JP2021036167A - Continuously variable transmission and endless transmission band - Google Patents

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Abstract

To improve transmission efficiency when a transmission ratio is in an intermediate region.SOLUTION: In a metal element 34 of a metal belt 36 configuring a continuously variable transmission 10, a diametrical outer side is formed a straight line portion 98a, and a diametrical inner side is formed as a curved portion 98a. Each V surface 94, 96 of a drive pulley 24 and a driven pulley 28 has a straight line-shaped bus bar of the diametrical inner side, and a curved bus bar of the diametrical outer side. When a transmission ratio is in MID, a curbed part 94b of the diametrical outer side on the V surface 94 of the drive pulley 24 and the straight line portion 98a of the metal element 34 are contacted with each other, and on the other hand, a curved part 96b of the diametrical outer side on the V surface 96 of the driven pulley 28 and the straight line portion 98a of the metal element 34 are contacted with each other.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ドライブプーリ及びドリブンプーリの各Ｖ面に無端伝動帯が巻き掛けられる無段変速機と、該無段変速機に用いられる無端伝動帯とに関する。 The present invention relates to a continuously variable transmission in which an endless transmission band is wound around each V surface of a drive pulley and a driven pulley, and an endless transmission band used in the continuously variable transmission.

特許文献１〜４には、固定側プーリ半体及び可動側プーリ半体をそれぞれ有するドライブプーリ及びドリブンプーリの各Ｖ面に無端伝動帯が巻き掛けられ、ドライブプーリ及びドリブンプーリのうち、一方のプーリの溝幅を増加させると共に、他方のプーリの溝幅を減少させることにより変速比を変更する無段変速機、及び、該無段変速機に用いられる無端伝動帯が開示されている。 In Patent Documents 1 to 4, an endless transmission band is wound around each V surface of a drive pulley and a driven pulley having a fixed side pulley half body and a movable side pulley half body, respectively, and one of the drive pulley and the driven pulley is provided. A continuously variable transmission that changes the gear ratio by increasing the groove width of the pulley and decreasing the groove width of the other pulley, and an endless transmission band used for the continuously variable transmission are disclosed.

このうち、特許文献１には、プーリのＶ面のうち、所定位置よりも径方向内側の母線の形状を直線とすることで、プーリと無端伝動帯との間の摩擦係数を確保し、スリップの発生を防止することが開示されている。また、特許文献１には、プーリのＶ面のうち、所定位置よりも径方向外側の母線の形状を無端伝動帯のミスアライメントを補償する方向に湾曲する曲線とすることで、無端伝動帯をＶ面にスムーズに噛み込ませ、無端伝動帯及びプーリの耐久性を高めることが開示されている。 Of these, in Patent Document 1, the coefficient of friction between the pulley and the endless transmission band is secured by making the shape of the bus radial inside the predetermined position of the V surface of the pulley a straight line, and slip. It is disclosed to prevent the occurrence of. Further, in Patent Document 1, the endless transmission band is provided by forming the shape of the generatrix radially outside the predetermined position on the V surface of the pulley as a curve curved in a direction for compensating for the misalignment of the endless transmission band. It is disclosed that the V-plane is smoothly engaged to enhance the durability of the endless transmission band and the pulley.

特許文献２には、ドライブプーリとドリブンプーリとに接触する無端伝動帯のエレメントの側縁のうち、径方向外側を直線形状とし、一方で、径方向内側を内方に向かって傾斜角度が次第に大きくなるように湾曲する湾曲形状とすることが開示されている。 In Patent Document 2, among the side edges of the element of the endless transmission band that contacts the drive pulley and the driven pulley, the radial outer side has a linear shape, while the radial inner side has a gradual inclination angle inward. It is disclosed that the curved shape is curved so as to be large.

特許文献３には、第１工程で非スリップ側プーリの接線方向の摩擦係数を推定し、第２工程で無端伝動帯の伝達トルクを算出し、第３工程で非スリップ側プーリの必要軸推力を算出し、第４工程で非スリップ側プーリのレシオ保持軸推力を必要軸推力に向けて減少させることで変速比を変更することが開示されている。 In Patent Document 3, the friction coefficient in the tangential direction of the non-slip side pulley is estimated in the first step, the transmission torque of the endless transmission band is calculated in the second step, and the required axial thrust of the non-slip side pulley is calculated in the third step. Is disclosed, and the gear ratio is changed by reducing the ratio holding shaft thrust of the non-slip side pulley toward the required shaft thrust in the fourth step.

特許文献４には、プーリのＶ面に巻き付く無端伝動帯の軌道半径が理論軌道半径に対して変化しているとき、最大半径と最小半径との差である最大軌道ずれ量が最小となるように、Ｖ面の傾斜角度を８．８°〜１１．０°の範囲に設定することが開示されている。また、特許文献４には、変速比がＬＯＷ（ロー）、中間領域であるＭＩＤ（ミディアム）、ＴＯＰ（トップ）及びＯＤ（オーバドライブ）のいずれの場合でも、傾斜角度が９°のときには、伝達効率が最大になることが開示されている。 According to Patent Document 4, when the orbital radius of the endless transmission band wound around the V surface of the pulley changes with respect to the theoretical orbital radius, the maximum orbital deviation amount, which is the difference between the maximum radius and the minimum radius, becomes the minimum. As described above, it is disclosed that the inclination angle of the V plane is set in the range of 8.8 ° to 11.0 °. Further, in Patent Document 4, regardless of whether the gear ratio is LOW (low), MID (medium), TOP (top) or OD (overdrive) in the intermediate region, transmission is performed when the inclination angle is 9 °. It is disclosed that efficiency is maximized.

特許第５６８９９７３号公報Japanese Patent No. 5689973 特許第５８４０２９３号公報Japanese Patent No. 5840293 特許第６４５２６６８号公報Japanese Patent No. 6452668 特許第５１８９５６６号公報Japanese Patent No. 5189566

ところで、特許文献４には、Ｖ面の傾斜角度が９°を下回る領域では、伝達効率は、ＯＤ、ＴＯＰ、ＬＯＷ及びＭＩＤ（中間領域）の順に低下していることが開示されている。ここで、特許文献１のプーリと特許文献２の無端伝動帯とを組み合わせ、Ｖ面の傾斜角度を一般的な値である１１°から９°に変更した場合、中間領域における無端伝動帯の伝達効率が低下することが予想される。 By the way, Patent Document 4 discloses that in a region where the inclination angle of the V-plane is less than 9 °, the transmission efficiency decreases in the order of OD, TOP, LOW and MID (intermediate region). Here, when the pulley of Patent Document 1 and the endless transmission band of Patent Document 2 are combined and the inclination angle of the V surface is changed from the general value of 11 ° to 9 °, the transmission of the endless transmission band in the intermediate region is performed. It is expected that efficiency will decrease.

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、変速比が中間領域での伝達効率を向上させることができる無段変速機及び無端伝動帯を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such a problem, and an object of the present invention is to provide a continuously variable transmission and an endless transmission band in which a gear ratio can improve transmission efficiency in an intermediate region.

本発明の態様は、固定側プーリ半体及び可動側プーリ半体をそれぞれ有するドライブプーリ及びドリブンプーリと、前記ドライブプーリのＶ面と前記ドリブンプーリのＶ面とに巻き掛けられた無端伝動帯とを備え、前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリのうち、一方のプーリの溝幅を増加させると共に、他方のプーリの溝幅を減少させることにより変速比を変更する無段変速機、及び、該無段変速機に用いられる無端伝動帯に関する。 Aspects of the present invention include a drive pulley and a driven pulley having a fixed side pulley half body and a movable side pulley half body, respectively, and an endless transmission band wound around the V surface of the drive pulley and the V surface of the driven pulley. A continuously variable transmission that changes the gear ratio by increasing the groove width of one of the drive pulleys and the driven pulley and decreasing the groove width of the other pulley, and the continuously variable transmission. It relates to the endless transmission band used for the transmission.

この場合、前記無端伝動帯は、前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリの各Ｖ面に接触するエレメントを有する。前記エレメントは、前記無端伝動帯の径方向外側が直線部として形成され、一方で、前記無端伝動帯の径方向内側が湾曲部として形成される。これに対して、前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリの各Ｖ面は、径方向内側の母線の形状が直線であり、径方向外側の母線の形状が曲線である。そして、前記変速比が中間領域である場合、前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリの各Ｖ面における径方向外側の湾曲部分と、前記エレメントの直線部とが接触する。 In this case, the endless transmission band has an element that contacts each V surface of the drive pulley and the driven pulley. The element is formed as a straight portion on the radial outer side of the endless transmission band, while the radial inner side of the endless transmission band is formed as a curved portion. On the other hand, each V surface of the drive pulley and the driven pulley has a straight line on the inner side in the radial direction and a curved line on the outer side in the radial direction. When the gear ratio is in the intermediate region, the curved portion on the V surface of the drive pulley and the driven pulley on the outer side in the radial direction comes into contact with the straight portion of the element.

