DE112005002222T5

DE112005002222T5 - Riemen für ein stufenloses Getriebe und Herstellungsverfahren von diesem

Info

Publication number: DE112005002222T5
Application number: DE112005002222T
Authority: DE
Inventors: Masashi Hattori; Katsumori Fujii; Ryo Nakamura; Hideki Makino; Yohei Ito
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; CVTEC Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; CVTEC Co Ltd
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2008-03-06
Also published as: US20090182446A1; JP4557704B2; WO2006064673A1; JP2006170393A; US20060135306A1; US8104159B2; CN101061330B; CN101061330A

Abstract

Riemen für ein stufenloses Getriebe, bei dem eine große Anzahl an V-Blöcken an einem Endloskörper angeordnet ist, wobei
die V-Blöcke eine Vielzahl von Arten von Blöcken aufweisen, die verschiedene Dicken haben; und
die große Anzahl an V-Blöcken eine Folge an V-Blöcken bildet, die an dem Endloskörper angebracht sind, und in eine Vielzahl von V-Blockgruppen unterteilt sind, bei denen ein Kombinationsverhältnis von den verschiedenen Arten von V-Blöcken unterschiedlich ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Riemen für ein stufenloses Getriebe, der durch Wickeln über eine Primärscheibe und eine Sekundärscheibe verwendet wird, die jeweils aus einem Paar Scheiben bestehen, und genauer gesagt, auf einen Riemen für ein stufenloses Getriebe, dessen Geräusch verringert wird, indem V-Blöcke mit verschiedenen Dicken für die große Anzahl an V-Blöcken verwendet werden, die an den Scheiben aufliegen.
Beschreibung des Stands der Technik
Ein stufenloses Getriebe der Riemenart (nachstehend abgekürzt als CVT) wird im Allgemeinen für ein Kraftübertragungssystem von Fahrzeugen und dergleichen verwendet, und als der Riemen für das CVT wird einer verwendet, bei dem V-Blöcke durchgängig an einem endlosen Körper angebracht sind. Hinsichtlich des endlosen Körpers gibt es einen Endloskörper der Drückart, der einen Ring verwendet, der aus einer Vielzahl geschichteter Metallplatten besteht und Kraft überträgt, indem eine Druckkraft auf die V-Blöcke wirkt, und einen Endloskörper der Zugart, der eine Kette verwendet, bei der Verbindungsplatten abwechselnd durch Stifte verbunden sind, und der eine Kraft durch eine Zugkraft überträgt, die auf die Kette wirkt. Obwohl die Erfindung für den Endloskörper der Drückart entwickelt wurde, ist sie auch bei dem Endloskörper der Zugart anwendbar.
Während der Riemen für ein CVT ein Auflagegeräusch erzeugt, wenn die V-Blöcke (Elemente) an den Scheiben aufliegen, wird dieses ein Kratzgeräusch für das menschliche Gehör, das einen Höchstwert bei einer vorbestimmten Frequenz hat, wenn die Dicken der V-Blöcke die gleichen sind.
Herkömmlicherweise wurde ein Riemen vorgeschlagen, der versucht, das Geräusch zu verringern, indem er den vorstehend beschriebenen Höchstwert der Frequenz streut, indem eine Vielzahl von Arten von Blöcken mit verschiedenen Dicken zufällig angeordnet werden, wie es in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 1994-21605 und der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2000-274492 beispielsweise offenbart ist.
Obwohl der Riemen, bei dem die Blöcke mit verschiedenen Dicken zufällig angeordnet sind (nachstehend bezeichnet als zufällig gemischter Riemen), den Höchstwert verringern kann, indem das Geräusch zerstreut wird, ist seine Wirkung nicht ausreichend und das Kratzgeräusch für das menschliche Gehör bleibt immer noch erhalten.
Konkret erzeugt der Riemen 1₁ , der nur durch (400 Stücke von) Blöcken) (Elementen) 3 mit einer Dicke von 1,5 mm zusammengebaut ist, ein Geräusch mit einem sehr engen Höchstwert entsprechend einer Eingriffsreihenfolge des Blocks an der Scheibe, wie es in 6 gezeigt ist.
Obwohl der zufällig gemischte Riemen 1₂ , bei dem die gleiche Anzahl (200) Blöcke (Elemente) mit einer Dicke von 1,4 mm und Blöcke (Elemente) mit einer Dicke von 1,5 mm gemischt sind und zufällig angeordnet sind, den Höchstwert verringern kann, indem weißes Rauschen erzeugt wird, das sich auf die Ordnung zentriert, die 1,45 mm entspricht, was der Mittelwert zwischen 1,4 mm und 1,5 mm ist, wie es in 7 gezeigt ist, erzeugt er immer noch Kratzgeräusche für das menschliche Gehör.
