者在鏈條厚度方向(圖2的上下方向)的寬度幾乎相同，但粗鏈銷3f截面的鏈條長度方向的寬度Lf，大於細鏈銷3h截面的鏈條長度方向寬度Lh。
如果將粗鏈銷3f的截面面積與細鏈銷3h的截面面積相比較，粗鏈銷3f的截面面積是細鏈銷3h的截面面積的1.1倍～2倍。
鏈節2的貫通孔4的形狀，與粗鏈銷3f及細鏈銷3h的形狀相對應。即，粗鏈銷3f從中插通的粗貫通孔4f，大於細鏈銷3h從中插通的細貫通孔4h。為了使鏈條1可在周向彎曲，使處於一個鏈節2內的左右兩個貫通孔4的形狀互異，但在本說明書中，在涉及粗貫通孔4f或細貫通孔4h時，不考慮前述的形狀差異，而將粗鏈銷3f從中插通的貫通孔4統稱為粗貫通孔4f，並將細鏈銷3h從中插通的貫通孔4統稱為細貫通孔4h。
在鏈條1中，採用多種鏈節2。即如圖2所示，鏈節2包括具有粗貫通孔4f的長鏈節2f、及沒有粗貫通孔4f的短鏈節2h。在長鏈節2f中，兩個貫通孔4中的一個是粗貫通孔4f，而剩下的一個則是細貫通孔4h。而在短鏈節2h中，兩個貫通孔4均為細貫通孔4h。
因此，長鏈節2f的節距P1，便長於短鏈節2h的節距P2。此外，與前述節距P1、P2相對應，長鏈節2f的鏈條長度方向長度X，大於短鏈節2h的鏈條長度方向長度Y。
如上構成的鏈條1具有以下的作用效果。
由於粗鏈銷3f與細鏈銷3h的鏈銷長度方向的長度實質上相同，因而不會發生特定的鏈銷3集中磨損。
由於粗鏈銷3f與細鏈銷3h的截面面積相異，因而可降低鏈式無級變速器50動作時產生的聲音。其原理如下。
在圖15所示的鏈式無級變速器50中，當鏈條1進入到各滑輪10、20的槽輪面12a、13a、22a、23a時，鏈條1的鏈銷3便與這些槽輪面發生衝突，而擠壓該槽輪面。在其反作用下，鏈銷3便從其端面3t由槽輪面擠壓，鏈銷3便接受使其鏈銷長度方向長度受到壓縮的方向的力，而發生變形(以下將該變形稱為壓縮變形等)。鏈銷3因該力而發生彈性變形，然後，發生變形而恢復到原狀(以下將該變形稱為恢復變形等)，但在該恢復變形中，將再次擠壓槽輪面12a、13a、22a、23a。由此，滑輪10、20便產生振動，並由該振動而發生聲音。發生聲音的主要原因還有其它因素，但基於前述原理的聲音為最大。
在本實施方式的鏈條1中，包括與鏈銷3的鏈條長度方向垂直的截面上的截面面積相異的多種鏈銷3，即粗鏈銷3f與細鏈銷3h。在該粗鏈銷3f與細鏈銷3h中，對前述的聲音發生原理而言，擠壓各槽輪面的力的大小及時間相異。尤其是，在粗鏈銷3f與細鏈銷3h中，前述恢復變形的方式相異，在該恢復變形時，施加於各槽輪面上的力的大小及其定時等也相異。因此，可使由滑輪10、20發生的聲音的頻率得到分散，而可降低產生的聲音的聲壓級的峰值，還可抑制滑輪10、20的共鳴。由此，可降低鏈式無級變速器50動作時產生的聲音。
對粗鏈銷3f及細鏈銷3h而言，在各鏈銷內，即使在鏈銷長度方向的任意位置上，截面形狀及截面面積也相同。即，在單一鏈銷內，即使在鏈銷長度方向的任意位置上，截面形狀及截面面積也相同。這樣，由於形狀較簡單，因而易於製作。
如上所述，在安裝於鏈條1中的狀態下，如果將粗鏈銷3f的截面形狀與細鏈銷3h的截面形狀相比較，二者在鏈條厚度方向(圖2的上下方向)的長度幾乎相同，但粗鏈銷3f的鏈條長度方向寬度Lf，大於細鏈銷3h的該寬度Lh。
因此，鏈節2的節距，對應於該各鏈銷3f、3h的截面形狀。即，在粗鏈銷3f從中插通的鏈節2中，對應於該粗鏈銷3f設有較大的貫通孔4即粗貫通孔4f，但為了與該粗貫通孔4f對應，需要採用節距更長的長鏈節2f。
在本實施方式中，與不同的節距長度相對應，鏈節本身的鏈條長度方向長度也不同。
這樣，由於採用節距相異的多個鏈節2，並插通鏈節的節距越長其鏈條長度方向的寬度越寬的鏈銷，因而可易於設計鏈條1。即，如上所述，在採用多種鏈銷來降低產生的聲音的場合下，通過只改變鏈銷3截面的鏈條長度方向寬度來製作多種鏈銷，並與此對應來適當地改變各個鏈節2的節距，由此可易於設計節距及鏈銷3截面的鏈條長度方向寬度各異的鏈條1。此外，根據前述節距與鏈條長度方向寬度的不同，來改變鏈條自身的帶長度方向長度，由此，比如與改變鏈銷截面的上下方向(鏈條厚度方向)寬度的場合相比，可易於設計鏈條1。
如果將粗鏈銷3f的截面面積與細鏈銷3h的截面面積相比較，粗鏈銷3f的截面面積是細鏈銷3h的截面面積的1.1倍～2倍。如果該值為1.1倍以下，則由於多種鏈銷的截面面積的差異較小，因而前述的降噪效果便不充分。而如果該值為2倍以上，則鏈銷與鏈銷之間的鏈條長度方向間隔(節距)便會增大，並使聲音的能量增大，反而可能使噪音加大。還存在包括如下鏈銷的場合，即截面面積過小而強度及剛性不足的鏈銷，以及截面面積過大而降低鏈條1的設計自由度的鏈銷。然而，如本實施方式那樣，由於設為1.1倍～2倍，因而不存在前述不良情況。從這一觀點出發，粗鏈銷3f的截面面積，更優選為細鏈銷3h的截面面積的1.5倍～2倍。
在前述實施方式中，包括截面面積相異的兩種鏈銷3f、3h，但鏈銷種類當然不限於兩種，也可以是三種以上。此外，也可以是截面面積相同而只有截面形狀不同的鏈銷。其原因在於，這種場合下前述聲音發生原理中的在壓縮變形時及恢復變形時等施加於滑輪10、20的力及定時等相異。
