DE112017000181T5

DE112017000181T5 - Übertragungsriemen

Info

Publication number: DE112017000181T5
Application number: DE112017000181.1T
Authority: DE
Inventors: Yuki Sato; Kenji Kawano; Akira Ochi; Ryo Nakamura; Takayuki Miyake; Junichi Tokunaga; Masashi Hattori
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2016-02-12
Filing date: 2017-02-07
Publication date: 2018-07-19
Also published as: US11280385B2; WO2017138528A1; US20190154113A1; CN108431452A; CN108431452B; JP6540832B2; JPWO2017138528A1

Abstract

Ein Übertragungsriemen 10 ist durch ringförmiges Verbinden einer Vielzahl von Elementen 20 unter Verwendung eines Einfassungsrings 11 gebildet. Jedes der Elemente 20 weist einen Körperbereich 21 auf, der eine Sattelfläche 21a und ein Paar von Säulenbereichen 22 aufweist, das sich in Richtung zu der radialen Außenseite von beiden Seiten der Sattelfläche 21a erstreckt. Die Sattelfläche 21a, die die Innenumfangsfläche des Einfassungsrings 11 berührt, ist in einer balligen Form (konvex gekrümmte Oberfläche) ausgebildet. Ein Pendelkantenbereich 25, der als ein Abstützpunkt für eine Drehbewegung des Elements 20, das um eine Riemenscheibe gewickelt ist, in Berührung mit einem angrenzenden Element 20 dient, ist in einer Bogenform ausgebildet, wie in einer Seitenansicht betrachtet, und so, dass er auf einer virtuellen Linie positioniert ist, die sich in der Breitenrichtung durch den oberen Bereich der Sattelfläche 21a erstreckt, wie in einer Draufsicht betrachtet.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung gemäß der vorliegenden Offenbarung, die hierin offenbart ist, betrifft einen Übertragungsriemen.
STAND DER TECHNIK
Bislang wurde ein Übertragungsriemen vorgeschlagen, der einen Endlosring (Einfassungsring) und eine Vielzahl von Elementen aufweist, die auf dem Ring gehalten sind und die in der Umfangsrichtung des Rings angeordnet sind. In dem Übertragungsriemen weist jedes der Elemente einen Körperbereich, der sich quer (in der Breitenrichtung) erstreckt, und Säulenbereiche, die sich nach oben (in Richtung zu der radialen Außenseite des Rings) von dem linken und rechten Ende des oberen Bereichs des Körperbereichs erstrecken, auf (siehe z.B. Patentdokument 1). Jedes der in dem Patentdokument 1 beschriebenen Elemente weist eine Ringvertiefung, die den Ring mit der oberen Fläche (Sattelfläche) des Körperbereichs hält, und die linken und rechten Säulenbereiche auf, und die Sattelfläche ist als eine konvex gekrümmte Fläche geformt, die nach unten (in Richtung zu der radialen Innenseite des Rings) gekrümmt ist, wenn sie sich von dem Mittenbereich in der Links-Rechts-Richtung erstreckt, der den oberen Bereich in Richtung nach links und nach recht bildet. Zusätzlich ist ein Pendelkantenbereich, der sich quer erstreckt, auf der vorderen Hauptfläche des Körperbereichs unter (auf der radialen Innenseite des Rings mit Bezug auf) der Sattelfläche vorgesehen.
[Dokumente aus dem Stand der Technik]
[Patentdokumente]
[Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2006-153089 ( JP 2006-153089 A )
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In dem in dem Patentdokument 1 beschriebenen Element, in dem die Sattelfläche als eine konvex gekrümmte Fläche ausgebildet ist, ist der Pendelkantenbereich (rocking edge portion) auf der radialen Innenseite des Rings mit Bezug auf die konvex gekrümmte Fläche der Sattelfläche gebildet. Folglich erhöht sich ein Reibungsverlust infolge eines Gleitens, das zwischen dem Ring und der Sattelfläche verursacht wird, wenn das Element durch Verwenden des Pendelkantenbereichs als ein Abstützpunkt, der die Übertragungseffizienz des Übertragungsriemens herabsetzt, geschwenkt (gedreht) wird.
Es ist ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung gemäß der vorliegenden Offenbarung, die Übertragungseffizienz eines Übertragungsriemens, der Elemente aufweist, bei denen eine Sattelfläche als eine konvex gekrümmte Fläche ausgebildet ist, weiter zu verbessern.
Um das voranstehende Hauptziel zu erreichen, setzt der Übertragungsriemen gemäß der vorliegenden Offenbarung die folgenden Mittel ein.
Die vorliegende Offenbarung sieht
einen Übertragungsriemen vor, der zwischen eine Primärriemenscheibe und eine Sekundärriemenscheibe eines stufenlosen Getriebes gewickelt ist, mit:
einer Vielzahl von Elementen, von denen jedes einen Körperbereich, der eine Sattelfläche aufweist, und ein Paar von Säulenbereiche aufweist, die sich in Richtung zu einer radialen Außenseite des Übertragungsriemens von beiden Seiten der Sattelfläche in einer Breitenrichtung erstrecken; und
einem Einfassungsring (bind ring), der die Vielzahl von Elementen ringförmig mit einer inneren Umfangsfläche des Einfassungsrings verbindet/einfasst, die die Sattelfläche jedes der Vielzahl von Elementen berührt, bei dem:

die Sattelfläche als eine konvex gekrümmte Fläche ausgebildet ist, die sich konvex in Richtung zu der radialen Außenseite des Übertragungsriemens krümmt;
ein Pendelkantenbereich in beiden aus dem Paar von Säulenbereichen ausgebildet ist, so dass er sich in der Breitenrichtung erstreckt und als ein Abstützpunkt während einer Drehbewegung des Elements in Berührung mit einem angrenzenden Element dient;
der Pendelkantenbereich eine Breite in einer radialen Richtung des Übertragungsriemens aufweist; und
ein oberer Bereich, der konvex gekrümmten Oberfläche der Sattelfläche derart ausgebildet ist, dass er in einem Bereich der Breite des Pendelkantenbereichs in der radialen Richtung positioniert ist.

In dem Übertragungsriemen gemäß der vorliegenden Offenbarung ist die Sattelfläche, die von der inneren Umfangsfläche des Einfassungsrings berührt wird, als eine konvex gekrümmte Oberfläche ausgebildet, die konvex in Richtung zu der radialen Außenseite des Übertragungsriemens gekrümmt ist, und der Pendelkantenbereich, der als ein Abstützpunkt für eine Drehbewegung des Elements dient, ist derart ausgebildet, dass er eine Breite in der radialen Richtung des Übertragungsriemens aufweist. Der obere Bereich der konvex gekrümmten Oberfläche der Sattelfläche ist derart ausgebildet, dass er in dem Bereich der Breite des Pendelkantenbereichs in der radialen Richtung positioniert ist. In dem Fall, bei dem die Sattelfläche als eine konvex gekrümmte Fläche ausgebildet ist, ist eine Normalreaktionskraft, die durch den Einfassungsring von der Sattelfläche des Elements aufgenommen wird, der um die Primärriemenscheibe oder die Sekundärriemenscheibe gewickelt ist, an dem oberen Bereich der konvex gekrümmten Fläche maximal, und folglich ist die Reibungskraft zwischen der Sattelfläche und der inneren Umfangsfläche des Einfassungsrings an dem obere Bereich der konvex gekrümmten Fläche ebenfalls maximal. Folglich, falls der Einfassungsring an dem oberen Bereich der Sattelfläche rutscht, erhöht sich der Reibungsverlust derart, dass er die Übertragungseffizienz des Übertragungsriemens herabsetzt. In dem Übertragungsriemen gemäß der vorliegenden Offenbarung ist der Pendelkantenbereich derart ausgebildet, dass er eine Breite in der radialen Richtung des Übertragungsriemens aufweist, und der obere Bereich der konvex gekrümmten Fläche der Sattelfläche ist derart ausgebildet, dass er in dem Bereich der Breite des Pendelkantenbereichs in der radialen Richtung positioniert ist. Folglich kann ein Gleiten zwischen dem oberen Bereich der Sattelfläche und dem Einfassungsring reduziert werden. Infolgedessen kann die Übertragungseffizienz des Übertragungsriemens weiter verbessert werden.
