JP6700091B2 - Vベルト及びこれを用いた無段変速装置 - Google Patents
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Description
前記Vベルトの走行中、前記Vベルトにおける前記駆動プーリ及び前記従動プーリそれぞれの前記溝に嵌合した部分において、前記駆動プーリ及び前記従動プーリそれぞれの前記溝を画定する両側面がなすV溝角度と前記Vベルトの両側面がなすV角度とが一致する状態が維持されるように構成されたことを特徴とする、無段変速装置が提供される。
また、スリットの特有の構成(ベルト厚み方向に沿って直線状に延在し、且つ、ベルト内周側の面における当該スリットの幅と同じ寸法を直径とする円弧形状の先端を有するという構成)により、スリット先端からの亀裂の発生を抑制でき、ひいてはVベルトの耐久性の低下を抑制可能である。具体的には、例えば、スリットが、幅が一定でなく、先端に向かうにつれて幅が狭くなるような三角形状であると、Vベルトが弾性変形するときにスリット先端に応力が集中し、スリット先端から亀裂が生じ易い。これに対し、本発明では、スリットを上記のような特有の構成としたことで、スリット先端への応力集中を緩和し、スリット先端からの亀裂の発生を抑制できる。
また、Vベルトの断面積に対するスリットの断面積の比率を0.1〜5%としたことで、当該比率が5%を上回る場合の、耐側圧性低下(プーリからの側圧による曲がり変形が生じ易くなるため、ゴム層間に剥離が生じ、ひいては耐久性が低下すること)、及び、当該比率が0.1%を下回る場合の、Vベルトにおけるベルト内周側のスリットを画定する部分が十分にベルト幅方向に変位できず、「底当たり」「上当たり」が生じ得る問題を、共に抑制できる。
しかも、摩擦等で生じた熱がスリットを介してVベルトの外部に排出され、Vベルトの温度上昇を抑制でき、Vベルトの耐久性の低下をさらに抑制可能である。
また、コグが形成されている場合に「底当たり」が生じると、Vベルトとプーリとの接触が断続的に繰り返されることで発生する異音(ピッチノイズ)が問題となるが、本発明によれば「底当たり」を防止できることから、上記異音の問題も抑制可能である。
また、スリット1sの特有の構成(ベルト厚み方向に沿って直線状に延在し、且つ、ベルト内周側1xの面における当該スリット1sの幅と同じ寸法を直径とする円弧形状の先端を有するという構成)により、スリット1s先端からの亀裂の発生を抑制でき、ひいてはVベルト1の耐久性の低下を抑制可能である。具体的には、例えば、スリット1sが、幅が一定でなく、先端に向かうにつれて幅が狭くなるような三角形状であると、Vベルト1が弾性変形するときにスリット1s先端に応力が集中し、スリット1s先端から亀裂が生じ易い。これに対し、本実施形態では、スリット1sを上記のような特有の構成としたことで、スリット1s先端への応力集中を緩和し、スリット1s先端からの亀裂の発生を抑制できる。
また、Vベルト1の断面積に対するスリット1sの断面積の比率を0.1〜5%としたことで、当該比率が5%を上回る場合の、耐側圧性低下(プーリ31,32からの側圧による曲がり変形が生じ易くなるため、ゴム層3〜5間に剥離が生じ、ひいては耐久性が低下すること)、及び、当該比率が0.1%を下回る場合の、Vベルト1におけるベルト内周側1xのスリット1sを画定する部分が十分にベルト幅方向に変位できず、「底当たり」「上当たり」が生じ得る問題を、共に抑制できる。
しかも、摩擦等で生じた熱がスリット1sを介してVベルト1の外部に排出され、Vベルト1の温度上昇を抑制でき、Vベルト1の耐久性の低下をさらに抑制可能である。
また、コグ1aが形成されている場合に「底当たり」が生じると、Vベルト1とプーリ31,32との接触が断続的に繰り返されることで発生する異音(ピッチノイズ)が問題となるが、本実施形態によれば「底当たり」を防止できることから、上記異音の問題も抑制可能である。
アラミド短繊維:帝人テクノプロダクツ(株)製「コーネックス短繊維」、平均繊維長3mm、平均繊維径14μm
ナフテン系オイル:DIC(株)製「RS700」
カーボンブラック:東海カーボン(株)製「シースト3」
老化防止剤:精工化学(株)製「ノンフレックスOD3」
加硫促進剤:テトラメチルチウラム・ジスルフィド(TMTD)
シリカ:東ソー・シリカ(株)製「Nipsil VN3」
伝達効率(T2/T1)=(ρ2×Te×r2)/(ρ1×Te×r1)=(ρ2×r2)/(ρ1×r1)
(ここで、T1=駆動プーリの回転トルク、T2=従動プーリの回転トルク、Te=張り側張力(Vベルトが駆動プーリに向かう側の張力)から緩み側張力(Vベルトが従動プーリに向かう側の張力)を差し引いた有効張力、ρ1=駆動プーリの回転数、r1=駆動プーリの半径、ρ2=従動プーリの回転数、r2=従動プーリの半径)
