JPH1151131A - 金属ｖベルト式無段変速機 - Google Patents
金属ｖベルト式無段変速機Info
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- JPH1151131A JPH1151131A JP9209303A JP20930397A JPH1151131A JP H1151131 A JPH1151131 A JP H1151131A JP 9209303 A JP9209303 A JP 9209303A JP 20930397 A JP20930397 A JP 20930397A JP H1151131 A JPH1151131 A JP H1151131A
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- Japan
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- pulley
- inclination angle
- side length
- endless belt
- element side
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
- F16H9/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
- F16H9/04—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes
- F16H9/12—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley built-up out of relatively axially-adjustable parts in which the belt engages the opposite flanges of the pulley directly without interposed belt-supporting members
- F16H9/125—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley built-up out of relatively axially-adjustable parts in which the belt engages the opposite flanges of the pulley directly without interposed belt-supporting members characterised by means for controlling the geometrical interrelationship of pulleys and the endless flexible member, e.g. belt alignment or position of the resulting axial pulley force in the plane perpendicular to the pulley axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/32—Friction members
- F16H55/52—Pulleys or friction discs of adjustable construction
- F16H55/56—Pulleys or friction discs of adjustable construction of which the bearing parts are relatively axially adjustable
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
- F16H61/662—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members
- F16H61/66272—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members characterised by means for controlling the torque transmitting capability of the gearing
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)
- Pulleys (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属ベルト式無段変速機において、プーリＶ
面に接触するエレメント側長を短くしてレシオ幅を拡大
する。 【解決手段】 金属エレメントのエレメント側長をＬと
し、プーリのＶ面角度をαとし、プーリ及び金属エレメ
ント間のヘルツ面圧をσH とすると、 Ｌ∝ sinα／σH 2 の関係が成立する。ヘルツ面圧σH を、金属エレメント
の摩耗耐久性で決定される上限値と、無端ベルトの限界
張力で設定される下限値との間に設定したとき、プーリ
のＶ面角度αを小さくすることによりエレメント側長Ｌ
を小さくすることができる。これにより、金属エレメン
トがプーリの半径方向に移動できる距離が増加してレシ
オ幅が拡大される。
面に接触するエレメント側長を短くしてレシオ幅を拡大
する。 【解決手段】 金属エレメントのエレメント側長をＬと
し、プーリのＶ面角度をαとし、プーリ及び金属エレメ
ント間のヘルツ面圧をσH とすると、 Ｌ∝ sinα／σH 2 の関係が成立する。ヘルツ面圧σH を、金属エレメント
の摩耗耐久性で決定される上限値と、無端ベルトの限界
張力で設定される下限値との間に設定したとき、プーリ
のＶ面角度αを小さくすることによりエレメント側長Ｌ
を小さくすることができる。これにより、金属エレメン
トがプーリの半径方向に移動できる距離が増加してレシ
オ幅が拡大される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属リングに多数
の金属エレメントを装着した無端ベルトを一対のプーリ
に巻き掛けて成る金属Ｖベルト式無段変速機に関する。
の金属エレメントを装着した無端ベルトを一対のプーリ
に巻き掛けて成る金属Ｖベルト式無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属Ｖベルト式無段変速機において、プ
ーリと金属エレメントとの間の静摩擦係数及び動摩擦係
数をそれぞれμｓ，μａとしたとき、プーリのＶ溝傾斜
角αをtan-1μａ＜α＜ tan-1μｓの範囲に設定するこ
とにより、Ｖ溝傾斜角αを小さくして無端ベルトの張力
を減少させ、該無端ベルトのスリップを回避しながら伝
達可能トルクを増加させるものが、本出願人が特願平８
−７１９９５号において既に提案している。
ーリと金属エレメントとの間の静摩擦係数及び動摩擦係
数をそれぞれμｓ，μａとしたとき、プーリのＶ溝傾斜
角αをtan-1μａ＜α＜ tan-1μｓの範囲に設定するこ
とにより、Ｖ溝傾斜角αを小さくして無端ベルトの張力
を減少させ、該無端ベルトのスリップを回避しながら伝
達可能トルクを増加させるものが、本出願人が特願平８
−７１９９５号において既に提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる金属
Ｖベルト式無段変速機が変速を行うとき、固定側プーリ
半体に対して可動側プーリ半体が離間すると金属エレメ
ントが半径方向内側に移動してプーリの有効半径が減少
し、固定側プーリ半体に対して可動側プーリ半体が接近
すると金属エレメントが半径方向外側に移動してプーリ
の有効半径が増加する。このとき、金属エレメントの半
径方向移動距離が大きいほどレシオ幅を大きく設定する
ことができるため、プーリＶ面に接触するエレメント側
長を小さくして金属エレメントの前記移動可能距離を大
きく確保することが望ましい。しかしながら、エレメン
ト側長を無闇に小さくすると、プーリ及び金属エレメン
ト間に作用するヘルツ面圧が増加して耐久性に影響が出
る可能性がある。
Ｖベルト式無段変速機が変速を行うとき、固定側プーリ
半体に対して可動側プーリ半体が離間すると金属エレメ
ントが半径方向内側に移動してプーリの有効半径が減少
し、固定側プーリ半体に対して可動側プーリ半体が接近
すると金属エレメントが半径方向外側に移動してプーリ
の有効半径が増加する。このとき、金属エレメントの半
径方向移動距離が大きいほどレシオ幅を大きく設定する
ことができるため、プーリＶ面に接触するエレメント側
長を小さくして金属エレメントの前記移動可能距離を大
きく確保することが望ましい。しかしながら、エレメン
ト側長を無闇に小さくすると、プーリ及び金属エレメン
ト間に作用するヘルツ面圧が増加して耐久性に影響が出
る可能性がある。
【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、金属エレメントのエレメント側長を適切な値に設定
してレシオ幅を最大限に拡大することを目的とする。
で、金属エレメントのエレメント側長を適切な値に設定
してレシオ幅を最大限に拡大することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明は、金属リングに多数の
金属エレメントを装着した無端ベルトを一対のプーリに
巻き掛けて成り、プーリと金属エレメントとの間の静摩
擦係数をμｓとし、動摩擦係数をμａとしたとき、プー
リのＶ溝傾斜角αを、 tan-1μａ＜α＜ tan-1μｓ の範囲に設定した金属Ｖベルト式無段変速機であって、
エレメント側長Ｌを、プーリのＶ溝傾斜角αと金属エレ
メント及びプーリ間のヘルツ面圧σH とに応じて決定す
ることを特徴とする。
に、請求項１に記載された発明は、金属リングに多数の
金属エレメントを装着した無端ベルトを一対のプーリに
巻き掛けて成り、プーリと金属エレメントとの間の静摩
擦係数をμｓとし、動摩擦係数をμａとしたとき、プー
リのＶ溝傾斜角αを、 tan-1μａ＜α＜ tan-1μｓ の範囲に設定した金属Ｖベルト式無段変速機であって、
エレメント側長Ｌを、プーリのＶ溝傾斜角αと金属エレ
メント及びプーリ間のヘルツ面圧σH とに応じて決定す
ることを特徴とする。
【０００６】上記構成によれば、プーリ及び金属エレメ
ントの耐久性の観点から決定されるヘルツ面圧σH と、
変速を可能にしながら無端ベルトのスリップを防止して
伝達可能トルクを増加させる観点から決定されるＶ溝傾
斜角αとに基づいて、エレメント側長Ｌを最小に決定し
てレシオ幅を拡大することができる。
ントの耐久性の観点から決定されるヘルツ面圧σH と、
変速を可能にしながら無端ベルトのスリップを防止して
伝達可能トルクを増加させる観点から決定されるＶ溝傾
斜角αとに基づいて、エレメント側長Ｌを最小に決定し
てレシオ幅を拡大することができる。
【０００７】また請求項２に記載された発明は、請求項
１の構成に加えて、前記ヘルツ面圧σH を前記金属リン
