JP6144517B2 - V belt type continuously variable transmission - Google Patents
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Description
本発明は、可動シーブを移動させるアクチュエータを備えたVベルト式無段変速機に関する。 The present invention relates to a V-belt type continuously variable transmission including an actuator that moves a movable sheave.
エンジン出力を適度に変速して駆動輪に伝える変速機には各種の構造が提案され、近年は、Vベルト式無段変速機が普及するようになってきた。Vベルト式無段変速機は、駆動プーリと従動プーリとVベルトを基本要素とする。さらに、駆動プーリ及び従動プーリは、各々固定シーブと可動シーブからなり、特許文献1には、可動シーブをアクチュエータで移動させる技術が開示されている(特許文献1(図13、図14)参照。)。
Various structures have been proposed for transmissions that moderately shift engine output and transmit them to drive wheels, and in recent years, V-belt type continuously variable transmissions have become popular. A V-belt type continuously variable transmission has a driving pulley, a driven pulley, and a V-belt as basic elements. Furthermore, each of the drive pulley and the driven pulley is composed of a fixed sheave and a movable sheave.
特許文献1のアクチュエータ(90)(括弧付き数字は、特許文献1に記載された符号を示す。以下同様)は、モータ(M)の駆動力で出力ロッド(91)を軸方向に移動させ、出力ロッド(91)により可動シーブホルダー(80)を押し引きして可動シーブ(62)を移動させる。
The actuator (90) of Patent Document 1 (the numbers in parentheses indicate the reference numerals described in
加えて、可動シーブ(62)は、遠心ウエイト(101)によっても固定シーブ(61)側へ付勢される。すなわち、特許文献1は、遠心ウエイト(101)とアクチュエータ(90)の総合作用で可動シーブ(62)を移動させることを特長とする。
In addition, the movable sheave (62) is also urged toward the stationary sheave (61) by the centrifugal weight (101). That is,
図11は特許文献1の図14に対応する従来のVベルト式無段変速機の作動説明図であり、(a)が通常モード(特許文献1(段落番号[0057])参照。)、(b)がスポーツモード(特許文献1(段落番号[0058])参照。)である。
図中、CM1はアクチュエータ(90)により可動シーブ(62)を固定シーブ(61)側へ付勢する推力、CM2は遠心ウエイト(101)により可動シーブ(62)を固定シーブ(61)側へ付勢する推力、CM1+CM2はそれらの合計推力である。
FIG. 11 is an operation explanatory diagram of a conventional V-belt type continuously variable transmission corresponding to FIG. 14 of
In the figure, CM1 is a thrust that urges the movable sheave (62) to the fixed sheave (61) side by the actuator (90), and CM2 is a movable weight (62) that is attached to the fixed sheave (61) side by the centrifugal weight (101). The thrust force, CM1 + CM2, is their total thrust force.
図11(a)に示す通常モードにおいて、車速S4km/h以下のシフトアップ領域に注目すると、アクチュエータ(90)の推力CM1は0より大きい。すなわち、通常モードでは、シフトアップ時において、アクチュエータ(90)の推力CM1により可動シーブ(62)を積極的に固定シーブ(61)側へ付勢し、速やかなシフトアップを図る。結果、燃費向上を図ることができる。 In the normal mode shown in FIG. 11A, when attention is paid to the upshift region where the vehicle speed is S4 km / h or less, the thrust CM1 of the actuator (90) is larger than zero. That is, in the normal mode, at the time of upshifting, the movable sheave (62) is positively urged to the fixed sheave (61) side by the thrust CM1 of the actuator (90) to promptly shift up. As a result, fuel consumption can be improved.
一方、図11(b)に示すスポーツモードにおいて、車速S4km/h以下のシフトアップ領域に注目すると、アクチュエータ(90)の推力CM1は0である。すなわち、スポーツモードでは、シフトアップ時においても、アクチュエータ(90)を機能させないため、通常モードよりもシフトアップが抑制される。結果、加速性能が向上し、スポーツ走行が可能となる。 On the other hand, in the sport mode shown in FIG. 11 (b), when attention is paid to the shift-up region where the vehicle speed is S4 km / h or less, the thrust CM1 of the actuator (90) is zero. That is, in the sport mode, the actuator (90) is not allowed to function even at the time of upshifting, so that the upshift is suppressed compared to the normal mode. As a result, acceleration performance is improved and sports driving is possible.
