(57)【要約】【課題】伝動ベルトＶ１が駆動プーリー入口側で隣り合う互いのエレメント１の隙間の集中が発生し易いことによる伝達効率低下を防止もしくは抑制することのできるベルト伝動装置を提供する。【解決手段】エレメント１，一個の質量をｍとし、前記エレメント１の列における前記エレメント１の間の隙間の積算値であるエンドプレーの長さをＥｐとし、従動プーリー出口から駆動プーリー入口までの前記伝動ベルトＶ１の直線部で、前記リング８の外周面８ｏｕｔと前記外周接触面９ｂとに働く押圧力をＦとし、前記エレメント１が前記従動プーリー出口から前記駆動プーリー入口までの直線部で、前記従動プーリー出口から前記駆動プーリー入口に至るまでの時間をｔとした場合に、前記リングの外周面８ｏｕｔと前記外周接触面９ｂとの間の摩擦係数であるリング外周面摩擦係数μが、μ≧（２×ｍ×Ｅｐ）／（Ｆ×ｔ２）の関係を満たす。【選択図】図１
2010210022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動プーリーおよび従動プーリーと、
無端環状のリングと、前記リングを収容するとともに前記リングの外周面に対向して接触する外周接触面を有する収容部が形成された板片状のエレメントとにより構成されており、前記エレメントを環状に配列させて、その前記エレメントの列における前記収容部に前記リングを嵌め込んで係合させることにより組み付けられ、前記駆動プーリーと前記従動プーリーとに巻き掛けられる伝動ベルトと、
によって構成されるベルト伝動装置において、
前記エレメント一個の質量をｍとし、
前記エレメントの列における前記エレメント間の隙間の積算値であるエンドプレーの長さをＥｐとし、
従動プーリー出口から駆動プーリー入口までの前記伝動ベルトの直線部で、前記リングの外周面と前記外周接触面とに働く押圧力をＦとし、
前記エレメントが前記従動プーリー出口から前記駆動プーリー入口までの直線部で、前記従動プーリー出口から前記駆動プーリー入口に至るまでの時間をｔとした場合に、
前記リングの外周面と前記外周接触面との間の摩擦係数であるリング外周面摩擦係数μが、
μ≧（２×ｍ×Ｅｐ）／（Ｆ×ｔ２）
の関係を満たすことを特徴とするベルト伝動装置。
【請求項２】
前記リング外周面摩擦係数を、前記リングの内周面と前記収容部の、前記リングの内周面と接触する内周接触面との間の摩擦係数であるリング内周面摩擦係数よりも、相対的に大きくしたことを特徴とする請求項１に記載のベルト伝動装置。
【請求項３】
前記外周接触面は、ブラスト加工を施すことにより面粗度が粗くされたことを特徴とする請求項１または２に記載のベルト伝動装置。
【請求項４】
駆動プーリーおよび従動プーリーと、
無端環状のリングと、前記リングを収容するとともに前記リングの外周面に対向して接触する外周接触面を有する収容部が形成された板片状のエレメントとにより構成されており、前記エレメントを環状に配列させて、その前記エレメントの列における前記収容部に前記リングを嵌め込んで係合させることにより組み付けられ、前記駆動プーリーと前記従動プーリーとに巻き掛けられる伝動ベルトと、
によって構成されるベルト伝動装置において、
前記リングの外周面は、従動プーリー出口から駆動プーリー入口までの前記伝動ベルトの直線部で、前記伝動ベルトの駆動方向に前記エレメントを牽引する力もしくは前記エレメントを押圧する力を付与することのできる突起部が設けられていることを特徴とするベルト伝動装置。
【請求項５】
前記従動プーリー出口から前記駆動プーリー入口までの前記伝動ベルトの直線部で、前記エレメントの自重が前記外周接触面を介して前記リングの外周面に作用するように前記駆動プーリーおよび前記従動プーリーと、前記リングと前記エレメントとが配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のベルト伝動装置。
【請求項６】
前記従動プーリー出口から前記駆動プーリー入口までの前記伝動ベルトの直線部で、前記外周接触面を前記リングの外周面に押し付ける付勢手段を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のベルト伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、板片状の多数のエレメントを互いに対面させて環状に配置し、それらのエレメントを無端環状のリングに組み付けることにより環状に結束して構成された伝動ベルトを動力側に設けられた駆動プーリーと駆動輪側に設けられた従動プーリーとに巻き掛けて動力を伝達するベルト伝動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複数の回転部材同士の間で動力の伝達を行う場合に用いる変速機として、変速比を段階的に変化させることができる有段変速機と、変速比を連続してすなわち無段階に変化させることができる無段変速機とがあり、後者の無段変速機としてはベルト式無段変速機およびトロイダル式無段変速機などが知られている。このうち、ベルト式無段変速機は、駆動プーリー（プライマリプーリー）および従動プーリー（セカンダリプーリー）の２組のプーリーと、それらのプーリーに巻き掛けられる伝動ベルトとを使用して変速比を無段階に変化させる変速機である。そのようなベルト式無段変速機（ベルト伝動装置）に用いられる伝動ベルトとして、例えば、エレメントあるいはブロックなどと称される多数の板片をその板厚方向に互いに重ね合わせて環状に配列するとともに、それらの板片をリングあるいはバンドあるいはキャリアなどと称される環状の帯状体で環状に結束することにより、無端環状に形成された伝動ベルトが知られている。
