(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直径を変えて変速比を制御する可変駆動プーリ（１０）と、前記可変駆動プーリ（１０）とベルト（５０）で連結されて前記可変駆動プーリ（１０）と相反した作動で直径を変えて前記ベルト（５０）の張力を調節する可変従動プーリ（３０）でなるベルト式無段変速機において、
前記可変駆動プーリ（１０）は、
外周面中央部にプーリ板結合部（１１ａ）が形成されたプーリ軸（１１）と、
前記プーリ軸（１１）のプーリ板結合部（１１ａ）の両端それぞれに結合され、中央部にプーリ軸挿入孔（１２）が貫通形成されて、前記プーリ軸挿入孔（１２）の周りには複数個のスライド溝１３が放射状に形成された一対のプーリ板（１４ａ、１４ｂ）と、
前記プーリ板（１４ａ、１４ｂ）の間に半径方向に移動自在に挿入設置され、外側面にベルト係止用ラチェットギア部（１５ａ）が形成されて、両端部に前記プーリ板（１４ａ、１４ｂ）のスライド溝（１３）にそれぞれ挿入されるスライド部（１５ｂ）と前記プーリ板（１４ａ、１４ｂ）との外側面にそれぞれ突出した案内突起（１５ｃ）が形成された複数個のベルト支持台（１５）と、
前記プーリ軸（１１）のプーリ板結合部（１１ａ）の両端にそれぞれ結合され、前記プーリ板（１４ａ、１４ｂ）の外側面にそれぞれスラスト軸受（１８）を介した状態で回転自在に設置され、中央部にプーリ軸挿入孔（１６）がそれぞれ貫通形成されて、前記プーリ軸挿入孔（１６）の周りには前記プーリ板（１４ａ、１４ｂ）の間に挿入設置された複数個の前記ベルト支持台（１５）の案内突起（１５ｃ）がそれぞれ挿入される複数個のインボリュート曲線溝（１７）がそれぞれ放射状に形成された一対の変速板（１８ａ、１８ｂ）と、
前記プーリ板（１４ａ、１４ｂ）の外側面にそれぞれ回転自在に設置された変速板（１８ａ、１８ｂ）を互いに反対方向に回転させて、前記プーリ板（１４ａ、１４ｂ）の間に挿入設置された複数個の前記ベルト支持台（１５）を半径方向に移動させるようになる変速板回転装置とで構成され、
前記可変従動プーリ（３０）は、前記可変駆動プーリ（１０）と同様の構造でなされるが、前記可変従動プーリ（３０）のベルト支持台（３１）の外側面に具備されたベルト係止用ラチェットギア部（３１ａ）が可変駆動プーリ（１０）のベルト支持台（１５）に形成されたベルト係止用ラチェットギア部（１５ａ）の傾斜方向と反対に形成されるように構成され、
前記傾斜方向は、ラッチェットギヤ部（１５ａ，３１ａ）において、歯先がプーリ軸（１１）の回転方向または回転方向と逆の方向にずれて歯が傾斜している場合の傾斜方向を言い、
歯の傾斜は、プーリ板（１４ａ，１４ｂ）のスライド溝（１３）に挿入されて形成される円環状のベルト支持台（１５）のラジアル方向の中心線とプーリ板（１４ａ，１４ｂ）の回転方向の先行歯面及び後行歯面の圧力面がなす角度に差異がある場合に発生し、
前記ベルト（５０）は、内周面に前記可変駆動プーリ（１０）のベルト支持台（１５）に形成されたベルト係止用ラチェットギア部（１５ａ）に噛み合う駆動側ラチェットギア部（５１）と、可変従動プーリ（３０）のベルト支持台（３１）に形成されたベルト係止用ラチェットギア部（３１ａ）に噛み合う従動側ラチェットギア部（５２）とが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】
前記変速板回転装置は、
前記変速板（１８ａ、１８ｂ）の外側面中央部にそれぞれ結合設置され、前および後面にプーリ軸（１１）が貫通する通孔（１９）が形成され、内部にオイルチャンバ（２０）が形成されたハウジング（２１）の内部両側にオイルチャンバ（２０）を２個の空間で分割する隔壁（２１ａ、２１ｂ）が対向するように固定設置され、前記隔壁（２１ａ、２１ｂ）によって２個の空間に分割されたオイルチャンバ（２０）の内部には前記ハウジング（２１）を貫通するように挿入された前記プーリ軸（１１）の外周面に結合されて、前記プーリ軸（１１）と共に回転するようになるローター（２２）が挿入設置され、前記ローター（２２）の外周面両側には前記隔壁（２１ａ、２１ｂ）によって２個の空間に分割された前記オイルチャンバ（２０）を４個の空間に分割するベイン（２３ａ、２３ｂ）が突出形成するように構成された一対の油圧アクチュエータ（２４ａ、２４ｂ）と、
前記変速板（１８ａ、１８ｂ）にそれぞれ結合設置された前記油圧アクチュエータ（２４ａ、２４ｂ）に油圧を加えるために前記油圧アクチュエータ（２４ａ、２４ｂ）の各ハウジング２１の内部に挿入設置された前記ローター（２２）に貫通形成された複数個のオイル油出入孔（２２ａ、２２ｂ）と連通するように前記プーリ軸１１の内部に形成された油圧油路（２５）と、
前記プーリ軸（１１）の内部に形成された前記油圧油路（２５）と連通するように前記プーリ軸（１１）の外周面一側に回転自在に挿入設置されたオイル油出入ポート（２６）、で構成された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】
