JP2008051177A - Torque cam device and belt-driven continuously variable transmission - Google Patents
Torque cam device and belt-driven continuously variable transmission Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008051177A JP2008051177A JP2006226527A JP2006226527A JP2008051177A JP 2008051177 A JP2008051177 A JP 2008051177A JP 2006226527 A JP2006226527 A JP 2006226527A JP 2006226527 A JP2006226527 A JP 2006226527A JP 2008051177 A JP2008051177 A JP 2008051177A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cam
- cam member
- input
- output
- hydraulic chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、トルクカム装置およびベルト式無段変速機に関し、さらに詳しくは、駆動時と被駆動時(逆駆動時)とで別個のカム装置を用いるトルクカム装置およびベルト式無段変速機に関するものである。 The present invention relates to a torque cam device and a belt type continuously variable transmission, and more particularly to a torque cam device and a belt type continuously variable transmission that use separate cam devices for driving and driven (reverse driving). is there.
トルクカム装置は、種々存在するが、入力側カム部材が出力側カム部材に形成された駆動カム面に接触し、入力側カム部材がこの駆動カム面に沿って移動することで、駆動力、すなわちトルクの伝達を行うものがある。このトルクカム装置には、両方のカム部材をリング状に形成し、駆動カム面を周方向に形成することで、トルクを伝達するのみならず、軸方向のうち一方向に推力を発生することができるものもあり、このようなトルクカム装置が車両の変速機、特にベルト式無段変速機に用いられている。 There are various torque cam devices. However, the input cam member is brought into contact with the drive cam surface formed on the output cam member, and the input cam member moves along the drive cam surface. Some perform torque transmission. In this torque cam device, both cam members are formed in a ring shape and the drive cam surface is formed in the circumferential direction, so that not only torque can be transmitted but also thrust can be generated in one of the axial directions. Some of them can be used, and such a torque cam device is used in a transmission of a vehicle, particularly a belt type continuously variable transmission.
ベルト式無段変速機に用いられるトルクカム装置は、一般にセカンダリプーリと最終減速機との間に配置され、カムローラを介してエンジンの出力である出力トルクをセカンダリプーリから最終減速機に伝達することとなる。このとき、軸方向のうち一方向に発生する推力がセカンダリプーリのベルト挟圧力となり、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間に巻き掛けられたベルトを挟持することができる。ここで、ベルト式無段変速機のトルクカム装置には、車両を前進させるための出力トルクである正駆動力以外に被駆動力あるいは逆駆動力が発生する。この被駆動力は、例えばエンジンブレーキを用いる際など最終減速機側から伝達される上記駆動力と同一方向の抵抗トルクである。また、逆駆動力は、車両を後進させるためセカンダリプーリ側から伝達される上記駆動力と反対方向の出力トルクである。このため、ベルト式無段変速機に用いられるトルクカム装置では、駆動カム面以外に、カムローラを介して被駆動時における被駆動力あるいは逆駆動時における逆駆動力を伝達する必要がある。そこで、出力側カム部材に、被駆動カム面が周方向に形成されている。この被駆動カム面は、駆動カム面と周方向上で交互に配置されるように形成される。 A torque cam device used in a belt-type continuously variable transmission is generally disposed between a secondary pulley and a final reduction gear, and transmits output torque, which is an output of the engine, from the secondary pulley to the final reduction gear via a cam roller. Become. At this time, the thrust generated in one of the axial directions becomes the belt clamping pressure of the secondary pulley, and the belt wound between the primary pulley and the secondary pulley can be clamped. Here, in the torque cam device of the belt-type continuously variable transmission, a driven force or a reverse driving force is generated in addition to a normal driving force that is an output torque for moving the vehicle forward. This driven force is a resistance torque in the same direction as the driving force transmitted from the final reduction gear side, for example, when an engine brake is used. The reverse driving force is an output torque in a direction opposite to the driving force transmitted from the secondary pulley side in order to move the vehicle backward. For this reason, in a torque cam device used for a belt type continuously variable transmission, it is necessary to transmit a driven force during driving or a reverse driving force during reverse driving via a cam roller in addition to the driving cam surface. Therefore, the driven cam surface is formed in the circumferential direction on the output cam member. This driven cam surface is formed so as to be arranged alternately with the driving cam surface in the circumferential direction.
駆動カム面と被駆動カム面とが形成されたトルクカム装置では、駆動時から被駆動時(逆駆動時)へあるいは被駆動時(逆駆動時)から駆動時へと駆動状態が切り換わる際に、入力側カム部材の接触する対象が駆動カム面から被駆動カム面へ、あるいは被駆動カム面から駆動カム面へと切り換わる。この駆動状態の切り換わりの際には、入力側カム部材と出力側カム部材とが周方向に相対回転することで、一方のカム面から入力側カム部材が離れ、他方のカム面と接触する。 In a torque cam device in which a driving cam surface and a driven cam surface are formed, when the driving state is switched from driving to driving (during reverse driving) or from driving (reverse driving) to driving The object to be contacted by the input side cam member is switched from the driving cam surface to the driven cam surface or from the driven cam surface to the driving cam surface. When the driving state is switched, the input side cam member and the output side cam member rotate relative to each other in the circumferential direction, so that the input side cam member separates from one cam surface and contacts the other cam surface. .
従来においては、例えば、特許文献1に示すようなトルクカム装置が提案されている。特許文献1に示す従来のトルクカム装置は、カムローラに接触する第1カム面と、第1カム面を設けた円筒部に対して軸方向にのみ移動可能に、長溝およびピンにより案内されるカム部材と、このカム部材に第1カム面と逆方向に傾斜して設けられカムローラに接触する第2カム面とを備えるものである。この従来のトルクカム装置は、ベルト式無段変速機に用いられるものである。
Conventionally, for example, a torque cam device as shown in
このトルクカム装置は、軸方向に配置された圧縮スプリングに圧縮力により、第1カム面および第2カム面との間でカムローラが挟み込まれる。つまり、トルクカム装置の駆動状態に拘わらず、カムローラとカム面との接触が離れることがないものである。従って、上記従来のトルクカム装置では、トルクカム装置の駆動状態に拘わらず、カムローラとカム面との接触が離れることがない。 In this torque cam device, a cam roller is sandwiched between a first cam surface and a second cam surface by a compression force in a compression spring disposed in the axial direction. That is, the contact between the cam roller and the cam surface is not separated regardless of the driving state of the torque cam device. Therefore, in the conventional torque cam device, the contact between the cam roller and the cam surface is not separated regardless of the driving state of the torque cam device.
しかしながら、上記特許文献1に示すような従来のトルクカム装置が被駆動力あるいは逆駆動力を伝達する場合、カムローラとカム部材との間で軸方向のうち一方向の推力が発生する。ここで、この推力が発生する方向は、圧縮スプリングを圧縮させる方向と同一方向である。従って、発生する推力が圧縮スプリングの圧縮力を上回ると、圧縮スプリングが圧縮されてしまうため、最適なベルト挟圧力が発生できない虞があった。つまり、被駆動時あるいは逆駆動力時において最適な推力を発生することができない、あるいは過剰に推力を発生する虞があった。従って、最適なベルト挟圧力を発生させるために、この推力を発生する方向に押圧するカム押圧力をカム油圧室内の内圧によって発生させることが考えられる。また、カム油圧室内の内圧によってカム押圧力を発生する方法では、駆動状態の切り換わり、特に駆動時から被駆動時へ、被駆動時から駆動時への過渡条件での駆動状態の切り換わり時におけるショックの軽減できると考えられる。
However, when a conventional torque cam device as shown in
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、駆動状態に拘わらず最適な推力の発生、あるいは駆動状態の切り替わりの際におけるショックの軽減の少なくともいずれかを実現することができるトルクカム装置およびベルト式無段変速機を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above, and is a torque cam capable of realizing at least one of generation of an optimum thrust regardless of a driving state or reduction of a shock when the driving state is switched. An object of the present invention is to provide a device and a belt type continuously variable transmission.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかるトルクカム装置では、第1入力側カム部材と、第1出力側カム部材とを有し、当該第1入力側カム部材および当該第1出力側カム部材が周方向に相対回転可能に支持され、当該第1入力側カム部材と当該第1出力側カム部材との接触により、正駆動時における正駆動力を伝達するとともに軸方向のうち一方向の推力を発生する第1カム装置と、第2入力側カム部材と、前記第1入力側カム部材に一体形成される第2出力側カム部材とを有し、当該第2入力側カム部材および当該第2出力側カム部材が周方向に相対回転可能に支持され、かつ当該第2入力側カム部材が前記第2出力側カム部材に対して軸方向に移動可能に支持され、当該第2入力側カム部材と当該第2出力側カム部材との接触により、被駆動時における被駆動力、あるいは逆駆動時における逆駆動力を伝達するとともに軸方向のうち一方向の推力を発生する第2カム装置と、前記第2入力側カム部材を前記軸方向のうち前記第2出力側カム部材に接触させる方向に押圧するカム押圧力を当該第2入力側カム部材に作用させるカム油圧室と、を備え、前記カム油圧室は、少なくとも、第1出力側カム部材と、第2入力側カム部材の前記軸方向への移動を案内するカム案内部材との間で固定されたカム油圧室構成部材により構成されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the torque cam device according to the present invention includes a first input-side cam member and a first output-side cam member. The first output cam member is supported so as to be relatively rotatable in the circumferential direction, and a positive driving force during positive driving is transmitted and axial direction by contact between the first input cam member and the first output cam member. A first cam device that generates thrust in one direction, a second input cam member, and a second output cam member formed integrally with the first input cam member. The side cam member and the second output side cam member are supported so as to be relatively rotatable in the circumferential direction, and the second input side cam member is supported so as to be movable in the axial direction with respect to the second output side cam member; The second input side cam member and the second output side cam A second cam device that transmits a driven force at the time of driving or a reverse driving force at the time of reverse driving and generates thrust in one of the axial directions by contact with the member; and the second input side cam member A cam hydraulic chamber that causes the second input cam member to act on the second input cam member that presses the second input cam member in the axial direction in the direction of contacting the second output cam member. It is characterized by comprising a cam hydraulic chamber constituting member fixed between a first output cam member and a cam guide member for guiding the movement of the second input cam member in the axial direction.
この発明によれば、第2入力側カム部材に作用するカム油圧室の内圧によるカム押圧力により、この第2入力側カム部材を第2出力側カム部材に接触させることができる。従って、被駆動時あるいは逆駆動時において、第2入力側カム部材と第2出力側カム部材とが離れないようにすることができるので、最適な推力を発生することができる。 According to this invention, the second input cam member can be brought into contact with the second output cam member by the cam pressing force generated by the internal pressure of the cam hydraulic chamber acting on the second input cam member. Accordingly, since the second input side cam member and the second output side cam member can be kept away from each other when driven or reversely driven, an optimum thrust can be generated.
ここで、トルクカム装置は、その駆動状態が駆動時から被駆動時へと、あるいは駆動時から逆駆動時へと切り換わる場合に、第2カム装置に衝撃力が作用する。しかし、駆動時においても、カム油圧室の内圧により第2入力側カム部材に作用するカム押圧力により、第2入力側カム部材を第2出力側カム部材に接触させることができるとともに、カム油圧室がダンパとして作用することができるため、駆動状態の切り換わりの際に、この第2カム装置に作用する衝撃力を抑制することができる。これにより、耐久性の低下を抑制することができる。 Here, when the driving state of the torque cam device is switched from driving to driven or from driving to reverse driving, an impact force acts on the second cam device. However, during driving, the second input cam member can be brought into contact with the second output cam member by the cam pressing force acting on the second input cam member due to the internal pressure of the cam hydraulic chamber, and the cam hydraulic pressure Since the chamber can act as a damper, the impact force acting on the second cam device can be suppressed when the driving state is switched. Thereby, the fall of durability can be suppressed.
