JP2006220274A

JP2006220274A - Metal belt

Info

Publication number: JP2006220274A
Application number: JP2005036367A
Authority: JP
Inventors: Ryuhei Kataoka; 隆平片岡
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-02-14
Filing date: 2005-02-14
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2025-02-14
Also published as: JP4673635B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To minimize service life deterioration of a metal ring aggregate due to contact with a metal ring contact surface of a neck part of a metal element. <P>SOLUTION: When finishing the metal ring contact surface 36a of the neck part 36 of the metal element 12 by a water jet, a projecting direction of beads of the water jet is slanted from a normal direction (a Z direction) of the metal ring contact surface 36a toward a moving direction (an X direction) of the metal ring aggregate. By this, since a load length ratio 1Mr1X in the moving direction of the metal ring aggregate in the metal ring contact surface 36a is provided smaller than a load length ratio 1Mr1Y in a direction (a Y direction) orthogonal to the moving direction, initial wear of the metal ring contact surface 36a is reduced in the moving direction of the metal ring aggregate, wear is stopped after operation of a short time, a sliding face having a large contact ratio is maintained throughout a long period thereafter, wear of a side face of the metal ring aggregate is suppressed, and a service life of the metal belt can be extended. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、無端状の金属リング集合体に多数の金属エレメントを支持してなり、プーリに巻き掛けられて駆動力を伝達する金属ベルトであって、前記金属エレメントは金属リング集合体に当接する金属リング接触部を備えたものに関する。 The present invention is a metal belt that supports a number of metal elements on an endless metal ring assembly and is wound around a pulley to transmit a driving force. The metal element abuts on the metal ring assembly. The present invention relates to a device provided with a metal ring contact portion.

下記特許文献１、２には、金属ベルトの金属リング集合体に支持される金属エレメントのネック部の金属リング接触面を二つの円弧状曲線で構成することで、あるいは金属リング接触面の角を丸めることで、金属リング集合体の側面が金属リング接触面に接触したときの接触面圧を低く抑え、金属ベルトの寿命の延長を図るものが記載されている。
実公平５−８３５８号公報特開平２−１４６３３４号公報 In the following Patent Documents 1 and 2, the metal ring contact surface of the neck portion of the metal element supported by the metal ring assembly of the metal belt is configured by two arcuate curves, or the angle of the metal ring contact surface is determined. It is described that the metal ring assembly is rounded to reduce the contact surface pressure when the side surface of the metal ring assembly comes into contact with the metal ring contact surface, thereby extending the life of the metal belt.
No. 5-8358 JP-A-2-146334

しかしながら上記従来のものは、金属リング集合体の側面とネック部の金属リング接触面との接触面圧を考慮しているが、接触部の潤滑状態、つまり面粗度の大小による油膜の保持状態を考慮していないため、接触面圧が小さく保たれていても接触部の摩耗が進行して金属リング集合体の寿命を低下させる可能性があった。 However, the above conventional one considers the contact surface pressure between the side surface of the metal ring assembly and the metal ring contact surface of the neck portion, but the lubrication state of the contact portion, that is, the state of holding the oil film due to the size of the surface roughness Therefore, even if the contact surface pressure is kept small, there is a possibility that the wear of the contact portion proceeds and the life of the metal ring assembly is reduced.

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、金属エレメントの金属リング接触部との接触による金属リング集合体の寿命低下を最小限に抑えることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to minimize a reduction in the life of a metal ring assembly due to contact with a metal ring contact portion of a metal element.

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集合体に多数の金属エレメントを支持してなり、プーリに巻き掛けられて駆動力を伝達する金属ベルトであって、前記金属エレメントは金属リング集合体に当接する金属リング接触部を備えたものにおいて、前記金属リング接触部の金属リング集合体の移動方向の負荷長さ率１を、それに直交する方向の負荷長さ率１よりも小さくしたことを特徴とする金属ベルトが提案される。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a metal that supports a large number of metal elements on an endless metal ring assembly and is wound around a pulley to transmit a driving force. A belt, wherein the metal element includes a metal ring contact portion that abuts the metal ring assembly, and a load length ratio 1 in the moving direction of the metal ring assembly of the metal ring contact portion is orthogonal thereto. A metal belt characterized in that the load length ratio in the direction is smaller than 1 is proposed.

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、前記金属リング接触部は前記金属リング集合体の内周面を支持するサドル面と、該サドル面から径方向外側に立ち上がって金属リング集合体の側面に当接する金属リング接触面とからなり、前記金属リング接触面の金属リング集合体の移動方向の負荷長さ率１を、それに直交する方向の負荷長さ率１よりも小さくしたことを特徴とする金属ベルトが提案される。 According to the second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the metal ring contact portion includes a saddle surface that supports an inner peripheral surface of the metal ring assembly, and a radial direction from the saddle surface. A metal ring contact surface that rises outward and contacts the side surface of the metal ring assembly. The load length ratio 1 in the moving direction of the metal ring assembly on the metal ring contact surface is defined as a load length in a direction orthogonal thereto. A metal belt is proposed which is characterized by a ratio of less than 1.

