JP2500287B2 - Continuously variable transmission system - Google Patents
Continuously variable transmission systemInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16G5/00—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
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- F16G5/166—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts with non-metallic rings
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、1対の可変プーリ間
に高負荷伝動用のブロックベルトを掛け渡してなる無段
変速システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuously variable transmission system in which a block belt for high load transmission is hung between a pair of variable pulleys.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、自動車或いはコンバインやト
ラクタ等の農業用機械等における変速機は、歯車式又は
流体式のものが一般に広く使用されているが、近年、変
速時の操作性の向上、燃費の向上等を目的としてベルト
式無段変速機の開発が進められている。この無段変速機
は、例えば、互いに平行に配置された1対の回転軸上
に、回転軸に回転一体にかつ摺動不能に固定された固定
シーブと、回転軸に軸方向に摺動可能に支持され、固定
シーブとの間に断面V字状のベルト溝面を形成する可動
シーブとからなる1対の可変プーリをそれぞれ設けると
ともに、両可変プーリ間にVベルトを巻き掛け、各プー
リの可動シーブを相対向する固定シーブに対し接離させ
て各プーリのVベルトに対する有効半径を変化させるこ
とにより、両回転軸間の変速比を可変としたものであ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, gears or fluid type transmissions have been widely used in automobiles or combine agricultural machines such as combine harvesters and tractors. Belt type continuously variable transmissions are being developed for the purpose of improving fuel efficiency. This continuously variable transmission is, for example, on a pair of rotating shafts arranged in parallel to each other, a fixed sheave fixed to the rotating shaft so as not to be slidable and slidable in the axial direction on the rotating shaft. A pair of variable pulleys each of which is supported by the movable sheave and has a movable sheave that forms a belt groove surface having a V-shaped cross section with the fixed sheave, and the V belt is wound between both variable pulleys. By changing the effective radius of each pulley with respect to the V belt by bringing the movable sheave into and out of contact with the fixed sheave facing each other, the gear ratio between both rotary shafts is made variable.
【0003】しかし、例えばCVTと呼ばれる自動車用
の無段変速機に使用されるベルトは極めて高いトルクの
伝動能力を必要とし、従来の一般的なゴム製Vベルトで
は高い側圧に耐えきれず、座屈変形を生じて使用するこ
とができない。However, a belt used in a continuously variable transmission for automobiles called CVT, for example, requires an extremely high torque transmission capability, and a conventional general rubber V-belt cannot endure a high lateral pressure, and a seat is used. It cannot be used due to bending deformation.
【0004】そこで、従来、斯かる要求を満足させるべ
く、各種の高負荷伝動用ベルトが知られている(例えば
特開昭46−4861号、特開昭55−27595号、
特開昭56−76745号、特開昭59−77147号
の各公報参照)。In order to satisfy such demands, various types of high load transmission belts have been known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 46-4861 and 55-27595,
See JP-A-56-76745 and JP-A-59-77147.
【0005】また、そのうち、エンドレスの1対の張力
帯と、左右側面に該各張力帯を嵌合する嵌合溝及びプー
リのベルト溝面に当接する当接部を有する多数のブロッ
クとで構成され、上記張力帯の上下面及び各ブロックの
嵌合部の上下面にそれぞれ互いに対応する嵌合可能な凹
凸部を形成し、この張力帯及び各ブロックの凹凸部を係
合させて、ブロックを張力帯に対しベルト長手方向に係
止固定してなるブロックベルトと呼ばれる高負荷伝動用
ベルトについても提案がなされている(特開昭60−4
9151号公報、特開昭61−206847号公報、特
開昭62−54348号公報参照)。Of these, a pair of endless tension bands, and a large number of blocks having fitting grooves for fitting the tension bands on the left and right side surfaces and an abutting portion for abutting the belt groove surface of the pulley are formed. Then, the concavo-convex portions that can be fitted to each other are formed on the upper and lower surfaces of the tension band and the upper and lower surfaces of the fitting portion of each block, and the tension band and the concavo-convex portion of each block are engaged to form the block. A proposal has also been made for a high load transmission belt called a block belt which is locked and fixed to the tension band in the longitudinal direction of the belt (JP-A-60-4).
9151, JP-A-61-206847, JP-A-62-54348).
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のブ
ロックベルトにおいては、伝動可能な負荷に関連するプ
ーリ推力を各ブロックで受ける構造であり、各ブロック
左右両側の当接部とプーリのベルト溝面との間の動摩擦
係数(以下、単に摩擦係数という)は、摩擦伝動能力を
高める観点から、通常、0.3以上の値に設定されてい
る。By the way, in this type of block belt, each block receives a pulley thrust related to a load that can be transmitted, and the abutting portions on the left and right sides of each block and the belt groove of the pulley. The dynamic friction coefficient with the surface (hereinafter, simply referred to as the friction coefficient) is usually set to a value of 0.3 or more from the viewpoint of enhancing the friction transmission capacity.
