JP2004003576A - 伝動用無端ベルト - Google Patents

Abstract

【課題】多角形効果を低減するためにブロック部材を備える伝動用無端ベルトの最小回転半径を小さくする。
【解決手段】２つのプーリ間でトルクを伝達させる伝動用無端ベルト２１は、リンクプレート２２をピン２３により無端のベルト状に連結されている。ブロック部材２４を、隣り合う該ピンの間にベルト外周側から被せるように配置し、ピンの両端部と、それと同ピッチ線Ｐ上でブロック部材の両脚部外側面がプーリ壁面に当接する構造とする。ブロック部材はリンクプレートよりベルト内周側に張出す部分を持たないため、無端ベルトのプーリ巻き付き時の最小回転半径を小さくできる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト式無段変速機の伝動用無端ベルトに係り、詳しくは、並行軸配置の２つのプーリに巻き掛けて両プーリ間でトルクを伝達させるべく、リンクプレートをピンにより無端のチェーン状に連結した形式の伝動用無端ベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
無段変速機（ＣＶＴ）の一形式として、並行軸配置の２つのプーリ（本明細書において、トルク入力側をプライマリ、トルク出力側をセカンダリという）の間を無端ベルトで連結してトルクを伝達するベルト式無段変速機がある。この変速機における両プーリは、回転軸に対して一対の円錐形をしたディスクがその頂点を対向させるように向かい合わせで配置され、対向するディスクの円錐面（本明細書において、プーリ壁面という）の間に無端ベルトが巻き掛けられた構造となっている。この種の伝動用無端ベルトとして、例えば特許第１１０５１５４号公報に記載されたベルトがある。このベルトは、積層したスチールバンドに金属製のＶ形ブロックを間断なく嵌め込んで構成されており、Ｖ形ブロックの両傾斜側面がプライマリ及びセカンダリ両プーリ壁面に潤滑環境で圧接され、プライマリプーリの回転で押出されるＶ形ブロック同士が押合う（プッシュする）ことでベルト周回方向に伝達される押圧力がセカンダリプーリに伝わってそれに回転を生じさせることで動力が伝達される。
【０００３】
上記形式のベルトは、Ｖ形ブロックの板厚を薄くすることにより、噛込みピッチ及びプール巻き掛け部での多角形変化量を小さくすることが可能であり、静粛性には優れている。反面、上記積層スチールバンドは、その層間でスリップを生じることでプール巻き掛け部における径差を吸収しなければならないため、スリップロスが発生する。また、積層スチールバンドは、潤滑環境下でのＶ形ブロックとプーリ壁面間でのスリップを防ぐべく高い張力を受けることになるため、抗張力に優れた高価な材料の使用を余儀なくされると共に高い加工精度での製造が必要である。
【０００４】
従来、上記問題を解決すべく、例えば特開平７−９１４９８号公報に記載の伝動用無端ベルトが提案されている。この伝動用無端ベルトは、図９にベルト側面、図１０にベルト断面を示すように、ベルト１の周回方向に一定の順序に配設された多数の第１及び第２のブロック２，３と、これらのブロックを連結する多数のリンクプレート５と、これらリンクプレートを連結する分割された２個のピン（ロッカピン）６ａ，６ｂからなるピン６と、これらピン６に係合してリンクプレートの長手方向に伸縮するバネ手段７と、からなり、第１及び第２のブロック２，３にそれぞれ形成される３個の透孔９，１０，９（図１０参照）に、それぞれ前記リンクプレート５がピン６により交互に連結したリンクチェーン１１が貫通して無端状に連結されている。
【０００５】
そして、前記第１及び第２のブロック２，３には、それぞれ背面同士が当接するように突部２ａ，３ａが形成されていると共に、それらの対向面側にピン係合用凹溝２ｂ，３ｂが形成されており、これら向い合う凹溝にそれぞれ分割ピン６ａ，６ｂが係合されている。更に、各ブロック２，３の両外側面は、プーリ壁面に整合するように傾斜面２ｃ，３ｃとされ、前記ピン６の両端面も同様にプーリ壁面に整合する傾斜面６ｃとされ、かつこの傾斜面６ｃは、ベルトの厚さ方向に湾曲した形状になっており、無端ベルトがプーリ壁面に噛み込まれる際に、両傾斜面が共にプーリ壁面に接触し得る構造となっている。
【０００６】
この伝動用無端ベルト１では、プライマリプーリのトルクが、プーリ壁面と接触する第１及び第２のブロック２，３及びピン６に伝わり、更にピン６を介して各リンクプレート５からなるリンクチェーン１１に引張り力として作用し、セカンダリプーリへとトルク伝達が行われる。このトルク伝達の際に、無端ベルト１は、略々直線状のプーリ壁面に、第１のブロック２、前方の分割ピン６ｂ、後方の分割ピン６ａ、そして第２のブロック３の順に接触して噛み込まれ、そしてこの順でプーリ壁面から外れる。こうしたプーリへの噛込み時に発生する騒音を減少させるには、プーリへの噛込みピッチ（プーリの回転に応じて無端ベルトのピン及びブロックが順次プーリに接触する間隔）をできるだけ小さくし、また多角形変化量（多角形効果）を少なくするのが有効であり、そのためには、上記第１のブロック２、前方の分割ピン６ｂ、後方の分割ピン６ａ及び第２のブロック３が順に正確に噛み込まれるようにすることが望ましい。
【０００７】
