JPH05322677A - トルク検出機能を有する動力伝達機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動力伝達機構の伝達トルクの大きさを簡単な
手段によりリアルタイムに検知すると共に、過大なトル
クの伝達を防止する 【構成】 プーリ４の回転は乗り上げカム機構５を介し
てハブ３３に伝えられ、入力軸３から無段変速機２に入
力されて、出力軸６により圧縮機１を変速駆動する。変
速に伴って圧縮機１の負荷トルクが変動するので、エン
ジンがそれに見合う出力を発生する必要があり、伝達ト
ルクのリアルタイムな検出が必要となる。この例では、
乗り上げカム機構５が相互補完的な形状の傾斜面からな
るカム溝３１及び３５を有し、その間にカムボール３６
を挟んで皿ばね３８によって押圧されているので、伝達
トルクの大きさに対応してプーリ４とハブ３３の間に位
相差（回転角変位）を生じる。そこで、突起４２及び４
５の通過を磁気センサ４３及び４６によって検出して伝
達トルクの大きさを推定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車のエンジ
ンによって空調装置用の可変容量型圧縮機を駆動する場
合のように、伝達トルクが時間的に変動する状態で、そ
の伝達トルクの大きさを正確に検出する機能を有する動
力伝達機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人が先に出願したものであるが、
特開平２−３０８９８３号公報には、可変容量型斜板式
圧縮機において、斜板の傾斜角度が吐出容量と対応して
いる斜板式圧縮機の特質を利用して、斜板の傾斜角度を
調整する制御ピストンの軸方向位置をトランスデューサ
によって検出し、それに基づいて吐出容量の変化をリア
ルタイムに検知するものが開示されている。圧縮機の吐
出容量は、それを駆動するために必要となるトルク、即
ち負荷トルク或いは伝達トルクの大きさとも関連してい
ると考えるのが自然であるから、この従来技術において
は、トランスデューサによって検出される圧縮機の吐出
容量から、その時の負荷トルクの値をリアルタイムに検
知することができるものと一般的には考えられがちであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の一般的な考え方
に反して、実際には、圧力条件等の様々なファクターの
相違によって、斜板型圧縮機の吐出容量と、それがエン
ジンに及ぼす負荷トルクとの間の対応関係が変化するの
で、吐出容量から直ちに負荷トルクを算出することはで
きない。このように、従来の可変容量型圧縮機において
は、負荷トルクをリアルタイムに検出する実用的な手段
が知られていなかった。また、圧縮機に故障等が生じ
て、伝達されるトルクが異常に増大しても、伝達される
トルクの大きさを検出し得る適当な手段がなかったの
で、エンジンの回転数が低下したことを検出してから、
エンジンと圧縮機との間に設けたクラッチによって伝動
を遮断するというような手段を講じていた。この場合
は、誤判定を防止する必要上、信号処理に要する時間が
長くなり、圧縮機のロックのような緊急のトラブルに対
して急速に対応をすることが困難であるから、関連する
機器に悪影響を及ぼすことがあり、例えば、ベルト切れ
のような二次的な故障を引き起こす恐れもあった。本発
明は、従来技術について考えられるこのような問題点を
解決することを、発明が解決しようとする課題とするも
のである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための第１の解決手段として、共通の軸線上に
おいて回転可能に支持され、互いに対向する補完的な円
周方向の傾斜面形状からなるカム面をそれぞれの端面に
備えており、それぞれ入力側の軸又は出力側の軸に連結
されている一対の回転伝動部材と、前記一対の回転伝動
部材を前記カム面において直接的に、或いは転動する部
材を挟んで間接的に係合させるための前記軸線方向の押
圧力が発生するように、前記回転伝動部材の少なくとも
一方の側に形成され、前記押圧力によって前記軸線方向
に弾性変形し得る弾性手段と、前記一対の回転伝動部材
の前記カム面を介して前記入力側の軸から前記出力側の
軸へトルクを伝達する際に、前記弾性手段の前記弾性変
形によって前記一対の回転伝動部材が前記軸線の回りに
発生する相対的な回転角変位を検出し得る検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記一対の回転伝動部
材の間の回転角変位によって、前記入力側の軸から前記
出力側の軸へ伝達されるトルクの大きさを検知する手段
とを備えていることを特徴とするトルク検出機能を有す
る動力伝達機構を提供する。

