(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルトに係合し、ベルトの張力が増す第１の方向とその逆の第２の方向に変位自在なテンショナプーリと、
このテンショナプーリを第１の方向へ付勢する弾性部材と、
テンショナプーリを第１の方向へ駆動する流体圧アクチュエータと、
テンショナプーリの動作位置を解除可能に固定するロック手段と、
流体圧アクチュエータへの流体の流出入を制御する流体経路とを備え、
この流体経路は、流体圧ポンプから逆止弁を介して流体圧アクチュエータへ流体を送るための第１の経路と、これに並列な第２の経路と、流体圧アクチュエータへの流体の少なくとも流入を絞り手段を介して許容する状態に切り換え可能な弁手段とを含み、
上記弁手段は第２の経路に配置されていると共に第２の経路を介しての流体圧アクチュエータからの流体の流出を禁止する状態に切り換え可能であることを特徴とするベルトテンショナ機構。
【請求項２】
上記流体経路は、上記絞り手段に並列に配置された逆止弁を含み、
この逆止弁はテンショナプーリの第１の方向への変位に伴う流体の流れのみを許容することを特徴とする請求項１記載のベルトテンショナ機構。
【請求項３】
上記弁手段は電磁弁からなり、上記絞り手段を内蔵していることを特徴とする請求項１又は２記載のベルトテンショナ機構。
【請求項４】
上記流体圧アクチュエータはテンショナプーリの第２の方向への変位に伴って縮小される流体室を含み、この流体室に連通される経路に上記絞り手段が配置されていることを特徴とする請求項１，２又は３の何れか一つに記載のベルトテンショナ機構。
【請求項５】
無端状のベルトに係合し、ベルトの張力が増す第１の方向とその逆の第２の方向に変位自在なテンショナプーリと、このテンショナプーリを第１の方向へ付勢する弾性部材と、テンショナプーリを第１の方向へ駆動する流体圧アクチュエータと、テンショナプーリの動作位置を解除可能に固定するロック手段と、流体圧アクチュエータへの流体の流出入を制御する流体経路とを備え、
この流体経路は、流体圧アクチュエータへの流体の流出入を絞り手段を介して許容する状態に切り換え可能な弁手段を含み、
上記弁手段は、上記絞り手段と並列に配置され、且つ流体圧アクチュエータへの流体の流出入を絞り手段を回避しつつ許容する状態に切り換え可能であることを特徴とするベルトテンショナ機構。
【請求項６】
上記ロック手段は流体の流出入を禁止された流体圧アクチュエータにより構成されることを特徴とする請求項１ないし５の何れか一つに記載のベルトテンショナ機構。
【請求項７】
ベルトの振動発生に関連する状態量を検出する状態量検出手段と、この状態量検出手段により検出された状態量に応じて、上記弁手段の動作を制御する制御手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし６の何れか一つに記載のベルトテンショナ機構。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか一つに記載のベルトテンショナ機構と、巻き掛けられたベルトに対する有効径を変更することのできる可変径プーリとを備え、この可変径プーリは、回転軸の周囲を取り囲んで配置され軸方向に移動自在な一対のプーリ主体、これらのプーリ主体の互いの対向面に形成された一対のテーパ状の動力伝達面、これらの動力伝達面によって回転軸の軸心に対して偏心可能に挟持されると共に外周面に上記ベルトが巻きかけられた動力伝達リング、および両プーリ主体を介して動力伝達リングを同心側へ付勢する付勢手段を含むことを特徴とする無段変速装置。
【請求項９】
車両の駆動源の駆動プーリおよび上記駆動源が駆動すべき補機類の従動プーリの少なくとも一つのプーリを上記可変径プーリにより構成したことを特徴とする請求項８記載の無段変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルトの張力を調整するベルトテンショナ機構およびこれを含む無段変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ベルト伝動装置は、例えば、自動車のカーコンプレッサやオイルポンプ等の補機を駆動するために用いられている。
このベルト伝動装置では、エンジンのクランク軸からプーリ及びベルトを介して一定の変速比で駆動力が伝達されており、クランク軸の回転数の増加と共に各種補機の回転数が増加する。その回転数の増加と共に各種補機の効率も増加するが、ある回転数以上では逆に効率が低下する。
【０００３】
したがって、補機を必要以上の回転数で回転させることは、エネルギを無駄に消費し、補機の耐久性にも影響を与える。そこで、可変径プーリを用いて補機の回転数を調整し得るようにした無段変速機が提案されている（例えば、公表特許公報平２−５００２６１号）。
この公報の無段変速機では、ベルトに張力を負荷することにより可変径プーリの有効径を変化させる変速比設定用のテンショナを備えている。このテンショナでは、ベルトに係合する回転自在なプーリの動作位置を、油圧シリンダによって変位させて変位後の位置をロックすることにより、可変径プーリの有効径を変化させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の変速比設定用のテンショナは、変位させた後のプーリの位置をロックする、言わばスタティックなテンショナであり、ベルトに発生する振動を減衰させる機能を有していない。したがって、ベルトの振動が収まり難いという問題がある。
【０００５】
そこで、ばねや摩擦減衰手段等を含み、ベルトの振動を減衰させる機能を有する公知のベルトテンショナを新たに追加することも考えられるが、構造が複雑となる。また、このベルトテンショナを配置するスペースが必要となり、無段変速機が大型になる。
本発明の課題は、簡単な構造で省スペースを図りつつベルト振動の少ないベルトテンショナ機構および無段変速装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための課題解決手段として、請求項１記載の発明のベルトテンショナ機構は、無端状のベルトに係合し、ベルトの張力が増す第１の方向とその逆の第２の方向に変位自在なテンショナプーリと、このテンショナプーリを第１の方向へ付勢する弾性部材と、テンショナプーリを第１の方向へ駆動する流体圧アクチュエータと、テンショナプーリの動作位置を解除可能に固定するロック手段と、流体圧アクチュエータへの流体の流出入を制御する流体経路とを備え、この流体経路は、流体圧ポンプから逆止弁を介して流体圧アクチュエータへ流体を送るための第１の経路と、これに並列な第２の経路と、流体圧アクチュエータへの流体の少なくとも流入を絞り手段を介して許容する状態に切り換え可能な弁手段とを含み、上記弁手段は第２の経路に配置されていると共に第２の経路を介しての流体圧アクチュエータからの流体の流出を禁止する状態に切り換え可能であることを特徴とするものである。
【０００７】
この態様では、ロック手段によってテンショナプーリの動作位置の固定を解除し、且つ弁手段によって流体圧アクチュエータへの流体の流入を絞り手段を介して許容する状態に切り換えた場合、ベルトに振動が生じたときに、テンショナプーリはベルトに追従して変動すると共に弾性部材および流体圧アクチュエータを変動変位させることになる。変動変位する流体圧アクチュエータでは、上記絞り手段による絞り抵抗をもって流体を流入させるので、粘性減衰力が発生する。そして、弾性部材および流体経路が協働してダイナミックダンパとして働き、ベルト振動を減衰させる。
【０００８】
このように、変速比を設定するためのテンショナに、絞り手段および弁手段を追加する小変更で振動減衰機能を持たせたので、新たにベルトテンショナを設ける場合と比較して、簡単な構造でスペースをとらずに、ベルト振動を低減できる。
また、弁手段を切り換えて第２の経路を介する流体圧アクチュエータからの流体の流出を禁止した状態で、流体圧ポンプを運転し、第１の経路を介して流体アクチュエータに流体を送ることにより、流体圧アクチュエータを駆動してテンショナプーリをベルトの張り側である第１の方向に変位させることができる。この変位後に、流体圧ポンプを停止させると、第１の経路を介する流体圧アクチュエータからの流体の流出が逆止弁によって阻止されることから、流体圧アクチュエータを介してテンショナプーリの動作位置を固定することができる。
また、請求項２記載の発明のベルトテンショナ機構は、請求項１において、上記流体経路は、上記絞り手段に並列に配置された逆止弁を含み、この逆止弁はテンショナプーリの第１の方向への変位に伴う流体の流れのみを許容することを特徴とするものである。
【０００９】
この態様では、弁手段が流体圧アクチュエータへの流体の流出入を絞り手段を介して許容する状態にある場合において、テンショナプーリが第２の方向へ変位するときには、絞り手段による粘性減衰力を発生させる一方、テンショナプーリが第１の方向へ変位するときには、流体が絞り手段を回避して逆止弁を通して流れるので、絞り手段による粘性減衰力は発生しない。すなわち粘性減衰力が第１の方向への変位に関してのみ働く、いわゆる片効きとなる。その結果、第１の方向への変位に関しては、粘性減衰力の影響を受けずに弾性部材がテンショナプーリをベルト側へ付勢することができるので、テンショナプーリのベルトへの追従性を高めることができる。
【００１２】
また、請求項３記載の発明のベルトテンショナ機構は、請求項１又は２において、上記弁手段は電磁弁からなり、上記絞り手段を内蔵していることを特徴とするものである。この態様では、弁手段に絞り手段を内蔵したので、構造を簡素化することができる。
【００１３】
また、請求項４記載の発明のベルトテンショナ機構は、請求項１，２又は３において、上記流体圧アクチュエータはテンショナプーリの第２の方向への変位に伴って縮小される流体室を含み、この流体室に連通される経路に上記絞り手段が配置されていることを特徴とするものである。
この態様では、本ベルトテンショナ機構をダイナミックダンパとして機能させるときに、テンショナプーリがベルトに追従して変動するが、一般に、テンショナプーリがベルトの張力を受けて第２の方向へ移動するときの速度が、第１の方向へ移動するときの速度よりも相対的に速くなる。したがって、第２の方向への変位に伴って縮小される流体圧アクチュエータの流体室が高圧側となる。この高圧側の流体室に連通される経路に絞り手段を設けておけば、低圧側の流体室に連通される経路に絞り手段を設ける場合と比較して、キャビテーションが発生し難い。