如上所述，在鏈銷長度方向各位置的截面中分別對鏈銷的截面面積或截面形狀進行比較，由於只要有一處截面相異即可，因而，比如也可以在對比的鏈銷相互之間，鏈銷的截面形狀及截面面積在鏈銷長度方向各位置上幾乎相同，但只有一個鏈銷在鏈銷長度方向的一部分具有縮頸及凹部或者凸部，從而只有該部分中的截面形狀或截面面積相異。其原因在於，在該場合下也同樣，前述聲音發生原理中的、在壓縮變形時及恢復變形時等施加於滑輪10、20的力及定時等相異。
在本發明中，如上所述，優選地，節距越長的鏈節，插通鏈條長度方向的寬度越寬的鏈銷，這裡比如包括下列(甲)及(乙)的方式。
(甲)鏈銷具有鏈條長度方向的寬度較寬的鏈銷(以下稱粗鏈銷)及該寬度較窄的鏈銷(以下稱細鏈銷)這兩種，鏈節包括以下兩種在兩個貫通孔中的一個內插通粗鏈銷，而在其餘一個貫通孔內插通細鏈銷的鏈節A；在兩個貫通孔內均插通細鏈銷的鏈節B，在此場合下，使鏈節A的節距大於鏈節B的節距的方式，(乙)鏈銷分為粗鏈銷與細鏈銷兩種，鏈節有以下三種在兩個貫通孔雙方內均插通粗鏈銷的鏈節C；在兩個貫通孔中的一個內插通粗鏈銷而在其餘一個貫通孔內則插通細鏈銷的鏈節D；在兩個貫通孔雙方內均插通細鏈銷的鏈節E，在上述場合下，這些鏈節的節距具有下列不等式的關係的場合鏈節C＞鏈節D＞鏈節E。
從前述(甲)及(乙)的例示可知道，前述所謂「節距越長的鏈節，插通在鏈條長度方向上越長的鏈銷」，係指「插通於單一鏈節內的鏈銷的、該插通部分中鏈條長度方向的寬度總和」越大，使用節距越長的鏈節，由此，可以易於設計具有多種鏈銷的鏈條。
在前述實施方式中，採用了截面面積相異的多種鏈銷，但也可以採用針對鏈條長度方向的作用力的剛性相異的多種鏈銷。其原因在於，在該場合下也如上所述，在前述聲音產生原理中壓縮變形時及恢復變形時等作用於滑輪10、20中的力及定時等會相異。為了使前述剛性相異，比如可以適當採用下列方法等改變鏈銷的截面面積及截面形狀，而使剛性相異，或者使鏈銷的材料相異，或者使金屬銷的熱處理相異。
在本發明的動力傳輸鏈中，對多種鏈銷的排列順序而言，優選為不規則地排列多種鏈銷。其原因在於通過前述的不規則排列，可以有效分散產生的聲音的頻率，而進一步減小共鳴。
為了在該不規則排列中求出最佳排列，比如可以利用隨機地改變了鏈銷的排列模式的多個鏈條來進行試驗，或者通過計算機來進行模擬，從而決定出產生的聲音較小的最佳排列。
在前述實施方式中，採用了多種鏈節，但也可以採用單一種類的鏈節。為了使鏈節成為單一種類，優選在所有的鏈銷中，使在鏈節內插通的部分的鏈銷截面形狀均相同。為此，比如可以採用在所有的鏈銷相互之間，鏈銷的截面形狀及截面面積均相同而材質相異的多種鏈銷，或者也可以採用在多種鏈銷相互之間，使鏈節插通部分之外的鏈銷長度方向位置上的截面形狀相互各異等方法。在鏈節為單一種類的場合下，可以減少鏈條的部件種類，從而易於部件管理，而且還可簡化鏈條的裝配，有助於降低成本。
(基於實施例的聲壓級下降效果的檢驗)為驗證第一發明的聲壓級下降效果，進行了基於實施例及比較例的驗證。圖3是在具有比較例1的鏈條的動力傳輸裝置中，測定動作時產生的聲音，並表示了該聲音各頻率下的聲壓級的曲線圖，該比較例1的鏈條是鏈銷長度方向長度實質上相同、而且鏈銷的種類為一種且鏈節的種類也為一種的鏈條。在該比較例1的鏈條中，各鏈銷相互間的間隔(節距)在鏈條整個長度上相等。圖4是安裝有實施例1的鏈條的場合下的曲線圖，該實施例1的鏈條包括鏈銷長度方向的長度實質上相同，但鏈銷的鏈條長度方向寬度相異的兩種鏈銷、以及鏈節的節距相異的兩種鏈節。該實施例1，與節距相等的前述比較例1相異，鏈條內鏈銷相互間的距離(節距)相異。除了鏈銷及鏈節的規格之外，實施例1的動力傳輸裝置與比較例1的動力傳輸裝置的規格完全相同。
在實施例1中，採用節距P1為8.8mm的鏈節、及節距P2為8.2mm的鏈節這兩種鏈節，而且採用了鏈條長度方向寬度Lf為2.5mm的粗鏈銷、及鏈條長度方向寬度Lh為2.0mm(寬度Lf的80％)的細鏈銷這兩種鏈銷(參照圖2)。此外，兩種鏈銷的鏈條厚度方向寬度La(參照圖2)均為6mm。
如圖3及圖4所示，實施例1與比較例1相比，聲壓級最大值約減小了10dB。
接下來，參照附圖來說明本發明中第二發明的實施方式。
第二發明的一實施方式涉及的鏈式無級變速器用的鏈條(以下也簡稱「鏈條」)100的主要構成的模式立體圖，與前述第一發明的鏈條1同樣，由圖1表示，其基本構成與鏈條1相同。即，該鏈條100整體呈環形帶狀，且由以下部件來構成多個金屬制鏈節2；用於相互連接這些鏈節2的多個金屬制鏈銷3；鏈銷長度方向的長度比這些鏈銷3略短的多個窄條5。鏈節2及鏈銷3，比如由軸承鋼等金屬來形成。多個窄條5均為同一形狀。多個鏈銷3包括截面形狀不同的鏈銷，但所有鏈銷3的長度方向長度均相同。鏈銷3的端面3t，比窄條5的端面更處於鏈條寬度方向的外側，該端面3t與滑輪的槽輪面相接觸。即，在該鏈條1中，鏈銷3是兼作鏈條摩擦傳輸部件的傳輸鏈銷。
