JPH0756319B2

JPH0756319B2 - Ｖベルト

Info

Publication number: JPH0756319B2
Application number: JP61100394A
Authority: JP
Inventors: 重明山室
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1986-04-30
Filing date: 1986-04-30
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: JPS62258241A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動車の無段変速機等に用いられるＶベルト
に関する。

（従来の技術）従来のＶベルトとしては、例えば、特開昭57−22442号
公報に記載されているようなものが知られている。

この従来のＶベルトは、相互に重ね合せたリンクプレー
ト100から成る複数のリンクプレート100の組と、前記リ
ンクプレート100の関節作用を可能となす様に各個のリ
ンクプレート100の組を相隣るリンクプレート100の組に
連結するピン101と、各相隣るピン101,101の間に配置さ
れ、駆動装置と接触する様に附形された側縁を有する荷
重ブロック102とより構成されたものであった。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような従来のＶベルトにあっては、
リンクプレート100とピン101とによって構成されるチェ
ーンが単列であり、荷重ブロック102はリンクプレート1
00に支持される（以下リンクマウントという）構造であ
ったため、従来のＶベルトがプーリに巻き付く時には、
第14図に示すように、相隣るピン101₁,101₂を結ぶ線
（ピッチ線pl′）を一辺とする多角形的な巻き付け方で
あり、プーリに最初に接触噛み合い始めるリンクプレー
ト100₁のピン101₁位置p₁′は、半ピッチ（ピッチ＝ピン
間距離）進むとp₂′の位置となり、半径方向に変位して
振幅ΔＬ′による弦振動が発生する。

ここで振幅ΔＬ′は、 R;走行半径 θ；半ピッチ回転角であらわされる。

従って、大きな振幅ΔＬ′による弦振動が発生すること
になり、接触噛み合い時にプーリと荷重ブロックとが衝
突する衝突音が発生したり、また、Ｖベルトの全長が一
定であるため振幅ΔＬ′の弦振動によりＶベルトが伸び
たり、プーリの入力軸間距離が変化して軸振動が発生
し、ケースを共鳴箱として外部に騒音を発生してしまう
という問題点があった。

特に、ピッチが一定なためベルトピッチ１次に相当する
周波数の騒音が異常に大きくなる。

一方、ピッチが長ければ長い程、弦振動の振幅ΔＬも大
きく音の発生エネルギも大きくなることが知られてい
る。

例えば、Ｖベルト走行半径Ｒ＝50mm,Pich＝8mm,4mmにつ
いて振幅ΔＬを計算すると、 ΔL₈＝0.16mm ΔL₄＝0.04mm となり、Pichの２乗に比例して振幅ΔＬが大きくなるこ
とがわかる。

以上のことから騒音低域には、半径方向の運動成分が減
少するようにピッチを短かくすることが有効であるが、
現状のチェーンではピッチを短かくすると、ピン径，リ
ンクプレート幅が小さくなり、強度が低下する。このた
め、排気量２程度の自動車に適用するにはPich9.5mm
〜8mm程度が限界である。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上述のような問題点を解決することを目的と
してなされたもので、この目的達成のために、第１の発
明である特許請求の範囲第１項記載のＶベルトでは、多
数のリンク要素と、該リンク要素を関節作用が可能に連
結させるピンと、で構成されるチェーン単位と、前記チ
ェーン単位を複数用意し、少なくとも一対の隣接するチ
ェーン単位のピン位置をピッチ方向に互いにずらして並
列に複数配列させたチェーンと、前記チェーンを構成す
るチェーン単位の数に対応する複数のチェーン窓とピン
接触部とを有し、複数のチェーン単位をまとめて包囲す
る荷重ブロックと、を備えていることを特徴とする。

第２の発明である特許請求の範囲第２項記載のＶベルト
では、多数のリンク要素と、該リンク要素を関節作用が
可能に連結させるピンと、で構成されるチェーン単位
と、前記チェーン単位を複数用意し、少なくとも一対の
隣接するチェーン単位のピン位置をピッチ方向に互いに
ずらして並列に複数配列させたチェーンと、前記チェー
ンを構成するチェーン単位の数に対応する複数のチェー
ン窓とピン接触部とを有し、複数のチェーン単位をまと
めて包囲すると共に、チェーン窓のうちピンに接触する
チェーン窓の外面両側位置に、ピンのほぼ半円筒部分を
収納するピン収納凹部が形成されている荷重ブロック
と、を備えていることを特徴とする。