グの張力が所定値以下になる値に設定し、エレメント側
長ＬをＶ溝傾斜角αに応じて決定することを特徴とす
る。
１の構成に加えて、前記ヘルツ面圧σH を前記金属リン
グの張力が所定値以下になる値に設定し、エレメント側
長ＬをＶ溝傾斜角αに応じて決定することを特徴とす
る。
【０００８】上記構成によれば、金属リングに過大な張
力が作用するのを防止しながらエレメント側長Ｌを最小
に決定することができる。
力が作用するのを防止しながらエレメント側長Ｌを最小
に決定することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１０】図１〜図２１は本発明の一実施例を示すも
ので、図１はベルト式無段変速機の縦断面図のマップ、
図２は図１のＡ部拡大図、図３は図１のＢ部拡大図、図
４は図１のＣ部拡大図、図５は図１のＤ部拡大図、図６
は図３の６−６線断面図、図７はベルト式無段変速機の
スケルトン図、図８は無端ベルトに作用する力の釣合い
を説明する図、図９は無端ベルトの押付力と張力との関
係を説明する図、図１０は伝達可能トルクと軸間力との
関係を示すグラフ、図１１は入力回転数と伝達可能トル
クとの関係を示すグラフ、図１２及び図１３はレシオと
伝達効率との関係を示すグラフ、図１４はＶ溝傾斜角と
伝達可能トルクとの関係を示すグラフ、図１５はレシオ
とミスアライメントとの関係を示すグラフ、図１６はＶ
溝傾斜角とエレメント側長とヘルツ面圧との関係を導く
説明図、図１７は各Ｖ溝傾斜角に対するヘルツ面圧とエ
レメント側長との関係を示すグラフ、図１８は見かけの
エレメント側長とエレメント重量との関係を示すグラ
フ、図１９は伝達可能トルクと平均張力との関係を示す
グラフ、図２０は見かけのエレメント側長と平均張力と
の関係を示すグラフ、図２１は見かけのエレメント側長
の設定可能範囲を示すグラフである。
ので、図１はベルト式無段変速機の縦断面図のマップ、
図２は図１のＡ部拡大図、図３は図１のＢ部拡大図、図
４は図１のＣ部拡大図、図５は図１のＤ部拡大図、図６
は図３の６−６線断面図、図７はベルト式無段変速機の
スケルトン図、図８は無端ベルトに作用する力の釣合い
を説明する図、図９は無端ベルトの押付力と張力との関
係を説明する図、図１０は伝達可能トルクと軸間力との
関係を示すグラフ、図１１は入力回転数と伝達可能トル
クとの関係を示すグラフ、図１２及び図１３はレシオと
伝達効率との関係を示すグラフ、図１４はＶ溝傾斜角と
伝達可能トルクとの関係を示すグラフ、図１５はレシオ
とミスアライメントとの関係を示すグラフ、図１６はＶ
溝傾斜角とエレメント側長とヘルツ面圧との関係を導く
説明図、図１７は各Ｖ溝傾斜角に対するヘルツ面圧とエ
レメント側長との関係を示すグラフ、図１８は見かけの
エレメント側長とエレメント重量との関係を示すグラ
フ、図１９は伝達可能トルクと平均張力との関係を示す
グラフ、図２０は見かけのエレメント側長と平均張力と
の関係を示すグラフ、図２１は見かけのエレメント側長
の設定可能範囲を示すグラフである。
【００１１】先ず、図１〜図７を参照してベルト式無段
変速機の全体構造を説明する。
変速機の全体構造を説明する。
【００１２】ベルト式無段変速機は車両の車体前部に横
置きに配置したエンジンの右側に接続されるもので、車
体前後方向に延在する割面を介して結合された左ケーシ
ング１及び右ケーシング２を備える。右ケーシング２の
右側面には、幅狭の中間ケーシング３及び右カバー４が
重ね合わせて結合される。ベルト式無段変速機は、エン
ジンのクランクシャフト５と同軸に配設されたドライブ
シャフト６と、このドライブシャフト６の上部後方に配
設されたドリブンシャフト７と、このドリブンシャフト
７の下部後方に配設されたセカンダリシャフト８とを備
えており、このセカンダリシャフト８の略下方に差動装
置９が配設される。
置きに配置したエンジンの右側に接続されるもので、車
体前後方向に延在する割面を介して結合された左ケーシ
ング１及び右ケーシング２を備える。右ケーシング２の
右側面には、幅狭の中間ケーシング３及び右カバー４が
重ね合わせて結合される。ベルト式無段変速機は、エン
ジンのクランクシャフト５と同軸に配設されたドライブ
シャフト６と、このドライブシャフト６の上部後方に配
設されたドリブンシャフト７と、このドリブンシャフト
７の下部後方に配設されたセカンダリシャフト８とを備
えており、このセカンダリシャフト８の略下方に差動装
置９が配設される。
【００１３】中間ケーシング３に設けたボールベアリン
グ１０及び右ケーシング２に設けたボールベアリング１
１により支持されたドライブシャフト６は、その左端が
フライホイール１２を介してクランクシャフト５の右端
に接続される。ドライブシャフト６の中間部にはドライ
ブプーリ１３が設けられ、また右端には遊星歯車式減速
機構１４、フォワードクラッチ１５及びリバースブレー
キ１６よりなる前後進切換機構が設けられる。
グ１０及び右ケーシング２に設けたボールベアリング１
１により支持されたドライブシャフト６は、その左端が
フライホイール１２を介してクランクシャフト５の右端
に接続される。ドライブシャフト６の中間部にはドライ
ブプーリ１３が設けられ、また右端には遊星歯車式減速
機構１４、フォワードクラッチ１５及びリバースブレー
キ１６よりなる前後進切換機構が設けられる。
【００１４】中間ケーシング３に設けたボールベアリン
グ１７及び右ケーシング２に設けたローラベアリング１
８により支持されたドリブンシャフト７は、その左端に
冷却性能の高い湿式多板型クラッチよりなる発進用クラ
ッチ１９を備えるとともに、その中間部にドリブンプー
リ２０を備える。ドライブシャフト６のドライブプーリ
１３とドリブンシャフト７のドリブンプーリ２０とは、
２条の金属リング２１ 1 ，２１1 に多数の金属エレメン
ト２１2 を装備した無端ベルト２１により接続される。
グ１７及び右ケーシング２に設けたローラベアリング１
８により支持されたドリブンシャフト７は、その左端に
冷却性能の高い湿式多板型クラッチよりなる発進用クラ
ッチ１９を備えるとともに、その中間部にドリブンプー
リ２０を備える。ドライブシャフト６のドライブプーリ
１３とドリブンシャフト７のドリブンプーリ２０とは、
２条の金属リング２１ 1 ，２１1 に多数の金属エレメン
ト２１2 を装備した無端ベルト２１により接続される。
【００１５】前記フライホイール１２は、クランクシャ
フト５の右端に固着された円盤状の第１マス２５と、ド
ライブシャフト６の左端に固着されて前記第１マス２５
に対向する円盤状の第２マス２６と、第１マス２５及び
第２マス２６間に配設されて両マス２５，２６の相対回
転により圧縮される複数のスプリング２７…と、両マス
２５，２６の相対回転により摩擦力を発生する摩擦力発
生手段２８とを備える。第１マス２５及び第２マス２６
間には両マス２５，２６を相対回転可能に支持するボー
ルベアリング２９が設けられる。また第１マス２５の外
周には図示せぬスタータモータのピニオンに噛合するス
タータギヤ３０が設けられる。
フト５の右端に固着された円盤状の第１マス２５と、ド
ライブシャフト６の左端に固着されて前記第１マス２５
に対向する円盤状の第２マス２６と、第１マス２５及び
第２マス２６間に配設されて両マス２５，２６の相対回
転により圧縮される複数のスプリング２７…と、両マス
２５，２６の相対回転により摩擦力を発生する摩擦力発
生手段２８とを備える。第１マス２５及び第２マス２６
間には両マス２５，２６を相対回転可能に支持するボー
ルベアリング２９が設けられる。また第１マス２５の外
周には図示せぬスタータモータのピニオンに噛合するス
タータギヤ３０が設けられる。
【００１６】ドライブシャフト６の左端に固着した第１
オイルポンプ駆動ギヤ３１が、外接ギヤポンプよりなる
オイルポンプ３２の入力軸に固着した第２オイルポンプ
駆動ギヤ３３に噛合しており、従ってドライブシャフト
６の回転によりオイルポンプ３２が駆動される。
オイルポンプ駆動ギヤ３１が、外接ギヤポンプよりなる
オイルポンプ３２の入力軸に固着した第２オイルポンプ
駆動ギヤ３３に噛合しており、従ってドライブシャフト
６の回転によりオイルポンプ３２が駆動される。
【００１７】ドライブシャフト６に設けられたドライブ
プーリ１３は、ドライブシャフト６の外周に一対のニー
ドルベアリング３４，３５を介して相対回転自在に支持
したスリーブ軸３６と一体の固定側プーリ半体３７と、
スリーブ軸３６の外周にボールスプラインを介して摺動
自在に支持されて前記固定側プーリ半体３７に対して接
近・離間可能な可動側プーリ半体３８とを備える。スリ
ーブ軸３６に固着した隔壁部材３９と、可動側プーリ半
体３８に固着した隔壁部材４０と、可動側プーリ半体３
８とにより、可動側プーリ半体３８を固定側プーリ半体
３７に向けて押圧する油室４１が画成される。油室４１
には、無端ベルト２１に所定の初期荷重を与えるための
スプリング４２が縮設される。
プーリ１３は、ドライブシャフト６の外周に一対のニー
ドルベアリング３４，３５を介して相対回転自在に支持
したスリーブ軸３６と一体の固定側プーリ半体３７と、
スリーブ軸３６の外周にボールスプラインを介して摺動
自在に支持されて前記固定側プーリ半体３７に対して接
近・離間可能な可動側プーリ半体３８とを備える。スリ
ーブ軸３６に固着した隔壁部材３９と、可動側プーリ半
体３８に固着した隔壁部材４０と、可動側プーリ半体３
８とにより、可動側プーリ半体３８を固定側プーリ半体
３７に向けて押圧する油室４１が画成される。油室４１
には、無端ベルト２１に所定の初期荷重を与えるための
スプリング４２が縮設される。
【００１８】スリーブ軸３６の隔壁部材３９と可動側プ
ーリ半体３８の隔壁部材４０との間に、前記隔壁部材３
９を挟んで油室４１に対向するキャンセラ４３が画成さ
れる。キャンセラ４３の内周部に、前記オイルポンプ３
２からオイルを供給するフィードパイプ４４の出口端が
直接開口する。このように、オイルポンプ３２からフィ
ードパイプ４４を介してキャンセラ４３に直接オイルを
供給することにより、従来必要であったオイルを案内す
るガイド部材を廃止して部品点数の削減を図ることがで
きる。而して、キャンセラ４３内に供給されたオイルに
作用する遠心力を油室４１内のオイルに作用する遠心力
に対抗させることにより、可動側プーリ半体３８に不要
なスラスト力が作用することが防止される。
ーリ半体３８の隔壁部材４０との間に、前記隔壁部材３
９を挟んで油室４１に対向するキャンセラ４３が画成さ
れる。キャンセラ４３の内周部に、前記オイルポンプ３
２からオイルを供給するフィードパイプ４４の出口端が
直接開口する。このように、オイルポンプ３２からフィ
ードパイプ４４を介してキャンセラ４３に直接オイルを
供給することにより、従来必要であったオイルを案内す
るガイド部材を廃止して部品点数の削減を図ることがで
きる。而して、キャンセラ４３内に供給されたオイルに
作用する遠心力を油室４１内のオイルに作用する遠心力
に対抗させることにより、可動側プーリ半体３８に不要
なスラスト力が作用することが防止される。
【００１９】ドライブシャフト６の右端に設けられた前
後進切換機構の遊星歯車式減速機構１４は、ドライブシ
