WO2011052016A1

WO2011052016A1 - 動力伝達用ベルト

Info

Publication number: WO2011052016A1
Application number: PCT/JP2009/005776
Authority: WO
Inventors: 二宮啓輔
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2011-05-05
Also published as: JP5158259B2; JPWO2011052016A1

Abstract

【課題】製造コストが増大するのを防止することができるとともに、エレメントの組み付け作業の作業性を向上させることができるようにして、エレメントの組み付け後に第１の無端環状リングがエレメントから脱落するのを防止することができる動力伝達用ベルトを提供すること。【解決手段】動力伝達用ベルト２５は、積層リング３９、４０と、積層リング３９、４０よりも周方向長さが短い無端環状リング５１と、積層リング３９、４０が収容される凹部３８および無端環状リング５１が収容される凹部４５とを有し、凹部３８を介して積層リング３９、４０にエレメント３０を組み付けた後、エレメント３０の凹部４５に無端環状リング５１を組み付けることにより、積層リング３９、４０および無端環状リング５１によってエレメント３０を挟持するように構成される。

Description

動力伝達用ベルト

　本発明は、動力伝達用ベルトに関し、特に、複数のエレメントを隣接させて配置し、エレメントを並列に配列された無端環状リングに組み付けることにより環状に結束して構成した動力伝達用ベルトに関する。

　一般に、複数の回転部材同士の間で動力の伝達を行う場合に用いる変速機として、変速比を段階的に変化させることができる有段変速機と、変速比を連続して、すなわち、無段階に変化させることができる無段変速機とがあり、後者の無段変速機としては、ベルト式無段変速機およびトロイダル式無段変速機等が知られている。

　このうち、ベルト式無段変速機は、駆動プーリおよび従動プーリの２組のプーリと、駆動プーリおよび従動プーリに巻き掛けられる動力伝達用ベルトとを使用して変速比を無段階に変化させる変速機である。

　図１１、図１２に基づいてベルト式無段変速機について説明する。ベルト式無段変速機（ベルト式ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）は、入力軸１１に取付けられた駆動プーリ１２および出力軸１３に取付けられた従動プーリ１４に動力伝達用ベルト１が巻き掛けられて使用されている。

　駆動プーリ１２および従動プーリ１４は、溝幅を無段階に変えられる１対のシーブ１２ａ、１４ａをそれぞれ備えており、１対のシーブ１２ａ、１４ａの溝幅を変えることによって動力伝達用ベルト１の駆動プーリ１２および従動プーリ１４に対する巻付け半径を可変することにより、入力軸１１と出力軸１３との間の回転数比、すなわち、変速比を連続的に無段階に変化させることができる。

　このようなベルト式無段変速機に用いられる動力伝達用ベルト１として、例えば、エレメントと称される多数の板片をその板厚方向に互いに重ね合わせて環状に配列するとともに、これらのエレメントを積層リングと称される無端環状リングで結束することにより、無端状に形成されたベルトが知られている。

　このような動力伝達用ベルト１としては、例えば、図１３、図１４に示すようなものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　動力伝達用ベルト１は、並列に配列される一対の積層リング２、３と、一対の積層リング２、３を並列に収容する凹部４を介して環状に結束された複数のエレメント５（図示１個）とから構成されている。

　エレメント５は、凹部４における左右の内側面４ａ、４ｂからエレメント５の幅方向内方に向かって突出するとともに、突出方向の先端面６ａ、７ａによって並列に配列された積層リング２、３の幅の総和よりも小さい開口を形成し、凹部４内に並列に配列された積層リング２、３を係合する抜け止め部６、７とを備えており、抜け止め部６、７に積層リング２、３が係合することにより、積層リング２、３がエレメント５から外れないように積層リング２、３が凹部４の底面４ｃに載置されるようにして凹部４内に収容されている。

　また、エレメント５の板厚方向（積層リング２、３）の周方向の前後面にはそれぞれディンプル８ａとホール８ｂとが設けられており、隣接するエレメント５同士の間でこれらのディンプル８ａをホール８ｂに遊嵌させることにより、動力伝達用ベルト１の走行中にエレメント５を整列させるようになっている。

　この動力伝達用ベルト１は、図１１、１２に示すように、駆動プーリ１２および従動プーリ１４に巻き掛けられた状態で駆動プーリ１２が駆動されると（駆動方向は図１２の矢印方向）、動力伝達用ベルト１は、シーブ１２ａ、１４ａによる挟圧力により径方向での外側に荷重が作用するが、各エレメント５が積層リング２、３によって結束されているので、積層リング２、３の張力により径方向外方への移動が規制される。

　このため、エレメント５には、エレメント５と駆動プーリ１２との接触部分の摩擦力および駆動プーリ１２のトルクに応じて駆動プーリ１２からエレメント５に対して加えられるエレメント５の積層方向、すなわち、エレメント５の板厚方向の圧縮力（エレメント５の押し出し力）が作用する。

