JP3186528B2 - チェーンベルト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動力を伝達するた
めにＶプーリ間に巻き掛けられるチェーンベルトに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】無段変速機等、動力を可変速で伝達する
のに用いられるチェーンベルトは、それぞれ入力軸及び
出力軸に取り付けられた２つのＶプーリの周りに張られ
て相互に連動され、これらのプーリの間でトルクを伝達
するようになっている。特に、金属チェーンベルトは複
数のリンクプレートがピンによって屈折自在に結合さ
れ、このピンの間にＶプーリと接触するテーパ面を有す
るＶ形ブロックを嵌入して構成されている。このときベ
ルト走行時にベルトブロックがプーリの壁面に衝突する
ため、不可避的に騒音や振動が発生するが、チェーンベ
ルトが無端状であることから、該チェーンベルトの一部
に他の部分より大きな騒音や振動を発生する部分がある
と、この騒音や振動が周期性を持ち、特定の周波数にの
みピークのある非常に耳障りな騒音となったり、共振の
発生の原因となったりするという問題があった。

【０００３】従来、このような問題を解消するべく様々
な提案がなされている。例えば、特開昭５９−２２６７
２９号公報には、異なる幅を持ったベルトブロックをチ
ェーン長手方向にランダムに配置して構成したチェーン
ベルトが開示されている。

【０００４】又、特開平４−８３９４２号公報では、異
なる形状のベルトブロックをチェーン長手方向にランダ
ムに配置したチェーンベルトが、特開平４−９５６３９
号公報では、異なる形状のリンクプレートをチェーン長
手方向にランダムに配置したチェーンベルトがそれぞれ
開示されている。あるいは、実開平２−７１４７号公報
においては、異なる硬度のベルトブロックをチェーン長
手方向にランダムに配置したものが開示されている。

【０００５】これらの技術は皆、チェーンベルトに他の
部分に比べて騒音や振動が大きくなる原因を有する部分
を積極的に設けると共に、これをランダムに配置し、騒
音や振動が周期性を持たないようにしたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術のように、異なる形状あるいは異なる硬度のベル
トブロック、又は異なる形状のリンクプレート（異音発
生手段）をランダムに配置したとしても、周期性を完全
になくすことはできないため、なお、耳障りな騒音とな
ったり、チェーン弦振動の固有振動数との共振が発生し
たりすることがあるという問題がある。

【０００７】本発明は、前記従来の問題を解決するべく
なされたもので、チェーンベルトの弦振動の周期性を一
層低減し、ベルト走行に伴う耳障りな騒音や共振の発生
を更に抑制することのできるチェーンベルトを提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、リンクプレー
トがピンにより多数連結され無端環状とされるチェーン
と、該チェーンに係止され一対のＶプーリからの動力を
前記チェーンに伝達するベルトブロックとから成る第１
及び第２チェーンベルトが、チェーン長手方向の位相が
１/ ２ピッチずれた状態で組み合わされて構成されるチ
ェーンベルトにおいて、前記第１及び第２チェーンベル
トは、チェーン回転時に騒音上のピーク又はディップを
発生させるための異音発生手段が、チェーン長手方向に
それぞれ同一のランダムパターンに従って配置され、且
つ、前記第１及び第２チェーンベルトの弦振動が互いに
逆位相となるように互いのランダムパターンが所定ピッ
チずれた状態で組み合わされて構成されることにより、
前記目的を達成したものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】第１及び第２チェーンベルトに
は、チェーン回転時に騒音上のピーク又はディップを発
生させるための異音発生手段が、チェーン長手方向にそ
れぞれ同一のランダムパターンに従って配置されてお
り、この第１チェーンベルト及び第２チェーンベルト
を、互いのランダムパターンが所定ピッチずれるように
組み合わせてチェーンベルトが構成されている。

【００１０】ここで、上記「異音発生手段」とは、例え
ば、Ｖプーリに接する際の幅寸法の異なるベルトブロッ
クや、形状の異なるリンクプレートや、硬度の異なるベ
ルトブロック等、ベルトブロックのＶプーリへの有効巻
付半径（有効衝突ピッチ）を変えるようにするための手
段を意味しており「振動発生手段」の概念を含んでい
る。

