JP2008185047A - Belt type continuously variable transmission - Google Patents

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JP2008185047A JP2007016444A JP2007016444A JP2008185047A JP 2008185047 A JP2008185047 A JP 2008185047A JP 2007016444 A JP2007016444 A JP 2007016444A JP 2007016444 A JP2007016444 A JP 2007016444A JP 2008185047 A JP2008185047 A JP 2008185047A
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Takafumi Nozawa
啓文 野澤
Takehito Hattori
勇仁 服部
Takuya Okada
岡田  卓也
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the range of gear ratios by changing the width of a belt by elastic deformation. <P>SOLUTION: This belt type continuously variable transmission is structured such that a belt 16 formed by binding multiple plate-like elements 18 annularly arranged in a stacked state by a ring 17 is wound around a drive pulley 2 and a driven pulley 3 allowing widths of grooves A1 and A2 to be changed; the elements 18 transmit torque by frictional force by being sandwiched between the pulleys 2 and 3 in the grooves A1 and A2; and a change gear ratio according to a winding radius of the belt 16 to the drive pulley 2 and the driven pulley 3 is set. In the belt type continuously variable transmission, on a part of the element 18 adjacent to the center relative to both its ends contacting the pulleys 2 and 3, an elastic deformation part E easily elastically deformable at least in the width direction of the element 18 relative to both the ends is arranged. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、多数のエレメントを積層した状態で環状に配列し、これをリングで結束してなるベルトを、駆動プーリと従動プーリとに巻き掛けた構造のベルト式無段変速機に関するものである。   The present invention relates to a belt-type continuously variable transmission having a structure in which a belt formed by arranging a large number of elements in an annular shape and bundling them with a ring is wound around a drive pulley and a driven pulley. .

一般に、ベルト式無段変速機は、押圧ベルトと、駆動側プーリおよび従動側プーリの二組の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り、そのベルト式無段変速機に用いられる押圧ベルトの一例として、特許文献1に記載のものが知られている。この特許文献1に記載のベルト式無段変速機に組み込まれた押圧ベルトは、エレメントと称される多数の板片をその板厚方向に互いに重ね合わせて環状に配列するとともに、それらの板片をリング(あるいは「フープ」ともいう)と称される帯状体で環状に結束することにより、無端のベルトが形成されている。また、このエレメントは、その中央部の板厚が両側部の板厚よりも若干薄くなるように形成されている。   Generally, a belt-type continuously variable transmission is a transmission that uses a pressing belt and two sets of pulleys, a driving pulley and a driven pulley, to change the transmission ratio steplessly. The thing of patent document 1 is known as an example of the press belt used for a machine. The pressing belt incorporated in the belt-type continuously variable transmission described in Patent Document 1 has a large number of plate pieces, called elements, arranged in an annular shape by overlapping each other in the plate thickness direction. Are endlessly bound by a band-like body called a ring (or also called a “hoop”). Further, this element is formed so that the thickness of the central portion thereof is slightly thinner than the thickness of both side portions.

このような押圧ベルトが、駆動側および従動側の一対のプーリに巻き掛けられ、駆動プーリが駆動されるとともに、プーリの溝幅を広狭に制御する油圧シリンダからの油圧による挟圧力を従動プーリでエレメントに作用させる。これにより、エレメントには、駆動プーリとの接触部分の摩擦力、および駆動プーリのトルクに応じて駆動プーリからエレメントに対して加えられるエレメントの積層方向すなわちエレメントの厚さ方向の圧縮力が作用する。そして、駆動プーリに接触しているエレメントに伝達された圧縮力は、プーリに巻き掛けられていない直線状態の各エレメントを経由して、従動プーリに接触しているエレメントに伝達される。この従動プーリに接触しているエレメントに圧縮力が伝達されると、そのエレメントと従動プーリとの接触部分の摩擦力、および伝達された圧縮力に応じて従動プーリを回転させようとするトルクが発生する。このようにして、駆動プーリと従動プーリとの間で、押圧ベルトを介して動力の伝達が行われる。   Such a pressure belt is wound around a pair of pulleys on the drive side and the driven side, the drive pulley is driven, and the pinching pressure due to the hydraulic pressure from the hydraulic cylinder that controls the groove width of the pulley is narrowed by the driven pulley. Act on the element. Thereby, the frictional force of the contact portion with the drive pulley and the compressive force in the element stacking direction, that is, the thickness direction of the element applied from the drive pulley to the element according to the torque of the drive pulley act on the element. . Then, the compressive force transmitted to the element in contact with the drive pulley is transmitted to the element in contact with the driven pulley via each linear element that is not wound around the pulley. When a compressive force is transmitted to the element in contact with the driven pulley, a frictional force at a contact portion between the element and the driven pulley, and a torque for rotating the driven pulley in accordance with the transmitted compressive force are generated. appear. In this way, power is transmitted between the driving pulley and the driven pulley via the pressing belt.

