WO2017138203A1 - 無段変速機の伝動ベルト - Google Patents

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悠貴 佐藤
中村　亮
賢治 河野
雅士 服部
淳一 徳永
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G5/00—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/16—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts

Definitions

  • This disclosure relates to a transmission belt for a continuously variable transmission.
  • this type of transmission belt includes an endless metal band (laminated ring), a plurality of metal elements, and a metal falling prevention body (retainer ring) that is slightly wider than the band. It is known (see, for example, Patent Document 1).
  • Each element of the transmission belt has a pair of pillars extending upward from the upper ends on both sides of the body part forming a horizontal portion, and a band and a drop-off prevention body are accommodated between the pair of pillars. A recess is formed for the purpose.
  • the tip of each pillar portion is an engagement protrusion bent inward, and an open portion that is slightly wider than the band and slightly narrower than the fall-off prevention body is formed between the pair of engagement protrusions. ing.
  • a fall-off prevention body is engage
  • the dropout prevention body must be able to pass through a narrower open portion, and in view of the ease of assembly with respect to a plurality of elements, it is preferable that the dropout prevention body has a lower rigidity. However, if the rigidity of the dropout prevention body is lowered, the durability may be lowered. In addition, it is not preferable in terms of durability that a large tension acts on the drop-off prevention body.
  • the invention of the present disclosure mainly aims to improve the durability of the retainer ring while securing the assembly of the retainer ring to the plurality of elements in the transmission belt including the laminated ring, the plurality of elements, and the retainer ring.
  • a transmission belt is a transmission belt that is wound around a primary pulley and a secondary pulley of a continuously variable transmission, and includes a laminated ring that includes a plurality of ring members laminated in a thickness direction, and an inner peripheral surface of the laminated ring. And a pair of pillar portions extending in the radial direction of the laminated ring from both sides in the width direction of the saddle surface, and projecting from the free end portion of the pillar portion in the width direction of the saddle surface, respectively.
  • a plurality of elements having a pair of opposing hook portions, arranged in a ring shape along the laminated ring, radially outward of the outermost ring material of the laminated ring, and of the hook portions of the plural elements A retainer ring that is disposed radially inward and has a width that is longer than an interval in the width direction of the pair of hook portions.
  • the circumferential length difference between the circumferential length and the outer circumferential length of the outermost ring material is the circumferential length difference between the outer circumferential length of the inner ring material and the inner circumferential length of the outer ring material in the two overlapping ring materials. Is also long.
  • Another transmission belt of the present disclosure is a transmission belt wound around a primary pulley and a secondary pulley of a continuously variable transmission, a laminated ring including a plurality of ring members laminated in a thickness direction, and an inner peripheral surface of the laminated ring And a pair of pillar portions extending in the radial direction of the laminated ring from both sides in the width direction of the saddle surface, and projecting in the width direction of the saddle surface from the free ends of the pillar portions, respectively.
  • a plurality of elements arranged in a ring shape along the laminated ring, radially outward of the outermost ring material of the laminated ring, and the hooks of the plurality of elements A retainer ring that is disposed on the radially inner side of the portion and has a width that is longer than an interval in the width direction of the pair of hook portions. Inner peripheral length of, in which the are determined to be longer than the circumferential length of the outermost ring member when the tension in the stacking ring during operation of the continuously variable transmission is applied.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a continuously variable transmission 1 including a transmission belt 10 of the present disclosure.
  • a continuously variable transmission 1 shown in FIG. 1 includes a primary shaft 2 as a drive-side rotation shaft, a primary pulley 3 provided on the primary shaft 2, and a driven-side rotation shaft arranged in parallel with the primary shaft 2.
  • a secondary shaft 4 and a secondary pulley 5 provided on the secondary shaft 4 are included.
  • the transmission belt 10 is wound around a pulley groove (V-shaped groove) of the primary pulley 3 and a pulley groove (V-shaped groove) of the secondary pulley 5.
  • the primary shaft 2 is connected to an input shaft (not shown) connected to a power generation source such as an engine (internal combustion engine) via a forward / reverse switching mechanism (not shown).
  • the primary pulley 3 includes a fixed sheave 3a formed integrally with the primary shaft 2, and a movable sheave 3b supported on the primary shaft 2 through a ball spline or the like so as to be slidable in the axial direction.
  • the secondary pulley 5 is fixed to the secondary shaft 4 so as to be slidable in the axial direction via a ball spline or the like, and is attached to the secondary shaft 4 in the axial direction by a return spring 8. And a movable sheave 5b.
  • the continuously variable transmission 1 includes a primary cylinder 6 that is a hydraulic actuator for changing the groove width of the primary pulley 3, and a secondary cylinder 7 that is a hydraulic actuator for changing the groove width of the secondary pulley 5.
  • the primary cylinder 6 is formed behind the movable sheave 3 b of the primary pulley 3
  • the secondary cylinder 7 is formed behind the movable sheave 5 b of the secondary pulley 5.
  • the primary cylinder 6 and the secondary cylinder 7 are supplied with hydraulic oil from a hydraulic control device (not shown) so as to change the groove width between the primary pulley 3 and the secondary pulley 5.