【０００５】本発明は、前記の課題を解決するための第
２の解決手段として、共通の軸線上において回転可能に
支持され、互いに対向する補完的な円周方向の傾斜面形
状からなるカム面をそれぞれの端面に備えており、それ
ぞれ入力側の軸又は出力側の軸に連結されている一対の
回転伝動部材と、前記一対の回転伝動部材に挟まれて前
記カム面の間で転動することによって前記一対の回転伝
動部材を間接的に係合させ得る転動部材と、前記カム面
と前記転動部材との間に前記軸線方向の押圧力が発生す
るように、前記回転伝動部材の少なくとも一方の側に形
成され、前記押圧力によって前記軸線方向に弾性変形し
得る弾性手段と、前記一対の回転伝動部材の前記カム面
を介して前記入力側の軸から前記出力側の軸へトルクを
伝達する際に、前記弾性手段の前記弾性変形によって前
記一対の回転伝動部材が前記軸線の回りに発生する相対
的な回転角変位を検出し得る検出手段と、前記検出手段
によって検出された前記一対の回転伝動部材の間の回転
角変位によって、前記入力側の軸から前記出力側の軸へ
伝達されるトルクの大きさを検知する手段とを備えてい
ると共に、前記一対の回転伝動部材の間の回転角変位が
所定値よりも大きくなったときに、前記カム面の間の前
記転動部材が落ち込むことによってトルクの伝達を絶つ
ように、前記カム面の一部に穴が形成されていることを
特徴とするトルク検出機能を有する動力伝達機構を提供
する。

【０００６】

【作用】本発明の第１の解決手段による動力伝達機構に
おいては、入力側の軸から出力側の軸へ伝達されるトル
クは、それぞれの側の軸に連結されている回転伝動部材
のカム面に形成された相互補完的な形状の傾斜面間の押
圧力として伝達される。カム面の間に転動する部材が挟
まれているときには、それらの転動部材を介して押圧力
が伝わる。この押圧力は伝達されるトルクの大きさに比
例した大きさのものであり、押圧力の軸線方向の成分に
よって回転伝動部材の少なくとも一方に形成された弾性
手段が弾性変形を起こして、その側の回転伝動部材が軸
線方向に微小な距離だけ移動するので、一対の回転伝動
部材の間隔が開き、その距離を埋める分だけ押圧力の回
転方向成分によって一対の回転伝動部材間に相対的な回
転角変位が生じる。この回転角変位の大きさも伝達され
るトルクの大きさに比例しているから、検出手段によっ
てその回転角変位の大きさを検出し、それを検知手段に
おいて換算することによって、伝達されているトルクの
大きさを検知する。

【０００７】本発明の第２の解決手段による動力伝達機
構においても、基本的な作用は第１の解決手段のそれと
同様であるが、第２の解決手段においては、一対の回転
伝動部材に挟まれてそれらのカム面の間で転動する転動
部材が必ず設けられる。そして、カム面の一部には転動
部材よりも大きい穴が形成されているので、入力側の軸
から出力側の軸へ大きなトルクが伝達されることによっ
て、一対の回転伝動部材の間の回転角変位が所定値より
も大きくなったときに、カム面の間に介在していた転動
部材がその穴に落ち込むことによってトルクの伝達が遮
断され、動力伝達機構がトルクリミッタとして作用する
ことになり、過大なトルクの伝達を防止して関連する機
器を保護する。