実開昭63−91745号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-91745

ベルト式無段変速機における変速は、各プーリに対するベルトの巻き掛け半径を変化させることにより実行される。これは具体的には、各プーリを固定シーブとこの固定シーブに対して接近・離隔する可動シーブとによって構成し、これらのシーブの間隔すなわち溝幅を広狭に変化させてベルトの巻き掛け半径を変更することにより実行される。その可動シーブの移動範囲は、機構上、予め決められており、例えば駆動プーリにおける可動シーブを、軸線方向での一定の範囲で移動させるようになっている。可動シーブのこのような移動によって、ベルトの巻き掛け半径が大小に変化するが、溝幅が最小になった場合でもベルトがプーリから外れず、また溝幅が最大になった場合でもベルトが他の部材に干渉しないように構成されている。すなわち、可動シーブの可動範囲に応じて設定される最大変速比および最小変速比であっても、プーリの内周側および外周側に、ベルトと接触してトルクを伝達できる領域が残るようになっている。言い換えれば、従来では、各プーリにおけるトルク伝達面を制限して使用するように構成されており、そのために、最大変速比と最小変速比との差もしくは比率である変速比幅を大きく取ることができず、変速比幅が制約される可能性があった。   Shifting in the belt-type continuously variable transmission is performed by changing the belt winding radius with respect to each pulley. Specifically, each pulley is constituted by a fixed sheave and a movable sheave that approaches and separates from the fixed sheave, and the belt winding radius is changed by changing the interval between these sheaves, that is, the groove width. It is executed by changing. The moving range of the movable sheave is predetermined in terms of the mechanism. For example, the movable sheave in the drive pulley is moved within a certain range in the axial direction. This movement of the movable sheave changes the belt wrapping radius to a larger or smaller value, but even if the groove width is minimized, the belt does not come off the pulley, and even if the groove width is maximized, the belt cannot be removed. It is comprised so that it may not interfere with this member. In other words, even with the maximum gear ratio and the minimum gear ratio set according to the movable range of the movable sheave, regions where torque can be transmitted by contacting the belt remain on the inner and outer peripheral sides of the pulley. ing. In other words, in the related art, the torque transmission surface of each pulley is limited and used. For this reason, a large speed ratio width, which is the difference or ratio between the maximum speed ratio and the minimum speed ratio, can be increased. There was a possibility that the transmission ratio range could be restricted.

また、プーリの剛性は、外周側ほど小さくなっており、そのため、伝達トルク容量を増大させるべくベルト挟圧力を大きくすると、プーリの外周側が溝幅を広げる方向に撓むことがある。このような変形が生じると、ベルトを構成しているエレメントの下側の部分(ベルト全体から見た場合には内周側の部分)をプーリが挟み付ける状態が生じる。これは、「下当たり」と称されることがあり、このような状態が生じると、動力の伝達効率が低下するなどの可能性があった。   Further, the rigidity of the pulley is smaller toward the outer peripheral side. Therefore, when the belt clamping pressure is increased to increase the transmission torque capacity, the outer peripheral side of the pulley may bend in the direction of increasing the groove width. When such deformation occurs, a state occurs in which the pulley sandwiches the lower part of the element constituting the belt (the inner peripheral part when viewed from the entire belt). This is sometimes referred to as “bottom hit”, and when such a state occurs, there is a possibility that the transmission efficiency of power is reduced.

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、エレメントの幅方向の弾性変形を可能にして変速比幅を増大し、またいわゆる下当たりを防止することのできるベルト式無段変速機を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and is a belt-type continuously variable element capable of elastically deforming the element in the width direction to increase the speed ratio width and prevent so-called bottom contact. The object is to provide a transmission.

上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、積層した状態で環状に配列された板片状の多数のエレメントがリングによって結束されてなるベルトが、溝の幅を変更可能な駆動プーリと従動プーリとに巻き掛けられ、前記エレメントが前記溝内で前記プーリにより挟み付けられることによる摩擦力でトルクを伝達し、かつ前記駆動プーリおよび従動プーリに対する前記ベルトの巻き掛け半径に応じた変速比を設定するベルト式無段変速機において、前記エレメントの前記プーリに接触する両端部よりも中央寄りの部分に、少なくとも前記エレメントの幅方向に前記両端部よりも弾性変形しやすい弾性変形部が設けられていることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a drive in which a belt in which a large number of plate-like elements arranged in an annular form in a stacked state are bound together by a ring can change the width of the groove. It is wound around a pulley and a driven pulley, the torque is transmitted by a frictional force caused by the element being pinched by the pulley in the groove, and the belt is driven by the belt with respect to the driving pulley and the driven pulley. In a belt-type continuously variable transmission for setting a transmission gear ratio, an elastically deformable portion that is more easily elastically deformed than at both ends in the width direction of the element at a portion closer to the center than both ends contacting the pulley of the element Is provided.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記弾性変形部は、前記両端部を形成している材料よりも弾性係数の小さい材料によって形成されていることを特徴とするベルト式無段変速機である。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the elastically deformable portion is formed of a material having a smaller elastic coefficient than the material forming the both end portions. It is a transmission.

請求項3の発明は、請求項1または2の発明において、前記弾性変形部は、前記エレメントの幅方向での中央部に設けられていることを特徴とするベルト式無段変速機である。   A third aspect of the invention is the belt-type continuously variable transmission according to the first or second aspect, wherein the elastically deforming portion is provided at a central portion in the width direction of the element.

請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかの発明において、前記弾性変形部は、前記溝内に挟み込まれた状態で前記駆動プーリもしくは従動プーリの回転中心側での幅が広くかつこれとは反対側で幅が次第に狭くなるテーパ形状に形成されていることを特徴とするベルト式無段変速機である。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the elastic deformation portion is wide on the rotation center side of the driving pulley or the driven pulley while being sandwiched in the groove. The belt-type continuously variable transmission is characterized in that it is formed in a tapered shape whose width is gradually narrowed on the opposite side.

請求項5の発明は、請求項1ないし4のいずれかの発明において、前記弾性変形部は、エレメントに巻き掛けられた前記リングに対して幅方向に外れた位置に設けられていることを特徴とするベルト式無段変速機である。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the elastically deformable portion is provided at a position deviating in a width direction with respect to the ring wound around the element. This is a belt type continuously variable transmission.