ャフト６にスプライン結合したサンギヤ４５と、内周を
ドライブシャフト６に相対回転自在に支持したプラネタ
リキャリヤ４６と、内周をドライブシャフト６に相対回
転自在に支持したリングギヤ側板４７の外周に形成した
リングギヤ４８と、前記プラネタリキャリヤ４６に支持
したインナプラネタリギヤ４９…及びアウタプラネタリ
ギヤ５０…とを備える。インナプラネタリギヤ４９…及
びアウタプラネタリギヤ５０…は相互に噛合し、且つイ
ンナプラネタリギヤ４９…はサンギヤ４５に噛合すると
ともにアウタプラネタリギヤ５０…はリングギヤ４８に
噛合する。
後進切換機構の遊星歯車式減速機構１４は、ドライブシ
ャフト６にスプライン結合したサンギヤ４５と、内周を
ドライブシャフト６に相対回転自在に支持したプラネタ
リキャリヤ４６と、内周をドライブシャフト６に相対回
転自在に支持したリングギヤ側板４７の外周に形成した
リングギヤ４８と、前記プラネタリキャリヤ４６に支持
したインナプラネタリギヤ４９…及びアウタプラネタリ
ギヤ５０…とを備える。インナプラネタリギヤ４９…及
びアウタプラネタリギヤ５０…は相互に噛合し、且つイ
ンナプラネタリギヤ４９…はサンギヤ４５に噛合すると
ともにアウタプラネタリギヤ５０…はリングギヤ４８に
噛合する。
【００２０】前記プラネタリキャリヤ４６の内周及び前
記リングギヤ側板４７の内周は、ドライブシャフト６に
スプライン結合したサンギヤ４５の右側面及びドライブ
シャフト６の右端に固着したスラストワッシャ５１間
に、３個のスラストベアリング５２，５３，５４を介し
て支持される。即ち、サンギヤ４５の右側面にスラスト
ベアリング５２を介してプラネタリキャリヤ４６の内周
左側面が重ね合わされ、このプラネタリキャリヤ４６の
内周右側面にスラストベアリング５３を介してリングギ
ヤ側板４７の内周左側面が重ね合わされ、このリングギ
ヤ側板４７の内周右側面にスラストベアリング５４を介
してスラストワッシャ５１の左側面が重ね合わされる。
記リングギヤ側板４７の内周は、ドライブシャフト６に
スプライン結合したサンギヤ４５の右側面及びドライブ
シャフト６の右端に固着したスラストワッシャ５１間
に、３個のスラストベアリング５２，５３，５４を介し
て支持される。即ち、サンギヤ４５の右側面にスラスト
ベアリング５２を介してプラネタリキャリヤ４６の内周
左側面が重ね合わされ、このプラネタリキャリヤ４６の
内周右側面にスラストベアリング５３を介してリングギ
ヤ側板４７の内周左側面が重ね合わされ、このリングギ
ヤ側板４７の内周右側面にスラストベアリング５４を介
してスラストワッシャ５１の左側面が重ね合わされる。
【００２１】前後進切換機構のフォワードクラッチ１５
は、スリーブ軸３６の右端に固着され、且つ前記プラネ
タリキャリヤ４６の外周に結合されたクラッチアウタ５
５と、サンギヤ４５に結合されたクラッチインナ５６
と、クラッチアウタ５５及びクラッチインナ５６間に配
設された複数の摩擦板５７…と、クラッチアウタ５５の
内部に収納されて前記摩擦板５７…を押圧可能なクラッ
チピストン５８と、クラッチピストン５８を押し戻すス
プリング５９とを備える。クラッチアウタ５５及びクラ
ッチピストン５８間に画成される油室６０にオイルを供
給してクラッチピストン５８を駆動すると、摩擦板５７
…が相互に密着してクラッチアウタ５５及びクラッチイ
ンナ５６が一体化され、スリーブ軸３６がドライブシャ
フト６に結合されてドライブプーリ１３がドライブシャ
フト６と一体で回転する。
は、スリーブ軸３６の右端に固着され、且つ前記プラネ
タリキャリヤ４６の外周に結合されたクラッチアウタ５
５と、サンギヤ４５に結合されたクラッチインナ５６
と、クラッチアウタ５５及びクラッチインナ５６間に配
設された複数の摩擦板５７…と、クラッチアウタ５５の
内部に収納されて前記摩擦板５７…を押圧可能なクラッ
チピストン５８と、クラッチピストン５８を押し戻すス
プリング５９とを備える。クラッチアウタ５５及びクラ
ッチピストン５８間に画成される油室６０にオイルを供
給してクラッチピストン５８を駆動すると、摩擦板５７
…が相互に密着してクラッチアウタ５５及びクラッチイ
ンナ５６が一体化され、スリーブ軸３６がドライブシャ
フト６に結合されてドライブプーリ１３がドライブシャ
フト６と一体で回転する。
【００２２】前後進切換機構のリバースブレーキ１６
は、リングギヤ４８の外周と中間ケーシング３の内周と
の間に配設された複数の摩擦板６１…と、中間ケーシン
グ３に摺動自在に支持されて前記摩擦板６１…押圧可能
なブレーキピストン６２と、ブレーキピストン６２を押
し戻すスプリング６３…とを備える。ブレーキピストン
６２と中間ケーシング３との間に画成される油室６４に
オイルを供給してブレーキピストン６２を駆動すると、
摩擦板６１…が相互に密着してリングギヤ４８が中間ケ
ーシング３に結合される。これにより、ドライブシャフ
ト６の回転はサンギヤ４５、インナプラネタリギヤ４９
…、アウタプラネタリギヤ５０…、プラネタリキャリヤ
４６を介してクラッチアウタ５５に伝達される。これに
より、ドライブシャフト６の回転は逆回転となってドラ
イブプーリ１３に伝達される。
は、リングギヤ４８の外周と中間ケーシング３の内周と
の間に配設された複数の摩擦板６１…と、中間ケーシン
グ３に摺動自在に支持されて前記摩擦板６１…押圧可能
なブレーキピストン６２と、ブレーキピストン６２を押
し戻すスプリング６３…とを備える。ブレーキピストン
６２と中間ケーシング３との間に画成される油室６４に
オイルを供給してブレーキピストン６２を駆動すると、
摩擦板６１…が相互に密着してリングギヤ４８が中間ケ
ーシング３に結合される。これにより、ドライブシャフ
ト６の回転はサンギヤ４５、インナプラネタリギヤ４９
…、アウタプラネタリギヤ５０…、プラネタリキャリヤ
４６を介してクラッチアウタ５５に伝達される。これに
より、ドライブシャフト６の回転は逆回転となってドラ
イブプーリ１３に伝達される。
【００２３】ドライブシャフト６及びスリーブ軸３６を
支持する前記ボールベアリング１０は、中間ケーシング
３と該中間ケーシング３を貫通するボルト６５で固定さ
れたベアリングホルダ６６との間に挟持される。前記ボ
ルト６５の頭部はリバースブレーキ１６の油室６４内に
配設されており、これにより前記ボルト６５の半径方向
外側に油室６４を形成する場合に比べて、ブレーキピス
トン６２の外径を小型化してリバースブレーキ１６をコ
ンパクト化することができる。
支持する前記ボールベアリング１０は、中間ケーシング
３と該中間ケーシング３を貫通するボルト６５で固定さ
れたベアリングホルダ６６との間に挟持される。前記ボ
ルト６５の頭部はリバースブレーキ１６の油室６４内に
配設されており、これにより前記ボルト６５の半径方向
外側に油室６４を形成する場合に比べて、ブレーキピス
トン６２の外径を小型化してリバースブレーキ１６をコ
ンパクト化することができる。
【００２４】ドライブシャフト６の右端側内部に同軸に
嵌合する２本の給油管により、ドライブプーリ１３の油
室４１に給油する油路６７と、フォワードクラッチ１５
の油室６０に給油する油路６８と、フォワードクラッチ
１５を潤滑する油路６９とが形成される。前記油路６７
からドライブシャフト６及びスリーブ軸３６間に流入し
たオイルは、ドライブシャフト６の外周に沿って左右に
分流して一対のニードルベアリング３４，３５を潤滑す
る。
嵌合する２本の給油管により、ドライブプーリ１３の油
室４１に給油する油路６７と、フォワードクラッチ１５
の油室６０に給油する油路６８と、フォワードクラッチ
１５を潤滑する油路６９とが形成される。前記油路６７
からドライブシャフト６及びスリーブ軸３６間に流入し
たオイルは、ドライブシャフト６の外周に沿って左右に
分流して一対のニードルベアリング３４，３５を潤滑す
る。
【００２５】左側のニードルベアリング３５の左側には
一対のシールリング７０，７１が設けられており、両シ
ールリング７０，７１の中間位置がドライブシャフト６
の左端側内部に形成された油路７２に連通する。従っ
て、左側のニードルベアリング３５を潤滑したオイルの
一部は右側のシールリング７０を通過して左側のシール
リング７１に阻止され、そこから油路７２に流入して第
１オイルポンプ駆動ギヤ３１のスプライン結合部を潤滑
する。
一対のシールリング７０，７１が設けられており、両シ
ールリング７０，７１の中間位置がドライブシャフト６
の左端側内部に形成された油路７２に連通する。従っ
て、左側のニードルベアリング３５を潤滑したオイルの
一部は右側のシールリング７０を通過して左側のシール
リング７１に阻止され、そこから油路７２に流入して第
１オイルポンプ駆動ギヤ３１のスプライン結合部を潤滑
する。
【００２６】ドリブンプーリ２０の固定側プーリ半体７
５はドリブンシャフト７に一体に形成されており、可動
側プーリ半体７６はドリブンシャフト７の外周にボール
スプラインを介して摺動自在に支持される。ドリブンシ
ャフト７に固着した隔壁部材７７と、可動側プーリ半体
７６に固着した隔壁部材７８と、可動側プーリ半体７６
とにより、可動側プーリ半体７６を固定側プーリ半体７
５に向けて押圧する油室７９が画成される。油室７９に
は、無端ベルト２１に所定の初期荷重を与えるためのス
プリング８０が縮設される。また、ドリブンシャフト７
の隔壁部材７７と可動側プーリ半体７６の隔壁部材７８
との間に、前記隔壁部材７７を挟んで油室７９に対向す
るキャンセラ８１が画成される。
５はドリブンシャフト７に一体に形成されており、可動
側プーリ半体７６はドリブンシャフト７の外周にボール
スプラインを介して摺動自在に支持される。ドリブンシ
ャフト７に固着した隔壁部材７７と、可動側プーリ半体
７６に固着した隔壁部材７８と、可動側プーリ半体７６
とにより、可動側プーリ半体７６を固定側プーリ半体７
５に向けて押圧する油室７９が画成される。油室７９に
は、無端ベルト２１に所定の初期荷重を与えるためのス
プリング８０が縮設される。また、ドリブンシャフト７
の隔壁部材７７と可動側プーリ半体７６の隔壁部材７８
との間に、前記隔壁部材７７を挟んで油室７９に対向す
るキャンセラ８１が画成される。
【００２７】ドリブンシャフト７の左端に設けられる発
進用クラッチ１９は、ドリブンシャフト７に固着したク
ラッチアウタ８２と、ドリブンシャフト７の外周に一対
のニードルベアリング８３，８３を介して相対回転自在
に支持したクラッチインナ８４と、クラッチアウタ８２
及びクラッチインナ８４間に配設した複数の摩擦板８５
…と、クラッチアウタ８２の内部に収納されて前記摩擦
板８５…を押圧可能なクラッチピストン８６と、このク
ラッチピストン８６を押し戻すスプリング８７とを備え
る。クラッチアウタ８２及びクラッチピストン８６間に
画成される油室８８にオイルを供給してクラッチピスト
ン８６を駆動すると、摩擦板８５…が相互に密着してク
ラッチアウタ８２及びクラッチインナ８４が結合され、
クラッチインナ８４はドリブンシャフト７と一体に回転
する。
進用クラッチ１９は、ドリブンシャフト７に固着したク
ラッチアウタ８２と、ドリブンシャフト７の外周に一対
のニードルベアリング８３，８３を介して相対回転自在
