(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続可変変速比を実現させる変速機用駆動ベルト（１）であって、長手方向に引張された状態（横断面Ａ−Ａ）にある時に、駆動ベルト（１）の長手方向に対し直交する方向に１つの湾曲を示す１つの部分を有する少なくとも一つの連続バンド（２０）からなり、前記湾曲が半径ＲSB（「引張されたバンドの半径」）の概して弧形の１つの形状をなし、前記バンド２０が複数の横断要素（３０）を伴い、前記横断要素は、それぞれ前記連続バンド（２０）の１つの主要面（２４）と相互作用する１つの接触面（３１）を有し、かつ面半径ＲF（「面半径」）の１つの概して弧形の形状をなす１つの横断方向の凸湾曲を有し、前記面半径ＲFの逆数（１／ＲF）から前記引張されたバンドの半径ＲSBの逆数（１／ＲSB）を差し引いた値が−５［ｍ-1］よりも大きいことを特徴とする駆動ベルト。
【請求項２】
前記面半径ＲFの逆数（１／ＲF）から前記引張されたバンドの半径ＲSBの逆数（１／ＲSB）を差し引いた値が−３．５［ｍ-1］よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の駆動ベルト。
【請求項３】
前記連続バンド（２０）が１つの半径方向内側の主要面（２４）及び１つの半径方向外側の主要面（２５）を有し、かつ軸方向中央部（２１）での半径方向の厚さが軸方向の両外側部（２２，２３）における厚さよりも大きくなっており、前記引張されたバンドの半径ＲSBが次式を満たす値であり、ここにおいてＳＤはバンドの前記半径方向の内側主要面（２４）の切線ＴＧの２つの接触点間の長さであり、ＰＤは前記半径方向の内側主要面（２４）と前記切線ＴＧとの間の最大垂直距離である、ことを特徴とする請求項１に記載の駆動ベルト。
ＲSB＝｛（１／４）・ＰＤ2＋ＳＤ2｝／（２・ＳＤ）
【請求項４】
前記湾曲を示す部分は、長手方向に引張された状態の時に、駆動ベルト（１）の長手方向に対し直交する方向に湾曲を示し、前記湾曲は前記横断要素（３０）の前記接触面（３１）の凸の湾曲度と同じかそれ以下であることを特徴とする請求項１−３のいずれかに記載の駆動ベルト。
【請求項５】
前記湾曲を示す部分は、最もきつく長手方向に曲がる状態（横断面Ｄ−Ｄ）の時に、駆動ベルト（１）の長手方向に直交する方向に対し、無湾曲または凸の湾曲を示すことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の駆動ベルト。
【請求項６】
前記湾曲を示す部分は、最もきつく長手方向に曲がる状態（横断面Ｄ−Ｄ）の時に、駆動ベルト（１）の長手方向に直交する方向に対し、無湾曲または凸の湾曲を示し、前記凸の湾曲度は前記横断要素（３０）の前記接触面（３１）の前記凸の湾曲度と実質的に等しいことを特徴とする請求項５に記載の駆動ベルト。
【請求項７】
請求項１−６のいずれかに記載の駆動ベルト（１）での使用に適していることを特徴とする連続バンド（２０）。
【請求項８】
前記バンド（２０）は、いずれも長手方向の周囲に沿って、本質的に均一の半径方向の厚さ（Ｔ）と、本質的に均一の軸方向の幅（Ｗ）を有することを特徴とする請求項７に記載の連続バンド（２０）。
【請求項９】
長手方向に引張された前記連続バンド（２０）の一部が、前記バンド（２０）の長手方向に直交する方向に、５０ｍｍから２５０ｍｍの範囲内の１つの値を有する１つのバンド半径ＲBの概して弧形の１つの湾曲を示すことを特徴とする請求項７または８に記載の連続バンド（２０）。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれかに記載の駆動ベルト（１）を包含する、１つの上限及び１つの下限間で連続可変の変速比を実現するための変速機であって、少なくとも部分的に第１プーリ（４）のみぞ車と第２プーリ（５）のみぞ車との間に配置され、且つ前記両方のみぞ車により与えられる把持力の影響により前記各プーリ間のトルク伝達を可能とする、請求項７〜９のいずれかに記載の１つの連続バンド（２０）を好適には有することを特徴とする変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の前段に記載した内容により連続可変変速比を実現するための変速機用の駆動ベルトに関する。