JP3453307B2 - 連続可変伝動装置 - Google Patents
連続可変伝動装置Info
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Description
【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の序文に記
載の連続可変伝動装置に関する。 【０００２】 【従来の技術および発明が解決しようとする課題】この
ような伝動装置は、一般的には、例えば、欧州特許出願
公開第０７７７０６９号またはＳＡＥ技術論文シリーズ
８８１７３４から知られている。軸線方向の力を作用す
る既知の伝動装置においては、いわゆる押圧ベルトが相
互にある距離を隔てて据え付けられた２つのプーリの１
対の僅かに円錐形のシーブの間に締め付けられている。
ベルトおよびシーブは、プーリの回転軸線に直交する鋭
角、フランク角または円錐角を形成する接触面において
相互によりかかっている。２つのプーリの締付力は、一
定の変速比を有する平衡状態が得られるように設定され
ている。伝動装置は、この比率を連続的に可変に変更す
るように作用し、すなわち、２つのプーリの一方におい
て締付力を増大すると共に、無段変速（ｓｔａｇｅｌｅ
ｓｓ ｓｈｉｆｔｉｎｇ）を行う。既知の伝動装置にお
いては、押圧ベルトは、金属製リングから形成されかつ
引張力を吸収することができる少なくとも一つの可撓性
のバンド組立体と、該バンド組立体を少なくとも大きく
自由に包囲しかつベルトが押圧力を伝達することを可能
にする横方向要素とからなる。一般に知られている伝動
装置は、通常、１１度または０．１９２ラジアンのフラ
ンク角を備えている。 【０００３】ベルトとプーリとの間のくさびで締め付け
る作用は、鋭角をなすフランク角と関連している。休止
状態の間の伝動装置の変速移動を可能にするために、一
般的に容認された規則により、ベルトを半径方向に移動
することができるように、すなわち、ｔａｎλ＞μを満
たすように接触面の角度の正接（タンジェント）が摩擦
係数よりも大きくなければならない。ｔａｎλ＞μを満
たす点を有する線は、自動ロック限度（ｓｅｌｆ−ｌｏ
ｃｋｉｎｇ ｌｉｍｉｔ）として知られている。この自
動ロック限度に近い状態において、ベルトの移動または
シフトを可能にするために、伝動装置の２つのプーリの
うちの一方のプーリに作用する軸線方向の力が他方のプ
ーリに作用する軸線方向の力よりも極めて大きくなけれ
ばならない。伝動装置、特に車両用伝動装置の実際の用
途においては、この目的のために設けられた動力源（ｐ
ｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）の能力がこの場合には
不適当であるかもしれない。それゆえに、連続可変伝動
装置の設計においては、自動ロック限度は、フランク角
と半径方向における摩擦係数との間の比率に関するテス
トパラメータを構成している。 【０００４】 【課題を解決するための手段】しかしながら、実際のテ
ストから、たとえフランク角が自動ロックにより設定さ
れた限度を満たしていても、上記の型式の押圧ベルトを
備えている伝動装置がベルトの予期しない破損を発生す
ることがあることが判明した。本発明の目的は、フラン
ク角と摩擦係数との間の比率が構造体の耐久性を保持す
るように設定され、換言すると、ベルトの破損が起こら
ず、または短期間またはさらに長い期間においても破損
が起きる見込みがない前述した型式のベルトを有する伝
動装置を提供することにある。本発明によれば、このよ
うな伝動装置は、請求項１の特徴の部分による処置によ
り得られる。 【０００５】本発明は、慣用の処置が、現在の型式のベ
ルト、例えば、チェーンまたは伸びたまたは伸びていな
いゴムベルトではない、押圧力を伝達することができる
ベルト型式のための良好な伝動装置を設計するためには
不適当であるとの洞察および問題に基づいている。本発
明は、また、この押圧力が前述した破損が発生するため
の理由の一部分であるという洞察に基づいている。特
に、回転状態において、前述した破損がそれ自体が知ら
れている自動ロックテストに従っているにもかかわらず
起きることがあることが十分に理解されている。それゆ
えに、本発明は、回転状態のための付加的な限度、すな
わち、座屈限度を設定している。回転状態においては、
本発明を基礎とする洞察により、ベルトとプーリとの間
の実際の摩擦に関する摩擦ベクトルの接線方向成分が識
別されなければならない。このベクトルの絶対値は、接
線方向における有効な動的摩擦係数μを表示する。本発
明を基礎とする洞察による摩擦ベクトルは、半径方向お
よび接線方向の両方において常に発生するベルトの非常
に僅かなすべりの合力である。この場合の接線方向にお
けるすべりは、押しベルトを介して一方のプーリから他
方のプーリに伝達されるべき力と関係し、一方、半径方
向におけるすべりは、例えば、変速比について行われる
いかなる調節の場合においても、プーリに起きるベルト
の半径方向の移動に関する。さらに、本発明を基礎とす
る洞察によれば、伝動装置の回転状態、すなわち、伝動
装置の変速装置部分の回転状態の下では、摩擦ベクトル
の接線方向成分は、摩擦ベクトルの半径方向成分よりも
大きい。本発明は、前述した摩擦ベクトルの接線方向成
分の振幅が前述したベルトの破損のために決定的であ
り、従って、良好な伝動装置の設計のために決定的であ
ることに基づいている。 【０００６】それゆえに、本発明による伝動装置は、運
転の間にベルトとシーブとの間に起きる摩擦プロセスの
方向および振幅を考慮しかつ押しベルトの特性、すなわ
ち、押圧力および引張力の同時の発生を考慮して設計さ
れてきた。 【０００７】本発明を基礎とするさらに一つの洞察によ
れば、前述したベルトの破損は、実際には、押圧力が２
つのプーリの間に配置されたベルトの部分における引張
力よりも大きくなる結果として起きる。引張力を伝達す
る横方向要素が相互に平坦によりかかることができると
はいえ、多数の横方向要素が相互によりかかる場合に
は、不安定な状態が起こり、もしもバンドに作用する引
張力が不適当であれば、ベルトの座屈または破裂が起き
ることがある。この場合には、ベルトに発生すべき押圧
力がベクトルの接線方向成分から得られる接線方向の有
効摩擦係数と関連しかつバンドに作用する引張力がプー
リのフランク角と関連し、該フランク角が法線力の半径
方向成分を決定することが理解されよう。伝動装置が設
定された伝達される動力において比較的に大きいフラン
ク角を有するように設計されている場合には、比較的に
大きい張力がバンドに発生し、材料の疲労の結果、ベル
トの破損が起きるかもしれない。材料の疲労の結果とし
てのベルトの破損は、本発明により、ベルトを意図され
た用途に対して寸法を大きくする（ｏｖｅｒｄｉｍｅｎ
ｓｉｏｎｉｎｇ）ことにより阻止されるべきである。 【０００８】従って、本発明を基礎とする洞察によれ
ば、最大の伝達可能な動力および現在の型式のベルトを
有する伝動装置の耐久性が回転状態においてフランク角
と接線方向における有効摩擦係数との間の選択された比
率により決定される。 【０００９】本発明を基礎とするさらに一つの洞察によ
れば、この比率はさらに影響をおよぼす要因、例えば、
押圧ベルトのバンド組立体と横方向要素との間の摩擦係
