JPS62283247A

JPS62283247A - トルクカム装置

Info

Publication number: JPS62283247A
Application number: JP12404886A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Yano; 矢野　泰之
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1986-05-29
Filing date: 1986-05-29
Publication date: 1987-12-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】３、発明の詳細な説明産業上の利用分野本発明は伝達トルクに比例した推力を発生するトルクカ
ム装置に関するものである。

従来技術とその問題点従来、伝達トルクに比例した推力（軸方向の圧力）を発
生するトルクカム装置として、ヒ１）えば特開昭５７−
１３４０６０号公報に記載のように、対向する入、出力
部材の間にカムローラを複数個配置したものが知られて
いる。この種のトルクカム装Ｗの場合、正方向の伝達ト
ルクが掛かった時だけでなく、エンジンブレーキ時のよ
うに逆トルクが掛かった時でも伝達トルクに比例した推
力を発佳し得るように、入、出力部材の対向面には正逆
両方の傾きを有するカム面が形成されている。

ところで、伝達トルクをＴ、発生推力をＦ、カム面の傾
斜角度をθ、カムローラとカム面との接触点の回転半径
をＲとすると、次の関係式が成立する。

Ｆ±　□ ２Ｒｔａｎ　　θ したがって、伝達トルクＴ及び接触点の回転半ｔＭ　Ｒ
を同一とすると、カム面の傾斜角度θが小さい程大きな
発生推力Ｆを得ることができるが、傾斜角度θを小さく
するとカム面の底部から頂部までの高さが低くなるため
、カムローラがカム面の頂部を乗り越したり、トルクカ
ム装置が動作限界位置に達してそれ以上の推力を発生し
得なくなるという問題が生じる。この問題は、対向する
カムレースに設けられるカム面及びカムローラの等記数
を減らし、１個当りのカム面の周方向長さを長くすれば
解決できるが、この場合には１個当りのカムローラに加
わる面圧が高くなり、カムローラ或いはカム面の寿命を
損うという欠点がある。

発明の目的本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は、カムローラの等記数を減らすことなくカムローラ
の有効動作範囲を広げ、大きな伝達トルクに対してもト
ルクに比例した推力を発生し得るトルクカム装置を提供
することにある。

発明の構成上記目的を達成するために、本発明は、同一軸線上に軸
方向及び回転方向に相対移動可能に配置された入、出力
部材と、入、出力部材の対向面に設けられたカム面と、
カム面間に転動自在に配置されたカムローラとを備え、
入力部材から出力部材へ伝達トルクに比例した推力を与
えるトルクカム装置において、上記カム面は正駆動側斜
面と逆駆動側斜面とを有し、側斜面の角度はほぼ同一で
、かつ正駆動側斜面の周方向長さを逆駆動側斜面の周方
向長さより長くしたものである。

すなわち、正駆動時の最大伝達トルクに比べ逆駆動時（
エンジンブレーキ時）の最大トルクはかなり小さいため
、逆駆動側斜面の長さを正駆動側斜面の長さより短（し
ても実用上問題がなく、しかもこのようにすれば、正駆
動側斜面をその分だけ長くできるのでカムローラの有効
動作範囲を広げることができる。

実施例の説明第１図は本発明にかかるトルクカム装置をトロイダル形
無段変速機に通用した一例を示し、エンジンと連結され
た入力軸１上には人力ディスク２と出力ディスク３とが
回転可能に支持されており、特に入力ディスク２は軸方
向にも移動可能である。両ディスク２．３の対向した円
環面２ａ、３ａ間には２個のパワーローラ４，４が圧接
状態で配置され＋：（７）／＜ツー０−ラの両ディスク
２．３に対する傾きを変化させることにより変速比を変
化させ、入力軸１の動力を人力ディスク２から出力ディ
スク３へと変速しつつ伝達している。なお、第１図上半
分は低速比状態、下半分は高速比状態を示している。

