(57)【要約】【課題】変速比の全範囲で、できるだけピン端面の中心付近でプーリと接触するようにしてピンの強度的に有利にし、かつベルトの騒音を小さくする。【解決手段】ピン４の両端４ａ,４ｂは、それぞれベルト進行方向に湾曲した湾曲面に形成されている。Ｕ／Ｄ時には、ピン４の湾曲面を湾曲加工するときの曲率半径中心線である直線Ｓがピン４の中心を通る半径を示すプーリの半径方向Ｌに対して時計方向に傾斜し、ピン４は半径方向Ｌよりベルト進行方向前側の接触領域ａでプーリ１０と接触する。変速比１.０時には直線Ｓが半径方向Ｌと一致し、ピン４はピン４の端４ａ上で直線Ｓに平行な直線上の接触領域ｂでプーリ１０と接触する。Ｏ／Ｄ時には、直線Ｓが半径方向Ｌに対して反時計方向に傾斜し、ピン４は半径方向Ｌよりベルト進行方向後側の接触領域ｃでプーリ１０と接触する。【選択図】    図４
2006046581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのプーリに巻き掛けてプーリ間でトルクを伝達させる伝動用無端ベルトであって、多数のリンクプレートと、両端面を湾曲面にしてプーリ壁面との当接面とし、隣り合うリンクプレートを互いに連結して無端化するピンとからなる伝動用無端ベルトにおいて、
前記ピン端面の湾曲面がおおむねベルト進行方向に湾曲しており、
前記ピン端面に湾曲面を加工するときの、曲率の中心となる直線が、アンダードライブ（Ｕ／Ｄ）時に前記ピンが前記プーリに噛み込んだ状態において前記プーリの半径方向外側でかつベルト進行方向前側へ傾斜するように設定されていることを特徴とする伝動用無端ベルト。
【請求項２】
変速比が１.０からオーバードライブ（Ｏ／Ｄ）の範囲内で前記直線が前記プーリの半径方向と一致するように設定されていることを特徴とする請求項１記載の伝動用無端ベルト。
【請求項３】
２つのプーリに巻き掛けてプーリ間でトルクを伝達させる伝動用無端ベルトであって、多数のリンクプレートと、両端面を湾曲面にしてプーリ壁面との当接面とし、隣り合うリンクプレートを互いに連結して無端化するピンとからなる伝動用無端ベルトにおいて、
前記ピン端面の湾曲面がベルト進行方向におおむね垂直な方向に湾曲しており、
前記ピン端面に湾曲面を加工するときの、曲率の中心となる直線が、アンダードライブ（Ｕ／Ｄ）時に前記ピンが前記プーリに噛み込んだ状態においてベルト進行方向前側でかつ前記プーリの半径方向内側へ傾斜するように設定されていることを特徴とする伝動用無端ベルト。
【請求項４】
変速比が１.０からオーバードライブ（Ｏ／Ｄ）の範囲内で前記直線が前記プーリの接線方向と一致するように設定されていることを特徴とする請求項３記載の伝動用無端ベルト。
【請求項５】
２つのプーリに巻き掛けてプーリ間でトルクを伝達させる伝動用無端ベルトであって、多数のリンクプレートと、両端面を湾曲面にしてプーリ壁面との当接面とし、隣り合うリンクプレートを互いに連結して無端化するピンとからなる伝動用無端ベルトにおいて、
前記ピン端面の湾曲面がベルト進行方向およびベルト進行方向におおむね垂直な方向のいずれの方向にも湾曲しており、
前記ベルト進行方向に湾曲する曲率半径が前記垂直な方向に湾曲する曲率半径より大きいときは、前記ピン端面に前記ベルト進行方向に湾曲する湾曲面を加工するときの、曲率の中心となる直線が、アンダードライブ（Ｕ／Ｄ）時に前記ピンが前記プーリに噛み込んだ状態において前記プーリの半径方向外側でかつベルト進行方向前側へ傾斜するように設定され、
また、前記垂直な方向に湾曲する曲率半径が前記ベルト進行方向に湾曲する曲率半径より大きいときは、前記ピン端面に前記垂直な方向に湾曲する湾曲面を加工するときの、曲率の中心となる直線が、アンダードライブ（Ｕ／Ｄ）時に前記ピンが前記プーリに噛み込んだ状態においてベルト進行方向前側でかつ前記プーリの半径方向内側へ傾斜するように設定されていることを特徴とする伝動用無端ベルト。
【請求項６】
前記ベルト進行方向に湾曲する曲率半径が前記垂直な方向に湾曲する曲率半径より大きいときは、変速比が１.０からオーバードライブ（Ｏ／Ｄ）の範囲内で前記ベルト進行方向に湾曲する湾曲面の前記直線が前記プーリの半径方向と一致するように設定され、また前記垂直な方向に湾曲する曲率半径が前記ベルト進行方向に湾曲する曲率半径より大きいときは、変速比が１.０からオーバードライブ（Ｏ／Ｄ）の範囲内で前記垂直な方向に湾曲する湾曲面の前記直線が前記プーリの接線方向と一致するように設定されていることを特徴とする請求項５記載の伝動用無端ベルト。
【請求項７】
２つのプーリに巻き掛けてプーリ間でトルクを伝達させる伝動用無端ベルトであって、多数のリンクプレートと、両端面を湾曲面にしてプーリ壁面との当接面とし、隣り合うリンクプレートを互いに連結して無端化するピンとからなる伝動用無端ベルトにおいて、
前記ピン端面の湾曲面がおおむねベルト進行方向に湾曲しているとともに、前記湾曲面の曲率が複数の曲率半径から構成されており、
前記ピン端面に曲率半径の最も大きな湾曲面を加工するときの、曲率の中心となる直線が、アンダードライブ（Ｕ／Ｄ）時に前記ピンが前記プーリに噛み込んだ状態において前記プーリの半径方向外側でかつベルト進行方向前側へ傾斜するように設定されていることを特徴とする伝動用無端ベルト。
【請求項８】
２つのプーリに巻き掛けてプーリ間でトルクを伝達させる伝動用無端ベルトであって、多数のリンクプレートと、両端面を湾曲面にしてプーリ壁面との当接面とし、隣り合うリンクプレートを互いに連結して無端化するピンとからなる伝動用無端ベルトにおいて、
前記ピン端面の湾曲面がおおむねベルト進行方向に垂直な方向に湾曲しているとともに、前記湾曲面の曲率が複数の曲率半径から構成されており、
前記ピン端面に曲率半径の最も大きな湾曲面を加工するときの、曲率の中心となる直線が、アンダードライブ（Ｕ／Ｄ）時に前記ピンが前記プーリに噛み込んだ状態においてベルト進行方向前側でかつ前記プーリの半径方向内側へ傾斜するように設定されていることを特徴とする伝動用無端ベルト。