圖5是第二發明中鏈條100的鏈節2的平面圖，該鏈節2的形狀也與前述第一發明的鏈條1相同。如該圖5及圖1所示，各個鏈節2，具有略長方形的板狀部件的邊角被圓整了的外形，而且在其鏈條長度方向(與鏈條長度方向相一致)上並列地具有兩個貫通孔4。因此，在一個貫通孔4內，分別插通一個窄條5及一個鏈銷3。鏈節2在鏈條寬度方向重複配置多個，而且依次錯開鏈條長度方向的位置來配置。這樣，在鏈條長度方向的位置錯開且在鏈條寬度方向重複配置的鏈節2的貫通孔4內，貫通插入相同的鏈銷3，由此來相互連接多個鏈節2，而形成環形帶狀鏈條100。
如圖5所示，鏈節2所具有的兩個貫通孔4，由在鏈條長度方向並列的第一貫通孔41與第二貫通孔42來構成。第一貫通孔41與第二貫通孔42的形狀互相各異，且如後所述，鏈條1可向鏈條長度方向彎曲(鏈條1可卷繞到圓形滑輪上的彎曲)。在鏈條1中，與所有的各個鏈節2相同地，第一貫通孔41相對第二貫通孔42，位於鏈條長度方向的一側。換言之，在所有的各個鏈節2中，第二貫通孔42相對第一貫通孔41，位於鏈條長度方向的另一側。
圖6是表示在這些第一貫通孔41及第二貫通孔42中分別插入一組鏈銷3及窄條5的狀態的圖。一組鏈銷3及窄條5，從多個鏈節2中一個鏈節2的第一貫通孔41及另一個鏈節2的第二貫通孔42中貫通，由此，使在鏈條寬度方向上並列的鏈節2彼此在鏈條長度方向上可彎曲地連接。
如圖6所示，以某個鏈節2單體為例，鏈銷3被壓入到第一貫通孔41內並固定，而且與該鏈銷3接觸的窄條5，隔著規定的間隙來插入到第一貫通孔41內，從而可移動地嵌入到第一貫通孔41內。另一方面，在該鏈節2的第二貫通孔42中，窄條5被壓入到第二貫通孔42內並固定，而且與該窄條5接觸的鏈銷3，隔著規定的間隙來插入到第二貫通孔42內，從而可移動地嵌入到第二貫通孔42內。
如圖1所示，鏈條長度方向的位置互相相異，且在鏈條寬度方向鄰接的兩個鏈節2構成為，設置有鏈銷3，其固定於一個鏈節2的第一貫通孔41內，且可移動地嵌入到另一個鏈節2的第二貫通孔42內；窄條5，其可移動地嵌入到一個鏈節2的第一貫通孔41內，且固定於另一個鏈節2的第二貫通孔42內。這樣，插入到同一貫通孔4(第一貫通孔41或第二貫通孔42)內的鏈銷3與窄條5的組合，便相對滾動接觸移動，由此，鏈條1可向鏈條長度方向彎曲。
從鏈條1的側面觀看，這些鏈銷3與窄條5的接觸位置的軌跡是一種圓的漸開線。圖7是表示鏈銷3及窄條5邊滾動接觸(嚴格地說，是包括若干滑動接觸的滾動接觸。也稱滾動滑動接觸。)邊移動的變位狀態的圖，其中，對第一貫通孔41而言，鏈銷3及窄條5中，只有窄條5相對第一貫通孔41移動(旋轉)，而對第二貫通孔42而言，鏈銷3及窄條5中，只有鏈銷3相對第二貫通孔42移動(旋轉)。當鏈條1向鏈條長度方向彎曲時，便發生這種滾動接觸移動。然而，鏈銷3與窄條5，在滾動接觸移動的整個範圍內持續接觸，因此，傳輸損失可達到最小限度，從而可確保較高的動力傳輸效率。
為了使前述鏈銷3與窄條5的滾動接觸移動中、鏈銷3與窄條5的接觸位置的軌跡成為圓的漸開線，而需要使鏈銷3中與窄條5的接觸面3a的截面形狀，成為具有規定的基礎圓半徑R的漸開線曲線，而且使一個窄條5的接觸面5a成為平面(截面形狀是直線)。此外，也可以使接觸面3a中、鏈銷3與窄條5滾動接觸的範圍(以下也稱為作用側面)內的截面形狀，成為漸開線曲線。
為了使鏈銷3與窄條5的接觸位置的軌跡成為圓的漸開線，可以如本實施方式所述那樣，使鏈銷3的接觸面3a成為漸開線形狀，且使窄條5的接觸面5a成為平坦面，也可以反過來，使窄條5的接觸面5a成為漸開線形狀，而使鏈銷3的接觸面3a成為平坦面。此外，也可以使兩個接觸面3a、5a的任意一個成為曲面，由此來使前述軌跡成為圓的漸開線，在該場合下，接觸面3a及接觸面5a的各作用側面的截面形狀優選相同。
本發明中的漸開線，還包括類似於漸開線的曲線(略漸開線)。其原因在於，即使是類似於漸開線的曲線，也可以將前述多角形振動抑制到某種程度。
這樣，鏈條1便具有接觸面3a(的作用側面)的截面形狀中、漸開線的基礎圓半徑相異的兩種以上的鏈銷3。其結果是形成以下組合相互的接觸位置的軌跡即漸開線的基礎圓半徑相異的兩種以上鏈銷3與窄條5的組合。
鏈條摩擦傳輸部件即多個鏈銷3，包含針對鏈條寬度方向的力的剛性相異的多種鏈銷3。在本實施方式中，通過使鏈銷3的截面面積相異，來使前述剛性相異。即，儘管所有的鏈銷3均由同一材料來形成，但通過使鏈銷3的粗細相異，可以使針對鏈條寬度方向(鏈條長度方向)的力的剛性相異。未彎曲部分的鏈條100的側視圖與前述鏈條1同樣，如圖2所示，基本構成與該鏈條1相同。即，鏈銷3，由與該鏈銷長度方向垂直的截面中的截面面積較大的粗鏈銷3f、以及該截面面積較小的細鏈銷3h來構成，即由截面面積相異的兩種鏈銷3f、3h來構成。粗鏈銷3f與細鏈銷3h的鏈銷長度方向長度實質上相同。所謂鏈銷長度方向長度實質上相同，意味著多個鏈銷長度方向長度，處於在用通常方法來製成同一長度時所產生的誤差範圍內，比如鏈銷長度方向長度的差異為60μm以下。
