(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半径方向内方に向いた１つの表面（１２）と半径方向外方に向いた１つの表面（１３）とを有する少なくとも一つの連続バンド（１１）と、前記連続バンド（１１）の長手方向に沿って滑動するよう前記連続バンド（１１）に係合している１列の板状の横断素子（２０）とを備えており、前記連続バンド（１１）は、横断方向で１つのクラウニング曲率半径Ｒcrownで湾曲しており、そして切断されたときの前記連続バンド（１１）の長手方向湾曲の１つのカーリング曲率半径Ｒcurlを画定する１つの内部残留応力分布を付与され、それにより作動中前記連続バンド（１１）は前記連続バンド（１１）の長手方向に１つの最小曲率半径Ｒminで曲げられることができ、そしてそれにより前記カーリング曲率半径Ｒcurlと前記最小曲率半径Ｒminとの１つの比率Ｒcurl/Ｒminが１つの予備屈曲係数ｆPBを画定する、連続可変変速比を実現する１つの変速機用の駆動ベルト（３）であって、
前記予備屈曲係数ｆPBが、次の式を満足させ、
ｆPB＝（δi＋δo）／δo
ここにおいて、前記連続バンド（１１）の純粋な長手方向の屈曲による応力がゼロとなる前記連続バンド（１１）の横断面を横切って引かれる想像上の１つの線を中立線ＮＬとした時、δiは、前記中立線ＮＬとバンド（１１）の半径方向で最も内側の表面（１２）との間の半径方向における最大垂直距離であり、そしてδoは、前記中立線ＮＬとバンド（１１）の半径方向で最も外側の表面（１３）との間の半径方向における最大垂直距離である、ことを特徴とする駆動ベルト（３）。
【請求項２】
半径方向内方に向いた１つの表面（１２）と半径方向外方に向いた１つの表面（１３）とを有する少なくとも一つの連続バンド（１１）と、前記連続バンド（１１）の長手方向に沿って滑動するよう前記連続バンド（１１）に係合している１列の板状の横断素子（２０）とを備えており、前記連続バンド（１１）は、横断方向で１つのクラウニング曲率半径Ｒcrownで湾曲しており、そして切断されたときの前記連続バンド（１１）の長手方向湾曲の１つのカーリング曲率半径Ｒcurlを画定する１つの内部残留応力分布を付与され、それにより作動中前記連続バンド（１１）は前記連続バンド（１１）の長手方向に１つの最小曲率半径Ｒminで曲げられることができ、そしてそれにより前記カーリング曲率半径Ｒcurlと前記最小曲率半径Ｒminとの１つの比率Ｒcurl/Ｒminが１つの予備屈曲係数ｆPBを画定する、連続可変変速比を実現する１つの変速機用の駆動ベルト（３）であって、
前記予備屈曲係数ｆPBが、次の式を満足させ、
ｆPB＝{(１＋Ｃ／Ｒcrown)・δi＋δo}/δo 
ここにおいて、Ｃは４０と８０との間の範囲内の値である定数であり、前記連続バンド（１１）の純粋な長手方向の屈曲による応力がゼロとなる前記連続バンド（１１）の横断面を横切って引かれる想像上の１つの線を中立線ＮＬとした時、δiは、前記中立線ＮＬとバンド（１１）の半径方向で最も内側の表面（１２）との間の半径方向における最大垂直距離であり、そしてδoは、前記中立線ＮＬとバンド（１１）の半径方向で最も外側の表面（１３）との間の半径方向における最大垂直距離である、ことを特徴とする駆動ベルト（３）。
【請求項３】
請求項１または２に記載の１つの駆動ベルト（３）と、先細の実質的に輪環形状の可変幅の１つの溝をそれぞれが形成する２つのプーリー（１，２）を備え、前記溝に１つの駆動ベルト（３）の長手方向に湾曲する１つの部分が載置され、それにより変速機の作動中前記１つの部分が長手方向に１つの最小曲率半径Ｒminで曲げられることを特徴とする連続可変変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１の導入部分に記載の駆動ベルトに係るものである。さらに、本発明はそのような駆動ベルトを使用している連続可変変速機に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明に係るタイプの駆動ベルトは、特に自動車のエンジンと負荷との間で連続的に変化する速度とトルク比で機械力を伝達する連続可変変速機に使用することで一般に知られている。