【００１４】
また、請求項５記載の発明のベルトテンショナ機構は、無端状のベルトに係合し、ベルトの張力が増す第１の方向とその逆の第２の方向に変位自在なテンショナプーリと、このテンショナプーリを第１の方向へ付勢する弾性部材と、テンショナプーリを第１の方向へ駆動する流体圧アクチュエータと、テンショナプーリの動作位置を解除可能に固定するロック手段と、流体圧アクチュエータへの流体の流出入を制御する流体経路とを備え、この流体経路は、流体圧アクチュエータへの流体の流出入を絞り手段を介して許容する状態に切り換え可能な弁手段を含み、上記弁手段は、上記絞り手段と並列に配置され、且つ流体圧アクチュエータへの流体の流出入を絞り手段を回避しつつ許容する状態に切り換え可能であることを特徴とするものである。
この態様では、弁手段を切り換えて流体圧アクチュエータへの流体の流出入を絞り手段を回避しつつ許容する状態にすると、流体アクチュエータへの流体の流出入をスムーズに行える結果、迅速に変速比を変更することが可能となる。
【００１５】
また、請求項６記載の発明のベルトテンショナ機構は、請求項１ないし５の何れか一つにおいて、上記ロック手段は流体の流出入を禁止された流体圧アクチュエータにより構成されることを特徴とするものである。
この態様では、流体圧アクチュエータを利用してテンショナプーリの動作位置をロックするので、別途に機械式或いは油圧式のロック手段を設ける場合と比較して、構造を簡素化できる。
【００１６】
また、請求項７記載の発明のベルトテンショナ機構は、請求項１ないし６の何れか一つにおいて、ベルトの振動発生に関連する状態量を検出する状態量検出手段と、この状態量検出手段により検出された状態量に応じて、上記ロック手段および弁手段の動作を制御する制御手段とをさらに備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
この態様では、状態量検出手段によってベルトに振動が発生し易い状態が検出されると、ロック手段によるテンショナプーリに対するロックを解除すると共に、弁手段を第１の状態にして、減衰機能を働かせる。例えば、ベルトへの張力が相対的に大きくてベルトの振動が発生し難い条件では、テンショナプーリの動作位置をロックする一方、ベルトの張力が相対的に低くてベルトの振動が発生し易い条件では、テンショナプーリの動作位置を可動として、ベルトの振動を吸収する。
【００１８】
ここで、ベルトの振動発生に関連する状態量としては、駆動源の回転数、すなわちベルトの走行速度、駆動プーリや従動プーリの回転速度等がある。本ベルトテンショナ機構が自動車のエンジン等の駆動源により補機を駆動する無段変速装置に適用された場合では、例えばエンジン回転数すなわち、ベルトの走行速度、可変径プーリの回転数、ベルトが巻き掛けられる他のプーリ類の回転数や、それに変わるアクセル開度などのこれらに関連する状態量がある。特にベルトはエンジン回転数が低く且つエンジンの負荷が高いときに振動を発生し易い。例えば、本無段変速装置を、原動機の出力プーリと原動機が駆動すべき補機類の入力プーリの少なくとも一つのプーリを上記可変径プーリにより構成した補機駆動システムに適用した場合において、上記ベルトの振動発生に関連する状態量としては、原動機回転数、アクセル開度を示すことができる。
【００１９】
また、請求項８記載の発明の無段変速装置は、請求項１ないし７の何れか一つに記載のベルトテンショナ機構と、回転軸の周囲を取り囲んで配置され軸方向に移動自在な一対のプーリ主体、これらのプーリ主体の互いの対向面に形成された一対のテーパ状の動力伝達面、これらの動力伝達面によって回転軸の軸心に対して偏心可能に挟持されると共に外周面に上記ベルトが巻きかけられた動力伝達リング、および両プーリ主体を介して動力伝達リングを同心側へ付勢する付勢手段を含む可変径プーリとを備えたことを特徴とするものである。
【００２０】
この態様では、油圧アクチュエータによってテンショナプーリの動作位置がベルトの張力が増加する第１の方向へ変更されると、動力伝達リングが付勢手段に抗して偏心側へ変位する結果、ベルトの有効径が小さくなる。一方、テンショナプーリの動作位置がベルトの張力が減少する第２の方向へ変更されると、付勢手段の働きで動力伝達リングが同心側に変位する結果、ベルトの有効径が大きくなる。可変径プーリでは、ベルトと回転軸との間で動力伝達リングおよび両プーリ主体を介してトルクが伝達される。
【００２１】
さらに、動力伝達リングを用いるので、一対の動力伝達面によってベルトが直接挟持される場合と比較して、ベルトの寿命を増加させることができる。また、動力伝達リングとしては、ベルトとは別の材料、例えば耐久性に優れ且つ摩擦係数が高くて動力伝達ロスの少ない樹脂を用いることも可能となる。
なお、上記ベルトがゴム製であり、ベルトの周回方向に沿って延びるリブが複数並設されていると共に、上記動力伝達リングの外周面には、上記リブを嵌め合わせる複数の周溝が形成されていれば好ましい。この場合、ゴム製のベルトが張力を受ける方向である周回方向に沿ってリブを形成したので、ベルトが張力を受ける方向に関して、ベルトの肉厚を均一にでき、しかも、リブを設けることによって小型でありながらベルトの断面係数を大きくでき、ベルトの寿命を長くできる。ひいては、小型で長寿命のベルト無段変速システムを得ることができる。
【００２２】
ここで、付勢手段としては、プーリ主体を変位させるコイルスプリング、皿ばね等の弾性部材を用いる場合がある。また、遠心力によって旋回径を増大させてプーリ主体を変位させる慣性部材と、この慣性部材を収容し径方向外方へいくほど狭くなる収容空間を区画する部材とを用いる場合がある。
【００２３】
この態様では、可変径プーリの一対のプーリ主体の互いに対向する動力伝達面間に動力伝達リングが挟持されているので、両プーリ主体間の間隔は動力伝達リングが同心になったときに最も狭くなる。したがって、同心時には、上記プーリ主体を互いに近づくように付勢している弾性部材は、一方向にしか変形できない。このため、同心時においては、上記の弾性部材が、ベルト振動を吸収するための自由度が著しく制限されている。
【００２４】
これに対して、本発明では、動力伝達リングを常に偏心させてあるので、テンショナプーリの動作位置の変更により、ベルトテンショナ機構がベルト張力を相対的に弱めてベルトに振動が発生し易い状態になった場合でも、弾性部材は、動力伝達リングが同心となる側と、より偏心する側の双方向に変形可能となる。このように、弾性部材の自由度が高いので、ベルト振動を十分に吸収することができる。
【００２５】
また、請求項９記載の発明の無段変速装置は、請求項８において、車両の駆動源の駆動プーリおよび上記駆動源が駆動すべき補機類の従動プーリの少なくとも一つのプーリを上記可変径プーリにより構成したことを特徴とするものである。
車両の駆動源、例えば自動車のエンジンでは、各種の補機類をベルトで駆動するが、エンジンの回転数が増大したときに、補機類の回転速度を相対的に遅くしたいという要請があるので、本無段変速装置を好適に使用できる。特に、自動車では、エンジンのクランクシャフトの回転振動と補機類の慣性モーメントにより発生する張力変動によってベルトに振動が発生し易いが、本発明では、簡単な構造で省スペースを図りつつベルト振動を抑制できるので、より好ましい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
第１の実施の形態
まず、図１〜図７を参照して、本発明の第１の実施の形態としてのベルトテンショナ機構、およびこれを含むベルト式の無段変速装置について説明する。第１の実施の形態では、本無段変速装置は、自動車に搭載され、車両の駆動源にて補機を駆動するための補機駆動システムとして適用されている。第１の実施の形態では、一の補機、例えばスーパーチャージャー等の従動プーリを可変径プーリとしてある構成に即して説明していく。ただし、駆動プーリを可変径プーリとすることも可能である。補機としては、上記のスーパーチャージャーの他、エアーポンプ、オルタネータ、エアコンディショナ用コンプレッサ、パワーステアリング用油圧ポンプ及びウォータポンプ等を例示することができ、本無段変速装置を複数の補機を駆動するシステムとして構成することもできる。この場合、１のシステムにおいて、１ないし２つ以上の従動プーリを可変径プーリとすることも可能である。
【００２７】
全体構成
図１を参照して、本無段変速装置１０１では、無端状のベルト１０２を、車両の駆動源としてのエンジンのクランク軸に連なる駆動プーリ１０３、変速比調整用のベルトテンショナ機構１００に含まれるベルトテンショナ１０４のテンショナプーリ１０５、位置が固定されたアイドラプーリ１０６、および補機の回転軸に連なる可変径プーリ１０７に対して順次に巻き回している。
【００２８】
ベルトテンショナ機構１００は、上記のベルトテンショナ１０４と、このベルトテンショナ１０４のテンショナプーリ１０５をベルト１０２に張力を負荷する第１の方向へ付勢する弾性部材１３４と、テンショナプーリ１０５を上記第１の方向へ駆動する流体圧アクチュエータとしての油圧シリンダ１１０と、この油圧シリンダ１１０への流体の流出入を制御する流体経路としての油圧回路１３６と、状態量検出手段としての速度センサ１１５，１１６と、これら速度センサ１１５，１１６からの信号に基づいて上記油圧回路１３６に含まれる弁手段としての電磁弁１１３の動作を制御するコントローラ１１４とを備えている。
【００２９】
テンショナプーリ１０５は、駆動プーリ１０３とアイドラプーリ１０６との間のベルト１０２の緩み側部分をたぐり寄せるようにして配置されている。ベルトテンショナ１０４は、エンジンケース等の固定部に揺動自在に支持された揺動アームからなる支持部材１０８を備えている。この支持部材１０８の中央部には該支持部材１０８の揺動の中心となる回動軸線１０９が設けられており、この回動軸線１０９を挟んで対向するように、支持部材１０８の両端が配置されている。
【００３０】
支持部材１０８の一端には、上記テンショナプーリ１０５が回転自在に支持されていると共に、他端には、支持部材１０８を揺動変位させるための油圧シリンダ１１０のロッド１１１の先端部が回転自在に連結されている。油圧シリンダ１１０のシリンダ端面とロッド１１１の先端部との間には、ロッド１１１を伸長方向に付勢する弾性部材としての圧縮コイルばね１３４が配置されている。この圧縮コイルばね１３４は支持部材１０８およびテンショナプーリ１０５を介してベルト１０２の緩み側部分を弾力的にたぐり寄せて張力を付与している。