請求項1あるいは2の発明よれば、ベルトに張力を掛けている状態で、エレメントに対するプーリによる挟圧力が増大した場合、前記弾性変形部が幅方向に弾性変形してエレメントの幅寸法が小さくなり、これとは反対に挟圧力が相対的に低下した場合には、弾性変形部がその弾性力で幅方向に大きくなる。そのため、巻き掛け半径が小さいプーリ側では、そのプーリの溝内に嵌り込んでいるエレメントの数が少ないことにより、一つのエレメントに作用する挟圧力が相対的に大きくなって溝の底部側すなわちプーリの回転中心側にベルトの巻き掛かり位置が移動する。これに対して巻き掛け半径の大きいプーリ側では、そのプーリの溝内に嵌り込んでいるエレメントの数が多いことにより、一つのエレメントに作用する挟圧力が相対的に小さくなるから、上述した弾性変形部の弾性復帰力によってエレメントの幅寸法が大きくなることにより、溝の開口部側すなわちプーリの半径方向で外側にベルトの巻き掛かり位置が移動する。その結果、駆動プーリと従動プーリとにおけるベルトの巻き掛け半径の差もしくは比率が、弾性変形部が変形した分、大きくなり、その結果、設定可能な変速比幅が増大する。   According to the first or second aspect of the present invention, when the clamping force by the pulley against the element increases while tension is applied to the belt, the elastically deforming portion is elastically deformed in the width direction and the width dimension of the element is reduced. On the contrary, when the clamping pressure is relatively lowered, the elastic deformation portion is enlarged in the width direction by the elastic force. Therefore, on the pulley side where the winding radius is small, the number of elements fitted in the groove of the pulley is small, so that the clamping force acting on one element becomes relatively large, so that the bottom side of the groove, that is, the pulley The belt winding position moves to the rotation center side of the belt. On the other hand, on the pulley side with a large winding radius, since the number of elements fitted in the groove of the pulley is large, the clamping force acting on one element becomes relatively small. When the width dimension of the element is increased by the elastic restoring force of the deforming portion, the belt winding position moves outward in the groove opening side, that is, in the radial direction of the pulley. As a result, the belt winding radius difference or ratio between the driving pulley and the driven pulley is increased by the amount of deformation of the elastically deforming portion, and as a result, the settable gear ratio range is increased.

請求項3の発明によれば、上述した請求項1もしくは2の発明による効果と同様の効果に加えて、エレメントの幅方向での左右の変位量もしくは変位後の位置を対称にすることができる。   According to the invention of claim 3, in addition to the effect similar to the effect of the invention of claim 1 or 2, the left and right displacement amounts or the positions after the displacement in the width direction of the element can be made symmetric. .

請求項4の発明によれば、エレメント全体としての幅方向への弾性変形は、弾性変形部の形状に従って、プーリの半径方向で内側で大きく、外側で相対的に小さくなる。そのため、エレメントの両端部の形状の変化が、プーリのトルク伝達面(フランク面)の形状の変化に追従したものとなり、その結果、いわゆる下当たりなどのエレメントとプーリとの偏った接触を防止もしくは抑制することができる。   According to the invention of claim 4, the elastic deformation in the width direction of the entire element is large on the inside in the radial direction of the pulley and relatively small on the outside according to the shape of the elastic deformation portion. Therefore, the change in the shape of both ends of the element follows the change in the shape of the torque transmission surface (flank surface) of the pulley, and as a result, the uneven contact between the element and the pulley, such as so-called bottom contact, is prevented or Can be suppressed.

請求項5の発明によれば、リングがエレメントを結束する荷重、すなわちエレメントを半径方向で中心側に押圧する荷重が弾性変形部に積極的には作用しなくなる。そのため、弾性変形部が複雑に変形することを回避して、エレメントとプーリとの接触を良好な状態に維持することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the load that binds the elements to the ring, that is, the load that presses the elements toward the center in the radial direction does not positively act on the elastically deforming portion. Therefore, it can avoid that an elastic deformation part deform | transforms complicatedly, and a contact with an element and a pulley can be maintained in a favorable state.

以下、この発明を実施した最良の形態を図面に基づいて説明する。図1および図2に示す実施例のベルト式無段変速機(以下、「無段変速機」という)は、例えば、車両の駆動力源(図示せず)から車輪(図示せず)に到る動力伝達経路に配置されている。無段変速機1は、駆動プーリであるプライマリプーリ2および従動プーリであるセカンダリプーリ3を有している。プライマリプーリ2は中心Q2を中心として回転可能に保持されている。プライマリプーリ2は、プライマリシャフト4と一体回転しかつプライマリシャフト4の軸線方向に移動しない固定シーブ5と、プライマリシャフト4と一体回転しかつプライマリシャフト4の軸線方向に移動可能な可動シーブ6とを有している。固定シーブ5には円錐形状の溝形成面としての傾斜面(接触面とも称する)8が形成され、可動シーブ6には円錐形状の傾斜面(接触面)7が形成されている。その傾斜面7と傾斜面8との間に溝A1が形成されている。そして、プライマリプーリ2の半径方向での内側ほど、溝A1の幅が狭められる方向に、傾斜面7,8が傾斜している。さらに、可動シーブ6を軸線方向に動作させるアクチュエータ9が設けられている。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. The belt type continuously variable transmission (hereinafter referred to as “continuously variable transmission”) of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is, for example, from a driving force source (not shown) of a vehicle to wheels (not shown). It is arranged in the power transmission path. The continuously variable transmission 1 has a primary pulley 2 that is a driving pulley and a secondary pulley 3 that is a driven pulley. The primary pulley 2 is held rotatably about the center Q2. The primary pulley 2 includes a fixed sheave 5 that rotates integrally with the primary shaft 4 and does not move in the axial direction of the primary shaft 4, and a movable sheave 6 that rotates integrally with the primary shaft 4 and is movable in the axial direction of the primary shaft 4. Have. The fixed sheave 5 is formed with an inclined surface (also referred to as a contact surface) 8 as a conical groove forming surface, and the movable sheave 6 is formed with a conical inclined surface (contact surface) 7. A groove A <b> 1 is formed between the inclined surface 7 and the inclined surface 8. And the inclined surfaces 7 and 8 incline in the direction in which the width | variety of groove | channel A1 is narrowed, so that the inner side of the primary pulley 2 in the radial direction is narrowed. Furthermore, an actuator 9 for operating the movable sheave 6 in the axial direction is provided.