【０００８】

【実施例】図１に本発明の実施例の構成を示す。図にお
いて１は空調装置の冷媒を圧縮する容積型の圧縮機、２
は圧縮機１に直結された無段変速機であって、本実施例
では、後に構造を説明するように、複数個の複合円錐形
の遊星摩擦車（以下、これを遊星コーンと呼ぶことにす
る）を使用した摩擦式で遊星型の無段変速機を一例とし
てとりあげている。変速機２の入力軸３は、図示しない
エンジンからベルトによって駆動されるプーリ４から、
やはり後に構造を説明する乗り上げカム機構５を介して
回転駆動される。プーリ４から入力軸３に伝えられた回
転は、無段変速機２によって無段階に所望の回転数に変
速され、圧縮機１の入力軸を兼ねている出力軸６に取り
出されて圧縮機１を駆動し、その時に空調装置が必要と
している冷媒流量に見合った任意の吐出容量を実現する
ことができる。

【０００９】次に、図１に例示した遊星コーンを使用し
ている摩擦式の無段変速機２の構造を簡単に説明する。
７は入力軸３に一体に取付けられた入力ディスク、８は
出力軸６に一体に取付けられた出力ディスクである。入
力ディスク７と出力ディスク８の外周部には、それらを
橋絡するように同時に接触している遊星コーン９が、入
力軸３と出力軸６に対して自由に回転可能なリテーナ１
０によって回転可能に支持されている。遊星コーン９
は、図では２個だけ示されているが、ディスク７, ８の
外周部に沿って等間隔に複数個配置されている。遊星コ
ーン９はその基部に形成された鼓形の摩擦面９ａによっ
て入力ディスク７の外縁部と摩擦係合し、軸心回りに自
転しながらリテーナ１０と共に公転を行う。また、遊星
コーン９の円錐底面９ｂは出力ディスク８の外縁部と摩
擦係合しており、遊星コーン９の回転を出力ディスク８
に伝達し、更にこの例では、乗り上げカム機構５とは別
の推力発生機構１１を介して出力軸６を駆動するように
なっている。

【００１０】従って、出力ディスク８の外縁部での回転
速度は、遊星コーン９の出力ディスク８との接触部にお
ける、遊星コーン９の自転による回転速度と、遊星コー
ン９の公転による回転速度との差として与えられること
になり、遊星コーン９の公転速度を変えることによっ
て、入力軸３と出力軸６との速度比を変更することがで
きる。そのために、遊星コーン９はその円錐面９ｃの母
線の一方が入出力軸３,６の軸線と平行になるようにリ
テーナ１０によって支持されており、この軸線と平行な
母線部分で共通の変速リング１２と摩擦係合するように
なっている。変速リング１２は入出力軸３, ６と同心に
保持され、軸線方向には平行移動可能であるが軸線回り
には回転しないように保持されている。

【００１１】遊星コーン９の公転速度の制御は、この変
速リング１２を軸線方向に移動させて、遊星コーン９の
円錐面９ｃと変速リング１２との接触位置を変更するこ
とによって行う。変速リング１２を軸方向に移動させる
ための機構は、変速リング１２を保持するリングホルダ
１３と、リングホルダ１３を入力軸３の軸線と平行な方
向に移動可能に案内するガイドピン１４と、リングホル
ダ１３に係合し、入力軸３の軸線と直交する方向（紙面
に垂直な方向）に移動することによりリングホルダ１３
を軸線方向と平行な方向に移動させるカム部材１５と、
入力軸３と直交する方向にカム部材１５を移動させる図
示しないステップモータと、このステップモータの回転
軸にネジによって連結され、回転しないように回り止め
されたスリーブ部材１６とからなる。上記ステップモー
タは、やはり図示しない制御装置によって駆動され、カ
ム部材１５を軸線と直交する方向に移動させる。これに
よりカム部材１５と係合しているリングホルダ１３は軸
線と平行の方向に移動して所要の変速比が得られる。

