(57)【要約】【課題】駆動状態の切り替わり時のトルクの伝達のタイムラグおよびショックの発生を抑制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。【解決手段】入力側駆動カム部材７４とアウトプット部材７５（出力側駆動カム部材）との接触により、駆動時における駆動力Ｆ１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７１と、アウトプット部材７５（出力側駆動カム部材と一体に形成される入力側被駆動カム部材）と出力側被駆動カム部材７６との接触により、被駆動時における被駆動力Ｆ２，Ｆ３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７２と、第１カム装置７１とセカンダリ可動シーブ６３（発生する推力が伝達される被推力部材）との係合と、第２カム装置７２とセカンダリ可動シーブ６３との係合とを切り替える切替装置７３とを備える。【選択図】        図２
2006300213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力側駆動カム部材および出力側駆動カム部材を有し、当該入力側駆動カム部材と当該出力側駆動カム部材との接触により、駆動時における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、
前記出力側駆動カム部材と一体に形成される入力側被駆動カム部材および出力側被駆動カム部材を有し、当該入力側被駆動カム部材と当該出力側被駆動カム部材との接触により、被駆動時における被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１カム装置と前記発生する推力が伝達される被推力部材との係合と、前記第２カム装置と当該被推力部材との係合とを切り替える切替手段と、
を備えることを特徴とするトルクカム装置。
【請求項２】
前記切替手段は、
前記入力側駆動カム部材が前記被推力部材に対して軸方向のうち一方向へ移動することにより、前記入力側駆動カム部材と当該被推力部材との係合を行う駆動側係合手段と、
前記出力側被駆動カム部材が前記被推力部材に対して軸方向のうち一方向へ移動することにより、前記出力側被駆動カム部材と当該被推力部材との係合を行う被駆動側係合手段と、
前記入力側駆動カム部材と前記出力側駆動カム部材とを接触させる方向であり、かつ当該入力側駆動カム部材を当該出力側駆動カム部材に対して軸方向のうち一方向へ移動させる方向に、前記入力側駆動カム部材を押圧する駆動側押圧力発生手段と、
前記入力側被駆動カム部材と前記出力側被駆動カム部材とを接触させる方向であり、かつ当該出力側被駆動カム部材を当該入力側被駆動カム部材に対して軸方向のうち一方向へ移動させる方向に、前記出力側被駆動カム部材を押圧する被駆動側押圧力発生手段と、
前記入力側駆動カム部材あるいは前記出力側被駆動カム部材のうちいずれか一方の軸方向のうち一方向への移動を許容する際に、他方の軸方向のうち一方向への移動を規制する切替部材と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のトルクカム装置。
【請求項３】
前記切替手段は、無負荷時において前記第１カム装置と前記被推力部材との係合を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のトルクカム装置。
【請求項４】
少なくとも、
平行に配置され、駆動源からの出力トルク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１〜３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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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、両方のカム部材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、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駆動力以外に被駆動力が発生する。この被駆動力としては、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や、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がある。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。
【０００４】
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へあるいは被駆動時から駆動時へと駆動状態が切り替わる際に、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替わる。この駆動状態の切り替わりの際には、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。従って、駆動状態の切り替わり時におけるトルクの伝達のタイムラグが発生するとともに、この入力側カム部材および出力側カム部材に衝撃トルクが発生し、駆動状態の切り替え時にショックが発生する虞がある。
【０００５】
ところで、従来においては、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。
【０００６】
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の圧縮力により、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。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−２１０４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、カム部材を円筒部に対して軸方向に案内するために、長溝とピンとの間には周方向に摺動隙間が形成されている。つまり、長溝とピンとの間には、周方向のガタが存在する。また、従来のトルクカム装置が被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、周方向のガタが発生する。
【０００９】
従って、発生した周方向のガタを詰める必要があるため、トルクカム装置の駆動状態の切り替わり時におけるトルクの伝達のタイムラグの発生を抑制することができない虞があった。
【００１０】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、駆動状態の切り替わり時のトルクの伝達のタイムラグの発生の抑制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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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、入力側駆動カム部材および出力側駆動カム部材を有し、当該入力側駆動カム部材と当該出力側駆動カム部材との接触により、駆動時における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、前記出力側駆動カム部材と一体に形成される入力側被駆動カム部材および出力側被駆動カム部材を有し、当該入力側被駆動カム部材と当該出力側被駆動カム部材との接触により、被駆動時における被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１カム装置と前記発生する推力が伝達される被推力部材との係合と、前記第２カム装置と当該被推力部材との係合とを切り替える切替手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、この発明では、上記トルクカム装置において、前記切替手段は、前記入力側駆動カム部材が前記被推力部材に対して軸方向のうち一方向へ移動することにより、前記入力側駆動カム部材と当該被推力部材との係合を行う駆動側係合手段と、前記出力側被駆動カム部材が前記被推力部材に対して軸方向のうち一方向へ移動することにより、前記出力側被駆動カム部材と当該被推力部材との係合を行う被駆動側係合手段と、前記入力側駆動カム部材と前記出力側駆動カム部材とを接触させる方向であり、かつ当該入力側駆動カム部材を当該出力側駆動カム部材に対して軸方向のうち一方向へ移動させる方向に、前記入力側駆動カム部材を押圧する駆動側押圧力発生手段と、前記入力側被駆動カム部材と前記出力側被駆動カム部材とを接触させる方向であり、かつ当該出力側被駆動カム部材を当該入力側被駆動カム部材に対して軸方向のうち一方向へ移動させる方向に、前記出力側被駆動カム部材を押圧する被駆動側押圧力発生手段と、前記入力側駆動カム部材あるいは前記出力側被駆動カム部材のうちいずれか一方の軸方向のうち一方向への移動を許容する際に、他方の軸方向のうち一方向への移動を規制する切替部材と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
