阅读说明：本技术 无级变速器 (Continuously variable transmission ) 是由 稻濑悠 二宫启辅 于 2020-02-07 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种无级变速器,该无级变速器的传递带排列有形状不同的多种元件。设定在传递带的弦部的多种元件各自的片数比率,使得在无级变速器的第1槽轮以及第2槽轮发生偏芯时,对于通过第2槽轮的滑轮间中心且与第2槽轮的旋转轴垂直的假想平面,使在多种元件的宽度方向上距假想平面较近的那侧的端部的变形量的总和小于距假想平面较远的那侧的端部的变形量的总和。(The invention provides a continuously variable transmission, wherein a plurality of elements with different shapes are arranged in a transmission belt of the continuously variable transmission. The number ratio of the respective elements of the chord portion of the transmission belt is set so that, when misalignment occurs between the 1 st sheave and the 2 nd sheave of the continuously variable transmission, the total of the deformation amounts of the end portions on the side closer to the imaginary plane in the width direction of the elements is smaller than the total of the deformation amounts of the end portions on the side farther from the imaginary plane with respect to the imaginary plane passing through the inter-pulley center of the 2 nd sheave and perpendicular to the rotation axis of the 2 nd sheave.)

无级变速器

技术领域

本发明涉及一种无级变速器。

背景技术

在国际公开第2015/177372中公开了一种传递带，该传递带是用于无级变速器的传递带，通过排列多个左右的形状不同的元件并用带状的圈捆扎成环状而构成该传递带。

发明内容

在国际公开第2015/177372所公开的传递带中，当在传递带行进时沿带行进方向从前后对元件施加了载荷时，因元件的左右的形状不同，所以元件的左右的变形量不同。因此，在使这样左右的变形量不同的元件中的一方元件连续配置的情况下，各元件的左右的变形量的差积累起来，容易发生带的横摆。于是，当元件啮入槽轮(日文：プーリ)的滑轮(日文：シーブ)间时，元件以与横摆的大小相对应的振幅进行振动，从而被元件推动的各滑轮振动，容易产生所谓带噪音。

本发明是鉴于所述课题而做成的，其目的在于提供一种能够减少带噪音的无级变速器。

为了解决上述的课题而达成目的，本发明的无级变速器包括由一对滑轮构成的第1槽轮、由一对滑轮构成的第2槽轮和绕挂于所述第1槽轮和所述第2槽轮并传递来自驱动源的驱动力的传递带，其特征在于，排列形状不同的多种元件并用带状的圈捆扎成环状而构成所述传递带，所述多种元件在元件宽度方向上相对于所述元件宽度方向的中心，左右的刚性不同，所述传递带的弦部沿带行进方向位于自所述第1槽轮侧向所述第2槽轮侧去的路径，设定所述传递带的弦部的所述多种元件各自的片数比率，使得在所述第1槽轮和所述第2槽轮发生偏芯的情况下，对于通过所述第2槽轮的滑轮间中心且与所述第2槽轮的旋转轴垂直的假想平面，使在所述多种元件的宽度方向上距所述假想平面较近的那侧的端部的变形量的总和小于距所述假想平面较远的那侧的端部的变形量的总和。

另外，在所述无级变速器的基础上，也可以是，将所述片数比率设定为使以最大变速比下在所述元件发生了横摆时的横摆角度抵消。

由此，在车辆起步时、车辆停止时等车速较低且背景噪声(日文：暗騒音)较小的情况下，能够抑制驾驶人感受到的带噪音变得明显。

另外，在所述无级变速器的基础上，也可以是，在所述元件的带行进方向前侧的表面形成有凸部，在所述元件的带行进方向后侧形成有凹部，在所述传递带行进时，在沿带行进方向位于前方元件的后方的后方元件形成的所述凸部，进入在沿带行进方向位于前方的所述前方元件形成的所述凹部，基于所述凸部与所述凹部在元件宽度方向上的间隙，设定在所述弦部沿带行进方向连续配置的相同形状的所述元件的连续配置上限片数。

