JPH02180370A - 摩擦係合装置用アクチュエータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、摩擦クラッチ、摩擦ブレーキ等の摩擦係合装
置を作動するアクチュエータに係り、特に２個の門擦係
合装置の相反する動きにより１つの作用を行う、例えば
前後進切換え装置又は低高速モード切換え装置に用いて
好適なアクチュエータに係り、詳しくはモータ等の駆動
源からの回転力を機械的にスラスト力に変換してなる摩
擦係合装置用アクチュエータに関する。

（ロ）従来の技術 近時、本出願人は、油圧に起因する諸問題を解消すべく
、電気モータ等の電気エネルギをトルクに変換するトル
ク発生機構からのトルクを、ボールネジ装置等のトルク
−スラスト変換機構に伝達し、該トルクースラスト変換
機構によるスラスト力にて摩擦係合装置を操作する摩擦
係合装置用アクチュエータを提案した（特開昭６３−２
０３９５８号公報参照） また、本出願人は、前後進切換え装置及び低高速モード
切換え装置等の、相反する作動をなす２個の摩擦係合装
置を上述した１個のトルク−スラスト変換機構にて制御
する摩擦係合装置用アクチュエータを案出した（特願昭
６２−３３０４８２号；未公開） 該前後進切換え装置用操作装置１１ａは、第８図に示す
ように、皿ばねからなるばね手段２３がその中間部分を
支持部材２６にて支持されており、該ばね手段２３の先
端部が自然状態においてフォワードクラッチＣ１を係止
状態に付勢し、かつその基端部がベアリング２１及び操
作部材６を介してボールネジ装置９の移動に連動してい
る。

従って、前後進切換え装置用操作装置１１ａは、電気モ
ータｌに通電していない状態において、ばね手段２３の
付勢力によりフォワードクラッチＣ１が係合状態にあり
、電気モータの回転に基づきボールネジ装置９が移動す
ると、ばね手段２３の基端に作用する操作力に基づきフ
ォワードクラッチＣ１が解放し、更に電気モータ１が同
方向に回転してボールネジ装置９か更に移動すると、ブ
レーキ操作部材４によりリバースブレーキＢ２が係止す
る。

また、本出願人は、クラッチ係合用ばね手段２３に抗し
かつばね手段より強い付勢力からなる戻し用ばね手段１
９（第１図参照）をクラッチ操作部材６に付勢作用した
摩擦係合装置用アクチュエータを提案した（特願昭６３
−２９１６３４号；未公開）。

該摩擦係合装置用アクチュエータは、エンジンを始動し
ていない状態即ち電気モータ１に通電しない状態におい
て、戻し用スプリング１９に基づきフォワードクラッチ
Ｃ１が解放状態にあると共に、ブレーキＢ２も解放状態
にあり、例え電気系統が故障した状態にてエンジンが始
動しても、前後進切換え装置３はニュートラル位置にあ
って、車輌を停止状態に維持する。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上述エンジン始動時車輌を停止状態に保持する摩擦係合
装置用アクチュエータにおいて、エンジン回転後の作動
状態にあって、中立位置を上述戻しばね手段にて行うと
、該戻しばね手段の荷重のバラツキ、各部の摺動抵抗の
バラツキ等により中立位置にバラツキを生ずる。これに
より、例えばフォワードクラッチＣ１を接続するに当り
、中立位置から該クラッチ接続点に至るまでに時間がか
かり、制御遅れを生ずることがあると共に、例えばリバ
ースブレーキＢ２にブレーキ用操作部材４が接触してひ
きずりトルクを発生し、ブレーキ（又はクラッチ）の発
熱及び耐久性の低下更には伝達効率の低下を生ずる虞れ
がある。

更に、電気モータ１及びボールネジ装置９による機械式
アクチュエータにあっては、摩擦係合装置の接触圧を制
御するオン・オフ以外の中間段階のきめ細かい制御が可
能であるが、上述したように該制御の基準点となる中立
位置にバラツキがあっては、制御精度を大幅に低下して
しまう。

そこで、本発明は、中立状態にて、トルク発生機構にト
ラグトルクを発生し、中立位置を正確に規定することに
より、上述問題点を解消した摩擦係合装置用アクチュエ
ータの制御装置を提供することを目的とするものである
。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、例え
ば第１図を参照して示すと、動力伝達装置（３）、（５
）に介在する少なくとも２個の摩擦係合装置（Ｃ１，Ｂ
２）、（Ｃ２，Ｂｌ）を、制御部（Ｃ）からの電気信号
に基づき制御する摩擦係合装置用アクチュエータ（ｌｌ
ａ）、（１１ｂ）であって、電気エネルギをトルクに変
換するトルク発生機構（１）と、該トルク発生機構にて
発生したトルクをスラスト力に変換するトルク−スラス
ト力変換機１（９）、（１０）と、該１個のトルク−ス
ラスト力変換機構の異なる方向のスラスト力をそれぞれ
前記別個の摩擦係合装置（Ｃ１、Ｂ２）、（Ｃ２，Ｂｌ
）に作用する連結手段（４，８）、（８，７）と、該連
結手段を中立位置に付勢する戻し用はね手段（１９）、
（２０）と、そして前記トルク発生機構への電気エネル
ギ供給状態における中立状態において、前記戻し用ばね
手段（１９）、（２０）に抗して前記トルク−スラスト
力変換機構（９）、（１０）が所定スラスト力を生じる
ように前記トルク発生機構（１）に所定ドラグトルクを
発生する中立位置制御手段（Ｅ）と、を備えてなる、こ
とを特徴とする。

