JPS6228548A - 動力伝達用スチ−ルベルト - Google Patents
動力伝達用スチ−ルベルトInfo
- Publication number
- JPS6228548A JPS6228548A JP16621085A JP16621085A JPS6228548A JP S6228548 A JPS6228548 A JP S6228548A JP 16621085 A JP16621085 A JP 16621085A JP 16621085 A JP16621085 A JP 16621085A JP S6228548 A JPS6228548 A JP S6228548A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hoop
- thickness
- stress
- layer
- belt
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は自動車や各種産業機械の無段変速機に用いられ
る動力伝達用スチールベルトの寿命を延ばすための構造
に関する。
る動力伝達用スチールベルトの寿命を延ばすための構造
に関する。
（従来の技術）
動力伝達用無段変速機においては、例えば、特開昭５７
−１６３７５０号公報に記載の如きスチール製フープを
多層に重ねて用いる場合がある。このスチールベルト （４００ Ｘ ８００） Ｒ （単位ｌ璽）のフープ
が用いられ、１０〜１２枚で構成されている。従来この
種スチールベルトでは各々のフープの厚み中を同一とし
、周長のみを２πｒだけ順次太き（したものを周長の短
かいものから長いものの順に重ねて一体のヘルドとして
使用される。
−１６３７５０号公報に記載の如きスチール製フープを
多層に重ねて用いる場合がある。このスチールベルト （４００ Ｘ ８００） Ｒ （単位ｌ璽）のフープ
が用いられ、１０〜１２枚で構成されている。従来この
種スチールベルトでは各々のフープの厚み中を同一とし
、周長のみを２πｒだけ順次太き（したものを周長の短
かいものから長いものの順に重ねて一体のヘルドとして
使用される。
この多層に重ねたベルトが使用される場合にあっては、
Ｖブーりに接する斜面を有する多数の板を結合するかの
ように配置され、■ブーりとベルトの接触する部分の半
径が任意に変化させうる状態になるので、ベルトを形成
する各々のフープには曲率と板厚に対応する応力が生じ
る。変速するたびにフープの曲げ半径は異なるのでフー
プには使用中繰返し種々のレベルの応力を受けることに
なり、フープの寿命は繰返しうける曲げ応力に支配され
ることになる。従来の多層ベルトでは最内層のフープの
板厚と最外層のフープの板厚が同一であるために、最内
層のフープの方が曲げ半径が小さいことから、最外層の
フープに生ずる曲げ応力よりも大きい値になる。その差
は１例で第２図に示すように、例えば厚みが０．２４１
重態のフープの場合には曲げ半径３Ｑ＋ｎで約５．５
ｋｇｆ ／Ｔｄｌに達する。
Ｖブーりに接する斜面を有する多数の板を結合するかの
ように配置され、■ブーりとベルトの接触する部分の半
径が任意に変化させうる状態になるので、ベルトを形成
する各々のフープには曲率と板厚に対応する応力が生じ
る。変速するたびにフープの曲げ半径は異なるのでフー
プには使用中繰返し種々のレベルの応力を受けることに
なり、フープの寿命は繰返しうける曲げ応力に支配され
ることになる。従来の多層ベルトでは最内層のフープの
板厚と最外層のフープの板厚が同一であるために、最内
層のフープの方が曲げ半径が小さいことから、最外層の
フープに生ずる曲げ応力よりも大きい値になる。その差
は１例で第２図に示すように、例えば厚みが０．２４１
重態のフープの場合には曲げ半径３Ｑ＋ｎで約５．５
ｋｇｆ ／Ｔｄｌに達する。
しからば各フープの厚みを最内層に許容される応力値に
なるような厚みにしておけば、最外層はど曲げ応力は少
なくなり、全体として安全であるかの様に思えるが、全
体の剛性、厚みを一定とするためには多層重ねの全厚み
に限界があり、その結果薄いフープを数多く重ねる必要
が生じ、ベルト製作コストは増大する。
なるような厚みにしておけば、最外層はど曲げ応力は少
なくなり、全体として安全であるかの様に思えるが、全
体の剛性、厚みを一定とするためには多層重ねの全厚み
に限界があり、その結果薄いフープを数多く重ねる必要
が生じ、ベルト製作コストは増大する。
従来用いられている無段変速機用スチールベルトでは使
用中に引張応力が各々のフープに生じ、又プーリ部での
曲げによる曲げ応力が発生し、それらが合成された形で
ベルトの寿命が決定される。
用中に引張応力が各々のフープに生じ、又プーリ部での