由此，即使连续配置有相同形状的元件，由于与使圈脱落的宽度相比，上述凸部与上述凹部的间隙积累的宽度较小，所以能够抑制传递带的圈自元件脱落。

本发明的无级变速器相对于通过第2槽轮的滑轮间中心且与第2槽轮的旋转轴垂直的假想平面，使在多种元件的宽度方向上距假想平面较近的那侧的端部的变形量的总和小于距上述假想平面较远的那侧的端部的变形量的总和，从而使传递带不易沿促进元件的横摆角的方向发生变形，取得能够减少元件的横摆角而减少带噪音的效果。

附图说明

以下，参照附图说明本发明的示例性的实施例的特征、优点以及技术和工业意义，附图中相似的附图标记表示相似的部件，其中：

图1是示意地表示搭载有无级变速器的车辆的传动机构的骨架图。

图2是从侧部观察无级变速器的示意图。

图3是传递带的局部主视图。

图4是用于说明传递带的偏芯的图。

图5的上段是表示元件未发生横摆的状态的图。图5的下段是表示在元件因偏芯而发生了横摆的状态的图。

图6是表示带行进时的元件的状态的图。

图7是表示沿带行进方向从前后接受了载荷的元件的状态的图。

图8是表示使最大变速比γ_max下的横摆角度抵消后的状态的图。

图9是表示使元件的横摆减少后的状态的图。

图10是表示形成于元件的凸部以及凹部的示意图。

图11是表示沿带行进方向后方的元件的凸部与前方的元件的凹部嵌合的状态的剖视图。

图12是表示圈自元件脱落后的状态的图。

图13是表示沿带行进方向各连续配置两片相同形状的元件的状态的图。

具体实施方式

以下，说明本发明的无级变速器的一实施方式。另外，本实施方式并不限定本发明。

图1是示意地表示搭载有无级变速器5的车辆Ve的传动机构的骨架图。如图1所示，车辆Ve具备发动机1作为动力源。自发动机1输出的动力经由变矩器2、前进后退切换机构3和输入轴4输入带式的无级变速器5，自无级变速器5经由输出轴6和输出齿轮7传递到反转齿轮机构8、差速机构9、车轴10和驱动轮11。

变矩器2与前进后退切换机构3之间利用涡轮轴2a能传动地相连结。前进后退切换机构3是将输入轴4相对于涡轮轴2a的旋转方向选择性地切换为与涡轮轴2a同向或与涡轮轴2a反向的机构。例如，前进后退切换机构3由行星齿轮机构和多个卡合装置构成。该前进后退切换机构3经由输入轴4与无级变速器5能传动地相连结。

图2是从侧部观察无级变速器5的示意图。无级变速器5包括作为第1槽轮的主槽轮20、作为第2槽轮的副槽轮30和绕挂于在各槽轮20、30形成的带绕挂槽的传递带40。传递带40的带长(全长)由绕挂于主槽轮20的部分、绕挂于副槽轮30的部分和作为主槽轮20与副槽轮30之间的直线部分的两个弦部St之和来表示。另外，在以下的说明中，关于“弦部St”，只要没有特别说明，则表示传递带40的两个弦部St中的沿带行进方向位于自主槽轮20侧向副槽轮30侧去的路径的弦部St。主槽轮20与输入轴4一体旋转。副槽轮30与输出轴6一体旋转。在图1所示的例子中，作为主槽轮20的旋转轴的主轴由输入轴4构成。此外，作为副槽轮30的旋转轴的副轴由输出轴6构成。

主槽轮20包括固定于输入轴4的固定滑轮21、能在输入轴4上沿轴向相对移动的可动滑轮22和对可动滑轮22施加推力的第1液压室23。可动滑轮22与输入轴4花键嵌合，所以可动滑轮22和输入轴4一体旋转。利用固定滑轮21的滑轮面21a和可动滑轮22的滑轮面22a形成主槽轮20的带绕挂槽(以下称为“V形槽”)。另外，第1液压室23配置于可动滑轮22的背面侧(与滑轮面22a相反的一侧)，利用液压产生沿轴向向固定滑轮21侧推可动滑轮22的力(推力)。利用该推力使可动滑轮22沿轴向移动而使主槽轮20的V形槽宽度变化。

