JP3136999B2 - 無段変速機用ｖベルト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無段変速機の円錐
プーリに巻き掛けられて動力を伝達するＶベルトの改良
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の無段変速機用のＶベルトとして
は、例えば（特開昭５５−１００４４３号公報）に開示
されているようなものが知られている。

【０００３】これは、図１１〜図１４に示すように、Ｖ
ベルト１が複数の無終端状リング３ａ〜３ｎを積層して
形成された積層リング３と、この積層リング３の長手方
向（周方向）に連接して配列される多数のＶ型のエレメ
ント２’から構成され、図１２に示すように、エンジン
などに連結された一対の円錐状の入力プーリ１２と、同
じく駆動軸に連結された出力プーリ１３に巻き掛けら
れ、これら入出力プーリ１２、１３はＶ字状の溝幅を可
変に構成されており、この溝幅を変更することでＶベル
ト１の走行半径、すなわち、変速比を連続的に変更する
ものである。

【０００４】このような、無段変速機用Ｖベルトでは、
エレメント２’、２’間に、エレメント２’の板厚ピッ
チよりも小さい微小な初期隙間Ｃｓが存在する。

【０００５】Ｖベルト１を構成するエレメント２’と積
層リング３は、図１３〜図１７に示すように、エレメン
ト２’には入出力プーリ１２、１３のＶ型溝に摩擦接触
する傾斜端面５、５と、前面下半部には先細り状の傾斜
面６とロッキングエッジ７’とが形成され、このロッキ
ングエッジ７’を回転ピッチとして隣接エレメント
２’、２’同士が当接して屈曲することで、Ｖベルト１
の円錐プーリへの巻き掛けが可能になっている。なお、
図１２においてＶベルト１の走行方向（図１４の前方）
がエレメント２’の前面となる。以下同様。

【０００６】そして、エレメント２’の前面上半部には
円筒状の突起部８、８が幅方向に所定の間隔で突設さ
れ、これに隣接して先行するエレメント２’の後面に形
成される円形断面の穴部９との嵌め合いにより、隣接エ
レメント２’、２’同士の幅方向（図１３の左右方向）
の変位は互いに規制され、多数のエレメント２’は入出
力プーリ１２、１３間の直線部分を走行するときにも、
幅方向に整列して走行可能となる。

【０００７】一方、Ｖベルト１の屈曲時に隣接エレメン
ト２’、２’と接触してピッチ円となるロッキングエッ
ジ７’を、エレメントの前面と後面に各々１つ以上、合
計２つ以上設けることによりＶベルトの変速比に応じて
エレメントのピッチ周長、すなわちエレメント２’、
２’間に発生する隙間を可変とするＶベルトが、特開平
６−１２９４９４号として開示されている。

【０００８】これは、図１６、図１７に示すように、こ
のＶベルト１は上記と同様に、複数の無終端状リング３
ａ〜３ｎを積層して形成された積層リング３と、この積
層リング３の長手方向に連接して配列される多数のＶ型
断面のエレメント２’から構成され、エレメント２’に
は上記と同様の入出力プーリのＶ型溝に摩擦接触する傾
斜端面５、５と、前面下半部には先細り状の傾斜面６と
ロッキングエッジ７’とが形成されると共に、後面下半
部にも先細り状の傾斜面１０とロッキングエッジ１１’
が形成される。

【０００９】そして、前面の傾斜面６の傾斜角θ１は、
全変速比範囲で最も小さい半径で円錐プーリに巻き付い
たときの隣接エレメント２’、２’同士の相対屈曲角θ
３よりも大きく設定され、後面の傾斜面１０の傾斜角θ
２’は、変速比＝１で円錐プーリに巻き付いたときの隣
接エレメント２’、２’同士の相対屈曲角θ３よりも小
さく設定される。

【００１０】なお、エレメントの後面に形成されるロッ
キングエッジ１１’は、前面に形成されるロッキングエ
ッジ７’よりも上方に位置され、ロッキングエッジ１
１’でのエレメントの板厚ピッチｔ１は、ロッキングエ
ッジ７’でのエレメントの板厚ピッチｔ２よりも大きく
なる。

【００１１】ｔ１＞ｔ２ ここで、Ｖベルト１の取り得る変速比範囲を０．４〜
２．４とし、傾斜面１０の傾斜角θ２’を変速比＝１．
５で出力側の円錐プーリに巻き付いたときの隣接エレメ
ント２’、２’同士の相対屈曲角θ３に等しく設定した
場合を考えてみると、 （１）１／１．５＜変速比＜１．５のとき ・θ２’ ＜ 入力プーリ１２での隣接エレメント同士の
相対屈曲角θ３ ＜θ１ ・θ２’ ＜ 出力プーリ１３での隣接エレメント同士の
相対屈曲角θ３ ＜θ１ であるため、入力プーリ１２及び出力プーリ１３に巻き
付いた全てのエレメント２’は、ロッキングエッジ７’
で互いに接触し、当接ピッチｔ２で回転する。このとき
のエレメントのプーリ巻き付き状態を図１８に示す。

【００１２】なお、両プーリ間の直線部分においては、
図１２に示したように、エレメント２’、２’の当接ピ
ッチは、ｔ１（ｔ１＞ｔ２）となる。

【００１３】（２）０．４＜変速比＜１／１．５のとき ・入力プーリ１２での隣接エレメント同士の相対屈曲角
θ３ ＜ θ２’ ＜ θ１ ・θ２’ ＜ 出力プーリ１３での隣接エレメント同士の
相対屈曲角θ３ ＜θ１ であるため、入力プーリ１２に巻き付いた全てのエレメ
ント２’は、ロッキングエッジ１１’で互いに接触し、
当接ピッチｔ１で回転する。

