(57)【要約】伝達したい力、ピッチ等の周辺条件が規定されている場合、バリエータのリンクプレートチェーンのリンクプレートのための所要材料は、リンクプレートの、リンクプレートチェーンの進行方向に対して平行に方向付けられた長手方向脚片（１８）および／またはリンクプレートチェーンの進行方向に対して垂直に方向付けられた高さ方向脚片（２０）において有効な曲げモーメントが最小であるようにリンクプレートを形成することにより最小化される。
2005522648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円錐円盤巻掛け伝動装置のバリエータで使用するためのリンクプレートチェーンのリンクプレートを最適化する方法であって、リンクプレートチェーンが、リンクプレートチェーンの進行方向に直交する向きで相並んで配置された複数の列内に相前後して配置されたリンクプレートを有しており、該リンクプレートが、進行方向に直交する向きでオーバーラップし、かつリンクプレートを進行方向に対して直交する向きで貫通する揺動部材を介して結合され、その際、各リンクプレートの開口が２つの揺動部材対により貫通されており、該揺動部材対の、互いに背離した揺動部材がリンクプレート開口の、前後の内面に当て付けられており、揺動部材対の、互いに向かい合った揺動部材が、隣接するリンクプレートのリンクプレート開口の、前後の内面に当て付けられており、その際、各揺動部材対の揺動部材の、互いに向かい合った面がリンクプレートチェーンの屈曲時に互いに転動するようになっている形式のものにおいて、揺動部材からリンクプレートへの力導入を、リンクプレートの、進行方向で延びる長手方向脚片および／または進行方向に対して垂直に延びる高さ方向脚片の、力導入の結果として生じる曲げ負荷が規定の周辺条件下で最小化されるように実施することを特徴とする、リンクプレートチェーンのリンクプレートを最適化する方法。
【請求項２】
長手方向脚片の曲げモーメント（ＭＢ）を次式：
【数１】
2005522648.tif 000010
Ｆ＝導入される力
Ｈｅ＝導入される力Ｆのレバーアーム
Ｉ１＝長手方向脚片の断面二次モーメント（＝脚片高さ３＊厚さ／１２）
Ｉ２＝高さ方向脚片の断面二次モーメント（＝脚片幅３＊厚さ／１２）
Ｌ１＝長手方向脚片の全長
Ｌ２＝高さ方向脚片の全長
に応じて、リンクプレートチェーンに関する規定の周辺条件下で最小化する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
高さ方向脚片の曲げモーメント（ＭＡ）を次式：
【数２】
2005522648.tif 000011
Ｆ＝導入される力
Ｈｅ＝導入される力Ｆのレバーアーム
Ｉ１＝長手方向脚片の断面二次モーメント（＝脚片高さ３＊厚さ／１２）
Ｉ２＝高さ方向脚片の断面二次モーメント（＝脚片幅３＊厚さ／１２）
Ｌ１＝長手方向脚片の全長
Ｌ２＝高さ方向脚片の全長
に応じて、リンクプレートチェーンに関する規定の周辺条件下で最小化する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
円錐円盤巻掛け伝動装置のバリエータで使用するためのリンクプレートチェーンのためのリンクプレートであって、リンクプレートチェーンが、リンクプレートチェーンの進行方向に直交する向きで相並んで配置された複数の列内に相前後して配置されたリンクプレートを有しており、該リンクプレートが、進行方向に直交する向きでオーバーラップし、かつリンクプレートを進行方向に対して直交する向きで貫通する揺動部材を介して結合されており、その際、各リンクプレートの開口が２つの揺動部材対により貫通され、該揺動部材対の、互いに背離した揺動部材がリンクプレート開口の、前後の内面に当て付けられており、揺動部材対の、互いに向かい合った揺動部材が、隣接するリンクプレートのリンクプレート開口の、前後の内面に当て付けられており、その際、各揺動部材対の揺動部材の、互いに向かい合った面がリンクプレートチェーンの屈曲時に互いに転動するようになっている形式のものにおいて、リンクプレートの、リンクプレートチェーンの進行方向で延びる長手方向脚片および／またはリンクプレートチェーンの進行方向に対して垂直に延びる高さ方向脚片に対して、揺動部材からの力導入の結果として及ぼされる曲げモーメントが、規定の周辺条件下で最小であるように、リンクプレートが寸法設定されていることを特徴とする、リンクプレートチェーンのためのリンクプレート。
