WO2018074499A1

WO2018074499A1 - 無段変速機のシーブ駆動装置

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Publication number: WO2018074499A1
Application number: PCT/JP2017/037631
Authority: WO
Inventors: 卓志松任; 池田　良則; 加藤　晃央; 慎介平野
Original assignee: Ntn株式会社
Priority date: 2016-10-19
Filing date: 2017-10-18
Publication date: 2018-04-26
Also published as: JP2018066434A

Abstract

電動モータ（２０）で回転駆動されるナット（２１）と、ナット（２１）の回転により可動シーブ（３）と一体に軸方向に移動する中空のねじ軸（２２）とを有する。ねじ軸（２２）の内周に、軸方向に延びるキー溝（４１）と、キー溝（４１）に周方向に隣り合う位置で軸方向に延びるセンサ溝（１０２）とを形成する。キー溝（４１）に軸方向にスライド可能にキー部材（４２）が係合している。センサ溝（１０２）の内側に固定された永久磁石（１００）（被検出部）と、被検出部に基づいて可動シーブ（３）の軸方向位置を検出するセンサ部（１０１）とを備える。これにより、ねじ軸（２２）の内側を活用してねじ軸（２２）の回り止めと、可動シーブ（３）の位置検出を可能とする。

Description

無段変速機のシーブ駆動装置

　この発明は、無段変速機の可動シーブを軸方向に移動させるシーブ駆動装置に関する。

　自動車エンジンの回転を変速して出力し、その変速比を無段階で変化させることが可能な無段階変速機として、ベルト式無段変速機が知られている。ベルト式無段変速機は、駆動側Ｖ溝プーリと、従動側Ｖ溝プーリと、これら両プーリの間に巻き掛けられたＶベルトとを有する。

　駆動側Ｖ溝プーリは、軸方向に対向する固定シーブと可動シーブで構成されている。固定シーブは、プーリ軸の外周に固定され、可動シーブは、プーリ軸の外周に軸方向に移動可能に支持されている。そして、可動シーブを軸方向に移動させることで、固定シーブと可動シーブの間隔を変化させ、これにより駆動側Ｖ溝プーリに対するＶベルトの巻き掛け半径を変化させることが可能となっている。

　従動側Ｖ溝プーリも、駆動側Ｖ溝プーリと同様に、固定シーブと可動シーブで構成されている。そして、駆動側Ｖ溝プーリの可動シーブを軸方向に移動させるとともに、従動側Ｖ溝プーリの可動シーブを軸方向に移動させると、駆動側Ｖ溝プーリに対するＶベルトの巻き掛け半径と、従動側Ｖ溝プーリに対するＶベルトの巻き掛け半径とがそれぞれ変化し、これにより、駆動側Ｖ溝プーリから従動側Ｖ溝プーリに伝達される回転の変速比が変化する。

　そのような可動シーブを軸方向に移動させるシーブ駆動装置として、電動モータで回転駆動されるナットと、そのナットにねじ係合し、そのナットの回転により可動シーブと一体に軸方向に移動する中空のねじ軸とを有する電動式直動アクチュエータを用いるものがある。そのねじ軸の外周には、可動シーブの外径よりも大きなフランジ部を設け、そのフランジ部を静止側に結合することでねじ軸を回転不可に配置している。その電動モータが回転すると、その回転が減速機で減速されてナットに伝達し、ねじ軸と可動シーブが一体に軸方向に移動する。可動シーブの軸方向位置は、位置検出センサによって検出される。電動モータの電流値制御の情報に基づいて可動シーブの軸方向位置を算出する場合に比して、位置検出センサは、温度変化の影響を受けにくい点で優れる（下記特許文献１）。

特開２００７－２４７９１１号公報

　しかしながら、特許文献１のシーブ駆動装置は、ねじ軸の外周に設けたフランジ部の側面に当接させる接触式の位置検出センサを採用しているので、シーブ駆動装置の設置スペースが径方向に大きい問題がある。

