JPWO2019035360A1 - 伝動ベルト用エレメントおよび伝動ベルト - Google Patents

Abstract

無段変速機のプーリに巻き掛けられる伝動ベルトのエレメントは、正面および背面の一方に少なくとも部分的にピラー部に跨がるように形成され、隣り合うエレメント同士の回動の支点となる両者の接触線を含む凸曲面状のロッキングエッジ部と、隣り合うエレメントと接触しないようにサドル面に沿って幅方向に延在する凹部であって、ロッキングエッジ部を少なくとも部分的に幅方向に分断する非接触部とを含み、非接触部の深さは、当該非接触部の伝動ベルトの内周側における端部が、当該伝動ベルトの巻き掛け半径が最小になるときの接触線よりも内周側に位置すると共に胴部の内周側の縁部に達しないように定められる。

Description

本開示は、無段変速機のプーリに巻き掛けられる伝動ベルトのリングと接触するサドル面を有する胴部と、サドル面の幅方向における両側に位置するように当該胴部から延出された一対のピラー部とを含む伝動ベルト用エレメントおよびそれを備えた伝動ベルトに関する。

従来、伝動ベルト用エレメントとして、左右に延びるボディ部と、当該ボディ部の上部の左右端からそれぞれ上方に延びる一対のピラー部と、前側主面に形成されて左右に延びるロッキングエッジ部とを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このエレメントの前側主面には、左右に延びるロッキングエッジ部の下部に位置するように傾斜面が形成されており、当該エレメントの板厚は、下端に向かうにつれて薄くなっている。更に、エレメントの前側主面または後側主面の左右方向略中央部には、上下に延びる凹部（非接触部）が形成されている。これにより、このエレメントを含む伝動ベルトでは、隣り合うエレメント同士を凹部の両側で接触させてミスアライメントを吸収すると共にヨーイングを抑制している。

特開２００６−１５３０８９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたエレメントでは、前側主面または後側主面に当該エレメントの下端（下縁部）に達する凹部が形成されることで強度が低下してしまう。このため、エレメント自体の強度低下やトルク伝達中のエレメントの変形に起因して、当該エレメントを複数含む伝動ベルトの耐久性が低下するおそれがある。

そこで、本開示は、伝動ベルト用エレメントが隣り合うエレメントに非接触部の両側に位置するロッキングエッジ部のみで接触するようにしつつ、当該伝動ベルト用エレメントの強度を充分に確保して伝動ベルトの耐久性をより向上させることを主目的とする。

本開示の伝動ベルト用エレメントは、無段変速機のプライマリプーリおよびセカンダリプーリに巻き掛けられる伝動ベルトのリングと接触するサドル面を有する胴部と、前記サドル面の幅方向における両側に位置するように前記胴部から延出された一対のピラー部とを含む伝動ベルト用エレメントにおいて、正面および背面の一方に少なくとも部分的に前記ピラー部に跨がるように形成され、隣り合う前記伝動ベルト用エレメント同士の回動の支点となる両者の接触線を含む凸曲面状のロッキングエッジ部と、隣り合う前記伝動ベルト用エレメントと接触しないように前記サドル面に沿って前記幅方向に延在する凹部であって、前記ロッキングエッジ部を少なくとも部分的に該幅方向に分断する非接触部とを備え、前記非接触部の深さは、該非接触部の前記伝動ベルトの内周側における端部が、該伝動ベルトの巻き掛け半径が最小になるときの前記接触線よりも前記内周側に位置すると共に、前記胴部の前記内周側の縁部に達しないように定められるものである。

本開示の伝動ベルト用エレメントにおいて、ロッキングエッジ部は、非接触部によって少なくとも部分的に幅方向に分断される。更に、非接触部の深さは、当該非接触部の伝動ベルトの内周側における端部が、当該伝動ベルトの巻き掛け半径が最小になるときの接触線よりも内周側に位置すると共に、胴部の内周側の縁部に達しないように定められる。これにより、伝動ベルト用エレメントが隣り合うエレメントに非接触部の両側に位置するロッキングエッジ部のみで接触するようにしつつ、伝動ベルト用エレメントの薄肉化を抑制することができるので、当該伝動ベルト用エレメントの強度を充分に確保すると共にトルク伝達中の伝動ベルト用エレメントの変形を抑制することが可能となる。この結果、本開示の伝動ベルト用エレメントを含む伝動ベルトの耐久性をより向上させることができる。

本開示の伝動ベルト用エレメントを含む伝動ベルトを有する無段変速機の一例を示す概略構成図である。 本開示の伝動ベルト用エレメントを示す概略構成図である。 本開示の伝動ベルト用エレメントを示す概略構成図である。 本開示の伝動ベルト用エレメントを示す要部拡大部分断面図である。

