JPH0641782B2 - 無端の伝動チエーンベルト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、特に自動車の連続可変変速機（ＣＶ
Ｔ）のようなプーリ変速機のプーリを相互に接続するよ
うにつくられた無端の金属伝動チェーンベルトに関す
る。更に詳細には、本発明は相互に接続されたリンクと
駆動ブロックすなわちロードブロックでつくられたチェ
ーンベルトに関する。

（従来技術） 連続可変変速機の自動車への使用は長年指摘されて来
た。これらの変速機において、各プーリの少なくとも一
つのフランジは他のフランジに関して軸方向に可動であ
り、一方のプーリの有効直径が変えられると他方のプー
リの有効直径も逆方向に同時に変えられる。このように
速度比の変化は円滑に連続的に行なわれる。連続可変変
速機がすぐに自動車に広く使用されることは予想されて
いる。連続可変変速機は「タブ（Daf）」と呼ばれるオ
ランダの車のような市販の自動車に既に使用されてい
る。初期の構造において、駆動軸と被駆動軸との間でト
ルクを伝達するのにエラストマ（elastomer）ベルトす
なわち弾性体ベルトが使用され、前記「ダフ」という車
も明らかに弾性体ベルトを使用していた。後の車におい
て金属ベルトが使用され、そのベルトはキャリヤと、プ
ーリフランジと駆動接触される駆動ブロックすなわちロ
ードブロックとを備えている。特に、使用されたベルト
は米国特許第3,720,113号に示される種類の「プッシュ
（push）」ベルトであった。

前記米国特許の構造のプッシュベルトは組まれるバンド
が互いに精密に合わされなければならないため製作が比
較的高くなる。米国特許第4,313,730号に示されるもの
と似た、駆動ブロックすなわちロードブロックがチェー
ン又は他のキャリヤにほぼ固定して配置された「プル
（pull）」ベルトは、チェーンリンク及びロードブロッ
クが板材から打ち抜かれてつくられ、ピボット部材が押
出し成形されたストック材からコードウッド（cord-woo
d）切断されかつほとんどの部分に対して組立体が自動
組立機によるので、前述のプッシュベルトよりもかなり
コスト的に有益である。前記米国特許第4,313,730号に
ついて更に詳細に述べる。

コストについては別として、自動車技術者の最も関心を
持っていることはプーリ変速機の駆動ベルトによって生
起される騒音である。

ある量の騒音は駆動ブロックがプーリのフランジと係合
するときに生起され、かつ騒音が一定のパターンで発生
されると人には好ましくない。種々の周波数の騒音は少
しは耐えられる。自動車技術者は、ベルトが取り付けら
れている自動車を運転しかつ発生される騒音を聞くこと
によってほぼ実際の方法で、ここに記載された形状の駆
動ベルトによって生起される騒音を評価する。騒音は１
から１０の数値で、大きい数をより耐えられる騒音で表
わして評価する。

米国特許第4,313,730号は、特にプーリ変速機のプーリ
を駆動接続するようになっている金属チェーンベルトを
示している。チェーンベルトは複数のリンクの組を備
え、隣接するリンクの組は互いに差し込まれ、一つのリ
ンクの組は数枚の横方向に整合されたリンクを有してい
る。差し込まれたリンクの組は、チェーンの関節運動を
許容するため技術的に知られた丸ピン又はピン及びロッ
カのようなピボット装置によって接続されている。金属
のロードブロックが隣接するピボット装置の間で各リン
クの組を囲んでいて、各ロードブロックはリンクの組に
対してほぼ位置が固定されている。各ロードブロックは
金属板から打ち抜かれた複数の比較的薄いプレートを備
え得る。各ロードブロックは前から見たときほぼ台形を
有し、少なくとも側縁の部分はプーリ変速機のプーリフ
ランジに係合する。前記米国特許第4,313,730号におい
て、各リンクのピボット中心間の距離として与えられる
リンクのピッチは全てのリンクについて同じである。丸
ピンチェーンに対して、ピボット中心はピンの中心を介
して軸方向に通る線である。ピン及びロッカ接続に対し
てピボット中心はピンとロッカとの間の接触点を介して
通る軸方向線である。

