JP5740526B2 - 無段変速機 - Google Patents

Description

本発明は無段変速機に関するものである。

従来、入力ディスクの一部と出力ディスクの一部とが互いに重なり合うディスク重合領域を設け、ディスク重合領域で入力ディスクと出力ディスクとを一対の押付ローラで挟んで接触させる変速機がＪＰ２０１０−５３９９５Ａに開示されている。

しかし、上記の発明では、一対のローラをバネによる付勢力で直接挟持するので、入力ディスクの回転を出力ディスクに伝達するためにバネで発生させる付勢力が大きくなる、といった問題点がある。

本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、小さい力によって入力ディスクの回転を出力ディスクに伝達するために必要な挟持力を発生させることを目的とする。

本発明のある態様に係る無段変速機は、原動機に接続され、変速機ケース部材に支持される入力軸と、入力軸に平行配置され、変速機ケース部材に支持される出力軸と、入力軸に設けられ、外周端を出力軸に近接配置した円板状の入力ディスクと、出力軸に設けられ、外周端を入力軸に近接配置した円板状の出力ディスクと、入力ディスクと出力ディスクが互いに重なり合うディスク重合領域のうち、入力軸の軸心と出力軸の軸心を結ぶ軸心連結線上に沿って移動可能に設けられ、目標変速比に応じた位置にて両ディスクを挟持押圧し、両ディスクの弾性変形によりトルク伝達接触部を形成する一対の押圧手段とを備える無段変速機である。無段変速機は、軸心連結線に対して交差する方向に延び、一方の端部側を支点として押圧手段を支持して押圧手段とともに軸心連結線に沿って移動し、もう一方の端部側に加わる挟持力によって押圧手段により両ディスクを挟持押圧する力を発生させる一対の第１支持手段と、軸心連結線と平行な連結線方向に延設され、回動シャフトを支点として、一対の第１支持手段のもう一方の端部側を連結線方向に沿って移動可能となるように挟んで支持し、挟持力を発生させる一対の第２支持手段と、回動シャフト側とは反対側の一対の前記第２支持手段の端部に連結し、第２支持手段による挟持力を調整する挟持力調整手段とを備える。

この態様によると、一方の端部側を支点として押圧手段で両ディスクを挟持押圧する第１支持手段と、回動シャフトを支点として第１支持手段を挟持する第２支持手段と、第２支持手段による挟持力を調整する挟持力調整手段戸を備えることで、小さい力でトルク伝達接触部を形成し、入力ディスクから出力ディスクへ回転を伝達することができる。

図１は車両用自動変速システムを示す全体概略図である。 図２は変速機をエンジン側から見た図である。 図３は図２における下面図である。 図４Ａは図２のIV−IV断面図である。 図４Ｂは押付ローラとサイドディスクとの接触箇所付近の拡大図である。 図５Ａは図４Ａの入力軸、および出力軸付近の概略図である。 図５Ｂは図４Ａの入力軸、および出力軸付近の概略図である。 図６Ａは図２のVI−VI断面図である。 図６Ｂは押付ローラシャフトの端部付近の拡大図である。 図７は図６のVII−VII断面における概略図である。 図８は付勢部と保持部および押付ローラとの関係を示す概略図である。 図９Ａは図２のIX-IX断面図である。 図９Ｂは図９ＡのX−X断面における概略図である。 図１０Ａは第２ローラフォロアの位置と、一対の押付ローラ機構を挟持する挟持力との関係を示す図である。 図１０Ｂは第２ローラフォロアの位置と、一対の押付ローラ機構を挟持する挟持力との関係を示す図である。 図１１は旋回角とクランプアームによる挟持力との関係を示すマップである。 図１２Ａは押付ローラの動きを説明するための図である。 図１２Ｂは押付ローラの動きを説明するための図である。 図１３Ａは変速比をＬｏｗ側からＨｉｇｈ側へ変速させる場合の押付ローラの動きを説明する図である。 図１３Ｂは変速比をＬｏｗ側からＨｉｇｈ側へ変速させる場合の押付ローラの動きを説明する図である。 図１３Ｃは変速比をＬｏｗ側からＨｉｇｈ側へ変速させる場合の押付ローラの動きを説明する図である。 図１４は押付ローラを出力軸側に傾斜させた状態を示す概略図である。 図１５は変速比制御を説明するフローチャートである。 図１６は一対の押付ローラによる推力制御を説明するフローチャートである。 図１７は目標スリップ率算出制御を説明するフローチャートである。 図１８は油温と、目標変速比と、目標スリップ率との関係を示すマップである。 図１９はスリップ率と、入力軸から出力軸へのトルク伝達率との関係を示す 図２０はスリップ率算出制御を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態のマルチディスク無段変速ユニットが適用された車両用自動変速システムを示す全体概略図である。

車両用自動変速システム１は、エンジン２と、マルチディスク無段変速ユニット（以下変速機と言う。）３と、左右の駆動軸４、５と、左右の駆動輪６、７と、コントロールユニット（以下、ＡＴＣＵ）８とを備える。

変速機３は、変速機ケース９と、入力軸１０と、プライマリディスク１１と、セカンダリディスク１２と、押圧機構１３と、出力軸１４と、従来周知の乾式発進クラッチ１５と、リバースギア１６と、リバースアイドラギア１７と、出力ギア１８と、シンクロ機構１９と、ファイナルギア２０と、デファレンシャルギアユニット２１とを備える。

車両用自動変速システム１は、入力軸１０と、出力軸１４と、駆動軸４、５とによる三軸構成である。

入力軸１０と出力軸１４とは、入力軸１０の軸心と、出力軸１４の軸心とが平行となるように配置される。入力軸１０および出力軸１４は、変速機ケース９によって回転可能に支持される。

変速機３について図２、図３を用いて詳しく説明する。図２は変速機３をエンジン２側から見た図である。図３は図２の下面図である。図４Ａは図２のIV−IV断面図である。なお、図２以降の図面については説明のため部材の一部を省略している。

プライマリディスク１１は、２枚の円形のディスク１１ａを図５Ａ、図５Ｂに示すように入力軸１０の軸方向に並べて入力軸１０に取り付けて構成され、入力軸１０と一体となって回転する。図５は図４Ａの入力軸１０、および出力軸１４付近の概略図である。２枚のディスク１１ａの間にはスペーサ２２が設けられ、２枚のディスク１１ａは、スペーサ２２によって入力軸１０の軸方向に所定の間隔を設けて配置される。プライマリディスク１１は、ディスク１１ａの外周端が出力軸１４に近接するように配置される。プライマリディスク１１は入力軸１０とともに図２の矢印方向に回転する。

セカンダリディスク１２は、センターディスク１２ａと、センターディスク１２ａの両面側に向かい合わせて設けた２枚のサイドディスク１２ｂとを備える。セカンダリディスク１２は、図５Ａ、図５Ｂに示すようにセンターディスク１２ａとサイドディスク１２ｂとを出力軸１４の軸方向に並べて出力軸１４に取り付けて構成され、出力軸１４と一体となって回転する。センターディスク１２ａとサイドディスク１２ｂとの間にはスペーサ２３が設けられ、センターディスク１２ａとサイドディスク１２ｂとは、スペーサ２３によって出力軸１４の軸方向に所定の間隔を設けて配置される。セカンダリディスク１２は、センターディスク１２ａの外周端、およびサイドディスク１２ｂの外周端が入力軸１０に近接するように配置される。

センターディスク１２ａは、円形のディスクであり、サイドディスク１２ｂ、およびプライマリディスク１１のディスク１１ａよりも出力軸１４の軸方向における厚さが厚い。センターディスク１２ａには、径方向内側に凹部１２ｃが形成され、凹部１２ｃにスラストボールベアリング２４が設けられる。

サイドディスク１２ｂは、円形のディスクであり、半径方向の外方になるに従ってセンターディスク１２ａとの距離が大きくなるように反っている。

プライマリディスク１１のディスク１１ａは、セカンダリディスク１２のセンターディスク１２ａとサイドディスク１２ｂとの間に配置される。プライマリディスク１１とセカンダリディスク１２とは、入力軸１０と出力軸１４との間で、ディスクの一部が重なり合うディスク重合領域を形成する。センターディスク１２ａは、入力軸１０の軸方向におけるディスク重合領域の中心に位置する。

ディスク重合領域において、プライマリディスク１１のディスク１１ａの出力軸１４側の外周端は、スラストボールベアリング２４によって支持されており、プライマリディスク１１のディスク１１ａとセンターディスク１２ａとの間には、以下に詳述する押圧機構１３による押圧力が作用しない状態では、隙間が形成される。また、セカンダリディスク１２のサイドディスク１２ｂは、外周端側がセンターディスク１２ａとの距離が大きくなるように反っているので、プライマリディスク１１のディスク１１ａとセカンダリディスク１２のサイドディスク１２ｂとの間には隙間が形成される。そのため、ディスク重合領域においては、プライマリディスク１１およびセカンダリディスク１２に押圧機構１３によって挟持押圧する力（以下、この力を推力と言う。）がかかっていない場合、または推力が小さい場合には、図５Ａに示すようにプライマリディスク１１とセカンダリディスク１２とは接触しない。一方、押圧機構１３による推力が大きくなると、図５Ｂに示すようにプライマリディスク１１とセカンダリディスク１２とが弾性変形し、プライマリディスク１１とセカンダリディスク１２とが接触し、トルク伝達接触部が形成される。プライマリディスク１１とセカンダリディスク１２との間にトルク伝達接触部が形成されることで、入力軸１０から出力軸１４へ回転が伝達される。

