JP3692837B2 - ベルト式無段変速機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の平板エレメントを隙間無く配列して具え、この平板エレメント列に無終端バンドを掛け渡してなる伝達ベルトを、前記平板エレメントがロッキングエッジを中心に傾斜することによって、入出力プーリ間に巻き掛けたベルト式無段変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のベルト式無段変速機としては、例えば、特開平７−１２１７７号公報に記載のものがあり、図９は、従来の平板エレメントを示した正面図、図１０は、無終端バンド３が省略された伝達ベルト１０の側面図である。このベルト式無段変速機は、図９，１０に示すように、複数の平板エレメント２０を隙間無く配列して具え、この平板エレメント列に無終端バンド３を掛け渡してなる伝達ベルト１０を、固定プーリ４および可動プーリ５で構成される一対の入力プーリおよび出力プーリ間に巻き掛けたものである。
【０００３】
伝達ベルト１０は、図９，１０に示すように、固定プーリ４および可動プーリ５間に対して、平板エレメント２０がロッキングエッジ６を中心に傾斜することによって巻き掛けられ、このロッキングエッジ６は、肩部２０ｓの上端から下方（通常、例えば、肩部２０ｓの上端から１／５の位置）に形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、固定プーリ４のシーブ面４ｆと可動プーリ５のシーブ面５ｆとがなす角度αは、平板エレメント２０の肩部２０ｓに連なる側面２０ｆ，２０ｆがなす角度βと等しくなるように構成され、平板エレメント２０の肩部側面２０ｆは、固定プーリシーブ面４ｆまたは可動プーリシーブ面５ｆに対してほぼ均等に当接する。
【０００５】
このため、平板エレメント２０に対するプーリ推力Ｎの分布は、図１１に示すように、平板エレメント２０の肩部側面２０ｆに対してほぼ均等な分布となる。よって、平板エレメント２０に対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃ2 は、肩部側面２０ｆ幅のほぼ中心に位置する。
【０００６】
図１２は、平板エレメント列を示した側面図である。いま、平板エレメント２０−１にプーリからトルクが伝達され、平板エレメント２０−１と平板エレメント２０−２との間に圧縮力が発生する状態を考えると、この状態は、平板エレメント２０のプーリ推力Ｎの作用中心Ｃ2 に摩擦力Ｆがシーブ面に沿って作用している状態に置き換えて考えることができる。この場合、プーリ推力Ｎの作用中心Ｃ2 とロッキングエッジ６とは距離ΔＬ2 だけの間隔を有するため、平板エレメント２０にはモーメントＭ2 （＝Ｆ×ΔＬ2 ）が矢印方向に作用する。
【０００７】
よって、図１０に示すように、トルクを伝達している平板エレメント２０は、図１２のモーメントＭ2 によって後傾しながらプーリに巻き付くことになるため、平板エレメント２０の両肩部側面２０ｆ，２０ｆが、固定プーリ４のシーブ面４ｆおよび可動プーリ５のシーブ面５ｆとエレメント側面全体で接触するのではなく、例えば、図１２の領域Ｘに示すような部分に対して局部当たりする。この場合、平板エレメント２０の一部分が極端に摩耗することにより、シーブ面に対する摩擦係数が低下するため、従来変速機には、伝達ベルト１０の伝達トルク容量をさらに向上させ得る余地があった。
【０００８】
本発明の解決すべき課題は、上述の事実に鑑みてなされたものであり、プーリ間で発生するモーメントによるエレメントの後傾を抑制して、プーリのシーブ面と、シーブ面に対向するエレメント側面との接触を全面当たりとすることにより、エレメントの摩耗による摩擦係数の低下を防止し、ベルト式無段変速機の伝達トルク容量を向上させることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的のため、先ず第１発明によるベルト式無段変速機は、複数の平板エレメントを隙間無く配列して具え、この平板エレメント列に無終端バンドを掛け渡してなる伝達ベルトを、前記平板エレメントがロッキングエッジを中心に傾斜することによって、入出力プーリ間に巻き掛けたベルト式無段変速機において、前記平板エレメントの前記プーリのシーブ面との接触領域は、両シーブ面のなす角と等しくなるように構成された平面であって、前記平板エレメントの側面形状は、前記ロッキングエッジを含む接触領域と前記ロッキングエッジを含まない接触領域とからなり、前記ロッキングエッジを含む接触領域が前記ロッキングエッジを含まない接触領域に対して凸となるように形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
第２発明によるベルト式無段変速機は、複数の平板エレメントを隙間無く配列して具え、この平板エレメント列に無終端バンドを掛け渡してなる伝達ベルトを、前記平板エレメントがロッキングエッジを中心に傾斜することによって、入出力プーリ間に巻き掛けたベルト式無段変速機において、前記平板エレメントの両側面は、前記プーリのシーブ面との接触領域において両シーブ面のなす角と等しくなるように構成された平面であって、前記平板エレメントの側面形状は、前記ロッキングエッジを含む接触領域と前記ロッキングエッジを含まない領域とからなり、前記ロッキングエッジを含む接触領域が前記ロッキングエッジを含まない領域に対して張り出した２段型に形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
第３発明によるベルト式無段変速機は、複数の平板エレメントを隙間無く配列して具え、この平板エレメント列に無終端バンドを掛け渡してなる伝達ベルトを、前記平板エレメントがロッキングエッジを中心に傾斜することによって、入出力プーリ間に巻き掛けたベルト式無段変速機において、前記平板エレメントの側面形状は、前記プーリとの接触領域において前記ロッキングエッジを含む側面領域が前記ロッキングエッジを含まない側面領域に比べてプーリとの接触領域が大きくなるように複数の横溝が形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
第４発明は、第３発明において、前記横溝を形成する間隔は、前記ロッキングエッジを含む側面領域において疎となることを特徴とするものである。
【００１３】
第５発明は、第３発明において、前記横溝の溝幅は、前記ロッキングエッジを含む側面領域において狭くなることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の効果】
第１発明によるベルト式無段変速機は、平板エレメントの前記プーリのシーブ面との接触領域が、両シーブ面のなす角と等しくなるように構成された平面であって、前記平板エレメントの側面形状は、前記ロッキングエッジを含む接触領域と前記ロッキングエッジを含まない接触領域とからなり、前記ロッキングエッジを含む接触領域が前記ロッキングエッジを含まない接触領域に対して凸となるように形成させたことにより、前記平板エレメントに対するプーリ推力の作用中心は、常に前記ロッキングエッジに等しくなるように位置決めされる。
【００１５】
この場合、前記平板エレメントを後傾させるようなモーメントは前記ロッキングエッジ周りに生じない。このため、プーリのシーブ面に対向する平板エレメントの側面領域は、このシーブ面に局部当たりすることなく該側面領域全体で該シーブ面と接触するから、前記平板エレメントの側面領域の一部分が極端に摩耗することによって、シーブ面に対する摩擦係数が低下するようなことがない。
【００１６】
また、前記平板エレメントの側面形状は、前記ロッキングエッジを含む接触領域が前記ロッキングエッジを含まない接触領域に対して凸となるように形成されているから、両プーリシーブ面の間に形成されるシーブ角度が多少ばらついたとしても、前記平板エレメントに対するプーリ推力の作用中心は前記ロッキングエッジからずれることがない。
【００１７】