また、カム油圧室は、上記第1カム装置と第2カム装置の1部を使用して形成されているため、カム油圧室を形成するために、構造が複雑になる虞があり、製造が困難となる虞がある。しかしながら、この発明によれば、カム油圧室構成部材は、第1出力側カム部材と、第2入力側カム部材の軸方向への移動を案内するカム案内部材との間に固定される。従って、カム油圧構成部材は、カム油圧室の内圧により軸方向へ移動する力が作用するが、第1出力側カム部材およびカム案内部材により軸方向への移動が規制することができる。これにより、カム油圧構成部材を簡単な構成で軸方向に固定することができる。 Further, since the cam hydraulic chamber is formed by using a part of the first cam device and the second cam device, the structure of the cam hydraulic chamber may be complicated to form the cam hydraulic chamber. May be difficult. However, according to the present invention, the cam hydraulic chamber constituting member is fixed between the first output cam member and the cam guide member for guiding the movement of the second input cam member in the axial direction. Therefore, the cam hydraulic component is subjected to a force that moves in the axial direction due to the internal pressure of the cam hydraulic chamber, but the movement in the axial direction can be restricted by the first output cam member and the cam guide member. Thereby, the cam hydraulic component can be fixed in the axial direction with a simple configuration.
また、この発明では、上記トルクカム装置において、前記第2入力側カム部材は、前記カム油圧室構成部材と前記軸方向において対向する端面に、当該第2入力側カム部材の内周面まで延在する端面溝が形成されていることを特徴とする。 According to the present invention, in the torque cam device, the second input side cam member extends to an inner peripheral surface of the second input side cam member on an end surface facing the cam hydraulic chamber constituting member in the axial direction. An end face groove is formed.
また、この発明では、上記トルクカム装置において、前記第2入力側カム部材は、前記カム油圧室構成部材と前記軸方向において対向する端面に、当該第2入力側カム部材の内周面まで延在する端面凹部が形成されていることを特徴とする。 According to the present invention, in the torque cam device, the second input side cam member extends to an inner peripheral surface of the second input side cam member on an end surface facing the cam hydraulic chamber constituting member in the axial direction. An end face recess is formed.
これらの発明によれば、第2入力側カム部材のカム油圧室構成部材と軸方向において対向する端面がカム油圧室構成部材と接触していても、カム油圧室に供給された作動油が端面溝あるいは端面凹部に流入する。従って、第2入力側カム部材がカム油圧室構成部材と接触していても、第2入力側カム部材とカム油圧室構成部材との間に作動油を素早く供給することができる。これにより、第2入力側カム部材がカム油圧室構成部材と接した状態でも、この第2入力側カム部材の受圧面積を確保することができるので、第2カム装置の作動レスポンスを向上することができる。 According to these inventions, even if the end face of the second input side cam member facing the cam hydraulic chamber constituent member in the axial direction is in contact with the cam hydraulic chamber constituent member, the hydraulic oil supplied to the cam hydraulic chamber is the end face. It flows into the groove or the end surface recess. Therefore, even if the second input side cam member is in contact with the cam hydraulic chamber constituent member, the hydraulic oil can be quickly supplied between the second input cam member and the cam hydraulic chamber constituent member. Thereby, even when the second input side cam member is in contact with the cam hydraulic chamber constituting member, the pressure receiving area of the second input side cam member can be secured, so that the operation response of the second cam device is improved. Can do.
また、この発明では、上記トルクカム装置において、前記端面凹部は、前記端面に形成され、かつ前記第2入力側カム部材の外周面まで延在する端面外周溝と連通することを特徴とする。 According to the present invention, in the torque cam device, the end surface recess is formed in the end surface and communicates with an end surface outer peripheral groove extending to the outer peripheral surface of the second input side cam member.
この発明によれば、端面凹部に流入した作動油は、端面外周溝にも流入する。従って、第2入力側カム部材がカム油圧室構成部材と接触した状態でも、この第2入力側カム部材の受圧面積をさらに確保することができるので、第2カム装置の作動レスポンスをさらに向上することができる。 According to this invention, the hydraulic fluid that has flowed into the end surface recess also flows into the end surface outer circumferential groove. Accordingly, even when the second input side cam member is in contact with the cam hydraulic chamber constituting member, the pressure receiving area of the second input side cam member can be further ensured, so that the operation response of the second cam device is further improved. be able to.
また、この発明では、上記トルクカム装置において、前記第2入力側カム部材と前記カム油圧室構成部材との間には、前記第2入力側カム部材と前記カム案内部材との間から作動油が供給され、前記第2入力側カム部材は、前記内周面に、前記端面溝と連通する内周面溝が形成されていることを特徴とする。 According to the present invention, in the torque cam device, hydraulic fluid is interposed between the second input cam member and the cam guide member between the second input cam member and the cam hydraulic chamber constituent member. The supplied second cam member is characterized in that an inner peripheral surface groove communicating with the end surface groove is formed on the inner peripheral surface.
また、この発明では、上記トルクカム装置において、前記第2入力側カム部材と前記カム油圧室構成部材との間には、前記第2入力側カム部材と前記カム案内部材との間から作動油が供給され、前記第2入力側カム部材は、前記内周面に、前記端面凹部と連通する内周面溝が形成されていることを特徴とする。 According to the present invention, in the torque cam device, hydraulic fluid is interposed between the second input cam member and the cam guide member between the second input cam member and the cam hydraulic chamber constituent member. The supplied second cam member is characterized in that an inner peripheral surface groove that communicates with the end surface recess is formed on the inner peripheral surface.
これらの発明によれば、第2入力側カム部材とカム案内部材との間からカム油圧室に供給された作動油を端面溝あるいは端面凹部に供給する際に、この第2入力側カム部材とカム案内部材との間に形成された内周面溝にもカム油圧室に供給された作動油が流入する。従って、端面溝あるいは端面凹部に作動油を素早く流入させることができる。従って、第2カム装置の作動レスポンスをさらに向上することができる。 According to these inventions, when the hydraulic oil supplied to the cam hydraulic chamber from between the second input side cam member and the cam guide member is supplied to the end surface groove or the end surface recess, the second input side cam member and The hydraulic oil supplied to the cam hydraulic chamber also flows into an inner peripheral groove formed between the cam guide member and the cam guide member. Therefore, the working oil can be quickly flowed into the end face groove or the end face recess. Therefore, the operation response of the second cam device can be further improved.
また、この発明では、上記トルクカム装置において、前記第1出力側カム部材の内周面と、前記第1入力側カム部材および前記第2出力側カム部材とともに一体回転する軸との間に、当該第1出力側カムを前記軸に対して回転可能に支持する軸受および前記カム油圧室をシールするシール部材が同一径に配置されていることを特徴とする。 According to the present invention, in the torque cam device, between the inner peripheral surface of the first output cam member and the shaft that rotates integrally with the first input cam member and the second output cam member, A bearing that rotatably supports the first output cam with respect to the shaft and a seal member that seals the cam hydraulic chamber are arranged to have the same diameter.
この発明によれば、シール部材は、回転する軸に対して相対回転する第1出力側カム部材と軸受け支持されるこの軸との間に配置される。従って、シールする部分のクリアランスが適正に保持され、シール部材の引き摺りや作動時における噛み込みを抑制することができる。 According to the present invention, the seal member is disposed between the first output cam member that rotates relative to the rotating shaft and the shaft that is supported by the bearing. Therefore, the clearance of the portion to be sealed is properly maintained, and the sealing member can be prevented from being dragged or bitten during operation.
また、この発明では、上記トルクカム装置において、前記シール部材は、前記軸受の軸支持部材に対して前記カム油圧室側に配置されていることを特徴とする。 According to the present invention, in the torque cam device, the seal member is disposed on the cam hydraulic chamber side with respect to the shaft support member of the bearing.
ここで、トルクカム装置の組立時に、第1出力側カム部材は、予め軸受が取り付けられた軸に挿入される。このときの挿入方向は、第1入力側カム部材に向かう方向、すなわちカム油圧室側である。この発明によれば、シール部材は、軸受の軸支持部材に対してカム油圧室側に配置されているので、第1出力側カム部材が軸に挿入されると、まず軸支持部材と接触する。従って、第1出力側カム部材は、軸に対して芯だしされた状態で、シール部材と接触することができる。これにより、トルクカム装置の組立時におけるシール部材の噛み込みを抑制することができる。 Here, at the time of assembling the torque cam device, the first output cam member is inserted into a shaft to which a bearing is previously attached. The insertion direction at this time is the direction toward the first input side cam member, that is, the cam hydraulic chamber side. According to this invention, since the seal member is disposed on the cam hydraulic chamber side with respect to the shaft support member of the bearing, when the first output side cam member is inserted into the shaft, the seal member first comes into contact with the shaft support member. . Therefore, the first output cam member can contact the seal member while being centered with respect to the shaft. Thereby, the biting of the seal member during assembly of the torque cam device can be suppressed.
また、この発明にかかるベルト式無段変速機では、少なくとも、平行に配置され、駆動源からの駆動力がいずれか一方に伝達される2つのプーリ軸と、当該2つのプーリ軸上をそれぞれ軸方向に摺動する2つの可動シーブと、当該2つの可動シーブに前記軸方向にそれぞれ対向する2つの固定シーブと、からなる2つのプーリと、前記2つのプーリのうちいずれか一方のプーリに伝達された前記駆動源からの駆動力を他方のプーリに伝達するベルトと、前記可動シーブと前記固定シーブとの間にベルト挟圧力を発生させる上記トルクカム装置と、を備えることを特徴とする。 In the belt type continuously variable transmission according to the present invention, at least two pulley shafts arranged in parallel and transmitting the driving force from the driving source to one of the two pulley shafts are respectively provided on the two pulley shafts. Two pulleys comprising two movable sheaves sliding in the direction, two fixed sheaves facing the two movable sheaves in the axial direction, respectively, and transmission to any one of the two pulleys A belt that transmits the driving force from the drive source to the other pulley, and the torque cam device that generates a belt clamping pressure between the movable sheave and the fixed sheave.
この発明によれば、ベルト式無段変速機が上記トルクカム装置を用いて構成され、トルクカム装置が発生する推力がベルト挟圧力として用いられるので、最適なベルト挟圧力を発生することができる。またカム油圧構成部材を簡単な構成で軸方向に固定することができる。 According to the present invention, the belt-type continuously variable transmission is configured using the torque cam device, and the thrust generated by the torque cam device is used as the belt clamping pressure. Therefore, the optimum belt clamping pressure can be generated. Also, the cam hydraulic component can be fixed in the axial direction with a simple configuration.
この発明にかかるトルクカム装置およびベルト式無段変速機は、カム油圧室が発生するカム押圧力により第2入力側カム部材を第2出力側カム部材に接触させるので、最適な推力(ベルト挟圧力)を発生することができるという効果を奏する。また、駆動状態の切り換わりの際におけるショックの軽減の少なくともいずれかを実現することができる。また、カム油圧構成部材を簡単な構成で軸方向に固定することができるという効果も奏する。 In the torque cam device and the belt type continuously variable transmission according to the present invention, since the second input cam member is brought into contact with the second output cam member by the cam pressing force generated by the cam hydraulic chamber, the optimum thrust (belt clamping pressure) ) Can be produced. In addition, at least one of the reduction of the shock at the time of switching of the driving state can be realized. In addition, the cam hydraulic component can be fixed in the axial direction with a simple configuration.
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施例により、この発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。ここで、下記の実施例では、ベルト式無段変速機にこの発明にかかるトルクカム装置を用いる場合について説明する。ベルト式無段変速機において、この発明にかかるトルクカム装置は、セカンダリプーリに巻き掛けられるベルトに対するベルト挟圧力を発生するために用いられる。なお、このベルト式無段変速機に伝達される駆動力を発生する駆動源として内燃機関(ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、LPGエンジンなど)を用いるが、これに限定されるものではなく、モータなどの電動機を駆動源として用いても良い。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by the following Example. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or that are substantially the same. Here, in the following embodiment, a case where the torque cam device according to the present invention is used in a belt type continuously variable transmission will be described. In the belt-type continuously variable transmission, the torque cam device according to the present invention is used to generate a belt clamping pressure with respect to the belt wound around the secondary pulley. An internal combustion engine (gasoline engine, diesel engine, LPG engine, etc.) is used as a drive source for generating a drive force transmitted to the belt type continuously variable transmission, but the invention is not limited to this. An electric motor may be used as a drive source.
