(57)【要約】  本発明は、２つのプーリを備えた、自動車のための連続可変トランスミッションのための駆動ベルトに関し、各プーリが、２つの実質的に円錐形のプーリシーブを有しており、該プーリシーブの間に駆動ベルトが可変半径方向位置において保持されており、前記駆動ベルトに横断エレメント（３２）が設けられており、該横断エレメント（３２）に、両側面（４０）において、プーリと摩擦接触するためのフランク（４０）が設けられており、このフランク（４０）に、２つの異なるタイプの１つ又は２つ以上の溝（４１）が設けられており、そのうちの第１のタイプの溝（５０）が、第２の、より浅いタイプの溝（５１）よりも深い。
2013515916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのプーリ（１，２）を備えた、自動車のための連続可変トランスミッションのための駆動ベルト（３）であって、各プーリ（１，２）が、２つの実質的に円錐形のプーリシーブ（４，５）を有しており、該プーリシーブの間に駆動ベルト（３）が可変半径方向位置（Ｒ）において保持されており、前記駆動ベルト（３）が横断エレメント（３２）を有しており、該横断エレメント（３２）に、プーリ（１，２）と摩擦接触するための側面（４０）が設けられており、該側面（４０）に、溝（４１；５０；５１）を有する表面プロフィルが設けられている形式のものにおいて、該表面プロフィルが、該表面プロフィルの突出部（５２）によって隔てられた少なくとも２つのタイプの溝（５０；５１）を有しており、そのうちの第１のタイプの溝（５０）が、第２の、より浅いタイプの溝（５１）よりも深いことを特徴とする、自動車のための連続可変トランスミッションのための駆動ベルト（３）。
【請求項２】
横断エレメント（３２）の側面（４０）が、少なくとも、表面プロフィルの突出部に接する仮想の連続的な曲線によって規定された場合、凸状に湾曲させられている、請求項１記載の駆動ベルト（３）。
【請求項３】
浅い溝（５１）と、深い溝（５０）とが、前記表面プロフィルにおいて交互に設けられている、請求項１又は２記載の駆動ベルト。
【請求項４】
溝（５０；５１）の深さが、前記表面プロフィルの突出部（５２）に接する仮想の連続的な凸状の曲線に対して垂直に測定される、請求項１から３までのいずれか１項記載の駆動ベルト（３）。
【請求項５】
浅い溝（５１）の深さが、２〜２０μｍである及び／又は深い溝（５０）の深さが２５〜２５０μｍである、請求項４記載の駆動ベルト（３）。
【請求項６】
深い溝（５０）の幅が、２５〜１００μｍである、請求項１から５までのいずれか１項記載の駆動ベルト（３）。
【請求項７】
浅い溝（５０）の幅が、１００〜２５０μｍである、請求項１から６までのいずれか１項記載の駆動ベルト（３）。
【請求項８】
トランスミッションであって、２つの実質的に円錐形のプーリシーブ（４，５）を有する２つのプーリ（１，２）が設けられており、前記プーリシーブの間において、請求項１から７までのいずれか１項記載の駆動ベルト（３）が、可変半径方向位置（Ｒ）に保持されている形式のものにおいて、プーリのプーリシーブ（４，５）に、該プーリシーブの半径方向に沿って凸面状の湾曲が設けられていることを特徴とする、トランスミッション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、以下の請求項１の前段に記載された、特に、凸面状のプーリシーブを備えた２つの可変プーリを備えた連続可変トランスミッションにおいて使用するための、駆動ベルトに関する。この形式の駆動ベルト及び関連するトランスミッションの例は、国際公開第２００６／０６２４００号に記載されている。この公知の駆動ベルトは、特に、連続的な、すなわち無端のテンションエレメントに摺動可能に取り付けられた横断エレメントの配列を特徴とする。
【０００２】
