JPH10205593A - 可変速プーリおよびこれを含む無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車載エアコンのコンプレッサの駆動用に、クラ
ッチ機能を有する可変速プーリがあれば望ましい。 【解決手段】本可変速プーリでは、一対のＶ溝形成体４
０によって区画されるＶ溝２１の間に、ベルト２を外周
面に掛けられる動力伝達リング６０を挟持する。Ｖ溝２
１は、一対の主体部材４１のテーパ面４１ａと、その外
周に回動自在の保持輪４２のテーパ面４２ａとで区画さ
れる。テンショナプーリ１０でベルト２の張力を変化さ
せて、動力伝達リング６０に対するプーリの接触径を変
化させる。動力伝達リング６０は、保持輪４２間で空回
りし、主体部材４１間で接触径に応じて変速して駆動伝
達できる。 【効果】簡単な構造で、クラッチ機能と変速機能とを操
作できる。

Description

【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、またはベ
ルトが巻き掛けられた動力伝達リングに対する接触径を
変化させることができる可変速プーリおよびこれを含む
無段変速機に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】この
ような可変速プーリとしては、例えば、円板状のＶ溝形
成体が、一対で互いに対向して接近離反可能に配置さ
れ、その間にＶ溝を区画して、このＶ溝にベルトを保持
するものがある（例えば、本願出願人の先願、特願平８
─５５０２９号等）。一対のＶ溝形成体同士を接近また
は離反させることで、ベルトの接触径を変化させて、可
変速でトルクを伝達することができる。

【０００３】このような可変速プーリは、例えば、エン
ジンのクランク軸からの駆動力を車載エアコン用コンプ
レッサ、オルタネータ、オイルポンプ等の補機に伝達す
るためのベルト伝達機構に用いることができる。このよ
うな場合、可変速プーリを、エンジンのクランク軸側に
適用してもよいが、補機側に適用することで、補機が複
数ある場合でも、各補機をその好ましい回転速度で運転
することができる。

【０００４】ところで、補機には、例えば、上述のコン
プレッサのように、クラッチが設けられたものがある。
このような補機では、クラッチの入力軸に可変速プーリ
が取り付けられて、可変速プーリとクラッチとコンプレ
ッサとの各機器が軸方向に並んで配置される。しかしな
がら、このように軸方向に各機器が配置されると、全体
形が大型化し、狭いエンジン室には好ましくない。ま
た、構造も複雑化する。

【０００５】このような場合に、可変速プーリに、駆動
連結を断続できるクラッチ機能があれば望ましい。そこ
で、本発明の目的は、上述のような背景のもとに、クラ
ッチ機能を有する新規な可変速プーリおよびこれを含む
無段変速機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、請求項１に係る発明の可変速プーリは、互いの対向
面間にベルトを保持するＶ溝を区画する一対のＶ溝形成
体を回転軸の周囲に配置し、ベルトに対する接触径を変
化させることができる可変速プーリにおいて、各Ｖ溝形
成体の対向面に、所定の接触径に対応してベルトを空回
りさせる領域が設定されていることを特徴とする。

【０００７】この構成によれば、ベルトの接触径を変化
させて所定の接触径とすると、ベルトはＶ溝形成体に対
して空回りして駆動連結を解除され、クラッチ機能を有
する可変速プーリを得ることができる。請求項２に係る
発明の可変速プーリは、請求項１に記載の可変速プーリ
において、各Ｖ溝形成体は、回転軸とともに回転する主
体部材と、この主体部材に軸受部材を介して相対回転自
在に支持され、且つベルトと連れ回りする連れ回り部材
とを含み、この連れ回り部材のベルトに対する対向面が
上記ベルトを空回りさせる領域を構成していることを特
徴とする。

【０００８】この構成によれば、請求項１にかかる発明
の作用に加えて、連れ回り部材は、主体部材に支持され
ていることによって、駆動連結状態で主体部材と連れ回
りできるので、ベルトを、主体部材から連れ回り部材
へ、その間の速度差の少ない状態でスムーズに移動させ
て、駆動連結をなめらかに解除できる。また、連れ回り
部材は、主体部材に回転自在に支持され、且つベルトと
連れ回りすることによって、駆動連結開始時に、ベルト
と主体部材との間の速度差を速やかに少なくでき、なめ
らかに駆動連結することができる。従って、負荷の増
大、発熱、摩耗等の不具合を回避することができる。

【０００９】請求項３に係る発明の可変速プーリは、請
求項１または２に記載の可変速プーリにおいて、外周面
にベルトが巻き掛けられた動力伝達リングが、両Ｖ溝形
成体の対向面間に偏心可能に挟持されていることを特徴
とする。この構成によれば、請求項１または２にかかる
発明の作用に加えて、動力伝達リングをベルトと別材料
で形成できて好ましい。例えば、動力伝達リングを樹脂
製とすることによって、Ｖ溝形成体と動力伝達リングと
の間の焼き付きを防止することができ、特に、クラッチ
機能を有する可変速プーリに好ましい。