数、運転中に起きる遠心力およびベルトの伝動装置の２
つのプーリの間の変速比を支配しまたは伝達されるべき
動力に制限を加えることにより支配する。 【００１０】本発明を基礎とする洞察によれば、従来技
術において、変速装置の自動ロックを参照すると、「摩
擦係数」として述べられた要因は、有効摩擦ベクトルの
半径方向成分に属するものとして理解すべきである。静
的な状態におけるこのベクトルの絶対値は、一般的に知
られている静的な摩擦係数と一致する。 【００１１】前述した自動ロック限度および該限度の式
は、ＳＡＥ技術論文シリーズ８８１７３４の特に７頁の
欄２の序文に記載されている。また、前述した自動ロッ
ク限度および該限度の式は、欧州特許公告ＥＰ−Ａ−０
７９８４９２から知られている。この特許公告において
は、この限度に関して、動的な状態における摩擦係数が
静的な状態における摩擦係数よりも低いという事実の実
施可能な設計の必然的な結果について説明がなされてい
る。この特許公告は、一般的に適用できる教旨に基づい
ておりかつ押圧ベルトと伝動要素、例えば、引張荷重の
みをうけることができるチェーンとの間の差異を基礎と
して区別していないことに基づいている。本発明を基礎
とする洞察とは逆に、この公告は動的な摩擦係数の値が
自動ロック限度の式に適用されなければならないことを
教示している。 【００１２】「電気自動車用の鋼製Ｖ−ベルト連続可変
伝動装置（ＣＶＴ）の設計研究」と題するＮＡＳＡ公告
ＮＴＩＳ ８２２９９の特に４１頁から、構造体の低い
摩擦係数をプーリの締付力を増大しかつ円錐角を減少す
ることにより補正することができることが知られてい
る。この教旨は、円錐角と摩擦係数との間の前述した接
線方向の関係と一致しかつこの関係から当然の結果とし
て得られる。また、この書類（４０頁）から、０．０６
の低い動的な摩擦係数を５．５°から６．５°までの円
錐角と組み合わせて使用することができることが知られ
ている。しかしながら、伝動装置の効率を改良するため
に、本発明により、ちょうど今述べた摩擦係数よりも高
い摩擦係数を使用することが好ましい。 【００１３】「金属製の押圧Ｖ−ベルト型連続可変伝動
装置（ＣＶＴ）の研究」と題するＳＡＥ技術論文シリー
ズ９４０７３５の特にパート１には、その他の題目の中
で、摩擦係数と変速比との間の関係の詳細な説明がなさ
れている。しかしながら、この研究は、円錐角と摩擦係
数との間の関係を言及しておらず、また連続可変伝動装
置用の設計パラメータとしての座屈限度をも言及してい
ない。 【００１４】一方、本発明による伝動装置の好ましい実
施例においては、伝動装置の円錐角が１９ラジアンより
も小さく、他方、摩擦係数の接線方向成分が０．０６よ
りも大きい。これらの条件内で設計された伝動装置は、
フランク角の減少と共に、バンドに作用する引張応力が
減少し、一方、シーブによる締付力が同じであるという
利点を有する。さもなければ、材料および製造工程が同
じである場合、またはいずれにせよ、接線方向の摩擦係
数が実質的に同じ値に保たれる場合には、ベルトの耐用
寿命の間にベルトの高い引張荷重または疲労の結果、ベ
ルトの座屈、破損が起きる機会がさらに減少する。他
方、０．０６よりも大きい摩擦係数は、すべりが過大に
なることを阻止するために必要な締付力を阻止しかつそ
れにより伝動装置の効率に悪影響をおよぼす。 【００１５】本発明による伝動装置のさらに好ましい一
実施例においては、摩擦係数は、ラジアン単位での円錐
角の０．７３６７倍の値と等しく、または可能な限りそ
の値に近く、いずれにしても前記値の１０％の公差以内
にある。この好ましい比率は、実際問題として、座屈の
結果、ベルトが破損することがあり得る比率の値に対し
て十分な余裕を維持する。他方、バンドに作用する引張
力が疲労を阻止するために十分に低く、かつ起こり得る
最高の許容可能な動力を比較的に高い効率で伝達するこ
とができる。 【００１６】 【発明の実施の形態】本発明を図面を参照して以下にさ
らに詳細に説明する。図１はそれ自体が知られておりか
つ例えば自動車に使用するために好適である連続可変伝
動装置の伝動要素を図解的に示す。この伝動装置は、２
つのプーリ１、２を備え、各々のプーリ１、２は、それ
らの間に取り付けられた駆動ベルトまたはベルト３を有
する１対の僅かに円錐形のベルトシーブからなってい
る。１対のシーブ１、２は、一次軸Ｐおよび二次軸Ｓの
それぞれのまわりに取り付けられている。駆動ベルト３
は、支持部材７を備えている。支持部材７上には、横方
向要素６が可動であるように取り付けられている。この
ような横方向要素の一実施例を図２に示してある。関係
した横方向要素６は、支持部材７を収容するための凹部
１３を備えている。支持部材７は、例えば、平坦な金属
製のリングの束からなることができる。前述した凹部１
３の頂部側は、閉鎖ピン１０により閉ざすことができ
る。閉鎖ピン１０は、横方向要素６の穴１１および１２
内に配置することができる。横方向要素の別の実施例を
図３に示してある。この場合には、関係した横方向要素
６は、内部に支持部材７を収容することができる１対の
凹部１４を含む。支持部材７は、エンドレス要素の束、
例えば、相互のまわりに配置された平坦な可撓性の金属
製バンドにより一般的に形成されている。両方の実施例
においては、横方向要素６は、先細（ｃｏｎｖｅｒｇｉ
ｎｇ）側面８を備えている。側面８は、ベルトシーブ１
および２のそれぞれの円錐形の接触面４および５と係合
することができる。この係合により仮想接触面１７が画
成される。仮想接触面１７は、既知の伝動装置において
は、関係した回転軸線に直交する線に対して１１°また
は０．１９２ラジアンの角度λをなすものと想像でき
る。最後に画成された角度は、フランク角または円錐角
（ｃｏｎｅ ａｎｇｌｅ）と記載してある。伝動装置内
に存在する伝動油のために、この場合には、油膜が一方
の側における接触面４および５と他方の側における側面
８との間に形成することができ、その結果、駆動ベルト
３は、ベルトシーブ１および２に対してすべることがで
きる。その結果、伝動装置の効率は、この結果、低下し
かつ過度の摩耗が発生する。この効率低下および摩耗を
阻止するために、側面８および／または接触面４、５
は、粗い構造体を有する。シーブおよびリンクの荒さと
伝動油の型式の選択との組合せにより、回転状態におい
てプーリとベルトとの間に有効摩擦係数を発生する。 【００１７】図４（ａ）および図４（ｂ）は、支持部材
７に対して同様に平行に延在しまたは斜めに延在するこ
とができる隆起部１６の形態の突出部の間の例えばみぞ
１５の形態の相互に異なるプロファイル面を備えている
側面８を有する横方向要素６を示す。 【００１８】図５はベルト−プーリの組合せに作用する
力を図解的に示す。法線力Ｎは、実際問題として、サイ
ズが可変である圧力室内に作用する液圧により発生し、
圧力室の一つの壁部が可動でありかつプーリのシーブに
より形成される。この圧力室への液圧は、液圧ポンプに
より供給される。作用した圧力により法線力Ｎが生ず
る。法線力Ｎは、軸線方向に向く力Ｎｘと、半径方向に
外向きの力Ｎｙとの和である。法線力と、有効摩擦係数
μの接線方向成分との積が、ベルトにより伝達可能な押
圧力となる。 【００１９】本発明によれば、回転状態において、プー
