(57)【要約】    車両の停止に伴ってプーリの回転が停止した状態であっても変速でき、かつ変速速度および耐久性を向上させることができるベルト式無段変速機を提供する。    駆動プーリ３と従動プーリ４とが、回転軸５，６に一体化された固定シーブ３ａ，４ａとその固定シーブ３ａ，４ａに対して接近・離隔する可動シーブ３ｂ，４ｂとによって構成され、各シーブの対向面が、伝動ベルト２を巻き掛けるベルト巻き掛け溝を形成するテーパ面とされ、溝幅を変化させて伝動ベルト２の巻き掛かり半径を変化させて変速比を連続的に変更するベルト式無段変速機１において、伝動ベルト２は、樹脂によって形成される非金属製ベルト２であり、従動プーリ４の各テーパ面は、それらの半径方向で外側部分の摩擦係数に比較して内側部分の摩擦係数が小さくなるように形成されている。
2012105024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動プーリと従動プーリとのそれぞれが、回転軸に一体化された固定シーブとその固定シーブに対して接近・離隔するように前記回転軸の軸線方向に移動可能な可動シーブとによって構成されるとともに、それらのシーブの対向面が、伝動ベルトを巻き掛けるベルト巻き掛け溝を形成するテーパ面とされ、前記可動シーブを前記回転軸の軸線方向に移動させて前記溝幅を変化させることにより前記伝動ベルトの巻き掛かり半径を変化させて変速比を連続的に変更するベルト式無段変速機において、
前記伝動ベルトは、樹脂によって形成される非金属製ベルトであり、
前記従動プーリの各テーパ面は、それらの半径方向で外側部分の摩擦係数に比較して内側部分の摩擦係数が小さくなるように形成されている
ことを特徴とするベルト式無段変速機。
【請求項２】
前記外側部分が金属製材料によって形成され、前記内側部分が合成樹脂材料によって形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機。
【請求項３】
前記従動プーリの前記各テーパ面の半径方向で内側部分から外側部分に向けて放射状のスリットが形成され、もしくはそれらの半径方向で内側部分から外側部分に向けて前記各テーパ面を段階的あるいは連続的に粗面化させる表面処理が施されている
ことを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機。
【請求項４】
前記表面処理は、メッキ処理とエッチング処理とを含む
ことを特徴とする請求項３に記載のベルト式無段変速機。
【請求項５】
前記非金属製ベルトは、該非金属製ベルトに金属製の小片を取り付けることにより前記非金属製ベルトよりも伝達トルク容量を増大させた非金属製複合ベルトであることを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動プーリと従動プーリとの間に巻き掛けられた伝動ベルトを介して動力伝達をおこなうとともに、伝動ベルトの巻き掛かり半径を連続的に変化させることにより変速比を無段階に変更するベルト式無段変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のベルト式無段変速機は、伝動ベルトが巻き掛けられるプーリの溝幅を変化させることにより、伝動ベルトの巻き掛かり半径を変化させて変速比を無段階に設定し、伝動ベルトとこれが巻き掛けられるプーリとの間に生じる摩擦力によってトルクを伝達するように構成されている。伝動ベルトは、エレメントもしくはブロックなどと称される多数の金属片を例えばスチールバンドにより環状に結束して構成された金属ベルトと、例えばゴムや樹脂などを主体として構成された非金属製ベルトとに大別することができる。【０００３】
上記の金属ベルトを用いる場合、通常、プーリは鋼や鋳鉄あるいはアルミ合金などの金属を材料として形成されるので、金属ベルトとプーリとの接触部分（すなわち、摩擦面）は、摩耗や焼き付き等を防止するために潤滑される。したがって、金属ベルトは湿式の伝動ベルトと言うことができる。【０００４】
一方、非金属製ベルトは、プーリに対してゴムや樹脂などが接触し、これらの間の摩擦力を利用して動力伝達を行う。そのため、ベルトとプーリとの接触部分に対する潤滑を必要としないので、乾式の伝動ベルトと言うことができる。その非金属製ベルトを用いたベルト式無段変速機は、潤滑を必要とせず、非金属製ベルトの摩擦係数が金属ベルトに比較して高いことにより、プーリの回転数が低かったり、プーリの回転が停止している状態では変速し難かったり、あるいは変速できなかったりすることが知られている。【０００５】
