JP2011196426A - Belt for continuously variable transmission and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無段変速機においてプーリに掛け渡される無段変速機用ベルトとその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a continuously variable transmission belt that is stretched around a pulley in a continuously variable transmission and a method for manufacturing the same.
従来、連接して多数配列したエレメントのサドル溝に、両側から2組の積層リングを挟み込むことで構成した無段変速機用ベルトにおいて、前記エレメントのうち、プーリのシーブ面と接触するフランク面に、油膜を介してシーブ面に接触する山部と、潤滑油を排出するための溝部を形成したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in a continuously variable transmission belt configured by sandwiching two sets of laminated rings from both sides into saddle grooves of a plurality of elements arranged in series, on the flank surface of the element that contacts the sheave surface of the pulley. In addition, there is known one in which a peak portion that contacts the sheave surface via an oil film and a groove portion for discharging lubricating oil are formed (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、従来の無段変速機用ベルトにあっては、エレメント全体の硬度が一定であり、フランク面に形成した山部においても基部から頂部にかけて硬さが同じであった。このため、エレメントのフランク面とプーリのシーブ面が接触した際に、フランク面が摩耗しにくく、初期摩耗が終了するまでに時間がかかっていた。
一方、エレメントのフランク面とプーリのシーブ面が接触すると、フランク面が接触面圧を受け、内部に剪断応力が発生する。この剪断応力は、一定以上の閾値を越えるとプーリのシーブ面にダメージを与えるものとなっている。
そのため、フランク面が摩耗しにくいと、フランク面の内部に発生する剪断応力が過大になり、プーリのシーブ面に蓄積されるダメージが大きくなる。そして、シーブ面の蓄積ダメージが大きい状態で同じベルト走行半径を繰り返し使用すれば、これを原因としてシーブ面に段差が生じることがあった。さらに変速時において、この段差にエレメントが引っかかればエレメントに過大な応力が作用し、エレメントがダメージを受けるおそれがある、という問題があった。
However, in the conventional continuously variable transmission belt, the hardness of the entire element is constant, and the hardness is the same from the base portion to the top portion even in the peak portion formed on the flank surface. For this reason, when the flank surface of the element and the sheave surface of the pulley contact each other, the flank surface is not easily worn, and it takes time until the initial wear is completed.
On the other hand, when the flank surface of the element and the sheave surface of the pulley come into contact with each other, the flank surface receives contact surface pressure, and shear stress is generated inside. This shear stress damages the sheave surface of the pulley when it exceeds a certain threshold value.
Therefore, if the flank surface is not easily worn, the shear stress generated inside the flank surface becomes excessive, and the damage accumulated on the sheave surface of the pulley increases. If the same belt running radius is repeatedly used in a state where the accumulated damage on the sheave surface is large, a step may occur on the sheave surface due to this. Furthermore, there is a problem that if the element is caught in this step at the time of shifting, an excessive stress acts on the element and the element may be damaged.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、プーリからエレメントがダメージを受けることを防止し、ベルト耐久信頼性の向上を図ることができる無段変速機用ベルトとその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and provides a continuously variable transmission belt capable of preventing an element from being damaged by a pulley and improving belt durability reliability, and a manufacturing method thereof. The purpose is to do.
上記目的を達成するため、本発明の無段変速機用ベルトでは、環状リングを内から外へ多数重ね合わせた積層リングと、両側にプーリのシーブ面と接触するフランク面を有するエレメントと、を備え、2組の前記積層リングを、連接して多数配列した前記エレメントのサドル溝に両側から挟み込むことで構成し、2組のプーリの間に挟み込んでのトルク伝達時、エレメントが外径方向に拡がろうとする力を積層リングが支え、2組のプーリからの押し付け力をエレメントが支える。
前記エレメントは、両側のフランク面に、プーリのシーブ面と油膜を介して接触する山部と、潤滑油をプーリの周方向に排出する溝部を、プーリ径方向に交互に配列して形成し、
前記山部の頂部から前記溝部に向かった所定範囲に、エレメント基部の硬度値よりも低い硬度値に設定した低硬度領域部を形成した。
In order to achieve the above object, in the continuously variable transmission belt of the present invention, a laminated ring in which a large number of annular rings are stacked from the inside to the outside, and elements having flank surfaces that contact the sheave surfaces of the pulleys on both sides are provided. 2 sets of the above-mentioned laminated rings are constructed by sandwiching them from both sides into the saddle grooves of the elements arranged in series, and when transmitting torque between the 2 sets of pulleys, the elements are arranged in the outer diameter direction. The laminated ring supports the force of spreading, and the element supports the pressing force from the two sets of pulleys.
The element is formed by alternately arranging, on the flank surfaces on both sides, a peak portion that contacts the sheave surface of the pulley via an oil film, and a groove portion that discharges lubricating oil in the circumferential direction of the pulley, in the pulley radial direction,
A low hardness region portion set to a hardness value lower than the hardness value of the element base portion was formed in a predetermined range from the top portion of the peak portion toward the groove portion.
よって、本発明の無段変速機用ベルトにあっては、エレメントのフランク面に形成された山部の頂部から溝部に向かった所定範囲に低硬度領域部が形成されることで、山部の頂部付近(先端部分)の硬度値が低下する。これにより、フランク面がプーリのシーブ面に接触した際に、山部の摩耗が促進されて短時間で初期摩耗が終了し、シーブ面のダメージ蓄積を抑える。そして、このシーブ面のダメージ蓄積抑制作用により、同じベルト走行半径を使用してもシーブ面に段差が発生することがなくなり、変速時においてエレメントの引っかかりが生じない。この結果、プーリからエレメントがダメージを受けることを防止し、ベルト耐久信頼性の向上を図ることができる。 Therefore, in the continuously variable transmission belt of the present invention, the low hardness region portion is formed in a predetermined range from the top portion of the ridge portion formed on the flank surface of the element toward the groove portion. The hardness value near the top (tip portion) decreases. As a result, when the flank surface comes into contact with the sheave surface of the pulley, the wear of the ridges is promoted and the initial wear is completed in a short time, thereby suppressing damage accumulation on the sheave surface. The sheave surface damage accumulation suppression action prevents the sheave surface from being stepped even when the same belt running radius is used, and the element does not get caught during shifting. As a result, the element can be prevented from being damaged by the pulley, and the belt durability reliability can be improved.
以下、本発明の無段変速機用ベルトを実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing a continuously variable transmission belt according to the present invention will be described based on Example 1 shown in the drawings.
まず、構成を説明する。
図1は実施例1の無段変速機用ベルトを適用したベルト式無段変速機で最大減速状態の2組のプーリを示す斜視図である。図2は、実施例1の無段変速機用ベルトの一部分を示す拡大斜視図である。図3は、実施例1の無段変速機用ベルトの構成要素であるエレメントをあらわし、(a)はエレメント正面図を示し、(b)はエレメント側面図を示し、(c)は図3(a)のエレメントフランク部分Fの拡大図を示す。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a perspective view showing two sets of pulleys in a maximum deceleration state in a belt-type continuously variable transmission to which a continuously variable transmission belt according to a first embodiment is applied. FIG. 2 is an enlarged perspective view illustrating a part of the continuously variable transmission belt according to the first embodiment. 3A and 3B show elements that are components of the continuously variable transmission belt according to the first embodiment. FIG. 3A is a front view of the element, FIG. 3B is a side view of the element, and FIG. The enlarged view of the element flank part F of a) is shown.