リに対するベルトの半径方向の移動、それゆえに、半径
方向のすべりもまた起こるが、しかし、この移動は常に
接線方向に対して非常に僅かである。一例を挙げると、
実質的にすべりがない、例えば、接線方向のすべりを伴
う毎秒２ｍの非常に低いベルト速度において、毎秒０．
０１ｍの接線方向のすべりを発生する。５０ｍｍの最大
行程において最大４秒間におけるベルトの非常に迅速な
移動により、半径方向において毎秒１２．５ｍｍ＝毎秒
０．００１２５ｍのすべりを発生する。これは回転状態
における半径方向のすべりが接線方向のすべりの１０分
の１の大きさ程度であり、かつ実際問題として、一般的
には、１００の１の大きさであり、従って、半径方向の
すべりは接線方向におけるすべりよりも低いことを意味
する。この実際の半径方向と接線方向のすべりは、有効
摩擦を伴いかつそれにより実際の摩擦係数を伴う。 【００２０】図６は種々の円錐角λおよび摩擦係数μ
ｔａｎを与え、これらの両方の値の比率は本発明による
伝動装置が満たさなければならない。円錐角λはラジア
ン単位でｘ−軸に沿って示し、一方、回転状態における
接線方向の有効摩擦係数μｔａｎはｙ−軸に沿って示し
てある。本発明を基礎とする洞察によれば、ｙ−軸に沿
って示したこの係数を「トルク伝達係数」（“ｔｏｒｑ
ｕｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅ
ｎｔ”）と呼ぶことが好ましい。本発明によるμｔａｎ
／λの比率が１．１である最上部の線Ｂｃは、実際の目
的のために適用されるべき座屈限度を形成しかつその比
率を超えるとベルトの座屈、それゆえに、ベルトの破損
の実際の機会に遭遇する比率を示す。このような座屈破
損は、たぶん、例えば、横振動のような外乱により開始
される。理論的な考慮に基づくと、ベルトに作用する押
圧力および引張力が等しい理論的な座屈限度がｙ−軸に
沿った漸近線により形成されることが予想されるかもし
れない。このような理論的な座屈限度と現行の実際の座
屈限度Ｂｃとの間の差異は、おそらくは、このような平
衡状態を破壊することができる力の極めて小さい差異に
より説明すべきであろう。この点に関して本発明により
決定された座屈限度Ｂｃは、ほぼ３％の余裕と一致する
ことが判明する。図６においては、比率Ｌ１１は、Ｂｃ
に対して安全限度を有する本発明の伝動装置の好ましい
一実施例により得られる比率を示す。μｔａｎ／λ＝
０．７３６７を有する好ましい比率Ｌ１１は、それ自
体、座屈限度Ｂｃからかなり離れているので、使用し始
めるときおよびベルトの実際の耐用年数の間の両方にお
いてベルト３の恒久的な完全性を予期することができ
る。他方、線９に沿った比率に対して十分な距離が得ら
れ、Ｌ９の下方においては、伝達されるべき許容可能な
動力が最適値よりも小さく、換言すると、得られる動力
（ａｃｈｉｅｖａｂｌｅ）よりも低い。Ｌ９に沿った位
置では、比率μｔａｎ／λは０．５５であり、ほぼ１７
％の安全限度と一致している。 【００２１】本発明による伝動装置の場合における接線
方向の有効摩擦係数μｔａｎは、次式により決定するこ
とができる。 【数１】 式中、Ｔは二次の１対のシーブに軸線方向の力Ｎｘが作
用するときに一次の軸、すなわち、入力軸に発生する最
大の伝達可能なトルクと等しく、かつＲは一次の（入力
軸の）１対のシーブ上のベルトにより形成された円弧の
半径、すなわち、接線方向にベルトとシーブが相互に接
触する半径を形成する。軸線方向の力Ｎ ｘ は、プーリシ
ーブに作用する液圧およびプーリシーブの圧力面（ｐｒ
ｅｓｓｕｒｅ ｆａｃｅ）の寸法から計算することがで
きる。軸線方向の力の部分は、実際問題として、ばねに
より作用させることができる。この力は計算することが
できる。作用する圧力は、この目的のために組み込まれ
たポンプにより伝動装置内に供給されかつこの目的のた
めに好適なマノメータにより決定することができる。こ
の例における最大の伝達可能なトルクは、トルク測定軸
により測定される。その測定は、自動車または試験台に
おいて行うことができる、伝動装置が本発明を基礎とす
る洞察により座屈限度Ｂｃまで僅かの距離のみが維持さ
れるように設計されている各々の場合には、測定は最大
加速比またはオーバードライブ（増速駆動）において実
施されるべきである。この場合には、可動の一次シーブ
は、半径Ｒが最大である最も外方の位置に配置されてい
る。この場合の測定は、一次軸において毎分３０００回
転の回転速度において実施される。伝動油はほぼ７０℃
に保つべきであり、一方、プーリ、ベルトおよび伝動油
は、各々の測定のために新しい状態にすべきである。上
記の測定を使用することにより、接線方向における有効
摩擦係数の決定を簡単な方法で行うことができる。 【００２２】図７は、第１象限が接線方向における有効
摩擦係数μｔａｎ とｙ−軸に沿った摩擦係数の半径方向
成分μｒａｄによってはさまれる、いわゆる、三象限図
である。第２象限は、図６により、ｙ−軸に沿ったラジ
アンで示した円錐角λとｘ−軸に沿った接線方向におけ
る有効摩擦係数μｔａｎ との間の本発明による比率を示
す。第４象限は、ラジアン単位でｘ−軸に沿って示した
円錐角λとｙ−軸に沿った半径方向における有効摩擦係
数μｒａｄとの間の従来技術から知られている比率を表
示している。第３象限は、第２象限のｙ−軸が第４象限
のｘ−軸と同じであることを指示する湾曲連結線を示
す。両方の軸線に沿つて、円錐角λがラヂアン単位で図
上に記入されている。図７においては、下記の符号が使
用されている。 Ｌ１＝μｓｔａｔｉｃ＝０．１７；ＥＰ−Ａ−０７９８
４９２から知られている。 Ｌ２＝μｄｙｎａｍｉｃ＝０．０８；ＥＰ−Ａ−０７９
８４９２から知られている。 Ｌ３＝μｄｙｎａｍｉｃ＝０．０６；ＮＡＳＡ公告ＮＴ
ＩＳ ８２２９９から知られている。 Ｌ４＝μｓｔａｔｉｃ＝０．３；ＮＡＳＡ公告ＮＴＩＳ
８２２９９から知られている。 Ｌ５＝λ＝９．６５°（±０．１６ラジアン）；ＥＰ−
Ａ−０７９８４９２から知られている。 Ｌ６＝λ＝４．５７°（±０．０８ラジアン）；ＥＰ−
Ａ−０７９８４９２から知られている。 Ｌ７＝μ＝０．０６；本発明による好ましい実施例にお
けるμｔａｎに対する制限条件。 Ｌ８＝μｄｙｎａｍｉｃ＝０．０９；市販されているバ
ン ドーネトランスミッションカンパニイの押圧ベルト
を通じて知られている。 Ｌ９＝μｔａｎ／λ＝０．５５；本発明による良好な効
果的な伝達に関する設計のためのμｔａｎおよびλの好
適な比率を有する範囲の最低制限値。 Ｌ１０＝０．１９０ラジアン；本発明による好ましい実
施例におけるλのための最高制限値。 Ｂｃ＝本発明によるμｔａｎとλとの間の許容可能な最
大比率のための座屈限度。 Ｂｓ＝ｔａｎλ＝μｓｔａｔにおける自動ロック限度
（ｓｅｌｆ−ｌｏｃｋｉｎｇ ｌｉｍｉｔ）。 Ａ１＝Ｂｓ，Ｌ６，ｘ−軸およびＬ５により決定された
ＥＰ−Ａ７９８４９２から知られているμおよびλの可
能な組合わせの面積。 Ａ２＝Ｂｃ，Ｌ１０，Ｌ９およびＬ７により決定されか
つ本発明による伝動装置の比率の範囲内に配置された本
発明による伝動装置の好ましい実施例によるμｔａｎと
λとの間の可能な組合わせの面積。 Ｐ１＝バン ドーネトランスミッションカンパニイの押
圧ベルトを備えている伝動装置を通じて知られているλ