【００３１】
上記の油圧シリンダ１１０には、車両に搭載される電動ポンプからなる油圧ポンプ１１２から所要時に作動油が供給され、また、所要時に油圧シリンダ１１０から低圧側へ作動油が戻されるようになっている。図１では、油圧シリンダ１１０および油圧ポンプ１１２に関する油路構成の主要部分のみを概略化して示してあるが、油圧シリンダ１１０への作動油の流出入を制御する油圧回路１３６の詳細については、図３および図４を用いて後述する。１１３は油圧ポンプ１１２からの作動油を油圧シリンダ１１０に供給する否かで、油の流通を一方向のみ許容する逆止弁の状態（図３参照）と、油の双方向の流通を許容する状態（図４参照）とを択一的に選択する弁手段としての電磁弁である。
【００３２】
テンショナプーリ１０５は、支持部材１０８の揺動変位に伴ってベルト１０２への張力を増す方向（第１の方向）と減らす方向（第２の方向）へ変位可能に設けられており、油圧シリンダ１１０によって、図１に示す第１の位置と図２に示す第２の位置との間に変位される。上記の第１の位置に対応して可変径プーリ１０７はベルト１０２に対して最大有効径となると共に、第２の位置に対応して可変径プーリ１０７は最小有効径となる。具体的には、本可変径プーリ１０７は、これに含まれる動力伝達リング（図２において２０６で示す）により代表して示されおり、この動力伝達リングが可変径プーリ１０７の中心となる回転軸線１３５に対して偏心する。
【００３３】
一方、テンショナプーリ１０５の動作は、コントローラ１１４によって制御されている。このコントローラ１１４は、可変径プーリ１０７の回転速度を検出する状態量検出手段としての第１の速度センサ１１５の出力信号、及びアイドラプーリ１０６の回転速度を検出する状態量検出手段としての第２の速度センサ１１６の出力信号を入力している。
【００３４】
可変径プーリ１０７の回転速度は補機の回転軸の回転速度に等しく、アイドラプーリ９の回転速度はベルトの走行速度に相当（エンジンの回転速度に比例）している。
コントローラ１１４による制御としては、第２の速度センサ１１６からの出力信号を入力してエンジンの回転速度を検出し、例えば、エンジン回転数が所定レベルよりも低い状態でテンショナプーリ１０５を図２に示す第２の位置に変位させて動力伝達リングを偏心側に変位させておくことにより、エンジン回転数に対して補機の回転数を相対的に高くする。一方、エンジン回転数が所定レベル以上の状態では、テンショナプーリ１０５を図１に示す第１の位置に変位させて、動力伝達リングを同心側に変位させておくことにより、エンジン回転数に対して補機の回転数を相対的に低くすることができる。ここで、コントローラ１１４からの出力信号は電動ポンプからなる油圧ポンプ１１２（実際には油圧ポンプ１１２を駆動するモータ）および電磁弁１１３に出力され、これによりテンショナプーリ１０５の動作位置が変更されて、変速されるようになっている。
【００３５】
油圧回路
次いで、図３および図４を参照して、油圧シリンダ１１０への作動油の流出入を制御する油圧回路１３６について説明する。油圧シリンダ１１０はロッド伸長時に拡張される第１の油室１１７と縮小される第２の油室１１８とを、ピストン１１９を挟んで有している。
【００３６】
低圧側の油圧タンク１２０と上記第１の油室１１７とを連通する第１の経路としての供給側油路１２１には、モータ１２２により駆動される油圧ポンプ１１２と、第１の油室１１７側への作動油供給のみを許容する逆止弁１２３とが、油圧タンク１２０側からこの順で配置されている。
供給側油路１２１において逆止弁１２３よりも第１の油圧１１７側にある部分１２４は、電磁弁１１３を配した第２の経路としての連通油路１２５と、リリーフ弁１２６を配した逃がし油路１２７とをそれぞれ介して油圧タンク１２０に連通されている。
【００３７】
電磁弁１１３は図３に示すように連通油路１２５を、内蔵された逆止弁１３２によって油圧タンク１２０側への油の流れを阻止する第２の状態で、油圧ポンプ１１２から第１の油室１１７への作動油供給を促す。これにより、油圧シリンダ１１０のロッド１１１を伸長させてテンショナプーリ１０５を第１の方向（ベルト１０２の張り側である）へ変位させることができる。また、この図３に示す第２の状態で、油圧ポンプ１１２を停止させると、油圧シリンダ１１０への作動油の流出入が完全に止められ、油圧シリンダ１１０がロックされる結果、テンショナプーリ１０５の動作位置がロックされることになる。すなわち、この状態で、電磁弁１１３は油圧シリンダ１１０を、テンショナプーリ１０５の動作位置を固定するためのロック手段として機能させることができる。
【００３８】
一方、電磁弁１１３は図４に示すように内蔵の連通路１３３によって連通油路１２５を双方向に開放した第１の状態で、第１の油室１１７と油圧タンク１２０との間の作動油の双方向の流通を許容する。リリーフ弁１２６は第１の油室１１７の圧が過度に高くなったときに、この圧を低圧の油圧タンク１２０側へ逃がすためのものである。
【００３９】
また、低圧側の油圧タンク１２０と上記第２の油室１１８とは、互いに並列に配置された、逆止弁１２８を有する戻し側油路１２９と、可変絞り１３０を配した連通油路１３１とをそれぞれ介して互いに連通されている。戻し側油路１２９に設けられた逆止弁１２８は、油圧タンク１２０側への油の流れのみを許容する。すなわち、逆止弁１２８は、テンショナプーリ１０５の第１の方向への変位に伴う流れのみを許容することになる。可変絞り１３０を配した連通油路１３１は、油圧タンク１２０と第２の油室１１８との間の双方向の作動油の流通を、可変絞り１３０による所定の絞り抵抗をもって許容する。なお、可変絞り１３０に代えて固定絞りを用いても良い。
【００４０】
以上のような油圧回路１３６では、図３に示すように、電磁弁１１３が第１の状態にて連通油路１２５を閉じることにより、油圧ポンプ１１２により第１の油室１１７に作動油を供給すると共に、第２の油室１１８からの作動油を戻し側油路１２９を介して油圧タンク１２０へ戻す。これにより、ロッド１１１が伸長して、テンショナプーリ１０５が第１の方向（ベルト１０２の張力が増す方向）へ変位され、さらに、この状態で油圧ポンプ１１２を停止させることにより、テンショナプーリ１０５の動作位置が固定される。これに伴い可変径プーリ１０７の後述する動力伝達リングは偏心側に変位し、偏心状態を保持されることになる。
【００４１】
一方、図４に示すように、モータ１２２を停止させて油圧ポンプ１１２を停止させると共に、電磁弁１１３を、連通油路１２５の双方向の作動油流通を許容する第１の状態にする。そうすると、ベルト張力により油圧シリンダ１１０のロッド１１１が短縮され、ベルト張力が減少して可変径プーリ１０７の動力伝達リングが同心側へ変位する。この状態で、ベルト１０２に発生する振動をベルトテンショナ１０４を従来のオートテンショナと同様に機能させて減衰させる。具体的には、ベルト１０２の振動に伴ってテンショナプーリ１０５が微小変位すると、支持部材１０８が揺動変位し油圧シリンダ１１０のロッド１１１が伸縮する。
【００４２】
ロッド１１１が伸長側へ（動力伝達リングが偏心側へ）変位する際には、この変位に対して、図４において破線矢符で示すように、第１の油室１１７への作動油の流入が連通油路１２５を介して抵抗なく許容され、第２の油室１１８からの作動油の流出が戻し側油路１２９を介して抵抗なく許容される。また、弾性部材としての圧縮コイルばね１３４は縮められる。
【００４３】
また、ロッド１１１が短縮側へ（動力伝達リングが同心側へ）変位する際には、図４において実線矢符で示すように、第１の油室１１７からの作動油の流出が連通油路１２５を介して抵抗なく許容されると共に、第１の油室１１７への作動油の流入が連通油路１３１の可変絞り１３０による抵抗を与えられて許容される。したがって、ベルト１０２の振動に追従して作動するテンショナプーリ１０５に対して、可変絞り１３０を含む流体回路および圧縮コイルばね１３４が協働してダイナミックダンパとして機能し、ベルト１０２の振動が減衰されることになる。
【００４４】
上記の弾性部材としては、油圧シリンダ１１０に設けられる場合に限らず、支持部材１０８を弾力的に付勢するばね部材、例えばねじりコイルばね、引っ張りコイルばねおよび圧縮コイルばねを用いることもできる。
可変径プーリ
図５は可変径プーリ１０７の断面図である。図５を参照して、可変径プーリ１０７は、回転軸２０１の周囲に軸方向に移動自在な第１および第２の環状のプーリ主体２０２，２０３を備えており、これらプーリ主体２０２，２０３の互いの対向面にそれぞれ動力伝達面２０４，２０５を形成している。これら一対の動力伝達面２０４，２０５は互いに逆向きに傾斜したテーパ状にされており、両動力伝達面２０４，２０５によって、断面略台形形状の動力伝達リング２０６が、両プーリ主体２０２，２０３の軸心１３５に対して偏心可能（図７参照）に挟持されている。
【００４５】
この動力伝達リング２０６の外周面にはベルト１０２への伝動面２０８が形成され、この伝動面２０８にベルト１０２が巻き掛けられている。伝動面２０８には、ベルト１０２の周回方向に沿って延びる複数の互いに平行なリブ２３６とそれぞれ噛み合う複数の周溝２３７が形成されている。リブ２３６は例えば断面略Ｖ字形形状をしている。動力伝達リング２０６の両側面はそれぞれ対応する動力伝達面２０４，２０５と接触してトルクを伝達するテーパ状の動力伝達面２０９，２１０を構成している。
【００４６】
ベルト１０２はゴム製のものが好ましく、また、動力伝達リング２０６としては、耐久性に優れ且つ摩擦係数が高い樹脂、例えば、フェノール樹脂に、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維およびグラファイトを配合した樹脂材料を成形してなるものが好ましい。本樹脂であれば、高強度を耐摩耗性に優れているにもかかわらず、相手部材への攻撃性が穏やかであり、しかも温度にかかわらず安定した摩擦係数を持つ。また、樹脂材料中における炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維およびグラファイトの含有割合としては、炭素繊維５〜３０重量％、芳香族ポリアミド繊維５〜１５重量％、グラファイト１０〜１５重量％の範囲にあることが、耐摩耗性を向上させ、摩擦係数をより安定させる点で好ましい。
【００４７】