従って本発明によれば、前記平板エレメントの側面に作用する摩擦力を確実に伝達し、ベルト式無段変速機の伝達トルク容量を向上させることができる。
【００１８】
第２発明によるベルト式無段変速機は、前記平板エレメントの両側面が、前記プーリのシーブ面との接触領域において両シーブ面のなす角と等しくなるように構成された平面であって、前記平板エレメントの両側面形状は、前記ロッキングエッジを含む接触領域と前記ロッキングエッジを含まない領域とからなり、前記ロッキングエッジを含む接触領域が前記ロッキングエッジを含まない領域に対して張り出した２段型に形成されることにより、前記平板エレメントに対するプーリ推力の作用中心は、常に前記ロッキングエッジに等しくなるように位置決めされる。
【００１９】
この場合、前記平板エレメントを後傾させるようなモーメントは前記ロッキングエッジ周りに生じない。このため、プーリのシーブ面に対向する平板エレメントの側面領域は、このシーブ面に局部当たりすることなく該側面領域全体で該シーブ面と接触するから、前記平板エレメントの側面領域の一部分が極端に摩耗することによって、シーブ面に対する摩擦係数が低下するようなことがない。
【００２０】
また、前記平板エレメントの側面形状を前記ロッキングエッジを含む接触領域が前記ロッキングエッジを含まない領域に対して張り出させた２段型に形成するから、両プーリシーブ面の間に形成されるシーブ角度が多少ばらついたとしても、前記平板エレメントに対するプーリ推力の作用中心は前記ロッキングエッジからずれることがない。
【００２１】
従って第２発明によれば、第１発明と同様の作用効果を得ることができる。
【００２２】
第３発明によるベルト式無段変速機は、前記平板エレメントの側面形状を、前記プーリとの接触領域において前記ロッキングエッジを含む側面領域が前記ロッキングエッジを含まない側面領域に比べてプーリとの接触領域が大きくなるように複数の横溝を形成することにより、前記平板エレメントに対するプーリ推力の作用中心は、常に前記ロッキングエッジに等しくなるように位置決めされる。
【００２３】
この場合、前記平板エレメントを後傾させるようなモーメントは前記ロッキングエッジ周りに生じない。このため、プーリのシーブ面に対向する平板エレメントの側面領域は、このシーブ面に局部当たりすることなく該側面領域全体で該プーリシーブ面と接触するから、前記平板エレメントの側面領域の一部分が極端に摩耗することによって、シーブ面に対する摩擦係数が低下するようなことがない。
【００２４】
また、前記平板エレメントの側面形状は、前記プーリとの接触領域において前記ロッキングエッジを含む側面領域が前記ロッキングエッジを含まない側面領域に比べてプーリとの接触領域が大きくなるように複数の横溝が形成されるから、該ロッキングエッジを含む側面領域での接触面を大きく得ることができるため、両プーリシーブ面の間に形成されるシーブ角度が多少ばらついたとしても、前記平板エレメントに対するプーリ推力の作用中心は前記ロッキングエッジからずれることがない。
【００２５】
従って第３発明によれば、第１発明と同様の作用効果を得ることができる。
【００２６】
第４発明によるベルト式無段変速機は、前記横溝を形成する間隔が、前記ロッキングエッジを含む側面領域において疎となることから、前記横溝の溝幅を変更する必要がないため、溝加工を容易に行うことができる。
【００２７】
従って第４発明によれば、第３発明で説明した作用効果を効率的に得ることができる。
【００２８】
第５発明によるベルト式無段変速機は、前記横溝の溝幅が、前記ロッキングエッジを含む側面領域において狭くなることから、第３発明で説明した作用効果を効率的に得ることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、各実施形態を説明するため、図１２を適宜参照するものとする。
【００３０】
図１は、本発明によるベルト式無段変速機の第１実施形態を示した正面図であって、回転シャフト８に固定されたプーリ（以下、固定プーリという）４と、回転シャフト８を軸線方向に移動可能なプーリ（以下、可動プーリという）５とで形成されたプーリが、エンジン回転が入力されるプーリ（以下、入力プーリという）と、該入力プーリの回転を伝達ベルト１を介して変速出力するプーリ（以下、出力プーリという）とを構成する。
【００３１】
図２は、無終端バンド３が省略された図１の側面図である。伝達ベルト１は、図１，２に示すように、複数の平板エレメント２を隙間無く配列して具え、この平板エレメント列に一対の無終端バンド３を掛け渡してなり、平板エレメント２がロッキングエッジ６を中心に傾斜することによって、上記固定および可動プーリ４，５で構成された一対の入力プーリおよび出力プーリ間に巻き掛けられている。
【００３２】
図３は、図１を正面から示した拡大図である。平板エレメント２には、無終端バンド３を嵌着するための肩部２ｓと、固定プーリ４および可動プーリ５のシーブ面４ｆ，５ｆに接触する肩部側面２ｆと、ロッキングエッジ６とが形成され、このロッキングエッジ６は、従来の平板エレメントと同様に、肩部２ｓの上端から下方（具体的には、肩部２ｓの上端から１／５の位置）に形成されている。
【００３３】
上記実施形態において、平板エレメント２の肩部側面２ｆの形状は、符号２ｆ1 に示すように、ロッキングエッジ６を含む側面領域だけプーリ接触面、つまりシーブ面４ｆ（５ｆ）に対して凸となるように形成されている。
【００３４】
即ち、本実施形態によるベルト式無段変速機は、ロッキングエッジ６を含む側面領域だけシーブ面４ｆ（５ｆ）に対して凸となるよう、平板エレメント２の側面形状２ｆに側面形状２ｆ1 を形成したことにより、平板エレメント２に対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃ1 は、常にロッキングエッジ６に等しくなるように位置決めされる。
【００３５】
この場合、平板エレメント２には、平板エレメント２を後傾させるモーメントＭ2 （図１２参照）をロッキングエッジ６周りに生じさせない。このため、プーリのシーブ面４ｆ（５ｆ）に対向する平板エレメント２の側面領域は、図１２で説明の如くシーブ面４ｆ（５ｆ）に局部当たりすることなく、該側面領域全体で該シーブ面４ｆ（５ｆ）と接触するから、平板エレメント２の側面領域の一部分が極端に摩耗することによって、シーブ面４ｆ（５ｆ）に対する摩擦係数が低下するようなことがない。
【００３６】
また、平板エレメント２の側面形状は、ロッキングエッジ６を含む側面領域 2f1だけシーブ面４ｆ（５ｆ）に対して凸となるように形成されているから、両プーリシーブ面４ｆ（５ｆ）の間に形成されるシーブ角度αが多少ばらついたとしても、平板エレメント２に対するプーリ推力Ｎの作用中心は、図３に示す如く、ロッキングエッジ６からずれることがない。
【００３７】
従って本発明によれば、平板エレメント２の側面に作用する摩擦力Ｆ（図１２参照）を確実に伝達し、ベルト式無段変速機の伝達トルク容量を向上させることができる。
【００３８】
図４は、本発明によるベルト式無段変速機を説明する上での参考例を示した正面図であって、平板エレメント２ａには、第１実施形態と同様、無終端バンド３を嵌着するための肩部２ｓと、固定プーリ４および可動プーリ５のシーブ面４ｆ，５ｆに接触する肩部側面２ｆa と、ロッキングエッジ６とが形成され、このロッキングエッジ６は、従来の平板エレメントと同様に、肩部２ｓの上端から下方（具体的には、肩部２ｓの上端から１／５の位置）に形成されている。
【００３９】
上記参考例において、平板エレメント２ａの側面形状は、プーリ接触面、つまりシーブ面４ｆ（５ｆ）に対して曲率半径Ｒで凸となるように形成されると共に、この曲率半径Ｒは、ロッキングエッジ６と当接するプーリ稜線４Ｌ（５Ｌ）との交点４ｐ（５ｐ）から、このプーリ稜線４Ｌ（５Ｌ）に対して引いた垂直線Ｌ4 ，Ｌ5 上に設定される。
【００４０】
