JPH02176234A - チェーン式動力伝動用ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はチェーン式動力伝動用ベルト、特に自動車を初
めとする車輌及び各種機械変速装置に使用されるチェー
ン式動力伝動用ベルトに関するものである。

（従来の技術） 今日、自動車の無段変速装置に適用される高負荷伝動用
ベルトとして、ゴム製■ベルト、金属チェーン及び金属
ベルトが提案されている。

このうち、金属チェーンベルトは複数のリンクプレート
群がピンによって屈折自在に結合され、このピンの間に
■ベルトと接触するテーパー面を有する■形ブロックを
嵌入した構成になっており、例えば特開昭５７−２２４
４２号、特開昭５９−２２６７２９号あるいは特開昭５
９−２２６７３０号公報等に開示されている。

また、同種ベルトとしてリンクプレート群を連結するピ
ンの両端をテーパー面にして■プーリの壁面に係合させ
るベルトも例えば実開昭６３−３７８４６号公報に開示
されており、この種のベルトはピンの径を大きくするこ
とで充分な動力を伝達できることが知られている。

また、更に他のチェーンベルトとして、複数のリンクプ
レート群を連結しているピンの両端部に目出動可能なチ
ップ体を装着し、ベルトをプーリに進入させる時にチッ
プ体端面をプーリの側壁に適合させ、また、チップ体自
身を回転させることにより、ベルトがプーリへ進入する
際の振動、ローリングあるいは衝突を緩和させるベルト
も知られており、実用化の試みが進められている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記各ベルトのうち、ピンの両端部にチップ
体を装着したチェーン式ベルトはチップ体がピンの回り
をわずかながら旋回するよう設計されているため、特に
高負荷伝動の条件下においてベルトがプーリに進入また
はプーリから離脱するとき、■プーリの側壁とチップ体
間の接触線上にかかる側圧あるいはベルト長手方向の引
っ張り力がこの接触線上において異なる大きさで分散し
、これがチップ体に回転モーメントを発生させるため、
チップ体が積極的に回転しようとする。そして、この結
果、チップ体はピンの嵌合部分で回転摩耗して発熱し、
早期に疲労破壊を生じると共に、またベルト走行時に騒
音を発生させる。

更には、該ベルトは進行方向に対して直角方向に振動し
ながら走行し、チップ体が■プーリの壁面に衝突しなが
ら係合するために別に大きな騒音を発していた。特に、
エンジンの回転数が高速から低速あるいは低速から高速
へ変動すると、金属材料の衝突音とは異なった不快な異
音が発生する。

そして、この原因がベルトの周速によって変化するチッ
プ体とプーリ壁面との衝突によって発生するベルトの衝
突振動数（ρ＝チップ体の数×回転数乙ｐ、ｍ、／６０
）がベルトの固有振動数に重なった時に発生する異常な
ベルト振動、即ちベルト共振によりプーリへの進入時の
衝突音及びプーリから離反する時のきしみ音が大きくな
ることにあると言われる。

また、ベルト回転時に発生する音圧は、プーリの回転数
が増大するにつれ太き（なり、ある回転数で急激に上昇
する傾向があって、このピーク値がベルトの共振により
発生していると考えられている。従って、前述のこの種
型式のチェーン式動力伝動用ベルトは、これを自動車等
の駆動装置に使用した場合には、エンジンの広範囲な回
転数のどこかの範囲で共振点が生じることは避けられな
い。

本発明はこのような問題点をとり上げ、これを改善しよ
うとするものであり、特に■プーリに接触するチップ体
の種類、配置を考究することによりベルトの周速を変化
させた場合に発生する共振に伴った異音を防止すると共
に、このような異音を含めた騒音を軽減するチェーン式
動力伝動用ベルトを提供することを目的とするものであ
る。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明のチェーン式動力伝動
用ベルトにおいては、リンクプレート群をピンによって
長手方向に屈曲自在に連結し、最も外側に位置する外リ
ンクプレートから突出したピンの両端部にブーり壁面と
接する傾斜面をもつチップ体を嵌着したチェーン式動力
伝動用ベルトにおいて、前記チップ体の傾斜面角度と相
対するチップ体間の巾寸法２両側チップ体の各ピンへの
嵌着位置のうち、少な（とも１つの要因をランダムに変
化させている。

即ち、請求項１の記載は上記要因のうち、チップ体の傾
斜面角度を変化させた場合であり、請求項２の記載は相
対向するチップ体間の巾寸法をベルト長手方向ランダム
に変化させた場合である。