また、可変径プーリ１０７は、第１および第２のプーリ主体２０２，２０３を互いに近づく方向に付勢する付勢手段としてのダイヤフラムスプリング２１１を備えており、このダイヤフラムスプリング２１１は、回転軸２０１と連動回転する円板フランジ状の連結部２１２に複数の軸状部２１３を介して一体回転可能に連結されている。
【００４８】
上記のダイヤフラムスプリング２１１の内径部２１４および外径部２１５は、第１および第２のプーリ主体２０２，２０３にそれぞれ一体回転可能に係合されている。これにより、両プーリ主体２０２，２０３とダイヤフラムスプリング２１１が回転軸２０１と一体に回転するようになっている。従動プーリである本可変径プーリ１０７では、ベルト１０２から、動力伝達リング２０６、両プーリ主体２０２，２０３およびダイヤフラムスプリング２１１を介して回転軸２０１へトルクが伝達される。
【００４９】
図５および図６を参照して、ダイヤフラムスプリング２１１の内径部２１４および外径部２１５には、それぞれ円周等配に配置された放射状の連結溝２１６，２１７が形成されている。また、ダイヤフラムスプリング２１１の径方向の中間部において、上述した軸状部２１３を貫通させる支持孔２３１が円周等配に形成されている。
【００５０】
第１のプーリ主体２０２は、円錐状の円板部２１８とこの円板部２１８の内周に形成された円筒状のボス部２１９とを備えている。円板部２１８は上記の動力伝達面２０４を形成している。また、ボス部２１９は回転軸２０１の周面に滑り軸受としてのブッシュ２２０を介して軸方向にスライド自在に支持されている。２３４は第１のプーリ主体２０２が回転軸２０１から抜脱することを防止するストッパであり、回転軸２０１の端部の周溝に嵌め入れられたスナップリングからなる。
【００５１】
第２のプーリ主体２０３は、円錐状の円板部２２１とこの円板部２２１の内周に形成された円筒状のボス部２２２とを備えている。円板部２２１は上記の動力伝達面２０５を形成している。第２のプーリ主体２０３のボス部２２２は、第１のプーリ主体２０２のボス部２１９を取り囲み、この第１のプーリ主体２０２のボス部２１９によって滑り軸受としてのブッシュ２２３を介して軸方向にスライド自在に支持されている。
【００５２】
第２のプーリ主体２０３の動力伝達面２０５の背面２２４の外周縁部には、ダイヤフラムスプリング２１１の外径部２１５の複数の連結溝２１７にそれぞれ嵌め入れられる複数の板状の連結突起２３３が円周等配で放射状に形成されている。第２のプーリ主体２０３の背面２２４がダイヤフラムスプリング２１１の外径部２１５によって押圧されて、第２のプーリ主体２０３が第１のプーリ主体２０２へ近づく方向に付勢されている。
【００５３】
第１のプーリ主体２０２のボス部２１９は、第２のプーリ主体２０３のボス部２２２を貫通して第２のプーリ主体２０３の動力伝達面２０５の背面２２４側へ延びており、ボス部２１９が第２のプーリ主体２０３の背面側へ延びる部分を構成している。この背面側へ延びる部分としてのボス部２１９の端部には、当該端部とダイヤフラムスプリング２１１の内径部２１４とを一体回転可能に連結するための環状の連結部材２２５が設けられている。
【００５４】
この連結部材２２５の内周部はボス部２１９の端部にねじ結合されて一体回転可能に固定されている。この連結部材２２５を介して伝達されるトルクがねじ締め方向に働くようにされており、固定が緩むことがないようになっている。
この連結部材２２５はダイヤフラムスプリング２１１の内径部２１４を軸方向に押すための円板状の押圧板部２２６と、この押圧板部２２６に円周等配で放射状に形成された複数の連結突起２２７とを形成している。上記の押圧板部２２６がダイヤフラムスプリング２１１の内径部２１４によって押圧され、連結部材２２５を介して第１のプーリ主体２０２が第２のプーリ主体２０３へ近づく方向に付勢されている。また、複数の連結突起２２７は、ダイヤフラムスプリング２１１の内径部２１４の複数の連結溝２１６にそれぞれ嵌め入れられている。
【００５５】
上記の連結部２１２は、回転軸２０１に一体に形成された円板状のフランジ部２２８と、このフランジ部２２８の周囲を取り囲んで配置された環状部材２２９とを含んでいる。フランジ部２２８の外周面と環状部材２２９の内周面との間には、両者に例えば焼き付け等により接合されたゴム等の環状の弾性部材２３０が介在している。この弾性部材２３０は環状部材２２９とフランジ部２２８とを弾性的に連結してトルク伝達を可能にすると共に、環状部材２２９を回転方向に弾性支持することになる。
【００５６】
また、上記の環状部材２２９には、当該環状部材２２９を軸方向に貫通して複数の貫通孔が円周等配に形成され、各貫通孔には上記軸状部２１３が挿通されて固定されている。これら軸状部２１３がダイヤフラムスプリング２１１の支持孔２３１に嵌め入れられ、ダイヤフラムスプリング２１１と連結部２１２とを一体回転可能に連結する。
【００５７】
また、ダイヤフラムスプリング２１１は内径部２１４と外径部２１５とに互いに逆向きの集中荷重を受けた軸対称曲げの状態となるが、このとき各軸状部２１３によって、支持孔２３１の位置におけるダイヤフラムスプリング２１１の軸方向の変位が規制されることから、各軸状部２１３による支持半径ｄを所定に設定することにより、内径部２１４と外径部２１５とを相等しいストローク量で互いに逆向きに変位させることが可能となる。
【００５８】
そして、上述したベルトテンショナ１０４がベルト１０２の張力を調整することにより、ダイヤフラムスプリング２１１の付勢力に抗して動力伝達リング２０６を、両プーリ主体２０２，２０３を互いに離反させつつ図７に示すように偏心させて、巻きかけられたベルト１０２対する有効径Ｄを変化させることができる。
【００５９】
また、環状の弾性部材２３０をトルク伝達経路に介装してあるので、本可変径プーリ１０７を仮に駆動プーリに適用した場合には、回転軸２０１からベルト１０２へ伝達される駆動系の回転変動を上記弾性部材２３０によって吸収でき、また、本第１の実施の形態のように従動プーリに適用した場合には、ベルト１０２から回転軸２０１に伝達される駆動系の回転変動を上記弾性部材２３０によって吸収することができる。何れの場合においても、ベルト伝動を受ける従動側の機器（エンジンの補機等）に、不連続な回転が伝達されることを防止することができ、ひいては従動側の機器での振動や騒音の発生を防止し、また従動側の機器の耐久性を向上させることができる。
【００６０】
特に、両プーリ主体２０２，２０３に一体回転可能に係合されたダイヤフラムスプリング２１１を介してトルクが伝達される。換言するとダイヤフラムスプリング２１１をトルク伝達経路に介装してあるので、ダイヤフラムスプリング２１１が上記弾性部材２３０と共働し、伝達されるトルクの変動を抑制することができる。したがって、不要な回転変動の伝達を抑制する効果が高い。
【００６１】
また、本第１の実施の形態のように、可変径プーリ１０７を従動プーリに適用した場合、駆動トルクの変動に伴ってベルトの張力変動があった場合に、これに応じて動力伝達リング２０６が偏心側および同心側に微小変位し、さらに動力伝達リング２０６とプーリ主体２０２，２０３の接触点が円周方向に変動することにより上記張力変動を吸収することができる。
【００６２】
また、仮に、可変径プーリ１０７を駆動プーリに適用した場合には、動力伝達リング２０６、両プーリ主体２０２，２０３、ダイヤフラムスプリング２１１および環状部材２２９を重り部材とし、弾性部材２３０をばね部材として、回転軸２０１を駆動している駆動系のねじれ振動を抑制するダイナミックダンパを構成することができる。その結果、回転軸２０１を駆動している駆動系のねじれ振動を抑制することができる。しかも、このダイナミックダンパでは、本可変径プーリに必須の構成である両プーリ主体２０２，２０３を重り部材として利用できるので、上記駆動系のねじれ振動の抑制を、簡単な構造にて大型化を招くことなく達成することができる。
【００６３】
なお、本第１の実施の形態では、連結部２１２のフランジ部２２８を回転軸２０１と一体に形成したが、このフランジ部２２８を回転軸２０１とは別体に形成しスプライン結合等により回転軸２０１と一体回転可能に連結すると共にスナップリング等によって軸方向の移動を止めておいても良い。
以上説明した第１の実施の形態では下記の利点がある。すなわち、
１）ベルトテンショナ機構１００では、変速比を設定するための機能に加えて、可変絞り１３０および電磁弁１１３を追加する小変更で振動減衰機能を持たせたので、新たにオートテンショナを設ける場合と比較して、簡単な構造でスペースをとらずに、ベルト振動を低減できる。また、本ベルトテンショナ機構１００を含む無段変速装置１０１の構造を簡素化し、省スペース化を図ることができる。
【００６４】
２）また、本ベルトテンショナ機構１００では、ダイナミックダンパとして機能させる図４の場合において、テンショナプーリ１０５がベルト１０２の張り側（第１の方向）へ変位するときには、作動油が可変絞り１３０を回避して逆止弁１２８側へ流れるので、弾性部材としての圧縮コイルばね１３４が粘性減衰力の影響を受けずにテンショナプーリ１０５をベルト１０２側へ付勢することができる結果、テンショナプーリ１０５のベルト１０２への追従性を高めることができる。
【００６５】
３）電磁弁１１３を切り換えて連通油路１２５を介する油圧シリンダ１１０からの流体の流出を禁止した状態で、油圧ポンプ１１２を運転することにより、テンショナプーリ１０５をベルト１０２の張り側である第１の方向に変位させ、次いで、油圧ポンプ１１２を停止させることにより、テンショナプーリ１０５の動作位置を固定することができる。油圧ポンプ１１２の運転、停止により、テンショナプーリの動作位置の変更、固定を可能としたので、複雑な弁構成を用いる場合と比較して、構造を簡素化することができる。特に、油圧ポンプ１１２をモータ１２２により駆動される電動ポンプとしたので、運転、停止とその制御が容易である。また、電動ポンプを必要時以外にオフしておくことにより省エネを達成することができる。
【００６６】
なお、本ベルトテンショナ機構１００や無段変速装置１０１を自動車に搭載する場合において、自動車に既に搭載されている油圧ポンプ（例えば動力舵取装置のオイルポンプ等）を、本システムの油圧ポンプに兼用して用いることも可能であり、この場合、小型化や省スペース化を図ることができる。
４）本ベルトテンショナ機構１００では、テンショナプーリ１０５の動作位置を第１の方向（ベルト１０２の張り側）へ変更する際には、電磁弁１１３を逆止弁１３２の状態として油圧ポンプ１１２により第１の油室１１７に作動油を供給するが、このとき、第２の油室１１８の作動油は可変絞り１３０を回避し逆止弁１２８を介して排出される。その結果、油圧シリンダ１１０への流体の流出入がスムーズに行われるので、迅速に変速比を変更できる。
