(57)【要約】【課題】Ｖベルトの耐久性が優れるベルト式変速装置を提供する。【解決手段】ベルト式変速装置１０は、駆動プーリ１１及び従動プーリ１２と、それらに巻き掛けられたＶベルト１３とを備える。低速レイアウトにおける少なくとも一定範囲では、駆動プーリ１１におけるＶベルト１３が巻き掛けられた部分１１４のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１が、Ｖベルト１３を駆動プーリ１１への巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときの平均ベルトＶ角度よりも大きく、且つ従動プーリ１２におけるＶベルト１３が巻き掛けられた部分１２５のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ２が、Ｖベルト１３を従動プーリ１２への巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときの平均ベルトＶ角度よりも大きい。【選択図】図２Ａ
2020056470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動プーリ及び従動プーリと、前記駆動プーリ及び従動プーリに巻き掛けられたＶベルトとを備え、前記駆動プーリ及び従動プーリへの前記Ｖベルトの巻き掛け径が可変に構成されたベルト式変速装置であって、
前記駆動プーリへの前記Ｖベルトの巻き掛け径が、前記従動プーリへの前記Ｖベルトの巻き掛け径よりも小さい低速レイアウトにおける少なくとも一定範囲では、前記駆動プーリにおける前記Ｖベルトが巻き掛けられた部分のプーリ溝Ｖ角度が、前記Ｖベルトを前記駆動プーリへの巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときの平均ベルトＶ角度よりも大きく、且つ前記従動プーリにおける前記Ｖベルトが巻き掛けられた部分のプーリ溝Ｖ角度が、前記Ｖベルトを前記従動プーリへの巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときの平均ベルトＶ角度よりも大きいベルト式変速装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたベルト式変速装置において、
前記駆動プーリへの前記Ｖベルトの巻き掛け径が、前記従動プーリへの前記Ｖベルトの巻き掛け径よりも大きい高速レイアウトにおける少なくとも一定範囲では、前記駆動プーリにおける前記Ｖベルトが巻き掛けられた部分のプーリ溝Ｖ角度が、前記Ｖベルトを前記駆動プーリへの巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときの平均ベルトＶ角度よりも小さく、且つ前記従動プーリにおける前記Ｖベルトが巻き掛けられた部分のプーリ溝Ｖ角度が、前記Ｖベルトを前記従動プーリへの巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときの平均ベルトＶ角度よりも小さいベルト式変速装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたベルト式変速装置において、
前記Ｖベルトは、ゴム製のＶベルト本体と、前記Ｖベルト本体に、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように埋設された心線と、を有し、
前記駆動プーリへの前記Ｖベルトの巻き掛け径と、前記従動プーリへの前記Ｖベルトの巻き掛け径とが同一となる中速レイアウトでは、前記Ｖベルトのベルト厚さ方向における前記心線の中心位置が、前記駆動プーリ及び前記従動プーリにおけるプーリ溝Ｖ角度が変化する境界に位置付けられるベルト式変速装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載されたベルト式変速装置において、
前記Ｖベルトは、その内周側に一定ピッチで下コグが配設されているベルト式変速装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載されたベルト式変速装置において、
前記低速レイアウトでの前記従動プーリにおける前記Ｖベルトが巻き掛けられた部分の前記プーリ溝Ｖ角度が、前記駆動プーリにおける前記Ｖベルトが巻き掛けられた部分の前記プーリ溝Ｖ角度と同一又はそれよりも大きいベルト式変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト式変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動プーリ及び従動プーリ間にＶベルトが巻き掛けられ、それらの駆動プーリ及び従動プーリへのＶベルトの巻き掛け径が可変とされて変速が可能に構成されたベルト式変速装置が知られている。そして、かかるベルト式変速装置において、特許文献１には、駆動プーリ及び従動プーリのプーリ溝Ｖ角度を、ＶベルトのベルトＶ角度よりも小さくすることが開示されている。また、特許文献２には、駆動プーリの内周側部分及び従動プーリの外周側部分のプーリ溝Ｖ角度を、ＶベルトのベルトＶ角度よりも小さくする一方、駆動プーリの外周側部分及び従動プーリの内周側部分のプーリ溝Ｖ角度を、ＶベルトのベルトＶ角度と同一にすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７０７０８号公報