これらの発明によれば、切替装置により、係合が切り替わる際における第１カム装置あるいは第２カム装置の相対回転は、入力側駆動カム部材が出力側駆動カム部材に対して、あるいは出力側被駆動カム部材が入力側被駆動カム部材に対して軸方向のうち一方向へ移動することで、係合が開始されるまでに、入力側駆動カム部材が出力側駆動カム部材に対して、あるいは出力側被駆動カム部材が入力側被駆動カム部材に対して回転する分となる。従って、駆動状態が切り替わる際に発生する第１カム装置および第２カム装置の相対回転を従来の周方向に対向するカム面を有するトルクカム装置の駆動状態が切り替わる際における相対回転よりも抑制することができる。
【００１４】
また、駆動状態の切り替えの際に、発生した推力によって、入力側被駆動カム部材および出力側被駆動カム部材が被推力部材に対して軸方向のうち一方向へ移動することができ、駆動側係合手段による第１カム装置と被推力部材との係合あるいは被駆動側係合手段による第２カム装置と被推力部材との係合が行われる。この係合が行われた場合は、入力側駆動カム部材と出力側駆動カム部材との間の幅あるいは出力側被駆動カム部材と入力側被駆動カム部材との間の幅は変化しない。これにより、駆動状態の切り替えた際に第１カム装置あるいは第２カム装置に周方向のガタが発生することはない。
【００１５】
また、この発明では、上記トルクカム装置において、前記切替手段は、無負荷時において前記第１カム装置と前記被推力部材との係合を行うことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、無負荷時においては、駆動側係合手段による第１カム装置と被推力部材との係合を行い、被駆動係合手段による第２カム装置と被推力部材との係合を行わない。従って、駆動状態が無負荷時から駆動時に切り替わる際に、すでに駆動側係合手段により第１カム装置と被推力部材との係合が行われているので、第１カム装置は相対回転することなく駆動力を瞬時に伝達することができる。これにより、このトルク装置がベルト式無段変速機に用いられている場合にベルト挟圧力を瞬時に発生させることができ、車両の発進時におけるもたつきやトルクカム装置が負担するベルト挟圧力の不足を抑制することができる。
【００１７】
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、駆動源からの出力トルク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。
【００１８】
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るので、駆動状態の切り替わり時におけるトルクの伝達のタイムラグの発生の抑制を図ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
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、切り替え手段により常に駆動力の伝達を行うことができる状態である第１カム装置と被推力部材との係合、切り替え手段により常に被駆動力の伝達を行うことができる状態である第２カム装置と被推力部材との係合を切り替えるので、駆動状態の切り替わり時におけるトルクの伝達のタイムラグの発生の抑制を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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、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。
【実施例】
【００２１】
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、無負荷時および駆動時におけるトルクカム装置を示す図である。図３−１は、無負荷時および駆動時における第１カム装置を示す図である。図３−２は、無負荷時および駆動時における第２カム装置を示す図である。図４は、切替部材の構成例を示す図である。図５は、被駆動時におけるトルクカム装置を示す図である。図６−１は、被駆動時における第１カム装置を示す図である。図６−２は、被駆動時における第２カム装置を示す図である。なお、この実施例における駆動力Ｆ１は、図１および図２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、図３−１は図２のＢ−Ｂ断面図、図３−２は図２のＣ―Ｃ断面図、図６−１は図５のＤ−Ｄ断面図、図６−２は図５のＥ−Ｅ断面図である。
【００２２】
図１に示すように、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。
【００２３】
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は前後進切替機構、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。
【００２４】
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、駆動源からの出力トルク、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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後述する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。
【００２９】
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。
【００３０】
トルクコンバータ３０と後述する前後進切替機構４０との間には、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。
【００３１】
前後進切替機構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。この前後進切替機構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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、後述するプライマリプーリ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。
【００３４】
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替用キャリヤ４７に保持されている。この切替用キャリヤ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。
【００３５】
リングギヤ４６は、切替用キャリヤ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。
【００３６】
フォワードクラッチ４２は、図示しない作動油供給制御装置からインプットシャフト３８の図示しない中空部に供給された作動油により、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。
【００３７】
リバースブレーキ４３は、図示しない作動油供給制御装置から作動油が供給された図示しないブレーキピストンにより、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、切替用キャリヤ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、切替用キャリヤ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。
【００３８】
ベルト式無段変速機１のプライマリプーリ５０は、前後進切替機構４０を介して伝達された内燃機関１０からの出力トルクを後述するベルト１００により、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室５４とにより構成されている。
【００３９】
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室５４に供給される作動油が流入する。
【００４０】
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の外周に一体的に設けられている。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上を軸線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。
【００４１】
プライマリ油室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シール部材が設けられている。つまり、プライマリ油室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。
【００４２】
このプライマリ油室５４には、図示しない作動油供給孔を介して、セカンダリプーリ軸６１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、作動油供給制御装置は、プライマリ油室５４に作動油を供給し、この供給された作動油の圧力により、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。プライマリ油室５４は、このプライマリ油室５４に供給される作動油により、プライマリ可動シーブ５３に軸方向の押圧力を作用させることで、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。