横断エレメントに関して方向を記載する場合、横断面エレメントが、横断エレメントの正面図として図２に示されているように、直立位置にあることが常に仮定される。この図において、駆動ベルトの長手方向若しくは周方向は、図の平面に対して直角である。横方向若しくは幅方向は、左から右への方向であり、半径方向若しくは高さ方向は、図２の平面における上から下への方向である。
【０００３】
公知の横断エレメントは、下側部分と、中間部分と、上側部分とを有する。無端テンションエレメントは、この例において、多数の重ね合わされた、平坦でフレキシブルな、すなわち比較的薄い、金属リングの２つのセットによって形成されている。上側部分の方向で上方に面した、横断エレメントの下側部分のエッジは、これらのリングセットの支持面を形成している。横断エレメントの実質的に矢印形の上側部分は、リングセットの上方若しくは半径方向外側に配置されており、高さ方向でリングセットを囲んでいる。リングセットの高さに配置された中間部分は、下側部分と上側部分とを互いに結合しており、中間部分の、横方向に向けられたエッジは、横断エレメントに対するそれぞれのリングセットの軸方向移動をそれぞれ制限する停止面を形成している。横断エレメントは、無端テンションエレメントの周方向に関して移動することができるように、駆動ベルトに保持されている。この例において、各横断エレメントの一方の主面、例えば後面には、凹部が設けられており、横断エレメントのそれぞれの他方の主面、例えば前面には、突出部が設けられており、駆動ベルトにおける１つの横断エレメントの突出部が、別の、すなわち隣接する横断エレメントの凹部に保持される。さらに、横断エレメントの下側部分には、ロッキングエッジとして知られるもの、すなわち、実質的に一定の厚さの横断エレメントの上側と、テーパした下側との間の、概して僅かに丸味づけられた移行部が、設けられている。ロッキングエッジは、隣接し合う横断エレメントの相対回転を可能にし、これにより、トランスミッションプーリの位置において必要とされるような、周方向で湾曲した軌道を、駆動ベルトがたどることができる。
【０００４】
公知の駆動ベルトにおいて、横断エレメントは、実質的に無端テンションエレメントの全周を占めており、トランスミッションプーリの位置において、凸面状に湾曲したシーブの間に締め付けられ、これにより、駆動力を、摩擦によってプーリと駆動ベルトとの間で伝達することができる。その結果、一方のプーリの回転を、無端テンションエレメントによって案内されながら回転方向で前方へ互いに押し付ける横断エレメントによって、他方のプーリへ伝達することができる。
【０００５】
横断エレメントの正面図に見られるように、横断エレメントの下側部分の、横方向に向けられたフランク若しくは側面には、この場合、高さ方向で、凸面状の湾曲が設けられている。これらの側面は、プーリの（回転の）中心軸線を含んだプーリの断面において見られるように、プーリの、僅かに膨らんだ、すなわち同様に凸面状に湾曲した、シーブ面と摩擦接触するようになっている。公知の横断エレメントの側面は、１つ又は２つ以上の溝を有しており、これらの溝は、それぞれの側面の総体的な若しくは全体的な凸面状に湾曲された輪郭に関して規定されている。これらの溝は、この形式のトランスミッションにおいて適用されるような、潤滑材を受容するために、及び駆動ベルトとプーリとの間の好適には高い摩擦係数を実現するために、設けられている。
【０００６】
公知の駆動ベルトは本来うまく機能するが、トランスミッションにおける駆動ベルトの長期にわたる作動の後、前記側面が不都合には摩耗しやすいということが分かった。その結果、前記摩擦係数は、作動中に、次第に、しかし顕著に減少することが分かった。特に、摩耗が不均一に分配されて側面の凸面状輪郭が作動中に変化する場合、このような摩耗は問題であることが分かった。極端な場合、側面の一部は、初期の凸面状輪郭を完全に損失する場合があることが分かった。
【０００７】
本発明の課題は、作動中の側面の摩耗を減じるか、又は少なくとも側面の不均一性を減じることである。本発明によれば、前記課題は、公知の駆動ベルトの設計において、以下の請求項１の特徴部の構成を適用することによって達成することができる。