【０００３】
このような伝動ベルトが、駆動側および従動側の２組のプーリーに巻き掛けられた状態で駆動プーリーが駆動されると、エレメントには、エレメントと駆動プーリーとの接触部分の摩擦力、および、駆動プーリーのトルクに応じて駆動プーリーからエレメントに対して加えられるエレメントの積層方向、すなわちエレメントの厚さ方向の圧縮力が作用する。そして、駆動プーリーに接触しているエレメントに伝達された圧縮力は、プーリーに巻き掛けられていないエレメントを経由して、従動プーリーに接触しているエレメントに伝達される。この従動プーリーに接触しているエレメントに圧縮力が伝達されると、そのエレメントと従動プーリーとの接触部分の摩擦力、および伝達された圧縮力に応じて従動プーリーを回転させようとするトルクが発生する。このようにして、駆動プーリーと従動プーリーとの間で、伝動ベルトを介して動力伝達がおこなわれる。
【０００４】
上記のような伝動ベルトおよびそれを使用した無段変速機に関する発明が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されている伝動ベルトは、通常のベルト式無段変速機に使用されるものであり、またそのエレメントの形状に特徴があるものが記載されている。そのエレメントの形状とは、伝動ベルトが収まるプーリーの溝の壁面と接触するエレメント両側面の摩擦係数が大きいことにより、通常のベルト式無段変速機より相対的に大きな伝達トルクを得ることができる構成となっている。
【０００５】
また、特許文献２には、リングとエレメントとの組み付けが容易となり、かつリングからエレメントが離脱することを防止することのできる伝動ベルトとその組み付け方法が記載されている。この特許文献２に記載のエレメントでは、無端環状に形成されているリングを収容する凹部（リング収容部）とリング同士を遊嵌して位置決めできる嵌め合い凹部と凸部が形成されている。また無端環状に形成されているリングはエレメント凹部に２本収められる構成となっている。この伝動ベルトではリングがエレメント凹部に環状に配列されており、その各エレメントが、それぞれの対向面内で相対回転可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１１５３４９号公報
【特許文献２】特開２００８−５１３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１や特許文献２に記載されている伝動ベルトは、エレメントの形状は異なるものの、多数のエレメントを互いに対面させて環状に配置し、それらのエレメントを無端環状のリングに組み付けることにより環状に結束して構成されている。この伝動ベルトを動力側に設けられた駆動プーリーと駆動輪側に設けられた従動プーリーとに巻き掛けることにより動力を伝達するベルト伝動装置（ベルト式無段変速機）には、従動プーリー出口から伝動ベルトのエレメントが戻る際に発生する隣り合う互いのエレメント間の隙間により、駆動プーリー入口でその隙間に起因する動力伝達効率の低下の問題があった。
【０００８】
つまり、伝動ベルトは、使用時（駆動時）に駆動プーリー出口から従動プーリー入口の間の直線部分において、エレメントは駆動プーリーから押し出され、先行するエレメントを押圧する。このようにして順次押圧されるエレメントは、従動プーリーにおけるＶ溝に入り込むとともにそのＶ溝に挟み込まれ、従動プーリーと共に回転することにより従動プーリーにトルクを伝達する。
【０００９】
そのため、このような伝動ベルトにおいては、駆動プーリー出口側でエレメントを押し出す時に隣り合う互いのエレメント間の隙間が大きいと、エレメントとリングとの間で滑りが発生し、プーリーが空回りしてしまう。その結果、駆動プーリーとベルトとの間で動力損失が生じ、ベルト伝達装置の動力伝達効率の低下要因となっていた。
【００１０】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、伝動ベルトの動力伝達効率を向上することのできるベルト伝動装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、駆動プーリーおよび従動プーリーと、無端環状のリングと、前記リングを収容するとともに前記リングの外周面に対向して接触する外周接触面を有する収容部が形成された板片状のエレメントとにより構成されており、前記エレメントを環状に配列させて、その前記エレメントの列における前記収容部に前記リングを嵌め込んで係合させることにより組み付けられ、前記駆動プーリーと前記従動プーリーとに巻き掛けられる伝動ベルトとによって構成されるベルト