【0007】すなわち、自動車用のCVTシステムで
は、エンジンルーム内に配置される関係からコンパクト
化及び軽量化が要求されるが、同じ変速比を得るために
ベルトの軸方向の移動量が小さく、従ってシステム全体
の軸方向に沿った大きさが小さくて済むことから、プー
リの楔角は小さく設定され、望ましくは30°以下とさ
れている。そして、一般的には、上記摩擦係数は、この
楔角により決まる最適範囲があるが、これまでのCVT
システムでは、高馬力のトルク伝動を優先する観点か
ら、摩擦係数が0.3以上の領域で使用しているのが現
状である。That is, in a CVT system for an automobile, it is required to be compact and lightweight due to the arrangement in the engine room, but the movement amount of the belt in the axial direction is small in order to obtain the same gear ratio, therefore Since the size of the entire system along the axial direction can be small, the wedge angle of the pulley is set small, preferably 30 ° or less. In general, the friction coefficient has an optimum range determined by the wedge angle.
At present, the system is used in a region where the friction coefficient is 0.3 or more from the viewpoint of prioritizing torque transmission of high horsepower.
【0008】しかし、このように摩擦係数を高く設定す
ると、ベルト走行時の騒音レベルが高くなるとともに、
プーリからのベルトの抜け性が悪くなり、ブロックに異
常な力が発生してその早期破壊や張力帯の切断等を招く
という問題がある。However, if the friction coefficient is set to be high in this way, the noise level when the belt is running becomes high, and
There is a problem that the detachability of the belt from the pulley is deteriorated and an abnormal force is generated in the block, leading to its early breakage and cutting of the tension band.
【0009】また、変速時にベルトがプーリのベルト溝
内で半径方向に移動する際、摩擦係数が高いと、ベルト
の移動が妨げられてスムーズな変速が難しくなる。この
ため、変速に必要な推力、つまり両シーブからベルトに
与える側圧を本来の要求値以上に高くせねばならず、操
作力の増大に繋がる。Further, when the belt moves in the belt groove of the pulley in the radial direction at the time of gear shifting, if the coefficient of friction is high, the movement of the belt is hindered and smooth gear shifting becomes difficult. For this reason, the thrust required for gear shifting, that is, the lateral pressure applied to the belt from both sheaves must be made higher than the original required value, leading to an increase in operating force.
【0010】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
で、その主たる目的は、上記のブロックベルトにおける
ブロックとプーリとの間の摩擦係数を所定範囲に限定す
ることで、ベルトの伝動性能をさほど犠牲にすることな
く、騒音レベルの低減を図るとともに、ベルトのプーリ
からの抜け性をよくしてベルトの耐久性を高め、さらに
は変速時のベルトの半径方向へのスムーズな移動を可能
とすることにある。The present invention has been made in view of the above points, and its main purpose is to limit the coefficient of friction between the block and the pulley in the block belt within a predetermined range to improve the transmission performance of the belt. The noise level can be reduced without sacrificing much, the belt can be easily removed from the pulley to improve the durability of the belt, and the belt can be smoothly moved in the radial direction during shifting. To do.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項1の発明では、ブロックとプーリとの間の当
接面の摩擦係数を、ベルト伝動能力と楔角とによりそれ
ぞれ決まる所定範囲に設定するとともに、ブロックの当
接部をフェノール系複合材料からなる合成樹脂で構成
し、一方、プーリのベルト溝の表面に、無電解ニッケル
めっきによる表面処理又は無電解ニッケルめっき膜に所
定の樹脂粒子を分散させてめっきする表面処理を施すこ
ととした。 To achieve this object, in the invention of claim 1, the friction coefficient of the contact surface between the block and the pulley is determined by the belt transmission capacity and the wedge angle. Set the range and block
The contact part is made of synthetic resin made of phenolic composite material
On the other hand, on the surface of the belt groove of the pulley,
For surface treatment by plating or electroless nickel plating film
Do not perform surface treatment to disperse and plate the specified resin particles.
And
【0012】すなわち、この発明では、上下面にそれぞ
れ長手方向に並んで形成された多数の係合部を有し、内
部に心線が埋設されたエンドレスの平ベルトからなる1
対の張力帯と、左右側面に上記張力帯を嵌合する切欠き
状の嵌合溝、該嵌合溝の上下面にそれぞれ形成され、上
記張力帯上下面の係合部にそれぞれ係合する係止部、及
び、左右側面にプーリのベルト溝面に当接する当接部と
を有する多数のブロックを備え、張力帯の係合部と各ブ
ロックの係止部との係合により、ブロックが張力帯に対
しベルト長手方向に係止固定されてなる高負荷伝動用ブ
ロックベルトを、1対の可変プーリ間に掛け渡してなる
無段変速システムにおいて、上記ベルトにおける各ブロ
ックの当接部とプーリのベルト溝面との間の摩擦係数μ
をプーリの楔角αについて、 0.16≦μ≦tan(α/2) の範囲に設定する。 That is, according to the present invention, there is provided an endless flat belt having a large number of engaging portions formed on the upper and lower surfaces side by side in the longitudinal direction and having a core wire embedded therein.
A pair of tension bands, notch-shaped fitting grooves for fitting the tension bands on the left and right sides, and upper and lower surfaces of the fitting groove, respectively, which engage with the engaging portions of the tension band upper and lower surfaces, respectively. A large number of blocks having locking portions and abutting portions that come into contact with the belt groove surface of the pulley on the left and right side surfaces are provided. In a continuously variable transmission system in which a block belt for high load transmission, which is locked and fixed in the belt longitudinal direction with respect to a tension band, is spanned between a pair of variable pulleys, a contact portion of each block in the belt and a pulley Coefficient of friction with the belt groove surface of
Is set in the range of 0.16 ≦ μ ≦ tan (α / 2) for the wedge angle α of the pulley .
