JP2005308064A - ベルト式無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト式無段変速機の小型化。
【解決手段】所定の間隔を設けて平行に配置した２本のプーリ軸５１，６１と、これら各プーリ軸５１，６１に各々配置し且つ当該プーリ軸５１，６１上を軸線方向に摺動し得る可動シーブ５３，６３と、これら各可動シーブ５３，６３に各々対向させて前記プーリ軸５１，６１上に配置し且つ当該可動シーブ５３，６３との間で溝８０ａ，８０ｂを形成する固定シーブ５２，６２と、前記対向配置した夫々の可動シーブ５３，６３及び固定シーブ５２，６２における各溝８０ａ，８０ｂに巻き掛けたベルト８０とを備え、可動シーブ５３，６３の軸線方向位置を定め得る独立制御可能な複数のアクチュエータ５５，５７を設けること。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ベルト式無段変速機に係り、特に、可動シーブを軸線方向に摺動させる可動シーブ摺動機構と、可動シーブを固定シーブに向けて押圧してベルト挟圧力を発生させる押圧機構とを備えたベルト式無段変速機の改良に関する。

一般に、ベルト式無段変速機は、平行に配置された二本の回転軸と、これら各回転軸に別個に取り付けられたプライマリプーリ及びセカンダリプーリと、このプライマリプーリ及びセカンダリプーリの夫々のＶ字形状の溝に巻き掛けられたベルトとを備えている。ここで、そのプライマリプーリ及びセカンダリプーリは、夫々、回転軸（プライマリシャフト及びセカンダリシャフト）に固定された垂体状の固定シーブと、その回転軸上でその軸線方向に摺動する垂体状の可動シーブとを有しており、対向する固定シーブの傾斜部分と可動シーブの傾斜部分とで上記Ｖ字形状の溝を形成している。

そして、この種のベルト式無段変速機においては、上記可動シーブを回転軸の軸線方向に摺動させてＶ字形状の溝幅を変化させることで、ベルトとプライマリプーリ及びセカンダリプーリとの夫々の接触半径を無段階に変化させ、これにより変速比を無段階に変えることができる。換言すれば、プライマリプーリ側の接触半径とセカンダリプーリ側の接触半径との比がベルト式無段変速機の変速比になることから、このベルト式無段変速機は、プライマリプーリの溝幅を制御することによって変速比を無段階に可変させることができる。

このように、従来、ベルト式無段変速機において変速比を変える為には可動シーブを回転軸方向に摺動させる必要があり、これが為、このベルト式無段変速機にはプライマリプーリの可動シーブを摺動させる為の機構（可動シーブ摺動機構）が設けられている。この可動シーブ摺動機構として機能するアクチュエータには、例えば、電動モータや油圧モータ等のモータの駆動力を利用したものがある。例えば、下記の特許文献１には、電動モータと、その駆動力を可動シーブに伝達する所謂運動ネジとからなるアクチュエータを備えたベルト式無段変速機が開示されている。

特開平６−２４９３１０号公報

しかしながら、上記特許文献１の如く運動ネジを介在させたアクチュエータのみで変速制御を行うと、その運動ネジのネジ効率如何で変速性能が悪化してしまう虞があった。即ち、使用中に例えば油膜切れ等の何らかの影響で運動ネジのネジ部分間の摩擦係数が大きくなると、ネジ効率が悪化して変速性能の悪化を招来してしまう。

また、そのようなアクチュエータ以外の他のアクチュエータを用いて可動シーブを固定シーブ側に押圧し、ベルトへの挟圧力を与えることが考えられるが、単にベルト挟圧力を与えるだけでは変速性能の向上を図り難い。

そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、変速制御性を向上させて好適な変速性能を得ることのできるベルト式無段変速機を提供することを、その目的とする。

上記目的を達成する為、請求項１記載の発明では、所定の間隔を設けて平行に配置した２本のプーリ軸と、これら各プーリ軸に各々配置し且つ当該プーリ軸上を軸線方向に摺動し得る可動シーブと、これら各可動シーブに各々対向させて前記プーリ軸上に配置し且つ当該可動シーブとの間で溝を形成する固定シーブと、前記対向配置した夫々の可動シーブ及び固定シーブにおける各溝に巻き掛けたベルトとを備えたベルト式無段変速機において、可動シーブの軸線方向位置を定め得る独立制御可能な複数のアクチュエータを設けている。

例えば、請求項２記載の発明の如く、複数のアクチュエータとして、可動シーブを固定シーブに向けて油圧で押圧する油圧室を備えた第１アクチュエータと、モータ及び当該モータの駆動力を前記軸線方向の力へと変換して当該軸線方向に可動シーブを摺動させる運動方向変換機構を備えた第２アクチュエータとを設ける。

ここで、具体的には、請求項３記載の発明の如く、その運動方向変換機構をモータと可動シーブとの間に設け、その運動方向変換機構と可動シーブとの間に、運動方向変換機構と可動シーブとが一体回転可能で且つ前記軸線方向の所定範囲で相対移動可能な一体回転／相対移動機構を設ける。

この請求項１，２又は３に記載の発明によれば、夫々のアクチュエータの独立制御が可能である為に、適宜好適なアクチュエータを選択して利用して可動シーブの軸線方向位置の調整を行うことができ、これにより変速制御性の向上が図れる。

また、上記目的を達成する為、請求項４記載の発明では、上記請求項２又は３に記載のベルト式無段変速機において、各アクチュエータの動作を制御する制御部を設け、この制御部に、第１アクチュエータの油圧室の油圧を上昇させた後、第２アクチュエータのモータを駆動させて可動シーブの軸線方向位置の調整を行う変速制御機能を設けている。

この請求項４記載の発明によれば、上記請求項２又は３に係る効果を奏するだけでなく、運動方向変換機構における摩擦抵抗が大きくとも、モータの駆動力を軽減することができる。特に、可動シーブに掛かる第１アクチュエータの油圧の反力方向と第２アクチュエータによる可動シーブの移動方向が相反するアップシフト時において、そのモータの駆動力は有効に軽減される。

また、上記目的を達成する為、請求項５記載の発明では、上記請求項２，３又は４に記載のベルト式無段変速機において、前記制御部に、第１アクチュエータの油圧室の油圧を低下させた後、第２アクチュエータのモータを駆動させて可動シーブを固定シーブから離隔させる変速制御機能を設けている。

この請求項５記載の発明によれば、上記請求項２，３又は４に係る効果を奏するだけでなく、運動方向変換機構における摩擦抵抗が小さい場合に、より有効にモータの駆動力を軽減することができる。特に、可動シーブに掛かる第１アクチュエータの油圧の反力方向と第２アクチュエータによる可動シーブの移動方向が一致するダウンシフト時において、そのモータの駆動力は有効に軽減される。

本発明に係るベルト式無段変速機によれば、夫々のアクチュエータの独立制御により変速制御性を向上させることができるので、これにより好適な変速性能を得ることができる。また、適宜好適なアクチュエータを選択して変速制御を行うことによってモータの駆動力を軽減することができるので、モータの駆動損失の低減を図ることが可能になる。

以下に、本発明に係るベルト式無段変速機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

本発明に係るベルト式無段変速機の実施例１を図１〜図１０に基づいて説明する。

最初に、本発明に係るベルト式無段変速機を備えた動力伝達装置の全体構成について図１を用いて説明する。

この動力伝達装置は、内燃機関１０と、この内燃機関１０の出力側に配置されたトランスアクスル２０とで構成される。

上記トランスアクスル２０は、図１に示す如く、内燃機関１０の出力側から順に、内燃機関１０に取り付けられた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とを備えており、これらにより筐体が構成される。

先ず、上記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（発進装置）３０が収納されている。このトルクコンバータ３０は、内燃機関１０のトルクを増加させて後述するベルト式無段変速機１に伝達するものであり、ポンプインペラ３１，タービンライナ３２，ステータ３３，ロックアップクラッチ３４及びダンパ装置３５等を備えている。

また、このトランスアクスルハウジング２１の内部には、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インプットシャフト３８が設けられている。ここで、このインプットシャフト３８における内燃機関１０側の端部には、上記タービンライナ３２が取り付けられており、更に上記ダンパ装置３５を介して上記ロックアップクラッチ３４が設けられている。

一方、上記クランクシャフト１１におけるトランスアクスル２０側の端部には、ドライブプレート１２を介してトルクコンバータ３０のフロントカバー３７が連結されており、このフロントカバー３７に上記ポンプインペラ３１が接続されている。

このポンプインペラ３１は上記タービンライナ３２と対向配置され、これらの内側に上記ステータ３３が配置されている。また、このステータ３３には、ワンウェイクラッチ３９を介して中空軸３６が接続されており、この中空軸３６の内部に上記インプットシャフト３８が配置されている。

