JP2557994B2 - Vベルト - Google Patents

Vベルト

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はVベルト、特に組立式のVベルトに関するも
のである。
(従来の技術) この種Vベルトは無段変速機のように大動力を可変速
で伝えるのに用いられ、例えば実開昭63−106941号公報
に記載の如くに構成する。
このVベルトは第5図に示すように、無終端積層バン
ド1を2列具え、これらバンド間に沿うよう多数のV形
ブロック2を順次隙間なく配列して設ける。そして各V
形ブロック2は、相隣れるもの同士バンド1の長手方向
に延在する凹凸部3,4の嵌合により位置決めする。各V
形ブロック2には更に、両バンド1の内周面が摩擦接触
するバンド接触面5を設けると共に、バンド1の外周面
と隙間6をおいて対向するストッパ面7を設ける。隙間
6は、バンド1及びV形ブロック2間の全接触部に摩耗
防止のための潤滑油を侵入させるためと、バンド1及び
V形ブロック2間にこじり等の干渉力が生じないように
するために不可欠である。
かかるVベルトは、V形ブロック2のバンド長手方に
見て両側に設けたテーパ面8がプーリV溝側面に摩擦係
合するよう第6図の如く駆動V溝プーリ9及び従動V溝
プーリ10間に巻き掛けして実用する。この実用中、プー
リ9,10に対する巻き掛け域においてその巻き掛け円弧に
V形ブロック2の列が沿うように、V形ブロック2は隣
り合うもの同士間で相互に傾動する必要があり、そのた
め各V形ブロック2に第5図の如く逃げ面11を設定する
と共に、凹凸部3,4が抜け方向へ自由に摺動し得るよう
両者間にクリアランスを設定する。
このクリアランス故に、又前記の不可欠な隙間6に起
因しV形ブロック2は、第6図中プーリ9,10間における
Vベルトの直線走行域において凹凸部3,4の延在軸線周
りに第5図(c)の如く回動する。この回動はバンド1
の外周面にストッパ面7が接することでθに制限され
る。
(発明が解決しようとする課題) かかるV形ブロック2の回動制限状態で、バンド1の
外周面とストッパ面7との間に当然押圧力が作用する
が、従来は両者が線接触又は点接触する構成であったた
め、接触面積が極めて小さくて面圧が高くなり、バンド
1を傷付けたり、破損し易かった。特に、高速移動中は
V形ブロック2の上記回動が激しく、上記の傾向が顕著
となる。
本発明はバンド外周面とV形ブロックストッパ面との
間の面圧が小さくなるようにして上述の問題を解消する
ことを目的とする。
(課題を解決するための手段) この目的のため本発明は、無終端バンドを具え、この
無終端バンドに沿い多数のV形ブロックを、隣り合うも
の同士バンド長手方向に延在する凹凸部の嵌合により位
置決めして配列し、各V形ブロックに前記無終端バンド
の内周面が摩擦接触するバンド接触面と、無終端バンド
の外周面に隙間をもって対向し前記凹凸嵌合部の延在軸
線周りにおけるV形ブロックの回動を制限するストッパ
面とを設けたVベルトにおいて、V形ブロックの前記回
動制限状態で前記無終端バンドの外周面及び前記ストッ
パ面が面接触するよう、これら無終端バンド外周面及び
ストッパ面の形状を決定したものである。
(作用) 動力を入力されたV形ブロックは、そのバンド接触面
において無終端バンドを介し、又他のV形ブロックを押
して、動力を出力すべき位置のV形ブロックに動力を伝
達し、所定の伝動作用を行う。
この間、隣り合うV形ブロックが凹凸部の嵌合により
相互に位置決めし合うため、Vベルトの直線走行域にお
いてもV形ブロックは脱落することがない。又、Vベル
トの直線走行域での各V形ブロックの凹凸嵌合部延在軸
線周りにおける回動は、V形ブロックのストッパ面が無
終端バンドの外周面に衝接することで制限される。
ところで、かかるV形ブロックの回動制限状態で接す
る無終端バンドの外周面及び上記ストッパ面が面接触す
るようこれらの面の形状を決定したから、これら面間の
接触面積が大きくなって面圧を低下させることができ
る。このため無終端バンドが傷付いたり、破損するのを
Vベルトの高速伝動中と雖も回避することができる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基き詳細に説明する。
第1図及び第2図は本発明Vベルトの一実施例で、図
中第5図におけると同様の部分を同一符号にて示す。