【請求項９】
前記直線が傾斜する傾斜角は、０度より大きく１５度以内に設定されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１記載の伝動用無端ベルト。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１記載の伝動用無端ベルトを少なくとも備えることを特徴とするベルト式無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクを伝達する伝動用無端ベルトおよびこれを用いたベルト式無段変速機の技術分野に関し、詳しくは、並行軸配置の２つのプーリに巻き掛けて両プーリ間でトルクを伝達させるべく、リンクプレートをピンにより無端のチェーン状に連結した形式の伝動用無端ベルトおよびこれを用いたベルト式無段変速機の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
無段変速機（ＣＶＴ）の一形式として、並行軸配置の２つのプーリ（本明細書において、トルク入力側をプライマリプーリ、トルク出力側をセカンダリプーリ、両プーリ共通の場合を単にプーリという）の間を伝動用無端ベルトで連結してトルクを伝達するベルト式無段変速機がある。この変速機における両プーリは、回転軸に対して一対の円錐形をしたディスク状のシーブがその頂点を対向させるように向かい合わせで配置され、対向するシーブの円錐面（本明細書において、プーリ壁面という）の間に伝動用無端ベルトが巻き掛けられた構造となっている。
【０００３】
この種の伝動用無端ベルトの一例として、多数のリンクプレートを用い、かつ隣り合うリンクプレートをジョイントで互いに連結して無端化し、このジョイントを比較的長い帯板状のピンとこのピンより若干短くされた帯板状のストリップとから構成するとともに、ピンをストリップよりベルト進行方向後側に配置し、更にピンの両端を一対のプーリ壁面に接触させて構成された伝動用無端ベルトが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１に開示の伝動用無端ベルトによれば、プライマリプーリからのトルクによる力がピンに伝達され、この力によりピンがストリップを介してリンクプレートを押圧することで伝動用無端ベルトが回動する。そして、セカンダリプーリにおいてピンがセカンダリプーリを回動させることで、トルクがプライマリプーリからセカンダリプーリへ伝動用無端ベルトを介して伝達される。このとき、ピンは、その両端が両プーリの一対のプーリ壁面に接触することでピンと両プーリとの間で力が作用するため強度部材となっているが、ストリップは、その両端が両プーリの一対のプーリ壁面に接触しないことでピンと両プーリとの間で力が作用しないため強度部材となっていない。したがって、ストリップの厚みを小さくでき、リンクプレートのピッチを小さくできる。
【０００５】
また、伝動用無端ベルトの他の例として、多数のリンクプレートを用い、かつ隣り合うリンクプレートを一対のピンからなるジョイントで互いに連結して無端化し、更にピンの両端を湾曲面に形成してこれらの湾曲面を一対のプーリ壁面に接触させて構成された伝動用無端ベルトが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
この特許文献２に開示の伝動用無端ベルトによれば、ピンとプーリ壁面との摩擦接触箇所の形状を変化させることにより、伝動用無端ベルトの摩滅を減少させるとともに、ピンのプーリ内への進入する際の衝撃を減少させることができる。
【特許文献１】特開平８−３１２７２５号公報。
【特許文献２】特開２０００−２３０６０６号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、伝動用無端ベルトにおいては、変速比によって伝動用無端ベルトのピッチ円半径（プーリでの回転半径）が異なるので、ピンがプーリに進入して噛み込んだときの、ベルト側面から見たピンの傾きは変速比によって変化する。そして、ピンの傾きが変わると、ピンの両端面上でのプーリとの接触位置も変化する。その場合、ピッチ円半径が大きくなるほど、ピンはプーリの半径方向外側がベルト進行方向に対して後側へ傾いていき、ピンとプーリとの接触位置はベルト進行方向後へ移動していく。なぜならば、プーリ壁面およびピンがプーリ軸垂直方向に対してプーリ半径方向に傾斜しているため、ピンが後方に傾くと、ピン上後方のピン長手方向の長い部分がピンの中心付近より先にプーリ壁面間隔と同じになりそれらのプーリ壁面に接触するからである。逆に、ピンが前傾すると、ピンの上前方のピン長手方向の長い部分がピンの中心付近より先にプーリ壁面間隔と同じになりそれらのプーリ壁面に接触するからである。
【０００８】
このようにピンとプーリとの接触位置が変化すると、ピンの耐久性が低下するという問題がある。そこで、ピンの耐久性を向上させるためには、ピンの両端面の中心付近でプーリと接触させることがピンの強度的に有利となる。
また、騒音の点から考慮すると、ピンのベルト進行方向前側でプーリと接触することが有利である。その理由は、リンクプレートの前方でピンがプーリに噛み込む方が、いわゆる多角形効果と呼ばれるベルトの上下振動を低減することができるからである。
【０００９】
しかしながら、前述の特許文献１および２に開示の伝動用無端ベルトでは、このような変速比の変化に応じた、プーリとピン端面の曲面の傾斜との相対関係を着目して、プーリとピン端面の曲面との良好な関係を、耐久性および静音性の両面から考慮して見出すには至っていない。
【００１０】