【００１４】一方、出力プーリ１３に巻き付いた全ての
エレメント２’は、ロッキングエッジ７’で互いに接触
し、当接ピッチｔ２で回転する。このときのエレメント
の巻き付き状態を図１９に示す。

【００１５】なお、両プーリ間の直経部分においては、
エレメント２’の当接ピッチはｔ１（ｔ１＞ｔ２）とな
る。

【００１６】（３）１．５ ＜ 変速比 ＜ ２．４の
とき ・θ２’ ＜ 入力プーリ１２での隣接エレメント同士の
相対屈曲角θ３＜ θ１ ・出力プーリでの隣接エレメント同士の相対屈曲角θ３
＜ θ２’ ＜ θ１ であるため、入力プーリ１２に巻き付いた全てのエレメ
ント２’は、ロッキングエッジ７’で互いに接触し、当
接ピッチｔ２で回転する。

【００１７】一方、出力プーリ１３に巻き付いた全ての
エレメント２’は、ロッキングエッジ１１’で互いに接
触し、当接ピッチｔ１で回転する。このときのエレメン
トの巻き付き状態を図１９に示す。なお、両プーリ間の
直経部分においては、エレメント２’の当接ピッチはｔ
１（ｔ１＞ｔ２）となる。

【００１８】よって、上記（１）の変速比範囲において
は、上記（２）及び（３）の場合よりも当接ピッチの小
さいエレメントの構成比率が増えるためにエレメントの
ピッチ周長は短くなり、一方、エレメント２’、２’間
に発生する隙間の量は大きくなる。つまり、エレメント
間に発生する隙間は、Ｖベルトの変速比に依存して増減
することになる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな上記従来の無段変速機用のＶベルトにあっては、後
述するように、Ｖベルト１を組み立てる際に発生する初
期隙間Ｃｓと、Ｖベルト１を入出力プーリ１２、１３に
巻き掛けて運転する際に、積層リング３に張力が作用
し、この積層リング３が伸びることで発生する隙間とが
原因となり、Ｖベルト１と入出力プーリ１２、１３との
間に滑りを発生させるという間題があった。

【００２０】なお、上記前者の従来例では、ロッキング
エッジ７’はエレメント２’の前面に１つだけ形成され
るので、エレメント２’、２’相互の当接ピッチはエレ
メント２’、２’が直線状態にあっても屈曲状態にあっ
てもエレメントの板厚ピッチｔ１に等しくなる。

【００２１】つまり、Ｖベルト１の変速比（走行半径）
が変化してもエレメント２’のピッチ周長（＝エレメン
ト個数×当接ピッチ）は変化しないので、変速比が変化
することにより、Ｖベルト１のエレメント２’、２’間
に発生する隙間の量が増大または低減されることはな
い。

【００２２】また、上記従来の無段変速機用Ｖベルト１
の形状は、Ｖベルト１の組立時には図１１に示すように
ほぼ真円状態であることから、・Ｖベルト真円時の隣接
エレメント同士の相対屈曲角θ３ ＜ θ２’ ＜ θ１と
いう関係が成り立ち、上記後者の従来例では、Ｖベルト
１を組み立てる際に、全てのエレメント２’がロッキン
グエッジ１１’で互いに接触し、エレメント相互の当接
ピッチは全てｔ１となる。

【００２３】つまり、Ｖベルト組立時のエレメント２’
のピッチ周長は、如何なる変速比におけるＶベルト運転
時よりも長くなり、Ｖベルト１の運転時に発生するエレ
メント２’、２’間の隙間は、Ｖベルト組立時に発生す
る初期隙間Ｃｓよりも必ず大きくなるという問題があっ
た。

【００２４】以上のように、上記前者の特開昭５５−１
００４４３号公報に開示されているような従来の無段変
速機用のＶベルトにあっては、Ｖベルト１を粗み立てる
際に発生する初期隙間Ｃｓと、Ｖベルト１の運転時に積
層リング３が伸びることで発生する隙間とが原因とな
り、Ｖベルト１と円錐プーリとの間に滑りを発生し、動
力伝達効率の低下やＶベルトの耐久性の低下を招くとい
う問題があった。

【００２５】なお、ここで仮に初期隙間Ｃｓをゼロにし
てＶベルト１を組み立てることが出来たとしも、Ｖベル
ト運転時に張力によって積層リング３が伸びる分をゼロ
にすることは出来ないので、従来技術ではエレメント
２’、２’間の隙間に起因して発生するＶベルト１と円
錐プーリとの滑りを低減することは出来ない。

【００２６】また、上記後者の特開平６−１２９４９４
号公報に開示されているような無段変速機用のＶベルト
にあっては、Ｖベルト組立時のエレメントのピッチ周長
は、如何なる変速比におけるＶベルト１の運転時よりも
長くなるので、Ｖベルト運転時に発生するエレメント
２’、２’間の隙間は、Ｖベルト組立時に発生する初期
隙間Ｃｓよりも必ず大きくなるという間題があり、この
場合ではエレメント２’、２’間の隙間に起因して発生
するＶベルト１と円錐プーリとの滑りを低減することは
できず、上記と同様に動力伝達効率の低下やＶベルトの
耐久性の低下を招くという問題があった。

