CN102667235B - 传动带及其制造方法 - Google Patents

Abstract

构成传动带的层叠圈2是通过层叠能够弹性变形的多个圈构件20₁～20₆而构成的，对最内层的第1层到第3层的圈构件20₁～20₃的表面进行喷丸硬化处理以使其残留压缩应力大于第4层到第6层的圈构件20₄～20₆的残留压缩应力，第3层的圈构件20₃的外周长大于第4层的圈构件20₄的内周长，第3层的圈构件20₃被压入第4层的圈构件20₄。

Description

传动带及其制造方法

技术领域

本发明涉及传动带及其制造方法，尤其涉及应用于带式无级变速器的传动带及其制造方法。

背景技术

以往，已知如下的结构，具有：转笼式带轮（cage pulley），是在中心位于中心轴或者假想的中心轴上的圆周上与中心轴或者假想的中心轴大致平行地架设有多个带驱动零件（belt dirve element）而构成的；传动带，其卷绕在该转笼式带轮上（例如，参照专利文献1）。在该无级变速器中，通过改变多个带驱动零件与中心轴或者假想的中心轴之间的距离来改变转笼式带轮的实际有效半径，由此获得希望的变速比。并且，该无级变速器的传动带包括：圈（层叠圈），由为使重合时层间不产生间隙而为整周的长度依次变长的多个无缝金属薄板（圈构件）重合而形成；多个带零件（belt element），与该圈的周向成直角地安装在该圈上。

另外，以往已知如下的结构，由通过嵌合多个无缝的圈而形成为层状的层叠圈和沿着该层叠圈的周向能够相互抵接地连续排列的多个V型的零件（element）构成的无级变速器用的V型带，将层叠圈的相邻圈间的嵌合间隙（fitting clearance）设定为负的间隙（clearance）（例如，参照专利文献2）。在该V型带中，使在层叠圈的相邻圈间的嵌合前的内侧圈的外周长为外侧圈的内周长以上，由此，以使使用带时在层叠圈的最内周圈到最外周圈上产生的应力大致相等的方式设定层叠圈的相邻圈间的嵌合间隙。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2007-298125号公报。

专利文献2：JP特开平10-169719号公报。

发明内容

在此，在具有层叠多个圈构件而形成的层叠圈的传动带中，通常认为使用传动带时从层叠圈的最外周圈越向最内周圈，在圈构件上产生的应力越大，尤其在最内层的圈构件上产生的应力非常大。对此，如上述专利文献1记载的无级变速器的传动带那样，通过消除无缝金属薄板彼此间的间隙，在传动带上作用有张力（拉力）时，理论上能够使在多个无缝金属薄板上分别产生的拉伸应力大致相等。但是，即使是具有这样的结构的传动带，若长期间使用，则内层侧（尤其是最内层）的无缝金属薄板会劣化。另外，如果像上述专利文献2记载的无级变速器用的V型带那样，将层叠圈的相邻圈间的嵌合间隙设定为负的间隙，则能够以比较低的成本使在各圈构件上产生的应力均等。但是，若将嵌合间隙设定为远原小于零的值，则会如专利文献2的图1所示那样，圈构件变形，破坏相邻圈间的紧密接触性，将零件组装在层叠圈上的工作变得麻烦。另一方面，为了降低使用传动带时层叠圈上产生的应力，考虑对层叠圈预先施加残留压缩应力。但是，与使相邻圈间的嵌合前的内侧圈的外周长为外侧圈的内周长以上的工序相比，通常对圈构件施加残留压缩应力的工序会导致成本增加。

因此，本发明的主要目的在于，在具有将能够弹性变形的多个圈构件层叠而成的层叠圈的传动带中，能够良好地保证零件相对于层叠圈的组装性并且抑制成本增加，降低使用传动带时圈构件上产生的应力。

本发明的传动带及其制造方法，为了达到上述的主要目的而采用了以下的手段。

本发明的传动带，具有：层叠圈，是将能够弹性变形的多个圈构件层叠而成的；多个零件，排列成环状并被所述层叠圈捆束；该传动带的特征在于，在将所述圈构件的层叠数设为“n”时，对最内层的第1层到预先决定的第m层（其中，“m”为数值1到数值n-1的整数中的某一个整数）的圈构件的表面进行用于赋予残留压缩应力的表面处理，通过该表面处理使第1层到第m层的圈构件的残留压缩应力大于第m＋1层的圈构件的残留压缩应力，第1层到第m层的圈构件的外周长大于它们各自的外层侧的圈构件的内周长，其中，各所述外层侧的圈构件分别具有与第1层到第m层的圈构件的外周面分别接触内周面。

构成该传动带的层叠圈通过层叠能够弹性变形的n个圈构件而构成。在该层叠圈中，对最内层的第1层到预先决定的第m层的圈构件的表面进行用于赋予残留压缩应力的表面处理，通过该表面处理使第1层到第m层的圈构件的残留压缩应力大于第m＋1层的圈构件的残留压缩应力。因而，第1层到第m层的圈构件分别具有至少比第m＋1层的圈构件高的强度（耐力）。另外，第1层到第m层的圈构件的外周长大于它们各自的外层侧的圈构件的内周长，其中，各所述外层侧的圈构件分别具有与第1层到第m层的圈构件的外周面分别接触内周面，由此在构成该层叠圈时，第1层到第m层的圈构件被压入各自的外周侧（最外侧）的圈构件。因而，在组装完该传动带时，对第1层到第m层的圈构件进一步施加压缩应力，由此能够进一步提高第1层到第m层的圈构件的强度。并且，通过对第1层到第m层的圈构件的表面进行赋予残留压缩应力以大于第m＋1层的圈构件的残留压缩应力的表面处理，与对全部层的圈构件进行用于赋予残留压缩应力的表面处理的情况相比，能够抑制因进行该表面处理导致的成本增加。而且，通过对第1层到第m层的圈构件的表面进行上述表面处理，能够抑制因将第1层到第m层的圈构件分别压入外层侧的圈构件而应该作用于第1层到第m层的圈构件的压缩应力变大，即抑制内层侧（第1层到第m层）的圈构件的外周长与外层侧（第2层到第m＋1层）的圈构件的内周长之差变大。由此，能够确保在第m＋1层的内侧相互相邻的圈构件彼此间的紧密接触性良好。结果，在该传动带中，能够抑制进行喷丸硬化处理的圈构件的数量来抑制成本增加，且通过确保圈构件的紧密接触性良好来保证零件相对于层叠圈的组装性良好，并且能够降低在使用传动带时圈构件上所产生的应力。