本発明によれば、ドライブプーリ及びドリブンプーリの各湾曲部分とエレメントの直線部とが接触するので、接触位置を保持する抵抗が低減される。この結果、変速比が中間領域であっても、無端伝動帯の伝達効率を向上させることができる。 According to the present invention, since each curved portion of the drive pulley and the driven pulley is in contact with the straight portion of the element, the resistance for holding the contact position is reduced. As a result, the transmission efficiency of the endless transmission band can be improved even when the gear ratio is in the intermediate region.

本実施形態に係る無段変速機の構成図である。It is a block diagram of the continuously variable transmission which concerns on this embodiment. 図１の金属ベルトの構成図である。It is a block diagram of the metal belt of FIG. Ｖ面の傾斜角度に対する伝達効率差の変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change of the transmission efficiency difference with respect to the inclination angle of V plane. プーリと金属エレメントとの接触を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the contact between a pulley and a metal element. 実施例及び比較例におけるドライブプーリ側の構成上の違いを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the difference in the structure of the drive pulley side in an Example and a comparative example. 実施例及び比較例におけるドリブンプーリ側の構成上の違いを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the difference in the structure of the driven pulley side in an Example and a comparative example. レシオとミスアライメントとの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between ratio and misalignment. 図８Ａ及び図８Ｂは、ドライブプーリのＶ面の母線の形状を示す説明図である。8A and 8B are explanatory views showing the shape of the generatrix of the V surface of the drive pulley. 図９Ａ及び図９Ｂは、ドリブンプーリのＶ面の母線の形状を示す説明図である。9A and 9B are explanatory views showing the shape of the generatrix of the V surface of the driven pulley. 軸間力、伝達効率及びトルク比の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the shaft-to-axis force, transmission efficiency and torque ratio. レシオと伝達効率との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between ratio and transmission efficiency.

以下、本発明に係る無段変速機及び無端伝動帯について好適な実施形態を例示し、添付の図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a suitable embodiment of the continuously variable transmission and the endless transmission band according to the present invention will be illustrated and described with reference to the accompanying drawings.

［１．無段変速機１０を搭載した車両１４の概略構成］
本実施形態に係る無段変速機１０は、図１に示すように、例えば、エンジン１２を備える車両１４に搭載される。無段変速機１０は、互いに平行に配置されたドライブシャフト１６とドリブンシャフト１８とを備える。エンジン１２のクランクシャフト２０は、ダンパー２２を介してドライブシャフト１６に接続される。 [1. Outline configuration of vehicle 14 equipped with continuously variable transmission 10]
As shown in FIG. 1, the continuously variable transmission 10 according to the present embodiment is mounted on, for example, a vehicle 14 including an engine 12. The continuously variable transmission 10 includes a drive shaft 16 and a driven shaft 18 arranged in parallel with each other. The crankshaft 20 of the engine 12 is connected to the drive shaft 16 via a damper 22.

ドライブシャフト１６には、ドライブプーリ２４が支持されている。ドライブプーリ２４は、ドライブシャフト１６に対して相対回転自在な固定側プーリ半体２４ａと、該固定側プーリ半体２４ａに対してドライブシャフト１６の軸方向に摺動自在な可動側プーリ半体２４ｂとを有する。可動側プーリ半体２４ｂは、作動油室２６に作用する油圧により、固定側プーリ半体２４ａとの間の溝幅（ドライブプーリ２４の溝幅）が可変である。 A drive pulley 24 is supported on the drive shaft 16. The drive pulley 24 includes a fixed side pulley half body 24a that is rotatable relative to the drive shaft 16 and a movable side pulley half body 24b that is slidable in the axial direction of the drive shaft 16 with respect to the fixed side pulley half body 24a. And have. The groove width (groove width of the drive pulley 24) between the movable side pulley half body 24b and the fixed side pulley half body 24a is variable by the hydraulic pressure acting on the hydraulic oil chamber 26.

ドリブンシャフト１８には、ドリブンプーリ２８が支持されている。ドリブンプーリ２８は、ドリブンシャフト１８に固設された固定側プーリ半体２８ａと、該固定側プーリ半体２８ａに対してドリブンシャフト１８の軸方向に摺動自在な可動側プーリ半体２８ｂとを有する。可動側プーリ半体２８ｂは、作動油室３０に作用する油圧により、固定側プーリ半体２８ａとの間の溝幅（ドリブンプーリ２８の溝幅）が可変である。 A driven pulley 28 is supported on the driven shaft 18. The driven pulley 28 includes a fixed side pulley half body 28a fixed to the driven shaft 18 and a movable side pulley half body 28b that is slidable in the axial direction of the driven shaft 18 with respect to the fixed side pulley half body 28a. Have. The groove width (groove width of the driven pulley 28) between the movable side pulley half body 28b and the fixed side pulley half body 28a is variable by the hydraulic pressure acting on the hydraulic oil chamber 30.

図１及び図２に示すように、ドライブプーリ２４とドリブンプーリ２８との間には、２本の金属リング集合体３２に多数の金属エレメント３４（エレメント）を装着した本実施形態に係る金属ベルト３６（無端伝動帯）が巻き掛けられる。なお、ドライブプーリ２４、ドリブンプーリ２８及び金属ベルト３６の詳細な構成については、後述する。 As shown in FIGS. 1 and 2, between the drive pulley 24 and the driven pulley 28, a metal belt according to the present embodiment in which a large number of metal elements 34 (elements) are attached to two metal ring aggregates 32. 36 (endless transmission band) is wrapped around. The detailed configurations of the drive pulley 24, the driven pulley 28, and the metal belt 36 will be described later.

ドライブシャフト１６におけるエンジン１２とは反対側の軸端には、シングルピニオン式の遊星歯車機構からなる前後進切換機構３８が設けられている。前後進切換機構３８は、前進変速段を確立する際にドライブシャフト１６に係合して、該ドライブシャフト１６の回転をドライブプーリ２４に同方向に伝達するフォワードクラッチ４０と、後進変速段を確立する際にドライブシャフト１６に係合して、該ドライブシャフト１６の回転をドライブプーリ２４に逆方向に伝達するリバースブレーキ４２とを有する。 A forward / backward switching mechanism 38 composed of a single pinion type planetary gear mechanism is provided at the shaft end of the drive shaft 16 on the side opposite to the engine 12. The forward / backward switching mechanism 38 establishes a forward clutch 40 that engages with the drive shaft 16 when establishing the forward gear and transmits the rotation of the drive shaft 16 to the drive pulley 24 in the same direction, and a reverse gear. It has a reverse brake 42 that engages with the drive shaft 16 and transmits the rotation of the drive shaft 16 to the drive pulley 24 in the opposite direction.

前後進切換機構３８において、ドライブシャフト１６にはサンギヤ４４が固設されている。また、キャリヤ４６は、リバースブレーキ４２により、ケーシング４８に拘束可能である。さらに、リングギヤ５０は、フォワードクラッチ４０により、ドライブプーリ２４に結合可能である。この場合、キャリヤ４６に支持された複数のピニオン５２がサンギヤ４４及びリングギヤ５０に同時に噛合する。 In the forward / backward switching mechanism 38, a sun gear 44 is fixedly provided on the drive shaft 16. Further, the carrier 46 can be constrained to the casing 48 by the reverse brake 42. Further, the ring gear 50 can be coupled to the drive pulley 24 by the forward clutch 40. In this case, a plurality of pinions 52 supported by the carrier 46 mesh with the sun gear 44 and the ring gear 50 at the same time.

ドリブンシャフト１８における固定側プーリ半体２８ａ側の軸端には、発進クラッチ５４が設けられている。発進クラッチ５４は、ドリブンシャフト１８に相対回転自在に支持する第１減速ギヤ５６を該ドリブンシャフト１８に結合する。ドリブンシャフト１８と平行に配置された減速軸５８には、第１減速ギヤ５６に噛合する第２減速ギヤ６０が固設されている。 A starting clutch 54 is provided at the shaft end of the driven shaft 18 on the fixed side pulley half body 28a side. The start clutch 54 couples the first reduction gear 56, which supports the driven shaft 18 so as to be relatively rotatable, to the driven shaft 18. A second reduction gear 60 that meshes with the first reduction gear 56 is fixedly provided on the reduction shaft 58 arranged in parallel with the driven shaft 18.

ディファレンシャルギヤ６２のギヤボックス６４には、ファイナルドリブンギヤ６６が固設されている。ファイナルドリブンギヤ６６には、減速軸５８に固設されたファイナルドライブギヤ６８が噛合する。ギヤボックス６４には、一対のピニオン７０がピニオンシャフト７２を介して支持されている。また、ギヤボックス６４には、左右の車軸７４が相対回転自在に支持されている。この場合、一対のピニオン７０は、左右の車軸７４の一端に設けられたサイドギヤ７６に噛合する。左右の車軸７４の他端には、駆動輪７８がそれぞれ接続されている。 A final driven gear 66 is fixedly installed in the gear box 64 of the differential gear 62. The final drive gear 68, which is fixed to the reduction shaft 58, meshes with the final driven gear 66. A pair of pinions 70 are supported in the gearbox 64 via a pinion shaft 72. Further, the left and right axles 74 are supported in the gearbox 64 so as to be relatively rotatable. In this case, the pair of pinions 70 mesh with the side gears 76 provided at one ends of the left and right axles 74. Drive wheels 78 are connected to the other ends of the left and right axles 74, respectively.

