JP2016037989A

JP2016037989A - 車両用ｖベルト式無段変速機

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Publication number: JP2016037989A
Application number: JP2014160150A
Authority: JP
Inventors: 圭淳根建; Yoshiaki Nedachi; 森田　豪; Go Morita; 豪森田; 掛水　賢一郎; Kenichiro Kakemizu; 賢一郎掛水; 達也竜崎; Tatsuya Ryuzaki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-08-06
Filing date: 2014-08-06
Publication date: 2016-03-22
Anticipated expiration: 2034-08-06
Also published as: EP2990696B1; JP6120334B2; EP2990696A1

Abstract

【課題】固定シーブおよび可動シーブを有する駆動プーリと、被動軸に設けられる被動プーリと、駆動プーリおよび被動プーリに巻き掛けられるＶベルトと、可動シーブを軸方向に駆動し得るアクチュエータと、アクチュエータの作動を制御する制御ユニットとを備える車両用Ｖベルト式無段変速機の小型化を図る。【解決手段】駆動プーリ５７に、複数の遠心ウエイト７５を含んで構成される遠心式シフト機構７２が付設され、制御ユニットは、可動シーブ６２のローレシオ移動端を含むローレシオ制御領域ではアクチュエータ８０が可動シーブ６２をローレシオ側に移動させる推力を発揮することを禁止するとともに可動シーブ６２のトップレシオ移動端を含むトップレシオ制御領域ではアクチュエータ８０が可動シーブ６２をトップレシオ側に移動させる推力を発揮することを禁止するようにしてアクチュエータ８０の作動を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載されるエンジンからの動力が伝達される駆動軸に固定される固定シーブならびに前記駆動軸に軸方向相対移動可能かつ相対回転を不能として支持されて前記固定シーブに対向配置される可動シーブを有する駆動プーリと、駆動輪に連動、連結される被動軸に設けられる被動プーリと、前記駆動プーリおよび前記被動プーリに巻き掛けられるＶベルトと、前記可動シーブを軸方向に駆動し得るアクチュエータと、該アクチュエータの作動を制御する制御ユニットとを備える車両用Ｖベルト式無段変速機に関する。

駆動プーリの可動シーブをアクチュエータで軸方向に駆動することで、無段階の変速を可能としたＶベルト式無段変速機が、特許文献１等でよく知られている。

特開２０１２−２２５４４３号公報

上記特許文献１で開示されるようなＶベルト式無段変速機において、駆動プーリにおける可動シーブの移動範囲は、アクチュエータによって軸方向に駆動される際に、可動最端部に可動シーブが過度に押し当てられることがないようにするための移動マージン分を含んで設定されており、駆動プーリが設けられる駆動軸ならびに被動プーリが設けられる被動軸は、前記マージン分を含んだ長さを有するように形成される必要があるので、Ｖベルト式無段変速機の大型化を招いており、これを改善することが望まれていた。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、小型化を可能とした車両用Ｖベルト式無段変速機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、車両に搭載されるエンジンからの動力が伝達される駆動軸に固定される固定シーブならびに前記駆動軸に軸方向相対移動可能かつ相対回転を不能として支持されて前記固定シーブに対向配置される可動シーブを有する駆動プーリと、駆動輪に連動、連結される被動軸に設けられる被動プーリと、前記駆動プーリおよび前記被動プーリに巻き掛けられるＶベルトと、前記可動シーブを軸方向に駆動し得るアクチュエータと、該アクチュエータの作動を制御する制御ユニットとを備える車両用Ｖベルト式無段変速機において、前記駆動プーリに、前記可動シーブの回転軸線周りに配置される複数の遠心ウエイトを含んで構成されるとともに前記駆動軸の回転に伴って前記遠心ウエイトに作用する遠心力に応じて前記可動シーブを軸方向に移動させる遠心式シフト機構が付設され、前記制御ユニットは、前記可動シーブのローレシオ移動端を含むローレシオ制御領域では前記アクチュエータが前記可動シーブをローレシオ側に移動させる推力を発揮することを禁止するとともに前記可動シーブのトップレシオ移動端を含むトップレシオ制御領域では前記アクチュエータが前記可動シーブをトップレシオ側に移動させる推力を発揮することを禁止するようにして前記アクチュエータの作動を制御することを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記被動プーリが、前記可動シーブをローレシオ側に移動させる推力を発揮するコイルスプリングおよびトルクカム機構を備え、前記ローレシオ制御領域で、前記コイルスプリングおよび前記トルクカム機構によって生じるローレシオ側の推力が前記遠心式シフト機構によって生じるトップレシオ側の推力よりも大きく設定されることを第２の特徴とする。

