JPH03219148A - Ｖベルト - 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Ｖベルト、特に組立式Ｖベルトに関するもので
ある。

（従来の技術） この種■ベルトは、無段変速機等のよに大動力を可変速
で伝えるのに用いられ、例えば特開昭５８１４９４３７
号公報に記載の如くに構成する。

このＶベルトは第８図に示すように、無終端積層バンド
１を具え、これに摩擦接触するよう多数のＶ形ブロック
２（図面では１個のみを示す）を無終端バンド１に沿い
順次配列して組付ける。各■形ブロック２はプーリ■溝
側面３と接するテーパ面２ａを有し、これらテーパ面を
プーリＶ溝側面３に接触させてＶ形ブロック２の列を■
溝プーリ間に巻き掛けし、Ｖベルトは実用される。この
実用中、■溝プーリの巻き付き域におけるバンド１と■
形ブロック２との間の伝動は両者の接触面２ｂでの摩擦
接触により行われる。又■溝プーリの巻き付き状態で相
隣れる■形ブロック２は巻き付き方向へ相互に傾動する
必要があり、そのため第８図（ｃ）の如く各■形ブロッ
ク２にはその板厚（１）方向の少なくとも一例に逃げ面
２ｃを設け、各■形ブロック２の板厚さｔをプーリ回動
中心に向は薄くする。これにより、相隣れるＶ形ブロッ
ク２の上記相対傾動は、逃げ面２ｃの開始縁２ｄを中心
にして生ずることとなる。

（発明が解決しようとする課題） しかして従来のＶベルトでは、■形ブロック２のバンド
接触面２ｂを逃げ面開始縁２ｄよりΔＲだけプーリ径方
向外方に位置させた構成のため、■ベルトの第９図に示
す増速伝動状態において以下の問題を生ずる。

第９図中４は随動■溝プーリ、５は従動■溝プーリを夫
々示し、前者のプーリに対する■ベルトの巻き掛は径が
後者のプーリに対する■ヘルドの巻き掛は径より大きい
ことによって第９図は■ヘルドが増速伝動を行っている
ことを示す。この状態で両プーリ４，５に対する■ヘル
ドの巻き掛は域を考察するに、■形ブロック２の列に対
するバンドｌの接触半径、つまり相隣れる■形ブロック
２のバンド接触面２ｂを順次結んだ線の半径（以下、バ
ンド接触半径と言う）を駆動プーリ４側でＲＩＢ、従動
ブーＵ　５側でＲ２Ｊとし、又相隣れる■形ブロック２
の逃げ面開始縁２ｄを順次結んだ線、つまり■形ブロッ
ク列の折曲位置（相隣れる■形ブロック２の相対傾動中
心）を順次結んだ■形ブロックのピッチラインの半径（
以下、ピッチライン半径と言う）を駆動プーリ４側でＲ
ＩＰ、従動プーリ５側でｌ？ｚｐとすると、駆動プーリ
４側においてＲ１１ｌ−Ｒ１，−ΔＲ＞Ｏになり、従動
プーリ５側においてｆｈｍ　　Ｒ２Ｆ　＝ΔＲｈｏにな
る。従って、増速伝動状態で従動プーリ側において■形
ブロック２とバンド１との間に以下の理論説明通り生ず
る摩擦力により動力の摩擦損失が発生するのを免れず、
伝動効率の低下を否めない。

即ち、第９図と同じ状態を示す第１０図において、駆動
プーリ４がω、の角速度で回転し、駆動プーリ上で■形
ブロック２とバンド１との間に相対速度が存在していな
いと仮定すると、駆動ブーりにおける■形ブロックのピ
ッチラインの移動速度ＶＩＰ、バンド接触面の移動速度
ＶＩＰ’、及びバンドの移動速度Ｖ１ｍは夫々次式で表
される。

