JPH03125053A - 伝動ベルトのブロック - 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 本発明は複数の■型プーリ間に巻き掛けられて回転力を
伝達する伝動ベルトに係り、特に、その伝動ベルトに用
いられるブロックの摩擦係数を向上させる技術に関する
ものである。

従来の技術 例えば自動車のベルト式無段変速機などのベルト式伝動
装置においては、複数の■型プーリ間に巻き掛けられて
回転力を伝達する伝動ベルトを備えている。そして、こ
のような伝動ベルトとして、上記■型プーリの円錐面に
潤滑油を介して摩擦接触させられる接触面を備えたブロ
ックがその伝動ベルトの長手方向に多数配設され、それ
等のブロックを介してＶ型プーリとの間で回転力の受渡
しを行うようになっているものがある。上述した自動車
のベルト式無段変速機に用いられる伝動ベルトは一般に
このような構成とされており、例えば特公昭５５−６７
８３号公報に記載されている伝動ベルトは、金属帯を積
層した無端環状のキャリヤに多数のブロックが互いに接
する状態で配設され、駆動側Ｖ型プーリからブロックに
伝達された回転力は、ブロック間に作用する圧縮応力に
基づいて従動側■型プーリへ伝達されるようになってい
る。また、特開昭５７−２２４４２号公報に記載されて
いる伝動ベルトは、複数のリンクプレートが無端環状に
連結されるとともに、そのリンクプレートにブロックが
保持されて、駆動側■型プーリからブロックに伝達され
た回転力は更にリンクプレートに伝達され、そのリンク
プレート間に作用する引張応力に基づいて従動側■型プ
ーリへ伝達されるようになっている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、かかる従来の伝動ベルト用のブロックに
おいては、■型プーリの円錐面との間の摩擦係数μが通
常０．１以下であり、充分な摩擦力が得られなかった。

このため、大きな回転力を伝達する伝動装置においては
ベルト挟圧力を大きくしなければならず、装置が大型化
するという問題があった。また、ベルト挟圧力を大きく
するといっても強度や耐久性などの点で限界があり、回
転力の伝達容量をあまり大きくすることはできなかった
。

なお、摩擦面が潤滑油によって潤滑されている場合、上
記摩擦係数μは、油膜の圧力分布や速度分布、或いは潤
滑油の圧力粘度指数、粘性係数の対温度特性、圧縮性な
ど種々の要因によって総合的に定まるものと考えられ、
従来、この摩擦係数μを簡単に大きくすることはできな
かった。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その
目的とするところは、ブロックの摩擦係数μを大きくす
ることにある。

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するために、本発明者等が種々の実験
、研究を重ねたところ、Ｖ型プーリの円錐面に摩擦接触
させられる接触面の幅寸法を０．５閣以下にすると摩擦
係数μが急に大きくなることを見出した。本発明はかか
る知見に基づいて為されたもので、複数のＶ型プーリ間
に巻き掛けられて回転力を伝達する伝動ベルトにおいて
、前記■型プーリの円錐面に潤滑油を介して摩擦接触さ
せられる接触面を有してその伝動ベルトの長手方向に多
数配設され、そのＶ型プーリとの間で前記回転力の受渡
しを行うブロックであって、前記伝動ベルトの長手方向
における前記接触面の幅寸法が０、５　ｍｍ以下である
ことを特徴とする。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、車両用ベルト式無段変速機１２の一部を切り
欠いた正面図で、互いに平行に配設された入力軸１４お
よび出力軸１６と、それ等の入力軸１４および出力軸１
６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および二次側可変プーリ２０と、それ
等一対の一次側可変プーリ１８および二次側可変ブーＩ
Ｊ２０に巻き掛けられた伝動ベルト１０とを備えている
。

−次側可変ブーＩＪ１８および二次側可変プーリ２０は
、入力軸１４および出力軸１６゛にそれぞれ固定された
一次側固定回転体２２および二次側固定回転体２４と、
入力軸１４および出力軸１６に軸方向の移動可能且つ軸
まわりの回転不能に取り付けられた一次側可動回転体２
６および二次側可動回転体２８とから構成されている。

