JPH07332473A - ベルト無段変速装置の冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱的に厳しいケース内装型のベルト無段変速
装置を効率良く冷却できるものを提供する。 【構成】 駆動及び受動の両プーリＰＫ，ＰＪ共に割り
プーリ構造に構成されたベルト無段変速装置Ａにおい
て、伝動ケースＣａの受動プーリＰＪ側部分に換気入口
２０を、かつ、駆動プーリＰＫ側部分に換気出口２２を
夫々形成し、駆動プーリＰＫを備えた駆動軸１の伝動ケ
ースＣａ外部分に動力取入れ用の板金製入力プーリ４を
取付け、この入力プーリ４に吸出し型の換気ファン２３
を一体形成し、換気ファン２３の回転により、換気出口
２２から伝動ケースＣａ内の吸出し換気作用が可能とな
るよう、換気出口２２に換気ファン２３を近接配置す
る。又、吸出し換気を伝動ケース外面に吹付けて冷却す
る冷却ファン２４を入力プーリ４に一体形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ケース内装型のベルト
無段変速装置を効率良く冷却させる技術に関するもので
ある。コンバインや田植機の変速装置として、或いは各
種産業機器における伝動装置として適用可能である。

【０００２】

【従来の技術】ケース内装型のベルト無段変速装置とし
ては、例えば、特開平６‐３４００４号公報に示された
コンバイン用のものが知られている。内装型ではゴミ等
の異物がベルトへの噛込みおそれや水、油といったもの
の付着おそれがなく、外部に露出させた開放型に比べて
変速作動を支障なく安定的に行える信頼性の良さがあ
る。特に、切れワラや粉塵の舞い上がる中で作業するコ
ンバインといった具合に、作業環境の悪い中で作動させ
る場合に有効である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ベルト無段変速装置で
はベルト側面とプーリ面との摩擦接触で動力伝達させる
ものであり、又、その変速操作はベルトをその張力に抗
してプーリ面上でズレ動かすものであることから元々発
熱し易いものである。従って、エンジンの高出力化を図
るとか大型機種用といった具合に負荷が大きくなると発
熱も顕著になり、ベルトスリップや早期ベルト切れとい
った不具合が生じ易くなる不利がある。本発明の目的
は、ケース内装型のベルト無段変速装置を効率良く冷却
させるものを提供する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的の達成のために
本発明は、駆動プーリと、受動プーリと、これら両プー
リに亘る伝動ベルトとを伝動ケースに内装するととも
に、両プーリのうちの一方を、ベルト巻回半径を可変調
節可能な割りプーリ構造に構成してあるベルト無段変速
装置の冷却構造において、 伝動ケースにおける受動プーリ側部分に換気入口を、
かつ、伝動ケースにおける駆動プーリ側部分とに換気出
口を夫々形成し、駆動プーリを備えた駆動軸の伝動ケー
ス外部分に動力取入れ用の入力プーリを取付け、この入
力プーリに吸出し型の換気ファンを一体形成し、換気フ
ァンの回転により、換気出口から伝動ケース内の吸出し
換気作用が可能となるよう、換気出口と換気ファンとを
相対配置してあることを特徴構成とするものである。

【０００５】又、入力プーリに、換気ファンによる吸
出し換気を伝動ケース外面に吹付け可能とする吹出し型
の冷却ファンを形成してあると好都合である。そして、
冷却ファンを、一対の円板間に、前記駆動軸を中心と
した略放射線状の羽根を配置するとともに、換気ファン
による吸出し換気の吸入口を備えて成る遠心ファンに構
成してあるものでも良い。さらに、冷却ファンの回転
によって生ずる冷却風を伝動ケース外面に案内するガイ
ドカバーを設けるとか、換気出口からの吸出し換気を
換気ファンに案内するガイド体を設ける等すればさらに
好都合である。

