JP2020026839A - ベルト式無段変速機用金属ベルト - Google Patents

Abstract

【課題】金属エレメントが変形していてもコンプライアンス値を小さくすることが可能なベルト式無段変速機の金属ベルトを提供する。【解決手段】金属ベルト１５の金属エレメント２３は、金属リング２２の径方向内側に位置するボディ部２４と、径方向外側に位置するイヤー部２６と、一対の金属リング２２に挟まれてボディ部２４およびイヤー部２６を接続するネック部２５とを備える。金属エレメント２３の前面および後面の何れか一面は少なくともイヤー部２６の左右方向中央部に凹部２６ａを備え、凹部２６ａの深さＤをイヤー部２６の前後方向湾曲量Ｂよりも大きく設定したので、イヤー部２６が前後方向一方に湾曲していても、前後の金属エレメント２３どうしが左右方向中央部で相互に当接するのを防止し、金属エレメント２３のコンプライアンス値を低減して蛇行や振動の発生を防止するとともに、金属エレメント２３の耐久性を高めることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、プーリに巻き掛けられる金属ベルトが、一対の金属リングと、前記金属リングに支持される多数の金属エレメントとを備え、前記金属エレメントは、前記金属リングの径方向内側に位置するボディ部と、前記金属リングの径方向外側に位置するイヤー部と、前記一対の金属ベルトに挟まれて前記ボディ部および前記イヤー部を接続するネック部とを備えるベルト式無段変速機用金属ベルトに関する。

ベルト式無段変速機の金属ベルトを構成する金属エレメントの前面または後面の何れか一面におけるピッチライン（ロッキングエッジ）よりも径方向外側部分の形状を、左右方向両側部に対して左右方向中央部が窪んだ形状にすることで、隣接する金属エレメントどうしをイヤー部の左右方向両側部で相互に当接させて金属エレメントのコンプライアンス値を小さくし、金属エレメントの応力集中を軽減して耐久性の向上を図るものが、下記特許文献１により公知である。

またベルト式無段変速機の金属ベルトを構成する金属エレメントのイヤー部の前面から突出するディンプルの周囲の部分の板厚を、プレス加工や切削加工で他の部分よりも薄く形成することで、隣接する金属エレメントどうしをイヤー部の左右方向両側部で相互に当接させて金属エレメントのコンプライアンス値を小さくし、金属エレメントの応力集中を軽減して耐久性の向上を図るものが、下記特許文献２により公知である。

実公平５−３４３５４号公報 特公平７−６５６４０号公報

ところで上記従来のものは、金属エレメントのイヤー部が平板状であって変形していない場合を前提としているが、実際には金属エレメントの製造時のプレス工程や熱処理工程でイヤー部の左右方向両端部が左右方向中央部に対して前後方向に湾曲するように変形することが避けられない。このように金属エレメントのイヤー部が変形している場合には、上記特許文献１、２で提案された対策を施すだけでは、隣接する金属エレメントどうしがイヤー部の左右方向中央部で相互に当接してしまい、コンプライアンス値が大きくなって耐久性の低下を招く問題がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、金属エレメントが変形していてもコンプライアンス値を小さくすることが可能なベルト式無段変速機の金属ベルトを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、プーリに巻き掛けられる金属ベルトが、一対の金属リングと、前記金属リングに支持される多数の金属エレメントとを備え、前記金属エレメントは、前記金属リングの径方向内側に位置するボディ部と、前記金属リングの径方向外側に位置するイヤー部と、前記一対の金属リングに挟まれて前記ボディ部および前記イヤー部を接続するネック部とを備えるベルト式無段変速機用金属ベルトであって、前記金属エレメントの前面および後面の何れか一面は少なくとも前記イヤー部の左右方向中央部に凹部を備え、前記凹部の深さを前記イヤー部の前後方向湾曲量よりも大きく設定したことを特徴とするベルト式無段変速機用金属ベルトが提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記イヤー部の前面は前方に突出するノーズを備えるとともに、前記イヤー部の後面は前記ノーズが嵌合可能なホールを備え、前記凹部の深さを前記イヤー部の前後方向湾曲量と前記ノーズの周囲の盛り上がり量との和よりも大きく設定したことを特徴とするベルト式無段変速機用金属ベルトが提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、プーリに巻き掛けられる金属ベルトが、一対の金属リングと、前記金属リングに支持される多数の金属エレメントとを備え、前記金属エレメントは、前記金属リングの径方向内側に位置するボディ部と、前記金属リングの径方向外側に位置するイヤー部と、前記一対の金属リングに挟まれて前記ボディ部および前記イヤー部を接続するネック部とを備えるベルト式無段変速機用金属ベルトであって、前記金属エレメントの前面および後面は前記イヤー部の左右方向中央部にそれぞれ凹部を備え、前記凹部の深さの和を前記イヤー部の前後方向湾曲量の和よりも大きく設定したことを特徴とするベルト式無段変速機用金属ベルトが提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、前記イヤー部の前面は前方に突出するノーズを備えるとともに、前記イヤー部の後面は前記ノーズが嵌合可能なホールを備え、前記凹部の深さの和を前記イヤー部の前後方向湾曲量の和と前記ノーズの周囲の盛り上がり量との和よりも大きく設定したことを特徴とするベルト式無段変速機用金属ベルトが提案される。