押圧機構１３は、一対の押付ローラ機構３０と、一対のディスククランプ機構３１と、挟持力調整機構３２と、第１アクチュエータ３３とを備える。

第１アクチュエータ３３は、押付ローラ機構３０を入力軸１０の軸心と出力軸１４の軸心とを結ぶ軸心連結線Ｏに沿って移動させる。軸心連結線Ｏは、入力軸１０の軸心と出力軸１４の軸心とに直交する。

第１アクチュエータ３３は、電動モータ３４と、ボールスクリュー機構３５とを備える。ボールスクリュー機構３５は、ねじ軸３６と、ブラケット３７と、ボール（図示せず）とによって構成される。

ねじ軸３６は、一方の端部が電動モータ３４の回転軸に連結され、電動モータ３４の回転軸の回転方向に応じて正方向または逆方向に回転する。ねじ軸３６は軸心連結線Ｏ方向に延設される。ねじ軸３６とブラケット３７との間には複数のボール（図示せず）が転動自在に設けられる。

ブラケット３７は、ねじ軸３６が回転すると、ねじ軸３６の回転に応じてねじ軸３６の軸方向、つまり軸心連結線Ｏ方向に沿って移動する。ブラケット３７には、電動モータ３４側となるにつれてねじ軸３６からの距離が短くなるテーパ面３７ａがエンジン２側の面に形成される。ブラケット３７が電動モータ３４によって往復動されると、テーパ面３７ａに所謂カムフォロワーのように追随するプッシュロッド（図示せず）が往復動され、プッシュロッドによって乾式発進クラッチ１５のレリーズレバーが駆動されてクラッチの断続操作がなされる。

ブラケット３７は、軸心連結線Ｏ方向に延設される第１シャフト３８を介して、詳しくは後述する押付ローラ機構３０の第２支持部４４、ローラフォロアサポートブロック４８に連結する。電動モータ３４によってねじ軸３６が回転されると、ブラケット３７はねじ軸３６の回転方向に応じて軸心連結線Ｏ方向に沿って前後進し、押付ローラ機構３０がブラケット３７および第１シャフト３８と一体となって軸心連結線Ｏ方向に沿って前後進する。

押付ローラ機構３０について、図６Ａ、図６Ｂを用いて説明する。図６Ａは図２のVI−VI断面図である。図６Ｂは押付ローラシャフト４２の端部４２ｂ付近の拡大図である。

押付ローラ機構３０は、押付ローラ４０と、保持部４１と、押付ローラシャフト４２と、第１支持部４３と、第２支持部４４と、付勢部４５と、サポートブロック４６と、第１ローラフォロア４７とを備える。

一対の押付ローラ機構３０は、セカンダリディスク１２のセンターディスク１２ａに対して線対称となるように配置され、上部でガイドブロック４９に取り付けられている。ガイドブロック４９は、変速機ケース９に取り付けられる２つのガイドシャフトブロック５０の間に設けられて軸心連結線Ｏ方向に延設される２本のガイドシャフト５１に摺動可能に支持される。つまり、一対の押付ローラ機構３０は、ガイドブロック４９を介してガイドシャフト５１に摺動可能に支持され、第１アクチュエータ３３により軸心連結線Ｏ方向に移動し、目標変速比に応じた位置にトルク伝達接触部を形成する。

押付ローラシャフト４２は、軸心連結線Ｏ方向に交差する方向に延設され、一方の端部４２ａを第１支持部４３によって支持され、もう一方の端部４２ｂを第２支持部４４によって支持される。押付ローラシャフト４２は、第２支持部４４によって支持される端部４２ｂが球形状となっている。押付ローラシャフト４２には第１支持部４３と第２支持部４４との間に押付ローラ４０を支持する保持部４１が取り付けられる。

第１支持部４３は、押付ローラ４０よりもプライマリディスク１１の回転方向の下流側となる位置に設けられ、ガイドシャフト５１と平行に設けた回動軸５２を介してガイドブロック４９に回動可能に支持されている。第１支持部４３は、押付ローラシャフト４２の一方の端部４２ａをニードルベアリング５３を介して支持する。

第２支持部４４は、押付ローラ４０よりもプライマリディスク１１の回転方向の上流側となる位置に設けられ、押付ローラシャフト４２のもう一方の端部４２ｂをサポートブロック４６およびニードルベアリング５４を介して支持する。入力軸１０の軸方向における第２支持部４４とサポートブロック４６との間には、球形状の先端部５５ａを有するブッシュ５５が設けられ、第２支持部４４とサポートブロック４６との間に隙間が形成される。入力軸１０の軸方向において隙間はブッシュ５５よりもプライマリディスク１１側に位置し、ブッシュ５５の先端部５５ａがサポートブロック４６に当接する。第２支持部４４には軸心連結線Ｏ方向、および入力軸１０の軸方向に直交する方向に延び、第１ローラフォロア４７が取り付けられた第２シャフト５６の端部が連結する。第２支持部４４は第１ローラフォロア４７にかかる挟持力によって入力軸１０の軸方向に移動する。第２支持部４４の入力軸１０の軸方向への移動に応じて、第１支持部４３、押付ローラシャフト４２、および押付ローラ４０を支持する保持部４１は、回動軸５２の軸心を中心として回動する。

また、第１支持部４３は、軸心連結線Ｏ方向において、図７に示すようにニードルベアリング５３と押付ローラシャフト４２との間に隙間を形成するように設けられる。図７は図６ＡのVII−VII断面の概略図である。第２支持部４４に支持される押付ローラシャフト４２の端部４２ｂは球形状となっており、この端部４２ｂがニードルベアリング５４と当接している。押付ローラシャフト４２は、第１支持部４３および第２支持部４４によって軸心連結線Ｏ方向に対して傾動可能に支持される。

さらに、押付ローラシャフト４２は、ニードルベアリング５３を介して第１支持部４３、およびニードルベアリング５４を介して第２支持部４４によって回動可能に支持されている。

保持部４１は、第１支持部４３と第２支持部４４との間に設けられ、押付ローラシャフト４２に取り付けられる。保持部４１は、押付ローラシャフト４２と一体となって回動、および傾動する。保持部４１は、押付ローラ４０を回転可能に支持する第１軸部５７が固定される。入力軸１０の軸方向から見た場合に、押付ローラシャフト４２が軸心連結線Ｏに対して垂直な方向にある場合には、第１軸部５７の軸心は軸心連結線Ｏと一致する。また、第１軸部５７は、図４Ａにおいて第１軸部５７の軸心がディスク平面に対して傾斜するように設けられる。保持部４１には、詳しくは後述する付勢部４５のバネ６０による引張応力が常にかかっている。

押付ローラ４０は、第１軸部５７によって回転可能に支持され、保持部４１を介して押付ローラシャフト４２に取り付けられる。押付ローラ４０は、ディスク重合領域において、セカンダリディスク１２のサイドディスク１２ｂと当接し、セカンダリディスク１２のサイドディスク１２ｂとの摩擦力により第１軸部５７の軸心を中心に回転する。一対の押付ローラ４０は、第１ローラフォロア４７を介して伝達される挟持力が大きくなると、ディスク１１、ディスク１２を挟持押圧し、ディスク１１、１２を弾性変形させて、トルク伝達接触部を形成する。

押付ローラ４０は、保持部４１によって支持され、保持部４１と共に詳しくは後述する付勢部４５のバネ６０による引張応力が常にかかっている。そのため、押付ローラ４０は、付勢部４５のバネ６０による引張応力とディスク１１、１２から受ける反力とに応じて出力軸１４側への傾きが変更される。

図４Ａにおいてセカンダリディスク１２に当接する押付ローラ４０の当接部４０ａは、曲率が異なる曲面によって形成されている。当接部４０ａは押付ローラ４０の軸方向中央の先端側となるにつれて曲率が小さくなるように形成されており、押付ローラ４０が出力軸１４側へ倒れるにつれて曲率が大きい曲面がセカンダリディスク１２に当接する。ここでは「押付ローラ４０が出力軸１４側へより倒れる」状態を「傾斜角度が大きい」と言う。

具体的には、当接部４０ａは、図４Ｂに示すように先端側となるにつれて曲面の曲率が１／３４、１／５５、１／１００となる。図４Ｂにおいては、曲率が１／３４の曲面に点Ａを付し、曲率が１／５５の曲面に点Ｂを付し、曲率が１／１００の曲面に点Ｃを付している。そのため、傾斜角度が大きくなると、セカンダリディスク１２と当接する当接部４０ａの曲率は１／１００、１／５５、１／３４の順に変更される。

傾斜角度が大きくなると、接触箇所の曲面の曲率が大きくなるので、接触箇所の面積は小さくなり、円形に近い形状となる。なお、トルク伝達接触部も同様に傾斜角度が大きくなると、トルク伝達接触部の面積は小さくなり、円形に近い形状となる。

付勢部４５は、図８に示すようにバネ６０と、固定部６１とを備える。図８は付勢部４５と保持部４１および押付ローラ４０との関係を示す概略図である。

バネ６０は、一方の端部がディスク１１、１２側の保持部４１に連結し、もう一方の端部が固定部６１に連結する。固定部６１は第１支持部４３、または第２支持部４４に固定されており、押付ローラ４０と共に軸心連結線Ｏ方向に移動する。