（ネ）作用 以上構成に基づき、操作装置例えば前後進切換え装置用
操作装置（ｌｌａ）を中立位置（Ｎ）に操作すると、制
御部（Ｃ）は中立位置制御手段（Ｅ）が所定ドラグトル
ク発生信号を発し、トルク発生機構（１）は、予め設定
されたドラグトルクを発生する。すると、トルク−スラ
スト変換機構（９）は、戻し用ばね手段（１９）に抗し
て所定スラスト力を発生し、この状態は、例えば第７図
に沿って示すと、戻し用ばね手段（１９）及びクラッチ
押圧用ばね手段（２３）の再付勢力の差に基づく操作部
材（６）からのスラスト力（Ｍ）に抗して、前記トラグ
トルクに基づく所定スラスト力（Ｇ）が作用した状態に
あり、この点をアクチュエータ（ｌｌａ）の基準点（０
）として、トルク発生機構（１）の回転位置が記憶され
る。

該基準点（０）は、トルク−スラスト変換機構（９）の
可動部（９ｂ）を戻し用ばね手段（１９）に押付けた位
置にあり、該可動部（９ｂ）はリバースブレーキ（Ｂ２
）か°ら所定量能れた位置にあると共に、フォワードク
ラッチ（Ｃ１）の係合開始前の位置にある。従って、ブ
レーキ（Ｂ２）等に引きずりトルクを発生することはな
く、またクラッチ（Ｃ１）への作動遅れが生じることは
ない。

そして、トルク発生機構（１）が前記基準点から所定方
向に所定量回転すると、トルク−スラスト変換機構（９
）は戻し用ばね手段（１９）に抗してＤ方向に移動し、
更にクラッチ（Ｃ１）の係合量始点（Ｊ）を越えて、ク
ラッチ押圧用ばね手段（２３）に基づきクラッチ（Ｃ１
）を係合する。その際、該係合作動状態を、前記基準点
（０）からのトルク発生機構（１）の回転数に基づき、
高精度に制御され、係合時のシフトショック等をコント
ロールし得る。

同様に、トルク発生機構（１）を基準位置から反対方向
に回転して、リバースブレーキ（Ｂ２）の係合状態（Ｖ
）を適宜制御し得る。

なお、上述作用の説明は、前後進切換え装置用操作装置
（ｌｌａ）について説明したか、低高速モード切換え装
置用操作装置（ｌｌｂ）についても同様であり、更に他
の摩擦係合装置用アクチュエータにも同様に適用し得る
ことは勿論である。

また、カッコ内の符号は、図面と対照するものであり、
同等構成を限定するものではなく、また同じ符号であっ
ても、特許請求の範囲に対応して上位概念で述べである
関係上、以下に示す実施例のものとは名称の異なるもの
もある。

（へ）実施例 以下、図面に沿って本発明を車輌用自動無段変速機に適
用した実施例について説明する。

まず、第３図に沿って、本自動無段変速機の概略を説明
するに、本自動無段変速機Ａは、ベルト式無段変速装置
３１、シングルプラネタリギヤ機構４０、トランスファ
ー装置８０、減速ギヤ装置７１等とからなる出力部材７
０、及びデュアルプラネタリギヤ機構からなる前後進切
換え装置３、更に流体継手１０１、遠心式ロックアツプ
クラッチ１０２及びスリップクラッチ１０３からなる発
進装置１００を備えている。

そして、プラネタリギヤ機構４０は、そのリンクギヤ４
０Ｒが無段変速装置３１のセカンダリシャフト３３に連
動し、かつキャリヤ４０Ｃが出力部材７０に連動し、そ
してサンギヤ４０８がトランスファー装置８０を介して
係止手段を構成するローワンウェイクラッチＦ及びロー
コーストシリバースブレーキＢ１に連結していると共に
、ハイクラッチＣ２を介して入力軸６０に連結している
。

また、デュアルプラネタリギヤ機構３は、そのサンギヤ
３Ｓが入力軸６０に連結し、かつキャリヤ３Ｃが無段変
速装置３１のプライマリシャフト３２に連結すると共に
フォワードクラッチＣ１を介して入力軸６０に連結し、
またリングギヤ３ＲがリバースブレーキＢ２に連結して
いる。

以上構成に基づき、本自動無段変速機Ａにおける各クラ
ッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチは、各ポジショ
ンにおいて第４図に示すように作動する。なお、※はロ
ックアツプクラッチ１０２が遠心力により適宜作動し得
ることを示す。

詳述すると、Ｄレンジにおける低速モードＬにおいて、
フォワードクラッチＣ１が接続している外、ローワンウ
ェイクラッチＦが作動する。この状態では、エンジンク
ランク軸の回転は、ロックアツプクラッチ１０２及びス
リップクラッチ１０３を介して又は流体継手１０１を介
して入力軸６０に伝達され、更にデュアルプラネタリギ
ヤ装置３のサンギヤ３Ｓに直接伝達されると共にフォワ
ードクラッチＣ１を介してキャリヤ３Ｃに伝達される。

従って、該デュアルプラネタリギヤ機構３は入力軸６０
と一体に回転し、正回転をベルト式無段変速装置３１の
プライマリシャフト３２に伝達し、更に該無段変速装置
３１にて適宜変速された回転がセカンダリシャフト３３
からシングルプラネタリギヤ装置４０のリングギヤ４０
Ｒに伝達される。一方、この状態では、反力を受ける反
力支持要素であるサンギヤ４０Ｓはトランスファー装置
８０を介してローワンウェイクラッチＦにて停止されて
おり、従ってリングギヤ４０Ｒの回転は減速回転として
キャリヤ４０Ｃから取出され、更に減速ギヤ装置７１等
を介してアクスル軸７３に伝達される。