＝１１°（±．０．１９２ラジアン）およびμ＝０．０
９を有する点。 Ｐ２＝ＮＡＳＡ公告ＮＴＩＳ ８２２９９から知られて
いるλ＝６．５°（±０．１１３ラジアン）およびμ＝
０．０６を有する点。 Ｐ３＝同上 λ＝６．０°（±０．１０５ラジアン）を
有するＰ２。 Ｐ４＝同上 λ＝５．５°（±０．０９６ラジアン）を
有するＰ２。 Ｐ５＝λ＝８°（±０．１４０ラジアン）およびμ＝
０．０８を有するＥＰ−Ａ−０７９８４９２による最適
の組合わせ。 Ｖ１＝本発明を基礎とする洞察により静的な状態におけ
る有効摩擦係数を示すベクトル。 Ｖ２＝プーリとベルトとの間の回転状態において有力で
ある実際の摩擦係数のための仮定的に決定できるベクト
ル。 【００２３】ベクトルＶ２は、動的な状態における摩擦
係数のベクトルの半径方向成分μｒａｄの測定値が既知
でないので、仮定値である。本発明により指定された上
記の測定は、接線方向における有効摩擦係数μｔａｎの
みを決定する。それゆえに、動的な状態における有効摩
擦係数のための実際のベクトルを決定することができな
い。いわゆる動的な摩擦係数は、実際には、特許公報Ｅ
Ｐ−Ａ−０７９８４９２から知られているが、しかしこ
の公報は半径方向成分および接線方向成分により識別さ
れていない。そのうえ、この公報におけるこの動的な摩
擦係数は、自動ロック限度の式に使用されている。自動
ロック限度の式は、本発明を基礎とする洞察により、少
なくとも押圧ベルトの場合には、自動的に最適のしかも
安全なベルトの設計が得られない。また、図７は、静的
または動的な状態として識別されるべき摩擦係数に関し
て現在までに一般的に支持されている概念が本発明によ
る接線方向における有効摩擦係数または回転するベルト
−プーリの組合わせを表す摩擦ベクトルにおける実際の
摩擦の接線方向成分に属する摩擦係数と比較できないこ
とを象徴的に明示している。 【００２４】図７にＰ１で示した摩擦係数μtan の既知
の値は、第４象限に示してある。その理由は、摩擦係数
μtan の既知の値が本発明によりそのために指定された
測定方法により、本発明を基礎とする洞察によるいかな
る概念もなくバン ドーネトランスミッションカンパニ
イにより決定され、かつそのために摩擦ベクトルの接線
方向成分の絶対項（ａｂｓｏｌｕｔｅ ｔｅｒｍ）のみ
を含むからである。点Ｐ１もまた、上記の測定方法が本
発明により識別された限度Ｂc およびこのプロセスにお
いて測定されるべき接線方向の有効摩擦係数μtan を維
持するために使用できることを例示している。図７、特
に領域Ａ２もまた、市販されている車両に成功裡に使用
するために市販されている本発明の出願人の押しベルト
の設計を改良するための実際の可能性を例示している。
本発明は上記の事項に限定されるものではなく、しかも
図示したすべての詳細事項および／または前記の特許請
求の範囲に関する。
載の連続可変伝動装置に関する。 【０００２】 【従来の技術および発明が解決しようとする課題】この
ような伝動装置は、一般的には、例えば、欧州特許出願
公開第０７７７０６９号またはＳＡＥ技術論文シリーズ
８８１７３４から知られている。軸線方向の力を作用す
る既知の伝動装置においては、いわゆる押圧ベルトが相
互にある距離を隔てて据え付けられた２つのプーリの１
対の僅かに円錐形のシーブの間に締め付けられている。
ベルトおよびシーブは、プーリの回転軸線に直交する鋭
角、フランク角または円錐角を形成する接触面において
相互によりかかっている。２つのプーリの締付力は、一
定の変速比を有する平衡状態が得られるように設定され
ている。伝動装置は、この比率を連続的に可変に変更す
るように作用し、すなわち、２つのプーリの一方におい
て締付力を増大すると共に、無段変速（ｓｔａｇｅｌｅ
ｓｓ ｓｈｉｆｔｉｎｇ）を行う。既知の伝動装置にお
いては、押圧ベルトは、金属製リングから形成されかつ
引張力を吸収することができる少なくとも一つの可撓性
のバンド組立体と、該バンド組立体を少なくとも大きく
自由に包囲しかつベルトが押圧力を伝達することを可能
にする横方向要素とからなる。一般に知られている伝動
装置は、通常、１１度または０．１９２ラジアンのフラ
ンク角を備えている。 【０００３】ベルトとプーリとの間のくさびで締め付け
る作用は、鋭角をなすフランク角と関連している。休止
状態の間の伝動装置の変速移動を可能にするために、一
般的に容認された規則により、ベルトを半径方向に移動
することができるように、すなわち、ｔａｎλ＞μを満
たすように接触面の角度の正接（タンジェント）が摩擦
係数よりも大きくなければならない。ｔａｎλ＞μを満
たす点を有する線は、自動ロック限度（ｓｅｌｆ−ｌｏ
ｃｋｉｎｇ ｌｉｍｉｔ）として知られている。この自
動ロック限度に近い状態において、ベルトの移動または
シフトを可能にするために、伝動装置の２つのプーリの
うちの一方のプーリに作用する軸線方向の力が他方のプ
ーリに作用する軸線方向の力よりも極めて大きくなけれ
ばならない。伝動装置、特に車両用伝動装置の実際の用
途においては、この目的のために設けられた動力源（ｐ
ｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）の能力がこの場合には
不適当であるかもしれない。それゆえに、連続可変伝動
装置の設計においては、自動ロック限度は、フランク角
と半径方向における摩擦係数との間の比率に関するテス
トパラメータを構成している。 【０００４】 【課題を解決するための手段】しかしながら、実際のテ
ストから、たとえフランク角が自動ロックにより設定さ
れた限度を満たしていても、上記の型式の押圧ベルトを
備えている伝動装置がベルトの予期しない破損を発生す
ることがあることが判明した。本発明の目的は、フラン
ク角と摩擦係数との間の比率が構造体の耐久性を保持す
るように設定され、換言すると、ベルトの破損が起こら
ず、または短期間またはさらに長い期間においても破損
が起きる見込みがない前述した型式のベルトを有する伝
動装置を提供することにある。本発明によれば、このよ
うな伝動装置は、請求項１の特徴の部分による処置によ
り得られる。 【０００５】本発明は、慣用の処置が、現在の型式のベ
ルト、例えば、チェーンまたは伸びたまたは伸びていな
いゴムベルトではない、押圧力を伝達することができる
ベルト型式のための良好な伝動装置を設計するためには
不適当であるとの洞察および問題に基づいている。本発
明は、また、この押圧力が前述した破損が発生するため
の理由の一部分であるという洞察に基づいている。特
に、回転状態において、前述した破損がそれ自体が知ら
れている自動ロックテストに従っているにもかかわらず
起きることがあることが十分に理解されている。それゆ
えに、本発明は、回転状態のための付加的な限度、すな
わち、座屈限度を設定している。回転状態においては、
本発明を基礎とする洞察により、ベルトとプーリとの間
の実際の摩擦に関する摩擦ベクトルの接線方向成分が識
別されなければならない。このベクトルの絶対値は、接
線方向における有効な動的摩擦係数μを表示する。本発
明を基礎とする洞察による摩擦ベクトルは、半径方向お
よび接線方向の両方において常に発生するベルトの非常
に僅かなすべりの合力である。この場合の接線方向にお
けるすべりは、押しベルトを介して一方のプーリから他