ここで、上記の如きフロントカバー３７やポンプインペラ３１等により形成されたケーシング（図示略）内には、作動油が供給されている。

以下に、上記トルクコンバータ３０の動作説明を行う。

先ず、内燃機関１０のトルクがクランクシャフト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。ここで、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には、フロントカバー３７に伝達されたトルクがポンプインペラ３１に伝達され、このポンプインペラ３１とタービンライナ３２との間を循環する作動油を介して、タービンライナ３２にトルクが伝達される。そして、このタービンライナ３２に伝達されたトルクは、インプットシャフト３８に伝達される。

ここで、このトルクコンバータ３０と後述する前後進切換え機構４０との間には、図１に示すオイルポンプ（油圧ポンプ）２６が設けられている。このオイルポンプ２６は、そのロータ２７により円筒形状のハブ２８を介して上記ポンプインペラ３１に接続されており、また、そのボデー（筐体）２９がトランスアクスルケース２２側に固定されている。更に、上記ハブ２８は、上記中空軸３６にスプライン嵌合されている。以上の如き構成により内燃機関１０の動力がポンプインペラ３１を介してロータ２７に伝達されるので、オイルポンプ２６を駆動することが可能になる。

次に、上記トランスアクスルケース２２及びトランスアクスルリヤカバー２３の内部には、前後進切換え機構４０とベルト式無段変速機１と差動装置たる最終減速機７０とが収納されている。

先ず、上記前後進切換え機構４０は、トルクコンバータ３０内のインプットシャフト３８に伝達された内燃機関１０のトルクを後述する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り、遊星歯車機構４１と、フォワードクラッチ４２と、リバースブレーキ４３とから構成されている。

上記遊星歯車機構４１は、サンギヤ４４と、ピニオン（プラネタリピニオン）４５と、リングギヤ４６とから構成されている。

ここで、そのサンギヤ４４は連結部材（図示略）にスプライン嵌合されており、その連結部材はプライマリプーリ５０の回転軸たるプライマリシャフト５１にスプライン嵌合されている。かかる構成により、サンギヤ４４に伝達されたトルクは、プライマリシャフト５１に伝達される。

また、上記ピニオン４２は、サンギヤ４４の周囲に複数個（例えば３個）配置され、そのサンギヤ４４に噛み合わされている。ここで、夫々のピニオン４２は、ピニオン４２自身を自転可能に支持すると共にサンギヤ４４の周囲で一体に公転可能に支持するキャリヤ４８に保持されている。このキャリヤ４８は、その外周端部でリバースブレーキ４３に接続されている。

また、上記リングギヤ４６は、キャリヤ４８に保持されている各ピニオン４２に噛み合わされ、フォワードクラッチ４２を介してトルクコンバータ３０内のインプットシャフト３８に接続されている。

続いて、上記フォワードクラッチ４２は、インプットシャフト３８の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。ここで、このＯＮ／ＯＦＦ制御には、ブレーキピストン（図示略）が用いられる。尚、前進走行時には、フォワードクラッチ４２がＯＮ、リバースブレーキ４３がＯＦＦにされ、後進走行時には、フォワードクラッチ４２がＯＦＦ、リバースブレーキ４３がＯＮにされる。

次に、上記ベルト式無段変速機１の概略構成について説明する。

このベルト式無段変速機１は、上記インプットシャフト３８と同心上に配置されたプライマリシャフト（プーリ軸）５１と、このプライマリシャフト５１に対して所定の間隔を設けて平行に配置されたセカンダリシャフト（プーリ軸）６１とを備えている。ここで、このプライマリシャフト５１は図１に示す軸受８１，８２により回転可能に支持されており、セカンダリシャフト６１は図１に示す軸受８３，８４により回転可能に支持されている。

先ず、上記プライマリシャフト５１には、図１に示すプライマリプーリ５０が設けられている。このプライマリプーリ５０は、プライマリシャフト５１の外周に一体的に配設された固定シーブ５２と、そのプライマリシャフト５１の軸線方向に摺動可能な可動シーブ５３とを備えている。

ここで、この可動シーブ５３は、図２に示すスプライン５４によってプライマリシャフト５１にスプライン嵌合されている。また、上記固定シーブ５２及び可動シーブ５３の対向面間には、Ｖ字形状の溝８０ａが形成されている。

更に、このプライマリシャフト５１には、可動シーブ５３をプライマリシャフト５１の軸線方向に摺動させて固定シーブ５２に接近又は離隔させる可動シーブ摺動機構５５が設けられている。以下、本実施例１の可動シーブ摺動機構５５について詳述する。

この可動シーブ摺動機構５５は、図２に示す如く、可動シーブ５３をプライマリシャフト５１の軸線方向に摺動させる為の駆動源たる油圧モータ５５０と、この油圧モータ５５０の駆動力（回転方向の力）を可動シーブ５３の摺動方向の力に変換する運動方向変換機構５５１とを備えている。

先ず、本実施例１の油圧モータ５５０としては、インナーロータとの相対回転により生じたアウターロータの回転を駆動力とする構造のモータを用いる。例えば、アウターロータを構成するモータケース内に配置された少なくとも二つのベーン（羽根）により少なくとも二つの油室を形成し、その油室に流入させた作動油の油圧により各ベーンを相対回転させて駆動力を発生させる所謂ベーン式油圧モータを使用する。

本実施例１のベーン式油圧モータ５５０は、図２及び図３に示す如く、プライマリシャフト５１に嵌合又は圧入されて当該プライマリシャフト５１と一体的に回転するモータシャフト５５０ａと、このモータシャフト５５０ａに軸受５５０ｂを介して相対回転可能に固定されたモータケース５５０ｃとを備えている。これが為、そのモータケース５５０ｃは、プライマリシャフト５１に対してその回転軸を中心とした相対回転を行い得る。

そのモータケース５５０ｃは、上記軸受５５０ｂを介したモータシャフト５５０ａとの固定部位を有する当該モータシャフト５５０ａと同心円の円筒部５５０ｃ₁と、この円筒部５５０ｃ₁の開口に固定される環状部５５０ｃ₂とにより構成される。

本実施例１のベーン式油圧モータ５５０においては、図３に示す如く、モータケース５５０ｃの円筒部５５０ｃ₁の内周面に二つの第１ベーン５５０ｄ，５５０ｄがモータシャフト５５０ａの外周面に向けて一体的に立設され、そのモータケース５５０ｃと第１ベーン５５０ｄ，５５０ｄによりアウターロータが構成される。その一方で、モータシャフト５５０ａの外周面に二つの第２ベーン５５０ｅ，５５０ｅが円筒部５５０ｃ₁の内周面に向けて一体的に立設され、そのモータシャフト５５０ａと第２ベーン５５０ｅ，５５０ｅによりインナーロータが構成される。

ここで、本実施例１のベーン式油圧モータ５５０においては、モータシャフト５５０ａとモータケース５５０ｃとの間の環状の空間に上記第１及び第２のベーン５５０ｄ，５５０ｅを配置することによって図３に示す第１及び第２の油室５５０ｆ，５５０ｇが形成される。

その第１ベーン５５０ｄ，５５０ｄとモータシャフト５５０ａの外周面との間には夫々シール部材５５０ｄ₁，５５０ｄ₁が設けられ、その第２ベーン５５０ｅ，５５０ｅと円筒部５５０ｃ₁の内周面との間には夫々シール部材５５０ｅ₁，５５０ｅ₁が設けられている。

また、モータケース５５０ｃにおける円筒部５５０ｃ₁には、その環状部５５０ｃ₂側の外周面に環状の被固定部５５０ｃ₃が一体的に設けられている。この被固定部５５０ｃ₃は、環状のシール部材５５０ｃ₄を介して可動シーブ５３における後述する延設部５３ａの内周面に当接する一方、軸線方向の雌ネジを備えている。また、モータケース５５０ｃにおける環状部５５０ｃ₂には被固定部５５０ｃ₃の雌ネジに対応する貫通孔が形成されており、この貫通孔を介してネジ部材Ｂにより円筒部５５０ｃ₁と環状部５５０ｃ₂との固定が為される。

ここで、環状部５５０ｃ₂の貫通孔の径は被固定部５５０ｃ₃の雌ネジの径よりも小さいので、被固定部５５０ｃ₃の外径を小さくしてもシール部材５５０ｃ₄を嵌め込む被固定部５５０ｃ₃の外周面の溝を深く形成することができる。また、可動シーブ５３における延設部５３ａの内周面への嵌め込みに要する環状の鍔を被固定部５５０ｃ₃の側面から延設することによって、被固定部５５０ｃ₃を小型化しつつベーン式油圧モータ５５０の芯だし構造を得ることが可能になる。

上述したが如く構成されたモータケース５５０ｃは、可動シーブ５３における上記溝８０ａの反対側に延設された円筒状の延設部５３ａの内部空間に配置され、その延設部５３ａの内周面に上記運動方向変換機構５５１を介して取り付けられる。

