JPH0514028Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、自動車など車両の変速機として用い
ることが出来るベルト式無段変速機の動力伝達用
ベルトに関し、特に無端状金属フープに摺動可能
に取付けられたＶ型ブロツクに係るものである。

〔従来の技術〕

最近、自動車など車両の変速機としてベルト式
無段変速機が多数提案されている。

従来提案されている一般的なベルト式無段変速
機は、一方の回転軸と他方の回転軸にＶ字形断面
の周溝を有するプーリが設けられており、このＶ
プーリ間に動力伝達用ベルトが掛け渡されてい
る。そして、このＶプーリの上記周溝の幅が変え
られることにより、一方の回転軸から他方の回転
軸に動力が無段階に変速されて伝達されるように
なつている。

このベルト式無段変速機に使用される動力伝達
用ベルトの一つとして、複数枚の無端状金属フー
プと、この金属フープ上に摺動可能に互いに隣接
して数珠繋ぎ状に取り付けられた多数のＶ型ブロ
ツクとから構成されてなるＶベルトが広く知られ
ている（例えば、特公昭55−6783号公報）。

この種のＶベルトに用いられるＶ型ブロツクと
して、第８図及び第９図に示すような形状のＶ型
ブロツク３０が提案されている（例えば、特開昭
55−100443号公報）。このＶ型ブロツク３０は、
プーリ当接面（テーパ面）３４及びフープ通り面
３５を有する本体部３１と、その本体部３１から
フープ外周方向に突出した柱状首部３２と、その
柱状首部３２に連結されたフープ押さえ面３６を
有する頭部３３とを備えている。そして、柱状首
部３２の両側に於ける本体部３１のフープ通り面
３５に無端状金属フープの内周面を摩擦係合さ
せ、第６図に示すようにＶ型ブロツク３０が無端
状金属フープ２０上に数珠繋ぎ状に取付けられて
無段変速機用ベルト１０を構成している。

また、通常、Ｖ型ブロツク３０はプレス加工に
より粗材を作り、その後ベルト進行方向前後面を
研削加工して最終形状に仕上げていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した従来構成の無段変速機
用ベルトに於いては、高負荷状態で連続的に運転
すると、第１０図及び第１１図に示すように、Ｖ
型ブロツク３０に於ける柱状首部３２と本体部３
１との繋ぎ目に位置する首下部３７のＡ点（実際
には第１２図に示すA₁〜A₄点のうちのいずれか）
を起点に疲労破壊を生じるといつた問題があつ
た。

このＶ型ブロツクの疲労破壊の原因は、本考案
者の実験研究によれば、首部押圧面４２及び頭部
押圧面４３の荷重変動（モーメントM₂の変動）
によるA₁−A₂，A₃−A₄の繰り返し応力（第１２
図の××××部）と、フープ通り面３５及びテー
パ面３４の荷重変動（モーメントM₁の変動）に
よるA₄−A₁，A₂−A₃（第１２図の△△△△部）
の繰り返し応力とによつて、A₁，A₂，A₃，A₄点
に過大な組合せ応力が発生し、A₁〜A₄点のうち
のいずれかを起点として亀裂が発生するためであ
ることが判明した。なお、首下部３７はＶ型ブロ
ツク３０を板材から打ち抜いた際の打ち抜き面が
そのまま残つており、第８図の−断面は第９
図に示すようにブロツク板厚方向に真つ直ぐな形
状となつている。

従つて、本考案の技術的課題は、上述したモー
メントM₂による最大繰り返し応力部とモーメン
トM₁による最大繰り返し応力部とが首下部にて
重なり、応力が集中することがないようにして、
高負荷連続運転時に発生するＶ型ブロツクの疲労
破壊の問題を解消することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本考案は、上述の問題点を解決するため
の手段として、次のような構成を採用したもので
ある。

すなわち、本考案は、上述した無段変速機用ベ
ルトに於いて、Ｖ型ブロツクの柱状首部とフープ
通り面との繋ぎ目部である首下部に本体部幅方向
に該フープ通り面より掘り下げられて設けられた
逃がし部の底部を、Ｖ型ブツロクの板厚方向にお
いて前後方向端部に比べ略中央が頂点となる凸形
状に形成し、応力の分散化を図つたことを特徴と
する。

具体的には、第１図、第２図及び第６図を例に
取つて説明すると、無段変速機用ベルト１０は無
端状金属フープ２０とそのフープ２０上に摺動可
能に互いに隣接して取り付けられた多数のＶ型ブ
ロツク３０とからなつている。そして、Ｖ型ブロ
ツク３０はプーリ当接面３４及びフープ通り面３
５を有する本体部３１と、その本体部３１からフ
ープ２０の外周方向に突出した柱状首部３２と、
その柱状首部３２とフープ通り面３５との繋ぎ目
部である首下部３７に本体部３１幅方向に該フー
プ通り面３５より掘り下げられて設けられた逃が
し部と、該柱状首部３２に連結されたフープ押さ
え面３６を有する頭部３３とを備えていると共
に、そのＶ型ブロツクは進行方向前面には位置決
めのための係合用突起３８、後面にはその係合用
突起３８に対応した係合用穴３９とをそれぞれ備
えている無段変速機用ベルトにおいて、前記逃が
し部の底部が、Ｖ型ブロツクの板厚方向において
前後方向両端部に比べ略中央が頂点となる凸形状
に形成されている。

