JP2019168100A - Element for transmission belt and transmission belt - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、無段変速機のプーリに巻き掛けられる伝動ベルトのリングと接触するサドル面を有する胴部と、サドル面の幅方向における両側に位置するように当該胴部から延出された一対のピラー部とを含む伝動ベルト用エレメントおよびそれを備えた伝動ベルトに関する。 The present disclosure includes a barrel portion having a saddle surface that contacts a ring of a transmission belt wound around a pulley of a continuously variable transmission, and a pair of arms extending from the barrel portion so as to be located on both sides in the width direction of the saddle surface. And a transmission belt including the same.
従来、伝動ベルト用エレメントとして、左右に延びるボディ部(胴部)と、当該ボディ部の上部の左右端からそれぞれ上方に延びる一対のピラー部と、前側主面に形成されて左右に延びるロッキングエッジ部とを有するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。このエレメントの一対の側面は、伝動ベルトの径方向における内周側から外周側に向かうにつれて互いに離間するように傾斜する一対のV面と、V面の外周側で径方向に延在するようにピラー部に形成された平坦面とを含む。 Conventionally, as a power transmission belt element, a body portion (body portion) extending left and right, a pair of pillar portions extending upward from the left and right ends of the upper portion of the body portion, and a locking edge formed on the front main surface and extending left and right A device having a portion is known (for example, see Patent Document 1). The pair of side surfaces of the element extends in the radial direction on the outer peripheral side of the V surface, and a pair of V surfaces that are inclined so as to be separated from each other toward the outer peripheral side from the inner peripheral side in the radial direction of the transmission belt. And a flat surface formed in the pillar portion.
ここで、無段変速機の伝動ベルトによりトルクが伝達される際には、エレメントがセカンダリプーリからプライマリプーリに向けて進行する伝動ベルトの弦部で、エレメントが胴部の中央を貫通する軸の周りに揺動するローリングと呼ばれる現象が発生することがある。そして、エレメントがローリングした状態でプライマリプーリ(シーブ)に接触すると、ピラー部の外周側部分で大きな応力が発生し、それによりエレメントや伝動ベルトの耐久性が低下してしまうおそれがある。しかしながら、上記特許文献1では、当該ローリングに対するエレメントの耐久性が何ら考慮されていない。また、無段変速機の作動中、エレメントは、伝動ベルトの進行方向における前後方向に揺動し、かかる伝動ベルトの揺動(ピッチング)が大きくなると、エレメントや伝動ベルトの耐久性が低下してしまうおそれがある。 Here, when the torque is transmitted by the transmission belt of the continuously variable transmission, the element is a chord portion of the transmission belt that travels from the secondary pulley toward the primary pulley, and the shaft of the shaft through which the element passes through the center of the trunk portion. A phenomenon called rolling that swings around may occur. Then, when the element is in contact with the primary pulley (sheave) in a rolling state, a large stress is generated on the outer peripheral side portion of the pillar portion, which may reduce the durability of the element and the transmission belt. However, in the said patent document 1, durability of the element with respect to the said rolling is not considered at all. Further, during the operation of the continuously variable transmission, the element swings in the front-rear direction in the traveling direction of the transmission belt. If the swinging (pitching) of the transmission belt increases, the durability of the element and the transmission belt decreases. There is a risk that.
そこで、本開示の発明は、伝動ベルト用エレメントの耐久性をより向上させることを主目的とする。 Accordingly, the main object of the present disclosure is to further improve the durability of the power transmission belt element.
本開示の伝動ベルト用エレメントは、無段変速機の一対のプーリのV字状溝に巻き掛けられる伝動ベルトのリングと接触するサドル面を有する胴部と、前記サドル面の幅方向における両側に位置するように前記胴部から延出された一対のピラー部とを含む伝動ベルト用エレメントにおいて、前記伝動ベルトの径方向における内周側から外周側に向かうにつれて互いに離間するように傾斜する一対の第1側面と、前記第1側面よりも前記径方向における外周側に位置する一対の第2側面と、前記第1側面と前記第2側面とを繋ぐ繋ぎ部と、正面または背面に形成され、隣り合う前記伝動ベルト用エレメント同士の回動の支点となる両者の接触線を含むロッキングエッジ部とを含み、前記ピラー部が、前記径方向において前記幅方向の長さが変化すると共に前記幅方向における長さが最も短くなる最細部が前記サドル面よりも前記外周側に位置するように形成され、前記径方向に対する前記第1側面の傾斜角度が、前記径方向に対する前記第2側面の傾斜角度よりも大きく、前記繋ぎ部が、前記最細部と前記ロッキングエッジ部との前記径方向における間に位置するものである。 An element for a transmission belt according to the present disclosure includes a body having a saddle surface that contacts a ring of a transmission belt wound around a V-shaped groove of a pair of pulleys of a continuously variable transmission, and both sides in the width direction of the saddle surface. In the transmission belt element including a pair of pillar portions extending from the body portion so as to be positioned, a pair of the belts inclined so as to be separated from each other toward the outer peripheral side in the radial direction of the transmission belt. A first side surface, a pair of second side surfaces located on the outer peripheral side in the radial direction with respect to the first side surface, a connecting portion connecting the first side surface and the second side surface, and formed on the front surface or the back surface; A rocking edge portion including a contact line between both of the adjacent transmission belt elements as a fulcrum of rotation, and the pillar portion has a change in length in the width direction in the radial direction. And the smallest detail in which the length in the width direction is the shortest is located on the outer peripheral side with respect to the saddle surface, and the inclination angle of the first side surface with respect to the radial direction is the first angle with respect to the radial direction. It is larger than the inclination angle of two side surfaces, and the connecting portion is located between the most detailed portion and the rocking edge portion in the radial direction.