  • the torque transmitted to the primary shaft 2 via the mechanism can be steplessly changed and output to the secondary shaft 4.
  • Torque output to the secondary shaft 4 is transmitted to drive wheels (not shown) of the vehicle via a gear mechanism, a differential gear, and a drive shaft.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the transmission belt 10.
  • the transmission belt 10 is composed of a single laminated ring formed by laminating a plurality of (in this embodiment, nine) ring members 11 that can be elastically deformed in the thickness direction (ring radial direction). 12, a plurality (for example, several hundreds) of elements 15 arranged in a ring shape (bundled) along the inner peripheral surface of the laminated ring 12, and a retainer ring 17.
  • the plurality of ring members 11 constituting the laminated ring 12 are each elastically deformable cut out from a steel plate drum, and have substantially the same thickness (for example, about 180 to 190 ⁇ m) and different predetermined values for each. Processed to have a perimeter.
  • Each element 15 is punched from a steel plate by, for example, press working, and as shown in FIG. 3, as shown in FIG. 3, a base portion 150 that extends horizontally in the drawing and a pair of base portions 150 that extend in the same direction from both ends of the base portion 150. It has the pillar part 151 and the recessed part 152 defined between a pair of pillar parts 151 so that it may open to the free end side of each pillar part 151. As shown in FIG. Further, the side surfaces on both sides of the element 15 (side surfaces of the base portion 150) serve as flank surfaces 15 f as torque transmission surfaces that come into contact with the pulley grooves of the primary pulley 3 and the pulley grooves of the secondary pulley 5.
  • one protrusion (dimple) 150p is formed at the center in the width direction of one surface of the base 150, and the protrusion 150p of the adjacent element 15 is loosely fitted on the back side of the protrusion 150p.
  • a recess (not shown) is formed.
  • the pair of pillar portions 151 extend from both sides in the width direction of the saddle surface 152 s that is the bottom surface of the recess 152 to the outside in the radial direction of the laminated ring 12 (upward in the drawing), and the free end portion of each pillar portion 151.
  • a hook portion 153 that protrudes in the width direction of the saddle surface 152s is formed.
  • the pair of hook portions 153 oppose each other with a gap slightly longer than the width of the laminated ring 12 (ring member 11) in the width direction. As shown in FIG.
  • the laminated ring 12 is disposed in the concave portion 152, and the saddle surface 152 s of the concave portion 152 is in contact with the inner peripheral surface of the laminated ring 12, that is, the innermost ring material 11.
  • the saddle surface 152s has a so-called crowning shape that gently slopes downward in the figure as it goes outward in the width direction with the central portion in the width direction as the top.
  • the retainer ring 17 is an elastically deformable material cut out from, for example, a steel plate drum, and has a thickness that is substantially the same as or thinner than the ring material 11 and a distance between the pair of hook portions 153 in the width direction. With a long width.
  • the retainer ring 17 is elastically deformed and is fitted into the recess 152 via a pair of hook portions 153 of each element 15.
  • the retainer ring 17 is disposed between the outer peripheral surface of the outermost ring material 11o (see FIG. 2) of the laminated ring 12 and the hook portion 153 of each element 15, and surrounds the laminated ring 12. Dropping from the laminated ring 12 is restricted.
  • the plurality of elements 15 are annularly bound (arranged) along the inner peripheral surface of the laminated ring 12.
  • the retainer ring 17 is formed with a single slot-like opening 17o as shown in FIG. Thereby, the retainer ring 17 can be easily elastically deformed, and the assembling property with respect to the element 15 can be secured.
  • a plurality of openings 17o may be formed at intervals in the circumferential direction.
  • the retainer ring 17 has an inner peripheral length longer than the outer peripheral length of the outermost ring material 11o of the laminated ring 12.
  • the outer peripheral surface of the outermost ring material 11o and the retainer ring 17 An annular clearance is formed between the inner peripheral surface.
  • the inner circumferential length of the retainer ring 17 is slightly larger than the thickness of the ring material 11, for example, when the clearance between the outer circumferential surface of the outermost ring material 11 o and the inner circumferential surface of the retainer ring 17 is in the above-described unloaded state.
  • the outer peripheral length of the retainer ring 17 is such that the outer peripheral surface of the retainer ring 17 is each element as shown in FIG. 2 in a state where the laminated ring 12 and the retainer ring 17 are concentrically arranged. It is determined to contact the inner peripheral surface of the 15 hook portions 153.
  • the present inventors conducted earnest research and analysis from the viewpoint of improving the durability of the retainer ring 17. As a result, when the transmission belt 10 is configured so that the retainer ring 17 is in contact with the laminated ring 12 (see FIGS. 3 and 4 in the above-mentioned Patent Document 1), the durability of the retainer ring 17 is significantly reduced, and the steplessly. It has been found that the retainer ring 17 may be damaged or broken during the operation of the transmission 1.
  • the tension Fr acting on the retainer ring 17 increases with the diameter of the laminated ring 12, that is, the outermost ring material 11o, and when the tension Fr exceeds the allowable tensile stress, The retainer ring 17 is broken. If the clearance between the outer peripheral surface of the laminated ring 12 and the inner peripheral surface of the hook portion 153 is too large, the behavior of the element 15 with respect to the laminated ring 12 may be deteriorated (becomes unstable).