【００４３】
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、このセカンダリプーリ６０にベルト挟圧力を発生させるセカンダリ油室６４とにより構成されている。
【００４４】
セカンダリプーリ軸６１は、図１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。このセカンダリプーリ軸６１と、セカンダリプーリ軸６１の径方向外側に配置される動力伝達軸９１との間に図示しない作動油通路が形成されており、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セカンダリ油室６４に供給される作動流体である作動油が流入する。
【００４５】
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の外周に一体的に設けられている。上記セカンダリ可動シーブ６３は、被推力部材であり、セカンダリプーリ軸６１にこのセカンダリプーリ軸６１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。なお、６６は、パーキングブレーキギヤである。
【００４６】
セカンダリ油室６４は、セカンダリ可動シーブ６３のセカンダリ固定シーブ６２と対向する面と反対側の背面６３ａと、セカンダリ隔壁６５との間に形成されている。
【００４７】
セカンダリ隔壁６５は、リング状部材であり、セカンダリプーリ軸６１に軸受１０３および１０５により回転可能に支持されている。また、このセカンダリ隔壁６５は、動力伝達経路９０の動力伝達軸９１に連結されている。ここで、このセカンダリ隔壁６５は、セカンダリプーリ軸６１に対する軸方向への相対移動が規制されている。従って、セカンダリ隔壁６５は、セカンダリ可動シーブ６３に対して回転可能であるが、セカンダリ可動シーブ６３に対して軸方向への移動は規制されている。また、セカンダリ隔壁６５には、セカンダリプーリ軸６１の径方向外側に配置される動力伝達軸９１との間に形成された図示しない作動油通路から油室６４に作動油を供給する作動油供給孔６５ａが形成されている。
【００４８】
ここで、セカンダリ油室６４には、作動油供給孔６５ａを介して、図２の矢印Ａに示すように、セカンダリプーリ軸６１と動力伝達軸９１との間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、作動油供給制御装置は、セカンダリ油室６４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。セカンダリ油室６４は、このセカンダリ油室６４に供給される作動油により、セカンダリ可動シーブ６３に軸方向のうち一方向の押圧力を作用させることで、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。
【００４９】
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、切替手段である切替装置７３とにより構成されている。
【００５０】
第１カム装置７１は、入力側駆動カム部材７４と、出力側駆動カム部材であるアウトプット部材７５とにより構成されている。この第１カム装置７１は、後述する駆動力Ｆ１を伝達するとともに、軸方向のうち一方向、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に向かわせる方向の推力を発生するものである。
【００５１】
入力側駆動カム部材７４は、セカンダリ可動シーブ６３の背面６３ａとアウトプット部材７５の出力側駆動カム部７５ａとの間に配置されている。また、入力側駆動カム部材７４は、駆動側カム保持部材７７および中間部材７８により保持されている。従って、入力側駆動カム部材７４は、この駆動側カム保持部材７６と中間部材７７と間で、軸方向に移動自在に、かつ周方向に回転自在に支持されている。ここで、中間部材７８は、出力側駆動カム部７５ａと後述する入力側被駆動カム部７５ｃとの間に配置されたスプリングなどの位置決め用弾性部材７８ａにより、軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側に押圧されている。つまり、位置決め用弾性部材７８ａは、中間部材７８の軸方向における位置決めを行うものである。また、駆動側カム保持部材７７は、例えばボルトなどの固定手段Ｌによりアウトプット部材７５に固定されている。
【００５２】
この入力側駆動カム部材７４の軸方向における一方の端部、ここでは動力伝達軸側の端部には、アウトプット部材７５の駆動側カムローラ７５ｂが接触する駆動カム面７４ａが形成されている。この駆動カム面７４ａは、入力側駆動カム部材７４の周方向に複数個（例えば、３〜４個）形成されている。駆動カム面７４ａは、図３−１および図６−１に示すように、後述する駆動力Ｆ１によりセカンダリ可動シーブ６３が回転する方向と反対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。この駆動カム面７４ａ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。
【００５３】
アウトプット部材７５は、出力側駆動カム部材であり、軸方向断面がＬ字状のリング状部材であり、セカンダリ隔壁６５に固定されている。具体的には、このアウトプット部材７５の径方向内側の端部が、セカンダリ隔壁６５の径方向外側の端部に固定されている。このアウトプット部材７５は、このセカンダリ隔壁６５を介して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。従って、このアウトプット部材７５は、セカンダリ隔壁６５を介して動力伝達軸９１に連結されているため、入力側駆動カム部材７４に対して軸方向への移動が規制されている。
【００５４】
このアウトプット部材７５は、径方向外側の端部からセカンダリプーリ側に突出する出力側駆動カム部７５ａが形成されており、その先端部に入力側駆動カム部材７４の駆動カム面７４ａと接触する円柱形状の駆動側カムローラ７５ｂが回転自在に支持されている。この駆動側カムローラ７５ｂは、アウトプット部材７５の周方向に上記駆動カム面７４ａのそれぞれと対向するように複数個（例えば、３〜４個）形成されている。なお、駆動側カムローラ７５ｂは、入力側駆動カム部材７４およびアウトプット部材７５が周方向に相対回転する際の抵抗を低減するために、出力側駆動カム部７５ａに回転自在に支持されているが、この出力側駆動カム部７５ａに固定されていても良い。
【００５５】
上記のように、入力側駆動カム部材７４は、駆動側カム保持部材７７および中間部材７８により保持されており、アウトプット部材７５がセカンダリ可動シーブ６３と異なる回転部材であるセカンダリ隔壁６５に固定されていることで動力伝達軸９１に連結されている。従って、入力側駆動カム部材７４およびアウトプット部材７５は、周方向に相対回転可能に支持されている。
【００５６】
入力側駆動カム部材７４とアウトプット部材７５とが相対回転することで、入力側駆動カム部材７４の駆動カム面７４ａとアウトプット部材７５の駆動側カムローラ７５ｂとが接触し、第１カム装置７１により後述する駆動力Ｆ１が伝達される。また、図３−１に示すように、この第１カム装置７１が駆動力Ｆ１を伝達する際には、アウトプット部材７５の入力側駆動カム部材７４に対する軸方向への移動が規制されているため、後述する駆動側ツースクラッチ７３ｂが係合することで、この軸方向のうち一方向に推力が発生する。
【００５７】
第２カム装置７２は、出力側被駆動カム部材７６と、入力側被駆動カム部材でもある上記アウトプット部材７５とにより構成されている。この第２カム装置７２は、後述する被駆動力Ｆ２，Ｆ３を伝達するとともに、軸方向のうち一方向、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に向かわせる方向の推力を発生するものである。
【００５８】
出力側被駆動カム部材７６は、セカンダリ可動シーブ６３の背面６３ａとアウトプット部材７５の入力側被駆動カム部７５ｃとの間に配置されている。つまり、出力側被駆動カム部材７６は、入力側駆動カム部材７４の径方向内側に配置されている。また、出力側被駆動カム部材７６は、中間部材７８および被駆動側カム保持部材７９により保持されている。従って、出力側被駆動カム部材７６は、この中間部材７８と被駆動側カム保持部材７９との間で、軸方向に移動自在に、かつ周方向に回転自在に支持されている。ここで、被駆動側カム保持部材７９は、例えばボルトなどの固定手段Ｌによりアウトプット部材７５に固定されている。
【００５９】
この出力側被駆動カム部材７６の軸方向における一方の端部、ここでは動力伝達軸側の端部には、アウトプット部材７５の被駆動側カムローラ７５ｄが接触する被駆動カム面７６ａが形成されている。この被駆動カム面７６ａは、出力側被駆動カム部材７６の周方向に複数個（例えば、３〜４個）形成されている。被駆動カム面７６ａは、図３−２および図６−２に示すように、第１カム装置７１の駆動カム面７４ａと軸方向において対向するように形成されており、後述する駆動力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。この被駆動カム面７６ａ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，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。
