JP4838947B2 - 駆動ベルトと駆動ベルトのための横断素子 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は２つのＶ字形プーリを備える連続可変変速機用駆動ベルトに係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
そのような連続可変変速機用駆動ベルトは隣り合う２つの無端バンド・パッケージから成るキャリヤを備え、横断素子がキャリヤ上に配置され、各横断素子は互いに反対に位置し、バンド・パッケージを受け入れる２つの窪みを有し、横断素子の第１の部分は前記バンド・パッケージの下に伸長し、横断素子の第２の部分は前記バンド・パッケージの間に位置し、そして横断素子の第３の部分は前記バンド・パッケージの上に伸長し、横断素子の前側の突起部は隣接する横断素子の窪み部と係合する。このような駆動ベルトはＥＰ−Ａ−００１４０１３に開示されている。
【０００３】
係合する突起部と窪み部とにより相互に隣接する横断素子は、駆動ベルトの作動中、特に駆動ベルトの直線部分で相互に正確に位置決めがなされる。横断素子に関して方向を言うときは、いつも横断素子が図２の正面図に示すように、直立位置にあるものとする。この図で長手方向とは紙面に垂直な方向である。
【０００４】
突起部を設け、そして横断素子の反対側に対応する窪み部を設けることは材料の成形によって行われ、押し型を材料に押し入れて窪み部を形成する。こうすると材料は変形して横断素子の反対側に突起部ができる。
【０００５】
これは比較的難しい作業である。突起部と窪み部とが水平方向に延びる輪郭をつくるのが容易であろう。そのような輪郭は例えば圧延操作により、もしくは研磨操作によりつくれる。横断素子をストリップ材料から切り出すとき、あらかじめその材料に上記の輪郭をつけておくようにする。
【０００６】
水平方向に延びる突起部／窪み部は、それを形成するときは利点があるが、そのような突起部／窪み部が常に満足すべきものでないことが実際に明らかである。
水平方向に延びる突起部と窪み部とは、駆動ベルトに対して横断方向に延びる一連の水平線から成る面を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、製作が容易であり、効率よく作動し、そして信頼できる、改良された駆動ベルトを提供することである。本発明の別の目的は、横断素子の第３の部分を小さく、そして軽量に作れるようにすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、前記突起部は水平方向に伸長し、そして横断素子の後ろ側は、同様に水平方向に伸長する窪み部を有し、前記突起部と窪み部とは横断素子の第２の部分に少なくとも部分的に形成される。
前記突起部は真直ぐでよいが、楕円もしくは樽型でもよい。
【０００９】
横断素子の第２の部分に少なくとも部分的に突起部を形成することにより、少なくとも突起部の底辺において、突起部の長さ（水平方向の寸法）が上記第２の部分の幅に制限される。実際には、このことが、突起部が横断素子の全長にわたって延びる場合、すなわち突起部が前記第２の部分よりもかなり広い横断素子のある部分に形成された場合、よりも良好に駆動ベルトを作動させることが明らかになった。
【００１０】
横断素子の第２の部分に突起部を形成することそれ自体はＵＳ−Ａ−３，９４９，６２１に開示されている。そこで使用されている突起部は前面で見て丸い突起部であって、つまりその突起部は水平方向に延びていない。その結果として、第２の部分は、そこに突起を形成できるようにするためにかなりの巾を持たせなければならない。事実、突起部の形成時に材料を正確に変形するには形成される突起部の周りに十分な材料がなければならない。
【００１１】
