CN109654165A

CN109654165A - 传动带

Info

Publication number: CN109654165A
Application number: CN201811167695.7A
Authority: CN
Inventors: 森野拓郎; 青户朗; 青户一朗
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-10-10
Filing date: 2018-10-08
Publication date: 2019-04-19
Anticipated expiration: 2038-10-08
Also published as: JP2019070419A; CN109654165B; US10955028B2; US20190107173A1; JP6859915B2

Abstract

本发明涉及一种传动带，其在通过将元件的侧面角设定为大于滑轮的锥体母线角从而使元件成为外部接触的状态的情况下，不管侧面的磨损如何均能够尽可能长时间地维持外部接触的状态。由于元件(26a、26b)的侧面角被设定为大于可变滑轮(14、16)的锥体母线角，以成为侧面(28a、28b)的外周侧部分(A、B)的按压载荷大于内周侧部分的外部接触的状态，因此，元件(26a、26b)突入可变滑轮(14、16)中时的姿态稳定，从而提高了动力传递效率。而且，由于当宽度较宽的第一元件(26a)的侧面(28a)(实线)的磨损恶化时，如左半部分所示，会使宽度较窄的第二元件(26b)的侧面(28b)(虚线)与锥面(20)接触，因此作为传动带整体能够长期维持外部接触的状态，从而能够长期获得动力传递效率的提高效果。

Description

传动带

技术领域

本发明涉及一种带式无级变速器等中所使用的传动带，尤其涉及一种提高动力传递效率的技术。

背景技术

在带式无级变速器等中使用着一种如下的传动带，其具有：(a)无端环状的环箍、和(b)以沿着该环箍被连接成环状的状态被该环圈支承的多个板状的元件，(c)所述传动带通过跨及多个滑轮而被卷挂，并且使所述元件的宽度方向的两端的一对侧面被夹压于滑轮的一对锥面之间并与该锥面摩擦接触，从而在多个滑轮之间传递动力。专利文献1中所记载的传动带就是其一个示例。在专利文献1中，提出了一种通过使用侧面的侧面角不同的多种元件，从而使多个元件的刚性不同，进而降低当各元件突入(咬入)滑轮中时所产生的振动及噪声的技术。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-223938号公报

发明内容

发明所要解决的课题

另外，虽然并非公知，但是当将元件的侧面的侧面角设定为大于滑轮的锥面的锥体母线角时，会成为与内周侧部分相比侧面的外周侧部分与锥面之间的按压载荷较大的外部接触的状态。在这样的外部接触的状态下，元件突入滑轮中时的姿态较为稳定，从而动力传递效率会提高。例如，在图6中，在将元件100的一对侧面102的侧面角β设定为大于滑轮104的一对锥面106的锥体母线角α的情况下，会成为与内周侧部分相比侧面102的外周侧部分A的按压载荷较大的外部接触的状态，从而使元件100突入滑轮104中时的姿态稳定而提高了动力传递效率。另外，图6为省略了被收纳于元件100的一对凹槽108内的一对环箍的图。此外，侧面102的外周侧部分A为，在传动带被卷挂在滑轮106上的状态下位于该滑轮106的外周侧的部分，并且在图6中，图的上方为外周侧。

但是，当侧面102的外周侧部分A发生磨损时，与锥面106的接触范围将逐渐向内周侧扩大，从而由外部接触而实现的动力传递效率的提高效果将会降低。虽然只要将侧面角β与锥体母线角α之间的角度差设定得较大，则无论侧面102的磨损如何都能够长时间地维持外部接触的状态，但是由于如图7所示元件100变得易于侧倾，所以姿态会变得不稳定，从而有可能使动力传递效率及耐久性恶化。虽然图7为元件100围绕右侧进行了侧倾的情况，但是也存在围绕左侧进行侧倾的可能性。

本发明是以上述情况为背景而完成的发明，其目的在于，在将元件的侧面角设定为大于滑轮的锥体母线角从而使元件成为外部接触的状态的情况下，无论侧面的磨损如何都能够尽可能长时间地维持外部接触的状态。