【特許文献２】特開平０８−３２６８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、Ｖベルトの耐久性が優れるベルト式変速装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、駆動プーリ及び従動プーリと、前記駆動プーリ及び従動プーリに巻き掛けられたＶベルトとを備え、前記駆動プーリ及び従動プーリへの前記Ｖベルトの巻き掛け径が可変に構成されたベルト式変速装置であって、前記駆動プーリへの前記Ｖベルトの巻き掛け径が、前記従動プーリへの前記Ｖベルトの巻き掛け径よりも小さい低速レイアウトにおける少なくとも一定範囲では、前記駆動プーリにおける前記Ｖベルトが巻き掛けられた部分のプーリ溝Ｖ角度が、前記Ｖベルトを前記駆動プーリへの巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときの平均ベルトＶ角度よりも大きく、且つ前記従動プーリにおける前記Ｖベルトが巻き掛けられた部分のプーリ溝Ｖ角度が、前記Ｖベルトを前記従動プーリへの巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときの平均ベルトＶ角度よりも大きい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、低速レイアウトにおける少なくとも一定範囲において、駆動プーリにおけるＶベルトが巻き掛けられた部分のプーリ溝Ｖ角度が、Ｖベルトを駆動プーリへの巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときの平均ベルトＶ角度よりも大きく、且つ従動プーリにおけるＶベルトが巻き掛けられた部分のプーリ溝Ｖ角度が、Ｖベルトを従動プーリへの巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときの平均ベルトＶ角度よりも大きいことにより、Ｖベルトの優れた耐久性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】実施形態に係るベルト式変速装置の中速レイアウトを示す平面図である。
【図１Ｂ】実施形態に係るベルト式変速装置の中速レイアウトを示す側面図である。
【図２Ａ】実施形態に係るベルト式変速装置の低速レイアウトを示す平面図である。
【図２Ｂ】実施形態に係るベルト式変速装置の低速レイアウトを示す側面図である。
【図３Ａ】実施形態に係るベルト式変速装置の高速レイアウトを示す平面図である。
【図３Ｂ】実施形態に係るベルト式変速装置の高速レイアウトを示す側面図である。
【図４Ａ】ダブルコグドＶベルトの一片の斜視図である。
【図４Ｂ】ダブルコグドＶベルトの断面図である。
【図５Ａ】低速レイアウトでの駆動プーリへのダブルコグドＶベルトの巻き掛け状態を示す図である。
【図５Ｂ】低速レイアウトでの従動プーリへのダブルコグドＶベルトの巻き掛け状態を示す図である。
【図６Ａ】高速レイアウトでの駆動プーリへのダブルコグドＶベルトの巻き掛け状態を示す図である。
【図６Ｂ】高速レイアウトでの従動プーリへのダブルコグドＶベルトの巻き掛け状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態について詳細に説明する。
【０００９】
図１Ａ及びＢ、図２Ａ及びＢ、並びに図３Ａ及びＢは、実施形態に係るベルト式変速装置１０を示す。この実施形態に係るベルト式変速装置１０は、例えば２輪車や汎用機械の無段変速装置として用いられるものである。
【００１０】
実施形態に係るベルト式変速装置１０は、駆動プーリ１１及び従動プーリ１２と、それらの駆動プーリ１１及び従動プーリ１２間に巻き掛けられたダブルコグドＶベルト１３とを備える。
【００１１】
駆動プーリ１１及び従動プーリ１２は、相互に平行に配設された駆動軸１４１及び従動軸１４２にそれぞれ設けられている。
【００１２】
駆動プーリ１１は、駆動軸１４１に固定された固定シーブ１１１と、駆動軸１４１の軸方向に移動可能に設けられた可動シーブ１１２とを有し、それらの固定シーブ１１１及び可動シーブ１１２間に、Ｖ形のプーリ溝１１３が構成されている。駆動プーリ１１は、可動シーブ１１２が移動して固定シーブ１１１との間隔が変化することにより、プーリ溝１１３に嵌まるように設けられたダブルコグドＶベルト１３の駆動プーリ１１への巻き掛け径が可変に構成されている。
【００１３】
すなわち、可動シーブ１１２が固定シーブ１１１から離間するように移動して固定シーブ１１１との間隔が広くなると、ダブルコグドＶベルト１３は、プーリ溝１１３内を内周側に沈み込んで、駆動プーリ１１への巻き掛け径が小さくなる。一方、可動シーブ１１２が固定シーブ１１１に近接するように移動して固定シーブ１１１との間隔が狭くなると、ダブルコグドＶベルト１３は、プーリ溝１１３内を外周側に浮き上がって、駆動プーリ１１への巻き掛け径が大きくなる。そして、駆動プーリ１１では、内周側部分１１４におけるプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１が相対的に大きく形成され、且つそれに連続する外周側部分１１５におけるプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２が相対的に小さく形成されている。駆動プーリ１１の内周側部分１１４のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１は、例えば２６．５°以上３８．５°以下である。駆動プーリ１１の外周側部分１１５のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２は、例えば２６．０°以上３８．０°以下である。
【００１４】
従動プーリ１２は、従動軸１４２に固定された固定シーブ１２１と、従動軸１４２の軸方向に移動可能に設けられた可動シーブ１２２とを有し、それらの固定シーブ１２１及び可動シーブ１２２間に、Ｖ形のプーリ溝１２３が構成されている。従動プーリ１２は、可動シーブ１２２が移動して固定シーブ１２１との間隔が変化することにより、プーリ溝１２３に嵌まるように設けられたダブルコグドＶベルト１３の従動プーリ１２への巻き掛け径が可変に構成されている。
【００１５】