前記突起部と前記窪み部とは大部分が横断素子の第２の部分に存在するのが好ましく、前記突起部と前記窪み部とは主として横断素子の第２の部分に存在するのが更に好ましい。突起部と窪み部との（水平方向における）長さが限られているので、相互に隣り合わせとなる横断素子間で得られる接続は実際に良好に働く。
前記突起部と前記窪み部とは、２つの窪みの間で横断素子の全域にわたって横断方向に延びているのが好ましい。
【００１２】
突起部は傾斜ラインの上方にある距離離して配置するのが好ましい。この傾斜ラインは、隣の横断素子と常に接触する、横断素子の表面の水平方向に延びる区域である。傾斜ラインはバンド・パッケージの下に位置し、そしてそれは横断素子の表面において角を丸められて形成されている。
前記突起部は、窪みの最小の垂直方向寸法よりも小さい距離だけ傾斜ラインから離して配置するのが好ましい。
【００１３】
一実施例では前記突起部の面と、前記窪み部の面とは、部位を有し、前記部位は、前記バンド・パッケージが位置する面内の水平線に対してある角度で伸長し、かつ前記駆動ベルトの方向に対して垂直に伸長する。突起部のそのような部分が窪み部の対応する部分と係合するとき、２つの衝合する横断素子が相互に水平方向に動ける範囲が減少可能である。その場合突起部と窪み部の表面は水平線の集まりから全体がつくられるということはなく、それとは異なる部分を有する。突起部のそのような部分が表面において窪みの形状となっているのが好ましい。その窪みは後に実施例で詳述するように垂直方向に延びているのが好ましい。
【００１４】
別の好ましい実施例では、横断素子の前記の第３の部分は上述のラインに対してある角度で伸長する上述の部分を備えている。
横断素子は、切断作業により細長い金属片からつくるのが好ましく、ダンブリングにより横断素子の縁のバリ取りをし、もしくは丸めるようにし、横断素子の表面を硬い要素で加工する。
【００１５】
本発明は更に２つのＶ字形プーリを備える連続可変変速機用駆動ベルトに使用する横断素子に係るもので、この横断素子は、互いに反対に位置する、バンド・パッケージを受け入れる２つの窪みを有し、横断素子の第１の部分は前記バンド・パッケージの下に伸長し、横断素子の第２の部分は前記バンド・パッケージの間に位置し、そして横断素子の第３の部分は前記バンド・パッケージの上に伸長し、隣接する横断素子の窪み部と係合する横断素子の前側の突起部を有する横断素子において、
横断素子の前記突起部は水平方向に延び、そして横断素子の後面は同様に水平方向に延びる窪み部を有し、これら突起部と窪み部が、横断素子の第２の部分に少なくとも部分的に形成される。
【００１６】
【実施例】
添付図を参照して以下に駆動ベルトの実施例を説明する。図１に示す駆動ベルト１は２つのプーリ２，３に懸かっている。この図に示した状態では左のプーリ２は右のプーリ３よりも速く回転する。それぞれのプーリ２，３の２つの構成部品間の相互距離を変えることによりプーリ２，３の位置で駆動ベルト１の半径を変えることができ、その結果として２つのプーリ２，３の間の速度の差を望みのままに変えることができる。このことは２つのシャフトの間の回転速度の差を変える良く知られたやり方である。
【００１７】
図１の側面図に示す駆動ベルト１は多数の横断素子４（図ではその中の４個だけを示している）と２つのバンド・パッケージ５，６（図ではその中の一つに影を付けて示す）とから成る。横断素子４とバンド・パッケージ５，６とは両方とも金属からできている。横断素子４はバンド・パッケージ５，６の長手方向に自由に移動可能であり、それにより、プーリ２，３の間で力が伝達されるとき、その力は相互に押し合っている横断素子４により伝達される。バンド・パッケージ５，６はそれにより横断素子４を案内する。
【００１８】
図示の実施例では、それぞれのバンド・パッケージは５枚のバンドから構成されている（図２参照）。実際には多くの場合、バンド・パッケージは更に多くのバンド、例えば１０枚のバンドからを構成される。図２ではバンド・パッケージ６の厚みはＴで示され、巾はＷで示されている。例えば、バンドの厚みは０．２ミリメートルで、巾は７ミリメートルである。