【００１０】また、動力伝達リングを高剛性材料で形成
することによって、通常では変形し易いベルトを、その
変形を防止しつつ、主体部材と連れ回り部材との間をス
ムーズに移動させて、駆動連結をなめらかに断続するこ
とができる。請求項４に係る発明の可変速プーリは、請
求項３に記載の可変速プーリにおいて、連れ回り部材の
ベルトに対する対向面、および主体部材のベルトに対す
る対向面は、互いに異なるテーパ角度を有する一対の円
錐面からなり、動力伝達リングの各側面は、所定の径を
境として上記一対の円錐面に等しいテーパ角度を有する
２段の円錐面からなることを特徴とする。

【００１１】この構成によれば、請求項３にかかる発明
の作用に加えて、動力伝達リングに対する接触径を変化
させるのに伴い、動力伝達リングは、等しいテーパ角度
を有する円錐面同士が沿う安定した状態で、主体部材に
挟持されて駆動伝達でき、また、連れ回り部材に挟持さ
れて駆動伝達を解除できる。この駆動伝達とその解除の
境界となる所定の接触径で、動力伝達リングが主体部材
に挟持される状態から連れ回り部材に挟持される状態へ
と速やかに切り換えることができ、駆動伝達の鋭い断続
を実現できる。

【００１２】請求項５に係る発明の無段変速機は、車載
エアコン用コンプレッサの駆動軸に取り付けられた請求
項１乃至４の何れかに記載の可変速プーリと、ゆるみ側
のベルトの張力を調整して上記接触径を変化させること
により、ベルトと可変速プーリとの間の駆動伝達をオン
オフする手段とを備えたことを特徴とする。この構成に
よれば、請求項１乃至４の何れかにかかる発明の作用に
加えて、上述の可変速プーリはクラッチ機能を有してお
り、コンプレッサに別途クラッチを設けずに済み、車載
エアコン用コンプレッサをエンジンで駆動するのに好ま
しい。

【００１３】また、オンオフする手段によって、駆動伝
達のオンオフと変速とを行えるので、構造を簡単にする
ことができる。また、変速して車載エアコン用コンプレ
ッサを効率良く運転できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態の可
変速プーリおよびこれを含む無段変速機を、添付図面を
参照しながら詳細に説明する。以下の説明では、ベルト
で駆動されるエンジン補機システムの中の従動プーリに
本可変速プーリを適用した場合について説明する。な
お、本可変速プーリは、駆動プーリに適用してもよい
し、駆動プーリと従動プーリの両方に適用しても構わな
い。

【００１５】図１は、本発明の実施の形態にかかる可変
速プーリを含む無段変速機を備えたエンジン補機システ
ムの概略構成図である。このシステムでは、エンジンに
設けられた一連の補機類に備えられた各プーリ、例え
ば、エアーポンプのプーリ３、オルタネータのプーリ
４、エアーコンディショナ用コンプレッサの本可変速プ
ーリ５、パワーステアリング用ポンプのプーリ６、ウォ
ータポンプのプーリ７等が、エンジンのクランクシャフ
トに連結してあるプーリ８と、ベルト２を介して駆動連
結されている。

【００１６】また、プーリ４およびプーリ３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、両プーリ３，４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
行われている。本可変速プーリ５は、ベルト２に対する
接触径を異ならせることができ、それに伴い、後述する
ように変速および駆動伝達の断続を行うことができる。
また、可変速プーリ５では、動力伝達リング６０が可変
速プーリ５の中心に対して偏心可能に設けられ、この動
力伝達リング６０の外周にベルト２が巻き掛けられてい
る。

【００１７】本無段変速機は、本可変速プーリ５、ベル
ト２、およびベルト２の張力を調整して接触径を変化さ
せることにより可変速プーリ５とベルト２との間の駆動
伝達をオンオフする手段を備えている。このオンオフす
る手段は、具体的には、テンショナプーリ１０を含み、
テンショナプーリ１０を制御するために、油圧アクチュ
エータ１１やコントローラ１２等が設けられている。

【００１８】テンショナプーリ１０は、可変速プーリ５
の緩み側、すなわち、可変速プーリ５とプーリ４との間
に設けられ、ベルト２への張力を調整することができ
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
圧アクチュエータ１１によって、図１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。上述の第１の位置に対応して可変速プーリ５はベ
ルト２に対して最大接触径である第１の接触径となり、
また、第２の位置に対応して可変速プーリ５は最小接触
径である第２の接触径となり（具体的には、動力伝達リ
ング６０が破線で示すように可変速プーリ５の中心に対
して偏心する）、最大と最小の間の接触径を所望に設定
することができる。また、第１の位置と第２の位置との
間の所定の位置に、図１で一点鎖線で示す第３の位置が
設定され、それに対応して可変速プーリ５は第３の接触
径となる。