そのような駆動ベルトは欧州特許ＥＰ-Ｂ-０．２７９．６４５明細書にも記載されている。この既知の駆動ベルトは２つの無端キャリヤーと駆動ベルトの長手方向に直交して相互に平行に配置されている１列の板状の横断素子とから構成されていて、その連続バンドは横断素子のスロットに嵌められていて、横断素子はバンドの長手方向に自由に滑動できるようになっている。典型的にはキャリヤーは何枚も同心的に積み重なった連続バンドの１つの積層物である。こうすることによりキャリヤーはかなりの引張り強度を持ちながら、それの長手方向に比較的容易に屈曲できる。
【０００３】
可変巾のＶ溝を形成する２つのプーリーディスクをそれぞれ有する２つのプーリーを回転可能に接続する連続可変変速機における使用の性格として、既知の駆動ベルトは作動中に、緊張、屈曲そして伸張を受けて高い内部応力（ストレス）を生じる。この内部応力はプーリーの回転速度と変速機にかかるトルクとによって変化する。ベルトの軌道は一方のプーリーから他方のプーリーへ向かう２つの長手方向の直線部分と、プーリーのディスクの間を走る２つの長手方向に曲げられた湾曲部分とからなり、このベルトの湾曲部分の軌道は２つのプーリーのそれぞれの曲率半径で決まり、その半径が変速機の変速比を決めている。作動中の緊張、屈曲そして伸張の結果、連続バンドの半径方向内側の表面近くの応力（ストレス）は、変速機内での駆動ベルトの作動中、バンドが引き伸ばされるときの最大（「正」の、または引張の）応力レベルとバンドが曲げられるときの最小（「負」の、または圧縮の）応力レベルとの間で周期的に変化し、一方バンドの半径方向外側の表面近くではこれら最大レベルと最小レベルはこれと逆の順番で生じる。このような周期的変化により駆動ベルトは疲労亀裂を生じ最終的には損壊する。疲労亀裂によるベルト損壊のリスクを最小にするため、または疲労に対する抵抗を改善することによりベルトの寿命をできるだけ延ばすため、既知の連続バンドは予め屈曲されており、すなわち、製作時に内部に残留応力分布を与えられている。一般には、そのような予備屈曲は、回転されながら同時に引き離される２つのローラーにバンドを巻きつけて、バンドを塑性変形させることにより実現できる。そのローラーの直径が初期残存応力の分布を大体決めている。予備屈曲工程はバンドの円周長も決めるため、バンド較正工程と呼ばれることもある。
【０００４】
この既知技術によれば、駆動ベルトの作動中、連続バンドの内側表面近くの最大引っ張り応力と外側表面近くの最大引っ張り応力とが等しくなり、全体の最大引っ張り応力が最小となるように内部残留応力を分布させるのが好ましい。この最適な状態は、連続バンドの内部残留応力分布が、変速機内での作動中に屈曲される最小曲率半径の二倍の曲率半径で連続バンドが長手方向に屈曲させられるような応力分布と一致するとき、生じることが知られている。内部残留応力分布の影響でその連続バンドが湾曲するとき、例えば切断されたとき、の曲面の半径をカーリング半径と言う。欧州特許ＥＰ-Ｂ-０．２８３．３０３明細書に記載のようにそのような連続バンドの初期残留応力分布とカーリング半径とはバンドを直交方向で切断し、そしてその切断された連続バンドがとる形態の長手方向の曲率半径を測定することにより求められる。
【０００５】
かくして既知技術によれば、所望のカーリング半径は、駆動ベルトが使用される変速機の正常動作において、無端バンドが屈曲する最小曲率半径の二倍とされている。
【０００６】
一般に言って、そして少なくとも乗用車用変速機に使用される駆動ベルトにおいては、作動中生じるそのような最小曲率半径は、駆動ベルトの１つの最小の物理的曲率半径にかなり正確に一致する。この駆動ベルトの最小の物理的曲率半径は、隣接し、相互に接触している横断素子の軸周りの相互回動（相互傾斜）の最大量を画定する先細の端部を有する横断素子によって、また、横断素子厚とも言われる横断素子の長手方向における寸法、と組み合わされて、決定される。勿論、この物理的最小半径は、乗用車のような典型的な自動車用途では、いくらか、すなわち１０％程度、作動中実際に生じる最小曲率半径よりも小さくなっていて、変速機の変速比の全範囲が実現されるようになっている。