また、Ｄレンジにおける高速モードＨにおいては、フォ
ワードクラッチＣ１の外、ハイクラッチＣ２が接続する
。この状態では、前述同様に無段変速装置３１にて適宜
変速された正回転がセカンダリシャフト３３から取出さ
れてシングルプラネタリギヤ装置４０のリングギヤ４０
Ｒに入力される。一方、同時に、入力軸６０の回転がハ
イクラッチＣ２及びトランスファー装置８０を介してシ
ングルプラネタリギヤ機構４０のサンギヤ４０３に伝達
され、これにより該プラネタリギヤ機構４０にてリング
ギヤ４０Ｒとサンギヤ４０Ｓとのトルクが合成されてキ
ャリヤ４０Ｃから出力される。なおこの際、サンギヤ４
０Ｓにはトランスファー装置８０を介して反力に抗する
回転が伝達されるので、トルク循環が生じることなく、
所定のプラストルクがトランスファー装置８０を介して
伝達される。そして、該合成されたキャリヤ４０Ｃから
のトルクは減速ギヤ装置７１等を介してアクスル軸７３
に伝達される。

なお、Ｄレンジにおける作動では、ワンウェイクラッチ
Ｆに基づき逆トルク作用時（エンジンブレーキ時）はフ
リーとなるが、Ｓレンジにおいては、ローワンウェイク
ラッチＦに加えてローコーストシリバースブレーキＢ１
が作動し、逆トルク作用時も動力伝達する。

また、Ｒレンジにおいてはローコーストシリバースブレ
ーキＢ１と共にリバースブレーキＢ２が作動する。この
状態では、入力軸６０の回転は、デュアルプラネタリギ
ヤ機構３にてリングギヤ３Ｒが固定されることに基づき
キャリヤ３Ｃから逆回転としてベルト式無段変速装置３
１に入力される。一方、ローコーストシリバースブレー
キＢ１の作動に基づきシンクルプラネタリギヤ装置４０
のサンギヤ４０Ｓが固定されており、従って無段変速装
置３１からの逆回転はプラネタリギヤ機構４０にて減速
され、出力部材７０に取出される。

ついで、本発明を具体化した実施例を第２図に沿って説
明する。

本無段変速機Ａは、３分割からなるトランスミッション
ケース４９を有しており、該ケース４９に入力軸６０及
び無段変速装置、３１のプライマリシャフト３２か同軸
上に回転自在に支持されて第１軸を構成していると共に
、無段変速装置３１のセカンダリシャフト３３とギヤ軸
７０ａが同軸上に回転自在に支持されて第２軸を構成し
ている。

更に、第１軸上には発進装置１００と、フォワードクラ
ッチＣ１、ハイクラッチＣ２、ローコーストシリバース
ブレーキＢ１、リバースブレーキＢ２、ローワンウェイ
クラッチＦからなる操作部５０と、前後進切換え装置を
構成するデュアルプラネタリギヤ機構３と、オイルポン
プ６１が配設されており、また第２軸上にはシングルプ
ラネタリギヤ機構４０が配設されている。

発進装置１００は、流体継手１０１、遠心クラッチから
なるロックアツプクラッチ１０２及びスリップクラッチ
１０３を有している。そして、スリップクラッチ１０３
は負荷トルクに対応した軸力な発生するカム機構１０５
を有しており、該カム機構１０５はスリップクラッチ１
０３のクラッチプレート及びディスクに押圧・作用し、
該スリップクラッチ１０３のトルク容量を負荷トルクの
増大に対応して増大する。

また、入力軸６０のエンジン側にはケース４９から突出
部４’９ａが突出しており、該突出部４９ａにはトラン
スファー装置８０の入カスブロケット８１がベアリング
を介して支持されている。更に、該スプロケット８１の
ハブ部８１ａはワンウェイクラッチＦを介して前記ケー
ス突出部４９ａに連結しており、かつ該スプロケット８
１から外径方向に向けて延設されているフランジにはそ
の内周面に多板クラッチからなるハイクラッチＣ２を介
して入力軸６０が連結されていると共に、その外周面と
ケース４９との間に多板ブレーキからなるローコースト
シリバースブレーキＢ１が介設されている。

また、入力軸６０の先端部分にデュアルプラネタリギヤ
機構３のサンギヤ３Ｓ（第３図参照）がスプライン結合
されていると共に、フランジが外径方向に延設されてい
る。また、入力軸６０の先端はベルト式無段変速装置３
１のプライマリシャフト３２をブツシュを介して被嵌、
整列しており、かつ該シャフト３２にキャリヤ３Ｃがス
プライン結合されている。更に、該キャリヤ３Ｃには第
１ピニオン３Ｐ１及び第２ピニオン３Ｐ２か支持される
と共に、連結部材６，７が外径方向に延設されており、
該連結部材６．７の内径側と前記入力軸６０からのフラ
ンジ６０ａ（第１図）の外径側との間には多板クラッチ
からなるフォワードクラッチＣ１が介設されている。ま
た、リングギヤ３Ｒを固定している支持部材の外周側と
ケース４９との間に多板ブレーキからなるリバースブレ
ーキＢ２が介設されている。そして、前記操作部５０に
おける前記ローコーストシリバースブレーキＢ１及びハ
イクラッチＣ２と、リバースブレーキＢ２及びフォワー
ドクラッチＣ１との間部分には摩擦係合装置用アクチュ
エータユニット１１が配設されている。

