JPH05215187A - リング式動力伝動体及び動力伝動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可撓性のある張力担持体を使用する場合の不
具合を改善するもので、張力担持体として剛性な相対向
する一対のリング体を使用し、ブロック体をこのリング
体上の決められたコースを正確に移動させることによっ
てブロック体の高面圧部での摩耗を軽減し、ベルトの動
力伝達能力や寿命を延長させる。 【構成】 ブロック体の本体６にピラー７を介してヘッ
ド８を形成し、該本体６とヘッド８との間にスロット部
９を設けた複数個のブロック体２を間隙を有する状態も
しくは互いに密接させた状態で並列せしめ、これらを張
力担持体３に装着したリング式動力伝動体１である。こ
こで使用する張力担持体３は剛性な相対向する一対のリ
ング体４であり、このリング体４によって少なくともブ
ロック体のピラー７をよって挟持し、各ブロック体２を
移動可能に配置した構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリング式動力伝動体及び
動力伝動装置、特に自動車を始めとする車輛及び各種機
械変速装置に使用するリング式動力伝動体及び駆動軸、
従動軸に変速プーリを配設し、これらのプーリ間にリン
グ式動力伝動体を取り付けて駆動軸の回転を従動軸に無
段階に変速して伝達するようにした動力伝動装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高負荷伝動用ベルトの動力伝達方
式は、通常押し伝動と引張伝動の２つに分類される。そ
のうち、押し伝動タイプとしては無端の多層スチールバ
ンドに複数のブロック体を互いに接触させた状態で取り
付け、しかもこれらのブロック体をスライド可能にした
構造であり、例えば米国特許第３、７２０、１１３号明
細書等に開示されている。

【０００３】この伝動方式は一般にブロック体が無端状
バンドと固定された関係になく、無端状バンド上を摺動
可能に配列せしめた構造であり、駆動、従動の両プーリ
に掛かったとき、ベルトのゆるみ側にブロック体が集ま
り、駆動プーリにかかったブロック体からベルトのゆる
み側に集まっているブロック体を押して従動プーリを回
すというものである。

【０００４】かかるブロック体はプーリに当接する端面
をもった台形状の本体と三角形状のヘッドとがピラーを
介して連結され、ピラーの左右に無端状バンドが設置さ
れるスロット部を設けた形状になっている。該本体はそ
の正面において下方に向けてその厚さが徐々に減少する
テーパー面を有し、テーパー面の開始位置となる傾斜開
始線はショルダー面のわずか下側に位置している。一般
にテーパー面は、プーリ上を回転するブロック体がその
曲率に応じて進行方向に傾斜することを可能にしてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記張力担持
体である無端状バンドはスチールバンドを１０〜１５プ
ライ積層したもので、最下層と最上層のスチールバンド
との間には周長差があって、各スチールバンドには張力
差が生じるため、最下層と最上層のスチールバンドは切
断しやすかった。また、各スチールバンドはプーリの最
小径の曲率半径における曲げ応力に対応できる厚さを有
しているが、最下層または最上層のスチールバンドはブ
ロック体との接触によって激しく摩擦、摩耗を受け、そ
の寿命を短くしていた。しかも、ベルトが走行中、ブロ
ック体の遠心力はベルト速度の２乗に比例して増し、こ
れが無端状バンドの張力を高めて、無端状バンドに大き
な疲労を与えるばかりか、ロス馬力が増大してベルトの
動力伝達能力が減退した。

【０００６】更には、ベルトがプーリから離れる時に必
要以上に巻き付いて大きく内周面が凸状になるようにベ
ンディングし、これが無端状バンドに屈曲疲労を与えて
その寿命を短縮させ、しかも動力を効率よく伝達するこ
とができなかった。本発明はこのような可撓性のある張
力担持体を使用する場合の不具合を改善するもので、張
力担持体として剛性な相対向する一対のリング体を使用
し、ブロック体をリング体上の決められたコースを正確
に移動させることによってブロック体の高面圧部での摩
耗を軽減し、ベルトの動力伝達能力や寿命を延長させる
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、ブロック体の本体にピラーを介してヘッドを形成
し、該本体とヘッドとの間にスロット部を設けた複数個
のブロック体を間隙を有する状態もしくは互いに密接さ
せた状態で並列せしめ、これらを張力担持体に装着した
リング式動力伝動体において、前記張力担持体が剛性な
相対向する一対のリング体であり、該リング体により少
なくともブロック体のピラーを挟持して各ブロック体を
移動可能に配置したリング式動力伝動体にある。このリ
ング体がブロック体に設けたスロット部に嵌入されてい
る場合や、ブロック体のヘッドが相対向しているリング
体に設けた溝状の通路に嵌入されている場合を含む。

