JPH0556415B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ベルト式無段変速機に用いられる動
力伝達用無端ベルトに関する。

〔従来の技術〕

自動車等車両の変速機として、最近、ベルト式
無段変撰機が提案されている。

ベルト式無段変速機は、一方の回転軸と他方の
回転軸に、Ｖ字形断面の周溝を有するプーリが設
けられており、このプーリに動力伝達用無端ベル
トが掛け渡されている。そして、プーリのＶ字形
断面の周溝の幅が変えられることにより、一方の
回転軸から他方の回転軸に回転動力が無段階に変
速されて、伝達されるようになつている。

このベルト式無段変速機に使用される動力伝達
用無端ベルトは、無端キヤリアと動力伝達ブロツ
クとから構成されている。無端キヤリアは普通に
は金属製の薄い帯状のフープが複数枚10枚ないし
14枚程度）積層されて、環帯状に形成されてい
る。そして、この無端キヤリアに複数個の動力伝
達ブロツクが数珠繋ぎに互いに隣接して配設され
て、動力伝達用無端ベルトが形成される。

なお、一般に無端キヤリアを構成する金属製の
フープには、マルエージング鋼が用いられてい
る。

この種の動力伝達用無端ベルトを開示したもの
として、特開昭55−103133号があり、この従来技
術は、フープ（従来技術の明細書中ではメタルバ
ンド）の表面に、溝のサーフエスプロフアイリン
グを設けて潤滑油を保持し、摩擦を減少させて効
率向上を図ることを提案している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、この種の動力伝達用無端ベルトは潤
滑油中で用いられるため、基本的には十分な潤滑
状態にある。

このため、上記従来技術のようなサーフエスプ
ロフアイリング（溝）を設けると、溝に侵入した
潤滑油がフープの接触面間に流体潤滑状態となつ
て存在し、接触面間の滑りによつて若干の効率向
上が見込める反面、摩擦係数が低下し過ぎるた
め、積層されたフープが幅（横）方向にずれてフ
ープの側面が他の部位に当接し、これによりフー
プの疲労が促進されて耐久性が低下し、むしろ悪
影響が大きいということが見出された。

而して、本発明が解決しようとする課題は、フ
ープの接触面間の流体潤滑状態を排除し、十分な
摩擦力を生じさせてフープの幅方向のずれを防止
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この課題を解決するために、本発明で講じた手
段は、帯状の複数個の金属製のフープが積層され
て形成された無端キヤリアに、動力伝達ブロツク
が数珠繋ぎに互いに隣接して配設されてなる動力
伝達用無端ベルトにおいて、金属製のフープの内
外周面の少なくとも一面に先端の尖つた山脈状の
突起が並行に連続的に配列されて形成され、この
山脈状の突起は、積層されるフープの接触面間に
介在する潤滑油がが山脈状の突起間に排除され、
フープの接触面の油膜を切ることのできる1μmを
超える所定高さ且つ0.05〜0.1mmの粗さ幅に形成
されていることを特徴としている。

〔作用〕

上述の手段によれば、フープの表面に形成され
る先端の尖つた山脈状の突起によりり、フープの
接触面間の油膜が切られ、潤滑油は上記所定高さ
の山脈状の突起間に排除される。

このため、フープの接触面から流体潤滑状態が
排除され、フープの接触面間の摩擦力が増大す
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第３図は本発明にかかる動力伝達用無端ベルト
が適用される無段変速機の一例を、模式図とし
て、全体的に示したものである。

この第３図について説明すれば、エンジン等の
駆動源１０にはクラツチ１２が連結されており、
このクラツチ１２には入力プーリ１４が連結され
ている。入力プーリ１４は可動プーリ１４ａと固
定プーリ１４ｂとから成つている。両プーリ１４
ａ，１４ｂには傾斜したプーリ面１６，１６形成
されており、入力プーリ１４にＶ字形断面の周溝
を形成している。このＶ字形断面の周溝は入力プ
ーリ１４の駆動面となつている。

入力プーリ１４に並べられて出力プーリ１８が
配設されている。この出力プーリ１８も可動プー
リ１８ａと固定プーリ１８ｂとから成つている。
両プーリ１８ａおよび１８ｂには入力プーリ１４
の場合と同様に傾斜したプーリ面２０，２０が形
成されており、出力プーリ１８にＶ字形断面の周
溝を形成している。このＶ字形断面の周溝は出力
プーリ１８の従動面となつている。

そして、入力プーリ１４のプーリ面１６，１６
により形成されるＶ字形断面の周溝と、出力プー
リ１８のプーリ面２０，２０により形成されるＶ
字形断面の周溝との間に動力伝達用無端ベルト３
０が掛け渡されて、入力プーリ１４から出力プー
リ１８に回転動力が伝達されるようになつてい
る。