Folglich ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Riemen für ein CVT vorzusehen, der den Höchstwert verringert, indem er das Geräusch weiter zerstreut, indem er eine Vielzahl von Blockgruppen ausgebildet werden, die ein unterschiedliches Verhältnis einer Anzahl an Blöcken mit verschiedenen Dicken aufweisen, und indem der Riemen durch diese Blockgruppen zusammengebaut wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Riemen für ein stufenloses Getriebe (CVT) vorgesehen, bei dem eine große Anzahl an V-Blöcken an einem Endloskörper angeordnet ist, wobei die V-Blöcke eine Vielzahl von Arten von Blöcken aufweisen, die verschiedene Dicken haben, und die große Anzahl von V-Blöcken bildet eine Folge von V-Blöcken, die zu einem Endloskörper angeordnet sind und in eine Vielzahl an V-Blockgruppen unterteilt sind, in denen ein Kombinationsverhältnis von verschiedenen Arten von V-Blöcken unterschiedlich ist.
Das heißt, bei dem Riemen für ein CVT, bei dem eine große Anzahl von V-Blöcken zu einem Endloskörper angeordnet ist, haben die V-Blöcke eine Vielzahl von Arten von V-Blöcken mit verschiedenen Dicken, sind die V-Blöcke in eine Vielzahl von V-Blockgruppen unterteilt, in denen ein Kombinationsverhältnis von verschiedenen Arten von V-Blöcken unterschiedlich ist, und besteht die Folge an V-Blöcken, die zu dem Endloskörper angeordnet sind, aus der Vielzahl von V-Blockgruppen in einer Einheit der V-Blockgruppe.
Die verschiedenen Arten von V-Blöcken können zufällig in der V-Blockgruppe angeordnet sein.
Die verschiedenen Arten von V-Blöcken können in einer spezifizierten und vorbestimmten Abfolge in der V-Blockgruppe angeordnet sein.
Eine Anzahl von jeder verschiedenen Art von V-Blöcken kann nahezu gleich der Folge von V-Blöcken sein.
Vorzugsweise hat der V-Block zwei Arten von V-Blöcken, erste und zweite V-Blöcke, deren Dicke unterschiedlich ist und die Vielzahl an V-Blockgruppen besteht aus ersten und zweiten V-Blockgruppen mit verschiedenen Kombinationsverhältnissen von den ersten und zweiten V-Blöcken.
Das Kombinationsverhältnis der ersten und zweiten V-Blöcke kann bei den ersten und zweiten V-Blockgruppen umgekehrt sein.
Der Endloskörper kann ein Ring sein, bei dem beispielsweise eine Vielzahl an Metalllagen geschichtet ist.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Riemens für ein CVT vorgesehen, dass die Schritte eines Ausbildens einer Vielzahl von V-Blockgruppen mit verschiedenen Kombinationsverhältnissen von verschiedenen Arten von V-Blöcken und ein Ausbilden einer Folge von V-Blöcken durch Anbringen einer großen Anzahl von V-Blöcken aufweist, die aus der Vielzahl von V-Blockgruppen bestehen.
Und zwar hat der Schritt zum Ausbilden der V-Blockgruppen Schritte eines Unterteilens der V-Blöcke in die Vielzahl an V-Blockgruppen mit verschiedenen Kombinationsverhältnissen von verschiedenen Arten von V-Blöcken und eines Spezifizierens einer Anordnung der V-Blöcke in der V-Blockgruppe, und der Schritt zum Bestimmen der Anordnung hat die Schritte eines Zusammenbauens einer Folge von Riemen durch die V-Blockgruppen an einem Computer, Simulieren eines Zustands, bei dem der zusammengebaute Riemen um Scheiben gewickelt ist, um den Geräuschpegel zu berechnen, und eines Analysierens des berechneten Geräuschpegels von jedem Riemen, um einen optimalen Riemen zu bestimmen.
Darüber hinaus hat das Verfahren zum Herstellen des Riemens für ein CVT Schritte eines Unterteilens von V-Blöcken in eine Vielzahl von V-Blockgruppen mit verschiedenen Kombinationsverhältnissen von verschiedenen Arten von V-Blöcken, eines Spezifizierens einer großen Anzahl von Anordnungen der V-Blöcke in der V-Blockgruppe, um die Folge an Riemen durch die Vielzahl von Blockgruppen in einer Einheit der V-Blockgruppe an einem Computer zusammenzubauen, eines Simulierens eines Zustands, bei dem die zusammengebaute große Anzahl an Riemen um Scheiben gewickelt ist, um einen Geräuschpegel an dem Computer zu berechnen, und eines Analysierens des berechneten Geräuschpegels jedes Riemens, um einen optimalen Riemen zu bestimmen.
Da der Riemen für ein CVT der Erfindung aus der Vielzahl an V-Blockgruppen mit verschiedenen Kombinationsverhältnissen an V-Blöcken besteht, kann er verglichen mit dem zufällig gemischten Riemen ein Geräusch weiter zerstreuen und kann das Kratzgeräusch für das menschliche Gehör reduzieren.
