(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りの相対回転ならびに軸線方向の相対移動を可能として摺動可能に嵌合される内筒（７６）および外筒（７７）と、
前記内筒（７６）に固定される固定プーリー半体（７８）と、
該固定プーリー半体（７８）に対向して前記外筒（７７）に固定される可動プーリー半体（７９）と、
該可動プーリー半体（７９）および前記固定プーリー半体（７８）間の相対回転位相差に応じて前記両プーリー半体（７９、７８）間に軸方向の分力を作用せしめるようにして前記内筒（７６）および前記外筒（７７）間に設けられるトルクカム機構（９１）と、を備え、
駆動プーリー（６７）から回転動力を伝達するＶベルト（７１）が前記固定プーリー半体（７８）および前記可動プーリー半体（７９）の相対向する円錐面（７８ａ、７９ａ）間に挟まれるＶベルト式自動変速機（５７）の従動プーリー装置（６９）において、
前記トルクカム機構（９１）は、カムピン（９５）と、該カムピン（９５）が移動可能なカム孔（９４）とからなり、
前記カムピン（９５）は該移動方向に平行な平面（１０３）を有している
ことを特徴とするＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置。
【請求項２】
軸線回りの相対回転ならびに軸線方向の相対移動を可能として摺動可能に嵌合される内筒（７６）および外筒（７７）と、
前記内筒（７６）に固定される固定プーリー半体（７８）と、
該固定プーリー半体（７８）に対向して前記外筒（７７）に固定される可動プーリー半体（７９）と、
該可動プーリー半体（７９）および前記固定プーリー半体（７８）間の相対回転位相差に応じて前記両プーリー半体（７９、７８）間に軸方向の分力を作用せしめるようにして前記内筒（７６）および前記外筒（７７）間に設けられるトルクカム機構（９１）と、を備え、
駆動プーリー（６７）から回転動力を伝達するＶベルト（７１）が前記固定プーリー半体（７８）および前記可動プーリー半体（７９）の相対向する円錐面（７８ａ、７９ａ）間に挟まれるＶベルト式自動変速機（５７）の従動プーリー装置（６９）において、
前記トルクカム機構（９１）は、カムピン（９５）と、該カムピン（９５）が移動可能なカム孔（９４）とからなり、
前記カム孔（９４ａ、９４ｂ）は異なる２つ以上の形状があり、１つのカム孔（９４ａ、９４ｂ）が前記カムピン（９５）の移動方向を規制している状態で、別のカム孔（９４ｂ、９４ａ）は移動方向を規制していないことを特徴とするＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置において、前記カム孔（９４ａ、９４ｂ）は異なる２つ以上の形状があり、１つのカム孔（９４ａ、９４ｂ）が前記カムピン（９５）の移動方向を規制している状態で、別のカム孔（９４ｂ、９４ａ）は移動方向を規制していないことを特徴とするＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置において、前記カム孔（９４ａ、９４ｂ）が規制する前記カムピン（９５）の移動方向はそれぞれ角度（α、β）が異なることを特徴とするＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載のＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置において、前記カム孔（９４ａ、９４ｂ）の形状は、前記カムピン（９５）の移動を規制されていない状態から規制されている状態に変化する部分は凸曲面形状を有する凸曲面部（１０６、１１１）を有することを特徴とするＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置。
【請求項６】
請求項１，３〜５のいずれかに記載のＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置において、前記カムピン（９５）の前記平面（１０３）の端部は曲面形状を有する端部曲面部（１０４）を有することを特徴とするＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置。
【請求項７】
請求項５に記載のＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置において、前記カムピン（９５）の前記平面（１０３）の端部は曲面形状を有する端部曲面部（１０４）を有すると共に、該端部曲面部（１０４）と前記凸曲面部（１０６、１１１）とが当接することを特徴とするＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置。
