JP2532253B2 - ブロック式金属ベルト - Google Patents

ブロック式金属ベルト

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JP2532253B2
JP2532253B2 JP62209826A JP20982687A JP2532253B2 JP 2532253 B2 JP2532253 B2 JP 2532253B2 JP 62209826 A JP62209826 A JP 62209826A JP 20982687 A JP20982687 A JP 20982687A JP 2532253 B2 JP2532253 B2 JP 2532253B2
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belt
ring
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徹 井手
佐藤  貢
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BAN DOORUNEZU TORANZUMITSUSHII BV
Subaru Corp
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BAN DOORUNEZU TORANZUMITSUSHII BV
Fuji Jukogyo KK
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、リングに対してブロックエレメントを摺動
自在に支持した圧縮形のブロック式金属ベルトに関する
ものである。
【従来の技術】
上記ブロック式金属ベルトはVDTタイプのベルト伝動
系に使用されているが、プーリが所定回転している時、
プーリ周辺から直線運動に変わる場合あるいはその逆の
場合において、エレメント相互の整列状態が乱れる。こ
の過渡的状態において、騒音が発生するが、これは、特
開昭61−270535号公報においても述べられているよう
に、或る一点をエレメントが通過して行く時の周波数に
相当する。この騒音のピーク値は、均一な厚さのエレメ
ントを使用した場合に最大となる。 そこで、厚さの異なる2種類以上のエレメントを使用
することが、騒音対策として考えられた。
【発明が解決しようとする問題点】
しかし、製造管理上からすれば、厚さの種類は出来る
だけ少ない方がよく、また、ポリゴナル効果を低減する
ためおよびリングを過度に曲げるのを避けるためには、
強度の許す限りエレメントを薄いもので構成する方がよ
いという事情がある。 そこで、どの程度、厚さが異なるエレメントを、どの
程度の個数割合で、リングに配列したならば騒音を低減
する効果が得られるかを検討しなければならない。 本発明者は現用のエレメント(厚さ2.2mm)につい
て、この点を検討した。ベルト騒音は前述のように、エ
レメントが通過する或る点についての周波数であるか
ら、ベルト速度が、例えば5m/secであれば、5000/2.2=
2272.72・・・で計算され、2.2KHzの音が最も聴える音
ということになる。実際、自動車に搭載するものは、例
えばベルト長が589mmであり、体感上と騒音として認識
されるのは2〜7KHzの音である。この音は、主に、エレ
メントがプーリにかかる時、プーリから離れる時に発生
しており、そのタイミングが揃っている程、換言すれば
エレメントの厚さが揃っている程、音圧(SOUND PRESSU
RE LEDEL)が高い。この騒音の発生原因として推定でき
るのは、エレメントがプーリに衝突すること,エレメン
ト同志の傾きが変わる時、そのイヤー,ピラーの部分が
衝突すること,あるいはエレメント間の間隙が変化し、
「広がり」「とじる」動作がある個所でその部分の空気
が振動し、あるいはオイルのスプラッシュが発生するこ
となどである。そこで、どの程度の厚さの異なるエレメ
ントを、どの程度の個数で、どのようにして配列したな
らばよいかを実験と高速フーリエ変換周波数分析(FAST
FOURIER TRANSFORM)による計算で求めた。 そして、本発明者は、以下に述べる構成条件でブロッ
ク式金属ベルトを構成することにより、製造管理上およ
び強度の面からみて有利な条件でベルト騒音を低減させ
ることに成功した。
【問題点を解決するための手段】
すなわち、本発明では、リングに対してブロックエレ
メントを摺動自在に支持した圧縮形のものにおいて、上
記ブロックエレメントは、厚さが異なる2種類以上のエ
レメントE1ないしEN(N≧2)を上記リングにランダム
配列してなり、上記エレメントの内、最大個数のエレメ
ントE1に対する他のエレメントの厚さの差の比がr2ない
しrNなる時、上記比r2ないしrNの最小値rMが0.05以上0.