本例では、5個の無終端バンドエレメント1a〜1eを周
方向に積層して無終端バンド1を構成し、かかる無終端
バンド1を2列平行に設ける。これらバンド1間に沿っ
て多数のV形ブロック2を順次隙間なく配列する。そし
て各V形ブロック2にはバンド長手方向両側に夫々配し
て周方向に延在する(延在軸線をOで示す)凹部3及び
凸部4を形成し、これら凹凸部の嵌合により隣接V形ブ
ロック同士を相互に位置決めする。
各V形ブロック2には更に、両バンド1の内周面が夫
々摩擦接触するバンド接触面5を形成すると共に、両バ
ンド1の外周面と隙間6をおいて対向するストッパ面7
を形成する。
バンド接触面5は夫々バンド幅方向に湾曲するクラウ
ニングを施した形状とし、無終端バンド1、従ってバン
ドエレメント1a〜1eもバンド幅方向に湾曲させ、これに
よりバンド1がバンド接触面5に対しバンド軸方向にず
れるのを防止する。
ここで、第1図の如く凹凸部延在軸線Oを原点とし、
バンド1の幅方向にx軸、高さ方向にy軸をとったx−
y座標系に基き、バンド1の外周面におけるクラウニン
グ形状を考案するに、これはクラウニングの曲率中心座
標を(x,y)とし、クラウニングの曲率半径をr
とすると、 (x-x0)2+(y-y0)2=r0 2 …(1) で表わされる円の一部からなる円弧と見倣せる。
又本例では、無終端バンド1の外周面と第3図の如く
に接してV形ブロック2の凹凸部延在軸線O周りにおけ
る回動を−θで示す如くに制限するストッパ面7を、バ
ンド1の外周面形状に合せてクラウニングを施した湾曲
形状とし、当該V形ブロックの回動制限状態でストッパ
面7がバンド1の外周面に面接触するようになす。
かかる面接触を達成するためのストッパ面7のクラウ
ニング形状を考察するに、クラウニングの曲率中心座標
(x1,y1)は x1=x0cosθ+y0sinθ …(2) y1=−x0sinθ+y0cosθ …(3) であり、この座標を中心として半径がバンド1の外周面
曲率半径と同じrである円の一部からなる円弧が、上
記面接触を達成するための条件である。ところでこの円
は (x-x1)2+(y-y1)2=r0 2 …(4) で表され、従ってこれと(2),(3)式より {x−(x0cosθ+y0sinθ)}2 +{y−(−x0sinθ+y0cosθ)}2 =r0 2 …(5) で表される。
ここで、このように形状を決定したストッパ面7が、
V形ブロック2の第3図に示す回動時、バンド1の外周
面に対し面接触することを証明する。V形ブロックのか
かる回動により、x−y座標系においてストッパ面7上
の各点(x,y)が(x′,y′)になったとすると、 で表され、従って、 となる。
このことと前記(2),(3)式から、ストッパ面7
の円弧形状を表す前記(4)式は {x′cosθ+y′sinθ−(x0cosθ+y0sinθ)}2
{−x′sinθ+y′cosθ−(−x0sinθ+y0cosθ)}
=r0 2 ∴{(x′−x0)cosθ+(y′−y0)sinθ}2
{(x′−x0)sinθ−(y′−y0)cosθ}2=▲r0 2▼ ∴(x′−x02+(y′−y02=r0 2 …(6) と書き直すことができる。この式はバンド1の外周面ク
ラウニング形状を記述する前記(1)式に等価であり、
第3図に示すV形ブロックの回動制限状態(−θ回動状
態)においてストッパ面7がバンド1の外周面に面接触
することが証された。
なお上記はV形ブロック2が第3図中反時計方向へ回
動する場合につき説明したが、逆方向の回動(+θ)制
限状態においては反対側のストッパ面7が対応するバン
ド1の外周面に面接触すること勿論である。
かようにストッパ面7とバンド1の外周面とが面接触
するよう構成する場合、両者間の接触面積が大きくなっ
て面圧を低下させることができ、バンド1の最外周バン
ドエレメント1aが傷付いたり、破損し易くなるのを防止
してVベルトの耐久性を向上させることができる。
次に、バンド外周面のクラウニング形状に対応して上
記の目的を達成するためのストッパ面7の形状を実際の
数値により求める。バンド外周面のクラウニング曲率半
径r0を120mmとし、その曲率中心座標(x0,y0)を(8m
m,−124mm)とし、回動角−θを−1.5°とした場合、ス
トッパ面7の曲率半径r0も120mmとし、その曲率中心座
標(x1,y1)を(2),(3)式より(11.24mm,−123.