そのような非金属製ベルトを用いたベルト式無段変速機の一例が特開２００４−１１６５３６号公報に記載されている。この特開２００４−１１６５３６号公報に記載されているベルト式無段変速機は、駆動プーリと従動プーリとこれらの間に巻き掛けられた非金属製ベルトと各プーリの溝幅を変更するための変速用モータとを主要な構成要素として備えている。その変速用モータは、直流電流式の電動機（すなわち、ＤＣモータ）であって、回転方向によって回転速度や効率などの回転特性が異なっている。そして、ベルト式無段変速機の変速比を大きくする場合における上記の変速用モータの回転速度が、変速比を小さくする場合における上記の変速用モータの回転速度に比較して速くなるように構成されている。言い換えれば、減速方向の変速速度を向上できるように構成されており、したがって、例えば、ベルト式無段変速機の変速比が小さい状態で、車両が走行している状態から急な制動操作により車両が急停止するまでの間において、ベルト式無段変速機の変速比を、車両が停止している状態から発進可能にする変速比まで変速できるように構成されている。そのため、車両の再発進性を向上できる、とされている。【０００６】
また、特開２００１−６５６５１号公報には、金属ベルトを用いたベルト式無段変速機の入力軸側プーリにおいて、Ｌｏｗ側変速比が設定される領域に、その領域の摩擦係数が他の領域に比較して高くなるように表面処理を施した構成が記載されている。そのため、Ｌｏｗ側変速比にした場合に、金属ベルトのエレメントと入力側プーリの摩擦面との間の摩耗を抑制できる、とされている。【０００７】
非金属製ベルトを使用したベルト式無段変速機は、非金属製ベルトの摩擦係数が金属ベルトの摩擦係数に比較して高いことにより、金属ベルトを使用する場合に比較して非金属製ベルトとプーリとの間で滑りが生じ難く、また一般的に変速比を変更するためにはプーリが回転している必要がある。すなわち、回転数依存性がある。したがって、特開２００４−１１６５３６号公報に記載された装置では、車両が走行している状態から停止するまでの間に、ベルト式無段変速機の変速比を車両が発進可能な変速比にするために、減速方向の変速速度を向上させるように構成されている。しかしながら、変速用モータの回転速度を増大させると、その分、エネルギを消費することになるから車両の燃費が悪化したり、あるいは変速用モータの回転速度の増大に伴ってプーリの溝幅を変更するための推力が過剰になったり、それに伴ってベルト挟圧力が過剰になって伝動ベルトの耐久性が低下したりする可能性がある。【０００８】
特開２００１−６５６５１号公報に記載された技術は、ベルト式無段変速機の変速比を、入力側プーリの摩擦面と金属ベルトとの接触面圧が最も高くなるＬｏｗ側の変速比にした場合に、入力側プーリの摩擦面と金属ベルトとの摩耗を抑制するための技術である。
【発明の概要】
【０００９】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、車両の停止に伴ってプーリの回転が停止した状態であっても変速できるとともに、変速速度および耐久性を向上させることができるベルト式無段変速機を提供することを目的とするものである。
【００１０】
上記の目的を達成するために、この発明は、駆動プーリと従動プーリとのそれぞれが、回転軸に一体化された固定シーブとその固定シーブに対して接近・離隔するように前記回転軸の軸線方向に移動可能な可動シーブとによって構成されるとともに、それらのシーブの対向面が、伝動ベルトを巻き掛けるベルト巻き掛け溝を形成するテーパ面とされ、前記可動シーブを前記回転軸の軸線方向に移動させて前記溝幅を変化させることにより前記伝動ベルトの巻き掛かり半径を変化させて変速比を連続的に変更するベルト式無段変速機において、前記伝動ベルトは、樹脂によって形成される非金属製ベルトであり、前記従動プーリの各テーパ面は、それらの半径方向で外側部分の摩擦係数に比較して内側部分の摩擦係数が小さくなるように形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、この発明は、上記の発明において、前記外側部分が金属製材料によって形成され、前記内側部分が合成樹脂材料によって形成されていることを特徴とするベルト式無段変速機である。
【００１２】
さらに、この発明は、上記の発明において、前記従動プーリの前記各テーパ面の半径方向で内側部分から外側部分に向けて放射状のスリットが形成され、もしくはそれらの半径方向で内側部分から外側部分に向けて前記各テーパ面を段階的あるいは連続的に粗面化させる表面処理が施されていることを特徴とするベルト式無段変速機である。
【００１３】
