JP4457832B2

JP4457832B2 - 騒音抑制型無端ベルトとその選別装置および選別方法

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Publication number: JP4457832B2
Application number: JP2004278779A
Authority: JP
Inventors: 大介小林; 勇仁服部
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2004-09-27
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2024-09-27
Also published as: JP2006090488A

Description

本発明は、無段変速装置用の騒音を抑制された無端ベルトおよびそのような無端ベルトを選別する選別装置に係る。

無段変速装置の一つとして、無端のベルト部材と該ベルト部材により担持された多数の板状の駒部材とを備えた無端ベルトを、中心軸線に沿って互いに対向する円錐状のベルト係合面を呈する一対のプーリ半体よりなる複数のプーリの間に掛け渡し、駆動側プーリより被駆動側プーリへ前記駒部材を押して回転動力を伝達する構造のものが知られている。かかる構造の無段変速装置には、時として大きな騒音が生ずる。

ベルト式無段変速装置の騒音を抑制することについては、これまでに種々の提案がなされている。下記の特許文献１には、厚みが異なる２種類以上のエレメント（駒部材に相当）をランダムに配列し、最大個数のエレメントに対する他のエレメントの厚さの差の比を０．０５〜０．５とし、各種類のエレメントのその他の種類のエレメントの合計に対する比を１０〜５０％とすること等の条件を付することが提案されている。下記の特許文献２には、厚さ１．５ｍｍの標準エレメントと、厚さ１．６ｍｍの第１調整用エレメントと、厚さ１．４ｍｍの第２調整用エレメントとを用意し、標準エレメントだけを金属リング集合体に密に組み付けときに発生する初期クリアランスを測定し、それが０．８ｍｍ未満であれば所定個数の第１調整用エレメントを用いてクリアランスを０．１ｍｍ未満に抑え、初期クリアランスが０．８ｍｍ以上であれば所定個数の第２調整用エレメントを用いてクリアランスを０．１ｍｍ未満に抑えることが提案されている。
特開平１−５５４４７号公報特開２００２−４８１９４号公報

一方、無端ベルト等の無端移動体を移動させつつその状態を測定する技術として、下記の特許文献３には、ローラチェーンに沿った２カ所でローラの円周面にレーザ光線を照射してローラ間の距離を測定し、それを基準の距離と比較することによりローラチェーンに生じている伸長の度合を検出することが提案されている。下記の特許文献４には、隔置された２箇所にマークを付した無端チェーンを隔置された２箇所のセンサ前に通過させ、１箇所のマークが２箇所のセンサの前を通過する間の時間から無端チェーンの移動速度を求め、こうして求められた無端チェーンの移動速度と２箇所のマークが１箇所のセンサの前を通過する間の時間とから無端チェーンの伸びを求めることが提案されている。
特開平１０−３３２３４２号公報実開平５−８１６２７号公報

プーリ間に掛け渡された無端のベルト部材と多数の板状駒部材よりなる無端ベルトが駆動側プーリより被駆動側プーリへ駒部材を押して回転動力を伝達する無段変速装置に於いては、駆動側プーリより被駆動側プーリへ駒部材を押しやるベルトの圧縮直線走行部は、見かけ上、一種の剛固な棒状体を呈する。この見かけの棒状体の長さは、無端ベルトの回動に伴って、その始端では１駒単位で増大し、その終端では１駒単位で減小するが、始端での１駒分の長さの増大と終端での１駒分の長さの減小はいずれもほぼ瞬間的に生ずるので、上記の棒状体は、無端ベルトの回動中殆ど常時、各変速比に於いて１〜２駒の厚み分だけ上下する一定の長さを呈する。尚、車輌用の場合の如く、例えば、駆動側プーリと被駆動側プーリの間の軸線間距離が１７０ｍｍの無段変速装置では、プーリ軸線間を結ぶ直線に対しベルトの直線部が平行であるとき（変速比１のとき）とプーリ軸線間を結ぶ直線に対しベルトの直線部が１０⁰傾斜した状態とでは、プーリの間に延在するベルト直線部の長さは１７０ｍｍ×（１−cos１０⁰）、即ち２．５８ｍｍ、だけ異なる。一方、この程度の大きさの無端ベルトの駒部材の厚みは通常１．４〜１．８mm前後であるので、変速領域全体に亙っての上記棒状体を構成する駒部材の数の変化は高々数個程度である。

ところで、棒状体にはその長さに応じた固有振動数があり、その固有振動数の近傍の振動数による加振力を受けると、共振により大きく振動する。上記の通りプーリ間に形成される棒状体の長さは、変速領域全体に亙って左程大きくは変化しないが、その始端および終端に於ける駒部材の当接や離隔に起因する加振力は、無段変速装置の回転速度や変速比の変化に応じて広範囲に変化する。従って、騒音抑制のために駒部材に対しランダムに厚み変化が施されても、無段変速装置の回転速度や変速比の変化に伴って上記の加振力の振動数が上記見掛けの棒状体の平均的長さに基づく固有振動数に一致し或は近づく可能性は大きく、そうなれば、上記棒状体の共振により激しい騒音を発生する虞れがある。

