(57)【要約】本発明は、本体部（１０）と、本体部（１０）に接続された首部（１１）と、首部（１１）に接続された頭部（１２）とからなる駆動ベルト（３）の横断要素（１６）に関し、頭部（１２）は突出ボス（６）を備え、これにより、横断要素（１６）の前主要面は、ベルト（３）中の隣接する要素（１６）の後主要面に接触するための最小限に厚くされた３個の接触領域（１５、１４；１８）を組み込み、そのうち２個の下部接触領域（１５）は、その支持面近くで本体部（１０）にほぼ横方向に配置され、そのうち１個の上部接触領域（１４；１８）は、その上縁近くで頭部（１２）の突出ボス（６）上方に配置される。頭部（１２）の上縁は、突出ボス（６）の少なくとも横方向幅にわたって、望ましくは直線であるが、できれば半径１０ｍｍ以上で凸または凹曲面で本質的に横方向に延びる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に乗用車の無段変速機に用いるための駆動ベルト（３）で、駆動ベルト（３）は２個のプーリー（１、２）に巻きかけられ、摩擦接触しており、前記駆動ベルト（３）は２個の無端キャリアアセンブリ（４）と、多数の横断要素（１６）とからなり、各横断要素（１６）は、半径方向内側に位置し、キャリアアセンブリ（４）のそれぞれに支持面を提供する本体部（１０）と、本体部（１０）に接続され、キャリアアセンブリ（４）の間に位置する首部（１１）と、首部（１１）に接続され、キャリアアセンブリの半径方向外側に位置する頭部（１２）とからなり、頭部（１２）は突出ボス（６）と、互いに対向して横方向に延びる２個の耳（８）とを備え、それぞれは、半径方向外側方向でキャリアアセンブリ（４）の一方を限定し、これにより、横断要素（１６）の前主要面は、ベルト（３）中の隣接する要素（１６）の後主要面に接触するための３個の最小限に厚くされた接触領域（１５、１４；１８）を組み込み、そのうち２個の下部接触領域（１５）は、その支持面近くで本体部（１０）にほぼ横方向に配置され、そのうち１個の上部接触領域（１４；１８）は、頭部（１２）の上縁近くで突出ボス（６）上方に配置され、頭部（１２）の上縁は、突出ボス（６）の少なくとも横方向幅にわたって、望ましくは直線であるが、できれば半径１０ｍｍ以上で凸または凹曲面で本質的に横方向に延びることを特徴とする前記駆動ベルト。
【請求項２】
前記横断要素（１６）の首部（１１）はわずかにＶ字形、すなわち、頭部（１２）に向かって発散する傾斜した側面を備え、頭部（１２）の上縁は、発散する首部（１１）の少なくとも最小横方向幅にわたって、望ましくはその略最大幅にわたって本質的に横方向に延びることを特徴とする請求項１記載の駆動ベルト（３）。
【請求項３】
前記横断要素（１６）の上部接触領域（１８）は、その上側が、その頭部（１２）の上縁の本質的に横方向に延びる実質的に全範囲と実質的に平行な細長い形状であることを特徴とする請求項１または２記載の駆動ベルト（３）。
【請求項４】
前記上部接触領域（１８）の底側も、その頭部（１２）の上縁の本質的に横方向に延びる部分と実質的に平行に延びるであることを特徴とする請求項３記載の駆動ベルト（３）。
【請求項５】
前記頭部（１２）の上縁の本質的に横方向に延びる部分のいずれかの側において、上縁はＳ字形であり、すなわち、凹曲面部分と合流する凸曲面部分を含み、これにより、頭部（１２）の中央部分に対して小さい半径高さを備える頭部（１２）の各耳（８）への円滑な移行を形成することを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載の駆動ベルト（３）。
【請求項６】
前記横断要素（１６）は１．０ｍｍから２．５ｍｍの間の厚みを有し、２０ｍｍから４０ｍｍの間の横方向幅を有し、１５ｍｍから２５ｍｍの間の半径方向高さを有し、これにより、要素（１６）の突出ボス（６）は約１．５ｍｍの横方向幅を有し、耳（８）は多くて２ｍｍの半径方向高さを有することを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載の駆動ベルト（３）。