Ｖ　Ｉ　Ｐ　＝ＲＩ　Ｐ・ω１ ＶＩＰ’＝（ＲＩＰ＋ΔＲ）ω Ｌｍ　−ＲＩＢ　・ω＋　−（ＲＩＦ＋　ΔＲ）　（＋
）１’、’ＶＩＰ’＝ＶＩ１１ 又従動プーリ上でも駆動プーリでの速度がそのまま伝わ
るので、■形ブロックのピッチラインの移動速度ＶＺＦ
及びバンドの移動速度Ｖ２ｍは夫々次式％式％ ） この時従動プーリに°おける■形ブロックの、ピッチラ
インの角速度をωｚｐ、バンドの角速度をω２つとする
と、ＶＺＦ　””ＲＺＰ拳ω２２よりＲ□ 又　Ｖ２ｍ　＝（ＲＺＰ＋ΔＲ）（１）ＫＭよりとなる
。他方、従動プーリ上で■形ブロックのバンド接触面の
移動速度Ｖ２Ｆ’は当然ながらＶ２Ｆ’　＝ωＺＰ　（
ＲＡＰ＋ΔＲ）で表される。従って、従動プーリ上にお
いてバンドと■形ブロックのバンド接触面との間には次
式の相対速度Ｖｒが第１０図の如くに発生する。

Ｖｒ＝νＺＰ　　Ｖ２１１ 一ωＺＰ　（Ｒｚｐ＋ΔＲ）　　（ＲＩＰ＋ΔＲ）ω１
２Ｆ ＺＦ ところで、当該増速伝動状態ではＲ１＋’＞Ｒ２Ｆで、
又ΔＲ＞Ｏであるため、上式により求まるＶｒはＶｒ〉
０となり、■形ブロックがバンドより高速移動すること
が判る。このことから、従動プーリにおいて■形ブロッ
ク及びハント間には摩擦力が作用し、■形ブロックに第
１０図中矢印ａ方向の摩擦力。

が、又バンドには同図中矢印す方向の摩擦力が夫々作用
することが証された。

この時、■形ブロックとノ＼ンドの伝動分担割合は第１
１図に示す如くになる。即ち、図中上方の走行部分にお
ける■形ブロックの圧縮力をＱＡ、バンドの張力をＴＡ
とし、図中下方の走行部分における■形ブロックの圧縮
力をＱＲ、バンドの張力をＴＢとすると、■ベルトの構
成上■形ブロソクの圧縮力は一方の走行部分にしか生ぜ
ず、Ｑ＋＋＝０であるから、力の向きをＱＡ＞０と仮定
する場合ＱＡ＞Ｑ、となり、又バンドの張力はＴａ＜Ｔ
ｍ　＜。

となる。

一方、Ｖベルトの伝達トルクＴｒ、は駆動プーリ側でみ
ると、バンド巻き付き半径の中心値がＲ１１１である場
合 Ｔｒ＋　＝（ＱＡＱ［１）ＲＩＰ±（ＴＡ　　Ｔｌ１）
　Ｒ１１＋＝ＱＡＲＩＦ　＋　（Ｔａ　　ＴＢ）　Ｒ１
１！で表わされる。この弐において、ＱＡＲＩＰ＞Ｏ１
又（ＴＡ　　Ｔｌ１）　Ｒ１１，’＜　ＯＴ：あるから
、増速伝動状態では■形ブロックが正のトルクを伝達し
ているのに対し、バンドは負のトルクを伝達することと
なり、動力の摩擦損失が発生する。

ちなみに、減速伝動状態ではＶ形ブロックとバンドとの
間に作用する摩擦力が伝動方向と一致するため、上記の
摩擦損失を生じない。

しかして、Ｖベルトの主たる用途ある無段変速機におい
ては、燃費向上のため増速伝動状態で用いることが多（
、減速伝動状態で動力の摩擦損失が発生するよりも、増
速伝動状態で動力の摩擦損失が発生する方が、全体的な
伝動効率の点で不利となる。

この意味合いにおいてて、従来のＶベルトは不利であり
、本発明は増速伝動状態で動力の摩擦損失が生じないよ
うなＶベルトを提供して上述の問題を解消することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） この発明のため本発明Ｖベルトは無終端バンドに沿いこ
れに摩擦接触するよう多数のＶ形ブロックを組付けて構
成し、これらＶ形ブロックの列をＶ溝プーリ間に巻き掛
けして用いるＶベルトにおいて、前記■溝プーリに巻き
付いた状態で前記■形ブロック列に対するバンド接触半
径を、Ｖ形ブロック列の折曲位置を結んだ■形ブロック
のピッチラインの半径以下にしたものである。

