(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（１）と、
変速機主軸（２１）に回転自在に支持されたドライブフェース（２９）と、
変速機主軸（２１）に回転自在に支持されたドリブンフェース（３０）と、
変速機主軸（２１）に沿って移動自在なコーンホルダー（３１，５６）と、
変速機主軸（２１）を中心線とする円錐母線に沿うようにコーンホルダー（３１，５６）に支持されたダブルコーン支持軸（３７）と、
底面を共有する第１コーン（４０）及び第２コーン（４１）から構成されて前記ダブルコーン支持軸（３７）に回転自在に支持され、第１コーン（４０）がドライブフェース（２９）に当接するとともに第２コーン（４１）がドリブンフェース（３０）に当接するダブルコーン（３９）と、
コーンホルダー（３１，５６）の入力トルクに応じて該コーンホルダー（３１，５６）を変速機主軸（２１）の軸線（Ｌ）方向に移動させるトルクカム機構（３３）と、
を備えた無段変速機であって、
トルクカム機構（３３）は、ケーシング（１）及びコーンホルダー（３１，５６）の一方に前記軸線（Ｌ）に対して傾斜するように設けたガイド溝（４１  ，４３１  ）と、ケーシング（１）及びコーンホルダー（３１，５６）の他方に設けられて前記ガイド溝（４１  ，４３１  ）に係合する被ガイド部材（３６）とを有することを特徴とする無段変速機。
【請求項２】
変速機主軸（２１）に回転自在に支持されたドライブフェース（２９）と、
変速機主軸（２１）に回転自在に支持されたドリブンフェース（３０）と、
変速機主軸（２１）に沿って移動自在なコーンホルダー（３１，５６）と、
変速機主軸（２１）を中心線とする円錐母線に沿うようにコーンホルダー（３１，５６）に支持されたダブルコーン支持軸（３７）と、
底面を共有する第１コーン（４０）及び第２コーン（４１）から構成されて前記ダブルコーン支持軸（３７）に回転自在に支持され、第１コーン（４０）がドライブフェース（２９）に当接するとともに第２コーン（４１）がドリブンフェース（３０）に当接するダブルコーン（３９）と、
変速機主軸（２１）の入力回転数に応じてコーンホルダー（３１，５６）を変速機主軸（２１）の軸線（Ｌ）方向に移動させる遠心機構（５１）と、
を備えた無段変速機であって、
遠心機構（５１）は、ドライブフェース（２９）の背面側に設けられて前記軸線（Ｌ）方向に移動不能な固定カム面（２６１  ）と、固定カム面（２６１  ）に対向するように設けられてコーンホルダー（３１，５６）と共に前記軸線（Ｌ）方向に移動可能な可動カム面（５４１  ）と、前記両カム面（２６１  ，５４１  ）間に配置された遠心ウエイト（５５）とを有することを特徴とする無段変速機。
【請求項３】
変速機主軸（２１）の入力回転数に応じてコーンホルダー（３１，５６）を変速機主軸（２１）の軸線（Ｌ）方向に移動させる遠心機構（５１）を備えてなり、前記遠心機構（５１）は、ドライブフェース（２９）の背面側に設けられて前記軸線（Ｌ）方向に移動不能な固定カム面（２６１  ）と、固定カム面（２６１  ）に対向するように設けられて前記軸線（Ｌ）方向に移動可能な可動カム面（５４１  ）と、前記両カム面（２６１  ，５４１  ）間に配置された遠心ウエイト（５５）とを有することを特徴とする、請求項１記載の無段変速機。
【請求項４】
前記軸線（Ｌ）に対する前記ガイド溝（４３１  ）の傾斜角度（α）を可変としたことを特徴とする、請求項１記載の無段変速機。
【請求項５】
前記傾斜角度（α）がコーンホルダー（３１，５６）に入力されるトルクに応じて変化することを特徴とする、請求項４記載の無段変速機。
【請求項６】
