JP2002168305A

JP2002168305A - 無段変速機用ベルトのエレメント、及び無段変速機用ベルト

Info

Publication number: JP2002168305A
Application number: JP2000364476A
Authority: JP
Inventors: Kunitaka Tawara; 邦孝俵; Junji Kawai; 潤二河合; Yuji Mizukami; 裕司水上
Original assignee: Exedy Corp; Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Exedy Corp; Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2002-06-14

Abstract

(57)【要約】【課題】リングとエレメントとの当接部分での不具合
を解決し、リングの寿命を延ばす。【解決手段】無段変速機用ベルトのエレメント２０
は、板厚方向に重ね合わされて、帯状リング１１ととも
に環状の無段変速機用ベルト３を構成する板状のエレメ
ントである。無段変速機のベルト用エレメント２０は、
リング１１が当接するサドル面２７を有するボディ部２
３と、サドル面側から延びるピラー部２９とを備えてい
る。サドル面２７はベルト幅方向に弧状に延びて形成さ
れている。サドル面２７は、リング１１が主に当接する
曲率半径Ｒａの主面３６と、主面３６よりピラー側に形
成され曲率半径Ｒａより小さい曲率半径Ｒｂの端部面３
７とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無段変速機用ベル
トのエレメント及び無段変速機用ベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】ベルト式の無段変速機は、ベルトとプー
リとを使用して変速比を無段階に変化させる変速機であ
って、トルクが入力されるプライマリプーリと、トルク
を出力するセカンダリプーリと、プライマリプーリとセ
カンダリプーリとの間に掛回されたベルトと、プライマ
リプーリ及びセカンダリプーリの溝幅を制御する油圧制
御装置等により構成される。この無段変速機では、プラ
イマリプーリの溝幅を広くしてセカンダリプーリの溝幅
を狭くすることにより、変速比を大きくすることができ
る。反対に、プライマリプーリの溝幅を狭くしてセカン
ダリプーリの溝幅を広くすることにより、変速比を小さ
くすることができる。

【０００３】このような無段変速機の一構成要素である
無段変速機用ベルトについて、図４を用いて説明する。
図５に示すベルト３は、多数の板状のエレメント２０を
その板厚方向に重ね合わせて環状に配置し、それぞれ帯
状の可撓性薄板を積層してなる２本のリング１１でそれ
ら多数のエレメント２０を互いに分離しないように束ね
たものである。このベルト３は、エレメント２０がプラ
イマリプーリ及びセカンダリプーリの対向する円錐面１
ａ，１ｂ（２ａ，２ｂ）に挟持された状態で、両プーリ
間でトルク伝達をする。

【０００４】図５に示すエレメント２０は、主に、ボデ
ィ部２３と、ボディ部２３から延びるヘッド部２４とか
ら構成されている。ボディ部２３は、概ね台形形状であ
り、プーリＶ溝と当接してトルク伝達を行うためのＶ面
２６が形成されている。ヘッド部２４は、ボディ部２３
の中央から延びるピラー部２９と、そこから両側に延び
るイヤー部３０とを有している。ボディ部２３におい
て、ヘッド部２４の両側には、リング１１の最内周面と
接して張力伝達を行うサドル面２７が形成されている。
各サドル面２７は、弧状に形成されており、イヤー部３
０との間にスロット部を形成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】エレメント２０のサド
ル面２７は単一の曲率半径Ｒで形成されている。また、
スロット部の最深部では、ボディ部２６とイヤー部３０
にそれぞれ凹部３３，３４が形成されている。これら凹
部３３，３４は応力集中を逃す等の機能を有している。

【０００６】このようにサドル面２７に凹部３３が形成
されているため、サドル面２７と凹部３３の境界角部
（サドル面２７のピラー部側端部）の角度が比較的鋭く
なっており、リング１１の寿命が短くなってしまう。具
体的には、ベルト３がプーリ巻掛け部分を走行する際
に、リング１１には、巻掛けＲによるベルト長手方向の
曲げ応力と、ベルト幅方向（ベルト長手方向に直交して
いる方向）の曲げで生じる前記角部の当たりによる応力
とが発生する。また、リング１１には前記角部が強く当
たる。この結果、リング１１表面の窒化層が剥がれ、そ
こからリング１１の破損が生じてしまう。