對粗鏈銷3f及細鏈銷3h而言，在各個鏈銷中，單一鏈銷內的鏈銷長度方向各位置上的截面形狀(與鏈銷長度方向垂直的截面的截面形狀，以下簡稱截面形狀)及截面面積(與鏈銷長度方向垂直的截面的截面面積，以下簡稱截面面積)，在鏈銷長度方向的整個長度上大致相同。即，在各個鏈銷中，鏈銷長度方向的任意位置上均成為大致相同的截面形狀，且具有大致相同的截面面積。
如圖2所示，粗鏈銷3f的截面形狀，成為一種在鏈條長度方向上放大了細鏈銷3h的截面形狀的形狀。即，在安裝到鏈條100上的狀態下，如果將粗鏈銷3f的截面形狀與細鏈銷3h的截面形狀相比較，則二者在鏈條厚度方向(圖2的上下方向)的寬度幾乎相同，但粗鏈銷3f截面的鏈條長度方向寬度Lf，大於細鏈銷3h截面的鏈條長度方向寬度Lh。
如果將粗鏈銷3f的截面面積與細鏈銷3h的截面面積相比較，則粗鏈銷3f的截面面積優選是細鏈銷3h的截面面積的1.01倍～2倍，更優選是1.1倍～2倍。
鏈節2的貫通孔4的形狀，與粗鏈銷3f及細鏈銷3h的形狀相對應。即，粗鏈銷3f從中插通的粗貫通孔4f，大於細鏈銷3h從中插通的細貫通孔4h。如上所述，為了使鏈條100可在鏈條長度方向上彎曲，而使處於一個鏈節2內的左右兩個貫通孔4即第一貫通孔41及第二貫通孔42的形狀互異，但在本說明書中，在涉及粗貫通孔4f或細貫通孔4h時，不考慮第一貫通孔41與第二貫通孔42的區別，而將粗鏈銷3f從中插通的貫通孔4統稱為粗貫通孔4f，並將細鏈銷3h從中插通的貫通孔4統稱為細貫通孔4h。粗貫通孔4f，可以是第一貫通孔41或第二貫通孔42的任意一個，同樣，細貫通孔4h，可以是第一貫通孔41或第二貫通孔42的任意一個。
在鏈條100中，採用多種鏈節2。即如圖2所示，鏈節2包括具有粗貫通孔4f的長鏈節2f、沒有粗貫通孔4f的短鏈節2h。在長鏈節2f中，兩個貫通孔4中的一個是粗貫通孔4f，而其餘一個則是細貫通孔4h。而在短鏈節2h中，兩個貫通孔4均為細貫通孔4h。
因此，長鏈節2f的節距P1，長於短鏈節2h的節距P2。此外，與前述節距P1、P2相對應，長鏈節2f的鏈條長度方向長度X，長於短鏈節2h的鏈條長度方向長度Y。因此，隨著各鏈節2f、2h節距的相異，在這些各鏈節內插通的鏈銷3的節距也相異。
在鏈條100中設置多個節距的場合下，如果最長節距是最短節距的1.1倍～1.3倍左右，特別是1.2倍左右，則可充分發揮將節距設成多種的效果，而且最長節距不會過長，因而是優選的。在設置鏈節2的長度(鏈條長度方向長度)相異的多種鏈節2的場合下，最長鏈節的數量優選是最短鏈節的數量的1/4以下。其原因在於，如果該比率過高，則長鏈節便會過多，造成長節距部分增加，而增大產生的聲音。然而，如果該比率小，則使鏈節長度相異的效果會減小，因而最長鏈節的數量最好是最短鏈節的數量的15％以上。
如上所述，對鏈銷3而言，儘管具有接觸面3a的截面形狀中漸開線的基礎圓半徑相異的兩種以上的鏈銷3，但可以對該漸開線形狀與鏈銷3的粗細進行自由組合。比如，如果將漸開線的基礎圓半徑設為R1及R2這兩種，而且R1＞R2時，則可以將細鏈銷3h截面形狀中的漸開線基礎圓半徑設為R1，而將粗鏈銷3f的該半徑設為R2，反之，也可以將粗鏈銷3f截面形狀中的漸開線基礎圓半徑設為R1，而將細鏈銷3h的該半徑設為R2。
圖15是表示具有本發明的鏈條100、且作為本發明的動力傳輸裝置的一實施方式的鏈式無級變速器50的概略構成的立體圖。如對前述第一發明的說明所述，該鏈式無級變速器50，比如可用作汽車用變速器，且具有作為第一滑輪的金屬制驅動滑輪10；作為第二滑輪的金屬制從動滑輪20；架設在這些滑輪10、20之間的環形帶狀的鏈條100。滑輪10、20，比如由軸承鋼等金屬來製成。圖15中，為便於理解，只部分示出了鏈條100的截面。
圖16是無級變速器50的滑輪10或20的剖視圖(沿滑輪10、20的徑向的截面的剖視圖)。如該圖所示，鏈條100中的鏈銷3的端面3t，與在滑輪10(20)的內側互相對置的圓錐面狀的槽輪面12a、13a(22a、23a)相接觸，並通過該接觸摩擦力來傳輸牽引力。因此，鏈銷3是兼作鏈條摩擦傳輸部件的傳輸鏈銷。
在鏈條100中，細鏈銷3h與粗鏈銷3f以不規則的順序(隨機地)來配置。由於對於短鏈節2h與長鏈節2f也以不規則的順序來配置，因而節距P1與節距P2也以不規則的順序(隨機地)來配置。如果將漸開線的基礎圓半徑設為R1及R2這兩種，而且R1＞R2時，則可以與截面形狀中漸開線基礎圓半徑為R1的鏈銷3同樣，以不規則的順序(隨機地)來配置半徑為R2的鏈銷3。雖說是「不規則的順序」，但也不必在鏈條100的整個全周上完全不規則。
如前述構成的鏈條100，具有下列作用效果。
由於鏈銷3與窄條5的接觸位置的軌跡是圓的漸開線，因而多角形振動較少。
