(57)【要約】【課題】リングの耐久性を向上させることができる伝動ベルトを提供すること。【解決手段】本発明の一態様は、環状のリングと、板片材により形成されたエレメント１０とを有し、エレメント１０は首部１８と首部１８の両側に形成されたサドル面２４と首部１８とサドル面２４との間に形成されサドル面２４から窪んだ窪み部２２とを備え、サドル面２４にリングを配置するようにしてリングにエレメント１０を組み付けた無段変速機用ベルト１において、リングとして第１リング１２と第２リング１４とを備え、第１リング１２はサドル面２４から窪み部２２にせり出すようにして第２リング１４よりも首部１８の近くに配置され、第１リング１２の直径Ｌ１は第２リング１４の直径Ｌ２よりも大きいこと、を特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のリングと、板片材により形成されたエレメントとを有し、前記エレメントは首部と前記首部の両側に形成されたサドル面と前記首部と前記サドル面との間に形成され前記サドル面から窪んだ窪み部とを備え、前記サドル面に前記リングを配置するようにして前記リングに前記エレメントを取り付けた伝動ベルトにおいて、
前記リングとして第１リングと第２リングとを備え、
前記第１リングは前記サドル面から前記窪み部にせり出すようにして前記第２リングよりも前記首部の近くに配置され、
前記第１リングの直径は前記第２リングの直径よりも大きいこと、
を特徴とする伝動ベルト。
【請求項２】
請求項１の伝動ベルトにおいて、
前記エレメントは前記第１リングと前記第２リングの厚さ方向について前記サドル面との間で前記第１リングと前記第２リングとを保持する耳部を備え、
前記第１リングの幅をａ１とし、前記エレメントの前記耳部の幅をｃとするときに、ｃ＞ａ１の条件を満たすこと、
を特徴とする伝動ベルト。
【請求項３】
請求項１または２の伝動ベルトにおいて、
前記第１リングの幅をａ１とし、前記第１リングが前記サドル面から前記窪み部へせり出す量をｂとするときに、ａ１＞ｂの条件を満たすこと、
を特徴とする伝動ベルト。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つの伝動ベルトにおいて、
複数の前記リングが積層されており、
積層された複数の前記リングは、全層が前記第１リングと前記第２リングとにより構成されていること、
を特徴とする伝動ベルト。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１つの伝動ベルトにおいて、
複数の前記リングが積層されており、
積層された複数の前記リングは、最内層が前記第１リングと前記第２リングとで構成され、前記最内層以外の他の層が前記第１リングの幅と前記第２リングの幅とを合わせた大きさの幅で形成された第３リングにより構成されていること、
を特徴とする伝動ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばベルト式無段変速機に適用される無段変速機用ベルトなどの伝動ベルト（動力伝達用ベルト）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）の動力伝達用ベルトとして、無端の金属製の無段変速機用ベルトが開示されている。この特許文献１の無段変速機用ベルトは、図８に示すように、エレメント１００の首部１０２の両側の窪み部１０４の外側に形成された係合溝１０６内にリング１０８を挿入するようにして、エレメント１００をリング１０８に取り付けている。なお、エレメント１００はリング１０８の周方向に複数取り付けられている。また、無段変速機用ベルトをプーリ１１０に掛け渡した時に、エレメント１００の外側にプーリ１１０のシーブ面１１２（無段変速機用ベルトの摺動面）が位置することになる。また、リング１０８は複数積層しているが、図８では最も内周側にある１層目のリング１０８のみ示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２７０６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の無段変速機用ベルトでは、トルクの伝達時に、エレメント１００の窪み部１０４にせり出したリング１０８の端部１１４に応力が集中する。そのため、リング１０８の耐久性が低下するおそれがある。
【０００５】
また、無段変速機用ベルトにおいては、リング１０８に窒化処理を施して、図９に示すように当該リング１０８の内周面１１６や外周面１１８や側面１２０に窒化層１２２を形成し、圧縮残留応力を付与することがなされている。これにより、リング１０８の耐摩耗性などを向上させている。なお、図９は、窒化処理を施したリング１０８の一部の断面図である。
【０００６】
