(57)【要約】【課題】  プーリに作用する過剰推力を低減させるとともに変速比幅を広く設定できるベルト式無段変速機のトルクカム構造を提供する。【解決手段】  円筒カム３２とカムフォロア３１とを有しトルクが作用することにより軸線方向の荷重を生じるトルクカム３０と、軸線方向に伸縮するコイルスプリング４０とを含む推力付与装置２３を備えたベルト式無段変速機のトルクカム構造において、トルクカム３０では、可動シーブ２２に取り付けられたカムフォロア３１が転がり部材３１１を有し、その転がり部材３１１が円筒カム３２のカム面３２ａに当接するとともに、直線状に形成されたカム面３２ａは、屈曲部分Ａを境にしてカム角度が異なる増速域カム面３２１と減速域カム面３２２とを有している。【選択図】図１
2015075129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に配置された回転軸と、
前記回転軸と一体化された固定シーブと、前記回転軸に軸線方向で移動可能かつ一体回転するように取り付けられた可動シーブとを備え、前記固定シーブと前記可動シーブとが軸線方向で対向する傾斜面により形成されたＶ溝を有するプーリと、
一対の前記プーリのＶ溝に巻き掛けられた無端状のベルトと、
推力を生じるとともにその推力を前記可動シーブに付与する推力付与装置とを備え、
前記推力付与装置は、
前記プーリのトルクが作用することにより推力を生じるトルクカムと、
前記可動シーブの傾斜面とは反対の背面側と当接し、かつ当該可動シーブが軸線方向に移動することにより軸線方向で伸縮するように配置されたばね部材とを含み、
前記Ｖ溝の幅を変化させベルト巻き掛け径を変化させることにより変速比を連続的に変化させるように構成されたベルト式無段変速機のトルクカム構造において、
前記トルクカムは、
円筒状に形成されかつ軸線方向に固定された円筒カムと、
前記可動シーブと一体的に軸線方向へ移動するカムフォロアとを備え、
前記カムフォロアは、前記可動シーブに対して相対回転可能に形成された転がり部材を有し、
前記円筒カムに形成されたカム面が、直線状に形成され、かつ屈曲部分を介して一連に形成されており、
前記カム面のうち前記屈曲部分を境にした一方の領域は、他方の領域よりも軸線方向に対する傾斜角が大きくなるように形成され、
前記変速比が最小変速比を含む増速域側の場合には、前記転がり部材が前記カム面のうち前記他方の領域と当接し、
前記円筒カムと前記カムフォロアとが前記回転軸の円周方向に相対回転する場合には、前記転がり部材が前記カム面上を転動するように構成されていることを特徴とするベルト式無段変速機のトルクカム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ベルト式無段変速機に関し、特にプーリに軸線方向の荷重を作用するトルクカム構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プーリにはベルト巻き掛け用のＶ溝が形成されており、その溝幅を変化させるように構成されたベルト式無段変速機が周知である。Ｖ溝は、固定シーブと軸線方向に移動可能な可動シーブとによって形成されており、軸線方向で対向する傾斜面により形成される。可動シーブが軸線方向に移動して溝幅が変化することにより、Ｖ溝に巻き掛けられたベルトの巻き掛け径は変化する。このベルト巻き掛け径が変化することにより変速比は連続的に変化する。そのため、ベルト式無段変速機において、可動シーブに軸線方向の荷重を作用するための装置が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、プライマリプーリの溝幅をモータ出力により変化させ、セカンダリプーリの溝幅をトルクカムおよびコイルスプリングが生じる推力により変化させるように構成されたベルト式無段変速機が開示されている。