【請求項８】
請求項６に記載のＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置において、前記カムピン（９５）は、前記内筒（７６）の軸心と直交する径線上に軸心を有する円柱体（９６）と、前記内筒（７６）に埋め込まれて前記円柱体（９６）を相対回転自在に前記内筒（７６）に固定する軸受け（９７）と、前記カム孔（９４）内で前記円柱体（９６）に同軸に固定されるコマ（９８）とで構成され、前記コマ（９８）は、前記円柱体（９６）の軸心を中心として第１の角度（α）と第２の角度（β）との間で回動可能であることを特徴とするＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置において、前記外筒（７７）を前記カムピン（９５）よりも軽い材料で構成することを特徴とするＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置において、前記外筒（７７）と可動プーリー半体（７９）とは一体として成形されていることを特徴とするＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＶベルト式自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１はＶベルト式自動変速機を開示する。変速にあたって、Ｖベルトの推進力に応じて固定プーリー半体と可動プーリー半体との間で相対回転が生じると、トルクカム機構は相対回転から可動プーリー半体の軸方向推進力を生み出す。特に、カム孔が折れ線形状に区画されることから、高速走行域で軸方向推進力を高めることができ、高速走行域から低速走行域に滑らかな移行が実現されることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開平５−６０１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
Ｖベルト式自動変速機の軽量化が模索される。軽量化にあたって可動プーリー半体の材質としてアルミニウム材が提案される。しかしながら、アルミニウム材の可動プーリー半体にカム孔が区画されると、円柱体のカムピンはカム孔の側壁に１母線で接触することから、接触圧が高く、アルミニウム材が摩耗しやすく、カム孔の精度を十分に維持することができないことが想定される。
【０００５】
本発明は、トルクカム機構でカムピンを案内するカム孔の摩耗の低減に大きく寄与するＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１側面によれば、軸線回りの相対回転ならびに軸線方向の相対移動を可能として摺動可能に嵌合される内筒および外筒と、前記内筒に固定される固定プーリー半体と、該固定プーリー半体に対向して前記外筒に固定される可動プーリー半体と、該可動プーリー半体および前記固定プーリー半体間の相対回転位相差に応じて前記両プーリー半体間に軸方向の分力を作用せしめるようにして前記内筒および前記外筒間に設けられるトルクカム機構と、を備え、駆動プーリーから回転動力を伝達するＶベルトが前記固定プーリー半体および前記可動プーリー半体の相対向する円錐面間に挟まれるＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置において、前記トルクカム機構は、カムピンと、該カムピンが移動可能なカム孔とからなり、前記カムピンは該移動方向に平行な平面を有しているＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置が提供される。
【０００７】
第２側面によれば、軸線回りの相対回転ならびに軸線方向の相対移動を可能として摺動可能に嵌合される内筒および外筒と、前記内筒に固定される固定プーリー半体と、該固定プーリー半体に対向して前記外筒に固定される可動プーリー半体と、該可動プーリー半体および前記固定プーリー半体間の相対回転位相差に応じて前記両プーリー半体間に軸方向の分力を作用せしめるようにして前記内筒および前記外筒間に設けられるトルクカム機構と、を備え、駆動プーリーから回転動力を伝達するＶベルトが前記固定プーリー半体および前記可動プーリー半体の相対向する円錐面間に挟まれるＶベルト式自動変速機の従動プーリー装置において、前記トルクカム機構は、カムピンと、該カムピンが移動可能なカム孔とからなり、前記カム孔は異なる２つ以上の形状があり、１つのカム孔が前記カムピンの移動方向を規制している状態で、別のカム孔は移動方向を規制していない。