Figurenliste

[1] 1 zeigt eine schematische Ausgestaltung eines stufenlosen Getriebes 1, das einen Übertragungsriemen 10 gemäß der Erfindung der vorliegenden Offenbarung aufweist.
[2] 2 ist eine Vorderansicht des Übertragungsriemens 10.
[3] 3A ist eine Schnittansicht, die den Schnitt A-A aus 2 zeigt, und 3B ist eine Schnittansicht, die den Schnitt B-B aus 2 zeigt.
[4] 4 ist eine Vorderansicht und eine Seitenansicht eines Elements 20.
[5] 5 ist eine Seitenansicht einer Vielzahl von Elementen 20, die durch einen Einfassungsring 11 verbunden sind.
[6] 6 ist eine vergrößerte Teilansicht des Elements 20 mit einem Pendelkantenbereich 25 in der Mitte.
[7] 7 zeigt eine Normalreaktionskraft, die durch den Einfassungsring 11 von einer Sattelfläche 21a aufgenommen wird.
[8] 8 zeigt die Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und dem tatsächlichen Pendelkantenabstand für jedes Modell in dem Element 20, das um eine Primärriemenscheibe 3 gewickelt ist.
[9] 9 zeigt die Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und dem tatsächlichen Pendelkantenabstand für jedes Modell in dem Element 20, das um eine Sekundärriemenscheibe 5 gewickelt ist.
[10] 10 zeigt das Verhältnis zwischen den tatsächlichen Pendelkantenabständen L1 und L2 für ein maximales Drehzahlverhältnis ymax und ein minimales Drehzahlverhältnis γmin für das Modell B.
[11] 11A zeigt den Bereich einer Belastung, die von jedem Element von einem Element auf der Vorderseite in einem Beispiel aus dem Stand der Technik aufgenommen wird, und 11B zeigt den Bereich einer Belastung, die von jedem Element von einem Element auf der Vorderseite in der vorliegenden Ausführungsform aufgenommen wird.
[12] 12A und 12B zeigen eine schematische Ausgestaltung der Elemente 120 bzw. 220 gemäß weiteren Ausführungsformen.

ARTEN UND WEISEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Nun werden die Ausführungsformen der Erfindung gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
1 zeigt eine schematische Ausgestaltung eines stufenlosen Getriebes 1, das einen Leistungsübertragungsriemen 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung aufweist. Das stufenlose Getriebe 1 ist an einem Fahrzeug montiert, das eine Energiequelle, wie beispielsweise einen Motor, aufweist. Wie in der Zeichnung gezeigt, weist das stufenlose Getriebe 1 eine Primärwelle 2, die als eine antriebsseitige Drehwelle dient, eine Primärriemenscheibe 3, die auf der Primärwelle 2 vorgesehen ist, eine Sekundärwelle 4, die als eine abtriebsseitige Drehwelle dient, die parallel zu der Primärwelle 2 angeordnet ist, eine Sekundärriemenscheibe 5, die auf der Sekundärwelle 4 vorgesehen ist, und den Übertragungsriemen 10, der zwischen eine Scheibenrille (V-Nut) der Primärriemenscheibe 3 und eine Scheibenrille (V-Nut) der Sekundärriemenscheibe 5 gewickelt ist, auf.
Die Primärwelle 2 ist mit einer Eingangswelle (nicht gezeigt) gekoppelt, die mit der Energiequelle, wie beispielsweise dem Motor, über einen Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus (nicht gezeigt) gekoppelt ist. Die Primärriemenscheibe 3 weist eine feste Scheibe 3a, die integral mit der Primärwelle 2 ausgebildet ist, und eine bewegliche Scheibe 3b, die derart gelagert ist, dass sie in der axialen Richtung über eine Kugelkeilwelle oder Ähnliches auf der Primärwelle 2 gleitbar ist, auf. Indessen weist die Sekundärriemenscheibe 5 eine feste Schreibe 5a, die integral mit der Sekundärwelle 4 ausgebildet ist, und eine bewegliche Scheibe 5b, die derart gelagert ist, dass sie in der axialen Richtung über eine Kugelkeilwelle oder Ähnliches auf der Sekundärwelle 4 gleitbar ist und von einer Rückholfeder 8 in die axiale Richtung gedrängt wird, auf.
Das stufenlose Getriebe 1 weist ferner einen Primärzylinder 6, der ein hydraulischer Aktuator ist, der die Rillenbreite der Primärriemenscheibe 3 ändert, und einen Sekundärzylinder 2, der ein hydraulischer Aktuator ist, der die Rillenbreite der Sekundärriemenscheibe 5 ändert, auf. Der Primärzylinder 6 ist hinter der beweglichen Scheibe 3b der Primärriemenscheibe 3 ausgebildet. Der Sekundärzylinder 7 ist hinter der beweglichen Scheibe 5b der Sekundärriemenscheibe 5 ausgebildet. Arbeitsöl wird von einer hydraulischen Steuereinrichtung (nicht gezeigt) dem Primärzylinder 6 und dem Sekundärzylinder 7 zugeführt, um die Rillenbreiten der Primärriemenscheibe 3 und der Sekundärriemenscheibe 5 zu variieren. Dies macht es möglich, das Drehzahl-Drehmoment (speed of torque), das von dem Motor oder Ähnlichem auf die Primärwelle 2 über die Eingangswelle und den Vorwärts-/Rückwärtsumschaltmechanismus übertragen wird, kontinuierlich zu verändern und das resultierende Drehmoment an die Sekundärwelle 4 auszugeben. Das Drehmoment, das an die Sekundärwelle 4 ausgegeben wird, wird auf die Antriebsräder (von denen keines gezeigt ist) des Fahrzeugs über einen Zahnradmechanismus (Drehzahlreduktionsgetriebe), ein Differentialgetriebe und Antriebswellen übertragen.
2 ist eine Vorderansicht des Übertragungsriemens 10. 3 zeigt den Schnitt A-A und den Schnitt B-B aus 2. 4 ist eine Vorderansicht und eine Seitenansicht eines Elements 20. 5 ist eine Seitenansicht einer Vielzahl von Elementen 20, die durch einen Einfassungsring 11 verbunden sind. Wie in 2 gezeigt, weist der Übertragungsriemen 10 den Einfassungsring (geschichteten Ring) 11 und eine Vielzahl von (z.B. einige Hunderte von) Elementen 20 auf, und ist durch ringförmiges Verbinden der vielen Elemente 20 unter Verwendung des Einfassungsrings 11 gebildet. Der Übertragungsriemen 10 weist auch einen Haltering 12 auf, der den Einfassungsring 11 hält, so dass er nicht von den Elementen 20 rutscht.
Wie in 2 gezeigt, ist der Einfassungsring 11 durch Übereinanderlegen/Schichten einer Vielzahl von (z.B. neun) bandähnlichen Ringen (Einzelringe), die aus einer Trommel/einem Zylinder (drum) ausgeschnitten sind, die aus einem Stahlbogen hergestellt ist, in einer Schichtstruktur von der Innenseite in Richtung zu der Außenseite in der radialen Richtung gebildet. Der Einfassungsring 11 ist in eine sogenannte ballige Form (crowning shape) geformt, die sich in der Zeichnung von dem Mittenbereich in der Breitenrichtung als der obere Bereich sanft in Richtung zu der Außenseite in der Breitenrichtung nach unten neigt. Wie in 2 gezeigt, ist der Haltering 12 als ein bandähnlicher Ring ausgebildet, der aus einer Trommel/einem Zylinder ausgeschnitten ist, die aus einem Stahlbogen hergestellt ist, und der eine Breite, die größer ist als die des Einfassungsrings 11, und eine Umfangslänge aufweist, die länger ist als die des Einfassungsrings 11, und der auf einer radialen Außenseite (obere Seite in der Zeichnung) mit Bezug auf den Einfassungsring 11 angeordnet ist.