また、特許文献２には、プライマリプーリの溝幅を油圧により変化させ、セカンダリプーリの溝幅を油圧とトルクカムおよびコイルスプリングが生じる推力とにより変化させるように構成されたベルト式無段変速機が開示されている。さらに、特許文献３には、プライマリプーリの溝幅をモータ出力とトルクカムにより生じる推力により変化させ、セカンダリプーリの溝幅をトルクカムおよびコイルスプリングが生じる推力により変化させるように構成されたベルト式無段変速機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−１７０７０１号公報
【特許文献２】特開２００８−０５１１７７号公報
【特許文献３】国際公開第２００６／００１４１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、各特許文献に記載された所定の変速比域を設定できるベルト式無段変速機では、プライマリプーリの溝幅が変速比を変化させるために変化し、セカンダリプーリの溝幅がベルトを挟み付ける力（以下、ベルト挟圧力という）を生じるように変化する。ベルト挟圧力は、ベルトが滑らないようにするための力である。したがって、ベルト滑りを防止するために、セカンダリプーリ側の可動シーブには過剰な軸線方向の荷重が作用している可能性がある。
【０００６】
また、セカンダリプーリの溝幅は、変速比が大きい場合では狭く、変速比が小さい場合では広くなる。そのセカンダリプーリにおいて、ベルト滑りを防止するために必要な軸線方向の荷重（以下、必要推力という）の特性を図６に示してある。図６に記載した点線が必要推力を表している。なお、セカンダリシャフトトルクは、セカンダリシャフトと一体回転するセカンダリプーリのトルクと読み替えることができる。
【０００７】
必要推力の特性として、変速比が変化すると、セカンダリシャフトトルクに対する必要推力の変化率が変化する。例えば、相対的に最大変速比側の変速比域（以下、減速域という）と、最小変速比側の変速比域（以下、増速域という）とを比較した場合、その変化率は、減速域側のほうが増速域側よりも小さい。また、減速域と増速域との間の変速比域（以下、中速域という）では、その変化率は減速域側よりも大きくかつ増速域側よりも小さい。他の特性として、変速比が変化すると、必要推力の最大値が変化する。その最大値は減速域側のほうが増速域側よりも大きくなり、例えば変速比が減少すると減少する。要は、前述した特性とは、ベルト巻き掛け径が変化することによるものである。また別の特性として、同じ変速比であってもセカンダリシャフトトルクが変化すると必要推力の大きさが変化する。
【０００８】
つまり、トルクカムおよびコイルスプリングが生じる推力は、前述した必要推力以上の大きさとなる必要がある。その実際に生じる推力と必要推力との関係を図７に示してある。図７は、前述した図６の内容に加え、セカンダリプーリ側のトルクカムおよびコイルスプリンが生じる推力を示している。なお、図７に示す実線がトルクカムおよびコイルスプリングが実際に生じる推力を表しており、そのトルクカムはカム角度が一様に形成されている。
【０００９】
図７に示すように、例えばセカンダリシャフトトルクがゼロの場合、可動シーブにはコイルスプリングによる推力（ばね荷重）のみが作用する。ばね荷重は、軸線方向におけるコイルスプリングの縮み量によって決まる。その縮み量は、溝幅が狭くなる減速域では少なくなり、溝幅が大きくなる増速域では多くなる。つまり、ばね荷重は、縮み量が同じ場合には一定の大きさになり、減速域側では増速域側よりも小さくなる。また、トルクカムはトルクを作用されることにより軸線方向の荷重（カム荷重）を生じる。カム荷重は、セカンダリシャフトトルクの大きさに応じて変化する。したがって、ばね荷重にカム荷重を付加した推力が可動シーブに作用する。
【００１０】