另外，输入轴4以及主槽轮20利用主轴承50支承为相对于壳体(未图示)旋转自如。主轴承50是滚动轴承，包含配置于主槽轮20的轴向两侧的一对主轴承51、52。各主轴承51、52的内圈分别安装于输入轴4，并且外圈分别安装于壳体。一主轴承51在轴向上相对于主槽轮20配置于与前进后退切换机构3相反的一侧。另一主轴承52在轴向上配置在主槽轮20与前进后退切换机构3之间。

副槽轮30包括固定于输出轴6的固定滑轮31、能在输出轴6上沿轴向相对移动的可动滑轮32和对可动滑轮32施加推力的第2液压室33。可动滑轮32与输出轴6花键嵌合，所以可动滑轮32和输出轴6一体旋转。利用固定滑轮31的滑轮面31a和可动滑轮32的滑轮面32a形成副槽轮30的V形槽。另外，第2液压室33配置于可动滑轮32的背面侧，利用液压产生沿轴向向固定滑轮31侧推可动滑轮32的力(推力)。利用该推力使可动滑轮32沿轴向移动而使副槽轮30的V形槽宽度变化。

另外，输出轴6以及副槽轮30利用副轴承60支承为相对于壳体旋转自如。副轴承60是滚动轴承，包含在副槽轮30的轴向两侧配置于输出轴6的两端部的一对副轴承61、62。各副轴承61、62的内圈分别安装于输出轴6，并且外圈60a分别安装于壳体。一副轴承61在轴向上相对于副槽轮30配置于与输出齿轮7相反的一侧。另一副轴承62在轴向上相对于输出齿轮7配置于与副槽轮30相反的一侧。

图3是传递带40的局部主视图。传递带40是环状的金属带，传递带40的带长(全长)不变。如图3所示，传递带40由在金属制的带状的圈41上安装多个钢铁制的元件42而形成的带(所谓的钢带)构成。另外，在本实施方式中，如后述那样排列形状不同的多种元件42并用圈41捆扎成环状，从而构成传递带40。

如图3所示，元件42包括元件主体部420、低刚性柱钩(日文：ピラーフック)部421、高刚性柱钩部422、凸部423以及凹部424(参照图10)等。分别向元件宽度方向内侧折弯的钩型的低刚性柱钩部421以及高刚性柱钩部422与元件主体部420的上部的元件宽度方向两端相连。在元件宽度W的元件42处，低刚性柱钩部421的最小宽度为w1，高刚性柱钩部422的宽度是比最小宽度w1大的宽度w2。例如，低刚性柱钩部421的最小宽度w1设为2[mm]，高刚性柱钩部422的宽度w2设为4[mm]。并且，元件42的带行进方向上的厚度在元件宽度方向上恒定。因此，低刚性柱钩部421的刚性低于高刚性柱钩部422的刚性。低刚性柱钩部421以及高刚性柱钩部422形成与圈41嵌合的嵌合部。在元件主体部420的带行进方向上的前表面形成有凸部423，在元件主体部420的带行进方向上的后表面形成有与凸部423嵌合的凹部424。于是，通过使位于前方的元件42的凹部424与位于后方的元件42的凸部423嵌合，使在带行进方向上前后相邻的元件42结合。并且，元件42的宽度方向的两侧部被主槽轮20以及副槽轮30各自的V形槽夹持而与各滑轮面21a、22a、31a、32a之间产生摩擦力。

在无级变速器5中，通过使各槽轮20、30的V形槽宽度变化，使绕挂于主槽轮20的传递带40的半径(以下称为“主侧的带绕挂半径”)和绕挂于副槽轮30的传递带40的半径(以下称为“副侧的带绕挂半径”)之比连续地变化。即，无级变速器5的变速比γ能够无级地进行变化。

