JP2000213609A - ベルト式無段変速機 - Google Patents
ベルト式無段変速機Info
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Abstract
ントの後傾を抑制して、プーリシーブ面と、シーブ面に
対向するエレメント側面との接触を全面当たりとするこ
とにより、エレメントの摩耗による摩擦係数の低下を防
止し、ベルト式無段変速機の伝達トルク容量を向上させ
る。 【解決手段】 複数の平板エレメント2を隙間無く配列
して具え、この平板エレメント列に無終端バンドを掛け
渡してなる伝達ベルトを、平板エレメント2がロッキン
グエッジ6を中心に傾斜することによって、入出力プー
リ間に巻き掛けたベルト式無段変速機において、平板エ
レメント2に対するプーリ推力の作用中心C2 のプーリ
軸線Oからの距離Lc を、該プーリ軸線Oからロッキン
グエッジ6までの距離L6 に等しくなるように位置決め
させる。
Description
ントを隙間無く配列して具え、この平板エレメント列に
無終端バンドを掛け渡してなる伝達ベルトを、前記平板
エレメントがロッキングエッジを中心に傾斜することに
よって、入出力プーリ間に巻き掛けたベルト式無段変速
機に関するものである。
えば、特開平7−12177号公報に記載のものがあ
る。このベルト式無段変速機は、図6,7に示すよう
に、複数の平板エレメント20を隙間無く配列して具
え、この平板エレメント列に無終端バンド3を掛け渡し
てなる伝達ベルト10を、固定プーリ4および可動プー
リ5で構成される一対の入力プーリおよび出力プーリ間
に巻き掛けたものである。
ベルト10の側面図であって、伝達ベルト10は、この
図に示すように、固定プーリ4および可動プーリ5間に
対して、平板エレメント20がロッキングエッジ6を中
心に傾斜することによって巻き掛けられ、このロッキン
グエッジ6は、肩部20sの上端から下方(通常、例え
ば、肩部20sの上端から1/5の位置)に形成されて
いる(図6参照)。
シーブ面4fと可動プーリ5のシーブ面5fとがなす角
度αは、平板エレメント20の肩部20sに連なる側面
20f,20fがなす角度βと等しくなるように構成さ
れ、平板エレメント20の肩部側面20fは、固定プー
リシーブ面4fまたは可動プーリシーブ面5fに対して
ほぼ均等に当接する。
ーリ推力Nの分布は、図8に示すように、平板エレメン
ト20の肩部側面20fに対してほぼ均等な分布とな
る。よって、平板エレメント20に対するプーリ推力N
の作用中心C2 は、肩部側面20f間のほぼ中心に位置
する。
である。いま、平板エレメント20−1にプーリからト
ルクが伝達され、平板エレメント20−1と平板エレメ
ント20−2との間に圧縮力が発生する状態を考える
と、この状態は、平板エレメント20のプーリ推力Nの
作用中心C2 に摩擦力Fがシーブ面に沿って作用してい
る状態に置き換えて考えることができる。この場合、プ
ーリ推力Nの作用中心C2 とロッキングエッジ6とは距
離ΔL2 だけの間隔を有するため、平板エレメント20
にはモーメントM2 (=F×ΔL2 )が矢印方向に作用
する。
している平板エレメント20は、図9のモーメントM2
によって後傾しながらプーリに巻き付くことになるた
め、平板エレメント20の両肩部側面20f,20f
が、固定プーリ4のシーブ面4fおよび可動プーリ5の
シーブ面5fとエレメント側面全体で接触するのではな
く、例えば図9の領域Xに示すような部分に対して局部
当たりする。この場合、平板エレメント20の一部分が
極端に摩耗することにより、シーブ面に対する摩擦係数
が低下するため、従来変速機には、伝達ベルト10の伝
達トルク容量をさらに向上させ得る余地があった。
鑑みてなされたものであり、プーリ間で発生するモーメ
ントによるエレメントの後傾を抑制して、プーリのシー
ブ面と、シーブ面に対向するエレメント側面との接触を
全面当たりとすることにより、エレメントの摩耗による
摩擦係数の低下を防止し、ベルト式無段変速機の伝達ト
ルク容量を向上させることを目的とする。
1発明によるベルト式無段変速機は、複数の平板エレメ
ントを隙間無く配列して具え、この平板エレメント列に
無終端バンドを掛け渡してなる伝達ベルトを、前記平板
エレメントがロッキングエッジを中心に傾斜することに
よって、入出力プーリ間に巻き掛けたベルト式無段変速
機において、前記平板エレメントに対するプーリ推力の
作用中心のプーリ軸線からの距離を、該プーリ軸線から
ロッキングエッジまでの距離にほぼ等しくなるように位
置決めさせたことを特徴とするものである。
記第1発明において、前記平板エレメントが、シーブ面
に対向する側面のうち、無終端バンドが掛け渡される肩
部に連なる側面のみでシーブ面と接触する形状であり、
