特許 6195844 連続可変トランスミッション用の異なるタイプの横断部材を備えた駆動ベルト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6195844

(24)【登録日】2017年8月25日

(45)【発行日】2017年9月13日

(54)【発明の名称】連続可変トランスミッション用の異なるタイプの横断部材を備えた駆動ベルト

(51)【国際特許分類】

   F16G 5/16 20060101AFI20170904BHJP

【ＦＩ】

   F16G5/16 C

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2014-549495(P2014-549495)

(86)(22)【出願日】2012年12月28日

(65)【公表番号】特表2015-507148(P2015-507148A)

(43)【公表日】2015年3月5日

(86)【国際出願番号】EP2012077073

(87)【国際公開番号】WO2013098403

(87)【国際公開日】20130704

【審査請求日】2015年12月18日

(31)【優先権主張番号】1039277

(32)【優先日】2011年12月30日

(33)【優先権主張国】NL

(73)【特許権者】

【識別番号】390023711

【氏名又は名称】ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100099483

【弁理士】

【氏名又は名称】久野 琢也

(72)【発明者】

【氏名】フランシス マリア アントニウス ファン デル スライス

(72)【発明者】

【氏名】ヨースト ヨハネス コルネリス ヨンカース

【審査官】 塚原 一久

(56)【参考文献】

【文献】 独国特許発明第８４９９４４（ＤＥ，Ｃ１）

【文献】 特開昭６１−１０３６５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｇ ５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無端キャリア（３１）と、該無端キャリア（３１）に摺動可能に配置された複数の連続した横断部材（３２）とを備えた駆動ベルト（３）であって、
前記横断部材（３２）はそれぞれ、表側本体表面（３９）と裏側本体表面（３８）とを有しており、前記表側本体表面（３９）と前記裏側本体表面（３８）との間において、前記横断部材（３２）は厚さ方向に延びており、かつ前記横断部材（３２）は、前記駆動ベルト（３）を適用することができるトランスミッションのプーリ（１，２）のシーブ（４，５）と接触するよう構成されたプーリ接触面（３７）を有しており、該プーリ接触面（３７）の間で、前記横断部材（３２）は幅方向に延びており、前記厚さ方向において互いに異なる寸法を有する少なくとも２つのタイプの横断部材（３２）が前記駆動ベルト（３）に含まれている、駆動ベルト（３）において、
前記厚さ方向に最も大きい寸法を有するタイプの横断部材（３２’）の幅方向における寸法が、前記厚さ方向に最も小さい寸法を有するタイプの横断部材（３２”）の前記幅方向における寸法よりも小さいことを特徴とする駆動ベルト（３）

【請求項2】

前記横断部材（３２）の前記厚さ方向において異なる寸法の比が、前記厚さ方向において異なる寸法の前記横断部材（３２）の幅方向における前記異なる寸法の間にも均しく存在している、請求項１記載の駆動ベルト（３）。

【請求項3】

前記厚さ方向に前記最も小さい寸法を有するタイプの横断部材（３２”）の前記幅方向の前記寸法は、前記厚さ方向に前記最も大きい寸法を有するタイプの横断部材（３２’）の前記幅方向の前記寸法の１．００１〜１．０２５倍の範囲の値を有している、請求項１または２記載の駆動ベルト（３）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、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、その駆動ベルトは、特にトランスミッションの２つのプーリの周りに配置されるよう構成されており、かつトランスミッションプーリに接触するための複数の個別の横断エレメントまたは横断部材と、トランスミッションの横断部材を搬送および案内するための１つまたは複数の無端の、すなわち環状のキャリアとを備えている。このタイプの駆動ベルトはプッシュベルトとしても知られている。

【0002】

駆動ベルトの各無端キャリアは、通常、複数の重なり合った連続した可とう性の金属バンドで構成されており、リングセットとしても知られている。各無端キャリアは、少なくとも部分的に、横断部材に設けられている凹部に挿入される。駆動ベルトが備えている無端キャリアが１つだけの場合、そのキャリアは、通常、駆動ベルトの半径方向外側に向けて開口している横断部材の中央凹部に配置される。しかし、通常、駆動ベルトは少なくとも２つの無端キャリアを備えており、無端キャリアは横断部材の２つの凹部の各一方に配置されている。その際、その凹部は、横断部材、すなわち駆動ベルトの各軸方向面または各側面に向かって開口している。