方のプーリに伝達されるべき力と関係し、一方、半径方
向におけるすべりは、例えば、変速比について行われる
いかなる調節の場合においても、プーリに起きるベルト
の半径方向の移動に関する。さらに、本発明を基礎とす
る洞察によれば、伝動装置の回転状態、すなわち、伝動
装置の変速装置部分の回転状態の下では、摩擦ベクトル
の接線方向成分は、摩擦ベクトルの半径方向成分よりも
大きい。本発明は、前述した摩擦ベクトルの接線方向成
分の振幅が前述したベルトの破損のために決定的であ
り、従って、良好な伝動装置の設計のために決定的であ
ることに基づいている。 【０００６】それゆえに、本発明による伝動装置は、運
転の間にベルトとシーブとの間に起きる摩擦プロセスの
方向および振幅を考慮しかつ押しベルトの特性、すなわ
ち、押圧力および引張力の同時の発生を考慮して設計さ
れてきた。 【０００７】本発明を基礎とするさらに一つの洞察によ
れば、前述したベルトの破損は、実際には、押圧力が２
つのプーリの間に配置されたベルトの部分における引張
力よりも大きくなる結果として起きる。引張力を伝達す
る横方向要素が相互に平坦によりかかることができると
はいえ、多数の横方向要素が相互によりかかる場合に
は、不安定な状態が起こり、もしもバンドに作用する引
張力が不適当であれば、ベルトの座屈または破裂が起き
ることがある。この場合には、ベルトに発生すべき押圧
力がベクトルの接線方向成分から得られる接線方向の有
効摩擦係数と関連しかつバンドに作用する引張力がプー
リのフランク角と関連し、該フランク角が法線力の半径
方向成分を決定することが理解されよう。伝動装置が設
定された伝達される動力において比較的に大きいフラン
ク角を有するように設計されている場合には、比較的に
大きい張力がバンドに発生し、材料の疲労の結果、ベル
トの破損が起きるかもしれない。材料の疲労の結果とし
てのベルトの破損は、本発明により、ベルトを意図され
た用途に対して寸法を大きくする（ｏｖｅｒｄｉｍｅｎ
ｓｉｏｎｉｎｇ）ことにより阻止されるべきである。 【０００８】従って、本発明を基礎とする洞察によれ
ば、最大の伝達可能な動力および現在の型式のベルトを
有する伝動装置の耐久性が回転状態においてフランク角
と接線方向における有効摩擦係数との間の選択された比
率により決定される。 【０００９】本発明を基礎とするさらに一つの洞察によ
れば、この比率はさらに影響をおよぼす要因、例えば、
押圧ベルトのバンド組立体と横方向要素との間の摩擦係
数、運転中に起きる遠心力およびベルトの伝動装置の２
つのプーリの間の変速比を支配しまたは伝達されるべき
動力に制限を加えることにより支配する。 【００１０】本発明を基礎とする洞察によれば、従来技
術において、変速装置の自動ロックを参照すると、「摩
擦係数」として述べられた要因は、有効摩擦ベクトルの
半径方向成分に属するものとして理解すべきである。静
的な状態におけるこのベクトルの絶対値は、一般的に知
られている静的な摩擦係数と一致する。 【００１１】前述した自動ロック限度および該限度の式
は、ＳＡＥ技術論文シリーズ８８１７３４の特に７頁の
欄２の序文に記載されている。また、前述した自動ロッ
ク限度および該限度の式は、欧州特許公告ＥＰ−Ａ−０
７９８４９２から知られている。この特許公告において
は、この限度に関して、動的な状態における摩擦係数が
静的な状態における摩擦係数よりも低いという事実の実
施可能な設計の必然的な結果について説明がなされてい
る。この特許公告は、一般的に適用できる教旨に基づい
ておりかつ押圧ベルトと伝動要素、例えば、引張荷重の
みをうけることができるチェーンとの間の差異を基礎と
して区別していないことに基づいている。本発明を基礎
とする洞察とは逆に、この公告は動的な摩擦係数の値が
自動ロック限度の式に適用されなければならないことを
教示している。 【００１２】「電気自動車用の鋼製Ｖ−ベルト連続可変
伝動装置（ＣＶＴ）の設計研究」と題するＮＡＳＡ公告
ＮＴＩＳ ８２２９９の特に４１頁から、構造体の低い
摩擦係数をプーリの締付力を増大しかつ円錐角を減少す
ることにより補正することができることが知られてい
る。この教旨は、円錐角と摩擦係数との間の前述した接
線方向の関係と一致しかつこの関係から当然の結果とし
て得られる。また、この書類（４０頁）から、０．０６
の低い動的な摩擦係数を５．５°から６．５°までの円
錐角と組み合わせて使用することができることが知られ
ている。しかしながら、伝動装置の効率を改良するため
に、本発明により、ちょうど今述べた摩擦係数よりも高
い摩擦係数を使用することが好ましい。 【００１３】「金属製の押圧Ｖ−ベルト型連続可変伝動
装置（ＣＶＴ）の研究」と題するＳＡＥ技術論文シリー
ズ９４０７３５の特にパート１には、その他の題目の中
で、摩擦係数と変速比との間の関係の詳細な説明がなさ
れている。しかしながら、この研究は、円錐角と摩擦係
数との間の関係を言及しておらず、また連続可変伝動装
置用の設計パラメータとしての座屈限度をも言及してい
ない。 【００１４】一方、本発明による伝動装置の好ましい実
施例においては、伝動装置の円錐角が１９ラジアンより
も小さく、他方、摩擦係数の接線方向成分が０．０６よ
りも大きい。これらの条件内で設計された伝動装置は、
フランク角の減少と共に、バンドに作用する引張応力が
減少し、一方、シーブによる締付力が同じであるという
利点を有する。さもなければ、材料および製造工程が同
じである場合、またはいずれにせよ、接線方向の摩擦係
数が実質的に同じ値に保たれる場合には、ベルトの耐用
寿命の間にベルトの高い引張荷重または疲労の結果、ベ
ルトの座屈、破損が起きる機会がさらに減少する。他
方、０．０６よりも大きい摩擦係数は、すべりが過大に
なることを阻止するために必要な締付力を阻止しかつそ
れにより伝動装置の効率に悪影響をおよぼす。 【００１５】本発明による伝動装置のさらに好ましい一
実施例においては、摩擦係数は、ラジアン単位での円錐
角の０．７３６７倍の値と等しく、または可能な限りそ
の値に近く、いずれにしても前記値の１０％の公差以内
にある。この好ましい比率は、実際問題として、座屈の
結果、ベルトが破損することがあり得る比率の値に対し
て十分な余裕を維持する。他方、バンドに作用する引張
力が疲労を阻止するために十分に低く、かつ起こり得る
最高の許容可能な動力を比較的に高い効率で伝達するこ
とができる。 【００１６】 【発明の実施の形態】本発明を図面を参照して以下にさ
らに詳細に説明する。図１はそれ自体が知られておりか
つ例えば自動車に使用するために好適である連続可変伝
動装置の伝動要素を図解的に示す。この伝動装置は、２
つのプーリ１、２を備え、各々のプーリ１、２は、それ
らの間に取り付けられた駆動ベルトまたはベルト３を有
する１対の僅かに円錐形のベルトシーブからなってい
る。１対のシーブ１、２は、一次軸Ｐおよび二次軸Ｓの
それぞれのまわりに取り付けられている。駆動ベルト３
は、支持部材７を備えている。支持部材７上には、横方
向要素６が可動であるように取り付けられている。この
ような横方向要素の一実施例を図２に示してある。関係
した横方向要素６は、支持部材７を収容するための凹部
１３を備えている。支持部材７は、例えば、平坦な金属
製のリングの束からなることができる。前述した凹部１
３の頂部側は、閉鎖ピン１０により閉ざすことができ
