JP2010139075A - 伝動用無端ベルト - Google Patents

Abstract

【課題】 全てのリンクプレートと短尺ピンとのトルク伝達を可能にする伝動用無端ベルトを提供する。
【解決手段】 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は、多数のリンクプレートと、互いに周面を接して相対回転可能に各ベルト幅方向に隣り合うリンクプレートに嵌め込まれ、リンクプレートを互いに連結して無端化する対を成す分割ピン２，３と、該分割ピンの端部に固定されて分割ピンを抜止めするリテーナ４とを備えている。この分割ピンは、両端面をプーリ壁面との当接面とする長尺ピン２と、両端面がプーリ壁面から離れた短尺ピン３とからなる。そして、短尺ピン３の両端部を、最外側のリンクプレートよりも突出させる。
【選択図】 図２

Description

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、多数の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。

無段変速機（ＣＶＴ）の一形式として、並行軸配置の２つのプーリの間に無端ベルトを巻き掛けてトルクを伝達するベルト式無段変速機がある。無端ベルトを用いた無段変速機では、平行な回転軸上の一対のプーリ（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、駆動側ではプライマリプーリから無端ベルトへ、また従動側では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。

この種のベルト式無段変速機の伝動用無端ベルトとしては、種々の形式のものがあるが、それらのうちの一形式として、多数のリンクプレートを連結ピンにより無端のチェーン状に連結した形式のものがある。この形式のものでは、リンクプレートからの連結ピンの抜け止めのために何らかの抜け止め手段が必要である。抜け止めのために連結ピンをプレートに圧入する方法も考えられるが、圧入によると、リンクプレートに残留応力が生じ、リンクプレートの耐久性が低下する。そこで、外側のリンクプレートにジョイントピン（長尺ピン）を圧入するための圧入用穴を設けたものが提案されている（特許文献１参照）。

しかしながら、上記特許文献１の技術では、ジョイントピンに比して短いロッカーピン（短尺ピン）が内側リンクプレートに嵌合してトルク伝達を行うが、ロッカーピン（短尺ピン）の長さを精度良く製造することが容易ではないため、僅かに短くしておく必要があり、さらにロッカーピン（短尺ピン）の最端部は通常Ｒ（角取り）を設けることになるので、内側リンクプレートの穴に完全に隙間無く嵌合させることは難しく、つまり多数の内側リンクプレートのうちの最外側はトルク伝達が減少してしまうという問題がある。

特開平１−１６９１４９号公報

そこで本発明は、短尺ピンの両端部を最外側のリンクプレートよりも突出させて、もって上記課題を解決した伝動用無端ベルトを提供することを目的とする。

本発明は（例えば図２、図８、図１０参照）、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（１）と、互いに周面を接して相対回転可能に各ベルト幅方向に隣り合うリンクプレートに嵌め込まれ、リンクプレートを互いに連結して無端化する対を成す分割ピン（２，３）と、該分割ピンの端部に固定されて分割ピンを抜止めするリテーナ（４）とを備えてなる伝動用無端ベルトにおいて、前記分割ピンは、両端面（２１）をプーリ壁面（Ｓ）との当接面とする長尺ピン（２）と、両端面（３１）がプーリ壁面から離れた短尺ピン（３）とからなり、前記短尺ピン（３）の両端部は、最外側の前記リンクプレート（１）よりも突出することを主要な特徴とする

前記の構成において、前記リテーナは、前記長尺ピンの端部周面への固定部（４１）と、前記短尺ピンの端面との当接部（４２）を有するのが有効である。

本発明によると、短尺ピンの両端部が、最外側のリンクプレートよりも突出しているので、全てのリンクプレートと短尺ピンとがトルク伝達することを可能とすることができる。

本発明の実施例１に係る伝動用無端ベルトの部分側面図である。 同ベルトの部分平面図である。 同ベルトのプーリ巻き掛け部における断面図である。 実施例１の一部変更例を示すベルトのプーリ巻き掛け部における断面図である。 実施例２に係る伝動用無端ベルトの部分側面図である。 同ベルトのプーリ巻き掛け部における断面図である。 実施例３に係る伝動用無端ベルトの部分側面図である。 同ベルトのプーリ巻き掛け部における断面図である。 実施例４に係る伝動用無端ベルトの部分側面図である。 同ベルトのプーリ巻き掛け部における断面図である。

本発明におけるリテーナの固定部は、長尺ピンの周面への圧入により長尺ピンの端部に固定され構成を採ることが望ましい。これにより単純な構成の環状のリテーナと最小の加工工数で本発明の所期の効果を達成することができる。