【００１９】
バンド・パッケージ５，６は横に移動できないことは明白である。プーリ２，３の部品が駆動ベルト１の両側に配置されているからである。図から明らかなように横断素子４の形は、バンド・パッケージ５，６により横断素子が正しい位置に保持されるように決められている。その形は窪み７，８を有し、その窪みにバンド・パッケージ５，６が受け入れられる。
【００２０】
横断素子４は、バンド・パッケージ５，６の下の第１の部分１１と、バンド・パッケージ５，６の間の第２の部分１２と、バンド・パッケージ５，６の上の第３の部分１３とから成る。
【００２１】
横断素子４の後ろ側（図４に示す）は実質的に平らで、前側（図２に示す）では横断素子４は、所謂傾斜ライン１８を呈する。傾斜ライン１８の上方の横断素子４の部分１３は実質的に一定の厚みであり（図３参照）、傾斜ライン１８の下方の第１の部分１１は下向きに先細りとなっている。傾斜ライン１８は、実際には横断素子４の前側に、例えば曲率半径６ミリメートルの縁により、僅かに丸みをつけた細長い帯状に形成されている。駆動ベルト１の直線部分と、曲線部分との両方において、傾斜ライン１８は隣接する横断素子４の後ろ側と接触している。
【００２２】
傾斜ライン１８の下方で、第１の部分１１は水平方向に延びる縁２６まで先細りとなっている。第１の部分１１の縁２６の下の部分は一定の厚みを示し、これは縁２６の直ぐ上の横断素子４の厚みよりも約０．１ミリメートル薄い。
【００２３】
図３に見るように、横断素子４の第２の部分１２は（図３で見て）左にずれており、それの結果として横断素子４の前側に突起部１４が生じ、後ろ側に窪み部１５が生じる。図２と図４とから明らかなように、突起部１４と窪み部１５とは横断素子４の第２の部分１２の全体にわたって水平方向に延びている。
駆動ベルト１の直線部分で突起部１４と窪み部１５とはかみ合って、それの結果として、２つの衝合する横断素子４は相互にずれることを防止されている。
【００２４】
図２に示すように、突起部１４の中心に凹部１６を設け、そして図４に示すように、窪み部１５の中心に凸部１７を設ける。こうして、突起部の面と、窪み部の面とは、部位を有し、前記部位は、バンド・パッケージが位置する面内の水平線に対してある角度で伸長し、かつ前記駆動ベルトの方向に対して垂直に伸長する。
【００２５】
駆動ベルト１の直線部分において凸部１７は凹部１６に係合し、それにより、アングルを含む凸部と凹部が互いに接触する結果、隣接する２つの横断素子４の相対的移動は減少され、或いは全く阻止される。
【００２６】
図面から明らかなように、突起部１４と窪み部１５とは横断素子４の第２の部分１２にあり、その結果凸部と凹部の横断方向（水平方向）の大きさは制限される。
【００２７】
それぞれの窪み７，８は、横断素子４の第１の部分１１、第２の部分１２、そして第３の部分１３がそれぞれ形成する内面によって境界を定められている。それらの内面は、それぞれ番号２１，２２，２３で図５に示される。
【００２８】
図５は窪み７の形を拡大して示す。内面２１は、横断素子４の第１の部分１１のところで直線もしくは幾らか曲がった部分を有し、その部分がバンド・パッケージ５と接触する。この部分は、内面の部分２１が部分２２に移っていくところで、半径Ｒ２の凸状部分と交わり、半径Ｒ１の内面の凹状部分に入っていく。
【００２９】
図示の実施例では、Ｒ１は距離Ｂ（横断素子４の第２の部分１２の近くにおける窪み７の最大垂直寸法）の約半分である。第２の部分１２の場所での内面２２は第２の部分１２の場所で垂直部分を有してもよいが、この実施例では内面のこの部分２２は全体が湾曲しており、そして実務上半径Ｒ１の弧の形状となっている。
図５で、Ａは窪み７の最小の垂直寸法であり、この寸法は横断素子４の第２の部分１２の近くにおける窪み７の最大垂直寸法Ｂの８０％よりも大きいことが好ましい。
