JPS63210458A - トルクカム装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明はトルクカム装置、特にカムローラが入力部材又
は出力部材の一方に支持されたカムローラ支持形のトル
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、トルクカム装置には、特開昭６０−２６８４２号
公報に記載のようにカムローラが入、出力部材の一方に
直交方向に支持されたカムローラ支持形と、対向する入
、出力部材間にカムローラを浮動状態で配置したカムロ
ーラ浮動形との２種のものがあり、■ベルト式無段変速
機などに広く使用されている。

これらトルクカム装置には、エンジンブレーキ時のよう
に逆駆動トルクが作用した時でもカムローラがカム面か
ら離れないようにするためトーションスプリングが設け
られており、トーションスプリングの捩りトルクは最大
逆駆動トルクに見合った値に設定されている。ところが
、トーションスプリングの捩りトルクは逆駆動時だけで
なく正駆動時にも作用しており、この捩りトルクのため
に正駆動時に過大な推力が発生する結果となる。

このことは、例えばトルクカム装置をＶベルト式無段変
速機の推力発生装置として使用した場合に、過大な推力
による伝達効率の悪化、■ベルトの劣化を招く結果とな
る。

発明の目的 本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、いかなる状態でもカムローラとカム面との接触状態
を保持し、かつ正駆動時に過大な推力が発生しないよう
にした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
方向およ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、出力部材の一方に該部材の軸心に対して
直交する方向に回転自在に支持されたカムローラと、入
、出力部材の他方に設けられ、カムローラと転動自在に
接触すべく一方向に傾斜した第１カム面と、第１カム面
を設けた部材に対して軸方向にのみ移動可能に支持され
たカム部材と、該カム部材に設けられ、第１カム面と逆
方向に傾斜しかつカムローラと転動自在に接触する第２
カム面と、第１カム面と第２カム面とがカムローラに常
時接触すべく、第１カム面を設けた部材とカム部材とを
相反方向に付勢する圧縮スプリングとを備えたものであ
る。

すなわち、圧縮スプリングのばね力によって第１、第２
カム面の間でカムローラが挟まれるため、駆動トルクの
作用方向が変化してもカムローラがカム面から離れるこ
とがなく、またトーションスプリングに代えて圧縮スプ
リングを用いているので、正駆動時の発生推力に捩りト
ルク成分が付加されず、過大な推力の発生を防止できる
。

実施例の説明 第１図は本発明にかかるトルクカム装置ＡをＶベルト式
無段変速機の駆動側プーリに通用した一例を示し、第１
図上半分は最大変速比時、下半分は最小変速比時を示す
、エンジン（図示せず）と連結された入力軸（入力部材
）１上には、拡縮自在な１字溝を構成する固定シーブ２
と可動シーブ３　（出力部材）とが支持され、両シーブ
２，３の間にＶベルト４が巻き掛けられている。固定シ
ーブ２の内径部には円筒形のスリーブ５が一体に突設さ
れており、このスリーブ５の外周部と可動シーブ３の内
周部との間に設けられたボールスプライン６によって、
可動シーブ３は固定シーブ２に対して軸方向にのみ移動
自在である。固定シーブ２の右端面はスラスト軸受７を
介して壁面８で支持されているので、固定シーブ２の軸
方向移動が規制され、かつ入力軸１に対して相対回転自
在となっている。

人力軸１の軸端部近傍に形成したスプライン１ａにはカ
ムローラ支持ｙＪ９が係合しており、支持環９の半径方
向に突設した２本の支軸９ａにはそれぞれカムローラ１
０が回転自在に装着されている。上記可動シーブ３の背
面には円筒部１１が一体に突設されており、この円筒部
１１の端面には第２図、第３図に示すように上記カムロ
ーラｌＯと転がり接触する第１カム面１１ａが形成され
ている。また、円筒部１１の外側には円筒形のカム部材
１２が摺動自在に配置されており、このカム部材１２の
端面には第１カム面１１ａと逆方向の第２カム面１２ａ
が形成されている。カム部材１２には軸方向の長溝１２
ｂが形成されており、この長溝１２ｂに円筒部１１の外
周に固定されたピン１３が嵌合し、カム部材１２を円筒
部１１に対して軸方向にのみ移動可能に案内している。