米国特許第4,344,761号は、ピボット部材の端部がプー
リ変速機のプーリフランジと係合する金属チェーンベル
トを示している。取り付けられた関節接続の間の選ばれ
たリンクの組の長さは、チェーンの残りのリンクの長さ
と異なっている。このように、あるピボット中心間の距
離は他のピボット中心間の距離と異なっている。換言す
れば、あるリンクのピッチはそのチェーンの他のリンク
のピッチと異なっている。

1932年７月19日に発行された米国特許第1,868,334号
は、異なる長さの有効ピッチでチェーン（プーリ変速機
に使用されるように記載されていない）をつくる概念を
示している。これは接手部材すなわちピボット部材をチ
ェーンの種々の部品に異ならして向けることによって達
成される。特許された構造の全てのリンクは形及び長さ
が同じである。

1973年３月13日に許可された米国特許第3,720,113号
は、駆手方向に移動可能な駆動ブロックのある合わされ
かつ組まれた金属バンドを含むキャリヤの使用を教示し
ている。ブロックの縁はプーリ変速機のプーリフランジ
と接触する。

1983年５月23日に出願されその後特許された米国特許第
4,516,965号において、プーリフランジと接触しないロ
ードブロックを用いてチェーンベルトをつくるとを示し
ている。これらのブロックは「スキップ」として知られ
ている。スキップブロックはもし臨むならば省略するこ
とができ、その結果あるリンクの組はロードブロックよ
って囲まれていない。

チェーンベルト構造において、複数の窓を有するロード
ブロックを使用する概念が、1983年４月18に出願されそ
の後特許された米国特許第4,512,754号に示され、その
窓チェーンリンク（又はバンド）を受けるための開口と
して限定されている。ここで各リンクの組は横方向に隔
てられた補助組に分割され、各補助組はブロックの窓内
に受けられている。

ロッカ継手構造は、各々が同じ横断面形状を有する一対
のピボット部材を備え、かつチェーンベルトへの使用可
能性が1982年11月17日に出願されその特許された米国特
許第4,507,106号に示されている。ピボット部材は各々
大きな半径によって限定された正面と、等しく小さな半
径面によって前面に接合された小さな径によって限定さ
れた後面とを有している。

上述の出願は本出願人によるものである。

（発明が解決使用とする問題点） 本発明の目的は、キャリヤを構成するチェーンをピッチ
の異なる２種類のリンクでつくると共にロードブロック
を横幅の異なる２種のロードブロックで構成することに
よってチェーンベルトの耳障りな騒音を緩和することで
ある。

（問題を解決するための手段） 本発による無端のチェーンベルトは、複数のリンクの組
を有し、各リンクが一対の隔てられたピボット中心を限
定し、隣接するピボット中心間の距離がリンクのピッチ
を限定し、前記リンクが組を成して配列され、いくつか
のリンクの組が第１のピッチ（ａ）を有し他のリンクの
組が第１のピッチと異なる第２のピッチ（ｂ）を有する
キャリヤと、隣接するリンクの組を接続しかつ前記ピボ
ット中心の回りで前記キャリヤの関節運動を許容してい
る装置と、複数のほぼ台形のブロックであって、前記ブ
ロックのいくつかが少くともいくつかのリンクの組に接
続され、前記ブロックにいくつかが第１の横幅を有しか
つ前記ブロックの他が第１の横幅より小さい横幅を有す
る複数のブロックと、を備えて構成されている。

（作 用） 本発明は、ピボット装置により接続された差し込まれた
リンクの組のキャリヤの組合せを備えている改良された
チェーンベルトに関する。駆動ブロックは隣接するピボ
ット装置の間に配置され、かつ各ブロックはリンクの組
を囲んでいる。あるリンクの組内のリンクのピッチは他
のリンクの組のリンクのピッチと異なっている。加え
て、あるリンクの組を囲んでいる駆動ブロックすなわち
ロードブロックはプーリフランジと接触しないようにつ
くられている。換言すれば組立体にいくつかの「スキッ
プ（skip）」ブロックがある。好ましくは、スキップブ
ロックは一方のピッチのリンクの組と関連付けられ他方
とは関連付けられていない。ブロックは前述の特許に記
載された複数窓型であり、その結果、チェーンベルトの
リンクの組は横方向に隔てられたグループ又は補助組立
に組み立てられ、或はブロックは前記特許に示されたよ
うな単一窓型でも良い。いずれにしろ各ロードブロック
は、第１の枚数のプレートの塊で一方のピッチのリンク
を囲みかつ他の枚数のプレートの塊で長いピッチのリン
クを囲むようにして製品を増強するために、複数のプレ
ートでつくられる。