本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記被動プーリが、前記可動シーブをローレシオ側に移動させる推力を発揮するコイルスプリングおよびトルクカム機構を備え、前記トップレシオ制御領域で、前記コイルスプリングおよび前記トルクカム機構によって生じるローレシオ側の推力が前記遠心式シフト機構によって生じるトップレシオ側の推力よりも小さく設定されることを第３の特徴とする。

さらに本発明は、第１〜第３の特徴の構成のいずれかに加えて、前記アクチュエータによる前記可動シーブの可動領域のトップレシオ方向端部が前記トップレシオ移動端よりもローレシオ側に設定され、前記可動領域のローレシオ方向端部が前記ローレシオ移動端よりもトップレシオ側に設定されることを第４の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、駆動プーリの可動シーブに、アクチュエータが発揮する推力に加えて遠心式シフト機構による推力を付与し得るようにすることでアクチュエータに要求される推力を小さくしてアクチュエータの小型化を可能とするとともに、ローレシオ制御領域でのローレシオ移動端側ならびにトップレシオ制御領域でのトップレシオ移動端側に向けて可動シーブがアクチュエータの推力で過度に移動することがないようにすることで、可動マージン分の長さを短くすることができ、Ｖベルト式無段変速機の小型化が可能となる。

また本発明の第２の特徴によれば、ローレシオ制御領域でコイルスプリングおよびトルクカム機構によって生じるローレシオ側の推力が遠心式シフト機構によるトップレシオ側の推力よりも大きいので、ローレシオ制御領域でアクチュエータはトップレシオ側の推力だけを発揮することになり、ローレシオ制御領域でアクチュエータによって可動シーブがローレシオ側の移動端に向けて過度に移動することはなく、可動マージン分の長さを短くすることができ、Ｖベルト式無段変速機の小型化が可能となる。

本発明の第３の特徴によれば、トップレシオ制御領域でコイルスプリングおよびトルクカム機構によって生じるローレシオ側の推力が遠心式シフト機構によるトップレシオ側の推力よりも小さいので、トップレシオ制御領域でアクチュエータはローレシオ側の推力だけを発揮することになり、トップレシオ制御領域でアクチュエータによって可動シーブがトップレシオ側の移動端に向けて過度に移動することはなく、可動マージン分の長さを短くすることができ、Ｖベルト式無段変速機の小型化が可能となる。

さらに本発明の第４の特徴によれば、アクチュエータによって駆動される際の可動シーブの可動領域のトップレシオ方向端部が可動シーブのトップレシオ移動端よりもローレシオ側に在り、アクチュエータによって駆動される際の可動シーブの可動領域のローレシオ方向端部が可動シーブのローレシオ移動端よりもトップレシオ側に在るので、Ｖベルトが摩耗しても可動マージン分を仕様することでアクチュエータの可動領域を維持することができる。

自動二輪車の左側面図である。図１の２−２線拡大断面図である。アクチュエータの制御系を示すブロック図である。制御ユニットで設定される変速特性の第１の例を示す線図である。図４の車速領域Ａ１での可動シーブの移動を説明するための図である。図４の車速領域Ｂ１での可動シーブの移動を説明するための図である。図４の車速領域Ｃ１，Ｄ１の境界での可動シーブの移動を説明するための図である。図４の車速領域Ｄ１での可動シーブの移動を説明するための図である。Ｖベルトが摩耗したときの変速特性を示す線図である。図９の車速領域Ｃ２での可動シーブの移動を説明するための図である。図９の車速領域Ｄ２での可動シーブの移動を説明するための図である。図９の車速領域Ｅ２での可動シーブの移動を説明するための図である。図９で示した変速特性のＶベルト摩耗状態での変化を示す線図である。図１３の車速領域Ｅ２での可動シーブの移動を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面を参照しながら説明する。なお以下の説明で、前後、左右および上下は、自動二輪車に乗車した乗員から見た方向を言うものとする。

先ず図１において、このスクータ型の自動二輪車の車体フレームＦは、前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク１１ならびに該フロントフォーク１１に連結される操向ハンドル１２を操向可能に支持するヘッドパイプ１３を前端に備えるものであり、駆動輪である後輪ＷＲを駆動する動力を発揮するパワーユニットＰが車体フレームＦの前後方向中間部で上下揺動可能に支持される。

前記パワーユニットＰは、後輪ＷＲの前方に配置されるエンジンＥと、該エンジンＥの出力を前記後輪ＷＲに伝達する伝動装置Ｍとから成り、伝動装置ＭはエンジンＥのエンジン本体１４に連設されて後輪ＷＲの左側方に延びる伝動ケース１５内に収納され、この伝動ケース１５の後部と、前記車体フレームＦの後部との間にはリヤクッションユニット１６が設けられる。