そして、該摩擦係合装置用アクチュエータユニット１１
は、第１図に示すように、前後進切換え装置用アクチュ
エータｌｌａと、低高速モード切換え装置用アクチュエ
ータｌｌｂとからなり、各アクチュエータｌｌａ、ｌｌ
ｂは周方向に所定間隔離れて前後進切換え装置用モータ
１及び低高速モード切換え装置用モータ（図示せず）を
有している。これらモータは整流子モータ、ステップモ
ータ等の回転磁界モータ、サーボモータ及び超音波モー
タ等の電気モータからなり、かっモータの所定回転位置
に保持し得るように電磁ブレーキ等の保持手段が設置さ
れており、更に前記モータ１は制御部Ｃから発せられる
制御信号に基づき回転・停止するように構成されている
。

更に、前後進切換え装置用アクチュエータ１１ａと低高
速モード切換え装置用アクチュエータ１１ｂはそれぞれ
クラッチＣ１，Ｃ２操作用の連結部材６．７が背中合せ
になるように並んで配設されており、かつそれぞれ雌ネ
ジ部９ａ、１０ａ及び雄ネジ部９ｂ、１０ｂを有するボ
ールネジ装置９．１０を備えている。そして、これら両
ボールネジ装置９，１０の雌ネジ部９ａ、１０ａはケー
ス４９に回転及び軸方向移動不能に保持されており、ま
たその中間部分には中央部にてスナップリング５９によ
り軸方向移動を阻止された多数の皿ばね１９，２０が左
右に延びて配設されている。

そして、左方即ち前後進切換え装置側の皿ばね１９の先
端にはクラッチＣ１用の連結部材６か当接しており、ま
た右方即ち低高速モード切換え装置側の皿ばね２０の先
端にはクラッチＣ２用の連結部材７が当接している。更
に、これら連結部材６．７の内径側端はボールベアリン
グ２１．２２に連結されており、これらベアリングはニ
ードルベアリングを介して入力軸６０に回転自在に支持
されていると共に、それぞれクラッチ作動用の皿ばね２
３，２４に当接している。また、該皿ばね２３．２４は
それぞれ支持部材２６．２７の支端部にてその中間部が
支持されており、連結部材６．７から力が作用しない自
然状態において、前後進切換え装置側の皿ばね２３はフ
ォワードクラッチＣ１を接続するように付勢しており、
かつ低高速モード切換え装置側の皿ばね２４はハイクラ
ッチＣ２を接続するように付勢している。なお、これら
皿ばね２３，２４より前記連結部材６．７の外径側に位
置している戻し周器ばね１９，２０の付勢力が大きくな
るように設定されており、従ってボールネジ装置の雄ネ
ジ部９ｂ、１０ｂから戻し周器ばね１９，２０にスラス
ト力が作用していない無負荷状！！！（ホームポジショ
ン）にあっては、戻し周器ばね１９，２０が係合用皿ば
ね２３．２４に打勝って、フォワードクラッチＣ１及び
ハイクラッチＣ２は解放状態に保持される。

一方、前記ボールネジ装置９，１０の可動部となる雄ネ
ジ部９ｂ、１０ｂにはそれぞれ前記ギヤ１５ｄに噛合す
るギヤ２８．２９が固定されており、またその内径側に
ボールベアリング３０．３４を介して連結部材４．８が
連結されている。そして、これら連結部材４．８はそれ
ぞれローコースト及リバースブレーキＢ２、リバースブ
レーキＢ１に向けて軸に平行に延びる突出部４ａ、８ａ
を有しており、これら突出部４ａ、８ａは雄ネジ部１２
．１３の軸方向移動に基づき、それぞれブレーキＢ２．
Ｂｌの皿ばね１４，１８に接触して該ブレーキを係止し
得る。即ち、連結部材４はその一方向の軸方向移動によ
り前記フォワードクラッチＣ１を係合し、かつ他方向の
軸方向移動により前記リバースブレーキＢ２を係合し、
また連結部材８はその一方向の軸方向移動によりハイク
ラッチＣ２を係合し、かつ他方向の軸方向移動により前
記ローコースト＆リバースツレーキＢ１を係合する。

また、電気モータのホームポジションにあっては、雄ネ
ジ部９ｂ、１０ｂは戻し周器ばね１９゜２０が戻り位置
になると共に連結部材４．８の突出部４ａ、８ａがブレ
ーキ操作用皿ばね１４．１８に当接しない位置にあり、
従って前後進切換え装置３は、フォワードクラッチＣ１
及びリバースブレーキＢ２が共に解放状態にあるニュー
トラル位置Ｎにあり、また低高速モード切換え装Ｗ５は
、ハイクラッチＣ２及びローコースト及リバースブレー
キＢ１が共に解放状態にあって、ローワンウェイクラッ
チＦが作動する低速モード位置しにある。また、前記電
気モータ１には該モータを所定位置に保持する電磁ブレ
ーキが付設されておリ、これら電磁ブレーキは電流がオ
フされるとブレーキを解放し、かつ電流がオンされると
ブレーキを作動するように設定されている。

