JPH03103643A - 動力伝達リング体及びリング式動力伝達システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、リング式動力伝達システムに係り、詳しくは
剛性体からなるリング体を用いた長寿命で音の静かな動
力伝達システムに開する。

（従来技術） 変速プーリを駆動軸と従動軸に設け動力を伝達するのに
、内部にポリエステル繊維や、ボリアミド、芳香族ボリ
アミド、ガラス繊維、金属製ワイヤ等の高強力、低伸縮
性の抗張体ローブを埋設したゴム、樹脂のエラストマー
のベルトが、またこのような構造のベルトの上下に樹脂
製のブロックを設けたものが用いられていた。

しかし、これらのエラストマーベルトは抗張休ローブま
たはエラストマーの疲労による寿命は避けられず長寿命
化にも限界があった。

また、チェーンのように金属製のブロック体を多数連結
したベルトやエンドレスバンドに多数の金属製プレート
を摺動可能に嵌入した押し伝動のベルトがあるが、これ
らのベルトはプーリとの接触面が所定のピッチを持った
断続的な面であり、走行させるに際し、そのピッチノイ
ズは必ず発生し、騒音の問題は避けられなかった。

そこで、実公昭３８−１１３２号公報に示されているよ
うな剛性体からなるリング体をプーリに掛架して動力を
伝達する方法が提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、一休物である剛性体のリング体を用いるとプー
リとの接触は線接触でしかなく、大きなトルクを伝達し
ようとするとスリップ率が高くなり伝動効率が悪く、ス
リップを防止するために接触面の面圧を上げるとリング
体やプーリの摩耗も大きく耐久性が悪くなってしまう。

また、無段変速システムの変速プーリに用いた場合スリ
ップ率が高いという問題の外、変速時に生じる可動プー
リ片と固定プーリ片間の変速差によるリング体及びプー
リの摩耗等の問題もある。

また、無段変速システムにベルトを用いると変速のため
にはプーリ自身のＶ状溝幅を変えることによって変速を
行なわなければならず、プーリを複雑な構造にしなけれ
ばならなかった。

本発明はこのような問題を解決し極めて長寿命で音も静
かであり、またリング体及びプーリの摩耗も少なく変速
プーリの構造を簡素化することができるようなリング式
動力伝達システムの提供を目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達或するために本発明はプーリ間に掛架し
て動力を伝達するリング体において、片面にプーリと当
接する傾斜面を有する一対のリング片を含む複数のリン
グ片を重ね合せた構造からなり、該リング片の間には重
ね合せ面の全周に渡って中腹部に断面略半円状の溝部を
有し、該溝部間に複数の球体を介在しリング片間に空隙
部を有することを特徴とする動力伝達リング体であり、
片面にプーリと当接する傾斜面を有する一対のリングを
重ね合せたもの、また支承部を延設した内リング片の両
側に、片面にプーリを当接する傾斜を有する外リング片
を重ね合せたものも含まれる。

また、動力伝達リング体は片面にプーリと当接する傾斜
面を有する一対のリング片を重ね合わせた構造からなり
、リング片間の重ね合せ面の片面には中腹部に全周に渡
って断面略半円状の溝部を設け、他面には全周に渡って
断面略半円状の支持部を設け、前記溝部と支持部を嵌合
し、リング片間には空隙部を有することを特徴とする。

更に駆動軸と従動軸のそれぞれに軸に固着した固定プー
リ片と軸に対して移動可能な可動プーリ片と、該可動プ
ーリ片を移動させる手段からなる変速プーリを設け、該
変速プーリにリング体を掛架したリング式動力伝達シス
テムにおいて、前記リング体は片面にプーリと当接する
傾斜面を有する一対のリング片を含む複数のリング片を
重ね合せた構造からなり、該リング片間には重ね合せた
面の全周に渡って中腹部に断面略半円状の溝部を有し該
溝８ｌＫ間に複数の球体を介在し、各リング片間には空
隙部を有することを特徴とする。また、リング体は片面
にプーリと当接する傾斜面を有する一対のリング片を重
ね合せたもの、及びリング体は支承部を延設された内リ
ング片の両側に，片面にプーリを当接する傾斜面を有す
る外リング片を重ね合せてなり、前記支承部で揺動可能
に支承されてなるものも含まれる。

また、内リング片に把手が延設されており、該把手を介
してリング体を揺動させる外力に連結されているものも
含む。

（作用） 本発明の動力伝達リング体を使用することによってリン
グ式動力伝達システムでは、Ｖプーリからの側圧によっ
て外リングの内周側がリング体の幅を狭くするように変
形し、プーリの壁面に沿うような形状になる。そして、
請求項１および２、３の動力伝達リング体はそれぞれの
リング片が独立して回転し得るので、変速時における可
動プーリ片と固定プーリ片の回転差が生じて，も吸収す
ることができる。