一方、セカンダリプーリ3は中心Q4を中心として回転可能に保持されている。このセカンダリプーリ3は、セカンダリシャフト10と一体回転しかつセカンダリシャフト10の軸線方向に固定された固定シーブ11と、セカンダリシャフト10と一体回転しかつセカンダリシャフト10の軸線方向に移動できる可動シーブ12とを有している。固定シーブ11には円錐形状の溝形成面としての傾斜面(接触面)13が形成され、可動シーブ12には円錐形状の傾斜面(接触面)14が形成されている。傾斜面13と傾斜面14との間に溝A2が形成されている。そして、セカンダリプーリ3の半径方向での内側ほど、溝A2の幅が狭められる方向に、傾斜面13,14が傾斜している。さらに、可動シーブ12を軸線方向に動作させるアクチュエータ15が設けられている。上記のプライマリプーリ2およびセカンダリプーリ3に、この発明におけるベルトに相当する押圧ベルト16が巻き掛けられている。   On the other hand, the secondary pulley 3 is held rotatably about the center Q4. The secondary pulley 3 includes a fixed sheave 11 that rotates integrally with the secondary shaft 10 and is fixed in the axial direction of the secondary shaft 10, and a movable sheave 12 that rotates integrally with the secondary shaft 10 and can move in the axial direction of the secondary shaft 10. have. The fixed sheave 11 is formed with an inclined surface (contact surface) 13 as a conical groove forming surface, and the movable sheave 12 is formed with a conical inclined surface (contact surface) 14. A groove A <b> 2 is formed between the inclined surface 13 and the inclined surface 14. And the inclined surfaces 13 and 14 incline in the direction where the width | variety of groove | channel A2 is narrowed, so that the inner side in the radial direction of the secondary pulley 3 is set. Furthermore, an actuator 15 that moves the movable sheave 12 in the axial direction is provided. A pressing belt 16 corresponding to the belt in the present invention is wound around the primary pulley 2 and the secondary pulley 3.

押圧ベルト16は、図3、図4に示すように、環状のリング(フープともいう)17と、このリング17の円周方向に積層して結束された多数の板片であるエレメント(ブロックともいう)18とを有している。環状のリング17は、金属材料で形成された薄板19を内外に複数積層して構成され、本実施の形態では2本のリング17が用いられている。全てのエレメント18は金属材料により形成され、エレメント18は、溝A1,A2の幅方向に配置される長尺状の基部20と、基部20の幅方向中央部における首部21を介して繋がっている頂部22とを有している。   As shown in FIGS. 3 and 4, the pressing belt 16 includes an annular ring (also referred to as a hoop) 17, and an element (a block or a block) that is a plurality of plate pieces stacked and bound in the circumferential direction of the ring 17. 18). The annular ring 17 is configured by laminating a plurality of thin plates 19 formed of a metal material on the inside and outside. In the present embodiment, two rings 17 are used. All the elements 18 are formed of a metal material, and the elements 18 are connected to each other through a long base portion 20 disposed in the width direction of the grooves A1 and A2 and a neck portion 21 at the center portion of the base portion 20 in the width direction. And a top portion 22.

押圧ベルト16の幅方向、すなわちエレメント18の幅方向における両端部には、各シーブ5,6,11,12の溝形成面(傾斜面)7,8,13,14に接触可能な平面状の接触領域(フランク面)23,24が別個に形成されている。そして、押圧ベルト16がプライマリプーリ2およびセカンダリプーリ3に巻き掛けられた場合に、接触領域23は、傾斜面7または傾斜面13に接触可能な形状に構成されている。また、接触領域24は、傾斜面8または傾斜面14に接触可能な形状に構成されている。すなわち、接触領域23,24は、押圧ベルト16の内周側ほど、基部20の幅が狭められるように傾斜するフランク面を有している。なお、接触領域23,24により形成される角度は、傾斜面7,8により形成される角度、および傾斜面13,14により形成される角度(フランク角)とほぼ同じである。   At both ends in the width direction of the pressing belt 16, that is, in the width direction of the element 18, a planar shape that can contact the groove forming surfaces (inclined surfaces) 7, 8, 13, 14 of each sheave 5, 6, 11, 12 Contact areas (flank surfaces) 23 and 24 are formed separately. Then, when the pressing belt 16 is wound around the primary pulley 2 and the secondary pulley 3, the contact region 23 is configured in a shape that can contact the inclined surface 7 or the inclined surface 13. Further, the contact region 24 is configured in a shape that can contact the inclined surface 8 or the inclined surface 14. That is, the contact regions 23 and 24 have flank surfaces that are inclined so that the width of the base portion 20 is narrowed toward the inner peripheral side of the pressing belt 16. The angle formed by the contact regions 23 and 24 is substantially the same as the angle formed by the inclined surfaces 7 and 8 and the angle (flank angle) formed by the inclined surfaces 13 and 14.