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、金属リング接触面の仕上げ加工をウオータジェットにて行い、金属リング接触面の法線に対するウオータジェットのビーズの投射方向を、金属リング集合体の移動方向に傾斜させたことを特徴とする金属ベルトが提案される。 According to the invention described in claim 3, in addition to the structure of claim 1, the metal ring contact surface is finished with a water jet, and the water jet bead projection to the normal of the metal ring contact surface. A metal belt is proposed in which the direction is inclined in the moving direction of the metal ring assembly.

また請求項４に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、前記投射方向が前記金属リング接触面の法線に対して前記移動方向に３５°から５５°傾斜した方向であることを特徴とする金属ベルトが提案される。 According to the invention described in claim 4, in addition to the configuration of claim 3, the projection direction is a direction inclined by 35 ° to 55 ° with respect to the normal line of the metal ring contact surface in the moving direction. A metal belt is proposed which is characterized in that it is.

請求項１の構成によれば、金属エレメントの金属リング接触部における金属リング集合体の移動方向の負荷長さ率１を、それに直交する方向の負荷長さ率１よりも小さくしたので、金属リング接触部の表面の初期摩耗を金属リング集合体の移動方向において小さくして短時間の運転後に摩耗を停止させ、その後の長い期間に亘って多くの接触率を有する摺動面を保持して金属リング集合体の摩耗を抑制し、金属ベルトの寿命の延長を図ることができる。 According to the configuration of claim 1, the load length ratio 1 in the moving direction of the metal ring assembly at the metal ring contact portion of the metal element is smaller than the load length ratio 1 in the direction orthogonal to the metal ring assembly. The initial wear of the surface of the contact portion is reduced in the moving direction of the metal ring assembly, the wear is stopped after a short period of operation, and the sliding surface having a large contact ratio is held for a long period of time and the metal is held. The wear of the ring assembly can be suppressed, and the life of the metal belt can be extended.

請求項２の構成によれば、金属リング接触部は金属リング集合体の内周面を支持するサドル面と、該サドル面から径方向外側に立ち上がって金属リング集合体の側面に当接する金属リング接触面とからなり、金属リング接触面における金属リング集合体の移動方向の負荷長さ率１を、それに直交する方向の負荷長さ率１よりも小さくしたので、金属リング接触面の表面の初期摩耗を金属リング集合体の移動方向において小さくして短時間の運転後に摩耗を停止させ、その後の長い期間に亘って多くの接触率を有する摺動面を保持して金属リング集合体の側面の摩耗を抑制し、金属ベルトの寿命の延長を図ることができる。 According to the configuration of claim 2, the metal ring contact portion includes a saddle surface that supports the inner peripheral surface of the metal ring assembly, and a metal ring that rises radially outward from the saddle surface and contacts the side surface of the metal ring assembly. Since the load length rate 1 in the moving direction of the metal ring assembly on the metal ring contact surface is smaller than the load length rate 1 in the direction orthogonal to the contact surface, the initial surface of the metal ring contact surface The wear is reduced in the direction of movement of the metal ring assembly, the wear is stopped after a short period of operation, and the sliding surface having a large contact ratio is held for a long period of time to maintain the side surface of the metal ring assembly. Wear can be suppressed and the life of the metal belt can be extended.

請求項３の構成によれば、金属リング接触面をウオータジェットで仕上げ加工する際に、そのウオータジェットのビーズの投射方向を、金属リング接触面の法線から金属リング集合体の移動方向に傾斜させたので、金属リング接触面の金属リング集合体の移動方向の負荷長さ率１を、それに直交する方向の負荷長さ率１よりも小さくすることができる。しかもウオータジェットのビーズの投射方向を傾斜させることで、大径のビーズを使用して金属リング接触面に大きな残留応力を付与して強度を高めながら、金属リング接触面の面粗度を低くして潤滑油の保持効果を高めることができる。 According to the configuration of claim 3, when finishing the metal ring contact surface with the water jet, the projection direction of the water jet beads is inclined from the normal of the metal ring contact surface to the moving direction of the metal ring assembly. As a result, the load length ratio 1 in the moving direction of the metal ring assembly on the metal ring contact surface can be made smaller than the load length ratio 1 in the direction orthogonal thereto. In addition, by tilting the direction of water jet bead projection, the surface roughness of the metal ring contact surface is reduced while using a large diameter bead to apply a large residual stress to the metal ring contact surface to increase strength. Thus, the retention effect of the lubricating oil can be enhanced.

請求項４の構成によれば、ウオータジェットのビーズの投射方向を、金属リング接触面の法線に対して金属リング集合体の移動方向に３５°から５５°傾斜させたので、金属リング接触面の金属リング集合体の移動方向の負荷長さ率１と、それに直交する方向の負荷長さ率１との比を適切に設定することができる。 According to the configuration of claim 4, the projection direction of the water jet beads is inclined from 35 ° to 55 ° in the moving direction of the metal ring assembly with respect to the normal line of the metal ring contact surface. The ratio of the load length ratio 1 in the moving direction of the metal ring assembly to the load length ratio 1 in the direction orthogonal thereto can be set appropriately.

