JP3688641B2 - マルチリブドｃｖｔベルト - Google Patents

Description

【０００１】
この発明は、無段変速機（ＣＶＴ）に用いられるベルトに関し、特にマルチリブドベルトを備える無端部材を有する側面駆動ＣＶＴベルトに関する。
【０００２】
（発明の背景）
ギア型変速機が自動車、オートバイ等を走行させるために利用されることが、この技術分野においてよく知られている。しかしながら、ギア型変速機は一定の数のギアを有し、一般的に、ギアのひとつにおいて最も効率的に動作するように設計されており、他のギアはエンジンを低い効率で駆動する。したがって、効率を改善する目的のため、無段変速機（ＣＶＴ）が好ましい。種々のタイプのベルトが無段変速機において使用するために開発されてきた。
【０００３】
一般に、ＣＶＴベルトは従来のＶベルトのそれと同様な輪郭形状を有する。特に、ＣＶＴベルトは上部において広く、下部において狭く、また環状溝を有するプーリの滑車（sheaves）の間に係合するように設計される。ベルトが掛け回されるプーリは、可動滑車と固定滑車を有し、両者は切頭円錐形状を有する。一般に、滑車の一方が動き、他方は静止する。
【０００４】
ひとつの滑車が他の滑車に対して移動することにより、ベルトが作動するプーリの有効径φが変化する。このため、ベルトスピードはプーリの有効径の関数であり、プーリの有効径は、滑車の相互間における軸方向位置の関数である。
【０００５】
従来技術におけるＣＶＴベルトは、単一（monolithic）金属ベルトとともに抗張部材を横切って設けられた複数のブロックを備えるベルトを含む。コグ型ベルトのいくつかの形状も公知である。
【０００６】
この技術の代表的なものは、ドヘレット等（Douhairet et al.）の米国特許第5,147,253号明細書に開示され、無端コア（core）の周りに設けられた複数の横方向リンクを備えるＣＶＴベルトが開示されている。無端コアはＶベルトである。Ｖベルトはリンクの内面に接触する斜めの壁面を有する。リンクの外部斜面は変速機プーリのフランジに接触する。この装置は、比較的低い動力伝達性能を有するＶベルトの使用にのみ適している。さらに、各リンクはＶベルトが各リンクの底部に当接しないように構成されている。したがってＶベルトは、ベルトが負荷を受けるとき、リンクの底部に押し込まれる。これは、ベルトのピッチライン径を変化させ、これにより、ベルトとプーリの間が不適当に係合し、早く損傷することとなる。
【０００７】
また、この技術の代表的なものは、ドヘレット等（Douhairet et al.）の米国特許第5,242,332号明細書であり、無端コアの周りに設けられた複数の横方向リンクを備えるＣＶＴベルトが開示されている。各リンクはストラップを含み、これにより、各リンクは無端コアに接続させる手段として閉塞可能となる。ストラップはベルトに対して面倒な付加物であり、重量を増加させる。重量はベルトの作動限界を制限する。無端コアはＶベルトである。Ｖベルトはリンクの内面に接触する斜めの壁面を有する。リンクの外部斜面は変速機プーリのフランジに接触する。
【０００８】
従来技術のベルトにおいて、コア部材ベルトは、クリップあるいはブロック内に強固に保持され、摩耗あるいは損傷したときに交換できない。コア部材ベルトはベルトの一体的な部分である。コアの損傷により、使用者はベルト全体を交換しなければならなくなる。
【０００９】
必要なものは、マルチリブドベルトコアを有するマルチリブドＣＶＴベルトである。必要なものは、マルチリブドコアに係合するために対となる形状面を有する複数の協働横方向クリップを有するマルチリブドＣＶＴベルトである。必要なものは、プラスチックの横方向クリップを有するマルチリブドＣＶＴベルトである。必要なものは、金属成形された横方向クリップを有するマルチリブドＣＶＴベルトである。必要なものは、容易に利用可能なベルトを備えたコア部材を有するマルチリブドＣＶＴベルトである。必要なものは、容易に交換できるコアベルトを有するマルチリブドＣＶＴベルトである。本発明はこれらのニーズに合致する。
【００１０】
（発明の概要）
本発明の主な特徴は、マルチリブドベルトコアを有するマルチリブドＣＶＴベルトを提供することである。
【００１１】
本発明の他の特徴は、マルチリブドコアに係合する対となる形状を有する複数の協働する横方向クリップを有するマルチリブドＣＶＴベルトを提供することである。
【００１２】
本発明の他の特徴は、プラスチックの横方向クリップを有するマルチリブドＣＶＴベルトを提供することである。
【００１３】
本発明の他の特徴は、金属成形された横方向クリップを有するマルチリブドＣＶＴベルトを提供することである。
【００１４】
本発明の他の特徴は、容易に利用可能なベルトを備えたコア部材を有するマルチリブドＣＶＴベルトを提供することである。
【００１５】
本発明の他の特徴は、容易に交換できるコアベルトを有するマルチリブドＣＶＴベルトを提供することである。
【００１６】
本発明の他の特徴は、本発明の以下の記載と添付する図面によって明らかになるであろう。
【００１７】
本発明は、コア抗張部材の周りに設けられた複数のクリップを備える。コア抗張部材はマルチリブドベルトである。マルチリブドベルトは、この技術分野において容易に利用できる標準的なマルチリブドベルトであってもよい。クリップは略Ｕ字形であり、プーリの側面と協働する、互いに反対側に傾斜する面を有する。各クリップは、ベルトのマルチリブド部分と協働する、中間に位置するマルチリブドプロフィール面を有する。各クリップの反対側に傾斜する面は、所定の摩擦係数を与える非金属被覆を有する。クリップはエラストマーのバンドによってマルチリブドベルトに係合して保持される。エラストマーのバンドは、ベルトのいずれかの側面のスロットを介して各クリップ内に固定され、これにより、クリップを保持する。
【００１８】
（好ましい実施形態の説明）
図１は本発明の一部の側面図である。図２はクリップの上方斜視図である。クリップ１０は相互に近接して配設され、可撓性コア抗張部材すなわちベルト２０の主軸を横切る。ベルト２０は、動力伝達の技術分野おいて利用できる、いかなるマルチリブドベルトであってもよい。クリップ１０は略Ｕ字形を有する。各クリップ１０は、反対側に位置するスロット１１、１８を有する。クリップ１０のスロット１１、１８の間およびＵ字形断面内は、支持面すなわち内面１２である。好ましい実施形態では、面１２はベルト２０が係合する面である。好ましい実施形態では、マルチリブドのプロフィールは、ベルト２０用として表される（図３参照）。ベルト２０はまた、同期ベルトのプロフィールを有する同期ベルトあるいはＶベルトのプロフィールを有するＶベルトであってもよい。