人力軸１の左端部には、入力軸１の伝達トルクに比例し
た推力を人力ディスク（出力部材）２に与えるトルクカ
ム装置５が設けられている。すなわち、トルクカム装置
５の人力部材６はスプライン６ａによって入力軸ｌに対
し軸方向に移動可能に係合しており、この入力部材６は
、入力軸１の左端部近傍に螺着されたナツト７により皿
バネ８を介して背後から弾性的に支持されている。入力
部材６と出力部材２との対向面には、第２図に示すよう
な同一形状のカム面９，１０が３個形成されており、カ
ム面９．１０はそれぞれ正駆動側斜面９ａ、１０ａと逆
駆動側斜面９ｂ、１０ｂとを有し、かつ逆駆動Ｉ１）斜
面９ｂ、１０ｂの頂部近傍には円弧状の段差面９ｃ、　
ｌＯｃが形成されている。上記正駆動側斜面９ａ、ｉｏ
ａと逆駆動側斜面９ｂ、　ｌｏｂの斜面角度θ１．θ２
は略等しく設定されており、しかも正駆動側斜面９ａ、
　ＬＯａの周方向長さｉ、は逆駆動側斜面９ｂ、　１０
ｂの周方向長さり、より長い。

上記入力部材６と出力部材２との間には円板状のカムロ
ーラ保持器１）が配置されている。このカムローラ保持
器１）に形成された３個の保持孔１）ａには３個一対の
カムローラ１２が回転自在に嵌合しており、これにより
各カムローラ１２が各カム面９．１０に対して同一位置
に配置されている。

上記入力部材６と出力部材２との内径部には、第３図に
示すようにストッパ面を構成するスプライン歯６ｂ、　
２ｂが形成されている。上記スプライン歯６ｂ、２ｂは
カムローラ１２がカム面９，１０の底部から頂部まで転
動する全範囲にわたって軸方向に係合しており、上記ス
プライン歯６ｂ、２ｂ　どうしが周方向に当接すること
によって入力部材６と出力部材２との相対回転角度を規
制し、上記カムローラ１２の斜面９ａ、　９ｂ、　１０
ａ、　Ｊｏｂからの乗り越しを防止している。

上Ｅ出方部材２の右端部には、入力軸１上に回Ｅ自在に
支持された出力軸１３がスプライン１３ａにテ係合して
おり、この出力軸１３から後続のギ＋ｍ構（図示せず）
に動力伝達される。また・上記ナツト７は軸受１４を介
してケース１５にて回転支持されており、特に上記軸受
１４の内輪１４ａはナツト７の径方向に挿入された回り
止めど７１６を抜は止めしている。入力軸１の左端には
ギヤ式オイルポンプ１７が設けられており、このオイル
ポンプ１７カＡら吐出された油の一部は入力軸ｌの軸心
孔１ａを介してトルクカム装置５及び入出力ディスク２
．３を支持する軸受１８．１９を／ＩＪＩ滑してし）る
。

作動の説明上記構成のトルクカム装置５において、入力軸１が停止
している時には第２図に示すようにカムローラ１２はカ
ム面９，１００底面に位置し、皿／＜２８のバネ力のみ
を初期推力Ｆ、として出力部材２に与えている。この初
期推力Ｆ、は伝達トルりが零の時でもパワーローラ４と
円環面２ａ、３ａ　とが接触伏惑を保ち得る値に設定さ
れてしする。

人力軸１が第１図矢印方向に正駆動されると、人力軸１
と一体回転する入力部材６が出力部材２より早く回転す
るので、第４図のようにカムローラ１２が正駆動側斜面
９ａ、１０ａ上を転動し、出力部材２に入力軸１の伝達
トルクに比例した推力を発生する。この推力によりパワ
ーローラ４と円環面２ａ、３ａ　との間に伝達トルクに
比例した適正な圧接力が与えられ、滑りの無いトラクシ
ョン駆動が行われる。

また、エンジンブレーキ時には人力部材６が出力部材２
より遅く回転するため、第５図のようにカムローラ１２
が逆駆動側斜面９ｂ、　１０ｂ上を転動し、出力部材２
に逆駆動トルクに比例した推力を発生する。

第６図実線は上記トルクカム装置５の正駆動時の特性を
示し、伝達トルクがＴ、に達するまでは皿バ茅８による
初期推力Ｆ、がトルクカム装置５の推力であり、伝達ト
ルクがＴ１以上になると、正駆動側斜面９ａ、１０ａの
斜面角度に対応した上昇勾配で推力が伝達トルクに比例
して上昇する。そして、伝達トルクがＴ２に達すると、
第３図に示したスプライン歯６ｂ、２ｂが当接して人力
部材６と出力部材２との相対回転を規制するため、伝達
トルクがそれ以上に上昇しても推力はＦ２に維持され、
後続の無段変速機に過大な推力が掛かるのを規制してい
る。第６図破線は逆駆動時の特性であり、正駆動時と同
様の上昇勾配で推力は伝達トルクに比例して上昇するが
、逆駆動時の最大トルクは正駆動時の最大トルクに比べ
て小さいので、トルクがＴ、を越えると推力はＦ２より
小さいＦ３に維持される。