そこで、本発明は、変速比の全範囲で、できるだけピン端面の中心付近でプーリと接触するようにしてピンの強度的に有利にすることができるとともに、ベルトの騒音を小さくすべく、変速比に依存してピン端面上でのプーリ接触位置が移動する場合でも、できるだけベルト進行方向前側に移動するようにピン端面形状の設定をプーリに対して良好にすることのできる伝動用無端ベルトおよびこれを用いたベルト式無段変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明の伝動用無端ベルトは、２つのプーリに巻き掛けてプーリ間でトルクを伝達させる伝動用無端ベルトであって、多数のリンクプレートと、両端面を湾曲面にしてプーリ壁面との当接面とし、隣り合うリンクプレートを互いに連結して無端化するピンとからなる伝動用無端ベルトにおいて、前記ピン端面の湾曲面がおおむねベルト進行方向に湾曲しており、前記ピン端面に湾曲面を加工するときの、曲率の中心となる直線が、アンダードライブ（Ｕ／Ｄ）時に前記ピンが前記プーリに噛み込んだ状態において前記プーリの半径方向外側でかつベルト進行方向前側へ傾斜するように設定されていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２の発明の伝動用無端ベルトは、変速比が１.０からオーバードライブ（Ｏ／Ｄ）の範囲内で前記直線が前記プーリの半径方向と一致するように設定されていることを特徴とする。
【００１３】
更に、請求項３の発明の伝動用無端ベルトは、２つのプーリに巻き掛けてプーリ間でトルクを伝達させる伝動用無端ベルトであって、多数のリンクプレートと、両端面を湾曲面にしてプーリ壁面との当接面とし、隣り合うリンクプレートを互いに連結して無端化するピンとからなる伝動用無端ベルトにおいて、前記ピン端面の湾曲面がベルト進行方向におおむね垂直な方向に湾曲しており、前記ピン端面に湾曲面を加工するときの、曲率の中心となる直線が、アンダードライブ（Ｕ／Ｄ）時に前記ピンが前記プーリに噛み込んだ状態においてベルト進行方向前側でかつ前記プーリの半径方向内側へ傾斜するように設定されていることを特徴とする。
【００１４】
更に、請求項４の発明の伝動用無端ベルトは、変速比が１.０からオーバードライブ（Ｏ／Ｄ）の範囲内で前記直線が前記プーリの接線方向と一致するように設定されていることを特徴とする請求項３記載の伝動用無端ベルト。
【００１５】
更に、請求項５の発明の伝動用無端ベルトは、２つのプーリに巻き掛けてプーリ間でトルクを伝達させる伝動用無端ベルトであって、多数のリンクプレートと、両端面を湾曲面にしてプーリ壁面との当接面とし、隣り合うリンクプレートを互いに連結して無端化するピンとからなる伝動用無端ベルトにおいて、前記ピン端面の湾曲面がベルト進行方向およびベルト進行方向におおむね垂直な方向のいずれの方向にも湾曲しており、前記ベルト進行方向に湾曲する曲率半径が前記垂直な方向に湾曲する曲率半径より大きいときは、前記ピン端面に前記ベルト進行方向に湾曲する湾曲面を加工するときの、曲率の中心となる直線が、アンダードライブ（Ｕ／Ｄ）時に前記ピンが前記プーリに噛み込んだ状態において前記プーリの半径方向外側でかつベルト進行方向前側へ傾斜するように設定され、また、前記垂直な方向に湾曲する曲率半径が前記ベルト進行方向に湾曲する曲率半径より大きいときは、前記ピン端面に前記垂直な方向に湾曲する湾曲面を加工するときの、曲率の中心となる直線が、アンダードライブ（Ｕ／Ｄ）時に前記ピンが前記プーリに噛み込んだ状態においてベルト進行方向前側でかつ前記プーリの半径方向内側へ傾斜するように設定されていることを特徴とする。
【００１６】
更に、請求項６の発明の伝動用無端ベルトは、前記ベルト進行方向に湾曲する曲率半径が前記垂直な方向に湾曲する曲率半径より大きいときは、変速比が１.０からオーバードライブ（Ｏ／Ｄ）の範囲内で前記ベルト進行方向に湾曲する湾曲面の前記直線が前記プーリの半径方向と一致するように設定され、また前記垂直な方向に湾曲する曲率半径が前記ベルト進行方向に湾曲する曲率半径より大きいときは、変速比が１.０からオーバードライブ（Ｏ／Ｄ）の範囲内で前記垂直な方向に湾曲する湾曲面の前記直線が前記プーリの接線方向と一致するように設定されていることを特徴とする。
【００１７】
更に、請求項７の発明の伝動用無端ベルトは、２つのプーリに巻き掛けてプーリ間でトルクを伝達させる伝動用無端ベルトであって、多数のリンクプレートと、両端面を湾曲面にしてプーリ壁面との当接面とし、隣り合うリンクプレートを互いに連結して無端化するピンとからなる伝動用無端ベルトにおいて、前記ピン端面の湾曲面がおおむねベルト進行方向に湾曲しているとともに、前記湾曲面の曲率が複数の曲率半径から構成されており、前記ピン端面に曲率半径の最も大きな湾曲面を加工するときの、曲率の中心となる直線が、アンダードライブ（Ｕ／Ｄ）時に前記ピンが前記プーリに噛み込んだ状態において前記プーリの半径方向外側でかつベルト進行方向前側へ傾斜するように設定されていることを特徴とする。
【００１８】
更に、請求項８の発明の伝動用無端ベルトは、２つのプーリに巻き掛けてプーリ間でトルクを伝達させる伝動用無端ベルトであって、多数のリンクプレートと、両端面を湾曲面にしてプーリ壁面との当接面とし、隣り合うリンクプレートを互いに連結して無端化するピンとからなる伝動用無端ベルトにおいて、前記ピン端面の湾曲面がおおむねベルト進行方向に垂直な方向に湾曲しているとともに、前記湾曲面の曲率が複数の曲率半径から構成されており、前記ピン端面に曲率半径の最も大きな湾曲面を加工するときの、曲率の中心となる直線が、アンダードライブ（Ｕ／Ｄ）時に前記ピンが前記プーリに噛み込んだ状態においてベルト進行方向前側でかつ前記プーリの半径方向内側へ傾斜するように設定されていることを特徴とする。
【００１９】
更に、請求項９の発明の伝動用無端ベルトは、前記直線が傾斜する傾斜角が、０度より大きく１５度以内に設定されていることを特徴とする。
【００２０】