このようにリング１０８に窒化処理を施して圧縮残留応力を付与すると、リング１０８のエレメント１００の端部に応力が集中する。より詳しくは、内周面１１６や外周面１１８や側面１２０に付与された圧縮残留応力の影響を受けて、図９に示すように、内周面１１６と側面１２０との間の部分１２４、および外周面１１８と側面１２０との間の部分１２６において、引張残留応力が大きくなっている。そのため、無段変速機用ベルトのトルクの伝達において、リング１０８の耐久性が低下するおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、リングの耐久性を向上させることができる伝動ベルトを提供すること、を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、環状のリングと、板片材により形成されたエレメントとを有し、前記エレメントは首部と前記首部の両側に形成されたサドル面と前記首部と前記サドル面との間に形成され前記サドル面から窪んだ窪み部とを備え、前記サドル面に前記リングを配置するようにして前記リングに前記エレメントを組み付けた伝動ベルトにおいて、前記リングとして第１リングと第２リングとを備え、前記第１リングは前記サドル面から前記窪み部にせり出すようにして前記第２リングよりも前記首部の近くに配置され、前記第１リングの直径は前記第２リングの直径よりも大きいこと、を特徴とする。
【０００９】
この態様によれば、第１リングに作用する応力を小さくすることができる。そのため、第１リングにおける窪み部にせり出した部分における応力集中を低減することができる。したがって、リングの耐久性を向上させることができる。
【００１０】
上記態様においては、前記エレメントは前記第１リングと前記第２リングの厚さ方向について前記サドル面との間で前記第１リングと前記第２リングとを保持する耳部を備え、前記第１リングの幅をａ１とし、前記エレメントの前記耳部の幅をｃとするときに、ｃ＞ａ１の条件を満たすこと、が好ましい。
【００１１】
この態様によれば、第１リングと第２リングとの境界部分がエレメントのサドル面と耳部の間に位置する。そのため、第２リングはサドル面と耳部とにより確実に保持されるので、第２リングがエレメントから外れない。したがって、本発明の伝動ベルトによれば、安定して動力を伝達することができる。
【００１２】
上記態様においては、前記第１リングの幅をａ１とし、前記第１リングが前記サドル面から前記窪み部へせり出す量をｂとするときに、ａ１＞ｂの条件を満たすこと、が好ましい。
【００１３】
この態様によれば、第１リングがエレメントのサドル面を外れて窪み部に嵌り込むおそれがない。したがって、本発明の伝動ベルトによれば、安定して動力を伝達することができる。
【００１４】
上記態様においては、複数の前記リングが積層されており、積層された複数の前記リングは、全層が前記第１リングと前記第２リングとにより構成されていること、が好ましい。
【００１５】
上記態様においては、複数の前記リングが積層されており、積層された複数の前記リングは、最内層が前記第１リングと前記第２リングとで構成され、前記最内層以外の他の層が前記第１リングの幅と前記第２リングの幅とを合わせた大きさの幅で形成された第３リングにより構成されていること、が好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る伝動ベルトによれば、リングの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の無段変速機用ベルトの周辺の断面図である。
【図２】本実施形態の無段変速機用ベルトを駆動プーリと従動プーリに掛け渡した模式図である。
【図３】第１リングと第２リングの外観図である。
【図４】第１リングと第２リングに作用する平均応力を示す図である。
【図５】第１リングと第２リングに作用する最大応力を示す図である。
【図６】実施例１の無段変速機用ベルトの断面図である。
【図７】実施例２の無段変速機用ベルトの断面図である。
【図８】従来の無段変速機用ベルトの周辺の断面図である。
【図９】窒化処理を施したリングの一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態においては、伝動ベルトの具体例として、無段変速機の動力伝達用ベルトである無端の金属製の無段変速機用ベルトを挙げて説明する。
【００１９】
〔無段変速機用ベルトの概要説明〕
図１は、無段変速機用ベルト１の周辺の断面図である。図１に示すように、無段変速機用ベルト１は、エレメント１０、第１リング１２、第２リング１４などを有する。
【００２０】
エレメント１０は、金属製の板片状の部材であり、板部１６、首部１８、頭部２０、窪み部２２、サドル面２４などを備える。そして、複数のエレメント１０が互いに密着して第１リング１２および第２リング１４の周方向に環状に配列されている。
【００２１】
板部１６は、エレメント１０の本体の部分である。首部１８は、板部１６の幅方向（図１の左右方向）における中央部において、第１リング１２や第２リング１４の厚さ方向（図１の上方向）に突出するように形成されている。頭部２０は、この首部１８の上端部において、板部１６の幅方向の両側に傘状に延びるように形成されている。サドル面２４は、首部１８の両側に形成されている。そして、首部１８とサドル面２４との間に、サドル面２４から窪んだＲ形状の窪み部２２が形成されている。
【００２２】