しかし、特許文献1の技術では、次に述べる点に改善が求められる。
先ず、図11(b)に示すスポーツモードでは、シフトアップ時にアクチュエータ(90)が有効に利用されていない。
However, the technique of
First, in the sport mode shown in FIG. 11 (b), the actuator (90) is not effectively used at the time of shift up.
また、図11(a)に示す通常モードでは、シフトアップ時にアクチュエータ(90)でP2以上の推力を発生させる必要があり、この必要推力に基づいてモータ容量が決定されるため、モータ(M)が必然的に大きくなる。 Further, in the normal mode shown in FIG. 11 (a), it is necessary to generate a thrust greater than or equal to P2 by the actuator (90) at the time of upshifting, and the motor capacity is determined based on this necessary thrust. Therefore, the motor (M) Inevitably grows.
しかし、変速機の軽量化、小型化、コストダウン、燃費向上などの要求から、モータの小型化や軽量化が望まれる。さらに、モータが小型化されることで、コストダウンや燃費向上も期待される。 However, in order to reduce the weight, reduce the size, reduce the cost, and improve the fuel consumption of the transmission, it is desired to reduce the size and weight of the motor. Furthermore, cost reduction and fuel efficiency improvement are expected by miniaturizing the motor.
本発明は、駆動源をモータとするアクチュエータを備えたVベルト式無段変速機において、モータの小型化を図る技術を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a technique for reducing the size of a motor in a V-belt continuously variable transmission including an actuator having a motor as a drive source.
請求項1に係る発明は、プーリ軸に固定される固定シーブと、前記プーリ軸に支持され前記固定シーブに対して移動可能な可動シーブと、両シーブ間に巻き掛けられるVベルトとを主要素とするVベルト式無段変速機において、前記プーリ軸の回転速度に応じた遠心力の作用により前記可動シーブに推力を付与する遠心ウエイトと、モータを駆動源として前記可動シーブに推力を付与するアクチュエータと、前記モータを制御する制御部とを備え、前記制御部は、少なくとも第1の変速モードと第2の変速モードを含む複数の変速モードで前記モータを制御し、前記第1の変速モードでは、シフトアップ変速中に、前記遠心ウエイトの推力に付加する付加推力を前記アクチュエータが発生するように前記モータを制御すると共に、前記第2の変速モードでは、シフトアップ変速中に、前記遠心ウエイトの推力に抵抗する抵抗推力を前記アクチュエータが発生するように前記モータを制御することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, a main sheave includes a fixed sheave fixed to the pulley shaft, a movable sheave supported by the pulley shaft and movable with respect to the fixed sheave, and a V-belt wound between the sheaves. In the V-belt type continuously variable transmission, a centrifugal weight that applies a thrust to the movable sheave by the action of a centrifugal force according to the rotational speed of the pulley shaft, and a thrust that is applied to the movable sheave using a motor as a drive source. An actuator and a control unit for controlling the motor, wherein the control unit controls the motor in a plurality of shift modes including at least a first shift mode and a second shift mode, and the first shift mode in, during upshift, together with the actuator additional thrust to be added to the thrust of the centrifugal weights to control the motor to generate the second In fast mode, during upshift, characterized in that the resistive thrust resisting thrust of the centrifugal weights the actuator controlling the motor to generate.
請求項2に係る発明では、アクチュエータは、モータの回転出力を直線運動に変換する送りねじ機構を有し、送りねじ機構のねじ効率に基づいて遠心ウエイトの質量を設定したことを特徴とする。
The invention according to
請求項3に係る発明では、送りねじ機構として、ねじ効率の逆効率が正効率よりも小さなねじを採用し、第2の変速モードにおいて、ねじの逆効率を利用して遠心ウエイトの推力に抵抗させることを特徴とする。
In the invention according to
請求項4に係る発明では、請求項3に係る発明において、第1の変速モードでのモータの必要トルクと、第2の変速モードでのモータの必要トルクとがほぼ等しくなるように遠心ウエイトの質量を設定したことを特徴とする。
In the invention according to
請求項5に係る発明では、送りねじ機構として、ねじ効率の正効率と逆効率がほぼ等しいボールねじを採用し、アクチュエータが発生する付加推力と抵抗推力とがほぼ等しくなるように遠心ウエイトの質量を設定したことを特徴とする。
In the invention according to
請求項1に係る発明では、第1の変速モードでは、シフトアップ変速中に遠心ウエイトの推力に付加する付加推力をアクチュエータが発生するようにモータを制御し、第2の変速モードでは、シフトアップ変速中に遠心ウエイトの推力に抵抗する抵抗推力をアクチュエータが発生するようにモータを制御する。
すなわち、モータをアシスト手段としてのみでなくブレーキ手段としても機能させ、両変速モードでアクチュエータを有効に利用する。結果、モータ容量を小さくでき、モータの小型化が図れる。また、モータが小型化されれば、軽量化やコストダウンも図れ、さらに、燃費向上も図れる。
In the first aspect of the invention, in the first shift mode, the motor is controlled so that the actuator generates an additional thrust to be added to the thrust of the centrifugal weight during the upshift . In the second shift mode, the upshift is performed. The motor is controlled so that the actuator generates a resistance thrust that resists the thrust of the centrifugal weight during the shift .