【００１２】入力軸３がプーリ４から乗り上げカム機構
５を介して駆動されることによって入力ディスク７が回
転し、それに伴って遊星コーン９が回転すると、遊星コ
ーン９の円錐面９ｃが変速リング１２の内周面を転動す
る。その転動によってリテーナ１０が回転し、遊星コー
ン９が自転しながら変速リング１２に沿って公転するこ
とになる。この場合、遊星コーン９と変速リング１２と
の接触位置が円錐面９ｃの頂点に近い場合はリテーナ１
０の公転速度が低く、変速リング１２との接触位置が円
錐面９ｃの外周に近づくに従ってリテーナ１０の公転速
度は高くなる。このため、遊星コーン９から出力ディス
ク８に伝えられる回転速度は、入力ディスク７の回転速
度が一定であっても、変速リング１２の位置に対応して
変化することになる。逆に、入力ディスク７の回転速度
がエンジンの回転と共に変化しても、それに合わせて変
速リング１２の軸方向位置を変更すれば、出力軸６は略
一定の回転速度を保つこともできる。

【００１３】出力ディスク８は推力発生機構１１によっ
て軸方向に押圧されるようになっているが、図示実施例
の推力発生機構１１は、前述の乗り上げカム機構５の構
造に類似するものであって、カムディスク１７と多数の
ボール１８等から構成される乗り上げカム機構に、初期
の軸方向推力を発生させるためにコイルスプリング１９
を組み込んだものである。それによって発生する推力が
出力ディスク８を介して遊星コーン９を入力ディスク７
の方向に押圧し、この押圧力によって、遊星コーン９と
入力ディスク７、変速リング１２と出力ディスク８との
間においても、それぞれ適切な摩擦圧接力が生じるよう
になっている。

【００１４】なお、入力軸３の右端側は軸受２０を介し
て変速機ハウジング２１によって軸支されており、出力
軸６の左端側は、ディスク部材２２を介してそれに固定
されているカムディスク１７の先端が、入力軸３に取り
付けられた入力ディスク７のスリーブ部分の上に軸受２
３を介して軸支されることによって、間接的に変速機ハ
ウジング２１に支持されている。軸受２０及び軸受２３
や遊星コーン９の各摩擦面は、ハウジング２１の上部に
設けられている冷媒吸込孔２４より吸入される冷媒と共
に戻ってくるオイルによって潤滑される。変速機部を潤
滑したオイル及び冷却した冷媒は、図示しない吸込孔よ
り圧縮機に吸入される。

【００１５】以上説明した無段変速機２及び圧縮機１の
構造は、在来のものと実質的に同様なものである。自動
車の場合、走行条件によってエンジンの回転数が激しく
変動するのと、空調装置に要求される冷房能力も大幅に
変化しがちであることから、入力軸３を介して無段変速
機２及び圧縮機１に供給される動力、即ち伝達トルクも
大きな幅で変動するのが常である。そこで、空調装置が
運転されている間は絶えず伝達されているトルクの変化
する値を正確に検出していて、その動力を供給している
自動車のエンジンに対する、空調装置のために必要な燃
料量等を的確に追加供給することは、空調装置の運転に
よるエンジン回転数の変動を防止して、自動車のドライ
バビリティや快適性を高め、万一にもエンスト等を起こ
させないようにするために必要なことである。

【００１６】従って、本発明の特徴に対応して、図１に
示した実施例においては、プーリ４の内部に軸方向の円
環状に形成された突条３０の端面に、例えば図２に拡大
して示したような形の凹凸が設けられており、その一部
には回転方向に向かう傾斜面からなるカム溝３１が複数
箇所に形成されている。また、入力軸３に対して軸方向
にのみ僅かに移動可能に、スプライン３２によって取り
付けられた王冠状のハブ３３には、プーリ４の突条３０
に対応する突条３４と、その端面にカム溝３１に対応す
る傾斜面からなるカム溝３５が複数箇所に形成される。
つまり、これらのカム溝３１及び３５の形状は相互補完
的なものとなる。複数のカム溝３１とカム溝３５との間
には、それぞれ１個宛のカムボール（鋼球）３６が挟持
されることによって、前述の乗り上げカム機構５を構成
している。入力軸３上にスプライン３２によって嵌合し
ているハブ３３のスリーブ部分３７の右端面と入力軸３
の鍔３９との間には、皿ばね３８又はそれに代わる強い
コイルスプリングが装着されて、ハブ３３を常にプーリ
４の方へ押圧している。なお、プーリ４は、乗り上げカ
ム機構５によって拘束されない限り、入力軸３に対して
自由に回転することができるように入力軸３の軸端に支
持されている。

