JP2011080487A - 動力伝達用ベルト - Google Patents

Abstract

【課題】隣接するエレメントの移動の自由度を確保しつつ、エレメントがプーリの巻き掛け部から弦部に抜け出るときにエレメントが揺動するのを抑制することができるようにして、動力伝達用ベルトによって駆動プーリから従動プーリに伝達される動力の損失が発生するのを防止することができるとともに、積層リングの径方向外周面の耐久性が悪化するのを防止することができる動力伝達用ベルトを提供すること。
【解決手段】ディンプル４４の長さＬをホール４５の深さＨよりも長くし、このディンプル４４の長さを、ディンプル４４の先端がホール４５の底面に接触した状態でエレメント３０の一方の面が隣接するエレメント３０の他方の面に接触しないような長さに設定する。
【選択図】図８

Description

本発明は、動力伝達用ベルトに関し、特に、複数のエレメントを対向させて配置して無端状の積層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動力伝達用ベルトに関する。

一般に、複数の回転部材同士の間で動力の伝達を行う場合に用いる変速機として、変速比を段階的に変化させることができる有段変速機と、変速比を連続して、すなわち、無段階に変化させることができる無段変速機とがあり、後者の無段変速機としては、ベルト式無段変速機およびトロイダル式無段変速機等が知られている。

このうち、ベルト式無段変速機は、駆動プーリおよび従動プーリの２組のプーリと、駆動プーリおよび従動プーリに巻き掛けられる動力伝達用ベルトとを使用して変速比を無段階に変化させる変速機である。

図１３、図１４に基づいてベルト式無段変速機について説明する。ベルト式無段変速機（ベルト式ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）は、入力軸１１に取付けられた駆動プーリ１２および出力軸１３に取付けられた従動プーリ１４に動力伝達用ベルト１が巻き掛けられて使用されている。

駆動プーリ１２および従動プーリ１４は、溝幅を無段階に変えられる１対のシーブ１２ａ、１４ａをそれぞれ備えており、１対のシーブ１２ａ、１４ａの溝幅を変えることによって動力伝達用ベルト１の駆動プーリ１２および従動プーリ１４に対する巻付け半径を可変することにより、入力軸１１と出力軸１３との間の回転数比、すなわち、変速比を連続的に無段階に変化させることができる。

このようなベルト式無段変速機に用いられる動力伝達用ベルト１として、例えば、エレメントあるいはブロック等と称される多数の板片をその板厚方向に互いに重ね合わせて環状に配列するとともに、それらの板片をリング、バンドあるいはキャリア等と称される環状の帯状体で環状に結束することにより、無端状に形成されたベルトが知られている。

このような動力伝達用ベルトとしては、例えば、図１５に示すようなものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
動力伝達用ベルト１は、並列に配列される一対の積層リング２、３と、一対の積層リング２、３を並列に収容する凹部４を介して環状に結束された複数のエレメント５（図示１個）とから構成されている。

エレメント５は、凹部４における左右の内側面４ａ、４ｂからエレメント５の幅方向内方に向かって突出するとともに、突出方向の先端面６ａ、７ａによって並列に配列された積層リング２、３の幅の総和よりも小さい開口を形成し、凹部４内に並列に配列された積層リング２、３を係合する抜け止め部６、７とを備えており、抜け止め部６、７に積層リング２、３が係合することにより、積層リング２、３がエレメント５から外れないように積層リング２、３が凹部４の底面４ｃに載置されるようにして凹部４内に収容されている。

また、図１６に示すようにエレメント５の板厚方向（積層リング２、３）の周方向の前後面にはそれぞれディンプル８ａとホール８ｂとが設けられており、隣接するエレメント５同士の間でこれらのディンプル８ａをホール８ｂに遊嵌させることにより、動力伝達用ベルト１の走行中にエレメント５を整列させるようになっている。

この動力伝達用ベルト１は、図１３に示すように、駆動プーリ１２および従動プーリ１４に巻き掛けられた状態で駆動プーリ１２が駆動されると、動力伝達用ベルト１は、シーブ１２ａ、１４ａによる挟圧力により径方向での外側に荷重が作用するが、各エレメント５が積層リング２、３によって結束されているので、積層リング２、３の張力により径方向での外側への移動が規制される。

このため、エレメント５には、エレメント５と駆動プーリ１２との接触部分の摩擦力および駆動プーリ１２のトルクに応じて駆動プーリ１２からエレメント５に対して加えられるエレメント５の積層方向、すなわち、エレメント５の板厚方向の圧縮力（エレメント５の押し出し力）が作用する。

そして、駆動プーリ１２に接触しているエレメント５に伝達された圧縮力は、駆動プーリ１２に巻き掛けられていないエレメント５を経由して、従動プーリ１４に接触しているエレメント５に伝達される。

ここで、図１４に示すように、動力伝達用ベルト１は、駆動プーリ１２および従動プーリ１４に巻き掛けられた巻き掛け部Ｍと、駆動プーリ１２および従動プーリ１４に巻き掛けられていない直線状の弦部Ｎとから構成されており、従動プーリ１４に接触しているエレメント５に圧縮力が伝達されると、エレメント５と従動プーリ１４との接触部分の摩擦力および伝達された圧縮力に応じて従動プーリ１４を回転させようとするトルクが発生する。このようにして、駆動プーリ１２と従動プーリ１４との間で動力伝達用ベルト１を介して動力伝達が行われる。