【００２７】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、変速比の変化に拘わらずＶベルトの滑りを
確実に抑制可能な無段変速機用Ｖベルトを提供すること
を目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、複数の無
終端状リングを積層して形成された積層リングと、この
積層リングの周方向で相互に当接可能に連接して配列さ
れる多数のＶ型のエレメントと、これら各エレメントの
前面内周側に形成されて肉厚の減少する第１の傾斜面
と、前記傾斜面の開始位置に形成されて隣接するエレメ
ントの後面側と当接可能な第１のロッキングエッジとを
備えて、隣接エレメント同士が相対的に屈曲することに
よりプーリへ巻き掛けられる無段変速機用Ｖベルトにお
いて、前記エレメントの後面側に形成されて、Ｖベルト
の内周へ向けて肉厚が減少する第２の傾斜面と、この第
２傾斜面の開始位置に形成されて隣接するエレメントの
前面側と当接可能な第２のロッキングエッジと、この第
２ロッキングエッジを前記第１のロッキングエッジより
もＶベルトの外周側に形成すると共に、この第２傾斜面
の角度θ２をＶベルトをほぼ真円状態にしたときの隣接
エレメント同士の相対屈曲角θ３よりも小さく設定す
る。

【００２９】また、第２の発明は、複数の無終端状リン
グを積層して形成された積層リングと、この積層リング
の周方向で相互に当接可能に連接して配列される多数の
Ｖ型のエレメントと、これら各エレメントの前面内周側
に形成されて肉厚の減少する第１の傾斜面と、前記傾斜
面の開始位置に形成されて隣接するエレメントの後面側
と当接可能な第１のロッキングエッジとを備えて、隣接
エレメント同士が相対的に屈曲することによりプーリへ
巻き掛けられる無段変速機用Ｖベルトにおいて、前記エ
レメントの後面側に形成されて、段部を介して肉厚が減
少する第２の面と、前記段部に形成されて隣接するエレ
メントの前面側と接離可能な第２のロッキングエッジ
と、この第２ロッキングエッジを前記第１のロッキング
エッジよりもＶベルトの外周側に形成すると共に、前記
段部の深さはＶベルトをほぼ真円状態にしたときに隣接
するエレメントの第１ロッキングエッジが前記第２面と
当接可能に設定される。

【００３０】また、第３の発明は、複数の無終端状リン
グを積層して形成された積層リングと、この積層リング
の周方向で相互に当接可能かつ相対的に屈曲可能に連接
して配列される多数のＶ型のエレメントとを備え、プー
リへ巻き掛け可能に構成された無段変速機用Ｖベルトに
おいて、これらエレメントのうち、前面内周側に形成さ
れて肉厚の減少する第１の傾斜面と、前記傾斜面の開始
位置に形成されて隣接するエレメントの後面側と当接可
能かつ相対的に屈曲可能な第１のロッキングエッジとを
備えた第１エレメントを多数配設するとともに、エレメ
ントの後面側に形成されて肉厚が減少する第２の面と、
この第２面の開始位置に形成されて隣接するエレメント
の前面側と当接可能な第２のロッキングエッジとを備え
て、この第２ロッキングエッジを前面側の第１のロッキ
ングエッジよりもＶベルトの外周側に形成すると共に、
Ｖベルトをほぼ真円状態にしたときに、隣接エレメント
の第１ロッキングエッジとこの第２面が当接可能に形成
された第２エレメントを、前記多数の第１エレメントの
間へ所定の間隔で挿入する。

【００３１】また、第４の発明は、前記第２エレメント
の第２の面は、Ｖベルトの内周へ向けて肉厚が減少する
傾斜面で構成されて、この傾斜面の開始位置には隣接す
るエレメントの前面側と当接可能な第２のロッキングエ
ッジを設け、この傾斜面の角度θ２をＶベルトをほぼ真
円状態にしたときの隣接エレメント同士の相対屈曲角よ
りも小さく設定する。

【００３２】また、第５の発明は、前記第２エレメント
の第２の面は、前記第２エレメントの後面側に形成され
て、段部を介して肉厚が減少する平面で構成され、前記
段部の深さはＶベルトをほぼ真円状態にしたときに隣接
するエレメントの第１ロッキングエッジがこの第２の面
と当接可能に設定される。

【００３３】

【発明の効果】したがって、第１の発明は、第２ロッキ
ングエッジを第１ロッキングエッジよりも外周側に位置
させて、第２傾斜面の角度θ２をＶベルトをほぼ真円状
態としたときの隣接エレメント同士の相対屈曲角θ３よ
りも小さく設定することにより、Ｖベルト組立時及び如
何なる変速比におけるＶベルト運転時においても、屈曲
状態でのエレメント相互の当接ピッチを直線状態でのエ
レメント相互の当接ピッチよりも小さくすることがで
き、Ｖベルト運転時には直線状態となるエレメントの個
数に比例してエレメントのピッチ周長は増加するので、
Ｖベルトを組み立てる際に発生する初期隙間と、積層リ
ングの伸びによる隙間の増大分とを低減することがで
き、これら隙間に起因するＶベルトとプーリの滑りを抑
制して動力伝達効率及びＶベルトの耐久性を向上させる
ことができる。

【００３４】また、第２の発明は、隣接するエレメント
のなす相対的な屈曲角は、Ｖベルトをほぼ真円状態とし
たときの隣接エレメント同士の相対屈曲角θ３よりも小
さく設定することができ、Ｖベルト組立時及び如何なる
変速比におけるＶベルト運転時においても、屈曲状態で
のエレメント相互の当接ピッチを直線状態でのエレメン
ト相互の当接ピッチよりも小さくすることができ、Ｖベ
ルトを組み立てる際に発生する初期隙間と、積層リング
の伸びによる隙間の増大分とを低減することができ、Ｖ
ベルトとプーリの滑りを抑制して動力伝達効率及びＶベ
ルトの耐久性を向上させることができる。

