JPS6340979B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 プーリ、特に無段変速機の可変プーリと共に使
用されて一対の前記プーリ間にトルクを伝達する
のに用いられる駆動用無端ベルトとしては、従来
断面梯形のゴム製ベルト、所謂Ｖベルトが使用さ
れていたが、高トルク伝達性能と耐久性が要求さ
れる場合には、前記Ｖベルトを横断した断面形
状、即ち梯形または台形の正面形状を有する板状
の金属ブロツクを多数金属バンドで連綴し、無端
ベルトとしたものが使用されつつある。

この種の無端ベルトとしては、前記金属ブロツ
クはその正面形状において、両側端縁の一部また
は全部にプーリの円錐形接触面に接触すべき傾斜
接触面をその上側（無端ベルトに構成した場合の
外周側）から下側（無端ベルトに構成した場合の
内周側）に向つて幅を縮小するように形成させた
台形状の形状とし、厚さをその最大幅の1/4〜1/1
０程度とした板状のブロツクであつて、その上側
端縁から下側端縁に至る距離のほぼ1/2より上側
の位置に金属バンドの支持面を構成すべく、該金
属ブロツクの両側端縁から内側に向けてスリツト
を形成させたものが多く用いられ、前記金属ブロ
ツクを多数厚さ方向に並列させ、前記スリツトに
無端の金属バンドを係合させて連綴するととも
に、各金属ブロツクの前記バンド支持面より下側
（無端ベルトに構成した場合の内周側）において
はその正面または裏面にテーパ面が形成され、プ
ーリの回転軸を中心として弧状に湾曲を許容され
るようにされている。第１図および第２図はその
一例を示し、１は金属ブロツク、２は傾斜接触
面、３はスリツト、４は金属バンド支持面、５は
テーパ面、６は金属バンドを示す。

この種の無端ベルトは長期間使用しても摩耗が
少く、高トルク伝達に適しているが、ブロツク１
が金属製であるため剛性が高く、前記傾斜接触面
２をプーリの円錐形接触面Ｘ−Ｘの傾斜と同一傾
斜に製造しても、生産段階での製造公差により前
記円錐形接触面Ｘ−Ｘに対し傾斜接触面２の全面
で接触することなく、点接触を生ずることもあ
り、また無段変速機のプーリと共に使用する場
合、変速作用により金属ブロツクがプーリの直径
方向内方に向う力によつてプーリの摩擦接触面に
強く圧せられたときに、プーリが弾性変形を生
じ、その摩擦接触面がＹ−Ｙに示すように外方に
拡開することがある。このような場合に金属ブロ
ツクの傾斜接触面２は第１図左側の長さＰの範囲
でプーリに接触すべきところ、長さＱの範囲での
みプーリに接触することとなり、高トルクの伝達
に不具合を生ずる。またこの際金属ブロツク１の
摩擦接触面２の端部には第１図右側に最小主応力
（圧縮）線図を付記したように応力集中を生じ、
耐久性に悪影響を及ぼすことは明らかである。な
お実際のプーリの弾性変形は数ミクロン程度であ
るが、金属ブロツクの剛性が高いためにその変形
が接触面積の減少の原因となること、および生産
段階での数ミクロンの製造公差が発生する可能性
のあることから、上記問題点を生ずる。

本発明は上記事実に鑑み、上記従来の金属ブロ
ツクを連綴した駆動用ベルトの不具合をなくすこ
とを目的とし、また金属ブロツクの剛性を適度に
低減せしめてプーリへの接触面積の減少を防止す
ることを目的とし、さらには金属ブロツクの剛性
を低減せしめることによりプーリの剛性をも低減
することによる重量低減をも可能にすることを目
的とするものであつて、前記金属ブロツクを、そ
の正面形状においてプーリの円錐面状接触面に当
接する傾斜接触面を両側端縁に形成した台形状の
ものとし、かつ前記両側端縁の傾斜接触面にそれ
ぞれ等しい角度で交わる線上に直線状のスリツト
を穿設して該スリツトにより金属バンドと係合連
綴されるようにするとともに、前記傾斜接触面に
それぞれ等しい角度で交わる線にほぼ直角方向に
前記金属ブロツクの下側縁（無端ベルトに構成し
た場合の内周縁）、上側縁（無端ベルトを構成し
た場合の外周縁）または前記スリツトの金属バン
ドの支持面に開口する所定高さの切り欠きを形成
せしめ、前記金属ブロツクの傾斜接触面に接触圧
が加わつたとき前記切り欠きにより前記金属ブロ
ツクの弾性変形によつて前記傾斜接触面の傾斜角
に変化を生ぜしめるようにしたものである。