第１図のようなトラクション駆動式無段変速機のトルク
カム装置の場合、伝達トルクの大きさによってカムロー
ラのカム面・に対する位置が一義的に決定される。その
ため、大きな伝達トルクが掛かった時でもパワーローラ
４と円環面２ａ　、　３ａとの間の適切な圧接力を得よ
うとすれば、伝達トルクに比例した推力の上限値（第６
図のＦ２）を出来るだけ高くする必要がある。従来のト
ルクカム装置ではカム面の正駆動Ｉ１）１）ａ逆駆動側
斜面との周方向長さが同等であるため、大きな伝達トル
クがかかった時にカムローラが正駆動側斜面を乗り越し
たり、正駆動Ｉ１）１）ａ限界位置に達して伝達トルク
に比例した推力を発生し得なくなる。これに対し、本発
明のトルクカム装置５では、カム面９．１０の正駆動側
斜面９ａ、１０ａの周方向長さが逆駆動側斜面’３ｂ、
　１０ｂより長いので、カム面９．１０の１個当りの全
長し及び斜面角度が従来と同じでも、正駆動側斜面９ａ
、１０ａの長さ１）を大きく取ることができる。したが
って、カムローラ１２の等記数を減らさずに正駆動時の
カムローラ１２の転動範囲を広げることができ、伝達ト
ルクに比例した推力の上限値Ｆ２を高くすることができ
る。また、エンジンブレーキ（逆駆動）時の最大トルク
は正駆動時の最大トルクに比べて低いので、逆駆動側斜
面９ｂ、　ｌＯｂの長さが短くても実用上何ら支障がな
く、大きな斜面範囲が必要な正駆動側斜面９ａ、１０ａ
に十分なスペースを活用できる。

発明の効果以上の説明で明らかなように、本発明によればカム面の
正駆動側斜面と逆駆動側斜面との角度をほぼ同一とし、
かつ正駆動側斜面の周方向長さを逆駆動側斜面の周方向
長さより長くしたので、カムローラの等記数を減らさず
に正駆動時の推力発生範囲を広げることができ、正駆動
時に大きな伝達トルクがかかってもトルクに比例した推
力を発生できる。また、正駆動時の最大伝達トルクに対
し逆駆動時（エンジンブレーキ時）の最大トルクはかな
り小さいため、逆駆動側斜面の長さを正駆動側斜面の長
さに比べ短くしても実用上問題がなく、大きな斜面範囲
が必要な正′ＨＡ勤側斜面に十分なスペースを活用でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をトロイダル形無段変速機に適用した一
例の断面図、第２図は第１図の■−■線断面図、第３図
は第１図の■−■線断面図、第４図３第５図は正駆動時
及び逆駆動時における第１図の■−■線断面図、第６図
はトルクカム装置の特性図である。１・・・入力軸、２・・・入力ディスク（出力部材）、
５・・・トルクカム装置、６・・・入力部材、９．１０
・・・カム面、９ａ、ｌｏｇ・・・正駆動側斜面、９ｂ
、　１０ｂ・・・逆駆動側斜面、９ｃ、　１０ｃ・・・
段差面、１２・・・カムローラ。出　願　人　　ダイハツ工業株式会社代　理　人　　弁理士　筒井　秀隆第２図第５図第３図第６図伝　遇（１−１し２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）同一軸線上に軸方向及び回転方向に相対移動可能
に配置された入、出力部材と、入、出力部材の対向面に
設けられたカム面と、カム面間に転動自在に配置された
カムローラとを備え、入力部材から出力部材へ伝達トル
クに比例した推力を与えるトルクカム装置において、上
記カム面は正駆動側斜面と逆駆動側斜面とを有し、両斜
面の角度はほぼ同一で、かつ正駆動側斜面の周方向長さ
を逆駆動側斜面の周方向長さより長くしたことを特徴と
するトルクカム装置。