(57)【要約】  ベルト式無段変速機の金属ベルト用エレメント４０であって、金属ベルト７のベルト径方向外側部分４６ｂは、プーリ５，８の一定角度傾斜母線部分たるプーリ径方向内側部分１１ａに線接触するように直線形状とされ、エレメント４０の両側縁部下端には、ロッキングエッジ部４４ａよりも下方に位置させて、ベルト径方向の内方に向かって延びる突片部４８が夫々設けられ、突片部４８は、エレメント４０とプーリ５，８の湾曲母線部分たるプーリ径方向外側部分１１ｂとが接触するときに、プーリ５，８の軸線方向内方に撓むように構成される。
2014006984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側プーリ半体と可動側プーリ半体とで画成されたプーリ溝を夫々備えるドライブプーリ及びドリブンプーリと、
エレメントを有し、該ドライブプーリ及び該ドリブンプーリのプーリ溝に巻き回されるベルトとを備え、
前記固定側プーリ半体と前記可動側プーリ半体のうち少なくとも前記固定側プーリ半体の前記エレメントとの接触面は、その径方向内側に、径方向外方に向かって前記プーリ溝が広がるように母線が一定の角度で傾斜する一定角度傾斜母線部分が形成され、
前記接触面の径方向外側は、径方向外方に向かって次第に前記プーリ溝が広がりながら傾斜角度が大きくなるように母線が湾曲する湾曲母線部分が形成され、
前記ドライブプーリと前記ドリブンプーリのうちの一方のプーリの前記可動側プーリ半体を該一方のプーリの前記固定側プーリ半体から離隔させることにより、該一方のプーリ溝の幅を増加させ、前記ドライブプーリと前記ドリブンプーリのうちの他方のプーリの前記可動側プーリ半体を該他方のプーリの前記固定側プーリ半体に接近させることにより、該他方のプーリ溝の幅を減少させて変速比を変更するベルト式無段変速機に用いられるベルトのエレメントであって、
前記エレメントには、隣接するエレメントと接触するロッキングエッジ部が形成され、
前記エレメントの側縁であって、前記ベルトの径方向外側は、前記プーリの一定角度傾斜母線部分に線接触するように直線形状とされ、
前記エレメントの両側縁部下端には、前記ロッキングエッジ部よりも下方に位置させて、ベルト径方向の内方に向かって延びる突片部が夫々設けられ、
該突片部は、前記エレメントと前記プーリの径方向外側の湾曲母線部分とが接触するときに、前記プーリの軸線方向内方に撓むことを特徴とするベルト式無段変速機の金属ベルト用エレメント。
【請求項２】
請求項１記載の金属ベルト用エレメントであって、
前記突片部は、そのベルト径方向外方端の幅を前記突片部の撓みが許容される所定幅に設定されると共に、ベルト径方向内方に向かうに従って次第に幅が広くなるように形成されることを特徴とするベルト式無段変速機の金属ベルト用エレメント。
【請求項３】
請求項１に記載の金属ベルト用エレメントであって、
前記突片部の幅方向外側の側縁は、前記エレメントの側縁の直線形状の延長線上に沿う直線形状であることを特徴とするベルト式無段変速機の金属ベルト用エレメント。
【請求項４】
請求項１に記載の金属ベルト用エレメントであって、
前記突片部の幅方向外側の側縁は、幅方向内方に向かって凹む湾曲形状であることを特徴とするベルト式無段変速機の金属ベルト用エレメント。
【請求項５】
請求項４に記載の金属ベルト用エレメントであって、
前記湾曲形状の曲率半径は、前記プーリの湾曲母線部分の曲率半径以上であることを特徴とするベルト式無段変速機の金属ベルト用エレメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機のドライブプーリとドリブンプーリとに巻き回される金属ベルトのエレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドライブプーリと、ドリブンプーリと、この２つのプーリに巻き回される金属ベルトとで構成されるベルト式無段変速機が知られている（例えば、日本国特開平６−３０７５１０号公報参照）。【０００３】