一方、無段変速装置３１は、第２図に示すように、プラ
イマリプーリ３５、セカンダリプーリ３６及びこれら両
プーリに巻掛けられたベルト３７からなり、かつ両ブー
りはそれぞれ固定シーブ３５ａ、３６ａ及び可動シーブ
３５ｂ、３６ｂからなる。また、ベルト３７は金属製の
多数の駒を有してなり、これら駒がプライマリ及びセカ
ンダリの両プーリ３５，３６に潤滑状態にて接触してト
ルク伝達される。また、調圧カム機構３９は、前記プラ
イマリシャフト３２にスプライン結合しかつフランジ部
にて軸方向移動を規制されている固定側カム部３９ａと
、固定シーブ３５ａにスプライン結合していると共に皿
ばねを介して圧接している可動側カム部３９ｂと、両カ
ム部に介在するローラとからなり、伝達トルクに対応し
た軸力を固定シーブ３５ｂに付与する。そして、固定シ
ーブ３５ａのボス部は可動シーブ３５ｂ側に延びており
、その内周面がプライマリシャフト３２に嵌合している
と共に、その外周面には複数列のボールスプライン機構
（リニアボールベアリング）６６を介して可動シーブ３
５ｂのボス部が軸方向のみ移動自在に支持されている。

即ち、可動シーブ３５ｂは固定シーブボス部にボールの
みを介して摺動摩擦抵抗を受けることなく嵌合している
。また、可動シーブ３５ｂの背部にはボールネジ装置４
２が配設されており、該ボールネジ装置４２は雄ネジ部
及び雌ネジ部及びボールからなり、かつボールがリター
ン通路にて循環されるサーキュレットタイプからなる。

なお、図中５０は調節部材である。

また、該ボールネジ装置４２の雌ネジ部には自動調芯機
構６２が固定されている。更に、プライマリシャフト３
２の先端部にはフランジ部６７がネジ結合により固定さ
れており、該フランジ部には自動調芯機構５３が連結さ
れている。一方、セカンダリプーリ３６はその固定シー
ブ３６ａがセカンダリシャフト３３と一体にケース４９
に回転自在に支持されており、更に該可動シーブ３６ｂ
の背面にはプライマリ側と同様にボールネジ装置４３等
が配設されている。

そして、ケース４９の外部において変速操作用の電気モ
ータ４５が固定されており、かつ該電気モータ４５は、
前述した操作部５０における電気モータと同様に、該モ
ータの非通電時に所定位置にホールドし得る電磁ブレー
キ１４５を有している。そして、該モータ４５の出力歯
車は減速装置１４３を介して、前述した両ボールネジ装
置を連動するトルク伝達装置６３に動力伝達している。

また、シングルプラネタリギヤ機構４０は第２軸を構成
するギヤ軸７０ａ上に配設されており、そのリングギヤ
４０Ｒがベルト式無段変速装置３１のセカンダリシャフ
ト３３のフランジ部４６に連結されている。また、ギヤ
軸７０ａにはサンギヤ４０Ｓと一体にスプロケット８２
が回転自在に支持されており、更に該ギヤ軸７０ａに、
ピニオン４０Ｐを回転自在に支持しているキャリヤ４０
Ｃが固定されている。更に、前記第２軸上のサンギヤ４
Ｏ９と一体のスプロケット８２と前記ローワンウェイク
ラッチＦにて支持されているスプロケット８１との間に
はサイレントチェーン８３か巻掛けられており、これら
スプロケット及びチェーンにてトランスファー装置８０
を構成している。また、前記ギヤ軸７０ａはギヤ７１ａ
を一体に構成して出力部材７０を構成しており、かつギ
ヤ７１’ａは中間軸７２に固定されているギヤ７１Ｃと
噛合している。更に、中間軸７２には小ギヤ７１ｄか形
成されており、かつ該ギヤ７１ｄは差動歯車装置７５に
固定されているリングギヤ７５ａと噛合して、減速装置
７１を構成している。また、差動装置７５から左右フロ
ントアクスル軸７３が延びている。

ついで、前後進切換え装置３、低高速モード切換え装置
５及びベルト式無段変速装置３１操作用制御装置につい
て説明するに、第１図において、前後進切換え装置３用
アクチユエータｌｌａにあっては電気モータ１が図示さ
れているのに対し、低高速モード切換え装置５用アクチ
ュエータ１１ｂには電気モータが図示されていないが、
該低高速モード切換え装置用モータについて符号２を付
して説明する。

電気制御部Ｃは、各モータ１，２．４５からの回転信号
、スロットル開度、プライマリ回転数、セカンダリ回転
数及びシフトポジション等からの各信号が入力され、現
在のベルト比（ベルト式無段変速装置３１のトルク比）
及びシステム比（無段変速機Ａ全体のトルク比）が算出
され、そして目標ベルト比及びシステム比が算出され、
また加速要求及び最良燃費特性又は最大動力特性に基づ
き判断され、そして前後進切換え装置用モータ１、低高
速モード切換え装置用モータ２及び変速操作用モータ４
５に所定指令信号が発せられる。

また、制御部Ｃは、中立位置制御手段Ｅ（第１図参照）
を有しており、該中立位置制御手段は、中立指令状態に
おいて、前後進切換え装置用モータ１及び低高速モード
切換え装置用モータ２に所定方向のドラクトルク発生信
号を発する。これにより、これらモータ１，２は、所定
ドラグトルクを発生し、ボールネジ装置９，１０の雄ネ
ジ部９ｂ、１０ｂを戻し周器ばね１９，２０に抗して所
定スラスト力にて押付ける。そして、該所定トラグトル
ク状態の電気モータ１，２の回転角がエンコーダにて検
知され、該回転角、が、前後進切換え装置用アクチュエ
ータｌｌａ及び低高速モード切換え装置用アクチュエー
タｌｌｂの中立位置基準点Ｏとして格納される。