【０００８】
本発明によれば、横断エレメントの側面には、少なくとも初期には、比較的浅い溝と比較的深い溝との両方によって分離された突出部を有する表面プロフィル（表面凹凸）が設けられている。より深い溝は、公知のベルトと同様に潤滑材を受容するために設けられているのに対し、より浅い溝は、少なくとも公知のベルトに関して、少なくとも、溝の間における側面の突出部と、プーリシーブとの初期接触面積を減じるために設けられている。
【０００９】
その結果、トランスミッションの初期作動中に、いわゆるならし運転効果が生じる。つまり、側面の突出部は比較的早く摩耗する。浅い溝が設けられることにより、突出部の前記接触面積が比較的急速に増大し、それに従って、摩耗率が（ほとんど）ゼロに低下して定常状態の最小摩耗率が達成されるまで、駆動ベルトとプーリとの間の接触圧が減少する。横断エレメントの側面の（表面プロフィル）の初期ならし運転摩耗の間、側面は、トランスミッションの長期にわたる作動中の好適には低い及び／又は均一に分配された摩耗率を提供する全体的な側面輪郭を提供するように、自然に形成されかつ安定する。
【００１０】
本発明を添付の図面に関して例として以下により詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来技術による、２つのプーリ及び駆動ベルトが設けられた連続可変トランスミッションを概略的に示す図である。
【図２】プーリシーブの位置における、図１に示されたトランスミッションの接線方向に向けられた断面図である。
【図３】公知技術による駆動ベルトの横断エレメントの側面図である。
【図４】駆動ベルトの移動の方向若しくは周方向で見た、公知の横断エレメントの一部の拡大図であり、この部分は、溝を有する表面プロフィルが設けられた横断エレメントの側面を有する。
【図５】本発明にしたがって規定された表面プロフィルが設けられた側面の一部の拡大図である。
【００１２】
図１は、従来技術による連続可変トランスミッションの中央部分の図を概略的に示している。公知のトランスミッションは、（力の）一次連結Ｔｐによってエンジン（図示せず）によって駆動することができる、トランスミッションの入力軸６に設けられた一次プーリ１と、二次連結Ｔｓによって荷重側（図示せず）を駆動することができる、トランスミッションの出力軸７に設けられた二次プーリ２とを有している。両プーリ１，２には、各プーリ軸６，７に固定して取り付けられた実質的に円錐形のプーリシーブ５と、前記軸６，７に関して軸方向に移動させることができる、同様に実質的に円錐形のプーリシーブ４とが設けられている。駆動ベルト３は、２つのプーリ１，２のプーリシーブ４，５の間で締め付けられており、この駆動ベルトは、それぞれ、実質的に円の一部の形式の経路、すなわち走行半径Ｒを描いている。駆動ベルト３とプーリ１，２との間の摩擦によって２つのプーリ軸６，７の間で機械的動力を伝達することができ、トランスミッション１の変速比は、一次プーリ１及び二次プーリ２のそれぞれの位置における駆動ベルト３の走行半径Ｒの比によって与えられる。
【００１３】
ここに示された駆動ベルト３は、横断エレメント３２の実質的に連続的な個別部材を有するいわゆるプッシュベルトタイプのものであり、各横断エレメントは、下側部分３３と、上側部分３５と、下側部分３３と上側部分３５とを互いに結合した中間部分３４とから成る。上側部分３５に向かって面した、下側部分３３の上側の一部、すなわち、中間部分３４のそれぞれの側における、下側部分３３の半径方向外方へ向けられたエッジ３６は、連続的な、すなわち無端のテンションエレメント３１のための支持面３６を形成している。この例において、無端テンションエレメント３１は、多数の、重ね合わされた、すなわち同心状に積層された、平坦かつ比較的薄い、フレキシブルなリングの２つのセット３１ａ，３１ｂによって形成されている。無端テンションエレメント３１のリングと横断エレメント３２とは、金属、典型的には、それぞれマルエージング鋼及び炭素鋼から形成されている。