前記傾斜角度（α）が運転者の指令操作により変化することを特徴とする、請求項４記載の無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドライブフェースが当接する第１コーン及びドリブンフェースが当接する第２コーンから構成されたダブルコーンを備えてなり、第１コーン及び第２コーンに対するドライブフェース及びドリブンフェースの当接点の位置を変化させることにより変速比を変更する無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる無段変速機は、例えば特公昭４７−４４７号公報に記載されているように既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の無段変速機は変速比の制御をケーシングの外部からの手動操作により行っているため、車両の運転状態に応じて変速比を自動的に変更することができず、運転操作が煩わしいとう問題がある。また、センサにより車両の運転状態を検出し、この運転状態に基づいて電子制御ユニットでアクチュエータを駆動して変速比を制御するようにすると、構造が複雑化してコストが嵩む問題がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、無段変速機の変速比を簡単な構造で自動的に制御することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、ケーシングと、変速機主軸に回転自在に支持されたドライブフェースと、変速機主軸に回転自在に支持されたドリブンフェースと、変速機主軸に沿って移動自在なコーンホルダーと、変速機主軸を中心線とする円錐母線に沿うようにコーンホルダーに支持されたダブルコーン支持軸と、底面を共有する第１コーン及び第２コーンから構成されて前記ダブルコーン支持軸に回転自在に支持され、第１コーンがドライブフェースに当接するとともに第２コーンがドリブンフェースに当接するダブルコーンと、コーンホルダーの入力トルクに応じて該コーンホルダーを変速機主軸の軸線方向に移動させるトルクカム機構とを備えた無段変速機であって、トルクカム機構は、ケーシング及びコーンホルダーの一方に前記軸線に対して傾斜するように設けたガイド溝と、ケーシング及びコーンホルダーの他方に設けられて前記ガイド溝に係合する被ガイド部材とを有することを特徴とする。
【０００６】
また請求項２に記載された発明は、変速機主軸に回転自在に支持されたドライブフェースと、変速機主軸に回転自在に支持されたドリブンフェースと、変速機主軸に沿って移動自在なコーンホルダーと、変速機主軸を中心線とする円錐母線に沿うようにコーンホルダーに支持されたダブルコーン支持軸と、底面を共有する第１コーン及び第２コーンから構成されて前記ダブルコーン支持軸に回転自在に支持され、第１コーンがドライブフェースに当接するとともに第２コーンがドリブンフェースに当接するダブルコーンと、変速機主軸の入力回転数に応じてコーンホルダーを変速機主軸の軸線方向に移動させる遠心機構とを備えた無段変速機であって、遠心機構は、ドライブフェースの背面側に設けられて前記軸線方向に移動不能な固定カム面と、固定カム面に対向するように設けられてコーンホルダーと共に前記軸線方向に移動可能な可動カム面と、前記両カム面間に配置された遠心ウエイトとを有することを特徴とする。
【０００７】
また請求項３に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、変速機主軸の入力回転数に応じてコーンホルダーを変速機主軸の軸線方向に移動させる遠心機構を備えてなり、前記遠心機構は、ドライブフェースの背面側に設けられて前記軸線方向に移動不能な固定カム面と、固定カム面に対向するように設けられてコーンホルダーと共に前記軸線方向に移動可能な可動カム面と、前記両カム面間に配置された遠心ウエイトとを有することを特徴とする。
【０００８】
また請求項４に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、前記軸線に対する前記ガイド溝の傾斜角度を可変としたことを特徴とする。
【０００９】
また請求項５に記載された発明は、請求項４の構成に加えて、前記傾斜角度がコーンホルダーに入力されるトルクに応じて変化することを特徴とする。
【００１０】
