(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無端ベルト状の金属リングを重ね合わせた金属リング部材と、この金属リング部材に沿って支持された多数の金属エレメント部材とからなり、駆動プーリと従動プーリ間に掛け渡されて動力を伝達する金属ベルトであって、
前記金属エレメント部材は略上下方向に対向位置する上向き面と下向き面との間に前記金属リング部材を設置するための空間部よりなるスロット及び、前記金属エレメント部材の主面の前面及び後面に前後の金属エレメント部材と係合するための略円筒状の凸部及び凹部よりなるカップリングを有するものにおいて、
前記下向き面よりも上方に位置する前記カップリングの中心を通り前記金属エレメント部材の主面の前後面方向に通過する軸を中心軸として前記金属エレメント部材を揺動させたときに、前記金属リング部材の最外周面と当該最外周面に相対する前記金属エレメント部材の下向き面とを当接させるための揺動角をαとし、前記金属リング部材の最内周面と当該最内周面に相対する前記金属エレメント部材の上向き面とを当接させるための揺動角をβとした場合に、
前記金属リング部材が前記スロットの上下中央位置にあるときにα＜βとなり、かつ前記下向き面が形成された前記金属エレメント部材の上部構造の側端部が前記駆動プーリおよび前記従動プーリのプーリ面と当接しない長さ範囲となるように構成したことを特徴とする金属ベルト。
【請求項２】
前記カップリングに於ける前記略円筒状の凸部と凹部の径は、前記凹部の径の方が前記凸部の径より大であることを特徴とする請求項１に記載の金属ベルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ベルト式無段変速機等に動力伝達用として用いられる金属ベルトに関し、特にこれを構成する金属エレメント部材の構成に特徴を有する金属ベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような金属ベルトは従来から公知となっており、例えば、実開昭６２−１３１１４３号公報、特開平２−２２５８４０号公報等に開示されている。これらの従来の金属Ｖベルトは、無端ベルト状の金属リング部材と、この金属リング部材に沿って支持された多数の金属エレメント部材（駒とも称される）とから構成され、駆動プーリ及び従動プーリ間に掛け渡されて動力伝達を行う。これら両プーリは油圧等によりそのＶ溝幅が可変制御できるようになっており、この両プーリのＶ溝幅を可変制御することによって両プーリにおけるＶベルトの巻き掛け半径を変化させ、変速比を無段階に変化させることができるようになっている。
【０００３】
この様な押し駒式金属Ｖベルトの運転状態における金属エレメント部材（以降単にエレメントと表記する）の挙動については、例えば、ＡＳＭＥ:International Computers in Engineering Conference and Exhibition,vol.3(1987)pp461-465 に示されるように、特に従動プーリから駆動プーリに向かうベルト弦部では、前後のエレメント部材間に隙間が発生する領域（従動プーリ出口付近）と、前後のエレメント間に隙間がなく密着している領域（駆動プーリ入口付近）の二つの領域が存在することも知られている。
【０００４】
また、このような金属Ｖベルトの摩耗と効率の改善については、例えば、特開平７−１２１７７号公報記載の方法が知られている。これは、従来の金属Ｖベルトにおいては、プーリとベルトとの幾何学的関係によってベルトが２つのプーリ間で不正確な走行を示すことがしばしば生じ、エレメントが金属リング部材（以降単にリングと表記する）に直角な平面内で幾分か傾いた状態で駆動プーリに侵入する場合が生じる。そしてこのような状態を許容するときには、プーリＶ面への片当たりによるＶ面摩耗の促進や、伝達効率の低下を生じることとなる。
【０００５】