前記車体フレームＦと、前記パワーユニットＰの一部とは、乗員の足を乗せる左右一対の足置き部１８と、両足置き部１８間で上方に隆起するフロアトンネル部１９とを有する車体カバー１７で覆われ、この車体カバー１７は車体フレームＦに取付けられる。また前記フロアトンネル部１９の後方に配置される乗員用シート２０と、該乗員用シート２０の後方に配置されるパッセンジャーシート２１とが前記車体カバー１７上に配設される。

図２を併せて参照して、前記エンジンＥのエンジン本体１４は、車幅方向に延びる軸線を有するクランクシャフト２４を回転自在に支持するクランクケース２５と、ピストン２９を摺動自在に嵌合させるシリンダボア３０を有して前記クランクケース２５に結合されるシリンダブロック２６と、該シリンダブロック２６に結合されるシリンダヘッド２７と、該シリンダヘッド２７に結合されるヘッドカバー２８とを備える。前記エンジン本体１４のシリンダ軸線すなわち前記シリンダボア３０の軸線はわずかに前上がりに傾斜しており、前記ピストン２９は前記クランクシャフト２４に連接される。また前記ピストン２９の頂部を臨ませる燃焼室３１が前記シリンダブロック２６および前記シリンダヘッド２７間に形成される。

図１に注目して、前記燃焼室３１に空気を供給するための吸気装置３２は、前記後輪ＷＲの左側方で前記伝動ケース１５の上方に配置されるとともに該伝動ケース１５で支持されるエアクリーナ３３と、該エアクリーナ３３および前記シリンダヘッド２７間に配置されるスロットルボディ３４とを備え、燃料噴射弁３５が前記シリンダヘッド２７の上部側壁に取付けられる。

前記シリンダヘッド２７の下部側壁には、前記燃焼室３１から排ガスを排出するための排気装置３６が接続されており、この排気装置３６は、前記シリンダヘッド２７の下部側壁からエンジン本体１４の下方を後方に延出される排気管３７と、該排気管３７の下流端に接続されるようにして前記後輪ＷＲの右側方に配置される排気マフラー（図示せず）とを備える。

前記クランクケース２５は、右側の第１ケース半体３８ならびに左側の第２ケース半体３９が結合されて成り、第１ケース半体３８を回転自在に貫通するクランクシャフト２４の右側端部にはアウターロータ４０が固定され、該アウターロータ４０とともに発電機４２を構成するようにしてアウターロータ４０で囲繞されるインナーステータ４１が、第１ケース半体３８に締結される支持板４３に固定される。

第１ケース半体３８には、前記発電機４２を囲む筒状の発電機カバー４４が結合されており、この発電機カバー４４の右側にラジエータ４５が配設される。前記クランクシャフト２４には、前記ラジエータ４５に冷却風を流通させるための冷却ファン４６が、前記発電機４２および前記ラジエータ４５間に配置されるようにして固定される。

前記クランクシャフト２４の回転動力を後輪ＷＲ側に伝達するようにして前記伝動ケース１５に収容される前記伝動装置Ｍは、駆動軸としての前記クランクシャフト２４から伝達される回転動力を無段階に変速するＶベルト式無段変速機４８と、Ｖベルト式無段変速機４８の回転動力を減速して後輪ＷＲの車軸５０に伝達する減速ギヤ機構４９とを備える。前記後輪ＷＲは、前記伝動ケース１５と、前記クランクケース２５の第１ケース半体３８に連設されて前記後輪ＷＲの右側方まで延びる支持アーム５１とで挟まれるように配置されており、前記車軸５０の両端部は、前記伝動ケース１５および前記支持アーム５１の後端部で軸支される。

前記伝動ケース１５は、第２ケース半体３９を一体に有して前記クランクケース２５の左側壁から後輪ＷＲの側方まで後方に延出されるケース主体５２と、前記Ｖベルト式無段変速機４８を収容する変速機室５５を前記ケース主体５２との間に形成して該ケース主体５２に締結されるケースカバー５３と、前記減速ギヤ機構４９を収容するギヤ室５６を前記ケース主体５２との間に形成するようにして該ケース主体５２の後部に締結されるギヤカバー５４とで構成される。

Ｖベルト式無段変速機４８は、駆動軸としての前記クランクシャフト２４にベルト巻き掛け径を可変として設けられる駆動プーリ５７と、前記クランクシャフト２４よりも後方に配置されて前記伝動ケース１５に収容される被動軸６０に設けられる被動プーリ５８と、駆動プーリ５７および被動プーリ５８に巻き掛けられる無端状のＶベルト５９とを備える。

前記駆動プーリ５７は、前記クランクシャフト２４に固定された固定シーブ６１と、前記クランクシャフト２４の軸線に沿う方向で前記固定シーブ６１に対する近接、離反を可能として前記クランクシャフト２４に支持される可動シーブ６２とから成り、前記可動シーブ６２は前記固定シーブ６１よりもクランクケース２５側に配置される。