Jedes der Elemente 20 ist aus einem Stahlbogen, beispielsweise durch Stanzen (pressing), herausgestanzt worden. Wie in 2 gezeigt, weist das Element 20 einen Körperbereich 21, der sich in der Breitenrichtung erstreckt, ein Paar linker und rechter Säulenbereiche 22, die sich in der Breitenrichtung (Links-Rechts-Richtung in der Zeichnung) von beiden Endbereichen des Körperbereichs 21 in Richtung zu der radialen Außenseite (obere Seite in der Zeichnung) erstrecken, und ein Paar linker und rechter Hakenbereiche 23, die sich von den verlängerten Endbereichen des Paars von linken und rechten Säulenbereichen 22 in Richtung zu der Innenseite (Mitte in der Zeichnung) in der Breitenrichtung erstrecken, auf. Linke und rechte Seitenflächen 28 des Elemente 20 sind derart ausgebildet, dass sie in der Breite von der radialen Außenseite (obere Seite in der Zeichnung) in Richtung zu der radialen Innenseite (untere Seite in der Zeichnung) kleiner werden und eine Drehmomentübertragungsfläche (Flankenfläche) bilden, die die V-Nut der Primärriemenscheibe 3 oder die V-Nut der Sekundärriemenscheibe 5 zum Übertragen eines Drehmoments berührt.
Wie in 2 und 4 gezeigt, ist das Element 20 zusätzlich mit einer Vertiefung (slot) 24 versehen, der von einer Endfläche des Körperbereichs 21 auf der radialen Außenseite (obere Seite in der Zeichnung) und Endflächen des Paars von Säulenbereichen 22 auf der Innenseite in der Breitenrichtung zum Öffnen auf der radialen Außenseite (obere Seite in der Zeichnung) in einer ausgesparten Form gebildet ist. Die Elemente 20 sind ringförmig durch den Einfassungsring 11, der in die Vertiefungen 24 eingesetzt ist, verbunden. Die Endfläche des Körperbereichs 21 auf der radialen Außenseite (obere Seite in der Zeichnung) bildet eine Sattelfläche 21a, die von der inneren Umfangsfläche (die innere Umfangsfläche eines innersten Rings, der auf der innersten Umfangsseite angeordnet ist) des Einfassungsrings 11 berührt wird. Die Sattelfläche 21a ist in eine sogenannte ballige Form geformt, die sich in der Zeichnung von dem Mittenbereich in der Breitenrichtung als der obere Bereich in Richtung zu der Außenseite in der Breitenrichtung sanft neigt. Die Balligkeit des oben erörterten Einfassungsrings 11 ist derart gebildet, dass die Krümmung davon geringer ist als die Balligkeit der Sattelfläche 21a. In 4 ist die Balligkeit der Sattelfläche 21a mit einer übertriebenen Krümmung gezeigt, um das Verständnis zu erleichtern.
Die Vertiefung 24 weist eine Öffnungsbreite auf, die durch das Paar von Hakenbereichen 23 reduziert ist, die sich in Richtung zu der Innenseite in der Breitenrichtung von den verlängerten Endbereichen des Paars von Säulenbereichen 22 erstrecken, welche beide Endbereiche der Vertiefung 24 bilden. Die Öffnungsbreite (der Abstand zwischen entfernten Endbereichen 23a in der Erstreckungsrichtung des Paars von Hakenbereichen 23) der Vertiefung 24 ist größer als die Breite des Einfassungsrings 11 und kleiner als die Breite des Halterings 12. Folglich fungiert der Haltering 12 als ein Halter, der den Einfassungsring 11 daran hindert, aus der Vertiefung 24 herauszurutschen. Der Haltering 12 wird in die Vertiefung 24 eingesetzt, während er in der Breitenrichtung verwunden (warped) wird, nachdem der Einfassungsring 11 in die Vertiefung 24 eingesetzt wurde. Ein Langloch (nicht gezeigt) in der Umfangsrichtung ist in dem Haltering 12 ausgebildet, so dass der Haltering 12 leicht in der Breitenrichtung verwunden werden kann.
Wie in 3 und 4 gezeigt, ist das Element 20 zusätzlich derart ausgebildet, dass es eine im Allgemeinen einheitliche Plattendicke auf der radialen Außenseite (obere Seite in der Zeichnung) aufweist, und ist derart ausgebildet, dass die Plattendicke fortlaufend geringer wird von einer vorgegebenen Position in Richtung zu der radialen Innenseite (untere Seite in der Zeichnung). Ein Grenzbereich, an dem sich die Plattendicke auf der vorderen Fläche des Elements 20 ändert, ist durch einen Bogen verbunden. Der gebogene Bereich bildet einen Pendelkantenbereich 25, der die hintere Fläche des Elements 20 auf der Vorderseite in der Riemenlaufrichtung berührt. Jedes der Elemente 20, die den Übertragungsriemen 10 bilden, wird in der Umfangsrichtung mit dem Pendelkantenbereich 25 als ein Abstützpunkt geschwenkt (gedreht), wenn das Element 20 einen Bereich, der sich um die Primärriemenscheibe 3 windet, oder einen Bereich, der sich um die Sekundärriemenscheibe 5 windet, in einen Gurtbereich (chord portion) zwischen den Riemenscheiben hinein verlässt oder in solch einen gewundenen Bereich von dem Gurtbereich eintritt. Wie in 5 gezeigt, ist das Element 20 mit einem vorspringenden Bereich 26, der auf einer Fläche (vordere Fläche) auf der Vorderseite in der Riemenlaufrichtung zum nach vorne Vorstehen ausgebildet ist, und einem ausgesparten Bereich 27 versehen, der in einer Fläche (hintere Fläche) auf der Rückseite in der Riemenlaufrichtung ausgebildet ist, so dass er frei in den vorspringenden Bereich eines angrenzenden Elements 20 einzusetzen ist, so dass der Anordnungszustand der Elemente 20 erhalten bleibt.
Der Pendelkantenbereich 25 ist in einer Bogenform ausgebildet, wie in einer Seitenansicht betrachtet, und so, dass er auf einer virtuellen Linie positioniert ist, die sich in der Breitenrichtung durch den oberen Bereich der Sattelfläche 21a erstreckt, wie von oben betrachtet. Das heißt, der Pendelkantenbereich 25 ist an im Wesentlichen derselben Position wie die Position des oberen Bereichs der Sattelfläche 21a in der Oben-Unten-Richtung des Elements 20 ausgebildet. 6 ist eine vergrößerte Teilansicht des Elements 20 mit dem Pendelkantenbereich 25 in der Mitte. Wenn der Wicklungsdurchmesser des Elements 20, das um die Primärriemenscheibe 3 oder die Sekundärriemenscheibe 5 gewickelt ist, geringer wird, wird ein Winkel θ, der zwischen angrenzenden Elementen 20 in der Umfangsrichtung ausgebildet ist, größer und die Position (nachfolgend bezeichnet als eine „tatsächliche Pendelkantenposition“) eines Abstützpunkts für eine Schwenkbewegung in der Umfangsrichtung bewegt sich in Richtung zu der radialen Innenseite (untere Seite des Bogens in der Zeichnung). Wenn der Wicklungsdurchmesser des Elements 20 größer wird, wird der Winkel θ, der zwischen den angrenzenden Elementen 20 in der Umfangsrichtung ausgebildet ist, auf der anderen Seite geringer, und die tatsächliche Pendelkantenposition bewegt sich in Richtung zu der radialen Außenseite (obere Seite des Bogens in der Zeichnung).