另外，在实施使无级变速器5的变速比γ变化的变速控制时，为了使各槽轮20、30的带绕挂半径变化而控制主侧的第1液压室23的液压，并且为了将无级变速器5的带夹压力控制为适当的大小而控制副侧的第2液压室33的液压。带夹压力是利用各槽轮20、30的固定侧的滑轮面21a、31a和可动侧的滑轮面22a、32a从轴向两侧夹持传递带40的力。通过将该带夹压力控制为适当的大小，产生各槽轮20、30的V形槽与传递带40之间的最佳的摩擦力，确保槽轮20、30彼此间的带张力。利用该无级变速器5进行了变速的动力自与输出轴6一体旋转的输出齿轮7输出。

输出齿轮7与反转齿轮机构8的反转从动齿轮8a啮合。也就是说，利用作为驱动齿轮的输出齿轮7和作为被动齿轮的反转从动齿轮8a形成齿轮副。反转齿轮机构8是构成为使反转从动齿轮8a、反转主动齿轮8b和副轴8c一体旋转的减速机构。反转主动齿轮8b与差速机构9的差速齿圈9a啮合。左右驱动轮11经由左右车轴10与差速机构9相连结。

在这样构成的传动机构中，无级变速器5的各固定滑轮21、31配置于对角的位置(夹着传递带40位于轴向相反侧且不同的轴上)，所以在进行变速动作时，传递带40相对于各固定滑轮21、31在轴向上沿同一方向移动。由此，传递带40的偏芯应该得到抑制。但是，在几何学上存在会发生传递带40偏芯的隐患。

图4是用于说明传递带40的偏芯的图。另外，在图4中，δ是偏芯量，θ是发生了横摆的元件42的横摆角度。另外，在图4中，VP是通过副槽轮30的滑轮间中心并与副槽轮30的旋转轴(输出轴6)垂直的假想平面。传递带40的偏芯(以下简称为“偏芯”)是指被主槽轮20的V形槽夹持的传递带40的轴向中心位置与被副槽轮30的V形槽夹持的传递带40的轴向中心位置沿轴向偏离。作为偏芯的发生原因，能够举出传递带40的带长不变。

在无级变速器5中，虽然带长恒定，但进行变速动作时，主侧的带绕挂半径的变化量不会原样地直接变为副侧的带绕挂半径的变化量。具体而言，带绕挂半径的变化量在大径侧小于小径侧。因此，在无级变速器5自增速状态(γ<1)进行变速动作的情况下，主侧的带绕挂半径的变化量变得小于副侧的带绕挂半径的变化量。另一方面，在无级变速器5自减速状态(γ>1)进行变速动作的情况下，副侧的带绕挂半径的变化量变得小于主侧的带绕挂半径的变化量。这样，带绕挂半径的变化量在主侧和副侧出现差异，从而在主侧的可动滑轮22的轴向移动量与副侧的可动滑轮32的轴向移动量之间产生差异。由此，如图4所示，在主槽轮20侧和副槽轮30侧，传递带40的轴向中心位置(带宽度的中心)发生偏离，并且偏芯量δ变动。另外，当这样在传递带40发生偏芯时，可能在构成传递带40的元件42以横摆角度θ发生横摆。

图5的上段是表示元件42未发生横摆的状态的图。图5的下段是表示在元件42因偏芯而发生了横摆的状态的图。另外，在图5的上段以及图5的下段，用图3中的A-A截面表示各元件42。在比较图5的上段和图5的下段时，与图5的上段所示的未在左右的变形量相同的元件42发生横摆的状态下的元件宽度W相比，图5的下段所示的因偏芯而在元件42发生了横摆的状态下的元件宽度Wy较短。因此，在元件42啮入滑轮间时，与未发生横摆的状态相比，发生了横摆的状态下的元件42沿元件宽度方向振动的振幅增大。