有關這一點，首先從多角形振動進行說明。圖8表示從鏈條的側面觀看的、以往的普通鏈條卷繞到滑輪上時的鏈銷軌跡的概略。該圖表示當鏈條邊從圖面左側行進到右側邊卷繞到位於圖面右側的滑輪(省略圖示)上時的鏈銷軌跡，其橫軸表示從鏈條與滑輪開始嚙合的位置即齧入位置起始的位置(mm)。在比齧入位置更靠鏈條行進方向的前側(圖中右側)，鏈條成為卷繞到滑輪上的狀態，因而鏈銷軌跡便成為與鏈條100的卷繞半徑對應的圓弧形狀，而在比齧入位置更靠鏈條前進方向的靠前一側(圖中左側)，鏈銷軌跡則波狀似地上下振動。這就是多角形振動。該多角形振動的原因在於，連接鏈節而形成鏈條，且向鏈條長度方向彎曲時，不能成為完全的圓弧狀，而成為多角形。即在該場合下，在齧入位置上，滑輪的切線方向與鏈銷的進入方向將相異，而會產生圖8所示的進入角，從而使鏈銷邊下降邊與滑輪接觸。滑輪與鏈銷接觸的瞬間的鏈銷下降量，表示為初始齧入位置變化量。由該鏈銷的下降而使鏈條產生上下運動，並由前述上下振動的重複而產生多角形振動。如果前述的接觸位置軌跡成為圓的漸開線，則前述進入角(參照圖8)便可縮小，且初始齧入位置變化量可減少，從而可抑制多角形振動。
因此，由於形成有漸開線的基礎圓半徑各異的兩種以上的鏈銷3與窄條5的組合，因而可抑制多角形振動的共振，從而降低基於該多角形振動產生的聲音。
由於粗鏈銷3f與細鏈銷3h的截面面積相異，因而可降低鏈式無級變速器50動作時產生的聲音。其原理如下。
在圖15所示的鏈式無級變速器50中，當鏈條100進入到各滑輪10、20的槽輪面12a、13a、22a、23a時，鏈條100的鏈銷3便與這些槽輪面衝突，並擠壓該槽輪面。在其反作用下，鏈銷3從該端面3t而由槽輪面擠壓，鏈銷3受到壓縮該鏈銷長度方向的長度的力，而產生變形(以下將該變形稱為壓縮變形等)。鏈銷3因該力而發生彈性變形，然後發生變形而恢復到原形狀(以下將該變形稱為恢復變形等)，但在該恢復變形時，將再次擠壓槽輪面12a、13a、22a、23a。由於該原理(以下也稱為聲音發生原理)滑輪10、20發生振動，該振動將發出聲音。
在本實施方式的鏈條100中，包括與鏈銷3的鏈銷長度方向垂直的截面的截面面積相異的多種鏈銷3，即包括粗鏈銷3f及細鏈銷3h。在該粗鏈銷3f與細鏈銷3h中，前述聲音發生原理中擠壓各槽輪面的力的大小及時間相異。尤其，在粗鏈銷3f與細鏈銷3h中，前述恢復變形的方式相異，而且在該恢復變形時，對各槽輪面施加的力的大小及其定時等也相異。因而，從滑輪10、20發生的聲音頻率可得到分散，從而可降低產生的聲音的聲壓級的峰值，進而可抑制滑輪10、20的共鳴。因此，鏈式無級變速器50動作時產生的聲音便降低。
對粗鏈銷3f及細鏈銷3h而言，在各個鏈銷內，即使在鏈銷長度方向的任意位置上，截面形狀及截面面積也相同。即，在單一鏈銷內，即使在鏈銷長度方向的任意位置上，截面形狀及截面面積也相同。這樣，由於形狀比較單純，因而易於製作。
由於粗鏈銷3f與細鏈銷3h的鏈銷長度方向長度實質上相同，因而不會在特定的鏈銷3上發生集中磨損。
如上所述，在安裝於鏈條100的狀態下，如果將粗鏈銷3f的截面形狀與細鏈銷3h的截面形狀進行比較，雖然二者的鏈條厚度方向(圖2的上下方向)長度幾乎相同，但粗鏈銷3f的鏈條長度方向寬度Lf，長於細鏈銷3h的該寬度Lh。
因此，鏈節2的節距，與該各鏈銷3f、3h的截面形狀相對應。即，在插通有粗鏈銷3f的鏈節2中，與該粗鏈銷3f對應來設置較大的貫通孔4即粗貫通孔4f，但為了與該粗貫通孔4f相對應，而採用節距更長的長鏈節2f。
進而，在本實施方式中，與不同的節距長度相對應，鏈節自身的鏈條長度方向長度也不同。
這樣，採用節距相異的多個鏈節2，並插通鏈節的節距越長鏈條長度方向的寬度越寬的鏈銷，因而易於設計鏈條100。即，在如上所述採用多種鏈銷來降低產生的聲音的場合下，通過只改變鏈銷3截面的鏈條長度方向寬度來製作多種鏈銷3，並與此對應來適當地改變各鏈節2的節距，由此可易於設計節距及鏈銷3截面的鏈條長度方向寬度各異的鏈條100。此外，與前述節距及鏈條長度方向寬度的相異對應，來改變鏈條自身的帶長度方向長度，由此，比如與改變鏈銷截面的上下方向(鏈條厚度方向)寬度的場合相比，可易於設計鏈條100。
利用長鏈節2f及短鏈節2h而使鏈節的節距相異，而且，因此鏈銷3的鏈條長度方向節距也相異。由於鏈銷3的鏈條長度方向節距相異，因而鏈銷3與滑輪的接觸節距也相異。因而，因鏈銷3與滑輪的接觸而產生的聲音頻率便可得到分散，從而可降低產生的聲音的聲壓級峰值。由於如下構成，即鏈節的節距越長則插通鏈條長度方向的寬度越寬的鏈銷3，因而可易於在使鏈銷3的節距相異的同時，使鏈銷3針對鏈條寬度方向的力的剛性相異，因而降噪效果更佳。
如果將粗鏈銷3f的截面面積與細鏈銷3h的截面面積相比較，則粗鏈銷3f的截面面積優選是細鏈銷3h的截面面積的1.01倍～2倍。如果該值為1.01倍以下，則由於多種鏈銷的截面面積的差異較小，因而前述的降噪效果便不充分。而如果該值為2倍以上，則鏈銷與鏈銷之間的鏈條長度方向間隔(節距)便會增大，並使聲音能量增大，從而可能使產生的聲音加大。還存在包括如下鏈銷的場合，即截面面積過小而強度及剛性不足的鏈銷，以及截面面積過大而降低鏈條100的設計自由度的鏈銷。然而，如本實施方式那樣，通過設為1.01倍～2倍，而不存在前述缺陷。從這一觀點出發，粗鏈銷3f的截面面積，優選設為細鏈銷3h的截面面積的1.5倍～2倍。
在前述實施方式中，所說明的是漸開線的基礎圓半徑為兩種的場合，但也可以是三種以上。同樣，鏈銷的剛性及節距，當然也不限於前述實施方式所述的兩種場合，也可以是三種以上。然而，如果種類過多，則部件管理成本及製造成本便會上升。如果鏈銷剛性、節距及漸開線基礎圓半徑分別為兩～三種，則可獲得充分的降噪效果，且與成本的平衡性良好，因而是優選的。
