JP4915361B2 - Belt for continuously variable transmission - Google Patents
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Description
この発明は、板片状の多数のエレメントを互いに対面させて環状に配列し、それらのエレメントを無端環状のリングにより環状に結束して構成した無段変速機用ベルトに関するものである。 The present invention relates to a belt for a continuously variable transmission in which a large number of plate-like elements are arranged in an annular shape so as to face each other, and these elements are bound in an annular shape by an endless annular ring.
変速比を無段階すなわち連続的に変化させることのできる無段変速機として、ベルトを伝動部材としたベルト式無段変速機が知られている。この種の無段変速機は、駆動プーリと従動プーリとに対するベルトの実効巻き付け半径を変化させることにより、駆動プーリと従動プーリとの回転数比を変化させるように構成されている。そして、例えば車両に搭載される無段変速機としては、伝達するべきトルクが大きいことにより、ベルトの押圧力としてトルクを伝達するように構成された変速機が使用されている。 As a continuously variable transmission capable of continuously changing the gear ratio, that is, continuously changing, a belt type continuously variable transmission using a belt as a transmission member is known. This type of continuously variable transmission is configured to change the rotational speed ratio between the driving pulley and the driven pulley by changing the effective winding radius of the belt with respect to the driving pulley and the driven pulley. For example, as a continuously variable transmission mounted on a vehicle, a transmission configured to transmit torque as a pressing force of a belt due to a large torque to be transmitted is used.
すなわち、いわゆる押圧タイプのベルトは、エレメント(あるいはブロック)と称される板状の金属片を環状に配列し、これをリング(フープと称されることもある)によって結束し、そのエレメントをプーリの断面V字状の溝に挟み込ませ、そのエレメントとプーリとの間の摩擦力によって両者の間でトルクを伝達するように構成されている。また各エレメントは駆動プーリからトルクを受けて押圧され、先行するエレメントを押圧して前進させ、従動プーリにおいてはその押圧力により従動プーリを回転させてトルクを伝達するように構成されている。 In other words, a so-called pressing type belt is a circular arrangement of plate-shaped metal pieces called elements (or blocks), which are bound together by a ring (sometimes called a hoop). It is configured to be sandwiched in a groove having a V-shaped cross section, and to transmit torque between the two by a frictional force between the element and the pulley. Each element is pressed by receiving torque from the driving pulley, pressing the preceding element to advance, and the driven pulley is configured to transmit the torque by rotating the driven pulley by the pressing force.
このようなベルトは、各エレメントが所期の姿勢を保ってプーリの巻き掛け溝に入り込み、かつプーリに接触することにより所期の動力を伝達するが、ベルト全体として可撓性を備えている必要があるためにエレメント同士およびエレメントとリングとの間に幾分かのクリアランスが設定されており、その分、エレメントの姿勢が変化する余地がある。その結果、エレメントがプーリの巻き掛け溝に進入する際や巻き掛け溝の内部で荷重を受ける際に、エレメントの姿勢が変化し、しかもその姿勢の変化がエレメント毎に異なる場合がある。このような場合、プーリとエレメントとの間のトルクの伝達が所期どおりに行われず、無段変速機の全体としてのトルク容量が低下したり、あるいは動力の伝達効率が低下し、さらにはベルトの寿命が低下する可能性がある。 In such a belt, each element keeps its intended posture, enters the winding groove of the pulley, and transmits the desired power by contacting the pulley, but the belt as a whole has flexibility. Since there is a need, some clearance is set between the elements and between the element and the ring, and there is room for the attitude of the element to change accordingly. As a result, when the element enters the winding groove of the pulley or receives a load in the winding groove, the posture of the element changes, and the change in the posture may vary from element to element. In such a case, torque transmission between the pulley and the element is not performed as expected, the torque capacity of the continuously variable transmission as a whole is reduced, or the power transmission efficiency is lowered. There is a possibility that the lifetime of
そこで、例えば特許文献1に記載された発明では、V字状もしくはテーパ状をなすエレメントの両側面に、プーリの巻き掛け溝の内面に接触する突出部を形成し、しかもその突出部をロッキングエッジの高さと同じ高さ位置に設けている。そのロッキングエッジは、隣接するエレメント同士を接触させ、かつその接触状態で相互の回動(いわゆるピッチング)を行わせる中心となるエッジである。したがって特許文献1の発明では、プーリとエレメントとの間のトルクの伝達がロッキングエッジの近傍で生じ、その結果、エレメントを回動させるモーメントが小さくなってエレメントの姿勢を安定させることができる、とされている。
Therefore, in the invention described in
上述した特許文献1に記載されている構成では、エレメント同士の回動(ピッチング)の中心であるロッキングエッジから大きく離れた位置でエレメントとプーリとのトルクの伝達が生じることがないので、エレメントのピッチングやそれに伴う姿勢の不安定状態が防止もしくは抑制される。しかしながら、エレメントとプーリとの接触が、エレメントの高さ方向での中央部に限られるので、エレメントをその厚さ方向に貫通する軸線を中心とした回転(すなわちローリング)が生じやすく、またその回転角度が大きくなりやすい。上記の特許文献1に記載された発明では、エレメント同士を連結する凸部および凹部が二箇所に形成されているので、上記のように回転(ローリング)を生じさせる荷重が作用してもエレメントが単独でローリングすることがない。これに対して、加工性や組立性の観点から上記の凸部および凹部を一箇所に形成してあるエレメントでは、そのような回転力に対抗する手段がないので、エレメントがローリングしやすく、エレメントのピッチングを防止もしくは抑制できても、ローリングによるエレメントの傾きが生じ、これが原因でトルク容量や動力伝達効率が低下し、また耐久性が損なわれる可能性があった。
In the configuration described in
この発明は上述した技術的課題に着目してなされたものであって、リングによって環状に結束された多数のエレメントの姿勢を、プーリにおける巻き掛け溝の内部でピッチングのみならずローリングさせずに安定させることのできる無段変速機用のベルトを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned technical problems, and the postures of a large number of elements bound in a ring by a ring can be stabilized without rolling not only in pitching but also rolling inside a winding groove in a pulley. An object of the present invention is to provide a belt for a continuously variable transmission that can be made to operate.