しかしながら、各特許文献のトルクカムでは、カム面が軸線方向に対して一定の傾斜角に形成されているので、変速比が異なる場合であっても、同じ大きさのトルクがトルクカムに作用した場合には、そのトルクカムが生じる推力は同じ大きさになる。すなわち、セカンダリシャフトトルクに対する推力（カム荷重）の変化率は、変速比に関係なく一定になる。
【００１１】
そのため、その推力の変化率を必要推力の変化率に近づけようとして前述したカム面を軸線方向に対して大きく傾斜させると、結果としてトルクカムのストローク量が少なくなる。すなわち、変速比幅を広くすることができない。一方、変速比幅を広くしようとして前述したカム面を軸線方向に対して小さく傾斜させると、結果としてトルクカムで発生できるカム荷重が小さくなるので、必要推力を満たすためにはばね荷重を大きくする必要がある。しかし、ばね荷重を大きくすると、必要推力に対する過剰推力が大きくなる。特に、縮み量が多い増速域において大きな過剰推力を生じることになり、ベルトの伝達効率を悪化させ、かつ耐久性を悪化させてしまう。
【００１２】
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、プーリに作用する過剰推力を低減させるとともに変速比幅を広く設定できるベルト式無段変速機のトルクカム構造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】
【００１３】
上記の目的を達成するために請求項１に係る発明は、互いに平行に配置された回転軸と、前記回転軸と一体化された固定シーブと、前記回転軸に軸線方向で移動可能かつ一体回転するように取り付けられた可動シーブとを備え、前記固定シーブと前記可動シーブとが軸線方向で対向する傾斜面により形成されたＶ溝を有するプーリと、一対の前記プーリのＶ溝に巻き掛けられた無端状のベルトと、推力を生じるとともにその推力を前記可動シーブに付与する推力付与装置とを備え、前記推力付与装置は、前記プーリのトルクが作用することにより推力を生じるトルクカムと、前記可動シーブの傾斜面とは反対の背面側と当接し、かつ当該可動シーブが軸線方向に移動することにより軸線方向で伸縮するように配置されたばね部材とを含み、前記Ｖ溝の幅を変化させベルト巻き掛け径を変化させることにより変速比を連続的に変化させるように構成されたベルト式無段変速機のトルクカム構造において、前記トルクカムは、円筒状に形成されかつ軸線方向に固定された円筒カムと、前記可動シーブと一体的に軸線方向へ移動するカムフォロアとを備え、前記カムフォロアは、前記可動シーブに対して相対回転可能に形成された転がり部材を有し、前記円筒カムに形成されたカム面が、直線状に形成され、かつ屈曲部分を介して一連に形成されており、前記カム面のうち前記屈曲部分を境にした一方の領域は、他方の領域よりも軸線方向に対する傾斜角が大きくなるように形成され、前記変速比が最小変速比を含む増速域側の場合には、前記転がり部材が前記カム面のうち前記他方の領域と当接し、前記円筒カムと前記カムフォロアとが前記回転軸の円周方向に相対回転する場合には、前記転がり部材が前記カム面上を転動するように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、変速比幅を有するベルト式無段変速機において、カム面のうち屈曲部分を境にした一方の領域は、変速比が減速域側の当接面を構成し、必要推力の特性に合わせるようにして、セカンダリシャフトのトルクに対するカム荷重の上昇率が大きくなるように軸線方向に対する傾斜角を大きく形成することができる。また、増速域側では必要推力が減速域側よりも小さいため、カム面のうち屈曲部分を境にした他方の領域では軸線方向に対する傾斜角を小さくできる。このため、可動シーブのストローク量を大きくとることができる。したがって、カム面が傾斜角の小さい他方の領域を有することにより、ベルト式無段変速比の変速比幅を大きくとることができる。さらに、ばね荷重が大きくなる増速域においてカム荷重を低減できるので、必要推力に対する過剰推力を大きく削減でき、ベルトの伝達効率の悪化を低減できるとともに耐久性を向上させることができる。また、カムフォロアが転がり部材に設けられているので、カム面同士が摺動することによる損失を低減することができるとともに、可動シーブが軸線方向に滑らかに移動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の一例におけるベルト式無段変速機のトルクカム構造を模式的に示した分解図である。