【０００８】
第３側面によれば、第１側面の構成に加えて、前記カム孔は異なる２つ以上の形状があり、１つのカム孔が前記カムピンの移動方向を規制している状態で、別のカム孔は移動方向を規制していない。
【０００９】
第４側面によれば、第３側面の構成に加えて、前記カム孔が規制する前記カムピンの移動方向はそれぞれ角度が異なる。
【００１０】
第５側面によれば、第３または第４側面の構成に加えて、前記カム孔の形状は、前記カムピンの移動を規制されていない状態から規制されている状態に変化する部分は凸曲面形状を有する凸曲面部を有する。
【００１１】
第６側面によれば、第１，第３〜第５側面のいずれかの構成に加えて、前記カムピンの前記平面の端部は曲面形状を有する端部曲面部を有する。
【００１２】
第７側面によれば、第５側面の構成に加えて、前記カムピンの前記平面の端部は曲面形状を有する端部曲面部を有すると共に、該端部曲面部と前記凸曲面部とが当接する。
【００１３】
第８側面によれば、第６側面の構成に加えて、前記カムピンは、前記内筒の軸心と直交する径線上に軸心を有する円柱体と、前記内筒に埋め込まれて前記円柱体を相対回転自在に前記内筒に固定する軸受けと、前記カム孔内で前記円柱体に同軸に固定されるコマとで構成され、前記コマは、前記円柱体の軸心を中心として第１の角度と第２の角度との間で回動可能である。なお実施の形態の第１角度α，第２角度βは本発明の第１の角度，第２の角度にそれぞれ対応する。
【００１４】
第９側面によれば、第１〜第８側面のいずれかの構成に加えて、前記外筒を前記カムピンよりも軽い材料で構成する。
【００１５】
第１０側面によれば、第１〜第９側面のいずれかの構成に加えて、前記外筒と可動プーリー半体とは一体として成形されている。
【発明の効果】
【００１６】
第１側面によれば、カムピンに平面があることで、カム孔との接触圧を小さくできる。結果として、耐久性が向上し、カムピン側を鉄、カム孔側をアルミニウム製にすることができる。
【００１７】
第２，第３側面によれば、カムピンの移動方向を規制するカム孔が２種類以上あるため、カムピンの移動方向を変化させることができる。
【００１８】
第４側面によれば、角度が異なることで、軸方向の分力の大きさを変えることができる。
【００１９】
第５側面によれば、凸曲面形状があることで、カム孔により規制されている状態への変化を円滑にすることができる。
【００２０】
第７側面によれば、端部曲面部があることで、カム孔により規制されている状態への変化を円滑にすることができる。
【００２１】
第９側面によれば、軽量化を図ることができる。
【００２２】
第１０側面によれば、プーリー半体と筒との接合部が不要となり、高強度化を図ることができる。また、接合する工程が不要となり生産コストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は鞍乗り型車両の一実施形態に係るスクーター型自動二輪車を概略的に示す側面図である。（第１の実施の形態）
【図２】図２は図１の２−２線に沿った水平断面図である。（第１の実施の形態）
【図３】図３は図２の一部を拡大した拡大断面図である。（第１の実施の形態）
【図４】図４は第１カム孔および第２カム孔のカムプロファイルを示す展開図である。（第１の実施の形態）
【符号の説明】
【００２４】
６７…駆動プーリー（駆動プーリー装置）
７１…Ｖベルト
７６…内筒
７７…外筒
７８…固定プーリー半体（固定シーブ）
７９…可動プーリー半体（可動シーブ）
９１…トルクカム機構
９４…カム孔
９４ａ…カム孔（第１カム孔）
９４ｂ…カム孔（第２カム孔）
９５…カムピン
１０３…平面
１０４…端部曲面部
１０６…凸曲面部
１１１…凸曲面部
α…角度（第１角度）
β…角度（第２角度）
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下の説明では、前後、上下および左右の各方向は自動二輪車に搭乗した乗員から見た方向をいう。
【第１の実施の形態】
【００２６】
図１は鞍乗り型車両の一実施形態に係るスクーター型自動二輪車を概略的に示す。自動二輪車１１は車体フレーム１２および車体カバー１３を備える。車体フレーム１２は、その前端のヘッドパイプ１４と、前端でヘッドパイプ１４に結合されるメインフレーム１５と、メインフレーム１５の後部に結合されて車幅方向に延びるクロスパイプ１６と、該クロスパイプ１６の両端部に前端部がそれぞれ接続されて車両前後方向に延びる左右一対のリアフレーム１７とを備える。ヘッドパイプ１４には、水平軸回りに回転自在に前輪ＷＦを支持するフロントフォーク１８と棒状の操向ハンドル１９とが操向可能に支持される。
