JP2003240060A - 環帯状部材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 環帯状部材上に流れる潤滑油の流量および環
帯状部材間の摩擦抵抗を自由に制御することができる環
帯状部材を提供する。 【解決手段】 無段変速機用ベルトに用いられる環帯状
部材２１であって、内周面および外周面の少なくとも一
方に、独立した複数の凸部３０が配列されてなる環帯状
部材２１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベルト式無段変速
機に適用される無段変速機用ベルトを構成する環帯状部
材およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、多くの自動車にベルト式無段変速
機が適用されている。ベルト式無段変速機は、Ｖ字形断
面の周溝を有しエンジン等の駆動源に連結される入力プ
ーリと、Ｖ字形断面の周溝を有し入力プーリからの回転
動力を出力する出力プーリと、これらのプーリに掛け渡
され入力プーリの回転動力を出力プーリに伝達する無段
変速機用ベルトとを有してなる。プーリのＶ字形断面の
周溝の幅が変えられることにより、入力プーリからの回
転動力が無段階に変速されて、出力プーリに伝達され
る。

【０００３】回転動力を伝達する無段変速機用ベルト
は、ベルト本体として機能するリングに、これを包み込
むようにして多数の板状のエレメントを数珠繋ぎに互い
に隣接した状態となるように整列して組み付けて形成さ
れている。通常、リングは、金属製の薄い帯状の環帯状
部材が複数枚積層されて形成されている。

【０００４】積層される環帯状部材は、たとえば、特公
平５−５６４１５号公報によれば、それぞれ、少なくと
も内外周面の一方、たとえば、内周面に隆起形状が形成
されている。ここで、無段変速機用ベルトは、潤滑油中
で用いられるため、環帯状部材内周面に形成された隆起
形状により、積層された環帯状部材相互間に潤滑油が流
体潤滑状態となって介在する。この潤滑油により、接触
面間が滑り、焼きつくことがなく、さらに、適当な摩擦
を生じて回転動力の伝達も可能とする。

【０００５】このような環帯状部材は、圧延ロールを用
いた圧延により成形される。圧延ロールは、圧延時に環
帯状部材の表面に隆起形状を転写するために、予めカッ
ター等の切削具をあてて回転させることにより表面に連
続する溝が切削されている。したがって、この圧延ロー
ルにより圧延されてできた環帯状部材の表面には、圧延
ロール表面の連続する溝に合致する連続する山脈状の隆
起形状が転写される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
形成された環帯状部材では、隆起形状が連続して形成さ
れているので、該環帯状部材を複数積層して形成される
リングを無段階変速機用ベルトに適用した場合、該無段
変速機用ベルト使用時のリングの回転方向に見ると、隆
起形状が途切れることがない。すなわち、リングの回転
方向に平行に潤滑油が流れるための隙間がない。

【０００７】これでは、リングの回転方向に平行な潤滑
油の流れが堰き止められてしまい、潤滑油の流量が制限
されてしまい、また、隆起形状が連続して形成されてい
るので、積層した環帯状部材間の接触面積にも限界があ
り、環帯状部材間の摩擦抵抗も制限されてしまう。この
結果、環帯状部材間を伝達する回転動力の伝達効率も制
限されてしまう。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、環帯状部材の内外周面の少なくとも一方に形成
される隆起形状を連続するものとせず、リング回転方向
に流れる潤滑油の流量および環帯状部材間の摩擦抵抗を
自由に制御することができる環帯状部材およびその製造
方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、下
記の手段によって達成される。

【００１０】（１）本発明の環帯状部材は、無段変速機
用ベルトに用いられる環帯状部材であって、内周面およ
び外周面の少なくとも一方に、独立した複数の凸部が配
列されてなる。

【００１１】（２）前記凸部は柱状に形成されている。

【００１２】（３）前記凸部は、前記環帯状部材上にお
いて、該環帯状部材の幅方向に一列に並ぶ凸部群を複数
構成し、前記複数の凸部群は、それぞれ、前記環帯状部
材の回転方向に隣に位置する他の凸部群に対して、前記
回転方向に各凸部が一列とならないように配置される。

【００１３】（４）本発明の環帯状部材の製造方法は、
無段変速機用ベルトに用いる環帯状部材を製造する環帯
状部材の製造方法であって、前記環帯状部材を圧延する
ための圧延ロールの表面に食刻により独立した複数の凹
部を形成する工程と、食刻された前記圧延ロールにより
環帯状部材を圧延して、前記複数の凹部に合致する複数
の凸部を前記環帯状部材の内周面および外周面の少なく
とも一方に転写する工程とを有する。