また請求項６に記載された発明は、請求項４の構成に加えて、前記傾斜角度が運転者の指令操作により変化することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図４は本発明の第１実施例を示すもので、図１は車両用パワーユニットの縦断面図、図２は図１の要部拡大図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図２の４−４線断面図である。
【００１３】
図１に示すように、このパワーユニットＰは自動二輪車に搭載されるものであって、エンジンＥ及び無段変速機Ｔを収納するケーシング１を備える。ケーシング１は、センターケーシング２と、センターケーシング２の左側面に結合される左ケーシング３と、センターケーシング２の右側面に結合される右ケーシング４とに３分割される。センターケーシング２及び左ケーシング３に一対のボールベアリング５，５を介して支持されたクランクシャフト６は、同じくセンターケーシング２及び左ケーシング３に支持されたシリンダブロック７に摺動自在に嵌合するピストン８にコネクティングロッド９を介して連接される。
【００１４】
クランクシャフト６の左端には発電機１０が設けられており、この発電機１０は左ケーシング３の左側面に結合された発電機カバー１１により覆われる。右ケーシング４の内部に延出するクランクシャフト６の右端外周にドライブギヤ１２が相対回転自在に支持されており、このドライブギヤ１２はクランクシャフト６の右端に設けた自動遠心クラッチ１３によって該クランクシャフト６に結合可能である。
【００１５】
図２を併せて参照すると明らかなように、無段変速機Ｔの変速機主軸２１は内側の出力軸２２と、この出力軸２２の外周にニードルベアリング２４を介して相対回転自在に嵌合するスリーブ状の入力軸２３とから構成されており、出力軸２２の両端が左ケーシング３及び右ケーシング４間に架設される。入力軸２３に前記ドライブギヤ１２に噛合するドリブンギヤ２５が固定される。ドリブンギヤ２５は入力軸２３にスプライン結合された内側ギヤ半体２６と、この内側ギヤ半体２６に複数個のゴムダンパー２８…を介して僅かに相対回転し得るように結合されて前記ドライブギヤ１２に噛合する外側ギヤ半体２７とから構成される。ドライブギヤ１２からドリブンギヤ２５を経て入力軸２３に伝達されるエンジントルクが変動したとき、前記ゴムダンパー２８…の変形によりショックの発生が軽減される。
【００１６】
入力軸２３の外周には半径方向外側を向く環状の当接部２９１  を備えたドライブフェース２９がスプライン結合されるとともに、出力軸２２の外周には半径方向内側を向く環状の当接部３０１  を備えたドリブンフェース３０が相対回転自在に支持される。
【００１７】
概略円錐状に形成された第１コーンホルダー３１が、ドリブンフェース３０のボス部３０２  外周にニードルベアリング３２を介して相対回転可能且つ軸方向摺動可能に支持される。図３を併せて参照すると明らかなように、第１コーンホルダー３１をケーシング１に対して回り止めするトルクカム機構３３は、第１コーンホルダー３１の外周に半径方向に植設したピン３４と、このピン３４にボールベアリング３５を介して軸支したローラ３６と、このローラ３６を案内すべく右ケーシング４の内壁面に形成されたガイド溝４１  とから構成される。ガイド溝４１  の方向は変速機主軸２１の軸線Ｌに対して角度αだけ傾斜している。
【００１８】
第１コーンホルダー３１に形成された複数の窓孔３１１  …を横切るように複数のダブルコーン支持軸３７…が架設されており、各ダブルコーン支持軸３７にニードルベアリング３８，３８を介してダブルコーン３９が回転自在に支持される。ダブルコーン支持軸３７…は変速機主軸２１の軸線Ｌを中心線とする円錐母線上に配置されており、ドライブフェース２９の当接部２９１  とドリブンフェース３０の当接部３０１  との間を横切っている。各ダブルコーン３９は底面を共有する第１コーン４０及び第２コーン４１から構成されており、第１コーン４０にドライブフェース２９の当接部２９１  が当接するとともに、第２コーン４１にドリブンフェース３０の当接部３０１  が当接する。