実施例1の無段変速機用ベルトVは、図1に示すように、入力側プーリ1と出力側プーリ2の間に掛け渡している。ここで、図外のエンジンからのトルクは、トルクコンバータ及び前後進切替機構を通して入力側プーリ1に伝わり、無段変速機用ベルトVを介して、出力側プーリ2から図外の減速歯車及びドライブシャフトを通じてタイヤに伝わる。入力側プーリ1は、固定プーリ11とスライドプーリ12を有し、入力軸方向にプーリ間隔を可変とする。出力側プーリ2は、固定プーリ21とスライドプーリ22を有し、出力軸方向にプーリ間隔を可変とする。そして、スライドプーリ12,22は、ピストン油圧によりベルトを狭持する方向に押し付け力を発生させる。さらに、各プーリ11,12,21,22は、無段変速機用ベルトVと接触するシーブ面11a,12a,21a,22aを有している。
The continuously variable transmission belt V according to the first embodiment is stretched between the input-side pulley 1 and the output-
なお、実施例1のプーリ11,12,21,22では、シーブ面11a,12a,21a,22aの傾斜であるシーブ角度を、例えば11°程度に設定している。
In the
無段変速機用ベルトVは、図2に示すように、環状リングを内から外へ多数重ね合わせた積層リング(無端バンド)3と、両側に2組のプーリ1,2のシーブ面11a,12a,21a,22aと接触するフランク面4aを有する板状のエレメント4と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the continuously variable transmission belt V includes a laminated ring (endless band) 3 in which a large number of annular rings are stacked from inside to outside, and
そして、無段変速機用ベルトVは、図2に示すように、2組の積層リング3,3を、板厚方向に多数枚重ねたエレメント4,・・・のサドル溝4b,4bに両側から挟み込み、これら多数のエレメント4,・・・を束ねることで構成する。そして、この無段変速機用ベルトVを2組のプーリ1,2の間に挟み込んでのトルク伝達時、エレメント4が外径方向に拡がろうとする力を積層リング3が支え、2組のプーリ1,2からの押し付け力をエレメント4が支える。
As shown in FIG. 2, the continuously variable transmission belt V includes two sets of laminated
積層リング3は、厚さ0.2mmほどのマレージング鋼相当の最高強度材料の薄板を溶接して環状リングとし、僅かに径を異ならせた複数の環状リングを内から外へ層状に重ね合わせることで構成する。
Laminated
エレメント4は、厚さ2mm程度の鋼板(素材)を、打ち抜き金型により打ち抜いた打ち抜き成形品である。このエレメント4は、図3(a)に示すように、フランク面4a,4aと、サドル溝4b,4bと、ネック部4cと、ノーズ部4dと、イヤー部4e,4eと、ホール部4fと、ロッキングエッジ部4gと、を備えている。
The
フランク面4a,4aは、プーリ1,2のシーブ面11a,12a,21a,22aと接触するエレメント両側位置に形成する。サドル溝4b,4bは、2組の積層リング3,3を両側から挟み込むエレメント内側位置に形成する。ネック部4cは、サドル溝4b,4bに挟まれたエレメント中央位置に形成する。ノーズ部4dは、エレメント正面位置の上部にベルト進行方向に突出して形成する。イヤー部4e,4eは、ノーズ部4dからエレメント幅方向に延在して形成する。ホール部4fは、ノーズ部4dの設定位置に対応するエレメント背面位置の下部に形成する。ロッキングエッジ部4gは、フランク面4a,4aを有するエレメント正面位置に幅方向に形成する。
The flank surfaces 4a and 4a are formed at positions on both sides of the element in contact with the sheave surfaces 11a, 12a, 21a and 22a of the
そして、エレメント4のフランク面4a,4aには、図3(b),(c)に示すように、2組のプーリ1,2のシーブ面11a,12a,21a,22aと油膜を介して接触する山部41と、潤滑油をプーリ周方向に排出する溝部42を、プーリ径方向に交互に等ピッチにて交互に配列して形成している。
The flank surfaces 4a and 4a of the
図4は、実施例1の無段変速機用ベルトの構成要素であるエレメントの、ラッピング前におけるフランク面を示す拡大図である。図5は、実施例1の無段変速機用ベルトの構成要素であるエレメントの、ラッピング後におけるフランク面を示す拡大図である。図6は、無段変速機用ベルトの構成要素であるエレメントの溝比率と打ち抜き金型寿命及び山部の強度との関係特性を示す図である。図7は、無段変速機用ベルトの構成要素であるエレメントのフラット比率と溝ピッチとの関係特性に、プーリダメージ閾値及びオイル排出性NG領域を書き込んだものを示す図である。 FIG. 4 is an enlarged view showing a flank surface of the element, which is a component of the continuously variable transmission belt according to the first embodiment, before wrapping. FIG. 5 is an enlarged view showing a flank surface of the element, which is a component of the continuously variable transmission belt according to the first embodiment, after lapping. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the groove ratio of the element, which is a component of the continuously variable transmission belt, the punching die life, and the strength of the crest. FIG. 7 is a diagram showing a pulley damage threshold value and an oil dischargeability NG region written in the relational characteristic between the flat ratio of the element, which is a constituent element of the continuously variable transmission belt, and the groove pitch.
エレメント4は、山部41と溝部42の山幅と溝幅の合計幅に対する溝幅の割合である溝比率を、フランク面4aとシーブ面11a,12a,21a,22aのラッピング(擦り合わせ)前において、打ち抜き金型の型強度が確保されると共に、山部41の山強度が確保される範囲に設定している。また、エレメント4は、山部41と溝部42の山幅と溝幅の合計幅に対する山幅の割合であるフラット比率を、フランク面4aとシーブ面11a,12a,21a,22aのラッピング前及びラッピング後において、プーリダメージ閾値以上であって、オイル排出性が確保される範囲に設定している。
The
ここで、「山幅」とは、山部41の頂部41aにおける山溝並び方向(図4,図5では左右方向)の幅であり、「溝幅」とは、溝部42の開口端における山溝並び方向(図4,図5では左右方向)の幅である。フラット比率は下記式(1)により算出され、溝比率は下記式(2)により算出される。
フラット比率=山幅/(山幅+溝幅) ・・・(1)
溝比率 =溝幅/(山幅+溝幅) ・・・(2)
Here, the “mountain width” is the width in the mountain groove alignment direction (left and right direction in FIGS. 4 and 5) at the top 41 a of the
Flat ratio = mount width / (mount width + groove width) (1)
Groove ratio = groove width / (mountain width + groove width) (2)
また、「ラッピング前」とは、エレメント4とプーリ1,2のラッピング(擦り合わせ)が行われる前の状態をいい、いわゆる新品状態である。
“Before wrapping” refers to a state before the
また、「ラッピング後」とは、エレメント4とプーリ1,2のラッピング(擦り合わせ)によって生じるエレメント4の摩耗の進行が落ち着いた状態、すなわち初期摩耗が終了した状態をいう。なお、この初期摩耗は、潤滑油に含まれる成分が結合して保護膜を形成し、保護膜と摩耗量が同量となった時点から落ち着く。この初期摩耗以降の摩耗は、ここでは経時摩耗と呼ぶ。この経時摩耗は、ラッピング経過時間(走行距離に比例)に比例して進行するが、進行は極めて遅いことが分かっている。
Further, “after lapping” means a state in which the progress of wear of the
また、「打ち抜き金型の型強度が確保される」とは、打ち抜き金型の寿命が必要期間維持できる、すなわち、型寿命が設定した閾値(型寿命閾値)以上になることをいい、「打ち抜き金型の型強度が確保される範囲に溝比率を設定する」とは、打ち抜き金型の寿命が、型寿命閾値になる溝比率(図6ではα)以上の値に、溝比率を設定することである。なお、「必要期間」とは、例えば打ち抜き成形品(ここではエレメント)単価の上昇を抑えることができる数を製造可能な期間等から設定する。 Also, “the mold strength of the punching die is ensured” means that the punching die life can be maintained for a necessary period, that is, the die life is equal to or greater than a set threshold (die life threshold). “Setting the groove ratio within a range in which the mold strength of the mold is ensured” means that the groove ratio is set to a value equal to or greater than the groove ratio (α in FIG. 6) at which the life of the punching mold becomes the mold life threshold. That is. Note that the “necessary period” is set, for example, from a period in which the number of punched molded products (elements in this case) that can suppress an increase in unit price can be manufactured.
