JP5028779B2 - 伝動用無端ベルト及びこれを用いたベルト式無段変速機 - Google Patents

Description

本発明は、リンクプレートをジョイントピンにより連結した伝動用無端ベルト及び該ベルトを用いたベルト式無段変速機に係り、詳しくはベルトがプーリに接触することに起因する騒音及び振動を減少する技術に関する。

近時、自動車に搭載するトランスミッションとしてベルト式無段変速機（以下ＣＶＴという）が注目されており、該無段変速機用の無端ベルトとして、リンクプレートをジョイントピンにより連結したリンク式ベルトが知られている。該リンク式ベルトは、プーリにピンが間歇的に接触し、該接触周期に対応した周波数による音を発生するが、該音は、所定周波数においてピークを有する人間にとって耳障りとなる騒音となり、該騒音が、特にＣＶＴを自動車に搭載する場合に問題となる。

従来、上記ピンの長さを複数種類設けて（ランダム化）、これらピンがプーリに接触する周期を複数に分散し、上記ピーク周波数を分散することにより、耳障りとなる騒音を減少した（ホワイトノイズ化）リンク式無端ベルトが提案されている（例えば特許文献１参照）。該無端ベルトは、長いピンがプーリの外径側で接触し、短いピンがプーリの内径側に接触し、これら長いピンと短いピンとでプーリとの接触タイミングが相違することにより、ホワイトノイズ化を図っている。

また、前記ピンを２片に分割すると共に、各ピン片をそれぞれ各リンクのリンクプレートに回転不能に連結すると共に互に転がり接触し、上記ピン片（揺動片）の少なくとも一方の端面が、半径方向でも、また円周方向でも、平面と異なる形状とするリンク式無端ベルトが提案されている（特許文献２参照）。そして、プーリと接触するピン片の端面形状を複数種類設けて、ピンのプーリへの接触タイミングを変更して、ホワイトノイズ化することも考えられる。

特開昭６３−５３３３７号公報 特開２０００−２３０６０６号公報

上記ピンの長さ及びピン端面の形状の異なる複数種類のピンを設けて、プーリへの接触タイミングを変更することにより、ピーク周波数を分散してホワイトノイズ化が図れるとしても、複数種類の周波数の相互の関係は、充分に検討されていない。

そこで、本出願人は、プーリの対向する壁面に間に順次挟み込まれて、プーリと無端ベルト間でトルクを伝達する係合手段（例えばピン）が、プーリに挟み込まれるときの衝撃により、プーリの回転に対する一定周期の振動を生じさせる第１群の係合部材と、前記一定周期の振動を打ち消すべく同じ周期の位相のずれた振動を生じさせる第２群の係合部材とを混在させた、伝動用無端ベルトを提案した（特願２００４−１７３２６７号；本願出願時未公開）。これにより、第１群の係合部材による周波数と第２群の係合部材による周波数の振動が互に打ち消しあい、騒音の発生を減少する。

具体的には、ベルト走行方向のピッチを異ならせる場合、前記第２群の係合部材は、第１群の係合部材と同じベルト幅方向の長さを有するものとし、前記第１群の係合部材が生じさせる振動との合成により一定周期の振動を打ち消す１２０度ずつ位相のずれた振動を生じさせるべく、第１群の係合部材相互のベルト走行方向のピッチの２倍の位置に配置された構成とする。

同じく、ベルト走行方向のピッチを異ならせる場合、前記第２群の係合部材は、第１群の係合部材と同じベルト幅方向の長さを有するものとし、前記第１群の係合部材が生じさせる振動に対して１８０度位相のずれた振動を生じさせるべく、第１群の係合部材相互のベルト走行方向のピッチの１．５倍の位置に配置された構成とする。

次に、ベルト幅方向の長さが異なるものとする場合、前記係合部材は、任意の係合部材が前記プーリに接触してから次の係合部材が接触するまでに前記任意の係合部材が移動する直線距離として定義される仮想ピッチＬが、Ｌ_１＝Ｌと、Ｌ_２＝１．５Ｌとを含むように、前記係合部材の長さが設定される。

同じくベルト幅方向の長さが異なるものとする場合、前記係合部材は、任意の係合部材がプーリに接触してから次の係合部材が接触するまでに前記任意の係合部材が移動する直線距離として定義される仮想ピッチＬが、Ｌ_１＝Ｌと、Ｌ_２＝２／３Ｌと、Ｌ_３＝４／３Ｌとを含むように、前記係合部材の長さが設定される。

前記いずれの場合も、無段変速機の変速比が所定の値において、仮想ピッチが前記長さ関係を有するものとするのが有効である。

また、無段変速機の変速比が１．０より大きい変速比において、仮想ピッチが前記長さ関係を有するものとすると更に有効である。

また、前記いずれの場合も、前記無端ベルトは、リンクプレートをピンにより無端状に連結したチェーンベルトで構成され、前記第１群の係合部材と第２群の係合部材は、前記ピンにより構成されるのが有効である。

この場合、前記ジョイントを構成するピンを一対のピン片とするときは、前記仮想ピッチは、一対のピンのうちの一方のピン片から、隣り合う一対のピンの一方のピン片までの距離、又は一対のピンの中央位置から次の一対のピンの中央位置までの距離として定義される。