本開示の伝動ベルト用エレメントでは、第1側面と、第1側面よりも伝動ベルトの径方向における外周側に位置する第2側面とを繋ぐ繋ぎ部が、ピラー部の最細部とロッキングエッジ部との径方向における間に位置する。これにより、伝動ベルト用エレメントがローリングした状態でプーリに接触した際にピラー部の最細部付近で発生する応力を低下させると共に、伝動ベルト用エレメントとプーリとの間で発生する摩擦による抵抗力(モーメント)で当該伝動ベルト用エレメントのピッチングを良好に抑制することができる。この結果、伝動ベルト用エレメントの耐久性をより向上させることが可能となる。 In the transmission belt element of the present disclosure, the connecting portion that connects the first side surface and the second side surface located on the outer peripheral side in the radial direction of the transmission belt with respect to the first side surface is the most detailed pillar portion and the locking edge portion. Located in the radial direction. As a result, the stress generated near the finest part of the pillar portion when the transmission belt element is in contact with the pulley in a rolling state is reduced, and the resistance force due to the friction generated between the transmission belt element and the pulley ( The moment) can satisfactorily suppress the pitching of the transmission belt element. As a result, the durability of the transmission belt element can be further improved.
次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。 Next, embodiments for carrying out the invention of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
図1は、本開示の無段変速機(CVT)1を示す概略構成図である。同図に示す無段変速機1は、車両に搭載されるものであり、駆動側回転軸としてのプライマリシャフト(第1シャフト)2と、当該プライマリシャフト2に設けられたプライマリプーリ(第1プーリ)3と、プライマリシャフト2と平行に配置される従動側回転軸としてのセカンダリシャフト(第2シャフト)4と、当該セカンダリシャフト4に設けられたセカンダリプーリ(第2プーリ)5と、伝動ベルト10とを含む。図示するように、伝動ベルト10は、プライマリプーリ3のプーリ溝(V字状溝)とセカンダリプーリ5のプーリ溝(V字状溝)とに巻き掛けられる。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a continuously variable transmission (CVT) 1 of the present disclosure. A continuously variable transmission 1 shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle, and includes a primary shaft (first shaft) 2 as a drive side rotating shaft, and a primary pulley (first pulley) provided on the primary shaft 2. ) 3, a secondary shaft (second shaft) 4 as a driven side rotating shaft arranged in parallel with the
プライマリシャフト2は、車両のエンジン(内燃機関)といった動力発生源に連結されたインプットシャフト(図示省略)に図示しない前後進切換機構を介して連結される。プライマリプーリ3は、プライマリシャフト2と一体に形成された固定シーブ3aと、ボールスプライン等を介してプライマリシャフト2により軸方向に摺動自在に支持される可動シーブ3bとを含む。また、セカンダリプーリ5は、セカンダリシャフト4と一体に形成された固定シーブ5aと、ボールスプライン等を介してセカンダリシャフト4により軸方向に摺動自在に支持されると共にリターンスプリング8により軸方向に付勢される可動シーブ5bとを含む。
The
更に、無段変速機1は、プライマリプーリ3の溝幅を変更するための油圧式アクチュエータであるプライマリシリンダ6と、セカンダリプーリ5の溝幅を変更するための油圧式アクチュエータであるセカンダリシリンダ7とを含む。プライマリシリンダ6は、プライマリプーリ3の可動シーブ3bの背後に形成され、セカンダリシリンダ7は、セカンダリプーリ5の可動シーブ5bの背後に形成される。プライマリシリンダ6とセカンダリシリンダ7とには、プライマリプーリ3とセカンダリプーリ5との溝幅を変化させるべく図示しない油圧制御装置から作動油が供給される。また、セカンダリシャフト4は、ギヤ機構、デファレンシャルギヤおよびドライブシャフトを介して車両の駆動輪(何れも図示省略)に連結される。
Further, the continuously variable transmission 1 includes a
本実施形態において、プライマリシャフト2のエンジン側とは反対側の端部(図1における左側の端部)には、段部が形成されている。そして、当該段部とプライマリシリンダ6のプライマリピストン60との間には、プライマリプーリ3の可動シーブ3bのエンジン側とは反対側の端部(図1における左側の端部)と当接可能となるように、環状のエンドプレート65が介設されている。更に、プライマリシャフト2には、可動シーブ3bの内周面に形成されたスプライン歯3sの固定シーブ3a側の端部と当接可能となるようにストッパ部2sが形成されている。
In the present embodiment, a stepped portion is formed at the end of the
プライマリプーリ3の可動シーブ3bが固定シーブ3aから離間してエンドプレート65に当接すると、プライマリシャフト2に対する可動シーブ3bの固定シーブ3aから離間する方向への移動が規制される。これにより、プライマリプーリ3のプーリ溝の幅が最大になり、それに伴ってセカンダリプーリ5のプーリ溝の幅が最小に設定されることで、無段変速機1の変速比γが最大になる。また、可動シーブ3bの内周面に形成されたスプライン歯3sがプライマリシャフト2に形成されたストッパ部2sに当接すると、プライマリシャフト2に対する可動シーブ3bの固定シーブ3aに接近する方向への移動が規制される。これにより、プライマリプーリ3のプーリ溝の幅が最小になり、それに伴って伝動ベルト10によりセカンダリプーリ5のプーリ溝の幅が最大に設定されることで、無段変速機1の変速比γが最小になる。なお、無段変速機1は、プライマリシャフト2およびセカンダリシャフト4が選択的にインプットシャフトに連結されると共に、プライマリシャフト2およびセカンダリシャフト4が選択的に車両のドライブシャフトに連結されるように構成されてもよい。
When the