伝動装置において、前記エレメント一個の質量をｍとし、前記エレメントの列における前記エレメント間の隙間の積算値であるエンドプレーの長さをＥｐとし、従動プーリー出口から駆動プーリー入口までの前記伝動ベルトの直線部で、前記リングの外周面と前記外周接触面とに働く押圧力をＦとし、前記エレメントが前記従動プーリー出口から前記駆動プーリー入口までの直線部で、前記従動プーリー出口から前記駆動プーリー入口に至るまでの時間をｔとした場合に、前記リングの外周面と前記外周接触面との間の摩擦係数であるリング外周面摩擦係数μが、μ≧（２×ｍ×Ｅｐ）／（Ｆ×ｔ２）の関係を満たすことを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記リング外周面摩擦係数を、前記リングの内周面と前記収容部の、前記リングの内周面と接触する内周接触面との間の摩擦係数であるリング内周面摩擦係数よりも、相対的に大きくしたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記外周接触面は、ブラスト加工を施すことにより面粗度が粗くされたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項４の発明は、駆動プーリーおよび従動プーリーと、無端環状のリングと、前記リングを収容するとともに前記リングの外周面に対向して接触する外周接触面を有する収容部が形成された板片状のエレメントとにより構成されており、前記エレメントを環状に配列させて、その前記エレメントの列における前記収容部に前記リングを嵌め込んで係合させることにより組み付けられ、前記駆動プーリーと前記従動プーリーとに巻き掛けられる伝動ベルトとによって構成されるベルト伝動装置において、前記リングの外周面は、従動プーリー出口から駆動プーリー入口までの前記伝動ベルトの直線部で、前記伝動ベルトの駆動方向に前記エレメントを牽引する力もしくは前記エレメントを押圧する力を付与することのできる突起部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明において、前記従動プーリー出口から前記駆動プーリー入口までの前記伝動ベルトの直線部で、前記エレメントの自重が前記外周接触面を介して前記リングの外周面に作用するように前記駆動プーリーおよび前記従動プーリーと、前記リングと前記エレメントとが配置されていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの発明において、前記従動プーリー出口から前記駆動プーリー入口までの前記伝動ベルトの直線部で、前記外周接触面を前記リングの外周面に押し付ける付勢手段を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
したがって、請求項１の発明によれば、巻き掛けられた伝動ベルトの従動プーリー出口から駆動プーリー入口の間の直線部でエレメントがエンドプレーの長さ分だけ進む（もしくは走行する）ことが可能なように、リング外周面摩擦係数μが設定される。これにより、駆動プーリー入口側で隣り合う互いのエレメント間の隙間が詰められて、その隙間が大きいことによる駆動プーリーと伝動ベルトとの間の動力損失を防止もしくは抑制される。したがって、その結果、この伝動ベルトを適用したベルト伝動装置での動力伝達効率を向上することができる。
【００１８】
また、請求項２の発明によれば、リング外周面摩擦係数がリング内周面摩擦係数よりも大きいことにより、リング外周面とエレメントの外周接触面との間に生じる摩擦力が、リング内周面とエレメントの内周接触面との間に生じる摩擦力よりも大きくなる。これにより、巻き掛けられた伝動ベルトの従動プーリー出口から駆動プーリー入口の間の直線部ではエレメントよりリングの方が相対的に速く進行することを利用し、駆動プーリー内に送り込まれるエレメントをリングによって引き摺って、もしくは押し出して駆動プーリーに送り込むことができる。そのため、駆動プーリー内での隣り合う互いのエレメント間の隙間を小さくすることができ、その結果、この伝動ベルトを適用したベルト伝動装置での動力伝達効率を向上することができる。
【００１９】
また、請求項３の発明によれば、エレメントの外周接触面にブラスト加工が施されることによって、その外周接触面の面粗度が粗くされる。したがって、外周接触面とリングの外周面との間の摩擦係数の大きさを容易に調整することができ、そして、その摩擦係数を内周接触面とリングの内周面との間の摩擦係数よりも大きくすることができる。そのため、駆動プーリー内における隣り合うエレメント間の隙間を小さくすることができ、その結果、ベルト伝動装置の動力伝達効率を向上することができる。これにより、巻き掛けられた伝動ベルトの従動プーリー出口から駆動プーリー入口の間の直線部ではエレメントよりリングの方が相対的に速く進行していることを利用し、駆動プーリー内に送り込まれるエレメントを面粗度が粗くなった外周接触面を介してリングによって引き摺って駆動プーリーに送り込むことができる。これによって駆動プーリー内での隣り合う互いのエレメント間の隙間が小さくなり、この伝動ベルトを適用したベルト伝動装置での動力伝達効率を向上することができる。
