JP2003042235A - 金属エレメント、金属バンド及び金属ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属バンドの蛇行を抑制できるとともに、安
いコストで長寿命化された金属ベルトを提供すること。 【解決手段】 金属エレメント１０の鈎状部１２，１
２間には空洞が区画され、その空洞内に位置する本体１
３の上面が載置面１４を形成している。載置面１４は、
２つの異なった点を中心とした半径の中高弧状部１４ａ
を有している。金属バンド２０の断面形状は２つの異な
った点を中心とした半径円弧を連続させて形成されてい
る。金属バンド２０の外周層に脱落防止体３０を積層し
ている。金属エレメント１０の載置面１４上はオープン
なので、この載置面１４の加工作業性が良好である。金
属エレメント１０の載置面１４及び金属バンド２０が複
数の中高弧状の連続形状であるため、両者の横方向、す
なわち、金属バンド２０の幅方向におけるズレの危険は
極めて積極的に解消される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、動力伝達系を構
成する駆動プーリと被動プーリとの間に掛装される金属
ベルト、その金属ベルトに使用される金属バンド及び金
属エレメントに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の無段変速機などに使用される金
属ベルトは、無端帯状をなす金属バンドに鋼板を打ち抜
き成形してなる多数の平板状の金属エレメントを、金属
バンドの延長方向に相対滑り可能に積層配置して構成さ
れている。例えば実公平５−８３５９号公報（以下、従
来例１という）及び特開昭５８−５０１３９号公報（以
下、従来例２という）がこの種の技術を開示している。
従来例１では、図５に示す形状の金属エレメント（同公
報には、Ｖ型のエレメント又はエレメントと記載表示さ
れているが、名称については本発明と対応した表示を用
いる。）が用いられている。即ち、Ｖ字形の側端傾斜部
１１１を有するボディ１１２にピラー１１３を介してヘ
ッド１１４が設けられた形状であり、ボディ１１２の左
右における中高弧状のショルダ１１８には、金属バンド
が巻掛けてあり、ヘッド１１４の左右のイヤー１１９で
金属エレメントの金属バンドに対する離脱を防止してい
る。又、ボディ１１２の下部には金属ベルトによる押付
力の分布を均一化するための切り欠き１２０が設けられ
ている。そして、金属バンドが直線状走行からプーリ回
転軌道内に入るとき、又、逆にプーリ回転軌道内から直
線状走行に移行するとき、金属エレメントのショルダ１
１８における板厚端面のコーナーと金属バンドとの不可
避の接触衝突による金属バンドの寿命低下を防止するた
めに、図５の金属エレメントは、そのショルダ１１８の
左右方向は勿論のこと、紙面前後方向にも中高弧状に形
成されていなければならないが、ショルダ１１８とイヤ
ー１１９との間の空隙は非常に狭いので、この前後左右
方向の中高研削作業は大変困難であるという問題があ
る。