・スリットの数は、1に限定されず、2以上(複数)であってもよい。複数のスリットがある場合、Vベルトの断面積に対する各スリットの断面積の合計の比率が0.1〜5%であればよい。
・スリットの延在方向は、ベルト厚み方向と平行であることに限定されず、ベルト厚み方向に対して多少傾斜してもよい。
・スリットは、Vベルトにおけるベルト幅方向の中心に関して、対称に形成されなくてもよい。
・Vベルトの無張力時におけるV角度は、V溝角度と同じであることに限定されない。
・Vベルトにおけるベルト長手方向と直交する断面は、逆台形形状であることに限定されない。例えば、伸張ゴム層の側面が、ベルト厚み方向と平行であったり、ベルト外周側に向かうにつれてベルト幅が狭くなる方向に傾斜したりしてもよい。
・ベルト外周側に、複数のコグが形成されてもよい。また、ベルト内周側及び外周側のいずれにもコグが形成されなくてもよい。
・補強布を省略してもよい。
1a コグ
1s スリット
1x ベルト内周側
1y ベルト外周側
1z 側面
3 伸張ゴム層(第2ゴム層)
4a 心線
5 圧縮ゴム層(第1ゴム層)
30 無段変速装置
31 駆動プーリ
32 従動プーリ
31x,32x 溝
31z,32z 側面
Claims (7)
- 駆動プーリと従動プーリとに張力をかけて巻回され、その両側面と前記駆動プーリ及び前記従動プーリそれぞれのV字状の溝を画定する両側面とが接触した状態で走行されるVベルトにおいて、
ベルト内周側の面に、ベルト長手方向に延在する1又は複数のスリットが形成されており、
前記ベルト長手方向と直交する断面において、
前記1又は複数のスリットは、それぞれ、ベルト厚み方向に沿って直線状に延在し、且つ、前記ベルト内周側の面における当該スリットの幅と同じ寸法を直径とする円弧形状の先端を有し、
前記Vベルトの断面積に対する前記1又は複数のスリットの断面積の比率が0.1〜5%であり、
無段変速装置に用いられることを特徴とする、Vベルト。 - 前記ベルト長手方向に延在する心線と、前記心線よりも前記ベルト内周側に配置された第1ゴム層と、前記心線よりもベルト外周側に配置され、前記ベルト厚み方向において前記第1ゴム層とで前記心線を挟む第2ゴム層とを備え、
前記1又は複数のスリットは、前記ベルト厚み方向において前記第1ゴム層の範囲内に形成されていることを特徴とする、請求項1に記載のVベルト。 - 前記ベルト内周側に、前記ベルト長手方向及び前記ベルト厚み方向の両方に直交するベルト幅方向にそれぞれ延在し、且つ、前記ベルト長手方向に互いに離隔して配置された、複数のコグが形成されており、
前記1又は複数のスリットは、前記ベルト厚み方向において前記複数のコグの範囲内に形成されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載のVベルト。 - 前記1又は複数のスリットは、前記Vベルトにおける前記ベルト長手方向及び前記ベルト厚み方向の両方に直交するベルト幅方向の中心に関して、対称に形成されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のVベルト。
- 前記1又は複数のスリットは、それぞれ、前記Vベルト全体の厚みの25〜50%の深さを有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のVベルト。
- 前記1又は複数のスリットは、それぞれ、前記Vベルトにおける前記ベルト内周側の幅の1〜25%の幅を有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載のVベルト。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のVベルトと、
それぞれ前記Vベルトが嵌合されるV字状の溝を有し且つ前記Vベルトの巻回半径が可変な駆動プーリ及び従動プーリとを備え、
前記Vベルトが前記駆動プーリと前記従動プーリとに巻回され且つ前記Vベルトの両側面と前記駆動プーリ及び前記従動プーリそれぞれの前記溝を画定する両側面とが接触した状態で前記Vベルトを走行させることで、前記両側面間の摩擦力により、前記駆動プーリのトルクを前記Vベルトを介して前記従動プーリに伝達するように構成され、且つ、前記駆動プーリ及び前記従動プーリにおける前記Vベルトの巻回半径を連続的に変化させることにより変速比を無段階で変化させるように構成された無段変速装置において、
前記Vベルトの走行中、前記Vベルトにおける前記駆動プーリ及び前記従動プーリそれぞれの前記溝に嵌合した部分において、前記駆動プーリ及び前記従動プーリそれぞれの前記溝を画定する両側面がなすV溝角度と前記Vベルトの両側面がなすV角度とが一致する状態が維持されるように構成されたことを特徴とする、無段変速装置。
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