そこで、リング最内周面とエレメントとの接触位置と、リング最外周面とエレメントとの接触位置の二つの接触位置との水平方向距離をＡ、最外周リングとエレメント間のクリアランスをＢとしたときに、角 tan-1Ｂ／Ａが１度より小さくなるようにリングとエレメントの接触点の位置を規定する。このように規定することで、リングが駆動プーリ入り口でエレメントの揺動角を制限して摩耗と伝達効率の改善を図ろうとするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報には、この角 tan-1Ｂ／Ａを１度以下とするための具体的な手段については開示されていない。また、前記公報や文献等にも記載されているように、このような金属Ｖベルトではエレメントに対し従動プーリの出口弦部で発生するいわゆる駒詰め運動を制限しないように、エレメントの並進および前後方向への傾きに十分な自由度を確保する必要があり、前記式によればこれらの条件を満足させる数値Ａと数値Ｂとを導くことが重要な問題である。
【０００７】
また、従動プーリ出口弦部の不安定領域や、プーリ幅が変化したときのプーリ入り口部では、前後のエレメントは両者のカップリング部を介して相互に作用しており、この係合するカップリング部を軸心として揺動運動を許容するが、このような揺動を制限するリングとエレメント部分との当接点には、この揺動運動を制限するために、回転モーメントに比例した面圧がリングおよびエレメントにはたらくこととなる。
【０００８】
この発生面圧の大小は、特に厚さ0.2mm程度の薄肉の金属リングシートを複数枚重ねて構成される金属リング部材にとって寿命上大きな影響があり、この面圧の低減がリング寿命の向上にとって重要な課題となっていた。
【０００９】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、エレメントの並進運動および前後方向への傾きを阻害することなく揺動角を制限し、プーリ入り口付近でのエレメントの姿勢を安定化することによって振動および騒音の低減、プーリのＶ面摩耗の抑制、伝達効率の改善を図るとともに、併せてリングの耐久性向上を図った金属ベルトを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的達成のため、本発明においては、駆動プーリと従動プーリ間に掛け渡されて動力を伝達する金属ベルト（例えば実施の形態における金属ベルトＭＶ）を、複数の無端ベルト状の金属リングを重ねた金属リング部材（例えば実施の形態におけるリング２０）と、このリングに沿って支持された多数の金属エレメント部材（例えば実施の形態におけるエレメント１０）とから構成し、このエレメントの前後面に設けられ下向き面よりも上方に位置するカップリング（例えば実施の形態におけるカップリング１４，１５）の中心を通りエレメントの主面の前後面方向に通過する軸を中心軸としてエレメントを揺動させたときに、リングの最外周面とエレメントの下向き面（例えば実施の形態におけるイヤー部下面１２ａ）とを当接させるための揺動角をαとし、リングの最内周面とエレメントの上向き面（例えば実施形態におけるサドル面１１ａ）とを当接させるための揺動角をβとした場合に、リングがスロットの上下中央位置にあるときにα＜βとなり、かつ下向き面が形成されたエレメントの上部構造（例えば実施形態におけるイヤー部１２）の側端部が駆動プーリおよび従動プーリのプーリ面と当接しない長さ範囲となるように金属ベルトＭＶを構成する。
【００１１】
すなわち、本発明に係る金属ベルトのエレメントは、エレメントを揺動させたときのリングの最外周面（例えば実施の形態における２０ａ）と、このリング最外周面に相対するエレメントの下向き面（例えば実施の形態におけるイヤー部下面１２ａ）との当接点を、イヤー部がプーリ面と当接しない範囲で従来のエレメントよりもプーリの軸方向外側に移動させ、リングがスロットの上下中央位置にあるときにα＜βとなるように構成することによりエレメントの揺動角を小さくさせるように構成する。
【００１２】
あるいは、上記と同様にカップリングの軸心を中心にエレメントを揺動させたときに、リングの最外周面とこの面に相対するエレメントの下向き面とが当接する点と前記中心軸との距離をＬαとし、リングの最内周面（例えば実施の形態における２０ｂ）とエレメントの上向き面（例えば実施形態におけるサドル面１１ａ）とが当接する点と前記中心軸との距離をＬβとすれば、(Ｌα／Ｌβ)＞０．８なる関係を有し、かつイヤー端部がプーリ面と当接しない長さ範囲となるように構成する。
【００１３】
これらの様な構成によれば、エレメントとリング間のクリアランス（例えば実施の形態におけるトータルクリアランスＣL）を狭小化することなくエレメントの全揺動角を減少させることができる。すなわち、エレメントの並進および前傾角を制限することなく（エレメントの駒詰め運動を犠牲にすることなく）揺動角の減少を実現することができる。
