(57)【要約】【課題】無段変速機用ベルトにおいて、金属エレメントのヨーイングにかかわらず、金属エレメント及びプーリの接触部での摩耗を小さく抑えるとともに、プーリとの間でのトルク伝達容量の変化を小さく抑えることである。【解決手段】２組の金属リング集合体と、各組の金属リング集合体に嵌め合わせる状態で、金属リング集合体に支持した複数の金属エレメント６０とを備える。各金属エレメント６０は、幅方向両側面に、プーリを構成する一対のプーリ要素と対向する幅方向両側面の、厚さ方向中間部を含む部分に、一対のプーリ接触面８２を設ける。各プーリ接触面８２は、断面円弧形の曲面状に形成する。プーリ接触面８２の曲率半径方向は、プーリ接触面８２の母線８０に対し直交する方向とする。【選択図】図１
2009085411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状部材と、
環状部材に嵌め合わせる状態で支持された複数の金属エレメントと、を備え、
２個のプーリの間に掛け渡された状態で使用される無段変速機用ベルトであって、
各金属エレメントは、各プーリを構成する一対のプーリ要素と対向する幅方向両側面の、進行方向となる厚さ方向中間部を含む部分に設けられた一対のプーリ接触面を備え、
各プーリ接触面は、断面円弧形の曲面状に形成されていることを特徴とする無段変速機用ベルト。
【請求項２】
請求項１に記載の無段変速機用ベルトにおいて、
各プーリ接触面は、ベルトの外周側となる高さ方向一端部での曲率半径が、ベルトの内周側となる高さ方向他端部での曲率半径よりも大きくなる曲面状に形成されていることを特徴とする無段変速機用ベルト。
【請求項３】
請求項２に記載の無段変速機用ベルトにおいて、
各プーリ接触面は、曲率半径方向が母線方向に対し直交する方向に向く曲面状に形成されていることを特徴とする無段変速機用ベルト。
【請求項４】
請求項３に記載の無段変速機用ベルトにおいて、
各プーリ接触面のベルトの外周側となる高さ方向一端での曲率半径をＲ０とし、各金属エレメントの幅方向に対し直交する仮想平面と各プーリ接触面の母線とのなす角度をαとした場合に、各プーリ接触面の高さ方向一端から高さ方向他端にわたるすべての範囲で、各プーリ接触面の高さ方向に関して、一端から他側へ距離ｄ離れた位置での各プーリ接触面の曲率半径Ｒａが、Ｒａ＝Ｒ０―ｄ・sinαとなるように、各プーリ接触面の形状を規制していることを特徴とする無段変速機用ベルト。
【請求項５】
請求項２に記載の無段変速機用ベルトにおいて、
各プーリ接触面は、曲率半径方向が、各金属エレメントの幅方向に向く曲面状に形成されていることを特徴とする無段変速機用ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状部材と、環状部材に嵌め合わせる状態で支持された複数の金属エレメントと、を備え、２個のプーリの間に掛け渡された状態で使用される無段変速機用ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等の車両の変速装置として、ベルト式の無段変速機を使用することが考えられている。無段変速機は、２個のプーリの間にベルトを掛け渡し、それぞれのプーリでの溝幅を変化させることにより、ベルトの巻き掛け径を変えて、２個のプーリの間での変速比を無段階に変えられるようにしている。
【０００３】
このような無段変速機として、特許文献１に記載された従来構造が知られている。図１３は、特許文献１に記載された従来構造の１例の無段変速機を含む車両の動力伝達系の略図である。図１４は、図１３の無段変速機を構成する金属ベルトの部分斜視図である。図１５は、図１４のＡ−Ａ断面図である。
【０００４】
図１３に示すように、無段変速機１０は、ドライブプーリ１２と、ドリブンプーリ１４とを備え、ドライブプーリ１２及びドリブンプーリ１４の間に金属ベルト１６を巻き掛けている。無段変速機１０は、動力の伝達方向に関して、エンジン１８と駆動輪２０との間に配置される。エンジン１８の駆動力は、クランクシャフト２２、ダンパー２４、インプットシャフト２６、発進用クラッチ２８、ドライブシャフト３０、ドライブプーリ１２、金属ベルト１６及びドリブンプーリ１４を介して、ドリブンシャフト３２に伝達されるとされている。ドリブンシャフト３２に伝達された駆動力は、前進用ドライブギヤ３４または後進用ドライブギヤ３６と、アウトプットシャフト３８とを介して駆動輪２０に伝達されるとされている。
【０００５】