【００３０】
図５に示す角度ａは、横断素子４の第２の部分１２が形成する内面の部分２２が、バンド・パッケージ５，６の下側近くで、バンド・パッケージ５，６が位置する面に対し成す角度である。この角度ａは、より具体的に例を挙げて説明すると、図５において、内面２１とバンド・パッケージ５，６の下面との接触面に沿って延びる延長面と内面２２との交差部での湾曲内面２２の接線が、前記接触面に平行であるＬによって表される一点鎖線を含む平面に対して成す角度である。この角度は鋭角であって、８５度より小さいことが好ましい。
【００３１】
実際に明らかになったこととして、半径Ｒ２の凸状の湾曲は十分に大きくなければならず、例えば０．４ミリメートルもしくはそれ以上である。半径Ｒ２が十分に大きくないと、バンド・パッケージ５，６の一番内側のバンドへの損傷は確実となる。また、それにつながる凹状の湾曲の半径Ｒ１も十分に大きくなければならない。Ｒ１が０．７ミリメートルより大きければ、横断素子４の破損リスクは小さくなって、第１の部分を小さくして、すなわち質量を小さくしてもよくなると言うことが明らかになった。上述の湾曲のところで横断素子４の下縁２４と内面２１，２２の間の距離を有意に短くでき、この距離はプーリ２，３と接触する横断素子４の側面２５の高さＨよりも遥かに小さい。この短縮は横断素子の満足すべき動的な振る舞いに寄与する。下縁２４はそれの全長にわたり凹状であるのが好ましい。上に説明した実施例を様々に変更することは可能である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、製作が容易であり、効率よく作動し、信頼性の高い駆動ベルトを提供することができ、横断素子を小型化軽量化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 駆動ベルトの概略側面図である。
【図２】 横断素子の前面図である。
【図３】 横断素子の側面図である。
【図４】 横断素子の背面図である。
【図５】 図４の詳細図である。
【符号の説明】
１：駆動ベルト、２：プーリ、３：プーリ、４：横断素子、５：バンド・パッケージ、６：バンド・パッケージ、７：窪み、８：窪み、１１：第１の部分、１２：第２の部分、１３：第３の部分、１４：突起部、１５：窪み部、１６：凹部、１７：凸部、１８：傾斜ライン、２１：内面、２２：内面、２３：内面

Claims (5)

1. ２つのＶ字形プーリ（２，３）を備える連続可変変速機用駆動ベルトであって、
   前記駆動ベルトは隣り合う２つの無端金属バンド・パッケージ（５，６）から成るキャリヤを備え、
   金属横断素子（４）が前記キャリヤ上に前記バンド・パッケージ（５，６）の長手方向に移動自在に配置され、
   ここにおいて前記各横断素子（４）は、切断作業によりストリップ材料から製作され、
   前記各横断素子（４）は、互いに反対に位置し前記バンド・パッケージ（５，６）を受け入れる２つの窪み（７，８）を有し、
   前記横断素子（４）の第１の部分（１１）は前記バンド・パッケージ（５，６）の下に伸長し、前記横断素子（４）の第２の部分（１２）は前記バンド・パッケージ（５，６）の間に位置し、そして前記横断素子（４）の第３の部分（１３）は前記バンド・パッケージ（５，６）の上に伸長し、
   前記横断素子（４）の前記第１の部分（１１）の前側は、
   水平方向に伸長し、そして側面方向で見て実質的に一定の厚みの前記第３の部分（１３）を少なくとも含む前記横断素子の１つの部分と、前記横断素子（４）の更なる１つの部分との間に遷移部を形成する、傾斜ライン（１８）と、
   ここにおいて、前記更なる１つの部分の厚みは前記傾斜ライン（１８）から離れる下方向に先細りとなり、
   隣接する横断素子（４）の窪み部（１５）と係合する前記横断素子（４）の前側の突起部（１４）と、を有し、