また本発明は、そのような駆動ベルト用の連続バンド及びそのような駆動ベルトを有する変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このタイプの駆動ベルトは、連続可変変速機におけるこれらの出願を通じて一般的に知られている。現在広く適用され試用されている連続バンドは、横断幅８―３５ミリメートル、半径方向厚さ０．１０―０．３０ミリメートル、長手方向長さ２００―７００ミリメートルである。これら既知の駆動ベルトは連続可変変速機に採用され、その駆動ベルトが一対の調整可能なプーリの円錐形みぞ車の間を走行し、これによりそのプーリのみぞ車が横断要素に把持力を及ぼす。この把持力は、一方ではプーリと駆動ベルトとの間の摩擦によりトルク伝達を可能にし、他方ではプーリの回転軸に関して半径方向外側へ横断要素を推し進めようとする。これらの横断要素の実際の半径方向への動きは連続バンドによって制限され、その結果上記把持力は、横断要素と連続バンドとの間で垂直方向の力を介して横断要素により連続ベルトへ伝達される。これにより連続バンドは、駆動ベルトを屈曲することなく、一方のプーリから他方のプーリへ、相互に押し合う横断要素によりトルク伝達を可能とする引張力の下に置かれる。連続可変変速機の変速比は、一対のプーリにおける駆動ベルトの走行半径の比によって決定され、最大変速機比から変更が可能であり、最大変速機比では、第１プーリにおける駆動ベルトの走行半径が最大であり、第２プーリにおけるそれが最小であって、両走行半径が実際に等しくなる中間変速機比を経て、第１プーリにおける走行半径が最小で、第２プーリにおける走行半径が最大である最小比まで変えられる。
【０００３】
通常、少なくとも連続バンドまたはバンドは、自動車用途において起きる高トルク水準に高信頼性で対応するために金属からなっている。また通常は、駆動ベルトの各横断要素は、金属からなり、本質的に適合するように寸法設定されている。連続可変変速機の用途の故に、既知の駆動ベルトは、作動中に、長手方向の曲がり量および変速機により伝達されるトルク量、またはそれによる連続バンド内の張力によって強度が変化する、非常に強い長手方向の曲げ応力及び引張応力を受ける。このため、それが使用される変速機または車両の使用寿命期間中における例えば、疲労及び／又は損耗による駆動ベルトの破損、の回避は重要な考慮点である。ドイツ国特許出願公開公報ＤＥ−Ａ２．６４３．５２８において、連続バンドの側面とプーリまたは横断要素、詳細に言えば横断要素の首部との間の摩擦接触は連続バンドの過度の損耗及び早期破損をもたらすことが認識された。
かかる接触を避けるために、１つの連続バンド好適には１組の半径方向に組み込まれた複数の連続バンドと、サドルとして知られ、連続バンドとの相互作用が意図され、そして駆動ベルトの長手方向を横断する方向に凸湾曲を備えた、それぞれ１つの接触面を有する多数の横断要素と、を備える駆動ベルトが開示されている。横断要素のこの接触面の横断方向湾曲は、トラッキング効果を得ることが意図されており、これにより連続バンド及び横断要素の相互の方向付けが促進され、連続バンドの側面と横断要素との間の磨耗接触が回避される。
【０００４】
前記駆動ベルトが平滑・平坦でかつ本質的に連続する面を有する連続バンドを備える既知の技術に従って構成された場合でも、実際には連続バンドの付加的損耗及び予想される事項に関するベルトの早期損傷問題が観測される。この問題の解析の結果、少なくともある場合には、連続バンドの側面近傍から生じる疲労亀裂によることが明らかになった。このことは、作動中に比較的高周波数の応力が連続ベルトの側面近傍でなお発生し、これにより負荷が有意な程度まで連続バンドの側面により伝達されることを意味した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、連続バンドの側面近傍における比較的に高周波の応力を予防することによって、駆動ベルトの寿命を向上させることを狙いとする。