【０００３】このような２列の金属バンドが巻掛けられ
ている従来例１の金属ベルトを一説では二帯式駆動ベル
トと呼んでいるようだが、この方式の場合、２列の金属
バンドの長さが左右で同一寸法であることは、その実現
が保証し難く、時として短い方の一方だけが負荷を受
け、金属ベルトの寿命を縮めてしまう懸念もこれ有り
で、代わって登場した一帯式駆動ベルトと呼ばれる従来
例２では、図６に示す形状の金属エレメント（従来例２
の公報では、金属Ｖブロックと記載表示されているが、
名称については本発明に対応した表示を用いる。）が用
いられている。即ち、この金属エレメントは、テーパに
した側端傾斜部１３１を有する本体部１３２と、この本
体部１３２の上面１３３の両側から上面１３３に対して
垂直に上方へ突出した角棒状の横案内１３４，１３４と
からなっている。本体部１３２の上面１３３には金属バ
ンドが巻掛けてあり、この金属バンドから金属エレメン
トが離脱しないように、横案内１３４，１３４の間には
ピン１３５が取り付けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来例１の場合と同様
に、金属バンドが直線状走行からプーリ回転軌道内に入
るとき、又、逆にプーリ回転軌道内から直線状走行に移
行するとき、金属バンドと金属エレメントの本体部１３
２の上面１３３における板厚端面のコーナーとの不可避
の接触衝突による金属バンドの寿命低下を防止するため
に、図６の金属エレメントの上面１３３の左右方向は勿
論のこと、紙面前後方向にも中高弧状に形成されていな
ければならないが、従来例１の場合と違って、上面１３
３の上はオープンなので、これらの中高弧状の研削作業
性は大幅に改善されることが期待できる。しかし、上面
１３３に直接接触して走行する複数層の一番下における
層の金属バンドであっても、金属バンドが広幅故に、金
属バンドの両幅端部近辺では幅方向中央部に比較して、
上面１３３への接触圧が漸減していることは容易に推測
できる。これが原因のひとつとなって、図３（ｂ）から
明らかなように、極薄肉厚の広幅金属バンドの積層層間
では、走行速度の差による相対滑りが生じて層間の整列
に乱れが生じ、金属エレメントから金属バンドに加わる
張力が小さい場合には、外層側に位置する金属バンドで
は上面１３３の中央部に寄らず横案内１３４，１３４に
接触することが判明した。この問題解消のために、従来
例２の公報には、金属バンドの進行方向と直角な断面を
その中心線上が塑性域にまで延ばされて、全体として金
属エレメントの上面１３３の曲率に適した曲率を付与す
るということが開示されている。しかし、積層する金属
バンドそれぞれにそれぞれ異なった曲率を付与しても、
それらはバンド幅方向に一様の曲率であり、かつ、広幅
故に外層側に位置する金属バンドの走行軌道の保証は満
足されにくい嫌いがある。この発明は、従来技術に存す
る前述の問題点を解決するためになされたものであり、
その目的は、金属バンドの蛇行を抑制できるとともに、
安いコストで長寿命化された金属ベルトを提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明では、駆動プーリと被動プ
ーリとの間に掛装され、無端帯状をなす金属バンドの延
長方向に積層配置される金属バンド用の金属エレメント
において、ボディ部における両側端傾斜部の延長上にそ
れぞれ鈎状部が形成され、その両鈎状部間に設けられて
いるバンド載置面が、少なくとも複数の異なった地点を
中心にして描かれた複数の中高の弧状であることを特徴
とする。請求項２に記載の発明では、請求項１におい
て、金属エレメントが鋼板製であることを特徴とした。
請求項３に記載の発明では、請求項１において、金属エ
レメントが金属線材製であることを特徴とした。

【０００６】請求項４に記載の発明では、駆動プーリと
被動プーリとの間に掛装され、金属エレメントを積層状
態で配置するための金属ベルト用の金属バンドにおい
て、断面形状が少なくとも複数の異なった地点を中心に
して描かれた複数の中高の弧状に形成されていることを
特徴とする。請求項５に記載の発明では、駆動プーリと
被動プーリとの間に掛装され、無端帯状をなす金属バン
ドの延長方向に金属エレメントを積層配置した金属ベル
トにおいて、金属エレメントにはボディ部における両側
端傾斜部の延長上にそれぞれ鈎状部が形成され、その両
鈎状部間に設けられているバンド載置面が、少なくとも
複数の異なった地点を中心にして描かれた複数の中高の
弧状であり、かつ、バンド載置面に載置される金属バン
ドも載置面に適合させるために、その断面形状が載置面
とほぼ相似形をなすように、少なくとも複数の異なった
地点を中心にして描かれた複数の中高の弧状に形成され
て、脱落防止体と重合して載置面に配置されていること
を特徴とする。請求項６に記載の発明では、請求項５に
おいて、金属バンドの複数の状の曲率半径は金属エレメ
ントの載置面のそれよりも小さいことを特徴とした。従
って、金属エレメントの金属バンドを載置する載置面の
加工は、その載置面の上はオープンなので作業性が良好
であり、かつ金属バンドからの金属エレメントの離脱を
防止する方策も脱落防止体を金属バンドに重合配置する
ことで足りるので、極めて低コストとなる。又、金属バ
ンド及び金属バンドを載置する載置面が複数の中高弧状
の連続形状であり、両者の横方向におけるズレの危険は
極めて積極的に解消されている。金属エレメントを鋼板
製にすれば、現行対象機器においてはほぼ１００％近く
が鋼板製なので本発明品のより速い普及が期待できる効
果がある。金属エレメントを金属線材製にすれば、円形
断面線を用いることができて、金属エレメントの金属バ
ンドを載置する載置面の研削作業はほとんど不要とな
り、低コスト化が実現でき、かつ弧状面の好ましい粗度
が得られる。金属バンドの複数の弧状の曲率半径を金属
エレメントの載置面のそれよりも小さくすれば、金属エ
レメントの載置面上に載置された金属バンドの接触状況
は、中高部の中心部で強く接触するのではなく、寧了両
端の方でより積極的に接する結果となり、積層層間で相
対滑りが介在しながら走行していても金属バンドの蛇行
の危険は極めて積極的に解消される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した実施
の形態について図面に基づいて詳細に説明する。金属エ
レメント１０は、２つの駆動側及び被動側のプーリに形
成されるＶ溝（図示しない）に対してほぼ全面で摺動す
る両側端傾斜部１１，１１を有する。金属エレメント１
０の本体１３の前記両側端傾斜部１１，１１の延長上に
設けられている鈎状部１２，１２間には空洞が区画さ
れ、その空洞内に位置する本体１３の上面が金属バンド
２０の載置面１４を形成している。前記載置面１４は、
図１（ａ）（ｂ）に示すように２つの異なった点ＯＬと
ＯＲをそれぞれの中心点として半径ＲＬ，ＲＲ（ＲＬ＝
ＲＲ）で描いた円弧を連続させて形成されて、２つの中
高弧状部１４ａを有している。なお、図１（ａ）に示す
線１５は、金属エレメント１０がＶプーリの回転軌道内
に進入しても積層された金属エレメント１０同士が十分
に押合えるように傾斜姿勢を許容するための傾斜面の基
線を表しており、即ち、図１（ａ）においてこの基線の
下部が傾斜して下部側へ薄くなっており、凸起１７及び
凹所１６は金属エレメント１０が直線状走行していると
き、金属エレメント１０が整列状態でそれらの隣接配置
が保証されるための互いにはまり合う係合凹凸である。