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、プーリの外周部に形成された断面V字状の巻き掛け溝に挟み込まれる多数のエレメントを環状に配列し、これらのエレメントをリングによって結束して構成された無段変速機用ベルトにおいて、前記エレメントの一方の面には隣接するエレメントに対して相対的に回動した状態で接触するロッキングエッジが前記プーリに巻き掛かった状態でプーリの回転中心軸線と平行となる方向に向けて形成されるとともに、前記エレメントの左右両側部で前記ロッキングエッジの延長位置に前記巻き掛け溝の内面に向けて突出して該内面で挟み込まれる突出部が形成され、その突出部よりも前記内面に向けた突出量が小さい姿勢矯正用突起が前記エレメントの左右両側部で前記突出部より上側もしくは下側の少なくともいずれか一方に形成され、さらに隣接するエレメント同士の上下左右の位置を規制する嵌合用凸部がエレメントの一方の面に形成されるとともに、隣接するエレメントの嵌合用凸部が挿入される嵌合用凹部が前記嵌合用凸部が形成された面とは反対側の面に形成されていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of
また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記エレメントの幅方向での中央部に、前記リングを載せるサドル面が成形され、そのサドル面の上側に前記左右両側部側から延びてサドル面上のリングの側縁部を覆うことによりそのリングのサドル面からの脱出を規制するフック部が形成されていること特徴とする無段変速機用のベルトである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a saddle surface on which the ring is mounted is formed at a central portion in the width direction of the element, and extends from the left and right side portions on the upper side of the saddle surface. A belt for a continuously variable transmission is characterized in that a hook portion for restricting escape of the ring from the saddle surface is formed by covering a side edge portion of the ring on the saddle surface.
さらに、請求項3の発明は、請求項1または2の発明において、前記突出部は、前記巻き掛け溝の内面に向けた凸円弧状に形成されていることを特徴とする無段変速機用のベルトである。
The invention according to
そして、請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかの発明において、前記姿勢矯正用突起の先端部は、前記巻き掛け溝の内面に対向する平面に形成されていることを特徴とする無段変速機用のベルトである。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects of the present invention, the tip of the posture correcting projection is formed on a flat surface facing the inner surface of the winding groove. This is a belt for a continuously variable transmission.
したがって、請求項1の発明によれば、リングによって環状に結束されている各エレメントは、その左右両側部でロッキングエッジの延長位置に形成された突出部によってプーリにおける巻き掛け溝の内面に接触し、しかもエレメント同士を連結している嵌合用凸部および嵌合用凹部は一箇所に形成されているので、エレメントをその厚さ方向に貫通する軸線を中心とした回転すなわちローリングを生じさせるモーメントに対抗する構造を備えていないが、巻き掛け溝の内部でエレメントにローリングを生じさせる荷重が作用した場合、あるいはローリングした状態で巻き掛け溝に進入しようとした場合、前記突出部から上側もしくは下側に離れて形成されている姿勢矯正用突起が巻き掛け溝の内面に接触する。したがって、その姿勢矯正用突起が巻き掛け溝の内面に接触した状態以上にはエレメントがローリングすることがなく、しかもその姿勢矯正用突起は突出部同様に、巻き掛け溝の内面に向けて突出しているので、エレメントのローリング角度が規制されて小さくなり、その結果、エレメントの姿勢を傾きのない所定の姿勢もしくはこれに近い姿勢に安定させることができる。また、姿勢矯正用突起は、巻き掛け溝の内面に向けて突出しているとしても、その突出量は巻き掛け溝の内面に接触した状態に挟み込まれる前記突出部の突出量より小さいから、姿勢矯正用突起を介した積極的なトルクの伝達は生じない。そのため、ロッキングエッジを中心としたエレメントの前後方向への回動すなわちピッチングを生じさせるモーメントは大きくならず、したがって請求項1の発明によれば、ローリングおよびピッチングを防止もしくは抑制してエレメントの姿勢を所定の姿勢に安定させることができ、ひいてはトルク容量や動力伝達効率さらには耐久性を向上させることができる。
Therefore, according to the first aspect of the present invention, each element that is annularly bound by the ring comes into contact with the inner surface of the winding groove in the pulley by the protruding portions formed at the extended positions of the locking edge on the left and right sides thereof. In addition, since the fitting convex part and the fitting concave part that connect the elements are formed in one place, the element resists the moment that causes rotation around the axis that penetrates the element in the thickness direction, that is, rolling. However, if a load causing rolling occurs in the element inside the winding groove, or if it is going to enter the winding groove in a rolled state, it will be above or below the protrusion. The posture correcting projections formed away from each other come into contact with the inner surface of the winding groove. Therefore, the element does not roll beyond the state in which the posture correction protrusion is in contact with the inner surface of the winding groove, and the posture correction protrusion protrudes toward the inner surface of the winding groove in the same manner as the protrusion. Therefore, the rolling angle of the element is regulated and becomes small, and as a result, the posture of the element can be stabilized to a predetermined posture without inclination or a posture close thereto. Further, even if the posture correction protrusion protrudes toward the inner surface of the winding groove, the protrusion amount is smaller than the protrusion amount of the protruding portion sandwiched in contact with the inner surface of the winding groove. There is no positive torque transmission through the projection. For this reason, the moment that causes the element to pivot in the front-rear direction, that is, pitching around the rocking edge, that is, the pitching is not increased. Therefore, according to the invention of