以上構成によれば、第１群の係合部材と第２群の係合部材の相互間隔又はベルト幅方向の長さを複数備えることで、係合部材がプーリに接触するタイミングがずれる。このタイミングは、ピッチ間隔、プーリ回転数、変速比すなわちプーリにベルトが挟み込まれる際のベルトの回転半径で決定される。

そこで、実際のピッチ又は仮想ピッチＬがＬと１．５Ｌを含む場合は、ピッチＬでプーリに係合部材が連続的に接触すると、係合手段が定期的にプーリに接触（衝突）する周波数（周波数をＨとする）でプーリやベルトが加振され、その周波数及び高次の周波数のノイズが発生する。これに対して、ピッチ１．５Ｌの間隔で係合手段がプーリに接触すると、周波数Ｈの振動に対して位相が１８０度ずれた箇所でプーリとベルトに接触衝撃を加えることになる。その後、再びピッチＬで係合手段がプーリに接触すると、元の周波数Ｈの振動に対して周波数Ｈで逆位相の振動を与える結果となる。すなわち、同じ周波数で逆位相の振動を加えることで、逆位相同士の振動は互いに打ち消しあうのでベルトとプーリの振動が抑制できることになる。

一方、実際のピッチ又は仮想ピッチが２／３Ｌ、４／３Ｌとを含む場合は、前記の場合と同様にプーリに係合手段がピッチＬで接触した場合の振動周波数をＨとすると、この振動に対して２／３Ｌのピッチで係合手段とプーリが接触するとは、周波数Ｈの振動に対して位相が−１２０度ずれた箇所でプーリと係合手段が接触することになる。その後、再びピッチＬで係合手段とプーリが接触すると、周波数Ｈで元の振動に対して−１２０度ずれた振動が生じる。同様に４／３Ｌのピッチで係合手段とプーリが接触した後、再びピッチＬで係合手段とプーリが接触すると、周波数Ｈで位相が＋１２０度ずれた振動が生じる。すなわち、周波数Ｈで互いに１２０度位相がずれた振動が生じることとなる。このように位相が互いに１２０度ずれた振動は合成すると互いに打ち消しあうことなり、結果、振動が抑制できることになる。

上記のようにピンのピッチをＬ、１．５Ｌを有する、又はＬ、２／３Ｌ、４／３Ｌを有するようにベルトを形成すると、ベルトとプーリの接触による振動として互いに打ち消す位相の複数の振動を生ぜしめることができ、結果、振動を抑制することが可能となる。

また、ピンとピンとのピッチ長さＬ_１、Ｌ_２がＬ_２＝２Ｌ_１と設定すると、あるピンが接触してから次のピンが接触するまでに先のピンが移動する直線距離（仮想ピッチ）に１．５Ｌ_１を設定することができ、この１．５Ｌ_１を改めてＬ_１’とするとＬ_１＝２／３Ｌ_１’、Ｌ_２＝２Ｌ_１＝４／３Ｌ_１’となり、Ｌ_１’を基準として２／３Ｌ_１’、４／３Ｌ_１’のピッチ間隔を得ることができる。

ここで、例えば基本ピッチＬが８ｍｍ、長いピンのピン長と短いピンのピン長の差とが５０μｍであり、プーリの接触壁面の軸に垂直な平面に対してなす角（プーリ角）θｐが１０度とした場合、図１４に示すように、ピンがプーリに挟み込まれる半径に対して、隣接するピンがプーリに接触するまでの距離である仮想ピッチが変化してしまう（詳しい計算式は、特願２００４−１７３２６７号参照）。即ち、ピン長さをランダムに配置した場合（ピン長ランダム）、例えば短いピン（ショートピン）と長いピン（ロングピン）からなる無端ベルトは、プーリ半径が小さい程ランダムピッチ差が小さくなる。従って、ショートピン、ロングピン、ショートピンの順にプーリに接触する場合、プーリ有効半径が大きくなる程仮想ピッチが大きくなり、またロングピン、ショートピン、ロングピンの順にプーリに接触する場合、プーリ有効半径が大きくなる程仮想ピッチが小さくなり、上述した互に打ち消し合う位相差からなる周波数での噛み合いを広い変速比に亘って保持することは、困難である。

同様に、ピン端面の形状を異なる形状として、ピンがプーリに接触する位置を上下又はベルト走行方向にランダムにする場合も、変速比の変化に伴い仮想ピッチが変化してしまう。例えば、ピン端面の形状を、ベルト走行方向をプーリ壁面と平行な平面（プーリ角θｐの平面）とすると共にプーリ半径方向を所定円弧面とし、該円弧の中心を上又は下位置に設定した上接触ピンと下接触ピンとした上下ランダムとした場合、プーリ有効半径により仮想ピッチが変化してしまう。

上述したように、ピン長さランダムでもピン端形状による接触位置ランダムでも、変速比によりピッチが異なるため、ベルト式無段変速機の所定変速比に亘って、第１群の係合部材と第２群の係合部材とを、一定周期の振動を打ち消すべく同じ周期の位相のずれた振動を生じさせる関係を保持することは困難である。

そこで、本発明は、ピン長さランダム又はピン接触位置ランダム等のランダムピッチの伝動用無端ベルトにおいて、変速比によるピッチ変化量（ランダムピッチの差）の変化を少なくするように、ピン端面の形状を設定し、もって上述した課題を解決した伝動用無端ベルト及びそれを用いたベルト式無段変速機を提供することを目的とするものである。