この点に関して、上記無端ベルト１は、第１及び第２のブロック２，３の両側面２ｃ，３ｃがその上下方向のいずれの位置でもプーリ壁面に沿うように略々直線状（大きな円弧からなり、弾性変形等により実質的にプーリ壁面に接触するものも含む）に形成されており、したがってベルト１は、直線状態からプーリに噛み込まれてピンを軸として隣接するリンクプレートが相対的に回転する際に、上記各ブロックの両側面は、その上下方向のどの位置においてもプーリ壁面に接触開始し得ることになり、当接開始するブロックのプーリ半径方向位置によって、円周方向（ベルトの長手方向）の接触開始位置が変化する構造になっている。
【０００８】
このため、プーリ壁面及びブロックの精度及び変形等によっては、無端ベルトのプーリへの噛込み時に、ブロック２，３がＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に対して傾いたり（図１０に示すようにベルト長手方向をＸ軸、左右方向をＺ軸、上下方向をＹ軸とする）、またプーリが撓んだりして、ブロックの側面上部又は下部でプーリ壁面に接触開始する状態を生じ、この状態では、円周方向（ベルト長手方向）におけるブロック２，３のプーリ壁面への接触開始位置が、ピン６の接触開始位置と重なってしまい、その分噛込みピッチが大きくなり、騒音量が増大する。
【０００９】
本出願人は、第１及び第２のブロックに、その左右両外側面における分割ピンの外側端面に略々対応する位置において、左右方向に突出すると共にプーリ壁面に接触し得る形状からなる突出外側面を形成して、上記リンクチェーンの１ピッチにおいて、１対の分割ピン及び第１及び第２のブロックの前記突出外側面の合計４箇所がプーリ壁面に確実に順次接触するように構成した伝動用無端ベルトを提案した（特開２００１−１９３７９８号公報）。この発明によれば、無端ベルトがプーリ壁面に対してピンとブロックとで交互に当接するので、ベルトがプーリに巻きつく際にピンのみでプーリに当接するベルトに比べてベルトとプーリが当接する間隔を短くでき、多角形効果を低減することが可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、無端ベルトを用いた無段変速機では、対向する一対のプーリ（プライマリプーリとセカンダリプーリ）壁面の間隔を変化させることで回転軸中心から無端ベルトがプーリ壁面に巻きつく位置までの距離（すなわち無端ベルトがプーリに巻きつく際の回転半径、以下ピッチ円半径という）を変化させることで変速（プライマリプーリとセカンダリプーリの回転比の変化）が実現される。例えばプライマリ側のピッチ円半径を小さく、セカンダリ側のピッチ円半径を大きくすれば変速比は減速側となり、逆にプライマリ側のピッチ円半径を大きくセカンダリ側のピッチ円半径を小さくすれば変速比は増速側となる。それにより無端ベルトがプーリ壁面に巻きつく位置で、プライマリプーリから無端ベルトへ、また無端ベルトからセカンダリプーリへトルクが伝達される。この際、前記特開２００１−１９３７９８号公報記載の無端ベルトでは、主にリンクプレートを連結しているピンの端面、及びブロックの両側がプーリ壁面に順次当接することでトルクが伝達される。
【００１１】
こうして達成し得る変速比の範囲は、ピッチ円半径として取りうる最大値及び最小値で決定されるが、変速比の範囲は、できるだけ大きい方が好ましく、また変速機全体の大きさも小さい方が好ましいので、変速比の範囲をできるだけ大きくするには、最小値のピッチ円半径をできるだけ小さくすることが望ましい。
【００１２】
前述のようにピッチ円半径は、プーリ回転軸中心から無端ベルトがプーリ壁面に巻きつく位置におけるピン（又はブロック）の位置までの距離で決定されるが、プーリ回転軸の軸径と、無端ベルトのピッチ円半径より内側の厚みによりその下限値が決定される。この点、上述した無端ベルトは、多角形効果を低減するためにリンクプレートを貫通する透孔を有するブロックを備えたものであるため、プーリ回転軸の軸周とリンクプレートの内周側との間にブロックの一部が張出す結果、このブロックの張出し分だけピッチ円半径が大きくなってしまうという課題があった。
【００１３】
そこで本発明は、多角形効果を低減するためのブロックを備えながら、変速比を大きくすることが可能な無段変速機用の伝動用無端ベルトを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、発明は、２つのプーリに巻き掛けてプーリ間でトルクを伝達させる伝動用無端ベルトであって、多数のリンクプレートと、両端面をプーリ壁面との当接面とし、隣り合うリンクプレートを互いに連結して無端化するピンと、各リンクプレートに被せて隣り合うピン間にそれらピンの一方に係合させて配設されたブロック部材とからなる伝動用無端ベルトにおいて、前記ブロック部材は、隣り合う前記ピンの間に延在してそれらピンの両端面と面一な外側面をそれぞれが有する両脚部と、該両脚部を無端化状態である当該ベルトの外周側で繋ぐ架橋部とを備えてなることを特徴とする。この構成における前記ブロック部材の両脚部の先端は、前記リンクプレートの短手方向幅内で終端するものとされる。また、前記ブロック部材の両脚部は、前記隣り合うピン間の部分において、該隣り合うピン間の隙間に相当する幅を有するものとされる。