すなわち、可動シーブ１２２が固定シーブ１２１から離間するように移動して固定シーブ１２１との間隔が広くなると、ダブルコグドＶベルト１３は、プーリ溝１２３内を内周側に沈み込んで、従動プーリ１２への巻き掛け径が小さくなる。一方、可動シーブ１２２が固定シーブ１２１に近接するように移動して固定シーブ１２１との間隔が狭くなると、ダブルコグドＶベルト１３は、プーリ溝１２３内を外周側に浮き上がって、従動プーリ１２への巻き掛け径が大きくなる。そして、従動プーリ１２では、内周側部分１２４におけるプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１が相対的に小さく形成され、且つそれに連続する外周側部分１２５におけるプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ２が相対的に大きく形成されている。従動プーリ１２の内周側部分１２４のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１は、例えば２６．０°以上３８．０°以下である。このプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１は、ダブルコグドＶベルト１３の優れた耐久性を得る観点から、駆動プーリ１１の外周側部分１１５のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２と同一又はそれよりも小さいことが好ましい。従動プーリ１２の外周側部分１２５のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ２は、例えば２９．５°以上４１．５°以下である。このプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ２は、ダブルコグドＶベルト１３の優れた耐久性を得る観点から、駆動プーリ１１の内周側部分１１４のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ1と同一又はそれよりも大きいことが好ましい。
【００１６】
図４Ａ及びＢは、ダブルコグドＶベルト１３を示す。ダブルコグドＶベルト１３は、ゴム製のＶベルト本体１３１と、心線１３２と、補強布１３３とを備える。
【００１７】
Ｖベルト本体１３１は、ベルト幅方向に沿った断面が、内周側の等脚台形と外周側の横長矩形とが積層されるように組み合わされた形状に形成されている。Ｖベルト本体１３１の両側のそれぞれの側面は、等脚台形の断面形状の斜辺に対応するベルト厚さ方向に対して内側に傾斜して延びる傾斜面１３１ａと、横長矩形の断面形状の短辺に対応するベルト厚さ方向に延びる縦面１３１ｂとで構成されている。Ｖベルト本体１３１の両側の傾斜面１３１ａは、駆動プーリ１１及び従動プーリ１２へのプーリ接触面に構成されている。ダブルコグドＶベルト１３を真っ直ぐに延ばした状態において、これらの傾斜面１３１ａがなす平均ベルトＶ角度θ０は、例えば２４°以上３６°以下である。ここで、本出願における「平均ベルトＶ角度」とは、プーリに巻き掛けられていない自由状態のＶベルトの真っ直ぐに延ばした状態又は所定の曲率で曲げた状態でのその断面において、両側の傾斜面のそれぞれを最小二乗法により直線近似したときにおけるそれらのなす角度をいう。
【００１８】
Ｖベルト本体１３１は、内周側の圧縮ゴム層１３１１と、中間部の接着ゴム層１３１２と、外周側の伸張ゴム層１３１３とで構成されている。これらの層厚さは、Ｖベルト本体１３１が最も厚く、接着ゴム層１３１２が最も薄く、伸張ゴム層１３１３がそれらの中間である。Ｖベルト本体１３１、接着ゴム層１３１２、及び伸張ゴム層１３１３は、クロロプレンゴム（ＣＲ）等のゴム成分に、架橋剤等の種々のゴム配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物が加熱及び加圧されて架橋したゴム組成物で形成されている。
【００１９】
圧縮ゴム層１３１１の内周には、ベルト長さ方向に沿った断面形状がサインカーブ状に形成された下コグ形成部１３１１ａが一定ピッチで配設されている。伸張ゴム層１３１３の外周には、ベルト長さ方向に沿った断面形状が矩形状に形成された上コグ１３４が一定ピッチで配設されている。Ｖベルト本体１３１の両側の傾斜面１３１ａは、圧縮ゴム層１３１１、接着ゴム層１３１２、及び伸張ゴム層１３１３の内周側の一部分の側面で構成されている。したがって、プーリ接触面の両側の傾斜面１３１ａは、大部分が圧縮ゴム層１３１１の側面で構成されている。縦面１３１ｂは、伸張ゴム層１３１３の残りの部分の側面で構成されており、また、その厚さ方向の寸法は、上コグ１３４の高さに等しい。
【００２０】
心線１３２は、Ｖベルト本体１３１の接着ゴム層１３１２の厚さ方向の中間部に、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように埋設されている。心線１３２は、例えばポリエステル繊維の撚り糸等で構成されている。心線１３２には、接着ゴム層１３１２に対する接着性を付与するための接着処理が施されていることが好ましい。本出願において、駆動プーリ１１又は従動プーリ１２へのダブルコグドＶベルト１３の巻き掛け径は、ダブルコグドＶベルト１３のベルト厚さ方向における心線１３２の中心位置ＰＬの曲げ半径を２倍したものである。
【００２１】
補強布１３３は、Ｖベルト本体１３１の圧縮ゴム層１３１１の内周面を被覆するように設けられている。この補強布１３３で圧縮ゴム層１３１１の下コグ形成部１３１１ａが被覆され、それによってダブルコグドＶベルト１３の内周側に一定ピッチで配設された下コグ１３５が構成されている。補強布１３３は、例えば脂肪族ポリアミド繊維の織布等で構成されている。補強布１３３には、圧縮ゴム層１３１１に対する接着性を付与するための接着処理が施されていることが好ましい。
【００２２】
実施形態に係るベルト式変速装置１０は、駆動プーリ１１及び従動プーリ１２間にダブルコグドＶベルト１３が巻き掛けられており、エンジン等の動力源により駆動軸１４１が回転すると、駆動プーリ１１も回転してダブルコグドＶベルト１３が走行し、それにより従動プーリ１２とともに従動軸１４２が回転して動力を伝達するように構成されている。
【００２３】
また、実施形態に係るベルト式変速装置１０は、駆動プーリ１１の可動シーブ１１２と従動プーリ１２の可動シーブ１２２とが連動機構（不図示）を介して繋がれており、ダブルコグドＶベルト１３が走行しながら、その連動機構により駆動プーリ１１の可動シーブ１１２と従動プーリ１２の可動シーブ１２２とが連動して移動すると、ダブルコグドＶベルト１３の駆動プーリ１１及び従動プーリ１２への巻き掛け径が変動し、それにより従属軸の回転速度を制御して変速するように構成されている。