本発明は、多数のリンクプレート（２）をジョイントピン（３）にて連結して無端状に構成され、かつプーリのシーブ壁面（１１）に接触してトルクを伝達し得る係合手段（４）を備えてなる、伝動用無端ベルト（１）において、
前記係合手段は、前記シーブ壁面（１１）に接触するタイミングの異なる少なくとも２種類の係合部材を有すると共に、前記種類の異なる係合部材が順次前記シーブ壁面に接触することにより少なくとも２種類のランダムピッチを構成し、
前記係合部材がシーブ壁面に接触する位置からなるプーリ有効半径に対応して変化する前記ランダムピッチの差を相殺するように、前記係合部材の前記シーブ壁面に接触する端面（４ａ）の形状を、前記プーリ有効半径に対応して前記端面のシーブ壁面との接触位置が変更されるように形成してなる、ことを特徴とする。

前記係合手段は、前記シーブ壁面への接触により、一定周期の振動を生じさせる第１群の係合部材と、前記一定周期の振動を打ち消すべく同じ周期の位相のずれた振動を生じさせる第２群の係合部材とを混在させることが好ましい。

また、前記係合部材は、互に当接して転がる転がり面（４ｂ，５ｂ）を有する１対のピン片（４，５）からなるジョイントピンの一方のピン片（４）からなる。
前記１対のピン片のベルト走行方向後側のピン片（４）が、前記シーブ壁面に接触する前記係合部材を構成すると好ましい。

具体的には、前記係合部材を構成するピン片（４）の両端面（４ａ）は、例えば図３に示すように、ベルトの上下方向に湾曲する円弧面（Ｒ）を有し、
該円弧面の最も前記シーブ壁面に近い接触直線が、例えば図８に示すように、前記両端面の比較的上部分に配置された上接触ピンと、前記両端面の比較的下部分に配置された下接触ピンとの２種類のピン片を有し、即ち、上記接触直線が、係合手段を構成する上記２種類のピン片の内の一方のピン片（上接触ピン）に対して他方のピン片は下部分に配置される。
前記上接触ピン（一方のピン片）の接触直線（Ｇｕ’）が、前記下接触ピン（他方のピン片）の接触直線（Ｇｄ’）に対して相対的に前方向に下向きになるように傾斜してなる。

また、前記係合部材を構成するピン片（４）の両端面（４ａ）は、ベルト上下方向に湾曲する円弧面（Ｒ）を有し、
ロングピンとショートピンとの長さの異なる２種類のピン片を有し、即ち、前記２種類のピン片は、その一方が他方より長いロングピンであり、他方が一方より短いショートピンであり、
前記円弧面の最も前記シーブ壁面に近い接触直線が、例えば図１２に示すように、前記ショートピンのもの（Ｇｓ’）が前記ロングピンのもの（Ｇｌ’）に対して相対的に前方向に下向きになるように傾斜してなる。

また、本ベルト式無段変速機は、それぞれ伝動用無端ベルトに接触し得るシーブ壁面（１１）を有する可動シーブ（１３）と固定シーブ（１２）とを有するプライマリプーリ（１０）と、
それぞれ伝動用無端ベルトに接触し得るシーブ壁面を有する可動シーブと固定シーブとを有するセカンダリプーリと、
前記プライマリプーリとセカンダリプーリに亘って巻き付けられる、前記伝動用無端ベルト（１）と、を備え、
前記可動シーブを前記固定シーブに近づけ又は遠ざけることにより、前記プライマリプーリ及びセカンダリプーリのプーリ有効半径を変更してなる。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。

本発明によると、プーリ有効半径に対応して変化するランダムピッチの差を相殺するように、１対のピン片からなるジョイントピンの係合手段となる一方のピン片の端面の形状を、プーリ有効半径に対応して端面のシーブ壁面との接触位置が変更されるように形成したので、係合部材が接触するプーリ有効半径に拘りなく、望ましいランダムピッチの差を保つことができる。

係合手段が、一定周期の振動を生じさせる第１群のピン片と、該一定周期の振動を打ち消すべく同じ周期の位相のずれた振動を生じさせる第２群のピン片から構成されることにより、所定変速比に亘って、上記関係を保持することができ、振動及び騒音の発生を減少することができる。

係合手段がジョイントピン、特に１対のピン片からなるジョイントピンの後側のピン片であると、簡単な構成で、上述した望ましい関係を保持することができる。

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明において、伝動用無端ベルトの前後方向とは、ベルトの走行方向及びベルトの長さ方向を意味し、図１の水平部分の紙面左右方向及び図２の紙面左右方向であり、ベルトの上下方向とは、図１の水平部分の紙面上下方向であり、ちなみに上方向とは、プーリに巻掛けられているベルトと半径方向外側並びにプーリ間における上半分のベルトの上方を意味し、下方向とはその反対方向であり、ベルトの幅方向及び左右方向とは、ピンの長さ方向を意味し、図１における紙面に直交する方向並びに図２の紙面上下方向であり、ちなみに、右方向とは、ベルト走行方向αからみて右方向、即ち図２の紙面下方向であり、左方向とはその逆方向を意味する。

