JP6673473B2 - 伝達ベルト - Google Patents

Description

本明細書において開示する本開示の発明は、伝達ベルトに関する。

従来、この種の伝達ベルトとしては、プーリに巻き掛けられて動力を伝達するものにおいて、サドル面を含む本体部と、本体部の左右両側から径方向外側へ延出された一対の柱部と、幅方向に延在され隣り合うエレメントと接触して回動する際の支点となるロッキングエッジ部とを有するエレメントと、内周面が複数のエレメントのサドル面と接触して当該複数のエレメントを環状に結束する結束リングとを備えるものが知られている。例えば、特許文献１には、エレメントの上下方向において、サドル面の位置とほぼ同じ位置にロッキングエッジ部が形成されたものが開示されている。この特許文献１記載のエレメントによれば、結束リングとサドル面との間の滑りによる摺動を抑制して摩擦損失を小さくすることができ、伝達ベルトの伝達効率を向上させることができる、としている。
特開２００９−１９７９３５号公報

しかしながら、上述した伝達ベルトでは、結束リングに大きな曲げ応力が作用し、結束リングの耐久性が低下するという問題がある。結束リングは、内周面がエレメントのサドル面と接触した状態で張力が付与されているから、プーリに巻き掛けられる前後２つのエレメントの各サドル面の傾きに応じて曲げられる。ここで、図１３Ａに示すように、サドル面３０Ｂに対して径方向内側（下側）にロッキングエッジ部２５Ｂが形成されたエレメント２０Ｂを用いて伝達ベルトを構成した場合、プーリに巻き掛けられる前後２つのエレメント２０Ｂは、サドル面３０Ｂの位置において、ベルト周方向に隙間が生じる。このため、結束リング１１は、サドル面３０Ｂに接触する接触区間と、ベルト周方向の隙間によりサドル面３０Ｂに接触しない非接触区間とを有し、２つの区間は、サドル面３０Ｂのベルト周方向における角部３１Ｂ，３２Ｂが境界となる。この場合、結束リング１１は、非接触区間において拘束されないため、比較的大きな曲率半径をもって前後の接触区間に繋がるように曲げられ、大きな曲げ応力は作用しない。ところが、図１３Ｂに示すように、サドル面３０Ｃに対して径方向（上下方向）において略同じ位置にロッキングエッジ部２５Ｃが形成されたエレメント２０Ｃを用いて伝達ベルトを構成した場合、プーリに巻き掛けられる前後２つのエレメント２０Ｃは、サドル面３０Ｃの位置において、ベルト周方向に隙間が生じない。この場合、結束リング１１は、非接触区間がなく、プーリの巻き掛け部のほぼ全周に亘ってサドル面３０Ｃによる拘束を受けるため、前後２つのエレメント２０Ｃの各サドル面３０Ｃによりなす角度で比較的小さな曲率半径をもって曲げられ、大きな曲げ応力が作用してしまう。このように、従来の伝達ベルトは、ロッキングエッジ部の形成位置がサドル面の位置に近いほど、伝達効率が向上する一方で、結束リングに大きな曲げ応力が作用し、結束リングの耐久性を低下させてしまう。

本開示の伝達ベルトは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本開示の伝達ベルトは、無段変速機のプライマリプーリとセカンダリプーリとに巻き掛けられる伝達ベルトであって、無端環状の無端リングと、前記無端リングの内周面と接触するサドル面と前記サドル面における幅方向両側から前記伝達ベルトの径方向外側に延出された一対の柱部とを含む本体部と、前記本体部の前記伝達ベルトの周方向一方側に形成される第１面および周方向他方側に形成される第２面と、前記第１面に前記幅方向両端に分割して設けられ隣り合うエレメント同士が接触して相対回転するときの支点となるロッキングエッジ部と、を有し、互いに重ねられて前記無端リングに支持されることにより環状に配列される複数のエレメントと、を備え、前記ロッキングエッジ部は、前記サドル面に対して前記伝達ベルトの径方向外側から径方向内側に亘って幅を有するように曲面で形成され、前記第１面と前記サドル面との間を繋ぐ部分は、前記伝達ベルトの周方向において前記ロッキングエッジ部よりも前記第２面側に位置するように形成されていることを要旨とする。

この本開示の伝達ベルトは、無端リングの内周面と接触するサドル面と当該サドル面における幅方向両側から伝達ベルトの径方向外側に延出された一対の柱部とを含む本体部と、本体部の伝達ベルトの周方向一方側に形成される第１面および周方向他方側に形成される第２面と、第１面に幅方向両端に分割して設けられ隣り合うエレメント同士が接触して相対回転するときの支点となるロッキングエッジ部とを有する複数のエレメントにより構成される。また、ロッキングエッジ部を、サドル面に対して伝達ベルトの径方向外側から径方向内側に亘って幅を有するように曲面で形成する。そして、第１面とサドル面との間を繋ぐ部分を、伝達ベルトの周方向において、第１面におけるロッキングエッジ部よりも径方向外側の平坦面よりも第２面側に位置するように形成する。これにより、サドル面が径方向においてロッキングエッジ部の幅の範囲内に位置する伝達ベルトにおいて、プーリに巻き掛けられる前後２つのエレメントのサドル面間に、無端リングの内周面が接触しない隙間（非接触区間）を設けることができる。エレメント同士がロッキングエッジ部のどの位置で回動（接触）していたとしても、無端リングは、当該非接触区間において、サドル面からの拘束を受けないため、サドル面による曲げの曲率半径をより大きくすることができる。この結果、無端リングに作用する曲げ応力を小さくして、無端リングの耐久性をより向上させることができる。