【００２４】
実施形態に係るベルト式変速装置１０において、図１Ａ及びＢに示すように、駆動プーリ１１へのダブルコグドＶベルト１３の巻き掛け径と、従動プーリ１２へのダブルコグドＶベルト１３の巻き掛け径とが同一となる中速レイアウトでは、ダブルコグドＶベルト１３のベルト厚さ方向における心線１３２の中心位置ＰＬが、駆動プーリ１１におけるプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１，ΘＤＲ２が変化する内周側部分１１４と外周側部分１１５との境界ＢＬ及び従動プーリ１２におけるプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１，ΘＤＮ２が変化する内周側部分１２４と外周側部分１２５との境界ＢＬに位置付けられる。ダブルコグドＶベルト１３を、この中速レイアウトでの駆動プーリ１１及び従動プーリ１２への巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときには、ダブルコグドＶベルト１３は、それを真っ直ぐに延ばした状態での平均ベルトＶ角度θ０よりも小さい平均ベルトＶ角度を有することとなる。
【００２５】
中速レイアウトから、連動機構により、駆動プーリ１１の可動シーブ１１２が固定シーブ１１１に対して離間するように移動すると、それに連動して、従動プーリ１２の可動シーブ１２２が固定シーブ１２１に対して近接するように移動する。このとき、図２Ａ及びＢに示すように、駆動プーリ１１の固定シーブ１１１と可動プーリ１１２との間隔が広くなり、ダブルコグドＶベルト１３が、プーリ溝１１３内を内周側に沈み込んで、駆動プーリ１１への巻き掛け径が小さくなる。また、従動プーリ１２の固定シーブ１２１と可動プーリ１２２との間隔が狭くなり、ダブルコグドＶベルト１３が、プーリ溝１２３内を外周側に浮き上がって、従動プーリ１２への巻き掛け径が大きくなる。つまり、駆動プーリ１１へのダブルコグドＶベルト１３の巻き掛け径が、従動プーリ１２へのダブルコグドＶベルト１３の巻き掛け径よりも小さい低速レイアウトが構成される。
【００２６】
低速レイアウトでは、図５Ａに示すように、ダブルコグドＶベルト１３が駆動プーリ１１におけるプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１の内周側部分１１４に巻き掛けられる。また、ダブルコグドＶベルト１３を、所定の低速レイアウトでの駆動プーリ１１への巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときには、ダブルコグドＶベルト１３は、中速レイアウトでの平均ベルトＶ角度よりも小さい平均ベルトＶ角度θＤＲ１を有することとなる。そして、実施形態に係るベルト式変速装置１０では、ダブルコグドＶベルト１３が巻き掛けられた駆動プーリ１１の内周側部分１１４のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１は、その所定の低速レイアウトにおける平均ベルトＶ角度θＤＲ１よりも大きい。それらの角度差（ΘＤＲ１−θＤＲ１）は、ダブルコグドＶベルト１３の優れた耐久性を得る観点から、好ましくは０．６°以上３．３°以下、より好ましくは１．０°以上２．８°以下である。
【００２７】
低速レイアウトでは、図５Ｂに示すように、ダブルコグドＶベルト１３が従動プーリ１２におけるプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ２の外周側部分１２５に巻き掛けられる。また、ダブルコグドＶベルト１３を、所定の低速レイアウトでの従動プーリ１２への巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときには、ダブルコグドＶベルト１３は、中速レイアウトでの平均ベルトＶ角度よりも大きい平均ベルトＶ角度θＤＮ２を有することとなる。そして、実施形態に係るベルト式変速装置１０では、ダブルコグドＶベルト１３が巻き掛けられた従動プーリ１２の外周側部分１２５のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ２は、その所定の低速レイアウトにおける平均ベルトＶ角度θＤＮ２よりも大きい。それらの角度差（ΘＤＮ２−θＤＮ２）は、ダブルコグドＶベルト１３の優れた耐久性を得る観点から、好ましくは０．３°以上３．０°以下、より好ましくは０．７°以上２．５°以下である。
【００２８】
ところが、低速レイアウトにおいて、ダブルコグドＶベルト１３は、Ｖベルト本体１３１の弾性変形により、両側の傾斜面１３１ａの全面が駆動プーリ１１及び従動プーリ１２のプーリ溝１１３，１２３の両側面に接触する。そのため、ダブルコグドＶベルト１３の両側の傾斜面１３１ａは、内周側では駆動プーリ１１及び従動プーリ１２に接触する面圧が相対的に高く、一方、外周側では駆動プーリ１１及び従動プーリ１２に接触する面圧が相対的に低くなる。
【００２９】
中速レイアウトから、連動機構により、駆動プーリ１１の可動シーブ１１２が固定シーブ１１１に対して近接するように移動すると、それに連動して、従動プーリ１２の可動シーブ１２２が固定シーブ１２１に対して離間するように移動する。このとき、図３Ａ及びＢに示すように、駆動プーリ１１の固定シーブ１１１と可動プーリとの間隔が狭くなり、ダブルコグドＶベルト１３が、プーリ溝１１３内を外周側に浮き上がって、駆動プーリ１１への巻き掛け径が大きくなる。また、従動プーリ１２の固定シーブ１２１と可動プーリとの間隔が広くなり、ダブルコグドＶベルト１３が、プーリ溝１２３内を内周側に沈み込んで、従動プーリ１２への巻き掛け径が小さくなる。つまり、駆動プーリ１１へのダブルコグドＶベルト１３の巻き掛け径が、従動プーリ１２へのダブルコグドＶベルト１３の巻き掛け径よりも大きくなる高速レイアウトが構成される。
【００３０】