ドライブプーリ１２は、固定側プーリ半体４０と可動側プーリ半体４２とを備え、可動側プーリ半体４２が固定側プーリ半体４０に対し接離可能となっている。また、ドリブンプーリ１４は、固定側プーリ半体４４と可動側プーリ半体４６とを備え、可動側プーリ半体４６が固定側プーリ半体４４に対し接離可能となっている。
【０００６】
金属ベルト１６は、図１４に示すように、一対の金属リング集合体４８に多数の金属エレメント５０を支持してなる。なお、金属エレメント５０の前後方向、左右方向、径方向は、図１１に示すように定義している。すなわち、径方向は金属エレメント５０が当接するドライブプーリ１２またはドリブンプーリ１４（以下、図１３から図１５の説明において、単に、プーリ１２（１４）とする。）の径方向として定義し、プーリ１２（１４）の回転軸に近づく側を径方向内側とし、プーリ１２（１４）の回転軸から遠ざかる側を径方向外側としている。また、左右方向は金属エレメント５０が当接するプーリ１２（１４）の回転軸に沿うまたは平行な方向として定義し、前後方向は、金属エレメント５０の進行方向に沿う方向として定義している。
【０００７】
また、金属エレメント５０は、径方向内側に設けられたエレメント本体５２と、径方向外端部に設けられたイヤー部５４とを備える。また、エレメント本体５２の左右方向両端部に、プーリ１２（１４）のＶ面に当接可能な一対のプーリ当接面５６を形成している。また、イヤー部５４の前側面に凸部５７を、後側面に凹部（図示せず）をそれぞれ形成し、金属ベルト１６（図１３）を構成した状態で、進行方向前側の金属エレメント５０に形成した凹部に、進行方向後側の金属エレメント５０に形成した凸部５７を嵌合可能としている。
【０００８】
また、図１５に示すように、エレメント本体５２の後側面（図１５の下側面）に平坦面５８を形成するとともに、エレメント本体５２の前側面（図１５の上側面）の左右方向両端部に一対の突出部５９を形成している。金属エレメント５０がプーリ１２（１４）に巻き付いたときに、進行方向前側（図１５の上側）の金属エレメント５０の平坦面５８と、進行方向後側（図１５の下側）の金属エレメント５０の左右の突出部５９とが接触する。これにより、金属エレメント５０のヨーイングが防止されて、金属エレメント５０がプーリ１２，１４のＶ面に斜めに係合して損傷することが防止されるとされている。所定トルク以上の押し力の作用時には、金属エレメント５０の左右の突出部５９が完全に潰れて、前側面及び後側面が密着するとされている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２７２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の図１３から図１５に示した特許文献１に記載された従来構造の場合には、金属エレメント５０とプーリ１２（１４）との間での摩耗を抑える面から改良の余地がある。すなわち、図１３に示す、無段変速機１０においては、ベルト組み付けを行うために、複数の金属エレメント５０（図１４、図１５）の間の少なくとも一部に初期隙間と呼ばれる隙間を設けることが、従来から必修事項とされている。このため、金属ベルト１６のうち、プライマリプーリと呼ばれるドライブプーリ１２と、セカンダリープーリと呼ばれるドリブンプーリ１４との間部分である、弦部と呼ばれる部分に位置する複数の金属エレメント５０間にも隙間が生じ、この隙間は長期間の使用により大きくなる可能性がある。特に、上記の弦部と呼ばれる部分のうち、ドリブンプーリ１４からドライブプーリ１２へ戻る部分で、金属エレメント５０間の隙間が大きくなりやすい。
【００１１】
また、金属ベルト１６の弦部は、進行方向に対し直交する方向である、径方向または左右方向に振れるため、弦部を構成する金属エレメント５０（図１４、図１５）にも種々の方向に慣性力が作用する。また、無段変速機１０の変速比の変化により、ドライブプーリ１２及びドリブンプーリ１４の間で、それぞれＶ面により構成されるプーリ溝の幅方向中央位置がずれる可能性があり、弦部において、進行方向に対し直交する方向に金属エレメント５０に慣性力が作用する可能性もある。この結果、上記のように金属エレメント５０間の隙間が大きくなり、かつ、このような慣性力が金属エレメント５０に作用する状況下では、上記の図１３から図１５に示した従来構造の場合に、意図した金属エレメント５０の姿勢保持が難しい。また、弦部で一旦、金属エレメント５０の姿勢が変化すると、姿勢が正規の状態に復帰しにくくなり、金属エレメント５０が進行方向に対し大きく傾斜する、すなわち大きな傾斜角が付いてヨーイングした状態のままで、プーリ１２（１４）のプーリ溝内に進入する。そして、金属エレメントの、プーリ溝と接触するプーリ当接面５６を平坦面としている場合には、プーリ当接面５６の端部とプーリ溝の面とが角当たりして、金属エレメント５０及び各プーリ１２，１４に摩耗が生じる可能性がある。
