JP3663969B2 - Assembly type transmission V belt - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Vベルト式無段変速機などで一対のV溝プーリ間に掛け渡して用いる組立式伝動Vベルトに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
かかる用途の組立式伝動Vベルトは図1に1で示すように、軸線Oi 周りに回転駆動される入力プーリ11のプーリV溝と、軸線Oi に平行な軸線Oo 周りに回転される出力プーリ12のプーリV溝との間に掛け渡して実用に供する。
かかる巻き掛け伝動系において、入力プーリ11の回転は組立式伝動Vベルト1を介し出力プーリ12に伝達される。
そしてこの伝動中、両プーリ11,12のプーリV溝を形成する対向フランジのうち、可動フランジを軸線方向同方向に変位させれば、入出力プーリ11,12に対する組立式伝動Vベルト1の巻き掛け円弧径が連続的に変化し、無段変速を行わせることができる。
【0003】
ここで組立式伝動Vベルト1を、図2も参照しつつ以下に説明すると、これは従来、例えば特開平2−14634号公報に記載されている通り、プーリV溝を形成する対向フランジにそれぞれ摩擦接触する傾斜端面2aを有したV型ブロック2を多数個具え、これらV型ブロック2を、図1に示すごとくVベルトが形造られるよう無終端状に連続配置する。
そして、これらV型ブロック2の両端における肩部2bに夫々、一対の無終端バンド3を巻き掛けして設け、各無終端バンド3は無終端バンドエレメント3aの積層体で構成する。
V型ブロック2には更に、両側の肩部2b間に配して首部2cを設けると共に、この首部2cから上記肩部2bに対向するよう延在する腕部2dを設け、これら腕部2dによりV型ブロック2が無終端バンド3から外れるのを防止する。
【0004】
ところで従来は上記文献にも記載されているが、無終端バンド3を巻き掛けするV型ブロック2の肩部2bを夫々、図2に明示するごとくベルト走行方向に見て曲率半径がR1 の中高となるよう湾曲させたクラウニング面とし、これにより無終端バンド3が伝動作用中に肩部2bに対しバンド幅方向に自動調芯されるようにするのが一般的である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、当該自動調芯のために肩部2bを中高となるよう湾曲させたクラウニング面に構成する場合、これに巻き掛けた無終端バンド3がプーリ11,12に対する巻き掛け領域にある時、特に無終端バンド3の幅方向中程部が応力的に不利になるのを免れないことを確かめた。
図3は、組立式伝動Vベルト1がプーリ11,12に対して図1の巻き掛け状態にある時の、つまり入力プーリ11が小径プーリであり、出力プーリ12が大径プーリである時の、走行領域ごとの無終端バンド(3)外周表面における引っ張り応力をバンド幅方向各部において計測したもので、この図から明らかなように無終端バンド3はプーリ11,12に対する巻き掛け領域にある時、幅方向中程部に大きな引っ張り応力を受けて強度上不利になる。
この傾向は、無終端バンド3が小径プーリ11に対する巻き掛け領域にある時特に顕著となる。
【0006】
請求項1に記載の第1発明は、上記無終端バンドの外周表面における引っ張り応力が、ベルト走行方向に見た上記クラウニング面の曲率半径に対する無終端バンドの幅方向における曲率半径の比によって大きく変化する事実をつきとめ、この比を適切に定めることにより無終端バンドの外周表面における引っ張り応力が従来よりも緩和されるようにし、もって上述の問題解決を実現した組立式伝動Vベルトを提案することを目的とする。
【0007】
請求項2に記載の第2発明は、上記両曲率半径に製造誤差に起因したバラツキがある場合においても第1発明の作用効果が確実に達成されるよう上記の比を決定した組立式伝動Vベルトを提案することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のため、先ず第1発明の組立式伝動Vベルトは、
プーリV溝の両側壁に摩擦接触する傾斜端面を個々に有した多数のV型ブロックを、Vベルトが形成されるよう無終端状に連続配置して具え、これらV型ブロックのクラウニング面に無終端バンドを巻き掛けして組み立てた組立式伝動Vベルトを前提とし、
ベルト走行方向に見た前記クラウニング面の曲率半径に対する前記無終端バンドの幅方向における曲率半径の比を0.21以上、0.35以下に設定したことを特徴とするものである。
【0009】
第2発明による組立式伝動Vベルトは、上記第1発明において、
前記の比を0.25以上、0.35以下に設定したことを特徴とするものである。
【0010】
【発明の効果】
第1発明の組立式伝動Vベルトは、無終端バンドを巻き掛けすべく各V型ブロックに設けたクラウニング面のベルト走行方向に見た曲率半径に対する無終端バンドの幅方向における曲率半径の比を0.21以上、0.35以下に設定したから、
無終端バンドを巻き掛けする各V型ブロックの面を、無終端バンドのバンド幅方向の自動調芯のためにクラウニング面にしても、プーリに対する巻き掛け領域において無終端バンドの外周表面が受ける引っ張り応力を従来のそれより小さくすることができ、無終端バンドの外周表面が応力的に不利になって前記強度上の問題を生ずるような弊害を回避することができる。