本開示の他の伝達ベルトは、無段変速機のプライマリプーリとセカンダリプーリとに巻き掛けられる伝達ベルトであって、無端環状の無端リングと、前記無端リングの内周面と接触するサドル面と前記サドル面における幅方向両側から前記伝達ベルトの径方向外側に延出された一対の柱部とを含む本体部と、前記本体部の前記伝達ベルトの周方向一方側に形成される第１面および周方向他方側に形成される第２面と、前記第１面に前記幅方向に両端に分割して設けられ隣り合うエレメント同士が接触して相対回転するときの支点となるロッキングエッジ部と、を有し、互いに重ねられて前記無端リングに支持されることにより環状に配列される複数のエレメントと、を備え、前記ロッキングエッジ部は、前記サドル面に対して前記伝達ベルトの径方向外側から径方向内側に亘って幅を有するように曲面で形成され、前記第２面と前記サドル面との間を繋ぐ部分は、前記周方向において前記第２面よりも前記第１面側に位置するように形成されていることを要旨とする。

この本開示の他の伝達ベルトは、上記本開示の伝達ベルトと同様に、プーリに巻き掛けられる前後２つのエレメントのサドル面間に、無端リングの内周面が接触しない隙間（非接触区間）を設けることができるため、無端リングに作用する曲げ応力を小さくして、無端リングの耐久性をより向上させることができる。

本実施形態に係る伝達ベルト１０を含む無段変速機１の構成の概略を示す構成図である。 伝達ベルト１０の正面図である。 エレメント２０の正面図である。 エレメント２０の断面図である。 エレメントをプレス加工により成形する様子を示す説明図である。 エレメントをプレス加工により成形する様子を示す説明図である。 プレス加工後のエレメントの様子を示す説明図である。 研磨加工後のエレメントの様子を示す説明図である。 本実施形態のエレメント２０を用いて伝達ベルトを構成した場合に、プーリに巻き掛けられる前後２つのエレメント２０のサドル面３０により結束リング１１が曲げられる様子を示す説明図である。 他の実施形態に係るエレメント１２０を示す説明図である。 他の実施形態に係るエレメント２２０を示す説明図である。 他の実施形態に係るエレメント３２０を示す説明図である。 他の実施形態に係るエレメント４２０を示す説明図である。 他の実施形態に係るエレメント４２０を用いて伝達ベルトを構成した場合に、プーリに巻き掛けられる前後２つのエレメント４２０のサドル面４３０により結束リング１１が曲げられる様子を示す説明図である。 他の実施形態に係るエレメント５２０を示す説明図である。 他の実施形態に係るエレメント６２０を示す説明図である。 従来例のエレメント２０Ｂを用いて伝達ベルトを構成した場合に、それぞれプーリに巻き掛けられる前後２つのエレメント２０Ｂのサドル面３０Ｂにより結束リング１１が曲げられる様子を示す説明図である。 従来例のエレメント２０Ｃを用いて伝達ベルトを構成した場合に、それぞれプーリに巻き掛けられる前後２つのエレメント２０Ｃのサドル面３０Ｃにより結束リング１１が曲げられる様子を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本開示の伝動ベルト１０を含む無段変速機１を示す構成の概略を示す構成図である。無段変速機１は、エンジン等の動力源を備える車両に搭載され、図示するように、駆動側回転軸としてのプライマリシャフト２と、当該プライマリシャフト２に設けられたプライマリプーリ３と、プライマリシャフト２と平行に配置される従動側回転軸としてのセカンダリシャフト４と、当該セカンダリシャフト４に設けられたセカンダリプーリ５と、プライマリプーリ３のプーリ溝（Ｖ字溝）とセカンダリプーリ５のプーリ溝（Ｖ字溝）とに巻き掛けられる伝達ベルト１０とを備える。

プライマリシャフト２は、図示しない前後進切換機構を介して、エンジン等の動力源に連結されたインプットシャフト（図示省略）に連結されている。プライマリプーリ３は、プライマリシャフト２と一体に形成された固定シーブ３ａと、プライマリシャフト２にボールスプライン等を介して軸方向に摺動自在に支持される可動シーブ３ｂとを有する。また、セカンダリプーリ５は、セカンダリシャフト４と一体に形成された固定シーブ５ａと、セカンダリシャフト４にボールスプライン等を介して軸方向に摺動自在に支持されると共にリターンスプリング８により軸方向に付勢される可動シーブ５ｂとを有する。

