(57)【要約】  ベルト伝動装置３は、駆動プーリ３３及び従動プーリ３４と、ベルト３０とを備える。駆動プーリ３３及び従動プーリ３４は、内部に中空部Ｓ１、Ｓ２が形成された固定シーブ３１ａ、３１ｂと、可動シーブ２３ａ、２３ｂとを有し、プーリが設けられた回転軸１５、１７内には、中空部Ｓ１、Ｓ２にそれぞれ連通する流入路１０１ａ、１０１ｂ及び流出路１０３ａ、１０３ｂが内部に形成された嵌入部材１００ａ、１００ｂが嵌入される。
2017130248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転軸上に設けられた駆動プーリと、前記第１の回転軸と並んで配置された第２の回転軸上に設けられた従動プーリと、前記駆動プーリと従動プーリとの間に巻き掛けられたベルトとを備えたベルト伝動装置であって、
前記駆動プーリ及び前記従動プーリの少なくとも一方は、前記第１の回転軸又は前記第２の回転軸上に固定支持され、内部に中空部が形成された円盤状の固定シーブと、前記固定シーブとの間にベルト溝を形成するように前記第１の回転軸又は前記第２の回転軸上に回転一体且つ軸線方向に移動可能に支持された可動シーブとを有し、
前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸のうち、前記固定シーブが設けられた回転軸は管状であり、
前記回転軸内に嵌入され、前記中空部にそれぞれ連通する流入路及び流出路が内部に形成された有底の嵌入部材をさらに備えており、
前記流入路及び流出路は、前記中空部内に供給される冷却液の循環経路を構成するベルト伝動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のベルト伝動装置において、
前記嵌入部材の構成材料の硬度は当該嵌入部材が嵌入された前記回転軸の硬度よりも低いことを特徴とするベルト伝動装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のベルト伝動装置において、
前記固定シーブは、前記可動シーブに対向し、前記回転軸と一体的に形成された円形の固定シーブ半体と、前記中空部を形成するように前記可動シーブとは逆側から前記固定シーブ半体に取り付けられた背面板とで構成されていることを特徴とするベルト伝動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか１つに記載のベルト伝動装置において、
前記固定シーブには、前記流入路と前記中空部とを連絡する流入連絡路と、前記流出路と前記中空部とを連絡する流出連絡路とが形成されていることを特徴とするベルト伝動装置。
【請求項５】
請求項４に記載のベルト伝動装置において、
前記嵌入部材は円筒状であり、
前記嵌入部材内に設けられた前記流入路及び前記流出路は、それぞれ前記回転軸の軸線方向と平行な方向に延びる部分と、当該部分の一端から径方向外側に延びる部分とを有し、前記流入連絡路又は前記流出連絡路と接続する部分では、前記嵌入部材の側面に開口することを特徴とするベルト伝動装置。
【請求項６】
請求項５に記載のベルト伝動装置において、
前記嵌入部材は、上端側に周方向に沿って設けられた凸状部を有しており、
前記回転軸の端部が前記凸状部に当接する状態で、前記嵌入部材が前記回転軸内に嵌入されることにより、前記流入路及び前記流出路がそれぞれ前記中空部と連通するように位置合わせされていることを特徴とするベルト伝動装置。
【請求項７】
請求項６に記載のベルト伝動装置において、
前記凸状部の下端から前記嵌入部材の側面における前記流入路の開口部までの距離は、前記回転軸の後端部から前記流入連絡路の前記嵌入部材側の開口部までの距離と等しく、
前記凸状部の下端から前記嵌入部材の側面における前記流出路の開口部までの距離は、前記回転軸の後端部から前記流出連絡路の前記嵌入部材側の開口部までの距離と等しいことを特徴とするベルト伝動装置。
【請求項８】
請求項４〜６のうちいずれか１つに記載のベルト伝動装置において、
前記嵌入部材の側面部には、前記流入路のうち径方向外側に延びる部分が開口する位置に、円周方向に延びる溝と、前記流出路のうち径方向外側に延びる部分が開口する位置に、円周方向に延びる溝とがそれぞれ形成されていることを特徴とするベルト伝動装置。
【請求項９】
請求項１〜８のうちいずれか１つに記載のベルト伝動装置において、
前記ベルトは、樹脂からなる側面を有し、前記側面と前記ベルト溝との間に潤滑油を介在させずに駆動可能なＣＶＴベルトであることを特徴とするベルト伝動装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちいずれか１つに記載のベルト伝動装置において、
前記ベルトは、エンドレスの張力帯と、ベルト幅方向の両側に、前記張力帯がそれぞれ嵌合される嵌合部を有し、ベルト長さ方向に複数個設けられたブロックとを有しており、
前記張力帯の両側面及び前記ブロックの両側面は、前記ベルト溝と接触することを特徴とするベルト伝動装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のうちいずれか１つに記載のベルト伝動装置において、
前記駆動プーリは前記第１の回転軸上に固定支持されるとともに、前記従動プーリは前記第２の回転軸上に固定支持されており、
前記駆動プーリ及び前記従動プーリは、内部に中空部が形成された前記固定シーブと、前記固定シーブとの間にベルト溝を形成するように前記回転軸上に回転一体且つ軸線方向に移動可能に支持された前記可動シーブとをそれぞれ有しており、