   ここにおいて、前記突起部（１４）と前記隣接する横断素子（４）の前記窪み部（１５）は前記ベルトの長手方向に自由に係合及び解離し、
   前記窪み部（１５）は、前記横断素子の材料を、前記横断素子の他の側面に前記突起部（１４）が形成される程度まで変形させることにより提供される、
   駆動ベルトにおいて、
   前記突起部（１４）と前記窪み部（１５）が、前記横断素子（４）の前記第２の部分（１２）に主として形成され、そして前記第２の部分（１２）の全域にわたって水平方向に伸長し、
   それにより、前記突起部（１４）は、傾斜ライン（１８）より上方に、ある距離離して配置され、前記距離は、前記窪み（７，８）の最小の垂直方向寸法（Ａ）よりも小さい、
   ことを特徴とする駆動ベルト。
2. 前記突起部（１４）の面と、前記窪み部（１５）の面とは、部位（１６，１７）を有し、前記部位は、前記バンド・パッケージ（５，６）が位置する面内の水平線に対してある角度で伸長し、かつ前記駆動ベルト（１）の方向に対して垂直に伸長する、ことを特徴とする請求項１に記載の駆動ベルト。
3. 前記横断素子（４）の前記第３の部分（１３）は、部位（１６，１７）を有し、前記部位は、前記バンド・パッケージ（５，６）が位置する面内の水平線に対してある角度で延在し、かつ前記駆動ベルト（１）の方向に対して垂直に延在する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の駆動ベルト。
4. 前記横断素子（４）の縁が、タンブリングによりバリ取りされ、もしくは丸められる、ことを特徴とする請求項１−３のいずれかに記載の駆動ベルト。
5. 請求項１-４のいずれか一項に記載の２つのＶ字形プーリ（２，３）を備える連続可変変速機用駆動ベルト、に使用される金属横断素子であって、
   前記各横断素子（４）は、切断作業によりストリップ材料から製作され
   前記横断素子（４）は、互いに反対に位置する、金属バンド・パッケージ（５，６）を前記バンド・パッケージ（５，６）の長手方向に移動自在に受け入れる２つの窪み（７，８）を有し、
   前記横断素子（４）の第１の部分（１１）は前記バンド・パッケージ（５，６）の下に伸長し、前記横断素子（４）の第２の部分（１２）は前記バンド・パッケージ（５，６）の間に位置し、そして前記横断素子（４）の第３の部分（１３）は前記バンド・パッケージ（５，６）の上に伸長し、
   前記横断素子（４）の前記第１の部分（１１）の前側は、
   水平方向に伸長し、そして側面方向で見て実質的に一定の厚みの前記第３の部分（１３）を少なくとも含む前記横断素子の１つの部分と、前記横断素子（４）の更なる１つの部分との間に遷移部を形成する、傾斜ライン（１８）と、
   ここにおいて、前記更なる１つの部分の厚みは前記傾斜ライン（１８）から離れる下方向に先細りとなり、
   隣接する横断素子（４）の窪み部（１５）と係合する前記横断素子（４）の前側の突起部（１４）と、を有し、
   ここにおいて、前記突起部（１４）と前記隣接する横断素子（４）の前記窪み部（１５）は前記ベルトの長手方向に自由に係合及び解離し、
   前記窪み部（１５）は、前記横断素子の材料を、前記横断要素の他の側面に前記突起部（１４）が形成される程度まで変形させることにより提供される、横断素子において、
   前記突起部（１４）と前記窪み部（１５）が、前記横断素子（４）の前記第２の部分（１２）に主として形成され、そして前記第２の部分（１２）の全域にわたって水平方向に伸長し、
   それにより、前記突起部（１４）は、傾斜ライン（１８）より上方に、ある距離離して配置され、前記距離は、前記窪み（７，８）の最小の垂直方向寸法（Ａ）よりも小さい、
   ことを特徴とする横断素子。

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