曲げによる曲げ応力が発生し、それらが合成された形で
ベルトの寿命が決定される。
引張応力はベルト全体の伸びが同一であることを考えれ
ば各々のフープに生ずる引張応力値は同一になるが、曲
げ応力は前述のように最内層の方が大きくなる。従って
使用時の各々のフープが受ける疲労被害は最内層の方が
大きく、その結果最内層のフープから破断することが多
い。
ば各々のフープに生ずる引張応力値は同一になるが、曲
げ応力は前述のように最内層の方が大きくなる。従って
使用時の各々のフープが受ける疲労被害は最内層の方が
大きく、その結果最内層のフープから破断することが多
い。
（発明が解決しようとする問題点）
前記従来技術は各フープの厚みが同一であることから各
フープに生じる曲げ応力に差があるために、最内層のフ
ープは最も疲労被害を大きくうけ、それによってベルト
の寿命が決定されるところに問題点がある。
フープに生じる曲げ応力に差があるために、最内層のフ
ープは最も疲労被害を大きくうけ、それによってベルト
の寿命が決定されるところに問題点がある。
本発明は各フープの厚みをかえることによって各フープ
が受ける繰返し応力の差を少なくし、従来と同じ枚数の
フープを重ね、その全厚みは従来材と同じである場合に
、従来材よりも寿命の長い動力伝達用スチールベルトを
製造するところに特長がある。
が受ける繰返し応力の差を少なくし、従来と同じ枚数の
フープを重ね、その全厚みは従来材と同じである場合に
、従来材よりも寿命の長い動力伝達用スチールベルトを
製造するところに特長がある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は従来の動力伝達用スチールベルトが有する問題
点すなわち使用中に最内層のものが破断しやすいという
問題を解決するための手段を与えるためになされたもの
で、その具体的な手段として、多層、スチールベルトを
構成する各フープに生ずる曲げ応力差を出来るかぎり少
なくし、願わくば・破断が最内層のフープに生ずるので
はなく、構成するフープのいずれにも均等の機会で生じ
うるようにしたものである。その第１の手段としては最
内層から順次フープの厚みを増すことにより各フープに
生ずる曲げ応力を理想的には均等になるようにし、実用
上はフープ製作誤差に起因する応力差を認めるものの、
従来品よりは寿命の長いヘルドを得ようとするものであ
り、その第２の手段は、内層群、中間層群、外層群に別
は各々の群に属するフープの厚みは同一とし、群の数に
応じた厚みの種類を有するフープから構成されたベルト
を製作することにより、各々のフープに生ずる曲げ応力
差を少なくし、ベルトの寿命を従来のものより長くする
ものである。
点すなわち使用中に最内層のものが破断しやすいという
問題を解決するための手段を与えるためになされたもの
で、その具体的な手段として、多層、スチールベルトを
構成する各フープに生ずる曲げ応力差を出来るかぎり少
なくし、願わくば・破断が最内層のフープに生ずるので
はなく、構成するフープのいずれにも均等の機会で生じ
うるようにしたものである。その第１の手段としては最
内層から順次フープの厚みを増すことにより各フープに
生ずる曲げ応力を理想的には均等になるようにし、実用
上はフープ製作誤差に起因する応力差を認めるものの、
従来品よりは寿命の長いヘルドを得ようとするものであ
り、その第２の手段は、内層群、中間層群、外層群に別
は各々の群に属するフープの厚みは同一とし、群の数に
応じた厚みの種類を有するフープから構成されたベルト
を製作することにより、各々のフープに生ずる曲げ応力
差を少なくし、ベルトの寿命を従来のものより長くする
ものである。
（実施例Ｉ）
第１図に示す如く、スチールベルト１は多数のフープ２
．２・・・を重ねて１体のベルトとして構成される。上
記フープ２の厚み士は内層から外層に至るに従い順次薄
くなるよう形成されている。即ち、最内層のフープ２と
最外層のフープ２の応力が理想的には同一となる厚み士
に形成されている。こノ多層フープ２の厚み士決定法を
以下に説明する。
．２・・・を重ねて１体のベルトとして構成される。上
記フープ２の厚み士は内層から外層に至るに従い順次薄
くなるよう形成されている。即ち、最内層のフープ２と
最外層のフープ２の応力が理想的には同一となる厚み士
に形成されている。こノ多層フープ２の厚み士決定法を
以下に説明する。
動力伝達時にヘル日がプーリ３の半径Ｒにそって曲げら
れる時、ヘルド１の最内層のフープ２に生ずる最大曲げ
応力σ１は Ｒ： 最内層の曲げ半径（プーリの半径）±１ ：１層
目の板厚 Ｅ： 弾性係数 同様に考えるとｍ層目のツー１２に生ずる最大曲げ応力
σ、は 基本思想はσ１−σ２＝・・・σ□−σ６であることか