　そして、駆動プーリ１２に接触しているエレメント５に伝達された圧縮力は、駆動プーリ１２に巻き掛けられていないエレメント５を経由して、従動プーリ１４に接触しているエレメント５に伝達される。

　ここで、図１２に示すように、動力伝達用ベルト１は、駆動プーリ１２および従動プーリ１４に巻き掛けられた巻き掛け部Ｍと、駆動プーリ１２および従動プーリ１４に巻き掛けられていない直線状の弦部Ｎとから構成されており、従動プーリ１４に接触しているエレメント５に圧縮力が伝達されると、エレメント５と従動プーリ１４との接触部分の摩擦力および伝達された圧縮力に応じて従動プーリ１４を回転させようとするトルクが発生する。このようにして、駆動プーリ１２と従動プーリ１４との間で動力伝達用ベルト１を介して動力伝達が行われる。

　このような構成を有する動力伝達用ベルト１においては、積層リング２、３にエレメント５を組み付ける場合に、並列に配列される積層リング２、３の一部を互いに重ね合わせた状態を実現させる必要がある。

　すなわち、図１５に示すように、並列に配列された積層リング２、３に対してエレメント５を組み付ける場合には、並列に配列された積層リング２、３のうちの一方の積層リング３にねじりを加えて積層リング２、３の一部を互いに重ね合わせることにより、並列に配列された積層リング２、３の幅の総和を抜け止め部６、７の先端面６ａ、７ａの開口の開口幅よりも小さくする必要がある。

　ここで、並列に配列された積層リング３にねじりを加えて積層リング２、３の一部を互いに重ね合わせた状態にするためには、隣接しているエレメント５同士を、それぞれの隣接する面で相対回転、すなわち、ローリングさせる必要がある。

　従来のエレメント５では、ホール８ｂを支点としてディンプル８ａがホール８ｂに対して回動するようにエレメント５同士をローリングさせることにより、積層リング３にねじりを作用させ、積層リング２、３の一部を重ね合わせた状態を設定することができるため、エレメント５を積層リング２、３に容易に組み付けることができる。

　ところで、このような従来の動力伝達用ベルト１にあっては、駆動プーリ１２から従動プーリ１４にエレメント５の圧縮力を加えたときに、駆動プーリ１２から従動プーリ１４に動力の伝達が行われるが、従動プーリ１４から駆動プーリ１２の間に位置しているエレメント５、すなわち、図１２の下方に位置しているエレメント５には圧縮力が加えられない。

　このため、従動プーリ１４から駆動プーリ１２の間に位置しているエレメント５は、隣接するエレメント５のディンプル８ａがホール８ｂから抜け出てしまい、エレメント５が自重で積層リング２、３から脱落してしまうことになる。

　従来では、このような脱落を防止するために、エレメント５に抜け止め部６、７を設け、積層リング２、３の幅の総和よりも抜け止め部６、７の先端面６ａ、７ａの開口の開口幅よりも小さくしているのである。

　このため、従来の動力伝達用ベルト１は、並列に配列された積層リング２、３の一部を互いに重ね合わせた状態で積層リング２、３にエレメント５を組み付ける必要がある。したがって、エレメント５を積層リング２、３に組み付ける作業を行うにつれてエレメント５を積層リング２、３に組み付けることが困難となってしまった。

　すなわち、積層リング２、３にエレメント５を多数組み付けた状態で、残りのエレメント５を積層リング２、３に組み付ける場合には、積層リング２、３の一部を重ね合わせたときに、エレメント５同士が互いに押し合う状態となって積層リング２、３に張力が発生してしまい、積層リング２、３が並列した状態に戻ろうとしてしまう。
　このため、積層リング２、３に残りのエレメントを組み付けることが困難となって動力伝達用ベルト１の組み付け作業の作業性が悪化してしまい、未だ改善の余地がある。

　また、図１６に示すように、領域Ａで示すように積層リング２、３の一部を重ね合わせたときに、領域Ｂ、Ｃに示すように、積層リング２、３の幅方向内側面が強固に接触してしまうため、積層リング２、３の幅方向内側面が損傷してまうことがある。

　これに加えて、図１５に示すように、例えば、積層リング２、３が並列した状態に戻ろうとして積層リング３の幅方向の端部上面が抜け止め部７に強固に接触してしまうため、積層リング３の幅方向外周の上面が損傷してしまうことがある。この結果、積層リング２、３の耐久性が悪化してしまうという問題が発生してしまい、未だ改善の余地がある。

　このような不具合を改善するために、図１７に示すように、エレメント５の抜け止め部６、７の少なくとも一方をエレメント５と別個に形成し、積層リング２、３を凹部４に収容した後に、例えば、抜け止め部７をエレメント５の柱部５ａに溶接またはろう付け等によって後付けすることにより、エレメント５が積層リング２、３から脱落を防止するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