付勢部４５は、保持部４１および押付ローラ４０を入力軸１０側へ引っ張る張力を保持部４１および押付ローラ４０に常にかけている。これにより、保持部４１および押付ローラ４０には、押付ローラシャフト４２の軸心を中心にした回転方向の力がかかり、保持部４１および押付ローラ４０は全体的に出力軸１４側へ倒れる。

押付ローラ４０による推力が小さい場合には、付勢部４５は押付ローラ４０および保持部４１の入力軸１０側への回動を規制する引っ張り側ストッパー（図示せず）に当接している。この状態であっても、押付ローラ４０の当接部４０ａとサイドディスク１２ｂとの接触箇所が押付ローラシャフト４２の軸心からサイドディスク１２ｂへ降ろした垂線よりも、出力軸１４側に位置するようにストッパーは設けられる。そのため、一対の押付ローラ４０によってプライマリディスク１１およびセカンダリディスク１２を挟持押圧する場合に、押付ローラ４０がプライマリディスク１１およびセカンダリディスク１２から受ける反力によって押付ローラ４０および保持部４１にはバネ６０によって発生する第１のモーメントとは逆向きの第２のモーメントが発生する。

押付ローラ４０の推力が大きくなるにつれて第２のモーメントが大きくなり、押付ローラ４０および保持部４１は、押付ローラシャフト４２の軸心を中心に回転し、傾斜角度が小さくなる。そして第１のモーメントと第２のモーメントとが釣り合う位置に押付ローラ４０および保持部４１は保持される。傾斜角度が小さくなると、サイドディスク１２ｂに当接する押付ローラ４０の当接部４０ａの曲率は小さくなり、押付ローラ４０とサイドディスク１２ｂとの接触面積は大きくなる。つまり、押付ローラ４０による推力が大きくなると、押付ローラ４０とサイドディスク１２ｂとの接触面積、およびトルク伝達接触部の面積は大きくなる。これにより、押付ローラ４０による推力が大きくなっても、接触箇所、およびトルク伝達接触部の単位面積あたりの圧力が高くなることを抑制することができる。

第１ローラフォロア４７は、図６Ａに示すように第２支持部４４と連結する第２シャフト５６が内周孔４７ａに挿入され、後述するクランプアーム６６のディスク１１、１２側の側面６７ａ、６８ａに当接して転動する。エンジン２側から変速機３を見た場合に、第１ローラフォロア４７の位置と、一対の押付ローラ４０によって形成されるトルク伝達接触部の位置とは、押付ローラシャフト４２の延設方向において略一致している。

第２支持部４４に連結する端部とは反対側の第２シャフト５６の端部は、ローラフォロアサポートブロック４８に形成された孔４８ａに挿入される。孔４８ａは、入力軸１０の軸線方向に沿って形成される小判形の孔である。ローラフォロアサポートブロック４８は孔４８ａに沿って第２シャフト５６を入力軸１０の軸線方向に摺動可能に支持する。また、ローラフォロアサポートブロック４８は、軸心連結線Ｏ方向に延びる第１シャフト３８を介してブラケット３７に連結しており、ブラケット３７の移動に応じて軸心連結線Ｏ方向に移動する。

ディスククランプ機構３１は、アームシャフト６５と、クランプアーム６６とを備える。

アームシャフト６５は、軸心連結線Ｏ、および入力軸１０に対して垂直な方向に延びる円柱状の部材である。アームシャフト６５は、その軸心が、入力軸１０の軸心と直交し、かつ図６Ａに示すように入力軸１０の軸方向におけるプライマリディスク１１の中心と重なるように設けられる。

クランプアーム６６は、フロントクランプアーム６７と、リアクランプアーム６８とにより一対のアームとして構成される。

フロントクランプアーム６７は、図３に示すように略Ｌ字状となる板状部材である。フロントクランプアーム６７は一方の端部側でアームシャフト６５に回動可能に支持されている。フロントクランプアーム６７のもう一方の端部は、後述する挟持力調整機構３２の係合部７２が形成されている。フロントクランプアーム６７は、図６Ａに示すようにディスク１１、１２側の側面６７ａ（板状部材の厚みを形成する面）が第１ローラフォロア４７に当接する。

リアクランプアーム６８は、図３に示すように略Ｌ字状となる板状部材である。リアクランプアーム６８は一方の端部側でアームシャフト６５に回動可能に支持されている。リアクランプアーム６８のもう一方の端部は、後述する挟持力調整機構３２のケース７０に連結する。リアクランプアーム６８は、図６Ａに示すようにディスク１１、１２側の側面６８ａ（板状部材の厚みを形成する面）が第１ローラフォロア４７に当接する。

フロントクランプアーム６７およびリアクランプアーム６８は、アームシャフト６５によってそれぞれ回動可能に支持されており、クランプアーム６６は、挟持力調整機構３２によって発生する挟持力によってアームシャフト６５を支点として回動し、一対の押付ローラ機構３０を駆動してディスク１１、１２の挟持力を調整する。

挟持力調整機構３２は、図３に示すようにケース７０と、第２軸部７１と、係合部７２と、回動部７３と、圧縮バネ７４と、第２アクチュエータ（図示せず）とを備える。

ケース７０は、リアクランプアーム６８の端部に連結する。ケース７０は回動部７３の一部を収容し、第２軸部７１が取り付けられる。

第２軸部７１は、アームシャフト６５の軸心と平行な軸心を有する円柱状の部材である。第２軸部７１は、ケース７０に取り付けられ、回動部７３を軸心連結線Ｏ方向に対して回動可能に支持する。第２軸部７１とケース７０との間には隙間が設けられる。この隙間によって寸法公差、部品のバラツキなどの影響を吸収し、クランプアーム６６によって一対の押付ローラ機構３０をバランス良く挟持することができる。

係合部７２は、フロントクランプアーム６７の端部に形成され、同端部からリアクランプアーム６８側に延びる連結部７５と、連結部７５のリアクランプアーム６８側の端部から第２軸部７１を囲繞するように延びる曲面部７６とを備える。曲面部７６は、第２軸部７１の軸心を中心とした円弧状の外周壁を有する。曲面部７６の外周壁には、回動部７３の第２ローラフォロア７９が接触して転動する。

回動部７３は、図９Ａ、図９Ｂに示すように、回転ボディ７７と、回転伝達ブロック７８と、第２ローラフォロア７９とを備える。回転ボディ７７は、第１ボディ８０と、第２ボディ８１とを備える。図９Ａは、図２のIX-IX断面図である。図９Ｂは図９ＡのX−X断面における概略図である。

第１ボディ８０は、第２軸部７１を挟むように延びる２枚の第１板状部材８０ａの一方の端部同士を第１折曲部８０ｂによって連結して構成され、第２軸部７１を挟んだ略Ｕ字状となる。第１板状部材８０ａは、第２軸部７１の外周壁に当接し、第２軸部７１によって回動可能、且つ第１板状部材８０ａの延設方向に沿って摺動可能に支持される。第１ボディ８０は、第１折曲部８０ｂとは反対側の端部に圧縮バネ７４の一方の端部を支持するストッパー８２を備える。

回転伝達ブロック７８は、第２軸部７１が貫通し、第２軸部７１によって回動可能に支持される。回転伝達ブロック７８は、圧縮バネ７４のストッパー８２によって支持される端部とは反対側の端部を支持する。

第２ボディ８１は、図９Ｂに示すように、第２軸部７１の軸方向で曲面部７６を挟むように同軸方向と直交する方向に延びる２枚の第２板状部材８１ａの一方の端部同士を第２折曲部８１ｂによって連結して構成され、略Ｕ字状となる。第２折曲部８１ｂは、第１ボディ８０の第１折曲部８０ｂに対して直交して接合している。第２折曲部８１ｂは、回転伝達ブロック７８と当接しており、回転ボディ７７が第２軸部７１から圧縮バネ７４方向へ移動することを防止するストッパーとして機能する。第２板状部材８１ａには、回動部７３を第２アクチュエータ（図示せず）によって回動させるための第３シャフト８３が貫通しており、回転ボディ７７は、第３シャフト８３が回動すると第２ローラフォロア７９と一体となって第２軸部７１の軸心を中心に回動する。

［推力調整機構の作動説明］
圧縮バネ７４は、一方の端部が回転伝達ブロック７８に支持され、もう一方の端部が第１ボディ８０のストッパー８２に支持されている。回転伝達ブロック７８はケース７０に取り付けられた第２軸部７１に回動可能に支持されている。そのため、回転ボディ７７は、圧縮バネ７４の復元力によって、常に第２軸部７１からストッパー８２に向かう向きに付勢されている。しかし、第２軸部７１に対して圧縮バネ７４とは反対側に位置する第２ボディ８１の第２折曲部８１ｂが回転伝達ブロック７８に当接しているので、第２軸部７１から圧縮バネ７４方向への回転ボディ７７の移動は規制される。

第２ローラフォロア７９は、内周孔７９ａに係合する第３シャフト８３によって支持され、２つの第２板状部材８１ａ間に設けられる。第２ローラフォロア７９は曲面部７６の円弧状の外周壁に当接して転動する。第２ローラフォロア７９は第３シャフト８３を介して第２のアクチュエータによって第２軸部７１の軸心を回転ボディ７７と一体となって回動し、圧縮バネ７４によって常に第２軸部７１に向けて付勢されている。