請求項2の発明によれば、フック部がサドル面の上方向に延びて形成されているが、これは、ロッキングエッジに対して直交する方向に延び出ている状態であるから、その側部もしくは背面(巻き掛け溝の内面に対向する側部)に前記姿勢矯正用突起が形成されることがあるとしても、巻き掛け溝の内面から大きい荷重を受けることがなく、その結果、サドル面から上方に延びているフック部の耐久性を向上させることができる。また、フック部の側面もしくは背面に前記姿勢矯正用突起が形成されている場合には、その姿勢矯正用突起はトルク伝達を行う前記突出部から大きく離れた位置に形成されることになるので、巻き掛け溝の内面との小さい接触圧で、エレメントの姿勢を矯正する大きいモーメントを生じさせることができ、姿勢矯正効果を向上させることができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、エレメントと巻き掛け溝の内面との間でトルクを伝達する突出部の先端面が円弧状になっているので、エレメントにローリングが生じた場合であっても、エレメントと巻き掛け溝の内面との間でトルク伝達が生じる点が、ロッキングエッジの延長線から大きく離れることが防止され、その結果、エレメントのいわゆるピッチング抑制効果を向上させることができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、エレメントのローリングを制限するように姿勢矯正用突起が巻き掛け溝の内面に接触した場合、その接触面積もしくは長さを大きくできるので、接触圧力を小さくしてエレメントや巻き掛け溝の内面の摩耗を防止もしくは抑制することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, when the posture correcting projection comes into contact with the inner surface of the winding groove so as to limit the rolling of the element, the contact area or length thereof can be increased. Further, it is possible to prevent or suppress wear on the inner surface of the winding groove.
つぎに、この発明をより具体的に説明する。この発明に係るベルトは無段変速機に使用されるものであり、プーリの外周部に形成された断面V字状の巻き掛け溝の内部に挟み込まれ、その結果、プーリとの間で生じる摩擦力でトルクを伝達するように構成されている。したがって、ベルトの左右両側面は、巻き掛け溝の内面に対応する形状になっている。具体的には、V字状もしくはテーパ状に形成されている。そして、駆動プーリの巻き掛け溝の幅および従動プーリの巻き掛け溝の幅が同時に変化することにより、各プーリにおけるベルトの巻き付け半径が大小に変化し、その結果、駆動プーリと従動プーリとの回転数の比すなわち変速比が変化するように構成される。その場合、ベルトは巻き掛け溝の内面に沿ってその半径方向に移動(テーパ面である内面の母線に沿って移動)するので、ベルトの巻き掛け半径すなわち変速比が連続的に変化し、無段変速状態となる。 Next, the present invention will be described more specifically. The belt according to the present invention is used for a continuously variable transmission, and is sandwiched in a winding groove having a V-shaped cross section formed on an outer peripheral portion of the pulley, and as a result, friction generated between the belt and the pulley. It is configured to transmit torque with force. Therefore, the left and right side surfaces of the belt have a shape corresponding to the inner surface of the winding groove. Specifically, it is formed in a V shape or a taper shape. The width of the winding groove of the driving pulley and the width of the winding groove of the driven pulley change at the same time, so that the belt winding radius of each pulley changes to a large or small value. As a result, the rotation of the driving pulley and the driven pulley The number ratio, i.e. the transmission ratio, is configured to change. In this case, since the belt moves in the radial direction along the inner surface of the winding groove (moves along the generatrix of the inner surface which is a tapered surface), the belt's winding radius, that is, the gear ratio changes continuously, and there is no effect. A step shift state is established.
このようにして使用されるこの発明に係るベルトは、全体として環状をなし、かつ両側面がV字状もしくはテーパ状をなすように、多数のエレメントをリングで環状に結束して構成されている。それらのエレメントは、全て同一の形状をなす金属製の板片であり、姿勢を揃えて環状に配列され、その整列状態でのエレメント同士の上下および左右方向の相対位置を維持するために、ディンプルと称される凸部とこのディンプルが緩く嵌合するホールと称される凹部とが、エレメントの表裏両面の一箇所に形成されている。具体的には、エレメントの表面もしくは裏面の一箇所を板厚方向に押圧して窪ませてホールを形成することに伴って、ディンプルが裏面もしくは表面に突出させられて形成されている。したがって、ディンプルが、隣接するエレメントのホールに嵌合することにより、その半径方向すなわち上下方向および左右方向へのエレメントの相対移動が規制されるが、これらディンプル・ホールあるいはエレメントをその厚さ方向に貫通する軸線を中心とした回転(ローリング)は可能になっている。 The belt according to the present invention used in this way is formed by binding a large number of elements in a ring so as to form a ring as a whole and to form both sides V-shaped or tapered. . These elements are all metal plate pieces having the same shape, arranged in an annular shape with the same posture, and dimples to maintain the vertical and horizontal relative positions of the elements in the aligned state. And a recess called a hole in which the dimple loosely fits are formed at one place on both the front and back surfaces of the element. Specifically, the dimples are formed so as to protrude from the back surface or the front surface as a hole is formed by pressing one portion of the front surface or back surface of the element in the thickness direction to form a hole. Therefore, when the dimples are fitted into the holes of the adjacent elements, the relative movement of the elements in the radial direction, that is, the vertical direction and the horizontal direction is restricted. Rotation (rolling) about the penetrating axis is possible.