In other words, the motor functions not only as an assist means but also as a brake means, and the actuator is effectively used in both shift modes. As a result, the motor capacity can be reduced and the motor can be reduced in size. If the motor is downsized, the weight can be reduced and the cost can be reduced, and the fuel consumption can be improved.
請求項2に係る発明では、アクチュエータが有する送りねじ機構のねじ効率に基づいて遠心ウエイトの質量を設定した。ボールねじのねじ効率は正効率(回転運動を直線運動に変換する効率)と逆効率(直線運動を回転運動に変換する効率)がほぼ等しいのに対し、ボールねじ以外の通常ねじのねじ効率は逆効率が正効率よりも小さいため、送りねじ機構に通常ねじを採用する場合、第2の変速モードでのモータの必要トルクがボールねじの場合よりも小さくてすむ。但し、通常ねじとは、台形ねじ、三角ねじ、角ねじなど、ボールねじ以外のねじを指す(以下同様)。
本発明では、一方の変速モードにおいてモータの負担が軽減できる分を、遠心ウエイトの質量を変更して他方の変速モードでのモータの負担軽減に分配できるため、モータのさらなる小型化が図れる。
In the invention which concerns on
In the present invention, since the load that can reduce the load on the motor in one shift mode can be distributed to the load on the motor in the other shift mode by changing the mass of the centrifugal weight, the motor can be further reduced in size.
請求項3に係る発明では、送りねじ機構として、ねじ効率の逆効率が正効率よりも小さな通常ねじを採用し、第2の変速モードにおいて、ねじの逆効率を利用して遠心ウエイトの推力に抵抗させる。結果、第2の変速モードでのモータの必要トルクを小さくでき、モータの小型化が図れる。
また、通常ねじはボールねじに比べて安価であり、対衝撃性及び耐久性も高い。結果、丈夫で安価なアクチュエータを提供できる。
In the invention according to
Moreover, a normal screw is cheaper than a ball screw, and has high impact resistance and durability. As a result, a durable and inexpensive actuator can be provided.
請求項4に係る発明では、第1の変速モードでのモータの必要トルクと、第2の変速モードでのモータの必要トルクとがほぼ等しくなるように遠心ウエイトの質量を設定した結果、両変速モードでのモータの必要トルクをバランス良く小さくでき、モータのさらなる小型化が図れる。
In the invention according to
請求項5に係る発明では、送りねじ機構として、ねじ効率の正効率と逆効率がほぼ等しいボールねじを採用し、アクチュエータが発生する付加推力と抵抗推力とがほぼ等しくなるように遠心ウエイトの質量を設定した。結果、両変速モードでのモータの必要トルクをバランス良く小さくでき、モータのさらなる小型化が図れる。
また、ボールねじはねじ効率の正効率と逆効率が共に高いため、モータの一層の小型化が図れる。
In the invention according to
In addition, since the ball screw has both high and low screw efficiency, the motor can be further reduced in size.