【００６７】
５）本ベルトテンショナ機構１００では、油圧シリンダ１１０を利用してロックするので、別途に機械式或いは油圧式のロック手段を設ける場合と比較して、構造を簡素化できる。
６）本ベルトテンショナ機構１００では、速度センサ１１５，１１６によってベルト１０２に振動が発生し易い状態、例えばエンジン回転数が所定値を超えたことが検出されると、テンショナプーリ１０５に対するロックを解除して、自動的に減衰機能を働かせることができる。その結果、振動発生を確実に防止することができる。
【００６８】
７）テンショナプーリ１０５の動作位置の変更によるベルト１０２の張力の変更を通じて、動力伝達リング２０６を同心側又は偏心側に変位させ、これにより可変径プーリ１０７のベルト１０２の有効径を変更して、変速することができる。動力伝達リング２０６を用いることにより、ベルト１０２の寿命を増加させることができ、また、ベルト１０２と別材料で構成できる動力伝達リング２０６としては、耐久性に優れ且つ摩擦係数が高い樹脂を用いることも可能となり、耐久性および動力伝達効率を向上できる。
【００６９】
８）また、本第１の実施の形態のように、本無段変速装置１０１を、自動車の補機駆動に適用することにより、補機を不必要な高速で回転させることを防止でき、補機の耐久性を向上できると共に省エネを達成できる。
９）また、本第１の実施の形態の変速比調整用のベルトテンショナ１０４であれば、従来よりベルト１０２の緩み側に配置されているオートテンショナの代替として配置することができるので、小型化を図ることができる。特に、本第１の実施の形態では、変速比調整用のベルトテンショナ１０４に、ベルト１０２を押圧付勢するための弾性部材としての圧縮コイルばね１３４を設けており、通常のオートテンショナとしての機能を果たさせることができる。
【００７０】
１０）また、ゴム製のベルト１０２が張力を受ける方向である周回方向に沿ってリブ２３６を形成したので、ベルト１０２が張力を受ける方向に関して、ベルト１０２の肉厚を均一にでき、しかも、リブ２３６を設けることによって小型でありながらベルト１０２の断面係数を大きくでき、ベルト１０２の寿命を長くできる。ひいては、小型で長寿命のベルト式無段変速システムを得ることができる。
【００７１】
１１）動力伝達リング２０６を偏心させるために必要な、テンショナプーリ１０５のベルト１０２に対する押圧力を、弾性部材としての圧縮コイルばね１３４と油圧シリンダ１１０とで得ることになるので、油圧シリンダ１１０のみで得る場合と比較して、油圧シリンダ１１０が負担すべき力が少なくて済む。したがって、油圧シリンダ１１０やこれに油圧を供給すべき油圧ポンプ１１２の小型化を図ることができる。
【００７２】
１２）ダイヤフラムスプリング２１１の働きによって、両プーリ主体２０２，２０３が互いに逆向きに相等しい変位量で変位するので、ベルト１０２の走行中心の位置を常に一定に維持できる。変速によってベルト１０２に不必要な力が負荷されたりプーリから脱落したりするおそれがない。
１３）両プーリ主体２０２，２０３をダイヤフラムスプリング２１１で直接付勢できるので、両プーリ主体２０２，２０３をスムーズに動作させてスムーズな変速が可能となる。また、ダイヤフラムスプリング２１１の内径部２１４と外径部２１５とで互いに逆向きで等しい変位量を生じさせるようにすることにより、両プーリ主体２０２，２０３を軸方向に対称移動させてベルト１０２の走行中心を一定に維持することができる。さらに、ダイヤフラムスプリング２１１は両プーリ主体２０２，２０３を一体回転可能に連結する機能と、両プーリ主体２０２，２０３を介して動力伝達リング２０６を同心側へ付勢する機能を果たすので、両機能を別部品で達成する場合と比較して構造を簡素化することができる。
第２の実施の形態
次いで、図８から図１０までを参照しつつ本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００７３】
本第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なるのは、油路構成である。すなわち、本第２の実施の形態の油圧回路１３７では、低圧側の油圧タンク１２０と上記第２の油室１１８とは、逆止弁や絞りを持たない連通油路１３８を介して互いに連通されており、第２の油室１１８と油圧タンク１２０との間では抵抗なく双方向に作動油が流通される。また、第２の経路としての連通油路１２５に配置された弁手段としての電磁弁１３９が、連通路１３３，逆止弁１２３および固定絞り１４０を内蔵している。
【００７４】
以上のような油圧回路１３７では、図８に示すように、電磁弁１３９が第１の状態にて連通油路１２５を閉じた状態で、油圧ポンプ１１２により第１の油室１１７に作動油を供給すると共に、第２の油室１１８からの作動油を連通油路１３８を介して油圧タンク１２０へ戻す。これにより、ロッド１１１が伸長して、テンショナプーリ１０５が第１の方向（ベルト１０２の張力が増す方向）へ変位され、さらに、この状態で油圧ポンプ１１２を停止させることにより、テンショナプーリ１０５の動作位置が固定される。これに伴い可変径プーリ１０７の動力伝達リング２０６は偏心側に変位し、偏心状態を保持されることになる。
【００７５】
一方、図９に示すように、モータ１２２を停止させて油圧ポンプ１１２を停止させると共に、電磁弁１３９を、連通油路１２５の双方向の作動油流通を許容する第２の状態にする。そうすると、ベルト張力により油圧シリンダ１１０のロッド１１１が短縮され、ベルト張力が減少して可変径プーリ１０７の動力伝達リング１０２が同心側へ変位する。このとき、連通油路１３８，１２５とも抵抗なく作動油を流通させることができるので、テンショナプーリ１０５の動作位置を迅速に変更することができる。
【００７６】
さらに、図１０に示すように、モータ１２２を停止させて油圧ポンプ１１２を停止させたままで、電磁弁１３９を、連通油路１２５の双方向の作動油流通を許容する第３の状態にする。そうすると、可変径プーリ１０７の動力伝達リングが同心側へ変位した状態で、ベルト１０２に発生する振動をベルトテンショナ１０４を従来のオートテンショナと同様に機能させて減衰させることができる。
【００７７】
本第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、ベルト１０２の振動に追従して作動するテンショナプーリ１０５に対して、絞り１４０を含む流体回路１３７および圧縮コイルばね１３４が協働してダイナミックダンパとして機能し、ベルト１０２の振動が減衰されることになる。
また、弁手段としての電磁弁１３９に絞り１４０を内蔵したので、構造を簡素化することができる。
【００７８】
さらに、ダイナミックダンパとして機能させるときに第１の油室１１７が高圧側となるが、この高圧側の第１の油室１１７に連通される連通油路１２５に絞り１４０を設けてあるので、キャビテーションの発生を防止することができる。
なお、電磁弁１３９をこれに連通する油路を択一的に選択する方向制御弁とし、絞りが配置された油路が選択されるようにすることも可能である。
第３の実施の形態
次いで、図１１から図２５までを参照しつつ本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００７９】
全体構成
図１１は、ベルト２で駆動される一連の補機類（それら補機類とは、それらにそれぞれ備えられているプーリによって代表して表されている）を備えたエンジンの全体概略図である。それら補機類は、ここではあくまで具体例として提示したものであるが、例えば、エアーポンプ３、オルタネータ４、エアコンディショナ用コンプレッサ５、パワーステアリング用ポンプ６及びウォータポンプ７等を含むものであり、それら全てが、エンジンのクランクシャフトに連結してある可変径プーリ８によって駆動されている。
【００８０】
ベルト２、可変径プーリ８、各補機３〜７のプーリ、ベルト２への張力を調整可能な変速比調整用のベルトテンショナ機構２８０によって、補機に駆動力を伝達するための無段変速装置１が構成されている。ベルトテンショナ機構２８０は、テンショナプーリ１０を含むベルトテンショナ２７５、流体圧アクチュエータとしての後述する油圧シリンダ２６０、コントローラ１２及び速度センサ１３，１４を備えている。上記のベルトテンショナ機構２８０は図１１においては概念的に概略化して示してある。
【００８１】
また、オルタネータ４のプーリ及びエアーコンディショナ用コンプレッサ５のプーリの両者の間には、アイドラプーリ９が介在しており、このアイドラプーリ９を用いて、上記両者のプーリへのベルト２の巻き掛け角度（接触角度）を適当な大きさに調整することが行なわれることもある。
また、エアポンプ３のプーリとオルタネータ４のプーリとの間には、ベルト２への張力を調整する上記ベルトテンショナ２７５に含まれるテンショナプーリ１０が介在している。このテンショナプーリ１０は、ベルト２への張力を増す方向と減らす方向へ変位可能に設けられており、油圧シリンダ２６０によって、図１１において、実線で示す第１の位置と破線で示す第２の位置との間に変位される。上記の第１の位置に対応して可変径プーリ８はベルト２に対して最大接触径（最大有効径）となると共に、第２の位置に対応して可変径プーリ８は最小接触径（有効径）となり（具体的には、動力伝達リング２０が破線で示すように可変径プーリ８の中心に対して偏心する）、図２４を参照して、最大と最小の間の接触径（有効径）を所望に設定することにより、無段変速が達成されている。なお、テンショナプーリ１０の変位位置を予め複数段階に設定しておき、これら複数段階の変位に応じて複数段階の変速を行なっても良い。
【００８２】
一方、テンショナプーリ１０の動作は、コントローラ１２によって制御されている。このコントローラ１２は、可変径プーリ８の回転速度を検出する状態量検出手段としての第１の速度センサ１３の出力信号、及びアイドラプーリ９の回転速度を検出する状態量検出手段としての第２の速度センサ１４の出力信号を入力している。可変径プーリ８の回転速度はエンジン回転数に等しく、アイドラプーリ９の回転速度はベルト２の走行速度に相当している。
【００８３】