次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本開示の無段変速機（ＣＶＴ）１を示す概略構成図である。同図に示す無段変速機１は、車両に搭載されるものであり、駆動側回転軸としてのプライマリシャフト（第１シャフト）２と、当該プライマリシャフト２に設けられたプライマリプーリ（第１プーリ）３と、プライマリシャフト２と平行に配置される従動側回転軸としてのセカンダリシャフト（第２シャフト）４と、当該セカンダリシャフト４に設けられたセカンダリプーリ（第２プーリ）５と、伝動ベルト１０とを含む。図示するように、伝動ベルト１０は、プライマリプーリ３のプーリ溝（Ｖ字状溝）とセカンダリプーリ５のプーリ溝（Ｖ字状溝）とに巻き掛けられる。

プライマリシャフト２は、車両のエンジン（内燃機関）といった動力発生源に連結されたインプットシャフト（図示省略）に図示しない前後進切換機構を介して連結される。プライマリプーリ３は、プライマリシャフト２と一体に形成された固定シーブ３ａと、ボールスプライン等を介してプライマリシャフト２により軸方向に摺動自在に支持される可動シーブ３ｂとを含む。また、セカンダリプーリ５は、セカンダリシャフト４と一体に形成された固定シーブ５ａと、ボールスプライン等を介してセカンダリシャフト４により軸方向に摺動自在に支持されると共にリターンスプリング８により軸方向に付勢される可動シーブ５ｂとを含む。

更に、無段変速機１は、プライマリプーリ３の溝幅を変更するための油圧式アクチュエータであるプライマリシリンダ６と、セカンダリプーリ５の溝幅を変更するための油圧式アクチュエータであるセカンダリシリンダ７とを含む。プライマリシリンダ６は、プライマリプーリ３の可動シーブ３ｂの背後に形成され、セカンダリシリンダ７は、セカンダリプーリ５の可動シーブ５ｂの背後に形成される。プライマリシリンダ６とセカンダリシリンダ７とには、プライマリプーリ３とセカンダリプーリ５との溝幅を変化させるべく図示しない油圧制御装置から作動油が供給される。また、セカンダリシャフト４は、ギヤ機構、デファレンシャルギヤおよびドライブシャフトを介して車両の駆動輪（何れも図示省略）に連結される。

本実施形態において、プライマリシャフト２のエンジン側とは反対側の端部（図１における左側の端部）には、段部が形成されている。そして、当該段部とプライマリシリンダ６のプライマリピストン６０との間には、プライマリプーリ３の可動シーブ３ｂのエンジン側とは反対側の端部（図１における左側の端部）と当接可能となるように、環状のエンドプレート６５が介設されている。更に、プライマリシャフト２には、可動シーブ３ｂの内周面に形成されたスプライン歯３ｓの固定シーブ３ａ側の端部と当接可能となるようにストッパ部２ｓが形成されている。

プライマリプーリ３の可動シーブ３ｂが固定シーブ３ａから離間してエンドプレート６５に当接すると、プライマリシャフト２に対する可動シーブ３ｂの固定シーブ３ａから離間する方向への移動が規制される。これにより、プライマリプーリ３のプーリ溝の幅が最大になり、それに伴ってセカンダリプーリ５のプーリ溝の幅が最小に設定されることで、無段変速機１の変速比γが最大になる。また、可動シーブ３ｂの内周面に形成されたスプライン歯３ｓがプライマリシャフト２に形成されたストッパ部２ｓに当接すると、プライマリシャフト２に対する可動シーブ３ｂの固定シーブ３ａに接近する方向への移動が規制される。これにより、プライマリプーリ３のプーリ溝の幅が最小になり、それに伴って伝動ベルト１０によりセカンダリプーリ５のプーリ溝の幅が最大に設定されることで、無段変速機１の変速比γが最小になる。なお、無段変速機１は、プライマリシャフト２およびセカンダリシャフト４が選択的にインプットシャフトに連結されると共に、プライマリシャフト２およびセカンダリシャフト４が選択的に車両のドライブシャフトに連結されるように構成されてもよい。

図２は、伝動ベルト１０を示す概略構成図である。同図に示すように、伝動ベルト１０は、弾性変形可能な複数（本実施形態では、例えば９個）のリング材１１を厚み方向（リング径方向）に積層することにより構成された１個の積層リング１２と、１個のリテーナリング１５と、積層リング１２の内周面に沿って環状に配列（結束）される複数（例えば、数百個）のエレメント２０とを含む。本実施形態において、エレメント２０は、第１のエレメントと、当該第１のエレメントよりも若干（例えば、０．１ｍｍ程度）大きい厚み（最大厚み）を有する第２のエレメントとを含み、当該第１および第２エレメントは、それぞれ複数個隣り合わせにして配列される。これにより、伝動ベルト１０によってプライマリプーリ３およびセカンダリプーリ５との間でトルク伝達される際に、振動やノイズが発生するのを抑制することが可能となる。第１および第２エレメントの厚み以外の構造は共通であることから、以下、両者を「エレメント２０」と総称して説明する。

