JPH0556416B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は動力伝達チエーンベルトおよびその製
造方法に関する。

入力軸から出力軸にトルクを伝達する種々のプ
リー伝動装置が永年使用されてきた。このような
装置においては、第一のプリーが入力軸上に取付
けられ、こののプリーは他方のフランジに対して
相対的に軸線方向に可動の少なくとも１つのフラ
ンジを有し、プリーの有効直径を変化できるよう
になつている。第二の、同様な調節を行い得るプ
リーが出力軸上に取付けられている。可撓性のベ
ルトがこれらの２つのプリーの廻りに張られて相
互に連動させ、これらのプリーの間でトルクを伝
達させるようになつている。一方のプリーの有効
直径が変化されて同時に他方のプリーの有効直径
も反対方向に変化されると、入力軸および出力軸
の間の駆動比が円滑に連続的に調節される。

30年以上の間、自動車の技術者は、種々の負荷
および速度に対してエンジンが最大効率点に保持
される調節を行うように伝動装置を制御する場合
にエンジンの最大作動効率が得られると認識して
いた。このことは、駆動比が連続的でなく個々に
区別された段階で調節されるような通常のギア伝
動装置では不可能である。したがつて、上述のよ
うな型式の連続的に変化可能の伝動装置を使用す
ることに努力がなされてきた。その結果としてこ
のような連続的に変化可能の伝動装置（CVT）
に可撓性のゴムベルトを使用したダフ（Daf）乗
用車をモーロツパで製造および販売するようにな
つたのである。このようなベルトは、伝達すべき
トルクおよび苛酷な温度条件、振動およびその他
の悪条件にて作動できるために幅が比較的広くな
ければならない。このようなベルトを改良するた
めに、金属の可撓性ベルトを製造することに努力
が向けられてきた。そして若干のものは特許にも
開示されている。金属のベルトは比較的幅が小さ
く、しかも同じ断面積のゴムベルトよりもさらに
大なるトルク伝達能力を有し、伝動装置のプリー
の間でトルクを伝達する時にさらに大なる効率を
与えるのである。

他のリンクの組と互違いに重ね合されて枢支ピ
ンによつて連結されたリンクの組と、隣接する枢
支ピンの間に配置され、負荷を枢支ピンに伝達す
る全体を台形状に形成されたロードブロツクを含
むプリー伝達装置は1982年２月２日にコールその
他に付与された米国特許第4313730号に開示され、
特許権を付与されている。この特許においては、
ロードブロツクはチエーンのリンクが貫通する中
央に位置する「窓」およびプリーのフランジに駆
動関係にて係合するする角度を付された側縁を有
する。このベルトは「引張り」すなわち張力型で
ある。何故ならばこれらのロードブロツクはチエ
ーンに沿つて長手方向に動かないで、枢支装置に
よつて拘束されているからである。

プリー伝動装置の他の型式の金属駆動ベルトが
米国特許第3720113号によつて教示され、この駆
動ベルトは重ね合される集積された鋼の帯材の可
撓性の帯体より成つていて、金属のブロツクがベ
ルトの長手方向に運動可能になつている。それぞ
れのブロツクは伝動装置のプリーフランジに係合
するテーパーを付された縁部を有する。金属のブ
ロツクは帯体に沿つて長手方向に動き、このベル
トは「押圧」型ベルトとして分類される。このよ
うな「押圧」型ベルトのコストはコールその他に
よつて教示された「引張り」型のチエーンベルト
のコストの数倍である。したがつて経済的にはコ
ールその他の特許のチエーンベルトは米国特許第
3720113号のベルトよりも遥かに魅力的なもので
ある。

CVTベルトを自動車工業のトルク伝達技術の
分野で使用する際に考慮されるべき主な要因は駆
動ブロツクとプリーのフランジとの係合によつて
生ずる騒音である。規則正しい状態で或る周波数
（すなわち比較的狭い帯域の高振幅を生ずる周波
数）において「ピーク」に達する騒音は人間に受
入れられ難い不愉快なものである。音響学的な研
究の結果は混合された（white）不規則なまたは
算術的な騒音は単一の周波数信号の認められる程
の純粋な音を含む騒音よりも注意を引かず、不愉
快でないことが証明されている。最も不愉快なチ
エーンの騒音は100ヘルツ以上で生じ、５ないし
10dBだけ騒音スペクトルの平均振幅以上に拡が
る振幅を有する単一の音または周波数である。上
述の若干の従来技術のチエーンベルトは人間にと
つて不愉快な信号を含む騒音スペクトルを生ずる
恐れがある。