【０００７】
ベルトの長手方向の湾曲軌道において、連続バンドの最小曲率半径は、いわゆる多角形効果のため、局所的に軌道に沿うバンドの平均曲率半径よりも小さいことが特筆される。この多角形効果は駆動ベルトの設計に関係し、図３を参照してさらに後述される。
【特許文献１】欧州特許ＥＰ-Ｂ-０．２７９．６４５明細書
【特許文献２】欧州特許ＥＰ-Ｂ-０．２８３．３０３明細書
【特許文献３】欧州特許出願ＥＰ-Ａ-１．１１１．２７１明細書
【特許文献４】欧州特許出願ＥＰ-Ａ-０．９０５．８３０明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記のカーリング半径で予備屈曲された連続バンドは駆動ベルトに最長寿命を与える筈であるが、実際には現在のベルト設計は、理論的に予想されたものに関する疲労損壊の結果として、早期に損壊する傾向がある。その疲労損壊は驚くべきことに、バンドの半径方向内側の表面近くで主として始まっている。従って、現在使用されているベルトは、それらの公称トルク伝達能力に関して過大につくられており、そのことは既知技術で理論的に必要とされているよりも大きな長手方向に面した断面の表面積を無端ベルトに持たせていると言うことである。このような大きな断面の表面積は連続バンドにおける最大引張応力を減少させるので好ましく、そのためには例えば、１つのキャリヤーの連続バンドの数を増大させるか、キャリヤーの横断方向の幅を増大させれば可能である。しかし、これらの手法はコストを高くし、ベルトのサイズを大きくするため、原則として好ましくない。
【０００９】
本発明の目的はコストを増加させることなく既知のベルトの作動寿命を延長させることであり、または所与の公称トルク伝達能力に対して駆動ベルトのコストを下げることである。本発明によればこの目的は請求項１に記載の駆動ベルトによって達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の重要な特徴は、ベルト設計においてキャリヤーの連続バンドが正確に矩形断面を有するのではなく、バンドの横断面で見て、少なくとも長手方向に真直ぐの姿勢にされているとき弧状の形状を備えることにある。弧状の形状の半径はクラウニング半径と称する。欧州特許出願ＥＰ-Ａ-１．１１１．２７１明細書においてそのような弧状の形状の意義が論じられている。また、この欧州特許出願ＥＰ-Ａ-１．１１１．２７１明細書から知ることは、駆動ベルトの使用中にバンドのクラウニング半径を有意に変える鞍状湾曲と呼ぶ現象をバンドが呈するということである。
【００１１】
さらに、本発明は、クラウニング半径と言うパラメータと鞍状湾曲によるその変化がバンドの内部応力分布に対し大きな影響を及ぼすという洞察に基づいており、それらは本発明により分析され、数値化され、以下で図を参照して詳述される。本発明では、駆動ベルトの作動中半径方向内側表面近くの最大引張応力と半径方向外側表面近くの最大引張応力とが等しく、従って全体の最大引張応力が最小となるということが再認識されるように、この影響を考慮している。本発明に基づく駆動ベルトは、最適な内部応力分布と、疲労亀裂に対する抵抗力とを有し、それにより好適にバンドのクラウニング半径が考慮される、連続バンドを備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の他の特徴は以下の添付図を参照する実施例の説明から理解される。
【実施例１】
【００１３】