ところで、このような構成を有する動力伝達用ベルト１にあっては、図１７に示すように、エレメント５が巻き掛け部Ｍから弦部Ｎに抜けるときに、走行状態が円運動から直線運動に変換されるため、巻き掛け部Ｍから抜け出る直前まで行っていた円運動の影響から直線運動に変換された瞬間に動力伝達用ベルト１の走行方向Ｒに慣性を生じてしまう。

このため、エレメント５が動力伝達用ベルト１の走行方向前方に揺動（ピッチング）してしまい、揺動したエレメント５（揺動したエレメントを５Ｅで表す）が走行方向Ｒ前方のエレメント５に接触する前に、積層リング２、３の径方向外周面に抜け止め部６、７の内周面６ｂ、７ｂが接触してしまった。

このため、積層リング２、３が走行方向Ｒ前方に揺動した状態から元の状態に復帰しようとする力が働いてしまい、エレメント５Ｅの前方に位置するエレメント５が動力を伝達するための必要な圧縮力を充分に受けることができなくなり、結果的に、動力伝達用ベルト１によって駆動プーリ１２から従動プーリ１４に伝達される動力損失が増大してしまい、燃費の悪化が生じてしまうおそれがある。

また、積層リング２、３の径方向外周面に抜け止め部６、７が接触してしまうため、積層リング２、３の径方向外周面（径方向外方に位置するリング）が磨耗してしまい、積層リング２、３の強度が低下してしまうおそれがあった。

また、エレメント５が巻き掛け部Ｍから弦部Ｎに抜けるときにエレメント５が動力伝達用ベルト１の走行方向Ｒ前方に揺動してしまうのを防止するものとしては、積層リング２、３の径方向外周面と抜け止め部６、７の内周面６ｂ、７ｂの第１クリアランスを、ディンプル８ａとホール８ｂの第２クリアランスよりも大きく設定することにより、エレメント５が揺動したときに、ディンプル８ａとホール８ｂの第２クリアランスを最初に消滅させてエレメント５の揺動が大きくなるのを抑制するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００８−５１３２５号公報 特開２００１−２００８９４号公報

しかしながら、特許文献２に記載されるものにあっては、積層リング２、３の径方向外周面と抜け止め部６、７の内周面６ｂ、７ｂの第１クリアランスを、ディンプル８ａとホール８ｂの第２クリアランスよりも大きく設定しているため、換言すれば、ディンプル８ａとホール８ｂの第２クリアランスを小さくする必要があるため、隣接するエレメント５同士の移動の自由度が著しく制限されてしまうことになる。

このため、何らかの理由によって所定の部位のエレメント５が積層リング２、３の径方向内方に移動した場合には、所定の部位のエレメント５に隣接するエレメント５が所定の部位のエレメント５と共に積層リング２、３の径方向内方に移動してしまう。

この場合、積層リング２、３からエレメント５の底面４ｃが離隔してしまうことになり、エレメント５が積層リング２、３に対してスリップしてしまい、動力伝達用ベルト１によって駆動プーリ１２から従動プーリ１４に伝達される動力の損失が発生して燃費の悪化が生じてしまうおそれがある。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、隣接するエレメントの移動の自由度を確保しつつ、エレメントがプーリの巻き掛け部から弦部に抜け出るときにエレメントが揺動するのを抑制することができるようにして、動力伝達用ベルトによって駆動プーリから従動プーリに伝達される動力の損失が発生するのを防止することができるとともに、積層リングの径方向外周面の耐久性が悪化するのを防止することができる動力伝達用ベルトを提供することを目的とする。

本発明に係る動力伝達用ベルトは、上記目的を達成するため、（１）無端状のフープを積層してなる積層リングと、前記積層リングを収容する収容手段を有し、前記収容手段を介して前記積層リングに取付けられた複数のエレメントとを備え、前記エレメントの板厚方向の一方の面に設けられた嵌合凸部を前記エレメントの板厚方向の他方の面に設けられた嵌合凹部に遊嵌させ、前記エレメントを板厚方向に互いに対向させて駆動プーリおよび従動プーリに巻き掛けることにより、前記駆動プーリの回転を前記従動プーリに伝達する動力伝達用ベルトであって、前記収容手段を、前記積層リングの径方向内周面が接触する底部と、前記底部から前記積層リングの径方向外方に突出する突出部と、前記突出部から前記エレメントの幅方向に向かって突出し、突出方向先端部に前記積層リングの径方向外周面と一定の隙間を介して離隔することにより、前記積層リングが前記底部から離脱するのを防止する抜け止め部とを含んで構成し、前記嵌合凸部の突出方向長さを、前記嵌合凹部の深さよりも長くしたものから構成されている。

この構成により、嵌合凸部の突出方向長さを嵌合凹部の深さよりも長くしたので、エレメントが、駆動プーリおよび従動プーリに巻き掛けられた巻き掛け部から直線状の弦部に抜け出るときに、エレメントが円運動から直線運動に変換される瞬間の慣性で揺動した場合に、このエレメントの嵌合凸部の先端を走行方向前方側のエレメントの嵌合凹部の底面に当接させることができ、エレメントの揺動を抑制することができる。