前記入力プーリ間のプーリ溝角度が、前記肩付平板エレ
メントの両肩部側面がなす角度よりも小さくなるように
構成することを特徴とするものである。
記第2発明において、前記出力プーリ間のプーリ溝角度
が、前記肩付平板エレメントの両肩部側面がなす角度よ
りも小さくなるように構成することを特徴とするもので
ある。
記第2または3発明において、前記肩付平板エレメント
の両肩部側面がなす角度と前記プーリ溝角度との差を、
0〜0.40(°)の範囲に設定することを特徴とする
ものである。
記第2または3発明において、前記肩付平板エレメント
の両肩部側面がなす角度と前記プーリ溝角度との差を、
0.16〜0.24(°)の範囲に設定することを特徴
とするものである。
前記平板エレメントに対するプーリ推力の作用中心のプ
ーリ軸線からの距離を、該プーリ軸線からロッキングエ
ッジまでの距離にほぼ等しくなるように位置決めさせた
ことにより、平板エレメントを後傾させるようなモーメ
ントはロッキングエッジ周りに生じない。
ントの側面は、プーリのシーブ面に局部当たりすること
なく該側面全体でプーリのシーブ面と接触し、前記平板
エレメントの側面の一部分が極端に摩耗することによっ
てシーブ面に対する摩擦係数が低下するようなことがな
い。従って本発明によれば、前記平板エレメントの側面
に作用する摩擦力を確実に伝達し、ベルト式無段変速機
の伝達トルク容量を向上させることができる。
は、シーブ面に対向する側面のうち、無終端バンドが掛
け渡される肩部に連なる側面のみでシーブ面と接触する
形状のものがある。そこで、第2発明によるベルト式無
段変速機は、平板エレメントが上記肩付平板エレメント
の場合、入力プーリ間のプーリ溝角度が、該肩付平板エ
レメントの両肩部側面がなす角度よりも小さくなるよう
に構成することにより、前記入力プーリ側平板エレメン
トに対するプーリ推力の作用中心のプーリ軸線からの距
離を、該プーリ軸線からロッキングエッジまでの距離に
ほぼ等しくなるように位置決めする。
うなモーメントはロッキングエッジ周りにほとんど生じ
ないから、無終端バンドが掛け渡される肩部に連なる平
板エレメントの側面は、プーリのシーブ面に局部当たり
することなく該肩部側面全体でプーリのシーブ面と接触
し、前記入力プーリ側平板エレメントの肩部側面の一部
分が極端に摩耗することによってシーブ面に対する摩擦
係数が低下するようなことがない。
掛け渡される肩部に連なる側面のみでシーブ面と接触す
る形状の平板エレメントを有する伝達ベルトである場
合、前記平板エレメントの側面に作用する摩擦力を確実
に伝達し、ベルト式無段変速機の伝達トルク容量を向上
させることができる。
記肩付平板エレメントにおいて、出力プーリ間のプーリ
溝角度が、該肩付平板エレメントの両肩部側面がなす角
度よりも小さくなるように構成することにより、前記出
力プーリ側平板エレメントに対するプーリ推力の作用中
心のプーリ軸線からの距離を、該プーリ軸線からロッキ
ングエッジまでの距離にほぼ等しくなるように位置決め
する。
うな上記モーメントはロッキングエッジ周りにほとんど
生じないから、出力プーリ側平板エレメントの肩部側面
は、プーリのシーブ面に局部当たりすることなく該肩部
側面全体でプーリのシーブ面と接触し、前記出力プーリ
側平板エレメントの肩部側面の一部分が極端に摩耗する
ことによってシーブ面に対する摩擦係数が低下するよう
なことがない。
掛け渡される肩部に連なる側面のみでシーブ面と接触す
る形状の平板エレメントを有する伝達ベルトである場
合、前記平板エレメントの側面に作用する摩擦力を確実
に伝達し、ベルト式無段変速機の伝達トルク容量をさら
に向上させることができる。
機のように、上記肩付平板エレメントの両肩部側面がな
す角度と前記プーリ溝角度との差を、0〜0.40
(°)の範囲に設定すれば、第1〜3発明で説明した作
用効果を効率的に得ることができる。
ように、上記肩付平板エレメントの両肩部側面がなす角
度と前記プーリ溝角度との差を、0.16〜0.24
(°)の範囲に設定すれば、第1〜3発明で説明した作
用効果を最も効率的に得ることができる。
に基づき詳細に説明する。図1は、本発明によるベルト
式無段変速機の一実施形態を示した正面図であって、回
転シャフト8に固定されたプーリ(以下、固定プーリと
いう)4と、回転シャフト8を軸線方向に移動可能なプ
ーリ(以下、可動プーリという)5とで形成されたプー
リが、エンジン回転が入力されるプーリ(以下、入力プ
ーリという)と、該入力プーリの回転を伝達ベルト1を
介して変速出力するプーリ(以下、出力プーリという)
とを構成する。
た図1の側面図である。伝達ベルト1は、図1,2に示
すように、複数の平板エレメント2を隙間無く配列して
具え、この平板エレメント列に一対の無終端バンド3を