【００１４】

【発明の効果】請求項１に記載の発明は、凸部がそれぞ
れ独立しているので、複数の環帯状部材を積層してリン
グとし無段変速機の無段変速機用ベルトに適用した場
合、環帯状部材の回転方向に潤滑油が流れるための隙間
ができ、積層した環帯状部材間に介在する潤滑油が環帯
状部材の回転方向に移動することを堰き止められること
がない。したがって、凸部の形状を自由に変更すること
により、潤滑油が流れるための隙間の大きさや形状を変
更し、潤滑油の流量および環帯状部材間の摩擦抵抗を制
御することができる。

【００１５】請求項２に記載の発明は、前記複数の凸部
は、それぞれ、柱状に形成されているので、繰り返しの
使用により凸部が磨耗した状態でも、環帯状部材からの
凸部の高さは変わるものの、この凸部が他の環帯状部材
と接触する面積はさほど変わらないので、環帯状部材間
の摩擦抵抗が変化することがなく、結果として、環帯状
部材が適用される無段変速機用ベルトの回転動力伝達効
率も変化することがない。

【００１６】請求項３に記載の発明は、凸部は、環帯状
部材の幅方向に一列に並ぶ凸部群を複数構成し、複数の
凸部群は環帯状部材の回転方向に隣に位置する他の凸部
群と回転方向に見て各凸部が一列とならないように配置
されるので、環帯状部材間に介在する潤滑油が環帯状部
材の回転方向と平行に移動する際に適当に該潤滑油を保
持することができ、環帯状部材間の焼きつきを防止する
ことができる。

【００１７】請求項４に記載の発明は、圧延ロールの表
面に食刻により独立した複数の凹部を形成するので、こ
れらの複数の凹部に合致するそれぞれ独立した凸部が環
帯状部材に転写される。したがって、凸部がそれぞれ独
立しているので、複数の環帯状部材を積層してリングと
し無段変速機の無段変速機用ベルトに適用した場合、環
帯状部材の回転方向に平行に潤滑油が流れるための隙間
ができ、積層した環帯状部材間に介在する潤滑油が環帯
状部材の回転方向に移動することを堰き止められること
がない。したがって、凸部の形状を自由に変更すること
により、潤滑油が流れるための隙間の大きさや形状を変
更し、潤滑油の流量および環帯状部材間の摩擦抵抗を制
御することができる。

【００１８】また、圧延ロールの表面に食刻により凹部
を形成すると食刻の性質により凹部の開口から穴底まで
がほぼ同一形状となり、この凹部に合致する凸部が環帯
状部材上に転写されるので、凸部の形状がどの高さでも
断面がほぼ同一形状となる柱状に形成される。この結
果、繰り返しの使用により凸部が磨耗した状態でも、環
帯状部材からの凸部の高さは変わるものの、この凸部が
他の環帯状部材と接触する面積は変わらないので、環帯
状部材間の摩擦抵抗が変化することがなく、無段変速機
用ベルトの回転動力伝達効率も変化することがない。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。

【００２０】最初に、本発明の環帯状部材が適用される
無段変速機の一例について説明する。

【００２１】図１は無段変速機の概略構成図、図２は無
段変速機のプーリに掛け渡される無段変速機用ベルトを
示す図、図３は図２に示す無段変速機用ベルトのＡ−Ａ
断面図である。

【００２２】図１に示すように、無段変速機１は、概略
的に、エンジン等の駆動源１０にクラッチ１１を介して
接続される入力プーリ１２と、エンジン１０の回転動力
を伝達する無段変速機用ベルト２０と、伝達された回転
動力を車輪側に出力する出力プーリ１３とを有して構成
されている。入力プーリ１２および出力プーリ１３は、
共にＶ字形の周溝を有し、油圧等の手段により周溝の幅
が変えられるようになっている。この周溝の幅を連続的
に変えることにより、入力プーリ１２に入力された回転
動力を無段階に変速して出力プーリ１３に伝達すること
ができる。

【００２３】無段変速機用ベルト２０を入力プーリ１２
および出力プーリ１３の回転軸方向から見ると、図２に
示すようになる。無段変速機用ベルト２０は、環状に形
成されたリング２３と、リング２３に組み付けられる複
数のエレメント２２とを有し、複数のエレメント２２
は、相互に接触状態となるようにリング２３に整列して
組み付けられる。