【００１４】
そして、上記構成によれば、エレメントが揺動しリング最外周面とイヤー部下面とが当接したときたときの当接位置が、軸心であるカップリング中心から外側にずれる分だけモーメントの腕の長さが増加することとなり、同じ運動量の揺動運動が発生した場合に、イヤー部およびリング最外周面の当接点にはたらく面圧を低減させることができる。
【００１５】
また、本発明に係る前記金属ベルトは、前後のカップリングに於ける略円筒状の凸部（例えば実施形態に於けるノーズ１４）と凹部（例えば実施形態に於けるノーズホール１５）の径を、凹部の径の方が凸部の径よりも大となる（すなわち係合時にガタを有する）ように構成する。
【００１６】
上記構成により、従来と同一のエレメント揺動角を維持したうえで前後エレメントのカップリング間のクリアランスを拡大することができ、従って、従動プーリ出口部に於ける前後エレメント間のカップリングセンターずれに対する許容幅を拡大することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について説明する。まず、図３に示すように本発明に係る金属ベルトＭＶは複数の無端ベルト状のリングを重ね合わせて構成するリング（金属リング部材）２０と、このリング２０に沿って支持された多数のエレメント（金属エレメント部材、駒あるいはブロックとも称される）１０とから構成され、それぞれＶ溝幅が油圧等の動力手段によって任意に調整可変とされた駆動プーリ１と従動プーリ５とに掛け渡されて駆動力を伝達する。
【００１８】
図５には、このような金属ベルトが駆動プーリ１に巻き掛けられた状態を示しており、固定プーリ半体１ａと可動プーリ半体１ｂとから構成される駆動プーリ１のＶ溝内にエレメント１０が噛み込まれた状態で運転される。可動プーリ半体１ｂはプーリ軸方向（図中Ｘ軸で示す方向）に移動自在に配設されており、この方向に可動プーリ半体１ｂを移動させることによりプーリＶ溝幅を変化させて金属ベルトＭＶの巻き掛け半径を変化させる。従動プーリ５についても同様の方法により金属ベルトの巻き掛け半径を可変させることができ、これら両プーリの巻き掛け半径を制御することにより、両プーリ間での変速比を無段階に調節自在に構成している。
【００１９】
図１及び図２には本発明に係る金属ベルトをより詳しく示しており、このうち図１には金属ベルトの正面図を、図２には上記金属ベルトのエレメントの右側面図を示す。このエレメント１０は左右にプーリのＶ溝面と当接するＶ面１１ｂを備えたボディ部１１と、このボディ部１１の中央から上方に伸びて左右に広がるイヤー部１２とからなり、ボディ部１１の左右上面にはサドル面１１ａが、左右のイヤー部１２の下面には保持面１２ａが形成され、サドル面１１ａと保持面１２ａに挟まれて左右一対のスロット１３が形成されている。そしてスロット１３内に左右一対のリング（金属リング部材）２０が挿入されるように設置されて、このリング２０に沿って多数のエレメント１０が配設さることにより多数のエレメントを保持した金属ベルトＭＶが構成されている。
【００２０】
エレメント１０の前面上部には、略円筒形の凸部（ノーズという）１４が形成され、エレメント背面の同軸位置には、直後のエレメントの凸部と係合するための略円筒形の凹部（ノーズホールという）１５が形成されている。なお、この両者をあわせてカップリングという。
【００２１】
ところで、駆動プーリ１の出口近傍では、各エレメント１０は駆動プーリ１から次々と送り出されるエレメント１０により順次従動プーリ５側に押され、この押し力によって駆動プーリ１の回転トルクを従動プーリ５に伝達する。このため駆動プーリ１から従動プーリ５に向かうベルト弦部では各エレメント１０に圧縮力が作用しており、各エレメント間に隙間は存在しない。一方従動プーリ５に回転トルクを伝達し、従動プーリ５から駆動プーリ１に向かうベルト弦部では、リング２０には引っ張り力が作用するものの、各エレメント１０については、これらがが独立した板状体であることから引っ張り力が作用せず、その結果、このベルトの戻り弦部ではベルト全周のエレメント間クリアランスが集積されて隙間が生じることとなる。
【００２２】
しかし、駆動プーリ１の巻き付き部においてこの隙間を許容したときには、駆動プーリ１の出口においてエレメント１０の断続的な押し出しを生ずることとなり、振動、騒音の原因となるばかりでなくベルト寿命にも大きな影響を与えることとなる。
