JP2001021007A - 無段変速機用ベルト - Google Patents
無段変速機用ベルトInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
- F16G1/00—Driving-belts
- F16G1/20—Driving-belts made of a single metal strip
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21D53/14—Making other particular articles belts, e.g. machine-gun belts
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
- F16G5/00—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
- F16G5/16—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属エレメントの加工コストを増加させるこ
となく、該金属エレメントの傾きによる金属リング集合
体の耐久性低下を防止する。 【解決手段】 金属ベルトがドリブンプーリを離れると
きに金属エレメント３２が金属リング集合体３１に対し
て進行方向前方に倒れるため、リングスロット３５のサ
ドル面４４の進行方向後端ａが金属リング集合体３１の
内周面に強く当接して集中応力σＨが発生し、金属リン
グ集合体３１の寿命を短くする。これを防止するため
に、サドル面４４の進行方向後端ａの曲率半径ｒを進行
方向前端ｂの曲率半径ｒよりも大きくして前記集中応力
σＨを緩和する。金属エレメント３２をファインブラン
キング加工により形成する際に、サドル面４４の進行方
向後端ａの曲率半径は打ち抜きだれによって自動的に大
きくなるため、特別の機械加工が不要である。
となく、該金属エレメントの傾きによる金属リング集合
体の耐久性低下を防止する。 【解決手段】 金属ベルトがドリブンプーリを離れると
きに金属エレメント３２が金属リング集合体３１に対し
て進行方向前方に倒れるため、リングスロット３５のサ
ドル面４４の進行方向後端ａが金属リング集合体３１の
内周面に強く当接して集中応力σＨが発生し、金属リン
グ集合体３１の寿命を短くする。これを防止するため
に、サドル面４４の進行方向後端ａの曲率半径ｒを進行
方向前端ｂの曲率半径ｒよりも大きくして前記集中応力
σＨを緩和する。金属エレメント３２をファインブラン
キング加工により形成する際に、サドル面４４の進行方
向後端ａの曲率半径は打ち抜きだれによって自動的に大
きくなるため、特別の機械加工が不要である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無端状の金属リン
グを複数枚積層した金属リング集合体と、金属リング集
合体が嵌合するリングスロットを有する多数の金属エレ
メントとから構成され、ドライブプーリおよびドリブン
プーリに巻き掛けられて両プーリ間で駆動力の伝達を行
う無段変速機用ベルトに関する。
グを複数枚積層した金属リング集合体と、金属リング集
合体が嵌合するリングスロットを有する多数の金属エレ
メントとから構成され、ドライブプーリおよびドリブン
プーリに巻き掛けられて両プーリ間で駆動力の伝達を行
う無段変速機用ベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】図８に示すように、金属リング集合体３
１にリングスロット３５を嵌合させて支持された金属エ
レメント３２が進行方向前方に傾くと、サドル面４４の
進行方向後端ａが金属リング集合体３１の内周面に当接
するため、その部分に大きい応力σＨ（ヘルツ応力）が
発生して金属リング集合体３１の耐久性に悪影響を与え
る問題がある。前記金属エレメント３２の進行方向前方
への傾きは、金属エレメント３２がプーリとの接触面に
おいて受ける接線方向の摩擦力Ｆと、金属エレメント３
２相互間の押し力Ｅとにより発生するもので、この傾向
はドリブンプーリの出口部分において特に顕著なものと
なる。以下、その理由を説明する。
１にリングスロット３５を嵌合させて支持された金属エ
レメント３２が進行方向前方に傾くと、サドル面４４の
進行方向後端ａが金属リング集合体３１の内周面に当接
するため、その部分に大きい応力σＨ（ヘルツ応力）が
発生して金属リング集合体３１の耐久性に悪影響を与え
る問題がある。前記金属エレメント３２の進行方向前方
への傾きは、金属エレメント３２がプーリとの接触面に
おいて受ける接線方向の摩擦力Ｆと、金属エレメント３
２相互間の押し力Ｅとにより発生するもので、この傾向
はドリブンプーリの出口部分において特に顕著なものと
なる。以下、その理由を説明する。
【０００３】図７から明らかなように、前記接線方向の
摩擦力Ｆにより発生する矢印Ｍ方向のモーメントは、金
属エレメント３２を揺動中心Ｃ回りに進行方向前方に倒
すように作用する。一方、金属エレメント３２間の押し
力Ｅにより発生する半径方向の摩擦力μＥは、金属エレ
メント３２に矢印Ｍ′方向のモーメントを発生させ、こ
のモーメントは金属エレメント３２を揺動中心Ｃ回りに
進行方向後方に倒すように作用する。
摩擦力Ｆにより発生する矢印Ｍ方向のモーメントは、金
属エレメント３２を揺動中心Ｃ回りに進行方向前方に倒
すように作用する。一方、金属エレメント３２間の押し
力Ｅにより発生する半径方向の摩擦力μＥは、金属エレ
メント３２に矢印Ｍ′方向のモーメントを発生させ、こ
のモーメントは金属エレメント３２を揺動中心Ｃ回りに
進行方向後方に倒すように作用する。
【０００４】図１０（Ａ）に示すように、ドライブプー
リ６あるいはドリブンプーリ１１の出口部分において、
金属エレメント３２がプーリ６，１１から受ける接線方
向の摩擦力Ｆが大きくなり、その値はプーリ６，１１が
変形して軸推力が集中する等の理由により、接線方向の
摩擦力Ｆがプーリ６，１１の巻き付き域の全域に亘り平
均的に分布したと仮定したときの値の４倍に達すること
が知られている。また図１０（Ｂ）に示すように、金属
エレメント３２間の押し力Ｅは、ドライブプーリ６の出
口部分において大きな値を持つが、ドリブンプーリ１１
の出口部分において０になる。従って、金属エレメント
３２を進行方向前方に傾ける接線方向の摩擦力Ｆが最大
であり、且つ金属エレメント３２の進行方向前方への傾
きを抑制する押し力Ｅが０になる位置、即ちドリブンプ
ーリ１１の出口部分において金属エレメント３２は進行
方向前方に最も傾き易くなる。
リ６あるいはドリブンプーリ１１の出口部分において、
金属エレメント３２がプーリ６，１１から受ける接線方
向の摩擦力Ｆが大きくなり、その値はプーリ６，１１が
変形して軸推力が集中する等の理由により、接線方向の
摩擦力Ｆがプーリ６，１１の巻き付き域の全域に亘り平
均的に分布したと仮定したときの値の４倍に達すること
が知られている。また図１０（Ｂ）に示すように、金属
エレメント３２間の押し力Ｅは、ドライブプーリ６の出
口部分において大きな値を持つが、ドリブンプーリ１１
の出口部分において０になる。従って、金属エレメント
３２を進行方向前方に傾ける接線方向の摩擦力Ｆが最大
であり、且つ金属エレメント３２の進行方向前方への傾
きを抑制する押し力Ｅが０になる位置、即ちドリブンプ
ーリ１１の出口部分において金属エレメント３２は進行
方向前方に最も傾き易くなる。
【０００５】このような理由からドリブンプーリ１１の