図1は、この発明にかかるトルクカム装置を備えるベルト式無段変速機のスケルトン図である。図2は、変速比最小時におけるトルクカム装置の構成例を示す図である。図3は、変速比最大時におけるトルクカム装置の構成例を示す図である。図4は、図2のI−I断面図である。図5−1は、変速比最小時における第1カム装置の動作状態を示す図である。図5−2は、変速比最小時における第2カム装置の動作状態を示す図である。図6−1は、変速比最大時における第1カム装置の動作状態を示す図である。図6−2は、変速比最大時における第2カム装置の動作状態を示す図である。なお、図5−1は図2のII−II断面図、図5−2は図2のIII−III断面図、図6−1は図3のIV−IV断面図、図6−2は図3のV−V断面図である。また、この実施例における駆動力F1および被駆動力F2は、図1〜図3において、動力伝達軸側からトルクカム装置を見た際に、時計回りに発生するものとする。また、この実施例における逆駆動力F3は、図1〜図3において、動力伝達軸側からトルクカム装置を見た際に、反時計回りに発生するものとする。 FIG. 1 is a skeleton diagram of a belt type continuously variable transmission including a torque cam device according to the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the torque cam device when the speed ratio is minimum. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the torque cam device at the maximum gear ratio. 4 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. FIG. 5A is a diagram illustrating an operation state of the first cam device when the speed ratio is minimum. FIG. 5B is a diagram illustrating an operation state of the second cam device when the speed ratio is minimum. FIG. 6A is a diagram illustrating an operation state of the first cam device when the speed ratio is maximum. FIG. 6B is a diagram illustrating an operation state of the second cam device when the speed ratio is maximum. 5A is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 2, FIG. 5-2 is a sectional view taken along the line III-III in FIG. 2, FIG. 6-1 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. FIG. Further, the driving force F1 and the driven force F2 in this embodiment are assumed to be generated clockwise when the torque cam device is viewed from the power transmission shaft side in FIGS. The reverse driving force F3 in this embodiment is assumed to be generated counterclockwise when the torque cam device is viewed from the power transmission shaft side in FIGS.
図1に示すように、駆動源である内燃機関10の出力側には、トランスアクスル20が配置されている。このトランスアクスル20は、トランスアクスルハウジング21と、このトランスアクスルハウジング21に取り付けられたトランスアクスルケース22と、このトランスアクスルケース22に取り付けられたトランスアクスルリヤカバー23とにより構成されている。
As shown in FIG. 1, a
このトランスアクスルハウジング21の内部には、トルクコンバータ30が収納されている。一方、トランスアクスルケース22とトランスアクスルリヤカバー23とにより構成されるケース内部には、この発明にかかるベルト式無段変速機1を構成する2つのプーリであるプライマリプーリ50およびセカンダリプーリ60と、プライマリプーリ50におけるベルト挟圧力を発生するプライマリ油圧室54、セカンダリプーリ60におけるベルト挟圧力を発生するセカンダリ油圧室64およびこの発明にかかるトルクカム装置70と、ベルト100とが収納されている。なお、40は前後進切換機構、80は車輪110に内燃機関10の駆動力を伝達する最終減速機、90は動力伝達経路である。
A
発進機構であるトルクコンバータ30は、図1に示すように、駆動源からの駆動力、すなわち内燃機関10からの出力トルクを増加、あるいはそのままベルト式無段変速機1に伝達するものである。このトルクコンバータ30は、少なくともポンプ(ポンプインペラ)31と、タービン(タービンインペラ)32と、ステータ33と、ロックアップクラッチ34と、ダンパ装置35とにより構成されている。
As shown in FIG. 1, the
ポンプ31は、内燃機関10のクランクシャフト11と同一の軸線を中心に回転可能な中空軸36に取り付けられている。つまり、ポンプ31は、中空軸36とともに、クランクシャフト11と同一の軸線を中心に回転可能である。また、ポンプ31は、フロントカバー37に接続されている。このフロントカバー37は、内燃機関10のドライブプレート12を介して、クランクシャフト11に連結されている。
The
タービン32は、上記ポンプ31と対向するように配置されている。このタービン32は、上記中空軸36内部に配置され、クランクシャフト11と同一の軸線を中心に回転可能なインプットシャフト38に取り付けられている。つまり、タービン32は、インプットシャフト38とともに、クランクシャフト11と同一の軸線を中心に回転可能である。
The
ポンプ31とタービン32との間には、ワンウェイクラッチ39を介してステータ33が配置されている。このワンウェイクラッチ39は、上記トランスアクスルハウジング21に固定されている。また、タービン32とフロントカバー37との間には、ロックアップクラッチ34が配置されており、このロックアップクラッチ34は、ダンパ装置35を介してインプットシャフト38に連結されている。なお、上記ポンプ31やフロントカバー37により形成されるケーシングには、図示しない作動油供給制御装置から作動流体として作動油が供給されている。
A
ここで、このトルクコンバータ30の動作について説明する。内燃機関10からの出力トルクは、クランクシャフト11からドライブプレート12を介して、フロントカバー37に伝達される。ロックアップクラッチ34がダンパ装置35により解放されている場合は、フロントカバー37に伝達された内燃機関10からの出力トルクがポンプ31に伝達され、このポンプ31とタービン32との間を循環する作動油を介して、タービン32に伝達される。そして、タービン32に伝達された内燃機関10からの出力トルクは、インプットシャフト38に伝達される。つまり、トルクコンバータ30は、インプットシャフト38を介して、内燃機関10からの出力トルクを増加してベルト式無段変速機1に伝達する。上記においては、ステータ33により、ポンプ31とタービン32との間を循環する作動油の流れを変化させ所定のトルク特性を得ることができる。
Here, the operation of the
一方、上記ロックアップクラッチ34がダンパ装置35によりロック(フロントカバー37と係合)されている場合は、フロントカバー37に伝達された内燃機関10からの出力トルクは、作動油を介さずに直接インプットシャフト38に伝達される。つまり、トルクコンバータ30は、インプットシャフト38を介して、内燃機関10からの出力トルクをベルト式無段変速機1に伝達する。
On the other hand, when the lock-up clutch 34 is locked (engaged with the front cover 37) by the
トルクコンバータ30と後述する前後進切換機構40との間には、図示しない作動油供給制御装置に含まれるオイルポンプ26が設けられている。このオイルポンプ26は、ロータ27と、ハブ28と、ボディ29とにより構成されている。このオイルポンプ26は、ロータ27により円筒形状のハブ28を介して、上記ポンプ31に接続されている。また、ボディ29が上記トランスアクスルケース22に固定されている。また、ハブ28は、上記中空軸36にスプライン嵌合されている。従って、オイルポンプ26は、内燃機関10からの出力トルクがポンプ31を介してロータ27に伝達されるので、駆動することができる。
An
前後進切換機構40は、図1に示すように、トルクコンバータ30を介して伝達された内燃機関10からの出力トルクをベルト式無段変速機1のプライマリプーリ50に伝達するものである。この前後進切換機構40は、少なくとも遊星歯車装置41とフォワードクラッチ42と、リバースブレーキ43とにより構成されている。
As shown in FIG. 1, the forward /
遊星歯車装置41は、サンギヤ44と、ピニオン45と、リングギヤ46とにより構成されている。
The
サンギヤ44は、図示しない連結部材にスプライン嵌合されている。この連結部材は、プライマリプーリ50のプライマリプーリ軸51にスプライン嵌合されている。従って、サンギヤ44に伝達された内燃機関10からの出力トルクは、プライマリプーリ軸51に伝達される。
The sun gear 44 is spline-fitted to a connecting member (not shown). This connecting member is spline-fitted to the
ピニオン45は、サンギヤ44と噛み合い、その周囲に複数個(例えば、3個)配置されている。各ピニオン45は、サンギヤ44の周囲で一体に公転可能に支持する切換用キャリヤ47に保持されている。この切換用キャリヤ47は、その外周端部においてリバースブレーキ43に接続されている。
The
リングギヤ46は、切換用キャリヤ47に保持された各ピニオン45と噛み合い、フォワードクラッチ42を介して、トルクコンバータ30のインプットシャフト38に接続されている。
The
フォワードクラッチ42は、インプットシャフト38の図示しない中空部に、図示しない作動油供給制御装置から作動油が供給されることにより、ON/OFF制御されるものである。フォワードクラッチ42のOFF時には、インプットシャフト38に伝達された内燃機関10からの出力トルクがリングギヤ46に伝達される。一方、フォワードクラッチ42のON時には、リングギヤ46とサンギヤ44と各ピニオン45とが互いに相対回転することなく、インプットシャフト38に伝達された内燃機関10からの出力トルクが直接サンギヤ44に伝達される。
The
リバースブレーキ43は、図示しないブレーキピストンに、図示しない作動油供給制御装置から作動油が供給されることにより、ON/OFF制御されるものである。リバースブレーキ43がON時には、切換用キャリヤ47がトランスアクスルケース22に固定され、各ピニオン45がサンギヤ44の周囲を公転できない状態となる。リバースブレーキ43がOFF時には、切換用キャリヤ47が解放され、各ピニオン45がサンギヤ44の周囲を公転できる状態となる。
The
ベルト式無段変速機1のプライマリプーリ50は、一方のプーリであり、前後進切換機構40を介して伝達された内燃機関10からの出力トルクをベルト100により、他方のプーリであるセカンダリプーリ60に伝達するものである。このプライマリプーリ50は、図1に示すように、プライマリプーリ軸51と、プライマリ固定シーブ52と、プライマリ可動シーブ53と、このプライマリプーリ50にベルト挟圧力を発生させることでベルト式無段変速機1の変速比を変更するプライマリ油圧室54とにより構成されている。
The
プライマリプーリ軸51は、軸受101,102により回転可能に支持されている。また、プライマリプーリ軸51は、内部に図示しない作動油通路を有しており、この作動油通路には、図示しない作動油供給制御装置からプライマリ油圧室54に供給される作動油が流入する。
The
プライマリ固定シーブ52は、プライマリ可動シーブ53と対向するように、プライマリプーリ軸51と一体回転するように設けられている。ここでは、プライマリ固定シーブ52は、プライマリプーリ軸51の外周から径方向外側に突出する環状部として形成されている。つまり、この実施例では、プライマリ固定シーブ52は、プライマリプーリ軸51の外周に一体的に設けられている。
The primary fixed
プライマリ可動シーブ53は、プライマリプーリ軸51にこのプライマリプーリ軸51上を軸方向に摺動可能にスプライン嵌合されている。このプライマリ固定シーブ52とプライマリ可動シーブ53との間、すなわちプライマリ固定シーブ52のプライマリ可動シーブ53に対向する面と、プライマリ可動シーブ53のプライマリ固定シーブ52と対向する面との間で、V字形状のプライマリ溝100aが形成されている。
The primary
プライマリ油圧室54は、プライマリ可動シーブ53のプライマリ固定シーブ52と対向する面と反対側の背面53aと、プライマリプーリ軸51に固定された円板形状のプライマリ隔壁55とに構成されている。プライマリ可動シーブ53の背面53aには、軸方向の一方向に突出、すなわちトランスアクスルリヤカバー23側に突出する環状の突出部53bが形成されている。一方、プライマリ隔壁55には、軸方向の他方向、すなわちプライマリ可動シーブ53側に突出する環状の突出部55aが形成されている。この突出部53bと突出部55aとの間には、例えばシールリングなどの図示しないプライマリ油圧室用シール部材が設けられている。つまり、プライマリ油圧室54を構成するプライマリ可動シーブ53の背面53aとプライマリ隔壁55とは、シール部材によりシールされている。
The primary