以下図面に示す本発明の実施例に基いて詳細に
説明する。

第３図ないし第５図は第１図に示す金属ブロツ
クを原形とし、該金属ブロツク１の傾斜接触面２
をプーリの円錐状接触面Ｘ−Ｘの傾斜と等しい角
度に形成した本発明の実施例で、第１図および第
２図に示すものと同様に所定板厚の板状材を用い
て正面形状において台形の形状とし、その両側端
縁にはプーリの接触面Ｘ−Ｘの傾斜と同一の傾斜
をなす傾斜接触面２が形成されて、その幅を上側
（無端ベルトに構成した場合の外周側）から下側
（同内周側）に向けて減少するようにされている。
上記金属ブロツク１の上下方向の高さの1/2より
やや上側位置において、前記傾斜接触面２にそれ
ぞれ等しい角度で交わる線７を想定し、該線７を
一方の側縁として両側端縁に開口し、該線７に平
行のスリツト３，３をそれぞれ全幅のほぼ1/3程
度の長さに穿設形成せしめ、かつ該線７より下方
の板状部の正面部を下側縁８における板厚が原板
厚のほぼ1/2程度となるようなテーパ面５に形成
する。前記線７と同一線上にあるスリツト３の一
側縁は、スリツト３に金属バンドが係合された場
合これを支持する支持面４を構成する。

本発明の特徴とするところは、第３図に示す実
施例においては、金属ブロツク１の正面形状にお
いて、その下側縁８に開口するように切り欠き１
１，１１を前記線７にほぼ直角方向に所定高さ穿
設形成した点にある。該切り欠き１１，１１は前
記両側端縁の傾斜接触面２，２に近接した位置で
対象的に形成されているものである。なお図中
９，９は金属バンド６（図示せず）の内側端を係
止する係合壁、１０，１０は該壁部９を前記線７
に垂直な所定の面積に形成するため工作の都合で
形成した切り欠きである。

第３図に示す金属ブロツク１を多数並列せし
め、スリツト３，３にそれぞれ同長の無端金属バ
ンド６，６を係合せしめて連綴するときは、テー
パ面５の形成により下側縁８を内周側にあらしめ
た無端ベルトが構成される。この無端ベルトをプ
ーリにかけ渡しトルク伝達を行わせる場合に、金
属バンド６の張力によりプーリの直径方向に牽引
される力が金属ブロツク１に伝達され、プーリの
弾性変形を伴う圧縮応力が第１図右端に示される
ように該ブロツク１に生ずると、該ブロツク１の
傾斜接触面２と切り欠き１１に囲まれる部分は第
３図２点鎖線２′，１１′に示すように弾性変形を
生じ、傾斜接触面２がプーリの円錐状接触面に点
で接触するのを防止するとともに、接触係合面積
の減少を可及的に防止する。

前記金属ブロツク１の剛性は高く、プーリに生
ずる弾性変形も数ミクロンであるので、前記切り
欠き１１の高さＨは、金属ブロツク１を構成する
金属材料の弾性係数、プーリに生ずる弾性変形量
により、切り欠き１１の形状、傾斜接触面２から
の距離を参考にして所定の寸法に定められる。

第４図に示す金属ブロツク１はその切り欠き１
２を下側縁８の中央部に１個形成したもので、金
属ブロツク１の切り欠き１０および切り欠き１２
との間または切り欠き１２とスリツト３との間の
狭搾部分により、傾斜接触面２に接触圧が加えら
れたとき前記ブロツク１に弾性変形を生じさせ、
傾斜接触面２の傾斜角を第３図のものと同様に変
化せしめる。