【００１９】
下側支持面１２はまた、プロフィールにおいてクリップ１０の側面から見たとき、半径Ｒの曲面を有する。曲率中心すなわちＲの原点は、ベルトが掛け回されるプーリの回転中心、すなわちベルトの回転中心にあってもよい。半径Ｒは、プーリが最大駆動条件で作動するとき（プーリ上のベルトにとって最小作動半径）、Ｒがそのような最小作動半径に等しくなるように選択される。この条件は、ベルト２０にとって高応力条件である。したがって、下側支持面１２はコア部材ベルトが係合するための連続的な曲面を備える。これは、ベルト２０の寿命ひいてはＣＶＴベルトの寿命を引き伸ばす。
【００２０】
クリップ１０の側面１４、１５は相互に角度αだけ傾斜している。角度αは、ＣＶＴベルトが最大駆動条件で作動されているときに、側面１４が隣接する側面１５に十分に当接するように設定される。そしてこれは、ベルトが掛け回されるプーリの直径の相関的要素である。さらに、エラストマーバンドは適当なベルトの中においてクリップを保持するので（図３参照）、各クリップは隣接するクリップの間に、エラストマーバンドの張力によって位置決め保持されることが理解される。最大駆動条件において、クリップ１０は肩部２７、２８、および２６、２９および側面１４、１５を介して相互に当接する。最大駆動条件以外では、各クリップ１０は肩部２６、２７および２８、２９で当接し、かつ回転変位する。
【００２１】
クリップ１０は、いかなる金属材料を有していてもよく、また熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、あるいはこの技術分野で知られている他の合成材料等の非金属材料で成形された金属材料コアを有していてもよい。金属材料は、いかなる高張力・軽量材料、例えば、限定するものではないが、スチール、アルミニウムあるいはチタニウムの合金を有していてもよい。クリップ１０はまた、この技術分野で利用される熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、合成樹脂あるいはフェノール樹脂等の非金属材料を有していてもよい。
【００２２】
図２はクリップの上方斜視図である。クリップ１０は、スロット１１、１８を形成する上側アーム１３、１９を有する。スロット１１、１８は、クリップ内にエラストマーバンド２２、３１を保持するため、あるいはこれに代えて、クリップがエラストマーバンドに取り付けられる手段をもたらすために用いられる。側面１４、１５（図示せず）は相互に角度αをなす。互いに反対側に傾斜する面１６、１７はプーリの側面に係合する。支持面１２は、マルチリブドコア部材ベルトあるいは抗張部材上の同様な面に係合するマルチリブドのプロフィールとともに示される。傾斜面１６、１７は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、合成樹脂あるいはフェノール樹脂等の、所定の摩擦係数を有する金属材料あるいは非金属材料を有する材料Ａによって被覆されてもよい。
【００２３】
図３はプーリ内のクリップの正面断面図である。エラストマーバンド２２、３１は、それぞれスロット１１、１８の中に係合して示される。好ましい実施形態において、クリップ１０はベルト２０に対して横方向に係合している。ベルト２０は各クリップ１０の表面１２に係合するが、クリップ１０はコア部材ベルト２０に機械的に固定されない。クリップ１０はエラストマーバンド２２、３１によって適当なベルトに保持される。ベルト２０はクリップ１０の中に適当に係合して示される。マルチリブドベルト２０の面２１はクリップ１０の面１２に係合する。ベルト２０はまた、さらに、ベルト本体内において長手方向に延びる抗張力部材２３を有していてもよい。傾斜面１６、１７間の角度βは、ベルトが駆動において掛け回されるプーリの側面５の傾斜角と協働する。圧縮すなわち軸方向負荷と動力がプーリの側面からベルトまで傾斜面１６、１７を介して伝達されるので、傾斜面１６、１７のそれぞれの全表面はプーリの側面５に当接する。
【００２４】
図４ａ、４ｂ、４ｃ、および４ｄは、ベルト組立て工程の模式図である。図４ａにおいて、エラストマーバンド３１、２２は、それぞれスロット１１、１８に挿入して示される。次のステップである図４ｂにおいて、エラストマーバンドはスロット内に着座して示される。図４ｃにおいて、無端部材すなわちベルト２０は上方の隙間２５を通ってクリップ１０内に挿入される。組立ての間、エラストマーバンドによって形状が保持されるベルトは、蛇行した形状に押され、ベルト２０は隙間２５から外れ、最終的には隙間２５内に挿入されるかもしれない。図４ｄは、ベルト２０のいずれかの側面においてクリップ１０内のエラストマーバンド２２、３１とともに組み付けられたベルト２０を示す。好ましい実施形態では、コア部材ベルト２０は、ベルト２０の各側面がエラストマーバンド２２、３１の対応する面に係合し、対応するスロット１８、１１内にエラストマーバンド２２、３１が保持されるような幅Ｗである。
【００２５】
図５は本発明の斜視図である。完全に組み立てられた発明品を示す図５ａにおいて、クリップ１０はベルト２０の周囲に係合して示される。図５ｂにおいて、クリップ１０はベルト２０の主軸Ａに対する関係を示す断面として示される。
【００２６】
コア部材ベルト２０はこの技術分野において利用できるいくつかのベルトの任意のひとつである。それは、支持面１２の形状と適当に協働するように、形状において制限されるだけである。この形状は、歯付きのプロフィール、Ｖベルトのプロフィール、あるいは平らなプロフィールと同様に、マルチリブドのプロフィールを含む。コア部材ベルト２０が損傷したら、古いコア部材ベルト２０は単に除去され、新しいものと交換される。
【００２７】
本発明の単純な形態が説明されたが、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、変形が各部分の構成と関係に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】 本発明の一部の側断面図である。
【図２】 クリップの上方斜視図である。
【図３】 プーリ内におけるクリップの正面断面図である。
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図４ｄ】 ベルト組立て工程の模式図である。
【図５】 本発明の斜視図である。