このプライマリ油圧室54には、図示しない作動油供給孔を介して、プライマリプーリ軸51の図示しない作動油通路に流入した作動油が供給される。つまり、図示しない作動油供給制御装置は、プライマリ油圧室54に作動油を供給し、このプライマリ油圧室54の内圧により、プライマリ可動シーブ53を軸方向に摺動させ、このプライマリ可動シーブ53をプライマリ固定シーブ52に対して接近あるいは離隔させるものである。プライマリ油圧室54は、このプライマリ油圧室54に供給される作動油により、プライマリ可動シーブ53を軸方向に押圧する可動シーブ押圧力をこのプライマリ可動シーブ53に作用させることで、プライマリ溝100aに巻き掛けられるベルト100に対するベルト挟圧力を発生させ、プライマリ可動シーブ53のプライマリ固定シーブ52に対する軸方向位置を変更するものである。これにより、プライマリ油圧室54は、ベルト式無段変速機1の変速比を変更させる変速比変更手段としての機能を有するものである。
The primary
ベルト式無段変速機1のセカンダリプーリ60は、ベルト100によりプライマリプーリ50に伝達された内燃機関10からの出力トルクをベルト式無段変速機1の最終減速機80に伝達するものである。このセカンダリプーリ60は、図1に示すように、セカンダリプーリ軸61と、セカンダリ固定シーブ62と、セカンダリ可動シーブ63とにより構成されている。
The
セカンダリプーリ軸61は、図1〜図3に示すように、軸受103,104により回転可能に支持されている。また、このセカンダリプーリ軸61は、内部に作動油通路61aが形成されている。この作動油通路61aには、図示しない作動油供給制御装置からカム油圧室73に供給される作動流体である作動油が流入する。
As illustrated in FIGS. 1 to 3, the
セカンダリ固定シーブ62は、セカンダリ可動シーブ63と対向するように、セカンダリプーリ軸61と一体回転するように設けられている。ここでは、セカンダリ固定シーブ62は、セカンダリプーリ軸61の外周から径方向外側に突出する環状部として形成されている。つまり、この実施例では、セカンダリ固定シーブ62は、セカンダリプーリ軸61の外周に一体的に設けられている。
The secondary fixed
セカンダリ可動シーブ63は、円筒部63aと、環状部63bとにより構成されている。円筒部63aは、セカンダリプーリ軸61と同一回転軸を中心に形成されている。環状部63bは、この円筒部63aの固定シーブ方向における端部から径方向外側に突出して形成されている。このセカンダリ可動シーブ63は、円筒部63aの内周面に形成されたスプライン63cと、セカンダリプーリ軸61の外周面に形成されたスプライン61bとがスプライン嵌合することで、このセカンダリプーリ軸61に軸方向に摺動可能に支持されている。このセカンダリ固定シーブ62とセカンダリ可動シーブ63との間、すなわちセカンダリ固定シーブ62のセカンダリ可動シーブ63に対向する面と、セカンダリ可動シーブ63のセカンダリ固定シーブ62と対向する面との間で、V字形状のセカンダリ溝100bが形成されている。
The secondary
トルクカム装置70は、図2〜図6−2に示すように、第1カム装置71と、第2カム装置72と、カム油圧室73とにより構成されている。なお、74は固定部材であり、75はカム油圧室構成部材であり、76はカム案内部材であり、77はセカンダリ隔壁であり、78は押圧弾性部材であり、79はパーキングギヤである。
The
第1カム装置71は、第1入力側カム部材71aと、第1出力側カム部材71bとにより構成されている。この第1カム装置71は、駆動力F1を伝達するとともに、軸方向のうち一方向(以下、単に「固定シーブ方向」と称する。)に推力を発生するものである。
The
第1入力側カム部材71aは、固定部材74の軸方向のうち他方向(以下、単に「動力伝達軸方向」と称する)の側面のうち径方向外側の部分から、動力伝達軸方向に突出して形成されている。ここで、固定部材74は、リング状であり、固定シーブ方向における側面がセカンダリ可動シーブ63の動力伝達軸方向における側面に固定されている。つまり、第1入力側カム部材71aは、固定部材74を介して、セカンダリ可動シーブ63に一体に設けられている。この第1入力側カム部材71aは、セカンダリ可動シーブ63に対して周方向に複数個(例えば、3〜4個)形成されている。ここで、この実施例では、第1入力側カム部材71aは、セカンダリ可動シーブ63と別個に構成されているが一体に形成しても良い。
The first input
この第1入力側カム部材71aは、先端部が円弧状に形成された突起部材である。この第1入力側カム部材71aは、図5−1および図6−1に示すように、固定部材74に固定されていても良いが、第1入力側カム部材71aおよび第1出力側カム部材71bが周方向に互いに相対回転する際の抵抗を低減するために、この固定部材74に回転可能に支持されていることが好ましい。第1入力側カム部材71aは、外周に第1出力側カム面71dと接触する第1入力側カム面71cが形成されている。
The first
第1出力側カム部材71bは、軸方向断面がL字状のリング状部材である。具体的には、この第1出力側カム部材71bの径方向内側の端部がセカンダリプーリ軸61に軸受103,105により回転可能に支持されている。ここで、軸受103は、第1出力側カム部材71bの内周面と、第1入力側カム部材71aおよび後述する第2出力側カム部材72bとともに一体回転する軸であるセカンダリプーリ軸61との間に配置されている。この軸受103は、軸支持部材103aと、インナーレース103bとにより構成されている。インナーレース103bは、リング状でありセカンダリプーリ軸61の外周に取り付けられている。軸支持部材103aは、このインナーレース103bに形成された凹部にインナーレース103bに対して軸方向に回転可能に挿入されている。また、この軸支持部材103aは、第1出力側カム部材71bの内周面に対して軸方向に回転可能に接触している。これにより、軸受103は、第1出力側カム部材71bをセカンダリプーリ軸61に対して軸方向に回転可能に支持する。また、軸受105は、第1出力側カム部材71bの動力伝達軸方向の側面と、セカンダリプーリ軸61に固定された固定部材61cとの間に配置されている。この軸受105は、軸支持部材105aと、インナーレース105bとにより構成されている。インナーレース105bは、リング状でありセカンダリプーリ軸61の外周に取り付けられている。軸支持部材105aは、このインナーレース105bに形成された凹部にインナーレース105bに対して周方向に回転可能に挿入されている。また、この軸支持部材105aは、第1出力側カム部材71bの動力伝達軸の側面に対して周方向に回転可能に接触している。これにより、軸受105は、第1出力側カム部材71bをセカンダリプーリ軸61に対して周方向に回転可能に支持する。つまり、第1出力側カム部材71bは、軸受105を介してセカンダリプーリ軸61に固定された固定部材61cにより軸方向のうち動力伝達軸方向への移動が規制されている。
The first
また、第1出力側カム部材71bは、径方向外側の固定シーブ方向における端部に、上記第1入力側カム部材71aの第1入力側カム面71cが接触する第1出力側カム面71dが、この固定シーブ方向に突出して形成されている。この第1出力側カム面71dは、駆動力F1によりセカンダリ可動シーブ63が回転する方向に向かって立ち上がるように傾斜する傾斜面である(図5−1および図6−1参照)。この第1出力側カム面71dの形状やカム角度は、第1カム装置71が伝達する駆動力F1の大きさや、発生させたい推力の大きさなどに基づいて決定されるものである。
Further, the first output
また、この第1出力側カム部材71bは、その動力伝達軸方向の側面に、カム側係合突起71eが周方向に複数個形成されている。一方、動力伝達軸91の固定シーブ方向の端部には、各カム側係合突起71eと対向して軸側係合突起91aが複数個形成されている。これら各カム側係合突起71eと各軸側係合突起91aとは、互いに係合するものである。つまり、上記のように、第1入力側カム部材71aが固定部材74を介してセカンダリプーリ軸61と一体回転するセカンダリ可動シーブ63に固定されており、第1出力側カム部材71bがセカンダリプーリ軸61と異なる動力伝達軸91に連結されている。従って、第1入力側カム部材71aおよび第1出力側カム部材71bは、周方向に相対回転可能に支持されている。
The first
第1入力側カム部材71aと第1出力側カム部材71bとが相対回転することで、第1入力側カム部材71aの第1入力側カム面71cと第1出力側カム部材71bの第1出力側カム面71dとが接触し、第1カム装置71を介してセカンダリプーリ60から動力伝達軸91に駆動力F1が伝達される(図5−1および図6−1参照)。また、この第1カム装置71が駆動力F1を伝達する際には、上述のように、固定部材61cにより、第1出力側カム部材71bの第1入力側カム部材71aに対する動力伝達軸方向への移動が規制されているため、固定シーブ方向、すなわちセカンダリ可動シーブ63をセカンダリ固定シーブ62に向かって移動させようとする推力がこのセカンダリ可動シーブ63に発生する。
The first
第2カム装置72は、第2入力側カム部材72aと、第2出力側カム部材72bとにより構成されている。この第2カム装置72は、被駆動力F2あるいは逆駆動力F3を伝達するとともに、固定シーブ方向に推力を発生するものである。
The
第2入力側カム部材72aは、リング形状であり、第1出力側カム部材71bよりも径方向内側に配置されている。この第2入力側カム部材72aは、第1出力側カム部材71bと、この第1出力側カム部材71bに一カ所の溶接Wにより固定されたカム案内部材76との間に配置されている。第2入力側カム部材72aは、図3に示すように、その内周面にヘリカルスプライン72fが形成されている。ここで、カム案内部材76は、同図に示すように、この第2入力側カム部材の内周面と対向する外周面を有するリング形状であり、この外周面にヘリカルスプライン72fと同一形状のヘリカルスプライン76aが形成されている。第2入力側カム部材72aのヘリカルスプライン72fとカム案内部材76のヘリカルスプライン76aとは、スプライン嵌合されている。これらのヘリカルスプライン72f,76aは、駆動力F1によりセカンダリプーリ60が回転する方向に捻れている。従って、この第2入力側カム部材72aは、第2出力側カム部材72bに対して軸方向のうち一方向、すなわち固定シーブ方向に移動する際には、この第2出力側カム部材72bに対して駆動時における駆動力F1により第1出力側カム部材71bが第1入力側カム部材71aに対して回転する方向と同一方向に回転することとなる。なお、第2入力側カム部材72aとカム案内部材76との間、すなわちヘリカルスプライン72f,76aの間には、図示しない隙間が形成されている。従って、カム油圧室73に供給された作動油は、この隙間を介して、このカム油圧室73の後述する第1カム油圧室73aから第2カム油圧室73bに供給される。
The second input
また、第2入力側カム部材72aは、径方向外側の固定シーブ方向における端部に、第2出力側カム部材72bの後述する第2出力側カム面72dが接触する第2入力側カム面72cが、この固定シーブ方向に突出して形成されている。この第2入力側カム面72aは、被駆動力F2により第2入力側カム部材72aが回転する方向と反対方向、すなわち逆駆動力F3によりセカンダリ可動シーブ63が回転する方向に向かって立ち上がるように傾斜する傾斜面である(図5−2および図6−2参照)。この第2入力側カム面72aの形状やカム角度は、第2カム装置72が伝達する被駆動力F2および逆駆動力F3の大きさや、発生させたい推力の大きさなどに基づいて決定されるものである。
Further, the second input
この第2入力側カム部材72aのカム油圧室構成部材75と軸方向において対向する端面、すなわち動力伝達軸方向における端面72eには、端面溝72gが形成されている。この端面溝72gは、この実施例では、端面72eの周方向に等間隔に複数個(例えば、8個)形成されている。また、各端面溝72eは、径方向に形成さている。また、各端面溝72eは、一方の端部が第2入力側カム部材72aの内周面まで、他方の端部がこの第2入力側カム部材72aの外周面まで延在して形成されている。
An
また、この第2入力側カム部材72aの内周面には、内周面溝72hが形成されている。この内周面溝72hは、この実施例では、端面72eの周方向に等間隔に複数個(例えば、8個)形成されている。また、各内周面溝72hは、軸方向に形成さている。また、各内周面溝72hは、一方の端部が第2入力側カム部材72aの固定シーブ方向における端面まで、他方の端部がこの第2入力側カム部材72aの動力伝達軸方向における端面72eまで延在して形成されている。また、各内周面溝72hは、この他方の端部が上記各端面溝72gとそれぞれ連通して形成されている。従って、第2入力側カム部材72aとカム案内部材76との間からカム油圧室73(後述する第1カム油圧室73a)に供給された作動油を端面溝72gに供給する際に、この第2入力側カム部材72aとカム案内部材76との間に形成された内周面溝72hにもカム油圧室73(第1カム油圧室73a)に供給された作動油が流入する。従って、ヘリカルスプライン72f,76aの間の図示しない隙間のみから作動油が端面溝72gに流入される場合と比較して、端面溝72gに作動油を素早く流入させることができる。これにより、作動油の粘度が高い冷間始動時直後において、第2カム装置72の作動レスポンスを向上することができる。なお、第2入力側カム部材72aは、径方向内側の固定シーブ方向における端部に、補助隔壁72iが固定されている。この補助隔壁72iは、リング形状であり、動力伝達軸方向における端部が第2入力側カム部材72aに固定されている。
An inner
第2出力側カム部材72bは、固定部材74の動力伝達軸方向の側面のうち径方向内側の部分から、この動力伝達軸方向に突出して形成されている。つまり、第2出力側カム部材72bは、第1入力側カム部材71aの径方向内側に、この第1入力側カム部材71aと一体に形成されるとともに、固定部材74を介して、セカンダリ可動シーブ63に一体に設けられている。この第2出力側カム部材72bは、セカンダリ可動シーブ63に対して周方向に複数個(例えば、3〜4個)形成されている。ここで、この実施例では、第2出力側カム部材72aは、セカンダリ可動シーブ63と別個に構成されているが一体に形成しても良い。
The second
この第2出力側カム部材72bは、先端部が円弧状に形成された突起部材である。ここで、この実施例においては、この第1入力側カム部材71aの軸線と第2出力側カム部材72bの軸線とは、中心線O−Oを中心とする円の1つの法線上に位置する。なお、この第2出力側カム部材72bは、図5−2および図6−2に示すように、固定部材74に固定されていても良いが、第2入力側カム部材72aおよび第2出力側カム部材72bが周方向に相対回転する際の抵抗を低減するために、この固定部材74に回転可能に支持されていることが好ましい。
The second
上記のように、第2入力側カム部材72aがスプライン嵌合するカム案内部材76および第1出力側カム部材71bを介してセカンダリプーリ軸61と異なる動力伝達軸91に連結されており、第2出力側カム部材72bが固定部材74を介してセカンダリプーリ軸61と一体回転するセカンダリ可動シーブ63に固定されている。従って、第2入力側カム部材72aおよび第2出力側カム部材72bは、周方向に相対回転可能に支持されている。