ら士、を求めると ここで□＝Ａとおいて整理すると 士、は次式で示される ±ｍ −Ａ （１＋Ａ） ””（Ｒ＋±＋）、（−≧２
）（４１したがって各フープ２間の板厚差Δ±１はΔを
市−１，＠−±ｍ ＋５１−１＾＋
１＝Ａ（Ｒ＋ｔ＋）−士、 Ｆ５１−２Δ±
ｍ−Ａ２（１＋＾） ｌ）１ （Ｒ十±＋）、（Ｗｌ≧
２ ） ｔ５＋ −３次にプーリ３間に張力Ｆが作用
する場合を考えると、各層のヘルド１の伸びは同じであ
るから、張力により生ずる各フープ２の引張応力は同一
の値σ土である。この時ｍ層目のフープ２に生ずる最大
の引張応力は上述の考えと同様にしてとなり、等応力設
計基準を適用するとσ１−σ２−・・・σ２であるから
、 σ１−σや σ２−σ± □に変化したにすぎない。
れる時、ヘルド１の最内層のフープ２に生ずる最大曲げ
応力σ１は Ｒ： 最内層の曲げ半径（プーリの半径）±１ ：１層
目の板厚 Ｅ： 弾性係数 同様に考えるとｍ層目のツー１２に生ずる最大曲げ応力
σ、は 基本思想はσ１−σ２＝・・・σ□−σ６であることか
ら士、を求めると ここで□＝Ａとおいて整理すると 士、は次式で示される ±ｍ −Ａ （１＋Ａ） ””（Ｒ＋±＋）、（−≧２
）（４１したがって各フープ２間の板厚差Δ±１はΔを
市−１，＠−±ｍ ＋５１−１＾＋
１＝Ａ（Ｒ＋ｔ＋）−士、 Ｆ５１−２Δ±
ｍ−Ａ２（１＋＾） ｌ）１ （Ｒ十±＋）、（Ｗｌ≧
２ ） ｔ５＋ −３次にプーリ３間に張力Ｆが作用
する場合を考えると、各層のヘルド１の伸びは同じであ
るから、張力により生ずる各フープ２の引張応力は同一
の値σ土である。この時ｍ層目のフープ２に生ずる最大
の引張応力は上述の考えと同様にしてとなり、等応力設
計基準を適用するとσ１−σ２−・・・σ２であるから
、 σ１−σや σ２−σ± □に変化したにすぎない。
以上の様な基本的な考え方に従い、１０枚のフープ２か
らなるスチールベルト１の厚み士決定を行った。すなわ
ち（４）式を用い σｏ、 ＝８０ｋｇｆ ／ ｍ、Ｒ
＝３０ｍ、Ｅ ＝２００００ ｋｇｆ ／城として士、
のイ直を求めると、次のようになる。
らなるスチールベルト１の厚み士決定を行った。すなわ
ち（４）式を用い σｏ、 ＝８０ｋｇｆ ／ ｍ、Ｒ
＝３０ｍ、Ｅ ＝２００００ ｋｇｆ ／城として士、
のイ直を求めると、次のようになる。
次 葉
表１
また張力σヤが作用する場合を考えてσ。、＝８０ｋｇ
ｆ／ｍ、Ｒ＝３０ｙｓ＊、 Ｅ ＝２００００ ｋｇｆ
／稲、σヤニ１５ｋｇｆ ／−として士、を求めると
次のようになる。
ｆ／ｍ、Ｒ＝３０ｙｓ＊、 Ｅ ＝２００００ ｋｇｆ
／稲、σヤニ１５ｋｇｆ ／−として士、を求めると
次のようになる。
表２
多層ヘルド１を使用する時、変速比に応じて各フープ２
に生ずる曲げ応力はプーリ径Ｒによって変化することは
第２図に示した通りであるが、本発明のように等曲げ応
力の思想で設計した場合にはプーリ３の径が変化しても
最内層と最外層の応力差は第３図に示すように非常にわ
ずかとなる。
に生ずる曲げ応力はプーリ径Ｒによって変化することは
第２図に示した通りであるが、本発明のように等曲げ応
力の思想で設計した場合にはプーリ３の径が変化しても
最内層と最外層の応力差は第３図に示すように非常にわ
ずかとなる。
したがって本発明によれば、使用中に各フープ２にはプ
ーリＰｉ！Ｒが変化してもほぼ等しい曲げ応力が生じ、
フープ２が疲労被害をうけて破断する場合も、最内層に
かぎられなくなる。
ーリＰｉ！Ｒが変化してもほぼ等しい曲げ応力が生じ、
フープ２が疲労被害をうけて破断する場合も、最内層に
かぎられなくなる。
即ち、多層のスチールベルト１を設計する場合、全体の
厚みを決定した後、その厚みを何層に分けるかをヘルド
一枚に発生する応力、製造コスト等を考慮して決める方
法がとられる。例えば全体の厚みが２．５０ｍｍで、そ
れを１０枚のフープ２で構成させるものとすれば、従来
のベルトであれば各フープの厚みは０．２５０１である
が、本発明の方法に従えば表１に示すように最内層は０
．２４１Ｏｎ、最外層は０．２５９０ｍｍとなる。この
場合に最内層のフープ２に生ずる最大曲げ応力は従来法
であれば８３．Ｏｋｇｆ／ ｍｉ、本発明の方法に従え
ば８０．０ｋｇｆ ／ｕｎとなって、３ ｋｇｆ ／ゴ
の応力差となる。
厚みを決定した後、その厚みを何層に分けるかをヘルド
一枚に発生する応力、製造コスト等を考慮して決める方
法がとられる。例えば全体の厚みが２．５０ｍｍで、そ
れを１０枚のフープ２で構成させるものとすれば、従来
のベルトであれば各フープの厚みは０．２５０１である
が、本発明の方法に従えば表１に示すように最内層は０
．２４１Ｏｎ、最外層は０．２５９０ｍｍとなる。この
場合に最内層のフープ２に生ずる最大曲げ応力は従来法