【００２３】
そこで、このような金属ベルトにおいては、駆動プーリの入り口に至る前に各エレメントが隙間なく整列するように、エレメントを構成する。それは、エレメントの重心を、プーリのピッチ円半径（エレメントにおけるロッキングエッジ１１ｃ）よりも外側になるよう構成することにより達成される。すなわち、従動プーリ出口におけるエレメントの放出速度は、従動プーリのピッチ円半径上の速度で規定される。そして、このピッチ円半径よりも外側である重心位置の周速度はピッチ円半径上の周速度よりも速いため、従動プーリから放出されたエレメントは、重心位置が先行するように傾いて、かつエレメントを引っ張るように前方のエレメントに向け飛び出す。
【００２４】
この状況を誇張して示したのが図４であり、図３に示す従動プーリ５から駆動プーリ１へ向かう従動プーリ出口領域の部分拡大図である。従動プーリ５から飛び出したエレメント１０は、上述のように各エレメント間のクリアランスが集積され隙間の生じる従動プーリ５から駆動プーリ１に向かうベルト弦部の領域を、幾分前傾した状態で前方のプーリに向けベルト２０の周速よりも速い速度で運動する。そしてこの運動速度差により、従動プーリ５から駆動プーリ１に向かうベルト弦部では、従動プーリ５から放出されたエレメントが前方のエレメントに追いつきエレメント間に隙間のない領域（図３，図４のII領域）と前方のエレメントに追いつく前の隙間のある領域（図３，図４のIの領域）とが存在することとなる。なお、このようにエレメントが前方のエレメント（駒）との間隔を詰めるように運動することをエレメントの駒詰め運動という。
【００２５】
この隙間のあるIの領域では、一方でエレメント１０の全体的な運動方向として前傾と並進（駒詰め）運動を行うが、他方では前後のカップリング１４，１５の係合による拘束と、リング２０による拘束を受けながら、これらの拘束条件の範囲内でエレメント１０は自由な運動を許容されることとなる。
【００２６】
このうち、リング２０とエレメントのスロット１３間のクリアランスは、前述の駒詰め運動を阻害しない必要から、カップリングのノーズ１４とノーズホール１５間のクリアランスより大きく設定されており、この結果エレメントはカップリングの係合軸を中心として揺動運動を行うこととなる。
【００２７】
この揺動運動は、エレメントのサドル面１１ａまたはイヤー部下面１２ａとリング２０との当接により抑制されるが、このときリングの当接点にはエレメントの運動量に比例する面圧が作用する。また、この揺動角が大きい状態で隙間のない領域（図３，図４の領域II）に挟み込まれたエレメントは駆動プーリ巻き付き部でプーリＶ面（１ａｆもしくは１ｂｆ）と片当たりを起こし、Ｖ面摩耗を生ずる原因となる。
【００２８】
このため本発明に係る金属ベルトＭＶのエレメント１０では、エレメントの駒詰め運動を阻害することなくこの揺動角を小さくし、かつ、リング最外周面２０ａに生ずる面圧を抑制するために、イヤー部１２の長さを延長し、カップリングの軸心３０を中心軸としてエレメントを揺動させたときに、図６に示す様にリングの最外周面２０ａとイヤー部下面１２ａとが当接する点Ｐαと前記中心軸３０との距離をＬαとし、リングの最内周面２０ｂとサドル面１１ａとが当接する点Ｐβと前記中心軸３０との距離をＬβとすれば、(Ｌα／Ｌβ)＞０．８なる関係を有するように金属ベルトＭＶを構成する。
【００２９】
また、リング２０がスロット１３の中央位置にある状態に於いて前記と同様にカップリングの軸心３０を中心軸としてエレメントを揺動させたときに、リング最外周面２０ａとイヤー部下面１２ａとを当接させるための揺動角をα、リング最内周面２０ｂとサドル面１１ａとを当接させるための揺動角をβとすれば、α＜βなる関係を有するように金属ベルトＭＶを構成する。
【００３０】
なお、図６中に示すｐ１〜ｐ５はエレメント１０とリング２０との相対位置関係を示しており、エレメント１０のスロットに対し、リング２０が中央位置にあるときをｐ３とし、リング２０を上下方向（ベルト厚さ方向）に0.05mmづつ変化させた位置を表している。例えば、ｐ２はリング２０がスロット中央より0.05mm上方にあることを示す。なお、リングが中央位置（ｐ３位置）にあるときのエレメントとリングとのクリアランスは、従来例と同じＣL1＝ＣL2＝0.133mmとし、サドル面端部長さＬSについても従来例と同じＬS＝12mmで一定としている。