【０００８】図２に示す金属バンド２０の断面形状は２
つの異なった点ＱＬとＱＲ（ＯＬとＱＬ、ＯＲとＱＲは
それぞれ図２及び図１（ｂ）において同一の一点鎖線上
にある。即ちＯＬとＯＲのピッチとＱＬとＱＲのピッチ
は同じ）をそれぞれの中心点として半径ｒｌ，ｒｒ（ｒ
ｌ＝ｒｒ）で描いた円弧を連続させて形成されている。
従って、この金属バンド２０も前記載置面１４と相似形
をなす２つの中高弧状部２０ａを有している。そして、
金属バンド２０の半径ｒｌ，ｒｒ は、前記載置面１４
の半径ＲＬ，ＲＲよりも短いため、金属バンド２０の弧
状をなす曲率は、載置面１４のそれよりも小さい。図３
（ａ）から明らかなように、ｎ層積層される金属バンド
２０のｒｌ，ｒｒは板厚をｔとすれば２層目はｒｌ＋
ｔ，ｒｒ＋ｔ、３層目はｒｌ＋ｔ＋ｔ，ｒｒ＋ｔ＋ｔ、
ｎ層目はｒｌ＋（ｎ−１）ｔ，ｒｒ＋（ｎ−１）ｔとな
ることは当然である。金属エレメント１０の鈎状部１
２，１２に区画された空洞内の載置面１４にｎ層積層し
て金属バンド２０を配置したら、その外周層に脱落防止
体３０を積層して金属ベルト１を完成する。脱落防止体
３０の周長はｎ層の外周に嵌装できる寸度であって、幅
は鈎状部１２，１２の間隔よりやや広く、かつ脱落防止
体３０は鈎状部１２，１２の間隔より狭めることができ
る柔軟な撓曲性と弾力性を有する板厚であり、適当位置
に軽量化のための透孔が設けられていれば十分である。
脱落防止体３０は、撓曲されることにより、鈎状部１
２，１２間を通り抜けて、鈎状部１２，１２間の空洞内
に配置される。