本発明は、ベルト式無段変速機に関するものであり、より詳細には、直径を変えて変速比を制御する可変駆動プーリと、可変駆動プーリとベルトで連結されて可変駆動プーリと相反した作動で直径を変えてベルトの張力を調節するようになる可変従動プーリでなるベルト式無段変速機であり、可変駆動プーリ及び可変従動プーリは、プーリ軸に結合された一対のプーリ板間にベルト係止用ラチェットギア部が形成された複数個のベルト支持台が半径方向に移動自在に挿入設置されて、各プーリ板の外側面には変速板回転装置によって互いに反対方向に回転しながら複数個のベルト支持台を半径方向に移動させるようになる変速板が設置されて構成され、ベルトは内周面に可変駆動プーリ及び可変従動プーリのベルト支持台に形成されたベルト係止用ラチェットギア部にそれぞれ噛み合うようになるラチェットギア部が相互に形成されて構成することで、可変駆動プーリ及び可変従動プーリの直径をより容易、円滑に変えることができるようにして、より正確で効率的な無段変速が可能であるようにさせると共に、大きい負荷がかかった場合にもプーリとベルトとの間にスリップ現象が生ずることを防止して、より効率的な動力伝達が実現できるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、無段変速機（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ、ＣＶＴ）とは、与えられた変速パターンによって最大変速比と最小変速比との間を連続的に変速させることで、エンジンで発生した駆動力を最大限効率的に利用することができるようにして、優れた動力性能と燃費向上を具現できるようにする装置を称している。
【０００３】
このような無段変速機は、自動車だけでなく、産業機械、ホイスト、物品移送用コンベヤー、ウインチ、エレベーター及びエスカレーターなど多様な産業現場で広く使用されている。従来の無段変速機は、大部分その構造が複雑で使用時に故障の発生が多く、特に、変速段階がない無段変速とはするが、実質的な作動構造で見ると構造自体が有段で変速されることで変速範囲が極めて制限され、各種用途への適用が満足にいかない問題点があった。
【０００４】
従来の無段変速機では、図１に示すようなＶ−ベルト式無段変速機１００が広く使用されている。このＶ−ベルト式無段変速機１００は、エンジンで発生した出力を、直接伝達を受ける駆動軸１０１の外周縁に固定設置された駆動側固定プーリ板１０２と、駆動側固定プーリ板１０２と共に駆動側Ｖ字溝１０４を形成するように駆動軸１０１の外周縁に軸方向に移動自在に設置された駆動側可動プーリ板１０３と、駆動側可動プーリ板１０３の背面で駆動油圧室１０５を形成する駆動側油圧シリンダー１０６で構成された可変駆動プーリ１０７と、駆動軸１０１と平行に所定の遠隔位置に配置された従動軸１０８の外周縁に固定設置された従動側固定プーリ板１０９と、従動側固定プーリ板１０９と共に従動側Ｖ字溝１１１を形成するように従動軸１０８の外周縁に軸方向に移動自在に設置された従動側可動プーリ板１１０と、従動側可動プーリ板１１０の背面で駆動油圧室１１２を形成する従動側油圧シリンダー１１３で構成された可変従動プーリ１１４と、可変駆動プーリ１０７の駆動側Ｖ字溝１０４と可変従動プーリ１１４の従動側Ｖ字溝１１１との間にかかるように設置されたＶ−ベルト１１５とで構成されている。
【０００５】
このように構成された従来のＶ−ベルト式無段変速機は、駆動軸１０１の内部に形成された流路を通じて駆動側油圧シリンダー１０６の駆動油圧室１０５に一定な油圧を加えて駆動側可動プーリ板１０３を軸方向に移動させて可変駆動プーリ１０７の駆動側Ｖ字溝１０４の幅を狭めると共に、従動軸１０８の内部に形成された流路を通じて従動側油圧シリンダー１１３の駆動油圧室１１２に一定な油圧を加えて、従動側可動プーリ板１１０を軸方向に移動させて可変従動プーリ１１４の従動側Ｖ字溝１１１の幅を広げるか、あるいはその反対に可変駆動プーリ１０７の駆動側Ｖ字溝１０４の幅を広げると共に可変従動プーリ１１４の従動側Ｖ字溝１１１の幅を狭めて可変駆動プーリ１０７と可変従動プーリ１１４にかかるＶ−ベルト１１５の接触半径を変化させることで変速比を形成するようにしている。
【０００６】