以上のような構成を有する挟持力調整機構３２は、第２ローラフォロア７９を第２軸部７１の軸心を中心に回動させることで、圧縮バネ７４によって第２ローラフォロア７９を第２軸部７１に向けて付勢する力の方向を変更する。これにより、フロントクランプアーム６７をリアクランプアーム６８側へ押す力、すなわち一対の押付ローラ機構３０を挟持する挟持力を変更する。

ここで、第２ローラフォロア７９の位置と、一対の押付ローラ機構３０を挟持する挟持力との関係について図１０Ａ、図１０Ｂを用いて説明する。図１０Ａ、図１０Ｂは、第２ローラフォロア７９の位置と、一対の押付ローラ機構３０を挟持する挟持力との関係を示す図である。

第２ローラフォロア７９が連結部７５から遠い箇所にあり、圧縮バネ７４によって第２ローラフォロア７９を第２軸部７１に向けて付勢する力の向きが、図１０Ａに示すように軸心連結線Ｏと平行となる場合には、第２ローラフォロア７９によってフロントクランプアーム６７をリアクランプアーム６８側へ押す力、すなわちクランプアーム６６によって一対の押付ローラ機構３０を挟持する挟持力も微小、またはゼロとなる。以下において、この状態を回動部７３の基準位置とし、第２ローラフォロア７９が基準位置から回動する角度を旋回角と言い、連結部７５側へより回動することを第２ローラフォロア７９の旋回角が大きいと言う。

第２ローラフォロア７９の旋回角が大きくなると、圧縮バネ７４によって第２ローラフォロア７９を第２軸部７１に向けて付勢する力の向きが変わり、第２ローラフォロア７９によってフロントクランプアーム６７をリアクランプアーム６８側へ押す力が大きくなり、クランプアーム６６によって一対の押付ローラ機構３０を挟持する挟持力が大きくなる。

そして、図１０Ｂに示すように第２ローラフォロア７９が連結部７５に接触すると、クランプアーム６６によって一対の押付ローラ機構３０を挟持する挟持力が最大となる。ここで、旋回角とクランプアーム６６による挟持力との関係を図１１に示す。旋回角が大きくなると挟持力が大きくなるが、所定旋回角よりも大きくなると、旋回角の増加量に対する挟持力の増加量が小さくなることがわかった。そのため、本実施形態では、第２ローラフォロア７９の最大旋回角を図１１における所定旋回角とした。第２ローラフォロア７９が連結部７５と接触する旋回角が最大旋回角となり、連結部７５は第２ローラフォロア７９の回動を規制するストッパーとして機能する。

ＡＴＣＵ８には、図１に示すように第１アクチュエータ３３によるねじ軸３６の操作量を検出するモータ回転センサ１００からの信号と、変速機３の入力軸１０の回転速度を検出する第１回転速度センサ１０１からの信号と、変速機３の出力軸１４の回転速度を検出する第２回転速度センサ１０２からの信号と、変速機３に供給される潤滑油の温度を検出する油温センサ１０３からの信号と、第２ローラフォロア７９の旋回角を検出する角度センサ１０４からの信号と、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ１０５からの信号と、シフトレバーの位置を検出するインヒビタスイッチ１０６からの信号と、エンジン２の制御を司るＥＣＵ（図示せず）からの入力トルクに関した信号とが入力される。

ＡＴＣＵ８は、入力される信号に基づいて電動モータ３４、挟持力調整機構３２の第２アクチェエータを制御する。ＡＴＣＵ８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどによって構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵが読み込むことで、ＡＴＣＵ８の機能が発揮される。

［リバース機構］
シフトレバーがＲレンジに操作され、車両を後退させる場合には、まず挟持力調整機構３２による挟持力を小さくし、押付ローラ４０による推力を小さくし、トルク伝達接触部が形成されないようにする。これによりプライマリディスク１１からセカンダリディスク１２へのトルク伝達が遮断される。そして、シンクロ機構１９のカップリングスリーブ１９ａを移動させてリバースギア１６と入力軸１０とを締結する。これにより、入力軸の回転をシンクロ機構１９、リバースギア１６、リバースアイドラギア１７、出力軸１４の順に伝達し、車両を後退させる。

［パーキング機構］
シフトレバーがＰレンジに操作され、車両を停車させる場合には、シンクロ機構１９のカップリングスリーブ１９ａを移動させてリバースギア１６と入力軸１０とを締結する。これにより、出力軸１４の回転可能な方向は押付ローラ４０によってトルク伝達接触部を形成した場合の回転方向とは逆方向となる。そして、一対の押付ローラ４０によってプライマリディスク１１およびセカンダリディスク１２を挟持押圧してトルク伝達接触部を形成する。これにより、セカンダリディスク１２の回転可能な方向は押付ローラ４０によってトルク伝達接触部を形成した場合の回転方向となる。このようにシフトレバーがＰレンジに操作された場合には、リバースギア１６を締結し、かつ押付ローラ４０でディスク１１、１２を挟持押圧してトルク伝達接触部を形成し、変速機３をインターロックする。このようにして車両の移動を防止することができる。

シフトレバーがＰレンジに操作され、車両を停車させる場合には、押付ローラ機構３０は、変速比が最Ｌｏｗとなる位置でプライマリディスク１１およびセカンダリディスク１２を挟持押圧し、挟持力調整機構３２によって発生させる挟持力は最大とする。これにより、ブレーキ力を大きくすることができる。

次に本実施形態の作用について説明する。

［変速を行っていない場合の押付ローラ４０の動き］
変速機３で変速を行っていない場合の押付ローラ４０の動きについて図１２Ａ、図１２Ｂを用いて説明する。

第２支持部４４側の押付ローラシャフト４２の端部４２ｂは球形状となっており、ニードルベアリング５４、サポートブロック４６を介して第２支持部４４に支持されている。また、第１支持部４３側の押付ローラシャフト４２の端部４２ａは軸心連結線Ｏ方向に所定の隙間を設けてニードルベアリング５３を介して第１支持部４３に支持されている。このように押付ローラシャフト４２、および押付ローラ４０は、第１支持部４３と第２支持部４４とによって軸心連結線Ｏ方向に傾動可能に支持されている。

通常、押付ローラ機構３０がディスク重合領域の或る位置に留まっている場合、つまりは変速中ではない場合には、図１２Ａに示すように押付ローラ４０を回転可能に支持する第１軸部５７の軸心は軸心連結線Ｏに一致している。しかし、押付ローラシャフト４２は、第１支持部４３および第２支持部４４によって傾動可能に支持されているので、図１２Ｂに示すように第１軸部５７の軸心が軸心連結線Ｏに対して傾斜することがある。この状態が維持されると、押付ローラ機構３０にかかる負荷が大きくなり、押付ローラ機構３０が劣化するおそれがある。

図１２Ｂの状態になった場合には、押付ローラ４０にはセカンダリディスク１２の接線方向となる実線の矢印で示すようにセカンダリディスク１２との摩擦力が発生する。実線の矢印で示す摩擦力は、押付ローラ４０の軸線に直交する方向の破線の矢印で示す力に分解することができ、破線矢印Ａの力により押付ローラ４０は回転し、破線矢印Ｂの力により押付ローラ４０にはモーメントが発生し、押付ローラ４０は元の位置に戻ろうとする。このように押付ローラ４０の回転中心となる軸心が軸心連結線Ｏに対して傾斜した場合には、押付ローラ４０には元の位置に戻ろうとする力が発生し、押付ローラ４０は軸心が軸心連結線Ｏに一致するように押付ローラシャフト４２とともに移動し、押付ローラ４０は軸心が軸心連結線Ｏに一致する図１２Ａの状態に自動的に戻る。

［変速を行う場合の押付ローラ４０の動き］
変速機３で変速を行う場合の押付ローラ４０の動きについて説明する。

変速機３は、一対の押付ローラ４０を軸心連結線Ｏに沿って移動させ、ディスク重合領域におけるトルク伝達接触部の形成場所を変更することで、変速比を連続して変更する無段変速を実現する。

押付ローラ４０が入力軸１０側にある場合には、入力軸１０からトルク伝達接触部までの距離が短く、出力軸１４からトルク伝達接触部までの距離が長い。そのため、プライマリディスク１１の回転速度に対してセカンダリディスク１２の回転速度が遅くなり、変速比は大きくなる。押付ローラ４０が出力軸１４側へ移動すると、入力軸１０からトルク伝達接触部までの距離が長くなり、出力軸１４からトルク伝達接触部までの距離が短くなる。そのため、プライマリディスク１１の回転速度に対してセカンダリディスク１２の回転速度が徐々に速くなり、変速比は小さくなる。このように一対の押付ローラ４０が軸心連結線Ｏに沿って入力軸１０側から出力軸１４側へ移動すると、変速比がＬｏｗ（変速比大）からＨｉｇｈ（変速比小）へ変更される。

変速は、第２支持部４４を第１アクチュエータ３３によって軸心連結線Ｏ方向に移動させて実行される。押付ローラ４０および第１支持部４３は第２支持部４４の移動が押付ローラシャフト４２を介して伝達され、第２支持部４４の移動に伴って第２支持部４４に追従して軸心連結線Ｏ方向に移動する。第２支持部４４はプライマリディスク１１の回転方向において押付ローラ４０よりも上流側に位置し、第１支持部４３はプライマリディスク１１の回転方向において押付ローラ４０よりも下流側に位置している。