图6是表示带行进时的元件42的状态的图。图7是表示在带行进方向上从前后接受了载荷的元件42的状态的图。如图6所示，在实施方式的传递带40中，通过沿带行进方向使后方的元件42推挤前方的元件42而传递动力。并且，如图7所示，在厚度t的元件42沿带行进方向从前后接受了载荷的情况下，低刚性柱钩部421的厚度成为t1(<t)，高刚性柱钩部422的厚度成为比厚度t1厚的t2(<t)。即，低刚性柱钩部421在带行进方向的变形量比高刚性柱钩部422大，元件42左右的变形量不同。例如，低刚性柱钩部421的变形量成为5.6[μm]，高刚性柱钩部422的变形量成为2.8[μm]。因此，当以低刚性柱钩部421在带行进方向上位于左侧且高刚性柱钩部422在带行进方向上位于右侧的方式遍布带整周连续配置多个元件42时，各元件42左右的变形量的差积累起来，容易发生较大的横摆。

由此，例如在传递带40进入副槽轮30的滑轮间时，除了由偏芯导致的横摆之外，还因元件42左右的变形量不同而导致在元件42发生横摆。并且，当元件42啮入副槽轮30的滑轮间时，元件42以与横摆的大小相对应的振幅进行振动，从而被元件42推的各滑轮21、22振动，由此可能产生带噪音。即，因元件42向滑轮间的啮入而产生滑轮脉动振动(日文：脈振動)，该滑轮脉动振动向设置于无级变速器5的未图示的轴承、未图示的壳体等传递而产生带噪音。在使用最大变速比γ_max附近的车辆起步时、车辆停止时等车速较低的时候，由于背景噪声较小，所以驾驶人感受到的带噪音变得明显。另外，在车速较高的车辆行驶时等，带噪音混入背景噪声，所以带噪音的影响较小。

在最大变速比γ_max时，传递带40的偏芯较大，由偏芯导致的元件42的横摆也增大。那么，在实施方式的传递带40中，通过减少因左右的变形量不同而导致的元件42的横摆，在最大变速比γ_max时，传递带40在元件42的横摆较少的状态下进入滑轮间而减少带噪音。

具体而言，在传递带40的弦部St，设定朝向带行进方向左侧的变形量较大的元件42和朝向带行进方向右侧的变形量较大的元件42在弦部St处的片数比率，使得对于通过副槽轮30的滑轮间中心且与副槽轮30的旋转轴垂直的假想平面VP(参照图4)，在各元件42的宽度方向上距假想平面VP较近的那侧的端部40A的变形量的总和小于距假想平面VP较远的那侧的端部40B的变形量的总和。

另外，上述左侧的变形量较大的元件42是指：朝向带行进方向在左侧配置有低刚性柱钩部421，朝向带行进方向在右侧配置有高刚性柱钩部422。另外，上述右侧的变形量较大的元件42是指：在朝向带行进方向在右侧配置有低刚性柱钩部421，朝向带行进方向在左侧配置有高刚性柱钩部422。

并且，例如，能够使用例如下述算式(1)设定使在最大变速比γ_max下的横摆角度θ抵消的那样的左侧的变形量较大的元件42和右侧的变形量较大的元件42在弦部St处的片数比率。

{(a×n)-[a×(L-n)]}÷W＝tanθ……(1)

另外，在所述数学式(1)中，a是每1片元件42的左侧变形量-右侧变形量。n是在弦部St的左侧的变形量较大的元件42的片数。L是在弦部St的元件42的总片数。(a×n)是在弦部St的左侧的变形量较大的元件42的变形量的总和。[a×(L-n)]是在弦部St的右侧的变形量较大的元件42的变形量的总和。W是元件宽度。θ是横摆角。