【0011】
第2発明の組立式伝動Vベルトは、上記両曲率半径の比を0.25以上、0.35以下に設定したから、以下の作用効果が得られる。
つまり、上記両曲率半径の比を0.25未満にする場合、上記両曲率半径の比の変化に対する無終端バンドの外周表面における引っ張り応力の変化が急峻になって、製造誤差による上記両曲率半径のバラツキでも無終端バンドの外周表面に作用する引っ張り応力が従来のそれより大きくなって上記第1発明の作用効果を奏し得なくなることがあるが、上記両曲率半径の比を0.25以上、0.35以下にする第2発明の場合、上記急峻な領域を使用しないことから、このような弊害を生ずることがなくて第1発明の作用効果を上記両曲率半径のバラツキにかかわらず確実なものにすることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図4および図5は、本発明による一実施の形態になる組立式伝動Vベルトを構成するV型ブロック2および無終端バンド3を示し、
本実施の形態においては、無終端バンド3を掛け渡すV型ブロック2の肩部2bを図4のごとくバンド走行方向に見て中高に湾曲させたクラウニング面にするだけでなく、
無終端バンド3についてもこれを、肩部2bのクラウニング面に対応させて図5に示すごとく、バンド幅方向に中高となるよう湾曲させる。
【0013】
ここで、さまざまな仕様の組立式伝動Vベルトのもと、ベルト走行方向に見たクラウニング面2bの曲率半径R1 に対する無終端バンド3の曲率半径R2 の比(R2 /R1 )を種々に変化させて無終端バンド3の外周表面における最大引っ張り応力σmax を計測したところ、両者間には図6に示すような関係が存在し、無終端バンド3の外周表面における引っ張り応力の大きさは曲率半径R1 ,R2 の大きさではなくて両者間の比に左右されることを確かめた。
【0014】
参考までに、上記の曲率半径比(R2 /R1 )が図6のa点に対応したものである場合において無終端バンド3の外周表面に作用する引っ張り応力σを図7(a)に示し、同図(b),(c),(d)はそれぞれ、曲率半径比(R2 /R1 )が図6のb点(R2 /R1 =0.25の点)、c点、d点に対応したものである場合において無終端バンド3の外周表面に作用する引っ張り応力σを示す。
図7(a),(b),(c),(d)の何れにおいても、無終端バンド3の外周表面に作用する引っ張り応力σは、無終端バンド3の走行領域ごとに、そしてバンド幅方向各部において計測した結果である。
【0015】
図7(a),(b),(c),(d)における無終端バンド(3)外周表面の最大引っ張り応力はそれぞれσamax,σbmax,σcmax,σdmaxであり、これらを図6のa点、b点、c点、d点で示すようにプロットすると共に、他の曲率半径比(R2 /R1 )について計測した無終端バンド外周表面の最大引っ張り応力も同様に、同図上にプロットすることにより、図6の関係線図を得ることができる。
ところで、図6のb点(R2 /R1 =0.25の点)を境に、R2 /R1 ≧0.25の大きな曲率半径比の領域では、図7(b),(c),(d)から明らかなように無終端バンド3が小径プーリ巻き付き部において外周表面のバンド幅方向中央面に最大引っ張り応力σbmax,σcmax,σdmaxを受け、
R2 /R1 <0.25の小さな曲率半径比の領域では、図7(a)から明らかなように無終端バンド3が同じく小径プーリ巻き付き部ながら外周表面のバンド幅方向両側端面に最大引っ張り応力σamaxを受ける。
【0016】
しかして従来は、図2に示すように無終端バンド3をバンド幅方向に湾曲させるものでなかったため、使用状態でバンド張力により無終端バンド3がプーリ巻き掛け領域においてバンド幅方向に湾曲形状にされることがあっても、曲率半径比(R2 /R1 )が0.35以下になることはなく、図6のαで示す曲率半径比の領域で実用することとなっていた。
これがため従来は前記したように、無終端バンド3が特に小径プーリ11に対する巻き掛け領域にある時にバンド幅方向中程部に大きな引っ張り応力を受けて強度上不利になるのを免れなかった。
【0017】
そこで本実施の形態においては前記したように、無終端バンド3についてもこれを、肩部2bのクラウニング面に対応させて図5に示すごとく、バンド幅方向に中高となるよう湾曲させ、更に加えてその曲率半径R2 を、ベルト走行方向に見たクラウニング面2bの曲率半径R1 に対する無終端バンド3の曲率半径R2 の比(R2 /R1 )が無終端バンド(3)外周表面の最大引っ張り応力の低減を保証するような曲率半径にする。
当該保証を可能にする曲率半径比(R2 /R1 )を考察するに、従来はこの曲率半径比(R2 /R1 )が0.35以下になることがないために無終端バンド3がバンド幅方向中程部に大きな引っ張り応力を受けていたことから、曲率半径比(R2 /R1 )が0.35以下になるよう無終端バンド3の曲率半径R2 を決定すればよい。
【0018】
次いで曲率半径比(R2 /R1 )の許容下限値を考察するに、曲率半径比(R2 /R1 )が上記した許容上限値0.35である時の無終端バンド3の最大引っ張り応力が図6にσjmaxで示すごときものであることから、無終端バンド3の最大引っ張り応力を当該σjmax以下にする曲率半径比(R2 /R1 )の領域、つまり図6にβで示す領域を規定する曲率半径比(R2 /R1 )の下限値0.21が求めるべき曲率半径比(R2 /R1 )の許容下限値である。
