(57)【要約】【課題】ブロックと張力帯との間でガタを発生させずに張力帯の変形を吸収でき、張力帯の発熱を抑えることができるＶベルトを提供する。【解決手段】ブロック１の両側部に左右一対の嵌合溝２を形成し、これら一対の嵌合溝２にそれぞれ無端状の張力帯１０を嵌合させることにより、複数のブロック１を一対の張力帯１０に長手方向に係止してなるＶベルトである。嵌合溝２の奥部側では張力帯１０と嵌合溝２内面とが隙間なく接触しており、嵌合溝２の開口部側では張力帯１０と嵌合溝２内面との間に隙間Ｓが設けられている。【選択図】　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロックの両側部に左右一対の嵌合溝を形成し、これら一対の嵌合溝にそれぞれ無端状の張力帯を嵌合させることにより、複数のブロックを一対の張力帯に長手方向に係止してなるＶベルトにおいて、
上記嵌合溝の奥部側では張力帯と嵌合溝内面とが隙間なく接触しており、
上記嵌合溝の開口部側では張力帯と嵌合溝内面との間に隙間が設けられていることを特徴とするＶベルト。
【請求項２】
上記張力帯と嵌合溝内面との間の隙間を、上記嵌合溝の開口端側に至るに従い大きく設定したことを特徴とする請求項１に記載のＶベルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無段変速機などに用いられるＶベルト、特に乾式Ｖベルトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】実公平３−３１８７０号公報
【特許文献２】特開平６−２８８４４０号公報
現在、自動車用変速機としてＶベルト式無段変速機の開発が進められ、一部実用化されている。このようなＶベルト式無段変速機には、湿式の金属Ｖベルトを用いたものと、乾式のＶベルトを用いたものとがある。乾式の変速機は、Ｖベルトとプーリとの摩擦を利用して駆動する方式のため、湿式に比べて伝達効率がよい反面、騒音が大きいという欠点がある。
【０００３】
特許文献１には、騒音の低減と高負荷伝動に優れた乾式Ｖベルトが開示されている。すなわち、図６〜図８に示すように、ブロック１の両側部に左右一対の嵌合溝２が形成され、これら一対の嵌合溝２にそれぞれ無端状の張力帯１０が嵌合され、複数のブロック１が一対の張力帯１０によって長手方向に係止されている。初期状態では、張力帯１０はブロック１の嵌合溝２から若干側方へ突出している。張力帯１０はゴム部の内部に複数のエンドレスの芯線１１を幅方向に平行に埋め込んだ構造となっている。ブロック１は、金属製のコア３と、このコア３の一部が外部に露出するようその周囲を被覆する耐摩耗性樹脂４とで構成されたものであり、少なくともプーリとの接触面１ａは樹脂４で被覆されている。コア３は、上ビーム部３ａ、下ビーム部３ｂおよびそれらを連結するセンタピラー部３ｃを有し、それらの間に上記嵌合溝２が形成されている。嵌合溝２の上下内面には、コグと呼ばれる突起部５，６が嵌合溝２の奥部から開口部に向かって連続的に設けられ、これら突起部５，６が張力帯１０の表裏面に形成された凹溝１３，１４に係合することで、ブロック１はベルト長手方向に係止されている。なお、ここでは上側の突起部５は断面方形であり、下側の突起部６は断面円弧状に形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような乾式Ｖベルトの場合、張力帯１０の部分での発熱量が大きいという問題がある。発熱メカニズムは、プーリと張力帯１０との接触による発熱のほかに、プーリに巻き掛けられた時の張力帯１０の屈曲に伴う圧縮、引張り運動による内部発熱が考えられる。図９は、Ｖベルトがプーリに巻き掛けられた状態を示し、Ｃは圧縮応力、Ｔは引張応力を示す。特に使用初期のＶベルトでは、張力帯１０の嵌合溝２からの突出量が大きく、しかも張力帯１０の外側端部（プーリとの接触面側）では変形量が大きいので、発熱量も大きい。
上記のように張力帯１０が発熱すると、張力帯１０の芯線１１の熱疲労促進、張力帯１０のゴム部のへたり促進などにより、Ｖベルトの寿命が短くなるという問題が発生する。
【０００５】
特許文献２は、張力帯をブロックの嵌合溝に対して隙間をもって嵌合させた構造を提案している。この場合には、張力帯がプーリから側圧を受けた場合、張力帯はプーリとの接触部だけでなく、隙間分だけ幅方向全体で変形できるので、初期のベルト発熱量を低減できるという効果がある。
【０００６】