る。閉鎖ピン１０は、横方向要素６の穴１１および１２
内に配置することができる。横方向要素の別の実施例を
図３に示してある。この場合には、関係した横方向要素
６は、内部に支持部材７を収容することができる１対の
凹部１４を含む。支持部材７は、エンドレス要素の束、
例えば、相互のまわりに配置された平坦な可撓性の金属
製バンドにより一般的に形成されている。両方の実施例
においては、横方向要素６は、先細（ｃｏｎｖｅｒｇｉ
ｎｇ）側面８を備えている。側面８は、ベルトシーブ１
および２のそれぞれの円錐形の接触面４および５と係合
することができる。この係合により仮想接触面１７が画
成される。仮想接触面１７は、既知の伝動装置において
は、関係した回転軸線に直交する線に対して１１°また
は０．１９２ラジアンの角度λをなすものと想像でき
る。最後に画成された角度は、フランク角または円錐角
（ｃｏｎｅ ａｎｇｌｅ）と記載してある。伝動装置内
に存在する伝動油のために、この場合には、油膜が一方
の側における接触面４および５と他方の側における側面
８との間に形成することができ、その結果、駆動ベルト
３は、ベルトシーブ１および２に対してすべることがで
きる。その結果、伝動装置の効率は、この結果、低下し
かつ過度の摩耗が発生する。この効率低下および摩耗を
阻止するために、側面８および／または接触面４、５
は、粗い構造体を有する。シーブおよびリンクの荒さと
伝動油の型式の選択との組合せにより、回転状態におい
てプーリとベルトとの間に有効摩擦係数を発生する。 【００１７】図４（ａ）および図４（ｂ）は、支持部材
７に対して同様に平行に延在しまたは斜めに延在するこ
とができる隆起部１６の形態の突出部の間の例えばみぞ
１５の形態の相互に異なるプロファイル面を備えている
側面８を有する横方向要素６を示す。 【００１８】図５はベルト−プーリの組合せに作用する
力を図解的に示す。法線力Ｎは、実際問題として、サイ
ズが可変である圧力室内に作用する液圧により発生し、
圧力室の一つの壁部が可動でありかつプーリのシーブに
より形成される。この圧力室への液圧は、液圧ポンプに
より供給される。作用した圧力により法線力Ｎが生ず
る。法線力Ｎは、軸線方向に向く力Ｎｘと、半径方向に
外向きの力Ｎｙとの和である。法線力と、有効摩擦係数
μの接線方向成分との積が、ベルトにより伝達可能な押
圧力となる。 【００１９】本発明によれば、回転状態において、プー
リに対するベルトの半径方向の移動、それゆえに、半径
方向のすべりもまた起こるが、しかし、この移動は常に
接線方向に対して非常に僅かである。一例を挙げると、
実質的にすべりがない、例えば、接線方向のすべりを伴
う毎秒２ｍの非常に低いベルト速度において、毎秒０．
０１ｍの接線方向のすべりを発生する。５０ｍｍの最大
行程において最大４秒間におけるベルトの非常に迅速な
移動により、半径方向において毎秒１２．５ｍｍ＝毎秒
０．００１２５ｍのすべりを発生する。これは回転状態
における半径方向のすべりが接線方向のすべりの１０分
の１の大きさ程度であり、かつ実際問題として、一般的
には、１００の１の大きさであり、従って、半径方向の
すべりは接線方向におけるすべりよりも低いことを意味
する。この実際の半径方向と接線方向のすべりは、有効
摩擦を伴いかつそれにより実際の摩擦係数を伴う。 【００２０】図６は種々の円錐角λおよび摩擦係数μ
ｔａｎを与え、これらの両方の値の比率は本発明による
伝動装置が満たさなければならない。円錐角λはラジア
ン単位でｘ−軸に沿って示し、一方、回転状態における
接線方向の有効摩擦係数μｔａｎはｙ−軸に沿って示し
てある。本発明を基礎とする洞察によれば、ｙ−軸に沿
って示したこの係数を「トルク伝達係数」（“ｔｏｒｑ
ｕｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅ
ｎｔ”）と呼ぶことが好ましい。本発明によるμｔａｎ
／λの比率が１．１である最上部の線Ｂｃは、実際の目
的のために適用されるべき座屈限度を形成しかつその比
率を超えるとベルトの座屈、それゆえに、ベルトの破損
の実際の機会に遭遇する比率を示す。このような座屈破
損は、たぶん、例えば、横振動のような外乱により開始
される。理論的な考慮に基づくと、ベルトに作用する押
圧力および引張力が等しい理論的な座屈限度がｙ−軸に
沿った漸近線により形成されることが予想されるかもし
れない。このような理論的な座屈限度と現行の実際の座
屈限度Ｂｃとの間の差異は、おそらくは、このような平
衡状態を破壊することができる力の極めて小さい差異に
より説明すべきであろう。この点に関して本発明により
決定された座屈限度Ｂｃは、ほぼ３％の余裕と一致する
ことが判明する。図６においては、比率Ｌ１１は、Ｂｃ
に対して安全限度を有する本発明の伝動装置の好ましい
一実施例により得られる比率を示す。μｔａｎ／λ＝
０．７３６７を有する好ましい比率Ｌ１１は、それ自
体、座屈限度Ｂｃからかなり離れているので、使用し始
めるときおよびベルトの実際の耐用年数の間の両方にお
いてベルト３の恒久的な完全性を予期することができ
る。他方、線９に沿った比率に対して十分な距離が得ら
れ、Ｌ９の下方においては、伝達されるべき許容可能な
動力が最適値よりも小さく、換言すると、得られる動力
（ａｃｈｉｅｖａｂｌｅ）よりも低い。Ｌ９に沿った位
置では、比率μｔａｎ／λは０．５５であり、ほぼ１７
％の安全限度と一致している。 【００２１】本発明による伝動装置の場合における接線
方向の有効摩擦係数μｔａｎは、次式により決定するこ
とができる。 【数１】 式中、Ｔは二次の１対のシーブに軸線方向の力Ｎｘが作
用するときに一次の軸、すなわち、入力軸に発生する最
大の伝達可能なトルクと等しく、かつＲは一次の（入力
軸の）１対のシーブ上のベルトにより形成された円弧の
半径、すなわち、接線方向にベルトとシーブが相互に接
触する半径を形成する。軸線方向の力Ｎ ｘ は、プーリシ
ーブに作用する液圧およびプーリシーブの圧力面（ｐｒ
ｅｓｓｕｒｅ ｆａｃｅ）の寸法から計算することがで
きる。軸線方向の力の部分は、実際問題として、ばねに
より作用させることができる。この力は計算することが
できる。作用する圧力は、この目的のために組み込まれ
たポンプにより伝動装置内に供給されかつこの目的のた
めに好適なマノメータにより決定することができる。こ
の例における最大の伝達可能なトルクは、トルク測定軸
により測定される。その測定は、自動車または試験台に
おいて行うことができる、伝動装置が本発明を基礎とす
る洞察により座屈限度Ｂｃまで僅かの距離のみが維持さ
れるように設計されている各々の場合には、測定は最大
加速比またはオーバードライブ（増速駆動）において実
施されるべきである。この場合には、可動の一次シーブ
は、半径Ｒが最大である最も外方の位置に配置されてい
る。この場合の測定は、一次軸において毎分３０００回
転の回転速度において実施される。伝動油はほぼ７０℃
に保つべきであり、一方、プーリ、ベルトおよび伝動油
は、各々の測定のために新しい状態にすべきである。上
記の測定を使用することにより、接線方向における有効
摩擦係数の決定を簡単な方法で行うことができる。 【００２２】図７は、第１象限が接線方向における有効
摩擦係数μｔａｎ とｙ−軸に沿った摩擦係数の半径方向