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.

図１〜図１１は本発明の一実施例を示すもので、図１はベルト式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は金属リング接触面に対するウオータジェットによるビーズの投射方向を示す図、図４は負荷長さ率１を説明する図、図５は電気抵抗法の説明図、図６は比Ｍｒ１Ｙ／Ｍｒ１Ｘと分離電圧との関係を示すグラフ、図７はビーズの投射方向と比Ｍｒ１Ｙ／Ｍｒ１Ｘとの関係を示すグラフ、図８は金属リング接触面の面粗度と分離電圧との関係を示すグラフ、図９は金属エレメントのサドル面先端に繰り返し荷重を加えた場合の耐久性を示すグラフ（大径ビーズ、９０°投射）、図１０は金属エレメントのサドル面先端に繰り返し荷重を加えた場合の耐久性を示すグラフ（小径ビーズ、９０°投射）、図１１は金属エレメントのサドル面先端に繰り返し荷重を加えた場合の耐久性を示すグラフ（大径ビーズ、４５°投射）である。 1 to 11 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a skeleton diagram of a power transmission system of a vehicle equipped with a belt type continuously variable transmission, FIG. 2 is a partial perspective view of a metal belt, and FIG. Is a diagram showing the projection direction of the beads by the water jet on the metal ring contact surface, FIG. 4 is a diagram for explaining the load length ratio 1, FIG. 5 is a diagram for explaining the electric resistance method, FIG. 6 is a ratio Mr1Y / Mr1X and separation voltage 7 is a graph showing the relationship between the projection direction of the beads and the ratio Mr1Y / Mr1X, FIG. 8 is a graph showing the relationship between the surface roughness of the metal ring contact surface and the separation voltage, and FIG. A graph showing durability when a load is repeatedly applied to the end of the saddle surface of the metal element (large-diameter bead, 90 ° projection), FIG. 10 shows durability when a load is repeatedly applied to the end of the saddle surface of the metal element. Graph (small diameter beads, 0 ° projection), FIG. 11 is a graph showing the durability of the case of adding the repeated load on the saddle face the tip of the metal element (large beads, 45 ° projection).

尚、本実施例で用いる金属エレメントあるいは金属リングの前後方向（Ｘ方向）、径方向（Ｙ方向）、幅方向（Ｚ方向）の定義は図２に示されている。径方向はその金属エレメントが当接するプーリの径方向として定義されるもので、プーリのシャフトに近い側が径方向内側であり、プーリのシャフトに遠い側が径方向外側である。また幅方向は金属エレメントが当接するプーリのシャフト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。 The definitions of the front and rear direction (X direction), the radial direction (Y direction), and the width direction (Z direction) of the metal element or metal ring used in this embodiment are shown in FIG. The radial direction is defined as the radial direction of the pulley with which the metal element abuts. The side closer to the pulley shaft is the radially inner side, and the side farther from the pulley shaft is the radially outer side. The width direction is defined as the direction along the pulley shaft with which the metal element abuts, and the front-rear direction is defined as the direction along the traveling direction of the metal element when the vehicle is traveling forward.

図１に示すように、車両用のベルト式無段変速機Ｔは平行に配置されたドライブシャフト１およびドリブンシャフト２を備えており、エンジンＥのクランクシャフト３の左端はダンパー４を介してドライブシャフト１の右端に接続される。 As shown in FIG. 1, a belt type continuously variable transmission T for a vehicle includes a drive shaft 1 and a driven shaft 2 arranged in parallel, and the left end of the crankshaft 3 of the engine E is driven via a damper 4. Connected to the right end of the shaft 1.

ドライブシャフト１を支持するドライブプーリ５は、該ドライブシャフト１に対して相対回転自在な固定側プーリ半体５ａと、この固定側プーリ半体５ａに対して軸方向摺動自在な可動側プーリ半体５ｂとを備える。可動側プーリ半体５ｂは、作動油室６に作用する油圧により固定側プーリ半体５ａとの間の溝幅が可変である。ドリブンシャフト２に支持されたドリブンプーリ７は、該ドリブンシャフト２に一体に形成された固定側プーリ半体７ａと、この固定側プーリ半体７ａに対して軸方向摺動自在な可動側プーリ半体７ｂとを備える。可動側プーリ半体７ｂは、作動油室８に作用する油圧により固定側プーリ半体７ａとの間の溝幅が可変である。そしてドライブプーリ５とドリブンプーリ７との間に、２本の金属リング集合体に多数の金属エレメントを装着した金属ベルト９が巻き掛けられる。 The drive pulley 5 that supports the drive shaft 1 includes a stationary pulley half 5a that is rotatable relative to the drive shaft 1, and a movable pulley half that is axially slidable relative to the stationary pulley half 5a. And a body 5b. The groove width between the movable pulley half 5 b and the fixed pulley half 5 a is variable by the hydraulic pressure acting on the hydraulic oil chamber 6. The driven pulley 7 supported by the driven shaft 2 includes a fixed-side pulley half 7a formed integrally with the driven shaft 2 and a movable-side pulley half that is slidable in the axial direction with respect to the fixed-side pulley half 7a. And a body 7b. The groove width between the movable pulley half 7 b and the fixed pulley half 7 a is variable by the hydraulic pressure acting on the hydraulic oil chamber 8. And between the drive pulley 5 and the driven pulley 7, the metal belt 9 which attached many metal elements to the two metal ring aggregates is wound.