【００１５】
上記の構成における前記リンクプレートは、少なくともその長手方向両端部近傍に、前記ピンの挿通孔を有する板状部材で構成され、一方の挿通孔を隣り合うリンクプレートの他方の挿通孔と位置を合わせて板厚方向に多数積層させたリンクプレート群からなるものとすることができる。この場合、前記リンクプレートは、隣り合うリンクプレートと交互に板厚方向に積層されたものとすることができる。
【００１６】
上記の構成における前記ピンは、対向する周面で互いに当接する一対の分割ピンからなり、それらにより連結される前記隣り合うリンクプレートに背反する周面をそれぞれ係止され、互いの当接面を転がり面として、それらが係止されたリンクプレートの回転につれて相互に回転可能とされた構成が望ましい。
【００１７】
また、前記ブロック部材は、隣り合う一方の前記ピンの周面を挟持する一対の突出部を有し、該一方のピンの周面の挟持と、隣接する一方と他方のピン間での挟持により抜け止め規制された構成とすることができる。この場合、前記ブロック部材は、少なくとも一方の前記突出部における前記ピンの周面と係合する挟持面を凸湾曲面とするのが有効である。また、前記ブロック部材の両脚部外側面は、プーリ壁面と当接する凸湾曲面を有するものとするのも有効である。一方、前記ブロック部材の脚部内側面は、該脚部内側面と対向する前記リンクプレート側面との間に隙間を有し、該隙間は、リンクプレート側面に当接する根元側から先端に向けて逓増するものとするのが有効である。更に、前記ブロック部材は、その両脚部を繋ぐ架橋部に、前記リンクプレートの長手方向外周面と当接し得る当接面を有し、該当接面とリンクプレートの長手方向外周面との当接により前記ピン回りの回転を制限される構成とするのも有効である。この場合、前記架橋部は、前記リンクプレートの幅方向の実質上中央部に対応する位置に、リンクプレートの長手方向外周面に当接する前記当接面を有するものとするのが有効である。
【００１８】
他の形態として、前記ブロック部材は、２個で一対の部材からなり、それら一対のブロック部材の両脚部が前記隣り合うピン間に挟まれる部分の幅を合わせた幅が、隣り合うピン間の隙間に相当する幅である構成とすることもできる。
【００１９】
【発明の作用及び効果】
本発明の請求項１記載の構成によれば、無端ベルトがプーリに巻きつく際に、ピンの両端部とブロック部材の両脚部側面が交互にプーリに接触する。すなわち、無端ベルトとプーリの接触する間隔がピンの間隔ではなくピンとブロック部材の間隔でプーリに噛み合うようになる。したがって、プーリに噛み合うピッチ間隔が短くなり、多角形効果が低減される。しかも、ブロック部材をリンクプレートに無端ベルトの外周側から被さる両脚部と架橋部とからなる構成としているため、無端ベルトの厚さを従来のものに比べて薄くすることができ、それにより無端ベルトのプーリ巻き付き時の最小回転半径を小さくすることができる。更に、請求項２記載の構成とすると、リンクプレート内周部を超えてプーリ軸外周方向に張出すブロック部材部分をなくすことができ、無端ベルトのプーリ巻き付き時の最小回転半径をリンクプレート内周部がプーリ軸外周に接する位置における最小回転半径まで小さくすることができる。更に、請求項３に記載の構成によると、ブロック部材の両脚部が、隣接するピン間に在って、実質上ピン間の隙間を埋めることになるため、無端ベルトのプール壁面に対する噛み込みがピンの端面、ブロック部材の側面、ピンの端面の順に円滑に進行する。したがって、この構成によれば、間歇的なピンの噛み込みによる騒音の発生を低減することができる。
【００２０】
次に、請求項４に記載の構成によると、各リンクプレートをピン挿通孔を形成した単純な薄板構造とすることができ、安価かつ加工の容易なリンクプレートを用いて上記各効果を達成する無端ベルトを構成することができる。更に、請求項５に記載の構成によると、無端ベルトの幅方向の対称性を確保することが容易となり、ベルトがプーリに巻き込まれる際のピンやブロック部材の傾きの発生を低減することができる。
【００２１】
次に、請求項６に記載の構成によると、ピンとリンクプレートとの間の摺動摩擦を生じないリンクプレートの連結が可能となる。したがって、この構成によれば、無端ベルトによる伝動時のエネルギロスが低減され、無端ベルトの耐久性も確保される。更に、請求項７に記載の構成によると、格別の抜け止め手段を用いることなく、ブロック部材をピンに抜け止め配置することができる。更に、請求項８に記載の構成によると、ピンがブロック部材に対して傾いた場合やブロック部材が撓んだ場合でも、ピンとブロック部材の良好な接触状態を保つことができる。また、請求項９に記載の構成によると、プーリ壁面とブロック部材が相対的に傾斜した場合やプーリ壁面から受ける圧力でブロック部材が撓んだ場合でも、プーリ壁面とブロック部材の脚部外側面の接触状態を良好に保つことができる。また、請求項１０に記載の構成によると、脚部の根元側ではブロック部材とリンクプレートを接触させ、リンクプレートを積層構成とした場合のリンクプレート間の隙間の発生を防ぐことができ、しかも、プーリ壁面からの荷重を受けてブロック部材の脚部が撓んだ場合でも、リンクプレートに過大な荷重が加わらないようにすることができる。
【００２２】