図１は本発明に基づく駆動ベルト３が使用される変速機の概略を描いた斜視図であり、変速機は多数の横断素子２０を備え、横断素子２０がキャリヤー１０の上をキャリヤーの長手方向に沿って滑動できるように１つの無端キャリヤー１０に取りつけられている。変速機は２つのプーリー１，２を備え、それぞれが可変幅の実質的に先細の輪環状の溝を形成しており、その中に駆動ベルト３の長手方向に湾曲した部位が載置されている。この図で駆動ベルト３は第一のプーリー１内で最も屈曲している、すなわち、長手方向に最小の曲率半径Ｒminにて曲がっており、一方それはプーリー１と２の間を直線部となって横断している。このタイプの変速機とそれの動作は従来技術でよく知られている。
【００１４】
図２は駆動ベルト３の長手方向で見た横断面図である。この図は横断素子２０の正面図でもあり、そしてキャリヤー１０の横断面図でもある。キャリヤー１０はこの駆動ベルト３の実施例では２つの部分から成り、それぞれは横断素子２０の側方の窪みに取りつけられた１つの連続バンド１１から成る。しかし、通常実際には、キャリヤーの各部分は、多くの同心円的に巣状に組み合わされたバンド１１から構成されている。横断素子２０は、変速機の作動中、側面２１を介してプーリー１及び２と接触する。
【００１５】
図３は最小曲率半径Ｒminに対するいわゆる多角形効果の影響を示しており、作動中、最小曲率半径のところで連続バンド１１は曲げられ、そして長手方向に張力Ｆtenを受ける。図３から、駆動ベルト３がプーリーのディスク間を走る長手方向で屈曲された軌道部分にある時、バンド１１を支えている限られた数の横断素子２０のため、前記最小曲率半径Ｒminは、幾らか、１０％程度、ベルト３の平均曲率半径より、すなわち湾曲軌道に沿って滑らかに連続的に湾曲しているとして求めたバンド１１の曲率半径より小さくなっていることが判る。本発明では、連続バンド１１の最小曲率半径Ｒminが湾曲軌道に沿う平均曲率半径よりも局所的に小さいと言うこの現象が最適な結果のために考慮される。
【００１６】
図４は、半径方向内側に向いた表面１２と半径方向外側に向いた表面１３とを有する連続バンド１１の予備屈曲プロセスを説明する概略側面図であり、このプロセスはバンド１１に内部残留応力分布を与える。この予備屈曲プロセスにおいて、同時に回転する２つのローラー４の周りにバンド１１を取りつけて、ローラーを矢印Ｆにより示すように相互に離してバンド１１を塑性変形させる。それ故、ローラー４の直径Ｄが初期残留応力の分布を決め、その分布は、バンド１１を直交して切断したときバンド１１が長手方向で湾曲する曲率半径、すなわちカーリング半径Ｒcurlによって表される。製作誤差のため、実際にはこのカーリング半径Ｒcurlはバンドの全周に渡って変化することに注意する必要がある。しかしながら、そのような場合本発明ではカーリング半径Ｒcurlの平均値を採る。
【００１７】
図５は、長手方向の屈曲による内部応力分布を示しており、予備屈曲連続バンド１１の側面図、即ち、図２の矢印Ａの方向で見た図であって、３つの状態を長手方向の曲率または屈曲量で見せている。図５でσPBは予備屈曲プロセスで生じた最大内部残留引張応力と圧縮応力とを示している。中立線ＮＬは屈曲による応力がゼロである線を示す。この線の両側では応力は逆符号となり、引っ張りから圧縮へ変わっていく。中立線は純粋に長手方向の応力、すなわち予備屈曲応力に関しており、変速機作動中に存在する引張応力成分あるいは他の応力成分はここでは考慮しない。本発明でこのように単純化してもよいのは前記他の応力成分は、高さＨ、すなわち連続バンド１１の半径方向において多少とも対称的に分布していると考えられるからである。
【００１８】
第１の状態Ａにおいて、連続バンド１１の曲率半径はカーリング半径Ｒcurlに一致し、それにより半径方向内側の表面、すなわち内側繊維１２における圧縮応力、内側繊維応力と呼ばれる、と、半径方向外側の表面、すなわち外側繊維１３における圧縮応力、外側繊維応力と呼ばれる、とは等しく、そして比較的小さい。第２の状態Ｂにおいて、バンド１１は真直ぐにされ、これはプーリー１と２の間での駆動ベルト３の断面を表している。この状態では内側繊維応力は「正」、すなわち引張応力であり、そして外側繊維応力は「負」、すなわち圧縮応力であって、それにより内側繊維応力レベルの絶対値は全体の中で最大レベルとなる。第３の状態Ｃにおいて、バンド１１は長手方向で最小曲率半径Ｒminで湾曲しており、この湾曲は駆動ベルト３の変速機内での作動中に生じる。この状態では外側繊維応力は引張応力であり、内側繊維応力は圧縮応力であり、それにより外側繊維応力レベルの絶対値は全体の中で最大レベルである。