好ましい実施例において、本発明のチェーンベルトは、
複数のリンクの組から成り、各リンクが一対の隔てられ
たピボット中心を限定し、隣接するピボット中心間の距
離がリンクのピッチを限定し、あるリンクの組が第１の
ピッチを有しかつ他のリンクの組が第１のピッチと異な
る第２のピッチを有するキャリヤと、隣接するリンクの
組を接合しかつ前記ピボット中心の回りでの前記キャリ
ヤの関節運動を許容する装置と、複数のほぼ台形のブロ
ックとを備え、前記ブロックのあるものが少なくともい
くつかのリンクの組を囲み、前記ブロックのいくつかが
プーリフランジと接触するような横幅を有しかつ前記ブ
ロックの他方がプーリフランジと接触しないような小さ
な横幅を有している。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。

第１図及び第２図は二つの駆動比すなわちアンダードラ
イブ比及びオーバドライブ比にある連続可変変速機（Ｃ
ＶＴ）を概略的に示されている。第１のプーリ１１は軸
１３に接続されかつ第２のプーリ１５は軸１７に接続さ
れている。一方の軸は駆動軸であり、他方の軸は被駆動
軸である。連続する可撓性ベルト１９はプーリ１１と１
５とを互いに連結している。プーリ間及び軸間の駆動比
を変えるために、プーリ１１のフランジ２１はフランジ
２３に関して軸方向に移動可能になっている。プーリの
両フランジは互いに軸方向に可動にしてもよいが、プー
リと対応する軸との駆動比を変えるのにこれは必要では
ない。駆動比を変えるために種々の形式の制御装置が使
用され得るが、これらは本発明の要旨ではなくしたがっ
て詳細な説明は省略する。容易に理解できるように、連
続する可撓性ベルト１９の側面すなわち側縁２９は駆動
プーリから被駆動プーリに動力を伝達するときプーリの
フランジと摩擦係合する。

本発明の改良されたチェーンベルトの一つの形が第３図
及び第４図に示されかつその一部が３１で示されてい
る。完全なベルトは連続して無端のループを成してい
る。チェーンベルトは互いに差し込まれた組３５及び３
７として配列されたリンク３３及び３４を備えているキ
ャリヤを有している。一「組」のリンクは横方向に互い
に組分けされたリンク３３又は３４である。ここにおい
て、各リンクの組３５及び３７は、後述する理由で、互
いに隔てられた二つの補助組３５Ａ，３５Ｂ及び７Ａ，
３７Ｂをそれぞれ備えている。図示された補助組３５
Ａ，３５Ｂ及び３７Ａ，３７Ｂを含む各リンクの組に使
用されているリンクの枚数は、補助組３５Ａ，３７Ａを
含む縦列（チェーンペルトの長手方向に沿った列）に配
置された補助組のリンクの枚をハイフン（−）の前側に
かつ補助組３５Ｂ，３７Ｂを含む縦列に配置された補助
組のリンクの枚数をハイフンの後側にして表すと、４−
５、５−４、４−５等のパターン（すなわち、４枚−５
枚、５枚−４枚、４枚−５枚等の順）になっている。キ
ャリヤの幅に応じて他のパターンが使用され得る。各リ
ンク３３又は３４はそれぞれ一対の隔てられた穴３９又
は４０が設けられていて、各穴はリンクの端部に隣接し
かつ組の穴は互いに横方向に整合されている。他のリン
クの組内に差し込まれたとき、他のリンクの組の一端の
穴は差し込まれたリンクの組の穴と横方向に整合され、
その結果ピボット装置４１がそこを貫通できる。リンク
３３と３４とは互いに「ピッチ」が異なり、そのピッチ
はリンクの回動中心間の水平距離である。ピボット装置
４１はピン４１Ａ及びロッカ（rocker）４１Ｂとして示
され、各々は同じ断面を有しているが、もしあるとすれ
ばチェーンの構造により長さの点で異なる。ピン及びロ
ッカ継手の使用は普通である。しかしながら、示された
特定の継手は前述の米国特許第4,507,106号に記載され
ている。ピボット装置はもし望むなら、技術的に知られ
ている通常の丸ピンでもよい。