次に、請求項１１に記載の構成によると、プーリにブロック部材が巻き込まれる際、プーリ壁面に対するブロック部材の回転が規制されることで、ブロック部材がプーリ壁面と当接する面において、プーリ壁面から荷重を受ける場所の大きな移動が防がれる。したがって、この構成によりブロック部材にかかる荷重の偏りが防止され、ブロック部材の強度が確保される。更に、請求項１２に記載の構成によると、ベルトにかかる引っ張り応力が外側に比べて中央付近では相対的に小さいため、中央付近でのみブロック部材とリンクプレートを当接させることで、ブロック部材の回転規制に伴いリンクプレートに過大な応力がかからないようにすることができる。
【００２３】
そして、請求項１３に記載の構成によると、無端ベルトがプーリに巻き込まれる際に、隣り合うピンの間で２つのブロック部材が順次プーリ壁面と当接することになるので、ブロック部材とプーリとの接触を一層円滑な接触とすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る伝動用無端ベルトの好適な実施形態について図を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は第１実施形態に係る伝動用無端ベルトの部分側面を示し、図２は図１のＡ−Ａ’断面を示し、図３は無端ベルトをその外周側から見た平面を示す。この無端ベルト２１は、多数のリンクプレート２２と、両端面を図示しないプーリ壁面との当接面とし、隣り合うリンクプレート２２を互いに連結して無端化するピン２３と、各リンクプレート２２に被せて隣り合うピン２３間にそれらピンの一方に係合させて配設されたブロック部材２４と、ピン２３を抜け止めするバネ部材３０（図２参照）とで構成される。そして、本発明の特徴に従い、ブロック部材２４は、隣り合うピン２３の間に延在し、それらピン２３の両端面と面一な外側面をそれぞれが有する両脚部２４１と、両脚部２４１をブロック部材２４の無端化状態での外周側で繋ぐ架橋部２４２とを備えてなる。なお図１では、ブロック部材２４で遮られる部分の構造を示すために、いくつかのブロック部材を省略して描いてあるが、実際には全てのピン２３の間にブロック部材が配置されている。
【００２６】
各リンクプレート２２は、図１の最右側に全体平面形状を示すように、薄鋼板の打抜き加工等による４隅が丸められた概ね長方形の板材で構成されている。詳しくは、リンクプレート２２の長手方向周面の上周辺側は、図１の左側部分に示すプーリへの巻き掛け部において列設される他のリンクプレートとの並びで概ね円形の外周形を呈するように、凸状に湾曲する周面とされ、その中央部の凸湾曲面に対して両側が隆起した傾斜平面とされ、これら両面の間に段差部２７を有する形状とされている。また、下周辺側は、同様の理由から概ね円形の内周形を呈するように凹湾曲周面とされ、短辺側はピッチ線Ｐ（プーリ壁面に当接する各ピン２３及び各ブロック部材２４のプーリ壁面と当接する部分を結んだ線と、更にその線を無端ベルト２１が直線状となっている部分に延長した線（図１において一点鎖線で示す））より外側がピッチ線Ｐと直交する平面、内側がプーリへの巻き掛け部において列設される他のリンクプレート２２と干渉しないように傾斜面とされている。
【００２７】
更に、各リンクプレート２２は、板厚方向に貫通する一対のピン挿通孔２２１を長手方向両端部近傍に備える。これらの孔は、リンクプレート２２に挿入されるピンごとに独立した２つの孔であってもよいが、この形態では、両ピン挿通孔２２１は、それら両孔に跨る別の孔により相互に繋がった孔とされ、各リンクプレート２２の軽量化が図られ、その結果、各リンクプレート２２は側面視で概ね長円形のリング状を呈している。詳しくは、両ピン挿通孔２２１は、軽量化孔により切り欠かれる周面を除き、ピン２３の外径に対応する孔径を一部だけ若干小径化した孔とされ、これに対応する大径及び小径の係止周面形状を持つピン２３を挿通することで、ピン２３を径差段差部で回り止め係止する形状とされている。こうした構成からなる各リンクプレート２２は、それらの一方のピン挿通孔２２１と他方のピン挿通孔２２１の位置を揃えて交互に板厚方向（図１において紙面垂直方向、図２において左右方向）に積層されて、ピン配設ピッチ分だけ板面方向にずれたリンクプレート群を構成しており、これらリンクプレート群がピン挿通孔２２１にピン２３を通すことで無端状に連結されている。
【００２８】
この積層構成に関して、本実施形態では、図２及び図３に示すように、厚さの異なる２種類のリンクプレート２２ａ（図２及び図３において、相対的に厚い部材をハッチングのない無地で示す）及び２２ｂ（同じく相対的に薄い部材をハッチングを付して示す）を適宜組み合わせて用いている。これは図２に示す断面方向にみて、リンクプレート２２の積層方向の配置が、バネ部材３０を中心として左右対称となるようにするためである。このようにリンクプレート２２の積層方向の配置を左右対称とすることで、ベルト駆動時にリンクプレート群に加わる荷重が均等となり、それによりピン２３とブロック部材２４のプーリ円周方向に対する傾き（図３上で紙面に沿う回転）の発生が防止される。なお、このような厚さの異なるリンクプレート２２ａ，２２ｂを積層する配列は、当然ながら、図２又は図３の配列に限らず、ベルトの幅方向（リンクプレート積層方向）に対して左右対称となる積層配列であれば他の形態でもよい。