前記変速機室５５内で前記クランクシャフト２４の軸方向中間部外周には、前記固定シーブ６１側に臨む環状段部２４ａが形成されており、この環状段部２４ａに内周部を当接させるウエイト保持プレート７４と前記固定シーブ６１との間に、前記クランクシャフト２４を囲繞する円筒状のスリーブ６５が介装され、前記クランクシャフト２４の前記ケースカバー５３側の端部に螺合するナット６４を締めつけることで、前記クランクシャフト２４に前記固定シーブ６１および前記ウエイト保持プレート７４が固定される。

前記固定シーブ６１には前記変速機室５５内に冷却空気を流通させるためのファン６６が一体に設けられており、そのファン６６に対応して前記ケースカバー５３に開口部６７が設けられる。一方、前記ケースカバー５３と、該ケースカバー５３に締結される蓋部材６８との間には、前記開口部６７を囲むように配置されるクリーナエレメント６９が挟持されており、伝動ケース１５の外部の空気が前記クリーナエレメント６９を通過して前記開口部６７から前記変速機室５５内に冷却空気として吸引される。

前記可動シーブ６２は、軸方向の移動を可能として前記クランクシャフト２４に前記スリーブ６５を介して支持されており、前記固定シーブ６１との間に前記Ｖベルト５９を保持する椀状のフランジ部６２ａを一体に有する。この可動シーブ６２は、前記駆動プーリ５７への前記Ｖベルト５９の巻き掛け径を最小とするようにして前記固定シーブ６１から最も離隔した位置となるローレシオ移動端と、前記駆動プーリ５７への前記Ｖベルト５９の巻き掛け径を最大とするようにして前記固定シーブ６１に最も近接した位置となるトップレシオ移動端との間で移動可能である。

前記駆動プーリ５７に、前記可動シーブ６２の回転軸線周りに配置される複数の遠心ウエイト７５を含んで構成されるとともに前記クランクシャフト２４の回転に伴って前記遠心ウエイト７５に作用する遠心力に応じて前記可動シーブ６２を軸方向に移動させる遠心式シフト機構７２が付設されており、前記可動シーブ６２は、前記遠心式シフト機構７２の働きによって、前記クランクシャフト２４の回転数が増大するのに応じて前記固定シーブ６１に近接する側に駆動される。

前記遠心式シフト機構７２は、前記可動シーブ６２における前記フランジ部６２ａの前記固定シーブ６１とは反対側に形成されるカム面７６と、前記クランクシャフト２４に固定されて前記可動シーブ６２とは反対側から前記カム面７６に対向する前記ウエイト保持プレート７４と、前記カム面７６および前記ウエイト保持プレート７４間に保持される複数の前記遠心ウエイト７５とを備える。

前記可動シーブ６２における前記フランジ部６２ａの前記固定シーブ６１とは反対側の内周の周方向複数箇所は、前記ウエイト保持プレート７４の外周の周方向複数箇所に取付けられた挟持部材７８で挟持されており、前記ウエイト保持プレート７４および前記可動シーブ６２は前記クランクシャフト２４とともに回転する。

このような遠心式シフト機構７２では、前記カム面７６に転がり接触する前記ウエイト７５が、前記クランクシャフト２４の回転に伴って作用する遠心力の増大によってクランクシャフト２４の半径方向外方に移動し、それによって前記可動シーブ６２が前記固定シーブ６１側に移動することになる。

前記可動シーブ６２は、前記遠心式シフト機構７２に加えて、アクチュエータ８０が発揮する推力によっても前記クランクシャフト２４の軸方向に駆動されるものであり、このアクチュエータ８０は、電動モータ８１と、その電動モータ８１からの動力で軸方向に移動する出力ロッド８２とを有し、そのケース８３は、前記出力ロッド８２を前記クランクシャフト２４の軸線と平行な方向に移動させるようにして、前記伝動ケース１５における前記ケースカバー５３の外面に取付けられる。

前記可動シーブ６２には、ボールベアリング８４を介して連結アーム８５が支持されており、この連結アーム８５に前記出力ロッド８２が係合、連結され、前記出力ロッド８２の軸方向移動が前記可動シーブ６２に伝達される。

前記出力ロッド８２が、Ｖベルト式無段変速機４８の変速比をローレシオとする側に前記可動シーブ６２を駆動する方向の移動端は、前記連結アーム８５が前記伝動ケース１５の前記ケース主体５２に設けられた規制突部５２ａに当接することで規制される。また前記出力ロッド８２が、Ｖベルト式無段変速機４８の変速比をトップレシオとする側に前記可動シーブ６２を駆動する方向の移動端は、前記ケース８３に形成される規制段部８３ａに前記連結アーム８５が当接することで規制される。なお前記出力ロッド８２の前記両方向への規制端までの移動は、エンジンＥの始動時に初期位置の確認を行うために行われるものであり、通常の変速範囲では、出力ロッド８２が両方向の規制端まで移動することはない。