しかしながら、特許文献２の構造では、張力帯と嵌合溝との間全体に隙間を設けているので、ブロックと張力帯との間でガタが発生し、張力帯のへたり、摩耗によって隙間が拡大し、噛み合いノイズが増大するとともにベルト寿命が短くなるという問題が発生する。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、ブロックと張力帯との間でガタを発生させずに張力帯の変形を吸収でき、張力帯の発熱を抑えることができるＶベルトを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は請求項１に記載の発明によって達成される。すなわち、ブロックの両側部に左右一対の嵌合溝を形成し、これら一対の嵌合溝にそれぞれ無端状の張力帯を嵌合させることにより、複数のブロックを一対の張力帯に長手方向に係止してなるＶベルトにおいて、上記嵌合溝の奥部側では張力帯と嵌合溝内面とが隙間なく接触しており、上記嵌合溝の開口部側では張力帯と嵌合溝内面との間に隙間が設けられていることを特徴とするＶベルトを提供する。
【０００９】
本発明のＶベルトでは、ブロックの嵌合溝の開口部側と張力帯との間に隙間が存在するので、張力帯がプーリから側圧を受けた時、プーリと接触する張力帯の開口部側の部位が容易に変形することができる。そのため、張力帯の局部的な応力上昇を抑制でき、張力帯の発熱を抑制することができる。
また、ブロックの嵌合溝の奥部側については、嵌合溝と張力帯とが隙間無く接触しているので、ブロックと張力帯との間のガタを少なくでき、張力帯のへたり、摩耗によって隙間が拡大するという問題を解消できる。そのため、噛み合いノイズの低減、ベルト寿命の向上という作用効果を奏する。
【００１０】
請求項２のように、張力帯と嵌合溝内面との間の隙間を、嵌合溝の開口端側に至るに従い大きく設定するのがよい。
すなわち、ブロックの嵌合溝の開口部側において、嵌合溝と張力帯との隙間を段差状に拡大してもよいが、これでは張力帯の変形量を最大限吸収できる訳ではない。そこで、請求項２のように、開口部側に至るにしたがい、隙間を漸次拡大させれば、側圧を受けて張力帯が変形したとき、その変形を最も効果的に吸収できる。つまり、隙間の全体積が同じでも、張力帯の変形を最も効果的に吸収できる。
【００１１】
隙間の設け方には種々の方法が考えられる。例えば、嵌合溝の開口部側に向かって嵌合溝の上下方向の間隔を拡大することで、隙間を拡大させてもよい。また、ブロックの嵌合溝の上下面には、コグと呼ばれる突起部が嵌合溝の奥部から開口部に向かって連続的に設けられ、これら突起部が張力帯の表裏面に形成された凹溝に係合しているが、コグの高さあるいは厚みを開口部側に向かって漸次小さくすることで、隙間を拡大させてもよい。
張力帯と嵌合溝内面との間の隙間が発生する開始点は任意に設定可能であるが、少なくとも嵌合溝の最奥部では、嵌合溝の上下面が隙間なく張力帯に接触している必要がある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１，図２は本発明にかかるＶベルトの第１実施例を示す。
この実施例のＶベルトＡの基本構造は、図６〜図９に示した従来構造と同様であるから、同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００１３】
ＶベルトＡにおいて、各ブロック１の嵌合溝２の上壁面２ａおよび下壁面２ｂには、奥部から開口部に向かって漸次拡大するテーパ面が形成されている。そのため、嵌合溝２に張力帯１０を嵌合させたとき、嵌合溝２の略中央部から奥部側では張力帯１０と嵌合溝２内面とが隙間なく接触するが、嵌合溝２の略中央部から開口部側では張力帯１０と嵌合溝２内面との間に隙間Ｓが設けられている。
なお、張力帯１０は従来と同様のものが使用される。
【００１４】
さらに詳細に説明すると、嵌合溝２の内面を構成する上壁面２ａにおいて、上コグ部５の下面と上コグ部５以外の上壁面２ａとは、嵌合溝２の略中央部から開口端側に至るに従い漸次上方へ傾斜している。そのため、開口部側の上コグ部５の下面と凹溝１３の底面との間に隙間Ｓが設けられ、上コグ部５以外の上壁面２ａと張力帯１０の上面との間にも隙間Ｓが設けられている。一方、嵌合溝２の下壁面２ｂにおいては、下壁面２ｂを構成する下コグ部６の上面が開口部側に向かって下方へ傾斜している。そのため、開口部側の下コグ部６の上面（下壁面２ａ）と凹溝１４の底面との間に隙間Ｓが設けられている。上記隙間Ｓは、嵌合溝２の略中央部から開口端側に至るに従い漸次大きくなっている。
なお、上コグ部５の前後方向の両側面は、凹溝１３と密着状態で嵌合しているので、張力帯１０に対してブロック１の長手方向の位置ずれが防止される。
【００１５】