車両１４は、該車両１４全体を制御する電子制御ユニット８０（制御装置）と、無段変速機１０の油圧系統等を制御する油圧制御ユニット８２（制御装置）とをさらに有する。 The vehicle 14 further includes an electronic control unit 80 (control device) that controls the entire vehicle 14 and a hydraulic control unit 82 (control device) that controls the hydraulic system of the continuously variable transmission 10.

ここで、車両１４の運転者が不図示のセレクトレバーを操作し、フォワードレンジを選択すると、油圧制御ユニット８２は、電子制御ユニット８０からの指令に基づき、フォワードクラッチ４０を係合させる。これにより、ドライブシャフト１６は、ドライブプーリ２４と一体に結合される。 Here, when the driver of the vehicle 14 operates a select lever (not shown) to select the forward range, the hydraulic control unit 82 engages the forward clutch 40 based on a command from the electronic control unit 80. As a result, the drive shaft 16 is integrally coupled with the drive pulley 24.

次に、油圧制御ユニット８２は、発進クラッチ５４を係合させる。これにより、エンジン１２のトルクは、ドライブシャフト１６→前後進切換機構３８→ドライブプーリ２４→金属ベルト３６→ドリブンプーリ２８→ドリブンシャフト１８→発進クラッチ５４→第１減速ギヤ５６→第２減速ギヤ６０→減速軸５８→ファイナルドライブギヤ６８→ファイナルドリブンギヤ６６→ディファレンシャルギヤ６２→車軸７４の順に駆動輪７８に伝達される。この結果、車両１４は、前進発進する。 Next, the hydraulic control unit 82 engages the start clutch 54. As a result, the torque of the engine 12 is reduced from the drive shaft 16 → the forward / backward switching mechanism 38 → the drive pulley 24 → the metal belt 36 → the driven pulley 28 → the driven shaft 18 → the starting clutch 54 → the first reduction gear 56 → the second reduction gear 60. → Reduction shaft 58 → Final drive gear 68 → Final driven gear 66 → Differential gear 62 → Axle 74 is transmitted to the drive wheels 78 in this order. As a result, the vehicle 14 starts moving forward.

一方、運転者がセレクトレバーを操作し、リバースレンジを選択すると、油圧制御ユニット８２は、リバースブレーキ４２を係合させる。これにより、ドライブプーリ２４は、ドライブシャフト１６の回転方向とは逆方向に駆動する。この結果、車両１４は、発進クラッチ５４の係合により後進発進する。 On the other hand, when the driver operates the select lever to select the reverse range, the hydraulic control unit 82 engages the reverse brake 42. As a result, the drive pulley 24 is driven in the direction opposite to the rotation direction of the drive shaft 16. As a result, the vehicle 14 starts moving backward by engaging the starting clutch 54.

このようにして車両１４が発進すると、油圧制御ユニット８２からの指令によって、ドライブプーリ２４の作動油室２６に供給される油圧が増加する。これにより、ドライブプーリ２４の可動側プーリ半体２４ｂが固定側プーリ半体２４ａに接近し、ドライブプーリ２４側での金属ベルト３６の有効半径が増加する。一方、油圧制御ユニット８２からの指令によって、ドリブンプーリ２８の作動油室３０に供給される油圧が減少する。これにより、ドリブンプーリ２８の可動側プーリ半体２８ｂが固定側プーリ半体２８ａから離反し、ドリブンプーリ２８側での金属ベルト３６の有効半径が減少する。この結果、無段変速機１０の変速比（以下、レシオと呼称する場合がある。）を、ＬＯＷ側からＯＤ側に向けて連続的に変化させることができる。 When the vehicle 14 starts in this way, the oil supply supplied to the hydraulic oil chamber 26 of the drive pulley 24 increases according to the command from the hydraulic control unit 82. As a result, the movable side pulley half body 24b of the drive pulley 24 approaches the fixed side pulley half body 24a, and the effective radius of the metal belt 36 on the drive pulley 24 side increases. On the other hand, the command from the hydraulic control unit 82 reduces the hydraulic pressure supplied to the hydraulic oil chamber 30 of the driven pulley 28. As a result, the movable side pulley half body 28b of the driven pulley 28 is separated from the fixed side pulley half body 28a, and the effective radius of the metal belt 36 on the driven pulley 28 side is reduced. As a result, the gear ratio of the continuously variable transmission 10 (hereinafter, may be referred to as a ratio) can be continuously changed from the LOW side to the OD side.

金属ベルト３６は、図２に示すように、該金属ベルト３６の進行方向に対して左右一対に設けられた金属リング集合体３２に、多数の金属エレメント３４を支持させたものである。一対の金属リング集合体３２は、複数枚の金属リング８４を積層して構成される。金属エレメント３４は、金属板材から打ち抜いて成形されるものであり、エレメント本体８６と、金属リング集合体３２が係合する左右一対のリングスロット８８間に位置するネック部９０と、ネック部９０を介して、エレメント本体８６における金属ベルト３６の径方向外側に接続される概略三角形のイヤー部９２とを有する。エレメント本体８６の左右方向の両端部には、ドライブプーリ２４及びドリブンプーリ２８（図１参照）のＶ面９４、９６に当接可能な一対のプーリ当接面９８が形成される。 As shown in FIG. 2, the metal belt 36 is formed by supporting a large number of metal elements 34 on a pair of metal ring aggregates 32 provided on the left and right sides with respect to the traveling direction of the metal belt 36. The pair of metal ring aggregates 32 is formed by laminating a plurality of metal rings 84. The metal element 34 is formed by punching from a metal plate material, and has a neck portion 90 and a neck portion 90 located between a pair of left and right ring slots 88 in which the element main body 86 and the metal ring assembly 32 are engaged. It has a substantially triangular ear portion 92 connected to the radial outer side of the metal belt 36 in the element body 86 via the element body 86. A pair of pulley contact surfaces 98 capable of contacting the V surfaces 94 and 96 of the drive pulley 24 and the driven pulley 28 (see FIG. 1) are formed at both ends of the element main body 86 in the left-right direction.

エレメント本体８６の上部は、ロッキングエッジ部９５として構成される。また、ロッキングエッジ部９５の上面であるサドル面９７、ネック部９０及びイヤー部９２によってリングスロット８８が形成される。 The upper part of the element body 86 is configured as a locking edge portion 95. Further, the ring slot 88 is formed by the saddle surface 97, the neck portion 90, and the ear portion 92, which are the upper surfaces of the locking edge portion 95.

金属ベルト３６は、一対の固定側プーリ半体２４ａ、２８ａ及び可動側プーリ半体２４ｂ、２８ｂに挟み込まれることにより、各Ｖ面９４、９６とプーリ当接面９８との摩擦力でドライブプーリ２４からドリブンプーリ２８に動力を伝達する。この場合、各金属エレメント３４が互いに押し合うことで動力を伝達する。各金属エレメント３４が互いに押し合う位置がロッキング位置９９であり、金属ベルト３６のピッチ半径を決定する。なお、ロッキング位置９９は、ロッキングエッジ部９５の下側の位置である。 The metal belt 36 is sandwiched between the pair of fixed side pulley halves 24a and 28a and the movable side pulley halves 24b and 28b, so that the drive pulley 24 is subjected to the frictional force between the V surfaces 94 and 96 and the pulley contact surface 98. Power is transmitted to the driven pulley 28. In this case, the metal elements 34 are pressed against each other to transmit power. The position where the metal elements 34 press against each other is the locking position 99, which determines the pitch radius of the metal belt 36. The locking position 99 is a position below the locking edge portion 95.

［２．本実施形態の特徴的な構成］
次に、本実施形態に係る無段変速機１０及び金属ベルト３６の特徴的な構成について、図２〜図１１を参照しながら説明する。ここでは、必要に応じて、図１も参照しながら説明する。特徴的な構成とは、変速比がＭＩＤ（ミディアム、中間領域）におけるドライブプーリ２４及びドリブンプーリ２８のＶ面９４、９６に対する金属エレメント３４の接触に関するものである。なお、ＭＩＤとは、前述のように、ＬＯＷ（ロー）とＴＯＰ（トップ）との間の変速比の領域をいう。 [2. Characteristic configuration of this embodiment]
Next, the characteristic configurations of the continuously variable transmission 10 and the metal belt 36 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 11. Here, if necessary, the description will be given with reference to FIG. The characteristic configuration relates to the contact of the metal element 34 with respect to the V surfaces 94 and 96 of the drive pulley 24 and the driven pulley 28 when the gear ratio is MID (medium, intermediate region). As described above, the MID refers to the region of the gear ratio between LOW and TOP.