　この場合には、抜け止め部７が柱部５ａに取付けられていない状態において、抜け止め部６、７の先端面６ａ、７ａの開口の開口幅を積層リング２、３の幅の総和よりも大きくすることができるため、積層リング２、３の一部を重ねる必要がなく、積層リング２、３が損傷するのを防止しつつ、エレメント５を積層リング２、３に容易に組み付けることができる。

特開２００８－５１３２５号公報特開２００９－１５０４２３号公報

　しかしながら、このような従来の動力伝達用ベルト１にあっては、エレメント５が積層リング２、３から脱落するのを防止するために、抜け止め部７をエレメント５の柱部５ａに溶接やろう付け等によって後付けするようになっているため、エレメント５の部品点数が増大してエレメント５の構造が複雑になってしまうとともに、全てのエレメント５に抜け止め部７を溶接やろう付けする工程が必要になってしまった。

　このため、エレメント５を積層リング２、３に組み付ける作業の作業性が悪化してしまうとともに、動力伝達用ベルト１の製造コストが増大してしまうという問題が発生してしまう。

　本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、製造コストが増大するのを防止することができるとともに、エレメントの組み付け作業の作業性を向上させることができるようにして、エレメントの組み付け後に第１の無端環状リングがエレメントから脱落するのを防止することができる動力伝達用ベルトを提供することを目的とする。

　本発明に係る動力伝達用ベルトは、上記目的を達成するため、（１）無端環状リングと、前記無端環状リングの周方向に隣接して環状に結束された複数のエレメントとを含んで構成された動力伝達用ベルトであって、前記無端環状リングが、第１の無端環状リングと、前記第１の無端環状リングよりも周方向長さが短い第２の無端環状リングとを含んで構成され、前記エレメントが、前記エレメントの一端部に形成され、前記第１の無端環状リングが取付けられる第１の取付け部と、前記エレメントの他端部に形成され、前記第２の無端環状リングが取付けられる第２の取付け部とを有し、前記エレメントが、前記第１の無端環状リングおよび前記第２の無端環状リングによって挟持されるものから構成されている。

　この動力伝達用ベルトは、第１の取付け部を介して第１の無端環状リングにエレメントを組み付けた後、エレメントの第２の取付け部に第２の無端環状リングを組み付けて第１の無端環状リングおよび第２の無端環状リングによってエレメントを挟持することにより、エレメントが第１の無端環状リングの径方向に移動するのを規制することができ、エレメントが第１の無端環状リングから脱落するのを防止することができる。

　このように第１の無端環状リングおよび第２の無端環状リングによってエレメントを挟持することにより、エレメントが第１の無端環状リングから脱落するのを防止することができるため、エレメントに従来の抜け止め部を設けるのを不要にすることができ、エレメントを第１の無端環状リングに容易に組み付けることができる。

　この結果、エレメントの構成を簡素化して動力伝達用ベルトの製造コストが増大するのを防止することができるとともに、エレメントを第１の無端環状リングに組み付ける作業の作業性を向上させることができる。

　上記（１）に記載の動力伝達用ベルトにおいて、（２）前記第１の取付け部が、前記第１の無端環状リングが収容される第１の凹部から構成され、前記第１の凹部の左右の内側面の間隔が、前記第１の無端環状リングの幅よりも大きく形成されるものから構成されている。

　この動力伝達用ベルトは、第１の無端環状リングが収容される第１の凹部の左右の内側面の間隔が、第１の無端環状リングの幅よりも大きく形成されるので、第１の凹部に第１の無端環状リングを収容するようにしてエレメントを第１の無端環状リングに容易に組み付けることができ、エレメントを第１の無端環状リングに組み付ける作業の作業性を向上させることができる。

　また、従来の抜け止め部を不要にできるため、第１の凹部に一対の無端環状リングを並列に配列して収容する場合には、従来のように無端環状リングの一部を重ねるのを不要にできるため、無端環状リングの幅方向内側面が強固に衝突するのを防止することができる。
これに加えて、無端環状リングの幅方向の端部上面が抜け止め部に接触することがない。この結果、第１の無端環状リングが損傷してしまうのを防止することができ、第１の無端環状リングの耐久性を向上させることができる。

　このように第１の無端環状リングが収容される第１の凹部の左右の内側面の間隔を第１の無端環状リングの幅よりも大きく形成した場合でも、エレメントを第１の無端環状リングおよび第２の無端環状リングによって挟持しているので、エレメントが第１の無端環状リングから脱落するのを防止することができる。

　上記（１）または（２）に記載の動力伝達用ベルトにおいて、（３）前記第２の取付け部が、前記第２の無端環状リングが収容される第２の凹部から構成され、前記第２の凹部の左右の内側面の間隔が、前記第２の無端環状リングの幅よりも大きく形成されるものから構成されている。