このため、エレメントの抜け止め部が積層リングの径方向外周面に接触するのを防止することができ、エレメントが元の状態に復帰するための余計な運動を行うのを防止することができる。このため、動力伝達用ベルトによって駆動プーリから従動プーリに伝達される動力の損失が発生するのを防止することができる。

また、エレメントの抜け止め部が積層リングの径方向外周面に接触しないようにすることができるため、積層リングの径方向外周面の耐久性が悪化するのを防止することができる。

また、嵌合凸部の突出方向長さを嵌合凹部の深さよりも長くしてエレメントの嵌合凸部の先端を走行方向前方側のエレメントの嵌合凹部の底面に当接させることによってエレメントの揺動を抑制することができるため、隣接するエレメントの移動の自由度が低下するのを防止することができ、動力伝達用ベルトによって駆動プーリから従動プーリに伝達される動力の損失が発生するのを防止することができる。

上記（１）に記載の動力伝達用ベルトにおいて、（２）前記嵌合凸部の突出方向長さは、前記嵌合凸部の突出方向先端部が前記嵌合凹部の底面に当接した状態において、前記エレメントの一方の面が隣接する前記エレメントの他方の面に接触しないような突出方向長さに設定されるものから構成されている。

この構成により、エレメントが駆動プーリおよび従動プーリに巻き掛けられた巻き掛け部から直線状の弦部に抜け出るときに、エレメントが円運動から直線運動に変換される瞬間の慣性で揺動した場合に、このエレメントの嵌合凸部が先端を走行方向前方側のエレメントの嵌合凹部の底面に当接させることができる。このときに、エレメントの一方の面が隣接するエレメントの他方の面に接触しないため、エレメントが揺動するのをより一層抑制することができる。

上記（１）または（２）に記載の動力伝達用ベルトにおいて、（３）前記嵌合凸部の突出方向長さは、前記エレメントが前記駆動プーリおよび従動プーリに巻き掛けられていない直線状の弦部に位置した状態において、前記嵌合凸部の突出方向先端部が前記嵌合凹部の底面に当接したときに、前記抜け止め部の内周面が前記積層リングの径方向外周面に接触しないような突出長さに設定されるものから構成されている。

この構成により、エレメントが駆動プーリおよび従動プーリに巻き掛けられた巻き掛け部から直線状の弦部に抜け出るときに、エレメントが円運動から直線運動に変換される瞬間の慣性で揺動した場合に、このエレメントの嵌合凸部が先端を走行方向前方側のエレメントの嵌合凹部の底面に当接させることができる。このとき、抜け止め部が積層リングの径方向外周面に接触しないようにすることができるため、エレメントが揺動するのをより一層抑制することができる。

本発明によれば、隣接するエレメントの移動の自由度を確保しつつ、エレメントがプーリの巻き掛け部から弦部に抜け出るときにエレメントが揺動するのを抑制することができるようにして、動力伝達用ベルトによって駆動プーリから従動プーリに伝達される動力の損失が発生するのを防止することができるとともに、積層リングの径方向外周面の耐久性が悪化するのを防止することができる動力伝達用ベルトを提供することができる。

本発明に係る動力伝達用ベルトの第１の実施の形態を示す図であり、動力伝達用ベルトを備えるベルト式無段変速機の概略構成図である。 本発明に係る動力伝達用ベルトの第１の実施の形態を示す図であり、動力伝達用ベルト、駆動プーリおよび従動プーリの構成図である。 本発明に係る動力伝達用ベルトの第１の実施の形態を示す図であり、動力伝達用ベルトの正面図である。 本発明に係る動力伝達用ベルトの第１の実施の形態を示す図であり、積層リングの斜視図である。 本発明に係る動力伝達用ベルトの第１の実施の形態を示す図であり、エレメントの一部を断面で示すエレメントの側面図である。 本発明に係る動力伝達用ベルトの第１の実施の形態を示す図であり、ディンプル側から見たエレメントの斜視図である。 本発明に係る動力伝達用ベルトの第１の実施の形態を示す図であり、ホール側から見たエレメントの斜視図である。 本発明に係る動力伝達用ベルトの第１の実施の形態を示す図であり、巻き掛け部から弦部に抜け出るエレメントが揺動する状態を示す図である。 本発明に係る動力伝達用ベルトの第２の実施の形態を示す図であり、動力伝達用ベルト、駆動プーリおよび従動プーリの構成図である。 本発明に係る動力伝達用ベルトの第２の実施の形態を示す図であり、動力伝達用ベルトの正面図である。 本発明に係る動力伝達用ベルトの第２の実施の形態を示す図であり、エレメントの一部を断面で示すエレメントの側面図である。 本発明に係る動力伝達用ベルトの第２の実施の形態を示す図であり、巻き掛け部から弦部に抜け出るエレメントが揺動する状態を示す図である。 従来の動力伝達用ベルトを備えるベルト式無段変速機の概略構成図である。 従来の動力伝達用ベルト、駆動プーリおよび従動プーリの構成図である。 従来のエレメントの一部を断面で示すエレメントの側面図である。 従来のエレメントの一部を断面で示すエレメントの側面図である。 巻き掛け部から弦部に抜け出る従来のエレメントが揺動する状態を示す図である。