（作　用） Ｖベルトは多数の■形ブロックの列及びこれに摩擦接触
する無終端バンドを介し■溝プーリ間で所定の動力伝達
を行う。

ところで、■溝プーリへの巻き付は域において■形ブロ
ック列に対するバンド接触半径を、Ｖ形ブロック列の折
曲位置を結んだＶ形ブロックのピッチラインの半径以下
にしたため、増速伝動状態で■形ブロックと同じ方向の
トルクをバンドが伝達ることとなり、Ｖ形ブロックとバ
ンドとの間に作用する摩擦力が伝動方向と一致して動力
の摩擦損失を生じなくすることができる。よって多用す
る増速伝動状態での伝動効率を向上させることができる
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基き詳細に説明する。

第１図は本発明Ｖベルトの一実施例を示し、（ａ）はヘ
ルド走行方向に直角な面における断面図、（ハ）は１個
のＶ形ブロックに係る側面図で、図中第８図におけると
同様の部分を同一符号にて示す。

本例では、４個の無終端バンドエレメント１８〜ｌｂを
周方向に積層して無終端バンド１を構成する。

テーバ面２ａをプーリ■溝側面に摩耗接触される各■形
ブロック２は切欠き２ｅを有し、これにバンド１を通し
て最内周バンドエンメント１ｄを切欠き２ｅの底面２ｂ
に接触させ、切欠き２ｅの開口端をピン６により塞ぐ。

各■形ブロック２には更に、相隣れるもの同志が第１図
（ａ）中上下方向及び左右方向に位置ずれするの防止す
るよう嵌合し合う凹部２ｆ及び凸部２ｇを形成する。

そして、■形ブロック２に対するバンド１の接触面２ｂ
を、逃げ面２ｃの開始縁２ｄよりΔＲ′だけ■形ブロッ
ク２の先細端方向へ位置させるこれにより第１０図に対
応した第２図のＶベルト巻掛は状態、つまり増速伝動状
態からも明らかなように、駆動プーリ４側でバンド接触
半径ＲＩＢが■形ブロックのピッチライン半径ＲＩＦよ
り　ΔＲ′　だけ小さくなり（Ｒ４Ｎ＋　　ＲＩＰ−Δ
Ｒ’＜Ｏ）、従動プーリ５側でもバンド接触半径ＲＺＩ
Ｉが■形ブロックのピッチライン半径１１ｚｐより　Δ
Ｒ′　だけ小さくなる（ＲＺいＲＺＦ　””ΔＲ’＜０
）。

ここで第２図の増速伝動状態での動力の摩擦損失を考察
するに、駆動プーリ側の■形ブロックのピッチライン移
動速度ＶＩＰ　、バンド接触面２ｂの移動速度ν４、及
びバンド１の移動速度Ｖｌｌｌは夫々、駆動プーリの角
速度をω１とすると次式で表される。

Ｖ　Ｉ　Ｐ　＝ＲＩ　Ｐφω。

ＶＩＰ’＝（ＲＩＦ−ΔＲ’）　　ω。

Ｖ＋ｉ　−ＲＩＢ　＠ω＋　＝（ＲＩＦ−ΔＲ’）　ω
。

又従動プーリ側の■形ブロックのピッチライン移動速度
ＶＺＦ及びバンド１の移動速度Ｖ２Ｂは夫々次式で表さ
れる。

Ｖｚｐ　−ＲＩＦ　”　（１＋３＋ Ｖｚｍ　＝（ＲＩＰ−ΔＲ’）　　ω。

この時、従動プーリでのＶ形ブロックのピッチライン角
速度をω２Ｆ、バンド１の角速度をω２Ｂとすると、こ
れらは夫々Ｖ　２　Ｆ　＝Ｒ２Ｆ・ω２．より又Ｖｚ＋
＋　＝（Ｒｚｐ−ΔＲ’）　　ωｚＢよりで表される。