積層リング１２を構成する複数のリング材１１は、それぞれ鋼板製のドラムから切り出された弾性変形可能なものであって、概ね同一の厚みおよびそれぞれについて予め定められた異なる周長を有するように加工されている。リテーナリング１５は、例えば鋼板製のドラムから切り出された弾性変形可能なものであり、リング材１１と概ね同一若しくはそれよりも薄い厚みを有する。また、リテーナリング１５は、積層リング１２の最外層リング材１１ｏの外周長よりも長い内周長を有する。これにより、積層リング１２とリテーナリング１５とが同心円状に配置された状態（張力が作用しない無負荷状態）では、図２に示すように、最外層リング材１１ｏの外周面とリテーナリング１５の内周面との間に、環状のクリアランスが形成される。

各エレメント２０は、例えばプレス加工により鋼板から打ち抜かれた左右対称の外形（平面形状）を有するものであり、図２に示すように、図中水平に延びる胴部２１と、当該胴部２１の両端部から同方向に延出された一対のピラー部２２と、各ピラー部２２の遊端側に開口するように一対のピラー部２２の間に画成された単一のリング収容部（凹部）２３と、伝動ベルト１０（積層リング１２）の内周側から外周側（積層リング１２の径方向における外側）に向かうにつれて互いに離間するように形成された一対の側面２０ｓとを有する。

一対のピラー部２２は、リング収容部２３の底面であるサドル面２３ｓの幅方向における両側から外周側（伝動ベルト１０（積層リング１２）の内周側から外周側に向かう方向、すなわち図中上方）に延出されている。また、各ピラー部２２の遊端部には、サドル面２３ｓの幅方向に突出するフック部２２ｆが形成されている。一対のフック部２２ｆは、積層リング１２（リング材１１）の幅よりも若干長く、かつリテーナリング１５の幅よりも短い間隔をおいて互いに対向する。また、エレメント２０の各ピラー部２２は、外周側に向かうにつれてサドル面２３ｓから離間するように傾斜した平坦な内面２２ｉを有し、サドル面２３ｓと各ピラー部２２の内面２２ｉとの間には、両者に滑らかに連続する凹曲面（例えば、凹円柱面）が形成されている。

リング収容部２３内には、図２に示すように、積層リング１２が配置され、当該リング収容部２３のサドル面２３ｓは、積層リング１２すなわち最内層リング材１１ｉの内周面に接触する。サドル面２３ｓは、幅方向における中央部を頂部Ｔとして幅方向外側に向かうにつれて図中下方に緩やかに傾斜した左右対称の凸曲面形状（クラウニング形状）を有する。これにより、サドル面２３ｓとの摩擦により積層リング１２に頂部Ｔに向かう求心力を付与して、当該積層リング１２をセンタリングすることが可能となる。ただし、サドル面２３ｓは、積層リング１２の径方向における外側に湾曲する凸曲面を複数含むものであってもよい。

更に、リング収容部２３内には、弾性変形させられたリテーナリング１５が各エレメント２０の一対のフック部２２ｆの間から嵌め込まれる。リテーナリング１５は、積層リング１２の最外層リング材１１ｏの外周面と各エレメント２０のフック部２２ｆとの間に配置されて当該積層リング１２を包囲し、一対のピラー部２２と共に、各エレメント２０が積層リング１２から脱落したり、エレメント２０から積層リング１２が脱落したりするのを規制する。これにより、複数のエレメント２０は、積層リング１２の内周面に沿って環状に結束（配列）される。本実施形態において、リテーナリング１５には、図示しない単一または複数の開口（長穴）が形成されており、これにより、リテーナリング１５を弾性変形し易くしてエレメント２０に対する組付性を確保することができる。

積層リング１２の最外層リング材１１ｏの外周面とリテーナリング１５の内周面との間には、上述のようにクリアランスが形成され、無段変速機１の作動中、基本的にリテーナリング１５に張力等が作用することがない。従って、エレメント２０では、剛性等の確保のためにピラー部２２やフック部２２ｆを大きくする必要がなくなり、胴部の幅方向における中央部から外周側に延出された頭部の両側に積層リングが配置される一般的なエレメントに比べて、ピラー部２２の積層リング１２よりも外周側に突出する部分の面積を減らすことができる。従って、エレメント２０の材料費の低減化により、伝動ベルト１０ひいては無段変速機１の低コスト化を図ることが可能となる。

また、エレメント２０の各側面２０ｓは、ピラー部２２側すなわち当該ピラー部２２の内面２２ｉの反対側（外側）に位置する第１側面２０ｓａと、第１側面２０ｓａに連続するように形成されて当該第１側面２０ｓａよりも内周側（積層リング１２の径方向における内側）に位置する第２側面２０ｓｂとを含む。本実施形態において、一対の第１側面２０ｓａは、第２側面２０ｓｂと同様に、外周側に向かうにつれて互いに離間するように形成される。これにより、各ピラー部２２の強度を良好に確保することができる。