図2は、伝動ベルト10を示す概略構成図である。同図に示すように、伝動ベルト10は、弾性変形可能な複数(本実施形態では、例えば9個)のリング材11を厚み方向(リング径方向)に積層することにより構成された1個の積層リング12と、1個のリテーナリング15と、積層リング12の内周面に沿って環状に配列(結束)される複数(例えば、数百個)のエレメント20とを含む。本実施形態において、エレメント20は、第1のエレメントと、当該第1のエレメントよりも若干(例えば、0.1mm程度)大きい厚み(最大厚み)を有する第2のエレメントとを含み、当該第1および第2エレメントは、それぞれ複数個隣り合わせにして配列される。これにより、伝動ベルト10によってプライマリプーリ3およびセカンダリプーリ5との間でトルク伝達される際に、振動やノイズが発生するのを抑制することが可能となる。第1および第2エレメントの厚み以外の構造は共通であることから、以下、両者を「エレメント20」と総称して説明する。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the
積層リング12を構成する複数のリング材11は、それぞれ鋼板製のドラムから切り出された弾性変形可能なものであって、概ね同一の厚みおよびそれぞれについて予め定められた異なる周長を有するように加工されている。リテーナリング15は、例えば鋼板製のドラムから切り出された弾性変形可能なものであり、リング材11と概ね同一若しくはそれよりも薄い厚みを有する。また、リテーナリング15は、積層リング12の最外層リング材11oの外周長よりも長い内周長を有する。これにより、積層リング12とリテーナリング15とが同心円状に配置された状態(張力が作用しない無負荷状態)では、図2に示すように、最外層リング材11oの外周面とリテーナリング15の内周面との間に、環状のクリアランスが形成される。
The plurality of ring members 11 constituting the laminated
各エレメント20は、例えばプレス加工により鋼板から打ち抜かれた左右対称の外形(平面形状)を有するものであり、図2に示すように、図中水平に延びる胴部21と、当該胴部21の両端部から同方向に延出された一対のピラー部22と、各ピラー部22の遊端側に開口するように一対のピラー部22の間に画成された単一のリング収容部(凹部)23と、伝動ベルト10(積層リング12)の内周側から外周側に向かうにつれて互いに離間するように形成された一対の側面20sとを有する。
Each
本実施形態において、伝動ベルト10の内周側における胴部21の縁部21eiは、図2に示すように、平坦に形成されている。また、一対のピラー部22は、リング収容部23の底面であるサドル面23sの幅方向における両側から外周側(伝動ベルト10の内周側から外周側に向かう方向、すなわち図中上方)に延出されており、伝動ベルト10の径方向においてサドル面23sの幅方向における長さ(幅)が変化するように形成されている。更に、各ピラー部22の遊端部には、サドル面23sの幅方向に突出するフック部22fが形成されている。一対のフック部22fは、積層リング12(リング材11)の幅よりも若干長く、かつリテーナリング15の幅よりも短い間隔をおいて互いに対向する。また、エレメント20の各ピラー部22は、図3に示すように、胴部21側からフック部22f側に向かうにつれてサドル面23sから上記幅方向に離間するように傾斜した平坦な内面22iと、当該内面22iとサドル面23sとに滑らかに連続する凹曲面(例えば、凹円柱面)Riと、内面22iとフック部22fの内周面22fiとに滑らかに連続する凹曲面Ro(例えば、凹円柱面)とを含む。
In the present embodiment, the edge portion 21ei of the
リング収容部23内には、図2に示すように、積層リング12が配置され、当該リング収容部23のサドル面23sは、積層リング12すなわち最内層リング材11iの内周面に接触する。サドル面23sは、幅方向における中央部を頂部Tとして幅方向外側に向かうにつれて図中下方に緩やかに傾斜した左右対称の凸曲面形状(クラウニング形状)を有する。これにより、サドル面23sとの摩擦により積層リング12に頂部Tに向かう求心力を付与して、当該積層リング12をセンタリングすることが可能となる。ただし、サドル面23sは、伝動ベルト10の径方向における外周側に湾曲する凸曲面を複数含むものであってもよい。
As shown in FIG. 2, the
更に、リング収容部23内には、弾性変形させられたリテーナリング15が各エレメント20の一対のフック部22fの間から嵌め込まれる。リテーナリング15は、積層リング12の最外層リング材11oの外周面と各エレメント20のフック部22fとの間に配置されて当該積層リング12を包囲し、一対のピラー部22と共に、各エレメント20が積層リング12から脱落したり、エレメント20から積層リング12が脱落したりするのを規制する。これにより、複数のエレメント20は、積層リング12の内周面に沿って環状に結束(配列)される。本実施形態において、リテーナリング15には、図示しない単一または複数の開口(長穴)が形成されており、これにより、リテーナリング15を弾性変形し易くしてエレメント20に対する組付性を確保することができる。
Further, the elastically
積層リング12の最外層リング材11oの外周面とリテーナリング15の内周面との間には、上述のようにクリアランスが形成され、無段変速機1の作動中、基本的にリテーナリング15に張力等が作用することがない。これにより、エレメント20では、剛性等の確保のためにピラー部22やフック部22fを大きくする必要がなくなり、胴部の幅方向における中央部から外周側に延出された頭部の両側に積層リングが配置される一般的なエレメントに比べて、ピラー部22の積層リング12よりも外周側に突出する部分の面積を減らすことができる。従って、エレメント20の材料費の低減化により、伝動ベルト10ひいては無段変速機1の低コスト化を図ることが可能となる。
A clearance is formed between the outer peripheral surface of the outermost ring material 11o of the
また、エレメント20の各側面20sは、図3に示すように、胴部21の内周側の縁部21ei側から外周側に延在するように胴部21およびピラー部22に形成された第1側面20saと、第1側面20saよりも伝動ベルト10の径方向(図2における一点鎖線参照)における外周側に位置するようにピラー部22に形成された第2側面20sbと、第1および第2側面20sa,20sbに滑らかに連続するようにピラー部22に形成された凸曲面状(例えば、円柱面)の繋ぎ面(繋ぎ部)20scとを含む。
Further, as shown in FIG. 3, each
一対の第1側面20saは、伝動ベルト10の径方向における内周側から外周側に向かうにつれて互いに離間するように傾斜し、当該一対の第1側面20saのなす角度は、プライマリプーリ3やセカンダリプーリ5のプーリ溝の開き角度と概ね等しく(本実施形態では、開き角度の設計値よりも僅かに大きく)なるように定められている。これにより、エレメント20の第1側面20saは、プライマリプーリ3やセカンダリプーリ5のプーリ溝の表面に摩擦接触してプーリ3,5からの挟圧力を受け、摩擦力によりプライマリプーリ3からセカンダリプーリ5へとトルクを伝達するフランク面(トルク伝達面)となる。本実施形態において、各第1側面20saの表面には、エレメント20とプライマリプーリ3やセカンダリプーリ5との接触部を潤滑・冷却するための作動油を保持するための図示しない凹凸(複数の溝)が形成されている。
The pair of first side surfaces 20sa is inclined so as to be separated from the inner peripheral side in the radial direction of the
また、一対の第2側面20sbは、互いに平行に伝動ベルト10の径方向に延在する。すなわち、伝動ベルト10の径方向に対する第2側面20sbの傾斜角度(絶対値、本実施形態では、0°)は、当該径方向に対する第1側面20saの傾斜角度(絶対値)よりも小さい。これにより、一対の第2側面20sbは、エレメント20がプライマリプーリ3またはセカンダリプーリ5により挟持される際、基本的にプーリ溝の表面に接触しないことになる。