【図２】図１に示すトルクカム構造を備えた推力付与装置により生じる推力の特性を変速比およびセカンダリシャフトのトルクに対して示した説明図である。
【図３】トルクカムを備えたベルト式無段変速機を搭載した車両の動力伝達経路を模式的に示したスケルトン図である。
【図４】他の具体例におけるベルト式無段変速機のトルクカム構造を模式的に示した分解図である。
【図５】図４に示すトルクカム構造を備えた推力付与装置により生じる推力の特性を変速比およびセカンダリシャフトのトルクに対して示した説明図である。
【図６】セカンダリプーリにおける必要推力の特性を変速比およびセカンダリシャフトのトルクに対して示した説明図である。
【図７】従来からある一定の傾斜角により形成されたカム面を有するトルクカム構造により生じる推力の特性を変速比およびセカンダリシャフトのトルクに対して示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明を具体例に基づいて説明する。図３には、この発明におけるベルト式無段変速機を搭載した車両の一例を示してある。図３に示す車両Ｖｅの動力伝達経路では、内燃機関などにより構成された動力源１から出力されたトルクは、動力源１の出力軸２を介してトルクコンバータなどからなる伝動装置３に伝達する。その伝動装置３の出力側には、ベルト式無段変速機５の入力側の回転軸であるプライマリシャフト４が連結されている。その伝動装置３から出力されたトルクは、プライマリシャフト４を介してベルト式無段変速機５に伝達する。そして、プライマリシャフト４からベルト式無段変速機５に入力されたトルクは、ベルト式無段変速機５において増減されてセカンダリシャフト６に出力される。そのセカンダリシャフト６は、図示しないディファレンシャルギヤを介してドライブシャフト７および駆動輪８に連結されている。したがって、ベルト式無段変速機５から出力されたトルクは、駆動輪８に伝達し、その駆動輪８において駆動力を発生させる。
【００１７】
動力源１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関あるいはモータを主体とするものであって、アクセル操作などの出力操作に基づいて出力が制御されるように構成されている。例えば、動力源１がエンジンである場合、出力軸２はクランクシャフトとなる。また、伝動装置３は、トルクコンバータの他に、前後進切換機構などにより構成される。伝動装置３が前後進切換機構である場合には、前後進切換機構における回転要素の回転方向を正逆に切り換えることにより、動力の回転方向の正逆を切り換えるように構成されている。
【００１８】
ベルト式無段変速機５では、入力軸であるプライマリシャフト４と、出力軸であるセカンダリシャフト６とが互いに平行に配置されている。さらに、プライマリシャフト４と一体回転するプライマリプーリ１０と、セカンダリシャフト６と一体回転するセカンダリプーリ２０とを備えている。その一対のプーリ１０，２０にそれぞれ形成されたＶ溝に無端状のベルト５ａが巻き掛けられている。つまり、プライマリプーリ１０とベルト５ａとが摩擦係合し、かつセカンダリプーリ２０とベルト５ａとが摩擦係合しているので、ベルト式無段変速機５ではその摩擦力によりプライマリプーリ１０のトルクがベルト５ａを介してセカンダリプーリ２０へ伝達する。ベルト５ａは、いわゆる乾式ベルトや乾式複合ベルトや金属ベルトや樹脂製のゴムベルトなどである。