用于解决课题的方法

为了达成所涉及的目的，第一发明的传动带具有：(a)无端环状的环箍；(b)多个板状的元件，其以沿着该环箍被连接成环状的状态，由该环箍支承，(c)并且，通过跨及多个滑轮而被卷挂，并且使所述元件的宽度方向的两端的一对侧面夹压于滑轮的一对锥面之间，并与该锥面摩擦接触，从而在多个滑轮之间传递动力，所述传动带的特征在于，(d)所述多个元件将侧面的侧面角设定为大于锥面的锥体母线角，以成为和所述内周侧部分相比所述侧面的外周侧部分与所述锥面之间的按压载荷较大的外部接触的状态，(e)并且，所述多个元件具有宽度尺寸不同的第一元件及第二元件，当宽度较宽的第一元件的侧面的磨损加剧时，宽度较窄的第二元件的侧面将与所述滑轮的锥面接触。

上述侧面的外周侧部分及内周侧部分表示，在传动带被卷挂在滑轮上的状态下位于该滑轮的外周侧的部分、和位于其内周侧的部分。

第二发明为，在第一发明的传动带中，其特征在于，所述第一元件以及所述第二元件的所述宽度尺寸的尺寸差被设定为，在宽度较宽的第一元件的侧面的磨损加剧的情况下，通过使宽度较窄的第二元件的侧面与所述滑轮的锥面接触，从而作为传动带整体无论所述第一元件的侧面的磨损如何均持续地维持所述外部接触的状态，换言之，在第一元件的侧面磨损至内周侧端部而与锥面接触之前，使第二元件的侧面的外周侧端部与锥面摩擦接触。

第三发明为，在第一发明或第二发明的传动带中，其特征在于，所述第一元件以及所述第二元件的所述侧面角互为相等。

第四发明为，在第一发明至第三发明中的任意一项的传动带中，其特征在于，所述第一元件以及所述第二元件的所述宽度尺寸的目标值的尺寸差大于由该宽度尺寸的尺寸公差所导致的最大偏差宽度。

第五发明为，在第四发明的传动带中，其特征在于，所述第一元件以及所述第二元件的所述宽度尺寸的尺寸公差为±0.025mm(即，最大偏差宽度为0.050mm)，且该宽度尺寸的目标值的尺寸差大于0.050mm。

第六发明为，在第一发明至第五发明中的任意一项的传动带中，其特征在于，(a)所述多个元件在所述侧面的外周侧连续地具备一对凹槽，所述一对凹槽朝向所述宽度方向的两个方向而对称地开口，(b)通过在所述一对凹槽内分别收纳所述环箍，从而利用该一对环箍而使所述多个元件以被连接成环状的状态而被支承。

第七发明为，在第一发明至第六发明中的任意一项的传动带中，其特征在于，所述传动带为，通过被卷挂在V型槽宽可变的一对可变滑轮上从而被使用的带式无级变速器用的传动带。

【发明效果】

在这种传动带中，由于多个元件的侧面角被设定为大于滑轮的锥体母线角，以成为与内周侧部分相比侧面的外周侧部分的按压载荷较大的外部接触的状态，因此使元件突入滑轮中时的姿态稳定从而提高了动力传递效率。而且，因为多个元件具备宽度较宽的第一元件以及宽度较窄的第二元件，并且，当第一元件的侧面的磨损加剧时，宽度较窄的第二元件的侧面会与滑轮的锥面接触，所以作为传动带整体能够长期维持外部接触的状态，从而能够长期获得动力传递效率的提高效果。即，通过具有宽度较窄的第二元件，从而在虽然第一元件的侧面的磨损的加剧变快但是第二元件的侧面与锥面接触并发生磨损时，由于第一元件的侧面在更宽的范围内与锥面接触，因此该磨损的加剧会变得缓慢，由此虽然外部接触的状态的程度会变低但是外部接触的状态的持续时间会变长。

在第二发明中，由于将第一元件以及第二元件的宽度尺寸的尺寸差设定为，在第一元件的侧面的磨损加剧的情况下，通过使第二元件的侧面与滑轮的锥面接触，从而作为传动带整体无论第一元件的侧面的磨损如何均持续维持外部接触的状态，因此，能够持续且适当地维持外部接触的状态，从而能够长期持续地获得动力传递效率的提高效果。