図３は、特許文献４の無段変速機において、ドライブプーリ２４及びドリブンプーリ２８の各Ｖ面９４、９６の傾斜角度α（図４参照）と金属ベルト３６の伝達効率との関係を示す説明図である。ここでは、変速比がＬＯＷ、ＭＩＤ、ＴＯＰ及びＯＤ毎の伝達効率の変化、すなわち、α＝９°での伝達効率に対する差（伝達効率差）を図示している。 FIG. 3 shows the relationship between the inclination angles α (see FIG. 4) of the V surfaces 94 and 96 of the drive pulley 24 and the driven pulley 28 and the transmission efficiency of the metal belt 36 in the continuously variable transmission of Patent Document 4. It is a figure. Here, the change in transmission efficiency for each gear ratio of LOW, MID, TOP and OD, that is, the difference with respect to the transmission efficiency at α = 9 ° (transmission efficiency difference) is illustrated.

この場合、傾斜角度αが９°を下回る領域では、ＯＤ、ＴＯＰ、ＬＯＷ及びＭＩＤの順に伝達効率（伝達効率差）が低下している。従って、この角度領域では、ＭＩＤの伝達効率が最も低下し、傾斜角度αの影響を受けやすい。これは、傾斜角度αが小さくなるほど、金属ベルト３６を構成する金属リング８４の張力が低下し、金属リング８４から受ける摩擦力が小さくなる一方で、金属リング８４の滑りが最も小さくなるＭＩＤの変速比では、金属エレメント３４がドライブプーリ２４又はドリブンプーリ２８と接触する位置を保持するための抵抗が却って増加し、損失が増えるためであると推定される。従って、変速比がＭＩＤにおいても、金属ベルト３６の伝達効率を向上させることが必要となる。 In this case, in the region where the inclination angle α is less than 9 °, the transmission efficiency (transmission efficiency difference) decreases in the order of OD, TOP, LOW, and MID. Therefore, in this angle region, the transmission efficiency of MID is the lowest, and it is easily affected by the inclination angle α. This is because as the inclination angle α becomes smaller, the tension of the metal ring 84 constituting the metal belt 36 decreases, the frictional force received from the metal ring 84 decreases, and the slip of the metal ring 84 becomes the smallest. In terms of ratio, it is presumed that the resistance for holding the position where the metal element 34 is in contact with the drive pulley 24 or the driven pulley 28 is rather increased, and the loss is increased. Therefore, it is necessary to improve the transmission efficiency of the metal belt 36 even when the gear ratio is MID.

そこで、本実施形態に係る無段変速機１０及び金属ベルト３６では、ドライブプーリ２４及びドリブンプーリ２８の各Ｖ面９４、９６に接触する金属エレメント３４の側縁（プーリ当接面９８）の形状を工夫することにより、伝達効率の向上を図っている。 Therefore, in the continuously variable transmission 10 and the metal belt 36 according to the present embodiment, the shape of the side edge (pulley contact surface 98) of the metal element 34 that contacts the V surfaces 94 and 96 of the drive pulley 24 and the driven pulley 28. We are trying to improve the transmission efficiency by devising.

具体的に、図２及び図４〜図６に示すように、金属エレメント３４の側縁は、金属ベルト３６の径方向外側（金属リング集合体３２に近接する側）が、例えば、傾斜角度αで傾斜する直線部９８ａとして形成され、一方で、直線部９８ａの下側に連接する径方向内側（金属リング集合体３２から離間する側）が金属ベルト３６の左右方向の内方に向かって湾曲する湾曲部９８ｂとして形成されている。なお、金属エレメント３４の側縁において、直線部９８ａの上側には、ロッキングエッジ部９５の側縁であって、上方に延びる直線状のロッキング部９８ｃが形成されている。 Specifically, as shown in FIGS. 2 and 4 to 6, the side edge of the metal element 34 has an inclination angle α, for example, on the radially outer side of the metal belt 36 (the side close to the metal ring assembly 32). On the other hand, the radially inner side (the side away from the metal ring assembly 32) connected to the lower side of the straight line portion 98a is curved inward in the left-right direction of the metal belt 36. It is formed as a curved portion 98b. On the side edge of the metal element 34, a linear locking portion 98c, which is a side edge of the locking edge portion 95 and extends upward, is formed on the upper side of the straight portion 98a.

この場合、ドライブプーリ２４及びドリブンプーリ２８を構成する固定側プーリ半体２４ａ、２８ａ及び可動側プーリ半体２４ｂ、２８ｂの各Ｖ面９４、９６は、図４〜図６及び図８Ａ〜図９Ｂに示すように、径方向内側の母線の形状が直線部分９４ａ、９６ａとして形成され、一方で、径方向外側の母線の形状が湾曲部分９４ｂ、９６ｂとして形成されている。 In this case, the V surfaces 94 and 96 of the fixed side pulley halves 24a and 28a and the movable side pulley halves 24b and 28b constituting the drive pulley 24 and the driven pulley 28 are shown in FIGS. 4 to 6 and 8A to 9B. As shown in the above, the shape of the bus on the inner side in the radial direction is formed as the straight portions 94a and 96a, while the shape of the bus on the outer side in the radial direction is formed as the curved portions 94b and 96b.

そして、変速比がＭＩＤである場合、ドライブプーリ２４のＶ面９４における径方向外側の湾曲部分９４ｂと、金属エレメント３４の直線部９８ａとが接触すると共に、ドリブンプーリ２８のＶ面９６における径方向外側の湾曲部分９６ｂと、金属エレメント３４の直線部９８ａとが接触する。なお、図２に示すように、直線部９８ａ及びロッキング部９８ｃには、金属エレメント３４の板厚方向に延びる排油溝９８ｄが複数設けられている。 When the gear ratio is MID, the radial outer curved portion 94b on the V surface 94 of the drive pulley 24 and the linear portion 98a of the metal element 34 come into contact with each other, and the driven pulley 28 is in the radial direction on the V surface 96. The outer curved portion 96b and the straight portion 98a of the metal element 34 come into contact with each other. As shown in FIG. 2, the straight portion 98a and the locking portion 98c are provided with a plurality of oil drainage grooves 98d extending in the plate thickness direction of the metal element 34.

ここで、金属エレメント３４の形状と各Ｖ面９４、９６の形状との関係について、具体的に説明する。なお、図５及び図６において、比較例は、特許文献１〜４を組み合わせた構成を示し、実施例は、本実施形態の構成を示す。 Here, the relationship between the shape of the metal element 34 and the shapes of the V surfaces 94 and 96 will be specifically described. In addition, in FIGS. 5 and 6, the comparative example shows the structure which combined the patent documents 1 to 4, and the example shows the structure of this embodiment.

前述のように、変速比がＭＩＤである場合、Ｖ面９４、９６の傾斜角度α（図４参照）が小さくなるほど、金属リング８４の張力が低下し、該金属リング８４から受ける摩擦力は小さくなる。一方で、金属エレメント３４がドライブプーリ２４又はドリブンプーリ２８との接触位置を保持するための抵抗は却って増加する。この結果、金属ベルト３６の損失が増加する。従って、接触位置を保持するための抵抗を低減する必要がある。 As described above, when the gear ratio is MID, the smaller the inclination angle α (see FIG. 4) of the V surfaces 94 and 96, the lower the tension of the metal ring 84, and the smaller the frictional force received from the metal ring 84. Become. On the other hand, the resistance for the metal element 34 to hold the contact position with the drive pulley 24 or the driven pulley 28 increases on the contrary. As a result, the loss of the metal belt 36 increases. Therefore, it is necessary to reduce the resistance for holding the contact position.

ここで、特許文献３より、変速比が１．７よりもＯＤ側では、ドリブンプーリ２８がスリップ側のプーリとなり、一方で、ドライブプーリ２４が非スリップ側のプーリとなる知見が得られている。また、特許文献３では、変速比がＭＩＤから１．７までは、ドリブンプーリ２８側がスリップするまで余裕があることが確認されている。 Here, from Patent Document 3, it has been found that the driven pulley 28 is the pulley on the slip side and the drive pulley 24 is the pulley on the non-slip side when the gear ratio is more than 1.7 on the OD side. .. Further, in Patent Document 3, it is confirmed that when the gear ratio is from MID to 1.7, there is a margin until the driven pulley 28 side slips.

そこで、本実施形態では、図４及び図５に示すように、変速比がＭＩＤにおいて、ドライブプーリ２４側では、金属エレメント３４の直線部９８ａとドライブプーリ２４の湾曲部分９４ｂとを接触させることで、接触位置を保持する抵抗を低減させる。この場合、ドライブプーリ２４のＶ面９４における金属エレメント３４との接触位置（ドライブプーリ側基準位置Ｐｄ１）が径方向内側となるように、ドライブプーリ２４の直線部分９４ａを径方向内側に縮小することで、ドライブプーリ２４の湾曲部分９４ｂと金属エレメント３４の直線部９８ａとを接触させる。なお、図５では、説明の便宜上、金属エレメント３４等を模式的に且つ誇張して図示している。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, when the gear ratio is MID, the straight portion 98a of the metal element 34 and the curved portion 94b of the drive pulley 24 are brought into contact with each other on the drive pulley 24 side. , Reduce the resistance to hold the contact position. In this case, the straight portion 94a of the drive pulley 24 is reduced in the radial direction so that the contact position (reference position Pd1 on the drive pulley side) with the metal element 34 on the V surface 94 of the drive pulley 24 is radially inward. Then, the curved portion 94b of the drive pulley 24 and the straight portion 98a of the metal element 34 are brought into contact with each other. In FIG. 5, for convenience of explanation, the metal element 34 and the like are schematically and exaggerated.