（１）実施例１
図１〜図３は実施例１に係る伝動用無端ベルトを示す。図１に部分側面を示すように、無端ベルトは、多数の平板状のリンクプレート１と、リンクプレート１を相互に連結する分割ピン２，３と、リテーナ４とで構成される。なお、図１において、相互に重なることで図面に表れない部品の個々の形状を明確化する意味で、本来全ての部位に配置される部品の図示を一部省略して示す。ちなみに、リンクプレート１ａ（リンクプレートを示す符号における英字及びダッシュの付加符号は、配置位置の区別のためのみに付すもので、部材の構成の違いを表すものではない）の部位における一方の分割ピン３及びリテーナ４の図示は省略され、リンクプレート１ｂの部位における両リテーナ４の図示は省略され、リンクプレート１ｅの部位における一方の分割ピン２及びリテーナ４の図示が省略されている。

各リンクプレート１は、共通部品としての同一形状のもので構成され、図１における配置位置１ｂのものを参照して分かるように、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。各リンクプレート１は、ベルト長手方向に隣接するリンクプレートと回転可能に分割ピン２，３で連結されている。この分割ピン２，３により隣接するリンクプレートが回転することで、図１にて記号Ｐで示したように、所定の回転半径をもってベルトがプーリに巻き込まれることになる。なお、記号Ｐで示した一点鎖線は、プーリ壁面に当接する各ビン２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が直線状となっている部分に延長した線からなり、これをピッチ線と呼ぶことにする。

更に、各リンクプレート１は、板厚方向に貫通する一対のピン挿通孔１１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１に挿入される分割ピン２，３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１１は、それら両孔に跨る別の孔１２により相互に繋がった孔とされ、各リンクプレート１の軽量化が図られ、その結果、各リンクプレート１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１１は、軽量化孔１２により切り欠かれる周面を除き、分割ピン２，３を組合わせたとき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分割ピン２，３を挿通することで、分割ピン２，３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１は、それらの一方のピン挿通孔１１と他方のピン挿通孔１１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において上下方向）に積層されて、ピン配設ピッチ分だけリンクプレート長手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１１に分割ピン２，３を通すことで無端状に連結されている。

リンクプレート群を連結する各分割ピン２，３は、長尺ピン２と短尺ピン３とで対を成す構成とされている。このようなピンの分割は、分割ピン２，３とリンクプレート１との相対摺動を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１に係止させた長尺ピン２又は短尺ピン３と、他方のリンクプレート１’に係止させた短尺ピン３又は長尺２とが両リンクプレ−ト１，１’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。なお、「分割ピン」との呼称は、ベルト長手方向に隣接するリンクプレートを相互に回転可能に連結する、一箇所の連結部材（連結ピン）が、一対をなす２つのピンに分割されて構成されていることから名付けたものである。

こうした転がり回転を実現すべく、図１に見るように、長尺ピン２は、先述のリンクプレート１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を有し、同じく短尺ピン３も同様の転がり面を有する。これにより、無端ベルトがプーリに巻き込まれる際に、分割ピン２，３を軸として隣接するリンクプレートが回転する場合に、これらの転がり面が互いに当接しながら転がることで、ピン２，３とリンクプレート１及び分割ピン２，３同士が摺動することなく、隣接するリンクプレート１，１’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。

本実施例において、リテーナ４は、内孔形状が概ね長尺ピン２の断面形状と一致する扁平な孔を長尺ピン２への固定部４１として備える楕円環状の板状部材とされ、環状部の幅（内孔と外周面間の距離）は、概ね短尺ピン３の短径方向の厚さと一致する幅とされている。

図２に平面を示すように、各リンクプレート１は、ピン配設ピッチ分の長さだけずらして板厚方向に重ねて配置され、板厚方向に隣接するリンクプレート１’の長円孔の重なり合いにより形成される概ね円形の孔に、個々には扁平で組み合わされて概ね円形をなす一対の分割ピン２，３を挿入することで無端状に連結されている。各長尺ピン２の両端部には、圧入によりリテーナ４が固定される。このように長尺ピン２の周面に圧入されることにより、リテーナ４は長尺ピン２の両端部にピン軸線方向に不動に固定される。したがって、長尺ビンはリンクプレートから抜け落ちることはない。そして、リテーナ４の環状部は、その一部が短尺ピン３の端面を被う程度の大きさを有している。すなわち、リテーナ４の環状部のうち、短尺ピン３の端面を被う部分が当接部４２として、短尺ピン３の長尺ピン２に対する軸線方向移動を規制する。すなわちリテーナ４は短尺ビン３に対して固定はされていないが、短尺ビン３はリテーナ４の当接部４２によりリンクプレートから抜け落ちることが防止される。リテーナ４の長尺ピン２への圧入位置は、短尺ピン３の長さに合わせて設定されるが、短尺ピン３の両端面とリテーナ４の内面との間に所定の遊隙が残されるように設定するのが摩耗防止上望ましい。また、本実施例では当接部４２が短尺ピン３の端面の全面を覆うよう構成されている。しかし、当接部４２は短尺ビンの端面の一部を被うよう構成することでも、短尺ピンのリンクプレートからの抜けを防止する効果を得ることができる。