【００３１】
図７には、サドル面端部長さＬSを従来のまま一定とし、イヤー端部長さＬYを変化させたときのリングとエレメントが当接するまでのエレメントの揺動角（当接角であり、αもしくはβのいずれか）の変化状況を、前記相対位置ｐ１〜ｐ５各々について示している。
【００３２】
まず、リング２０がエレメント１０のスロット中で下方に位置するｐ４，ｐ５位置では、イヤー端部長さＬYをプーリＶ面に当接直前まで延長しても、エレメントの揺動角は変化しない。これは、リングがｐ４，ｐ５位置にあるときには、揺動角は常にリング最内周面２０ｂがエレメントのサドル面１１ａと当接することで規定されることを示している。なお、このときの揺動角はβであり、サドル面端部長さＬS一定であることから一定値となる。
【００３３】
一方、エレメントとリングの相対位置がｐ１およびｐ２の位置では、イヤー端部長さＬYを変化させたときグラフ領域内全域で揺動角が変化している。このことは、これらの位置では常にリング最外周面２０ａとエレメントのイヤー部下面１２ａとが当接することで揺動角が規定されることを示しており、イヤー部端部長さＬYを伸ばすことにより揺動角が小さくなる効果（揺動角抑制効果）を有することが解る。すなわち、これらの位置に於ける揺動角はイヤー部端部長さＬYを変数とするαで規定される。
【００３４】
そして、エレメントとリングの相対位置がｐ３位置のとき、つまり、エレメントのスロット１３に対しリング２０がちょうど中央位置にあるときには、イヤー端部長さＬYによってエレメント１０の揺動角が変化する領域と変化しない領域とが存在する。これは、これまでの説明から明らかなとうり、揺動角の変化しない領域とはリング最内周面２０ｂとエレメントのサドル面１１ａとが先に当接する領域を意味し、揺動角の変化する領域とはリング最外周面２０ａとエレメントのイヤー部下面１２ａとが先に当接する領域であることを意味する。
【００３５】
そして、ｐ３位置に於けるイヤー部端部長さＬYとエレメントの揺動角との関係から、リング２０がエレメントスロット１３の中央位置にあるときには、従来技術でのイヤー部端部長さＬY＝8.25mm をＬY≧10.5mm とすることで揺動角抑制効果があることを示している。さらに、この中間位置ｐ３で揺動角抑制効果を有するということは、リング２０とエレメント１０とが取りうる相対位置関係のうちの50％以上の領域（ｐ１〜ｐ３以上の領域）で揺動角抑制効果を有することを意味する。
【００３６】
また、この図７から、例えばイヤー端部長さＬYを12mmとしたときの揺動角の抑制効果は、ｐ３位置において約0.114deg(14.3％),ｐ２位置において約0.216deg(33.8％)であり、大きな効果を有していることが解る。
【００３７】
図８には、図７におけるｐ３位置に於ける揺動角の変化状況をイヤー端部長さＬＹではなく、カップリング中心３０から接触点までの距離Ｌα，Ｌβで表現し、さらにこれらの比Ｌα／Ｌβをとって規格化したときの前記エレメントの揺動角の変化状況を示す。なお、図８中にはＬα，Ｌβの実寸値を右縦軸とともに付記している。
【００３８】
この図８中に一点鎖線で示すＬα／Ｌβで＝0.822以上の領域が図７におけるイヤー端部長さＬY＝10.5mm以上の領域に対応しており、リング２０とエレメント１０とが取りうる相対位置関係のうちの50％以上の領域でイヤー端部長さを延長することによる揺動角の抑制効果が現れる領域範囲である。そしてまた、この領域はリングがエレメントのスロット１３の中間位置（ｐ３位置）にある場合において揺動角α＜βとなる領域に該当し、これらが本発明に係る金属ベルトを表す領域である。
【００３９】
なお、この領域の最大値は、プーリＶ面１ａ，１ｂとイヤー端部との位置関係から規定され、イヤー端部がプーリＶ面と当接しない範囲内で設定される。プーリ巻き付き部におけるエレメント１０とプーリとの関係は両者のＶ面とロッキングエッジとによって規定されており、イヤー端部がプーリＶ面と当接するときにはエレメントの姿勢を不安定化させるのみならず、伝達効率の悪化をもたらすこととなる。また、イヤー端部がプーリＶ面と当接する場合にはプーリＶ面からイヤー部にも反力が生じることとなり、エレメントの強度上もこのための補強を要することになるなど望ましくないからである。
【００４０】
