(57)【要約】【課題】エレメントをリングで結束する工程でリングのダメージを防止する。【解決手段】多数のエレメントと、複数のリングとを用意し、複数のリングを幅方向に並べてエレメントの凹部に嵌め込むことにより、多数のエレメントの列を複数のリングで結束する伝動ベルトの製造方法において、複数のリングのうち幅方向の一端に配置されたリングを凹部に進入させる第１嵌め込み工程と、第１嵌め込み工程の後におこなわれ、かつ、複数のリングのうち幅方向の他端に配置されたリングを凹部に進入させる前に、そのリングの外周面に保護材を仮り付けする仮り付け工程と、保護材が取り付けられたリングを凹部に進入させる第２嵌め込み工程と、凹部に進入されたリングから保護材を取り外す取り外し工程とを有する。【選択図】図１
2011027149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部が形成された板状の複数のエレメントと、帯状の複数のリングとを用意し、前記複数のリング同士を幅方向に並べて前記エレメントの凹部に嵌め込むことにより、環状に整列されて積層された複数のエレメントの列を前記複数のリングで結束して組み付ける伝動ベルトの製造方法において、
前記複数のリングのうち幅方向の一端に配置されたリングを前記凹部に進入させる第１嵌め込み工程と、
この第１嵌め込み工程の後におこなわれ、かつ、前記複数のリングのうち幅方向の他端に配置されたリングを前記凹部に進入させる前に、そのリングの外周面に保護材を仮り付けする仮り付け工程と、
前記保護材が取り付けられたリングを前記凹部に進入させる第２嵌め込み工程と、
前記凹部に進入されたリングから前記保護材を取り外す取り外し工程と
を有することを特徴とする伝動ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、多数のエレメントを積層して環状に配列し、それらのエレメントを複数のリングにより結束して組み付ける伝動ベルト製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ベルト式無段変速機に用いられるベルトとして押圧式の伝動ベルトが知られている。この種の伝動ベルトは、エレメントと称される板状の小片を整列させ、すなわちエレメントを互いに姿勢を揃えて対向させ、かつ互いに重ね合わせて環状に配列させて、それらのエレメントを、リングもしくはフープもしくはバンドなどと称される環状体（以下、リング）で結束して構成されている。そのエレメントの左右両側面はＶ字状に形成され、そのＶ字状の部分がいわゆるフランク面である。上記の伝動ベルトをベルト式無段変速機の駆動プーリおよび従動プーリに巻き掛けると、エレメントの両側面が、プーリにおけるＶ溝の内面に接触し、その接触部分でトルクを伝達するように構成されている。
【０００３】
この伝動ベルトの一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された伝動ベルトは、環状に配列されたエレメントの外周側にリング、具体的には、２本のリングを幅方向に並べて配置し、それら２本のリングにより各エレメントを結束することによって構成されている。すなわち、各エレメントには、外周側に開口して２本のリングを収容するための凹部が形成されていて、その凹部の開口端の左右両側には、２本のリングが凹部から抜け出すことを防止する抜け止め部が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５１３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１に記載されている伝動ベルトは、エレメントの凹部における左右の抜け止め部の内周側に、２本のリングを並列させて収容する構成となっている。したがって、図６（ａ）に示すように、リング１００の全幅Ｄ（２本のリング１０１，１０２を並列させた状態でのリング幅の合計）に対して、エレメント１０３の凹部１０４の開口幅Ｗ（左右のフック部１０５，１０６の先端間の距離）が狭くなっている。そのため、エレメント１０３とリング１００とを組み付ける際には、先ず、リング１０１，１０２の一部分を互いに重ね合わせることによりリング１００の全幅Ｄをエレメント１０３の凹部１０４の開口幅Ｗよりも狭くする。ついで、リング１００をエレメント１０３の凹部１０４へ挿入し、その後、互いに重ね合わせた２本のリング１０１，１０２をエレメント１０３の凹部１０４内で並列状態に戻すことにより、リング１００とエレメント１０３とが組み付けられる。
【０００６】