【００２７】
車体カバー１３は車体フレーム１２に装着される。車体カバー１３にはリアフレーム１７の上方で乗員シート２１が搭載される。車体カバー１３は、ヘッドパイプ１４を前方から覆うフロントカバー２２と、フロントカバー２２から連続するレッグシールド２３と、レッグシールド２３の下端から連続して、乗員シート２１および前輪ＷＦの間でメインフレーム１５の上方に配置されるステップフロア２４とを備える。
【００２８】
リアフレーム１７の下方の空間にはユニットスイング式の駆動ユニット２５が配置される。駆動ユニット２５は、リアフレーム１７の前端に結合されるブラケット２６に、リンク２７を介して上下方向に揺動自在に連結される。駆動ユニット２５の後端には水平軸回りで回転自在に後輪ＷＲが支持される。リンク２７およびブラケット２６から離れた位置でリアフレーム１７と駆動ユニット２５との間にはリアクッションユニット２８が配置される。駆動ユニット２５は、空冷式単気筒のエンジン２９と、エンジン２９および後輪ＷＲに接続されて、エンジン２９の出力を後輪ＷＲに伝達する伝動装置３１とを備える。エンジン２９のエンジン本体２９ａに伝動装置３１の伝動ケース３１ａが結合される。
【００２９】
エンジン２９のエンジン本体２９ａは、回転軸線回りで回転自在にクランクシャフト３２を支持するクランクケース３３と、クランクケース３３に結合されるシリンダーブロック３４と、シリンダーブロック３４に結合されるシリンダーヘッド３５と、シリンダーヘッド３５に結合されるヘッドカバー３６とを備える。シリンダーヘッド３５には吸気装置３７および排気装置３８が接続される。吸気装置３７は、伝動ケース３１ａに支持されるエアクリーナー３９と、エアクリーナー３９およびシリンダーヘッド３５の間に配置されるスロットルボディ４１とを備える。シリンダーヘッド３５の上部側壁には燃料噴射弁４２が取り付けられる。排気装置３８は、シリンダーヘッド３５の下部側壁からエンジン本体２９ａの下方を通って後方に延びる排気管４３と、排気管４３の下流端に接続されてクランクケース３３に連結される排気マフラー（図示されず）とを備える。
【００３０】
図２に示されるように、シリンダーブロック３４にはシリンダーボア４４が区画される。シリンダーボア４４にはシリンダー軸線Ｃに沿ってスライド自在にピストン４５が嵌め込まれる。シリンダー軸線Ｃはわずかに前上がりに傾斜する。ピストン４５にクランクシャフト３２は連結される。クランクシャフト３２の回転軸線Ｘｉｓは車幅方向に向けられる。
【００３１】
シリンダーヘッド３５には燃焼室４６が区画される。燃焼室４６はシリンダーボア４４から連続する。ピストン４５はシリンダーヘッド３５に向き合ってシリンダーヘッド３５との間に燃焼室４６を仕切る。燃焼室４６には吸気装置３７を経て混合気が導入される。燃焼室４６内の排ガスは排気装置３８を経て排出される。
【００３２】
クランクケース３３は第１ケース半体３３ａおよび第２ケース半体３３ｂに分割される。第１ケース半体３３ａおよび第２ケース半体３３ｂは協働でクランク室４７を区画する。クランク室４７にクランクシャフト３２のクランクが収容される。第１ケース半体３３ａは回転自在にクランクシャフト３２を支持する軸受け４８ａを有する一方で、第２ケース半体３３ｂは回転自在にクランクシャフト３２を支持する軸受け４８ｂを有する。
【００３３】
クランクケース３３には発電機４９が結合される。発電機４９は、クランクケース３３の第１ケース半体３３ａを貫通して第１ケース半体３３ａから突き出るクランクシャフト３２に固定される筒形のローター５１と、ローター５１に囲まれてクランクシャフト３２周りに配置されるステーター５２とを備える。ステーター５２は第１ケース半体３３ａに締結される支持板５３に固定される。ローター５１とステーター５２との相対回転に応じて発電機４９は電流を生成する。
【００３４】
第１ケース半体３３ａには、発電機４９を囲む筒状の発電機カバー５４が結合される。発電機カバー５４の開放端に空気導入口５４ａが区画される。空気導入口５４ａにはラジエーター５５が配置される。ローター５１の外面には冷却ファン５６が結合される。クランクシャフト３２の回転に応じて冷却ファン５６は回転し、ラジエーター５５に冷却風は流通する。
【００３５】