在实施方式的无级变速器5中，在传递带40的弦部St处，设定左侧的变形量较大的元件42和右侧的变形量较大的元件42的片数比率而使该片数比率最佳化，使得对于通过副槽轮30的滑轮间中心且与副槽轮30的旋转轴垂直的假想平面VP，在各元件42的宽度方向上距上述假想平面VP较近的那侧的端部40A的变形量的总和小于距假想平面较远的那侧的端部40B的变形量的总和。另外，在实施方式的无级变速器5中，在弦部St的距假想平面VP较近的那侧的端部40A的变形量的总和相当于在弦部St的右侧的变形量较大的元件42的变形量的总和[a×(L-n)]。另外，在弦部St的距假想平面VP较远的那侧的端部40B的变形量的总和相当于在弦部St的左侧的变形量较大的元件42的变形量的总和(a×n)。

例如，当在传递带40的弦部St的元件42的总片数为100片的情况下设定上述片数比率，使得左侧的变形量较大的元件42为60片且右侧的变形量较大的元件42为40片。由此，在弦部St的距假想平面VP较近的那侧的端部40A的变形量的总和，即在弦部St的右侧的变形量较大的元件42的变形量的总和[a×(L-n)]，成为112[μm]。另外，在弦部St的距假想平面VP较远的那侧的端部40B的变形量的总和，即在弦部St的左侧的变形量较大的元件42的变形量的总和(a×n)，成为168[μm]。即，在弦部St的距假想平面VP较近的那侧的端部40A的变形量的总和，小于在弦部St的距假想平面VP较远的那侧的端部40B的变形量的总和。结果，如图8所示，能使最大变速比γ_max下的横摆角度θ抵消，如图9所示，能使元件42在元件42的横摆减少了的状态下进入副槽轮30的滑轮间。由此，实施方式的无级变速器5通过使用像上述那样设定了不同的形状的多种元件42的片数比率的传递带40，能够抑制滑轮脉动振动而减少带噪音。

另外，关于在传递带40的弦部St沿带行进方向连续配置左侧的变形量较大的元件42以及右侧的变形量较大的元件42的相同形状的元件42的连续配置上限片数，也可以基于像图10所示那样的形成于元件42的直径D1的凸部423与比直径D1大的直径D2的凹部424在元件宽度方向上的间隙g，设定上述连续配置上限片数。

图11是表示在带行进方向上后方的元件42r的凸部423r与前方的元件42f的凹部424f嵌合的状态的剖视图。另外，在图11的各附图标记中，角标“f”表示前方，角标“r”表示后方。如图11所示，后方的元件42r的凸部423r在前方的元件42f的凹部424f内，后方的元件42r的轴线Xr相对于前方的元件42f的轴线Xf沿元件宽度方向能以间隙g的量偏离。

因此，当在传递带40的弦部St沿带行进方向过度地连续配置相同形状的元件42时，如图12所示，传递带40的圈41会向元件42的低刚性柱钩部421侧偏离，存在圈41自元件42脱落的隐患。另外，在图12中，元件42A相当于沿带行进方向在左侧设有低刚性柱钩部421并沿带行进方向在右侧设有高刚性柱钩部422的、上述的左侧的变形量较大的元件42。另外，元件42B相当于沿带行进方向在左侧设有高刚性柱钩部422并沿带行进方向在右侧设有低刚性柱钩部421的、上述的右侧的变形量较大的元件42。

那么，在实施方式的无级变速器5中，通过设定在传递带40的弦部St沿带行进方向连续配置相同形状的元件42A、42B的连续配置上限片数，抑制了圈41自元件42脱落。

例如，在凸部423的直径D1与凹部424的直径D2的间隙g为0.03[mm]的情况下，规定当相对于分别沿带行进方向连续配置了相同形状的元件42A、42B时的最前头的元件42A、42B使后方的元件42A、42B在元件宽度方向上比0.3[mm]大地偏离了时圈41自元件42A、42B脱落。在该情况下，沿带行进方向分别连续配置相同形状的元件42A、42B的连续配置上限片数，是连续配置的各元件42A、42B在元件宽度方向上沿相同的朝向分别偏离0.03[mm]从而其总和成为0.3[mm]的10片。因此，例如如图13所示，通过分别沿带行进方向各连续配置两片的相同形状的元件42A、42B，能够抑制圈41自元件42A、42B脱落。