また前記可動シーブ６２を前記アクチュエータ８０で駆動する通常の変速制御状態で、前記アクチュエータ８０による前記可動シーブ６２の可動領域のトップレシオ方向端部は、前記可動シーブ６２が前記固定シーブ６１に最も近接した位置となるトップレシオ移動端よりもローレシオ側に設定され、前記アクチュエータ８０による前記可動シーブ６２の可動領域のローレシオ方向端部は、前記可動シーブ６２が前記固定シーブ６１から最も離隔した位置となるローレシオ移動端よりもトップレシオ側に設定されている。

前記被動プーリ５８は、前記被動軸６０を同軸に囲繞しつつ該被動軸６０に相対回転可能に支持される円筒状の内筒８７に固定される固定シーブ８８と、前記内筒８７に対する軸方向相対移動および相対回動を可能として前記内筒８７を同軸に囲繞する外筒８９に固定されることで前記固定シーブ８８に対する近接・離反を可能とした可動シーブ９０とで構成され、固定シーブ８８および可動シーブ９０間にＶベルト５９が巻き掛けられる。また固定シーブ８８および可動シーブ９０間の相対回転位相差に応じて両シーブ８８，９０間に軸方向の分力を作用せしめるトルクカム機構９１が、前記内筒８７および前記外筒８９間に設けられ、可動シーブ９０はコイルスプリング９２によって固定シーブ８８側に向けて弾発付勢され、固定シーブ８８および被動軸６０間には、エンジン回転数が設定回転数を超えるのに伴って動力伝達状態となる遠心クラッチ９３が設けられる。

前記トルクカム機構９１および前記コイルスプリング９２は、前記Ｖベルト式無段変速機４８の変速比をローレシオとする側すなわち前記被動プーリ５８への前記Ｖベルト５９の巻き掛け半径を大きくする側に向けて前記可動シーブ９０を前記固定シーブ８８側に向けて付勢するとともに前記駆動プーリ５７の前記可動シーブ６２を前記固定シーブ６１から離隔させるように付勢する推力を発揮するものであり、前記被動プーリ５８における固定シーブ８８および可動シーブ９０間の軸方向間隔は、前記トルクカム機構９１およびコイルスプリング９２によって生じる前記推力と、固定シーブ８８および可動シーブ９０間の間隔をあける方向に作用するＶベルト５９からの力とのバランスにより決定され、Ｖベルト５９の駆動プーリ５７への巻き掛け半径が大きくなると、Ｖベルト５９の被動プーリ５８への巻き掛け半径が小さくなる。

前記ケース主体５２を液密にかつ回転自在に貫通する前記被動軸６０の一端部は、前記ケースカバー５３に回転自在に支持され、この被動軸６０の他端部は前記ギヤカバー５４に回転自在に支持される。前記後輪ＷＲの車軸５０の一端部は、前記ギヤカバー５４を気密に貫通してギヤ室５６内に突入されており、この車軸５０の一端側はケース主体５２およびギヤカバー５４で回転自在に支持され、該車軸５０の他端部が前記支持アーム５１で回転自在に支持される。

前記減速ギヤ機構４９は、前記被動軸６０および前記車軸５０間に設けられるようにして前記ギヤ室５６に収納されるものであり、前記クランクシャフト２４からの回転動力が前記Ｖベルト式無段変速機４８および前記遠心クラッチ９３を介して伝達される被動軸６０に一体に設けられるドライブギヤ９４と、前記後輪ＷＲの車軸５０に設けられるファイナルギヤ９５と、前記ドライブギヤ９４および前記ファイナルギヤ９５および前記ドライブギヤ９４間に配設される第１および第２アイドルギヤ９６，９７とを有する。

図３において、前記アクチュエータ８０における前記電動モータ８１の作動は、制御ユニット１００で制御されるものであり、この制御ユニット１００には、前記クランクシャフト２４の回転数を検出するために前記発電機４２におけるアウターロータ４０の外周に対向して前記発電機カバー４４に取付けられる第１回転数検出器１０１の検出値、前記車軸５０の回転数を検出するようにして前記伝動ケース１５の前記ギヤカバー５４に取付けられる第２回転数検出器１０２の検出値、前記エンジンＥのスロットル開度を検出するスロットル開度検出器１０３の検出値、ならびに前記アクチュエータ８０の作動状態を検出するようにして該アクチュエータ８０の前記ケース８３に取付けられるアクチュエータ作動状態検出器１０４の検出値が入力されるとともに、シフトパターンを相互に異ならせた複数の変速比モードたとえばスポーツモードおよびドライブモードを乗員が切替えるようにした変速比モード切替手段１０５が接続される。