図７は、ドライブプーリ９８及びドリブンプーリ９５の中心軸線を含む断面におけるドライブプーリ９８及びドリブンプーリ９５と金属ベルト９７との接触面（以下、「Ｖ面」と呼ぶ）を直線状に形成したときの、同じ断面における金属ベルト９７の長手方向中心線のずれΔｅを示している。図７に示すように、変速比を最大（Ｌｏｗレシオ）から、中間（ＭＩＤレシオ）を経て最小（オーバードライブ（ＯＤ）レシオ）に変化させることにより、金属ベルト９７はドライブプーリ９８及びドリブンプーリ９５のプーリ溝の幅の変化に応じて両プーリ９８，９５の中心軸線方向に移動するが、ドライブプーリ９８側とドリブンプーリ９５側で金属ベルト９７の移動量が異なるため、金属ベルト９７の長手方向中心線は左右方向にずれΔｅが変化し、金属ベルト９７の向き９９が左右に揺動する（この金属ベルト９７の長手方向中心線のずれを「ミスアライメント」と呼ぶ）。【０００４】
このような金属ベルトのミスアライメントが起こると、ドライブ及びドリブンプーリと金属ベルトとの接触面（Ｖ面）において偏摩耗が発生したり、金属ベルトが捻れることにより金属ベルトの耐久性が低下する。【０００５】
そこで、特許文献１のものでは、プーリの外径側の母線の傾斜角度（プーリの中心軸線に垂直な平面に対する角度）を内径側の母線の傾斜角度よりもプーリ溝の幅が広くなるように設定し、プーリの外径側と内径側との境界部分を滑らかな凸曲面形状とし、金属ベルトのエレメントのボディ部側縁も、プーリに対応させて、金属ベルトの外径側の角度をプーリの内径側に線接触するように設定し、金属ベルトの内径側の角度をプーリの外径側に線接触するように設定して、ミスアライメントを抑制している。【０００６】
また、ミスアライメントを抑制すべく、プーリの内径側から外径側までの母線を滑らかな曲線とした無段変速機も知られている（例えば、日本国特開２００２−３１２１５号公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−３０７５１０号公報
【特許文献２】特開２００２−３１２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１のものでは、境界部分を滑らかな凸曲面形状としているが、境界部分の母線の角度の変化量が大きいため、エレメントが境界部分で接触するときの変速制御が難しいという問題がある。【０００９】
一方、特許文献２では、プーリとエレメントとの接触部分が点接触となるため、エレメントがプーリの内径側で接触する小径状態では、エレメントとプーリとの間の摩擦係数が低下するという問題がある。【００１０】
本発明は、以上の点に鑑み、小径状態でのエレメントとプーリとの間での摩擦力を確保しつつ、ミスアライメントを減少させることができる無段変速機の金属ベルト用エレメントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
［１］上記目的を達成するため、本発明は、固定側プーリ半体と可動側プーリ半体とで画成されたプーリ溝を夫々備えるドライブプーリ及びドリブンプーリと、エレメントを有し、該ドライブプーリ及び該ドリブンプーリのプーリ溝に巻き回されるベルトとを備え、前記固定側プーリ半体と前記可動側プーリ半体のうち少なくとも前記固定側プーリ半体の前記エレメントとの接触面は、その径方向内側に、径方向外方に向かって前記プーリ溝が広がるように母線が一定の角度で傾斜する一定角度傾斜母線部分が形成され、前記接触面の径方向外側は、径方向外方に向かって次第に前記プーリ溝が広がりながら傾斜角度が大きくなるように母線が湾曲する湾曲母線部分が形成され、前記ドライブプーリと前記ドリブンプーリのうちの一方のプーリの前記可動側プーリ半体を該一方のプーリの前記固定側プーリ半体から離