JP2006064013A - 動力伝達用無端ベルト - Google Patents

Abstract

【課題】 動力損失の増加をなるべく抑制することの可能な動力伝達用無端ベルトを提供する。
【解決手段】 無端状のキャリア１３と、キャリア１３の円周方向に取り付けられ、かつ、プーリ５，６，９，１０に接触する複数のブロック１４とを有する動力伝達用無端ベルトにおいて、キャリア１３と複数のブロック１４との間に配置された複数の転動体２８と、複数のブロック１４に形成され、かつ、転動体２８に接触することにより、転動体２８をキャリア１３の幅方向に位置決めする位置決め機構１５とを備えている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、複数の回転部材に巻き掛けられて、その回転部材同士の間で動力伝達をおこなう動力伝達用無端ベルトに関するものである。

一般に、２つの回転部材同士の間で動力の伝達をおこなう場合に用いる伝動装置には、摩擦伝動装置、歯車伝動装置、巻き掛け伝動装置などがあり、２つの回転部材同士の軸間距離が長い場合には、巻き掛け伝動装置が用いられる。このような巻き掛け伝動装置は、例えば、車両用の無段変速機に用いられており、その無段変速機に用いる動力伝達用無端ベルトの一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１には、複数枚の帯状のフープを積層して構成した無端キャリアと、無端キャリアの周方向に互いに隣接して隙間無く配置された多数のブロックとを含む動力伝達用無端ベルトが記載されている。また、無端キャリアの最内層フープと多数のブロックの肩部との間に、少なくとも一つの自由端を備えた少なくとも１つの有端帯状部材が、最内層フープの略全周に亘って介在され、この有端帯状部材は、最内層フープに対して相対移動可能になっている。この特許文献１に記載された動力伝達用無端ベルトによれば、無端キャリアの最内層フープと、ブロック肩部とが直接接触することはなく、最内層フープは有端帯状部材に対して摺動し、最内層フープの耐久性の低下を防止できるものとされている。なお、動力伝達用無端ベルトは、下記の特許文献２にも記載されている。
特開２００１−３４３０５１号公報 特公平３−３３９３８号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載されている動力伝達用無端ベルトにおいては、最内層フープが有端帯状部材に対して摺動する、つまり、滑り摩擦状態となるため、無段変速機における動力損失が増加する恐れがあった。

この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、動力損失の増加をなるべく抑制することの可能な動力伝達用無端ベルトを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、無端状のキャリアと、このキャリアの円周方向に取り付けられ、かつ、回転部材に接触する複数のブロックとを有する動力伝達用無端ベルトにおいて、前記キャリアと前記複数のブロックとの間に配置された複数の転動体と、前記複数のブロックに形成され、かつ、前記転動体を前記キャリアの円周方向に直交する幅方向に位置決めする位置決め機構とを備えていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記キャリアが、帯状のフープを内外周に複数積層して構成されているとともに、前記複数のフープのうち、最も内周に配置されたフープの内周面と、前記複数のブロックとの間に、前記複数の転動体が配置されていることを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項１の構成に加えて、前記複数のフープ同士の間に、前記複数の転動体が配置されていることを特徴とするものである。

請求項４の発明は、請求項３の構成に加えて、前記複数のブロックには、前記キャリアおよび前記転動体が配置される凹部が設けられており、この凹部は幅狭部および幅広部を有し、前記転動体の前記キャリアの幅方向における長さが、前記幅狭部の開口幅よりも長く設定されていることを特徴とするものである。

請求項５の発明は、請求項４の構成に加えて、前記複数の転動体には、前記キャリアの幅方向における長さが、前記幅狭部の開口幅よりも長く設定された転動体と、前記キャリアの幅方向における長さが、前記幅狭部の開口幅よりも短く設定された転動体とが含まれていることを特徴とするものである。

請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの構成に加えて、前記複数の転動体が、前記キャリアの幅方向における軸線を中心として転動する複数のローラであるとともに、この複数のローラには、前記軸線を含む平面における外周面形状を円弧とするクラウニングが施されていることを特徴とするものである。

請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかの構成に加えて、前記複数の転動体が中空に構成されていることを特徴とするものである。

請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれかの構成に加えて、前記複数の転動体には、外径の異なる転動体が含まれていることを特徴とするものである。

