(57)【要約】【課題】製造コストの増大を招くことなくプーリとエレメントとの間に作用する面圧を低減する。【解決手段】各エレメント２６の側面２６ａには、各々がプーリ径方向と垂直方向に沿って延びる複数の溝１８が互いに間隔をおいて形成されていることで、互いに隣接する溝１８同士の間にシーブ面１６ａと接触する複数の突部２０が形成されている。各突部２０のシーブ面１６ａとの接触面積は、プーリ径方向内側よりもプーリ径方向外側の方が小さく設定されている。そして、各エレメント２６の側面２６ａのプーリ径方向に対する傾斜角度αが、シーブ面１６ａのプーリ径方向に対する傾斜角度βより大きく設定されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のエレメントが無端バンドにその周方向に沿って並べられて支持されてなり、プーリに形成された一対のシーブ面間に挟持されている動力伝達用ベルトであって、
プーリの回転に伴ってシーブ面と接触する各エレメントの接触面積は、プーリ径方向内側よりもプーリ径方向外側の方が小さく、
各エレメントのシーブ面との接触面のプーリ径方向に対する傾斜角度が、シーブ面のプーリ径方向に対する傾斜角度よりも大きい、動力伝達用ベルト。
【請求項２】
請求項１に記載の動力伝達用ベルトであって、
各エレメントのシーブ面との接触面に、各々がプーリ径方向と略垂直方向に沿って延びる複数の溝が互いに間隔をおいて形成されていることで、互いに隣接する溝同士の間にシーブ面と接触する複数の突部が形成されており、
各突部のシーブ面との接触面積は、プーリ径方向内側よりもプーリ径方向外側の方が小さい、動力伝達用ベルト。
【請求項３】
請求項２に記載の動力伝達用ベルトであって、
互いに隣接する溝同士の間隔は、プーリ径方向内側よりもプーリ径方向外側の方が狭い、動力伝達用ベルト。
【請求項４】
請求項２または３に記載の動力伝達用ベルトであって、
各溝の深さは、プーリ径方向内側よりもプーリ径方向外側の方が浅い、動力伝達用ベルト。
【請求項５】
プーリにベルトが巻き掛けられたベルト式無段変速機であって、
前記ベルトが、請求項１〜４のいずれか１に記載の動力伝達用ベルトである、ベルト式無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のエレメントが無端バンドにその周方向に沿って並べられて支持された動力伝達用ベルト、及びベルト式無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の動力伝達用ベルトの関連技術が下記特許文献１に開示されている。特許文献１においては、一対のテーパ状のフランク部を有するエレメントを環状に多数連ねて備える金属ベルトのエレメントのフランク部に、小さな突条及び溝を多数形成して微小凹凸を設けるとともに、その突条の先端を平坦状となるように形成している。これによって、初期状態から安定して大きい摩擦力を得て許容トルクの向上を図っている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３２４８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ベルト式無段変速機の高トルク容量化を図ると、ベルト挟圧力増大に伴ってプーリとエレメントとの間に作用する面圧が増大することで耐久性への影響が懸念されるため、この面圧を低減することが課題となる。エレメントの側面（プーリとの接触面）には、通常、潤滑油排出のための溝が多数形成されているが、プーリとエレメントとの接触面積を増大させることができればプーリとエレメントとの間に作用する面圧の低減を図ることができる。特許文献１においては、突条の先端を一様に平坦状に形成することで、プーリとエレメントとの接触面積を増大させている。しかし、エレメントの幅や肩部高さ等に製造ばらつきが生じると、エレメントがプーリに局所的に当たることでプーリとエレメントとの間の面圧が局所的に増大し、且つその状態が長期間継続する。一方、エレメントの製造ばらつきを小さく抑えようとすると、製造コストの増大を招く。
【０００５】