隔させることにより、該一方のプーリ溝の幅を増加させ、前記ドライブプーリと前記ドリブンプーリのうちの他方のプーリの前記可動側プーリ半体を該他方のプーリの前記固定側プーリ半体に接近させることにより、該他方のプーリ溝の幅を減少させて変速比を変更するベルト式無段変速機に用いられるベルトのエレメントであって、前記エレメントには、隣接するエレメントと接触するロッキングエッジ部が形成され、前記エレメントの側縁であって、前記ベルトの径方向外側は、前記プーリの一定角度傾斜母線部分に線接触するように直線形状とされ、前記エレメントの両側縁部下端には、前記ロッキングエッジ部よりも下方に位置させて、ベルト径方向の内方に向かって延びる突片部が夫々設けられ、該突片部は、前記エレメントと前記プーリの径方向外側の湾曲母線部分とが接触するときに、前記プーリの軸線方向内方に撓むことを特徴とする。【００１２】
本発明によれば、ベルトがプーリに小径に巻付く場合には、プーリの一定角度傾斜母線部分とエレメントの側縁の直線形状の部分とが接触し、エレメントとプーリとが線接触する状態となる。従って、本発明によれば、ベルトがプーリに小径に巻き付く場合の摩擦係数の低下を防ぐことができる。【００１３】
また、ベルトがプーリに大径に巻付く場合には、突片部の幅方向外側の側縁がプーリの湾曲母線部分に撓みながら接触する。これにより、従来のようにエレメントの側縁下端とプーリが局所的に接触することを防止でき、エレメントとプーリの耐久性を向上させることができる。【００１４】
［２］また、本発明においては、突片部は、そのベルト径方向外方端の幅を突片部の撓みが許容される所定幅に設定されると共に、ベルト径方向内方に向かうに従って次第に幅が広くなるように形成されることが好ましい。【００１５】
かかる構成によれば、撓むことが可能な突片部を容易に形成することができるとともに、ベルト径方向内方に向かうに従って次第に幅が広くなるため、突片部の耐久性を高めることができる。【００１６】
［３］また、本発明において、突片部の幅方向外側の側縁は、エレメントの側縁の直線形状の延長線上に沿う直線形状とすることができる。かかる構成によれば、プーリの径方向内側の一定角度傾斜母線部分に線接触するエレメントの部分を突片部まで延ばすことができ、より高い摩擦力を得ることができる。【００１７】
［４］また、本発明において、突片部の幅方向外側の側縁は、幅方向内方に向かって凹む湾曲形状とすることもできる。かかる構成によれば、プーリの径方向外側の湾曲母線部分に突片部が撓みながら接触するときに、突片部の湾曲形状とプーリの湾曲母線部分とが線接触し易くなり、プーリの径方向外側においてもエレメントとの摩擦力を高めることができる。【００１８】
［５］また、突片部の湾曲形状の曲率半径は、プーリの湾曲母線部分の曲率半径以上であることが好ましい。かかる構成によれば、突片部が撓むときにプーリの湾曲母線部分に比較的広い範囲で突片部の湾曲形状の部分が線接触し易い。従って、突片部とプーリとが安定して線接触し易く、面圧を低下させて、エレメント及びプーリの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態のエレメントを用いた無段変速機を模式的に示す説明図。
【図２】第１実施形態の金属ベルトの一部を模式的に示す説明図。
【図３】第１実施形態のエレメントを示す説明図。
【図４】第１実施形態のプーリとエレメントを示す説明図。
【図５】第１実施形態のプーリに巻き掛けられた金属ベルトの状態を示す説明図。
【図６】本発明の第２実施形態のエレメントを示す説明図。