【００１９】テンショナプーリ１０の動作に応じて、可
変速プーリ５は、第１の接触径で、駆動伝達を解除でき
る。また、第３の接触径で、可変速プーリ５は、駆動伝
達を開始することができ、第３の接触径から第２の接触
径までの接触径で、変速して駆動伝達することができ
る。このように接触径を変化させることにより、無段変
速および駆動伝達の断続が達成されている。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
行ってもよい。このテンショナプーリ１０の動作は、コ
ントローラ１２によって制御されている。

【００２０】コントローラ１２は、制御を司るマイクロ
コンピュータ（ＣＰＵ）等を含み、ＲＯＭ等に記憶され
たプログラムに従って制御を実行することができる。Ｃ
ＰＵには、バルブ１５を介して油圧アクチュエータ１１
が接続されており、テンショナプーリ１０を駆動するこ
とができる。また、ＣＰＵには、車室内に設けられたス
イッチ１６等の信号、可変速プーリ５の回転速度を検出
する第１の速度センサ１３の出力信号、およびプーリ８
の回転速度からエンジン回転速度を検出する第２の速度
センサ１４の出力信号が入力されている。

【００２１】コントローラ１２による制御としては、ス
イッチ１６の信号に応答して、テンショナプーリ１０を
動作させて、可変速プーリ５の駆動連結を断続させて、
コンプレッサの運転／停止を行うことができる。例え
ば、エアコン停止時には、テンショナプーリ１０を上述
の第１の位置に変位させておくことにより、コンプレッ
サの駆動を回避することができる。また、エアコン運転
開始の信号に応答して、テンショナプーリ１０を上述の
第１の位置から、第３の位置へ変位させることにより、
コンプレッサの駆動を開始することができる。そして、
テンショナプーリ１０を第３の位置と第２の位置との間
で変位させることにより、コンプレッサを変速しつつ駆
動することができる。このとき、第２の速度センサ１４
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、エンジン回転速度が所定レベルよりも低い状態でテ
ンショナプーリ１０を上述の第２の位置に変位させてお
くことにより、エンジン回転速度に対してコンプレッサ
の回転速度を相対的に高くし、また、エンジン回転速度
が所定レベル以上の状態で上述の第３の位置に変位させ
ておくことにより、エンジン回転速度に対してコンプレ
ッサの回転速度を相対的に低くすることができる。ま
た、第１の速度センサ１３からの出力信号に応じて、コ
ンプレッサの回転速度を所定速度となるように変速させ
てもよい。このようにして、エアコンを効率良く運転す
ることができる。また、エアコン運転停止の信号に応答
して、テンショナプーリ１０を上述の第１の位置に変位
させることにより、ベルト２とコンプレッサとの間の駆
動連結が断たれ、コンプレッサは自身の負荷で停止す
る。

【００２２】図２は、可変速プーリおよびベルトの断面
正面図である。可変速プーリ５は、コンプレッサの駆
動軸２３に同軸に一体回転可能に連結された筒状の回転
軸３０と、この回転軸３０とカム３１を介して駆動伝
達可能に連結された一対のＶ溝形成体４０と、Ｖ溝形
成体４０同士が互いに近接する方向に両Ｖ溝形成体４０
を付勢する付勢手段としての環状の皿ばね３３と、両
Ｖ溝形成体４０間に区画されるＶ溝２１に嵌められ、回
転軸３０の軸線に対して偏心可能な（図４参照）上述の
動力伝達リング６０とを主要部として有している。

【００２３】回転軸３０は、コンプレッサの駆動軸２３
にボルト２４を介して締結され、以下のようにＶ溝形成
体４０に連結されている。すなわち、回転軸３０の左右
端部の外周面には、カム３１が設けられている。カム３
１は、環状部材であり、その外周部の突部３１ａで一方
のＶ溝形成体４０の嵌合溝４１ｄと一体回転可能に係合
しており、また、止め輪３４によって一方のＶ溝形成体
４０の嵌合突起４１ｃに軸方向に係止されている。その
結果、後述するようにＶ溝形成体４０同士と同様に、カ
ム３１同士は軸方向に相対移動可能、且つ一体回転可能
とされている。また、カム３１は、その内周部で回転軸
３０の外周面と嵌合しており、回転軸３０に対して軸方
向に相対移動可能、且つ相対回転可能にして取り付けら
れている。各カム３１の内周部には、係合突起３１ｂが
形成されて、回転軸３０の両端部に形成された一対のカ
ム面３０ａの一方と係合している。このカム面３０ａ
は、例えば、回転軸３０の外周面から径方向内方へ延び
る面であって、軸線に対して所定角度傾いており、この
傾きは、両端のカム面３０ａ同士で逆向きで等しい角度
にされている。このカム面３０ａに、カム３１の係合突
起３１ｂが当接して、カム３１を介して回転軸３０とＶ
溝形成体４０との間で駆動伝達することができる。ま
た、カム面３０ａに係合突起３１ｂを沿わせつつ移動さ
せることによって、一対のカム３１を介して両Ｖ溝形成
体４０を互いに等しい距離を近接または離反するように
移動させることができる。