プーリのフランジと摩擦的に係合するため、複数のロー
ドブロック（load block）が使用されている。しかし
ながら、あるチェーンベルトとは違って、明らかにチェ
ーンベルトの全長にわたって分配されているがプーリの
フランジと摩擦係合しないロードブロックと言えるブロ
ックがある。このようなブロックは４４で示され、かつ
スキップ（skip）ブロックと呼ばれる。ロードブロック
４３とスキップブロック４４との主な物理的相違はその
幅すなわち横方向寸法である。スキップブロック４４は
ロードブロック４３ほど広くない。ブロックがロードブ
ロック４３であるか或はスキップブロックであるかにか
かわらず前から見た形状（平面形状）はほぼ台形であ
り、かつ製造コストを減ずるために何枚かの薄い板すな
わち部材４３Ａ又は４４Ａの層としてつくられている。
もし望むならば両ブロックは一体としてつくることがで
きる。ロードブロック４３又はスキップブロック４４は
何枚かの薄い板でつくられているか或は一体部材として
つくられているかにかわらず隣接するピボット装置間の
空間で長手方向に渡されている。それ故、長いピッチの
リンク３４を囲んでいるブロックは短いピッチのリンク
３３を囲んでいるブロックよりも厚い。ブロックプレー
ト４３Ａ及び４４Ａの横方向寸法の比較が第５図に示さ
れている。各ブロックはピボット装置の間でリンクの組
を囲むように配置され得るように示され、かつ各ブロッ
クは示された形状においてすじかいすなわちストラット
４７によって隔てられた一対の中央に配置された窓４５
Ａ及び４５Ｂを限定している。ストラット４７は上部４
９と底部５１とを接合し、それらは縁部分５３，５３を
接合している。ロードブロック４３の縁部分はプーリ・
フランジと摩擦係合するようになってる縁面５５を限定
している。スキップブロック４４の縁面５７はプーリ・
フランジと接触するようにはなっていない。あるチェー
ンベルトにおいて、スキップブロック４４は省略され得
る。それ故チェーンベルトはブロックによって囲まれて
いないいくつかのリンクの組を有する前述のようなキャ
リヤを備えている。

前述したように、キャリヤはリンク３３の組とリンク３
４の組の組合せを備えている。第６図に示されるリンク
３３は中心間ピッチがａの隔てられた穴３９を有し、第
７図に示されたリンク３４は中心間ピッチがｂの隔てら
れた穴４０を有している。ピッチｂはピッチａより大き
い。

改良されたチェーンベルトの第２の形式が第８図に示さ
れつチェーンベルトの部分が参照番号６１によって示さ
れている。完全なベルト無端のループを成している。チ
ェーンベルト６１は組３５′及び３６′として配列され
たリンク３３′及び３４′だつくられたキャリヤを備え
ている。このキャリヤはリンクの接続が前記実施例の補
助組構造と違って、７−８−７−８パターン（すなわ
ち、各リンクの組に含まれるリンクの枚数が７枚、８
枚、７枚、８枚の順になっているパターン）になってい
る。他の接続パターンが本発明の範囲内で使用できるこ
とは明らかである。リンク３３′及び３４′は前述のリ
ンク３３及び３４（第６図及び第７図参照）と同じであ
る。各リンク３３′又は３４′は隔てられた穴３９′又
は４０′が設けられかつリンクの組の組立はピボット装
置４１と同じ構造のピッチ装置４１′によって接合され
ている。技術的に知られている他の形式の接手が本発明
の範囲内で使用され得る。

プーリフランジと摩擦的に係合するために、複数のロー
ドブロック６３が使用されている。ロードブロック６３
はプーリフランジと摩擦係合するようになっている縁面
６５を有している。また前述のチェーンベルトと同様に
チェーンベルトの全長にわたって複数個のスキップブロ
ック６７があるが、もし望むならば省略してもよい。両
ブロック６３及び６７は前から見たときほぼ台形状であ
る。それらは複の比較的薄い板でつくられ得るし、また
一体の部材でつくることができ、かつブロックが取り付
けられるリンクにより長手方向（縦方向）の厚さをかえ
ることもできる。このように、二つの実施例の相違は、
基本的にはリンクの組の接続及びブロックの窓の数にあ
る。

