JPH05157146A - Belt type continuously variable transmission for vehicle - Google Patents
Belt type continuously variable transmission for vehicleInfo
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- JPH05157146A JPH05157146A JP34801091A JP34801091A JPH05157146A JP H05157146 A JPH05157146 A JP H05157146A JP 34801091 A JP34801091 A JP 34801091A JP 34801091 A JP34801091 A JP 34801091A JP H05157146 A JPH05157146 A JP H05157146A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、金属製のベルトブロッ
クが連ねられた伝動ベルトが、有効径が可変の金属製可
変プーリに巻き掛けられた形式の車両用ベルト式無段変
速機に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a belt type continuously variable transmission for a vehicle in which a transmission belt in which metal belt blocks are connected is wound around a metal variable pulley having a variable effective diameter. Is.
【０００２】[0002]
【従来の技術】金属製のベルトブロックが連ねられた伝
動ベルトが、有効径が可変の金属製可変プーリに巻き掛
けられた形式の車両用ベルト式無段変速機においては、
伝動ベルトと可変プーリとの間のスリップ防止、伝達効
率の向上、摩擦面の耐久性の向上などが望まれている。2. Description of the Related Art In a vehicle belt type continuously variable transmission of a type in which a transmission belt in which metal belt blocks are connected is wound around a metal variable pulley having a variable effective diameter,
It is desired to prevent slippage between the transmission belt and the variable pulley, improve transmission efficiency, and improve durability of the friction surface.
【０００３】これに対し、伝動ベルトを構成するベルト
ブロックと可変プーリとの摩擦面を、ショットブラスト
処理により２０μｍ以上の凹凸を有する面に形成した
後、その面における凸部先端の平坦面積率が２０〜５０
％となるように研磨することにより、摩耗量を低減する
とともに高摩擦係数を維持できるようにする技術が提案
されている。たとえば、本出願人が先に出願した特願平
３−１８５６８６号の明細書に記載されたものがそれで
ある。On the other hand, after the friction surface between the belt block and the variable pulley forming the transmission belt is formed on the surface having irregularities of 20 μm or more by shot blasting, the flat area ratio of the tip of the convex portion on that surface is 20-50
A technique has been proposed in which the amount of wear is reduced and the high coefficient of friction can be maintained by polishing so that the amount becomes%. For example, it is the one described in the specification of Japanese Patent Application No. 3-185686 filed by the applicant of the present application.
【０００４】[0004]
【発明が解決すべき課題】しかしながら、かかる従来の
ベルト式無段変速機では、表面粗さ２０μｍＲｚ以上の
凹凸を形成する際のショットブラスト処理により処理面
の表層部に残留圧縮応力が形成されて転動疲労強度が高
められているものの、近年のエンジンの高出力高トルク
化に伴ってベルトブロックと可変プーリとの間の摩擦面
が高面圧とされると、転動疲労強度が不足して摩擦面の
摩耗が大きくなり、ベルト式無段変速機の耐久性が充分
に得られない可能性があった。また、上記の摩耗によっ
て摩擦係数が不安定となり且つ時間の経過とともに低下
するので、伝動ベルトの滑りが発生する可能性があっ
た。However, in such a conventional belt type continuously variable transmission, residual compressive stress is formed in the surface layer portion of the treated surface by the shot blasting treatment when forming irregularities having a surface roughness of 20 μmRz or more. Although the rolling contact fatigue strength has been increased, the rolling contact fatigue strength becomes insufficient when the friction surface between the belt block and the variable pulley has a high surface pressure due to the recent high output and high torque of the engine. As a result, the abrasion of the friction surface becomes large, and the durability of the belt type continuously variable transmission may not be sufficiently obtained. In addition, the friction coefficient becomes unstable due to the above-mentioned wear and decreases with the lapse of time, so that the transmission belt may slip.
【０００５】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、ベルトブロック
および可変プーリの相互摩擦面において摩耗量が少なく
しかも高い摩擦係数が得られる車両用ベルト式無段変速
機を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a belt for a vehicle in which the mutual friction surfaces of the belt block and the variable pulley have a small amount of wear and a high friction coefficient. To provide a continuously variable transmission.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、金属製のベルトブロ
ックが連ねられた伝動ベルトが、有効径が可変の金属製
可変プーリに巻き掛けられた形式の車両用ベルト式無段
変速機において、そのベルトブロックの可変プーリに接
触する側面、およびその可変プーリのベルトブロックと
接触する摩擦面を、ショットピーニング処理を用いて３
〜１０μｍＲz の表面粗さとしたことにある。SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above object, the gist of the present invention resides in that a transmission belt in which metal belt blocks are connected to each other is wound around a metal variable pulley having a variable effective diameter. In the belt type continuously variable transmission for a vehicle of this type, the side surface of the belt block that contacts the variable pulley and the friction surface of the variable pulley that contacts the belt block can be formed by shot peening.
The surface roughness is about 10 μmRz.
【０００７】[0007]
【作用】上記のように、ベルトブロックの可変プーリに
接触する側面、およびその可変プーリのベルトブロック
と接触する摩擦面が、ショットピーニング処理により３
〜１０μｍＲz の表面粗さとされているので、ベルトブ
ロックおよび可変プーリの相互摩擦面における摩耗量が
少なくしかも高い摩擦係数が得られる。As described above, the side surface of the belt block in contact with the variable pulley and the friction surface of the variable pulley in contact with the belt block are formed by the shot peening process.