為了使鏈銷剛性(針對鏈條寬度方向的力的剛性)相異，可以使截面面積相同而只有截面形狀相異，也可以使截面面積及截面形狀均相同，而只有材料相異。也可以取代只使材料相異，而採用同一材料，但使熱處理相異。進而，作為旨在使該剛性相異的其它方式，比如也可以採用下列方法在進行對比的鏈銷相互之間，鏈銷的截面形狀及截面面積在鏈銷長度方向的幾乎各位置上均相同，但只有一個鏈銷的鏈銷長度方向的一部分存在縮頸及凹部，或凸部等，因而只在該部分中，截面形狀或截面面積相異。
為了使鏈銷剛性(針對鏈條寬度方向的力的剛性)相異，也可以在鏈銷3的與接觸面3a相反的面即背面3d(參照圖6)上，形成溝槽等凹部，由此來改變鏈銷3的鏈銷截面面積。在該場合下，也可以預先製作多個完全相同的鏈銷3，並在該鏈銷3的背面3d上設置或不設置溝槽等凹部，並改變形狀和配置等，從而改變鏈銷截面面積及鏈銷截面形狀。該場合具有以下優點只通過簡單的加工(溝槽加工等)便可改變剛性，可通過溝槽來簡便地識別鏈銷3的類別，而且即使加工該凹部，也不影響接觸面3a的截面形狀及貫通孔4的形狀。
在本發明中，如上所述，優選地，節距越長的鏈節，插通鏈條長度方向的寬度越寬的鏈銷，這裡比如包括下列(甲)及(乙)的情況。
(甲)鏈銷具有鏈條長度方向的寬度較寬的鏈銷(以下稱粗鏈銷)及該寬度較窄的鏈銷(以下稱細鏈銷)這兩種，鏈節包括以下兩種在兩個貫通孔中的一個內插通粗鏈銷，而在其餘一個貫通孔內插通細鏈銷的鏈節A；在兩個貫通孔內均插通細鏈銷的鏈節B，在此場合下，使鏈節A的節距大於鏈節B的節距的方式，(乙)鏈銷分為粗鏈銷與細鏈銷兩種，鏈節有以下三種在兩個貫通孔雙方內均插通粗鏈銷的鏈節C；在兩個貫通孔中的一個內插通粗鏈銷、而在其餘一個貫通孔內插通細鏈銷的鏈節D；在兩個貫通孔雙方內均插通細鏈銷的鏈節E，在上述場合下，這些鏈節的節距便具有下列不等式的關係的場合鏈節C＞鏈節D＞鏈節E。
從前述(甲)及(乙)的例示可知道，前述所謂「節距越長的鏈節，插通在鏈條長度方向上越長的鏈銷」，係指「插通於單一鏈節內的鏈銷的、該插通部分中鏈條長度方向的寬度總和」越大，使用節距越長的鏈節，由此，可以易於設計具有多種鏈銷的鏈條。
如上所述，儘管優選分別以不規則的順序(隨機地)，來排列多種鏈銷剛性、多種節距以及多種漸開線形狀，但為了從這種不規則排列中求出最佳排列，比如可以利用隨機地改變了各排列模式的多個鏈條來進行試驗，或者用計算機來進行模擬，從而決定產生的聲音較小的最佳排列。
一般而言，多角形振動的振幅與節距的關係，有節距越大振幅越大的傾向(參照圖9)。同樣，圖10所示的進入角與節距的關係，也有節距越大進入角越大的傾向。另一方面，有以下傾向如圖11所示，即使增大漸開線的基礎圓半徑，多角形振動的振幅也不隨之增加很多，另外，如圖12所示，當增大漸開線的基礎圓半徑時，進入角減小。因此，當隨著形成長節距的鏈銷3與窄條5的組合而增大漸開線基礎圓半徑時，便可在消除伴隨節距增大而引起的缺陷的同時，設置多種漸開線基礎圓半徑與節距，因而是優選的。
在圖11及圖12的曲線圖中，所謂旋轉半徑小，係指鏈條的卷繞半徑為31.65mm的場合，所謂旋轉半徑大，係指該卷繞半徑為73.859mm的場合。
優選地，漸開線的基礎圓半徑越小的鏈銷3，使鏈銷剛性越小。其原因在於，儘管有基礎圓半徑小的鏈銷產生的聲音(敲擊音)易於增大的傾向，但通過減小該基礎圓半徑較小的鏈銷的剛性，可以吸收(緩和)產生的聲音(敲擊音)大小。
以下，說明前述實施方式的鏈條100中的鏈銷3的接觸面3a的截面形狀的優選方式。圖14是用於說明該優選形狀的圖，是從其端面3t方向觀看鏈銷3的側視圖。鏈銷3的接觸面3a中與窄條5滾動接觸的作用側面是從鏈條100未彎曲狀態下的鏈銷3與窄條5的接觸線A(在圖14中用點來表示，以下也稱為點A)至接觸線B(在圖14中用點來表示)為止的區域。因此，包括該作用側面的輪廓線(profile line)在內，接觸面3a的輪廓線由圓滑的凸狀曲線來構成。
對鏈銷3的截面上的作用側面的漸開線曲線而言，如圖14所示，優選在鏈銷3輪廓線的點A處的切線SA上，配置基礎圓半徑Rb的中心M。這樣，當基礎圓半徑Rb，設為從在鏈條100卷繞到滑輪(圖14中未圖示)上的狀態下的卷繞中心(圖14中未圖示)至點A為止的距離dA(未圖示)時，多角形振動便達到最低限，因而是優選的。然而，比如在汽車用CVT的場合下，由於卷繞半徑在規定範圍內變化，因而前述距離dA也變化。因此，在該場合下，如果將卷繞半徑最大時的前述dA設為dAx，且將卷繞半徑最小時的前述dA設為dAn，則優選地，將基礎圓半徑Rb設定為1/4(dAn)≤Rb≤2(dAx)，且在該範圍內將基礎圓半徑Rb設為多種。