以下、本発明に係る動力伝達用ベルトの実施の形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１〜図８は、本発明に係る動力伝達用ベルトの第１の実施の形態を示す図である。
まず、構成を説明する。
図１、図２において、ベルト式無段変速機（ベルト式ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）は、入力軸２１に取付けられた駆動プーリ２２および出力軸２３に取付けられた従動プーリ２４に動力伝達用ベルト２５が巻き掛けられて使用されている。

駆動プーリ２２および従動プーリ２４は、Ｖ溝の幅を無段階に変えられる１対のシーブ２６、２７をそれぞれ備えており、１対のシーブ２６、２７によって構成されるＶ溝の幅を変えることによって動力伝達用ベルト２５の駆動プーリ２２および従動プーリ２４に対する巻付け半径が可変することにより、入力軸２１と出力軸２３との間の回転数比、すなわち、変速比を連続的に無段階に変化させることができる。

シーブ２６は、入力軸２１に平行な方向に移動可能な可動シーブ２８と、入力軸２１に固定された固定シーブ２９とを含んで構成されており、可動シーブ２８に形成されたシーブ面２８ａと固定シーブ２９に形成されたシーブ面２９ａとの間に動力伝達用ベルト２５が挟持されている。

可動シーブ２８のシーブ面２８ａおよび固定シーブ２９のシーブ面２９ａは、シーブ面２８ａ、２９ａ同士の間隔が駆動プーリ２２の径方向内側ほど狭くなるとともに、駆動プーリ２２の径方向外側ほど広くなるように、駆動プーリ２２の径方向に対して傾斜している。

また、従動プーリ２４のシーブ２７は、駆動プーリ２２のシーブ２７と同様に、シーブ面３４ａを有する可動シーブ３４およびシーブ面３５ａを有する固定シーブ３５から構成されている。

可動シーブ２８には、可動シーブ２８に供給される油圧力によって入力軸２１に平行な方向の推力が作用するようになっており、この推力によって、可動シーブ２８が入力軸２１に平行な方向に移動することで、シーブ面２８ａとシーブ面２９ａの間隔が変化するとともに、動力伝達用ベルト２５がシーブ面２８ａ、２９ａに対して駆動プーリ２２の径方向に摺動する。

この動力伝達用ベルト２５の駆動プーリ２２の径方向の摺動によって、動力伝達用ベルト２５の駆動プーリ２２および従動プーリ２４への掛かり径が連続的に変化することで、ベルト式無段変速機の変速比が連続的に変化する。

図３に示すように、動力伝達用ベルト２５は、多数のエレメント３０を備えており、このエレメント３０は、例えば、金属製の板片状の部材から構成されている。また、エレメント３０は、エレメント３０の幅方向（図３のＸ軸方向）の左右の側面３１、３２がテーパ状の傾斜した面として形成された本体３３を有し、そのテーパ状に傾斜した側面３１、３２がベルト式無段変速機のシーブ２６のシーブ面２８ａ、２９ａあるいはシーブ２７のシーブ面３４ａ、３５ａに摩擦接触することにより、駆動プーリ２２から従動プーリ２４にトルクを伝達するようになっている。

エレメント３０の本体３３の幅方向（図３のＸ軸方向）における左右の両端部分にはエレメント３０の上下方向（図３のＹ軸方向）で本体３３の上端面（底部）３３ａから上方に突出する左右の柱部（突出部）３６、３７がそれぞれ形成されており、本体３３の上端面３３ａと、柱部３６、３７の本体３３の幅方向における中央を向いた左右の内側面３６ａ、３７ａとによってエレメント３０の上側（図３のＹ軸方向での上側）、すなわち、動力伝達用ベルト２５の外周側に開口した収容手段としての凹部３８が形成されている。このため、内側面３６ａ、３７ａは凹部３８の内側面を構成している。

凹部３８は、互いに密着して環状に配列されたエレメント３０を環状に結束するための無端状の積層リング３９、４０（図４参照）を並列に配列して収容するようになっており、上端面３３ａが、積層リング３９、４０の径方向内周面（すなわち、積層リング３９、４０の径方向内周側に位置するリング）３９ａ、４０ａを接触させて載置するためのサドル面を構成している。

積層リング３９、４０は、例えば、金属製の環状のフープを径方向に複数枚積層させて形成したものから構成されており、積層リング３９、４０は、互いに材質、強度および周長（具体的には最内周面の周長）が等しいものから構成されている。本実施の形態では、エレメント３０および積層リング３９、４０が動力伝達用ベルト２５を構成している。

柱部３６、３７の突出方向先端部には柱部３６、３７から本体３３の幅方向内方に向かって突出し、突出方向先端部に積層リング３９、４０の径方向外周面３９ｂ、４０ｂと一定の隙間を介して離隔する抜け止め部４１、４２が形成されており、この抜け止め部４１、４２の先端面（突出方向先端面）４１ａ、４２ａによって凹部３８の開口が形成されている。したがって、凹部３８の開口は、積層リング３９、４０の幅の総和よりも小さい開口幅となっている。

この動力伝達用ベルト２５を構成する多数のエレメント３０は、互いに対向して環状に配列された状態で積層リング３９、４０によって結束され、その状態で駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛けられる。

したがって、駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛けられた状態では、各エレメント３０が、駆動プーリ２２および従動プーリ２４の中心に対して扇状に拡がり、かつ互いに密着する必要があるため、各エレメント３０の図５中、下方部分（環状に配列した状態での中心側の部分）が薄肉に形成されている。

すなわち、本体３３の一方の面（例えば、図５における左側の面）における上端面３３ａより所定寸法下がった（オフセットされた）部分から下側の部分が削り落とされた状態で次第に薄肉化されている。したがって、各エレメント３０が扇形に拡がって接触する状態、言い換えると、各エレメント３０が駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛かり円弧状に湾曲して配列されて動力伝達用ベルト２５が湾曲する状態で、その板厚の変化する境界部分で接触する。

この境界部分のエッジが、所謂、ロッキングエッジ４３となっており、各エレメント３０が円弧状に湾曲した配列状態となった場合に（図８参照）、ロッキングエッジ４３が隣接する他のエレメント３０に接触する。

また、エレメント３０の柱部３６、３７には、各エレメント３０が駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛からず直線状に配列されるベルト直線状態において各エレメント３０の相対的な位置を決めるための嵌合凸部としてのディンプル４４と嵌合凹部としてのホール４５とが形成されている。

具体的には、エレメント３０の一方の面である柱部３６、３７の一方の面（図５、図６では、ロッキングエッジ４３のある面側）に凸となる円錐台形のディンプル４４が形成されており、このディンプル４４とは反対側のエレメント３０の他方の面である柱部３６、３７の他方の面（図５、図７では、ロッキングエッジ４３が形成されていない面側）には、隣接するエレメント３０におけるディンプル４４を遊嵌させる有底円筒状のホール４５が形成されている。ここで、遊嵌とは、ディンプル４４とホール４５の間に隙間が画成されるようにディンプル４４をホール４５に緩く嵌合させることである。

したがって、動力伝達用ベルト２５の直線状態でディンプル４４をホール４５に遊嵌することによって、その状態におけるエレメント３０同士の図３での左右方向および上下方向の相対位置を決めてエレメント３０を積層方向に整列させることができ、例えば、ベルト式無段変速機が運転される場合に、動力伝達用ベルト２５のがたつきを防止して動力伝達用ベルト２５を安定して走行させることができる。

また、図５に示すように、本実施の形態のディンプル４４の長さ（突出方向長さ）Ｌは、ホール４５の深さＨよりも長く形成されており、ディンプル４４の先端がホール４５の底面に接触した状態では、エレメント３０の一方の面が隣接するエレメント３０の他方の面に接触しないようにディンプル４４の長さが設定されている。

次に、作用を説明する。
動力伝達用ベルト２５は、図２に示すように、駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛けられた状態で駆動プーリ２２が駆動されると、動力伝達用ベルト２５は、シーブ２６、２７による挟圧力により径方向での外側に荷重が作用するが、各エレメント３０が積層リング３９、４０によって結束されているので、積層リング３９、４０の張力により径方向での外側への移動が規制される。

このため、エレメント３０には、エレメント３０と駆動プーリ２２との接触部分の摩擦力および駆動プーリ２２のトルクに応じて駆動プーリ２２からエレメント３０に対して加えられるエレメント３０の積層方向、すなわち、エレメント３０の板厚方向の圧縮力（エレメント３０の押し出し力）が作用する。

そして、駆動プーリ２２に接触しているエレメント３０に伝達された圧縮力は、駆動プーリ２２に巻き掛けられていないエレメント３０を経由して、従動プーリ２４に接触しているエレメント３０に伝達される。

図２に示すように、動力伝達用ベルト３０は、駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛けられた巻き掛け部Ｍ１と、駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛けられていない直線状の弦部Ｎ１とから構成されており、従動プーリ２４に接触しているエレメント３０に圧縮力が伝達されると、エレメント３０と従動プーリ２４との接触部分の摩擦力および伝達された圧縮力に応じて従動プーリ２４を回転させようとするトルクが発生する。このようにして、駆動プーリ２２と従動プーリ２４との間で動力伝達用ベルト２５を介して動力伝達が行われる。

ここで、図８に示すように、エレメント３０は、巻き掛け部Ｍ１から弦部Ｎ１に抜けるときに（巻き掛け部Ｍ１から弦部Ｎ１に抜けるエレメント３０をエレメント３０Ｅで示す）、走行状態が円運動から直線運動に変換されるため、巻き掛け部Ｍ１から抜け出る直前まで行っていた円運動の影響から直線運動に変換された瞬間に動力伝達用ベルト２５の走行方向Ｒ１に慣性を生じてしまう。

このため、エレメント３０Ｅが動力伝達用ベルト２５の走行方向前方に揺動（ピッチング）する。本実施の形態では、ディンプル４４の長さＬをホール４５の深さＨよりも長くしたので、エレメント３０Ｅが駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛けられた巻き掛け部Ｍ１から直線状の弦部Ｎ１に抜け出るときに、エレメント３０Ｅが円運動から直線運動に変換される瞬間の慣性で揺動した場合に、エレメント３０Ｅのディンプル４４の先端を走行方向Ｒ１に対して前方に隣接するエレメント３０のホール４５の底面に当接させることができ、エレメント３０Ｅの揺動を抑制することができる。