　そこで、この発明が解決しようとする課題は、無段変速機のシーブ駆動装置をコンパクトにすることである。

　上記の課題を解決するため、この発明では、プーリ軸と、前記プーリ軸の外周に固定して設けられた固定シーブと、前記プーリ軸の外周に前記固定シーブと軸方向に対向して配置され、前記プーリ軸に回り止めした状態で前記プーリ軸に対して軸方向に移動可能に支持された可動シーブと、前記可動シーブを軸方向に移動させる電動式直動アクチュエータとを備え、前記電動式直動アクチュエータは、電動モータと、前記電動モータで回転駆動されるナットと、前記ナットにねじ係合し、前記ナットの回転により前記可動シーブと一体に軸方向に移動可能かつ回転不可に配置された中空のねじ軸と、を有する無段変速機のシーブ駆動装置において、前記ねじ軸の内周には、軸方向に延びるセンサ溝が形成されており、
　前記センサ溝の内側に固定された被検出部と、前記被検出部に基づいて前記可動シーブの軸方向位置を検出するセンサ部とをさらに備える構成を採用した。

　上記構成によれば、ねじ軸の内周に軸方向に延びるセンサ溝を形成し、そのセンサ溝の内側に被検出部を固定し、その被検出部とセンサ部によって可動シーブの軸方向位置を検出可能にしているので、位置検出用のセンサを当接させるためのフランジ部をねじ軸の外周に設けたり、ねじ軸の外側にセンサ配置スペースを大きく取ったりすることが不要となり、シーブ駆動装置がコンパクトになる。

　例えば、前記ねじ軸の内周には、軸方向に延びるキー溝が形成されており、前記センサ溝が、前記キー溝に周方向に隣り合う位置で軸方向に延びており、前記キー溝に軸方向にスライド可能に係合しているキー部材をさらに備え、前記被検出部は永久磁石によって構成され、前記センサ部は前記永久磁石の磁界を検出することが好ましい。このようにすると、ねじ軸の内周に形成されたキー溝と、そのキー溝に軸方向にスライド可能に係合するキー部材とを採用しているので、ねじ軸の軸方向移動を許容しつつ、ねじ軸の外径側に回り止め構造を設けることなくねじ軸を回転不可に配置することができる。また、ねじ軸の内周のうち、キー溝と周方向に隣り合う位置にセンサ溝を形成すれば、キー溝を形成する肉厚を活かしてセンサ溝を形成することができる。

　より好ましくは、前記ねじ軸に軸方向に対向し、かつ前記ねじ軸に対して静止するように配置された静止部材をさらに備え、前記キー部材は、前記静止部材に固定されており、前記センサ部は、前記静止部材に固定されているとよい。このようにすると、キー部材とセンサ部を共通の静止部材に配置することができる。

　前記電動モータは、前記プーリ軸が貫通する中空環状に構成されており、前記ナットは、前記中空環状の電動モータの径方向内側かつ前記プーリ軸の径方向外側に前記電動モータと同軸に配置されていることも好ましい。このようにすると、ナットを回転駆動するための電動モータとして中空環状のものを用い、その中空環状の電動モータにプーリ軸を貫通させた構成としているので、プーリ軸の周囲のデッドスペースが小さい。また、ナットが中空環状の電動モータの径方向内側かつプーリ軸の径方向外側に配置されているので、電動モータとナットの設置スペースが軸方向に短い。そのため、シーブ駆動装置がコンパクトであり、車両への搭載性に優れている。

　より好ましくは、前記プーリ軸が貫通する中空環状の減速機をさらに備え、その減速機で前記電動モータの回転を減速して前記ナットに伝達するとよい。このようにすると、電動モータの回転を減速して前記ナットに伝達する減速機として中空環状のものを用いているので、プーリ軸の周囲のデッドスペースを効果的に小さくすることができる。また、電動モータが減速機を介してナットを回転駆動するので、電動モータが直接ナットを回転駆動する場合よりも、可動シーブを軸方向に動かすために必要な電動モータのサイズを小さくすることができる。そのため、シーブ駆動装置を効果的にコンパクト化することが可能となる。

　さらに好ましくは、前記減速機は、前記電動モータと軸方向に隣接し、かつ、前記ナットの外径側に位置するように配置するとよい。このようにすると、例えば、電動モータの内径とナットの外径の間に減速機を組み込む場合と比較して、シーブ駆動装置の大径化を抑えることができ、シーブ駆動装置を効果的にコンパクト化することが可能となる。

　また、前記減速機は、前記電動モータの回転が入力され、その回転中心から偏心した円筒状の外周をもつ偏心軸部と、前記偏心軸部の外周に回転可能に支持された外歯歯車と、前記偏心軸部が回転したときにその偏心軸部の回転よりも遅い速度で前記外歯歯車が自転するように前記外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、前記外歯歯車の自転を取り出して前記ナットに伝達する出力キャリヤと、を有することが好ましい。このようにすると、小さいスペースで大きな減速比を得ることができるので、特に効果的にシーブ駆動装置をコンパクト化することが可能である。