【００１２】
上記の従来構造の場合、金属エレメント５０の前側面に形成した突出部５９（図１５）を、進行方向前側の金属エレメント５０の後側面に形成した平坦面５８（図１５）に接触させることにより、金属エレメント５０のヨーイングが防止されるとされているが、上記のように金属エレメント５０間に隙間が生じる状況下では、ヨーイング防止の効果を期待することは困難であり、金属エレメント５０とプーリ１２（１４）との間での摩耗を抑える面から改良の余地がある。
【００１３】
本発明は、無段変速機用ベルトにおいて、金属エレメントのヨーイングにかかわらず、金属エレメント及びプーリの接触部での摩耗を小さく抑えるとともに、プーリとの間でのトルク伝達容量の変化を小さく抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る無段変速機用ベルトは、環状部材と、環状部材に嵌め合わせる状態で支持された複数の金属エレメントと、を備え、２個のプーリの間に掛け渡された状態で使用される無段変速機用ベルトであって、各金属エレメントは、各プーリを構成する一対のプーリ要素と対向する幅方向両側面の、進行方向となる厚さ方向中間部を含む部分に設けられた一対のプーリ接触面を備え、各プーリ接触面は、断面円弧形の曲面状に形成されていることを特徴とする無段変速機用ベルトである。
【００１５】
また、好ましくは、各プーリ接触面は、ベルトの外周側となる高さ方向一端部での曲率半径が、ベルトの内周側となる高さ方向他端部での曲率半径よりも大きくなる曲面状に形成されている。
【００１６】
また、より好ましくは、各プーリ接触面は、曲率半径方向が母線方向に対し直交する方向に向く曲面状に形成されている。
【００１７】
また、より好ましくは、各プーリ接触面のベルトの外周側となる高さ方向一端での曲率半径をＲ０とし、各金属エレメントの幅方向に対し直交する仮想平面と各プーリ接触面の母線とのなす角度をαとした場合に、各プーリ接触面の高さ方向一端から高さ方向他端にわたるすべての範囲で、各プーリ接触面の高さ方向に関して、一端から他側へ距離ｄ離れた位置での各プーリ接触面の曲率半径Ｒａが、Ｒａ＝Ｒ０―ｄ・sinαとなるように、各プーリ接触面の形状を規制している。
【００１８】
また、本発明に係る無段変速機用ベルトにおいて、各プーリ接触面は、ベルトの外周側となる高さ方向一端部での曲率半径が、ベルトの内周側となる高さ方向他端部での曲率半径よりも大きくなる曲面状に形成されている構成において、各プーリ接触面は、曲率半径方向が、各金属エレメントの幅方向に向く曲面状に形成されている。
【００１９】
なお、金属エレメントの高さ方向、幅方向、厚さ方向は、次のように定義している。すなわち、高さ方向は金属エレメントが当接するプーリの径方向である、図１４の径方向に対応して定義している。また、幅方向は金属エレメントが当接するプーリの回転軸に沿うまたは平行な方向である、図１４の右左方向に対応して定義している。また、厚さ方向は、金属エレメントの進行方向に沿う方向である、図１４の前後方向に対応して定義している。このような定義は、以下の説明及び特許請求の範囲全体で同じとする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る無段変速機用ベルトによれば、各金属エレメントは、幅方向両側面の、進行方向となる厚さ方向中間部を含む部分に設けられた一対のプーリ接触面を備え、各プーリ接触面は、断面円弧形の曲面状に形成されているため、各金属エレメントが進行方向に対し傾斜する、すなわちヨーイングした場合でも、プーリ接触面の端部とプーリ要素の面とを角当たりしにくくでき、各金属エレメントとプーリ要素との間に作用する接触面圧が過大になることを有効に防止できる。このため、金属エレメントのヨーイングにかかわらず、金属エレメント及びプーリの接触部での摩耗を小さく抑えることができる。
【００２１】
また、金属エレメントとプーリ要素との接触時での、金属エレメントの姿勢がヨーイングにより変化した場合でも、金属エレメント及びプーリ要素の間での摩擦係数の変化を小さくできる。このため、金属エレメントのヨーイングにかかわらず、ベルトとプーリとの間でのトルク伝達容量の変化を小さくできるか、またはなくせる。また、このような本発明により得られる効果は、各金属エレメント同士の厚さがすべて同じ場合に限らず、一部の金属エレメントの厚さが他の金属エレメントの厚さと異なる場合でも同様に得ることができる。