【００６０】
アウトプット部材７５は、入力側被駆動カム部材でもある。つまり、アウトプット部材７５は、出力側駆動カム部材と入力側被駆動カム部材として機能するものである。従って、このアウトプット部材７５は、セカンダリ隔壁６５を介して動力伝達軸９１に連結されているため、出力側被駆動カム部材７６に対して軸方向への移動が規制されている。
【００６１】
このアウトプット部材７５は、径方向内側の端部からセカンダリプーリ側に突出する入力側被駆動カム部７５ｃが形成されており、その先端部に出力側被駆動カム部材７６の被駆動カム面７６ａと接触する円柱形状の被駆動側カムローラ７５ｄが回転自在に支持されている。この被駆動側カムローラ７５ｄは、アウトプット部材７５の周方向に上記被駆動カム面７６ａのそれぞれと対向するように複数個（例えば、３〜４個）形成されている。ここで、この実施例おいては、この被駆動側カムローラ７５ｄの軸線と上記駆動側カムローラ７５ｂ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、この被駆動側カムローラ７５ｄは、出力側被駆動カム部材７６およびアウトプット部材７５が周方向に相対回転する際の抵抗を低減するために、入力側被駆動カム部７５ｃに回転自在に支持されているが、この入力側被駆動カム部７５ｃに固定されていても良い。
【００６２】
上記のように、出力側被駆動カム部材７６は、中間部材７８および被駆動側カム保持部材７９により保持されており、アウトプット部材７５がセカンダリ可動シーブ６３と異なる回転部材であるセカンダリ隔壁６５に固定されていることで動力伝達軸９１に連結されている。従って、出力側被側駆動カム部材７６およびアウトプット部材７５は、周方向に相対回転可能に支持されている。
【００６３】
出力側被駆動カム部材７６とアウトプット部材７５とが相対回転することで、出力側被駆動カム部材７６の被駆動カム面７６ａとアウトプット部材７５の被駆動側カムローラ７５ｄとが接触し、第２カム装置７２により後述する被駆動力Ｆ２，Ｆ３が伝達される。また、図６−２に示すように、この第２カム装置７２が被駆動力Ｆ２，Ｆ３を伝達する際には、アウトプット部材７５の出力側被駆動カム部材７６に対する軸方向への移動が規制されているため、後述する被駆動側ツースクラッチ７３ｃが係合することで、この軸方向のうち一方向に推力が発生する。
【００６４】
切替装置７３は、第１カム装置７１とこの第１カム装置および第２カム装置が発生した推力が伝達される被推力部材であるセカンダリ可動シーブ６３との係合と、第２カム装置７２とセカンダリ可動シーブ６３との係合とを切り替えるものである。この切替装置７３は、切替部材７３ａと、駆動側係合手段である駆動側ツースクラッチ７３ｂと、被駆動側係合手段である被駆動側ツースクラッチ７３ｃと、駆動側押圧力発生手段である駆動側弾性部材７３ｄと、被駆動側押圧力発生手段である被駆動側弾性部材７３ｅとにより構成されている。
【００６５】
切替部材７３ａは、図４に示すように、平板状の部材であり、その長手方向の中央部に切替部材回転軸７３ｆが回転自在に支持されている。また、この切替部材７３ａの長手方向の一方の端部近傍には、切替用弾性部材７３ｇの一方の端部が挿入される挿入穴７３ｈが形成されている。この切替部材７３ａは、セカンダリ可動シーブ６３と中間部材７８との間で回転自在に支持される。
【００６６】
ここで、セカンダリ可動シーブ６３の背面６３ａには、リング状の軸受部材６３ｂが動力伝達軸側に突出して形成されている。この軸受部材６３ｂには、その周方向において対向する段差部６３ｃ，６３ｃが周方向の複数箇所（例えば、３〜４箇所）に形成されている。この各段差部６３ｃには、上記切替部材回転軸７３ｆを支持する軸受部６３ｄが形成されている。なお、セカンダリ可動シーブ６３の背面６３ａには、セカンダリ可動シーブ６３と中間部材７８との間で回転自在に支持された際の切替部材７３ａの挿入穴７３ｈと対向する位置に、切替用弾性部材７３ｇの他方の端部が挿入される挿入穴６３ｅが形成されている。
【００６７】
また、中間部材７８の一方の端部、すなわちセカンダリプーリ側の端部には、その周方向において対向する突起部７８ｂ，７８ｂが周方向の複数箇所（例えば、３〜４箇所）に形成されている。この周方向に対向する突起部７８ｂ，７８ｂの間の間隔は、上記周方向に対向する段差部６３ｃ，６３ｃとの間隔とほぼ同一である。この各突起部７８ｂには、上記切替部材回転軸７３ｆを支持する軸受部７８ｃが形成されている。
【００６８】
切替部材７３ａは、切替部材回転軸７３ｆの両端部が、セカンダリ可動シーブ６３の軸受部６３ｄ，６３ｄおよび中間部材７８の軸受部７８ｃ，７８ｃに支持される。この切替部材７３ａは、駆動側ツースクラッチ７３ｂと被駆動側ツースクラッチ７３ｃとの間に位置し、図２に示すように、軸方向の一方の側面が入力側駆動カム部材７４および出力側被駆動カム部材７６と接触し、他方の側面がセカンダリ可動シーブ６３の背面６３ａと接触する。つまり、切替部材７３ａは、切替部材回転軸７３ｆを中心とした回転方向のうちいずれか一方に回転することで、入力側駆動カム部材７４あるいは出力側被駆動カム部材７６のうちいずれか一方が軸方向のうち一方向への移動することを許容する。このとき、切替部材７３ａは、入力側駆動カム部材７４あるいは出力側被駆動カム部材７６のうちいずれか一方の軸方向のうち一方向への移動を許容した際には、他方の軸方向のうち一方向への移動を規制することとなる。
【００６９】
ここで、切替部材７３ａの挿入穴７３ｈとセカンダリ可動シーブ６３の背面６３ａの挿入穴６３ｅとの間には、例えばスプリングなどの切替用弾性部材７３ｇが保持されている。切替部材７３ａは、図２に示すように、この切替用弾性部材７３ｇにより、切替部材回転軸７３ｆを中心とした回転方向のうち一方向、すなわち入力側駆動カム部材７４の軸方向のうち一方向への移動を許容し、出力側被駆動カム部材７６の軸方向のうち一方向への移動を規制する方向に押圧されている。
【００７０】
駆動側ツースクラッチ７３ｂは、駆動側係合手段であり、第１カム装置７１とセカンダリ可動シーブ６３との係合を行うものである。この駆動側ツースクラッチ７３ｂは、図３−１および図６−１に示すように、セカンダリ可動シーブ６３の背面６３ａと、入力側駆動カム部材７４の他方の端部、すなわちセカンダリプーリ側の端部との間に形成されている。具体的には、駆動側ツースクラッチ７３ｂは、セカンダリ可動シーブ６３の背面６３ａに周方向に連続して複数個形成される図示しない駆動側第１爪部と、入力側駆動カム部材７４の他方の端部に周方向に連続して複数個形成される図示しない駆動側第２爪部とにより構成されている。この図示しない駆動側第１爪部は、軸方向と平行な直線部と、この直線部の動力伝達軸側の端部から、セカンダリ可動シーブ６３に駆動力Ｆ１が作用する方向と反対方向で、かつセカンダリプーリ側に向かって傾斜する傾斜部とにより構成されている。この図示しない駆動側第２爪部は、軸方向と平行な直線部と、この直線部のセカンダリプーリ側の端部から、セカンダリ可動シーブ６３に駆動力Ｆ１が作用する方向で、かつ動力伝達軸側の端部に向かって傾斜する傾斜部とにより構成されている。
【００７１】
この駆動側ツースクラッチ７３ｂは、入力側駆動カム部材７４が被推力部材であるセカンダリ可動シーブ６３に対して軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へ移動することで、駆動側第１爪部の傾斜部と駆動側第２爪部の傾斜部とが接触し、この傾斜部どうしが滑り、入力側駆動カム部材７４がセカンダリ可動シーブ６３に対してセカンダリプーリ側に移動しつつ、周方向のうち一方向、すなわちセカンダリ可動シーブ６３に駆動力Ｆ１が作用する方向と反対方向に回転する。そして、図３−１に示すように、セカンダリ可動シーブ６３の背面６３ａと、入力側駆動カム部材７４のセカンダリプーリ側の端部との間の幅がＷ１と狭くなり、駆動側第１爪部の直線部と駆動側第２爪部の直線部とが接触することで、この駆動側第１爪部と駆動側第２爪部とが噛み合い、第１カム装置７１とセカンダリ可動シーブ６３との係合が行われる。ここで、トルクカム装置７０に駆動力Ｆ１が作用している場合は、入力側駆動カム部材７４が駆動側ツースクラッチ７３ｂにより、このセカンダリ可動シーブ６３に駆動力Ｆ１が作用する方向に回転するため、この駆動側ツースクラッチ７３ｂによる係合が維持される。
【００７２】
被駆動側ツースクラッチ７３ｃは、被駆動側係合手段であり、第２カム装置７２とセカンダリ可動シーブ６３との係合を行うものである。この被駆動側ツースクラッチ７３ｃは、図３−２および図６−２に示すように、セカンダリ可動シーブ６３の背面６３ａと、出力側被駆動カム部材７６の他方の端部、すなわちセカンダリプーリ側の端部との間に形成されている。具体的には、被駆動側ツースクラッチ７３ｃは、セカンダリ可動シーブ６３の背面６３ａに周方向に連続して複数個形成される図示しない被駆動側第１爪部と、出力側被駆動カム部材７６の他方の端部に周方向に連続して複数個形成される図示しない被駆動側第２爪部とにより構成されている。この図示しない被駆動側第１爪部は、軸方向と平行な直線部と、この直線部の動力伝達軸側の端部から、セカンダリ可動シーブ６３に駆動力Ｆ１が作用する方向で、かつセカンダリプーリ側に向かって傾斜する傾斜部とにより構成されている。この図示しない被駆動側第２爪部は、軸方向と平行な直線部と、この直線部のセカンダリプーリ側の端部から、セカンダリ可動シーブ６３に駆動力Ｆ１が作用する方向と反対方向で、かつ動力伝達軸側に向かって傾斜する傾斜部とにより構成されている。