変速比をＨｉｇｈ側へ変速させる場合について図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃを用いて説明する。

変速機３の変速比が或る値となっている状態（図１３Ａ）から第１アクチュエータ３３によって図１３Ｂに示すように第２支持部４４を出力軸１４側へ移動させると、第１支持部４３に設けた隙間の作用によって、まず押付ローラシャフト４２が傾斜し、それによって押付ローラ４０にモーメントが生じて、モーメントの作用によって押付ローラ４０が移動を開始する。押付ローラ４０には実線で示すようにセカンダリディスク１２との摩擦力が発生する。実線の矢印で示す摩擦力は、押付ローラ４０が傾斜すると破線の矢印で示す力に分解することができる。破線矢印Ｂの力により押付ローラ４０にはモーメントが発生し、押付ローラ４０は出力軸１４側に向けて移動する。つまり、押付ローラ４０は、変速時に傾斜すると、押付ローラ４０自体に出力軸１４側へ移動する力が発生し、押付ローラ４０は第２支持部４４の移動に追従して出力軸１４側へ移動する。

第１アクチュエータ３３により目標変速比となる位置まで第２支持部４４が移動すると第２支持部４４は停止する。第２支持部４４が停止すると、第１支持部４３に設けた隙間の作用によって、まず押付ローラシャフト４２が傾斜し図１２Ｂに示すような状態となり、それによって押付ローラ４０にモーメントが生じて、モーメントの作用によって押付ローラ４０が移動を開始し、その後、押付ローラ４０を回転可能に支持する第１軸部５７の軸心と軸心連結線Ｏとが一致し、図１３Ｃに示すように押付ローラ４０は目標変速比を実現する位置に保持される。

変速機３をＬｏｗ側へ変速させる場合についても、Ｈｉｇｈ側へ変速させる場合と同様に、押付ローラ４０は第２支持部４４の移動に伴って第２支持部４４の移動に追従する力が押付ローラ４０で発生する。

このように、押付ローラ機構３０を移動させて変速を行う場合には、第２支持部４４を第１アクチュエータ３３によって軸心連結線Ｏ方向に移動させて押付ローラ４０を傾斜させると、第２支持部４４の移動方向に押付ローラ４０を移動させる力が押付ローラ４０自体で発生する。そのため、小さい力を第１アクチュエータ３３によって第２支持部４４に与えることで、変速機３は変速する。

［同一入力トルク時の推力］
同一入力トルク時の推力について説明する。

押圧機構１３は、アームシャフト６５の軸心が軸心連結線Ｏに対して垂直な方向に延び、入力軸１０の軸心と直交し、且つ２枚のプライマリディスク１１の隙間の中央に位置するようにディスククランプ機構３１を設けている。そのため、押付ローラシャフト４２の軸心が軸心連結線Ｏに対して垂直になる場合には、入力軸１０の軸心からトルク伝達接触部までの距離、具体的にはトルク伝達接触部の中心までの距離と、アームシャフト６５の軸心からクランプアーム６６による第１ローラフォロア４７の挟持位置までの距離、具体的には２つの第１ローラフォロア４７の軸心を結ぶ線までの距離とが等しくなる。

ディスククランプ機構３１は、アームシャフト６５を支点として押付ローラ機構３０を挟持している。挟持力調整機構３２によるクランプアーム６６の挟持力が一定の場合には、例えばアームシャフト６５の軸心から押付ローラ機構３０の第１ローラフォロア４７までの距離が２倍になると、一対の押付ローラ機構３０を挟持する挟持力、すなわち押付ローラ４０による推力は１／２倍となる。

そのため、例えば入力軸１０からトルク伝達接触部の中心までの距離が２倍となるように変速比を変更する場合には、アームシャフト６５の軸心から第１ローラフォロア４７までの距離も２倍となり、押付ローラ４０による推力は１／２倍となる。この場合、入力軸１０の同一入力トルク時の推力は、変速比に応じたものとなる。

［押圧機構１３による推力制御］
次に押圧機構１３による推力制御について説明する。

押圧機構１３は、押付ローラ機構３０の軸心連結線Ｏ方向における位置、および挟持力調整機構３２の第２ローラフォロア７９の旋回角を変更することで、一対の第１ローラフォロア４７を挟持する挟持力を変更し、押付ローラ４０による推力を変更する。

一対の押付ローラ機構３０によって形成されるトルク伝達接触部の中心ではプライマリディスク１１の周速と、セカンダリディスク１２の周速とが等しく、位置ベクトルの向きも等しい。しかし、トルク伝達接触部の中心からずれると、プライマリディスク１１の周速と、セカンダリディスク１２の周速とが異なり、または位置ベクトルの向きが異なる。そのため、トルク伝達接触部ではこれらの要因によって、トルク伝達のロスとなるスピンロスが生じる。

また、トルク伝達のロスとなるスピンロスは、押付ローラ４０とセカンダリディスク１２のサイドディスク１２ｂとの間でも生じている。

本実施形態では、押付ローラ４０とセカンダリディスク１２のサイドディスク１２ｂとの間のスピンロスを押付ローラ４０を出力軸１４側に傾斜させることで低減し、トルク伝達接触部におけるスピンロスを挟持力調整機構３２によって推力を調整することで低減する。

ここではまず、押付ローラ４０を傾斜させることによる作用について説明し、その後、挟持力調整機構３２によって推力を調整することによる作用について説明する。

［押付ローラ４０の傾斜について］
押付ローラ４０とセカンダリディスク１２のサイドディスク１２ｂとの間のスピンロスを低減するために、押付ローラ４０は押付ローラ４０の回転中心となる保持部４１の第１軸部５７の軸心が軸心連結線Ｏに対して傾斜するように設けられている。

図１４に示すように第１軸部５７の軸心を延長した線がセカンダリディスク１２の表面上のサイドディスク１２ｂの回転中心Ｐと交差する場合には、トルク伝達接触部の中心Ａ、中心Ａにおける押付ローラ４０の回転半径ＡＡ’とし、中心Ａよりも出力軸１４側における当接箇所Ｂ、当接箇所Ｂにおける押付ローラ４０の回転半径ＢＢ’とすると、△ＰＡＡ’と△ＰＢＢ’とは相似形となる。これにより、ＰＡとＰＢとの比率と、ＡＡ’とＢＢ’との比率が等しくなり、トルク伝達接触部の中心Ａにおけるセカンダリディスク１２の周速と押付ローラ４０の周速が等しくなり、当接箇所Ｂにおけるセカンダリディスク１２の周速と押付ローラ４０の周速とが等しくなる。このような場合にはセカンダリディスク１２と押付ローラ４０との間のスピンロスは発生しない。当接箇所ＡＢ間が直線であればスピンロスは発生しないが、当接箇所ＡＢ間が曲率の変化する曲線形状の場合は、若干スピンロスは発生する。

押付ローラ４０を傾斜させた場合でも、第１軸部５７の軸心を延長した線が点Ｐと交差しない場合には、セカンダリディスク１２と押付ローラ４０との間でスピンロスが発生するが、第１軸部５７の軸心と軸心連結線Ｏとを平行にする場合と比較してスピンロスを低減することができる。

押付ローラ４０の傾斜角度は、望ましくは、第１軸部５７の軸心を延長した線が点Ｐと交差するように設けるようにするのがよい。

［挟持力調整機構３２による推力調整］
（第２ローラフォロア７９が基準位置にある場合）
第２ローラフォロア７９が基準位置にある場合には、圧縮バネ７４によって第２ローラフォロア７９を第２軸部７１に向けて付勢する力の向きが、軸心連結線Ｏと平行となり、挟持力調整機構３２によってフロントクランプアーム６７をリアクランプアーム６８側に押す力は微小、またはゼロとなる。クランプアーム６６は、ディスク１１、１２側の側面６７ａ、６８ａによって押付ローラ機構３０の第１ローラフォロア４７と当接し、第１ローラフォロア４７を挟持している。そのため、第２ローラフォロア７９によってフロントクランプアーム６７をリアクランプアーム６８側に押す力が微小、またはゼロになると、第１ローラフォロア４７を挟持する挟持力も小さくなる。

押付ローラ機構３０は、ガイドブロック４９に回動軸５２を介して回動可能に支持されており、回動軸５２を支点として第１ローラフォロア４７にかかる挟持力によって推力を発生させている。第１ローラフォロア４７を挟持する挟持力が小さい場合には、押付ローラ機構３０をディスク１１、１２側へ回動させる力が小さく、トルク伝達接触部は形成されず、入力軸１０から出力軸１４へ回転は伝達されない。

第２ローラフォロア７９が基準位置にある場合には、トルク伝達接触部が形成されていないので、押付ローラ機構３０を軸線連結線に沿って容易に移動することができる。そのため、変速比が最Ｌｏｗとなる前に車両が停車した場合に、次回の発進に備えて変速比が最Ｌｏｗとなる位置まで押付ローラ４０を移動させるＬｏｗ戻し制御を実行する場合でも容易に押付ローラ４０を最Ｌｏｗとなる位置まで戻すことができる。