また、請求項３の動力伝達リング体を用いた請求項７及
び８に係るリング式動力伝達システムでは、内リング片
は回転せず、揺動可能に支承して内リング片に設けた把
手を介して外力によって揺動させ、変速操作を行なうこ
とができる。

以下、添付図面に従って本発明の実施例を詳述する。

（実施例） 第１図は本発明の動力伝達リング体の正面図であり、第
２図は第１図におけるＡ−Ａ断面図である。動力伝達リ
ング休１は金属等の剛性体からなり片面にプーリと当接
する傾斜面４、５を有し、他面に断面略半円状の溝部６
、７を持つリング片２、３を該溝部６、７の間に複数の
球休８を介在させて重ね合せた構造からなっており、両
リング片間には空隙部が形成されている。この動力伝達
リング休１は複数の部品からなっているが、プーリと当
接するリング片の傾斜４、５はそれぞれ滑かな連続面で
あり、ピッチノイズが発生することもなく騒音の少ない
動力の伝達を行なうことができる。

また、第３図は第１図、第２図に示す動力伝達リング休
１１！：使用したリング式動力伝達システムであり、駆
動軸１０と従動軸１１にそれぞれ変速プーリ１３を設け
、両プーリ間に動力伝達リング休１を掛架している。変
速プーリ１３は軸に固着した固定プーリ片１４と軸方向
に摺動可能に配した可動プーリ片１５からなり、可動プ
ーリ片１５は背面側に配置したスプリング１６やトルク
カム１７、また可動プーリ片の延設部を壁の一部とした
空間内に複数の球体を封じ込め、軸が回転することによ
って球体の遠心力によって可動プーリ片を移動させる遠
心推力機構１８等によって移動するがその構或は本発明
では限定されるものではない。

第４図及び第５図は動力伝達リング休１をプーリに掛架
してプーリからの側圧がかかつていないところと側圧が
かかつているところの要部断面図であり、第４図からわ
かるように動力伝達リング休１の傾斜面４、５がつくる
Ｖ角度φとプーリ片１４、１５がつくるＶ角度θほ異な
り、多少プーリ側のＶ角度の方が大きくφ〈θとなって
いる。

その角度差はリング体の厚みなどによって異なるが通常
０．１〜２．０℃の範囲であることが好ましい。しかし
、リング片２とリング片３との間には球休８の上下の空
隙部９が存在し、プーリ片１４、１５から側圧がかかる
ことによりリング片２、３は変形し、第５図に示すよう
にプーリ片１４、１５の角度に沿い、プーリ片１４、１
５とリング片２、３は側面の全幅で接触する。第６図は
第５図におけるＢ−Ｂ断面図であり、リング片２、３の
内周側はプーリからの側圧によって変形されプーリ片１
４、１５の円錐形状に沿うような形になり、接触面積が
広くなっていると共に面圧を下げリング体やプーリの摩
耗も減ずることができる。

以上のように一体物のリングを使用した場合に、プーリ
とリングが線接触でしかなかったところを、本発明のよ
うな構造にすることによってリング片のそれぞれを変形
させることができ、プーリに挟持されている部分でプー
リに沿うような形をとり接触面積が増すとともに、変速
プーリに用いた場合も変速した時に生じるアライメント
のずれも吸収することができる。また、二枚のリング片
はそれぞれ独立しでおり、互いに異なる回転数で回転す
ることもできるので両プーリ片の間の回転速度の差を吸
収することもできる。

また、第７図は本発明の請求項２に係る実施例の第５図
に相当する断面図である。この動力伝動リング休２１は
やはり二枚のリング片２２、２３を重ね合せたものであ
り、一方のリング片２２はプーリ片３０と当接する傾斜
面２４とその反対面に断面半円状の溝部２６を有してお
り、他方のリング片２３はプーリ片３１と当接する傾斜
面２５とその反対面には前記リング片２２の溝部２６を
形成する円筒形と同径で溝部２６の深さよりも長い高さ
を有する断面半円状の支持部２７を備えている。そして
、そのリング片２２とリング２３とが溝部２６と支持部
２７を嵌め合うように重ね合せられている。また、リン
グ片２２とリング２３との間の支持部２７の上下に空隙
２８が存在し、プーリからの側圧によってリング片２２
、２３は変形し、プーリ片３０、３１の円錐形状に沿い
動力伝動リング体２１とプーリの接触面積は広くなる． 第８図は本発明のリング式動力伝達システムに用いられ
るリング体の断面図であり、第９図は第８図におけるＥ
部拡大図である。