本発明は、ベルト式無段変速装置の騒音抑制に関する上記の事情に着目し、かかる観点からベルト式無段変速装置の騒音を抑制することを課題としている。

上記の課題を解決するものとして、本発明は、無端のベルト部材と該ベルト部材により担持された多数の板状の駒部材とを備え、中心軸線に沿って互いに対向する円錐状のベルト係合面を呈する一対のプーリ半体よりなる複数のプーリの間に掛け渡され、駆動側プーリより被駆動側プーリへ前記駒部材を押して回転動力を伝達する無段変速装置用の無端ベルトにして、前記駒部材の各々の厚みは前記駆動側プーリと前記被駆動側プーリとを回って該無端ベルトが回動するとき、前記駆動側プーリから前記被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部に生ずる互いに密着係合した駒部材の厚みの合計が、前記直線走行部にあった駒部材と前記直線走行部に進入した駒部材とが置き換わることによって、増大と減小とを繰り返すとともに、前記密着係合した駒部材の厚みの合計の出現頻度が所定の範囲に分散されるように定められていることを特徴とする無端ベルトを提案するものである。

前記駒部材は互いに異なる第一および第二の厚み範囲に属する第一および第二の種類の駒部材を含み、無端ベルトに沿って前記第一および第二の種類の駒部材が複数個ずつ交互に配列されていてよい。

この場合、特にこの種の無段変速装置に於ける駆動側プーリと被駆動側プーリの間の軸線間距離と駆動側プーリおよび被駆動側プーリに於ける無端ベルトの掛け渡し半径の大きさの一般的対比関係に鑑みれば、前記第一および第二の種類の駒部材の複数個ずつの交互配列於ける該複数個は前記第一および第二の種類の駒部材についてそれぞれ無端ベルトの全周長の１／４の長さに対応する駒数であってよく、また、その場合、前記第一および第二の厚み範囲は実質的に、即ち概略、前記駒部材の平均的厚みを無端ベルトの全周長の１／４の長さに対応する駒数にて除した値だけ互いに異なっていてよい。

無端のベルト部材と該ベルト部材により担持された多数の板状の駒部材とを備え、中心軸線に沿って互いに対向する円錐状のベルト係合面を呈する一対のプーリ半体よりなる複数のプーリの間に掛け渡され、駆動側プーリより被駆動側プーリへ前記駒部材を押して回転動力を伝達する無段変速装置用の無端ベルトに於いて、前記駒部材の各々の厚みは前記駆動側プーリと前記被駆動側プーリとを回って該無端ベルトが回動するとき、前記駆動側プーリから前記被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部に生ずる互いに密着係合した駒部材の厚みの合計が、前記直線走行部にあった駒部材と前記直線走行部に進入した駒部材とが置き換わることによって、増大と減小とを繰り返すとともに、前記密着係合した駒部材の厚みの合計の出現頻度が所定の範囲に分散されるように定められていることは、無端ベルトが掛け渡される測定用駆動側プーリおよび測定用被駆動側プーリと、前記駒部材の一つが前記測定用駆動側プーリを離脱する瞬間と前記駒部材の一つが前記測定用被駆動側プーリに着座する瞬間とを相互に関連して測定する第一および第二のセンサと、前記第一および第二のセンサの出力信号より前記駒部材の各々の厚みは前記駆動側プーリから前記被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部にて互いに密着係合する駒部材の厚みの合計が、前記直線走行部にあった駒部材と前記直線走行部に進入した駒部材とが置き換わることによって、増大と減小とを繰り返すとともに、前記密着係合した駒部材の厚みの合計の出現頻度が所定の範囲に分散されるように定められているか否かを判定する信号処理手段とを有することを特徴とする無端ベルト選別装置によって選別されてよい。

この場合、前記駒部材の一つが前記測定用駆動側プーリを離脱する瞬間と前記駒部材の一つが前記測定用被駆動側プーリに着座する瞬間の間の差時間を無端ベルトが所定の駒数移動する毎に測定し、前記差時間の各値毎にその増減を求め、その増減より前記の判定を行ってよい。前記差時間の測定は無端ベルトが１駒移動する毎に行なわれるようになっていてよく、また前記差時間の測定は無端ベルトが全駒数移動するまで行なわれるようになっていてよい。