前述のチェーンベルトを評価するのに訓練された観察者
が「乗物の評価方法」を使用して運転を採点する。その
ような方法の一つの形式は下記のようになる。

前述の本発明にしたがってつくられたチェーンベルト
は、少なくとも７の騒音評価指数が付けられ、この数値
はこのような製品にとっては比較的高い値である。

第３図及び第４図の形式のチェーンベルトは104個のリ
ンクの組を有するキャリヤでつくられている。ピボット
構造はここに記載されたピン及びロッカ（rocker）であ
る。各ピン及びロッカは比較的大きな径の前面と小さな
径の後面を有していた。キャリヤは、長いピッチ、すな
わちこの実施例において約0.〜901cm（0.355インチ）の
リンクの組を20個、及び約0.777cm（0.306インチ）のピ
ッチを有するリンクの組を84個有している。チェーンベ
ルトには20個のスキップブロックがあり、各スキップブ
ロックは小さなピッチを有するリンクの組を囲んでい
る。104個のリンクの組を有するキャリヤ全長の中で、
長いピッチから成るリンクの組は、第１番目、第４番
目、第９番目、第１２番目、第１５番目、第１８番目、
第２３番目、第３０番目、第３５番目、第４２番目、第
４５番目、第４８番目、第５３番目、第５８番目、第６
５番目、第７２番目、第７７番目、第８２番目、第８７
番目及び第９２番目に配置されており、スキップブロッ
クは、第３番目、第６番目、第１１番目、第１４番目、
第１６番目、第２４番目、第２７番目、第３４番目、第
３９番目、第４３番目、第４７番目、第４９番目、第５
６番目、第６２番目、第６９番目、第７６番目、第８１
番目、第８６番目、第９０番目及び第９３番目のリンク
の組に配置されている。これは長いピッチを有するリン
クの組及び短いピッチを有するリンクの組の不規則な混
合並びにスキップブロックの不規則なパターンを示して
いる。

第８図の形式の他のチェーンベルトにおいて、キャリヤ
は合計90個のリンクの組を有している。キャリヤは約0.
901cm（0.355インチ）のピッチを有する18個のリンクの
組と、約0.777cm（0.306インチ）のピッチを有する72個
のリンクの組を有している。ピボット部材はピン及びロ
ッカであり、各々は前述のように同じ横断面を有してい
る。チェーンベルトには18個のスキップブロックがあ
り、各スキップブロックは小さなピッチを有するリンク
の組を囲んでいる。90個のリンクの組を有するキャリヤ
全長の中で、長いピッチから成るリンクの組は、第１番
目、第４番目、第９番目、第１２番目、第１５番目、第
１８番目、第２３番目、第３０番目、第３５番目、第４
２番目、第４５番目、第４８番目、第５３番目、第５８
番目、第６５番目、第７２番目、第７９番目、及び第８
４番目に配置されており、これは長いピッチを有するリ
ンクの組と短いピッチを有するリンクの組とが不規則な
パターンで配置されていることを示している。また、ス
キップブロックは、第３番目、第６番目、第１１番目、
第１４番目、第１６番目、第２４番目、第２７番目、第
３４番目、第３９番目、第４３番目、第４７番目、第４
９番目、第５６番目、第６２番目、第６９番目、第７６
番目、第８３番目及び第８８番目のリンクの組に取り付
けられていて、スキップブロックの不規則なパターンを
示している。

更に、２種類のピッチのリンクの組、スキップブロック
及びロッカの組合せから成るチェーンベルトの試験は以
下のことを示した。すなわち、望ましくない騒音の発生
に関するかぎり、長いピッチを有するリンクの組とスキ
ップブロックの数がリンクの組の合計数の４０％を超過
した後騒音の減少（diminishing returms）が得られ、
かつ騒音の発生すなわち最も低い騒音レベルに関するか
ぎり、チェーンベルトが長いピッチを有するリンクの組
とスキップブロックとが同じ数につくられたとき最高の
結果が得られる。