例えば、本実施例１の運動方向変換機構５５１としては、アウターロータの回転力をその軸線方向の力に変換する多条ネジや滑りネジ等の所謂運動ネジを用いる。この種の運動方向変換機構５５１は、図２に示す如く、モータケース５５０ｃにおける円筒部５５０ｃ₁の外周面に一体的に設けられた第１運動方向変換機構構成部５５１ａと、可動シーブ５３における延設部５３ａの内周面に軸線方向のスプライン５５１ｃを介してスプライン嵌合された第２運動方向変換機構構成部５５１ｂとにより構成される。

その第１運動方向変換機構構成部５５１ａの外周面には周方向のネジ部分が形成される一方、その第２運動方向変換機構構成部５５１ｂの内周面にも周方向のネジ部分が形成されている。また、ベーン式油圧モータ５５０は、上述したが如くモータシャフト５５０ａにおいてプライマリシャフト５１に固定されているので軸線方向には移動しない。これが為、その運動方向変換機構５５１は、モータケース５５０ｃが回転することによって可動シーブ５３を軸線方向に摺動させることができる。

このような運動ネジの如き運動方向変換機構５５１を設けることによって、比較的小さなトルクで大きな可動シーブ推力の反力をネジ面の摩擦で負担することができるので、ベーン式油圧モータ５５０の出力（トルク）を低くすることができ、特に変速比定常時における可動シーブ５３の軸線方向位置の保持油圧低減による高効率化やベーン式油圧モータ５５０の小型化（小径化）が図れる。更に、第２運動方向変換機構構成部５５１ｂは、従来の如く可動シーブ５３への一体構造とするよりも組付性が良く、これにより原価低減効果をも奏することができる。

また、この運動方向変換機構５５１は、モータケース５５０ｃと可動シーブ５３とをプライマリシャフト５１の回転方向において一体回転させるものであることから、油圧モータ５５０を可動シーブ５３と共に一体回転させる一体回転機構としても機能する。

以上の軸受５５０ｂと運動方向変換機構５５１とにより、油圧モータ５５０と可動シーブ５３との間の相対移動を可能にする相対移動機構が構成される。例えば、モータケース５５０ｃが回転すると、この回転力（トルク）は、運動方向変換機構５５１を介することで可動シーブ５３を摺動させる為のベーン式油圧モータ５５０の推力となる。ここで、この推力に対する反力は軸受５５０ｂに掛かるが、この軸受５５０ｂはモータシャフト５５０ａを介してプライマリシャフト５１に固定されたものであることから、モータケース５５０ｃが上記反力の方向に然程移動しないので、可動シーブ５３は、油圧モータ５５０に対して相対移動し、固定シーブ５２に接近する。このように、モータケース５５０ｃを回転させると、可動シーブ５３をプライマリシャフト５１の軸線方向に摺動させることができる。

また、軸受５５０ｂがモータシャフト５５０ａを介してプライマリシャフト５１に固定されているので、ベーン式油圧モータ５５０の推力に対する反力は軸受５５０ｂを介してプライマリシャフト５１で受けることができる。更にまた、モータケース５５０ｃとプライマリシャフト５１との間の相対回転は、可動シーブ５３の摺動方向のストロークで制限される。これらのことから、本実施例１にあっては、トランスアクスルケース２２やトランスアクスルリヤカバー２３等の静止系で上記反力を受けず、また、軸受５５０ｂの転動は殆ど起こらないので、この軸受５５０ｂにおける損失を低減することができる。

ここで、前述したが如くベーン式油圧モータ５５０の第２ベーン５５０ｅ，５５０ｅはプライマリシャフト５１と一体的に回転するので、ベーン式油圧モータ５５０のモータケース５５０ｃは、ベーン式油圧モータ５５０の回転が停止していればプライマリシャフト５１と同一回転数で回転し、モータケース５５０ｃと第２ベーン５５０ｅ，５５０ｅとの間に相対回転が生じていればプライマリシャフト５１とは異なる回転数で回転する。

次に、上述したベーン式油圧モータ５５０における第１及び第２の油室５５０ｆ，５５０ｇへの油路について説明する。

先ず、図３に示す如く、モータシャフト５５０ａには第１油室５５０ｆ，５５０ｆと連通する油路５５０ａ₁，５５０ａ₁が形成される一方、プライマリシャフト５１にはその油路５５０ａ₁，５５０ａ₁と連通する油路５１ｂが形成されており、これら各油路５５０ａ₁，５５０ａ₁，５１ｂにより第１油室５５０ｆ，５５０ｆへの作動油の供給又は当該第１油室５５０ｆ，５５０ｆからの作動油の排出が行われる。

また、そのモータシャフト５５０ａには第２油室５５０ｇ，５５０ｇと連通する油路５５０ａ₂，５５０ａ₂が形成される一方、プライマリシャフト５１にはその油路５５０ａ₂，５５０ａ₂と連通する油路５１ｃが形成されており、これら各油路５５０ａ₂，５５０ａ₂，５１ｃにより第２油室５５０ｇ，５５０ｇへの作動油の供給又は当該第２油室５５０ｇ，５５０ｇからの作動油の排出が行われる。

ここで、上記プライマリシャフト５１の各油路５１ｂ，５１ｃは、図４に示す如く、変速比制御用切替バルブ５６と連通している。この変速比制御用切替バルブ５６には、図４に示すオイルタンクＯＴ，オイルポンプ（Ｏ／Ｐ）ＯＰ，油路５９ｂ，レギュレータバルブ５９，油路５８ａ，挟圧力調圧バルブ５８及び油路５６ａを介して作動油が供給される。

この変速比制御用切替バルブ５６は、複数の油路が形成されたバルブの位置を切り替えることによって、作動油の供給対象たる油室（上記第１油室５５０ｆ，５５０ｆ又は第２油室５５０ｇ，５５０ｇ）の切り替えを行うものである。この切り替えは、シリンダの内部に配置されたバネの反発力とその内部に供給する空気や作動油等の流体の圧力との差分を調節することで行われ、その流体の圧力制御は後述する電子制御装置（ＥＣＵ）Ｃによって行われる。

この変速比制御用切替バルブ５６は、例えば、バルブの位置が図５−１に示す如く切り替えられることで作動油の供給先を第１油室５５０ｆ，５５０ｆに切り替え、図５−３に示す如く切り替えられることで作動油の供給先を第２油室５５０ｇ，５５０ｇに切り替える。

また、この変速比制御用切替バルブ５６は、バルブの位置を図５−２に示す如く切り替えることで第１油室５５０ｆ，５５０ｆ及び第２油室５５０ｇ，５５０ｇに同圧の作動油を供給する。これによりベーン式油圧モータ５５０の回転が停止するので、この変速比制御用切替バルブ５６は、変速比を固定する際にも使用される。

ここで、本実施例１にあっては、上記第１油室５５０ｆ，５５０ｆの油圧を上昇させていった際のモータケース５５０ｃの回転方向を正転といい、この正転時に可動シーブ５３が固定シーブ５２に接近するものと定義する。また、上記第２油室５５０ｄ，５５０ｄの油圧を上昇させていった際のモータケース５５０ｃの回転方向を逆転といい、この逆転時に可動シーブ５３が固定シーブ５２から離隔するものと定義する。

以上示した如く、本実施例１にあっては、プライマリシャフト５１上でベーン式油圧モータ５５０と可動シーブ５３とを一体的に配置しているので、そのベーン式油圧モータ５５０と可動シーブ５３とをコンパクトに纏めることができ、可動シーブ５３を摺動させる可動シーブ摺動機構５５の小型化が可能になる。また、かかる可動シーブ摺動機構５５の小型化により、ベルト式無段変速機１自体の小型化も可能となる。更に、ベーン式の油圧モータ５５０を用いることで、また、上述した運動方向変換機構５５１を具備することで、モータの駆動力を可動シーブ５３に伝達する為の歯車群が不要になり、可動シーブ摺動機構５５やベルト式無段変速機１の更なる小型化を図ることができる。

また、上記の如き運動方向変換機構５５１を用いて可動シーブ５３を摺動させるので、従来の如き歯車群により発生していた駆動損失が無くなり、可動シーブ摺動機構５５における駆動損失が低減される。

更に、本実施例１のプライマリシャフト５１には、可動シーブ５３を固定シーブ５２側に押し付けて、固定シーブ５２と可動シーブ５３との間の軸線方向のベルト挟圧力を発生させる押圧機構が設けられている。

この押圧機構は、ベーン式油圧モータ５５０（モータケース５５０ｃ）と可動シーブ５３との間に形成された図４に示す油圧室５７と、この油圧室５７に連通する例えばプライマリシャフト５１に形成された図４に示す油路５１ｄと、この油路５１ｄに連通する図４に示す挟圧力調圧バルブ５８とにより構成される。

このように、本実施例１にあってはベーン式油圧モータ５５０（モータケース５５０ｃ）が油圧室５７の一部を構成するので、押圧機構の小型化が図れ、ひいてはベルト式無段変速機１の小型化にも寄与する。