【００２２】
また、各プーリ接触面は、ベルトの外周側となる高さ方向一端部での曲率半径が、ベルトの内周側となる高さ方向他端部での曲率半径よりも大きくなる曲面状に形成されている構成によれば、各プーリ接触面が接触する、各プーリ要素に設けられた円錐面状のプーリ斜面の形状に対応して、各プーリ接触面の母線が、金属エレメントの幅方向に対し直交する仮想平面に対し傾斜した方向に向くのにもかかわらず、金属エレメントがヨーイングした場合での、相手面との間の接触部での摩耗をより有効に小さく抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
［第１の発明の実施の形態］
以下において、図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。図１から図６は、本発明の第１の実施の形態を示している。図１は、本実施の形態の無段変速機用ベルトを構成する金属エレメントを、進行方向である厚さ方向に見た場合の模式図である。図２は、図１のＢ−Ｂ断面図である。図３は、図１の金属エレメントを具体的に示す図である。図４は、図３のエレメント本体を幅方向片側から他側へ見た図である。図５は、本実施の形態の無段変速機用ベルトを無段変速機に組み付けた状態で、一対のプーリ要素間に複数の金属エレメントが進入した状態を、一部を透視して示す部分略断面図である。図６は、一部の金属エレメントがヨーイングした状態を示す、図５のＣ部拡大相当図である。
【００２４】
また、本実施の形態において、無段変速機用ベルトを使用する無段変速機と、この無段変速機を組み込んで構成する、車両である自動車の動力伝達系の基本構成自体は、上記の図１３に示した構成と同様である。特に、本発明の特徴は、無段変速機用ベルトである、金属ベルト１６（図１３参照）を構成する金属エレメント６０の形状を工夫することにより、金属エレメント６０のヨーイングにかかわらず、金属エレメント６０とドライブプーリ１２（図１３参照）またはドリブンプーリ１４（図１３参照）（以下、単にプーリ１２（１４）とする。）との間での金属エレメント６０及びプーリ１２（１４）の接触部での摩耗を小さく抑えるとともに、プーリ１２（１４）との間でのトルク伝達容量の変化を小さく抑える点にある。このため、以下の説明では、金属ベルト１６、特に、金属エレメント６０の構成を中心に説明する。
【００２５】
金属ベルト１６（図１３参照）は、環状部材である２組の金属リング集合体４８（図１４参照）と、各組の金属リング集合体４８に嵌め合わせる状態で、金属リング集合体４８に支持した、複数の金属エレメント６０とを備える。なお、金属リング集合体４８は、上記の図１３に示したものと同様の構成で、薄板状で環状に連結した複数枚の金属リング要素を積層することにより構成している。
【００２６】
金属ベルト１６（図１３参照）は、ドライブプーリ１２（図１３参照）とドリブンプーリ１４（図１３参照）との間に掛け渡された状態で使用され、使用時には、ドライブプーリ１２からドリブンプーリ１４への動力の伝達を可能とする。無段変速機１０（図１３参照）は、各プーリ１２，１４のＶ面により構成するプーリ溝の幅を変化させることにより、各プーリ１２，１４での金属ベルト１６の巻き掛け径を変化させることにより、各プーリ１２，１４同士の間での変速比を無段階に変化可能とする。また、各プーリ１２，１４は、互いに対向する一対のプーリ要素６１（図５）を備え、各プーリ要素６１に設けられた円錐面状のプーリ斜面６２（図５）の間で、金属エレメント６０を狭持可能としている。各プーリ要素６１は、上記の図１３に示した固定側プーリ半体４０，４４または可動側プーリ半体４２，４６に対応し、互いに対向する一対のプーリ要素６１を同軸上に配置している。
【００２７】
図１に示すように、各金属エレメント６０は、金属材を打ち抜いて成形する等により造っており、高さ方向一側（図１の上側）に設けた断面略三角形のイヤー部６３と、高さ方向他側（図１の下側）に設けたエレメント本体６４と、イヤー部６３及びエレメント本体６４を連結するネック部６６とを備える。各金属エレメント６０において、ネック部６６の幅方向（図１の左右方向）両側にスロット部６８を設けており、各スロット部６８に、２組の金属リングのそれぞれを嵌め合わせ可能としている。
【００２８】