高速レイアウトでは、図６Ａに示すように、ダブルコグドＶベルト１３が駆動プーリ１１におけるプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２の外周側部分１１５に巻き掛けられる。また、ダブルコグドＶベルト１３を、所定の高速レイアウトでの駆動プーリ１１への巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときには、ダブルコグドＶベルト１３は、中速レイアウトでの平均ベルトＶ角度よりも大きい平均ベルトＶ角度θＤＲ２を有することとなる。そして、実施形態に係るベルト式変速装置１０では、ダブルコグドＶベルト１３が巻き掛けられた駆動プーリ１１の外周側部分１１５のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２は、この所定の高速レイアウトにおける平均ベルトＶ角度θＤＲ２よりも小さい。それらの角度差（θＤＲ２−ΘＤＲ２）は、ダブルコグドＶベルト１３の優れた耐久性を得る観点から、好ましくは０．３°以上３．０°以下、より好ましくは０．７°以上２．５°以下である。
【００３１】
高速レイアウトでは、図６Ｂに示すように、ダブルコグドＶベルト１３が従動プーリ１２におけるプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１の内周側部分１２４に巻き掛けられる。また、ダブルコグドＶベルト１３を、所定の高速レイアウトでの従動プーリ１２への巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときには、ダブルコグドＶベルト１３は、中速レイアウトでの平均ベルトＶ角度よりも小さい平均ベルトＶ角度θＤＮ１を有することとなる。そして、実施形態に係るベルト式変速装置１０では、ダブルコグドＶベルト１３が巻き掛けられた従動プーリ１２の内周側部分１２４のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１は、この所定の高速レイアウトにおける平均ベルトＶ角度θＤＮ１よりも小さい。それらの角度差（θＤＮ１−ΘＤＮ１）は、ダブルコグドＶベルト１３の優れた耐久性を得る観点から、好ましくは０．６°以上３．３°以下、より好ましくは１．０°以上２．８°以下である。
【００３２】
ところが、高速レイアウトにおいて、ダブルコグドＶベルト１３は、Ｖベルト本体１３１の弾性変形により、両側の傾斜面１３１ａの全面が駆動プーリ１１及び従動プーリ１２のプーリ溝１１３，１２３の両側面に接触する。そのため、ダブルコグドＶベルト１３の両側の傾斜面１３１ａにおいて、内周側では駆動プーリ１１及び従動プーリ１２に接触する面圧が相対的に低く、且つ外周側では駆動プーリ１１及び従動プーリ１２に接触する面圧が相対的に高くなる。
【００３３】
以上の構成の実施形態に係るベルト式変速装置１０によれば、低速レイアウトにおける全範囲において、駆動プーリ１１におけるダブルコグドＶベルト１３が巻き掛けられた内周側部分１１４のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１が、ダブルコグドＶベルト１３を駆動プーリ１１への巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときの平均ベルトＶ角度θＤＲ１よりも大きく、且つ従動プーリ１２におけるダブルコグドＶベルト１３が巻き掛けられた外周側部分１２５のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ２が、ダブルコグドＶベルト１３を従動プーリ１２への巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときの平均ベルトＶ角度θＤＮ２よりも大きいことにより、ダブルコグドＶベルト１３の優れた耐久性を得ることができる。これには、以下の理由が考えられる。
【００３４】
低速レイアウトでは、駆動プーリ１１において、ダブルコグドＶベルト１３の両側の傾斜面１３１ａに比較的高い面圧が作用するものの、駆動プーリ１１におけるダブルコグドＶベルト１３が巻き掛けられた内周側部分１１４のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１が、ダブルコグドＶベルト１３を駆動プーリ１１への巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときの平均ベルトＶ角度θＤＲ１よりも大きいことにより、両側の傾斜面１３１ａにおいて、内周側では駆動プーリ１１に接触する面圧が相対的に高く、一方、外周側では駆動プーリ１１に接触する面圧が相対的に低くなる。その結果、ダブルコグドＶベルト１３の外周側が駆動プーリ１１のプーリ溝１１３内でベルト幅方向に圧縮されて座屈するのを規制することができ、心線１３２とＶベルト本体１３１との界面に作用するせん断力が低く抑えられ、それによって心線１３２のＶベルト本体１３１からの剥離を抑制することができるのであると推測される。
【００３５】
また、低速レイアウトでは、従動プーリ１２において、ダブルコグドＶベルト１３に比較的高いトルクが作用し、両側の傾斜面１３１ａに、それに起因するせん断力が作用するものの、従動プーリ１２におけるダブルコグドＶベルト１３が巻き掛けられた外周側部分１２５のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ２が、ダブルコグドＶベルト１３を従動プーリ１２への巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときの平均ベルトＶ角度θＤＮ２よりも大きいことにより、両側の傾斜面１３１ａにおいて、内周側ではせん断力が相対的に高く、一方、外周側ではせん断力が相対的に低くなる。その結果、両側の傾斜面１３１ａの外周側に露出した心線１３２に作用するせん断力が低く抑えられ、それによって心線１３２のＶベルト本体１３１からの剥離及び飛び出し（ポップアウト）を抑制することができるのであると推測される。
【００３６】