【請求項７】
特に先行する請求項の１つに記載する乗用車の無段変速機に用いるための駆動ベルト（３）で、前記駆動ベルト（３）は２個の無端キャリアアセンブリ（４）と、多数の横断要素（１６）とからなり、各横断要素（１６）は、ブランキング工程により金属製シート材料から切断され、半径方向内側に位置し、キャリアアセンブリ（４）のそれぞれに支持面を提供する本体部（１０）と、本体部（１０）に接続され、キャリアアセンブリ（４）の間に位置する首部（１１）と、首部（１１）に接続され、キャリアアッセンブリの半径方向外側に位置する頭部（１２）とからなり、頭部（１２）は突出ボス（６）と、互いに対向して横方向に延びる２個の耳（８）とを備え、それぞれは、半径方向外側方向でキャリアアセンブリ（４）の一方を限定し、最小限に厚くされた接触領域（１４；１８）が、少なくとも部分的に耳（８）を相対的に薄くすることにより、頭部（１２）の上縁近くに突出ボス（６）の上方に形成されるものにおいて、頭部（１２）の上縁は、突出ボス（６）の少なくとも横方向幅にわたって、望ましくは直線であるが、できれば半径１０ｍｍ以上で凸または凹曲面で本質的に横方向に延びることを特徴とする駆動ベルト（３）の横断要素（１６）の形成方法。
【請求項８】
前記耳（８）は、耳８の下縁における要素ブランキングでの縁収縮ゾーンによる収縮ゾーンが、その上縁の収縮ゾーンと重なり合うよう、限定された高さを持って設計されることを特徴とする請求項７記載の横断要素（１６）の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、以下の請求項１前文に記載する駆動ベルトと、その中に適用する横断要素の形成方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の駆動ベルトは一般に周知である。その一例は、出願人の名前による特許文献１にある。この例において、駆動ベルトは、隣接する要素の後主要面と接触するよう設計された、最小限に厚くした部分または接触領域を組み込んだ前主要面を有する横断要素からなる。このような接触領域によって、横断要素の互いに対する正しい支持を促進し、駆動ベルトの直進安定性を改善し、その生産を改良する。また、前主要面は部分的にのみ正確に形成する必要があり、これら部分のみ製造逸脱に関して監視する必要があるため、これら厚い領域は、全体の要素厚みの管理を容易にする。
【０００３】
この先行技術によると、望ましくは３個の厚くした部分または接触領域を用い、１個は横断要素の主にやじり形頭部、すなわち、ベルトのリング形キャリアアセンブリを越えて半径方向に延びる横断要素の部分に配置され、２個は、横断要素の首部の下、すなわち、横断要素の本体部、すなわち、キャリアアセンブリ内側の半径方向に位置する横断要素の部分に配置される。これら２個の下部接触領域は、例えばこれら接触領域の厚みにおける製造公差の効果を最小限にするよう、ほぼ横方向に位置する。同様に、これら下部接触領域と他の、すなわち上部接触領域との間の高さの差は、できるだけ大きく保たれる。
【０００４】
この先行技術によると、ベルト設計の改良は、要素重量の最小化、実際にはベルトのトルク容量または疲労実用年数を増すための方法と、その高さを減少させることによる製造に用いる材料量の最小化によっても追求される。これは、頭部に向かって分散する、横に傾斜した側面を持つ要素の首部を成形する方法を適用することによって実現され、これにより、要素のボス部分、すなわち、頭部に含まれる突出を比較的低く位置決めすることが可能になる。この点において、一般に、突出の下部は、キャリアアセンブリ上を延び、これを半径方向外側に限定する要素頭部の横耳の下部の間の仮想線に隣接または交差する。上部および下部接触領域の間に所望の高さの差を保持するため、上部接触領域は突出ボスの上にのみ位置させ、頭部の上縁と隣接させるのが望ましい。