また、無端のベルト部材と該ベルト部材により担持された多数の板状の駒部材とを備え、中心軸線に沿って互いに対向する円錐状のベルト係合面を呈する一対のプーリ半体よりなる複数のプーリの間に掛け渡され、駆動側プーリより被駆動側プーリへ前記駒部材を押して回転動力を伝達する無段変速装置用の無端ベルトに於いて、前記駆動側プーリと前記被駆動側プーリとを回って該無端ベルトが回動するとき、前記駆動側プーリから前記被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部に生ずる互いに密着係合した駒部材の厚みの合計の出現頻度が所定の範囲に分散されていることは、無端のベルト部材と該ベルト部材により担持された多数の板状の駒部材とを備え、中心軸線に沿って互いに対向する円錐状のベルト係合面を呈する一対のプーリ半体よりなる複数のプーリの間に掛け渡され、駆動側プーリより被駆動側プーリへ前記駒部材を押して回転動力を伝達する無段変速装置用の無端ベルトを選別する無端ベルト選別方法にして、
測定用駆動側プーリおよび測定用被駆動側プーリに無端ベルトを掛け渡し、
第一および第二のセンサを用いて、前記駒部材の一つが前記測定用駆動側プーリを離脱する瞬間と前記駒部材の一つが前記測定用被駆動側プーリに着座する瞬間とを相互に関連して測定し、
前記第一および第二のセンサの出力信号より前記駒部材の各々の厚みは前記駆動側プーリから前記被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部にて互いに密着係合する駒部材の厚みの合計が、前記直線走行部にあった駒部材と前記直線走行部に進入した駒部材とが置き換わることによって、増大と減小とを繰り返すとともに、前記密着係合した駒部材の厚みの合計の出現頻度が所定の範囲に分散されるように定められているか否かを判定することを特徴とする無端ベルト選別方法によって選別されてよい。

この場合、前記駒部材の一つが前記測定用駆動側プーリを離脱する瞬間と前記駒部材の一つが前記測定用被駆動側プーリに着座する瞬間の間の差時間を無端ベルトが所定の駒数移動する毎に測定し、前記差時間の各値毎にその増減を求め、その増減より前記の判定を行ってよく、前記差時間の測定は無端ベルトが１駒移動する毎に行なわれるようになっていてよく、前記差時間の測定は無端ベルトが全駒数移動するまで行なわれるようになっていてよい。

また、上記いずれの場合にも、前記駆動側プーリから前記被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部に生ずる互いに密着係合した駒部材の厚みの合計の出現頻度が所定の範囲に分散されていることは、該出現頻度が所定の限界値以下であることによって置き換えられてもよい。

上記の如く、無端のベルト部材と該ベルト部材により担持された多数の板状の駒部材とを備え、中心軸線に沿って互いに対向する円錐状のベルト係合面を呈する一対のプーリ半体よりなる複数のプーリの間に掛け渡され、駆動側プーリより被駆動側プーリへ前記駒部材を押して回転動力を伝達する無段変速装置用の無端ベルトに於いて、前記駒部材の各々の厚みは駆動側プーリと被駆動側プーリとを回って該無端ベルトが回動するとき、駆動側プーリから被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部に生ずる互いに密着係合した駒部材の厚みの合計が、前記直線走行部にあった駒部材と前記直線走行部に進入した駒部材とが置き換わることによって、増大と減小とを繰り返すとともに、前記密着係合した駒部材の厚みの合計の出現頻度が所定の範囲に分散されるように定められていれば、それが各無端ベルト製品に於ける駒部材の厚みについての製造上の許容誤差の無作為な組み合わせ結果によるものであっても、或は駒部材の厚みについての意図的な変更の結果によるものであっても、その長さが何らかの一定値に所定の集中度を越えて集中する度合が低減されるため、上記棒状体に作用する加振力の振動数がどのように変化しようとも、該棒状体の長さと加振力の対応関係に或る持続時間を越えて共振関係が生ずる可能性が低くなり、そのような共振による騒音の増大を抑制し或はその生起を回避することができる。

無端のベルト部材と該ベルト部材により担持された多数の板状の駒部材とを備え、中心軸線に沿って互いに対向する円錐状のベルト係合面を呈する一対のプーリ半体よりなる複数のプーリの間に掛け渡され、駆動側プーリより被駆動側プーリへ前記駒部材を押して回転動力を伝達する無段変速装置用の無端ベルトに於いて、前記駒部材が互いに異なる第一および第二の厚み範囲に属する第一および第二の種類の駒部材を含み、無端ベルトに沿って前記第一および第二の種類の駒部材が複数個ずつ交互に配列されていれば、駆動側プーリより被駆動側プーリへ駒部材を押しやるベルト圧縮直線走行部に於ける見かけの棒状体の長さは、前記２種類の駒部材のうちの厚い方の駒部材の配列より駒部材が前記直線走行部へ進入してくるときには、前記棒状体の長さはベルトが１駒進行する毎に徐々に長くなり、逆に前記２種類の駒部材のうちの薄い方の駒部材の配列より駒部材が前記直線走行部へ進入してくるときには、前記棒状体の長さはベルトが１駒進行する毎に徐々に短くなり、いずれにしても前記棒状体の長さは常に一定値に留まることなく循環的に変化する。このことについては後程実施例についてより詳細に説明する。

前記第一および第二の種類の駒部材の複数個ずつの交互配列於ける該複数個が前記第一および第二の種類の駒部材についてそれぞれ無端ベルトの全周長の１／４の長さに対応する駒数とされれば、この種の無段変速装置に於ける駆動側プーリと被駆動側プーリの間の軸線間距離と駆動側プーリおよび被駆動側プーリに於ける無端ベルトの掛け渡し半径の大きさの一般的対比関係によれば、無端ベルトに於けるプーリ間直線走行部の長さと駆動側プーリおよび被駆動側プーリに巻き掛けられた円弧状走行部の長さはとはほぼ等しいので、前記棒状体長さの循環的変化を必要最小限の頻度にて停滞なく繰り返すことができる。また、前記第一および第二の厚み範囲が駒部材の平均的厚みを無端ベルトの全周長の１／４の長さに対応する駒数にて除した値だけ互いに異なっていれば、前記第一および第二の厚み範囲に属する第一および第二の種類の駒部材をベルト直線走行部に沿って１駒ずつ置き換えるとき、各回の置き換えによりベルト直線走行部の駒部材厚みの合計の変化を概略駒部材１個分の厚みとし、駒部材１個分の厚みの範囲内にて前記厚み合計を連続的に繰り返し増減させることができる。このことについても後程実施例についてより詳細に説明する。