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
先ずVベルト式無段変速機10の概略構成を説明し、本発明については図5に基づいて説明する。以下に説明するVベルト式無段変速機10は、スクータ型車両に好適である。ただし、二輪車の他、三輪車、四輪車に適用することは差し支えない。
First, a schematic configuration of the V-belt type continuously
図1に示すように、Vベルト式無段変速機10は、クランク軸11の一端に形成されプーリ軸12と、このプーリ軸12に支持される駆動プーリ20と、図示しない従動プーリ(図示せず)と、これら駆動プーリ20及び従動プーリに掛け渡されるVベルト22を有している。さらに、駆動プーリ20は、プーリ軸12に固定される固定シーブ15と、プーリ軸12に支持され固定シーブ15に対して移動可能な可動シーブ21からなり、これら両シーブ15,21間にVベルト22が巻き掛けられている。
As shown in FIG. 1, a V-belt type continuously
可動シーブ21の背後には、ランププレート13がプーリ軸12に固定されており、これら可動シーブ21とランププレート13との間に複数の遠心ウエイト19が保持されている。プーリ軸12が回転し、その回転速度に応じた遠心力が遠心ウエイト19に作用すると、遠心ウエイト19が可動シーブ21のカム面17に沿って径外方へ移動し、可動シーブ21を固定シーブ15側へ移動させる(図4参照)。結果、固定シーブ15と可動シーブ21との間隔が狭くなり、Vベルト22の巻き掛け半径が大きくなる。
A
また、可動シーブ21は、Vベルト22の摺動面とカム面17とが別部品で構成されており、両面間のボス部23には、ベアリング24を介してアーム26が連結されている。さらに、アーム26の先端には、遠心ウエイト19と協働して可動シーブ21を移動させるアクチュエータ30の出力ロッド46が連結されている。
The
アクチュエータ30は、駆動源となるモータ32と、このモータ32の出力を減速する減速ギヤ群33と、この減速ギヤ群33を介してモータ32により回転駆動されるナット部材34を有している。
The
減速ギヤ群33は6つのギヤで構成され、最終段のギヤ42は、ナット部材34に一体形成されている。ナット部材34は、ギヤ42を挟むようにして、一対の玉軸受35、35によりアクチュエータケース31に回転可能に支持されるため、ギヤ42が受ける力を玉軸受35、35でアクチュエータケース31へ効果的に伝えることができる。
The
本実施例では、ナット部材34等が収容されるアクチュエータケース31を変速機ケース28と別体としたので、ナット部材34を支持する「ケース」は、アクチュエータケース31となる。
しかし、アクチュエータケース31を変速機ケース28と一体化しても良く、この場合は、ナット部材34を支持する「ケース」は、変速機ケース28となる。
In the present embodiment, since the
However, the
図2に示すように、アクチュエータ30は、さらに、ナット部材34の内周に形成された台形めねじ44に噛み合う台形おねじ45が形成された出力ロッド46を有している。出力ロッド46の一端側49は、アクチュエータケース31を貫通して外部に突出しており、その先端54には、アーム26(図1参照)が連結されるU溝55が設けられている。
As shown in FIG. 2, the
また、出力ロッド46の一端側49は、アクチュエータケース31に配設された第1軸受48により支持され、一方、台形おねじ45を挟んで一端側49の反対側となる出力ロッド46の他端側52は、ナット部材34に配設された第2軸受53により支持されている。なお、出力ロッド46の一端側49が貫通するアクチュエータケース31の開口部は、合成ゴム製のシール51で密封されている。
Further, one
出力ロッド46は、一端側49と他端側52のほぼ中間に台形おねじ45が形成されており、一端側49の外形よりも台形おねじ45の外径が小径であって、台形おねじ45の外径よりも他端部52の外径が小径の多段軸構造となっている。
The
そして、出力ロッド46の一端側49と第1軸受48との間には、径方向に片側でc1の隙間が設けられ、出力ロッド46の他端側52と第2軸受53との間には、径方向に片側でc2の隙間が設けられている。
A gap c1 is provided on one side in the radial direction between one
図3に示すように、出力ロッド46に形成される台形おねじ45と、ナット部材34に形成される台形めねじ44は、文字通り台形断面の歯で構成され、台形めねじ44と台形おねじ45の軸方向の隙間であるバックラッシュbと、台形めねじ44の谷底44aと台形おねじ45の山頂45aとの径方向の隙間である頂げきc3と、台形めねじ44の山頂44bと台形おねじ45の谷底45bとの径方向の隙間である頂げきc4が設けられている。
As shown in FIG. 3, the trapezoidal
図2に示す隙間c1及び隙間c2は、出力ロッド46が径方向に片寄って第1軸受48又は第2軸受53の少なくとも一方に接した状態でも、バックラッシュbが確保され且つ頂げきc3及び頂げきc4が確保される間隔に設定されている。
The gap c1 and the gap c2 shown in FIG. 2 are secured even when the
以上の構成からなるアクチュエータ30の作用を次に説明する。