加えて、実施形態に係るベルト式変速装置１０によれば、高速レイアウトにおける全範囲において、駆動プーリ１１におけるダブルコグドＶベルト１３が巻き掛けられた外周側部分１１５のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２が、ダブルコグドＶベルト１３を駆動プーリ１１への巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときの平均ベルトＶ角度θＤＲ２よりも小さく、且つ従動プーリ１２におけるダブルコグドＶベルト１３が巻き掛けられた内周側部分１２４のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１が、ダブルコグドＶベルト１３を従動プーリ１２への巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときの平均ベルトＶ角度θＤＮ１よりも小さいことにより、ダブルコグドＶベルト１３の優れた耐久性を得ることができる。これには、以下の理由が考えられる。
【００３７】
高速レイアウトでは、ダブルコグドＶベルト１３が高速で走行する。その高速走行するダブルコグドＶベルト１３のうち、駆動プーリ１１及び従動プーリ１２のスパン間部分においては、ベルト厚さ方向の各部の速度が等しいが、駆動プーリ１１及び従動プーリ１２に巻き掛けられた部分においては、ベルト厚さ方向における心線１３２の中心位置ＰＬでは、駆動プーリ１１及び従動プーリ１２のスパン間部分と同一の速度が維持されるものの、それよりも内周側では速度が低下し、外周側では速度が上昇する。つまり、ダブルコグドＶベルト１３には、駆動プーリ１１及び従動プーリ１２のそれぞれへの出入により、ベルト厚さ方向における心線１３２の中心位置ＰＬよりも内周側及び外周側において、速度変化が繰り返されることとなる。このとき、ベルト厚さ方向における心線１３２の中心位置ＰＬよりも内周側の圧縮ゴム層１３１１は、プーリ接触面の両側の傾斜面１３１ａの大部分を構成する側面が駆動プーリ１１及び従動プーリ１２のそれぞれから面圧を受けて拘束され、特に圧縮ゴム層１３１１によって構成される下コグ１３５がベルト長さ方向に高周波で揺さぶられることとなる。
【００３８】
しかしながら、駆動プーリ１１におけるダブルコグドＶベルト１３が巻き掛けられた外周側部分１１５のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２が、ダブルコグドＶベルト１３を駆動プーリ１１への巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときの平均ベルトＶ角度θＤＲ２よりも小さく、且つ従動プーリ１２におけるダブルコグドＶベルト１３が巻き掛けられた内周側部分１２４のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１が、ダブルコグドＶベルト１３を従動プーリ１２への巻き掛け径に相当する曲率で曲げたときの平均ベルトＶ角度θＤＮ１よりも小さいことにより、両側の傾斜面１３１ａにおいて、内周側では駆動プーリ１１に接触する面圧が相対的に低く、一方、外周側では駆動プーリ１１に接触する面圧が相対的に高くなる。その結果、圧縮ゴム層１３１１が駆動プーリ１１及び従動プーリ１２のそれぞれから受ける拘束が比較的緩いものとなり、下コグ１３５のベルト長さ方向への高周波での揺さぶりも抑制することができるのであると推測される。
【００３９】
なお、上記実施形態では、高速レイアウトにおいて、ダブルコグドＶベルト１３が巻き掛けられた駆動プーリ１１の外周側部分１１５のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２が平均ベルトＶ角度θＤＲ２よりも小さくなる構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、プーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２が平均ベルトＶ角度θＤＲ２と同一又はそれよりも大きい構成であってもよい。
【００４０】
上記実施形態では、中速レイアウトにおいて、ダブルコグドＶベルト１３のベルト厚さ方向における心線１３２の中心位置ＰＬが、駆動プーリ１１におけるプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１，ΘＤＲ２が変化する内周側部分１１４と外周側部分１１５との境界ＢＬ及び従動プーリ１２におけるプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１，ΘＤＮ２が変化する内周側部分１２４と外周側部分１２５との境界ＢＬに位置付けられた構成とした、したがって、低速レイアウトの全範囲において、プーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１が平均ベルトＶ角度θＤＲ１よりも大きく、且つプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ２が平均ベルトＶ角度θＤＮ２よりも大きく、また、高速レイアウトの全範囲において、プーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２が平均ベルトＶ角度θＤＲ２よりも小さく、且つプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１が平均ベルトＶ角度θＤＮ１よりも小さい構成としたが、特にこれに限定されるものではない。
【００４１】