7 zeigt eine Normalreaktionskraft, die durch den Einfassungsring 11 von der Sattelfläche 21a aufgenommen wird. Die Pfeile in der Zeichnung zeigen eine Normalreaktionskraft an, die von dem Einfassungsring 11 aufgenommen wird, und größere Pfeile zeigen eine größere Normalreaktionskraft an, die auf den Einfassungsring 11 wirkt. Wie oben erörtert, ist die Krümmung der Balligkeit des Einfassungsrings 11 geringer als die Krümmung der Balligkeit der Sattelfläche 21a, und folglich berührt die innere Umfangsfläche des Einfassungsrings 11 (innerster Umfangsring) nur den oberen Bereich der Sattelfläche 21a mit zu dem Zeitpunkt einer geringen Last, wenn die Zugkraft, die auf den Übertragungsriemen 10 an einem Bereich wirkt, der um die Primärriemenscheibe 3 oder die Sekundärriemenscheibe 5 gewickelt ist, relativ gering ist. Wie in 7 gezeigt, wird zu dem Zeitpunkt einer hohen Belastung, wenn die Zugkraft, die auf den Übertragungsriemen 10 an einem Bereich wirkt, der um die Primärriemenscheibe 3 oder die Sekundärriemenscheibe 5 gewickelt ist, relativ groß ist, der Einfassungsring durch die Zugkraft gegen die Sattelfläche 21a gepresst und berührt die gekrümmte Fläche der Sattelfläche 21a eng. Eine Presskraft (Normalreaktionskraft), die durch den Einfassungsring 11 von der Sattelfläche 21a aufgenommen wird, ist an einer Position am größten, an der der Einfassungsring 11 den oberen Bereich der Sattelfläche 21a berührt, und wird von dem oberen Bereich der Sattelfläche 21a in Richtung zu den Außenseiten in der Breitenrichtung geringer. Zusätzlich ist eine Reibungskraft, die auf die innere Umfangsfläche des Einfassungsrings 11 in der Umfangsrichtung wirkt, proportional zu der normalen Reaktionskraft, die von dem Einfassungsring 11 aufgenommen wird. Folglich, ist die Reibungskraft in ähnlicher Weise an einer Position am größten, an der der Einfassungsring 11 den oberen Bereich der Sattelfläche 21a berührt, und wird von dem oberen Bereich der Sattelfläche 21a in Richtung zu den Außenseiten in der Breitenrichtung geringer. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Abstand zwischen dem oberen Bereich der Sattelfläche 21a und der tatsächlichen Pendelkantenposition durch Ausbilden des Pendelkantenbereichs 25 reduziert, so dass er auf einer virtuellen Linie positioniert ist, die sich in der Breitenrichtung durch den oberen Bereich der Sattelfläche 21a erstreckt. Folglich kann ein Rutschen, das zwischen dem oberen Bereich der Sattelfläche 21a und dem Einfassungsring 11 an dem oberen Bereich der Sattelfläche 21a hervorgerufen wird, reduziert werden, und die Übertragungseffizienz des Übertragungsriemens 10 kann durch Reduzieren eines Reibungsverlusts zwischen der inneren Umfangsfläche des Einfassungsrings 11 und der Sattelfläche 21a verbessert werden.
8 zeigt die Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis (speed ratio) und dem tatsächlichen Pendelkantenabstand für jedes Modell in dem Element 20, das um die Primärriemenscheibe 3 gewickelt ist. 9 zeigt die Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und dem tatsächlichen Pendelkantenabstand für jedes Modell in dem Element 20, das um die Sekundärriemenscheibe 5 gewickelt ist. Das Drehzahlverhältnis meint den Wicklungsdurchmesser der Sekundärriemenscheibe 5 geteilt durch den Wicklungsdurchmesser der Primärriemenscheibe 3, d.h. das Drehzahlreduktionsverhältnis. In den Zeichnungen weist die horizontale Achse (Drehzahlverhältnis) eine logarithmische Skala auf, und die vertikale Achse (tatsächlicher Pendelkantenabstand) weist eine Skala mit gleichen Intervallen auf. In den Zeichnungen sind die Modelle A bis D zudem stufenlose Getriebe mit verschiedenen Abständen (zwischenaxiale Abstände) zwischen der Primärriemenscheibe 3 und der Sekundärriemenscheibe 5 und verschiedenen Umfangslängen (Riemenumfangslängen) des Übertragungsriemens 10. In dem Beispiel der Zeichnungen sind der zwischenaxiale Abstand und die Riemenumfangslänge des Modells A am kürzesten, die des Modells B sind die zweitkürzesten, die des Modells C sind die drittkürzesten, und die des Modells D sind die längsten. In den Modellen A bis D werden dieselben Elemente zum Bilden des Übertragungsriemens verwendet, außer dass die Anzahl von verwendeten Elementen unter den Modellen A bis D verschieden ist. In den Zeichnungen, wenn eine Position aus einer virtuellen Linie, die sich in der Breitenrichtung durch den oberen Bereich der Sattelfläche 21a in dem Pendelkantenbereich 25 erstreckt, als eine Referenz-Pendelkantenposition definiert ist, zeigt der tatsächliche Pendelkantenabstand zudem den Abstand von der Referenz-Pendelkantenposition zu der tatsächlichen Pendelkantenposition an. Ob das Zeichen des tatsächlichen Pendelkantenabstands in den Zeichnungen positiv oder negativ ist, wird derart bestimmt, dass die tatsächliche Pendelkantenposition einen positiven Wert, wenn die tatsächliche Pendelkantenposition sich auf der radialen Innenseite mit Bezug auf die Referenz-Pendelkantenposition befindet, und wird derart bestimmt, dass die tatsächliche Pendelkantenposition einen negativen Wert aufweist, wenn die tatsächliche Pendelkantenposition sich auf einer radialen Außenseite mit Bezug auf die Referenz-Pendelkantenposition befindet.
Die tatsächliche Pendelkantenposition jedes der Elemente 20, das um die Primärriemenscheibe 3 gewickelt ist, bewegt sich in Richtung zu der radialen Innenseite, da der Wicklungsdurchmesser der Primärriemenscheibe 3 geringer wird, wenn das Drehzahlverhältnis des stufenlosen Getriebes 1 höher wird, und bewegt sich in Richtung zu der radialen Außenseite, da der Wicklungsdurchmesser der Primärriemenscheibe 3 größer wird, wenn das Drehzahlverhältnis geringer wird. In dem Fall, wie in 8 gezeigt, tendiert der tatsächliche Pendelkantenabstand dazu, länger zu werden, wenn das Drehzahlverhältnis höher wird, und kürzer zu werden, wenn das Drehzahlverhältnis geringer wird. Auf der anderen Seite bewegt sich die tatsächliche Pendelkantenposition jedes der Elemente 20, das um die Sekundärriemenscheibe 5 gewickelt ist, in Richtung zu der radialen Außenseite, da der Wicklungsdurchmesser der Sekundärriemenscheibe 5 größer wird, wenn das Drehzahlverhältnis des stufenlosen Getriebes 1 höher wird, und bewegt sich in Richtung zu der radialen Innenseite, da der Wicklungsdurchmesser der Sekundärriemenscheibe 5 geringer wird, wenn das Drehzahlverhältnis niedriger wird. In diesem Fall, wie in 9 gezeigt, tendiert der tatsächliche Pendelkantenabstand dazu, kürzer zu werden, wenn das Drehzahlverhältnis höher wird und länger zu werden, wenn das Drehzahlverhältnis niedriger wird. Auf diese Art und Weise verändert sich die tatsächliche Pendelkantenposition (tatsächlicher Pendelkantenabstand) in Übereinstimmung mit dem Drehzahlverhältnis des stufenlosen Getriebes 1. Wie oben erörtert, ist die Referenz-Pendelkantenposition eine Position auf einer virtuellen Linie, die sich in der Breitenrichtung durch den oberen Bereich der Sattelfläche 21a erstreckt. Folglich kann ein Gleiten, das zwischen dem oberen Bereich der Sattelfläche 21a und dem Einfassungsring 11 verursacht wird, minimiert werden, wenn der Abstützpunkt (tatsächliche Pendelkantenposition) für eine Drehbewegung des Elements 20 in der Umfangsrichtung und die Referenz-Pendelkantenposition miteinander übereinstimmen. Folglich wird die Übertragungseffizienz des Übertragungsriemens 10 höher, wenn die tatsächliche Pendelkantenposition näher an die Referenz-Pendelkantenposition gebracht wird, und wird geringer, wenn die tatsächliche Pendelkantenposition von der Referenz-Pendelkantenposition weggebracht wird. In 8 und 9 wird die Übertragungseffizienz des Übertragungsriemens 10 höher, wenn die tatsächliche Pendelkantenposition näher an einen Wert null gebracht wird, und wird geringer, wenn die tatsächliche Pendelkantenposition von einem Wert null weggebracht wird.