なお、入力プーリ１４の可動プーリ１４ａと、
出力プーリ１８の可動プーリ１８ａはいずれも油
圧等の手段によりそれぞれのＶ字形断面の周溝の
幅が変えられるようになつている。この周溝の幅
が連続的に変えられることにより、無段階に変速
されて出力プーリ１８から回転が取り出される。

第３図に示す無段変速機は、動力伝達用無端ベ
ルト３０が掛け渡された入力プーリ１４と出力プ
ーリ１８との組合せにより構成されるものであ
り、駆動源１０からの回転動力はクラツチ１２を
介して無段変速機に伝えられて、無段変速機によ
り変速されて取り出される。取り出された回転動
力は、減速歯車対２２を経て差動機２４に伝達さ
れ、差動機２４から更に車輪２６に伝達され、車
両を駆動する。

第４図は第３図における入力プーリ１４と出力
プーリ１８に動力伝達用無端ベルト３０が掛け渡
された状態を抽出した側面図である。この第４図
から分るように、動力伝達ブロツク３４は無端キ
ヤリア３２に数珠繋ぎに互いに隣接して配設され
て取付けられている。

第５図は第４図のＶ−Ｖ線断面図を示し、動力
伝達用無端ベルト３０の断面構造を示す。動力伝
達ブロツク３４は金属製で形成されており、両側
部３４ａ，３４ｂは入力プーリ１４のプーリ面１
６と摩擦接触する傾斜面に形成されている。ま
た、中央部には無端キヤリア３２が係合する係合
凹部３６が形成されており、その下面は無端キヤ
リア係合面３６ａとなつている。無端キヤリア係
合面３６ａは第５図の図示では明確に表れていな
いが、中央部がわずか凸とされた円弧形状に形成
（クラウニング）されている。これにより、無端
キヤリア３２がセンタリング作用するようになつ
ている。

無端キヤリア３２は環帯状に形成された複数個
のフープ３２ａ，３２ｂ，……３２ｎが積層され
て構成されている。普通には、フープ３２ａ，３
２ｂ，……３２ｎは10枚ないし14枚程度積層され
て無端キヤリア３２が構成されるがが、第５図で
は図示の都合から５枚の積層状態として示されて
いる。フープ３２ａ，３２ｂ，……３２ｎは金属
材料で形成される。普通には、マルエージング鋼
で形成される。なお、一枚のフープの大きさは、
一般には、厚さ0.2mm、幅８mm、周長650mm程度で
ある。

無端キヤリア３２を構成する各フープ３２ａ，
３２ｂ，……３２ｎの内周面には、第１図および
第２図に示すように、先端の尖つた山脈状の突起
４０が設けられている。この山脈状の突起４０
は、第１図には都合上一部しか図示されていない
が、内周面全面に斜め方向に並行に連続的に配列
されて形成されている。また、山脈状の突起４０
は交差して設けられている。

この山脈状の突起４０の大きさ、すなわち、第
２図に示す高さＨ、およびあらさ幅Ｗは、積層さ
れるフープ３２ａ，３２ｂ，……３２ｎ間に存在
する潤滑油が突起４０間に流れ落ち、接触面の油
膜を切ることのできる程度とされている。この要
求を満足するためには、一般には、突起４０の先
端４０ａの面積より底部４０ｂの面積の方が大き
く形成される。

実験結果によれば、一般的なフープの大きさ
（前述したフープの寸法）の場合には、突起４０
の高さＨは１〜3μm程度、あらさ幅Ｗは0.05〜0.1
mm程度が良いことが分かつた。すなわち、突起４
０の高さＨが1μm以下のときには油膜が切れず、
3μm以上であるとフープの疲労寿命が低下する。
また、あらさ幅Ｗが0.05〜0.1mm以外のときには、
所定の摩擦係数が確保できない。ここで所定の摩
擦係数とは0.1μ以下のことである。

上述のように、フープ３２ａ，３２ｂ，……３
２ｎの内周面に山脈状の突起４０が設けられるこ
とにより、各フープ３２ａ，３２ｂ，……３２ｎ
の接触面間の潤滑油は突起４０間に流れ落ち、突
起４０の先端部４０ａの接触面の油膜は切れ、接
触面間の流体潤滑状態が排除される。このため、
フープ３２ａ，３２ｂ，……３２ｎの接触面の摩
擦係数は大きくなり、接触面間の摩擦力も増大
し、この摩擦力により無端キヤリア３２を構成す
るフープ３２ａ，３２ｂ，……３２ｎの積層状態
は確実に保持される。