こうした構成からなる伝動用無端ベルトは、図３に断面を示すように、プーリへの巻き掛け位置において、長尺ピン２の両端面がプーリ壁面Ｓに接し、その接触面から離れた内側にリテーナ４が位置することになる。図３において、左側のリテーナは断面、右側のリテーナは側面視で示す。したがって、伝動状態では、無端ベルトの長尺ピン２のみがプーリ壁面Ｓと接して駆動力を伝達することになり、プーリ壁面Ｓから長尺ピン２に伝えられた動力が短尺ピン３を経てリンクプレート１に伝達され、次の分割ピン２，３とそれによりつながれたリンクプレート１への動力伝達を繰り返して最終的に長尺ピン２から従動側のプーリで伝達されることになる。

この実施例１の構成によれば、長尺ピン２の数に対応するリテーナ数で、分割ピン２，３の相対回転を許容させながら、長尺ピン２の端部に固定したリテーナ４により分割ピン２，３の抜け止めとリンクプレート１の配列ずれを防止することができる。そして、この実施例の場合、リテーナ４の固定部４１は、長尺ピン２の周面への圧入により長尺ピン２の端部に固定され構成であるため、単純な構成の環状のリテーナ４と最小の加工工数で前記の効果を達成することができる。

前記実施例１では、リテーナ４がプーリ壁面Ｓに接しない構成としたが、圧入により長尺ピン２に固定されるリテーナ４のずれをより確実に防ぐ意味では、リテーナ４もプーリ壁面Ｓに少なくとも一部が接する構成とすることもできる。次に示す図４は、こうした構成を採る変形例を断面視で示す。この場合、リテーナ４は先の実施例のものより厚肉とされ、リテーナ４の長尺ピン２の長手方向に沿う厚さは、少なくともその一部が、プーリ壁面Ｓとリンクプレート１のベルト幅方向最外側面との間の間隔と略同一とされる。

この変形例の場合、リテーナ４がプーリ壁面Ｓに接することで先の実施例に対して摩耗が大きくなることは否めないが、リテーナ４が長尺ピン２から外れる方向にずれた場合でも、プーリ壁面Ｓとの当接時に押し戻す力が作用するため、リテーナ４は常に正規の位置に戻される利点が得られる。

（２）実施例２
次の図５及び図６は、本発明の実施例２に係る無端ベルトを示す。この実施例は、先の実施例１に対してリテーナ４の長尺ピン２への固定方法を変更したものである。この例では、リテーナ４はスナップリングで構成される。以下先の実施例に対する変更点のみ説明する。本実施例では、長尺ピン２の両端部に溝２２が形成され、溝２２に嵌め込み固定するリテーナ４は、拡径方向の弾性変形が可能なスナップリングで構成されている。リテーナ４を構成するスナップリングは、半円状の板材４２の円周部分両端から円弧部分を延長した爪部を固定部４１として備える、いわゆるＥリングの形態とされ、爪部４１が溝２２に嵌めこまれた状態で、半円状の板面４２が短尺ピン３の端面に被さる当接部として機能する形状とされている。この例においても、リテーナ４の当接部としての半円状の板面４２は、短尺ピン３の端面を概ね完全に覆う形態とされている。なお、板面４２（当接部）が短尺ピンの端面を概ね完全に被うことで、短尺ピンがリンクプレートから抜け落ちることを完全に安定して防止することができる。しかしながら板面４２は必ずしも半円状である必要はなく、また、板材４２は短尺ピン３の端面を完全に被っていなくとも、短尺ピン３の端面の一部を覆うよう構成すれば、端尺ピン３の抜けを防止する効果は得ることができる。

この実施例によっても、先の実施例１と同様の効果を得ることができる。この例の場合、実施例１に対して長尺ピン２への溝２２の加工分だけ加工工数を要することになるが、リテーナ４の長尺ピン２への固定が溝嵌めとなるため、リテーナ４のずれは一層確実に防止される利点が得られる。

（３）実施例３
次の図７及び図８は、本発明の実施例３に係る無端ベルトを示す。この実施例は、先の実施例１及び実施例２に対して更にリテーナの長尺ピンへの固定方法を変更したものである。この例では、リテーナ４は相互連結により長尺ピン２に対して抜け止めされる構成が採られている。以下先の実施例に対する変更点のみ説明する。本実施例では、図８に断面形状を示すように、長尺ピン２の両端部にピン断面を一部縮小したリテーナ嵌め込み部２３が形成され、この縮小断面と他の断面との間に段差が位置規制部を構成する形態とされている。この例におけるリテーナ４は、長尺ピン２の端部周面に嵌る嵌合孔４１を有する一対の側板部４０と、ベルトを幅方向に跨いで側板部４０を相互につなぐ可撓性の連結部４３とを有し、連結部４３を撓ませて側板部４０の嵌合孔４１を固定部として長尺ピン２の両端部に嵌め込むことで長尺ピン２に固定されて、側板部４０の一部で構成される当接部４２が短尺ピン３の端面３１に被さる構成とされている。