　この動力伝達用ベルトは、第２の無端環状リングが収容される第２の凹部の左右の内側面の間隔が、第２の無端環状リングの幅よりも大きく形成されるので、第１の無端環状リングに組み付けられたエレメントの第２の凹部に第２の無端環状リングを収容するようにして、第２の無端環状リングをエレメントに容易に組み付けることができる。このため、第２の無端環状リングをエレメントに組み付ける作業の作業性を向上させることができる。

　上記（１）ないし（３）に記載の動力伝達用ベルトにおいて、（４）前記第２の無端環状リングが、前記第２の無端環状リングの径方向外方に張力を発生する張力発生手段を有するものから構成されている。

　この動力伝達装置は、第２の無端環状リングが、第２の無端環状リングの径方向外方に張力を発生する張力発生手段を有するので、エレメントが第１の無端環状リングの径方向内方に移動しようとする場合に、第２の無端環状リングがエレメントを第１の無端環状リングの径方向外方に付勢することができる。

　このため、第１の無端環状リングおよび第２の無端環状リングによってエレメントを挟持してエレメントが第１の無端環状リングの径方向に移動するのを規制することができ、エレメントが第１の無端環状リングから脱落するのを確実に防止することができる。

　上記（４）に記載の動力伝達用ベルトにおいて、（５）前記張力発生手段が、前記第２の無端環状リングの幅方向両端部に前記第２の無端環状リングの周方向に沿って延在する環状の梁部材から構成され、前記梁部材が、前記第２の無端環状リングの径方向内周面から径方向内方に向かって突出するものから構成されている。

　この構成により、第２の無端環状リングの剛性を環状の梁部材によって大きくすることにより第２の無端環状リングの径方向外方に張力を発生させることができるため、第２の無端環状リングが、エレメントの自重によって第２の無端環状リングの径方向内方に変形するような荷重を受けた場合に、第２の無端環状リングの反力によりエレメントを第１の無端環状リングの径方向外方に付勢することができる。

　このため、第１の無端環状リングおよび第２の無端環状リングによってエレメントを確実に挟持することができ、エレメントが第１の無端環状リングから脱落するのを確実に防止することができる。

　上記（１）ないし（３）に記載の動力伝達用ベルトにおいて、（６）前記第２の無端環状リングが、前記第２の無端環状リングの幅方向両端部から幅方向中心軸に向かって径方向外方に湾曲するものから構成されている。

　この構成により、第２の無端環状リングが、エレメントの自重によって第２の無端環状リングの径方向内方に変形するような荷重を受けた場合に、第２の無端環状リングが径方向外方に湾曲するように、すなわち、元の状態に復帰するように弾性変形することで第２の無端環状リングの反力によってエレメントを第１の無端環状リングの径方向外方に付勢することができる。

　本発明によれば、製造コストが増大するのを防止することができるとともに、エレメントの組み付け作業の作業性を向上させることができるようにして、エレメントの組み付け後に第１の無端環状リングがエレメントから脱落するのを防止することができる動力伝達用ベルトを提供することができる。

本発明に係る動力伝達用ベルトの一実施の形態を示す図であり、動力伝達用ベルトを備えるベルト式無段変速機の概略構成図である。本発明に係る動力伝達用ベルトの一実施の形態を示す図であり、動力伝達用ベルト、駆動プーリおよび従動プーリの構成図である。本発明に係る動力伝達用ベルトの一実施の形態を示す図であり、動力伝達用ベルトの正面図である。本発明に係る動力伝達用ベルトの一実施の形態を示す図であり、無端環状リングの斜視図である。本発明に係る動力伝達用ベルトの一実施の形態を示す図であり、エレメントの一部を断面で示す動力伝達用ベルトの要部側面図である。本発明に係る動力伝達用ベルトの一実施の形態を示す図であり、エレメントの斜視図である。本発明に係る動力伝達用ベルトの一実施の形態を示す図であり、無端環状リングの斜視図である。本発明に係る動力伝達用ベルトの一実施の形態を示す図であり、図７のＡ－Ａ方向矢視断面図である。本発明に係る動力伝達用ベルトの一実施の形態を示す図であり、他の形状を有する無端環状リングの斜視図である。本発明に係る動力伝達用ベルトの一実施の形態を示す図であり、図９のＢ－Ｂ方向矢視断面図である。従来の動力伝達用ベルトを備えるベルト式無段変速機の概略構成図である。従来の動力伝達用ベルト、駆動プーリおよび従動プーリの構成図である。従来の動力伝達用ベルトの正面図である。従来のエレメントの一部を断面で示す動力伝達用ベルトの要部側面図である。従来のエレメントをローリングした状態を示すための動力伝達用ベルトの正面図である。従来の積層リングの一部を重ね合わせた状態を示す積層リングの斜視図である。別体の抜け止め部を有する従来のエレメントの要部正面図である。