より詳細には、本発明は既知のトラッキング効果を維持しながら、適切な横断方向の湾曲を有する連続バンドを提供することにより、特に連続バンドの作動中にその側面近傍に生じる応力レベルを下げることを狙いとしている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記目的は請求項１の特徴部分に記載の駆動ベルトによって達成される。本発明に係る駆動ベルトはその長手方向に対し横断する方向に湾曲を示す連続バンドを有し、その湾曲は横断要素の接触面の横断方向湾曲に関している。本発明に係る駆動ベルトは改善された使用寿命を有し、そしてバンドと横断要素との接触において、不必要に高い応力、例えば駆動ベルトの側面近傍に発生する周波数応力が発生しないように駆動ベルトの横断要素に関して形を決められている連続バンドを有している。
【０００７】
ヨーロッパ特許出願公開公報ＥＰ−Ａ−０．３０５．０２３に述べられているように、従来技術で横断要素の接触面の湾曲と等しい湾曲を有する連続バンドを示す図面が組み込まれていることが注目される。しかし、その既存技術はこれらの図面中に表れた環境条件を指摘していない。つまり、それは変速機の構成または駆動ベルトの負荷の量を指摘していない。そのような情報の不在において、これらの図面は連続バンド及び横断要素間の垂直方向の力が、横断要素の接触面に適合するようにバンドを弾性変形させる、作動中の駆動ベルトを表していると結論される。このタイプの商業的に有用な駆動ベルトの連続バンドは、横断方向湾曲を示すかもしれないということがさらに注目される。しかし、このようなベルトから知られる湾曲は、駆動ベルトの横断要素の接触面の湾曲に関係なく見え、詳細に言えば、本発明に基づいていない。それ故に、上記既存技術の横断方向の湾曲は連続バンドの製造工程の結果であると結論される。
【０００８】
本発明による課題解決は、おそらく製造工程の特性のために、しかしいずれにせよ、鞍型湾曲の現象により、連続バンドが不可避的に横断方向湾曲を示すという本発明の背景にある洞察に基づく。本発明の背景にある洞察によれば、既知の駆動ベルトにおける連続バンドは、駆動ベルトの長手方向の曲げによる応力を受けるのみならず、駆動ベルトの長手方向に直交する面内の曲げによる応力を有意な程度に受ける。以下に詳しく述べるように、横断要素と連続バンドの間の垂直方向の力が有意な程度に生じる場合、本発明は、バンドの横断方向湾曲が横断要素の接触面の湾曲よりも小さいという条件を包含し、かつこれに基づいている。これは特に重要である。というのは、本課題の分析では、連続バンドの両側面近傍での前記比較的高周波の応力は、連続バンドとプーリまたは横断要素の首部の軸方向接触に起因するのみならず、バンドの横断方向湾曲の特性にも起因することを示し、詳細に言えば、意外にも、バンドの側面と横断要素の接触面との間の接触に起因することが分かった。本発明に基づく連続バンドへの負荷は、有利なように分散され、詳細に言えば、バンドの側面近傍へ集中しない。
【０００９】
平らな連続バンドの鞍状曲がりは、意図した長手方向の曲がりに次いで、長手方向に直交する平面内においても曲がるということである。しかし、逆の方向で、即ちもし、バンドが長手方向に凸に曲がり、即ち半径方向に内方へ曲がるならば、鞍状曲がりの特性上、直交方向にはに凹に曲がり、その逆の場合も同様に逆となる。連続バンドが最初から横断方向湾曲を有しているならば、これは、長手方向に曲がるときに、バンドの直交方向の形状に影響する。例えば、無負荷状態において、即ち連続バンドを概念的に変形させるのに十分な大きさの外力が作用していない状態において、長方形の直交方向断面を有する連続バンドから出発してもよい。後者は、一般的に弧の形状で平滑かつ水平な表面上に置かれ、その主要面は本質的に水平表面に垂直な方向に伸長する場合、一般的である。無負荷状態においてそのような平らな連続バンドから出発して、バンドの横断方向湾曲は、バンドが長手方向に引っ張られる時には半径方向に凸形に、バンドが長手方向に曲げられる時には半径方向に凹形に、交互に変化する。
【００１０】