5以下の範囲にあり、上記エレメントE1を除く他のエレ
メントの個数の、全体に対する構成比PT(=P2+・・・
+PN)が10%以上50%以下の範囲であって、rMが0.05で
PTが22%の条件から、rMが0.3でPTが10%の条件まではP
Tが一次関数的に減少する境界以下を除く範囲にある。
【作用】
このような条件下では、製造管理上で、あまり多くな
い厚さの種類のエレメントの組合せにおいて、また、ベ
ルトの強度面で実質的に有利なエレメントの厚さにおい
て、ベルト音の低減効果が得られる。
【実 施 例】
以下、本発明の実施例を、図面を参照して具体的に説
明する。 第1図において、符号1はリング2に装着したエレメ
ントであり、エレメント1は、相互に押し付け合った状
態で配列されていて、ブロック式金属ベルトを構成して
いる。そして、このベルトを使用する無段変速機はプラ
イマリ軸3のプーリ4(固定プーリと可動プーリよりな
る)と、上記プライマリ軸3に平行配置されたセカンダ
リ軸5のプーリ6(固定プーリと可動プーリよりなる)
との間に上記ベルトを巻回していて、各プーリ4,6にお
ける巻付け径の比を変えることで無段変速制御されるよ
うになっている。 上記エレメント1の形状は、第2図および第3図にみ
られるようになっており、ショルダ7の接触面7aが前後
および左右方向で山形の円弧状をなし、リング2の内周
部2aとの摩擦抵抗を減じている。また、イヤー8の接触
面8aは上述と対向して凹形の円弧状をなし、リング2の
外周部2bとの摩擦抵抗を減じて入る。そして、上記エレ
メント1は、側面から見ると、V字形をなすボディ9に
ピラー10を介してヘッド11を設けた形状であり、上記ボ
ディ9の正面にプーリに沿って傾動させるテーパ9aを備
えている。更に、上記エレメント1は、ピラー10の左右
に位置して、リングとの接触をさけるためのフィレット
12を切欠いており、ボディ9の下部に位置して、リング
により押付力の分布を均一化するための切欠き13を備え
ている。 リング2は、小さい曲率半径でプーリに巻付いた際に
生じる曲げ応力を低減するため、可撓性の薄い帯状部材
を複数重ねて構成されている。 そして、上記エレメント1を多数、ディンプル14とホ
ール15とを係合しながらベルト走行方向に対して直列に
並べて順次重合し、環状に整列させて上記リングと共
に、金属ベルトが構成される。 このように金属ベルトを構成するエレメント1の厚さ
は、ボディ9からピラー10にかけての寸法を基準として
おり、現在使用されているものでは2.2mmである。ここ
で、1つの金属ベルトを構成するに際して使用するエレ
メント1の厚さを異ならせた場合の実験値をグラフにす
ると、第4図のようになる。ここではエレメントの厚さ
が2種類の場合であって、全エレメント1のうち、半数
以上を同一厚さのエレメントをE1とし、それ以外の厚さ
の異なるエレメントをE2とすると、これらをランダムに
ベルト走行方向に配列する時、そのベルトの騒音のピー
ク値を求めている。上述の第4図では、エレメントE1
2.2mmエレメントE2を2.1m/m,2.0m/m・・・とした時、厚
差比がそれぞれ0.045,0.090・・・となるが、厚さの異
なるエレメントの混合比(混合比=エレメントE2/(エ
レメントE1+エレメントE2))が10%ないし50%につい
て計測した結果が示されている。なお、図中、黒点は実
験を行なった組み合わせ(厚差比と混合比)を表わす点
であり、曲線は、フーリエ変換周波数解析の計算値であ
る。又、実験に於て、体感により効果の認められる厚差
比と混合比の組み合わせを下表に示す(厚差比0.20,0.3
0,0.40は計算値のみ)。このグラフにおいて、−3.5dB
以下は、実験結果より体感上、騒音低減効果が認められ
る現実的な範囲である。結果から理解されるように、混
合比10%以下では効果が認められず、また、50%を越え
るところでは、ピーク値が飽和してしまうので、実質的
な意味がなくなることが理解できる。 計算値も含めての評価では0.05以上の厚差比で、10%
以上の混合比である必要がある。ただし、ここで注意す
る点は、各エレメントの配列のバラツキである。計算結
果によれば、50%の混合比,厚差比0.09の場合でも、2
種類(厚さの相違について)のエレメントを互い違いに
配置する(規則的配列)と、騒音低減に全く効果がない
ことが確認された。そのために、エレメントの配列の具
合はたとえば、乱数表に基づいて定められるようなラン
ダム配列がよい。 なお、厚さの異なるエレメントの種類をN=3とした
時の結果によると、たとえば、エレメントE1=50%,エ
レメントE2=30%,エレメントE3=20%としたとき、E2
とE3の混合比による効果は第4図で厚差比0.09と0.20の
ラインの間に位置する。したがって、効果としては少く
とも厚差比0.09以上の性能が得られる。つまり、第4図
から明らかなように、厚差比が大きくなればなるほど騒
音上は効果が大きいから、厚差比が異なる組合せにおい