請求項９の発明は、請求項１ないし８のいずれかの構成に加えて、前記複数の転動体が球体であることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、動力伝達用無端ベルトが複数の回転部材に巻き掛けられるとともに、一方の回転部材の動力が、動力伝達用無端ベルトを経由して他方の回転部材に伝達される。この動力伝達時において、各ブロックはキャリアに保持された状態で、キャリアの円周方向に移動するとともに、キャリアと各ブロックとの間で転動体が転動する。このため、キャリアは回転せず、キャリアと転動体との接触部分は、転がり摩擦の状態となる。したがって、キャリアと転動体との間で生じる摩擦力の増加を抑制でき、この摩擦力に起因する動力損失の増加を抑制できる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、最も内周側に配置されているフープの内周面と、ブロックとの接触を防止することができるとともに、ブロックと転動体とが転がり摩擦の状態となる。さらに、キャリアを構成するフープ同士の相対移動が回避され、フープ同士の間における摩擦抵抗の増加を抑制できる。したがって、動力損失の増加を一層確実におこなうことができる。

請求項３の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、キャリアと転動体とを一体化（ユニット化）することが可能であり、動力伝達用無端ベルトの生産性が向上する。

請求項４の発明によれば、請求項３の発明と同様の効果を得られる他に、転動体とフープとが、凹部の幅狭部から抜け出すことを防止できる。

請求項５の発明によれば、請求項４の発明と同様の効果を得られる他に、動力伝達用無端ベルトの製造過程において、キャリアの幅方向における長さが、幅狭部の開口幅よりも短い転動体は、凹部に挿入し易いため、ブロックの凹部に対する転動体の組付け性が向上する。

請求項６の発明によれば、請求項１ないし５のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、各ローラは、軸線を含む平面内で各ローラの軸線同士が相対移動して、軸線同士が非平行となることが可能である。このため、複数の回転部材に対する動力伝達用無端ベルトの巻き掛け位置が、複数の回転部材の軸線方向で異なる位置となった場合でも、動力伝達用無端ベルト全体として、このような状況に追随する形状変化が可能である。

請求項７の発明によれば、請求項１ないし６の発明と同様の効果を得られる他に、転動体の軽量化を図ることが可能である。

請求項８の発明によれば、請求項１ないし７の発明と同様の効果を得られる他に、キャリアの円周方向で、転動体同士の間に形成される隙間量を調整することが可能である。

請求項９の発明によれば、請求項１ないし８の発明と同様の効果を得られる他に、各球体同士は、キャリアの円周方向および幅方向など、あらゆる方向に相対移動することが可能である。このため、複数の回転部材に対する動力伝達用無端ベルトの巻き掛け位置が、複数の回転部材の軸線方向で異なる位置となった場合でも、動力伝達用無端ベルト全体として、このような状況に追随する形状変化が可能である。

つぎに、この発明を図面を参照しながら具体的に説明する。図２は、この発明を車両用のベルト式無段変速機１に用いた例を示す概念図である。無段変速機１は、駆動力源（図示せず）側に連結された駆動側回転部材（プライマリプーリ）２と、車輪（図示せず）側に連結された従動側回転部材（セカンダリプーリ）３とを有している。駆動側回転部材２は、回転軸４の軸線方向に移動不可能な固定シーブ５と、回転軸４の軸線方向に移動可能な可動シーブ６とを有している。この固定シーブ５と可動シーブ６との対向面間に、Ｖ字形状のベルト取付溝７が形成されている。一方、従動側回転部材３は、回転軸８の軸線方向に移動不可能な固定シーブ９と、回転軸８の軸線方向に移動可能な可動シーブ１０とを有している。この固定シーブ９と可動シーブ１０との対向面間に、Ｖ字形状のベルト取付溝１１が形成されている。そして、図示しないアクチュエータにより、可動シーブ６，１０をそれぞれ軸線方向に動作させることにより、ベルト取付溝７，１１の幅をそれぞれ調整することができるように構成されている。

上記のように構成された駆動側回転部材２および従動側回転部材３に動力伝達用無端ベルト（以下、ベルトと略記する）１２が巻き掛けられている。このベルト１２は、無端状、言い換えれば環状に構成されており、このベルト１２の構成例を順次説明する。

上記ベルト１２の実施例１を、図１および図３に基づいて説明する。この実施例１は、請求項１および請求項２に対応する実施例である。図１は、ベルト１２の幅方向における断面図であり、図３は、ベルト１２の円周方向における断面図である。実施例１におけるベルト１２は、無端状のキャリア１３と、キャリア１３の円周方向の全域に亘って取り付けた多数のブロック（エレメント）１４とを有している。キャリア１３は、可撓性の金属材料により構成された帯状のフープ１３Ａを、内外周に複数積層して構成されている。各ブロック１４は金属材料により構成されており、ベルト１２の円周方向で隣り合うブロック１４同士が接触して配置されている。