【0013】さらに、上記ブロックベルトの各ブロック
の当接部をフェノール系複合材料からなる合成樹脂で構
成する一方、プーリのベルト溝の表面に、無電解ニッケ
ルめっきによる表面処理、又は無電解ニッケルめっき膜
にテフロン(登録商標)等の弗素樹脂粒子を分散させて
めっきする表面処理を施す。 Further, each block of the block belt
The contact part of the is constructed with synthetic resin made of phenolic composite material.
On the other hand, on the surface of the belt groove of the pulley,
Surface treatment by aluminum plating or electroless nickel plating film
Disperse fluororesin particles such as Teflon (registered trademark) in
Perform surface treatment for plating.
【0014】請求項2の発明では、請求項1の発明の構
成に加え、その各ブロックの当接部 のフェノール系複合
材料からなる合成樹脂にカーボンファイバーを含有させ
る。 According to the invention of claim 2, the structure of the invention of claim 1 is provided.
In addition to the composition, the phenolic composite of the contact part of each block
Carbon fiber is included in the synthetic resin made of material
It
【0015】[0015]
【作用】上記の構成により、請求項1の発明では、ブロ
ックベルトの各ブロックにおける当接部とプーリのベル
ト溝面との間の摩擦係数μがプーリの楔角αについてt
an(α/2)以下とされているので、ベルトのプーリ
への巻込みを抑えることができ、ベルト走行時の騒音レ
ベルを大幅に低下させることができる。しかも、プーリ
からのベルトの抜け性を高めて、ブロックに異常な力が
発生するのを回避することができ、その早期破壊や張力
帯の切断等を抑えることができる。また、変速時にはベ
ルトがプーリのベルト溝内で半径方向にスムーズに移動
し、変速に必要な操作力を低減することができる。With the above construction, in the invention of claim 1, the coefficient of friction μ between the abutting portion of each block of the block belt and the belt groove surface of the pulley is t with respect to the wedge angle α of the pulley.
Since it is not more than an (α / 2), it is possible to prevent the belt from being wound around the pulley, and to significantly reduce the noise level when the belt is running. Moreover, it is possible to improve the detachability of the belt from the pulleys, avoid the occurrence of abnormal force in the block, and suppress the early breakage of the block and the breaking of the tension band. Further, at the time of gear shifting, the belt smoothly moves in the belt groove of the pulley in the radial direction, so that the operating force required for gear shifting can be reduced.
【0016】また、上記摩擦係数μが0.16以上であ
るので、自動車用の無段変速機(CVT)に使用する場
合でも、それに要求されるベルトの伝動能力を確保する
ことができる。Further, since the coefficient of friction μ is 0.16 or more, the belt transmission ability required for the continuously variable transmission (CVT) for automobiles can be secured.
【0017】また、ブロックベルトの各ブロックの当接
部がフェノール系複合材料からなる合成樹脂で構成さ
れ、プーリのベルト溝表面は、無電解ニッケルによる表
面処理、又はめっき無電解ニッケルめっき膜に弗素樹脂
粒子を分散させてめっきする表面処理が施されているの
で、ブロックの加工性や靭性を良好に保ちつつ、上記摩
擦係数μをtan(α/2)以下に容易に下げることが
できる。In addition, each block of the block belt abuts
Part is composed of synthetic resin made of phenolic composite material
The surface of the pulley's belt groove is coated with electroless nickel.
Fluorine resin for surface treatment or electroless nickel plating film
It has a surface treatment that disperses particles and plating
Therefore, while maintaining good workability and toughness of the block,
The friction coefficient μ can be easily reduced to tan (α / 2) or less.
I can .
【0018】請求項2の発明では、請求項1の発明の無
段変速システムが容易に実現できる。 According to the invention of claim 2, the invention of claim 1 is omitted.
A gear shifting system can be easily realized.
【0019】[0019]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図5は本発明の実施例に係る高負荷伝動用のベル
ト式無段変速システムAを模式的に示し、この変速シス
テムAは例えば自動車の変速機(CVT)として使用さ
れる。1,2はそれぞれ互いに平行に配置支持された駆
動及び従動軸で、駆動軸1には可変プーリからなる駆動
プーリ3が、また従動軸2には同様の従動プーリ7がそ
れぞれ設けられている。上記駆動プーリ3は、駆動軸1
に回転一体にかつ摺動不能に固定されたフランジ状の固
定シーブ4と、該固定シーブ4に対向するように駆動軸
1に摺動可能にかつ回転一体にスプライン等により結合
されたフランジ状の可動シーブ5とからなり、これら両
シーブ4,5間には所定の楔角α(例えば26°)を有
する断面V字状のベルト溝6が形成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 5 schematically shows a belt type continuously variable transmission system A for high load transmission according to an embodiment of the present invention, and this transmission system A is used, for example, as a transmission (CVT) of an automobile. Reference numerals 1 and 2 denote driving and driven shafts that are arranged and supported in parallel with each other. The driving shaft 1 is provided with a driving pulley 3 composed of a variable pulley, and the driven shaft 2 is provided with a similar driven pulley 7. The drive pulley 3 is the drive shaft 1
A flange-shaped fixed sheave 4 fixed integrally and non-slidably to the drive shaft, and a flange-shaped fixed sheave 4 slidably and rotationally integrally connected to the drive shaft 1 so as to face the fixed sheave 4 by a spline or the like. A belt groove 6 having a movable wedge 5 and a V-shaped cross section having a predetermined wedge angle α (for example, 26 °) is formed between the sheaves 4 and 5.