又従動プーリにおいて■形ブロックのバンド接触面２ｂ
の移動速度ｖ２．′　はＶ２Ｆ’　＝　ωｚｐ　（ＲＺ
Ｐ　　ＡＲ’）であり、これと前記ＶＺ１１　との差で
表される■形ブロックのバンド接触面２ｂとバンド１と
の相対速度Ｖｒは Ｖｒ＝Ｖｚｒ　　　ｖｚｌ＋ ＝ωｔｐ　　（ＲＺＰ　　−ΔＲ’）　　−（ＲＩＦ−
ΔＲ’）　　ω１により求められる。ところで当該増速
伝動状態においてはＲＩＰ＞　ＲＡＦ、−ΔＲ′〈０で
あるため、上式により求まるＶｒはＶｒ＜Ｏとなり、従
動プーリ側では■形ブロック２がバンド１より低速移動
することが証明された。

従って、従動プーリ上で■形ブロック２には第２図中矢
印す方向の摩擦力が作用し、バンド１には同図中矢印ａ
方向の摩擦力が作用する。

この時■形ブロックとバンドの伝動分担割合は第３図に
示す如くになる。即ち、図中上方の走行部分には■形ブ
ロックによる圧縮力ＱＡが発生すると共にバンドの張力
ＴＡが発生し、図中下方の走行部分にはバンドの張力Ｔ
、のみが発生する。

第１１図につき前述と同様、力の向きをＱＡ〉０とする
と、Ｔ！ｌ＜ＴＡ〈０となる。

一方、■ベルトの伝達トルクＴｒ＋は駆動プーリ側でみ
ると、バンド巻き付き半径の中心値がＲ１１！である場
合、前述した通り ＴｒＩ＝ＱＡ　ＲＩＦ　＋（ＴＡ　　Ｔｅ１）ＲＩＢで
表される。この式において、ＱＡＲＩＰ＞０１（ＴＡ　
　Ｔｌ１）ＲＩＢ’　＞　Ｏであるから、増速伝動状態
では■形ブロックが正のトルクを伝達しているのに対し
、バンドも正のトルクを伝達することとなり、動力の摩
擦損失を発生しない。

従って、使用頻度の高い高速伝動状態で動力の摩擦損失
がないことにより、本例の伝動ヘルドを用いた無段変速
機等の全体的な伝動効率を高めることができる。

なお上述の例では、バンド接触半径Ｒ＋ｍ（Ｒｚｍ）を
ピッチライン半径ＲＩＰ（ＲＡＦ）より小さくしたが、
両者を同じにする（ΔＲ’−０にする）場合も、前記Ｖ
ｒが０となって動力の摩擦損失を生じなくすることがで
きる。

第４図（ａ）、Ｏ：Ｉ）は本発明■ベルトの他の例で、
図中第１図におけると同様の部分を同一符号にて示す。

本例では、無終端バンド１を２列とし、夫々を各■形ブ
ロック２の面２ｂに摩擦接触させ、又逃げ面２ｃをベル
ト走行方向の一方の面のみに形成する。そして、バンド
接触面２ｂを逃げ面開始縁２ｄよりもΔＲ′だけＶ形ブ
ロック２の先細端方向に位置させることで、前記実施例
と同様の作用効果を達成する。

なお、第５図（ａ）、　（ｂ）に示す如くバンド接触面
２ｂを逃げ面開始縁２ｄと同レベルにし、ΔＲ′−０に
しても同様の作用効果を奏し得る。但しこの場合、Ｖ形
ブロックの製造上の誤差やバラツキを考慮し、当該作用
効果を補償する意味合いにおいてバンド接触面２ｂを逃
げ面開始縁２ｄよりも若干は■形ブロック２の先細端方
向にずらすのが良いことは言うまでもない。