【００２９】
リンクプレート群を連結する各ピン２３は、この形態では、一対の分割ピン２３ａ，２３ｂにより構成されている。このようなピンの分割は、ピンとリンクプレートとの相対摺動なくすことを意図しており、隣り合う一方のリンクプレート２２に係止させた分割ピン２３ａと、他方のリンクプレート２２’（以下の説明において、参照符号に付すダッシュは、部材の位置を区別するためにのみに用いるもので、異種の部材を示すものではない。）に係止させた分割ピン２３ｂとが両リンクプレート２２，２２’の相対回転に伴って相互に転がり回転することで相対摺動が回避される。
【００３０】
こうした転がり回転を実現すべく、図１に見るように、分割ピン２３ａ”は、先述のリンクプレートとの係止周面とは反対側の分割面側に円筒面状の転がり面２９ａを有し、同じく分割ピン２３ｂ”も同様の転がり面２９ｂを有する。これにより、無端ベルト２１がプーリに巻き込まれる際に、ピン２３を軸として隣接するリンクプレートが回転する場合に、これらの転がり面２９ａ，２９ｂが互いに当接しながら転がることで、ピンとリンクプレート及び分割ピン同士が摺動することなく、隣接するリンクプレートが相対回転することができる。この構成により摺動によるエネルギーのロスを防止することができる。なお、図１及び図３にベルトの回転方向を矢印Ｑで示す。
【００３１】
また、図２に見るように、分割ピンの両端面３５ｃは、図２に二点鎖線で示す勾配のプーリ壁面半径方向線Ｖに沿ってプーリ壁面に当接するように、プーリ壁面と略並行な傾斜を有している。更に、図６に分割ピン２３を薄手方向に見た端部形状を示すように、分割ピンの端面３５ｃは、プーリ円周方向に対しては、凸状に湾曲した形状となっている。この湾曲により、分割ピン２３がプーリに巻き込まれる際の壁面への接触を良好にする効果を上げている。図上では、無端ベルトの断面位置をプーリに対して径方向外側にずらして、プーリ壁面を表す線Ｖを際立たせているが、本来プーリ壁面は、ピン２３の両端面３５ｃ及びブロック部材２４の両脚部外側面と当接する関係にある。
【００３２】
このように分割された一対の分割ピン２３ａ，２３ｂと隣り合う他の一対の分割ピン２３ａ’，２３ｂ’との間に、ブロック部材２４が配置されている。ブロック部材２４は、図２に見るように、ベルトの幅方向の中心に対して左右対称をなし、両端の脚部２４１を架橋部２４２で繋いだＵ字状部材とされている。架橋部２４２は、その中央部分が、図１及び図３に矢印Ｑで示すベルトの回転方向に対して後方にずらされている。この部分は、先に説明したリンクプレート２２の長手方向周面の上周辺側段差部２７と協働してストッパ部２８を構成する。この場合の中央部分とは、図３に破線で囲って示すようにベルト幅方向に一定の長さの部分を言い、ベルト中心線を挟む一定幅の範囲を意味する。ブロック部材２４におけるこのストッパ部２８は、リンクプレート積層方向の略中央のみでリンクプレート２２に当接するように、ベルトの回転方向に対して後方にずらされている。この理由は、積層されたリンクプレートはその中央に比して外側の方がベルトの引っ張り応力が強くなるので、相対的に引っ張り力の小さい中央付近でのみブロック部材２４とリンクプレート２２が当接するようにしているためである。
【００３３】
各ブロック部材２４は、環状に連結された無端ベルト２１の外周側から、積層したリンクプレート２２を積層方向両側から脚部２４１で挟み込むように配置され、それにより両脚部２４１は、図１に見るように、隣り合う分割ピン２３ａ，２３ｂ’間に挿入された位置関係となる。この位置関係を維持させるべく、ブロック部材２４の両脚部２４１には、それらが架橋部２４２に繋がる根元部分と先端とからそれぞれ脚部２４１に対して横方向に張出す突出部２６ａ，２６ｂが設けられている。これら突出部２６ａ及び突出部２６ｂは、実質上分割ピンの長辺方向の長さに相当する間隔で設けられており、分割ピン２３ａの短辺側周面に当接して、分割ピン２３ａを上下から挟持している。また脚部２４１の隣り合うピン間部分の幅は、隣り合うピン２３ａ，２３ｂ’間の隙間に相当する幅を有することから、前端２５ａ及び後端２５ｂが隣り合うピン２３ａ，２３ｂ’と当接している。こうした当接関係から、ブロック部材２４は、隣り合うピンにより上下左右を挟持されて、ピンに対して揺動不能に抜け止め連結されている。したがってブロック部材２４は、他の部材を要することなく無端ベルト２１から脱落しない構造となっている。ただし、無端ベルト２１がプーリに巻きつく際に、ピン２３ａを軸として隣接するリンクプレート２２が相対的に回転するときには、リンクプレート及びそれと一体回転するピン２３ａの回転に応じてブロック部材２４の回転は許容される。
【００３４】
しかしながら、この回転は一定の範囲でのみ可能とされており、ブロック部材２４は、それに設けられたストッパ部２８と、リンクプレートに設けられた段差部２７の当接によりブロック部材２４の回転は制限されるようになっている。このようにブロック部材の回転を制限しないと、プーリにブロック部材が巻き込まれる際、プーリ壁面に対してブロック部材が回転してしまい、その結果ブロック部材がプーリ壁面と当接する面において、プーリ壁面から荷重を受ける場所が大きく移動してしまい、荷重に偏りができてしまう。これに対して、ブロック部材の回転の制限によりそのような現象を防止することができ、もってブロック部材の強度が確保できる。