〔作用〕

上述の手段によれば、無段変速機用ベルトを高
負荷状態で連続的に運転した場合、第３図に示す
ようにモーメントM₁の変動による最大繰り返し
応力部が首下部３７のＶ型ブロツク板厚方向に凸
形状に面取りされた部位の略中央である頂点付近
B₁，B₂に集中し、その端部であるA₁〜A₄点の応
力は低減される。このため、モーメントM₂によ
る最大繰り返し応力部と重なることがなく、首下
部３７のA₁〜A₄点の組合せ繰り返し応力が減少
する。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

先ず、第５図は本考案のベルトが適用される無
段変速機を備えた自動車の駆動系の一例を示す模
式図である。

この第５図について説明すれば、エンジン等の
駆動源１にはクラツチ２が連結さており、このク
ラツチ２には入力プーリ３が連結されている。入
力プーリ３は可動プリ３ａと固定プーリ３ｂとか
らなつている。両プーリ３ａ，３ｂにはプーリ面
４，４が形成されている。このプーリ面４，４は
プーリ３ａ，３ｂの駆動面となつており、入力プ
ーリ３にＶ字形断面の周溝を形成している。

入力プーリ３と対向して出力プーリ５が配設さ
れている。この出力プーリ５も可動プーリ５ａと
固定プーリ５ｂとからなつている。両プーリ５
ａ，５ｂには入力プーリ３の場合と同様にプーリ
面６，６が形成され、両プーリ５ａ，５ｂの従動
面となつており、出力プーリ５にＶ字形断面の周
溝を形成している。

そして、入力プーリ３のプーリ面４，４により
形成されるＶ字形断面の周溝と、出力プーリ５の
プーリ面６，６により形成されるＶ字形断面の周
溝との間にベルト１０が掛け渡され、入力プーリ
３から出力プーリ５に回転動力が伝達されるよう
になつている。

なお、入力プーリ３の可動プーリ３ａと出力プ
ーリ５の可動プーリ５ａとは、いずれも油圧等の
手段によりそれぞれのＶ字形断面の周溝の幅が変
更されるようになつている。この周溝の幅が連続
的に変更されることにより、出力プーリ５の回転
は無段階に変速されて取り出される。

このように第５図に示す無段変速機は、ベルト
１０が掛け渡された入力プーリ３と出力プーリ５
との組合せにより構成されるものであり、駆動源
１からの回転動力はクラツチ２を介して無段変速
機に伝えられ、無段変速機により変速されて取り
出される。取り出された回転動力は、歯車対７を
経て差動装置８に伝達され、差動装置８から更に
車輪９に伝達されて車両を駆動する。

第６図は、第５図に於ける入力プーリ３と出力
プーリ５にベルト１０が掛け渡された状態を抽出
した側面図である。この図から分るように、後述
するＶ型ブロツク３０が無端状金属フープ２０に
摺動可能に互いに隣接して数珠繋ぎ状に配設され
ている。

第７図は、第６図の−線に沿つた拡大断面
図であり、無段変速機用ベルト１０の断面構造を
示す。無段変速機用ベルト１０は、積層された可
撓性を有する無端状金属フープ２０とそのフープ
２０上に摺動可能に互いに隣接して取付けられた
多数のＶ型ブロツク３０とからなつている。無端
状金属フープ２０は、例えばマルエージング鋼な
どの高強度鋼から製作される。また、Ｖ型ブロツ
ク３０は高剛性金属材料、例えば軸受鋼（SUJ2）
の焼入れ材やセラミツクスなどから製作される。

そして、プーリ３，５からの挟圧力をプーリ面
４，６と摩擦係合するＶ型ブロツク３０で受け、
無端状金属フープ２０には引張り力が作用する。
各Ｖ型ブロツク３０が入力プーリ３から回転動力
を伝達されたＶ型ブロツク３０により、これらと
摩擦係合する無端状金属フープ２０と共に互いに
当接した状態にて出力プーリ５へ向けて順次押し
進められ、出力プーリ５に於いてこれに回転動力
を伝達することにより出力プーリ５へ回転動力が
伝達されるようになつている。

次に、第１図及び第２図に示す本考案の一つの
実施例に係る無段変速機用ベルトのＶ型ブロツク
について説明する。

Ｖ型ブロツク３０は、本体部３１、柱状首部３
２及び頭部３３を備えている。本体部３１の両側
部にはプーリ当接面（テーパ面）３４が形成され
ており、その上部に無端状金属フープ２０の内周
面が摩擦係合するフープ通り面３５が形成されて
いる。一方、本体部３１からフープ外周方向に突
出した柱状首部３２にて連結された頭部３３の下
部にはフープ押さえ面３６が形成されている。な
お、３８及び３９は前後のＶ型ブロツク３０の位
置決めを行うための係合用突起及び係合用穴であ
る。