更に、無段変速機１は、プライマリプーリ３の溝幅を変更するための油圧式アクチュエータであるプライマリシリンダ６と、セカンダリプーリ５の溝幅を変更するための油圧式アクチュエータであるセカンダリシリンダ７とを有する。プライマリシリンダ６は、プライマリプーリ３の可動シーブ３ｂの背後に形成され、セカンダリシリンダ７は、セカンダリプーリ５の可動シーブ５ｂの背後に形成される。プライマリシリンダ６とセカンダリシリンダ７とには、プライマリプーリ３とセカンダリプーリ５との溝幅を変化させるべく図示しない油圧制御装置から作動油が供給され、それにより、エンジン等からインプットシャフトや前後進切換機構を介してプライマリシャフト２に伝達されたトルクを無段階に変速してセカンダリシャフト４に出力することができる。セカンダリシャフト４に出力されたトルクは、ギヤ機構（減速ギヤ）、デファレンシャルギヤおよびドライブシャフトを介して車両の駆動輪（何れも図示省略）に伝達される。

図２は、伝達ベルト１０の正面図であり、図３Ａは、エレメント２０の正面図であり、図３Ｂは、エレメント２０の断面図である。伝達ベルト１０は、図２に示すように、無端リングとしての結束リング１１と、多数（例えば数百個）のエレメント２０とを備え、多数のエレメント２０を結束リング１１で環状に結束することにより構成される。また、伝達ベルト１０は、結束リング１１がエレメント２０から脱離しないよう保持するリテーナリング１２も備える。

結束リング１１は、図２に示すように、鋼板製のドラムから切り出された複数（例えば９枚）の帯状かつ無端状のリング（単リング）が径方向の内から外へ層状に重ね合わされたものとして構成されている。なお、結束リング１１は、幅方向における中央部を頂部とし、幅方向外側（図中、左右）に向かうにつれて図中下方に緩やかに傾斜した所謂クラウニング形状により形成されている。リテーナリング１２は、図２に示すように、鋼板製のドラムから切り出されて結束リング１１よりも幅が広く周長が長い帯状リングとして形成され、結束リング１１よりも径方向外周側（図中、上側）に配置される。

エレメント２０は、例えば打ち抜き加工により鋼板から打ち抜かれて形成されたものであり、図２に示すように、結束リング１１の内周面（最内周に配置された最内層リングの内周面）が接触するサドル面３０と当該サドル面３０の幅方向両端部分（図中、左右方向両端部分）からそれぞれ径方向外周側（図中、上側）に向かって延出された左右一対の柱部２２とを含む本体部２１と、左右一対の柱部２２の延出端部分から幅方向内側（図中、中央）に向かって延出された左右一対のフック部２３とを有する。エレメント２０の左右の側面２８は、径方向外側（図中、上側）から径方向内側（図中、下側）に向かうほど幅が徐々に狭くなるよう形成されており、プライマリプーリ３のＶ字溝やセカンダリプーリ５のＶ字溝と接してトルクを伝達するトルク伝達面（フランク面）を形成する。

また、エレメント２０は、図２および図３Ａ，Ｂに示すように、本体部２１における径方向外側（図中、上側）の端面（サドル面３０）と一対の柱部２２の幅方向内側の端面とにより径方向外側（図中、上側）が凹状に開口したスロット２４が形成される。各エレメント２０は、スロット２４に結束リング１１が嵌め込まれることにより、環状に結束される。なお、エレメント２０は、図３Ｂに示すように、配列の状態が保持されるよう、車両の前進走行時におけるベルト進行方向前方側の面（前面、第１面Ｓ１）には前方側へ突出する突出部２６が形成され、ベルト進行方向後方側の面（背面、第２面Ｓ２）には隣り合うエレメント２０の突出部に遊嵌（嵌合）される遊嵌部２７が形成されている。

スロット２４は、その両端部をなす一対の柱部２２の延出端部分から幅方向内側へ延出される一対のフック部２３によって開口幅が狭められている。スロット２４の開口幅（一対のフック部２３の延出方向における先端部２３ａ間の距離）は、結束リング１１の幅よりも広く、リテーナリング１２の幅よりも狭くなっている。これにより、リテーナリング１２は、結束リング１１がスロット２４から抜け出るのを防止するための抜け止めとして機能する。なお、リテーナリング１２は、結束リング１１がスロット２４内へ嵌め込まれた後、幅方向に撓ませた状態でスロット２４内へ嵌め込まれる。リテーナリング１２は、円周方向に長孔（図示せず）が形成され、幅方向に容易に撓ませることができるようになっている。

サドル面３０は、図２および図３Ａに示すように、幅方向における中央部を頂部とし、幅方向外側に向かうにつれて図中下方に緩やかに傾斜したクラウニング形状により形成されている。上述した結束リング１１のクラウニングは、このサドル面３０のクラウニングよりも大きな曲率半径により形成されている。なお、図中のサドル面３０は、理解を容易にするために、クラウニングの曲率半径を実際よりも誇張して示した。