【００１７】図示実施例の場合は更に、突条３０及び突
条３４の端面の一部には、それらに形成されたカム溝３
１及び３５の凹凸の他に、図２に示したような穴４０及
び４１がそれぞれ複数個ずつ形成されている。穴４０及
び４１の直径及び深さはカムボール３６の直径よりも若
干大きくなっており、カムボール３６が傾斜面であるカ
ム溝３１又はカム溝３５の頂点を乗り越えたときに、そ
れらの穴４０又は４１に落ち込んでカム溝３１及びカム
溝３５と非係合状態になり得るように、いわばポケット
状に形成されている。なお、穴４０又は４１は、それら
のどちらか一方だけを設けて、他方を設けない場合もあ
る。

【００１８】プーリ４の外周の右端面には等間隔の凹凸
が設けられていて、それらによって複数個の軸方向の突
起４２が形成されている。プーリ４が回転するとき突起
４２が通過する面に対向するように、変速機ハウジング
２１には適当な支持部材を介して図１に示したような磁
気センサ４３が取り付けられており、その出力信号は導
線によって図３に示したような制御回路４４に入力され
る。それと同様に、ハブ３３の右端面にも等間隔に凹凸
が設けられていて、それらによって複数個の軸方向の突
起４５が形成されている。また、ハブ３３が回転すると
き突起４５が通過する面に対向するように、変速機ハウ
ジング２１には磁気センサ４６が取り付けられており、
その出力信号も導線によって制御回路４４に入力されて
いる。

【００１９】なお、図１において、４７は入力軸３の左
端側を変速機ハウジング２１によって軸支するための軸
受を、４８は変速機ハウジング２１内から潤滑油や、場
合によっては冷媒等が漏れないようにするためのシール
装置を、４９は出力軸６をコンプレッサハウジング５０
によって軸支する軸受をそれぞれ示している。

【００２０】図３に例示した制御回路４４においては、
プーリ４側の磁気センサ４３に接続される平滑回路５１
とコンパレータ５２が設けられており、それと並列的
に、同様にハブ３３側の磁気センサ４６に接続される平
滑回路５３とコンパレータ５４が設けられている。コン
パレータ５２及び５４の出力は位相差検出回路５５に入
力され、それが出力する位相差信号は演算回路５６に入
力されて、そのから出力される制御信号が、例えば、エ
ンジンのアイドルスピードコントロール（ＩＳＣと略称
する）バルブ５７に供給されて、エンジンにおいて空調
装置駆動のために追加する空気供給量を調整し、その結
果、追加の燃料噴射量も調整されるようになっている。
以上の説明から明らかなように、図示実施例において本
発明の特徴に対応する伝達トルク検出装置は、乗り上げ
カム機構５と磁気センサ４３，４６、更にそれらに接続
される図３のような制御回路４４によって構成される。

【００２１】図示実施例の無段変速機２付き圧縮機１の
構成と作動については先に概略説明したが、その作動に
伴って、伝達トルク検出装置は次のように作動する。例
えば自動車用の空調装置の場合、その時点で要求される
冷房能力に即応するように圧縮機１の吐出容量を変化さ
せることは、一つの手段として、圧縮機１を無段変速機
２によって変速駆動することによって可能になるが、図
示実施例ではそのために、無段変速機２の変速リング１
２が、所要の吐出容量に対応する出力軸６の回転数をも
たらす軸方向の位置まで移動して停止し、それによって
入力軸３に対する出力軸６の速度比、即ち無段変速機２
の変速比が決まる。