ついで、本実施例の作用を説明する。

操作部５０において、エンジン停止時、即ちイグニッシ
ョンスイッチがオフ位置にあって電気モータ１．２が非
通電状態にある場合、電磁ブレーキは解放状態にあって
、ボールネジ装置９，１０の雌ネジ部９ａ、１０ａが皿
ばね１９，１４並びに２０．１８にスラスト力を作用さ
せない状態にある。従って、前後進切換え装置３はニュ
ートラル位置にあり、この状態にあっては、戻し周器ば
ね１９の付勢力が作動用皿ばね２３の付勢力に打勝って
、フォワードクラッチＣ１は解放状態にあると共に、連
結部材４の突出部４ａは皿ばね１４に当接せず、リバー
スブレーキＢ２も解放状態にある。また、低高速モード
切換え装置５は、同様に、戻し周器ばね２０の付勢力が
作動用皿ばね２４の付勢力に打勝って、ハイクラッチＣ
１は解放状態にあると共に、連結部材８はその突出部８
ａを皿ばね１８に当接せず、ローコーストルリバースブ
レーキＢ１は解放状態にあり、ローワンウェイクラッチ
Ｆのみが作動状態にあるＤレンジの低速モードし状態に
ある。

この状態でエンジンを始動すると、セルモータによりエ
ンジンが回転すると共に、制御部Ｃが作動状態となる、 即ち、第５図に示すように、制御部Ｃに、プライマリプ
ーリ回転センサ等の各センサ及びシフトポジションセン
サ等の信号が読み込まれ（Ｆｌ）、また後述する前後進
切換え装置用電気モータ１及び低高速モード切換え装置
用電気モータ２のイニシャル処理がなされ（Ｆ２）、更
に実際のベルト比及びシステム比が算出される（Ｆ３．
Ｆ４）。そして、目標システム比の上限下限等が算出さ
れ（Ｆ６）　、低高速モード切換え装置を高速Ｈモード
又は低速Ｌモードの選択判断がなされ（Ｆ７）、また無
段変速装置３１の変速用アクチュエータ（電気モータ４
５）の変速制御がなされる（Ｆ８）、更に、後に第６図
に沿って説明する低高速モード切換え装置用モータ（Ｍ
２）のイニシャル処理が完了しているか否かが判断され
（Ｆ９）、ＹＥＳの場合、前後進切換え装置用モータ１
（以下前進用モータＭ１と表記する）の制御がなされ（
ＦＩＯ）、更に低高速モード切換え装置用モータ２（以
下Ｌ／Ｈ用モータＭ２と表記する）の制御がなされる（
Ｆｉｌ）。

ついで、第６図に沿って、前後進切換え装置用モータＭ
１及びＬ／Ｈ用モータＭ２のイニシャル処理について説
明する。

イグニッション（ＩＧ）スイッチがオンすると（Ｆｌ５
）、まずＬｌＨ用モータＭ２のイニシャル処理完了フラ
グＢが１か否か制御され（Ｆｌ６）、更に前後進用モー
タＭ１のイニシャル処理完了フラグＡが１か否か判断さ
れる（Ｆｌ７）。

そして、両イニシャル処理が完了していない場合、まず
、前後進用モータＭ１をフォワードクラッチＣ１方向即
ち戻し周器ばね１９に抗する方向に所定ドラグトルク値
ａのトルク指令を一定時間（γ）出力する（Ｆ１８．Ｆ
１９．Ｆ２０）。そして、一定時間経過すると（Ｆ１９
）、前後進用モータＭ１は停止され（Ｆ２１）、該処理
終了時の該モータＭ１の回転位置カウンターな０クリア
して、該位置を、前後進切換え装置用アクチュエータｌ
ｌａの中立位置基準点０（第７図参照）とする（Ｆ２２
）。ついで、Ｌ　／　ｌ−１用モ一タＭ２をハイクラッ
チＣ２方向即ち戻し周器ばね２０に抗する方向に所定ド
ラクトルク値βのトルク指令を一定時間（δ）出力する
（Ｆ２２．Ｆ２３．Ｆ２４）。そして、一定時間経過す
ると（Ｆ２３）、Ｌ　／　Ｈ用モータＭ２は停止され（
Ｆ２５）、該処理終了時の該モータＭ２の回転位置カウ
ンターを０クリアして、該位置を、低高速モード切換え
装置用アクチュエータｌｌｂの中立位置基準点とするＣ
Ｆ２６）　　以降、前後進用モータＭ１及びＬ／Ｈ用モ
ータＭ２は、上述所定トラフトルクα、βに基づく中立
位置を基準点として、所定回転角に基づくクラッチ又は
ブレーキのオン・オフ制御及び中間段階でのスリップ制
御が行われる。