【0020】一方、従動プーリ7は、上記駆動プーリ3
と同様の構成であり、従動軸2に回転一体にかつ摺動不
能に固定された固定シーブ8と、該固定シーブ8に上記
駆動プーリ3における固定シーブ4に対する可動シーブ
5の対向方向と逆方向でもって対向するように従動軸2
に摺動可能にかつ回転一体に結合された可動シーブ9と
からなり、これら両シーブ8,9間には上記駆動プーリ
3と同じ楔角αを有するベルト溝10が形成されてい
る。そして、上記駆動及び従動プーリ3,7のベルト溝
6,10間にはブロックベルトBが巻き掛けられてお
り、図外の油圧機構等からなる変速機構により駆動及び
従動プーリ3,7の各可動シーブ5,9をそれぞれ固定
シーブ4,8に対して接離させて各プーリ3,7のプー
リ径(ベルトBに対する有効半径)を変更する。例えば
駆動プーリ3の可動シーブ5を固定シーブ4に接近さ
せ、かつ従動プーリ7の可動シーブ9を固定シーブ8か
ら離隔させたときには、駆動プーリ3のプーリ径を従動
プーリ7よりも大きくすることにより、駆動軸1の回転
を従動軸2に増速して伝達する。一方、逆に、図示の如
く、駆動プーリ3の可動シーブ5を固定シーブ4から離
隔させ、かつ従動プーリ7の可動シーブ9を固定シーブ
8に接近させたときには、駆動プーリ3のプーリ径を小
にし、従動プーリ7のプーリ径を大きくすることによ
り、駆動軸1の回転を減速して従動軸2に伝えるように
なされている。On the other hand, the driven pulley 7 is the drive pulley 3 described above.
And a fixed sheave 8 fixed to the driven shaft 2 so as to rotate integrally and non-slidably, and a direction opposite to the facing direction of the movable sheave 5 with respect to the fixed sheave 4 of the drive pulley 3 on the fixed sheave 8. Driven shaft 2 so as to face each other
And a movable sheave 9 which is slidably and rotatably connected to each other. A belt groove 10 having the same wedge angle α as that of the drive pulley 3 is formed between the sheaves 8 and 9. A block belt B is wound around the belt grooves 6 and 10 of the drive and driven pulleys 3 and 7, and the drive and driven pulleys 3 and 7 are moved by a speed change mechanism such as a hydraulic mechanism (not shown). The sheaves 5 and 9 are moved toward and away from the fixed sheaves 4 and 8, respectively, to change the pulley diameters of the pulleys 3 and 7 (effective radius with respect to the belt B). For example, when the movable sheave 5 of the drive pulley 3 is brought closer to the fixed sheave 4 and the movable sheave 9 of the driven pulley 7 is separated from the fixed sheave 8, the pulley diameter of the drive pulley 3 is made larger than that of the driven pulley 7. , The rotation of the drive shaft 1 is accelerated and transmitted to the driven shaft 2. On the other hand, conversely, when the movable sheave 5 of the drive pulley 3 is separated from the fixed sheave 4 and the movable sheave 9 of the driven pulley 7 is brought closer to the fixed sheave 8 as shown in the figure, the pulley diameter of the drive pulley 3 is reduced. By increasing the pulley diameter of the driven pulley 7, the rotation of the drive shaft 1 is decelerated and transmitted to the driven shaft 2.
【0021】上記ブロックベルトBは、図1〜図3に拡
大詳示するように、ゴム等からなる保形層12の内部に
エンドレスの複数の心線13,13,…(心体)が平行
に配置されて埋設された左右1対のエンドレスの張力帯
11,11と、図4にも示すように、左右側部に上記各
張力帯11を幅方向から着脱可能に嵌装せしめる嵌合部
としての切欠き状の嵌合溝17,17を有するととも
に、左右側面にプーリ3,7のベルト溝6,10側面に
当接する当接部18,18を有する多数のブロック1
6,16,…とからなり、各ブロック16の嵌合溝1
7,17にそれぞれ張力帯11,11を嵌合せしめて該
ブロック16,16,…をベルト長手方向に連続的に固
定したものである。1 to 3, the block belt B has a plurality of endless core wires 13, 13, ... (Core bodies) parallel to each other inside a shape-retaining layer 12 made of rubber or the like. A pair of left and right endless tension bands 11 and 11 arranged and embedded in the left and right side fitting portions, as shown in FIG. 4, for fitting the tension bands 11 to the left and right side portions in a detachable manner in the width direction. Block 1 having notch-shaped fitting grooves 17 and 17 and contact portions 18 and 18 for contacting the belt grooves 6 and 10 side surfaces of the pulleys 3 and 7 on the left and right side surfaces.