本発明は、製造コストの増大を招くことなくプーリとエレメントとの間に作用する面圧を低減することができる動力伝達用ベルト及びベルト式無段変速機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】
【０００６】
本発明に係る動力伝達用ベルト及びベルト式無段変速機は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明に係る動力伝達用ベルトは、複数のエレメントが無端バンドにその周方向に沿って並べられて支持されてなり、プーリに形成された一対のシーブ面間に挟持されている動力伝達用ベルトであって、プーリの回転に伴ってシーブ面と接触する各エレメントの接触面積は、プーリ径方向内側よりもプーリ径方向外側の方が小さく、各エレメントのシーブ面との接触面のプーリ径方向に対する傾斜角度が、シーブ面のプーリ径方向に対する傾斜角度よりも大きいことを要旨とする。
【０００８】
本発明においては、各エレメントのシーブ面との接触面のプーリ径方向に対する傾斜角度が、シーブ面のプーリ径方向に対する傾斜角度よりも大きく設定されていることで、各エレメントに摩耗が生じていない初期状態では、各エレメントは、プーリ径方向内側よりもプーリ径方向外側の方がシーブ面と強く接触し、プーリ径方向外側の方で初期摩耗が生じる。各エレメントのシーブ面との接触面積は、プーリ径方向内側よりもプーリ径方向外側の方が小さく設定されていることで、各エレメントのプーリ径方向外側の接触面とシーブ面との間に作用する面圧を増大させることができ、プーリ径方向外側の接触面の初期摩耗を速やかに進行させることができる。したがって、各エレメントに製造ばらつきがあっても、このプーリ径方向外側の接触面の初期摩耗によって、各エレメントの製造ばらつきを容易且つ速やかに矯正することができる。さらに、プーリ径方向外側の接触面の初期摩耗が進行した後は、各エレメントのプーリ径方向内側の接触面とシーブ面との間に作用する面圧を減少させることができる。したがって、本発明によれば、製造コストの増大を招くことなくプーリとエレメントとの間に作用する面圧を低減することができる。
【０００９】
本発明の一態様では、各エレメントのシーブ面との接触面に、各々がプーリ径方向と略垂直方向に沿って延びる複数の溝が互いに間隔をおいて形成されていることで、互いに隣接する溝同士の間にシーブ面と接触する複数の突部が形成されており、各突部のシーブ面との接触面積は、プーリ径方向内側よりもプーリ径方向外側の方が小さいことが好適である。この態様では、互いに隣接する溝同士の間隔は、プーリ径方向内側よりもプーリ径方向外側の方が狭いことが好適である。また、この態様では、各溝の深さは、プーリ径方向内側よりもプーリ径方向外側の方が浅いことが好適であり、これによって、プーリ径方向外側の接触面（突部）の初期摩耗が進行した後に、各エレメントの接触面とシーブ面との間に作用する面圧をさらに減少させることができる。
【００１０】
また、本発明に係るベルト式無段変速機は、プーリにベルトが巻き掛けられたベルト式無段変速機であって、前記ベルトが、本発明に係る動力伝達用ベルトであることを要旨とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。
【００１２】
図１〜３は、本発明の実施形態に係る動力伝達用ベルト１２を備えるベルト式無段変速機の概略構成を示す図であり、図１はプーリ１０の回転軸（中心軸）１０ａと平行方向から見た概略構成を示し、図２はプーリ１０の回転軸１０ａと直交する方向から見た概略構成を示し、図３は図２のＡ部の拡大図を示す。本実施形態に係る動力伝達用ベルト１２は、一対の無端バンド２４と、この一対の無端バンド２４にその周方向に沿って並べられて支持された複数のエレメント２６と、を備えており、プーリ１０に巻き掛けられている。なお、図１〜３では、説明の便宜上、プライマリプーリ及びセカンダリプーリのうち一方のプーリ１０のみを図示し、他方のプーリの図示を省略している。
【００１３】