【００２４】図３に示すように、リング２３は、環帯状
に形成された複数個の環帯状部材２１ａ、２１ｂ…（以
下、任意の環帯状部材を参照番号２１で示す）が積層さ
れて形成されている。各環帯状部材２１は金属材料で形
成されている。

【００２５】エレメント２２は、金属材料により板状に
形成されており、リング２３に係合する凹部２２ａが設
けられており、この凹部２２ａにより２つのリング２３
に挟まれるように組み付けられ、入力プーリ１２（また
は出力プーリ１３）のＶ字形の周溝に接触して回転動力
の伝達を行なう。

【００２６】以上、簡単に無段階変速機１について説明
したが、本発明は、特に、この無段階変速機１の無段変
速機用ベルト２０に用いられるリング２３を形成する環
帯状部材２１に関する。以下では本発明の環帯状部材２
１について具体的に説明する。

【００２７】図４はリング２３として積層される前の環
帯状部材２１単体を示す図、図５は環帯状部材２１の内
周面上の配列される複数の凸部を示す図である。

【００２８】本発明の環帯状部材２１は、上述の通り環
帯状に形成されており、内周面および外周面の少なくと
も一方に、独立した複数の凸部が配列されている。な
お、本実施の形態では、環帯状部材２１の内周面に凸部
が形成されている場合について説明するが、外周面の
み、または内周面および外周面に凸部が形成されている
場合でも、同様の効果を達成できる。

【００２９】図４に示す環帯状部材２１の内周面の一部
２５を拡大すると、図５に示すように複数の凸部３０が
配列されている。凸部３０は、円柱状に形成されてい
る。

【００３０】凸部３０は円柱状に形成されているので、
それぞれ、環帯状部材２１の表面に平行な断面の面積が
どの高さでもほぼ同一となる。

【００３１】したがって、繰り返しの使用により凸部３
０が磨耗しても、環帯状部材２１からの凸部３０の高さ
は変わるものの、この凸部３０が積層される他の環帯状
部材２１と接触する面積は変わらないので、環帯状部材
２１間の摩擦抵抗が変化することがなく、結果として、
環帯状部材２１が適用される無段変速機用ベルト２０の
回転動力の伝達効率も変化することがない。換言する
と、本発明の環帯状部材２１では、繰り返し使用によっ
て磨耗しても、回転動力の伝達効率を一定に維持するこ
とができる。

【００３２】凸部３０は、図５に示すように、環帯状部
材２１の幅方向に一列に並ぶ凸部３０ａ〜３０ｄを一組
として構成される凸部群３１Ａと、凸部３０ｅ〜３０ｈ
を一組として構成される凸部群３１Ｂと、…というよう
に、複数の凸部群（以下では任意の凸部群を参照番号３
１で示す）を構成する。

【００３３】凸部群３１は、環帯状部材２１上を流れる
潤滑油の流れ方向、すなわち、環帯状部材２１が複数積
層されて無段変速機１の無段変速機用ベルト２０に適用
されるときの環帯状部材２１の回転方向に順に配置され
る。その回転方向で見て隣り合う凸部群３１、たとえ
ば、図５に示す凸部群３１Ａと３１Ｂでは、それぞれを
構成する凸部３０ａ〜３０ｄおよび凸部３０ｅ〜３０ｈ
について潤滑油の流れ方向（回転方向）に一列とならな
いように交互にずらして配置される。

【００３４】このように、凸部群３１Ａと３１Ｂとが潤
滑油流れ方向に見て各凸部３０が一列とならないように
配置されるので、環帯状部材２１間に介在する潤滑油が
環帯状部材２１の回転方向と平行に移動する際に適当に
該潤滑油を保持することができ、環帯状部材２１間の焼
きつきを防止することができる。

【００３５】次に、図６を参照して、凸部３０の形状お
よび配置についてより具体的に説明する。

【００３６】図６は環帯状部材２１上の凸部を示す平面
図である。なお、図６では、環帯状部材２１上の凸部３
０について、適当に参照番号を付して凸部３０ｉ、３０
ｊ、３０ｋ、３０ｌとする。