に支持したクラッチインナ８４と、クラッチアウタ８２
及びクラッチインナ８４間に配設した複数の摩擦板８５
…と、クラッチアウタ８２の内部に収納されて前記摩擦
板８５…を押圧可能なクラッチピストン８６と、このク
ラッチピストン８６を押し戻すスプリング８７とを備え
る。クラッチアウタ８２及びクラッチピストン８６間に
画成される油室８８にオイルを供給してクラッチピスト
ン８６を駆動すると、摩擦板８５…が相互に密着してク
ラッチアウタ８２及びクラッチインナ８４が結合され、
クラッチインナ８４はドリブンシャフト７と一体に回転
する。
【００２８】クラッチインナ８４にはパーキングギヤ８
９及び出力ギヤ９０が一体に形成される。セカンダリシ
ャフト８には第１中間ギヤ９１及び第２中間ギヤ９２が
一体に形成されており、第１中間ギヤ９１は前記出力ギ
ヤ９０に噛合するとともに、第２中間ギヤ９２は差動装
置９のファイナルギヤ９３に噛合する。
９及び出力ギヤ９０が一体に形成される。セカンダリシ
ャフト８には第１中間ギヤ９１及び第２中間ギヤ９２が
一体に形成されており、第１中間ギヤ９１は前記出力ギ
ヤ９０に噛合するとともに、第２中間ギヤ９２は差動装
置９のファイナルギヤ９３に噛合する。
【００２９】上記構造を備えたベルト式無段変速機は、
前後進切換機構のフォワードクラッチ１５を係合させて
ドライブプーリ１３を支持するスリーブ軸３６をドライ
ブシャフト６に直結し、且つ発進用クラッチ１９を係合
させて出力ギヤ９０をドリブンシャフト７に結合するこ
とにより、エンジンのクランクシャフト５の回転をフラ
イホイール１２→フォワードクラッチ１５→スリーブ軸
３６→ドライブプーリ１３→無端ベルト２１→ドリブン
プーリ２０→ドリブンシャフト７→発進用クラッチ１９
→出力ギヤ９０→第１中間ギヤ９１→第２中間ギヤ９２
→ファイナルギヤ９３→差動装置９の経路を介して伝達
し、左右の車軸を正転駆動して車両を前進させることが
できる。
前後進切換機構のフォワードクラッチ１５を係合させて
ドライブプーリ１３を支持するスリーブ軸３６をドライ
ブシャフト６に直結し、且つ発進用クラッチ１９を係合
させて出力ギヤ９０をドリブンシャフト７に結合するこ
とにより、エンジンのクランクシャフト５の回転をフラ
イホイール１２→フォワードクラッチ１５→スリーブ軸
３６→ドライブプーリ１３→無端ベルト２１→ドリブン
プーリ２０→ドリブンシャフト７→発進用クラッチ１９
→出力ギヤ９０→第１中間ギヤ９１→第２中間ギヤ９２
→ファイナルギヤ９３→差動装置９の経路を介して伝達
し、左右の車軸を正転駆動して車両を前進させることが
できる。
【００３０】また、前記フォワードクラッチ１５に代え
てリバースブレーキ１６を係合させれば、前述したよう
にドライブシャフト６の回転が減速され、且つ逆回転と
なってドライブプーリ１３に伝達され、これにより左右
の車軸を逆転駆動して車両を後進させることができる。
てリバースブレーキ１６を係合させれば、前述したよう
にドライブシャフト６の回転が減速され、且つ逆回転と
なってドライブプーリ１３に伝達され、これにより左右
の車軸を逆転駆動して車両を後進させることができる。
【００３１】上述のようにして車両が前後進するとき、
ドライブプーリ１３の油室４１及びドリブンプーリ２０
の油室７９に作用する油圧に差を持たせることにより、
ドライブプーリ１３及びドリブンプーリ２０の一方の溝
幅を増加させるとともに他方の溝幅を減少させて、ドラ
イブシャフト６からドリブンシャフト７に伝達される駆
動力の変速比を無段階に変化させることができる。
ドライブプーリ１３の油室４１及びドリブンプーリ２０
の油室７９に作用する油圧に差を持たせることにより、
ドライブプーリ１３及びドリブンプーリ２０の一方の溝
幅を増加させるとともに他方の溝幅を減少させて、ドラ
イブシャフト６からドリブンシャフト７に伝達される駆
動力の変速比を無段階に変化させることができる。
【００３２】上記構成を備えたベルト式無段変速機にお
いて、ドライブプーリ１３及びドリブンプーリ２０のＶ
溝の傾斜角（プーリ回転面とプーリ・ベルト接触面との
成す角度、以下Ｖ溝傾斜角αと言う）は、８°に設定さ
れている。以下、その理由を説明する。
いて、ドライブプーリ１３及びドリブンプーリ２０のＶ
溝の傾斜角（プーリ回転面とプーリ・ベルト接触面との
成す角度、以下Ｖ溝傾斜角αと言う）は、８°に設定さ
れている。以下、その理由を説明する。
【００３３】図８は無端ベルト２１に作用する力の釣合
いを説明する図である。
いを説明する図である。
【００３４】α；Ｖ溝傾斜角 μ；プーリと無端ベルトとの間の摩擦係数 Ｎ；無端ベルトがプーリから受ける垂直抗力 Ｆ；無端ベルトがその張力によってプーリに押し付けら
れる押付力 Ｑ；油圧により発生するプーリの軸方向推力 但し、Ｎ，Ｆ，Ｑはプーリの単位中心角あたりの値であ
る。
れる押付力 Ｑ；油圧により発生するプーリの軸方向推力 但し、Ｎ，Ｆ，Ｑはプーリの単位中心角あたりの値であ
る。
【００３５】プーリと無端ベルトとの間には垂直抗力Ｎ
及び摩擦係数μに応じた摩擦力μＮが作用する。この摩
擦力は無端ベルトがプーリの半径方向外側に移動しよう
とするときには、図示したように半径方向内側に向かっ
ており、無端ベルトがプーリの半径方向内側に移動しよ
うとするときには半径方向外側に向かっている。
及び摩擦係数μに応じた摩擦力μＮが作用する。この摩
擦力は無端ベルトがプーリの半径方向外側に移動しよう
とするときには、図示したように半径方向内側に向かっ
ており、無端ベルトがプーリの半径方向内側に移動しよ
うとするときには半径方向外側に向かっている。
【００３６】無端ベルトがプーリから受ける軸方向の荷
重はＮ cosα＋μＮ sinαであって、この荷重は油圧に
より発生するプーリの軸方向推力Ｑと釣り合っている。
重はＮ cosα＋μＮ sinαであって、この荷重は油圧に
より発生するプーリの軸方向推力Ｑと釣り合っている。
【００３７】 Ｑ＝Ｎ cosα＋μＮ sinα …（１） また無端ベルトがプーリから受ける半径方向の荷重はＮ
sinα−μＮ cosαであって、この荷重は無端ベルトの
張力による押付力Ｆの半分のＦ／２と釣り合っている
（無端ベルトの左右両端面がプーリから受ける半径方向
の荷重の合計が押付力Ｆに釣り合う）。
sinα−μＮ cosαであって、この荷重は無端ベルトの
張力による押付力Ｆの半分のＦ／２と釣り合っている
（無端ベルトの左右両端面がプーリから受ける半径方向
の荷重の合計が押付力Ｆに釣り合う）。
【００３８】 Ｆ／２＝Ｎ sinα−μＮ cosα …（２） ここで、軸方向推力Ｑを発生させたときに無端ベルトを
半径方向外側に移動させるための必要条件は、Ｑが正値
であるときにＦが正値であることである。即ち、摩擦係
数μとＶ溝傾斜角αとが以下の関係を満たすことが必要
である。
半径方向外側に移動させるための必要条件は、Ｑが正値
であるときにＦが正値であることである。即ち、摩擦係
数μとＶ溝傾斜角αとが以下の関係を満たすことが必要
である。
【００３９】（１）式をＮについて解いて（２）式に代
入すると、 Ｆ／２＝Ｑ（ sinα−μ cosα）／（ cosα＋μ sinα） …（３） が得られ、ここでＱは正値であり、また０°＜α＜９０
°であるから cosα＋μsinαも正値であるため、結局
Ｆが正値であるためには、 sinα−μ cosα＞０ …（４） であれば良い。
入すると、 Ｆ／２＝Ｑ（ sinα−μ cosα）／（ cosα＋μ sinα） …（３） が得られ、ここでＱは正値であり、また０°＜α＜９０
°であるから cosα＋μsinαも正値であるため、結局
Ｆが正値であるためには、 sinα−μ cosα＞０ …（４） であれば良い。
【００４０】而して、（４）式から、 tanα＞μ …（５） が得られる。
【００４１】（５）式の意味するところは、プーリの可
動側プーリ半体を油圧で固定側プーリ半体に対して付勢
することにより無端ベルトを半径方向外側に移動させる
ためには、 tanα＞μの条件を満たす必要があるという
ことである。つまり、Ｖ溝傾斜角αが大きければ、油圧
による軸方向推力で無端ベルトを楔状にプーリの半径方
向外側に押し出す力が該無端ベルトとプーリとの間の摩
擦力に打ち勝つため、無端ベルトを半径方向外側に移動
させることができる。しかしながら、Ｖ溝傾斜角αが小
さい場合には、油圧による軸方向推力が無端ベルトを楔
状にプーリの半径方向外側に押し出す力も小さくなるた
め、無端ベルトをプーリとの間の摩擦力に打ち勝って半
径方向外側に移動させることができない。
動側プーリ半体を油圧で固定側プーリ半体に対して付勢
することにより無端ベルトを半径方向外側に移動させる
ためには、 tanα＞μの条件を満たす必要があるという
ことである。つまり、Ｖ溝傾斜角αが大きければ、油圧
による軸方向推力で無端ベルトを楔状にプーリの半径方
向外側に押し出す力が該無端ベルトとプーリとの間の摩
擦力に打ち勝つため、無端ベルトを半径方向外側に移動
させることができる。しかしながら、Ｖ溝傾斜角αが小
さい場合には、油圧による軸方向推力が無端ベルトを楔
状にプーリの半径方向外側に押し出す力も小さくなるた
め、無端ベルトをプーリとの間の摩擦力に打ち勝って半
径方向外側に移動させることができない。
【００４２】プーリと無端ベルトとの間の摩擦係数μに
は静摩擦係数μｓと動摩擦係数μａとがあり、静摩擦係
数μｓは動摩擦係数μａよりも大きい値を持つ（μｓ＞
μａ）。従って、プーリの停止時に油圧で無端ベルトを
半径方向外側に移動させるためには、 tanα＞μｓ …（６） を満たす必要があり、そのためにＶ溝傾斜角αを大きく
する必要がある。またプーリの回転時に油圧で無端ベル
トを半径方向外側に移動させるためには、 tanα＞μａ …（７） を満たす必要があり、そのためのＶ溝傾斜角αは小さく
ても良い。
は静摩擦係数μｓと動摩擦係数μａとがあり、静摩擦係
数μｓは動摩擦係数μａよりも大きい値を持つ（μｓ＞
μａ）。従って、プーリの停止時に油圧で無端ベルトを
半径方向外側に移動させるためには、 tanα＞μｓ …（６） を満たす必要があり、そのためにＶ溝傾斜角αを大きく
する必要がある。またプーリの回転時に油圧で無端ベル
トを半径方向外側に移動させるためには、 tanα＞μａ …（７） を満たす必要があり、そのためのＶ溝傾斜角αは小さく
ても良い。
【００４３】車両が急制動してベルト式無段変速機のレ
シオがＬＯＷでない状態で駆動輪の回転が停止したと
き、次の発進に備えてレシオをＬＯＷに戻す必要があ
る。この場合、ベルト式無段変速機がドリブンシャフト
７側に発進用クラッチ１９を備えておらず、ドライブシ
ャフト６側に発進用クラッチ１９を備えていると仮定す
ると、発進用クラッチ１９が係合解除されている車両の
停止時にはベルト式無段変速機のドライブプーリ１３及
びドリブンプーリ２０が回転していないため、Ｖ溝傾斜
角αを tanα＞μｓを満たすように大きく設定しない
と、無端ベルト２１をドリブンプーリ２０の半径方向外
側に移動させてレシオをＬＯＷに戻すために極めて大き
な油圧を必要とする。
シオがＬＯＷでない状態で駆動輪の回転が停止したと
き、次の発進に備えてレシオをＬＯＷに戻す必要があ