例えば、中速レイアウトにおいて、ダブルコグドＶベルト１３のベルト厚さ方向における心線１３２の中心位置ＰＬが、駆動プーリ１１の外周側部分１１５及び従動プーリ１２の内周側部分１２４に位置付けられ、したがって、低速レイアウトの少なくとも一定範囲において、プーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１が平均ベルトＶ角度θＤＲ１よりも大きく、且つプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ２が平均ベルトＶ角度θＤＮ２よりも大きい構成であってもよい。また、中速レイアウトにおいて、ダブルコグドＶベルト１３のベルト厚さ方向における心線１３２の中心位置ＰＬが、駆動プーリ１１の内周側部分１１４及び従動プーリ１２の外周側部分１２５に位置付けられ、したがって、高速レイアウトの少なくとも一定範囲において、プーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２が平均ベルトＶ角度θＤＲ２よりも小さく、且つプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１が平均ベルトＶ角度θＤＮ１よりも小さい構成であってもよい。
【００４２】
上記実施形態では、ダブルコグドＶベルト１３としたが、特にこれに限定されるものではなく、下コグのみを有するシングルコグドＶベルトであってもよく、コグを有さないローエッジＶベルトやラップドＶベルトであってもよい。
【実施例】
【００４３】
（ベルト式変速装置）
以下の実施例及び比較例１〜３の試験用のベルト式変速装置を準備した。なお、それぞれの構成は表１にも示す。
【００４４】
＜実施例＞
上記実施形態で示したのと同様の構成の試験用のベルト式変速装置であって、駆動プーリの内周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１が２６．５°及び外周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２が２６．０°、並びに従動プーリの内周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１が２６．０°及び外周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ２が２９．５°であり、これらの駆動プーリ及び従動プーリに、ベルト厚さ方向における心線の中心位置でのベルト周長が１２００ｍｍ及びベルト幅が３０ｍｍであるダブルコグドＶベルトを巻き掛けたものを実施例とした。
【００４５】
この実施例のベルト式変速装置では、低速レイアウトのうちで最も低速となる最低速レイアウトにおいて、ダブルコグドＶベルトの駆動プーリへの巻き掛け径が最小の８０ｍｍとなり且つ従動プーリへの巻き掛け径が最大の２３０ｍｍとなる。また、この最低速レイアウトにおける駆動プーリでの平均ベルトＶ角度θＤＲ１が２５．４°及び従動プーリでの平均ベルトＶ角度θＤＮ２が２８．４°となる。したがって、プーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１の２６．５°が、平均ベルトＶ角度θＤＲ１の２５．４°よりも大きく、且つプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ２の２９．５°が、平均ベルトＶ角度θＤＮ２の２８．４°よりも大きい。
【００４６】
高速レイアウトのうちで最も高速となる最高速レイアウトにおいて、ダブルコグドＶベルトの駆動プーリへの巻き掛け径が最大の２００ｍｍとなり且つ従動プーリへの巻き掛け径が最小の１６０ｍｍとなる。また、この最高速レイアウトにおける駆動プーリでの平均ベルトＶ角度θＤＲ２が２７．８°及び従動プーリでの平均ベルトＶ角度θＤＮ１が２７．０°となる。したがって、プーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２の２６．０°が、平均ベルトＶ角度θＤＲ２の２７．８°よりも小さく、且つプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１の２６．０°が、平均ベルトＶ角度θＤＮ１の２７．０°よりも小さい。
【００４７】
＜比較例１＞
駆動プーリの内周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１が２５．４°及び外周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２が２５．４°、並びに従動プーリの内周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１が２５．４°及び外周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ２が２５．４°であることを除いて実施例と同一構成の試験用のベルト式変速装置を比較例１とした。
【００４８】
比較例１では、プーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１の２５．４°が、平均ベルトＶ角度θＤＲ１の２５．４°と同一であり、且つプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ２の２５．４°が、平均ベルトＶ角度θＤＮ２の２８．４°よりも小さい。また、プーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２の２５．４°が、平均ベルトＶ角度θＤＲ２の２７．８°よりも小さく、且つプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１の２５．４°が、平均ベルトＶ角度θＤＮ１の２７．０°よりも小さい。
【００４９】
＜比較例２＞
駆動プーリの内周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１が２７．０°及び外周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２が２７．０°、並びに従動プーリの内周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１が２７．０°及び外周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ２が２７．０°であることを除いて実施例と同一構成の試験用のベルト式変速装置を比較例２とした。
【００５０】