リング体４１はやはり金属等の剛性体からなり両側面中
央部に円状の溝４６を有する内リング片４２の両側面に
内リング４２の溝４６と同径の円状の溝４５を片面に有
し他面が傾斜面４３ａである外リング４３を多数の鋼球
の球休４４を介在して重ね合せた構造となっている。ま
た内リング片４２は支承部４７によって支承軸４８に支
承することができるようになっている。このように内リ
ング片４２に対し、外リング片４３はそれぞれ独立にベ
アリングのように互いに回転可能な構造となって内リン
グ片４２は支承され回転せずに、外リング片４３のみが
回転することによって動力を伝達する。

また、外リング片４３の傾斜面４３ａのＶ角度はプーリ
４９のＶ角度よりわずかに小さくし、そうすることによ
って、リング休４１がプーリ４９からの側圧をうけてい
ない時は第１０図に示すように外リング片の■角度（φ
）とプーリ４９の■角度（θ）はφくθの関係を持ち、
リング休４１が走行しプーリ４９から側圧を請けると第
１１図のように外リンク片４３のＶ角度はプーリ４９の
Ｖ角度（θ）と一致し、その時、第１１に示す如く外リ
ング片４８は局部的にプーリ４９にの壁面に沿うような
変形し、接触面積は広がる。そのために外リング片４３
とプーリ４９との間の面圧を下げることが可能となり、
リング休４１とプーリ４９の摩耗を減ずる効果はもとよ
り導伝効率も向上させることができる。また、外リンク
片４３が変形したとき、内リング片４２と接触すると外
リング片４３の回転が阻害されるので、外リング４３と
内リング片４２の間の距離を十分に大きくとれるような
径の球休４４を使用する。第１３図は本発明のリング式
動力伝達システムの正面図である。駆動軸５０と従動軸
５１にそれぞれＶ変速プーリ４９が設けられ、その両プ
ーリ間に前述のリング体４１が掛架されており、内リン
グに延設された支承部４７は支承軸４８に揺動可能に、
また第８図に示すように支承軸４８は支承部４７よりも
長く設定されており、リング休４１は支承軸４８に沿っ
て前後に動く余裕を持っている。それは変速操作によっ
てプーリ４９の■溝幅が変化しリング休４１の走行線が
移動しようとするのに合わせてリング休４１が移動でき
るようにするためである。

また、内リング片４２の他の位置に把手５２を設けてお
り、把手５２を介して手動、油圧、電動モータ等の外力
によりリング休４１を揺動するように構或しており、変
速プーリ４９に極簡単な構造のものを使用しても変速装
置をすることが可能になる。例えば第１４図に示すよう
に駆動軸５０と従動軸５１に軸に固着した固定プーリ片
５４、５５と軸方向に移動可能な可動プーリ片５６、５
７を設け、可動プーリ片５６、５７の背面側に固定プー
リ片５４、５５のボス部に固着したスプリング受け５８
、５９と可動プーリ片５６、５７との間にスプリング６
０１６１を配置し、変速プーリ４９のＶ溝幅が縮む方向
に可動プーリ片５６、５７を付勢しているようなスプリ
ングの付勢のみの簡単な構造の変速プーリにすることが
可能である。

また、リング体を内リング片に延設した支承部によって
支承しているのは上記のような変速操作を安定に行なう
ためのリング体の支承の目的の他に走行時にリング体に
かかるトルクのためにリング体が変形し動力の伝達効率
が低下するのを防止するという効果もある。

以上のように本発明の実施例を挙げたが、この実施例の
構或に限られるものではなく、変速プーリの可動プーリ
片と移動させる手段としてスプリング以外に油圧装置や
遠心力付与材を用いた遠心推力等を併用したものでもよ
い。

（効果） 本発明の動力伝動リングは、複数のリング片から或り、
リング片間に空隙部を設けた構造となっているので、走
行時プーリから側圧を受けるとプーリ片の円錐形状に沿
うように変形し、動力伝達リ４． ングとプーリと接触面積が増すことから伝動効率が良く
なり、また変速プーリに前記リング体を掛架したリング
式動力伝達システムでは変速時に生ずるプーリ間のアラ
イメントのずれをリング片の変形によって吸収すること
ができる。また、それぞれのリング片は独立して回転す
ることが可能であり、変速時の固定プーリ片と可動プー
リ片間の回転速度に差が生じた場合も片側面がスリップ
し摩坑してしまうことがない。また、内リングと二枚の
外リングを重ね合せたリング体を使用したものでは内リ
ングは回転を止めておくことができ、内リングに把手を
設けて移動させ、変速操作を行なうこどもできるので、
変速プーリに付属させる可動プーリ片の推力手段を単純
化でき、システムの軽量化にもつながる。そして、リン
グ体のプーリとの接触面は滑かな連続面であることから
ピッチノイズも発生せず、長寿命で騒音の少ない伝動が
可能である。