また、頭部２０における板部１６の幅方向の両側には、耳部２６が形成されている。そして、板部１６と耳部２６との間に、板部１６の幅方向に開口したスリット部２８が形成されている。このスリット部２８の内部に第１リング１２と第２リング１４とが挿入され、エレメント１０のサドル面２４と耳部２６との間で第１リング１２と第２リング１４とを保持している。
【００２３】
第１リング１２と第２リング１４は、金属製であって薄い帯状に形成されている。第１リング１２と第２リング１４は、複数のエレメント１０を環状に結束するための部材である。詳しくは、エレメント１０のスリット部２８に第１リング１２と第２リング１４とを挿入してサドル面２４に第１リング１２と第２リング１４とを配置するようにして、第１リング１２と第２リング１４とにエレメント１０を取り付けている。そして、本実施形態では、第１リング１２は、第２リング１４よりもエレメント１０の首部１８の近くに配置されている。
【００２４】
また、１層目の第１リング１２と第２リング１４は、各々、その内周面がサドル面２４に接触している。後述する実施例のように、第１リング１２と第２リング１４は各々複数積層されている（図５参照）か、また、１層目のみ第１リング１２と第２リング１４が設けられてその上に第３リング４０が積層されている（図６参照）。図１では、説明の便宜上、１層目の第１リング１２と第２リング１４のみを示している。
【００２５】
このような無段変速機用ベルト１は、図２に示すように駆動プーリ３０と従動プーリ３２に掛け渡される。そして、前記の図１に示すように、板部１６の側面の外側に駆動プーリ３０と従動プーリ３２における無段変速機用ベルト１の摺動面であるシーブ面３４が位置することになる。そして、不図示のエンジンからのトルクが駆動プーリ３０に伝達され、無段変速機用ベルト１を介して、従動プーリ３２から不図示の減速歯車および不図示のドライブシャフトを通じて不図示のタイヤに伝達される。
【００２６】
〔リングの直径の説明〕
図３は、第１リング１２と第２リング１４を駆動プーリ３０や従動プーリ３２に掛け渡していない自由時における第１リング１２と第２リング１４の外観図である。図３に示すように、本実施形態の第１リング１２と第２リング１４は、自由時において円環状に形成されている。そして、本実施形態では、第１リング１２の直径Ｌ１を第２リング１４の直径Ｌ２よりも大きくしている。これにより、第１リング１２の周長を第２リング１４の周長よりも大きくしている。ここで、周長とは、第１リング１２と第２リング１４の周方向の一周の長さである。
【００２７】
このように第１リング１２の直径Ｌ１を第２リング１４の直径Ｌ２よりも大きくすることにより、第１リング１２と第２リング１４に作用する平均応力δｍは図４のようになり、最大応力δｈは図５のようになる。なお、図４と図５においては、従来のリングにおいて作用する平均応力δｍと最大応力δｈを実線で示し、第１リング１２と第２リング１４において作用する平均応力δｍと最大応力δｈを破線で示している。ここで、「従来のリング」とは、第１リング１２の幅ａ１（図１参照）と第２リング１４の幅ａ２（図１参照）とを合わせた大きさの幅に形成され、自由時において直径が第２リング１４の直径Ｌ２と等しく幅方向について一定であるリングである。
【００２８】
ここで、平均応力δｍとは、無段変速機用ベルト１を駆動プーリ３０と従動プーリ３２（図２参照）に掛け渡して不図示のエンジンからのトルクを無段変速機用ベルト１により伝達させた時（以下、「トルク伝達時」という）に、第１リング１２および第２リング１４の各々のリングに作用する応力のリング一周全体での平均値である。また、最大応力δｈとは、トルク伝達時に第１リング１２と第２リング１４の各々のリングに作用する応力の最大値である。
【００２９】
このように第１リング１２の直径Ｌ１を第２リング１４の直径Ｌ２よりも大きくすることにより、図４と図５に示すように、従来のリングと比較して、第２リング１４の平均応力δｍと最大応力δｈは幅方向について全体的に上昇する一方で、第１リング１２の平均応力δｍと最大応力δｈは幅方向について全体的に低下する。そのため、第１リング１２におけるエレメント１０の首部１８側の端部３８（図１参照）、すなわち図４や図５におけるＡで示す部分における平均応力δｍと最大応力δｈも低下する。
【００３０】
このように、トルク伝達時において、第１リング１２におけるエレメント１０の首部１８側の端部３８における応力集中を低減することができる。そのため、第１リング１２におけるエレメント１０の窪み部２２にせり出した部分の応力集中を抑制できるので、トルク伝達時における第１リング１２の耐久性が向上する。また、第１リング１２に窒化処理を施しエレメント１０の首部１８側の端部３８で引張残留応力が大きくなっていても、トルク伝達時における第１リング１２の耐久性が向上する。
【００３１】
本実施形態では、一例として直径Ｌ１＝直径Ｌ２＋０．３ｍｍとする。これにより、第１リング１２の直径Ｌ１と第２リング１４の直径Ｌ２の大きさに関わらず、第１リング１２におけるエレメント１０の首部１８側の端部３８における応力集中を低減することができ、第１リング１２の耐久性が向上する。
【００３２】
〔リングの幅の説明〕