一方、基部20と頂部22との間には、押圧ベルト16の幅方向の深さを有する凹部29(図3参照)が左右に2箇所形成されている。これら凹部29を形成している図4での下側の面がサドル面であって、ここにリング17がそれぞれ配置され、多数のエレメント18が環状に積層かつ結束される構成となっている。また、エレメント18の頂部22の表面25側には、エレメント18の積層方向に突出したディンプル30が形成されている。エレメント18のディンプル30と反対側には、エレメント18の積層方向の深さを有するホール31が形成されている。各エレメント18がリング17によって結束され、かつ、積層された状態では、ディンプル30がホール31に嵌り込み、円周方向で隣り合うエレメント18同士が相対移動するのを規制するようになっている。   On the other hand, two concave portions 29 (see FIG. 3) having a depth in the width direction of the pressing belt 16 are formed between the base portion 20 and the top portion 22 on the left and right. The lower surface in FIG. 4 forming these concave portions 29 is a saddle surface, and the ring 17 is arranged here, and a large number of elements 18 are laminated and bound in an annular shape. A dimple 30 protruding in the stacking direction of the elements 18 is formed on the surface 25 side of the top portion 22 of the element 18. On the opposite side of the element 18 from the dimple 30, a hole 31 having a depth in the stacking direction of the elements 18 is formed. When the elements 18 are bound by the ring 17 and stacked, the dimples 30 are fitted into the holes 31 to restrict relative movement of the adjacent elements 18 in the circumferential direction.

上述した各エレメント18には、幅方向への弾性変形を容易にする弾性変形部が設けられている。この弾性変形部は、エレメント18の幅方向での両端部すなわちプーリ2,3に接触する部分よりも、少なくとも幅方向に弾性変形しやすい部分であり、形状が他の部分と異なっていることにより、あるいは材料が異なっていることにより、弾性変形しやすく構成されている。例えば、図4、図5に示されるように、エレメント18の一部に、弾性係数が相対的に小さな弾性部材Eが設けられ、各プーリ2,3の溝A1,A2内に挟み込まれて挟圧力を受けた場合に、幅方向に弾性変形するように構成されている。   Each element 18 described above is provided with an elastic deformation portion that facilitates elastic deformation in the width direction. This elastic deformation portion is a portion that is more likely to be elastically deformed at least in the width direction than both ends in the width direction of the element 18, that is, the portion that contacts the pulleys 2 and 3, and the shape is different from the other portions. Alternatively, it is configured to be easily elastically deformed by different materials. For example, as shown in FIGS. 4 and 5, an elastic member E having a relatively small elastic coefficient is provided in a part of the element 18 and is sandwiched between the grooves A1 and A2 of the pulleys 2 and 3. When subjected to pressure, it is configured to elastically deform in the width direction.

より具体的には、この弾性係数の小さな弾性部材Eは、図4のハッチングで示すように、エレメント18の幅方向における略中央部で、基部20、首部21、および頂部22に亘る図での上下方向に沿って設けられる。したがって、エレメント18における弾性係数の小さな弾性部材Eは、それが設けられない他の領域に比べて弾性係数が小さいので、プライマリプーリ2あるいはセカンダリプーリ3から受ける挟圧力がエレメント18の幅方向に作用した場合に、図5(a)の状態から図5(b)に示す状態に変形し、その結果、エレメント18の全体としての幅方向の寸法がL1からL2に変化するようになっている。   More specifically, the elastic member E having a small elastic coefficient is shown in the figure extending across the base 20, the neck 21, and the top 22 at a substantially central portion in the width direction of the element 18, as shown by hatching in FIG. It is provided along the vertical direction. Therefore, since the elastic member E having a small elastic coefficient in the element 18 has a smaller elastic coefficient than other regions where the elastic member E is not provided, the clamping force received from the primary pulley 2 or the secondary pulley 3 acts in the width direction of the element 18. In this case, the state shown in FIG. 5A is changed to the state shown in FIG. 5B, and as a result, the overall dimension of the element 18 in the width direction is changed from L1 to L2.

ここで説明している実施の形態では、弾性部材Eは正面視で長方形状の形状に形成したものを用いたが、図4の破線で示すように、エレメント18の下部(内方)に向かうに応じて幅方向の寸法を大きく、すなわち、台形状(テーパ状)に形成した形態Fであってもよく、また、弾性係数の小さな弾性部材Eを設ける領域を、リング17が存在する範囲外、すなわちリング17に対して幅方向に外れた位置に設けることが好ましい。このようにすれば、弾性部材Eに幅方向の圧縮力と合わせて剪断力などの他の荷重が作用し、それに伴って複雑な変形が生じることを防止することができる。   In the embodiment described here, the elastic member E is formed in a rectangular shape when viewed from the front. However, as shown by a broken line in FIG. 4, the elastic member E faces the lower portion (inward) of the element 18. Accordingly, the width F may be increased, that is, the shape F may be formed in a trapezoidal shape (tapered shape), and the region where the elastic member E having a small elastic coefficient is provided is outside the range where the ring 17 exists. In other words, it is preferably provided at a position deviating from the ring 17 in the width direction. If it does in this way, other loads, such as a shear force, may be applied to the elastic member E together with the compressive force in the width direction, and complicated deformation can be prevented from occurring.

ここで、無段変速機1の変速制御を説明する。伝達するべきトルクに応じたベルト挟圧力をセカンダリプーリ3によって付加した状態で、プライマリプーリ2の可動シーブ6の軸線方向における位置が制御され、溝A1の幅が調整されると、プライマリプーリ2における押圧ベルト16の巻き掛け半径と、セカンダリプーリ3における押圧ベルト16の巻き掛け半径との比、すなわち変速比が変化する。   Here, the shift control of the continuously variable transmission 1 will be described. When the position of the primary sheave 2 in the axial direction of the movable sheave 6 is controlled and the width of the groove A1 is adjusted in a state where the belt clamping pressure corresponding to the torque to be transmitted is applied by the secondary pulley 3, the width of the groove A1 is adjusted. The ratio of the winding radius of the pressing belt 16 and the winding radius of the pressing belt 16 in the secondary pulley 3, that is, the gear ratio changes.

