JPS60252839A - 伝導ベルト用ブロツクおよびその製造方法 - Google Patents

伝導ベルト用ブロツクおよびその製造方法

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JPS60252839A
JPS60252839A JP11027084A JP11027084A JPS60252839A JP S60252839 A JPS60252839 A JP S60252839A JP 11027084 A JP11027084 A JP 11027084A JP 11027084 A JP11027084 A JP 11027084A JP S60252839 A JPS60252839 A JP S60252839A
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JP
Japan
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block
contact surface
wear
pulley
resistant layer
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Application number
JP11027084A
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English (en)
Inventor
Masataka Kaido
昌孝 海道
Yoshio Fuwa
良雄 不破
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPS60252839A publication Critical patent/JPS60252839A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P9/00Treating or finishing surfaces mechanically, with or without calibrating, primarily to resist wear or impact, e.g. smoothing or roughening turbine blades or bearings; Features of such surfaces not otherwise provided for, their treatment being unspecified
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16GBELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G5/00V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/16V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16GBELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G5/00V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/16V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts
    • F16G5/163V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts with means allowing lubrication

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は■ブーリ間に巻き掛けられる伝導ベルトの一構
成要素であるブロックおよびその製造方法に関するもの
である。
先行技術 ベルト式伝導装置においては、一対の■プーリに巻き掛
けられて一方のVプーリの回転を他方へ伝達する伝導ベ
ルトが巻き掛けられている。この ・伝導ベルトの−°
種に、無端帯状の可撓性フープとこのフープに長手方向
に沿って重ねられた状態で取り付けられたブロックとか
ら成るものがあり、たとえば、有効径が可変なVプーリ
を備えたベルト式無段変速機に用いられている。
ところで、斯る形式の伝導ベルトの一構成要素であるブ
ロック、およびこれと接触するVプーリは一般に鋼材で
形成され、ブロックの■プーリとの接触面にはショツト
ブラスト処理等を施すによって無数の微細な凹凸を形成
し、以てVプーリと伝導ベルトとの間の摩擦力を高めて
伝導作用を安定的に行わせることが考えられている。
発明が解決すべき問題点 しかしながら、ブロックの接触面に形成された凹凸に起
因してVプーリのV溝内壁面にクラックが発生し、また
伝導ベルトとVプーリとの滑りに基づいてVプーリの■
溝内壁面の摩耗が急速に進行してしまうという問題があ
った。すなわち、ブロックの接触面に形成された凹凸の
凸部に局所的な高い接触圧が発生するため、■溝内壁面
に、たとえば数ミクロン乃至十数ミクロンの深さのクラ
)ツクが生じる一方、ベルト式伝導装置の使用に伴って
ブロックの接触面に形成された凹凸が摩耗すると、ブロ
ックとVブーリ間の摩擦係数が低下してVブーリ間に滑
りが生じ、その摩擦によりV溝内壁面およびブロックの
接触面にスカッフィング(局所的な金属同士の融着によ
り表層が剥がれること)を生じ、摩耗が急速に進行する
場合があったのである。
問題点を解決するための手段 本発明は、以上のような問題を解決するために為された
ものであって、その要旨とするところは、ブロックの前
記Vプーリとの接触面に無数の微細な穴を形成し、かつ
少なくとも該穴内の表面に耐摩耗層を設けたことにある
また、斯るブロックを好適に製造するための発明方法の
要旨とするところは、(1)ブロックの前記■プーリと
の接触面に無数の凹凸を形成する凹凸形成工程と、(2
)前記ブロックの無数の凹凸が形成された接触面に研磨