一対の第２側面２０ｓｂがなす角度は、プライマリプーリ３やセカンダリプーリ５のプーリ溝の開き角度と概ね等しく（本実施形態では、開き角度の設計値よりも僅かに大きく）なるように定められ、かつ一対の第１側面２０ｓａがなす角度は、一対の第２側面２０ｓｂがなす角度よりも小さく定められている。これにより、エレメント２０の第２側面２０ｓｂは、プライマリプーリ３のプーリ溝やセカンダリプーリ５のプーリ溝の表面に摩擦接触してプーリ３，５からの挟圧力を受け、摩擦力によりプライマリプーリ３からセカンダリプーリ５へとトルクを伝達するトルク伝達面（フランク面）となる。これに対して、一対の第１側面２０ｓａは、伝動ベルト１０によってプライマリプーリ３からセカンダリプーリ５へとトルクが伝達される際、基本的に、プーリ溝の表面に接触しないことになる。また、各第２側面２０ｓｂの表面には、エレメント２０とプライマリプーリ３やセカンダリプーリ５との接触部を潤滑・冷却するための作動油を保持するための図示しない凹凸（複数の溝）が形成されている。

図２に示すように、エレメント２０の正面（一方の表面）は、凸曲面状のロッキングエッジ部（接触領域）２５と、非接触部２７と、胴部２１に形成されたテーパ面（斜面）２１ｓと含む。ロッキングエッジ部２５は、各ピラー部２２と胴部２１とに跨がるようにエレメント２０の正面に形成された凸曲面部であって、隣り合うエレメント２０の背面２０ｂｓに線接触する。すなわち、ロッキングエッジ部２５は、隣り合うエレメント２０同士の回動の支点となる両者の接触線を含むものである。

また、非接触部２７は、サドル面２３ｓで開口すると共に当該サドル面２３ｓに沿って幅方向に延在するように胴部２１に形成された帯状の凹部であって、ロッキングエッジ部２５を部分的に当該幅方向に分断するものである。図３に示すように、非接触部２７は、幅方向における両端部の深さがロッキングエッジ部２５に近接するにつれて漸減すると共に両端部の間の部分が略一定の深さｄを有するように形成されている。そして、非接触部２７の略一定の深さｄを有する部分の幅ｗは、積層リング１２の幅よりも狭くなっている。これにより、非接触部２７の幅方向における両端部付近での応力集中を抑制してエレメント２０の耐久性をより向上させることが可能となる。

テーパ面２１ｓは、ロッキングエッジ部２５に連続すると共に当該ロッキングエッジ部から伝動ベルト１０の内周側における胴部２１の縁部２１ｅｉ（図中下側）に向かうにつれてエレメント２０の背面２０ｂｓに近接するように形成された平坦な斜面である。また、テーパ面２１ｓには、胴部２１の正面の幅方向における中央部に位置するように１個の突起（ディンプル）２１ｐが形成されており、エレメント２０（胴部２１）の背面２０ｂｓには、突起２１ｐの裏側に位置するように窪み部２１ｒが形成されている。伝動ベルト１０が組み立てられた際、当該窪み部２１ｒには、隣り合うエレメント２０の突起２１ｐが遊嵌される。

本実施形態において、ロッキングエッジ部２５の外周側（図２における上側）におけるエレメント２０の正面（主にピラー部２２の正面）と、エレメント２０の背面２０ｂｓ（他方の表面）とは、図２に示すように、それぞれ平坦かつ互いに平行に形成されている。これにより、エレメント２０のピラー部２２は、略一定の厚みｔｅを有する。また、非接触部２７は、ロッキングエッジ部２５の表面よりも背面２０ｂｓ側に窪んでいることから、サドル面２３ｓの厚みは、ピラー部２２の厚みｔｅよりも小さくなる。そして、テーパ面２１ｓの傾斜角度は、当該テーパ面２１ｓが隣り合うエレメント２０の背面２０ｂｓに接触しないようにピラー部２２の厚みｔｅを考慮して設定される。なお、突起２１ｐの周囲には、エレメント２０の背面２０ｂｓと平行に延在する平坦部が形成されてもよい。

図４は、エレメント２０を示す要部拡大部分断面図である。同図に示すように、ロッキングエッジ部２５は、ピラー部２２の正面とテーパ面２１ｓとに滑らかに連続すると共に伝動ベルト１０の径方向に幅をもつように形成されている。本実施形態において、ロッキングエッジ部２５は、予め定められた曲率半径を有すると共にピラー部２２の正面およびテーパ面２１ｓの双方に接する円柱面により形成されている。ただし、ロッキングエッジ部２５は、円柱面以外の楕円柱面といった凸曲面により形成されてもよい。