なお、実施の形態のドライブプーリ１３およびドリブンプーリ１４は本発明のプーリに対応する。

請求項１の構成によれば、プーリに巻き掛けられる金属ベルトは、一対の金属リングと、金属リングに支持される多数の金属エレメントとを備え、金属エレメントは、金属リングの径方向内側に位置するボディ部と、金属リングの径方向外側に位置するイヤー部と、一対の金属リングに挟まれてボディ部およびイヤー部を接続するネック部とを備える。金属エレメントの前面および後面の何れか一面は少なくともイヤー部の左右方向中央部に凹部を備え、凹部の深さをイヤー部の前後方向湾曲量よりも大きく設定したので、金属エレメントのイヤー部が前後方向一方に湾曲していても、前後の金属エレメントどうしが左右方向中央部で相互に当接するのを防止し、金属エレメントのコンプライアンス値を低減して蛇行や振動の発生を防止するとともに、金属エレメントの耐久性を高めることができる。

また請求項２の構成によれば、イヤー部の前面は前方に突出するノーズを備えるとともに、イヤー部の後面はノーズが嵌合可能なホールを備え、凹部の深さをイヤー部の前後方向湾曲量とノーズの周囲の盛り上がり量との和よりも大きく設定したので、イヤー部の左右方向中央に位置するノーズの周囲の盛り上がり部において前後の金属エレメントが相互に当接し易い場合であっても、金属エレメントのコンプライアンス値を確実に低減することができる。

また請求項３の構成によれば、プーリに巻き掛けられる金属ベルトは、一対の金属リングと、金属リングに支持される多数の金属エレメントとを備え、金属エレメントは、金属リングの径方向内側に位置するボディ部と、金属リングの径方向外側に位置するイヤー部と、一対の金属リングに挟まれてボディ部およびイヤー部を接続するネック部とを備える。金属エレメントの前面および後面はイヤー部の左右方向中央部にそれぞれ凹部を備え、凹部の深さの和をイヤー部の前後方向湾曲量の和よりも大きく設定したので、イヤー部が前後方向一方に湾曲する金属エレメントとイヤー部が前後方向他方に湾曲する金属エレメントとが混在していても、前後の金属エレメントどうしが左右方向中央部で相互に当接するのを防止し、金属エレメントのコンプライアンス値を低減して蛇行や振動の発生を防止するとともに、金属エレメントの耐久性を高めることができる。

また請求項４の構成によれば、イヤー部の前面は前方に突出するノーズを備えるとともに、イヤー部の後面はノーズが嵌合可能なホールを備え、凹部の深さの和をイヤー部の前後方向湾曲量の和とノーズの周囲の盛り上がり量との和よりも大きく設定したので、イヤー部の左右方向中央に位置するノーズの周囲の盛り上がり部において前後の金属エレメントが相互に当接し易い場合であっても、金属エレメントのコンプライアンス値を確実に低減することができる。