　以下、本発明に係る動力伝達用ベルトの実施の形態について、図面を用いて説明する。
　図１～図１０は、本発明に係る動力伝達用ベルトの一実施の形態を示す図である。
　まず、構成を説明する。
　図１、図２において、ベルト式無段変速機（ベルト式ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）は、入力軸２１に取付けられたプーリとしての駆動プーリ２２および出力軸２３に取付けられたプーリとしての従動プーリ２４に動力伝達用ベルト２５が巻き掛けられて使用されている。

　駆動プーリ２２および従動プーリ２４は、Ｖ溝の幅を無段階に変えられる１対のシーブ２６、２７をそれぞれ備えており、１対のシーブ２６、２７によって構成されるＶ溝の幅を変えることによって動力伝達用ベルト２５の駆動プーリ２２および従動プーリ２４に対する巻付け半径が可変することにより、入力軸２１と出力軸２３との間の回転数比、すなわち、変速比を連続的に無段階に変化させることができる。

　シーブ２６は、入力軸２１に平行な方向に移動可能な可動シーブ２８と、入力軸２１に固定された固定シーブ２９とを含んで構成されており、可動シーブ２８に形成されたシーブ面２８ａと固定シーブ２９に形成されたシーブ面２９ａとの間に動力伝達用ベルト２５が挟持されている。

　可動シーブ２８のシーブ面２８ａおよび固定シーブ２９のシーブ面２９ａは、シーブ面２８ａ、２９ａ同士の間隔が駆動プーリ２２の径方向内側ほど狭くなるとともに、駆動プーリ２２の径方向外側ほど広くなるように、駆動プーリ２２の径方向に対して傾斜している。

　また、従動プーリ２４のシーブ２７は、駆動プーリ２２のシーブ２６と同様に、シーブ面３４ａを有する可動シーブ３４およびシーブ面３５ａを有する固定シーブ３５から構成されている。

　可動シーブ２８には、可動シーブ２８に供給される油圧力によって入力軸２１に平行な方向の推力が作用するようになっており、この推力によって、可動シーブ２８が入力軸２１に平行な方向に移動することで、対向するシーブ面２８ａとシーブ面２９ａの間隔が変化するとともに、動力伝達用ベルト２５がシーブ面２８ａ、２９ａに対して駆動プーリ２２の径方向に摺動する。

　この動力伝達用ベルト２５の駆動プーリ２２の径方向の摺動によって、動力伝達用ベルト２５の駆動プーリ２２および従動プーリ２４への掛かり径が連続的に変化することで、ベルト式無段変速機の変速比が連続的に変化する。

　図２に示すように、動力伝達用ベルト２５は、多数のエレメント３０を備えており、このエレメント３０は、例えば、金属製の板片状の部材から構成されている。なお、図２においては、エレメント３０の一部のみを図示している。

　図３に示すように、エレメント３０は、エレメント３０の幅方向（図３のＸ軸方向）の左右の側面３１、３２がテーパ状に傾斜した面として形成された本体３３を有し、このテーパ状に傾斜した側面３１、３２が可動シーブ２８および固定シーブ２９のシーブ面２８ａ、２９ａおよび図３に図示しない従動プーリ２４の可動シーブ３４および固定シーブ３５のシーブ面３４ａ、３５ａに摩擦接触してトルクを伝達する摩擦面を構成している。

　エレメント３０の本体３３の幅方向（図３のＸ軸方向）における左右の両端部分にはエレメント３０の上下方向（図３のＹ軸方向）で本体３３から上方に延びた左右の柱部３６、３７がそれぞれ形成されており、本体３３の上側のエッジ部分である上端面３３ａと、柱部３６、３７の本体３３の幅方向における中央を向いた左右の内側面３６ａ、３７ａとによって、エレメント３０の上側（図３のＹ軸方向での上側）、すなわち、動力伝達用ベルト２５の一端部である上部に開口した第１の取付け部および第１の凹部としての凹部３８が形成されている。このため、内側面３６ａ、３７ａは凹部３８の内側面を構成している。

　凹部３８は、互いに密着して環状に配列されたエレメント３０を環状に結束するための無端環状の積層リング（第１の無端環状リング）３９、４０（図４参照）を並列に配列して収容するようになっており、上端面３３ａが、積層リング３９、４０の内周面３９ａ、４０ａを接触させて載置するためのサドル面を構成している。

　積層リング３９、４０は、例えば、金属製の環状のフープを径方向に複数枚積層させて形成したものから構成されており、積層リング３９、４０は、互いに材質、強度および周長（具体的には最内周面の周長）が等しいものから構成されている。本実施の形態では、エレメント３０、積層リング３９、４０および後述する無端環状リング５１が動力伝達用ベルト２５を構成している。