另外，优选使第1层到第m层的圈构件在整周上分别与各所述外层侧的圈构件的内周面相接触。由此，能够良好地保证零件相对于层叠圈的组装性。

而且，在本发明的传动带中，优选在第k层的圈构件及第k＋1层的圈构件呈正圆时（其中，“k”为数值1到数值m的整数），第k层的圈构件的外径大于第k＋1层的圈构件的内径。由此，能够使第k层的圈构件的外周长大于第k＋1层的圈构件的内周长。

另外，优选以使所述传动带在预先决定的条件下进行动力传递时多个所述圈构件上产生的拉伸应力的最大值不超过预先决定的允许最大拉伸应力的方式，决定第k层的圈构件的外径与第k＋1层的圈构件的内径之差。由此，能够更适当地提高第1层到第m层的圈构件的强度。这种情况下，第k层的圈构件的外径与第k＋1层的圈构件的内径之差被决定在如下的规定的范围内，该规定的范围为大于在所谓的公差范围（相对基准值的允许范围）内形成的差值，且能够以在对层叠圈施加张力时保证第k＋1层的圈构件的内周面与第k层的圈构件的外周面的接触状态良好的方式将第k层的圈构件压入第k＋1层的圈构件的范围。

而且，优选在将第k＋1层的圈构件的内径减去第k层的圈构件的外径得到的值作为重叠量时，使最内层的圈构件与从内层侧起第2个圈构件之间的重叠量的绝对值，在所述层叠圈的全部的重叠量的绝对值中最大。

另外，在将第k＋1层的圈构件的内径减去第k层的圈构件的外径得到的值作为重叠量时，在将所述重叠量设定为负的值的情况下，在第k层的圈构件产生的拉伸应力的减小量存在界限值，基于该界限值决定数值m。由此，能够更适当地决定进行上述表面处理的圈构件的层数。

而且，优选在“n”为数值3以上的整数且“m”为数值1到数值n-2的整数中的某一个整数时，第m＋1层的圈构件的外周长大于第m＋2层的圈构件的内周长。由此，在组装完传动带时，能够进一步对第m＋1层的圈构件施加压缩应力。并且，这样对在使用传动带时圈构件上所产生的应力比较小的外层侧（第m层及第m＋1层）的圈构件进行使外周长大于最接近的外侧的圈构件的内周长的低成比较本的加工，并且对在使用传动带时圈构件上所产生的应力比较大的内层侧（第1层到第m层）的圈构件进行喷丸硬化处理，能够抑制进行喷丸硬化处理的圈构件的数量来抑制成本增加，并且通过确保圈构件的紧密接触性良好而保证零件相对于层叠圈的组装性良好，并且能够良好地降低使用传动带时圈构件上所产生的应力。

本发明的传动带的制造方法，该传动带具有：层叠圈，是将能够弹性变形的多个圈构件层叠而成的；多个零件，排列成环状并被所述层叠圈捆束；该传动带的制造方法的特征在于，在将所述圈构件的层叠数设为“n”时，使最内层的第1层到预先决定的第m层（其中，“m”是数值1到数值n-1的整数中的某一个整数）的圈构件的外周长大于它们各自的外层侧的圈构件的内周长，其中，各外层侧的圈构件分别具有与第1层到第m层的圈构件的外周面分别接触的内周面，并且对第1层到第m层的圈构件的表面进行用于赋予残留压缩应力的表面处理，通过该表面处理使第1层到第m层的圈构件的残留压缩应力大于第m＋1层的圈构件的残留压缩应力。

在通过该方法构成层叠圈时，因为第1层到第m层的圈构件被压入各自的外周侧（最外侧）的圈构件中，所以进一步对第1层到第m层的圈构件施加压缩应力，由此能够进一步提高第1层到第m层的圈构件的强度。并且，通过对第1层到第m层的圈构件的表面进行用于赋予残留压缩应力以大于第m＋1层的圈构件的残留压缩应力的表面处理，与对全部层的圈构件都进行用于施加残留压缩应力的表面处理的情况相比，能够抑制因进行该表面处理导致的成本增加。而且，通过对第1层到第m层的圈构件的表面进行上述表面处理，能够抑制因将第1层到第m层的圈构件分别压入外层侧的圈构件而应该施加于第1层到第m层的圈构件的压缩应力变大，即抑制内层侧（第1层到第m层）的圈构件的外周长与外层侧（第2层到第m＋1层）的圈构件的内周长之差变大。由此，能够确保在第m＋1层的内侧相互相邻的圈构件彼此间的紧密接触性良好。结果，根据该方法，能够抑制进行喷丸硬化处理的圈构件的数量来抑制成本增加，且通过确保圈构件的紧密接触性良好来保证零件相对于层叠圈的组装性良好，并且能够降低使用传动带时圈构件上所产生的应力。

