JP2005507479A - 可撓性駆動リングベルト - Google Patents

Abstract

本発明は、可撓性駆動リングＣＶＴベルトを備える。それは複数の隣接するリングセグメント（３１）を有する可撓性駆動リング（３０）を備える。セグメントはＣＶＴシーブによって付与された圧縮負荷に耐えるのに十分な金属あるいは非金属材料を備える。セグメントは長手軸に沿って連結され、そしてエラストマ部材（５０，５１）によって組み立て位置に付勢される。張力部材すなわちベルト（２０）は、連結されたセグメントによって形成される外面の円周状受け面に係合する。張力ベルトは従来公知のベルト、例えばマルチリブド動力伝達ベルトを備えていてもよい。張力ベルトは円周状受け面において、可撓性駆動ベルトに対して長手軸に沿って可動である。セグメントはさらに、プーリのシーブ面に係合するための相対する傾斜面を備える。

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は動力伝達ベルトに関し、特にセグメントと張力部材を備える可撓性駆動リングを有する可撓性駆動リングベルトに関する。
【０００２】
（発明の背景）
自動車や自動二輪車を走行させるために、ギア型の変速機が利用されることはよく知られている。しかしながら、ギア型変速機は通常固定された数のギアを有する。それらは一般にある１つのギアで最も効率よく運転されるように設計されており、他のギアでは相対的に低い効率の運転点（ｌｅｓｓ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔｓ）でエンジンが運転されることとなる。したがって、運転効率を上げるためには無断変速機、すなわちＣＶＴが好ましい。ＣＶＴ変速機はそのような使用に特に採用されるベルトを必要とする。
【０００３】
これまで、無断変速機すなわちＣＶＴ変速機に用いられる多くの種類の動力伝達ベルトが開発されている。
【０００４】
一般に、ＣＶＴベルトは従来のＶベルトに似た輪郭を有する。特に、それらは上面で広く、底面で狭くなっており、角張った溝を形成するプーリのシーブの間に係合するように設計されている。ベルトが架けられるプーリは、移動可能なシーブと固定されたシーブとを備え、両者は切頭円錐形状に成形されている。通常、一方のシーブが、他方のシーブが固定された状態で移動する。
【０００５】
一方のシーブを他方のシーブに対して移動させると、ベルトが作動する範囲内においてプーリの有効直径φを変化させる。ベルトの速さは、プーリの有効直径関数であり、これは同様にシーブ相互間における軸方向の位置の関数である。
【０００６】
従来のＣＶＴ型ベルトは、張力部材に対して横方向に接続された複数のブロックを備えるベルトを含む。コグ型ベルトの形態も知られている。
【０００７】
従来技術の代表は、ベルトに対して横方向に配置されたポリマー部分を有するＶブロック型ベルトを開示した、マコーマ（ＭｃＣｏｍｅｒ）に付与された米国特許第４，５９５，３８７（１９８６年）号明細書である。ポリマー部分は、所定の間隔でベルトの長手軸に沿って固定的に連結されている。
【０００８】
従来技術は張力負荷支持部材に対する横方向のブロックの位置の固定を示している。したがって従来技術は、張力部材に正確に機械的に接続されるように構成横方向のブロックの使用を示している。その要素の相対移動は厳密に制御される。
【０００９】
また従来技術の代表は、高島等に付与された米国特許第４，７３４，０８５（１９８８年）号明細書である。これは、横方向に取り付けられたブロックが負荷支持部材に係合される、一連のコグを有する無端状負荷支持部材を備えたドライ型変速機に使用されるＶベルトを開示している。
【００１０】
従来技術のベルトは、張力部材が各セグメントに接触する点において、張力部材に作用する集中曲げ力の効果を有する。動作において、これらの位置での反復する曲げは張力コードの破壊を引き起こす。一般に、従来技術のベルト構造は、相互結合された比較的硬い組み立て体のひとつである。セグメントはクランプすることによって、あるいは締り嵌めの形態によって、可撓性張力部材に取り付けられる。
【００１１】
必要なものは可撓性駆動リングを有する可撓性リングベルトである。必要なものは可撓性駆動リングに協働的に係合する張力部材を有する可撓性駆動リングベルトである。必要なものは張力部材に固定されない複数の固定リングセグメントを備えた可撓性駆動リングを有する可撓性駆動リングベルトである。必要なものは可撓性駆動リングに予荷重を与えるための弾性部材を有する可撓性駆動リングベルトである。本発明はこれらのニーズに合致する。
【００１２】
（発明の概要）
本発明の第１の特徴は可撓性駆動リングを有する可撓性駆動リングベルトを提供することである。
【００１３】
本発明の他の特徴は可撓性駆動リングに協働的に係合する張力部材を有する可撓性駆動リングベルトを提供することである。
【００１４】
本発明の他の特徴は張力部材に固定されない複数のリングセグメントを備える可撓性駆動リングを有する可撓性駆動リングベルトを有することである。
【００１５】
本発明の他の特徴は可撓性駆動リングに予荷重を付与するための弾性部材を有する可撓性駆動リグベルトを提供することである。
【００１６】
本発明の他の特徴は本発明の次の記述と添付した図面によって明らかになるであろう。
【００１７】
本発明は可撓性駆動リングＣＶＴベルトを備える。それは複数の隣接するリングセグメントを有する可撓性駆動リングを備える。セグメントはＣＶＴシーブによって付与された圧縮負荷に耐えるのに十分な金属あるいは非金属材料を備える。セグメントは長手軸に沿って連結され、そしてエラストマ部材によって組み立て位置に付勢される。張力部材すなわちベルトは、連結されたセグメントによって形成される外面の円周状受け面に係合する。張力ベルトは従来公知のベルト、例えばマルチリブド動力伝達ベルトを備えていてもよい。張力ベルトは円周状受け面において長手軸に沿って可動である。セグメントはさらに、プーリのシーブ面に係合するための相対する傾斜面を備える。