また、「山部41の山強度が確保される」とは、山部41が打ち抜き成形に耐え得る強度(剛性)を有する、すなわち、山強度が設定した閾値(山強度閾値)以上になることをいい、「山部41の山強度が確保される範囲に溝比率を設定する」とは、山部41の強度が山強度閾値になる溝比率(図6ではβ)以下の値に、溝比率を設定することである。
Further, “the peak strength of the
また、「プーリダメージ閾値」とは、プーリ1,2のシーブ面11a,12a,21a,22aに蓄積されるダメージ(プーリダメージ)を許容できる限界のフラット比率である。ここで、フラット比率が高いほどプーリ/エレメント間の接触面積が拡大することから、プーリダメージはフラット比率に比例する。「プーリダメージ閾値以上にフラット比率を設定する」とは、プーリダメージ閾値以上の値に、フラット比率を設定することである。
Further, the “pulley damage threshold” is a limit flat ratio that can allow damage (pulley damage) accumulated on the sheave surfaces 11a, 12a, 21a, and 22a of the
また、「オイル排出性が確保される」とは、エレメント4とプーリ1,2が流体潤滑にならないこといい、フラット比率と溝ピッチで決まる山形状点(図7に示すA点,B点)がオイル排出性NG領域(図7ではドット領域)に位置しない状態である。「オイル排出性が確保される範囲にフラット比率を設定する」とは、オイル排出性NG領域に位置しない山形状点によって決まる値に、フラット比率を設定することである。つまり、例えばフラット比率を山形状点がA点に位置したときに決まる値(A1)に設定したときには、オイル排出性が確保される範囲にフラット比率を設定したことになる。また、フラット比率を山形状点がB点に位置したときに決まる値(B1)に設定したときには、オイル排出性が確保される範囲にフラット比率を設定したことにならない。
“Oil drainability is ensured” means that the
これにより、図4に示すラッピング前のエレメント4において、溝比率は、図6におけるα〜βの範囲に設定され、フラット比率は、図7におけるプーリダメージ閾値以上で会って、オイル排出性NG領域に位置しない山形状点によって決まる値に設定される。
Thereby, in the
また、図5に示すラッピング後のエレメント4において、フラット比率は、図7におけるオイル排出性NG領域に位置しない山形状点によって決まる値に設定される。なお、ラッピングによってフラット比率は上昇するため、ラッピング前のフラット比率がプーリダメージ閾値以上であれば、ラッピング後のフラット比率もプーリダメージ閾値以上になる。
Further, in the
さらに、エレメント4は、山部41の頂部41aから溝部42に向かった所定範囲、ここでは、フランク面4aとシーブ面11a,12a,21a,22aのラッピング前後におけるフラット比率がオイル排出性を確保する範囲であって、フランク面4aとシーブ面11a,12a,21a,22aのラッピングによる初期摩耗によって摩滅し、且つ、経時摩耗発生時にオイル排出性を確保できる範囲に、低硬度領域部Tを形成している。
Further, the
低硬度領域部Tは、エレメント基部4xの硬度値よりも低い硬度値に設定した領域であり、この低硬度領域部Tの硬度値は、山部41と接触するプーリ1,2のシーブ面11a,12a,21a,22aの硬度値よりも低い値に設定されている。ここで、エレメント基部4xとは、山部41及び溝部42を形成したフランク面4aよりもエレメント内側位置に位置する部分であり、いわゆるエレメント一般部である。
The low hardness region portion T is a region set to a hardness value lower than the hardness value of the element base portion 4x, and the hardness value of the low hardness region portion T is the
実施例1のエレメント4では、低硬度領域部Tの硬度値を、例えば58HRCに設定し、エレメント基部4xの硬度値を60HRCに設定する。
In the
また、実施例1のエレメント4では、低硬度領域部Tを、山部41の頂部41aから、ラッピング後のフラット比率がオイル排出性を確保する範囲のうち最大になる位置までの間に形成している。このとき、ラッピング前の山部41の高さは、例えば30μmに設定し、低硬度領域部Tの高さ(山部41の頂部41aからの溝部42に向かった深度)Hは、初期摩耗によって摩滅する例えば20μmに設定する。すなわち、30μmの山部41から初期摩耗によって高さ20μmの低硬度領域部Tが摩滅しても、山部41は10μm程度残るため、経時摩耗が発生してもオイル排出性は確保される。
Moreover, in the
次に、実施例1の無段変速機用ベルトVの製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the continuously variable transmission belt V according to the first embodiment will be described.
図8は、実施例1の無段変速機用ベルトの構成要素であるエレメントの製造方法を示すフローチャートである。図9は、打ち抜き工程を示す説明図であり、(a)は素材搬送手順を示し、(b)は素材セット手順を示し、(c)は素材剪断手順を示す。図10は、打ち抜きエレメントを示す説明図であり、(a)は全体斜視図を示し、(b)はフランク部の正面図を示す。図11は、焼き戻し熱処理工程における高周波誘導加熱手順を示す要部拡大図である。以下、図8の各ステップについて説明する。 FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an element that is a component of the continuously variable transmission belt according to the first embodiment. FIG. 9 is an explanatory diagram showing a punching process, where (a) shows a material conveying procedure, (b) shows a material setting procedure, and (c) shows a material shearing procedure. FIG. 10 is an explanatory view showing a punching element, where (a) shows an overall perspective view and (b) shows a front view of a flank portion. FIG. 11 is an enlarged view of a main part showing a high-frequency induction heating procedure in the tempering heat treatment step. Hereinafter, each step of FIG. 8 will be described.