The pair of second side surfaces 20sb extends in the radial direction of the
更に、エレメント20の正面(一方の表面)は、図2および図3に示すように、凸曲面状の一対のロッキングエッジ部(接触領域)25と、非接触部27と、胴部21に形成されたテーパ面(斜面)21sと含む。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the front surface (one surface) of the
各ロッキングエッジ部25は、短尺帯状の凸曲面であり、本実施形態では、予め定められた曲率半径を有すると共に径方向に幅をもった円柱面あるいは楕円柱面(曲面)とされている。各ロッキングエッジ部25は、隣り合うエレメント20同士を接触させて両者の回動の支点となる接触線を含むものであり、当該接触線の位置は、無段変速機1の変速比γに応じてロッキングエッジ部25の範囲内で変動する。本実施形態において、ロッキングエッジ部25の伝動ベルト10の外周側(図中上側すなわちピラー部22側)の端部25oは、サドル面23s(頂部T)よりも伝動ベルト10の径方向における外周側に位置し、ロッキングエッジ部25の伝動ベルト10の内周側(図中下側すなわちテーパ面21s側)の端部25iは、サドル面23s(底部)よりも伝動ベルト10の径方向における内周側に位置する。なお、本実施形態において、一対のロッキングエッジ部25は、それぞれ対応するピラー部22と胴部21とに跨がるようにサドル面23sの幅方向に間隔をおいてエレメント20の正面に形成される。ただし、ロッキングエッジ部25は、ピラー部22および胴部21の何れか一方のみに含まれるように形成されてもよい。また、ロッキングエッジ部25は、エレメント20の背面に形成されてもよい。
Each rocking
また、非接触部27は、サドル面23sで開口すると共に当該サドル面23sに沿って幅方向に延在するように胴部21に形成された帯状の凹部であって、一対のロッキングエッジ部25の上記幅方向における間で両者を分断するものである。本実施形態において、非接触部27の内周側の端部27i(図2および図3参照)は、ロッキングエッジ部25の内周側の端部25iよりも内周側(図中下側)に位置する。また、本実施形態において、非接触部27は、幅方向における両端部の深さがロッキングエッジ部25に近接するにつれて漸減すると共に両端部の間の部分が略一定の深さを有するように形成されている。そして、非接触部27の略一定の深さを有する部分の幅は、積層リング12の幅よりも狭くなっている。これにより、非接触部27の幅方向における両端部付近での応力集中を抑制してエレメント20の耐久性をより向上させることが可能となる。
The
このような非接触部27を各エレメント20に形成することで、伝動ベルト10では、隣り合うエレメント20とのロッキングエッジ部25以外での接触、すなわち隣り合うエレメント20と非接触部27との接触を良好に抑制することが可能となる。この結果、大きなモーメントが作用するエレメント20の幅方向における中央部からの荷重が隣り合うエレメント20に加えられて当該エレメント20が変形するのを抑制し、各エレメント20の耐久性をより向上させることが可能となる。
By forming such a
テーパ面21sは、ロッキングエッジ部25に連続すると共に当該ロッキングエッジ部から胴部21の内周側の縁部21ei(図中下側)に向かうにつれてエレメント20の背面に近接するように形成された平坦な斜面である。また、テーパ面21sには、胴部21の正面の幅方向における中央部に位置するように1個の突起(ディンプル)21pが形成されており、エレメント20(胴部21)の背面には、突起21pの裏側に位置するように凹部21rが形成されている。伝動ベルト10が組み立てられた際、当該凹部21rには、隣り合うエレメント20の突起21pが遊嵌される。このように、エレメント20の胴部21に突起21pおよび凹部21rを形成することで、当該エレメント20をより低背化することが可能となる。
The tapered
更に、本実施形態において、ロッキングエッジ部25の外周側(図2における上側)におけるエレメント20の正面(主にピラー部22の正面)と、エレメント20の背面(他方の表面)とは、図2に示すように、それぞれ平坦かつ互いに平行に形成されている。これにより、エレメント20のピラー部22は、略一定の厚みteを有する。また、非接触部27は、ロッキングエッジ部25の表面よりも背面側に窪んでいることから、サドル面23sの厚みは、ピラー部22の厚みteよりも小さくなる。そして、テーパ面21sの傾斜角度は、当該テーパ面21sが隣り合うエレメント20の背面に接触しないようにピラー部22の厚みteを考慮して設定される。なお、突起21pの周囲には、エレメント20の背面と平行に延在する平坦部が形成されてもよい。
Furthermore, in this embodiment, the front surface (mainly the front surface of the pillar portion 22) of the
上述のような複数のエレメント20を含む伝動ベルト10によりプライマリプーリ3からセカンダリプーリ5にトルクが伝達される際、伝動ベルト10のプーリ3,5に巻き掛かっていない部分である2つの弦部のうち、特にエレメント20がセカンダリプーリ5からプライマリプーリ3に向けて進行する弦部で、エレメント20が胴部21の中央を貫通する軸すなわち突起21pの周りに揺動するローリングと呼ばれる現象が発生することがある。このため、そして、エレメント20がローリングした状態でプライマリプーリ3(固定シーブ3aおよび可動シーブ3b)に接触すると、ピラー部22で大きな応力が発生し、それにより各エレメント20や伝動ベルト10の耐久性が低下してしまうおそれがある。
When torque is transmitted from the
これを踏まえて、本発明者らは、エレメント20がローリングした状態でプライマリプーリ3に接触した際にピラー部22で発生する応力を低下させるべく、フランク面となる第1側面20saと、基本的にプーリ溝の表面に接触しない第2側面20sbとを繋ぐ繋ぎ面20scの位置に着目し、エレメント20の幅方向における中心から繋ぎ面20scまでの距離と、エレメント20のローリングに起因してピラー部22で発生する応力との関係について検討を行った。
Based on this, the present inventors basically have a first side surface 20sa serving as a flank surface to reduce the stress generated in the
具体的には、エレメント20の幅方向における中心から第1側面20saの延長面と第2側面20sbの延長面との交差部(交線)までの距離L(図3参照)を変化させた複数のモデルを用意し、各モデルの幅方向における中心部を完全に拘束した状態で当該交差部に予め定められた荷重(例えば、50N程度)を付与したときにピラー部22の内側における凹局面で発生する最小主応力(圧縮応力)σminを解析により求めた。なお、繋ぎ面20sc(第1側面20saの延長面と第2側面20sbの延長面との交差部は、距離Lが長いほど、伝動ベルト10の外周側に移動し、距離Lが短いほど、伝動ベルト10の内周側に移動する。
Specifically, a plurality of distances L (see FIG. 3) from the center in the width direction of the
図4に、距離Lとピラー部22で発生する最小主応力σminとの関係の解析結果を示す。同図に示すように、最小主応力σminの絶対値は、距離Lが短いほど小さくなる。また、別途行った解析より、第1側面20saの延長面と第2側面20sbの延長面との交差部(交線)が、伝動ベルト10の径方向においてピラー部22の幅(サドル面23sの幅方向における長さ)が最も狭くなる最細部22n(図3参照)よりも内側であって、かつロッキングエッジ部25の外周側の端部25oよりも外周側に位置していれば、各エレメント20とプライマリプーリ3等との間で発生する摩擦による抵抗力(モーメント)でエレメント20のピッチングを良好に抑制することが可能となり、それによりピッチングによる効率や耐久性、ノイズ、トルク容量の低下を抑制すると共に、プーリ溝に接触する第1側面20saの局所的摩耗を低減し得ることも判明した。