−次側固定回転体２２および一次側可動回転体２６の相
対向する面は円錐面２３．２７とされて溝幅が可変のＶ
溝が形成されている一方、二次側固定回転体２４および
二次側可動回転体２８の相対向する面は円錐面２５．２
９とされて溝幅が可変の■溝が形成され、前記伝動ベル
）１０はそれ等の■溝に巻き掛けられて入力軸１４の回
転力を出力軸１６に伝達するようになっている。また、
−次側可動回転体２６および二次側可動回転体２日は、
それぞれ−次側油圧アクチュエータ３０および二次側油
圧アクチュエータ３２によって固定回転体２２および２
４側へ押圧され、それ等の固定回転体２２゜２４との間
で伝動ベルトｌＯを挟圧するようになっており、図示し
ない制御弁によってそのベルト挟圧力の平衡が崩される
ことにより、−次側可変プーリ１８および二次側可変プ
ーリ２０の有効径すなわちＶ溝の溝幅が変更されて、ベ
ルト式無段変速機１２の変速比が変化させられる。本実
施例では上記−次側可変プーリ１８および二次側可変プ
ーリ２０が■型プーリに相当する。

上記伝動ベル）１０は、第２図に部分的に示されている
ように、リンクプレート３４と、ロッカーピン３６と、
ブロック３８とから構成される装る。リンクプレート３
４は、第４図に単独で示されているように、両端部に一
対ずつのロッカーピン３６が挿入される一対のピン嵌合
穴４０．４２が形成されているとともに、一方のビン嵌
合穴４０側の上下すなわち伝動ベルト１０の外周側およ
び内周側縁部には、ブロック３８に当接してこれを位置
決めする外周側突起４４および内周側突起４６が突設さ
れている。ピン嵌合穴４２は、これに挿入される一対の
ロッカーピン３６のうち、外側に位置するロッカーピン
３６の軸心まわりの回転を阻止する一方、内側に位置す
るロッカーピン３６の転勤を許容するように形成されて
おり、これにより、かかる一対のロッカーピン３６によ
って長手方向に連結されるリンクプレート３４の関節運
動が許容される。また、ピン嵌合穴４０は、上記ピン嵌
合穴４２と略同様に構成されて、そのピン嵌合穴４０に
挿入される一対のロッカーピン３６によって長手方向に
連結されるリンクプレート３４の関節運動を許容するよ
うになっているが、外側に位置するロッカーピン３６が
内周側へ所定量だけ転勤し得るように形成されている。

ブロック３８は、第５図および第６図に示されているよ
うに、一対のリンクプレート挿入孔４８ａ、４８ｂを有
するとともに、ベルト幅方向の両側部には前記可変プー
リ１８，２０の円錐面２３゜２５．２７．２９に摩擦接
触させられる接触面５０ａ、５０ｂが円錐面２３，２５
，２７．２９に対応する傾斜を有して形成されている。

かかるブロック３８は、第２図から明らかなように２枚
１組として用いられ、上記リンクプレート挿入孔４８ａ
、４８ｂ内に左右交互に挿入される複数のリンクプレー
ト３４の突起４４．４６により、そのリンクプレート３
４の中央部に位置決めされるようになっており、互いに
対向する側の面、すなわち第６図における右側の面には
、その中央部から上方に向かうに従って薄肉となるよう
にテーパ面５２が形成されている。これにより、前記ピ
ン嵌合穴４０の外側部分に挿入されるロッカーピン３６
の内周側への転勤が許容されることと相俟って、上記１
組のブロック３８はその中央部において相対的に転勤す
ることが許容され、伝動ベルト１０の可変プーリ１Ｂ、
２０への巻き掛り時には、前記ロッカーピン３６の配設
位置およびブロック３８の配設位置の２箇所で屈曲させ
られることとなる。なお、前記リンクプレート３４には
、上記ブロック３８の転勤を許容するための逃げ５４が
形成されている。また、前記ロッカーピン３６は、伝動
ベルト１０の断面を示す第３図から明らかなように、ブ
ロック３８の幅寸法と略同じ長さ寸法を有し、その両端
部において可変プーリ１８，２０の円錐面２３，２５，
２７．２９に接触させられるようになっている。