【図７】従来の無段変速機のミスアライメントを示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１から図５を参照して、本発明の金属ベルト用エレメントの第１実施形態を説明する。図１は第１実施形態のエレメントを用いたベルト式無段変速機１の全体構成を示している。ベルト式無段変速機１は、駆動源としてのエンジンＥＮＧの出力軸とフライホイールダンパー１０を介して繋がる変速機入力軸２と、これに平行に配設された変速機カウンタ軸３と、これら両軸２，３の間に配設された金属ベルト機構４と、変速機入力軸２の上に配設された前後進切換機構２０とから構成される。このベルト式無段変速機１には、油圧ポンプ３０、変速制御バルブ６０が設けられている。油圧ポンプ３０は、作動油を油路３０ｃを介して変速制御バルブ６０に送る。変速制御バルブ６０は送られた作動油の油圧を調整・制御することができる。そして、変速制御バルブ６０で調圧された作動油が油路３０ｄ，３０ｅを介して金属ベルト機構４に送られることにより、ベルト式無段変速機１の変速制御がなされる。
【００２１】
金属ベルト機構４は、変速機入力軸２上に回転自在に配設されたドライブプーリ５と、変速機カウンタ軸３と一体回転するように変速機カウンタ軸３上に配設されたドリブンプーリ８と、両プーリ５，８に巻き掛けられた金属ベルト７とで構成される。
【００２２】
金属ベルト７は、図２に示すように、環状に連結された多数のエレメント４０と、このエレメント４０に積層状態で取付けられた２束のリング５０とで構成される。エレメント４０は、図３に示すように、平板状に形成されており、左右にイヤー部４２が延びるヘッド部４１と、イヤー部４２よりも左右に延びるボディ部４４と、このボディ部４４とヘッド部４１とを繋ぐネック部４３とから構成されている。
【００２３】
ヘッド部４１の一方の面にはノーズホール４１ａが形成されており、他方の面には、隣接するエレメント４０のノーズホール４１ａに挿入可能なノーズ部４１ｂが形成されている。隣接するエレメント４０同士でノーズ部４１ｂがノーズホール４１ａに嵌合することにより、隣接するエレメント４０同士が連結される。
【００２４】
ボディ部４４は、その上方部分に幅方向に延びるロッキングエッジ部４４ａが設けられると共に、両側縁下端部であって、ロッキングエッジ部４４ａよりも下方（ベルト径方向内方）の位置から下方に延びる突片部４８を備える。
【００２５】
リング５０は、環状の無端金属帯を径方向に積層して構成され、エレメント４０の左右に形成されたイヤー部４２とネック部４３とボディ部４４とで画成される空間に配置され、イヤー部４２の下縁とボディ部４４の上縁（サドル面４５）とに挟持されている。突片部４８を含むボディ部４４の左右両側縁にはＶ面４６が形成されており、このＶ面４６が後述するドライブプーリ５及びドリブンプーリ８のＶ面１１に接触して挟持される。
【００２６】
ドライブプーリ５は、変速機入力軸２の上に回転自在に且つ軸方向に移動不能に配設された固定側プーリ半体５Ａと、この固定側プーリ半体５Ａに対して軸方向に相対移動可能な可動側プーリ半体５Ｂとで構成される。可動側プーリ半体５Ｂの側方にはドライブ側シリンダ室６が形成され、変速制御バルブ６０から油路３０ｄを介して供給される油圧により、可動側プーリ半体５Ｂを軸方向に移動させる軸方向推力（ドライブプーリ軸方向推力）が発生する。固定側プーリ半体５Ａの金属ベルト７と接触する部分（接触面）にはＶ面１１が形成されており、このＶ面１１は可動側プーリ半体５Ｂにも固定側プーリ半体５Ａと対向するように形成されている。そして固定側プーリ半体５Ａ及び可動側プーリ半体５Ｂに形成されたＶ面１１により金属ベルト７が挟持される。
【００２７】
ドリブンプーリ８は、変速機カウンタ軸３の上に結合して配設された固定側プーリ半体８Ａと、この固定側プーリ半体８Ａに対して軸方向に相対移動可能な可動側プーリ半体８Ｂとから構成される。可動側プーリ半体８Ｂの側方にはドリブン側シリンダ室９が形成され、変速制御バルブ６０から油路３０ｅを介して供給される油圧により、可動側プーリ半体８Ｂを軸方向に移動させる軸方向推力（ドリブンプーリ軸方向推力）が発生する。ドリブンプーリ８においてもドライブプーリ５と同様にＶ面１１が形成されており、固定側プーリ半体８Ａと可動側プーリ半体８ＢのＶ面１１で金属ベルト７が挟持されている。