【００２０】
また、請求項４の発明によれば、リングの外周面に、エレメントとリングとが相対移動する際、すなわち、エレメントとリングとの間ですべりが生じる際に抵抗となる凸部が設けられる。そのため、巻き掛けられた伝動ベルトの従動プーリー出口から駆動プーリー入口の間の直線部において、リングからエレメントに対する牽引力もしくは押込み力を付与することができる。そのため、エレメントをリングと共に駆動プーリー内に送り込むことができ、駆動プーリー内での隣り合う互いのエレメント間の隙間を小さくすることができる。その結果、この伝動ベルトを適用したベルト伝動装置での動力伝達効率を向上することができる。
【００２１】
また、請求項５の発明によれば、巻き掛けられた伝動ベルトの従動プーリー出口から駆動プーリー入口の間の直線部で、エレメントの自重がエレメントの外周接触面を介してリング外周面に向けて作用する。その結果、外周接触面とリングの外周面との間の摩擦力を高めることができ、エレメントをリングと共に駆動プーリー内に送り込んで、駆動プーリー内での隣り合う互いのエレメント間の隙間を小さくすることができる。
【００２２】
さらに、請求項６の発明によれば、巻き掛けられた伝動ベルトの従動プーリー出口から駆動プーリー入口の間の直線部で、エレメントの外周接触面をリング外周面に対して押圧することができる。その結果、外周接触面とリングの外周面との間の摩擦力を高めることができ、エレメントをリングと共に駆動プーリー内に送り込んで、駆動プーリー内での隣り合う互いのエレメント間の隙間を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明に係るベルト伝動装置の第１の構成例を示す模式図であって、その伝動ベルトの正面図とプーリーの部分図である。
【図２】この発明に係るベルト伝動装置の第１の構成例を示す模式図であって、その伝動ベルトの一部の側断面図である。
【図３】第１の構成例における伝動ベルトのエレメントをローリングさせた状態の模式図である。
【図４】この発明に係るベルト伝動装置の第２の構成例を示す模式図であって、その伝動ベルトのリングの一部の斜視図である。
【図５】この発明に係るベルト伝動装置の第２の構成例を示す模式図であって、その伝動ベルトの一部の側断面図である。
【図６】この発明に係るベルト伝動装置の第３の構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
つぎに、この発明を図面を参照して具体的に説明する。
（第１の構成例）
図１〜３において、エレメント１は、ベルト伝動装置の動力源からの入力側である駆動プーリー（プライマリプーリー）５ｐと駆動輪側に動力を出力する従動プーリー（セカンダリプーリー）５ｓとに巻き掛けられて、これらの両プーリー５ｐ，５ｓの間で動力を伝達する伝動ベルトＶ１を構成する部材である。
【００２５】
このエレメント１は、例えば金属製の板片状の部材からなり、その幅方向（図１のｘ軸方向）における左右の両側面２，３が、テーパ状の傾斜した面として形成された基体（本体）部４を有し、そのテーパ状に傾斜した左右側面２，３が、ベルト伝動装置の駆動プーリー５ｐ（あるいは従動プーリー）５ｓのベルト巻き掛け溝（Ｖ形溝）５ａに摩擦接触してトルクを伝達するようになっている。
【００２６】
基体部４の幅方向（図１のｘ軸方向）における左右の両端部分に、エレメント１の上下方向（図１のｙ軸方向）での上方に延びた柱部６がそれぞれ形成されている。そして、基体部４の上側のエッジ部分である上端面４ａと、左右の両柱部６の基体部４の幅方向における中央を向いた両内側面６ａとによって、エレメント１の上側（図１のｙ軸方向における上側）すなわち伝動ベルトＶ１の外周側に開口した凹部（リング収容部）７が形成されている。
【００２７】
凹部７は、互いに密着して環状に配列されたエレメント１を環状に結束するための無端環状のリング８を、挿入して収容するための部分であり、したがって上端面４ａが、リング８の内周面８ｉｎを接触させて載せるサドル面４ａとなっている。
【００２８】
リング８は、例えば金属製の環状の帯状体を、リング８の周方向に複数枚積層させて形成した、いわゆる積層リングであって、凹部７の内部で２列に並列される２本のリング８ａとリング８ｂとによって構成されている。これらリング８ａ，８ｂは、例えば形状・寸法、材質、強度が等しい２本の金属製の積層リングにより形成されている。
【００２９】
また、エレメント１の左右の両柱部６の上端部分には、両先端面９ａがそれぞれ基体部４の幅方向における中央に向かって延びた突起部（エレメントフック）９が、両柱部６と一体にそれぞれ形成されている。言い換えると、凹部７の開口端（凹部７における伝動ベルトＶ１の外周側の端部）側の内側面６ａに、凹部７の幅方向（図１のｘ軸方向）における中心側に向けた突起部９が、それぞれ形成されている。したがって、凹部７の開口幅が、凹部７の開口端側では、対向する両先端面９ａの間の距離Ｗ１によって規定されている。そして、凹部７の底部７ａ（すなわちサドル面（上端面）４ａ）側では、両先端面９ａ間の距離（開口幅）Ｗ１よりも広い開口幅Ｗ２となっている。