伝動用無端ベルト１は、図１及び図２に示すように、多数のリンクプレート２…をジョイントピン３にて、前後方向に連結して無端状に形成されており、従って、幅方向に例えば４枚のリンクプレート２からなる第１のリンクＬ１と、該第１のリンクより１枚多い例えば５枚のリンクプレート２からなる第２のリンクＬ２とが幅方向に貫通するジョイントピン３にて交互に連結されている。

リンクプレート２は、第１のリンクＬ１と第２のリンクＬ２共に同じ形状からなり（異なる形状でもよい）、所定形状の開口部７を有する。一方、前記ジョイントピン３は、互に当接して転がる転がり面４ｂ，５ｂを有する分割された１対のピン片４，５からなり、これらピン片の上記転がり面と反対の面４ｃ，５ｃが上記開口部７の両端面８，９に密着して、１対のピン片が、それぞれ第１のリンクＬ１又は第２のリンクＬ２の各リンクプレート２に回転不能に着座している。なお、本発明の対象となる伝動用無端ベルトとして、例えば特開平１０−１２２３０７号公報、特開平８−３１２７２５号公報並びにその明細書に記載されている公報のベルトが含まれるので、詳細は、これらの公報を参照されたい。

上記１対のピン片４，５は、図２に示すように、ベルト走行方向αの後側となるピン片４が前側となるピン片５に比して短くなっている。従って、無端ベルト１は、図３に一部示すプーリ１０のシーブ壁面１１に後側のピン片４のみが当接して、プーリとの間で動力伝達する。詳しくは、本無端ベルト１は、それぞれ固定シーブ１２と可動シーブ１３からなるプライマリプーリ１０とセカンダリプーリとの間に巻掛けて用いられ、これら無端ベルト１、プライマリプーリ及びセカンダリプーリからなるベルト式無段変速機は、例えばエンジンにプライマリプーリを連動すると共に、セカンダリプーリを駆動車輪に連動して、車輌用のトランスミッションに用いて好適である。

プライマリプーリの回転は、上記シーブ壁面１１との接触により後側のピン片４に伝達され、更に該ピン片とで１対のジョイントピン３を構成する前側のピン片５にその転がり面４ａ，５ａを介して押圧することにより伝達され、１組のリンクＬ１又はＬ２の各リンクプレート２…を引っ張る。そして、同様に、後側のピン片４から前側のピン片５を押圧並びに、各リンクＬ１，Ｌ２のリンクプレート２に引っ張りからなる無端ベルト１を介して、更にセカンダリプーリのシーブ壁面に接触する後側ピン片４を介して、セカンダリプーリに回転が伝達される。この際、プライマリプーリ及びセカンダリプーリは、各可動シーブを軸方向に移動して、それぞれ固定シーブとの間隔を変更することにより、各プーリの無端ベルト１が接触する有効半径を変更して、無段変速機は、無段に変速して回転を伝達することができる。また、無端ベルト１が各プーリに噛込む際又は各プーリから離れる際、前後方向に隣接する各リンクＬ１，Ｌ２は屈曲するが、該屈曲は、上記各ジョイントピン３を構成する１対のピン片４，５が転がり面４ｂ，５ｂで互に転がることにより滑らかに屈曲する。

そして、無端ベルト１の各ピン片４が各プーリのシーブ壁面１１に噛込むことにより、周期的な騒音を発生する。該周期的な騒音をホワイトノイズ化するように、シーブ壁面と接触するピン片４の端面形状を所定形状に設定することが、本発明の前提となるが、該前提となる発明についてまず説明する。なお、該前提となる発明は、本出願人により、本願出願時未公開である特願２００４−２３０８０９号として既に出願されている。

ピン片４のシーブ壁面１１と接触する両端面４ａ，４ａの形状は、図３に示すように上下方向（ベルト走行方向αに垂直な方向）に湾曲する湾曲面からなる。プーリ１０のシーブ壁面１１は、プーリ軸線に垂直な平面に対して所定角度θｐからなるプーリ角を有しており、該シーブ壁面に接触するピン片４の両端面４ａも、該プーリ角θｐからなる平面を基準として形成されており、更に該基準平面に対して上下方向に湾曲する円弧面Ｒが形成されており、該円弧面Ｒは、ベルト前後方向には同じ円弧からなる円筒形状からなる。即ち、ピン片４の両端面４ａは、図３（Ａ）に示すように、ピン片４の上下方向の中央位置より上方の所定位置Ｐを中心とした所定半径Ｒの円弧面からなり、かつ図３（Ｂ）に示すように、上記円弧面の半径位置Ｐが、前後方向に線状Ｇとなって、上記円弧面Ｒは、円筒形状からなる。従って、図３（Ｃ）に示すように、ピン片両端面４ａにおいて、側面視上の上記中心線である直線Ｇと平行でかつ所定量下方向にずれた直線Ｇ’にて上記シーブ壁面１１に接触する。

先願発明にあっては、上述したように、ピン片４の両端面４ａが、上記中心直線Ｇと接触直線Ｇ’とを平行にして円筒形状からなり、ピン片４の上下方向の中央部にてシーブ壁面１１と接触する。後側ピン片である上記ピン片４は、１対のジョイントピン３を構成する前側のピン片５と転がり接触して各リンクＬ１，Ｌ２の屈曲に対応している。従って、ピン片４の傾きは、プーリ有効半径に応じて相違する。