【００１９】
既知技術によれば全体の中での最大内側繊維応力レベルは、予備屈曲連続バンド１１を真直ぐに曲げただけの結果として内側繊維１２に生じる予備圧縮応力−σPBと１つの引張応力σBSとの和（−σPB＋σBS）であり、この引張応力σBSは次の式により簡単なビーム屈曲理論によって概算できる。
δBS＝（δ・Ｅ）／Ｒcurl        （１）
この式（１）において、δは連続バンド１１の高さの半分、すなわち、内側繊維１２と外側繊維１３との間の半径方向距離の半分であり、Ｅはヤング弾性率である。
【００２０】
全体の中での最大外側繊維応力レベルは、予備圧縮応力−σPBと、予備屈曲連続バンド１１を真直ぐにしたことだけで式（１）で与えられる内側繊維に生じる圧縮応力−σBSと、そのような最初真直ぐなバンド１１を最小曲率半径Ｒminに曲げたことだけで外側繊維１３に生じる引っ張り応力σBMとの和（−σPB−σBS＋σBM）であり、この引張応力σBMは次式で与えられる。
σBM＝（δ・Ｅ）／Ｒmin        （２）
【００２１】
また既存技術によれば、最大外側繊維応力レベルと最大内側繊維応力レベルとは、それらが等しいとき好適に１つの最小値を示す。すなわち次式を解くことによる。
−σPB＋σBS＝−σPB−σBS＋σBM        （３）
【００２２】
式（１）と（２）とを式（３）に代入することにより次式が得られる。
−σPB−(δ・Ｅ)/Ｒcurl＝−σPB＋(δ・Ｅ)/Ｒcurl−(δ・Ｅ)/Ｒmin      （４）
【００２３】
この式（４）を解くことにより、最大応力レベルの最小化と疲労抵抗の最適化についての連続バンド１１の最適カーリング半径Ｒcurlが求められる。
Ｒcurl＝ｆPB・Ｒmin        （５）
ここで、ｆPBは予備屈曲係数と呼ばれ、「２」に等しい。
【００２４】
上述の理論はそれ自体有効であるけれども、今日の駆動ベルト設計にとってその疲労寿命は期待値を満足させないことが判った。従って、さらに作動中の連続バンド１１の挙動を解析していくことが本発明の目的となっていた。その解析において、バンド１１に与えられたクラウニング半径Ｒcrownが、鞍状湾曲現象と同じように、内部応力分布にかなりの影響を持っていることが判った。図６はクラウニング半径Ｒcrownとカーリング半径Ｒcurlとを画定する本発明に基づく１つの連続バンド１１の１つの部分を示す。
【００２５】
本発明は、駆動ベルト３の作動中における連続バンド１１の屈曲による応力の１つの改善された理論解析とモデルとを提供し、それに基づきカーリング半径Ｒcurlに関するバンド１１の１つの最適設計を画定する。本発明に基づく解析は、今日使用されている連続バンド１１の横断方向曲面がその長手方向の屈曲に有意な程度影響していることを明確にした。すなわち、特に内側繊維１２と外側繊維１３との間の最大離反距離はバンド１１のクラウニング半径Ｒcrownが減少するにつれて増大する。さらに、クラウニング半径Ｒcrownが減少するとき、純粋な屈曲に対して内側繊維１２と中立線ＮＬとの間の１つの最大内側繊維距離δiは、外側繊維１３と中立線ＮＬとの間の１つの最大外側繊維距離δoよりも増大する。その効果は図７に誇張して示す。
【００２６】
上述の効果を考慮して式（４）は次のように書き直される。
−σPB−(δi・Ｅ)/Ｒcurl＝−σPB＋(δo・Ｅ)/Ｒcurl−(δo・Ｅ)/Ｒmin  （６）
【００２７】
予備屈曲係数ｆPBについては本発明に基づき次のように導かれる。
ｆPB＝（δi＋δo）/δo        （７）
【００２８】