ドライブシャフト１の左端に、前進変速段を確立する際に係合してドライブシャフト１の回転を同方向にドライブプーリ５に伝達するフォワードクラッチ１０と、後進変速段を確立する際に係合してドライブシャフト１の回転を逆方向にドライブプーリ５に伝達するリバースブレーキ１１とを備えた、シングルピニオン式の遊星歯車機構よりなる前後進切換機構１２が設けられる。前後進切換機構１２のサンギヤ２７はドライブシャフト１に固定され、プラネタリキャリヤ２８はリバースブレーキ１１によりケーシングに拘束可能であり、リングギヤ２９はフォワードクラッチ１０によりドライブプーリ５に結合可能である。 A forward clutch 10 is engaged at the left end of the drive shaft 1 when establishing a forward shift stage and transmits the rotation of the drive shaft 1 to the drive pulley 5 in the same direction, and is engaged when establishing a reverse shift stage. A forward / reverse switching mechanism 12 comprising a single pinion planetary gear mechanism is provided, which includes a reverse brake 11 for transmitting the rotation of the drive shaft 1 to the drive pulley 5 in the reverse direction. The sun gear 27 of the forward / reverse switching mechanism 12 is fixed to the drive shaft 1, the planetary carrier 28 can be restrained to the casing by the reverse brake 11, and the ring gear 29 can be coupled to the drive pulley 5 by the forward clutch 10.

ドリブンシャフト２の右端に設けられる発進用クラッチ１３は、ドリブンシャフト２に相対回転自在に支持した第１中間ギヤ１４を該ドリブンシャフト２に結合する。ドリブンシャフト２と平行に配置された中間軸１５に、前記第１中間ギヤ１４に噛合する第２中間ギヤ１６が設けられる。ディファレンシャルギヤ１７のギヤボックス１８に設けた入力ギヤ１９に、前記中間軸１５に設けた第３中間ギヤ２０が噛合する。ギヤボックス１８にピニオンシャフト２１，２１を介して支持した一対のピニオン２２，２２に、ギヤボックス１８に相対回転自在に支持した左車軸２３および右車軸２４の先端に設けたサイドギヤ２５，２６が噛合する。左車軸２３および右車軸２４の先端にそれぞれ駆動輪Ｗ，Ｗが接続される。 The starting clutch 13 provided at the right end of the driven shaft 2 couples the first intermediate gear 14 supported on the driven shaft 2 so as to be rotatable relative to the driven shaft 2. A second intermediate gear 16 that meshes with the first intermediate gear 14 is provided on an intermediate shaft 15 disposed in parallel with the driven shaft 2. A third intermediate gear 20 provided on the intermediate shaft 15 meshes with an input gear 19 provided on the gear box 18 of the differential gear 17. The pair of pinions 22 and 22 supported on the gear box 18 via the pinion shafts 21 and 21 are meshed with side gears 25 and 26 provided at the front ends of the left axle 23 and the right axle 24 that are rotatably supported on the gear box 18. To do. Drive wheels W, W are connected to the ends of the left axle 23 and the right axle 24, respectively.

しかして、セレクトレバーでフォワードレンジを選択すると、電子制御ユニットＵ１により作動する油圧制御ユニットＵ２からの指令により、先ずフォワードクラッチ１０が係合し、その結果ドライブシャフト１はドライブプーリ５に一体に結合される。続いて発進用クラッチ１３が係合し、エンジンＥのトルクがドライブシャフト１、ドライブプーリ５、金属ベルト９、ドリブンプーリ７、ドリブンシャフト２およびディファレンシャルギヤ１７を経て駆動輪Ｗ，Ｗに伝達され、車両は前進発進する。セレクトレバーでリバースレンジを選択すると、油圧制御ユニットＵ２からの指令により、リバースブレーキ１１が係合してドライブプーリ５がドライブシャフト１の回転方向と逆方向に駆動されるため、発進用クラッチ１３の係合により車両は後進発進する。 Thus, when the forward range is selected by the select lever, the forward clutch 10 is first engaged by a command from the hydraulic control unit U2 that is operated by the electronic control unit U1, and as a result, the drive shaft 1 is integrally coupled to the drive pulley 5. Is done. Subsequently, the starting clutch 13 is engaged, and the torque of the engine E is transmitted to the drive wheels W, W via the drive shaft 1, the drive pulley 5, the metal belt 9, the driven pulley 7, the driven shaft 2, and the differential gear 17, The vehicle starts moving forward. When the reverse range is selected with the select lever, the reverse brake 11 is engaged and the drive pulley 5 is driven in the direction opposite to the rotational direction of the drive shaft 1 according to a command from the hydraulic control unit U2. The vehicle starts moving backward by the engagement.