この押圧機構は、電子制御装置Ｃによって作動油の供給圧が調節された挟圧力調圧バルブ５８からの油圧を油圧室５７に供給することで、固定シーブ５２と可動シーブ５３との間にベルト挟圧力を発生させ、後述するベルト８０の滑りを防ぐことができる。また、油圧室５７がプライマリシャフト５１の軸線方向に対してベーン式油圧モータ５５０（モータケース５５０ｃ）と直列に設けられており、この油圧室５７内の油圧によって可動シーブ５３を固定シーブ５２に向けて押圧することができるので、ベーン式油圧モータ５５０の出力を小さくすることができ、これによりベーン式油圧モータ５５０の小型化，ひいてはベルト式無段変速機１の小型化が図れる。

ここで、上記挟圧力調圧バルブ５８は、図４に示す油路５６ａを介して前述した変速比制御用切替バルブ５６と連通しているので、この挟圧力調圧バルブ５８からの油圧が、変速比制御用切替バルブ５６を介して、ベーン式油圧モータ５５０内の第１油室５５０ｆ，５５０ｆ及び第２油室５５０ｇ，５５０ｇにも供給される。

また、上記油圧室５７とベーン式油圧モータ５５０の第１及び第２の油室５５０ｆ，５５０ｇはプライマリシャフト５１の軸線方向で対向配置されており、これらにおける油圧は同一であることから、油圧室５７と第１及び第２の油室５５０ｆ，５５０ｇとの間の内圧が相殺されている。これが為、油圧室５７と第１及び第２の油室５５０ｆ，５５０ｇとの間に位置するベーン式油圧モータ５５０（モータケース５５０ｃ）の壁面を薄型化でき、その軽量化を図ることが可能になる。

また、上記油圧室５７とベーン式油圧モータ５５０の第１及び第２の油室５５０ｆ，５５０ｇは、油路５１ｄ，油路５６ａ，変速比制御用切替バルブ５６，油路５１ｂ及び油路５１ｃを介して連通している。これが為、その油圧室５７と第１及び第２の油室５５０ｆ，５５０ｇとの間において作動油のやり取りが可能になる。このことは、特に急減速ダウンシフトの際に有用であり、後述する如く油圧室５７から排出された作動油を第２油室５５０ｇ，５５０ｇに供給することができるので、変速比変更時のレスポンスを向上し得る。また、その作動油のやり取りを可能にしたことで、オイルポンプＯＰから供給される作動油の消費量を低減することができ、これによりオイルポンプＯＰを小容量化することができる。

以上示した如く、このプライマリプーリ５０側には、油圧により可動シーブ５３を軸線方向に摺動させる二つのアクチュエータ，即ち、油圧室５７や挟圧力調圧バルブ５８等からなる第１アクチュエータと、ベーン式油圧モータ５５０及び運動方向変換機構５５１等からなる第２アクチュエータとが設けられている。

ここで、本実施例１の運動方向変換機構５５１と可動シーブ５３との間には、上述したが如く、可動シーブ５３を運動方向変換機構５５１に対して軸線方向に移動し得ると共に、その可動シーブ５３と運動方向変換機構５５１とを一体的に回転させる一体回転／相対移動機構たるスプライン５５１ｃが設けられている。

本実施例１にあっては、そのスプライン５５１ｃのスプライン長を「可動シーブ５３の軸線方向におけるストローク長さ」＋「運動方向変換機構５５１におけるベーン式油圧モータ５５０のトルク伝達に要する噛み合い長さ」に設定し、可動シーブ５３と運動方向変換機構５５１との間における相対移動範囲を規定している。即ち、そのようにスプライン５５１ｃのスプライン長を設定することによって、油圧室５７の油圧を上昇させた際にベルト挟圧力が発生するだけでなく、可動シーブ５３を固定シーブ５２に向けて摺動させることも可能になる。

これが為、第１アクチュエータを構成する油圧室５７は、ベルト挟圧力を発生させる押圧機構として機能すると共に、可動シーブ５３を固定シーブ５２に接近させる為の可動シーブ摺動機構としても機能する。また、ベーン式油圧モータ５５０の駆動油圧を低くすることによって、第２アクチュエータはベルト挟圧力を発生させる押圧機構としても機能する。

このように、本実施例１にあっては、可動シーブ摺動機構及び押圧機構としての双方の機能を有する二種類の独立制御可能な第１及び第２のアクチュエータを備えている。これが為、何れか一方のアクチュエータに不具合が生じたとしても、他方のアクチュエータによって可動シーブ５３の位置制御とベルト挟圧力の制御を行うことができるので、変速不良の抑制を図り得る。尚、そのようなアクチュエータの不具合が生じなくても、何れか一方のアクチュエータのみで可動シーブ５３の位置制御とベルト挟圧力の制御を行ってもよい。

また、車輌牽引時には、第１アクチュエータの油圧室５７に作用する遠心油圧力を利用することができるので、ベーン式油圧モータ５５０を作動させずとも変速比を適宜変化させることができる。更に、その遠心油圧力によりプライマリプーリ５０の可動シーブ５３を固定シーブ５２に接近させて変速比を小さくすることができるので、許容し得る牽引速度を高くすることも可能になる。

更に、例えば、上述したが如く油圧室５７における遠心油圧力によりプライマリプーリ５０の可動シーブ５３は固定シーブ５２に接近するが、その可動シーブ５３が高回転している場合に油圧室５７へ高い油圧が掛けられていると過剰なベルト挟圧力がベルト８０に掛かってしまう。これが為、第２アクチュエータのみによってベルト挟圧力を発生させ、第１アクチュエータを停止させる又はその油圧室５７への油圧を低下させることによって、過剰なベルト挟圧力を抑制することができる。そして、これによりベルト８０の耐久性や効率を向上させることが可能になる。

また更に、例えば図６の上方の図に示す状態からの変速時に、応答速度の速い第１アクチュエータで先ず可動シーブ５３を所定の位置（例えば図６の下方の図に示す位置）まで固定シーブ５２に接近させ、しかる後、応答速度の遅い第２アクチュエータで可動シーブ５３の位置の微調整を行うこともできる。このように可動シーブ摺動機構として機能する第１アクチュエータと第２アクチュエータとを独立制御することができるので、これらの応答速度が異なっていても、その制御対象のアクチュエータを適宜選択して、過渡的な応答速度が求められる変速時の変速性能を向上させることが可能になる。

また、プライマリプーリ５０の可動シーブ５３には、セカンダリプーリ６０側のベルト挟圧力によるベルト張力によって固定シーブ５２から離隔させる力（換言すればプライマリプーリ５０におけるベルト挟圧力の反力）が働いている。このベルト挟圧力の反力は、可動シーブ５３の軸線方向の位置が一定であれば（即ち、ベーン式油圧モータ５５０における第１油室５５０ｆ，５５０ｆと第２油室５５０ｇ，５５０ｇの油圧が略同等であり、更に油圧室５７の油圧にも変化がなければ）、運動方向変換機構５５１における第１及び第２の運動方向変換機構構成部５５１ａ，５５１ｂの夫々のネジ部分に掛かる。これが為、変速比一定の定常時の場合には、そのネジ部分間の摩擦力を利用してベルト挟圧力の反力を受けることができるので、その反力に抗する為の油圧室５７の油圧を低下させることができる。

以上示したように、本実施例１にあっては二つのアクチュエータの独立制御が可能である為、適宜好適な一方又は双方のアクチュエータを選択して利用することができ、これにより変速制御性の向上が図れる。

尚、ここでは二種類のアクチュエータを例示したが、それ以上の種類のアクチュエータを用意してもよい。また、油圧によるアクチュエータを例示したが、必ずしもこれに限定するものではない。

次に、上記セカンダリシャフト６１には、図１に示すセカンダリプーリ６０が設けられている。このセカンダリプーリ６０は、セカンダリシャフト６１の外周に一体的に配設された固定シーブ６２と、セカンダリシャフト６１の軸線方向に摺動可能な可動シーブ６３とを備えている。ここで、この可動シーブ６３は、図７に示すスプライン６４によってセカンダリシャフト６１にスプライン嵌合されている。また、上記固定シーブ６２及び可動シーブ６３の対向面間には、Ｖ字形状の溝８０ｂが形成されている。

更に、このセカンダリシャフト６１には、可動シーブ６３を固定シーブ６２側に押し付けて、固定シーブ６２と可動シーブ６３との間の軸線方向のベルト挟圧力を発生させる押圧機構が設けられている。ここで、本実施例１の押圧機構としては、トルクカム６５と油圧室６６の２種類が用意されている。

先ず、本実施例１のトルクカム６５は、例えば図７，図８−１及び図８−２に示す如く、可動シーブ６３に環状に設けられた山谷状の第１係合部６５ａと、この第１係合部６５ａに対向する山谷状の第２係合部６５ｂを有するトルクカム主体６５ｃと、その第１及び第２の係合部６５ａ，６５ｂの間に配置された複数の球状部材６５ｄとから構成される。