在第四发明以及第五发明中，在第一元件以及第二元件的宽度尺寸的目标值的尺寸差大于由该宽度尺寸的尺寸公差所导致的最大偏差宽度的情况下，通过切实地使第一元件以及第二元件的宽度尺寸不同，从而能够延长外部接触的状态的持续时间。此外，根据第一元件以及第二元件的实际宽度尺寸的频数分布等，能够明确地与由单纯的尺寸误差所导致的宽度尺寸的偏差进行区别。

在第六发明中，多个元件在侧面的外周侧连续地具备一对凹槽，所述一对凹槽朝向宽度方向的两个方向对称地开口，并且，在通过被收纳于该一对凹槽内的一对环箍来进行支承的情况下，通过与以外部接触的状态而被夹压于一对锥面之间的情况相互作用，从而使突入滑轮中时的元件的姿态更加稳定。

附图说明

图1为对具有作为本发明的一个实施例的传动带的车辆用带式无级变速器的一个示例进行说明的立体图。

图2为对图1的带式无级变速器的传动带进行说明的图，并且为图1中的II平面部分的剖视图。

图3为图2中所示的元件的右视图。

图4为对宽度尺寸不同的两种元件进行说明的主视图。

图5为表示图4所示的两种元件被夹压于可变滑轮的一对锥面之间的状态的主视图，且右半部分为初始状态，左半部分为宽度较宽的第一元件磨损从而宽度较窄的第二元件的侧面与锥面摩擦接触了的状态。

图6为侧面角β被设定为大于锥体母线角α的外部接触的状态的元件的主视图。

图7为对元件的侧倾进行说明的主视图。

具体实施方式

虽然本发明被优选适用于车辆用的带式无级变速器中所使用的传动带中，但是也可以被适用于被卷挂在车辆用以外的带式无级变速器或者变速比固定的一对滑轮之间而使用的传动带、以及被卷挂在三个以上的滑轮上而使用的传动带等的各种传动带中。虽然在元件上，例如以左右对称地朝向侧面开口的方式而设置有对环箍进行收纳的一对凹槽，并且在这些凹槽中分别收纳有环箍，但是也可以为具有对单一环箍进行收纳的单一凹槽的元件。

虽然多个元件可以仅由宽度较宽的第一元件以及宽度较窄的第二元件而构成，但是也可以使用宽度尺寸不同的三种以上的元件。在仅由第一元件以及第二元件构成的情况下，虽然优选为，在传动带的周向上交替地配置该第一元件以及第二元件，但是只要不成为特别集中于单侧的分布，就能够在周向上随机地进行配置。在使用宽度尺寸不同的三种以上的元件的情况下也同样如此。虽然多种元件的宽度尺寸的尺寸差优选为，考虑侧面角等而设定为无论侧面的磨损得如何都能持续地维持外部接触的状态，但是只需至少在宽度较宽的元件的侧面的磨损加剧的情况下使宽度较窄的元件的侧面与锥面接触即可。即，即使在因为尺寸误差等而暂时地解除了外部接触的状态，并且由于磨损加剧而在此后使外部接触的状态恢复的情况下，也能够获得本发明的效果。

虽然宽度尺寸不同的多种元件的侧面角可以互为相同，但是也可以以大于锥体母线角为条件而使侧面角相互不同。例如，既可以将宽度较宽的第一元件的侧面角设定得大于第二元件，也可以将宽度较窄的第二元件的侧面角设定得大于第一元件。虽然多种元件的宽度尺寸的目标值的尺寸差例如被设为大于由宽度尺寸的尺寸公差所导致的最大偏差宽度，但是也可以在不考虑尺寸公差的条件下对宽度尺寸的尺寸差进行设定。即使在这种情况下，也能够根据实际的宽度尺寸的频数分布等来与单纯的尺寸误差进行区别。例如，尺寸公差被设定为±0.025mm，宽度尺寸的目标值的尺寸差被设定为大于0.050mm，但是这些尺寸公差或者尺寸差可以按照元件的大小或者要求精度等而被适当地设定。