FIG. 4 shows an analysis result of the relationship between the distance L and the minimum principal stress σ min generated at the
かかる解析結果より、本実施形態の伝動ベルト10では、第1側面20saと第2側面20sbとの繋ぎ面20scが、ピラー部22の最細部22nとロッキングエッジ部25の外周側の端部25oとの径方向における間に位置するように当該ピラー部22に形成される。これにより、エレメント20がローリングした状態でプライマリプーリ3に接触した際にピラー部22の最細部22n付近で発生する応力を充分に低下させることが可能となる。更に、エレメント20とシーブ3a,3b等との接触面の重心をロッキングエッジ部25すなわち接触線に近づけて、エレメント20とプライマリプーリ3等との間で発生する摩擦による抵抗力(モーメント)で当該伝動ベルト用エレメントのピッチングを良好に抑制することができる。この結果、エレメント20の耐久性をより向上させることが可能となる。また、図4からわかるように、フック部22fの内周面22fiに連続する凹曲面Roとピラー部22の内面22iとの境界Bとロッキングエッジ部25の外周側の端部25oとの径方向における間に位置するように繋ぎ面20scをピラー部22に形成することで、エレメント20がローリングした状態でプライマリプーリ3に接触した際にピラー部22の最細部22n付近で発生する応力をより一層低下させることができる。
From this analysis result, in the
更に、一対の第2側面20sbを互いに平行かつ径方向に延在するようにピラー部22に形成することで、エレメント20がローリングした状態でプライマリプーリ3に巻き掛かる際に、プライマリプーリ3と第2側面20sbとが強く当たるのを抑制し、エレメント20のローリングに対する耐久性をより一層向上させることが可能となる。ただし、一対の第2側面20sbは、当該一対の第2側面20sb同士のなす角度が一対の第1側面20sa同士のなす角度よりも小さくなっているのであれば、伝動ベルト10の径方向における内周側から外周側に向かうにつれて互いに離間するように形成されてもよい。
Further, by forming the pair of second side surfaces 20 sb in the
以上説明したように、本開示の伝動ベルト用エレメントは、無段変速機(1)の一対のプーリ(3,5)のV字状溝に巻き掛けられる伝動ベルト(10)のリング(12)と接触するサドル面(23s)を有する胴部(21)と、前記サドル面(23s)の幅方向における両側に位置するように前記胴部(21)から延出された一対のピラー部(22)とを含む伝動ベルト用エレメント(20)において、前記伝動ベルト(10)の径方向における内周側から外周側に向かうにつれて互いに離間するように傾斜する一対の第1側面(20sa)と、前記第1側面(20sa)よりも前記径方向における外周側に位置する一対の第2側面(20sb)と、前記第1側面(20sa)と前記第2側面(20sb)とを繋ぐ繋ぎ部(20sc)と、正面または背面に形成され、隣り合う前記伝動ベルト用エレメント(20)同士の回動の支点となる両者の接触線を含むロッキングエッジ部(25)とを含み、前記ピラー部(22)は、前記径方向において前記幅方向の長さが変化すると共に前記幅方向における長さが最も短くなる最細部(22n)が前記サドル面(23s)よりも前記外周側に位置するように形成され、前記径方向に対する前記第1側面(20sa)の傾斜角度が、前記径方向に対する前記第2側面(20sb)の傾斜角度よりも大きく、前記繋ぎ部(20sc)が、前記最細部(22n)と前記ロッキングエッジ部(25)との前記径方向における間に位置するものである。 As described above, the transmission belt element of the present disclosure has the ring (12) of the transmission belt (10) wound around the V-shaped groove of the pair of pulleys (3, 5) of the continuously variable transmission (1). A barrel portion (21) having a saddle surface (23s) in contact with a pair of pillar portions (22) extending from the barrel portion (21) so as to be located on both sides in the width direction of the saddle surface (23s) ) Including a pair of first side surfaces (20sa) inclined so as to be separated from each other toward the outer peripheral side from the inner peripheral side in the radial direction of the transmission belt (10), A pair of second side surfaces (20sb) located on the outer peripheral side in the radial direction from the first side surface (20sa), and a connecting portion (20sc) that connects the first side surface (20sa) and the second side surface (20sb). When, A rocking edge portion (25) formed on a surface or a back surface and including a contact line between both of the adjacent transmission belt elements (20) serving as a fulcrum of rotation, and the pillar portion (22) The most detailed portion (22n) in which the length in the width direction changes in the radial direction and the length in the width direction is the shortest is formed so as to be located on the outer peripheral side with respect to the saddle surface (23s), and the diameter An inclination angle of the first side surface (20sa) with respect to the direction is larger than an inclination angle of the second side surface (20sb) with respect to the radial direction, and the connecting portion (20sc) has the most detailed (22n) and the rocking edge. It is located in the said radial direction with a part (25).