具体的に、ドライブプーリ２４側において、金属エレメント３４の直線部９８ａとドライブプーリ２４の湾曲部分９４ｂとが接触する範囲は、金属エレメント３４の直線部９８ａの長さ、換言すれば、該長さに応じた変速比の変化分（レシオ分）だけ確保されていればよい。そこで、本実施形態（実施例）では、図５に示すように、ドライブプーリ２４側では、金属エレメント３４の直線部９８ａの長さ分だけ、変速比をＬＯＷ側にシフトさせる。これにより、湾曲部分９４ｂが径方向内側に拡大（直線部分９４ａが径方向内側に縮小）し、ドライブプーリ側基準位置Ｐｄ１が径方向内側に変位する。この結果、ドライブプーリ２４側でのスリップを回避しつつ、金属エレメント３４の直線部９８ａとドライブプーリ２４の湾曲部分９４ｂとを接触させることができる。図５では、一例として、変速比の変化分（レシオ分）が０．１（１．１−１．０＝０．１）に相当する長さだけ、直線部分９４ａを径方向内側に縮小させた場合を図示している。 Specifically, on the drive pulley 24 side, the range in which the straight portion 98a of the metal element 34 and the curved portion 94b of the drive pulley 24 come into contact is the length of the straight portion 98a of the metal element 34, in other words, the length. It suffices to secure only the amount of change in the gear ratio (ratio) according to the above. Therefore, in the present embodiment (Example), as shown in FIG. 5, on the drive pulley 24 side, the gear ratio is shifted to the LOW side by the length of the straight portion 98a of the metal element 34. As a result, the curved portion 94b expands inward in the radial direction (the straight portion 94a shrinks inward in the radial direction), and the drive pulley side reference position Pd1 is displaced inward in the radial direction. As a result, the straight portion 98a of the metal element 34 and the curved portion 94b of the drive pulley 24 can be brought into contact with each other while avoiding slipping on the drive pulley 24 side. In FIG. 5, as an example, the straight portion 94a is reduced inward in the radial direction by the length corresponding to the change in gear ratio (ratio) of 0.1 (1.1-1.0 = 0.1). The case is shown in the figure.

また、本実施形態（実施例）では、図４及び図６に示すように、変速比がＭＩＤにおいて、ドリブンプーリ２８側でも、金属エレメント３４の直線部９８ａと、ドリブンプーリ２８の湾曲部分９６ｂとを接触させることで、接触位置を保持する抵抗を低減させる。この場合、ドリブンプーリ２８のＶ面９６における金属エレメント３４との接触位置（ドリブンプーリ側基準位置Ｐｄ２）が径方向内側となるように、ドリブンプーリ２８の直線部分９６ａを径方向内側に縮小することで、ドリブンプーリ２８の湾曲部分９６ｂと金属エレメント３４の直線部９８ａとを接触させる。なお、図６でも、説明の便宜上、金属エレメント３４等を模式的に且つ誇張して図示している。 Further, in the present embodiment (Example), as shown in FIGS. 4 and 6, when the gear ratio is MID, the straight portion 98a of the metal element 34 and the curved portion 96b of the driven pulley 28 are formed even on the driven pulley 28 side. To reduce the resistance to hold the contact position. In this case, the linear portion 96a of the driven pulley 28 is reduced inward in the radial direction so that the contact position (reference position Pd2 on the driven pulley side) with the metal element 34 on the V surface 96 of the driven pulley 28 is inward in the radial direction. Then, the curved portion 96b of the driven pulley 28 and the straight portion 98a of the metal element 34 are brought into contact with each other. Note that also in FIG. 6, for convenience of explanation, the metal element 34 and the like are schematically and exaggerated.

具体的に、ドリブンプーリ２８側において、金属エレメント３４の直線部９８ａとドリブンプーリ２８の湾曲部分９６ｂとが接触する範囲は、金属エレメント３４の直線部９８ａの長さ、換言すれば、該長さに応じたレシオ分だけ確保されていればよい。そこで、本実施形態（実施例）では、図６に示すように、ドリブンプーリ２８側では、金属エレメント３４の直線部９８ａの長さ分だけ、変速比をＯＤ側にシフトさせる。これにより、湾曲部分９６ｂが径方向内側に拡大（直線部分９６ａが径方向内側に縮小）し、ドリブンプーリ側基準位置Ｐｄ２が径方向内側に変位する。この結果、ドリブンプーリ２８側でのスリップを回避しつつ、金属エレメント３４の直線部９８ａとドリブンプーリ２８の湾曲部分９６ｂとを接触させることができる。図６では、ドライブプーリ２４側に対応して、レシオ分が０．１（１．０−０．９＝０．１）に相当する長さだけ、直線部分９６ａを径方向内側に縮小させた場合を図示している。 Specifically, on the driven pulley 28 side, the range in which the straight portion 98a of the metal element 34 and the curved portion 96b of the driven pulley 28 come into contact is the length of the straight portion 98a of the metal element 34, in other words, the length. It suffices to secure only the ratio according to the above. Therefore, in the present embodiment (Example), as shown in FIG. 6, on the driven pulley 28 side, the gear ratio is shifted to the OD side by the length of the straight portion 98a of the metal element 34. As a result, the curved portion 96b expands radially inward (the straight portion 96a contracts radially inward), and the driven pulley side reference position Pd2 is displaced radially inward. As a result, the straight portion 98a of the metal element 34 and the curved portion 96b of the driven pulley 28 can be brought into contact with each other while avoiding slipping on the driven pulley 28 side. In FIG. 6, the linear portion 96a is reduced inward in the radial direction by a length corresponding to a ratio of 0.1 (1.0-0.9 = 0.1) corresponding to the drive pulley 24 side. The case is illustrated.

すなわち、無段変速機１０では、一方のプーリの溝幅を増加させると共に、他方のプーリの溝幅を減少させることにより変速比を変更する。そこで、ドライブプーリ２４側で直線部分９４ａが径方向内側に縮小した場合に対応して、図６のドリブンプーリ２８側では、０．１のレシオ分に相当する長さだけ、ドリブンプーリ２８側の湾曲部分９６ｂを径方向内側に拡大させている。 That is, in the continuously variable transmission 10, the gear ratio is changed by increasing the groove width of one pulley and decreasing the groove width of the other pulley. Therefore, in response to the case where the straight portion 94a is reduced inward in the radial direction on the drive pulley 24 side, the driven pulley 28 side in FIG. 6 has a length corresponding to a ratio of 0.1 on the driven pulley 28 side. The curved portion 96b is enlarged inward in the radial direction.

なお、図４では、各Ｖ面９４、９６に対して金属エレメント３４をオフセットして接触させることを図示している。また、以下の説明では、説明の便宜上、各Ｖ面９４、９６と金属エレメント３４との接触位置（例えば、ドライブプーリ側基準位置Ｐｄ１、ドリブンプーリ側基準位置Ｐｄ２）を下部接触位置と呼称する。従って、下部接触位置とは、レシオ分だけオフセットしたときの各Ｖ面９４、９６に対する金属ベルト３６の接触位置、すなわち、ドライブプーリ側基準位置Ｐｄ１及びドリブンプーリ側基準位置Ｐｄ２をいう。 Note that FIG. 4 shows that the metal element 34 is offset and brought into contact with each of the V surfaces 94 and 96. Further, in the following description, for convenience of explanation, the contact positions between the V surfaces 94 and 96 and the metal element 34 (for example, the drive pulley side reference position Pd1 and the driven pulley side reference position Pd2) are referred to as lower contact positions. Therefore, the lower contact position refers to the contact position of the metal belt 36 with respect to the V surfaces 94 and 96 when offset by the ratio, that is, the drive pulley side reference position Pd1 and the driven pulley side reference position Pd2.