Hier ist die Anzahl von Elementen 20, die um eine Riemenscheibe mit einem kleinen Durchmesser gewickelt ist, die eine aus der Primärriemenscheibe 3 und der Sekundärriemenscheibe 5 mit dem kleineren Wicklungsdurchmesser ist, geringer als die Anzahl von Elementen, die um eine Riemenscheibe mit großem Durchmesser gewickelt ist, die eine aus der Primärriemenscheibe 3 und der Sekundärriemenscheibe 5 mit dem größeren Wicklungsdurchmesser ist, und der Bereich einer Normalreaktionskraft, die von dem Einfassungsring 11 von den Elementen 20 der Riemenscheibe mit kleinerem Durchmesser aufgenommen wird, ist enger als der für die Riemenscheibe mit einem großen Durchmesser. Folglich tendiert ein Gleiten dazu, zwischen dem Einfassungsring 11 und dem Element 20, das um die Riemenscheibe mit einem kleinen Durchmesser gewickelt ist, hervorgerufen zu werden, und ein Reibungsverlust (Reduktion der Übertragungseffizienz) tendiert dazu, dort dazwischen erzeugt zu werden. Eine Situation, bei der das stufenlose Getriebe 1 mit einem relativ geringen Drehzahlverhältnis von weniger als 1,0 (Hochgeschwindigkeitsfahrbetrieb) betrieben wird, wird betrachtet. Die Sekundärriemenscheibe 5 entspricht der Riemenscheibe mit einem kleinen Durchmesser. Die Energieeffizienz (Kraftstoffeffizienz) während eines Hochgeschwindigkeitsfahrbetriebs kann durch Entwerfen des Pendelkantenbereichs 25 derart, dass die tatsächliche Pendelkantenposition des Elements 20, das um die Sekundärriemenscheibe 5 gewickelt ist, im Allgemeinen mit der Referenz-Pendelkantenposition übereinstimmt, verbessert werden. 10 zeigt die Beziehung zwischen den tatsächlichen Pendelkantenabständen L1 und L2 für ein maximales Drehzahlverhältnis ymax und ein minimales Drehzahlverhältnis γmin für Modell B. In dem Fall, bei dem der Pendelkantenbereich 25 des Elements 20 für Modell B entworfen wird, kann der Pendelkantenbereich 25 z.B. derart entworfen sein, dass der tatsächliche Pendelkantenabstand des Elements 20, das um die Sekundärriemenscheibe 5 (Riemenscheibe mit kleinem Durchmesser) gewickelt ist, einen Wert null aufweist, d.h., dass die tatsächliche Pendelkantenposition mit der Referenz-Pendelkantenposition übereinstimmt, wenn das Drehzahlverhältnis etwa 0,7 ist, wie in 10 gezeigt. Der Wicklungsdurchmesser verändert sich, sogar wenn das Drehzahlverhältnis gleichbleibt, wenn sich der zwischenaxiale Abstand des stufenlosen Getriebes oder die Riemenumfangslänge unterscheidet. Folglich kann der Pendelkantenbereich 25 derart entworfen sein, dass die tatsächliche Pendelkantenposition mit der Referenz-Pendelkantenposition bei einem Drehzahlverhältnis im Allgemeinen in dem Bereich von 0,6 bis 0,9 für jedes der Modelle, wie z.B. in 9 gezeigt, übereinstimmt.
Wie in 10 gezeigt, kann die Referenz-Pendelkantenposition derart festgelegt werden, dass der Absolutwert eines tatsächlichen Pendelkantenabstands L1 des Elements 20, das um die Sekundärriemenscheibe 5 gewickelt ist, bei einem minimalen Drehzahlverhältnis γmin eines Drehzahlverhältnisbereichs, der von dem stufenlosen Getriebe 1 verwendet wird, und der Absolutwert eines tatsächlichen Pendelkantenabstands L2 des Elements 20, das um die Sekundärriemenscheibe 5 gewickelt ist, bei einem maximalen Drehzahlverhältnis ymax des Drehzahlverhältnisbereichs im Allgemeinen miteinander übereinstimmen. Mit anderen Worten kann die Referenz-Pendelkantenposition derart festgelegt werden, dass sie im Allgemeinen mit einer Zwischenposition zwischen einer tatsächlichen Pendelkantenposition P1 des Elements 20, das um die Sekundärriemenscheibe 5 gewickelt ist, bei dem minimalen Drehzahlverhältnis γmin und einer tatsächlichen Pendelkantenposition des Elements 20, das um die Sekundärriemenscheibe 5 gewickelt ist, bei dem maximalen Drehzahlverhältnis ymax übereinstimmt. Folglich ist es möglich, die Übertragungseffizienz des Übertragungsriemens 10 bei einem Zwischendrehzahlverhältnis zwischen dem maximalen Drehzahlverhältnis ymax und dem minimalen Drehzahlverhältnis γmin zu verbessern.
In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, ist der Pendelkantenbereich 25 ausgebildet, dass er an beiden Endbereichen in der Breitenrichtung auf beiden Seiten der Position der Sattelfläche 21a in zwei geteilt ist. Die Sattelfläche 21a (Mittenbereich in der Breitenrichtung) des Elements 20 bildet einen Nicht-Berührungs-Bereich 25a, der eine reduzierte Plattendicke verglichen mit beiden Endbereichen in der axialen Richtung aufweist und der ein angrenzendes Element 20 nicht berührt. Beide Endbereiche des Nicht-BerührungsBereichs 25a sind jeweils derart ausgebildet, dass sie mit dem Pendelkantenbereich 25 in einer sich verjüngenden Art und Weise verbunden sind, um ein Aneinanderschlagen an einem Grenzbereich zwischen dem Nicht-Berührungsbereich 25a und dem Pendelkantenbereich 25 zu verhindern. Der Nicht-Berührungsbereich 25a kann beispielsweise durch Stanzen, Schneiden oder Ähnliches gebildet werden. Der Nicht-Berührungsbereich 25a ist auf derselben Fläche ausgebildet wie eine Fläche des Elements 20, auf der der vorstehende Bereich 26 ausgebildet ist. Folglich ist es möglich, die Rückseite des Elements 20, auf der kein vorstehender Bereich 26 vorgesehen ist, auf einer flachen Fläche zu platzieren, so dass es dort fixiert wird, was die Bearbeitbarkeit zum Bilden des Nicht-Berührungsbereichs 25a durch Stanzen, Schneiden oder Ähnliches verbessert.