上記カム部材１２の右端面にはりテーナ１４の右端部が
係合しており、リテーナ１４の左端部と可動シーブ３の
背面との間には圧縮スプリング１５が配置されている。

圧縮スプリング１５のばね力は可動シーブ３　（円筒部
１１）とカム部材１２とを相反方向に付勢しており、こ
れによりカムローラ１０は両カム面１１ａ、１２ａとの
間で挟まれるようにして保持される。

作動の説明 つぎに、上記構成のトルクカム装置Ａの動作を第４図に
したがって説明する。

まず入力軸１に正方向の駆動トルクが作用した場合には
、入力軸１と一体回転するカムローラ１０が第１カム面
１１ａにａ点で圧接するので、円筒部１１には次式で与
えられる推力Ｆが作用し、トルク伝達に必要なベルト張
力が付与される。

Ｔ。

Ｆ　＝　　−＋　Ｓｐ　　　　　・・・（１１ＲＩ　ｔ
ａｎθ１ 上式において、Ｔ１は正駆動トルク、Ｓｐは圧縮スプリ
ング１５の圧縮力、Ｒ３はカムローラ１０と第１カム面
１１ａとの接触点の回転半径、θ、は第１カム面１１ａ
の（ＩＪＩ斜角度である。

最低速比状態では、カムローラ１０は第１カム面１１ａ
の底部近傍に位置するとともに第２カム面１２ａの頂部
近傍に位置している（第２図参照）、変速比が高速比側
へ移行するにつれて円筒部１１とカム部材１２とが軸方
向へ相対変位し、円筒部１１は第４図右方へ移動する。

そして、最高速比ではカムローラ１０は第１カム面１１
ａの頂部近傍に位置するととともに第２カム面１２ａの
底部近傍に位置することになる（第３図参照）。

一方逆駆動トルクが作用した時には、出力部材である可
動シーブ３が入力部材である入力軸１より先行するので
、ピン１３と長ｆｉ１２ｂとの係合により可動シーブ３
と一体回転するカム部材１２の第２カム面１２ａがカム
ローラ１０とｂ点で圧接し、この圧接によりカム部材１
２から圧縮スプリング１５を介して可動シーブ３へ推力
Ｆ°が与えられる。この逆駆動時における推力Ｆ′によ
ってカムローラ１０とカム面１１ａ、１２ａとの接触が
常時保たれ、しかも■ベルト４の弛みが防止される。

逆駆動トルクＴ２による発生推力は Ｒ２ｔａｎθ２ で与えられる。ただし、Ｔ２は逆駆動トルク、Ｓｐは圧
縮スプリング１５の圧縮力、Ｒ２はカムローラｌＯと第
２カム面１２ａとの接触点の回転半径、θ２は第２カム
面１２ａの傾斜角度である。

上記逆駆動トルクＴ２による推力が圧縮スプリング１５
の圧縮力Ｓｐより小さい時には、トルクカム装置Ａの発
生推力Ｆ°は、 Ｆ’　＝ｓｐ　　　　　　　　　　　・・・（２）であ
り、一方逆駆動トルクＴ２ばよる推力が圧縮スプリング
１５の圧縮力ｓｐより大きくなると、トルクカム装ＷＩ
Ａの発生推力Ｆ゛は Ｒ２ｔａｎθ２ となる。

第５図は正駆動時および逆駆動時における発生推力と駆
動トルクとの関係を図示したものであり、本図では特に
回転半径Ｒ，，Ｒ２を同一とし、傾斜角度θ２．θ２を
同一としている。