出口部分において金属エレメント３２が進行方向前方に
大きく傾くと、金属エレメント３２のリングスロット３
５のサドル面４４の進行方向後端ａが金属リング集合体
３１の内周面に強く当接し（図８参照）、その部分に発
生する応力σＨによって金属リング集合体３１の疲労寿
命が短くなる問題がある。
出口部分において金属エレメント３２が進行方向前方に
大きく傾くと、金属エレメント３２のリングスロット３
５のサドル面４４の進行方向後端ａが金属リング集合体
３１の内周面に強く当接し（図８参照）、その部分に発
生する応力σＨによって金属リング集合体３１の疲労寿
命が短くなる問題がある。
【０００６】金属リング集合体の内周面が当接するサド
ル面の形状に特徴を有する金属エレメントとして、実開
昭５９−７９６５３号公報、実開昭６３−１７３５３号
公報、特開平６−１０９９３号公報、実開昭６０−１０
７４４４号公報に記載されたものが公知である。
ル面の形状に特徴を有する金属エレメントとして、実開
昭５９−７９６５３号公報、実開昭６３−１７３５３号
公報、特開平６−１０９９３号公報、実開昭６０−１０
７４４４号公報に記載されたものが公知である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記実開昭５９−７９
６５３号公報に記載されたものは、金属エレメントのサ
ドル面の進行方向両端部に滑らかな面取りを施してお
り、上記実開昭６３−１７３５３号公報に記載されたも
のは、金属エレメントのサドル面の進行方向中央部に階
段状の凸部を形成し、この凸部の頂面に金属リング集合
体の最小巻き付き半径に等しい半径の円弧面を形成して
いる。上記構成の目的は明記されていないが、無段変速
機用ベルトのプーリへの巻き付き部において、サドル面
の進行方向両端部と金属リング集合体の内周面との強い
当りの緩和を意図したものと思われる。これらのもの
は、サドル面の形状が進行方向前後で対称であるため、
ドリブンプーリの出口部分においてサドル面の進行方向
後端部と金属リング集合体の内周面とが当接して発生す
るヘルツ応力を有効に緩和することは困難である。
６５３号公報に記載されたものは、金属エレメントのサ
ドル面の進行方向両端部に滑らかな面取りを施してお
り、上記実開昭６３−１７３５３号公報に記載されたも
のは、金属エレメントのサドル面の進行方向中央部に階
段状の凸部を形成し、この凸部の頂面に金属リング集合
体の最小巻き付き半径に等しい半径の円弧面を形成して
いる。上記構成の目的は明記されていないが、無段変速
機用ベルトのプーリへの巻き付き部において、サドル面
の進行方向両端部と金属リング集合体の内周面との強い
当りの緩和を意図したものと思われる。これらのもの
は、サドル面の形状が進行方向前後で対称であるため、
ドリブンプーリの出口部分においてサドル面の進行方向
後端部と金属リング集合体の内周面とが当接して発生す
るヘルツ応力を有効に緩和することは困難である。
【０００８】また上記特開平６−１０９９３号公報、実
開昭６０−１０７４４４号公報に記載されたものは、金
属エレメントのサドル面の進行方向後側が進行方向前側
よりも低くなるように前後非対称形状に構成したもので
あり、その目的はピッチングモーメントによる金属エレ
メントの前後方向の倒れを防止することとされている。
これらのものは、サドル面の形状が複雑であるために加
工コストが嵩むという問題がある。
開昭６０−１０７４４４号公報に記載されたものは、金
属エレメントのサドル面の進行方向後側が進行方向前側
よりも低くなるように前後非対称形状に構成したもので
あり、その目的はピッチングモーメントによる金属エレ
メントの前後方向の倒れを防止することとされている。
これらのものは、サドル面の形状が複雑であるために加
工コストが嵩むという問題がある。
【０００９】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、金属エレメントの加工コストを増加させることな
く、該金属エレメントの傾きによる金属リング集合体の
耐久性低下を防止することを目的とする。
で、金属エレメントの加工コストを増加させることな
く、該金属エレメントの傾きによる金属リング集合体の
耐久性低下を防止することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明によれば、無端状の金属
リングを複数枚積層した金属リング集合体と、金属リン
グ集合体が嵌合するリングスロットを有する多数の金属
エレメントとから構成され、ドライブプーリおよびドリ
ブンプーリに巻き掛けられて両プーリ間で駆動力の伝達
を行う無段変速機用ベルトにおいて、金属リング集合体
の内周面が当接するリングスロットのサドル面は、金属
エレメントの進行方向後方側の角部の半径が進行方向前
方側の角部の半径よりも大きいことを特徴とする無段変
速機用ベルトが提案される。
に、請求項１に記載された発明によれば、無端状の金属
リングを複数枚積層した金属リング集合体と、金属リン
グ集合体が嵌合するリングスロットを有する多数の金属
エレメントとから構成され、ドライブプーリおよびドリ
ブンプーリに巻き掛けられて両プーリ間で駆動力の伝達
を行う無段変速機用ベルトにおいて、金属リング集合体
の内周面が当接するリングスロットのサドル面は、金属
エレメントの進行方向後方側の角部の半径が進行方向前
方側の角部の半径よりも大きいことを特徴とする無段変
速機用ベルトが提案される。
【００１１】上記構成によれば、ドリブンプーリを離れ
た金属エレメントが進行方向前方側に倒れたとき、リン
グスロットのサドル面の進行方向後方側に位置する半径
が大きい方の角部が金属リング集合体の内周面に押し付
けられるので、その金属リング集合体の内周面に発生す
るヘルツ応力を最小限に抑えて該金属リング集合体の耐
久性を高めることができる。
た金属エレメントが進行方向前方側に倒れたとき、リン
グスロットのサドル面の進行方向後方側に位置する半径
が大きい方の角部が金属リング集合体の内周面に押し付
けられるので、その金属リング集合体の内周面に発生す
るヘルツ応力を最小限に抑えて該金属リング集合体の耐
久性を高めることができる。
【００１２】また請求項２に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、金属エレメントは金属板材を
打ち抜き加工して形成されるものであり、前記進行方向
後方側の角部は打ち抜き加工時に打ち抜きだれにより生
じることを特徴とする無段変速機用ベルトが提案され
る。
請求項１の構成に加えて、金属エレメントは金属板材を
打ち抜き加工して形成されるものであり、前記進行方向
後方側の角部は打ち抜き加工時に打ち抜きだれにより生
じることを特徴とする無段変速機用ベルトが提案され
る。
【００１３】上記構成によれば、金属エレメントのサド
ル面の進行方向後方側に位置する半径が大きい方の角部
は、金属板材を打ち抜き加工して金属エレメントを形成
するときの打ち抜きだれとして生じるので、特別の加工
を施すことなく前記半径が大きい角部を形成することが
できる。
ル面の進行方向後方側に位置する半径が大きい方の角部
は、金属板材を打ち抜き加工して金属エレメントを形成
するときの打ち抜きだれとして生じるので、特別の加工
を施すことなく前記半径が大きい角部を形成することが
できる。
【００１４】また請求項３に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、前記無段変速機用ベルトは車