本開示の伝動ベルト用エレメントでは、第1側面と、第1側面よりも伝動ベルトの径方向における外周側に位置する第2側面とを繋ぐ繋ぎ部が、ピラー部の最細部とロッキングエッジ部との径方向における間に位置する。これにより、伝動ベルト用エレメントがローリングした状態でプーリに接触した際にピラー部の最細部付近で発生する応力を低下させると共に、伝動ベルト用エレメントとプーリとの間で発生する摩擦による抵抗力(モーメント)で当該伝動ベルト用エレメントのピッチングを良好に抑制することができる。この結果、伝動ベルト用エレメントの耐久性をより向上させることが可能となる。 In the transmission belt element of the present disclosure, the connecting portion that connects the first side surface and the second side surface located on the outer peripheral side in the radial direction of the transmission belt with respect to the first side surface is the most detailed pillar portion and the locking edge portion. Located in the radial direction. As a result, the stress generated near the finest part of the pillar portion when the transmission belt element is in contact with the pulley in a rolling state is reduced, and the resistance force due to the friction generated between the transmission belt element and the pulley ( The moment) can satisfactorily suppress the pitching of the transmission belt element. As a result, the durability of the transmission belt element can be further improved.
また、前記ピラー部(22)は、遊端部から前記サドル面(23s)側に突出するフック部(22f)と、前記胴部(21)側から前記フック部(22f)側に向かうにつれて前記サドル面(23s)から前記幅方向に離間するように傾斜した内面(22i)と、前記内面(22i)と前記フック部(22f)の内周面(22fi)とに滑らかに連続する凹曲面(Ro)とを含んでもよく、前記繋ぎ面(20sc)は、前記凹曲面(Ro)と前記内面(22i)との境界(B)と前記ロッキングエッジ部(25)との前記径方向における間に位置してもよい。これにより、伝動ベルト用エレメントがローリングした状態でプーリに接触した際にピラー部の最細部付近で発生する応力をより一層低下させることが可能となる。 Further, the pillar portion (22) includes a hook portion (22f) protruding from the free end portion toward the saddle surface (23s) side, and the head portion (21) side toward the hook portion (22f) side as described above. A concave curved surface (22i) inclined so as to be separated from the saddle surface (23s) in the width direction, and a concave curved surface (22fi) smoothly continuous with the inner surface (22i) and the inner peripheral surface (22fi) of the hook portion (22f). Ro), and the connecting surface (20sc) is between the boundary (B) between the concave curved surface (Ro) and the inner surface (22i) and the rocking edge portion (25) in the radial direction. May be located. As a result, it is possible to further reduce the stress generated in the vicinity of the finest part of the pillar portion when the transmission belt element is in contact with the pulley in a rolled state.
更に、前記胴部(21)の一方の表面には、突起(21p)が形成され、他方の表面には、隣り合う前記伝動ベルト用エレメント(20)に形成された前記突起(21p)が嵌まり込む凹部(21r)が形成されてもよい。これにより、伝動ベルト用エレメントのローリングに対する耐久性を向上させつつ、当該伝動ベルト用エレメントをより低背化することが可能となる。 Further, a projection (21p) is formed on one surface of the body (21), and the projection (21p) formed on the adjacent transmission belt element (20) is fitted on the other surface. A recessed portion (21r) that fits in may be formed. Accordingly, it is possible to further reduce the height of the transmission belt element while improving durability against rolling of the transmission belt element.
また、前記一対の第1側面(20sa)同士のなす角度は、前記V字状溝の開き角度と概ね等しくてもよく、前記一対の第2側面(20sb)は、互いに平行かつ前記径方向に延在してもよい。これにより、伝動ベルト用エレメントがローリングした状態でプーリに巻き掛かる際に、当該プーリと第2側面とが強く当たるのを抑制し、伝動ベルト用エレメントのローリングに対する耐久性をより一層向上させることが可能となる。 The angle between the pair of first side surfaces (20sa) may be substantially equal to the opening angle of the V-shaped groove, and the pair of second side surfaces (20sb) are parallel to each other and in the radial direction. It may extend. As a result, when the transmission belt element is wound around the pulley in a rolled state, the pulley and the second side surface are prevented from strongly hitting, and the durability of the transmission belt element against rolling can be further improved. It becomes possible.
更に、前記ロッキングエッジ部(25)の前記内周側の端部(25i)は、前記サドル面(23s)よりも前記内周側に位置してもよく、前記ロッキングエッジ部(25)の前記外周側の端部(25o)は、前記サドル面(23s)よりも前記外周側に位置してもよい。 Furthermore, the end (25i) on the inner peripheral side of the locking edge portion (25) may be located on the inner peripheral side with respect to the saddle surface (23s), and the end of the locking edge portion (25) The outer peripheral end (25o) may be located closer to the outer peripheral side than the saddle surface (23s).