Next, the operation of the
出力ロッド46は、アーム26によってその軸心周りの回転が規制されるため、モータ32を駆動し、減速ギヤ群33を介してナット部材34を回転駆動すると、ナット部材34の回転運動が出力ロッド46の直線運動に変換され、出力ロッド46が軸方向に移動する。出力ロッド46が移動すると、アーム26も出力ロッド46と一体的に移動し、可動シーブ21を固定シーブ15に対して移動させる(図1及び図4参照)。結果、固定シーブ15と可動シーブ21との間隔、即ちVベルト22の巻き掛け半径が変化する。
Since the
つまり、図1に示すように出力ロッド46が右方向へ移動すると、固定シーブ15と可動シーブ21との間隔が広くなり、Vベルト22の巻き掛け半径が小さくなる。一方、図4に示すように出力ロッド46が左方向へ移動すると、固定シーブ15と可動シーブ21との間隔が狭くなり、Vベルト22の巻き掛け半径が大きくなる。
That is, as shown in FIG. 1, when the
図1及び図4に示すように、モータ32は制御部80により制御され、制御部80による制御は、センサ60により検出されたアーム26の変位量に基づいて行われる。即ち、アーム26の変位量をフィードバック情報として可動シーブ21の移動が制御される。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
次に、制御部80によるモータ32の制御方法について図5に基づいて説明する。
図5(a)は、第1の変速モードであるエコモード時の車速と推力の相関を示すグラフであり、図5(b)は、第2の変速モードであるスポーツモード時の車速と推力の相関を示すグラフである。なお、CM1はアクチュエータ30により可動シーブ21を固定シーブ15側へ付勢する推力、CM2は遠心ウエイト19により可動シーブ21を固定シーブ15側へ付勢する推力、CM1+CM2はそれらの合計推力である。
Next, a method for controlling the
FIG. 5A is a graph showing the correlation between the vehicle speed and thrust in the eco mode that is the first shift mode, and FIG. 5B is the vehicle speed and thrust in the sport mode that is the second shift mode. It is a graph which shows correlation of these. CM1 is a thrust for urging the
図5(a)に示すように、エコモードでは、シフトアップ時(車速S以下のシフトアップ領域)にアクチュエータ30の推力CM1を0より大きくする。即ち、遠心ウエイト19の推力CM2に付加する付加推力をアクチュエータ30が発生するようにモータ32を制御する。これにより、可動シーブ21を積極的に固定シーブ15側(ハイレシオ側)へ付勢し、速やかなシフトアップを図る。結果、燃費向上が図れる。
As shown in FIG. 5A, in the eco mode, the thrust CM1 of the
一方、図5(b)に示すように、スポーツモードでは、シフトアップ時(車速S以下のシフトアップ領域)にアクチュエータ30の推力CM1を0より小さくする。即ち、遠心ウエイト19の推力CM2に抵抗する抵抗推力をアクチュエータ30が発生するようにモータ32を制御する。これにより、可動シーブ21を反固定シーブ15側(ローレシオ側)へ付勢し、エコモードよりもシフトアップを抑制する。結果、加速性能が向上し、スポーツ走行が可能となる。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, in the sport mode, the thrust CM1 of the
このように、モータ32をアシスト手段としてのみでなくブレーキ手段としても機能させ、両変速モードでアクチュエータ30を有効に利用することで、モータ容量を小さくでき、モータ32の小型化が図れる。また、モータ32が小型化されれば、軽量化やコストダウンも図れ、さらに、燃費向上も図れる。
In this way, by making the
ところで、遠心ウエイト19の推力CM2は、遠心ウエイト19に作用する遠心力の水平分力であるため、遠心ウエイト19の質量を増減することで、推力CM2の大きさを任意に変更できる。
By the way, since the thrust CM2 of the
本実施例では、アクチュエータ30で付加推力の最大値Mpaを発生させるためのモータ32の必要トルクと、抵抗推力の最大値Mpbを発生させるためのモータ32の必要トルクとがほぼ等しくなるように遠心ウエイト19の質量を設定した。但し、アクチュエータ30の推力CM1は、単にモータ32の出力のみに依存するものでなく、出力ロッド46とナット部材34の送りねじ機構にも影響を受けるため、送りねじ機構のねじ効率に基づいて遠心ウエイト19の質量を設定した。
In the present embodiment, the
ここで、送りねじ機構のねじ効率について説明する。
一般に、送りねじ機構により回転運動を直線運動に変換するときのねじ効率は「正効率」と呼ばれ、逆に、直線運動を回転運動に変換するときのねじ効率は「逆効率」と呼ばれる。
Here, the screw efficiency of the feed screw mechanism will be described.