図７は、ミスアライメントを補正する場合の説明図である。金属ベルト３６（図１、図２及び図４〜図６参照）において、ミスアライメントＣは、下記の（１）式で表わされる。但し、Ｄは、変速比（レシオ）が１．０であるときのドライブプーリ２４及びドリブンプーリ２８の有効半径Ｒの２倍の値（直径）を示す。また、ａは、ドライブシャフト１６とドリブンシャフト１８との軸間距離である。ｉ０は、Ｃ＝０のときの接触位置（ロッキング位置９９における接触位置であって、以下、基準レシオ位置という。）である。ｉは、上記のオフセット後の下部接触位置（レシオ位置）である。βは、Ｖ面９４、９６の傾斜角度αである。
Ｃ＝（Ｄ２／π×ａ）×｛（ｉ−ｉ０）２／（ｉ＋ｉ０）２ ｝×ｔａｎβ
（１） FIG. 7 is an explanatory diagram when the misalignment is corrected. In the metal belt 36 (see FIGS. 1, 2 and 4 to 6), the misalignment C is represented by the following equation (1). However, D represents a value (diameter) twice the effective radius R of the drive pulley 24 and the driven pulley 28 when the gear ratio (ratio) is 1.0. Further, a is the distance between the drive shaft 16 and the driven shaft 18. i0 is the contact position when C = 0 (the contact position at the locking position 99, hereinafter referred to as the reference ratio position). i is the lower contact position (ratio position) after the offset. β is the inclination angle α of the V surfaces 94 and 96.
C = (D 2 / π × a) × {(i−i0) 2 / (i + i0) 2 } × tan β
(1)

図７では、一例として、金属ベルト３６の周長ＬをＬ＝６５６ｍｍ、Ｄ＝１１０ｍｍ、ａ＝１５５ｍｍとして、β＝９°における変速比とミスアライメントＣとの関係を図示している。 In FIG. 7, as an example, the peripheral length L of the metal belt 36 is L = 656 mm, D = 110 mm, and a = 155 mm, and the relationship between the gear ratio and the misalignment C at β = 9 ° is illustrated.

図７のように、変速比（レシオ）が増減しても、ミスアライメントＣは増加する。但し、Ｄを基準レシオ位置ｉ０でのミスアライメントＣの基礎径と定義すると、Ｄは、変速比（レシオ）が１．０であるときのドライブプーリ２４及びドリブンプーリ２８の有効半径Ｒの２倍の値（直径）であるため、Ｄをレシオ分だけオフセットしても、Ｃ＝０にすることができる。すなわち、図７において、ｉ０＝１．０（破線で示すロッキング位置９９での接触の場合）では、変速比が１．０でＣ＝０となり、一方で、実線で示すレシオ分だけオフセットした下部接触位置での接触の場合（ｉ０からｉにオフセットした場合）でも、Ｃ＝０になることを図示している。このように、Ｄをオフセットした場合でも、金属ベルト３６をミスアライメントＣが補正された複合形状にすれば、Ｃ＝０にすることができる。なお、図７において、一点鎖線は、両者の差を示している。 As shown in FIG. 7, the misalignment C increases even if the gear ratio (ratio) increases or decreases. However, if D is defined as the base diameter of the misalignment C at the reference ratio position i0, D is twice the effective radius R of the drive pulley 24 and the driven pulley 28 when the gear ratio (ratio) is 1.0. Since it is the value (diameter) of, C = 0 can be set even if D is offset by the ratio. That is, in FIG. 7, when i0 = 1.0 (in the case of contact at the locking position 99 shown by the broken line), the gear ratio is 1.0 and C = 0, while the lower portion offset by the ratio shown by the solid line. It is shown that C = 0 even in the case of contact at the contact position (when offset from i0 to i). In this way, even when D is offset, C = 0 can be set if the metal belt 36 has a composite shape in which the misalignment C is corrected. In FIG. 7, the alternate long and short dash line indicates the difference between the two.

従って、本実施形態では、ＭＩＤにおいて、基準レシオ位置ｉ０からオフセットした下部接触位置（レシオ位置）ｉでも、従来と同様のミスアライメントＣの補正手法を適用することができる。 Therefore, in the present embodiment, the same misalignment C correction method as in the conventional method can be applied to the lower contact position (ratio position) i offset from the reference ratio position i0 in the MID.

図８Ａは、ドライブプーリ２４のＶ面９４の母線の形状を示す説明図であり、図８Ｂは、図８ＡのＶ面９４の形状を拡大して図示した説明図である。 FIG. 8A is an explanatory view showing the shape of the bus of the V surface 94 of the drive pulley 24, and FIG. 8B is an enlarged explanatory view showing the shape of the V surface 94 of FIG. 8A.

図８Ａ及び図８Ｂでは、ドライブプーリ２４のＶ面９４の母線の形状を数式で表わすため、ドライブシャフト１６の軸方向をＹ軸とし、ドライブプーリ２４の径方向をＸ軸とする。また、Ｐ１は、基準レシオ位置ｉ０におけるＶ面９４と金属ベルト３６との接触点の位置（下部接触位置）を示す。さらに、ＰＬは、変速比がＬＯＷのときの接触点の位置である。さらにまた、ＰＯは、変速比がＯＤのときの接触点の位置である。また、図８Ａ及び図８Ｂにおいて、Ｘ軸は、ＰＬを通るように設定されている。さらに、ＰＬ、Ｐ１、ＰＯのＸ軸の座標を、それぞれ、ＸＬ、Ｘ１、ＸＯとする。 In FIGS. 8A and 8B, in order to express the shape of the bus of the V surface 94 of the drive pulley 24 by a mathematical formula, the axial direction of the drive shaft 16 is defined as the Y axis, and the radial direction of the drive pulley 24 is defined as the X axis. Further, P1 indicates the position (lower contact position) of the contact point between the V surface 94 and the metal belt 36 at the reference ratio position i0. Further, PL is the position of the contact point when the gear ratio is LOW. Furthermore, PO is the position of the contact point when the gear ratio is OD. Further, in FIGS. 8A and 8B, the X-axis is set to pass through the PL. Further, the X-axis coordinates of PL, P1, and PO are set to XL, X1, and XO, respectively.

ここで、ＸＬ≦Ｘ≦Ｘ１の場合、すなわち、Ｖ面９４の径方向内側の直線部分９４ａにおける母線の形状は、下記の（２）式で表わされる。
Ｙ＝（Ｘ−ＸＬ）×ｔａｎβ （２） Here, in the case of XL ≦ X ≦ X1, that is, the shape of the generatrix in the linear portion 94a on the inner side in the radial direction of the V surface 94 is expressed by the following equation (2).
Y = (X-XL) × tanβ (2)

また、Ｘ１＜Ｘ≦ＸＯの場合、すなわち、Ｖ面９４の径方向外側の湾曲部分９４ｂにおける母線の形状は、下記の（３）式で表わされる。なお、ここで、Ｃは、Ｘ軸の座標に対応するミスアライメントである。
Ｙ＝（Ｘ−ＸＬ）×ｔａｎβ＋Ｃ （３） Further, when X1 <X ≦ XO, that is, the shape of the generatrix in the radial outer curved portion 94b of the V surface 94 is represented by the following equation (3). Here, C is a misalignment corresponding to the coordinates of the X axis.
Y = (X-XL) × tanβ + C (3)

一方、図９Ａは、ドリブンプーリ２８のＶ面９６の母線の形状を示す説明図であり、図９Ｂは、図９ＡのＶ面９６の形状を拡大して図示した説明図である。図９Ａ及び図９Ｂでも、図８Ａ及び図８Ｂの場合と同様に、ドリブンプーリ２８のＶ面９６の母線の形状を数式で表わすため、ドリブンシャフト１８の軸方向をＹ軸とし、ドリブンプーリ２８の径方向をＸ軸とする。但し、図９Ａ及び図９Ｂでは、Ｘ軸は、ＰＯを通るように配置される。 On the other hand, FIG. 9A is an explanatory view showing the shape of the generatrix of the V surface 96 of the driven pulley 28, and FIG. 9B is an enlarged explanatory view showing the shape of the V surface 96 of FIG. 9A. In FIGS. 9A and 9B, as in the case of FIGS. 8A and 8B, in order to express the shape of the generatrix of the V surface 96 of the driven pulley 28 by a mathematical formula, the axial direction of the driven shaft 18 is set to the Y axis, and the driven pulley 28 The radial direction is the X-axis. However, in FIGS. 9A and 9B, the X-axis is arranged so as to pass through PO.

ここで、ＸＯ≦Ｘ≦Ｘ１の場合、すなわち、Ｖ面９６の径方向内側の直線部分９６ａにおける母線の形状は、下記の（４）式で表わされる。
Ｙ＝（Ｘ−ＸＯ）×ｔａｎβ （４） Here, in the case of XO ≦ X ≦ X1, that is, the shape of the generatrix in the linear portion 96a on the radial inner side of the V surface 96 is expressed by the following equation (4).
Y = (X-XO) × tanβ (4)

また、Ｘ１＜Ｘ≦ＸＬの場合、すなわち、Ｖ面９６の径方向外側の湾曲部分９６ｂにおける母線の形状は、下記の（５）式で表わされる。
Ｙ＝（Ｘ−ＸＯ）×ｔａｎβ＋Ｃ （５） Further, when X1 <X ≦ XL, that is, the shape of the generatrix in the radial outer curved portion 96b of the V surface 96 is represented by the following equation (5).
Y = (X-XO) × tanβ + C (5)

図１０は、ドライブプーリ２４とドリブンプーリ２８との軸間力、金属ベルト３６の伝達効率、及び、トルク比の関係を示す説明図である。なお、トルク比とは、金属ベルト３６が伝達可能な最大トルクと、実際に伝達されるトルクとの比である。 FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between the axial force between the drive pulley 24 and the driven pulley 28, the transmission efficiency of the metal belt 36, and the torque ratio. The torque ratio is the ratio of the maximum torque that can be transmitted by the metal belt 36 to the torque that is actually transmitted.