また、図2において、プライマリプーリ2に押圧ベルト16が接触して巻き掛け領域B1が形成され、セカンダリプーリ3に押圧ベルト16が接触して巻き掛け領域B2が形成される。さらに、巻き掛け領域B1と巻き掛け領域B2との間には、押圧ベルト16を構成するエレメント18がプライマリプーリ2およびセカンダリプーリ3のいずれにも接触しない領域、つまり、非巻き掛け領域B3,B4が形成される。巻き掛け領域B1に位置するエレメント18の接触領域23,24が傾斜面7,8に接触する。ここで、巻き掛け領域B1であって、エレメント18の移動方向における出口側B5においては、プライマリプーリ2のトルクおよびエレメント18と傾斜面7,8との摩擦力に応じて、傾斜面7,8から、所定数のエレメント18に対して積層方向の押圧力が伝達される。ここで、エレメント18の移動方向における前方であるほど、各エレメント18同士の間で生じる押圧力が高くなる。なお、エレメント18の移動方向で、出口側B5よりも上流側にある上流側B6においては、エレメント18同士の間に押圧力は生じない。   In FIG. 2, the pressing belt 16 contacts the primary pulley 2 to form a winding region B <b> 1, and the pressing belt 16 contacts the secondary pulley 3 to form the winding region B <b> 2. Further, between the winding region B1 and the winding region B2, the region in which the element 18 constituting the pressing belt 16 does not contact either the primary pulley 2 or the secondary pulley 3, that is, the non-wrapping regions B3, B4. Is formed. The contact regions 23 and 24 of the element 18 located in the winding region B1 are in contact with the inclined surfaces 7 and 8. Here, in the winding region B1, on the outlet side B5 in the moving direction of the element 18, the inclined surfaces 7 and 8 depend on the torque of the primary pulley 2 and the frictional force between the element 18 and the inclined surfaces 7 and 8. Thus, the pressing force in the stacking direction is transmitted to the predetermined number of elements 18. Here, as the element 18 moves forward in the moving direction, the pressing force generated between the elements 18 increases. Note that no pressing force is generated between the elements 18 on the upstream side B6 in the moving direction of the element 18 on the upstream side of the outlet side B5.

こうして、各エレメント18に厚さ方向に伝達された押圧力は、図2,図3のように、非巻き掛け領域B3に位置するエレメント18に伝達される。次いで、各エレメント18がセカンダリプーリ3における巻き掛け領域B2に至ると、エレメント18の接触領域23,24と傾斜面13,14とが接触して、エレメント18の接触領域23,24と傾斜面13,14との摩擦力に応じて、エレメント18の積層方向の押圧力がセカンダリプーリ3に伝達されて、セカンダリプーリ3を回転させるトルクが生じる。   Thus, the pressing force transmitted to each element 18 in the thickness direction is transmitted to the element 18 located in the non-wrapping region B3 as shown in FIGS. Next, when each element 18 reaches the winding region B2 in the secondary pulley 3, the contact regions 23, 24 of the element 18 and the inclined surfaces 13, 14 come into contact with each other, and the contact regions 23, 24 of the element 18 and the inclined surface 13 are contacted. , 14, and the pressing force in the stacking direction of the elements 18 is transmitted to the secondary pulley 3 to generate torque that rotates the secondary pulley 3.

上記のベルト式無段変速機1の押圧ベルト16によれば、エレメント18の中央部に弾性係数の小さな弾性部材Eが設けられているので、それが設けられない他の領域に比べて弾性係数が小さい。このため、プライマリプーリ2あるいはセカンダリプーリ3から受ける挟持力(挟圧力)がエレメント18の幅方向に作用すると、エレメント18は中央部を基点にしてその幅方向に均等に圧縮弾性変形をして、エレメント18の幅方向の寸法は図5に示すように、L1からL2に変化する。すなわち、幅方向寸法がL2に変化すると、押圧ベルト16は、プーリ2,3に対して巻き掛け径がΔRだけ小さくなる方向に移動する。   According to the pressing belt 16 of the belt-type continuously variable transmission 1 described above, the elastic member E having a small elastic coefficient is provided in the central portion of the element 18, so that the elastic coefficient is larger than in other areas where the elastic member E is not provided. Is small. For this reason, when the clamping force (clamping pressure) received from the primary pulley 2 or the secondary pulley 3 acts in the width direction of the element 18, the element 18 is uniformly compressed and elastically deformed in the width direction with the central portion as a base point, The dimension in the width direction of the element 18 changes from L1 to L2, as shown in FIG. That is, when the dimension in the width direction changes to L2, the pressing belt 16 moves in a direction in which the winding diameter of the pulleys 2 and 3 decreases by ΔR.