なお、基準位置から連結部７５側とは反対側、つまり旋回角が小さくなるように第２ローラフォロア７９を回動させると、圧縮バネ７４によって第２ローラフォロア７９を第２軸部７１に向けて付勢する力によってフロントクランプアーム６７をリアクランプアーム６８から離す方向に力がはたらく。確実にトルク伝達接触部が形成されないようにするために、第２ローラフォロア７９を基準位置から連結部７５側とは反対側に回転させてもよい。

なお、押付ローラ４０は、付勢部４５によって第１のモーメントが発生しており、押付ローラ４０は出力軸１４側に傾斜し、ストッパーによって傾斜角が維持されている。

（第２ローラフォロア７９の旋回角が大きくなる場合）
第２ローラフォロア７９の旋回角が大きくなると、フロントクランプアーム６７をリアクランプアーム６８側に押す力が大きくなる。そのため、クランプアーム６６によって第１ローラフォロア４７を挟持する挟持力が大きくなる。クランプアーム６６は、アームシャフト６５を支点とし、アームシャフト６５とは反対側に位置する端部を力点として第１ローラフォロア４７を挟持するので、小さい力で第１ローラフォロア４７を挟持することができる。

第２ローラフォロア７９が転動する曲面部７６の曲面は第２軸部７１の軸心を中心とした円弧形状に形成されており、第２ローラフォロア７９は第２軸部７１の軸心を中心として回動するので、第２ローラフォロア７９の位置によらず、圧縮バネ７４の長さはほとんど変わらない。そのため、圧縮バネ７４によって第２ローラフォロア７９を第２軸部７１に向けて付勢する力の大きさをさほど変えずに、力の向きを変更することで、一対の第１ローラフォロア４７を挟持する挟持力を変更することができる。従って、第２ローラフォロア７９を小さい力によって移動させることができる。

第１ローラフォロア４７を挟持する挟持力が大きくなると、押付ローラ機構３０は回動軸５２の軸心を中心にディスク１１、１２側へ回動する。

押付ローラ機構３０は、回動軸５２の軸心を中心にディスク１１、１２側へ回動すると、押付ローラ４０によってセカンダリディスク１２のサイドディスク１２ｂをセンターディスク１２ａ側へ弾性変形させてサイドディスク１２ｂとプライマリディスク１１のディスク１１ａとを接触させる。さらに押付ローラ機構３０は、プライマリディスク１１のディスク１１ａをセンターディスク１２ａ側へ弾性変形させてプライマリディスク１１のディスク１１ａとセンターディスク１２ａとを接触させる。これにより、トルク伝達接触部が形成され、入力軸１０から出力軸１４へ回転が伝達される。

押付ローラ機構３０は、押付ローラシャフト４２の一方の端部４２ａ側に設けた回動軸５２を支点とし、押付ローラシャフト４２のもう一方の端部４２ｂ側に設けられた第１ローラフォロア４７を力点として推力を発生させる。そのため、小さい力で一対の押付ローラ４０によってプライマリディスク１１とセカンダリディスク１２とを接触させてトルク伝達接触部を形成し、入力軸１０から出力軸１４へ回転を伝達することができる。

第２ローラフォロア７９の旋回角が大きくなると、押付ローラ機構３０は回動軸５２の軸心を中心にディスク１１、１２側へより回動し、押付ローラ４０による推力は大きくなる。

トルク伝達接触部の面積を小さくし、トルク伝達接触部の形状を円形に近づけることでトルク伝達接触部におけるスピンロスを低減することができる。しかし、トルク伝達接触部の面積を小さくすると、押付ローラ４０による推力が大きくなった場合に、接触箇所の単位面積あたりの圧力が高くなり、プライマリディスク１１、セカンダリディスク１２、または押圧機構１３が劣化するおそれがある。そこで、押付ローラ４０の傾斜角度を調整してスピンロスを低減しつつ、プライマリディスク１１、セカンダリディスク１２、または押圧機構１３の劣化を抑制する。

押付ローラ４０は、付勢部４５によって第１のモーメントが発生している。また、押付ローラ４０はディスク１１、１２から反力を受け、ディスク１１、１２の反力によって第１のモーメントとは逆向きの第２のモーメントが発生している。押付ローラ４０は、第１のモーメントと第２のモーメントとが釣り合う位置で保持される。第１のモーメントは付勢部４５によって発生するので、バネ６０の長さによって第１のモーメントの大きさは変化する。一方、第２のモーメントの大きさはディスク１１、１２から受ける反力、つまり推力によって変化する。

推力が小さい場合には、第２のモーメントが小さいので、付勢部４５によってディスク１１、１２側の押付ローラ４０は入力軸１０側に引っ張られ、押付ローラ４０の傾斜角度は大きくなる。そのため、当接部４０ａとサイドディスク１２ｂとの接触面積は小さく、円形に近い形状となる。また、トルク伝達接触部も面積は小さく、円形に近い形状となる。そのため、トルク伝達接触部におけるスピンロスは小さくなる。

推力が大きくなると、第２のモーメントが大きくなり、押付ローラ４０の傾斜角度は小さくなる。傾斜角度が小さくなるとセカンダリディスク１２のサイドディスク１２ｂに当接する当接部４０ａの曲率が小さくなり、押付ローラ４０とサイドディスク１２ｂとの接触面積は大きくなる。そのため、推力が大きくなっても、接触面積、およびトルク伝達接触部の単位面積あたりの圧力が高くなることを抑制することができ、押付ローラ４０またはディスクの劣化を抑制することができる。

（変速比制御）
次に電動モータ３４による変速比制御について図１５のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１００では、ＡＴＣＵ８は、第２回転速度センサ１０２からの信号に基づいて車速を算出する。

ステップＳ１０１では、ＡＴＣＵ８は、ＥＣＵからの信号に基づいて変速機３への入力トルクを算出する。

ステップＳ１０２では、ＡＴＣＵ８は、車速、入力トルクに基づいて予め設定したマップなどを用いて目標変速比を算出する。

ステップＳ１０３では、モータ回転センサ１００からの信号に基づいて実変速比を算出する。

ステップＳ１０４では、ＡＴＣＵ８は、目標変速比と実変速比との偏差を算出する。

ステップＳ１０５では、ＡＴＣＵ８は、偏差に応じた押付ローラ機構３０の移動量、つまり電動モータ３４の操作量となるステップ数を算出する。

ステップＳ１０６では、ＡＴＣＵ８は、電動モータ３４の回転軸の回転をステップ数に基づいて制御する。偏差が正の値である場合には、変速比をＬｏｗ側へ変更するダウンシフトであるので電動モータ３４は押付ローラ機構３０を入力軸１０側に移動させる。偏差が負の値である場合には、変速比をＨｉｇｈ側へ変更するアップシフトであるので電動モータ３４は押付ローラ機構３０を出力軸１４側に移動させる。偏差がゼロである場合に、変速が行われないので、電動モータ３４は押付ローラ機構３０を現在の位置に保持する。なお、ステップ数に上限値を設けても良い。

以上の制御により、押付ローラ機構３０の軸心連結線Ｏ方向への移動が制御され、目標変速比に応じた変速が実行される。

（推力制御）
挟持力調整機構３２の推力制御について図１６のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ２００では、ＡＴＣＵ８は、目標変速比を算出する。目標変速比の算出方法はステップＳ１００からステップＳ１０２と同じ方法である。

ステップＳ２０１では、ＡＴＣＵ８は、モータ回転センサ１００からの信号に基づいて実変速比を算出する。

ステップＳ２０２では、ＡＴＣＵ８は、目標変速比と実変速比との偏差を算出する。

ステップＳ２０３では、ＡＴＣＵ８は、偏差がゼロであるかどうか判定する。偏差がゼロの場合にはステップＳ２０４へ進み、偏差がゼロではない場合にはステップＳ２０５へ進む。

ステップＳ２０４では、ＡＴＣＵ８は、安全率を１．０に設定する。

ステップＳ２０５では、ＡＴＣＵ８は、安全率を１．１に設定する。

ステップＳ２０６では、ＡＴＣＵ８は、目標スリップ率を算出する。スリップ率は、入力回転速度に対するプライマリディスク１１とセカンダリディスク１２との滑り量の割合である。図１７を用いて目標スリップ率算出制御について説明する。

ステップＳ３００では、ＡＴＣＵ８は、油温センサからの信号に基づいて変速機３に供給される油の油温を算出する。

ステップＳ３０１では、ＡＴＣＵ８は油温と目標変速比とに基づいて図１８に示すマップから目標スリップ率を算出する。目標スリップ率は、変速比がＬｏｗ側となるほど大きくなり、油温が高くなるほど大きくなる。

図１９にスリップ率と、入力軸１０から出力軸１４へのトルク伝達率との関係を示す。図１９に示すように多少のスリップがある場合に入力軸１０から出力軸１４へのトルク伝達率が高いことがわかった。これは、変速機３は、プライマリディスク１１とセカンダリディスク１２とを接触させてトルク伝達接触部を形成することで、入力軸１０から出力軸１４へトルクを伝達するものであり、トルク伝達接触部においては、プライマリディスク１１がセカンダリディスク１２を引きずることでトルクが伝達されるからである。そのため、トルク伝達接触部ではプライマリディスク１１とセカンダリディスク１２との間で滑りを発生させてトルクを伝達することができる領域の割合を大きくすることが望ましい。また、スリップ率は変速比がＬｏｗ側となる方がＨｉｇｈ側となる場合よりもスリップ率を高くした方がトルク伝達率が高いことがわかった。