ベルト式無段変速機の全体構成を示す図である。 金属ベルトおよび金属エレメントの斜視図である。 金属エレメントのイヤー部の横断面を模式的に示す図である。 打ち抜き加工装置の模式的な構造および作用の説明図である。 金属エレメントのイヤー部が前後方向一方に湾曲する場合の作用説明図（その１）である。（第１の実施の形態） 金属エレメントのイヤー部が前後方向一方に湾曲する場合の作用説明図（その２）である。（第１の実施の形態） 金属エレメントのイヤー部が前後方向両方に湾曲する場合の作用説明図である。（第１の実施の形態） 金属エレメントのイヤー部が前後方向一方および前後方向両方に湾曲する場合の作用説明図である。（第２の実施の形態）

第１の実施の形態

以下、図１〜図７に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。

図１は自動車に搭載されたベルト式無段変速機Ｔの概略構造を示すもので、ベルト式無段変速機Ｔはエンジンに接続されるドライブシャフト１１と、駆動輪に接続されるドリブンシャフト１２とを備えており、ドライブシャフト１１に設けたドライブプーリ１３とドリブンシャフト１２に設けたドリブンプーリ１４とに無端状の金属ベルト１５が巻き掛けられる。ドライブプーリ１３は、ドライブシャフト１１に固設された固定側プーリ半体１６と、この固定側プーリ半体１６に対して接離可能な可動側プーリ半体１７とを備えており、可動側プーリ半体１７は油室１８に作用する油圧で固定側プーリ半体１６に向けて付勢される。ドリブンプーリ１４は、ドリブンシャフト１２に固設された固定側プーリ半体１９と、この固定側プーリ半体１９に対して接離可能な可動側プーリ半体２０とを備えており、可動側プーリ半体２０は油室２１に作用する油圧で固定側プーリ半体１９に向けて付勢される。

図２に示すように、金属ベルト１５は左右一対の金属リング２２に多数の金属エレメント２３を支持したもので構成される。本明細書において、金属ベルト１５が走行する方向を前後方向の前方と定義し、金属ベルト１５がドライブプーリ１３およびドリブンプーリ１４に巻き付いた状態で、ドライブプーリ１３およびドリブンプーリ１４の外周側を径方向の外側と定義し、前後方向および径方向に直交する方向を左右方向と定義する。

金属エレメント素材２３′から製造された金属エレメント２３は、左右方向に延びるボディ部２４と、ボディ部２４の左右方向中央から径方向外側に延びるネック部２５と、ネック部２５の径方向外端に接続される略三角形のイヤー部２６とを備えており、ボディ部２４、ネック部２５およびイヤー部２６間に左右方向外側に開放して金属リング２２が嵌合する一対のリングスロット２７が形成される。リングスロット２７に臨むボディ部２４の径方向外端には金属リング２２の内周面が着座するサドル面２８が形成され、ボディ部２４の前面の径方向外端には左右方向に延びるロッキングエッジ２９が形成され、ボディ部２４の前面にはロッキングエッジ２９から径方向内向きかつ後向きに傾斜する傾斜面３０が形成される。ロッキングエッジ２９はサドル面２８の前縁と重なっており、従ってロッキングエッジ２９はボディ部２４の前面の径方向外端に位置している。

金属エレメント２３のボディ部２４の左右両端には、ドライブプーリ１３およびドリブンプーリ１４のＶ面に当接するプーリ当接面３１が形成される。また金属エレメント２３のイヤー部２６の前面には、イヤー部２６の後面に形成した円錐台状のホール３３に嵌合可能な円錐台状のノーズ３２が形成される。

また金属エレメント２３のイヤー部２６の後面の左右方向中央部には、ホール３３を取り囲むように凹部２６ａが形成されるとともに、ネック部２５の径方向内側に連なるボディ部２４の後面の径方向外端の左右方向中央部にも、前記凹部２６ａよりも小さい凹部２４ａが形成される。なお、ボディ部２４の後面の凹部２４ａは省略可能であり、またイヤー部２６の後面の凹部２４ａは前面に設けられる場合があり、前面および後面の両方に設けられる場合もある。

図３（Ａ）は金属エレメント２３のイヤー部２６の横断面を模式的に示すもので、イヤー部２６は後向きに凸に、すなわちイヤー部２６の左右方向両端部に対して左右方向中央部が後方にずれるように湾曲している。イヤー部２６の後面の凹部２６ａの深さはＤであり、イヤー部２６の前後方向湾曲量はＢである。前後方向湾曲量Ｂは、凹部２６ａの開口部の左右両端間を結ぶ直線Ｌに対する、イヤー部２６の後面の左右方向中央部の前後方向のずれ量で定義される。