Das Element 20 überträgt eine Leistung durch Drücken eines Elements auf der vorderen Seite mit dem Pendelkantenbereich 25 unter Verwendung einer Reibungskraft in der tangentialen Richtung (Tangentialkraft) zwischen der Riemenscheibe und dem Element 20, während das Paar von Seitenflächen 28 von der Riemenscheibe zusammengedrückt wird. Folglich nimmt der Pendelkantenbereich 25 eine Belastung auf, die mit der Tangentialkraft von einem Element auf der Vorderseite übereinstimmt/zusammenpasst. 11A und 11B zeigen den Bereich einer Belastung, die von jedem der Elemente von einem Element auf der Vorderseite aufgenommen wird. 11A zeigt den Bereich einer aufgenommenen Last für einen Fall, bei dem ein Element 20B gemäß einem Vergleichsbeispiel verwendet wird. 11B zeigt den Bereich einer aufgenommenen Last für einen Fall, bei dem das Element 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird. In dem Element 20B gemäß dem Vergleichsbeispiel ist ein Pendelkantenbereich 25B über das gesamte Element 20B in der Breitenrichtung, die den Mittenbereich aufweist, ausgebildet, d.h. der Nicht-Berührungsbereich 25a ist nicht an dem Mittenbereich ausgebildet. In dem Element 20B gemäß dem Vergleichsbeispiel, wie in 11A gezeigt, wird eine Last von einem Element auf der Vorderseite von dem gesamten Element in der Breitenrichtung, die den Mittenbereich aufweist, aufgenommen. In dem Element 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 11B gezeigt, wird eine Last von einem Element auf der Vorderseite von beiden Endbereichen des Elements in der Breitenrichtung, die den Mittenbereich ausschließt, aufgenommen. In jedem der Elemente 20 wird das Paar von Seitenflächen 28 von der Riemenscheibe (die Primärriemenscheibe 3 oder die Sekundärriemenscheibe 5) zusammengedrückt. Folglich, wenn das Element 20 eine Last von einem Element auf der Vorderseite an einer Position weiter entfernt von dem Paar von Seitenflächen 28 aufnimmt, d.h. an einer Position näher an dem Mittenbereich in der Breitenrichtung, wirkt ein größeres Moment zum Erhöhen des Verformungsbetrags. In dem Element 20B gemäß dem Vergleichsbeispiel wird eine Last von einem Element auf der Vorderseite an dem Mittenbereich aufgenommen, und folglich vergrößert sich der Verformungsbetrag an dem Mittenbereich infolge eines Moments. In dem Element 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hingegen wird eine Last von einem Element auf der Vorderseite nicht an dem Mittenbereich aufgenommen, und folglich kann der Verformungsbetrag infolge eines Moments reduziert werden.
Der Übertragungsriemen 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die oben beschrieben ist, wird durch ringförmiges Einfassen der Vielzahl von Elementen 20 unter Verwendung des Einfassungsrings 11 gebildet. Jedes der Elemente 20 weist den Körperbereich 21, der die Sattelfläche 21a aufweist, und das Paar von Säulenbereichen 22, das sich in Richtung zu der radialen Außenseite von beiden Seiten der Sattelfläche 21a erstreckt, auf. In dem Übertragungsriemen 10 ist die Sattelfläche 21a, die die innere Umfangsfläche des Einfassungsrings 11 berührt, in einer balligen Form (konvex gekrümmte Oberfläche) geformt, und der Pendelkantenbereich 25, der als ein Abstützpunkt für eine Drehbewegung des Elements 20 dient, das um die Riemenscheibe gewickelt ist, ist in Berührung mit einem angrenzenden Element 20 in eine Bogenform geformt, wie in einer Seitenansicht betrachtet, und so, dass er auf einer virtuellen Linie, die sich in der Breitenrichtung durch den oberen Bereich der Sattelfläche 21a erstreckt, wie in einer Draufsicht betrachtet, positioniert ist. Folglich kann die Gleitgeschwindigkeit (relative Geschwindigkeitsdifferenz) des Gleitens, das zwischen dem oberen Bereich der Sattelfläche 21a und dem Einfassungsring 11 an dem oberen Bereich der Sattelfläche 21a hervorgerufen wird, reduziert werden. Infolgedessen kann die Übertragungseffizienz des Übertragungsriemens 10, der die Elemente 20 aufweist, in denen die Sattelfläche 21a als eine konvex gekrümmte Oberfläche geformt ist, weiter verbessert werden.
In dem Übertragungsriemen 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Referenz-Pendelkantenposition zusätzlich derart festgelegt, dass die tatsächliche Pendelkantenposition des Elements 20, das um die Sekundärriemenscheibe 5 gewickelt ist, im Allgemeinen mit der Referenz-Pendelkantenposition übereinstimmt, wenn das stufenlose Getriebe 1 mit einem vorgegebenen Drehzahlverhältnis (z.B. 0,6 bis 0,9) betrieben wird, das geringer ist als 1,0. Folglich kann die Energieeffizienz (Kraftstoffeffizienz) durch Verbessern der Übertragungseffizienz des Übertragungsriemens 10 während eines Hochgeschwindigkeitsfahrbetriebs verbessert werden.
In dem Übertragungsriemen 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Referenz-Pendelkantenposition ferner derart festgelegt, dass eine Zwischenposition zwischen der tatsächlichen Pendelkantenposition des Elements 20, das um die Sekundärriemenscheibe 5 gewickelt ist, bei dem minimalen Drehzahlverhältnis γmin in dem Drehzahlverhältnisbereich, der von dem stufenlosen Getriebe 1 verwendet wird, und der tatsächlichen Pendelkantenposition des Elements 20, das um die Sekundärriemenscheibe 5 gewickelt ist, bei dem maximalen Drehzahlverhältnis ymax des Drehzahlverhältnisbereichs im Allgemeinen mit der Referenz-Pendelkantenposition übereinstimmt. Folglich kann die Übertragungseffizienz des Übertragungsriemens 10 bei einem Zwischendrehzahlverhältnis zwischen dem maximalen Drehzahlverhältnis ymax und dem minimalen Drehzahlverhältnis γmin verbessert werden.
In dem Übertragungsriemen 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Pendelkantenbereich 25 zusätzlich in jedem der Elemente 20, die ringförmig von dem Einfassungsring 11 eingefasst sind, derart ausgebildet, dass das Element 20 ein angrenzendes Element an beiden Endbereichen in der Breitenrichtung durch Bilden des Nicht-Berührungsbereichs 25a berührt, so dass das Element 20 ein angrenzendes Element an dem Mittenbereich in der Breitenrichtung nicht berührt. Folglich nimmt das Element 20 eine Last von einem angrenzenden Element nicht an dem Mittenbereich in der Breitenrichtung auf, auf den ein großes Moment wirkt. Folglich kann eine Verformung des Elements 20 unterdrückt werden, und somit kann die Lebensdauer des Elements 20 verbessert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Einfassungsring 11 in eine konvex gekrümmte Oberfläche (ballige Form) geformt, die sich in der Breitenrichtung konvex krümmt. Jedoch kann der Einfassungsring 11 als eine flache Fläche ausgebildet sein, die in der Breitenrichtung horizontal ist.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Sattelfläche 21a als eine konvex gekrümmte Oberfläche ausgebildet, die mit dem Mittenbereich in der Breitenrichtung als der obere Bereich konvex gekrümmt ist. Jedoch kann die Sattelfläche 21a als eine wellig gekrümmte Oberfläche ausgebildet sein, die eine Vielzahl von vorstehenden Bereichen aufweist. In diesem Fall kann der Pendelkantenbereich 25 derart ausgebildet sein, dass er auf einer virtuellen Linie positioniert ist, die sich in der Breitenrichtung durch den höchsten einen der oberen Bereiche der wellig gekrümmten Oberfläche erstreckt, wie in einer Draufsicht betrachtet.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Referenz-Pendelkantenposition derart festgelegt, dass eine Zwischenposition zwischen der tatsächlichen Pendelkantenposition P1 des Elements 20, das um die Sekundärriemenscheibe 5 gewickelt ist, bei dem minimalen Drehzahlverhältnis γmin und die tatsächliche Pendelkantenposition P2 des Elements 20, das um die Sekundärriemenscheibe 5 gewickelt ist, bei dem maximalen Drehzahlverhältnis ymax im Allgemeinen mit der Referenz-Pendelkantenposition übereinstimmt. Jedoch kann die Referenz-Pendelkantenposition näher an der tatsächlichen Pendelkantenposition P1 sein als eine Zwischenposition zwischen den tatsächlichen Pendelkantenpositionen P1 und P2. In diesem Fall kann ein Betriebspunkt des stufenlosen Getriebes 1, bei dem die Übertragungseffizienz des Übertragungsriemens 10 hoch ist, weiter in Richtung zu der Hochgeschwindigkeitsseite verschoben sein.