変速機に用いられる場合、本駆動ベルトは、それが変速機から取り外された無負荷状態における円形のような自由な形状ではなく、変速機に組み込まれた形状になる。本駆動ベルトの変速機におけるけ形状は常に、一方のプーリから他方のプーリへおよびその逆へ走行している２つの長手方向の引張部と、自由な円形形状での半径よりも小さい実質的に一定の１つの走行半径にて二つのプーリのみぞ車間を走行している２つの長手方向の湾曲部と、引張部と湾曲部分が接続する４つの過渡部と、からなっている。過渡部において連続バンドの湾曲の長手方向の半径は、無限大即ち引張状態からそれぞれのプーリにおける実際の走行半径まで、またはその逆方向に円滑に変化する。従来からよく知られている通り、横断要素と連続バンドとの間の垂直方向の力は、過渡部においてゼロと最大値レベルとの間で変化し、それは湾曲の半径が減少する時、力が増加するように、長手方向の湾曲の半径に依存して発生しまたは消滅する。結局、前記垂直方向の力が増加すると共に駆動ベルトの長手方向の湾曲が増加し、そして連続バンドの軸方向湾曲が減少し、または凹にさえなるということが分かる。
【００１１】
請求項１の特徴部分に基づく本発明の駆動ベルトは、１つの連続バンドの軸方向の幅全体に負荷を分散すると言う改良点を有し、それにより耐疲労性が改善されまた結果として寿命が延長される。詳しく言えば、本連続バンドの横断方向の湾曲は、バンドの側面に限定したバンドと横断要素との接触が、連続バンドと各横断要素との間の相対的に小さな垂直方向の力の場合まで起こりうるように形成される。本発明に基づく駆動ベルトは、引張状態にある時、半径ＲSB、即ち引張されたバンドの半径を有する一般的に弧形の横断方向の湾曲を示す１つの連続バンドを有し、ここにおいてＲSBは横断要素の凸曲面の接触面の半径ＲF、即ち面半径に関係し、次の数式による：
（１／ＲF）−（１／ＲSB）≧Ｃ
ここで、定数Ｃの値は、概念上メートル毎に−５よりも大きく、好ましくはメートル毎に−３．５よりも大きい。この数値限定メートル当り−５及び−３．５は、連続バンドと横断要素との間の許容される垂直方向の力の成分の百分率に関係する。累積される垂直方向の力が最大レベルの約２５％に達する前に、連続バンドの横断方向の湾曲が、横断要素の接触面の湾曲と同じかまたはそれよりも小さくなれば、使用寿命は実質的に低下しないということが証明された。このことから、メートル当り−５の値が定数Ｃに対して発見される。しかし、好適には、最大レベルのほぼ１０％までが許容され、その場合定数Ｃはメートル当り−３．５の値となる。
【００１２】
もちろん、定数Ｃのゼロの値、即ち、連続バンドの長手方向引張部が、横断要素の接触面の凸湾曲と等しいかそれよりも小さい横断方向の湾曲を示す駆動ベルトは、上記議論した連続バンド上の有害な負荷の発生を防ぎ、そしてこのようなことが最も好ましいのである。しかし、本発明に基づき次のことも考慮されるべきである。
【００１３】
駆動ベルトが長手方向に最も激しく曲がっている時の連続バンドの長手方向の曲がりの量に依存して、バンドの横断方向の湾曲は、鞍状曲面のため凹になるかもしれない。この連続バンドは横断要素の横断方向に湾曲した接触面に適合するように前記垂直方向の力によりかなり変形される。この駆動ベルトの形状、即ち最もきつく曲がった形状で作動中に、垂直方向の力が一般に最も高く、連続バンド中の付随する応力は、有意な大きさとなり、さらに駆動ベルトの使用寿命に対して有害な影響を及ぼす。本発明の詳細によれば、バンドの変形量と付随する応力レベルを制限するため、この状況でバンドの横断方向の湾曲がゼロまたは凸である方が有利である。最も好ましい状況は、本発明によれば、前記バンドの横断方向の湾曲がこの状況で凸であって横断要素の接触面の湾曲に等しい時に起こる。この場合、バンドの半径方向の変形及び付随する力は、垂直方向の力によって最も高い負荷が課せられた時にゼロとなる。
【００１４】
連続バンドと横断要素の接触面との間の接触に関して本発明により述べられ請求されている事項は、半径方向に繰り込まれた２本以上の連続バンドを有する駆動ベルトにおけるバンド相互の接触にも相当程度に有効である、ことが注目される。
【００１５】
また、本発明は、本発明に基づく駆動ベルト用の連続バンドにも関する。かかる連続バンドは、少なくとも圧延工程及び／または事前引張工程のような、塑性変形法により、一般に連続金属板から製造される。両工程は、周方向に本質的に一様であり、しかし連続バンドの長手方向に直交する方向に形状を有する連続バンドの形状によって特徴付けられる。