【００１９】
クランクシャフト６に対向する第１コーンホルダー３１の上部に１個の窓孔３１２  が開設される。第１コーンホルダー３１の内部に収納されたドリブンギヤ２５の歯面は前記窓孔３１２  に臨んでおり、この窓孔３１２  を介してドライブギヤ１２とドリブンギヤ２５とが噛合する。
【００２０】
ドリブンギヤ２５の右側に、入力軸２３の回転数に応じて第１コーンホルダー３１を軸方向に摺動させることにより無段変速機Ｔの変速比を変更する遠心機構５１が設けられる。遠心機構５１は、入力軸２３の外周に固定されたスリーブ５２と、ブッシュ５３を介してスリーブ５２の外周に摺動自在に嵌合するカム部材５４と、ドリブンギヤ２５の内側ギヤ半体２６の右側面に形成した固定カム面２６１  及びカム部材５４の左側面に形成した可動カム面５４１  間に配置された複数の遠心ウエイト５５…とから構成される。第１コーンホルダー３１の右端には遠心機構５１を覆う第２コーンホルダー５６の外周がクリップ５７で固定されており、この第２コーンホルダー５６の内周はボールベアリング５８を介してカム部材５４に支持される。
【００２１】
第１コーンホルダー３１と第２コーンホルダー５６とは協働して変速機主軸２１を囲む空間を画成しており、その内部にドリブンギヤ２５、ドライブフェース２９及び遠心機構５１が収納される。前記空間はドリブンギヤ２５の歯面が臨む１個の窓孔３１２  とダブルコーン３９…を支持する窓孔３１１  …とを介してケーシング１の内部空間に連通する。
【００２２】
前記スリーブ５２の右端に嵌合する段付きのカラー５９はボールベアリング６０を介して出力軸２２の右端外周に支持されており、このボールベアリング６０の右側面はコッター６１により出力軸２２に固定される。出力軸２２及び入力軸２３よりなる変速機主軸２１は、入力軸２３の外周に嵌合するボールベアリング６２を介して右ケーシング４に支持される。前記ボールベアリング６２に支持したスプリングリテーナ６３と第２コーンホルダー５６との間にスプリング６４が縮設されており、このスプリング６４の弾発力で第２コーンホルダー５６及び第１コーンホルダー３１が左方向に付勢される。
【００２３】
而して、入力軸２３の回転数が増加すると遠心力で遠心ウエイト５５…が半径方向外側に移動して両カム面２６１  ，５４１  を押圧するため、カム部材５４がスプリング６４の弾発力に抗して右方向に移動し、このカム部材５４にボールベアリング５８を介して接続された第２コーンホルダー５６及び第１コーンホルダー３１が右方向に摺動する。
【００２４】
出力軸２２の左端にスプライン結合されてコッター６５で固定された出力ギヤ６６の右端と、前記ドリブンフェース３０の左端との間に調圧カム機構６７が設けられる。図４から明らかなように、調圧カム機構６７は、出力ギヤ６６の右端に形成した複数の凹部６６１  …とドリブンフェース３０の左端に形成した複数の凹部３０３  …との間にボール６８…を挟持したものであり、出力ギヤ６６とドリブンフェース３０とに間にはドリブンフェース３０を右方向に付勢する予荷重を与えるように皿バネ６９が介装される。ドリブンフェース３０にトルクが作用して出力ギヤ６６との間に相対回転が生じると、調圧カム機構６７によりドリブンフェース３０が出力ギヤ６６から離反する方向（右方向）に付勢される。
【００２５】
図１に戻り、左ケーシング３にボールベアリング７０を介して第３減速ギヤ７１が回転自在に支持されており、この第３減速ギヤ７１にニードルベアリング７２及びボールベアリング７３を介して出力軸２２の左端が同軸に支持される。左ケーシング３及び中央ケーシング２に一対のボールベアリング７４，７４を介して減速軸７５が支持されており、減速軸７５に設けた第１減速ギヤ７６及び第２減速ギヤ７７がそれぞれ前記出力ギヤ６６及び第３減速ギヤ７１に噛合する。左ケーシング４から外部に突出する第３減速ギヤ７１の軸部先端に、無端チェーン７８を巻き掛けた駆動スプロケット７９が設けられる。従って、出力軸２２の回転は出力ギヤ６６、第１減速ギヤ７６、第２減速ギヤ７７、第３減速ギヤ７１、駆動スプロケット７９及び無端チェーン７８を介して駆動輪に伝達される。