従って、曲率半径比(R2 /R1 )が0.21以上になるよう無終端バンド3の曲率半径R2 を決定すればよい。
【0019】
本実施の形態においては上記の事実に鑑み、無終端バンド3をV型ブロック2のクラウニング面2bに対応させてバンド幅方向に中高となるよう湾曲させ、更に加えてその曲率半径R2 を、クラウニング面2bの曲率半径R1 に対する曲率半径比(R2 /R1 )が図6にβで示す範囲内の値、つまり0.21以上、0.35以下になるよう決定する。
これがため本実施の形態においては、無終端バンド3を巻き掛けするV型ブロックの面2bをバンドの自動調芯のためにクラウニング面にしても、無終端バンド3の外周表面が受ける最大引っ張り応力を図6から明らかなように従来のそれより小さくすることができ、無終端バンド3の外周表面が応力的に不利になって前記強度上の問題を生ずるような弊害を回避することができる。
【0020】
なお図6から明らかなように、曲率半径比(R2 /R1 )が0.25未満の領域では、図7(a)のごとく無終端バンド3が外周表面のバンド幅方向両側端面に最大引っ張り応力σamaxを受けることから、曲率半径比(R2 /R1 )の変化に対する無終端バンド(3)外周表面の最大引っ張り応力σmax の変化が急峻になって、製造誤差による上記両曲率半径R1 ,R2 のバラツキでも曲率半径比(R2 /R1 )が許容下限値0.21未満になってしまう虞れを払拭し切れない場合がある。
この場合、無終端バンド3の外周表面に作用する最大引っ張り応力が従来のそれより大きくなって前記の作用効果を奏し得ず、本来の目的を達し得ないこととなる。
【0021】
この懸念を回避するためには、曲率半径比(R2 /R1 )の下限値を上記の0.25とし、図6にγで示す範囲内の値、つまり0.25以上、0.35以下になるよう決定することがきる。
かかる実施の形態においては、曲率半径比(R2 /R1 )の変化に対する無終端バンド外周表面の最大引っ張り応力σmax の変化が急峻になる領域を使用しないために、製造誤差による両曲率半径R1 ,R2 のバラツキで曲率半径比(R2 /R1 )が許容下限値0.21未満になる虞れを払拭することができ、これが原因で無終端バンド外周表面の最大引っ張り応力が従来のそれより大きくなって本来の目的を達し得なくなる懸念をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の組立式伝動Vベルトを、一対のプーリ間に掛け渡した実用状態で示す側面図である。
【図2】従来の組立式伝動Vベルトを、ベルト走行方向を横切る面内で断面として示す横断面図である。
【図3】従来の組立式伝動Vベルトにおいて、その無終端バンドの外周表面に作用する引っ張り応力を、ベルト走行域ごとに示す3次元線図である。
【図4】本発明による一実施の形態になる組立式伝動VベルトのV型ブロックの正面図である。
【図5】同一実施の形態になる組立式伝動Vベルトの無終端バンドを示す断面図である。
【図6】組立式伝動Vベルトにおいて、無終端バンドを掛け渡すためにV型ブロックに設けたクラウニング面の曲率半径に対する無終端バンドの曲率半径の曲率半径比と、無終端バンド外周表面に作用する最大引っ張り応力との関係を示す線図である。
【図7】(a)は、図6のa点における曲率半径比とした時に無終端バンド外周表面に作用する引っ張り応力をベルト走行領域ごとに示す3次元線図、
(b)は、図6のb点における曲率半径比とした時に無終端バンド外周表面に作用する引っ張り応力をベルト走行領域ごとに示す3次元線図、
(c)は、図6のc点における曲率半径比とした時に無終端バンド外周表面に作用する引っ張り応力をベルト走行領域ごとに示す3次元線図、
(d)は、図6のd点における曲率半径比とした時に無終端バンド外周表面に作用する引っ張り応力をベルト走行領域ごとに示す3次元線図である。
【符号の説明】
1 組立式伝動Vベルト
2 V型ブロック
2a 傾斜端面
2b 肩部(クラウニング面)
3 無終端バンド
11 入力プーリ
12 出力プーリ
R1 クラウニング面の曲率半径
R2 無終端バンドの曲率半径[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an assembly-type transmission V-belt that is used across a pair of V-groove pulleys in a V-belt type continuously variable transmission or the like.
[0002]
[Prior art]
KD transmission V-belt of such applications as shown by 1 in Figure 1, is rotated and the pulley V grooves of the
In such a winding transmission system, the rotation of the
During this transmission, if the movable flange of the opposing flanges forming the pulley V grooves of both