なお、金属エレメント６０の高さ方向、幅方向、厚さ方向は、それぞれ図１から図４に示すように定義している。すなわち、高さ方向は金属エレメント６０が当接するプーリ１２（１４）の径方向に対応して定義している。また、幅方向は金属エレメント６０が当接するプーリ１２（１４）の回転軸に沿うまたは平行な方向として定義し、厚さ方向は、金属エレメント６０の進行方向に沿う方向として定義している。また、前側、後側は、進行方向前側、後側にそれぞれ対応する。
【００２９】
また、エレメント本体６４の高さ方向一端部（図１の上端部）の前側面（図１の表側面）に、進行方向に対し直交する仮想平面上に位置する平坦面である、ロッキング面７０を設けている。また、エレメント本体６４の高さ方向他側部分（図１の下側部分）の前側面に、ロッキング面７０に対し傾斜した傾斜面７２を、ロッキング面７０から直線状のロッキングエッヂ７４を介して連続させている。また、エレメント本体６４の後側面（図１の裏側面）に、進行方向に対し直交する仮想平面上の平坦面７６（図２）を、ほぼ全面にわたり設けている。金属ベルト１６（図１３参照）を構成した状態で、進行方向に隣り合う金属エレメント６０同士で、前側のロッキング面７０と後側の平坦面７６とを接触可能としている。
【００３０】
また、図１では図示を省略するが、金属エレメント６０のイヤー部６３の前側面に凸部５７（図３参照）を、イヤー部６３の後側面に凹部７１（図７参照）を、それぞれ設けている。金属ベルト１６（図１３参照）を構成した状態で、進行方向に隣り合う金属エレメント６０同士で、凸部５７と凹部７１とを嵌合可能としている。
【００３１】
また、エレメント本体６４の幅方向（図１の左右方向）両側面において、ロッキング面７０よりも高さ方向他側部分（図１の下側部分）に、幅方向に対し直交する仮想平面ｚに対し母線８０が傾斜した一対のプーリ接触面８２を設けている。各プーリ接触面８２は、プーリ１２（１４）を構成する、一対のプーリ要素６１（図５参照）のそれぞれに設けられた円錐面状のプーリ斜面６２（図５参照）に接触可能とする。
【００３２】
図１、図２に示すように、各プーリ接触面８２は、各金属エレメント６０の、各プーリ要素６１（図５参照）と対向する幅方向両側面の下側部分で、進行方向となる厚さ方向（図１の表裏方向、図２の上下方向）中間部を含む全面に設けており、各プーリ接触面８２を、断面円弧形の曲面状に形成している。各プーリ接触面８２の、曲率半径は次のように設定している。すなわち、プーリ１２（１４）を構成する一対のプーリ要素６１（図５参照）間に金属エレメント６０が狭持された場合での、各プーリ接触面８２の曲率半径の方向が、それぞれのプーリ要素６１に設けられたプーリ斜面６２（図５参照）に対し直交するように、各プーリ接触面８２の曲率半径を設定している。すなわち、各プーリ接触面８２の曲率半径方向を、プーリ接触面８２の母線８０方向に対し直交する方向に向くように設定している。
【００３３】
また、各プーリ接触面８２の、金属ベルト１６（図１３参照）の外周側となる、高さ方向一端での曲率半径をＲ０とし、各金属ベルト１６の幅方向に対し直交する仮想平面ｚと各プーリ接触面８２の母線８０とのなす角度である、フランク角をαとした場合に、各プーリ接触面８２の、高さ方向一端から高さ方向他端にわたるすべての範囲で、各プーリ接触面８２の高さ方向に関して、一端から他側へ距離ｄ離れた位置での各プーリ接触面８２の曲率半径Ｒａが、Ｒａ＝Ｒ０―ｄ・sinαとなるように、各プーリ接触面８２の形状を規制している。ここで、プーリ接触面８２の高さ方向の全長をＤとした場合に、ｄは、０≦ｄ≦Ｄの範囲にある。また、各プーリ接触面８２の全範囲で、曲率中心Ｏ１、Ｏ２は、金属エレメント６０の幅方向中央部に位置する、高さ方向（図１の上下方向）の同一直線上に位置する。
【００３４】
このようにしてプーリ接触面８２を規定するため、図２に示すように、プーリ接触面８２の高さ方向に異なるそれぞれの位置で、プーリ接触面８２の外周は同一の仮想円上に位置する円弧となる。また、各プーリ接触面８２の、高さ方向一端部での曲率半径は、高さ方向他端部での曲率半径よりも大きくなっている。すなわち、各プーリ接触面８２の曲率半径は、各プーリ接触面８２の高さ方向他側から高さ方向一側に向かうほど徐々に大きくなっている。
【００３５】
また、図３から図４は、上記の図１から図２に示した構造をより具体化した図である。また、図３から図４の構造において、プーリ接触面８２の形状を含め、本実施の形態の特徴部分の形状及び機能は、図１から図２に示した構造と同様であるため、同等部分に同一符号を付して重複する説明を省略する。なお、図４は、図３のエレメント本体６４を幅方向片側（図３の右側）から他側（図３の左側）に見た図であり、エレメント本体６４の幅方向両側面に、複数の平行な溝部８８を形成している。このような図３から図４に示した金属エレメント６０の場合も、幅方向両側面に設けた一対のプーリ接触面８２は、断面円弧形のプーリ接触面８２をほぼ全面に有する。