しかし、前記のように構成された従来のＶ−ベルト式無段変速機は、可変駆動プーリ１０７及び可変従動プーリ１１４にかかるＶ−ベルト１１５がプーリと摩擦方式で接触しているために、大きな負荷がかかると、可変駆動プーリ１０７及び可変従動プーリ１１４とＶ−ベルト１１５との間にスリップ現象が発生し、動力伝達が円滑になされなくなるだけでなく、このようなスリップ現象によってＶ−ベルト１１５の耐久性も著しく低下する問題点があった。また反復使用によってＶ−ベルト１１５の張力が弱くなり、効率的な動力伝達ができなくなる問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するためのものであり、直径を変えて変速比を制御する可変駆動プーリと可変駆動プーリとベルトで連結されて可変駆動プーリと相反した作動で直径を変えてベルトの張力を調節するようになる可変従動プーリでなるベルト式無段変速機において、可変駆動プーリ及び可変従動プーリは、プーリ軸に結合された一対のプーリ板の間にベルト係止用ラチェットギア部が形成された複数個のベルト支持台が半径方向に移動自在に挿入設置され、各プーリ板の外側面には変速板回転装置によって互いに反対方向に回転して複数個のベルト支持台を半径方向に移動させる変速板が設置され、ベルトは内周面に可変駆動プーリ及び可変従動プーリのベルト支持台に形成されたベルト係止用ラチェットギア部にそれぞれ噛み合うようになるラチェットギア部が相互に形成されていることで、可変駆動プーリ及び可変従動プーリの直径を容易、円滑に変えることができるようにしており、これにより、正確で効率的な無段変速を可能にさせると共に、大きい負荷がかかった場合にも、プーリとベルトとの間にスリップ現象が生ずることを防止して、より効率的な動力伝達を具現するようにすることを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記技術的課題を達成するための本発明は、直径を変えて変速比を制御する可変駆動プーリと可変駆動プーリとベルトで連結されて、可変駆動プーリと相反した作動で直径を変えてベルトの張力を調節する可変従動プーリでなるベルト式無段変速機において、可変駆動プーリは、外周面中央部にプーリ板結合部が形成されたプーリ軸と、該プーリ軸のプーリ板結合部の両端にそれぞれ結合されることで中央部にプーリ軸挿入孔が貫通形成されて、プーリ軸挿入孔の周りには複数個のスライド溝が放射状に形成された一対のプーリ板と、該プーリ板の間に半径方向に移動自在に挿入設置されることで、外側面にベルト係止用ラチェットギア部が形成されて、両端部にプーリ板のスライド溝にそれぞれ挿入されるスライド部と、プーリ板の外側面にそれぞれ突出した案内突起が形成された複数個のベルト支持台と、プーリ軸のプーリ板結合部の両端にそれぞれ結合されたプーリ板の外側面にそれぞれスラスト軸受を介した状態で回転自在に設置されることで、中央部にプーリ軸挿入孔がそれぞれ貫通形成されて、プーリ軸挿入孔の周りにはプーリ板の間に挿入設置された複数個のベルト支持台の案内突起がそれぞれ挿入された複数個のインボリュート曲線溝がそれぞれ放射状に形成された一対の変速板と、プーリ板の外側面にそれぞれ回転自在に設置された変速板を互いに反対方向に回転させて、プーリ板の間に挿入設置された複数個のベルト支持台を半径方向に移動させるようになる変速板回転装置で構成されて、可変従動プーリは、可変駆動プーリと同一な構造でなされるが、可変従動プーリのベルト支持台の外側面に具備されたベルト係止用ラチェットギア部が可変駆動プーリのベルト支持台に形成されたベルト係止用ラチェットギア部の傾斜方向と反対に形成されるように構成されて、ベルトは内周面に可変駆動プーリのベルト支持台に形成されたベルト係止用ラチェットギア部に噛み合う駆動側ラチェットギア部と可変従動プーリのベルト支持台に形成されたベルト係止用ラチェットギア部に噛み合う従動側ラチェットギア部が相互に形成されるように構成されたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、変速板回転装置が変速板の外側面中央部にそれぞれ結合設置されることで。前・後面にプーリ軸が貫通する通孔が形成されて、内部にオイルチャンバが形成されたハウジングの内部両側にオイルチャンバを２個の空間で分割する隔壁が対向されるように固定設置されて、隔壁によって２個の空間で分割されたオイルチャンバの内部にはハウジングを貫通するように挿入されたプーリ軸の外周面に結合されて、プーリ軸と共に回転するようになるローターが挿入設置されて、ローターの外周面両側には隔壁によって２個の空間で分割されたオイルチャンバを４個の空間に分割するベインが突出形成されて構成された一対の油圧アクチュエータと、変速板にそれぞれ結合設置された油圧アクチュエータに油圧を加えるために油圧アクチュエータの各ハウジングの内部に挿入設置されたローターに貫通形成された複数個のオイル油出入孔と連通するようにプーリ軸の内部に形成するようになる油圧流路と、プーリ軸の内部に形成された油圧流路と連通するようにプーリ軸の外周面一側に回転自在に挿入設置するようになるオイル油出入ポートで構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記したように本発明によるベルト式無段変速機は、直径を変えて変速比を制御する可変駆動プーリと可変駆動プーリとベルトで連結されて、可変駆動プーリと相反した作