【００２８】
図４に示すように、Ｖ面１１のプーリ径方向内側部分１１ａは、径方向外方に向かって固定側プーリ半体５Ａ，８Ａと可動側プーリ半体５Ｂ，８Ｂとの間で画成されるプーリ溝５Ｃ，８Ｃが広がるように母線が一定の角度θ（但し、θはプーリの中心軸線に垂直な平面に対する角度とする。）で傾斜する一定角度傾斜母線部分とされている。Ｖ面１１のプーリ径方向外側部分１１ｂは、径方向外方に向かって次第にプーリ溝５Ｃ，８Ｃが広がり傾斜角度が次第に大きくなるように母線が湾曲する湾曲母線部分とされている。エレメント４０と接触する接触範囲としてのＶ面１１の最外径の傾斜角度はθ’＝θとしてθ’＋Δθとする。
【００２９】
エレメント４０の側縁であるＶ面４６のベルト径方向外側部分４６ｂは、プーリ５，８の一定角度斜面たるＶ面１１のプーリ径方向内側部分１１ａに沿う直線形状であり、傾斜角度はθに設定されている。突片部４８の側縁としてのＶ面４６のベルト径方向内側部分４６ａは、ベルト径方向外側部分４６ｂの直線形状の延長線上に沿う直線形状であり、傾斜角度は同じくθに設定されている。Ｖ面４６には、エレメント４０の板厚方向に延びる排油溝４７が複数設けられている。
【００３０】
変速制御バルブ６０で、ドライブ側シリンダ室６及びドリブン側シリンダ室９へ供給される油圧（プーリ側圧制御油圧）を制御することにより、金属ベルト７にスリップが発生しないプーリ軸推力（スリップ防止軸推力と称する）が設定できるとともに、ドライブプーリ５及びドリブンプーリ８のプーリ幅を可変設定することができる。これにより、ベルト式無段変速機１は、金属ベルト７の両プーリ５，８に対する巻き掛け半径を連続的に変化させて変速比を無段階に（連続的に）制御することができる。
【００３１】
前後進切換機構２０は、遊星歯車機構ＰＧＳと前進用クラッチ２４と後進用ブレーキ２５とで構成される。遊星歯車機構ＰＧＳは、変速機入力軸２に結合されたサンギヤ２１と、固定側プーリ半体５Ａに結合されたリングギヤ２３と、サンギヤ２１及びリングギヤ２３に噛合するピニオン２２ａを自転及び公転自在に軸支するキャリア２２とからなるシングルピニオン式で構成される。
【００３２】
後進用ブレーキ２５は、キャリア２２をケーシングＣａに固定保持可能に構成される。前進用クラッチ２４は、サンギヤ２１とリングギヤ２３とを連結可能に構成される。前進用クラッチ２４が係合されると、サンギヤ２１、キャリア２２及びリングギヤ２３が変速機入力軸２と一体的に回転し、ドライブプーリ５は変速機入力軸２と同一方向（前進方向）に駆動される。一方、後進用ブレーキ２５が係合されるとキャリア２２がケーシングＣａに固定保持され、リングギヤ２３がサンギヤ２１と逆方向（後進方向）に駆動される。
【００３３】
なお、遊星歯車機構ＰＧＳはダブルピニオン式で構成することもできる。この場合、固定側プーリ半体５Ａをキャリアに結合させ、後進用ブレーキをリングギヤに設ければよい。
【００３４】
エンジンＥＮＧの動力は、金属ベルト機構４、前後進切換機構２０を介して変速されて変速機カウンタ軸３に伝達される。変速機カウンタ軸３に伝達された動力は、発進クラッチ２６及びギヤ２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂを介してディファレンシャル機構２９に伝達され、ここから図示しない左右の車輪に分割して伝達される。
【００３５】
前述のように、ドライブ側シリンダ室６及びドリブン側シリンダ室９への油圧供給を変速制御バルブ６０により制御して変速制御がなされるのであるが、変速制御バルブ６０の作動制御は、変速制御ユニット７０からの変速制御信号ＣＤＲ，ＣＤＮにより行われる。
【００３６】