更に、請求項１０の発明のベルト式無段変速機は、請求項１ないし９のいずれか１記載の伝動用無端ベルトを少なくとも備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
このように構成された本発明によれば、ピン端面の湾曲面をおおむねベルト進行方向に湾曲させた場合、ピン端面に湾曲面を加工するときの、曲率の中心となる直線を、Ｕ／Ｄ時にピンがプーリに噛み込んだ状態においてプーリの半径方向外側でかつベルト進行方向前側へ傾斜するように設定しているので、Ｕ／Ｄ時にピンがその前方でプーリと接触するようになる。したがって、Ｕ／ＤからＯ／Ｄまで変速する間にピンとプーリとの接触位置が前述のように後方に移動しても、この接触位置はピン中心よりほどほどの後までしか移動しない。これにより、変速比の全範囲でピンはその中心付近でプーリと接触することが可能となるため、ピンの強度的に有利な効果を得ることができる。
【００２２】
また、直線が傾斜する傾斜角を０度より大きく１５度以内に設定することで、常用する範囲の変速比１.０からＯ／Ｄの間で直線とプーリの半径方向とを一致させることができる。これにより、ピンとプーリとの接触面積を最大にすることができ、ピンの強度的に有利な効果を得ることができる。その場合、通常、Ｕ／ＤからＯ／Ｄの範囲でピンの傾斜は１５度程度変化するので、この範囲で傾斜を付けることで、十分な効果を得ることができる。
【００２３】
更に、直線とプーリの半径方向とが一致するピッチ円半径よりもピッチ円半径を小さい（変速比が大きい）範囲では、直線はプーリの半径方向よりも前傾となり、ピンとプーリとの接触位置も前側となる。したがって、ノイズ騒音を小さくすることができる。更に、傾斜を大きくとり、Ｏ／Ｄで直線とプーリの半径方向とが一致するように設定することで、変速比全域でピンの中心よりも前でプーリに接触させることができるので、静音性に優れた伝動用無端ベルトを得ることができる。
【００２４】
一方、本発明によれば、ピン端面の湾曲面をベルト進行方向におおむね垂直な方向に湾曲させた場合、ピン端面に湾曲面を加工するときの、曲率の中心となる直線を、アンダードライブ（Ｕ／Ｄ）時にピンがプーリに噛み込んだ状態においてベルト進行方向前側でかつプーリの半径方向内側へ傾斜するように設定しているので、直線が傾斜する傾斜角を０度より大きく１５度以内に設定することで、常用する範囲の変速比１.０からＯ／Ｄの間で直線とプーリの接線方向とを一致させることができる。これにより、ピンとプーリとの接触面積を最大にすることができ、ピンの強度的に有利な効果を得ることができる。
【００２５】
更に、直線とプーリの接線方向とが一致するピッチ円半径よりもピッチ円半径を小さい（変速比が大きい）範囲では、直線はプーリの半径方向よりも前傾となり、ピンとプーリとの接触位置も前側となる。したがって、ノイズ騒音を小さくすることができる。更に、傾斜を大きくとり、Ｏ／Ｄで直線とプーリの接線方向とが一致するように設定することで、変速比全域でピンの中心よりも前でプーリに接触させることができるので、静音性に優れた伝動用無端ベルトを得ることができる。
また、この場合にも前述のピン端面の湾曲面をおおむねベルト進行方向に湾曲させた場合と同様に、Ｕ／Ｄ時にピンがその前方でプーリと接触するようになり、前述の湾曲面をベルト進行方向に湾曲させた場合と同じ効果を得ることができる。
【００２６】
更に、本発明によれば、ピン端面の湾曲面をおおむねベルト進行方向およびこのベルト進行方向におおむね垂直な方向のいずれの方向にも湾曲させた場合、ベルト進行方向に湾曲する曲率半径が垂直な方向に湾曲する曲率半径より大きいときは、ピン端面にベルト進行方向に湾曲する湾曲面を加工するときの、曲率の中心となる直線を、アンダードライブ（Ｕ／Ｄ）時にピンがプーリに噛み込んだ状態においてプーリの半径方向外側でかつベルト進行方向前側へ傾斜するように設定し、また、垂直な方向に湾曲する曲率半径がベルト進行方向に湾曲する曲率半径より大きいときは、ピン端面にベルト進行方向に垂直な方向に湾曲する湾曲面を加工するときの、曲率の中心となる直線を、アンダードライブ（Ｕ／Ｄ）時にピンがプーリに噛み込んだ状態においてベルト進行方向前側でかつプーリの半径方向内側へ傾斜するように設定しているので、曲率半径が大きい方がほぼ平面と同様の作用となることから、曲率半径の小さい方が前述の効果を得ることができる。
【００２７】
更に、本発明によれば、ピンの端の湾曲面の曲率を複数の曲率半径から構成した場合、ピン端面に曲率半径の最も大きな湾曲面を加工するときの、曲率の中心となる直線を、Ｕ／Ｄ時にピンがプーリに噛み込んだ状態においてベルト進行方向前側でかつプーリの半径方向内側へ傾斜するように設定しているので、曲率半径の最も大きいものの直線が前述の条件を満たすときに前述の効果を得ることができる。これは、ピンとプーリとの接触面積を大きくして摩耗耐久性を向上させるために、同一湾曲の中では最も曲率半径の大きい箇所でピンの端とプーリとを接触させるように設定するからである。例えば、ピンの端面の周縁部のみ面取りのための曲率半径を小さくする場合などが考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は本発明の実施形態の一例に係る伝動用無端ベルトの一部を示す部分側面図、図２はこの伝動用無端ベルトの一部をその外周側から見て示す部分平面図である。
図１および図２に示すように、この例の伝動用無端ベルト１はベルト式無段変速機に用いられるものであり、互いに並行軸に配置された、トルク入力側である図示しないプライマリプーリとトルク出力側である図示しないセカンダリプーリとの間に掛け渡されて図１に矢印で示すベルト進行方向αに進行する、つまり時計回りに回動するようになっている。なお、図１には、伝動用無端ベルト１がプライマリプーリに巻き込まれる部分を示している。
【００２９】