In general, the screw efficiency when converting rotational motion into linear motion by the feed screw mechanism is called “normal efficiency”, and conversely, the screw efficiency when converting linear motion into rotational motion is called “reverse efficiency”.
これら正効率と逆効率は、次式を用いて計算できる。 These normal efficiency and reverse efficiency can be calculated using the following equations.
なお、μは摩擦係数で、ボールねじでは0.003程度、台形ねじでは0.1程度である。また、θはリード角である。 Note that μ is a friction coefficient, which is about 0.003 for a ball screw and about 0.1 for a trapezoidal screw. Θ is the lead angle.
表1に示すように、仮にリード角θを10°としてボールねじと台形ねじのねじ効率を計算すると、ボールねじでは、摩擦係数μが極めて小さいため、正効率と逆効率がほぼ等しくなる。一方、台形ねじの場合、摩擦係数μが大きい影響により、逆効率が正効率よりも小さくなる。 As shown in Table 1, assuming that the lead angle θ is 10 ° and calculating the screw efficiency of the ball screw and the trapezoidal screw, the ball screw has a very small friction coefficient μ, and therefore the normal efficiency and the reverse efficiency are almost equal. On the other hand, in the case of a trapezoidal screw, the reverse efficiency becomes smaller than the normal efficiency due to the large friction coefficient μ.
本実施例では、送りねじ機構として、ねじ効率の逆効率が正効率よりも小さな台形ねじを採用しているため、外部からナット部材34を回転させにくく、スポーツモードにおいて、台形ねじの逆効率を利用して遠心ウエイト19の推力CM2に抵抗させることができる。結果、抵抗推力の最大値Mpbを発生させるためのモータ32の必要トルクを小さくできる。このため、スポーツモードにおいてモータ32の負担が軽減できる分、遠心ウエイト19の質量を大きくしてエコモードでのモータ32の負担軽減を図ることで、モータ32の小型化が図れる。
In this embodiment, a trapezoidal screw whose reverse efficiency of screw efficiency is smaller than the normal efficiency is adopted as the feed screw mechanism, so that it is difficult to rotate the
さらに、エコモードでのモータ32の必要トルクと、スポーツモードでのモータ32の必要トルクがほぼ等しくなるように遠心ウエイト19の質量を設定することで、両変速モードでのモータ32の必要トルクをバランス良く小さくでき、モータ32のさらなる小型化が図れる。
Further, by setting the mass of the
なお、台形ねじに代えてボールねじを送りねじ機構に採用する場合は、ねじ効率の正効率と逆効率がほぼ等しいため、付加推力の最大値Mpaと抵抗推力の最大値Mpbがほぼ等しくなるように遠心ウエイト19の質量を設定する。これにより、エコモードでのモータ32の必要トルクと、スポーツモードでのモータ32の必要トルクをバランス良く小さくでき、本実施例同様、モータ32のさらなる小型化が図れる。また、ボールねじはねじ効率の正効率と逆効率が共に大きいため、モータ32の一層の小型化が図れる。
When a ball screw is used in the feed screw mechanism in place of the trapezoidal screw, the maximum efficiency Mpa of the additional thrust and the maximum resistance Mpb of the resistance thrust are approximately equal because the forward efficiency and reverse efficiency of the screw efficiency are substantially equal. To set the mass of the
次に、センサ60について、図6に基づいて説明する。
図6に示すように、センサ60は、回転型のポテンショメータ61と、このポテンショメータ61の回転軸に取付けられるレバー62と、このレバー62を付勢する付勢部材としてのトーションばね63で構成されている。
Next, the
As shown in FIG. 6, the
トーションばね63は、一端がポテンショメータ61のケースに取り付けられると共に他端がレバー62に取り付けられており、レバー62を矢印(1)方向へ付勢している。
One end of the
なお、トーションばね63に相当する付勢部材がポテンショメータ61に内蔵されている場合は、トーションばね63を省略しても良い。
また、付勢部材はトーションばねの他、圧縮ばね、引張りばね、ゴム、弾性プラスチックでもよい。
In addition, when the urging member corresponding to the
In addition to the torsion spring, the urging member may be a compression spring, a tension spring, rubber, or elastic plastic.