【００２４】皿ばね３３は、両カム３１、回転軸３０の
外周面および両Ｖ溝形成体４０の内周面とで区画される
環状空間内に、複数、例えば、２０枚が交互に逆向きに
積層されて配置されている。これらの皿ばね３３は、カ
ム３１同士が互いに遠ざかるように両カム３１を付勢
し、両カム３１を介して両Ｖ溝形成体４０を互いに接近
させるように付勢している。

【００２５】Ｖ溝形成体４０は、Ｖ溝２１を区画するた
めのトルク伝達面としてのテーパ面４１ａを有する主体
部材４１と、この主体部材４１に相対回転可能な連れ回
り部材としての保持輪４２とを備えている。主体部材４
１は、上述のテーパ面４１ａを有する円形環状の主体
部４１ｂと、この主体部４１ｂ内径部から軸方向に延
び、円周等配に配置された複数の円弧状の上述の嵌合突
起４１ｃと、隣接する嵌合突起４１ｃ同士の間に形成
され、環状の内方へ開放する円弧状の上述の嵌合溝４１
ｄとを備えている。

【００２６】主体部材４１は、一対で互いにテーパ面４
１ａ同士を対向させて配置され、一方の主体部材４１の
嵌合溝４１ｄに、他方の主体部材４１の嵌合突起４１ｃ
が嵌まっている。この両者の嵌合は、軸方向に移動可能
に、いわゆるルーズフィットに設定されている。それゆ
え、一対の主体部材４１は、一体回転でき、且つ互いに
軸方向に相対移動可能である。

【００２７】図５は、図２の可変速プーリの要部拡大断
面正面図である。図５と図２とを参照する。テーパ面４
１ａは、嵌合突起４１ｃの延びている側の主体部４１ｂ
側面に、軸線に対してテーパ角度Ａを有する円錐面に形
成されている。保持輪４２は、主体部４１ｂの外周に沿
って配置された環状部材であり、そのＶ溝２１に臨む一
方の側面にテーパ面４２ａと、他方の側面に軸受部材と
してのコロ軸受４３の転動体が転動するための軌道面と
を有している。コロ軸受４３は、例えば、ニードルロー
ラベアリングであり、複数の円柱状の転動体が、円板状
の保持環の、所定の間隔で放射状に延びて形成された孔
内に配置されている。保持輪４２は、コロ軸受４３によ
って主体部４１ｂの外周部分に回転自在に支持され、ま
た、主体部４１ｂの内径寄りの部分で円板４４を介して
取り付けられた軸受部材としての玉軸受４５によって、
軸方向への移動を規制されつつ、回動可能に支持されて
いる。このように、保持輪４２が主体部材４１に回転自
在に支持されていることによって、保持輪４２に挟持さ
れた動力伝達リング６０を空回りさせることができ、ベ
ルト２と主体部材４１との間の駆動連結を解除すること
ができる。また、コロ軸受４３がテーパ面４２ａの背後
に接近して配置されていることによって、テーパ面４２
ａをテーパ面４１ａに対して特に軸方向に精度良く支持
でき、さらに、保持輪４２が主体部材４１に内周部の玉
軸受４５と外周部のコロ軸受４３とによって支持される
ことによって、駆動連結開始時にテーパ面４２ａに傾き
が生じるのを防止でき、テーパ面４１ａとテーパ面４２
ａとの間に段差が生じるのを防止するのに好ましい。

【００２８】テーパ面４２ａは、保持輪４２の側面に、
テーパ面４１ａと段差なくつながるように形成されてい
る。テーパ面４２ａは、軸線に対してテーパ角度Ｂを有
する円錐面に形成されている。このテーパ面４２ａおよ
び主体部材４１のテーパ面４１ａは、互いに異なるテー
パ角度を有しており、テーパ角度Ａ＜テーパ角度Ｂであ
る。

【００２９】Ｖ溝２１は、一対の対向面としての、主体
部材４１のテーパ面４１ａ同士と、保持輪４２のテーパ
面４２ａ同士との間に区画されている。このように、こ
のＶ溝２１では、上述の第３の接触径に対応して、それ
より外径側にベルト２を空回りさせる領域としてのテー
パ面４２ａが設けられ、内径側にベルト２を変速して駆
動伝達できる領域としてのテーパ面４１ａが設けられて
いる。このＶ溝２１に動力伝達リング６０が挟持されて
いる。

