(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つのプーリ間で、これらに巻き渡されたベルトを介して動力伝達を行う動力伝達装置の前記ベルトであって、
ベルトの長手方向に配列される複数個のブロックと、
ベルトの長手方向に延びる帯形状を有し、前記ブロックをベルト状に束ねるフープと、
を有し、
ベルトが直線状となっているときに、前記フープは、そのベルト長手方向に直交する断面において、ベルト外周側に凸となるように湾曲しており、この湾曲形状が１．７〜２．２次関数となっている、
動力伝達装置のベルト。
【請求項２】
請求項１の動力伝達装置のベルトであって、前記フープは、複数のバンドを積層して形成され、ここのバンドが前記フープと同様の湾曲形状を有している、動力伝達装置のベルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二つのプーリ間で、これらに巻き渡されたベルトにより動力伝達を行う動力伝達装置に関し、特に、そのベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周方向に略Ｖ字形の溝を有する二つのプーリ間に、前記の溝に嵌まるベルトを巻き渡し、このベルトを介し、前記プーリ間で動力伝達を行う動力伝達装置が知られている。例えば、近年、車両用として採用されているベルト式ＣＶＴ（連続可変比変速機）が前述の動力伝達装置として知られている。
【０００３】
このベルト式ＣＶＴは、前記プーリを略円錐面を有する二つのシーブより構成し、それらの円錐面を向かい合わせて前記Ｖ字形の溝を形成する。ベルトは、複数個のブロックをベルト長手方向に配列して構成され、これらのブロックはベルト長手方向に延びるフープによって束ねられている。このブロックの側面が、前記プーリのＶ字形の溝の側面に接触する。また、フープは、これが巻き渡されるプーリの回転軸線に直交する平面内で屈曲可能なように、薄板帯形状を有している。シーブの間隔を変更することにより、ベルトの、プーリに対する巻き掛かり径が変化し、これにより入出力の変速比を可変することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の動力伝達装置のベルトは、プーリ間では直線状に延ばされているが、プーリに巻き付いている部分では湾曲されている。フープも同様に直線部分と湾曲部分が形成されるが、フープの帯形状長手方向に直交する断面形状は、前記の湾曲の影響を受け、部分ごとに異なっている。フープ断面形状が不適切であると、他の部品との干渉などにより、摩耗等が発生し、耐久性を低下させる場合がある。
【０００５】
本発明は、ベルトの耐久性を向上することができるフープの断面形状を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、本発明にかかる動力伝達装置のベルトは、そのフープの形状を、フープ長手方向に直交する断面において、ベルトの外側に凸となる湾曲形状とし、その湾曲形状を１．７〜２．２次関数で表される形状としている。これにより、ベルトがプーリに巻き掛かって湾曲されている部分における断面形状の変形を抑え、ベルトの耐久性を向上させている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。図１は、ベルト式動力伝達装置であるベルト式ＣＶＴの一例を示す概略構成図である。ＣＶＴ１０の入力軸１２および出力軸１４には、軸と共に回転する入力プーリ１６および出力プーリ１８が設けられている。入力プーリ１６は、入力固定シーブ２０と入力可動シーブ２２を含み、これらシーブ２０，２２は、向かい合う面が入力軸１２の中心軸線を軸とする円錐面の一部である略円錐台形状を有している。固定シーブ２０は、入力軸１２に対し、回転方向のみならず軸方向にも固定されている。可動シーブ２２は、入力軸１２に対して回転方向には規制され、軸方向に移動を許容されている。可動シーブ２２の背後、すなわち軸方向において固定シーブ２０と反対側に、流体圧シリンダ２４が配置されている。そして、可動シーブ２２自体がピストンとして機能し、流体圧シリンダ２４と共にアクチュエータを形成する。流体圧シリンダ２４およびピストンとしての可動シーブ２２により形成される流体圧室２６に、作動流体が流体圧ライン（不図示）より供給され、また流体圧室２６より排出されることにより、可動シーブ２２は、入力軸１２に沿って移動する。
【０００８】
出力プーリ１８に関しても、入力プーリ１６とほぼ同様の構成を採る。すなわち、出力プーリ１８は、回転方向、軸方向に動きを規制された出力固定シーブ２８、その動きが回転方向には規制され、軸方向には許容される出力可動シーブ３０を含んでいる。可動シーブ３０の背後には、流体圧シリンダ３２が配置され、これとピストンとしての可動シーブ３０により流体圧室３４を含むアクチュエータが構成される。このアクチュエータにより可動シーブ３０の移動が制御される。
【０００９】
入力プーリの二つのシーブ２０，２２、出力プーリの二つのシーブ２８，３０はそれぞれ、二つのシーブの向き合う面によりベルト３６を挟持し、プーリ１６，１８はベルト３６と係合する。
【００１０】