附图说明

图1是表示本发明的传动带1的一个例子的局部剖视图。

图2是例示构成传动带1的层叠圈2的圈构件20₁～20₆的立体图。

图3是表示内层侧圈构件20_i及外层侧圈构件20_i+1的结构的示意图。

图4是例示圈构件20₁～20₆的结构的示意图。

图5是例示圈构件20₁～20₆的其他结构的示意图。

图6是用于说明重叠量δ_ii+1的设定顺序的示意图。

图7是用于说明重叠量δ_ii+1的设定顺序的示意图。

具体实施方式

接着，参照附图，说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的传动带1的一个例子的局部剖视图。该图所示的传动带1，设置在作为驱动侧旋转轴的驱动轴上的主动带轮和设置在与驱动轴平行配置的作为从动侧旋转轴的从动轴上的从动带轮一起构成无级变速器（CVT）（都未图示）。传动带1卷绕并架设在由可动滑轮和固定滑轮构成的主动带轮的槽（V形槽）和同样由可动滑轮和固定滑轮构成的从动带轮的槽（V形槽）上，将施加于驱动轴的动力向从动轴传递。此时，通过使主动带轮及从动带轮中的至少任一方的槽宽度改变，能够一边将施加于驱动轴的动力进行无级变速一边向从动轴传递。

如图1所示，传动带1包括将能够弹性变形的多个（在本实施方中为6个）圈构件20₁～20₆（参照图2）层叠而成的2个层叠圈2和排列成环状并由层叠圈2捆束的多个（例如，数百个）零件3。构成层叠圈2的圈构件20₁～20₆分别是从钢板制的圆筒上切下的能够弹性变形的构件，并被加工成：厚度大致相等（例如180～190μm左右），各自具有预先决定的周长（例如570～600mm左右）。各零件3是从钢板上切下而成的，具有：一对侧面31，从外侧越向内侧（在图中从上侧向下侧）相互越接近；左右一对凹部32，分别沿着宽度方向延伸，朝向外方开口。在各零件3的凹部32中以从两侧夹持多个零件3的方式嵌入有层叠圈2。由此，多个零件3在排列成环状的状态下被2个层叠圈2捆束。此外，在本发明中，构成层叠圈2的圈构件的个数不限于上述的个数（6个）。

另外，在传动带1中，在构成层叠圈2的多个圈构件20₁～20₆中，除了最外层的圈构件20₆以外的至少任一个内层侧圈构件（压入侧或者收缩侧圈构件）20_i的外周长大于具有与该内层侧圈构件20_i的外周面22接触的内周面21的圈构件即外层侧圈构件（被压入侧或者扩张侧圈构件）20_i+1的内周长（其中，在圈构件的总数（层叠数）为“n”时，“i”为满足1≤i≤n-1条件的整数）。即，如图3所示，对于内层侧圈构件20i和外层侧圈构件20_i+1，在两者都呈正圆时，内层侧圈构件20_i的外径do_i稍大于外层侧圈构件20_i+1的内径di_i+1。由此，在使都大致呈正圆的内层侧圈构件20_i和外层侧圈构件20_i+1同心紧贴的情况下，两者的端面23（参照图2）彼此抵接，内层侧圈构件20_i不嵌入在外层侧圈构件20_i+1内。

并且，在本实施方式中，将外层侧圈构件20_i+1的内径di_i+1减去内层侧圈构件20_i的外径do_i而得到的数值定为重叠量（压入量）δ_ii+1。这种情况下，在重叠量δ_ii+1为小于0的数值（δ_ii+1＜0）时，内层侧圈构件20_i的外周长大于外层侧圈构件20_i+1的内周长。因而，如果重叠量δ_ii+1为小于0的数值，则在构成层叠圈2时，将内层侧圈构件20_i压入外层侧圈构件20_i+1，在组装完层叠圈2（传动带1）时，对配置在外层侧圈构件20_i+1的内层侧的内层侧圈构件20_i施加压缩应力。由此，能够提高内层侧圈构件20_i的强度，能够进一步提高层叠圈2的耐久性，进而进一步提高传动带1的耐久性。此外，在重叠量δ_ii+1为大于0的数值时，外层侧圈构件20_i+1的内周长大于内层侧圈构件20_i的外周长，在内层侧圈构件20_i的外周面22与外层侧圈构件20_i+1的内周面21之间产生间隙。

在此，如果被压入到某一外层侧圈构件20_i+1中的内层侧圈构件20_i的内层侧具有圈构件，则即使在圈构件彼此之间存在小的间隙，通常位于内层侧圈构件20_i的内层侧的圈构件也被压入外层侧的圈构件（内层侧圈构件20_i等）。因而，在构成层叠圈2的圈构件20₁～20₆中，只要除了最内层及最外层的圈构件20₁及20₆以外的圈构件20₂～20₅中的任一个被压入其外层侧的圈构件中，基本上，位于该任一个圈构件的内层侧的全部圈构件都被压入外层侧的圈构件，因而能够对该任一个圈构件及其内层侧的圈构件施加压缩应力，提高各个圈构件的强度。

另外，因为通常多个圈构件20₁～20₆中的最内层的圈构件20₁为层叠圈2整体的最薄弱部，所以可以仅最内层的圈构件20₁被压入从内层侧起第2个圈构件20₂，将最内层的圈构件20₁和从内层侧起第2个圈构件20₂形成为，圈构件20₁的外周长大于圈构件20₂的内周长，也就是说，如图4所示，在两者都呈正圆时，圈构件20₁的外径（do₁）比圈构件202的内径（di₂）大｜δ₁₂｜的值。由此，在构成层叠圈2时，最内层的圈构件20₁被压入从内层侧起第2个圈构件20₂，在组装完层叠圈2（传动带1）时，能够对圈构件20₁施加压缩应力，提高圈构件20₁的强度。