即ち、図４（Ｂ）に示すように、中間の有効半径にてピン片４がシーブ壁面に接触する場合、ピン片４は、プーリの法線方向（Ｏ−Ｎ）に一致して、有効半径（ピッチライン）ＰＬの接線Ｔと上記接触直線Ｇ’とが一致する。この状態では、ピン片４の前後方向の中央部分ｅにてシーブ壁面と接触する。プーリ有効半径が小径である場合、図４（Ａ）に示すように、ピン片４は、プーリの法線方向（Ｏ−Ｎ）に対して上部分が後方向に傾斜する後傾姿勢となる。この状態では、接触直線Ｇ’がピッチラインＰＬに対して前上りに傾斜して、ピン片４の前後方向後側部分ｆにてシーブ壁面と接触する。プーリ有効半径が大径である場合、図４（Ｃ）に示すように、ピン片４は、プーリ法線方向（Ｏ−Ｎ）に対して上部分が前方向に傾斜する前傾姿勢となる。この状態では、接触直線Ｇ’がピッチラインＰＬに対して前下りに傾斜し、ピン片４の前後方向前側部分ｃにてシーブ壁面と接触する。

そして、上記円弧面Ｒのシーブ壁面１１と最も近い位置となる接触直線Ｇ’は、上記中心直線Ｇの位置を任意に設定することにより、上下方向に変更可能であり、該接触直線Ｇ’が異なる端面形状の複数のピン片、例えば２種類のピン片４を用意し、リンクＬ１，Ｌ２の交互のジョイントピンに上記端面形状の異なるピン片を用いて、プーリに接触するピン片４の位置を交互に異ならせて、周期的な騒音をホワイトノイズ化することが可能となる。

この場合、ピン片の端面形状４ａは、中心直線Ｇが、図３（Ｂ）に示すように前後方向に延びる円筒形状からなるため、図５（Ａ）に示すように、通常の設定にあっては、上位置で接触するピン片の接触直線Ｇｕ’と下位置で接触するピン片の接触直線Ｇｄ’とは、平行になる。図５（Ｃ）に示すように、プーリ有効半径が中間位置にある場合、上記上接触直線Ｇｕ’と下接触直線Ｇｄ’は、平行状態で共に接線方向に位置する。これにより、前後方向に交互に配置された上接触ピン（Ｇｕ’）と下接触ピン（Ｇｄ’）とは、交互に上下方向に所定間隔ｄずれた位置にてシーブ壁面に接触する。プーリ有効半径が小径である場合、図５（Ｂ）に示すように、上接触直線Ｇｕ’と下接触直線Ｇｄ’は、平行で共に前上り傾斜となり、同じ所定間隔ｄずれた後側部分にてシーブ壁面に接触し、またプーリ有効半径が大径である場合、図５（Ｄ）に示すように、上接触直線Ｇｄ’は、平行で共に前下り傾斜となり、同じ所定間隔ｄずれた後側部分にてシーブ壁面に接触する。

即ち、ピン片の端面形状を上記通常設定とした場合、プーリ有効半径の相違にかかわらず、接触位置のずれ量ｄは一定となる。従って、前記［発明が解決しようとする課題］において説明したピン長さランダムと同様に、上記ピン接触位置ずれ量ｄ＝０．１４ｍｍと設定し、他の条件は上記ピン長ランダムと同様とすると、図６に示すように、ピン挟み込みプーリ半径に対してピッチが異なる。

ここで、ピン接触位置上下ランダムの計算は、図７を参照すると、以下のようになる。ピッチｌからなる無端ベルトが、プーリの半径Ｒ位置に挟み込まれる際、上接触のピンＰｕから下接触のピンＰｄに続いてピン接触位置がｄだけずれる場合、
ｌ’＝（ｌ^２＋ｄ^２）^１／２
ｌ’＝２Ｒｓｉｎ（γ／２）
となる。よって、
γ＝２ｓｉｎ^−１［（ｌ^２＋ｄ^２）^１／２／２Ｒ］
また、
α＝ｔａｎ^−１（ｄ／ｌ）
であり、以上より、
θ’＝（γ／２）＋α 、θ”＝（γ／２）−α
が求められる。

更に、先のピン長さランダムと同様に考えて（詳しくは特願２００４−１７３２６７号参照）、
上接触−下接触−上接触の場合、
仮想ピッチ＝２Ｒｓｉｎθ’
下接触−上接触−下接触の場合、
仮想ピッチ＝２Ｒｓｉｎθ”
となる。

従って、上述した上接触及び下接触ピンによる上下ランダムにあっては、プーリ有効半径の所定位置にあっては、前述した位相差からなる周波数の振動が互に打ち消し合う無端ベルトを得ることができるが、その範囲は、極めて限定的であり、プーリ有効半径の広い範囲に亘って上記理想的の位相差からなる周波数を得ることができない。

本発明は、ピン端面形状の円弧面Ｒの中心線Ｇ（図３参照）を前後方向に傾斜すること、即ち図３に示す中心線Ｇが上下方向線Ｌ−Ｌに対して垂直からなるのに対し、該上下方向線に対して所定角度傾斜して設定することを特徴とする。