さらにまた、この発明は、上記の発明において、前記表面処理は、メッキ処理とエッチング処理とを含むことを特徴とするベルト式無段変速機である。
【００１４】
そして、この発明は、上記の発明において、前記非金属製ベルトは、該非金属製ベルトに金属製の小片を取り付けることにより前記非金属製ベルトよりも伝達トルク容量を増大させた非金属製複合ベルトであることを特徴とするベルト式無段変速機である。
【００１５】
この発明によれば、従動プーリの各テーパ面は、それらの半径方向で外側部分よりも内側部分の摩擦係数が小さくなるように形成されている。そのため、従動プーリにおける伝動ベルトの巻き掛かり半径が小さい状態で、すなわちベルト式無段変速機の変速比が小さい状態で各プーリの回転が停止した場合であっても、従動プーリにおける半径方向で内側部分から外側部分に向けて非金属製ベルトを滑らせることができ、これによって変速比を大きくすることができる。言い換えれば、プーリの回転に依存しないで、従動プーリにおける半径方向で内側部分から外側部分に向けて非金属製ベルトを滑らせることによって変速することができ、非金属製ベルトを用いたベルト式無段変速機において、いわゆるベルトの戻り不良を未然に防止もしくは抑制できる。また、非金属製ベルトを従動プーリの半径方向で内側部分から外側部分に向けて滑らせることができるので、減速方向の変速速度を向上できるとともに、変速のために可動シーブに付与する推力を抑制もしくは低減できる。可動シーブの推力を抑制できることにより、非金属製ベルトやベルト式無段変速機の耐久性を向上できる。従動プーリの半径方向で外側部分の摩擦係数が大きくなっているので、その外側部分と伝動ベルトとが接触してトルクを伝達する場合に、具体的には、上記に比較して大きな変速比をした場合に、その変速比で伝達するべきトルク容量を確保できる。また、その外側部分は、内側部分に比較して摩擦係数が高いことにより、非金属製ベルトとプーリとの間で滑りが生じ難く、したがって、内側部分で非金属製ベルトを挟み付けてトルクを伝達する場合に比較して、可動シーブに付与する推力を低減でき、内側部分に比較して高い動力伝達効率とすることができる。言い換えれば、従動プーリの可動シーブに付与する推力の上限を定めることができる。
【００１６】
また、この発明によれば、上記の発明による効果と同様の効果に加えて、従動プーリの半径方向で外側部分が金属製材料によって形成され、半径方向で内側部分が合成樹脂材料によって形成されている。そのため、従動プーリの半径方向で内側部分の摩擦係数を、外側部分の摩擦係数に比較して小さくできる。また、従動プーリの各テーパ面を形成する部材が、それらの半径方向で分けられているので、従動プーリの半径方向の摩擦係数を任意に設定することができる。
【００１７】
さらにまた、この発明によれば、上記の発明による効果と同様の効果に加えて、非金属製複合ベルトとテーパ面との接触部分における摩擦力を従動プーリにおける伝動ベルトの巻き掛かり半径が大きくなるに伴って段階的あるいは連続的に大きくできる。
【００１８】
さらにまた、この発明によれば、上記の発明による効果と同様の効果に加えて、メッキ処理あるいはエッチング処理などの従来一般的に知られている表面処理方法によって各テーパ面をその半径方向で内側から外側に向けて段階的あるいは連続的に粗面化することができる。
【００１９】
そして、この発明によれば、上記の発明による効果と同様の効果に加えて、樹脂製の非金属製ベルトに金属製の小片が取り付けられた非金属製複合ベルト用いたベルト式無段変速機であっても、従動プーリにおける半径方向で内側部分から外側部分に向けて非金属製複合ベルトを滑らせることによって変速することができ、いわゆるベルトの戻り不良を未然に防止もしくは抑制できる。またこれにより、非金属製複合ベルトを用いたベルト式無段変速機において、減速方向の変速速度を向上できるとともに、変速のために可動シーブに付与する推力を抑制もしくは低減できる。可動シーブの推力を抑制できることにより、非金属製複合ベルトやベルト式無段変速機の耐久性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明に係るベルト式無段変速機の従動プーリにおける固定シーブのテーパ面の一例を模式的に示す図である。
【図２】この発明に係るベルト式無段変速機の変速比を減少させた状態を模式的に示す図である。
【図３】この発明に係るベルト式無段変速機の変速比を増大させた状態を模式的に示す図である。
【図４】この発明に係るベルト式無段変速機の一例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