【００３６】
このような本実施の形態の無段変速機用ベルトによれば、金属エレメント６０のヨーイングにかかわらず、金属エレメント６０及びプーリ１２（１４）の接触部での摩耗を小さく抑えるとともに、プーリ１２（１４）との間でのトルク伝達容量の変化を小さく抑えることができる。次に、これを、図５、図６を用いて詳しく説明する。
【００３７】
図５に示すように、プーリ１２（１４）を構成する一対のプーリ要素６１間に複数の金属エレメント６０が狭持された状態で、図６に示すように、一部の金属エレメント６０が進行方向（図６のＰ方向）に対しあるヨーイング角Ｓを持って傾斜する、すなわちヨーイングした状態を考える。このような場合でも、本実施の形態では、図５のＵ部で示すように、各金属エレメント６０の幅方向両側面の厚さ方向中間部を含む部分に断面円弧形のプーリ接触面８２を設けているため、金属エレメント６０がプーリ接触面８２の角部でプーリ斜面６２に角当たりすることを有効に防止できる。このため、プーリ接触面８２と、プーリ斜面６２との間に作用する接触面圧が過大になることを有効に防止できる。したがって、金属エレメント６０のヨーイングにかかわらず、金属エレメント６０及びプーリ１２（１４）の接触部での摩耗を小さく抑えることができる。
【００３８】
また、金属エレメント６０とプーリ斜面６２との接触時での、金属エレメント６０の姿勢がヨーイングにより変化した場合でも、金属エレメント６０がプーリ斜面６２に均一に面当たりしやすくなるため、金属エレメント６０及びプーリ斜面６２の間での摩擦係数μの変化を小さく抑えることができる。このため、金属エレメント６０のヨーイングにかかわらず、金属ベルト１６（図５、図１３参照）とプーリ１２（１４）との間でのトルク伝達容量の変化を小さくできるか、またはなくせる。
【００３９】
また、このような本実施の形態により得られる効果は、各金属エレメント６０同士の厚さがすべて同じ場合に限らず、一部の金属エレメント６０の厚さが他の金属エレメント６０の厚さと異なる場合でも同様に得ることができる。例えば、複数の金属エレメント６０のうち、１枚の金属エレメント６０の厚さを小さい厚さとし、残りの金属エレメント６０の厚さを大きい厚さとする。そして、金属ベルト１６（図５、図１３参照）を構成するのに、小さい厚さの金属エレメント６０を含めるか、または除くかを選択することにより、金属ベルト１６の金属エレメント６０間の隙間を調整可能とすることもできる。このような場合には、一部の金属エレメント６０の厚さが他の金属エレメント６０の厚さと異なるが、上記の場合と同様に、金属エレメント６０のヨーイングにかかわらず、金属エレメント６０及びプーリ１２（１４）の接触部での摩耗を小さく抑えるとともに、プーリ１２（１４）との間でのトルク伝達容量の変化を小さく抑えることができる。
【００４０】
また、各プーリ接触面８２の、金属ベルト１６（図５、図１３参照）の外周側となる高さ方向一端部での曲率半径が、金属ベルト１６の内周側となる高さ方向他端部での曲率半径よりも大きくなっている。このため、各プーリ接触面８２が接触する、各プーリ要素６１に設けられた円錐面状のプーリ斜面６２の形状に対応して、各プーリ接触面８２の母線８０（図１）が、金属エレメント６０の幅方向に対し直交する仮想平面ｚ（図１）に対し傾斜しているのにもかかわらず、金属エレメント６０がヨーイングした場合での、相手面との間の接触部での摩耗をより有効に小さく抑えることができる。
【００４１】
これに対して、図７から図８を用いて、本発明から外れる従来から考えられている従来構造の場合を説明する。図７、図８は、従来構造において、図５、図６に対応する図であり、図７は、従来構造において、プーリ１２（１４）のプーリ溝に複数の金属エレメント５０が進入した状態を、一部を透視して示す部分略断面図である。また、図８は、一部の金属エレメント５０がヨーイングした状態を示す、図７のＥ部拡大相当図である。なお、図７、図８において、矢印Ｐ方向が進行方向前側である。
【００４２】