而且，如图4所示，可以使圈构件20₁的外径（do₁）比圈构件20₂的内径（di₂）大｜δ₁₂｜的值，使圈构件20₂的外径（do₂）比圈构件20₃的内径（di₃）大｜δ₂₃｜的值，使圈构件20₃的外径（do₃）比圈构件20₄的内径（di₄）大｜δ₃₄｜的值，使圈构件20₄的外径（do₄）比圈构件20₅的内径（di₅）大｜δ₄₅｜的值，使圈构件20₅的外径（do₅）比圈构件20₆的内径（di₆）大｜δ₅₆｜的值，将除了最外层的圈构件20₆以外的全部的圈构件20₁～20₅作为上述的内层侧圈构件。这种情况下，通常，为了确保成为层叠圈2整体的最薄弱部的最内层的圈构件20₁的强度，可以将最内层的圈构件20₁与从内层侧起第2个圈构件20₂之间的重叠量δ₁₂的绝对值｜δ₁₂｜设定为在层叠圈2中的所有重叠量δ_ii+1的绝对值｜δ_ii+1｜中最大。另外，在“n”为数值4以上的整数时，将“m”设为数值2到n-2中的任一个整数，可以使内层侧圈20_m与外层侧圈20_m+1之间的重叠量δ_mm+1为0以上的值，在两者之间产生间隙。当然，对于第1层到第j层（其中，“j”为满足1≤j≤n-2关系的整数）的圈构件来说，可以使内层侧圈构件20_j的外周长大于外层侧圈构件20_j+1的内周长，将第1层到第j层的圈构件作为上述的内层侧圈构件。

并且，在本实施方式中，作为上述的内层侧圈构件20_i的（压入外层侧的圈构件的）圈构件的层位置、数量及重叠量δ_ii+1基本上被决定为，在预先决定的条件下使用传动带1时即动力传递时（无级变速器动作时）多个圈构件20₁～20₆上产生的拉伸应力的最大值不会超过预先决定的允许最大拉伸应力σ_ref。并且，外层侧圈构件20_i+1的内径di_i+1与内层侧圈构件20_i的外径do_i之差即重叠量δ_ii+1的绝对值被决定为如下的规定的范围（例如120μm以下）内，该规定的范围为大于在所谓的公差范围（相对基准值的允许范围）内形成的重叠量的绝对值，且能够以在对层叠圈2施加了张力时保证外层侧圈构件20_i+1的内周面21与内层侧圈构件20_i的外周面22间的接触状态良好的方式将内层侧圈构件20_i压入外层侧圈构件20_i+1的范围。

其中，若重叠量δ_ii+1（第i层的圈构件20_i的外周长与第i＋1层的圈构件20_i+1的内周长之差）为远小于零的负值，则在构成层叠圈2后，内层侧圈构件20_i弯曲，会破坏外层侧圈构件20_i+1与内层侧圈构件20_i的紧密接触性，使得向层叠圈2上组装零件3变得麻烦。因而，因重叠量δ_ii+1为远小于零的负值（压入圈构件）而引起的使用传动带1时多个圈构件20₁～20₆上产生的拉伸应力的减小量具有以保证零件3相对于层叠圈2的组装性为条件的界限值（例如100MPa左右）。因此，可以以如下方式决定重叠量δ_ii+1，即，使在使用传动带1时多个圈构件20₁～20₆上产生的拉伸应力的减小量为通过试验/分析求出的界限值以下，即在构成了层叠圈2的情况下保证具有比外层侧圈构件20_i+1的内周长长的外周长的内层侧圈构件20_i的外周面在整周上都与该外层侧圈构件20_i+1的内周面接触的状态。由此，在多个圈构件20₁～20₆中，能够使具有比最接近的外侧的圈构件20_i+1的内周长长的外周长的圈构件20_i的外周面在整周上都与该最接近的外侧的圈构件20_i+1的内周面接触，从而能够保证零件3相对于层叠圈2的组装性良好。从这一观点来看，本发明中的“压入”是指，将具有比最接近的外侧的圈构件的内周长长的外周长的内侧的圈构件嵌入该最接近的外侧的圈构件，使内侧的圈构件向径向内侧收缩，并且使最接近的外侧的圈构件向径向外侧扩张，从而使内侧的圈构件的外周面在整周上与最接近的外侧的圈构件的内周面接触。

而且，在本实施方式中，对构成层叠圈2的多个圈构件20₁～20₆中的至少易于成为最薄弱部的最内层的圈构件20₁实施喷丸硬化（Shot Peening）处理（参照图4中的阴影部分），其中，喷丸硬化处理是用于对表层部赋予残留压缩应力的表面处理。由此，使表层部硬化，并且赋予残留压缩应力，能够至少大大提高最内层的圈构件20₁的强度。喷丸硬化处理是类似于所谓的喷丸处理（shot blasting）的表面处理方法，借助气压或者机械力，主要向作为对象的圈构件的内周面21及外周面22高速地投射小径（例如，0.01mm～0.5mm左右）的如钢制球来冲撞内周面21及外周面22。当然，可以对全部的多个圈构件20₁～20₆进行这样的表面处理，多个圈构件20₁～20₆可以同时具有进行了这样的表面处理的构件和没有进行这样的表面处理的构件。此外，对于对圈构件20₁～20₆的至少某一个的圈构件进行的表面处理，只要能够对所述的圈构件的表层部赋予残留压缩应力，则可以是除了喷丸硬化处理以外的其他任意的处理。另外，可以对圈构件20₁～20₆的至少某一个的或者全部的表面再进行氮化处理。由此，能够进一步提高圈构件20₁～20₆的至少某一个的或者全部的圈构件的残留压缩应力（强度）。