また、エレメント２０は、図３Ｂに示すように、径方向外側（図中、上側）においては略均一の板厚で形成され、径方向内側（図中、下側）に向かうにつれて板厚が徐々に薄肉になるよう形成される。エレメント２０の前面（第１面）において板厚が変化する境界部分は、ベルト進行方向において前方のエレメント２０の後面（第２面）と接触するロッキングエッジ部２５となる。伝達ベルト１０を構成する各エレメント２０は、プライマリプーリ３やセカンダリプーリ５の巻き掛け部から両プーリ間の弦部へ出るときや弦部から巻き掛け部に入るときにロッキングエッジ部２５を支点としてベルト周方向に揺動（回動）する。ロッキングエッジ部２５は、例えばテーパ状の加圧面を有するパンチを用いてプレス加工によりエレメントの径方向内側（下側）を板厚方向に押し潰すことにより形成することができる。

ロッキングエッジ部２５は、本実施形態では、エレメント２０の径方向（上下方向）において、サドル面３０の頂部の位置と略同じ位置に形成される。具体的には、ロッキングエッジ部２５は、図３Ｂに示すように、側面視で円弧状に形成されており、円弧の範囲で隣り合うエレメントの後面（第２面）と接触する。即ち、ロッキングエッジ部２５は、エレメント２０の径方向（上下方向）において幅を有しており、サドル面３０がロッキングエッジ部２５の幅の範囲内に位置するように形成されている。別の表現を用いると、ロッキングエッジ部２５は、サドル面３０に対して伝達ベルト１０の径方向外側（上方向）から径方向内側（下方向）に亘って形成されている。より詳細には、サドル面３０を仮想的にエレメント２０の幅方向に延ばした仮想的な直線上に対して、伝達ベルト１０の径方向外側（上方向）から径方向内側（下方向）に亘って形成されている。上述したように、結束リング１１のクラウニングの曲率半径はサドル面３０のクラウニングの曲率半径よりも大きいことから、プライマリプーリ３やセカンダリプーリ５の巻き掛け部において伝達ベルト１０に作用する張力が比較的小さい低負荷時では、結束リング１１（最内周リング）の内周面は、幅方向において、サドル面３０の頂部のみと接触した状態となっている。一方、プライマリプーリ３やセカンダリプーリ５の巻き掛け部において伝達ベルト１０に作用する張力が比較的大きくなる高負荷時では、結束リング１１は、張力によってサドル面３０に押し付けられ、幅方向において、サドル面３０の曲面に沿って密着した状態となる。結束リング１１がサドル面３０から受ける押付力（垂直抗力）は、サドル面３０の頂部と接触する位置で最大となり、サドル面３０の頂部から幅方向外側に向かうにつれて小さくなる。また、結束リング１１の内周面に周方向に作用する摩擦力は、結束リング１１が受ける垂直抗力に比例するから、同様に、サドル面３０の頂部と接触する位置で最大となり、サドル面３０の頂部から幅方向外側に向かうにつれて小さくなる。したがって、エレメント２０の径方向（図中、上下方向）において、サドル面３０の頂部の位置がロッキングエッジ部２５の幅の範囲内となるようにサドル面３０とロッキングエッジ部２５とを形成することで、サドル面３０の頂部と結束リング１１との間に生じる相対速度差（滑り）を低減することができる。この結果、結束リング１１の内周面とサドル面３０との間の摩擦損失を低減して伝達ベルト１０の伝達効率を向上させることができる。

また、ロッキングエッジ部２５は、図２および図３Ａ，Ｂに示すように、サドル面３０の位置から幅方向両端部（左右）に２つに分割されて形成される。エレメント２０の前面においては、幅方向中央部にロッキングエッジ部２５よりも板厚方向に凹んだ凹部３３が形成されており、凹部３３によって、エレメント２０の前面における幅方向中央部が隣り合うエレメント２０の後面と接触しないようになっている。凹部３３は、例えば凸状の加圧面を有するパンチを用いてエレメント２０の前面における幅方向中央部をプレスすることにより形成することができる。凹部３３は幅方向中央部に形成されるため、サドル面３０は、凹部３３によってベルト周方向において挟幅化されている。なお、凹部３３は、図３Ａに示すように、本実施形態では、エレメント２０における突出部２６が形成された前面（ロッキングエッジ部２５が形成された面）と同じ面に形成するものとした。また、凹部３３の幅方向両端部は、凹部３３とロッキングエッジ部２５との境界部分での当たりを防止するために、ロッキングエッジ部２５とテーパ状に繋がるように形成されてもよい。

ここで、エレメント２０は、一対の側面２８でプーリから挟圧されながらプーリとの間の接線方向の摩擦力（接線力）によりロッキングエッジ部２５で前方のエレメントを押し出すことによって動力を伝達する。このため、ロッキングエッジ部２５は、接線力に応じた荷重を前方のエレメントから受ける。本実施形態のエレメント２０では、凹部３３によってロッキングエッジ部２５が幅方向両端部に分割されているため、幅方向両端部で隣接するエレメントと接触し、幅方向中央部で前方のエレメントからの荷重を受けないようになっている。こうするのは、各エレメント２０は、一対の側面２８がプーリ（プライマリプーリ３，セカンダリプーリ５）によって挟圧されているから、前方のエレメントから受ける荷重の位置が一対の側面２８から遠くなるほど、即ち幅方向における中央部に近くなるほど、大きなモーメントが作用し、変形量が多くなるためである。したがって、本実施形態では、エレメントにかかるモーメント力を小さくすることができ、エレメントの変形を抑制することができる。