前記嵌入部材は、前記第１の回転軸内と前記第２の回転軸内にそれぞれ嵌入されていることを特徴とするベルト伝動装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のうちいずれか１つに記載のベルト伝動装置において、
前記嵌入部材はアルミニウム又は樹脂で構成されていることを特徴とするベルト伝動装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のうちいずれか１つに記載のベルト伝動装置において、
前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とは互いに平行に配置されていることを特徴とするベルト伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトを介して動力を伝達するベルト伝動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ベルトを介して動力を伝達するベルト伝動装置は、例えば車両等の無段変速機等として広く用いられている。このようなベルト伝動装置では、プーリと、プーリに巻き掛けられたベルトとの間の摩擦熱や、動力源から伝わる熱等によりプーリやベルトが高温になるので、プーリ及びベルトを冷却するための構造が種々検討されている。【０００３】
特許文献１、２には、プーリ内に中空部を設けるとともに、プーリの回転軸内に上記中空部に連通する流路を設け、プーリ内の中空部に冷却流体を供給することで、プーリ及びベルトの冷却を図る技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１００８１５号公報
【特許文献２】特開昭６１−１９２９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載された技術では、キリ等の工具を用いて回転軸であるシャフト本体に冷却流体用の細長い穴（上記の流路）を開ける加工が必要となる。しかし、シャフト本体は、高い負荷に耐えられるように、一般的に剛性の高い材料により構成されることが多いので、穴を形成する加工には時間を要する場合がある。【０００６】
また、特許文献２に記載された技術では、回転軸内に冷却流体の流入路のみが設けられており、プーリ内の中空部に連通する流出路は回転軸外に別途設けられる。この構成によれば、プーリ内での冷却流体の滞留時間が長くなり、冷却効率が低下しやすくなる。【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ベルト等を効果的に冷却するとともに、加工が容易なベルト伝動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態に係るベルト伝動装置の一例は、第１の回転軸上に設けられた駆動プーリと、前記第１の回転軸と並んで配置された第２の回転軸上に設けられた従動プーリと、前記駆動プーリと従動プーリとの間に巻き掛けられたベルトとを備えたベルト伝動装置である。前記駆動プーリ及び前記従動プーリの少なくとも一方は、前記第１の回転軸又は前記第２の回転軸上に固定支持され、内部に中空部が形成された円盤状の固定シーブと、前記固定シーブとの間にベルト溝を形成するように前記第１の回転軸又は前記第２の回転軸上に回転一体且つ軸線方向に移動可能に支持された可動シーブとを有し、前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸のうち、前記固定シーブが設けられた回転軸は管状であり、前記回転軸内に嵌入され、前記中空部にそれぞれ連通する流入路及び流出路が内部に形成された有底の嵌入部材をさらに備えており、前記流入路及び流出路は、前記中空部内に供給される冷却液の循環経路を構成する。
【発明の効果】
【０００９】
本明細書に開示されたベルト伝動装置によれば、ベルトを効果的に冷却することができるとともに、製造時の加工が容易になっている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、冷却機構を含めた本発明の実施形態に係る無段変速システムを示す断面図である。
【図２】図２は、第１の回転軸及び駆動プーリの構成を拡大して示す断面図である。
【図３】図３は、円筒状の第１の嵌入部材の軸線方向に沿った断面図（中央）、底面に平行な方向における断面図（左側）、及び上面図（右側）である。
【図４】図４は、第２の回転軸及び従動プーリの構成を拡大して示す断面図である。
【図５】図５は、円筒状の第２の嵌入部材の軸線方向に沿った断面図（中央）、底面に平行な方向における断面図（左側）、及び上面図（右側）である。
【図６】図６は、実施形態に係る無段変速機に用いられるベルトの一例を示す斜視図である。
【図７】図７は、図６に示すベルトの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００１２】
−ベルト伝動装置の全体構成及び冷却機構−
図１は、冷却機構を含めた本発明の実施形態に係る無段変速システムを示す断面図である。図２は、第１の回転軸及び駆動プーリの構成を拡大して示す断面図である。図３は、円筒状の第１の嵌入部材の軸線方向に沿った断面図（中央）、底面に平行な方向における断面図（左側）、及び上面図（右側）である。図４は、第２の回転軸及び従動プーリの構成を拡大して示す断面図であり、図５は、円筒状の第２の嵌入部材の軸線方向に沿った断面図（中央）、底面に平行な方向における断面図（左側）、及び上面図（右側）である。