这样，如果对最内层（第1层）的圈构件20₁进行喷丸硬化处理来赋予残留压缩应力，则最内层（第1层）的圈构件20₁的残留压缩应力至少大于从内层侧起第2个（第2层）的圈构件20₂的残留压缩应力，最内层的圈构件20₁具有至少比第2层的圈构件20₂高的强度（耐力）。并且，若使最内层的圈构件20₁的外周长大于第2层的圈构件20₂的内周长且将最内层的圈构件20₁压入第2层的圈构件20₂中，则在组装完传动带1时，对配置在第2层的圈构件20₂的内层侧的最内层的圈构件20₁进一步施加压缩应力。结果，能够良好地提高配置在第2层的圈构件20₂的内层侧的最内层的圈构件20₁的强度，因而能够进一步提高传动带1的耐久性。另外，若使第2层的圈构件20₂的外周长大于从内层侧起第3个（第3层）圈构件20₃的内周长且将第2层的圈构件20₂被压入第3层的圈构件20₃，则会对最内层的圈构件20₁及第2层的圈构件20₂进一步施加压缩应力，因而能够更良好地提高配置在第3层的圈构件20₃的内层侧的最内层的圈构件20₁及第2层的圈构件20₂的强度，因而能够进一步提高传动带1的耐久性。

即，对从最内层的第1层到预先决定的第m层（其中，“m”是数值1到数值n-1的整数中的任一整数）的圈构件20₁…20_m的表面进行喷丸硬化处理，使残留压缩应力大于第m＋1层到第n层的圈构件20_m+1…20_n的残留压缩应力，从而能够使第1层到第m层的圈构件20₁…20_m的强度（耐力）高于第m＋1层到第n层的圈构件20_m+1…20_n的强度。另外，将“k”设为数值1到数值m的整数，使第k层的圈构件20_k的外周长大于第k＋1层的圈构件20_k+1的内周长，所以第k层的圈构件20_k处于压入外周侧（最接近的外侧）的第k＋1层的圈构件20_m+1的状态，因此在组装完传动带1的情况下，对第1层到第m层的圈构件20₁…20_m进一步施加压缩应力，由此能够进一步提高第1层到第m层的圈构件20₁…20_m的强度。因而，可以将重叠量δ_ii+1超过上述的界限值的相互相邻的1组圈中的最外层的组的内层设为第m层，对第1层到第m层的圈构件20₁…20_m进行喷丸硬化处理，以考虑喷丸硬化处理使应力减小的减小量而使最内层（第1层）到最外层（第n层）的圈构件20₁…20_n的应力大致恒定的方式设定各层间的重叠量，来组装圈构件20₁…20_n。由此，与对全部层的圈构件20₁…20_n进行喷丸硬化处理的情况相比，能够抑制因进行该喷丸硬化处理导致的成本增加，与以使全部层的圈构件的应力大致恒定的方式在全部的层间将内层侧的圈构件压入外层侧的圈构件的情况相比，能够提高零件3相对于层叠圈2的组装性。此外，喷丸硬化处理使拉伸应力减小的减小量也具有界限值（例如100MPa左右），不能仅通过喷丸硬化处理使在使用带时在压入量超过界限值的m层产生的应力为零。因此，对最内层到第m层的圈构件进行喷丸硬化，并且在最内层到第m＋1层的各层间压入圈构件。并且，通过对第1层到第m层的圈构件20₁…20_m的表面进行喷丸硬化处理，能够抑制将第1层到第m层的圈构件20₁…20_m分别压入外层侧的圈构件20₂…20_m+1而应该施加在第1层到第m层的圈构件20₁…20_m上的压缩应力变大，即抑制内层侧的圈构件20_k的外周长与外层侧的圈构件20_k+1的内周长之差变大（重叠量δ_kk+1为远小于零的负值）。由此，能够良好地确保在第m＋1层的内侧相互相邻的圈构件彼此间的紧密接触性。结果，在传动带1中，抑制进行喷丸硬化处理的圈构件的数量来抑制成本增加，且通过确保圈构件的紧密接触性良好来保证零件3相对于层叠圈2的组装性良好，并且降低使用传动带1时圈构件20₁…20_n上产生的拉伸应力。

在图5中示出了如下那样构成的层叠圈2A，即，圈构件的层叠数n＝6，m＝3，对第1层到第3层（第m层）的圈构件20₁、20₂、20₃进行喷丸硬化处理而赋予残留压缩应力（参照图5中的阴影部分），并且将第1层的圈构件20₁压入第2层的圈构件20₂，将第2层的圈构件20₂压入第3层（第m层）的圈构件20₃，将第3层的圈构件20₃压入第4层（第m＋1层）的圈构件20₄，并且将第4层（第m＋1层）的圈构件20₄压入第5层（第m＋2层）的圈构件20₅。

另外，如图5的例子所示，在“n”为数值3以上的整数且“m”为数值1到数值n-2的整数中的任一个值时，通过使第m＋1层的圈构件20_m+1的外周长大于第m＋2层的圈构件20_m+2的内周长，在组装完传动带1时，能够对第m＋1层的圈构件20_m+1进一步施加压缩应力。并且，通过对在使用传动带1时圈构件上产生的拉伸应力比较小的外层侧（第m层及第m＋1层）的圈构件20_m、20_m+1进行使其外周长大于最接近的外侧的圈构件20_m+1、20_m+2的内周长这样的成本比较低的加工，并且对在使用传动带时圈构件上产生的拉伸应力比较大的内层侧（第1层到第m层）的圈构件20₁…20_m进行喷丸硬化处理，能够抑制进行喷丸硬化处理的圈构件的数量来抑制成本增加，且通过确保圈构件的紧密接触性良好来保证零件3相对于层叠圈2的组装性良好，并且能够良好地降低使用传动带1时圈构件20₁…20_n上产生的拉伸应力。