次に、第１リング１２の幅ａ１と第２リング１４の幅ａ２について説明する。
前記の図１に示す第１リング１２の幅ａ１、第２リング１２の幅ａ２、第１リング１２のせり出し量ｂ、エレメント１０の耳部２６の幅ｃについて、以下の条件を満たすことが望ましい。ここで、第１リング１２のせり出し量ｂとは、エレメント１０のサドル面２４から窪み部２２へせり出した第１リング１２の幅方向の長さである。
【数１】
2012087812.tif 000003
【００３３】
この条件を満たすことにより、第１リング１２の幅ａ１はエレメント１０の耳部２６の幅ｃよりも小さいので、第１リング１２と第２リング１４との境界部がエレメント１０の耳部２６の下のスリット部２８に位置することなる。そのため、第２リング１４はエレメント１０の耳部２６で確実に保持されるので、第２リング１４はエレメント１０から外れない。
【００３４】
また、この条件を満たすことにより、第１リング１２の幅ａ１は第１リング１２のせり出し量ｂよりも大きいので、第１リング１２の幅方向の全体がエレメント１０の窪み部２２に引き込まれない。そのため、第１リング１２はエレメント１０の耳部２６で保持されるので、第１リング１２の全体がエレメント１０のサドル面２４から窪み部２２の内部へ嵌め込まれてしまうおそれがない。
【００３５】
〔実施例の説明〕
このような第１リング１２と第２リング１４は、次のように実施される。
図６は実施例１の無段変速機用ベルト１の断面図である。実施例１では、図６に示すように、全ての層が第１リング１２と第２リング１４により構成されている。なお、第１リング１２の直径Ｌ１と第２リング１４の直径Ｌ２の差は、全層において一定値としている。
【００３６】
また、図７は実施例２の無段変速機用ベルト２の断面図である。実施例２では、図７に示すように、最内層の１層目のみ第１リング１２と第２リング１４で構成され、その他の２層目〜５層目は第３リング４０で構成されている。ここで第３リング４０は、第１リング１２の幅ａ１と第２リング１４の幅ａ２とを合わせた大きさの幅に形成されたリングである。なお、第３リング４０は、自由時において、直径が幅方向について一定であっても、一定でなくてもよい。第３リング４０の直径が幅方向について一定でない具体例としては、幅方向についてエレメント１０の首部１８に近い側の直径がエレメント１０の首部１８に遠い側の直径よりも大きい例などが考えられる。なお、図６と図７においては、一例として、リングの層の数を合計５つとしているが、層の数は特に限定されない。
【００３７】
〔本実施形態の効果〕
以上のように本実施形態の無段変速機用ベルト１によれば、第１リング１２の直径は第２リング１４の直径よりも大きいので、トルク伝達時における第１リング１２に作用する応力を小さくすることができる。そのため、第１リング１２における窪み部２２にせり出した端部３８における応力集中を低減することができる。したがって、第１リング１２の耐久性を向上させることができる。
【００３８】
また、第１リング１２の幅ａ１と、エレメント１０の耳部２６の幅ｃについて、ｃ＞ａ１の条件を満たすことにより、第１リング１２と第２リング１４との境界部がエレメント１０のサドル面２４と耳部２６との間に位置する。そのため、第２リング１４がエレメント１０のサドル面２４と耳部２６との間で確実に保持されるので、第２リング１４はエレメント１０から外れない。したがって、無段変速機用ベルト１は安定してトルクを伝達することができる。
【００３９】
第１リング１２のサドル面２４から窪み部２２へのせり出し量ｂについて、ａ１＞ｂの条件を満たすことにより、第１リング１２がエレメント１０のサドル面２４を外れて窪み部２２に嵌り込んでしまうおそれはない。したがって、無段変速機用ベルト１は安定してトルクを伝達することができる。
【００４０】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４１】
１    無段変速機用ベルト
２    無段変速機用ベルト
１０  エレメント
１２  第１リング
１４  第２リング
１６  板部
１８  首部
２０  頭部
２２  窪み部
２４  サドル面
２６  耳部
２８  スリット部
３０  駆動プーリ
３２  従動プーリ
３４  シーブ面
３８  端部
４０  第３リング
Ｌ１  （第１リングの）直径
Ｌ２  （第２リングの）直径
ａ１  （第１リングの）幅
ａ２  （第２リングの）幅
ｂ    せり出し量
ｃ    （耳部の）幅
【図１】
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【図２】
2012087812.tif 000005
【図３】
2012087812.tif 000006
【図４】
2012087812.tif 000007
【図５】
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【図６】
2012087812.tif 000009
【図７】
2012087812.tif 000010
【図８】
2012087812.tif 000011
【図９】
2012087812.tif 000012