【0003】

駆動ベルトの横断部材は、１つまたは複数の無端キャリアの全周に沿って実質的に１列に連続して摺動可能に配置されており、それによって、これらの部材が、駆動ベルトの動きに関連した力を伝達することができる。横断部材は、２つの本体表面を備えており、２つの本体表面は、少なくとも部分的に、実質的に互いに平行に延びており、かつ横断部材の（局所的な）厚さだけ周囲の側面によって互いから離れている。キャリアの全周に沿って見られるように、横断部材は、比較的小さな寸法、すなわち厚さを有しており、それによって、数百個の横断部材が駆動ベルトに配置されている。隣り合う横断部材は、互いに対して傾くことができるように設計されており、それによって、ベルトが曲線軌道をたどることができる。そのような相対的な傾きを提供かつ制御するために、駆動ベルトにおいて接触し合っている２つの隣り合う横断部材の２つの本体表面の一方は、半径方向で見て凸状に曲がっている、各本体表面の軸方向および半径方向に延びた部分の形をした、いわゆるロッキングエッジを備えている。この点において、半径方向は、円形軌道に配置されている駆動ベルトに関して定義されていることに留意すべきである。

【0004】

横断部材の側面の、主に軸方向、すなわち幅方向に方向付けられた部分は、波形になっており、特にプーリの２つの円錐シーブの間で幅方向に挟まれることによってトランスミッションプーリに摩擦接触するように意図されている。横断部材と円錐プーリシーブとの間の摩擦接触によって、それらの間で力を伝達することができ、それによって、駆動ベルトがトランスミッションプーリの一方から他方のトランスミッションプーリに駆動トルクと回転運動を伝達することができる。

【0005】

通常、駆動ベルトの横断部材の多くは、同じ形状を有しているが、互いに異なる設計の２つ以上のタイプの横断部材を１つの駆動ベルトに含めることも周知である。後者の点において、駆動ベルトが、互いに厚さの異なる、すなわち第１のタイプの横断部材が第２のタイプの横断部材よりも薄い（または厚い）横断部材を備えることが当技術分野で知られている。例えば、欧州特許出願公開第１１７８２４０号明細書において、３つのタイプの横断部材を１つの駆動ベルトに含めることが記載されており、駆動ベルトにおける１つまたは複数の無端キャリアの全周にわたっている横断部材の列における横断部材の間の隙間量を効率的に減らすために、それぞれのタイプは異なる厚さを有している。さらに、欧州特許出願公開第０３０５０２３号明細書において、トランスミッションの作動時にトランスミッションプーリに次々に衝突する横断部材によって生じるノイズを減衰させるために、駆動ベルトに互いに異なる厚さの２つ以上のタイプの横断部材を設け、かつ駆動ベルトにおける１つまたは複数の無端キャリアの全周に沿って駆動ベルトに組み込むときにこれらの横断部材を無作為に混在させることが知られている。

【0006】

本発明は、厚さの異なる複数の横断部材を有するこの周知の駆動ベルトの設計および作動を改善することを目的としている。より詳細には、本発明は、駆動ベルトの曲線軌道において横断部材に作用する荷重を少なくとも平均的に減らすことを目的としている。

【0007】

本発明は、隣り合う横断部材の間および横断部材とプーリシーブとの間における接触の性質および形状によって、横断部材の間において傾きおよび半径方向摺動が発生するという技術的洞察から出発する。横断部材の厚さが異なるので、そのような傾きおよび半径方向摺動は、これらの横断部材の間に不均等に分散する。結果として、プーリシーブの間における横断部材の湾曲した列は、全ての横断部材が均等な厚さである場合ほど連続的かつ規則的とはならない。少なくとも、プーリシーブによって横断部材に横断方向で作用する軸方向荷重（すなわち締付力）は、横断部材の間において均等に分散されない。具体的には、薄い横断部材は、厚い横断部材よりも軸方向荷重（締付力）を受けにくい。

【0008】

本発明は、以下で示される請求項１の技術的特徴を有する駆動ベルトを提供することによって、上述の現象およびそれに付随した不利益を克服または少なくとも減らすことを意図している。従って、本発明によれば、横断部材の軸方向寸法、すなわち幅は、その特定の横断部材の厚さに関係している。具体的には、駆動ベルトにおいて、（比較的）薄い横断部材の幅は、（比較的）厚い横断部材の幅よりも大きい。