第５図に示す金属ブロツク１はその切り欠き１
３を切り欠き１０と直列に前記線７に垂直な直線
上に配置したものであつて、この両切り欠き１
０，１３または切り欠き１３とスリツト３との間
の狭搾部分により、傾斜接触面２に接触圧が加え
られたとき前記ブロツク１に弾性変形を生じさ
せ、傾斜接触面２の傾斜角を第３図のものと同様
に変化せしめる。

第６図ないし第８図は前記第１図に示す金属ブ
ロツク１を原形とし、該金属ブロツク１の傾斜接
触面２をプーリの円錐状接触面Ｘ−Ｘの傾斜より
大なる傾斜に予め形成した本発明の実施例を示す
ものである。第６図に示す金属ブロツク１はその
金属バンド支持面４に開口する切り欠き１４，１
４を傾斜接触面２の近傍に、対象的に、かつ前記
線７にほぼ垂直方向に穿設せしめたものである。
この形式の金属ブロツク１は傾斜接触面２の傾斜
がプーリの接触面Ｘ−Ｘの傾斜により大に形成さ
れているから、プーリおよび無端ベルトが無負荷
状態においては傾斜接触面２の最大幅の点Ａにお
いてプーリの接触面に接しており、荷重が増すに
つれて接触面積が増し、傾斜接触面２の接触圧と
しての側荷重が大になると、傾斜接触面２と切り
欠き１４で囲まれる部分の弾性変形により、傾斜
接触面２がプーリの接触面Ｘ−Ｘと一致し、切り
欠き１４の一側壁が符号１４′に示すように変移
して、傾斜接触面２のほぼ全面でプーリの接触面
Ｘ−Ｘに接触するに到るものである。

第７図は第６図のものと同様の傾斜接触面２を
有し、かつ金属バンド支持面４側の切り欠き９，
１０を前記線７に直角方向に延長するように切り
欠き１５，１５を刻設し、その支持面４からの長
さを所定長さとしたもので、無負荷状態では第６
図のものと同様点Ａでプーリに接触するが、傾斜
接触面２に加わる横荷重により前記切欠き１５と
下側縁８との間の狭搾部により、傾斜接触面２が
プーリの接触面Ｘ−Ｘの傾斜に一致するように金
属ブロツク１の弾性変形を生ずるものである。

第８図は第６図のものと同様の傾斜接触面２を
有し、かつ金属ブロツク１の上側縁１７に開口す
る長い切り欠き１６を前記線７に直角に金属ブロ
ツク１の中央部に穿設したものであつて、無負荷
状態では第６図のものと同様に点Ａでプーリに点
接触するが、傾斜接触面２に加わる横荷重が大と
なると、前記切り欠き１６の先端部と下側縁８と
の間の狭搾部により、傾斜接触面２がプーリの接
触面Ｘ−Ｘの傾斜と一致するように金属ブロツク
１の弾性変形を生ずるものである。なお図中符号
１８は疲労から切り欠き１６を保護するために切
り欠き１６の先端に形成した円形孔を示す。

第６図ないし第８図に示すタイプの金属ブロツ
ク１においては、プーリの円錐面状接触面Ｘ−Ｘ
の傾斜即ちプーリの軸に垂直な面に対する前記接
触面のなす角より金属ブロツク１の傾斜接触面２
が前記プーリ軸に垂直の面に対する角よりも若干
大なる角度としてあるので、金属ブロツク１とプ
ーリとが無負荷状態にある間は点Ａで点接触して
いるが、荷重が増すにつれて両者の接触面積が
徐々に増加するので前記第３図ないし第５図に示
すタイプの金属ブロツク１の場合に比して傾斜接
触面２への荷重分布が均等化し、耐久性が増大す
る。