【請求項５】
長手方向脚片の曲げモーメント（ＭＢ）が次式：
【数３】
2005522648.tif 000012
Ｆ＝導入される力
Ｈｅ＝導入される力Ｆのレバーアーム
Ｉ１＝長手方向脚片の断面二次モーメント（＝脚片高さ３＊厚さ／１２）
Ｉ２＝高さ方向脚片の断面二次モーメント（＝脚片幅３＊厚さ／１２）
Ｌ１＝長手方向脚片の全長
Ｌ２＝高さ方向脚片の全長
に応じて、リンクプレートチェーンに関する規定の周辺条件下で最小である、請求項４記載のリンクプレート。
【請求項６】
高さ方向脚片の曲げモーメント（ＭＡ）が次式：
【数４】
2005522648.tif 000013
Ｆ＝導入される力
Ｈｅ＝導入される力Ｆのレバーアーム
Ｉ１＝長手方向脚片の断面二次モーメント（＝脚片高さ３＊厚さ／１２）
Ｉ２＝高さ方向脚片の断面二次モーメント（＝脚片幅３＊厚さ／１２）
Ｌ１＝長手方向脚片の全長
Ｌ２＝高さ方向脚片の全長
に応じて、リンクプレートチェーンに関する規定の周辺条件下で最小である、請求項４または５記載のリンクプレート。
【請求項７】
１＜ｋ＜３．５である、請求項５または６記載のリンクプレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円錐円盤巻掛け伝動装置のバリエータで使用するためのリンクプレートチェーンのリンクプレートを最適化する方法に関する。さらに、本発明はそのようなリンクプレートチェーンのためのリンクプレートに関する。
【０００２】
連続的に可変の変速比を有する円錐円盤巻掛け伝動装置は昨今の自動車において、それにより得られる走行快適性のためだけではなく、可能な消費量節減のためにもますます使用されるようになってきた。
【０００３】
そのような円錐円盤巻掛け伝動装置のバリエータの耐久性およびトルク伝達能力にとって決定的な構成部分は巻掛け手段自体であって、巻掛け手段は例えば、図５に小さく抜粋して概略的に示したようなリンクプレートチェーンとして構成されている。そのようなリンクプレートチェーンはリンクプレート１０から成っており、リンクプレート１０は揺動部材もしくはロッカーピン１２を介して互いに結合されている。リンクプレート１０は、リンクプレートチェーンの進行方向に関して相並んで配置された複数の列内で、相前後して配置されている。その際、図５で見て、リンクプレート１０１は視線方向で見て最前列に属し、リンクプレート１０２は最前列に隣接する列に属し、リンクプレート１０３はさらに奥の列に属する。リンクプレートを結合するために、揺動部材１２が設けられている。揺動部材１２はリンクプレート開口１４をその都度進行方向に対して直交する向きで貫通する。その際、各リンクプレート開口は２つの揺動部材対１６１，１６２により貫通され、その際、揺動部材対１６１には、リンクプレート１２１，１２２が属し、揺動部材対１６２には、揺動部材１２３，１２４が属する。見て取れるように、揺動部材対１６１もしくは１６２の、互いに背離した、つまり外側の揺動部材１２１，１２４の外面はリンクプレート開口１４の、リンクプレートチェーンの進行方向に関して前後の内面に支持されている。互いに向かい合った、つまり内側の揺動部材１２２，１２４はその都度、隣接する列内に配置されているリンクプレートのリンクプレート開口の内面に支持されている。各揺動部材対の揺動部材の、互いに向かい合った面は転動面を形成する。この転動面に沿って揺動部材は、リンクプレートチェーンのその都度の領域が屈曲した際に成す半径Ｒが変化すると、互いに転動する。