図７、図８に示す従来構造では、金属エレメント５０の幅方向両側面に設けられた各プーリ接触面８４を、単なる平坦面とし、本実施の形態の場合と異なり、曲面状に形成していない。図７、図８に示すように、金属エレメント５０の、一対のプーリ接触面８４を含む断面形状は、矩形状となっている。このため、図８にＶ部で示すように、一部の金属エレメント５０が、あるヨーイング角Ｓを持ってヨーイングした状態で、プーリ接触面８４がプーリ斜面６２と角当たりしやすくなる。このように一部の金属エレメント５０がヨーイングする場合には、複数の金属エレメント５０のうち、最もヨーイング角Ｓが大きくなる金属エレメント５０のみが、一対のプーリ斜面６２の間に狭持された状態になり、プーリ斜面６２と金属エレメント５０との間に作用する面圧が過大となる可能性がある。このため、プーリ１２（１４）及び金属エレメント５０に摩耗が生じやすくなる。なお、金属エレメント５０がヨーイングしない状態では、図８の二点鎖線Ｔ上で、プーリ斜面６２に各金属エレメント５０が接触する。このような理由から、上記の図７から図８に示した従来構造の場合には、金属エレメント５０とプーリ１２（１４）との間での摩耗を抑える面から改良の余地がある。これに対して、上記の図１から図６に示した本実施の形態によれば、プーリ接触面８２を断面円弧状の曲面状に形成しているため、このような不都合をなくせる。
【００４３】
次に、図９は、本実施の形態により得られる効果を確認するために本発明者が行った計算結果を、本発明から外れる比較例において、金属エレメントの幅方向両端部の角部にＲ部を設けた場合のＲ部の曲率半径である、比較例端角部半径と、金属エレメント及びプーリ斜面の接触部での最大面圧比との関係で示す図である。図１０は、比較例の金属エレメント６０に設けたＲ部９０が、プーリ斜面６２に接触している状態を示す略図である。ここで、「比較例」は、上記の図３から図４に示した本実施の形態と同様の構成において、金属エレメント６０の幅方向両側面に設けたプーリ接触面８２（図１から図３）を、厚さ方向中央部を曲面状に形成しない、平坦面状のプーリ接触面８４とした場合において、プーリ接触面８４の厚さ方向端部に位置する角部にＲ部９２を設けたものである。
【００４４】
また、「最大面圧比」とは、本実施の形態での金属エレメント６０とプーリ斜面６２との間に作用する最大の接触面圧に対する、比較例での金属エレメント６０のプーリ接触面８４のＲ部９２がプーリ斜面６２に接触する場合の、Ｒ部９２とプーリ斜面６２との間に作用する最大の接触面圧の比をいう。
【００４５】
図９に示した計算結果を示す図から明らかなように、比較例の金属エレメント６０（図１０）のＲ部９２（図１０）の曲率半径である、比較例端角部半径を大きくすると、比較例端角部半径が小さい場合よりも最大面圧比は小さくなり、金属エレメント６０とプーリ斜面６２（図１０）との間に作用する最大の接触面圧は小さくなる。ただし、比較例の金属エレメント６０の比較例端角部半径を０．１５ｍｍと大きくした場合でも、最大面圧比は１０程度と大きくなる。すなわち、本実施の形態で金属エレメント６０とプーリ斜面６２との間に作用する最大の接触面圧を１とした場合に、比較例の場合には、プーリ斜面６２との間に作用する最大の接触面圧が１０程度と極度に大きくなる。逆に言えば、プーリ接触面８４の厚さ方向中央部を曲面状に形成しない比較例で比較例端角部半径を０．１５ｍｍ以下とする場合に対して、本実施の形態の場合には、プーリ接触面８２（図１）とプーリ斜面６２との間に作用する最大の接触面圧を約１／１０以下に小さくできることが分かった。なお、上記の第１の実施の形態において、各金属エレメント６０の各プーリ接触面８２の厚さ方向両端に位置する角部には、Ｒ部を設けることもできるが、Ｒ部を省略することもできる。
【００４６】
［第２の発明の実施の形態］
図１１から図１２は、本発明の第２の実施の形態を示している。図１１は、本実施の形態の無段変速機用ベルトである、金属ベルト１６（図１３参照）を構成する金属エレメント６０ａを、進行方向である厚さ方向に見た場合の模式図である。図１２は、図１１のＦ−Ｆ断面図である。本実施の形態の場合は、上記の第１の実施の形態を構成する各金属エレメント６０ａにおいて、プーリ接触面８２ａの曲率半径方向が向く方向を異ならせている。すなわち、本実施の形態では、各金属エレメント６０ａの幅方向両側面に設けた一対のプーリ接触面８２ａは、全面を曲面状に形成し、プーリ接触面８２ａの曲率半径の方向が、高さ方向（図１１の上下方向）及び厚さ方向（図１１の裏表方向）に対し直交する幅方向（図１１の左右方向）に向く曲面状に形成している。
【００４７】
また、各プーリ接触面８２ａの、金属ベルト１６（図１３参照）の外周側となる、高さ方向一端（図１１の上端）での曲率半径をＲ０´とし、幅方向に対し直交する仮想平面ｚと各プーリ接触面８２ａの母線８０とのなす角度である、フランク角をα´とした場合に、各プーリ接触面８２ａの、高さ方向の一端から他端（図１１の下端）にわたるすべての範囲で、各プーリ接触面８２ａの、高さ方向に関して、一端から他側へ距離ｄ離れた位置での各プーリ接触面８２ａの曲率半径Ｒａ´が、Ｒａ´＝Ｒ０´―ｄ・sin（α´）となるように、各プーリ接触面８２ａの形状を規制している。ここで、プーリ接触面８２の高さ方向の全長をＤとした場合に、ｄは、０≦ｄ≦Ｄの範囲にある。