両の無段変速機に使用されるものであり、金属エレメン
トの前記進行方向は車両の前進走行時における進行方向
であることを特徴とする無段変速機用ベルトが提案され
る。
請求項１の構成に加えて、前記無段変速機用ベルトは車
両の無段変速機に使用されるものであり、金属エレメン
トの前記進行方向は車両の前進走行時における進行方向
であることを特徴とする無段変速機用ベルトが提案され
る。
【００１５】上記構成によれば、車両が前進走行する頻
度は後進走行する頻度に比べて圧倒的に高いため、金属
エレメントの進行方向を車両の前進走行時における進行
方向に一致させることにより、半径が大きい方の角部を
車両の前進走行時に金属リング集合体の内周面に押し付
けて該金属リング集合体の耐久性を高めることができ
る。
度は後進走行する頻度に比べて圧倒的に高いため、金属
エレメントの進行方向を車両の前進走行時における進行
方向に一致させることにより、半径が大きい方の角部を
車両の前進走行時に金属リング集合体の内周面に押し付
けて該金属リング集合体の耐久性を高めることができ
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１７】図１〜図１１は本発明の第１実施例を示す
もので、図１は無段変速機を搭載した車両の動力伝達系
のスケルトン図、図２は金属ベルトの部分斜視図、図３
はファインブランキング装置の全体図、図４は金属リン
グに作用する引張応力の分布を示す図、図５は金属リン
グの自由状態および巻付状態を示す図、図６は最内層の
金属リングに作用するトータルの応力の分布を示す図、
図７は直立状態の金属エレメントの側面図、図８は傾斜
状態の金属エレメントの側面図、図９はサドル面の進行
方向前後端に作用するピーク荷重を示すグラフ、図１０
は金属エレメントがプーリから受ける接線方向の摩擦力
Ｆおよび金属エレメント間の押し力Ｅの分布を示す図、
図１１はドリブンプーリの出口付近における金属エレメ
ントの傾きを示す図である。
もので、図１は無段変速機を搭載した車両の動力伝達系
のスケルトン図、図２は金属ベルトの部分斜視図、図３
はファインブランキング装置の全体図、図４は金属リン
グに作用する引張応力の分布を示す図、図５は金属リン
グの自由状態および巻付状態を示す図、図６は最内層の
金属リングに作用するトータルの応力の分布を示す図、
図７は直立状態の金属エレメントの側面図、図８は傾斜
状態の金属エレメントの側面図、図９はサドル面の進行
方向前後端に作用するピーク荷重を示すグラフ、図１０
は金属エレメントがプーリから受ける接線方向の摩擦力
Ｆおよび金属エレメント間の押し力Ｅの分布を示す図、
図１１はドリブンプーリの出口付近における金属エレメ
ントの傾きを示す図である。
【００１８】尚、本実施例で用いる金属エレメントの前
後方向、左右方向、半径方向の定義は図２に示されてい
る。半径方向はその金属エレメントが当接するプーリの
半径方向として定義されるもので、プーリの回転軸に近
い側が半径方向内側であり、プーリの回転軸に遠い側が
半径方向外側である。また左右方向は金属エレメントが
当接するプーリの回転軸に沿う方向として定義され、前
後方向は金属エレメントの車両の前進走行時における進
行方向に沿う方向として定義される。
後方向、左右方向、半径方向の定義は図２に示されてい
る。半径方向はその金属エレメントが当接するプーリの
半径方向として定義されるもので、プーリの回転軸に近
い側が半径方向内側であり、プーリの回転軸に遠い側が
半径方向外側である。また左右方向は金属エレメントが
当接するプーリの回転軸に沿う方向として定義され、前
後方向は金属エレメントの車両の前進走行時における進
行方向に沿う方向として定義される。
【００１９】図１は自動車に搭載された金属ベルト式無
段変速機Ｔの概略構造を示すもので、エンジンＥのクラ
ンクシャフト１にダンパー２を介して接続されたインプ
ットシャフト３は発進用クラッチ４を介して金属ベルト
式無段変速機Ｔのドライブシャフト５に接続される。ド
ライブシャフト５に設けられたドライブプーリ６は、ド
ライブシャフト５に固着された固定側プーリ半体７と、
この固定側プーリ半体７に対して接離可能な可動側プー
リ半体８とを備えており、可動側プーリ半体８は油室９
に作用する油圧で固定側プーリ半体７に向けて付勢され
る。
段変速機Ｔの概略構造を示すもので、エンジンＥのクラ
ンクシャフト１にダンパー２を介して接続されたインプ
ットシャフト３は発進用クラッチ４を介して金属ベルト
式無段変速機Ｔのドライブシャフト５に接続される。ド
ライブシャフト５に設けられたドライブプーリ６は、ド
ライブシャフト５に固着された固定側プーリ半体７と、
この固定側プーリ半体７に対して接離可能な可動側プー
リ半体８とを備えており、可動側プーリ半体８は油室９
に作用する油圧で固定側プーリ半体７に向けて付勢され
る。
【００２０】ドライブシャフト５と平行に配置されたド
リブンシャフト１０に設けられたドリブンプーリ１１
は、ドリブンシャフト１０に固着された固定側プーリ半
体１２と、この固定側プーリ半体１２に対して接離可能
な可動側プーリ半体１３とを備えており、可動側プーリ
半体１３は油室１４に作用する油圧で固定側プーリ半体
１２に向けて付勢される。ドライブプーリ６およびドリ
ブンプーリ１１間に、左右の一対の金属リング集合体３
１，３１に多数の金属エレメント３２を支持してなる金
属ベルト１５が巻き掛けられる（図２参照）。それぞれ
の金属リング集合体３１は、１２枚の金属リング３３を
積層してなる。
リブンシャフト１０に設けられたドリブンプーリ１１
は、ドリブンシャフト１０に固着された固定側プーリ半
体１２と、この固定側プーリ半体１２に対して接離可能
な可動側プーリ半体１３とを備えており、可動側プーリ
半体１３は油室１４に作用する油圧で固定側プーリ半体
１２に向けて付勢される。ドライブプーリ６およびドリ
ブンプーリ１１間に、左右の一対の金属リング集合体３
１，３１に多数の金属エレメント３２を支持してなる金
属ベルト１５が巻き掛けられる（図２参照）。それぞれ
の金属リング集合体３１は、１２枚の金属リング３３を
積層してなる。
【００２１】ドリブンシャフト１０には前進用ドライブ
ギヤ１６および後進用ドライブギヤ１７が相対回転自在
に支持されており、これら前進用ドライブギヤ１６およ
び後進用ドライブギヤ１７はセレクタ１８により選択的
にドリブンシャフト１０に結合可能である。ドリブンシ
ャフト１０と平行に配置されたアウトプットシャフト１
９には、前記前進用ドライブギヤ１６に噛合する前進用
ドリブンギヤ２０と、前記後進用ドライブギヤ１７に後
進用アイドルギヤ２１を介して噛合する後進用ドリブン
ギヤ２２とが固着される。
ギヤ１６および後進用ドライブギヤ１７が相対回転自在
に支持されており、これら前進用ドライブギヤ１６およ
び後進用ドライブギヤ１７はセレクタ１８により選択的
にドリブンシャフト１０に結合可能である。ドリブンシ
ャフト１０と平行に配置されたアウトプットシャフト１
９には、前記前進用ドライブギヤ１６に噛合する前進用
ドリブンギヤ２０と、前記後進用ドライブギヤ１７に後
進用アイドルギヤ２１を介して噛合する後進用ドリブン
ギヤ２２とが固着される。
【００２２】アウトプットシャフト１９の回転はファイ
ナルドライブギヤ２３およびファイナルドリブンギヤ２
４を介してディファレンシャル２５に入力され、そこか
ら左右のアクスル２６，２６を介して駆動輪Ｗ，Ｗに伝
達される。
ナルドライブギヤ２３およびファイナルドリブンギヤ２