Der Riemen kann leicht zusammengebaut werden, indem die V-Blöcke in der V-Blockgruppe zufällig angeordnet werden.
Das Geräusch kann weiter reduziert werden, indem die V-Blöcke in der V-Blockgruppe mit einer vorbestimmten Reihenfolge angeordnet werden, die einen geringeren Geräuschpegel bewirkt.
Der Riemen kann leicht mit weniger Arten an V-Blöcken zusammengebaut werden und seine Kostenleistung kann verbessert werden, indem die V-Blockgruppe durch zwei Arten von V-Blöcken ausgebildet wird, die verschiedene Dicken aufweisen, und indem die Folge eines Riemens durch zwei V-Blockgruppen ausgebildet wird.
Eine Anzahl von jeder Art zu verwendender V-Blöcke kann ausgeglichen sein, wodurch eine Effizienz bei einer Montage und eines Ergebnisses verbessert wird, indem die Anzahl an V-Blöcken der verschiedenen Art bei der Folge von V-Blöcken angeglichen wird, oder indem das Kombinationsverhältnis der V-Blöcke bei den zwei V-Blockgruppen umgekehrt wird.
Die Erfindung wird geeignet bei dem Riemen angewandt, dessen Endloskörper ein Metallring ist, weil V-Blöcke in Abfolge angeordnet werden können und das Geräusch reduziert werden kann.
Das erfinderische Riemenherstellungsverfahren ermöglicht die Kombination der optimalen V-Blöcke, die einen geringeren Geräuschpegel bewirken und beispielsweise durch eine Computersimulation bestimmt werden, und dass der CVT-Riemen, der ein geringeres Geräusch hervorruft, hergestellt werden kann.
Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels von dieser offensichtlich werden, die am Besten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verstanden wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine teilweise perspektivische Ansicht eines CVT-Riemens, bei dem die Erfindung anwendbar ist.
Die 2A und 2B zeigen einen V-Block, wobei 2A eine Vorderansicht und 2B eine Seitenansicht von diesem ist.
3 ist eine Zeichnung zum Erklären eines zufällig gemischten (Original-) Riemens.
4 ist eine Zeichnung zum Erklären eines kombinationsspezifizierten Riemens.
5 ist eine Zeichnung zum Erklären eines kombinationsund anordnungsspezifizierten Riemens.
6 ist eine Zeichnung zum Erklären eines Geräuschpegels, wenn die gleichen V-Blöcke verwendet werden.
7 ist eine Zeichnung zum Erklären eines Geräuschpegels des zufällig gemischten (Original-) Riemens.
8 ist eine Zeichnung zum Erklären eines Geräuschpegels des kombinationsspezifizierten Riemens.
9 ist eine graphische Darstellung, die eine Auftrittsfrequenz bei einer Simulation des Originalriemens und des kombinationsspezifizierten Riemens zeigt.
10 ist ein Flussdiagramm, das ein erfinderisches Herstellungsverfahren zeigt.
11 ist eine graphische Darstellung, die Ergebnisse zeigt, die durch Messen der jeweiligen Riemen erhalten werden.
12 ist eine Tabelle, die ein konkretes Beispiel des Original- (nur gemischten) Riemens zeigt.
13 ist eine Tabelle, die ein konkretes Beispiel des kombinationsspezifizierten Riemens zeigt.
14 ist eine Tabelle, die ein konkretes Beispiel des kombinations- und anordnungsspezifizierten Riemens zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Arten zum Ausführen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erklärt. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil eines CVT-Riemens zeigt, und die 2A und 2B zeigen dessen V-Block (Element). Der Riemen 1 besteht aus einem Ring 2, bei dem eine Vielzahl von endlosen Metalllagen geschichtet sind und eine große Anzahl an V-Blöcken (Elementen) 3 in Abfolge und endlos an dem Ring 2 angebracht sind. Wie es in 2 detailliert gezeigt ist, ist der V-Block 3 eine Platte, die aus Stahl hergestellt ist und eine bestimmte Dicke aufweist. Er hat einen Körper 5 mit V-förmigen rechten und linken Flanken a, die an Scheiben anliegen, und einen Kopf 7, der mit dem Körper 5 über eine Stütze 6 verbunden ist. Ein Teil zwischen dem Körper 5 und dem Kopf 7 an den rechten und linken Seiten der Stütze 6 ist ein Sattel 9 zum Aufnehmen des Rings 2. Darüber hinaus sind Kanäle b zum Durchströmen von Schmieröl an den rechten und linken Flanken a ausgebildet und der Kopf 7 ist mit einer Vertiefung d an einer Fläche von ihm versehen und mit einem Loch e an der anderen Fläche, um die Lage jedes Blocks beizubehalten.