【００３５】
更に、各ブロック部材２４の突出部２６ｂにおける、ピンと当接する面３３は、ピンの長手方向（図５において左右方向）に沿って凸状に湾曲した形状としてある。この湾曲した形状により突出部２６ｂとピンとはこのピンと当接する面３３において接触する。このような構造とすることで、ピンがブロック部材２４に対して傾いた場合、またブロック部材２４が撓んだ場合でもこのピンと当接する面３３内でピンとブロック部材とは良好な接触状態を保つことができる。すなわち、ピンと当接する面３３が平面であるとすると、ピンがブロック部材２４に対して傾いた場合、その平面（ピンと当接する面３３）の縁の角部でピンと接触してしまう。角張った部位が他の部品と接触すると過大な荷重が加わり強度上好ましくないが上記構造とすることでそのような状況とならないようにすることができる。
【００３６】
また、図５に詳細構造を示すように、ブロック部材２４の脚部外側面においてプーリ壁面に当接する面には、凸湾曲面３２が形成されている。この面３２は外側に湾曲する構造であることで、プーリ壁面とブロック部材２４が相対的に傾斜した場合、またはプーリ壁面から受ける圧力でブロック部材２４が撓んだ場合でも、プーリ壁面とブロック部材２４の脚部外側面は常に良好な接触状態を保つことができる。このプーリ壁面と当接する面３２が単なる平面であると、上述したピンと当接する面３３とピンとの接触の場合と同様の理由により過大な荷重集中することが生じるが、上記のように湾曲した形状とすることでそのような状況を回避することができる。
【００３７】
更に、図５における２点鎖線Ｌは、積層したリンクプレートの最外側面に相当する位置を示すが、ブロック部材２４の脚部内側の、このリンクプレート側面（最外側面）に対向する面３４は、リンクプレート２４の側面に対して傾斜する構造としてあり、より具体的には、脚部内側面３４と、これに対向するリンクプレート２２の側面（図中Ｌで示す線）との隙間ｄは、脚部根元から先端にかけて漸増する構造としてある。このような構造とすることで、ブロック部材２４がプーリ壁面からの圧力を受けて撓んだ場合でも、リンクプレート側面に過大な荷重が加わらないようにすることができる。更に、リンクプレートとブロック部材２４との間に上記のような漸増する隙間ｄを設けることで、脚部の根元（図６中Ｆで示す部分）ではブロック部材２４とリンクプレートとを接触させ、積層したリンクプレートの間に隙間ができることを防止し、かつ、脚部先端では、プーリ壁面からの荷重を受けてブロック部材脚部が撓んでもリンクプレートに過大な荷重が加わることを防止するという効果を同時に得ることができる。
【００３８】
バネ部材３０は、図４に外形形状を示すように、線状のバネ材で構成され、円弧状の線部分３０１の両端をコ字状に内側に屈曲させた構成とされている。このバネ部材３０は、両端のコ字状部分３０２を隣り合うピンの周面に若干拡開状態に嵌めることで、その弾性力によりピンを挟持し、ピンが積層されたリンクプレート２２から抜け落ちることを防止する役目を担っている。このバネ部材３０は、図２及び図３に示すように、ピンの長手方向中心付近に配置されている。
【００３９】
次に、こうした構成からなる無端ベルトの作動を説明する。図１中の点Ｃは、プーリ（図示せず）の回転中心を示しており、無端ベルトはピッチ円半径ｒの曲線に沿って図示しないプーリに巻きつくようになっている。このとき、分割ピン２３ａ，２３ｂ及びブロック部材２４の、ピッチ円半径ｒを半径とする回転円上付近がプーリ壁面に当接する。図２から分かる通り、ピッチ線Ｐ上にピン２３（分割ピン２３ａ，２３ｂ）と、ブロック部材２４が交互に並ぶように配置されており、ピンの両端面とブロック部材２４の脚部外側面は略同一の平面を形成しているので、無端ベルト２１がプーリに巻きつく際には、隣り合うピン２３の間でブロック部材２４の脚部外側面がプーリ壁面と当接することになり、隣り合うピンがプーリに巻きつく間隔より小さい間隔でピンとブロック部材が交互にプーリに当接する。すなわちプーリにベルトが当接する間隔が短くできるのでいわゆる多角形効果を低減することができる。
【００４０】
更にブロック部材２４は、その両脚部２４１が無端ベルト２１の環状外周側からリンクプレート２２を挟み込むように配置されており、無端ベルト２１の環状内周側（図１において、プーリ回転中心Ｃに近い側）にはリンクプレート２２とプーリ中心との間にブロック部材２４は存しない。したがって、ベルトのピッチ円半径ｒは、リンクプレート２２のピンより内側の部分の幅とプーリ中心軸を構成する部材の外径で決定され、ブロック部材２４の介在によりピッチ円半径ｒの最小値が制約されることはない。
【００４１】