つぎにこの発明をより具体的に説明する。この発明に係るベルト式無段変速機は、駆動プーリと従動プーリとに伝動ベルトを巻き掛けるとともに、その巻き掛かり半径を連続的に変化させて変速比を変化させるように構成された変速機である。その巻き掛かり半径の変更は、各プーリに形成されたＶ字状の溝（以下、ベルト溝と記す）の幅を変化させて行うように構成されている。各プーリは、互いに対向する面をテーパ面とした一対のシーブ（ディスクと称されることもある）によって構成されている。それら一対のシーブのうち一方のシーブは回転軸（プーリ軸と称されることもある）に対して固定され（これを固定シーブと記す）、他方のシーブは固定シーブに対して接近・離隔するように回転軸の軸線方向に移動可能に構成されている（これを可動シーブと記す）。これらのテーパ面によってベルト溝が形成されている。
【００２２】
伝動ベルトは、エレメントもしくはブロックなどと称される多数の金属片を例えばスチールバンドにより環状に結束して構成された金属ベルト（湿式ベルトと称されることもある）と、例えばゴムや樹脂などを主体として構成された非金属製ベルト（乾式ベルトと称されることもある）と、非金属製ベルトに金属製の小片を取り付けることにより非金属製ベルトよりも伝達トルク容量を増大させた非金属製複合ベルト（乾式複合ベルトと称されることもある）とのいずれであってもよい。
【００２３】
この発明では、従動プーリにおける各テーパ面の内側部分を、例えば合成樹脂材料によって形成し、外側部分を金属製材料によって形成することにより、内側部分の摩擦係数を外側部分に比較して小さくし、外側部分の摩擦係数を内側部分に比較して大きくすることができる。また例えば、従動プーリの各テーパ面の半径方向で内側から外側に向けて放射状のスリットを形成したり、もしくは内側から外側に向けて段階的あるいは連続的に粗面化させる表面処理を施すことができる。そしてこれにより、各テーパ面の内側部分において伝動ベルトと各テーパ面との間に生じる摩擦力が、外側部分において伝動ベルトと各テーパ面との間に生じる摩擦力に比較して小さくなるように構成することができる。上記の表面処理は、従来一般的に知られているメッキ処理やエッチング処理やブラスト加工などであってよい。
【００２４】
この発明では、要は、従動プーリの各テーパ面において、その内側部分の摩擦係数あるいは内側部分に生じる摩擦力が、その外側部分の摩擦係数あるいは外側部分に生じる摩擦力よりも小さくなるように構成されていればよい。内側部分の摩擦係数や摩擦力は、要は、ベルト式無段変速機の変速比を最大変速比やこれに近い変速比あるいは上記のベルト式無段変速機が搭載されている車両を発進可能にする変速比にする場合であって、かつ、従動プーリの回転が停止していたり、もしくはその回転数が低い場合に、従動プーリの可動シーブを固定シーブに向けて移動させることに伴って、伝動ベルトが各テーパ面の内側部分から外側部分に向けて滑って移動できるようになっていればよい。なお、上記の合成樹脂材料によって形成される内側部分は、従動プーリの円周方向（すなわち回転方向）と半径方向とで摩擦係数が異なるように構成してもよい。
【００２５】
従動プーリの外側部分は、最大変速比やこれに近い変速比を設定した場合に、より具体的には、車両を停止している状態から発進可能にする変速比を設定した場合に、伝動ベルトが各テーパ面に接触する部分を含む範囲とすることができる。したがって、上記の外側部分の摩擦係数や摩擦力は、ベルト式無段変速機に最大変速比やこれに近い変速比あるいは上記の車両を発進可能にする変速比を設定した場合に、車両の発進時において、伝達するべきトルク容量を確保できるようになっていればよい。
【００２６】
また、駆動プーリは、従来一般的に知られている構成のものであってよい。駆動プーリは、上記の車両が急減速あるいは急停止する場合に、駆動プーリにおける伝動ベルトの巻き掛かり半径を小さくするように、すなわちベルト式無段変速機の変速比を車両停止後の再発進に備えて大きくするように構成されていればよい。
【００２７】
したがって、この発明によれば、上述した構成のベルト式無段変速機を搭載した車両が、ある程度小さな変速比で走行している状態（すなわち、増速状態）から急な制動操作により急減速したり、あるいは急停止し、かつ、ベルト式無段変速機が小さな変速比を保った状態で各プーリの回転が停止した場合であっても、伝動ベルトを従動プーリの半径方向で内側部分から外側部分に向けて滑らせて変速することができる。言い換えれば、各プーリの回転に依存しないで、ベルト式無段変速機の変速比を最大変速比やこれに近い変速比あるいは車両が発進可能な変速比にすることができる。そしてこれにより、車両の急停止からの再発進性を確保することができる。また、上記の内側部分において、伝動ベルトを従動プーリの半径方向に滑らせることができるので、減速方向の変速速度を向上できる。さらにまた、伝動ベルトが半径方向に移動しやすくなるので、内側部分において、変速のために可動シーブに付与する推力を抑制もしくは低減できる。可動シーブの推力を抑制できることにより、伝動ベルトやベルト式無段変速機の耐久性を向上できる。