As described above, the second input
第2入力側カム部材72aと第2出力側カム部材72bとが相対回転することで、第2入力側カム部材71aの第2入力側カム面71cと第2出力側カム部材72bの第2出力側カム面72dとが接触し、第2カム装置72を介して動力伝達軸91に伝達された被駆動力F2がセカンダリプーリ60に伝達され、第2カム装置72を介してセカンダリプーリ60から逆駆動力F3が動力伝達軸91に伝達される(図5−2および図6−2参照)。また、この第2カム装置72が被駆動力F2および逆駆動力F3を伝達する際には、第2入力側カム部材72aの第2出力側カム部材72bに対する動力伝達軸方向への移動が後述するカム油圧室73の内圧、特に第2カム油圧室73bの内圧により規制されるため、固定シーブ方向、すなわちセカンダリ可動シーブ63をセカンダリ固定シーブ62に向かって移動させようとする推力がこのセカンダリ可動シーブ63に発生する。
The second
ここで、被駆動力F2および逆駆動力F3よりも大きな駆動力F1を伝達する第1カム装置71は、第2カム装置72よりも径方向外側に配置されている。従って、第1カム装置71が第2カム装置72の径方向内側に配置される場合と比較して、同じ力の駆動力F1を伝達する際の第1出力側カム面71dにおける接線力を小さくすることができる。これにより、第1出力側カム面71dの耐久性が向上し、トルクカム装置70およびベルト式無段変速機1の耐久性の向上を図ることができる。また、第1出力側カム面71dのカム角度を周方向に対して緩やかにすることができるので、第1出力側カム部材71bの軸方向における長さを短くすることができ、トルクカム装置70およびベルト式無段変速機1の小型化を図ることができる。
Here, the
カム油圧室73は、少なくとも第2入力側カム部材72aを軸方向のうち第2出力側カム部材72bに接触させる方向、すなわち固定シーブ方向に押圧するカム押圧力を発生させるものである。このカム油圧室73は、第1カム装置71と併設されている。この実施例では、カム油圧室73aは、第1カム装置71の径方向内側に形成されている。カム油圧室73は、カム油圧室構成部材75と、第2入力側カム部材72aと、補助隔壁72iと、セカンダリ隔壁77と、セカンダリ可動シーブ63と、第1出力側カム部材71bとにより囲まれて形成される空間部である。つまり、カム油圧室73は、第1カム装置71と第2カム装置72の一部とにより形成されている。カム油圧室73は、第1カム油圧室73aと、第2カム油圧室73bとにより構成されている。
The cam
第1カム油圧室73aは、主に、セカンダリ可動シーブ63を固定シーブ方向に押圧するベルト押圧力を発生させるものであり、第1出力側カム部材71bより径方向内側であり、さらに第2カム油圧室73bよりも径方向内側に形成されている。この第1カム油圧室73aは、第2入力側カム部材72aと、補助隔壁72iと、セカンダリ隔壁77と、セカンダリ可動シーブ63と、第1出力側カム部材71bと、カム案内部材76とにより囲まれて形成される空間部である。この第1カム油圧室73aは、作動油供給孔61dを介して、作動油通路61aと連通している。
The first cam
ここで、セカンダリ隔壁77は、軸方向断面がL字状のリング状部材であり、固定部材74よりも径方向内側に配置されている。このセカンダリ隔壁77は、円板部77aと、突出部77bとにより構成されている。円板部77aは、固定シーブ方向における側面がセカンダリ可動シーブ63の動力伝達軸方向における側面に固定されている。突出部77bは、この円板部77aの動力伝達軸方向における側面のうち径方向外側の部分から、この動力伝達軸方向に突出して形成されている。なお、このセカンダリ隔壁77は、突出部77bの外周面が補助隔壁72iの内周面と対向するように、セカンダリ可動シーブ63に固定されている。
Here, the
また、この第1カム油圧室73aには、押圧弾性部材78が配置されている。この押圧弾性部材78は、例えばスプリングであり、第1カム油圧室73aを形成する第1出力側カム部材71bの固定シーブにおける側面と、第1カム油圧室73aを形成するセカンダリ隔壁77の円筒部77aの動力伝達軸方向における側面との間に、付勢された状態で配置されている。従って、セカンダリ可動シーブ63は、この押圧弾性部材78が発生する付勢力により、固定シーブ方向の補助押圧力が作用している。この補助押圧力は、カム油圧室73aの内圧、特に第1カム油圧室73aの内圧が低下しても、セカンダリ溝100bに巻き掛けられるベルト100に対して最低限のベルト挟圧力を作用させるものである。
In addition, a pressing
第2カム油圧室73bは、主に、第2入力側カム部材72aを固定シーブ方向に押圧するカム押圧力を発生させるものであり、第1出力側カム部材71bよりも径方向内側であり、上記第1カム油圧室73aよりも径方向外側に形成されている。この第2カム油圧室73bは、カム油圧室構成部材75と、第2入力側カム部材72aと、カム案内部材76とにより囲まれて形成される空間部である。この第2カム油圧室73bは、第2入力側カム部材72aとカム案内部材76との間、すなわちヘリカルスプライン72f,76aの間に形成された図示しない隙間を介して、第1カム油圧室73aと連通している。
The second cam
ここで、カム油圧室構成部材75は、軸方向断面がL字状のリング状部材であり、第1出力側カム部材71bの内周面と対向するように配置されている。このカム油圧室構成部材75は、円板部75aと、突出部75bとにより構成されている。円板部75aは、動力伝達軸方向における側面が第1出力側カム部材71bの内周面と接触し、固定シーブ方向における側面が第2入力側カム部材72aの端面72eと対向する。突出部75bは、この円板部75aの固定シーブ方向における側面のうち径方向外側の部分から、この固定シーブ方向に突出して形成されている。この突出部75bは、径方向外側における外周面が第1出力側カム部材71bの内周面と接触し、径方向内側における内周面が第2入力側カム部材72aの外周面と対向する。このカム油圧室構成部材75は、円板部75aの径方向内側における端部は、第1出力側カム部材71bの内周面と、カム案内部材76の動力伝達軸方向における端部とに挟まれている。ここで、カム油圧室構成部材75は、カム案内部材76が上述のように溶接Wにより第1出力側カム部材71bに固定されているため、第1出力側カム部材71bと、カム案内部材76との間に固定されている。従って、カム油圧構成部材75は、カム油圧室73の内圧により軸方向へ移動する力が作用しても、第1出力側カム部材71bおよびカム案内部材76により軸方向への移動が規制されている。これにより、カム油圧構成部材75を簡単な構成で軸方向に固定することができる。また、第1出力側カム部材71bとカム油圧室構成部材75との材質が異なり、カム油圧室構成部材75を第1出力側カム部材71bに対して溶接により固定が困難な場合であっても、カム油圧構成部材75を簡単な構成で軸方向に固定することができる。従って、部品点数の削減、組立容易性の向上を図ることができる。なお、カム油圧室構成部材75は、突出部75bの径方向外側における外周面と、第1出力側カム部材71bの内周面との間に隙間が形成されるように固定されていることが好ましい。これにより、カム油圧室73から漏れた作動油を外部に排出することができ、溶接Wの部分における応力を緩和することができる。
Here, the cam hydraulic
このカム油圧室73は、カム油圧室用シール部材S1,S2,S3により、外部に対してシールされている。このカム油圧室用シール部材S1〜S3は、例えばリング形状のシールリングなどにより構成されている。
The cam
カム油圧室用シール部材S1は、この発明にかかるシール部材であり、第1出力側カム部材71bの内周面と、第1入力側カム部材71aおよび第2出力側カム部材72bとともに一体回転する軸、すなわちセカンダリプーリ軸61との間に、この第1出力側カム部材71bをセカンダリプーリ軸61に対して回転可能に支持する軸受103と同一径に配置されている。この実施例では、カム油圧室用シール部材S1は、軸受103のインナーレース103bの外周面に形成された凹部に挿入されており、軸支持部材103aと同一径に配置されている。ここで、上述のように、第1入力側カム部材71aが固定部材74およびセカンダリ可動シーブ63を介して一体回転するセカンダリプーリ軸61と、第1出力側カム部材71bとは、相対回転する。つまり、カム油圧室用シール部材S1は、セカンダリプーリ軸61に固定されているインナーレース103b対して相対回転する第1出力側カム部材71bとインナーレース103bとの間に配置されている。従って、シールする部分のクリアランスが適正に保持することができる。これにより、カム油圧室用シール部材S1の引き摺りやベルト式無段変速機1の作動時における噛み込みを抑制することができる。
The cam hydraulic chamber seal member S1 is a seal member according to the present invention, and rotates together with the inner peripheral surface of the first
また、このカム油圧室用シール部材S1は、軸受103の軸支持部材103aに対して、軸方向のうち一方向側、すなわち固定シーブ方向側に配置されている。ベルト式無段変速機1の組立時、特にトルクカム装置70の組立時に、第1出力側カム部材71bは、予め軸受103が取り付けられたセカンダリプーリ軸61に挿入されることとなる。このときの挿入方向は、第1入力側カム部材71aに向かう方向、すなわち固定シーブ方向である。つまり、トルクカム装置70の組立時に、この第1出力側カム部材71bは、セカンダリプーリ軸61に挿入されると、カム油圧室用シール部材S1が軸受103の軸支持部材103aに対して固定シーブ方向側に配置されているので、軸支持部材103aと接触する。従って、第1出力側カム部材71bは、セカンダリプーリ軸61に対して芯だしされた状態で、カム油圧室用シール部材S1と接触することができる。これにより、トルクカム装置70の組立時におけるカム油圧室用シール部材S1の噛み込みを抑制することができる。また、ベルト式無段変速機1の作動時に、カム油圧室用シール部材S1が挿入されるインナーレース103aの凹部と第1出力側カム部材71bとの隙間は、この凹部が軸支持部材103aの近傍に形成されているので適正に保持される。従って、作動時における噛み込みをも抑制することができる。
The cam hydraulic chamber seal member S1 is disposed on one side in the axial direction with respect to the
また、カム油圧室用シール部材S2は、セカンダリ隔壁77と、補助隔壁72iとの間に配置されている。また、カム油圧室用シール部材S3は、カム油圧室構成部材75と、第2入力側カム部材72aとの間に配置されている。
The cam hydraulic chamber sealing member S2 is disposed between the
このカム油圧室73には、作動油供給孔61dを介して、図2および図3の矢印Aに示すように、セカンダリプーリ軸61の作動油通路61aに作動油供給制御装置から供給された作動油が供給される。これにより、まず、カム油圧室73の第1カム油圧室73aに作動油が供給される。作動油供給制御装置は、第1カム油圧室73aに作動油を供給し、この供給された作動油の油圧により、セカンダリ隔壁77を介してセカンダリ可動シーブ63を軸方向に摺動させ、セカンダリ可動シーブ63をセカンダリ固定シーブ62に対して接近あるいは離隔させるものである。第1カム油圧室73aは、この第1カム油圧室73aに供給される作動油により、セカンダリ可動シーブ63を軸方向に押圧する可動シーブ押圧力をこのセカンダリ可動シーブ63に作用させることで、セカンダリ溝100bに巻き掛けられるベルト100に対するベルト挟圧力を発生させ、ベルト100のプライマリプーリ50およびセカンダリプーリ60に対する接触半径を一定に維持する機能の一部を担うものである。
As shown by an arrow A in FIGS. 2 and 3, the cam
また、第1カム油圧室73aに供給された作動油は、図2および図3の矢印Bに示すように、第2入力側カム部材72aとカム案内部材76との間、すなわちヘリカルスプライン72f,76aの間に形成された図示しない隙間を介して、第2カム油圧室73bに供給される。つまり、作動油供給制御装置は、第1カム油圧室73aを介して第2カム油圧室73bに作動油を供給し、この第2カム油圧室73bの内圧により、第2入力側カム部材72aを第2出力側カム部材72bに対して周方向に相対回転させるとともに、この第2出力側カム部材72bに対して軸方向に相対移動させることで、この第2入力側カム部材72aを第2出力側カム部材72bに対して接近あるいは離隔させるものである。第2カム油圧室73bは、この第2カム油圧室73bに供給される作動油により、第2入力側カム部材72aを軸方向のうち一方向、すなわち固定シーブ方向に押圧するカム押圧力をこの第2入力側カム部材72aに作用させることで、第2カム装置72が固定シーブ方向の推力を発生することができる。従って、第2カム油圧室73bも、第2カム装置72を介して、セカンダリ溝100bに巻き掛けられるベルト100に対するベルト挟圧力を発生させ、ベルト100のプライマリプーリ50およびセカンダリプーリ60に対する接触半径を一定に維持する機能の一部を担うものである。
Further, as shown by the arrow B in FIGS. 2 and 3, the hydraulic oil supplied to the first cam
パーキングギヤ79は、この第1カム装置71の第1出力側カム部材71bの外周に形成されている。従って、ベルト式無段変速機1において、パーキングギヤを別個に設けなくても良い。また、パーキングギヤ79は、トルクカム装置70の最も外側に位置する第1出力側カム部材71bに形成されているため、ギヤの面圧を低減することができる。これらにより、トルクカム装置70およびベルト式無段変速機1の小型化、低コスト化を図ることができる。さらに、このパーキングギヤ79を第1出力側カム部材71bに形成するためにこの第1出力側カム部材71bが肉抜きされるので、軽量化を図ることができ、イナーシャが低減され加速性能を向上することができる。
The