【００１３】
以下では、ベルト伝動装置の例として無段変速機と、これを備えた無段変速システムについて説明する。図示しないが、本実施形態の無段変速システム１は、車両のエンジンと駆動車輪との間の動力伝達経路に配設されている。
【００１４】
図１〜図５に示すように、本実施形態の無段変速システム１は、無段変速機３と、無段変速機３の主要構成部を覆うケース９と、無段変速機３に冷却液を供給する液体冷却装置７と、液体冷却装置７と無段変速機３との間で冷却液を循環させるポンプ（流通手段）５と、冷却液の循環経路を構成する液体流路１１０、１１１、１１２とを備えている。冷却液は液体であればよく、水であってもよいし、潤滑能力を有する油であってもよい。水は比較的熱伝導率が高いので、水を冷却液として用いることで、冷却効率を上げることができる。一方、油は金属に錆を生じさせないので、油を冷却液として用いることで、冷却液の流通経路を形成する部材の選択の幅を広げることができる。
【００１５】
無段変速機３は、互いに並んで配置された第１の回転軸（入力軸）１５及び第２の回転軸（出力軸）１７と、第１の回転軸１５上に設けられた駆動プーリ３３と、第２の回転軸１７上に設けられた従動プーリ３４と、駆動プーリ３３と従動プーリ３４との間に巻き掛けられ、両側面が略Ｖ字状のベルト３０とを備えている。駆動プーリ３３、従動プーリ３４及びベルト３０は、ケース９内に配設されている。図１は、第１の回転軸１５と第２の回転軸１７とが互いに平行になっている例を示している。
【００１６】
第１の回転軸１５の前端側（図１の左端側）の一部は、ケース９から外部へと突出している。第１の回転軸１５の前端部は、ケース９の軸受孔４ａにベアリング１４ａを介して回転可能に支持されており、第１の回転軸１５の後端部は、ケース９の軸受孔２ａにベアリング１１ａを介して回転可能に支持されている。第１の回転軸１５の後端側には、ボルト５１ａ等の固定部材によってケース９に固定された有底略円筒状のブラケット１３ａが、第１の回転軸１５の後端部を覆うように取り付けられている。
【００１７】
第２の回転軸１７の後端側（図１の右端側）の一部は、第１の回転軸１５と同様にケース９から外部へと突出している。第２の回転軸１７の前端部は、ケース９の軸受孔２ｂにベアリング１１ｂを介して回転可能に支持されており、第２の回転軸１７の後端部は、ケース９の軸受孔４ｂにベアリング１４ｂを介して回転可能に支持されている。第２の回転軸１７の前端側には、ボルト５１ｂ等の固定部材によってケース９に固定された有底略円筒状のブラケット１３ｂが、第１の回転軸１５の後端部を覆うように取り付けられている。
【００１８】
本実施形態に係る無段変速機３において、駆動プーリ３３は、第１の回転軸１５上に固定支持され、内部に中空部Ｓ１が形成された円盤状の固定シーブ３１ａと、固定シーブ３１ａとの間にベルト溝２７を形成するように第１の回転軸１５上に回転一体且つ軸線方向に移動可能に支持された可動シーブ２３ａとを有している。ベルト溝２７は駆動プーリ３３の径方向の外側から内側に向かうにつれて溝幅が狭くなる略Ｖ字状の断面形状を有している。ベルト溝２７の内側面は、ベルト３０の両側面と接触する。
【００１９】
固定シーブ３１ａは、第１の回転軸１５上に回転一体且つ摺動不能に結合されたフランジ状の部材であってもよい。また、固定シーブ３１ａは、図１、２に示すように、第１の回転軸１５と一体的に形成された円形の固定シーブ半体２２ａと、中空部Ｓ１を形成するように可動シーブ２３ａとは逆側（背面側）から固定シーブ半体２２ａに取り付けられた背面板２５ａとを有していてもよい。
【００２０】
固定シーブ半体２２ａが第１の回転軸１５と一体的に形成される場合、固定シーブ半体２２ａを第１の回転軸１５と別の部品とする場合に比べて無段変速機３の部品点数を減らすことができる。この背面板２５ａは、中央に第１の回転軸１５を通すための開口部を有しており、第１の回転軸１５に嵌め込まれた状態でボルト５２ａによって固定される。第１の回転軸１５の少なくとも後端側は管状になっている。
【００２１】
中空部Ｓ１は、固定シーブ３１ａの内部において第１の回転軸１５の軸部分を囲むドーナツ状の空間である。無段変速機３の動作時には中空部Ｓ１に冷却液が満たされる。固定シーブ半体２２ａと背面板２５ａとの接合部分には、冷却液の漏れを防ぐためのリング１５１ａ、１５３ａが設けられている。
【００２２】
第１の回転軸１５のうち固定シーブ３１ａが形成された部分には、それぞれ中空部Ｓ１から径方向内側へと延び、第１の回転軸１５の内壁に開口する流入連絡路６１ａ及び流出連絡路６３ａとが形成されている。流入連絡路６１ａ及び流出連絡路６３ａの本数及び形成位置は特に限定されないが、中空部Ｓ１内に後述する冷却液を効果的に循環させるため、流入連絡路６１ａと流出連絡路６３ａとは、ある程度離れた位置に形成されてもよい。例えば、流入連絡路６１ａと流出連絡路６３ａのうちの一本との形成位置は第１の回転軸１５の軸線を基準として１８０°ずれた位置に設けられていてもよい。
【００２３】
また、第１の回転軸１５には、後端側から、例えば有底略円筒状の第１の嵌入部材１００ａが嵌め込まれている。嵌入状態において、第１の回転軸１５の内壁と第１の嵌入部材１００ａの側面とは密接している。