図４に示すように、金属エレメント素材２３′から金属エレメント２３を成形および打ち抜きする打ち抜き加工装置４１は、金属エレメント素材２３′を上下方向に挟んで固定するダイ４２および板押さえ４３と、板押さえ４３に形成された金属エレメント２３の外形形状と同形状の穴に摺動自在に嵌合して金属エレメント２３の後面に当接するメインパンチ４４と、ダイ４２に形成された金属エレメント２３の外形形状と同形状の穴に摺動自在に嵌合して金属エレメント２３の前面に当接するカウンタパンチ４５とを備えており、メインパンチ４４およびカウンタパンチ４５は図示せぬ油圧シリンダでダイ４２および板押さえ４３に対して上下方向に相対移動可能である。

この打ち抜き加工装置４１により、金属エレメント２３の金属エレメント素材２３′をダイ４２および板押さえ４３間に挟んで固定した後、下側のカウンタパンチ４５に対して上側のメインパンチ４４を下降させて金属エレメント素材２３′をプレス加工し、ノーズ３２、ホール３３、凹部２６ａ，２４ａ等を成形する。続いてメインパンチ４４およびカウンタパンチ４５を一体で、ダイ４２および板押さえ４３に対して下降させることで、金属エレメント素材２３′から金属エレメント２３を剪断により打ち抜いて切り離す。そしてメインパンチ４４およびカウンタパンチ４５を元位置に復帰させ、打ち抜いた金属エレメント２３を取り出す。

次に、金属エレメント２３の加工時に、イヤー部２６に前後方向湾曲量Ｂが生じる理由を説明する。

図４（Ａ）に示すように、金属エレメント２３の成形時にカウンタパンチ４５の初期位置が下側にずれている場合、メインパンチ４４を下降させて金属エレメント素材２３′をプレス加工する瞬間に、カウンタパンチ４５の初期位置が下側にずれているために、金属エレメント２３のイヤー部２６になる部分が下向きに凸に変形する。この金属エレメント２３の変形は、メインパンチ４４およびカウンタパンチ４５間に金属エレメント２３を完全に挟持して打ち抜くときには一時的に解消するが、打ち抜かれた金属エレメント２３を打ち抜き加工装置４１から取り出すと、プレス工程で金属エレメント２３に発生した変形がスプリングバック現象により復活してしまい、イヤー部２６には常に下向きに凸の変形が生じることになる。この変形は、続く熱処理工程で更に増加する場合がある。

また図４（Ｃ）に示すように、カウンタパンチ４５の初期位置が上側にずれている場合、ダイ４２および板押さえ４３間に金属エレメント素材２３′を挟んで固定する瞬間に、カウンタパンチ４５の初期位置が上側にずれているために、金属エレメント２３のイヤー部２６になる部分が上向きに凸に変形する。この金属エレメント２３の変形は、メインパンチ４４およびカウンタパンチ４５間に金属エレメント２３を完全に挟持して打ち抜くときには一時的に解消するが、打ち抜かれた金属エレメント２３を打ち抜き加工装置４１から取り出すと、板押え工程で金属エレメント２３に発生した変形がスプリングバック現象により復活してしまい、金属エレメント２３のイヤー部２６には常に上向きに凸の変形が生じることになる。この変形は、続く熱処理工程で更に増加する場合がある。

また図４（Ｂ）に示すように、カウンタパンチ４５の初期位置が上にも下にもずれていない場合、理論上は完成した金属エレメント２３に変形は生じないはずであるが、その都度の金属エレメント素材２３′の性質のバラツキや、カウンタパンチ４５の初期位置の微小な位置ずれにより、金属エレメント２３のイヤー部２６に上向きに凸の変形が発生したり、下向きに凸の変形が発生したりすることになる。

またメインパンチ４４には金属エレメント２３のホール３３を成形する成形ピンが設けられているため、成形ピンが当接するときや離れるときに金属エレメント素材２３′が変形し、この変形が続く熱処理工程で更に増加する場合がある。