【００３０】
このエレメント１は、環状に配列された状態でリング８によって結束され、その状態で駆動側および従動側の各々のプーリー５に巻き掛けられる。したがってプーリー５に巻き掛けられた状態では、各エレメント１が、プーリー５の中心に対して扇状に拡がり、かつ互いに密着する必要があるため、各エレメント１の図１での下側の部分（環状に配列した状態での中心側の部分）が薄肉に形成されている。
【００３１】
すなわち、基体部４の一方の面（例えば図２における左側の面）における前記サドル面４ａより所定寸法下がった（オフセットされた）部分から下側の部分が削り落とされた状態で次第に薄肉化されている。したがって、各エレメント１が扇形に拡がって接触する状態、言い換えると、各エレメント１がプーリー５に巻き掛かり円弧状に湾曲して配列されて伝動ベルトＶ１が湾曲するベルト湾曲状態で、その板厚の変化する境界部分で接触する。この境界部分のエッジが、いわゆるロッキングエッジ１０となっている。
【００３２】
また、エレメント１の基体部４の幅方向における中央部分には、エレメント１がプーリー５に巻き掛からず直線状に配列されるベルト直線状態においてエレメント１の相対的な位置を決めるための嵌合凸部（ディンプル）１１と嵌合凹部（ホール）１２とが形成されている。具体的には、基体部４の一方の面側（図２の例では、ロッキングエッジ１０のある面側）に凸となる円錐台形のディンプル１１が形成されている。そして、このディンプル１１とは反対側の面に、隣接するエレメント１におけるディンプル１１を緩く嵌合（遊嵌）させる有底円筒状のホール１２が形成されている。
【００３３】
したがって、伝動ベルトＶ１が直線状態になっている時、これらのディンプル１１とホール１２とが嵌合することによって、その状態における隣接する互いのエレメント１の図１での左右方向および上下方向の相対位置を決めることができ、例えばベルト式無段変速機にこの伝動ベルトＶ１を適用して運転される場合に、伝動ベルトＶ１のがたつきを防止して伝動ベルトＶ１を安定して走行させることができる。
【００３４】
このように、基体部４の幅方向における中央部分であって、エレメント１の両側面のそれぞれ１箇所に、ディンプル１１およびそのディンプル１１に遊嵌するホール１２が形成され、それらディンプル１１とホール１２とによる嵌合部が１箇所だけ設けられていることにより、図３に示すように、各エレメント１が環状に配列されて連結された際に互いに隣接する各エレメント１を、それぞれの対向面の面内で相対回転させること、すなわち、互いに隣接する各エレメント１の間でローリングさせることができる。
【００３５】
また、リング８は、エレメント１が組み付けられていない状態、あるいは比較的少数のエレメント１だけしか組み付けられていない状態では、リング８ａとリング８ｂとの動作の自由度があり、比較的容易に重ね合わせ状態を設定することができる。これに対して、比較的多数のエレメント１が組み付けられた状態（例えば、リング８の全周のおよそ半分以上の範囲でエレメント１が組み付けられた状態）では、各エレメント１の列によりリング８ａとリング８ｂとの動作が規制される。
【００３６】
そのため、この発明に係る伝動ベルトＶ１におけるエレメント１では、上記のように、環状に配列されて連結された際に互いに隣接する各エレメント１の間でローリングさせることができるように構成されている。その結果、リング８に比較的多数のエレメント１が組み付けられた状態であっても、エレメント１をローリングさせることによって、リング８にねじりを作用させ、容易に重ね合わせ状態を設定することができるようになっている。
【００３７】
そして、並列状態の部分におけるリング８の幅（すなわち、リング８ａの幅とリング８ｂの幅とのほぼ合計）Ｌ１が、前述の開口幅Ｗ１よりも広くなるとともに、かつ開口幅Ｗ２よりも狭くなるように、各リング８ａ，８ｂの形状・寸法等が設定されている。そして、リング８を重ね合わせ状態にして、リング８の幅を狭くして、その重ね合わせ状態の部分におけるリング８の幅Ｌ２を、開口幅Ｗ１よりも狭くすることができるように、各リング８ａ，８ｂの形状・寸法等が設定されている。
【００３８】
すなわち、凹部７の開口幅Ｗ１が、リング８の幅Ｌ１よりも狭く、かつ開口幅Ｗ２が、リング８の幅Ｌ１よりも広くなるように、エレメント１およびリング８が構成されている。言い換えると、重ね合わせ状態の部分におけるリング８の幅Ｌ２が、凹部７の開口幅Ｗ１よりも狭くなるとともに、並列状態の部分におけるリング８の幅Ｌ１が、凹部７の開口幅Ｗ１よりも広くなりかつ凹部７の開口幅Ｗ２よりも狭くなるように、エレメント１およびリング８が構成されている。
【００３９】
したがって、リング８を重ね合わせ状態にすることにより、その重ね合わせ状態の部分を、両先端面９ａの間を通過させて凹部７に嵌め込むことができる。そして、リング８の重ね合わせ状態の部分を、両先端面９ａの間を通過させて凹部７に嵌め込んだ後に、エレメント１をリング８の並列状態の部分まで移動させること、もしくは凹部７が嵌め込まれた部分を並列状態に戻すことによって、凹部７内でリング８を両突起部９で係止し、凹部７からのリング８の離脱を防止すること、すなわちリング８を凹部７に嵌め込んで係合させることができる。その結果、エレメント１とリング８とを容易に、かつ確実に組み付けることができる。