詳しくは、リテーナ４は、所定幅の薄板材をコ字状に折り曲げた構成とされ、図７を参照する側面視で、矩形の側板部４０の一方の隅部に矩形の孔４１が形成された構成とされている。この矩形の孔４１は、必ずしも長尺ピン２のリテーナ嵌め込み部の断面形状と一致する必要はなく、例えば長尺ピン２の周面に２点で接し、それにより長尺ピン２に対してがたつきなく固定されるものであればよい。そして、この固定により長尺ピン２に対するリテーナ４のがたつきが防止されることから、連結部４３はリンクプレート１の外周面に対して所定の間隙を保つ位置でベルトを幅方向に跨いでいる。これによりリテーナ４とリンクプレート１の不要な接触による摩耗が防止される。

こうした実施例３の構成によっても先の各実施例と同様の効果が得られる。そして、特にこの例の場合。両側のリテーナが一体化されるため、部品点数を減らすことができる利点が得られる。

（４）実施例４
最後の図９及び図１０は、本発明の実施例４に係る無端ベルトを示す。この実施例は、先の実施例３と本質的には同様のものであるが、実施例３に対してリテーナのピンへの固定方法を変更したものである。この例の場合、リテーナ４の長尺ピン２への固定は、実施例３に対してよりルーズなものとされている。すなわち、リテーナ４の矩形の孔４１は、長尺ピン２の周面に対してがたつきがあってもよい程度の嵌め合いとされる。そして、この固定により長尺ピン２に対するリテーナ４のがたつきが想定されることから、連結部４３は図１０に断面視で見るように、リンクプレート１の外側周面に対して接する位置でベルトを幅方向に跨いでいる。この跨ぎ位置は、列方向のリンクプレート１の中央部とリンクプレート１’の隣接部を通るものとされ、リンクプレート１の分割ピン２，３回りの相対回転の支障とならないようにされている。したがって、図９を参照する側面視で、連結部４３は分割ピン２，３との嵌合部に対して略半ピッチ分だけずれた位置にある。

こうした実施例４の構成によっても先の実施例３と同様の効果が得られる。そして、特にこの例の場合。リテーナ４の長尺ピン２への固定部４１を構成する孔４１の長尺ピン２への嵌め合い公差を大きくすることができるため、実施例３より加工が容易となる利点が得られる。

なお本願発明は次のように表現することもできる。すなわち、プーリ型のＣＶＴ用の無端チェーンベルトであって、多数のリンクプレートと、前記リンクプレートを連結して無端チェーンベルトを構成する連結部材と、前記連結部材を前記リンクプレートから抜け落ちることを防止するリテーナと、を有し、前記連結部材は、長尺ビンと短尺ビンとからなり、前記長尺ビンの両端面は該長尺ピンが前記プーリに巻き込まれる際に前記プーリの壁面に接し、前記短尺ピンの長さは長尺ピンより短く構成され、前記リテーナは前記長尺ビンの端部でその周囲に固定され、前記リテーナは、前記短尺ピンの端部と面するストッパ部を有することを特徴とする。ここで、連結部材とは分割ピン（２，３）に等価であり、ストッパ部とは当接部（４２）に等価である。

また本願発明は、前記実施例で説明したリンクプレートの形状や配置、また分割ピンの断面形状について変更したものであっても、適用可能である。

１ リンクプレート
２ 分割ピン、長尺ピン
３ 分割ピン、短尺ピン
４ リテーナ
２１ 両端面
３１ 両端面
４１ 固定部
４２ 当接部
Ｓ プーリ壁面

Claims (2)

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、互いに周面を接して相対回転可能に各ベルト幅方向に隣り合うリンクプレートに嵌め込まれ、リンクプレートを互いに連結して無端化する対を成す分割ピンと、該分割ピンの端部に固定されて分割ピンを抜止めするリテーナとを備えてなる伝動用無端ベルトにおいて、
   前記分割ピンは、両端面をプーリ壁面との当接面とする長尺ピンと、両端面がプーリ壁面から離れた短尺ピンとからなり、
   前記短尺ピンの両端部は、最外側の前記リンクプレートよりも突出することを特徴とする伝動用無端ベルト。
2. 前記リテーナは、前記長尺ピンの端部周面への固定部と、前記短尺ピンの端面との当接部を有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。

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