また、図３Ｂに示すように、サドル面３０に対してベルト周方向の端部に形成される角部３１，３２、即ち、エレメント２０の前面（第１面Ｓ１）とサドル面３０との間を繋ぐ部分である角部３１と、エレメント２０の後面（第２面Ｓ２）とサドル面３０との間を繋ぐ部分である角部３２は、曲面形状（Ｒ面）により形成されている。したがって、サドル面３０は、角部３１，３２のＲ面を除いた面が結束リング１１の内周面と接触する接触面となっている。

図４Ａ〜４Ｄは、エレメントをプレス加工により成形するに際してサドル面の角部にＲ面を形成する様子を示す説明図である。エレメントは、図示するように、打ち抜き加工として、被加工材Ｗのブランク部分をダイＤと板押さえＡとにより固定し、パンチＰとエジェクタＥとを用いて被加工材Ｗを上下両方向から加圧することにより成形品を打ち抜く所謂ファインブランキング加工によって成形される（図４Ａ，Ｂ参照）。なお、ファインブランキング加工に際して、上述したテーパ状の加圧面および凸状の加圧面とを有するパンチを用いるものとすれば、エレメントを打ち抜くと同時に、ロッキングエッジ部および凹部も形成することができる。打ち抜き加工（ファインブランキング加工）によって成形されるサドル面３０のベルト周方向の一方の角部３１は、打ち抜き加工に伴って発生するダレを曲面形状（Ｒ面）として用いることができる。但し、この場合、他方の角部にはバリが発生するため、他方の角部は、例えば研磨加工（バレル研磨など）によって研磨することでバリを取り除いて曲面形状（Ｒ面）を形成する（図４Ｃ，Ｄ参照）。なお、角部３１，３２のＲ面は、打ち抜き加工によりエレメントを成形した後に、別途プレス加工や切削加工、研磨加工を行なうことで形成してもよい。

図５は、本実施形態のエレメント２０を用いて伝達ベルトを構成した場合に、プーリに巻き掛けられる前後２つのエレメント２０のサドル面３０により結束リング１１が曲げられる様子を示す説明図である。また、図１３Ａ，１３Ｂに、従来例のエレメント２０Ｂ，２０Ｃを用いて伝達ベルトを構成した場合に、それぞれプーリに巻き掛けられる前後２つのエレメント２０Ｂ，２０Ｃのサドル面３０Ｂ，３０Ｃにより結束リング１１が曲げられる様子を示す。なお、従来例のエレメント２０Ｂ，２０Ｃでは、サドル面３０Ｂ，３０Ｃのベルト周方向両側の角部３１Ｂ，３２Ｂ，３１Ｃ，３２Ｃは、何れも曲面形状ではなく、シャープな形状により形成されている。いま、図１３Ａに示すように、サドル面３０Ｂに対して径方向内側（下側）にロッキングエッジ部２５Ｂが形成されたエレメント２０Ｂにより伝達ベルトを構成する場合を考える。この場合、ロッキングエッジ部２５Ｂを支点として回動する前後２つのエレメント２０Ｃは、サドル面３０Ｂの位置において、隙間が生じる。このとき、結束リング１１は、サドル面３０Ｂに接触する接触区間と、当該隙間によってサドル面３０Ｂに接触しない非接触区間とを有し、２つの区間は、サドル面３０Ｂのベルト周方向の角部３１Ｂ，３２Ｂが境界となる。結束リング１１は、非接触区間において、サドル面３０Ｂから垂直抗力を受けないため、比較的大きな曲率半径をもって前後の接触区間に繋がるように曲げられる。このため、結束リング１１に大きな曲げ応力は作用しない。次に、図１３Ｂに示すように、サドル面３０Ｃに対して径方向（上下方向）に略同じ位置にロッキングエッジ部２５Ｃが形成されたエレメント２０Ｃにより伝達ベルトを構成する場合を考える。この場合、ロッキングエッジ部２５Ｃを支点として回動する前後２つのエレメント２０Ｃは、サドル面３０Ｃの位置において、隙間が生じない。このため、サドル面３０Ｃの角部３１Ｃ，３２Ｃがシャープな形状に形成されていると、非接触区間も生じない。この結果、結束リング１１は、前後２つのサドル面３０Ｃによりなす角度に沿った小さな曲率半径をもって曲げられ、大きな曲げ応力が作用してしまう。これに対して、本実施形態のエレメント２０Ｂでは、サドル面３０のベルト周方向両側の角部３１，３２（エレメント２０の前面とサドル面３０との間を繋ぐ部分と、エレメント２０の後面とサドル面３０との間を繋ぐ部分）が、曲面形状（Ｒ面）により形成され、サドル面３０のベルト周方向端部が前面または後面に対して、他方の面側に位置しているため、結束リング１１は、角部３１，３２（Ｒ面）と接触しない。これにより、サドル面３０の位置と略同じ位置にロッキングエッジ部２５を形成しても、結束リング１１の非接触区間が十分に確保され、結束リング１１の曲げの曲率半径を大きくすることができる。この結果、結束リング１１に作用する曲げ応力を小さくすることができ、結束リング１１の耐久性をより向上させることができる。加えて、本実施形態のエレメント２０Ｂでは、その前面（第１面Ｓ１）とサドル面３０との間を繋ぐ部分に、ロッキングエッジ部２５よりも板厚方向（第２面Ｓ２側）に凹んだ凹部３３が形成されているから、結束リング１１の非接触区間をさらに延長することができる。即ち、サドル面３０から受ける垂直抗力（張力）による結束リング１１の曲げの曲率半径をさらに大きくすることができ、結束リング１１に作用する曲げ応力をさらに低減させることができる。