6, 16 and so on, and the fitting groove 1 of each block 16
Tension bands 11 and 11 are fitted to 7 and 17, respectively, and the blocks 16 and 16 are continuously fixed in the belt longitudinal direction.
【0022】すなわち、このブロックベルトBにおい
て、各張力帯11の上面には各ブロック16に対応して
その幅方向に延びる一定ピッチの係合部としての多数の
凹溝14,14,…が、また下面には上記各凹溝14に
対応してその幅方向に延びる一定ピッチの係合部として
の凹溝15,15,…がそれぞれ形成されている。一
方、各ブロック16の嵌合溝17上壁面には上記張力帯
11上面の各凹溝14に嵌合する係止部としての凸条1
9が、また嵌合溝17の下壁面には張力帯11下面の各
凹溝15に嵌合する係止部としての凸条20がそれぞれ
形成されており、この各ブロック16の凸条19,20
をそれぞれ張力帯11の凹溝14,15に係合せしめて
該ブロック16をベルト長手方向に係止固定するように
なされている。That is, in this block belt B, on the upper surface of each tension band 11, a large number of concave grooves 14, 14, ... Further, concave grooves 15, 15, ... As engaging portions having a constant pitch and extending in the width direction are formed on the lower surface in correspondence with the concave grooves 14, respectively. On the other hand, on the upper wall surface of the fitting groove 17 of each block 16, the ridge 1 as a locking portion that fits into each groove 14 on the upper surface of the tension band 11 is provided.
9 and on the lower wall surface of the fitting groove 17, there are formed ridges 20 as locking portions which fit into the respective grooves 15 on the lower surface of the tension band 11. 20
Are engaged with the concave grooves 14 and 15 of the tension band 11 to lock and fix the block 16 in the belt longitudinal direction.
【0023】上記各ブロック16は、図2に示すよう
に、フェノール系複合材料からなる樹脂製のブロック本
体21内にその略中央に位置するように補強部材22を
埋設してなる。この補強部材22は、ベルト幅方向(左
右方向)に延びる上側及び下側ビーム22a,22b
と、該両ビーム22a,22bの左右中央部同士を上下
に接続するセンタピラー22cとからなっていて、略H
字状に形成されている。As shown in FIG. 2, each of the blocks 16 is formed by embedding a reinforcing member 22 in a resin block main body 21 made of a phenolic composite material so as to be located substantially at the center thereof. The reinforcing member 22 includes upper and lower beams 22a and 22b extending in the belt width direction (horizontal direction).
And a center pillar 22c that vertically connects the left and right central portions of the both beams 22a and 22b to each other.
It is formed in a letter shape.
【0024】上記各ブロック16における左右当接部1
8,18がなす角度は上記プーリ3,7の楔角αと同じ
とされている。Left and right contact portions 1 in each of the blocks 16
The angle formed by 8 and 18 is the same as the wedge angle α of the pulleys 3 and 7.
【0025】そして、上記ブロック16における各当接
部18とプーリ3,7のベルト溝6,10の側面との間
の摩擦係数μは、 0.16≦μ≦tan(α/2) とされている(好ましくはμ≧0.19)。すなわち、
摩擦係数μは、0.16よりも低いときには、高負荷伝
動用の無段変速システムに要求されるベルトBの伝動能
力が低下するので、0.16以上に設定される。また、
摩擦係数μがtan(α/2)を越えて増大すると、本
発明の効果が確実に得られないので、tan(α/2)
以下に設定される。[0025] Then, the friction coefficient mu between the side surface of the belt groove 6 and 10 of the contact portions 18 and the pulley 3,7 in the block 16, is a 0.16 ≦ μ ≦ tan (α / 2) (Preferably μ ≧ 0.19). That is,
When the coefficient of friction μ is lower than 0.16, the transmission capability of the belt B required for the continuously variable transmission system for high load transmission is reduced, so the friction coefficient μ is set to 0.16 or more. Also,
If the friction coefficient μ increases beyond tan (α / 2), the effect of the present invention cannot be obtained reliably, so tan (α / 2)
It is set below.
【0026】上記摩擦係数μをtan(α/2)以下に
下げる場合、例えば、ブロック16においてフェノー
ル系複合材料からなる合成樹脂で構成されているブロッ
ク本体21の少なくとも当接部18,18の部分にカー
ボンファイバーを含有させる方法、プーリ3,7のベ
ルト溝6,10の表面に、無電解ニッケルめっきによる
表面処理、又は無電解ニッケルめっき膜に弗素樹脂とし
てのテフロン(登録商標)の粒子を分散させてめっきす
る表面処理を施す方法、さらには,の両方法を組
み合わせる方法があり、摩擦係数μの低下が容易に得ら
れる。When lowering the friction coefficient μ to tan (α / 2) or less, for example, at least the contact portions 18, 18 of the block body 21 made of a synthetic resin made of a phenolic composite material in the block 16 To contain carbon fiber, surface treatment of belt grooves 6, 10 of pulleys 3, 7 by electroless nickel plating, or dispersion of Teflon (registered trademark) particles as fluororesin in electroless nickel plating film There is a method of applying a surface treatment for plating and a method of combining both methods, and it is possible to easily reduce the friction coefficient μ.