【０００９】以上のように構成されたこの実施形態にお
いては、金属エレメント１０の金属バンド２０の載置面
１４上はオープンなので、この載置面１４の加工作業性
が良好で、低コストである。また、脱落防止体３０を設
けるのみで、金属バンド２０からの金属エレメント１０
の離脱を防止することができ、構成が簡単で低コストと
なる。金属エレメント１０の載置面１４及び金属バンド
２０が複数の中高弧状の連続形状であるため、図３
（ａ）から明らかなように、両者の横方向、すなわち、
金属バンド２０の幅方向におけるズレの危険は極めて積
極的に解消される。金属エレメント１０を金属線材製に
すれば、断面円形の材料を用いることができ、載置面１
４の研削作業はほとんど不要となり、低コスト化が実現
でき、かつ弧状面の好ましい粗度が得られる。つまり、
金属エレメント１０として金属線材を素材にした場合
は、その金属線材が扁平になるようにプレス加工されだ
けであるため、外周端にエッジが立つことがない。よっ
て、エッジを取るための研削加工が不要になる。金属バ
ンド２０の弧状の曲率半径が金属エレメント１０の載置
面１４のそれよりも小さいので、金属バンド２０は、中
高弧状の両端側でより積極的に載置面１４に接する結果
となり、積層層間で相対滑りが介在しながら走行してい
ても蛇行の危険は極めて積極的に解消される。従来構成
と、前記実施形態の構成とを比較した図４の表によれ
ば、稼働中に金属バンド２０のずれによって鈎状部１２
に害が及んだり、金属バンド２０の寿命を縮めてしまう
欠陥はほぼ完全に排除することができた。また、従来の
一山バンドと比較して、同一幅であっても金属バンド２
０の断面積が約５％程度増加するため、バンド２０１本
当たりの引っ張り荷重が大きくなること、更に圧延後の
両幅端面の板厚が極めて精度良く（一山ベルトのばらつ
きが０．００３ｍｍであるのに対し、本発明のベルトで
は０．００２ｍｍ）に仕上げることができることなどの
理由により、より広幅のバンドを必要とする金属ベルト
に好適である。なお、金属バンド２０及び載置面１４の
中高弧状部の数は、２つに限らず、３つ以上の複数であ
ってもよい。

【００１０】

【発明の効果】以上のように、この発明においては、金
属バンドの蛇行を抑制できるとともに、安いコストで長
寿命化を達成できるため、金属ベルトとしてきわめて有
用である。

【００１１】

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は金属エレメントの正面図、（ｂ）は金
属エレメントの載置面の線図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ
線断面図。

【図２】金属バンドの断面図。

【図３】（ａ）は実施形態における積層状態の金属バン
ドの走行後を示す断面図、（ｂ）は従来構成における積
層状態の金属バンドの走行後を示す断面図。

【図４】従来技術と実施形態との比較結果を示す表。

【図５】従来例１を示す正面図。

【図６】従来例２を示す正面図。

【符号の説明】

１…金属ベルト、 １０…金属エレメント、 １１…傾
斜面、 １２…鈎状部、 １３…本体、 １４…金属バ
ンドの載置面、 １５…基線、 １６…係合凹凸、 ２
０…金属バンド、 ３０…脱落防止体、 ＯＬ…１４の
左側の曲率の中心点、 ＯＲ…同右側の中心点、 ＲＬ
…同左側の曲率、 ＲＲ…同右側の曲率、 ＱＬ…２０
の左側の曲率の中心点、 ＱＲ…同右側の中心点、 ｒ
ｌ…同左側の曲率、 ｒｒ…同右側の曲率。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動プーリと被動プーリとの間に掛装
   され、無端帯状をなす金属バンドの延長方向に積層配置
   される金属バンド用の金属エレメントにおいて、 ボディ部における両側端傾斜部の延長上にそれぞれ鈎状
   部が形成され、その両鈎状部間に設けられているバンド
   載置面が、少なくとも複数の異なった地点を中心にして
   描かれた複数の中高の弧状であることを特徴とする金属
   エレメント。
2. 【請求項２】 鋼板製であることを特徴とした請求項１
   に記載の金属エレメント。
3. 【請求項３】 金属線材製であることを特徴とした請求
   項１に記載の金属エレメント。
4. 【請求項４】 駆動プーリと被動プーリとの間に掛装さ
   れ、金属エレメントを積層状態で配置するための金属ベ
   ルト用の金属バンドにおいて、 断面形状が少なくとも複数の異なった地点を中心にして
   描かれた複数の中高の弧状に形成されていることを特徴
   とする金属バンド。
5. 【請求項５】 駆動プーリと被動プーリとの間に掛装さ
   れ、無端帯状をなす金属バンドの延長方向に金属エレメ
   ントを積層配置した金属ベルトにおいて、 前記金属エレメントには、ボディ部における両側端傾斜
   部の延長上にそれぞれ鈎状部が形成され、その両鈎状部
   間に設けられているバンド載置面が、少なくとも複数の
   異なった地点を中心にして描かれた複数の中高の弧状で
   あり、かつ、バンド載置面に載置される金属バンドも載
   置面に適合させるために、その断面形状が載置面とほぼ
   相似形をなすように、少なくとも複数の異なった地点を
   中心にして描かれた複数の中高の弧状に形成されて、脱
   落防止体と重合して載置面に配置されていることを特徴
   とする金属ベルト。
6. 【請求項６】 金属バンドの複数の弧状の曲率半径は金
   属エレメントの載置面のそれよりも小さいことを特徴と
   した請求項５に記載の金属ベルト。