【００２２】圧縮機１の吐出容量に応じて入力軸３に供
給される動力、即ち伝達トルクはこのようにして変化す
るが、圧縮機１を駆動するトルクは、プーリ４から乗り
上げカム機構５を介して入力軸３へ伝達されるので、伝
達されるトルクの大きさに応じて、乗り上げカム機構５
の対向するカム溝３１とカム溝３５との相対位置がずれ
ることになる。これは、カム溝３１がカムボール３６を
介してカム溝３５を駆動する際に、図２に示したような
軸方向の押圧力Ｆ₁ が、有効な駆動トルクをもたらす円
周方向の駆動力Ｆ₂ の他に発生するため、この力Ｆ₁ に
よって皿ばね３８が弾性変形し、皿ばね３８の反力が軸
方向力Ｆ₁ と釣り合うまで、ハブ３３がスプライン３２
に沿って僅かな距離だけ軸方向右へ移動した結果であ
る。このようにして生じるプーリ４とハブ３３の相対的
な回転角変位、即ち位相差の大きさは、伝達されるトル
クの大きさに一義的に対応しているので、その位相差を
検出すれば伝達トルクの大きさを正確に推定することが
できる。

【００２３】そのために、図示実施例においては、プー
リ４及びハブ３３の端面に突起４２及び突起４５を形成
し、それらに対向して変速機ハウジング２１側の固定位
置に磁気センサ４３及び４６を設けることによって、各
突起が各センサの直前を通過するたびに、磁束の変化に
よって磁気センサ４３及び４６が電気的なパルス信号を
発生するようになっている。図４は磁気センサ４３及び
４６が発生する信号の時間的な変化を例示したものであ
る。２つの小さな波の互いに対応する点、例えば波の頂
点の間隔が位相差の程度、従って伝達トルクの大きさを
表している。それらの波の対応する点の間隔をプロット
すると、図４に同時に書き込んだような伝達トルクの変
化の曲線が得られることは説明するまでもない。

【００２４】実施例の場合は、このような信号処理を、
図３に概略を示したような制御回路４４によって自動的
に行っている。伝達トルクは細かく変動しているので、
プーリ４側の磁気センサ４３の出力信号を平滑回路５１
によって平均化し、大きな変化だけを示す平均値とす
る。この平均値と元の出力信号とをコンパレータ５２に
おいて比較し、平均値を閾値としてデューティパルスＡ
（デューティ比０．５）に変換する。ハブ３３側の磁気
センサ４６の出力信号についても同様に、平滑回路５３
及びコンパレータ５４によってデューティパルスＢを得
る。そして、デューティパルスＡとデューティパルスＢ
との位相差を、位相差検出回路５５によって検出し、演
算回路５６によって位相差から伝達トルクの値を算出す
る。

【００２５】制御回路４４によって算出された伝達トル
クは、とりもなおさず圧縮機１の負荷トルクでもあるか
ら、圧縮機１を駆動している自動車のエンジンがそれだ
けのトルクを余分に発生するように、それを制御信号と
してエンジンのＩＳＣバルブ５７に入力し、エンジンの
吸気量を必要なだけ増加させると共に、それに見合う分
だけエンジンの燃料噴射制御装置が燃料量を増加すれ
ば、エンジンの出力が圧縮機１の駆動に必要な分だけ増
加して、圧縮機１に起因する回転数の変動や万一のエン
スト等は生じない。

【００２６】図２に示した乗り上げカム機構５の実施例
では、プーリ４の突条３０及びハブ３３の突条３４に、
それぞれカム溝３１及び３５を形成している他に、穴４
０及び４１をも設けているから、圧縮機１のロックのよ
うな故障等によって伝達トルクが異常に増大した場合に
は、カムボール３６がカム溝３１及び３５の傾斜面で停
止しないで、それを乗り越えて穴４０又は４１に落ち込
むようになる。カムボール３６が穴に落ち込むとプーリ
４からハブ３３への伝動は絶たれるので、この動力伝達
機構はトルクリミッタとして作用し、無段変速機２や圧
縮機１、更にはエンジン等に過大な伝達トルクによって
無理がかかるのを防止して機器の安全を保障すると共
に、自動車のドライバビリティの悪化を防ぐことができ
る。