【００１４】
横断エレメント３２の上側部分３５は、無端テンションエレメント３１の半径方向外側に配置されており、高さ方向で無端テンションエレメント３１を取り囲んでいるのに対して、中間部分３４は、無端テンションエレメント３１のリングのセット３１ａ，３１ｂの間に配置されている。この場合、中間部分の、軸方向、すなわち横方向に向けられたエッジ３７は、それぞれ、リングのセット３１ａ，３１ｂのための軸方向での停止面３７を形成している。
【００１５】
横断エレメント３２は、無端テンションエレメント３１の周方向に関して移動することができるように、駆動ベルト３に保持されている。この配列において、各横断エレメントの一方の主面、例えば後面４６には、凹所（図示せず）が設けられており、横断エレメントのそれぞれの他方の主面、例えば前面４３には、突出部４４が設けられており、横断エレメント３２の突出部４４はそれぞれ、隣接する横断エレメント３２の凹所に収容される。横断エレメント３２の下側部分３３には、揺動エッジ４５として知られるもの、すなわち、実質的に一定の厚さの、横断エレメント３２の上側部分と、横断エレメントの、有効にテーパした下側部分との間の概して僅かに丸み付けられた移行部、が設けられており、この揺動エッジ４５は、横断エレメント３２の前面４３において横断方向に延びている。揺動エッジ４５は、隣接する横断エレメント３２間で揺動若しくは傾転運動を可能にし、その結果、駆動ベルト３は、周方向で見て、プーリ１，２のシーブ４，５の間の湾曲した経路をたどることができる。
【００１６】
プーリシーブ４，５の位置におけるトランスミッションの、接線方向で見た断面図において図２に概略的に示されているように、２つのプーリ１，２のシーブ４，５の円錐面を、球状若しくは凸面状に形成することが従来技術から知られている。この例において、プーリシーブ４，５の円錐面１０は、一定の曲率半径Ｒｒ１０で、半径方向と軸方向とによって規定される横断平面において僅かに凸面状に湾曲させられている。横断エレメント３２の下側部分３３のそれぞれの側における、横方向に向けられたフランク若しくは側面４０にも、曲率半径Ｒｒ４０の凸面状湾曲が設けられている。実際には、これらの前記２つの曲率半径Ｒｒ１０，Ｒｒ４０は両方とも、図２（及び他の図面）に示されている曲率半径よりも著しく大きく、分かりやすくするために図面では誇張されている。さらに、前記曲率半径Ｒｒ１０，Ｒｒ４０は、半径方向とプーリシーブ４，５との間の角度、及び半径方向と側面４０との間の角度が、著しく、すなわち数度、例えば約７．４度と１１．５度との間で４度だけ、変化するように規定されている。さらに、実際に、前記一定の曲率半径Ｒｒ１０，Ｒｒ４０とは対照的に、半径方向若しくは高さ方向で変化する曲率半径も用いられる。
【００１７】
前記トランスミッションにおいて、互いの間で摩擦接触するシーブ面１０と側面４０との間の摩耗及び／又は損傷を可能な限り制限するために、液体潤滑剤が使用される。公知の横断エレメント３２の側面４０は、前記潤滑剤を受容するための、ひいては、前記摩擦接触における好適には高い摩擦係数を実現するための、１つ又は２つ以上の溝４１を有している。
【００１８】
横断エレメント３２の側面４０は、図３及び図４により詳細に示されており、図３及び図４は、それぞれ、横断エレメントの側面４０の位置における、横断エレメント３２の側面図及び正面図を示している。側面４０は、側面４０のより高く位置する部分４２によって隔てられた多数の溝４１を有するように示されている。より高く位置する部分４２は、側面の、総体的な又は全体的な凸面状に湾曲した輪郭を形成しており、実際に、作動中にプーリシーブ面１０と（直接、すなわち物理的）接触を行う。
【００１９】