前記制御ユニット１００は、第１回転数検出器１０１の検出値に基づいてエンジン回転数を算出するとともに、第２回転数検出器１０２の検出値に基づいて車速を算出し、車速およびエンジン回転数に基づいて予め定めた変速特性に従って前記アクチュエータ８０における前記電動モータ８１の作動を制御する。

図４において、前記制御ユニット１００には、前記可動シーブ６２の前記ローレシオ移動端を含むローレシオ制御領域（図４で右下がりの多数の斜線で示す領域）と、前記可動シーブ６２の前記トップレシオ移動端を含むトップレシオ制御領域（図４で左下がりの多数の斜線で示す領域）とが予め設定されており、前記Ｖベルト式無段変速機４８の前記被動プーリ５８が備える前記コイルスプリング９２および前記トルクカム機構９１によって生じるローレシオ側の推力は、前記ローレシオ制御領域では、前記遠心式シフト機構７２によって生じるトップレシオ側の推力よりも大きく設定され、前記トップレシオ制御領域では、前記遠心式シフト機構７２によって生じるトップレシオ側の推力よりも小さく設定される。したがって前記駆動プーリ５７の可動シーブ６２が前記遠心式シフト機構７２のみで駆動されるときには、図４で示すように、前記ローレシオ制御領域では前記可動シーブ６２がローレシオ移動端に在り、前記トップレシオ制御領域では前記可動シーブ６２がトップレシオ移動端に在ることになり、前記ローレシオ制御領域および前記トップレシオ制御領域間の中車速状態では前記可動シーブ６２が前記ローレシオ移動端およびトップレシオ移動端間で移動することになる。

前記制御ユニット１００は、前記遠心式シフト機構７２による推力に加えて前記アクチュエータ８０による推力を加えて目標レシオを得るように前記電動モータ８１の作動を制御するものであり、しかも前記制御ユニット１００は、前記ローレシオ制御領域では前記アクチュエータ８０が前記可動シーブ６２をローレシオ側に移動させる推力を発揮することを禁止するとともに前記トップレシオ制御領域では前記アクチュエータ８０が前記可動シーブ６２をトップレシオ側に移動させる推力を発揮することを禁止するようにして前記アクチュエータ８０の作動を制御する。

ここで図４においてＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１で示す各車速領域での前記可動シーブ６２の作動状態について図５〜図８を用いて説明するが、それらの図において、○は前記遠心式シフト機構７２のみによって定まる前記可動シーブ６２の位置を示し、●は前記アクチュエータ８０で駆動された状態の前記可動シーブ６２の位置を示している。

先ず車速領域Ａ１では、図５で示すように、前記遠心式シフト機構７２のみでは前記ローレシオ移動端にある前記可動シーブ６２を目標レシオ側に移動させるように前記アクチュエータ８０がトップレシオ側に向けて前記可動シーブ６２を駆動する推力を発揮し、この車速領域Ａ１のローレシオ制御領域において前記アクチュエータ８０がローレシオ側に向けて前記可動シーブ６２を駆動する推力を発揮することはない。

また車速領域Ｂ１では、前記遠心式シフト機構７２のみによって前記可動シーブ６２の位置が定まることによるレシオよりもトップレシオ側に目標レシオが在るので、図６で示すように、車速領域Ａ１と同様に前記可動シーブ６２を目標レシオ側に移動させるように前記アクチュエータ８０がトップレシオ側に向けて前記可動シーブ６２を駆動する推力を発揮する。

車速領域Ｄ１との境界を除く車速領域Ｃ１では、前記車速領域Ｂ１と同様に、前記遠心式シフト機構７２のみによって前記可動シーブ６２の位置が定まることによるレシオよりもトップレシオ側に目標レシオが在るので、前記可動シーブ６２を目標レシオ側に移動させるように前記アクチュエータ８０がトップレシオ側に向けて前記可動シーブ６２を駆動する推力を発揮する。

車速領域Ｃ１，Ｄ１の境界では、図７で示すように、トップレシオに在る目標レシオに必要となる推力と、前記遠心式シフト機構７２が発揮する推力とが釣り合うようになり、前記アクチュエータ８０が推力を発揮する必要がなくなる。

さらに車速領域Ｄ１では、図８で示すように、前記遠心式シフト機構７２のみでは前記トップレシオ制御領域に入ってしまう前記可動シーブ６２を目標レシオ側に移動させるように、前記アクチュエータ８０がローレシオ側に向けて前記可動シーブ６２を駆動する推力を発揮する。この際、エンジン回転数が増加すると、前記遠心式シフト機構７２によるトップレシオ側に向けての推力が増加するので、前記アクチュエータ８０が発揮するローレシオ側に向けての推力は増加する。