また、各ブロック１４には、ベルト１２の幅方向、つまり図１で左右方向の両端に一対の張り出し部（肩部）１５が形成されている。一対の張り出し部１５は、ベルト１２の厚さ方向、言い換えれば内外方向で外側に張り出しており、この一対の張り出し部１５同士の間に凹部１６が形成されている。この凹部１６に前記キャリア１３が配置されている。また、一対の張り出し部１５であって、凹部１６に臨む両側に壁面１７がそれぞれ形成されており、壁面１７同士の距離は、ベルト１２の厚さ方向で略一定となっている。また、各壁面１７にはそれぞれ溝１８が形成されており、２つの溝１８により環状の抜け止め１９が保持されている。具体的には、凹部１６は平坦な底面２０を有しており、底面２０と抜け止め１９との間にキャリア１３が配置されており、キャリア１３が凹部１６の外部に抜け出さないように構成されている。

図３に示すように、ベルト１２の円周方向における一対の張り出し部１５の厚さは、ベルト１２の内外方向で略一定に設定されており、ブロック１４であって、一対の張り出し部１５の内側には、一対の張り出し部１５よりも厚さを薄く設定した幅方向部２１が連続されている。一対の張り出し部１５は厚さ方向の両側に接触面２２，２３を有しており、幅方向部２１は、一対の張り出し部１５の一方の接触面２２に連続する傾斜面２４を有している。この傾斜面２４と接触面２２とのなす角部がロッキングエッジ２５を構成している。このロッキングエッジ２５は、ベルト１２の幅方向で底面２０の延長線上に形成されている。

さらに、一方の接触面２２にはブロック１４の厚さ方向に突出する突出部２６が形成されているとともに、他方の接触面２３には凹部２７が形成されている。そして、突出部２６が凹部２７に配置されて、隣接するブロック１４同士が接触面２２，２３と平行な方向に位置決めされている。図３においては、突出部２６および凹部２７は、便宜上、一部のブロック１４で示されている。さらに、前記凹部１６内、より具体的には、各ブロック１４の底面２０と、キャリア１３を構成する最も内周側に配置されたフープ１３Ａの内周面との間に、複数のローラ（針状ローラ）２８が配置されている。複数のローラ２８はベルト１２の円周方向に配置されており、各ローラ２８は、ベルト１２の幅方向の軸線Ａ１を中心として回転可能である。また、全てのローラ２８は円柱形状を備えており、軸線方向における外径が一定に設定されている。なお、各ローラ２８同士の間に、ベルト１２の円周方向で適度な間隔を設けてもよい。

また、ブロック１４であって、ベルト１２の幅方向の両端には、一対の接触面２９が形成されている。この一対の接触面２９同士の幅が、ベルト１２の内周側に向けて狭くなる方向に、各接触面２９が傾斜している。そして、ベルト１２が駆動側回転部材２および従動側回転部材３に巻き掛けられた場合は、各接触面２９が、駆動側回転部材２の固定プーリ５および可動プーリ６に接触するとともに、従動側回転部材３の固定プーリ９および可動プーリ１０に接触する。

上記構成において、駆動力源のトルクが回転軸４に伝達されるとともに、駆動側回転部材２のベルト取付溝７の幅を制御することにより、駆動側回転部材２に対するベルト１２の巻き掛け半径と、従動側回転部材３に対するベルト１２の巻き掛け半径との比が変化し、駆動側回転部材２の回転速度と従動側回転部材３の回転速度との比、すなわち変速比が制御される。さらに、従動側回転部材３のベルト取付溝１１の幅を制御することにより、ベルト１２に対する駆動側回転部材２および従動側回転部材３の挟圧力が調整され、ベルト１２の伝達トルクが制御される。

このベルト１２に加えられる挟圧力、より具体的には各ブロック１４に加えられる挟圧力に応じて、接触面２９と各プーリとの接触面における摩擦力が変化する。そして、駆動側回転部材２から各ブロック１４に伝達される動力に応じて、ベルト１２の円周方向に各ブロック１４同士を圧縮する荷重が発生するとともに、その圧縮荷重が各ブロック１４を経由して従動側回転部材３に伝達されて、従動側回転部材３が回転する。このようにして、駆動側回転部材２のトルクがベルト１２を経由して従動側回転部材３に伝達され、従動側回転部材３のトルクが車輪に伝達されて、駆動力が発生する。

ところで、図３で白抜き矢印で示すように、ベルト１２による動力伝達時において、各ブロック１４が各プーリに巻き掛かっていない領域、例えば、領域Ｂ１においては、各ブロック１４の接触面２２と接触面２３とが接触（密着）した状態で、各ブロック１４が円周方向に略直線状に移動（平行移動）する。これに対して、ベルト１２がプーリに巻き掛かる場合は、領域Ｃ１に示すように、各ブロック１４は略円弧状の軌跡で移動する。より具体的には、移動方向の前方に位置するブロック１４が、移動方向の後方に位置するブロック１４のロッキングエッジ２５を支点として、図３で反時計方向に所定角度回転する。各ブロック１４の回転角度は、各ブロック１４における接触面２９とプーリとの接触半径に応じた値となる。ついで、プーリに巻き掛けられているベルト１２が、プーリから離れる場合は、各ブロック１４がロッキングエッジ２５を支点として再度回転し、各ブロック１４の接触面２２と接触面２３とが接触した状態に戻る。