【００２４】
第１の嵌入部材１００ａは、第１の回転軸１５内部の空間に密接嵌入される形状を有していればよく、図３に示すように、例えば略円筒状であってもよい。第１の嵌入部材１００ａはアルミニウム等の金属や、樹脂からなる中実構造を有しており、その内部には冷却液の流入路１０１ａ及び流出路１０３ａが形成されている。
【００２５】
流入路１０１ａ及び流出路１０３ａは、例えばキリ等の工具を用いて形成することができる。第１の嵌入部材１００ａの構成材料は特に限定されないが、第１の回転軸１５よりも硬度の低い金属等や樹脂で構成されていれば、加工が容易になるので好ましい。
【００２６】
流入路１０１ａは、流入連絡路６１ａを介して中空部Ｓ１に連通する。また、流出路１０３ａは、流出連絡路６３ａを介して中空部Ｓ１に連通する。
【００２７】
流入路１０１ａ及び流出路１０３ａの位置、本数及び大きさは、特に限定されないが、流入路１０１ａは流入連絡路６１ａと直接接続するように、流出路１０３ａは流出連絡路６３ａと直接接続するように、それぞれ設計される。
【００２８】
図３に示す例では、流入路１０１ａは、第１の嵌入部材１００ａの中心部において第１の回転軸１５の軸線方向に平行な方向に延びる第１の部分と、第１の部分の底部側端部から径方向外側に向かって延び、流入連絡路６１ａに接続する第２の部分とを有している。流出路１０３ａは、第１の嵌入部材１００ａ内を第１の回転軸１５の軸線方向に平行な方向に延びる第１の部分と、第１の部分の底部側端部から径方向外側に向かって延び、流出連絡路６３ａに接続する第２の部分とを有している。
【００２９】
流入路１０１ａ（の第２の部分）、及び流出路１０３ａ（の第２の部分）は、第１の嵌入部材１００ａの側面に開口する。
【００３０】
本実施形態の無段変速機３において、流入路１０１ａ、流入連絡路６１ａ、中空部Ｓ１、流出連絡路６３ａ、流出路１０３ａは、冷却液の循環経路を構成している。
【００３１】
第１の嵌入部材１００ａは、上端側（無段変速機３における後端側；図１における右側）に、周方向に沿って設けられた凸状部１０５ａを有している。凸状部１０５ａの下端から第１の嵌入部材１００ａの側面における流入路１０１ａの開口部までの距離は、第１の回転軸１５の後端部から流入連絡路６１ａの軸中心側開口部（第１の嵌入部材１００ａ側開口部）までの距離と等しくなっている。また、凸状部１０５ａの下端から第１の嵌入部材１００ａの側面における流出路１０３ａの開口部までの距離は、第１の回転軸１５の後端部から流出連絡路６３ａの軸中心側開口部までの距離と等しくなっている。
【００３２】
このため、凸状部１０５ａと第１の回転軸１５の後端部とが当接する深さまで第１の嵌入部材１００ａを第１の回転軸１５内に嵌入することにより、流入路１０１ａと流入連絡路６１ａとの位置合わせ、及び流出路１０３ａと流出連絡路６３ａとの位置合わせを容易に行うことができる。
【００３３】
また、第１の嵌入部材１００ａの側面部のうち、径方向外側に向かって延びる流入路１０１ａが開口する部分には、円周方向に延びる溝が形成されている。円周方向に延びる溝は、第１の嵌入部材１００ａの側面部のうち、流出路１０３ａが開口する部分にも形成されている。これらの溝が形成されていることにより、周方向の位置合わせをしなくても、流入路１０１ａと流入連絡路６１ａとの接続、及び流出路１０３ａと流出連絡路６３ａとの接続をそれぞれ確保することが可能となる。
【００３４】
第１の嵌入部材１００ａの上端部はブラケット１３ａにより押さえつけられており、第１の嵌入部材１００ａは第１の回転軸１５から抜けないように固定されている。流入路１０１ａには、ブラケット１３ａを貫通する液体流路１１０が接続されている。流出路１０３ａには、ブラケット１３ａを貫通する液体流路１１１が接続されている。
【００３５】
第１の嵌入部材１００ａの底部側には、流入路１０１ａの開口部及び流出路１０３ａの開口部を上下から挟むように、周方向に延びる溝１０９ａが形成されており、この溝１０９ａにゴム等からなるオイルシール１３０ａが嵌め込まれている。また、流入路１０１ａとブラケット１３ａとの間には、リング状のオイルシール４７ａが設けられ、流出路１０３ａとブラケット１３ａとの間にもリング状のオイルシール４５ａが設けられている。
【００３６】
以上の構成により、液体流路１１０から無段変速機３内に流入した冷却液は、流入路１０１ａ及び流入連絡路６１ａを通って中空部Ｓ１へと供給され、固定シーブ３１ａを内部から冷却できる。固定シーブ３１ａを冷却した冷却液は、中空部Ｓ１から流出連絡路６３ａ及び流出路１０３ａを通って液体流路１１１へと流出する。
【００３７】
このため、後述するように、本実施形態の無段変速機３では、冷却液により固定シーブ３１ａを効果的に冷却することができる。また、固定シーブ３１ａを介してベルト３０を効果的に冷却することもできる。
【００３８】
本実施形態の無段変速機３において、第２の回転軸１７上に設けられた従動プーリ３４及びその冷却機構は、駆動プーリ３３及びその冷却機構とほぼ同様であってもよい。図１に示す例では、従動プーリ３４及び第２の嵌入部材１００ｂは、駆動プーリ３３及び第１の嵌入部材１００ａを左右逆に配置した以外、ほぼ同様の構成を有している。以下、従動プーリ３４側の構成を具体的に説明する。
【００３９】