る。この場合、ベルト式無段変速機がドリブンシャフト
７側に発進用クラッチ１９を備えておらず、ドライブシ
ャフト６側に発進用クラッチ１９を備えていると仮定す
ると、発進用クラッチ１９が係合解除されている車両の
停止時にはベルト式無段変速機のドライブプーリ１３及
びドリブンプーリ２０が回転していないため、Ｖ溝傾斜
角αを tanα＞μｓを満たすように大きく設定しない
と、無端ベルト２１をドリブンプーリ２０の半径方向外
側に移動させてレシオをＬＯＷに戻すために極めて大き
な油圧を必要とする。
【００４４】しかしながら、本実施例では発進用クラッ
チ１９がドリブンシャフト７側に設けられているので、
発進用クラッチ１９が係合解除されている車両の停止時
にもベルト式無段変速機のドライブプーリ１３及びドリ
ブンプーリ２０が回転しているため、Ｖ溝傾斜角αを t
anα＞μａを満たすように小さく設定しても、無端ベル
ト２１をドリブンプーリ２０の半径方向外側に移動させ
てレシオをＬＯＷに戻すことが僅かな油圧で行える。
チ１９がドリブンシャフト７側に設けられているので、
発進用クラッチ１９が係合解除されている車両の停止時
にもベルト式無段変速機のドライブプーリ１３及びドリ
ブンプーリ２０が回転しているため、Ｖ溝傾斜角αを t
anα＞μａを満たすように小さく設定しても、無端ベル
ト２１をドリブンプーリ２０の半径方向外側に移動させ
てレシオをＬＯＷに戻すことが僅かな油圧で行える。
【００４５】しかも、ドライブプーリ１３及びドリブン
プーリ２０が停止した状態でレシオをＬＯＷに戻すに
は、ドライブプーリ１３の油室４１に作用する油圧に対
して、その４倍程度の油圧をドリブンプーリ２０の油室
７９に作用させる必要があるが、ドライブプーリ１３及
びドリブンプーリ２０が回転した状態でレシオをＬＯＷ
に戻すには、前記油圧の比は２倍程度で充分である。
プーリ２０が停止した状態でレシオをＬＯＷに戻すに
は、ドライブプーリ１３の油室４１に作用する油圧に対
して、その４倍程度の油圧をドリブンプーリ２０の油室
７９に作用させる必要があるが、ドライブプーリ１３及
びドリブンプーリ２０が回転した状態でレシオをＬＯＷ
に戻すには、前記油圧の比は２倍程度で充分である。
【００４６】このように、ドリブンシャフト７側に発進
用クラッチ１９を設けたことにより、ドライブプーリ１
３及びドリブンプーリ２０が回転した状態で容易に変速
を行うことが可能となるため、従来の如くＶ溝傾斜角α
は tanα＞μｓを満たす必要はなく、従来使用できなか
ったＶ溝傾斜角α、つまり、 μａ＜ tanα＜μｓ …（８） を満たすＶ溝傾斜角αを使用することが可能となる。換
言すれば、ドリブンシャフト７側に発進用クラッチ１９
を設ければ、Ｖ溝傾斜角αを従来よりも小さく設定して
も変速が可能となり、且つその変速に要する油圧も小さ
くて済むことになる。
用クラッチ１９を設けたことにより、ドライブプーリ１
３及びドリブンプーリ２０が回転した状態で容易に変速
を行うことが可能となるため、従来の如くＶ溝傾斜角α
は tanα＞μｓを満たす必要はなく、従来使用できなか
ったＶ溝傾斜角α、つまり、 μａ＜ tanα＜μｓ …（８） を満たすＶ溝傾斜角αを使用することが可能となる。換
言すれば、ドリブンシャフト７側に発進用クラッチ１９
を設ければ、Ｖ溝傾斜角αを従来よりも小さく設定して
も変速が可能となり、且つその変速に要する油圧も小さ
くて済むことになる。
【００４７】而して、実験値に基づいて静摩擦係数μｓ
をμｓ＝０．１７に、また動摩擦係数μａをμａ＝０．
０８に設定した場合、前記（８）式を満たすＶ溝傾斜角
αは、 ４．５７°＜α＜９．６４° …（９） となる。ドライブシャフト６側に発進用クラッチ１９を
備えている従来のベルト式無段変速機では、前述した理
由からＶ溝傾斜角αが「１１°」に設定されているのに
対し、本実施例のベルト式無段変速機ではＶ溝傾斜角α
は、前記（９）式の範囲内にある「８°」に設定されて
いる。
をμｓ＝０．１７に、また動摩擦係数μａをμａ＝０．
０８に設定した場合、前記（８）式を満たすＶ溝傾斜角
αは、 ４．５７°＜α＜９．６４° …（９） となる。ドライブシャフト６側に発進用クラッチ１９を
備えている従来のベルト式無段変速機では、前述した理
由からＶ溝傾斜角αが「１１°」に設定されているのに
対し、本実施例のベルト式無段変速機ではＶ溝傾斜角α
は、前記（９）式の範囲内にある「８°」に設定されて
いる。
【００４８】上述したようにＶ溝傾斜角αを小さく設定
すると、プーリと無端ベルトとのスリップを防止しなが
らベルト式無段変速機の伝達可能トルクを増加させるこ
とができる。なぜならば、Ｖ溝傾斜角αを小さくした場
合、同一軸推力に対して無端ベルトの押付力Ｆ（無端ベ
ルトの張力Ｔ）は大幅に減少する一方、プーリから受け
る垂直抗力Ｎは殆ど変化しないため、無端ベルトがスリ
ップしない範囲に無端ベルトの押付力Ｆ（張力Ｔ）を維
持しながら、プーリから受ける垂直抗力Ｎを増加させ
て、伝達可能トルクの増加を図ることができるからであ
る。以下、その理由を更に詳細に説明する。
すると、プーリと無端ベルトとのスリップを防止しなが
らベルト式無段変速機の伝達可能トルクを増加させるこ
とができる。なぜならば、Ｖ溝傾斜角αを小さくした場
合、同一軸推力に対して無端ベルトの押付力Ｆ（無端ベ
ルトの張力Ｔ）は大幅に減少する一方、プーリから受け
る垂直抗力Ｎは殆ど変化しないため、無端ベルトがスリ
ップしない範囲に無端ベルトの押付力Ｆ（張力Ｔ）を維
持しながら、プーリから受ける垂直抗力Ｎを増加させ
て、伝達可能トルクの増加を図ることができるからであ
る。以下、その理由を更に詳細に説明する。
【００４９】前記（３）式において、摩擦係数μｒ（動
摩擦係数μａのプーリ半径方向成分）を０．０７に設定
し、Ｖ溝傾斜角αがα＝１１°の場合及びα＝８°の場
合についてＦ／Ｑを試算すると、α＝１１°の場合には
Ｆ／Ｑ＝０．２５になり、またα＝８°の場合にはＦ／
Ｑ＝０．１４になる。ここで、遠心力の影響は無視して
いる。
摩擦係数μａのプーリ半径方向成分）を０．０７に設定
し、Ｖ溝傾斜角αがα＝１１°の場合及びα＝８°の場
合についてＦ／Ｑを試算すると、α＝１１°の場合には
Ｆ／Ｑ＝０．２５になり、またα＝８°の場合にはＦ／
Ｑ＝０．１４になる。ここで、遠心力の影響は無視して
いる。
【００５０】而して、油圧により発生するプーリの軸方
向推力ＱをＱ＝１０００ｋｇｆとすると、無端ベルトが
その張力によってプーリに押し付けられる押付力Ｆ（以
下、ベルト押付力Ｆという）は、α＝１１°の場合には
Ｆ＝２５０ｋｇｆになり、またα＝８°の場合にはＦ＝
１４０ｋｇｆになる。
向推力ＱをＱ＝１０００ｋｇｆとすると、無端ベルトが
その張力によってプーリに押し付けられる押付力Ｆ（以
下、ベルト押付力Ｆという）は、α＝１１°の場合には
Ｆ＝２５０ｋｇｆになり、またα＝８°の場合にはＦ＝
１４０ｋｇｆになる。
【００５１】図９に示すように、張力Ｔでプーリに巻き
掛けられた無端ベルトの微小部分（中心角ｄβを有する
部分）に作用する半径方向の力の釣合いを考えると、 Ｔ（β） sin（ｄβ／２）＋｛Ｔ（β）＋ｄＴ｝ sin（ｄβ／２） ＝Ｆ（β）ｄβ …（１０） が成立し、ｄβは微小角度であるから sin（ｄβ／２）
＝ｄβ／２とすると、前記（１０）式は、 Ｔ（β）＝Ｆ（β） …（１１） となる。つまり上式はベルト押付力Ｆが無端ベルトの張
力Ｔに等しいことを示しており、これは無端ベルトの張
力Ｔ（即ち、ベルト押付力Ｆ）が等しい場合には、Ｖ溝
傾斜角αが小さい程プーリの軸方向推力Ｑ（即ち、伝達
可能トルクＴｉｎ）が大きくなることを示している。
掛けられた無端ベルトの微小部分（中心角ｄβを有する
部分）に作用する半径方向の力の釣合いを考えると、 Ｔ（β） sin（ｄβ／２）＋｛Ｔ（β）＋ｄＴ｝ sin（ｄβ／２） ＝Ｆ（β）ｄβ …（１０） が成立し、ｄβは微小角度であるから sin（ｄβ／２）
＝ｄβ／２とすると、前記（１０）式は、 Ｔ（β）＝Ｆ（β） …（１１） となる。つまり上式はベルト押付力Ｆが無端ベルトの張
力Ｔに等しいことを示しており、これは無端ベルトの張
力Ｔ（即ち、ベルト押付力Ｆ）が等しい場合には、Ｖ溝
傾斜角αが小さい程プーリの軸方向推力Ｑ（即ち、伝達
可能トルクＴｉｎ）が大きくなることを示している。
【００５２】このことは、横軸にベルト式無段変速機の
伝達可能トルクＴｉｎを取り、縦軸に無端ベルトの張力
Ｔと正の相関関係があるベルト押付力Ｆを取った図１０
のグラフからも明らかである。レシオｉ（ドライブシャ
フト回転数／ドリブンシャフト回転数）が０．６１の場
合、１．００の場合及び１．６４の何れの場合にも、Ｖ
溝傾斜角が小さい程、同一の軸間力Ｆ（張力Ｔ）に対し
て伝達可能トルクＴｉｎが増加していることが分かる。
伝達可能トルクＴｉｎを取り、縦軸に無端ベルトの張力
Ｔと正の相関関係があるベルト押付力Ｆを取った図１０
のグラフからも明らかである。レシオｉ（ドライブシャ
フト回転数／ドリブンシャフト回転数）が０．６１の場
合、１．００の場合及び１．６４の何れの場合にも、Ｖ
溝傾斜角が小さい程、同一の軸間力Ｆ（張力Ｔ）に対し
て伝達可能トルクＴｉｎが増加していることが分かる。
【００５３】図１１のグラフは、入力回転数（ドライブ
シャフト回転数）Ｎｉｎに対する伝達可能トルクＴｉｎ
の変化を、異なるＶ溝傾斜角αについて示すもので、全
ての回転数領域でＶ溝傾斜角αが小さくなるほど伝達可
能トルクＴｉｎが増加することが分かる。
シャフト回転数）Ｎｉｎに対する伝達可能トルクＴｉｎ
の変化を、異なるＶ溝傾斜角αについて示すもので、全
ての回転数領域でＶ溝傾斜角αが小さくなるほど伝達可
能トルクＴｉｎが増加することが分かる。
【００５４】図１２及び図１３は、レシオｉに対する伝
達効率ηの変化を、異なるＶ溝傾斜角αについて示すも
ので、図１２は入力回転数Ｎｉｎが２０００ｒｐｍ、伝
達可能トルクＴｉｎが５ｋｇｆｍの場合を、また図１３
は入力回転数Ｎｉｎが４０００ｒｐｍ、伝達可能トルク
Ｔｉｎが１０ｋｇｆｍの場合に相当する。これらのグラ
フから明らかなように、Ｖ溝傾斜角αが小さくなるほど
伝達効率ηが低下しているが、（９）式で示した４．５
７°＜α＜９．６４°の範囲内では伝達効率ηの低下は
僅かであるため実用上支障はない。
達効率ηの変化を、異なるＶ溝傾斜角αについて示すも
ので、図１２は入力回転数Ｎｉｎが２０００ｒｐｍ、伝
達可能トルクＴｉｎが５ｋｇｆｍの場合を、また図１３
は入力回転数Ｎｉｎが４０００ｒｐｍ、伝達可能トルク
Ｔｉｎが１０ｋｇｆｍの場合に相当する。これらのグラ
フから明らかなように、Ｖ溝傾斜角αが小さくなるほど
伝達効率ηが低下しているが、（９）式で示した４．５
７°＜α＜９．６４°の範囲内では伝達効率ηの低下は
僅かであるため実用上支障はない。
【００５５】以上のことから、伝達効率ηの低下を最小
限に抑えながら伝達可能トルクＴｉｎを効果的に増加さ
せ得るＶ溝傾斜角αとして、製造上の誤差等を見越して
５°＜α＜９°の範囲内に設定することが望ましく、本
実施例ではα＝８°に設定されている。
限に抑えながら伝達可能トルクＴｉｎを効果的に増加さ
せ得るＶ溝傾斜角αとして、製造上の誤差等を見越して