上述のようにして製造時に発生する金属エレメント２３のイヤー部２６の前後方向湾曲量Ｂは概ね１０μｍ程度である。また金属ベルト１５の動力伝達側の弦部において隣接する金属エレメント２３どうしは所定の押し力で相互に押し合うため、イヤー部２６の面積、板厚、弾性係数および前記押し力の関係から、押し力によるイヤー部２６の前後方向湾曲量を算出することができる。金属エレメント２３間に作用する押し力によるイヤー部２６の前後方向湾曲量は概ね０．７μｍ程度であり、上述した製造時に発生する前後方向湾曲量Ｂに比べて１０分の１以下である。よって、押し力によるイヤー部２６の前後方向湾曲量は無視できる程度に小さく、押し力によって金属エレメント２３が変形して隣接する金属エレメント２３との間の接触点の位置が変化することはないと考えられる。

さて、金属ベルト１５の駆動力を伝達する側の弦部で複数の金属エレメント２３が相互に当接するとき、金属エレメント２３の左右方向中央部に形成した凹部２６ａ，２４ａの作用により、前後の金属エレメント２３がイヤー部２６の左右両側部分で相互に当接することで、金属エレメント２３のヨーイングが防止されてコンプライアンス値が低い状態になり、金属ベルト１５の蛇行や振動の発生が防止される。しかしながら、金属エレメント２３に凹部２６ａ，２４ａを形成しても、イヤー部２６が前後方向に湾曲していると、イヤー部２６の凹部２６ａにおいて前後の金属エレメント２３が相互に当接してコンプライアンス値が高い状態になってしまい、金属ベルト１５の蛇行や振動が発生したり、金属エレメント２３の耐久性が低下したりする問題がある。

図４（Ａ）あるいは図４（Ｃ）で説明したように、金属エレメント２３のイヤー部２６の一方向の湾曲が発生するとき、図３（Ａ）で説明したように、本発明は金属エレメント２３のイヤー部２６の前後方向湾曲量Ｂに対して、金属エレメント２３のイヤー部２６の凹部２６ａの深さＤを大きく設定することで、凹部２６ａにおいて前後の金属エレメント２３が相互に当接するのを防止し、これによりコンプライアンス値を低減するものである。

図５（Ａ），（Ｂ）は、金属エレメント２３のイヤー部２６が後向きに凸に湾曲し、イヤー部２６の後面に凹部２６ａを形成する場合の作用説明図である。ここでは、金属エレメント２３の前後方向湾曲量Ｂにはバラツキが存在するが、少なくとも逆方向に湾曲する金属エレメント２３は存在しないとする。また最も条件が厳しい場合として、前後方向湾曲量Ｂがゼロの金属エレメント２３と、前後方向湾曲量Ｂが最大の金属エレメント２３とが混在しているとする。

図５（Ａ）は比較例を示すもので、金属エレメント２３のイヤー部２６の前後方向湾曲量Ｂに対して、金属エレメント２３の凹部２６ａの深さＤを小さく設定したものである。この場合、多くの金属エレメント２３はイヤー部２６の左右両側部分で当接（○印参照）するが、湾曲しない後側の金属エレメント２３の前面と、後向きに凸に湾曲する前側の金属エレメント２３の後面とが左右方向中央部で当接（×印参照）してしまい、コンプライアンス値が大きい状態が発生することになる。一方、図５（Ｂ）は実施の形態を示すもので、金属エレメント２３のイヤー部２６の前後方向湾曲量Ｂに対して、金属エレメント２３の凹部２６ａの深さＤを大きく設定したものである。この場合、全ての金属エレメント２３は左右両側部分で当接（○印参照）し、コンプライアンス値は常に低い状態に維持される。

図５（Ｃ），（Ｄ）は、イヤー部２６が後向きに凸に湾曲し、金属エレメント２３の前面に凹部２６ａを形成する場合である。図５（Ｃ）に示す比較例は、金属エレメント２３のイヤー部２６の前後方向湾曲量Ｂに対して、金属エレメント２３の凹部２６ａの深さＤを小さく設定したものであり、金属エレメント２３どうしが左右方向中央部で当接（×印参照）してコンプライアンス値が大きい状態が発生していることがわかる。一方、図５（Ｄ）に示す実施の形態は、金属エレメント２３のイヤー部２６の前後方向湾曲量Ｂに対して、金属エレメント２３の凹部２６ａの深さＤを大きく設定したものであり、全ての金属エレメント２３が左右両側部分で当接（○印参照）し、コンプライアンス値は常に小さい態に維持されることがわかる。