【０００８】更に、本発明のリング式動力伝動装置は、
駆動軸、従動軸にそれぞれ固定プーリ片と、該固定プー
リ片に相対向して軸の長手方向に摺動可能に設置した可
動プーリ片とからなる変速プーリを取り付け、これらの
両プーリ片によって形成された溝状部に動力伝動体を掛
架した動力伝動装置において、前記駆動軸と従動軸に装
着した固定プーリ片を動力伝動体に対して同一側に配
し、この動力伝動体としてブロック体の本体にピラーを
介してヘッドを形成し、該本体とヘッドとの間にスロッ
ト部を設けた複数個のブロック体を間隙を有する状態も
しくは互いに密接させた状態で並列せしめ、ブロック体
のピラー及びヘッドを剛性な相対向する一対のリング体
で挟持して各ブロック体を移動可能に配置したリング式
動力伝動体を使用し、該リング式動力伝動体にアイドラ
ーを係合した構成になる。

【０００９】

【作用】本発明では、ブロック体は張力担持体であるリ
ング体上を摺動し隣接するブロック体を押圧して駆動
軸、従動軸に装着したプーリ間での動力の受渡しを行う
が、このときブロック体の進路は剛性なリング体上であ
るため、決められたコースを移動し、前に位置するブロ
ック体と当接しても、ブロック体の高面圧部での摩耗も
軽減する。また、リング体はベルト速度によるブロック
体の遠心力の影響を受けず、またプーリから離れる時に
ベンディングが発生しないため動力伝達効率も向上す
る。

【００１０】

【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。図１に示されるリング式動力伝動体１は本
発明に係るベルトの要部であり、複数のブロック体２が
張力担持体３として剛性な相対向する一対のリング体
４、４によって挟持され、ブロック体２は移動可能にな
っている。この場合、ブロック体２は互いに間隔を設け
てもよく、また密接した状態で配置してもよい。

【００１１】このブロック体２は、図２に示すように左
右対称形状で、Ｖプーリ壁面に係合するプーリ当接面５
を有する本体６と、ほぼ中央部に位置している棒状のピ
ラー７と、長方形状のヘッド８、そしてリング体４を収
容する一対のスロット部９とを備えている。このスロッ
ト部９はリング体４を担持するショルダー面１０を有し
ている。一方、前記本体６の前面および後面はヘッド８
の頂部から下方に向けてその厚さが徐々に減少するテー
パー面２０を有している。このテーパー面２０は、リン
グ体４の径に応じて傾斜している。

【００１２】リング体４は、図３、４に示すように円形
体であって、相対向する内側２３にはブロック体のヘッ
ド８を嵌合し、ブロック体２を確実にガイドする溝状の
通路２４が設けられ、一方リング体の外側２５はプーリ
壁面に当接しない外壁２６と重量を軽減する傾斜面２７
からなっている。ブロック体のピラー７とヘッド８を前
記一対のリング体４、４で挟持し、ヘッド８を通路２４
に嵌合させると、リング体の底面２８はブロック体のシ
ョルダー面１０に安置される。しかも、リング体４、４
の相対向する面には間隙部２９が設けられ、常時潤滑油
をベルトの内部へ導入しやすくし、リング体４とブロッ
ク体２との摺動が良好になる。

【００１３】図５は他の実施例であり、使用しているブ
ロック体２は図２と同一形状であるが、各リング体の底
面２８は曲面になり、ショルダー面１０との摺動を良好
にしている。図６は更に他の実施例であり、一対のリン
グ体４、４はピラー７のみを挟持しており、このためブ
ロック体のピラー７の長さはやや大きくなっている。む
ろん、本発明で使用するブロック体２は左右非対称形状
とし、左右のプーリ当接面５、５の角度を相違させても
よい。