掛け渡してなり、平板エレメント2がロッキングエッジ
6を中心に傾斜することによって、上記固定および可動
プーリ4,5で構成された一対の入力プーリおよび出力
プーリ間に巻き掛けられている。
るモーメントM1 を説明するための正面図および側面図
である。まず上記ベルト式無段変速機の作用を説明する
と、固定プーリシーブ面4fおよび可動プーリシーブ面
5f間の平板エレメント2に作用するプーリ推力Nによ
ってプーリの回転方向に沿った摩擦力Fが生じる。この
とき摩擦力Fは、プーリ推力Nの作用中心C2 ( プーリ
推力Nc )で生じ、これにより、入力プーリから平板エ
レメント2にトルクが伝達され、伝達ベルト1を介して
出力プーリに出力を与える。
からトルクが伝達され、平板エレメント2−1と平板エ
レメント2−2との間に圧縮力が発生する状態を考える
と、この状態は、平板エレメント2のプーリ推力の作用
中心C2 に摩擦力Fがシーブ面に沿って作用している状
態に置き換えて考えることができる。
キングエッジ6を中心に傾斜することによって、入出力
プーリ間に巻き掛けられるため、プーリ推力Nの作用中
心C2 とロッキングエッジ6との間に所定の間隔が生じ
ると、平板エレメント2を後傾させるモーメントM1 が
生じる。
fは、シーブ面4f,5fと局部当たりし、平板エレメ
ント側面2fの一部分が極端に摩耗することによってシ
ーブ面4f,5fに対する摩擦係数が低下することがあ
るため、伝達トルク容量を向上させる得る余地があっ
た。
させるようなモーメントがロッキングエッジ6周りに生
じないようにするため、平板エレメント2に対するプー
リ推力Nの作用中心C2 のプーリ軸線Oからの距離Lc
を、該プーリ軸線Oからロッキングエッジ6までの距離
L6 に等しくなるように位置決めする。
として、図1に示すように、固定シーブ面4fおよび可
動シーブ面5fに対向する側面のうち、一対の無終端バ
ンド3が掛け渡される肩部2sに連なる側面2sf のみ
でシーブ面4f,5fと接触する形状の平板エレメント
を採用している。
のプーリ溝角度αが、エレメント2の両肩部側面2sf
がなす角度βよりも小さくなるように構成することによ
り、入力プーリ側平板エレメント2に対するプーリ推力
の作用中心C2 のプーリ軸線Oからの距離Lc を、該プ
ーリ軸線Oからロッキングエッジ6までの距離L6 に等
しくなるように位置決めする。
ようなモーメントM1 は、従来技術により生じるモーメ
ントM2 (図9参照)に比べて小さく、ロッキングエッ
ジ6周りにほとんど生じないから、無終端バンド3が掛
け渡される肩部2sに連なる平板エレメント2の側面2
sf は、プーリシーブ面4f,5fに局部当たりするこ
となく該肩部側面2sf 全体でプーリシーブ面4f,5
fと接触し、入力プーリ側平板エレメントの肩部側面2
sf の一部分が極端に摩耗することによってシーブ面4
f,5fに対する摩擦係数が低下するようなことがな
い。
が掛け渡される肩部2sに連なる側面2sf のみでシー
ブ面4f,5fと接触する形状の平板エレメント2を有
する伝達ベルト1である場合、平板エレメント2の肩部
側面2sf に作用する摩擦力Fを確実に伝達し、ベルト
式無段変速機の伝達トルク容量を向上させることができ
る。
側の角度だけでなく、出力プーリ側の角度も同様に設定
することが好ましい。この実施形態では、出力プーリ間
のプーリ溝角度αが、平板エレメント2の両肩部側面2
sf がなす角度βよりも小さくなるように構成すること
により、前記出力プーリ側平板エレメント2に対するプ
ーリ推力の作用中心C2 のプーリ軸線Oからの距離Lc
を、プーリ軸線Oからロッキングエッジ6までの距離L
6 に等しくなるように位置決めする。
ようなモーメントM1 はロッキングエッジ6周りにほと
んど生じないから、出力プーリ側平板エレメント2の肩
部側面2sf は、シーブ面4f,5fと接触し、出力プ
ーリ側平板エレメント2の肩部側面2sf の一部分が極
端に摩耗することによってシーブ面4f,5fに対する
摩擦係数が低下するようなことがない。
ド3が掛け渡される肩部側面2sfのみでシーブ面4
f,5fと接触する形状の平板エレメント2を有する伝
達ベルト1である場合、平板エレメント2の肩部側面2
sf に作用する摩擦力Fを確実に伝達し、ベルト式無段
変速機の伝達トルク容量をさらに向上させることができ
る。
が所定の運転条件において、固定プーリシーブ面4fと
可動プーリシーブ面5fとのなす角度αと平板エレメン
ト2の肩部側面2sf のなす角度βとの相対角度をパラ
メータとして、滑り限界トルク(最大伝達トルク)を実
験的に測定した結果を示し、従来例に相当するβ−α=
0のときの滑り限界トルクを1として整理してある。な
お、このときの角度βは、従来品の一定値βo =11.