【００１１】この幅の異なるベルトブロック等の異音発
生手段をランダムに配列して第１及び第２チェーンベル
トが構成される。このランダムの配列がＶプーリにあた
ることにより、チェーン弦振動の固有振動数との共振が
発生する。第１及び第２チェーンベルトは異音発生手段
のランダムパターンが同一とされているため、それぞれ
の共振周波数は同一となる。

【００１２】そこで、第１及び第２チェーンベルトの弦
振動が互いに逆位相となるように第１チェーンベルトと
第２チェーンベルトにおけるランダムパターンの配列を
所定ピッチずらすことで、第１チェーン及び第２チェー
ンそれぞれの弦振動を互いに逆位相とすることができ、
第１チェーンベルトのベルトブロックと第２チェーンベ
ルトのチェーンとの干渉、及び第２チェーンベルトのベ
ルトブロックと第１チェーンベルトのチェーンとの干渉
により互いのチェーンベルトの弦振動が打ち消され、チ
ェーンベルト全体の弦振動を低減できる。即ち単に異音
や振動の周期性の低減によってだけでなく、干渉によっ
て騒音レベルあるいは弦振動のレベル自体を低減するこ
とができる。

【００１３】以下図面を参照して、本発明のより具体的
な実施形態の例を詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の第１実施形態のチェーン
ベルト１０が用いられた車両用のベルト式無段変速機１
２を示す一部断面を含む側面図である。

【００１５】図１において、ベルト式無段変速機１２
は、互いに平行に配設された入力軸１４及び出力軸１６
と、それら入力軸１４及び出力軸１６にそれぞれ取り付
けられた有効径が可変の一対の一次側可変プーリ１８及
び二次側可変プーリ２０と、それら可変プーリ（Ｖプー
リ）１８、２０間に巻き掛けられたチェーンベルト１０
とを備えており、そのチェーンベルト１０を介して動力
が伝達されるようになっている。

【００１６】チェーンベルト１０の構造を図２、図３及
び図４に示す。

【００１７】図２は、チェーンベルトの一部が一直線に
沿って連ねられた状態を示す平面図であり、図３は図２
におけるIII −III 線に沿う断面図である。又図４は、
チェーンベルトの一部を示す正面図である。

【００１８】本第１実施形態は、リンクプレート３６が
ロッカーピン（ピン）３８により多数連結され無端環状
とされる第１チェーン２２及び第２チェーン２４（チェ
ーン）と、該第１及び第２チェーン２２、２４に係止さ
れ、一対の可変プーリ１８、２０からの動力を前記チェ
ーン２２、２４に伝達するベルトブロック４４とからな
る第１及び第２チェーンベルト４０、４２がチェーン長
手方向の位相が１／２ピッチずれた状態で組み合わされ
て構成されるチェーンベルト１０において、前記第１及
び第２チェーンベルト４０、４２は、チェーン回転時に
騒音上のピーク又はディップを発生させるために、可変
プーリ１８、２０に接する際の幅寸法Ｗの異なるベルト
ブロック４４（異音発生手段）を、チェーン長手方向に
それぞれ同一のランダムパターンに従って配置し、か
つ、互いのランダムパターンが所定ピッチずれた状態で
組み合わせて構成したものである。

【００１９】図２〜図４に示すように、互いに並列する
２枚のストッパプレート３４及びそれらの間に位置する
３枚のリンクプレート３６と、それら計５枚のストッパ
プレート３４及びリンクプレート３６の間に一端部がそ
れぞれ介装され、且つ互いに並列する４枚のリンクプレ
ート３６とがロッカーピン３８によって連結された１つ
のユニットが長手方向へ連結されて無端環状をなし、互
いに平行した状態でほぼ半ピッチずらされて第１チェー
ン２２及び第２チェーン２４が構成されている。それら
第１チェーン２２及び第２チェーン２４の幅方向と平行
な状態で、それら第１チェーン２２及び第２チェーン２
４の内周側に多数のベルトブロック４４が所定の間隔を
隔てて交互に取り付けられ、第１及び第２チェーンベル
ト４０、４２が構成される。チェーンベルト１０は、こ
の第１及び第２チェーンベルト４０、４２から成ってい
る。

