JP2010249222A

JP2010249222A - 伝動ベルト用エレメント

Info

Publication number: JP2010249222A
Application number: JP2009099139A
Authority: JP
Inventors: Takuro Morino; 拓郎森野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-04-15
Filing date: 2009-04-15
Publication date: 2010-11-04

Abstract

【課題】各伝動ベルト用エレメントの離脱を阻止することが可能な伝動ベルト用エレメントを提供する。
【解決手段】板状の小片であって姿勢を揃えた状態で互いに対向して環状に配列された状態でリングにより結束されてベルトを構成するとともに、正面と裏面とのいずれか一方の面に嵌合用の凸部が形成されているとともに他方の面に前記凸部が嵌合する凹部が形成されている伝動ベルト用エレメントであって、前記凸部と凹部との少なくとも一方には、前記凸部が前記凹部から抜け出る方向に対して係合して前記凸部と凹部との離脱を阻止する係止部が形成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、板片状の多数のエレメントを互いに対面させて環状に配置し、それらのエレメントを無端環状のリングに組み付けることにより環状に結束して構成した無段変速機などの伝動装置のベルトを構成する伝動ベルト用エレメントに関するものである。

無段変速機（ＣＶＴ）に用いられるベルトとして押圧式のベルトが知られている。この種のベルトは、エレメントもしくはブロックと称される板状の小片を、互いに姿勢を揃えて対向させ、かつ接触させて環状に配列し、それらの小片をリングもしくはフープと称される環状体で結束して構成されている。その小片（以下、エレメントと称す）の左右両側部はＶ字状に形成され、そのＶ字状の部分がいわゆるフランク面であって、プーリにおけるＶ溝の内面に接触し、ここでトルクを伝達するように構成されている。

このように構成されたベルトをプーリによって挟み付けると、エレメントに対してはこれを外周側に押し出す力が作用する。したがって、各エレメントを結束している環状体（以下、リングと称す）には張力が作用する。プーリに挟み付けられているエレメントがプーリと共に回転するが、ベルトは駆動側のプーリと従動側のプーリとの間に張られているので、そのいわゆる直線部分でエレメントはプーリから押し出され、先行するエレメントを押圧する。こうして順次押圧されるエレメントは、従動側のプーリにおけるＶ溝に入り込むとともにそのＶ溝に挟み込まれ、その従動側のプーリと共に回転することによりそのプーリにトルクを伝達する。このように従来のＣＶＴベルトは、多数のエレメントとこれを結束するリングとを主体として構成されている。その一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されたベルトは、環状に配列されたエレメントの外周側にリングを配置して各エレメントを結束して構成されている。

また、上述したＣＶＴベルトがプーリに巻き掛かっている状態ではプーリによる挟圧力とリングによる結束力とによってエレメントが保持されるのに対して、プーリ同士の間では、各エレメントはリングによって吊り下げられた状態もしくはエレメント同士が挟み付け合っている状態になる。すなわち各エレメントの面方向の移動を規制する荷重が特には作用しない。そのため、各エレメントの面方向の相対位置を規制するために、ディンプルと称される凸部と、その凸部が緩く嵌合するホールと称される凹部とが設けられている。また、前述した特許文献１に記載されたエレメントにおいては、正面（もしくは主面）にディンプルが形成され、その背面側にホールが形成されている。これらのディンプルおよびホールは、ベルトがプーリに巻き掛かっている状態およびプーリ間に張られて直線状になっている場合のいずれにおいても嵌合状態を維持するように構成されており、したがってディンプルの先端は突出している。

特開２００８−５１３２２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている従来のエレメントでは、嵌合凸部のディンプルと嵌合凹部のホールとで複数のエレメントの嵌合を可能としているが、ディンプルの嵌合する箇所の直径がホールのディンプルを嵌合する直径より小さく形成されているので組み付けを容易とするが、一方で嵌合が容易に外れる可能性があった。

また、図３に示すように、従来、多数のエレメント７を束ねて積層リング８に組み込まれたベルトが知られている。この各エレメント７はその相互に対向する面にディンプル９とホール１０とが形成されている。ディンプル９とホール１０とは機械的にエレメント７を連結するものである。そして、これらのディンプル９とホール１０とは嵌合していても、トルクを伝達する作用を行う場合にディンプル９とホール１０とが相互に外れてしまう不都合がある。また、図４に示すように、複数のエレメント１１の嵌合を確実なものとするために各ディンプル１２の凸部の長さを長くすると、各エレメント１１を連結する際にディンプル１２がエレメント１１の端部に干渉してしまいエレメント１１の組み付けが困難になるなどの問題があった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、各伝動ベルト用エレメントの離脱を防止することが可能な伝動ベルト用エレメントを提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、板状の小片であって姿勢を揃えた状態で互いに対向して環状に配列された状態でリングにより結束されてベルトを構成するとともに、正面と裏面とのいずれか一方の面に嵌合用の凸部が形成されているとともに他方の面に前記凸部が嵌合する凹部が形成されている伝動ベルト用エレメントにおいて、前記凸部と凹部との少なくとも一方には、前記凸部が前記凹部から抜け出る方向に対して係合して前記凸部と凹部との離脱を阻止する係止部が形成されていることを特徴とする伝動ベルト用エレメントである。

請求項１に係るエレメントによれば、凸部と凹部が外れにくくなることで、伝動ベルト用エレメントの離脱が阻止され、したがってトルク伝達の効率が向上することが可能となる。

（ａ）はエレメントの側断面図、（ｂ）はエレメントの正面図である。（ａ）はエレメントの側断面図、（ｂ）はエレメントの正面図である。従来のエレメントを示す側面図である。従来のエレメントを示す側面図である。