本発明の主な特徴の１つは自動車に使用して作
動時に不愉快でない程度の騒音レベルしか生じな
いようなプリー伝動装置のプリーを駆動関係にて
連結するチエーンベルトの構造を提供することで
ある。この無端チエーンベルトは隣接するリンク
の組と互違いに重ね合される多数のリンクより構
成され、リンクの１つのは２つの隣接する枢支装
置の間に横方向に配置されるリンクの群となされ
ている。それぞれのリンクはそれぞれ各端部に隣
接する１対の開口を有する。リンクの組の一端に
ある開口は次の隣接するリンクの組の端部にある
開口と整合されている。枢支装置がこれらの整合
された開口を貫通してこれらのリンクの組を連結
し、このような組立体の関節状の弯曲を可能にな
す。枢支装置は丸いピンまたはピンとロツカーと
の組となすことができ、これらのものは公知であ
る。一般に台形状のロードブロツクが隣接する枢
支装置の間でリンクの組の廻りに配置される。必
要な時にはこれらのロードブロツクはテーパーを
付された前面および後面を有し、組立体がプリー
の廻りに弯曲するのを可能となす。しかしこのこ
とは通常必要がない。何故ならば枢支装置がロー
ドブロツクをチエーンベルトの長手方向に沿つて
間隔を有するように配置するからである。何れに
してもロードブロツクはそれぞれリンクを貫通さ
せるための中央に配置される窓およびプリーのフ
ランジと駆動関係にて係合する角度を付された側
縁を有する。それぞれのロードブロツクは単一の
部材または比較的薄い部品から作られる積層体と
なし得る。積層体の場合にはこれらの部品は金属
板からスタンプ加工により形成され、たとえ必要
であるとしても僅かな仕上げ加工しか必要としな
い。単一の部材は金属の材料から機械加工される
か、または粉末金属成形技術によつて製造でき
る。

本発明によつて少なくとも１つのロードブロツ
クのプリー対面寸法が他のロードブロツクとは異
なるように修正されるのである。このような修正
されたロードブロツクは均一なパターンで組立て
られ、またはランダムなロードブロツクの配置で
組立てられることができる。本発明は以下に説明
されるように修正された型式のロードブロツクを
製造し、組立てることにより、または均一な寸法
のロードブロツクによりチエーンベルトを組立
て、少なくとも１つのロードブロツクのプリー係
合面を研磨して除去して有効プリー対面寸法を変
化させることによつて実施できる。

上述のようにして修正されたチエーンベルトに
よつて生ずる作動騒音のパターンは音響学的にこ
のチエーンベルトを自動車工業に使用するのを可
能になす。

本発明を実施する１つの方法が本発明の実施例
を示す添付図面を参照して以下に説明される。

第１図および第２図は概略的に可変伝動装置１
０を示すが、この伝動装置１０は大体平行な２つ
の軸１６および１８にそれぞれ取付けられた１対
の間隔をおかれたプリー１２および１４を含んで
いる。これらのプリー１２および１４は無端伝動
チエーンベルト２０によつて相互に連結されてい
る。ベルト２０は詳細には示されていないがプリ
ー１２および１４の相互連結状態を示している。
プリー１２はフランジ２２および２４を含み、プ
リー１４はフランジ２６および２８を含む。それ
ぞれのプリーの少なくとも一方のフランジは他方
のフランジに対して軸線方向に運動可能になされ
てプリー１２および１４の間の駆動比を変化させ
得るようになつている。第１図および第２図はこ
れらのプリーの間の極端な場合の駆動比を示す。
何れか一方の軸は駆動軸として示され、図示され
ない駆動源に連結され、他方の軸は被駆動軸とし
て示され、例えば図示されない自動車の車輪のよ
うな駆動されるべき負荷に連結されている。

一部分が第３図に示されている本発明の駆動ベ
ルトすなわちチエーンベルト３０は第１図および
第２図に概略的に示された可変プリー伝動装置の
プリー１２および１４を駆動関係に相互連結する
のに適当な長さの無端のループの形状に連結され
ていて、このチエーンベルト３０が所望の場合に
プリー伝動装置のプリーを駆動関係に相互連結す
るのに使用できることは理解される。