【００２０】なお、図２は、ベルトブロック４４が一直
線に沿って連ねられた状態を示しており、図４はベルト
ブロック４４が前記可変プーリ１８又は可変プーリ２０
のＶ溝の内壁面に沿って環状に連ねられた状態を示して
いる。又、図３の断面において、第２チェーン２４のロ
ッカーピン３８は全体が示されている。又、図３の一点
鎖線は上記Ｖ溝の内壁面を示しており、二点鎖線Ｃはチ
ェーンベルト１０の中心線を示している。

【００２１】前記ストッパプレート３４は、図５に示す
ように、長手板状をなし、両端部側に形成された一対の
円弧状のピン嵌合孔４６、４８と、一対の係合突起５
０、５２とを備えている。一対の係合突起５０、５２間
にはベルトブロック４４を受け入れる係合凹部５４が形
成されている。

【００２２】前記リンクプレート３６は、図６に示すよ
うに、ストッパプレート３４とほぼ同様の矩形板状をな
し、両端部側に形成された一対のほぼ円形状のピン嵌合
孔６０、６２と、一対の把持突起６４、６６とを備えて
いる。

【００２３】それら把持突起６４、６６間には、係合突
起５０、５２と同様、ベルドブロック４４を受け入れる
係合凹部６８が形成されている。

【００２４】リンクプレート３６のピン嵌合孔６０、６
２には、前記ロッカーピン３８が嵌合される。

【００２５】上記ロッカーピン３８は、ストッパプレー
ト３４及びリンクプレート３６を相対回転可能に連結す
るものであって、図７に示すように、円弧状断面をそれ
ぞれ有し、且つ相互の外周面が接触させられた一対の第
１円弧状ピン７８及び第２円弧状ピン８０からなる。

【００２６】前記ベルトブロック４４は、第１ベルトブ
ロック４４ａ及び第２ベルトブロック４４ｂの２種類よ
りなる。

【００２７】図８及び図９に詳しく示すように、第１ベ
ルトブロック４４ａは、長手方向にわたって同一の高さ
寸法を有する長手板状をなし、前記可変プーリ１８、２
０のＶ溝の内壁面に摩擦係合する一対の摩擦テーパ面８
６、８８をベルトブロック４４ａの幅方向（図８におい
て左右方向）の端面に備えている。ベルトブロック４４
ａのその両隣のベルトブロック４４ａ、４４ｂと対向す
る表裏一対の対向面９０、９１には、摩擦テーパ面８６
及び８８に両端が開口し且つベルトブロック４４ａの外
周側端縁に沿って断面円弧状の一対の係合溝９２、９３
が形成されている。

【００２８】図８の×印で示す２箇所がそれぞれかしめ
られて、溝９２、９３の一部が埋められることによりス
トッパ部９４、９５が形成されている。これにより、リ
ンクプレート３６とベルトブロック４４との幅方向の相
対移動が阻止されて、第１チェーン２２と第２チェーン
２４との一定限度以上の接近が規制されるようになって
いる。

【００２９】第２ベルトブロック４４ｂも、図１０及び
図１１に示すように、第１ベルトブロックと同様の形状
をしている。

【００３０】図３には、第１ベルトブロック４４ａの係
合溝９２、９３に対する把持突起６４、６６の嵌め入れ
状態が、図１２には、第２ベルトブロック４４ｂの係合
溝９２、９３に対する把持突起６４、６６の嵌め入れ状
態がそれぞれ示されている。

【００３１】このように、多数の第１ベルトブロック４
４ａと第２ベルトブロック４４ｂが交互に装着された第
１チェーン４０と、その第１チェーン４０のベルトブロ
ック４４ａ、４４ｂとは別の多数のベルトブロック４４
ａ、４４ｂが交互に装着された第２チェーン４２とが、
相互に半ピッチずらした状態で相互のベルトブロック４
４が交互に位置するように互いに組み合わされ、これに
より、図２、図３及び図４に示すチェーンベルト１０が
構成されている。