第９図は第１図に示す原型ブロツクとは異る金
属ブロツクを原型として本発明による改良を施し
たものであつて、この金属ブロツク２１の原型は
所定板厚の板状材を用いて正面形状を台形の形状
とし、その両側端縁には第３図のブロツク１と同
様のプーリの接触面Ｘ−Ｘの傾斜と同一の傾斜を
なす傾斜接触面２２が形成されてその幅を上側か
ら下方に向けて減少せしめている。上記金属ブロ
ツク２１の上下方向の高さの1/2よりやや上側位
置において前記傾斜接触面２２にそれぞれ等しい
角度で交わる線２７を想定し、該線２７を下方の
側縁として金属ブロツクの中央部に金属バンドを
係合せしめるスリツト２３を穿設せしめ、該スリ
ツト２３の一方の端部を前記スリツト２３に交叉
する角度で前記金属ブロツク２１の一方の側端縁
に形成された切り込み３１により前記一方の側端
縁に開口せしめてあり、前記線２７より下方の板
状部は正面部を下側縁２８における板厚が厚板厚
のほぼ1/2程度となるテーパ面２５が形成され、
前記線２７と同一線上にあるスリツト２３の側縁
を金属バンドの支持面２４としたものである。な
お図中２９は金属バンドの側方の係合壁、３０は
工作の都合で形成した切り込みである。

ここに説明する実施例のものは、前記原型のブ
ロツクに、その正面形状においてその下側縁２８
に開口するように切り欠き３２，３２を前記線２
７にほぼ直角方向に、かつ両側端縁の傾斜接触面
２２に近接した位置に、対象の位置に、所定高さ
に穿設したものである。この金属ブロツク２１は
前記切り込み３１を通して金属バンドを前記スリ
ツト２３に挿入すると、金属バンドによつて金属
ブロツク２１は多数連綴され無端ベルトが構成さ
れ、プーリとの接触係合に際して横荷重がかかる
と、金属ブロツク２１の傾斜接触面２２と切り欠
き３２に囲まれる部分は第９図２点鎖線２２′，
３２′に示すように弾性変形を生じ、傾斜接触面
２２がプーリの円錐面状接触面に点接触となるこ
とを防止するとともに接触係合面積を確保する。

以上詳細に説明したように、本発明はプーリの
円錐面をなす接触面に当接する傾斜接触面を形成
した台形状の金属ブロツクを金属バンドにより多
数連綴せしめた駆動用無端ベルトにおいて、前記
金属ブロツクには両側端縁に形成した前記傾斜接
触面にそれぞれ等しい角度で交わる線上に直線状
のスリツトを穿設するとともに、前記傾斜接触面
に等しい角度で交わる線にほぼ直角方向に前記金
属ブロツクの上側縁、下側縁または前記スリツト
に開口する所要高さの切り欠きを形成させたもの
であつて、前記スリツトに無端の金属バンドを係
合せしめて多数の金属ブロツクを連綴せしめるこ
とにより無端ベルトを構成するから、プーリ間の
高トルク伝達に有効で耐久性に富むほか、前記傾
斜接触面に荷重により強い接触圧が加えられたと
き、前記切り欠きの存在によつて金属ブロツクに
弾性変形を生じさせ、これによつて前記傾斜接触
面の傾斜角に変化を生じさせ、金属ブロツクの生
産時の製造公差または前記接触圧によるプーリの
弾性変形に伴つてプーリと金属ブロツクとが点接
触となることを回避し、接触面積の減少を防止し
てトルクの伝達を円滑ならしめる優れた効果を発
揮する。

特に前記傾斜接触面の傾斜角をプーリの接触面
の傾斜角よりも大としたものにおいては、無負荷
状態にある間は点接触の状態であるが、荷重が増
し接触圧が高めるにつれて両者の接触面積が増加
する傾向が与えられているので、トルクの増大と
ともに接触面積が増し、傾斜接触面への荷重分布
が均分化され、耐久性が増大するという利点を有
する。

前記製造公差またはプーリの弾性変形は数ミク
ロンの範囲であつて本発明において切り欠きによ
り金属ブロツクに弾性を付与する程度も、傾斜接
触面における端部がこれに追従できれば足りるの
で、この点を考慮して切り欠きの位置および切り
欠き高さを定めればよい。

さらに前記切り欠きは金属ブロツクの両側端縁
の傾斜接触面のなす角の二等分線、即ち台形状の
金属ブロツクの中心線に関して左右対象の位置に
形成させることにより、金属ブロツクに弾性変形
を生じさせた際に左右の変形量が均衡して無用の
傾斜を生ぜしめることがない。