(基於實施例的聲壓級降低效果的驗證)為確認第二發明的聲壓級降低效果，進行了基於實施例及比較例的驗證。圖13是在同一條件下對實施例2及比較例2、3的動力傳輸裝置中運轉時產生的聲音進行了測定並比較的曲線圖。在實施例2中，採用與前述第二發明的實施方式同樣的構成，並對漸開線的基礎圓半徑、鏈銷3的截面面積及鏈銷這三個項目，分別各混合兩種，且分別不規則地排列。在比較例3中，鏈銷3的截面形狀是凸狀曲線(凸起)而不是漸開線，而且鏈銷的剛性及節距也只採用一種。此外，比較例2是一種已實用於以往的汽車用CVT的金屬帶，其構造是用鋼帶來連接薄壁擋塊(コマ)，該擋塊配置相對帶長度方向垂直的方向且在帶長度方向重疊多個。該比較例2與比較例3這種以往的動力傳輸鏈相比，產生的聲音少，但彎曲性較差，因此變速比的自由度小於比較例3這種鏈條類型，這一點已眾所周知。
對這三個示例，以四種轉速來測定產生的聲音，並對最大聲壓級(dBA)與綜合值(dBA)雙方進行了比較。其結果如圖13所示，在最大聲壓級(dBA)的比較中，實施例2產生的聲音在所有四種轉速中，均低於比較例3。尤其在1000rpm及2000rpm中，實施例2的值均低於比較例2、3的任意一個，而且產生的聲音低於靜音性較高的金屬帶式的比較例2。在綜合值(dBA)的比較中，實施例2產生的聲音在所有轉速中均低於比較例2及比較例3。
在前述實施方式中，儘管只例示了鏈銷3還兼作鏈條摩擦傳輸部件的場合，但也可以設置與互相滾動接觸的第一鏈銷及第二鏈銷獨立的鏈條摩擦傳輸部件。比如，也可以構成為在鏈條長度方向相隔規定間隔，來設置多個與第一鏈銷及第二鏈銷平行地在鏈條寬度方向延伸的棒狀部件，且比這兩個鏈銷更向鏈條寬度方向兩側突出的鏈條摩擦傳輸部件(摩擦塊)，並使該鏈條摩擦傳輸部件的兩個端面與滑輪的槽輪面相接觸來傳輸動力。
以下說明採用了前述第一發明及第二發明的鏈條的前述無級變速器50用作變速器時的結構。圖15所示的驅動滑輪10，在連接於發動機一側的輸入軸11上可一體旋轉地被安裝，且包括具有圓錐面狀槽輪面12a的固定槽輪12；與該槽輪面12a對置配置的具有圓錐面狀槽輪面13a的可動槽輪13。這樣，由這些槽輪面12a、13a，從側面以強壓來夾持鏈條1(鏈條100)。在可動槽輪13上，連接有液壓傳動裝置(未圖示)，由此可動槽輪13可在輸入軸11的軸向上移動。當可動槽輪13移動時，對置的槽輪面12a、13a的對置距離(溝槽寬度)便發生變化。由於鏈條1(鏈條100)的鏈條寬度保持一定，因而鏈條1(鏈條100)便在相應於該鏈條寬度的徑向位置上卷繞，而改變鏈條1(鏈條100)的卷繞半徑。
另一方面，對從動滑輪20也同樣，鏈條1(鏈條100)的卷繞半徑以與驅動滑輪10同樣的原理來改變。
從動滑輪20，在連接於驅動輪一側的輸出軸21上可一體旋轉地被安裝，且包括具有圓錐面狀槽輪面22a的固定槽輪22；與該槽輪面22a對置配置的具有圓錐面狀槽輪面23a的可動槽輪23。這樣，由這些槽輪面22a、23a，從側面以強壓來夾持鏈條1(鏈條100)。此外，在可動槽輪23上，連接有液壓傳動裝置(未圖示)，由此可動槽輪23可在輸出軸21的軸向上移動。當可動槽輪23移動時，對置的槽輪面22a、23a的對置距離(溝槽寬度)便發生變化。由於鏈條1(鏈條100)的鏈條寬度保持一定，因而鏈條便在相應於該鏈條寬度的徑向位置上卷繞，而改變鏈條的卷繞半徑。
在變速為更加低速檔狀態的場合下，通過可動槽輪13的移動，來放大驅動滑輪10側的溝槽寬度，從而減小鏈條1(鏈條100)在驅動滑輪10上的卷繞半徑，而且，通過可動槽輪23的移動，來縮小從動滑輪20側的溝槽寬度，從而擴大鏈條1(鏈條100)在從動滑輪20上的卷繞半徑。
反之，在變速為更加高速檔狀態的場合下，通過可動槽輪13的移動，來縮小驅動滑輪10側的溝槽寬度，從而放大鏈條1(鏈條100)在驅動滑輪10上的卷繞半徑，而且，通過可動槽輪23的移動，來放大從動滑輪20側的溝槽寬度，從而縮小鏈條1(鏈條100)在從動滑輪20上的卷繞半徑。由此來發揮無級變速功能。
本發明的鏈條，在前述鏈式無級變速器50這種動力傳輸裝置中，可降低其動作時產生的聲音的聲壓級。
在前述第一發明及第二發明的實施方式中，鏈節2的第一貫通孔41及第二貫通孔42互相不連通(參照圖5)，但如圖17及圖18所示，在本發明(第一發明及第二發明)中，第一貫通孔41及第二貫通孔42也可以互相連通。在圖17及圖18所示的變形例中，使第一貫通孔41與第二貫通孔42相連通的連通部R被設置成將分割第一貫通孔41與第二貫通孔42的分割部60(參照圖5等)，在鏈節長度方向上橫截。
通過設置使第一貫通孔41與第二貫通孔42相連通的連通部R，可易於鏈節2的變形，而且在從鏈銷3及窄條5受到較大力的場合下，可以緩和貫通孔周緣部上的應力集中，從而提高鏈節的耐久性。在鏈節內嵌合固定(基於壓入、熱壓配合、冷壓配合等的嵌合固定)鏈銷及窄條的壓入鏈中，該應力集中緩和效果尤其大。
在這些變形例中，連通部R，被設置於兩個貫通孔41、42在鏈節寬度方向的大致中央位置。在圖17所示的變形例中，連通部R的寬度較窄，而在圖18所示的變形例中，連通部R的寬度較寬。如果縮小連通部R的寬度，則與連通部R的寬度較寬的場合相比，可以提高鏈節的剛性，而且可以抑制在通過衝壓加工來抑制製作鏈節時該鏈節的變形。如果擴大連通部R的寬度，則與連通部R的寬度較窄的場合相比，可以更易於鏈節2的變形，因而應力集中的緩和效果更大。也可以根據鏈節尺寸及負荷條件等，來適當決定該連通部R的寬度。