【図面の簡単な説明】 第１図は請求項１に係る動力伝達リング体の側面図であ
り、第２図は第１図におけるＡ−Ａ断面図、第８図は第
１図で示す動力伝達リングを使用したリング式動力伝達
システムの部分断面図、第４図は動力伝達リングがプー
リに掛架され、側圧がかかっていないところの断面図、
第５図は第４図においてプーリからの側圧がかけられた
ところの断面図、第６図は第５図におけるＢ−Ｂ断面図
、第７図は請求項４に係る動力伝達リング体の第５図に
相当する断面図、第８図は請求項３に係る動力伝達リン
グ体の第２図に相当する断面図、第９図は第８図におけ
るＥ部拡大図、第１０図は請求項３に係る動力伝達リン
グ体の第４図に相当する断面図、第１１図は同リング体
の第５図に相当する断面図、第１２図は第１１図におけ
るＣ−Ｃ断面図、第１３図は請求項８に係るリング式動
力伝達システムの正面図であり、第１４図は第１３図に
おけるＤ−Ｄ断面図である。 １、２１、４１・・・動力伝達リング体２、３、２２、
２３・・・リング片 ８、４４・・・球体 ９、１５・・・空隙部 １４、１５、３０、３１、・・・プーリ片４、５、２４
、２５、４３ａ・・・傾斜面６、７、２６、２７・・・
溝部 ２７・・・支持部 ４２・・・内リング片 ４３・・・外リンク片 ４７・・・支承部 １０、５０・・・駆動軸 １１、５１・・・従動軸 ５２・・・把手

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プーリ間に掛架して動力を伝達するリング体におい
   て、片面にプーリと当接する傾斜面を有する一対のリン
   グ片を含む複数のリング片を重ね合せ、該リング片の間
   には重ね合せ面の全周に渡つて断面略半円状の溝部を設
   け、該溝部によって形成された空間部の複数の球体を収
   容するとともにリング片間に空隙部を形成せしめたこと
   を特徴とする動力伝達リング体。 ２、片面にプーリと当接する傾斜面を有する一対のリン
   グ片を重ね合せてなる請求項１記載の動力伝達リング体
   。 ３、支承部を延設した内リング片の両側に片面にプーリ
   と当接する傾斜面を有する外リング片を重ね合せてなる
   請求項１記載の動力伝達リング体。 ４、プーリ間に掛架して動力を伝達するリング体におい
   て、片面にプーリと当接する傾斜面を有する二枚のリン
   グ片を重ね合せ、該リング片の間においては重ね合せ面
   の片面に全周に渡って配設した断面略半円状の溝部に、
   他面の全周に渡って突出せしめた断面略半円状の支持部
   を嵌入して、前記両リング片間に空隙部を設けたことを
   特徴とする動力伝達リング体。 ５、駆動軸と従動軸のそれぞれに固定プーリ片と軸に対
   して移動可能な可動プーリ片と、そして該可動プーリ片
   を移動させる手段からなる変速プーリを設け、該両プー
   リにリング体を掛架したリング式動力伝達システムにお
   いて、前記リング体は片面にプーリと当接する傾斜面を
   有する一対のリング片を含む複数のリング片を重ね合せ
   た構造からなり、該リング片間には重ね合せ面の全周に
   渡って中腹部に断面略半円状の溝部を有し、該溝部間に
   複数の球体を介在し各リング片間には空隙部を有するこ
   とを特徴とするリング式動力伝達システム。 ６、リング体は片面にプーリと当接する傾斜面を有する
   二枚のリング片を重ね合せてなる請求項５記載のリング
   式動力伝達システム。 ７、リング体は支承部を延設した内リング片の両側に、
   片面にプーリと当接する傾斜面を有する外リング片を重
   ね合せてなり、前記支承部で揺動可能に支承されてなる
   請求項５記載のリング式動力伝達システム。 ８、内リング片に把手が延設されており、該把手を介し
   てリング体を揺動させる外力に連結されている請求項７
   記載のリング式動力伝達システム。 ９、駆動軸と従動軸のそれぞれに固定プーリ片と軸に対
   して移動可能な可動プーリ片と該可動プーリ片を移動さ
   せる手段からなる変速プーリを設け、該変速プーリにリ
   ング体を掛架したリング式動力伝達システムにおいて、
   前記リング体は片面にプーリと当接する傾斜面を有する
   二枚のリング片を重ね合せた構造からなり、リング片の
   重ね合せ面の片面には全周に渡って断面略半円状の溝部
   が設けられ、他面には全周に渡って断面略半円状の支持
   部が設けられ、前記溝部と支持部が嵌入されており、リ
   ング間には空隙部を有することを特徴とするリング式動
   力伝達システム。