【００４０】
また、上記のようにリング８と共に組み付けられて伝動ベルトＶ１を構成するエレメント１の突起部９の内周面９ｂ、すなわち、サドル面４ａと対向するとともに、リング外周面８ｏｕｔと接触する面９ｂとの間の摩擦係数（リング外周面摩擦係数）は所定の値を持つように構成されている。すなわち、このリング外周面摩擦係数μｈとすると、以下の式（１）の関係を満たすように面９ｂが形成される。
μｈ≧（２×ｍ×Ｅｐ）／（Ｆ×ｔ２）・・・（１）
【００４１】
ここで、各エレメント１の１個の質量をｍ［ｋｇ］，各エレメント１の間の隙間の積算値であるエンドプレーの長さをＥｐ［ｍ］，伝動ベルトＶ１を巻き掛けて動力を伝達するベルト伝動装置での駆動輪側の従動プーリー出口から動力側の駆動プーリー入口までの直線部における、凹部７とリング８の外周面８ｏｕｔとの接触面において凹部７（もしくは面９ｂ）がリング８の外周面８ｏｕｔを押圧する力をリング外周面押圧力Ｆ［Ｎ］，エレメント１がベルト伝動装置の従動プーリー出口から動力側の駆動プーリー入口に至るまでの時間をｔ［ｓｅｃ］とする。なお、従動プーリー出口とは、各エレメント１が従動プーリーから出てくる従動プーリーの部位であり、駆動プーリー入口とは、各エレメント１が駆動プーリーに入る駆動プーリーの部位である。また、従動プーリー入口とは、各エレメント１が従動プーリーに入る従動プーリーの部位であり、駆動プーリー出口とは、各エレメント１が駆動プーリーから出てくる駆動プーリーの部位である。このように、上記の面９ｂは、この発明における外周接触面に相当している。
【００４２】
これらのエンドプレーの長さＥｐ［ｍ］、リング外周面押圧力Ｆ［Ｎ］およびエレメント１がベルト伝動装置の従動プーリー出口から動力側の駆動プーリー入口に至るまでの時間ｔ［ｓｅｃ］は、車速などから算出してその適正値を定めることができる。たとえば２０ｋｍ／ｈの定常走行時の値を基準としてその適正値を算出できる。またたとえば、ベルト伝動装置がベルト式無段変速機である際、その変速比が１、動力源から駆動プーリーへの入力回転数１０００ｒｐｍの時の値などを基準としてその適正値を算出できる。
【００４３】
上記に示した式（１）は、各エレメント１が従動プーリー出口から駆動プーリー入口までの直線部でエンドプレーＥｐ分の長さを詰められるように加速されなければいけない、すなわち時間ｔ［ｓｅｃ］の間にＥｐ［ｍ］だけ多く進むように加速されなければいけないので、その加速度をａ［ｍ／ｓｅｃ２］とすれば、関係式は次の式（２）で表される。
（１／２）×ａ×ｔ２≧Ｅｐ・・・（２）
さらに、加速度ａは摩擦力による加速度であるから、関係式は次の式（３）で表される。
ａ＝μｈ×Ｆ／ｍ・・・（３）
これらの式（２）と式（３）とにより、上記の式（１）を導き出すことができる。
【００４４】
また、上記式（１）を満たすように表面状態が形成される面９ｂは、リング８のリング内周面８ｉｎとサドル面４ａとの間の摩擦係数（リング内周面摩擦係数）より、その面９ｂとリング外周面８ｏｕｔとの間の摩擦係数（リング外周面摩擦係数）が相対的に大きくなるように構成されている。またこのリング外周面摩擦係数は、例えばサンドブラストやショットブラストなどのブラスト加工、あるいはやすりがけなどで表面加工が施されていることにより、その値が高められ、かつ調整されている。
【００４５】
そして、この発明におけるベルト伝動装置は、従動プーリー出口から駆動プーリー入口の間の直線部において、エレメント１の面９ｂとリング８のリング外周面８ｏｕｔとが接触する際に、リング８の外周側からリング８の内周側の方向にエレメント１の自重が働くように各プーリー５ｐ，５ｓおよびそれら各プーリー５ｐ，５ｓに巻き掛けられる伝動ベルトＶ１の配置が決められている。すなわちベルト伝動装置は、伝動ベルトＶ１が駆動プーリー５ｐと従動プーリー５ｓとに巻き掛けられた際の、従動プーリー出口から駆動プーリー入口の間の直線部において、エレメント１の自重が、外周接触面９ｂを介してリング外周面８ｏｕｔに作用し、面９ｂがリング８のリング外周面８ｏｕｔを押圧する構成となっている。
【００４６】
このように、このベルト伝動装置では、駆動プーリー側に引き込まれる各エレメント１がエレメント１の突起部９に設けられた面９ｂにおいて、式（１）の条件をみたすように構成されており、または／かつショットブラスト等の表面処理方法で面粗度が粗くされて摩擦係数が高められている。
【００４７】
そのため、伝動ベルトＶ１を使用時にリング８がエレメント１よりも相対的に速く回転（もしくは走行）していることを利用して、リングによって各エレメント１をその摩擦力により引き摺って、もしくは押し込んで駆動プーリーに送り込むことができる。その結果、駆動プーリー内での各エレメント１の間の隙間を小さくすることができ、駆動プーリー入口側で隣り合う互いのエレメント１の間の隙間が発生し易いことによる動力伝達効率の低下を低減もしくは抑制できる。
【００４８】