ベルト前後方向に隣接するジョイントピンの接触ピン片４の両端面の形状が異なる２種類からなり、一方のピン片（上接触ピン）の両端面は、図８（Ａ）に示すように、円弧面Ｒの前後方向中心線Ｇに平行しかつシーブ壁面に最も近い接触直線Ｇｕ’が前後方向（上下方向線Ｌ−Ｌ垂直な方向）に対して前下り傾斜となる形状からなる。他方のピン片（上接触ピン）の両端面は、同様な円弧面Ｒの接触直線Ｇｄ’が上下方向に対して前上り傾斜となる形状からなる。

これらピン片（上接触ピン及び下接触ピン）は、プーリ有効半径の中間位置にて接触する場合、図８（Ｃ）に示すように、上接触ピン及び下接触ピンも、プーリ半径線（Ｏ−Ｎ）上のピンの前後方向中央位置にてシーブ壁面に接触し、相互のずれ量はｄとなる。ピン片４がプーリ有効半径の小径位置にて接触する場合（アンダドライブ）、図８（Ｂ）に示すように、各ピン片は、プーリ半径線Ｏ−Ｎに対して上部が後側となる後傾姿勢となり、上接触ピン（Ｇｕ’）及び下接触ピン（Ｇｄ’）も、共にプーリ半径線（Ｏ−Ｎ）の後側にてシーブ壁面に接触する。この状態では、上接触ピン（Ｇｕ’）の接触位置と下接触ピン（Ｇｄ’）の接触位置とは、上記中間位置（ｄ）に比して互に離れた位置（ずれ量）ｄｕｄにある（ｄｕｄ＞ｄ）。ピン片４がプーリ有効半径の大径位置にて接触する場合（オーバドライブ）、図８（Ｄ）に示すように、各ピン片は、プーリ半径線（Ｏ−Ｎ）に対して上部が前側となる前傾姿勢となり、上接触ピン（Ｇｕ’）も下接触ピン（Ｇｄ’）も、共にプーリ半径線（Ｏ−Ｎ）の前側にてシーブ壁面に接触する。この状態では、上接触ピン（Ｇｕ’）の接触位置と下接触ピン（Ｇｄ’）の接触位置とは、上記中間位置（ｄ）に比して互に近づいた位置（ずれ量）ｄｏｄにある（ｄ＞ｄｏｄ）。

このように、プーリ有効半径が小さい程、上接触ピンと下接触ピンとのシーブ壁面の接触位置（ずれ量）が大きくなり（ｄｏｄ＜ｄ＜ｄｕｄ）、ずれ量が大きくなる程ランダム量（ランダムピッチの差）が増加する。一方、前記図６で示したように、ピン接触位置による上下ランダム量（仮想ピッチ差）は、プーリ有効半径が小さい程大きくなり、上記ピン端面形状によるランダム量の変化と、ピン接触位置上下ランダム特性による変化とは、プーリ有効半径に対して相殺する方向となり、変速比によるランダム量の変化を減少させることとなる。

なお、上述した上接触ピンの接触直線Ｇｕ’と下接触ピンの接触直線Ｇｄ’との関係は、相対的にプーリ有効半径の小さい側で近づき、プーリ有効半径の大きい側で離れる方向であれば、どのような勾配でもよく、例えば図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に示すように、各種のものが考えられる。

前述した図１４に示すピン長ランダムと同じ条件でピン接触位置上下ランダムにおいて、プーリ有効半径に対応してピン接触位置のずれ量を図１０（Ａ）に示すようになるように設定すると、図１０（Ｂ）に示すように、上接触−下接触−上接触時のピッチと、下接触−上接触−下接触のピッチ（ランダムピッチ）との差が、プーリ有効半径の変化に拘らず、略々一定となる。

ついで、図１１〜図１３に沿って、一部変更した実施の形態について説明する。上述した実施の形態は、ピン端面形状が上接触と下接触との２種類のピン片を用いるピン接触位置上下ランダムを基準としているが、本実施の形態では、ピンの長さが交互に異なるピン長ランダムを基準としている。

接触ピン片の長さを長（ロング）と短（ショート）の２種類を用いるピン長ランダムにおいて、図３に示すようにピン片４の端面形状を、前後方向に延びる中心線Ｇを中心とした上下方向の円弧面Ｒにて円筒状に形成する場合、通常設定の場合、図１１（Ａ）に示すように、ロングピンもショートピンも、接触直線Ｇｌ’，Ｇｓ’が同じとなる同じ端面形状に設定される。この場合、図１１（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に示すように、ロングピンもショートピンも共に、プーリ有効半径の相違に拘らず、シーブ壁面との接触位置は同じとなる。即ち、プーリ有効半径の中間位置に接触する場合（Ｃ）、ロングピン及びショートピンも共に中央位置であり、プーリ有効半径が小径位置にて接触する場合（Ｂ）、両ピンは共に後側の同じ位置にて接触し、プーリ有効半径が大径位置にある場合（Ｄ）、両ピンは共に前側の同じ位置にて接触する。