変速制御バルブ６０は、ドライブ側シリンダ室６及びドリブン側シリンダ室９に供給する油圧を制御する二個のソレノイドバルブを有して構成され、これらソレノイドバルブが変速制御ユニット７０から出力される変速制御信号ＣＤＲ，ＣＤＮにより作動されて変速制御が行われる。この結果、変速制御信号ＣＤＲ，ＣＤＮに基づいて両シリンダ室６，９内の油圧が設定され、ドライブプーリ５及びドリブンプーリ８に作用するドライブ及びドリブンプーリ軸方向推力が設定される。
【００３７】
この変速制御のため、変速制御ユニット７０には、エンジン回転信号Ｎｅ、エンジンスロットル開度信号ＴＨ、車速信号Ｖ、ドライブ側回転数検出器７１より得られたドライブプーリ回転信号ＮＤＲ及びドリブン側回転数検出器７２より得られたドリブンプーリ回転信号ＮＤＮが検出されて入力されている。
【００３８】
プーリ５，８のＶ面１１のプーリ径方向内側部分１１ａの母線の形状を直線として一定角度斜面とし、エレメント４０のＶ面４６のベルト径方向外側部分４６ｂをプーリ５，８のプーリ径方向内側部分１１ａの一定角度傾斜面に沿う直線形状とすることで、プーリ５，８および金属ベルト７間の摩擦係数μを充分に確保し、プーリ５，８に対する金属ベルト７のスリップを防止することができる。以下、その理由を説明する。
【００３９】
プーリ５，８のＶ面１１およびエレメント４０のＶ面４６の間の摩擦係数μは一定ではなく、Ｖ面１１とＶ面４６とが線接触するときは摩擦係数μが大きくなり、Ｖ面１１とＶ面４６とが点接触するときは摩擦係数μが小さくなる。
【００４０】
その理由は、プーリ５，８と金属ベルト７とは直接接触しているわけではなく、その接触部分に潤滑油中の添加剤による反応膜（境界膜）が介在していることによる。Ｖ面１１とＶ面４６とが点接触であると、線接触の場合に比べて接触部分の面積が小さくなるために、Ｖ面１１とＶ面４６との間の油膜の剪断強さが小さくなって摩擦係数μが低下する。一方、Ｖ面１１とＶ面４６とが線接触であると、点接触の場合に比べて接触部分の面積が大きくなるために、Ｖ面１１とＶ面４６との間の油膜の剪断強さが大きくなって摩擦係数μが増加する。
【００４１】
このように、Ｖ面１１のプーリ径方向内側部分１１ａおよびプーリ径方向外側部分１１ｂのうち、母線の形状が直線であるプーリ径方向内側部分１１ａは、Ｖ面４６のベルト径方向外側部分４６ｂと線接触して摩擦係数μが高くなり、母線の形状が曲線であるプーリ径方向外側部分１１ｂはＶ面４６のベルト径方向内側部分４６ａと点接触して摩擦係数μが低くなる。
【００４２】
図５（Ａ）は、変速比ｉがＬＯＷのときの金属ベルト７の状態を示すものであり、金属ベルト７の巻き付き半径は、ドライブプーリ５側で小さくなってドリブンプーリ８側で大きくなる。よって、ドライブプーリ５に係合するエレメント４０の数は、ドリブンプーリ８に係合するエレメント４０の数よりも少なくなる。
【００４３】
また伝達トルクは、個々のエレメント４０が負担する摩擦力と、プーリ５，８に係合するエレメント４０の数と、軸線から巻き付き位置までの距離との積で与えられるが、ドライブプーリ５側では、それに係合するエレメント４０の数と、軸線から巻き付き位置までの距離とが共に小さいため、個々のエレメント４０が負担する摩擦力が大きくなる。一方、ドリブンプーリ８側では、それに係合するエレメント４０の数と、軸線から巻き付き位置までの距離とが共に大きいため、個々のエレメント４０が負担する摩擦力が小さくなる。
【００４４】
よって、プーリ５，８と金属ベルト７との間にスリップが発生するか否かは、ドライブプーリ５のプーリ径方向内側部分１１ａとエレメント４０との間の摩擦係数μが充分に確保されるか否かによって決まることになり、ドリブンプーリ８のプーリ径方向外側部分１１ｂとエレメント４０との摩擦係数μは殆ど影響しないことになる。
【００４５】