即ち、上記参考例は、平板エレメント２ａの側面形状を、シーブ面４ｆ（５ｆ）に対して曲率半径Ｒで凸となるように形成すると共に、この曲率半径Ｒを、ロッキングエッジ６と当接するプーリ稜線４Ｌ（５Ｌ）との交点４ｐ（５ｐ）から、このプーリ稜線４Ｌ（５Ｌ）に対して引いた垂直線Ｌ4 ，Ｌ5 上に設定したことにより、平板エレメント２ａに対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃa は、常にロッキングエッジ６に等しくなるように位置決めされる。
【００４１】
この場合、平板エレメント２ａは、平板エレメント２を後傾させるようなモーメントＭ2 （図１２参照）をロッキングエッジ６周りに生じさせない。このため、プーリのシーブ面４ｆ（５ｆ）に対向する平板エレメント２ａの側面領域は、図１２に説明の如くシーブ面４ｆ（５ｆ）に局部当たりすることなく、該側面領域全体で該シーブ面４ｆ（５ｆ）と接触するから、平板エレメント２ａの側面領域の一部分が極端に摩耗することによって、シーブ面４ｆ（５ｆ）に対する摩擦係数が低下するようなことがない。
【００４２】
また、平板エレメント２ａの側面形状は、平板エレメント２ａの側面形状をプーリ接触面に対して曲率半径Ｒで凸となるように形成されるから、両プーリシーブ面４ｆ（５ｆ）の間に形成されるシーブ角度αが多少ばらついたとしても、平板エレメント２ａに対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃa は、図４に示す如く、ロッキングエッジ６からずれることがない。
【００４３】
従って上記参考例によれば、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４４】
図５は、上記参考例の具体例であって、図４に示すプーリシーブ面５ｆと平板エレメント２ａの側面２ｆa との接触部分を拡大した正面図である。
今、プーリシーブ面５ｆを鋼製の平面と考えると共に、平板エレメント２ａの側面２ｆa を曲率半径Ｒの鋼製の円柱と考えて、ヘルツの公式を用いて接触面の片幅ｂ(mm)を求めると、プーリ５から平板エレメント２ａに作用する単位長さ（厚さ）当たりのプーリ推力Ｎの最大値ｑ(kgf/mm)と、半シーブ角度βと、鋼のヤング率Ｅ(kgf/mm2) とから、
【数１】
で計算することができる。
【００４５】
ここで、無終端バンド３との接触面、つまり肩部２ｓの表面とロッキングエッジ６との間隔をｄr とおけば、接触片幅ｂが間隔ｄr よりも小さければ、プーリ推力Ｎの作用中心は必ずロッキングエッジ６に一致するから、
【数２】
を満たす曲率半径Ｒを設定すればよい。
【００４６】
そこで上式に、Ｅ＝２１０００（鋼の場合）を代入することによって、曲率半径Ｒについて解くと、下式が得られる。
Ｒ≦ (ｄr)2 ×９０６５÷（ｑ×cos β）(mm)・・ （１）
【００４７】
即ち、図５に示す参考例は、平板エレメント２ａの無終端バンド３との接触面２ｆとロッキングエッジ６との間隔ｄr と、平板エレメント２ａに作用する単位長さ当たりのプーリ推力Ｎの最大値ｑと、入出力プーリがなすシーブ角度の半分の角度βとから、
Ｒ≦ (ｄr)2 ×９０６５÷（ｑ×cos β）(mm)・・ （１）
の関係で曲率半径Ｒを設定することにより、曲率半径Ｒの設定が容易であるため、最も好適な値を容易に取ることができる。従って図５に示す参考例によれば、図４に示す参考例で説明した作用効果を効率的に得ることができる。
【００４８】
なお、上記（１）式の具体的な数値としては、例えば、間隔ｄr ＝１(mm)、半シーブ角度β＝１１( °) が一般的であって、プーリ推力Ｎの最大値ｑは、３０〜９０(kgf/mm)の範囲が考えられる。
【００４９】
上記数値に基づいた参考数値は、
ｑ＝３０(kgf/mm)の場合、Ｒ≦３０８(mm) ・・・（２）
ｑ＝５０(kgf/mm)の場合、Ｒ≦１８５(mm) ・・・（３）
ｑ＝９０(kgf/mm)の場合、Ｒ≦１０３(mm) ・・・（４）
である。
【００５０】
図６は、本発明によるベルト式無段変速機の第２実施形態を示した正面図であって、平板エレメント２ｂには、第１実施形態と同様、無終端バンド３を嵌着するための肩部２ｓと、固定プーリ４および可動プーリ５のシーブ面４ｆ，５ｆに接触する肩部側面２ｆ1 と、ロッキングエッジ６とが形成され、このロッキングエッジ６は、従来の平板エレメントと同様に、肩部２ｓの上端から下方（具体的には、肩部２ｓの上端から１／５の位置）に形成されている。
【００５１】
上記実施形態において、平板エレメント２ｂの側面形状は、ロッキングエッジ６を含む側面領域２ｆ1 のみがプーリ接触面、つまりシーブ面４ｆ（５ｆ）に対して張り出した２段型に形成される。この場合、張り出し側面領域２ｆ1 は、該張り出し側面領域２ｆ1 以外の領域２ｆ2 に比べて大きく設定することが好ましい。
【００５２】
即ち、本実施形態によるベルト式無段変速機は、平板エレメント２ｂの側面形状を、ロッキングエッジ６を含む側面領域２ｆ1 のみがシーブ面４ｆ（５ｆ）に対して張り出した２段型に形成することにより、平板エレメント２ｂに対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃb は、常にロッキングエッジ６に等しくなるように位置決めされる。
【００５３】
この場合、平板エレメント２ｂは、平板エレメント２ｂを後傾させるようなモーメントＭ2 （図１２参照）をロッキングエッジ６周りに生じさせない。このため、プーリのシーブ面４ｆ（５ｆ）に対向する平板エレメント２ｂの側面領域は、図１２に説明の如くシーブ面４ｆ（５ｆ）に局部当たりすることなく、該側面領域全体で該シーブ面４ｆ（５ｆ）と接触するから、平板エレメント２ｂの側面領域の一部分が極端に摩耗することによって、シーブ面４ｆ（５ｆ）に対する摩擦係数が低下するようなことがない。
【００５４】
また、平板エレメント２ｂの側面形状は、ロッキングエッジ６を含む側面領域２ｆ1 のみをシーブ面４ｆ（５ｆ）に対して張り出した２段型に形成するから、両プーリシーブ面４ｆ（５ｆ）の間に形成されるシーブ角度αが多少ばらついたとしても、平板エレメント２ｂに対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃb は、図６に示す如く、ロッキングエッジ６からずれることがない。
【００５５】
従って本実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、本実施形態においては、張り出し側面領域２ｆ1 の段差面には、面取り加工が施されていることが好ましい。
【００５６】
図７は、本発明によるベルト式無段変速機の第３実施形態を示した正面図であって、（ａ）は平板エレメントを正面から示した拡大図、（ｂ）は平板エレメントの側面領域の一部を示した拡大図である。但し、符号ｇは横溝、符号Ｌは溝幅、符号ｐは横溝ｇが形成される間隔である。
【００５７】
平板エレメント２ｃには、第１実施形態と同様、無終端バンド３を嵌着するための肩部２ｓと、固定プーリ４および可動プーリ５のシーブ面４ｆ，５ｆに接触する肩部側面２ｆc と、ロッキングエッジ６とが形成され、このロッキングエッジ６は、従来の平板エレメントと同様に、肩部２ｓの上端から下方（具体的には、肩部２ｓの上端から１／５の位置）に形成されている。
【００５８】
本実施形態では、図７（ａ）に示す如く、平板エレメント２ｃの側面領域に複数の横溝ｇが形成され、この側面形状は、ロッキングエッジ６を含む側面領域での接触領域が該接触領域以外の側面領域に比べて大きくなるようにするため、横溝ｇを形成する間隔ｐは、ロッキングエッジ６を含む側面領域において疎とする。
【００５９】
具体的には、図７（ａ）に示すように、一定の溝幅Ｌで形成される横溝ｇのうちで、ロッキングエッジ６を含む側面領域に形成される横溝ｇの間隔ｐ1 は、それ以外の側面領域に形成される横溝ｇの間隔ｐ2 よりも大きく形成されている。
【００６０】
即ち、本実施形態によるベルト式無段変速機は、図７（ｂ）に示す如く、平板エレメント２ｃの側面形状をロッキングエッジ６を含む側面領域がロッキングエッジ６を含まない側面領域に比べてプーリとの接触領域が大きくなるように複数の横溝ｇを形成し、これら横溝ｇを形成する間隔ｐは、ロッキングエッジ６を含む側面領域において疎（ｐ1 ＞ｐ2 ）となることにより、平板エレメント２ｃに対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃc は、常にロッキングエッジ６に等しくなるように位置決めされる。