In der vorliegenden Ausführungsform sind der Nicht-Berührungsbereich 25a (Pendelkantenbereich 25) und der vorstehende Bereich 26 auf einer Fläche des Elements 20 auf der Vorderseite in der Riemenlaufrichtung ausgebildet. Jedoch kann ein Nicht-Berührungsbereich 125a auf einer Fläche auf der Rückseite in der Riemenlaufrichtung wie in einem Element 120 gemäß einer weiteren Ausführungsform, die in 12A gezeigt ist, ausgebildet sein, und ein Nicht-Berührungsbereich 225A kann auf sowohl einer Fläche auf der Vorderseite als auch einer Fläche auf der Rückseite in der Riemenlaufrichtung ausgebildet sein, wie in einem Element 220 gemäß einer weiteren Ausführungsform, die in 12B gezeigt ist.
Wie oben beschrieben wurde, sieht die vorliegende Offenbarung einen Übertragungsriemen (10) vor, der zwischen eine Primärriemenscheibe (3) und eine Sekundärriemenscheibe (5) eines kontinuierlichen Getriebes 1 gewickelt ist, mit: einer Vielzahl von Elementen (20), von denen jedes einen Körperbereich (21), der eine Sattelfläche (21a) aufweist, und ein Paar von Säulenbereichen (22), das sich in Richtung zu einer radialen Außenseite des Übertragungsriemens (10) von beiden Seiten der Sattelfläche (21a) in einer Breitenrichtung erstreckt, aufweist; und einem Einfassungsring (11), der die Vielzahl von Elementen (20) ringförmig einfasst, wobei eine innere Umfangsfläche des Einfassungsrings (11) die Sattelfläche (21a) jedes der Vielzahl von Elementen (20) berührt. In dem Übertragungsriemen (10) ist die Sattelfläche (21a) als eine konvex gekrümmte Oberfläche ausgebildet, die konvex in Richtung zu der radialen Außenseite des Übertragungsriemens (10) gekrümmt ist, ist ein Pendelkantenbereich (25) in beiden aus dem Paar von Säulenbereichen (22) ausgebildet, so dass er sich in der Breitenrichtung erstreckt und als ein Abstützpunkt während einer Drehbewegung des Elements (20) in Berührung mit einem angrenzenden Element (20) dient, weist der Pendelkantenbereich (25) eine Breite in einer radialen Richtung des Übertragungsriemens (10) auf, und ein oberer Bereich der konvex gekrümmten Oberfläche der Sattelfläche (21a) ist derart ausgebildet, dass er in einem Bereich der Breite des Pendelkantenbereichs (25) in der radialen Richtung positioniert ist.
Das heißt, die Sattelfläche (21a), die von der inneren Umfangsfläche des Einfassungsrings (11) berührt wird, ist als eine konvex gekrümmte Oberfläche ausgebildet, die sich konvex in Richtung zu der radialen Außenseite des Übertragungsriemens (10) krümmt, und der Pendelkantenbereich (25), der als ein Abstützpunkt für eine Drehbewegung des Elements (20) dient, ist derart ausgebildet, dass er eine Breite in der radialen Richtung des Übertragungsriemens (10) aufweist. Der obere Bereich der konvex gekrümmten Oberfläche der Sattelfläche ist derart ausgebildet, dass er in dem Bereich der Breite des Pendelkantenbereichs (25) in der radialen Richtung positioniert ist. In dem Fall, bei dem die Sattelfläche (21a) als eine konvex gekrümmte Oberfläche ausgebildet ist, ist eine Normalreaktionskraft, die durch den Einfassungsring (11) von der Sattelfläche (21a) des Elements (20), das um die Primärriemenscheibe (3) oder die Sekundärriemenscheibe (5) gewickelt ist, aufgenommen wird, an dem oberen Bereich der konvex gekrümmten Oberfläche maximal, und folglich ist auch die Reibungskraft zwischen der Sattelfläche (21a) und der inneren Umfangsfläche des Einfassungsrings (11) an dem oberen Bereich der konvex gekrümmten Oberfläche maximal. Folglich, wenn der Einfassungsring (11) an dem oberen Bereich der Sattelfläche (21a) rutscht, erhöht sich der Reibungsverlust zum Verschlechtern der Übertragungseffizienz des Übertragungsriemens. In dem Übertragungsriemen (10) gemäß der vorliegenden Offenbarung ist der Pendelkantenbereich (25) derart ausgebildet, dass er eine Breite in der radialen Richtung des Übertragungsriemens (10) aufweist, und der obere Bereich der konvex gekrümmten Oberfläche der Sattelfläche ist derart ausgebildet, dass er in dem Bereich der Breite des Pendelkantenbereichs (25) in der radialen Richtung positioniert ist. Folglich kann ein Gleiten zwischen dem oberen Bereich der Sattelfläche (21a) und dem Einfassungsring (11) reduziert werden. Infolgedessen kann die Übertragungseffizienz des Übertragungsriemens (10) weiter verbessert werden.
In dem Übertragungsriemen gemäß der vorliegenden Offenbarung kann der Pendelkantenbereich (25) derart geteilt sein, dass er sich durch einen Nicht-Berührungsbereich (25a), der an einem Mittenbereich in der Breitenrichtung vorgesehen ist, an beiden Enden in der Breitenrichtung befindet. Bei solch einer Ausgestaltung nimmt das Element (20) keine Last von einem anderen angrenzenden Element (20) an dem Mittenbereich in der Breitenrichtung auf, auf den ein großes Moment wirkt. Folglich kann eine Verformung des Elements (20) unterdrückt werden. Somit ist es möglich, die Lebensdauer des Elements (20) sicherzustellen, sogar wenn der obere Bereich der konvex gekrümmten Oberfläche der Sattelfläche derart ausgebildet ist, dass er in dem Bereich der Breite des Pendelkantenbereichs (25) in der radialen Richtung positioniert ist.
In dem Übertragungsriemen gemäß der vorliegenden Offenbarung kann der Pendelkantenbereich (25) zusätzlich in eine Bogenform geformt sein, wie in einer Seitenansicht betrachtet; und der obere Bereich kann in einem Bereich/einer Zone der Bogenform in der radialen Richtung positioniert sein. In dem Übertragungsriemen gemäß der vorliegenden Offenbarung kann der Pendelkantenbereich (25) zusätzlich derart ausgebildet sein, dass er eine virtuelle Linie im Allgemeinen überlappt, die sich in der Breite des Elements (20) durch den oberen Bereich erstreckt, wie in einer Draufsicht auf das Element (20) betrachtet. In diesem Fall kann der Pendelkantenbereich (25) in einer Bogenform ausgebildet sein, wie in einer Seitenansicht betrachtet, und die Bogenform kann an einer Position ausgebildet sein, die die virtuelle Linie überlappt, wie in der Draufsicht betrachtet.