【００７３】
この被駆動側ツースクラッチ７３ｃは、出力側被駆動カム部材７６が被推力部材であるセカンダリ可動シーブ６３に対して軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へ移動することで、被駆動側第１爪部の傾斜部と被駆動側第２爪部の傾斜部とが接触し、この傾斜部どうしが滑り、セカンダリ可動シーブ６３に対して出力側被駆動カム部材７６がセカンダリプーリ側に移動しつつ、周方向のうちセカンダリ可動シーブ６３に駆動力Ｆ１が作用する方向に回転する。そして、図６−２に示すように、セカンダリ可動シーブ６３の背面６３ａと、出力側被駆動カム部材７６のセカンダリプーリ側の端部との間の幅がＷ４と狭くなり、被駆動側第１爪部の直線部と被駆動側第２爪部の直線部とが接触することで、この被駆動側第１爪部と被駆動側第２爪部とが噛み合い、第２カム装置７２とセカンダリ可動シーブ６３との係合が行われる。ここで、トルクカム装置７０に被駆動力Ｆ２，Ｆ３が作用している場合は、出力側被駆動カム部材７６が被駆動側ツースクラッチ７３ｃにより、このセカンダリ可動シーブ６３に駆動力Ｆ１が作用する方向と反対方向、すなわちセカンダリ可動シーブ６３に被駆動力Ｆ３が作用する方向に回転、あるいはアウトプット部材７５がセカンダリ可動シーブ６３に駆動力Ｆ１が作用する方向、すなわちアウトプット部材７５に被駆動力Ｆ２が作用する方向に回転するため、この被駆動側ツースクラッチ７３ｃによる係合が維持される。
【００７４】
なお、この駆動側ツースクラッチ７３ｂおよび被駆動側ツースクラッチ７３ｃは、
切替部材７３ａが中立位置、すなわちセカンダリプーリ６０の径方向と平行となる際に、駆動側第１爪部と駆動側第２爪部とが噛み合い、かつ被駆動側第１爪部と被駆動側第２爪部とが噛み合うように、各直線部の長さが設定されている。
【００７５】
駆動側弾性部材７３ｄは、例えばスプリングであり入力側駆動カム部材７４を押圧する駆動側押圧力発生手段である。この駆動側弾性部材７３ｄは、上記入力側駆動カム部材７４に形成された収納空間部７４ｂと、駆動側カム保持部材７７に形成された収納空間部７７ａ（図３−１の２点鎖線）との間に収容されている。ここで、入力側駆動カム部材７４の収納空間部７４ｂは、駆動カム面７４ａに沿って形成されており、少なくとも一方の端部７４ｃが入力側駆動カム部材７４の内部で閉塞されている。また、駆動側カム保持部材７７の収納空間部７７ａは、駆動カム面７４ａに沿って形成されており、少なくとも一方の端部７７ｂが駆動側カム保持部材７７の内部で閉塞されている。
【００７６】
この駆動側弾性部材７３ｄは、その両端部が収納空間部７４ｂの一方の端部７４ｃと収納空間部７７ａの一方の端部７７ｂとにそれぞれ接触するように収容されている。従って、入力側駆動カム部材７４と駆動側カム保持部材７７とには、駆動側弾性部材７３ｄにより、端部７４ｃと端部７７ｂとが離れる方向の押圧力Ｐ１がそれぞれ作用している。ここで、この駆動側弾性部材７３ｄが発生する押圧力Ｐ１が入力側駆動カム部材７４と駆動側カム保持部材７７とがこの駆動カム面７４ａに沿って離れる方向に発生する。従って、駆動側弾性部材７３ｄは、入力側駆動カム部材７４と出力側駆動カム部材であるアウトプット部材７５とを接触させる方向であり、かつ入力側駆動カム部材７４をアウトプット部材７５に対して軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へ移動させる方向に、入力側駆動カム部材７４を押圧することとなる。これにより、入力側駆動カム部材７４とアウトプット部材７５との接触は、この入力側駆動カム部材７４がこのアウトプット部材７５に対して軸方向に移動しても、入力側駆動カム部材７４に作用する押圧力Ｐ１により駆動カム面７４ａと駆動側カムローラ７５ｂとの接触が維持されるため維持される。
【００７７】
被駆動側弾性部材７３ｅは、例えばスプリングであり出力側被駆動カム部材７６を押圧する被駆動側押圧力発生手段である。この被駆動側弾性部材７３ｅは、上記出力側被駆動カム部材７６に形成された収納空間部７６ｂと、被駆動側カム保持部材７９に形成された収納空間部７９ａ（図６−２の２点鎖線）との間に収容されている。ここで、出力側被駆動カム部材７６の収納空間部７６ｂは、被駆動カム面７６ａに沿って形成されており、少なくとも一方の端部７６ｃが出力側被駆動カム部材７６の内部で閉塞されている。また、被駆動側カム保持部材７９の収納空間部７９ａは、被駆動カム面７６ａに沿って形成されており、少なくとも一方の端部７９ｂが被駆動側カム保持部材７９の内部で閉塞されている。
【００７８】
この被駆動側弾性部材７３ｅは、その両端部が収納空間部７６ｂの一方の端部７６ｃと収納空間部７９ａの一方の端部７９ｂとにそれぞれ接触するように収容されている。従って、出力側被駆動カム部材７６と被駆動側カム保持部材７９とには、被駆動側弾性部材７３ｅにより、端部７６ｃと端部７９ｂとが離れる方向の押圧力Ｐ２がそれぞれ作用している。ここで、この被駆動側弾性部材７３ｅが発生する押圧力Ｐ２が出力側被駆動カム部材７６と被駆動側カム保持部材７９とがこの被駆動カム面７６ａに沿って離れる方向に発生する。従って、被駆動側弾性部材７３ｅは、出力側被駆動カム部材７６と入力側被駆動カム部材であるアウトプット部材７５とを接触させる方向であり、かつ出力側被駆動カム部材７６をアウトプット部材７５に対して軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へ移動させる方向に、出力側被駆動カム部材７６を押圧することとなる。これにより、出力側被駆動カム部材７６とアウトプット部材７５との接触は、この出力側被駆動カム部材７６がこのアウトプット部材７５に対して軸方向に移動しても、出力側被駆動カム部材７６に作用する押圧力Ｐ２により被駆動カム面７６ａと被駆動側カムローラ７５ｄとの接触が維持されるため維持される。
【００７９】
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、セカンダリ隔壁６５およびアウトプット部材７５を介して、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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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、前後進切替機構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。
【００８５】
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。
【００８６】
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、前後進切替機構４０を制御する。これにより、遊星歯車装置４１の切替用キャリヤ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替用キャリヤ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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。ここで、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、セカンダリ可動シーブ６３とアウトプット部材７５との間隔は、最小となる。
【００９０】
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。ここで、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、セカンダリ可動シーブ６３とアウトプット部材７５との幅は最大となる。
【００９１】
一方、セカンダリプーリ６０においては、ベルト挟圧力発生手段であるセカンダリ油室６４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、トルクカム装置７０によりセカンダリ可動シーブ６３に発生する軸方向のうち一方向の推力によってセカンダリ固定シーブ６２とこのセカンダリ可動シーブ６３との間で発生するベルト１００を挟み付け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。
【００９２】
次に、トルクカム装置７０の動作について説明する。ここで、駆動時における駆動力Ｆ１とは、被推力部材に伝達される一方向の力をいう。トルクカム装置７０がベルト式無段変速機１に用いられる場合は、このトルクカム装置７０のセカンダリ可動シーブ６３にベルト１００を介して伝達される車両を前進させる方向の内燃機関１０の出力トルクをいう。一方、被駆動時における被駆動力Ｆ２とは入力側被駆動カム部材であるアウトプット部材７５と一体になっている部材から伝達される上記駆動時における駆動力Ｆ１と同一方向の力をいい、被駆動力Ｆ３とは被推力部材に伝達される他方向の力をいう。トルクカム装置７０がベルト式無段変速機１に用いられる場合は、このトルクカム装置７０のセカンダリ可動シーブ６３にベルト１００を介して伝達される車両を後進させる方向の内燃機関１０の出力トルクや、エンジンブレーキを用いた際などにアウトプット部材７５に伝達される抵抗トルクなどをいう。