ここで、上記トルクカム主体６５ｃは、セカンダリシャフト６１に固定された図７に示す軸受６１ａと、セカンダリシャフト６１との間に配置された軸受６１ｂとにより、このセカンダリシャフト６１や可動シーブ６３に対してその回転軸を中心とした相対回転が可能になっている。

これにより、例えば可動シーブ６３が固定シーブ６２に接近したとしても（換言すれば、第１係合部６５ａが第２係合部６５ｂから離隔したとしても）、トルクカム主体６５ｃとセカンダリシャフト６１と共に回転する可動シーブ６３との間に相対回転が起こるので、トルクカム６５を図８−１に示す状態から図８−２に示す状態に変化させることができ、第１係合部６５ａと第２係合部６５ｂと球状部材６５ｄとの間に面圧を発生させることができる。これが為、第２係合部６５ｂと球状部材６５ｄが第１係合部６５ａを押圧して、固定シーブ６２と可動シーブ６３との間にベルト挟圧力を発生させるので、ベルト８０の滑りを防ぐことが可能になる。

また、トルクカム主体６５ｃと可動シーブ６３とが相対回転するので、このトルクカム主体６５ｃが可動シーブ６３に対する推力を発生させても、可動シーブ６３と固定シーブ６２は互いに捩れることがない。これが為、ベルト８０の耐久性を向上させたり、変速比の幅を拡大させたりすることができる。また、それにより、プライマリプーリ５０とセカンダリプーリ６０との相対位置を初期設定値のまま維持することができるので、耐久性の向上にも寄与する。

ここで、上記面圧によるトルクカム６５の推力に対する反力は軸受６１ａを介してセカンダリシャフト６１で受けることができる。このように、その反力をプライマリプーリ５０の場合と同様に静止系で受けず、軸受６１ａの転動は殆ど起こらないので、この軸受６１ａの損失を低減することができる。

また、トルクカム６５の作動箇所（第１及び第２の係合部６５ａ，６５ｂ、球状部材６５ｄ）を可動シーブ６３の外径側に配置しているので、上記第１係合部６５ａと第２係合部６５ｂと球状部材６５ｄとの間の面圧を低減することができる。

続いて、本実施例１の油圧室６６は、可動シーブ６３における上記溝８０ｂの反対側の空間部分と、セカンダリシャフト６１に設けられた当該セカンダリシャフト６１と同心円の円形部材６７とから形成される。

ここで、この油圧室６６は、可動シーブ６３の内径側に配置しているので、その容積を小さくすることができ、これが為、急変速時等における油圧室６６の流量の低減が図れる。

この油圧室６６は、例えばセカンダリシャフト６１に形成された図４に示す油路６１ｃと連通しており、更にこの油路６１ｃと連通する上記油路５１ｄを介して挟圧力調圧バルブ５８に連通している。

このように油圧室６６，油路６１ｃ及び挟圧力調圧バルブ５８により構成されたセカンダリプーリ６０の押圧機構は、電子制御装置によって作動油の供給圧が調節された挟圧力調圧バルブ５８からの油圧を油圧室６６に供給することで、固定シーブ６２と可動シーブ６３との間にベルト挟圧力を発生させ、ベルト８０の滑りを防ぐ。

また、変速比変更時（セカンダリプーリ６０における可動シーブ６３の駆動／非駆動時）等にトルクの乱れが生じてトルクカム６５による推力を得られなくても、このトルクカム６５とは別個独立に油圧で作動する油圧室６６等からなる押圧機構で所望のベルト挟圧力を発生させることができる。これにより、より確実にベルト８０の滑りを防ぐことができるので、信頼性の向上やドライバビリティの向上が可能となる。

ここで、本実施例１の油圧室６６には、一端が可動シーブ６３における上記空間部分の壁面に固定され、他端が円形部材６７に固定された例えばコイルスプリング等の弾性部材６８が設けられている。

尚、本実施例１にあっては、トルクカム６５による推力が必要推力に対して低くなるようなカム角（例えば非線形カム）でトルクカム６５を設定し、その不足分を油圧室６６等からなる押圧機構又は／及び弾性部材６８で補うように設定する。これにより、ベルト８０を必要以上の力で挟まずともすむので、そのベルト８０の耐久性を向上させることができ、更にベルト８０における損失の低減が可能となり、動力伝達効率を向上させることができる。

また、内燃機関１０の非駆動時のトルクに対応する推力を油圧室６６等からなる押圧機構又は／及び弾性部材６８で受け持つように設定してもよく、これにより、トルクカム６５の作動により起こり得る可動シーブ６３の移動（換言すれば変速）を抑制し、変速比を一定に保つことが可能になる。また、ベルト挟圧力も必要値に保つことが可能になる。

更に、このセカンダリプーリ６０側の押圧機構は、必ずしも本実施例１の如く２種類に限定するものではなく、１種類又は３種類以上であってもよい。尚、固定シーブ６２と可動シーブ６３との間におけるベルト挟圧力の制御性を高める為には、少なくとも２種類以上の押圧機構が設けられることが好ましい。即ち、夫々の押圧機構にベルト挟圧力を分担させ、その内の少なくとも一つを油圧により作動する押圧機構（本実施例１の油圧室６６）にすることで、ベルト挟圧力の制御性の向上させることができる。

このように、本実施例１にあっては、セカンダリプーリ６０側においても油圧により可動シーブ６３を軸線方向に摺動させるアクチュエータ，即ち、油圧室６６や挟圧力調圧バルブ５８等からなる第３アクチュエータが設けられている。尚、ここでは油圧によるアクチュエータを例示したが、必ずしもこれに限定するものではない。

次に、このセカンダリシャフト６１における内燃機関１０側には、カウンタドライブピニオン９２が固定されており、このカウンタドライブピニオン９２の両側にセカンダリシャフト６１の軸受８７，８８が配置されている。

ここで、このカウンタドライブピニオン９２と後述する最終減速機７０との間には、セカンダリシャフト６１と平行なインターミディエイトシャフト９１を有する動力伝達経路９０が設けられている。そのインターミディエイトシャフト９１は、軸受８５，８６により回転可能に支持され、上記カウンタドライブピニオン９２に噛み合わされたカウンタドリブンギヤ９３とファイナルドライブピニオン９４とを軸上に備えている。

尚、このセカンダリシャフト６１におけるセカンダリプーリ６０とトランスアクスルリヤカバー２３との間には、パーキングギヤ６５が配置されている。

ここで、このベルト式無段変速機１においては、上記プライマリプーリ５０及びセカンダリプーリ６０の夫々のＶ字形状の溝８０ａ，８０ｂにベルト８０が巻き掛けられている。このベルト８０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って、このベルト８０を介して、プライマリプーリ５０に伝達された内燃機関１０のトルクがセカンダリプーリ６０に伝達される。

次に、上記最終減速機７０について説明する。この最終減速機７０は、内部が中空のデフケース７１と、ピニオンシャフト７２と、ピニオン７３，７４と、サイドギヤ７５，７６とから構成されている。

先ず、上記デフケース７１は、軸受７７，７８により回転可能に支持されており、その外周に上記ファイナルドライブピニオン９４と噛み合わされたリングギヤ７９が設けられている。

また、上記ピニオンシャフト７２はデフケース７１の中空部に取り付けられており、このピニオンシャフト７２に上記ピニオン７３，７４が固定されている。

また、上記サイドギヤ７５，７６は、車輪１００が取り付けられたドライブシャフト（ここではフロントドライブシャフト）１０１に夫々固定されている。

以上の如く構成されたトランスアクスルケース２２の内部においては、その底部（オイルパン）に貯留された潤滑油が、回転するリングギヤ７９によって掻き上げられて各ギヤ９４，９３，９２の噛み合い面を伝達し飛散しながら、最終減速機７０等の各構成部材（例えば各シャフト１０１，９１，６１や各軸受８３〜８８等）を潤滑すると共に、トランスアクスルケース２２の内壁面に当たって落下することでプライマリシャフト５１等の潤滑を行っている。

上述したベルト式無段変速機１をはじめとする各構成要素は、各種センサの情報に基づいて図示しない電子制御装置（ＥＣＵ）Ｃにより制御される。この電子制御装置Ｃには、ベルト式無段変速機１の変速制御を行う為のデータ，例えばアクセル開度や車速等の情報に基づいた走行状態に応じてベルト式無段変速機１の変速比を制御する為のデータが予め記憶されている。以下、変速比を制御する際の上記可動シーブ摺動機構５５及び押圧機構（トルクカム６５、油圧室５７，６６）の動作について詳述する。