【０００６】

【作用】特徴構成によれば、入力プーリが回転すれば
換気ファンが回転して換気出口から吸出し作用し、換気
入口から外気が伝動ケース内に導入されるようになる。
つまり、駆動中は常に伝動ケース内が換気冷却され、熱
の発生を抑制できるのである。換気ファンは、入力用と
して元々備わっている入力プーリに形成されるので、例
えば入力プーリの反対側におけるケース外に専用の吸出
しファンを設ける場合に比べて、構造が簡単であり場所
も取らないようにできる。

【０００７】特徴構成によれば、ケース内から吸出し
た換気によってケース外面も冷却でき、ベルトケースを
内外からより効率的に冷却できるようになるとともに、
その冷却ファンも入力プーリに一体形成されているの
で、専用の冷却ファンが不要である。

【０００８】入力プーリは伝動ケースのすぐ側に配置さ
れるものであるから、特徴構成によれば、換気ファン
による吸出し換気を遠心ファンによって駆動軸と直交す
る方向に、すなわち伝動ケース表面に沿った方向に吹出
させることができる。つまり、風の通路を導くガイド部
材無しでも冷却ファンによる吹出し風をケース外表面に
吹付けることが可能であり、吸出し風を効率良く向き変
更させて吹出せるようになる。

【０００９】特徴構成によれば、冷却ファンを効率良
くケース外面に導くことができて、その冷却効率を改善
できるとともに、特徴構成によれば、換気ファンによ
る吸込み効率がより向上するようになる。

【００１０】

【発明の効果】従って、請求項１〜５記載のいずれの冷
却構造でも、入力プーリを利用した換気ファンによって
強制的に外気を伝動ケース内に給排させる作用により、
経済的に熱的負荷条件の厳しいケース内装型ベルト無段
変速装置を効率良く冷却でき、高出力、大型機種に無理
無く搭載し得るものを提供できた。

【００１１】請求項２記載のベルト無段変速装置では、
伝動ケース外面も冷却できて冷却効率が向上し、請求項
３記載のベルト無段変速装置では合理的に伝動ケース外
面冷却が行えるようになる。又、請求項４又は５記載の
いずれのベルト無段変速装置でも、冷却効率が一層改善
されるようにできた。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明の実施例を、コンバインの伝
動系に使用されるベルト無段変速装置について図面に基
づいて説明する。図５にコンバインの概略の伝動系が示
され、エンジンＥの動力が入力ベルト２７を介してベル
ト無段変速装置Ａに入力され、その変速後の動力をミッ
ションＭを通してクローラ走行装置３１に伝達するとと
もに、受動軸１１軸から変速後の動力を刈取部３２にも
伝動してある。

【００１３】図１に示すように、ベルト無段変速装置Ａ
は、駆動プーリＰＫと、受動プーリＰＪと、これら両プ
ーリに亘る伝動ベルト１６とを半割り構造の伝動ケース
Ｃａに内装して構成されている。駆動及び受動の両プー
リＰＫ，ＰＪ共にベルト巻回半径を可変調節可能な割り
プーリ構造に構成され、各プーリのベルト巻回半径は背
反的に大小調節されるように連係してある。

【００１４】伝動上手側の駆動軸１に対して半割ケース
２の外側部分に、動力が伝達されてくる入力プーリ４が
固定され、駆動軸１における半割ケース２の内側部分に
駆動プーリＰＫが装着されている。駆動プーリＰＫは駆
動軸１に固定取付けされる固定プーリ片５と可動プーリ
片６とで構成され、固定プーリ片５に対向してプーリ部
分６が駆動軸１に、ボール及び溝の構造により一体回転
且つ軸芯方向に移動在に外嵌されている。

【００１５】可動プーリ片６のボス部にリング部材８が
ベアリング７を介して回転自在に外嵌され、リング部材
８に固定された一対のピン８ａに、長方形状で各角部が
少し丸められた受け部材８ｂが取付けられており、他方
の半割ケース３の凹部３ａに入り込んでリング部材８が
回り止めされている。円筒状のカム部材９が一対のベア
リング１０を介して駆動軸１に外嵌されており、左右対
象な一対の傾斜面９ａで構成された凹部がカム部材９に
一対形成されて、リング部材８のピン８ａのローラー８
ｃがカム部材９の一対の凹部に入り込んでいる。