そして、このように２枚のブロック３８を保持した複数
枚のリンクプレート３４が、一対ずつのロッカーピン３
６によって無端環状に連結されることにより、ブロック
３８が長手方向に多数配設された伝動ベルト１０が形成
される。このような伝動ベルト１０においては、−次側
可変プーリ１８の円錐面２３．２７と、それ等の間に挟
圧されたブロック３８の接触面５０ａ、５０ｂとの間の
摩擦力により、入力軸１４の回転力がブロック３８に伝
達され、更に突起４４．４６を介してリンクプレート３
４に伝達される。リンクプレート３４に伝達された回転
力は、ロッカーピン３６を介して後方のリンクプレート
３４に引張応力として順次伝達され、二次側可変プーリ
２ｏの円錐面２５．２９間に挟圧されているブロック３
８に伝えられる。そして、このブロック３８の接触面５
゜ａ、５０ｂと円錐面２５．２９との間の摩擦力により
、出力軸１６が回転駆動される。なお、上記可変プーリ
１Ｂ、２０の円錐面２３，２５，２７゜２９には潤滑油
が供給され、焼付きや摩耗等が防止されるようになって
いる。

ここで、上記円錐面２３，２５，２７．２９に摩擦接触
させられるブロック３８の接触面５０ａ。

５０ｂは、接触面５０ａ側の断面を示す第７図から明ら
かなように、ブロック３８の側面に面取り加工等が施さ
れて台形状とされることにより、伝動ベルト１０の長手
方向すなわちブロック３８の板厚方向における幅寸法Ｃ
が０．５　ｉｎ以下とされ、大きな摩擦係数μが得られ
るようになっている。

すなわち、上記幅寸法Ｃを種々変更して摩擦係数μを調
べたところ、第８図に示されているように、摩擦係数μ
は幅寸法Ｃが０．５　ｎ＋ｍ以下で急激に大きくなるの
である。この時の最小油膜厚さｄは１９趨で、接触面５
０ａ、５０ｂの径方向の長さ寸法Ｌ（第６図参照）は７
．３２　ｍ＋ｎである。なお、第７図の寸法Ｂはブロッ
ク３８の板厚である。

一方、長さ寸法りが摩擦係数μに与える影響を調べたと
ころ、第９図に示されているように、摩擦係数μは長さ
寸法りが小さ（なるのに伴って僅かに増加するものの殆
ど変化しなかった。この時の最小油膜厚さｄは１９ｎＵ
で、幅寸法Ｃは１．９　ｍｍである。また、ブロック１
個当たりの油膜垂直方向荷重Ｗと最小油膜厚さｄと摩擦
係数μとの関係を調べたところ、第１０図に示されてい
るように、油膜垂直方向荷重Ｗが大きくなると最小油膜
厚さｄは小さくなり、それに伴って摩擦係数μは大きく
なる。したがって、本実施例のように接触面５０ａ、５
０ｂの幅寸法Ｃを小さくすると、円錐面２３．２５，２
７．２９との接触面積はそれだけ少なくなり、単位面積
当たりの油膜垂直方向荷重Ｗは大きくなるため、この点
に関しても摩擦係数μが大きくなることが裏付けられる
。但し、第１０図は幅寸法Ｃと無関係に調べたもので、
摩擦係数μも第８図の場合に比較して２桁程小さく、幅
寸法Ｃを０．５Ｗ以下とした場合に同じ結果が得られる
わけではないが、第８図や第９図の結果と相反するもの
ではない。

このように、本実施例の伝動ベルト１０においては、可
変プーリ１８，２０との間で回転力の受渡しを行うブロ
ック３８の接触面５０ａ、５０ｂにおける摩擦係数μが
大きくされているため、小さなベルト挟圧力により大き
な回転力を伝達することが可能となる。これにより、ベ
ルト式無段変速機１２の伝達容量を増大することができ
る一方、従来と同じ伝達容量であれば、油圧アクチュエ
ータ３０．３２を小型化することができる。また、長さ
寸法りが変化しても摩擦係数μは殆ど変化しないため、
幅寸法Ｃが０．５胴以下とされることによりブロック３
８の強度が問題となる場合でも、長さ寸法りを大きくす
ることによって容易に対処することができる。

また、本実施例ではブロック３８の両側部を台形状とす
ることによって幅寸法Ｃが０．５ｍ以下の接触面５０ａ
、５０ｂが形成されているため、リンクプレート３４や
ロッカービン３６については全く変更する必要がないな
ど従来のベルト式無段変速機に容易に適用できるととも
に、充分な機械的強度や耐久性を得られる利点がある。

なお、上述したのは引張応力に基づいて回転力を伝達す
る形式の伝動ベルトのブロックに本発明が適用された場
合であるが、本発明は圧縮応力に基づいて回転力を伝達
する形式の伝動ベルトのブロックにも同様に適用され得
るので、以下にその一例を説明する。