Since the surface roughness is set to 10 μmRz, the amount of wear on the mutual friction surfaces of the belt block and the variable pulley is small and a high friction coefficient can be obtained.
【０００８】[0008]
【発明の効果】この結果、ベルトブロックおよび可変プ
ーリの相互摩擦面における摩耗量が少なくなるので、車
両用ベルト式無段変速機の耐久性が高められる一方、ベ
ルトブロックおよび可変プーリの相互摩擦面における摩
擦係数が高くなるので、許容伝達トルクが高められ、ト
ルクの急増時などにおいて伝動ベルトのスリップが防止
され、或いは車両用ベルト式無段変速機が従来よりも小
型に構成され得る。As a result, the amount of wear on the mutual friction surfaces of the belt block and the variable pulley is reduced, so that the durability of the vehicle belt type continuously variable transmission is improved, while the mutual friction surfaces of the belt block and the variable pulley are improved. Since the coefficient of friction in is high, the allowable transmission torque is increased, slippage of the transmission belt is prevented when the torque is suddenly increased, or the vehicle belt type continuously variable transmission can be made smaller than the conventional one.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図３を用
いて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS.
【００１０】図１は、車両用ベルト式無段変速機８の要
部を示す斜視図である。図において、たとえば図示しな
いエンジンにクラッチなどを介して連結された可変プー
リ１０と、図示しないトランスミッションおよび差動歯
車装置を介して駆動輪に連結された可変プーリ２０とに
は伝動ベルト３０が巻き掛けられており、エンジンの出
力がベルト式無段変速機８を介して駆動輪に伝達される
ようになっている。上記可変プーリ１０および２０は、
図示しない入力軸および出力軸に対して固定された鋼製
の固定回転体１２および２２と、それら入力軸および出
力軸に対して軸方向の移動が可能な鋼製の可動回転体１
４および２４とを備えており、それら可動回転体１４お
よび２４が図示しない油圧シリンダによって軸方向に駆
動されることにより、可変プーリ１０および２０の有効
径、すなわち伝動ベルト３０の掛り径が変更されて変速
比が変化させられるようになっている。FIG. 1 is a perspective view showing a main portion of a vehicle belt type continuously variable transmission 8. In the figure, for example, a transmission belt 30 is wound around a variable pulley 10 connected to an engine (not shown) via a clutch or the like and a variable pulley 20 connected to drive wheels via a transmission and a differential gear device (not shown). The engine output is transmitted to the drive wheels via the belt type continuously variable transmission 8. The variable pulleys 10 and 20 are
Steel fixed rotating bodies 12 and 22 fixed to an input shaft and an output shaft (not shown), and a steel movable rotating body 1 capable of moving in the axial direction with respect to the input shaft and the output shaft.
4 and 24, the movable rotating bodies 14 and 24 are axially driven by a hydraulic cylinder (not shown), so that the effective diameters of the variable pulleys 10 and 20, that is, the hanging diameters of the transmission belt 30 are changed. The gear ratio can be changed.
【００１１】上記伝動ベルト３０は、図２および図３に
詳しく示すように、突起３４を備えて互いに重ねられた
状態で長手方向に連ねられた鋼製のベルトブロック３５
と、それら伝動ブロック３５を支持するためにベルトブ
ロック３５の切欠３５ａ内に位置させられた無端環状の
２本のフープ３６とから構成されている。As shown in detail in FIGS. 2 and 3, the transmission belt 30 is provided with a projection 34 and is made of steel and is made of steel and is connected in a longitudinal direction to a belt block 35.
And two hoops 36 having an endless annular shape and positioned in the notches 35a of the belt block 35 to support the transmission blocks 35.
【００１２】固定回転体１２、２２および可動回転体１
４、２４の円錐面、すなわち可変プーリ１０および２０
のＶ溝の内壁面を形成する摩擦面２８と、ベルトブロッ
ク３５の側面３８とは互いに接触させられ、それら摩擦
面２８と側面３８との間の摩擦力により動力が伝達され
る。このため、ベルト式無段変速機８において一層高い
許容トルク容量が得られるように上記摩擦面２８と側面
３８において高い摩擦係数が維持されることが求められ
る。また、ベルト式無段変速機８の耐久性が一層高くな
るようにベルトブロック３５の側面３８と可変プーリ１
０および２０の摩擦面２８において摩耗量が一層少なく
なることが求められる。Fixed rotating bodies 12 and 22 and movable rotating body 1
4, 24 conical surfaces, ie variable pulleys 10 and 20
The friction surface 28 forming the inner wall surface of the V groove and the side surface 38 of the belt block 35 are brought into contact with each other, and the power is transmitted by the friction force between the friction surface 28 and the side surface 38. Therefore, it is required that the friction surface 28 and the side surface 38 maintain a high friction coefficient so that a higher allowable torque capacity can be obtained in the belt type continuously variable transmission 8. Further, the side surface 38 of the belt block 35 and the variable pulley 1 are arranged so that the durability of the belt type continuously variable transmission 8 is further enhanced.
It is required that the amount of wear is further reduced on the friction surfaces 28 of 0 and 20.