このようにして車両が発進すると、油圧制御ユニットＵ２からの指令でドライブプーリ５の作動油室６に供給される油圧が増加し、ドライブプーリ５の可動側プーリ半体５ｂが固定側プーリ半体５ａに接近して有効半径が増加するとともに、ドリブンプーリ７の作動油室８に供給される油圧が減少し、ドリブンプーリ７の可動側プーリ半体７ｂが固定側プーリ半体７ａから離反して有効半径が減少することにより、ベルト式無段変速機ＴのレシオがＬＯＷレシオ（最大レシオ）の状態からＯＤレシオ（最小レシオ）に向けて連続的に変化する。 When the vehicle starts in this way, the hydraulic pressure supplied to the hydraulic oil chamber 6 of the drive pulley 5 in response to a command from the hydraulic control unit U2 increases, and the movable pulley half 5b of the drive pulley 5 is fixed to the fixed pulley half. As the effective radius increases toward 5a, the hydraulic pressure supplied to the hydraulic oil chamber 8 of the driven pulley 7 decreases, and the movable pulley half 7b of the driven pulley 7 moves away from the fixed pulley half 7a. As the effective radius decreases, the ratio of the belt-type continuously variable transmission T continuously changes from the LOW ratio (maximum ratio) to the OD ratio (minimum ratio).

図２に示すように、金属ベルト９は左右一対の金属リング集合体３１，３１に多数の金属エレメント３２…を支持したもので、各々の金属リング集合体３１は複数枚（実施例では１２枚）の金属リング３３…を積層して構成される。金属板材から打ち抜いて成形した金属エレメント３２は、エレメント本体３４と、金属リング集合体３１，３１が係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の径方向外側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の幅方向両端部には、ドライブプーリ５およびドリブンプーリ７のＶ面に当接可能な一対のプーリ接触面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相互に当接する主面４０がそれぞれ形成され、また進行方向前側の主面４０の下部には幅方向に延びるロッキングエッジ４１を介して傾斜面
４２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の前後面に相互に嵌合可能な凹凸部４３が形成される。そして左右のリングスロット３５，３５の下縁に、金属リング集合体３１，３１の内周面を支持するサドル面４４，４４が形成される。 As shown in FIG. 2, the metal belt 9 is composed of a pair of left and right metal ring assemblies 31, 31 supporting a number of metal elements 32, and each metal ring assembly 31 includes a plurality of (12 in the embodiment). ) Of metal rings 33... A metal element 32 formed by punching from a metal plate material is provided with an element body 34, a neck portion 36 positioned between a pair of left and right ring slots 35, 35 with which the metal ring assemblies 31, 31 are engaged, and a neck portion 36. And a substantially triangular ear portion 37 connected to the outer side of the element body 34 in the radial direction. A pair of pulley contact surfaces 39, 39 that can contact the V surfaces of the drive pulley 5 and the driven pulley 7 are formed at both ends in the width direction of the element body 34. Further, main surfaces 40 that abut each other are formed on the front side and the rear side of the metal element 32 in the traveling direction, respectively, and the lower surface of the main surface 40 on the front side in the traveling direction is inclined by a locking edge 41 extending in the width direction.
42 is formed. Further, in order to join the metal elements 32, 32 adjacent to each other in the front-rear direction, a concavo-convex part 43 that can be fitted to the front-rear surface of the ear part 37 is formed. Saddle surfaces 44, 44 that support the inner peripheral surfaces of the metal ring assemblies 31, 31 are formed at the lower edges of the left and right ring slots 35, 35.

図３に示すように、金属エレメント３２のネック部３６のうち、金属リング集合体３１の側面が当接する金属リング接触面３６ａは、ガラスビーズを含む水を高圧で吹きつけるウオータジェットによって表面処理される。金属エレメント３２の前後方向をＸ方向、径方向をＹ方向、幅方向をＺ方向とすると、ウオータジェットによるビーズの投射方向は、金属リング集合体３１の成す平面であるＸ−Ｚ平面内で、Ｘ方向に対して３５°〜５５°だけ傾斜した方向に設定される。言い換えると、ウオータジェットによるビーズの投射方向は、金属リング接触面３６ａの法線（Ｚ方向）に対してＸ方向に５５°〜３５°傾斜している。 As shown in FIG. 3, the metal ring contact surface 36a with which the side surface of the metal ring assembly 31 abuts in the neck portion 36 of the metal element 32 is surface-treated by a water jet that blows water containing glass beads at a high pressure. The When the front-rear direction of the metal element 32 is the X direction, the radial direction is the Y direction, and the width direction is the Z direction, the projection direction of the beads by the water jet is in the XZ plane, which is the plane formed by the metal ring assembly 31. It is set in a direction inclined by 35 ° to 55 ° with respect to the X direction. In other words, the projection direction of the beads by the water jet is inclined 55 ° to 35 ° in the X direction with respect to the normal line (Z direction) of the metal ring contact surface 36a.