【００９３】
まず、無負荷時におけるトルクカム装置７０について説明する。無負荷時とは、トルクカム装置７０に、駆動力Ｆ１および被駆動力Ｆ２，Ｆ３のいずれも作用していない場合である。この場合、図３−１および図３−２に示すように、トルクカム装置７０に作用する力は、駆動側弾性部材７３ｄにより入力側駆動カム部材７４および出力側駆動カム部材であるアウトプット部材７５に作用する押圧力Ｐ１と、被駆動側弾性部材７３ｅにより出力側被駆動カム部材７６およびアウトプット部材７５に作用する押圧力Ｐ２と、切替用弾性部材７３ｇにより切替部材７３ａに作用する切替部材回転軸７３ｆを中心とした回転方向のうち一方向、すなわち入力側駆動カム部材７４の軸方向のうち一方向への移動を許容し、出力側被駆動カム部材７６の軸方向のうち一方向への移動を規制する方向の押圧力である。
【００９４】
従って、この切替用弾性部材７３ｇによる押圧力および入力側駆動カム部材７４に作用する押圧力Ｐ１により、切替部材７３ａが回転方向のうち一方向に回転しようとし、この切替部材７３ａと接触している出力側被駆動カム部材７６が、押圧力Ｐ２に対抗して、入力側被駆動カム部材であるアウトプット部材７５に対する接触（被駆動側カムローラ７５ｄと被駆動カム面７６ａとの接触）を維持した状態で、このアウトプット部材７５に対して軸方向のうち他方向、すなわち動力伝達軸側へ移動する。そして、図３−２に示すように、セカンダリ可動シーブ６３の背面６３ａと、出力側被駆動カム部材７６のセカンダリプーリ側の端部との間の幅は、被駆動側第１爪部の直線部と被駆動側第２爪部の直線部とが接触せず、この被駆動側第１爪部と被駆動側第２爪部とが噛み合わない幅であるＷ２となるため、被駆動側ツースクラッチ７３ｃによる第２カム装置７２とセカンダリ可動シーブ６３との係合が行われない。
【００９５】
一方、この切替用弾性部材７３ｇによる押圧力により、切替部材７３ａが回転方向のうち一方向に回転しようとすることで、入力側駆動カム部材７４が駆動側弾性部材７３ｄにより作用する押圧力Ｐ１により、出力側駆動カム部材であるアウトプット部材７５に対する接触（駆動カム面７４ａと駆動側カムローラ７５ｂとの接触）を維持した状態で、このアウトプット部材７５に対して軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へ移動する。そして、図３−１に示すように、セカンダリ可動シーブ６３の背面６３ａと、入力側駆動カム部材７４のセカンダリプーリ側の端部との間の幅は、駆動側第１爪部の直線部と駆動側第２爪部の直線部とが接触し、この駆動側第１爪部と駆動側第２爪部とが噛み合う幅であるＷ１となるため、駆動側ツースクラッチ７３ｂによる第１カム装置７１とセカンダリ可動シーブ６３との係合が行われる。
【００９６】
つまり、無負荷時におけるトルクカム装置７０では、入力側駆動カム部材７４と出力側駆動カム部材であるアウトプット部材７５とが接触し、出力側被駆動カム部材７６と入力側被駆動カム部材であるアウトプット部材７５とが接触した状態である。また、無負荷時におけるトルクカム装置７０では、駆動側ツースクラッチ７３ｂにより第１カム装置７１と被推力部材であるセカンダリ可動シーブ６３との係合が行われている。
【００９７】
次に、駆動状態が無負荷時から駆動時に移行した際のトルクカム装置７０について説明する。図３−１および図３−２に示すように、トルクカム装置７０が無負荷時から駆動時に切り替わると、車両を前進させる方向の内燃機関１０の出力トルクである駆動力Ｆ１がベルト１００を介してセカンダリ可動シーブ６３に伝達される。ここで、上述のように、無負荷時においては、駆動側ツースクラッチ７３ｂにより第１カム装置７１とセカンダリ可動シーブ６３との係合が行われているため、セカンダリ可動シーブ６３から入力側駆動カム部材７４へ駆動側ツースクラッチ７３ｂを介して駆動力Ｆ１が瞬時に伝達される。一方、上述のように、無負荷時においては、被駆動側ツースクラッチ７３ｃによる第２カム装置７２とセカンダリ可動シーブ６３との係合が行われていないため、セカンダリ可動シーブ６３から出力側被駆動カム部材７６へ被駆動側ツースクラッチ７３ｃを介して駆動力Ｆ１が伝達されることはない。
【００９８】
無負荷時における駆動カム面７４ａと駆動側カムローラ７５ｂとの接触は、セカンダリ可動シーブ６３とセカンダリ固定シーブ６２との間の幅にかかわらず、駆動側弾性部材７３ｄにより常に維持されているため、入力側駆動カム部材７４に伝達された駆動力Ｆ１は、駆動カム面７４ａおよび駆動側カムローラ７５ｂを介して出力側駆動カム部材であるアウトプット部材７５に瞬時に伝達される。つまり、入力側駆動カム部材７４とアウトプット部材７５との間で相対回転が発生せず、入力側駆動カム部材７４とアウトプット部材７５との間で、車両を前進させる方向の内燃機関１０の出力トルクが瞬時に伝達される。これにより、第１カム装置７１は、セカンダリ可動シーブ６３に伝達された駆動力Ｆ１を動力伝達軸９１に伝達することができる。
【００９９】
また、入力側駆動カム部材７４からアウトプット部材７５に伝達される駆動力Ｆ１により、アウトプット部材７５に対して入力側駆動カム部材７４が軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へ移動しようとする力である推力が発生する。つまり、第１カム装置７１は、無負荷時から駆動時に切り替わる際に、駆動力Ｆ１を瞬時に伝達でき、軸方向の推力を瞬時に発生することができる。この推力は、セカンダリ可動シーブ６３をセカンダリ固定シーブ６２に向かわせる方向の力としてセカンダリ可動シーブ６３に作用し、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を挟圧するベルト挟圧力が発生する。
【０１００】
以上のように、車両の発進時などのこのトルクカム装置７０が無負荷時から駆動時に切り替わる際に、第１カム装置７１が相対回転することなく駆動力Ｆ１を瞬時に伝達することができ、ベルト挟圧力を瞬時に発生させることができる。従って、車両の発進時におけるトルクの伝達のタイムラグの発生やショックの発生を抑制することができる。また、トルクカム装置７０が負担するベルト挟圧力の不足を抑制することができる。
【０１０１】
次に、駆動状態が無負荷時から被駆動時に切り替わった際のトルクカム装置７０について説明する。具体的には、無負荷時から、車両を後進させる方向の内燃機関１０の出力トルクが上記駆動力Ｆ１と反対方向の被駆動力Ｆ３としてセカンダリ可動シーブ６３に伝達される被駆動時に切り替わる際のトルクカム装置７０について説明する。図６−１および図６−２に示すように、トルクカム装置７０が無負荷時から被駆動時に切り替わると、車両を後進させる方向の内燃機関１０の出力トルクである被駆動力Ｆ３がベルト１００を介してセカンダリ可動シーブ６３に伝達される。ここで、上述のように、無負荷時においては、駆動側ツースクラッチ７３ｂにより第１カム装置７１とセカンダリ可動シーブ６３との係合が行われているが、被駆動力Ｆ３は、駆動力Ｆ１と反対方向にセカンダリ可動シーブ６３に作用するため、駆動側ツースクラッチ７３ｂによる第１カム装置７１とセカンダリ可動シーブ６３との係合が維持できなくなる。
【０１０２】
そして、駆動側ツースクラッチ７３ｂの駆動側第１爪部の傾斜部と駆動側第２爪部の傾斜部とが、係合する際に滑る方向と反対方向に滑ることで、作用する押圧力Ｐ１に対抗して入力側駆動カム部材７４がセカンダリ可動シーブ６３に対して軸方向のうち他方向、すなわち動力伝達軸側に移動する。これにより、切替部材７３ａに作用する力は、この切替用弾性部材７３ｇによる押圧力と、この切替部材７３ａと接触する出力側被駆動カム部材７６を介して作用する押圧力Ｐ２となる。ここで、切替用弾性部材７３ｇと、駆動側弾性部材７３ｄおよび被駆動側弾性部材７３ｅとでは、この駆動側弾性部材７３ｄおよび被駆動側弾性部材７３ｅよりも切替用弾性部材７３ｇが軸方向に発生する押圧力が小さくなるように設定されている。従って、被駆動力弾性部材７３ｅは、切替用弾性部材７３ｇの押圧力に対抗して、出力側被駆動カム部材７６をアウトプット部材７５に対して軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へ移動させるとともに、切替部材７３ａを回転方向のうち他方向に回転させる。なお、出力側被駆動カム部材７６は、このアウトプット部材７５に対して軸方向のうち一方向へ移動する際にも、被駆動側弾性部材７３ｅにより押圧力Ｐ２が作用しているので、入力側被動カム部材であるアウトプット部材７５に対する接触（被駆動カム面７６ａと被駆動側カムローラ７５ｄとの接触）を維持している。
【０１０３】
切替部材７３ａが回転方向うち他方向に回転し、中立位置となると、被駆動側ツースクラッチ７３ｃの被駆動側第１爪部と被駆動側第２爪部との噛み合いが開始される。つまり、被駆動側ツースクラッチ７３ｃによる第２カム装置７２とセカンダリ可動シーブ６３との係合が開始される。ここで、セカンダリ可動シーブ６３から出力側被駆動カム部材７６へ被駆動側ツースクラッチ７３ｃを介して被駆動力Ｆ３が伝達される。この出力側被駆動カム部材７６からアウトプット部材７５に伝達される被駆動力Ｆ３により、アウトプット部材７５に対して出力側被駆動カム部材７６が軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へ移動しようとする力である推力が発生する。この発生した推力により、出力側被駆動カム部材７６をアウトプット部材７５に対して軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へさらに移動させるとともに、切替部材７３ａを回転方向のうち他方向にさらに回転させる。これにより、被駆動側ツースクラッチ７３ｃの被駆動側第１爪部と被駆動側第２爪部とが噛み合い、被駆動側ツースクラッチ７３ｃによる第２カム装置７２とセカンダリ可動シーブ６３との係合が行われる。