[0003]
Here, the assembly-type transmission V-belt 1 will be described below with reference to FIG. 2 as well. Conventionally, as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-14634, each of the opposing transmission V-belts 1 is provided with an opposing flange that forms a pulley V-groove. A large number of V-
A pair of
The V-
[0004]
However although the conventional has been described in the literature, the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the
FIG. 3 shows a state in which the assembly type transmission V-belt 1 is in the state of FIG. 1 wound around the
This tendency is particularly prominent when the
[0006]
In the first aspect of the present invention, the tensile stress on the outer peripheral surface of the endless band varies greatly depending on the ratio of the curvature radius in the width direction of the endless band to the curvature radius of the crowning surface as viewed in the belt running direction. In view of the above facts, by appropriately determining this ratio, the tensile stress on the outer peripheral surface of the endless band can be relaxed more than in the past, thereby proposing an assembly type transmission V-belt that realizes the above-mentioned problem solving. Objective.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the assembly type transmission V in which the above ratio is determined so that the function and effect of the first aspect of the invention can be reliably achieved even when there is a variation due to manufacturing errors in both the radii of curvature. The purpose is to propose a belt.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
For these purposes, first, the assembly-type transmission V-belt of the first invention is
A large number of V-shaped blocks each having an inclined end surface that is in frictional contact with both side walls of the pulley V-groove are continuously arranged in an endless manner so as to form a V-belt, and there is no need for the crowning surfaces of these V-shaped blocks. Assuming an assembly-type transmission V-belt assembled by wrapping a terminal band,
The ratio of the radius of curvature in the width direction of the endless band to the radius of curvature of the crowning surface viewed in the belt traveling direction is set to 0.21 or more and 0.35 or less.