４を介してディファレンシャル２５に入力され、そこか
ら左右のアクスル２６，２６を介して駆動輪Ｗ，Ｗに伝
達される。
【００２３】而して、エンジンＥの駆動力はクランクシ
ャフト１、ダンパー２、インプットシャフト３、発進用
クラッチ４、ドライブシャフト５、ドライブプーリ６、
金属ベルト１５およびドリブンプーリ１１を介してドリ
ブンシャフト１０に伝達される。前進走行レンジが選択
されているとき、ドリブンシャフト１０の駆動力は前進
用ドライブギヤ１６および前進用ドリブンギヤ２０を介
してアウトプットシャフト１９に伝達され、車両を前進
走行させる。また後進走行レンジが選択されていると
き、ドリブンシャフト１０の駆動力は後進用ドライブギ
ヤ１７、後進用アイドルギヤ２１および後進用ドリブン
ギヤ２２を介してアウトプットシャフト１９に伝達さ
れ、車両を後進走行させる。
ャフト１、ダンパー２、インプットシャフト３、発進用
クラッチ４、ドライブシャフト５、ドライブプーリ６、
金属ベルト１５およびドリブンプーリ１１を介してドリ
ブンシャフト１０に伝達される。前進走行レンジが選択
されているとき、ドリブンシャフト１０の駆動力は前進
用ドライブギヤ１６および前進用ドリブンギヤ２０を介
してアウトプットシャフト１９に伝達され、車両を前進
走行させる。また後進走行レンジが選択されていると
き、ドリブンシャフト１０の駆動力は後進用ドライブギ
ヤ１７、後進用アイドルギヤ２１および後進用ドリブン
ギヤ２２を介してアウトプットシャフト１９に伝達さ
れ、車両を後進走行させる。
【００２４】このとき、金属ベルト式無段変速機Ｔのド
ライブプーリ６の油室９およびドリブンプーリ１１の油
室１４に作用する油圧を、電子制御ユニットＵ1 からの
指令で作動する油圧制御ユニットＵ2 で制御することに
より、その変速比が無段階に調整される。即ち、ドライ
ブプーリ６の油室９に作用する油圧に対してドリブンプ
ーリ１１の油室１４に作用する油圧を相対的に増加させ
れば、ドリブンプーリ１１の溝幅が減少して有効半径が
増加し、これに伴ってドライブプーリ６の溝幅が増加し
て有効半径が減少するため、金属ベルト式無段変速機Ｔ
の変速比はＬＯＷに向かって無段階に変化する。逆にド
リブンプーリ１１の油室１４に作用する油圧に対してド
ライブプーリ６の油室９に作用する油圧を相対的に増加
させれば、ドライブプーリ６の溝幅が減少して有効半径
が増加し、これに伴ってドリブンプーリ１１の溝幅が増
加して有効半径が減少するため、金属ベルト式無段変速
機Ｔの変速比はＯＤに向かって無段階に変化する。
ライブプーリ６の油室９およびドリブンプーリ１１の油
室１４に作用する油圧を、電子制御ユニットＵ1 からの
指令で作動する油圧制御ユニットＵ2 で制御することに
より、その変速比が無段階に調整される。即ち、ドライ
ブプーリ６の油室９に作用する油圧に対してドリブンプ
ーリ１１の油室１４に作用する油圧を相対的に増加させ
れば、ドリブンプーリ１１の溝幅が減少して有効半径が
増加し、これに伴ってドライブプーリ６の溝幅が増加し
て有効半径が減少するため、金属ベルト式無段変速機Ｔ
の変速比はＬＯＷに向かって無段階に変化する。逆にド
リブンプーリ１１の油室１４に作用する油圧に対してド
ライブプーリ６の油室９に作用する油圧を相対的に増加
させれば、ドライブプーリ６の溝幅が減少して有効半径
が増加し、これに伴ってドリブンプーリ１１の溝幅が増
加して有効半径が減少するため、金属ベルト式無段変速
機Ｔの変速比はＯＤに向かって無段階に変化する。
【００２５】図２に示すように、金属板材から打ち抜い
て成形した金属エレメント３２は、概略台形状のエレメ
ント本体３４と、金属リング集合体３１，３１が嵌合す
る左右一対のリングスロット３５，３５間に位置するネ
ック部３６と、ネック部３６を介して前記エレメント本
体３４の上部に接続される概略三角形のイヤー部３７と
を備える。エレメント本体３４の左右方向両端部には、
ドライブプーリ６およびドリブンプーリ１１のＶ面に当
接可能な一対のプーリ当接面３９，３９が形成される。
また金属エレメント３２の進行方向前側および後側に
は、該進行方向に直交するとともに相互に平行な前後一
対の主面４０，４０が形成され、また進行方向前側の主
面４０の下部には左右方向に延びるロッキングエッジ４
１を介して傾斜面４１が形成される。更に、前後に隣接
する金属エレメント３２，３２を結合すべく、イヤー部
３７の前後面に凹凸部４３が形成される。
て成形した金属エレメント３２は、概略台形状のエレメ
ント本体３４と、金属リング集合体３１，３１が嵌合す
る左右一対のリングスロット３５，３５間に位置するネ
ック部３６と、ネック部３６を介して前記エレメント本
体３４の上部に接続される概略三角形のイヤー部３７と
を備える。エレメント本体３４の左右方向両端部には、
ドライブプーリ６およびドリブンプーリ１１のＶ面に当
接可能な一対のプーリ当接面３９，３９が形成される。
また金属エレメント３２の進行方向前側および後側に
は、該進行方向に直交するとともに相互に平行な前後一
対の主面４０，４０が形成され、また進行方向前側の主
面４０の下部には左右方向に延びるロッキングエッジ４
１を介して傾斜面４１が形成される。更に、前後に隣接
する金属エレメント３２，３２を結合すべく、イヤー部
３７の前後面に凹凸部４３が形成される。
【００２６】次に、図３に基づいて金属エレメント３２
を打ち抜き加工するファインブランキング装置の構造を
説明する。
を打ち抜き加工するファインブランキング装置の構造を
説明する。
【００２７】ファインブランキング装置５１は金属板材
５２から金属エレメント３２を打ち抜き加工するもの
で、金属板材５２の下面を支持する固定の下側ダイ５３
と、シリンダ５４，５４で昇降して金属板材５２の上面
を押圧可能な上側ダイ５５と、下側ダイ５３の凹部に昇
降自在に収納されてシリンダ５６で上向きに付勢された
カウンターパンチ５７と、上側ダイ５５の凹部に収納さ
れてシリンダ５８で昇降するパンチ５９とを備える。上
記構造のファインブランキング装置５１による金属エレ
メント３２の打ち抜き加工は、以下のような手順で行わ
れる。先ず金属板材５２を下側ダイ５３上に載置した状
態でシリンダ５４，５４を伸長駆動して上側ダイ５５を
下降させ、下側ダイ５３および上側ダイ５５間に金属板
材５２を挟持する。続いて、シリンダ５８を伸長駆動し
てパンチ５９を下降させると、パンチ５９およびカウン
ターパンチ５７間に挟持された金属板材５２の一部がシ
リンダ５６による反力を受けながら下降し、下側ダイ５
３および上側ダイ５５との間に発生する剪断力で金属エ
レメント３２が打ち抜かれる。図３には金属エレメント
３２が打ち抜かれる途中の状態が示されており、その金
属エレメント３２は下向きになった進行方向後面側が下
側ダイ５３およびカウンターパンチ５７に対向してい
る。
５２から金属エレメント３２を打ち抜き加工するもの
で、金属板材５２の下面を支持する固定の下側ダイ５３
と、シリンダ５４，５４で昇降して金属板材５２の上面
を押圧可能な上側ダイ５５と、下側ダイ５３の凹部に昇
降自在に収納されてシリンダ５６で上向きに付勢された
カウンターパンチ５７と、上側ダイ５５の凹部に収納さ
れてシリンダ５８で昇降するパンチ５９とを備える。上
記構造のファインブランキング装置５１による金属エレ
メント３２の打ち抜き加工は、以下のような手順で行わ
れる。先ず金属板材５２を下側ダイ５３上に載置した状
態でシリンダ５４，５４を伸長駆動して上側ダイ５５を
下降させ、下側ダイ５３および上側ダイ５５間に金属板