Es gibt eine Vielzahl an Arten an V-Blöcken 3 mit verschiedenen Dicken t. Konkret gibt es erste V-Blöcke (Elemente) 3₁ , deren Dicke 1,4 mm ist, und zweite V-Blöcke (Elemente) 3₂ , deren Dicke 1,5 mm ist. Die Außenform beider Blöcke 3₁ und 3₂ ist die gleiche.
Dann wird der vorstehend beschriebene herkömmliche zufällig gemischte Riemen 1₂ durch insgesamt 400 Blöcke aufgebaut, wobei 200 Stücke des ersten Blocks 3₁ und 200 Stücke des zweiten Blocks 3₂ gemischt werden und zufällig angeordnet werden, wie es in 3 gezeigt ist.
Im Gegensatz dazu besteht jede Hälfte des kombinationsspezifizierten Riemens 1 der Erfindung aus einer ersten V-Blockgruppe A, bei der 50 Stücke eines ersten V-Blocks 3₁ und 150 Stücke eines zweiten V-Blocks 3₂ gemischt sind, und einer zweiten V-Blockgruppe B, in der 150 Stücke von ersten V-Blöcken 3₁ und 50 Stücke eines zweiten V-Blocks 3₂ jeweils gemischt sind, wie es in 4 gezeigt ist. Das heißt, die Hälfte des kombinationsspezifizierten Riemens 1 besteht aus der ersten V-Blockgruppe A, bei der die ersten und zweiten V-Blöcke 3₁ und 3₂ mit einem Verhältnis von eins zu drei gemischt sind und zufällig angeordnet sind, und die verbleibende Hälfte besteht aus der zweiten V-Blockgruppe B, bei der die ersten V-Blöcke 3₁ und die zweiten V-Blöcke 3₂ mit einem Verhältnis von drei zu eins gemischt und zufällig angeordnet sind. Es ist zu beachten, dass das Verhältnis der ersten und zweiten V-Blöcke nicht darauf beschränkt ist, eins zu drei, wie es vorstehend beschrieben ist, zu sein, und kann ein anderes Verhältnis, wie beispielsweise eins zu zwei, zwei zu drei, eins zu vier und drei zu sieben sein. Darüber hinaus ist die Anzahl an Blockgruppen nicht darauf beschränkt, zwei Gruppen zu sein, sondern sie können viele Gruppen, wie beispielsweise drei oder vier Gruppen sein. Darüber hinaus ist die Anzahl der Blöcke, die verschiedene Dicken aufweisen, nicht auf zwei beschränkt, sondern kann größer sein, wie beispielsweise drei oder vier Arten. Es ist zu beachten, dass die Anzahl der ersten V-Blöcke mit derjenigen der zweiten V-Blöcke in dem gesamten Riemen angeglichen ist, wodurch die Montage- und Ergebniseffizienz verbessert wird, indem die Beziehung der ersten und zweiten V-Blockgruppen A und B umgekehrt wird, indem beispielsweise das Verhältnis der ersten und zweiten Blöcke auf drei zu sieben und drei zu sieben eingestellt wird.
Darüber hinaus, wie es in 5 gezeigt ist, hat der kombinationsspezifizierte Riemen einen anordnungsspezifizierten Riemen 1₁ , bei dem eine Abfolge (Anordnung) der ersten Blöcke 3₁ und der zweiten Blöcke 3₂ angemessen bestimmt ist. Jede Hälfte des anordnungsspezifizierten Riemens 1₁ ist aus einer ersten Blockgruppe A' ausgebildet, die 60 Stücke eines ersten Blocks 3₁ und 140 Stücke eines zweiten Blocks 3₂ aufweist, und aus einer zweiten Blockgruppe B' ausgebildet, die 140 Stücke eines ersten Blocks 3₁ und 60 Stücke eines zweiten Blocks 3₂ aufweist. Darüber hinaus sind die Anordnung und Abfolge der ersten Blöcke 3₁ und der zweiten Blöcke 3₂ bestimmt, um das Geräusch bei den ersten und zweiten Blockgruppen A' und B' zu verringern. Dadurch kann die Streuung einer Auftrittsfrequenz von Höchstwerten, die später beschrieben wird und durch die Abfolge der ersten und zweiten Blöcke innerhalb jeder Blockgruppe bewirkt wird, auch bei dem kombinationsspezifizierten Riemen eliminiert werden. Es ist zu beachten, dass, obwohl das Verhältnis der Anzahl der ersten Blöcke 3₁ und der zweiten Blöcke 3₂ angeglichen wurde, um bei dem Riemen 1₁ eins zu zwei (zwei zu eins) bei den ersten und zweiten Blockgruppen A' und B' zu sein, ein unterschiedliches Verhältnis bei den beiden Blockgruppen derart verwendet werden kann, dass das Verhältnis beispielsweise eins zu drei in der ersten Blockgruppe und zwei zu eins in der zweiten Blockgruppe ist.