【００１３】このため、上記可変プーリ１０および２０
の摩擦面２８とベルトブロック３５の側面３８とには、
ショットピーニング処理を用いることにより、図４に示
すように、３〜１０μｍＲｚの表面粗さの凹凸が付与さ
れている。なお、本実施例においては、後述のデータに
示すように、上記摩擦面２８および側面３８の表面に凹
凸を形成するに際して、ショットピーニング処理を用い
ることが技術的特徴のひとつである。Therefore, the variable pulleys 10 and 20 are
Between the friction surface 28 of the and the side surface 38 of the belt block 35,
By using the shot peening treatment, as shown in FIG. 4, irregularities having a surface roughness of 3 to 10 μmRz are provided. Note that, in the present embodiment, as shown in the data described later, one of the technical characteristics is to use the shot peening process when forming the unevenness on the surfaces of the friction surface 28 and the side surface 38.
【００１４】可変プーリ１０および２０は、通常、ＳＣ
Ｍ４１５程度の材質に浸炭焼入れ焼戻しを施してＨｖ８
００程度の硬度にされており、また、ベルトブロック３
５は、通常、ＳＵＪ２程度の材質に焼入れ油中焼戻しを
施してＨｖ７２０程度の硬度にされていて互いに硬度が
高いため、通常のショットピーニング処理或いは強力シ
ョットピーニング処理では３〜１０μｍＲｚ程度の凹凸
を形成することができない。このため、たとえば以下の
処理条件に示すショットブラスト処理を施して５〜２０
μｍＲｚ程度の凹凸を形成し、次いでたとえば以下の処
理条件に示すショットピーニング処理を施すことによ
り、摩擦面２８および側面３８に前記３〜１０μｍＲｚ
の表面粗さの凹凸が付与されている。Variable pulleys 10 and 20 are typically SC
Hv8 after carburizing and tempering the material of about M415
The hardness is about 00, and the belt block 3
No. 5 is generally SUJ2 and is tempered in quenching oil to have a hardness of about Hv720, and the hardness is high. Can not do it. For this reason, for example, the shot blasting treatment shown under the following processing conditions is applied to 5-20
By forming the unevenness of about μmRz and then performing the shot peening treatment shown in the following processing conditions, for example, the friction surface 28 and the side surface 38 are subjected to the above-mentioned 3-10 μmRz.
The unevenness of the surface roughness is given.
【００１５】ショットブラスト処理条件 噴射方式：直圧エアー式 噴射圧力：５〜６kg/cm2 噴射距離： １５cm 噴射時間： ９０秒 噴射材 ：多角形状のスチールグリッド 噴射材硬度： Ｈｖ７９０〜９５０ 噴射材寸法：(1) 0.177 〜0.710mm(JIS S-G50) ・・・ 5〜12μｍ（ブラスト面表面粗さ） (2) 1.00〜1.68 mm(JIS S-G140) ・・・12〜20μｍ（ブラスト面表面粗さ）Shot blast treatment conditions Injection method: direct pressure air method Injection pressure: 5-6 kg / cm 2 Injection distance: 15 cm Injection time: 90 seconds Injection material: Polygonal steel grid Injection material hardness: Hv 790-950 Dimensions of injection material : (1) 0.177 to 0.710 mm (JIS S-G50) ・ ・ ・ 5 to 12 μm (blast surface roughness) (2) 1.00 to 1.68 mm (JIS S-G140) ・ ・ ・ 12 to 20 μm (blast surface surface) Roughness)
【００１６】ショットピーニング処理条件 噴射方式：直圧エアー式 噴射圧力：５kg/cm2 噴射時間：９０秒 噴射材 ：スチールショットＢＰＣ−０５０（粒径 0.3
50〜0.177mm) 噴射材硬度： Ｈｖ７００〜９００Shot peening process conditions Injection method: direct pressure air method Injection pressure: 5 kg / cm 2 Injection time: 90 seconds Injection material: Steel shot BPC-050 (particle size 0.3
50-0.177mm) Injection material hardness: Hv700-900
【００１７】また、上記の他の処理方法として、ショッ
トブラスト処理に用いる噴射材とショットピーニング処
理に用いる噴射材とを混合して用い、たとえば以下に示
す混合噴射処理条件に示すショットブラストピーニング
混合処理を行うことにより、摩擦面２８および側面３８
に前記３〜１０μｍＲｚの表面粗さの凹凸を付与するこ
とができる。また、その他に、電解エッチングにより表
面に凹凸を形成した後にたとえば前記ショットピーニン
グ処理条件に示すショットピーニング処理を施す方法
や、高周波加熱による表層のみの焼き戻しを施した状態
でたとえば前記ショットピーニング処理条件に示すショ
ットピーニング処理を施し、その後に高周波加熱による
焼き入れで硬化させる方法などが用いられ得る。As another processing method described above, the injection material used in the shot blast processing and the injection material used in the shot peening processing are mixed and used, for example, the shot blast peening mixing processing shown in the following mixed injection processing conditions. By performing the friction surface 28 and the side surface 38
Can be provided with the unevenness of the surface roughness of 3 to 10 μmRz. In addition, in addition, after forming unevenness on the surface by electrolytic etching, for example, a method of performing shot peening treatment shown in the above shot peening treatment conditions, or in a state in which only the surface layer is tempered by high frequency heating, for example, the above shot peening treatment conditions. A method may be used in which the shot peening treatment shown in FIG.