以上説明した本実施形態の伝達ベルト１０は、結束リング１１の内周面が接触するエレメント２０のサドル面３０を、ベルト周方向において、角部３１，３２が曲面形状（Ｒ面）となるように形成する。これにより、角部３１，３２のＲ面によって結束リング１１がサドル面３０と接触しない非接触区間を十分に確保することができ、サドル面３０から受ける垂直抗力（張力）による曲げの曲率半径を大きくすることができる。この結果、結束リング１１に作用する曲げ応力を低減させることができ、結束リング１１の耐久性をより向上させることができる。もとより、エレメント２０の径方向（上下方向）において、サドル面３０の位置がロッキングエッジ部２５の幅（円弧）の範囲内となるようにサドル面３０とロッキングエッジ部２５とを形成するから、サドル面３０と結束リング１１との間の相対速度差（滑り）を低減させて、伝達ベルト１０の伝達効率を向上させることができる。

また、本実施形態の伝達ベルト１０は、その前面（第１面Ｓ１）からサドル面３０に・がるエレメント２０の幅方向中央部が、幅方向両端部（ロッキングエッジ部２５よりも径方向外側）に比して、板厚が薄くなるように凹んだ凹部３３が形成される。これにより、サドル面３０をベルト周方向に挟幅化することができ、結束リング１１の非接触区間をさらに延長することができる。この結果、サドル面３０から受ける垂直抗力（張力）による結束リング１１の曲げの曲率半径をさらに大きくすることができるため、結束リング１１に作用する曲げ応力をさらに低減させることができる。

本実施形態では、サドル面３０のベルト周方向両側の角部３１，３２を曲面形状に形成するものとしたが、図６のエレメント１２０に示すように、サドル面１３０を、ロッキングエッジ部２５の形成面（ベルト進行方向にける前方側の面）と同側の角部１３１が曲面形状となり、反対側の角部１３２がシャープな形状となるように形成してもよく、図７のエレメント２２０に示すように、サドル面２３０を、ロッキングエッジ部２５の形成面と同側の角部２３１がシャープな形状となり、反対側の角部２３２が曲面形状となるように形成してもよい。即ち、サドル面のベルト周方向両側の角部のうち何れか一方の角部のみを曲面形状に形成してもよい。

本実施形態では、結束リング１１を、幅方向に凸状に湾曲する凸曲面（クラウニング形状）により形成するものとしたが、幅方向に水平な平坦面により形成するものとしてもよい。

本実施形態では、エレメント３０の前面（第１面Ｓ１）からサドル面３０に・がる幅方向中央部が幅方向両端部（ロッキングエッジ部２５よりも径方向外側）よりも薄肉となるように当該幅方向中央部に凹部３３を形成したが、図８のエレメント３２０に示すように、凹部を形成しないものとしてもよい。この場合でも、サドル面３３０の角部３３１，３３２は、曲面形状（Ｒ面）により形成されるため、結束リングに対してサドル面３３０と接触しない非接触区間を確保することができる。また、本実施形態では、エレメント３０のベルト進行方向前方側の面（前面）に凹部３３を形成するものとしたが、ベルト進行方向後方側の面（後面）に凹部を形成するものとしてもよく、ベルト進行方向前方側の面と後方側の面の両面に凹部を形成してもよい。

本実施形態では、エレメント２０の径方向（上下方向）において、サドル面３０の頂部がロッキングエッジ部２５が有する幅の範囲内となる位置にサドル面３０とロッキングエッジ部２５とを形成したが、例えば、図９のエレメント４２０に示すように、サドル面４３０の頂部の位置がロッキングエッジ部２５が有する幅の範囲よりも径方向内側（下側）となる位置にサドル面４３０とロッキングエッジ部４２５とを形成する等、サドル面の頂部の位置とは異なる位置にロッキングエッジ部を形成してもよい。この場合、伝達ベルトの伝達効率は低下するものの、図１０に示すように、サドル面４３０の位置付近において、プーリに巻き掛けられる前後２つのエレメントの間の隙間が拡大するため、結束リングの非接触区間をさらに延長することができ、結束リングの曲げの曲率半径を一層大きくすることができる。この結果、結束リングに作用する曲げ応力を一層低減させて、結束リングの耐久性をさらに向上させることができる。