前述したが如く、プライマリプーリ５０の可動シーブ５３にはセカンダリプーリ６０側のベルト挟圧力によるベルト張力によってベルト挟圧力の反力が働いており、このベルト挟圧力の反力は、可動シーブ５３の軸線方向の位置が一定であれば（即ち、ベーン式油圧モータ５５０における第１油室５５０ｆ，５５０ｆと第２油室５５０ｇ，５５０ｇの油圧が略同等であり、更に油圧室５７の油圧にも変化がなければ）、運動方向変換機構５５１における第１及び第２の運動方向変換機構構成部５５１ａ，５５１ｂの夫々のネジ部分に掛かる。

ここで、そのネジ部分における摩擦力が上記ベルト挟圧力の反力に抗することができなければ（即ち、ネジ部分の摩擦抵抗が小さければ）可動シーブ５３は離隔方向へと僅かに摺動する可能性がある。また、その摩擦力が上記ベルト挟圧力の反力に抗することができれば（即ち、ネジ部分の摩擦抵抗が大きければ）可動シーブ５３はその位置を保持する。

そこで、本実施例１の電子制御装置Ｃは、運動方向変換機構５５１におけるネジ部分の摩擦抵抗の大小に応じた変速比の制御を行う変速制御機能を有しており、その摩擦抵抗の大小に応じて変速制御パターンの切り替えを行う。

尚、その変速制御パターンの切り替えは、例えば、ベーン式油圧モータ５５０の駆動時の油圧と当該油圧に応じた可動シーブ５３の移動量や移動時間とから求めた基準値を電子制御装置Ｃの記憶手段等に予め持たせておき、その基準値に対する大小に応じて運動方向変換機構５５１における摩擦抵抗の大小を電子制御装置Ｃが判断する。

先ず、運動方向変換機構５５１における摩擦抵抗が大きい場合の変速制御パターンについて説明する。

尚、以下の変速制御を行う前においては、変速比制御用切替バルブ５６のバルブ位置が図５−２に示す如き状態にあり、ベーン式油圧モータ５５０の第１油室５５０ｆ，５５０ｆ及び第２油室５５０ｇ，５５０ｇ並びに油圧室５７には挟圧力調圧バルブ５８からの同一の油圧が掛かっているものとする。これが為、そのベーン式油圧モータ５５０は、プライマリシャフト５１や可動シーブ５３と共に一体となって回転する。

電子制御装置Ｃは、変速比を小さくして増速させる（アップシフトする）場合、例えば図２の上方の図に示す状態において、最初に挟圧力調圧バルブ５８を制御して第１及び第２の油室５５０ｆ，５５０ｇ並びに油圧室５７へ掛かる油圧を上昇させる。

ここで、第１及び第２の運動方向変換機構構成部５５１ａ，５５１ｂの夫々のネジ部分の間には軸線方向のガタを設けているが、上記の油圧上昇制御を行う前の状態では、そのガタがベルト挟圧力の反力により固定シーブ５２から離隔する方向に詰まっている。そこで、電子制御装置Ｃは、可動シーブ５３が軸線方向におけるガタの範囲内で摺動し得る油圧となるよう挟圧力調圧バルブ５８を設定する。

このような油圧が油圧室５７に掛かると、可動シーブ５３がスプライン５５１ｃによって固定シーブ５２側に摺動し、運動方向変換機構５５１のネジ部分に掛かるベルト挟圧力の反力の負担が軽減される。これが為、かかる状態においては、小さなエネルギ（具体的にはモータケース５５０ｃの小さな回転力）で運動方向変換機構５５１を作動させることができる。

即ち、運動方向変換機構５５１における摩擦抵抗が大きい場合で、可動シーブ５３に掛かる油圧室５７の油圧の反力方向とベーン式油圧モータ５５０による可動シーブ５３の移動方向が相反するアップシフトを行う際には、先ず油圧室５７の油圧を上昇させることによって、ベーン式油圧モータ５５０の駆動力を軽減することができる。

そこで、電子制御装置Ｃは、かかる状態で変速比制御用切替バルブ５６の作動用流体の圧力制御を行って図５−１に示す如くバルブ位置の調整を行い、作動油の供給先をベーン式油圧モータ５５０の第１油室５５０ｆ，５５０ｆのみに切り替える。

これにより、その第１油室５５０ｆ，５５０ｆに作動油が供給されると共に第２油室５５０ｇ，５５０ｇの作動油が排出されながらモータケース５５０ｃがプライマリシャフト５１に対して相対回転し、運動方向変換機構５５１を介してプライマリプーリ５０の可動シーブ５３が例えば図２の下方の図に示す如く固定シーブ５２に接近する。また、これに伴って、セカンダリプーリ６０の可動シーブ６３が固定シーブ６２から離隔する。電子制御装置Ｃは、以上のようにして変速比を小さくする。

ここで、セカンダリプーリ６０側においては、その可動シーブ６３が固定シーブ６２，セカンダリシャフト６１及び軸受６１ａと共に回転するので、この可動シーブ６３とトルクカム主体６５ｃとの間に相対回転が起こり、トルクカム６５が例えば図８−２に示す離隔状態から図８−１に示す接近状態へと変化する。これが為、固定シーブ５２と可動シーブ５３との間にベルト挟圧力が発生してベルト８０の滑りを防ぐことができる。

また、プライマリプーリ５０側においては、可動シーブ５３の摺動量に応じた作動油が油路５１ｄを介して油圧室５７に供給されるので、この油圧室５７の油圧がベーン式油圧モータ５５０による可動シーブ５３の摺動力を補助することになる。これが為、ベーン式油圧モータ５５０を出力の低いものにしても可動シーブ５３を十分に摺動させることができるので、出力を低下させた小型のベーン式油圧モータ５５０の使用が可能になる。

また、セカンダリプーリ６０側においては、油圧室６６の作動油が油路６１ｃを介して排出される。ここで、その油路６１ｃは図４に示す如く油路５１ｄと連通しているので、セカンダリプーリ６０の油圧室６６から排出された作動油は、プライマリプーリ５０の油圧室５７に供給される。更に、その油圧室６６から排出された作動油は、変速比制御用切替バルブ５６を介して第１油室５５０ｆ，５５０ｆにも供給される。このように、排出された作動油を循環させて他の油室に送ることができるので、作動油の消費量の低減が図れ、オイルポンプＯＰの小容量化が可能になる。

以上の如くして変速比の変更を終えると、電子制御装置Ｃは、変速比制御用切替バルブ５６のバルブ位置を図５−２に示す如く調整し、第１油室５５０ｆ，５５０ｆ及び第２油室５５０ｇ，５５０ｇに挟圧力調圧バルブ５８からの同一の油圧を掛ける。これにより、ベーン式油圧モータ５５０のプライマリシャフト５１に対する相対回転が停止し、このベーン式油圧モータ５５０は、プライマリシャフト５１や可動シーブ５３と共に一体となって回転する。これが為、ベーン式油圧モータ５５０とプライマリシャフト５１や可動シーブ５３との間の回転差が無くなるので、その間における無用な相対回転や摩擦等による損失を低減することができる。

また、挟圧力調圧バルブ５８からの油圧はプライマリプーリ５０の油圧室５７及びセカンダリプーリ６０の油圧室６６にも掛けられており、これが為、プライマリプーリ５０における固定シーブ５２と可動シーブ５３との間及びセカンダリプーリ６０における固定シーブ６２と可動シーブ６３との間にベルト挟圧力が発生し、ベルト８０の滑りを防ぐことができる。

次に、電子制御装置Ｃは、変速比を大きくして減速させる（ダウンシフトする）場合についても同様に、最初に挟圧力調圧バルブ５８を制御して第１及び第２の油室５５０ｆ，５５０ｇ並びに油圧室５７へ掛かる油圧を上昇させ、運動方向変換機構５５１を小さなエネルギで作動できる状態にする。

電子制御装置Ｃは、かかる状態で変速比制御用切替バルブ５６の作動用流体の圧力制御を行って図５−３に示す如くバルブ位置の調整を行い、作動油の供給先をベーン式油圧モータ５５０の第２油室５５０ｇ，５５０ｇのみに切り替える。

これにより、その第２油室５５０ｇ，５５０ｇに作動油が供給されると共に第１油室５５０ｆ，５５０ｆの作動油が排出されながらモータケース５５０ｃがプライマリシャフト５１に対して相対回転し、運動方向変換機構５５１を介してプライマリプーリ５０の可動シーブ５３が固定シーブ５２から離隔すると共に、セカンダリプーリ６０の可動シーブ６３が固定シーブ６２に接近する。電子制御装置Ｃは、以上のようにして変速比を大きくする。

以上示した変速制御パターンは、運動方向変換機構５５１における摩擦抵抗が大きい場合に特に有用であるが、その摩擦抵抗が小さくとも運動方向変換機構５５１を小さなエネルギで作動させることができ、ベーン式油圧モータ５５０の駆動力を軽減して駆動損失を低減することができるので、摩擦抵抗が小さい場合にも適用してもよい。