伝動装置３１は、伝動ケース３１ａ内に収容されて、クランクシャフト３２から伝達される回転動力を無段階に変速する電子制御Ｖベルト式無段変速機（以下「変速機」という）５７と、伝動ケース３１ａ内に収容されて、変速機５７の回転動力を減速して後輪ＷＲの車軸５８に伝達する減速ギア機構５９とを備える。後輪ＷＲは伝動ケース３１ａと支持アーム６１との間に配置される。支持アーム６１はクランクケース３３から連続して車両後方に向かって延びる。支持アーム６１に前述の排気マフラーは取り付けられる。後輪ＷＲの車軸５８は軸心回りに回転自在に伝動ケース３１ａおよび支持アーム６１に両持ち支持される。
【００３６】
伝動ケース３１ａは、クランクケース３３の第２ケース半体３３ｂから連続するケース主体６２と、ケース主体６２に締結されて、ケース主体６２との間に変速機室６３を区画するケースカバー６４と、ケース主体６２に締結されて、ケース主体６２との間にギア室６５を区画するギアカバー６６とを備える。変速機室６３には変速機５７が収容される。ギア室６５には減速ギア機構５９が収容される。ケース主体６２およびケースカバー６４は協働でミッションケースを構成する。
【００３７】
変速機５７は、変速機室６３内に配置されて、駆動軸としてのクランクシャフト３２に取り付けられる駆動プーリー装置６７と、変速機室６３内に配置されて、変速機室６３からギア室６５に突き出る従動軸６８に取り付けられる従動プーリー装置６９とを備える。駆動プーリー装置６７では、クランクシャフト３２に固定される固定シーブ（固定プーリー半体）７３と、固定シーブ７３に向き合わせられながらクランクシャフト３２の軸方向に移動可能にクランクシャフト３２に支持される可動シーブ７４との間にＶベルト７１が巻き掛けられる。同様に、従動プーリー装置６９では、従動軸６８に同軸に装着される固定シーブ（固定プーリー半体）７８と、固定シーブ７８に向き合わせられながら、従動軸６８に同軸装着される可動シーブ（可動プーリー半体）７９との間にＶベルト７１が巻き掛けられる。アクチュエーターユニット７２の働きで駆動プーリー装置６７ではベルト巻き掛け径は可変に電子制御される。駆動プーリー装置６７のベルト巻き掛け径の変化に応じて従動プーリー装置６９のベルト巻き掛け径は変化する。
【００３８】
駆動プーリー装置６７では、可動シーブ７４はクランクケース３３の第２ケース半体３３ｂと固定シーブ７３との間に配置される。可動シーブ７４は、クランクシャフト３２を受け入れる可動シーブボス７４ａを有する。可動シーブボス７４ａは、Ｖベルト７１を受け止めるシーブ体からクランクケース２４の第２ケース半体３３ｂに向かって延びる。変速機５７は、第１シフト機構７５ａと、前述のアクチュエーターユニット７２を含む第２シフト機構７５ｂとを備える。第１シフト機構７５ａおよび第２シフト機構７５ｂの働きに応じて、可動シーブ７４の軸方向移動は実現され、Ｖベルト７１の巻き掛け半径は変化する。
【００３９】
従動プーリー装置６９は、従動軸６８に同軸の円筒形を有し、同軸に従動軸６８に装着される内筒７６と、従動軸６８に同軸の円筒形を有し、同軸に内筒７６に装着される外筒７７とを備える。内筒７６は従動軸６８に相対回転自在に支持される。外筒７７は内筒７６に相対回転自在かつ軸方向相対変位自在に支持される。内筒７６に固定シーブ７８は同軸に固定される。内筒７６と固定シーブ７８とは例えばアルミニウムといった鉄鋼よりも軽い材料から一体として成形される。外筒７７に可動シーブ７９は同軸に固定される。外筒７７と可動シーブ７９とは例えばアルミニウムといった鉄鋼よりも軽い材料から一体として成形される。外筒７７および内筒７６の軸方向相対変位に応じて可動シーブ７９は固定シーブ７８に近づいたり固定シーブ７８から遠ざかったりする。
【００４０】
従動軸６８には遠心クラッチ８１が装着される。遠心クラッチ８１は内筒７６に固定されるクラッチプレート８１ａを備える。クラッチプレート８１ａと可動シーブ７９との間には弦巻ばね８２が配置される。弦巻ばね８２は固定シーブ７８に向かって可動シーブ７９を押し付ける弾性力を発揮する。駆動プーリー装置６７でＶベルト７１の巻き掛け半径が増大すると、従動プーリー装置６９では弦巻ばね８２の弾性力に抗して可動シーブ７９は固定シーブ７８から遠ざかりＶベルト７１の巻き掛け半径は減少する。
【００４１】
遠心クラッチ８１は従動軸６８に固定されるアウタープレート８１ｂを備える。アウタープレート８１ｂはクラッチプレート８１ａに向き合わせられる。クラッチプレート８１ａが回転すると、遠心力の働きでクラッチプレート８１ａにアウタープレート８１ｂは結合される。こうして従動プーリー装置６９の回転は従動軸６８に伝達される。エンジン回転数が設定回転数を超えると、遠心クラッチ８１は動力伝達状態を確立する。
【００４２】