無端のベルト部材と該ベルト部材により担持された多数の板状の駒部材とを備え、中心軸線に沿って互いに対向する円錐状のベルト係合面を呈する一対のプーリ半体よりなる複数のプーリの間に掛け渡され、駆動側プーリより被駆動側プーリへ前記駒部材を押して回転動力を伝達する無段変速装置用の無端ベルトに於いて、前記駒部材の各々の厚みは前記駆動側プーリと前記被駆動側プーリとを回って該無端ベルトが回動するとき、前記駆動側プーリから前記被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部に生ずる互いに密着係合した駒部材の厚みの合計が増大と減小とを交互に繰り返すように定められていることが、無端ベルトが掛け渡される測定用駆動側プーリおよび測定用被駆動側プーリと、前記駒部材の一つが前記測定用駆動側プーリを離脱する瞬間と前記駒部材の一つが前記測定用被駆動側プーリに着座する瞬間とを相互に関連して測定する第一および第二のセンサと、前記第一および第二のセンサの出力信号より前記駒部材の各々の厚みは前記駆動側プーリから前記被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部に生ずる互いに密着係合した駒部材の厚みの合計が、前記直線走行部にあった駒部材と前記直線走行部に進入した駒部材とが置き換わることによって、増大と減小とを繰り返すとともに、前記密着係合した駒部材の厚みの合計の出現頻度が所定の範囲に分散されるように定められているか否かを判定する信号処理手段とを有する無端ベルト選別装置によって選別されれば、各ベルト製品について上記合計が増大と減小とを繰り返すとともに、前記密着係合した駒部材の厚みの合計の出現頻度が所定の範囲に分散されるように定められているか否かを容易且つ速やかにチェックすることができる。

この場合、前記駒部材の一つが前記測定用駆動側プーリを離脱する瞬間と前記駒部材の一つが前記測定用被駆動側プーリに着座する瞬間の間の差時間を無端ベルトが所定の駒数移動する毎に測定し、前記差時間の各値毎にその増減を求め、その増減より前記の判定を行えば、上記の通り棒状体に或る実質的な振幅にて共振が生ずるには、共振を起こさせる状態が或る程度の時間に亙って持続することを要し、たとえ一時的に共振を起こさせる状態が生じても、それがそのような限界時間を越えて続かなければ、共振を抑制し或はその生起を回避することができるという実情を踏まえて、上記の所定移動駒数を最低限の値に設定して選別に要する時間を短縮することができる。

添付の図１は、本発明による無端ベルトを用いたベルト式無段変速装置の一例を示す概略構成図である。但し、本発明の要部は駒部材の厚みの選択と配列に係わる微細寸法事項であるので、該要部は図１には現れていない。図１のＡ部とＢ部とを取り出して拡大したものが図２であるが、ここでも上記の微細寸法事項は尚まだ図には表れてはいない。

図１および２に於いて、１が無端ベルトであり、無端のベルト部材２と該ベルト部材により担持された多数の板状の駒部材３とを備えている。無端のベルト部材２は複数の無端ベルト層を重ね合わせた構造に造られている。４および５がプーリであり、それぞれプーリ半体４ａおよび５ａとこれに図にて手前側にて重ね合わされた図には示されていない他方のプーリ半体よりなっている。プーリ４は軸心Ｃ１の周りに回転する軸６により図にて時計回り方向に駆動され、駆動側プーリをなしている。プーリ５は軸心Ｃ２の周りに回転する軸７上に担持され、図には示されていない車輪等を駆動する被駆動側プーリをなしている。

駒部材３は、図３に例示されている如く無端ベルト部材２を一対として受ける一対の肩部３ａと中央の首部３ｂとを備え、その両側の傾斜した一対の側縁３ｃにてプーリ半体の円錐状の作動面上に着座するようになっている。首部３ｂには一方の側にて窪み、他方の側にいて突き出た偏倚部３ｄが形成されており、駒部材がプーリ間の直線走行部を走行する際には、互いに隣接する駒部材のかかる偏倚部が互いに係合することにより駒部材の整列が保たれるようになっている。

図２に戻って見ると、駒部材３₁は駆動側プーリ４から被駆動側プーリ５へ向かうベルト直線走行部にて互いに密着係合する駒部材の始端となる駒部材であり、駒部材３_nはその終端となる駒部材である。そして、駒部材３₁〜３_nが駆動側プーリから被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部にて互いに密着係合して上記の一見剛固な棒状体をなす駒部材である。本発明によれば、駆動側プーリと被駆動側プーリとを回って無端ベルトが回動するとき、これら駒部材３₁〜３_nの厚みの合計、即ち、図２にＬｅとして示す寸法の出現頻度が所定の範囲に分散されているか或は該出現頻度が所定の限界値以下であるようにされる。尚、寸法Ｌｇは駆動側プーリ４から被駆動側プーリ５へ向かうベルト直線走行部の幾何学的長さであり、無端ベルトの湾曲中心線が直線となる部分の長さである。