【００１８】ショットブラストピーニング混合処理条件 噴射方式：直圧エアー式 噴射圧力：５〜６kg/cm2 噴射時間：９０秒 噴射距離：１５cm 噴射材 ： Ａ：多角形状スチールグリッド JIS S-G100 Hv790 〜950 1.19 〜0.420mm Ｂ：球状スチールショット BPC-050 Hv700〜900 0.3
50〜0.177mm φ 噴射材混合比： Ａ：Ｂ＝２〜３：８〜７Shot blast peening mixing treatment conditions Injection method: direct pressure air method Injection pressure: 5-6 kg / cm 2 Injection time: 90 seconds Injection distance: 15 cm Injection material: A: Polygonal steel grid JIS S-G100 Hv790-950 1.19 ~ 0.420mm B: Spherical steel shot BPC-050 Hv700 ~ 900 0.3
50-0.177mm φ Injection material mixing ratio: A: B = 2-3: 8-7
【００１９】上記のショットピーニング処理により３〜
１０μｍＲｚの表面粗さの凹凸が付与された可変プーリ
１０、２０の摩擦面２８およびベルトブロック３５の側
面３８は、ショットブラスト処理のみが施された図５に
示す場合に比較して、ショットブラスト処理では鋭利と
なる凸部が塑性変形により滑らかな丸みを帯びた凸部形
状とされている。このため、摩擦面２８や側面３８にお
ける凸部の応力（面圧）が緩和され、摺動初期のなじみ
運転時の初期摩耗が抑制される。また、摩擦面２８や側
面３８は、ショットピーニング処理により残留圧縮応力
が付与されているので、転動疲労強度（耐ピッチング
性）が向上して転動疲労摩耗が少なくされる。By the above shot peening treatment, 3 to
The friction surfaces 28 of the variable pulleys 10 and 20 and the side surfaces 38 of the belt block 35, to which the unevenness of the surface roughness of 10 μmRz is applied, are shot-blasted as compared with the case shown in FIG. In the case, the sharp convex portion has a smooth rounded convex shape due to plastic deformation. Therefore, the stress (contact pressure) of the convex portion on the friction surface 28 and the side surface 38 is relieved, and the initial wear at the time of running-in at the initial stage of sliding is suppressed. Further, since the residual compressive stress is applied to the friction surface 28 and the side surface 38 by the shot peening process, rolling fatigue strength (pitting resistance) is improved and rolling fatigue wear is reduced.
【００２０】図６は、ショットブラスト処理の後にショ
ットピーニング処理を施した場合の摩擦面２８の残留応
力値の測定結果を○印にて示している。また、図７は、
ショットブラスト処理の後にショットピーニング処理を
施した場合の摩擦面２８および側面３８の硬さの測定結
果を○印にてそれぞれ示している。図６から明らかなよ
うに、表面近傍では、母材内部よりも８〜９倍の残留応
力が付与されている。また、図７から明らかなように、
表面近傍では、母材内部より硬度がＨｖ１３０程度大幅
に高められている。なお、図６および図７の◇印は、特
願平３−１８５６８６号の明細書に記載されているよう
にショットブラスト処理後の表面に平坦部を２０〜５０
％設けた場合を示している。この従来例に比較すると、
本実施例の場合には、付与された残留応力および硬度が
大幅に大きい。FIG. 6 shows the measurement results of the residual stress value of the friction surface 28 when the shot peening treatment is performed after the shot blasting treatment, by the mark ◯. In addition, FIG.
The results of measuring the hardness of the friction surface 28 and the side surface 38 when the shot peening treatment is performed after the shot blasting treatment are indicated by the circles. As is clear from FIG. 6, in the vicinity of the surface, a residual stress that is 8 to 9 times that in the base material is applied. Also, as is clear from FIG.
In the vicinity of the surface, the hardness is substantially higher than the inside of the base material by about Hv130. 6 and 7, the ⋄ marks indicate that a flat portion is formed on the surface after shot blasting by 20 to 50 as described in the specification of Japanese Patent Application No. 3-185686.
% Is provided. Compared to this conventional example,
In the case of the present embodiment, the applied residual stress and hardness are significantly large.
【００２１】次に、前記のようにショットピーニング処
理を用いて凹凸が付与された可変プーリ１０、２０およ
びベルトブロック３５を、各表面粗さのものを用いて組
み合わせることにより行った耐久試験の条件を以下に示
し、その試験結果を表１および表２に示す。Next, the condition of the durability test was carried out by combining the variable pulleys 10 and 20 and the belt block 35, which have been made uneven by using the shot peening process as described above, with those having the respective surface roughness. Are shown below, and the test results are shown in Tables 1 and 2.