【００３５】また、第３の発明は、多数の第１エレメン
トの間へ所定の間隔で第２エレメントを挿入し、混在さ
せる第２エレメントの数を変えることにより、Ｖベルト
運転時に発生するエレメント間の隙間の量を容易に調整
することが出来る。

【００３６】また、第４の発明は、前記第２エレメント
の第２面を、前記第１発明と同様の構成としたため、隣
接する第１エレメントとの当接ピッチを直線状態では大
きく、屈曲状態では小さくでき、混在させる第２エレメ
ントの数を変えることにより、Ｖベルト運転時に発生す
るエレメント間の隙間の量を容易に調整することが出来
る。

【００３７】また、第５の発明は、前記第２エレメント
の第２の面を、前記第２発明と同様の構成としたため、
隣接する第１エレメントとの当接ピッチを直線状態では
大きく、屈曲状態では小さくでき、混在させる第２エレ
メントの数を変えることにより、Ｖベルト運転時に発生
するエレメント間の隙間の量を容易に調整することが出
来る。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００３９】図１〜図４は、無段変速機用Ｖベルトを示
し、Ｖベルト１は複数の無終端状リング３ａ〜３ｎを積
層して形成された前記従来例と同様の積層リング３と、
この積層リング３の長手方向（周方向）に連接して配列
される多数のＶ型のエレメント２から構成される。

【００４０】このエレメント２は前記従来例のエレメン
ト２’に代わって配設されたものであり、Ｖベルト１は
前記従来例の図１２に示した入力プーリ１２と出力プー
リ１３に巻き掛けられて、変速比を連続的に変更しなが
ら動力の伝達を行う無段変速機を構成するものである。
なお、前記従来例と同一のものには同一の図番を付して
重複説明を省略する。

【００４１】Ｖベルト１を構成する板状部材のエレメン
ト２には、入出力プーリ１２、１３のＶ型溝に摩擦接触
する傾斜端面５、５が幅方向の両側面に形成され、前面
２ａの下半部にはＶベルト内周へ向けて板厚（肉厚）の
減少する先細り状の第１の傾斜面６と、第１のロッキン
グエッジ７とが形成されると共に、後面２ｂの下半部に
もＶベルト内周側に向けて板厚が減少して先細り状の第
２の面としての傾斜面１０と第２のロッキングエッジ１
１とがそれぞれ形成される。なお、図１において、図中
左右方向がエレメント２の幅方向となり、図２〜図４に
おいて、図中右側がエレメント２の前面となっており、
Ｖベルト１の走行方向は図中右側となる。そして、図３
において、ロッキングエッジ７、１１より上方のエレメ
ント２は平行な端面を備え、Ｖベルト１の進行方向（図
中前方）に面した端面を前面２ａ、反対側の後方に面し
た端面を後面２ｂとする。

【００４２】そして、図３に示すように、前面２ａ側で
ロッキングエッジ７よりＶベルト１の内周側に向けて形
成されて傾斜面６の傾斜角θ１は、前記従来例と同様に
全変速比範囲で最も小さい半径で円錐プーリに巻き付い
たときの隣接エレメント２、２同士の相対屈曲角θ３よ
りも大きく設定される。この傾斜角θ１は、前面２ａの
延長線に対して後方側へ向けて傾斜する。

【００４３】一方、後面２ｂ側に形成された傾斜面１０
の傾斜角θ２は、Ｖベルト１を図１１に示したように、
ほぼ真円状態としたときの隣接エレメント２、２同士の
相対屈曲角θ３よりも小さく設定される。この傾斜角θ
２は、後面２ｂの延長線に対して前方側へ向けて傾斜す
る。

【００４４】なお、エレメント２の後面２ｂ側に形成さ
れるロッキングエッジ１１は、前面２ａ側に形成される
ロッキングエッジ７よりも図中上方（Ｖベルト１の外周
側）に形成され、ロッキングエッジ１１でのエレメント
の板厚ピッチｔ１は、ロッキングエッジ７でのエレメン
ト２の板厚ピッチｔ２よりも大きくなる。

【００４５】ｔ１＞ｔ２ 次に、上記実施例の作用を説明するに当り、先ず無段変
速機用のＶベルト１において、エレメント２、２間の隙
間に起因してＶベルトと円錐プーリとの間で滑りが発生
する原理について説明する。

【００４６】図２において、Ｖベルト１に組み付けられ
る積層リング３の内、最内周リング内周面３０の周長を
７００mm、最内周リング内周面３０〜ロッキングエッジ
７間の距離を１．０mmとする。そして、図３において、
エレメント２の板厚ピッチ（ｔ１）を２．０mm、板厚ピ
ッチ（ｔ２）を１．９９mmと設定した場合、Ｖベルト１
に組み付けられるエレメント２の総個数は、エレメント
２の当接ピッチがＶベルト１の組み立て時にはｔ２にな
ることから、 （７００−２×１×π（円周率））÷１．９９＝３４
８．６０１ より、３４８個（必ず整数個）であり、このＶベルト１
を組み立てると、 （７００−２×１×π）−３４８×１．９９＝１．２０
mm の初期隙間Ｃｓが、エレメント２間に発生する（図１２
参照）。