コントローラ１２による制御としては、第１の速度センサ１３からの出力信号を入力してエンジンの回転速度を検出し、例えば、エンジン回転数が所定レベルよりも低い状態で上記第１の位置に変位させておくことにより、エンジン回転数に対して補機の回転数を相対的に高くし、また、エンジン回転数が所定レベル以上の状態で上記第２の位置に変位させておくことにより、エンジン回転数に対して補機の回転数を相対的に低くすることができる。さらに、コントローラ１２は、第２の速度センサ１４からの出力信号の入力により、ベルト２の走行速度を検出し、この走行速度がエンジンの回転数に対して所定の割合になるように、油圧シリンダ２６０によるテンショナプーリ１０の変位量を調整する。これは、長期の使用によるベルト２の伸びに起因して、変速比が当初に設定したものからずれるおそれがあるので、これを防止し、変速比を当初設定したものに維持するためである。
【００８４】
ベルトテンショナ機構および油圧回路
図１２を参照して、ベルトテンショナ２７５に含まれベルト２によって駆動される上記のテンショナプーリ１０は、プーリ支持部材２６６に回転自在に取り付けられている。このテンショナプーリ１０が回転型のポンプＰを駆動するようになっている。このポンプＰとしては、例えば内接型ギアポンプの他、公知の回転型のポンプを用いることが可能である。
【００８５】
上記のプーリ支持部材２６６は、流体圧アクチュエータとしての油圧シリンダ２６０によって変位される。油圧シリンダ２６０は、その内部で作動するピストン２５７と、このピストン２５７に固定されたピストン・ロッド２５１とを備えている。このピストン・ロッド２５１の一端を上記のプーリ支持部材２６６に固定してあり、このプーリ支持部材２６６を一対のガイドロッド２５８によって摺動自在に支持している。それらガイドロッド２５８の各々は、その一端を油圧シリンダ２６０の上端に固定し、その他端をストッパ部材２６７に固定してある。油圧シリンダ２６０とプーリ支持部材２６６との間には、プーリ支持部材２６６をベルト２の張力を増大させる方向（ベルト押圧側）に付勢する、例えば圧縮コイルばねからなる弾性部材２７３が介在している。この弾性部材２７３としての圧縮コイルばねは、各ガイドロッド２５８に嵌められている。
【００８６】
油圧シリンダ２６０の油室２５９へ高圧の作動油が供給されるようになると、ピストン２５７及びロッド２５１はこの油圧シリンダ２６０の中で上方へ移動しはじめ、それによって、油圧シリンダ２６０は、プーリ支持部材２６６及びテンショナプーリ１０をガイドロッド２５８に沿って、図において実線矢印で示す右上方（油圧シリンダ２６０から離れる方向）へ移動させる。このようにテンショナプーリ１０が移動することによりベルト２をたぐり寄せ、可変径プーリ８の有効径が減少させられる。
【００８７】
上記テンショナプーリ１０で駆動されているポンプＰの吐出ポートと吸入ポートには、可撓性を有する作動油用の高圧ホース２６１と低圧ホース２６２の一端がそれぞれ接続され、これらホース２６１，２６２の他端は、固定されている油圧ブロック２６３に接続されている。
油圧ブロック２６３には、ソレノイド弁Ａおよびソレノイド弁Ｂが配置されている。また、この油圧ブロック２６３は一対の作動油配管２６４，２６５を介してそれぞれ油圧シリンダ２６０の一対の油室２５９，２６８に接続されている。また、作動油配管２６４には、ソレノイド弁Ｃを含むシリンダブロック２６９が配置されている。ソレノイド弁Ｃは、所要時に絞り２７２を働かせるように切り換えるための弁手段を提供する。そして、これらソレノイド弁Ａ，ＢおよびＣによって、テンショナプーリ１０で駆動されているポンプの圧力の発生を制御すると共に、作動油配管２６４及び２６５を介して油圧シリンダ２６０に対して流入する作動油の流れを制御している。
【００８８】
図１２においては示されていないが、シリンダブロック２６９には、これに配置されたソレノイド弁Ｃをバイパスする油路２７１（図１３（ａ）参照）が配置され、この油路２７１に絞り２７２が形成されている。
ソレノイド弁Ａは常開型（Ｎ／Ｏ）であり、ソレノイド弁Ｂは常閉型（Ｎ／Ｃ）であり、ソレノイド弁Ｃは常開型（Ｎ／Ｏ）である。
【００８９】
ベルトテンショナ機構の動作について、その油圧回路２８１における作動油の流れを示す図１３および図１４を参照して説明する。
まず、図１３（ａ）を参照して、ベルト係合手段としてのテンショナプーリ１０の動作位置を固定する場合の作動油の流れについて説明する。この場合、何れのソレノイド弁Ａ，Ｂ，Ｃも付勢されておらず、ソレノイド弁Ａ及びＣが開放し、ソレノイド弁Ｂは閉じている。ポンプから吐出される作動油は油圧シリンダ２６０へは導かれずにソレノイド弁Ａのみを通過して循環する。これにより、油圧シリンダ２６０は停止状態を維持でき、テンショナプーリ１０の動作位置が固定される。このようにソレノイド弁Ａ，Ｂの操作によって、油圧シリンダ２６０を、テンショナプーリ１０の動作位置を固定するロック手段として機能させる。
【００９０】
次いで、図１３（ｂ）はピストン２５７を突出側に移動させてテンショナプーリ１０をベルト側へ前進させる場合の作動油の流れを示している。ソレノイド弁Ａおよびソレノイド弁Ｂの双方を付勢すると、これによってソレノイド弁Ａは閉じ、ソレノイド弁Ｂ及びＣは開放している。その結果、高圧の作動油が、ソレノイド弁Ｂおよびソレノイド弁Ｃを介して油圧シリンダ２６０の油室２５９へ流入するようになる。これによって、ピストン２５７が突出側へ移動しはじめ、それにつれて油室２６８にあった作動油が排出されてポンプの吸入ポートへ還流して行く。リリーフ弁２７０は、好ましい圧力範囲内の最大圧力に設定してあり、過大な圧力が発生するのを防止している。
【００９１】
次いで、図１４（ａ）はピストン２５７を反突出側（原位置側）へ移動させてテンショナプーリ１０を後退させる場合の作動油の流れを示している。ソレノイド弁Ｂのみを付勢する。これにより、全てのソレノイド弁Ａ，Ｂ，Ｃを開放する。その結果、作動油が油室２５９からポンプの吐出側の作動油配管２６４へ流出できるようになる。これにより、ベルトに押されて、テンショナプーリ１０およびピストン２５７が後退する。
【００９２】
次いで、図１４（ｂ）はピストン２５７を原位置で所定のダンピングを持たせて自由変位させる場合の作動油の流れを示している。ソレノイド弁Ｂおよびソレノイド弁Ｃを付勢する。これにより、ソレノイド弁Ａおよびソレノイド弁Ｂを開放し、ソレノイド弁Ｃを閉じる。その結果、油室２５９からの作動油の流出および油室２５９への作動油の流入が、絞り２７２による所定の絞り抵抗を受けた状態で、許容されることになる。そして、ベルト２の振動に追従して作動するテンショナプーリ１０に対して、絞り２７２を含む流体経路および弾性部材２７３が協働してダイナミックダンパの機能を果たし、ベルト２の振動が減衰されることになる。
【００９３】
可変径プーリ
次いで、図１５を参照して、上記の可変径プーリ８は、▲１▼エンジンのクランク軸３０１の同軸上に一体回転可能に連結された筒状の回転軸３０２と、▲２▼この回転軸３０２と一対の連結体３０３，３０４をそれぞれ介して連動回転可能に連結され且つ互いに一体回転可能に連結された一対のプーリ主体３０５，３０６と、▲３▼両プーリ主体３０５，３０６間に区画されるＶ溝３０７に嵌められ、回転軸３０２の軸線３０８に対して偏心可能な動力伝達リング３０９と、▲４▼両プーリ主体３０５，３０６が互いに近接する方向に連結体３０３，３０４を介して両プーリ主体３０５，３０６を付勢する弾性部材としての複数対の環状の皿ばね３１０，３１０とを主要部として有している。
【００９４】
回転軸３０２は、クランク軸３０１にボルト３１２を介して締結されており、回転軸３０２はクランク軸３０１と一体回転する。
ベルト２は、その内周面２ａに接触面積を確保するために走行方向に延びる例えばＶ形等の山形のリブ２ｂを設けたいわゆるＶリブベルト等の平ベルトからなる。また、動力伝達リング３０９は、断面台形形状の円環状をしており、外周面にベルト２への伝動面３１３を形成している。この伝動面３１３には、ベルト２のリブ２ｂと噛み合う周溝３１４が形成されている。
【００９５】
両プーリ主体３０５，３０６の互いの対向面３１５，３１６（動力伝達面３１５，３１６ともいう）同士の間に上記のＶ溝３０７が形成されている。動力伝達リング３０９の対向する周側面３１７，３１８が、これら対向面３１５，３１６にそれぞれ接触して動力伝達するようになっている。
図１５および図１７を参照して、プーリ主体３０５は、Ｖ溝３０７を区画するためのテーパ面からなる動力伝達面３１５を有する円形環状の主体部３２１を有している。この主体部３２１の内周部分から軸方向一方（他方のプーリ主体３０６側）に延びる複数の円弧状の嵌合突起３２２が円周等配に形成されている。また、主体部３２１の内周面には、隣接する嵌合突起３２２同士間に対応して、円弧状の嵌合溝３２３が円周等配に形成されている。さらに、主体部３２１は、動力伝達面３１５と反対側の面に筒状部３２４を形成している。両プーリ主体３０５，３０６は、左右対称の形状とされている。プーリ主体３０６に関しても、プーリ主体３０５と同様の主体部３２１、嵌合突起３２２および筒状部３２４を有している。
【００９６】
図１５，図１７および図１８を参照して、筒状部３２４の内周には、両プーリ主体３０５，３０６同士の軸方向変位を案内する複数のガイド部材３２５が配置されている。これらのガイド部材３２５は、対応するプーリ主体３０５，３０６の嵌合突起３２２の外周を覆う円弧状のものからなり、筒状部３２４の内周面に円周等配に形成された複数の円弧状の保持溝３２６にそれぞれ嵌め入れられて保持されている。図１９に示すように、このガイド部材３２５は、摩擦係数の少ない円弧状板からなるガイド主体３２７と、このガイド主体３２７の縁部を取り囲む、例えばゴム製のシール部材３２８とを有している。
【００９７】
両プーリ主体３０５，３０６同士の相対的な軸方向変位を案内するガイド部材として、円筒状のブッシュ等の滑り軸受を設けることも考えられるが、そうした場合、ブッシュ内部に充填した潤滑油やグリースの漏れるおそれがあることの他、摺動する相手材のない部分にもブッシュを設けることになり、スペースの無駄と強度不足の欠点があるので、本実施形態では、図２０に示すように、各嵌合突起３２２にそれぞれ外接する円弧状のガイド部材３２５を設けた。つまり、内部に充填してある潤滑油やグリスが、図２０において矢印３２９に示すように各嵌合突起３２２の縁部を伝わって、外部へ漏れださないように、各嵌合突起３２２の縁部にシール部材３２８が当接するようにしてあるので、上記の潤滑油等の漏れ出しを防止することができる。
【００９８】