Wie es in Bezug auf die herkömmliche Technologie beschrieben ist, erzeugt der Riemen 1₁ , der aus nur einer Art von Blöcken, beispielsweise den zweiten Blöcken 3₂ , deren Dicke 1,5 mm ist, besteht, ein Kratzgeräusch für das menschliche Gehör, das jedes Mal erzeugt wird, wenn der Block in die Scheiben eingreift, und einen scharfen Höchstwert in einem sehr engen Frequenzband aufweist, wie es in 6 gezeigt ist. Der zufällig gemischte Riemen 1₂ , bei dem die gleiche Anzahl erster und zweiter Blöcke 3₁ und 3₂ gemischt sind und zufällig angeordnet sind, erzeugt ein Geräusch, dessen Höchstwert verstreut ist, wobei er an einer Ordnung zentriert ist, die dem Mittelwert von 1,45 mm gleichwertig ist, und dessen Breite l₁ verringert ist, da bei dem Höchstwert ein weißes Rauschen erzeugt wird, wie es in 7 gezeigt ist.
Dann, wie es in 8 gezeigt ist, bewirkt der kombinationsspezifizierte Riemen 1, dessen Hälfte durch die erste Blockgruppe A zusammengebaut wird, in der 50 Stücke eines ersten Blocks 3₁ und 150 Stücke eines zweiten Blocks 3₂ gemischt und zufällig angeordnet sind (beispielsweise ist das Verhältnis einer Kombination eins zu drei) und dessen andere Hälfte durch die zweite Blockgruppe B zusammengebaut wird, in der 150 Stücke eines ersten Blocks 3₁ und 50 Stücke eines zweiten Blocks 3₂ gemischt und zufällig angeordnet sind (beispielsweise ist das Verhältnis einer Kombination drei zu eins) eine zufällige Kombination, die sich bei dem Teil der ersten Blockgruppe A auf die Durchschnittsdicke von 1,475 mm zentriert und bewirkt eine zufällige Vibration, die sich bei dem Teil der zweiten Blockgruppe B auf die Durchschnittsdicke von 1,425 mm zentriert. Dadurch, verglichen mit dem zufällig gemischten Riemen, der vorstehend beschrieben ist, wird das Geräusch weiter zerstreut und der Höchstwert wird ebenfalls verringert. Das heißt, eine Breite l₂ der Höchstwertfrequenz wird breiter gemacht, als die Breite l₁ der Frequenz des zufällig gemischten Riemens, die durch eine gepunktete Linie angegeben wird, und der Geräuschpegel [dB] wird um x [dB] verringert, verglichen zu demjenigen des zufällig gemischten Riemens. Dies ist die Wirkung des kombinationsspezifizierten Riemens 1.
9 ist eine graphische Darstellung, die Ergebnisse einer Simulation zum Analysieren einer Simplexvibration zeigt, die hervorgerufen wird, wenn der kombinationsspezifizierte Riemen in die Scheiben eingreift, für den eine große Anzahl erster und zweiter Blockgruppen A und B an einem Computer ausgebildet wird. In 9 gibt eine durchgezogene Linie Ergebnisse des kombinationsspezifizierten Riemens 1 an und eine gestrichelte Linie gibt Ergebnisse des zufällig gemischten (Original-) Riemens 1₂ an, der in 7 gezeigt ist, nach jeweils tausendmaligem Versuchen. In 9 gibt die Simplexvibration [dB] an der X-Achse Höchstwerte einer Simplexvibration bei der Simulation von N = K Malen an und eine Auftrittsfrequenz [%] an der Y-Achse gibt eine Auftrittsrate von Höchstwerten einer Simplexvibration [dB] bei jeder Simulation an. Es ist zu beachten, dass das Ergebnis des Originalriemens 1₂ dasjenige einer Simulation einer Simplexvibration ist, wenn die ersten V-Blöcke, deren Dicke 1,4 mm, und die zweiten V-Blöcke, deren Dicke 1,5 mm ist, mit einem vorbestimmten Verhältnis von 50-zu-50 kombiniert werden, und deren Anordnung (Reihenfolge) bestimmt ist, individuell unterschiedlich zu sein. Das Ergebnis des kombinationsspezifizierten Riemens 1 ist dasjenige einer Simulation einer Simplexvibration, wenn die ersten V-Blöcke, deren Dicke 1,4 mm ist, und die zweiten V-Blöcke, deren Dicke 1,5 mm ist, in der gleichen Art und Weise verwendet werden, wobei der vordere halbe Teil des Riemens die Blockgruppe ist, in der das Verhältnis einer Anzahl der ersten und zweiten V-Blöcke drei zu sieben ist und der hintere halbe Teil die Blockgruppe ist, in der das Verhältnis sieben zu drei ist und bei jeder Blockgruppe jeweils eine unterschiedliche Anordnung bestimmt wird.