【００３２】ここにおいて、本第１実施形態において
は、第１ベルトブロック４４ａ及び第２ベルトブロック
４４ｂの幅（図３、図８あるいは図１０における左右方
向）寸法Ｗはそれぞれ２種類あり、この幅の広いものと
幅の狭いものを、第１チェーンベルト４０及び第２チェ
ーンベルト４２共同一パターンでチェーン長手方向にラ
ンダムに配置する。

【００３３】例えば、第１ベルトブロック４４ａあるい
は第２ベルトブロック４４ｂにおいて、幅Ｗの広いブロ
ック４４Ｗを●印で、幅Ｗの狭いブロック４４Ｎを○印
で表わし、図１３に示すように配置する。図１３におい
て第１チェーンベルト４０のＡのブロックを先頭として
右方向へ見た場合のパターンと、第２チェーンベルト４
２のＢのブロックを先頭として右方向へ見た場合のパタ
ーンは全く同一の配列となっている。

【００３４】図１３において、第１チェーンベルト４０
と第２チェーンベルト４２の各ブロックは上に述べたよ
うに、例えばブロックＡとブロックＣが示すように、１
／２ピッチずれている。又、第１チェーンベルト４０と
第２チェーンベルト４２は、図のブロックＡとブロック
Ｂが示すように、幅Ｗの広いブロック４４Ｗと幅Ｗの狭
いブロック４４Ｎを配列するランダムのパターンが５／
２ピッチずれて組み合わされている。

【００３５】このように、ベルトブロック４４の幅が異
なることにより、ベルトブロック４４が可変プーリ（Ｖ
プーリ）１８、２０に接する位置が異なり、これにより
このランダムのパターンに応じた弦振動が発生する。

【００３６】本実施形態は第１、第２チェーンベルト４
０、４２のピッチをずらして、両者の弦振動の位相をほ
ぼ逆位相とし、チェーンベルト１０全体に生じる弦振動
を抑えるようにするものである。

【００３７】前記ランダムのパターンを変えて行った実
験結果を表わす、エンジン回転速度とトランスアクスル
振動レベルの関係を表わすグラフを、図１４に示す。こ
のグラフが示すように、ランダムパターンを１／２ピッ
チずらした場合には、２４００rpm 付近において弦振動
レベルのピークが発生しているが、本実施形態のよう
に、ランダムパターンを５／２ピッチずらした場合には
それが発生していない。

【００３８】これは、第１チェーンベルト４０と第２チ
ェーンベルト４２の弦振動がほぼ逆位相となり、第１チ
ェーンベルト４０のベルトブロック４４と第２チェーン
ベルト４２の第２チェーン２４とが干渉し、又第２チェ
ーンベルト４２のベルトブロック４４と第１チェーンベ
ルト４０の第１チェーン２２とが干渉するため、一方が
上に移動しようとするとき、他方が下に移動しようとし
て弦振動が抑えられるものと考えられる。

【００３９】このように、本実施形態によれば、チェー
ン弦振動を特に干渉によって低減でき、騒音を充分に低
減することができる。

【００４０】なお、図１３に示すようなランダムパター
ンの場合には、５／２ピッチずらせばよかったが、他の
パターンの場合には、実験により最適の所定ピッチを求
めればよい。

【００４１】次に本発明の第２実施形態について説明す
る。

【００４２】第２実施形態のチェーンベルトは、形状の
異なるリンクプレートをチェーン長手方向にランダムに
配置したものである。

【００４３】即ち、図１５に示すように、リンクプレー
ト３６の係合凹部６８の底部からピン嵌合孔６０の中央
部までの寸法Ｈを変えたものを少なくとも２種類以上用
意し、それをチェーン長手方向にランダムに配置する。
これにより、ベルトブロック４４の幅は全て同一である
が、リンクプレート３６の上記Ｈの寸法が異なるため、
チェーンベルト１０が可変プーリ１８、２０にかかる際
ベルトブロック４４の可変プーリ１８、２０の径方向の
位置が少しずつずれることになる。従って、ベルトブロ
ック４４が可変プーリ１８、２０に接する位置が少しず
つ異なる。