【００１４】前記ブロック体２は張力担持体であるリン
グ体４上を摺動し前方のブロック体２を押圧して駆動
軸、従動軸に装着したプーリ間での動力の受渡しを行う
が、このときブロック体２の進路は剛性なリング体２上
であるため、決められたコースを確実にかつ正確に移動
し、前に位置するブロック体２と当接しても、ベルトの
幅方向や厚さ方向に移動することがないため、突起や窪
み部をブロック体に設ける必要もない。

【００１５】図８は本発明に係るリング式動力伝動装置
の断面図である。本発明に係る動力伝動装置３５は、二
輪車、自動車、農業機械等に取り付けられる無段変速装
置（ＣＶＴ）に適用されるものであり、図により明らか
なようにエンジン等のクランク軸に間接的に連結された
駆動軸３６と従動軸３７とが平行に配置され、これらの
軸３６、３７に間接的にそれぞれ変速プーリ３８、３９
が装着され、そして両プーリ３８、３９間にわたってリ
ング式動力伝動体１が掛架されている。しかも、アイド
ラー４０がリング式動力伝動体の内周面に係合してリン
グ式動力伝動体１を保持している。この位置はリング式
動力伝動体１の張り側が好ましい。

【００１６】ここで各変速プーリ３８、３９は、固定プ
ーリ片４１と該固定プーリ片４１に対して摺動可能に設
置した可動プーリ片４２からなっており、前記リング式
動力伝動体１は両プーリ片によって形成される対称の溝
部に掛架される。固定プーリ片４１はリング式動力伝動
体１と同じ側に配置されている。このため、可動プーリ
片４２が同じ側にあり、動力伝動装置の幅方向の寸法が
短縮される。

【００１７】このうち、前記駆動軸３６に装着された変
速プーリ３８においては、固定プーリ片４１が駆動軸３
６に固定され、他方これと対向する位置には可動プーリ
片４２が固定プーリ片４１のシーブ軸４３上に嵌入さ
れ、同時にスプラインまたは滑りキー４４に嵌め込ま
れ、シーブ軸４３とともに回転するとともに軸方向にも
摺動可能になっている。

【００１８】前記可動プーリ片４２の背部には、油圧シ
リンダー部４５が設けられている。この油圧シリンダー
部４５は固定プーリ片のシーブ軸４３に固着された固定
板４６と可動プーリ片の筒状側壁４７から画定され、圧
力媒体となる作動油等の流体の供給と排出によって内圧
が変化し、可動プーリ片４２を図中矢印の方向は移動可
能にしている。上記固定板４６の頂面にはパッキングが
装着されている。

【００１９】作動油は駆動軸３６に設けられた流体通路
４８から駆動軸３６とシーブ軸４３に間に設けられた貫
通孔４９、可動プーリ片４２に設けた供給口５０を経由
して油圧シリンダー部４５へと供給され、また同時に駆
動軸３６とシーブ軸４３に間に設けた間隙を経由してシ
ーブ軸４３に設けた導出口５１から排出し、リング式動
力伝動体１の内周面ならびにプーリ壁面５２を潤滑す
る。

【００２０】一方、従動軸３７に装着された変速プーリ
３９においては、固定プーリ片４１が従動軸３７に固定
され、他方これと対向するように可動プーリ片４２が固
定プーリ片４１のシーブ軸４３上に嵌入されてリング式
動力伝動体１を係合する対称の溝部を形成している。前
記可動プーリ片４２は固定プーリ片のシーブ軸４３上を
摺動自在で軸方向に対して移動可能になっているが、こ
の可動プーリ片４２の右方向にはフランジ状のストッパ
ー５４がシーブ軸４３上に固着され、また該ストッパー
５４と可動プーリ片４２間には大径、小径の２つのコイ
ルスプリング５５、５６が可動プーリ片４２を固定プー
リ片４１の方向へ押圧する状態で取り付けられている。

【００２１】また、従動軸３７には駆動軸３６と同様に
流体通路５９が設けられ、各部材間の摺動部に作動油を
供給して潤滑性を良くしている。尚、図中、５８はカム
機構を有するトルク伝達部であり、可動プーリ片４２の
推力を促進させている。

【００２２】可動プーリ片４２を固定プーリ片４１の方
向へ押圧する手段は、油圧、スプリング、あるいはトル
クカムに限定されることなく、これらを組み合わせた手
段や、小径のボールを多数投入して遠心力を利用した手
段であってもよい。