従動プーリ３４は、第２の回転軸１７上に固定支持され、内部に中空部Ｓ２が形成された円盤状の固定シーブ３１ｂと、固定シーブ３１ｂとの間にベルト溝２９を形成するように第２の回転軸１７上に回転一体且つ軸線方向に移動可能に支持された可動シーブ２３ｂとを有している。ベルト溝２９は従動プーリ３４の径方向の外側から内側に向かうにつれて溝幅が狭くなる略Ｖ字状の断面形状を有している。ベルト溝２９の内側面は、ベルト３０の両側面と接触する。
【００４０】
固定シーブ３１ｂは、第２の回転軸１７上に回転一体且つ摺動不能に結合されたフランジ状の部材であってもよい。また、固定シーブ３１ｂは、図１、４に示すように、第２の回転軸１７と一体的に形成された円形の固定シーブ半体２２ｂと、中空部Ｓ２を形成するように可動シーブ２３ｂとは逆側（背面側）から固定シーブ半体２２ｂに取り付けられた背面板２５ｂとを有していてもよい。この背面板２５ｂは、中央に第２の回転軸１７を通すための開口部を有しており、第２の回転軸１７に嵌め込まれた状態でボルト５２ｂによって固定される。第２の回転軸１７の少なくとも後端側は管状になっている。
【００４１】
中空部Ｓ２は、固定シーブ３１ｂの内部において第２の回転軸１７の軸部分を囲むドーナツ状の空間である。無段変速機３の動作時には中空部Ｓ２に冷却液が満たされる。固定シーブ半体２２ｂと背面板２５ｂとの接合部分には、ゴム等からなり、冷却液の漏れを防ぐためのリング１５１ｂ、１５３ｂが設けられている。
【００４２】
第２の回転軸１７のうち固定シーブ３１ｂが形成された部分には、それぞれ中空部Ｓ２から径方向内側へと延び、第２の回転軸１７の内壁に開口する流入連絡路６１ｂ及び流出連絡路６３ｂとが形成されている。流入連絡路６１ｂ及び流出連絡路６３ｂの本数及び形成位置は特に限定されないが、中空部Ｓ２内に後述する冷却液を効果的に循環させるため、流入連絡路６１ｂと流出連絡路６３ｂとは、ある程度離れた位置に形成されてもよい。
【００４３】
また、第２の回転軸１７には、前端側から、例えば有底略円筒状の第２の嵌入部材１００ｂが嵌め込まれている。嵌入状態において、第２の回転軸１７の内壁と第２の嵌入部材１００ｂの側面とは密接している。
【００４４】
第２の嵌入部材１００ｂは、第２の回転軸１７内部の空間に密接嵌入される形状を有していればよく、図５に示すように、例えば略円筒状であってもよい。第２の嵌入部材１００ｂは、アルミニウム等の金属や樹脂からなる中実構造を有しており、その内部には冷却液の流入路１０１ｂ及び流出路１０３ｂが形成されている。
【００４５】
流入路１０１ｂ及び流出路１０３ｂは、例えばキリ等の工具を用いて形成することができる。第２の嵌入部材１００ｂの構成材料は特に限定されないが、第２の回転軸１７よりも硬度の低い金属等で構成されていれば、加工が容易になるので好ましい。
【００４６】
第１の嵌入部材１００ａ及び第２の嵌入部材は、その全体がそれぞれ均質且つ単一の構成材料により構成されていれば製造コストの面で好ましいが、これに限られない。第１の嵌入部材１００ａ及び第２の嵌入部材１００ｂはそれぞれ複数のパーツにより構成されていてもよい。
【００４７】
例えば、第１の嵌入部材１００ａは、図３に示す流入路１０１ａ及び流出路１０３ａを通る縦方向断面によって切断された２つのパーツで構成されていてもよく、第２の嵌入部材１００ｂは、図５に示す流入路１０１ｂ及び流出路１０３ｂを通る縦方向断面によって切断された半円柱形の２つのパーツで構成されていてもよい。この場合、キリ等の工具を用いて流入路１０１ａ、１０１ｂ及び流出路１０３ａ、１０３ｂを形成する手間を省くことができる。
【００４８】
なお、第１の回転軸１５及び第２の回転軸１７は、例えば炭素鋼等の金属により構成されている。
【００４９】
流入路１０１ｂは、流入連絡路６１ｂを介して中空部Ｓ２に連通する。また、流出路１０３ｂは、流出連絡路６３ｂを介して中空部Ｓ２に連通する。
【００５０】
流入路１０１ｂ及び流出路１０３ｂの位置及び本数は、特に限定されないが、流入路１０１ｂは流入連絡路６１ｂと直接接続するように、流出路１０３ｂは流出連絡路６３ａと直接接続するように、それぞれ設計される。
【００５１】
図５に示す例では、流入路１０１ｂは、第２の嵌入部材１００ｂの中心部において第２の回転軸１７の軸線方向に平行な方向に延びる第１の部分と、第１の部分の底部側端部から径方向外側に向かって延び、流入連絡路６１ｂに接続する第２の部分とを有している。流出路１０３ｂは、第２の嵌入部材１００ｂ内を第２の回転軸１７の軸線方向に平行な方向に延びる第１の部分と、第１の部分の底部側端部から径方向外側に向かって延び、流出連絡路６３ｂに接続する第２の部分とを有している。
【００５２】
流入路１０１ａ（の第２の部分）、及び流出路１０３ｂ（の第２の部分）は、第２の嵌入部材１００ｂの側面に開口する。
【００５３】
本実施形態の無段変速機３において、流入路１０１ｂ、流入連絡路６１ｂ、中空部Ｓ２、流出連絡路６３ｂ、流出路１０３ｂは、冷却液の循環経路を構成している。
【００５４】
第２の嵌入部材１００ｂは、上端側（無段変速機３における前端側；図１における左側）に、周方向に沿って設けられた凸状部１０５ｂを有している。凸状部１０５ｂの下端から第２の嵌入部材１００ｂの側面における流入路１０１ｂの開口部までの距離は、第２の回転軸１７の前端部から流入連絡路６１ｂの軸中心側開口部（第２の嵌入部材１００ｂ側開口部）までの距離と等しくなっている。また、凸状部１０５ｂの下端から第２の嵌入部材１００ｂの側面における流出路１０３ｂの開口部までの距離は、第２の回転軸１７の後端部から流出連絡路６３ｂの軸中心側開口部までの距離と等しくなっている。