上記実施例のＶベルトＡでは、嵌合溝２の開口部側では張力帯１０と嵌合溝２内面との間に隙間Ｓが設けられているので、張力帯１０がプーリと接触した時、その外側端部および内部で変形があっても、その変形を上記隙間Ｓによって吸収し、発熱を最小限に抑制できる。また、嵌合溝２の奥部側では張力帯１０の凹溝１３，１４と嵌合溝２の上下ゴグ部５，６とが隙間なく嵌合しているので、ブロック１と張力帯１０との間でのガタを少なくでき、張力帯１０のへたりや摩耗によって隙間Ｓが拡大するという問題も解消できる。その結果、ＶベルトＡのベルト寿命を長くすることができる。
【００１６】
図３〜図５は本発明にかかるＶベルトの第２実施例を示す。
この実施例のＶベルトＢでは、上コグ部５および下コグ部６のみに加工を施すことで、嵌合溝２の奥部側では張力帯１０の凹溝１３，１４と嵌合溝２の上下ゴグ部５，６とが隙間なく嵌合するが、嵌合溝２の開口部側では張力帯１０と嵌合溝２との間に隙間Ｓが設けられるようにしたものである。
すなわち、上コグ部５の開口部側５ａはその幅および高さが漸次減少するように形成されており、下コグ部６の開口部側６ａも外周面の一部が切除されている。図４において、斜線部は一般の上コグ部５および下コグ部６に比べて体積が減少した部分を示す。
【００１７】
上記のように構成することで、嵌合溝２から突出している張力帯１０の外側端部がプーリとの接触によって内側へ押し込まれた時、張力帯１０が隙間Ｓに入り込んで変形を吸収するので、発熱を抑制することができる。
この場合も、嵌合溝２の奥部側では張力帯１０の凹溝１３，１４と嵌合溝２の上下コグ部５，６とが隙間なく嵌合しているので、ブロック１と張力帯１０との間でのガタを少なくできる。また、嵌合溝２の上コグ部５以外の上壁面２ａと張力帯１０の上面との間には隙間がないので、ブロック１の張力帯１０に対する位置決め精度が高い。
【００１８】
本発明は上記実施例に限定されるものではない。
上記実施例では、嵌合溝２の幅方向中央部から奥部側では、張力帯と嵌合溝内面とが隙間なく接触し、それより開口部側では張力帯と嵌合溝内面との間に隙間を設けたが、その境界部は嵌合溝２の幅方向中央部に限らず、それより奥部側あるいは開口部側のいずれであってもよい。要するに、嵌合溝の開口部側に張力帯の変形を吸収できるだけの体積の隙間Ｓがあればよい。
上記実施例では、開口部側に至るに従い漸次拡大する隙間Ｓとしたが、嵌合溝の幅方向中央部から開口部側に段差状の隙間Ｓを設けてもよい。
【００１９】
本発明のブロックは、実施例のように金属製コア３の周囲に樹脂４を被覆したものに限らず、ブロック全体が樹脂材料で一体成形されたものでもよい。ただ、実施例のような複合構造とした場合には、コアによってプーリ推力に対する座屈強度を高めることができるとともに、樹脂によって接触部１ａの摩擦係数を高めることができるという利点がある。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、ブロックに設けられた嵌合溝の奥部側では張力帯と嵌合溝内面とが隙間なく接触し、嵌合溝の開口部側では張力帯と嵌合溝内面との間に隙間を設けたので、張力帯がプーリから側圧を受けた時、プーリと接触する張力帯の開口部側の部位が容易に変形することができる。そのため、張力帯の局部的な応力上昇を抑制でき、初期における張力帯の発熱を抑制することができる。
また、ブロックの嵌合溝の奥部側については、嵌合溝と張力帯とが隙間なく接触しているので、ブロックと張力帯との間のガタを少なくでき、張力帯のへたり、摩耗によって隙間が拡大するという問題を解消できる。そのため、噛み合いノイズの低減、ベルト寿命の向上という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるＶベルトの第１実施例の断面図である。
【図２】図１に示すＶベルトの側面図である。
【図３】本発明にかかるＶベルトの第２実施例のブロックの一部斜視図である。
【図４】図３のＵ方向矢視図およびＤ方向矢視図である。
【図５】図３に示すＶベルトの側面図である。
【図６】従来のＶベルトの斜視図である。
【図７】従来のＶベルトの断面図である。
【図８】従来のＶベルトの側面図である。
【図９】従来のＶベルトのプーリに巻きかけられた状態の側面図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ　　　Ｖベルト
１　　　　　　　　　　ブロック
２　　　　　嵌合溝
５　　　　　上コグ部
６　　　　　下コグ部
１０　　　　　　　　張力帯
１１　　　　芯線
１３，１４　凹溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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