【００１９】
具体的には、プライマリプーリ１０は、プライマリシャフト４に一体化された固定シーブ１１と、プライマリシャフト４と一体回転しかつ軸線方向で移動可能に構成された可動シーブ１２とを備えている。固定シーブ１１と可動シーブ１２とは軸線方向で対向して配置され、その対向面が半径方向に対して傾斜しておりベルト巻き掛け用のＶ溝を形成している。また、可動シーブ１２に固定シーブ１１側への軸線方向の荷重（推力）を付与する推力付与装置１３を備えている。推力付与装置１３は、モータ出力などにより推力を生じるように構成され、可動シーブ１２の傾斜面とは反対側の背面から固定シーブ１１側へ向けて押圧するように構成されている。
【００２０】
可動シーブ１２にはＶ溝に巻き掛けられたベルト５ａからの荷重と推力付与装置１３からの推力とが作用し、推力付与装置１３から付与される推力の大きさに応じて可動シーブ１２は軸線方向に往復動する。その溝幅は可動シーブ１２の軸線方向位置によって決まり、可動シーブ１２が軸線方向に移動することにより溝幅が変化してベルト巻き掛かり径が変化する。ベルト式無段変速機５では、モータなどにより構成された推力付与装置１３によりプライマリプーリ１０の溝幅を制御して変速制御するように構成されている。
【００２１】
セカンダリプーリ２０は、セカンダリシャフト６と一体化された固定シーブ２１と、セカンダリシャフト６と一体回転しかつ軸線方向で移動可能に構成された可動シーブ２２とを備えている。固定シーブ２１と可動シーブ２２とが軸線方向で対向して配置され、その対向面が半径方向に対して傾斜してベルト巻き掛け用のＶ溝を形成している。その溝幅は、可動シーブ２２の軸線方向位置によって決まる。
【００２２】
また、可動シーブ２２に固定シーブ２１側へ作用する推力を生じる推力付与装置２３を備えている。推力付与装置２３が生じる推力によって可動シーブ２２は固定シーブ２１側に押されて、セカンダリプーリ２０のＶ溝においてベルト５ａを挟み付ける力（ベルト挟圧力）が生じる。推力付与装置２３は、可動シーブ２２の傾斜面２２ａとは反対の背面側から固定シーブ２１側へ向けて押圧するように構成されている。
【００２３】
図１に示すように、推力付与装置２３は、トルクが作用することにより荷重方向を円周方向から軸線方向に変換するトルクカム３０と、軸線方向に弾性変形するコイルスプリング４０とにより推力を生じるように構成されている。トルクカム３０は、セカンダリプーリ２０のトルクにより軸線方向の荷重（カム荷重）を生じる。コイルスプリング４０は、軸線方向に縮むことにより生じる軸線方向の荷重（ばね荷重）を生じる。トルクカム３０およびコイルスプリング４０は可動シーブ２２の背面側と当接している。
【００２４】
トルクカム３０では、中空の筒状に形成された円筒カム３２と、可動シーブ２２のボス部２２ｂに取り付けられてたカムフォロア３１とを有している。カムフォロワ３１は、可動シーブ２２と軸線方向へ一体的に移動するとともに、円筒カム３２に設けられたカム面３２ａに当接している。なお、ボス部２２ｂは、中空の円筒状に形成され、セカンダリシャフト６に嵌合する。
【００２５】
カムフォロア３１は、転がり機構により構成されており、円形の転がり部材３１１が芯部３１２を回転中心として回転するように構成されている。転がり部材３１１がカム面３２ａと当接する。芯部３１２はボス部２２ｂの外周面から半径方向に延びるように配置されている。また、芯部３１２は可動シーブ２２と一体化された支持部材３１３によって支持されている。支持部材３１３はセカンダリシャフト６の半径方向で転がり部材３１１よりも外周側に配置され、可動シーブ２２の背面からセカンダリシャフト６の軸線方向に延びるように形成されている。要は、カムフォロア３１は可動シーブ２２と一体的に軸線方向に移動し、転がり部材３１１が可動シーブ２２に対して相対回転可能に構成されている。したがって、転がり部材３１１はカム面３２ａ上を転動することができる。