【０００４】
そのようなリンクプレートチェーン、ならびに該リンクプレートチェーンが周回する２つの円錐円盤対を備えた所属のバリエータは自体公知であり、それゆえ説明はしない。
【０００５】
図６には、リンクプレート１０および揺動部材１２が拡大寸法で示されている。
【０００６】
揺動部材１２は２つの長手方向脚片１８と２つの高さ方向脚片２０とを有している。これらの脚片は相俟ってリンクプレート開口１４を閉鎖する。転動面に符号２０が付与されている揺動部材１２は図６で見て右側でリンクプレート開口１４の内面に当て付けられている。その際、当て付け面は互いに、当て付けが、長手方向脚片１８間の、高さ方向脚片２０への移行部の領域でのみ実施され、高さ方向脚片２０の中央の領域では、当て付けが実施されないように調整されている。リンクプレート１０が図６で見て右から左に運動すると、当て付け面における、リンクプレートチェーンにより伝達される力に応じて、図面にその都度、力重心および力方向を示す矢印Ｆにより図示されている力が伝達される。力作用点の、長手方向脚片の中央に対するずれのために、長手方向脚片１８には、引張応力ならびに曲げ応力が作用する。同様に高さ方向脚片にも、曲げ応力と引張応力とが作用する。
【０００７】
必然的に、リンクプレートのために必要な寸法は、材料、その都度のバリエータの幾何学的な枠条件（例えばそのピッチ、リンクプレートチェーンの最小および最大の周回半径等）ならびに伝達したいトルクが規定されている場合、リンクプレートにおいて有効な応力に依存している。
【０００８】
本発明の課題は、リンクプレートを改良して、予め与えられた枠条件において、リンクプレートが、最小の材料消費、ひいては最小の重量を志向して最適化されているようにすることである。
【０００９】
この課題の第１の解決策は、円錐円盤巻掛け伝動装置のバリエータで使用するためのリンクプレートチェーンのリンクプレートを最適化する方法であって、リンクプレートチェーンが、リンクプレートチェーンの進行方向に直交する向きで相並んで配置された複数の列内に相前後して配置されたリンクプレートを有しており、該リンクプレートが、進行方向に直交する向きでオーバーラップし、かつリンクプレートを進行方向に対して直交する向きで貫通する揺動部材を介して結合されており、その際、各リンクプレートの開口が２つの揺動部材対により貫通され、該揺動部材対の、互いに背離した揺動部材がリンクプレート開口の、前後の内面に当て付けられており、揺動部材対の、互いに向かい合った揺動部材が、隣接するリンクプレートのリンクプレート開口の、前後の内面に当て付けられており、その際、各揺動部材対の揺動部材の、互いに向かい合った面がリンクプレートチェーンの屈曲時に互いに転動するようになっている形式のものにおいて、揺動部材からリンクプレートへの力導入を、リンクプレートの、進行方向で延びる長手方向脚片および／または進行方向に対して垂直に延びる高さ方向脚片の、力導入の結果として生じる曲げ負荷が規定の周辺条件下で最小化されるように実施することにより得られる。
【００１０】
【数１】
2005522648.tif 000003
【００１１】
【数２】
2005522648.tif 000004
【００１２】
本発明の課題のさらなる解決策は、円錐円盤巻掛け伝動装置のバリエータで使用するためのリンクプレートチェーンのためのリンクプレートであって、リンクプレートチェーンが、リンクプレートチェーンの進行方向に直交する向きで相並んで配置された複数の列内に相前後して配置されたリンクプレートを有しており、該リンクプレートが、進行方向に直交する向きでオーバーラップし、かつリンクプレートを進行方向に対して直交する向きで貫通する揺動部材を介して結合されており、その際、各リンクプレートの開口が２つの揺動部材対により貫通されており、該揺動部材対の、互いに背離した揺動部材がリンクプレート開口の、前後の内面に当て付けられており、揺動部材対の、互いに向