【００６１】
この場合、平板エレメント２ｃは、平板エレメント２ｃを後傾させるようなモーメントＭ2 （図１２参照）をロッキングエッジ６周りに生じさせない。このため、プーリのシーブ面４ｆ（５ｆ）に対向する平板エレメント２ｃの側面領域は、図１２に説明の如くシーブ面４ｆ（５ｆ）に局部当たりすることなく、該側面領域全体で該シーブ面４ｆ（５ｆ）と接触するから、平板エレメント２ｃの側面領域の一部分が極端に摩耗することによって、シーブ面４ｆ（５ｆ）に対する摩擦係数が低下するようなことがない。
【００６２】
また、平板エレメント２ｃの側面形状は、ロッキングエッジ６を含む側面領域がロッキングエッジ６を含まない側面領域に比べてプーリとの接触領域が大きくなるように複数の横溝ｇが形成されるから、両プーリシーブ面４ｆ（５ｆ）の間に形成されるシーブ角度αが多少ばらついたとしても、平板エレメント２ｃに対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃc は、図７に示す如く、ロッキングエッジ６からずれることがない。
【００６３】
従って本実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施形態によれば、横溝ｇの溝幅Ｌを変更する必要がないから、溝加工を容易に行うことができる。
【００６４】
図８は、本発明によるベルト式無段変速機の第３実施形態の他の一例を示した正面図であって、（ａ）は、平板エレメントを正面から示した拡大図、（ｂ）は平板エレメントの側面領域の一部を示した拡大図である。但し、符号ｇは横溝、符号Ｌは溝幅、符号ｐは横溝ｇが形成される間隔である。
【００６５】
平板エレメント２ｄには、第１実施形態と同様、無終端バンド３を嵌着するための肩部２ｓと、固定プーリ４および可動プーリ５のシーブ面４ｆ，５ｆに接触する肩部側面２ｆd と、ロッキングエッジ６とが形成され、このロッキングエッジ６は、従来の平板エレメントと同様に、肩部２ｓの上端から下方（具体的には、肩部２ｓの上端から１／５の位置）に形成されている。
【００６６】
本実施形態では、図８（ａ）に示す如く、平板エレメント２ｄの側面領域に複数の横溝ｇが形成され、この側面形状は、ロッキングエッジ６を含む側面領域がロッキングエッジ６を含まない側面領域に比べてプーリとの接触領域が大きくなるようにするため、横溝ｇの溝幅Ｌは、ロッキングエッジ６を含む側面領域において狭くなる。
【００６７】
具体的には、図８（ｂ）に示すように、一定の溝間隔ｐで形成される横溝のうちで、ロッキングエッジ６を含む側面領域に形成される横溝の幅Ｌ1 は、それ以外の側面領域に形成される溝幅Ｌ2 よりも小さく形成されている。
【００６８】
即ち、本実施形態によるベルト式無段変速機は、平板エレメント２ｄの側面形状をロッキングエッジ６を含む側面領域がロッキングエッジ６を含まない側面領域に比べてプーリとの接触領域が大きくなるようにするため、複数の横溝ｇを形成し、これら横溝ｇの溝幅Ｌが、ロッキングエッジ６を含む側面領域において狭くなることにより、平板エレメント２ｄに対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃd は、常にロッキングエッジ６に等しくなるように位置決めされる。
【００６９】
この場合、平板エレメント２ｄは、平板エレメント２ｄを後傾させるようなモーメントＭ2 （図１２参照）をロッキングエッジ６周りに生じさせない。このため、プーリのシーブ面４ｆ（５ｆ）に対向する平板エレメント２ｄの側面領域は、図１２に説明の如くシーブ面４ｆ（５ｆ）に局部当たりすることなく、該側面領域全体で該シーブ面４ｆ（５ｆ）と接触するから、平板エレメント２ｄの側面領域の一部分が極端に摩耗することによって、シーブ面４ｆ（５ｆ）に対する摩擦係数が低下するようなことがない。
【００７０】
また、平板エレメント２ｄの側面形状は、ロッキングエッジ６を含む側面領域がロッキングエッジ６を含まない側面領域に比べてプーリとの接触領域が大きくなるように複数の横溝ｇが形成されるから、両プーリシーブ面４ｆ（５ｆ）の間に形成されるシーブ角度αが多少ばらついたとしても、平板エレメント２ｂに対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃd はロッキングエッジ６からずれることがない。
【００７１】
従って本実施形態によれば、横溝ｇの溝幅Ｌがロッキングエッジ６を含む側面領域において狭くなるから、ロッキングエッジ６を含む側面領域での接触面を大きく得ることができ、第１実施形態と同様の作用効果を効率的に得ることができる。
【００７２】
上述したところは、本発明の好適な実施形態を示したにすぎず、当業者によれば、請求の範囲において種々の変更を加えることができ、例えば、無終端バンド３としては、例えば、無終端状のバンドを積層した無終端積層バンドがあるが、無終端バンドは単体であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明であるベルト式無段変速機の第１実施形態を示した正面図である。
【図２】 図１において、無終端バンドが省略された側面図である。
【図３】 図１を正面から示した拡大図である。
【図４】 本発明であるベルト式無段変速機を説明する上での参考例を示した正面図である。
【図５】 図４に示す参考例をさらに詳細に説明するための説明図である。
【図６】 本発明であるベルト式無段変速機の第２実施形態を示した正面図である。
【図７】 （ａ）は第３実施形態を示した正面図であり、（ｂ）は平板エレメントの側面領域の一部を示した拡大図である。
【図８】 （ａ）は第３実施形態の他例を示した正面図であり、（ｂ）は平板エレメントの側面領域の一部を示した拡大図である。
【図９】 従来のベルト式無段変速機を例示した正面図である。
【図１０】 図９において、無終端バンドが省略された側面図である。
【図１１】 図９を正面から示した拡大図である。
【図１２】 平板エレメント列を示した側面図である。
【符号の説明】
１ 伝達ベルト（本発明）
２，２ｂ，２ｃ，２ｄ 平板エレメント（本発明）
２ｓ 肩部（本発明）
２ｆ1 ，２ｆ2 ，２ｆb ，２ｆc ，２ｆd 肩部側面（本発明）
３ 無終端バンド
４ 固定プーリ
４ｆ 固定プーリシーブ面
５ 可動プーリ
５ｆ 可動プーリシーブ面
６ ロッキングエッジ
８ 回転シャフト
Ｃ1 ，Ｃb ，Ｃc ，Ｃd プーリ推力の作用中心（本発明）
ｇ 横溝
Ｌ 溝幅
ｐ 溝間隔
10 伝達ベルト（従来）
20 平板エレメント（従来）
20ｆ 肩部側面（従来）
20ｓ 肩部（従来）
Ｃ2 プーリ推力の作用中心（従来）
α シーブ角
β 半シーブ角
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の平板エレメントを隙間無く配列して具え、この平板エレメント列に無終端バンドを掛け渡してなる伝達ベルトを、前記平板エレメントがロッキングエッジを中心に傾斜することによって、入出力プーリ間に巻き掛けたベルト式無段変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のベルト式無段変速機としては、例えば、特開平７−１２１７７号公報に記載のものがあり、図９は、従来の平板エレメントを示した正面図、図１０は、無終端バンド３が省略された伝達ベルト１０の側面図である。このベルト式無段変速機は、図９，１０に示すように、複数の平板エレメント２０を隙間無く配列して具え、この平板エレメント列に無終端バンド３を掛け渡してなる伝達ベルト１０を、固定プーリ４および可動プーリ５で構成される一対の入力プーリおよび出力プーリ間に巻き掛けたものである。
【０００３】