本開示の伝動ベルトは、サドル面(23s)を有する胴部(21)および前記サドル面(23s)の幅方向における両側に位置するように前記胴部(21)から延出された一対のピラー部(22)を有する複数のエレメント(20)と、前記サドル面(23s)に接触するように前記複数のエレメント(20)の前記一対のピラー部(22)間に配置されるリング(12)とを含み、無段変速機(1)の一対のプーリ(3,5)のV字状溝に巻き掛けられる伝動ベルト(10)において、前記エレメント(20)の各々が、前記伝動ベルト(10)の径方向における内周側から外周側に向かうにつれて互いに離間するように傾斜する一対の第1側面(20sa)と、前記第1側面(20sa)よりも前記径方向における外周側に位置する一対の第2側面(20sb)と、前記第1側面(20sa)と前記第2側面(20sb)とを繋ぐ繋ぎ部(20sc)と、正面または背面に形成され、隣り合う前記エレメント(20)同士の回動の支点となる両者の接触線を含むロッキングエッジ部(25)とを含み、前記ピラー部(22)は、前記径方向において前記幅方向の長さが変化すると共に前記幅方向における長さが最も短くなる最細部(22n)が前記サドル面(23s)よりも前記外周側に位置するように形成され、前記径方向に対する前記第1側面(20sa)の傾斜角度が、前記径方向に対する前記第2側面(20sb)の傾斜角度よりも大きく、前記繋ぎ部(20sc)が、前記最細部(22n)と前記ロッキングエッジ部(25)との前記径方向における間に位置するものである。 The transmission belt according to the present disclosure includes a pair of pillars extending from the body portion (21) so as to be positioned on both sides in the width direction of the saddle surface (23s) and the body portion (21) having a saddle surface (23s). A plurality of elements (20) having a portion (22) and a ring (12) disposed between the pair of pillar portions (22) of the plurality of elements (20) so as to contact the saddle surface (23s) In the transmission belt (10) wound around the V-shaped groove of the pair of pulleys (3, 5) of the continuously variable transmission (1), each of the elements (20) is connected to the transmission belt (10 ) In the radial direction, a pair of first side surfaces (20sa) that are inclined so as to be separated from each other toward the outer peripheral side, and a pair that is positioned on the outer peripheral side in the radial direction with respect to the first side surface (20sa). A second side surface (20sb), a connecting portion (20sc) connecting the first side surface (20sa) and the second side surface (20sb), and a rotation between adjacent elements (20) formed on the front surface or the back surface. And a rocking edge portion (25) including both contact lines serving as a fulcrum of movement, and the pillar portion (22) has a length in the width direction that varies in the radial direction and a length in the width direction. The shortest detail (22n) is formed so as to be located on the outer peripheral side with respect to the saddle surface (23s), and the inclination angle of the first side surface (20sa) with respect to the radial direction is the first angle with respect to the radial direction. The connecting portion (20sc) is larger than the inclination angle of two side surfaces (20sb), and is located between the most detailed portion (22n) and the rocking edge portion (25) in the radial direction. It is.
本開示の伝動ベルトのエレメントでは、第1側面と、第1側面よりも伝動ベルトの径方向における外周側に位置する第2側面との繋ぎ面が、ピラー部の最細部とロッキングエッジ部との径方向における間に位置する。これにより、エレメントがローリングした状態でプーリに接触した際にピラー部の最細部付近で発生する応力を低下させると共に、エレメントとプーリとの間で発生する摩擦による抵抗力(モーメント)で当該エレメントのピッチングを良好に抑制することができる。この結果、エレメントの耐久性をより向上させることが可能となる。 In the element of the transmission belt of the present disclosure, the connecting surface between the first side surface and the second side surface located on the outer peripheral side in the radial direction of the transmission belt with respect to the first side surface is the most detailed of the pillar portion and the locking edge portion. Located in the radial direction. As a result, when the element is in contact with the pulley in a rolling state, the stress generated in the vicinity of the finest part of the pillar portion is reduced, and the resistance force (moment) generated by friction between the element and the pulley is used to reduce the stress of the element. Pitting can be suppressed satisfactorily. As a result, the durability of the element can be further improved.
そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。 And the invention of this indication is not limited to the above-mentioned embodiment at all, and it cannot be overemphasized that various changes can be made within the range of the extension of this indication. Furthermore, the above-described embodiment is merely a specific form of the invention described in the Summary of Invention column, and does not limit the elements of the invention described in the Summary of Invention column.
本開示の発明は、無段変速機や伝動ベルトの製造産業等において利用可能である。 The invention of the present disclosure can be used in the manufacturing industry of continuously variable transmissions and transmission belts.
1 無段変速機、2 プライマリシャフト、2s ストッパ部、3 プライマリプーリ、3a,5a 固定シーブ、3b,5b 可動シーブ、3s スプライン歯、4 セカンダリシャフト、5 セカンダリプーリ、6 プライマリシリンダ、60 プライマリピストン、65 エンドプレート、7 セカンダリシリンダ、8 リターンスプリング、10 伝動ベルト、11 リング材、11i 最内層リング材、11o 最外層リング材、12 積層リング、15 リテーナリング、20 エレメント、 20s 側面、20sa 第1側面、20sb 第2側面、20sc 繋ぎ面、21 胴部、21ei 縁部、21p 突起、21r 凹部、21s テーパ面、22 ピラー部、22f フック部、22i 内面、23 リング収容部、23s サドル面、25 ロッキングエッジ部、25i,25o,27i 端部、27 非接触部、Ri,Ro 凹曲面、T 頂部。 1 continuously variable transmission, 2 primary shaft, 2s stopper, 3 primary pulley, 3a, 5a fixed sheave, 3b, 5b movable sheave, 3s spline teeth, 4 secondary shaft, 5 secondary pulley, 6 primary cylinder, 60 primary piston, 65 End plate, 7 Secondary cylinder, 8 Return spring, 10 Transmission belt, 11 Ring material, 11i Innermost layer ring material, 11o Outermost layer ring material, 12 Laminated ring, 15 Retainer ring, 20 Element, 20s Side surface, 20sa First side surface , 20sb second side, 20sc connecting surface, 21 trunk, 21ei edge, 21p protrusion, 21r recess, 21s tapered surface, 22 pillar portion, 22f hook portion, 22i inner surface, 23 ring housing portion, 23s saddle surface, 2 Rocking edge portion, 25i, 25o, 27i end, 27 non-contact portion, Ri, Ro concave surface, T top.