【００２６】
右ケーシング４の内部に穿設したオイル通路４２  は出力軸２２の内部を軸方向に貫通するオイル通路２２１  に連通しており、このオイル通路２２１  から第１コーンホルダー３１及び第２コーンホルダー５６の内部空間に供給されたオイルにより無段変速機Ｔの各部が潤滑される。
【００２７】
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。
【００２８】
図２に示すように、変速機主軸２１の軸線Ｌから測ったドライブフェース２９の当接部２９１  の距離Ａは一定値となり、ダブルコーン支持軸３７から測ったドライブフェース２９の当接部２９１  の距離Ｂは可変値（ＢＬ  ，ＢＴ  ）となる。また、ダブルコーン支持軸３７から測ったドリブンフェース３０の当接部３０１  の距離Ｃは可変値（ＣＬ  ，ＣＴ  ）となり、変速機主軸２１の軸線Ｌから測ったドリブンフェース３０の当接部３０１  の距離Ｄは一定値となる。
【００２９】
ドライブフェース２９の回転数をＮＤＲとし、ドリブンフェース３０の回転数をＮＤＮとして変速比ＲをＲ＝ＮＤＲ／ＮＤＮで定義すると、変速比Ｒは、
Ｒ＝ＮＤＲ／ＮＤＮ＝（Ｂ／Ａ）×（Ｄ／Ｃ）
により与えられる。
【００３０】
さて、図２の上半部に示すように、エンジンＥの低速回転時にはドライブギヤ１２により駆動されるドリブンギヤ２５の回転数が低いため、遠心機構５１の遠心ウエイト５５…に作用する遠心力も小さくなり、第２コーンホルダー５６及び第１コーンホルダー３１はスプリング６４の弾発力で左方向に移動する。第１コーンホルダー３１が左方向に移動すると、ドライブフェース２９の当接部２９１  がダブルコーン３９の第１コーン４０の底面側に移動して距離Ｂは最大値ＢＬ  に増加するとともに、ドリブンフェース３０の当接部３０１  がダブルコーン３９の第２コーン４１の頂点側に移動して距離Ｃが最小値ＣＬ  に減少する。
【００３１】
このとき、前記距離Ａ，Ｄは一定値であるため、距離Ｂが最大値ＢＬ  に増加し、距離Ｃが最小値ＣＬ  に減少すると、前記変速比Ｒが大きくなってＬＯＷレシオに変速される。
【００３２】
一方、図２の下半部に示すように、エンジンＥの高速回転時にはドライブギヤ１２により駆動されるドリブンギヤ２５の回転数が高いため、遠心機構５１の遠心ウエイト５５…に作用する遠心力も大きくなり、第２コーンホルダー５６及び第１コーンホルダー３１は遠心力で半径方向外側に移動する遠心ウエイト５５…の作用でスプリング６４の弾発力に抗して右方向に移動する。第１コーンホルダー３１が右方向に移動すると、ドライブフェース２９の当接部２９１  がダブルコーン３９の第１コーン４０の頂点側に移動して距離Ｂが最小値ＢＴ  に減少するとともに、ドリブンフェース３０の当接部３０１  がダブルコーン３９の第２コーン４１の底面側に移動して距離Ｃが最大値ＣＴ  に増加する。
【００３３】
このとき、前記距離Ａ，Ｄは一定値であるため、距離Ｂが最小値ＢＴ  に減少し、距離Ｃが最大値ＣＴ  に増加すると、前記変速比Ｒが小さくなってＴＯＰレシオに変速される。
【００３４】
而して、エンジンＥの回転数に応じて無段変速機Ｔの変速比をＬＯＷとＴＯＰ側との間で無段階に変化させることができる。しかも前記変速比制御は遠心機構５１により自動的に行われるため、ケーシング１の外部から手動により変速操作を行う変速制御装置を設ける場合や、電子的な変速制御装置を設ける場合に比べて、構造の簡略化によるコストの削減と無段変速機Ｔの小型化とを図ることができる。
【００３５】
上述のようにしてドライブフェース２９の回転はダブルコーン３９…を介してドリブンフェース３０に所定の変速比Ｒで伝達され、更にドリブンフェース３０の回転は調圧カム機構６７を介して出力ギヤ６６に伝達される。このとき、ドリブンフェース３０に作用するトルクで出力ギヤ６６との間に相対回転が生じると、調圧カム機構６７によりドリブンフェース３０が出力ギヤ６６から離反する方向に付勢される。この付勢力は皿バネ６９による付勢力と協働して、ドライブフェース２９の当接部２９１  をダブルコーン３９の第１コーン４０に圧接する面圧と、ドリブンフェース３０の当接部３０１  をダブルコーン３９の第２コーン４１に圧接する面圧とを発生させる。