第９図及び第１０図はデシベル（ｄＢ′ｓ）で表わした
騒音レベル対速度比ｖｓをプロットした図であり、第１
図及び第２図に示されたのと同じプーリ変速機の入力速
度2500rpmにおける二つのチェーンベルトによる騒音の
発生を示している。第１番目（第９図）は前述の米国特
許第4,313,730号に記載された形式のチェーンベルトに
対するものであり、第２番目（第１０図）は本発明の形
式、特に第３図及び第４図の構造に対するものである。
曲線７５，７７は基本周波数の騒音振幅を示す。一方曲
線７９，８１は回りの背景騒音のレベルを示す。曲線の
比較は本発明のチェーンベルトによる基本周波数及び背
景騒音の両方においてデシベルでの騒音が減少したこと
を示している。

これらの作図のための読み取りはプーリ変速機の囲りに
つくられた音響囲み（sound enclosure）内で行なわれ
た。前述の数字で表わした採点７の主観的決定に対抗し
て音響レベル記縁するために電子装置が使用された。

（効 果） 本発明によれば、上記説明からも明らかなように耳障り
な騒音を従来のチェーンベルトよりも更に軽減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は限界の駆動比にある可変プーリ変速
機の概略説明図、第３図は本発明にしたがってつくられ
たチェーンベルトの一つの形の一部の傾斜図、第４図は
第３図のチェーンベルトの一部の側立面図、第５図は第
３図及び第４図のチェーンベルトに使用されたブロック
板の前立面図、第６図及び第７図は第３図及び第４図の
チェーンベルトに使用された二つの異なるピッチのリン
クの前立面図、第８図は本発明にしたがってつくられた
チェーンベルトの第２の形式の一部の斜視図、第９図及
び第１０図は従来のチェーンベルト及び本発明にしたが
ってつくられたチェーンベルトによって発生する騒音レ
ベルを示す図である。 ３３、３４：リンク、３５、３７：リンクの組 ３９、４０：穴、４１：ピボット装置 ４３、４４、６３、６７：ブロック。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のリンク（３３、３４）の組（３５、
   ３７）を有し、各リンクが一対の隔てられたピボット中
   心を限定し、隣接するピボット中心間の距離がリンクの
   ピッチを限定し、前記リンクが組を成して配列され、い
   くつかのリンクの組が第１のピッチ（ａ）を有し他のリ
   ンクの組が第１のピッチと異なる第２のピッチ（ｂ）を
   有するキャリヤと、 隣接するリンクの組を接続しかつ前記ピボット中心の回
   りで前記キャリヤの関節運動を許容している装置（４
   １）と、 複数のほぼ台形のブロック（４３、４４、６３、６７）
   であって、前記ブロックのいくつかが少なくともいくつ
   かのリンクの組に接続され、前記ブロックのいくつか
   （４４、６３）が第１の横幅を有しかつ前記ブロックの
   他（４４、６７）が第１の横幅より小さい横幅を有する
   複数のブロックと、 を備えたことを特徴とした無端の伝動チェーンベルト
   （３１、６１）。
2. 【請求項２】前記第２のピッチ（ｂ）のリンクの組の数
   と小さい横幅を有するブロック（４４）の数とが等しい
   特許請求の範囲第１項に記載の無端の伝動チェーンベル
   ト。
3. 【請求項３】前記第２のピッチ（ｂ）のリンクの組の前
   記数及び小さい横幅を有するブロック（４４）の数がこ
   のようなリンク及びブロックの合計数の４０％より大き
   くない特許請求の範囲第２項に記載の無端の伝動チェー
   ンベルト。
4. 【請求項４】小さい横幅を有する前記ブロック（４４、
   ６７）が前記第１のピッチ（ａ）を有するリンクの組に
   取り付けられている特許請求の範囲第１項に記載の無端
   の伝動チェーンベルト。
5. 【請求項５】前記第２のピッチ（ｂ）のリンクの組及び
   小さい横幅を有する前記ブロック（４４、６７）が前記
   チェーンベルトに不規則に配置されている特許請求の範
   囲第２項に記載の無端の伝動チェーンベル。