本実施形態では、エレメント２０の前面（ロッキングエッジ部２５が形成されている側の面、第１面Ｓ１）とサドル面３０とを繋ぐ部分にのみ板厚方向（第２面側）に凹んだ凹部３３を形成したが、図１１のエレメント５２０に示すように、エレメント５２０の前面（第１面Ｓ１）とサドル面５３０とを繋ぐ部分に板厚方向（第１面Ｓ１とは反対の第２面Ｓ２側）に凹んだ凹部５３３を形成すると共にエレメント５２０の後面（第２面Ｓ２）とサドル面５３０とを繋ぐ部分に板厚方向（第１面Ｓ１側）に凹んだ凹部５３４を形成するものとしてもよい。また、エレメントの後面（第２面Ｓ２）とサドル面とを繋ぐ部分にのみ板厚方向（第１面Ｓ１側）に凹んだ凹部を形成するものとしてもよい。

本実施形態では、サドル面３０のベルト周方向両側の角部３１，３２をそれぞれベルト周方向に湾曲した凸曲面により形成したが、図１２のエレメント６２０に示すように、サドル面６３０のロッキングエッジ部２５が形成されている側（第１面Ｓ１側）の角部６３１の曲率半径Ｒ１を、反対側（第２面Ｓ２側）の角部６３２の曲率半径Ｒ２よりも大きくしてもよい。また、例えば、曲率半径Ｒ１と曲率半径Ｒ２のノミナル値を同様の値として、そのうえで曲率半径Ｒ１の公差幅に対して、曲率半径Ｒ２の公差幅を小さくするようにして、曲率半径Ｒ１が曲率半径Ｒ２よりも大きくなるように設定してもよい。

以上説明したように、本開示の伝達ベルトは、無段変速機（１）のプライマリプーリ（３）とセカンダリプーリ（５）とに巻き掛けられる伝達ベルト（１０）であって、無端環状の無端リング（１１）と、前記無端リング（１１）の内周面と接触するサドル面（３０，１３０，２３０，３３０，４３０）と前記サドル面（３０，１３０，２３０，３３０，４３０）における幅方向両側から前記伝達ベルト（１０）の径方向外側に延出された一対の柱部（２２）とを含む本体部（２１）と、前記本体部（２１）の前記伝達ベルト（１０）の周方向一方側に形成される第１面（Ｓ１）および周方向他方側に形成される第２面（Ｓ２）と、前記第１面（Ｓ１）に前記幅方向両端に分割して設けられ隣り合うエレメント（２０，１２０，２２０，３２０，４２０，５２０，６２０）同士が接触して相対回転するときの支点となるロッキングエッジ部（２５）と、を有し、互いに重ねられて前記無端リング（１１）に支持されることにより環状に配列される複数のエレメント（２０，１２０，２２０，３２０，４２０，５２０，６２０）と、を備え、前記ロッキングエッジ部（２５）は、前記サドル面（３０，１３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６３０）に対して前記伝達ベルト（１０）の径方向外側から径方向内側に亘って幅を有するように曲面で形成され、前記第１面（Ｓ１）と前記サドル面（３０，１３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６３０）との間を繋ぐ部分は、前記伝達ベルト（１０）の周方向において前記平坦面よりも前記第２面（Ｓ２）側に位置するように形成されていることを要旨とするものである。

即ち、伝達ベルトは、無端リングの内周面と接触するサドル面と当該サドル面における幅方向両側から伝達ベルトの径方向外側に延出された一対の柱部とを含む本体部と、本体部の伝達ベルトの周方向一方側に形成される第１面および周方向他方側に形成される第２面と、第１面に幅方向両端に分割して設けられ隣り合うエレメント同士が接触して相対回転するときの支点となるロッキングエッジ部とを有する複数のエレメントにより構成される。また、ロッキングエッジ部を、サドル面に対して伝達ベルトの径方向外側から径方向内側に亘って幅を有するように曲面で形成する。そして、第１面とサドル面との間を繋ぐ部分を、伝達ベルトの周方向において、第１面におけるロッキングエッジ部よりも径方向外側の平坦面よりも第２面側に位置するように形成する。これにより、サドル面が径方向においてロッキングエッジ部の幅の範囲内に位置する伝達ベルトにおいて、プーリに巻き掛けられる前後２つのエレメントのサドル面間に、無端リングの内周面が接触しない隙間（非接触区間）を設けることができる。エレメント同士がロッキングエッジ部のどの位置で回動（接触）していたとしても、無端リングは、当該非接触区間において、サドル面からの拘束を受けないため、サドル面による曲げの曲率半径をより大きくすることができる。この結果、無端リングに作用する曲げ応力を小さくして、無端リングの耐久性をより向上させることができる。

こうした本開示の伝達ベルトにおいて、前記第２面（Ｓ２）と前記サドル面（５３０）との間を繋ぐ部分は、前記周方向において前記第２面（Ｓ２）より前記第１面（Ｓ１）側に位置するように形成されているものとしてもよい。こうすれば、無端リングの内周面が接触しない非接触区間をさらに延長させることができる。このため、サドル面による曲げの曲率半径を更に大きくすることができ、無端リングに作用する曲げ応力を一層小さくすることができる。