【实施例】

以下，参照附图，对本发明的实施例详细地进行说明。另外，在以下的实施例中，为了便于说明而使附图适当被简化或者变形，各部分的尺寸比以及形状等并不一定被准确地描绘出来。

图1为对具有作为本发明的一个实施例的传动带10的车辆用带式无级变速器8进行说明的立体图。图2为图1中的II平面部分的剖视图，图3为图2中的元件26的右视图。带式无级变速器8具备一对可变滑轮14、16，所述一对可变滑轮14、16在外周部具有槽宽可变的V型槽12，并且以能够围绕相互平行的轴心而旋转的方式被设置，跨及这些可变滑轮14、16而卷挂有传动带10。可变滑轮14、16具备分别被固定于旋转轴18、19上的固定旋转体14a、16a、和以相对于旋转轴18、19能够于轴向上进行相对移动的方式而设置的可动旋转体14b、16b，可动旋转体14b、16b被设置成，通过未图示的按压装置(液压缸等)而向接近固定旋转体14a、16a的方向被按压。在固定旋转体14a和可动旋转体14b的相对置的面、以及固定旋转体16a和可动旋转体16b的相对置的面上，分别设置有随着趋向于径向外侧从而轴向上的分离距离变大的锥面20。上述V型槽12由这一对相对置的锥面20而形成。

传动带10具备：无端环状的一对环箍24，其由多个具有可挠性的薄板带状的环22重叠而成；多个元件26，其通过该一对环箍24而被支承，并且由沿着一对环箍24而于厚度方向上被连接成环状的、板状的金属而构成。环22例如为通过将高张力钢板等金属薄板设置成环状而得的构件，通过将多个环22从内向外重叠成层状，从而构成了环箍24。元件26为例如利用将厚度为数mm左右的钢板进行冲压而成形的厚壁板状片，其被使用了数百个左右(例如300～500)。如图2所示那样，元件26在宽度方向的两端具备一对侧面28，并且通过使这些侧面28被夹压于一对锥面20之间并与该锥面20摩擦接触，从而在一对可变滑轮14、16之间传递动力。在元件26上，还以朝向宽度方向的两个方向对称地开口的方式而设置有一对凹槽30。凹槽30在侧面28的外周侧(图2中的上侧)被连续地设置，并且通过在该一对凹槽30内分别收纳环箍24，从而通过该一对环箍24而使多个元件26以被连接成环状的状态而被支承。

这样的传动带10通过被卷挂在一对可变滑轮14以及16上并向周向进行旋转，从而在这些可变滑轮14与16之间传递动力。即，在被卷挂在这些可变滑轮14、16上的部分、具体而言在使元件26的侧面28与锥面20接触的区域内，通过张力而使侧面28被锥面20按压并摩擦接触，从而通过该摩擦而在可变滑轮14、16与传动带10之间实施动力传递。

在此，如在图4中用实线以及虚线所示，本实施例的元件26由宽度尺寸不同的两种第一元件26a以及第二元件26b而构成。虽然该两种第一元件26a以及第二元件26b能够使用大致相同数量而例如在传动带10的周向上交替地进行配置，但是也可以随机地进行配置。

在图4中，以实线示出了侧面28a的第一元件26a的宽度尺寸(目标值)Wa大于以虚线示出了侧面28b的第二元件26b的宽度尺寸(目标值)Wb。因此，如与图5的中心线S相比靠右半部分的结构所示，在初始状态下，使第一元件26a的侧面28a与可变滑轮14、16的锥面20摩擦接触。当第一元件26a的侧面28a的磨损加剧，且被磨损了相当于宽度尺寸Wa与Wb之间的尺寸差ΔW(＝Wa-Wb)的预定量时，如与中心线S相比靠左半部分的结构所示，除了侧面28a之外，第二元件26b的侧面28b也与可变滑轮14、16的锥面20摩擦接触。另外，第一元件26a以及第二元件26b均以关于中心线S而左右对称的方式被构成，从而左右一对侧面28a、28b的侧面角β彼此相等。另外，如从图4以及图6中也可明确看出的那样，侧面角β是指，侧面28和相对于元件26的宽度方向而垂直的面所成的角度。