本実施形態では、目標スリップ率を図１９に基づいてトルク伝達率が高くなる範囲で予め設定し、図１８に基づくマップに基づいて算出する。このようにして目標スリップ率が算出される。目標スリップ率は、図１９に示すトルク伝達開始スリップ率よりも高い値に設定される。トルク伝達開始スリップ率は、変速比が最Ｌｏｗの場合であってもトルク伝達可能なる値である。

図１６に戻り、ステップＳ２０７では、実スリップ率を算出する。ここで、実スリップ率を算出するスリップ率算出制御について図２０に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ４００では、ＡＴＣＵ８は、第２回転速度センサ１０２からの信号に基づいて出力軸１４の回転速度を算出する。

ステップＳ４０１では、ＡＴＣＵ８は、第１回転速度センサ１０１からの信号に基づいて入力軸１０の回転速度を算出する。

ステップＳ４０２では、ＡＴＣＵ８は、モータ回転センサ１００からの信号に基づいて実変速比を算出する。

ステップＳ４０３では、ＡＴＣＵ８は、式（１）に基づいて実スリップ率を算出する。

（数１）
実スリップ率＝（（入力軸１０の回転速度×実変速比）−出力軸１４の回転速度）／入力軸１０の回転速度・・・（１）

このようにして実スリップ率が算出される。

図１６に戻り、ステップＳ２０８では、ＡＴＣＵ８は、目標スリップ率と実スリップ率との偏差をスリップ偏差として算出する。

ステップＳ２０９では、ＡＴＣＵ８は、スリップ偏差がゼロであるかどうか判定する。そして、スリップ偏差がゼロではない場合にはステップＳ２１０へ進み、スリップ偏差がゼロの場合にはステップＳ２１３へ進む。

ステップＳ２１０では、ＡＴＣＵ８は、スリップ偏差がゼロよりも大きいかどうか判定する。そして、スリップ偏差がゼロよりも大きい場合にはステップＳ２１１へ進み、スリップ偏差がゼロよりも小さい場合にはステップＳ２１２へ進む。

ステップＳ２１１では、ＡＴＣＵ８は、推力定数を「−Ｋｐ」に設定する。Ｋｐは予め設定された値であり、正の値である。

ステップＳ２１２では、ＡＴＣＵ８は、推力定数を「Ｋｐ」に設定する。

ステップＳ２１３では、ＡＴＣＵ８は、推力定数を「０」に設定する。

ステップＳ２１４では、ＡＴＣＵ８は、目標推力を下記式（２）に基づいて算出する。なお、現在の第２ローラフォロア７９の旋回角、実変速比に基づいて目標推力を算出してもよい。

（数２）
目標推力＝（実推力＋推力定数）×安全率・・・（２）

ステップＳ２１４では、ＡＴＣＵ８は、目標推力、目標変速比に基づいて挟持力調整機構３２による挟持力を算出し、算出した挟持力をクランプアーム６６に与える第２ローラフォロア７９の旋回角を算出する。

ステップＳ２１６では、ＡＴＣＵ８は、算出した第２ローラフォロア７９の旋回角を第２アクチュエータに出力し、第２ローラフォロア７９を旋回させる。

以上の制御によってスリップ率を制御し、トルク伝達接触部におけるスピンロスを低減しトルク伝達率を高くすることができる。

本発明の実施形態の効果について説明する。

押付ローラ４０を取り付けた押付ローラシャフト４２を軸心連結線Ｏと交差する方向に延設し、押付ローラシャフト４２の一方の端部側を回動可能に支持し、もう一方の端部側に挟持力を与えることで、押付ローラ４０に推力を発生させる。押付ローラシャフト４２は一方の端部４２ａ側を支点に回動するので、小さい挟持力を一対の押付ローラ機構３０に与えることで一対の押付ローラ４０によってプライマリディスク１１とセカンダリディスク１２とを挟持し、トルク伝達接触部を形成し、入力軸１０から出力軸１４へ回転を伝達することができる。また、小さい挟持力によってトルク伝達接触部を形成し、入力軸１０から出力軸１４へ回転を伝達することができるので、変速機３を小型にすることができる。

アームシャフト６５の軸心を中心に回動し、一対の押付ローラシャフト４２に挟持するクランプアーム６６を備える。クランプアーム６６はアームシャフト６５を支点として回動するので、小さい挟持力によって一対の押付ローラシャフト４２の端部４２ｂ側を挟持することができる。そのため、小さい挟持力を与えることで一対の押付ローラ４０によってプライマリディスク１１とセカンダリディスク１２とを挟持し、トルク伝達接触部を形成し、入力軸１０から出力軸１４へ回転を伝達することができる。

変速機３を入力軸１０の軸方向から見た場合に、入力軸１０からトルク伝達接触部の中心までの距離と、アームシャフト６５の軸心からクランプアーム６６によって一対の押付ローラシャフト４２を挟持する位置までの距離とが等しい。これにより、入力軸１０の同一入力トルク時の推力を変速比に応じた推力とすることができ、素早い変速を実現することができる。

アームシャフト６５とは反対側のクランプアーム６６の端部に挟持力調整機構３２を設ける。小さな挟持力を挟持力調整機構３２で発生させることでクランプアーム６６を介して一対の押付ローラ４０によってプライマリディスク１１とセカンダリディスク１２とを挟持し、トルク伝達接触部を形成し、入力軸１０から出力軸１４へ回転を伝達することができる。

挟持力調整機構３２は、リアクランプアーム６８に連結する第２軸部７１の軸心を中心に回動する回動部７３と、フロントクランプアーム６７の端部に連結し、第２軸部７１の軸心と中心とした曲面を有する曲面部７６とを備える。回動部７３は、曲面部７６の曲面に当接し、転動する第２ローラフォロア７９を備え、第２ローラフォロア７９は圧縮バネ７４によって第２軸部７１に向けて付勢される。挟持力調整機構３２は、第２ローラフォロア７９の位置を変えるだけで、リアクランプアーム６８とフロントクランプアーム６７によって押付ローラ機構３０を挟持する挟持力を変更することができる。小さい力によって押付ローラ４０の推力を変更することができ、第２ローラフォロア７９を旋回させる第２アクチュエータを小型にし、変速機３を小型化することができる。特に、曲面を円弧形状とすることで、小さい力によって第２ローラフォロア７９を旋回させることができる。

圧縮バネ７４を第２軸部７１に対して第２ローラフォロア７９とは反対側に設け、圧縮バネ７４を圧縮した状態で保持することで、圧縮バネ７４のバネ圧縮量をほとんど変えずに第２ローラフォロア７９を旋回させることができる。つまり、圧縮バネ７４の弾性エネルギーをほとんど変えずに第２ローラフォロア７９を旋回させることができ、小さい力で第２ローラフォロア７９を旋回させることができる。そのため、小型の第２アクチュエータによって第２ローラフォロア７９の旋回を素早く行うことができ、第２アクチュエータを小型にし、変速機３を小型化することができる。

第２ローラフォロア７９を基準位置付近にすることで、クランプアーム６６による挟持力を小さく、またはゼロにすることができ、トルク伝達接触部が形成されないようにすることができる。これにより、Ｌｏｗ戻し制御を容易に行うことができる。

また、第２ローラフォロア７９を基準位置よりも旋回角が小さくなるように第２ローラフォロア７９を旋回させることで、クランプアーム６６間の距離を長くし、クランプアーム６６による挟持力をさらに小さくすることができる。これにより、プライマリディスク１１とセカンダリディスク１２とが確実に接触しないようにし、トルク伝達接触部が形成されないようにすることができる。

アームシャフト６５とクランプアーム６６との間、および第２軸部７１と回動部７３との間に隙間を設けない場合には、寸法公差、部品のバラツキなどにより、クランプアーム６６によって一対の押付ローラ機構３０をバランス良く挟持することができないおそれがある。そのため、例えば一方の押付ローラ４０による推力が他方の押付ローラ４０による推力よりも小さくなる。これにより、推力が小さい押付ローラ４０側ではプライマリディスク１１からセカンダリディスク１２へ回転を伝達することができないおそれがある。また、推力が大きい方の押付ローラ機構３０にかかる負荷が大きくなり、押付ローラ機構３０を劣化させるおそれがある。これを防ぐために強度を高くすることも考えられるがコストが高くなる。本実施形態では、寸法公差、部品のバラツキなどがある場合でも、第２軸部７１とケース７０との間に隙間を設けることで、これらの影響を隙間によって吸収し、クランプアーム６６によって一対の押付ローラ機構３０をバランス良く挟持することができる。そのため、押付ローラ４０によって推力をバランス良くプライマリディスク１１、およびセカンダリディスク１２に伝達し、押付ローラ機構３０の劣化を抑制し、コストを抑制することができる。

押付ローラシャフト４２は第１支持部４３と第２支持部４４とによって軸心連結線Ｏ方向に傾動可能に支持され、第２支持部４４は押付ローラ４０よりもプライマリディスク１１の回転方向の上流側に位置する。そして、第２支持部４４を第１アクチュエータ３３によって軸心連結線Ｏ方向に沿って移動させて変速を行う。これにより、変速時に押付ローラシャフト４２および押付ローラ４０が第２支持部４４の移動に伴って傾斜した場合に、第２支持部４４の移動に追従する力が押付ローラ４０自体で発生する。そのため、小さい力を第１アクチュエータ３３によって第２支持部４４に与えることで、押付ローラ４０を軸心連結線Ｏに沿って移動させて変速することができる。また、押付ローラ４０自体に第２支持部４４の移動に追従する力が発生するので、素早く変速を行うことができる。