伝達ベルト１０は、図９，１０に示すように、固定プーリ４および可動プーリ５間に対して、平板エレメント２０がロッキングエッジ６を中心に傾斜することによって巻き掛けられ、このロッキングエッジ６は、肩部２０ｓの上端から下方（通常、例えば、肩部２０ｓの上端から１／５の位置）に形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、固定プーリ４のシーブ面４ｆと可動プーリ５のシーブ面５ｆとがなす角度αは、平板エレメント２０の肩部２０ｓに連なる側面２０ｆ，２０ｆがなす角度βと等しくなるように構成され、平板エレメント２０の肩部側面２０ｆは、固定プーリシーブ面４ｆまたは可動プーリシーブ面５ｆに対してほぼ均等に当接する。
【０００５】
このため、平板エレメント２０に対するプーリ推力Ｎの分布は、図１１に示すように、平板エレメント２０の肩部側面２０ｆに対してほぼ均等な分布となる。よって、平板エレメント２０に対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃ2 は、肩部側面２０ｆ幅のほぼ中心に位置する。
【０００６】
図１２は、平板エレメント列を示した側面図である。いま、平板エレメント２０−１にプーリからトルクが伝達され、平板エレメント２０−１と平板エレメント２０−２との間に圧縮力が発生する状態を考えると、この状態は、平板エレメント２０のプーリ推力Ｎの作用中心Ｃ2 に摩擦力Ｆがシーブ面に沿って作用している状態に置き換えて考えることができる。この場合、プーリ推力Ｎの作用中心Ｃ2 とロッキングエッジ６とは距離ΔＬ2 だけの間隔を有するため、平板エレメント２０にはモーメントＭ2 （＝Ｆ×ΔＬ2 ）が矢印方向に作用する。
【０００７】
よって、図１０に示すように、トルクを伝達している平板エレメント２０は、図１２のモーメントＭ2 によって後傾しながらプーリに巻き付くことになるため、平板エレメント２０の両肩部側面２０ｆ，２０ｆが、固定プーリ４のシーブ面４ｆおよび可動プーリ５のシーブ面５ｆとエレメント側面全体で接触するのではなく、例えば、図１２の領域Ｘに示すような部分に対して局部当たりする。この場合、平板エレメント２０の一部分が極端に摩耗することにより、シーブ面に対する摩擦係数が低下するため、従来変速機には、伝達ベルト１０の伝達トルク容量をさらに向上させ得る余地があった。
【０００８】
本発明の解決すべき課題は、上述の事実に鑑みてなされたものであり、プーリ間で発生するモーメントによるエレメントの後傾を抑制して、プーリのシーブ面と、シーブ面に対向するエレメント側面との接触を全面当たりとすることにより、エレメントの摩耗による摩擦係数の低下を防止し、ベルト式無段変速機の伝達トルク容量を向上させることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的のため、先ず第１発明によるベルト式無段変速機は、複数の平板エレメントを隙間無く配列して具え、この平板エレメント列に無終端バンドを掛け渡してなる伝達ベルトを、前記平板エレメントがロッキングエッジを中心に傾斜することによって、入出力プーリ間に巻き掛けたベルト式無段変速機において、前記平板エレメントの前記プーリのシーブ面との接触領域は、両シーブ面のなす角と等しくなるように構成された平面であって、前記平板エレメントの側面形状は、前記ロッキングエッジを含む接触領域と前記ロッキングエッジを含まない接触領域とからなり、前記ロッキングエッジを含む接触領域が前記ロッキングエッジを含まない接触領域に対して凸となるように形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
第２発明によるベルト式無段変速機は、複数の平板エレメントを隙間無く配列して具え、この平板エレメント列に無終端バンドを掛け渡してなる伝達ベルトを、前記平板エレメントがロッキングエッジを中心に傾斜することによって、入出力プーリ間に巻き掛けたベルト式無段変速機において、前記平板エレメントの両側面は、前記プーリのシーブ面との接触領域において両シーブ面のなす角と等しくなるように構成された平面であって、前記平板エレメントの側面形状は、前記ロッキングエッジを含む接触領域と前記ロッキングエッジを含まない領域とからなり、前記ロッキングエッジを含む接触領域が前記ロッキングエッジを含まない領域に対して張り出した２段型に形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
第３発明によるベルト式無段変速機は、複数の平板エレメントを隙間無く配列して具え、この平板エレメント列に無終端バンドを掛け渡してなる伝達ベルトを、前記平板エレメントがロッキングエッジを中心に傾斜することによって、入出力プーリ間に巻き掛けたベルト式無段変速機において、前記平板エレメントの側面形状は、前記プーリとの接触領域において前記ロッキングエッジを含む側面領域が前記ロッキングエッジを含まない側面領域に比べてプーリとの接触領域が大きくなるように複数の横溝が形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
第４発明は、第３発明において、前記横溝を形成する間隔は、前記ロッキングエッジを含む側面領域において疎となることを特徴とするものである。
【００１３】
第５発明は、第３発明において、前記横溝の溝幅は、前記ロッキングエッジを含む側面領域において狭くなることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の効果】
第１発明によるベルト式無段変速機は、平板エレメントの前記プーリのシーブ面との接触領域が、両シーブ面のなす角と等しくなるように構成された平面であって、前記平板エレメントの側面形状は、前記ロッキングエッジを含む接触領域と前記ロッキングエッジを含まない接触領域とからなり、前記ロッキングエッジを含む接触領域が前記ロッキングエッジを含まない接触領域に対して凸となるように形成させたことにより、前記平板エレメントに対するプーリ推力の作用中心は、常に前記ロッキングエッジに等しくなるように位置決めされる。
【００１５】
この場合、前記平板エレメントを後傾させるようなモーメントは前記ロッキングエッジ周りに生じない。このため、プーリのシーブ面に対向する平板エレメントの側面領域は、このシーブ面に局部当たりすることなく該側面領域全体で該シーブ面と接触するから、前記平板エレメントの側面領域の一部分が極端に摩耗することによって、シーブ面に対する摩擦係数が低下するようなことがない。
【００１６】
また、前記平板エレメントの側面形状は、前記ロッキングエッジを含む接触領域が前記ロッキングエッジを含まない接触領域に対して凸となるように形成されているから、両プーリシーブ面の間に形成されるシーブ角度が多少ばらついたとしても、前記平板エレメントに対するプーリ推力の作用中心は前記ロッキングエッジからずれることがない。
【００１７】
従って本発明によれば、前記平板エレメントの側面に作用する摩擦力を確実に伝達し、ベルト式無段変速機の伝達トルク容量を向上させることができる。
【００１８】
第２発明によるベルト式無段変速機は、前記平板エレメントの両側面が、前記プーリのシーブ面との接触領域において両シーブ面のなす角と等しくなるように構成された平面であって、前記平板エレメントの両側面形状は、前記ロッキングエッジを含む接触領域と前記ロッキングエッジを含まない領域とからなり、前記ロッキングエッジを含む接触領域が前記ロッキングエッジを含まない領域に対して張り出した２段型に形成されることにより、前記平板エレメントに対するプーリ推力の作用中心は、常に前記ロッキングエッジに等しくなるように位置決めされる。
【００１９】
この場合、前記平板エレメントを後傾させるようなモーメントは前記ロッキングエッジ周りに生じない。このため、プーリのシーブ面に対向する平板エレメントの側面領域は、このシーブ面に局部当たりすることなく該側面領域全体で該シーブ面と接触するから、前記平板エレメントの側面領域の一部分が極端に摩耗することによって、シーブ面に対する摩擦係数が低下するようなことがない。
【００２０】