比較例２では、プーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１の２７．０°が、平均ベルトＶ角度θＤＲ１の２５．４°よりも大きく、且つプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ２の２７．０°が、平均ベルトＶ角度θＤＮ２の２８．４°よりも小さい。また、プーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２の２７．０°が、平均ベルトＶ角度θＤＲ２の２７．８°よりも小さく、且つプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１の２７．０°が、平均ベルトＶ角度θＤＮ１の２７．０°と同一である。
【００５１】
＜比較例３＞
駆動プーリの内周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１が２４．４°及び外周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２が２８．８°、並びに従動プーリの内周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１が２８．０°及び外周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ２が２７．４°であることを除いて実施例と同一構成の試験用のベルト式変速装置を比較例３とした。
【００５２】
比較例３では、プーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１の２４．４°が、平均ベルトＶ角度θＤＲ１の２５．４°よりも小さく、且つプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ２の２７．４°が、平均ベルトＶ角度θＤＮ２の２８．４°よりも小さい。また、プーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２の２８．８°が、平均ベルトＶ角度θＤＲ２の２７．８°よりも大きく、且つプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１の２８．０°が、平均ベルトＶ角度θＤＮ１の２７．０°よりも大きい。
【００５３】
【表１】
2020056470.tif 000003
【００５４】
（試験方法）
実施例及び比較例１〜３のそれぞれの試験用のベルト式変速装置について、最低速レイアウトとして、雰囲気温度１００℃の下、従動軸に、駆動軸から離間する向きに２０００Ｎの軸荷重を負荷し、駆動プーリに７０Ｎ・ｍの回転トルクをかけて８０００ｒｐｍの回転数で回転させることにより、ダブルコグドＶベルトを走行させた。そして、ダブルコグドＶベルトが破損（心線飛び出し）するまでの走行時間をベルト走行寿命として計測した。
【００５５】
実施例及び比較例１〜３のそれぞれの試験用のベルト式変速装置について、最高速レイアウトとして、雰囲気温度１００℃の下、従動軸に、駆動軸から離間する向きに２５００Ｎの軸荷重を負荷し、駆動プーリに８０Ｎ・ｍの回転トルクをかけて９８００ｒｐｍの回転数で回転させることにより、ダブルコグドＶベルトを走行させた。そして、ダブルコグドＶベルトが破損（下コグ欠損）するまでの走行時間をベルト走行寿命として計測した。
【００５６】
（試験結果）
試験結果を表１に示す。この表１によれば、駆動プーリの内周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ１が平均ベルトＶ角度θＤＲ１よりも大きく、且つ従動プーリの外周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ２が平均ベルトＶ角度θＤＮ２よりも大きい実施例は、それ以外の比較例１〜３よりも、最低速レイアウトでの優れた耐久性を有することが分かる。
【００５７】
また、駆動プーリの外周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＲ２が平均ベルトＶ角度θＤＲ２よりも小さく、且つ従動プーリの内周側部分のプーリ溝Ｖ角度ΘＤＮ１が平均ベルトＶ角度θＤＮ１よりも小さい実施例及び比較例１は、それ以外の比較例２及び３よりも、最高速レイアウトでの優れた耐久性を有することが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、ベルト式変速装置の技術分野について有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  ベルト式変速装置
１１  駆動プーリ
１１１  固定シーブ
１１２  可動シーブ
１１３  プーリ溝
１１４  内周側部分
１１５  外周側部分
１２  従動プーリ
１２１  固定シーブ
１２２  可動シーブ
１２３  プーリ溝
１２４  内周側部分
１２５  外周側部分
１３  ダブルコグドＶベルト
１３１  Ｖベルト本体
１３１ａ  傾斜面
１３１ｂ  縦面
１３１１  圧縮ゴム層
１３１１ａ  下コグ形成部
１３１２  接着ゴム層
１３１３  伸張ゴム層
１３２  心線
１３３  補強布
１３４  上コグ
１３５  下コグ
１４１  駆動軸
１４２  従動軸
【図１Ａ】
2020056470.tif 000004
【図１Ｂ】
2020056470.tif 000005
【図２Ａ】
2020056470.tif 000006
【図２Ｂ】
2020056470.tif 000007
【図３Ａ】
2020056470.tif 000008
【図３Ｂ】
2020056470.tif 000009
【図４Ａ】
2020056470.tif 000010
【図４Ｂ】
2020056470.tif 000011
【図５Ａ】
2020056470.tif 000012
【図５Ｂ】
2020056470.tif 000013
【図６Ａ】
2020056470.tif 000014
【図６Ｂ】
2020056470.tif 000015