また、図１１は、Ｖ面９４、９６の傾斜角度β（α）毎の変速比と伝達効率との関係を示す説明図である。図１１において、実施例は、本実施形態の構成でのβ＝９°の結果である。また、比較例１は、従来の構成において、β＝１１°且つ一定形状のＶ面９４、９６の結果である。さらに、比較例２は、従来の構成において、β＝９°且つ複合形状のＶ面９４、９６での結果である。 Further, FIG. 11 is an explanatory diagram showing the relationship between the gear ratio and the transmission efficiency for each inclination angle β (α) of the V surfaces 94 and 96. In FIG. 11, the example is the result of β = 9 ° in the configuration of this embodiment. Further, Comparative Example 1 is the result of V-planes 94 and 96 having β = 11 ° and a constant shape in the conventional configuration. Further, Comparative Example 2 is a result in the V planes 94 and 96 having a composite shape with β = 9 ° in the conventional configuration.

前述のように、本実施形態では、変速比がＭＩＤにおいて、ドライブプーリ２４側では、金属エレメント３４の直線部９８ａとドライブプーリ２４の湾曲部分９４ｂとが接触することで、接触位置を保持する抵抗を低減する。一方、ドリブンプーリ２８側でも、金属エレメント３４の直線部９８ａとドリブンプーリ２８の湾曲部分９６ｂとが接触することで、接触位置を保持する抵抗を低減する。この結果、比較例１、２のように伝達効率が低下するＭＩＤの領域（レシオの対数表示が０近傍の領域）において、実施例では、伝達効率が向上している。すなわち、実施例では、伝達効率の低下が確認されない変速比と同等の伝達効率が得られる。この結果、実施例では、軸間力が高い領域でも伝達効率が向上し、幅広い運転領域での伝達効率の向上に寄与することができる。 As described above, in the present embodiment, when the gear ratio is MID, on the drive pulley 24 side, the straight portion 98a of the metal element 34 and the curved portion 94b of the drive pulley 24 come into contact with each other to hold the contact position. To reduce. On the other hand, also on the driven pulley 28 side, the straight portion 98a of the metal element 34 and the curved portion 96b of the driven pulley 28 come into contact with each other to reduce the resistance for holding the contact position. As a result, in the region of MID (the region where the logarithmic display of the ratio is in the vicinity of 0) where the transmission efficiency decreases as in Comparative Examples 1 and 2, the transmission efficiency is improved in the examples. That is, in the embodiment, a transmission efficiency equivalent to a gear ratio in which a decrease in transmission efficiency is not confirmed can be obtained. As a result, in the embodiment, the transmission efficiency is improved even in the region where the inter-axis force is high, and it is possible to contribute to the improvement of the transmission efficiency in a wide operating region.

また、一般に、プーリの軸推力が小さい場合、伝達効率が高くなるとは限らない。そこで、電子制御ユニット８０及び油圧制御ユニット８２では、図１０に示すように、軸間力と伝達効率との関係から最大の伝達効率（最高効率）となるトルク比を特定（設定）し、特定したトルク比に基づいて、最高効率で運転することにより、幅広い運転領域で伝達効率を向上させることができる。 Further, in general, when the axial thrust of the pulley is small, the transmission efficiency is not always high. Therefore, in the electronic control unit 80 and the hydraulic control unit 82, as shown in FIG. 10, the torque ratio that maximizes the transmission efficiency (maximum efficiency) is specified (set) from the relationship between the interaxial force and the transmission efficiency. By operating with the highest efficiency based on the torque ratio, the transmission efficiency can be improved in a wide operating range.

このように、本実施形態では、図１１に示すように、比較例１、２におけるＭＩＤ付近での伝達効率の低下に対して、実施例のように、ＭＩＤ付近での伝達効率の向上を図ることができる。 As described above, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, the transmission efficiency in the vicinity of the MID is improved as in the embodiment, as opposed to the decrease in the transmission efficiency in the vicinity of the MID in Comparative Examples 1 and 2. be able to.

［３．変形例］
以上のように、本実施形態では、金属ベルト式の無段変速機１０について説明した。本実施形態では、ＭＩＤにおいて金属リング８４の滑り損失を受けにくい状態で伝達効率を向上させることができるので、そのような影響の少ないチェーン式の無段変速機にも適用可能であることは勿論である。また、本実施形態では、エンジン１２を駆動源とする車両１４に適用した場合について説明したが、エンジン１２以外を駆動源とする車両（例えば、バッテリ及びモータで駆動する電動車両）にも適用可能である。 [3. Modification example]
As described above, in the present embodiment, the metal belt type continuously variable transmission 10 has been described. In the present embodiment, since the transmission efficiency can be improved in a state where the metal ring 84 is less susceptible to slip loss in the MID, it is of course applicable to a chain type continuously variable transmission having less such influence. Is. Further, in the present embodiment, the case where the application is applied to the vehicle 14 having the engine 12 as the drive source has been described, but the present invention can also be applied to a vehicle whose drive source is other than the engine 12 (for example, an electric vehicle driven by a battery and a motor). Is.

［４．本実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態は、固定側プーリ半体２４ａ、２８ａ及び可動側プーリ半体２４ｂ、２８ｂをそれぞれ有するドライブプーリ２４及びドリブンプーリ２８と、ドライブプーリ２４のＶ面９４とドリブンプーリ２８のＶ面９６とに巻き掛けられた金属ベルト３６（無端伝動帯）とを備え、ドライブプーリ２４及びドリブンプーリ２８のうち、一方のプーリの溝幅を増加させると共に、他方のプーリの溝幅を減少させることにより変速比を変更する無段変速機１０、及び、該無段変速機１０に用いられる金属ベルト３６に関する。 [4. Effect of this embodiment]
As described above, in the present embodiment, the drive pulley 24 and the driven pulley 28 having the fixed side pulley halves 24a and 28a and the movable side pulley halves 24b and 28b, respectively, and the V surface 94 and the driven pulley of the drive pulley 24 A metal belt 36 (continuously variable transmission band) wound around the V surface 96 of 28 is provided, and the groove width of one of the drive pulley 24 and the driven pulley 28 is increased and the groove width of the other pulley is increased. The present invention relates to a continuously variable transmission 10 that changes the gear ratio by reducing the number of gears, and a metal belt 36 used for the continuously variable transmission 10.

この場合、金属ベルト３６は、ドライブプーリ２４及びドリブンプーリ２８の各Ｖ面９４、９６に接触する金属エレメント３４を有する。金属エレメント３４は、金属ベルト３６の径方向外側が直線部９８ａとして形成され、一方で、金属ベルト３６の径方向内側が湾曲部９８ｂとして形成される。これに対して、ドライブプーリ２４及びドリブンプーリ２８の各Ｖ面９４、９６は、径方向内側の母線の形状が直線であり、径方向外側の母線の形状が曲線である。そして、変速比がＭＩＤ（中間領域）である場合、ドライブプーリ２４及びドリブンプーリ２８の各Ｖ面９４、９６における径方向外側の湾曲部分９４ｂ、９６ｂと、金属エレメント３４の直線部９８ａとが接触する。 In this case, the metal belt 36 has a metal element 34 in contact with the V surfaces 94 and 96 of the drive pulley 24 and the driven pulley 28. The metal element 34 is formed on the radial outer side of the metal belt 36 as a straight portion 98a, while the radial inner side of the metal belt 36 is formed as a curved portion 98b. On the other hand, in each of the V surfaces 94 and 96 of the drive pulley 24 and the driven pulley 28, the shape of the bus on the inner side in the radial direction is straight, and the shape of the bus on the outer side in the radial direction is curved. When the gear ratio is MID (intermediate region), the radial outer curved portions 94b and 96b on the V surfaces 94 and 96 of the drive pulley 24 and the driven pulley 28 come into contact with the straight portion 98a of the metal element 34. To do.

これにより、各湾曲部分９４ｂ、９６ｂと金属エレメント３４の直線部９８ａとが接触するので、接触位置を保持する抵抗が低減される。この結果、変速比がＭＩＤであっても、無端伝動帯の伝達効率を向上させることができる。 As a result, the curved portions 94b and 96b come into contact with the straight portion 98a of the metal element 34, so that the resistance for holding the contact position is reduced. As a result, even if the gear ratio is MID, the transmission efficiency of the endless transmission band can be improved.