【００４７】ところで、この初期隙間Ｃｓの量は、エレ
メント２の板厚ピッチｔ２よりも小さいため、板厚ピッ
チの小さいエレメントを特別に作らなければこの初期隙
間Ｃｓを低減することは出来ず、また、実際に板厚ピッ
チが１．２０mmのエレメントを作ったとしても、エレメ
ント２の前面２ａ上半部から突設される突起部８の長さ
に相当する分の隙間だけは、最後のエレメント２を積層
リング３に組み付ける際に必要となるので、初期隙間Ｃ
ｓをゼロにしてＶベルト１を組み立てることは出来な
い。

【００４８】次に、この種の無段変速機用Ｖベルトによ
る動力伝達の特徴を説明すると、ゴムベルトやチェーン
などに代表される張力ベルトが、張力（テンション）に
よって動力を伝達するのに対して、エレメント２と積層
リング３から構成されるこの種のＶベルト１では、動力
を主にエレメント２間に作用する圧縮力で伝達する点に
特徴がある。

【００４９】しかし、Ｖベルト１に初期隙間Ｃｓが存在
すると、隣接するエレメント２、２間に圧縮力が作用し
ない状態が発生し、エレメント２の隙間分布と圧縮力分
布は、図１２に示したようになる。この、図１２におい
て、入力プーリ１２と出力プーリ１３との間にＶベルト
１が巻き掛けられて、所定のトルクを伝達しており、図
中斜線部分がエレメント２に圧縮力が作用していいる範
囲を示す。

【００５０】ここで、エレメント２、２間に存在する隙
間は、圧縮力非作用範囲の入力プーリ１２上におよそ均
等に分布し、この隙間の空いた状態のエレメント２ａ〜
２ｄと入力プーリ１２とはほぼ一体的に回転している。

【００５１】今、エレメントの当接ピッチをｔ、隣接エ
レメント２ａ〜２ｄ間に分布する平均隙間をＣｍとおく
と、図１２の状態から入力プーリ１２がｔ＋Ｃｍだけ回
転すると、エレメント２ａ〜２ｄは、入力プーリ１２と
同じくｔ＋Ｃｍだけ回転してエレメント２ａの前に分布
する平均隙間Ｃｍが詰まり、圧縮力作用範囲のエレメン
ト全体はｔだけ押し回される。

【００５２】よって、この圧縮力作用範囲のエレメント
は、Ｃｍ÷（ｔ＋Ｃｍ）だけ入力プーリ１２に対して相
対的に滑っていることになる。

【００５３】以上が、この種の無段変速機用のＶベルト
１で発生する滑りの基本メカニズムであり、トルクの伝
達に必要な圧縮力の作用角をαとおくと、このαは伝達
トルクにほぼ比例するため、平均隙間Ｃｍも伝達トルク
にほぼ比例して増加し、エレメント２、２間の隙間に起
因して発生するＶベルトとプーリとの滑りは、伝達トル
クにほぼ比例して増加することになる。

【００５４】以上説明してきたように、この種の無段変
速機用Ｖベルト１にあっては、隣接エレメント２、２間
に存在する隙間がＶベルト１の滑りを発生させ、Ｖベル
トの許容伝達トルクと伝達効率を低下させる主な原因に
なる。

【００５５】次に、上記のような構成のＶベルト１の作
用を説明する。

【００５６】前面２ａ及び後面２ｂに所定の傾斜角度θ
１、θ２の傾斜面６、１０を形成したエレメント２から
なるＶベルト１を組み立てると、上述したように、エレ
メント２、２間には初期隙間Ｃｓが約１．２mm発生する
が、図１２に示すように、Ｖベルト１を入力プーリ１２
と出力プーリ１３との間に巻き掛けて動力を伝達する場
合で、Ｖベルト１に発生する張力により積層リング３が
約１mm伸びると仮定すると、エレメント２問には合計で
約２．２mmの隙間が発生することになる。

【００５７】ここで、Ｖベルト組立時のエレメント２、
２相互の当接ピッチは、図４に示すように、全てのエレ
メント２でｔ２（ｔ２＜ｔ１）になっているが、図１２
に示すようなＶベルト１の運転時では、エレメント２は
入力プーリ１２と出力プーリ１３とに巻き付いて屈曲状
態にあるものと、両プーリ間で直線状態にあるものとに
大別され、その構成比率は、入力プーリ１２と出力プー
リ１３との軸間距離が例えば、１６０mmで、Ｖベルト１
の取り得る変速比範囲が０．４（最ＨＩ）から２．４
（最ＬＯ）の場合では、 （直線状態の個数：屈曲状態の個数）＝（152：196）か
ら（160：188） となる。

【００５８】ところで、直線状態にあるエレメント２の
当接ピッチは図１２に示すようにｔ１であるから、直線
状態にあるエレメント２のうち１５２個から１６０個の
当接ピッチは、ｔ２（１．９９mm）からｔ１（２．０m
m）に増加する。よって、当接ピッチの増加に伴うエレ
メント２のピッチ周長の増加分をＶベルト１全体で計算
すると、 （ｔ１−ｔ２）×［152〜160］＝０．０１×［152〜16
0］＝1.52〜1.60mm となり、エレメント２、２間の隙間はおよそ１．６mm低
減することになる（変速比により多少効果は異なる）。

【００５９】一方、前記従来例の特開昭５５−１００４
４３号公報に開示されているような無段変速機用のＶベ
ルトにあっては、エレメント相互の当接ピッチを１つし
か有していないので、Ｖベルト組立時とＶベルト運転時
でエレメントのピッチ周長は全く変化せず、初期隙間Ｃ
ｓと積層リング３の伸び量に相当する隙間だけは常にＶ
ベルト運転時にエレメント間に発生することが分かる。