また、ロッキングエッジ部２５は、上述のように、隣り合うエレメント２０同士の回動の支点となる接触線を含むが、当該接触線の位置は、無段変速機１の変速比γに応じてロッキングエッジ部２５の伝動ベルト１０の外周側における端部（以下、「外周側端部」という）２５ｏから伝動ベルト１０の内周側における端部（以下、「内周側端部」という）２５ｉまでの範囲内で変動する。すなわち、複数のエレメント２０を含む伝動ベルト１０によりプライマリプーリ３からセカンダリプーリ５にトルクが伝達される際、伝動ベルト１０のプーリ３，５に巻き掛かっていない部分である弦部において、隣り合うエレメント２０同士の接触線がロッキングエッジ部２５内で最も伝動ベルト１０の外周側に位置する。また、隣り合うエレメント２０同士の接触線は、理論上、伝動ベルト１０の巻き掛け半径が最小になるときに、エレメント２０の傾きが最大になることでロッキングエッジ部２５内で最も伝動ベルト１０の内周側に位置する。

このため、ロッキングエッジ部２５（上記円柱面の曲率半径等）は、外周側端部２５ｏ（ピラー部２２の正面とロッキングエッジ部２５との境界線）が上記弦部における設計上（理論上）の接触線よりも外周側に位置するように設計される。また、ロッキングエッジ部２５は、内周側端部２５ｉ（テーパ面２１ｓとロッキングエッジ部２５との境界線）が、伝動ベルト１０の巻き掛け半径が最小になるときの接触線２５ｃｍｉｎよりも内周側に位置するように設計される。これにより、ロッキングエッジ部２５は、当該接触線２５ｃｍｉｎよりも内周側でテーパ面２１ｓに連続することになる。本実施形態において、ロッキングエッジ部２５は、図示するように、エレメント２０等の製造公差や運転中の変形量等を考慮して内周側端部２５ｉが接触線２５ｃｍｉｎから内周側に充分に（ある程度）離間するように設計されている。

更に、ロッキングエッジ部２５の外周側端部２５ｏから接触線２５ｃｍｉｎまでの範囲内には、伝動ベルト１０の巻き掛け半径が最大になるときの接触線２５ｃｍａｘが含まれる。そして、本実施形態において、ロッキングエッジ部２５は、巻き掛け半径が最小になるときの接触線２５ｃｍｉｎがサドル面２３ｓ（底部）よりも内周側に位置し、かつ巻き掛け半径が最大になるときの接触線２５ｃｍａｘがサドル面２３ｓ（頂部Ｔ）よりも外周側に位置するように設計される。これにより、トルク伝達中のプーリ３，５に巻き掛かっている伝動ベルト１０の径方向におけるサドル面２３ｓとエレメント２０同士の接触線との距離をより短くすることができるので、積層リング１２とエレメント２０との角速度差をより一層小さくし、積層リング１２とエレメント２０との相対すべりによる摩擦損失を良好に低減化することが可能となる。なお、伝動ベルト１０の巻き掛け半径は、無段変速機１の変速比γが最小になるときに最小になり、かつ変速比γが最大になるときに最大になるか、あるいは変速比γが最大になるときに最小になり、かつ変速比γが最小になるときに最大になる。

ここで、上述のようにサドル面２３ｓに沿って延びる凹部である非接触部２７を各エレメント２０に形成することで、伝動ベルト１０では、隣り合うエレメント２０とのロッキングエッジ部２５以外での接触を抑制して各エレメント２０の耐久性を向上させることができる。すなわち、各エレメント２０が隣り合うエレメント２０の非接触部２７と接触しないようにすることで、大きなモーメントが作用するエレメント２０の幅方向における中央部からの荷重が隣り合うエレメント２０に加えられて当該エレメント２０が変形するのを抑制し、それにより各エレメント２０の耐久性をより向上させることが可能となる。

ただし、非接触部２７の伝動ベルト１０の内周側における端部が上記接触線２５ｃｍｉｎよりも外周側に位置すると、当該伝動ベルト１０の巻き掛け半径が最小になるときに各エレメント２０が隣り合うエレメント２０の非接触部２７よりも内周側の部分に接触してしまうおそれがある。その一方で、エレメント２０の正面に胴部２１の内周側の縁部２１ｅｉまで達するように非接触部２７が形成された場合、当該エレメント２０の強度が低下してしまい、複数のエレメント２０を含む伝動ベルト１０の耐久性が低下するおそれがある。

これを踏まえて、エレメント２０の非接触部２７の深さ（上記一定の深さ）ｄは、図４に示すように、当該非接触部２７の伝動ベルト１０の内周側における端部（以下、「内周側端部」という）２７ｉが、当該伝動ベルト１０の巻き掛け半径が最小になるときの接触線２５ｃｍｉｎよりも内周側に位置すると共に、ロッキングエッジ部２５の内周側端部２５ｉ（テーパ面２１ｓとロッキングエッジ部２５との境界線）よりも外周側に位置するように定められる。すなわち、非接触部２７の底面２７ｂは、接触線２５ｃｍｉｎよりもエレメント２０の背面２０ｂｓに近接すると共に、ロッキングエッジ部２５の内周側端部２５ｉよりも背面２０ｂｓから離間する。