  • the maximum speed ratio state is determined based on the maximum speed ratio ⁇ max of the continuously variable transmission 1, the maximum input torque Tmax, the specifications of the primary pulley 3, the secondary pulley 5, and the laminated ring 12. Then, after obtaining the outer peripheral length of the outermost layer ring material 11o when the input torque Tin becomes maximum, the inner peripheral length of the retainer ring 17 is made longer than the obtained outer peripheral length of the outermost layer ring material 11o. Thereby, the circumferential length difference between the retainer ring 17 and the outermost ring material 11o becomes longer than the circumferential length difference between the ring materials 11 that overlap each other, that is, the maximum value of the circumferential length difference between the ring materials 11 that overlap each other.
  • the circumferential length difference between the inner circumferential length of the retainer ring 17 and the outer circumferential length of the outermost ring material 111o is that the outer circumferential length of the inner ring material 11 and the inner circumferential length of the outer ring material 11 in the two ring materials 11 that overlap each other. Longer than the maximum perimeter difference. That is, the circumferential length difference between the inner circumferential length of the retainer ring 17 and the outer circumferential length of the outermost layer ring material 111o is 11 of the outer circumferential length of the nth layer (inner side) ring material 11 and that of the n + 1th layer (outer side) ring material.
  • the torque transmitted to the primary pulley 3 is maximized in the maximum speed ratio state of the continuously variable transmission 1, and the extension amount (and the tension Fr) of the laminated ring 12 by the action of the tension Fr. 5), the clearance CL is formed in at least a part in the circumferential direction between the laminated ring 12 and the retainer ring 17, as shown in FIG.
  • a clearance is secured at least in the circumferential direction of the laminated ring between the laminated ring and the retainer ring (around the element 15 sandwiched between the primary pulleys 3 and the like).
  • the tension Fr can be prevented from substantially acting on the retainer ring 17.
  • the clearance between the outer peripheral surface of the retainer ring 17 and the inner peripheral surface of the hook portion 153 is minimized when the torque is not transmitted to the primary pulley 3 and is transmitted to the primary pulley 3.
  • the element 15 and the laminated ring 12 held (clamped) by the primary pulley 3 become larger as they move radially outward.
  • the outer peripheral length of the retainer ring 17 is such that the laminated ring 12 and the retainer ring 17 are arranged concentrically (no load state where the tension Fr does not act).
  • the outer peripheral surface of the retainer ring 17 is determined so as to contact the inner peripheral surface of the hook portion 153 of each element 15.
  • the outer peripheral surface of the retainer ring 17 contacts the inner peripheral surface of the hook portion 153 of the plurality of elements 15, and the outer peripheral surface of the retainer ring 17 and the hook portion 153.
  • the clearance with the inner peripheral surface of the is substantially zero.
  • the inner peripheral surface of the hook portion 153 (the portion that comes into contact with the retainer ring 17) and the portion facing the inner peripheral surface of the hook portion 153 of the element 15 (in this embodiment, pillars).
  • the distance d1 from the inner surface of the portion 151 is longer than the shortest distance d2 in the radial direction (height direction of the element 15) between the inner peripheral surface of the hook portion 153 and the outer peripheral surface of the outermost layer ring material 11o. (See FIG. 2).
  • the retainer ring 17 is prevented from coming into contact with each element 15 during the operation of the continuously variable transmission 1, so that the fixed sheave 3a and the movable sheave 3b of the primary pulley 3 and the fixed sheave 5a and the movable sheave 5b of the secondary pulley 5 are prevented.
  • a narrow pressure is applied to the element 15, it is possible to prevent stress from being applied from the element 15 to the retainer ring 17. As a result, the durability of the retainer ring 17 can be further improved.
  • the transmission belt of the present disclosure includes a plurality of belts stacked in the thickness direction in the transmission belt (10) wound around the primary pulley (3) and the secondary pulley (5) of the continuously variable transmission (1).
  • Lamination ring (12) including the ring material (11, 11o), a saddle surface (152s) in contact with the inner peripheral surface of the lamination ring (12), and lamination from both sides in the width direction of the saddle surface (152s)
  • a plurality of elements (15) having a hook portion (153) and arranged annularly along the laminated ring (12), and an outermost ring material (11o) of the laminated ring (12)
  • a retainer ring (diameter disposed outside in the radial direction and radially inward of the hook portions (153)
  • Another transmission belt of the present disclosure is a transmission belt (10) wound around a primary pulley (3) and a secondary pulley (5) of a continuously variable transmission (1). 11, 11o), a saddle surface (152s) in contact with the inner peripheral surface of the laminate ring (12), and a laminate ring (12) from both sides in the width direction of the saddle surface (152s).
  • the inner peripheral length of the retainer ring (17) is greater than the outer peripheral length of the outermost ring material (11o) when tension is applied to the laminated ring (12) during operation of the continuously variable transmission (1). Is also set to be long.