ステップS1では、図9(a)〜(c)に示すプレス加工装置100によるファインブランキング加工により、鋼板素材Wからエレメント4の輪郭を打ち抜くと同時に、山部41と溝部42を形成し、ステップS2へ移行する。すなわち、このステップS1が打ち抜き工程に相当する。
In step S1, the outline of the
ここで、プレス加工装置100は、雌型であるダイ101と、雄型であるパンチ102と、ダイ101の対向位置に配置した板押え103と、パンチ102の対向位置に配置した板受け104と、を有する。そして、このプレス加工装置100は、ダイ101とパンチ102の相対移動により鋼板素材Wを剪断して打ち抜く。なお、ファインブランキング加工とは、打ち抜きされる鋼板素材Wの、剪断部分における材料の流れの制御を行って打ち抜く方法である。すなわち、クリアランスの極端に小さいダイ101とパンチ102、ナイフエッジ状のVリングを持つ板押え103と板受け104により、鋼板素材Wの内部に高い圧縮応力を生じさせ、鋼板素材Wの延性を高めて割れの発生を防ぎ、破断のない剪断面を得るものである。
Here, the
そして、ステップS1における素材搬送手順(ステップS11)では、図9(a)に示すように、鋼板素材Wを打ち抜き方向(剪断方向)に対して直角方向(水平方向)からプレス加工装置100に搬送する。
In the material conveying procedure (step S11) in step S1, as shown in FIG. 9 (a), the steel plate material W is conveyed to the
ステップS1における素材セット手順(ステップS12)では、図9(b)に示すように、素材搬送手順でプレス加工装置100に搬送された鋼板素材Wを、パンチ102と板受け104を閉じることで拘束する。このとき、板押え103と板受け104に油圧圧力をかけ、板押え103に形成した図示しないナイフエッジ状のVリングを鋼板素材Wに打ち込む。そして、打ち抜き方向に対して直角方向(水平方向)に広がろうとする鋼板素材Wを押さえ込み、打ち抜かれる鋼板素材Wの圧縮応力を高くしている。
In the material setting procedure in step S1 (step S12), as shown in FIG. 9B, the steel plate material W conveyed to the
ステップS1における素材剪断手順(ステップS13)では、図9(c)に示すように、素材セット手順で拘束した鋼板素材Wから、ファインブランキング加工によりエレメント輪郭を打ち抜いて、打ち抜きエレメントEを形成する。このとき、パンチ102及び板受け104の位置を固定し、ダイ101及び板押え103が下降する。これにより、ダイ101とパンチ102の相対位置がずれて剪断面が形成される。この剪断面のうちフランク面4aに相当する位置には、山部41と溝部42が刻まれる。その後、ダイ101とパンチ102と板押え103と板受け104による拘束を解除し、打ち抜きエレメントEを排出する。
In the material shearing procedure in step S1 (step S13), as shown in FIG. 9C, the element outline is punched out from the steel plate material W constrained in the material setting procedure by fine blanking to form the punching element E. . At this time, the positions of the
したがって、図10(a)に示す打ち抜きエレメントEの両側のフランク面E1には、板厚方向に延びる山部41及び溝部42が形成される(図10(b)参照)。
Therefore, a
ステップS2では、ステップS1により形成された打ち抜きエレメントEを図11に示すコイルCを用いて局部加熱し、焼き戻し熱処理加工、ここでは焼きなましを行って低硬度領域部Tを設け、エレメント4を形成する。すなわち、このステップS2が焼き戻し熱処理工程に相当する。
In step S2, the punching element E formed in step S1 is locally heated using the coil C shown in FIG. 11, and tempering heat treatment processing, here, annealing is performed to provide the low hardness region T, and the
そして、ステップS2における高周波誘導加熱手順(ステップS21)では、図11に示すように、打ち抜きエレメントEのフランク面E1に沿って配置したコイルCに高周波電流を流すことで、打ち抜きエレメントE側に電磁誘導電流を発生させる。この電磁誘導電流によるジュール熱で、山部41の頂部41aから溝部42に向かった所定範囲が加熱する。つまり、高周波誘導加熱によって、山部41の頂部41aから溝部42に向かった所定範囲にのみ局部加熱を行う。このとき、コイルCを打ち抜きエレメントEのフランク面E1に沿って配置するので、フランク面E1に対向する方向から山部41の頂部41a近傍のみに局部加熱を行うこととなる。なお、ここでは、非加熱部へのマスキングは不要である。
In the high-frequency induction heating procedure (step S21) in step S2, as shown in FIG. 11, a high-frequency current is passed through the coil C arranged along the flank surface E1 of the punching element E, thereby electromagnetically moving the punching element E side. An induced current is generated. The Joule heat generated by the electromagnetic induction current heats a predetermined range from the top 41 a of the peak 41 toward the
ステップS2における除冷手順(ステップS22)では、高周波誘導加熱手順で局部加熱した打ち抜きエレメントEを除冷(冷却)し、加熱部分の内部のひずみを取り除いて組織を軟化させる。この高周波誘導加熱手順と除冷手順により、低硬度領域部Tの硬度値は、例えば60HRCから58HRCへと変化する。 In the cooling removal procedure (step S22) in step S2, the punching element E that has been locally heated by the high frequency induction heating procedure is cooled (cooled), the internal strain of the heated portion is removed, and the tissue is softened. The hardness value of the low hardness region T changes from, for example, 60 HRC to 58 HRC by the high frequency induction heating procedure and the cooling procedure.
次に、作用を説明する。
まず、「比較例の無段変速機用ベルトの課題」の説明を行い、続いて、実施例1の無段変速機用ベルトにおける作用を、「エレメント摩耗促進によるエレメントダメージ防止作用」、「オイル排出性確保による伝達トルク維持作用」、「型寿命向上及び山強度確保両立作用」、「製造方法における特徴的作用」に分けて説明する。
Next, the operation will be described.
First, “the problem of the belt for the continuously variable transmission of the comparative example” will be described, and subsequently, the effects of the belt for the continuously variable transmission of the first embodiment will be described as “the element damage preventing action by promoting the element wear”, “oil The description will be divided into “transmission torque maintenance action by ensuring discharge”, “mold life improvement and mountain strength ensuring action”, and “characteristic action in manufacturing method”.
[比較例の無段変速機用ベルトの課題]
比較例の無段変速機用ベルトVのエレメントは、プーリのシーブ面と接触した際の潤滑油の排出性と接触面積の確保を両立するため、シーブ面と接触するフランク面に、油膜を介してシーブ面に接触する山部と、潤滑油を排出するための溝部を形成している。
ここで、エレメントは、鋼板素材をファインブランキング加工で打ち抜くことで成形するが、山部及び溝部は、エレメント輪郭の打ち抜きと同時にフランク面に形成される。すなわち、山部及び溝部の形状に合わせた凹凸を有する打ち抜き金型で鋼板素材を打ち抜くことで、フランク面に山部と溝部を形成している。このとき、打ち抜き金型の寿命を維持するため、金型の凸部分の根元が厚く(太く)なる形状になっている。そのため、山部は、頂部側よりも基部側が厚い台形形状になり、一方、溝部は、開放端側よりも底側が狭い台形形状となる。
このような山部及び溝部の形状では、フランク面とプーリシーブ面とが接触するときの接触面積が、フランク面の摩耗状態によって一定ではなく、摩耗が進むにつれて次第に接触面積が増大する。つまり、プーリシーブ面に接触する山部の山幅が、摩耗によって次第に拡大し、山部と溝部の山幅と溝幅の合計幅に対する山幅の割合であるフラット比率が高くなっていく。
[Problems of the belt for the continuously variable transmission of the comparative example]
The element of the belt V for the continuously variable transmission of the comparative example has an oil film on the flank surface that comes into contact with the sheave surface in order to achieve both the oil drainability and the contact area when contacting the sheave surface of the pulley. And a groove portion for discharging the lubricating oil.
Here, the element is formed by punching a steel plate material by fine blanking, but the ridge and the groove are formed on the flank surface simultaneously with the punching of the element outline. That is, the peak portion and the groove portion are formed on the flank surface by punching the steel plate material with a punching die having irregularities according to the shapes of the peak portion and the groove portion. At this time, in order to maintain the life of the punching die, the base of the convex portion of the die is thick (thick). Therefore, the peak portion has a trapezoidal shape whose base side is thicker than the top side, while the groove portion has a trapezoidal shape whose bottom side is narrower than the open end side.
In such a ridge and groove shape, the contact area when the flank surface and the pulley sheave surface contact each other is not constant depending on the wear state of the flank surface, and the contact area gradually increases as wear progresses. That is, the peak width of the peak part contacting the pulley sheave surface gradually increases due to wear, and the flat ratio, which is the ratio of the peak width to the total width of the peak width and the groove width, and the groove width, increases.
ところで、エレメントのフランク面とプーリのシーブ面とが接触すると、フランク面が接触面圧を受ける。このとき、フランク面の接触面積が小さいほど、面圧が集中してフランク面の内部に発生する剪断応力が大きくなる。また、このときの接触面積が大きいほど、面圧が接触面全体に平準化されて小さくなり、剪断応力も小さくなる。 By the way, when the flank surface of the element comes into contact with the sheave surface of the pulley, the flank surface receives contact surface pressure. At this time, as the contact area of the flank surface is smaller, the surface pressure is concentrated and the shear stress generated in the flank surface is increased. In addition, the larger the contact area at this time, the smaller the surface pressure is leveled on the entire contact surface, and the smaller the shear stress.