【００２２】ベルト式無段変速機８の耐久試験条件 入力軸回転速度 ：３５００r.p.m. 変速比 ： ２ 出力トルク ： １６ kgf ・ m 運転時間 ：１５０時間 可変プーリ ：JIS SCM415に浸炭焼入れ後にショッ
トブラスト処理およびショットピーニング処理を施して
１．２〜１２．４μｍＲｚの範囲の凹凸を摩擦面２８に
形成したもの ベルトブロック ：JIS SUJ2に焼入れ油中焼き戻しした
後にショットブラスト処理およびショットピーニング処
理を施して１．２〜１２．４μｍＲｚの範囲の凹凸を側
面３８に形成したものEndurance test conditions for belt type continuously variable transmission 8 Input shaft rotation speed: 3500 rpm Transmission ratio: 2 Output torque: 16 kgf m Operating time: 150 hours Variable pulley: JIS SCM415 shot blasting after carburizing and quenching And the shot peening treatment is applied to form irregularities in the range of 1.2 to 12.4 μm Rz on the friction surface 28. Belt block: JIS SUJ2 is tempered in quenching oil and then shot blasted and shot peened. Forming irregularities in the range of 2 to 12.4 μm Rz on the side surface 38
【００２３】[0023]
【表１】 [Table 1]
【表２】 [Table 2]
【００２４】図８乃至図２７は、表１および表２の結果
を、種々のベルトブロックと可変プーリとの組合わせに
おける表面粗さと摩耗量との関係にまとめてそれぞれ示
すグラフである。それら図８乃至図２７に示す結果から
次のことが明らかとなる。先ず、可変プーリ１０、２０
の摩擦面２８およびベルトブロック３５の側面３８の表
面粗さが１０μｍＲｚより小さい領域、すなわち、図２
８に示す領域Ｉ、II、IV、Ｖにおいては、摩耗が僅かで
ある。しかし、領域Ｉ、II、IVでは、一方の表面粗さが
小さいために油膜が生成し易く、凸部が摩耗すると急激
に摩擦係数が低下する。また、可変プーリ１０、２０の
摩擦面２８およびベルトブロック３５の側面３８の少な
くとも一方の表面粗さが１０μｍＲｚより大きい領域、
すなわち、図２８に示す領域III 、VI、VII 、VIII、IX
においては、摩耗量が大きくなり、それに伴って摩擦係
数の低下も大きくなる。また、可変プーリ１０、２０の
摩擦面２８およびベルトブロック３５の側面３８の両方
の表面粗さが１０μｍＲｚより大きい領域IXでは、急激
に摩耗が多くなり且つ摩擦係数の低下率が大きくなる。
これにより、摩耗量に関しては図２９に示すように領域
別に評価され得、耐久試験後の摩擦係数は図３０に示す
ように領域別に評価され得る。FIGS. 8 to 27 are graphs showing the results of Tables 1 and 2 together with the relationship between the surface roughness and the wear amount in various combinations of belt blocks and variable pulleys. The following is clear from the results shown in FIGS. 8 to 27. First, the variable pulleys 10 and 20
2 where the surface roughness of the friction surface 28 and the side surface 38 of the belt block 35 is smaller than 10 μm Rz, that is, FIG.
In regions I, II, IV, and V shown in 8, wear is slight. However, in the regions I, II, and IV, an oil film is likely to be formed because one surface roughness is small, and the friction coefficient sharply decreases when the protrusion is worn. Further, a region where the surface roughness of at least one of the friction surface 28 of the variable pulleys 10 and 20 and the side surface 38 of the belt block 35 is larger than 10 μmRz,
That is, regions III, VI, VII, VIII and IX shown in FIG.
In the above, the amount of wear increases, and the friction coefficient decreases correspondingly. Further, in a region IX where the surface roughness of both the friction surface 28 of the variable pulleys 10 and 20 and the side surface 38 of the belt block 35 is larger than 10 μmRz, the wear rapidly increases and the reduction rate of the friction coefficient increases.
As a result, the amount of wear can be evaluated for each region as shown in FIG. 29, and the friction coefficient after the durability test can be evaluated for each region as shown in FIG.
【００２５】これに対し、可変プーリ１０、２０の摩擦
面２８およびベルトブロック３５の側面３８の表面粗さ
が３μｍＲｚより大きく且つ１０μｍＲｚより小さい領
域Ｖでは、摩耗量が少なく摩擦係数も高い。しかも、時
間経過に伴う摩擦係数の低下が小さくて良好である。し
たがって、上記領域Ｖの条件を備えた本実施例のベルト
式無段変速機８は、ベルトブロック３５および可変プー
リ１０、２０の相互摩擦面における摩耗量が少なくなる
ので耐久性が高められるとともに、ベルトブロック３５
および可変プーリ１０、２０の相互摩擦面における摩擦
係数が高くなるので、許容伝達トルクが高められ、トル
クの急増時において伝動ベルト３０のスリップが防止さ
れ、或いは車両用ベルト式無段変速機８が従来よりも小
型に構成され得る。On the other hand, in the region V where the surface roughness of the friction surface 28 of the variable pulleys 10 and 20 and the side surface 38 of the belt block 35 is larger than 3 μmRz and smaller than 10 μmRz, the wear amount is small and the friction coefficient is high. Moreover, the decrease in the coefficient of friction with the passage of time is small, which is favorable. Therefore, in the belt type continuously variable transmission 8 of the present embodiment provided with the conditions of the region V, the wear amount on the mutual friction surfaces of the belt block 35 and the variable pulleys 10 and 20 is reduced, so that the durability is improved and Belt block 35
Since the coefficient of friction between the mutual friction surfaces of the variable pulleys 10 and 20 is increased, the allowable transmission torque is increased, slippage of the transmission belt 30 is prevented when the torque is suddenly increased, or the vehicle belt type continuously variable transmission 8 is provided. It can be made smaller than before.
【００２６】領域Ｖの条件を備えた本実施例のベルト式
無段変速機８が上記のような好適な効果が得られる原因
は次の理由によるものと考えられる。すなわち、可変プ
ーリ１０、２０の摩擦面２８およびベルトブロック３５
の側面３８には、図６に示すようにショットピーニング
処理により大きな残留圧縮応力が付与されていることか
ら転動疲労寿命が向上し、それに伴って耐久試験後の摩
耗量が少なくなるので、結果的に初期の高摩擦係数の表
面形状が試験終了時点でも維持される。また、可変プー
リ１０、２０の摩擦面２８およびベルトブロック３５の
側面３８は、摩擦による摩耗粉により二次的な摩耗が促
進されるが、本実施例では、双方の摩耗を抑制したため
に摩耗粉の発生が少なく、二次的な摩耗が好適に低減さ
れる。It is considered that the reason why the belt type continuously variable transmission 8 of the present embodiment having the condition of the region V obtains the above-mentioned preferable effects is as follows. That is, the friction surface 28 of the variable pulleys 10 and 20 and the belt block 35.