上記のようにベルト１２がプーリに巻き掛かる場合、各ブロック１４の回転半径、より具体的にはロッキングエッジ２５を基準とする各ブロック１４の回転半径よりも、キャリア１３の回転半径の方が大きくなる。そして、ベルト式無段変速機１の変速比が１でない状況で、キャリア１３およびブロック１４が共にベルト１２の円周方向に移動する場合を仮定すると、巻き掛け半径が小さい方のプーリにおいては、キャリア１３の角速度とブロック１４の角速度とに差が生じ、キャリア１３とブロック１４とがベルト１２の円周方向に相対移動する。なお、ブロック１４の角速度の方がキャリア１３の角速度よりも高速となることが想定される。

これに対して、この実施例１においては、キャリア１３の内周面とブロック１４の底面２０との間にローラ２８が配置されているため、各ブロック１４とキャリア１３とが相対移動すると、各ローラ２８が、各ブロック１４の底面２０およびキャリア１３の内周面に接触しながら転動する。ここで、各ブロック１４の移動速度をＶｅｌｅｍとし、各ローラ２８の回転角速度をωｒとし、ローラ２８の半径をｒとすると、ローラ２８が滑らずに転動するとすれば、
Ｖｅｌｅｍ＝ｒ×ωｒ ・・・（１）
が成り立つ。

一方、キャリア１３の移動速度をＶｒｉｎｇとすれば、
Ｖｒｉｎｇ＝−ｒ×ωｒ ・・・（２）
が成り立つため、式（１）、および式（２）より、
Ｖｅｌｅｍ＝−Ｖｒｉｎｇ
が成り立つ。つまり、各ブロック１４が所定速度でベルト１２の円周方向に移動すると、キャリア１３が見かけ上、各ブロック１４とは逆方向に相対移動する。事実上は、キャリア１３が全く回転せずに停止した状態が維持される。つまり、この実施例１においては、各ブロック１４とキャリア１３とがベルト１２の円周方向に相対移動した場合、底面２０およびキャリア１３の内周面にローラ２８が接触する部分が、いわゆる転がり摩擦状態となり、摩擦力の増加が抑制される。

したがって、キャリア１３の内周面およびブロック１４の底面２０で生じる動力損失の増加を抑制できる。また、キャリア１３が回転しないのであるから、キャリア１３を構成するフープ１３Ａ同士がベルト１２の円周方向に相対移動することを防止でき、フープ１３Ａ同士の摩擦抵抗による動力損失をも防止することができる。このように、実施例１においては、ベルト式無段変速機１における動力伝達効率の低下を抑制することが可能である。

さらに、キャリア１３は停止した状態に維持されるため、キャリア１３を構成するフープ１３Ａが、各プーリに巻き付いたりプーリから離れたりすることはない。したがって、フープ１３Ａが繰り返し曲げ応力を受けることは無く、フープ１３Ａの耐久性（疲労寿命）が向上する。さらにまた、キャリア１３を構成するフープ１３Ａのうち、最も内周側に位置するフープ１３Ａの巻き掛け半径Ｒは、ロッキングエッジ２５の半径にローラ２８の外径を加えた値となり、ローラ２８が設けられている分、巻き掛け半径Ｒを大きくすることが可能である。したがって、最も内周側に位置するフープ１３Ａの曲げ応力を低減することが可能である。

さらにまた、この実施例１においては、各ブロック１４における一対の張り出し部１５の間にローラ２８が配置されており、ローラ２８の軸線方向における端面が壁面１７に接触することにより、各ローラ２８がベルト１２の幅方向に位置決めされる。つまり、各ブロック１４が、動力伝達機能とローラ２８の位置決め機能とを兼備している。したがって、ローラ２８をベルト１２の幅方向に位置決めする機構を新たに設けずに済む。さらに、ローラ２８をベルト１２の円周方向に隙間なく配列することにより、全体として擬似的にコロ軸受を構成することが可能である。そして、ローラ２８の個数が多いほど、個々のローラ２８で受ける面圧を低減することができ、トルク伝達容量を増加することが可能である。また、各プーリに対するベルト１２の巻き付き形状を、円弧形状に一層近づけることが可能であり、多角巻き付けを低減でき、ベルト１２の応力を低減することが可能である。

ここで、実施例１で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ローラ２８が、この発明の転動体に相当し、一対の張り出し部１５が、この発明の位置決め機構に相当し、駆動側回転部材２および従動側回転部材３が、この発明の回転部材に相当する。