【００４８】
このようにしてプーリ接触面８２ａを規定するため、図１２に示すように、プーリ接触面８２ａの高さ方向に異なるそれぞれの位置で、プーリ接触面８２ａの外周は同一の仮想円上に位置する円弧となる。また、各プーリ接触面８２ａの、高さ方向一端部での曲率半径は、高さ方向他端部での曲率半径よりも大きくなっている。すなわち、各プーリ接触面８２ａの曲率半径は、各プーリ接触面８２ａの高さ方向他側（図１１の下側）から高さ方向一側（図１１の上側）に向かうほど徐々に大きくなっている。
【００４９】
このような本実施の形態の場合も、上記の第１の実施の形態と同様に、金属エレメント６０ａのヨーイングにかかわらず、金属エレメント６０ａ及びプーリ１２（１４）（図１３参照）の接触部での摩耗を小さく抑えるとともに、プーリ１２（１４）との間でのトルク伝達容量の変化を小さく抑えることができる。その他の構成及び作用については、上記の図１から図６に示した第１の実施の形態と同様であるため、同等部分には同一符号を付して重複する図示及び説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施の形態の無段変速機用ベルトを構成する金属エレメントを、進行方向である厚さ方向に見た場合の模式図である。
【図２】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】図１の金属エレメントを具体的に示す図である。
【図４】図３のエレメント本体を幅方向片側から他側へ見た図である。
【図５】第１の実施の形態の無段変速機用ベルトを無段変速機に組み付けた状態で、一対のプーリ要素間に複数の金属エレメントが進入した状態を、一部を透視して示す部分略断面図である。
【図６】一部の金属エレメントがヨーイングした状態を示す、図５のＣ部拡大相当図である。
【図７】従来構造において、プーリのプーリ溝に複数の金属エレメントが進入した状態を、一部を透視して示す部分略断面図である。
【図８】一部の金属エレメントがヨーイングした状態を示す、図７のＥ部拡大相当図である。
【図９】第１の実施の形態により得られる効果を確認するために行った計算結果を、本発明から外れる比較例においての比較例端角部半径と、金属エレメント及びプーリ斜面の接触部での最大面圧比との関係で示す図である。
【図１０】比較例の金属エレメントに設けたＲ部が、プーリ斜面に接触している状態を示す略図である。
【図１１】第２の実施の形態の無段変速機用ベルトを構成する金属エレメントを、進行方向である厚さ方向に見た場合の模式図である。
【図１２】図１１のＦ−Ｆ断面図である。
【図１３】従来構造の１例の無段変速機を含む車両の動力伝達系の略図である。
【図１４】図１３の無段変速機を構成する金属ベルトの部分斜視図である。
【図１５】図１４のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  無段変速機、１２  ドライブプーリ、１４  ドリブンプーリ、１６  金属ベルト、１８  エンジン、２０  駆動輪、２２  クランクシャフト、２４  ダンパー、２６  インプットシャフト、２８  発進用クラッチ、３０  ドライブシャフト、３２  ドリブンシャフト、３４  前進用ドライブギヤ、３６  後進用ドライブギヤ、３８  アウトプットシャフト、４０  固定側プーリ半体、４２  可動側プーリ半体、４４  固定側プーリ半体、４６  可動側プーリ半体、４８  金属リング集合体、５０  金属エレメント、５２  エレメント本体、５４  イヤー部、５６  プーリ当接面、５７  凸部、５８  平坦面、５９  突出部、６０，６０ａ  金属エレメント、６１  プーリ要素、６２  プーリ斜面、６３  イヤー部、６４  エレメント本体、６６  ネック部、６８  スロット部、７０  ロッキング面、７１  凹部、７２  傾斜面、７４  ロッキングエッヂ、７６  平坦面、８０  母線、８２，８２ａ  プーリ接触面、８４  プーリ接触面、８８  溝部、９２  Ｒ部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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