【００１８】
明細書に組み込まれて明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の好ましい実施形態を示し、記述とともに、本発明の原理を説明するために役立つ。
【００１９】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
図１は本発明の断面斜視図である。可撓性駆動リングベルト１０は可撓性駆動リング３０に係合する張力部材すなわちベルト２０を備える。張力ベルト２０は、マルチリブドベルトあるいはＶベルトを含む、従来技術で知られている動力伝達ベルトを備えていてもよい。これは、ベルト２０が磨耗したときに他の安価で容易に入手できるマルチリブドベルトによって置き換えられるかもしれないので、本発明の特有の効果である。従来技術のＣＶＴベルトはこのような部品置き換え構造を有しておらず、それらが磨耗したときに廃棄され、通常かなりのコストで、完全に交換されなければならない。張力ベルトは一般に、複数の張力コード２２を囲むエラストマ材料２１を備える。
【００２０】
可撓性駆動リング３０はリングセグメント３１を備える。セグメント３１は相互に隣接して配置され、無端形状を形成する。エラストマ部材５０、５１は、適切な動作可能な配置にセグメントを保持するために、それぞれスロット３２、３３内においてセグメント３１に係合する。エラストマ部材はゴムバンドのように高弾性力があるか、あるいは軸方向の伸びに抵抗するものであってもよい。エラストマ部材は張力ベルトと同じ材料を備えていてもよく、ユーザーの必要に応じて張力コードを含んでも、あるいは含まなくてもよい。好ましい実施形態においてエラストマ部材は張力コードを含まない。
【００２１】
可撓性駆動リング３０の全周長はエラストマ部材の長さよりもわずかに長く、これにより、本発明品が完全に組み立てられたとき、予荷重がエラストマ部材に、またリング自体にも発生し、隣接するセグメントの連結構造が実現する。図３参照。
【００２２】
図２は可撓性駆動リングの断面図である。それぞれのセグメント３１はベルト受け面３４を有する。受け面３４は、如何なる形に協働的に噛合するのに必要な輪郭、すなわち従来公知のベルトの輪郭を有していてもよい。その形状は、リブド、平あるいはＶベルトの輪郭を含む。図２に示されている好ましい実施形態の輪郭はマルチリブドベルトの輪郭を示す。相対する突起すなわちタブ３５、３６は受け面３４のいずれかの側面に配置される。タブ３５、３６は可撓性駆動リングにおいてベルトを横方向に保持する。タブも動作中にベルトの側面を保護する。
【００２３】
リングにおける各セグメントの受け面は全体として、張力ベルト２０が係合する周面を備える。図１参照。張力ベルト２０は、面３４上で横方向に制御され、動作中にベルトが受け面３４から外れるのを防止する。ベルト２０と可撓性駆動リング３０は、長手方向である軸方向Ｌに相対的に移動してもよい。動作中、これはベルト２０が可撓性駆動リング３０に関して、またこれにより可撓性駆動リングのプーリを介する各回転のために各セグメントに関して、僅かに移動することを許容する。これは、張力ベルト２０の全長にわたって、各セグメントの間にベルト曲げ応力を分配する。これは、ベルトがその全長にわたって一様に磨耗することを許容し、これにより、寿命が長くなる。
【００２４】
図３は可撓性駆動リングセグメントの斜視図である。突起３７、３８、３９は、相対面の一方、図３では相対する面４２から延びている。鏡像の凹部が反対側の相対面４３（図示せず）に配置している。突起３７、３８、３９は、隣接するセグメント（図示なし）における対応する凹部に協働的に係合する。係合する突起と凹部は、可撓性駆動リングベルトがプーリに沿って移動するとき、各セグメントを適当な整列状態に連結する。
【００２５】
好ましい実施形態において、相対面４２、４３は内抱角αを形成してもよい。角αは各セグメントが相互に僅かに回転することを許容し、これにより、可撓性駆動リングベルトが動作中にプーリに沿って移動するとき、回転中心に対して実質的に整列した状態を維持する。
【００２６】
相対する傾斜面４０、４１はそれぞれプーリ（図示せず）の面に対して係合する。相対する傾斜面は、本発明品が架けられるプーリの内抱角と実質的に等しい内抱角βを有する。これは、効率的な動力伝達のために可撓性駆動リングベルトとプーリの間の適切な接触を確保する。
【００２７】
好ましい実施形態において、摩擦係数（ＣＯＦ）ＣＯＦ＝０．３およびβ＝３４°、またはＣＯＦ＝０．２およびβ＝２６°である。これらの値は、限定としてではなく、例として示されている。張力ベルトはよく知られ、そして広く用いられているので、可撓性駆動リングベルトは運転を適切に作動するためにオイルバスあるいはスプレーのような潤滑装置を必要としない。この特徴は、本発明のベルトを用いる伝達装置における潤滑装置の必要性を著しく単純化する。
【００２８】
各セグメントは、プーリ軸荷重に耐えられる所望の軸強さを有する非金属またはプラスティック材料を実質的に備えていてもよい。各セグメントはまた、プーリ接触面４０、４１において、フェノール樹脂またはプラスティックのような非金属でオーバーモールドされたアルミニウムのような金属コアあるいはボディを備えていてもよい。
【００２９】
本発明のひとつの形態が説明されたが、ここに記載された本発明の精神と範囲から逸脱することなく、構成と関連した部分に種々の変形が施されることは当業者にとって自明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の断面の斜視図である。
【図２】
可撓性駆動リングの断面図である。
【図３】
可撓性駆動リングセグメントの斜視図である。