【００６０】このように、前記従来例のＶベルト１では
約２．２mmの隙間がエレメント間に発生してしまうよう
な場合でも、本発明によれば、 ２．２−１．６＝０．６mm 程度まで、発生する隙間の量を低減することが出来る。

【００６１】この隙間の低減量とエレメント２の板厚ピ
ッチｔ２の関係は、図５に示すようになり、ｔ２の減少
に比例してエレメント２、２間の隙間低減量は増加する
ので、Ｖベルト１の初期隙間と運転中の積層リング３の
伸び量が分かっていれば、隙間を発生させないために必
要なｔ２の値をこのグラフから求めることが可能であ
る。

【００６２】こうして、エレメント２の後面２ｂ下半部
（内周側）にも傾斜面１０を設けて、エレメント２の側
面形状をＶベルトの内周へ向けて先細り状に形成し、こ
の傾斜面１０の開始線となるロッキングエッジ１１を、
エレメント前面２ａのロッキングエッジ７よりも上方に
形成し、かつ、この傾斜面１０の角度θ２を、図１１に
示したように、Ｖベルト１がほぼ真円状態としたときの
隣接エレメント２、２同士の相対屈曲角θ３よりも小さ
く設定したので、Ｖベルト１の運転時には直線状態とな
るエレメントの個数に比例してエレメント２のピッチ周
長が増加し、Ｖベルト１を組み立てる際に発生する初期
隙間Ｃｓと、積層リング３の伸びによる隙間の増大分と
を低減することができ、Ｖベルト式無段変速機の滑りを
抑制して、動力伝達効率及びＶベルトの耐久性を向上さ
せることが可能となる。

【００６３】図６〜８は、第２の実施形態を示し、無段
変速機用Ｖベルトのエレメントの構造図である。

【００６４】これは、第１実施形態の第２の面としての
傾斜面１０を段差１５ａを備えた平面１５としたもの
で、その他の構成は前記第１実施形態と同様である。

【００６５】エレメント２の後面２ｂには、ロッキング
エッジ１１の位置で、前方側へ向けた所定の段差１５ａ
が形成され、この段差１５ａよりもＶベルト１の内周側
（図中下方）には板厚の減少した薄肉部１５が形成され
る。なお、薄肉部１５は後面２ｂと平行な面である。

【００６６】上記と同様に、図７において、ロッキング
エッジ１１より図中上方では、前面２ａと後面２ｂの板
厚はｔ１となるが、ロッキングエッジ１１より下方の前
面２ａと薄肉部１５の板厚ｔ２は板厚ｔ１より小さい所
定の値に設定される。

【００６７】そして、前面２ａの傾斜面６の傾斜角θ１
は、全変速比範囲で最も小さい半径でプーリに巻き付い
たときの隣接エレメント２、２同士の相対屈曲角θ３よ
りも大きく設定され、この薄肉部１５の厚さは前記第１
実施形態の図２に示した板厚ピッチｔ２に等しく設定さ
れる。

【００６８】この場合も、前記第１実施形態と同じよう
に、Ｖベルト組立時及び如何なる変速比におけるＶベル
ト運転時においても、屈曲状態でのエレメント相互２、
２の当接ピッチは、エレメント２、２がロッキングエッ
ジ７と薄肉部１５で当接するためｔ２となり、直線状態
でのエレメント相互の当接ピッチｔ１よりも小さくする
という作用を生じさせるので、Ｖベルト１の運転時には
直線状態となるエレメントの個数に比例してエレメント
２のピッチ周長が増加し、Ｖベルト１を組み立てる際に
発生する初期隙間Ｃｓと積層リング３の伸びによる隙間
の増大分とを低減することが出来る。

【００６９】図９は、第３の実施形態を示し、Ｖベルト
１は、図１３、図１４に示した単一の板厚ピッチｔ１か
らなる前記従来のエレメント２’（第１エレメント）を
主体として、積層リング３（図示せず）の周方向（長手
方向）に、前記第１実施形態に示した２つの板厚ピッチ
ｔ１、ｔ２を備えたエレメント２（第２エレメント）を
ほぼ所定の間隔で混在させたものである。なお、エレメ
ント２は前記第１実施形態と、エレメント２’は前記従
来例と同一のものである。

【００７０】次に、具体的なエレメント２、２’等の形
状寸法を、以下のように仮定して、作用を詳述する。

【００７１】１）Ｖベルト１の最内周リング内周面３０
の周長＝７００mm ２）最内周リング内周面３０〜ロッキングエッジ７間距
離＝１．０mm ３）エレメント２の板厚ピッチ（ｔ１）＝２．０mm ４）エレメントの板厚ピッチ（ｔ２）＝１．９mm エレメント２及びエレメント２’から成るＶベルト１を
組み立てると、先に述べた通り、エレメント２、２間に
は初期隙間Ｃｓが発生するが、このＶベルト１にあって
は、エレメント２の板厚ピッチはｔ１とｔ２が混在した
状態となり、図６の場合では、板厚ピッチｔ１のエレメ
ント２’の３個おきに板厚ピッチがｔ１とｔ２に可変な
エレメント２が１個挿入されている。