このようにして得られた本発明に係る金属ベルトのエレメント１０と従来のエレメント４０との比較例を図９に示す。図中には従来のエレメント４０を二点鎖線で示すとともに本発明に係るエレメントの最大値の例を１０ａとして一点鎖線で示している。
【００４１】
以上はエレメントのスロット１３とリング２０のクリアランスが一定値の場合（ＣL1＝ＣL2＝0.133mm,∴トータルクリアランスＣL＝0.266mm）について説明してきたが、上記揺動角抑制効果は、このクリアランスによって変化する。図１０には、このトータルクリアランスＣLを中心値ＣL＝0.266mm（ｓ３位置）から±0.127mmづつ変化させたときの揺動角の変化状況を示している。
【００４２】
図に示す様にイヤー端部の延長効果はリング２０とエレメント１０間のクリアランスが小さいほど顕著に現れ、例えばトータルクリアランスＣLが0.127mmだけ小さいｓ２位置ではα＜βとなる領域はイヤー端部長さが9.7mm以上の領域で達成することができる。
【００４３】
また本図から、例えばエレメントの揺動角を従来のエレメントと同一としたときの拡大可能なクリアランス値を導出することも可能である。すなわち、図中には図示しないが、例えばイヤー端部長さを12mmとしたときにエレメントの揺動角が従来値の0.8degとなるトータルクリアランスはｓ３とｓ４の間にあり、イヤー端部長さとエレメントの揺動角の２つの条件を規定することにより、トータルクリアランスＣLを導出することが可能である。
【００４４】
図１１はエレメントが揺動運動するときの軸心となるカップリング部が、凹凸径の差から生じるクリアランス分、軸心がずれた場合の影響を示した図である。
図は凹側（ノーズホール１５側）と凸側（ノーズ１４側）カップリングの直径差を0.1mmに設定した場合を示しており、凹側カップリング中心と凸側カップリング中心とは±0.05mmの軸心のずれを許容するとした場合の影響を示した例である。
【００４５】
図１１中に示すｃ１は、凹側カップリングが凸側に対して0.05mm下がった場合の例であり、ｃ２は両カップリングの軸心が一致している場合、ｃ３は凹側カップリングが凸側カップリングに対して0.05mm上がった場合を示している。
【００４６】
従来のエレメントに対し、本実施例で示すイヤー部長を10.5mmに延長したエレメントでは、ｃ３の状況では従来のエレメントに対してイヤー部延長の効果は出ていないものの、ｃ２の位置では0.0936deg、ｃ１の位置では0.15116deg、それぞれ従来のエレメントに対して揺動角を減少させる効果があることがわかる。
【００４７】
以上示したようにして、本発明に係る金属ベルトでは、図４に示す従動側プーリ出口付近に於いてエレメントが不安定な挙動を示し、サドル面とリング間に隙間を生じる領域に於いて、イヤー部を延長した効果が現れることがわかる。
【００４８】
なお、以上説明した実施の形態では、本発明に係る金属ベルトの一実施例としてリング２０の断面形状やイヤー部下面１２ａ形状が直線上で、サドル面１１ａの形状が緩い凸面形状を有する場合について例示したが、本発明はこの形状に限定されるものではなく、各々の形状がこれら組み合わせ（例えば凸面や凹面形状の組み合わせ）であっても同様に適用できるものである。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば金属ベルトを複数の無端ベルト状の金属リングを重ねた金属リング部材と、このリングに沿って支持された多数の金属エレメント部材とから構成し、このエレメントの前後面に設けられた略円筒状のカップリングの中心を軸心としてエレメントを揺動させたときに、リングの最外周面とエレメントの下向き面とを当接させるための揺動角をαとし、リングの最内周面とエレメントの上向き面とを当接させるための揺動角をβとした場合に、リングがスロットの上下中央位置にあるときにα＜βとなり、かつイヤー部端部がプーリ面と当接しない長さ範囲となるように金属ベルトを構成する。
【００５０】
あるいは、上記同様にカップリングの軸心を中心にエレメントを揺動させたときに、リングの最外周面とエレメントとが当接する点と前記中心軸との距離をＬαとし、リングの最内周面とエレメントとが当接する点と前記中心軸との距離をＬβとすれば、(Ｌα／Ｌβ)＞０．８なる関係を有し、かつイヤー端部がプーリ面と当接しない長さ範囲となるように構成する。