図８は、高さ約１８５μm、横断幅約９．５mmを有する連続バンドの典型的な設計に対する、クラウニング半径Ｒcrownの典型的な範囲での、本発明の予備屈曲係数ｆPBの１つのグラフである。例として、真直ぐにされ０．４×１０３ニュートンで引張される連続バンド１１の１つの部分で測定された１つの典型的なクラウニング半径１００mmに対する予備屈曲係数ｆPBが示されている。この予備屈曲係数ｆPBは約２．３であり、これまで最適値と考えられていた値よりも約１５％実質的に大きい。本発明に基づく予備屈曲係数ｆPBを有する連続バンド１１は改善された疲労抵抗を有する。
連続バンド（１１）が長手方向に真直ぐにされて引っ張られて測定されたとき、横断方向における連続バンド（１１）の曲率半径Ｒcrownは５０mmと１０００mmの間、好ましくは５０mmと２５０mmの間の範囲内にある値である。
予備屈曲係数ｆPBは２．１５と２．４５の間の範囲内にある値である。
【００２９】
本発明によれば、さらに鞍状湾曲現象を考慮することにより最適予備屈曲係数ｆPBはさらに改善できる。この鞍状湾曲現象は欧州特許出願ＥＰ-Ａ-１．１１１．２７１と欧州特許出願ＥＰ-Ａ-０．９０５．８３０で説明されている。鞍状湾曲現象によりクラウニング半径Ｒcrownは、連続バンド１１がその長手方向で屈曲が増加していくに従い増大していくことが知られているけれども、その正確な効果は容易に分析できない。それ故、本発明は１つのより実験的な手法を提案しており、そこでは、式（６）は次のように書きかえられる。
−σPB−ｆi・(δi・Ｅ)/Ｒcurl
＝−σPB＋ｆ0・{(δo・Ｅ)/Ｒcurl−(δo・Ｅ)/Ｒmin}    （８）
【００３０】
この式８においてｆiは、バンド１１が真直ぐにされたときの鞍状湾曲による内側繊維１２の最大引張応力レベルの相対的増加を画定する１つの応力係数であり、ｆoは、バンド１１が最小曲率半径Ｒminで長手方向に湾曲させられるときの鞍状湾曲による外側繊維１３の最大引張応力レベルの相対的増加を画定する１つの応力係数である。
【００３１】
予備屈曲係数ｆPBは本発明に従って次のようになる。
ｆPB＝（ｆi・δi＋ｆo・δo）/(ｆo・δo)        （９）
又は、
ｆPB＝{(ｆi/ｆo)・δi＋δo}/δo        （１０）
【００３２】
応力係数ｆi及びｆoは、連続バンド１１が真直ぐにされたときの連続バンドの最大引張応力と、連続バンド１１が最小曲率半径Ｒminで曲げられたときの連続バンドの最大引張応力とを比較することにより求められる。それらはＦＥＭ計算法（Finite Element Method）によって求められ、その計算法には式（６）で得られた結果と共に鞍状湾曲現象が含まれている。この比較は図９のグラフに示されていて、それは１つのクラウニング半径Ｒcrownで屈曲した１つの概念的横断方向曲面を有するバンド１１の（相対的な）応力レベルを、横断面で見た、即ち、高さＨに垂直な、連続バンド１１の横断方向の幅に対する１つのグラフであり、それら応力レベルは式（１０）とＦＥＭ計算法により決定される
【００３３】
図９において、実線は、式（１０）で計算した、長手方向で最大の屈曲状態Ｃにおけるバンド１１の外側繊維１３での応力レベルσoを示し、そして破線は、同じ状態Ｃに対してＦＥＭ計算法で得た結果を示している。外側繊維１３での最大引張応力σoは連続バンド１１の中間点Ｍで生じることは明白である。応力係数ｆoはこれら二つの計算の結果の間の１つの乗数係数を表している。
【００３４】
図９において、点線は、式（１０）で計算した、長手方向で真直ぐな状態Ｂにおけるバンド１１の内側繊維１２での応力レベルを示し、そして一点鎖線は、同じ状態Ｂに対してＦＥＭ計算法で得た結果を示している。内側繊維１２での最大引張応力は連続バンド１１の側縁部Ｓで生じることは明らかである。応力係数ｆiはこれら後の二つの計算の結果の間の１つの乗数係数を表している。
【００３５】
上に述べた方法で最適結果が得られるが、少なくとも比較的小さいクラウニング半径Ｒcrownについては、しかし頻繁に使用される半径についても、結果の精度に影響を与えることなく近似可能なことが判った。これに関して、ＦＥＭ計算において両応力係数ｆiとｆoとはカーリング半径Ｒcurlに依存して本質的に同程度に変化し、従って両応力係数の間の比率ｆi／ｆoはカーリング半径Ｒcurlに殆ど依存しない、ということが本発明によって発見された。加えて、前記応力係数ｆiとｆoの比率ｆi／ｆoは駆動ベルト３の動作中に連続バンド１１の最小曲率半径Ｒminの値により本質的に影響されないことが判った。本発明に基づく計算によれば、少なくとも比較的小さいクラウニング半径Ｒcrownについては、式（１０）は実際以下のように近似される。