このような弾性変形およびそれに伴う寸法変化は、エレメント18に作用する幅方向の圧縮力に応じて生じる。したがって、変速比が「1」以外の場合、各プーリ2,3のいずれか一方での押圧ベルト16の巻き掛け半径が、他方での巻き掛け半径に対して大きくなる。巻き掛け半径が小さいプーリ2,3では、その溝A1,A2に挟み込まれるエレメント18の数が少なくなり、これに対して巻き掛け半径が大きいプーリ3,2では溝A2,A1に挟み込まれるエレメント18の数が多くなる。その結果、巻き掛け半径の小さいプーリ2,3において一つのエレメント18に作用する幅方向の圧縮荷重が大きくなり、そのために、前述した弾性部材Eが弾性変形し、そのエレメント18の幅寸法が小さくなる。その場合、押圧ベルト16には張力が作用しているので、エレメント18が溝A1,A2の底部側すなわちプーリ2,3の半径方向での内側に入り込み、押圧ベルト16の巻き掛け半径がその分、小さくなる。   Such elastic deformation and accompanying dimensional change occur according to the compressive force in the width direction acting on the element 18. Therefore, when the speed ratio is other than “1”, the winding radius of the pressing belt 16 on one of the pulleys 2 and 3 is larger than the winding radius on the other. In the pulleys 2 and 3 having a small winding radius, the number of elements 18 sandwiched between the grooves A1 and A2 is reduced. On the other hand, in the pulleys 3 and 2 having a large winding radius, the element 18 sandwiched in the grooves A2 and A1. The number of will increase. As a result, in the pulleys 2 and 3 having a small winding radius, the compressive load in the width direction acting on one element 18 is increased. Therefore, the elastic member E described above is elastically deformed, and the width dimension of the element 18 is decreased. Become. In this case, since tension is applied to the pressing belt 16, the element 18 enters the bottom side of the grooves A1 and A2, that is, the inner side in the radial direction of the pulleys 2 and 3, and the winding radius of the pressing belt 16 is correspondingly increased. , Get smaller.

これに対して、巻き掛け半径の大きいプーリ3,2では、溝A2,A3に嵌り込んでいるエレメント18の数が多いので、一つのエレメント18に作用する幅方向の圧縮荷重が相対的に小さくなる。そのために、前述した弾性部材Eの変形量が小さくなり、あるいは変形が弾性力によって復帰し、そのエレメント18の幅寸法が相対的に大きくなる。その結果、エレメント18が溝A1,A2の開口部側すなわちプーリ2,3の半径方向での外側に移動し、押圧ベルト16の巻き掛け半径がその分、大きくなる。したがって、各可動シーブ6,12の可動範囲あるいは溝A1,A2の幅寸法の変化範囲が規定されていても、変速比の変化幅すなわち変速比幅は、その可動範囲や変化範囲で決まる幅を超えて、エレメント18の幅寸法が上記のように変化する分、大きくなる。そのため、この発明に係る無段変速機を車両に使用した場合には、車両の燃費や動力性能を向上させることができる。   On the other hand, in the pulleys 3 and 2 having a large winding radius, since the number of elements 18 fitted in the grooves A2 and A3 is large, the compressive load in the width direction acting on one element 18 is relatively small. Become. For this reason, the deformation amount of the elastic member E described above is reduced, or the deformation is restored by the elastic force, and the width dimension of the element 18 is relatively increased. As a result, the element 18 moves to the opening side of the grooves A1 and A2, that is, to the outside of the pulleys 2 and 3 in the radial direction, and the winding radius of the pressing belt 16 is increased accordingly. Therefore, even if the movable range of each movable sheave 6, 12 or the change range of the width dimension of the grooves A 1, A 2 is defined, the change width of the transmission ratio, that is, the transmission ratio width is determined by the movable range and the change range. Beyond that, the width of the element 18 increases as the width changes as described above. Therefore, when the continuously variable transmission according to the present invention is used in a vehicle, the fuel consumption and power performance of the vehicle can be improved.

ところで、上述したエレメント18の弾性変形は、上記の弾性部材Eなどから構成されている弾性変形部の変形によって生じるので、弾性変形部の形状に応じて、エレメント18の変形の態様を異ならせることができる。例えば、弾性変形部の形状を前述した図4に破線で示すいわゆるテーパ状にした場合、図4での下側すなわちプーリ2,3の半径方向で内周側での変形量が、外側での変形量に対して大きくなる。   By the way, since the elastic deformation of the element 18 described above is caused by the deformation of the elastic deformation portion constituted by the elastic member E or the like, the deformation mode of the element 18 is made different depending on the shape of the elastic deformation portion. Can do. For example, when the shape of the elastic deformation portion is a so-called tapered shape indicated by a broken line in FIG. 4 described above, the amount of deformation on the inner side in the radial direction of the lower side in FIG. It becomes larger with respect to the amount of deformation.

このような変形は、プーリ2,3の変形に対応したものとなる。すなわち、各プーリ2,3の剛性は、半径方向での内周側で大きく、外周側で相対的に小さくなっているので、各プーリ2,3の接触面7,8,13,14が図6に示すように、エレメント18からの反力を受けて二点鎖線のように溝幅が広がるような変形することがある。その場合、エレメント18の接触領域(フランク面)23,24は、弾性部材Eの有する反発力によりフランク角が大きくなりながら相手側部材であるプライマリプーリ2およびセカンダリプーリ3の接触面7,8,13,14に追随して接触し、トルク伝達を行うことができる。換言すると、プーリ2,3とエレメント18とのいわゆる下当たりを抑制して、押圧ベルト16やプーリ2,3の耐久性を向上でき、さらには、動力の伝達ロスを低減することが可能となる等の利点がある。   Such deformation corresponds to the deformation of the pulleys 2 and 3. That is, the rigidity of the pulleys 2 and 3 is large on the inner peripheral side in the radial direction and relatively small on the outer peripheral side, so that the contact surfaces 7, 8, 13, and 14 of the pulleys 2 and 3 are illustrated in FIG. As shown in FIG. 6, the reaction force from the element 18 may cause deformation such that the groove width widens like a two-dot chain line. In that case, the contact areas (flank surfaces) 23, 24 of the element 18 are contact surfaces 7, 8, 13 and 14 can be followed to contact and transmit torque. In other words, so-called lower contact between the pulleys 2 and 3 and the element 18 can be suppressed, durability of the pressing belt 16 and the pulleys 2 and 3 can be improved, and further, power transmission loss can be reduced. There are advantages such as.