また、請求項３の記載は上記チップ体の傾斜面角度及び
相対向するチップ体間の巾寸法を両者共にベルト長手方
向に変化させた態様である。

更に請求項４の記載は両側チップ体の各ピンへの嵌着位
置をベルト長手方向ランダムに変化させた態様であり、
請求項５，６．７及び８の記載は上記ピンへの嵌着位置
の変化を基本としてチップ体が同一の水準にある場合、
異なる水準にある場合、ならびにこれにチップ体の傾斜
面角度及び相対向するチップ体間の巾寸法の変化を加味
した態様である。

そして、上記何れも、その意図するところは同じくベル
トの周速を変化させた場合に発生する共振に伴った異音
を防止し、このような異音を含めた騒音を軽減すること
にある。

なお、上記の各場合においてＶプーリの壁面に接するチ
ップ体の端面を円錐状又は円錐台形状にすることが頗る
好適である。しかし、必らずしもこれに限られるもので
はなく平坦な傾斜面であっても差し支えない。

また、硬度の異なるチップ体を２種類以上、配置するこ
とも併用可能である。この場合には各チップ体間の硬度
（ロックウェル硬度計による）は３度以上離れているこ
とが有利である。

（作用） 上記の如き本発明のチェーン式動力伝動用ベルトにおい
て、先ず傾斜面の角度が異なる少なくとも２種類以上の
チップ体がランダムに配置されているベルトでは、各チ
ップ体の傾斜面とブーり壁面との接触面積が異なって各
チップ体とプーリ壁面との衝突音のレベルも不規律にな
る。また、プーリ壁面とチップ体との接触する位置も上
下方向に変動するためにチップ体とプーリ壁面との衝突
ピッチの周期が多少不規律になって衝突音の干渉が発生
して騒音あるいは異音が軽減される。

また、同様にベルト巾をランダムに配置したベルトもブ
ーりに侵入するチップ体のうちベルト巾の小さいチップ
体がより大きく屈曲してプーリへ深く侵入するために衝
突音が緩和され、またプーリに侵入するチップ体とブー
りとの衝突時間も不規律になり、衝突音の干渉が生じる
。

また、ピンの両端に嵌着されたチップ体が回転可能にな
り、ベルトがプーリに侵入する時、あるいはベルトがプ
ーリから離脱する時にはチップ体が回転することによっ
て衝突音及びきしみ音を緩和する。

更に、両側チップ体の各ピンへの嵌着位置をランダムに
変え配置させた場合も同じくチプ体とプーリ壁面との衝
突ピッチの周期が不規律になり、衝突音の干渉が発生し
て騒音あるいは異音が軽減される。

（実施例） 以下、更に本発明の実施例を添付図面に従って説明する
。

第１図は本発明に係るチェーン式動力伝動用ベルトの部
分斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第
１図ベルトの平面図である。

これら図に示すように本発明のチェーン式動力伝動用ベ
ルト（１）においては、ベルト巾方向に所定の間隔をお
いて夫々平行に配置された複数の主リンクプレート００
）と、これらの主リンクプレート００間に配置されたほ
ぼ同形状の他の副リンクプレート（至）とがこれらの両
側部に設けられた貫通孔θＤ　（２１）を互いに合致さ
せた状態において各貫通孔（ＩＱ（２１）に挿入したピ
ン（３０）によってベルト長手方向屈曲可能に連結され
、エンドレスに構成されている。

そして上記ベルト（］）外側の、いわゆる外リンクプレ
ートの外壁θ′！Ｊから突出したピンの両端部に図示し
ないＶプーリの壁面に係合するチップ体（４０）が嵌着
されている。該チップ体（４０）は通常、筒状体であっ
て、■プーリの壁面に接触する端面が傾斜面をもつ平面
円錐状または円錐台状、図示実施例では円錐状であり、
その頂部は■プーリの壁面の頂角と同一であり、その軸
芯はピン（３０）の軸芯と一致する。

又、上記チップ体（４０ンは外リンクプレートの外壁（
１２）に対して回転自在であり、そのため、チップ体（
４０）をピン（３０）の両端部に嵌着固定し、チップ（
４０）をヘピン（３０）と共に回転させるか、あるいは
チップ体（４０）をピン（３０）にへ対してごく僅かに
回転させることも可能であるが、本ｆシリの場合には前
者、即ちチップ体（４０）をピン（３０）と共に回転さ
せる方がチップ体の嵌合部分が摩耗しない上から好まし
い。