溝４１は、実質的に、横断エレメント３２の厚さ方向、すなわち駆動ベルト３の周方向に延びており、横断エレメントの後面４６と前面４３との間に延びている。駆動ベルト３の高さ方向若しくは半径方向での個々の溝４１の寸法、すなわち溝の幅は、好適には、その方向での側面４０の全寸法の１〜５％にほぼ等しい。溝４１の深さは、より重要でないパラメータであり、好適には溝の幅の２５％〜５０％である。
【００２０】
特に、長時間にわたって１つの変速比において運転される乗用自動車のためのトランスミッションにおける駆動ベルト３の典型的な適用が、側面４０の、局所的な、ひいては不均一でかつ極めて望ましくない摩耗を生じる恐れがある、ということを考慮して、側面４０の上記表面プロフィルを改良することができる。
【００２１】
本発明によれば、横断エレメント３２の側面４０には、少なくとも初期には、比較的浅い溝５１と比較的深い溝５０とによって隔てられた突出部５２を有する表面プロフィルが設けられている。本発明によるこの表面プロフィルは、図５において、横断エレメント３２の部分"Ａ"の拡大図で示されており、この部分"Ａ"は、図４に、公知の横断エレメント３２に関して示された部分に対応する。
【００２２】
より深い溝５０は、ちょうど公知のベルトにおけるように、潤滑剤を受容する目的で設けられているのに対し、より浅い溝５１は、少なくとも公知のベルト３と比べて、側面４０の溝５０，５１間にある突出部５２と、プーリシーブ４，５との間の少なくとも初期接触面積を減じるために設けられている。その結果、トランスミッションの初期作動の間にならし運転効果が生じる。すなわち、側面４０の突出部５２は比較的早く摩耗する。浅い溝５１を設けることによって、突出部５２の接触面積は比較的急速に増大し、それに従って、駆動ベルト３とプーリ１，２との間の接触圧は、摩耗率が（ほとんど）ゼロにまで低下して定常状態の最小摩耗率が達成されるまで、低下する。横断エレメント３２の側面４０の（表面プロフィル）の初期ならし運転摩耗の間、横断エレメントの側面が、トランスミッションの長期の作動の間に好適には低い及び／又は均一に分配された摩耗率を提供する全体的な側面輪郭を提供するように、自然に形成されかつ安定する。
【００２３】
好適には、表面プロフィルの突出部５２には、少なくとも初期には、滑らかに丸み付けられた、凸面状に湾曲した（断面の）輪郭が設けられている。好適には、浅い溝５１と深い溝５０とは、側面４０において交互に設けられている。より好適には、浅い溝５１及び深い溝５０は、横断エレメント３２の局所的厚さ全体、すなわち、駆動ベルト３の周方向での横断エレメントの寸法にわたって延びている。
【００２４】
好適には、深い溝５０は、浅い溝５１の５〜２５倍の深さであり、溝深さは、それぞれの側面４０の初期輪郭"Ｃ"である（相対的に）突出した部分５２に接する仮想連続凸状曲線に対して垂直に測定される。より好適には、深い溝の深さは２５〜２５０μｍである。より好適には、浅い溝５１の深さは２〜２０μｍである。より好適には、深い溝５０は、浅い溝５１の深さの５倍よりも大きな深さである。
【００２５】
好適には、深い溝５０は２５〜１００μｍの幅を有しているのに対し、浅い溝５１の幅は１００〜２５０μｍである。より好適には、浅い溝５１は、深い溝５０の幅の２倍よりも大きな幅である。
【００２６】
好適には、少なくとも浅い溝５１に、しかしより好適には深い溝５０にも、少なくとも初期には、滑らかに丸み付けられた、凹面状に湾曲された輪郭が設けられている。より好適には、表面プロフィルの少なくとも浅い溝５１の凹面状の輪郭は、突出部５２の凸面状の輪郭に、しかし好適には深い溝５０の輪郭にも、滑らかに移行している。
【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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2013515916.tif 000009
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