【０００５】
しかしながら、この先行技術により与えられる解法は、少なくとも、金属薄板材料から要素をブランキングする際の、特許文献１に記載する上部接触領域に対してその薄型化のために耳において利用されるいわゆる収縮または後退効果の有利な利用の共同提案については、頭部の上縁においても相当な程度まで発生することがわかったという点で、完全に満足いくよう実施されていないように見える。これにより、上部接触領域の全部とは言わないまでも相当の部分が取り去るか、これを防ぐため、少なくとも上部および下部接触領域の間の高さの差を劇的かつ不利に減少させなければならない。これはすなわち、先行技術公開に開示された要素ブランキングの副作用として、耳の縁において、少なくとも部分的に材料の収縮により上部接触領域を形成する原理が、要素高さを最小限にするという同様に開示された原理と少なくとも組み合わされず、実際には達成不可能であることを意味する。
【特許文献１】国際特許公開第ＷＯ−Ａ−２００４／０３６０８３号
【発明の開示】
【０００６】
本発明の目的は、上記２つの原理を調和させ、共に有利に実行できるようにすることである。本発明によると、この目標は、以下の請求項１の特徴づけ部分からの方法に従って、横断要素の上部の設計を修正することにより実現される。この方法に合わせて、要素の頭部の上縁が主に横方向に、すなわち、要素の突出ボス部分の少なくとも軸方向幅に渡って本質的に幅方向に延びる。この方法により、頭部の上縁位置におけるブランキング時の収縮効果が、従来のやじり形に比べて相当低い程度で有利に発生する結果となる。これにより、上部接触領域は上縁に比較的近く形成することができる。
【０００７】
本発明による方法の上記効果は、上部接触領域の潜在的接触面の増加を意味する一方、要素重量の削減と、３個の接触領域とのよく限定された相互要素接触という有利な効果も同時に実現可能である。
【０００８】
（図面の簡単な説明）
以下に本発明を例として次の図面を参照しながらより詳細に説明する。
図１は、本発明による駆動ベルトを用いた部分的に切り欠いた変速機の斜視図である。
図２は、その周辺または周囲方向に向く駆動ベルトの断面で、上記技術に開示したように設計されたベルト横断要素の前面と、かかる周知の横断要素の側面とを示す。
図３は、図２で示す横断要素設計を実現するため、上記開示したブランキング工程を利用した時、実際に生産する周知の横断要素の前面図を示す。
図４は、図２および図３に似た前面図だが、本発明により設計された横断要素の第１の実施例を示す。
図５は、図４に似た前面図だが、本発明により設計された横断要素の第２の実施例を示す。
図面全体を通して、横断要素の対応する構造的特徴は同一の参照番号で示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、例えば乗用車のエンジンとその駆動輪との間の駆動ラインに一般に用いられる無段変速機の中央部分を示す。この変速機はこれまで一般に周知で、少なくとも第１および第２組のディスク、すなわち、プーリー１および２と、各プーリー１、２のディスクの間に収納される金属製駆動ベルト３とからなる。ディスクは円錐形に形成され、少なくとも１個のディスクが、対応するプーリー１、２の軸に沿って軸方向に変位可能に配置される。このため、変速機には電子制御可能および油圧作動変位手段が一般に含まれるが、この手段は図面には示さない。これら変位手段は、両プーリー１、２のディスクの間で駆動ベルト３の半径方向位置を調整し、軸方向に向けたクランプ力を発揮し、駆動力がプーリーディスクの円錐接触面で摩擦するプーリー１、２と駆動ベルト３の間で伝達されるようにする。
【００１０】