なお、ここで使用される上記チップ体（４０）は通常、
金属材料からなり、プーリ壁面と接する傾斜面角度が相
違する少なくとも２種類以上のものがランダムに分散さ
れている。例えば、第３図に示すように、３種類のイ頃
斜角（θ１）（θ２）（θ３）を有するチップ体（４０
ａ）　（４０ｂ）　（４０ｃ）は同形状でランダムに配
置されている。ここにおいてチップ体の傾斜角はθ、〉
θ２〉θ、即ち４０ａ　＞　４０ｂ　＞　４０ｃの関係
にあり、かつ、その位置関係については第４図に示され
るように各チップ体の中心位置の間隔は同じである。即
ち、傾斜各θ２は■プーリ壁面の傾斜角とほぼ同一にな
るように設計されているが、θ１及びθ３はθ２より約
±３°程度の差を有して設計されている。

この差は大きくなると、チップ体とブーり壁面間の接触
面積が小さくなり、ベルトの伝達効率が悪くなる。また
、チップ体の傾斜角が大きくなりすぎると、ベルトがプ
ーリへ侵入する際にチップ体の中心位置がプーリの外方
へ大きくずれ、ベルト張力に変動が生じベルトの耐久力
、ベルト張力の変動が大きくなり、ベルト耐久性も悪（
なる。

そして、上記傾斜角θ＝をもつチップ体（４０ｂ）はプ
ーリに侵入した第５図に示されるようにプーリ壁面（５
０）とほぼ完全に密接した状態で係合し、他方、最も大
きい傾斜角θ、をもつチップ体（４０ａ）は第６図に示
すようにプーリ壁面（５０）と完全に密接せず、チップ
体の外周部分の一部分がプーリに接する。この場合、チ
ップ体の中心位置（！１）は第５図の中心位置（ｉ！ｚ
）より上方側に位置する。

また、最も小さい傾斜角θ３をもつチップ体（４０ｃ）
は第７図に示されるように、チップ体の頂部（４１）が
プーリ壁面（５０）に接しており、チップ体の中心位置
Ｃ１３）　（ｆ□）と同じになる。

なお、本発明においては、各チップ体とプーリ壁面（５
０）との係合状態は上記の如くであるが、これらのうち
第５図と第６図に示した状態の組み合わせが好ましい。

特に第６図の係合状態においてはチップ体（４０ａ）の
外周部がプーリ壁面（５０）と当接するために、チップ
体（４０ａ）がプーリに侵入する時、及びプーリから離
脱する時により回転しやす（なって衝突音およびきしみ
音を緩和する。

か（して、このような保合状態を考慮すると、チップ体
とプーリ壁面との衝突音の大きさが異なり、またチップ
体とプーリ壁面との衝突ピッチの周期も全面接触と一部
接触では多少、不規律になって衝突音の発生時間に差が
生じる。また、チップ体の回転力にも差が生じる。

そのため、このような要因によってチップ体とプーリ壁
面との衝突による音とベルト振動数が異なり、互いに干
渉して結果的に音とベルト振動が軽減される。

以上の説明では傾斜角の異なるチップ体は３種類である
が、本発明においてはこのような傾斜角の異なるチップ
体を２種類以上、適宜の数だけ使用することができる。

また、第３図では相対向するチップ体の傾斜角もランダ
ムとしてもよい。

次に第８図は第１図及び第２図に示す形状と基本的に同
一であるが、ベルト中が相違する点に特徴をもつ本発明
の他の実施例である。

この実施例においては各チップ体（４０）は端面円錐形
状で同一の傾斜角を有しているが、チップ体の最外端間
の間隔、即ちベルト中（Ｗ）がランダムになり、本実施
例においてはベルト中（Ｗ）の差は最大０．１５ｍｎ＋
である。即ち、最大ベルト中（讐、）−最小ベルト中（
Ｗｚ）！＝ｉ０．１５ｍ＋＋＋である。

この場合、外リンクプレートから突出しているピン（３
０）の長さは同じである。

また、ベルト駆動時に騒音の発生原因になっているのは
主としてベルトがプーリへ侵入あるいはプーリから離脱
する時のチップ体とプーリとの衝突音のレベル及びこの
衝突音の周期が同一になる場合である。そのため、騒音
を軽減するにはこれらの何れかの要因を取り除く必要が
ある。

第９図及び第１０図は何れもベルト（１）が駆動プーリ
（６０）及び従動プーリ（７０）に巻掛かった状態を示
す模式図であり、ベル）　（１）は各ピンで屈曲した状
態の多角形状態でプーリに係合しているが、ベルト中の
広いチップ群Ａ、Ａ”はベルト中の狭いチップ群Ｂ、Ｂ
’より外側の走行線（８０）に位置する。