【０００７】本発明の目的は、リングとエレメントとの
当接部分での不具合を解決し、リングの寿命を延ばすこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の無段変
速機用ベルトのエレメントは、板厚方向に重ね合わされ
て、帯状リングとともに環状の無段変速機用ベルトを構
成する板状のエレメントである。無段変速機のベルト用
エレメントは、リングが当接するサドル面を有するボデ
ィ部と、サドル面側から延びるピラー部とを備えてい
る。サドル面はベルト幅方向に弧状に延びて形成されて
いる。サドル面は、リングが主に当接する曲率半径Ｒａ
の主面と、主面よりピラー部側に形成され曲率半径Ｒａ
より小さい曲率半径Ｒｂの端部面とを有する。

【０００９】このエレメントでは、サドル面が曲率半径
の小さな端部面を有することで、サドル面端部での角度
を大きくでき、リング対する強い当たりを抑えることが
できる。

【００１０】請求項２に記載の無段変速機用ベルトのエ
レメントでは、請求項１において、ボディ部においてサ
ドル面とピラー部との間には凹部が形成されている。端
部面は凹部に連続して形成されている。

【００１１】このエレメントでは、サドル面が曲率半径
の小さな端部面を有することで、サドル面と凹部との境
界の角度を大きくでき、リング対する強い当たりを抑え
ることができる。

【００１２】請求項３に記載の無段変速機用ベルトは、
プライマリプーリとセカンダリプーリとの間に掛け回さ
れる。無段変速機用ベルトは、請求項１又は２に記載の
複数のエレメントと、複数のエレメントのサドル面に接
触し複数のエレメントを束ねる帯状リングとを備えてい
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】＜無段変速機の概略＞本発明の一
実施形態であるエレメントを有する無段変速機用ベルト
を構成要素とする無段変速機を図１に示す。無段変速機
は、車両においてエンジンから伝達されてくるトルクを
車軸に伝える装置であって、変速比を無段階に変化させ
ることのできるものである。この無段変速機は、主とし
て、エンジンから電磁クラッチや流体継手等を介して駆
動されるプライマリプーリ１と、車軸に連結されるセカ
ンダリプーリ２と、両プーリ１，２に掛け渡されるベル
ト３と、両プーリ１，２の溝幅Ｗｐ，Ｗｓを制御する油
圧制御装置（図示せず）とから構成されている。ベルト
３は、図２に示すように各プーリ１，２の対向する円錐
面１ａ，１ｂ（２ａ，２ｂ）に接するため、プーリ１，
２の溝幅Ｗｐ，Ｗｓを油圧制御すると、それに応じてプ
ーリ１，２に掛かる位置が変化する。そしてこの無段変
速機では、プライマリプーリ１の溝幅Ｗｐを広くしてセ
カンダリプーリ２の溝幅Ｗｓを狭くすると、変速比が大
きくなる。反対に、プライマリプーリ１の溝幅Ｗｐを狭
くしてセカンダリプーリ２の溝幅Ｗｓを広くすると、変
速比が小さくなる。

【００１４】＜ベルトの構成＞ベルト３は、多数の板状
のエレメント２０（図２参照）をその板厚方向に重ね合
わせて環状に配置し、それぞれ帯状の可撓性薄板を積層
してなる２本のリング１１でそれら多数のエレメント２
０を互いに分離しないように束ねたものである。このベ
ルト３は、図２に示すように、エレメント２０がプライ
マリプーリ１及びセカンダリプーリ２の対向する円錐面
１ａ，１ｂ（２ａ，２ｂ）に挟持された状態で、両プー
リ１，２間でトルク伝達をする。

【００１５】＜エレメントの構成＞エレメント２０は、
主に、ボディ部２３と、ボディ部２３から延びるヘッド
部２４とから構成されている。ボディ部２３は、概ね台
形形状であり、プーリＶ溝と当接してトルク伝達を行う
ためのＶ面２６が形成されている。ヘッド部２４は、ボ
ディ部の中央から延びるピラー部２９と、そこから両側
に延びるイヤー部３０を有している。ボディ部２３にお
いて、ピラー部２９の両側には、リング最内周面と接し
て張力伝達を行うサドル面２７が形成されている。各サ
ドル面２７は、弧状に形成されており、イヤー部３０と
の間にスロット部を形成している。スロット部の最深部
では、ボディ部２３には凹部３３が形成されている。凹
部３３は、応力集中を逃すための逃し部として機能す
る。凹部３３は、ボディ部２３のイヤー部３０に面する
側に形成された切り欠き状部分であり、サドル面２７と
ピラー部２９の側面との間に形成されている。凹部３３
は、湾曲しており、ピラー部２９の側面に滑らかに連続
している。スロット部の最深部では、イヤー部３０には
凹部３４が形成されている。なお、イヤー部３０の中央
には、エレメント２０相互の位置決めのための凹凸３１
が形成されている。