セカンダリプーリ60と最終減速機80との間には、動力伝達経路90が配置されている。この動力伝達経路90は、セカンダリプーリ軸61と平行な動力伝達軸91およびインターミディエイトシャフト92と、カウンタドライブピニオン93、カウンタドリブンギヤ94と、ファイナルドライブピニオン95とにより構成されている。動力伝達軸91は、軸受106,107により回転可能に支持されている。インターミディエイトシャフト92は、軸受108,109により回転可能に支持されている。カウンタドライブピニオン93は、動力伝達軸91に固定されている。カウンタドリブンギヤ94は、インターミディエイトシャフト92に固定されており、カウンタドライブピニオン93と噛み合わされている。また、ファイナルドライブピニオン95は、インターミディエイトシャフト92に固定されている。
A
ベルト式無段変速機1の最終減速機80は、動力伝達経路90を介して伝達された内燃機関10からの出力トルクを車輪110,110から路面に伝達するものである。この最終減速機80は、中空部が形成されたデフケース81と、ピニオンシャフト82と、デフ用ピニオン83,84と、サイドギヤ85,86とにより構成されている。
The
デフケース81は、軸受87,88により回転可能に支持されている。また、このデフケース81の外周には、リングギヤ89が設けられており、このリングギヤ89がファイナルドライブピニオン95と噛み合わされている。ピニオンシャフト82は、デフケース81の中空部に取り付けられている。デフ用ピニオン83,84は、このピニオンシャフト82に回転可能に取り付けられている。サイドギヤ85,86は、このデフ用ピニオン83,84の両方に噛み合わされている。このサイドギヤ85,86は、それぞれドライブシャフト111,112に固定されている。
The
ドライブシャフト111,112は、その一方の端部にそれぞれサイドギヤ85,86が固定され、他方の端部に車輪110,110が取り付けられている。
The
ベルト式無段変速機1のベルト100は、プライマリプーリ50を介して伝達された内燃機関10からの出力トルクをセカンダリプーリ60に伝達するものである。このベルト100は、図1に示すように、プライマリプーリ50のプライマリ溝100aとセカンダリプーリ60のセカンダリ溝100bとの間に巻き掛けられている。また、ベルト100は、多数の金属製の駒と複数本のスチールリングで構成された無端ベルトである。
The
次に、この発明にかかるトルクカム装置70を備えるベルト式無段変速機1の動作について説明する。まず、一般的な車両の前進、後進について説明する。車両に設けられた図示しないシフトポジション装置により、運転者が前進ポジションを選択した場合は、図示しないECU(Engine Control Unit)が、図示しない作動油供給制御装置から供給された作動油によりフォワードクラッチ42をON、リバースブレーキ43をOFFとし、前後進切換機構40を制御する。これにより、インプットシャフト38とプライマリプーリ軸51が直結状態となる。つまり、遊星歯車装置41のサンギヤ44とリングギヤ46を直接連結し、内燃機関10のクランクシャフト11の回転方向と同一方向にプライマリプーリ軸51を回転させ、この内燃機関10からの出力トルクをプライマリプーリ50に伝達する。プライマリプーリ50に伝達された内燃機関10からの出力トルクは、ベルト100を介してセカンダリプーリ60に伝達され、このセカンダリプーリ60のセカンダリプーリ軸61を回転させる。
Next, the operation of the belt type continuously
セカンダリプーリ60に伝達された内燃機関10の出力トルクは、トルクカム装置70に伝達される。トルクカム装置70に伝達された出力トルク、すなわち駆動力F1は、動力伝達経路90の動力伝達軸91に伝達される。動力伝達軸91に伝達された出力トルクは、カウンタドライブピニオン93およびカウンタドリブンギヤ94を介して、インターミディエイトシャフト92に伝達され、インターミディエイトシャフト92を回転させる。インターミディエイトシャフト92に伝達された出力トルクは、ファイナルドライブピニオン95およびリングギヤ89を介して最終減速機80のデフケース81に伝達され、このデフケース81を回転させる。デフケース81に伝達された内燃機関10からの出力トルクは、デフ用ピニオン83,84およびサイドギヤ85,86を介してドライブシャフト111,112に伝達され、その端部に取り付けられた車輪110,110に伝達され、車輪110,110を回転させ、車両は前進する。
The output torque of the
一方、車両に設けられた図示しないシフトポジション装置により、運転者が後進ポジションを選択した場合は、図示しないECUが、図示しない作動油供給制御装置から供給された作動油によりフォワードクラッチ42をOFF、リバースブレーキ43をONとし、前後進切換機構40を制御する。これにより、遊星歯車装置41の切換用キャリヤ47がトランスアクスルケース22に固定され、各ピニオン45が自転のみを行うように切換用キャリヤ47に保持される。従って、リングギヤ46がインプットシャフト38と同一方向に回転し、このリングギヤ46と噛み合っている各ピニオン45もインプットシャフト38と同一方向に回転し、この各ピニオン45と噛み合っているサンギヤ44がインプットシャフト38と逆方向に回転する。つまり、サンギヤ44に連結されているプライマリプーリ軸51は、インプットシャフト38と逆方向に回転する。これにより、セカンダリプーリ60のセカンダリプーリ軸61は、運転者が前進ポジションを選択した場合とは逆方向に回転する。
On the other hand, when the driver selects the reverse position by a shift position device (not shown) provided in the vehicle, the ECU (not shown) turns off the forward clutch 42 with the hydraulic oil supplied from the hydraulic oil supply control device (not shown). The
セカンダリプーリ60に伝達された内燃機関10の出力トルク、すなわち逆駆動力F3は、トルクカム装置70に伝達される。トルクカム装置70に伝達された出力トルクは、動力伝達経路90の動力伝達軸91に伝達され、この動力伝達軸91が運転者が前進ポジションを選択した場合とは逆方向に回転する。そして、インターミディエイトシャフト92、デフケース81、ドライブシャフト111,112などが運転者が前進ポジションを選択した場合とは逆方向に回転し、車両が後進する。
The output torque of the
また、図示しないECUは、車両の速度や運転者のアクセル開度などの諸条件とECUの記憶部に記憶されているマップ(例えば、機関回転数とスロットル開度に基づく最適燃費曲線など)とに基づいて、内燃機関10の運転状態が最適となるようにベルト式無段変速機1の変速比を制御する。このベルト式無段変速機1の変速比の制御には、変速比の変更と、変速比の固定(変速比γ定常)とがある。この変速比の変更、変速比の固定は、プライマリプーリ50におけるベルト挟圧力を発生するプライマリ油圧室54に図示しない作動油供給制御装置から供給される作動油の油圧を制御することで行われる。変速比の変更は、主にプライマリ可動シーブ53がプライマリプーリ軸51の軸方向に摺動し、プライマリ固定シーブ52とこのプライマリ可動シーブ53との間の間隔、すなわちプライマリ溝100aの幅を調整することで行われる。これにより、プライマリプーリ50におけるベルト100の接触半径が変化し、プライマリプーリ50の回転数とセカンダリプーリ60の回転数との比である変速比が無段階(連続的)に制御される。
The ECU (not shown) includes various conditions such as the vehicle speed and the driver's accelerator opening, and a map (for example, an optimal fuel consumption curve based on the engine speed and the throttle opening) stored in the storage unit of the ECU. Based on the above, the gear ratio of the belt-type continuously
例えば、車両の高速走行時などで大きなトルクを必要としない場合は、プライマリ固定シーブ52に対してプライマリ可動シーブ53が最も近づく、すなわちプライマリ溝100aの幅が最小となるように調整する。これにより、プライマリプーリ50におけるベルト100の接触半径が最大となり、セカンダリプーリ60におけるベルト100の接触半径が最小となり、変速比は最小となる。従って、変速比最小時には、セカンダリ固定シーブ62とセカンダリ可動シーブ63との間の幅は最大となるため、図5−1に示すように、第1カム装置71の第1入力側カム部材71aと第1出力側カム部材71bとの幅が最小となる。
For example, when a large torque is not required, for example, when the vehicle is traveling at high speed, the primary
また、車両の発進時などで大きなトルクを必要とする場合は、プライマリ固定シーブ52に対してプライマリ可動シーブ53が最も離れる、すなわちプライマリ溝100aの幅が最大となるように調整する。これにより、プライマリプーリ50におけるベルト100の接触半径が最小となり、セカンダリプーリ60におけるベルト100の接触半径が最大となり、変速比は最大となる。従って、変速比最大時には、セカンダリ固定シーブ62とセカンダリ可動シーブ63との間の幅は最小となるため、図6−1に示すように、第1カム装置71の第1入力側カム部材71aと第1出力側カム部材71bとの幅が最大となる。
Further, when a large torque is required at the time of starting the vehicle, etc., the primary
一方、セカンダリプーリ60においてはカム油圧室73に図示しない作動油供給制御装置から供給される作動油の油圧を制御することで、このカム油圧室73の第1カム油圧室73aの内圧および第2カム油圧室73bの内圧を制御する。従って、第1カム油圧室73aの内圧によりセカンダリ可動シーブ63に可動シーブ押圧力を作用させ、第2カム油圧室73bの内圧により第2カム装置72に推力を発生させることで、セカンダリ溝100bに巻き掛けられるベルト100に対するベルト挟圧力の調整が行われる。これにより、プライマリプーリ50とセカンダリプーリ60との間に巻き掛けられたベルト100の張力が制御される。
On the other hand, in the
次に、トルクカム装置70の動作について説明する。上記実施例における図示しない作動油供給制御装置では、カム油圧室73の第1カム油圧室73aの内圧および第2カム油圧室73bの内圧がトルクカム装置70に作用する力(駆動力F1、被駆動力F2、逆駆動力F3)の大きさに応じたベルト挟圧力を発生できるように制御する。
Next, the operation of the
まず、駆動時におけるトルクカム装置70について説明する。図5−1および図5−2に示すように、駆動時におけるトルクカム装置70には、セカンダリ可動シーブ63に伝達された車両を前進させる方向の内燃機関10の出力トルクが駆動力F1として第1入力側カム部材71aに伝達される。この駆動力F1により第1出力側カム部材71bに対して第1入力側カム部材71aが駆動力F1の作用する方向に回転しようとすることで、第1入力側カム面71cと第1出力側カム面71dとが接触する。そして、第1入力側カム面71cおよび第1出力側カム面71dを介して、第1入力側カム部材71aから第1出力側カム部材71bに駆動力F1が伝達される。つまり、第1カム装置71が駆動時における駆動力F1を伝達する。
First, the
ここで、第1入力側カム部材71aから第1出力側カム部材71bに伝達される駆動力F1により、第1入力側カム面71cと第1入力側カム面71dとの間で、第1入力側カム部材71aと第1出力側カム部材71bとが離れる方向の力が発生するが、上述のように、第1出力側カム部材71bの軸方向への移動が規制されているため、第1入力側カム部材71aに固定シーブ方向の推力が発生する。つまり、第1カム装置71は、駆動時において駆動力F1を伝達でき、固定シーブ方向の推力を発生することができる。この発生した固定シーブ方向の推力は、セカンダリ可動シーブ63を固定シーブ方向に向かわせる方向の力としてこのセカンダリ可動シーブ63に作用するため、セカンダリ可動シーブ63とセカンダリ固定シーブ62との間のベルト100に対してベルト挟圧力が発生する。
Here, a first input between the first
このとき、駆動時において駆動力F1がトルクカム装置70に作用している場合、図示しない作動油供給制御装置は、第1カム装置71が発生する固定シーブ方向の推力により固定部材74を介してセカンダリ可動シーブ63に作用する可動シーブ押圧力と、第1カム油圧室73aの内圧によりセカンダリ可動シーブ63に作用する固定シーブ方向の可動シーブ押圧力と、押圧部材によりセカンダリ隔壁77を介してセカンダリ可動シーブ63に作用する補助押圧力の和が、トルクカム装置70が駆動力F1を伝達してもベルト100が滑らないベルト挟圧力となるようにカム油圧室73の油圧を制御する。
At this time, when the driving force F <b> 1 is applied to the
このとき、カム油圧室73の第1カム油圧室73aに供給された作動油は、第2カム油圧室73bにも供給される。ここで、駆動時における第2カム油圧室73bの内圧は、第2入力側カム部材72aを常に第2出力側カム部材72bに接触させることができるカム押圧力をこの第2入力側カム部材72aに作用させることができる圧力以上となる。これより、第2入力側カム部材72aは、図5−2および図6−2に示すように、第2出力側カム部材72bに対して固定シーブ方向に移動しようとするため、駆動時においても第2入力側カム部材72aと第2出力側カム部材72bとは、常に接触していることとなる。つまり、径方向から見た際に、第1入力側カム部材71aおよび第2出力側カム部材72bは、第1出力側カム部材71bの第1出力側カム面71dと、第2入力側カム部材72aの第2入力側カム面72cとにより挟み込まれた状態となる。
At this time, the hydraulic fluid supplied to the first cam
ここで、駆動時においてベルト式無段変速機1の変速比が変更されると、上述のように、セカンダリ固定シーブ62に対するセカンダリ可動シーブ63の軸方向への移動にともなって、このセカンダリ可動シーブ63と一体に形成されている第1入力側カム部材71aも軸方向へ移動し、この第1入力側カム部材71aと第1出力側カム部材71bとの幅が、図5−1および図6−1に示すように、変速比最小時における最小幅と変速比最大時における最大幅との間で変化する。