ウオータジェットによる金属リング接触面３６ａ…の表面処理は、多数の金属エレメント３２…を積層した状態で、ウオータジェットのノズルをリングスロット３５…に沿ってＸ方向に移動させることで行われる。このとき、ウオータジェットのノズルの方向がＸ−Ｚ平面からＹ方向に多少外れても支障はない。 The surface treatment of the metal ring contact surface 36a ... by the water jet is performed by moving the nozzle of the water jet in the X direction along the ring slot 35 ... in a state where a large number of metal elements 32 ... are stacked. At this time, there is no problem even if the direction of the nozzle of the water jet slightly deviates in the Y direction from the XZ plane.

次に、負荷長さ率１Ｍｒ１を説明する。図４（Ａ）に示すように、物体の表面の粗さ曲線から、その平均線方向に基準長さＬだけ抜き取り、この抜き取り部分の粗さ曲線を山頂線に平行な初期摩耗終了時の切断レベルで切断したときに得られる切断長さのｂ１，ｂ２，ｂ３…ｂｎの和ηｐの前記基準長さＬに対する比を１００分率で表したものである。 Next, the load length ratio 1Mr1 will be described. As shown in FIG. 4A, a reference length L is extracted in the average line direction from the surface roughness curve of the object, and the roughness curve of the extracted portion is cut at the end of initial wear parallel to the peak line. The ratio of the sum ηp of the cutting lengths b1, b2, b3... Bn obtained when cutting at a level to the reference length L is expressed in 100%.

Ｍｒ１＝（ηｐ／Ｌ）×１００
ηｐ＝ｂ１＋ｂ２＋ｂ３＋…＋ｂｎ
図４（Ｂ）に示すように、粗さ曲線の最大高さａのうち所定の高さまでは初期に摩耗し、その後に摩耗速度は減少する。前記初期に摩耗する所定高さａ１を前記切断レベルとする。 Mr1 = (ηp / L) × 100
ηp = b1 + b2 + b3 +... + bn
As shown in FIG. 4B, at the predetermined height of the maximum height “a” of the roughness curve, it is initially worn, and thereafter the wear rate decreases. The predetermined height a1 that is initially worn is defined as the cutting level.

ところで、金属エレメント２１のネック部３６の金属リング接触面３６ａの潤滑油保持特性は、図５に示される電気抵抗法により測定可能であり、検出される分離電圧が大きいほど金属リング接触面３６ａの金属どうしの接触率が小さい値になり、油膜保持特性が高くなって潤滑性能が向上する。ネック部３６の金属リング接触面３６ａと金属リング集合体３１の側面とは、金属リング集合体３１の長手方向（Ｘ方向）に摺動するため、Ｘ方向の負荷長さ率１Ｍｒ１ＸとＹ方向の負荷長さ率１Ｍｒ１Ｙとの比であるＭｒ１Ｙ／Ｍｒ１Ｘの値に応じて潤滑油の保持特性が異なってくる。 By the way, the lubricating oil retention characteristic of the metal ring contact surface 36a of the neck portion 36 of the metal element 21 can be measured by the electric resistance method shown in FIG. 5, and the larger the detected separation voltage, the more the metal ring contact surface 36a has. The contact ratio between the metals becomes a small value, the oil film retention property is enhanced, and the lubrication performance is improved. Since the metal ring contact surface 36a of the neck portion 36 and the side surface of the metal ring assembly 31 slide in the longitudinal direction (X direction) of the metal ring assembly 31, the load length ratio 1Mr1X in the X direction and the Y direction Depending on the value of Mr1Y / Mr1X, which is the ratio to the load length ratio 1Mr1Y, the lubricating oil retention characteristics vary.

即ち、図６に示すように、比Ｍｒ１Ｙ／Ｍｒ１Ｘの値が１よりも大きいときに電気抵抗法により測定された分離電圧が大きくなり、分離電圧が大きいほど金属リング接触面３６ａの油膜保持特性が高くなって潤滑性能が向上する。つまり、Ｘ方向の負荷長さ率１Ｍｒ１ＸをＹ方向の負荷長さ率１Ｍｒ１Ｙよりも大きくすれば、金属リング接触面３６ａの潤滑性能が向上し、金属リング集合体３１の側面の摩耗が抑制されて寿命が延長される。 That is, as shown in FIG. 6, when the value of the ratio Mr1Y / Mr1X is larger than 1, the separation voltage measured by the electric resistance method becomes larger, and the larger the separation voltage, the more the oil film retaining property of the metal ring contact surface 36a. Increases lubrication performance. That is, if the load length ratio 1Mr1X in the X direction is made larger than the load length ratio 1Mr1Y in the Y direction, the lubrication performance of the metal ring contact surface 36a is improved, and the wear on the side surface of the metal ring assembly 31 is suppressed. Life is extended.