特に、本実施の形態では、ディンプル４４の長さを、ディンプル４４の先端がホール４５の底面に接触した状態でエレメント３０の一方の面が隣接するエレメント３０の他方の面に接触しないような長さに設定したので、エレメント３０Ｅが揺動するのをより一層抑制することができる。

このため、エレメント３０Ｅの抜け止め部４１、４２の内周面４１ｂ、４２ｂが積層リング３９、４０の径方向外周面（すなわち、積層リング３９、４０の径方向外周側に位置するリング）３９ｂ、４０ｂに接触するのを防止することができる。

このため、エレメント３０Ｅが元の状態に復帰するための余計な運動を行うことがなく、エレメント３０Ｅの前方に位置するエレメント３０に動力を伝達するために必要な圧縮力を充分に与えることができる。このため、動力伝達用ベルト２５によって駆動プーリ２２から従動プーリ２４に伝達される動力の損失が発生するのを防止することができる。

また、エレメント３０の抜け止め部４１、４２が積層リング３９、４０の径方向外周面３９ｂ、４０ｂに接触しないようにすることができるため、積層リング３９、４０の径方向外周面３９ｂ、４０ｂの耐久性が悪化するのを防止することができる。

また、ディンプル４４の長さＬをホール４５の深さＨよりも長くしてエレメント３０のディンプル４４の先端を走行方向Ｒ１に対して前方に位置するエレメント３０のホール４５の底面に当接させることによってエレメント３０の揺動を抑制することができるため、隣接するエレメント３０の移動の自由度が低下するのを防止することができ、何らかの理由によって特定のエレメント３０が積層リング３９、４０の径方向内方に移動した場合であっても、特定のエレメント３０に隣接するエレメント３０が特定のエレメント３０と共に積層リング３９、４０の径方向内方に移動してしまうような事態が発生することがない。

したがって、積層リング３９、４０から本体３３の上端面３３ａが離隔してしまうのを防止して、複数のエレメント３０が積層リング３９、４０に対してスリップしてしまうような事態が発生するのを防止することができ、動力伝達用ベルト２５によって駆動プーリ２２から従動プーリ２４に伝達される動力の損失が発生するのを防止することができる。

なお、本実施の形態では、ディンプル４４の長さを、ディンプル４４の先端がホール４５の底面に接触した状態でエレメント３０の一方の面が隣接するエレメント３０の他方の面に接触しないような長さに設定しているが、これに限らず、ディンプル４４の長さＬを、エレメント３０が直線状の弦部Ｎ１に位置した状態において、すなわち、エレメント３０が巻き掛け部Ｍ１から弦部Ｎ１に抜け出た状態において、ディンプル４４の突出方向先端部がホール４５の底面に当接したときに、抜け止め部４１、４２の内周面４１ｂ、４２ｂが積層リング３９、４０の径方向外周面３９ｂ、４０ｂに接触しないような長さに設定するようにしてもよい。このようにしてもエレメント３０が揺動するのをより一層抑制することができる。

（第２の実施の形態）
図９〜図１２は、本発明に係る動力伝達用ベルトの第２の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一の番号を付して説明を省略する。
図９において、入力軸２１に取付けられた駆動プーリ２２および出力軸２３に取付けられた従動プーリ２４に動力伝達用ベルト５０が巻き掛けられており、図１０に示すように、動力伝達用ベルト５０は、駆動プーリ２２の可動シーブ２８に形成されたシーブ面２８ａと固定シーブ２９に形成されたシーブ面２９ａとの間に挟持されている。なお、図示しないが、動力伝達用ベルト５０は、図１と同様に従動プーリ２４の可動シーブ３４に形成されたシーブ面３４ａと固定シーブ３５に形成されたシーブ面３５ａとの間に挟持されている。

図１０に示すように、エレメント５１は、例えば、金属製の板片状の部材からなり、幅方向（図１０のＸ方向）における左右の両側面５２、５３がテーパ状の傾斜した面として形成された本体５４を有し、このテーパ状に傾斜した側面５２、５３が駆動プーリ２２および従動プーリ２４のシーブ面２８ａ、２９ａ、３４ａ、３５ａに摩擦接触してトルクを伝達する摩擦面を構成している。

また、本体５４の幅方向（図１０のＸ方向）における中央部には本体５４の上端面（底部）５４ａから上方に突出する首部（突出部）５５が形成されており、首部５５の突出方向先端部には本体５４の幅方向外方に傘状に突出し、突出方向先端部に積層リング３９、４０の径方向外周面３９ｂ、４０ｂと一定の隙間を介して離隔する頭部（抜け止め部）５７が形成されている。

このため、本体５４の上端面５４ａと頭部５７の内周面５７ａの間には、本体５４の幅方向に開いた収容手段としてのスリット部５８、５９が形成されることになり、このスリット部５８、５９に積層リング３９、４０が並列に配列されている。

そして、この積層リング３９、４０は、頭部５７に係合することによってスリット部５８、５９、すなわち、本体５４の上端面５４ａから脱落しないようにスリット部５８、５９に収容される。