図２は、その周辺または周囲方向を向く周知の駆動ベルト３の断面を示し、上記技術に開示したように設計されたベルト３の横断要素１６の前面と、かかる周知の横断要素１６の側面とを示す。駆動ベルト３はさらに、２個の連続する、すなわち無端のキャリアアセンブリ４からなり、これらはそれぞれ、入れ子の平坦な金属リングセットからなり、横断要素１６に支持されながら、その横方向に向く凹部に収納され、これにより、軸方向クランプ力の半径方向成分を吸収できるようにする。図２において、これらキャリアアセンブリ４は断面で示す。図２の右側の横断要素１６の側面図には、キャリアアセンブリ４は図示されない。
図２では、横断要素１６が、下に位置する横断要素１６の本体部１０に、すなわちキャリアアセンブリ４の半径方向内側に、主に軸方向を向く２個の側面５を備えるところを示すが、この側面５はプーリー１、２の円錐ディスクと接触するためのものである。突出ボス６およびこれと関連する穴７は、上に位置する横断要素１６の主にやじり形頭部１２、すなわちキャリアアセンブリ４の半径方向外側のいずれかの主要面に設けられる。ベルト３の作動中、後続横断要素１６のボス６は、少なくとも部分的に先行要素１６の穴７に挿入され、隣接する要素１６がベルト３内で相互に限定されるようになっている。頭部１２の各横方向側には、いわゆる耳８を備え、これはそれぞれのキャリアアセンブリ４の上を軸方向に延び、半径方向外向き方向に後者を限定する。横断要素１６の首部１１は、キャリアアセンブリ４の半径高さにこれらを分けて位置し、この首部分１１は、頭部１２の本体部１０を接続する。
【００１１】
横断要素１６の本体部１０は、いわゆるロッキング・エッジまたは傾斜ゾーン９を備え、その下では、横断要素１６は厚みが減少し、プーリー１、２の回転時、ベルト３中の隣接する要素１３が軸方向周囲に傾斜できるようにする。首部１１はわずかにＶ字形、すなわち、頭部１２に向かって分散する傾斜する側面を備え、これにより、ボス６および穴１１が首部１１に比較的近く位置できるようにする。この例において、ボス６の下縁は、耳８の下縁の間に延びる仮想線を交差する。その結果、頭部１２の半径方向範囲は比較的小さくなり、横断要素１６の重量も比較的小さく、究極的には、ベルト３のトルク容量および／または疲労耐用年数がベルト３のトルク伝達容量である。
【００１２】
さらに、周知横断要素１６の前主要面は、前主要面の残りの部分に対して最小限に厚くしたいわゆる３個の接触領域１４、１５を持って設計され、この領域１４、１５は、先行する要素１６の後主要面と接触するよう設計されている。このような接触領域１４、１５は、互いに対するベルト３中の横断要素１６の正しい支持を促進する。第１または上部接触領域１４は、要素１６の頭部１２に配置され、第２および第３または下部接触領域１５は本体部１０に配置される。これら２個の下部接触領域１５は、ほぼ横に位置し、その厚みにおける製造公差の効果を最小限にし、相互接触、すなわちベルト３中の隣接する横断要素１６の最適に安定した支持を与える。同じ理由から、これら下部接触領域１５と上部接触領域１４との間の半径方向または高さの差も、頭部１２における上部接触領域１４をできるだけ高く、すなわち、その上縁に隣接して位置決めすることで、できるだけ大きく設計する。
これにより、接触領域１４、１５は要素ブランキングの際、横断要素１６の前記残りの部分の薄型化によって形成することが望ましい。首部１１の位置等において横方向に材料をプレスするか、要素ブランキングの際に自然に発生する縁収縮効果を利用する。この収縮効果は、原則として横断要素１６の全周囲縁に沿って発生するが、耳８の下縁の収縮ゾーンがその上縁の収縮ゾーンと重なりあい、耳８の全体としての薄型化が実現されるのは、耳８においてのみである。
【００１３】
故に、上述の横断要素１６の設計は技術的に良好で望ましいものだが、実際には、製造時に図３に図解する問題に遭遇する。図３は、ハッチング１４で示すような、実際の状況で得られる上部接触領域１４の表面積は、頭部１２の上縁近くに発生することがわかった収縮効果の程度のため、驚くほど限られることを示す。このような上部接触領域１４は実際には、必要な精度の製造、すなわちブランキング結果を得るにも、ベルト３中の横断要素１６に所期の安定した支持を実現するためにも不十分である。