加工を施して、該接触面に平坦面と無数の微細な穴とを
形成する研磨工程と、(3)その研磨工程の後またはそ
れに先立って、前記ブロックの接触面にイオンブレーテ
ィングを施すことにより耐摩耗層を形成する耐摩耗層形
成工程とを、含むことにある。
作用および発明の効果 このようにすれば、ブロックの接触面に平坦面が設けら
れているので、接触圧が分散され、局所的な高接触圧に
よるクラックの発生が大幅やこ解消されるのである。ま
た、ブロックの接触面において平坦面以外の部分には、
無数の微細な穴が形成されているので適当な摩擦力が持
続的に得られるし、少なくともその穴内の表面に耐摩耗
層が設けられているので、接触面の凹凸の摩耗による滑
りに起因してスカッフィングが発生することが防止5さ
れる。以上の効果はいずれもベルト伝導装置の伝導能力
を維持しつつ、耐久性を向上させることに寄与するので
、斯るブロックを用いた伝導ベルトによりベルト伝導装
置を構成すれば、ベルト伝導装置の高い信頼性および耐
久性が得られることとなるのである。 = また、前記発明方法によって前記ブロックが製造される
場合には、凹凸形成工程の後に研磨工程を実施するので
、ブロックの接触面において、平坦面と無数の微細な穴
とが容易に形成される利点がある。また、ブロックの接
触面において少なくともそこに形成された穴内にイオン
ブレーティングを施すことにより耐摩耗層が形成される
ので、微細な穴内壁面においても均一な耐摩耗層が得ら
れ、これにより一層耐久性が高められる効果がある。す
なわち、イオンブレーティングにおいては、耐摩耗層を
形成する物質がガス分子と衝突を繰り返すガス散乱効果
が生じ、これにより耐摩耗層形成時にまわり込み効果が
生ずる。したがって、微細な穴内壁面であっても、均一
かつ緻密な耐摩耗層が形成されるのである。
実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。
第2図はベルト式伝導装置の一種である車両用無段変速
機の要部を示したものである。図において10は鋼製の
■プーリであり、一対の■プーリ10の間に環状の伝導
ベルト12が一定の張力を以て巻き掛けられている。し
たがって、Vプーリ10は伝導ベルト12を介して互い
に作動的に連結され、一方の■プーリの回転が、他方の
Vプーリに伝達されるようになっている。
■ブー1月0は、対向面←おいてそれぞれ円錐面を備え
た一対の円錐状回転体14をそれぞれ備え、それ等回転
体14の相互間隔が変更され得るようになっている。回
転体14の相互間隔が変更されると、Vプーリ10間に
巻き掛けられた伝導ベルト12の掛り径(有効径)が変
更され、これによって無段階の変速比が得られるのであ
る。伝導ベルト12は第3図に詳しく示すように、無端
帯状のフープ16と、このフープ16に沿って重ねられ
た状態で取り付けられた鋼製のブロック18とから構成
されている。このフープ16は可撓性を備え、薄い鋼帯
が5乃至15枚程度積層されることによって1.5乃至
3.0 鰭程度の厚みに構成されている。ブロック18
は鋼製であって、本体・・) 部20・頭部22・21
1″′−1を連結す6首部24とから一体的に構成され
、その頭部22と本体部20との間に形成された溝にフ
ープ16が通されている。本体部20の左右の側面であ
って、前記■溝の内壁面に接触する接触面26には第1
図(C)に詳しく示すように無数の微細な穴28が形成
され平坦面30の面積率がたとえば30乃至70パーセ
ントの範囲内とされている。そして、接触面26全体、
換言すれば穴28内および平坦面30には窒化チタン(
TiNx)または炭化チタン(T i C)等の物質か
ら構成される1乃至5μmの厚みの耐摩耗JW32が固
設されている。耐摩耗層32の厚みが1μm以下では耐
摩耗効果が薄く、5μm以上となると剥離しやすくなる
のである。
以上のように構成されたブロック18は、たとえば以下
のように製造される。すなわち、打抜加工を含む塑性加
工によりブロック18を鋼板から形成した後、その接触
面26には良く知られたショットフィー三ング或いはプ
ラス、ト処理等を施して、たとえば10乃至40ミクロ
ン程度の凹凸を形成する。第1図ia)はこの工程にお
ける表面状態を拡大して示すものである。
次に、研磨布紙を用いた研磨処理あるいはラッピング処
理等の′@磨加工を施すことにより、接触面26におい
て既に形成された凹凸のうち、凸部を除去し、望ましく
は面積率が30乃至70パーセントの範囲内で平坦面3
0を形成する。この研磨により平坦面30の残りを占め
る無数の穴28が形成される。第1図Tb)はこの状態
を示す。これにより、ブロック18と■プーリ10との
摩擦係数がたとえば0.1乃至0.19の範囲とされる
。平坦面30の面積比率が70%を超えれば伝導ベルト
12と■プーリ10との間に滑りが生じ易くなり、反対
に平坦面の面積比率が30%を下廻れば局所的な接触圧
が高くなってクランクが生じ易くなるのである。
その後、イオンブレーティング装置を用いて、窒化チタ
ン(TiNx)または炭化チタン(TiC)等の物質を
接触面26全体にメッキすることにより、平坦面30上
および穴2日内壁面上に耐摩耗層32を1乃至5μmの
範囲の厚みに形成する。第1図の(C1はこの状態を示
す。
以上のような工程に従って製造されたブロック18によ
れば、その接触面26において平坦面が形成される。こ
とにより、VブーIJ10におけるV溝内壁面と接触面
26との間で局所的な高接触圧が解消され、その局所的
な高接触圧に起因してV溝内壁面に発生するクランクが
大幅に解消されるのである。また、接触面26において
は穴28が形成され、しかもその穴2日内壁面および平
坦面30上に耐摩耗層32が固設されているので、摩耗
が大幅に抑制され、ブロック18とVブーIJ 10と
の間の好適な摩擦係数が長期に亘って好適に維持される
。したがって、斯るブロック18を構成要素とする伝導
ベルト12を用いれば、ベルト伝導装置の高い耐久性お
よび信頼性が得られるのである。
第4図は本実施例の無段変速機において試験開始からブ
ロック18とVプーリ10との間にすべりが発生するま