減速ギア機構５９は、ギア室６５に突き出る従動軸６８に固定されるドライブギア８３と、後輪ＷＲの車軸５８に固定されるファイナルギア８４と、ドライブギア８３およびファイナルギア８４の間に配置されるアイドルギア８５ａ、８５ｂとを備える。アイドルギア８５ａ、８５ｂは共通の中間軸８６に固定される。アイドルギア８５ａにドライブギア８３が噛み合い、アイドルギア８５ｂにファイナルギア８４が噛み合う。こうして従動軸６８の回転は減速されて後輪ＷＲの車軸５８に伝達される。
【００４３】
図３に示されるように、従動プーリー装置６９では、従動軸６８と内筒７６との間にニードルベアリング８７およびボールベアリング８８が介装される。外筒７７は内筒７６に同軸に摺動自在に内筒７６を囲む。固定シーブ７８および可動シーブ７９で相対向する円錐面７８ａ、７９ａの間にＶベルト７１が挟まれる。弦巻ばね８２は外筒７７を囲んで可動シーブ７９とクラッチプレート８１ａとの間に縮みながら収められる。内筒７６と外筒７７との間には、可動シーブ７９と固定シーブ７８との相対回転位相差に応じて可動シーブ７９および固定シーブ７８の間に軸方向の分力を作用せしめるトルクカム機構９１が設けられる。
【００４４】
遠心クラッチ８１は、従動軸６８と平行な軸線回りに回転自在にクラッチプレート８１ａの複数箇所に支持される遠心ウエイト９２と、クラッチプレート８１ａに個々の遠心ウエイト９２を個別に連結するクラッチばね９３とを備える。クラッチプレート８１ａの回転に応じて各遠心ウエイト９２に作用する遠心力が対応するクラッチばね９３のばね弾性力を上回ると、遠心ウエイト９２がアウタープレート８１ｂに摩擦接合し、内筒７６すなわち固定シーブ７８とアウタープレート８１ｂすなわち従動軸６８とが結合される。
【００４５】
トルクカム機構９１は、外筒７７の複数箇所に設けられるカム孔９４と、内筒７６の外周面から突出して、個々のカム孔９４に挿入されるカムピン９５とを備える。カムピン９５は、従動軸６８の軸心Ｆｘに直交する径線上に軸心を有する円柱体９６と、内筒７６に埋め込まれて相対回転自在に円柱体９６を内筒７６に固定する軸受け９７と、カム孔９４内で円柱体９６に同軸に固定されるコマ９８とで構成される。コマ９８は例えば鉄鋼といった重くて硬い材料から成形される。従動プーリー装置６９では、固定シーブ７８と可動シーブ７９との間隔は、トルクカム機構９１によって生じる軸方向の力と、弦巻ばね８２によって生じる軸方向の弾性力と、固定シーブ７８および可動シーブ７９間の間隔を広げる方向に作用するＶベルト７１からの力とのバランスにより決定される。
【００４６】
図４に示されるように、カム孔９４は、２つ以上の異なる形状を有するカム孔の組み合わせで構成される。ここでは、カム孔９４は、第１形状の第１カム孔９４ａと、第２形状の第２カム孔９４ｂとで構成される。第１カム孔９４ａは、可動シーブ７９および固定シーブ７８で確立される相対回転位相差の第１範囲Ｐ１で、従動軸６８の軸心Ｆｘを含む仮想平面Ｈｒに対して第１角度αで傾斜する第１基準線９９ａに沿って第１幅Ｗ１で延びる第１拘束域１０１と、相対回転位相差の第１範囲Ｐ１に連続する第２範囲Ｐ２で、従動軸６８の軸心Ｆｘを含む仮想平面Ｈｒに対して第１角度αよりも小さい第２角度βで傾斜する第２基準線９９ｂに沿って第１幅Ｗ１よりも大きい第２幅Ｗ２で延びる第１解放域１０２とを有する。相対回転位相差の第１範囲Ｐ１は低速走行域に相当する。相対回転位相差の第２範囲Ｐ２は高速走行域に相当する。ここでは、第１角度αは例えば４５度に設定され、第２角度βは例えば３０度に設定される。
【００４７】
カムピン９５のコマ９８は、円柱体９６の軸心に平行であって移動方向に平行な１対の平面１０３を区画する。第１幅Ｗ１はカムピン９５のコマ９８の幅すなわち平面１０３同士の距離に相当する。カムピン９５の平面１０３の端部は曲面形状を有する端部曲面部１０４を有する。端部曲面部１０４は円柱体９６の軸心に平行な母線の湾曲面で形成される。ここでは、コマ９８は４つの平面１０３で囲まれる。
【００４８】
相対回転位相差の第１範囲Ｐ１と第２範囲Ｐ２との境にカムピン９５の変換点Ｐｓが規定される。第１カム孔９４ａでは変換点Ｐｓでカムピン９５のコマ９８は少なくとも第１角度αおよび第２角度βの差分の回転角で回転することができる。第１範囲Ｐ１および第２範囲Ｐ２はカムピン９５の軸心に基づき規定されればよい。コマ９８は変換点では第１拘束域１０１から離脱する。
【００４９】