５°＜α＜９°の範囲内に設定することが望ましく、本
実施例ではα＝８°に設定されている。
【００５６】上述したように、ドリブンシャフト７側に
発進用クラッチ１９を設けたことにより、Ｖ溝傾斜角α
をμａ＜ tanα＜μｓの範囲内の小さな値に設定するこ
とが可能となる。これにより、無端ベルト２１の金属リ
ング２１1 ，２１1 の材料強度や断面積を増加させた
り、ドライブシャフト６とドリブンシャフト７との軸間
距離の増加を受容してドライブプーリ１３及びドリブン
プーリ２０を大径化し、金属リング２１1 ，２１1 の曲
げ応力を低下させたりすることなく、無端ベルト２１の
張力Ｔの増加を回避しながらドライブプーリ１３及びド
リブンプーリ２０の軸方向推力Ｑを増加させて、無端ベ
ルト２１をスリップさせることなく伝達可能トルクＴｉ
ｎを増加させることができる。
発進用クラッチ１９を設けたことにより、Ｖ溝傾斜角α
をμａ＜ tanα＜μｓの範囲内の小さな値に設定するこ
とが可能となる。これにより、無端ベルト２１の金属リ
ング２１1 ，２１1 の材料強度や断面積を増加させた
り、ドライブシャフト６とドリブンシャフト７との軸間
距離の増加を受容してドライブプーリ１３及びドリブン
プーリ２０を大径化し、金属リング２１1 ，２１1 の曲
げ応力を低下させたりすることなく、無端ベルト２１の
張力Ｔの増加を回避しながらドライブプーリ１３及びド
リブンプーリ２０の軸方向推力Ｑを増加させて、無端ベ
ルト２１をスリップさせることなく伝達可能トルクＴｉ
ｎを増加させることができる。
【００５７】またＶ溝傾斜角αを小さくしたことにより
同一のレシオ変化に対するプーリのストロークが小さく
なるため、プーリ自体の軸方向厚さが小さくなることと
相俟ってベルト式無段変速機の軸方向寸法を小型化する
ことができる。しかも同一のレシオ変化を得るために必
要な可動側プーリ半体３８，７６の移動量が少なくて済
むため、ドライブプーリ１３及びドリブンプーリ２０の
ミスアライメント（ドライブプーリ１３の中心線とドリ
ブンプーリ２０の中心線との偏差）を減少させることが
できる。更に、伝達可能トルクＴｉｎを一定とすると、
同一変速量に対する吸入／排出オイル量を減少させるこ
とができるので、レシオ変化の応答性を高めることがで
き、しかもオイルポンプ３２の容量を小さくしてベルト
式無段変速機を小型化するとともに、オイルポンプの負
荷の低減による効率の向上を図ることができる。
同一のレシオ変化に対するプーリのストロークが小さく
なるため、プーリ自体の軸方向厚さが小さくなることと
相俟ってベルト式無段変速機の軸方向寸法を小型化する
ことができる。しかも同一のレシオ変化を得るために必
要な可動側プーリ半体３８，７６の移動量が少なくて済
むため、ドライブプーリ１３及びドリブンプーリ２０の
ミスアライメント（ドライブプーリ１３の中心線とドリ
ブンプーリ２０の中心線との偏差）を減少させることが
できる。更に、伝達可能トルクＴｉｎを一定とすると、
同一変速量に対する吸入／排出オイル量を減少させるこ
とができるので、レシオ変化の応答性を高めることがで
き、しかもオイルポンプ３２の容量を小さくしてベルト
式無段変速機を小型化するとともに、オイルポンプの負
荷の低減による効率の向上を図ることができる。
【００５８】図１４は、Ｖ溝傾斜角αを変化させた場合
の伝達可能トルクＴｉｎの変化を示すもので、α＝１１
°の場合にはＴｉｎ＝１４．３であるのに対し、α＝９
°の場合にはＴｉｎ＝１５．８に増加し、α＝５°の場
合には更にＴｉｎ＝１９．６に増加していることが分か
る。図１５は、Ｖ溝傾斜角αを１１°→８°→６°と変
化させた場合のレシオとミスアライメントとの関係を示
すもので、Ｖ溝傾斜角αの減少に伴ってミスアライメン
トが減少していることが分かる。
の伝達可能トルクＴｉｎの変化を示すもので、α＝１１
°の場合にはＴｉｎ＝１４．３であるのに対し、α＝９
°の場合にはＴｉｎ＝１５．８に増加し、α＝５°の場
合には更にＴｉｎ＝１９．６に増加していることが分か
る。図１５は、Ｖ溝傾斜角αを１１°→８°→６°と変
化させた場合のレシオとミスアライメントとの関係を示
すもので、Ｖ溝傾斜角αの減少に伴ってミスアライメン
トが減少していることが分かる。
【００５９】図１６は、金属エレメントとプーリとの接
触部の状態を示すものである。プーリの回転軸から前記
接触部までの距離をＲ（プーリ有効半径）とし、Ｖ溝傾
斜角をαとすると、プーリＶ面の曲率半径Ｒ1 は、 Ｒ1 ＝Ｒ／ sinα …（１２） で与えられる。エレメント側面とプーリＶ面とは、該プ
ーリＶ面に母線に沿うように線接触するが、実際にはエ
レメント側面及びプーリＶ面の接触部は垂直抗力Ｎによ
り圧縮されて幅２ａの帯状になる。エレメント側面の長
さ（以下、エレメント側長と言う）をＬとし、エレメン
ト側面の曲率半径をＲ2 とすると、前記ａは（１３）式
で与えられ、接触面に作用するヘルツ面圧σH は（１
４）式で与えられる。
触部の状態を示すものである。プーリの回転軸から前記
接触部までの距離をＲ（プーリ有効半径）とし、Ｖ溝傾
斜角をαとすると、プーリＶ面の曲率半径Ｒ1 は、 Ｒ1 ＝Ｒ／ sinα …（１２） で与えられる。エレメント側面とプーリＶ面とは、該プ
ーリＶ面に母線に沿うように線接触するが、実際にはエ
レメント側面及びプーリＶ面の接触部は垂直抗力Ｎによ
り圧縮されて幅２ａの帯状になる。エレメント側面の長
さ（以下、エレメント側長と言う）をＬとし、エレメン
ト側面の曲率半径をＲ2 とすると、前記ａは（１３）式
で与えられ、接触面に作用するヘルツ面圧σH は（１
４）式で与えられる。
【００６０】
【数１】 σH ＝２Ｎ／πａＬ …（１４） 但し、ν1 ；エレメントのポアソン比 ν2 ；プーリのポアソン比 Ｅ1 ；エレメントの縦弾性係数 Ｅ2 ；プーリの縦弾性係数 エレメント側面は実際には平面であるため、（１３）式
においてＲ2 ＝∞（即ち、１／Ｒ2 ＝０）とし、更にν
1 ＝ν2 ＝ν、Ｅ1 ＝Ｅ2 ＝Ｅとすると、前記（１３）
式及び（１４）式は、それぞれ次のようになる。
においてＲ2 ＝∞（即ち、１／Ｒ2 ＝０）とし、更にν
1 ＝ν2 ＝ν、Ｅ1 ＝Ｅ2 ＝Ｅとすると、前記（１３）
式及び（１４）式は、それぞれ次のようになる。
【００６１】 ａ＝｛８ＮＲ1 （１−ν2 ）／πＥＬ｝1/2 …（１５） σH ＝｛ＮＥ／２πＬＲ1 （１−ν2 ）｝1/2 …（１６） ここで（１６）式に（１２）式を代入すると、 σH ＝｛ＮＥ sinα／２πＬＲ（１−ν2 ）｝1/2 …（１７） が得られる。（１７）式をエレメント側長Ｌについて解
くと、 Ｌ＝ＮＥ sinα／２πσH 2 Ｒ（１−ν2 ） …（１８） が得られる。（１７）式から明らかなように、縦弾性係
数Ｅ及びポアソン比νを一定値としたとき、同じトルク
を同じレシオで伝達するとき（即ち、垂直抗力Ｎ及びプ
ーリ有効半径Ｒを一定値としたとき）、ヘルツ面圧σH
はエレメント側長Ｌが減少すると増加し、Ｖ溝傾斜角α
が増加すると増加する。ヘルツ面圧σH が増加するとプ
ーリや金属エレメントの耐久性が低下するため、ヘルツ
面圧σH の上限値を設定する必要があり、逆にヘルツ面
圧σH が減少すると無端ベルト２１の張力Ｔが増加する
ため、ヘルツ面圧σH の下限値を設定する必要もある。
くと、 Ｌ＝ＮＥ sinα／２πσH 2 Ｒ（１−ν2 ） …（１８） が得られる。（１７）式から明らかなように、縦弾性係
数Ｅ及びポアソン比νを一定値としたとき、同じトルク
を同じレシオで伝達するとき（即ち、垂直抗力Ｎ及びプ
ーリ有効半径Ｒを一定値としたとき）、ヘルツ面圧σH
はエレメント側長Ｌが減少すると増加し、Ｖ溝傾斜角α
が増加すると増加する。ヘルツ面圧σH が増加するとプ
ーリや金属エレメントの耐久性が低下するため、ヘルツ
面圧σH の上限値を設定する必要があり、逆にヘルツ面
圧σH が減少すると無端ベルト２１の張力Ｔが増加する
ため、ヘルツ面圧σH の下限値を設定する必要もある。
【００６２】前記（１８）式及び図１７から明らかなよ
うに、ヘルツ面圧σH を或る値に設定したとき、Ｖ溝傾
斜角αを小さくするほどエレメント側長Ｌを小さくする
ことができる。そしてエレメント側長Ｌが小さくなるほ
ど、金属エレメントがプーリＶ面に沿って半径方向に移
動できる距離が大きくなるため、レシオ幅を大きく確保
することができるだけでなく、プーリＶ面に対するエレ
メント側面の接触頻度を減少させてプーリの耐久性を高
めることができる。
うに、ヘルツ面圧σH を或る値に設定したとき、Ｖ溝傾
斜角αを小さくするほどエレメント側長Ｌを小さくする
ことができる。そしてエレメント側長Ｌが小さくなるほ
ど、金属エレメントがプーリＶ面に沿って半径方向に移
動できる距離が大きくなるため、レシオ幅を大きく確保
することができるだけでなく、プーリＶ面に対するエレ
メント側面の接触頻度を減少させてプーリの耐久性を高
めることができる。
【００６３】以下、ヘルツ面圧σH の上限値及び下限値
の設定について説明する。
の設定について説明する。
【００６４】エレメント側面がプーリＶ面に接触すると
き、そのエレメント側面の全体がプーリＶ面に接触する
わけではなく、見かけのエレメント側長をＬB としたと
き、見かけのエレメント側長ＬB にエレメント接触率η
を乗算した値であるエレメント側長Ｌ（既出）が実際に
プーリＶ面に接触する長さになる。
き、そのエレメント側面の全体がプーリＶ面に接触する
わけではなく、見かけのエレメント側長をＬB としたと
き、見かけのエレメント側長ＬB にエレメント接触率η
を乗算した値であるエレメント側長Ｌ（既出）が実際に
プーリＶ面に接触する長さになる。
【００６５】ＬB η＝Ｌ …
（１９） （１２）式及び（１９）式を用いて前記（１７）式及び
（１８）式を書き換えると、 σH ＝｛ＮＥ／２πηＬB Ｒ1 （１−ν2 ）｝1/2 …（２０） ＬB ＝ＮＥ／２πησH 2 Ｒ1 （１−ν2 ） …（２１） が得られる。
（１９） （１２）式及び（１９）式を用いて前記（１７）式及び
（１８）式を書き換えると、 σH ＝｛ＮＥ／２πηＬB Ｒ1 （１−ν2 ）｝1/2 …（２０） ＬB ＝ＮＥ／２πησH 2 Ｒ1 （１−ν2 ） …（２１） が得られる。
【００６６】さて、ベルト式無段変速機を、 レシオｉ＝０．６１ 入力回転数Ｎｉｎ＝６０００（ｒｐｍ） 伝達可能トルクＴｉｎ＝１４．３（ｋｇｆｍ） 余裕トルクＴｍ＝２（ｋｇｆｍ） 運転時間ｔ＝４００（Ｈｒ） 見かけのエレメント側長ＬB ＝６．２（ｍｍ） で規定される基準テスト条件で運転し、エレメント及び
プーリの耐久性の限界をテストした。
プーリの耐久性の限界をテストした。
【００６７】Ｖ面垂直抗力Ｎ＝１９．５ｋｇｆ、ヤング
率Ｅ＝２１０００ｋｇｆ／ｍｍ2 、Ｖ面曲率半径Ｒ1 ＝
２１２ｍｍ（α＝１１°）、ポアソン比ν＝０．３とし
て（２０）式から基準となるヘルツ面圧σH * を算出す
ると、 σH * ＝η-1/2 ×７．３２（ｋｇｆ／ｍｍ2 ） …（２２） が得られる。
率Ｅ＝２１０００ｋｇｆ／ｍｍ2 、Ｖ面曲率半径Ｒ1 ＝
２１２ｍｍ（α＝１１°）、ポアソン比ν＝０．３とし
て（２０）式から基準となるヘルツ面圧σH * を算出す