各エレメントは環状に配列されるので、各エレメントが平行に並ばずにベルトの曲率中心を中心としていわゆる扇状(放射状)に開いた状態に配列される箇所が必ず生じる。各エレメントを互いに接触させた状態で扇状に開いた配列を可能にするために、エレメントにはロッキングエッジが形成されている。このロッキングエッジは、具体的には、エレメントの厚さが変化する境界線もしくは境界領域であり、エレメントの高さ方向でのほぼ中央部に幅方向(プーリの回転中心軸線と平行な方向)に延びて形成されている。すなわち、ベルトがプーリに巻き掛かった状態では、エレメントの上側(ベルトとしては外周側)の周長が長くなるので、エレメント同士の間隔が広くなり、これとは反対にエレメントの下側(ベルトとしては内周側)の周長が短くなるので、エレメント同士の間隔が狭くなる。そのため、エレメントの下側の部分は、下端側で次第に薄くなるように構成されており、このように板厚がエレメントの上側と下側とで変化する箇所がロッキングエッジとなっている。したがって、各エレメントは、ロッキングエッジを中心にして板厚方向に回転し、すなわちピッチングが生じて、上記のように扇状に開くようになっている。なお、このロッキングエッジは表裏両面のいずれか一方に形成されていればよく、一例として前記ディンプルが形成されている面に形成されている。 Since the elements are arranged in a ring shape, there is always a place where the elements are arranged in a so-called fan-shaped (radial) shape centered on the center of curvature of the belt without being arranged in parallel. In order to allow a fan-shaped arrangement with the elements in contact with each other, the elements are formed with locking edges. Specifically, this rocking edge is a boundary line or boundary region where the thickness of the element changes, and in the width direction (direction parallel to the rotation center axis of the pulley) at the substantially central portion in the height direction of the element. It is formed to extend. That is, in the state where the belt is wound around the pulley, the circumference of the upper side of the element (outer side as a belt) becomes longer, so that the interval between the elements becomes wider, and on the contrary, the lower side of the element (as the belt) Is shorter on the inner circumference side), so that the distance between the elements is reduced. For this reason, the lower part of the element is configured so as to gradually become thinner on the lower end side, and the portion where the plate thickness changes between the upper side and the lower side of the element in this way is a rocking edge. Therefore, each element rotates in the plate thickness direction around the rocking edge, that is, pitching occurs and opens like a fan as described above. In addition, this rocking edge should just be formed in either one of front and back both surfaces, and is formed in the surface in which the said dimple is formed as an example.
また、各エレメントにはリングを載せる(配置させる)サドル面が形成されている。そのサドル面は、多数のエレメントを結束しているリングが接触しているので、ベルトがトルクを伝達している状態ではその接触圧が大きくなるのに対して、エレメントが直線状に配列されている状態からプーリに巻き掛かって扇状に開く場合にはリングとサドル面との間に摺動が生じ、それに伴って大きい摩擦力が生じる。この摩擦力によるモーメントが大きくならないように、サドル面は前述したロッキングエッジに可及的に近い位置に形成されている。したがって、サドル面は各エレメントの上下方向でのほぼ中央部に形成されている。 Each element has a saddle surface on which a ring is placed (arranged). The saddle surface is in contact with the ring that binds many elements, so the contact pressure increases when the belt is transmitting torque, whereas the elements are arranged in a straight line. When the belt is wound around the pulley and opened in a fan shape, sliding occurs between the ring and the saddle surface, and accordingly, a large frictional force is generated. The saddle surface is formed at a position as close as possible to the aforementioned rocking edge so that the moment due to this frictional force does not increase. Therefore, the saddle surface is formed at a substantially central portion in the vertical direction of each element.
また、サドル面は用いるリングに応じて形成されており、一本のリングを用いる構成であれば、そのリングの幅より僅か広い幅の面として、各エレメントの一箇所に形成されている。また、二本のリングを用いる構成であれば、それらのリングに合わせて、各エレメントの二箇所にサドル面が形成されている。また、二本のリングを互いに隣接させて配列する構成であれば、それらのリングの幅を足し合わせた寸法より僅かに広い幅の面として、各エレメントの一箇所にサドル面が形成されている。 Further, the saddle surface is formed in accordance with the ring to be used. If the structure uses a single ring, the saddle surface is formed at one location of each element as a surface having a width slightly wider than the width of the ring. Further, if the configuration uses two rings, saddle surfaces are formed at two locations of each element in accordance with the rings. Further, if the two rings are arranged adjacent to each other, a saddle surface is formed at one place of each element as a surface slightly wider than the dimension obtained by adding the widths of the rings. .
リングは、上記のサドル面に載っていて、各エレメントが環状の配列を維持するように各エレメントを結束し、各エレメントが半径方向で外側に離脱しないように作用するが、これだけでなく、エレメントがプーリの巻き掛け溝から送り出される際にエレメントを巻き掛け溝から引き抜く作用も行う。そのため、リングがエレメントから半径方向で外側に抜け出ないようにするために、リングをサドル面との間に挟んだ状態に保持する構成が各エレメントに設けられている。 The ring is mounted on the saddle surface as described above, and binds the elements so that the elements maintain an annular arrangement, and acts to prevent the elements from separating outward in the radial direction. When the element is fed from the winding groove of the pulley, the element is also pulled out from the winding groove. For this reason, each element is provided with a structure for holding the ring in a state of being sandwiched between the saddle surface so that the ring does not escape from the element in the radial direction.