【0027】上記の方法では、カーボンファイバーの
含有量を増加させることで、摩擦係数μを下げることが
できるが、このカーボンファイバー含有量の増大に伴い
ブロック16(詳しくはブロック本体21)の加工性や
靭性の低下がみられる。これに対し、の方法ではその
ような問題は生じず、ブロック16の加工性や靭性を良
好に保ちつつ、摩擦係数μを下げることができるので有
利である。特に、摩擦係数μをμ≧0.19とするとき
には無電解ニッケルめっきのみによる表面処理を施すこ
とが好ましい。望ましいのはの方法であり、摩擦係数
μを大幅に下げることができる。In the above method, the friction coefficient μ can be lowered by increasing the carbon fiber content, but the workability of the block 16 (specifically, the block body 21) is increased with the increase of the carbon fiber content. And deterioration of toughness are observed. On the other hand, the method (1) is advantageous in that such a problem does not occur and the coefficient of friction μ can be lowered while maintaining good workability and toughness of the block 16. Particularly, when the friction coefficient μ is set to μ ≧ 0.19, it is preferable to perform the surface treatment only by electroless nickel plating. The method is preferable, and the friction coefficient μ can be significantly reduced.
【0028】したがって、上記実施例においては、ブロ
ックベルトBの各ブロック16における各当接部18と
プーリ3,7のベルト溝6,10の側面との間の摩擦係
数μがプーリ3,7の楔角αにつきμ≦tan(α/
2)とされて低いので、ブロックベルトBがプーリ3,
7のベルト溝6,10側面に係合して負荷を伝動してい
る状態では、ベルトBの巻込み現象が有効に低減され
る。その結果、ベルトB走行時の騒音レベルを大幅に低
下させることができるとともに、プーリ3,7からのベ
ルトBの抜け性を高めてブロック16に過大な力が発生
するのを回避でき、その早期破壊や張力帯11の切断等
を抑えてベルトBの高寿命化を図ることができる。ま
た、変速時にはベルトBがプーリ3,7のベルト溝6,
10内で半径方向にスムーズに移動するので、例えば従
動プーリ7側で与えた推力がスムーズに伝達されて駆動
プーリ3側の推力が高くなり、変速に必要な操作力を低
減できるとともに、ベルトBにかかる荷重を低減でき
る。Therefore, in the above embodiment, the friction coefficient μ between each contact portion 18 in each block 16 of the block belt B and the side surface of the belt groove 6, 10 of the pulley 3, 7 is equal to that of the pulley 3, 7. For wedge angle α, μ ≦ tan (α /
2), the block belt B is pulley 3,
In the state where the load is transmitted by engaging with the side surfaces of the belt grooves 6 and 10 of 7, the winding phenomenon of the belt B is effectively reduced. As a result, it is possible to significantly reduce the noise level when the belt B is running, and it is possible to improve the detachability of the belt B from the pulleys 3 and 7 and to prevent an excessive force from being generated in the block 16, which is an early stage. The life of the belt B can be extended by suppressing breakage and cutting of the tension band 11. Further, at the time of gear shift, the belt B has the belt grooves 6, 6 of the pulleys 3, 7.
Since it smoothly moves in the radial direction within 10, the thrust applied on the driven pulley 7 side is smoothly transmitted, the thrust on the drive pulley 3 side increases, and the operating force required for gear shifting can be reduced and the belt B The load applied to can be reduced.
【0029】また、上記摩擦係数μが0.16以上であ
るので、高負荷伝動用の無段変速システムA(CVT)
に要求されるベルトBの伝動能力を良好に確保すること
ができる。Further, since the friction coefficient μ is 0.16 or more, the continuously variable transmission system A (CVT) for high load transmission.
It is possible to satisfactorily secure the transmission capacity of the belt B required for the above.
【0030】本発明者は、楔角αがα=26°とされた
駆動及び従動プーリ3,7間にそれらと対応するブロッ
クベルトBを巻き掛けて走行させ、各種の実験を行っ
た。まず、摩擦係数μと騒音との関係は図6のとおりで
あり、摩擦係数μが低下するのに応じて騒音レベルが低
下することが判る。The present inventor carried out various experiments by winding the block belts B corresponding to the drive and driven pulleys 3 and 7 with the wedge angle α set to α = 26 ° and running them. First, the relationship between the friction coefficient μ and noise is as shown in FIG. 6, and it can be seen that the noise level decreases as the friction coefficient μ decreases.
【0031】また、プーリ3,7間の軸荷重を250Kg
f としてベルトBの伝動能力STと摩擦係数μとの関係
を調べると、図7のようになり、伝動能力STはμ=
0.23(=tan(α/2))のときに最大で、それ
よりも低くなるにつれて低下するが、μ≧0.16(好
ましくはμ≧0.19)であれば、通常、自動車用無段
変速機に必要とされる2000Kg/m以上の伝動能力ST
を確保でき、本発明の効果が有効であることが判る。Further, the axial load between the pulleys 3 and 7 is 250 kg.