この駆動チエーンベルト３０はリンク３４によ
つて形成される隣接するリンクの組３６と互違い
に重ね合される多数のリンク３４の組３２を含ん
でいる。リンクの組３２はリンクの組３６よりも
１つだけ多くのリンクを含んでいるる。何故なら
ばこのリンクの組はチエーンベルトの最外側のリ
ンクを含んでいるからである。それぞれのリンク
は各端部に隣接して１対の間隔をおかれた開口３
８を有し、リンクの一方の端部の開口は互違いに
重ね合される隣接するリンクの組の一端にある整
合された開口と整合されている。丸いピンとして
示されている枢支装置４０が整合された開口に受
入れられて、これらのリンクの組をともに連結し
てチエーンベルト３０の関節状の弯曲を可能とし
ている。ピンおよびロツカーのような公知の他の
型式の枢支装置もリンクの組を連結するのに使用
できる。

それぞれプリー１２および１４のフランジ２
２，２４、および２６，２８のようなフランジと
駆動関係に係合させるためにロードブロツク組立
体４４の組合された組合せ体が使用される（第１
図および第２図参照）。それぞれのロードブロツ
ク組立体はは１つのリンクの組を包囲し、隣接す
る枢支装置４０の間に配置される。それぞれのロ
ードブロツク組立体４４および４５は多数のプレ
ートより形成される。組立体４４はプレート４４
Ａ，４４Ｂおよび４４Ｃを含み、組立体４５はプ
レート４５Ａ，４５Ｂおよび４５Ｃを含む。それ
ぞれのプレートは大体矩形の中央にある開口すな
わち窓４６を有し、１つの組のリンクと組合され
るのを可能となす。ロードブロツク４４のプレー
トの角度を付された側縁４８およびロードブロツ
ク４５の角度を付された側縁５０Ａ，５０Ｂおよ
び５０Ｃはそれぞれのロードブロツクに前面から
見た時に台形状の外観を与えている。上述のよう
なロードブロツクまたはロードブロツク組立体は
一般的に「Ｖ型」と称する。上述ではロードブロ
ツクが３つのプレートから構成されるものとして
示されたが、それぞれのロードブロツク組立体は
これよりも少ない数または多い数のプレートとな
すことができ、または単一の部材より構成される
ことができる。

本発明によれば、ブロツク４５のような１つま
たはそれ以上のロードブロツクが駆動チエーンベ
ルトに使用される。ロードブロツク４５の側縁の
形状（特に作動時にプレート４５Ｂの縁がプリー
に当接すべき部分）がロードブロツク４４とは異
なるように付形されている。ロードブロツク４４
は総てのプレートが同じに構成されているが、ロ
ードブロツク４５はプレート４５Ａおよび４５Ｃ
よりも幅の小さい中央のプレート４５Ｂを有する
ようになつている。ロードブロツク４４のプレー
ト４４Ａ，４４Ｂおよび４４Ｃは通常の作動の際
に総てプリーのフランジと駆動関係に接触する角
度を付された縁面４８を有するが、ロードブロツ
ク４５の角度を付された縁面５０Ａおよび５０Ｃ
はプリーのフランジに駆動関係に接触し、角度を
付された縁面５０Ｂはプリーのフランジに駆動関
係に接触しないのである。したがつてこのチエー
ンベルト組立体のロードブロツクの混合体および
プリーのフランジの接触面積は変化する。ロード
ブロツク４５は２つの幅の異なるプレートを形成
することによつて製造でき、またはロードブロツ
ク４４のような標準型のロードブロツクの中央の
プレートが組立前又は組立後に修正されることが
できる。ロードブロツクのプレートは均一な厚み
または異なる厚みとなし得る。第４図は多数のプ
レート４５Ａ，４５Ｂおよび４５Ｃより構成さ
れ、外側のプレートが中央のプレートよりも幅が
広くなされているものを示す。１つのチエーンベ
ルトに少なくとも２つのプリー対面寸法の異なる
型式のロードブロツクを組合せることによつてプ
リーに対するチエーンベルトの衝撃により生ずる
騒音が変化して障害が減小されるのである。