その構成の一例は、エレメントの幅方向での中央部から左右方向に張り出したいわゆる頂部を設けた構成である。すなわち、エレメントの幅方向での中央部に、サドル面から上方向に延びた首部が形成され、その首部の先端部に、底辺部分がサドル面の上側の一部を覆うように左右方向に延びたほぼ三角形状の頂部が一体に形成されている。したがって、サドル面とその頂部との間にリングを緩く挟み込んだ状態に保持するようになっている。 An example of the configuration is a configuration in which a so-called top portion that protrudes in the left-right direction from the center portion in the width direction of the element is provided. That is, a neck portion extending upward from the saddle surface is formed at the center portion in the width direction of the element, and the bottom portion extends in the left-right direction so as to cover a part of the upper side of the saddle surface at the tip portion of the neck portion. A substantially triangular top is integrally formed. Accordingly, the ring is held between the saddle surface and the top thereof in a loosely sandwiched state.
他の例は、一つのサドル面に二本のリングを並列に配置するように構成した例であり、このような構成の場合には、各エレメントの左右両側に、サドル面から上方向に延びてサドル面の上側の一部を覆うフック部が設けられている。そのフック部同士の間隔、言い換えれば、サドル面の開口幅は、一本のリングの幅より広く、かつ二本のリングの幅を合算した寸法より小さくなっている。したがって、サドル面とそのフック部との間にリングを緩く挟み込んだ状態に保持するようになっている。 Another example is an example in which two rings are arranged in parallel on one saddle surface. In such a configuration, the elements extend upward from the saddle surface on the left and right sides of each element. A hook portion is provided to cover a part of the upper side of the saddle surface. The distance between the hook portions, in other words, the opening width of the saddle surface is wider than the width of one ring and smaller than the total of the widths of the two rings. Therefore, the ring is held between the saddle surface and its hook portion in a loosely sandwiched state.
そして、各エレメントを環状に配列してリングで結束した状態のベルトの左右両側面が、プーリにおける巻き掛け溝の内面に沿う傾斜面(テーパ面)を形成するように構成されている。すなわち、各エレメントの左右両側部は、テーパ状に傾斜している。さらに、各エレメントの左右両側部には、その全体が巻き掛け溝の内面に接触せずに、トルク伝達の生じる箇所を、前記ロッキングエッジの延長位置の近傍に特定するための突出部が形成されている。これは、ロッキングエッジを中心としたエレメントの前後方向での回転(ピッチング)を生じさせるモーメントを低減もしくは回避するためである。したがって、突出部は、前記ロッキングエッジの延長位置を中心としてその上下両側に亘って形成されている。その突出部の上下方向での長さや突出高さは、その圧潰強度、巻き掛け溝の内面との間で生じる面圧、加工性などを考慮して実験的に決めることができる。また、その突出部の先端の形状は、巻き掛け溝の内面との間の面圧が高くならない形状であることが好ましく、例えば巻き掛け溝の内面と平行な平面に形成され、あるいは曲率半径の大きい凸曲面に形成されている。 The left and right side surfaces of the belt in a state where the elements are arranged in an annular shape and bound by a ring form an inclined surface (taper surface) along the inner surface of the winding groove in the pulley. That is, the left and right side portions of each element are inclined in a tapered shape. Furthermore, the left and right side portions of each element are formed with protrusions for identifying the location where torque transmission occurs in the vicinity of the extended position of the locking edge without contacting the entire inner surface of the winding groove. ing. This is to reduce or avoid a moment that causes the element to rotate (pitch) in the front-rear direction around the rocking edge. Therefore, the protrusion is formed over both the upper and lower sides with the extended position of the locking edge as the center. The length and the height of the protrusion in the vertical direction can be determined experimentally in consideration of the crushing strength, the surface pressure generated between the inner surface of the winding groove and the workability. Further, the shape of the tip of the protruding portion is preferably a shape that does not increase the surface pressure between the inner surface of the winding groove, for example, formed in a plane parallel to the inner surface of the winding groove, or has a radius of curvature. It is formed in a large convex curved surface.
この突出部が形成されていることに伴って、エレメントと巻き掛け溝の内面との接触箇所がエレメントの上下方向での中央位置に限定されることになるので、前述したディンプル・ホールあるいはエレメントをその厚さ方向に貫通する軸線を中心とした回転(ローリング)が生じやすくなる。そのローリング角度を小さい角度に規制して各エレメントの姿勢を所期の姿勢に可及的に維持するための姿勢矯正用突起が、各エレメントの左右両側部で前記突出部から上側もしくは下側の少なくともいずれか一方に離れた位置に形成されている。この姿勢矯正用突起は、巻き掛け溝の内面に当接することにより、それ以上にエレメントがローリングすることを規制するためのものであり、姿勢矯正用突起の巻き掛け溝の内面に向けた突出量は、上記の突出部の突出量以下になっている。なお、ここで、突出量とは、巻き掛け溝の内面と平行な面として想定された基準面からの突出量である。したがって、エレメントが巻き掛け溝の内部に正規の姿勢で挟み込まれた状態では、姿勢矯正用突起は巻き掛け溝の内面には接触せず、あるいは接触するとしても軽く接触し、実質的なトルク伝達は行わない程度に接触するように構成されている。なお、エレメントの左右両側部のうち前記突出部と姿勢矯正用突起との間の部分は巻き掛け溝の内面に接触することは、通常の状態では生じない。 As this protrusion is formed, the contact point between the element and the inner surface of the winding groove is limited to the center position in the vertical direction of the element. Rotation (rolling) about the axis passing through in the thickness direction is likely to occur. Postures for posture correction for restricting the rolling angle to a small angle and maintaining the posture of each element in the desired posture as much as possible are provided on the left and right sides of each element above or below the protrusion. It is formed at a position distant from at least one of them. This posture correction projection is for restricting the rolling of the element further by contacting the inner surface of the winding groove, and the amount of protrusion of the posture correction projection toward the inner surface of the winding groove Is less than the amount of protrusion of the protrusion. Here, the amount of protrusion is the amount of protrusion from the reference surface assumed as a surface parallel to the inner surface of the winding groove. Therefore, when the element is sandwiched in the normal position in the winding groove, the posture correction protrusion does not contact the inner surface of the winding groove, or even if it comes in contact, it makes a slight contact, and a substantial torque transmission. Is configured so that it does not touch. In the normal state, the portion between the protruding portion and the posture correcting projection among the left and right side portions of the element does not contact the inner surface of the winding groove.