[0009]
The assembly type transmission V belt according to the second invention is the above-mentioned first invention,
The ratio is set to 0.25 or more and 0.35 or less.
[0010]
【The invention's effect】
The assembly type transmission V-belt of the first invention has a ratio of the radius of curvature in the width direction of the endless band to the radius of curvature seen in the belt running direction of the crowning surface provided in each V-shaped block to wind the endless band. Since it was set to 0.21 or more and 0.35 or less,
Even if the surface of each V-shaped block around which the endless band is wound is a crowning surface for automatic centering in the band width direction of the endless band, the tensile force received by the outer peripheral surface of the endless band in the winding region with respect to the pulley The stress can be made smaller than that of the prior art, and the disadvantage that the outer peripheral surface of the endless band becomes disadvantageous in terms of stress and causes the above-mentioned problem in strength can be avoided.
[0011]
Since the assembly type transmission V-belt of the second invention sets the ratio of the above-mentioned curvature radii to 0.25 or more and 0.35 or less, the following effects can be obtained.
That is, when the ratio of both radii of curvature is less than 0.25, the change of the tensile stress on the outer peripheral surface of the endless band with respect to the change of the ratio of both radii of curvature becomes steep, and the both radii of curvature due to manufacturing errors. Even if there is a variation, the tensile stress acting on the outer peripheral surface of the endless band may become larger than that of the conventional one, and the effect of the first invention may not be achieved, but the ratio of the two radii of curvature is 0.25 or more, In the case of the second invention of 0.35 or less, since the steep region is not used, such an adverse effect does not occur, and the operational effect of the first invention can be ensured regardless of the variation in both the curvature radii. Can be a thing.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
4 and 5 show a V-
In the present embodiment, not only the
The
[0013]
Here, the ratio (R 2 / R 1 ) of the radius of curvature R 2 of the
[0014]
For reference, FIG. 7A shows the tensile stress σ acting on the outer peripheral surface of the
In any of FIGS. 7A, 7B, 7C, and 7D, the tensile stress σ acting on the outer peripheral surface of the
[0015]
The maximum tensile stresses on the outer surface of the endless band (3) in FIGS. 7 (a), (b), (c), and (d) are σ amax , σ bmax , σ cmax , and σ dmax , respectively. Similarly, the maximum tensile stress of the outer peripheral surface of the endless band measured with respect to other curvature radius ratios (R 2 / R 1 ) is plotted as shown by points a, b, c, and d. By plotting above, the relationship diagram of FIG. 6 can be obtained.
By the way, in the region of a large curvature radius ratio of R 2 / R 1 ≧ 0.25 from the point b in FIG. 6 (point of R 2 / R 1 = 0.25), FIGS. ), (D), the
In the region of a small radius of curvature ratio of R 2 / R 1 <0.25, as is apparent from FIG. Subject to stress σ amax .