【００４４】このように、寸法Ｈの異なるリンクプレー
ト３６を第１チェーンベルト４０及び第２チェーンベル
ト４２共同じランダムパターンで配列し、その２つのチ
ェーンベルト４０、４２を第１実施形態と同じようにし
て振動数が低減するように所定ピッチずらして組み合わ
せる。これにより、弦振動の低減、及び騒音の低減を図
ることができる。

【００４５】なお、第１実施形態においては、ベルトブ
ロック４４の幅を２種類設け、これら２種類のベルトブ
ロック４４（異音発生手段）をチェーン長手方向にラン
ダム配置して、衝突ピッチを変え、又、第２実施形態で
は、リンプレート３６の寸法Ｈを変えて、異音発生手段
を構成したが本発明はこれに限定されるものではなく、
様々な異音発生手段が考えられる。

【００４６】例えば、特開平４−８３９４２号に示され
るように、ベルトブロックの形状を変え、衝突ピッチを
変えるようにしても良いし、特開平４−９６５３９号に
示されるように、ベルトブロックではなく、リンクプレ
ートの形状を変えて衝突ピッチを変えるようにしても良
い。あるいは、特開平４−８３９４０号に示されるよう
に、ベルトブロック両端の傾斜面を変更し、Ｖプーリへ
の巻付半径を変えることにより衝突ピッチを変えるよう
にしても良い。又は、実開平２−７１１４７号の様に、
ベルトブロックの硬度を変えたり、特開平５９−２２６
９３０号に示されているように、一部のベルトブロック
がＶプーリに接触しないような構成としても良いし、さ
らに、特開昭５９−２２６７３１号に示されているよう
にベルトブロックとＶプーリとの係合面積を変えるよう
にしたものでも良い。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
第１及び第２チェーンを同一のランダムパターンで構成
し、所定ピッチずらすことにより、互いのチェーンベル
トの弦振動が打ち消され、弦振動を低減し、騒音を充分
に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のチェーンベルトを含む
ベルト式無段変速機を示す一部断面を含む側面図

【図２】図１のチェーンベルトの一部を示す平面図

【図３】図２におけるIII −III 線に関する断面図

【図４】図１のチェーンベルトの正面図

【図５】ストッパプレートを示す正面図

【図６】リンクプレートを示す正面図

【図７】ロッカーピンを示す斜示図

【図８】第１ベルトブロックの正面図

【図９】第１ベルトブロックの側面図

【図１０】第２ベルトブロックの正面図

【図１１】第２ベルトブロックの側面図

【図１２】第２ベルトブロックの係合溝に対するリンク
プレートの把持突起の嵌め入れ状態を示す説明図

【図１３】幅の異なるベルトブロックのランダム配列の
パターンを示す説明図

【図１４】エンジン回転数とトランスアクスル振動レベ
ルの関係を示すグラフ

【図１５】第２実施形態で用いられるリンクプレートを
示す正面図

【符号の説明】

１０…チェーンベルト １２…ベルト式無段変速機 １４…入力軸 １６…出力軸 １８…一次側可変プーリ（Ｖプーリ） ２０…二次側可変プーリ（Ｖプーリ） ２２…第１チェーン ２４…第２チェーン ３４…ストッパプレート ３６…リンクプレート ３８…ロッカーピン（ピン） ４０…第１チェーンベルト ４２…第２チェーンベルト ４４…ベルトブロック（異音発生手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16G 5/00 F16G 5/18

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リンクプレートがピンにより多数連結され
   無端環状とされるチェーンと、該チェーンに係止され一
   対のＶプーリからの動力を前記チェーンに伝達するベル
   トブロックとから成る第１及び第２チェーンベルトが、
   チェーン長手方向の位相が１/ ２ピッチずれた状態で組
   み合わされて構成されるチェーンベルトにおいて、前記
   第１及び第２チェーンベルトは、チェーン回転時に騒音
   上のピーク又はディップを発生させるための異音発生手
   段が、チェーン長手方向にそれぞれ同一のランダムパタ
   ーンに従って配置され、且つ、前記第１及び第２チェー
   ンベルトの弦振動が互いに逆位相となるように互いのラ
   ンダムパターンが所定ピッチずれた状態で組み合わされ
   て構成されることを特徴するチェーンベルト。