As shown in FIG. 6, a large residual compressive stress is applied to the side surface 38 of the No. 4 by the shot peening treatment, so that the rolling contact fatigue life is improved and the wear amount after the durability test is reduced accordingly. The initial high friction coefficient surface profile is maintained even at the end of the test. Further, secondary wear is promoted on the friction surfaces 28 of the variable pulleys 10 and 20 and the side surface 38 of the belt block 35 due to wear powder due to friction, but in this embodiment, wear on both sides is suppressed, so wear powder is reduced. Is less likely to occur, and secondary wear is suitably reduced.
【００２７】因に、図３１は、ショットピーニング処理
を用いて可変プーリ１０、２０の摩擦面２８およびベル
トブロック３５の側面３８の表面粗さが３μｍＲｚより
大きく且つ１０μｍＲｚより小さくされた場合、すなわ
ち本実施例のベルト式無段変速機８の許容伝達トルクの
値を、たとえば特願平３−１８５６８６号の明細書に記
載されている従来のものと対比して示すグラフである。
この許容伝達トルクとは、上面の凹凸の摩耗により伝動
ベルト３０と可変プーリ１０、２０との間で滑りが発生
する限界トルクのことである。図３１から明らかなよう
に、本実施例のベルト式無段変速機８の許容伝達トルク
値は、従来に比較して２kgf ・ m 程度高くなっている。
可変プーリ１０、２０の摩擦面２８およびベルトブロッ
ク３５の側面３８の表面の耐摩耗性が向上したために面
圧を高くすることが可能となり、結果として許容伝達ト
ルクを大きくすることができるのである。Incidentally, FIG. 31 shows that when the surface roughness of the friction surface 28 of the variable pulleys 10 and 20 and the side surface 38 of the belt block 35 is made larger than 3 μmRz and smaller than 10 μmRz by using the shot peening process, that is, It is a graph which shows the value of the permissible transmission torque of belt type continuously variable transmission 8 of an example compared with the conventional thing indicated in the specification of Japanese Patent Application No. 3-185686, for example.
The permissible transmission torque is a limit torque at which slippage occurs between the transmission belt 30 and the variable pulleys 10 and 20 due to wear of unevenness on the upper surface. As is apparent from FIG. 31, the allowable transmission torque value of the belt type continuously variable transmission 8 of the present embodiment is higher by about 2 kgf · m than the conventional one.
Since the abrasion resistance of the friction surfaces 28 of the variable pulleys 10 and 20 and the surface of the side surface 38 of the belt block 35 is improved, the surface pressure can be increased, and as a result, the allowable transmission torque can be increased.
【００２８】上記のように、本実施例のベルト式無段変
速機８は、高い許容伝達トルクが得られることから、以
下に示す効果も得られる。すなわち、可変プーリ１０、
２０における伝動ベルト３０に対する挟圧力を低くして
も要求される駆動トルクを伝達できるので、伝達効率が
向上し、伝動ベルト３０の耐久性が高められる。また、
上記のように伝動ベルト３０に対する挟圧力を低くする
ことができるので、ベルトブロック３５の肉盗みを多く
することが可能となることから、ベルトブロック３５お
よび伝動ベルト３０を軽量化することができるので、フ
ープ３６の耐久性が向上する。さらに、伝動ベルト３０
に対する挟圧力を低くすると、伝動ベルト３０から発生
する騒音が一層軽減される。As described above, since the belt type continuously variable transmission 8 of this embodiment can obtain a high allowable transmission torque, the following effects can also be obtained. That is, the variable pulley 10,
The required drive torque can be transmitted even if the clamping pressure on the transmission belt 30 in 20 is reduced, so that the transmission efficiency is improved and the durability of the transmission belt 30 is increased. Also,
Since the clamping pressure on the transmission belt 30 can be reduced as described above, the stealing of the belt block 35 can be increased, so that the belt block 35 and the transmission belt 30 can be reduced in weight. The durability of the hoop 36 is improved. Furthermore, the transmission belt 30
By lowering the sandwiching pressure against, the noise generated from the transmission belt 30 is further reduced.
【００２９】また、本実施例の可変プーリ１０、２０の
摩擦面２８およびベルトブロック３５の側面３８の表面
には、少なくともショットピーニング処理を用いて表面
粗さが３μｍＲｚより大きく且つ１０μｍＲｚより小さ
くする加工が施されるだけでよく、ブラスト処理後に平
坦面を形成する研磨処理が不要となる利点がある。Further, the surfaces of the friction surfaces 28 of the variable pulleys 10 and 20 and the side surfaces 38 of the belt block 35 of this embodiment are processed to have a surface roughness of at least 3 μmRz and less than 10 μmRz by at least shot peening. It is only necessary to carry out, and there is an advantage that a polishing process for forming a flat surface is unnecessary after the blasting process.
【図１】本発明の一実施例のベルト式無段変速機の要部
を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a belt type continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の伝動ベルトを詳しく示す斜視図である。FIG. 2 is a detailed perspective view of the transmission belt of FIG.