　より好ましくは、前記電動モータは、前記ナットの外周に対向して配置された中空筒状のロータと、前記ロータに回転力を付与する環状のステータと、前記ステータを収容するモータハウジングと、を有し、前記内歯歯車は、前記モータハウジングに固定して設けられた複数の外ピンで構成されているとよい。このようにすると、電動モータのモータハウジングが、減速機の外ピンを固定するための部材を兼ねるので、減速機の部品点数を抑えることができ、減速機をコンパクト化することができる。

　なお、前記外ピンは、前記モータハウジングと継ぎ目の無い一体に形成することがより好ましい。このようにすると、モータハウジングの剛性を利用して外ピンの剛性を確保することができるので、減速機を特に効果的にコンパクト化することが可能となる。

　また、前記ねじ軸の前記可動シーブに近い側の端部に、前記可動シーブと軸方向に対向する間座が固定され、その間座と前記可動シーブの対向面間に、前記ねじ軸と前記可動シーブの間に作用する軸方向荷重を支持するスラスト軸受を組み込むことが好ましい。

　このようにすると、高い剛性をもって可動シーブを軸方向に支持することが可能となる。

　なお、前記スラスト軸受は、前記可動シーブに直接接触する針状ころをもつ保持器付き針状ころを採用することが好ましい。このようにすると、シーブ駆動装置の軸方向長さを特に効果的にコンパクト化することが可能となる。

　この発明のシーブ駆動装置は、上記構成の採用により、位置検出用のセンサを当接させるためのフランジ部をねじ軸の外周に設けたり、ねじ軸の外側にセンサ配置スペースを大きく取ったりすることが不要になるので、シーブ駆動装置をコンパクトにすることができる。

この発明の実施形態にかかる無段変速機のシーブ駆動装置を図２中のＩ－Ｉ線の切断線で示す断面図図１のII－II線に沿った断面図図１の状態から可動シーブを駆動したときを示す断面図

　図１に、この発明の実施形態にかかる無段変速機のシーブ駆動装置を示す。このシーブ駆動装置は、プーリ軸１と、プーリ軸１の外周に互いに軸方向に対向して配置された固定シーブ２および可動シーブ３と、可動シーブ３を軸方向に移動させる電動式直動アクチュエータ４とを有する。ここで、軸方向は、プーリ軸１の回転軸線に沿った方向のことをいう（以下、同じ。）。また、以下では、その回転軸線に垂直な方向のことを径方向といい、その回転軸線を中心とした円周方向のことを周方向という。

　固定シーブ２は、プーリ軸１の外周に固定して設けられている。図では、固定シーブ２をプーリ軸１と継ぎ目の無い一体に形成することで固定シーブ２をプーリ軸１に固定しているが、固定シーブ２とプーリ軸１を別体とすることも可能である。

　可動シーブ３は、プーリ軸１の外周に回り止めした状態でプーリ軸１に対して軸方向に移動可能に支持されている。そのような支持構造として、例えば、可動シーブ３の内周に軸方向に延びる軸方向溝５を形成し、プーリ軸１の外周に軸方向に延びる軸方向突起６を形成し、その軸方向溝５と軸方向突起６を軸方向にスライド可能に接触させた構成のもの（例えば、スプライン嵌合、キー溝嵌合など）を採用することができる。

　固定シーブ２の可動シーブ３に対する対向面７と、可動シーブ３の固定シーブ２に対向する対向面８は、その対向面７，８の間隔が外径側に向かって次第に広がるように、それぞれテーパ形状とされている。固定シーブ２と可動シーブ３の対向面７，８間には、無段変速機のＶベルト９が巻き掛けられており、Ｖベルト９の巻き掛け半径が可動シーブ３の軸方向の位置に応じて変化するようになっている。

　プーリ軸１は、固定シーブ側軸受１０と可動シーブ側軸受１１とで回転可能に支持されている。固定シーブ側軸受１０は、プーリ軸１の固定シーブ２の側の軸端と固定シーブ２との間でプーリ軸１の外周に取り付けられている。可動シーブ側軸受１１は、プーリ軸１の可動シーブ３の側の軸端と可動シーブ３との間でプーリ軸１の外周に取り付けられている。また、プーリ軸１には、自動車エンジンの回転伝達用のギヤ１２が固定されている。ギヤ１２は、可動シーブ側軸受１１とプーリ軸１の可動シーブ３の側の軸端との間でプーリ軸１の外周に嵌合固定されている。