【００５５】
このため、凸状部１０５ｂと第２の回転軸１７の前端部とが当接する深さまで第２の嵌入部材１００ｂを第２の回転軸１７内に嵌入することにより、流入路１０１ｂと流入連絡路６１ｂとの位置合わせ、及び流出路１０３ｂと流出連絡路６３ｂとの位置合わせを容易に行うことができる。
【００５６】
また、第２の嵌入部材１００ｂの側面部のうち、径方向外側に向かって延びる流入路１０１ｂが開口する部分には、円周方向に延びる溝が形成されている。円周方向に延びる溝は、第２の嵌入部材１００ｂの側面部のうち、流出路１０３ｂが開口する部分にも形成されている。これらの溝が形成されていることにより、周方向の位置合わせをしなくても、流入路１０１ｂと流入連絡路６１ｂとの接続、及び流出路１０３ｂと流出連絡路６３ｂとの接続をそれぞれ確保することが可能となる。
【００５７】
第２の嵌入部材１００ｂの上端部はブラケット１３ｂにより押さえつけられており、第２の嵌入部材１００ｂは第２の回転軸１７から抜けないように固定されている。流入路１０１ｂには、ブラケット１３ｂを貫通する液体流路１１１が接続されている。流出路１０３ｂには、ブラケット１３ｂを貫通する液体流路１１２が接続されている。
【００５８】
第２の嵌入部材１００ｂの底部側には、流入路１０１ｂの開口部及び流出路１０３ｂの開口部を上下から挟むように、周方向に延びる溝１０９ｂが形成されており、この溝１０９ｂにゴム等からなるオイルシール１３０ｂが嵌め込まれている。また、流入路１０１ｂとブラケット１３ｂとの間には、リング状のオイルシール４７ｂが設けられ、流出路１０３ｂとブラケット１３ｂとの間にもリング状のオイルシール４５ｂが設けられている。
【００５９】
以上の構成により、液体流路１１１から無段変速機３内に流入した冷却液は、流入路１０１ｂ及び流入連絡路６１ｂを通って中空部Ｓ２へと供給され、固定シーブ３１ｂを内部から冷却できる。固定シーブ３１ｂを冷却した冷却液は、中空部Ｓ２から流出連絡路６３ｂ及び流出路１０３ｂを通って液体流路１１２へと流出する。
【００６０】
このため、後述するように、本実施形態の無段変速機３では、従動プーリ３４側でも冷却液により固定シーブ３１ｂを介してベルト３０を効果的に冷却することができる。
【００６１】
−冷却機構以外の各部の構成−
本実施形態の無段変速機３で用いられるベルト３０は、上述のように、両側面がいわゆる略Ｖ字状となっており、比較的高い負荷に耐えられる伝動ベルトであればよい。ベルト３０の一例の構成について説明する。
【００６２】
図６は、実施形態に係る無段変速機に用いられるベルトの一例を示す斜視図であり、図７は、図６に示すベルトの側面図である。
【００６３】
ベルト３０は、両側面とベルト溝２７、２９との間に潤滑油を介在させて摺動させるタイプのベルトであってもよいし、潤滑油を用いる必要の無いＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）ベルトであってもよい。ここで、ベルト３０が金属で構成されている場合には、潤滑油が必要となる。これに対し、ベルト３０が樹脂で構成され、樹脂からなる側面を有している場合には、プーリ（ベルト溝２７、２９）との接触部において金属と樹脂とが接触することになるので、潤滑油は不要となる。以下で説明するベルト３０を用いる場合には、潤滑油は必ずしも必要とされない。
【００６４】
ベルト３０は、一対のエンドレスの張力帯３１０と、複数のブロック３２０とを備え、一対の張力帯３１０がベルト長さ方向に並行に延びるように設けられると共に、複数のブロック３２０がそれらの一対の張力帯３１０に沿って一定ピッチで相互に間隔をおいて配設され、一対の張力帯３１０に各ブロック３２０が係止された構成を有する。張力帯３１０は、各ブロック３２０の両側に形成された嵌合部３２１内に嵌合されている。
【００６５】
張力帯３１０は、保形ゴム層３１３と、保形ゴム層３１３内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め込まれた心線３１４とを有している。ブロック３２０は金属又は樹脂等で構成されている。
【００６６】
ブロック３２０の上側側面３２２及び下側側面３２３と、張力帯の側面３３０とは、ベルト溝２７との接触面となっている。
【００６７】
このような構成のベルト３０であれば、ベルト３０の両側面を溝の内面に摺動させることで、ベルト溝２７、２９の溝幅の変化に対応して駆動プーリ３３及び従動プーリ３４におけるベルト３０の巻き付け径を連続的に変化させることが可能になる。
【００６８】
また、ケース９内には、図１に示すように、駆動プーリ３３と従動プーリ３４との間に張られたベルト３０の緩み側スパンを、その内面から外方に押圧してベルト３０に張力を与えるテンション機構４０が設けられている。テンション機構４０は、回動可能に支持されたテンションアーム４１を有している。テンションアーム４１の先端部には、第１の回転軸１５と平行に、後方に延びるテンション軸４２が設けられ、このテンション軸４２の先端部には、ベルト３０の緩み側スパンを内面から押圧可能なテンションプーリ４３がベアリング４４を介して回転可能に支持されている。
【００６９】
また、第１の回転軸１５上には、駆動プーリ３３における可動シーブ２３ａの背面側に、当該可動シーブ２３ａを固定シーブ３１ａに対して接離させるための駆動機構である駆動プーリ側カム機構５０ａが設けられている。この駆動プーリ側カム機構５０ａとしては、公知の駆動機構を用いることができ、例えば円筒状の回動カム６０ａを有していてもよい。この回動カムは、可動シーブ２３ａの円筒部分にベアリング１２ａを介して第１の回転軸１５周りに相対回転可能に且つ軸線方向に移動一体に外嵌合支持されていてもよい。