以上説明したこの発明に係るベルトの一例を図1に模式的に示してある。ここに示す例は、互いに隣接して並列された二本のリング1,2と、これらのリング1,2を一つのサドル面3に載せて結束される多数のエレメント4とによって構成されたベルト5の例であり、そのエレメント4は正面あるいは背面から見た形状がほぼ台形状をなす金属片によって構成されている。したがって、その左右両側部6,7は、ベルト5が巻き掛かるプーリ8の外周部に形成されている巻き掛け溝9の内面10と平行になる傾斜面(もしくはテーパ面)をなしている。
An example of the belt according to the present invention described above is schematically shown in FIG. The example shown here is a belt composed of two
なお、プーリ8はテーパ面を有する固定シーブと、そのテーパ面と共に断面V字状の巻き掛け溝9を形成するテーパ面を有する可動シーブとによって構成されており、これらのシーブの間隔を変化させることにより、巻き掛け溝9の幅を広狭に変化させ、それに伴ってベルト5の巻き掛け半径を増減させるように構成されている。また、リング1,2は、薄い金属の帯状材を複数枚積層して構成されている。
The
エレメント4は、その高さ方向(上下方向)でのほぼ中央部から上側の部分で厚さがほぼ一定になっており、これに対して下側の部分は、下端部側で次第に薄くなっている。具体的には、図2に示すように、一方の面(仮に正面とする)のほぼ下半分が、他方の面(仮に背面とする)側に傾斜してこの部分の厚さが下端部側で次第に薄くなっている。そして、厚さがほぼ一定の上側の部分と厚さが次第に薄くなっている下側の部分との境界部分がロッキングエッジ11となっている。したがってロッキングエッジ11は、エレメント4の上下方向のほぼ中央部に、幅方向(すなわちプーリ8の回転中心軸線と平行な方向)に沿う稜線(もしくはエッジ)として形成された部分である。
The thickness of the
このロッキングエッジ11より下側の部分のほぼ中央部に、正面側に突出した嵌合用凸部すなわちディンプル12が形成されている。そのディンプル12の背面側の部分には、隣接するエレメント4のディンプル12を緩く嵌合させる嵌合用凹部すなわちホール13が形成されている。したがって、一方のエレメント4のホール13にこれに隣接する他方のエレメント4のディンプル12が嵌り込むことにより、これら互いに隣接するエレメント4同士が相対的に回転(ローリング)することができるものの、上下方向および左右方向の相対移動が規制されて、相互の配列状態が維持されるようになっている。
A fitting convex portion, that is, a
また、ロッキングエッジ11の上側の部分でロッキングエッジ11に近接した位置にサドル面3が形成されている。そのサドル面3は、互いに隣接して配列された二本のリング1,2を載せる部分、あるいはベルト1,2を挿通する部分であり、エレメント4の左右方向の中央部に、各ベルト1,2の幅を合算した寸法より幾分広い幅に形成されたほぼ平坦な部分である。
Further, a
このサドル面3からリング1,2が離脱すること、言い換えればエレメント4がリング1,2から外れることを防止するためのフック部(抜け止め部)15,16が設けられている。このフック部15,16は、サドル面3の左右両側の一部を上側から覆っている部分であり、図1に示す例では、エレメント4の左右両端部側でサドル面3より上側に立ち上がった逆L字状の部分である。そして、これらフック部15,16の間隔の最も狭い部分が、一本のリング1(または2)の幅より広く、かつ並列させた二本のリング1,2の幅(各リング1,2の幅を合算した寸法)より狭くなっている。したがって、サドル面3に並べて配置したリング1,2の両側端部が、サドル面3とフック部15,16との間に差し込まれた状態となるように構成されている。
Hook portions (preventing portions) 15 and 16 are provided for preventing the
上記のエレメント4の左右両端部5,6における上下方向でのほぼ中央部、より正確には前記ロッキングエッジ11を延長した位置には、巻き掛け溝9の内面10に接触してプーリ8から挟圧力を受ける突出部17,18が形成されている。この突出部17,18は、ロッキングエッジ11の延長位置を中心にしてその上下両側の予め定めた範囲に亘って巻き掛け溝9の内面10に向けて突き出た部分であり、その先端面は、巻き掛け溝9の内面10と平行な平面に形成されている。したがって、エレメント4が正規の姿勢で巻き掛け溝9に進入した場合には、突出部17,18のみが巻き掛け溝9の内面10に接触するように構成されている。また、突出部17,18のみが巻き掛け溝9の内面10に接触してトルクの伝達が生じている状態では、その突出部17,18がロッキングエッジ11の延長位置に形成されていることにより、トルク伝達に伴ってエレメント4をその厚さ方向に押圧する荷重がロッキングエッジ11の近傍に作用し、その結果、ロッキングエッジ11を中心としてエレメント4を回転させるいわゆるピッチングモーメントが小さくなり、あるいは生じなくなる。
The left and
この突出部17,18より上側および下側に姿勢矯正用突起19,20が形成されている。具体的には、エレメント4の左右両側部5,6の上端部(前記フック部15,16の上端部に相当する位置での左右両側部5,6)と下端部(最も薄い箇所の左右両側部5,6)とに、巻き掛け溝9の内面10に向けて突出した姿勢矯正用突起19,20が形成されている。この姿勢矯正用突起19,20は、エレメント4のローリングを規制し、あるいはローリング角度を小さくするためのものであって、上記の突出部17,18の突出量以下の突出量の突起部として成形されている。ここで、突出量とは、巻き掛け溝9の内面と平行な面としてエレメント4に想定された基準面から巻き掛け溝9の内面10に向けた突出量である。したがって、エレメント4が正規の姿勢で巻き掛け溝9の内部に挟み込まれている状態では、姿勢矯正用突起19,20は巻き掛け溝9の内面10に接触せず、あるいは実質的なトルク伝達を行わない程度に軽く接触するようになっている。
この発明に係るベルト5は、上記の多数のエレメント4をその姿勢を揃えてかつ互いに密着させて環状に配列し、その状態でサドル面3に二本のリング1,2を並列にして嵌め込み、それらのリング1,2によってエレメント4を結束することにより構成される。そのベルト5を一対のプーリ8の巻き掛け溝9に巻き掛け、その内面10で挟み付けると、巻き掛け溝9の内面10および各エレメント4の左右両側部5,6がテーパ状に形成されているので、エレメント4にはそのプーリ8において次第に外周側に押し出す力が作用するが、各エレメント4はリング1,2によって結束されているので、押出力に抗して巻き掛け溝9の内部にとどまり、巻き掛け溝9の内部に挟持される。その挟圧力を図1に太い矢印で示してある。