成分μｒａｄによってはさまれる、いわゆる、三象限図
である。第２象限は、図６により、ｙ−軸に沿ったラジ
アンで示した円錐角λとｘ−軸に沿った接線方向におけ
る有効摩擦係数μｔａｎ との間の本発明による比率を示
す。第４象限は、ラジアン単位でｘ−軸に沿って示した
円錐角λとｙ−軸に沿った半径方向における有効摩擦係
数μｒａｄとの間の従来技術から知られている比率を表
示している。第３象限は、第２象限のｙ−軸が第４象限
のｘ−軸と同じであることを指示する湾曲連結線を示
す。両方の軸線に沿つて、円錐角λがラヂアン単位で図
上に記入されている。図７においては、下記の符号が使
用されている。 Ｌ１＝μｓｔａｔｉｃ＝０．１７；ＥＰ−Ａ−０７９８
４９２から知られている。 Ｌ２＝μｄｙｎａｍｉｃ＝０．０８；ＥＰ−Ａ−０７９
８４９２から知られている。 Ｌ３＝μｄｙｎａｍｉｃ＝０．０６；ＮＡＳＡ公告ＮＴ
ＩＳ ８２２９９から知られている。 Ｌ４＝μｓｔａｔｉｃ＝０．３；ＮＡＳＡ公告ＮＴＩＳ
８２２９９から知られている。 Ｌ５＝λ＝９．６５°（±０．１６ラジアン）；ＥＰ−
Ａ−０７９８４９２から知られている。 Ｌ６＝λ＝４．５７°（±０．０８ラジアン）；ＥＰ−
Ａ−０７９８４９２から知られている。 Ｌ７＝μ＝０．０６；本発明による好ましい実施例にお
けるμｔａｎに対する制限条件。 Ｌ８＝μｄｙｎａｍｉｃ＝０．０９；市販されているバ
ン ドーネトランスミッションカンパニイの押圧ベルト
を通じて知られている。 Ｌ９＝μｔａｎ／λ＝０．５５；本発明による良好な効
果的な伝達に関する設計のためのμｔａｎおよびλの好
適な比率を有する範囲の最低制限値。 Ｌ１０＝０．１９０ラジアン；本発明による好ましい実
施例におけるλのための最高制限値。 Ｂｃ＝本発明によるμｔａｎとλとの間の許容可能な最
大比率のための座屈限度。 Ｂｓ＝ｔａｎλ＝μｓｔａｔにおける自動ロック限度
（ｓｅｌｆ−ｌｏｃｋｉｎｇ ｌｉｍｉｔ）。 Ａ１＝Ｂｓ，Ｌ６，ｘ−軸およびＬ５により決定された
ＥＰ−Ａ７９８４９２から知られているμおよびλの可
能な組合わせの面積。 Ａ２＝Ｂｃ，Ｌ１０，Ｌ９およびＬ７により決定されか
つ本発明による伝動装置の比率の範囲内に配置された本
発明による伝動装置の好ましい実施例によるμｔａｎと
λとの間の可能な組合わせの面積。 Ｐ１＝バン ドーネトランスミッションカンパニイの押
圧ベルトを備えている伝動装置を通じて知られているλ
＝１１°（±．０．１９２ラジアン）およびμ＝０．０
９を有する点。 Ｐ２＝ＮＡＳＡ公告ＮＴＩＳ ８２２９９から知られて
いるλ＝６．５°（±０．１１３ラジアン）およびμ＝
０．０６を有する点。 Ｐ３＝同上 λ＝６．０°（±０．１０５ラジアン）を
有するＰ２。 Ｐ４＝同上 λ＝５．５°（±０．０９６ラジアン）を
有するＰ２。 Ｐ５＝λ＝８°（±０．１４０ラジアン）およびμ＝
０．０８を有するＥＰ−Ａ−０７９８４９２による最適
の組合わせ。 Ｖ１＝本発明を基礎とする洞察により静的な状態におけ
る有効摩擦係数を示すベクトル。 Ｖ２＝プーリとベルトとの間の回転状態において有力で
ある実際の摩擦係数のための仮定的に決定できるベクト
ル。 【００２３】ベクトルＶ２は、動的な状態における摩擦
係数のベクトルの半径方向成分μｒａｄの測定値が既知
でないので、仮定値である。本発明により指定された上
記の測定は、接線方向における有効摩擦係数μｔａｎの
みを決定する。それゆえに、動的な状態における有効摩
擦係数のための実際のベクトルを決定することができな
い。いわゆる動的な摩擦係数は、実際には、特許公報Ｅ
Ｐ−Ａ−０７９８４９２から知られているが、しかしこ
の公報は半径方向成分および接線方向成分により識別さ
れていない。そのうえ、この公報におけるこの動的な摩
擦係数は、自動ロック限度の式に使用されている。自動
ロック限度の式は、本発明を基礎とする洞察により、少
なくとも押圧ベルトの場合には、自動的に最適のしかも
安全なベルトの設計が得られない。また、図７は、静的
または動的な状態として識別されるべき摩擦係数に関し
て現在までに一般的に支持されている概念が本発明によ
る接線方向における有効摩擦係数または回転するベルト
−プーリの組合わせを表す摩擦ベクトルにおける実際の
摩擦の接線方向成分に属する摩擦係数と比較できないこ
とを象徴的に明示している。 【００２４】図７にＰ１で示した摩擦係数μtan の既知
の値は、第４象限に示してある。その理由は、摩擦係数
μtan の既知の値が本発明によりそのために指定された
測定方法により、本発明を基礎とする洞察によるいかな
る概念もなくバン ドーネトランスミッションカンパニ
イにより決定され、かつそのために摩擦ベクトルの接線
方向成分の絶対項（ａｂｓｏｌｕｔｅ ｔｅｒｍ）のみ
を含むからである。点Ｐ１もまた、上記の測定方法が本
発明により識別された限度Ｂc およびこのプロセスにお
いて測定されるべき接線方向の有効摩擦係数μtan を維
持するために使用できることを例示している。図７、特
に領域Ａ２もまた、市販されている車両に成功裡に使用
するために市販されている本発明の出願人の押しベルト
の設計を改良するための実際の可能性を例示している。
本発明は上記の事項に限定されるものではなく、しかも
図示したすべての詳細事項および／または前記の特許請
求の範囲に関する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が関係するそれ自体が知られている伝動
装置の図解的な例示図。 【図２】駆動ベルト用の横方向要素の可能な実施例の横
方向の図。 【図３】駆動ベルト用の横方向要素の別の一実施例の横
方向の図。 【図４】（ａ）部は従来技術による真っ直ぐなみぞを有
する図３の横方向要素の長手方向の図でありかつ（ｂ）
部は従来技術による傾斜したみぞを有する図３の横方向
要素の長手方向の図である。 【図５】リンクが二つのシーブの間にくさびで締め付け
られたプーリの部分の軸線方向横断面および半径方向横
断面を図解的に示した図。 【図６】ｘ−軸に沿って示したフランク角とｙ−軸に沿
って示したベルトとプーリとの間の摩擦係数との間の比
率を示す図であり、本発明による比率は伝動装置を良好
に設計するために重要である。 【図７】従来技術から知られている比率と本発明により
確認された比率の範囲とを比較すると共に有効摩擦係数
の半径方向成分と接線方向成分との間の本発明により必
要な区別を示した図。 【符号の説明】 １，２ プーリ ３ ベルト ４，５ 円錐接触面 ６ 横方向要素 ７ 支持部材 ８ 側面 １０ ピン １１，１２ 穴 １３，１４ 凹部 １５ みぞ １６ 隆起部 １７ 仮想接触面 λ 円錐角（鋭角） μ 有効摩擦係数 μtan 接線方向有効摩擦係数 μrad 半径方向有効摩擦係数 Ｎ 法線力 Ｎx 軸線方向に向く力 Ｎy 半径方向に外向きの力
装置の図解的な例示図。 【図２】駆動ベルト用の横方向要素の可能な実施例の横
方向の図。 【図３】駆動ベルト用の横方向要素の別の一実施例の横
方向の図。 【図４】（ａ）部は従来技術による真っ直ぐなみぞを有
する図３の横方向要素の長手方向の図でありかつ（ｂ）
部は従来技術による傾斜したみぞを有する図３の横方向
要素の長手方向の図である。 【図５】リンクが二つのシーブの間にくさびで締め付け
られたプーリの部分の軸線方向横断面および半径方向横