第６図（ａ）、　（ｂ）は本発明の更に他の例を示し、
本例ではバンド挿通切欠き２ｅの開口端を第１図の如く
全体的に塞がず、これに張出す突起２ｈ、　２ｉを各形
ブロック２に形成してこの■形ブロックがバンド１から
脱落することのないようにしたものである。本例でもバ
ンド接触面２ｂを逃げ面開始縁２ｄよりもΔＲ′だけ■
形ブロックの先細端よりに位置させて前記各実施例と同
様の作用効果を奏し得るようにする。

第７図（ａ）、　（ｂ）は本発明の更に別の例を示し、
本例では２本のバンド１を具えた型式にするが各■形ブ
ロック２のテーパ面２ａを■形ブロック先細端と反対の
側に形成する。本例でも、バンド接触面２ｂを逃げ面開
始縁２ｄよりも■形ブロック先細端よりに位置させて、
前記各実施例と同様の作用効果を奏し得るようにする。

（発明の効果） かくして本発明■ベルトは上述の如く、プーリ巻き付き
状態で■形ブロック列に対するバンド接触半径を、Ｖ形
ブーロックのピッチライン半径以下にしたから、増速伝
動状態でバンドが■形ブロックと同じ方向のトルクを伝
達することとなり、■形ブロックとバンドとの間に作用
する摩擦力が伝動方向と一致して動力の摩擦損失を生じ
なくすることができる。よって、多用する増速伝動状態
での伝動効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明Ｖベルトの一実施例を示し、同図（ａ）
はベルト走行方向に直角な面内における断面図、（ｂ）
は部分側面図、 第２図は同■ベルトを増速伝動状態で示すベクトル線図
、 第３図は同■ベルトの■形ブロック及びバンドによる伝
動分担割合を示す線図、 第４図（ａ）、［有］）は本発明Ｖベルトの他の例を示
す第１図（ａ）、　（ｂ）と同様な断面図及び部分側面
図、第５図（ａ）、　（ｂ）は同■ベルトの変形例を示
す第４図（ａ）、ら）と同様な断面図及び部分側面図、
第６図（ａ）、［有］）は本発明Ｖベルトの更に他の例
を示す第１図（ａ）、　（ｂ）と同様な断面図及び部分
側面図、第７図（ａ）、　（ｂ）は本発明■ベルトの更
に他の例を示す第１図（ａ）、　（ｂ）と同様な断面図
及び側面図、第８図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）は夫々
従来の■ベルトを示すベルト走行方向に直角な面におけ
る断面図、側面図、及び平面図、 第９図は同■ベルトの増速伝動状態を示す使用状態図、 第１０図は同状態でのベクトル線図、 第１１図は同状態での■ヘルドのＶ形ブロック及びバン
ドによる伝動分担割合を示す線図である。 １・・・無終端バンド　　　２・・・■形ブロック２ａ
・・・テーパ面　　　　　２ｂ・・・バンド接触面２ｃ
・・・逃げ面　　　　　　２ｄ・・・逃げ面開始録４・
・・駆動■溝プーリ　　５・・・従動■溝プーリＲ，□
Ｒ２１１・・・バンド接触半径 ＲＩＰ、　Ｒ２ア・・・ピンチライン半径第１図 （ａ＋ （１）） 第４図 （ａ） 第５図 （ａ） （ ｂ） 図面の浄書（内容に変更なし） 束 １コ （ｂ） 第６図 ｆａ） （ｂｌ 第７図 （ａ） （ｂ） 第 ９図 ζ （ｂ （Ｃ） し−〜−Ｊ１ 手 続 補 正 書（方式） １、事件の表示 平成２ 年 特 許 願 第 ３６７１ 号 ２、発明の名称 ■ ル ト ３、補正をする者 事件との関係

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、無終端バンドに沿いこれに摩擦接触するよう多数の
   Ｖ形ブロックを組付けて構成し、これらＶ形ブロックの
   列をＶ溝プーリ間に巻き掛けして用いるＶベルトにおい
   て、 前記Ｖ溝プーリに巻き付いた状態で前記Ｖ形ブロック列
   に対するバンド接触半径を、Ｖ形ブロック列の折曲位置
   を結んだＶ形ブロックのピッチラインの半径以下にした
   ことを特徴とするＶベルト。