この場合、図５のように、ドライブプーリ２４の直線部分９４ａをドライブプーリ側基準位置よりも径方向内側に縮小することにより、ＭＩＤにおいてドライブプーリ２４の湾曲部分９４ｂと金属エレメント３４の直線部９８ａとを接触させる。また、図６のように、ドリブンプーリ２８の直線部分９６ａをドリブンプーリ側基準位置よりも径方向内側に縮小することにより、ＭＩＤにおいてドリブンプーリ２８の湾曲部分９６ｂと金属エレメント３４の直線部９８ａとを接触させる。このように、所望のレシオ分の長さだけ直線部分９４ａ、９６ａを縮小することにより、スリップの発生を効果的に抑制することができる。 In this case, as shown in FIG. 5, by reducing the straight portion 94a of the drive pulley 24 in the radial direction inward from the drive pulley side reference position, the curved portion 94b of the drive pulley 24 and the straight portion 98a of the metal element 34 in the MID. To make contact with. Further, as shown in FIG. 6, by reducing the linear portion 96a of the driven pulley 28 radially inward from the driven pulley side reference position, the curved portion 96b of the driven pulley 28 and the linear portion 98a of the metal element 34 are formed in MID. To contact. In this way, by reducing the linear portions 94a and 96a by the length of a desired ratio, the occurrence of slip can be effectively suppressed.

また、無段変速機１０は、各固定側プーリ半体２４ａ、２８ａに対する各可動側プーリ半体２４ｂ、２８ｂの移動を制御することにより変速比を変更する電子制御ユニット８０及び油圧制御ユニット８２（制御装置）をさらに備える。電子制御ユニット８０及び油圧制御ユニット８２では、図１０のように、ＭＩＤにおけるドライブプーリ２４とドリブンプーリ２８との軸間力と、金属ベルト３６の伝達効率とに基づき、該伝達効率の最大値を求め、金属ベルト３６が伝達可能な最大トルクと実際に伝達されるトルクとの比であるトルク比を該最大値に基づき設定し、設定したトルク比に基づいて変速比を変更する。これにより、幅広い運転領域において、最大の伝達効率（最高効率）で運転することが可能となる。 Further, the continuously variable transmission 10 has an electronic control unit 80 and a hydraulic control unit 82 (which change the gear ratio by controlling the movement of the movable side pulley halves 24b and 28b with respect to the fixed side pulley halves 24a and 28a. A control device) is further provided. In the electronic control unit 80 and the hydraulic control unit 82, as shown in FIG. 10, the maximum value of the transmission efficiency is set based on the axial force between the drive pulley 24 and the driven pulley 28 in MID and the transmission efficiency of the metal belt 36. The torque ratio, which is the ratio between the maximum torque that can be transmitted by the metal belt 36 and the torque that is actually transmitted, is set based on the maximum value, and the gear ratio is changed based on the set torque ratio. This makes it possible to operate with the maximum transmission efficiency (maximum efficiency) in a wide operating range.

なお、本発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることは勿論である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various configurations can be adopted based on the contents described in this specification.

１０…無段変速機 ２４…ドライブプーリ
２４ａ、２８ａ…固定側プーリ半体 ２４ｂ、２８ｂ…可動側プーリ半体
２８…ドリブンプーリ ３４…金属エレメント（エレメント）
３６…金属ベルト（無端伝動帯） ９４、９６…Ｖ面
９４ａ、９６ａ…直線部分 ９４ｂ、９６ｂ…湾曲部分
９８ａ…直線部 ９８ｂ…湾曲部 10 ... Continuously variable transmission 24 ... Drive pulleys 24a, 28a ... Fixed side pulley half body 24b, 28b ... Movable side pulley half body 28 ... Driven pulley 34 ... Metal element (element)
36 ... Metal belt (endless transmission band) 94, 96 ... V surface 94a, 96a ... Straight part 94b, 96b ... Curved part 98a ... Straight part 98b ... Curved part

Claims (4)

固定側プーリ半体及び可動側プーリ半体をそれぞれ有するドライブプーリ及びドリブンプーリと、前記ドライブプーリのＶ面と前記ドリブンプーリのＶ面とに巻き掛けられた無端伝動帯とを備え、前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリのうち、一方のプーリの溝幅を増加させると共に、他方のプーリの溝幅を減少させることにより変速比を変更する無段変速機において、
前記無端伝動帯は、前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリの各Ｖ面に接触するエレメントを有し、
前記エレメントは、前記無端伝動帯の径方向外側が直線部として形成され、一方で、前記無端伝動帯の径方向内側が湾曲部として形成され、
前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリの各Ｖ面は、径方向内側の母線の形状が直線であり、径方向外側の母線の形状が曲線であり、
前記変速比が中間領域である場合、前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリの各Ｖ面における径方向外側の湾曲部分と、前記エレメントの直線部とが接触する、無段変速機。 The drive pulley and the driven pulley having the fixed side pulley half body and the movable side pulley half body, respectively, and the endless transmission band wound around the V surface of the drive pulley and the V surface of the driven pulley are provided. And in the continuously variable transmission in which the gear ratio is changed by increasing the groove width of one pulley and decreasing the groove width of the other pulley among the driven pulleys.
The endless transmission band has an element that contacts each V surface of the drive pulley and the driven pulley.
The element is formed such that the radial outer side of the endless transmission band is formed as a straight portion, while the radial inner side of the endless transmission band is formed as a curved portion.
In each V surface of the drive pulley and the driven pulley, the shape of the bus on the inner side in the radial direction is straight, and the shape of the bus on the outer side in the radial direction is curved.
When the gear ratio is in the intermediate region, a continuously variable transmission in which a curved portion on the outer side in the radial direction of each V surface of the drive pulley and the driven pulley is in contact with a straight portion of the element. 請求項１記載の無段変速機において、
前記ドライブプーリの直線部分をドライブプーリ側基準位置よりも径方向内側に縮小することにより、前記中間領域において前記ドライブプーリの湾曲部分と前記エレメントの直線部とを接触させ、
前記ドリブンプーリの直線部分をドリブンプーリ側基準位置よりも径方向内側に縮小することにより、前記中間領域において前記ドリブンプーリの湾曲部分と前記エレメントの直線部とを接触させる、無段変速機。 In the continuously variable transmission according to claim 1.
By reducing the straight portion of the drive pulley radially inward from the drive pulley side reference position, the curved portion of the drive pulley and the straight portion of the element are brought into contact with each other in the intermediate region.
A continuously variable transmission in which a curved portion of the driven pulley and a straight portion of the element are brought into contact with each other in the intermediate region by reducing the linear portion of the driven pulley inward in the radial direction from a reference position on the driven pulley side. 請求項１又は２記載の無段変速機において、
前記各固定側プーリ半体に対する前記各可動側プーリ半体の移動を制御することにより前記変速比を変更する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、
前記中間領域における前記ドライブプーリと前記ドリブンプーリとの軸間力と、前記無端伝動帯の伝達効率とに基づき、該伝達効率の最大値を求め、
前記無端伝動帯が伝達可能な最大トルクと実際に伝達されるトルクとの比であるトルク比を前記最大値に基づき設定し、
設定した前記トルク比に基づいて前記変速比を変更する、無段変速機。 In the continuously variable transmission according to claim 1 or 2.
A control device for changing the gear ratio by controlling the movement of each movable side pulley half body with respect to each fixed side pulley half body is further provided.
The control device is
The maximum value of the transmission efficiency was obtained based on the interaxial force between the drive pulley and the driven pulley in the intermediate region and the transmission efficiency of the endless transmission band.
The torque ratio, which is the ratio of the maximum torque that can be transmitted by the endless transmission band to the torque that is actually transmitted, is set based on the maximum value.
A continuously variable transmission that changes the gear ratio based on the set torque ratio. 固定側プーリ半体及び可動側プーリ半体をそれぞれ有するドライブプーリ及びドリブンプーリの各Ｖ面に巻き掛けられ、前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリのうち、一方のプーリの溝幅が増加すると共に、他方のプーリの溝幅が減少することにより変速比が変更する無端伝動帯において、
前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリの各Ｖ面に接触するエレメントを有し、
前記エレメントは、前記無端伝動帯の径方向外側が直線部として形成され、一方で、前記無端伝動帯の径方向内側が湾曲部として形成され、
前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリの各Ｖ面は、径方向内側の母線の形状が直線であり、径方向外側の母線の形状が曲線であり、
前記変速比が中間領域である場合、前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリの各Ｖ面における径方向外側の湾曲部分と、前記エレメントの直線部とが接触する、無端伝動帯。 It is wound around each V surface of the drive pulley and the driven pulley having the fixed side pulley half body and the movable side pulley half body, respectively, and the groove width of one of the drive pulley and the driven pulley is increased and the other is increased. In the endless transmission band where the gear ratio changes as the groove width of the pulley of
It has an element that comes into contact with each V surface of the drive pulley and the driven pulley.
The element is formed such that the radial outer side of the endless transmission band is formed as a straight portion, while the radial inner side of the endless transmission band is formed as a curved portion.
In each V surface of the drive pulley and the driven pulley, the shape of the bus on the inner side in the radial direction is straight, and the shape of the bus on the outer side in the radial direction is curved.
When the gear ratio is in the intermediate region, an endless transmission band in which a curved portion on the radial outer side of each V surface of the drive pulley and the driven pulley is in contact with a straight portion of the element.
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