動で直径を変えてベルトの張力を調節するようになる可変従動プーリでなるが、可変駆動プーリ及び可変従動プーリはプーリ軸に結合された一対のプーリ板の間にベルト係止用ラチェットギア部が形成された複数個のベルト支持台が半径方向に移動自在に挿入設置されて、各プーリ板の外側面には変速板回転装置によって互いに反対方向に回転しながら複数個のベルト支持台を半径方向に移動させるようになる変速板が設置されて構成され、ベルトは内周面に可変駆動プーリ及び可変従動プーリのベルト支持台に形成されたベルト係止用ラチェットギア部にそれぞれ噛み合うようになるラチェットギア部が相互に形成されて構成されることで、変速板回転装置によって互いに反対方向に回転するようになる変速板を利用してプーリの直径をより容易で円滑に変えることができるようになるので、さらに正確で効率的な無段変速が可能になるだけでなく、大きい負荷がかかる場合にもプーリとベルトとの間にスリップ現象が生ずることが防止されるので、より効率的な動力伝達を具現することができるようになる効果があるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来のＶ−ベルト式無段変速機を示す説明図である。
【図２】本発明によるベルト式無段変速機を示す斜視図である。
【図３】本発明によるベルト式無段変速機に使用されるベルトを示す斜視図である。
【図４】本発明によるベルト式無段変速機の可変駆動プーリ及び可変従動プーリの構成を示す分解斜視図である。
【図５】本発明によるベルト式無段変速機の可変駆動プーリ及び可変従動プーリに使用される油圧アクチュエータの構成を示す分解斜視図である。
【図６】本発明によるベルト式無段変速機の可変駆動プーリ及び可変従動プーリの組み立て状態及び油圧供給ラインを示す断面図である。
【図７】本発明によるベルト式無段変速機の作動過程を示す説明図である。
【図８】本発明によるベルト式無段変速機の作動過程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、上記の目的を達成するための本発明を、図２ないし図８を参照して詳しく説明すると次のようである。
【００１３】
図２は、本発明によるベルト式無段変速機を示す斜視図であり、図３は、本発明によるベルト式無段変速機に使用されるベルトを示す斜視図であり、図４は本発明によるベルト式無段変速機の可変駆動プーリ及び可変従動プーリの構成を示す分解斜視図であり、図５は本発明によるベルト式無段変速機の可変駆動プーリ及び可変従動プーリに使用される油圧アクチュエータの構成を示す分解斜視図であり、図６は本発明によるベルト式無段変速機の可変駆動プーリ及び可変従動プーリの組み立て状態及び油圧供給ラインを示す断面図であり、図７と図８は、本発明によるベルト式無段変速機の作動過程を示す説明図である。
【００１４】
本発明によるベルト式無段変速機は、図２に示しているように直径を変えて変速比を制御する可変駆動プーリ１０と、可変駆動プーリ１０とベルト５０で連結されて、可変駆動プーリ１０と相反した作動で直径を変えてベルト５０の張力を調節するようになる可変従動プーリ３０でなっている。
【００１５】
可変駆動プーリ１０と可変従動プーリ３０は、一部構成を除いては同じ構造であるので、同じ構成に対しては、同じ符号で表記して一緒に説明し、互いに異なる構成に対しては他の符号で表記して別に説明することにする。
【００１６】
可変駆動プーリ１０は、図４に示しているように外周面中央部にプーリ板結合部１１ａが形成されたプーリ軸１１が具備される。この時、プーリ軸１１の外周面中央部に形成されたプーリ板結合部１１ａは、プーリ軸１１と一体で形成されることが好ましいが、製作上の便宜のためにプーリ板結合部１１ａを別途の部品で製作した後にプーリ軸１１に組立てる構成とすることも可能である。
【００１７】
プーリ軸１１のプーリ板結合部１１ａの両端には、一対のプーリ板１４ａ、１４ｂが固定ボルトのような締結手段によってそれぞれ結合される。各プーリ板１４ａ、１４ｂの中央部にはプーリ軸挿入孔１２が貫通形成されて、プーリ軸挿入孔１２の周りには複数個のスライド溝１３が放射状に形成されている。
【００１８】
そして、プーリ板１４ａ、１４ｂの間には複数個のベルト支持台１５が半径方向に移動自在に挿入設置される。各ベルト支持台１５の外側面にはベルト係止用ラチェットギア部１５ａが形成され、両端部にはプーリ板１４ａ、１４ｂのスライド溝１３にそれぞれ挿入されるスライド部１５ｂと、プーリ板１４ａ、１４ｂの外側面にそれぞれ突出する案内突起１５ｃが形成されている。
【００１９】
この時、プーリ板１４ａ、１４ｂそれぞれに形成された複数個のスライド溝１３は、プーリ軸挿入孔１２を中心にそれぞれ放射状に形成することも可能であるが、プーリ板の中心を通る直線に対して一定な角度をなすように傾くようにそれぞれ形成することが望ましく、その傾斜角度は無段変速機の大きさや規格、用途範囲によって０〜９０度の範囲内で適切な値で選定することが好ましい。