【００２６】
円筒カム３２は、可動シーブ２２におけるボス部２２ｂの外周側に配置され、軸線方向で固定されている。円筒カム３２がカムフォロア３１と当接した状態で円筒カム３２とカムフォロア３１とがセカンダリシャフト６の円周方向で相対回転可能に構成されている。カム面３２ａはセカンダリシャフト６の軸線方向に対して傾斜する傾斜面を有している。したがって、カムフォロア３１と円筒カム３２とが相対回転すると可動シーブ２２が軸線方向に移動する。さらに、円筒カム３２は、変速比が減速域と増速域とで異なるカム角度に形成されたカム面３２ａを有する二段階のカムにより構成されている。カム角度とは、軸線方向に対する傾斜角である。カム面３２ａは、軸線方向と円周方向との二次元平面で表すと直線状に形成され、所定変速比でカムフォロア３１と当接する部分で屈曲している。したがって、カム面３２ａでは、その所定変速比を境にして減速域側が増速域側よりも大きいカム角度に形成されている。
【００２７】
具体的には、カム面３２ａは、セカンダリシャフト６の軸線方向と平行な直線状に形成された増速域カム面３２１と、その軸線方向に対して傾斜する直線状に形成された減速域カム面３２２とを有する。また、円筒カム３２では、増速域カム面３２１が谷部分、減速域カム面３２２が山部分を形成し、それらが円周方向で交互に設けられている。したがって、カム面３２ａのうち、変速比が増速域の場合にカムフォロア３１と当接する領域が増速域カム面３２１により構成され、かつ変速比が減速域の場合にカムフォロア３１と当接する領域が減速域カム面３２２により構成されている。また、カム面３２ａは、直線状の増速域カム面３２１および減速域カム面３２２が屈曲部分Ａを介して一連に形成されている。減速域カム面３２２のカム角度は一定であって増速域カム面３２１のカム角度よりも大きい。なお、この具体例では、増速域カム面３２１のカム角度はゼロである。
【００２８】
要は、カム面３２ａは、所定の変速比を境にして異なるカム角度に形成されている。カム面３２ａのうち減速域側のカム面が寝ており、増速域側のカム面が減速域側よりも立っている。カム面が寝ているとは、軸線方向に対する傾斜角が大きいことをいう。一方、カム面が立っているとは、軸線方向に対する傾斜角が小さいことをいう。すなわち、円周方向に対する傾斜角が小さい場合にはカム面が寝ているといえ、かつ円周方向に対する傾斜角が大きい場合にはカム面が立っているといえる。また、トルクカム３０で生じる推力の大きさは、カム面のカム角度によって変化する。例えばトルクカム３０に同じ大きさのトルクが作用した際に生じる推力について、カム角度が大きい場合（カム面が寝ている場合）と、カム角度が小さい場合（カム面が立っている）とで比較すると、カム角度が大きい場合のほうが生じる推力は大きくなる。
【００２９】
なお、カム面３２ａは一連に形成されており、増速域カム面３２１のうち変速比が最小変速比の場合にカムフォロア３１と当接する部分は、転がり部材３１１の外周形状に合わせた形状、例えば円弧面に形成されている。さらに、減速域カム面３２２のうち増速域カム面３２１側の領域は、変速比が中速域の場合にカムフォロア３１と当接する中速域カム面を形成している。
【００３０】
また、コイルスプリング４０は、トルクカム３０の外周側に配置され、軸線方向で可動シーブ２２の傾斜面２２ａとは反対側の背面と図示しないストッパ部との間に挟み込まれて軸線方向に縮んでいる。つまり、コイルスプリング４０における軸線方向の縮み量は、可動シーブ２２の軸線方向位置に応じて変化する。例えば、その縮み量は、セカンダリプーリ２０の溝幅が最も広い場合に最大となり、その溝幅が狭くなるにつれて減少し、溝幅が最も狭い場合に最小となる。すなわち、コイルスプリング４０で生じるばね荷重は、最小変速比側の増速域で大きくなり、最大変速比側の減速域で小さくなる。また、コイルスプリング４０は、セカンダリプーリ２０にトルクが作用していない場合であっても可動シーブ２２を固定シーブ２１側へ押圧するように構成されている。