また、前記平板エレメントの側面形状を前記ロッキングエッジを含む接触領域が前記ロッキングエッジを含まない領域に対して張り出させた２段型に形成するから、両プーリシーブ面の間に形成されるシーブ角度が多少ばらついたとしても、前記平板エレメントに対するプーリ推力の作用中心は前記ロッキングエッジからずれることがない。
【００２１】
従って第２発明によれば、第１発明と同様の作用効果を得ることができる。
【００２２】
第３発明によるベルト式無段変速機は、前記平板エレメントの側面形状を、前記プーリとの接触領域において前記ロッキングエッジを含む側面領域が前記ロッキングエッジを含まない側面領域に比べてプーリとの接触領域が大きくなるように複数の横溝を形成することにより、前記平板エレメントに対するプーリ推力の作用中心は、常に前記ロッキングエッジに等しくなるように位置決めされる。
【００２３】
この場合、前記平板エレメントを後傾させるようなモーメントは前記ロッキングエッジ周りに生じない。このため、プーリのシーブ面に対向する平板エレメントの側面領域は、このシーブ面に局部当たりすることなく該側面領域全体で該プーリシーブ面と接触するから、前記平板エレメントの側面領域の一部分が極端に摩耗することによって、シーブ面に対する摩擦係数が低下するようなことがない。
【００２４】
また、前記平板エレメントの側面形状は、前記プーリとの接触領域において前記ロッキングエッジを含む側面領域が前記ロッキングエッジを含まない側面領域に比べてプーリとの接触領域が大きくなるように複数の横溝が形成されるから、該ロッキングエッジを含む側面領域での接触面を大きく得ることができるため、両プーリシーブ面の間に形成されるシーブ角度が多少ばらついたとしても、前記平板エレメントに対するプーリ推力の作用中心は前記ロッキングエッジからずれることがない。
【００２５】
従って第３発明によれば、第１発明と同様の作用効果を得ることができる。
【００２６】
第４発明によるベルト式無段変速機は、前記横溝を形成する間隔が、前記ロッキングエッジを含む側面領域において疎となることから、前記横溝の溝幅を変更する必要がないため、溝加工を容易に行うことができる。
【００２７】
従って第４発明によれば、第３発明で説明した作用効果を効率的に得ることができる。
【００２８】
第５発明によるベルト式無段変速機は、前記横溝の溝幅が、前記ロッキングエッジを含む側面領域において狭くなることから、第３発明で説明した作用効果を効率的に得ることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、各実施形態を説明するため、図１２を適宜参照するものとする。
【００３０】
図１は、本発明によるベルト式無段変速機の第１実施形態を示した正面図であって、回転シャフト８に固定されたプーリ（以下、固定プーリという）４と、回転シャフト８を軸線方向に移動可能なプーリ（以下、可動プーリという）５とで形成されたプーリが、エンジン回転が入力されるプーリ（以下、入力プーリという）と、該入力プーリの回転を伝達ベルト１を介して変速出力するプーリ（以下、出力プーリという）とを構成する。
【００３１】
図２は、無終端バンド３が省略された図１の側面図である。伝達ベルト１は、図１，２に示すように、複数の平板エレメント２を隙間無く配列して具え、この平板エレメント列に一対の無終端バンド３を掛け渡してなり、平板エレメント２がロッキングエッジ６を中心に傾斜することによって、上記固定および可動プーリ４，５で構成された一対の入力プーリおよび出力プーリ間に巻き掛けられている。
【００３２】
図３は、図１を正面から示した拡大図である。平板エレメント２には、無終端バンド３を嵌着するための肩部２ｓと、固定プーリ４および可動プーリ５のシーブ面４ｆ，５ｆに接触する肩部側面２ｆと、ロッキングエッジ６とが形成され、このロッキングエッジ６は、従来の平板エレメントと同様に、肩部２ｓの上端から下方（具体的には、肩部２ｓの上端から１／５の位置）に形成されている。
【００３３】
上記実施形態において、平板エレメント２の肩部側面２ｆの形状は、符号２ｆ1 に示すように、ロッキングエッジ６を含む側面領域だけプーリ接触面、つまりシーブ面４ｆ（５ｆ）に対して凸となるように形成されている。
【００３４】
即ち、本実施形態によるベルト式無段変速機は、ロッキングエッジ６を含む側面領域だけシーブ面４ｆ（５ｆ）に対して凸となるよう、平板エレメント２の側面形状２ｆに側面形状２ｆ1 を形成したことにより、平板エレメント２に対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃ1 は、常にロッキングエッジ６に等しくなるように位置決めされる。
【００３５】
この場合、平板エレメント２には、平板エレメント２を後傾させるモーメントＭ2 （図１２参照）をロッキングエッジ６周りに生じさせない。このため、プーリのシーブ面４ｆ（５ｆ）に対向する平板エレメント２の側面領域は、図１２で説明の如くシーブ面４ｆ（５ｆ）に局部当たりすることなく、該側面領域全体で該シーブ面４ｆ（５ｆ）と接触するから、平板エレメント２の側面領域の一部分が極端に摩耗することによって、シーブ面４ｆ（５ｆ）に対する摩擦係数が低下するようなことがない。
【００３６】
また、平板エレメント２の側面形状は、ロッキングエッジ６を含む側面領域 2f1だけシーブ面４ｆ（５ｆ）に対して凸となるように形成されているから、両プーリシーブ面４ｆ（５ｆ）の間に形成されるシーブ角度αが多少ばらついたとしても、平板エレメント２に対するプーリ推力Ｎの作用中心は、図３に示す如く、ロッキングエッジ６からずれることがない。
【００３７】
従って本発明によれば、平板エレメント２の側面に作用する摩擦力Ｆ（図１２参照）を確実に伝達し、ベルト式無段変速機の伝達トルク容量を向上させることができる。
【００３８】
図４は、本発明によるベルト式無段変速機を説明する上での参考例を示した正面図であって、平板エレメント２ａには、第１実施形態と同様、無終端バンド３を嵌着するための肩部２ｓと、固定プーリ４および可動プーリ５のシーブ面４ｆ，５ｆに接触する肩部側面２ｆa と、ロッキングエッジ６とが形成され、このロッキングエッジ６は、従来の平板エレメントと同様に、肩部２ｓの上端から下方（具体的には、肩部２ｓの上端から１／５の位置）に形成されている。
【００３９】
上記参考例において、平板エレメント２ａの側面形状は、プーリ接触面、つまりシーブ面４ｆ（５ｆ）に対して曲率半径Ｒで凸となるように形成されると共に、この曲率半径Ｒは、ロッキングエッジ６と当接するプーリ稜線４Ｌ（５Ｌ）との交点４ｐ（５ｐ）から、このプーリ稜線４Ｌ（５Ｌ）に対して引いた垂直線Ｌ4 ，Ｌ5 上に設定される。
【００４０】
即ち、上記参考例は、平板エレメント２ａの側面形状を、シーブ面４ｆ（５ｆ）に対して曲率半径Ｒで凸となるように形成すると共に、この曲率半径Ｒを、ロッキングエッジ６と当接するプーリ稜線４Ｌ（５Ｌ）との交点４ｐ（５ｐ）から、このプーリ稜線４Ｌ（５Ｌ）に対して引いた垂直線Ｌ4 ，Ｌ5 上に設定したことにより、平板エレメント２ａに対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃa は、常にロッキングエッジ６に等しくなるように位置決めされる。
【００４１】
この場合、平板エレメント２ａは、平板エレメント２を後傾させるようなモーメントＭ2 （図１２参照）をロッキングエッジ６周りに生じさせない。このため、プーリのシーブ面４ｆ（５ｆ）に対向する平板エレメント２ａの側面領域は、図１２に説明の如くシーブ面４ｆ（５ｆ）に局部当たりすることなく、該側面領域全体で該シーブ面４ｆ（５ｆ）と接触するから、平板エレメント２ａの側面領域の一部分が極端に摩耗することによって、シーブ面４ｆ（５ｆ）に対する摩擦係数が低下するようなことがない。
【００４２】
また、平板エレメント２ａの側面形状は、平板エレメント２ａの側面形状をプーリ接触面に対して曲率半径Ｒで凸となるように形成されるから、両プーリシーブ面４ｆ（５ｆ）の間に形成されるシーブ角度αが多少ばらついたとしても、平板エレメント２ａに対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃa は、図４に示す如く、ロッキングエッジ６からずれることがない。