Wie es in 9 gezeigt ist, hat der Originalriemen 1₂ einen zentralen Wert (in etwa 30%), bei dem die Auftrittsfrequenz bei der Simplexvibration b [dB] maximiert ist und die Höchstwerte in einem relativ weiten Bereich verteilt sind. Im Gegensatz dazu hat der kombinationsspezifizierte Riemen 1, der vorstehend beschrieben ist, einen Zentralwert (in etwa 57%), wo die Auftrittsfrequenz bei der Simplexvibration a [dB] maximiert ist und die Höchstwerte in einem relativ engen Bereich verteilt sind. Verglichen mit dem Zentralwert b des Originalriemens, der vorstehend beschrieben ist, ist der Zentralwert a des kombinationsspezifizierten Riemens um in etwa 3,2 dB niedriger und seine Höhe ist in etwa 1,9 Mal höher. Darüber hinaus ist sein Verteilungsbereich enger als derjenige des Originalriemens, und zwar um in etwa 60%. Folglich bewirken die meisten der kombinationsspezifizierten Riemen 1 ein geringeres Geräusch, das erzeugt wird, wenn der Riemen in die Scheiben eingreift, im Vergleich zu demjenigen des Original- (zufälligen gemischten) Riemens 1₂ und statistisch ist das Geräusch um in etwa 3,2 dB verringert.
Als nächstes wird ein kombinations- und anordnungsspezifizierter Riemen erklärt, für den eine Kombination, deren Simplexvibration niedrig ist, unter den kombinationsspezifizierten Riemen 1₁ ausgewählt wird und dessen Anordnung bestimmt wird.
Wie es in 10 gezeigt ist, wird eine Kombinationsspezifizierungssimulation der Schritte S1 bis S5 ausgeführt. Das heißt, Bedingungen, die sich auf Komponenten des Riemens, wie beispielsweise die Form des V-Blocks, die Länge des Riemens und eine Anzahl an Ringen, Drehbedingungen, wenn der Riemen an dem CVT montiert ist und gedreht wird, wie beispielsweise eine Scheiben-(Laufrollen-) Drehgeschwindigkeit und andere, beziehen, sind als Grenzbedingungen zum Ausführen der Simulation bei Schritt S1 eingestellt.
Darüber hinaus ist der Riemen in eine Vielzahl an Teilen unterteilt und das Kombinationsverhältnis hinsichtlich der Dicke der V-Blockgruppen, die an den unterteilten Teilen angebracht werden sollen, wird bei Schritt S2 eingestellt. Konkret ist der Riemen in zwei Teile unterteilt und das Verhältnis einer Anzahl der ersten V-Blöcke (t = 1,4 mm) und der zweiten V-Blöcke (t = 1,5 mm) ist bei der ersten V-Blockgruppe, die in dem Vorderhälftenteil des Riemens angeordnet werden soll, auf drei zu sieben eingestellt, und das Verhältnis einer Anzahl der ersten und zweiten Blöcke wird bei der zweiten V-Blockgruppe, die bei dem hinteren halben Teil des Riemens angeordnet werden soll, ist auf sieben zu drei eingestellt.
Die Anordnung (Reihenfolge) der ersten und zweiten V-Blöcke wird zufällig in den ersten und zweiten V-Blockgruppen innerhalb des Bereichs der vorstehenden Rate (des Verhältnisses) geändert, um an einem Computer eine große Anzahl an kombinations- und anordnungsspezifizierten Riemen bei Schritt S3 zu bestimmen. Konkret werden 1.000 Anordnungsmuster erzeugt. Dann wird eine Simulation der großen Anzahl an Riemen, die somit erzeugt und an einem CVT montiert und gedreht werden, durchgeführt, um auf dem Computer einen Geräuschpegel in Schritt S4 zu bestimmen.
Dann wird der vorstehend beschriebene pro Riemen berechnete Geräuschpegel analysiert, um in den Schritten S5 und S6 den optimalen kombinations- und anordnungsspezifizierten Riemen zu bestimmen. Konkret wird der Geräuschpegel durch den Schalldruck (dB) und eine Anzahl an Riemen in diesem Schallpegel, d.h. der Auftrittsfrequenz [%], wie es in 9 gezeigt ist, bei Schritt S5 analysiert, um den optimalen kombinations- und anordnungsspezifizierten Riemen unter den analysierten Geräuschpegeln zu bestimmen, d.h. den Riemen bei E in 9. Dadurch wird der optimale kombinationsund anordnungsspezifizierte Riemen in der Computersimulation hinsichtlich des Geräuschpegels bestimmt.