つぎに、ベルト１２の実施例２を、図４に基づいて説明する。この実施例２は、請求項１および請求項３の発明に対応する実施例である。この実施例２においては、フープ１３Ａ同士の間に、多数のローラ２８が円周方向に配置されている。図４においては、ローラ２８と底面２０との間に１つのフープ１３Ａが配置されている。この実施例２のその他の構成は、実施例１と同様に構成されている。この実施例２において、実施例１と同様の構成部分については、実施例１と同様の作用効果が生じる。

また、実施例２においては、ベルト１２による動力の伝達時に、ブロック１４がベルト１２の円周方向に移動し、かつ、ローラ２８と底面２０との間に配置された最内周のフープ１３Ａも、ベルト１２Ａの円周方向に移動する。ここで、ローラ２８と底面２０との間に配置されたフープ１３Ａの回転半径は、ロッキングエッジ２５の回転半径と等しくなる。このため、最も内周側に配置されたフープ１３Ａと各ブロック１４とが一体的に回転し、最も内周側に配置されたフープ１３Ａと底面２０との間に滑りが生じることはなく、摩擦損失は発生しない。なお、ローラ２８よりも外側に配置されたフープ１３Ａとローラ２８との対応関係は、実施例１の場合と同じである。さらに、実施例２においては、フープ１３Ａ同士の間にローラ２８が配置されて、両者が一体化もしくはユニット化されているため、ベルト１２の製造工程において、キャリア１３とローラ２８とを同時にブロック１４に取り付けることが可能であり、ベルト１２の組み立て性が向上する。

つぎに、ベルト１２の実施例３を、図５および図６に基づいて説明する。この実施例３は、請求項１および請求項４および請求項５の発明に対応する実施例である。この実施例３において、実施例１および実施例２と同じ構成部分については、実施例１および実施例２と同じ符号を付してある。この実施例３においても、実施例２と同様にして、複数のフープ１３Ａ同士の間に、多数のローラ２８が円周方向に配置されており、最も内周側に配置されたフープ１３Ａが、凹部１６の底面２０に接触している。

また、実施例３においては、一対の張り出し部１５に、ベルト１２の幅方向、具体的には、相互に近づく方向に突出する突出部３０がそれぞれ形成されている。このようにして、凹部１６に幅狭部１６Ａおよび幅広部１６Ｂとが形成されている。ベルト１２の幅方向で、幅狭部１６Ａの幅の方が、幅広部１６Ｂの幅よりも狭く成されている。そして、凹部１６のうち、浅い領域に幅狭部１６Ａが形成され、深い領域に幅広部１６Ｂが形成されている。この突出部３０同士の間隔、つまり、最も狭い幅狭部１６Ａの開口幅Ｌ１は、幅広部１６Ｂを構成する壁面１７同士の幅よりも狭く設定されている。なお、幅狭部１６Ａと幅広部１６Ｂとの間には、ベルト１２の幅方向における段差部が形成されている。

そして、幅広部１６Ｂに多数のローラ２８が配置されているとともに、幅狭部１６Ａにキャリア１３が配置されている。つまり、図５に示すように、ベルト１２の幅方向におけるローラ２８の長さＬ２が、幅狭部１６Ａの開口幅Ｌ１よりも長く設定されている。また、多数のローラ２８には、図６に示すように、ベルト１２の幅方向における長さＬ３が、幅狭部１６Ａの開口幅Ｌ１よりも短く設定されたローラ２８も含まれている。さらに、キャリア１３を構成する全てのフープ１３Ａの幅は、幅狭部１６Ａの開口幅Ｌ１未満に設定されている。この実施例３において、実施例１および実施例２と同様の構成部分については、実施例１および実施例２と同じ作用効果を得られる。

また、この実施例３に示すベルト１２の製造工程を、図７の平面図に基づいて説明する。多数の各ブロック１４とキャリア１３とが連結されていない状態から、キャリア１３の内側空間であって、長さＬ３を有するローラ２８に対応する位置にブロック１４を位置させる。この場合、凹部１６がキャリア１３側に向けられている。そして、そのブロック１４を外側に移動させると、突出部３０同士の間をローラ２８が通過し、図６のように長さＬ３を有するローラ２８が、壁面１７同士の間に位置することとなる。ついで、そのブロック１４をキャリア１３の円周方向に移動させる。以後、上記と同様の作業を繰り返すことにより、多数のブロック１４がキャリア１３に取り付けられ、かつ、円周方向で隣り合うブロック１４同士が全て接触する状態となった時点で、キャリア１３およびローラ２８のユニット体に、多数のブロック１４を組み付ける作業、すなわち、ベルト１２の製造工程が終了する。