【００３０】図６は、図２の可変速プーリの動力伝達リ
ングの断面正面図である。動力伝達リング６０は、断面
略台形形状の円環状をしており、その両側面にＶ溝２１
に対向するテーパ面が形成されている。このテーパ面
は、所定の径（図６に一点鎖線Ｃで図示）を境として上
述の一対のテーパ面４１ａ，４２ａに等しいテーパ角度
を有する２段の円錐面、すなわち、外周側部分６０ｂと
内周側部分６０ｃとからなっている。

【００３１】内周側部分６０ｃは、主体部材４１のテー
パ面４１ａに対応してテーパ角度Ａとされ、それゆえ、
テーパ面４１ａとの間で確実に駆動伝達できる。外周側
部分６０ｂは、保持輪４２のテーパ面４２ａに対応して
テーパ角度Ｂに設定され、それゆえ、テーパ面４２ａと
当接して、動力伝達リング６０が安定して空回りするこ
とができる。

【００３２】また、動力伝達リング６０の外周面には、
ベルト２への伝動面６０ａが形成されている。伝動面６
０ａには、接触面積を確保するための周面に沿って環状
に延びる凹凸が形成されている。ベルト２は、いわゆる
Ｖリブベルトであり、上述のの凹凸に互いに噛み合うよ
うな凹凸が、平ベルトの内周面にベルトの延びる方向
（ベルトの走行方向）に延びて設けられている。

【００３３】また、動力伝達リング６０が設けられたこ
とによって、動力伝達リング６０をベルト２と別材料で
形成できて好ましい。例えば、動力伝達リング６０を樹
脂製とすることによって、Ｖ溝形成体４０と動力伝達リ
ング６０との間の焼き付きを防止することができ、特
に、クラッチ機能を有する本可変速プーリ５に好まし
い。また、動力伝達リング６０を高剛性材料で形成する
ことによって、通常では変形し易いベルト２を、その変
形を防止しつつ、主体部材４１と保持輪４２との間をス
ムーズに移動させて、駆動連結をなめらかに断続するこ
とができる。

【００３４】次に、この可変速プーリ５の動作を説明す
る。ここでは、可変速プーリ５はベルト機構の従動側に
使用されて、ベルト２は走行している場合を想定する。
第１の接触径では、図２に示すように、可変速プーリ５
は、両保持輪４２のテーパ面４２ａ間で、動力伝達リン
グ６０のテーパ面の外周側部分６０ｂの全周を挟持して
いる。このとき、動力伝達リング６０は、両主体部材４
１に対して空回りでき、ベルト２と回転軸３０との間の
駆動連結は解除されている。

【００３５】テンショナプーリ１０がベルト張力を増大
させると、動力伝達リング６０は、皿ばね３３による付
勢力に打ち勝って、両Ｖ溝形成体４０間の間隔を広げ
て、可変速プーリ５の径方向内方へ入り込む。その結
果、接触径が小径に変更され、第３の接触径でベルト２
と回転軸３０とは駆動連結される 図３は、図１の可変速プーリの概略構成の断面正面図で
あり、第３の接触径の状態を示す。

【００３６】駆動連結開始時には第３の接触径で、可変
速プーリ５は、その両保持輪４２のテーパ面４２ａ間
で、動力伝達リング６０のテーパ面の外周側部分６０ｂ
を挟持し、同時に、両主体部材４１のテーパ面４１ａ間
で、動力伝達リング６０のテーパ面の内周側部分６０ｃ
を挟持している。このとき、動力伝達リング６０は、主
体部材４１での最大の接触径となり、駆動力を伝達でき
る。

【００３７】そして、第３の接触径から第２の接触径の
間では、可変速プーリ５は、その両主体部材４１のテー
パ面４１ａ間で、動力伝達リング６０のテーパ面の内周
側部分６０ｃを挟持して、可変速プーリ５の接触径に応
じて、変速しつつ駆動力を伝達できる。第２の接触径で
は、図４の可変速プーリの断面側面図に示すように、可
変速プーリ５は、最小の接触径で駆動力を伝達できる。

【００３８】一方、この状態から逆に、テンショナプー
リ１０がベルト張力を減少させると、皿ばね３３による
付勢力が、両Ｖ溝形成体４０間の間隔を狭めて、動力伝
達リング６０は、可変速プーリ５の径方向外方へ押し出
され、可変速プーリ５の接触径が大径に変更されて、第
３の接触径よりも大きくなると、ベルト２と回転軸３０
とは駆動連結が解除される。