　また、柱部３６、３７の内側面３６ａ、３７ａ、すなわち、凹部３８の左右の内側面３６ａ、３７ａの間隔Ｗ１は、積層リング３９、４０の幅の総和Ｗ２よりも大きく形成されている。

　この動力伝達用ベルト２５を構成する多数のエレメント３０は、環状に配列された状態で積層リング３９、４０によって結束されており、この結束された状態で駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛けられている。

　したがって、駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛けられた状態では、各エレメント３０が、駆動プーリ２２および従動プーリ２４の中心に対して扇状に拡がり、かつ互いに密着する必要があるため、各エレメント３０の図５中、下方部分（環状に配列した状態での中心側の部分）が薄肉に形成されている。

　すなわち、本体３３の一方の面（例えば、図３における左側の面）における上端面３３ａより所定寸法下がった（オフセットされた）部分から下側の部分が削り落とされた状態で次第に薄肉化されている。

　したがって、各エレメント３０が扇形に拡がって接触する状態、言い換えると、各エレメント３０が駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛かり円弧状に湾曲して配列されて動力伝達用ベルト２５が湾曲する状態で、その板厚の変化する境界部分で接触する。

　この境界部分のエッジが、所謂、ロッキングエッジ４２となっており、各エレメント３０が円弧状に湾曲した配列状態となった場合に、ロッキングエッジ４２が隣接する他のエレメント３０に接触する。

　また、エレメント３０の本体３３の幅方向における中央部分には、各エレメント３０が駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛からず直線状に配列される直線状態において各エレメント３０の相対的な位置を決めるためのディンプル４３とホール４４とが形成されている。

　具体的には、本体３３の一方の面側（図５の例では、ロッキングエッジ４２のある面側）に凸となる円錐台形のディンプル４３が形成されており、このディンプル４３とは反対側の面に、隣接するエレメント３０におけるディンプル４３を遊嵌させる有底円筒状のホール４４が形成されている。ここで、遊嵌とは、ディンプル４３とホール４４の間に隙間が画成されるようにディンプル４３をホール４４に緩く嵌合させることである。

　したがって、動力伝達用ベルト２５の直線状態でディンプル４３をホール４４に遊嵌することによって、その状態におけるエレメント３０同士の図３での左右方向および上下方向の相対位置を決めることができ、例えば、ベルト式無段変速機が運転される場合に、動力伝達用ベルト２５のがたつきを防止して動力伝達用ベルト２５を安定して走行させることができる。

　一方、エレメント３０の他端部である下部（図３のＹ軸方向での下側）には第２の取付け部および第２の凹部としての凹部４５が形成されており、この凹部４５は、本体３３の下側のエッジ部分である下端面３３ｂと、左右の内側面４５ａ、４５ｂとによって構成されている。

　この凹部４５には第２の無端環状リングを構成する無端環状リング５１が収容されるようになっており、この無端環状リング５１は、例えば、金属から構成され、積層リング３９、４０よりも周方向長さが短く形成されている。

　したがって、本実施の形態のエレメント３０は、凹部３８に積層リング３９、４０が収容されるとともに、凹部４５に無端環状リング５１が収容されることにより、積層リング３９、４０および無端環状リング５１によって挟持されている。

　また、凹部４５の左右の内側面４５ａ、４５ｂの間隔Ｗ３は、無端環状リング５１の幅のＷ４よりも大きく形成されている。

　また、無端環状リング５１は、幅方向両端部に無端環状リング５１の周方向に延在する金属製の環状の梁部材５１ａ、５１ｂが設けられており、この梁部材５１ａ、５１ｂは、無端環状リング５１の径方向内周面から径方向内方に向かって突出している。この梁部材５１ａ、５１ｂは、無端環状リング５１の剛性を大きくして無端環状リング５１の径方向外方に張力を付与するようになっており、張力発生手段を構成している。

　このような構成を有する動力伝達用ベルト２５の組み付け方法を説明する。
　まず、積層リング３９、４０を並列に配列し、凹部３８に積層リング３９、４０に挿通するようにして、エレメント３０を積層リング３９、４０に順次取付ける。

　次いで、積層リング３９、４０の周方向に亘ってエレメント３０が隣接するように取付けられると、無端環状リング５１を凹部４５に収容するようにしてエレメント３０に取付ける。この結果、積層リング３９、４０および無端環状リング５１が凹部３８、４５を介してエレメント３０を挟持するようにしてエレメント３０が積層リング３９、４０および無端環状リング５１に組み付けられる。

　このように積層リング３９、４０および無端環状リング５１にエレメント３０が組み付けられることにより構成される動力伝達用ベルト２５は、図２に示すように、駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛けられた状態で駆動プーリ２２が矢印で示す方向に駆動されると、動力伝達用ベルト２５は、シーブ２６、２７による挟圧力により径方向での外側に荷重が作用するが、各エレメント３０が積層リング３９、４０によって結束されているので、積層リング３９、４０の張力により径方向での外側への移動が規制される。