したがって、上記のようなリング１００とエレメント１０３との組み付けの際には、図６（ｂ）に示すように破線で囲んだ範囲ｂの個所において、リング１０１の外周面と抜け止め部１０５とが接触し、かつ、リング１０２の外周面と抜け止め部１０６とが接触する。その結果、リング１０１，１０２が損傷して、伝動ベルトとしての耐久性が低下する可能性があった。
【０００７】
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、環状に積層された複数のエレメントを複数のリングで結束して組み付ける時に、リングの損傷を防止することのできる伝動ベルト製造方法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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、凹部が形成された板状の複数のエレメントと、帯状の複数のリングとを用意し、前記複数のリング同士を幅方向に並べて前記エレメントの凹部に嵌め込むことにより、環状に整列されて積層された複数のエレメントの列を前記複数のリングで結束して組み付ける伝動ベルトの製造方法において、前記複数のリングのうち幅方向の一端に配置されたリングを前記凹部に進入させる第１嵌め込み工程と、この第１嵌め込み工程の後におこなわれ、かつ、前記複数のリングのうち幅方向の他端に配置されたリングを前記凹部に進入させる前に、そのリングの外周面に保護材を仮り付けする仮り付け工程と、前記保護材が取り付けられたリングを前記凹部に進入させる第２嵌め込み工程と、前記凹部に進入されたリングから前記保護材を取り外す取り外し工程とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、エレメントの凹部に複数のリングを嵌め込んで、多数のエレメントと複数のリングとを組み付ける工程で、リングの外周面に保護材が取付られる。そして、リングに保護材が取付けられた後に、エレメントの凹部にリングを進入させる。このため、リングの外周面とエレメントとが接触することを回避でき、リングがダメージを受けることを防止できる。したがって、伝動ベルトの耐久性の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）ないし（ｅ）は、この発明における伝動ベルトの製造方法の各工程を示し、リングの半径方向における断面図である。
【図２】この発明における伝動ベルトの製造方法を示し、図１の（ｂ）におけるリングの平面図である。
【図３】この発明における伝動ベルトの製造方法を示し、図１の（ｃ）におけるリングの平面図である。
【図４】この発明で対象とする伝動ベルトであり、（ａ）は伝動ベルトの半径方向における断面図、（ｂ）は伝動ベルトの円周方向におけるエレメントの構成を示す一部断面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、この発明における伝動ベルトの他の製造方法の一工程を説明するものであり、複数のリングの半径方向における断面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、従来の伝動ベルトの製造方法を説明するものであり、伝動ベルトの半径方向における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
つぎに、この発明を図面を参照して具体的に説明する。先ず、この発明の伝動ベルトを構成するエレメントおよび結束リングの構成を、図４に基づいて説明する。この図４は、伝動ベルトの内外周方向に沿った方向の平面図である。図４において、伝動ベルトＢは、例えば、ベルト式無段変速機の駆動側（入力軸）プーリと従動側（出力軸）プーリとに巻き掛けられて、それらのプーリの間で動力を伝達するベルトの例を示している。そして、この発明における多数のエレメントＥは、例えば金属製の板片状の部材からなる。
【００１２】
このエレメントＥは伝動ベルトＢの内側部分を構成する本体部（基体部）３を有しており、伝動ベルトＢの幅方向（図４（ａ）のｘ軸方向で、本体部３の左右の側面１，２がテーパ状に傾斜されている。ここで、図４（ａ）のｘ軸方向は、前記プーリの回転軸線に沿った方向である。エレメントＥのテーパ状に傾斜した両側面１，２が、ベルト式無段変速機の駆動側プーリあるいは従動側プーリであるプーリ４のベルト巻き掛け溝（Ｖ形溝）４ａに接触して、プーリ４と伝動ベルトＢとの間でトルクを伝達するようになっている。
【００１３】