さらに、リング外周面摩擦係数がリング内周面摩擦係数よりも相対的大きくなるように構成されていることから、リング外周面８ｏｕｔとエレメント１の面９ｂとの摩擦力により、各エレメント１を引き摺って駆動プーリーに送り込むことができる。そのため、駆動プーリー内での各エレメント１の間の隙間を小さくすることができ、駆動プーリー入口側で隣り合う互いのエレメント１の間の隙間が発生し易いことによる動力伝達効率の低下を低減もしくは抑制できる。
【００４９】
さらにまた、従動プーリー出口から駆動プーリー入口の間の直線部において、エレメント１の面９ｂとリング８のリング外周面８ｏｕｔとが接触する際に、リング８の外周側からリング８の内周側の方向にエレメント１の自重が作用するように各プーリー５ｐ，５ｓおよび伝動ベルトＶ１が配置されることにより、リング外周面８ｏｕｔとエレメント１の面９ｂとの摩擦力をより確実に得ることができる。そしてこの摩擦力により、各エレメント１を引き摺って、もしくは押し込んで駆動プーリーに送り込むことができるため、駆動プーリー内での各エレメント１の間の隙間を小さくすることができる。その結果、駆動プーリー入口側で隣り合う互いのエレメント１の間の隙間が発生し易いことによる動力伝達効率の低下を低減もしくは抑制できる。なお、プーリー５内でのエレメント１の動作について、プーリー５内ではリング８のリング外周面８ｏｕｔとエレメント１の面９ｂは接触しないため、もしくは接触したとしてもリング外周面８ｏｕｔと面９ｂとの間で力のやり取りはほとんどないため、これによる摩擦損失はほとんど発生しない。
【００５０】
（第２の構成例）
図４および図５に示すこの発明の第２の構成例は、第１の構成例ではエレメント１の面９ｂに特徴があるベルト伝動装置であったのに対して、伝動ベルトＶ２のリング１４の形状に特徴があるものである。
【００５１】
すなわち、この伝動ベルトＶ２を構成するためにリング１４に環状に多数配置されて組み付けられるエレメント１３は、第１の構成例に用いられるエレメント１と比べると図１に示された面９ｂの表面の状態を考慮しなければ、同一の形状をしている。そのため、同一の部位に関しては図１および図２、図３を用いて同じ符号を付して以下に説明をする。また、伝動ベルトＶ２の組み付けに関しても伝動ベルトＶ１と同様である。
【００５２】
リング１４には、図４に示すようにリング外周面１４ｏｕｔに凸部（リング外周面突起部）１５が設けられている。この凸部１５の構造は、リング外周面１４ｏｕｔからリング外周側に突出した構造となっており、図４の例ではリングの幅方向に円筒を縦に切ったような形で突出して形成されている。この凸部１５は、リング外周面１４ｏｕｔにリング１４の周方向に等間隔で設けられている。
【００５３】
前述の第１の構成例と同様にこの発明におけるベルト伝動装置は、従動プーリー出口から駆動プーリー入口までのベルトの直線部で、エレメント１３の自重がリング外周面１４ｏｕｔに作用するように各プーリー５ｐ，５ｓおよび伝動ベルトＶ２が配置されている。したがって、エレメント１３の自重によりエレメント１３の面９ｃがリング１４のリング外周面１４ｏｕｔを押圧する構成となっている。
【００５４】
したがって、この伝動ベルトＶ２において、リング１４のリング外周面１４ｏｕｔに凸部１５が形成されたことにより、エレメント１３の突起部９に伝動ベルトＶ２の走行方向に牽引力もしくは押し込み力を付与できる構成となっている。すなわち巻き掛けられた伝動ベルトＶ２の従動プーリー出口から駆動プーリー入口への直線部において、リング外周面突起部（凸部）１５で伝動ベルトＶ２の走行方向に牽引力もしくは押し込み力を付与して駆動プーリーに送り込むことができるため、駆動プーリー内での隣り合う互いの各エレメント１３の間の隙間を小さくすることができる。
【００５５】
上述した伝動ベルトＶ２は、従動プーリー出口から駆動プーリー入口の間の直線部では、エレメント１３の面９ｃとリング１４のリング外周面１４ｏｕｔとが接触する際に、リング１４の外周側からリング１４の内周側の方向にエレメント１３の自重が働くように駆動プーリーと従動プーリーと共に組み付けられてベルト伝動装置を構成する。すなわちベルト伝動装置は、伝動ベルトＶ２が駆動プーリーと従動プーリーとに巻き掛けられて構成される場合、従動プーリー出口から駆動プーリー入口の間の直線部において、凹部７がリング１４の外周側に開口した状態となるように組み付けられて、エレメント１３の面９ｃがリング１４のリング外周面１４ｏｕｔを押圧する構成となる。
【００５６】
これにより、また従動プーリー出口から駆動プーリー入口までの直線部で、エレメント１３の自重がリング外周面１４ｏｕｔに作用するようにベルト伝動装置が配置されることから、リング外周面突起部（凸部）１５で伝動ベルトＶ２の走行方向に牽引力もしくは押し込み力を付与して駆動プーリーにエレメント１３を送り込む際に、駆動プーリー内での隣り合う互いの各エレメント１３の間の隙間をより確実に小さくすることができる。
【００５７】
なお、この第２の構成例のベルト伝動装置において、エレメント１３はその面９ｃとエレメント１の面９ｂとの差異のみでエレメント１とほぼ同一であるので、エレメント１３に換えて第１の構成例のエレメント１を用いることも可能である。その場合は、エレメント１の面９ｂの摩擦係数が高く形成されていることにより、その摩擦力よって駆動プーリー内での隣り合う互いの各エレメント１の間の隙間をさらに確実に小さくすることができる。