図６（Ａ），（Ｂ）は、イヤー部２６が前向きに凸に湾曲し、金属エレメント２３の後面に凹部２６ａを形成する場合であり、図６（Ｃ），（Ｄ）は、イヤー部２６が前向きに凸に湾曲し、金属エレメント２３の前面に凹部２６ａを形成する場合である。どちらの場合も、比較例では金属エレメント２３どうしが左右方向中央部で当接（×印参照）する状態が発生するが、実施の形態では全ての金属エレメント２３が左右両側部分で当接（○印参照）で当接することがわかる。

図７（Ａ），（Ｂ）は、図４（Ｂ）で説明したように、イヤー部２６が後向きに凸に湾曲する金属エレメント２３と、イヤー部２６が前向きに凸に湾曲する金属エレメント２３とが混在する場合の作用説明図である。ここでは、最も条件が厳しい場合として、前後方向湾曲量Ｂがゼロの金属エレメント２３と、前後両方向への前後方向湾曲量Ｂが最大の金属エレメント２３とが混在しているとする。

本発明は、図３（Ｂ）に示すように、金属エレメント２３のイヤー部２６の前面および後面の前後方向湾曲量の和Ｂ１＋Ｂ２に対して、金属エレメント２３のイヤー部２６の前面および後面の凹部２６ａの深さの和Ｄ１＋Ｄ２を大きく設定することで、つまりＢ１＋Ｂ２＜Ｄ１＋Ｄ２に設定することで、凹部２６ａにおいて前後の金属エレメント２３が相互に当接するのを防止し、これによりコンプライアンス値を低減するものである。

図７（Ａ）は比較例を示すもので、金属エレメント２３のイヤー部２６の前面および後面の前後方向湾曲量の和Ｂ１＋Ｂ２に対して、金属エレメント２３の前面および後面の凹部２６ａの深さの和Ｄ１＋Ｄ２を小さく設定したものである。この場合、多くの金属エレメント２３はイヤー部２６の左右両側部分で当接（○印参照）するが、前向きに湾曲する後側の金属エレメント２３の前面と、後向きに湾曲する前側の金属エレメント２３の後面とが左右方向中央部で当接（×印参照）してしまい、コンプライアンス値が大きい状態が発生することになる。一方、図７（Ｂ）は実施の形態を示すもので、金属エレメント２３のイヤー部２６の前面および後面の前後方向湾曲量の和Ｂ１＋Ｂ２に対して、金属エレメント２３の前面および後面の凹部２６ａの深さの和Ｄ１＋Ｄ２大きく設定したものである。この場合、全ての金属エレメント２３は左右両側部分で当接（○印参照）し、コンプライアンス値は常に低い状態に維持される。

以上のように、第１の実施の形態によれば、金属ベルト１５を構成する全ての金属エレメント２３のイヤー部２６が一方向に湾曲する場合には、イヤー部２６の前後方向湾曲量Ｂに対して、イヤー部２６の凹部２６ａの深さＤを大きく設定することにより、またイヤー部２６が後向きに凸に湾曲する金属エレメント２３と、イヤー部２６が前向きに凸に湾曲する金属エレメント２３とが混在する場合には、イヤー部２６の前面および後面の前後方向湾曲量の和Ｂ１＋Ｂ２に対して、イヤー部２６の前面および後面の凹部２６ａの深さの和Ｄ１＋Ｄ２を大きく設定することにより、コンプライアンス値を低減して金属ベルト１５の蛇行や騒音の発生を防止するとともに、金属エレメント２３の耐久性を高めることができる。