したがつて、積層されたフープ３２ａ，３２
ｂ，……３２ｎが、従来のように幅方向にずれ
て、第５図に示す係合凹部３６の側面３６ｂ，３
６ｃに当接することがなく、フープ３２ｂ，３２
ｂ，……３２ｎの側面の疲労促進が防止されるた
めめ、フープ３２ａ，３２ｂ，……３２ｎの耐久
性を向上させることができる。

なお、以上の実施例は山脈状の突起４０をフー
プ３２ａ，３２ｂ，……３２ｎの内周面に設けた
場合であるが、フープ３２ａ，３２ｂ，……３２
ｎの外周面に設けてもよい。この場合にも同様の
作用をなし、所定の効果を得ることができる。勿
論、内外周の両面に山脈状の突起４０を設けても
よい。この場合には、片面あたりの突起４０の大
きさを、例えば内周面のみに突起４０を形成する
場合に比べ小さくすることができる。

次に、山脈状の突起４０の形成方法について説
明する。フープ３２ａの場合を例にして説明す
る。

第６図に示すようにフープ３２ａを圧延すると
きに転写により山脈状の突起４０を付与する。第
６図において、５０ａ，５０ｂはバツクアツフロ
ーラ、５２ａ，５２ｂはワークローラを示してお
り、ワークローラ５２ａと５２ｂとによりフープ
３２ａが圧延されるようになつている。第７図に
示すようにワークローラ５２ｂには溝６０が形成
されている。第８図はこの溝６０の拡大図であ
り、この図から分るように、溝６０は転写された
とき、先端の尖つた山脈状の突起４０を形成する
形状とされている。従つて、第６図によりフープ
３２ａが圧延されるとき、ワークローラ５２ｂの
溝６０がフープ３２ａの内周面に転写され、山脈
状の突起４０が形成される。

なお、ワークローラ５２ｂに形成する溝６０は
均一に設けること重要である。それは不均一であ
ると圧延時に塑性変形を受ける量が部分的に異な
り、フーププ３２ａに歪が生じるためである。

このため、ワークローラ５２ｂに設ける溝６０
は、単粒ダイヤモンドを用いて形成するのがよ
い。第９図は単粒ダアヤモンドによる溝６０の形
成を示す。単粒ダイヤモンド７０はホルダ７２に
保持されており、ワークローラ５２ｂに単粒ダイ
ヤモンド７０を押しあてた状態で、ワークローラ
５２ｂを回転させると共に、ホルダ７２を所定幅
の範囲で軸方向に移動を繰り返し行うことによ
り、第７図に示す溝６０を形成することができ
る。

なお、形成する溝６０の深さ、形状、ピツチ等
は、ホルダ７２の押し付け力、単粒ダイヤモンド
７０の形状、ホルダ７２の送りスピード等を調整
することにより適宜変えることができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば、フープ
の表面に、先端の尖つた1μmを超える所定高さ且
つ0.05〜0.1mmの粗さ幅の山脈状の突起が並行に
連続的に配設され、積層されたフープの接触面間
の流体潤滑状態が排除されるため、十分な摩擦力
を得ることができる。

この結果、フープはずれにくくなり、フープの
側面が他の部位に当接して疲労することが抑制さ
れて耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はフープの単体形状を示す斜視図であ
る。第２図はフープの内周面に形成された山脈状
の突起の拡大図である。第３図は本発明の動力伝
達用無端ベルトが適用される無段変速機の一例を
示す模式図である。第４図は第３図から動力伝達
用無端ベルトが掛け渡された状態を抽出した側面
図である。第５図は第４図のＶ−Ｖ線断面図であ
る。第６図はフープの圧延加工を示す加工説明図
である。第７図は圧延加工に用いられるワークロ
ーラの正面図である。第９図はワークローラに形
成される溝の拡大図である。第９図はワークロー
ラへ溝を形成加工する加工説明図である。 符号の説明、３０……動力伝達用無端ベルト、
３２…無端キヤリア、３２ａ，３２ｂ，……３２
ｎ……フープ、３４…動力伝達ブロツク、４０…
山脈状の突起。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 帯状の複数個の金属製のフープが積層されて
   形成された無端キヤリアに、動力伝達ブロツクが
   数珠繋ぎに互いに隣接して配設されてなる動力伝
   達用無端ベルトにおいて、 前記金属製のフープの内外周面の少なくとも一
   面に先端の尖つた山脈状の突起が並行に連続的に
   配列されて形成され、この山脈状の突起は、積層
   されるフープの接触面間に介在する潤滑油が山脈
   状の突起間に排除され、フープの接触面の油膜を
   切ることのできる1μmを超える所定高さ且つ0.05
   〜0.1mmの粗さ幅に形成されていることを特徴と
   する動力伝達用無端ベルト。