での時間を測定し、その結果を従来の装置との比較にお
いてグラフで示したものである。図において、縦軸はブ
ロック18と■プーリ10(v溝内壁面)との間にすべ
りが生ずるまでの時間を表している。なお、′実験はエ
ンジンの回転数を3QQOrpm、工、ンジンの出力ト
ルクを7.0 kg・m、無段変速機の変速比を2.0
、耐摩耗層の材質を窒化チタン、その耐摩耗層の厚みを
3μとした条件下で行った 図から明らかなように、本実施例のブロック18を構成
要素とする伝導ベルト12を用いれば、従来の伝導ベル
トに比較して2倍以上の耐久性が得られることが認めら
れた。
次に、前記ブロック18を製造するための他の実施例に
ついて説明する。なお、以下の説明において前述の実施
例と共通する部分には、同一の符号を付して説明を省略
する。
第5図(a)は前述の実施例と同様の凹凸形成工程を経
た接触面26を拡大して示すものであり、その工程に次
いで窒化チタン(TiNx)または炭化チタン(T i
 C)を用いてイオンブレーティング処理を施すことに
より、接触面26全体に耐摩耗層32を形成する。第5
図(blはこの状態を示す。
次いで、研磨布紙による研磨或いはラッピング装置によ
る研磨等の研磨処理を施すことにより、接触面26にお
ける凸部を除去し、面積率が30乃至70パーセントの
範囲の平坦面30と残りの面積を占める無数の穴28と
を接触面26において形成する。第5図の(elはこの
状態を示す。
本実施例によれば、耐摩耗層32は穴28の内周面にお
いてのみ形成され、接触面26の表面においては、耐摩
耗層32が穴28の内周縁、換言すれば、平坦面30の
外周縁に沿って表れる状態となるが、穴2Bが無数にあ
るため、接触面26全体に微細な耐摩耗部分が混在する
ことになって充分な耐久性が得られるのである。
なお、前述の実施例における凹凸形成工程および研磨工
程において用いられる凹凸形成法および研磨法は、前述
、の実施例憾おいて明らかにした以外の他の公知手段が
それぞれ用いられても差支えないのである。接触面26
において形成される穴28の形状、大きさ、密度、相互
の位置関係は、主として凹凸形成工程において用いる凹
凸形成法に従って種々の形状になり得るのである。
また、前記耐摩耗層形成工程においてはイオンブレーテ
ィング法により窒化チタンまたは炭化チタン製の耐摩耗
層32が形成されているが、耐摩耗性を有する他の物質
によって耐摩耗層32が形成されても良く、また、その
耐摩耗fii32を形成するために他の方法、たとえば
、窒化処理、炭化処理等信の表面硬化層形成手段が用い
られても良い。
更に、伝導ベルト12を構成するブロック18゜7−プ
16の形状は適宜変更が加えられ得るものである。
以上、本発明の一実施例に基づいて説明したが、本発明
はその精神を逸脱しない範囲において種々変更が加えら
れ得るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であるブロックの製造工程を
説明する図である。第2図は本発明の一実施例を含む無
段変速機の要部斜視図であり、第3図は第2図における
伝導ベルトの一構成要素であって、本発明の一実施例で
あるブロックを示す斜視図である。第4図は第3図の実
施例を構成要素とする伝導ベルトを用いた場合の■プー
リの摩耗特性を従来の伝導ベルトとの比較において示す
対比図である。第5図は本発明方法の他の例を示す第1
図に相当する図である。 10:Vプーリ 12:伝導ベルト 16:フープ 18ニブロツク 2.6=接触面 28:穴 30:平坦面 32:耐摩耗層 出願人 トヨタ自動車株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 +1) 一対のVプーリに巻き掛けられて該■プーリの
    一方の回転を他方へ伝達する伝導ベルトにおいて、無端
    帯状の可撓性フープに、その長手方向に沿って重ねられ
    た状態で取り付けられるブロックであって、 該ブロックの前記Vプーリとの接触面に、無数の微細な
    穴を形成し、かつ少なくとも該大向の表面に耐摩耗層を
    設けたことを特徴とする伝導ベルト用ブロック。 (2) 一対のVプーリに巻き掛けられて該■プーリの
    一方の回転を他方へ伝達する伝導ベルトにおいて、無端
    帯状の可撓性フープに、その長手方向に沿って重ねられ
    た状態で取り付けられる伝導ベルト用ブロックの製造方
    法であって、該ブロックの前記Vプーリとの接触面に無
    数の凹凸を形成する凹凸形成工程と、 前記ブロックの無数の凹凸が形成された接触面に研磨加
    工を施して、該接触面に平坦面と無数の微細な穴とを形
    成する研磨工程と、該研磨工程の後またはそれに先立っ
    て、前記フロックの接触面に、イオンプレーティンクラ
    施すことにより耐摩耗層を形成する耐摩耗層形成工程と
    、 を含むことを特徴とする伝導ベルト用ブロックの製造方
    法。
JP11027084A 1984-05-30 1984-05-30 伝導ベルト用ブロツクおよびその製造方法 Pending JPS60252839A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6537166B1 (en) * 1999-02-24 2003-03-25 Zf Getriebe N.V. Sint-Truiden Transmission unit for motor vehicles, pulley used thereby and method for making such a pulley
WO2013000493A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Robert Bosch Gmbh Method for manufacturing transverse elements of a drive belt

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