【0009】

結果として、少なくとも厚い横断部材に作用するそのような荷重に対して、プーリシーブによって薄い横断部材に作用する締付力および軸方向荷重が増大する。好ましくは、トランスミッションにおける駆動ベルトの作動時に、その駆動ベルトの横断部材が同じ軸方向荷重を受けるように、薄い横断部材の幅は厚い横断部材の幅に関して選択される。少なくとも第１の近似では、横断部材の異なる厚さ寸法の間で適用されているのと同じ比を、横断部材の異なる幅寸法の間でも採用することによって、そのような同じ軸方向荷重が達成される。

【0010】

本発明は、図面を参照にし、かつ本発明の好ましい実施の形態に関して、本発明の以下の記載に基づいてより詳細に説明される。図面中、同じ参照符合は、同じまたは類似の構造および／または部分を示している。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】２つのプーリ上を走行している駆動ベルトを備えた連続可変トランスミッションの概略斜視図であって、駆動ベルトは無端キャリアと複数の横断部材とを備えている。

【図2】周知の駆動ベルトを周方向で見た断面図である。

【図3】周知の駆動ベルトの横断部材の幅方向の図である。

【図4】駆動ベルトの曲線部分の概略図であって、その曲線部分は、互いに厚さが異なる以外は同じ形状の横断部材を備えている。

【図5】図４の一部の拡大図である。

【図6】図５と同様の、本願発明による駆動ベルトの一部の拡大図に沿った本願発明の図である。

【0012】

図１の連続可変トランスミッションの概略図は、駆動ベルト３を示している。駆動ベルト３は、２つのプーリ１，２上を走行しており、かつ閉じた、すなわち無端のキャリア３１と、キャリア３１の周方向に沿って装着かつ配置されている実質的に連続した列の横断部材３２とを備えている。図示されている位置において、上部プーリ１は、下部プーリ２よりも速く回転している。各プーリ１，２の２つの円錐シーブ４，５の間の距離を変えることによって、各プーリ１，２における駆動ベルト３のいわゆる走行半径Ｒを変えることができ、その結果として、２つのプーリ１，２の間の回転速度比ｉを変えることができる。これは、トランスミッションの入力軸６と出力軸７との間の回転速度の差を変える周知のやり方である。

【0013】

図２において、ベルト３の周方向または長さ方向Ｌ、すなわちベルト３の軸方向または幅Ｗ方向および半径方向または高さＨ方向に垂直な方向を向いている、駆動ベルト３の断面図が示されている。この図２は、２つの無端キャリア３１の存在を示している。２つの無端キャリア３１は断面図で示されており、かつ駆動ベルト３の横断部材３２を搬送かつ案内しており、そのうちの１つの横断部材３２の正面図が示されている。

【0014】

駆動ベルト３の横断部材３２および無端キャリア３１は、典型的には金属、通常は鋼で形成されている。横断部材３２は、各プーリ１，２のシーブ４，５の間に作用する締付力を、横断部材の両軸方向側に設けられたプーリ接触面３７を介して受ける。これらのプーリ接触面３７は、各プーリ１，２の２つのシーブ４，５の間で画定されているＶ字角度に実質的に適合するように半径方向外向きに互いに拡開している。横断部材３２は、無端キャリア３１に沿って周方向Ｌに移動、すなわち摺動することができ、それによって、トランスミッションプーリ１，２の間で力が伝達されるとき、この力は、互いに押し付け合っており、かつ駆動ベルト３およびプーリ１，２の回転の順方向に互いに押圧している横断部材３２によって伝達される。無端キャリア３１は、駆動ベルト３をまとめて保持しており、この特定の例示的な実施の形態においては、それぞれ５つの別個の無端バンドから構成されており、その無端バンドは、同心円状に重なり合って無端キャリア３１を形成している。実際には、無端キャリア３１は、６つ以上の無端バンド、例えば最大１２またはそれ以上の無端バンドを備えていることが多い。

【0015】

図３において側面図でも示されている横断部材３２は、向かい合って位置しており、かつ横断部材３２の反対側に向かって開口している２つの切り欠き３３を備えている。各切り欠き３３は、２つの無端キャリア３１のうちの各一方を収容している。従って、横断部材３２の第１の部分またはベース部３４は、無端キャリア３１から半径方向内向きに延びており、横断部材３２の第２の部分または中央部３５は、無端キャリア３１の間に配置されており、横断部材３２の第３の部分または上部部分３６は、無端キャリア３１から半径方向外向きに延びている。各切り欠き３３の半径方向内側は、横断部材３２のベース部３４のいわゆる支持表面４２によって画定されており、その支持表面４２は、ほぼ上部部分３６の方向で半径方向外側を向いている。この支持表面４２は、特にトランスミッションプーリ１，２に巻き掛けられかつ接触している駆動ベルト３の部分において、無端キャリア３１の内側と接触する。