【００３７】凸部３０は、径がφ５０μｍ〜φ３００μ
ｍで、高さが１μｍ〜６μｍの範囲となるように形成さ
れている。

【００３８】隣接する２つの凸部３０間のピッチについ
て、たとえば、凸部３０ｉおよび３０ｊ間のピッチＰに
ついては、上述の径の値によっても変化するが、両者が
接触して環帯状部材２１上を潤滑油が流れる隙間をなく
さない範囲内で、５０μｍ〜５００μｍの範囲となるよ
うに、それぞれ配置されている。

【００３９】また、隣接する３つの凸部３０がなす角度
について、たとえば、凸部３０ｊ、３０ｋ、３０ｌがな
す角度Ｒについては、３０°〜９０°となる範囲にそれ
ぞれ配置されている。

【００４０】以上のような、範囲を満たすことによっ
て、無段変速機１の使用時に環帯状部材２１上に潤滑油
を適当に流すことができ、積層した環帯状部材２１間に
適度な摩擦を生じさせて無段変速機用ベルト２０の伝達
効率を高めつつ、焼きつきを防止できる。

【００４１】次に、環帯状部材２１の製造方法につい
て、特に、環帯状部材２１上に配列される微小な凸部３
０をどのように形成するかについて説明する。

【００４２】図７は環帯状部材２１の製造工程を示すフ
ローチャートである。

【００４３】まず、内周面および外周面のいずれも平坦
な環帯状部材を作成する（ステップＳ１）。すなわち、
ステップＳ１で作成されるのは、まだ凸部３０が形成さ
れていない環帯状部材である。以下では、凸部３０が形
成される前の環帯状部材を、平環帯状部材という。

【００４４】次に、Ｓ１で作成した平環帯状部材を圧延
するための圧延ロールを作成する（ステップＳ２）。圧
延ロールを作成する際には、その表面に独立した複数の
凹部を形成する。そして、作成した圧延ロールにより平
環帯状部材を圧延することにより圧延ロール上に形成さ
れた複数の凹部に合致する複数の凸部３０を平環帯状部
材上に転写する（ステップＳ３）。平環帯状部材に凸部
３０が転写されることにより、複数の凸部３０を有する
本発明の環帯状部材２１を形成し、環帯状部材２１の製
造を終了する。

【００４５】以上のようにして、本願発明の環帯状部材
２１は製造される。本発明の環帯状部材２１は、その内
周面および外周面の少なくとも一方に複数の独立した凸
部３０が形成されていることを特徴としている。凸部３
０は圧延ロールの凹部に合致する形状として圧延ロール
により平環帯状部材上に転写されるので、環帯状部材２
１の製造には特殊な凹部が形成された圧延ロールの製造
も不可欠である。

【００４６】したがって、次に、環帯状部材２１に転写
するための特別な凹部が表面に形成された圧延ロールの
製造方法について説明する。

【００４７】図８は環帯状部材２１の圧延に用いられる
圧延ロールの製造工程を示すフローチャート、図９は圧
延ロール製造の最初の段階を示す図、図１０は図９に続
く圧延ロール製造の段階を示す図、図１１は図１０に続
く圧延ロール製造の段階を示す図、図１２は図１１に続
く圧延ロール製造の段階を示す図、図１３は図１２に続
く圧延ロール製造の段階を示す図、図１４は図１３に続
く圧延ロール製造の段階を示す図、図１５は図１４に続
く圧延ロール製造の段階を示す図である。

【００４８】なお、圧延ロールの製造には、レーザ加工
により製造することも可能だが、製造が容易で低コスト
な方法として、エッチング（食刻）の技術を応用してい
る。以下、このエッチング工程の一例を示す。

【００４９】まず、図９に示すように、その表面が平坦
な圧延ロール４０を用意し、該圧延ロール４０のロール
本体表面４１に光硬化性樹脂により形成されている特殊
樹脂シート５１を巻き付け、さらに、その上に光の透過
を制御する原版シート５２を重ねて巻き付ける（ステッ
プＳ２１）。ここで、圧延ロール４０は、たとえば、Ｓ
ＫＤ１１、ＳＫＨ５１、ＹＸＲ３等の工具鋼により形成
されている。また、原版シート５２は、光を透過する透
明部分と、光を遮断する不透明部分とを有し、圧延ロー
ル４０上に形成する凹部の形状に一致する透明部分が設
けられており、その他の部分は不透明部分となってい
る。なお、圧延ロール４０のロール本体側面４２は、マ
スキング塗装などにより後述するエッチング液により腐
食されないように保護しておく。