【００３９】なお、駆動連結状態では、保持輪４２は、
主体部材４１に支持されていることによって、主体部材
４１と連れ回りすることができる。駆動連結解除時に
は、動力伝達リング６０を、主体部材４１から、それと
連れ回りする保持輪４２へ、その間の速度差の少ない状
態でスムーズに移動させて、駆動連結をなめらかに解除
できる。

【００４０】また、図７の模式図に示すように、駆動連
結を断続する際には、動力伝達リング６０に対する接触
径を変化させるのに伴い、第３の接触径で、動力伝達リ
ング６０が主体部材４１に挟持される状態から保持輪４
２に挟持される状態へと速やかに切り換えることができ
る。すなわち、テーパ面４１ａとテーパ面４２ａとのテ
ーパ角度が異なっていることによって、動力伝達リング
６０は、駆動連結解除状態で保持輪４２のテーパ面４２
ａに沿って接触径を変化でき、このとき、動力伝達リン
グ６０の内周側部分６０ｃおよび主体部材４１のテーパ
面４１ａは互いに交差する方向へ接近離反することがで
きる（図７（ａ），（ｂ）参照）。従って、動力伝達リ
ング６０は、第３の接触径において、内周側部分６０ｃ
で主体部材４１に対して速やかに駆動伝達可能に接触で
き（図７（ｂ），（ｃ）参照）、また、接触を解除する
ことができる（図７（ａ），（ｂ）参照）。

【００４１】さらに、第３の接触径の前後で常に、動力
伝達リング６０のテーパ面は、テーパ面４１ａおよびテ
ーパ面４２ａの少なくとも一方に沿うことができること
によって、動力伝達リング６０は、等しいテーパ角度を
有する円錐面同士が沿う安定した状態で挟持され、従っ
て、ベルト２の走行に支障が生じる虞もない。このよう
に本実施の形態によれば、各Ｖ溝形成体４０に所定の接
触径に対応してベルト２を空回りさせるテーパ面４２ａ
が設けられていることによって、ベルト２の接触径を変
化させて所定の接触径とすると、ベルト２はＶ溝形成体
４０に対して空回りして駆動連結を解除され、クラッチ
機能を有する可変速プーリ５を得ることができる。

【００４２】また、可変速プーリ５が被動側とされ、且
つ保持輪４２が主体部材４１の径方向外側にあることに
よって、駆動連結の解除状態から低速を経て高速へとな
めらかに変速して駆動伝達することができる。また、上
述のように可変速プーリ５では、Ｖ溝２１を区画するテ
ーパ面４１ａおよびテーパ面４２ａのテーパ角度が互い
に異なり、且つそのテーパ角度と等しいテーパ面を動力
伝達リング６０が有している。それゆえ、図７の模式図
に示すように、動力伝達リング６０に対する接触径を変
化させるのに伴い、動力伝達リング６０は、等しいテー
パ角度を有する円錐面同士が沿う安定した状態で、主体
部材４１に挟持されて駆動伝達でき、また、保持輪４２
に挟持されて駆動伝達を解除できる。この間の第３の接
触径で、動力伝達リング６０が主体部材４１に挟持され
る状態から保持輪４２に挟持される状態へと速やかに切
り換えることができ、駆動伝達の鋭い断続を実現でき
る。なお、保持輪４２および主体部材４１の上述の円錐
面が等しいテーパ角度となる場合（図８参照）には、所
定の接触径の範囲で動力伝達リング６０が主体部材４１
と保持輪４２との両部材と挟持されつつ、その挟持され
る状態を移行させることができ、駆動伝達の断続時の衝
撃を緩和することができる。

【００４３】また、駆動連結状態で主体部材４１と連れ
回りできる保持輪４２によって、ベルト２を主体部材４
１から保持輪４２へ、その間の速度差の少ない状態でス
ムーズに移動させて、駆動連結をなめらかに解除でき
る。また、主体部材４１に回転自在に支持され、且つベ
ルト２と連れ回りする保持輪４２は、可変速プーリ５を
駆動側に適用した場合の駆動連結開始時等に、ベルト２
と主体部材４１との間の速度差を速やかに少なくでき、
なめらかに駆動連結することができる。従って、負荷の
増大、発熱、摩耗等の不具合を回避することができる。

【００４４】また、保持輪４２は、動力伝達リング６０
の略全周に嵌まることによって、動力伝達リング６０と
の間の面圧を低減しつつ駆動連結を解除することがで
き、それに加えて、面圧の低い解除状態から駆動連結で
きるので、面圧の高くなる傾向にある駆動連結の断続時
の、動力伝達リング６０とＶ溝形成体４０との間の焼き
付きを防止するのに好ましい。