ここでは、第１カム孔９４ａの第１側壁１０５ａは第１範囲Ｐ１および第２範囲Ｐ２で連続して第１基準線９９ａに平行に配置される。可動シーブ７９が固定シーブ７８から遠ざかる際に第１側壁１０５ａは第１範囲Ｐ１内でカムピン９５のコマ９８に軸方向の分力を作用する。第１側壁１０５ａに向き合う第２側壁１０５ｂは第１範囲Ｐ１で第１基準線９９ａに平行に配置される。変換点Ｐｓで第２側壁１０５ｂには凸曲面形状を有する凸曲面部１０６が区画される。凸曲面部１０６は、円柱体９６の軸心に平行な母線の湾曲面で形成される。
【００５０】
第２カム孔９４ｂは、可動シーブ７９および固定シーブ７８で確立される相対回転位相差の第１範囲Ｐ１で、従動軸６８の軸心Ｆｘを含む仮想平面Ｈｒに対して第１角度αで傾斜する第１基準線９９ａに沿って第１幅Ｗ１より大きい第３幅Ｗ３で延びる第２解放域１０７と、相対回転位相差の第１範囲Ｐ１に連続する第２範囲Ｐ２で、従動軸６８の軸心Ｆｘを含む仮想平面Ｈｒに対して第２角度βで傾斜する第２基準線９９ｂに沿って第１幅Ｗ１で延びる第２拘束域１０８とを有する。第２カム孔９４ｂでは変換点Ｐｓでカムピン９５のコマ９８は第１角度αおよび第２角度βの差分の回転角で回転することができる。コマ９は変換点で第２拘束域１０８から離脱する。
【００５１】
ここでは、第２カム孔９４ｂの第３側壁１０９ａは第１範囲Ｐ１で第１基準線９９ａに平行に配置され、第２範囲Ｐ２で第２基準線９９ｂに平行に配置される。可動シーブ７９が固定シーブ７８に近づく際に第３側壁１０９ａはカムピン９５のコマ９８に軸方向の分力を作用する。第３側壁１０９ａに向き合う第４側壁１０９ｂは第２範囲Ｐ２で第２基準線９９ｂに平行に配置される。変換点Ｐｓで第４側壁１０９ｂには凸曲面形状を有する凸曲面部１１１が区画される。凸曲面部１１１は、円柱体９６の軸心に平行な母線の湾曲面で形成される。
【００５２】
次に本実施形態の作用を説明する。駆動プーリー装置６７では可動シーブ７４は固定シーブ７３から最も遠ざかる。Ｖベルト７１はクランクシャフト３２に最接近する。従動プーリー装置６９では可動シーブ７９は固定シーブ７８に最接近する。Ｖベルト７１は従動軸６８から最も遠ざかる。クランクシャフト３２が回転すると、駆動プーリー装置６７で固定シーブ７３および可動シーブ７４は回転する。
【００５３】
走行速度が上がっていくと、駆動プーリー装置６７では可動シーブ７４は固定シーブ７３に近づいていく。Ｖベルト７１はクランクシャフト３２から遠ざかっていく。その反動で従動プーリー装置６９ではＶベルト７１は従動軸６８に近づこうとする。Ｖベルト７１の推進力に応じて固定シーブ７８および可動シーブ７９の間で相対回転が引き起こされる。このとき、第１カム孔９４ａは対応するカムピン９５の移動方向を規制するものの、第２カム孔９４ｂは対応するカムピン９５の移動方向を規制していない。すなわち、第１カム孔９４ａでは第１側壁１０５ａからカムピン９５のコマ９８に軸方向の分力は作用する。その反力で可動シーブ７４では固定シーブ７３から遠ざかる推進力が生成される。
【００５４】
カムピン９５が変換点に達すると、第１カム孔９４ａではカムピン９５のコマ９８は第１拘束域１０１から離脱する。コマ９８には円柱体９６の軸心回りで回転が許容される。このとき、第２カム孔９４ｂではカムピン９５のコマ９８は第２解放域１０７の終端に位置する。さらに固定シーブ７８および可動シーブ７９の間で相対回転が進行すると、第２カム孔９４ｂではカムピン９５のコマ９８は第２拘束域１０８に進入していく。コマ９８の端部曲面部１０４は第４側壁１０９ｂの凸曲面部１１１に接触して、第２カム孔９４ｂに規制されている状態にカムピン９５は円滑に変化していくことができる。こうして低速走行域から高速走行域に可動シーブ７４の軸方向移動は円滑に移行することができる。
【００５５】
第２範囲Ｐ２では第２カム孔９４ｂは対応するカムピン９５の移動方向を規制するものの、第１カム孔９４ａは対応するカムピン９５の移動方向を規制していない。すなわち、第２カム孔９４ｂでは第４側壁１０９ｂからカムピン９５のコマ９８に軸方向の分力を作用する。その反力で可動シーブ７４では固定シーブ７３から遠ざかる推進力が生成される。
【００５６】
走行速度が下がってくると、駆動プーリー装置６７では可動シーブ７４は固定シーブ７３から遠ざかっていく。Ｖベルト７１はクランクシャフト３２に近づいていく。その反動で従動プーリー装置６９ではＶベルト７１は従動軸６８から遠ざかろうとする。Ｖベルト７１の推進力に応じて固定シーブ７８および可動シーブ７９の間で相対回転が引き起こされる。このとき、第２カム孔９４ｂは対応するカムピン９５の移動方向を規制するものの、第１カム孔９４ａは対応するカムピン９５の移動方向を規制していない。すなわち、第２カム孔９４ｂでは第３側壁１０９ａからカムピン９５のコマ９８に軸方向の分力は作用する。その反力で可動シーブ７４では固定シーブ７３に近づく推進力が生成される。