図４は、駆動側プーリと被駆動側プーリとを回って無端ベルトが回動するとき、駆動側プーリから被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部にて互いに密着係合する駒部材の厚みの合計の出現頻度が所定の範囲に分散されているか否か或は該出現頻度が所定の限界値以下であるか否かを判断する無端ベルト選別装置を一つの実施の形態に於いて示す概略図である。図４に於いて、１０および１２は図１〜３に示した無端ベルト１の如き無端ベルトが掛け渡される測定用駆動側プーリおよび測定用被駆動側プーリである。測定用駆動側プーリ１０は選別装置のハウジング１４内に設けられた図には示されていない動力装置により駆動される駆動軸１６により図にて時計回り方向に回転駆動されるようになっている。動力装置の駆動は制御盤１８に於いて制御されるようになっている。被駆動側プーリ１２は被駆動軸２０により回転可能に支持され、無端ベルト１より図にて時計回り方向に駆動されるときハウジング１４内に設けられた図には示されていない負荷装置により回転抵抗を付加されるようになっている。かかる負荷装置により被駆動軸２０に負荷される回転抵抗の大きさも制御盤１８にて制御されるようになっている。尚、被駆動軸２０は摺動案内装置２２によりハウジング１４に対し図にて左右方向に移動可能に支持され、摺動駆動装置２４により図にて左右方向に移動されるようになっており、これによって駆動側および被駆動側プーリ１０，１２間に掛け渡された無端ベルト対し適当な張力をかけることができるようになっている。

選別装置には更に無端ベルトの各駒部材が測定用駆動側プーリ１０を離脱する瞬間を検出するセンサ２６および各駒部材が測定用被駆動側プーリ１２に着座する瞬間を検出するセンサ２８が設けられており、それぞれの検出信号が制御盤１８に組み込まれたマイクロコンピュータによる演算制御部へ送られるようになっている。各駒部材が測定用駆動側プーリ１０を離脱する瞬間および各駒部材が測定用被駆動側プーリ１２に着座する瞬間は、以下に説明される要領にて、駆動側プーリから被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部に於いて互いに密着係合する駒部材の厚みの合計の出現頻度が所定の範囲に分散されているか否か或は該出現頻度が所定の限界値以下であるか否かを判定するためのものであるので、各駒部材が測定用駆動側プーリ１０を離脱する瞬間は、一例としてベルトが測定用駆動側プーリ１０に沿って円弧状に走行する領域からプーリ間の直線走行領域に移る境目に向かい合って配置されたセンサ２６に対し各駒部材がその前面または後面或はその中間にある任意の目印となる部位を所定の位置関係にもたらす瞬間として捉えられればよく、同様に、各駒部材が測定用被駆動側プーリ１２に着座する瞬間は、一例としてベルトがプーリ間の直線走行領域から測定用被駆動側プーリ１２に沿って円弧状に走行する領域に移る境目に向かい合って配置されたセンサ２８に対し各駒部材がその前面または後面或はその中間にある任意の目印となる部位を所定の位置関係にもたらす瞬間として捉えられればよい。

演算制御部に於いては、センサ２６および２８からの信号に基づき図５に示す如く各駒部材がセンサ２６の前を横切った瞬間をとらえた波形Ｗsおよび各駒部材がセンサ２８の前を横切った瞬間をとらえた波形Ｗeが形成され、波形ＷsとＷeの間のずれ時間δｔと、別途図には示されていない測定用駆動側プーリ１０または被駆動側プーリ１２の回転速度を検出する回転速度センサにより検出されたベルトの移動速度とから、直線走行部にて互いに密着係合する駒部材の厚みの合計の値が、ベルトの１駒移動毎に求められ、その分布状態が図６にＳ１、Ｓ２として例示されている如く把握される。かかる分布状態の把握は、無端ベルトの全駒数に対するものであってよいが、上記の通り棒状体に或る実質的な振幅にて共振が生ずるには、共振を起こさせる状態が或る程度の時間に亙って持続することを要し、たとえ一時的に共振を起こさせる状態が生じても、そのような状態がある程度の時間続かなければ共振を抑制し或はその生起を回避することができる。尚、上記の分布状態の把握は、例えば無端ベルトの半周分に当たる駒数について行うようにされてもよく、これによって判別に要する時間を短縮することができる。尚、図６は本発明による選別の技術思想を端的に示すものであるが、上記のずれ時間δｔと直線部厚み合計の間には、無端ベルト選別装置に於けるセンサ間距離とベルト送り速度に基づく相対関係があるので、検査による選別の手段としては、図６の横軸はずれ時間δｔとされてもよく、そうすることにより検査結果の判断をずれ時間δｔに基づいて直接的に行い、検査による選別の演算操作を簡略化することができる。