図９はＶベルトが摩耗したときの変速特性を示す線図であり、この図９においてＡ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｅ２で示す各車速領域での前記可動シーブ６２の作動状態について説明すると、車速領域Ａ２，Ｂ２では、図４で示した変速特性の車速領域Ａ１，Ｂ１と同様に、可動シーブ６２がトップレシオ側に向けてアクチュエータ８０で駆動される。

また車速領域Ｃ２では、目標レシオがトップレシオ制御領域の境界に在るのに対して、前記遠心式シフト機構７２のみによって定まる前記可動シーブ６２の位置はトップレシオ制御領域よりもローレシオ側に在るので、図１０で示すように、前記アクチュエータ８０がトップレシオ側に向けて前記可動シーブ６２を駆動する推力を発揮する。

車速領域Ｄ２では、前記遠心式シフト機構７２のみによって定まるレシオと、目標レシオとがトップレシオ制御領域内で一致し、図１１で示すように、アクチュエータ８０は推力を発揮することはなく、前記遠心式シフト機構７２の推力のみで可動シーブ６２の位置が定まる。

さらに車速領域Ｅ２では、目標レシオがＶベルト５９の摩耗によってトップレシオ移動端側に変移しているが、前記遠心式シフト機構７２がトップレシオ移動端に可動シーブ６２を移動させるような推力を発揮し、アクチュエータ８０は、図１２で示すように、前記可動シーブ６２を前記トップレシオ移動端よりもローレシオ側に移動させて目標レシオを得るような推力を発揮し、この状態でエンジン回転数が上昇すると前記遠心式シフト機構７２が発揮する推力が増大するのでアクチュエータ８０は推力を増大しながら目標レシオを得る位置に前記可動シーブ６２を駆動することになる。

ところで、Ｖベルト５９がさらに摩耗したときには、図１３で示すように、車速領域Ｅ２で、目標レシオがトップレシオ制御領域内でトップレシオ移動端よりもトップレシオ側に変位する場合があり、この際、前記遠心式シフト機構７２は可動シーブ６２がトップレシオ移動端に達しても該可動シーブ６２をトップレシオ側に駆動する推力を発揮するが、図１４で示すように、可動シーブ６２はトップレシオ移動端に保持され、アクチュエータ８０は推力を発揮することはなく、目標レシオには到達不能となる。

次にこの実施の形態の作用について説明すると、Ｖベルト式無段変速機４８の駆動プーリ５７に、その駆動プーリ５７の一部である可動シーブ６２の回転軸線周りに配置される複数の遠心ウエイト７５を含んで構成されるとともにクランクシャフト２４の回転に伴って前記遠心ウエイト７５に作用する遠心力に応じて前記可動シーブ６２を軸方向に移動させる遠心式シフト機構７２が付設されており、前記可動シーブ６２に、アクチュエータ８０が発揮する推力に加えて遠心式シフト機構７２による推力を付与し得るようにすることでアクチュエータ８０に要求される推力を小さくしてアクチュエータ８０の小型化が可能となる。

しかも制御ユニット１００は、前記可動シーブ６２のローレシオ移動端を含むローレシオ制御領域ではアクチュエータ８０が前記可動シーブ６２をローレシオ側に移動させる推力を発揮することを禁止するとともに前記可動シーブ６２のトップレシオ移動端を含むトップレシオ制御領域では前記アクチュエータ８０が前記可動シーブ６２をトップレシオ側に移動させる推力を発揮することを禁止するようにして前記アクチュエータ８０の作動を制御するので、ローレシオ制御領域でのローレシオ移動端側ならびにトップレシオ制御領域でのトップレシオ移動端側に向けて前記可動シーブ６２が前記アクチュエータ８０の推力で過度に移動することがないようにすることで、可動マージン分の長さを短くすることができ、Ｖベルト式無段変速機４８の小型化が可能となる。

またＶベルト式無段変速機４８の被動プーリ５８が、前記可動シーブ６２をローレシオ側に移動させる推力を発揮するコイルスプリング９２およびトルクカム機構９１を備えており、前記ローレシオ制御領域で、前記コイルスプリング９２および前記トルクカム機構９１によって生じるローレシオ側の推力が前記遠心式シフト機構７２によって生じるトップレシオ側の推力よりも大きく設定されるので、前記ローレシオ制御領域でアクチュエータ８０はトップレシオ側の推力だけを発揮することになり、ローレシオ制御領域でアクチュエータ８０によって可動シーブ６２がローレシオ側の移動端に向けて過度に移動することはなく、可動マージン分の長さを短くすることができ、Ｖベルト式無段変速機４８の小型化が可能となる。