材５２を挟持する。続いて、シリンダ５８を伸長駆動し
てパンチ５９を下降させると、パンチ５９およびカウン
ターパンチ５７間に挟持された金属板材５２の一部がシ
リンダ５６による反力を受けながら下降し、下側ダイ５
３および上側ダイ５５との間に発生する剪断力で金属エ
レメント３２が打ち抜かれる。図３には金属エレメント
３２が打ち抜かれる途中の状態が示されており、その金
属エレメント３２は下向きになった進行方向後面側が下
側ダイ５３およびカウンターパンチ５７に対向してい
る。
【００２８】上記金属エレメント３２の打ち抜き加工の
過程で、下側ダイ５３およびカウンターパンチ５７の境
界部に臨む金属エレメント３２の周縁部（○で囲った部
分）に打ち抜きだれが発生し、その断面は鋭いエッジを
持たない円弧形状となる。図７に示すように、一般に金
属エレメント３２を打ち抜き加工した後にバレル加工等
によりバリの除去を行う結果、金属エレメント３２のリ
ングスロット３５のサドル面４４の進行方向両端部のう
ち、前記打ち抜きだれが発生しない進行方向前端ｂの曲
率半径ｒはバリの除去に伴う面取り加工によって０．０
２ｍｍ程度になるのに対し、前記打ち抜きだれが発生す
る進行方向後端ａの曲率半径ｒは０．０４ｍｍ程度の大
きな値を持つようになる。
過程で、下側ダイ５３およびカウンターパンチ５７の境
界部に臨む金属エレメント３２の周縁部（○で囲った部
分）に打ち抜きだれが発生し、その断面は鋭いエッジを
持たない円弧形状となる。図７に示すように、一般に金
属エレメント３２を打ち抜き加工した後にバレル加工等
によりバリの除去を行う結果、金属エレメント３２のリ
ングスロット３５のサドル面４４の進行方向両端部のう
ち、前記打ち抜きだれが発生しない進行方向前端ｂの曲
率半径ｒはバリの除去に伴う面取り加工によって０．０
２ｍｍ程度になるのに対し、前記打ち抜きだれが発生す
る進行方向後端ａの曲率半径ｒは０．０４ｍｍ程度の大
きな値を持つようになる。
【００２９】図４は、車両が最高速度走行状態（ＴＯＰ
状態）にあって、ドライブプーリ６の有効半径がドリブ
ンプーリ１１の有効半径よりも大きくなった状態を示し
ており、同図における金属ベルト１５の厚さは該金属ベ
ルト１５の張力に起因する最内層の金属リング３３の引
張応力の大小を模式的に表している。金属ベルト１５が
ドリブンプーリ１１からドライブプーリ６に戻る戻り側
の弦部（Ａ領域）において前記応力は一定値σＴLOW で
あり、金属ベルト１５がドライブプーリ６からドリブン
プーリ１１に送り出される往き側の弦部（Ｃ領域）にお
いて前記応力は一定値σＴHIGHである。Ａ領域の応力σ
ＴLOW はＣ領域の応力σＴHIGHよりも小さく、金属ベル
ト１５がドライブプーリ６に巻き付く部分（Ｂ領域）に
おいて、その入口側から出口側にかけて応力はσＴLOW
からσＴHIGHまで増加し、金属ベルト１５がドリブンプ
ーリ１１に巻き付く部分（Ｄ領域）において、その入口
側から出口側にかけて応力はσＴHIGHからσＴLOW まで
減少する（図６の鎖線参照）。
状態）にあって、ドライブプーリ６の有効半径がドリブ
ンプーリ１１の有効半径よりも大きくなった状態を示し
ており、同図における金属ベルト１５の厚さは該金属ベ
ルト１５の張力に起因する最内層の金属リング３３の引
張応力の大小を模式的に表している。金属ベルト１５が
ドリブンプーリ１１からドライブプーリ６に戻る戻り側
の弦部（Ａ領域）において前記応力は一定値σＴLOW で
あり、金属ベルト１５がドライブプーリ６からドリブン
プーリ１１に送り出される往き側の弦部（Ｃ領域）にお
いて前記応力は一定値σＴHIGHである。Ａ領域の応力σ
ＴLOW はＣ領域の応力σＴHIGHよりも小さく、金属ベル
ト１５がドライブプーリ６に巻き付く部分（Ｂ領域）に
おいて、その入口側から出口側にかけて応力はσＴLOW
からσＴHIGHまで増加し、金属ベルト１５がドリブンプ
ーリ１１に巻き付く部分（Ｄ領域）において、その入口
側から出口側にかけて応力はσＴHIGHからσＴLOW まで
減少する（図６の鎖線参照）。
【００３０】金属リング３３には前記張力に基づく引張
応力に加えて、曲げに基づく引張応力および圧縮応力が
作用する。図５に示すように自由状態の金属リングは円
形であるが、使用状態の金属リングは前記Ａ領域〜Ｄ領
域を有する形状に変形する。戻り側弦部（Ａ領域）およ
び往き側弦部（Ｃ領域）では自由状態でＲ0 であった曲
率半径が∞に増加し、大径側のドライブプーリに巻き付
くＢ領域では自由状態でＲ0 であった曲率半径がＲDRに
減少し、小径側のドリブンプーリに巻き付くＤ領域では
自由状態でＲ0 であった曲率半径がＲDNに減少する。
応力に加えて、曲げに基づく引張応力および圧縮応力が
作用する。図５に示すように自由状態の金属リングは円
形であるが、使用状態の金属リングは前記Ａ領域〜Ｄ領
域を有する形状に変形する。戻り側弦部（Ａ領域）およ
び往き側弦部（Ｃ領域）では自由状態でＲ0 であった曲
率半径が∞に増加し、大径側のドライブプーリに巻き付
くＢ領域では自由状態でＲ0 であった曲率半径がＲDRに
減少し、小径側のドリブンプーリに巻き付くＤ領域では
自由状態でＲ0 であった曲率半径がＲDNに減少する。
【００３１】このように金属リング３３の曲率半径が増
加するＡ領域およびＣ領域では、該金属リング３３の内
周面に引張曲げ応力が作用し、外周面に圧縮曲げ応力が
作用する。一方、金属リング３３の曲率半径が減少する
Ｂ領域およびＤ領域では、該金属リング３３の内周面に
圧縮曲げ応力が作用し、外周面に引張曲げ応力が作用す
る。即ち、金属リング３３の内周面には、その２つの弦
部（Ａ領域およびＣ領域）に一定の引張曲げ応力σＶST
が作用し、曲率半径が大きい方のドライブプーリ６に巻
き付くＢ領域では比較的に小さな圧縮曲げ応力σＶDRが
作用し、曲率半径が小さい方のドリブンプーリ１１に巻
き付くＤ領域では比較的に大きな圧縮曲げ応力σＶDNが
作用する。
加するＡ領域およびＣ領域では、該金属リング３３の内
周面に引張曲げ応力が作用し、外周面に圧縮曲げ応力が
作用する。一方、金属リング３３の曲率半径が減少する
Ｂ領域およびＤ領域では、該金属リング３３の内周面に
圧縮曲げ応力が作用し、外周面に引張曲げ応力が作用す
る。即ち、金属リング３３の内周面には、その２つの弦
部（Ａ領域およびＣ領域）に一定の引張曲げ応力σＶST
が作用し、曲率半径が大きい方のドライブプーリ６に巻
き付くＢ領域では比較的に小さな圧縮曲げ応力σＶDRが
作用し、曲率半径が小さい方のドリブンプーリ１１に巻
き付くＤ領域では比較的に大きな圧縮曲げ応力σＶDNが
作用する。
【００３２】図６のグラフは最内層の金属リング３３の
内周面の張力に基づいて作用する応力と、曲げに基づい
て該金属リング３３の内周面に作用する応力とを加算し
たトータルの応力の変化を示している。同図において、
領域Ｄの末端（金属エレメント３２がドリブンプーリ１
１を離れる部分）において、大きな集中応力σＨが作用
しているのが分かる。この集中応力σＨは、図７および
図８で説明したように、金属エレメント３２がドリブン
プーリ１１を離れる部分で進行方向前側に倒れ、サドル
面４４の進行方向後端ａが最内層の金属リング３３の内
周面に強く当接するために発生するものであって、円柱
の一部と見做せるサドル面４４の進行方向後端ａと、平
面と見做せる最内層の金属リング３３の内周面との当接
により発生するヘルツ応力である。
内周面の張力に基づいて作用する応力と、曲げに基づい
て該金属リング３３の内周面に作用する応力とを加算し
