JPH07110390B2 - 無段変速機用ベルトの製造管理方法 - Google Patents

無段変速機用ベルトの製造管理方法

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JPH07110390B2
JPH07110390B2 JP62067407A JP6740787A JPH07110390B2 JP H07110390 B2 JPH07110390 B2 JP H07110390B2 JP 62067407 A JP62067407 A JP 62067407A JP 6740787 A JP6740787 A JP 6740787A JP H07110390 B2 JPH07110390 B2 JP H07110390B2
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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
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G5/00—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/16—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0047—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes measuring forces due to residual stresses
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、無段変速機用ベルトの製造管理方法に関する
ものであり、さらに詳しくは、無段変速機の駆動側プラ
イマリプーリと被動側セカンダリプーリに掛け渡されて
動力を伝達するためのベルトの製造管理方法に関するも
のである。
【従来の技術】
従来、無段変速機に用いられる動力伝達用ベルトとし
て、複数の金属バンドを層状に重ね合わせた無端金属帯
に、該無端金属帯を包持し、その周面と摩擦接触する多
数のV型ブロックを無端金属帯の長手方向へ隙間なく配
列して構成したV型ベルトが知られている。そして、こ
のベルトを2個のV型溝を有するプーリに巻き掛けて、
一方のプーリを駆動することにより該ベルトを介して他
方のプーリに動力の伝達を行っている。 ところでこの種のベルトは、2個のプーリを周回する際
に、プーリ間の直線部とプーリの周に沿った曲線部の間
で繰返して曲げ伸ばしを受けるため、疲労限を越える応
力で使用した場合、金属疲労により該ベルトを構成する
無端金属帯の疲労寿命が低下し、これによりベルトが最
終的に破断するおそれがある。そこで、この寿命を延ば
すため特開昭53−42172号公報に示されるように、ベル
トのリングを形成する無端金属帯にあらかじめ残留応力
を与えておき、実働時の最大応力を疲労限以下で使用す
ることにより、曲げ伸ばしの繰返し強度を向上させるこ
とが知られている。
【発明が解決しようとする問題点】
しかしながら、無端金属帯に加えられた残留応力を測定
することは難しく、また、単に無端金属帯に残留応力を
加えただけでは、加えられた残留応力の度合によって繰
返し強度が変化してしまう。このため、実際に無段変速
機の動力伝達用に残留応力を付与したベルトを使用した
場合、無端金属帯に掛かる最大応力を低減させることが
できず、ベルトの繰返し強度を充分に向上させることが
できないという問題点があった。 さらに、無端金属帯内部の残留応力を正確に計測するこ
とは難しかった。
【問題点を解決するための手段】
本発明は、上記の問題点を解決し、ベルトの寿命を極限
まで延ばしたベルトを容易に製造することを目的として
提供されたものであり、残留応力を与えられた上記無端
金属帯に、該無端金属帯の内部応力のモーメント和がゼ
ロとなるときの半径で、該無端金属帯が実働時に受ける
リング内周側表面最大応力とリング外周側表面最大応力
とがほぼ等しくなるような残留応力を与え、製造される
無端金属帯に上記残留応力が与えられたことを、該無端
金属帯の1カ所を切断し、該無端金属帯の半径を検査す
ることによって確認するようにしたことを特徴とするも
のである。
【作用】
上記手段の採用により、無段変速機の駆動側プライマリ
プーリから被動側セカンダリプーリに動力を伝達させる
ために両プーリに掛け渡された無段変速機用ベルトは、
プーリ間の直線部とプーリ周に沿った曲線部の間で繰返
し曲げ伸ばしを受けるが、該ベルトを構成する無端金属
帯として、そのリング外周表面と内周表面とが共に疲労
限以下となり、最も長時間稼働を続けられるものを確実
に製造できる。
【実 施 例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を具体的に説明す
る。 第1図は無段変速機の動力伝達機構を示しており、図中
符号1は駆動軸2を中心に回転する駆動側プライマリプ
ーリ、3は従動軸4を中心に回転する被動側セカンダリ
プーリであり、両プーリの間に一定の張力をもって動力
伝達用ベルト5が掛け渡されている。このベルト5は第
2図の断面図に示されるように、複数のエンドレス金属
バンド6a,6b,6c・・・を層状に重ね合わせてなる無端金
属帯6と、該無端金属帯6を包持し、その周面と摩擦接
触する多数のV型ブロック7を有している。そして、こ
のV型ブロック7は無端金属帯6の長手方向へ隙間なく
配列されており、各V型ブロック7の両側傾斜面7aが、
プライマリプーリ1およびセカンダリプーリ3のV溝対
向面に摩擦係合されている。 ここで、プライマリプーリ1を回転駆動すると、この回
転が伝動ベルト5を介してセカンダリプーリ3に伝達さ
れ、このセカンダリプーリ3を対応する方向へ回転し
て、動力伝達用ベルト5は所定の動力伝達を行うことが
できる。そして、第1図の動力伝達機構は、両プーリ1,
3の一方のV溝壁を提供するフランジ1a,3bを固定とし、
他方のフランジ1b,3aを軸線方向へ移動可能とし、これ
ら可動フランジ1b,3aを位置制御可能として両プーリ1,3
に対するV型ブロック7の摩擦係合位置を径方向へ変化