そして、プライマリプーリを構成する一対のシーブの対向する両プーリ壁面間の間隔が大きくなるときセカンダリプーリを構成する一対のシーブの対向する両プーリ壁面間の間隔が小さくなり、逆にプライマリプーリを構成する一対のシーブの対向する両プーリ壁面間の間隔が小さくなるときセカンダリプーリを構成する一対のシーブの対向する両プーリ壁面間の間隔が大きくなるように、各プーリのプーリ壁面間の間隔を同期して制御することで、無段変速が行われる。なお、以下の説明においては、プライマリプーリとセカンダリプーリとに共通している場合には、単にプーリという。
【００３０】
この伝動用無端ベルト１は、多数のリンクプレート２と、隣り合うリンクプレート２を互いに連結して無端化する多数のジョイント３とを備えている。各ジョイント３は、それぞれベルト進行方向αに直交する方向（図２において上下方向）の長さが比較的長い帯板状のピン４とこれらのピン４より同方向の長さが若干短くされた帯板状のストリップ５とから構成されている。各リンクプレート２は、ベルト進行方向αに直交する方向に整列された５枚のリンクプレート２からなる第１プレート組６と、この第１プレート組６のリンクプレート２の間に介在するように設けられた４枚のリンクプレート２からなる第２プレート組７とにまとめられて設けられている。
【００３１】
そして、第１プレート組６と第２プレート組７とがベルト進行方向αに交互に配置されている。その場合、第１プレート組６の各リンクプレート２のベルト進行方向前側部２ｆとこの第１プレート組６にベルト進行方向下流側に隣接する第２プレート組７の各リンクプレート２のベルト進行方向後端部２ｒとの一部が、ベルト進行方向αと直交方向に重ね合わされているとともに、第１プレート組６の各リンクプレート２のベルト進行方向後端部２ｒとこの第１プレート組６にベルト進行方向上流側に隣接する第２プレート組７の各リンクプレート２のベルト進行方向前側部２ｆとの一部が、同様に重ね合わされている。
【００３２】
第１プレート組６の各リンクプレート２と第２プレート組７の各リンクプレート２との重合部に形成されるそれぞれの孔８,９に、ジョイント３がベルト進行方向αと直交方向に貫通されている。その場合、ジョイント３はピン４がストリップ５の後側（ベルト進行方向上流側）に配置される。
【００３３】
図３はピン４を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図（上面図）、（Ｃ）は左側面図である。
この例では、ジョイント３のピン４の両端４ａ,４ｂは、それぞれ図３（Ａ）に示すようにプーリ１０の一対のシーブ１０ａ,１０ｂの対向する両プーリ壁面１０ｃ,１０ｄの傾斜角とそれぞれ同じ傾斜角にされているとともに、図３（Ｂ）に示すようにベルト進行方向αに湾曲する湾曲面とされている。この湾曲面は、ピン４をベルト進行方向αおよびプーリ１０の回転軸のいずれにも直交する方向に（つまり上面図で）見たとき、点Ｐを中心とする半径Ｒの円の円弧面で形成されている。したがって、本明細書では、ベルト進行方向αに湾曲するとは、ピン４のベルト進行方向αにおける一方の縁から他方の縁に向かう方向で、対向するプーリ壁面１０ｃ,１０ｃに向かって突出するように湾曲することをいう（特許請求の範囲の記載においても同じである）。
【００３４】
点Ｐは、ピン４の両端４ａ,４ｂを湾曲加工するときの曲率半径中心線Ｓ上にある。その場合、直線Ｓは、アンダードライブ（Ｕ／Ｄ）時にピン４が伝動用無端ベルト１に噛み込んだ状態において、プーリ１０の半径方向に対して半径方向外側でベルト進行方向前側へ傾斜するように設定する。その場合の傾斜角は、０度より大きく１５度以内に設定するのがよい。そして、ピン４の両端４ａ,４ｂの円弧面の、壁面１０ｃ,１０ｄに向かって最大に突出する部位が、それぞれプーリ１０の壁面１０ｃ,１０ｄに当接する当接端とされている。
一方、ストリップ５がピン４より短く形成されているので、このストリップ５の両端５ａ,５ｂは、それぞれプーリ１０の左右のプーリ壁面１０ｃ,１０ｄと接触しないようにされている。
【００３５】
このように構成されたこの例の伝動用無端ベルト１の作動について説明する。プライマリプーリが時計回りに回動すると、トルクがプーリ１０の両プーリ壁面１０ｃ,１０ｄからこれらのプーリ壁面１０ｃ,１０ｄに当接するピン４に伝達される。すると、ピン４が時計回りに回動しようとしてピン４の前側にあるストリップ５を介してこのピン４が貫通するリンクプレート２のベルト進行方向前側部２ｆを押圧する。これにより、このリンクプレート２が同方向に回動しようとするため、このリンクプレート２のベルト進行方向後側部２ｒがこれに当接するピン４を同方向に押圧する。このため、前述のようにこのピン４がストリップ４を介して、このリンクプレート２にベルト進行方向上流側で隣接するリンクプレート２のベルト進行方向前側部２ｆを押圧する。このようにして、各リンクプレート２が順次押圧されるので、伝動用無端ベルト１が時計回りに回動する。
【００３６】
伝動用無端ベルト１が時計回りに回動すると、トルクがセカンダリプーリの両プーリ壁面に当接するピン４から、トルクがセカンダリプーリに伝達されて、セカンダリプーリが時計回りに回動する。こうして、トルクがプライマリプーリから伝動用無端ベルト１を介してセカンダリプーリに伝達され、セカンダリプーリから出力される。このとき、プライマリプーリに巻き掛けられた伝動用無端ベルト１のピッチ半径とセカンダリプーリに巻き掛けられた伝動用無端ベルト１のピッチ円半径とに基づいたトルク比でトルクが伝達される。
【００３７】
ところで、この例の伝動用無端ベルト１では、ピッチ円半径の違いによりピン４とプーリ１０との接触位置が変化するようになる。これは、ピッチ円半径が大きくなるほど、伝動用無端ベルト１がプーリ１０に巻き込まれた際の、隣接するリングプレート２の角度が小さくなるため、ピン４はベルト進行方向αと逆方向に後傾するためである。このピッチ円半径の違いに基づく前述の接触位置の変化について説明する。