しかしながら、比較例のエレメントでは、エレメント全体の硬度が一定であり、フランク面に形成した山部においても基部から頂部にかけて硬さが一定であった。そのため、フランク面が摩耗しにくくなっており、剪断応力が一定の閾値を超えた際にプーリシーブ面に生じるダメージの度合いが大きくなっていた。
すなわち、フランク面が摩耗しにくいことで、図12に示すように初期摩耗領域が摩滅するまで、つまり、フランク面の初期摩耗終了に時間がかかり、接触面積の拡大に時間がかかる。このため、シーブ面に蓄積されるダメージの合計が大きくなって、プーリシーブ面が大きなダメージを受けていた。
However, in the element of the comparative example, the hardness of the entire element was constant, and the hardness was constant from the base portion to the top portion even in the peak portion formed on the flank surface. For this reason, the flank surface is less likely to be worn, and the degree of damage generated on the pulley sheave surface when the shear stress exceeds a certain threshold value is increased.
That is, since the flank surface is difficult to wear, it takes time until the initial wear region wears out as shown in FIG. 12, that is, the initial wear end of the flank surface takes time, and it takes time to expand the contact area. For this reason, the total damage accumulated on the sheave surface is increased, and the pulley sheave surface is greatly damaged.
そして、プーリシーブ面のダメージが過大になると、シーブ面に段差が生じる。そして、変速時にエレメントがプーリに接触したまま移動したとき、エレメントがこの段差に引っかかり、エレメントのスムーズな動きが阻害されるおそれがあった。さらにこの影響で、エレメントに過大な応力が発生することとなり、エレメントにダメージが発生する、といったことも考えられた。
特に、フランク面とシーブ面のラッピング(擦り合わせ)初期においては、双方の表面粗さ形状が大きいため、エレメントに発生する剪断応力が大きくなり、その分シーブ面の受けるダメージも大きくなっていた。
When the damage on the pulley sheave surface becomes excessive, a step is generated on the sheave surface. When the element moves while keeping contact with the pulley at the time of shifting, the element is caught by this step, and the smooth movement of the element may be hindered. Furthermore, due to this influence, excessive stress was generated in the element, and it was considered that the element was damaged.
In particular, at the initial stage of wrapping (rubbing) between the flank surface and the sheave surface, since the surface roughness shape of both is large, the shear stress generated in the element increases, and the damage received by the sheave surface accordingly increases.
そのため、エレメントのフランク面には、ラッピング当初からフランク面の内部に発生する剪断応力が一定の閾値を超えない程度の接触面積を確保することが望ましかった。 Therefore, it has been desired to secure a contact area on the flank surface of the element so that the shear stress generated in the flank surface from the beginning of lapping does not exceed a certain threshold.
しかしながら、フランク面の接触面積を確保するためには、エレメントを打ち抜く打ち抜き金型において、凸部分の根元を薄く(小さく)する必要がある。すなわち、接触面積を確保するには、フランク面に形成する山部の山幅をある程度大きくし、相対的に溝部の溝幅を小さくしなければならない。しかし、溝幅は打ち抜き金型の凸部の根元に相当する。
したがって、フランク面の接触面積を拡大するあまり、溝部を形成する打ち抜き金型の剛性が厳しいものとなってしまうと、金型寿命が低下し、その結果として製品(エレメント)単価が上昇してしまうことが考えられる。したがって、フランク面の接触面積を確保するにも限界があった。
However, in order to ensure the contact area of the flank surface, it is necessary to make the base of the convex portion thin (small) in the punching die for punching the element. That is, in order to secure the contact area, the peak width of the peak portion formed on the flank surface must be increased to some extent, and the groove width of the groove portion must be relatively reduced. However, the groove width corresponds to the root of the convex portion of the punching die.
Therefore, when the contact area of the flank surface is enlarged and the rigidity of the punching die forming the groove becomes severe, the die life is reduced, and as a result, the product (element) unit price is increased. It is possible. Therefore, there is a limit in securing the contact area of the flank surface.
[エレメント摩耗促進によるエレメントダメージ防止作用]
実施例1の無段変速機用ベルトVでは、エレメント4の両側のフランク面4aに形成した山部41の頂部41aから溝部42に向かった所定範囲に、エレメント基部4xの硬度値よりも低い硬度値に設定した低硬度領域部Tを形成している。
[Element damage prevention by promoting element wear]
In the continuously variable transmission belt V according to the first embodiment, the hardness is lower than the hardness value of the element base 4x within a predetermined range from the top 41a of the peak 41 formed on the
このため、プーリ1,2のシーブ面11a,12a,21a,22aに接触する山部41の頂部41a付近の硬度を低下することができ、シーブ面11a,12a,21a,22aと山部41の硬度差が拡大する。
For this reason, the hardness of the
これにより、シーブ面11a,12a,21a,22aと山部41が接触したときに、山部41の摩耗が促進され、図12に示すように初期摩耗領域が摩滅する初期摩耗終了時間はt1となる。この初期摩耗終了時間t1は、比較例のエレメントにおける初期摩耗終了時間t2よりも短くなっており、実施例1のエレメント4では、山部硬度が一定のエレメント(比較例のエレメント)よりも、短時間で接触面積の拡大を図ることができる。そして、接触面積の拡大に伴って接触面圧が拡大した面積全体に平準化され、シーブ面に蓄積されるダメージの合計が大きくならず、ダメージを軽減することができる。
As a result, when the sheave surfaces 11a, 12a, 21a, and 22a come into contact with the
このように、シーブ面11a,12a,21a,22aに蓄積されるダメージが抑制されることで、シーブ面11a,12a,21a,22aに段差が生じることもない。そのため、段差によってエレメント4のスムーズな動きが阻害されず、エレメントに過大な応力が発生することもなくなり、エレメントのダメージを防止することができる。
さらに、エレメント4のフランク面4aとプーリ1,2のシーブ面11a,12a,21a,22aとのラッピング初期において、プーリ1,2における一定のベルト走行半径を集中的に使用した場合であっても、シーブ面11a,12a,21a,22aのダメージを原因とした段差が発生することはない。
As described above, since the damage accumulated on the sheave surfaces 11a, 12a, 21a, and 22a is suppressed, no step is generated on the sheave surfaces 11a, 12a, 21a, and 22a. Therefore, the smooth movement of the
Furthermore, even when a constant belt running radius in the
また、山部41の摩耗促進による短時間での初期摩耗終了・接触面積の拡大と同時に、シーブ面11a,12a,21a,22aの表面粗さを短時間で平準化することができ、シーブ面11a,12a,21a,22aに生じるダメージをより一層軽減することができる。
Further, simultaneously with the end of initial wear and expansion of the contact area in a short time due to accelerated wear of the
特に、実施例1のエレメント4では、低硬度領域部Tを、フランク面4aとシーブ面11a,12a,21a,22aのラッピングによる初期摩耗によって摩滅し、且つ、経時摩耗発生時にオイル排出性を確保できる範囲に設定している。
In particular, in the