【００７２】ここで、エレメント２ａの投入個数を仮に
２０個と仮定し、具体的にＶベルト１に発生する初期隙
間Ｃｓを計算すると、Ｖベルト１に組み付けられるエレ
メントの総個数は、 ((700−２×１×π)−20×1.9）÷2.0＋20＝347.858 より、３４７個（必ず整数個）であり、このＶベルト１
を組み立てると、 （700−２×１×π)−（347−20）×2.0−20×1.99＝1.
72（mm） となる。

【００７３】したがって1.72mmの初期隙間Ｃｓがエレメ
ント２間に発生するが、上記図１２に示したように、こ
のＶベルト１を入力プーリ１２と出力プーリ１３との間
に巻き掛けて動力を伝達する場合で、Ｖベルト１に発生
する張力により積層リング３が約１mm伸びると仮定する
と、エレメント２間には合計で約２．７mmの隙間が発生
することになる。

【００７４】ここで、入力プーリ１２と出力プーリ１３
とに巻き付いて屈曲状態にあるエレメントと、両プーリ
間で直線状態にあるエレメントの構成比率を計算する
と、入力プーリ１２と出力プーリ１３との軸間距離を１
６０mmとし、Ｖベルト１の取り得る変速比範囲が０．４
（最ＨＩ）〜２．４（最ＬＯ）と設定した場合では、 （直線状態の個数：屈曲状態の佃数）＝（152：196）〜
（160：188） となるので、２つの板厚ピッチｔ１、ｔ２を持つエレメ
ント２（総個数２０個）分だけを考えると、 （直線状態の個数：屈曲状態の個数）≒（９：１１） となる。

【００７５】ところで、直線状態にあるエレメント２の
当接ピッチは、図３に示すようにｔ１であるから、直線
状態にある総個数９個のエレメント２の当接ピッチは、
ｔ２（１．９９mm）からｔ１（２．０mm）に増加する。

【００７６】よって、この当接ピッチの増加に伴うエレ
メント２のピッチ周長の増加分をＶベルト１全体で計算
すると、 （ｔ１−ｔ２）×９＝０．１×９＝０．９ｍｍ となり、エレメント間の隙間はおよそ０．９ｍｍ低減す
ることになる（変速比により多少効果は異なる）。

【００７７】一方、 前記従来例の特開昭５５−１００
４４３号公報に開示されているような従来のＶベルトに
あっては、エレメント相互の当接ピッチを１つしか有し
ていないので、Ｖベルト組立時とＶベルト運転時でエレ
メント２’のピッチ周長は全く変化せず、初期隙間Ｃｓ
と積層リング３の伸び量に相当する隙間だけは常にＶベ
ルト運転時にエレメント間に発生することが分かる。

【００７８】したがって、前記従来例のようなＶベルト
１で、約２．７mmの隙間がエレメント２’、２’間に発
生してしまうような場合でも、２つの板厚ピッチｔ１、
ｔ２を備えたエレメント２を所定数だけ挿入することに
より、隙間を２．７−０．９＝１．８mm程度まで、発生
する隙間の量を低減することができ、前記第１、第２実
施形態と同様に、無段変速機の伝達効率及び耐久性を向
上させることが可能となるのである。

【００７９】図１０には、エレメント２の投入個数とエ
レメント間の隙間低減量との関係を示す。

【００８０】エレメント２の投入個数に比例してエレメ
ント２、２間の隙間低減量は増加するので、Ｖベルト１
の初期隙間Ｃｓと運転中の積層リング３の伸び量が分か
っていれば、隙間を発生させないために必要なエレメン
ト２の投入個数をこのグラフから求めることが可能であ
る。

【００８１】こうして、複数の板厚ピッチｔ１、ｔ２を
備えたエレメント２を、単一の板厚ピッチｔ１からなる
エレメント２’の周方向にほぼ均等間隔で混在させる構
成としたので、混在させるエレメント２の個数を変える
ことにより、Ｖベルト運転時に発生するエレメント２、
２間の隙間の量を容易にコントロールすることが出来る
のであり、Ｖベルト１とプーリ間の滑りを抑制する事が
可能となるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す無段変速機用Ｖベル
トのエレメントの構成図。