Claims (7)

1. 内面を有し、前記内面が内面プロフィールを有する無端抗張部材と、
   それぞれが支持面を有し、前記支持面が前記内面プロフィールに係合するためのプロフィールを有する複数のクリップとを備え、
   前記クリップのそれぞれが前記支持面のいずれかの側に少なくとも１のスロットを有し、
   前記クリップのそれぞれが前記無端抗張部材に対して横方向に係合し、
   前記無端抗張部材とは別部材である無端エラストマー部材が各クリップ内において、張力を受けることにより下面が各スロットの内壁面に当接するように係合することによって、前記クリップが相互に係合関係に保持され、
   前記クリップがプーリに係合するための、互いに反対側に傾斜する面を有する
   ベルト。
2. 前記内面プロフィールがマルチリブドプロフィールを有し、
   前記支持面が前記マルチリブドプロフィールに協働的に係合するプロフィールを有する
   請求項１に記載のベルト。
3. 前記傾斜面が非金属材料を備える請求項１に記載のベルト。
4. 前記内面プロフィールが歯付きのプロフィールを備え、
   前記支持面が前記歯付きのプロフィールに協働的に係合するプロフィールを有する
   請求項１に記載のベルト。
5. 前記内面プロフィールがＶベルトのプロフィールを備え、
   前記支持面が前記Ｖベルトのプロフィールに協働的に係合するプロフィールを有する
   請求項１に記載のベルト。
6. 前記支持面がさらに、半径とプーリの回転軸上に位置する曲率中心とを有する曲面を備える
   請求項１に記載のベルト。
7. 前記半径がさらに、一定の半径を有する請求項６に記載のベルト。

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