　電動式直動アクチュエータ４は、電動モータ２０と、ナット２１と、ナット２１にねじ係合するねじ軸２２と、電動モータ２０の回転を減速してナット２１に伝達する減速機２３とを有する。

　電動モータ２０は、プーリ軸１が貫通する中空環状に構成されている。電動モータ２０は、ナット２１の外周に対向して配置された中空筒状のロータ２４と、ロータ２４に回転力を付与する環状のステータ２５と、ステータ２５を収容するモータハウジング２６とを有する。

　ロータ２４は、モータハウジング２６に装着した一対の軸受２７で回転可能に支持されたロータ筒２８と、ロータ筒２８の外周に固定された環状のロータコア２９とからなる。ロータコア２９は、電磁鋼板の積層体に永久磁石３０を組み付けて構成されている。永久磁石３０は、ロータコア２９の外周の周方向に沿ってＮ極とＳ極が交互に現われるように組み付けられている。

　ステータ２５は、ロータ２４を囲むように周方向に等間隔に配置された複数のティース３１をもつ環状のステータコア３２と、そのステータコア３２の各ティース３１に巻回した電磁コイル３３とからなる。ステータコア３２は、モータハウジング２６の内周に固定されている。電磁コイル３３に通電すると、ステータコア３２とロータコア２９の間に働く電磁力によってロータコア２９に回転力が発生し、その回転力によってロータコア２９とロータ筒２８が一体に回転する。

　モータハウジング２６は、ステータ２５の外周を囲む筒壁部３４と、筒壁部３４の可動シーブ３から遠い側の軸方向端部から径方向内方に張り出す第１の環状壁部３５と、筒壁部３４の可動シーブ３に近い側の軸方向端部から径方向内方に張り出す第２の環状壁部３６とを有する。ロータ筒２８を支持する一対の軸受２７のうち一方の軸受２７は、第１の環状壁部３５の内周に取り付けられ、他方の軸受２７は第２の環状壁部３６の内周に取り付けられている。

　ナット２１は、電動モータ２０のロータ筒２８の径方向内側、かつ、プーリ軸１の径方向外側に、ロータ筒２８と同軸に配置されている。すなわち、ナット２１は、中空筒状の電動モータ２０の内周とプーリ軸１の外周との間に挟まれた環状スペースに組み込まれている。ナット２１は、ねじ軸２２の外周にボール３７を介して係合するボールナットである。ナット２１には、ナット２１の内周のねじ溝に沿ってボール３７が１周するごとに、ボール３７がねじ軸２２の外周のねじ山を乗り越えて元のねじ溝に戻るようにボール３７を誘導するデフレクタ３８を有する。デフレクタ３８は、ナット２１に形成された半径方向の貫通孔に外径側から挿入して組み込まれている。

　ナット２１は、スラスト軸受３９を介してバックアッププレート４０で軸方向に支持され、この支持によって可動シーブ３から遠ざかる方向の軸方向移動が規制されている。バックアッププレート４０は、図示しない無段変速機のケースにボルトで固定された静止部材である。この固定により、バックアッププレート（静止部材）４０は、ねじ軸２２に軸方向に対向し、かつねじ軸２２に対して静止するように配置されている。

　また、バックアッププレート４０は、可動シーブ側軸受１１の外輪で支持されている。可動シーブ側軸受１１は、ラジアル軸受（図では深溝玉軸受）である。

　スラスト軸受３９として針状ころ軸受を採用すると、シーブ駆動装置の軸方向長さを効果的にコンパクト化することができる。この場合、スラスト軸受３９は、軌道盤をもたない保持器付き針状ころを採用すると、シーブ駆動装置の軸方向長さを特に効果的にコンパクト化することができ、好ましい。

　ねじ軸２２は、プーリ軸１が貫通する中空筒状に形成されている。ねじ軸２２の内周には、軸方向に延びるキー溝４１（図２参照）が形成されている。キー溝４１には、バックアッププレート４０に固定されたキー部材４２が軸方向にスライド可能に係合している。このキー溝４１とキー部材４２の嵌合により、ねじ軸２２は、プーリ軸１に対して軸方向に移動可能な状態でバックアッププレート４０（静止部材）に対して回転不可な状態に配置されている。