たトータルの応力の変化を示している。同図において、
領域Ｄの末端（金属エレメント３２がドリブンプーリ１
１を離れる部分）において、大きな集中応力σＨが作用
しているのが分かる。この集中応力σＨは、図７および
図８で説明したように、金属エレメント３２がドリブン
プーリ１１を離れる部分で進行方向前側に倒れ、サドル
面４４の進行方向後端ａが最内層の金属リング３３の内
周面に強く当接するために発生するものであって、円柱
の一部と見做せるサドル面４４の進行方向後端ａと、平
面と見做せる最内層の金属リング３３の内周面との当接
により発生するヘルツ応力である。
【００３３】図９（Ａ）および図９（Ｂ）は、金属エレ
メント３２のサドル面４４の進行方向後端ａおよび進行
方向前端ｂにそれぞれ荷重センサを設け、前記進行方向
後端ａおよび進行方向前端ｂが最内層の金属リング３３
から受ける荷重の変化を検出したものである。図９
（Ａ）に示すサドル面４４の進行方向後端ａでは、ドラ
イブプーリ６の入口付近に荷重ピークＰDRが認められ、
かつドリブンプーリ１１の出口付近に荷重ピークＰDNが
認められる。一方、、図９（Ｂ）に示すサドル面４４の
進行方向前端ｂでは、ドライブプーリ６の入口付近だけ
に荷重ピークＰDRが認めらる。
メント３２のサドル面４４の進行方向後端ａおよび進行
方向前端ｂにそれぞれ荷重センサを設け、前記進行方向
後端ａおよび進行方向前端ｂが最内層の金属リング３３
から受ける荷重の変化を検出したものである。図９
（Ａ）に示すサドル面４４の進行方向後端ａでは、ドラ
イブプーリ６の入口付近に荷重ピークＰDRが認められ、
かつドリブンプーリ１１の出口付近に荷重ピークＰDNが
認められる。一方、、図９（Ｂ）に示すサドル面４４の
進行方向前端ｂでは、ドライブプーリ６の入口付近だけ
に荷重ピークＰDRが認めらる。
【００３４】ドライブプーリ６の入口付近の荷重のピー
クＰDRは、サドル面４４の進行方向前端ｂおよび進行方
向後端ａに両方に発生するもので、その原因は金属エレ
メント３２がローリングした状態でドライブプーリ６に
噛み込まれるためと考えられる。一方、ドリブンプーリ
１１の出口付近の荷重ピークＰDNは、サドル面４４の進
行方向後端ａだけに発生するもので、その原因は金属エ
レメント３２がドリブンプーリ１１の出口付近で進行方
向前方に倒れるためと考えられる。
クＰDRは、サドル面４４の進行方向前端ｂおよび進行方
向後端ａに両方に発生するもので、その原因は金属エレ
メント３２がローリングした状態でドライブプーリ６に
噛み込まれるためと考えられる。一方、ドリブンプーリ
１１の出口付近の荷重ピークＰDNは、サドル面４４の進
行方向後端ａだけに発生するもので、その原因は金属エ
レメント３２がドリブンプーリ１１の出口付近で進行方
向前方に倒れるためと考えられる。
【００３５】次に、金属エレメント３２がドリブンプー
リ１１を離れる部分において、最内層の金属リング３３
が金属エレメント３２のサドル面４４の進行方向後端ａ
から受ける集中応力σＨについて考察する。
リ１１を離れる部分において、最内層の金属リング３３
が金属エレメント３２のサドル面４４の進行方向後端ａ
から受ける集中応力σＨについて考察する。
【００３６】集中応力σＨの値を幾何学的に確定するこ
とはドリブンプーリ１１および金属エレメント３２の摩
擦作用中心が不明確である等の様々な要因により非常に
困難であるが、ｋを実験定数（サドル面応力集中実験定
数）として、次式により推定することができる。
とはドリブンプーリ１１および金属エレメント３２の摩
擦作用中心が不明確である等の様々な要因により非常に
困難であるが、ｋを実験定数（サドル面応力集中実験定
数）として、次式により推定することができる。
【００３７】σＨ＝ｐ＊（ｋ＊ｅ／ｑ） ここで、ｅ，ｐ，ｑの定義は以下のとおりである（図８
参照）。
参照）。
【００３８】ｅ；金属エレメント１個当たりの伝達力
（ｋｇｆ／個） ｐ；平均サドル面圧縮応力（ｋｇ／ｍｍ2 ） ｑ；金属エレメント１個当たりの軸推力（ｋｇｆ／個） 上式において、集中応力σＨは、平均サドル面圧縮応力
ｐ、金属エレメント１個当たりの伝達力ｅおよび実験定
数ｋの増加に伴って増加し、金属エレメント１個当たり
の軸推力ｑの増加に伴って減少すると仮定した。また実
験定数ｋはサドル面４４の進行方向後端ａの曲率半径ｒ
の影響によるヘルツ面圧の増大に比例する係数であるの
で、ｃを比例定数として、 ｋ＝ｃ＊（１／ｒ）1/2 で表される。
（ｋｇｆ／個） ｐ；平均サドル面圧縮応力（ｋｇ／ｍｍ2 ） ｑ；金属エレメント１個当たりの軸推力（ｋｇｆ／個） 上式において、集中応力σＨは、平均サドル面圧縮応力
ｐ、金属エレメント１個当たりの伝達力ｅおよび実験定
数ｋの増加に伴って増加し、金属エレメント１個当たり
の軸推力ｑの増加に伴って減少すると仮定した。また実
験定数ｋはサドル面４４の進行方向後端ａの曲率半径ｒ
の影響によるヘルツ面圧の増大に比例する係数であるの
で、ｃを比例定数として、 ｋ＝ｃ＊（１／ｒ）1/2 で表される。
【００３９】本実施例では進行方向後端ａの曲率半径ｒ
が打ち抜きだれによって０．０４ｍｍに増加しており、
前記進行方向後端ａの曲率半径ｒが０．０２ｍｍのもの
と比較すると、実験定数ｋの値は約７０％に減少する。
即ち、サドル面４４の進行方向後端ａの曲率半径ｒを例
えば２倍に増加させれば、実験定数ｋの値を減少させて
最内層の金属リング３３が金属エレメント３２のサドル
面４４の進行方向後端ａから受ける集中応力σＨを約７
０％に減少させることができる。
が打ち抜きだれによって０．０４ｍｍに増加しており、
前記進行方向後端ａの曲率半径ｒが０．０２ｍｍのもの
と比較すると、実験定数ｋの値は約７０％に減少する。
即ち、サドル面４４の進行方向後端ａの曲率半径ｒを例
えば２倍に増加させれば、実験定数ｋの値を減少させて
最内層の金属リング３３が金属エレメント３２のサドル
面４４の進行方向後端ａから受ける集中応力σＨを約７
０％に減少させることができる。
【００４０】このように、サドル面４４の進行方向後端
ａの曲率半径を進行方向前端ｂの曲率半径よりも大きく
設定することにより、最内層の金属リング３３が金属エ
レメント３２のサドル面４４の進行方向後端ａから受け
る応力を減少させ、金属リング集合体３１全体としての
寿命を延長することができる。即ち、図６において、集
中応力σＨが減少することにより応力振幅σａが減少す
る一方、応力中心σｍは増加するが、応力振幅σａの減
少量と応力中心σｍの増加量とは等しいので、金属材料
の一般的な特性からして疲労寿命に関しては有利な変化
であり、これにより最内層の金属リング３３の疲労寿命
を延長することができる。しかも曲率半径が大きいサド
ル面４４の進行方向後端ａを金属エレメント３２のファ
インブランキング加工と同時に形成することができるの
で、特別の機械加工が不要になって加工コストの削減に
寄与することができる。
ａの曲率半径を進行方向前端ｂの曲率半径よりも大きく
設定することにより、最内層の金属リング３３が金属エ
レメント３２のサドル面４４の進行方向後端ａから受け
る応力を減少させ、金属リング集合体３１全体としての
寿命を延長することができる。即ち、図６において、集
中応力σＨが減少することにより応力振幅σａが減少す
る一方、応力中心σｍは増加するが、応力振幅σａの減
少量と応力中心σｍの増加量とは等しいので、金属材料
の一般的な特性からして疲労寿命に関しては有利な変化
であり、これにより最内層の金属リング３３の疲労寿命
を延長することができる。しかも曲率半径が大きいサド