ｆPB＝{(１＋Ｃ／Ｒcrown)・δi＋δo}/δo        （１１）
ここで、Ｃは連続バンド１１の全体の形状に依存する実験的に決められる定数である。
連続バンド１１を長手方向に真直ぐにして引っ張って測定したとき、横断方向における連続バンド１１の曲率半径Ｒcrownは５０mmと２５０mmの間の範囲内にある値である。
また、予備屈曲係数ｆPBは２．４０と３．６０の間の範囲内にある値である。
典型的な駆動ベルトの設計に対し、少なくとも０．４×１０３（ニュートン）で引っ張られている連続バンド１１の直線部分でクラウニング半径を計測したときは、Ｃは約４０からと８０までの範囲の値であった。図１０では、式（１１）の予備屈曲係数ｆPBはある範囲のクラウニング半径Ｒcrownに対してプロットされていて、Ｃ＝４２である。本発明に基づく予備屈曲係数ｆPBを有する連続バンド１１は優れた疲労抵抗を有し、連続可変変速機の使用に理想的に適している。例として、最も頻繁に使用される１００mmのクラウニング半径についての予備屈曲係数ｆPBが示され、それは約「２．８」に等しい。再度指摘するが、この値はこれまで最適と考えられていた予備屈曲係数ｆPBの値「２」よりもかなり大きい。検証テストによれば、本発明に基づく１つの残留応力分布を与えられた、即ち、式（１１）と式（５）とにより画定される最適カーリング半径を有する連続バンド１１から成る駆動ベルトの使用寿命は、７０％まで増大する可能性が示された。
【００３６】
最後に、連続バンド１１に窒化処理を施し、ここにおいてバンド１１は永久圧縮応力を有する１つの表面層を備えることは周知の技術である。金属疲労は引張応力によるのであるから、そのような表面層は、本発明による解析をする時に、詳細には、パラメータδiとδoとを決めるため内側繊維１２と外側繊維１３とを画定する時に、無視できる。勿論、長手方向の屈曲によるバンドの横断面の変形を求め、そしてＦＥＭ計算で鞍状湾曲現象の影響を求めるためには、バンド１１の完全な形状、すなわちそのような表面層を含む形状も考慮されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の駆動ベルトが使用される１つの変速機の概略斜視図である。
【図２】駆動ベルトの断面図である。
【図３】駆動ベルトにおけるいわゆる多角形効果の説明図である。
【図４】連続バンドの予備屈曲プロセスの説明用概略図である。
【図５】長手方向の屈曲の結果としての連続バンド内の内部応力分布をバンドの３つの状態について示す図である。
【図６】本発明によるクラウニング半径とカーリング半径とを示す、連続バンドの断片の斜視図である。
【図７】横断面の中心線に対するバンドの半径方向外側の表面の位置での、連続バンドの断面の弧状形状、すなわちクラウニング半径の影響を示す図である。
【図８】連続バンドの長手方向の最小曲率半径とカーリング半径との間の最適比率をクラウニング半径に対して示すグラフである。
【図９】式（１０）と鞍状湾曲現象を採りこんだＦＥＭ計算とで求めた連続バンドにおける内部応力レベルのグラフである。
【図１０】連続バンドのカーリング半径と長手方向の最小曲率半径との間の最適比をクラウニング半径に対して表したグラフであり、ここにおいて鞍状湾曲は考慮されている。
【符号の説明】
【００３８】
１：プーリー
２：プーリー
３：駆動ベルト
１１：連続バンド
１２：半径方向内側表面
１３：半径方向外側表面
２０：板状横断素子
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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