虽然上述第一元件26a、第二元件26b的侧面28a、28b的侧面角β互为相等，但是该侧面角β大于可变滑轮14、16的锥面20的锥体母线角α(参照图2)。由此，如图5的右半部分所示，在第一元件26a的侧面28a与锥面20摩擦接触的初始状态下，会成为与内周侧部分相比侧面28a的外周侧部分A与锥面20之间的按压载荷较大的外部接触的状态。此外，如图5的左半部分所示，即使在第一元件26a的侧面28a的磨损加剧而使第二元件26b的侧面28b与锥面20摩擦接触的情况下，在该初始状态下也会成为与内周侧部分相比侧面28b的外周侧部分B与锥面20之间的按压载荷较大的外部接触的状态。虽然在该情况下，第一元件26a的侧面28a会因为磨损而与锥面20摩擦接触至内周侧端部的附近，但是因为第二元件26b为外部接触的状态，所以作为传动带10整体会成为与内周侧部分相比外周侧部分的按压载荷较大的外部接触的状态。另外，如从图2以及图6中也能够明确看出的那样，所述锥体母线角α是指，锥面20与相对于滑轮的轴线而垂直的面所成的角度，并且相当于90°减去锥面20的锥角而得的值。

第一元件26a的宽度尺寸Wa与第二元件26b的宽度尺寸Wb之间的尺寸差ΔW(＝Wa-Wb)考虑到侧面角β与锥体母线角α的角度差γ(参照图5)以及尺寸公差等而被设定为，在第一元件26a的侧面28a的磨损加剧的情况下，通过使第二元件26b的侧面28b与锥面20接触，从而作为传动带10整体无论第一元件26a的侧面28a的磨损如何都持续地维持外部接触的状态。具体而言，基于角度差γ而将尺寸差ΔW设定为，在第一元件26a的侧面28a磨损至内周侧端部从而与锥面20接触之前，使第二元件26b的侧面28b的外周侧端部与锥面20摩擦接触。此外，尺寸差ΔW被设定为，大于由尺寸公差所导致的最大偏差宽度。例如，在尺寸公差为±0.025mm的情况下，将尺寸差ΔW设定为大于0.050mm。

在这样的本实施例的带式无级变速器8用的传动带10中，由于多个第一元件26a以及第二元件26b的侧面角β被设定为大于可变滑轮14、16的锥体母线角α，以成为和内周侧部分相比侧面28a、28b的外周侧部分A、B的按压载荷较大的外部接触的状态，因此，元件26a、26b突入可变滑轮14、16中时的姿态稳定，从而提高了动力传递效率。而且，因为多个元件26由宽度较宽的第一元件26a及宽度较窄的第二元件26b而构成，并且当第一元件26a的侧面28a的磨损加剧时，宽度较窄的第二元件26b的侧面28b会与可变滑轮14、16的锥面20接触，所以作为传动带10整体能够长期维持外部接触状态，从而能够长期获得动力传递效率的提高效果。即，通过具有宽度较窄的第二元件26b，从而在虽然第一元件26a的侧面28a的磨损加剧加快但第二元件26b的侧面28b与锥面20接触从而发生磨损时，由于第一元件26a的侧面28a会在较宽的范围内与锥面20接触，因此使该磨损的加剧变得缓慢，从而虽然外部接触的状态的程度会变低但是外部接触的状态的持续时间会变长。

此外，由于第一元件26a及第二元件26b的宽度尺寸Wa、Wb的尺寸差ΔW被设定为，在第一元件26a的侧面28a的磨损加剧的情况下，通过使第二元件26b的侧面28b与可变滑轮14、16的锥面20接触，从而作为传动带10整体无论第一元件26a的侧面28a的磨损如何都持续地维持外部接触状态，因此，能够持续且适当地维持外部接触的状态，从而能够长期持续地获得动力传递效率的提高效果。

此外，在将第一元件26a及第二元件26b的宽度尺寸(目标值)Wa、Wb的尺寸差ΔW设为大于由尺寸公差所导致的最大偏差宽度的情况下，能够切实地使第一元件26a以及第二元件26b的实际的宽度尺寸不同，从而延长外部接触状态的持续时间。此外，根据第一元件26a以及第二元件26b的实际宽度尺寸的频数分布等，能够切实地与由单纯的尺寸误差所导致的宽度尺寸的偏差进行区别。