【００１６】
自動車用途に現在好まれる駆動ベルト設計に使用される本発明に基づく引張された連続バンドの半径ＲSBは、５０−２５０ミリメートルの範囲の値を有している。
【００１７】
また、本発明は本発明に基づく駆動ベルトを備えた連続可変変速機にも関している。かかる変速機は、その間でトルクが駆動ベルト手段により可変変速比で伝達される一対のプーリを含む。このため、各プーリは、駆動ベルトの一部が配置される二つの円錐みぞ車を装備している。これらのみぞ車は、プーリ及び駆動ベルト間で摩擦手段によりトルクが伝達されるように横断方向に向いたた要素の側面に把持力を作用させることができる。連続可変変速機の作動中において、駆動ベルトは最小可能走行半径にてプーリのみぞ車間を走行する時、長手方向に最もきつく曲げられる。
【００１８】
本発明に基づく連続バンドの比較的小さい軸方向の湾曲を、攪乱なく、即ち、連続バンドに力を加えそれにより軸方向湾曲を変化させることなく、測定するためには、レーザ光線または他の電磁的手段等を用いる既知の装置のような、遠隔検知が可能な１つの表面曲面測定手段が適用される。しかしそれは、測定面上を走行する感知部の垂直方向の動きを感知する測定手段のような、連続バンドとの機械的接触を利用する１つの表面曲面測定手段によって、一層便利に湾曲を測定することが考えられる。本発明はまた単純で入手容易な手段のみを使用して、連続バンドの横断方向の湾曲を局部的に測定する方向を提供する。本発明によれば、その方法は以下のステップを含んでいる。
・  好ましくはローラの軸方向に湾曲された半径方向表面を有する、二つの円筒形ローラ上に連続バンドを巻き掛けるステップと、
・  連続バンドに張力を生じさせるべく前記ローラを互いに離反する方向に移動するステップと、
・  ローラ間で連続バンドの長手方向に引張されている、連続バンドの１つの部分を選択するステップと、
・  連続バンドの内側主要面または外側主要面のいずれかへ実質的に垂直で、かつ接触する１つの感知部材を配置するステップと、
・  感知部材を軸方向に連続バンドを横断して動かすステップと、
・  感知部材の垂直の動きを、その軸方向位置に基づいて決定するステップと、
・  数学的適合、またはバンドの横断方向の湾曲を異なる半径の多数の弧形と比較する光学的選択のような適切な手段の助けにより、その軸位置に基づいた感知部材の垂直方向の動きに最も適合した半径ＲBの１つの曲面を決定するステップ。
【００１９】
本発明に基づく方法により、前記連続バンドの横断方向の湾曲の量は、長手方向に引張した状態で測定される。この鞍状湾曲の現象は、長手方向に引張した状態における湾曲量と長手方向に連続バンドが多少なりとも曲げられた他の状態の湾曲量との相互関係を決定する。従って、無負荷状態での湾曲量は、引張した状態での湾曲量から、例えばその現象の数学的解析、推定増加係数、または経験的データを用いて近似計算してもよい。上記の方法また、例えば連続バンドの複数の部分を１８０度以外の角に配向し、その間に被測定部を選択することにより、長手方向に曲げられている場合の連続バンドの一部の軸方向の湾曲を測定するために使用することができる。
【００２０】
また、本発明は、本発明に基づく連続バンドの製造方法も提供する。本発明によれば、該方法は次の各ステップからなる。
・  適切な曲面の半径方向の表面を有する変形要素及び／またはローラを、少なくともバンドの一部が請求項のいずれかに定義されるバンドの曲面に適合する曲面を示すように使用して、
好適には回転する、変形要素の２つの面の間にバンドが導入される圧延工程により、及び／または軸方向に動く、好適には回転する、互いに半径方向で離れ、バンドがそれに巻きつく、２つのローラによりバンドが変形される、事前引張工程により、
連続バンドを変形させるステップと、
・  バンドを焼鈍するステップと、
・  その後バンドを、好ましくは窒素雰囲気中で、既知の表面永久圧縮層を化学的方法で作るために、加熱するステップ。