（作用）第１の発明の作用を説明する。

第１の発明のＶベルトでは、チェーン単位を複数用意
し、少なくとも一対の隣接するチェーン単位のピン位置
をピッチ方向に互いにずらして並列に複数配列させたチ
ェーンと、チェーンを構成するチェーン単位の数に対応
する複数のチェーン窓とピン接触部とを有し、複数のチ
ェーン単位をまとめて包囲する荷重ブロックとによると
構成としていることで、各チェーン単位のピンピッチは
所定のピッチ長のままであっても、ピン位置のピッチ方
向のずれにより、各チェーン単位で発生する弦振動は位
相がずれて振幅を小さくするように作用し、チェーン全
体としてのピンピッチが実質的に短くなったのと同様な
弦振動を示す。

このように、各チェーン単位は所定のピッチ長を保持で
きることで、高チェーン強度が確保されると同時に、弦
振動の振幅が小さくなるので、プーリへの接触噛み合い
時の騒音が低減される。

第２の発明の作用を説明する。

駆動側と従動側のプーリにＶベルトを掛け渡しての動力
の伝達は、リンク要素に作用する２つのベルト張力の差
で行なわれるが、プーリと接触するのは荷重ブロックの
みであり、動力はピンを介してリンク要素に伝わる。従
って、動力の伝達は、駆動プーリ→駆動プーリに巻き付
いた荷重ブロック→ピン→リンク要素→ピン→リンク要
素→…→リンク要素→ピン→従動プーリに巻き付いた荷
重ブロック→従動プーリとなる。このように、荷重ブロ
ックとピンとが接触しないと動力は伝達されない。

ここで、ピンを収納するピン収納凹部がないと、荷重ブ
ロックとピンとは接触面積の小さい線接触状態となり、
ピンの安定性が悪く、弦振動の要因となるし、荷重ブロ
ックが薄くなるし面圧が大となることで耐久性が低下す
る。

また、荷重ブロックにピンを貫通状態で設けると、荷重
ブロックとピンとの接触面積が大きくなるし、ピンの安
定性は高まるものの、本願発明のように、ピン位置をず
らして配置した場合、荷重ブロックの形状がプランビュ
ーでみた場合、段差形状となり、しかもピンを貫通でき
るだけの十分な厚みを要することで、プレス加工等が適
用できず、加工性や生産性や組み付け性が悪化する。

これに対し、第２の発明では、荷重ブロックのチェーン
窓のうちピンに接触するチェーン窓の外面両側位置に、
ピンのほぼ半円筒部分を収納するピン収納凹部が形成さ
れているため、荷重ブロックとピンとの接触面積が十分
確保されるし、ピン位置がずれていても荷重ブロックを
平板形状とすることができ、動力伝達時の安定性とベル
ト耐久性の向上と良好な加工性・生産性・組み付け性を
図ることができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面により詳述する。尚、この
実施例を述べるにあたって、自動車用無段変速機に用い
られるＶベルトを例にとる。

まず、第１実施例の構成を説明する。

第１実施例のＶベルトA1は、第３図に示すように、駆動
側プーリ１のＶ溝1aと従動側プーリ２のＶ溝2aとに掛け
渡されるもので、駆動側プーリ１は駆動側固定プーリ10
1と駆動側可動プーリ102とから構成され、従動側プーリ
２は従動側固定プーリ201と従動側可動プーリ202とから
構成されている。

尚、両可動プーリ102,202が外力（油圧力やバネ力や遠
心力等）により回転方向は一体回転し、かつ、軸方向に
移動し、ＶベルトA1の回転半径を変えることで無段変速
比が得られる。

ＶベルトA1は、第１図，第２図及び第４図，第５図に示
すように、第１チェーン３（特許請求の範囲に記載のチ
ェーン単位に相当）、第２チェーン４（特許請求の範囲
に記載のチェーン単位に相当）、荷重ブロック５によっ
て構成されているもので、以下各構成要素を具体的に述
べる。