させ得るようにすることで無段変速を行っている。 ところで、このような動力伝達用ベルト5は、プーリ間
の直線部8とプーリ周に沿った曲線部9の間で繰返し曲
げ伸ばしを受けるが、本実施例の無端金属帯6には、こ
のような曲げ伸ばしに対応するために後述する一定の残
留応力が例えば前述の特開昭53−42172号公報に記載さ
れているような残留応力付与手段により加えられる。こ
こで、無端金属帯6に与えられた残留応力と該無端金属
帯6が受ける曲げ伸ばしによる疲労の関係について説明
する。 ある残留応力を与えられた1枚の無端金属帯では、その
1ケ所で切断してフリー状態にすると、第3図に示すよ
うに、無端金属帯6の内部応力のモーメント和がゼロと
なるように一定の曲率で円弧を描く。そして、この曲率
は無端金属帯6の内部応力によって6′,6″のようにば
らつきが生ずる。したがって、このときの無端金属帯の
半径をROとし、無端金属帯6のプーリ上の最小走行ピッ
チ半径を第4図に示すようにRM,無端金属帯6の板厚を
hとすると、無端金属帯6のリング内周側表面および外
周側表面にそれぞれ発生する最大応力σin max,σoutma
xは次式にて表わされることになる。 σin max=E・h/(2R0−h) …(1) σoutmax=E・h・(R0−RM)/2R0・RM …(2) 上式においてEはヤング率である。 ここにおいて、無端金属帯6の板厚hおよびプーリ上の
最小走行ピッチ半径RMは各システム毎に一定であるの
で、実働時に無端金属帯6のリング内外周側表面に発生
する最大応力σin maxおよびσoutmaxは切断されたフリ
ー状態での半径R0の値により変化することがわかる。こ
こで半径R0および(1),(2)式で得られる各最大応
力σin max,σoutmaxとの関係を第5図に示す。図にお
いて、太線で示したのは1枚の無端金属帯6全体で見た
ときに、該無端金属帯6に発生する最大応力である。 同図からわかるように、半径R0が小さいとプーリ1,3間
におけるベルト直線部8で、無端金属帯6のリング内周
側表面の最大応力が大となり、半径R0が大きいとプーリ
1,3上のベルト走行最小半径で曲げられる部分で、無端
金属帯6の外周側表面の最大応力が大となる。実働時に
ベルトの無端金属帯6が受ける最大応力が大きくなる
と、繰返し曲げ強度が低く(弱く)なるので、上記何れ
の場合も、一方的に無端金属帯6のリング内周側もしく
は外周側から先に疲労を受けて破断してしまい、1枚の
無端金属帯6全体で見たときは寿命が短くなる。 したがって、本実施例の無端金属帯6には、全体として
見たときに最大応力が最も低くなる,第5図におけるσ
in maxとσoutmaxとの交点R0′を持たせるように残留応
力が与えられている。言い換えると、無端金属帯6の切
断されたフリー状態での内部応力がゼロとなるときの半
径で、実働時に該無端金属帯6の受けるリング内周側表
面最大応力と外周側表面最大応力とがほぼ等しくなるよ
う残留応力を加えてある。 しかしながら、無端金属帯6に付与された残留応力を直
接測定することは難しかった。そこで本発明では、残留
応力設定時および製造工程時の抜き取り検査時におい
て、無端金属帯6の1カ所を切断して平板上でこれをフ
リー状態にし、フリーになった無端金属帯6が形成する
円の半径R0を測定し、第3図に示す標準時の半径R0′と
比較することで、付与された残留応力を判定する。そし
て、その測定値を基にして残留応力付与手段の作動を設
定し、各無段変速機に最適の無端金属帯6を製造するよ
うにする。 従って、簡単な方法で確実に無端金属帯6の残留応力付
与状態が確認できる。
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、残留応力を与えられた
無端金属帯に、該無端金属帯の内部応力のモーメント和
がゼロとなる時の半径で、無端金属帯が実働時に受ける
リング内周側表面最大応力とリング外周側表面最大応力
とがほぼ等しくなるような残留応力を与え、製造される
無端金属帯に上記残留応力が与えられていることを、該
無端金属帯の1カ所を切断してフリー状態での半径を検
査するようにしたので、残留応力を容易に検査すること
ができ、品質を安定させると共に高品質の無端金属帯を
得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明により製造されるベルトを用いた無段変
速機における動力伝達機構の側面図、第2図はベルトの
断面図、第3図は残留応力が与えられた無端金属帯の説
明図、第4図は動力伝達機構の一部拡大図、第5図は無
端金属帯の内部応力のモーメント和がゼロとなるときの
半径と最大応力の関係を示す線図である。 1……駆動側プライマリプーリ、3……被動側セカンダ
リプーリ、5……ベルト、6……無端金属帯、7……V
型ブロック。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】無端金属帯にV型ブロックを連続して取付
    けて構成された無段変速機用ベルトにおいて、 残留応力を与えた上記無端金属帯に、該無端金属帯の内
    部応力のモーメント和がゼロとなるときの半径で、該無
    端金属帯が実働時に受けるリング内周側表面最大応力と
    リング外周側表面最大応力とがほぼ等しくなるような残
    留応力を与え、製造される無端金属帯に上記残留応力が
    与えられることを、該無端金属帯の1カ所を切断し、該
    無端金属帯の半径を検査することによって、該無端金属
    帯に付与された残留応力を確認するようにしたことを特
    徴とする無段変速機用ベルトの製造管理方法。
  2. 【請求項2】上記検査を、残留応力の設定時に行うこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の無段変速機用
    ベルトの製造管理方法。
  3. 【請求項3】上記検査を、無端金属帯製造後に行う抜き
    取り検査時に行うことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の無段変速機用ベルトの製造管理方法。
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