【００２８】
より具体的に説明すると、図４に、この発明に係るベルト式無段変速機の一例を模式的に示してある。ここに示すベルト式無段変速機１は、伝動ベルト２が巻き掛けられる駆動プーリ３と従動プーリ４とを備え、各プーリ３，４は、共に、固定シーブ３ａ，４ａと可動シーブ３ｂ，４ｂとを備えている。上記の固定シーブ３ａ，４ａと可動シーブ３ｂ，４ｂとの互いに対向する面は、テーパ面となっており、それらの対向面の間隔が大小に変化することにより、所定の間隔の位置すなわち伝動ベルト２の幅と一致する位置が、半径方向に変化するようになっている。言い換えれば、これらのテーパ面によってベルト溝が形成されている。
【００２９】
詳細は図示しないが、伝動ベルト２は、一例として非金属製複合ベルト２であり、非金属製複合ベルト２は、プーリ３，４に巻き掛かる際にこれらのベルト溝に当接するとともに、ベルト溝の溝表面から受ける圧力に対抗する多数のブロックと、それら多数のブロックを環状に保持するための樹脂製のバンドとを備えている。
【００３０】
ブロックは、例えば鋼やアルミ合金などの金属製の板片状の部材に樹脂等をコーティングすることにより形成されている。あるいは、高強度の合成樹脂等を材料として樹脂製のバンドに一体に形成することもできる。そして、ブロックのベルト幅方向における左右の側面がテーパ面とされていて、プーリ３，４のベルト溝に当接するようになっている。
【００３１】
駆動プーリ３と従動プーリ４とは、図４に示す例では、固定シーブ３ａ，４ａと可動シーブ３ｂ，４ｂとの相対位置が左右反対になっているが、基本的な構成は同じである。その構成について更に説明すると、固定シーブ３ａ，４ａはプーリ軸（すなわち、回転軸）５，６と一体化されており、そのプーリ軸５，６は固定シーブ３ａ，４ａのテーパ面側に延びている。そのプーリ軸５，６に可動シーブ３ｂ，４ｂが軸線方向に移動可能に取り付けられており、駆動プーリ３の固定シーブ３ａのテーパ面に対して可動シーブ３ｂのテーパ面が対向し、従動プーリ４の固定シーブ４ａのテーパ面に対して可動シーブ４ｂのテーパ面が対向している。
【００３２】
なお、詳細は図示しないが、可動シーブ３ｂ，４ｂの背面側に、可動シーブ３ｂ，４ｂを固定シーブ３ａ，４ａに対して接近・離隔させる推力を発生したり、非金属製複合ベルト２を挟み付ける挟圧力を発生したりする推力発生装置が設けられている。その推力発生装置は、例えば、電動アクチュエータや油圧アクチュエータであってよく、要は、可動シーブ３ｂ，４ｂを固定シーブ３ａ，４ａに対して接近・離隔させるための推力や各シーブ３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂによって非金属製複合ベルト２を挟み付ける挟圧力を発生させるように構成されていればよい。
【００３３】
図１に、この発明に係るベルト式無段変速機の従動プーリにおける固定シーブのテーパ面の一例を模式的に示してある。ここに示す例では、固定シーブ４ａのテーパ面の半径方向で内側部分は、その外側部分よりも摩擦係数が小さくなるように構成されている。その内側部分は、例えば合成樹脂材料によって形成されている。また例えば、各シーブ４ａ，４ｂの各テーパ面に、その半径方向で内側から外側に向けて放射状にスリットを形成したり、もしくは内側部分から外側部分に向けて段階的あるいは連続的に粗面化させる表面処理を施すことにより、各テーパ面の内側部分において非金属製複合ベルト２を挟み付けた場合に、非金属製複合ベルト２と各テーパ面との間に生じる摩擦力が、外側部分において非金属製複合ベルト２を挟み付けた場合に非金属製複合ベルト２と各テーパ面との間に生じる摩擦力に比較して小さくなるように構成してもよい。その表面を粗面化させる処理は、従来一般的に知られているメッキ処理やエッチング処理やブラスト加工などであってよい。
【００３４】
外側部分は、上記のベルト式無段変速機１の変速比を、最大変速比やこれに近い変速比あるいはそのベルト式無段変速機１が搭載される車両を停止している状態から発進可能にする変速比にした場合に、非金属製複合ベルト２が従動プーリ４の各テーパ面に接触する部分を含む範囲である。したがって、その外側部分は、車両が停止している状態から発進する場合において、最大変速比やこれに近い変速比あるいは車両を発進可能にする変速比で伝達するべきトルク容量を確保できるように構成されている。例えば外側部分は、従来一般的に使用される金属製材料によって構成されている。なお、詳細は図示しないが、従動プーリ４の固定シーブ４ａのテーパ面と、可動シーブ４ｂのテーパ面との基本的な構成は同じである。