本発明の実施の形態にあっては、ロングピンとショートピンの端面形状を、上記接触直線Ｇｌ’，Ｇｓ’の勾配が異なるものを用いる。具体的には、図１２（Ａ）に示すように、ショートピンの接触直線Ｇｓ’が、ロングピンの接触直線Ｇｌ’に対して前側が下がる前傾となるように、各ピン片４の両端面形状を形成する。これにより、図１２（Ｃ）に示すように、各ピン片４がプーリ有効半径の中間位置にて接触する場合、ロングピン（Ｇｌ’）とショートピン（Ｇｓ’）とは同じ位置にてシーブ壁面に接触し、両ピンの長さの差に基づく仮想ピッチ差（ランダムピッチ差）にて交互にシーブ壁面に接触する。

そして、各ピン片４がプーリ有効半径の小径位置にて接触する場合、図１２（Ｂ）に示すように、両ピンは、プーリ半径線Ｏ−Ｎに対して上部が後側となる後傾姿勢となり、ロングピン及びショートピン共にその後端にてシーブ壁面と接触するが、上述したように両ピンの接触直線Ｇｌ’，Ｇｓ’の勾配が異なるので、ロングピンの接触位置ｇがショートピンの接触位置ｈに比して下方側となる。また、各ピン片４がプーリ有効半径の大径位置にて接触する場合、図１２（Ｄ）に示すように、両ピンは共にプーリ半径線Ｏ−Ｎに対して上部が前側に傾斜する前傾姿勢となり、ロングピン（Ｇｌ’）及びショートピン（Ｇｓ’）共にその前側にてシーブ壁面に接触するが、反対に、ロングピンの接触位置ｉがショートピンの接触位置ｊに対して上方側となる。

これにより、プーリ有効半径の相違により、ロングピンとショートピンのシーブ壁面に対する接触位置が変化し、上述したピン接触位置の上下ランダムと同様に、プーリ有効半径の小径時にはランダム量を増大する方向に、またプーリ有効半径の大径時にはランダム量を減少する方向に変更する。これは、図１４に示す、ピン長ランダムの変速比の変化によるランダム量（ランダムピッチ差）の変化を相殺する方向であり、図１０（Ｂ）に示すものと同様に、プーリ有効半径の変化に拘らず、略々一定の仮想ピッチの差（ランダム量）となる。これにより、プーリ有効半径の変化に拘らず、ロングピンとショートピンとのシーブ壁面に接触する周期が、互に振動を打ち消す同じ周期の位相のずれたものに保持することが可能となる。

なお、上記ピン長ランダムにあっても、ショートピンの接触直線Ｇｓ’がロングピンの接触直線Ｇｌ’に対して相対的に前傾であればよく、例えば図１３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に各種のものが考えられ、更に両接触直線Ｇｌ’，Ｇｓ’が必ずしもピン端面内にて交差しなくてもよい。

また、上述した実施の形態は、ジョイントピン３を互に転がり接触する１対のピン片により構成し、該１対のピン片の一方のみがシーブ壁面に接触する無端ベルトにより説明したが、必ずしもこの形式のベルトでなくてもよく、例えばジョイントピンを１本のピンにより構成し、第１及び第２のリンクの一方のリンクプレートを該ピンに回転不能に連結すると共に、他方のリンクのリンクプレートを該ピンに回転自在に連結し、該１本のピンの両端の形状を上述した接触ピン片と同様にしてもよく、更に１対のジョイントピンの間にブロックを介在し、該ブロックもシーブ壁面に接触するように構成した無端ベルト（例えば特開２００２−１７４３０２号公報参照）に適用して、ブロック及びピンの接触端面形状を上述のように設定してもよい。また、ピンの端面形状を、上記のような上下方向に湾曲する円弧とするのではなく、上下方向に湾曲した曲線や、上下方向に凸となるように直線や曲線の組み合せに変更することもできる。また、ピンの端面形状を、前後方向に湾曲する円弧面にて形成し、前後方向に隣接するピンのピッチを変更することも考えられる。

本発明を適用し得る伝動用無端ベルトを示す側面図。 その平面図。 上記伝動用無端ベルトのピン（片）を示す図で、（Ａ）は、プーリのシーブ壁面に接触した状態でのピンの正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図である。 上記ピンの側面図であり、（Ａ）は、プーリ有効半径の小径位置に接触した状態、（Ｂ）は、プーリ有効半径の中間位置に接触した状態、（Ｃ）は、プーリ有効半径の大径位置に接触した状態をそれぞれ示す。 ピン端面形状が上接触位置と下接触位置との２種類のピンからなるピン接触位置上下ランダムを示す図であり、（Ａ）は、上接触直線と下接触直線を平行とした通常設定を示し、（Ｂ）は、そのプーリ有効半径の小径位置に接触した状態、（Ｃ）は、その中間位置に接触した状態、（Ｄ）は、その大径位置に接触した状態をそれぞれ示す。 上記通常設定によるピン接触位置上下ランダムにおいて、プーリ有効半径と仮想ピッチとの関係を示す図。 上記ピン接触位置上下ランダムにおけるシーブ壁面との接触状態を示す図。 （Ａ）は、上記ピン接触位置上下ランダムに適用した本発明の実施の形態を示し、（Ｂ）は、そのプーリ有効半径の小径位置に接触した状態、（Ｃ）は、その中間位置に接触した状態、（Ｄ）は、その大径位置に接触した状態をそれぞれ示す図。 上記ピン接触位置上下ランダムに係る本発明の他の実施の形態を示す図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ異なる代表例を示す。 （Ａ）は、所定の無端ベルトにおいて、プーリ有効半径に対応した、好ましいピン接触位置の上下ずれ量を示し、（Ｂ）は、それによるプーリ有効半径に対応した上下接触位置ランダムを示す図。 （Ａ）は、ピンの長さを２種類としたピン長ランダムにおいて、ピン端面形状を上下方向の円弧面とした接触直線を示し、（Ｂ）は、そのプーリ有効半径の小径位置に接触した状態、（Ｃ）は、その中間位置に接触した状態、（Ｄ）は、その大径に接触した状態をそれぞれ示す図。 （Ａ）は、上記ピン長ランダムに適用した本発明の実施の形態を示し、（Ｂ）は、そのプーリ有効半径の小径位置に接触した状態、（Ｃ）は、その中間位置に接触した状態、（Ｄ）は、その大径位置に接触した状態をそれぞれ示す図。 上記ピン長ランダムに係る本発明の他の実施の形態を示す図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ異なる代表例を示す。 ピン長ランダムに係るプーリ有効半径と仮想ピッチとの関係を示す図。