第２の実施の形態

ところで、金属エレメント２３のイヤー部２６は前面のノーズ３２と後面のホール３３とを備えており、前側の金属エレメント２３のホール３３に後側の金属エレメント２３のノーズ３２が嵌合するようになっている。イヤー部２６の前面から突出するノーズ３２はプレス加工により成形されるため、図３（Ｃ）に模式的に示すように、ノーズ３２の付け根部分は切り立ったエッジにならず、前方に突出する盛り上がり部２６ｂが形成される。このような盛り上がり部２６ｂがノーズ３２の付け根部分に形成されると、後側の金属エレメント２３と後側の金属エレメント２３がイヤー部２６の左右両側部分で相互に当接する前に、後側の金属エレメント２３の盛り上がり部２６ｂが前側の金属エレメント２３のホール３３の縁に当接してしまい、コンプライアンス値を増加させる可能性がある。

第２の実施の形態は、イヤー部２６の凹部２６ａの深さＤおよびイヤー部２６の前後方向湾曲量Ｂに加えて、ノーズ３２の付け根部の盛り上がり部２６ｂの盛り上がり高さＨを考慮し、前後方向湾曲量Ｂ＋盛り上がり高さＨ＜凹部の深さＤに設定したものである。このように、コンプライアンス値を増加させる盛り上がり高さＨを打ち消すように、盛り上がり高さＨに相当する分だけ凹部２６ａの深さＤを増加させることで、一層確実にコンプライアンス値を低減することができる。

図８（Ａ），（Ｂ）は、金属エレメント２３のイヤー部２６が後向きに凸に湾曲し、イヤー部２６の後面に凹部２６ａを形成する場合の作用説明図であり、そのうち図８（Ａ）は比較例を示すもので、前後方向湾曲量Ｂ＋盛り上がり高さＨ＞凹部の深さＤに設定したものである。多くの金属エレメント２３はイヤー部２６の左右両側部分で当接（○印参照）するが、湾曲しない後側の金属エレメント２３の前面のノーズ３２の付け根部の盛り上がり部２６ｂと、後向きに凸に湾曲する前側の金属エレメント２３の後面とが左右方向中央部で当接（×印参照）してしまい、コンプライアンス値が大きい状態が発生することになる。一方、図８（Ｂ）は実施の形態を示すもので、前後方向湾曲量Ｂ＋盛り上がり高さＨ＜凹部の深さＤに設定したものである。この場合、全ての金属エレメント２３は左右両側部分で当接（○印参照）し、コンプライアンス値は常に低い状態に維持される。

金属エレメント２３のイヤー部２６が後向きに凸に湾曲し、イヤー部２６の前面に凹部２６ａを形成する場合、金属エレメント２３のイヤー部２６が前向きに凸に湾曲し、イヤー部２６の後面に凹部２６ａを形成する場合、金属エレメント２３のイヤー部２６が前向きに凸に湾曲し、イヤー部２６の前面に凹部２６ａを形成する場合も、同様の作用効果を達成することができる。

図８（Ｃ），（Ｄ）は、イヤー部２６が後向きに凸に湾曲する金属エレメント２３と、イヤー部２６が前向きに凸に湾曲する金属エレメント２３とが混在する場合の作用説明図である。図７（Ａ），（Ｂ）で説明した第１の実施の形態に対し、ノーズ３２の付け根部の盛り上がり部２６ｂが、盛り上がり高さＨの分だけ前側の金属エレメント２３のイヤー部２６の後面に当接し易くなるため、図３（Ｄ）に示すように、Ｂ１＋Ｂ２＋Ｈ＜Ｄ１＋Ｄ２が成立するように凹部２６ａの深さＤ，Ｄ１，Ｄ２を大きめに設定することで、前側の金属エレメント２３の凹部２６ａにおいて後側の金属エレメント２３のノーズ３２の付け根部の盛り上がり部２６ｂが当接するのを防止し、これによりコンプライアンス値を低減することができる。

図８（Ｃ）は、Ｂ１＋Ｂ２＋Ｈ＞Ｄ１＋Ｄ２の関係を有する比較例であり、前後の金属エレメント２３が相互に当接する状態が発生している。一方、図８（Ｄ）は、Ｂ１＋Ｂ２＋Ｈ＜Ｄ１＋Ｄ２の関係を有する実施の形態であり、前後の金属エレメント２３が相互に当接する状態が発生しないことがわかる。