Konkret ist ein Beispiel des Riemens, bei dem die ersten V-Blöcke und die zweiten V-Blöcke zufällig gemischt sind, in 12 gezeigt und ein Beispiel des kombinationsspezifizierten Riemens, der aus der ersten V-Blockgruppe, bei der die ersten und zweiten V-Blöcke in dem Verhältnis drei zu sieben kombiniert sind, und der zweiten V-Blockgruppe besteht, bei der die ersten und zweiten V-Blöcke in dem Verhältnis sieben zu drei kombiniert sind, ist in 13 gezeigt. Dann wird der kombinations- und anordnungsspezifizierte Riemen, der die besten Ergebnisse hinsichtlich des Geräuschpegels als Ergebnis einer Computersimulation hervorbrachte, in 14 gezeigt.
Als nächstes wird das Ergebnis einer tatsächlichen Messung mit 11 erklärt, die ausgeführt wurde, indem die vorstehend erwähnten Riemen verwendet wurden. Eine große Anzahl an zufällig gemischten Riemen 1₂ , kombinationsspezifizierten Riemen 1 und kombinations- und anordnungsspezifizierten Riemen 1₁ , die mit den Kombinationen, die in 12, 13 und 14 gezeigt sind, vorbereitet wurden, werden tatsächlich hergestellt. Während sich jeder Riemen aufgrund eines Abmaßes von Fehlern und anderem fein unterscheidet, wurden diese Riemen tatsächlich um die Scheiben gewickelt und betrieben, um die Simplexvibration (Schalldruck und Geräuschpegel) [dB] zu messen, die zu dieser Zeit erzeugt wird. In 11 zeigt die X-Achse die tatsächlich gemessene Simplexvibration und die Y-Achse stellt die Auftrittsfrequenz [%] der Riemen dar, die einen Höchstwert der Simplexvibration eines jeden Riemens haben. Eine gestrichelte Linie deutet den Originalzufällig gemischten) Riemen 1₂ an, eine gestrichelte Strichpunktlinie deutet den kombinationsspezifizierten Riemen 1 an und eine durchgezogene Linie deutet den kombinations- und anordnungsspezifizierten Riemen 1₁ an. Wie es aus der graphischen Darstellung offensichtlich ist, ist der Optimalwert der Auftrittsfrequenz von dem kombinationsspezifizierten Riemen niedriger als diejenige des Originalriemens, und zwar um 1,5 dB (= d – c) und derjenige des kombinations- und anordnungsspezifizierten Riemens ist niedriger als dieser, und zwar um 3,0 dB (= d – e).
Darüber hinaus ermöglicht ein Spezifizieren der Anordnung, dass die Streuung, die durch die Anordnung hervorgerufen wird, reduziert wird. Wenn die Streuung verglichen wird, indem eine Standardabweichung als ihr Index verwendet wird, ist die Abweichung σ₁ des Originalriemens 1,6 dB und diejenige des kombinations- und anordnungsspezifizierten Riemens ist 1,1 dB. Folglich ist es ersichtlich, dass der Wert einer Abweichung reduziert wird, wenn die Anordnung spezifiziert ist. Darüber hinaus, zusätzlich dazu, dass der Durchschnittswert dB reduziert ist, wenn Werte (Durchschnittswert + 3σ₁) und (Durchschnittwert + 3σ₂), die erhalten werden, indem 3σ₁ und 3σ₂ zu dem Durchschnittswert jedes Riemens addiert werden, verglichen werden, ist der kombinations- und anordnungsspezifizierte Riemen niedriger als der Originalriemen, und zwar um 4,5 dB. Das heißt, es zeigt sich, dass der hohe Geräuschpegel des Originalriemens beträchtlich durch Spezifizieren der Kombination und Anordnung reduziert werden kann.
Es ist zu beachten, dass der vorstehend beschriebene CVT-Riemen den Ring verwendet hat, der aus geschichteten Metalllagen als Endloskörper besteht, die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist, und auch anwendbar ist, wenn eine Verbindungskette verwendet wird, bei der Verbindungsplatten durch Stifte verbunden sind.
Während die bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben wurden, werden Fachleuten innerhalb des Anwendungsbereichs des gegenwärtigen erfinderischen Konzepts Abwandlungen offensichtlich werden, die durch die folgenden Ansprüche beschrieben sind.
Zusammenfassung
Während ein Riemen, bei dem eine Vielzahl an V-Blöcken mit verschiedenen Dicken zufällig angebracht ist, keine Wirkung eines vollkommenen weißen Rauschens hervorbringt und ein Kratzgeräusch für das menschliche Gehör hervorruft, sieht die Erfindung einen Riemen vor, dessen Geräuschpegel niedrig und verglichen mit dem Riemen, bei dem die V-Blöcke zufällig gemischt sind, durch Zusammenbauen des Riemens durch erste und zweite V-Blockgruppen, bei denen die ersten und zweiten V-Blöcke mit verschiedenen Kombinationsverhältnissen gemischt sind, zerstreut ist.