  • the inner peripheral length of the retainer ring (17) is such that the outermost layer ring material when the torque transmitted to the primary pulley (3) is maximized in the maximum gear ratio state of the continuously variable transmission (1). It may be determined to be longer than the outer peripheral length of (11o).
  • the outer peripheral length of the retainer ring (17) may be determined so that the outer peripheral surface of the retainer ring (17) contacts the inner peripheral surface of the hook portion (153) of the plurality of elements (15). Good.
  • the clearance between the outer peripheral surface of the retainer ring and the inner peripheral surface of the hook portion can be further reduced. It becomes possible.
  • the distance between the inner peripheral surface of the hook portion (153) and the portion of the element (15) facing the inner peripheral surface of the hook portion (153) is the inner peripheral surface of the hook portion (153). And may be longer than the distance from the outer peripheral surface of the outermost ring material (11o). This prevents the retainer ring from coming into contact with the element during operation of the continuously variable transmission, and stress is applied from the element to the retainer ring when a narrow pressure is applied to the element from the primary pulley or the secondary pulley. Can be suppressed. As a result, the durability of the retainer ring 17 can be further improved.
  • the invention of the present disclosure can be used in the manufacturing industry of transmission belts and continuously variable transmissions.

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Abstract

伝動ベルトは、積層リング（１２）と、一対のピラー部（１５１）および当該ピラー部（１５１）の遊端部からサドル面（１５２s）の幅方向に突出して互いに対向する一対のフック部（１５３）を有する複数のエレメント（１５）と、積層リング（１２）の最外層リング材（１１o）の径方向外側、かつ複数のエレメント（１５）のフック部（１５３）の径方向内側に配置され、一対のフック部（１５３）の幅方向における間隔よりも長い幅を有するリテーナリング（１７）とを含み、リテーナリング（１７）の内周長と最外層リング材（１１o）の外周長との周長差は、互いに重なり合う２つのリング材（１１）における内側のリング材（１１）の外周長と外側のリング材（１１）の内周長との周長差よりも長い。

Description

無段変速機の伝動ベルト
　本開示は、無段変速機の伝動ベルトに関する。
　従来、この種の伝動ベルトとして、無端状の金属製のバンド（積層リング）と、金属製の複数のエレメントと、バンドよりやや幅広の金属製の脱落防止体（リテーナリング）とを含むものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この伝動ベルトの各エレメントは、水平部分をなすボディ部の両側上端部から上方に延出された一対のピラー部を有し、当該一対のピラー部の間には、バンドおよび脱落防止体を収容するための凹部が形成されている。また、各ピラー部の先端は、内側に屈曲した係合突起とされており、一対の係合突起間には、バンドよりやや幅広で、かつ脱落防止体よりやや幅狭の開放部が形成されている。そして、脱落防止体は、複数のエレメントの凹部にバンドが収容された後に、開放部を介して凹部内に嵌め込まれる。これにより、脱落防止体によって、複数のエレメントがバンドから脱落するのを防止することができる。
特開２００１－１９３７９６号公報
　上述のように、脱落防止体は、それよりも幅狭の開放部を通過可能でなければならず、複数のエレメントに対する組付性に鑑みれば、当該脱落防止体の剛性は低い方が好ましい。しかしながら、脱落防止体の剛性を低下させると、耐久性が低下してしまうおそれもある。また、脱落防止体に大きな張力が作用するのも、耐久性の面で好ましくない。
　そこで、本開示の発明は、積層リング、複数のエレメントおよびリテーナリングを含む伝動ベルトにおいて、複数のエレメントに対するリテーナリングの組付性を確保しつつ、リテーナリングの耐久性を向上させることを主目的とする。