図２１に示すように、両プーリ主体３０５，３０６は、互いの嵌合突起３２２を相手方の嵌合溝３２３に貫通させており、これにより、両プーリ主体３０５，３０６同士が互いに軸方向の相対移動を許容しつつ一体回転できるようにスプライン結合されている。
図１５において左側のプーリ主体３０６は、右側の連結体３０３とスプライン結合されて一体回転可能とされている。また、図において右側のプーリ主体３０５は左側の連結体３０４とスプライン結合されて一体回転可能とされている。すなわち、図２１を参照して、連結体３０３，３０４は、筒状部３３０の一端側外周に円周等配に複数の嵌合突起３３１を形成しており、この嵌合突起３３１を対応するプーリ主体３０５，３０６の嵌合突起３２２と互いに噛み合わせることにより、スプライン結合が達成されている。また、各連結体３０３，３０４は、プーリ主体３０５，３０６の嵌合突起３２２の内周面に係止されたスナップリングからなるストッパ３３３によって、軸方向に離脱することが防止されている。このストッパ３３３は、プーリ主体３０５，３０６の嵌合突起３３２の内周面に形成された溝に嵌められている。
【００９９】
一方、図２２を参照して、プーリ主体３０５，３０６の内周面と回転軸３０２の外周面との間に、両連結体３０３，３０４によって区画される収容空間３３４に、上記の皿ばね３１０，３１０が収容されている。この収容空間３３４の外周は、各連結体３０３，３０４の外周面に嵌め込み固定された一対の薄肉円筒３３５，３３６によって区画されている。これらの薄肉円筒３３５，３３６は、互いにスライド自在に重合するように嵌め合わされており、連結体３０３，３０４同士の軸方向移動に伴って、互いの重合量を可変するようになっている。
【０１００】
上記の薄肉円筒３３５，３３６によって、収容空間３３４を覆っているので、内部に充填された潤滑油等が外部へ漏れ出すことを確実に防止できる。加えて、前述したシール部材３２８の働きで潤滑油等の漏れ出しを一層確実に防止することができる。
上記の皿ばね３１０，３１０は、互いに逆向きに配置されており、両連結体３０３，３０４を介して、両プーリ主体３０５，３０６を互いに離れる方向に付勢している。すなわち、各連結体３０３，３０４は、皿ばね３１０，３１０の付勢力によって、対応するストッパ３３３に常に押しつけられている。このため、各連結体３０３，３０４は、皿ばね３１０，３１０を軸方向に伸縮させながら、対応するプーリ主体３０６，３０５と軸方向に一体移動する。
【０１０１】
図１５を参照して、各連結体３０３，３０４は、回転軸３０２の外周面にそれぞれメタルブッシュ等の滑り軸受３４０を介して回転自在に支持されている。また、各連結体３０３，３０４は、回転軸３０２に対してカム結合している。すなわち、図２３を参照して、各連結体３０３，３０４の内周面には、円周等配に複数の嵌合突起３３２が形成されており、各嵌合突起３３２は、筒状の回転軸３０２の軸方向両端部にそれぞれ円周等配に複数形成された嵌合溝３３７にそれぞれ嵌められている。
【０１０２】
これらの嵌合突起３３２と嵌合溝３３７は、互いに係合する傾斜状のカム面３３８，３３９によって接触している。そして、両連結体３０３，３０４同士でカム面３３８の傾斜方向が回転方向に関して逆向きに設定されている（同様に、回転軸３０２の両端同士でも、嵌合溝３３７のカム面３３９の向きが互いに逆向きに設定されている）ので、両連結体３０３，３０４が回転軸３０２に対して位相ずれを生ずると、両連結体３０３，３０４は互いに逆向きに等しい距離だけ軸方向変位するようにされている。その結果、両プーリ主体３０５，３０６同士が互いに等距離ずつ接近し或いは互いに等距離ずつ離れるようになっている。
【０１０３】
上記の連結体３０３，３０４と、各連結体３０３，３０４と対応するプーリ主体３０６，３０５とを連結するスプライン機構を構成する嵌合突起３２２，３３１と、各連結体３０３，３０４と回転軸３０２とを連結するカム機構をそれぞれ構成する一対のカム面３３８，３３９とによって、それぞれトルクカム機構Ｔが構成されている。互いに一体回転する両プーリ主体３０５，３０６を回転軸３０２に対して相対回転させると、上記のトルクカム機構Ｔによって、両プーリ主体３０５，３０６は、互いに等しい距離だけ近接させるように又は離反させるように軸方向に変位されることになる。
【０１０４】
上記のトルクカム機構Ｔの意義は下記である。すなわち、本第３の実施の形態のように、駆動プーリに可変径プーリを採用した場合、負荷トルクは、回転軸３０２に対してプーリ主体３０５，３０６を反回転方向に位相ずれさせようとする力となる。この位相ずれさせようとする力は、上記のトルクカム機構Ｔによって変換されて、両プーリ主体３０５，３０６を互いに近接させようとする力となり、この力は、さらにテーパ面からなる動力伝達面３１５，３１６を介して、例えば図２５に示す状態の動力伝達リング３０９の被挟持部分を、可変径プーリ８の径方向外方へ変位させようとする力、すなわち接触径である有効径Ｄを大きくしようとする力に変換される。ここで、有効径Ｄは、動力伝達リング３０９がプーリ主体３０５，３０６の動力伝達面３１５，３１６と接触する部分の中央部と軸線３０８との距離（中心半径）である。
【０１０５】
そして、例えば、何れかの補機の駆動が開始された等により、トルク変動があった場合に、これに伴ってベルト２の張り側の部分に対応する動力伝達リング３０９が、両プーリ主体３０５，３０６間の間隔を拡げて可変径プーリ８の径方向内方へ入り込もうとするが、これを、上記皿ばね３１０，３１０による付勢力と、上記の動力伝達リング３０９を径方向外方へ変位させようとする力とによって抗して防止することができる。
【０１０６】
このように負荷トルクの変動によって有効径を小さくしようとする力が作用しても、これに抗する力をトルクカム機構Ｔによって生起できるので、負荷トルクの変動に起因した可変径プーリ８の有効径の変化を防止できる。
また、負荷トルクが大きいほど、両プーリ主体３０５，３０６を互いに近接させようとする力を大きくして、動力伝達リング３０９を強く挟持することができるので、動力伝達リング３０９と両プーリ主体３０５，３０６との間に滑りが発生することを防止でき、滑りに起因した伝達ロスを無くすことができる。
【０１０７】
特に、上記のように抗する力を負荷トルクに応じて生起できるので、皿ばね３１０，３１０による付勢力としては小さくしておくことができる結果、伝達トルクの摩擦ロスを少なくすることができる。
なお、負荷トルクを、動力伝達リング３０９を可変径プーリ８の径方向外方へ変位させようとする方向の力に変換する場合の効率は、テーパ面としての動力伝達面３１５，３１６の傾斜角度、動力伝達リング３０９と動力伝達面３１５，３１６との摩擦係数、及びトルクカム機構Ｔのカム機構の伝達効率等を適宜に設定することにより、ベルト２のどの程度の張力までであれば、動力伝達リング３０９の、径方向内方への変位に抗することができるかという限界値を予め調整することができる。そして、この限界値を超えて、上記テンショナプーリ１０がベルト張力を増大させることにより、可変径プーリ８の有効径が変更されるようになっている。上記のカム機構の伝達効率の設定については、カム面３３８，３３９の傾斜角の設定により容易に調整することができる。
【０１０８】
本第３の実施形態によれば、変速比を設定するためのベルトテンショナ２７５を動作させるための油圧回路２８１に、絞り２７２およびソレノイド弁Ｃを追加する小変更で振動減衰機能を持たせたので、新たにオートテンショナを設ける場合と比較して、簡単な構造でスペースをとらずに、ベルト振動を低減できる。
また、テンショナプーリ１０の動作位置のロックを、テンショナプーリ１０を動作させるための油圧シリンダ２６０を利用してロックするので、別途に機械式或いは油圧式のロック手段を設ける場合と比較して、構造を簡素化できる。
【０１０９】
また、テンショナプーリ１０の動作位置を変更する際には、図１３（ｂ）および図１４（ａ）に示すように、絞り２７２を回避しつつ油圧シリンダ２６０への作動油の流出入を許容するので、油圧シリンダ２６０への作動油の流出入がスムーズに行われる結果、迅速に変速比を変更できる。
また、速度センサ１３，１４からの回転速度信号によってベルト２に振動が発生し易い状態が検出されると、テンショナプーリ１０のロックを自動的に解除して、減衰機能を働かせる。可変径プーリを駆動プーリに適用した本第３の実施の形態では、一般にエンジン回転数が低いときは、最大有効径としているが、この状態では、動力伝達リング３０９が偏心していないためベルト張力が弱い結果、振動を発生し易い。そこで、本第３の実施形態では、エンジン回転数が低いレベルにあるときに、減衰機能を働かせるようにした。また、無段変速装置に通常装備されている速度センサを用いることができるので、構造を簡素化できる。
【０１１０】
また、弁手段としてのソレノイド弁Ｃを切り換えて油圧シリンダ２６０への作動油の流出入を絞り２７２を回避しつつ許容する状態にすると、テンショナプーリ１０の動作位置を図１３（ｂ）および図１４（ａ）のように変更する場合に、油圧シリンダ２６０への作動油の流出入をスムーズに行える結果、迅速に変速比を変更することが可能となる。
【０１１１】
さらに、本第３の実施の形態では、上述の第１の実施の形態の７）〜１１）と同様の作用効果を奏することができる。特に、本第３の実施形態の無段変速装置では、原動機、例えば自動車のエンジンに適用したので、好適に使用できる。というのは、自動車では、エンジン振動、車体振動、各補機類の負荷変動による張力変動によってベルトに振動が発生し易いのに対して、本実施形態では、簡単な構造で省スペースを図りつつベルト振動を抑制できるからである。
第４の実施の形態
次いで、図２６〜図２８を参照して本発明の第４の実施形態について説明する。本第４の実施形態が第３の実施の形態とまず異なるのは、下記のａ）および（ｂ）である。すなわち、
ａ）本第４の実施の形態では、ベルトテンショナ２７５がどのように変速比を設定しても、動力伝達リング３０９の偏心状態が維持されるようにした。すなわち、図２６に示すように、エンジン回転数が低い状態のときに、最大有効径とはならず、これより小さい有効径に設定されるようにした。
【０１１２】
ｂ）また、本第４の実施の形態では、図２７R>７および図２８に示すように、ベルトテンショナ機構に含まれる油圧回路２８２において、油路２７１、絞り２７２およびソレノイド弁Ｃを廃止してある。