本発明によれば、焼鈍するステップと事前引張工程の順序は連続バンドの所望する材質特性に応じて変更してもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明は、添付図中に例として示さられた図により更に説明される。図１は連続可変変速機またはＣＶＴの概略横断面を表している。図２〜図５は長手方向に対し直交する面における連続バンド２０の横断方向の湾曲をより明確に表すべく誇張して示している。このＣＶＴは、その長手方向に比較的容易に曲がることができ、半径方向に繰り込まれ相対的に薄い連続バンド２０の１組と、接触面３１を有する多数の横断要素３０とからなる駆動ベルト１を有する。駆動ベルト１は各々回転軸６，７を有する一対のプーリ４，５のみぞ車の間で走行する。プーリ４，５間でトルクの伝達を可能にするために、プーリのみぞ車を軸方向に互いに動かし駆動ベルト１を把持する力を与えることにより、駆動ベルト１及びプーリ４，５のみぞ車の間に摩擦が発生する。このために、駆動ベルト１の横断要素３０は、図２（Ａ）に示されるように、互いにある角度を有する側面３２を有する。側面３２の傾斜と共にプーリ４，５が円錐形であることにより、横断要素３０は半径方向外向きに押し出され、これにより連続バンド２０に対し垂直方向の力ＦE-Bが加えられ、この結果連続バンドは引張状態に置かれる。かくして、相互に押圧力を及ぼし合う横断要素３０という手段により、プーリ４，５間のトルク伝達は、連続バンド２０に張力があるために、駆動ベルト１が屈曲を生じることなく可能となる。各プーリ４または５のみぞ車間で走行している駆動ベルト１の半径は連続して可変であり、これにより連続可変トルク伝達比が前記プーリ４，５間で達成される。ＣＶＴの作動中に、横断要素３０は連続バンド２０に沿って滑るかもしれないが、一方それらは接触面３１を介してバンド２０の半径方向の内側面２４と接触状態にある。かかる連続可変変速機はそれ自体既に知られている。連続バンド２０の長手方向に引張された部分の１つの断面がＡ−Ａで示される。断面Ｃ−Ｃは長手方向に曲げた部分のバンド２０を切断し、そして最後に断面Ｄ−Ｄは長手方向に最もきつく曲げた部分のバンド２０を切断する。
【００２２】
トラッキング効果をもたらすために、横断要素３０の接触面３１は、図２（Ａ），（Ｂ）に示されるように、駆動ベルト１の長手方向に対し直交する方向において凸湾曲を備えている。一般的に、その湾曲は面半径ＲFの本質的に弧形をしている。この設定において、連続バンド２０は作動中接触面３１上を中心として置かれ、そしてバンドの側部２２，２３とプーリ４，５または横断要素３０との摩擦接触は有意な程度に防止される。図２（Ａ）には駆動ベルト１の横断面が示され、プーリ４または５のみぞ車との相互作用のための二つの側面３２、及び二つの連続バンド２０との相互作用のための二つの接触面３１を有する横断要素３０が組み込まれている。図２（Ａ）の１部が図２（Ｂ）〜（Ｆ）として拡大して示される。図２（Ｂ）において接触面３１が半径ＲFの概して弧形を有する湾曲を示し、その湾曲は駆動ベルト１の長手方向に直交する面に配置されており、ここでは、連続バンド２０はいかなる横断方向湾曲も示さずそして本質的に平らな横断面を有することが示されている。
【００２３】
図２（Ｃ）〜（Ｅ）は接触面３１に関して連続バンド２０の３つの異なる配置を示し、図２（Ｃ）において、連続バンド２０は横断要素の面半径ＲFより大きい半径ＲBの凸面の横断方向湾曲を示し、つまり連続バンド２０の横断方向湾曲は横断要素の接触面３１の湾曲よりも小さい。図２（Ｄ）において、連続バンド２０は横断要素の面半径ＲFよりも小さい面半径ＲBの凸の横断方向湾曲を示している。図２（Ｅ）において、連続バンド２０は横断要素の面半径ＲFに対して「負」符号の半径ＲBを有する凹面の横断方向湾曲を示している。
【００２４】
図２（Ｆ）は、駆動ベルト１の１つの構成を示す。ここで、プーリ４または５と横断要素３０との間の把持力ＦP-Eにより、垂直方向の力ＦE-Bが横断要素３０と連続バンド２０との間にもたらされる。前記垂直方向の力ＦE-Bの影響下で、連続バンド２０は横断要素３０の接触面３１に適合するように弾性的に変形される。
【００２５】