このようにして製造されたベルト１２は、ほとんどのローラ２８の長さＬ２が、凹部１６の開口幅Ｌ１よりも長いため、ローラ２８の外周面が突出部３０に接触することで、キャリア１３が凹部１６内から抜け出すことを防止できる。つまり、多数のローラ２８が、多数のローラ２８よりも外側に配置されているフープ１３Ａの回転を防止する機能と、キャリア１３の全体が凹部１６から抜け出すことを防止する機能とを兼備している。したがって、キャリア１３の抜け止め機構を新たに設けずに済み、ベルト１２の製造コストの上昇を抑制できる。また、各ブロック１４に、抜け止めを取り付けるための切り欠きや溝を形成する必要が無く、ブロック１４の耐久性の低下を防止できる。

ここで、実施例３で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、長さＬ２，Ｌ３が、この発明の「転動体のキャリアの幅方向における長さ」に相当し、開口幅Ｌ１が、この発明における「幅狭部の開口幅」に相当する。この実施例３における構成と、この発明との対応関係は、実施例１の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。

つぎに、ベルト１２の実施例４を、図８および図９に基づいて説明する。図９は、ベルト１２の部分的な平面図であり、抜け止め１９の図示は省略されている。この実施例４は、請求項１および請求項２および請求項６の発明に対応する実施例である。この実施例４において、実施例１と同じ構成部分については、実施例１と同じ符号を付してある。この実施例４においては、全てのローラ２８の形状が実施例１とは異なる。この実施例４において、全てのローラ２８には、軸線Ａ１を含む平面における外周面形状を円弧とするクラウニングが施されている。

この実施例４において、実施例１と同様の構成部分については、実施例１と同様の作用効果を得られる。また、実施例４においては、各ローラ２８にはクラウニングが施されているため、軸線Ａ１を含む平面内で各ローラ２８の軸線Ａ１同士が相対移動して、軸線Ａ１同士が非平行となることが可能である。このため、駆動側回転部材２および従動側回転部材３の軸線方向で、図９に示すように、各回転部材におけるベルト１２の幅方向の巻き掛け位置の中心線Ｂ１と中心線Ｃ１とが、異なる位置となった場合でも、キャリア１３に対して、ブロック１４およびローラ２８が変位し易くなる。したがって、中心線Ｂ１と中心線Ｃ１との位置ずれに、ベルト１２の全体として追随する形状変化、つまり、蛇行が可能であり、ローラ２８の転動が容易となる。

また、ブロック１４およびローラ２８が変位し易いため、駆動側回転部材２と従動側回転部材３との間の領域で、ブロック１４の幅方向の中心と、キャリア１３とが位置ずれした場合でも、プーリにベルト１２が巻き掛かる過程で、ブロック１４の幅方向の中心と、キャリア１３の幅方向の中心とが一致するようにセンタリングされる。この実施例４で説明した構成と、この発明の構成との対応関係は、実施例１の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。

つぎに、ベルト１２の実施例５を、図１０および図１１に基づいて説明する。この実施例５は、請求項１および請求項２および請求項７の発明に対応する実施例である。この実施例５において、実施例１と同じ構成部分については、実施例１と同じ符号を付してある。この実施例５においては、全てのローラ２８の構成が実施例１とは異なる。この実施例５において、全てのローラ２８には、軸線Ａ１を中心とする貫通孔３１が設けられて、全体として中空に構成されている。

実施例５におけるベルト１２の製造工程を図１１により説明すると、各ローラ２８の貫通孔３１に紐（線材）３２を通すことにより、全てのローラ２８を紐３２で連結して、ユニット化することが可能である。このようにして、ユニット化された多数のローラ２８を多数のブロック１４の凹部１６に配置し、かつ、キャリア１３を凹部１６に配置して抜け止め１９を取り付けた後、紐３２を除去することで、ベルト１２の組み立て工程が終了する。つまり、全てのローラ２８をユニット化して多数のブロック１４に組み付けることが可能であり、ベルト１２の組み立て性が向上する。

また、実施例５においては、ローラ２８の１個あたり、貫通孔３１に相当する分の材料が少なくて済むため、ベルト１２全体としての軽量化を図ることが可能である。また、貫通孔３１を形成する分、ローラ２８の外径が大きくなり、多数のローラ２８の外周側に取り付けられるキャリア１３は、ベルト１２がプーリに巻き掛けられる領域での巻き掛け半径が大きくなり、キャリア１３に発生する曲げ応力を低減することが可能である。なお、この実施例５において、実施例１と同様の構成部分については、実施例１と同様の作用効果を得られる。また、この実施例５で説明した構成と、この発明の構成との対応関係は、実施例１の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。

つぎに、ベルト１２の実施例６を、図１２に基づいて説明する。この実施例６は、請求項８に対応する実施例である。この実施例６においては、実施例２で示した多数のローラに、外径の異なるローラが含まれている。例えば、大径のローラ２８Ａおよび小径のローラ２８Ｂとを有している。このように、外径の異なる複数種類のローラ２８Ａ，２８Ｂを用いることにより、ベルト１２の円周方向において、隣り合うローラ同士の間に隙間が生じることを回避したり、ローラ同士の間の隙間量を任意の値に調整したりすることができる。なお、外径の異なるローラを３種類以上用いることも可能である。