【００１６】伝動下手側の受動軸１１においては、他方
の半割ケース３の内側部分に固定プーリ片１２が配置さ
れ、この固定プーリ片１２に対向して可動プーリ片１３
が受動軸１１に一体回転かつ軸芯方向移動自在に外嵌さ
れている。この受動軸１１の可動プーリ片１３はバネ１
４で固定プーリ片１２側に付勢され、受動軸１１側の負
荷が大きくなるのに比例して可動プーリ片１３を固定プ
ーリ片１２側に押すカム機構１５が設けられている。

【００１７】図１に示す状態は、駆動軸１の可動プーリ
片６が固定プーリ片５から紙面左方に最も離れ、受動軸
１１の可動プーリ片１３が固定プーリ片１２に最も接近
した最低速位置の状態である。そして、この状態からカ
ム部材９を右及び左に回転させると傾斜面９ａを介し
て、リング部材８及び駆動軸１の可動プーリ片６が、固
定プーリ片５側に押し操作されて接近して、駆動プーリ
ＰＫでの伝動ベルト１６の巻回半径が大きくなってい
き、これに伴って受動軸１１の可動プーリ片１３が、固
定プーリ片１２から紙面右方に離れていくことで無段変
速装置１が高速側に変速操作される。

【００１８】次に、このベルト式無段変速装置Ａの変速
操作構造について説明する。図１、図２に示すように、
半割ケース３の外側においてカム部材９のボス部にボス
部材１７が固定され、ボス部材１７に変速レバー１８が
支持されており、ボス部材１７に扇型ギヤ１９が固定さ
れて、この扇型ギヤ１９を回転駆動するギヤードモータ
３３が備えられている。そして、ボス部材１７のアーム
１７ａのピン１７ｂが、扇型ギヤ１９の開孔１９ａに入
り込んでおり、ゴム状の一対の感圧センサー２１がアー
ム１７ａのピン１７ｂを挟み込むように扇型ギヤ１９に
固定されている。

【００１９】図１に示す状態は変速レバー１８を中立停
止位置に操作している状態であり、この状態から変速レ
バー１８を紙面前後方向に操作してカム部材９を回転さ
せようとすると、この操作によりアーム１７ａのピン１
７ｂが感圧センサー２１に押圧され感圧センサー２１か
らの信号により、変速レバー１８の操作方向にボス部材
１７及び扇型ギヤ１９が回転するようにモータが作動し
て、ベルト式無段変速装置が高速側に変速操作される。
そして、変速レバー１８の操作を所望の操作位置で止め
るとモータも停止して、変速レバー１８及びベルト式無
段変速装置がモータによりこの操作位置に保持される。

【００２０】次に、ベルト無段変速装置Ａの冷却構造に
付いて説明する。図１、図３に示すように、伝動ケース
Ｃａにおける受動プーリＰＪ側部分に換気入口２０を、
かつ、駆動プーリＰＫ側部分に換気出口２２を夫々形成
するとともに、入力プーリ４に吸出し型の換気ファン２
３を一体形成してあり、換気ファン２３の回転により、
伝動ケースＣａ内のエアーを換気出口２２から吸出し可
能となるよう、換気出口２２と換気ファン２３とを相対
配置してある。又、入力プーリ４には、換気ファン２３
で吸出されたエアーを伝動ケースＣａ外面に吹付け可能
とする吹出し型の冷却ファン２４も形成されている。

【００２１】換気入口２０は、半割りケース２，３を断
面円形で膨出成形して成り、伝動ケース連結用ボルトの
両側に計２箇所形成されている。この換気入口２０に
は、ゴミや異物のケース内への侵入を阻止するフィルタ
ー（図示せず）を装着するのが好ましい。換気出口２２
は、右半割りケース２における駆動プーリＰＫと入力プ
ーリ４とで挟まれた側壁部分に形成された貫通孔で成
り、駆動軸１を中心とした周方向で等間隔に８箇所空け
られている。