ると、 σH * ＝η-1/2 ×７．３２（ｋｇｆ／ｍｍ2 ） …（２２） が得られる。
【００６８】見かけのエレメント側長ＬB ＝６．２ｍｍ
に設定すると（２２）式から前記基準となるヘルツ面圧
σH * はη-1/2 ×７．３２ｋｇｆ／ｍｍ2 になるが、
上記テスト結果によれば、そのヘルツ面圧σH * は摩耗
に対する上限値に対して未だ余裕を残す値であり、見か
けのエレメント側長ＬB を更に小さくすることが可能で
あった。
に設定すると（２２）式から前記基準となるヘルツ面圧
σH * はη-1/2 ×７．３２ｋｇｆ／ｍｍ2 になるが、
上記テスト結果によれば、そのヘルツ面圧σH * は摩耗
に対する上限値に対して未だ余裕を残す値であり、見か
けのエレメント側長ＬB を更に小さくすることが可能で
あった。
【００６９】そこで、前記テスト条件のうち、見かけの
エレメント側長ＬB を６．２ｍｍから次第に減少させて
テストを行った結果、見かけのエレメント側長ＬB ＝
３．８ｍｍが摩耗に対する限界値であり、ＬB をそれ以
上小さくするとエレメントやプーリの摩耗量が限界を越
えることが分かった。
エレメント側長ＬB を６．２ｍｍから次第に減少させて
テストを行った結果、見かけのエレメント側長ＬB ＝
３．８ｍｍが摩耗に対する限界値であり、ＬB をそれ以
上小さくするとエレメントやプーリの摩耗量が限界を越
えることが分かった。
【００７０】而して、見かけのエレメント側長ＬB ＝
３．８ｍｍのときのヘルツ面圧σH は、見かけのエレメ
ント側長ＬB ＝６．２ｍｍのときのヘルツ面圧σH * を
基準として、前記（２０）式から、 σH ＝（６．２÷３．８）1/2 σH * ＝１．３σH * …（２３） で与えられる。（２３）式は、見かけのエレメント側長
ＬB ＝３．８ｍｍが摩耗に対する下限値であり、そのと
きのヘルツ面圧σH は、エレメント側長ＬB ＝６．２ｍ
ｍのときの基準となるヘルツ面圧σH * の１．３倍であ
ることを示している。
３．８ｍｍのときのヘルツ面圧σH は、見かけのエレメ
ント側長ＬB ＝６．２ｍｍのときのヘルツ面圧σH * を
基準として、前記（２０）式から、 σH ＝（６．２÷３．８）1/2 σH * ＝１．３σH * …（２３） で与えられる。（２３）式は、見かけのエレメント側長
ＬB ＝３．８ｍｍが摩耗に対する下限値であり、そのと
きのヘルツ面圧σH は、エレメント側長ＬB ＝６．２ｍ
ｍのときの基準となるヘルツ面圧σH * の１．３倍であ
ることを示している。
【００７１】次に、見かけのエレメント側長ＬB の上限
値の設定について説明する。図１８に示すように、見か
けのエレメント側長ＬB を増加させると、エレメントが
必然的に大型化してエレメント重量が増加する。基準テ
スト条件での見かけのエレメント側長ＬB ＝６．２ｍｍ
に対応するエレメント重量（無端ベルトの１ｍ当たりの
重量）は１．３ｋｇ／ｍであるが、見かけのエレメント
側長をＬB ＝７．６ｍｍに増加させるとエレメント重量
は１．５７ｋｇ／ｍまで増加する。
値の設定について説明する。図１８に示すように、見か
けのエレメント側長ＬB を増加させると、エレメントが
必然的に大型化してエレメント重量が増加する。基準テ
スト条件での見かけのエレメント側長ＬB ＝６．２ｍｍ
に対応するエレメント重量（無端ベルトの１ｍ当たりの
重量）は１．３ｋｇ／ｍであるが、見かけのエレメント
側長をＬB ＝７．６ｍｍに増加させるとエレメント重量
は１．５７ｋｇ／ｍまで増加する。
【００７２】図１９は、ベルト式無段変速機を前記基準
テスト条件、すなわちレシオｉ＝０．６１、入力回転数
Ｎｉｎ＝６０００ｒｐｍ、余裕トルクＴｍ＝２ｋｇｆ
ｍ、見かけのエレメント側長ＬB ＝６．２ｍｍで運転し
たときの、伝達可能トルクＴｉｎと無端ベルト（具体的
には、その金属リング）の平均張力Ｔａｖとの関係を示
すものである。平均張力Ｔａｖは、伝達可能トルクＴｉ
ｎの増加に応じて増加し、伝達可能トルクＴｉｎ＝１
４．３ｋｇｆｍのときに、平均張力Ｔａｖは７２７．７
ｋｇｆになる。
テスト条件、すなわちレシオｉ＝０．６１、入力回転数
Ｎｉｎ＝６０００ｒｐｍ、余裕トルクＴｍ＝２ｋｇｆ
ｍ、見かけのエレメント側長ＬB ＝６．２ｍｍで運転し
たときの、伝達可能トルクＴｉｎと無端ベルト（具体的
には、その金属リング）の平均張力Ｔａｖとの関係を示
すものである。平均張力Ｔａｖは、伝達可能トルクＴｉ
ｎの増加に応じて増加し、伝達可能トルクＴｉｎ＝１
４．３ｋｇｆｍのときに、平均張力Ｔａｖは７２７．７
ｋｇｆになる。
【００７３】図２０は、ベルト式無段変速機を前記基準
テスト条件、すなわちレシオｉ＝０．６１、入力回転数
Ｎｉｎ＝６０００ｒｐｍ、伝達可能トルクＴｉｎ＝１
４．３ｋｇｆｍで運転したときの、エレメント重量（す
なわち、見かけのエレメント側長ＬB ）と平均張力Ｔａ
ｖとの関係を、異なる余裕トルクＴｍについて示すもの
である。見かけのエレメント側長ＬB を基準テスト条件
での値である６．２ｍｍに設定すると、２ｋｇｆｍの余
裕トルクＴｍを確保しながら平均張力Ｔａｖを７２７．
７ｋｇｆに抑えることができる。
テスト条件、すなわちレシオｉ＝０．６１、入力回転数
Ｎｉｎ＝６０００ｒｐｍ、伝達可能トルクＴｉｎ＝１
４．３ｋｇｆｍで運転したときの、エレメント重量（す
なわち、見かけのエレメント側長ＬB ）と平均張力Ｔａ
ｖとの関係を、異なる余裕トルクＴｍについて示すもの
である。見かけのエレメント側長ＬB を基準テスト条件
での値である６．２ｍｍに設定すると、２ｋｇｆｍの余
裕トルクＴｍを確保しながら平均張力Ｔａｖを７２７．
７ｋｇｆに抑えることができる。
【００７４】しかしながら、エレメント側長ＬB を６．
２ｍｍから増加させると、平均張力Ｔａｖを７２７．７
ｋｇｆに抑えるために余裕トルクＴｍを２ｋｇｆｍから
減少させる必要があり、エレメント側長ＬB を７．６ｍ
ｍまで増加させると、平均張力Ｔａｖを７２７．７ｋｇ
ｆに抑えようとすると余裕トルクＴｍは０ｋｇｆｍにな
ってしまう。従って、見かけのエレメント側長ＬB ＝
７．６ｍｍが、無端ベルトの平均張力Ｔａｖにより規制
される上限値となる。
２ｍｍから増加させると、平均張力Ｔａｖを７２７．７
ｋｇｆに抑えるために余裕トルクＴｍを２ｋｇｆｍから
減少させる必要があり、エレメント側長ＬB を７．６ｍ
ｍまで増加させると、平均張力Ｔａｖを７２７．７ｋｇ
ｆに抑えようとすると余裕トルクＴｍは０ｋｇｆｍにな
ってしまう。従って、見かけのエレメント側長ＬB ＝
７．６ｍｍが、無端ベルトの平均張力Ｔａｖにより規制
される上限値となる。
【００７５】而して、見かけのエレメント側長ＬB ＝
７．６ｍｍのときのヘルツ面圧σH は、見かけのエレメ
ント側長ＬB ＝６．２ｍｍのときのヘルツ面圧σH * を
基準として、前記（２０）式から、 σH ＝（６．２÷７．６）1/2 σH * ＝０．９σH * …（２４） で与えられる。（２４）式は、見かけのエレメント側長
ＬB ＝７．６ｍｍが平均張力Ｔａｖに対する上限値であ
り、そのときのヘルツ面圧σH は、エレメント側長ＬB
＝６．２ｍｍのときの基準となるヘルツ面圧σH * の
０．９倍であることを示している。
７．６ｍｍのときのヘルツ面圧σH は、見かけのエレメ
ント側長ＬB ＝６．２ｍｍのときのヘルツ面圧σH * を
基準として、前記（２０）式から、 σH ＝（６．２÷７．６）1/2 σH * ＝０．９σH * …（２４） で与えられる。（２４）式は、見かけのエレメント側長
ＬB ＝７．６ｍｍが平均張力Ｔａｖに対する上限値であ
り、そのときのヘルツ面圧σH は、エレメント側長ＬB
＝６．２ｍｍのときの基準となるヘルツ面圧σH * の
０．９倍であることを示している。
【００７６】以上のことから、ヘルツ面圧σH の許容範
囲は、前記基準となるヘルツ面圧σ H * を用いて、 ０．９σH * ＜σH ＜１．３σH * …（２５） で与えられる。
囲は、前記基準となるヘルツ面圧σ H * を用いて、 ０．９σH * ＜σH ＜１．３σH * …（２５） で与えられる。
【００７７】（１２）式、（２１）式及び（２２）式を
用いて、（２５）式を見かけのエレメント側長ＬB につ
いて書き換えると、 １９．５ sinα＜ＬB ＜４０．０ sinα …（２６） となり、１９．５ sinαが摩耗に対する見かけのエレメ
ント側長ＬB の下限値となり、４０．０ sinαが平均張
力Ｔａｖによる見かけのエレメント側長ＬB の上限値と
なる。
用いて、（２５）式を見かけのエレメント側長ＬB につ
いて書き換えると、 １９．５ sinα＜ＬB ＜４０．０ sinα …（２６） となり、１９．５ sinαが摩耗に対する見かけのエレメ
ント側長ＬB の下限値となり、４０．０ sinαが平均張
力Ｔａｖによる見かけのエレメント側長ＬB の上限値と
なる。
【００７８】以上のことから、図２１に示すように、Ｖ
溝傾斜角αが変速可能限界α＝４．５７°と、スリップ
限界α＝９．６４°との間に収まる領域において、ＬB
＝４０．０ sinαで規定されるラインの下側であり、か
つＬB ＝ １９．５ sinαで規定されるラインの上側の
斜線領域が、Ｖ溝傾斜角αに応じた見かけのエレメント
側長ＬB の設定可能領域となる。
溝傾斜角αが変速可能限界α＝４．５７°と、スリップ
限界α＝９．６４°との間に収まる領域において、ＬB
＝４０．０ sinαで規定されるラインの下側であり、か
つＬB ＝ １９．５ sinαで規定されるラインの上側の
斜線領域が、Ｖ溝傾斜角αに応じた見かけのエレメント
側長ＬB の設定可能領域となる。
【００７９】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【００８０】例えば、実施例では車両用のベルト式無段
変速機を例示したが、本発明は工作機械等の他の用途の
ベルト式無段変速機に対しても適用することができる。
また実施例ではドリブンシャフト７に発進用クラッチ１
９を設けているが、ドリブンシャフト７に変速用クラッ
チを設け、ドライブシャフト６に発進用クラッチ１９を
設けることも可能である。
変速機を例示したが、本発明は工作機械等の他の用途の
ベルト式無段変速機に対しても適用することができる。
また実施例ではドリブンシャフト７に発進用クラッチ１
９を設けているが、ドリブンシャフト７に変速用クラッ
チを設け、ドライブシャフト６に発進用クラッチ１９を
設けることも可能である。
【００８１】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載された発
明によれば、エレメント側長ＬをプーリのＶ溝傾斜角α
と金属エレメント及びプーリ間のヘルツ面圧σH とに応
じて設定するので、ヘルツ面圧σH の増加を回避しなが
らエレメント側長Ｌを最小に決定してレシオ幅を拡大す
ることができる。
明によれば、エレメント側長ＬをプーリのＶ溝傾斜角α
と金属エレメント及びプーリ間のヘルツ面圧σH とに応
じて設定するので、ヘルツ面圧σH の増加を回避しなが
らエレメント側長Ｌを最小に決定してレシオ幅を拡大す
ることができる。
【００８２】また請求項２に記載された発明によれば、
金属リングに過大な張力が作用するのを防止しながらエ