【００５０】次に、図１０に示すように、圧延ロール４
０に光を照射する（ステップＳ２２）。光は、原版シー
ト５２の透明部分を透過して、特殊樹脂シート５１の一
部、に照射される。特殊樹脂シート５１は、光が照射さ
れた部分のみ硬化し、圧延ロール４０に付着する。した
がって、図１０の右側に示すように、圧延ロール４０上
の特殊樹脂シート５１の硬化部分は、原版シート５２の
透過部分と同一形状となる。

【００５１】図１１および図１２に示すように、圧延ロ
ール４０から、原版シート５２を取り外し（ステップＳ
２３）、ロール本体表面４１に洗浄液を塗布する（ステ
ップＳ２４）。これにより、特殊樹脂シート５１のうち
硬化していない部分のみが洗い流されて、硬化部分のみ
が圧延ロール４０上に付着した状態となる。

【００５２】さらに、図１３に示すように、ロール本体
表面４１にエッチング液を塗布する（ステップＳ２
５）。エッチング液を塗布することにより、圧延ロール
４０は、特殊樹脂シート５１の硬化部分をマスクとして
エッチング液によりエッチングされる。

【００５３】次に、図１４に示すように、特殊樹脂シー
ト５１の硬化部分をプラズマ照射などにより分解し、洗
浄液により洗浄してロール本体表面４１から除去する
（ステップＳ２６）。

【００５４】以上より、図１５に示すように、原版シー
ト５２に基づく凹部がロール本体表面４１上に出来上が
る。上記の圧延ロール４０の製造方法では、カッター等
の工具により表面に連続した切り込みをいれて凹部を形
成するのではなく、エッチングによりロール本体表面４
１上に凹部を形成しているので、凹部をそれぞれ独立し
て形成できる。また、エッチングにより凹部が形成され
るので、凹部の開口部から穴底までが均等に同一形状と
なり、結果として、環帯状部材２１に転写される凸部３
０もどの高さでも均等な同一形状のものとすることがで
きる。

【００５５】したがって、圧延ロール４０の凹部が上述
の環帯状部材２１に転写されることにより、図５および
図６に示すような凸部３０が形成される。

【００５６】なお、上記図８に示すＳ２５において、エ
ッチング液を塗布することによりロール本体４１のエッ
チングを行っていたが、これに限られない。ロール本体
４１にエッチング液を吹き付けてもよいし、また、エッ
チング液で満たした水槽にロール本体をつけ込んでもよ
い。

【００５７】以上、本発明の実施の形態で説明してきた
ように、本発明の環帯状部材２１は、凸部３０がそれぞ
れ独立して形成されるので、環帯状部材２１ａ、ｂ…を
積層してリング２３とし無段変速機１の無段変速機用ベ
ルト２０に適用した場合、該無段変速機１使用時の環帯
状部材２１の回転方向と平行な方向に潤滑油が流れるた
めの隙間が該環帯状部材２１上にでき、積層する環帯状
部材２１間に介在する潤滑油が堰き止められることがな
く該環帯状部材２１の回転方向と平行な方向に移動する
ことができる。

【００５８】したがって、凸部３０の形状および大きさ
を自由に変更することにより、潤滑油が流れるための隙
間の大きさや形状を変更し、潤滑油の流量および環帯状
部材の摩擦抵抗を制御することができる。結果として、
無段変速機用ベルト２０が伝達する回転動力も制御する
ことができる。

【００５９】凸部３０の形状の変更例としては、たとえ
ば、楕円形状がある。凸部３０を楕円形状に変更するこ
とにより、環帯状部材２１間に流れる潤滑油の流量およ
び摩擦抵抗が変化する。以下では、凸部３０の形状を円
柱状から他の形状に変更した場合について説明する。

【００６０】図１６は潤滑油の流れ方向に沿う長軸を有
する楕円柱形状の凸部を示す図、図１７は潤滑油の流れ
方向に直交する長軸を有する楕円柱形状の凸部を示す図
である。

【００６１】図１６および図１７に示すように、凸部を
楕円柱形状とする場合、図６を参照して説明した円柱形
状の凸部３５とは異なる特性を有し、その形状について
適当な効果が得られる範囲も異なる。