【００４３】
従って上記参考例によれば、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４４】
図５は、上記参考例の具体例であって、図４に示すプーリシーブ面５ｆと平板エレメント２ａの側面２ｆa との接触部分を拡大した正面図である。
今、プーリシーブ面５ｆを鋼製の平面と考えると共に、平板エレメント２ａの側面２ｆa を曲率半径Ｒの鋼製の円柱と考えて、ヘルツの公式を用いて接触面の片幅ｂ(mm)を求めると、プーリ５から平板エレメント２ａに作用する単位長さ（厚さ）当たりのプーリ推力Ｎの最大値ｑ(kgf/mm)と、半シーブ角度βと、鋼のヤング率Ｅ(kgf/mm2) とから、
【数１】
【００４５】
ここで、無終端バンド３との接触面、つまり肩部２ｓの表面とロッキングエッジ６との間隔をｄr とおけば、接触片幅ｂが間隔ｄr よりも小さければ、プーリ推力Ｎの作用中心は必ずロッキングエッジ６に一致するから、
【数２】
【００４６】
そこで上式に、Ｅ＝２１０００（鋼の場合）を代入することによって、曲率半径Ｒについて解くと、下式が得られる。
Ｒ≦ (ｄr)2 ×９０６５÷（ｑ×cos β）(mm)・・ （１）
【００４７】
即ち、図５に示す参考例は、平板エレメント２ａの無終端バンド３との接触面２ｆとロッキングエッジ６との間隔ｄr と、平板エレメント２ａに作用する単位長さ当たりのプーリ推力Ｎの最大値ｑと、入出力プーリがなすシーブ角度の半分の角度βとから、
Ｒ≦ (ｄr)2 ×９０６５÷（ｑ×cos β）(mm)・・ （１）
の関係で曲率半径Ｒを設定することにより、曲率半径Ｒの設定が容易であるため、最も好適な値を容易に取ることができる。従って図５に示す参考例によれば、図４に示す参考例で説明した作用効果を効率的に得ることができる。
【００４８】
なお、上記（１）式の具体的な数値としては、例えば、間隔ｄr ＝１(mm)、半シーブ角度β＝１１( °) が一般的であって、プーリ推力Ｎの最大値ｑは、３０〜９０(kgf/mm)の範囲が考えられる。
【００４９】
上記数値に基づいた参考数値は、
ｑ＝３０(kgf/mm)の場合、Ｒ≦３０８(mm) ・・・（２）
ｑ＝５０(kgf/mm)の場合、Ｒ≦１８５(mm) ・・・（３）
ｑ＝９０(kgf/mm)の場合、Ｒ≦１０３(mm) ・・・（４）
である。
【００５０】
図６は、本発明によるベルト式無段変速機の第２実施形態を示した正面図であって、平板エレメント２ｂには、第１実施形態と同様、無終端バンド３を嵌着するための肩部２ｓと、固定プーリ４および可動プーリ５のシーブ面４ｆ，５ｆに接触する肩部側面２ｆ1 と、ロッキングエッジ６とが形成され、このロッキングエッジ６は、従来の平板エレメントと同様に、肩部２ｓの上端から下方（具体的には、肩部２ｓの上端から１／５の位置）に形成されている。
【００５１】
上記実施形態において、平板エレメント２ｂの側面形状は、ロッキングエッジ６を含む側面領域２ｆ1 のみがプーリ接触面、つまりシーブ面４ｆ（５ｆ）に対して張り出した２段型に形成される。この場合、張り出し側面領域２ｆ1 は、該張り出し側面領域２ｆ1 以外の領域２ｆ2 に比べて大きく設定することが好ましい。
【００５２】
即ち、本実施形態によるベルト式無段変速機は、平板エレメント２ｂの側面形状を、ロッキングエッジ６を含む側面領域２ｆ1 のみがシーブ面４ｆ（５ｆ）に対して張り出した２段型に形成することにより、平板エレメント２ｂに対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃb は、常にロッキングエッジ６に等しくなるように位置決めされる。
【００５３】
この場合、平板エレメント２ｂは、平板エレメント２ｂを後傾させるようなモーメントＭ2 （図１２参照）をロッキングエッジ６周りに生じさせない。このため、プーリのシーブ面４ｆ（５ｆ）に対向する平板エレメント２ｂの側面領域は、図１２に説明の如くシーブ面４ｆ（５ｆ）に局部当たりすることなく、該側面領域全体で該シーブ面４ｆ（５ｆ）と接触するから、平板エレメント２ｂの側面領域の一部分が極端に摩耗することによって、シーブ面４ｆ（５ｆ）に対する摩擦係数が低下するようなことがない。
【００５４】
また、平板エレメント２ｂの側面形状は、ロッキングエッジ６を含む側面領域２ｆ1 のみをシーブ面４ｆ（５ｆ）に対して張り出した２段型に形成するから、両プーリシーブ面４ｆ（５ｆ）の間に形成されるシーブ角度αが多少ばらついたとしても、平板エレメント２ｂに対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃb は、図６に示す如く、ロッキングエッジ６からずれることがない。
【００５５】
従って本実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、本実施形態においては、張り出し側面領域２ｆ1 の段差面には、面取り加工が施されていることが好ましい。
【００５６】
図７は、本発明によるベルト式無段変速機の第３実施形態を示した正面図であって、（ａ）は平板エレメントを正面から示した拡大図、（ｂ）は平板エレメントの側面領域の一部を示した拡大図である。但し、符号ｇは横溝、符号Ｌは溝幅、符号ｐは横溝ｇが形成される間隔である。
【００５７】
平板エレメント２ｃには、第１実施形態と同様、無終端バンド３を嵌着するための肩部２ｓと、固定プーリ４および可動プーリ５のシーブ面４ｆ，５ｆに接触する肩部側面２ｆc と、ロッキングエッジ６とが形成され、このロッキングエッジ６は、従来の平板エレメントと同様に、肩部２ｓの上端から下方（具体的には、肩部２ｓの上端から１／５の位置）に形成されている。
【００５８】
本実施形態では、図７（ａ）に示す如く、平板エレメント２ｃの側面領域に複数の横溝ｇが形成され、この側面形状は、ロッキングエッジ６を含む側面領域での接触領域が該接触領域以外の側面領域に比べて大きくなるようにするため、横溝ｇを形成する間隔ｐは、ロッキングエッジ６を含む側面領域において疎とする。
【００５９】
具体的には、図７（ａ）に示すように、一定の溝幅Ｌで形成される横溝ｇのうちで、ロッキングエッジ６を含む側面領域に形成される横溝ｇの間隔ｐ1 は、それ以外の側面領域に形成される横溝ｇの間隔ｐ2 よりも大きく形成されている。
【００６０】
即ち、本実施形態によるベルト式無段変速機は、図７（ｂ）に示す如く、平板エレメント２ｃの側面形状をロッキングエッジ６を含む側面領域がロッキングエッジ６を含まない側面領域に比べてプーリとの接触領域が大きくなるように複数の横溝ｇを形成し、これら横溝ｇを形成する間隔ｐは、ロッキングエッジ６を含む側面領域において疎（ｐ1 ＞ｐ2 ）となることにより、平板エレメント２ｃに対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃc は、常にロッキングエッジ６に等しくなるように位置決めされる。
【００６１】
この場合、平板エレメント２ｃは、平板エレメント２ｃを後傾させるようなモーメントＭ2 （図１２参照）をロッキングエッジ６周りに生じさせない。このため、プーリのシーブ面４ｆ（５ｆ）に対向する平板エレメント２ｃの側面領域は、図１２に説明の如くシーブ面４ｆ（５ｆ）に局部当たりすることなく、該側面領域全体で該シーブ面４ｆ（５ｆ）と接触するから、平板エレメント２ｃの側面領域の一部分が極端に摩耗することによって、シーブ面４ｆ（５ｆ）に対する摩擦係数が低下するようなことがない。
【００６２】
また、平板エレメント２ｃの側面形状は、ロッキングエッジ６を含む側面領域がロッキングエッジ６を含まない側面領域に比べてプーリとの接触領域が大きくなるように複数の横溝ｇが形成されるから、両プーリシーブ面４ｆ（５ｆ）の間に形成されるシーブ角度αが多少ばらついたとしても、平板エレメント２ｃに対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃc は、図７に示す如く、ロッキングエッジ６からずれることがない。