であれば８３．Ｏｋｇｆ／ ｍｉ、本発明の方法に従え
ば８０．０ｋｇｆ ／ｕｎとなって、３ ｋｇｆ ／ゴ
の応力差となる。
第４図はマルエージング鋼の曲げ応力−繰返し数の関係
である。９０ｋｇｆ ／−を境にして曲げ応力−繰返し
数の関係がことなるので長寿命側では数ｋｇｆ／ｙｉＯ
値が非常に重要な意味をもっている。
である。９０ｋｇｆ ／−を境にして曲げ応力−繰返し
数の関係がことなるので長寿命側では数ｋｇｆ／ｙｉＯ
値が非常に重要な意味をもっている。
第４図において応力８３ｋｇｆ ／−と８０ｋｇｆ ／
ｍの比較をおこなうと、前者の寿命は７×１０Ｓサイク
ル、後者の寿命は３×１０６サイクルとなって、寿命は
４倍強に向上する。
ｍの比較をおこなうと、前者の寿命は７×１０Ｓサイク
ル、後者の寿命は３×１０６サイクルとなって、寿命は
４倍強に向上する。
以上は設計時の目標に基づく効果であるが、フープ製作
時の厚み管理範囲は０．００２ 鰭であることを考慮に
入れると、その差にもとづく曲げ応力の変動は０．２４
１０鰭のフープの場合で〜０．６７ｋｇｆ ／Ｔｄであ
る。したがって等応力設計による寿命増大に対する効果
は十分に存在する。
時の厚み管理範囲は０．００２ 鰭であることを考慮に
入れると、その差にもとづく曲げ応力の変動は０．２４
１０鰭のフープの場合で〜０．６７ｋｇｆ ／Ｔｄであ
る。したがって等応力設計による寿命増大に対する効果
は十分に存在する。
（実施例■）
実施例■では多層ベルトを構成する各フープに発生する
曲げ応力が製作時の誤差を無視すればほぼ均一になるよ
うにしたが、この場合は各フープの厚みを全て変える必
要がある。この実施例は従来のベルトでは最内層のフー
プと最外層のフープに生じていた曲げ応力差を少なくし
、かつ、フープ製作時の目標厚みの種類を少なくするこ
とによって製造管理を容易にしようとするものである。
曲げ応力が製作時の誤差を無視すればほぼ均一になるよ
うにしたが、この場合は各フープの厚みを全て変える必
要がある。この実施例は従来のベルトでは最内層のフー
プと最外層のフープに生じていた曲げ応力差を少なくし
、かつ、フープ製作時の目標厚みの種類を少なくするこ
とによって製造管理を容易にしようとするものである。
これは次のように説明することができる。すなわち、複
数のフープで構成されるベルトを内層群、中間層群、外
層群に分割し、それぞれの群におけるフープの厚みは同
一とするものである。第５図に示すように実施例１の方
法で得たフープの厚み分布があり、それを例えば群に分
けた後、群内の厚み合計を群内のフープ数で割ることに
よって厚みを決定する。群の数は任意に分けることがで
きる。
数のフープで構成されるベルトを内層群、中間層群、外
層群に分割し、それぞれの群におけるフープの厚みは同
一とするものである。第５図に示すように実施例１の方
法で得たフープの厚み分布があり、それを例えば群に分
けた後、群内の厚み合計を群内のフープ数で割ることに
よって厚みを決定する。群の数は任意に分けることがで
きる。
実施例Ｈの場合は実施例■の場合はど各フープ間に生ず
る応力差を少なくはできないけれども、従来のベルトよ
りも応力差を少なくすることができ、工業的には有用な
手段である。
る応力差を少なくはできないけれども、従来のベルトよ
りも応力差を少なくすることができ、工業的には有用な
手段である。
（発明の効果）
多層フープから成る動力伝達用スチールベルトにおいて
は、最内層のフープに作用する応力が最大となるが、本
発明においては、少なくとも最内層のフープが最外層の
フープ厚に比べて厚みが小さくなるようにしたので、最
内層の応力が減少し、各フープに生ずる応力が均等化さ
れ、従来品より寿命が長くなるものである。
は、最内層のフープに作用する応力が最大となるが、本
発明においては、少なくとも最内層のフープが最外層の
フープ厚に比べて厚みが小さくなるようにしたので、最
内層の応力が減少し、各フープに生ずる応力が均等化さ
れ、従来品より寿命が長くなるものである。
第１図は本発明の実施例を示すスチールベルトの断面図
、第２図はフープの曲げ半径と曲げ応力との関係を示す
グラフ、第３図は曲げ半径に対する各フープの曲げ応力
差を示すグラフ、第４図は曲げ応力−繰返し数の関係を
示すＳ−Ｎ線図、第５図はフープの厚み分布図である。 １・・・スチールベルト、２・・・フープ、ｔ・・・厚
み。
、第２図はフープの曲げ半径と曲げ応力との関係を示す
グラフ、第３図は曲げ半径に対する各フープの曲げ応力
差を示すグラフ、第４図は曲げ応力−繰返し数の関係を
示すＳ−Ｎ線図、第５図はフープの厚み分布図である。 １・・・スチールベルト、２・・・フープ、ｔ・・・厚
み。
Claims (1)