上記説明したように本実施形態により、以下の効果を得ることができる。すなわち、無端ベルト２１のピン２３の間にプーリ壁面に当接するブロック部材２４を配置したことにより、無端ベルト２１がプーリと接触する間隔がピン２３の間隔ではなくピン２３とブロック部材２４の間隔でプーリに接触するようにできるので、無端ベルト２１がプーリに接触するピッチ間隔を短くできるため多角形効果を低減できる。更に、ブロック部材２４は略Ｕ字形であり、その開脚部がプーリ回転軸方向を向くように、すなわち環状の無端ベルト２１の環状外側から内側に向けてブロック２４を、隣り合うピン２３の間に、その脚部２４１内側面がリンクプレート２２の積層方向両端面と対向するように配置されているので、ブロック部材２４がリンクプレート２２とプーリ回転軸との間に存することがなく、無端ベルト２１のプーリ巻き付き時の最小回転半径を大きくすることなくブロック部材２４を配置することができるという効果を得られる。換言すれば、リンクプレート２２の積層方向の両端にピン２３で係止されたブロック２４がベルト２１の外周部において架橋部で繋がる形状とすることで、このブロック部材２４のベルト２１の内周部側は開放状態とすることができ、上記の効果を得ることができる。
【００４２】
また、リンクプレート２２を連結するピン２３が、互いに当接し得る転がり面を有する一対の分割ピン２３ａ，２３ｂからなることで、ベルト２１がプーリに巻きつく際、ピン２３を軸としてリンクプレート２２が回転する場合に、ピン２３とリンクプレート２２、及び分割ピン２３ａ，２３ｂ同士が摺動することなく転がりにより相対運動するので、耐久性に優れたベルトを実現することが可能となる。
【００４３】
更に、ブロック部材２４は、その両脚部２４１に、ピン２３の短手方向周面を挟持する突出部２６ａ，２６ｂを有するので、他の部品を用いることなくブロック部材２４をベルト２１から脱落することを防止できる効果がある。
【００４４】
また、ブロック部材２４の突出部２６ｂがピン２３と接する面が凸湾曲形状となっているので、ピン２３と突出部２６ｂとの接触を常に良好な状態に保つことができる。また、ブロック部材２４は、その両脚部２４１において、ベルト長手方向前後で隣り合うピン２３ａと当接する構造とすることで、ブロック部材２４はベルト長手方向に遊動することなくベルト２１に係止することができる。
【００４５】
更に、ブロック部材２４は、プーリ壁面と当接する面３２が凸湾曲面形状となっているので、常にプーリ壁面と良好な接触を保つことができる。したがって安定したトルクの伝達が可能となる。またブロック部材２４がプーリ壁面からの圧力により変形した場合でも同様に安定した接触状態を保つことが可能となる。
【００４６】
また、ブロック部材２４の脚部内側面３４と、該脚部内側面と対向するリンクプレート側面Ｆとの隙間ｄの間隔が、脚部２４１の根元から先端に向けて逓増している構造とすることによって、ブロック部材２４がプーリに巻き込まれる際、両側プーリ壁面から圧力を受け撓んだ場合でもブロック部材２４を通してリンクプレート２２に過大な荷重が加わることを防止することができる。
【００４７】
次に、図７は先の第１実施形態に対して、ブロック部材の突出部の形状のみを変更した変形例を示す。この例におけるブロック部材４０は、ピンを挟持する突出部４１ｂがピンと接触する面の形状を、第１実施形態のように凸状の湾曲した形状でなく、第１のピン当接面４２及び第２のピン当接面４３とからなる形状としている。この場合の第１のピン当接面４２は、ピン長手方向（図７において左右方向）に略並行であり、第２のピン当接面４３は、第１のピン当接面４２と角度Ｂをなして連続している。このような構造とすることで、図６に示すブロック部材２４におけるピンと当接する面３３と比較してほぼ同等の効果を得つつ、湾曲でなく２つの平面で構成することにより加工がしやすいという効果を得ることができる。
【００４８】
次の図９は、本発明の第２の実施形態に係る無端ベルトの側面を示す。本実施形態では、一対の分割ピン２３ａ，２３ｂと、それに隣り合う一対の分割ピン２３ａ’，２３ｂ’の間に２つのブロック部材５０ａ，５０ｂが嵌挿されている。この場合、一対のブロック部材５０ａ，５０ｂの両脚部が隣り合うピン間に挟まれる部分の幅を合わせた幅が、隣り合うピン２３ａ’，２３ｂ’間の隙間に相当する幅とされる。この形態でも、ブロック部材５０ａ及び５０ｂは、それぞれ分割ピン２３ａ，２３ｂ’を挟持する構造としてある。このような構造とすることで、無端ベルト６０が図示しないプーリに巻き込まれる際に、一対の隣り合う分割ピンの間で２つのブロック部材５０ａ，５０ｂが順次プーリ壁面と当接することになるので、ブロック部材が１つの場合に比べてより円滑な接触とすることが可能となる。
【００４９】
以上詳述した本発明による伝動用無端ベルトは、広く一般的な無段変速機に用いることを主眼としているが、プーリの回転方向について主回転方向が定義できる場合、すなわち、その無段変速機の使用状態において主にプーリを回転させる方向、例えば無段変速機が車両用に用いられる場合、車両の前進方向に対応するプーリの回転方向がこれに当る、第１実施形態に係る無端ベルトでは、図１に示すようにその回転方向Ｑに対してブロック部材の後端側でピンを挟持するようにベルトの向きを決定することが望ましい。すなわち図１において、ベルトが紙面右から左へ動く方向を主回転方向とすることが望ましい。このようにベルトの向きを決定することで、無段変速機駆動時の静音性をより高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る無端ベルトの部分側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面図である。