The
この発明に係るベルト5を構成している各エレメント4は、ロッキングエッジ11の延長位置に形成した突出部17,18を備え、その突出部17,18で巻き掛け溝9の内面10に接触してトルク伝達を行う。したがって、トルク伝達に伴ってエレメント4にピッチングを生じさせるモーメントが作用するとしても、ピッチングを生じさせる方向の荷重は、ロッキングエッジ11の近傍で生じるので、ピッチングモーメントが小さくなるので、各エレメント4のピッチング方向での姿勢を安定させることができる。
Each
また、エレメント4を厚さ方向に貫通する軸線もしくは前述したディンプル12およびホール13を中心とした回転すなわちローリングが生じた場合、前述した突出部17,18に加えていずれかの姿勢矯正用突起19,20が巻き掛け溝9の内面10に接触する。その状態の一例を図3に示してある。姿勢矯正用突起19,20の突出量は、前述したように、トルク伝達を行う突出部17,18の突出量よりも小さいので、姿勢矯正用突起19,20と巻き掛け溝9の内面10との間のクリアランス分もしくはいずれかの弾性変形分のローリングが可能であるが、姿勢矯正用突起19,20が巻き掛け溝9の内面10に強く接触すれば、それ以上のローリングは生じない。
Further, in the case where rotation, that is, rolling around the axis line penetrating the
そして、姿勢矯正用突起19,20は、突出部17,18に隣接する箇所よりも巻き掛け溝9の内面10に向けて突出しているので、エレメント4が僅かローリングしても巻き掛け溝9の内面10に強く接触して、それ以上のローリングを防止する。このようにしてローリングが制限された状態のローリング角度θが最大許容ローリング角になる。その最大許容ローリング角が小さい角度に制限されるので、各エレメント4のローリングを抑制してその姿勢を安定させることができる。したがって、この発明に係るベルトにおいては、各エレメント4のピッチングのみならずローリングを防止もしくは抑制して巻き掛け溝9に対するエレメント4の姿勢を正規の姿勢もしくはこれに近い姿勢に安定させることができるので、トルク容量や動力の伝達効率を向上させることができ、また耐久性の低下や騒音の発生を防止もしくは抑制できる。
Further, since the
なお、この発明は、幅方向の中央部に首部および頂部を形成した従来のエレメントを使用したベルトにも適用することができる。その一例を図4に示してあり、左右両側部31,32をプーリにおける巻き掛け溝の内面(それぞれ図示せず)とほぼ平行な傾斜面(もしくはテーパ面)とした基体部33は、金属によって薄板状に形成されており、その基体部33の上端部の左右両側がサドル面34,35となっている。そして、そのサドル面34,35より僅かに下側部分にロッキングエッジ36が形成され、このロッキングエッジ36より下側の部分が、下端部に向けて次第に薄肉となるように構成されている。
The present invention can also be applied to a belt using a conventional element in which a neck portion and a top portion are formed at a central portion in the width direction. An example of this is shown in FIG. 4, and the
また、基体部33の幅方向での中央部に、上方向に延びる首部37が一体に形成されており、その首部37には、いわゆる底辺部分がサドル面34,35の上側に延び出ているほぼ三角形状の頂部38が一体化されている。したがって、サドル面34,35に載せたリング39,40の中央よりの部分が、頂部38によって覆われ、その頂部38がリング39,40に引っ掛かることによりエレメント30がリング39,40から離脱しないように構成されている。そして、前記頂部38の中心部分の一方の面にディンプル41が形成され、これとは反対の面にホール(図示せず)が形成されている。
Further, a
さらに、前記基体部33の左右両側部31,32における前記ロッキングエッジ36の延長位置に、巻き掛け溝の内面に接触してプーリに挟み付けられることによりトルク伝達を行う突出部42,43が形成されている。また、その突出部42,43より下側に、突出部42,43の突出量以下の突出量に設定された姿勢矯正用突起44,45が形成されている。
Further, projecting
この図4に示す構成のエレメント30を環状に配列してリング39,40で結束したベルトは、図1に示す例と同様に、一対のプーリの巻き掛け溝に巻き掛けられ、そのエレメント30を巻き掛け溝の内部で挟持することにより、トルク伝達を行う。その場合、ロッキングエッジ36の延長位置に形成されている突出部でプーリとの間のトルクの伝達が生じるので、ロッキングエッジ36を中心にしたエレメント30の回転(ピッチング)を生じさせるモーメントが生じるとしても、その荷重の作用点はロッキングエッジ36の近傍になるので、ピッチングモーメントを小さくしてエレメント30の姿勢を安定させることができる。また、エレメント30とプーリとの接触箇所が前記突出部42,43に限られることによりエレメント30にローリングが生じるとしても、エレメント30が僅かにローリングすると前記姿勢矯正用突起44,45が巻き掛け溝の内面に当接してそれ以上にローリングすることを防止するので、エレメント30のローリング角度が小さくなる。その結果、図4に示すように構成した場合であっても、エレメント30のピッチングのみならずローリングを抑制して無段変速機のトルク容量や動力伝達効率を向上させ、また耐久性の低下や騒音の発生を防止もしくは抑制することができる。
The belt in which the
なお、この発明における突出部は、前述したように、先端の形状が巻き掛け溝の内面と平行な平面に形成された構成に限らないのであり、例えば図5に示すように、先端面を所定の半径Rの凸円弧面に形成した構成であってもよい。このような構成であれば、エレメント4が僅かローリングした際の巻き掛け溝9の内面10に対する接触位置がロッキングエッジ11から僅かしかずれないので、エレメント4のピッチングの抑制効果を増大させることができる。