【００２２】図３、図４に示すように、換気ファン２３
は、板金製入力プーリ４の側面に６枚の吸込み羽根２３
ａを部分的に切欠いて曲起し形成することで構成される
とともに、冷却ファン２４は、入力プーリ４の側面に沿
わして取付けられた補助円板２４Ａに、６枚の起立羽根
２４ａを曲起し形成することで構成されている。尚、補
助円板２４Ａは入力プーリ４の強度を補強するものであ
るとともに、その側面には吸込み羽根２３ａの曲起しに
よって形成される吸込み孔２３ｂに対応した通過孔２４
ｂが形成されている。

【００２３】換気出口２２の周囲には、曲起しによって
伝動ケース側に突出する吸込み羽根２３ａに外径側から
近接する円筒状のガイド体２５が右半割りケース２に一
体形成されているとともに、冷却ファン２４の回転によ
って生ずる冷却風を伝動ケースＣａ外面に案内するガイ
ドカバー２６が右半割りケース２に取付けてある。ガイ
ド体２５は、図１に示すように入力プーリ４とでラビリ
ンス部Ｒを形成しており、外部から水、ゴミ、ワラ等の
侵入を規制する機能と、換気ファン２３の吸引力を向上
させる機能とを出している。ガイドカバー２６は入力プ
ーリ４への入力ベルト２７の通過を許容する切欠き２６
ａが形成された鍋蓋形状に形成され、取付け片２６ｂを
介してケース連結ボルト２８で伝動ケースＣａに装着さ
れるとともに、その開放端は右半割りケース２の外面に
極めて接近する状態に配置されている。

【００２４】上記の冷却構造の作用を述べると、入力プ
ーリ４が回転すれば換気ファン２３及び冷却ファン２４
が共に駆動回転し、換気ファン２３の換気出口２２から
の吸出し作用による負圧で換気入口２０から外気が導入
されるのであり、この外気の通過によって両プーリＰ
Ｋ，ＰＪ、伝動ベルト１６等、伝動ケースＣａの内部が
冷却される。そして、換気出口２２がら吸出されたエア
ー（換気排風）は冷却ファン２４による冷却風として再
利用されて吹出され、ガイドカバー２６で伝動ケースＣ
ａに導かれてケース外表面を冷却するのである。伝動ケ
ースＣａの外面にはリブ出しによる多数の冷却フィン２
９が形成されており、冷却効率を向上させてある。つま
り、入力プーリ４に一体形成される両ファン２３，２４
により、ベルト無段変速装置Ａをその内部及び外部の双
方から冷却でき、熱的に厳しい不利面を経済的に、か
つ、省スペースで克服できるのである。

【００２５】〔別実施例〕図６、図７に示すように入力
プーリ４を形成しても良い。すなわち、駆動軸１間際ま
でに迫って径方向に長く補助円板２４Ａを曲起こして起
立羽根２４ａを形成して冷却ファン２４を構成するとと
もに、それによって形成される通過孔２４ｂの内径寄り
部分に相当する開口面積を有した吸込み孔２３ｂを持つ
吸込み羽根２３ａを備えて換気ファン２３を構成するの
である。そして、８箇所の吸込み羽根２３ａの突出部分
を外周から覆うリングガイド３０が換気ファン２３に取
付けられ、これはガイド体２５に内周側から近接してラ
ビリンス構造を形成している。

【００２６】吸込み羽根２３ａが換気出口２２に近づく
ようその突出量を高くしての吸込み率の向上と、吸出し
換気部分にも起立羽根２４ａが存在するようにしての吹
出し率の向上、及び、リングガイド３０による吸込み率
向上を図ってあるとともに、ガイド体２５とによるラビ
リンス作用の強化も図ってある。

【００２７】又、図８に示すように、冷却ファン２４
を、駆動軸１と一体に回転する一対の補助円板２４Ａ，
２４Ｂ間に、駆動軸１を中心とした略放射線状の羽根２
４ａを配置するとともに、換気ファン２３で吸出された
換気の吸入口２４ｂをプーリ側円板２４Ａに形成して成
る遠心ファンに構成しても良い。この手段では、冷却フ
ァン２４に対するエアー取入口及びエアー取出口での給
排効率が改善され、伝動ケースＣａ内での換気効率並び
に冷却効率がさらに向上する利点がある。