かくして上に得られた分布状態Ｓ１，Ｓ２等に対し適当な限界値Ｓｃを設定しておき、限界値Ｓｃ以下に収まる分布状態Ｓ１を呈する無端ベルトは合格とし、これを越える分布状態Ｓ２を呈する無端ベルトは不合格とする選別を行うことにより、駆動側プーリと被駆動側プーリとを回って無端ベルトが回動するとき、駆動側プーリから被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部に生ずる互いに密着係合した駒部材の厚みの合計の出現頻度が所定の範囲に分散されているか或は該出現頻度が所定の限界値以下でとなり、上記の密着係合により駒部材が呈する棒状体の長さが始端にて断続的に増大しまたは終端にて断続的に減小することに同期して棒状体に共振が生ずることを抑制し或はその生起を回避することのできる無段変速装置用の無端ベルトを得ることができる。

上記の図４〜６について説明した選別装置を用いることにより、任意の設計或いは製造による無端ベルトから騒音を抑制された無段変速装置用無端ベルトを選別により得ることができるが、かかる選別原理に対し１００％合格することができる無端ベルトを発明の一つの実施の形態として図７に示す。

図７の無端ベルトは、基本的には図１〜３に示した無端ベルト１と同じ構成を有していてよく、即ち、無端のベルト部材２とこれにより担持された多数の板状の駒部材３とを備え、各駒部材は図３に示す如き平面輪郭を有していてよいが、駒部材は互いに異なる第一および第二の厚み範囲に属する第一および第二の種類の駒部材を含み、無端ベルトに沿って第一および第二の種類の駒部材が複数個ずつ交互に配列されている。図示の例では、第一および第二の種類の駒部材の複数個ずつの交互配列於ける該複数個は、第一および第二の種類の駒部材についてそれぞれ無端ベルトの全周長の１／４の長さに対応する駒数であり、また図示の場合、Ｌａの部分に於ける駒部材の厚み範囲は、Ｌｂの部分に於ける駒部材の厚み範囲より大きい値とされている。

従って、かかる無端ベルトが図１に於けると同様に駆動側プーリ４と被駆動側プーリ５の間に掛け渡され、駆動側プーリより被駆動側プーリへ駒部材を押して回転動力を伝達する要領にて使用されると、駆動側プーリから被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部にて互いに密着係合する駒部材の厚みの合計は、Ｌａ部分の駒部材がベルト直線走行部へ進入し、それまでベルト直線走行部にあったＬｂ部分の駒部材を１つずつＬａ部分の駒部材にて置き換えていくときには徐々に増大し、逆にＬｂ部分の駒部材がベルト直線走行部へ進入し、それまでベルト直線走行部にあったＬａ部分の駒部材を１つずつＬｂ部分の駒部材にて置き換えていくときには徐々に減小する。

ただ、実際には、Ｌｂ部分がＬａ部分にて置き換えられるとき、駆動側プーリより被駆動側プーリへ駒部材を押して回転動力を伝達するよう駒部材が互いに密着係合して形成される棒状体は、図２にＬｅにて示す如くプーリ間に於けるベルト巻き掛けの幾何学的直線走行長さＬｇより幾分長くなるまで成長し、駒部材の密着係合による棒状体の保持がベルト経路の湾曲に耐えられなくなったところで棒状体の先端にある駒部材が１駒だけ突然に崩れて傾き、棒状体の長さは１駒分だけ一挙に減小する。そして、そのときまだＬａ部分が残っていれば、そこからまた棒状体の長さは徐々に増大していく。また、逆に、Ｌａ部分がＬｂ部分にて置き換えられるときには、棒状体の長さは徐々に減小するが、それが或るところまで減小すると、棒状体に駒部材を１個補うことが突然に起こるので、棒状体の長さは１駒分だけ一挙に増大する。そして、そのときまだＬｂ部分が残っていれば、そこからまた棒状体の長さは徐々に減小していく。

図８および図９は、そのような現象を呈するＬａ部分およびＬｂ部分を有する無端ベルトの一例を示す。図８は、無端ベルトの回動に伴って駆動側プーリから被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部へ進入してくる駒部材にＬａ部分の最初の駒部材から始まって順次番号を付し、それぞれの厚みを示したものである。図示の例では、Ｌａ部分を構成する駒部材は、厚みの標準が１．８１８ｍｍで標準偏差が０．００５ｍｍであり、Ｌｂ部分を構成する駒部材は、厚みの標準が１．８００ｍｍで標準偏差が０．００５ｍｍである。無端ベルトの周長は７００mmとされている。標準値１．８１８ｍｍと１．８０ｍｍの差０．０１８ｍｍは、概略、駒部材の平均的厚み（１．８０９ｍｍ）をベルト周長の１／４の長さに対応する駒数（７００ｍｍ÷４÷１．８０９＝９６．７）にて除した値とされている。かかる無端ベルトは軸間距離が１７５ｍｍだけ隔置された駆動側プーリと被駆動側プーリの周りに掛け渡されて使用されるに適している。図９は、そのような場合に駆動側プーリから被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部へ、Ｌａ部分の最初の駒部材から始まって上記の駒部材番号の順に駒部材が進入してきたときの上記の駒部材棒状体に生ずる長さの変化の一例を示す。この例に示す如く、Ｌｂ部分がＬａ部分にて置き換えられるとき、駒部材棒状体は次第に成長していくが、駒部材の密着係合による棒状体の保持がベルト経路の湾曲に耐えられなくなったところで棒状体の先端にある駒部材が１駒だけ突然に崩れて傾くことにより棒状体の長さは１駒分だけ一挙に減小する。そしてそこからまたＬａ部分の残りだけ棒状体の長さは徐々に増大していく。逆に、Ｌａ部分がＬｂ部分にて置き換えられるときには、棒状体の長さは徐々に減小するが、それが或るところまで減小すると、棒状体に駒部材を１個補うことが突然に起こるので、棒状体の長さは１駒分だけ一挙に増大する。そしてそこからまたＬｂ部分の残りだけ棒状体の長さは徐々に減小していく。