この問題に対する明らかな解法は、当然ながら、頭部１２の半径方向寸法の増加か、上部接触領域１４を頭部１２の下の方に位置決めすることであろう。いずれの場合も、頭部１８の上縁と上部接触領域１４との間の距離が増加し、その上縁の収縮ゾーンが、上部接触領域１４と干渉せず、すなわち縮小させない。しかしながら、これら解法は、これによって要素重量が増すか、あるいは上部および下部接触領域の間の半径方向距離が減少するという点で不利である。
【００１４】
本発明による図４は、上述の問題に対する解法を示す。発明の元となる洞察によると、頭部１２の上縁における収縮ゾーンの驚くほど大きい半径方向範囲は、図２において、周知の要素設計の頭部１２が、予見される上部接触領域１４に多少尖った形状を有するためでもある。このような従来の形状は、実際は前記上縁から一定の最小限の距離に位置させる必要のある頭部１２のボス６および穴７の存在により適用されるもので、この要件は基本的に、いずれかの横方向で耳８の上縁と合流する円形上縁を生じることなる。これにより、前記上縁の円形部分の曲率半径は一般に約３ｍｍとなる。細かいブランキング工程と一般的な横断要素１６の全体設計および寸法の特定の組み合わせにおいて、頭部１２のいずれかの横側面に形成された収縮ゾーンはその上縁の位置で相互に重なり合うことがわかった。これは、この位置において、頭部１２の大きな薄型化が発生し、予測されたような上部接触領域１４の局所的形成を不可能にすることを意味する。
代わりに、図４に反映された新しい要素設計では、本質的に平坦、すなわち、この例では分散する首部１１の最小軸方向幅にわたって主に幅方向に延びる形状の上縁を有する頭部１２を示す。この方法により、頭部１２の上縁における収縮ゾーンの半径方向範囲が大きく減少し、上部接触領域１８が、より半径方向外側、すなわち、前記上縁に近く有利に位置決めされる一方、その表面積は、ハッチング１８に示されるように、十分大きいまま残る。さらに、上部接触領域１８の軸方向幅が増加して、頭部１２の平坦な上縁の増加した軸方向幅と一致する。
上記効果を達成するため、頭部１２の上縁は本発明によると、わずかに凸に曲面となっていてもよいが、かかる凸曲面上縁の曲率半径は、いかなる場合も１０ｍｍ未満であってはならず、すなわち、かかる上縁は引き続き主に横方向に延びるようにする。
【００１５】
上縁はまた、凹に曲面でもよく、本発明の後者の様態を図５に示す。本発明のこの特定の実施例の利点は、収縮効果がさらに減少することで、ブランキング工程において凹曲面縁で頭部１２の上縁に材料が上向きに押し込められる効果により完全に除去される可能性すらある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による駆動ベルトを用いた部分的に切り欠いた変速機の斜視図である。
【図２】その周辺または周囲方向に向く駆動ベルトの断面で、上記技術に開示したように設計されたベルト横断要素の前面と、かかる周知の横断要素の側面とを示す。
【図３】図２で示す横断要素設計を実現するため、上記開示したブランキング工程を利用した時、実際に生産する周知の横断要素の前面図を示す。
【図４】図２および図３に似た前面図だが、本発明により設計された横断要素の第１の実施例を示す。
【図５】図４に似た前面図だが、本発明により設計された横断要素の第２の実施例を示す。
【符号の説明】
【００１７】
１、２  プーリー、３  駆動ベルト、４  キャリアアセンブリ、６  突出ボス、８  耳、１０  本体部、１１  首部、１２  頭部、１４；１８、上部接触領域、１５  下部接触領域、１６  横断要素
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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