また、本開示の伝達ベルトにおいて、前記第１面（Ｓ１）と前記サドル面（３０，１３０，４３０，６３０）との間を繋ぐ部分は、前記周方向において凸状に湾曲する凸曲面（３１，１３１，４３１，６３１）であるものとしてもよい。こうすれば、無段リングの内周面が接触しない非接触区間を凸曲面によって確保することができる。この場合、前記第２面（Ｓ２）と前記サドル面（３０，４３０，６３０）との間を繋ぐ部分は、前記周方向において凸状に湾曲する凸曲面（３２，４３２，６３２）であるものとしてもよい。更にこの場合、前記第１面（Ｓ１）と前記サドル面（６３０）との間を繋ぐ部分の凸曲面（６３１）は、前記第２面（Ｓ２）と前記サドル面（６３０）との間を繋ぐ部分の凸曲面（６３２）よりも曲率半径が大きいものとしてもよい。

さらに、本開示の伝達ベルトにおいて、前記ロッキングエッジ部（２５）は、前記伝達ベルト（１０）の車両の前進走行時における進行方向前方側の面に形成されているものとしてもよい。

また、本開示の伝達ベルトにおいて、前記第１面（Ｓ１）は、前記幅方向の中央に前記ロッキングエッジ部（２５）よりも前記第２面側に凹まされた凹部（３３）が形成され、前記ロッキングエッジ部（２５）は、前記凹部（３３）の前記幅方向の両端に分割されているものとしてもよい。こうすれば、無端リング（１１）の非接触区間が凹部（３３）の深さ分延長されるため、無端リング（１１）の曲げの曲率半径をより大きくすることができる。これにより、無端リング（１１）に作用する曲げ応力をさらに低減させて、その耐久性を一層向上させることができる。

また、本開示の伝達ベルトにおいて、前記サドル面（３０）は、前記エレメント（２０）の幅方向外側へ向かって凸状に湾曲する凸曲面により形成され、前記サドル面（３０）の前記凸曲面の頂部は、前記径方向において前記ロッキングエッジ部（２５）の幅の範囲内に位置するように形成されているものとしてもよい。サドル面（３０）が凸曲面により形成される場合、プーリ（３，５）に巻き掛けられるエレメント（２０）のサドル面（３０）から無端リング（１１）が受ける垂直抗力は、凸曲面の頂部で最大となるから、サドル面（３０）と無端リング（１１）の内周面との摩擦力も、凸曲面の頂部で最大となる。このため、サドル面（３０）の頂部で無端リング（１１）に滑りが生じると、摩擦損失が大きくなり、伝達ベルトの伝達効率の悪化を招く。これに対して、径方向においてロッキングエッジ部（２５）の幅の範囲内にサドル面（３０）の凸曲面の頂部が位置することにより、サドル面（３０）の頂部と無端リング（１１）との間の滑りを低減することができる。この結果、伝達ベルトの伝達効率をより向上させることができる。

以上、本開示の発明の実施の形態について説明したが、本開示の発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本開示の発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本開示の発明は、無段変速機や伝達ベルトの製造産業などに利用可能である。

Claims (3)

1. 無段変速機のプライマリプーリとセカンダリプーリとに巻き掛けられる伝達ベルトであって、
   無端環状の無端リングと、
   前記無端リングの内周面と接触するサドル面と前記サドル面における幅方向両側から前記伝達ベルトの径方向外側に延出された一対の柱部とを含む本体部と、前記本体部の前記伝達ベルトの周方向一方側に形成される第１面および周方向他方側に形成される第２面と、前記第１面に前記幅方向両端に分割して設けられ隣り合うエレメント同士が接触して相対回転するときの支点となるロッキングエッジ部と、を有し、互いに重ねられて前記無端リングに支持されることにより環状に配列される複数のエレメントと、
   を備え、
   前記ロッキングエッジ部は、前記第１面として前記伝達ベルトの車両の前進走行時における進行方向前方側の面に、前記サドル面に対して前記伝達ベルトの径方向外側から径方向内側に亘って幅を有するように曲面で形成され、
   前記第１面と前記サドル面との間を繋ぐ部分と前記第２面と前記サドル面との間を繋ぐ部分は、前記伝達ベルトの周方向において凸状に湾曲する凸曲面であり、
   前記第１面と前記サドル面との間を繋ぐ部分の凸曲面は、前記第２面と前記サドル面との間を繋ぐ部分の凸曲面よりも曲率半径が大きい、
   伝達ベルト。
2. 請求項１記載の伝達ベルトであって、
   前記第１面は、前記幅方向の中央に前記ロッキングエッジ部よりも前記第２面側に凹まされた凹部が形成され、
   前記ロッキングエッジ部は、前記凹部の前記幅方向の両端に分割されている、
   伝達ベルト。
3. 請求項１または２に記載の伝達ベルトであって、
   前記サドル面は、前記エレメントの前記幅方向外側へ向かって凸状に湾曲する凸曲面により形成され、
   前記サドル面の前記凸曲面の頂部は、前記径方向において前記ロッキングエッジ部の幅の範囲内に位置するように形成されている、
   伝達ベルト。