図１０は、上記駒部材棒状体の長さが図９に示す如く変化した場合の駒部材棒状体の各種長さの出現頻度を示している。この図より分かる通り、無端ベルトの回動に伴って駆動側プーリから被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部に形成される駒部材棒状体の長さが、図９に示す如く連続的且つ一様に変化することにより、いずれの長さもその出現頻度は所定の範囲に分散されるように、所定の限度を越えるピーク値がなく、また所定の限度以下に分散されている。従って、その出現頻度はいずれも２．５％以上６％以下という極低い値の範囲で分散される。このことは、かかる無端ベルトによれば、無段変速装置の変速比がどのように変化しても、いずれかの変速比にて無端ベルトに上記の共振が生ずることはなく、従って上記の共振による騒音を確実に抑制することができる。さらに、この例の如く駒部材の厚みを標準で１．８１８ｍｍと１．８００ｍｍの如く０．０１８ｍｍの差とすることは、駒部材の強度にも変速装置の等速性にも影響しない。尚、出現頻度は、例えば、０％以上３０％以下となる範囲で分散されていれば、共振による騒音を抑制することができ、出現頻度が０％以上２０％以下となる範囲で分散されていれば、共振による騒音の抑制効果は大きくなり、出現頻度が０％以上１０％以下となる範囲で分散されていれば、共振による騒音の抑制効果は更に大きくなる。

図１１〜図１３は、駒部材の厚みが無端ベルトの全長に亙ってある範囲内にて無作為に分散している場合の比較例を示す図８〜図１０と同様の図である。この場合には、上記駒部材棒状体の長さは駒部材厚みの分布範囲に応じて常時或る一定の値を中心にして集中し、そのためその特定の駒部材棒状体長さの出現頻度は著しく高くなり、無段変速装置の回転速度或は変速比が変化する過程に於いて上記棒状体の始端に於ける駒部材の当接や終端に於ける駒部材の離隔により作用する励振力の振動数が丁度この特定の駒部材棒状体長さの固有振動数に一致する値になると、共振により激しい騒音を発生する虞れがある。

以上に於いては本発明をいくつかの実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の修正が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

本発明による無端ベルトを用いたベルト式無段変速装置の一例を示す概略構成図。図１のＡ部とＢ部とを取り出して拡大して示す図。駒部材の形状の一例を示す図。ベルト直線走行部にて互いに密着係合する駒部材の厚みの合計の出現頻度が所定の範囲に分散されているか否か或は該出現頻度が所定の限界値以下であるか否かを判断する無端ベルト選別装置の一つの実施の形態を示す概略図。図４の無端ベルト選別装置に於けるセンサ出力を示す図。無端ベルト直線走行部にて密着係合する駒部材の厚みの合計の出現頻度を示す図。本発明による無端ベルトの一つの実施の形態を示す概略図。図７に示す無端ベルトに沿った駒部材のそれぞれの厚みの例を示す図。図８に示す無端ベルトの回動に伴って駆動側プーリから被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部に生ずる駒部材棒状体の長さの変化を示す図。駒部材棒状体の長さが図９に示す如く変化した場合の駒部材棒状体の各種長さの出現頻度を示す図。比較例を示す図８と同様の図。比較例を示す図９と同様の図。比較例を示す図１０と同様の図。

符号の説明

１…無端ベルト、２…無端のベルト部材、３…駒部材、３ａ…肩部、３b…頭部、３ｃ…側縁、３ｄ…偏倚部、４…駆動側プーリ、４a…駆動側プーリ半体、５…被駆動側プーリ、５a…被駆動側プーリ半体、６…駆動側プーリ軸、７…被駆動側プーリ軸、１０…測定用駆動側プーリ、１２…測定用被駆動側プーリ、１４…ハウジング、１６…駆動軸、１８…制御盤、２０…被駆動軸、２２…摺動案内装置、２４…摺動調整装置、２６，２８…センサ