前記第１チェーン３及び第２チェーン４は、前記駆動側
プーリ１及び従動側プーリ２から加わるＶベルトA1への
引張力を受ける部材で、同構造の第１チェーン３と第２
チェーン４は、ピン位置を半ピッチ（1/2l）だけベルト
長さ方向にずらして並列に配列されている。

そして、第１チェーン３は、第１リンクプレート31と第
１ピン32により構成され、第２チェーン４は第２リンク
プレート41と第２ピン42により構成されている。

尚、前記第１リンクプレート31及び第２リンクプレート
41は、長円板状の金属材により形成され、ベルト幅方向
に９枚配列され、ベルト長さ方向に交互に重ね合せ状態
で配列されている。

前記第１ピン32及び第２ピン42は、関節作用を可能とな
すように前記第１リンクプレート31及び第２リンクプレ
ート41を連結させる部材で、この第１ピン32及び第２ピ
ン42は第１リンクプレート31及び第２リンクプレート41
のピン穴31a,41aに差し込まれる。

前記荷重ブロック５は、前記駆動側プーリ１及び従動側
プーリ２から加わるＶベルトA1への面圧力（プーリ推
力）を主に受ける部材で、ベルト長さ方向に隣接する第
１ピン32と第２ピン42との各ピン間位置に配置され、第
１チェーン３及び第２チェーン４を取り囲む形状に成形
された鍛造品で形成されている。

この荷重ブロック５には、第１図に示すように、両プー
リ1,2のＶ溝1a,2aに対応する傾斜面によるプーリ接触面
51,51と、前記第１チェーン３及び第２チェーン４に対
応する第１チェーン窓52及び第２チェーン窓53と、両チ
ェーン窓52,53の窓外面両側位置であって、一方は第１
ピン32に接触する位置に、他方は第２ピン42に接触する
位置に形成されるピン収納凹部54,55と、を備えてい
る。

尚、前記プーリ接触面51,51は、耐摩耗性を高めるため
に熱処理及び表面加工が施されている。

前記第１チェーン窓52及び第２チェーン窓53は、支柱部
56を中心として左右対称位置に開穴され、第１チェーン
３及び第２チェーン４に対して図面上下方向及び左右方
向にわずかの隙間t₁,t₂をもたせた窓形状としている。

前記ピン収納凹部54,55は、第１ピン32及び第２ピン42
のほぼ半円筒部分を収納する形状、すなわち対向する２
つのピン収納凹部54,54または55,55により第１ピン32ま
たは第２ピン42を挾持するように形成され、第１ピン32
と第２ピン42との間に配置する場合にはピン収納部54,5
5の位置が交互に異なるが、これは同形状の荷重ブロッ
ク５を組付け時に支柱部56を中心として交互に反転させ
た状態で組付けることで対応させている。

尚、支柱部56側のピン収納凹部54は、支柱部56の強度確
保のために袋穴形状であり、両側部57,57側のピン収納
凹部55は、開放穴形状である。

また、荷重ブロック５…同士が接触する両面には、両プ
ーリ1,2に巻き付く時の接触干渉を防止するため逃げ傾
斜面58,58が形成されている。

次に、第１実施例の作用を説明する。

（イ）ＶベルトA1の組付け時ＶベルトA1の組付け時には、第１リンクプレート31及び
第２リンクプレート41に対する荷重ブロック５の組付け
を先行させながら、隣接する荷重ブロック５のピン収納
凹部54,55で形成される円筒状空間とピン穴31a,41aとに
外側から各ピン32,42を差し込み、圧入やカシメ等で各
ピン32,42を荷重ブロック５側に固定して組付けが行な
われる。

尚、各ピン32,42と荷重ブロック５との固定は、ピン収
納凹部55の開放端に段差を形成しておいて、荷重ブロッ
ク５の上下方向ガタを利用し、荷重ブロック５を持ち上
げたり、逆に押し下げたりして段差内に各ピン32,42を
押し込み、使用時には段差により各ピン32,42が抜けな
いようにしてもよい。