【００６２】図１６では、環帯状部材２１上の潤滑油の
流れ方向に長軸が沿うように配置され、該流れ方向に延
びた楕円柱形状の複数の凸部３５が設けられており、そ
のうち適当なものに参照番号を付して凸部３５ａ、３５
ｂ、３５ｃ、３５ｄとしている。

【００６３】凸部３５は、潤滑油の流れ方向に沿った長
軸の長さＸが１００μｍ〜４００μｍ、潤滑油の流れ方
向に直交する短軸の長さＹが５０μｍ〜２００μｍ、環
帯状部材２１の表面からの高さが１μｍ〜６μｍの範囲
となるように形成されている。

【００６４】潤滑油流れ方向に隣接する２つの凸部３５
間のピッチについて、たとえば、凸部３５ａおよび３５
ｂ間のピッチＡについては、上述の凸部３５単体の大き
さによっても異なるが、両者が接触して環帯状部材２１
上に流れる隙間をなくさない範囲内で、１００μｍ〜１
０００μｍの範囲となるように、それぞれ配置されてい
る。

【００６５】また、たとえば、凸部３５ａおよび３５ｃ
間の図１６に示すピッチａは、５０μｍ〜５００μｍの
範囲となるように配置されており、ピッチＡの半分とな
ることが潤滑油を環帯状部材２１上に均等に流すために
好ましい。

【００６６】環帯状部材２１の幅方向に隣接する２つの
凸部３５間のピッチについて、たとえば、凸部３５ａお
よび３５ｄ間のピッチＢについては、上述の凸部３５単
体の大きさによっても異なるが、両者が接触して環帯状
部材２１上に流れる隙間をなくさない範囲内で、２００
μｍ〜６００μｍの範囲となるように、それぞれ配置さ
れている。

【００６７】また、たとえば、凸部３５ｃおよび３５ｄ
間の図１６に示すピッチｂは、１００μｍ〜３００μｍ
の範囲となるように配置されており、ピッチＢの半分と
なることが潤滑油を環帯状部材２１上に均等に流すため
に好ましい。

【００６８】以上のような、範囲を満たすことによっ
て、無段変速機１の使用時に環帯状部材２１上に潤滑油
を適当に流すことができ、積層した環帯状部材２１間に
適度な摩擦を生じさせて無段変速機用ベルト２０の伝達
効率を高めつつ、焼きつきを防止できる。また、以上の
ような範囲で凸部３５の形状を適宜変更することによ
り、環帯状部材２１上を流れる潤滑油の流量および環帯
状部材２１間の摩擦抵抗を制御することができる。

【００６９】次に、図１７を参照して、凸部を潤滑油の
流れ方向に直交する長軸を有する楕円柱形状とした場合
について説明する。

【００７０】図１７では、環帯状部材２１上の潤滑油の
流れ方向に直交する方向に長軸が沿うように配置され、
該流れ方向に直交する方向に延びた楕円柱形状の複数の
凸部３６が設けられており、そのうち適当なものに参照
番号を付して凸部３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄとし
ている。

【００７１】凸部３６は、潤滑油の流れ方向に沿う短軸
の長さＸ´が５０μｍ〜２００μｍ、潤滑油の流れ方向
に直交する長軸の長さＹ´が１００μｍ〜４００μｍ、
環帯状部材２１の表面からの高さが１μｍ〜６μｍの範
囲となるように形成されている。

【００７２】潤滑油流れ方向に隣接する２つの凸部３６
間のピッチについて、たとえば、凸部３６ａおよび３６
ｂ間のピッチＡ´については、上述の凸部３６単体の大
きさによっても異なるが、両者が接触して環帯状部材２
１上に流れる隙間をなくさない範囲内で、２００μｍ〜
６００μｍの範囲となるように、それぞれ配置されてい
る。

【００７３】また、たとえば、凸部３６ａおよび３６ｃ
間のピッチａ´は、１００μｍ〜３００μｍの範囲とな
るように配置されており、ピッチＡ´の半分となること
が潤滑油を環帯状部材２１上に均等に流すために好まし
い。

【００７４】環帯状部材２１の幅方向に隣接する２つの
凸部３６間のピッチについて、たとえば、凸部３６ａお
よび３６ｄ間のピッチＢ´については、上述の凸部３６
単体の大きさによっても異なるが、両者が接触して環帯
状部材２１上に流れる隙間をなくさない範囲内で、１０
０μｍ〜１０００μｍの範囲となるように、それぞれ配
置されている。