75mm)とすれば、V形ブロックの回動制限状態で接する
バンド外周面及びストッパ面7を面接触させて前記の目
的を達成することができる。
なお、ストッパ面7はバンド1より低硬度であるのが
Vベルトの耐久性を更に向上させる上で好ましく、この
目的のためストッパ面7を防炭処理するのが良い。又こ
の代りに第4図の如く、バンドより低硬度の別部材21を
V形ブロック2に固着し、この別部材にストッパ面7を
形成してもよい。これらの例では、ストッパ面7がバン
ドト外周面になじみ易く、これら面に若干の加工誤差が
あっても、これらを比較的速やかに面接触する状態にす
ることができる。
(発明の詳細な説明) かくして本発明Vベルトは上述の如く、V形ブロック
2の凹凸部延在軸線Oの周りにおける回動を制限するた
め、バンド外周面と接するよう設けたストッパ面7を該
バンド外周面に対し面接触するよう構成したから、両者
間の接触面積を大きくして面圧を低下させることがで
き、バンド1の耐久性を向上させることができる。
又請求項2のように構成すれば、バンド1にクラウニ
ングを施してバンド1がV形ブロックに対しバンド幅方
向にずれるのを防止した型式のVベルトについても上記
の作用効果が奏し得られるようなものとすることができ
る。
更に請求項3,4の構成とすれば、バンド1の耐久性が
更に向上するし、又ストッパ面7又はバンド外周面に加
工誤差があっても両者を比較的速やかになじませて面接
触可能な状態にすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明Vベルトの一実施例をベルト走行方向に
直角な面で断面として示す断面図、第2図は第1図のII
−II断面図、第3図は同例VベルトをV形ブロック回動
制限状態で示す第1図と同様な断面図、第4図は本発明
の他の例を示すV形ブロックの正面図、第5図は従来の
Vベルトを示し、(a)は第1図と同様な断面図、
(b)はV形ブロックの断面図、(c)はV形ブロック
の回動制限作用を示す説明図、第6図はVベルトの使用
状態図である。 1…無終端バンド、2…V形ブロック 3…凹部、4…凸部 O…凹凸部延在軸線、5…バンド接触面 6…隙間、7…ストッパ面 8…プーリV溝接触面、11…逃げ面 21…別部材

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】無終端バンドを具え、この無終端バンドに
    沿い多数のV形ブロックを、隣り合うもの同士バンド長
    手方向に延在する凹凸部の嵌合により位置決めして配列
    し、各V形ブロックに前記無終端バンドの内周面が摩擦
    接触するバンド接触面と、無終端バンドの外周面に隙間
    をもって対向し前記凹凸嵌合部の延在軸線周りにおける
    V形ブロックの回動を制限するストッパ面とを設けたV
    ベルトにおいて、 V形ブロックの前記回動制限状態で前記無終端バンドの
    外周面及び前記ストッパ面が面接触するよう、これら無
    終端バンド外周面及びストッパ面の形状を決定したこと
    を特徴とするVベルト。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記凹凸部の延在軸線
    を原点とし、無終端バンドの幅方向にx軸、高さ方向に
    y軸をとったx−y座標系において、無終端バンドの外
    周面を曲率中心が(x0,y0)で、曲率半径がr0で、(x-x
    0)2+(y-y0)2=r0 2により表される円の一部からなる円
    弧状とし、前記ストッパ面をV形ブロックの前記回動制
    限状態における回動角をθとした時{x−(x0cosθ+y
    0sinθ)}2+{y−(−x0sinθ+y0cosθ)}2=r0 2
    により表わされる円の一部からなる円弧状としたVベル
    ト。
  3. 【請求項3】請求項1又は2において、前記ストッパ面
    を無終端バンドの外周面より低硬度の別部材により構成
    したVベルト。
  4. 【請求項4】請求項1又は2において、前記ストッパ面
    を防炭処理により無終端バンドの外周面より低硬度とし
    たVベルト。
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