　本開示の伝動ベルトは、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において、厚み方向に積層された複数のリング材を含む積層リングと、前記積層リングの内周面と接触するサドル面と、前記サドル面の幅方向における両側から前記積層リングの径方向に延出された一対のピラー部と、それぞれ前記ピラー部の遊端部から前記サドル面の幅方向に突出して互いに対向する一対のフック部とを有し、前記積層リングに沿って環状に配列される複数のエレメントと、前記積層リングの最外層リング材の径方向外側、かつ前記複数のエレメントの前記フック部の径方向内側に配置され、前記一対のフック部の前記幅方向における間隔よりも長い幅を有するリテーナリングとを備え、前記リテーナリングの内周長と前記最外層リング材の外周長との周長差が、互いに重なり合う２つの前記リング材における内側の前記リング材の外周長と外側の前記リング材の内周長との周長差よりも長いものである。
　このような伝動ベルトでは、無段変速機の作動中に積層リングに張力が作用して当該積層リングの伸びを生じた際に、積層リングとリテーナリングとの間にクリアランスを確保して、リテーナリングに張力が実質的に作用しないようにすることが可能となる。従って、リテーナリングの剛性を必要以上に高くすることなく、リテーナリングに伸びを生じさせないようにすることができる。この結果、複数のエレメントに対するリテーナリングの組付性を確保しつつ、リテーナリングの耐久性を向上させることが可能となる。
　本開示の他の伝動ベルトは、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において、厚み方向に積層された複数のリング材を含む積層リングと、前記積層リングの内周面と接触するサドル面と、前記サドル面の幅方向における両側から前記積層リングの径方向に延出された一対のピラー部と、それぞれ前記ピラー部の遊端部から前記サドル面の幅方向に突出して互いに対向する一対のフック部とを有し、前記積層リングに沿って環状に配列される複数のエレメントと、前記積層リングの最外層リング材の径方向外側、かつ前記複数のエレメントの前記フック部の径方向内側に配置され、前記一対のフック部の前記幅方向における間隔よりも長い幅を有するリテーナリングとを備え、前記リテーナリングの内周長が、前記無段変速機の作動中に前記積層リングに張力が作用するときの前記最外層リング材の外周長よりも長くなるように定められているものである。
　このような伝動ベルトでは、無段変速機の作動中に積層リングに張力が作用して当該積層リングの伸びを生じた際に、積層リングとリテーナリングとの間にクリアランスが形成されることになる。これにより、無段変速機の作動中、積層リングとリテーナリングとの間の当該積層リングの周方向における少なくとも一部にクリアランスを確保して、リテーナリングに張力が実質的に作用しないようにすることが可能となる。従って、リテーナリングの剛性を必要以上に高くすることなく、リテーナリングに伸びを生じさせないようにすることができる。この結果、複数のエレメントに対するリテーナリングの組付性を確保しつつ、リテーナリングの耐久性を向上させることが可能となる。
本開示の伝動ベルトを含む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を示す部分断面図である。 本開示の伝動ベルトに含まれるエレメントを示す正面図である。 本開示の伝動ベルトに含まれるリテーナリングを示す平面図である。 積層リングとリテーナリングとのクリアランスやリテーナリングとフック部とのクリアランスを示す説明図である。
　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、本開示の伝動ベルト１０を含む無段変速機１を示す概略構成図である。同図に示す無段変速機１は、駆動側回転軸としてのプライマリシャフト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５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字溝）とセカンダリプーリ５のプーリ溝（Ｖ字溝）とに巻き掛けられる。
　プライマリシャフト２は、図示しない前後進切換機構を介して、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、プライマリシャフト２にボールスプライン等を介して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、セカンダリシャフト４にボールスプライン等を介して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、それにより、エンジン等からインプットシャフトや前後進切換機構を介してプライマリシャフト２に伝達されたトルクを無段階に変速してセカンダリシャフト４に出力することができる。セカンダリシャフト４に出力されたトルクは、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）に伝達される。
　図２は、伝動ベルト１０を示す部分断面図である。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、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１５と、リテーナリング１７とを含む。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（例えば１８０～１９０μｍ程度）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。