また前記トップレシオ制御領域で、前記コイルスプリング９２および前記トルクカム機構９１によって生じるローレシオ側の推力が前記遠心式シフト機構７２によって生じるトップレシオ側の推力よりも小さく設定されるので、トップレシオ制御領域でアクチュエータ８０はローレシオ側の推力だけを発揮することになり、トップレシオ制御領域でアクチュエータ８０によって可動シーブがトップレシオ側の移動端に向けて過度に移動することはなく、可動マージン分の長さを短くすることができ、Ｖベルト式無段変速機４８の小型化が可能となる。

さらに前記アクチュエータ８０による前記可動シーブ６２の可動領域のトップレシオ方向端部が前記トップレシオ移動端よりもローレシオ側に設定され、前記可動領域のローレシオ方向端部が前記ローレシオ移動端よりもトップレシオ側に設定されるので、Ｖベルト５９が摩耗してもアクチュエータ８０の可動領域を維持することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

２４・・・駆動軸であるクランクシャフト
４８・・・Ｖベルト式無段変速機
５７・・・駆動プーリ
５８・・・被動プーリ
５９・・・Ｖベルト
６０・・・被動軸
６１・・・固定シーブ
６２・・・可動シーブ
８０・・・アクチュエータ
７２・・・遠心式シフト機構
７５・・・遠心ウエイト
９１・・・トルクカム機構
９２・・・コイルスプリング
１００・・・制御ユニット
Ｅ・・・エンジン
ＷＲ・・・駆動輪である後輪

Claims

車両に搭載されるエンジン（Ｅ）からの動力が伝達される駆動軸（２４）に固定される固定シーブ（６１）ならびに前記駆動軸（２４）に軸方向相対移動可能かつ相対回転を不能として支持されて前記固定シーブ（６１）に対向配置される可動シーブ（６２）を有する駆動プーリ（５７）と、駆動輪（ＷＲ）に連動、連結される被動軸（６０）に設けられる被動プーリ（５８）と、前記駆動プーリ（５７）および前記被動プーリ（５８）に巻き掛けられるＶベルト（５９）と、前記可動シーブ（６２）を軸方向に駆動し得るアクチュエータ（８０）と、該アクチュエータ（８０）の作動を制御する制御ユニット（１００）とを備える車両用Ｖベルト式無段変速機において、前記駆動プーリ（５７）に、前記可動シーブ（６２）の回転軸線周りに配置される複数の遠心ウエイト（７５）を含んで構成されるとともに前記駆動軸（２４）の回転に伴って前記遠心ウエイト（７５）に作用する遠心力に応じて前記可動シーブ（６２）を軸方向に移動させる遠心式シフト機構（７２）が付設され、前記制御ユニット（１００）は、前記可動シーブ（６２）のローレシオ移動端を含むローレシオ制御領域では前記アクチュエータ（８０）が前記可動シーブ（６２）をローレシオ側に移動させる推力を発揮することを禁止するとともに前記可動シーブ（６２）のトップレシオ移動端を含むトップレシオ制御領域では前記アクチュエータ（８０）が前記可動シーブ（６２）をトップレシオ側に移動させる推力を発揮することを禁止するようにして前記アクチュエータ（８０）の作動を制御することを特徴とする車両用Ｖベルト式無段変速機。
前記被動プーリ（５８）が、前記可動シーブ（６２）をローレシオ側に移動させる推力を発揮するコイルスプリング（９２）およびトルクカム機構（９１）を備え、前記ローレシオ制御領域で、前記コイルスプリング（９２）および前記トルクカム機構（９１）によって生じるローレシオ側の推力が前記遠心式シフト機構（７２）によって生じるトップレシオ側の推力よりも大きく設定されることを特徴とする請求項１に記載の車両用Ｖベルト式無駄変速機。
前記被動プーリ（５８）が、前記可動シーブ（６２）をローレシオ側に移動させる推力を発揮するコイルスプリング（９２）およびトルクカム機構（９１）を備え、前記トップレシオ制御領域で、前記コイルスプリング（９２）および前記トルクカム機構（９１）によって生じるローレシオ側の推力が前記遠心式シフト機構（７２）によって生じるトップレシオ側の推力よりも小さく設定されることを特徴とする請求項１に記載の車両用Ｖベルト式無駄変速機。
前記アクチュエータ（８０）による前記可動シーブ（６２）の可動領域のトップレシオ方向端部が前記トップレシオ移動端よりもローレシオ側に設定され、前記可動領域のローレシオ方向端部が前記ローレシオ移動端よりもトップレシオ側に設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用Ｖベルト式無段変速機。