（ロ）ＶベルトA1の使用時第３図に示すように、ＶベルトA1を駆動側プーリ１と従
動側プーリ２とに掛け渡しての使用時で、ＶベルトA1が
プーリに巻き付く時には、第６図に示すように、相隣る
第１ピン32と第２ピン42とを結ぶピッチ線plを一辺とす
る多角形的な巻き付き方となり、プーリに最初に接触噛
み合いを始めるリンクプレート31₁の第１ピン32₁位置p₁
は、半ピッチ進むとp₂の位置となり振幅ΔＬによる弦振
動が発生する。

しかしながら、実施例では、両チェーン3,4のピン位置
を1/2ピッチだけずらして配列させていることで、各チ
ェーン3,4で発生する弦振動の位相ずれにより、両リン
クプレート31,41及び荷重ブロック５を介して互いに半
径方向のリンク変位量を小さくするように、すなわち振
幅ΔＬを小さくするように作用する。

つまり、第１チェーン３の第１ピン32₁が関節作用で半
径方向に離れようとするのに対し、この第１ピン32₁の
前後位置に配置される第２ピン42₀,42₁は第１ピン32₁を
中心Ｏに向かって近づけるように作用し、また逆に、第
２ピン42₁に対しても第１ピン32₁,32₂が同様に作用し、
ＶベルトA1の走行軌跡Ｄをほぼ内接円とする1/2lの長さ
のピッチ線plによる多角形が形成されることになる。

従って、各チェーン3,4のピッチはｌであっても、チェ
ーン全体としては、ほぼ1/2ピッチ（1/2l）のチェーン
に近い振幅ΔＬによる弦振動を示す。

以上説明してきたように、第１実施例のＶベルトA1にあ
っては、第１チェーン３と第２チェーン４との第１ピン
32と第２ピン42とのピン位置を1/2ピッチずらして並列
に配列させたため、各チェーン3,4は所定のピッチ長ｌ
を保持したままで、チェーン全体としては小さな振幅Δ
Ｌとなり、高いチェーン強度の確保と両プーリ1,2への
接触噛み合い時の騒音低減とが同時に達成される。

さらに、実施例では、各ピン32,42の１ピッチ間に２枚
の荷重リング5,5を配置するようにしていることで、荷
重リング５が両プーリ1,2へ接触するときの接触音の周
波数を可聴周波数より高い周波数に設定でき、この点か
らも騒音の低減を図ることができる。

次に、第７図〜第10図に示す第２実施例のＶベルトA2に
ついて説明する。

この第２実施例のＶベルトA2は、荷重ブロック６を、鋼
板材をプレス成形したプレス成形品による荷重ブロック
とした例である。

尚、第１チェーン３及び第２チェーン４については、第
１実施例と同様であるので図面に同一符号を付して説明
を省略し、また、荷重ブロック６についての説明も第１
実施例の荷重ブロック５における51〜57に対応する部分
に61〜67の符号を付すことで説明を省略する。

また、第２実施例のＶベルトA2の作用効果は、第１実施
例と同様であり、加えて、前述のように、荷重ブロック
６をプレス成形品としたことで、鍛造品の荷重ブロック
に比べて、成形容易で、軽量で、コスト的にも有利であ
る。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、本発明のＶベルトの適用分野としては、自動車
の無段変速機に限られず、動力伝達用ベルトとして実施
例以外のものに適用してもよい。

また、実施例ではチェーンが２列のものを示したが、３
列や４列に配列してもよいし、ピン位置も1/2ピッチの
ずらし方に限られず、1/3ピッチや1/4ピッチや、さらに
は荷重ブロックの厚みを変えることで不等ピッチにして
もよい。

具体例としては、第11図に示すように、ピン位置を互い
に1/2ピッチずらした３列のチェーンCa,Cb,Ca（チェー
ン幅ｂ≒ａ＋ａ）と荷重ブロックB1によるＶベルトA3で
あってもよいし、第12図に示すように、ピン位置を1/3
ピッチずらした同じチェーン幅による３列のチェーンC
c,Cc,Ccと荷重ブロックB2によるＶベルトA4であっても
よいし、第13図に示すように、ピン位置を互いに不等長
ピッチずらした２列のチェーンCd,Cdと厚みの異なる荷
重ブロックB3,B4によるＶベルトA5であってもよい。

また、ピンとして、第14図〜第16図に示すように、互い
に背中合せのピン要素01,02により構成されるサイレン
トピン03を用いてもよく、この場合はサイレントピン03
を介しての駆動伝達が転がり伝達になるので、駆動ロス
を小さくすることができる。