以上、この発明をベルト式無段変速機1を例にとって詳述したが、具体的な構成は上記実施例に限られるものでなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があってもこの発明の範囲に含まれる。また、上記実施例では、押圧ベルトを組み込んだベルト式無段変速機1を車両用に適用した場合について説明したが、車両以外の機械装置にも適用できる。   The present invention has been described in detail by taking the belt-type continuously variable transmission 1 as an example, but the specific configuration is not limited to the above-described embodiment, and there are design changes and the like without departing from the scope of the present invention. Are also included in the scope of the present invention. Moreover, although the said Example demonstrated the case where the belt-type continuously variable transmission 1 incorporating a press belt was applied for vehicles, it is applicable also to mechanical devices other than a vehicle.

この発明の一実施例に係るベルト式無段変速機を概念的に示した平面図である。1 is a plan view conceptually showing a belt type continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention. 上記実施例におけるベルト式無段変速機を概念的に示した側面図である。It is the side view which showed notionally the belt type continuously variable transmission in the said Example. 上記ベルト式無段変速機に用いられる押圧ベルトの構成要素であるエレメントの移動軌跡を示す側面図である。It is a side view which shows the movement locus | trajectory of the element which is a component of the press belt used for the said belt-type continuously variable transmission. 上記押圧ベルトの幅方向における断面図である。It is sectional drawing in the width direction of the said press belt. 上記実施例に係るベルト式無段変速機の押圧ベルトについての動力伝達時における作用を説明する図で、(a)は押圧ベルトのエレメントが幅方向に圧縮弾性変形する前の状態を示し、(b)は圧縮弾性変形した後の状態を示す断面図である。It is a figure explaining the effect | action at the time of power transmission about the press belt of the belt-type continuously variable transmission which concerns on the said Example, (a) shows the state before the element of a press belt compresses elastically in the width direction, ( b) is a cross-sectional view showing a state after compression elastic deformation. 上記実施例に係るベルト式無段変速機の押圧ベルトが圧縮弾性変形する状態を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the state which the press belt of the belt-type continuously variable transmission which concerns on the said Example compresses elastically.

符号の説明Explanation of symbols

1…無段変速機、 2…プライマリプーリ、 3…セカンダリプーリ、 7,8,13,14…溝形成面としての傾斜面(接触面)、 16…押圧ベルト、 17…リング(フープ)、 18…エレメント(ブロック)、 20…基部、 21…首部、 22…押え部、 23,24…接触領域(フランク面)、 30…ディンプル、 31…ホール、 A1,A2…溝、 E…弾性部材。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Continuously variable transmission, 2 ... Primary pulley, 3 ... Secondary pulley, 7, 8, 13, 14 ... Inclined surface (contact surface) as a groove formation surface, 16 ... Press belt, 17 ... Ring (hoop), 18 ... Element (block), 20 ... Base part, 21 ... Neck part, 22 ... Presser part, 23,24 ... Contact area (flank surface), 30 ... Dimple, 31 ... Hole, A1, A2 ... Groove, E ... Elastic member.

Claims (5)

積層した状態で環状に配列された板片状の多数のエレメントがリングによって結束されてなるベルトが、溝の幅を変更可能な駆動プーリと従動プーリとに巻き掛けられ、前記エレメントが前記溝内で前記プーリにより挟み付けられることによる摩擦力でトルクを伝達し、かつ前記駆動プーリおよび従動プーリに対する前記ベルトの巻き掛け半径に応じた変速比を設定するベルト式無段変速機において、
前記エレメントの前記プーリに接触する両端部よりも中央寄りの部分に、少なくとも前記エレメントの幅方向に前記両端部よりも弾性変形しやすい弾性変形部が設けられていることを特徴とするベルト式無段変速機。
A belt in which a large number of plate-like elements arranged in an annular shape in a stacked state are bundled by a ring is wound around a driving pulley and a driven pulley that can change the width of the groove, and the element is placed in the groove. In the belt-type continuously variable transmission that transmits torque with frictional force by being pinched by the pulley and sets a gear ratio according to a winding radius of the belt with respect to the driving pulley and the driven pulley,
A belt-type non-belt characterized in that an elastically deformable portion that is more elastically deformable than the both end portions is provided at least in the width direction of the element at a portion closer to the center than both end portions that contact the pulley of the element Step transmission.
前記弾性変形部は、前記両端部を形成している材料よりも弾性係数の小さい材料によって形成されてい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。   The belt-type continuously variable transmission according to claim 1, wherein the elastically deforming portion is formed of a material having a smaller elastic coefficient than a material forming the both end portions. 前記弾性変形部は、前記エレメントの幅方向での中央部に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のベルト式無段変速機。   The belt-type continuously variable transmission according to claim 1, wherein the elastically deforming portion is provided at a central portion in the width direction of the element. 前記弾性変形部は、前記溝内に挟み込まれた状態で前記駆動プーリもしくは従動プーリの回転中心側での幅が広くかつこれとは反対側で幅が次第に狭くなるテーパ形状に形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のベルト式無段変速機。   The elastically deforming portion is formed in a tapered shape in which the width of the driving pulley or the driven pulley is wide on the rotation center side while being sandwiched in the groove, and the width is gradually narrowed on the opposite side. The belt-type continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 3. 前記弾性変形部は、エレメントに巻き掛けられた前記リングに対して幅方向に外れた位置に設けられていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のベルト式無段変速機。   The belt-type continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 4, wherein the elastically deforming portion is provided at a position deviating in a width direction with respect to the ring wound around the element. .
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