【００７０】
第２の回転軸１７上には、従動プーリ３４における可動シーブ２３ｂの背面側に、当該可動シーブ２３ｂを固定シーブ３１ｂに対して接離させるための駆動機構である従動プーリ側カム機構５０ｂが設けられている。従動プーリ側カム機構５０ｂは、駆動プーリ側カム機構５０ａと同じ構成であってもよい。従動プーリ側カム機構５０ｂが円筒状の回動カム６０ｂを有しており、当該回動カム６０ｂが可動シーブ２３ｂの円筒部分にベアリング１２ｂを介して第２の回転軸１７周りに相対回転可能に且つ軸線方向に移動一体に外嵌合支持されていてもよい。
【００７１】
ケース９の前壁部には、第１の回転軸１５及び第２の回転軸１７の間で且つ両回転軸１５、１７の各軸心を通る平面上の位置に軸挿通孔（図示せず）が貫通形成され、この軸挿通孔には第１の回転軸１５及び第２の回転軸１７と平行な方向に延びる操作軸７３がベアリング７４によって回転可能に支持される。この操作軸７３の一端はケース９の外側に延びており、その端部には図示しない操作レバーが回動一体に取り付けられる。
【００７２】
一方、操作軸７３の他端は、略「く」の字状に湾曲した板材からなるクランクアーム７５及び連結ロッド（図示せず）を介してリンクバーの回動レバー５４ａ側に連結されている。これにより、操作軸７３を操作レバーによりＬｏｗ位置及びＨｉｇｈ位置の間で回動切換操作をすることで、ケース９外から変速切換機構を作動させて、各回動カム６０ａ、６０ｂに突設されている各回動レバー５４ａ、５４ｂを回動させることができる。これにより、駆動プーリ３３と従動プーリ３４とで構成される変速プーリ機構のプーリ比を変え、第２の回転軸１７を第１の回転軸１５に対して減速状態又は増速状態に無段階に切換え変速することができる。
【００７３】
車両に搭載したエンジンが無段変速機３の第１の回転軸１５に駆動連結され、第２の回転軸１７が駆動車輪に駆動連結される場合、エンジンの回転動力は無段変速機３で変速された後、駆動車輪に伝達される。そして、駆動プーリ側回動カム機構５０ａ及び従動プーリ側回動カム機構５０ｂにおける回動レバー５４ａ、５４ｂ同士がリンクバー７１により連係されているため、操作軸７３の切換操作により変速プーリ機構のプーリ比が変えられて無段変速機３の変速比が切り換えられる。
【００７４】
低速状態において、駆動プーリ側カム機構５０ａによって駆動プーリ３３の可動シーブ２３ａはベルト溝２７が広がる方向に動き、ベルト３０の位置は図１に示す位置Ａに移動する。また、従動プーリ側回動カム機構５０ｂによって従動プーリ３４の可動シーブ２３ｂはベルト溝２９が狭まる方向に動き、ベルト３０の位置は位置Ｃに移動する。
【００７５】
一方、高速状態では、駆動プーリ側カム機構５０ａによって駆動プーリ３３の可動シーブ２３ａはベルト溝２７が狭まる方向に動き、ベルト３０の位置は図１に示す位置Ｂに移動する。また、従動プーリ側回動カム機構５０ｂによって従動プーリ３４の可動シーブ２３ｂはベルト溝２９が広がる方向に動き、ベルト３０の位置は位置Ｄに移動する。
【００７６】
−無段変速機３の作用及び効果−
以上で説明した本実施形態の無段変速機３では、固定シーブ３１ａに中空部Ｓ１を設けるとともに、冷却液の流入路１０１ａ及び流出路１０３ａが形成された第１の嵌入部材１００ａが嵌め込まれている。
【００７７】
この構成によれば、第１の回転軸１５と第１の嵌入部材１００ａとをそれぞれ異なる材料で作製することができる。一般的に、無段変速機の回転軸には大きな負荷がかかるため、回転軸は高硬度の材料により形成される。しかしながら、中実の回転軸にキリ等の工具で細長い流入路及び流出路を形成しようとすると、加工が難しく、工具の破損や回転軸の破損が生じるおそれがある。
【００７８】
これに対し、無段変速機３では、例えば回転軸よりも硬度の低い金属で第１の嵌入部材１００ａを構成することもできるので、流入路１０１ａ、流出路１０３ａを容易且つ確実に形成することが可能になる。例えば、第１の嵌入部材１００ａの構成材料を、比較的硬度の低いアルミニウムやフェノール樹脂等とすることにより、流入路１０１ａ及び流出路１０３ａを形成する際の加工を容易にすることができる。なお、第１の嵌入部材１００ａは、その全体が均質且つ単一の構成材料により構成されていれば製造コストの面で好ましいが、上述のように、これに限られない。
【００７９】
また、第１の回転軸１５の加工とは別工程によって第１の嵌入部材１００ａを作製することができるので、あらかじめ第１の嵌入部材１００ａを準備しておくことにより、無段変速機３の組立てに要する時間の短縮を図ることもできる。
【００８０】
なお、本実施形態の無段変速機３においても第１の回転軸１５に流入連絡路６１ａ及び流出連絡路６３ａを形成する必要はあるが、流入連絡路６１ａ及び流出連絡路６３ａの長さは流入路１０１ａ、流出路１０３ａに比べて非常に短いので、流入連絡路６１ａ及び流出連絡路６３ａを形成するための加工は容易である。
【００８１】
また、第１の嵌入部材１００ａを用いることにより、例えば第１の回転軸１５内に中空部分を設け、当該中空部分に流入路及び流出路となる細い管を別途設ける場合に比べて、流入路及び流出路の位置ズレを生じにくくすることができる。第１の嵌入部材１００ａは第１の回転軸１５内に嵌め込まれるので、流入路１０１ａ及び流出路１０３ａが中空部Ｓ１に連設するように位置合わせして固定した後は、激しい振動を受けても流入路１０１ａ及び流出路１０３ａの位置ズレは生じにくくなっている。このため、冷却液の漏出が生じにくくなっている。