　各エレメント１５は、例えばプレス加工により鋼板から打ち抜かれたものであり、図３に示すように、図中水平に延びる基部１５０と、当該基部１５０の両端部から同方向に延出された一対のピラー部１５１と、各ピラー部１５１の遊端側に開口するように一対のピラー部１５１の間に画成された凹部１５２とを有する。また、エレメント１５の両側の側面（基部１５０の側面）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のプーリ溝の表面と当接するトルク伝達面としてのフランク面１５ｆとなる。更に、基部１５０の一方の表面の幅方向における中央部には、１個の突起（ディンプル）１５０ｐが形成されており、当該突起１５０ｐの裏面側には、隣り合うエレメント１５の突起１５０ｐが遊嵌される図示しない凹部が形成されている。
　一対のピラー部１５１は、凹部１５２の底面であるサドル面１５２ｓの幅方向における両側から積層リング１２の径方向における外側（図中上方）に延出されており、各ピラー部１５１の遊端部には、サドル面１５２ｓの幅方向に突出するフック部１５３が形成されている。一対のフック部１５３は、当該幅方向において、積層リング１２（リング材１１）の幅よりも若干長い間隔をおいて互いに対向する。凹部１５２内には、図２に示すように、積層リング１２が配置され、当該凹部１５２のサドル面１５２ｓは、積層リング１２すなわち最内層のリング材１１の内周面に接触する。サドル面１５２ｓは、幅方向における中央部を頂部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、いわゆるクラウニング形状を有する。
　リテーナリング１７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と、一対のフック部１５３同士の上記幅方向における間隔よりも長い幅とを有する。かかるリテーナリング１７は、弾性変形させられて各エレメント１５の一対のフック部１５３の間を介して凹部１５２に嵌め込まれる。そして、リテーナリング１７は、積層リング１２の最外層リング材１１ｏ（図２参照）の外周面と各エレメント１５のフック部１５３との間に配置されて積層リング１２を包囲し、各エレメント１５が積層リング１２から脱落するのを規制する。これにより、複数のエレメント１５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１７には、図４に示すように、単一の長穴状の開口１７ｏが形成されている。これにより、リテーナリング１７を弾性変形し易くしてエレメント１５に対する組付性を確保することができる。なお、リテーナリング１７には、複数の開口１７ｏが周方向に間隔をおいて形成されてもよい。
　また、リテーナリング１７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１７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１７の内周面との間に、環状のクリアランスが形成される。本実施形態において、リテーナリング１７の内周長は、最外層リング材１１ｏの外周面とリテーナリング１７の内周面とのクリアランスが上記無負荷状態で例えばリング材１１の厚みよりも若干大きくなるように定められている。更に、本実施形態において、リテーナリング１７の外周長は、積層リング１２とリテーナリング１７とが同心円状に配置された状態で、図２に示すように、当該リテーナリング１７の外周面が各エレメント１５のフック部１５３の内周面に当接するように定められている。
　上述のような伝動ベルト１０のエレメント１５では、トルク伝達部となるロッキングエッジ（図示省略）をサドル面１５２ｓにより近接させてトルクの伝達効率を向上させることが可能となる。また、エレメント１５では、２本（２列）の積層リングに対応したエレメントに比べて、材料の削減により低コスト化を図ることができる。その一方で、エレメント１５を含む伝動ベルト１０では、２本の積層リングを含む伝動ベルトにはないリテーナリング１７の組付性を確保しつつ、その耐久性を向上させる必要がある。このため、本発明者らは、リテーナリング１７の耐久性を向上させる観点から、鋭意研究・解析を行った。その結果、リテーナリング１７が積層リング１２に接触するように伝動ベルト１０を構成した場合（上記特許文献１の図３、図４等参照）、リテーナリング１７の耐久性が著しく低下し、無段変速機１の作動中に当該リテーナリング１７が破損・破断してしまうおそれがあることが判明した。
　すなわち、無段変速機１では、図５に示すように、プライマリプーリ３に伝達されるトルクが大きくなるにつれて、積層リング１２に作用する張力Ｆｒが大きくなり、それにより積層リング１２の伸び量が大きくなる（なお、図５における“Ｒ”は、伝動ベルト１０の中心からリング材１１およびリテーナリング１５の内周面や外周面までの距離を示す。）。また、無段変速機１の作動中、積層リング１２に作用する張力Ｆｒおよび積層リング１２の伸び量は、図５に示すように、当該無段変速機１の最大変速比状態（変速比γが最ロー側の変速比γｍａｘに設定された状態）でエンジン等からプライマリプーリ３に伝達されるトルクＴｉｎが最大（Ｔｉｎ＝Ｔｍａｘ）になるときにそれぞれ最大になる。そして、積層リング１２の伸び量が大きくなると、積層リング１２すなわち最外層リング材１１ｏの拡径に伴ってリテーナリング１７に作用する張力Ｆｒが大きくなり、当該張力Ｆｒが許容引張応力を超えると、リテーナリング１７が破断してしまう。また、積層リング１２の外周面とフック部１５３の内周面とのクリアランスが大きすぎると、積層リング１２に対するエレメント１５の挙動が悪化してしまう（不安定になってしまう）おそれがある。
　これらを踏まえて、本実施形態の伝動ベルト１０において、リテーナリング１７の内周長（伸びを生じていないときの内周長）は、無段変速機１の作動中に積層リング１２に張力Ｆｒが作用するときの最外層リング材１１ｏの外周長よりも長くなるように定められる。具体的には、リテーナリング１７の内周長は、無段変速機１の最大変速比状態でエンジン等からプライマリプーリ３に伝達されるトルク（入力トルクＴｉｎ）が最大（Ｔｉｎ＝Ｔｍａｘ）となるときの最外層リング材１１ｏの外周長よりも長くなるように定められる。すなわち、伝動ベルト１０の設計に際しては、無段変速機１の最大変速比γｍａｘや、最大入力トルクＴｍａｘ、プライマリプーリ３、セカンダリプーリ５および積層リング１２の諸元等に基づいて、最大変速比状態で入力トルクＴｉｎが最大になるときの最外層リング材１１ｏの外周長を求めたうえで、求めた最外層リング材１１ｏの外周長よりもリテーナリング１７の内周長を長くする。これにより、リテーナリング１７と最外層リング材１１ｏとの周長差は、互いに重なり合うリング材１１同士の周長差、すなわち互いに重なり合うリング材１１同士の周長差の最大値よりも長くなる。リテーナリング１７の内周長と最外層リング材１１１ｏの外周長との周長差は、互いに重なり合う２つのリング材１１における内側のリング材１１の外周長と外側のリング材１１の内周長との周長差の最大値よりも長くなる。すなわち、リテーナリング１７の内周長と最外層リング材１１１ｏの外周長との周長差は、第ｎ層（内側）のリング材１１の外周長と第ｎ＋１層（外側）のリング材の１１の内周長との周長差（ただし、“ｎ”は、１からＮ（＝積層リングの総数－１）までの整数である。）よりも長くなる。