【００６３】
従って本実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施形態によれば、横溝ｇの溝幅Ｌを変更する必要がないから、溝加工を容易に行うことができる。
【００６４】
図８は、本発明によるベルト式無段変速機の第３実施形態の他の一例を示した正面図であって、（ａ）は、平板エレメントを正面から示した拡大図、（ｂ）は平板エレメントの側面領域の一部を示した拡大図である。但し、符号ｇは横溝、符号Ｌは溝幅、符号ｐは横溝ｇが形成される間隔である。
【００６５】
平板エレメント２ｄには、第１実施形態と同様、無終端バンド３を嵌着するための肩部２ｓと、固定プーリ４および可動プーリ５のシーブ面４ｆ，５ｆに接触する肩部側面２ｆd と、ロッキングエッジ６とが形成され、このロッキングエッジ６は、従来の平板エレメントと同様に、肩部２ｓの上端から下方（具体的には、肩部２ｓの上端から１／５の位置）に形成されている。
【００６６】
本実施形態では、図８（ａ）に示す如く、平板エレメント２ｄの側面領域に複数の横溝ｇが形成され、この側面形状は、ロッキングエッジ６を含む側面領域がロッキングエッジ６を含まない側面領域に比べてプーリとの接触領域が大きくなるようにするため、横溝ｇの溝幅Ｌは、ロッキングエッジ６を含む側面領域において狭くなる。
【００６７】
具体的には、図８（ｂ）に示すように、一定の溝間隔ｐで形成される横溝のうちで、ロッキングエッジ６を含む側面領域に形成される横溝の幅Ｌ1 は、それ以外の側面領域に形成される溝幅Ｌ2 よりも小さく形成されている。
【００６８】
即ち、本実施形態によるベルト式無段変速機は、平板エレメント２ｄの側面形状をロッキングエッジ６を含む側面領域がロッキングエッジ６を含まない側面領域に比べてプーリとの接触領域が大きくなるようにするため、複数の横溝ｇを形成し、これら横溝ｇの溝幅Ｌが、ロッキングエッジ６を含む側面領域において狭くなることにより、平板エレメント２ｄに対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃd は、常にロッキングエッジ６に等しくなるように位置決めされる。
【００６９】
この場合、平板エレメント２ｄは、平板エレメント２ｄを後傾させるようなモーメントＭ2 （図１２参照）をロッキングエッジ６周りに生じさせない。このため、プーリのシーブ面４ｆ（５ｆ）に対向する平板エレメント２ｄの側面領域は、図１２に説明の如くシーブ面４ｆ（５ｆ）に局部当たりすることなく、該側面領域全体で該シーブ面４ｆ（５ｆ）と接触するから、平板エレメント２ｄの側面領域の一部分が極端に摩耗することによって、シーブ面４ｆ（５ｆ）に対する摩擦係数が低下するようなことがない。
【００７０】
また、平板エレメント２ｄの側面形状は、ロッキングエッジ６を含む側面領域がロッキングエッジ６を含まない側面領域に比べてプーリとの接触領域が大きくなるように複数の横溝ｇが形成されるから、両プーリシーブ面４ｆ（５ｆ）の間に形成されるシーブ角度αが多少ばらついたとしても、平板エレメント２ｂに対するプーリ推力Ｎの作用中心Ｃd はロッキングエッジ６からずれることがない。
【００７１】
従って本実施形態によれば、横溝ｇの溝幅Ｌがロッキングエッジ６を含む側面領域において狭くなるから、ロッキングエッジ６を含む側面領域での接触面を大きく得ることができ、第１実施形態と同様の作用効果を効率的に得ることができる。
【００７２】
上述したところは、本発明の好適な実施形態を示したにすぎず、当業者によれば、請求の範囲において種々の変更を加えることができ、例えば、無終端バンド３としては、例えば、無終端状のバンドを積層した無終端積層バンドがあるが、無終端バンドは単体であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明であるベルト式無段変速機の第１実施形態を示した正面図である。
【図２】 図１において、無終端バンドが省略された側面図である。
【図３】 図１を正面から示した拡大図である。
【図４】 本発明であるベルト式無段変速機を説明する上での参考例を示した正面図である。
【図５】 図４に示す参考例をさらに詳細に説明するための説明図である。
【図６】 本発明であるベルト式無段変速機の第２実施形態を示した正面図である。
【図７】 （ａ）は第３実施形態を示した正面図であり、（ｂ）は平板エレメントの側面領域の一部を示した拡大図である。
【図８】 （ａ）は第３実施形態の他例を示した正面図であり、（ｂ）は平板エレメントの側面領域の一部を示した拡大図である。
【図９】 従来のベルト式無段変速機を例示した正面図である。
【図１０】 図９において、無終端バンドが省略された側面図である。
【図１１】 図９を正面から示した拡大図である。
【図１２】 平板エレメント列を示した側面図である。
【符号の説明】
１ 伝達ベルト（本発明）
２，２ｂ，２ｃ，２ｄ 平板エレメント（本発明）
２ｓ 肩部（本発明）
２ｆ1 ，２ｆ2 ，２ｆb ，２ｆc ，２ｆd 肩部側面（本発明）
３ 無終端バンド
４ 固定プーリ
４ｆ 固定プーリシーブ面
５ 可動プーリ
５ｆ 可動プーリシーブ面
６ ロッキングエッジ
８ 回転シャフト
Ｃ1 ，Ｃb ，Ｃc ，Ｃd プーリ推力の作用中心（本発明）
ｇ 横溝
Ｌ 溝幅
ｐ 溝間隔
10 伝達ベルト（従来）
20 平板エレメント（従来）
20ｆ 肩部側面（従来）
20ｓ 肩部（従来）
Ｃ2 プーリ推力の作用中心（従来）
α シーブ角
β 半シーブ角
Claims (5)
- 複数の平板エレメントを隙間無く配列して具え、この平板エレメント列に無終端バンドを掛け渡してなる伝達ベルトを、前記平板エレメントがロッキングエッジを中心に傾斜することによって、入出力プーリ間に巻き掛けたベルト式無段変速機において、
前記平板エレメントの前記プーリのシーブ面との接触領域は、両シーブ面のなす角と等しくなるように構成された平面であって、前記平板エレメントの側面形状は、前記ロッキングエッジを含む接触領域と前記ロッキングエッジを含まない接触領域とからなり、前記ロッキングエッジを含む接触領域が前記ロッキングエッジを含まない接触領域に対して凸となるように形成されていることを特徴とするベルト式無段変速機。 - 複数の平板エレメントを隙間無く配列して具え、この平板エレメント列に無終端バンドを掛け渡してなる伝達ベルトを、前記平板エレメントがロッキングエッジを中心に傾斜することによって、入出力プーリ間に巻き掛けたベルト式無段変速機において、
前記平板エレメントの両側面は、前記プーリのシーブ面との接触領域において両シーブ面のなす角と等しくなるように構成された平面であって、前記平板エレメントの側面形状は、前記ロッキングエッジを含む接触領域と前記ロッキングエッジを含まない領域とからなり、前記ロッキングエッジを含む接触領域が前記ロッキングエッジを含まない領域に対して張り出した２段型に形成されていることを特徴とするベルト式無段変速機。 - 複数の平板エレメントを隙間無く配列して具え、この平板エレメント列に無終端バンドを掛け渡してなる伝達ベルトを、前記平板エレメントがロッキングエッジを中心に傾斜することによって、入出力プーリ間に巻き掛けたベルト式無段変速機において、
前記平板エレメントの側面形状は、前記プーリとの接触領域において前記ロッキングエッジを含む側面領域が前記ロッキングエッジを含まない側面領域に比べてプーリとの接触領域が大きくなるように複数の横溝が形成されていることを特徴とするベルト式無段変速機。 - 前記横溝を形成する間隔は、前記ロッキングエッジを含む側面領域において疎となることを特徴とする請求項３に記載のベルト式無段変速機。
- 前記横溝の溝幅は、前記ロッキングエッジを含む側面領域において狭くなることを特徴とする請求項３に記載のベルト式無段変速機。
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