レメント側長Ｌを最小に決定することができる。
金属リングに過大な張力が作用するのを防止しながらエ
レメント側長Ｌを最小に決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ベルト式無段変速機の縦断面図のマップ
【図２】図１のＡ部拡大図
【図３】図１のＢ部拡大図
【図４】図１のＣ部拡大図
【図５】図１のＤ部拡大図
【図６】図３の６−６線断面図
【図７】ベルト式無段変速機のスケルトン図
【図８】無端ベルトに作用する力の釣合いを説明する図
【図９】無端ベルトの押付力と張力との関係を説明する
図
図
【図１０】伝達可能トルクと軸間力との関係を示すグラ
フ
フ
【図１１】入力回転数と伝達可能トルクとの関係を示す
グラフ
グラフ
【図１２】レシオと伝達効率との関係を示すグラフ
【図１３】レシオと伝達効率との関係を示すグラフ
【図１４】Ｖ溝傾斜角と伝達可能トルクとの関係を示す
グラフ
グラフ
【図１５】レシオとミスアライメントとの関係を示すグ
ラフ
ラフ
【図１６】Ｖ溝傾斜角とエレメント側長とヘルツ面圧と
の関係を導く説明図
の関係を導く説明図
【図１７】各Ｖ溝傾斜角に対するヘルツ面圧とエレメン
ト側長との関係を示すグラフ
ト側長との関係を示すグラフ
【図１８】見かけのエレメント側長とエレメント重量と
の関係を示すグラフ
の関係を示すグラフ
【図１９】伝達可能トルクと平均張力との関係を示すグ
ラフ
ラフ
【図２０】見かけのエレメント側長と平均張力との関係
を示すグラフ
を示すグラフ
【図２１】見かけのエレメント側長の設定可能範囲を示
すグラフ
すグラフ
１３ ドライブプーリ（プーリ） ２０ ドリブンプーリ（プーリ） ２１ 無端ベルト ２１1 金属リング ２１2 金属エレメント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金原 茂 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 赤木 宏文 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 嶋田 貴通 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 金属リング（２１1 ）に多数の金属エレ
メント（２１2 ）を装着した無端ベルト（２１）を一対
のプーリ（１３，２０）に巻き掛けて成り、プーリ（１
３，２０）と金属エレメント（２１2 ）との間の静摩擦
係数をμｓとし、動摩擦係数をμａとしたとき、プーリ
（１３，２０）のＶ溝傾斜角αを、 tan-1μａ＜α＜ tan-1μｓ の範囲に設定した金属Ｖベルト式無段変速機であって、 エレメント側長Ｌを、プーリ（１３，２０）のＶ溝傾斜
角αと金属エレメント（２１2 ）及びプーリ（１３，２
０）間のヘルツ面圧σH とに応じて決定することを特徴
とする金属Ｖベルト式無段変速機。 - 【請求項２】 前記ヘルツ面圧σH を前記金属リング
（２１1 ）の張力が所定値以下になる値に設定し、エレ
メント側長ＬをＶ溝傾斜角αに応じて決定することを特
徴とする金属Ｖベルト式無段変速機。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20930397A JP3913849B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 金属ｖベルト式無段変速機 |
| DE69803960T DE69803960T2 (de) | 1997-08-04 | 1998-07-28 | Stufenlos verstellbares Getriebe mit metallischem Gliederkeilriemen. |
| EP98114087A EP0896171B1 (en) | 1997-08-04 | 1998-07-28 | Metal V-belt type continuously variable transmission |
| US09/128,648 US5931756A (en) | 1997-08-04 | 1998-08-04 | Metal V-belt type continuously variable transmission |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20930397A JP3913849B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 金属ｖベルト式無段変速機 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3913849B2 JP3913849B2 (ja) | 2007-05-09 |
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ID=16570729
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|---|---|---|---|
| JP20930397A Expired - Fee Related JP3913849B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 金属ｖベルト式無段変速機 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0896171B1 (ja) |
| JP (1) | JP3913849B2 (ja) |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007520667A (ja) * | 2003-12-22 | 2007-07-26 | ロベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミト ベシュレンクテル ハフツング | 無段変速機 |
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| JP3524766B2 (ja) * | 1998-06-08 | 2004-05-10 | 本田技研工業株式会社 | 金属ｖベルト |
| EP1288530A1 (en) * | 2001-09-04 | 2003-03-05 | Van Doorne's Transmissie B.V. | Efficient high torque continuously variable transmission |
| JP2003120772A (ja) * | 2001-10-19 | 2003-04-23 | Bando Chem Ind Ltd | ベルト式無段変速装置 |
| JP2004092883A (ja) | 2002-09-04 | 2004-03-25 | Jatco Ltd | ベルト式無段変速機 |
| US6966882B2 (en) | 2002-11-25 | 2005-11-22 | Tibion Corporation | Active muscle assistance device and method |
| JP4288080B2 (ja) * | 2003-01-23 | 2009-07-01 | 本田技研工業株式会社 | ベルト式無段変速機 |
| US7365463B2 (en) | 2005-01-10 | 2008-04-29 | Tibion Corporation | High-torque motor |
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| NL1031825C2 (nl) * | 2006-05-16 | 2007-11-20 | Gear Chain Ind Bv | Continu variabele transmissie. |
| JP2007321790A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Yamaha Motor Co Ltd | エンジンユニットおよび鞍乗型車両 |
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| WO2009099671A2 (en) | 2008-02-08 | 2009-08-13 | Tibion Corporation | Multi-fit orthotic and mobility assistance apparatus |
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| WO2014151584A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Alterg, Inc. | Orthotic device drive system and method |
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| US12467533B2 (en) | 2023-10-18 | 2025-11-11 | Team Industries, Inc. | High-low shifting active torque management continuously variable transmission system |
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1997
- 1997-08-04 JP JP20930397A patent/JP3913849B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-07-28 DE DE69803960T patent/DE69803960T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-07-28 EP EP98114087A patent/EP0896171B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-04 US US09/128,648 patent/US5931756A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3913849B2 (ja) | 2007-05-09 |
| DE69803960T2 (de) | 2002-06-27 |
| US5931756A (en) | 1999-08-03 |
| DE69803960D1 (de) | 2002-04-04 |
| EP0896171A3 (en) | 1999-02-17 |
| EP0896171A2 (en) | 1999-02-10 |
| EP0896171B1 (en) | 2002-02-27 |
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