【００３１】
したがって、推力付与装置２３で生じた推力には、トルクカム３０で生じたカム荷重と、コイルスプリング４０で生じたばね荷重とが含まれる。その推力が可動シーブ２２に作用してセカンダリプーリ２０でベルト挟圧力を生じる。ベルト挟圧力は、両プーリ１０，２０に巻き掛けられたベルト５ａが滑らないようにするための力である。また、ベルト式無段変速機５は、最小変速比から最大変速比まで所定の変速比幅を有するように構成され、ベルト巻き掛かり径を変化させることにより変速比を変化させるように構成されている。そのため、図６を参照して前述したように、変速比が変化すると推力付与装置２３で生じるべき必要推力の大きさは変化する。その推力付与装置２３が生じる推力の特性を図２に示してある。図２には、図６の内容に加えて、推力付与装置２３が生じる推力を実線で示してある。
【００３２】
図２に示すように、変速比が減速域の場合、セカンダリプーリ２０の溝幅が狭いため、コイルスプリング４０が生じるばね荷重は相対的に小さくなる。この場合、トルクカム３０においてカムフォロア３１が減速域カム面３２２と当接している。減速域カム面３２２は軸線方向に対して傾斜しているので、カムフォロア３１と減速域カム面３２２とが当接する状態でセカンダリプーリ２０にトルクが伝達されると、トルクカム３０においてカム荷重を生じる。この際、トルクカム３０で生じる推力（カム荷重）の大きさは、減速域カム面３２３のカム角度とセカンダリプーリ２０のトルクとに因る。すなわち、セカンダリシャフト６のトルクに対するカム荷重の変化率は、減速域カム面３２２のカム角度の大きさによって決まる。
【００３３】
一方、変速比が増速域の場合、セカンダリプーリ２０の溝幅が減速域よりも広いため、コイルスプリング４０が生じるばね荷重は減速域よりも大きくなる。この場合、トルクカム３０においてカムフォロア３１が増速域カム面３２１と当接している。増速域カム面３２１は軸線方向と平行に形成されているため、カムフォロア３１と増速域カム面３２１とが当接する状態でセカンダリプーリ２０にトルクが伝達されても、トルクカム３０においてカム荷重は生じない。すなわち、セカンダリシャフ６のトルクに対するカム荷重の変化率はゼロとなり、推力付与装置２３が生じる推力はばね荷重のみとなる。そのため、変速比が増速域内で一定である場合（増速域でセカンダリプーリ２０の溝幅が変化しない場合）には、セカンダリシャフト６のトルクが変化しても推力付与装置２３が生じる推力は一定の大きさとなる。
【００３４】
なお、図２に示す中速域とは、変速比幅のうち中間程度の変速比域を示したものであって、前述したようにカム面３２ａにおける減速域カム面３２２のうち増速域側に設けられた部分がカムフォロア３１と当接している状態を示している。そのため、減速域と同様にカム荷重を生じるととともに、セカンダリシャフト６のトルクに対するカム荷重の上昇率も減速域と同様になる。
【００３５】
以上説明したように、この具体例におけるベルト式無段変速機のトルクカム構造によれば、変速比幅を有するベルト式無段変速機において、トルクカムの円筒カムが所定の変速比を境にカム角度が異なる二段階のカムにより構成されている。つまり、必要推力の特性に合わせるようにして、減速域側ではセカンダリシャフトトルクに対するカム荷重の上昇率が大きくなるように減速域カム面を寝かせて形成することができる。他方、増速域では必要推力が減速域よりも小さいため、増速域カム面を軸線方向と平行に形成して必要推力をばね荷重のみで満たすように構成することで、可動シーブのストローク量を大きくとることができる。したがって、ベルト式無段変速比の変速比幅を大きくとることができるとともに、必要推力に対する過剰推力を低減することができる。特にばね荷重が大きくなる増速域において過剰推力の削減量が大きくなり、ベルトの伝達効率の悪化を低減できるとともに耐久性を向上させることができる。また、カムフォロアが転がり部材に設けられているので、円筒カムとカムフォロアが摺動することによる損失を低減でき、過剰推力を低減することができる。