プーリ１０は、その回転軸１０ａに平行な方向に移動可能な可動シーブ１４と、固定シーブ１６とを含んで構成されている。そして、可動シーブ１４に形成されたシーブ面１４ａと固定シーブ１６に形成されたシーブ面１６ａとの間に動力伝達用ベルト１２が挟持されている。可動シーブ１４のシーブ面１４ａ及び固定シーブ１６のシーブ面１６ａは、シーブ面１４ａ，１６ａ同士の間隔がプーリ径方向内側ほど狭く（プーリ径方向外側ほど広く）なるように、プーリ径方向に対し傾斜している。プーリ１０がその回転軸１０ａまわりに回転するのに伴って、各エレメント２６は、その側面２６ａにて一対のシーブ面１４ａ，１６ａと接触してシーブ面１４ａ，１６ａ間に挟持される。つまり、各エレメント２６の側面２６ａが、シーブ面１４ａ，１６ａと接触する接触面となる。なお、エレメント２６の側面２６ａとシーブ面１４ａ，１６ａとの間には、潤滑油が供給される。
【００１４】
可動シーブ１４には、供給される油圧力によって回転軸１０ａに平行な方向の推力が作用する。この推力によって、可動シーブ１４が回転軸に平行な方向に移動することで、シーブ面１４ａとシーブ面１６ａの間隔が変化する。それとともに、動力伝達用ベルト１２がシーブ面１４ａ，１６ａに対しプーリ径方向に摺動する。この動力伝達用ベルト１２のプーリ径方向の摺動によって、動力伝達用ベルト１２のプーリ１０への掛かり径が連続的に変化することで、ベルト式無段変速機の変速比が連続的に変化する。
【００１５】
図３に示すように、各エレメント２６の側面２６ａ（シーブ面１４ａ，１６ａとの接触面）には、各々がプーリ径方向と垂直方向（あるいはほぼ垂直方向）に沿って延びる複数の溝１８が互いに間隔をおいて形成されていることで、互いに隣接する溝１８同士の間にシーブ面１４ａ，１６ａと接触する複数の突部２０が形成されている。これらの溝１８によって、エレメント２６の側面２６ａとシーブ面１４ａ，１６ａとの間に供給された潤滑油を排出することができる。各溝１８の幅ｘはその底面へ向かうほど（シーブ面１４ａ，１６ａから離れるほど）狭く設定されていることで、各突部２０の幅ｙはその先端側（シーブ面１４ａ，１６ａ側）ほど狭く設定されている。なお、図３では、説明の便宜上、側面２６ａとシーブ面１６ａとを間隔をあけて図示している。また、図３では、シーブ面１４ａと接触する側面２６ａの図示を省略しているが、シーブ面１６ａと接触する側面２６ａと同様の構成である。
【００１６】
本実施形態では、図３に示すように、互いに隣接する溝１８同士の間隔ｚは、プーリ径方向内側よりもプーリ径方向外側の方が狭く設定されている。そのため、各突部２０のシーブ面１４ａ，１６ａとの接触面積は、プーリ径方向内側よりもプーリ径方向外側の方が小さく設定されている。つまり、各エレメント２６の側面２６ａにおけるシーブ面１４ａ，１６ａとの接触面積は、プーリ径方向内側よりもプーリ径方向外側の方が小さく設定されている。図３は、プーリ径方向内側からプーリ径方向外側へ向かうにつれて、互いに隣接する溝１８同士の間隔ｚが徐々に狭くなり、突部２０とシーブ面１４ａ，１６ａとの接触面積が徐々に小さくなる例を示している。ただし、プーリ径方向内側からプーリ径方向外側へ向かうにつれて、互いに隣接する溝１８同士の間隔ｚを段階的に狭くする（突部２０とシーブ面１４ａ，１６ａとの接触面積を段階的に小さくする）こともできる。また、各溝１８（突部２０）の側面の形状については、例えば図３に示すように曲面形状であってもよいし、例えば図４に示すように平面形状であってもよい。
【００１７】
さらに、本実施形態では、各エレメント２６の側面２６ａのプーリ径方向に対する傾斜角度αが、シーブ面１４ａ，１６ａのプーリ径方向に対する傾斜角度βよりも（若干）大きく設定されている。これによって、各エレメント２６の側面２６ａに摩耗が生じていない初期状態では、各エレメント２６の側面２６ａは、プーリ径方向内側よりもプーリ径方向外側の方がシーブ面１４ａ，１６ａに強く当たる。そのため、各エレメント２６の側面２６ａにおいては、プーリ径方向外側の方で初期摩耗が生じる。本実施形態では、プーリ径方向外側の突部２０とシーブ面１４ａ，１６ａとの接触面積が小さいことで、プーリ径方向外側の突部２０とシーブ面１４ａ，１６ａとの間に作用する面圧を増大させることができるので、プーリ径方向外側の突部２０の初期摩耗を速やかに進行させることができる。このプーリ径方向外側の突部２０の初期摩耗によって、各エレメント２６の製造ばらつきを容易且つ速やかに矯正することができる。
【００１８】