例えば、第７図に沿って、前後進切換え装置用アクチュ
エータｌｌａについて説明すると、シフトレバ−がＮレ
ンジにある場合、中立位置制御手段Ｅからの信号に基づ
き電気モータ１は所定ドラグトルク状態にあり、トルク
伝達装置１５を介してボールネジ装置９の雄ネジ部９ｂ
を戻し周器ばね１９に抗して所定スラスト力Ｇを発生す
る。この状態が、戻し周器ばね１９とクラッチ係合用皿
ばね２３の差に基づくスラスト力Ｍに抗した基準点Ｏと
なる。そして、シフトレバ−をＤ（又はＳ）レンジに操
作し、該操作に基づく制御部Ｃの信号により前後進切換
え装置用電気モータ１を中立位置基準点０から一方向に
回転すると、トルク伝達装置１５を介してボールネジ装
置９の雄ネジ部９ｂが回転し、該雄ネジ部９ｂは固定状
態にある雌ネジ部９ａに螺合して第１図において右方向
に移動し、これにより該雄ネジ部９ｂは（他方の連結部
材４を介して）一方の連結部材６を戻し周器ばね１９と
作動用皿ばね２３の差Ｍに抗して、連結部材６を右方向
に移動する。そして、所定位置に達すると、作動用皿ば
ね２３がフォワードクラッチＣ１に作用し始め（Ｊ）、
その後は作動用皿ばね２３は該クラッチＣ１の係合力を
付与する（Ｑ）　　この際、制御部Ｃからの信号により
、電気モータ１を前記基準点Ｏからの回転角に基づき適
宜制御して、フォワードクラッチＣ１の係合力Ｑをスリ
ップ制御し、シフトショックを生ずることなく滑らかに
係合する。更に、雄ネジ部９ｂが一方向に移動すると、
クラッチＣ１は完全に係合し、戻し周器ばね１９の所定
特性Ｔに抗するオーバシュート状態となる。そして、Ｄ
レンジ（及びＳレンジ）にあっては、電気モータ１は該
フォワードクラッチＣ１の係合状態にて電磁ブレーキが
オンして該状態に保持される。

また、シフトレバ−をリバース（Ｒ）レンジに操作する
と、該操作に基づく制御部Ｃの信号により前後進切換え
装置用電気モータ１は所定ドラグトルク状態のニュート
ラル位置Ｎの基準点０から他方向に回転し、ボールネジ
装置９の雄ネジ部９ｂが第１図左方向に移動して、連結
部材４の突出部４ａがリバースブレーキＢ２の皿ばね１
４に当接してまずウェーブ部を圧縮しくＵ）、そして連
結部材４は更に移動し、リバースブレーキＢ２を係合作
動する（Ｖ）。この際も前述した前進時と同様に、基準
点０からの回転角に基づき電気モータ１が適宜制御され
、リバースブレーキＢ２はスリップ制御を経て係合状態
に制御され、シフトショックを伴うことなく滑らかにシ
フトされる。

一方、シフトレバ−がＤレンジにあり、かつ車輌が低速
状態にある場合、低高速モード切換え装置用電気モータ
２は、前述と同様に所定トラフトルクを発生し、ボール
ネジ装置１０の雄ネジ部１０ｂが戻し周器ばね２０に抗
して所定スラスト力を発生した中立位置の基準点にある
。この状態にあっては、ハイクラッチＣ２及びローコー
ストルリバースブレーキＢ１は共に解放状態にあり、口
−ワンウェイクラッチＦのみが作動状態にある。

そして、車輌が所定高速状態になると、制御部Ｃの信号
により電気モータ２は基準点から一方向に回動して、ボ
ールネジ装置１０の雄ネジ部１０ｂを（他方の連結部材
８を介して）一方の連結部材７に当接し、戻し周器ばね
２０と作動用皿ばね２４との差に抗して該連結部材７を
第１図左方向に移動する。すると、作動用皿ばね２４が
ハイクラッチＣ２に対して作用し、該クラッチＣ２を係
合する。該クラッチＣ２が完全に係合した状態にて、電
磁ブレーキがオンして電気モータ２を該位置に保持して
、入力軸６０の回転がベルト式無段変速装置３１及びト
ランスファー装置８０にて出力部材７０に伝達される高
速モードＨとなる。なお、車輌が低速状態又は加速状態
になると、電気モータ２は電磁クラッチがオフして解放
されると共に逆回転して中立位置基準点に戻る。

また、シフトレバ−をＲレンジ（又はＳレンジ）に操作
した場合、低高速切換え装置用電気モータ２は中立位置
基準点から他方向に回転し、雄ネジ部１０ｂを第１図右
方向に移動して、連結部材８の突出部８ａをローコース
トルリバースブレーキＢｌの皿ばね１８に当接し、該ブ
レーキＢ１を係止作動する。そして、該ブレーキＢ１が
完全に係止した状態にて電磁ブレーキをオンして電気モ
ータ２を保持する。

また、シフトレバ−がＳレンジ状態にあり、かつ車輌が
所定高速状態になると、電気モータ２は、電磁ブレーキ
を解放すると共に逆方向に回転し、ローコーストルリバ
ースブレーキＢ１を解放し、更にハイクラッチＣ１を係
合する。この際も、前述と同様に、電気モータ２は基準
点からの回転角に基づききめ細かく制御され、ローコー
ストルリバースブレーキＢ１がスリップ制御を経て滑ら
かに制御され、更にハイクラッチＣ２がスリップ制御さ
れてシフトショックを伴うことなく滑らかに係合する。

また、本実施例は、流体継手１０１、ベルト式無段変速
装置７、デュアルプラネタリギヤ機構からなる前後進切
換え装置３、及び低高速モード切換え装置を組合わせた
自動無段変速機Ａに本発明を適用したものについて説明
したが、これに限らず、流体トルクコンバータ、前後進
切換え装置及びベルト式無段変速装置を組合せた無段変
速機における前後進切換え装置にも同様に適用できるこ
とは勿論であり、更に他の変速機等における摩擦係合装
置用アクチュエータにも適用し得る。