尚、このサイレントピン03が用いられる場合は、ピン要
素01,02にピン回り止め用溝01a,02aが形成されると共
に、リンクプレート04にピン係止部04aとピン回り止め
用段差04bが形成されている。

（発明の効果）以上説明してきたように、第１の発明のＶベルトにあっ
ては、多数のリンク要素と、該リンク要素を関節作用が
可能に連結させるピンと、で構成されるチェーン単位
と、前記チェーン単位を複数用意し、少なくとも一対の
隣接するチェーン単位のピン位置をピッチ方向に互いに
ずらして並列に複数配列させたチェーンと、前記チェー
ンを構成するチェーン単位の数に対応する複数のチェー
ン窓とピン接触部とを有し、複数のチェーン単位をまと
めて包囲する荷重ブロックと、を備えている構成とした
ため、高いチェーン強度の確保と、プーリへの接触噛み
合い時の騒音の低減を同時に達成できるという効果が得
られる。

第２の発明のＶベルトにあっては、多数のリンク要素
と、該リンク要素を関節作用が可能に連結させるピン
と、で構成されるチェーン単位と、前記チェーン単位を
複数用意し、少なくとも一対の隣接するチェーン単位の
ピン位置をピッチ方向に互いにずらして並列に複数配列
させたチェーンと、前記チェーンを構成するチェーン単
位の数に対応する複数のチェーン窓とピン接触部とを有
し、複数のチェーン単位をまとめて包囲すると共に、チ
ェーン窓のうちピンに接触するチェーン窓の外面両側位
置に、ピンのほぼ半円筒部分を収納するピン収納凹部が
形成されている荷重ブロックと、を備えている構成とし
たため、上記第１の発明の効果に加え、動力伝達時の安
定性とベルト耐久性の向上と良好な加工性・生産性・組
み付け性を図ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例のＶベルトを示す図、第２図
は第１図に示すＶベルトの右側面図、第３図は第１実施
例のＶベルトを適用した無段変速機を示す概略図、第４
図は第１実施例のＶベルトを示す平面図、第５図は第１
実施例のＶベルトを示す側面図、第６図は第１実施例の
Ｖベルトの作用説明図、第７図は第２実施例のＶベルト
を示す図、第８図は第７図に示すＶベルトの右側面図、
第９図は第２実施例のＶベルトを示す平面図、第10図は
第２実施例のＶベルトを示す側面図、第11図，第12図，
第13図はＶベルトの他例を示す概略平面図、第14図はサ
イレントピンを用いた実施例を示す図、第15図は第14図
Ｉ−Ｉ線による断面図、第16図は第14図II−II線による
断面図、第17図は従来のＶベルトの作用説明図である。３……第１チェーン 31……第１リンクプレート 32……第１ピン４……第２チェーン 41……第２リンクプレート 42……第２ピン５……荷重ブロック 52……第１チェーン窓 53……第２チェーン窓 54,55……ピン収納凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数のリンク要素と、該リンク要素を関節
作用が可能に連結させるピンと、で構成されるチェーン単位と、前記チェーン単位を複数用意し、少なくとも一対の隣接
するチェーン単位のピン位置をピッチ方向に互いにずら
して並列に複数配列させたチェーンと、前記チェーンを構成するチェーン単位の数に対応する複
数のチェーン窓とピン接触部とを有し、複数のチェーン
単位をまとめて包囲する荷重ブロックと、を備えていることを特徴とするＶベルト。
【請求項２】多数のリンク要素と、該リンク要素を関節
作用が可能に連結させるピンと、で構成されるチェーン単位と、前記チェーン単位を複数用意し、少なくとも一対の隣接
するチェーン単位のピン位置をピッチ方向に互いにずら
して並列に複数配列させたチェーンと、前記チェーンを構成するチェーン単位の数に対応する複
数のチェーン窓とピン接触部とを有し、複数のチェーン
単位をまとめて包囲すると共に、チェーン窓のうちピン
に接触するチェーン窓の外面両側位置に、ピンのほぼ半
円筒部分を収納するピン収納凹部が形成されている荷重
ブロックと、を備えていることを特徴とするＶベルト。