かい合った揺動部材が、隣接するリンクプレートのリンクプレート開口の、前後の内面に当て付けられており、その際、各揺動部材対の揺動部材の、互いに向かい合った面がリンクプレートチェーンの屈曲時に互いに転動するようになっている形式のものにおいて、リンクプレートの、リンクプレートチェーンの進行方向で延びる長手方向脚片および／またはリンクプレートチェーンの進行方向に対して垂直に延びる高さ方向脚片に対して、揺動部材からの力導入の結果として及ぼされる曲げモーメントが、規定の周辺条件下で最小であるように、リンクプレートが寸法設定されていることにより得られる。
【００１３】
【数３】
2005522648.tif 000005
【００１４】
【数４】
2005522648.tif 000006
【００１５】
ｋの値は有利には１〜３．５にある。
【００１６】
以下に図面を参照しながら本発明の実施例につき詳説する。
【００１７】
図１は図６に示したリンクプレート２０の簡単化された概略図である。リンクプレート２０は、長手方向脚片１８と高さ方向脚片２０とを備えた、太線で記入された右隅により図示されている。Ｌ１は長手方向脚片もしくはリンクプレートの全長を表す。Ｌ２は高さ方向脚片２０の全長もしくはリンクプレートの高さを表す。矢印Ｆは、図６に示されているように、作用する力を表す。Ｈｅは長手方向脚片に隣接して作用する力の作用線の、長手方向脚片からの間隔、もしくは力Ｆの、長手方向脚片に関するレバーアームの長さを表す。Ｊ２は長手方向脚片の断面二次モーメント、すなわちＳＨ３＊Ｄ／１２を表す。ただし、ＳＨは長手方向脚片の高さである（図４）。高さ方向脚片の断面二次モーメントＩ２はＳＢ３＊Ｄ／１２である。ただし、ＳＢは高さ方向脚片の幅であり、Ｄはリンクプレートの厚さである。
【００１８】
図２には、観察された切断力およびモーメントが表示されている。その際、ＦＡは高さ方向脚片において有効な、高さ方向脚片の方向で延びる力である。ＭＡは高さ方向脚片の、リンクプレートにより伝達されてリンクプレートチェーンの長手方向で有効な力Ｆの結果として惹起される曲げモーメントである。ＭＢは長手方向脚片の、力Ｆにより惹起される曲げモーメントである。Ｆがその都度、シャックル（Ｂｕｅｇｅｌ）により伝達される全力を表しており、この全力を半分ずつ、各長手方向脚片が受容することは自明である。
【００１９】
図３は、力の結果として高さ方向脚片２０および長手方向脚片１８において有効な曲げモーメントＭＡ，ＭＢを表示している。
【００２０】
曲げモーメント経過をまず部分的に求め、その後、曲げモーメントを全体的に求める分析および算出により、図３に示した図が得られる。曲げモーメントは高さ方向脚片２０において高さ方向脚片２０の中央部を起点として外側に向かって当初一定であり、かつ内方（−）に方向付けられており、その後、減少してゼロに達するやいなや、外方（＋）に方向付けられている。曲げモーメントは長手方向脚片１８全体に沿って一定であり、かつ外方に方向付けられている。
【００２１】
【数５】
2005522648.tif 000007
【００２２】
【数６】
2005522648.tif 000008
【００２３】
全体として、以下の関連性および影響が確認される。
【００２４】
長手方向脚片における曲げモーメントＭＢは全長Ｌ１にわたって一定である。レバーアームＨｅの、曲げモーメントＭＢに対する影響はほぼ直線的である。長手方向脚片の長さＬ１の、高さ方向脚片の長さＬ２に対する比が増加すると、曲げモーメントＭＢは減少する。比Ｉ２／Ｉ１が増加すると、曲げモーメントＭＢはやはり減少する。高さ方向脚片が長手方向脚片に比して剛性的であればあるほど、長手方向脚片に導入される曲げモーメントは減少する。長手方向脚片の高さＳＨの減少は、長手方向脚片における最大応力（長手方向脚片の外側の領域における応力）の、比較的僅かな増加を生ぜしめるに過ぎない。さらに、これにより、最大応力における曲げ応力の成分は減じられる。長手方向脚片の高さの４０％〜７０％の領域で、最大応力はほぼ一定である。さらに、分析的な観察により、リンクプレートの長さＬ１がリンクプレートの高さＬ２に比して大きければ大きいほど、長手方向脚片における曲げ応力が低いことが判っている。