【００２３】しかして、本装置では駆動軸３６に装着し
た変速プーリ３８の可動プーリ片４２に設けた油圧シリ
ンダー部４５に作動油を供給してその内圧を変化させる
ことによって、リング式動力伝動体１を図９に示す低速
位置から図１０に示す高速位置へと移動させることがで
きる。この場合、駆動軸３６、従動軸３７そしてアイド
ラー４０が固定しているため、リング式動力伝動体１の
中心位置は斜め方向に移動する。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明では、ブロック体は
張力担持体であるリング体上を摺動し隣接するブロック
体を押圧して駆動軸、従動軸に装着したプーリ間での動
力の受渡しを行うが、このときブロック体の進路は剛性
なリング体上であるため、決められたコースを確実に移
動し、前に位置するブロック体と当接しても、ブロック
体の高面圧部での微動もなくなって摩耗も軽減する。そ
ればかりでなく、ブロック体はベルトの幅方向や厚さ方
向に移動することがないため、特に突起や窪み部の係合
手段を設ける必要もないため、構造の簡単なものにな
る。また、リング体はベルト速度によるブロック体の遠
心力の影響を受けず、またプーリから離れる時にベンデ
ィングが発生しないため動力伝達効率も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るリング式動力伝動体の部分断面斜
視図である。

【図２】本発明のリング式動力伝動体に使用するブロッ
ク体の斜視図である。

【図３】本発明のリング式動力伝動体に使用する一方の
リング体の斜視図である。

【図４】本発明のリング式動力伝動体に使用する他方リ
ング体の斜視図である。

【図５】本発明に係る他のリング式動力伝動体の断面図
である。

【図６】本発明に係る更に他のリング式動力伝動体の断
面図である。

【図７】本発明に係る更に他のリング式動力伝動体の側
面図である。

【図８】本発明に係る動力伝動装置の断面図である。

【図９】本発明に係る動力伝動装置の低速状態の側面図
である。

【図１０】本発明に係る動力伝動装置の高速状態の側面
図である。

【符号の説明】

１ リング式動力伝動体 ２ ブロック体 ３ 張力担持体 ４ リング体 ６ 本体 ７ ピラー ８ ヘッド ９ スロット部 ２０ テーパー面 ２１ 傾斜開始線 ２４ 通路 ３５ 動力伝動装置 ３６ 駆動軸 ３７ 従動軸 ３８ 変速プーリ ３９ 変速プーリ ４０ アイドラー ４１ 固定プーリ片 ４２ 可動プーリ片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前川 哲也 神戸市長田区浜添通４丁目１番21号 三ツ 星ベルト株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブロック体の本体にピラーを介してヘッ
   ドを形成し、該本体とヘッドとの間にスロット部を設け
   た複数個のブロック体を間隙を有する状態もしくは互い
   に密接させた状態で並列せしめ、これらを張力担持体に
   装着したリング式動力伝動体において、前記張力担持体
   が剛性な相対向する一対のリング体であり、少なくとも
   ブロック体のピラーを該リング体によって挟持し、各ブ
   ロック体を移動可能に配置したことを特徴とするリング
   式動力伝動体。
2. 【請求項２】 ブロック体のヘッドが相対向しているリ
   ング体に設けた溝状の通路に嵌入されている請求項１記
   載のリング式動力伝動体。
3. 【請求項３】 一対のリング体がブロック体に設けたス
   ロット部に嵌入されている請求項１記載のリング式動力
   伝動体。
4. 【請求項４】 駆動軸、従動軸にそれぞれ固定プーリ片
   と、該固定プーリ片に相対向して軸の長手方向に摺動可
   能に設置した可動プーリ片とからなる変速プーリを取り
   付け、これらの両プーリ片によって形成された溝状部に
   動力伝動体を掛架した動力伝動装置において、前記駆動
   軸と従動軸に装着した固定プーリ片を動力伝動体に対し
   て同一側に配し、この動力伝動体としてブロック体の本
   体にピラーを介してヘッドを形成し、該本体とヘッドと
   の間にスロット部を設けた複数個のブロック体を間隙を
   有する状態もしくは互いに密接させた状態で並列せし
   め、少なくともブロック体のピラーを剛性な相対向する
   一対のリング体で挟持して各ブロック体を移動可能に配
   置したリング式動力伝動体を使用し、該リング式動力伝
   動体にアイドラーを係合したことを特徴とする動力伝動
   装置。