さて、Ｖ型ブロツク３０に於ける柱状首部３２
と本体部３１との繋ぎ目に位置する首下部３７に
設けられた逃がし部に、面取り４０が施されてい
る。この面取り４０によつて逃がし部底部のＶ型
ブロツク板厚方向の断面形状が、第２図に示す如
く略中央が頂点となるようなアール形状に形成さ
れている。面取り４０は、例えばＶ型ブロツク３
０の粗材をプレス加工した後、機械加工にて形成
することが出来る。

上記のように構成された無段変速機用ベルトに
於いては、無段変速機用ベルト１０を高負荷状態
で連続的に運転した場合、本体部３１のフープ通
り面３５及びテーパ面３４の荷重変動、すなわち
モーメントM₁の変動による最大繰り返し応力部
が第３図に示す如く首下部３７の逃がし部に於け
るＶ型ブロツク板厚方向の中央部B₁，B₂に集中
し、その端部A₁〜A₄点の応力は緩和される。

このため、ベルト進行方向前面をなす柱状首部
３２の押圧面４２及び頭部３３の押圧面４３の荷
重変動、すなわとモーメントM₂による最大繰り
返し応力部A₁−A₂，A₃−A₄と重なることがな
く、首下部３７のA₁〜A₄点の組合せ繰り返し応
力が減少する。

従つて、無段変速機用ベルト１０を高負荷での
連続運転時、Ｖ型ブロツク３０が疲労破壊すると
いう問題が解消出来る。

また、２次的効果として、首下部３７のアール
状面取り４０部がベルト内部からの潤滑油の通路
となり、Ｖ型ブロツク３０・フープ２０間の潤滑
に役立ち、伝達効率アツプや摩耗を低減すること
も出来る。

第４図は、本考案の他の一つの実施例に係る無
段変速機用ベルトのＶ型ブロツクを示している。

なお、第４図に於いて前記第２図に対応する部
分は、第２図と同一の符号により示されている。

この実施例は、首下部３７の逃がし部に施す面
取り形状を変更したものであり、面取り４１は首
下部３７のＶ型ブロツク板厚方向の断面形状が傾
斜平面状をなしている。

この実施例に於いても上記実施例と同様の効果
を発揮するものである。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、Ｖ型ブロツクの
首下部に作用する応力の分散化を図ることが出
来、高負荷での連続運転時に於けるＶ型ブロツク
の疲労破壊を防止することが出来る。

また、併せてＶ型ブロツクと無端状金属フープ
間の潤滑性が向上するため、伝達効率アツプや摩
耗を低減することも出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の一つの実施例に係
る無段変速機用ベルトのＶ型ブロツクを示すもの
であり、第１図は正面図、第２図は第１図の−
線に沿つた断面図、第３図は本考案のＶ型ブロ
ツクの作用説明図、第４図は本考案の他の一つの
実施例に係る無段変速機用ベルトのＶ型ブロツク
を示す第２図に相当する断面図、第５図は本考案
のベルトが適用される無段変速機を備えた自動車
の駆動系の一例を示す模式図、第６図は第５図か
ら入力プーリと出力プーリにベルトが掛け渡され
た状態を抽出した側面図、第７図は第６図の−
線に沿つた拡大断面図、第８図及び第９図は従
来の無段変速機用ベルトのＶ型ブロツクを示すも
のであり、第８図は正面図、第９図は第８図の
−線に沿つた断面図、第１０図及び第１１図は
従来のＶ型ブロツクの疲労破損例を示す図、第１
２図は従来のＶ型ブロツクの作用説明図である。 符号の説明、１０……無段変速機用ベルト、２
０……無端状金属フープ、３０……Ｖ型ブロツ
ク、３１……本体部、３２……柱状首部、３３…
…頭部、３４……プーリ当接面（テーパ面）、３
５……フープ通り面、３６……フープ押さえ面、
３７……首下部、４０，４１……面取り。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 無端状金属フープとそのフープ上に摺動可能に
   お互い隣接して取り付けられた多数のＶ型ブロツ
   クとからなり、そのＶ型ブロツクがプーリ当接面
   及びフープ通り面を有する本体部と、その本体部
   からフープ外周方向に突出した柱状首部と、該柱
   状首部とフープ通り面との繋ぎ目部である首下部
   に本体部幅方向に該フープ通り面より掘り下げら
   れて設けられた逃がし部と、該柱状首部に連結さ
   れたフープ押さえ面を有する頭部とを備えている
   と共に、そのＶ型ブロツクは進行方向前面には位
   置決めのための係合用突起、後面にはその係合用
   突起に対応した係合用穴とをそれぞれ備えている
   無段変速機用ベルトに於いて、 前記逃がし部の底部が、Ｖ型ブロツクの板厚方
   向において前後方向両端部に比べ略中央が頂点と
   なる凸形状に形成されていることを特徴とする無
   段変速機用ベルト。