本発明によるとプーリが横荷重により若干弾性
変形を生じても金属ブロツクの傾斜接触面がこれ
に追随するので、プーリの剛性を低下せしめ、軽
量化をはかることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の金属ブロツクの正面図、第２図
は金属ブロツクを連綴した状態の一部を示す側面
図、第３図ないし第５図は本発明の一実施例にお
ける金属ブロツクの各変形例の正面図、第６図な
いし第８図は本発明の他の実施例における金属ブ
ロツクの各変形例の正面図、第９図は本発明のさ
らに他の実施例における金属ブロツクの正面図で
ある。 図において、１，２１は金属ブロツク、２，２
２はその傾斜接触面、３，２３はそのスリツト、
４，２４はその金属バンド支持面、５，２５はそ
のテーパ面、８，２８はその下側縁、９，２９は
その金属バンド係合壁、１１，１２，１３，１
４，１５，１６，３２はその切り欠き、６は金属
バンドをそれぞれ示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２個の円錐面を対向せしめて形成した接触面
   を有する一対のプーリ間にトルクを伝達するため
   の、両側端縁の一部または全部に前記プーリの接
   触面に当接する傾斜接触面を形成した台形状の金
   属ブロツクを金属バンドにより多数連綴せしめた
   駆動用無端ベルトにおいて、 前記プーリの接触面に当接する傾斜接触面を両
   側端縁に形成した台形状の正面形状を有し、かつ
   前記両側端縁の傾斜接触面にそれぞれ等しい角度
   で交わる線上に直線状のスリツトを穿設し、所定
   の板厚を有する金属ブロツクを、該ブロツクの板
   厚方向に多数並列せしめて前記スリツトに無端の
   金属バンドを挿通してこれら金属ブロツクを連綴
   せしめるとともに、 前記金属ブロツクには、前記両側端縁の傾斜接
   触面に等しい角度で交わる線にほぼ直角方向に、
   前記金属ブロツクの下側縁に開口する所定高さの
   切り欠きを形成せしめ、前記金属ブロツクの傾斜
   接触面に接触圧が加わつたとき前記切り欠きによ
   り前記金属ブロツクの弾性変形を生ぜしめ、前記
   傾斜接触面の傾斜角に変化を生ぜしめることを特
   徴とする駆動用無端ベルト。 ２ 前記切り欠きは、前記金属ブロツクの前記傾
   斜接触面のなす角の二等分線に関し左右対称の位
   置に形成されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の駆動用無端ベルト。 ３ ２個の円錐面を対向せしめて形成した接触面
   を有する一対のプーリ間にトルクを伝達するため
   の、両側端縁の一部または全部に前記プーリの接
   触面に当接する傾斜接触面を形成した台形状の金
   属ブロツクを金属バンドにより多数連綴せしめた
   駆動用無端ベルトにおいて、 前記プーリの接触面より傾斜角の大なる傾斜接
   触面を両側端縁に形成した台形状の正面形状を有
   し、かつ前記両側端縁の傾斜接触面にそれぞれ等
   しい角度で交わる線上にそれぞれ一端を前記両側
   端縁に開口する２個の直線状スリツトを穿設した
   所定の板厚を有する金属ブロツクを、該ブロツク
   の板厚方向に多数並列せしめ、前記２個のスリツ
   トにそれぞれ無端の金属バンドを挿通してこれら
   金属ブロツクを連綴せしめるとともに、 前記金属ブロツクには、前記両側端縁の傾斜接
   触面に等しい角度で交わる線にほぼ直角方向の切
   り欠きを、前記金属ブロツクの上側縁または前記
   スリツトの一側縁に開口せしめて所定高さに形成
   せしめ、前記金属ブロツクの傾斜接触面に接触圧
   が加わつたとき、前記切り欠きの存在により前記
   金属ブロツクに弾性変形を生ぜしめ、 前記傾斜接触面の傾斜角に変化を生ぜしめるこ
   とを特徴とする駆動用無端ベルト。 ４ 前記切り欠きは、前記スリツトの一側縁に開
   口せしめ、かつ前記金属ブロツクの前記傾斜接触
   面のなす角の二等分線に関し左右対象の位置に形
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項に記載の駆動用無端ベルト。