【００３６】
ところで、前記調圧カム機構６７による付勢力は出力ギヤ６６を左方向に押圧するが、出力ギヤ６６の左端はコッター６５で出力軸２２の左端に固定されているため、前記左方向の押圧力は出力軸２２に伝達される。また前記調圧カム機構６７による付勢力はドリブンフェース３０を右方向に押圧するが、その押圧力はドリブンフェース３０からダブルコーン３９…、ドライブフェース２９、内側ギヤ半体２６、スリーブ５２、ボールベアリング６２、カラー５９、ボールベアリング６０及びコッター６１を介して出力軸２２の右端に伝達される。
【００３７】
従って、調圧カム機構６７が出力ギヤ６６及びドリブンフェース３０を左右方向に押圧する荷重は出力軸２２の引張荷重として作用し、その引張荷重は出力軸２２の内部応力によりキャンセルされることになり、調圧カム機構６７の押圧荷重がケーシング１に伝達されることはない。これにより、ケーシング１の強度を前記押圧荷重に耐えるように強化する必要がなくなり、無段変速機Ｔの軽量化に寄与することができる。しかも、１個の調圧カム機構６７でドライブフェース２９及びドリブンフェース３０の両方を付勢しているので、ドライブフェース２９及びドリブンフェース３０をそれぞれ別個の調圧カム機構６７で付勢する場合に比べて部品点数及びコストを削減することができる。
【００３８】
また、無段変速機Ｔが変速を行っているとき、第１コーンホルダー３１はドライブフェース２９の伝達トルク反力によって変速機主軸２１回りに回転しようとするが、その伝達トルク反力は第１コーンホルダー３１に支持したトルクカム機構３３のローラ３６が右ケーシング４に形成したガイド溝４１  に係合することにより受け止められ、第１コーンホルダー３１は回転することなく軸方向に摺動することができる。
【００３９】
さて、車両の走行中に急加速しようとしてエンジントルクを急増させた場合、前記エンジントルクの急増に伴って第１コーンホルダー３１に作用する伝達トルク反力も増大する。その結果、図３に示すように、ローラ３６が傾斜したガイド溝４１  の壁面に荷重Ｆで圧接され、その荷重Ｆのガイド溝４１  方向の成分Ｆ１  によって第１コーンホルダー３１は図２の左側（ＬＯＷレシオ側）に付勢される。即ち、トルクカム機構３３の作用によって変速比が自動的にＬＯＷレシオ側に変化するため、所謂キックダウン効果が発揮されて車両を効果的に加速することができる。
【００４０】
しかも前記キックダウン時の変速比制御は、特別の変速制御装置を設けることなく、トルクカム機構３３がエンジントルクの変化に応じて自動的に行うため、構造の簡略化によるコストの削減と無段変速機Ｔの小型化とを達成することができる。またトルクカム機構３３のガイド溝４１  の形状を変化させるだけで、変速比の変化特性を容易に調整することができる。
【００４１】
更に、無段変速機Ｔの第１コーンホルダー３１及び第２コーンホルダー５６の下部はケーシング１の底部に溜まったオイルに浸かっているが、ダブルコーン３９…を支持する窓孔３１１  …及びドリブンギヤ２５の歯面が臨む窓孔３２２  はオイルの油面ＯＬよりも高い位置にあるため（図２参照）、第１コーンホルダー３１及び第２コーンホルダー５６の内部空間にケーシング１の底部から多量のオイルが浸入することはない。また出力軸２２の内部を貫通するオイル通路２２１  から第１コーンホルダー３１及び第２コーンホルダー５６の内部空間に潤滑用のオイルが供給されても、そのオイルはドリブンギヤ２５の回転による遠心力で外部に撥ね飛ばされてしまうため、第１コーンホルダー３１及び第２コーンホルダー５６の内部空間には潤滑に必要な最小限のオイルだけが保持される。
【００４２】