前記本体部３の幅方向における左右の両端部分には、伝動ベルトＢの内外周方向（図４のｙ軸方向）で外周側に向けて延びた左右の柱部５，６がそれぞれ形成されている。したがって、本体部３の上端面３ａと、両柱部５，６の本体部３の幅方向における中央を向いた左右の内壁面５ａ，６ａとによって、伝動ベルトＢの外周側に開口した凹部７が形成されている。この凹部７は、互いに密着して環状に配列されたエレメントＥを環状に結束するための帯状の結束リングＲを、その内側に嵌め込んで収容するための空間である。前記本体部３の上端面が凹部７の底面を形成しており、その底面が、結束リングＲの内周面を接触させて載せるサドル面３ａとなっている。
【００１４】
前記結束リングＲは複数のリング、この実施例では２本のリングＲａ，Ｒｂによって構成されている。このリングＲａ，Ｒｂは、薄板により形成された単リングを、径方向（もしくは厚さ方向）に複数層に重ねた、いわゆる積層リングである。このリングＲａ，Ｒｂを構成する金属材料としては、例えば、鉄系の合金が用いられている。このリングＲａ，Ｒｂは直径、幅、形状、厚さなどが同一に構成されている。そして、それら２本のリングＲａ，Ｒｂが、幅方向で２列に並べられてエレメントＥの凹部７に収容されている。これらリングＲａ，Ｒｂにおける各単リング同士の重ね合わせ状態もしくは積層状態は、各単リングの張力や各単リング同士の間の摩擦力等によって保持されている。
【００１５】
一方、左右の両柱部５，６の上端部分には、左右の先端部８ａ，９ａをそれぞれ本体部３の幅方向における中央に向かって延出させた左右の抜け止め部８，９が、それぞれ両柱部５，６と一体に形成されている。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Ｂの外周側の端部）側の両内壁面５ａ，６ａに、凹部７の幅方向における中心側に向けた抜け止め部８，９がそれぞれ形成されている。そのため、凹部７の開口幅Ｗ1が、凹部７の開口端側で対向する両先端部８ａ，９ａの間の距離Ｗ1によって決定されている。そして、凹部７におけるサドル面３ａ側では、両先端部８ａ，９ａ間の距離（開口幅）Ｗ1よりも広い内幅Ｗ2となっている。
【００１６】
また、結束リングＲは、リングＲａ，Ｒｂを並列した状態での結束リングＲの全幅（すなわち、リングＲａの幅とリングＲｂの幅との合計）Ｄ1が、上記の開口幅Ｗ1よりも広くなり、かつ内幅Ｗ2よりも狭くなるように、各リングＲａ，Ｒｂの幅寸法、凹部７の各部の形状および寸法が決定されている。さらに、リングＲａ，Ｒｂを重ね合わせ状態にすることにより、結束リングＲの全幅を一時的に開口幅Ｗ1よりも狭くすることができるように、各リングＲａ，Ｒｂの幅寸法、凹部７の各部の形状および寸法が設定されて形成されている。したがって、結束リングＲが凹部７に嵌め込まれた後は、両抜け止め部８，９に結束リングＲが接触して、凹部７から結束リングＲが離脱することを防止できる。
【００１７】
前記多数のエレメントＥは、環状に配列された状態で結束リングＲによって結束されて伝動ベルトＢが組み立てられており、その伝動ベルトＢが駆動側および従動側のそれぞれのプーリ４に巻き掛けられる。したがってプーリ４に伝動ベルトＢが巻き掛けられると、各エレメントＥが、プーリ４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。このため、各エレメントＥ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。
【００１８】
すなわち、本体部３の前面３ｆ（図４（ｂ）における左側の面）での、エレメントＥの上下方向におけるサドル面３ａの位置から下側の部分が次第に薄肉化されている。したがって、各エレメントＥ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Ｅがプーリ４に巻き掛かり円弧状に湾曲して配列されて伝動ベルトＢ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。
【００１９】
また、エレメントＥのサドル面３ａには、多数のエレメントＥを結束している結束リングＲが接触している。このため、伝動ベルトＢがトルクを伝達するときに、エレメントＥと結束リングＲとの接触圧が大きくなる。さらに、エレメントＥが直線状に配列されている状態からプーリ４に巻き掛かって扇状に開く場合には、結束リングＲとサドル面３ａとの間に摺動が生じ、それに伴って大きい摩擦力が生じる。
【００２０】
これに対して、上記のようにエレメントＥの上下方向におけるサドル面３ａの位置と同じか、もしくはほぼ同じ位置に、ロッキングエッジ１０を形成することによって、結束リングＲとサドル面３ａとの間の摩擦力によるモーメントを可及的に小さくすることができ、その結果、伝動ベルトＢの運転時における摩擦損失を低減して伝動ベルトＢの伝動効率を向上させることができる。