[0016]
In the prior art, however, the
For this reason, as described above, when the
[0017]
Therefore, in the present embodiment, as described above, the
Considering the radius-of-curvature ratio (R 2 / R 1 ) that enables the guarantee, the radius-of-curvature ratio (R 2 / R 1 ) has never been less than 0.35 in the prior art. since but had received a large tensile stress in the band width direction middle portion, the curvature radius ratio (R 2 / R 1) may be determined radius of curvature R 2 of the
[0018]
Then to consider the allowable lower limit value of the curvature radius ratio (R 2 / R 1), pulling up of the
Accordingly, the curvature radius ratio (R 2 / R 1) may be determined radius of curvature R 2 of the
[0019]
In the present embodiment, in view of the above fact, the
Therefore, in the present embodiment, even if the
[0020]
As is clear from FIG. 6, in the region where the radius-of-curvature ratio (R 2 / R 1 ) is less than 0.25, the
In this case, the maximum tensile stress acting on the outer peripheral surface of the
[0021]
In order to avoid this concern, the lower limit value of the radius-of-curvature ratio (R 2 / R 1 ) is set to the above 0.25, and a value within the range indicated by γ in FIG. 6, that is, 0.25 or more, 0.35 You can decide to be:
In such an embodiment, a region where the change in the maximum tensile stress σ max of the endless band outer peripheral surface with respect to the change in the radius-of-curvature ratio (R 2 / R 1 ) becomes steep is not used. The possibility that the radius-of-curvature ratio (R 2 / R 1 ) may be less than the allowable lower limit of 0.21 due to variations in R 1 and R 2 can be eliminated. This causes the maximum tensile stress on the outer surface of the endless band. It is possible to eliminate the concern that it becomes larger than the conventional one and the original purpose cannot be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a practical assembly-type transmission V-belt in a practical state in which a conventional assembly-type transmission V-belt is stretched between a pair of pulleys.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a conventional assembly-type transmission V-belt as a cross section in a plane crossing the belt running direction.
FIG. 3 is a three-dimensional diagram showing tensile stress acting on the outer peripheral surface of an endless band in a conventional assembly-type transmission V-belt for each belt travel region.
FIG. 4 is a front view of a V-shaped block of an assembly-type transmission V-belt according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view showing an endless band of the assembly-type transmission V-belt according to the same embodiment.
FIG. 6 shows the ratio of the curvature radius of the curvature radius of the endless band to the radius of curvature of the crowning surface provided in the V-shaped block for bridging the endless band in the assembly type transmission V-belt, and acts on the outer peripheral surface of the endless band. It is a diagram which shows the relationship with the largest tensile stress to do.
7A is a three-dimensional diagram showing the tensile stress acting on the outer peripheral surface of the endless band for each belt travel region when the curvature radius ratio at the point a in FIG.
(B) is a three-dimensional diagram showing the tensile stress acting on the outer peripheral surface of the endless band for each belt travel region when the curvature radius ratio at the point b in FIG.
(C) is a three-dimensional diagram showing the tensile stress acting on the outer peripheral surface of the endless band for each belt travel region when the curvature radius ratio at the point c in FIG.
FIG. 7D is a three-dimensional diagram showing the tensile stress acting on the outer peripheral surface of the endless band for each belt travel region when the curvature radius ratio at the point d in FIG. 6 is used.
[Explanation of symbols]
1 Assembly type transmission V belt 2 V type block
2a Inclined end face
2b Shoulder (crowning surface)
3 Endless band
11 Input pulley
12 Output pulley R 1 Curvature radius of curvature R 2 Endless band radius of curvature
Claims (2)
ベルト走行方向に見た前記クラウニング面の曲率半径に対する前記無終端バンドの幅方向における曲率半径の比を0.21以上、0.35以下に設定したことを特徴とする組立式伝動Vベルト。A large number of V-shaped blocks each having an inclined end surface that is in frictional contact with both side walls of the pulley V-groove are continuously arranged in an endless manner so as to form a V-belt, and there is no need for the crowning surfaces of these V-shaped blocks. In the assembly-type transmission V-belt assembled by winding the end band,
An assembly-type transmission V-belt characterized in that the ratio of the radius of curvature in the width direction of the endless band to the radius of curvature of the crowning surface as viewed in the belt running direction is set to 0.21 or more and 0.35 or less.
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