【００２０】
このようにプーリ板１４ａ、１４ｂそれぞれに形成された複数個のスライド溝１３は、プーリ軸挿入孔１２を中心に放射状に形成されるが、プーリ板の中心を通る直線に対して一定な角度をなすように傾くようにそれぞれ形成すると共に、ベルト支持台１５の外側面に形成されたベルト係止用ラチェットギア部１５ａも同じ角度で傾くように形成するようにすれば、互いに平行に対応されたスライド溝１３の間に挿入設置された複数個のベルト支持台１５がプーリ軸１１の軸中心線に対して前記の角度程度傾いた状態で半径方向に移動しながらベルト５０と接触するようになることによって、複数個のベルト支持台１５の外側面に形成されたベルト係止用ラチェットギア部１５ａが一度にベルト５０と接触しないようになって、ベルト係止用ラチェットギア部１５ａの一側から順次にベルト５０と接触するようになるので、プーリの直径が変えられて変速される過程で複数個のベルト支持台１５とベルト５０が互いに接触する時に発生する衝撃と騷音を低減させることができるようになるだけでなく、高速回転時にもより安定な変速ができるようになる。
【００２１】
ベルト支持台１５の個数は、プーリにかかるベルト５０が安定に支持された状態で円滑に回転できるように設計条件によってプーリの最小直径に該当する円を均一に等分して最大限多い個数で形成することが有利であるが、ベルト支持台１５の外側面に形成されたベルト係止用ラチェットギア部１５ａの大きさと両端部に設置されたスライド部１５ｂと案内突起１５ｃの強度と加工及び組み立て性を考慮すれば、２４個程度に形成することが好ましい。
【００２２】
プーリ軸１１のプーリ板結合部１１ａの両端にそれぞれ結合されたプーリ板１４ａ、１４ｂの外側面には一対の変速板１８ａ、１８ｂがそれぞれスラスト軸受１８を介した状態で回転自在に設置される。各変速板１８ａ、１８ｂの中央部にはプーリ軸挿入孔１６がそれぞれ貫通形成されて、プーリ軸挿入孔１６の周りにはプーリ板１４ａ、１４ｂの間に挿入設置された複数個のベルト支持台１５の案内突起１５ｃがそれぞれ挿入された複数個のインボリュート曲線溝１７がそれぞれ放射状に形成される。
【００２３】
この時、変速板１８ａ、１８ｂに各ベルト支持台１５の案内突起１５ｃが案内されるように形成された複数個の溝１７をインボリュート曲線（ｉｎｖｏｌｕｔｅ  ｃｕｒｖｅ）形態で形成した理由は、変速に必要となる力、すなわち、プーリ板１４ａ、１４ｂの間に挿入設置された複数個のベルト支持台１５を半径方向に移動させるのに必要となる変速板１８ａ、１８ｂの回転力がプーリの直径が最大である部分で最小である部分に至るまでいつも均一に複数個のベルト支持台１５に伝達することができるようになり、どの範囲でも同じ回転力で変速が可能であるようにさせるためである。
【００２４】
そして、プーリ板１４ａ、１４ｂの外側面にそれぞれ回転自在に設置された変速板１８ａ、１８ｂは、変速板回転装置によって互いに反対方向に回転するようになり、プーリ板１４ａ、１４ｂの間に挿入設置された複数個のベルト支持台１５を半径方向に移動させることができるようになる。
【００２５】
変速板１８ａ、１８ｂ互いに反対方向に回転させるための変速板回転装置は、図６に示しているように、変速板１８ａ、１８ｂの外側面中央部にそれぞれ結合設置された一対の油圧アクチュエータ２４ａ、２４ｂと、油圧アクチュエータ２４ａ、２４ｂに油圧を加えるためにプーリ軸１１の内部に形成された油圧油路２５と、プーリ軸１１の内部に形成された油圧油路２５に連通するようにプーリ軸１１の外周面一側に回転自在に挿入設置されたオイル油出入ポート２６でなっている。
【００２６】
変速板回転装置を構成する一対の油圧アクチュエータ２４ａ、２４ｂは、変速板１８ａ、１８ｂの外側面中央部にそれぞれ結合設置されることで、図５に示しているように、前・後面にプーリ軸１１が貫通する通孔１９が形成されて、内部にオイルチャンバ２０が形成されたハウジング２１の内部両側にオイルチャンバ２０を２個の空間で分割する隔壁２１ａ、２１ｂが対向されるように固定設置され、隔壁２１ａ、２１ｂによって２個の空間に分割されたオイルチャンバ２０の内部にはハウジング２１を貫通するように挿入されたプーリ軸１１の外周面に結合されて、プーリ軸１１と共に回転するようになるローター２２が挿入設置され、ローター２２の外周面両側には隔壁２１ａ、２１ｂによって２個の空間に分割されたオイルチャンバ２０を４個の空間に分割するベイン２３ａ、２３ｂが突出形成されて構成されている。
【００２７】
この時、ハウジング２１の内部に設置された隔壁２１ａ、２１ｂとベイン２３ａ、２３ｂによって分割された４つの空間を、蜜閉するためのオイルシール２７、２８がそれぞれ設置される。
【００２８】