此外，在图5的例子中，第5层的圈构件20₅与第6层的圈构件20₆之间的重叠量δ₅₆形成为正值，第5层的圈构件20₅不会被压入第6层的圈构件20₆，但可以使第5层的圈构件20₅与第6层的圈构件20₆之间的重叠量δ₅₆为负值，使第5层的圈构件20₅压入第6层的圈构件20₆。另外，可以使重叠量δ₄₅及δ₅₆为正值，第4层（第m＋1层）的圈构件20₄不会被压入第5层（第m＋2层）的圈构件20₅，并且第5层的圈构件20₅不会被压入第6层的圈构件20₆。而且，可以使重叠量δ₄₅为正值并且使重叠量δ₅₆为负值，使第4层（第m＋1层）的圈构件20₄不被压入第5层（第m＋2层）的圈构件20₅，并且使第5层的圈构件20₅被压入第6层的圈构件20₆。并且，层叠数n、施加残留压缩应力的圈构件的数量m可以任意决定。

接着，参照图6及图7等，说明上述的重叠量δ_ii+1的设定顺序。

如图6所示，假设某一内层侧的圈构件20a被压入外层侧的圈构件20b，将圈构件20a的外径表示为“do_a（mm）”，将厚度表示为“t_a（mm）”，将拉伸弹性模量表示为“E_a（MPa）”，将圈构件20a与圈构件20b之间的重叠量表示为“δ_ab”，将圈构件20b的内径表示为“di_b＝do_a-δ_ab（mm）”，将厚度表示为“t_b（mm）”，将拉伸弹性模量表示为“E_b（MPa）”。并且，假设通过将内层侧的圈构件20a压入外层侧的圈构件20b，所以如图7所示，内层侧的圈构件20a收缩了数值Δdo_a的量，外层侧的圈构件20b扩张了数值Δdi_b的量，另外如果考虑圈构件20a及20b都是薄壁构件，do_a＝di_b，E_a＝E_b＝E，则作用于内层侧的圈构件20a的压缩应力σ_a及作用于外层侧的圈构件20b的拉伸应力σ_b表示为下式（1）。

[式1]

$\left.\begin{array}{c}{\mathrm{\σ}}_a=-\frac{{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ab}}\·E\·t_b}{{\mathrm{do}}_a(t_a+t_b)}\\ {\mathrm{\σ}}_b=\frac{{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ab}}\·E\·t_a}{{\mathrm{do}}_a(t_a+t_b)}\end{array}\right\}\·\·\·\left(1\right)$

另外，在层叠圈2是n个圈构件20₁、20₂……20_i……20_n层叠而成的情况下（其中，i是数值1到数值n-1的整数，圈构件20₁是最内层的圈构件，圈构件20_n是最外层的圈构件），若圈构件20_i与圈构件20_i+1之间的重叠量从内层侧其依次为“δ₁₂、δ₂₃……δ_ii+1……δ_n-1n”，圈构件20_i的外径从内层侧起依次为“do₁、do₂……do_i……do_n”，每一层圈构件的厚度为“t”，则由于在圈构件20_i与圈构件20_i+1之间存在重叠量δ_ii+1而在内侧产生的压缩应力σa_ii+1及在外侧产生的拉伸应力σb_ii+1表示为下式（2）。

[式2]

$\left.\begin{array}{c}{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{aii}+1}=-\frac{{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ii}+1}\·E\·(n-i)\·t}{{\mathrm{do}}_i(i\·t+(n-i)\·t)}=-\frac{(n-i)}{n}\·\frac{{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ii}+1}\·E}{d_i}\\ {\mathrm{\σ}}_{\mathrm{bii}+1}=\frac{{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ii}+1}\·E\·i\·t}{{\mathrm{do}}_i(i\·t+(n-i)\·t)}=\frac{i}{n}\·\frac{{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ii}+1}\·E}{d_i}\end{array}\right\}\·\·\·\left(2\right)$

而且，在将圈构件20₁、20₂…20_n分别压入了外层侧的圈构件20₂、20₃…20_n-1的情况下，作用于圈构件20₁、20₂…20_n的应力为上述式（2）中的压缩应力σa_ii+1及拉伸应力σb_ii+1的和，能够表示为下式（3）。并且，通过使用上述式（2）及（3），能够设定如下的重叠量δ₁₂、δ₂₃…δ_n-1n，通过所述重叠量δ₁₂、δ₂₃…δ_n-1n使传动带1在预先决定的条件下进行动力传递时（无级变速器工作时）多个圈构件20₁～20_n上产生的拉伸应力的最大值不超过预先决定的允许最大拉伸应力σref。

[式3]

$\left.\begin{array}{c}{\mathrm{\σ}}_1={\mathrm{\σ}}_{a12}+{\mathrm{\σ}}_{a23}+{\mathrm{\σ}}_{a34}+{\mathrm{\σ}}_{a45}+\·\·\·+{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{an}-1n}\\ {\mathrm{\σ}}_2={\mathrm{\σ}}_{b12}+{\mathrm{\σ}}_{a23}+{\mathrm{\σ}}_{34}+{\mathrm{\σ}}_{a45}+\·\·\·+{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{an}-1n}\\ {\mathrm{\σ}}_3={\mathrm{\σ}}_{b12}+{\mathrm{\σ}}_{b23}+{\mathrm{\σ}}_{a34}+{\mathrm{\σ}}_{a45}+\·\·\·+{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{an}-1n}\\ \·\\ \·\\ \·\\ {\mathrm{\σ}}_n={\mathrm{\σ}}_{b12}+{\mathrm{\σ}}_{b23}+{\mathrm{\σ}}_{b34}+{\mathrm{\σ}}_{b45}+\·\·\·+{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{bn}-1n}\end{array}\right\}\·\·\·\left(3\right)$