符号の説明

１ 伝動用無端ベルト
２ リンクプレート
３ ジョイントピン
４ ピン片（ピン）
４ａ 端面
４ｂ，５ｂ 転がり面
５ ピン片
１０ プライマリ又はセカンダリプーリ
１１ シーブ壁面
１２ 固定シーブ
１３ 可動シーブ
Ｇｕ’ 上接触ピンの接触直線
Ｇｄ’ 下接触ピンの接触直線
Ｇｌ’ ロングピンの接触直線
Ｇｓ’ ショートピンの接触直線

Claims (5)

1. 多数のリンクプレートを、互に当接して転がる転がり面を有する１対のピン片からなるジョイントピンにて連結して無端状に構成され、かつ該１対のピン片の一方がプーリのシーブ壁面に接触してトルクを伝達し得る係合手段を構成してなる、伝動用無端ベルトにおいて、
   前記係合手段を構成するピン片は、前記シーブ壁面に接触するタイミングの異なる２種類を有し、該２種類のピン片が、順次前記シーブ壁面に接触することにより少なくとも２種類のランダムピッチを構成し、
   前記２種類のピン片の両端面は、共にベルトの上下方向に湾曲する円弧面を有し、該円弧面の最も前記シーブ壁面に近い接触直線が、前記２種類の内の一方のピン片に対して他方のピン片は下部分に配置され、
   前記一方のピン片の接触直線が、前記他方のピン片の接触直線に対して相対的に前方向に下向きになるように傾斜してなり、
   前記２種類のピン片の端面が、前記シーブ壁面に接触する位置からなるプーリ有効半径に対応して変化する前記ランダムピッチの差を相殺するように、前記プーリ有効半径に対応して前記シーブ壁面との接触位置が相対的に変更されるように形成してなる、
   伝動用無端ベルト。
2. 多数のリンクプレートを、互に当接して転がる転がり面を有する１対のピン片からなるジョイントピンにて連結して無端状に構成され、かつ該１対のピン片の一方がプーリのシーブ壁面に接触してトルクを伝達し得る係合手段を構成してなる、伝動用無端ベルトにおいて、
   前記係合手段を構成するピン片は、前記シーブ壁面に接触するタイミングの異なる２種類を有し、該２種類のピン片が、順次前記シーブ壁面に接触することにより少なくとも２種類のランダムピッチを構成し、
   前記２種類のピン片の両端面は、共にベルトの上下方向に湾曲する円弧面を有し、前記２種類のピン片は、その一方が他方より長いロングピンであり、他方が一方より短いショートピンであり、
   前記円弧面の最も前記シーブ壁面に近い接触直線が、前記ショートピンのものが前記ロングピンのものに対して相対的に前方向に下向きになるように傾斜してなり、
   前記２種類のピン片の端面が、前記シーブ壁面に接触する位置からなるプーリ有効半径に対応して変化する前記ランダムピッチの差を相殺するように、前記プーリ有効半径に対応して前記シーブ壁面との接触位置が相対的に変更されるように形成してなる、
   伝動用無端ベルト。
3. 前記係合手段を構成する２種類のピン片は、前記シーブ壁面への接触により、一定周期の振動を生じさせる第１群のピン片と、前記一定周期の振動を打ち消すべく同じ周期の位相のずれた振動を生じさせる第２群のピン片とを混在させてなる、
   請求項１又は２記載の伝動用無端ベルト。
4. 前記係合手段を構成するピン片は、１対のピン片のベルト走行方向後側のピン片からなる、
   請求項１ないし３のいずれか記載の伝動用無端ベルト。
5. それぞれ伝動用無端ベルトに接触し得るシーブ壁面を有する可動シーブと固定シーブとを有するプライマリプーリと、
   それぞれ伝動用無端ベルトに接触し得るシーブ壁面を有する可動シーブと固定シーブとを有するセカンダリプーリと、
   前記プライマリプーリとセカンダリプーリに亘って巻き付けられる、前記請求項１ないし４のいずれか記載の伝動用無端ベルトと、を備え、
   前記可動シーブを前記固定シーブに近づけ又は遠ざけることにより、前記プライマリプーリ及びセカンダリプーリのプーリ有効半径を変更してなる、
   ベルト式無段変速機。

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