【００２７】図示実施例においては、圧縮機１を無段変
速機２によって変速駆動することによって可変吐出容量
を実現しているが、傾斜角を無段階に変更することがで
きる斜板型の可変容量圧縮機のように、吐出容量を０％
付近まで制御可能な圧縮機を図示実施例の圧縮機１と無
段変速機２の連結体に置き換えた場合にも、本発明を実
施して同様な効果を挙げることができる。また、実施例
では乗り上げカム機構５の前後の回転部材であるプーリ
４とハブ３３の回転位相を磁気センサ４３及び４６によ
って検出しているが、磁気センサ４３及び４６は、それ
自体公知の光学的なセンサ等、磁気的以外のセンサに置
き換えてもよいことは言うまでもない。

【００２８】図示実施例の場合は、乗り上げカム機構５
に鋼球のようなカムボール３６を用いているが、これは
球形のものである必要はなく、例えば小径のローラであ
ってもよい。更に別の実施例としては、カムボール３６
やそれに代わる小径のローラのような転動部材を介在さ
せることなく、プーリ４の突条３０に形成されたカム面
と、それに対して補完的な形状を有するハブ３３の突条
３４に形成されたカム面とを直接に係合させ、両者の摺
動によって相対的な回転角変位を生じるように構成して
もよい。この場合は、過大なトルクが作用したときにカ
ムボール３６が落ち込むための穴４０及び４１のような
ものを設ける必要もなく、所定値以上の過大なトルクに
対しては、一対のカム面の軸方向の間隔が開いてトルク
を伝達しなくなるから、自然にトルクリミッタとしての
作用が得られる。

【００２９】図１に示した実施例では、磁気センサ４３
及び４６のように２個のセンサを設けてプーリ４とハブ
３３の回転位相を別々に検出しているが、例えば、突起
４２及び突起４５を同時に検出することができる位置に
磁気センサのようなセンサを１個だけ設けて、図４に示
した２本の曲線が重畳したような信号を出力させてもよ
い。実用上は波の頂点間の距離を読み取ることができれ
ば、伝達トルクを算出するためには十分であるから、こ
の場合は２つの波が重畳して一つの波になっていても、
信号処理の過程で、近接している２つの山の頂点の間隔
だけを検知するようにすればよい。そのためには、個々
の突起４２及び４５の円周方向の間隔は比較的大きく取
った方が判別しやすい。

【００３０】図１に示した無段変速機２のように、推力
発生機構１１として乗り上げカム機構５に類似するもの
を設けている場合には、推力発生機構１１の入力側と出
力側の２つの回転部材である出力ディスク８とカムディ
スク１７の回転位相の差を、それらの近傍に設けた磁気
センサ等のセンサによって検出するようにすれば、それ
自体が本発明の特徴とする伝達トルク検出装置としての
機能を有するものになる。このようにすれば、乗り上げ
カム機構５を別に設ける必要もないので、全体の構造が
簡単なものになる。この場合には、乗り上げカム機構５
における皿ばね３８に相当する弾性手段を追加して設け
てもよい（スプリング１９は初期的な推力を与えるもの
であるから、皿ばね３８とは機能が異なる。）が、その
ような弾性手段を設けなくても、出力ディスク８やカム
ディスク１７、或いはディスク部材２２やそれらの部材
を軸方向に支持している軸部材等が微小な値の弾性変形
をするから、それらが乗り上げカム機構５における皿ば
ね３８と同様に、弾性手段としての働きをすることにな
る。