Claims

無端のベルト部材と該ベルト部材により担持された多数の板状の駒部材とを備え、中心軸線に沿って互いに対向する円錐状のベルト係合面を呈する一対のプーリ半体よりなる複数のプーリの間に掛け渡され、駆動側プーリより被駆動側プーリへ前記駒部材を押して回転動力を伝達する無段変速装置用の無端ベルトにして、前記駒部材の各々の厚みは前記駆動側プーリと前記被駆動側プーリとを回って該無端ベルトが回動するとき、前記駆動側プーリから前記被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部に生ずる互いに密着係合した駒部材の厚みの合計が、前記直線走行部にあった駒部材と前記直線走行部に進入した駒部材とが置き換わることによって、増大と減小とを繰り返すとともに、前記密着係合した駒部材の厚みの合計の出現頻度が所定の範囲に分散されるように定められていることを特徴とする無端ベルト。
前記駒部材は互いに異なる第一および第二の厚み範囲に属する第一および第二の種類の駒部材を含み、無端ベルトに沿って前記第一および第二の種類の駒部材が複数個ずつ交互に配列されていることを特徴とする請求項１に記載の無端ベルト。
前記第一および第二の種類の駒部材の複数個ずつの交互配列於ける該複数個は前記第一および第二の種類の駒部材についてそれぞれ無端ベルトの全周長の１／４の長さに対応する駒数であることを特徴とする請求項２に記載の無端ベルト。
前記第一および第二の厚み範囲は実質的に前記駒部材の平均的厚みを無端ベルトの全周長の１／４の長さに対応する駒数にて除した値だけ互いに異なっていることを特徴とする請求項３に記載の無端ベルト。
無端のベルト部材と該ベルト部材により担持された多数の板状の駒部材とを備え、中心軸線に沿って互いに対向する円錐状のベルト係合面を呈する一対のプーリ半体よりなる複数のプーリの間に掛け渡され、駆動側プーリより被駆動側プーリへ前記駒部材を押して回転動力を伝達する無段変速装置用の無端ベルトを選別する無端ベルト選別装置にして、無端ベルトが掛け渡される測定用駆動側プーリおよび測定用被駆動側プーリと、前記駒部材の一つが前記測定用駆動側プーリを離脱する瞬間と前記駒部材の一つが前記測定用被駆動側プーリに着座する瞬間とを相互に関連して測定する第一および第二のセンサと、前記第一および第二のセンサの出力信号より前記駒部材の各々の厚みは前記駆動側プーリから前記被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部にて互いに密着係合する駒部材の厚みの合計が、前記直線走行部にあった駒部材と前記直線走行部に進入した駒部材とが置き換わることによって、増大と減小とを繰り返すとともに、前記密着係合した駒部材の厚みの合計の出現頻度が所定の範囲に分散されるように定められているか否かを判定する信号処理手段とを有することを特徴とする無端ベルト選別装置。
前記駒部材の一つが前記測定用駆動側プーリを離脱する瞬間と前記駒部材の一つが前記測定用被駆動側プーリに着座する瞬間の間の差時間を無端ベルトが所定の駒数移動する毎に測定し、前記差時間の各値毎にその増減を求め、その増減より前記の判定を行うことを特徴とする請求項５に記載の無端ベルト選別装置。
前記差時間の測定は無端ベルトが１駒移動する毎に行なわれるようになっていることを特徴とする請求項６に記載の無端ベルト選別装置。
前記差時間の測定は無端ベルトが全駒数移動するまで行なわれるようになっていることを特徴とする請求項７に記載の無端ベルト選別装置。
無端のベルト部材と該ベルト部材により担持された多数の板状の駒部材とを備え、中心軸線に沿って互いに対向する円錐状のベルト係合面を呈する一対のプーリ半体よりなる複数のプーリの間に掛け渡され、駆動側プーリより被駆動側プーリへ前記駒部材を押して回転動力を伝達する無段変速装置用の無端ベルトを選別する無端ベルト選別方法にして、
測定用駆動側プーリおよび測定用被駆動側プーリに無端ベルトを掛け渡し、
第一および第二のセンサを用いて、前記駒部材の一つが前記測定用駆動側プーリを離脱する瞬間と前記駒部材の一つが前記測定用被駆動側プーリに着座する瞬間とを相互に関連して測定し、
前記第一および第二のセンサの出力信号より前記駒部材の各々の厚みは前記駆動側プーリから前記被駆動側プーリへ向かうベルト直線走行部にて互いに密着係合する駒部材の厚みの合計が、前記直線走行部にあった駒部材と前記直線走行部に進入した駒部材とが置き換わることによって、増大と減小とを繰り返すとともに、前記密着係合した駒部材の厚みの合計の出現頻度が所定の範囲に分散されるように定められているか否かを判定することを特徴とする無端ベルト選別方法。
前記駒部材の一つが前記測定用駆動側プーリを離脱する瞬間と前記駒部材の一つが前記測定用被駆動側プーリに着座する瞬間の間の差時間を無端ベルトが所定の駒数移動する毎に測定し、前記差時間の各値毎にその増減を求め、その増減より前記の判定を行うことを特徴とする請求項９に記載の無端ベルト選別方法。
前記差時間の測定は無端ベルトが１駒移動する毎に行なわれるようになっていることを特徴とする請求項１０に記載の無端ベルト選別方法。
前記差時間の測定は無端ベルトが全駒数移動するまで行なわれるようになっていることを特徴とする請求項１１に記載の無端ベルト選別方法。