此外，由于多个元件26a、26b在侧面28a、28b的外周侧连续地具备朝向宽度方向的两个方向而对称地开口的一对凹槽30，并通过被收纳于该一对凹槽30内的一对环箍24而被支承，所以与在外部接触的状态下被夹压在一对锥面20之间的情况相互作用，从而使得突入可变滑轮14、16中时的元件26a、26b的姿态更加稳定。

以上，虽然基于附图而对本发明的实施例详细地进行了说明，但是这始终是一种实施方式，本发明能够基于本领域技术人员的知识而以追加了各种变更或改良的方式而实施。

符号说明

8…带式无级变速器；10…传动带；14、16…可变滑轮(滑轮)；20…锥面；24…环箍；26…元件；26a…第一元件；26b…第二元件；28、28a、28b…侧面；30…凹槽；α…锥体母线角；β…侧面角；A、B…外周侧部分；Wa、Wb…宽度尺寸(目标值)。

Claims

1.一种传动带(10)，具有：

无端环状的环箍(24)；

多个板状的元件(26)，其以沿着该环箍(24)而被连接成环状的状态通过该环箍(24)而被支承，

所述传动带(10)通过跨及多个滑轮(14、16)而被卷挂，并且使所述元件(26)的宽度方向的两端的一对侧面(28)被夹压于该滑轮(14、16)的一对锥面(20)之间并与该锥面(20)摩擦接触，从而在该多个滑轮(14、16)之间传递动力，

所述传动带(10)的特征在于，

所述多个元件(26)将所述侧面(28)的侧面角(β)设定为大于所述锥面(20)的锥体母线角(α)，以成为和内周侧部分相比该侧面(28)的外周侧部分与该锥面(20)之间的按压载荷较大的外部接触的状态，

并且，所述多个元件(26)具有宽度尺寸(Wa、Wb)不同的第一元件(26a)及第二元件(26b)，当宽度较宽的第一元件(26a)的侧面(28a)的磨损加剧时，宽度较窄的第二元件(26b)的侧面(28b)将与所述滑轮(14、16)的锥面(20)接触。

2.如权利要求1所述的传动带(10)，其特征在于，

所述第一元件(26a)以及所述第二元件(26b)的所述宽度尺寸(Wa、Wb)的尺寸差被设定为，在宽度较宽的第一元件(26a)的侧面(28a)的磨损加剧的情况下，通过使宽度较窄的第二元件(26b)的侧面(28b)与所述滑轮(14、16)的锥面(20)接触，从而作为传动带(10)整体无论所述第一元件(26a)的侧面(28a)的磨损如何均持续地维持所述外部接触的状态。

3.如权利要求1或2所述的传动带(10)，其特征在于，

所述第一元件(26a)以及所述第二元件(26b)的所述侧面角(β)互为相等。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的传动带(10)，其特征在于，

所述第一元件(26a)以及所述第二元件(26b)的所述宽度尺寸(Wa、Wb)的目标值的尺寸差大于由该宽度尺寸(Wa、Wb)的尺寸公差所导致的最大偏差宽度。

5.如权利要求4所述的传动带(10)，其特征在于，

所述第一元件(26a)以及所述第二元件(26b)的所述宽度尺寸(Wa、Wb)的尺寸公差为±0.025mm，且该宽度尺寸(Wa、Wb)的目标值的尺寸差大于0.050mm。

6.如权利要求1至5中的任意一项所述的传动带(10)，其特征在于，

所述多个元件(26)在所述侧面(28)的外周侧连续地具备一对凹槽(30)，所述一对凹槽(30)朝向所述宽度方向的两个方向而对称地开口，

通过在所述一对凹槽(30)内分别收纳所述环箍(24)，从而利用该一对环箍(24)而使所述多个元件(26)以被连接成环状的状态而被支承。

7.如权利要求1至6中的任意一项所述的传动带(10)，其特征在于，

所述传动带(10)为，被卷挂在V型槽宽可变的一对可变滑轮上而被使用的带式无级变速器用的传动带(10)。