本実施形態では、ドライブプーリ５のプーリ径方向内側部分１１ａの母線の形状が直線で構成されるとともに、Ｖ面４６のベルト径方向外側部分４６ｂ及び突片部４８の側縁たるベルト径方向内側部分４６ａがドライブプーリ５のプーリ径方向内側部分１１ａに線接触して摩擦係数μが大きくなるため、金属ベルト７のスリップを確実に防止することができる。またドライブプーリ５のプーリ径方向外側部分１１ｂの母線の形状をミスアライメントの補償のために曲線で構成しても、大径側では個々のエレメント４０が負担する摩擦力が小さいため、金属ベルト７がスリップすることはない。
【００４６】
図５（Ｂ）は、変速比ｉがＯＤのときの金属ベルト７の状態を示すものであり、金属ベルト７の巻き付き半径は、ドリブンプーリ８側で小さくなってドライブプーリ５側で大きくなる。よって、小径側のドリブンプーリ８に係合するエレメント４０の数は、大径側のドライブプーリ５に係合するエレメント４０の数よりも少なくなる。
【００４７】
また伝達トルクは、個々のエレメント４０が負担する摩擦力と、プーリ５，８に係合するエレメント４０の数と、軸線から巻き付き位置までの距離との積で与えられるが、ドリブンプーリ８側では、それに係合するエレメント４０の数と、軸線から巻き付き位置までの距離とが共に小さいため、個々のエレメント４０が負担する摩擦力が大きくなる。一方、ドライブプーリ５側では、それに係合するエレメント４０の数と、軸線から巻き付き位置までの距離とが共に大きいため、個々のエレメント４０が負担する摩擦力が小さくなる。
【００４８】
よって、プーリ５，８と金属ベルト７との間にスリップが発生するか否かは、小径側のドリブンプーリ８のプーリ径方向内側部分１１ａとエレメント４０との間の摩擦係数μが充分に確保されるか否かによって決まることになり、ドライブプーリ５のプーリ径方向外側部分１１ｂとエレメント４０との間の摩擦係数μは殆ど影響しないことになる。
【００４９】
本実施形態では、ドリブンプーリ８のプーリ径方向内側部分１１ａの母線の形状が直線で構成されるとともに、Ｖ面４６のベルト径方向外側部分４６ｂがドリブンプーリ８のプーリ径方向内側部分１１ａと線接触して摩擦係数μが大きくなるため、金属ベルト７のスリップを確実に防止することができる。またドライブプーリ５のプーリ径方向外側部分１１ｂの母線の形状をミスアライメントの補償のために曲線で構成しても、大径側では個々のエレメント４０が負担する摩擦力が小さいため、金属ベルト７がスリップすることはない。
【００５０】
本実施形態のエレメント４０を用いた無段変速機１によれば、金属ベルト７がプーリ５，８に小径に巻付く場合には、プーリ５，８の一定角度傾斜母線部分としてのプーリ径方向内側部分１１ａと突片部４８を含むボディ部４４の側縁のＶ面４６とが接触し、エレメント４０とプーリ５，８とが比較的広範囲の線接触状態となる。
【００５１】
また、金属ベルト７がプーリ５，８に大径に巻付く場合には、プーリ５，８の湾曲母線部分としてのプーリ径方向外側部分１１ｂと突片部４８の側縁としてのベルト径方向内側部分４６ａとが接触し、両突片部４８がプーリ５，８に挟まれて幅方向内方（プーリ５，８の軸線方向内方）に撓む。
【００５２】
従って、金属ベルト７がプーリ５，８に小径に巻き付く場合の摩擦係数の低下を突片部４８を含む比較的広範囲の線接触で防ぎ、且つ点接触の場合に生じる高面圧によるプーリ５，８及びエレメント４０の耐久性の悪化を線接触で防ぐことができる。
【００５３】
また、金属ベルト７がプーリ５，８に大径に巻付く場合には、突片部４８の幅方向外側の側縁がプーリ５，８の湾曲母線部分たるプーリ径方向外側部分１１ｂに撓みながら接触する。これにより、エレメント４０とプーリ５，８との接触面積が比較的大きくなり、比較的大きな摩擦力を得ることができる。
【００５４】
また、突片部４８は、そのベルト径方向外方端の幅ｗを突片部の撓みが許容される所定幅に設定されると共に、ベルト径方向内方端まで同一幅に設定し、又はベルト径方向内方に向かうに従って次第に幅が広くなり、ベルト径方向内方端の幅ＷがＷ≧ｗとなるように形成されている。これにより、撓むことが可能な突片部４８を容易に形成することができるとともに、ベルト径方向内方に向かうに従って次第に幅を広くすれば、突片部４８の耐久性を更に高めることができる。