ここで、セカンダリプーリ６０側においては、その可動シーブ６３が固定シーブ６２，セカンダリシャフト６１及び軸受６１ａと共に回転するので、この可動シーブ６３とトルクカム主体６５ｃとの間に相対回転が起こり、トルクカム６５が例えば図８−１に示す接近状態から図８−２に示す離隔状態へと変化する。これが為、固定シーブ５２と可動シーブ５３との間にベルト挟圧力が発生してベルト８０の滑りを防ぐことができる。

また、プライマリプーリ５０の油圧室５７の作動油は油路５１ｄを介して排出され、その排出された作動油は、油路６１ｃを介してセカンダリプーリ６０の油圧室６６に供給されると共に、プライマリプーリ５０の第２油室５５０ｇ，５５０ｇにも供給される。これにより、特に急減速ダウンシフト時において油圧室５７の作動油が第２油室５５０ｇ，５５０ｇに供給されることにより、ベーン式油圧モータ５５０を即座に回転させることができるので、前述したオイルポンプＯＰの小容量化だけでなく、変速比の変更のレスポンス向上にも有用である。

尚、この変速比の変更後の動作は、前述した変速比を大きくする場合と同様である。

次に、運動方向変換機構５５１における摩擦抵抗が小さい場合の変速制御パターンについて説明する。

尚、この場合の変速制御パターンについても、以下の変速制御を行う前においては、変速比制御用切替バルブ５６のバルブ位置が図５−２に示す如き状態にあり、ベーン式油圧モータ５５０の第１油室５５０ｆ，５５０ｆ及び第２油室５５０ｇ，５５０ｇ並びに油圧室５７には挟圧力調圧バルブ５８からの同一の油圧が掛かっているものとする。

ここで、変速比を小さくして増速させる（アップシフトする）場合については、上述した運動方向変換機構５５１における摩擦抵抗が大きい場合と同様に、電子制御装置Ｃが最初に油圧室５７へ掛かる油圧を上昇させてからベーン式油圧モータ５５０及び運動方向変換機構５５１からなる第２アクチュエータを作動させてもよく、最初から第２アクチュエータによる変速制御を行ってもよい。

続いて、変速比を大きくして減速させる（ダウンシフトする）場合について説明する。かかる場合、例えば図２の下方の図に示す状態のプライマリプーリ５０の可動シーブ５３には、これを摺動させようとする方向（固定シーブ５２からの離隔方向）とは逆方向の力が油圧室５７によって掛けられている。これが為、第２アクチュエータが可動シーブ５３を摺動させるには、その油圧室５７による押圧力に抗する力もベーン式油圧モータ５５０の駆動力として要するので、このベーン式油圧モータ５５０に過度の負担をかけてしまう。

そこで、運動方向変換機構５５１における摩擦抵抗が小さい場合に変速比を大きくするときは、電子制御装置Ｃは、最初に挟圧力調圧バルブ５８を制御して第１及び第２の油室５５０ｆ，５５０ｇ並びに油圧室５７へ掛かる油圧を低下させる。

このように油圧室５７の油圧を低下させると、可動シーブ５３には油圧室５７の油圧による押圧力よりもベルト挟圧力の反力の方が強く掛かるようになり、運動方向変換機構５５１のネジ部分にはベルト挟圧力の反力が大きく作用することになる。これにより、そのネジ部分においては可動シーブ５３を固定シーブ５２から離間させる方向のネジ戻りトルクが増加する。これが為、かかる状態においては、小さなエネルギ（具体的にはモータケース５５０ｃの小さな回転力）で運動方向変換機構５５１を作動させることができる。

即ち、運動方向変換機構５５１における摩擦抵抗が小さい場合で、可動シーブ５３に掛かる油圧室５７の油圧の反力方向とベーン式油圧モータ５５０による可動シーブ５３の移動方向が一致するダウンシフトを行う際には、先ず油圧室５７の油圧を低下させることによって、ベーン式油圧モータ５５０の駆動力を軽減することができる。

ここで、運動方向変換機構５５１のネジ部分の摩擦抵抗が小さい為、ベルト挟圧力の反力と油圧室５７の油圧による押圧力との差分如何で、ネジ戻りトルクにより運動方向変換機構５５１が動作して可動シーブ５３を固定シーブ５２から離間させることが可能になる。そこで、電子制御装置Ｃは、その離間方向への力を動的に与えずとも、可動シーブ５３が離間方向へ摺動し得る油圧となるよう挟圧力調圧バルブ５８を設定することが好ましい。尚、必ずしも可動シーブ５３が自発的に摺動し得るような油圧まで低下させずともよい。

電子制御装置Ｃは、かかる状態で変速比制御用切替バルブ５６の作動用流体の圧力制御を行って図５−３に示す如くバルブ位置の調整を行い、作動油の供給先をベーン式油圧モータ５５０の第２油室５５０ｇ，５５０ｇのみに切り替える。

これにより、その第２油室５５０ｇ，５５０ｇに作動油が供給されると共に第１油室５５０ｆ，５５０ｆの作動油が排出されながらモータケース５５０ｃがプライマリシャフト５１に対して相対回転し、運動方向変換機構５５１を介してプライマリプーリ５０の可動シーブ５３が図２の上方の図に示す如く固定シーブ５２から離隔すると共に、セカンダリプーリ６０の可動シーブ６３が固定シーブ６２に接近する。電子制御装置Ｃは、以上のようにして変速比を大きくする。

このように、運動方向変換機構５５１における摩擦抵抗が小さい場合に変速比を大きくするときは、最初に油圧室５７の油圧を低下させることによってベーン式油圧モータ５５０の駆動力を軽減することができ、その駆動損失を低減することができる。

ここで、他の動作は前述した運動方向変換機構５５１における摩擦抵抗が大きい場合に変速比を大きくするときと同様であり、同様の作用効果となる。

尚、第１及び第２のアクチュエータをセカンダリプーリ６０側に設けた場合においては、運動方向変換機構５５１における摩擦抵抗が小さく且つ変速比が小さいアップシフトのときに、第２アクチュエータの油圧室５７の油圧を低下させてから第１アクチュエータのベーン式油圧モータ５５０による変速制御を行うことによって同様の効果を奏することができる。

以上示した本実施例１にあっては上述した二種類の変速制御パターンを運動方向変換機構５５１における摩擦力の大小に応じて切り替えるものとして例示したが、その何れか一方を予め設計値や実験値等に基づいて変速機や車輌固有のものとして適用してもよい。

以上示した如く、本実施例１のベルト式無段変速機１によれば、この変速機の小型化が図れ、更に各種構成部品の駆動損失を低減することができる。

ここで、上述したセカンダリプーリ６０には、図９及び図１０に示す緩衝機構６９を設けてもよい。

この緩衝機構６９は、円形部材６７に配置されたドーナッツ状のアウターケース６９１と、トルクカム主体６５ｃに立設された板状部材６９２とから構成される。そのアウターケース６９１は、内部に粘性流体（例えば作動油）が充填された二つの中空部６９１ａを有しており、円形部材６７と一体になって回転する。また、その板状部材６９２は、面上に貫通孔（オリフィス）６９２ａが形成されており、トルクカム主体６５ｃと一体になって回転する。

ここで、上記各中空部６９１ａには板状部材６９２が夫々配置されており、アウターケース６９１と板状部材６９２とが相対回転することによって、その板状部材６９２は、中空部６９１ａ内を移動する。この板状部材６９２の端部と中空部６９１ａの内壁面との間には隙間が設けられている。

これにより、変速比の変更時にトルクカム６５が作動することで、板状部材６９２が中空部６９１ａ内を移動する。その際、オリフィス６９２ａ及び上記隙間を粘性流体が流れることによって抵抗が生じ、トルクカム主体６５ｃと可動シーブ６３との間の相対移動を緩やかに行わせることができる。これが為、変速比変更時（トルクカム６５の駆動／非駆動切替時）においてトルクカム６５のガタが詰まる際のショック低減を図れる。

尚、上記抵抗の大きさは、板状部材６９２の端部と中空部６９１ａの内壁面との間の隙間、オリフィス６９２ａの径により調整する。

また、この緩衝機構６９は、図１０に示す中空部６９１ａの中間部分を、その両端部分よりも幅広のものにして、変速比に応じて緩衝の程度（緩衝力）が変化可能なものにしてもよい。即ち、上述した板状部材６９２の端部と中空部６９１ａの内壁面との隙間が、板状部材６９２が中空部６９１ａの中間部分に位置する場合には大きく、板状部材６９２が中空部６９１ａの両端部分に近づくにつれて小さくなるように、円周方向で幅を変化させた中空部６９１ａを形成する。

これにより、板状部材６９２の移動速度が、板状部材６９２が中空部６９１ａの中間部分に位置する場合に速く、板状部材６９２が中空部６９１ａの両端部分に近づくにつれて遅くなるので、変速比に応じて緩衝の程度（緩衝力）を変化させ、トルクカム６５のガタが詰まる際のショックを低減することができる。例えば、ダウンシフトのときに緩衝力が大きくなるように隙間を設定することによって、ドライバビリティの向上が図れる。