Claims (16)

1. 無端部材が形成されるように相互に隣接して設けられた複数のセグメントと、
   各セグメントに係合してセグメントが相互に隣接して保持される、少なくとも１つの保持部材と、
   隣接するセグメントによって形成される円周状受け面に係合する張力部材と
   を備えたベルト。
2. 各セグメントがさらに、
   隣接するセグメントの相対面に係合する相対面と、
   相対面から延びる突起と、
   セグメントからの前記突起が隣接するセグメントの凹部に協働的に係合するような、他の相対面の凹部と
   を備える請求項１に記載のベルト。
3. 各セグメントがさらに、前記保持部材を受けるための少なくとも１つのスロットを備える請求項２に記載のベルト。
4. 各セグメントがさらに、各セグメントにおいて前記張力部材を横から保持するための相対する突起を備える請求項３に記載のベルト。
5. 各セグメントがさらに、プーリの側面に係合するための相対する傾斜面を備える請求項４に記載のベルト。
6. 前記円周状受け面が前記張力部材に協働的に係合するための輪郭形状を有する請求項５に記載のベルト。
7. 前記相対面が内抱角を有する請求項６に記載のベルト。
8. 前記張力部材が、相対的な軸方向移動が前記張力部材と前記セグメントの間に生じるように、前記円周状面に係合する請求項７に記載のベルト。
9. 前記相対する傾斜面が所定の摩擦係数を有する請求項８に記載のベルト。
10. セグメントにおける突起と凹部がピッチラインの径上にそれぞれ配置される請求項９に記載のベルト。
11. 前記張力部材の軸が動作中に前記ベルトの中立軸に整合される請求項９に記載のベルト。
12. 前記保持部材の軸が動作中に前記ベルトの中立軸に整合される請求項１１に記載のベルト。
13. 前記保持部材がエラストマ材料を備える請求項１１に記載のベルト。
14. 各セグメントがさらに、非金属材料を備える請求項９に記載のベルト。
15. 各セグメントがさらに、少なくとも前記相対する傾斜面のそれぞれに非金属材料を備える請求項９に記載のベルト。
16. 各セグメントがさらに、
    非金属オーバーモールドを有する金属ボディーを
    備える請求項９に記載のベルト。