【００７５】また、たとえば、凸部３６ｃおよび３６ｄ
間の図１７に示すピッチｂ´は、５０μｍ〜５００μｍ
の範囲となるように配置されており、ピッチＢの半分と
なることが潤滑油を環帯状部材２１上に均等に流すため
に好ましい。

【００７６】以上のような、範囲を満たすことによっ
て、無段変速機１の使用時に環帯状部材２１上に潤滑油
を適当に流すことができ、積層した環帯状部材２１間に
適度な摩擦を生じさせて無段変速機用ベルト２０の伝達
効率を高めつつ、焼きつきを防止できる。また、以上の
ような範囲で凸部３６の形状を適宜変更することによ
り、環帯状部材２１上を流れる潤滑油の流量および環帯
状部材２１間の摩擦抵抗を制御することができる。

【００７７】次に、図１６および図１７に示すように、
凸部を楕円柱形状としたときの軸受け特性について説明
する。

【００７８】図１８は、図６に示す凸部３０と比較した
図１６および図１７に示す凸部の軸受け特性を示す図で
ある。

【００７９】図１８では、環帯状部材２１上に、円柱形
状の凸部３０を配置したときを「等方向性粗さ」、潤滑
油の流れ方向に長軸が沿った楕円柱形状の凸部３５を配
置したときを「平行粗さ」、潤滑油の流れ方向に直交す
る方向に長軸が沿った楕円柱形状の凸部３６を配置した
ときを「直交粗さ」として、順に並べて示している。

【００８０】図中右側に示すのが、「等方向性粗さ」に
比較した「平行粗さ」および「直交粗さ」の軸受け特性
である。軸受け特性には、環帯状部材２１を積層してリ
ング２３とし無段変速機用ベルト２０に適用した場合
に、ベルト２０が回転動力を伝達する能力を示す「負荷
能力」、環帯状部材２１間を流れる潤滑油の「流量」、
環帯状部材２１間の「摩擦抵抗」および「摩擦係数」、
摩擦による「温度上昇」がある。

【００８１】「負荷能力」については、「等方向性粗
さ」に比べ、「平行粗さ」では少し減少し、「直交粗
さ」では大きく増加する。したがって、「平行粗さ」で
は無段変速機用ベルト２０に適用した場合に回転動力の
伝達効率が少し低くなり、逆に「直交粗さ」では回転動
力の伝達効率がかなり高くなる。

【００８２】潤滑油の「流量」については、「等方向性
粗さ」に比べ、「平行粗さ」では少し増加し、「直交粗
さ」では大きく減少する。したがって、「平行粗さ」で
は無段変速機用ベルト２０に適用した場合に焼きつきの
発生が少なくなり、「直交粗さ」では焼きつきが発生し
やすくなる。

【００８３】「摩擦抵抗」については、「等方向性粗
さ」に比べ、「平行粗さ」では僅かに増加し、「直交粗
さ」では大きく増加する。したがって、「平行粗さ」で
は無段変速機用ベルト２０に適用した場合に環帯状部材
２１の燃費および寿命が少し低減し、「直交粗さ」では
燃費および寿命がより低減する。

【００８４】「摩擦係数」については、「等方向性粗
さ」に比べ、「平行粗さ」では大きく増加し、「直交粗
さ」では大きく減少する。したがって、「平行粗さ」で
は無段変速機用ベルト２０に適用した場合に環帯状部材
２１間のすべりが低減され、「直交粗さ」ではすべりが
増大する。

【００８５】「温度上昇」については、「等方向性粗
さ」に比べ、「平行粗さ」では僅かに増加し、「直交粗
さ」では大きく増加する。したがって、「平行粗さ」お
よび「直交粗さ」では無段変速機用ベルト２０に適用し
た場合に温度上昇への対処が必要となる。

【００８６】以上から、環帯状部材２１上に配置する凸
部の形状を異ならせることにより、環帯状部材２１上を
流れる潤滑油の流れ方が変わり、結果としてその流量を
制御できることがわかる。したがって、凸部の形状を変
化させたときの軸受け特性の違いに基づいて、場合によ
って、たとえば、競技用のレーシングカーでは回転動力
の伝達効率のみを重視して「直交粗さ」の環帯状部材２
１を適用し、また、一般に用いられる乗用車では燃費や
寿命を優先させて「等方向性粗さ」の環帯状部材２１を
適用するといったように、適用される用途に合わせて凸
部を使い分けることにより、用途に合った潤滑油の流量
等を実現することができる。