つぎに、ベルト１２の実施例７を、図１３および図１４に基づいて説明する。この実施例７は、請求項９に対応する実施例である。この実施例７において、実施例１と同じ構成部分については、実施例１と同じ符号を付してある。この実施例７においては、転動体として球体３３が用いられている。つまり、キャリア１３の内周面と、凹部１６の底面２０との間に多数の球体（鋼球、セラミック球など）３３が配置されている。また、キャリア１３の内周面と、凹部１６の底面２０との間に潤滑油３４が注入されている。この実施例７においては、ブロック１４とキャリア１３との間で球体３３が転動することにより、実施例１と同様の作用効果を得られる。また、複数の球体３３が、ベルト１２の幅方向および円周方向に複数配置され、かつ、ベルト１２の円周方向における平面内で、球体３３同士が相対回転可能である。

このため、駆動側回転部材２および従動側回転部材３の軸線方向で、図１４のようにベルト１２の幅方向の巻き掛け位置の中心線Ｂ１および中心線Ｃ１が、異なる位置となった場合でも、キャリア１３に対して、ブロック１４および球体３３が変位し易くなる。したがって、中心線Ｂ１と中心線Ｃ１との位置ずれに、ベルト１２の全体として追随する形状変化、つまり、蛇行が可能であり、球体３３の転動が容易となる。さらに、球体３３とブロック１４との引っ掛かりを防止できる。さらにまた、球体３３同士の接触面、および球体３３とブロック１４との接触面、球体３３とキャリア１３との接触面を、潤滑油３４により潤滑することが可能であり、これらの接触部位の焼き付きを抑制することが可能である。

また、ブロック１４および球体３３が変位し易いため、駆動側回転部材２と従動側回転部材３との間の領域で、ブロック１４の幅方向の中心と、キャリア１３とが位置ずれした場合でも、プーリにベルト１２が巻き掛かる過程で、ブロック１４の幅方向の中心と、キャリア１３の幅方向の中心とが一致するようにセンタリングされる。この実施例７においては、球体３３がこの発明の転動体に相当する。実施例７のその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、実施例１の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。

つぎに、ベルト１２の他の実施例を図１５に基づいて説明する。この実施例８は、請求項１および請求項２に対応する実施例である。この実施例８に示されたブロック３５は、ベルト１２の円周方向に多数配置されるものであり、ベルト１２の幅方向におけるブロック３５の両端には、ベルト１２の半径方向の外側に向けて突出する突出部３６がそれぞれ形成されている。ベルト１２の幅方向におけるブロック３５の両端には傾斜面２９がそれぞれ形成されている。また、ベルト１２の幅方向でブロック３５の中央には柱部４５が設けられている。柱部４５は、ベルト１２の半径方向の外側に向けて突出しており、柱部４５の一方の面には、ベルト１２の円周方向に突出した凸部３７が形成されている。一方、柱部４５における他方の面には凹部３８が形成されている。そして、ブロック３５同士を接触させた場合に、隣り合うブロック３５の凸部３７が凹部３８に進入して、ブロック３５同士を位置決めするように構成されている。

また、柱部４５に連続して、ベルト１２の幅方向に延ばされた抑え部３９が両側に形成されている。さらに、各抑え部３９と、ブロック３５の幅方向部の４０との間に、それぞれ凹部４１が形成されている。各凹部４１にはベルト１２の円周方向にローラ４２が多数配置されており、各ローラ４２はベルト１２の幅方向の軸線Ｄ１を中心として転動可能である。さらに、抑え部３９とローラ４１との間には、キャリア４３がそれぞれ配置されている。キャリア４３は環状に構成されており、帯状のフープ４４を内外に複数積層してキャリア４３が構成されている。つまり、最も内周側のフープ４４と、凹部４１の底面４５との間にローラ４２が配置されている。ベルト１２の幅方向で、この底面４５の延長線上にブロック３５のロッキングエッジ４６が配置されている。このように、実施例８においては、ベルト１２の幅方向に２列のキャリア４３が配置され、各キャリア４３に対応して、多数のローラ４２が円周方向に配置されている。

この実施例８に示されたベルト１２を、駆動側回転部材２および従動側回転部材３に巻き付けて、トルクの伝達をおこなうと、ブロック３５同士の圧縮力によりトルク伝達がおこなわれる。また、各ブロック３５がベルト１２の円周方向に移動した場合に、キャリア４３とブロック３５との間でローラ４２が転動するため、実施例１と同様の作用効果を得られる。さらにまた、この実施例８においては、各ローラ４２が、柱部４５および突出部３６に接触することにより、ローラ４２がベルト１２の幅方向に位置決めされる。したがって、実施例１と同様の効果を得られる。また、ロッキングエッジ４６の技術的意味も、実施例１の場合と同じである。この実施例８においては、ローラ４２がこの発明の転動体に相当し、突出部３６および柱部４５が、この発明の位置決め機構に相当する。