【００５８】
なお、凸部１５は、リング外周面１４ｏｕｔから突出したものであれば、他の種々の曲面もしくは平面から構成された面から成るものでもよく、エレメントの突起部９に伝動ベルトＶ２の走行方向に牽引力もしくは押し込み力を付与する際に適切となる形状および数量・配置であればよい。また、リング１４は、１４ａと１４ｂとの２本から形成されるが、この第２の構成例では、便宜上、図４および図５では一体の形状として記載している。
【００５９】
（第３の構成例）
図６にはベルト伝動装置（もしくはベルト式無段変速機）１６が示されている。このベルト伝動装置１６は、第１の構成例に記載されたエレメント１を多数配列させることによって構成される伝動ベルトＶ１、もしくは第２の構成例に記載されたリング１４にエレメント１３（又はエレメント１）を多数配列させる伝動ベルトＶ２により構成されている。すなわち伝動ベルトＶ１（又は伝動ベルトＶ２）が、駆動プーリー１７と従動プーリー１８とに巻き掛けられて構成される。
【００６０】
このベルト伝動装置１６には、伝動ベルトＶ１（又は伝動ベルトＶ２）における駆動プーリー１７と従動プーリー１８との他に従動プーリー１８の出口から駆動プーリー１７の入口までの両プーリー間の直線部分に付勢装置１９が設けられている。この付勢装置１９には図６に示すようにバネ（またはゴム）のような弾性部材が備えられている。
【００６１】
この付勢装置１９を第１の構成例に適用したベルト伝動装置１６は、従動プーリー１８の出口から駆動プーリー１７の入口の間の伝動ベルトＶ１の直線部において、伝動ベルトＶ１のリング８の外周面８ｏｕｔとエレメント１の凹部７に設けられた突起部９との接触面すなわち面（外周接触面）９ｂの摩擦力が増大するように配置されている。すなわち従動プーリー１８の出口から駆動プーリー１７の入口の間の伝動ベルトＶ１の直線部において、エレメント１の凹部７に設けられた突起部９から基体部４に向けた方向もしくはリング外周側から内周側の方向に向けて押圧するように付勢力が作用する構成となっている。
【００６２】
これにより、従動プーリー１８の出口から駆動プーリー１７の入口の間の伝動ベルトＶ２の直線部において、伝動ベルトＶ１（又は伝動ベルトＶ２）の外周側から押圧力を付与することができる。そのため、第１の構成例では、従動プーリー１８の出口から駆動プーリー１７の入口の間の伝動ベルトＶ１の直線部において、エレメント１の面９ｂとリング８の外周面８ｏｕｔとが接触する面の押圧力が増し、エレメント１の面９ｂとリング８の外周面８ｏｕｔとが接触する面の摩擦力をより確実に得ることができる。
【００６３】
一方、この付勢装置１９を第２の構成例に適用したベルト伝動装置１６は、伝動ベルトＶ２のリング１４の外周面１４ｏｕｔに設けられた凸部１５によって、エレメント１３の凹部７に設けられた突起部９を伝動ベルトＶ２の進行方向に向けて付与する牽引力もしくは押し込み力が増大するように配置されている。すなわち従動プーリー１８の出口から駆動プーリー１７の入口の間の伝動ベルトＶ２の直線部において、エレメント１３の凹部７に設けられた突起部９から基体部４に向けた方向、もしくはリング外周側から内周側の方向に向けて付勢力が作用する構成となっている。
【００６４】
これにより、従動プーリー１８の出口から駆動プーリー１７の入口の間の伝動ベルトＶ２の直線部において、エレメント１３がリング１４の外周面１４ｏｕｔに設けられた凸部１５に向けて、もしくは隣り合う凸部１５の間に向けて押下されるため、エレメント１３の突起部９を伝動ベルトＶ２の進行方向に向けて付与する牽引力もしくは押し込み力をより確実に得ることができる。
【００６５】
なお、この発明は上述した具体例に限定されない。すなわち、具体例（第１〜３の構成例）では、凹型のエレメントに２本のリングが組み込まれた伝動ベルトを用いたベルト伝動装置の例が記載されているが、駆動プーリーと従動プーリーとに巻き掛けられた伝動ベルトが、リング外周面とエレメントとの接触面もしくはそれに類するものを有するものであれば、エレメントの形状にかかわらず、どのようなベルト伝動装置にも適用可能である。例えばエレメントの両側面側に係止部（エレメントフック）が形成され、その係止部の両側から２本のリングを挟み込むようなエレメントを有する伝動ベルトなども対象とすることができる。
【符号の説明】
【００６６】
Ｖ１…伝動ベルト、  １…エレメント、  ｍ…エレメント一個の質量、  Ｅｐ…エンドプレー、  ８…リング、  ８ｏｕｔ…リング外周面、  ９ｂ…外周接触面、  Ｆ…リング外周面押圧力。
【図１】
2010210022.tif 000003
【図２】
2010210022.tif 000004
【図３】
2010210022.tif 000005
【図４】
2010210022.tif 000006
【図５】
2010210022.tif 000007
【図６】
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