レバー62は、トーションばね63で矢印(1)方向へ付勢されることにより、その先端73が、アーム26の変速機ケース28への組み付け方向と反対方向からアーム26に当接している(図1及び図4参照)。すなわち、アーム26は、可動シーブ21と共に反矢印(1)方向から変速ケース28内に組み付けられるのに対し、レバー62は、その反対方向からアーム26に当接している。
The
これにより、センサ60及びアーム26の変速機ケース28への組み付け時には、先ずセンサ60を組み付け、その後アーム26を組み付けるだけで、レバー62とアーム26の接続作業が不要になる。結果、組立性やメンテナンス性を向上できる。さらに、レバー62とアーム26の接続構造が不要なため、コストダウンも図れる。
As a result, when the
以上の構成からなるセンサ60は、図1に示すように、アクチュエータ30とは別体で変速機ケース28内に収容配置されている。これにより、アクチュエータ30の小型化が図れる。さらに、センサ60は、Vベルト22を挟んでアクチュエータ30の反対側に配置されているため、変速機ケース28内のデッドスペースを有効に利用することができる。
As shown in FIG. 1, the
また、この種の装置では、アクチュエータ30にセンサ60が取り付けられることが多い。この場合、可動シーブ21の位置は、出力ロッド46のU溝55とアーム26との隙間などの影響から検出精度が悪くなる。
この点、本実施例では、可動シーブ21と一体的に移動するアーム26の変位量をセンサ60で検出するため、可動シーブ21までの各要素の寸法誤差や組付誤差の影響を受けにくく、可動シーブ21の位置を精度良く検出できる。結果、可動シーブ21の移動を高精度に制御することができ、Vベルト式無段変速機10の燃費向上が図れる。
In this type of device, the
In this respect, in the present embodiment, since the displacement amount of the
また、アーム26の変位量をセンサ60で検出するため、アーム26の形状に応じて変速機ケース28内へのセンサ60の配置を自由に設計でき、変速機ケース28内のデッドスペースを有効に利用することができる。
Further, since the displacement amount of the
図6に示すように、センサ60は、ボルト71、71によりブラケット65に取り付けられ、ブラケット65を介してボルト72、72により変速機ケース28に固定されている。さらに、ブラケット65には、出力ロッド46の先端54が当接することで、可動シーブ21が常用範囲を超えて移動することを防止するストッパ69が一体形成されている。これにより、ストッパ69を別途設ける場合に比べて部品点数を削減でき、コストダウンが図れる。
As shown in FIG. 6, the
また、ブラケット65には、アーム26が当接することで、アーム26が所定範囲を超えてベアリング24周りに回動することを防止する回り止め68が一体形成されている。これにより、アーム26とアクチュエータ30の出力ロッド46の組み付けが容易になり、組立性やメンテナンス性を向上できる。さらに、回り止め68を別途設ける場合に比べて部品点数を削減でき、コストダウンが図れる。
In addition, the
次に、Vベルト式無段変速機10のさらなる燃費向上のための対策を図7から図10に基づいて説明する。
図7及び図8に示すように、燃費向上のための変形例としては、付勢手段としてのゼンマイばね75をアクチュエータ30に配設する。
Next, measures for further improving the fuel efficiency of the V-belt type continuously
As shown in FIGS. 7 and 8, as a modified example for improving the fuel consumption, a
図8から図10に示すように、ゼンマイばね75は、一端がピン76を介してアクチュエータケース31に取り付けられると共に他端がナット部材34に取り付けられており、図10に示すようにモータ32によりナット部材34が時計回りに回転駆動されることで、弾性復帰力によりナット部材34に反時計回りの回転力を付与する。
As shown in FIGS. 8 to 10, the
ゼンマイばね75によりナット部材34に回転力が付与されると、アクチュエータ30の出力ロッド46が軸方向に付勢され、固定シーブ15と可動シーブ21との間隔を広げるように可動シーブ21が反固定シーブ15側(ローレシオ側)へ付勢される。
When a rotational force is applied to the
本実施例では、出力ロッド46とナット部材34の送りねじ機構を台形ねじで構成したため、ねじ効率がボールねじよりも小さい分、ボールねじの場合よりもモータ32の必要トルクが大きくなり、アクチュエータ30の消費電力が増加する。これに対し、ゼンマイばね75により可動シーブ21を反固定シーブ15側(ローレシオ側)へ付勢することで、シフトダウン時におけるモータ32の必要トルクを小さくでき、アクチュエータ30の省電力化が図れる。結果、Vベルト式無段変速機10の燃費向上が図れる。
In this embodiment, since the feed screw mechanism of the
また、台形ねじのねじ効率は、逆効率が正効率よりも小さいため、出力ロッド46に外力を直接加えて軸方向に付勢するよりも、ナット部材34に回転力を加えて出力ロッド46を軸方向に付勢する方が、ゼンマイばね75の必要荷重が小さくてすむ。結果、ゼンマイばね75がコンパクトになり、アクチュエータ30の小型化が図れる。
Further, since the screw efficiency of the trapezoidal screw is smaller than the normal efficiency, the output efficiency of the