- １、多層フープからなる動力伝達用スチールベルトにお
いて、少なくとも最外層のフープが最内層のフープに比
べて厚みが大なることを特徴とする動力伝達用スチール
ベルト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16621085A JPS6228548A (ja) | 1985-07-27 | 1985-07-27 | 動力伝達用スチ−ルベルト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16621085A JPS6228548A (ja) | 1985-07-27 | 1985-07-27 | 動力伝達用スチ−ルベルト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6228548A true JPS6228548A (ja) | 1987-02-06 |
Family
ID=15827138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16621085A Pending JPS6228548A (ja) | 1985-07-27 | 1985-07-27 | 動力伝達用スチ−ルベルト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6228548A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11303943A (ja) * | 1998-04-17 | 1999-11-02 | Honda Motor Co Ltd | 無段変速機用ベルト |
| EP0989325A3 (en) * | 1998-09-25 | 2000-07-19 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Belt for continuously variable transmission |
| WO2001020191A1 (en) * | 1999-09-15 | 2001-03-22 | Van Doorne's Transmissie B.V. | Belt |
| US6830525B1 (en) | 1999-09-15 | 2004-12-14 | Van Doorne's Transmissie B.V. | Belt |
| WO2007133062A1 (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-22 | Robert Bosch Gmbh | Manufacturing method for a laminated set of metal rings for a pushbelt |
| WO2013095089A1 (en) | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Robert Bosch Gmbh | Flexible steel ring and drive belt provided with a laminated set of such rings |
| JP2019196830A (ja) * | 2018-05-11 | 2019-11-14 | トヨタ自動車株式会社 | 無端金属ベルト、及びその製造方法 |
-
1985
- 1985-07-27 JP JP16621085A patent/JPS6228548A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11303943A (ja) * | 1998-04-17 | 1999-11-02 | Honda Motor Co Ltd | 無段変速機用ベルト |
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| US7066859B2 (en) | 1999-09-15 | 2006-06-27 | Van Doorne's Transmissie B.V. | Belt |
| WO2007133062A1 (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-22 | Robert Bosch Gmbh | Manufacturing method for a laminated set of metal rings for a pushbelt |
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