When the relationship between the transmission capacity ST of the belt B and the friction coefficient μ is examined as f, the result is as shown in FIG. 7, and the transmission capacity ST is μ =
The maximum value is 0.23 (= tan (α / 2)), and the lower the value is, the smaller it is, but if μ ≧ 0.16 (preferably μ ≧ 0.19), it is usually for automobiles. 2000Kg / m or more transmission capacity ST required for continuously variable transmission
Therefore, it can be seen that the effect of the present invention is effective.
【0032】さらに、従動プーリ7に一定の推力を与
え、駆動プーリ3で検出される推力と摩擦係数μとの関
係を図8に示す。この図8によれば、μ=0.23以下
で駆動側推力は最大になり、それを越えて大きくなると
減少する。Further, FIG. 8 shows a relationship between the thrust detected by the drive pulley 3 and the friction coefficient μ when a constant thrust is applied to the driven pulley 7. According to FIG. 8, the driving-side thrust becomes maximum when μ = 0.23 or less, and decreases when it exceeds it.
【0033】最後に、ベルトBの走行中に各ブロック1
6の下部がプーリ3,7から受ける応力を歪ゲージで測
定し、その結果を図9に示す。摩擦係数μがμ=0.4
6(>tan(α/2))である従来例では、プーリ
3,7の入口部及び出口部でベルトBの噛込みとみられ
る逆向きの力が発生しているのに対し、μ=0.16の
本発明例では、これらの現象は消失し、スムーズな圧力
波形となっており、このことで本発明が有効であること
が裏付けられた。Finally, while the belt B is running, each block 1
The stress which the lower part of 6 receives from the pulleys 3 and 7 was measured by a strain gauge, and the result is shown in FIG. Friction coefficient μ is μ = 0.4
In the conventional example of 6 (> tan (α / 2)), the reverse force, which is considered to be the mesh of the belt B, is generated at the inlet and outlet of the pulleys 3 and 7, whereas μ = 0. In the example of the present invention of No. 0.16, these phenomena disappeared and a smooth pressure waveform was obtained, which proves that the present invention is effective.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よると、高負荷伝動用ブロックベルトの各ブロックとプ
ーリとの間の摩擦係数μを、プーリの楔角αについて
0.16以上でかつtan(α/2)以下の範囲に設定
するとともに、ブロックベルトの各ブロックの当接部を
フェノール系複合材料からなる合成樹脂で構成し、プー
リのベルト溝表面に、無電解ニッケルめっきによる表面
処理又は無電解ニッケルめっき膜に弗素樹脂粒子を分散
させてめっきする表面処理を施す構成としたので、ブロ
ックの加工性や靭性を良好に保ち、ベルトの伝動能力を
十分に確保しながら、ベルト走行時の騒音レベルの大幅
な低下を図ることができるとともに、プーリからのベル
トの抜け性を高めて、ブロックの早期破壊や張力帯の切
断等によるベルトの耐久性の低下を抑えることができ、
さらには、変速時にベルトをプーリのベルト溝内で半径
方向にスムーズに移動させて、変速操作力の低減を図る
ことができるという実用上優れた効果を有する。As described above, according to the first aspect of the invention, the coefficient of friction μ between each block of the high load transmission block belt and the pulley is 0.16 or more with respect to the wedge angle α of the pulley. And set within the range of tan (α / 2) or less
The block belt contact points
Made of synthetic resin made of phenolic composite material,
The surface of the belt groove of the electroless nickel plated surface
Fluorine resin particles dispersed in treated or electroless nickel plated film
Since a configuration subjected to a surface treatment for plating by, Bro
The workability and toughness of the belt are kept good and the transmission capacity of the belt is sufficiently secured, while the noise level when the belt is running can be greatly reduced, and the detachability of the belt from the pulley is improved. , It is possible to suppress the deterioration of the belt durability due to the early breaking of the block, the breaking of the tension band, etc.
Further, it has a practically excellent effect that the belt can be smoothly moved in the belt groove of the pulley in the radial direction at the time of gear shifting to reduce the gear shifting operation force.
【0035】請求項2の発明によると、請求項1の発明
におけるブロックの樹脂内にカーボンファイバーを含有
させる構成としたことにより、上記摩擦係数μをtan
(α/2)以下に下げることが容易に達成でき、ブロッ
クの加工性や靭性をさらに良好に保ちつつ同目的を達成
することができる。 According to the invention of claim 2, the invention of claim 1
Containing carbon fiber in resin of block in
The friction coefficient μ is tan
It is easy to achieve lower than (α / 2) and
Achieves the same purpose while maintaining better workability and toughness
can do.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の実施例に係るブロックベルトの一部を
示す拡大斜視図である。FIG. 1 is an enlarged perspective view showing a part of a block belt according to an exemplary embodiment of the present invention.
【図2】図3のII―II線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
【図3】ベルトの側面図である。FIG. 3 is a side view of the belt.
【図4】ブロックの拡大斜視図である。FIG. 4 is an enlarged perspective view of a block.
【図5】無段変速システムの模式的に示す概略断面図で
ある。FIG. 5 is a schematic sectional view schematically showing a continuously variable transmission system.
【図6】摩擦係数と騒音との関係を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a friction coefficient and noise.
【図7】摩擦係数とベルト伝動能力との関係を示す特性
図である。FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between a friction coefficient and a belt transmission capacity.