0(°)である。
〜0.40(°)の範囲に設定すれば、従来例以上のト
ルクを伝達することが可能であることがわかる。またβ
−αの値を0.16(°)〜0.24(°)の範囲に設
定すれば、約20(%)弱の伝達トルク容量の増大が可
能であることがわかる。
,2sf がなす角度βとプーリ溝角度αとの差を、0
〜0.40(°)の範囲に設定すれば、上述の各実施形
態で説明した作用効果を効率的に得ることができる。
面2sf ,2sf がなす角度βとプーリ溝角度αとの差
を、0.16〜0.24(°)の範囲に設定すれば、上
述の各実施形態で説明した作用効果を最も効率的に得る
ことができる。
よるベルト式無段変速機は、平板エレメント2に対する
プーリ推力Nc の作用中心C2 のプーリ軸線Oからの距
離Lc を、該プーリ軸線Oからロッキングエッジ6まで
の距離L6 に等しくなるように位置決めさせたことによ
り、平板エレメント2を後傾させるようなモーメントM
はロッキングエッジ6周りに生じない。
平板エレメント2の側面2sは、プーリのシーブ面4
f,5fに局部当たりすることなく該側面2s全体でプ
ーリのシーブ面4f,5fと接触し、平板エレメントの
側面2sの一部分が極端に摩耗することによってシーブ
面4f,5fに対する摩擦係数が低下するようなことが
ない。従って上記発明によれば、平板エレメントの側面
2sに作用する摩擦力Fを確実に伝達し、ベルト式無段
変速機の伝達トルク容量を向上させることができる。
態を示したにすぎず、当業者によれば、請求の範囲にお
いて種々の変更を加えることができ、例えば、無終端バ
ンド3としては、例えば、無終端状のバンドを積層した
無終端積層バンドがあるが、無終端バンドは単体であっ
てもよい。
態を一部断面で示した正面図である。
るための平板エレメントの正面図である。
転条件において、プーリ溝角度αと平板エレメントの肩
部側面のなす角度βとの相対角度をパラメータとして、
滑り限界トルクを実験測定図である。
た正面図である。
するための平板エレメントの正面図である
Claims (5)
- 【請求項1】 複数の平板エレメントを隙間無く配列し
て具え、この平板エレメント列に無終端バンドを掛け渡
してなる伝達ベルトを、前記平板エレメントがロッキン
グエッジを中心に傾斜することによって、入出力プーリ
間に巻き掛けたベルト式無段変速機において、 前記平板エレメントに対するプーリ推力の作用中心のプ
ーリ軸線からの距離を、該プーリ軸線からロッキングエ
ッジまでの距離にほぼ等しくなるように位置決めさせた
ことを特徴とするベルト式無段変速機。 - 【請求項2】 前記平板エレメントは、シーブ面に対向
する側面のうち、無終端バンドが掛け渡される肩部に連
なる側面のみでシーブ面と接触する形状であり、前記入
力プーリ間のプーリ溝角度は、前記肩付平板エレメント
の両肩部側面がなす角度よりも小さくなるように構成す
ることを特徴とする請求項1に記載のベルト式無段変速
機。 - 【請求項3】 前記出力プーリ間のプーリ溝角度は、前
記肩付平板エレメントの両肩部側面がなす角度よりも小
さくなるように構成することを特徴とする請求項2に記
載のベルト式無段変速機。 - 【請求項4】 前記肩付平板エレメントの両肩部側面が
なす角度と前記プーリ溝角度との差を、0〜0.40
(°)の範囲に設定することを特徴とする請求項2また
は3に記載のベルト式無段変速機。 - 【請求項5】 前記肩付平板エレメントの両肩部側面が
なす角度と前記プーリ溝角度との差を、0.16〜0.
24(°)の範囲に設定することを特徴とする請求項2
または3に記載のベルト式無段変速機。
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JP01817699A JP4178643B2 (ja) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | ベルト式無段変速機 |
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- 1999-01-27 JP JP01817699A patent/JP4178643B2/ja not_active Expired - Fee Related
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