【００１６】次に、図３を用いて、サドル面２７及びそ
の付近の構造について詳細に説明する。サドル面２７の
ピラー部側端部は凹部３３に連続している。サドル面２
７は概ね弧状に形成され、より詳細には複数の円弧面か
ら構成されている。具体的には、サドル面２７は、主面
３６と、端部面３７とから構成されている。主面３６は
リング１１が主に当接する部分である。主面３６は曲率
半径Ｒａの円弧面となっている。曲率半径Ｒａの中心位
置Ｔは、サドル幅の中央より１ｍｍ以上外側にある。こ
こで、中心線Ｓ−Ｓから中心位置Ｔまでの距離をｃとす
る。

【００１７】端部面３７は、サドル面２７の端部すなわ
ちピラー部２９側に設けられており、凹部３３に連続し
て形成されている。つまり、端部面３７は、主面３６と
の境界に第１境界点３７ａを有し、凹部３３との境界に
第２境界点３７ｂを有している。中心線Ｓ−Ｓから第１
境界点３７ａまでの距離ａは距離ｃの１／２以下になっ
ている。

【００１８】端部面３７は主面３６に比べて大幅に短
い。端部面３７は、円弧面であるが、主面３６と異なる
曲率半径を有している。ここで、図４に示すように、主
面３６をピラー側に延ばした線３６Ａと寸法ａとが交差
する点を交点３６ａとすると、端部面３７の第２境界点
３７ｂは交点３６ａに比べて低くなっている。交点３６
ａと第２境界点３７ｂとの高低差ｄ（中心線Ｓ−Ｓ方
向）は０．０５ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲であることが
好ましい。０．０５ｍｍ未満の場合は、第２境界点３７
ｂでのリング１１に対する強接触緩和効果が得られな
い。０．２５ｍｍを越える場合は、第１境界点３７ａで
リング１１との強接触が発生する。この結果、端部面３
７の曲率半径Ｒｂは主面３６の曲率半径Ｒａの１／５〜
１／２４の範囲にある。

【００１９】以上の構造によって、リング１１はサドル
面２７に当接して配置される。このときリング１１の最
内層の端部は端部面３７や第２境界点３７ｂにも当接し
ている。しかし、端部面３７の曲率半径が主面３６の曲
率半径に比べて小さいため、主面のみの従来構造に比べ
ると、第２境界点３７ｂにおいてサドル面２７から凹部
３３への移行が滑らかになっている。言い換えると、第
２境界点３７ｂにおいて角部の角度がより大きくなって
いる。この結果、リング１１に対する当たりが従来より
小さくなり、リング１１の破損等が生じにくい。この結
果リング１１の寿命が長くなる。

【００２０】本発明に係るエレメントは、ボディ部の中
央からヘッド部が突出している構造のエレメントに限定
されない。

【００２１】

【発明の効果】本発明に係る無段変速機用エレメントで
は、サドル面が曲率半径の小さな端部面を有すること
で、サドル面端部での角度を大きくでき、リング対する
強い当たりを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】無段変速機の縦断面概略図。

【図２】図１の部分拡大図。

【図３】エレメントのサドル面の部分拡大図。

【図４】エレメントのサドル面のさらなる部分拡大図。

【図５】従来技術における無段変速機の縦断面概略図。

【符号の説明】

２０エレメント２３ボディ部２４ヘッド部２７サドル面２９ピラー部３０イヤー部３３凹部３６主面３７端部面３７ａ第１境界点３７ｂ第２境界点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者河合潤二東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者水上裕司大阪府寝屋川市木田元宮１丁目１番１号株式会社エクセディ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板厚方向に重ね合わされて、帯状リングと
ともに環状の無段変速機用ベルトを構成する板状のエレ
メントであって、前記リングが当接するサドル面を有するボディ部と、前記サドル面側から延びるピラー部とを備え、前記サドル面は、ベルト幅方向に弧状に延びて形成さ
れ、前記リングが主に当接する曲率半径Ｒａの主面と、
前記主面より前記ピラー部側に形成され前記曲率半径Ｒ
ａより小さい曲率半径Ｒｂの端部面とを有することを特
徴とする、無段変速機用ベルトのエレメント。
【請求項２】前記ボディ部において前記サドル面と前記
ピラー部との間には凹部が形成され、前記端部面は前記凹部に連続して形成されている、請求
項１に記載の無段変速機用ベルトのエレメント。
【請求項３】プライマリプーリとセカンダリプーリとの
間に掛け回される無段変速機用ベルトであって、請求項１又は２に記載の複数のエレメントと、前記複数のエレメントの前記サドル面に接触し前記複数
のエレメントを束ねる帯状リングと、を備えた無段変速
機用ベルト。