上記のように本発明では、圧縮スプリング１５の圧縮力
により第１．第２カム面１１ａ、１２ａでカムローラ１
０を挟みながら保持するので、正駆動状態から逆駆動状
態へ急激にトルクが変化しても、カム面１１ａ、１２ａ
とカムローラ１０との接触が離れることがない。しかも
、圧縮スプリング１５の圧縮力はカム面１１ａ、１２ａ
とカムローラ１０との接触圧を保持する以外に、逆駆動
時に■ベルト４が弛まないだけの最低推力を確保する機
能も有しているので、■ベルト４の弛みも防止される。

また、正駆動時には（１）式から明らかなように、カム
ローラ１０から第■カム面１１ａを介して伝達される１
１Ｌ力に圧縮スプリング１５の圧縮力が付加されるに過
ぎないので、従来のようなトーションスプリングを使用
した場合と異なり捩りトルク成分が付加されず、正駆動
時に過大な推力が作用するおそれがない。

他の実施例 本発明は上記実施例のようにカムローラを入力部材に設
け、第１カム面を出力部材に設けたものに限らず、これ
と逆の構成としてもよい。

また、カム部材を出力部材に対して軸方向に案内する方
法としては、実施例のような長孔とピンとの嵌合に限ら
ず、スプラインやボールスプラインを使用してもよい。

さらに、カム面の形状は実施例のような一様な傾斜角度
を有する平坦面に限らず、曲面形状としてもよいことは
勿論である。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば入力部材
または出力部材の一方に設けた第１カム面とカム部材に
設けた第２カム面とを逆方向の傾きとし、圧縮スプリン
グの圧縮力により第１．第２カム面の間でカムローラを
挟むように保持したので、駆動トルクの作用方向が変化
してもカムローラとカム面との接触が離れることがない
。しかも、圧縮スプリングの圧縮力はカム面とカムロー
ラとの接触圧を保持する以外に、逆駆動時における最低
推力を確保する機能も有しているので、本発明をＶベル
ト式無段変速機に適用した場合には逆駆動時のＶベルト
の弛みが防止される。また、正駆動時にはカムローラか
ら第１カム面を介して伝達される推力に圧縮スプリング
の圧縮力が付加されるに過ぎないので、従来のようなト
ーションスプリングを使用した場合と異なり捩りトルク
成分が付加されず、正駆動時に過大な推力が発生するお
それがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるトルクカム装置を用いたＶベル
ト式無段変速機の断面図、第２図、第３図はそれぞれ第
１図Ｂ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線断面図、第４図は本発明
のトルクカム装置の動作原理図、第５図は本発明のトル
クカム装置の特性図である。 Ａ・・・トルクカム装置、■・・・入力軸（入力部材）
、３・・・可動シーブ（出力部材）、９・・・カムロー
ラ支持環、１０・・・カムローラ、１１・・・円筒部、
ｌｌａ・・・第１カム面、１２・・・カム部材、１２ａ
・・・第２カム面、１２ｂ・・・長溝、１３・・・ピン
、１５・・・圧縮スプリング。 出　願　人　　ダイハツ工業株式会社 イ、９、′、′７・ 代　理　人　　弁理士　筒井　秀隆１冒・　１１＼に゛ ＼、 第１図 第４図 ■ 第５図 トルク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 同一軸線上に軸方向およ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、出力部材の一方に該部材の軸心に対して直交する方
   向に回転自在に支持されたカムローラと、入、出力部材
   の他方に設けられ、カムローラと転動自在に接触すべく
   一方向に傾斜した第１カム面と、 第１カム面を設けた部材に対して軸方向にのみ移動可能
   に案内されたカム部材と、 該カム部材に設けられ、第１カム面と逆方向に傾斜しか
   つカムローラと転動自在に接触する第２カム面と、 第１カム面と第２カム面とがカムローラに常時接触すべ
   く、第１カム面を設けた部材とカム部材とを相反方向に
   付勢する圧縮スプリングと、を備えたことを特徴とする
   トルクカム装置。