【００５５】
ところで、プーリ５，８に巻き回される金属ベルト７が小径である場合、エレメント４０の側縁とプーリ５，８のプーリ径方向内側部分１１ａとが線接触する。このとき、エレメント４０とプーリ５，８との間に介在する潤滑油が適切に排出されない場合、流体潤滑状態となり、金属ベルト７がスリップし易くなる。
【００５６】
この場合、エレメント４０の側縁の径方向外側の直線形状の部分、即ち、ベルト径方向外側部分４６ｂ及び突片部４８の幅方向外側の側縁に、エレメント４０の板厚方向に延びる排油溝４７を形成すれば、エレメント４０とプーリ５，８との間の潤滑油を排油溝４７から適切に排出する（逃がす）ことができ、金属ベルト７のスリップを防止することができる。
【００５７】
次に、図６を参照して、本発明の第２実施形態の金属ベルト用エレメント４０を説明する。第２実施形態の金属ベルト用エレメント４０は、その突片部４８の幅方向外側が湾曲形状である点を除き、第１実施形態と同一に構成される。
【００５８】
突片部４８の湾曲形状の曲率半径ｒは、プーリ５，８の湾曲母線部分としてのプーリ径方向外側部分１１ｂの曲率半径Ｒ以上（Ｒ≦ｒ）となるように設定されている。これにより、金属ベルト７がプーリ５，８に大径に巻付く場合に、突片部４８が幅方向内側に撓んで、突片部４８の側縁のベルト径方向内側部分４６ａが比較的広い範囲でプーリ５，８のプーリ径方向外側部分１１ｂと接触することができる。従って、第２実施形態の金属ベルト用エレメント４０によれば、金属ベルト７がプーリ５，８に大径に巻付く場合であっても、比較的大きな摩擦力を得ることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１…ベルト式無段変速機、２…変速機入力軸、３…変速機カウンタ軸、４…金属ベルト機構、５…ドライブプーリ、５Ａ…固定側プーリ半体、５Ｂ…可動側プーリ半体、５Ｃ…プーリ溝、６…ドライブ側シリンダ室、７…金属ベルト、８…ドリブンプーリ、８Ａ…固定側プーリ半体、８Ｂ…可動側プーリ半体、８Ｃ…プーリ溝、９…ドリブン側シリンダ室、１０…フライホイールダンパー、１１…Ｖ面、１１ａ…プーリ径方向内側部分（一定角度傾斜母線部分）、１１ｂ…プーリ径方向外側部分（湾曲母線部分）、２１…サンギヤ、２２…キャリア、２２ａ…ピニオン、２３…リングギヤ、２４…前進用クラッチ、２５…後進用ブレーキ、２６…発進クラッチ、２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ…ギヤ、２９…ディファレンシャル機構、３０…油圧ポンプ、３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ…油路、４０…エレメント、４１…ヘッド部、４１ａ…ノーズホール、４１ｂ…ノーズ部、４２…イヤー部、４３…ネック部、４４…ボディ部、４４ａ…ロッキングエッジ部、４５…サドル面、４６…Ｖ面、４６ａ…ベルト径方向内側部分（湾曲形状）、４６ｂ…ベルト径方向外側部分（直線形状）、４７…排油溝、４８…突片部、５０…リング、６０…変速制御バルブ、７０…制御ユニット、７１…ドライブ側回転数検出器、７２…ドリブン側回転数検出器、Ｃａ…ケーシング、ＣＤＲ，ＣＤＮ…変速制御信号、ＥＮＧ…エンジン、ＰＧＳ…遊星歯車機構、Ｎｅ…エンジン回転数信号、ＴＨ…エンジンスロットル開度信号、Ｖ…車速信号、ＮＤＲ…ドライブプーリ回転信号、ＮＤＮ…ドリブンプーリ回転信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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