ここで、可動シーブ６３はスプライン６４を介してセカンダリシャフト６１に取り付けられているので、この可動シーブ６３と固定シーブ６２は、その回転方向、回転速度が同じである。そこで、上記緩衝機構６９は、本実施例２の如く可動シーブ６３とトルクカム６５との間に限らず、固定シーブ６２側に設けてもよい。かかる場合の緩衝機構６９は、例えば、トルクカム主体６５ｃと同一の回転を行う回転部材（図示略）を固定シーブ６２における溝８０ｂと反対側に設け、その回転部材に上記板状部材６９２を取り付けると共に、固定シーブ６２に上記アウターケース６９１を取り付けて構成すればよい。尚、その回転部材は、トルクカム６５と別個独立のものであってもよく、例えばトルクカム主体６５ｃから延設されたものであってもよい。

次に、本発明に係るベルト式無段変速機の実施例２を図１１に基づいて説明する。

本実施例２のベルト式無段変速機１は、前述した実施例１のベルト式無段変速機１における可動シーブ摺動機構５５のベーン式油圧モータ５５０を図１１に示す電動モータ５５２に変更した点が異なり、他は実施例１のベルト式無段変速機１と同一である。

この電動モータ５５２は、可動シーブ５３における延設部５３ａの内周面に且つプライマリシャフト５１と同心円上に配置されたものであり、インバータ５５３を介してバッテリ５５４に繋がれた３相交流ブラシ５５２ａへ給電することにより、軸受５５２ｂを介した実施例１と同様のモータケース５５２ｃをプライマリシャフト５１に対して相対回転させるものである。ここで、この電動モータ５５２は、電子制御装置Ｃが３相交流ブラシ５５２ａへの給電を制御することで正転又は逆転の切り替えを行う。

また、そのモータケース５５２ｃにおける円筒部５５２ｃ₁と可動シーブ５３における延設部５３ａの内周面との間には、実施例１と同様の運動方向変換機構５５１が設けられており、これが為、この電動モータ５５２を駆動させることによって、可動シーブ５３をプライマリシャフト５１の軸線方向に摺動させることができる。

ここで、本実施例２にあっても、電子制御装置Ｃは、運動方向変換機構５５１の摩擦抵抗の大小による夫々の変速制御パターンで、実施例１と同様にして第１アクチュエータの油圧室５７と第２アクチュエータの電動モータ５５２を制御する。その制御動作については、実施例１の制御対象たるベーン式油圧モータ５５０を電動モータ５５２に変更しているのみであるので、ここでの説明を省略する。

このように、本実施例２の如き構造及び配置の電動モータ５５２を用いることによっても、実施例１と同様にベルト式無段変速機１の小型化や駆動損失の低減を図ることができる。

以上示した各実施例１，２においては、プライマリプーリ５０側の可動シーブ５３にモータ（ベーン式油圧モータ５５０又は電動モータ５５２）が運動方向変換機構５５１を介して一体的に設けられたものを例示したが、必ずしもこれに限定するものではない。例えば、そのモータは、セカンダリプーリ６０側の可動シーブ６３に運動方向変換機構５５１を介して一体的に設けてもよく、また、プライマリプーリ５０とセカンダリプーリ６０の双方の可動シーブ５３，６３に夫々一体的に設けてもよい。

また、運動方向変換機構５５１として所謂運動ネジを例示したが、この運動方向変換機構は、例えば歯車群等によりモータの駆動力を軸線方向の力へと変換するものであってもよい。

以上のように、本発明に係るベルト式無段変速機は、可動シーブの摺動機構及び押圧機構として機能する複数のアクチュエータを備えたものに有用であり、特に、夫々のアクチュエータを独立制御することによって変速制御性の向上や駆動損失の低減を図る技術に適している。

本発明に係るベルト式無段変速機を備えた動力伝達装置の全体構成を示すスケルトン図である。 本発明に係るベルト式無段変速機におけるプライマリプーリ側の実施例１の構成を示す図であって、プライマリシャフトの上方の図は可動シーブが固定シーブから離隔した状態を示す図で、その下方の図は油圧モータにより可動シーブを固定シーブに接近させた状態を示す図である。 図２に示すＸ−Ｘ線から見た油圧モータの断面図である。 実施例１のベルト式無段変速機における油圧回路構成を説明する説明図である。 実施例１の変速比制御用切替バルブの動作を説明する説明図であって、第１油室に油圧を供給する場合のバルブ位置を示す図である。 実施例１の変速比制御用切替バルブの動作を説明する説明図であって、第１及び第２の油室に油圧を供給する場合のバルブ位置を示す図である。 実施例１の変速比制御用切替バルブの動作を説明する説明図であって、第２油室に油圧を供給する場合のバルブ位置を示す図である。 実施例１のベルト式無段変速機におけるプライマリプーリ側の構成を示す図であって、プライマリシャフトの上方の図は可動シーブが固定シーブから離隔した状態を示す図で、その下方の図は油圧室の油圧により可動シーブを固定シーブに接近させた状態を示す図である。 実施例１のベルト式無段変速機におけるセカンダリプーリ側の構成を説明する説明図である。 実施例１のトルクカムを説明する説明図であって、セカンダリプーリの固定シーブと可動シーブとが離隔した状態にある場合を例示した図である。 実施例１のトルクカムを説明する説明図であって、セカンダリプーリの固定シーブと可動シーブとが接近した状態にある場合を例示した図である。 実施例１におけるセカンダリプーリの他の例であって、緩衝機構について説明する説明図である。 図９に示すＹ−Ｙ線から見た緩衝機構の断面図である。 本発明に係るベルト式無段変速機におけるプライマリプーリ側の実施例２の構成を示す図である。

符号の説明

１ ベルト式無段変速機
５０ プライマリプーリ
５１ プライマリシャフト
５２ 固定シーブ
５３ 可動シーブ
５５ 可動シーブ摺動機構
５６ 変速比制御用切替バルブ
５７ 油圧室
５８ 挟圧力調圧バルブ
５９ レギュレータバルブ
６０ セカンダリプーリ
６１ セカンダリシャフト
６１ａ，６１ｂ 軸受
６２ 固定シーブ
６３ 可動シーブ
６４ スプライン
６５ トルクカム
６５ａ 第１係合部
６５ｂ 第２係合部
６５ｃ トルクカム主体
６５ｄ 球状部材
６６ 油圧室
６７ 円形部材
６８ 弾性部材
６９ 緩衝機構
８０ ベルト
８０ａ，８０ｂ Ｖ字形状の溝
５５０ 油圧モータ
５５０ｃ モータケース
５５０ｆ 第１油室
５５０ｇ 第２油室
５５１ 運動方向変換機構
５５１ａ 第１運動方向変換機構構成部
５５１ｂ 第２運動方向変換機構構成部
５５１ｃ スプライン
５５２ 電動モータ
５５２ｃ モータケース
５５３ インバータ
５５４ バッテリ
Ｃ 電子制御装置

Claims (5)

1. 所定の間隔を設けて平行に配置した２本のプーリ軸と、該各プーリ軸に各々配置し且つ当該プーリ軸上を軸線方向に摺動し得る可動シーブと、該各可動シーブに各々対向させて前記プーリ軸上に配置し且つ当該可動シーブとの間で溝を形成する固定シーブと、前記対向配置した夫々の可動シーブ及び固定シーブにおける各溝に巻き掛けたベルトとを備えたベルト式無段変速機において、
   前記可動シーブの軸線方向位置を定め得る独立制御可能な複数のアクチュエータを設けたことを特徴とするベルト式無段変速機。
2. 前記複数のアクチュエータとして、前記可動シーブを前記固定シーブに向けて油圧で押圧する油圧室を備えた第１アクチュエータと、モータ及び当該モータの駆動力を前記軸線方向の力へと変換して当該軸線方向に前記可動シーブを摺動させる運動方向変換機構を備えた第２アクチュエータとを設けたことを特徴とした請求項１記載のベルト式無段変速機。
3. 前記運動方向変換機構を前記モータと前記可動シーブとの間に設け、該運動方向変換機構と可動シーブとの間に、該運動方向変換機構と可動シーブとが一体回転可能で且つ前記軸線方向の所定範囲で相対移動可能な一体回転／相対移動機構を設けたことを特徴とする請求項２記載のベルト式無段変速機。
4. 前記各アクチュエータの動作を制御する制御部を設け、該制御部に、前記第１アクチュエータの油圧室の油圧を上昇させた後、前記第２アクチュエータのモータを駆動させて前記可動シーブの軸線方向位置の調整を行う変速制御機能を設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載のベルト式無段変速機。
5. 前記制御部に、前記第１アクチュエータの油圧室の油圧を低下させた後、前記第２アクチュエータのモータを駆動させて前記可動シーブを前記固定シーブから離隔させる変速制御機能を設けたことを特徴とする請求項２，３又は４に記載のベルト式無段変速機。

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