【図３】図３のベルトブロックを詳しく示す斜視図であ
る。FIG. 3 is a perspective view showing the belt block of FIG. 3 in detail.
【図４】図１の実施例の可変プーリの摩擦面およびベル
トブロックの側面において少なくともショットピーニン
グ処理を用いて形成された表面状態の例を拡大して示す
断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing an example of a surface state formed by at least shot peening processing on the friction surface of the variable pulley and the side surface of the belt block of the embodiment of FIG.
【図５】ショットブラスト処理のみを用いて形成された
表面状態を示す、図４に相当する図である。FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 4, showing a surface state formed by using only shot blasting.
【図６】図１の実施例の可変プーリの摩擦面における硬
度と表面からの深さとの関係を従来の場合と対比して示
すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the hardness on the friction surface and the depth from the surface of the variable pulley of the embodiment of FIG. 1 in comparison with the conventional case.
【図７】図１の実施例の可変プーリの摩擦面およびベル
トブロックの側面における硬度と表面からの深さとの関
係を従来の場合と対比して示すグラフである。7 is a graph showing the relationship between the hardness on the friction surface of the variable pulley and the side surface of the belt block of the embodiment of FIG. 1 and the depth from the surface, as compared with the conventional case.
【図８】ベルトブロックの側面の表面粗さが２．５μｍ
Ｒｚである場合のベルトブロックの摩耗量と可変プーリ
の摩擦面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 8 is a surface roughness of the side surface of the belt block of 2.5 μm.
6 is a graph showing the relationship between the amount of wear of the belt block and the surface roughness of the friction surface of the variable pulley in the case of Rz.
【図９】ベルトブロックの側面の表面粗さが３．２μｍ
Ｒｚである場合のベルトブロックの摩耗量と可変プーリ
の摩擦面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 9 is a surface roughness of the side surface of the belt block of 3.2 μm.
6 is a graph showing the relationship between the amount of wear of the belt block and the surface roughness of the friction surface of the variable pulley in the case of Rz.
【図１０】ベルトブロックの側面の表面粗さが６．５μ
ｍＲｚである場合のベルトブロックの摩耗量と可変プー
リの摩擦面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 10 is a surface roughness of 6.5 μm on the side surface of the belt block.
7 is a graph showing the relationship between the amount of wear of the belt block and the surface roughness of the friction surface of the variable pulley in the case of mRz.
【図１１】ベルトブロックの側面の表面粗さが９．６μ
ｍＲｚである場合のベルトブロックの摩耗量と可変プー
リの摩擦面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 11 is a surface roughness of the side surface of the belt block of 9.6 μ.
7 is a graph showing the relationship between the amount of wear of the belt block and the surface roughness of the friction surface of the variable pulley in the case of mRz.
【図１２】ベルトブロックの側面の表面粗さが１０．６
μｍＲｚである場合のベルトブロックの摩耗量と可変プ
ーリの摩擦面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 12: The surface roughness of the side surface of the belt block is 10.6.
7 is a graph showing the relationship between the amount of wear of the belt block and the surface roughness of the friction surface of the variable pulley in the case of μmRz.
【図１３】可変プーリの摩擦面の表面粗さが２．８μｍ
Ｒｚである場合の可変プーリの摩耗量とベルトブロック
の側面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 13 shows a surface roughness of a friction surface of a variable pulley of 2.8 μm.
6 is a graph showing the relationship between the wear amount of the variable pulley and the surface roughness of the side surface of the belt block when Rz.
【図１４】可変プーリの摩擦面の表面粗さが３．２μｍ
Ｒｚである場合の可変プーリの摩耗量とベルトブロック
の側面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 14: Surface roughness of friction surface of variable pulley is 3.2 μm
6 is a graph showing the relationship between the wear amount of the variable pulley and the surface roughness of the side surface of the belt block when Rz.
【図１５】可変プーリの摩擦面の表面粗さが６．５μｍ
Ｒｚである場合の可変プーリの摩耗量とベルトブロック
の側面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 15: Surface roughness of friction surface of variable pulley is 6.5 μm
6 is a graph showing the relationship between the wear amount of the variable pulley and the surface roughness of the side surface of the belt block when Rz.
【図１６】可変プーリの摩擦面の表面粗さが９．６μｍ
Ｒｚである場合の可変プーリの摩耗量とベルトブロック
の側面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 16 is a surface roughness of a friction surface of a variable pulley of 9.6 μm.
6 is a graph showing the relationship between the wear amount of the variable pulley and the surface roughness of the side surface of the belt block when Rz.
【図１７】可変プーリの摩擦面の表面粗さが１０．８μ
ｍＲｚである場合の可変プーリの摩耗量とベルトブロッ
クの側面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 17: Surface roughness of friction surface of variable pulley is 10.8μ
7 is a graph showing the relationship between the wear amount of the variable pulley and the surface roughness of the side surface of the belt block in the case of mRz.
【図１８】ベルトブロックの側面の表面粗さが２．５μ
ｍＲｚである場合の耐久試験後の摩擦係数と可変プーリ
の摩擦面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 18 is a surface roughness of 2.5 μm on the side surface of the belt block.
It is a graph which shows the relationship between the friction coefficient after the endurance test in the case of mRz, and the surface roughness of the friction surface of the variable pulley.