【００３６】
なお、この発明は、前述した具体例に限定されず、発明の目的を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。例えば、前述した円筒カムにおいてカム面のカム角度が連続的に変化するように構成されてもよい。その変形例を図４に示してある。
【００３７】
図４に示すように、この変形例では、円筒カム３２のカム面３２ａが、全域に亘ってセカンダリシャフト６の軸線方向に対して傾斜している。カム面３２ａは、最小変速比から最大変速比に到るように、増速域カム面３２１と中速域カム面３２３と減速域カム面３２２とが一連に形成されている。カム面３２ａのカム角度は、減速域側が増速域側よりも大きくなるように連続的に変化する。この変形例のカム面３２ａは、セカンダリシャフト６の軸線方向に対して湾曲状に傾斜している。
【００３８】
したがって、この変形例の増速域カム面３２１がカムフォロア３１と当接している状態でトルクカム３０にトルクが作用するとカム荷重を生じる。例えばトルクカム３０に同じ大きさのトルクが作用した際に生じる推力について、増速域カム面３２１と中速域カム面３２３と減速域カム面３２２とで比較すると、減速域カム面３２２が最も大きく、増速域カム面３２１が最も小さく、中速域カム面３２３が中程度である。図４に示す推力付与装置２３が生じる推力の特性を図５に示してある。
【００３９】
図５に示すように、変速比が減速域の場合、トルクカム３０においてカムフォロア３１が減速域カム面３２２と当接している。減速域カム面３２２のカム角度は、中速域カム面３２３および増速域カム面３２１よりも軸線方向に対して傾斜している。したがって、減速域におけるセカンダリシャフト６のトルクに対するカム荷重の変化率は、中速域および増速域よりも大きい。
【００４０】
変速比が中速域の場合、トルクカム３０においてカムフォロア３１が中速域カム面３２３と当接している。中速域カム面３２３のカム角度は、増速域カム面３２１よりも大きく、かつ減速域カム面３２２よりも小さい。したがって、中速域におけるセカンダリシャフト６のトルクに対するカム荷重の変化率は、減速域よりも小さく、かつ増速域よりも大きい。
【００４１】
変速比が増速域の場合、トルクカム３０においてカムフォロア３１が増速域カム面３２１と当接している。増速域カム面３２１のカム角度は、減速域カム面３２２および中速域カム面３２３よりも小さい。したがって、増速域におけるセカンダリシャフト６のトルクに対するカム荷重の変化率は、ゼロ以上かつ増速域および中速域よりも小さい。
【符号の説明】
【００４２】
１…動力源、  ４…プライマリシャフト、  ５…ベルト式無段変速機、  ５ａ…ベルト、６…セカンダリシャフト、  ８…駆動輪、  １０…プライマリプーリ、  １１…固定シーブ、  １２…可動シーブ、  １３…推力付与装置、  ２０…セカンダリプーリ、  ２１…固定シーブ、  ２２…可動シーブ、  ２２ａ…傾斜面、  ２２ｂ…ボス部、  ２３…推力付与装置、  ３０…トルクカム、  ３１…カムフォロア、  ３２…円筒カム、  ３２ａ…カム面、  ４０…コイルスプリング、  ３１１…転がり部材、  ３２１…増速域カム面、  ３２２…減速域カム面、  Ａ…屈曲部分。
【図１】
2015075129.tif 000003
【図２】
2015075129.tif 000004
【図３】
2015075129.tif 000005
【図４】
2015075129.tif 000006
【図５】
2015075129.tif 000007
【図６】
2015075129.tif 000008
【図７】
2015075129.tif 000009