各実施例において、ベルト１２の幅方向と、キャリア１３の幅方向とは、同義で用いられている。また、各実施例において、ローラの端面形状は平坦面、球面、円弧面などのいずれでもよい。また、転動体の材料としては、鉄、各種合金、セラミックス、プラスチックなどを選択することが可能である。また、各実施例におけるベルトは、現在市販されているベルト形状をベースにしているため、ベルトの形状や製造工程をほとんど変更することなく、各実施例を実施することが可能である。

この発明の実施例１に相当する動力伝達用無端ベルトを示す幅方向の断面図である。 この発明の動力伝達用無端ベルトをベルト式無段変速機に用いた場合の概念図である。 図１に示す動力伝達用無端ベルトの円周方向における部分的な断面図である。 この発明の実施例２に相当する動力伝達用無端ベルトを示す幅方向の断面図である。 この発明の実施例３に相当する動力伝達用無端ベルトを示す幅方向の断面図である。 この発明の実施例３に相当する動力伝達用無端ベルト示す幅方向の断面図である。 この発明の実施例３に相当する動力伝達用無端ベルトの製造工程を示す平面図である。 この発明の実施例４に相当する動力伝達用無端ベルトを示す幅方向の断面図である。 この発明の実施例４に相当する動力伝達用無端ベルトの部分的な平面図である。 この発明の実施例５に相当する動力伝達用無端ベルトを示す幅方向の断面図である。 この発明の実施例５に相当する動力伝達用無端ベルトを構成するローラ同士の連結工程を示す平面図である。 この発明の実施例６に相当する動力伝達用無端ベルトのキャリアの構成を示す断面図である。 この発明の実施例７に相当する動力伝達用無端ベルトを示す幅方向の断面図である。 この発明の実施例７に相当する動力伝達用無端ベルトの円周方向における平面図である。 この発明の実施例８に相当する動力伝達用無端ベルトを示す幅方向の断面図である。

符号の説明

２…駆動側回転部材、 ３…従動側回転部材、 ５，９…固定プーリ、 ６，１０…可動プーリ、 １２…ベルト（動力伝達用無端ベルト）、 １３，４３…キャリア、 １３Ａ，４４…フープ、 １４，３５…ブロック、 １５…一対の張り出し部、 ２８，２８Ａ，２８Ｂ，４２…ローラ、 ３６…突出部、 ４５…柱部、 Ｌ１…開口幅、 Ｌ２，Ｌ３…長さ。

Claims (9)

1. 無端状のキャリアと、このキャリアの円周方向に取り付けられ、かつ、回転部材に接触する複数のブロックとを有する動力伝達用無端ベルトにおいて、
   前記キャリアと前記複数のブロックとの間に配置された複数の転動体と、
   前記複数のブロックに形成され、かつ、前記転動体を前記キャリアの円周方向に直交する幅方向に位置決めする位置決め機構と
   を備えていることを特徴とする動力伝達用無端ベルト。
2. 前記キャリアが、帯状のフープを内外周に複数積層して構成されているとともに、前記複数のフープのうち、最も内周に配置されたフープの内周面と、前記複数のブロックとの間に、前記複数の転動体が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達用無端ベルト。
3. 前記複数のフープ同士の間に、前記複数の転動体が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達用無端ベルト。
4. 前記複数のブロックには、前記キャリアおよび前記転動体が配置される凹部が設けられており、この凹部は幅狭部および幅広部を有し、前記転動体の前記キャリアの幅方向における長さが、前記幅狭部の開口幅よりも長く設定されていることを特徴とする請求項３に記載の動力伝達用無端ベルト。
5. 前記複数の転動体には、前記キャリアの幅方向における長さが、前記幅狭部の開口幅よりも長く設定された転動体と、前記キャリアの幅方向における長さが、前記幅狭部の開口幅よりも短く設定された転動体とが含まれていることを特徴とする請求項４に記載の動力伝達用無端ベルト。
6. 前記複数の転動体が、前記キャリアの幅方向における軸線を中心として転動する複数のローラであるとともに、この複数のローラには、前記軸線を含む平面における外周面形状を円弧とするクラウニングが施されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の動力伝達用無端ベルト。
7. 前記複数の転動体が中空に構成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の動力伝達用無端ベルト。
8. 前記複数の転動体には、外径の異なる転動体が含まれていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の動力伝達用無端ベルト。
9. 前記複数の転動体が球体であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の動力伝達用無端ベルト。

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