　このため、エレメント３０には、エレメント３０と駆動プーリ２２との接触部分の摩擦力および駆動プーリ２２のトルクに応じて駆動プーリ２２からエレメント３０に対して加えられるエレメント３０の積層方向、すなわち、エレメント３０の板厚方向の圧縮力（エレメント３０の押し出し力）が作用する。

　そして、駆動プーリ２２に接触しているエレメント３０に伝達された圧縮力は、駆動プーリ２２に巻き掛けられていないエレメント３０を経由して、従動プーリ２４に接触しているエレメント３０に伝達される。

　図２に示すように、動力伝達用ベルト２５は、駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛けられた巻き掛け部Ｍ１と、駆動プーリ２２および従動プーリ２４に巻き掛けられていない直線状の弦部Ｎ１とから構成されており、従動プーリ２４に接触しているエレメント３０に圧縮力が伝達されると、エレメント３０と従動プーリ２４との接触部分の摩擦力および伝達された圧縮力に応じて従動プーリ２４を回転させようとするトルクが発生する。このようにして、駆動プーリ２２と従動プーリ２４との間で動力伝達用ベルト２５を介して動力伝達が行われる。

　一方、駆動プーリ２２から従動プーリ２４にエレメント３０の圧縮力を加えたときには、上述したように駆動プーリ２２から従動プーリ２４に動力の伝達が行われるが、従動プーリ２４から駆動プーリ２２の間に位置している、すなわち、図２の下方に位置しているエレメント３０には圧縮力が加えられない。

　このため、従動プーリ２４から駆動プーリ２２の間に位置しているエレメント３０のディンプル４３がホール４４から抜け出てしまい、エレメント３０が自重で積層リング３９、４０から下方に移動しようとする。

　本実施の形態の動力伝達用ベルト２５は、積層リング３９、４０と、積層リング３９、４０よりも周方向長さが短い無端環状リング５１とを設け、凹部３８を介して積層リング３９、４０にエレメント３０を組み付けた後、エレメント３０の凹部４５に無端環状リング５１を組み付けて積層リング３９、４０および無端環状リング５１によってエレメント３０を挟持することにより、エレメント３０が自重により下方に移動した場合に、無端環状リング５１によってエレメント３０を下方から支持することができる。このため、エレメント３０が積層リング３９、４０から脱落するのを防止することができる。

　本実施の形態では、このように無端環状リング５１によりエレメント３０が積層リング３９、４０から脱落するのを防止することができるため、エレメント３０に従来の抜け止め部を設けるのを不要にすることができ、エレメント３０を無端環状リング５１に容易に組み付けることができる。

　この結果、エレメント３０の構成を簡素化して動力伝達用ベルト２５の製造コストが増大するのを防止することができるとともに、エレメント３０を積層リング３９、４０に組み付ける作業の作業性を向上させることができる。

　また、本実施の形態では、凹部３８の左右の内側面３６ａ、３７ａの間隔Ｗ１を積層リング３９、４０の幅の総和Ｗ２よりも大きく形成したので、凹部３８に積層リング３９、４０を収容するようにしてエレメント３０を積層リング３９、４０に容易に組み付けることができ、エレメント３０を積層リング３９、４０に組み付ける作業の作業性を向上させることができる。

　また、凹部３８に一対の積層リング３９、４０を並列に配列して収容する場合には、従来のように積層リング３９、４０の一部を重ねるのを不要にできるため、積層リング３９、４０の幅方向内側面が強固に衝突するのを防止することができる。
　これに加えて、従来の抜け止め部を不要にできるため、積層リング３９、４０のいずれか一方の幅方向の端部上面が抜け止め部に接触することがない。この結果、積層リング３９、４０が損傷してしまうのを防止することができ、積層リング３９、４０の耐久性を向上させることができる。

　このように積層リング３９、４０が収容される凹部３８の左右の内側面３６ａ、３７ａの間隔Ｗ１を積層リング３９、４０の幅の総和Ｗ２よりも大きく形成した場合でも、エレメント３０を積層リング３９、４０および無端環状リング５１によって挟持しているので、エレメント３０が積層リング３９、４０から脱落するのを防止することができる。

　また、本実施の形態では、凹部４５の左右の内側面４５ａ、４５ｂの間隔Ｗ３を無端環状リング５１の幅Ｗ４よりも大きく形成したので、無端環状リング５１に組み付けられたエレメント３０の凹部４５に無端環状リング５１を収容するようにして、無端環状リング５１をエレメント３０に容易に組み付けることができ、無端環状リング５１をエレメント３０に組み付ける作業の作業性を向上させることができる。