このため、本体５４の上端面５４ａが積層リング３９、４０の径方向内周面３９ａ、４０ａを載置するサドル面を構成する。

また、エレメント５１は、環状に配列された状態で積層リング３９、４０に結束され、この状態で駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛けられるようになっているため、駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛けられた状態では、各エレメント５１が、駆動プーリ２２および従動プーリ２４のそれぞれの中心に対して扇状に拡がり、かつ互いに密着する必要があるため、各エレメント５１の図１１に示す下側の部分（環状に配列した状態での中心側の部分）が薄肉に形成されている。

すなわち、本体５４の一方の面（例えば、図１２における左側の面）における本体５４の上端面５４ａより所定寸法下がった（オフセットされた）部分から下側の部分が削り落とされた状態で次第に薄肉化されている。

したがって、各エレメント５１が扇形に拡がって接触する状態、言い換えると、各エレメント５１が駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛かり円弧状に湾曲して配列されて動力伝達用ベルト５０が湾曲する状態の場合に、エレメント５１の板厚の変化する境界部分で接触する。この境界分のエッジが、ロッキングエッジ６０となっており、各エレメント５１が円弧状に湾曲した配列状態となった場合に（図１２参照）、ロッキングエッジ６０が隣接する他のエレメント５１に接触する。

また、エレメント５１の頭部５７には、各エレメント５１が駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛からず直線状に配列されるベルト直線状態において各エレメント５１の相対的な位置を決めるための嵌合凸部としてのディンプル６１と嵌合凹部としてのホール６２とが形成されている。

具体的には、エレメント５１の一方の面である頭部５７の一方の面側（図１２では、ロッキングエッジ６０のある面側）に凸となる円錐台形のディンプル６１が形成されており、エレメント５１の他方の面である頭部５７の他方の面（図１２では、ロッキングエッジ６０が形成されていない面）には、隣接するエレメント５１におけるディンプル６１を遊嵌させる有底円筒状のホール６２が形成されている。

したがって、動力伝達用ベルト５０の直線状態でディンプル６１をホール６２に遊嵌することによって、その状態におけるエレメント５１同士の図１０での左右方向および上下方向の相対位置を決めてエレメント５１を積層方向に整列させることができ、例えば、ベルト式無段変速機が運転される場合に、動力伝達用ベルト５０のがたつきを防止して動力伝達用ベルト５０を安定して走行させることができる。

また、図１１に示すように、本実施の形態のディンプル６１の長さ（突出方向長さ）Ｌ１は、ホール６２の深さＨ１よりも長く形成されており、ディンプル６１の先端がホール６２の底面に接触した状態では、エレメント５１の一方の面が隣接するエレメント５１の他方の面に接触しないようにディンプル６１の長さが設定されている。

次に、作用を説明する。
第１の実施の形態と同様に、動力伝達用ベルト５０のエレメント５１には、エレメント５１と駆動プーリ２２との接触部分の摩擦力および駆動プーリ２２のトルクに応じて駆動プーリ２２からエレメント５１に対して加えられるエレメント５１の積層方向、すなわち、エレメント５１の板厚方向の圧縮力（エレメント５１の押し出し力）が作用する。

そして、駆動プーリ２２に接触しているエレメント５１に伝達された圧縮力は、駆動プーリ２２に巻き掛けられていないエレメント５１を経由して、従動プーリ２４に接触しているエレメント５１に伝達される。

そして、図９に示すように、エレメント５１は、エレメント５１が巻き掛け部Ｍ２から弦部Ｎ２に抜けるときに（巻き掛け部Ｍ２から弦部Ｎ２に抜けるエレメント５１をエレメント５１Ｅで示す）、走行状態が円運動から直線運動に変換されるため、巻き掛け部Ｍ２から抜け出る直前まで行っていた円運動の影響から直線運動に変換された瞬間に動力伝達用ベルト５０の走行方向Ｒ２に慣性を生じてしまう。

このため、エレメント５１が動力伝達用ベルト５０の走行方向Ｒ２前方に揺動（ピッチング）する。本実施の形態では、ディンプル６１の長さＬ１をホール６２の深さＨ１よりも長くしたので、エレメント５１Ｅが駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛けられた巻き掛け部Ｍ２から直線状の弦部Ｎ２に抜け出るときに、エレメント５１Ｅが円運動から直線運動に変換される瞬間の慣性で揺動した場合に、エレメント５１Ｅのディンプル６１の先端を走行方向Ｒ２に対して前方に隣接するエレメント５１のホール６２の底面に当接させることができ、エレメント５１Ｅの揺動を抑制することができる。

特に、本実施の形態では、ディンプル６１の長さをディンプル６１の先端がホール６２の底面に接触した状態でエレメント５１の一方の面が隣接するエレメント５１の他方の面に接触しないような長さに設定したので、エレメント５１Ｅが揺動するのをより一層抑制することができる。

このため、エレメント５１Ｅの頭部５７が積層リング３９、４０の径方向外周面（すなわち、積層リング３９、４０の径方向外周側に位置するリング）３９ｂ、４０ｂに接触するのを防止することができる。

このため、エレメント５１Ｅが元の状態に復帰するための余計な運動を行うことがなく、エレメント５１Ｅの前方に位置するエレメント５１に動力を伝達するために必要な圧縮力を与えることができる。このため、動力伝達用ベルト５０によって駆動プーリ２２から従動プーリ２４に伝達される動力の損失が発生するのを防止することができる。