【００４５】また、図７の模式図に示すように、テーパ
面４１ａのテーパ角度Ａとテーパ面４２ａのテーパ角度
Ｂとは異なっており、且つ動力伝達リング６０はテーパ
面４１ａおよびテーパ面４２ａに等しい傾斜のテーパ面
を有していることによって、動力伝達リング６０を主体
部材４１と保持輪４２の間を移動させて、駆動連結を断
続する際に、動力伝達リング６０が主体部材４１と保持
輪４２との両部材と速やかに面接触することができる。
従って、両テーパ面４１ａ，４２ａ間の傾斜が等しくさ
れて両テーパ面４１ａ，４２ａと動力伝達リング６０が
徐々に接触するような場合に比べて、動力伝達リング６
０の発熱を防止することができる。

【００４６】また、主体部材４１と保持輪４２とを別部
材で形成できるので、駆動力のかかる主体部材４１と空
回りさせる保持輪４２とで求められる耐焼き付き性能も
異なると考えられることから、それに応じた材料とする
ことができて好ましい。このように、可変速プーリ５は
クラッチ機能を有しており、コンプレッサに別途クラッ
チを設けずに済み、車載エアコン用コンプレッサをエン
ジンで駆動するのに好ましい。また、接触径を変化させ
るテンショナプーリ１０によって、変速と駆動伝達のオ
ンオフとを行えるので、操作のための構成等を簡単化で
きる結果、コンプレッサを駆動するための上述の無段変
速機の小型化を図ることができる。また、変速できるの
で、車載エアコン用コンプレッサを効率良く運転でき
る。このように、可変速プーリ５は、小型化の望まれる
車載エアコン用コンプレッサに好ましく適用することが
できる。

【００４７】ところで、テーパ面４１ａとテーパ面４２
ａとの間に、段差が生じることも想定される。このよう
な場合、動力伝達リング６０は、主体部材４１と保持輪
４２との間を滑らかに移動できなくなり、最悪の場合に
は、クラッチ機能を発揮できなくなることも想定され
る。本実施の形態では、テーパ面４１ａのテーパ角度Ａ
とテーパ面４２ａのテーパ角度Ｂとは異なっており、且
つ動力伝達リング６０は上述の両テーパ面４１ａ，４２
ａに等しいテーパ角度を有したテーパ面を有しているこ
とによって、両テーパ面４１ａ，４２ａの間に段差が生
じても、滑らかに動力伝達リング６０を移動させること
ができる。従って、保持輪４２の主体部材４１に対する
組立精度を厳しくする必要がなく、安価に製作できる。
また、部材に単に面取りを施したような場合には、面取
り部で上述の段差を乗り越えることになることから、こ
の場合に比べても、本実施の形態は、耐久性の面で好ま
しい。

【００４８】なお、保持輪４２の構成は、上述のものに
限定されない。例えば、保持輪４２は、Ｖ溝２１の内径
側や、中間径部に設けられてもよい。また、図８の要部
断面側面図に示すように、テーパ面４１ａのテーパ角度
と、テーパ面４２ａのテーパ角度とは等しく角度Ａとさ
れていてもよい。また、コロ軸受４３に代えて、滑り軸
受部材を用いてもよい。また、保持輪４２を支持する軸
受部材が設けられない構成も考えられる。また、保持輪
４２が設けられずに、動力伝達リング６０を支持するコ
ロ軸受が露出して主体部材４１に設けられているような
構成も考えられる。また、図９の側面断面図に示すよう
に、テーパ面４１ａとテーパ面４２ａとが主体部４１ｂ
に形成され、動力伝達リング６０を空回りさせるための
コロ軸受４３がその転動体を保持するケース部材で動力
伝達リング６０の側面外周部分に取り付けられ、コロ軸
受４３の転動体の周面がテーパ面４２ａに沿うようにし
てもよい。要は、Ｖ溝形成体の対向面に所定の接触径に
対応してベルトを空回りさせる領域が設定されていれば
よく、空回りさせるための構成は特に限定されない。

【００４９】また、上述の実施の形態では、可変速プー
リ５ではベルト２は動力伝達リング６０を介して接触径
を変化させていたが、接触径を変化させる可変速プーリ
の構成は上述のものに限定されない。要は、互いの対向
面間にベルトを保持するＶ溝を区画する一対のＶ溝形成
体を回転軸の周囲に配置した可変速プーリであって、ベ
ルトに対する接触径を変化させることができればよい。

【００５０】その他、本発明の要旨を変更しない範囲で
種々の設計変更を施すことが可能である。

【００５１】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、以下の効
果を奏する。すなわち、各Ｖ溝形成体の対向面にベルト
を空回りさせる領域が設定されていることによって、ク
ラッチ機能を有する可変速プーリを得ることができる。
請求項２に係る発明によれば、請求項１にかかる発明の
効果に加えて、駆動連結状態で主体部材と連れ回りでき
る連れ回り部材によって、ベルトをスムーズに移動させ
て、駆動連結をなめらかに解除できる。また、連れ回り
部材は、駆動連結開始時に、ベルトと主体部材との間の
速度差を速やかに少なくして、なめらかに駆動連結する
ことができる。従って、負荷の増大、発熱、摩耗等の不
具合を回避することができる。