なぜならば、金属リング接触面３６ａのＸ方向の負荷長さ率１Ｍｒ１Ｘが大きいということは、金属リング接触面３６ａの表面のＸ方向（金属リング集合体３１の移動方向）の初期摩耗を小さくして短時間の運転後に摩耗を停止させ、その後の長い期間に亘って金属リング集合体３１の側面に対する多くの接触率を有する油膜を保持して摩耗を抑制できるからである。 This is because the large load length ratio 1Mr1X in the X direction of the metal ring contact surface 36a reduces the initial wear of the surface of the metal ring contact surface 36a in the X direction (the moving direction of the metal ring assembly 31). This is because the wear can be suppressed by stopping the wear after a short period of operation and holding an oil film having a large contact rate with respect to the side surface of the metal ring assembly 31 over a long period thereafter.

図７に示すように、Ｘ方向の負荷長さ率１Ｍｒ１ＸとＹ方向の負荷長さ率１Ｍｒ１Ｙとの比Ｍｒ１Ｙ／Ｍｒ１Ｘが１よりも大きくなるのは、ウオータジェットによるビーズの投射方向が、Ｘ方向に対して３５°〜５５°の範囲にあるときである。 As shown in FIG. 7, the ratio Mr1Y / Mr1X between the load length ratio 1Mr1X in the X direction and the load length ratio 1Mr1Y in the Y direction is larger than 1, because the projection direction of the beads by the water jet is in the X direction. Is in the range of 35 ° to 55 °.

またウオータジェットを金属リング接触面３６ａに対して斜めに投射するので、ウオータジェットに含まれるガラスビーズを大径にしても、小径のものに匹敵する良好な面粗度を得ることができる。図８に示すように、ウオータジェットの投射角度を９０°（金属リング接触面３６ａに対して垂直）にすると、♯１００の大径ビーズを使用した場合に面粗度Ｒｚは１．６７まで悪化するが、♯２２０の小径ビーズを使用すると面粗度Ｒｚは０．７０まで向上する。それに対し、ウオータジェットの投射角度を４５°にすると、♯１００の大径ビーズを使用した場合であっても面粗度Ｒｚを０．７２まで向上させることができ、♯２２０の小径ビーズを使用した場合と同様の効果を得ることができる。 Further, since the water jet is projected obliquely with respect to the metal ring contact surface 36a, even if the glass beads contained in the water jet have a large diameter, a good surface roughness comparable to that of the small diameter can be obtained. As shown in FIG. 8, when the water jet projection angle is 90 ° (perpendicular to the metal ring contact surface 36a), the surface roughness Rz deteriorates to 1.67 when the # 100 large-diameter beads are used. However, when the # 220 small-diameter beads are used, the surface roughness Rz is improved to 0.70. On the other hand, when the water jet projection angle is 45 °, the surface roughness Rz can be improved to 0.72 even when # 100 large-diameter beads are used, and # 220 small-diameter beads are used. The same effect as that obtained can be obtained.

また大径ビーズを使用することで、ネック部３６に大きな圧縮残留応力を与えることができ、しかもネック部３６のエッジや、ネック部３６がエレメント本体３４あるいはイヤー部３７に連なる部分のエッジを効果的に丸めることができるため、ネック部３６の強度を高めることができる。 Further, by using large-diameter beads, a large compressive residual stress can be applied to the neck portion 36, and the edge of the neck portion 36 and the edge of the portion where the neck portion 36 is connected to the element body 34 or the ear portion 37 are effective. Therefore, the strength of the neck portion 36 can be increased.

図９〜図１１は、金属エレメント３２のサドル面４４の幅方向（Ｚ方向）先端に種々の大きさの繰り返し圧縮荷重を加えた試験結果により、その破損率が１０％になる繰り返し数を曲線で示したものである。Ｌ側およびＲ側は左側サドル面および右側サドル面を表している。 FIG. 9 to FIG. 11 show the number of repetitions at which the failure rate becomes 10% based on the test results obtained by applying repeated compressive loads of various sizes to the front end of the saddle surface 44 of the metal element 32 in the width direction (Z direction). It is shown by. The L side and the R side represent the left saddle surface and the right saddle surface.

図９は♯１００の大径ビーズを９０°の角度で投射した場合であり、最大圧縮荷重が５６０Ｎ以下であれば、実用に耐える耐久性が得られることが分かる。図１０は♯２２０の小径ビーズを９０°の角度で投射した場合であり、最大圧縮荷重が４７０Ｎ（Ｌ側およびＲ側の平均値）以下であれば、実用に耐える耐久性が得られることが分かる。このように、ビーズの直径を小さくすると、金属リング接触面３６ａの面粗度を向上させて潤滑油の保持性能を高めることができる反面、ネック部２６の圧縮残留応力が不足して強度が低下してしまう問題がある。しかしながら、図１１に示すように、♯１００の大径ビーズを４５°の角度で投射した場合には、最大圧縮荷重が５８０Ｎに達し、♯１００の大径ビーズを９０°の角度で投射した場合と同等以上の耐久性を得ながら、ビーズを斜めに投射したことで金属リング接触面３６ａの面粗度を向上させて潤滑油の保持性能を高めることができる。 FIG. 9 shows a case where # 100 large-diameter beads are projected at an angle of 90 °, and it can be seen that if the maximum compressive load is 560 N or less, durability that is practical can be obtained. FIG. 10 shows a case where # 220 small-diameter beads are projected at an angle of 90 °, and if the maximum compressive load is 470 N (average value on the L side and R side) or less, durability that can be practically used can be obtained. I understand. As described above, when the bead diameter is reduced, the surface roughness of the metal ring contact surface 36a can be improved and the retention performance of the lubricating oil can be improved, but the compressive residual stress of the neck portion 26 is insufficient and the strength is lowered. There is a problem. However, as shown in FIG. 11, when the # 100 large-diameter beads are projected at an angle of 45 °, the maximum compressive load reaches 580 N, and the # 100 large-diameter beads are projected at an angle of 90 °. The surface roughness of the metal ring contact surface 36a can be improved by projecting the beads obliquely while obtaining the durability equal to or higher than the above, and the retention performance of the lubricating oil can be enhanced.