在本实施方式中，在使用上述式（2）及（3）设定重叠量δ_ii+1之前，在预先决定的试验条件下（例如，在使无级变速器的输入扭矩Tin及输入轴转速Nin分别形成为预先决定的值并以最大变速比或者最小变速比动作时）通过三维有限元分析（three-dimensional finite element analysis）或者实测来求出作用于已有的层叠圈的各圈构件的最大拉伸应力，根据所求出的各圈构件的最大拉伸应力取得相互相邻的圈构件间的应力差。然后，在基于所取得的圈构件间的应力差决定重叠量δ₁₂、δ₂₃…δ_n-1n的基值，之后，一边调整该基值一边使用上述式（2）及（3），来设定在试验条件下多个圈构件20₁～20_n上所产生的拉伸应力的最大值不会超过允许最大拉伸应力σref的最适宜的重叠量δ₁₂、δ₂₃…δ_n-1n。

例如，在将相互相邻的圈构件彼此间的重叠量δ₁₂、δ₂₃、δ₃₄、δ₄₅、δ₅₆都决定为0±α（μm）的6个圈构件20₁～20₆（厚度：例如180～190μm左右，内径：例如190～200mm左右）层叠而成的已有的层叠圈2x（其中，“α”是规定公差范围的值，例如10（μm）左右，下同）中，在使无级变速器的输入扭矩Tin为规定值T1并且使输入轴转速Nin为规定值N1来以最大变速比动作时，作用于圈构件20₁～20₆中的最内层的圈构件20₁上的拉伸应力最大。另外，在通过三维有限元分析或者实测取得了这样的层叠圈2x的圈构件间的应力差之后，如果使用上述式（2）及（3），例如将重叠量δ₁₂、δ₂₃、δ₃₄、δ₄₅、δ₅₆决定为δ₁₂＝-40±α（μm），δ₂₃＝-40±α（μm），δ₃₄＝-40±α（μm），δ₄₅＝-40±α（μm），δ₅₆＝-40±α（μm），则在对全部的圈构件20₁～20₆都不进行喷丸硬化处理的情况下，就能够将在该试验条件下作用于最内层的圈构件20₁的最大拉伸应力降低约100MPa，而处于允许最大拉伸应力σref的范围内。

另外，在上述的层叠圈2x中，在使无级变速器的输入扭矩Tin为规定值T2（例如T2＞T1）来进行动作时，作用于圈构件20₁～20₆中的最内层的圈构件20₁的拉伸应力也最大。在这样的试验条件下，仅对最内层的圈构件20₁进行喷丸硬化处理，并且使用层叠圈2x的圈构件间的应力差和上述式（2）及（3）将重叠量δ₁₂、δ₂₃、δ₃₄、δ₄₅、δ₅₆决定为δ₁₂＝-30±α（μm），δ₂₃＝-30±α（μm），δ₃₄＝-30±α（μm），δ₄₅＝-30±α（μm），δ₅₆＝-30±α（μm），由此能够使作用于最内层的圈构件201的最大拉伸应力降低约150～200MPa，而处于允许最大拉伸应力σref的范围内。另外，在使用传动带1时圈构件上所产生的拉伸应力从外层侧越向内层侧越大的情况下，为了利用对最内层到第m层的圈构件进行喷丸硬化处理而产生的使应力降低的降低量使在使用带时的全部层的圈构件的应力大致恒定，例如，可以以从外层侧越向内层侧重叠量为越小的负值的方式，将重叠量δ₁₂、δ₂₃、δ₃₄、δ₄₅、δ₅₆决定为δ₁₂＝-40±α（μm），δ₂₃＝-30±α（μm），δ₃₄＝-20±α（μm），δ₄₅＝-10±α（μm），δ₅₆＝0±α（μm）。此外，进行喷丸硬化时的丸数量能够任意设定，优选将丸数量设定为，通过喷丸硬化使拉伸应力减小的减小量最大。由此，能够降低作用于最内层到第m层的圈构件上的最大拉伸应力使其处于允许最大拉伸应力σref的范围内，并且使在使用传动带1时各圈构件20₁～20₆上产生的拉伸应力大致恒定。

如以上所说明的，构成本发明的传动带1的层叠圈2是通过层叠能够弹性变形的多个圈构件20₁～20₆构成的，使多个圈构件20₁～20₆中的除了最外层的圈构件20₆以外的至少任一个圈构件即内层侧圈构件20_i的外周长大于具有与该内层侧圈构件20_i的外周面22接触的内周面21的圈构件即外层侧圈构件20_i+1的内周长。由此，在构成层叠圈2时，将内层侧圈构件20_i压入外层侧圈构件20_i+1，如果在内层侧圈构件20_i的内层侧具有圈构件，则通常也使内层侧圈构件20_i的内层侧的圈构件压入外层侧的圈构件。因而，在组装完传动带1的情况下，对配置在外层侧圈构件20_i+1的内层侧的圈构件赋予压缩应力。结果，能够提高配置在外层侧圈构件20_i+1的内层侧的圈构件的强度，因而能够进一步提高传动带1的耐久性。