而して、ドリブンギヤ２５は少量のオイルを攪拌するだけであり、不必要なオイル攪拌による動力損失を最小限に抑えることができる。しかも第１コーンホルダー３１及び第２コーンホルダー５６によってオイルの阻止を行っているので、特別のオイル阻止部材を設ける必要がなくなって部品点数が削減される。
【００４３】
上述したように、第１コーンホルダー３１及び第２コーンホルダー５６によって画成された空間内にドリブンギヤ２５を配置したことにより、そのドリブンギヤ２５を前記空間外に配置した場合に比べてオイル攪拌抵抗を減少させることができるだけでなく、ドリブンギヤ２５の左右両側にドライブフェース２９及び遠心機構５１を振り分けて配置したので、前記空間の容積を有効利用して無段変速機Ｔをコンパクト化することができる。
【００４４】
図５〜図８は本発明の第２実施例を示すもので、図５は前記図２に対応する図、図６は図５の６−６線拡大矢視図、図７はトルクカム機構の作用説明図、図８は作用を説明するグラフである。
【００４５】
第２実施例は、第１実施例のトルクカム機構３３に改良を加えたものであり、図５及び図６から明らかなように、第２実施例のトルクカム機構３３は、右ケーシング４の底壁に上下方向に延びるピン４２を介して揺動自在に支持されたガイド部材４３を備える。ガイド部材４３は、ピン４２を挟んで一端側にローラ３６が係合するＵ字状のローラ溝４３１  を備えるとともに、他端側にアーム４３２  を備えており、このアーム４３２  の先端と右ケーシング４に形成したスプリングシート４２  ，４２  との間に一対のスプリング４４，４４が設けられる。第１コーンホルダー３１にトルクが伝達されないとき、ガイド部材４３はスプリング４４，４４によって変速機主軸２１と平行な図６の位置に付勢される。
【００４６】
従って、無段変速機Ｔの変速時に第１コーンホルダー３１がドライブフェース２９の伝達トルク反力によって変速機主軸２１回りに回転しようとすると、その伝達トルク反力によってガイド部材４３がピン４２回りに揺動し、スプリング４４，４４の弾発力と釣り合う図７（Ａ）の位置に停止する。このときのローラ溝４３１  が変速機主軸２１の軸線Ｌに対して成す傾斜角度αは一定ではなく、伝達トルクに応じて変化する。具体的には、伝達トルクが増加すると傾斜角度αも増加するため、ＴＯＰ側への変速が行われ難くなって変速回転数が増加する。
【００４７】
図８（Ａ）はローラ溝４１  の傾斜角度αが固定された第１実施例の無段変速機Ｔの変速特性を示すものであり、図８（Ｂ）はローラ溝４３１  の傾斜角度αが可変の第２実施例の無段変速機Ｔの変速特性を示すものである。同図から明らかなように、傾斜角度αが可変の第２実施例の無段変速機Ｔによれば、伝達トルクが小さいときには傾斜角度αが小さくなるため、低いエンジン回転数でＴＯＰ側への変速が行われるようになり、より静かな走行が可能となるだけでなく、燃料消費率を減少させることができる。一方、伝達トルクが大きいときには傾斜角度αが大きくなるため、高いエンジン回転数でＴＯＰ側への変速が行われるようになり、より力強い走行が可能となる。
【００４８】
逆に、出力軸２２側から入力軸２３側にトルクが伝達されるとき、即ちエンジンブレーキ時には、ガイド部材４３がピン４２回りに逆方向に揺動し、スプリング４４，４４の弾発力と釣り合う図７（Ｂ）の位置に停止する。この場合にも、ローラ溝４３１  が変速機主軸２１の軸線Ｌに対して成す傾斜角度αは一定ではなく、伝達トルクの増加に応じて増加する。従って、急な下り坂でのエンジンブレーキ時には前記傾斜角度αが増加するため、ＴＯＰへの変速が行われ難くなってエンジンブレーキ性能が向上し、平地でのエンジンブレーキ時には前記傾斜角度αが減少するため、ＴＯＰへの変速が行われ易くなって過剰なエンジンブレーキが抑制される。
【００４９】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００５０】