　このように構成される伝動ベルト１０では、無段変速機１の最大変速比状態でプライマリプーリ３に伝達されるトルクが最大となって張力Ｆｒの作用により積層リング１２の伸び量（および張力Ｆｒ）が最大になったときにも、図５に示すように、積層リング１２とリテーナリング１７との間の周方向における少なくとも一部にクリアランスＣＬが形成されることになる。これにより、無段変速機１の作動中、積層リングとリテーナリングとの間の当該積層リングの周方向における少なくとも一部（プライマリプーリ３等により挟まれているエレメント１５の周辺）にクリアランスを確保して、リテーナリング１７に張力Ｆｒが実質的に作用しないようにすることが可能となる。従って、リテーナリング１７の剛性を必要以上に高くすることなく、リテーナリング１７に伸びを生じさせないようにすることができる。この結果、複数のエレメント１５に対するリテーナリング１７の組付性を確保しつつ、リテーナリング１７の耐久性を向上させることが可能となる。
　また、リテーナリング１７の外周面とフック部１５３の内周面とのクリアランスは、図５からわかるように、プライマリプーリ３にトルクが伝達されていないときに最小となり、プライマリプーリ３に伝達されるトルクの増加に伴い、当該プライマリプーリ３によって保持（挟持）されたエレメント１５および積層リング１２が径方向外側に移動するにつれて大きくなっていく。これを踏まえて、本実施形態の伝動ベルト１０において、リテーナリング１７の外周長は、積層リング１２とリテーナリング１７とが同心円状に配置された状態（張力Ｆｒが作用しない無負荷状態）で当該リテーナリング１７の外周面が各エレメント１５のフック部１５３の内周面に当接するように定められる。すなわち、プライマリプーリ３にトルクが伝達されていないときに、リテーナリング１７の外周面は、複数のエレメント１５のフック部１５３の内周面に当接し、当該リテーナリング１７の外周面とフック部１５３の内周面とのクリアランスは、実質的にゼロになる。
　これにより、プライマリプーリ３に伝達されるトルクが増加するのに伴って各エレメント１５が径方向外側に移動したときに、リテーナリング１７の外周面とフック部１５３の内周面とのクリアランスをより小さくすることが可能となる。この結果、積層リング１２の外周面と各エレメント１５のフック部１５３の内周面とのクリアランスが大きくなるのを抑えることができるので、エレメント１５の挙動の悪化（不安定になること）を抑制することが可能となる。
　更に、本実施形態の伝動ベルト１０では、フック部１５３の内周面（リテーナリング１７と当接する部分）と、エレメント１５のフック部１５３の内周面と対向する部分（本実施形態では、ピラー部１５１の内面）との距離ｄ１が、フック部１５３の内周面と、最外層リング材１１ｏの外周面との径方向（エレメント１５の高さ方向）における最短距離ｄ２よりも長くなっている（図２参照）。これにより、無段変速機１の作動中にリテーナリング１７が各エレメント１５と接触しないようにして、プライマリプーリ３の固定シーブ３ａおよび可動シーブ３ｂやセカンダリプーリ５の固定シーブ５ａおよび可動シーブ５ｂからエレメント１５に狭圧力が作用した際に当該エレメント１５からリテーナリング１７に応力が加えられてしまうのを抑制することができる。この結果、リテーナリング１７の耐久性をより向上させることが可能となる。
　以上説明したように、本開示の伝動ベルトは、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）において、厚み方向に積層された複数のリング材（１１，１１ｏ）を含む積層リング（１２）と、前記積層リング（１２）の内周面と接触するサドル面（１５２ｓ）と、前記サドル面（１５２ｓ）の幅方向における両側から積層リング（１２）の径方向に延出された一対のピラー部（１５１）と、それぞれ前記ピラー部（１５１）の遊端部から前記サドル面（１５２ｓ）の幅方向に突出して互いに対向する一対のフック部（１５３）とを有し、前記積層リング（１２）に沿って環状に配列される複数のエレメント（１５）と、前記積層リング（１２）の最外層リング材（１１ｏ）の径方向外側、かつ前記複数のエレメント（１５）の前記フック部（１５３）の径方向内側に配置され、前記一対のフック部（１５３）の前記幅方向における間隔よりも長い幅を有するリテーナリング（１７）とを備え、　前記リテーナリング（１７）の内周長と前記最外層リング材（１１ｏ）の外周長との周長差は、互いに重なり合う２つの前記リング材（１１）における内側の前記リング材（１１）の外周長と外側の前記リング材（１１）の内周長との周長差よりも長いものである。
　このような伝動ベルトでは、無段変速機の作動中に積層リングに張力が作用して当該積層リングの伸びを生じた際に、積層リングとリテーナリングとの間にクリアランスを確保して、リテーナリングに張力が実質的に作用しないようにすることが可能となる。従って、リテーナリングの剛性を必要以上に高くすることなく、リテーナリングに伸びを生じさせないようにすることができる。この結果、複数のエレメントに対するリテーナリングの組付性を確保しつつ、リテーナリングの耐久性を向上させることが可能となる。