そして、ローター２２の外周面には複数個のオイル油出入孔２２ａ、２２ｂが貫通形成される。このオイル油出入孔２２ａ、２２ｂは、ローター２２の内周面に形成されたオイル溝によってプーリ軸１１の内部に形成された油圧油路２５と連通するようになる。
【００２９】
油圧油路２５は、プーリ軸１１と共に回転するようになる油圧アクチュエータ２４ａ、２４ｂに安定的な油圧を加えるためのものであり、変速板１８ａ、１８ｂにそれぞれ結合設置された油圧アクチュエータ２４ａ、２４ｂの各ハウジング２１の内部に挿入設置されたローター２２に貫通形成された複数個のオイル油出入孔２２ａ、２２ｂと連通するようにプーリ軸１１の内部に形成される。
【００３０】
オイル油出入ポート２６は、一定な速度で回転するプーリ軸１１の内部に形成された油圧油路２５に油圧供給装置を連結するためのものであり、プーリ軸１１の内部に形成された油圧油路２５と連通するようにプーリ軸１１の外周面一側に回転自在に挿入設置される。
【００３１】
この時、オイル油出入ポート２６の外周面一側には、一対のオイル油出入孔２６ａ、２６ｂが貫通形成される。このオイル油出入孔２６ａ、２６ｂは、オイル油出入ポート２６の内周面に形成されたオイル溝によってプーリ軸１１の内部に形成された油圧油路２５と連通するようになる。
【００３２】
そして、変速板回転装置の油圧供給ラインは、図６に示しているように、プーリ軸１１の外周面一側に回転自在に挿入設置されたオイル油出入ポート２６のオイル油出入孔２６ａを通じて流入されたオイルが、プーリ軸１１の内部に形成された第１油圧油路２５ａを経て油圧アクチュエータ２４ａと油圧アクチュエータ２４ｂにそれぞれ流入された後、プーリ軸１１の内部に形成された第２油圧油路２５ｂを経ってオイル油出入ポート２６のオイル油出入孔２６ｂを通じて戻る、あるいはオイル油出入ポート２６のオイル油出入孔２６ｂを通じて流入されたオイルがプーリ軸１１の内部に形成された第２油圧油路２５ｂを経て油圧アクチュエータ２４ｂと油圧アクチュエータ２４ａにそれぞれ流入された後、プーリ軸１１の内部に形成された第１油圧油路２５ａを経てオイル油出入ポート２６のオイル油出入孔２６ａを通じて戻るように構成されている。
【００３３】
一方、可変従動プーリ３０は、可変駆動プーリ１０と同様な構造であるが、図２に示しているように可変従動プーリ３０のベルト支持台３１の外側面に具備されたベルト係止用ラチェットギア部３１ａが、可変従動プーリ１０のベルト支持台１５に形成されたベルト係止用ラチェットギア部１５ａの傾斜方向と反対に形成されて構成される。
【００３４】
この時、可変駆動プーリ１０のベルト支持台１５の外側面に具備されたベルト係止用ラチェットギア部１５ａと、可変従動プーリ３０のベルト支持台３１の外側面に具備されたベルト係止用ラチェットギア部３１ａは、変速時の衝撃を減少させると共により安定で均衡したベルト係止状態を維持するように同一線上に形成しないで、その位置を互いに異なるように形成することが好ましい。
【００３５】
すなわち、図２に示しているように、可変駆動プーリ１０のベルト係止用ラチェットギア部１５ａがベルト支持台１５の外側面両側に形成されているときには、可変従動プーリ３０のベルト係止用ラチェットギア部３１ａがベルト支持台３１の外側面中央に形成され、逆に可変駆動プーリ１０のベルト係止用ラチェットギア部１５ａがベルト支持台１５の外側面中央に形成されているとき、可変従動プーリ３０のベルト係止用ラチェットギア部３１ａがベルト支持台３１の外側面両側に形成されるようにする。
【００３６】
ベルト５０は、内周面に可変駆動プーリ１０のベルト支持台１５に形成されたベルト係止用ラチェットギア部１５ａに噛み合う駆動側ラチェットギア部５１と、可変従動プーリ３０のベルト支持台３１に形成されたベルト係止用ラチェットギア部３１ａに噛み合う従動側ラチェットギア部５２が形成されて構成される。
【００３７】
この時、ベルト５０は、平ベルト（ｆｌａｔ  ｂｅｌｔ）やリンクベルト（ｌｉｎｋ  ｂｅｌｔ）形態で形成することが可能であり、ベルト５０を平ベルト形態で形成する場合には、既存のベルトと同じ材質で形成するか、または耐久性を向上させるために金属材質や合成樹脂または炭素纎維材質で形成することが好ましい。
【００３８】
そして、ベルト５０をリンクベルト形態で形成する場合には、図３に示しているように可変駆動プーリ１０のベルト支持台１５に形成されたベルト係止用ラチェットギア部１５ａに噛み合う駆動側ラチェットギア部５１が形成された複数個のリンクプレート５３と、可変従動プーリ３０のベルト支持台３１に形成されたベルト係止用ラチェットギア部３１ａに噛み合う従動側ラチェットギア部５２が形成された複数個のリンクプレート５４が、リンクピン５５によって連結するのが好ましい。
【００３９】
そして、ベルト５０の内周面に具備された駆動側ラチェットギア部５１と従動側ラチェットギア部５２は、可変駆動プーリ１０のベルト係止用ラチェットギア部１５ａと可変従動プーリ３０のベルト係止用ラチェットギア部３１ａの位置にそれぞれ対応するように形成するのが好ましい。