【００３８】
ピン４は直線Ｓに直交する方向には曲率を有していない。また、プーリ１０のプーリ壁面１０ｃ,１０ｄの面はプーリ１０の回転軸に対して傾斜していることから、ピン４の両端４ａ,４ｂの端面も前述のようにプーリ壁面１０ｃ,１０ｄの面と同様に傾斜している。したがって、ピッチ円半径が小さいほどプーリ１０のシーブ１０ａ,１０ｂ間の間隔が狭くなる。このようにプーリ１０のピッチ円半径が小さい状態ではピン４が前傾するようになるが、ピン４が前傾していると、ピン４の両端面のベルト進行方向前側におけるピン長手方向幅がピン中心付近よりも先にプーリ１０のプーリ壁面１０ｃ,１０ｄの壁面間隔と同じになるため、両端４ａ,４ｂの端面のベルト進行方向前側が先にプーリ１０と接触することになる。また、プーリ１０のピッチ円半径が大きい状態ではピン４が後傾するようになるが、ピン４が後傾していると、両端４ａ,４ｂの端面のベルト進行方向後側におけるピン長手方向幅がピン中心付近よりも先にプーリ１０のプーリ壁面１０ｃ,１０ｄの壁面間隔と同じになるため、両端４ａ,４ｂの端面のベルト進行方向後側が先にプーリ１０と接触することになる。
【００３９】
したがって、図４（Ａ）に示すように、ピッチ円半径が小さくピン４が前傾している場合、つまり直線Ｓがピン４の中心を通る半径を示すプーリの半径方向Ｌに対して時計方向に傾斜している場合には、ピン４の両端４ａ,４ｂの端面とプーリ１０のプーリ壁面１０ｃ,１０ｄとの接触領域ａは半径方向Ｌよりベルト進行方向前側（ピンの前側）となり、この接触領域ａでピン４はプーリ１０と接触するようになる。また、図４（Ｂ）に示すように、ピン４が前傾および後傾のいずれもしていない場合、つまり直線Ｓが半径方向Ｌと一致している場合には、ピン４の両端４ａ,４ｂの端面上で直線Ｓに平行などこかの直線の接触領域ｂでプーリ１０と線上で接触する。プーリ１０の押し付け圧により接触が面状態となり、このときが最大面積でピン１０とプーリ４とが接触するようになる。更に、図４（Ｃ）に示すように、ピッチ円半径が大きくピン４が後傾している場合、つまり直線Ｓが半径方向Ｌに対して反時計方向に傾斜している場合には、ピン４の両端４ａ,４ｂの端面とプーリ１０のプーリ壁面１０ｃ,１０ｄとの接触領域ｃは半径方向Ｌよりベルト進行方向後側（ピンの後側）となり、この接触領域ｃでピン４はプーリ１０と接触するようになる。
【００４０】
なお、直線Ｓは無段変速機の変速比が１.０からオーバードライブ（Ｏ／Ｄ）の範囲内でプーリ１０の半径方向と一致するように設定することもでき、好ましくは、Ｏ／Ｄにおいてプーリ１０の半径方向と一致するように設定する。
【００４１】
この例の伝動用無端ベルト１によれば、ピン４の両端４ａ,４ｂの端面の湾曲面をおおむねベルト進行方向に湾曲させ、ピン４の両端４ａ,４ｂの端面に湾曲面を加工するときの、曲率の中心となる直線Ｓを、Ｕ／Ｄ時にピン４がプーリ１０に噛み込んだ状態においてプーリ１０の半径方向Ｌの外側でかつベルト進行方向前側へ傾斜するように設定しているので、Ｕ／Ｄ時にピン４がその前方でプーリ１０と接触するようになる。したがって、Ｕ／ＤからＯ／Ｄまで変速する間にピン４とプーリ１０との接触位置が前述のように後方に移動しても、この接触位置はピン４中心よりほどほどの後までしか移動しない。これにより、変速比の全範囲でピン４はその中心付近でプーリ１０と接触することが可能となるため、ピン４の強度的に有利な効果を得ることができる。
【００４２】
また、直線Ｓが傾斜する傾斜角を０度より大きく１５度以内に設定することで、常用する範囲の変速比１.０からＯ／Ｄの間で直線とプーリ１０の半径方向とを一致させることができる。これにより、ピン４とプーリ１０との接触面積を最大にすることができ、ピン４の強度的に有利な効果を得ることができる。その場合、通常、Ｕ／ＤからＯ／Ｄの範囲でピン４の傾斜は１５度程度変化するので、この範囲で傾斜を付けることで、十分な効果を得ることができる。
【００４３】
更に、直線Ｓとプーリ１０の半径方向とが一致するピッチ円半径よりもピッチ円半径を小さい（変速比が大きい）範囲では、直線Ｓはプーリ１０の半径方向よりも前傾となり、ピン４とプーリ１０との接触位置も前側となる。したがって、ノイズ騒音を小さくすることができる。更に、傾斜を大きくとり、Ｏ／Ｄで直線Ｓとプーリ４の半径方向とが一致するように設定することで、変速比全域でピン４の中心よりも前でプーリ１０に接触させることができるので、静音性に優れた伝動用無端ベルト１を得ることができる。
【００４４】
図５（Ａ）ないし（Ｃ）は、本発明の実施の形態の他の例のピン４を示す、それぞれ図３（Ａ）ないし（Ｃ）と同様の、正面図、平面図、左側面図である。
この例では、ジョイント３のピン４の両端４ａ,４ｂは、それぞれ図５（Ａ）に示すようにプーリ１０の一対のシーブ１０ａ,１０ｂの対向する両プーリ壁面１０ｃ,１０ｄの傾斜角とそれぞれほぼ同じ傾斜角にされているとともに、図５（Ｂ）に示すようにベルト進行方向αに垂直な方向に湾曲する湾曲面とされている。この湾曲面は、ピン４をベルト進行方向αに（つまり正面図で）見たとき、点Ｐを中心とする半径Ｒの円の円弧面で形成されている。したがって、本明細書では、ベルト進行方向αに垂直な方向に湾曲するとは、ピン４のベルト進行方向αにおける上縁から下縁に向かう方向で、対向するシーブ１０ａ,１０ｂに向かって突出するように湾曲することをいう（特許請求の範囲の記載においても同じである）。
【００４５】
この点Ｐは、ピン４の両端４ａ,４ｂを湾曲加工するときの曲率半径中心線Ｇ上にある。その場合、直線ＧはＵ／Ｄ時、ピン４が伝動用無端ベルト１に噛み込んだ状態において、プーリ１０の接線方向に対してベルト進行方向前側で半径方向内側へ傾斜するように設定する。その場合の傾斜角は、０度より大きく１５度以内に設定するのがよい。そして、ピン４の両端４ａ,４ｂの円弧面の、最大にプーリ壁面１０ｃ,１０ｃに向かって突出する部位が、それぞれプーリ１０の壁面１０ｃ,１０ｄに当接する当接端とされている。