ル面４４の進行方向後端ａを金属エレメント３２のファ
インブランキング加工と同時に形成することができるの
で、特別の機械加工が不要になって加工コストの削減に
寄与することができる。
【００４１】次に、図１２および図１３に基づいて本発
明の第２実施例を説明する。
明の第２実施例を説明する。
【００４２】図３および図１２を比較すると明らかなよ
うに、図１２に示す第２実施例では金属エレメント３２
が表裏反転した状態でファインブラキング加工される。
即ち、図８に示すように、第１実施例の金属エレメント
３２はロッキングエッジ４１を進行方向前方に向けてお
り、また第２実施例の金属エレメント３２はロッキング
エッジ４１を進行方向後方に向けている点で相違してい
るが、第２実施例のものも進行方向後端ａの曲率半径が
打ち抜きだれにより増加しており、従って第１実施例の
ものと同じ作用効果を発揮することができる。
うに、図１２に示す第２実施例では金属エレメント３２
が表裏反転した状態でファインブラキング加工される。
即ち、図８に示すように、第１実施例の金属エレメント
３２はロッキングエッジ４１を進行方向前方に向けてお
り、また第２実施例の金属エレメント３２はロッキング
エッジ４１を進行方向後方に向けている点で相違してい
るが、第２実施例のものも進行方向後端ａの曲率半径が
打ち抜きだれにより増加しており、従って第１実施例の
ものと同じ作用効果を発揮することができる。
【００４３】ところで、図１に示す金属ベルト式無段変
速機Ｔは、車両の前進走行時にも後進走行時にも金属ベ
ルト１５が同一方向に回転するが、図１４に示す第３実
施例の金属ベルト式無段変速機Ｔは、車両の前進走行時
と後進走行時とで金属ベルト１５の回転方向が反対にな
る。
速機Ｔは、車両の前進走行時にも後進走行時にも金属ベ
ルト１５が同一方向に回転するが、図１４に示す第３実
施例の金属ベルト式無段変速機Ｔは、車両の前進走行時
と後進走行時とで金属ベルト１５の回転方向が反対にな
る。
【００４４】即ち、エンジンＥにより駆動されるインプ
ットシャフト３の外周に支持されたドライブプーリ６
は、フォワードクラッチ６１を介してインプットシャフ
ト３に結合可能であり、かつ遊星歯車機構６２およびリ
バースブレーキ６３を介してインプットシャフト３に結
合可能である。ダブルピニオン式の遊星歯車機構６２
は、インプットシャフト３と一体のサンギヤ６４と、ド
ライブプーリ６と一体のプラネタリキャリヤ６５と、イ
ンプットシャフト３に相対回転自在に支持されたリング
ギヤ６６と、プラネタリキャリヤ６５に支持されてサン
ギヤ６４およびリングギヤ６６に噛合するプラネタリギ
ヤ６７…とから構成されるもので、前記リバースブレー
キ６３はリングギヤ６６をケーシングに結合可能であ
る。ドリブンプーリ１１が設けられたドリブンシャフト
１０は、発進用クラッチ６８および減速ギヤ列６９を介
してディファレンシャル２５に接続される。
ットシャフト３の外周に支持されたドライブプーリ６
は、フォワードクラッチ６１を介してインプットシャフ
ト３に結合可能であり、かつ遊星歯車機構６２およびリ
バースブレーキ６３を介してインプットシャフト３に結
合可能である。ダブルピニオン式の遊星歯車機構６２
は、インプットシャフト３と一体のサンギヤ６４と、ド
ライブプーリ６と一体のプラネタリキャリヤ６５と、イ
ンプットシャフト３に相対回転自在に支持されたリング
ギヤ６６と、プラネタリキャリヤ６５に支持されてサン
ギヤ６４およびリングギヤ６６に噛合するプラネタリギ
ヤ６７…とから構成されるもので、前記リバースブレー
キ６３はリングギヤ６６をケーシングに結合可能であ
る。ドリブンプーリ１１が設けられたドリブンシャフト
１０は、発進用クラッチ６８および減速ギヤ列６９を介
してディファレンシャル２５に接続される。
【００４５】而して、車両の前進走行時にはフォワード
クラッチ６１が係合してドライブプーリ６をインプット
シャフト３に結合するため、ドライブプーリ６はインプ
ットシャフト３と同方向に回転する。一方、車両の後進
走行時にはリバースブレーキ６３が係合して遊星歯車機
構６２のリングギヤ６６をケーシングに結合するため、
インプットシャフト３と一体のサンギヤ６４の回転に伴
って、プラネタリキャリヤ６５がドライブプーリ６と共
にインプットシャフト３の回転方向に対して逆方向に回
転する。
クラッチ６１が係合してドライブプーリ６をインプット
シャフト３に結合するため、ドライブプーリ６はインプ
ットシャフト３と同方向に回転する。一方、車両の後進
走行時にはリバースブレーキ６３が係合して遊星歯車機
構６２のリングギヤ６６をケーシングに結合するため、
インプットシャフト３と一体のサンギヤ６４の回転に伴
って、プラネタリキャリヤ６５がドライブプーリ６と共
にインプットシャフト３の回転方向に対して逆方向に回
転する。
【００４６】このように、第３実施例の金属ベルト式無
段変速機Ｔは、車両の前進走行時と後進走行時とで金属
ベルト１５の回転方向が反対になるため、車両の前進走
行時に金属エレメント３２の進行方向前端ｂの曲率半径
よりも進行方向後端ａの曲率半径を大きく設定しても、
車両の後進走行時に金属ベルト１５の回転方向が反対に
なるために効果を発揮できなくなる。しかしながら、車
両が後進走行する頻度は前進走行する頻度に比べて遙に
小さいため、車両の前進走行時の金属エレメント３２の
進行方向を基準として該金属エレメント３２の進行方向
前端ｂの曲率半径よりも進行方向後端ａの曲率半径を大
きく設定すれば、車両の走行時間の大部分において本発
明の効果を発揮することができる。
段変速機Ｔは、車両の前進走行時と後進走行時とで金属
ベルト１５の回転方向が反対になるため、車両の前進走
行時に金属エレメント３２の進行方向前端ｂの曲率半径
よりも進行方向後端ａの曲率半径を大きく設定しても、
車両の後進走行時に金属ベルト１５の回転方向が反対に
なるために効果を発揮できなくなる。しかしながら、車
両が後進走行する頻度は前進走行する頻度に比べて遙に
小さいため、車両の前進走行時の金属エレメント３２の
進行方向を基準として該金属エレメント３２の進行方向
前端ｂの曲率半径よりも進行方向後端ａの曲率半径を大
きく設定すれば、車両の走行時間の大部分において本発
明の効果を発揮することができる。
【００４７】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【００４８】例えば、実施例では曲率半径が大きいサド
ル面４４の進行方向後端ａを金属エレメント３２のファ
インブランキング加工と同時に形成しているが、それを
機械加工によって別途形成することも可能である。
ル面４４の進行方向後端ａを金属エレメント３２のファ
インブランキング加工と同時に形成しているが、それを
機械加工によって別途形成することも可能である。
【００４９】
【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、ドリブンプーリを離れた金属エレメントが進
行方向前方側に倒れたとき、リングスロットのサドル面
の進行方向後方側に位置する半径が大きい方の角部が金
属リング集合体の内周面に押し付けられるので、その金
属リング集合体の内周面に発生するヘルツ応力を最小限
に抑えて該金属リング集合体の耐久性を高めることがで
きる。
によれば、ドリブンプーリを離れた金属エレメントが進
行方向前方側に倒れたとき、リングスロットのサドル面
の進行方向後方側に位置する半径が大きい方の角部が金
属リング集合体の内周面に押し付けられるので、その金