Here, when the gear ratio of the belt-type continuously
このとき、第2出力側カム部材72bが第1入力側カム部材71aと一体に形成されているため、この第2出力側カム部材72bもセカンダリ固定シーブ62に対するセカンダリ可動シーブ63の軸方向への移動にともなって軸方向へ移動する。上述のように、駆動時におけるトルクカム装置70では、第2カム油圧室73bの内圧によりカム押圧力が第2入力側カム部材72aに作用しているため、第2入力側カム部材72aのヘリカルスプライン72fがカム案内部材76のヘリカルスプライン76aに沿って摺動することで、第2入力側カム部材72aがカム案内部材76の案内に沿って軸方向に移動する。
At this time, since the second
従って、例えばベルト式無段変速機1の変速比を最小から最大に変更する場合は、図5−2および図6−2に示すように、第2カム油圧室73bの内圧により第2入力側カム部材72aにカム押圧力が作用することで、第2入力側カム部材72aと第2出力側カム部材72bとの接触を維持したまま、この第2入力側カム部材72aが固定シーブ方向に移動するとともに、この第2出力側カム部材72bに対して駆動時における駆動力F1により第1出力側カム部材71bが第1入力側カム部材71aに対して回転する方向と同一方向に回転する。つまり、第2入力側カム部材72aは、駆動時における第1入力側カム部材71aと第1出力側カム部材71bとの周方向および軸方向における相対位置の変化に追従して、第2出力側カム部材72bに対する相対位置を変化させることができる。
Therefore, for example, when the speed ratio of the belt type continuously
ここで、トルクカム装置70においては、駆動状態が駆動時から被駆動時あるいは逆駆動力に切り換わる場合がある。第1入力側カム部材71aに駆動力F1が伝達されている駆動時から、動力伝達軸91に伝達された抵抗トルクがこの駆動力F1と同一方向の被駆動力F2として第2入力側カム部材72aに伝達される被駆動時に移行する場合、この第2入力側カム部材72aに伝達された被駆動力F2は、駆動時において上述のように変速比に拘わらず第2入力側カム部材72aと第2出力側カム部材72bとの接触が維持されているため、第2入力側カム面72cおよび第2出力側カム面72dを介して第2出力側カム部材72bに瞬時に伝達される。また、第1入力側カム部材71aに駆動力F1が伝達されている駆動時から、セカンダリプーリ60に伝達された車両を後進させる方向の内燃機関10の出力トルクが逆駆動力F3として第2出力側カム部材72bに伝達される逆駆動時に移行する場合、この第2出力側カム部材72bに伝達された逆駆動力F3は、駆動時において上述のように変速比に拘わらず第2入力側カム部材72aと第2出力側カム部材72bとの接触が維持されているため、第2出力側カム面72dおよび第2入力側カム面72cを介して第2入力側カム部材72aに瞬時に伝達され、第1出力側カム部材71bを介して動力伝達軸91に伝達される。
Here, in the
次に、被駆動時におけるトルクカム装置70について説明する。図5−2および図6−2に示すように、被駆動時におけるトルクカム装置70には、動力伝達軸91に伝達された抵抗トルクが被駆動力F2として第2入力側カム部材72aに伝達される。この被駆動力F2により第2出力側カム部材72bに対して第2入力側カム部材72aが被駆動力F2の作用する方向に回転しようとすることで、第2入力側カム面72cと第2出力側カム面72dとが接触する。そして、第2入力側カム面72cおよび第2出力側カム面72dを介して、第2入力側カム部材72aから第2出力側カム部材72bに被駆動力F2が伝達される。つまり、第2カム装置72が被駆動時における被駆動力F2を伝達する。
Next, the
次に、逆駆動時におけるトルクカム装置70について説明する。図5−2および図6−2に示すように、逆駆動時におけるトルクカム装置70には、セカンダリ可動シーブ63に伝達された車両を後進させる方向の内燃機関10の出力トルクが逆駆動力F3として第2出力側カム部材72bに伝達される。この逆駆動力F3により第2入力側カム部材72aに対して第2出力側カム部材72bが逆駆動力F3の作用する方向に回転しようとすることで、第2出力側カム面72dと第2入力側カム面72cとが接触する。そして、第2出力側カム面72dおよび第2入力側カム面72cを介して、第2出力側カム部材72bから第2入力側カム部材72aに逆駆動力F3が伝達される。つまり、第2カム装置72が逆駆動時における逆駆動力F3を伝達する。
Next, the
このとき、被駆動時において駆動力F2あるいは逆駆動時において逆駆動力F3がトルクカム装置70に作用している場合、図示しない作動油供給制御装置は、第1カム装置71が発生する固定シーブ方向の推力により固定部材74を介してセカンダリ可動シーブ63に作用する可動シーブ押圧力と、第1カム油圧室73aの内圧によりセカンダリ可動シーブ63に作用する固定シーブ方向の可動シーブ押圧力と、押圧部材によりセカンダリ隔壁77を介してセカンダリ可動シーブ63に作用する補助押圧力の和が、トルクカム装置70が被駆動力F2あるいは逆駆動力F3を伝達してもベルト100が滑らないベルト挟圧力となるようにカム油圧室73の油圧を制御する。
At this time, when the driving force F2 in the driven state or the reverse driving force F3 in the reverse driving acts on the
ここで、変速比最小時におけるベルト式無段変速機1では、第2出力側カム部材72bが最も動力伝達軸方向に位置する。このとき、第2入力側カム部材72aの端面72eと、カム油圧室構成部材75の円筒部75aの固定シーブ方向における側面が接触する。つまり、変速比最小時における第2入力側カム部材72aの受圧面積は、この第2入力側カム部材72aの端面72eとカム油圧室構成部材75とが離れている場合と比較して著しく小さくなる。従って、第2カム装置72の作動レスポンスが低下する虞があった。しかしながら、この発明にかかるトルクカム装置70の第2入力側カム部材72aの端面72eには、複数の端面溝72gが形成されているため、第1カム油圧室73aから第2カム油圧室73bに供給された作動油は、第2入力側カム部材72aの端面72eがカム油圧室構成部材75と接触していても、第2カム油圧室73bに供給された作動油が端面溝72gに流入する。従って、第2入力側カム部材72aがカム油圧室構成部材75と接触していても、第2入力側カム部材72aとカム油圧室構成部材75との間に作動油を素早く供給することができる。これにより、第2入力側カム部材72aの端面72eがカム油圧室構成部材75と接した状態でも、この第2入力側カム部材72aの受圧面積を確保することができるので、第2カム装置72への作動油の供給が円滑に行え、この第2カム装置72の作動レスポンスを向上することができる。従って、ベルト100の滑りを抑制することができるので、ベルト100の耐久性を向上することができる。
Here, in the belt type continuously
また、駆動状態が被駆動時から駆動時に切り換わる場合がある。動力伝達軸91に伝達された抵抗トルクがこの駆動力F1と同一方向の被駆動力F2として第2入力側カム部材72aに伝達される被駆動時から第1入力側カム部材71aに駆動力F1が伝達されている駆動時に移行する場合、図示しない作動油供給制御装置は、被駆動時において、被駆動力F2に応じたカム押圧力を第2入力側カム部材72aに作用させることができるので、被駆動力F2の大きさに拘わらず、第2入力側カム部材72aが第2出力側カム部材72bに対して軸方向へ移動することを規制することができる。つまり、被駆動時においても、変速比に拘わらず第1入力側カム部材71aと第1出力側カム部材71bとの接触が維持されているため、この第1入力側カム部材71aに伝達された駆動力F1は、第1入力側カム面71cおよび第1出力側カム面71dを介して第1出力側カム部材71bに瞬時に伝達される。
In addition, the driving state may be switched from driven to driving. The resistance torque transmitted to the
また、駆動状態が逆駆動時から駆動時に切り換わる場合がある。セカンダリプーリ60に伝達された車両を後進させる方向の内燃機関10の出力トルクが逆駆動力F3として第2出力側カム部材72bに伝達される逆駆動時から第1入力側カム部材71aに駆動力F1が伝達されている駆動時に移行する場合、図示しない作動油供給制御装置は、逆駆動時において、逆駆動力F3に応じたカム押圧力を第2入力側カム部材72aに作用させることができるので、逆駆動力F3の大きさに拘わらず、第2出力側カム部材72bが第2入力側カム部材72aに対して軸方向へ移動することを規制することができる。つまり、逆駆動時においても、変速比に拘わらず第1入力側カム部材71aと第1出力側カム部材71bとの接触が維持されているため、この第1入力側カム部材71aに伝達された駆動力F1は、第1入力側カム面71cおよび第1出力側カム面71dを介して第1出力側カム部材71bに瞬時に伝達される。
Further, the driving state may be switched from reverse driving to driving. The driving force applied to the first input
以上のように、カム油圧室73の第2カム油圧室73bの内圧により第2入力側カム部材72aに作用するカム押圧力により、この第2入力側カム部材72aを第2出力側カム部材72bに接触させることができる。従って、被駆動時あるいは逆駆動時において、第2入力側カム部材72aと第2出力側カム部材72bとが離れないようにすることができるので、最適な推力を発生することができる。また、トルクカム装置70は、その駆動状態が駆動時から被駆動時へと、あるいは駆動時から逆駆動時へと切り換わる場合に、第2カム装置72に衝撃力、すなわちショックが作用する。しかし、駆動時においても、カム油圧室73の第2カム油圧室73bが第2入力側カム部材72aに作用させるカム押圧力により、第2入力側カム部材72aを第2出力側カム部材72bに接触させることができるとともに、このカム油圧室73がダンパとして作用することができるため、駆動状態の切り換わりの際に、この第2カム装置72に作用するショックを抑制することができる。これにより、トルクカム装置70の耐久性の低下を抑制することができる。
As described above, the second
なお、上記実施例では、第2入力側カム部材72aの端面72eに複数の端面溝72gを形成したがこの発明はこれに限定されるものではない。図7は、他の第2入力側カム部材の構成例を示す図である。同図に示すように、第2入力側カム部材72aの端面72eには、端面凹部72jが形成されている。この端面凹部72jは、この実施例では、端面72eの外周端部を除く部分に形成されている。また、端面凹部72jは、第2入力側カム部材72aの内周面まで延在して形成されている。つまり、この端面凹部72jは、各内周面溝72hと連通して形成されている。従って、第1カム油圧室73aから第2カム油圧室73bに供給された作動油は、第2入力側カム部材72aの端面72eがカム油圧室構成部材75と接触していても、第2カム油圧室73bに供給された作動油が端面凹部72jに流入する。従って、第2入力側カム部材72aがカム油圧室構成部材75と接触していても、第2入力側カム部材72aとカム油圧室構成部材75との間に作動油を素早く供給することができる。これにより、第2入力側カム部材72aの端面72eがカム油圧室構成部材75と接した状態でも、この第2入力側カム部材72aの受圧面積を確保することができるので、第2カム装置72への作動油の供給が円滑に行え、この第2カム装置72の作動レスポンスを向上することができる。従って、ベルト100の滑りを抑制することができるので、ベルト100の耐久性を向上することができる。
In the above-described embodiment, the plurality of
また、端面72eには、第2入力側カム部材72aの径方向外側における外周面まで延在する端面外周溝72kが形成されていても良い。この端面外周溝72kは、この実施例では、端面72eの周方向に等間隔に複数個(例えば、8個)形成されている。また、各端面外周溝72kは、径方向に形成さている。また、各端面外周溝72kは、一方の端部が第2入力側カム部材72aの径方向外側における外周面まで、他方の端部が端面72eに形成される端面凹部72jまで延在して形成されている。つまり、各端面外周溝72kは、端面凹部72jとそれぞれ連通して形成されている。従って、端面凹部72jに流入した作動油は、各端面外周溝72kにも流入する。従って、第2入力側カム部材72aがカム油圧室構成部材75と接触した状態でも、この第2入力側カム部材72aの受圧面積をさらに確保することができるので、第2カム装置72への作動油の供給がさらに円滑に行え、この第2カム装置72の作動レスポンスをさらに向上することができる。
Further, the
以上のように、この発明にかかるトルクカム装置は、ベルト式無段変速機に有用であり、特に、駆動状態に拘わらず最適な推力の発生を実現するのに適している。 As described above, the torque cam device according to the present invention is useful for a belt-type continuously variable transmission, and is particularly suitable for realizing generation of optimum thrust regardless of a driving state.
1 ベルト式無段変速機
10 内燃機関(駆動源)
20 トランスアクスル
30 トルクコンバータ
40 前後進切換機構
50 プライマリプーリ
51 プライマリプーリ軸
52 プライマリ固定シーブ
53 プライマリ可動シーブ
54 プライマリ油圧室
55 プライマリ隔壁
60 セカンダリプーリ
61 セカンダリプーリ軸
62 セカンダリ固定シーブ
63 セカンダリ可動シーブ
70 トルクカム装置
71 第1カム装置
71a 第1入力側カム部材
71b 第1出力側カム部材
71c 第1入力側カム面
71d 第1出力側カム面
71e カム側係合突起
72 第2カム装置
72a 第2入力側カム部材
72b 第2出力側カム部材
72c 第2入力側カム面
72d 第2出力側カム面
72e 端面
72f ヘリカルスプライン
72g 端面溝
72h 内周面溝
72i 補助隔壁
72j 端面凹部
72k 端面外周溝
73 カム油圧室
73a 第1カム油圧室
73b 第2カム油圧室
74 固定部材
75 カム油圧室構成部材
76 カム案内部材