Claims

Riemen für ein stufenloses Getriebe, bei dem eine große Anzahl an V-Blöcken an einem Endloskörper angeordnet ist, wobei die V-Blöcke eine Vielzahl von Arten von Blöcken aufweisen, die verschiedene Dicken haben; und die große Anzahl an V-Blöcken eine Folge an V-Blöcken bildet, die an dem Endloskörper angebracht sind, und in eine Vielzahl von V-Blockgruppen unterteilt sind, bei denen ein Kombinationsverhältnis von den verschiedenen Arten von V-Blöcken unterschiedlich ist.
Riemen für ein CVT gemäß Anspruch 1, wobei die verschiedenen Arten von V-Blöcken in der V-Blockgruppe zufällig angeordnet sind.
Riemen für ein CVT gemäß Anspruch 1, wobei die verschiedenen Arten von V-Blöcken mit einer spezifizierten und vorbestimmten Reihenfolge in der V-Blockgruppe angeordnet sind.
Riemen für ein CVT gemäß Anspruch 1, wobei eine Anzahl von V-Blöcken jeder verschiedenen Art bei der Folge von V-Blöcken nahezu gleich ist.
Riemen für ein CVT gemäß Anspruch 1, wobei der V-Block zwei Arten von V-Blöcken von ersten und zweiten V-Blöcken aufweist, deren Dicke unterschiedlich ist; und die Vielzahl an V-Blockgruppen aus ersten und zweiten V-Blockgruppen besteht, die ein unterschiedliches Kombinationsverhältnis von ersten und zweiten V-Blöcken haben.
Riemen für ein CVT gemäß Anspruch 1, wobei das Kombinationsverhältnis der ersten und zweiten V-Blöcke bei den ersten und zweiten V-Blockgruppen umgekehrt ist.
Riemen für ein CVT gemäß Anspruch 1, wobei der Endloskörper ein Ring ist, bei dem eine Vielzahl an Metalllagen geschichtet ist.
Riemen für ein CVT, bei dem eine große Anzahl an V-Blöcken an einen Endloskörper angebracht ist, wobei die V-Blöcke eine Vielzahl von Arten von V-Blöcken aufweisen, die verschiedene Dicken haben; die V-Blöcke in eine Vielzahl von V-Blockgruppen unterteilt sind, die ein unterschiedliches Kombinationsverhältnis von verschiedenen Arten von V-Blöcken haben; und eine Folge an V-Blöcken, die an dem Endloskörper angebracht sind, aus der Vielzahl von V-Blockgruppen bestehen, als V-Blockgruppeneinheit.
Verfahren zum Herstellen eines Riemens für ein CVT, bei dem eine große Anzahl an V-Blöcken einer Vielzahl von Arten mit verschiedenen Dicken an einem Endloskörper angebracht sind, mit den Schritten: Ausbilden einer Vielzahl an V-Blockgruppen mit verschiedenen Kombinationsverhältnissen von verschiedenen Arten von V-Blöcken; und Ausbilden einer Folge an V-Blöcken, indem die große Anzahl an V-Blöcken angebracht wird, die aus der Vielzahl an V-Blockgruppen besteht.
Verfahren zum Herstellen des Riemens für ein CVT gemäß Anspruch 9, wobei der Schritt zum Ausbilden der V-Blockgruppen den Schritt aufweist: Unterteilen der V-Blöcke in eine Vielzahl von V-Blockgruppen mit verschiedenen Kombinationsverhältnissen von verschiedenen Arten von V-Blöcken; und Spezifizieren einer Anordnung der V-Blöcke in der V-Blockgruppe: und der Schritt zum Spezifizieren der Anordnung die Schritte aufweist: Zusammenbauen einer Folge an Riemen durch die V-Blockgruppen an einem Computer; Simulieren eines Zustands, bei dem der zusammengebaute Riemen um Scheiben gewickelt ist, um den Geräuschpegel zu berechnen; und Analysieren des berechneten Geräuschpegels jedes Riemens, um den optimalen Riemen zu bestimmen.
Verfahren zum Herstellen eines Riemens für ein CVT, mit den Schritten: Unterteilen von V-Blöcken in eine Vielzahl von V-Blockgruppen mit verschiedenen Kombinationsverhältnissen von verschiedenen Arten von V-Blöcken; Spezifizieren einer großen Anzahl an Anordnungen der V-Blöcke in der V-Blockgruppe, um eine Folge von Riemen durch die Vielzahl an Blockgruppen in einer Einheit von der V-Blockgruppe an einem Computer zusammenzubauen; Simulieren eines Zustands, bei dem die große Anzahl an zusammengebauten Riemen um Scheiben gewickelt ist, um einen Geräuschpegel auf dem Computer zu berechnen; und Analysieren des berechneten Geräuschpegels jedes Riemens, um den optimalen Riemen zu bestimmen.