　本開示の他の伝動ベルトは、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）において、厚み方向に積層された複数のリング材（１１，１１ｏ）を含む積層リング（１２）と、前記積層リング（１２）の内周面と接触するサドル面（１５２ｓ）と、前記サドル面（１５２ｓ）の幅方向における両側から積層リング（１２）の径方向に延出された一対のピラー部（１５１）と、それぞれ前記ピラー部（１５１）の遊端部から前記サドル面（１５２ｓ）の幅方向に突出して互いに対向する一対のフック部（１５３）とを有し、前記積層リング（１２）に沿って環状に配列される複数のエレメント（１５）と、前記積層リング（１２）の最外層リング材（１１ｏ）の径方向外側、かつ前記複数のエレメント（１５）の前記フック部（１５３）の径方向内側に配置され、前記一対のフック部（１５３）の前記幅方向における間隔よりも長い幅を有するリテーナリング（１７）とを備え、前記リテーナリング（１７）の内周長が、前記無段変速機（１）の作動中に前記積層リング（１２）に張力が作用するときの前記最外層リング材（１１ｏ）の外周長よりも長くなるように定められたものである。
　このような伝動ベルトでは、無段変速機の作動中に積層リングに張力が作用して当該積層リングの伸びを生じた際に、積層リングとリテーナリングとの間にクリアランスが形成されることになる。これにより、無段変速機の作動中、積層リングとリテーナリングとの間の当該積層リングの周方向における少なくとも一部にクリアランスを確保して、リテーナリングに張力が実質的に作用しないようにすることが可能となる。従って、リテーナリングの剛性を必要以上に高くすることなく、リテーナリングに伸びを生じさせないようにすることができる。この結果、複数のエレメントに対するリテーナリングの組付性を確保しつつ、リテーナリングの耐久性を向上させることが可能となる。
　また、前記リテーナリング（１７）の内周長は、前記無段変速機（１）の最大変速比状態で前記プライマリプーリ（３）に伝達されるトルクが最大となるときの前記最外層リング材（１１ｏ）の外周長よりも長くなるように定められてもよい。
　更に、前記リテーナリング（１７）の外周長は、該リテーナリング（１７）の外周面が前記複数のエレメント（１５）の前記フック部（１５３）の内周面に当接するように定められてもよい。これにより、プライマリプーリに伝達されるトルクが増加するのに伴って各エレメントが径方向外側に移動したときに、リテーナリングの外周面とフック部の内周面とのクリアランスをより小さくすることが可能となる。この結果、積層リングの外周面と各エレメントのフック部の内周面とのクリアランスが大きくなるのを抑えることができるので、エレメントの挙動の悪化（不安定になること）を抑制することが可能となる。
　また、前記フック部（１５３）の内周面と、前記エレメント（１５）の前記フック部（１５３）の前記内周面と対向する部分との距離は、前記フック部（１５３）の内周面と、前記最外層リング材（１１ｏ）の外周面との距離よりも長くてもよい。これにより、無段変速機の作動中にリテーナリングがエレメントと接触しないようにして、プライマリプーリやセカンダリプーリからエレメントに狭圧力が作用した際に当該エレメントからリテーナリングに応力が加えられてしまうのを抑制することができる。この結果、リテーナリング１７の耐久性をより向上させることが可能となる。
　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、伝動ベルトや無段変速機の製造産業等において利用可能である。

Claims (5)

  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において、
    　厚み方向に積層された複数のリング材を含む積層リングと、
    　前記積層リングの内周面と接触するサドル面と、前記サドル面の幅方向における両側から前記積層リングの径方向に延出された一対のピラー部と、それぞれ前記ピラー部の遊端部から前記サドル面の幅方向に突出して互いに対向する一対のフック部とを有し、前記積層リングに沿って環状に配列される複数のエレメントと、
    　前記積層リングの最外層リング材の径方向外側、かつ前記複数のエレメントの前記フック部の径方向内側に配置され、前記一対のフック部の前記幅方向における間隔よりも長い幅を有するリテーナリングとを備え、
    　前記リテーナリングの内周長と前記最外層リング材の外周長との周長差は、互いに重なり合う２つの前記リング材における内側の前記リング材の外周長と外側の前記リング材の内周長との周長差よりも長い伝動ベルト。
  2. 　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、
    　厚み方向に積層された複数のリング材を含む積層リングと、
    　前記積層リングの内周面と接触するサドル面と、前記サドル面の幅方向における両側から前記積層リングの径方向に延出された一対のピラー部と、それぞれ前記ピラー部の遊端部から前記サドル面の幅方向に突出して互いに対向する一対のフック部とを有し、前記積層リングに沿って環状に配列される複数のエレメントと、
    　前記積層リングの最外層リング材の径方向外側、かつ前記複数のエレメントの前記フック部の径方向内側に配置され、前記一対のフック部の前記幅方向における間隔よりも長い幅を有するリテーナリングとを備え、
    　前記リテーナリングの内周長は、前記無段変速機の作動中に前記積層リングに張力が作用するときの前記最外層リング材の外周長よりも長くなるように定められている伝動ベルト。
  3. 　請求項２に記載の伝動ベルトにおいて、
    　前記リテーナリングの内周長は、前記無段変速機の最大変速比状態で前記プライマリプーリに伝達されるトルクが最大となるときの前記最外層リング材の外周長よりも長くなるように定められている伝動ベルト。
  4. 　請求項１から３の何れか一項に記載の伝動ベルトにおいて、
    　前記リテーナリングの外周長は、該リテーナリングの外周面が前記複数のエレメントの前記フック部の内周面に当接するように定められている伝動ベルト。
  5. 　請求項１から４の何れか一項に記載の伝動ベルトにおいて、
    　前記フック部の内周面と、前記エレメントの前記フック部の前記内周面と対向する部分との距離は、前記フック部の内周面と、前記最外層リング材の外周面との径方向における最短距離よりも長い伝動ベルト。
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