本発明によりチエーンベルトに使用できる他の
型式のロードブロツクが第５図に符号７０として
示されている。このロードブロツク７０は３つの
プレート７０Ａ，７０Ｂおよび７０Ｃより構成さ
れ、中央のプレート７０Ｂがプリー伝動装置のプ
リーのフランジと駆動関係に接触する縁面７２Ｂ
を有する。プレート７０Ａおよび７０Ｃはプリー
に接触しない縁面７２Ａおよび７２Ｃを有する。
換言すればプレート７０Ａおよび７０Ｃはプレー
ト７０Ｂの幅より狭い。第５図に示された少なく
とも１つの修正されたブロツクがチエーンに組合
され、望ましくは第３図のロードブロツク４４の
ような数個のロードブロツクが他のロードブロツ
クとランダムな組合せ体を形成するようにチエー
ンに組合されるのである。このような構成の効果
は大体ロードブロツク４５に関して説明されたと
同様である。

第６図および第７図は第４図および第５図のロ
ードブロツクと同様な方法で使用できるロードブ
ロツクの他の型式を示す。第６図のロードブロツ
ク８０は１つのプレートの縁から他のプレートの
縁に向つてテーパーを付され、８０Ａのようにプ
リー対面寸法の大きいプレートの縁がプリーのフ
ランジと半径方向の線接触を与えるようになつて
いる。このようなロードブロツクは180゜回転され
て第６図に示されるようなロードブロツクと交互
配置になされてロードブロツクとプリーのフラン
ジとの衝撃のパターンを修正できる。第７図のロ
ードブロツク９０は、１つのプレート９０Ａがプ
リーのフランジと接触する縁面９２Ａを有し、プ
レート９０Ｂおよび９０Ｃの縁面９２Ｂおよび９
２Ｃがプリーのフランジと接触しないようになさ
れている点でロードブロツク４５および７０の修
正形態である。

図面は３つのプレートのロードブロツク組立体
を示しているが、２つのプレートまたは３つより
も多いプレートが１つのロードブロツク組立体に
使用できることは理解される。また充実した一体
的な部材のロードブロツクも、本発明によつて修
正し得る限り使用できる。

本発明の教示によつて少なくとも２つの異なる
型式のロードブロツクが製造され、予め定められ
たパターンまたはランダムにチエーンベルトに組
立てられることができる。本発明によるチエーン
ベルトはまた総て通常の形状のロードブロツクに
よつてチエーンベルトに組立てヽ、その後で組立
体内の少なくとも１つのロードブロツクのプリー
接触面を研磨して除去することによつて幅を変化
させてプリーのフランジに駆動関係にて接触しな
いようになして製造することができる。所望の場
合図示の総ての型式のロードブロツクの組合せ体
が使用できる。

ロードブロツク、リンクおよび枢支装置は例え
ば種々の型式の鋼のような金属によつて製造でき
る。枢支装置は通常ロードブロツクよりも高炭素
鋼から製造され、ロードブロツクはまたチエーン
のリンクよりも高炭素鋼から製造される。枢支装
置は一般に熱処理されて強度を増大される。チエ
ーンのリンクおよびロードブロツクは通常公知の
スタンプ加工技術によつて金属板から打抜かれて
製造される。枢支装置は引抜き加工された型材か
ら切断されて製造される。

この方面の技術分野においては駆動スプロケツ
ト上の剛性的なリンクのチエーンのピツチ線（引
続く枢支装置の中心を結ぶ線）が円形でなく多角
形であつて、その係合作用が本来的に駆動スプロ
ケツトの歯に対する衝撃を伴うことが知られてい
る。スプロケツトに対するチエーンの通路は「弦
作用」（chordal action）と称される現象を生じ
させる。すなわちリンクのチエーンがスプロケツ
トに入る時にピツチ線が長手方向のみでなく半径
方向にも運動する。この「弦作用」はまたチエー
ンベルトがプリー伝動装置に使用される時にも生
じ、その衝撃はチエーンベルトの衝撃的な係合作
用によつて生ずる望ましくない騒音のピークを生
じさせるのである。