また、エレメント５１の頭部５７が積層リング３９、４０の径方向外周面３９ｂ、４０ｂに接触しないようにすることができるため、積層リング３９、４０の径方向外周面３９ｂ、４０ｂの耐久性が悪化するのを防止することができる。

また、ディンプル６１の長さＬ１をホール６２の深さＨ１よりも長くしてエレメント５１のディンプル６１の先端を走行方向Ｒ２に対して前方に位置するエレメント５１のホール６２の底面に当接させることによってエレメント５１の揺動を抑制することができるため、隣接するエレメント５１の移動の自由度が低下するのを防止することができ、何らかの理由によって特定のエレメント５１が積層リング３９、４０の径方向内方に移動した場合であっても、特定のエレメント５１に隣接するエレメント５１が特定のエレメント５１と共に積層リング３９、４０の径方向内方に移動してしまうような事態が発生することがない。

したがって、積層リング３９、４０から本体５４の上端面５４ａが離隔してしまうのを防止して、複数のエレメント５１が積層リング３９、４０に対してスリップしてしまうような事態が発生するのを防止することができ、動力伝達用ベルト５０によって駆動プーリ２２から従動プーリ２４に伝達される動力の損失が発生するのを防止することができる。

なお、本実施の形態では、ディンプル６１の長さＬ１を、ディンプル６１の先端がホール６２の底面に接触した状態でエレメント５１の一方の面が隣接するエレメント５１の他方の面に接触しないような長さに設定しているが、これに限らず、ディンプル６１の長さＬ１を、エレメント５１が直線状の弦部Ｎ２に位置した状態において、すなわち、エレメント５１が巻き掛け部Ｍ２から弦部Ｎ２に抜け出た状態において、ディンプル６１の突出方向先端部がホール６２の底面に当接したときに、頭部５７の内周面５７ａが積層リング３９、４０の径方向外周面３９ｂ、４０ｂに接触しないような長さに設定するようにしてもよい。このようにしてもエレメント５１が揺動するのをより一層抑制することができる。

また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上のように、本発明に係る動力伝達用ベルトは、隣接するエレメントの移動の自由度を確保しつつ、エレメントがプーリの巻き掛け部から弦部に抜け出るときにエレメントが揺動するのを抑制することができるようにして、動力伝達用ベルトによって駆動プーリから従動プーリに伝達される動力の損失が発生するのを防止することができるとともに、積層リングの径方向外周面の耐久性が悪化するのを防止することができるという効果を有し、複数のエレメントを対向させて配置して無端状の積層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動力伝達用ベルト等として有用である。

２２ 駆動プーリ
２４ 従動プーリ
２５ 動力伝達用ベルト
３０ エレメント
３１、３２ 側面
３３ａ 上端面（底部）
３６、３７ 柱部（突出部）
３８ 凹部（収容手段）
３９、４０ 積層リング
３９ａ、４０ａ 径方向内周面
３９ｂ、４０ｂ 径方向外周面
４１、４２ 抜け止め部
４１ｂ、４２ｂ 内周面
４４ ディンプル（嵌合凸部）
４５ ホール（嵌合凹部）
５０ 動力伝達用ベルト
５１ エレメント
５４ａ 上端面（底部）
５５ 首部（突出部）
５７ 頭部（抜け止め部）
５７ａ 内周面
５８、５９ スリット部（凹部）
６１ ディンプル（嵌合凸部）
６２ ホール（嵌合凹部）

Claims (3)

1. 無端状のフープを積層してなる積層リングと、前記積層リングを収容する収容手段を有し、前記収容手段を介して前記積層リングに取付けられた複数のエレメントとを備え、前記エレメントの板厚方向の一方の面に設けられた嵌合凸部を前記エレメントの板厚方向の他方の面に設けられた嵌合凹部に遊嵌させ、前記エレメントを板厚方向に互いに対向させて駆動プーリおよび従動プーリに巻き掛けることにより、前記駆動プーリの回転を前記従動プーリに伝達する動力伝達用ベルトであって、
   前記収容手段を、前記積層リングの径方向内周面が接触する底部と、前記底部から前記積層リングの径方向外方に突出する突出部と、前記突出部から前記エレメントの幅方向に向かって突出し、突出方向先端部に前記積層リングの径方向外周面と一定の隙間を介して離隔することにより、前記積層リングが前記底部から離脱するのを防止する抜け止め部とを含んで構成し、
   前記嵌合凸部の突出方向長さを、前記嵌合凹部の深さよりも長くしたことを特徴とする動力伝達用ベルト。
2. 前記嵌合凸部の突出方向長さは、前記嵌合凸部の突出方向先端部が前記嵌合凹部の底面に当接した状態において、前記エレメントの一方の面が隣接する前記エレメントの他方の面に接触しないような突出方向長さに設定されることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達用ベルト。
3. 前記嵌合凸部の突出方向長さは、前記エレメントが前記駆動プーリおよび従動プーリに巻き掛けられていない直線状の弦部に位置した状態において、前記嵌合凸部の突出方向先端部が前記嵌合凹部の底面に当接したときに、前記抜け止め部の内周面が前記積層リングの径方向外周面に接触しないような突出長さに設定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動力伝達用ベルト。

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