【図３】第１実施形態の無端ベルトを外周側からみた上面図である。
【図４】第１の実施形態に係る無端ベルトのバネ部材の外観正面図である。
【図５】第１の実施形態に係る無端ベルトのブロック部材の部分拡大正面図である。
【図６】第１の実施形態に係る無端ベルトの分割ピンの部分拡大図上面である。
【図７】ブロック部材の他の実施形態を示す部分拡大正面図である。
【図８】本発明に係る無端ベルトの第２実施形態を示す部分側面図である。
【図９】従来の無端ベルトの構造を示す部分断面側面図である。
【図１０】図８のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
２１　伝動用無端ベルト
２２　リンクプレート
２２１　挿通孔
２３（２３ａ，２３ｂ）　ピン
２４　ブロック部材
２４１　脚部
２４２　架橋部
２６ａ，２６ｂ　突出部
２７　段差部（長手方向外周面）
２８　ストッパ部（当接面）
２９ａ，２９ｂ　転がり面
３２　脚部外側面
３３　挟持面
３４　脚部内側面
３５ｃ　ピン端面
Ｌ　リンクプレート側面
ｄ　隙間

Claims (13)

1. ２つのプーリに巻き掛けてプーリ間でトルクを伝達させる伝動用無端ベルトであって、多数のリンクプレートと、両端面をプーリ壁面との当接面とし、隣り合うリンクプレートを互いに連結して無端化するピンと、各リンクプレートに被せて隣り合うピン間にそれらピンの一方に係合させて配設されたブロック部材とからなる伝動用無端ベルトにおいて、
   前記ブロック部材は、隣り合う前記ピンの間に延在してそれらピンの両端面と面一な外側面をそれぞれが有する両脚部と、該両脚部を無端化状態である当該ベルトの外周側で繋ぐ架橋部とを備えてなることを特徴とする伝動用無端ベルト。
2. 前記ブロック部材の両脚部の先端は、前記リンクプレートの短手方向幅内で終端することを特徴とする請求項１記載の伝動用無端ベルト。
3. 前記ブロック部材の両脚部は、前記隣り合うピン間の部分において、該隣り合うピン間の隙間に相当する幅を有することを特徴とする請求項１又は２記載の伝動用無端ベルト。
4. 前記リンクプレートは、少なくともその長手方向両端部近傍に、前記ピンの挿通孔を有する板状部材で構成され、一方の挿通孔を隣り合うリンクプレートの他方の挿通孔と位置を合わせて板厚方向に多数積層させたリンクプレート群からなることを特徴とする請求項１、２又は３記載の伝導用無端ベルト。
5. 前記リンクプレートは、隣り合うリンクプレートと交互に板厚方向に積層されことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の伝動用無端ベルト。
6. 前記ピンは、対向する周面で互いに当接する一対の分割ピンからなり、それらにより連結される前記隣り合うリンクプレートに背反する周面をそれぞれ係止され、互いの当接面を転がり面として、それらが係止されたリンクプレートの回転につれて相互に回転可能とされたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の伝動用無端ベルト。
7. 前記ブロック部材は、隣り合う一方の前記ピンの周面を挟持する一対の突出部を有し、該一方のピンの周面の挟持と、隣接する一方と他方のピン間での挟持により抜け止め規制されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の伝動用無端ベルト。
8. 前記ブロック部材は、少なくとも一方の前記突出部における前記ピンの周面と係合する挟持面を凸湾曲面としたことを特徴とする請求項７記載の伝動用無端ベルト。
9. 前記ブロック部材の両脚部外側面は、プーリ壁面と当接する凸湾曲面を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の伝動用無端ベルト。
10. 前記ブロック部材の脚部内側面は、該脚部内側面と対向する前記リンクプレート側面との間に隙間を有し、該隙間は、リンクプレート側面に当接する根元側から先端に向けて逓増することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載の伝動用無端ベルト。
11. 前記ブロック部材は、その両脚部を繋ぐ架橋部に、前記リンクプレートの長手方向外周面と当接し得る当接面を有し、該当接面とリンクプレートの長手方向外周面との当接により前記ピン回りの回転を制限されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載の伝動用無端ベルト。
12. 前記架橋部は、前記リンクプレートの幅方向の実質上中央部に対応する位置に、リンクプレートの長手方向外周面に当接する前記当接面を有することを特徴とする請求項１１に記載の伝動用無端ベルト。
13. 前記ブロック部材は、２個で一対の部材からなり、それら一対のブロック部材の両脚部が前記隣り合うピン間に挟まれる部分の幅を合わせた幅が、隣り合うピン間の隙間に相当する幅であることを特徴とする請求項１、２、４〜１２のいずれか１項記載の伝動用無端ベルト。

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