【００２１】
そして、エレメントＥの本体部３の幅方向における中央部分には、各エレメントＥがプーリ４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各エレメントＥの相対的な位置を決めるためのボス１１とホール１２とが形成されている。具体的には、本体部３の前面３ｆに、外部に凸となる円錐台形のボス１１が形成されている。そして、このボス１１とは反対側の後面３ｒ（図４（ｂ）における右側の面）に、内部に窪んでいて隣接するエレメントＥにおけるボス１１を緩く嵌合させる有底円筒状のホール１２が形成されている。言い換えると、エレメントＥの前面３ｆに、その前面３ｆから外部へ突き出たボス１１が形成され、そのエレメントＥに隣接する他のエレメントＥの前面３ｆと対向するエレメントＥの後面３ｒに、前記の他のエレメントＥのボス１１と嵌り合うホール１２が形成されている。
【００２２】
この発明に係る伝動ベルトＢのエレメントＥは、上記のように、ロッキングエッジ１０よりも内周側（図４では下側）にボス１１およびホール１２が形成され、かつこれらボス１１およびホール１２が形成されている部分の厚さが薄くなっており、そしてロッキングエッジ１０よりも外周側（図４では上側）の部分が厚くなっている。したがって、リングＲが直線状に引っ張られている状態でエレメントＥが直線状に配列されている状態では、各エレメントＥは板厚の厚い部分で相互に接触するとともに、互いのボス１１とホール１２とが嵌合する。これに対して、結束リングＲが湾曲すると、その結束リングＲに沿って各エレメントＥが扇状に開いた状態となり、その状態では各エレメントＥがそれぞれのロッキングエッジ１０で互いに接触する。
【００２３】
上記のように、ベルト直線状態でボス１１とホール１２とが嵌合することによって、その状態におけるエレメントＥ同士の図４（ａ）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、例えば伝動ベルトＢをベルト式無段変速機に適用した場合、プーリに巻き掛かった伝動ベルトＢの走行時におけるがたつきを防止して、ベルト式無段変速機を安定して運転することができる。
【００２４】
つぎに、上記の伝動ベルトＢを組み立てる第１の製造方法、具体的には、多数のエレメントＥを結束リングＲにより結束する工程、具体的には２本のリングＲａ，Ｒｂにより結束する工程を、図１および図２に基づいて説明する。まず、２本のリングＲａ，Ｒｂを同軸上に配置し、そのリングＲａ，Ｒｂの幅方向の端部同士を図１（ａ）のように全周に亘って接触させる。ついで、１個または複数のエレメントＥを整列させて積層し、その複数のエレメントＥをリングＲａ，Ｒｂに近づけるとともに、図１（ｂ）および図２に示すように、エレメントＥの構成部分の大半をリングＲの内側に移動させて、いずれか一方のリングの幅方向の端部を、エレメントＥの凹部７内に挿入する。この状態を半入れ状態と称する。図１（ｂ）では、便宜上、リングＲの幅方向の一端に配置されているリングＲｂの端部を、凹部７内に挿入した状態が示されている。
【００２５】
そして、エレメントＥを下方に押してリングＲｂに荷重を加え、リングＲａとリングＲｂとを、内外周方向に位置ずれさせる。ついで、エレメントＥを図１で左方向に移動させて、リングＲｂの円周方向の一部を、図１（ｃ）および図３のようにリングＲａの内側に進入させる。つまり、リングＲａとリングＲｂとが、円周方向の一部で重なり合った状態となる。そして、リングＲにおける幅方向の他端に位置するリング、つまり、凹部７の外部に位置しているリングＲａの上面に金属製のシム１３を仮付けする。
【００２６】
このシム１３はリングＲａの上面に載せられているだけであり固定はされない。また、シム１３は薄板形状を有しており、シム１３を構成する金属材料としては、例えば、鉄系の合金を用いることができる。このシムは、リングＲと同等またはそれ以上の機械的特性を備えている。ここで、機械的特性には、硬度、曲げ弾性、ねじれ弾性などが含まれる。これらの機械的特性は、金属材料の選択によって得ることができる。また、シム１３の幅はリングＲａの幅以下に構成されている。
【００２７】