つぎに、この発明を具体例を参照して説明する。この発明で対象とする伝動ベルト用エレメントは、一例として無段変速機（ＣＶＴ）に使用されるものであり、図示しないプーリの外周部に形成された断面Ｖ字状の巻き掛け溝の内部に挟み込まれ、その結果、プーリとの間で生じる摩擦力でトルクを伝達するように構成されている。

そして、図１（ａ）、（ｂ）に示されるように、各伝動ベルト用エレメント（以下、単にエレメントという）１は、たとえば金属製の板状の小片であり、同一の形状および寸法のものが、姿勢を揃えて、かつ互いに対向して環状に配列される。このエレメント１に形成される凹部２がエレメント１の一方の面（仮に背面とする）から見て左右両方向に、つまりそのエレメント１の背面の一端部から他端部の両端部に亘って直線状に蟻溝が形成される。そして、この凹部２に係合するように凸部（後述するディンプル３）が形成される。この凸部と凹部２との少なくとも一方には、環状に配列されている状態のエレメント１同士の間隔が開いて互いに離隔する方向、すなわち凸部が凹部２から抜け出る方向に対して係合して凸部と凹部２との離脱を阻止する係止部ａが形成されている。そして、この凸部をたとえばディンプル３とする。このディンプル３はエレメント１の一方の面に形成される前記凹部２に対する他方の面（仮に正面とする）に形成される。このエレメント１の正面に形成される凸部であるディンプル３がエレメント１の背面に形成される凹部２に係合するように形成されている。そして、前記したように凹部２はエレメント１の背面に直線的に蟻溝に形成されている。この蟻溝に形成される凹部２に係合するように凸部となるディンプル３のその側面形状がたとえば逆テーパ状に形成される。この逆テーパ状とは、仮に凸部の根元から先端にいくにしたがってその幅もしくは長さが大きくなる状態をいう。したがって、凹部２とディンプル３との形状は、溝とホゾの関係にある。このディンプル３は、蟻溝に形成される凹部２の長さとほぼ同じ長さに形成されている。したがって、ディンプル３は凹部２に対する長さおよび形状に係合するように形成されている。

上記構成のエレメント１の凸部および凹部の作用について説明すると、前記エレメント１の背面および正面にそれぞれ形成された凹部２とディンプル３を係合させる場合には、図１（ｂ）に示される凹部２の両端の一方側からディンプル３の端部を挿入してからスライドするようにして係合させる。この係合によりエレメント１の正面および背面に並ぶ複数のエレメント１が接続される。このエレメント１の接続により環状に配列された状態でリングｂにより結束される。そして、このようにして形成されているエレメント１が図示しないプーリの外周部に形成された断面Ｖ字状の巻き掛け溝の内部に挟み込まれ、その結果、プーリとの間で生じる摩擦力でトルクを伝達される。

上述したように、エレメント１の一方の面（仮に背面とする）の所定の部分を板厚方向に押圧して窪ませて凹部２を形成することに伴って、この凹部２に嵌合するディンプル３が裏面もしくは表面に突出して形成されている。したがって、ディンプル３が、隣接するエレメント１の凹部２に係合することにより、エレメント１が離脱することがない。

そして、第２の例として図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、エレメント１の一方の面（仮に背面とする）に形成されるホール４をエレメント１の他の面（仮に正面とする）にディンプル５が充分に挿入可能な大きさに形成されている。そのホール４の内側の上下の位置に収縮および復元する係止部ａであるバネ部６が形成される。このバネ部６は前記ホール４の内側に張り付けられるように形成されている。そして、このバネ部６はたとえば金属片をホール４の内側に張り付けられてもよく、またゴムなどの弾性体で形成されてもよい。このホール４はエレメント１の背面のほぼ中心の位置に配置されている。

上記構成のエレメント１のホール４およびディンプル５の作用について説明すると、このホール４にディンプル５を係合させるためにはディンプル５をホール４に押し当ててホール４に形成された係止部ａであるバネ部６に当たるのでさらに強く押し込んでバネ部６をたわませてディンプル５をホール４に係合させる。このディンプル４の直径よりもバネ部６の内径寸法が小さく形成される。そのためホール４にディンプル５が係合すると隣接する互いのエレメント１の離脱が防止される。

上述したように、エレメント１の一方の面（仮に背面とする）の所定の部分を板厚方向に押圧して窪ませてからバネ部６を設けてホール４を形成することに伴って、このホール４に嵌合するディンプル５が他方の面（仮に表面とする）に突出して形成されている。したがって、ディンプル５が、隣接するエレメント１のホール４に係合することにより、エレメント１が離脱することがない。そして、この係合によりエレメント１の正面および背面に並ぶ複数のエレメント１が接続される。このエレメント１の接続により環状に配列された状態でリングｂにより結束されて形成されているエレメントが図示しないプーリの外周部に形成された断面Ｖ字状の巻き掛け溝の内部に挟み込まれ、その結果、プーリとの間で生じる摩擦力でトルクを伝達される。なお、請求項１で示した係止部ａとは、この発明の実施例の凹部２、ディンプル３，５、ホール４およびバネ部６をいう。

１…エレメント、２…凹部、３，５…ディンプル、４…ホール、６…バネ部、ａ…係止部、ｂ…リング。

Claims

板状の小片であって姿勢を揃えた状態で互いに対向して環状に配列された状態でリングにより結束されてベルトを構成するとともに、正面と裏面とのいずれか一方の面に嵌合用の凸部が形成されているとともに他方の面に前記凸部が嵌合する凹部が形成されている伝動ベルト用エレメントにおいて、
前記凸部と凹部との少なくとも一方には、前記凸部が前記凹部から抜け出る方向に対して係合して前記凸部と凹部との離脱を阻止する係止部が形成されていることを特徴とする伝動ベルト用エレメント。