【００８２】
また、第１の回転軸１５に撓み等が生じた場合でも、オイルシール４５ａ、４７ａ、１３０ａ等を用いることにより、冷却液の漏れを防ぐことができる。
【００８３】
本実施形態の無段変速機３では、固定シーブ３１ａ内の中空部Ｓ１に冷却液を循環させるための流入路１０１ａと流出路１０３ａの両方を第１の回転軸１５内に配置したので、中空部Ｓ１内で冷却液が滞留するのを防ぎ、効率良く固定シーブ３１ａ及びベルト３０を冷却することができる。
【００８４】
本実施形態の無段変速機３では、固定シーブ３１ａ内に中空部Ｓ１を含む冷却機構を設けている。固定シーブ３１ａの固定シーブ半体２２ａが第１の回転軸１５と一体的に形成されている場合、固定シーブ３１ａには可動シーブ２３ａに比べてエンジンから多くの熱が伝わる。このため、固定シーブ３１ａ側に冷却機構を設けることで、効果的にベルト３０の冷却を行うことが可能となる。さらに、本実施形態の無段変速機３では、固定シーブ３１ａ側に冷却機構を設けることにより、動きの大きい可動シーブ２３ａ側に冷却機構を設ける場合に比べて冷却液の漏れが生じにくくなっており、結果として無段変速機３の部品点数を少なくすることができる。
【００８５】
また、上述のように、固定シーブ半体２２ａが第１の回転軸１５と一体的に形成されている場合、固定シーブ３１ａが設けられた部分の第１の回転軸１５に流入連絡路６１ａ及び流出連絡路６３ａを形成することにより、冷却機構を構成する部品点数を最小限に抑えることが可能となる。
【００８６】
第１の嵌入部材１００ａに凸状部１０５ａ等の位置合わせ手段が設けられていれば、流入路１０１ａと流入連絡路６１ａとの位置合わせ、流出路１０３ａと流出連絡路６３ａとの位置合わせを容易且つ精度良く実施することができるので、冷却液の漏出を効果的に防止することができる。
【００８７】
また、本実施形態の無段変速機３では、駆動プーリ３３側と同様の冷却機構を従動プーリ３４側にも設けている。すなわち、従動プーリ３４を構成する固定シーブ３１ｂ内に中空部Ｓ２を設けた上で、流入路１０１ｂ及び流出路１０３ｂが内部に形成された第２の嵌入部材１００ｂを第２の回転軸１７内に嵌入させている。このため、駆動プーリ３３側の冷却機構と同様の効果を、従動プーリ３４側においても得ることができる。例えば、本実施形態の無段変速機３では、中空部Ｓ２内での冷却液が滞留しにくくなっており、効果的に固定シーブ３１ｂ及びベルト３０を冷却することが可能となっている。また、あらかじめ第２の嵌入部材１００ｂを準備しておくことで、工具や第２の回転軸１７の破損を防げるだけでなく、無段変速機３の組立てに要する時間を短縮することができる。
【００８８】
以上のように、図１に示す無段変速機３の例では、ベルト３０を駆動プーリ３３側と従動プーリ３４側の両方で効果的に冷却することができる上、加工や組立てを容易にすることができる。
【００８９】
ただし、嵌入部材を含む冷却機構は駆動プーリ３３側及び従動プーリ３４側の少なくとも一方に設けられていればベルト３０の冷却効果を得ることができる。特に、エンジンからの熱が伝わりやすい駆動プーリ３３側に本実施形態の冷却機構を設けることにより、ベルト３０が過熱するのを効果的に防ぐことができる。
【００９０】
また、無段階変速機３において、駆動プーリ３３と従動プーリ３４との間に別のプーリを適宜配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
以上説明したように、本明細書に記載されたベルト伝動装置は、自動車等の車両、農業機械又は汎用機械のベルト式変速装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１  無段変速システム
３  無段変速機
５  ポンプ（流通手段）
７  液体冷却装置
９  ケース
１３ａ、１３ｂ  ブラケット
１５  第１の回転軸（入力軸）
１７  第２の回転軸（出力軸）
２２ａ  固定シーブ半体
２３ａ、２３ｂ  可動シーブ
２５ａ、２５ｂ  背面板
２７、２９  ベルト溝
３０  ベルト
３１ａ、３１ｂ  固定シーブ
３３  駆動プーリ
３４  従動プーリ
４５ａ、４５ｂ、４７ａ、４７ｂ  オイルシール
６１ａ、６１ｂ  流入連絡路
６３ａ、６３ｂ  流出連絡路
１００ａ  第１の嵌入部材
１００ｂ  第２の嵌入部材
１０１ａ、１０１ｂ  流入路
１０３ａ、１０３ｂ  流出路
１０５ａ、１０５ｂ  凸状部
１１０、１１１、１１２  液体流路
３１０  張力帯
３２０  ブロック
３２１  嵌合部
Ｓ１、Ｓ２  中空部
【図１】
2017130248.tif 000003
【図２】
2017130248.tif 000004
【図３】
2017130248.tif 000005
【図４】
2017130248.tif 000006
【図５】
2017130248.tif 000007
【図６】
2017130248.tif 000008
【図７】
2017130248.tif 000009
【国際調査報告】
2017130248.tif 000010
2017130248.tif 000011
2017130248.tif 000012
2017130248.tif 000013