　また、本実施の形態では、無端環状リング５１が、無端環状リング５１の径方向外方に張力を発生する張力発生手段を有し、この張力発生手段を、無端環状リング５１の幅方向両端部に無端環状リング５１の周方向に沿って延在する梁部材５１ａ、５１ｂから構成し、この梁部材５１ａ、５１ｂを、無端環状リング５１の径方向内周面から径方向内方に向かって突出させたので、無端環状リング５１の剛性を梁部材５１ａ、５１ｂによって大きくすることができる。

　このため、無端環状リング５１が、エレメント３０の自重によって無端環状リング５１の径方向内方に変形するような荷重を受けた場合に、エレメント３０に無端環状リング５１から反力を与えることができる。

　このため、積層リング３９、４０および無端環状リング５１によってエレメント３０を確実に挟持することができ、エレメント３０が積層リング３９、４０から脱落するのを確実に防止することができる。

　なお、本実施の形態では、一対の積層リング３９、４０にエレメント３０を組み付けているが、凹部４５の左右の内側面４５ａ、４５ｂの間隔Ｗ３を無端環状リング５１の幅Ｗ４よりも大きく形成するようにし、エレメント３０の組み付け性を向上させているため、単一の積層リングにエレメント３０を組み付けることができる。したがって、積層リングは、単一であってもよい。

　また、本実施の形態では、張力発生手段として無端環状リング５１の幅方向両端部に梁部材５１ａ、５１ｂを設けているが、これに限らず、図９、１０に示すように無端環状リングの形状によって張力発生手段と同様の機能を持たせるようにしてもよい。

　図９、図１０において、第２の無端環状リングとしての無端環状リング６１は、無端環状リング６１の幅方向両端部から幅方向中心軸に向かって径方向外方に湾曲するように構成されている。

　このようにすれば、無端環状リング６１が、エレメント３０の自重によって無端環状リング６１の径方向内方に変形するような荷重を受けた場合に、無端環状リング６１が径方向外方に湾曲するように、すなわち、元の状態に復帰するように弾性変形することで無端環状リング６１の反力によってエレメント３０を積層リング３９、４０の径方向外方に付勢することができる。

　このため、積層リング３９、４０および無端環状リング５１によってエレメント３０を確実に挟持することができ、エレメント３０が積層リング３９、４０から脱落するのを確実に防止することができる。
　また、本実施の形態では、無端環状リング５１、６１を金属製の材料から構成しているが、樹脂製の材料から構成してもよい。

　また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

　以上のように、本発明に係る動力伝達用ベルトは、動力伝達用ベルトの製造コストが増大するのを防止することができるとともに、エレメントの組み付け作業の作業性を向上させることができ、エレメントの組み付け後に第１の無端環状リングがエレメントから脱落するのを防止することができるという効果を有し、複数のエレメントを隣接させて配置し、エレメントを並列に配列された無端環状リングに組み付けることにより環状に結束して構成した動力伝達用ベルト等として有用である。

　２５　動力伝達用ベルト
　３０　エレメント
　３８　凹部（第１の取付け部、第１の凹部）
　３９、４０　積層リング（第１の無端環状リング）
　４５　凹部（第２の取付け部、第２の凹部）
　５１、６１　無端環状リング（第２の無端環状リング）
　５１ａ、５１ｂ　梁部材

Claims

無端環状リングと、前記無端環状リングの周方向に隣接して環状に結束された複数のエレメントとを含んで構成された動力伝達用ベルトであって、
　前記無端環状リングが、第１の無端環状リングと、前記第１の無端環状リングよりも周方向長さが短い第２の無端環状リングとを含んで構成され、
　前記エレメントが、前記エレメントの一端部に形成され、前記第１の無端環状リングが取付けられる第１の取付け部と、前記エレメントの他端部に形成され、前記第２の無端環状リングが取付けられる第２の取付け部とを有し、
　前記エレメントが、前記第１の無端環状リングおよび前記第２の無端環状リングによって挟持されることを特徴とする動力伝達用ベルト。
前記第１の取付け部が、前記第１の無端環状リングが収容される第１の凹部から構成され、前記第１の凹部の左右の内側面の間隔が、前記第１の無端環状リングの幅よりも大きく形成されることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達用ベルト。
前記第２の取付け部が、前記第２の無端環状リングが収容される第２の凹部から構成され、前記第２の凹部の左右の内側面の間隔が、前記第２の無端環状リングの幅よりも大きく形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動力伝達用ベルト。
前記第２の無端環状リングが、前記第２の無端環状リングの径方向外方に張力を発生する張力発生手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載の動力伝達用ベルト。
前記張力発生手段が、前記第２の無端環状リングの幅方向両端部に前記第２の無端環状リングの周方向に沿って延在する環状の梁部材から構成され、前記梁部材が、前記第２の無端環状リングの径方向内周面から径方向内方に向かって突出することを特徴とする請求項４に記載の動力伝達用ベルト。
前記第２の無端環状リングが、前記第２の無端環状リングの幅方向両端部から幅方向中心軸に向かって径方向外方に湾曲することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載の動力伝達用ベルト。