【００３５】
次いで、上述した構成のベルト式無段変速機の作用について説明する。図２に、この発明に係るベルト式無段変速機の変速比を減少させた状態を模式的に示してある。図２に示したように、ベルト式無段変速機１の変速比を減少させた状態においては、言い換えれば、車両の増速状態においては、駆動プーリ３の可動シーブ３ｂには、固定シーブ３ａに対して接近するように推力が付与されている。そして、可動シーブ３ｂが固定シーブ３ａに接近することによりベルト溝の幅が狭くなって非金属製複合ベルト２は半径方向で外側に押し出され、その巻き掛かり半径が増大している。これと併せて従動プーリ４では、非金属製複合ベルト２が固定シーブ４ａと可動シーブ４ｂとの間隔、すなわちベルト溝の幅を押し広げるようになっており、非金属製複合ベルト２の巻き掛かり半径が減少している。
【００３６】
このように車両の増速状態では、非金属製複合ベルト２は、従動プーリ４の半径方向で外側部分に比較して摩擦係数の小さい内側部分に接触するようになっている。また、従動プーリ４の各シーブ４ａ，４ｂは、このような増速状態において、その内側部分で伝達するべきトルク容量に応じた荷重で非金属製複合ベルト２を挟み付けている。駆動プーリ３では、各シーブ３ａ，３ｂが、従動プーリ４において、非金属製複合ベルト２を挟み付けている挟圧力によって非金属製複合ベルト２の巻き掛かり半径が変化しないように非金属製複合ベルト２を挟み付けている。
【００３７】
そして、上記の増速状態にある車両が、急な制動操作により急減速したり、あるいは急停止する場合には、ベルト式無段変速機１の変速比は車両停止後の再発進に備えて増大される。すなわち、ダウンシフトされる。具体的には、駆動プーリ３では、可動シーブ３ｂが固定シーブ３ａから離隔するように、可動シーブ３ｂに付与していた推力が減少あるいは開放される。すると、非金属製複合ベルト２が駆動プーリ３におけるベルト溝の幅を押し広げ、非金属製複合ベルト２が駆動プーリ３の半径方向で外側部分から内側部分に向けて移動してその巻き掛かり半径が減少する。
【００３８】
これと併せて従動プーリ４では、可動シーブ４ｂに固定シーブ４ａに向けて接近するように推力が付与され、可動シーブ４ｂが固定シーブ４ａに接近することによりベルト溝の幅が狭くされる。また、上述したように、従動プーリ４の各テーパ面の半径方向で内側部分の摩擦係数あるいは内側部分に生じる摩擦力は、外側部分に比較して小さくされている。そのため、非金属製複合ベルト２は、可動シーブ４ｂが固定シーブ４ａに接近することに伴って従動プーリ４の半径方向で内側部分から外側部分に向けて滑って移動してその巻き掛かり半径が増大される。更に言えば、車両が急減速したり急停止して従動プーリ４の回転が停止したり、あるいはその回転数が低い場合であっても、非金属製複合ベルト２が従動プーリ４の半径方向で内側部分から外側部分に向けて滑って移動してその巻き掛かり半径が増大される。可動シーブ４ｂは、非金属製複合ベルト２が従動プーリ４の半径方向で外側に向けて移動することに追従して固定シーブ４ａ側に移動する。
【００３９】
図３に、この発明に係るベルト式無段変速機の変速比を増大させた状態を模式的に示してある。このようにベルト式無段変速機１の変速比を増大させた状態では、言い換えれば、上記のベルト式無段変速機１を搭載した車両の減速状態では、図３に示したように、非金属製複合ベルト２は、従動プーリ４の半径方向で内側部分に比較して摩擦係数や摩擦力の大きい外側部分に接触するようになっている。その外側部分は、上述したようにベルト式無段変速機１の変速比を、最大変速比やこれに近い変速比あるいは車両が発進可能な変速比にした場合に、非金属製複合ベルト２が接触する部分を含む範囲である。したがって、この減速状態では、従動プーリ４の各シーブ４ａ，４ｂは、車両の発進時において伝達するべきトルク容量に応じた荷重で非金属製複合ベルト２を挟み付けるようになっている。駆動プーリ３では、各シーブ３ａ，３ｂが、従動プーリ４における挟圧力によって非金属製複合ベルト２の巻き掛かり半径が変化しないように非金属製複合ベルト２を挟み付けるようになっている。
【００４０】