他の構成については、前述の第３の実施形態と同様であるので、図および説明を省略する。なお、本第４の実施形態に関しては、油路２７１、絞り２７２およびソレノイド弁Ｃを廃止した関係上、前述の実施形態の図１４（ｂ）の状態はなくなる。また、図１３（ａ），（ｂ）及び図１４（ａ）に対応する状態では、油路２７１、絞り２７２およびソレノイド弁Ｃを省略したものとなる。
【０１１３】
本第４の実施形態では、第３の実施の形態と同様の作用効果を奏する。しかも、ベルトテンショナ２７５がベルト張力を相対的に弱めてベルトに振動が発生し易い状態になった場合でも、動力伝達リング３０９を偏心させてあるので、弾性部材としての皿ばね３１０，３１０は、動力伝達リング３０９が軸線３０８と同心になる方向と、軸線３０８に対して偏心度合いを強める方向の双方向に（伸縮）変形可能である。このように、弾性部材の自由度が高いので、ベルト振動を十分に吸収することができる。
【０１１４】
また、上記のように、油路２７１、絞り２７２およびソレノイド弁Ｃを廃止できるので、構造を非常に簡素化できる。
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、例えば第２および第３の実施の形態の可変径プーリ８を従動側のプーリに適用する場合において、トルクカム機構のカム機構のカム面の傾斜方向は、プーリ主体３０５，３０６が回転軸３０２に対して回転方向に生ずる位相ずれを、両プーリ主体３０５，３０６同士を互いに近接させる移動に変換できる方向となる。すなわち、駆動側のプーリに用いる場合と、回転方向に関して逆向きとなる。
【０１１５】
さらに、各実施の形態において、動力伝達リングを廃止し、Ｖベルトを直接プーリ主体間に嵌めるようにしても良い。
その他、本発明の範囲で種々の設計変更を施すことができる。
【０１１６】
【発明の効果】
請求項１に係る発明のベルトテンショナ機構では、変速比を設定するためのテンショナに、絞り手段および弁手段を追加する小変更で振動減衰機能を持たせたので、新たにベルトテンショナを設ける場合と比較して、簡単な構造でスペースをとらずに、ベルト振動を低減できる。また、弁手段を切り換えて第２の経路を介する流体圧アクチュエータからの流体の流出を禁止した状態で、流体圧ポンプを運転した後、停止させることにより、テンショナプーリをベルトの張り側（第１の方向）に変位させた後、動作位置を固定することができる。
【０１１７】
請求項２に係る発明のベルトテンショナ機構では、テンショナプーリがベルトの張り側（第１の方向）へ変位する場合には、弾性部材が粘性減衰力の影響を受けずにテンショナプーリをベルト側へ付勢することができるので、テンショナプーリのベルトへの追従性を高めることができる。
【０１１８】
請求項３記載の発明のベルトテンショナ機構では、弁手段に絞り手段を内したので、構造を簡素化することができる。
請求項４記載の発明のベルトテンショナ機構では、本ベルトテンショナ機構をダイナミックダンパとして機能させるときに、高圧側となる流体室に連通される経路に絞り手段を設けてあるので、キャビテーションの発生を防止することができる。
【０１１９】
請求項５に係る発明のベルトテンショナ機構では、弁手段を切り換えて流体圧アクチュエータへの流体の流出入を絞り手段を回避しつつ許容する状態にすると、流体アクチュエータへの流体の流出入をスムーズに行える結果、迅速に変速比を変更することが可能となる。
請求項６に係る発明のベルトテンショナ機構では、流体圧アクチュエータを利用してロックするので、別途に機械式或いは油圧式のロック手段を設ける場合と比較して、構造を簡素化できる。
【０１２０】
請求項７に係る発明のベルトテンショナ機構では、状態量検出手段によってベルトに振動が発生し易い状態が検出されると、テンショナプーリに対するロックを解除して、自動的に減衰機能を働かせる。
請求項８に係る発明の無段変速装置では、油圧アクチュエータによってテンショナプーリの動作位置を変更させて、動力伝達リングを同心側および偏心側に変位させ、これにより可変径プーリの有効径を変更する。可変径プーリでは、ベルトと回転軸との間で動力伝達リングおよび両プーリ主体を介してトルクが伝達される。動力伝達リングを用いることによりベルトの寿命を増加させることができる。また、ベルトと別材料で構成できる動力伝達リングとしては、耐久性に優れ且つ摩擦係数が高い樹脂を用いることも可能となり、耐久性および動力伝達効率を向上できる。
【０１２２】
請求項９に係る発明の無段変速装置では、原動機、例えば自動車のエンジンでは、各種の補機類をベルトで駆動するが、エンジンの回転数が増大したときに、補機類の回転速度を相対的に遅くしたいという要請があるので、本無段変速装置を好適に使用できる。特に、自動車では、エンジン振動、車体振動、各補機類の負荷変動による張力変動によってベルトに振動が発生し易いが、本発明では、簡単な構造で省スペースを図りつつベルト振動を抑制できるので、より好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るベルトテンショナ機構を含む無段変速装置の概略構成図であり、変速前の状態を示している。
【図２】第１の実施の形態に係る無段変速装置の概略構成図であり、変速後の状態を示している。
【図３】第１の実施の形態に係るベルトテンショナ機構において、油圧シリンダを働かせるための油圧回路の概略図であり、変速後の状態に対応している。
【図４】第１の実施の形態に係るベルトテンショナ機構において、油圧シリンダを働かせるための油圧回路の概略図であり、変速前の状態に対応している。
【図５】第１の実施の形態における可変径プーリの縦断面図であり、動力伝達リングが回転軸と同心の位置にある状態を示している。
【図６】図５の可変径プーリのダイヤフラムスプリングの正面図である。
【図７】図５の可変径プーリの縦断面図であり、動力伝達リングが偏心した状態を示している。
【図８】第２の実施の形態に係るベルトテンショナ機構において、油圧シリンダを働かせるための油圧回路の概略図であり、油圧シリンダのロッドを伸長させて固定するときの状態に対応している。
【図９】第２の実施の形態に係るベルトテンショナ機構において、油圧シリンダを働かせるための油圧回路の概略図であり、油圧シリンダのロッドを縮めるときの状態に対応している。
【図１０】第２の実施の形態に係るベルトテンショナ機構において、油圧シリンダを働かせるための油圧回路の概略図であり、ダイナミックダンパとして機能させるときの状態に対応している。
【図１１】本発明の第３の実施形態のベルトテンショナ機構を含む無段変速装置の概略図である。
【図１２】第３の実施の形態に係るベルトテンショナ機構の要部の部分断面正面図である。
【図１３】第３の実施の形態に係るベルトテンショナ機構の流体経路を示す概略図であり、（ａ）はテンショナプーリの動作位置を固定する場合の作動油の流れを示しており、（ｂ）はテンショナプーリをベルト側へ前進させるときの作動油の流れを示している。
【図１４】第３の実施の形態に係るベルトテンショナ機構の流体経路を示す概略図であり、（ａ）はテンショナプーリを後退させる場合の作動油の流れを示しており、（ｂ）はテンショナプーリに減衰機能を持たせる場合の作動油の流れを示している。
【図１５】第３の実施の形態に係る本無段変速装置に用いられる可変径プーリの縦断面図であり、最大有効径となる状態を示している。
【図１６】図１５の可変径プーリの半側面図である。
【図１７】図１５の可変径プーリのプーリ主体とガイド部材の分解斜視図である。
【図１８】図１５の可変径プーリのプーリ主体の嵌合突起の外周面にガイド部材が嵌められる状態を示す分解斜視図である。
【図１９】図１５の可変径プーリのガイド部材の一部破断斜視図である。
【図２０】図１５の可変径プーリのプーリ主体の嵌合突起にガイド部材および連結体が組み合わされた状態を示す概略斜視図である。
【図２１】図１５の可変径プーリにおいて互いに組み合わされた状態の両プーリ主体に連結体が組み合わされる状態を示す分解斜視図である。
【図２２】図１５の可変径プーリの内周近傍の部分の拡大断面図である。
【図２３】図１５の可変径プーリの連結体および回転軸の分解斜視図である。
【図２４】第３の実施の形態において、エンジン回転数と補機の回転数との関係を示す図である。
【図２５】第３の実施の形態において最小有効径となった可変径プーリの概略縦断面図である。
【図２６】本発明の第４の実施形態の無段変速装置における、エンジン回転数と補機の回転数との関係を示す図である。
【図２７】第４の実施の形態に係るベルトテンショナ機構の要部の部分断面正面図である。
【図２８】第４の実施の形態における流体経路の概略図である。
【符号の説明】
１      無段変速装置
２      ベルト
８      可変径プーリ
１０    テンショナプーリ
１２    コントローラ
１３    第１の速度センサ（状態量検出手段）
１４    第２の速度センサ（状態量検出手段）
Ｔ      トルクカム機構
１００  ベルトテンショナ機構
１０１  無段変速装置
１０２  ベルト
１０４  ベルトテンショナ
１０５  テンショナプーリ
１０７  可変径プーリ
１１０  油圧シリンダ（流体圧アクチュエータ，ロック手段）
１１２  油圧ポンプ（流体圧ポンプ）
１１３  電磁弁（弁手段）
１１４  コントローラ
１１５  第１の速度センサ（状態量検出手段）
１１６  第２の速度センサ（状態量検出手段）
１２１  供給側油路（第１の経路）
１２３  逆止弁
１２５  連通油路（第２の経路）
１２８  逆止弁
１３０  可変絞り（絞り手段）
１３４  圧縮コイルばね（弾性部材）
１３６，１３７  油圧回路（流体経路）
１３８  連通油路
１３９  電磁弁（弁手段）
１４０  絞り
２０１  回転軸
２０２  第１のプーリ主体
２０３  第２のプーリ主体
２０４，２０５  動力伝達面
２０６  動力伝達リング
２１１  ダイヤフラムスプリング（付勢部材，弾性部材）
２６０  油圧シリンダ（流体圧アクチュエータ，ロック手段）
２７１  油路
２７２  絞り
２７５，２７６  ベルトテンショナ
Ｃ      ソレノイド弁（弁手段）
２８０  ベルトテンショナ機構
２８１，２８２  油圧回路
３０５，３０６  プーリ主体
３０７  Ｖ溝
３０９  動力伝達リング
３１０  皿ばね（弾性部材，付勢部材））
３１５，３１６  対向面（動力伝達面）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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