【００５１】
上記構成によれば、従動プーリ出口弦部の不安定領域で、いわゆるエレメントの駒詰め運動を阻害することなくエレメントの揺動角を減少させることができる。従って駆動プーリ巻き付き部に侵入するエレメント姿勢を安定させることができ、振動や騒音を低減するとともに、プーリＶ面の偏摩耗を低減させることができる。
【００５２】
また、金属リング部材との関係では、エレメントの揺動時にリング最内周面とエレメントのサドル面とが当接する頻度を低減することが可能となるため、複数のリング部材の中でも過酷とされる最内周リングへの応力発生を低減することができ、従ってベルトの耐久性を向上させることができる。
【００５３】
さらに、揺動角を減少させる手法としてスロット部のクリアランスを縮小せずに、イヤー部の長さをイヤー部側端がプーリ面と当接しない範囲で延長する。このため、エレメントとリング間のクリアランスを狭小化することなくエレメントの全揺動角を減少させることができる。すなわち、エレメントの並進および前傾角を制限することがなく、従って、従動プーリ出口弦部でのエレメントのいわゆる駒詰め運動を阻害することなく揺動角の減少を実現することができる。さらに重心位置がエレメント上部に移動するため、駒詰め運動を促進する効果を持つ。加えて、イヤー部端部がプーリ面と当接しないため、エレメントの姿勢が不安定化したり伝達効率を悪化させたりするようなことがなく、プーリ面からイヤー部に反力が生じないため、エレメントに補強を要するようなことがない。
【００５４】
そして、イヤー端部の延長は揺動運動をするエレメントの回転モーメントの腕の長さの延長を意味する。このため、エレメントが揺動運動をするときの運動量が一定の場合にはリング最外周面が受ける面圧を減少させる効果を持ち、従ってベルトの耐久性を向上させることができる。
【００５５】
なお、前記金属ベルトにでは前後のカップリングに於ける略円筒状の凸部（ノーズ部）と凹部（ノーズホール部）の径を、凹部の径の方が凸部の径よりも大となる（すなわち係合時にガタを有する）ように構成する。
【００５６】
上記構成により、従来と同一のエレメント揺動角を維持したうえで前後エレメントのカップリング間のクリアランスを拡大することができ、従って、従動プーリ出口部に於ける前後エレメント間のカップリングセンターずれに対する許容幅を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る金属ベルトの構成を示す正面断面図である。
【図２】上記金属ベルトの金属エレメント部材の側面図である。
【図３】上記金属ベルトを駆動プーリおよび従動プーリに巻き掛けた状態を示す概略図である。
【図４】金属ベルトの従動プーリ出口弦部での金属エレメント部材の挙動を示す説明図である。
【図５】駆動プーリに巻き掛けた状態の金属ベルトを示す断面図である。
【図６】金属ベルトの金属エレメント部材と金属リング部材との相対位置関係等を示す説明図である。
【図７】金属エレメント部材のイヤー端部長さと揺動角との関係を示すグラフである。
【図８】金属エレメント部材のイヤー部下面と金属リング部材との当接点までの距離を変化させたときの揺動角の変化を示すグラフである。
【図９】本発明に係る金属ベルトの金属エレメント部材と従来の金属エレメント部材との比較を示す説明図である。
【図１０】金属エレメント部材と金属リング部材間のクリアランスを変化させたときの揺動角の変化を示すグラフである。
【図１１】金属エレメント部材の前後のカップリング部にガタをもたせたときのイヤー端部長さと揺動角との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
ＭＶ  金属ベルト
１  駆動プーリ
５  従動プーリ
１０  エレメント（金属エレメント部材）
１３  スロット
１４，１５  カップリング（略円筒形の凸部および凹部）
２０  リング（金属リング部材）
２０ａ  リングの最外周面
２０ｂ  リングの最内周面
３０  カップリング中心を通る中心軸
【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７】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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