【００５７】
カムピン９５が変換点に達すると、第２カム孔９４ｂではカムピン９５のコマ９８は第２拘束域１０８から離脱する。コマ９８には円柱体９６の軸心回りで回転が許容される。このとき、第１カム孔９４ａではカムピン９５のコマ９８は第１解放域１０２の終端に位置する。さらに固定シーブ７８および可動シーブ７９の間で相対回転が進行すると、第１カム孔９４ａではカムピン９５のコマ９８は第１拘束域１０１に進入していく。コマ９８の端部曲面部１０４は第２側壁１０５ｂの凸曲面部１０６に接触して、第１カム孔９４ａに規制されている状態にカムピン９５は円滑に変化していくことができる。こうして高速走行域から低速走行域に可動シーブ７４の軸方向移動は円滑に移行することができる。
【００５８】
第１範囲Ｐ１では第１カム孔９４ａは対応するカムピン９５の移動方向を規制するものの、第２カム孔９４ｂは対応するカムピン９５の移動方向を規制していない。すなわち、第１カム孔９４ａでは第２側壁１０５ｂからカムピン９５のコマ９８に軸方向の分力を作用する。その反力で可動シーブ７４では固定シーブ７３に近づく推進力が生成される。
【００５９】
本実施形態では、カムピン９５は移動方向に平行な平面１０３を有する。可動シーブ７４は、第１カム孔９４ａおよび第２カム孔９４ｂにそれぞれカムピン９５を受け入れ、カムピン９５およびカム孔９４の間に軸方向の分力を生み出す。カムピン９５は平面１０３でカム孔９４の内壁に面で接触するので、カムピン９５とカム孔９４の側壁との接触圧は縮小される。結果としてトルクカム機構９１の耐久性は向上する。接触圧の低下に応じて、カムピン９５のコマ９８に鉄材が用いられ、カム孔９４を区画する可動シーブ７４にアルミニウム材が用いられることができる。
【００６０】
従動プーリー装置６９では、カム孔９４（９４ａ、９４ｂ）は異なる２つ以上の形状に形成される。したがって、第１範囲Ｐ１では、第１カム孔９４ａが対応するカムピン９５の移動方向を規制するものの、第２カム孔９４ｂは移動方向を規制していない。第２範囲Ｐ２では、第２カム孔９４ｂは対応するカムピン９５の移動方向を規制するものの、第１カム孔９４ａはカムピン９５の移動方向を規制していない。すなわち、１つのカム孔９４ａ、９４ｂがカムピン９５の移動方向を規制している状態で、別のカム孔９４ｂ、９４ａは移動方向を規制していない。このように変換点Ｐｓで区分けされる相対回転位相差の範囲ごとに１つのカム孔９４ａ、９４ｂがカムピン９５の移動方向を規制するので、変換点Ｐｓでカムピン９５の移動方向を変化させることができ、トルクカム機構９１でカムピン９５に折れ線形状の軌道を付与することができる。
【００６１】
第１範囲Ｐ１では第１拘束域１０１は従動軸６８の軸心Ｆｘを含む仮想平面Ｈｒに対して第１角度αで傾斜し、第２範囲Ｐ２では第２拘束域１０８は仮想平面Ｈｒに対して第２角度βで傾斜する。相対回転位相差の範囲に応じて可動シーブ７４上ではカムピン９５の移動方向は相違する。こうして角度が異なることで、軸方向の分力の大きさを変えることができる。
【００６２】
カム孔９４の形状は、カムピン９５の移動を規制されていない状態から規制されている状態に変化する部分は凸曲面形状を有する凸曲面部１０６、１１１を有する。こうして凸曲面形状があることで、カム孔９４により規制されている状態への変化を円滑にすることができる。
【００６３】
個々のカムピン９５の平面１０３の端部は曲面形状の端部曲面部１０４を有する。カムピン９５が第１解放域１０２から第１拘束域１０１に進入する際や、カムピン９５が第２解放域１０７から第２拘束域１０８に進入する際に、端部曲面部１０４と凸曲面部１０６、１１１とが当接する。端部曲面部１０４があることで、カム孔９４により規制されている状態への変化を円滑にすることができる。
【００６４】
外筒７７はカムピン９５よりも軽い材料で構成される。こうして外筒７７の軽量化を図ることができる。例えば外筒７７はアルミニウム材から成形されることができる。カムピン９５のコマ９８は平面１０３でカム９４孔の側壁に面で接触することから、接触圧は低減される。アルミニウム材の摩耗は抑制される。カム孔９４の精度は十分に維持されることができる。
【００６５】
外筒７７と可動シーブ７９とは一体として成形されている。可動シーブ７９と外筒７７との接合部が不要となり、高強度化を図ることができる。また、接合する工程が不要となり生産コストを下げることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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