In dem Übertragungsriemen gemäß der vorliegenden Offenbarung kann in einem Aspekt, bei dem der Pendelkantenbereich in einer Bogenform ausgebildet ist, wie in einer Seitenansicht betrachtet, der Pendelkantenbereich (25) derart ausgebildet sein, dass eine Zwischenposition zwischen einem ersten Abstützpunkt für eine Drehbewegung des Elements (20), das um die Sekundärriemenscheibe (5) gewickelt ist, bei einem minimalen Drehzahlverhältnis eines Drehzahlverhältnisbereichs, der beim Betrieb des stufenlosen Getriebes 1 verwendet wird, und einem zweiten Abstützpunkt für eine Drehbewegung des Elements (20), das um die Sekundärriemenscheibe (5) gewickelt ist, bei einem maximalen Drehzahlverhältnis des Drehzahlverhältnisbereichs, oder eine vorgegebene Position, die näher an dem ersten Abstützpunkt ist als an der Zwischenposition, im Allgemeinen mit einer Position des oberen Bereichs in der radialen Richtung übereinstimmen. Bei solcher einer Ausgestaltung kann die Übertragungseffizienz des Übertragungsriemens (10) bei einem Zwischendrehzahlverhältnis zwischen dem maximalen Drehzahlverhältnis und dem minimalen Drehzahlverhältnis verbessert werden, und die Übertragungseffizienz des Übertragungsriemens (10) kann bei einem Übertragungsverhältnis auf der Seite der höheren Geschwindigkeit verbessert sein als bei dem Zwischendrehzahlverhältnis.
In dem Übertragungsriemen gemäß der vorliegenden Offenbarung kann in einem Aspekt, bei dem Pendelkantenbereich in einer Bogenform ausgebildet ist, wie in einer Seitenansicht betrachtet, der Pendelkantenbereich (25) zusätzlich derart ausgebildet sein, dass eine Position eines Abstützpunkts für eine Drehbewegung des Elements (20), das um die Sekundärriemenscheibe (5) des stufenlosen Getriebes (1) gewickelt ist, bei einem vorgegebenen Drehzahlverhältnis, bei dem eine Drehzahl der Sekundärriemenscheibe (5) verglichen zu einer Drehzahl der Primärriemenscheibe (3) vergrößert ist, im Allgemeinen mit einer Position des oberen Bereichs in der radialen Richtung übereinstimmt. Bei solch einer Ausgestaltung kann die Energieeffizienz (Kraftstoffeffizienz) während eines Hochgeschwindigkeitsfahrbetriebs in einem Fahrzeug verbessert sein, an dem z.B. das stufenlose Getriebe montiert ist. Hier kann das vorgegebene Drehzahlverhältnis ein Drehzahlverhältnis in einem Bereich von 0,6 bis 0,9 sein.
In dem Übertragungsriemen gemäß der vorliegenden Offenbarung kann der Einfassungsring zusätzlich ein einzelnes ringförmiges Element sein, das durch Übereinanderstapeln einer Vielzahl von bandähnlichen Ringen in der radialen Richtung ausgebildet ist; und die konvex gekrümmte Oberfläche kann derart ausgebildet sein, dass eine Mitte in der Breitenrichtung der Sattelfläche am meisten/am weitesten hervorsteht.
Obwohl Ausführungsformen der Erfindung gemäß der vorliegenden Offenbarung oben beschrieben worden sind, versteht es sich von selbst, dass die Erfindung gemäß der vorliegenden Offenbarung nicht auf irgendeine Art und Weise auf die Ausführungsformen beschränkt ist, und dass die Erfindung gemäß der vorliegenden Offenbarung in verschiedenen Formen umgesetzt werden kann, ohne von dem Umfang und Geist der Erfindung gemäß der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die Erfindung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist auf stufenlose Getriebe und die herstellende Industrie von Übertragungsriemen, etc. anwendbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2006153089 A [0003]

Claims

Übertragungsriemen, der zwischen eine Primärriemenscheibe und eine Sekundärriemenscheibe eines stufenlosen Getriebes gewickelt ist, mit: einer Vielzahl von Elementen, von denen jedes einen Körperbereich, der eine Sattelfläche aufweist, und ein Paar von Säulenbereichen, die sich in Richtung zu einer radialen Außenseite des Übertragungsriemens von beiden Seiten der Sattelfläche in einer Breitenrichtung erstrecken, aufweist; und einem Einfassungsring, der die Vielzahl von Elementen ringförmig verbindet, wobei eine innere Umfangsfläche des Einfassungsrings die Sattelfläche jedes der Vielzahl von Elementen berührt, bei dem die Sattelfläche als eine konvex gekrümmte Oberfläche ausgebildet ist, die konvex in Richtung zu der radialen Außenseite des Übertragungsriemens gekrümmt ist, ein Pendelkantenbereich in beiden aus dem Paar von Säulenbereichen ausgebildet ist, so dass er sich in der Breitenrichtung erstreckt und als ein Abstützpunkt während einer Drehbewegung des Elements in Berührung mit einem angrenzenden Element dient, der Pendelkantenbereich eine Breite in einer radialen Richtung des Übertragungsriemens aufweist, und ein oberer Bereich der konvex gekrümmten Oberfläche der Sattelfläche derart ausgebildet ist, dass er in einem Bereich der Breite des Pendelkantenbereichs in der radialen Richtung positioniert ist.
Übertragungsriemen nach Anspruch 1, bei dem der Pendelkantenbereich derart geteilt ist, dass er sich durch einen Nicht-Berührungsbereich, der an einem Mittenbereich in der Breitenrichtung vorgesehen ist, an beiden Enden in der Breitenrichtung befindet.
Übertragungsriemen gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Pendelkantenbereich in eine Bogenform geformt ist, wie in einer Seitenansicht betrachtet; und der obere Bereich in einer Zone der Bogenform in der radialen Richtung positioniert ist.
Übertragungsriemen nach Anspruch 1, bei dem der Pendelkantenbereich zusätzlich derart ausgebildet ist, dass er eine virtuelle Linie überlappt, die sich in der Breitenrichtung des Elements durch den oberen Bereich erstreckt, wie in einer Draufsicht auf das Element betrachtet.
Übertragungsriemen nach Anspruch 4, bei dem der Pendelkantenbereich in einer Bogenform ausgebildet ist, wie in einer Seitenansicht betrachtet, und die Bogenform an einer Position ausgebildet ist, die die virtuelle Linie überlappt, wie in der Draufsicht betrachtet.
Übertragungsriemen nach Anspruch 3 oder 5, bei dem der Pendelkantenbereich derart ausgebildet ist, dass eine Zwischenposition zwischen einem ersten Abstützpunkt für eine Drehbewegung des Elements, das um die Sekundärriemenscheibe gewickelt ist, bei einem minimalen Drehzahlverhältnis eines Drehzahlverhältnisbereichs, der beim Betrieb des stufenlosen Getriebes verwendet wird, und einem zweiten Abstützpunkt für eine Drehbewegung des Elements, das um die Sekundärriemenscheibe gewickelt ist, bei einem maximalen Drehzahlverhältnis des Drehzahlverhältnisbereichs, oder eine vorgegebene Position, die näher an dem ersten Abstützpunkt ist als an der Zwischenposition, im Allgemeinen mit einer Position des oberen Bereichs in der radialen Richtung übereinstimmt.
Übertragungsriemen nach Anspruch 3 oder 5, bei dem der Pendelkantenbereich zusätzlich derart ausgebildet ist, dass eine Position eines Abstützpunkts für eine Drehbewegung des Elements, das um die Sekundärriemenscheibe des stufenlosen Getriebes gewickelt ist, bei einem vorgegebenen Drehzahlverhältnis, bei dem eine Drehzahl der Sekundärriemenscheibe verglichen mit einer Drehzahl der Primärriemenscheibe erhöht ist, im Allgemeinen mit einer Position des oberen Bereichs in der radialen Richtung übereinstimmt.
Übertragungsriemen nach Anspruch 7, bei dem das vorgegebene Drehzahlverhältnis ein Drehzahlverhältnis in einem Bereich von 0,6 bis 0,9 ist.
Übertragungsriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der Einfassungsring ein einzelnes ringförmiges Element ist, das durch Übereinanderstapeln einer Vielzahl von bandähnlichen Ringen in der radialen Richtung ausgebildet ist; und die konvex gekrümmte Oberfläche derart ausgebildet ist, dass eine Mitte in der Breitenrichtung der Sattelfläche am meisten hervorsteht.