【００２５】
曲げモーメントＭＡに関して、類似の関連性が成立する。
【００２６】
上記の式は、リンクプレートチェーンの、可能な構成形状、ピッチ（Ｔｅｉｌｕｎｇ）、伝達したい力等の、その都度の周辺条件の考慮下で、長手方向脚片１８の曲げ負荷もしくは曲げモーメントＭＢもしくは高さ方向脚片２０の曲げモーメントＭＡを最小化することを可能にする。これにより、必要な材料、ひいては重量は伝達したい力Ｆが規定されている場合に減じられることができる。上記の式に基づいてＭＢもしくはＭＡを最小化するために、様々な数学的方法が使用され得る。その際、少なくともその都度１つの可変の値を変更し、それが及ぼすＭＢもしくはＭＡに対する影響を、ＭＢもしくはＭＡが全体的に、規定の周辺条件下で最小になるまで検査する。
【００２７】
ＭＡだけまたはＭＢだけを最小化し得ることは自明であるが、両者を互い調整して最小化するのが有利である。
【００２８】
図４には、最適化の結果が示されている。その際、ピッチＴ（隣り合う揺動部材対の揺動面間の間隔）、長さＬ１、揺動部材の厚さおよび伝達したい力は一定に保たれた。ＤＭは、揺動部材対により形成された支承部の、有効な直径を指す。最も内側の輪郭線および最も外側の輪郭線は揺動部材の元々の輪郭を示す。斜線を施した領域は最適化された揺動部材の輪郭を示す。見て取れるように、長手方向脚片の高さを、揺動部材の力伝達能力に不都合な影響を及ぼすことなく、大幅に減じることができた。
【００２９】
図４に示した材料節減は、リンクプレートチェーンがより高い回転数のために適しているという付加的な利点を有している。それというのも、遠心力が減じられているからである。
【００３０】
【表１】
2005522648.tif 000009
【００３１】
因子ｋは有利には１〜３．５にある。
【００３２】
長手方向脚片および高さ方向脚片の曲げ負荷の、本発明による最適化により、比較的に僅かな構成スペースに、より大きな力伝達能力もしくはトルク伝達能力を有するリンクプレートチェーンを収納することが可能である。このことにより、バリエータ（Ｖａｒｉａｔｏｒ）の所要の全構成スペースは減じられている。このことはとりわけ寸法Ｌ１とＬ２との間の最適化された比、および断面二次モーメントＩ１とＩ２との間の最適化された比により達成される。
【００３３】
本出願で提出した特許請求の範囲の請求項は記述提案であって、別の請求項の申請を断念するものではない。本出願人は明細書および／または図面に開示されているに過ぎない別の特徴組み合わせについて特許を申請する権利を留保する。
【００３４】
従属請求項に用いた引用は、各従属請求項の特徴による独立請求項の対象の別の構成を意味し、引用した従属請求項の特徴の組み合わせのための独立した対象保護を得ることを断念することを意味するものではない。
【００３５】
従属請求項の対象は優先権主張日の時点での公知先行技術に関して独立した固有の発明を成し得るので、本出願人はこれらの従属請求項の対象を独立請求項の対象とすることを留保する。さらに、これらの従属請求項の対象は、先行する従属請求項の対象とは別個の独立した構成を有する独立した発明をも含んでいる場合がある。
【００３６】
本発明は明細書に記載した実施例に限定されるものではない。むしろ、本発明の枠内で数多くの変化と変更とが可能であり、特に明細書全般および実施例ならびに請求の範囲に記述されかつ図面に示された特徴もしくは部材または方法段階と関連した個々の特徴の組み合わせまたは変更により、当業者にとって課題解決に関して推察可能であり、かつ組み合わされた特徴によって新しい対象または新しい方法段階もしくは方法段階順序をもたらすようなヴァリエーション、部材および組み合わせおよび／または材料が、製造法、試験法および作業法に関しても考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】リンクプレートの簡単なモデルの側面図である。