このため、図12に示すように、山部41のうち、初期摩耗領域を比較例のエレメントよりも短時間(ここでは時間t1)で摩滅させることができ、比較的短時間で初期摩耗を終了させることができる。これにより、シーブ面11a,12a,21a,22aに蓄積されるダメージをさらに抑制することができる。また、経時摩耗が発生する部分の硬度はエレメント基部4xと同等であり、経時摩耗は比較例のエレメントと同程度の速さで進行する。
For this reason, as shown in FIG. 12, the initial wear region of the
また、実施例1の無段変速機用ベルトVでは、低硬度領域部Tの硬度値を58HRCとし、この低硬度領域部Tの硬度値はプーリ1,2の硬度値よりも低い値に設定されている。
Further, in the continuously variable transmission belt V of Example 1, the hardness value of the low hardness region portion T is set to 58HRC, and the hardness value of the low hardness region portion T is set to a value lower than the hardness values of the
このため、低硬度領域部Tが確実に摩耗しやすくなり、山部41の摩耗をさらに促進して短時間で初期摩耗を終了することができる。
For this reason, the low hardness region portion T is easily easily worn, and the wear of the
[オイル排出性確保による伝達トルク維持作用]
実施例1の無段変速機用ベルトVでは、低硬度領域部Tを、フランク面4aとシーブ面11a,12a,21a,22aのラッピング前後におけるフラット比率が、オイル排出性を確保する範囲に設定している。
[Transmission torque maintenance by ensuring oil drainage]
In the continuously variable transmission belt V according to the first embodiment, the low hardness region T is set within a range in which the flat ratio of the
このため、図4に示すラッピング前のフランク面4aにおけるフラット比率は、図7におけるオイル排出性NG領域に位置しない山形状点によって決まる値に設定され、ラッピング初期におけるオイル排出性を確保できる。これにより、潤滑油の排出機能が損なわれることがなく、エレメント4とプーリ1,2間が流体潤滑になることはない。そのため、摩擦係数の低下を防止して、山部41のスムーズな摩耗を促進すると共に、伝達トルクを維持することができる。
For this reason, the flat ratio in the
また、図5に示すラッピング後のフランク面4aにおけるフラット比率は、図7におけるオイル排出性NG領域に位置しない山形状点によって決まる値に設定されている。したがって、ラッピングが十分に行われ、硬度値が低くて摩耗が促進される低硬度領域部Tが摩滅して接触面積が拡大した後においてもオイル排出性を確保できる。これにより、山部41の摩耗によって接触面積が拡大した後であっても、潤滑油の排出機能が損なわれることはない。そのため、エレメント4とプーリ1,2間が流体潤滑になることがなく、摩擦係数の低下を防止して、伝達トルクを維持することができる。
Further, the flat ratio in the
[型寿命向上及び山強度確保両立作用]
実施例1の無段変速機用ベルトVでは、エレメント4は、鋼板素材を打ち抜き金型(ダイ101、パンチ102)により打ち抜いて山部41及び溝部42を形成した打ち抜き成形品である。そして、フランク面4aとシーブ面11a,12a,21a,22aのラッピング前における、山部41と溝部42の山幅と溝幅の合計幅に対する溝幅の割合である溝比率が、打ち抜き金型の型強度が確保されると共に、山部41の山強度が確保される範囲に設定されている。
[Improves mold life and secures peak strength]
In the continuously variable transmission belt V of the first embodiment, the
これにより、ラッピング前(新品状態)では、溝部42の溝幅は、打ち抜き金型の型強度を確保して、型寿命を必要程度確保できる程度の大きさになる。一方、山部41の山幅は、打ち抜き可能な程度の強度を有しており、エレメント4の打ち抜き成形に支障が生じることはない。したがって、エレメント4の打ち抜き後の初期形状は、山部41の打ち抜き可能な強度を保ちつつ、フラット比率が低くて型寿命の高い形状になっている。つまり、型寿命の向上と山強度の確保の両立を図ることができる。
Thus, before lapping (new condition), the groove width of the
すなわち、実施例1の無段変速機用ベルトVは、図13に示すように、ラッピング前(新品状態)におけるフラット比率と溝ピッチで決まる山形状点が、型寿命NG領域と山強度NG領域から外れた領域(A点)に存在する。このときのフラット比率は、プーリダメージライン以上であるが比較的低い。
そして、エレメント4とプーリ1,2のラッピングによる初期摩耗で低硬度領域部Tが摩滅すると、エレメント4の接触面積が拡大してフラット比率が高くなる。そのため、山形状点はA´点に移動する。なおこのとき、オイル排出性はラッピング前後で確保されているので、A´点はオイル排出性NG領域に入り込むことはない。
That is, in the continuously variable transmission belt V according to the first embodiment, as shown in FIG. 13, the peak shape points determined by the flat ratio and the groove pitch before wrapping (new state) are the mold life NG region and the peak strength NG region. It exists in the area | region (point A) from which it deviated from. The flat ratio at this time is not less than the pulley damage line but is relatively low.
When the low hardness region T is worn away by the initial wear due to the wrapping of the
このように、実施例1の無段変速機用ベルトVでは、製造時の金型寿命・山強度を確保すると同時に、山部41の摩耗促進→短時間で初期摩耗終了・接触面積拡大→シーブ面のダメージ抑制→エレメントのダメージ防止→ベルト耐久信頼性向上、を図ることができる。
Thus, in the continuously variable transmission belt V according to the first embodiment, the mold life and the mountain strength at the time of manufacture are ensured, and at the same time, the wear of the
「製造方法における特徴的作用」
実施例1の無段変速機用ベルトVの構成要素であるエレメント4を製造するには、打ち抜き工程(ステップS1)によって、ファインブランキング加工による打ち抜きエレメントEの成形を行い、その後、焼き戻し熱処理工程(ステップS2)によって、フランク面E1に対向する方向からの局部加熱による焼き戻し熱処理による低硬度領域部Tの形成を行う。
"Characteristic effects in manufacturing methods"
In order to manufacture the
このとき、エレメント4の輪郭を打ち抜くと同時に、山部41と溝部42を形成する。また、焼き戻し熱処理は、ここでは焼きなまし処理であり、打ち抜きエレメントEのフランク面E1に対向する方向からの局部加熱によって行われる。これにより、加熱範囲の調整を容易に行うことができて、狙った範囲のみ硬度軟化することができる。
At this time, the
特に、実施例1では、フランク面4aに沿って配置したコイルCに高周波電流を流すことで発生した電磁誘導電流によって加熱する高周波誘導加熱による局部加熱を行う高周波誘導加熱手順を有している。
したがって、加熱深度の調整の容易化、処理時間の短縮化を図ることができる。さらに、コイルCはフランク面4aに沿って配置されるため、コイル形状が単純になる。そのため、電磁誘導電流(渦電流)が一定になり、均一な加熱を行うことができる。
In particular, the first embodiment has a high-frequency induction heating procedure for performing local heating by high-frequency induction heating that is heated by electromagnetic induction current generated by flowing a high-frequency current through the coil C disposed along the
Therefore, the adjustment of the heating depth can be facilitated and the processing time can be shortened. Furthermore, since the coil C is disposed along the
次に、効果を説明する。
実施例1の無段変速機用ベルトVにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the continuously variable transmission belt V according to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) 環状リングを内から外へ多数重ね合わせた積層リング3と、両側にプーリ1,2のシーブ面11a,12a,21a,22aと接触するフランク面4aを有するエレメント4と、を備え、2組の前記積層リング3,3を、連接して多数配列した前記エレメント4,…のサドル溝4b,4bに両側から挟み込むことで構成し、2組のプーリ1,2の間に挟み込んでのトルク伝達時、エレメント4が外径方向に拡がろうとする力を積層リング3が支え、2組のプーリ1,2からの押し付け力をエレメント4が支える無段変速機用ベルトVにおいて、前記エレメント4は、両側のフランク面4aに、プーリ1,2のシーブ面11a,12a,21a,22aと油膜を介して接触する山部41と、潤滑油をプーリ1,2の周方向に排出する溝部42を、プーリ径方向に交互に配列して形成し、前記山部41の頂部41aから前記溝部42に向かった所定範囲に、エレメント基部4xの硬度値よりも低い硬度値に設定した低硬度領域部Tを形成する構成とした。
このため、プーリからエレメントがダメージを受けることを防止し、ベルト耐久信頼性の向上を図ることができる。
(1) a
For this reason, it is possible to prevent the element from being damaged by the pulley, and to improve the belt durability reliability.