ベルト３６は、図示される形状を有する薄板のブロック３８を多数配列し、これらを無端で可撓性のある２本のフープ４０で、たがをかけたようにして形成されている。このベルト３６が、入出力プーリ１６，１８に掛け渡され、ブロック３８の側面がシーブと係合している。ベルト３６の幅、すなわちブロック３８の側面の幅は一定であるので、対をなすシーブの間隔が決定すれば、ベルト３６のプーリ１６，１８に対する巻き掛かり位置、すなわち巻き掛かり半径Ｒin，Ｒoutが定まる。入出力の巻き掛かり半径比によって、変速比が決定される。さらに可動シーブ２２，３０を移動させることにより巻き掛かり半径を変更することができ、これによって変速比の変更が可能となる。具体的には、入力プーリ１６に対する巻き掛かり半径Ｒinを大きくしようとする場合には、流体圧室２６内に作動流体を供給し、可動シーブ２２を進出させる方向にアクチュエータを作用させる。この押圧力により、プーリ１６およびベルト３６の回転に伴って、ベルト３６は押し出されるようにして巻き掛かり半径Ｒinが増加する。巻き掛かり半径Ｒinを小さくする場合は、可動シーブ２２が逆に動き、ベルト３６は、シーブ間の谷間に落ち込むように移動して巻き掛かり半径Ｒinが縮小する。出力プーリ１８側もほぼ同様にして巻き掛かり半径Ｒoutの変更が行われるが、入出力プーリ１６，１８において、シーブの動きは反対向きである。すなわち、一方の軸において、シーブの間隔を狭め、巻き掛かり半径を増加させようとしているときは、他方の軸においては、シーブの間隔を拡げ、巻き掛かり半径を増加するように同期して制御される。
【００１１】
図２は、ベルト３６の詳細な構造を示す図である。ブロック３８は、ベルト長手方向に、フープ４０で束ねられて配列されている。左右２本あるフープ４０は、それぞれ薄い鋼製のバンド４２を積層して形成されている。この鋼製バンド４２の枚数は、主に当該ＣＶＴの最大伝達トルクにより決定され、十分な強度が達成されれば、１枚とすることももちろん可能である。
【００１２】
図３は、フープ４０の、ベルト長手方向に直交する断面形状である。図において、上方がプーリ１６，１８に巻き渡されたベルトの外側である。図示するように、フープ４０は、ベルトの外側に凸となるように湾曲した、あるいは反った形状が与えられている。これは、フープ４０を構成する個々の鋼製バンド４２において、同様の形状が与えられていることによる。
【００１３】
図４は、フープ４０または鋼製バンド４２（以下、単にフープと記す）を湾曲形状のいくつか例を示す図である。フープ４０の湾曲形状を、幅方向をｘ、厚さ方向をｙとしたとき、次式で表し、ｘの次数ｎにいくつかの値を代入して、それぞれの形状を示している。なお、原点はフープ４０の幅方向の中心である。
【００１４】
【数１】
ｙ＝ｘn
【００１５】
図５は、図４に示す各断面形状のフープ４０を実際にプーリに巻き渡したとき、プーリに巻き掛かり、湾曲している部分での、フープ４０の断面形状の変形の様子を示す図である。次数ｎが、ある範囲でフープ４０の変形が小さくなることが読み取れる。
【００１６】
図６は、図５に示される厚さ方向の変位の幅、すなわち変位の最大値と最小値の差を、次数ｎに関してまとめたグラフである。このグラフに示されるとおり、次数ｎ＝２の近傍で、フープ変位が小さくなっていることが分かる。耐久性能上許容できる変位を図５にＴＨとして示す。これを満たす次数ｎの範囲は、１．７〜２．２の範囲となる。好ましくは、次数ｎの範囲が１．８〜２．１の範囲である。さらに好ましくは、次数ｎの範囲が１．９〜２．０の範囲である。
【００１７】
以上のように、フープ４０を直線状態にしたときに、その断面形状が１．７〜２．２次の関数で表されるように湾曲させておくことにより、フープ４０が湾曲したときの断面形状の変形を小さくすることができる。そして、この変形が小さいことによって、ブロックなどフープに接触する周囲の部品に対し、特定部位のみ接触するなどの不具合を防止することができる。
【００１８】
本実施形態は、ベルト式ＣＶＴのベルトに関して説明したが、これに限らず、連続的に変速比を変更するものではない、また変速機能を持たない動力伝達装置であっても、同様の構造を有するベルトについても、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ベルト式ＣＶＴの概略構成図である。
【図２】  ベルトの詳細構造を示す図である。
【図３】  フープまたは鋼製バンドの長手方向直交断面を示す図である。
【図４】  図３の直交断面の形状を示す関数の例を示す図である。
【図５】  図４に示す直交断面のフープ等のベルト湾曲部分における変形状態を示す図である。
【図６】  フープの直交断面形状を表す関数の次数と、ベルト湾曲部分での変形量との関係を示す図である。
【符号の説明】
３６  ベルト、３８  ブロック、４０  フープ、４２  鋼製ベルト。
【図１】
0004626103.tif 000002
【図２】
0004626103.tif 000003
【図３】
0004626103.tif 000004
【図４】
0004626103.tif 000005
【図５】
0004626103.tif 000006
【図６】
0004626103.tif 000007