これにより、非接触部２７によってロッキングエッジ部２５を一対の実接触領域２５Ａ（ロッキングエッジ部２５から主に上記接触線２５ｃｍｉｎの内周側に位置する部分を除いた領域、図２における網掛け部参照）に分断して各エレメント２０が隣り合うエレメント２０に当該非接触部２７の両側に位置するロッキングエッジ部２５のみで接触するようにしつつ、非接触部２７をできるだけ浅くして当該エレメント２０の薄肉化を良好に抑制することができる。この結果、各エレメント２０の強度を充分に確保すると共に、トルク伝達中の各エレメント２０の変形を抑制することが可能となり、複数のエレメント２０を含む伝動ベルト１０の耐久性をより向上させることができる。

また、エレメント２０のロッキングエッジ部２５は、上述のように、巻き掛け半径が最小になるときの接触線２５ｃｍｉｎがサドル面２３ｓよりも内周側に位置し、かつ巻き掛け半径が最大になるときの接触線２５ｃｍａｘがサドル面２３ｓよりも外周側に位置するように設計される。かかるエレメント２０において、非接触部２７の内周側端部２７ｉをロッキングエッジ部２５の内周側端部２５ｉよりも外周側に位置するようにすることで、例えば巻き掛け半径が最大になるときの接触線２５ｃｍａｘが伝動ベルト１０の径方向においてサドル面２３ｓよりも内周側に設けられた場合に比べて非接触部２７をより浅くすることが可能となる。

なお、エレメント２０の諸元（厚み等）によっては、非接触部２７の深さｄは、内周側端部２７ｉがロッキングエッジ部２５の内周側端部２５ｉ（テーパ面２１ｓとロッキングエッジ部２５との境界線）上に位置するように定められてもよい。また、ロッキングエッジ部２５の曲率やテーパ面２１ｓの傾斜角度によっては、非接触部２７の深さｄは、内周側端部２７ｉが胴部２１の内周側の縁部２１ｅｉに達しない範囲でロッキングエッジ部２５の内周側端部２５ｉよりも内周側に位置するように定められてもよい。

更に、ロッキングエッジ部２５の内周側端部２５ｉがサドル面２３ｓ（底部）よりも内周側に位置すると共に外周側端部２５ｏがサドル面２３ｓ（頂部Ｔ）よりも外周側に位置するのであれば、巻き掛け半径が最小になるときの接触線２５ｃｍｉｎは、サドル面２３ｓ（底部）よりも外周側に位置してもよく、巻き掛け半径が最大になるときの接触線２５ｃｍａｘは、サドル面２３ｓ（頂部Ｔ）よりも内周側に位置してもよい。また、ロッキングエッジ部２５は、内周側端部２５ｉまたは外周側端部２５ｏがロッキングエッジ部２５とサドル面２３ｓの頂部Ｔを通って幅方向に延在する直線（図４における一点鎖線参照）と重なり合うように形成されてもよい。更に、ロッキングエッジ部２５や非接触部２７は、エレメント２０の背面２０ｂｓに形成されてもよい。

以上説明したように、本開示の伝動ベルト用エレメントは、無段変速機（１）のプライマリプーリ（３）およびセカンダリプーリ（５）に巻き掛けられる伝動ベルト（１０）のリング（１２）と接触するサドル面（２３ｓ）を有する胴部（２１）と、前記サドル面（２３ｓ）の幅方向における両側に位置するように前記胴部（２１）から延出された一対のピラー部（２２）とを含む伝動ベルト用エレメント（２０）において、正面および背面の一方に少なくとも部分的に前記ピラー部（２２）に跨がるように形成され、隣り合う前記伝動ベルト用エレメント（２０）同士の回動の支点となる両者の接触線を含む凸曲面状のロッキングエッジ部（２５）と、隣り合う前記伝動ベルト用エレメント（２０）と接触しないように前記サドル面（２３ｓ）に沿って前記幅方向に延在する凹部であって、前記ロッキングエッジ部（２５）を少なくとも部分的に該幅方向に分断する非接触部（２７）とを備え、前記非接触部（２７）の深さ（ｄ）は、該非接触部（２７）の前記伝動ベルト（１０）の内周側における端部（２７ｉ）が、該伝動ベルト（１０）の巻き掛け半径が最小になるときの前記接触線（２５ｃｍｉｎ）よりも前記内周側に位置すると共に、前記胴部（２１）の前記内周側の縁部（２１ｅｉ）に達しないように定められるものである。

本開示の伝動ベルト用エレメントにおいて、ロッキングエッジ部は、非接触部によって少なくとも部分的に幅方向に分断される。更に、非接触部の深さは、当該非接触部の伝動ベルトの内周側における端部が、当該伝動ベルトの巻き掛け半径が最小になるときの接触線よりも内周側に位置すると共に、胴部の内周側の縁部に達しないように定められる。これにより、伝動ベルト用エレメントが隣り合うエレメントに非接触部の両側に位置するロッキングエッジ部のみで接触するようにしつつ、伝動ベルト用エレメントの薄肉化を抑制することができるので、当該伝動ベルト用エレメントの強度を充分に確保すると共にトルク伝達中の伝動ベルト用エレメントの変形を抑制することが可能となる。この結果、本開示の伝動ベルト用エレメントを含む伝動ベルトの耐久性をより向上させることができる。