なお、実施例では送りねじ機構に台形ねじを採用したが、他の通常ねじを採用しても良い。但し、通常ねじとは、三角ねじ、角ねじなど、ボールねじ以外のねじを指す。
ただし、三角ねじはリードが小さいため、相対的にナット部材34の回転駆動量が増え、モータ32の消費電力が増加してしまう。
In the embodiment, a trapezoidal screw is used for the feed screw mechanism, but other normal screws may be used. However, normal screws refer to screws other than ball screws, such as triangular screws and square screws.
However, since the triangular screw has a small lead, the amount of rotation of the
また、角ねじは、リードを大きくすることができるが、フランク面が軸と直交しているため、ナット部材34に対して出力ロッド46が作動時に振れ易くなる。
この点、台形ねじは、リードを大きくすることができると共に、フランク面が傾斜しているため、ナット部材34に対して出力ロッド46が作動時に振れにくくなり、出力ロッド46の作動がより円滑になる。よって、台形ねじが推奨される。
Further, the square screw can enlarge the lead, but since the flank surface is orthogonal to the shaft, the
In this respect, the trapezoidal screw can increase the lead, and the flank surface is inclined. Therefore, the
また、実施例ではクランク軸11の一端にプーリ軸12を形成したが、プーリ軸12をクランク軸11と別体とし、クランク軸11とプーリ軸12とをベルトやギヤなどの伝動部材で繋いでも良い。
In the embodiment, the
本発明は、スクータ型車両に搭載される無段変速機に好適である。 The present invention is suitable for a continuously variable transmission mounted on a scooter type vehicle.
10…Vベルト式無段変速機、12…プーリ軸、15…固定シーブ、19…遠心ウエイト、21…可動シーブ、22…Vベルト、30…アクチュエータ、32…モータ、44…送りねじ機構(台形めねじ)、45…送りねじ機構(台形おねじ)、80…制御部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記プーリ軸の回転速度に応じた遠心力の作用により前記可動シーブに推力を付与する遠心ウエイトと、モータを駆動源として前記可動シーブに推力を付与するアクチュエータと、前記モータを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、少なくとも第1の変速モードと第2の変速モードを含む複数の変速モードで前記モータを制御し、
前記第1の変速モードでは、シフトアップ変速中に、前記遠心ウエイトの推力に付加する付加推力を前記アクチュエータが発生するように前記モータを制御すると共に、
前記第2の変速モードでは、シフトアップ変速中に、前記遠心ウエイトの推力に抵抗する抵抗推力を前記アクチュエータが発生するように前記モータを制御することを特徴とするVベルト式無段変速機。
A V-belt continuously variable transmission mainly comprising a fixed sheave fixed to the pulley shaft, a movable sheave supported by the pulley shaft and movable with respect to the fixed sheave, and a V-belt wound between the sheaves. In the machine
A centrifugal weight that applies thrust to the movable sheave by the action of centrifugal force according to the rotational speed of the pulley shaft, an actuator that applies thrust to the movable sheave using a motor as a drive source, and a controller that controls the motor With
The controller controls the motor in a plurality of shift modes including at least a first shift mode and a second shift mode;
In the first speed change mode, during the upshift , the motor is controlled so that the actuator generates an additional thrust to be added to the thrust of the centrifugal weight, and
In the second speed change mode, the V-belt type continuously variable transmission controls the motor so that the actuator generates a resistance thrust that resists the thrust of the centrifugal weight during an upshift .
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