第１１図の伝動ベルト６０は、複数の金属帯６２を積層
した無端環状のキャリヤ６４に多数のブロック６６を互
いに接する状態で配設したもので、ブロック６６には、
第１２図および第１３図から明らかなように、上記キャ
リヤ６４の両側部に係合させられる一対の係合部６８ａ
、６８ｂが設けられている。ブロック６６のベルト幅方
向における両側部には、前記可変プーリ１Ｂ、２０の円
錐面２３，２５，２７．２９に潤滑油を介して摩擦接触
させられる接触面７０ａ、７０ｂが円錐面２３．２５，
２７．２９に対応する傾斜を有して形成されている。こ
の接触面７０ａ、７０ｂは、ブロック６６の両側面に面
取り加工等が施されて台形状とされることにより、その
ベルト長手方向の幅寸法が０．５　ｍｍ以下とされてい
る。また、ブロック６６のベルト長手方向における一側
面には、第１４図に示されているようにその下部にテー
パ面７２が設けられ、可変プーリ１Ｂ、２０への巻き掛
り時に伝動ベルト６０が屈曲し得るようになっている。

このような伝動ベルト６０においては、−次側可変プー
リ１８の円錐面２３．２７と、それ等の間に挟圧された
ブロック６６の接触面７０ａ、７０ｂとの間の摩擦力に
より、入力軸１４の回転力がブロック６６に伝達される
。このブロック６６に伝達された回転力は、その前方に
位置するブロック６６に圧縮応力として順次伝達されて
、二次側可変プーリ２０の円錐面２５．２９間に挟圧さ
れているブロック６６に伝えられる。そして、このブロ
ック６６の接触面７０　ａ、　　７０　ｂと円錐面２５
．２９との間の摩擦力により、出力軸１６が回転駆動さ
れる。

ここで、かかる本実施例の伝動ベルト６０においても、
上記円錐面２３，２５，２７．２９に摩擦接触させられ
る接触面７０ａ、７０ｂの幅寸法が０．５　ｍｍ以下と
されているため、大きな摩擦係数μが得られて前記実施
例と同様な効果が得られるのである。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明した
が、本発明は更に別の態様で実施することもできる。

例えば、前記実施例ではブロック３８．６６の側面が台
形状とされることによって接触面５０ａ。

５０ｂ、７０ａ、７０ｂの幅寸法が０．５ｍ以下とされ
ているが、段付き形状としたりブロック自体の板厚を０
．５　ｍｍ以下としたりすることも可能である。

また、前述した伝動ベルト１０．６０はあくまでも一例
であり、本発明は、少な（とも多数のブロックがベルト
長手方向に配設され、そのブロックと可変プーリとの間
の摩擦力によって回転力を伝達するようになっている種
々の構造の伝動ベルトに同様に適用され得る。

その他−々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基
づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるブロックを備えた伝動
ベルトを有するベルト式無段変速機の断面図である。第
２図は第１図の伝動ベルトを部分的に示す正面図である
。第３図は第２図の伝動ヘルドの断面図である。第４図
は第２図の伝動ベルトの一構成要素であるリンクプレー
トの正面図である。第５図は第２図の伝動ベルトの一構
成要素で本発明の一実施例であるブロックの正面図であ
る。第６図は第５図のブロックの側面図である。 第７図は第５図における■−■断面図である。第８図は
摩擦係数μとブロック接触面の幅寸法Ｃとの関係を示す
図である。第９図は摩擦係数μとブロック接触面の長さ
寸法りとの関係を示す図である。第１０図は摩擦係数μ
と油膜垂直方向荷重Ｗと最小油膜厚さｄとの関係を示す
図である。第１１図は本発明が適用された他の伝動ベル
トを部分的に示す正面図である。第１２図は第１１図の
伝動ベルトの断面図である。第１３図は第１１図の伝動
ベルトの一構成要素で本発明の一実施例であるブロック
の正面図である。第１４図は第１３図のブロックの側面
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のＶ型プーリ間に巻き掛けられて回転力を伝達する
   伝動ベルトにおいて、前記Ｖ型プーリの円錐面に潤滑油
   を介して摩擦接触させられる接触面を有して該伝動ベル
   トの長手方向に多数配設され、該Ｖ型プーリとの間で前
   記回転力の受渡しを行うブロックであって、前記伝動ベ
   ルトの長手方向における前記接触面の幅寸法が０．５ｍ
   ｍ以下であることを特徴とする伝動ベルトのブロック。