76a ヘリカルスプライン
77 セカンダリ隔壁
78 押圧弾性部材
79 パーキングギヤ
80 最終減速機
90 動力伝達経路
91 動力伝達軸
100 ベルト
110 車輪
S1〜S3 カム油圧室用シール部材
1 Belt type continuously
20
Claims (9)
第2入力側カム部材と、前記第1入力側カム部材に一体形成される第2出力側カム部材とを有し、当該第2入力側カム部材および当該第2出力側カム部材が周方向に相対回転可能に支持され、かつ当該第2入力側カム部材が前記第2出力側カム部材に対して軸方向に移動可能に支持され、当該第2入力側カム部材と当該第2出力側カム部材との接触により、被駆動時における被駆動力、あるいは逆駆動時における逆駆動力を伝達するとともに軸方向のうち一方向の推力を発生する第2カム装置と、
前記第2入力側カム部材を前記軸方向のうち前記第2出力側カム部材に接触させる方向に押圧するカム押圧力を当該第2入力側カム部材に作用させるカム油圧室と、
を備え、
前記カム油圧室は、少なくとも、第1出力側カム部材と、第2入力側カム部材の前記軸方向への移動を案内するカム案内部材との間で固定されたカム油圧室構成部材により構成されることを特徴とするトルクカム装置。 A first input side cam member and a first output side cam member, the first input side cam member and the first output side cam member are supported so as to be relatively rotatable in the circumferential direction; A first cam device that transmits a positive driving force during positive driving and generates a thrust in one of the axial directions by contact between the cam member and the first output cam member;
A second input side cam member; and a second output side cam member formed integrally with the first input side cam member, wherein the second input side cam member and the second output side cam member are circumferentially arranged. The second input-side cam member and the second output-side cam member are supported so as to be relatively rotatable, and the second input-side cam member is supported so as to be movable in the axial direction with respect to the second output-side cam member. A second cam device that transmits a driven force at the time of driving or a reverse driving force at the time of reverse driving and generates thrust in one of the axial directions by contact with
A cam hydraulic chamber that applies a cam pressing force to the second input cam member to press the second input cam member in a direction in which the second input cam member contacts the second output cam member in the axial direction;
With
The cam hydraulic chamber is constituted by a cam hydraulic chamber constituting member fixed at least between a first output cam member and a cam guide member for guiding the movement of the second input cam member in the axial direction. A torque cam device.
前記第2入力側カム部材は、前記内周面に、前記端面溝と連通する内周面溝が形成されていることを特徴とする請求項2に記載のトルクカム装置。 Between the second input side cam member and the cam hydraulic chamber constituting member, hydraulic oil is supplied from between the second input side cam member and the cam guide member,
3. The torque cam device according to claim 2, wherein the second input side cam member has an inner peripheral surface groove communicating with the end surface groove on the inner peripheral surface. 4.
前記第2入力側カム部材は、前記内周面に、前記端面凹部と連通する内周面側溝が形成されていることを特徴とする請求項4または5に記載のトルクカム装置。 Between the second input side cam member and the cam hydraulic chamber constituting member, hydraulic oil is supplied from between the second input side cam member and the cam guide member,
6. The torque cam device according to claim 4, wherein the second input side cam member is formed with an inner peripheral surface side groove communicating with the end surface concave portion on the inner peripheral surface.
平行に配置され、駆動源からの駆動力がいずれか一方に伝達される2つのプーリ軸と、当該2つのプーリ軸上をそれぞれ軸方向に摺動する2つの可動シーブと、当該2つの可動シーブに前記軸方向にそれぞれ対向する2つの固定シーブと、からなる2つのプーリと、
前記2つのプーリのうちいずれか一方のプーリに伝達された前記駆動源からの駆動力を他方のプーリに伝達するベルトと、
前記可動シーブと前記固定シーブとの間にベルト挟圧力を発生させる前記請求項1〜8のいずれか1つに記載のトルクカム装置と、
を備えることを特徴とするベルト式無段変速機。 at least,
Two pulley shafts arranged in parallel and transmitting driving force from a driving source to one of them, two movable sheaves each sliding in the axial direction on the two pulley shafts, and the two movable sheaves Two pulleys comprising two fixed sheaves facing each other in the axial direction,
A belt for transmitting the driving force from the driving source transmitted to one of the two pulleys to the other pulley;
The torque cam device according to any one of claims 1 to 8, wherein a belt clamping pressure is generated between the movable sheave and the fixed sheave.
A belt-type continuously variable transmission.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006226527A JP2008051177A (en) | 2006-08-23 | 2006-08-23 | Torque cam device and belt-driven continuously variable transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006226527A JP2008051177A (en) | 2006-08-23 | 2006-08-23 | Torque cam device and belt-driven continuously variable transmission |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008051177A true JP2008051177A (en) | 2008-03-06 |
Family
ID=39235435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006226527A Pending JP2008051177A (en) | 2006-08-23 | 2006-08-23 | Torque cam device and belt-driven continuously variable transmission |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008051177A (en) |
-
2006
- 2006-08-23 JP JP2006226527A patent/JP2008051177A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4379377B2 (en) | Belt type continuously variable transmission | |
JP4151607B2 (en) | Belt type continuously variable transmission | |
US7753814B2 (en) | Belt type continuously variable transmission | |
JP3097439B2 (en) | Oil passage structure for continuously variable transmission | |
JP6217740B2 (en) | Power transmission device | |
JP2008064125A (en) | Belt type continuously variable transmission | |
US20190293129A1 (en) | Frictional coupling device of vehicular power transmitting system | |
JP2009002414A (en) | Torque cam device and belt-type continuously variable transmission | |
JP3100936B2 (en) | V-belt type automatic transmission | |
JP4792791B2 (en) | Torque cam device and belt type continuously variable transmission | |
JP3201988B2 (en) | Power transmission mechanism | |
JP4583139B2 (en) | Assembling structure and assembling method of continuously variable transmission | |
JP2008051177A (en) | Torque cam device and belt-driven continuously variable transmission | |
JPH05180281A (en) | Vehicular automatic transmission of planetary gear system | |
JP2005299698A (en) | Belt type continuously variable transmission | |
JP4894552B2 (en) | Belt type continuously variable transmission for vehicles | |
JP2010216613A (en) | Driving device for vehicle | |
JP2006300213A (en) | Torque cam device and belt-type continuously variable transmission | |
JP4427778B2 (en) | Belt type continuously variable transmission | |
JP2007298139A (en) | Belt type continuously variable transmission | |
JP2006291999A (en) | Torque cam device and belt type continuously variable transmission | |
JP2006105248A (en) | Torque cam mechanism | |
JP2006170387A (en) | Belt type continuously variable transmission | |
JP2021127808A (en) | Clutch mechanism | |
JP2020076475A (en) | Start device and power transmission device |