【００４０】
すなわち、図２と図３に示しているように、可変駆動プーリ１０のベルト係止用ラチェットギア部１５ａと可変従動プーリ３０のベルト係止用ラチェットギア部３１ａが、ベルト支持台１５の外側面両側とベルト支持台３１の外側面中央にそれぞれ形成されれば、ベルト５０の内周面に具備された駆動側ラチェットギア部５１と従動側ラチェットギア部５２は、ベルト５０の内周面両側と内周面中央にそれぞれ形成され、逆に可変駆動プーリ１０のベルト係止用ラチェットギア部１５ａと可変従動プーリ３０のベルト係止用ラチェットギア部３１ａがベルト支持台１５の外側面中央とベルト支持台３１の外側面両側にそれぞれ形成されれば、ベルト５０の内周面に具備された駆動側ラチェットギア部５１と従動側ラチェットギア部５２は、ベルト５０の内周面中央と内周面両側にそれぞれ形成される。
【００４１】
上記のように構成された本発明によるベルト式無段変速機の作用関係を説明すると次のようになる。
【００４２】
本発明によるベルト式無段変速機は、可変駆動プーリ１０と可変従動プーリ３０それぞれに設置された変速板回転装置のオイル油出入ポート２６に油圧供給装置（図示していない）を連結して、油圧アクチュエータ２４ａ、２４ｂをそれぞれ作動させることでプーリの直径を容易、かつ円滑に可変させることができるようにする。
【００４３】
すなわち、図７の（Ａ）（Ｂ）に示しているように大きい直径にある可変駆動プーリ１０の直径を小さくしようとする場合には、プーリ軸１１の外周面一側に回転自在に設置されたオイル油出入ポート２６のオイル油出入孔２６ａとプーリ軸１１の内部に形成された第１油圧油路２５ａを通じて変速板１８ａ、１８ｂの外側面中央部にそれぞれ結合設置された油圧アクチュエータ２４ａ、２４ｂにオイルを供給するようにする。
【００４４】
変速板１８ａの外側面中央部に結合設置された油圧アクチュエータ２４ａに供給されたオイルは、図７の（Ａ）に示しているように、ローター２２に貫通形成された複数個のオイル油出入孔２２ａを通じてハウジング２１の内部に形成されたオイルチャンバ２０の第１空間２０ａと第３空間２０ｃに流入され、ハウジング２１の内部に固定設置された隔壁２１ａ、２１ｂに油圧を加え、オイルチャンバ２０の第２空間２０ｂと第４空間２０ｄに保存されたオイルをローター２２のオイル油出入孔２２ｂを通じて流出しながらハウジング２１が回転するようになって、ハウジング２１が回転することによって、ハウジング２１に結合されている変速板１８ａが時計方向に回転するようになる。
【００４５】
そして、変速板１８ｂの外側面中央部に結合設置された油圧アクチュエータ２４ａに供給されたオイルは、油圧アクチュエータ２４ｂを作動させることによって油圧アクチュエータ２４ｂに結合されている変速板１８ｂが反時計方向に回転するようになる。
【００４６】
この時、変速板１８ａ、１８ｂは、油圧アクチュエータ２４ａ、２４ｂの各ハウジング２１の内部に設置されたローター２２がＸ字形態で交差するように設置、すなわち、油圧アクチュエータ２４ａのローター２２は、ベイン２３ａ、２３ｂがそれぞれ５時方向と１１時方向を向けるように設置されて、油圧アクチュエータ２４ｂのローター２２は、ベイン２３ａ、２３ｂがそれぞれ１時方向と７時方向を向けるように設置されることによって、油圧アクチュエータ２４ａ、２４ｂに油圧が加えられる度に互いに反対方向に回転するようになる。
【００４７】
このように変速板１８ａ、１８ｂが油圧アクチュエータ２４ａ、２４ｂによって互いに反対方向に回転するようになれば、変速板１８ａ、１８ｂのインボリュート曲線溝１７に挿入されたベルト支持台１５の案内突起１５ｃに回転力が加えられるようになって、ベルト支持台１５の両末端部に形成された案内突起１５ｃにそれぞれ変速板１８ａ、１８ｂの回転力が加えられることによって、ベルト支持台１５のスライド部１５ｂがプーリ板１４ａ、１４ｂのスライド溝１３に沿ってプーリの中心方向に移動するようになることで、複数個のベルト支持台１５によって形成された可変駆動プーリ１０の直径を、容易、かつ円滑に小さくすることができる。
【００４８】
引き続いて、図８の（Ａ）（Ｂ）に示しているように小さい可変駆動プーリ１０の直径を大きくしようとする場合には、プーリ軸１１の外周面一側に回転自在に設置されたオイル油出入ポート２６のオイル油出入孔２６ｂとプーリ軸１１の内部に形成された第２油圧油路２５ｂを通じて変速板１８ａ、１８ｂの外側面中央部にそれぞれ結合設置された油圧アクチュエータ２４ａ、２４ｂにオイルを供給するようになる。
【００４９】