【図8】摩擦係数と駆動プーリ推力との関係を示す特性
図である。FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between a friction coefficient and a driving pulley thrust.
【図9】ベルト走行中のブロックの応力変化を示す特性
図である。FIG. 9 is a characteristic diagram showing a stress change in a block while the belt is running.
A 無段変速システム 3,7 プーリ 6,10 ベルト溝 B ブロックベルト 11 張力帯 13 心線 14,15 凹溝(係合部) 16 ブロック 18 当接部 19,20 凸条(係止部) 21 ブロック本体 A continuously variable transmission system 3, 7 pulley 6, 10 belt groove B block belt 11 tension band 13 core wire 14, 15 concave groove (engaging portion) 16 block 18 abutting portion 19, 20 ridge (locking portion) 21 Block body
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大川 浩一 兵庫県神戸市兵庫区明和通3丁目2番15 号 バンドー化学株式会社内 (72)発明者 高山 光直 愛知県名古屋市緑区左京山1518 (72)発明者 邨瀬 孝彦 愛知県名古屋市南区元桜田町17−10 (72)発明者 山内 鉱三 愛知県名古屋市天白区平針1丁目1209 クランツ神田301 (72)発明者 中沢 武司 愛知県名古屋市中川区玉船町1−1−3 第八愛知寮 (72)発明者 岩田 正雄 愛知県中島郡祖父江町大字神明津字西小 一色961−1 (56)参考文献 特開 昭62−237137(JP,A) 特開 昭63−34342(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Koichi Okawa, Koichi Okawa, 3-2-15 Meiwadori, Hyogo-ku, Kobe, Hyogo Prefecture Bando Kagaku Co., Ltd. (72) Mitsunao Takayama 1518 Sakyoyama, Midori-ku, Nagoya-shi, Aichi (72) Inventor Takahiko Uunase 17-10 Moto-Sakurada-cho, Minami-ku, Nagoya-shi, Aichi (72) Inventor Kozo Yamauchi 1-1209 Hirani, Tenshiro-ku, Nagoya-shi, Aichi 301 Krantz Kanda 301 (72) Inventor Takeshi Nakazawa Nagoya, Aichi-ken No. 8 Aichi Dormitory, 1-1-3 Tamafunecho, Nakagawa-ku, Yokohama (72) Inventor Masao Iwata 961-1, Nishiko Isshiki, Sobue Town, Nakajima District, Aichi Prefecture (56) Reference JP-A-62-237137 (JP) , A) JP-A-63-34342 (JP, A)
Claims (2)
された多数の係合部を有し、内部に心線が埋設されたエ
ンドレスの平ベルトからなる1対の張力帯と、 左右側面に上記張力帯を嵌合する切欠き状の嵌合溝と、
該嵌合溝の上下面にそれぞれ形成され、上記張力帯上下
面の係合部にそれぞれ係合する係止部と、左右側面にプ
ーリのベルト溝面に当接する当接部とを有する多数のブ
ロックとを備え、 張力帯の係合部と各ブロックの係止部との係合により、
ブロックが張力帯に対しベルト長手方向に係止固定され
てなる高負荷伝動用ブロックベルトを、1対の可変プー
リ間に掛け渡してなる無段変速システムにおいて、 上記ベルトにおける各ブロックの当接部とプーリのベル
ト溝面との間の動摩擦係数μがプーリの楔角αについ
て、 0.16≦μ≦tan(α/2) の範囲にあり、 ベルトにおける各ブロックの当接部がフェノール系複合
材料からなる合成樹脂で構成されており、 プーリのベルト溝表面は、無電解ニッケルめっき又は無
電解ニッケルめっき膜に弗素樹脂粒子を分散させてめっ
きする表面処理が施されている ことを特徴とする無段変
速システム。1. A pair of tension bands composed of endless flat belts each having a plurality of engaging portions formed on the upper and lower surfaces side by side in the longitudinal direction and having core wires embedded therein, and left and right side surfaces. A notch-shaped fitting groove for fitting the tension band,
A large number of engaging portions formed respectively on the upper and lower surfaces of the fitting groove and engaging with the engaging portions on the upper and lower surfaces of the tension band, and abutting portions on the left and right side surfaces that abut the belt groove surface of the pulley. A block, and by engaging the engaging portion of the tension band and the locking portion of each block,
In a continuously variable transmission system in which a block belt for high load transmission in which a block is locked and fixed to a tension band in a belt longitudinal direction is laid between a pair of variable pulleys, a contact portion of each block in the belt is and the dynamic friction coefficient mu is wedge angle of the pulley alpha between the belt groove surface of the pulley, Ri range near the 0.16 ≦ μ ≦ tan (α / 2), phenolic abutting portion of each block in the belt composite
The belt groove surface of the pulley is made of synthetic resin , and electroless nickel plating or
Disperse the fluorine resin particles in the electrolytic nickel plating film
A continuously variable transmission system characterized by being subjected to a surface treatment that reduces the friction .
系複合材料からなる樹脂に、カーボンファイバーが含有
されていることを特徴とする請求項1記載の無段変速シ
ステム。2. A phenol at a contact portion of each block
Containing carbon fiber in resin made of composite material
The continuously variable transmission system according to claim 1, wherein the continuously variable transmission system is provided.
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