【０１０４】
このとき、図６−１に示すように、セカンダリ可動シーブ６３の背面６３ａと、入力側駆動カム部材７４のセカンダリプーリ側の端部との間の幅は、駆動側第１爪部の直線部と駆動側第２爪部の直線部とが接触せず、この駆動側第１爪部と駆動側第２爪部とが噛み合わない幅であるＷ３となるため、駆動側ツースクラッチ７３ｂによる第１カム装置７１とセカンダリ可動シーブ６３との係合が行われない。従って、セカンダリ可動シーブ６３から入力側駆動カム部材７４へ駆動側ツースクラッチ７３ｂを介して被駆動力Ｆ３が伝達されることはない。
【０１０５】
無負荷時における被駆動カム面７６ａと被駆動側カムローラ７５ｄとの接触は、セカンダリ可動シーブ６３とセカンダリ固定シーブ６２との間の幅にかかわらず、被駆動側弾性部材７３ｅにより常に維持されているため、出力側被駆動カム部材７６に伝達された被駆動力Ｆ３は、被駆動カム面７６ａおよび被駆動側カムローラ７５ｄを介して入力側被駆動カム部材であるアウトプット部材７５に伝達される。
【０１０６】
また、出力側被駆動カム部材７６からアウトプット部材７５に伝達される被駆動力Ｆ３により、アウトプット部材７５に対して出力側被駆動カム部材７６が軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へ移動しようとする力である推力が発生する。つまり、第２カム装置７２は、無負荷時から被駆動時に切り替わる際に、被駆動力Ｆ３を伝達でき、軸方向の推力を発生することができる。この推力は、セカンダリ可動シーブ６３をセカンダリ固定シーブ６２に向かわせる方向の力としてセカンダリ可動シーブ６３に作用し、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を挟圧するベルト挟圧力が発生する。
【０１０７】
次に、駆動状態が駆動時から被駆動時に切り替わった際のトルクカム装置７０について説明する。具体的には、セカンダリ可動シーブ６３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として入力側被駆動カム部材であるアウトプット部材７５に伝達される被駆動時に切り替わる際のトルクカム装置７０について説明する。このアウトプット７５に伝達された被駆動力Ｆ２は、駆動カム面７４ａおよび駆動側カムローラ７５ｂを介して入力側駆動カム部材７４に伝達される。また、駆動時における被駆動カム面７６ａと被駆動側カムローラ７５ｄとの接触は、セカンダリ可動シーブ６３とセカンダリ固定シーブ６２との間の幅にかかわらず、被駆動側弾性部材７３ｅにより常に維持されているため、このアウトプット部材７５に伝達された被駆動力Ｆ２は、被駆動カム面７６ａおよび被駆動側カムローラ７５ｄを介して出力側被駆動カム部材７６に伝達される。
【０１０８】
ここで、駆動時においては、図３−１および図３−２に示すように、駆動側ツースクラッチ７３ｂにより第１カム装置７１とセカンダリ可動シーブ６３との係合が行われ、被駆動側ツースクラッチ７３ｃによる第２カム装置７２とセカンダリ可動シーブ６３との係合が行われていない。被駆動力Ｆ２は、入力側駆動カム部材７４に駆動力Ｆ１と同一方向に作用するため、駆動側ツースクラッチ７３ｂによる第１カム装置７１とセカンダリ可動シーブ６３との係合が維持できなくなる。従って、駆動側ツースクラッチ７３ｂの駆動側第１爪部の傾斜部と駆動側第２爪部の傾斜部とが、係合する際に滑る方向と反対方向に滑ることで、作用する押圧力Ｐ１に対抗して入力側駆動カム部材７４がセカンダリ可動シーブ６３に対して軸方向のうち他方向に移動する。そして、被駆動力弾性部材７３ｅは、切替用弾性部材７３ｇの押圧力に対抗して、出力側被駆動カム部材７６をアウトプット部材７５に対して軸方向のうち一方向へ移動させるとともに、切替部材７３ａを回転方向のうち他方向に回転させる。なお、出力側被駆動カム部材７６は、このアウトプット部材７５に対して軸方向のうち一方向へ移動する際にも、被駆動側弾性部材７３ｅにより押圧力Ｐ２が作用しているので、入力側被駆動カム部材であるアウトプット部材７５に対する接触（被駆動カム面７６ａと被駆動側カムローラ７５ｄとの接触）を維持している。
【０１０９】
切替部材７３ａが回転方向のうち他方向に回転し、中立位置となると、被駆動側ツースクラッチ７３ｃによる第２カム装置７２とセカンダリ可動シーブ６３との係合が開始され、出力側被駆動カム部材７６からセカンダリ可動シーブ６３へ被駆動側ツースクラッチ７３ｃを介して被駆動力Ｆ２が伝達される。このとき、アウトプット部材７５から出力側被駆動カム部材７６に伝達される被駆動力Ｆ２により、出力側被駆動カム部材７６に軸方向のうち一方向の推力が発生する。この発生した推力により、出力側被駆動カム部材７６をアウトプット部材７５に対して軸方向のうち一方向に移動させるとともに、切替部材７３ａを回転方向のうち他方向にさらに回転させる。これにより、被駆動側ツースクラッチ７３ｃによる第２カム装置７２とセカンダリ可動シーブ６３との係合が行われる。これにより、被駆動カム面７６ａおよび被駆動側カムローラ７５ｄを介して、アウトプット部材７５から出力側被駆動カム部材７６に伝達された被駆動力Ｆ２は、被駆動側ツースクラッチ７３ｃを介してセカンダリ可動シーブ６３に伝達される。
【０１１０】
このとき、図６−１に示すように、駆動側ツースクラッチ７３ｂによる第１カム装置７１とセカンダリ可動シーブ６３との係合は行われないため、入力側駆動カム部材７４からセカンダリ可動シーブ６３へ駆動側ツースクラッチ７３ｂを介して被駆動力Ｆ２が伝達されることはない。
【０１１１】
以上のように、第２カム装置７２は、駆動時から被駆動時に切り替わる際に、被駆動力Ｆ２を伝達でき、軸方向の推力を発生することができる。この推力は、セカンダリ可動シーブ６３をセカンダリ固定シーブ６２に向かわせる方向の力としてセカンダリ可動シーブ６３に作用し、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を挟圧するベルト挟圧力が発生する。
【０１１２】
ここで、切替装置７３により、係合が第１カム装置７１とセカンダリ可動シーブ６３との係合から第２カム装置７２とセカンダリ可動シーブ６３との係合に切り替わる際における出力側被駆動カム部材７６とアウトプット部材７５との相対回転は、出力側被駆動カム部材７６がアウトプット部材７５に対して軸方向のうち一方向へ移動することで、セカンダリ可動シーブ６３の背面６３ａと、出力側被駆動カム部材７６のセカンダリプーリ側の端部との間の幅がＷ２からＷ４となるまでに、この出力側被駆動カム部材７６がアウトプット部材７５に対して回転する分となる。この相対回転は、従来の周方向に対向するカム面を有するトルクカム装置が駆動時から被駆動時に切り替える際における相対回転よりも小さいものとなる。従って、トルクカム装置７０が駆動時から被駆動時に切り替わる際に発生する入力側被駆動カム部材であるアウトプット部材７５と出力側被駆動カム部材７６との間の相対回転を抑制することができる。
【０１１３】
次に、駆動状態が被駆動時から駆動時に切り替わった際のトルクカム装置７０について説明する。具体的には、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として入力側被駆動カム部材であるアウトプット部材７５に伝達される被駆動時からセカンダリ可動シーブ６３に駆動力Ｆ１が伝達されている駆動時に切り替わる際のトルクカム装置７０について説明する。被駆動時においては、図６−１および図６−２に示すように、被駆動側ツースクラッチ７３ｃにより第２カム装置７２とセカンダリ可動シーブ６３との係合が行われ、駆動側ツースクラッチ７３ｂによる第１カム装置７１とセカンダリ可動シーブ６３との係合が行われていない。駆動力Ｆ１はセカンダリ可動シーブ６３に作用するため、被駆動側ツースクラッチ７３ｃによる第２カム装置７２とセカンダリ可動シーブ６３との係合が維持できなくなる。
【０１１４】
従って、被駆動側ツースクラッチ７３ｃの被駆動側第１爪部の傾斜部と被駆動側第２爪部の傾斜部とが、係合する際に滑る方向と反対方向に滑ることで、作用する押圧力Ｐ２に対抗して出力側被駆動カム部材７６がセカンダリ可動シーブ６３に対して軸方向のうち他方向に移動する。そして、駆動力弾性部材７３ｄは、切替用弾性部材７３ｇの押圧力に対抗して、入力側駆動カム部材７４をアウトプット部材７５に対して軸方向のうち一方向へ移動させるとともに、切替部材７３ａを回転方向のうち一方向に回転させる。なお、入力側駆動カム部材７４は、このアウトプット部材７５に対して軸方向のうち一方向へ移動する際にも、駆動側弾性部材７３ｄにより押圧力Ｐ１が作用しているので、出力側駆動カム部材であるアウトプット部材７５に対する接触（駆動カム面７４ａと駆動側カムローラ７５ｂとの接触）を維持している。
【０１１５】