（ト）発明の詳細 な説明したように、本発明によると、戻し用ばね手段（
１９）、（２０）に抗してトルク−スラスト変換機構（
９）、（１０）が所定スラスト力を生じるようにトルク
発生機構（１）、（２）に所定ドラグトルクを発生する
中立位置制御手段（Ｅ）を設けたので、トルク−スラス
ト変換機構（９）、（１０）の可動部（９ｂ）、（１０
ｂ）を中立位置基準点に安定保持することができ、中立
位置においてブレーキ又はクラッチに引きずりトルクを
生ずることを確実に防止し、摩擦係合装置の発熱を防止
して耐久性を向上すると共に、伝達効率の低下をも防止
でき、更に制御遅れのない安定した制御を行うことがで
きる。

また、前記ドラグトルクに基づく中立位置を基準点とし
てトルク発生機構（１）、（２）の回転位置を制御する
ので、常に安定した制御位置による精度の高いアクチュ
エータ制御を行うことかでき、摩擦係合装置のスリップ
制御を含むきめ細かい制御が可能となり、シフトショッ
クを減少した滑らかなシフト操作を行うことができる。

また、リバースブレーキ（Ｂ２）及びフォワードクラッ
チ（Ｃ１）を有する前後進切換え装置用アクチュエータ
（ｌｌａ）に適用すると、フォワードクラッチ（Ｃ１）
に作用する戻し用ばね手段（１９）に抗した位置に中立
位置を設定でき、使用頻度の高いフォワードクラッチ（
Ｃ１）の操作を素早く行うことができる。

また、ローコーストルリバースブレーキ（Ｂ１）及びハ
イクラッチ（Ｃ２）を有する低高速モード切換え装置に
適用すると、ハイクラッチ（Ｃ２）に作用する戻し用ば
ね手段（２０）に抗した位置に中立位置を設定でき、使
用頻度の高いハイクラッチ（Ｃ２）の操作を素早く行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る摩擦係合装置用アクチュエータを
示す断面図、第２図は該摩擦係合装置用アクチュエータ
を適用した自動無段変速機を示す全体断面図、第３図は
該自動変速機の概略を示す概略図、第４図はその各ポジ
ションにおける各要素の作動を示す図、第５図は無段変
速機のメイン処理を示すフロー図、第６図は前後進切換
え装置用及び低高速モード切換え装置用の電気モータの
イニシャル処理を示すフロー図である。また、第７図は
前後進切換え装置におけるアクチュエータストロークと
発生スラスト力の関係を示す図である。そして、第８図
は本出願人が既に提案（未公開）した摩擦係合装置用ア
クチュエータを示す断面図である。 ５・・・動力伝達装置（低高速モード切換え装置）、４
．６，８．７・・・連結手段（連結部材）９．１０・・
・トルク−スラスト力変換機構（ボールネジ装置）　　
　　９ｂ、１０ｂ・・・可動部（雄ネジ部）、　　１５
・・・トルク伝達装置、　１９゜２０・・・戻しばね手
段（皿ばね）　　　　Ｂ２．Ｃ１・・・摩擦係合装置（
リバースブレーキ、フォワードクラッチ）　　　　Ｂｌ
、Ｃ２・・・摩擦係合装置（ローコーストルリバースブ
レーキ、ハイクラッチ）　　　Ｃ・・・制御部　　　Ｅ
・・・中立位置制御手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、動力伝達装置に介在する少なくとも２個の摩擦係合
   装置を、制御部からの電気信号に基づき制御する摩擦係
   合装置用アクチュエータであって、 電気エネルギをトルクに変換するトルク発 生機構と、 該トルク発生機構にて発生したトルクをス ラスト力に変換するトルク−スラスト力変換機構と、 該１個のトルク−スラスト力変換機構の異 なる方向のスラスト力をそれぞれ前記別個の摩擦係合装
   置に作用する連結手段と、 該連結手段を中立位置に付勢する戻し用ば ね手段と、 そして前記トルク発生機構への電気エネル ギ供給状態における中立状態において、前記戻し用ばね
   手段に抗して前記トルク−スラスト力変換機構が所定ス
   ラスト力を生じるように前記トルク発生機構に所定ドラ
   グトルクを発生する中立位置制御手段と、を備えてな る、 摩擦係合装置用アクチュエータの制御装 置。 ２、前記トルク発生機構が所定ドラグトルクを生じる点
   を中立位置と設定し、該中立位置を基準として前記トル
   ク発生機構を制御してなる、 請求項１記載の摩擦係合装置用アクチュエ ータの制御装置。 ３、前記摩擦係合装置用アクチュエータが、リバースブ
   レーキ及びフォワードクラッチを有する前後進切換え装
   置であって、 該フォワードクラッチに、該クラッチが係 合する方向に付勢するばね手段を作用し、かつ前記戻し
   用ばね手段が該ばね手段に対抗する強い付勢力を有する
   、 請求項１記載の摩擦係合装置用アクチュエ ータの制御装置。 ４、前記摩擦係合装置用アクチュエータが、ローコース
   ト＆リバースブレーキ及びハイクラッチを有する低高速
   モード切換え装置であって、 該ハイクラッチに、該クラッチが係合する 方向に付勢するばね手段を作用し、かつ前記戻し用ばね
   手段が該ばね手段に対抗する強い付勢力を有する、 請求項１記載の摩擦係合装置用アクチュエ ータの制御装置。