【0016】

横断部材３２の、周方向Ｌで反対側に面している２つの本体表面３８，３９の第１の表面または裏側面３８は、実質的に平らである。横断部材３２の他方の表面または表側本体表面３９は、いわゆるロッキングエッジ１８を備えている。ロッキングエッジ１８は、半径方向Ｈにおいて、裏側面３８と実質的に平行に延びている表側面３９の上部部分と、裏側面３８に向かって延びるように傾斜している表側面３９の下部部分との間の移行部を形成している。図２において、ロッキングエッジ１８は、単線によって概略的にのみ示されているが、実際には、ロッキングエッジ１８は、たいてい表側面３９の部分１８という形で提供されており、その部分１８は軸方向Ｗにおいて直線かつ平坦であるが、半径方向Ｈにおいて凸状に曲がっている。従って、横断部材３２の、ロッキングエッジ１８から半径方向外向きに／ロッキングエッジ１８の上方に配置されている上部部分は、横断部材３２の本体表面３８，３９の間において、すなわち周方向で見ると、実質的に一定の寸法を備えており、通常、その寸法は横断部材３２の厚さと言われるものである。

【0017】

図４において、複数の横断部材３２の、ロッキングエッジ１８の上端部から下側の下部部分３４^*（図３も参照）が、互いに回転している位置において示されており、プーリ１，２の回転中心ＣＯＴを中心に回転しながら、トランスミッションプーリ１，２に巻き掛けられかつ接触している駆動ベルト３の一部を代表的に示している。図４は、駆動ベルト３の上記の部分における４つの隣り合う横断部材３２の群を示しており、そのうちの１つの横断部材３２”の厚さＤ２は、他の横断部材３２’の厚さＤ１よりも薄い。本発明をより明確に示すために、図４は正確な縮尺で描かれているわけではないことに注意されたい。

【0018】

図４から、厚さの異なる横断部材３２，３２’，３２”は、後続する横断部材３２，３２’，３２”に関して異なる傾斜角度α１，α２をとるということだけでなく、薄い横断部材３２”の幾何学的に決定された位置は、厚い横断部材の幾何学的に決定された位置とは少なくとも半径方向で異なるということが分かる。実際、プーリシーブ４，５の間における横断部材３２，３２’，３２”の相互回転によって、その回転によって幾何学的に決定された薄い横断部材３２”のロッキングエッジ１８の上端は、厚い横断部材３２’のロッキングエッジ１８の上端を接続した仮想円ＶＣの半径方向内側に位置している。

【0019】

分かりやすくするために、破線楕円で示されている図４の部分を改めて図５に拡大して示す。この図５から、薄い横断部材３２”のロッキングエッジ１８の上端と仮想円ＶＣとの間に隙間Ｇが存在していることが分かる。従って、この図５は、薄い横断部材３２”は、駆動ベルト３の無端キャリア３１に（強制的に）接触していないことから、ある程度、高さ方向Ｈに移動することができることを示唆している。実際には、薄い横断部材３２”は、少なくとも、厚い横断部材３２’が受ける締付力よりも小さい締付力を受ける。

【0020】

受ける締付力、すなわち横断部材３２，３２’，３２”の（軸方向）荷重のそのような差をなくすために、薄い横断部材３２”を、厚い横断部材３２’よりも幅広に製造する。言い換えると、薄い横断部材３２”の軸方向Ｗ寸法または幅は、厚い横断部材３２’のその幅に関して増している。結果として、薄い横断部材３２”は、プーリシーブ４，５の間において、厚い横断部材３２’に比べて、より高い位置、すなわちより大きな半径Ｒ（図１を参照）で走行する傾向を有する。駆動ベルト３のこの後者の幾何学的構成は、図６に概略的に示されている。

【0021】

無端キャリア３１が存在しているので、そのような傾向は反作用を受けるが、（本発明が目的とする）当該横断部材３２”が受ける大きな締付力が犠牲になるだけである。実際には、薄い横断部材３２”の幅の厚い横断部材３２’の幅に対する０．１％〜２．５％の増加は、通常、所望の効果を得るのに、すなわち薄い横断部材３２”および厚い横断部材３２’のそれぞれが受ける軸方向荷重の実質的な均等化を得るのに十分である。

【0022】

本発明の範囲は、上述の例に限定されておらず、そのいくつかの変更および修正が、添付の特許請求の範囲に規定される本発明の範囲を逸脱することなく可能であることが当業者には明らかであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】