断面を図解的に示した図。 【図６】ｘ−軸に沿って示したフランク角とｙ−軸に沿
って示したベルトとプーリとの間の摩擦係数との間の比
率を示す図であり、本発明による比率は伝動装置を良好
に設計するために重要である。 【図７】従来技術から知られている比率と本発明により
確認された比率の範囲とを比較すると共に有効摩擦係数
の半径方向成分と接線方向成分との間の本発明により必
要な区別を示した図。 【符号の説明】 １，２ プーリ ３ ベルト ４，５ 円錐接触面 ６ 横方向要素 ７ 支持部材 ８ 側面 １０ ピン １１，１２ 穴 １３，１４ 凹部 １５ みぞ １６ 隆起部 １７ 仮想接触面 λ 円錐角（鋭角） μ 有効摩擦係数 μtan 接線方向有効摩擦係数 μrad 半径方向有効摩擦係数 Ｎ 法線力 Ｎx 軸線方向に向く力 Ｎy 半径方向に外向きの力
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−264390（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−196093（ＪＰ，Ａ)
実開 平５−14719（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭61−54540（ＪＰ，Ｕ)
実開 平１−171951（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16H 9/12
F16G 5/16
F16H 55/56
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 回転軸線に直角な仮想線に対して鋭角を
なす円錐角（λ）を形成する接触面を介して相互に作用
するプーリ（１，２）およびベルト（３）を備えかつベ
ルト（３）が押圧力と引張力との両方を受け、プーリ
（１，２）間に軸線方向の押し付け力Ｎｘが加えられ、
ベルトがプーリ（１，２）上に半径Ｒの円弧を形成する
連続可変伝動装置において、最大加速比状態の毎分３０
００回転の入力回転速度における最大伝達可能トルクＴ
と有効摩擦係数（μtan）との関係は、μtan＝（Ｔ・ｃ
ｏｓλ）／（Ｎｘ・２・Ｒ）であり、円錐角（λ）が
０．１９ラジアンよりも小さい時、有効摩擦係数（μ
tan）は、ラジアン単位の円錐角（λ）の０．７３６７
倍の値の１０％の公差以内にあり且つ０．０６より大き
い、連続可変伝動装置。
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|---|---|---|---|
| EP98200148.9 | 1998-01-21 | ||
| EP98200148A EP0931959B1 (en) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | Continuously variable transmission |
| US09/272,578 US6086499A (en) | 1998-01-21 | 1999-03-19 | Continuously variable transmission |
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| JP3453307B2 true JP3453307B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
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| JP (1) | JP3453307B2 (ja) |
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| JP5691602B2 (ja) * | 2011-02-15 | 2015-04-01 | 日産自動車株式会社 | 無段変速機の変速制御装置及び制御方法 |
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| CN104006128B (zh) * | 2014-06-18 | 2017-09-12 | 岑益南 | 大力矩高效率的cvt无级变速器 |
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| US20210274710A1 (en) | 2020-03-05 | 2021-09-09 | Cnh Industrial America Llc | Variable speed reel drive for a header of an agricultural harvester |
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| EP0213627B1 (en) * | 1985-09-04 | 1989-10-04 | Bando Chemical Industries, Ltd. | V belt |
| US5318484A (en) * | 1992-06-01 | 1994-06-07 | Forster Lloyd M | Metal V-belt drive |
| JP2641011B2 (ja) * | 1992-09-30 | 1997-08-13 | 本田技研工業株式会社 | ベルト式無段変速機の制御装置 |
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-
1998
- 1998-01-21 DE DE69802370T patent/DE69802370T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-01-21 EP EP98200148A patent/EP0931959B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-01-21 ES ES98200148T patent/ES2167835T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-07-23 JP JP20778998A patent/JP3453307B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-03-19 US US09/272,578 patent/US6086499A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0931959B1 (en) | 2001-11-07 |
| US6086499A (en) | 2000-07-11 |
| DE69802370D1 (de) | 2001-12-13 |
| DE69802370T2 (de) | 2002-07-25 |
| JPH11210849A (ja) | 1999-08-03 |
| ES2167835T3 (es) | 2002-05-16 |
| EP0931959A1 (en) | 1999-07-28 |
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