【００５２】請求項３に係る発明によれば、請求項１ま
たは２にかかる発明の効果に加えて、動力伝達リングに
よって、Ｖ溝形成体と動力伝達リングとの間の焼き付き
を防止することができる。また、動力伝達リングは、ベ
ルトの変形を防止しつつスムーズに移動させて、駆動連
結をなめらかに断続することができる。従って、特に、
クラッチ機能を有する可変速プーリに好ましい。

【００５３】請求項４に係る発明によれば、請求項３に
かかる発明の効果に加えて、動力伝達リングは、等しい
テーパ角度を有する円錐面同士が沿う安定した状態で、
駆動伝達でき、また、伝達解除できる。この駆動伝達と
その解除の境界となる所定の接触径で、動力伝達リング
は駆動伝達状態とその解除状態とを素早く切り換えて、
駆動伝達の鋭い断続を実現できる。

【００５４】請求項５に係る発明によれば、請求項１乃
至４の何れかにかかる発明の効果に加えて、上述の可変
速プーリは、コンプレッサに別途クラッチを設けずに済
み、また、構造等の面でも、車載エアコン用コンプレッ
サをエンジンで駆動するのに好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる可変速プーリを含
む無段変速機を有するエンジン補機システムの概略構成
図である。

【図２】図１の可変速プーリの概略構成の断面正面図で
あり、第１の接触径の状態を示す。

【図３】図１の可変速プーリの概略構成の断面正面図で
あり、第３の接触径の状態を示す。

【図４】図１の可変速プーリの概略構成の断面正面図で
あり、第２の接触径の状態を示す。

【図５】図２の可変速プーリの要部拡大断面正面図であ
る。

【図６】図２の可変速プーリの動力伝達リングの断面正
面図である。

【図７】動力伝達リングの移動を説明するための、可変
速プーリの要部正面断面の模式図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態にかかる可変速プー
リの主要部の概略構成の断面正面図である。

【図９】本発明の第３の実施の形態にかかる可変速プー
リの概略構成の断面正面図である。

【符号の説明】

２ ベルト ５ 可変速プーリ １０ テンショナプーリ（オンオフする手段） ２１ Ｖ溝 ２３ コンプレッサの駆動軸 ３０ 回転軸 ４０ Ｖ溝形成体 ４１ 主体部材 ４１ａ テーパ面（対向面） ４２ 保持輪（連れ回り部材） ４２ａ テーパ面（対向面） ４３ コロ軸受（軸受部材） ４５ 玉軸受（軸受部材） ６０ 動力伝達リング ６０ｂ 外周側部分（側面） ６０ｃ 内周側部分（側面）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いの対向面間にベルトを保持するＶ溝を
   区画する一対のＶ溝形成体を回転軸の周囲に配置し、ベ
   ルトに対する接触径を変化させることができる可変速プ
   ーリにおいて、 各Ｖ溝形成体の対向面に、所定の接触径に対応してベル
   トを空回りさせる領域が設定されていることを特徴とす
   る可変速プーリ。
2. 【請求項２】請求項１に記載の可変速プーリにおいて、 各Ｖ溝形成体は、回転軸とともに回転する主体部材と、
   この主体部材に軸受部材を介して相対回転自在に支持さ
   れ、且つベルトと連れ回りする連れ回り部材とを含み、
   この連れ回り部材のベルトに対する対向面が上記ベルト
   を空回りさせる領域を構成していることを特徴とする可
   変速プーリ。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の可変速プーリに
   おいて、 外周面にベルトが巻き掛けられた動力伝達リングが、両
   Ｖ溝形成体の対向面間に偏心可能に挟持されていること
   を特徴とする可変速プーリ。
4. 【請求項４】請求項３に記載の可変速プーリにおいて、 連れ回り部材のベルトに対する対向面、および主体部材
   のベルトに対する対向面は、互いに異なるテーパ角度を
   有する一対の円錐面からなり、 動力伝達リングの各側面は、所定の径を境として上記一
   対の円錐面に等しいテーパ角度を有する２段の円錐面か
   らなることを特徴とする可変速プーリ。
5. 【請求項５】車載エアコン用コンプレッサの駆動軸に取
   り付けられた請求項１乃至４の何れかに記載の可変速プ
   ーリと、 ゆるみ側のベルトの張力を調整して上記接触径を変化さ
   せることにより、ベルトと可変速プーリとの間の駆動伝
   達をオンオフする手段とを備えたことを特徴とする無段
   変速機。