本発明によつて提案されるチエーンによつて支
持される駆動ロードブロツクの幅の修正およびプ
リーのフランジに対するロードブロツクの接触部
分の位置の修正はプリーのフランジに対するロー
ドブロツクの衝撃のタイミングのパターンおよび
衝撃部分の面積を変化させ、最終的な騒音のパタ
ーンを修正して、人間の耳に障害を与えることが
少なくなり、乗用車に快適に使用するのを可能に
なすのである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は異なる駆動比にて可変プ
リー伝動装置を概略的に示す図面。第３図は本発
明によつて構成されたチエーンベルトの１つの形
態の一部分を示す斜視図、第４図は第３図のチエ
ーンベルトに使用される１つの型式のロードブロ
ツクの斜視図。第５図ないし第７図は第３図のも
のと同様のチエーンベルトに使用可能の他の型式
のロードブロツクを示す斜視図。説明図。 １２，１４……プリー、１６，１８……軸、２
０……無端伝動ベルト、２２，２４，２６，２８
……フランジ、３０……チエーンベルト、３２，
３６……リンクの組、３４……リンク、３８……
開口、４０……枢支装置、４４，４５，８０，９
０……ロードブロツク組立体、４４Ａ，４４Ｂ，
４４Ｃ，４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ，８０Ａ，９０
Ａ……プレート、５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，７２
Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ，８０Ａ，９２Ａ，９２Ｂ，
９２Ｃ……角度を付された側面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれのプリーが１対のフランジを有する
   ようになされたプリー伝動装置のプリーを駆動関
   係にて連結するチエーンベルト３０において、他
   のリンク３４の組３６と互違いに重ね合される多
   数のリンク３４の組３２を含み、それぞれのリン
   クが１対の間隔をおかれた開口３８を有し、１つ
   のリンクの組の開口が互違いに重ね合される次の
   隣接するリンクの組の開口と横方向に整合され
   て、整合された開口の群を形成し、枢支装置４０
   がそれぞれの前記整合された開口のそれぞれの群
   内に配置されて前記リンクの組を連結してチエー
   ンベルトの関節状の弯曲を可能とし、全体的に台
   形状のロードブロツク４４または４５がそれぞれ
   のリンクの組を包囲して隣接する枢支装置の間に
   配置されて、それぞれのロードブロツクは前記プ
   リーのフランジと駆動関係にて接触する面積部分
   を境界する角度を付された側縁４８または５０を
   有し、少なくとも１つのロードブロツク４５また
   は７０または８０または９０が他のロードブロツ
   クのプリー係合面積部分とは異なるプリー係合面
   積部分を有することを特徴とするチエーンベル
   ト。 ２ 前記１つのロードブロツク８０が前記チエー
   ンベルトの移動方向に対して角度を付された縁面
   を有し、これによつて前記１つのロードブロツク
   の前記縁面の一部分だけが前記プリーのフランジ
   に接触するようになされていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のチエーンベルト。 ３ 前記１つのロードブロツクと同じ多数の付加
   的なロードブロツク８０を含み、前記ロードブロ
   ツクが総て前記チエーンベルトの全長に沿つて他
   のロードブロツクの間にランダムに配置されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   チエーンベルト。 ４ それぞれのロードブロツクが多数の比較的薄
   いプレート４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃを含み、１つ
   のロードブロツクの少なくとも１つのプレートの
   側縁５０Ａ，５０Ｃまたは７０Ｂまたは９０Ａが
   前記プリーのフランジに駆動関係にて接触するよ
   うに構成され、配置されていて、前記１つのロー
   ドブロツク少なくとも１つの他のプレート５０Ｂ
   または７２Ａ，７２Ｃまたは９２Ｂ，９２Ｃの角
   度を付された縁部が前記プリーのフランジに駆動
   関係に接触しないように構成され、配置されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   チエーンベルト。 ５ 特許請求の範囲第４項記載に限定されている
   ロードブロツクが多数設けられていることを特徴
   とするチエーンベルト。 ６ 特許請求の範囲第４項記載に限定されている
   多数のロードブロツクが予め定められたパターン
   で配置されていることを特徴とするチエーンベル
   ト。 ７ 特許請求の範囲第４項記載に限定されている
   多数のロードブロツクがランダムなパターンで配
   置されていることを特徴とするチエーンベルト。 ８ それぞれのロードブロツク７０，９０が３つ
   ののプレート７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ，９２Ａ，
   ９２Ｂ，９２Ｃより構成され、若干のロードブロ
   ツクの１つのプレート７２Ｂ，９２Ａが前記プリ
   ーのフランジと駆動関係にて接触するように構成
   され、配置されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第４項記載のチエーンベルト。 ９ それぞれのロードブロツク４５が３つのプレ
   ート５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃより構成され、若干
   のロードブロツクの２つのプレート５０Ａ，５０
   Ｂが前記プリーのフランジと駆動関係にて接触す
   るように構成され、配置されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第４項記載のチエーンベル
   ト。