本発明によれば、図２（Ｄ）及び図２（Ｅ）は共に、これらの構成が作動中に連続バンド２０に高い応力レベルをもたらすという点で、望ましくない駆動ベルト１の構成を表している。図２（Ｄ）に描かれている状態は連続バンドの側面２２，２３近傍で高周波応力に至るため望ましくない。これは負荷、特に上述の垂直方向の力ＦE-Bがバンド２０の側面２２，２３によって有意な程度に伝搬されるからである。図２（Ｅ）に描かれている状態は、横断要素３０の接触面３１に適合するためには、連続バンド２０は半径方向に相対的に大きな弾性変形を要するということで、望ましくない。バンド２０の変形に伴う応力は連続バンド２０の側部２２，２３の近傍で最大となる。これはこれらの位置で必要とされる半径方向の変形が最大となるからである。図２（Ｄ）及び図２（Ｅ）により表されている変形の一方または両者が変速機における駆動ベルト１の作動中に発生している時には、連続バンド２０への負荷及びその分散は最適ではなく、そして、駆動ベルト１は、例えば、バンド２０の側部２２，２３から生じる疲労亀裂の結果として付加的損耗を示し及び／又は製品寿命前に損耗する可能性がある。
【００２６】
図２（Ｃ）は本発明に基づく駆動ベルト１の好ましい構成を示している。この構成から出発して連続バンド２０が垂直方向の力ＦE-Bを受ける場合、連続バンド２０への負荷は有利に分散され、特にバンド２０の側部２２，２３近傍に有意な集中を示さない。
【００２７】
図３において、１つの連続バンド２０は本質的に弧状の構成、即ち無負荷の状態にある。符号２１は周方向に沿って長手方向に伸びている連続バンド２０の中央部分を表している。符号２２及び２３は中央部分２１の両側にある連続バンド２０の側部を表している。連続バンド２０は半径方向内側の主要面２４と外側の主要面２５とを有する。この無負荷状態における連続バンドの断面はＢ−Ｂで表される。
【００２８】
図４及び５に、１つの連続バンド２０の横断方向の湾曲における鞍状曲面の効果が断面Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−ＣおよびＤ−Ｄに対し示されている。実際の鞍状曲げの量は、連続バンド２０の全体形状および長手方向の曲げの量に強く依存する。
【００２９】
図４は、無負荷状態の時に、断面図Ｂ−Ｂにより表される、横断方向の湾曲が無い１つの連続バンド２０から出発する。このようなバンド２０は、断面図Ａ−Ａに示すように、その長手方向に引張された時に、横断方向に凸に湾曲するであろう。長手方向の曲げの量に依存して、連続バンド２０は、断面図Ｃ−Ｃ及びＤ−Ｄにそれぞれ示すように、長手方向に対して直交する面で益々凹に湾曲する。
【００３０】
図５は、断面図Ｄ−Ｄにより表される、最もきつく湾曲した状態の時、横断方向の湾曲が無い１つの連続バンド２０から出発する。このようなバンド２０は、断面図Ｃ−Ｃ，Ｂ−Ｂ及びＡ−Ａにそれぞれ示すように、長手方向の曲げの量が減少する時、その長手方向に直交する面において増加的に凸に湾曲する。
【００３１】
図４及び５は、鞍状曲面の結果としての、前記バンド２０の長手方向の曲げの量に依存する連続バンド２０の不可避的な横断方向の湾曲を示す。緊張された凸のバンド湾曲を有する連続バンド２０の横断方向の凸の湾曲量は、それが長手方向に増加的に曲げられる時、より小さくなると結論付けられる。バンド２０の横断方向の湾曲の初期の量により、湾曲は凹になる可能性がある。
【００３２】
本発明によれば、駆動ベルト１は、長手方向に引張された状態にある時、断面図Ａ−Ａに示すように駆動ベルト１の長手方向に直交する方向に湾曲する１つの部分を有する１つの連続バンド２０からなり、ここにおいて湾曲は、引張されたバンドの半径ＲSBの概して弧形の形状を有する。この引張されたバンドの半径ＲSBは、面半径ＲFの概して弧形をしている横断要素３０の接触面３１の横断方向の湾曲の半径に関連しており、面半径ＲFの逆数値（１／ＲF）より、引張されたバンドの半径ＲSBの逆数値（１／ＲSB）を差し引いた値が概念的に−５［ｍ-1］よりも大きく、好ましくは−３．５［ｍ-1］よりも大きい。このようにして、連続バンド２０の側面２２，２３と横断要素３０との間の図２（Ｄ）に示す望ましくない接触が、有利なことに、多かれ少なかれ有意なレベル垂直方向の力ＦE-Bにより少なくとも上方向に阻止される。さらに長手方向に最もきつく曲曲している時のバンド２０の横断方向の凹湾曲は、バンド２０の長手方向の引張状態において相対的に大きい横断方向凸面バンド湾曲を有するバンドを使用することにより有効に防止される。好適には、最もきつく湾曲される時に、バンド２０の横断方向の凸湾曲は、接触面３１の湾曲に事実上等しい。何故ならばこの場合、作動中このバンド２０に最も高い負荷がかけられている時に、連続バンド２０の半径方向の弾性変形が事実上ゼロになるからである。しかし、請求項１に係る条件を満たすように横断要素３０の湾曲量を適用することが必須である。