【図２】同じく、積層ベルトとエレメントの側面図及び
穴部の断面図。

【図３】同じく、エレメントの拡大側面図。

【図４】同じく、組み立てた状態を示すＶベルトの側面
図。

【図５】エレメントの板厚ピッチ（ｔ２）とＶベルトの
隙間低減量との関係を示すグラフ。

【図６】第２の実施形態を示し、積層ベルトとエレメン
トの側面図。

【図７】同じく、エレメントの側面拡大図。

【図８】同じく、組み立てた状態を示すＶベルトの側面
図。

【図９】第３の実施形態を示し、組み立てた状態を示す
Ｖベルトの側面図。

【図１０】エレメントの投入個数とＶベルトの隙間低減
量との関係を示すグラフ。

【図１１】従来の無段変速機用Ｖベルトを示し、組立状
態を示す側面図。

【図１２】入出力プーリに巻き掛けられた無段変速機用
Ｖベルトの概念図で、動力伝達のモデルを示す。

【図１３】従来の無段変速機用Ｖベルトのエレメントの
正面図。

【図１４】同じく、積層ベルトとエレメントの側面図及
び穴部の断面図。

【図１５】同じく、積層ベルトとエレメントの側面図
で、（Ａ）は直線状態を、（Ｂ）はプーリに巻き付いた
屈曲状態を示す。

【図ｌ６】同じく、他の従来例の無段変速機用Ｖベルト
のエレメントを示す側面図である。

【図１７】同じく、組み立てた状態のＶベルトの側面図
を示す。

【図１８】同じく、変速比が１／１．５〜１．５のとき
の、プーリに巻き掛けられたエレメントの側面図を示
し、（Ａ）は入力プーリ側、（Ｂ）は出力プーリ側を示
す。

【図１９】同じく、変速比が０．４〜１／１．５のとき
の、プーリに巻き掛けられたエレメントの側面図を示
し、（Ａ）は入力プーリ側、（Ｂ）は出力プーリ側を示
す。

【図２０】同じく、変速比が１．５〜２．４のときの、
プーリに巻き掛けられたエレメントの側面図を示し、
（Ａ）は入力プーリ側、（Ｂ）は出力プーリ側を示す。

【符号の説明】

１ Ｖベルト ２、２’ エレメント ２ａ 前面 ２ｂ 後面 ３ 積層リング ５ 傾斜端面 ６ 傾斜面 ７ ロッキングエッジ ８ 突起部 ９ 穴部 １０ 傾斜面 １１ ロッキングエッジ １２ 入力プーリ １３ 出力プーリ １５ 平面 １５ａ 段部

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の無終端状リングを積層して形成さ
   れた積層リングと、この積層リングの周方向で相互に当
   接可能に連接して配列される多数のＶ型のエレメント
   と、これら各エレメントの前面内周側に形成されて肉厚
   の減少する第１の傾斜面と、前記傾斜面の開始位置に形
   成されて隣接するエレメントの後面側と当接可能な第１
   のロッキングエッジとを備えて、隣接エレメント同士が
   相対的に屈曲することによりプーリへ巻き掛けられる無
   段変速機用Ｖベルトにおいて、前記エレメントの後面側
   に形成されて、Ｖベルトの内周へ向けて肉厚が減少する
   第２の傾斜面と、この第２傾斜面の開始位置に形成され
   て隣接するエレメントの前面側と当接可能な第２のロッ
   キングエッジと、この第２ロッキングエッジを前記第１
   のロッキングエッジよりもＶベルトの外周側に形成する
   と共に、この第２傾斜面の角度θ２をＶベルトをほぼ真
   円状態にしたときの隣接エレメント同士の相対屈曲角θ
   ３よりも小さく設定したことを特微とする無段変速機用
   Ｖベルト。
2. 【請求項２】 複数の無終端状リングを積層して形成さ
   れた積層リングと、この積層リングの周方向で相互に当
   接可能に連接して配列される多数のＶ型のエレメント
   と、これら各エレメントの前面内周側に形成されて肉厚
   の減少する第１の傾斜面と、前記傾斜面の開始位置に形
   成されて隣接するエレメントの後面側と当接可能な第１
   のロッキングエッジとを備えて、隣接エレメント同士が
   相対的に屈曲することによりプーリへ巻き掛けられる無
   段変速機用Ｖベルトにおいて、前記エレメントの後面側
   に形成されて、段部を介して肉厚が減少する第２の面
   と、前記段部に形成されて隣接するエレメントの前面側
   と接離可能な第２のロッキングエッジと、この第２ロッ
   キングエッジを前記第１のロッキングエッジよりもＶベ
   ルトの外周側に形成すると共に、前記段部の深さはＶベ
   ルトをほぼ真円状態にしたときに隣接するエレメントの
   第１ロッキングエッジが前記第２面と当接可能に設定さ
   れたことを特微とする無段変速機用Ｖベルト。
3. 【請求項３】 複数の無終端状リングを積層して形成さ
   れた積層リングと、この積層リングの周方向で相互に当
   接可能かつ相対的に屈曲可能に連接して配列される多数
   のＶ型のエレメントとを備え、プーリへ巻き掛け可能に
   構成された無段変速機用Ｖベルトにおいて、これらエレ
   メントのうち、前面内周側に形成されて肉厚の減少する
   第１の傾斜面と、前記傾斜面の開始位置に形成されて隣
   接するエレメントの後面側と当接可能かつ相対的に屈曲
   可能な第１のロッキングエッジとを備えた第１エレメン
   トを多数配設するとともに、エレメントの後面側に形成
   されて肉厚が減少する第２の面と、この第２面の開始位
   置に形成されて隣接するエレメントの前面側と当接可能
   な第２のロッキングエッジとを備えて、この第２ロッキ
   ングエッジを前面側の第１のロッキングエッジよりもＶ
   ベルトの外周側に形成すると共に、Ｖベルトをほぼ真円
   状態にしたときに、隣接エレメントの第１ロッキングエ
   ッジとこの第２面が当接可能に形成された第２エレメン
   トを、前記多数の第１エレメントの間へ所定の間隔で挿
   入したことを特徴とする無段変速機用Ｖベルト。
4. 【請求項４】 前記第２エレメントの第２の面は、Ｖベ
   ルトの内周へ向けて肉厚が減少する傾斜面で構成され
   て、この傾斜面の開始位置には隣接するエレメントの前
   面側と当接可能な第２のロッキングエッジを設け、この
   傾斜面の角度θ２をＶベルトをほぼ真円状態にしたとき
   の隣接エレメント同士の相対屈曲角よりも小さく設定し
   たことを特徴とする請求項３に記載の無段変速機用Ｖベ
   ルト。
5. 【請求項５】 前記第２エレメントの第２の面は、前記
   第２エレメントの後面側に形成されて、段部を介して肉
   厚が減少する平面で構成され、前記段部の深さはＶベル
   トをほぼ真円状態にしたときに隣接するエレメントの第
   １ロッキングエッジがこの第２の面と当接可能に設定さ
   れたことを特徴とする請求項３に記載の無段変速機用Ｖ
   ベルト。