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. It is.

例えば、実施例の金属エレメント３２は幅方向中央に位置するネック部２６の両側に一対の金属リング集合体３１，３１を支持するものであるが、本発明の金属エレメントはその幅方向両端に設けた一対のネック部間に単一の金属リング集合体を支持するものであっても良い。 For example, the metal element 32 of the embodiment supports a pair of metal ring assemblies 31 and 31 on both sides of the neck portion 26 located at the center in the width direction, but the metal element of the present invention is provided at both ends in the width direction. A single metal ring assembly may be supported between the pair of neck portions.

ベルト式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Skeleton diagram of the power transmission system of a vehicle equipped with a belt-type continuously variable transmission 金属ベルトの部分斜視図Partial perspective view of metal belt 金属リング接触面に対するウオータジェットによるビーズの投射方向を示す図The figure which shows the projection direction of the bead by the water jet to the metal ring contact surface 負荷長さ率１を説明する図The figure explaining load length rate 1 電気抵抗法の説明図Illustration of electrical resistance method 比Ｍｒ１Ｙ／Ｍｒ１Ｘと分離電圧との関係を示すグラフGraph showing the relationship between the ratio Mr1Y / Mr1X and the separation voltage ビーズの投射方向と比Ｍｒ１Ｙ／Ｍｒ１Ｘとの関係を示すグラフGraph showing the relationship between the projection direction of the beads and the ratio Mr1Y / Mr1X 金属リング接触面の面粗度と分離電圧との関係を示すグラフGraph showing the relationship between surface roughness of metal ring contact surface and separation voltage 金属エレメントのサドル面先端に繰り返し荷重を加えた場合の耐久性を示すグラフ（大径ビーズ、９０°投射）Graph showing durability when a load is repeatedly applied to the tip of the saddle surface of a metal element (large diameter bead, 90 ° projection) 金属エレメントのサドル面先端に繰り返し荷重を加えた場合の耐久性を示すグラフ（小径ビーズ、９０°投射）Graph showing durability when a load is repeatedly applied to the tip of the saddle surface of a metal element (small diameter beads, 90 ° projection) 金属エレメントのサドル面先端に繰り返し荷重を加えた場合の耐久性を示すグラフ（大径ビーズ、４５°投射）Graph showing durability when a load is repeatedly applied to the tip of the saddle surface of a metal element (large diameter bead, 45 ° projection)

Explanation of symbols

５ドライブプーリ（プーリ）
７ドリブンプーリ（プーリ）
３１金属リング集合体
３２金属エレメント
３６ａネック部の金属リング接触面
４４サドル面
Ｍｒ１Ｘベルト移動方向の負荷長さ率１
Ｍｒ１Ｙ径方向の負荷長さ率１
5 Drive pulley (pulley)
7 Driven pulley (pulley)
31 Metal ring assembly 32 Metal element 36a Metal ring contact surface 44 of neck portion Saddle surface Mr1X Load length ratio 1 in belt moving direction
Mr1Y radial load length ratio 1

Claims

A metal belt that supports a large number of metal elements (32) on an endless metal ring assembly (31), is wound around pulleys (5, 7), and transmits a driving force. 32) is provided with a metal ring contact portion that comes into contact with the metal ring assembly (31),
The metal characterized in that the load length ratio 1 (Mr1X) in the moving direction of the metal ring assembly (31) of the metal ring contact portion is smaller than the load length ratio 1 (Mr1Y) in the direction orthogonal thereto. belt.

The metal ring contact portion includes a saddle surface (44) that supports an inner peripheral surface of the metal ring assembly (31), and a side surface of the metal ring assembly (31) that rises radially outward from the saddle surface (44). And a metal ring contact surface (36a) that contacts
The load length ratio 1 (Mr1X) in the moving direction of the metal ring assembly (31) on the metal ring contact surface (36a) is smaller than the load length ratio 1 (Mr1Y) in the direction orthogonal thereto. The metal belt according to claim 1.

The metal ring contact surface (36a) is finished with a water jet, and the water jet bead projection direction with respect to the normal of the metal ring contact surface (36a) is inclined to the moving direction of the metal ring assembly (31). The metal belt according to claim 1, wherein:

The metal belt according to claim 3, wherein the projection direction is a direction inclined by 35 ° to 55 ° in the moving direction with respect to a normal line of the metal ring contact surface (36 a).