ついで、抜け止め部９を支点としてエレメントＥを図１で時計方向に所定角度回転させて、図１（ｄ）のようにリングＲａを凹部７内に進入させる。この工程により、リングＲａおよびリングＲｂが共に凹部７に収容される。その後、エレメントＥに加えていたリングＲの幅方向の荷重を低下させると、リングＲｂの弾性復元力によりエレメントＥがリングＲの幅方向に移動するとともに、リングＲａ，Ｒｂが幅方向に相対移動し、図１（ｅ）のように、リングＲａ，Ｒｂの端部同士が接触した状態に戻る。このようにして、１個または複数個のエレメントＥをリングＲに取り付ける工程が完了した後、シム１３をリングＲとエレメントＥの抜け止め部８との間から抜き取る。以後、上記と同様の工程を繰り返してリングＲの全周に亘ってエレメントＥを取り付けると、伝動ベルトＢの組み立てが完了する。
【００２８】
さらに、伝動ベルトＢを組み立てる第２の製造方法、具体的には、多数のエレメントＥを２本のリングＲａ，Ｒｂにより結束する工程を説明する。まず、図５（ａ）に示すように、２本のリングＲａ，Ｒｂを同軸上に配置し、そのリングＲａ，Ｒｂの幅方向の端部同士を接触させる。ついで、リングＲａとリングＲｂとを内外周に位置ずれさせ、かつ、リングＲｂの円周方向の一部を、図５（ｂ）のようにリングＲａの内側に進入させる。この作業により、第１の製造方法と同様に、リングＲａとリングＲｂとが円周方向の一部で重なり合った状態となる。ついで、リングＲｂの円周方向の一部を、図１（ｃ）および図３のようにエレメントＥの凹部７内に進入させる。この後の工程は第１の製造方法と同じである。
【００２９】
上記した第１の製造方法または第２の製造方法において、全ての工程を手作業（手組み）でおこなうこと、あるいは、全ての工程または一部の工程を、治具、工具、支持装置、加圧装置などを用いておこなう（治具組み）こともできる。上記のように、第１の製造方法または第２の製造方法のいずれにより伝動ベルトＢを組み立てる場合でも、エレメントＥの抜け止め部８とリングＲａとの間にシム１３を介在させた後に、エレメントＥを回転させてリングＲの全てを凹部７内に収容することとなる。したがって、エレメントＥの抜け止め部８と、リングＲａとが接触することを防止でき、リングＲａの最外周層がダメージを受けることを防止できる。
【００３０】
なお、第１の製造方法または第２の製造方法において、凹部７内にリングＲａが挿入される前の工程で、リングＲｂと抜け止め部９との間にシムを介在させておくこともできる。このようにすれば、リングＲｂの幅方向の端部を凹部７に挿入する工程で、リングＲｂと抜け止め部９との接触を回避できる。したがって、リングＲｂにダメージが生じることを防止できる。特に、リングＲｂが円周方向、または厚さ方向（半径方向）に折り曲げられることを防止できる。上記の説明におけるダメージは、伝動ベルト６の耐久性に影響を及ぼす（耐久性を低下させる）要因となるものである。このダメージは、目視または顕微鏡では確認できるダメージの他に、目視または顕微鏡では確認できないダメージも含まれる。この目視または顕微鏡では確認できないダメージとしては、例えば、傷、クラック、塑性変形、応力集中、降伏、破断などが挙げられる。
【００３１】
ここで、この実施例で説明した事項と、この発明の構成との対応関係を説明すると、図１（ｃ）のように一方のリングを凹部７に進入させる工程が、この発明の第１嵌め込み工程に相当し、図１（ｃ）のようにリングの外周面にシム１３を仮り付けする工程が、この発明の仮り付け工程に相当し、図１（ｄ）および図１（ｅ）のように複数のリングを共に凹部７に進入させる工程が、この発明の第２嵌め込み工程に相当し、図１（ｅ）のように凹部７に進入されたリングからシム１３を取り外す工程が、この発明の取り外し工程に相当する。また、前記シム１３が、この発明の保護材に相当する。この保護材は、リングをエレメントの凹部に配置する工程で、リングとエレメントの抜け止め部とが直接接触することを防止するものである。
【００３２】
この発明の製造方法で製造される伝動ベルトは、結束リングが複数本のリングにより構成されており、そのリングが幅方向に３本以上並べられるものでもよい。その場合、抜け止め部の下側に配置されるリングの外周に前記のシム１３を載せればよい。また、この発明の製造方法で製造される伝動ベルトは、プーリ同士の間の変速比を無段階に変更可能な無段変速機に用いることができる他に、プーリ同士の間の変速比を変更不可能な巻き掛け伝動装置に用いることもできる。
【符号の説明】
【００３３】
７…凹部、  １３…シム、  Ｅ…エレメント、  Ｒａ，Ｒｂ…リング、  Ｂ…伝動ベルト。
【図１】
2011027149.tif 000003
【図２】
2011027149.tif 000004
【図３】
2011027149.tif 000005
【図４】
2011027149.tif 000006
【図５】
2011027149.tif 000007
【図６】
2011027149.tif 000008