Note that, as described above, the protruding portion in the present invention is not limited to the configuration in which the shape of the tip is formed on a plane parallel to the inner surface of the winding groove. For example, as shown in FIG. The structure formed in the convex circular arc surface of this radius R may be sufficient. With such a configuration, the contact position with respect to the
また、この発明におけるリングは二本である必要は特にはなく、一本のリングを使用する構成であってもよい。 Further, the number of rings in the present invention is not particularly limited, and a configuration using one ring may be used.
1,2,39,40…リング、 3,34,35…サドル面、 4,30…エレメント、 5…ベルト、 6,7,31,32…左右両側部、 8…プーリ、 9…巻き掛け溝、 10…内面、 11,36…ロッキングエッジ、 12…ディンプル、 13…ホール、 15,16…フック部、 17,18,42,43…突出部、 19,20,44,45…姿勢矯正用突起。 1, 2, 39, 40 ... ring, 3, 34, 35 ... saddle surface, 4, 30 ... element, 5 ... belt, 6, 7, 31, 32 ... left and right sides, 8 ... pulley, 9 ... winding groove , 10 ... Inner surface, 11, 36 ... Rocking edge, 12 ... Dimple, 13 ... Hole, 15, 16 ... Hook part, 17, 18, 42, 43 ... Projection part, 19, 20, 44, 45 ... Protrusion for posture correction .
Claims (4)
前記エレメントの一方の面には隣接するエレメントに対して相対的に回動した状態で接触するロッキングエッジが前記プーリに巻き掛かった状態でプーリの回転中心軸線と平行となる方向に向けて形成されるとともに、
前記エレメントの左右両側部で前記ロッキングエッジの延長位置に前記巻き掛け溝の内面に向けて突出して該内面で挟み込まれる突出部が形成され、
その突出部よりも前記内面に向けた突出量が小さい姿勢矯正用突起が前記エレメントの左右両側部で前記突出部より上側もしくは下側の少なくともいずれか一方に形成され、
さらに隣接するエレメント同士の上下左右の位置を規制する嵌合用凸部がエレメントの一方の面に形成されるとともに、隣接するエレメントの嵌合用凸部が挿入される嵌合用凹部が前記嵌合用凸部が形成された面とは反対側の面に形成されている
ことを特徴とする無段変速機用ベルト。 In a continuously variable transmission belt constituted by arranging a large number of elements sandwiched in a winding groove having a V-shaped cross section formed in the outer peripheral portion of a pulley and bundling these elements by a ring,
On one surface of the element, a locking edge that contacts the adjacent element in a state of rotating relative to the adjacent element is formed in a direction parallel to the rotation center axis of the pulley in a state of being wound around the pulley. And
Protruding portions that protrude toward the inner surface of the winding groove at the extended position of the locking edge on both the left and right side portions of the element and are sandwiched by the inner surface are formed,
Protrusions for posture correction with a smaller amount of protrusion toward the inner surface than the protrusion are formed on at least one of the left and right sides of the element above or below the protrusion,
Further, a fitting convex portion that regulates the vertical and horizontal positions of adjacent elements is formed on one surface of the element, and the fitting concave portion into which the fitting convex portion of the adjacent element is inserted is the fitting convex portion. A belt for continuously variable transmission, characterized in that it is formed on a surface opposite to the surface on which is formed.
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