【００３１】

【発明の効果】本発明を実施することにより、動力伝達
機構によって伝達されているトルクの大きさを、きわめ
て簡単な手段によって、リアルタイムに且つ正確に検知
することができる。その結果、エンジンを含む駆動側に
対して伝達トルクに見合った出力を発生させるような制
御を容易に行うことが可能になる。また、本発明の動力
伝達機構においては、伝達トルクが過大になったときに
伝動を遮断するトルクリミッタとしての機能を備えるこ
とができるので、関連する機器を過大なトルクから保護
して破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を変速機付き圧縮機に適用した実施例を
示す縦断面図である。

【図２】図１の要部を概念的に拡大して示す図である。

【図３】制御回路の構成を概念的に例示するブロック図
である。

【図４】磁気センサの出力信号と伝達トルクの変化を例
示する線図である。

【符号の説明】

１…圧縮機 ２…無段変速機 ３…入力軸 ４…プーリ ５…乗り上げカム機構 ６…出力軸 ７…入力ディスク ８…出力ディスク ９…遊星コーン １０…リテーナ １１…推力発生機構 １２…変速リング １３…リングホルダ １４…ガイドピン １５…カム部材 １７…カムディスク １８…ボール ２１…変速機ハウジング ２２…ディスク部材 ３０，３４…突条 ３１，３５…カム溝 ３２…スプライン ３３…ハブ ３６…カムボール ３７…スリーブ部分 ３８…皿ばね ４０，４１…穴 ４２，４５…突起 ４３，４６…磁気センサ ４４…制御回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共通の軸線上において回転可能に支持さ
   れ、互いに対向する補完的な円周方向の傾斜面形状から
   なるカム面をそれぞれの端面に備えており、それぞれ入
   力側の軸又は出力側の軸に連結されている一対の回転伝
   動部材と、前記一対の回転伝動部材を前記カム面におい
   て直接的に、或いは転動する部材を挟んで間接的に係合
   させるための前記軸線方向の押圧力が発生するように、
   前記回転伝動部材の少なくとも一方の側に形成され、前
   記押圧力によって前記軸線方向に弾性変形し得る弾性手
   段と、前記一対の回転伝動部材の前記カム面を介して前
   記入力側の軸から前記出力側の軸へトルクを伝達する際
   に、前記弾性手段の前記弾性変形によって前記一対の回
   転伝動部材が前記軸線の回りに発生する相対的な回転角
   変位を検出し得る検出手段と、前記検出手段によって検
   出された前記一対の回転伝動部材の間の回転角変位によ
   って、前記入力側の軸から前記出力側の軸へ伝達される
   トルクの大きさを検知する手段とを備えていることを特
   徴とするトルク検出機能を有する動力伝達機構。
2. 【請求項２】 共通の軸線上において回転可能に支持さ
   れ、互いに対向する補完的な円周方向の傾斜面形状から
   なるカム面をそれぞれの端面に備えており、それぞれ入
   力側の軸又は出力側の軸に連結されている一対の回転伝
   動部材と、前記一対の回転伝動部材に挟まれて前記カム
   面の間で転動することによって前記一対の回転伝動部材
   を間接的に係合させ得る転動部材と、前記カム面と前記
   転動部材との間に前記軸線方向の押圧力が発生するよう
   に、前記回転伝動部材の少なくとも一方の側に形成さ
   れ、前記押圧力によって前記軸線方向に弾性変形し得る
   弾性手段と、前記一対の回転伝動部材の前記カム面を介
   して前記入力側の軸から前記出力側の軸へトルクを伝達
   する際に、前記弾性手段の前記弾性変形によって前記一
   対の回転伝動部材が前記軸線の回りに発生する相対的な
   回転角変位を検出し得る検出手段と、前記検出手段によ
   って検出された前記一対の回転伝動部材の間の回転角変
   位によって、前記入力側の軸から前記出力側の軸へ伝達
   されるトルクの大きさを検知する手段とを備えていると
   共に、前記一対の回転伝動部材の間の回転角変位が所定
   値よりも大きくなったときに、前記カム面の間の前記転
   動部材が落ち込むことによってトルクの伝達を絶つよう
   に、前記カム面の一部に穴が形成されていることを特徴
   とするトルク検出機能を有する動力伝達機構。