以上のように、第２の実施の形態によれば、金属エレメント２３のノーズ３２の付け根部の盛り上がり部２６ｂを考慮して、前後方向湾曲量Ｂ，Ｂ１，Ｂ２、盛り上がり高さＨおよび凹部２６ａの深さＤ，Ｄ１，Ｄ２が満たすべき関係を設定するので、コンプライアンス値を一層確実に低減して金属ベルト１５の蛇行や騒音の発生を防止するとともに、金属エレメント２３の耐久性を高めることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態の金属エレメント２３は、イヤー部２６の左右方向中央部に凹部２６ａを備えるとともに、ボディ部２４の径方向外端の左右方向中央部に凹部２４ａを備えているが、ボディ部２４の凹部２４ａは必ずしも必要ではなく、少なくともイヤー部２６の左右方向中央部に凹部２６ａを備えていれば良い。

１３ ドライブプーリ（プーリ）
１４ ドリブンプーリ（プーリ）
１５ 金属ベルト
２２ 金属リング
２３ 金属エレメント
２４ ボディ部
２５ ネック部
２６ イヤー部
２６ａ 凹部
３２ ノーズ
３３ ホール
Ｂ，Ｂ１，Ｂ２ 前後方向湾曲量
Ｄ，Ｄ１，Ｄ２ 凹部の深さ
Ｈ 盛り上がり高さ

Claims (4)

1. プーリ（１３，１４）に巻き掛けられる金属ベルト（１５）が、一対の金属リング（２２）と、前記金属リング（２２）に支持される多数の金属エレメント（２３）とを備え、前記金属エレメント（２３）は、前記金属リング（２２）の径方向内側に位置するボディ部（２４）と、前記金属リング（２２）の径方向外側に位置するイヤー部（２６）と、前記一対の金属リング（２２）に挟まれて前記ボディ部（２４）および前記イヤー部（２６）を接続するネック部（２５）とを備えるベルト式無段変速機用金属ベルトであって、
   前記金属エレメント（２３）の前面および後面の何れか一面は少なくとも前記イヤー部（２６）の左右方向中央部に凹部（２６ａ）を備え、前記凹部（２６ａ）の深さ（Ｄ）を前記イヤー部（２６）の前後方向湾曲量（Ｂ）よりも大きく設定したことを特徴とするベルト式無段変速機用金属ベルト。
2. 前記イヤー部（２６）の前面は前方に突出するノーズ（３２）を備えるとともに、前記イヤー部（２６）の後面は前記ノーズ（３２）が嵌合可能なホール（３３）を備え、前記凹部（２６ａ）の深さ（Ｄ）を前記イヤー部（２６）の前後方向湾曲量（Ｂ）と前記ノーズ（３２）の周囲の盛り上がり量（Ｈ）との和よりも大きく設定したことを特徴とする、請求項１に記載のベルト式無段変速機用金属ベルト。
3. プーリ（１３，１４）に巻き掛けられる金属ベルト（１５）が、一対の金属リング（２２）と、前記金属リング（２２）に支持される多数の金属エレメント（２３）とを備え、前記金属エレメント（２３）は、前記金属リング（２２）の径方向内側に位置するボディ部（２４）と、前記金属リング（２２）の径方向外側に位置するイヤー部（２６）と、前記一対の金属リング（２２）に挟まれて前記ボディ部（２４）および前記イヤー部（２６）を接続するネック部（２５）とを備えるベルト式無段変速機用金属ベルトであって、
   前記金属エレメント（２３）の前面および後面は前記イヤー部（２６）の左右方向中央部にそれぞれ凹部（２６ａ）を備え、前記凹部（２６ａ）の深さの和（Ｄ１＋Ｄ）を前記イヤー部（２６）の前後方向湾曲量の和（Ｂ１＋Ｂ２）よりも大きく設定したことを特徴とするベルト式無段変速機用金属ベルト。
4. 前記イヤー部（２６）の前面は前方に突出するノーズ（２２）を備えるとともに、前記イヤー部（２６）の後面は前記ノーズ（２２）が嵌合可能なホール（２３）を備え、前記凹部（２６ａ）の深さの和（Ｄ１＋Ｄ２）を前記イヤー部（２６）の前後方向湾曲量の和（Ｂ１＋Ｂ２）と前記ノーズ（２２）の周囲の盛り上がり量（Ｈ）との和よりも大きく設定したことを特徴とする、請求項３に記載のベルト式無段変速機用金属ベルト。

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