また、前記正面および前記背面の前記一方は、前記巻き掛け半径が最小になるときの前記接触線（２５ｃｍｉｎ）よりも前記内周側で前記ロッキングエッジ部（２５）に連続すると共に該ロッキングエッジ部（２５）から前記内周側に向かうにつれて前記正面および前記背面の他方（２０ｂｓ）に近接する斜面（２１ｓ）を含んでもよく、前記非接触部（２７）の前記深さ（ｄ）は、該非接触部（２７）の前記内周側の端部（２７ｉ）が、前記ロッキングエッジ部（２５）と前記斜面（２１ｓ）との境界線（２５ｉ）よりも前記伝動ベルト（１０）の外周側若しくは該境界線（２５ｉ）上に位置するように定められてもよい。これにより、伝動ベルト用エレメントが隣り合うエレメントに非接触部の両側に位置するロッキングエッジ部のみで接触するようにしつつ、非接触部をより浅くして伝動ベルト用エレメントの薄肉化を良好に抑制することが可能となる。

更に、前記ロッキングエッジ部（２５）の前記内周側の端部（２５ｉ）は、前記サドル面（２３ｓ）よりも前記内周側に位置してもよく、前記ロッキングエッジ部（２５）の前記外周側の端部（２５ｏ）は、前記サドル面（２３ｓ）よりも前記伝動ベルト（１０）の外周側に位置してもよい。

また、前記巻き掛け半径が最小になるときの前記接触線（２５ｃｍｉｎ）は、前記サドル面（２３ｓ）よりも前記内周側に位置してもよく、前記巻き掛け半径が最大になるときの前記接触線（２５ｃｍａｘ）は、前記サドル面（２３ｓ）よりも前記伝動ベルト（１０）の外周側に位置してもよい。これにより、非接触部をより浅くしつつ、トルク伝達中の伝動ベルトの径方向におけるサドル面とエレメント同士の接触線との距離をより短くすることができるので、リングと伝動ベルト用エレメントとの角速度差をより一層小さくし、リングと伝動ベルト用エレメントとの相対すべりによる摩擦損失を良好に低減化することが可能となる。

更に、非接触部（２７）は、前記幅方向における両端部の深さが前記ロッキングエッジ部（２５）に近接するにつれて漸減すると共に前記両端部の間の部分が一定の深さ（ｄ）を有するように形成されてもよく、前記非接触部（２７）の前記深さは、前記一定の深さ（ｄ）であってもよい。これにより、非接触部の幅方向における両端部付近での応力集中を抑制して伝動ベルト用エレメントの耐久性をより向上させることが可能となる。

また、前記非接触部（２７）の前記一定の深さ（ｄ）を有する部分の幅（ｗ）は、前記リング（１２）の幅よりも狭くてもよい。

更に、前記伝動ベルト用エレメント（２０）は、前記ピラー部（２２）の遊端部から互いに対向するように前記幅方向に突出する一対のフック部（２２ｆ）を更に含んでもよく、前記リング（１２）と前記フック部（２２ｆ）との間には、リテーナリング（１５）が配置されてもよい。これにより、リテーナリングによって、伝動ベルト用エレメントがリングから脱落したり、複数の伝動ベルト用エレメントからリングが脱落したりするのを規制することが可能となる。

本開示の伝動ベルトは、サドル面（２３ｓ）を有する胴部（２１）および前記サドル面（２３ｓ）の幅方向における両側に位置するように前記胴部（２１）から延出された一対のピラー部（２２）を有する複数のエレメント（２０）と、前記サドル面（２３ｓ）に接触するように前記複数のエレメント（２０）の前記一対のピラー部（２２）間に配置されるリング（１２）とを含み、無段変速機（１）のプライマリプーリ（３）およびセカンダリプーリ（５）に巻き掛けられる伝動ベルト（１０）において、前記エレメント（２０）の各々は、正面および背面の一方に少なくとも部分的に前記ピラー部（２２）に跨がるように形成されると共に隣り合う前記エレメント（２０）同士の回動の支点となる両者の接触線を含む凸曲面状のロッキングエッジ部（２５）と、隣り合う前記エレメント（２０）と接触しないように前記サドル面（２３ｓ）に沿って前記幅方向に延在する凹部であって、前記ロッキングエッジ部（２５）を少なくとも部分的に該幅方向に分断する非接触部（２７）とを有し、前記非接触部（２７）の深さ（ｄ）は、該非接触部（２７）の前記伝動ベルト（１０）の内周側における端部（２７ｉ）が、該伝動ベルト（１０）の巻き掛け半径が最小になるときの前記接触線（２５ｃｍｉｎ）よりも前記内周側に位置すると共に、前記胴部（２１）の前記内周側の縁部（２１ｅｉ）に達しないように定められるものである。