属リング集合体の内周面に発生するヘルツ応力を最小限
に抑えて該金属リング集合体の耐久性を高めることがで
きる。
【００５０】また請求項２に記載された発明によれば、
金属エレメントのサドル面の進行方向後方側に位置する
半径が大きい方の角部は、金属板材を打ち抜き加工して
金属エレメントを形成するときの打ち抜きだれとして生
じるので、特別の加工を施すことなく前記半径が大きい
角部を形成することができる。
金属エレメントのサドル面の進行方向後方側に位置する
半径が大きい方の角部は、金属板材を打ち抜き加工して
金属エレメントを形成するときの打ち抜きだれとして生
じるので、特別の加工を施すことなく前記半径が大きい
角部を形成することができる。
【００５１】また請求項３に記載された発明によれば、
車両が前進走行する頻度は後進走行する頻度に比べて圧
倒的に高いため、金属エレメントの進行方向を車両の前
進走行時における進行方向に一致させることにより、半
径が大きい方の角部を車両の前進走行時に金属リング集
合体の内周面に押し付けて該金属リング集合体の耐久性
を高めることができる。
車両が前進走行する頻度は後進走行する頻度に比べて圧
倒的に高いため、金属エレメントの進行方向を車両の前
進走行時における進行方向に一致させることにより、半
径が大きい方の角部を車両の前進走行時に金属リング集
合体の内周面に押し付けて該金属リング集合体の耐久性
を高めることができる。
【図１】無段変速機を搭載した車両の動力伝達系のスケ
ルトン図
ルトン図
【図２】金属ベルトの部分斜視図
【図３】ファインブランキング装置の全体図
【図４】金属リングに作用する引張応力の分布を示す図
【図５】金属リングの自由状態および巻付状態を示す図
【図６】最内層の金属リングに作用するトータルの応力
の分布を示す図
の分布を示す図
【図７】直立状態の金属エレメントの側面図
【図８】傾斜状態の金属エレメントの側面図
【図９】サドル面の進行方向前後端に作用するピーク荷
重を示すグラフ
重を示すグラフ
【図１０】金属エレメントがプーリから受ける接線方向
の摩擦力Ｆおよび金属エレメント間の押し力Ｅの分布を
示す図
の摩擦力Ｆおよび金属エレメント間の押し力Ｅの分布を
示す図
【図１１】ドリブンプーリの出口付近における金属エレ
メントの傾きを示す図
メントの傾きを示す図
【図１２】本発明の第２実施例に係るファインブランキ
ング装置の全体図
ング装置の全体図
【図１３】本発明の第２実施例に係る傾斜状態の金属エ
レメントの側面図
レメントの側面図
【図１４】本発明の第３実施例に係る無段変速機を搭載
した車両の動力伝達系のスケルトン図
した車両の動力伝達系のスケルトン図
６ ドライブプーリ １１ ドリブンプーリ ３１ 金属リング集合体 ３２ 金属エレメント ３３ 金属リング ３５ リングスロット ４４ サドル面 ５２ 金属板材 Ｇ 重心 Ｔ 無段変速機
Claims (3)
- 【請求項１】 無端状の金属リング（３３）を複数枚積
層した金属リング集合体（３１）と、金属リング集合体
（３１）が嵌合するリングスロット（３５）を有する多
数の金属エレメント（３２）とから構成され、ドライブ
プーリ（６）およびドリブンプーリ（１１）に巻き掛け
られて両プーリ（６，１１）間で駆動力の伝達を行う無
段変速機用ベルトにおいて、 金属リング集合体（３１）の内周面が当接するリングス
ロット（３５）のサドル面（４４）は、金属エレメント
（３２）の進行方向後方側の角部の半径が進行方向前方
側の角部の半径よりも大きいことを特徴とする無段変速
機用ベルト。 - 【請求項２】 金属エレメント（３２）は金属板材（５
２）を打ち抜き加工して形成されるものであり、前記進
行方向後方側の角部は打ち抜き加工時に打ち抜きだれに
より生じることを特徴とする、請求項１に記載の無段変
速機用ベルト。 - 【請求項３】 前記無段変速機用ベルトは車両の無段変
速機（Ｔ）に使用されるものであり、金属エレメント
（３２）の前記進行方向は車両の前進走行時における進
行方向であることを特徴とする、請求項１に記載の無段
変速機用ベルト。
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| US09/607,861 US6626782B1 (en) | 1999-07-05 | 2000-06-30 | Belt for continuously variable transmission |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19005399A JP4229532B2 (ja) | 1999-07-05 | 1999-07-05 | 無段変速機用ベルト |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP2010505071A (ja) * | 2006-09-29 | 2010-02-18 | ロベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミト ベシュレンクテル ハフツング | 無段変速機用駆動ベルトの横断要素 |
| JP2016114106A (ja) * | 2014-12-11 | 2016-06-23 | トヨタ自動車株式会社 | 伝動ベルト |
| JP2016537570A (ja) * | 2013-11-01 | 2016-12-01 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | 無段変速機用のプッシュベルト用の横断セグメントを製造する方法及び該方法によって製造される横断セグメント |
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| NL1030811C1 (nl) * | 2005-12-30 | 2007-07-03 | Bosch Gmbh Robert | Drijfriem en dwarselement voor een drijfriem. |
| JP5322122B2 (ja) * | 2007-12-28 | 2013-10-23 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 駆動ベルトのための横断エレメントを製造する方法 |
| WO2013121500A1 (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | エレメント打抜き装置及び方法 |
| WO2014080517A1 (ja) * | 2012-11-26 | 2014-05-30 | トヨタ自動車株式会社 | 無段変速機用ベルト及びその製造方法 |
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-
1999
- 1999-07-05 JP JP19005399A patent/JP4229532B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
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- 2000-06-30 US US09/607,861 patent/US6626782B1/en not_active Expired - Fee Related
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