したがって、上述した構成の非金属製複合ベルトを用いたベルト式無段変速機１では、車両が走行している状態から急な制動操作を行って急減速したり、あるいは停止する場合に、従動プーリ４の半径方向で内側部分において、非金属製複合ベルト２の巻き掛かり半径の増大を助長する作用が生じて減速方向の変速速度が向上する。その結果、車両の急停止により、図２に示すような増速状態で各プーリ３，４の回転が停止したり、あるいは各プーリ３，４の回転数が低い場合であっても、ベルト式無段変速機１の変速比を最大変速比やこれに近い変速比あるいは車両が発進可能な変速比にすることができる。そしてこれにより、車両の発進性を確保することができる。また、上記のように非金属製複合ベルト２を滑らせて変速できるので、その変速のために可動シーブ４ｂに付与する推力を抑制もしくは低減できる。可動シーブ４ｂの推力を抑制できることにより、非金属製複合ベルト２やベルト式無段変速機１の耐久性を向上できる。さらにまた、従動プーリ４の各シーブ４ａ，４ｂの半径方向で外側部分の摩擦係数が大きくなっているので、車両の発進時において、伝達するべきトルク容量を確保できる。また、その外側部分の摩擦係数あるいは外側部分で非金属製複合ベルト２を挟み付けた場合に生じる摩擦力が、内側部分の摩擦係数あるいは内側部分で非金属製複合ベルト２を挟み付けた場合に生じる摩擦力よりも大きいので、内側部分でトルクを伝達する場合に比較して可動シーブ４ｂに付与する推力を低減でき、内側部分に比較して高い動力伝達効率とすることができる。言い換えれば、従動プーリの可動シーブに付与する推力の上限を定めることができる。
【図１】
2012105024.tif 000003
【図２】
2012105024.tif 000004
【図３】
2012105024.tif 000005
【図４】
2012105024.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成23年8月10日(2011.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動プーリと従動プーリとのそれぞれが、回転軸に一体化された固定シーブとその固定シーブに対して接近・離隔するように前記回転軸の軸線方向に移動可能な可動シーブとによって構成されるとともに、それらのシーブの対向面が、伝動ベルトを巻き掛けるベルト巻き掛け溝を形成するテーパ面とされ、前記可動シーブを前記回転軸の軸線方向に移動させて前記溝幅を変化させることにより前記伝動ベルトの巻き掛かり半径を変化させて変速比を連続的に変更するベルト式無段変速機において、
前記伝動ベルトは、樹脂によって形成される非金属製ベルトであり、
前記従動プーリの各テーパ面は、それらの半径方向で外側部分の摩擦係数に比較して内側部分の摩擦係数が小さくなるように形成され、
前記外側部分が金属製材料によって形成され、前記内側部分が合成樹脂材料によって形成されている
ことを特徴とするベルト式無段変速機。
【請求項２】
前記合成樹脂材料によって形成される内側部分は、前記従動プーリの円周方向と半径方向とで摩擦係数が異なることを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
前記非金属製ベルトは、該非金属製ベルトに金属製の小片を取り付けることにより前記非金属製ベルトよりも伝達トルク容量を増大させた非金属製複合ベルトであることを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
用モータの回転速度を増大させると、その分、エネルギを消費することになるから車両の燃費が悪化したり、あるいは変速用モータの回転速度の増大に伴ってプーリの溝幅を変更するための推力が過剰になったり、それに伴ってベルト挟圧力が過剰になって伝動ベルトの耐久性が低下したりする可能性がある。
［０００８］
特開２００１−６５６５１号公報に記載された技術は、ベルト式無段変速機の変速比を、入力側プーリの摩擦面と金属ベルトとの接触面圧が最も高くなるＬｏｗ側の変速比にした場合に、入力側プーリの摩擦面と金属ベルトとの摩耗を抑制するための技術である。
発明の概要
［０００９］
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、車両の停止に伴ってプーリの回転が停止した状態であっても変速できるとともに、変速速度および耐久性を向上させることができるベルト式無段変速機を提供することを目的とするものである。
［００１０］