切替部材７３ａが回転方向うち一方向に回転し、中立位置となると、駆動側ツースクラッチ７３ｂによる第１カム装置７１とセカンダリ可動シーブ６３との係合が開始され、入力側駆動カム部材７４からセカンダリ可動シーブ６３へ駆動側ツースクラッチ７３ｂを介して駆動力Ｆ１が伝達される。このとき、入力側駆動カム部材７４からアウトプット部材７５に伝達される駆動力Ｆ１により、入力側駆動カム部材７４に軸方向のうち一方向の推力が発生する。この発生した推力により、入力側駆動カム部材７４をアウトプット部材７５に対して軸方向のうち一方向に移動させるとともに、切替部材７３ａを回転方向のうち一方向にさらに回転させる。これにより、駆動側ツースクラッチ７３ｂによる第１カム装置７１とセカンダリ可動シーブ６３との係合が行われる。これにより、駆動カム面７４ａおよび駆動側カムローラ７５ｂを介して、入力側駆動カム部材７４からアウトプット部材７５に伝達された駆動力Ｆ１は、駆動側ツースクラッチ７３ｂを介してセカンダリ可動シーブ６３に伝達される。
【０１１６】
このとき、図３−２に示すように、被駆動側ツースクラッチ７３ｃによる第２カム装置７２とセカンダリ可動シーブ６３との係合は行われないため、セカンダリ可動シーブ６３から出力側被駆動カム部材７６へ被駆動側ツースクラッチ７３ｃを介して駆動力Ｆ１が伝達されることはない。
【０１１７】
以上のように、第１カム装置７１は、被駆動時から駆動時に切り替わる際に、駆動力Ｆ１を伝達でき、軸方向の推力を発生することができる。この推力は、セカンダリ可動シーブ６３をセカンダリ固定シーブ６２に向かわせる方向の力としてセカンダリ可動シーブ６３に作用し、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を挟圧するベルト挟圧力が発生する。
【０１１８】
ここで、切替装置７３により、係合が第２カム装置７２とセカンダリ可動シーブ６３との係合からから第１カム装置７１とセカンダリ可動シーブ６３との係合に切り替わる際における入力側駆動カム部材７４とアウトプット部材７５との相対回転は、入力側駆動カム部材７４がアウトプット部材７５に対して軸方向のうち一方向へ移動することで、セカンダリ可動シーブ６３の背面６３ａと、入力側駆動カム部材７４のセカンダリプーリ側の端部との間の幅がＷ３からＷ１となるまでに、この入力側駆動カム部材７４がアウトプット部材７５に対して回転する分となる。この相対回転は、従来の周方向に対向するカム面を有するトルクカム装置が被駆動時から駆動時に切り替える際における相対回転よりも小さいものとなる。従って、トルクカム装置７０が被駆動時から駆動時に切り替わる際に発生する入力側駆動カム部材７４と出力側駆動カム部材であるアウトプット部材７５との間の相対回転を抑制することができる。
【０１１９】
このように、トルクカム装置７０は、駆動状態の切り替えの際に、第１カム装置および第２カム装置に発生する相対回転を抑制することができる。これにより、切り替え時におけるトルクの伝達のタイムラグの発生を抑制することができる。また、トルクカム装置７０は、駆動状態の切り替えの際に、発生した推力により、駆動側ツースクラッチ７３ｂにより第１カム装置７１とセカンダリ可動シーブ６３との係合あるいは被駆動側ツースクラッチ７３ｃにより第２カム装置７２とセカンダリ可動シーブ６３との係合が行われた場合は、入力側駆動カム部材７４および出力側被駆動カム部材７６とアウトプット部材７５との間の幅は変化しないため周方向のガタが発生することはない。従って、従来のトルクカム装置のように、駆動状態の切り替え時に、長溝とピンとが周方向において接触するため、衝撃トルクが発生し、駆動状態の切り替え時におけるショックが発生する虞がない。これにより、切り替え時におけるショックの発生を抑制することができる。
【０１２０】
なお、上記実施例においては、駆動側係合手段および被駆動側係合手段にツースクラッチを用いているが、この発明はこれに限定されるものではない。例えば、駆動側係合手段および被駆動側係合手段に摩擦クラッチを用いても良い。この場合は、入力側駆動カム部材７４および出力側被駆動カム部材７６とアウトプット部材７５との間に摩擦板を交互に設け、アウトプット部材７５に対して入力側駆動カム部材７４および出力側被駆動カム部材７６が軸方向のうち一方向に移動し、隣り合う摩擦板が接触することで発生する摩擦力を用いて、第１カム装置７１と被推力部材であるセカンダリ可動シーブ６３との係合あるいは第２カム装置７２と被推力部材であるセカンダリ可動シーブ６３との係合を行っても良い。摩擦クラッチの場合は、駆動状態の切り替わる際における第１カム装置あるいは第２カム装置の相対回転は、入力側駆動カム部材７４および出力側被駆動カム部材７６がアウトプット部材７５に対して軸方向のうち一方向へ移動することで、隣り合う摩擦板が接触するまでに、この入力側駆動カム部材７４および出力側被駆動カム部材７６がアウトプット部材７５に対して回転する分となる。従って、従来の周方向に対向するカム面を有するトルクカム装置が被駆動時から駆動時に切り替える際における相対回転よりもさらに小さいものとなる。従って、トルクカム装置７０が駆動状態に切り替わる際に発生する第１カム装置あるいは第２カム装置の相対回転をさらに抑制することができる。
【０１２１】
また、上記実施例においては、駆動側押圧力発生手段および被駆動側押圧力発生手段として駆動側弾性部材７３ｄおよび被駆動側弾性部材７３ｅを用いるがこれに限定されるものではない。例えば、収納空間部７４ｂと収納空間部７７ａとの間および収納空間部７６ｂと収納空間部７９ａとの間に、駆動側弾性部材７３ｄおよび被駆動側弾性部材７３ｅを収容するかわりに、それぞれ駆動側油室および被駆動側油室として用いる。そして、この駆動側油室および被駆動側油室に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を供給し、この作動油の油圧により押圧力Ｐ１，Ｐ２をそれぞれ入力側駆動カム部材７４および出力側被駆動カム部材７６に作用させても良い。
【０１２２】
また、上記実施例においては、セカンダリ側のベルト挟圧力発生手段としてセカンダリ油室６４およびトルクカム装置７０を用いたがこれに限定されるものではなく、セカンダリ側のベルト挟圧力発生手段としてトルクカム装置７０のみを用いても良い。また、セカンダリ側のベルト挟圧力発生手段として、例えばモータなど電動機をトルクカム装置７０と併用して用いても良い。
【０１２３】
また、上記実施例においては、トルクカム装置７０をセカンダリ油室６４の外側において周方向上に複数個配置するがこれに限定されるものではない。例えば、セカンダリ油室６４の内側において周方向内に複数個配置しても良い。つまり、セカンダリ油室６４内にトルクカム装置７０を配置しても良い。この場合は、トルクカム装置７０には、常にセカンダリ油室６４内の作動油を供給することができる。従って、トルクカム装置７０の潤滑に必要な作動油を供給する油路を新たに形成しなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】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】無負荷時および駆動時におけるトルクカム装置を示す図である。
【図３−１】無負荷時および駆動時における第１カム装置を示す図である。
【図３−２】無負荷時および駆動時における第２カム装置を示す図である。
【図４】切替部材の構成例を示す図である。
【図５】被駆動時におけるトルクカム装置を示す図である。
【図６−１】被駆動時における第１カム装置を示す図である。
【図６−２】被駆動時における第２カム装置を示す図である。
【符号の説明】
【０１２５】
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  前後進切替機構
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
６４  セカンダリ油室
６５  セカンダリ隔壁
７０  トルクカム装置
７１  第１カム装置
７２  第２カム装置
７３  切替装置
７３ａ  切替部材
７３ｂ  駆動側ツースクラッチ（駆動側係合手段）
７３ｃ  被駆動側ツースクラッチ（被駆動側係合手段）
７３ｄ  駆動側弾性部材（駆動側押圧力発生手段）
７３ｅ  被駆動側弾性部材（被駆動側押圧力発生手段）
７３ｆ  切替部材回転軸
７３ｇ  切替用弾性部材
７４  入力側駆動カム部材
７４ａ  駆動カム面
７５  アウトプット部材（出力側駆動カム部材、入力側被駆動カム部材）
７５ａ  出力側駆動カム部
７５ｂ  駆動側カムローラ
７５ｃ  入力側被駆動カム部
７５ｄ  被駆動側カムローラ
７６  出力側被駆動カム部材
７６ａ  被駆動カム面
７７  駆動側カム保持部材
７８  中間部材
７９  被駆動側カム保持部材
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
【図１】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４】
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【図５】
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【図６−１】
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【図６−２】
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