【００３３】
ヨーロッパ特許出願公開公報ＥＰ−Ａ−０．９５０，８３０から寿命延長を意図する他の技術的手段が知られていることは注目される。この文献は、駆動ベルト１の長手方向から見て、本質的に均一な１つの半径方向の厚さＴと本質的に一均一な１つの軸方向幅Ｗを有し、横断方向即ち軸方向にその中央部分２１が側面２２，２３の近傍部分よりも若干厚みが大きい輪郭を持つ、連続バンド２０を提供することを教示している。この既知の技術的手段は、本発明に係る手段と結合されてもよく、その場合横断面はもはや一般的な弧形をしていないという効果を有する。本発明によれば、このような場合の引張されたバンドの半径ＲSBは次の等式によって近似される。
ＲSB＝｛（１／４）・ＰＤ2＋ＳＤ2｝／２・ＳＤ
ここで、図４に示すように、ＳＤは半径方向内側主要面２４の接線ＴＧの２つの接触点間の長さであり、ＰＤは半径方向内側主要面２４と前記接線ＴＧとの間の最大垂直距離である。これは許容される、何故ならば、重要なことは、連続バンド２０の中央部分２１と横断要素３０との間の接触が確立される長手方向の曲げの量であるので。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は上述の如く構成され、駆動ベルトの連続バンドの横断方向の湾曲が凹になるのを防ぎ、トラッキング効果を維持しながら、連続バンド上の特に幅方向の側面近傍に局部的な高レベルの応力が発生するのを防ぎ、不利な負荷の発生を予防し、駆動ベルトの寿命延長を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に基づく変速機、駆動ベルト及び連続バンドの概略を示す構成図である。
【図２】 図１の駆動ベルトの概略横断面図であり、（Ａ）は図１における横断要素３０の拡大図、（Ｂ）〜（Ｆ）は（Ａ）の部分拡大図である。
【図３】 無負荷における１つの連続バンドの概略斜視図である。
【図４】図３における横断面Ｂ−Ｂ、図１における横断面Ａ−Ａ，Ｃ−Ｃ及びＤ−Ｄを示す図であって、横断方向に平らな状態から始まって、無負荷状態での連続バンドの横断方向の形状に対する鞍状曲面の効果を表す図である。
【図５】 図３における横断面Ｂ−Ｂ、図１における横断面Ａ−Ａ，Ｃ−Ｃ及びＤ−Ｄを示す図であって、横断方向に平らな状態から始まって、長手方向に最もきつく曲げた時の連続バンドの横断方向の形状に対する鞍状曲面の効果を表す図である。
【符号の説明】
１：駆動ベルト、４，５：プーリ、６，７：回転軸、２０：連続バンド、２１：バンドの中央部、２２，２３：バンドの側部、２４：半径方向内側の主要面、２５：半径方向外側の主要面、３０：横断要素、３１：横断要素の接触面、３２：横断要素の側面
【図１】
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【図２（Ａ）】
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【図２（Ｂ）】
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【図２（Ｃ）】
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【図２（Ｄ）】
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【図２（Ｅ）】
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【図２（Ｆ）】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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