第９図（ａ）はベルト中の広いチップ群へ〇が駆動プー
リ（６０）に侵入し、かつベルト中の広いチップ群Ａｌ
′が従動プーリ（７０）より離脱した状態を示し、また
第９図（ｂ）においてはベルトが１ピツチ移動した状態
を示すもので、ベルト中の広いチップ群Ａ１が駆動プー
リ（６０）に侵入し、かつベルト中の広いチップ群Ａ２
′が従動プーリ（７０）より離脱した状態を示す。従っ
て、このようなベルトの走行状態が続くとチップ体とプ
ーリとの衝突ピッチの周波数が乱れることがない。

しかし、第１Ｏ図（ａ）（ｂ）に示すように、ベルト中
の狭いチップ群Ｂが駆動プーリ（６０）に侵入し、かつ
ベルト中の広いチップ群Ａ′が従動プーリ（７０）から
離脱した状態から、ベルトが１ピツチ移動して（ｂ）図
のようにベルト中の広いチップ群Ａが駆動プーリ（６０
）に侵入し、かつベルト中の広いチップ群Ａ′が従動プ
ーリ（７０）から離脱する状態に移行するとチップ体の
衝突ピッチの周期が乱れ、衝突音の干渉が乱れて騒音レ
ベルを下げる効果がある。

なお、本発明では２種類以上の異なるベルト中を設定す
ることも可能であり、この場合もベルト中の最大と最小
値の差は最大０．１５ｍｍであり、この値を越えると最
大のベルト中をもつチップ群が大きな側圧を受はベルト
寿命に影響を与えることとなる。

更に第１１図に示す動力伝動用ベルトは本発明のもう１
つの実施例であり、本実施例のベルトは第１図及び第２
図に示す構造と基本的に同一であるが、図に示すように
チップ体（４０）の傾斜角（θ）及びベルト中（Ｗ）が
何れもランダムになっている。この実施例においてはチ
ップ体の傾斜角（θ）は２種類θ８．θ８　（θ１〉θ
２）、そしてベルト中（Ｗ）も最大賀４．！＆小６で、
ｈ、−ｈｚＬ＝、０．１５閣となっているが、別設、こ
れに制約されるものではない。

第１２図〜第１４図は第１図のＡ−Ａ断面図に該当する
本発明の更にもう１つの実施例を示しており、この実施
例で示されるチェーン式動力伝動用ベルトは第１図に示
されるベルトと基本的に同一構造であるが、チップ体（
４０）の嵌着位置がベルト長手方向においてランダムに
なっている。

即ち、第１２図においてはチップ体（４０）の中心（ｈ
′）はピン（３０）の中心線（ｈ）の延長線上に位置す
る正常な状態であるが、第１３図に示す状態ではチップ
体（４０）の中心（ｈ′）はピン（３０）の中心線（ｈ
）の延長線上からΔｈだけ上側に位置している。

勿論、チップ体（４０）の中心（ｈ′）はピン（３０）
の中心線（ｈ）の延長線からΔｈだけ下方に位置しても
よい、この場合、ベルト中（相対向するチップ体の巾寸
法）は同一になっている。

このようなチップ体（４０）の嵌着状態は各ピン（３０
）によって異なり、ランダムな配列になっているが、本
発明ではピン（３０）の両端部に嵌着する左右一対のチ
ップ体（４０）は同一水準の位置に設けられている。

しかし、本実施例では第１４図に示すように左右のチッ
プ体（４０）の嵌着状態は同一水準になく相違している
場合も当然包含する。

かかる実施例において、前記チップ体（４０）の中心位
置（ｈ′）のピン（３０）の中心位置（ｈ）からずれ（
Δｈ）は最大チップ体直径の１０％である。この値を越
えると各チップ体がプーリに侵入する際に各チップ体と
プーリの保合位置の変動が大きくなってベルト張力に変
動が生じ、ベルトの寿命が短くなる。

なお、本実施例ではベルト巾（Ｗ）は一定になっている
が、ベルト巾を相違させ、これをランダムに配列しても
よく、また種々の変化を適宜組み合わせてランダムに配
置せしめても同様である。

（発明の効果） 以上のように、本発明のチェーン式動力伝動用ベルトは
、ピンの両端部に嵌着されたチップ体のプーリ壁面に係
合する傾斜面の角度、相対向するチップ体間の巾寸法７
両側チップ体の嵌着位置などが異なる２種類以上のチッ
プ体がランダムに配置されているため、プーリへ侵入時
に発生する各チップ体の衝突音のレベルが異なり、また
、プーリに侵入する各チップ体とプーリ壁面との衝突ピ
ッチの周期も多少不規律になって衝突音の発生時間に差
が生じて、衝突音の干渉が生じて騒音が軽減される。