上記の目的を達成するために、この発明は、駆動プーリと従動プーリとのそれぞれが、回転軸に一体化された固定シーブとその固定シーブに対して接近・離隔するように前記回転軸の軸線方向に移動可能な可動シーブとによって構成されるとともに、それらのシーブの対向面が、伝動ベルトを巻き掛けるベルト巻き掛け溝を形成するテーパ面とされ、前記可動シーブを前記回転軸の軸線方向に移動させて前記溝幅を変化させることにより前記伝動ベルトの巻き掛かり半径を変化させて変速比を連続的に変更するベルト式無段変速機において、前記伝動ベルトは、樹脂によって形成される非金属製ベルトであり、前記従動プーリの各テーパ面は、それらの半径方向で外側部分の摩擦係数に比較して内側部分の摩擦係数が小さくなるように形成され、前記外側部分が金属製材料によって形成され、前記内側部分が合成樹脂材料によって形成されていることを特徴とするものである。
［００１１］
また、この発明は、上記の発明において、前記合成樹脂材料によって形成される内側部分は、前記従動プーリの円周方向と半径方向とで摩擦係数が異なることを特徴とするベルト式無段変速機である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
［００１２］
［００１３］
［００１４］
そして、この発明は、上記の発明において、前記非金属製ベルトは、該非金属製ベルトに金属製の小片を取り付けることにより前記非金属製ベルトよりも伝達トルク容量を増大させた非金属製複合ベルトであることを特徴とするベルト式無段変速機である。
［００１５］
この発明によれば、従動プーリの半径方向で外側部分が金属製材料によって形成され、半径方向で内側部分が合成樹脂材料によって形成されている。そのため、従動プーリのの半径方向で外側部分よりも内側部分の摩擦係数が小さくされている。そのため、従動プーリにおける伝動ベルトの巻き掛かり半径が小さい状態で、すなわちベルト式無段変速機の変速比が小さい状態で各プーリの回転が停止した場合であっても、従動プーリにおける半径方向で内側部分から外側部分に向けて非金属製ベルトを滑らせることができ、これによって変速比を大きくすることができる。言い換えれば、プーリの回転に依存しないで、従動プーリにおける半径方向で内側部分から外側部分に向けて非金属製ベルトを滑らせることによって変速することができ、非金属製ベルトを用いたベルト式無段変速機において、いわゆるベルトの戻り不良を未然に防止もしくは抑制できる。また、非金属製ベルトを従動プーリの半径方向で内側部分から外側部分に向けて滑らせることができるので、減速方向の変速速度を向上できるとともに、変速のために可動シーブに付与する推力を抑制もしくは低減できる。可動シーブの推力を抑制できることにより、非金属製ベルトやベルト式無段変速機の耐久性を向上できる。従動プーリの半径方向で外側部分の摩擦係数が大きくなっているので、その外側部分と伝動ベルトとが接触してトルクを
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
伝達する場合に、具体的には、上記に比較して大きな変速比をした場合に、その変速比で伝達するべきトルク容量を確保できる。また、その外側部分は、内側部分に比較して摩擦係数が高いことにより、非金属製ベルトとプーリとの間で滑りが生じ難く、したがって、内側部分で非金属製ベルトを挟み付けてトルクを伝達する場合に比較して、可動シーブに付与する推力を低減でき、内側部分に比較して高い動力伝達効率とすることができる。言い換えれば、従動プーリの可動シーブに付与する推力の上限を定めることができる。また、従動プーリの各テーパ面を形成する部材が、それらの半径方向で分けられているので、従動プーリの半径方向の摩擦係数を任意に設定することができる。
［００１６］
また、この発明によれば、上記の発明による効果と同様の効果に加えて、合成樹脂材料によって形成される内側部分は従動プーリの円周方向（すなわち回転方向）と半径方向とで摩擦係数が異ならせることができる。
［００１７］
［００１８］
［００１９］
そして、この発明によれば、上記の発明による効果と同様の効果に加えて、樹脂製の非金属製ベルトに金属製の小片が取り付けられた非金属製複合ベルト用いたベルト式無段変速機であっても、従動プーリにおける半径方向で内側部分から外側部分に向けて非金属製複合ベルトを滑らせることによって変速することができ、いわゆるベルトの戻り不良を未然に防止もしくは抑制できる。またこれにより、非金属製複合ベルトを用いたベルト式無段変速機
【国際調査報告】
2012105024.tif 000007
2012105024.tif 000008
2012105024.tif 000009
2012105024.tif 000010
2012105024.tif 000011
2012105024.tif 000012
2012105024.tif 000013
2012105024.tif 000014