(2) 前記低硬度領域部Tは、前記山部41と前記溝部42の山幅と溝幅の合計幅に対する山幅の割合であるフラット比率が、前記フランク面4aと前記シーブ面11a,12a,21a,22aのラッピング前後において、オイル排出性を確保する範囲に設定する構成とした。
このため、上記(1)に記載の効果に加え、ラッピング前後において、常時オイル排出性を確保し、摩擦係数の低下を防止して、伝達トルクを維持することができる。
(2) The low hardness region T has a flat ratio that is a ratio of the crest width of the
For this reason, in addition to the effect described in (1) above, before and after the wrapping, it is possible to always ensure oil drainage, prevent a reduction in the friction coefficient, and maintain the transmission torque.
(3) 前記エレメント4は、素材(鋼板素材W)を打ち抜き金型(ダイ101,パンチ102)により打ち抜いて前記山部41及び前記溝部42を形成した打ち抜き成形品であり、前記山部41と前記溝部42の山幅と溝幅の合計幅に対する溝幅の割合である溝比率を、前記フランク面4aと前記シーブ面11a,12a,21a,22aのラッピング前において、前記打ち抜き金型101,102の型強度が確保されると共に、前記山部41の山強度が確保される範囲に設定する構成とした。
このため、上記(2)に記載の効果に加え、エレメント4はラッピング前ではフラット比率の低い形状になり、型寿命の向上を図ることができる。
(3) The
For this reason, in addition to the effect described in the above (2), the
(4) 前記低硬度領域部Tの硬度値は、前記山部41と接触するプーリ1,2のシーブ面11a,12a,21a,22aの硬度値よりも低い値に設定する構成とした。
このため、上記(1)から(3)に記載の効果に加え、確実にエレメント4の摩耗を促進し、エレメントダメージの発生を防止することができる。
(4) The hardness value of the low hardness region T is set to a value lower than the hardness value of the sheave surfaces 11a, 12a, 21a, 22a of the
For this reason, in addition to the effects described in (1) to (3) above, the wear of the
(5) 前記低硬度領域部Tは、前記フランク面4aと前記シーブ面11a,12a,21a,22aのラッピングによる初期摩耗によって摩滅し、且つ、経時摩耗発生時にオイル排出性を確保できる範囲に設定する構成とした。
このため、上記(1)から(4)に記載の効果に加え、初期摩耗を短時間で終了でき、シーブ面11a,12a,21a,22aに蓄積されるダメージをさらに抑制することができる。
(5) The low hardness region portion T is set within a range where the
For this reason, in addition to the effects described in (1) to (4) above, the initial wear can be completed in a short time, and damage accumulated on the sheave surfaces 11a, 12a, 21a, and 22a can be further suppressed.
(6) エレメント4の両側のフランク面4aに、プーリ1,2のシーブ面11a,12a,21a,22aと油膜を介して接触する山部41と、潤滑油をプーリ1,2の周方向に排出する溝部42を形成する無段変速機用ベルトVの製造方法において、前記フランク面4aに対向する方向からの局部加熱による焼き戻し熱処理により、前記山部41の頂部41aから前記溝部42に向かった所定範囲に、エレメント基部4xの硬度値よりも低い硬度値に設定した低硬度領域部Tを形成する焼き戻し熱処理工程(ステップS2)を有する構成とした。
このため、エレメント4の両側のフランク面4aに、山部41と溝部42を形成する無段変速機用ベルトVの製造に際し、加熱範囲の調整を容易に行うことができて、低硬度領域部Tを適切な範囲に形成することができる。
(6)
For this reason, when manufacturing the continuously variable transmission belt V in which the
(7) 前記焼き戻し熱処理工程(ステップS2)は、高周波誘導加熱による局部加熱を行う高周波誘導加熱手順(ステップS21)を有する構成とした。
このため、上記(6)に記載の効果に加え、エレメント4の焼き戻し熱処理に際し、加熱深度の調整の容易化、処理時間の短縮化を図ることができる。
(7) The tempering heat treatment step (step S2) has a high frequency induction heating procedure (step S21) for performing local heating by high frequency induction heating.
For this reason, in addition to the effect described in the above (6), the heating depth can be easily adjusted and the processing time can be shortened during the tempering heat treatment of the
(8) 前記高周波誘導加熱手順(ステップS21)は、前記フランク面4aに沿って配置したコイルCに高周波電流を流すことで発生した電磁誘導電流によって加熱する構成とした。
このため、上記(7)に記載の効果に加え、エレメント4の高周波誘導加熱に際し、コイル形状を単純化でき、電磁誘導電流(渦電流)が一定になって均一な加熱を行うことができる。
(8) The high frequency induction heating procedure (step S21) is configured to heat by the electromagnetic induction current generated by flowing a high frequency current through the coil C arranged along the
For this reason, in addition to the effect described in (7) above, when the
(9) 前記焼き戻し熱処理工程(ステップS2)は、剪断部分における素材の流れ制御を行って精度良く打ち抜くファインブランキング加工によりエレメント4の輪郭を打ち抜くと同時に、前記山部41と前記溝部42を形成する打ち抜き工程(ステップS1)の後に行う構成とした。
このため、上記(6)から(8)に記載の効果に加え、エレメント4の焼き戻し熱処理に際し、焼き戻し熱処理する部分の変形が防止でき、低硬度領域部Tを適切に形成することができる。
(9) In the tempering heat treatment step (step S2), the contour of the
For this reason, in addition to the effects described in (6) to (8) above, when the
以上、本発明の無段変速機用ベルト及びその製造方法を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 While the belt for continuously variable transmission and the manufacturing method thereof according to the present invention have been described based on the first embodiment, the specific configuration is not limited to this embodiment, and each claim of the claims Design changes and additions are permitted without departing from the spirit of the invention according to the paragraph.
実施例1では、低硬度領域部Tの硬度値を58HRCに設定し、エレメント基部4xの硬度値を60HRCに設定している。しかしながら、これらの硬度値は上記値に限定されず、材質や山幅・溝幅大きさ、溝ピッチ等に応じて任意に設定してよい。なお、図14に示すように、プーリダメージ度合いは、プーリ硬度値に拘らず、エレメント硬度値が高い(大きい)ほど高くなっている。そのため、低硬度領域部Tは、プーリダメージ度合いがプーリダメージ限界値γを越えない硬度値であれば、山部41と接触するプーリ1,2のシーブ面11a,12a,21a,22aの硬度値よりも低い値に設定すると共に、プーリ(シーブ面11a,12a,21a,22a)の硬度値が高いほど高い値に設定してもよい。
In Example 1, the hardness value of the low hardness region portion T is set to 58 HRC, and the hardness value of the element base portion 4x is set to 60 HRC. However, these hardness values are not limited to the above values, and may be arbitrarily set according to the material, peak width / groove width size, groove pitch, and the like. As shown in FIG. 14, the degree of pulley damage is higher as the element hardness value is higher (larger) regardless of the pulley hardness value. Therefore, the hardness value of the sheave surfaces 11a, 12a, 21a, and 22a of the
これにより、低硬度領域部Tの硬度値がプーリ1,2の硬度値に応じて変動し、エレメント硬度をできるだけ高くすることができて、無段変速機用ベルトVの耐久信頼性の向上をさらに図ることができる。また、プーリ1,2の硬度に拘らず硬度差が一定になり、エレメントの摩耗量管理を容易に行うことができる。
As a result, the hardness value of the low hardness region portion T varies according to the hardness value of the
また、実施例1における焼き戻し熱処理工程において、高周波誘導加熱による局部加熱を行っているが、加熱方法はこれに限定されず、例えばレーザー加熱、抵抗加熱、赤外線加熱等であってもよい。 In the tempering heat treatment step in Example 1, local heating is performed by high-frequency induction heating, but the heating method is not limited to this, and may be laser heating, resistance heating, infrared heating, or the like.