如圖7所示，由於各貫通孔41、42，具有對鏈銷3及窄條5的滾動接觸移動進行導向的導向功能(參照圖7)，因而在使第一貫通孔41與第二貫通孔42相連通的場合下，以不損害前述導向功能的方式來配置連通部R。為維持該導向功能，優選避開鏈銷3及窄條5與各貫通孔41、42內周面的接觸面(包括在前述滾動接觸移動時接觸的全部部分)，來設置連通部R。然而，在獨立於鏈節來設置具有前述導向功能的導向部件的場合下，也可以進一步放大連通部R的寬度，從而形成不存在具有前述導向功能的部分的鏈節。
權利要求
1.一種動力傳輸鏈，包括多個鏈節，其具有貫通孔；多個鏈銷，其插通於前述貫通孔且相互連接前述多個鏈節，該動力傳輸鏈架設在具有圓錐面狀槽輪面的第一滑輪與具有圓錐面狀槽輪面的第二滑輪之間來使用，而且前述鏈銷的兩端面與前述第一及第二滑輪的槽輪面相接觸來傳輸動力，該動力傳輸鏈的特徵在於前述多個鏈銷包括多種鏈銷，該多種鏈銷為鏈銷長度方向的長度實質上全部相同，且針對作用於鏈銷長度方向的力的剛性相異。
2.一種動力傳輸鏈，具有多個鏈節和相互連接這些多個鏈節的多個鏈銷，該動力傳輸鏈架設在具有圓錐面狀槽輪面的第一滑輪與具有圓錐面狀槽輪面的第二滑輪之間來使用，而且前述鏈銷的兩端面與前述第一及第二滑輪的槽輪面相接觸來傳輸動力，該動力傳輸鏈的特徵在於前述多個鏈銷包括多種鏈銷，該多種鏈銷為鏈銷長度方向的長度實質上相同，且與鏈銷長度方向垂直的截面的截面形狀或截面面積相異。
3.根據權利要求1或2任意一項所述的動力傳輸鏈，其特徵在於前述多個鏈銷分別包括多種鏈銷，該多種鏈銷為在單一鏈銷內鏈銷長度方向各位置上的前述截面形狀及前述截面面積在該鏈銷的整個長度上大致相同，而且在前述多個鏈銷相互之間，前述截面面積相異。
4.根據權利要求1～3任意一項所述的動力傳輸鏈，其特徵在於前述多個鏈銷包括在前述截面中鏈條長度方向寬度相異的多種鏈銷，而且，前述多個鏈節包含其節距相異的多種鏈節，而且，在前述節距越長的鏈節中，插通有前述鏈條長度方向的寬度越寬的鏈銷。
5.根據權利要求1～4任意一項所述的動力傳輸鏈，其特徵在於在前述截面面積相異的前述多種鏈銷中，前述截面面積最大的鏈銷的該截面面積，是前述截面面積最小的鏈銷的該截面面積的1.1倍～2倍。
6.一種動力傳輸鏈，架設在具有圓錐面狀槽輪面的第一滑輪與具有圓錐面狀槽輪面的第二滑輪之間來使用，而且，在鏈條長度方向上每隔規定間隔來設置的多個鏈條摩擦傳輸部件的端面，與前述第一及第二滑輪的槽輪面相接觸來傳輸動力，該動力傳輸鏈的特徵在於具有多個鏈節，其具有在鏈條長度方向排列的第一及第二貫通孔；多個第一鏈銷及多個第二鏈銷，該鏈銷通過貫通一個鏈節的第一貫通孔與其它鏈節的第二貫通孔，來使在鏈條寬度方向上排列的鏈節彼此在鏈條長度方向可彎曲地連接，其中，固定於一個鏈節的第一貫通孔內且可移動地嵌入於其它鏈節的第二貫通孔內的前述第一鏈銷、與可移動地嵌入於一個鏈節的第一貫通孔內且固定於其它鏈節的第二貫通孔內的前述第二鏈銷，相對滾動接觸移動，由此可實現前述彎曲，而且，形成兩種以上的第一鏈銷與第二鏈銷的組合，該組合中，這些第一鏈銷與第二鏈銷的接觸位置的軌跡成為圓的漸開線，且該漸開線的基礎圓半徑相異，前述多個鏈條摩擦傳輸部件包含針對鏈條寬度方向的力的剛性相異的多種鏈條摩擦傳輸部件。
7.根據權利要求6所述的動力傳輸鏈，其特徵在於前述鏈條摩擦傳輸部件的長度方向長度實質上全部相同。
8.根據權利要求6或7任意一項所述的動力傳輸鏈，其特徵在於前述多個鏈條摩擦傳輸部件包含與鏈條寬度方向垂直的截面的截面形狀或截面面積相異的多種鏈條摩擦傳輸部件。
9.根據權利要求6～8任意一項所述的動力傳輸鏈，其特徵在於前述第一鏈銷或前述第二鏈銷是兼作前述鏈條摩擦傳輸部件的傳輸鏈銷。
10.根據權利要求9所述的動力傳輸鏈，其特徵在於多個前述傳輸鏈銷包含在與鏈銷長度方向垂直的截面上鏈條長度方向寬度相異的多種傳輸鏈銷，而且，前述多個鏈節包含其節距相異的多種鏈節。
11.一種動力傳輸裝置，包括具有圓錐面狀槽輪面的第一滑輪；具有圓錐面狀槽輪面的第二滑輪；架設在這些第一及第二滑輪之間的動力傳輸鏈，該動力傳輸裝置的特徵在於前述動力傳輸鏈是權利要求1～10任意一項所述的動力傳輸鏈。
全文摘要
本發明的課題是，提供一種可有效降低產生的聲音的動力傳輸鏈及採用了該動力傳輸鏈的動力傳輸裝置。一種動力傳輸鏈，包括具有貫通孔的多個鏈節；插通於該貫通孔內而相互連接多個鏈節的多個鏈銷，在該動力傳輸鏈中，多個鏈銷包括多種鏈銷，該多種鏈銷為長度方向長度實質上全部相同，且針對作用於鏈銷長度方向的力的剛性相異。此外，形成兩種以上的鏈銷與窄條的組合，該組合中，鏈銷與窄條的接觸位置的軌跡成為圓的漸開線，且該漸開線的基礎圓半徑相異。
文檔編號F16H9/02GK1864016SQ200480029410
公開日2006年11月15日 申請日期2004年10月18日 優先權日2003年10月17日
發明者鐮本繁夫, 福井伸樹, 安原伸二, 北村和久 申請人:株式會社捷太格特