【図１９】ベルトブロックの側面の表面粗さが３．２μ
ｍＲｚである場合の耐久試験後の摩擦係数と可変プーリ
の摩擦面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 19 is a surface roughness of the side surface of the belt block of 3.2 μ.
It is a graph which shows the relationship between the friction coefficient after the endurance test in the case of mRz, and the surface roughness of the friction surface of the variable pulley.
【図２０】ベルトブロックの側面の表面粗さが６．５μ
ｍＲｚである場合の耐久試験後の摩擦係数と可変プーリ
の摩擦面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 20 shows a surface roughness of 6.5 μm on the side surface of the belt block.
It is a graph which shows the relationship between the friction coefficient after the endurance test in the case of mRz, and the surface roughness of the friction surface of the variable pulley.
【図２１】ベルトブロックの側面の表面粗さが９．６μ
ｍＲｚである場合の耐久試験後の摩擦係数と可変プーリ
の摩擦面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 21 is a surface roughness of the side surface of the belt block of 9.6 μ.
It is a graph which shows the relationship between the friction coefficient after the endurance test in the case of mRz, and the surface roughness of the friction surface of the variable pulley.
【図２２】ベルトブロックの側面の表面粗さが１０．６
μｍＲｚである場合の耐久試験後の摩擦係数と可変プー
リの摩擦面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 22 shows a surface roughness of the side surface of the belt block of 10.6.
6 is a graph showing a relationship between a friction coefficient after a durability test and a surface roughness of a friction surface of a variable pulley in the case of μmRz.
【図２３】可変プーリの摩擦面の表面粗さが２．８μｍ
Ｒｚである場合の耐久試験後の摩擦係数とベルトブロッ
クの側面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 23 is a surface roughness of a friction surface of a variable pulley of 2.8 μm.
It is a graph which shows the relationship between the friction coefficient after an endurance test in case of being Rz, and the surface roughness of the side surface of a belt block.
【図２４】可変プーリの摩擦面の表面粗さが３．２μｍ
Ｒｚである場合の耐久試験後の摩擦係数とベルトブロッ
クの側面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 24 is a surface roughness of a friction surface of a variable pulley of 3.2 μm.
It is a graph which shows the relationship between the friction coefficient after an endurance test in case of being Rz, and the surface roughness of the side surface of a belt block.
【図２５】可変プーリの摩擦面の表面粗さが６．５μｍ
Ｒｚである場合の耐久試験後の摩擦係数とベルトブロッ
クの側面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 25: Surface roughness of friction surface of variable pulley is 6.5 μm
It is a graph which shows the relationship between the friction coefficient after an endurance test in case of being Rz, and the surface roughness of the side surface of a belt block.
【図２６】可変プーリの摩擦面の表面粗さが９．６μｍ
Ｒｚである場合の耐久試験後の摩擦係数とベルトブロッ
クの側面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 26 is a surface roughness of the friction surface of the variable pulley of 9.6 μm.
It is a graph which shows the relationship between the friction coefficient after an endurance test in case of being Rz, and the surface roughness of the side surface of a belt block.
【図２７】可変プーリの摩擦面の表面粗さが１０．８μ
ｍＲｚである場合の耐久試験後の摩擦係数とベルトブロ
ックの側面の表面粗さとの関係を示すグラフである。FIG. 27: Surface roughness of friction surface of variable pulley is 10.8μ
It is a graph which shows the relationship between the friction coefficient after the endurance test in the case of mRz, and the surface roughness of the side surface of the belt block.
【図２８】耐久試験に用いられた可変プーリの摩擦面と
ベルトブロックの側面の表面粗さとの組合わせを領域別
に説明する図である。FIG. 28 is a diagram illustrating a combination of the friction surface of the variable pulley used in the durability test and the surface roughness of the side surface of the belt block for each region.
【図２９】耐久試験結果に基づいて摩耗量の評価を領域
別に示す図である。FIG. 29 is a diagram showing the evaluation of the wear amount for each region based on the result of the durability test.
【図３０】耐久試験結果に基づいて摩擦係数の評価を領
域別に示す図である。FIG. 30 is a diagram showing the evaluation of the friction coefficient for each region based on the result of the durability test.
【図３１】図１の実施例のベルト式無段変速機の許容伝
達トルクを従来のものと対比して示す図である。FIG. 31 is a diagram showing an allowable transmission torque of the belt type continuously variable transmission of the embodiment of FIG. 1 in comparison with a conventional one.
１０，２０ 可変プーリ ２８ 可変プーリの摩擦面 ３０ 伝動ベルト ３５ ベルトブロック ３８ ベルトブロックの側面 10, 20 Variable pulley 28 Friction surface of variable pulley 30 Transmission belt 35 Belt block 38 Side of belt block
Claims (1)
動ベルトが、有効径が可変の金属製可変プーリに巻き掛
けられた形式の車両用ベルト式無段変速機において、 前記ベルトブロックの前記可変プーリに接触する側面、
および該可変プーリの該ベルトブロックと接触する摩擦
面を、ショットピーニング処理を用いて３〜１０μｍＲ
z の表面粗さとしたことを特徴とする車両用ベルト式無
段変速機。1. A belt type continuously variable transmission for a vehicle, wherein a transmission belt in which metal belt blocks are connected is wound around a metal variable pulley having a variable effective diameter. The side that contacts the pulley,
And the friction surface of the variable pulley that comes into contact with the belt block is 3 to 10 μmR using shot peening treatment.
Belt type continuously variable transmission for vehicles, characterized by having a surface roughness of z.
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