本開示の伝動ベルトでは、各エレメントの薄肉化を抑制することができるので、各エレメントが隣り合うエレメントに非接触部の両側に位置するロッキングエッジ部のみで接触するようにしつつ、当該エレメントの強度を充分に確保すると共にトルク伝達中のエレメントの変形を抑制することが可能となる。この結果、本開示の伝動ベルトでは、耐久性をより向上させることができる。

そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。

本開示の発明は、無段変速機や伝動ベルトの製造産業等において利用可能である。

Claims (8)

1. 無段変速機のプライマリプーリおよびセカンダリプーリに巻き掛けられる伝動ベルトのリングと接触するサドル面を有する胴部と、前記サドル面の幅方向における両側に位置するように前記胴部から延出された一対のピラー部とを含む伝動ベルト用エレメントにおいて、
   正面および背面の一方に少なくとも部分的に前記ピラー部に跨がるように形成され、隣り合う前記伝動ベルト用エレメント同士の回動の支点となる両者の接触線を含む凸曲面状のロッキングエッジ部と、
   隣り合う前記伝動ベルト用エレメントと接触しないように前記サドル面に沿って前記幅方向に延在する凹部であって、前記ロッキングエッジ部を少なくとも部分的に該幅方向に分断する非接触部とを備え、
   前記非接触部の深さは、該非接触部の前記伝動ベルトの内周側における端部が、該伝動ベルトの巻き掛け半径が最小になるときの前記接触線よりも前記内周側に位置すると共に、前記胴部の前記内周側の縁部に達しないように定められる伝動ベルト用エレメント。
2. 請求項１に記載の伝動ベルト用エレメントにおいて、
   前記正面および前記背面の前記一方は、前記巻き掛け半径が最小になるときの前記接触線よりも前記内周側で前記ロッキングエッジ部に連続すると共に該ロッキングエッジ部から前記内周側に向かうにつれて前記正面および前記背面の他方に近接する斜面を含み、
   前記非接触部の前記深さは、該非接触部の前記内周側の端部が、前記ロッキングエッジ部と前記斜面との境界線よりも前記伝動ベルトの外周側若しくは該境界線上に位置するように定められる伝動ベルト用エレメント。
3. 請求項１または２に記載の伝動ベルト用エレメントにおいて、
   前記ロッキングエッジ部の前記内周側の端部は、前記サドル面よりも前記内周側に位置し、前記ロッキングエッジ部の前記伝動ベルトの外周側の端部は、前記サドル面よりも前記外周側に位置する伝動ベルト用エレメント。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載の伝動ベルト用エレメントにおいて、
   前記巻き掛け半径が最小になるときの前記接触線は、前記サドル面よりも前記内周側に位置し、前記巻き掛け半径が最大になるときの前記接触線は、前記サドル面よりも前記伝動ベルトの外周側に位置する伝動ベルト用エレメント。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載の伝動ベルト用エレメントにおいて、
   前記非接触部は、前記幅方向における両端部の深さが前記ロッキングエッジ部に近接するにつれて漸減すると共に前記両端部の間の部分が一定の深さを有するように形成され、前記非接触部の前記深さは、前記一定の深さである伝動ベルト用エレメント。
6. 請求項５に記載の伝動ベルト用エレメントにおいて、
   前記非接触部の前記一定の深さを有する部分の幅は、前記リングの幅よりも狭い伝動ベルト用エレメント。
7. 請求項１から６の何れか一項に記載の伝動ベルト用エレメントにおいて、
   前記ピラー部の遊端部から互いに対向するように前記幅方向に突出する一対のフック部を更に備え、
   前記リングと前記フック部との間には、リテーナリングが配置される伝動ベルト用エレメント。
8. サドル面を有する胴部および前記サドル面の幅方向における両側に位置するように前記胴部から延出された一対のピラー部を有する複数のエレメントと、前記サドル面に接触するように前記複数のエレメントの前記一対のピラー部間に配置されるリングとを含み、無段変速機のプライマリプーリおよびセカンダリプーリに巻き掛けられる伝動ベルトにおいて、
   前記エレメントの各々は、正面および背面の一方に少なくとも部分的に前記ピラー部に跨がるように形成されると共に隣り合う前記エレメント同士の回動の支点となる両者の接触線を含む凸曲面状のロッキングエッジ部と、隣り合う前記エレメントと接触しないように前記サドル面に沿って前記幅方向に延在する凹部であって、前記ロッキングエッジ部を少なくとも部分的に該幅方向に分断する非接触部とを有し、
   前記非接触部の深さは、該非接触部の前記伝動ベルトの内周側における端部が、該伝動ベルトの巻き掛け半径が最小になるときの前記接触線よりも前記内周側に位置すると共に、前記胴部の前記内周側の縁部に達しないように定められる伝動ベルト。

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