例えば、第１、第２実施例のトルクカム機構３３は第１コーンホルダー３１側にローラ３６を設け、ケーシング１側にローラ溝４１  ，４３１  を設けているが、その位置関係を逆にしても良い。また第２実施例ではガイド部材４３を伝達トルクに応じて自動的に揺動させているが、これを運転者のスイッチ操作に基づいて油圧アクチュエータや電磁アクチュエータで揺動させたり、運転者の手動操作で揺動させることができる。このようにすれば、運転者の好みに応じて変速特性を任意に設定することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載された発明によれば、トルクカム機構が、ケーシング及びコーンホルダーの一方に軸線に対して傾斜するように設けたガイド溝と、ケーシング及びコーンホルダーの他方に設けられて前記ガイド溝に係合する被ガイド部材とを有するので、手動による変速操作を行うことなく、また構造の複雑な電気的制御装置を設けることなく、コーンホルダーに伝達されるトルクに応じて無段変速機の変速比を自動的に制御することが可能となる。しかも、前記ガイド溝の形状を適宜設定することにより変速特性を容易に調整することができる。
【００５２】
また請求項２に記載された発明によれば、遠心機構が、ドライブフェースの背面側に設けられて軸線方向に移動不能な固定カム面と、固定カム面に対向するように設けられてコーンホルダーと共に前記軸線方向に移動可能な可動カム面と、前記両カム面間に配置された遠心ウエイトとを有するので、手動による変速操作を行うことなく、また構造の複雑な電気的制御装置を設けることなく、変速機主軸の入力回転数に応じて無段変速機の変速比を自動的に制御することが可能となる。しかも、遠心機構の合理的レイアウトにより無段変速機の軸方向寸法を小型化することができる。
【００５３】
また請求項３に記載された発明によれば、コーンホルダーに伝達されるトルク及び変速機主軸の入力回転数に応じて無段変速機の変速比を自動的に制御することができるので、車両用として好適な無段変速機を安価に提供することができる。
【００５４】
また請求項４に記載された発明によれば、ケーシング及びコーンホルダーの一方に設けたガイド溝が前記軸線に対して成す傾斜角度が可変であるため、無段変速機の変速特性を任意に調整することができる。
【００５５】
また請求項５に記載された発明によれば、前記傾斜角度がコーンホルダーに入力されるトルクに応じて変化するので、運転者が特別の操作を行わなくても運転状態に応じて変速特性を自動的に調整することができる。
【００５６】
また請求項６に記載された発明によれば、前記傾斜角度が運転者の指令操作により変化するので、運転者の好みに応じた変速特性を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用パワーユニットの縦断面図
【図２】図１の要部拡大図
【図３】図２の３−３線断面図
【図４】図２の４−４線断面図
【図５】本発明の第２実施例を示す、前記図２に対応する図
【図６】図５の６−６線拡大矢視図
【図７】トルクカム機構の作用説明図
【図８】第２実施例の作用を説明するグラフ
【符号の説明】
１          ケーシング
４１          ガイド溝
２１        変速機主軸
２６１        固定カム面
２９        ドライブフェース
３０        ドリブンフェース
３１        第１コーンホルダー（コーンホルダー）
３３        トルクカム機構
３６        ローラ（被ガイド部材）
３７        ダブルコーン支持軸
３９        ダブルコーン
４０        第１コーン
４１        第２コーン
４３１        ガイド溝
５１        遠心機構
５４１        可動カム面
５５        遠心ウエイト
５６        第２コーンホルダー（コーンホルダー）
Ｌ          軸線
α          傾斜角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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