另外，在内层侧圈构件20_i及外层侧圈构件20_i+1呈正圆时，通过使内层侧圈构件20_i的外径do_i大于外层侧圈构件20_i+1的内径di_i+1，能够使内层侧圈构件20_i的外周长大于外层侧圈构件20_i+1的内周长。而且，在传动带1中，只要使多个圈构件20₁～20₆中的最内层的圈构件20₁的外周长大于从内层侧起第2个圈构件20₂的内周长，通常就能够确保层叠圈2的最薄弱部的最内层的圈构件20₁的强度良好。并且，只要对多个圈构件20₁～20₆中的至少任一个进行用于对表层部赋予残留压缩应力的表面处理，就能够更好地提高该圈构件的强度。

以上，说明了本发明的实施方式，本发明不限于上述实施方式，当然能够在不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种变更。另外，在具体实施方式部分记载的内容只不过是发明内容部分记载的发明的具体的一个例子，对发明内容部分记载的发明的解释应该基于该部分的记载内容来解释。

产业上的可利用性

本发明能够在传动带的制造业中应用。

Claims (14)

1.一种传动带，

具有：

层叠圈，将能够弹性变形的多个圈构件层叠而成，

多个零件，排列成环状并被所述层叠圈捆成束；

该传动带的特征在于，

在将所述圈构件的层叠数设为n时，对最内层的第1层到预先决定的第m层的圈构件的表面已进行过用于赋予残留压缩应力的表面处理，使得第1层到第m层的圈构件的残留压缩应力大于第m＋1层的圈构件的残留压缩应力，

就第1层到第m层的圈构件中的任一个圈构件而言，该圈构件的外周长大于具有与该圈构件的外周面相接触的内周面的外层侧的圈构件的内周长，

其中，m为数值1到数值n-1的整数中的某一个整数。

2.如权利要求1所述的传动带，其特征在于，第1层到第m层的圈构件分别与各所述外层侧的圈构件的内周面在整周上相接触。

3.如权利要求1所述的传动带，其特征在于，在第k层的圈构件及第k＋1层的圈构件呈正圆时，第k层的圈构件的外径大于第k＋1层的圈构件的内径，

其中，“k”为数值1到数值m的整数。

4.如权利要求2所述的传动带，其特征在于，在第k层的圈构件及第k＋1层的圈构件呈正圆时，第k层的圈构件的外径大于第k＋1层的圈构件的内径，

其中，“k”为数值1到数值m的整数。

5.如权利要求3所述的传动带，其特征在于，以当所述传动带在预先决定的条件下进行动力传递时多个所述圈构件上产生的拉伸应力的最大值不超过预先决定的允许最大拉伸应力的方式，决定第k层的圈构件的外径与第k＋1层的圈构件的内径之差。

6.如权利要求4所述的传动带，其特征在于，以当所述传动带在预先决定的条件下进行动力传递时多个所述圈构件上产生的拉伸应力的最大值不超过预先决定的允许最大拉伸应力的方式，决定第k层的圈构件的外径与第k＋1层的圈构件的内径之差。

7.如权利要求3所述的传动带，其特征在于，在将第k＋1层的圈构件的内径减去第k层的圈构件的外径得到的值作为重叠量时，最内层的圈构件与从内层侧起第2个圈构件之间的重叠量的绝对值在所述层叠圈中的全部的重叠量的绝对值中最大。

8.如权利要求4所述的传动带，其特征在于，在将第k＋1层的圈构件的内径减去第k层的圈构件的外径得到的值作为重叠量时，最内层的圈构件与从内层侧起第2个圈构件之间的重叠量的绝对值在所述层叠圈中的全部的重叠量的绝对值中最大。

9.如权利要求5所述的传动带，其特征在于，在将第k＋1层的圈构件的内径减去第k层的圈构件的外径得到的值作为重叠量时，最内层的圈构件与从内层侧起第2个圈构件之间的重叠量的绝对值在所述层叠圈中的全部的重叠量的绝对值中最大。

10.如权利要求6所述的传动带，其特征在于，在将第k＋1层的圈构件的内径减去第k层的圈构件的外径得到的值作为重叠量时，最内层的圈构件与从内层侧起第2个圈构件之间的重叠量的绝对值在所述层叠圈中的全部的重叠量的绝对值中最大。

11.如权利要求3～10中任一项所述的传动带，其特征在于，在将第k＋1层的圈构件的内径减去第k层的圈构件的外径得到的值作为重叠量的情况下，数值m是基于因将所述重叠量设定为负的值而在第k层的圈构件产生的拉伸应力的界限值来决定的。

12.如权利要求1～10中任一项所述的传动带，其特征在于，在“n”为数值3以上的整数且“m”为数值1到数值n-2的整数中的某一个整数时，第m＋1层的圈构件的外周长大于第m＋2层的圈构件的内周长。

13.如权利要求11所述的传动带，其特征在于，在“n”为数值3以上的整数且“m”为数值1到数值n-2的整数中的某一个整数时，第m＋1层的圈构件的外周长大于第m＋2层的圈构件的内周长。

14.一种传动带的制造方法，

该传动带具有：

层叠圈，将能够弹性变形的多个圈构件层叠而成，

多个零件，排列成环状并被所述层叠圈捆成束；

该传动带的制造方法的特征在于，

在将所述圈构件的层叠数设为“n”时，就最内层的第1层到预先决定的第m层的圈构件中的任一个圈构件而言，该圈构件的外周长大于具有与该圈构件的外周面相接触的内周面的外层侧的圈构件的内周长，

并且，对第1层到第m层的圈构件的表面已进行过用于赋予残留压缩应力的表面处理，使得第1层到第m层的圈构件的残留压缩应力大于第m＋1层的圈构件的残留压缩应力，

其中，“m”是数值1到数值n-1的整数中的某一个整数。