なお、図５（Ｃ）に示されている直線Ｇ’は直線Ｇに平行で、直線Ｇがプーリ接線方向と一致したときに、プーリ１０とピン４の両端４ａ,４ｂの端面とが最も接近する直線である。すなわち、プーリ１０とピン４の両端４ａ,４ｂの端面とは直線Ｇ’上付近で接触することになる。
【００４６】
ところで、この例の伝動用無端ベルト１においても、ピッチ円半径の違いによりピン４とプーリ１０との接触位置が変化するようになる。これは、ピッチ円半径が大きくなるほど、伝動用無端ベルト１がプーリ１０に巻き込まれた際の、隣接するリングプレート２の角度が小さくなるため、ピン４が後傾するためである。このピッチ円半径の違いに基づく前述の接触位置の変化について説明する。
【００４７】
ピン４は直線Ｇに直交する方向には曲率を有していない。また、プーリ１０のプーリ壁面１０ｃ,１０ｄの面はプーリ１０の回転軸に対して傾斜していることから、ピン４の両端４ａ,４ｂの端面も前述のようにプーリ壁面１０ｃ,１０ｄの面と同様に傾斜している。したがって、ピッチ半径が小さいほど、プーリ１０のシーブ１０ａ,１０ｂ間の間隔が狭くなる。このため、プーリ１０のピッチ円半径が小さい状態では、ピン４の両端４ａ,４ｂの端面は直線Ｇ’に近い位置でかつピッチ円半径の内径側でプーリ１０と接触することになる。
【００４８】
したがって、図６（Ａ）に示すように、ピッチ円半径が小さくピン４が前傾している場合、つまり直線Ｇ,Ｇ’がピン４の中心を通るプーリの半径における接線方向Ｌ′に対して時計方向に傾斜している場合には、ピン４の両端４ａ,４ｂの端面とプーリ１０のプーリ壁面１０ｃ,１０ｄとの接触領域ｄは直線Ｇ’付近で半径方向Ｌよりベルト進行方向前側（ピンの端面上前側）となり、この接触領域ｄでピン４はプーリ１０と接触するようになる。また、図６（Ｂ）に示すように、ピン４が前傾および後傾のいずれもしていない場合、つまり直線Ｇ,Ｇ’が接線方向Ｌ′と一致している場合には、直線Ｇ’上の中心付近の接触領域ｅでプーリ１０と接触する。更に、図６（Ｃ）に示すように、ピッチ円半径が大きくピン４が後傾している場合、つまり直線Ｇ,Ｇ’が接線方向Ｌ′に対して反時計方向に傾斜している場合には、ピン４の両端４ａ,４ｂの端面とプーリ１０のプーリ壁面１０ｃ,１０ｄとの接触領域ｆは直線Ｇ’付近で半径方向Ｌよりベルト進行方向後側（ピンの後側）となり、この接触領域ｆでピン４はプーリ１０と接触するようになる。
【００４９】
なお、直線Ｇは無段変速機の変速比が１.０からＯ／Ｄの範囲内でプーリ１０の接線方向と一致するように設定することもでき、好ましくは、Ｏ／Ｄにおいてプーリ１０の接線方向と一致するように設定する。
【００５０】
この例の伝動用無端ベルト１によれば、ピン４の両端４ａ,４ｂの端面の湾曲面をベルト進行方向αにおおむね垂直な方向に湾曲させ、ピン４の両端４ａ,４ｂの端面に湾曲面を加工するときの、曲率の中心となる直線Ｇを、Ｕ／Ｄ時にピンがプーリに噛み込んだ状態においてベルト進行方向α前側でかつプーリ４の半径方向内側へ傾斜するように設定しているので、直線Ｇが傾斜する傾斜角を０度より大きく１５度以内に設定することで、常用する範囲の変速比１.０からＯ／Ｄの間で直線Ｇとプーリ１０の接線方向Ｌ′とを一致させることができる。これにより、ピン４とプーリ１０との接触面積を最大にすることができ、ピン４の強度的に有利な効果を得ることができる。
【００５１】
更に、直線Ｇとプーリ１０の接線方向Ｌ′とが一致するピッチ円半径よりもピッチ円半径を小さい（変速比が大きい）範囲では、直線Ｇはプーリの半径方向Ｌよりも前傾となり、ピン４とプーリ１０との接触位置も前側となる。したがって、ノイズ騒音を小さくすることができる。更に、傾斜を大きくとり、Ｏ／Ｄで直線Ｇとプーリ１０の接線方向Ｌ′とが一致するように設定することで、変速比全域でピン４の中心よりも前でプーリ１０に接触させることができるので、静音性に優れた伝動用無端ベルト１を得ることができる。
また、この場合にも前述のピン４の両端４ａ,４ｂの湾曲面をおおむねベルト進行方向αに湾曲させた場合と同様に、Ｕ／Ｄ時にピン４がその前方でプーリ１０と接触するようになり、前述の湾曲面をベルト進行方向αに湾曲させた場合と同じ効果を得ることができる。
この例の伝動用無端ベルト１の他の構成および他の作用効果は前述の例と同じである。
【００５２】
図７は、アンダードライブ（Ｕ／Ｄ）時に前述の各例の伝動用無端ベルトがプライマリプーリに巻き込まれる状態を示す部分図、図８は、変速比が１.０の時に前述の各例の伝動用無端ベルトがプライマリプーリに巻き込まれる状態を示す部分図、図９は、オーバードライブ（Ｏ／Ｄ）時に前述の各例の伝動用無端ベルトがプライマリプーリに巻き込まれる状態を示す部分図である。なお、以下の説明では、図３に示す例のピンを用いた伝動用無端ベルトの場合について説明するが、図５に示す例のピンを用いた伝動用無端ベルトの場合についても同じである。
【００５３】
図７に示すように、Ｕ／Ｄ時にはプライマリプーリのピッチ円半径が小さいので、伝動用無端ベルト１がプライマリプーリに巻き込まれていくにしたがって、ピン４の直線Ｓがプライマリプーリの半径方向（図示しないが前述のＬ）より時計方向に傾斜するようになる。したがって、ピン４が次第にベルト進行方向αに関し前傾していく。これは、ピン４が外周端側でストリップ５と接触することで理解できる。
【００５４】
また、図８に示すように、変速比１.０の時には、伝動用無端ベルト１がプライマリプーリに巻き込まれていっても、ピン４の直線Ｓがプライマリプーリの半径方向（図示しないが前述のＬ）と一致するようになる。したがって、ピン４がベルト進行方向αに関し傾斜しない。これは、ピン４がプライマリプーリの半径方向中心よりやや内周端側でストリップ５と接触することで理解できる。