【００８７】なお、上記では、凸部をいずれも円柱形状
や楕円柱形状など丸みを帯びたものとしていたが、これ
に限らない。たとえば、三角形や四角形などのように多
角形柱形状としてもよく、あるいは、くの字のようなも
のであってもよい。ここで、三角形には、正三角形や二
等辺三角形が含まれ、四角形には、正方形、長方形、ひ
し形または台形などが含まれる。

【００８８】また、上記実施の形態では、図５に示すよ
うに、環帯状部材２１の幅方向上に並ぶ凸部群３１Ａと
凸部群３１Ｂとは、それぞれを構成する凸部３０ａ〜ｄ
および凸部３０ｅ〜ｈが潤滑油の流れ方向に一直線に並
ばないようにずらして配置していたが、これに限らず、
凸部３０ａ〜ｄおよび凸部３０ｅ〜ｈが潤滑油の流れ方
向に一直線に並ぶようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 無段変速機の概略構成図である。

【図２】 無段変速機のプーリに掛け渡される無段変速
機用ベルトを示す図である。

【図３】 図２に示す無段変速機用ベルトのＡ−Ａ断面
図である。

【図４】 リングとして積層される前の環帯状部材単体
を示す図である。

【図５】 環帯状部材の内周面上の配列される複数の凸
部を示す図である。

【図６】 環帯状部材上の凸部を示す平面図である。

【図７】 環帯状部材の製造工程を示すフローチャート
である。

【図８】 環帯状部材の圧延に用いられる圧延ロールの
製造工程を示すフローチャートである。

【図９】 圧延ロール製造の最初の段階を示す図であ
る。

【図１０】 図９に続く圧延ロール製造の段階を示す図
である。

【図１１】 図１０に続く圧延ロール製造の段階を示す
図である。

【図１２】 図１１に続く圧延ロール製造の段階を示す
図である。

【図１３】 図１２に続く圧延ロール製造の段階を示す
図である。

【図１４】 図１３に続く圧延ロール製造の段階を示す
図である。

【図１５】 図１４に続く圧延ロール製造の段階を示す
図である。

【図１６】 潤滑油の流れ方向に沿う長軸を有する楕円
柱形状の凸部を示す図である。

【図１７】 潤滑油の流れ方向に直交する長軸を有する
楕円柱形状の凸部を示す図である。

【図１８】 図６に示す凸部と比較した図１６および図
１７に示す凸部の軸受け特性を示す図である。

【符号の説明】

１…無段変速機、 １０…駆動源、 １１…クラッチ、 １２…入力プーリ、 １３…出力プーリ、 ２０…無段変速機用ベルト、 ２１…環帯状部材、 ２２…エレメント、 ２３…リング、 ３０、３０ａ〜３０ｌ、３５、３５ａ〜３５ｃ、３６、
３６ａ〜３６ｃ…凸部、 ３１、３１Ａ、３１Ｂ…凸部群、 ４０…圧延ロール、 ４１…ロール本体、 ４２…ロール本体側面、 ５１…特殊樹脂シート、 ５２…原版シート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水宮 一浩 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 松下 雄紀 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無段変速機用ベルトに用いられる環帯状
   部材であって、 内周面および外周面の少なくとも一方に、独立した複数
   の凸部が配列されてなる環帯状部材。
2. 【請求項２】 前記凸部は柱状に形成されている請求項
   １に記載の環帯状部材。
3. 【請求項３】 前記凸部は、前記環帯状部材上におい
   て、該環帯状部材の幅方向に一列に並ぶ凸部群を複数構
   成し、 前記複数の凸部群は、それぞれ、前記環帯状部材の回転
   方向に隣に位置する他の凸部群に対して、前記回転方向
   に各凸部が一列とならないように配置される請求項１ま
   たは請求項２に記載の環帯状部材。
4. 【請求項４】 無段変速機用ベルトに用いる環帯状部材
   を製造する環帯状部材の製造方法であって、 前記環帯状部材を圧延するための圧延ロールの表面に食
   刻により独立した複数の凹部を形成する工程と、 食刻された前記圧延ロールにより環帯状部材を圧延し
   て、前記複数の凹部に合致する複数の凸部を前記環帯状
   部材の内周面および外周面の少なくとも一方に転写する
   工程と、 を有する環帯状部材の製造方法。