また、同様にベルト巾をランダムに配置したベルトもプ
ーリに侵入するチップ体のうち、ベルト巾の小さいチッ
プ体がより大きく屈曲してプーリへ深く侵入するために
、衝突音が緩和され、またプーリに侵入する各チップ体
とプーリとの衝突ピッチも不規律になり、衝突音の干渉
が生じて騒音が軽減される。

また、請求項３以下に記載したチップ体のプーリ壁面に
係合する傾斜面の角度及びベルト巾あるいは嵌着位置を
選択し、同時に２種以上ランダムに配置しても同様の効
果が得られる。

更には、この種のベルトにおいてはチップ体が回転可能
になっているため、ベルトがブーりに侵入する時および
ブーりから離脱する時にチップ体が回転することになり
、衝突音及びきしみ音を緩第１図は本発明に係るチェー
ン式動力伝動用ベルトの部分斜視部、第２図は第１図の
Ａ−Ａ断面図、第３図は第１図の平面図、第４図は第３
図に示すベルトに使用されるチップ体の傾斜面を示す模
式図、第５図〜第７図は第３図に示される各チップ体と
ブーり壁面との保合状態を示す図、第８（θ）・　・傾
斜角。

】特許出願人 三ツ星ベルト株式会社 はか１名 プーリに侵入する時の模式図、第１１図は本発明の更に
他の実施例を示すベルトの平面図、第１２図〜第１４図
は本発明の第１図のＡ−Ａ断面図に対応するもう１つの
実施例の断面図である。

（１）・・・ベルト。

（１０）　（２０）・・・リンクプレート。

（３０）・・・ピン。

（４０）・・・チップ体。

第１（２］ Δ 第２０ 第８０ 第５図 第４０ ＼ 第６０ （ｂ） ｇ１１図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、リンクプレート群をピンによって長手方向屈曲自在
   に連結し、前記リンクプレート群の最も外側に位置する
   外リンクプレートから突出したピンの両端部にプーリ壁
   面と接する傾斜面をもつチップ体を嵌着してなるチェー
   ン式動力伝動用ベルトにおいて、前記傾斜面をもつチッ
   プ体の傾斜面角度をベルト長手方向ランダムに変化せし
   めたことを特徴とするチェーン式動力伝動用ベルト。 ２、リンクプレート群をピンによって長手方向屈曲自在
   に連結し、前記リンクプレート群の最も外側に位置する
   外リンクプレートから突出したピンの両端部にプーリ壁
   面と接する傾斜面をもつチップ体を夫々嵌着してなるチ
   ェーン式動力伝動用ベルトにおいて、前記両側の相対向
   するチップ体間の巾寸法をベルト長手方向ランダムに変
   化せしめたことを特徴とするチェーン式動力伝動用ベル
   ト。 ３、リンクプレート群をピンによって長手方向屈曲自在
   に連結し、前記リンクプレート群の最も外側に位置する
   外リンクプレートから突出したピンの両端部にプーリ壁
   面と接する傾斜面をもつチップ体を夫々嵌着してなるチ
   ェーン式動力伝動ベルトにおいて、前記両側のチップ体
   の傾斜面角度および相対向するチップ体間の巾寸法をベ
   ルト長手方向ランダムに変化せしめたことを特徴とする
   チェーン式動力伝動用ベルト。 ４、リンクプレート群をピンによって長手方向屈曲自在
   に連結し、前記リンクプレート群の最も外側に位置する
   外リンクプレートから突出したピンの両端部にプーリ壁
   面に接する傾斜面をもつチップ体を夫々嵌着してなるチ
   ェーン式動力伝動用ベルトにおいて、前記両側のチップ
   体の各ピンへの嵌着位置をベルト長手方向ランダムに変
   化せしめたことを特徴とするチェーン式動力伝動用ベル
   ト。 ５、ピンの両端部に嵌着するチップ体において、相対向
   するチップ体が同一の水準位置に設けられている請求項
   ４記載のチェーン式動力伝動用ベルト。 ６、ピンの両端部に嵌着したチップ体において、相対向
   するチップ体が異なる水準位置に設けられている請求項
   ４記載のチェーン式動力伝動用ベルト。 ７、ピンの両端部に嵌着したチップ体において、両側の
   チップ体の傾斜面角度をベルト長手方向ランダムに変化
   せしめた請求項４、５又は６記載のチェーン式動力伝動
   用ベルト。 ８、ピンの両端部に嵌着したチップ体において、相対向
   するチップ体間の巾寸法をベルト長手方向ランダムに変
   化せしめた請求項４、５、６、又は７記載のチェーン式
   動力伝動用ベルト。