て、厚差比が最小値,上の例ではエレメントE2が評価の
判断限界となる。 一方、全エレメント1のうち厚さが異なるエレメント
E2とE3の個数による騒音上の効果は、エレメントE2とE3
の合計個数の全エレメント1に対する割合を指標とすれ
ば十分である。 すなわち、厚差比最小のエレメントE2の個数、あるい
はエレメントE3の個数の各々の多少ではなく、少くと
も、ベースとなるエレメントE1に対して厚さが異なる混
合エレメント全部(E2+E3)の割合が騒音に影響する。 以上の実験結果を整理すると、エレメントの厚さが異
なるN種類の場合でも成り立つ。すなわち、上記エレメ
ントの内、最大個数のエレメントE1に対する他のエレメ
ントE2・・・ENの厚差比がr2ないしrNなる時、上記エレ
メントE1を除く他のエレメントE2・・・ENの個数の、全
体に対する構成比P2+・・・PN=PTが、どの範囲で騒音
低減効果があるかを整理したものが第5図のグラフであ
る。ここでは、有効な範囲がハッチングで表示されてい
る。 なお、グラフの中でPT=22%,rM=0.05からPT=10%,
rM=0.3までの境界線は、第4図における騒音低減効果
ライン上における,各厚差比0.09,0.20,0.30,0.40など
の限界値を継いでいる部分である。 すなわち、本発明に係る金属ベルトは次の条件の中に
おいて、所期の目的である騒音低減効果を発揮する。 (イ) エレメントは厚さが異なる2種類以上のエレメ
ントE1ないしEN(N≧2)をリングに対してランダム配
列する。 (ロ) 上記エレメントの内、最大個数のエレメントE1
に対する他のエレメント(E2・・・EN)の厚さの差の比
がr2ないしrNなる時、比r2・・・rNの中の最小値rMが0.
5以下の範囲にある(rMが0.5以上ではエレメントの厚差
が大きすぎて実用不可である)。 (ハ) 上記エレメントE1を除く他のエレメントの個数
の、全体に対する構成比P2+・・・PN=PTが10%以上50
%以下の範囲である。 (ニ) rMが0.05でPTが22%の条件から、rMが0.3でPT
が10%の条件まではPTが一次関数的に減少する境界以下
を除く範囲である。
【発明の効果】
本発明では以上説明したようになり、エレメントの厚
差比,構成比が所定条件にある時、エレメントのランダ
ム配列により構成される金属ベルトが、製造管理上で厚
さの種類のエレメントの組合わせにおいて、また、ベル
トの強度の面で実質的に有利なエレメントの厚さにおい
て、ベルト音の低減効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第2図は
エレメントの正面図、第3図は同側面図、第4図はエレ
メント周波数の音圧ピーク値の変化を厚差比をパラメー
タとして、エレメント混合比に対して示し、計算より求
めたグラフ、第5図は本発明に係る金属ベルトの有効範
囲を表現したグラフである。 1……エレメント、2……リング、9……ボディ、10…
…ピラー、11……ヘッド
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 貢 東京都新宿区西新宿1丁目7番2号 富 士重工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−55448(JP,A) 実開 昭61−103651(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リングに対してブロックエレメントを摺動
    自在に支持した圧縮形のものにおいて、 上記ブロックエレメントは、厚さが異なる2種類以上の
    エレメントE1ないしEN(N≧2)を上記リングにランダ
    ム配列してなり、 上記エレメントの内、最大個数のエレメントE1に対する
    他のエレメントの厚さの差の比がr2ないしrNなる時、上
    記比r2ないしrNの最小値rMが0.05以上0.5以下の範囲に
    あり、 上記エレメントE1を除く他のエレメントの個数の、全体
    に対する構成比PT(=P2+・・・+PN)が10%以上50%
    以下の範囲であって、 rMが0.05でPTが22%の条件から、rMが0.3でPTが10%の
    条件まではPTが一次関数的に減少する境界以下を除く範
    囲にあることを特徴とするブロック式金属ベルト。
JP62209826A 1987-08-24 1987-08-24 ブロック式金属ベルト Expired - Lifetime JP2532253B2 (ja)

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EP88301996A EP0305023B1 (en) 1987-08-24 1988-03-08 Belt for a belt drive device
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