実施例1では、エンジン車のベルト式無段変速機に適用される無段変速機用ベルトの例を示したが、本発明は、ハイブリッドや電気自動車等の他の車両に搭載される無段変速機用ベルトに対しても適用することができる。 In the first embodiment, an example of a continuously variable transmission belt applied to a belt type continuously variable transmission of an engine vehicle is shown. However, the present invention is not limited to a continuously variable vehicle mounted on another vehicle such as a hybrid or an electric vehicle. The present invention can also be applied to a transmission belt.
V 無段変速機用ベルト
1 入力側プーリ
11 固定プーリ
12 スライドプーリ
11a,12a シーブ面
2 出力側プーリ
21 固定プーリ
22 スライドプーリ
21a,22a シーブ面
3 積層リング
4 エレメント
4a フランク面
41 山部
41a 頂部
42 溝部
4x エレメント基部
T 低硬度領域部
V Belt for continuously variable transmission 1
Claims (9)
2組の前記積層リングを、連接して多数配列した前記エレメントのサドル溝に両側から挟み込むことで構成し、2組のプーリの間に挟み込んでのトルク伝達時、エレメントが外径方向に拡がろうとする力を積層リングが支え、2組のプーリからの押し付け力をエレメントが支える無段変速機用ベルトにおいて、
前記エレメントは、両側のフランク面に、プーリのシーブ面と油膜を介して接触する山部と、潤滑油をプーリの周方向に排出する溝部を、プーリ径方向に交互に配列して形成し、
前記山部の頂部から前記溝部に向かった所定範囲に、エレメント基部の硬度値よりも低い硬度値に設定した低硬度領域部を形成したことを特徴とする無段変速機用ベルト。 A laminated ring in which a large number of annular rings are stacked from the inside to the outside, and elements having flank surfaces that contact the sheave surfaces of the pulleys on both sides,
Two sets of the above-mentioned laminated rings are configured by being sandwiched from both sides in the saddle grooves of the elements arranged in series, and when the torque is transmitted between the two sets of pulleys, the elements expand in the outer diameter direction. In the belt for continuously variable transmission, the laminating ring supports the force to try, and the element supports the pressing force from two sets of pulleys.
The element is formed by alternately arranging, on the flank surfaces on both sides, a peak portion that contacts the sheave surface of the pulley via an oil film, and a groove portion that discharges lubricating oil in the circumferential direction of the pulley, in the pulley radial direction,
A belt for continuously variable transmission, wherein a low hardness region portion set to a hardness value lower than a hardness value of an element base portion is formed in a predetermined range from the top portion of the peak portion toward the groove portion.
前記低硬度領域部は、前記山部と前記溝部の山幅と溝幅の合計幅に対する山幅の割合であるフラット比率が、前記フランク面と前記シーブ面のラッピング前後において、オイル排出性を確保する範囲に設定したことを特徴とする無段変速機用ベルト。 The continuously variable transmission belt according to claim 1,
The low hardness region portion has a flat ratio that is a ratio of the crest width and the crest width of the crest portion and the crest width to the total width of the groove portion, and ensures oil discharge before and after lapping of the flank surface and the sheave surface. A belt for continuously variable transmission, characterized in that it is set within a range to be used.
前記エレメントは、素材を打ち抜き金型により打ち抜いて前記山部及び前記溝部を形成した打ち抜き成形品であり、
前記山部と前記溝部の山幅と溝幅の合計幅に対する溝幅の割合である溝比率を、前記フランク面と前記シーブ面のラッピング前において、前記打ち抜き金型の型強度が確保されると共に、前記山部の山強度が確保される範囲に設定したことを特徴とする無段変速機用ベルト。 In the belt for continuously variable transmission according to claim 2,
The element is a punched molded product in which a material is punched by a punching die to form the ridge and the groove,
The groove ratio, which is the ratio of the groove width to the total width of the peak width and the groove width of the groove portion, and the groove width is secured before the flank surface and the sheave surface are wrapped, and the die strength of the punching die is ensured. The belt for continuously variable transmissions is set in a range in which the peak strength of the peak portion is ensured.
前記低硬度領域部の硬度値は、前記山部と接触するプーリのシーブ面の硬度値よりも低い値に設定したことを特徴とする無段変速機用ベルト。 In the belt for continuously variable transmission as described in any one of Claims 1-3,
The continuously variable transmission belt according to claim 1, wherein a hardness value of the low hardness region portion is set to be lower than a hardness value of a sheave surface of a pulley contacting the peak portion.
前記低硬度領域部は、前記フランク面と前記シーブ面のラッピングによる初期摩耗によって摩滅し、且つ、経時摩耗発生時にオイル排出性を確保できる範囲に設定したことを特徴とする無段変速機用ベルト。 In the belt for continuously variable transmission as described in any one of Claims 1-4,
The belt for continuously variable transmission, wherein the low hardness region portion is set in a range that can be worn out by initial wear due to lapping of the flank surface and the sheave surface and that can ensure oil drainage when wear with time occurs. .
前記フランク面に対向する方向からの局部加熱による焼き戻し熱処理により、前記山部の頂部から前記溝部に向かった所定範囲に、エレメント基部の硬度値よりも低い硬度値に設定した低硬度領域部を形成する焼き戻し熱処理工程を有することを特徴とする無段変速機用ベルトの製造方法。 In the method for manufacturing a continuously variable transmission belt, on the flank surfaces on both sides of the element, a peak portion that contacts the sheave surface of the pulley via an oil film and a groove portion that discharges lubricating oil in the circumferential direction of the pulley are formed.
By a tempering heat treatment by local heating from the direction facing the flank surface, a low hardness region portion set at a hardness value lower than the hardness value of the element base portion in a predetermined range from the top of the peak portion toward the groove portion. A method of manufacturing a belt for continuously variable transmission, comprising a tempering heat treatment step to be formed.
前記焼き戻し熱処理工程は、高周波誘導加熱による局部加熱を行う高周波誘導加熱手順を有することを特徴とする無段変速機用ベルトの製造方法。 In the manufacturing method of the belt for continuously variable transmission according to claim 6,
The tempering heat treatment step includes a high frequency induction heating procedure for performing local heating by high frequency induction heating.
前記高周波誘導加熱手順は、前記フランク面に沿って配置したコイルに高周波電流を流すことで発生した電磁誘導電流によって加熱することを特徴とする無段変速機用ベルトの製造方法。 In the method for manufacturing a continuously variable transmission belt according to claim 7,
The high frequency induction heating procedure is a method of manufacturing a belt for continuously variable transmission, wherein heating is performed by electromagnetic induction current generated by flowing high frequency current through a coil disposed along the flank surface.
前記焼き戻し熱処理工程は、剪断部分における素材の流れ制御を行って精度良く打ち抜くファインブランキング加工によりエレメントの輪郭を打ち抜くと同時に、前記山部と前記溝部を形成する打ち抜き工程の後に行うことを特徴とする無段変速機用ベルトの製造方法。 In the method for manufacturing a continuously variable transmission belt according to any one of claims 6 to 8,
The tempering heat treatment step is performed after the punching step of forming the ridges and the grooves at the same time as punching the outline of the element by fine blanking processing that performs punching of the material in the sheared portion with high accuracy. A method for manufacturing a continuously variable transmission belt.
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