変速を行っていない場合に押付ローラシャフト４２が傾動した場合でも、押付ローラ４０に発生する力によって、押付ローラ４０および押付ローラシャフト４２を元の位置に戻すことができる。

押付ローラ４０を出力軸１４側に傾斜させることで、押付ローラ４０とセカンダリディスク１２のサイドディスク１２ｂとの間のスピンロスを低減することができ、入力軸１０から出力軸１４へのトルク伝達率を高くすることができる。特に押付ローラ４０の軸心がサイドディスク１２ｂの表面上の回転中心Ｐと交差する場合に、押付ローラ４０とサイドディスク１２ｂとのスピンロスを低減することができる。

押付ローラ４０の推力に応じて、押付ローラ４０の傾斜角度を変更し、押付ローラ４０の当接部４０ａがセカンダリディスク１２のサイドディスク１２ｂに当接する曲面の曲率を変更し、トルク伝達接触部の形状、面積を変更することができる。押付ローラ４０の推力が大きい場合には、曲率の小さい曲面がサイドディスク１２ｂに当接し、トルク伝達接触部の面積を大きくし、プライマリディスク１１、セカンダリディスク１２、または押付ローラ機構３０の劣化を抑制することができる。また、押付ローラ４０の推力が小さい場合には、曲率の大きい曲面がサイドディスク１２ｂに当接し、トルク伝達接触部の形状を円形に近い形状とし、トルク伝達接触部の面積を小さくし、トルク伝達接触部におけるスピンロスを低減することができる。

押付ローラ４０には付勢部４５によって第１のモーメントが発生し、押付ローラ４０の推力に応じたディスク１１、１２からの反力によって第１のモーメントとは逆方向の第２のモーメントが発生する。２つのモーメントが釣り合うように押付ローラ４０は傾斜し、その位置で保持される。つまり、トルク伝達接触部の形状、面積を押付ローラ４０の推力に応じて自動的に変更することができる。新たなアクチュエータによって制御しなくてもトルク伝達接触部の形状、面積を適宜変更することができる。

プライマリディスク１１からセカンダリディスク１２へトルク伝達可能となるトルク伝達開始スリップ率よりも高い値の目標スリップ率を算出し、トルク伝達接触部におけるスリップ率が目標スリップ率となるように挟持力調整機構３２によって押付ローラ４０の推力を制御することで、トルク伝達率を高くすることができる。変速比がＬｏｗ側となるほど目標スリップ率を高くすることで、トルク伝達率を高くすることができる。

プライマリディスク、セカンダリディスクは厚さが薄い板状部材で構成され、部材のバラツキによっては押付ローラによって挟持押圧した場合に、セカンダリディスクとプライマリディスクとが接触しないおそれもある。

本実施形態では、入力軸１０の軸方向における中央に位置するセカンダリディスク１２のセンターディスク１２ａの厚さを他のディスクの厚さよりも厚くすることで、押付ローラ４０によってトルク伝達接触部を形成する場合に、セカンダリディスク１２とプライマリディスク１１とを確実に接触させることができ、トルク伝達率を高くすることができる。

サイドディスク１２ｂを径方向の外方となるに従ってセンターディスク１２ａとは反対側に反ることで、スラストボールベアリングを設けずに、サイドディスク１２ｂとプライマリディスク１１との間に隙間を形成し、トルク伝達接触部以外でのサイドディスク１２ｂとプライマリディスク１１との接触を抑制することができる。

乾式発進クラッチ１５の断接状態を押付ローラ機構３０を軸心連結線Ｏ方向に移動させる第１アクチュエータ３３によって切り替えることで、１つのアクチェエータによって乾式発進クラッチ１５の断接状態、および変速機３における変速を行うことができ、アクチュエータの数を少なくし、コストを削減し、車両用自動変速システム１を小型にすることができる。

電動モータ３４によって軸心連結線Ｏ方向に移動するブラケット３７にテーパ面３７ａを設け、テーパ面３７ａに沿って入力軸１０の軸方向にプッシュロッドを移動させて、乾式発進クラッチ１５の断接状態を切り替える。このように簡易な構成によって乾式発進クラッチ１５の断接状態を切り替えることができる。

シフトレバーがＰレンジに操作されて車両を停車させる場合には、リバースギア１６と入力軸１０とを締結し、かつ押付ローラ４０によってプライマリディスク１１およびセカンダリディスク１２を挟持押圧し、トルク伝達接触部を形成する。これにより、変速機３をインターロックし、車両の移動を防止することができる。

本実施形態では、押付ローラシャフト４２と第１支持部４３との間に隙間を形成し、第２支持部４４側で支持される押付ローラシャフト４２の端部を球形状としたが、これに限られることはなく、押付ローラシャフト４２および押付ローラ４０が軸心連結線Ｏ方向に傾動可能となればよい。例えば押付ローラシャフト４２と第２支持部４４との間に隙間を形成してもよい。

本実施形態では、第２軸部７１とケース７０との間に隙間を設けたが、アームシャフト６５とクランプアーム６６との間に隙間を設けてもよい。

本実施形態では、基準位置でトルク伝達接触部が形成されないようにしているが、基準位置よりも第２ローラフォロア７９がフロントクランプアーム６７側に旋回した位置でトルク伝達接触部が形成されないようにしてもよい。

車速が低い場合の目標スリップ率を車速が高い場合の目標スリップ率よりも高くしてもよい。また、アクセル開度が大きくなる、または単位時間当たりのアクセル踏み込み量が大きくなるほど、目標スリップ率を高くしてもよい。

本実施形態では、セカンダリディスク１２にセンターディスク１２ａを設けているが、プライマリディスク１１に設けてもよい。

プライマリディスク１１の外周端側をセカンダリディスク１２のセンターディスク１２ａ側に反るように形成してもよい。これにより、サイドディスク１２ｂとプライマリディスク１１との間でトルク伝達接触部以外でのサイドディスク１２ｂとプライマリディスク１１との接触をさらに抑制することができる。

本実施形態では押付ローラ４０を出力軸１４側に傾斜させているが、入力軸１０側に傾斜させてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

Claims (7)

1. 原動機に接続され、変速機ケース部材に支持される入力軸と、
   前記入力軸に平行配置され、変速機ケース部材に支持される出力軸と、
   前記入力軸に設けられ、外周端を前記出力軸に近接配置した円板状の入力ディスクと、
   前記出力軸に設けられ、外周端を前記入力軸に近接配置した円板状の出力ディスクと、
   前記入力ディスクと前記出力ディスクが互いに重なり合うディスク重合領域のうち、前記入力軸の軸心と前記出力軸の軸心を結ぶ軸心連結線上に沿って移動可能に設けられ、目標変速比に応じた位置にて両ディスクを挟持押圧し、両ディスクの弾性変形によりトルク伝達接触部を形成する一対の押圧手段とを備える無段変速機であって、
   前記軸心連結線に対して交差する方向に延び、一方の端部側を支点として前記押圧手段を支持して前記押圧手段とともに前記軸心連結線に沿って移動し、もう一方の端部側に加わる挟持力によって前記押圧手段により前記両ディスクを挟持押圧する力を発生させる一対の第１支持手段と、
   前記軸心連結線と平行な連結線方向に延設され、回動シャフトを支点として、一対の前記第１支持手段の前記もう一方の端部側を前記連結線方向に沿って移動可能となるように挟んで支持し、前記挟持力を発生させる一対の第２支持手段と、
   前記回動シャフト側とは反対側の一対の前記第２支持手段の端部に連結し、前記第２支持手段による前記挟持力を調整する挟持力調整手段とを備える無段変速機。
2. 前記挟持力調整手段は、
   一方の前記第２支持手段に連結し、前記連結線方向に対し交差する方向に延びる軸部と、
   もう一方の前記第２支持手段に連結し、前記軸部の軸心を中心とした曲面を有する曲面部と、
   前記曲面の外周壁に当接する当接部を有し、前記軸部の軸心を中心に回動する回動部と、
   前記回動部とともに回動し、前記当接部を前記軸部に向けて付勢する付勢手段とを備え、
   前記挟持力調整手段は、前記回動部を回動させて、前記当接部と前記曲面との当接位置を変更することで前記第２支持手段による前記挟持力を調整する請求項１に記載の無段変速機。
3. 前記当接部が前記もう一方の第２支持手段側に近くなるように前記回動部が回動するほど前記挟持力は大きくなる請求項２に記載の無段変速機。
4. 前記当接部はカムフォロアである請求項２または３に記載の無段変速機。
5. 前記曲面は、前記軸部の軸心を中心とした円弧形状である請求項２から４のいずれか一つに記載の無段変速機。
6. 前記付勢手段は、前記軸部に対して前記当接部とは反対側に設けられた圧縮バネである請求項２から５のいずれか一つに記載の無段変速機。
7. 前記回動シャフトと前記第２支持手段との間、前記軸部と前記回動部との間の少なくともどちらか一方に隙間を形成する請求項１から６のいずれか一つに記載の無段変速機。

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