【００５５】
更に、図９に示すように、Ｏ／Ｄ時にはプライマリプーリのピッチ円半径が大きくなるので、伝動用無端ベルト１がプライマリプーリに巻き込まれていくにしたがって、ピン４の直線Ｓがプライマリプーリの半径方向（図示しないが前述のＬ）より反時計方向に傾斜するようになる。したがって、ピン４が次第にベルト進行方向αに関し後傾していく。これは、ピン４が変速比１.０の場合より更に内周端側でストリップ５と接触することで理解できる。
【００５６】
なお、前述の各例では、ピン４の両端４ａ,４ｂの湾曲面が、ベルト進行方向αまたはベルト進行方向αと直交方向に湾曲する場合について説明しているが、本発明は、ピン４の両端４ａ,４ｂの湾曲面が、ベルト進行方向αおよびベルト進行方向αと直交方向のいずれの方向にも湾曲するように形成することもできる。この場合には、曲率半径が大きい方はほぼ平面と同様の作用となるため、曲率半径の小さい方が前述の効果を得ることができる。
【００５７】
また、ピン４の端４ａ,４ｂの湾曲面の曲率を複数の曲率半径から構成することもできる。この場合には、曲率半径の最も大きいものの直線ＳまたはＧが前述の条件を満たすときに前述の効果を得ることができる。これは、ピン４とプーリ１０との接触面積を大きくして摩耗耐久性を向上させるために、同一湾曲の中では最も曲率半径の大きい箇所でピン４の端４ａ,４ｂとプーリ１０とを接触させるように設定するからである。例えば、ピン４の端面の周縁部のみ面取りのための曲率半径を小さくする場合などが考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の伝動用無端ベルトは、自動車等の車両用ベルト式無段変速機を始め、種々の機械のベルト式無段変速機に好適に利用することができる。
また、本発明のベルト式無段変速機は、ベルト式無段変速機を用いた自動車等の車両を始め、ベルト式無段変速機を用いた種々の機械に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態の一例に係る伝動用無端ベルトの一部を示す部分側面図である。
【図２】図１に示す例の伝動用無端ベルトの一部をその外周側から見て示す部分平面図である。
【図３】図１に示す例の伝動用無端ベルトのピンを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図（上面図）、（Ｃ）は左側面図である。
【図４】図１に示す例の伝動用無端ベルトにおけるピンとプーリとの接触領域を示し、（Ａ）はピッチ円半径が小さくピンが前傾している場合を示す図、（Ｂ）はピンが前傾および後傾のいずれもしていない場合を示す図、（Ｃ）はピッチ円半径が大きくピンが後傾している場合を示す図である。
【図５】本発明の実施形態の他の例に係る伝動用無端ベルトのピンを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図（上面図）、（Ｃ）は左側面図である。
【図６】図５に示す例の伝動用無端ベルトにおけるピンとプーリとの接触領域を示し、（Ａ）はピッチ円半径が小さくピンが前傾している場合を示す図、（Ｂ）はピンが前傾および後傾のいずれもしていない場合を示す図、（Ｃ）はピッチ円半径が大きくピンが後傾している場合を示す図である。
【図７】アンダードライブ（Ｕ／Ｄ）時に伝動用無端ベルトがプライマリプーリに巻き込まれる状態を示す部分図である。
【図８】変速比が１.０の時に伝動用無端ベルトがプライマリプーリに巻き込まれる状態を示す部分図である。
【図９】オーバードライブ（Ｏ／Ｄ）時に伝動用無端ベルトがプライマリプーリに巻き込まれる状態を示す部分図である。
【符号の説明】
【００６０】
１             伝動用無端ベルト
２             リンクプレート
３             ジョイント
４             ピン
４ａ,４ｂ      ピン４の端
５             ストリップ
１０           プーリ
１０ｃ,１０ｄ  プーリ１０のプーリ壁面
α             ベルト進行方向
Ｓ             ピン端面をベルト進行方向に湾曲加工するときの曲率半径中心の直線
Ｇ             ピン端面をベルト進行方向に垂直な方向に湾曲加工するときの曲率半径中               心の直線
【図１】
2006046581.tif 000003
【図２】
2006046581.tif 000004
【図３】
2006046581.tif 000005
【図４】
2006046581.tif 000006
【図５】
2006046581.tif 000007
【図６】
2006046581.tif 000008
【図７】
2006046581.tif 000009
【図８】
2006046581.tif 000010
【図９】
2006046581.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成16年8月24日(2004.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006046581.tif 000012
【図２】
2006046581.tif 000013
【図３】
2006046581.tif 000014
【図４】
2006046581.tif 000015
【図５】
2006046581.tif 000016
【図６】
2006046581.tif 000017
【図７】
2006046581.tif 000018
【図８】
2006046581.tif 000019
【図９】
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