Claims (6)
前記伝動ベルトの径方向における内周側から外周側に向かうにつれて互いに離間するように傾斜する一対の第1側面と、
前記第1側面よりも前記径方向における外周側に位置する一対の第2側面と、
前記第1側面と前記第2側面とを繋ぐ繋ぎ部と、
正面または背面に形成され、隣り合う前記伝動ベルト用エレメント同士の回動の支点となる両者の接触線を含むロッキングエッジ部とを備え、
前記ピラー部は、前記径方向において前記幅方向の長さが変化すると共に前記幅方向における長さが最も短くなる最細部が前記サドル面よりも前記外周側に位置するように形成され、
前記径方向に対する前記第1側面の傾斜角度は、前記径方向に対する前記第2側面の傾斜角度よりも大きく、前記繋ぎ部は、前記最細部と前記ロッキングエッジ部との前記径方向における間に位置する伝動ベルト用エレメント。 A body portion having a saddle surface that contacts a ring of a transmission belt wound around a V-shaped groove of a pair of pulleys of the continuously variable transmission, and extends from the body portion so as to be positioned on both sides in the width direction of the saddle surface. In the element for a transmission belt including a pair of the pillar portions that are taken out,
A pair of first side surfaces that incline so as to be spaced apart from the inner peripheral side to the outer peripheral side in the radial direction of the transmission belt;
A pair of second side surfaces located on the outer peripheral side in the radial direction from the first side surface;
A connecting portion connecting the first side surface and the second side surface;
A rocking edge portion formed on the front surface or the back surface and including a contact line between both of the adjacent transmission belt elements serving as a fulcrum of rotation;
The pillar portion is formed so that the length in the width direction changes in the radial direction and the smallest detail in which the length in the width direction is the shortest is located on the outer peripheral side from the saddle surface,
An inclination angle of the first side surface with respect to the radial direction is larger than an inclination angle of the second side surface with respect to the radial direction, and the connecting portion is positioned between the most detailed portion and the rocking edge portion in the radial direction. Element for transmission belt.
前記ピラー部は、遊端部から前記サドル面側に突出するフック部と、前記胴部側から前記フック部側に向かうにつれて前記サドル面から前記幅方向に離間するように傾斜した内面と、前記内面と前記フック部の内周面とに滑らかに連続する凹曲面とを含み、
前記繋ぎ面は、前記凹曲面と前記内面との境界と前記ロッキングエッジ部との前記径方向における間に位置する伝動ベルト用エレメント。 In the element for power transmission belts according to claim 1,
The pillar portion includes a hook portion that protrudes from the free end portion toward the saddle surface, an inner surface that is inclined so as to be spaced apart from the saddle surface in the width direction from the trunk portion side toward the hook portion side, and A concave curved surface that smoothly continues to the inner surface and the inner peripheral surface of the hook portion,
The connecting surface is an element for a transmission belt positioned between the boundary between the concave curved surface and the inner surface and the rocking edge portion in the radial direction.
前記胴部の一方の表面には、突起が形成され、他方の表面には、隣り合う前記伝動ベルト用エレメントに形成された前記突起が嵌まり込む凹部が形成されている伝動ベルト用エレメント。 The power transmission belt element according to claim 1 or 2,
A transmission belt element in which a protrusion is formed on one surface of the body portion and a recess into which the protrusion formed on the adjacent transmission belt element is fitted is formed on the other surface.
前記一対の第1側面同士のなす角度は、前記V字状溝の開き角度と概ね等しく、前記一対の第2側面は、互いに平行かつ前記径方向に延在する伝動ベルト用エレメント。 In the element for power transmission belts as described in any one of Claim 1 to 3,
The angle between the pair of first side surfaces is substantially equal to the opening angle of the V-shaped groove, and the pair of second side surfaces are parallel to each other and extend in the radial direction.
前記ロッキングエッジ部の前記内周側の端部は、前記サドル面よりも前記内周側に位置し、前記ロッキングエッジ部の前記外周側の端部は、前記サドル面よりも前記外周側に位置する伝動ベルト用エレメント。 In the element for power transmission belts as described in any one of Claim 1 to 4,
An end on the inner peripheral side of the rocking edge portion is positioned on the inner peripheral side with respect to the saddle surface, and an end on the outer peripheral side of the locking edge portion is positioned on the outer peripheral side with respect to the saddle surface. Element for transmission belt.
前記エレメントの各々は、
前記伝動ベルトの径方向における内周側から外周側に向かうにつれて互いに離間するように傾斜する一対の第1側面と、
前記第1側面よりも前記径方向における外周側に位置する一対の第2側面と、
前記第1側面と前記第2側面とを繋ぐ繋ぎ部繋ぎ面と、
正面または背面に形成され、隣り合う前記エレメント同士の回動の支点となる両者の接触線を含むロッキングエッジ部とを含み、
前記ピラー部は、前記径方向において前記幅方向の長さが変化すると共に前記幅方向における長さが最も短くなる最細部が前記サドル面よりも前記外周側に位置するように形成され、前記径方向に対する前記第1側面の傾斜角度は、前記径方向に対する前記第2側面の傾斜角度よりも大きく、繋ぎ部は、前記最細部と前記ロッキングエッジ部との前記径方向における間に位置する伝動ベルト。 A plurality of elements having a body portion having a saddle surface and a pair of pillar portions extending from the body portion so as to be located on both sides in the width direction of the saddle surface, and the plurality of elements so as to contact the saddle surface A transmission belt including a ring disposed between the pair of pillar portions of the element and wound around the V-shaped grooves of the pair of pulleys of the continuously variable transmission,
Each of the elements is
A pair of first side surfaces that incline so as to be spaced apart from the inner peripheral side to the outer peripheral side in the radial direction of the transmission belt;
A pair of second side surfaces located on the outer peripheral side in the radial direction from the first side surface;
A connecting portion connecting surface connecting the first side surface and the second side surface;
Including a rocking edge portion formed on the front surface or the back surface and including a contact line between both of the adjacent elements serving as a fulcrum of rotation,
The pillar portion is formed such that a length in the radial direction changes in the radial direction and the smallest detail in which the length in the width direction is the shortest is located on the outer peripheral side with respect to the saddle surface. An inclination angle of the first side surface with respect to the direction is larger than an inclination angle of the second side surface with respect to the radial direction, and the connecting portion is located between the most detailed portion and the rocking edge portion in the radial direction. .
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WO2021054482A1 (en) | 2019-09-17 | 2021-03-25 | キヤノン株式会社 | Developer supply device and image forming apparatus |
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WO2021054482A1 (en) | 2019-09-17 | 2021-03-25 | キヤノン株式会社 | Developer supply device and image forming apparatus |
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