変速板１８ａの外側面中央部に結合設置された油圧アクチュエータ２４ａに供給されたオイルは、ローター２２に貫通形成された複数個のオイル油出入孔２２ｂを通じてハウジング２１の内部に形成されたオイルチャンバ２０の第２空間２０ｂと第４空間２０ｄに流入し、ハウジング２１の内部に固定設置された隔壁２１ａ、２１ｂに油圧を加えるようになって、オイルチャンバ２０の第２空間２０ｂと第４空間２０ｄに流入したオイルによってハウジング２１の内部に固定設置された隔壁２１ａ、２１ｂに油圧が加えることによってオイルチャンバ２０の第１空間２０ａと第３空間２０ｃに保存されたオイルがローター２２のオイル油出入孔２２ａを通じて流出しながらハウジング２１が回転するようになり、ハウジング２１が回転することによってハウジング２１に結合されている変速板１８ａが反時計方向に回転するようになる。
【００５０】
そして、変速板１８ｂの外側面中央部に結合設置された油圧アクチュエータ２４ｂに供給されたオイルは、油圧アクチュエータ２４ｂを作動させることによって油圧アクチュエータ２４ｂに結合されている変速板１８ｂが時計方向に回転するようになる。
【００５１】
このように変速板１８ａ、１８ｂが油圧アクチュエータ２４ａ、２４ｂによって互いに反対方向に回転するようになれば、変速板１８ａ、１８ｂのインボリュート曲線溝１７に挿入されたベルト支持台１５の案内突起１５ｃに回転力が加えられ、ベルト支持台１５の両末端部に形成された案内突起１５ｃにそれぞれ変速板１８ａ、１８ｂの回転力が加えられて、ベルト支持台１５のスライド部１５ｂが、プーリ板１４ａ、１４ｂのスライド溝１３に沿ってプーリ中心の反対方向に移動するようになる。これにより、複数個のベルト支持台１５によって形成された可変駆動プーリ１０の直径を容易で円滑に増大させることができるようになる。
【００５２】
一方、可変従動プーリ３０は、油圧アクチュエータ２４ａ、２４ｂの内部にそれぞれ設置されたローター２２の設置方向が可変駆動プーリ１０と反対に設置されて、油圧アクチュエータ２４ａ、２４ｂに油圧が加えられた場合、変速板１８ａ、１８ｂが可変駆動プーリ１０とは反対方向にそれぞれ回転するようになるので、可変駆動プーリ１０の直径が大きくなる時には直径が小さくなり、可変駆動プーリ１０の直径が小さくなる時には直径が大きくなるように可変駆動プーリ１０と相反するように作動する。
【００５３】
このように可変従動プーリ３０は、可変駆動プーリ１０と相反した作動で直径が変ることで、可変駆動プーリ１０と可変従動プーリ３０との間にかかるベルト５０の張力を円滑に調節することができるようになる。
【００５４】
したがって、本発明によるベルト式無段変速機は、可変駆動プーリ１０及び可変従動プーリ３０の直径をより容易で円滑に変えることができるようになるので、より正確で効率的な無段変速が可能になる。
【００５５】
また、本発明によるベルト式無段変速機は、ベルト５０の内周面一側に形成された駆動側ラチェットギア部５１が、可変駆動プーリ１０に具備された複数個のベルト支持台１５の外側面に形成されたベルト係止用ラチェットギア部１５ａに堅固に噛み合うと共に、内周面他軸に形成された従動側ラチェットギア部５２が、可変従動プーリ３０に具備された複数個のベルト支持台３１の外側面に形成されたベルト係止用ラチェットギア部３１ａに堅固に噛み合った状態で回転するようになるので、大きい負荷がかかる場合にもプーリとベルトとの間にスリップ現象が生ずることを効果的に防止することができるようになる。
【００５６】
併せて、本発明によるベルト式無段変速機は、可変駆動プーリ１０と可変従動プーリ３０の幅を広く形成すると共に、ベルト支持台１５、３１の外側面にそれぞれ形成されたベルト係止用ラチェットギア部１５ａ、３１ａの個所と可変駆動プーリ１０と可変従動プーリ３０との間にかかるベルト５０の個数を増やすことで、変速機を大きくすることができるようになるので、自動車だけでなく、船舶やホイスト、物品移送用コンベヤー、ウインチ、エレベーター及びエスカレーターなど各種産業現場で使用されている装置にも無難に適用することができるようになる。
【符号の説明】
【００５７】
１；無段変速機
１０；可変駆動プーリ
１１；プーリ軸
１１ａ；プーリ板結合部
１２；プーリ軸挿入孔
１３；スライド溝
１４ａ、１４ｂ；プーリ板
１５；ベルト支持台
１５ａ；ベルト係止用ラチェットギア部
１５ｂ；スライド部
１５ｃ；案内突起
１６；プーリ軸挿入孔
１７；インボリュート曲線溝
１８；スラスト軸受
１８ａ、１８ｂ；変速板
１９；通孔
２０；オイルチャンバ
２１；ハウジング
２１ａ、２１ｂ；隔壁
２２；ローター
２２ａ、２２ｂ；オイル油出入孔
２３ａ、２３ｂ；ベイン
２４ａ、２４ｂ；油圧アクチュエータ
２５；油圧油路
２６；オイル油出入ポート
２６ａ、２６ｂ；オイル油出入孔
２７、２８；オイルシール
３０；可変従動プーリ
３１；ベルト支持台
３１ａ；ベルト係止用ラチェットギア部
５０；ベルト
５１；駆動側ラチェットギア部
５２；従動側ラチェットギア部
【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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