【００２８】駆動プーリＰＫのみ、又は受動プーリＰＪ
のみベルト巻回半径可変型の割りプーリ構造に構成され
たベルト無段変速装置Ａに本発明を適用しても良い。

【００２９】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ベルト無段変速装置の構造を示す断面図

【図２】ベルト無段変速装置の側面図

【図３】入力プーリの構造を示す分解図

【図４】換気及び冷却ファンの部分図

【図５】コンバインの概略伝動構造を示す系統図

【図６】入力プーリの第１別構造を示す断面図

【図７】図６に示す入力プーリの構造を示す分解図

【図８】入力プーリの第２別構造を示す要部の断面図

【符号の説明】

１ 駆動軸 ４ 入力プーリ １６ 伝動ベルト ２０ 換気入口 ２２ 換気出口 ２３ 換気ファン ２４ 冷却ファン ２４Ａ，２４Ｂ 補助円板 ２４ａ 羽根 ２４ｂ 吸入口 ２５ ガイド体 ２６ ガイドカバー ＰＫ 駆動プーリ ＰＪ 受動プーリ Ｃａ 伝動ケース

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動プーリ（ＰＫ）と、受動プーリ（Ｐ
   Ｊ）と、これら両プーリ（ＰＫ），（ＰＪ）に亘る伝動
   ベルト（１６）とを、伝動ケース（Ｃａ）に内装すると
   ともに、前記両プーリ（ＰＫ），（ＰＪ）のうちの一方
   を、ベルト巻回半径を可変調節可能な割りプーリ構造に
   構成してあるベルト無段変速装置の冷却構造であって、 前記伝動ケース（Ｃａ）における前記受動プーリ（Ｐ
   Ｊ）側部分に換気入口（２０）を、かつ、前記伝動ケー
   ス（Ｃａ）における前記駆動プーリ（ＰＫ）側部分に換
   気出口（２２）を夫々形成し、 前記駆動プーリ（ＰＫ）を備えた駆動軸（１）の前記伝
   動ケース（Ｃａ）外部分に動力取入れ用の入力プーリ
   （４）を取付け、この入力プーリ（４）に吸出し型の換
   気ファン（２３）を一体形成し、 前記換気ファン（２３）の回転により、前記換気出口
   （２２）から前記伝動ケース（Ｃａ）内の吸出し換気作
   用が可能となるよう、前記換気出口（２２）と前記換気
   ファン（２３）とを相対配置してあるベルト無段変速装
   置の冷却構造。
2. 【請求項２】 前記入力プーリ（４）に、前記換気ファ
   ン（２３）による吸出し換気を前記伝動ケース（Ｃａ）
   外面に吹付け可能とする吹出し型の冷却ファン（２４）
   を形成してある請求項１記載のベルト無段変速装置の冷
   却構造。
3. 【請求項３】 前記冷却ファン（２４）を、一対の円板
   （２４Ａ）、（２４Ｂ）間に、前記駆動軸（１）を中心
   とした略放射線状の羽根（２４ａ）を配置するととも
   に、前記換気ファン（２３）による吸出し換気の吸入口
   （２４ｂ）を備えて成る遠心ファンに構成してある請求
   項２記載のベルト無段変速装置の冷却構造。
4. 【請求項４】 前記冷却ファン（２４）の回転によって
   生ずる冷却風を前記伝動ケース（Ｃａ）外面に案内する
   ガイドカバー（２６）を設けてある請求項２又は３記載
   のベルト無段変速装置の冷却構造。
5. 【請求項５】 前記換気出口（２２）から吸出される換
   気を前記換気ファン（２３）に案内するガイド体（２
   ５）を設けてある請求項１〜４のいずれかに記載のベル
   ト無段変速装置の冷却構造。