【００３８】
【図２】切断力および切断モーメントを説明するための、図１に示したモデルの抜粋図である。
【００３９】
【図３】曲げモーメントの経過を説明するための、図１の抜粋図である。
【００４０】
【図４】従来慣用のリンクプレートおよび最適化されたリンクプレートの半分の側面図である。
【００４１】
【図５】半径Ｒで周回するリンクプレートチェーンの抜粋図である。
【００４２】
【図６】揺動部材が内部に配置されている自体公知のリンクプレートの側面図である。
【図１】
2005522648.tif 000014
【図２】
2005522648.tif 000015
【図３】
2005522648.tif 000016
【図４】
2005522648.tif 000017
【図５】
2005522648.tif 000018
【図６】
2005522648.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月14日(2004.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
そのような円錐円盤巻掛け伝動装置のバリエータの耐久性およびトルク伝達能力にとって決定的な構成部分は巻掛け手段自体であって、巻掛け手段は例えば、図５に小さく抜粋して概略的に示したようなリンクプレートチェーンとして構成されている。そのようなリンクプレートチェーンはリンクプレート１０から成っており、リンクプレート１０は揺動部材もしくはロッカーピン１２を介して互いに結合されている。リンクプレート１０は、リンクプレートチェーンの進行方向に関して相並んで配置された複数の列内で、相前後して配置されている。その際、図５で見て、リンクプレート１０１は視線方向で見て最前列に属し、リンクプレート１０２は最前列に隣接する列に属し、リンクプレート１０３はさらに奥の列に属する。リンクプレートを結合するために、揺動部材１２が設けられている。揺動部材１２はリンクプレート開口１４をその都度進行方向に対して直交する向きで貫通する。その際、各リンクプレート開口は２つの揺動部材対１６１，１６２により貫通され、その際、揺動部材対１６１には、リンクプレート１２１，１２２が属し、揺動部材対１６２には、揺動部材１２３，１２４が属する。見て取れるように、揺動部材対１６１もしくは１６２の、互いに背離した、つまり外側の揺動部材１２１，１２４の外面はリンクプレート開口１４の、リンクプレートチェーンの進行方向に関して前後の内面に支持されている。互いに向かい合った、つまり内側の揺動部材１２２，１２３はその都度、隣接する列内に配置されているリンクプレートのリンクプレート開口の内面に支持されている。各揺動部材対の揺動部材の、互いに向かい合った面は転動面を形成する。この転動面に沿って揺動部材は、リンクプレートチェーンのその都度の領域が屈曲した際に成す半径Ｒが変化すると、互いに転動する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
図４には、最適化の結果が示されている。その際、ピッチＴ（隣り合う揺動部材対の揺動面間の間隔）、長さＬ１、揺動部材の厚さおよび伝達したい力は一定に保たれた。ＤＷは、揺動部材対により形成された支承部の、有効な直径を指す。最も内側の輪郭線および最も外側の輪郭線は揺動部材の元々の輪郭を示す。斜線を施した領域は最適化された揺動部材の輪郭を示す。見て取れるように、長手方向脚片の高さを、揺動部材の力伝達能力に不都合な影響を及ぼすことなく、大幅に減じることができた。
【国際調査報告】
2005522648.tif 000020
2005522648.tif 000021
2005522648.tif 000022
2005522648.tif 000023