プーリ径方向外側の突部２０の初期摩耗が進行した後は、プーリ径方向内側の突部２０もシーブ面１４ａ，１６ａに当たる。本実施形態では、プーリ径方向内側の突部２０とシーブ面１４ａ，１６ａとの接触面積が大きいことで、プーリ径方向内側の突部２０とシーブ面１４ａ，１６ａとの間に作用する面圧を減少させることができる。したがって、各エレメント２６の側面２６ａとシーブ面１４ａ，１６ａとの間に作用する面圧を減少させることができる。
【００１９】
なお、初期摩耗が進行するまでは、各エレメント２６の側面２６ａがプーリ径方向外側にてシーブ面１４ａ，１６ａに強く当たる状態となるが、プーリ径方向外側が強く当たる状態はエレメント２６の姿勢が安定する方向に作用するため、ベルト挙動悪化を招くこともない。また、突部２０の幅は先端側ほど狭いため、プーリ径方向外側の突部２０の初期摩耗が進行するにつれて、プーリ径方向外側の突部２０とシーブ面１４ａ，１６ａとの接触面積が徐々に増大し、プーリ径方向外側の突部２０とシーブ面１４ａ，１６ａとの間の面圧が徐々に減少する。
【００２０】
以上説明した本実施形態では、各エレメント２６に製造ばらつきがあっても、各エレメント２６の側面２６ａのプーリ径方向外側にて初期摩耗を速やかに進行させることができるので、各エレメント２６の製造ばらつきを容易且つ速やかに矯正することができる。したがって、エレメント２６の製造ばらつき管理を緩めることができ、製造コストを減少させることができる。さらに、各エレメント２６の初期摩耗が進行した後は、各エレメント２６の側面２６ａとシーブ面１４ａ，１６ａとの間に作用する面圧を減少させることができる。したがって、本実施形態によれば、製造コストの増大を招くことなくプーリ１０とエレメント２６との間に作用する面圧を低減することができる。その結果、ベルト式無段変速機の高トルク容量化を図ることができる。
【００２１】
次に、本実施形態の他の構成例について説明する。
【００２２】
図５に示す構成例では、図３に示す構成例と比較して、各溝１８の深さｄは、プーリ径方向内側よりもプーリ径方向外側の方が浅く設定されている。図５は、プーリ径方向内側からプーリ径方向外側へ向かうにつれて、溝１８の深さｄが徐々に浅くなる例を示している。ただし、プーリ径方向内側からプーリ径方向外側へ向かうにつれて、溝１８の深さｄを段階的に浅くすることもできる。
【００２３】
図５に示す構成例において、プーリ径方向外側の突部２０の初期摩耗が進行した後は、側面２６ａのプーリ径方向外側では、突部２０及び溝１８が摩耗によって消滅してほぼ平坦形状となる。そのため、側面２６ａのプーリ径方向外側においても、シーブ面１４ａ，１６ａとの接触面積が大きくなり、シーブ面１４ａ，１６ａとの間に作用する面圧が減少する。したがって、各エレメント２６の初期摩耗が進行した後に、各エレメント２６の側面２６ａとシーブ面１４ａ，１６ａとの間に作用する面圧をさらに減少させることができる。
【００２４】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る動力伝達用ベルトを備えるベルト式無段変速機の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る動力伝達用ベルトを備えるベルト式無段変速機の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る動力伝達用ベルトを備えるベルト式無段変速機の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る動力伝達用ベルトを備えるベルト式無段変速機の他の概略構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る動力伝達用ベルトを備えるベルト式無段変速機の他の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  プーリ、１２  動力伝達用ベルト、１４  可動シーブ、１４ａ，１６ａ  シーブ面、１６  固定シーブ、１８  溝、２０  突部、２４  無端バンド、２６  エレメント、２６ａ  側面。
【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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