　キー溝４１は、周方向の複数箇所に形成されている。キー溝４１ごとに、一つのキー部材４２が配置されている。複数のキー溝４１及びキー部材４２を周方向に配置することにより、回り止め時の負荷分散を図り、キー部材４２の径方向寸法を抑制している。各キー溝４１の溝底は、可動シーブ３のボス部と軸方向に対向する。

　ねじ軸２２の可動シーブ３に近い側の端部には、可動シーブ３と軸方向に対向する間座４３が固定されている。また、間座４３と可動シーブ３の対向面間に、ねじ軸２２と可動シーブ３の間に作用する軸方向荷重を支持するスラスト軸受４４が組み込まれている。間座４３の外径は、少なくともナット２１の内径よりも大きい。これにより、可動シーブ３からねじ軸２２に作用する軸方向荷重を、広い面積で受けることが可能となっている。スラスト軸受４４は、可動シーブ３に直接接触する針状ころをもつ保持器付き針状ころを採用すると、シーブ駆動装置の軸方向長さを特に効果的にコンパクト化することが可能である。スラスト軸受４４は、可動シーブ３のボス部の外周によって径方向に案内される。可動シーブ３は、電動モータ２０の駆動力で軸方向に駆動されるねじ軸２２からスラスト軸受４４を介して軸方向に押圧され、同時に、可動シーブ３は、固定シーブ２から遠ざかる向きの軸方向の力をＶベルト９から常に受け、ねじ軸２２はスラスト軸受４４を介して可動シーブ３から軸方向に押圧されている。

　減速機２３は、プーリ軸１が貫通する中空環状のものが用いられ、電動モータ２０と軸方向に隣接し、かつ、ナット２１の外径側に位置するように配置されている。この減速機２３は、電動モータ２０のロータ筒２８に固定された偏心軸部５０と、偏心軸部５０の外周に回転可能に支持された外歯歯車５１と、外歯歯車５１と噛み合う内歯歯車５２と、出力キャリヤ５３とを有する。ここで、電動モータ２０において、ロータ筒２８の可動シーブ３から遠い側の端部は、モータハウジング２６の第１の環状壁部３５から軸方向に突出しており、その突出部分に減速機２３の偏心軸部５０が固定されている。

　図２に示すように、偏心軸部５０は、偏心軸部５０の回転中心Ｏ_１（すなわち電動モータ２０のロータ２４の回転中心）から偏心した円筒状の外周を有する。偏心軸部５０は、ロータ筒２８と継ぎ目の無い一体に形成することも可能であるが、図に示すように、偏心軸部５０を、ロータ筒２８とは別体の円環状の部材とし、それをロータ筒２８の外周に固定して取り付けると、偏心軸部５０の回転中心Ｏ_１と偏心軸部５０の円筒状の外周の中心Ｏ_２との間の偏心量を大きくとることができる。偏心軸部５０は、径方向の幅が周方向に沿って変化する円環形状とされている。

　外歯歯車５１は、偏心軸部５０の外周に回転可能に支持されている。図では、偏心軸部５０の外周の円筒面と外歯歯車５１の内周の円筒面とを周方向にスライド可能に接触させた構成を示したが、偏心軸部５０の外周の円筒面と外歯歯車５１の内周の円筒面の間に転がり軸受を組み込んでもよい。外歯歯車５１の外周には、周方向に等ピッチで複数の外歯５４が形成されている。外歯５４はトロコイド曲線（動円が定円の外周を転がるときに動円の内部の定点が描く軌跡）の歯形を有する。外歯歯車５１は、モータハウジング２６の第１の環状壁部３５と軸方向に対向して配置されている。

　内歯歯車５２は、偏心軸部５０の回転中心Ｏ_１を中心とする円周上に周方向に等ピッチに配置された複数の外ピン５５で構成されている。各外ピン５５は円筒形の外周を有する。外ピン５５の本数は、外歯歯車５１の外歯５４の歯数よりも１つだけ多い。外ピン５５をモータハウジング２６とは別体に形成し、その各外ピン５５をボルト等でハウジングに固定することも可能であるが、ここでは、各外ピン５５をモータハウジング２６（具体的には第１の環状壁部３５）と継ぎ目の無い一体に形成している。

　図１に示すように、出力キャリヤ５３は、ナット２１の外周に嵌合する筒部５６と、筒部５６の一端に形成されたフランジ部５７とを有する。筒部５６は、ナット２１の外周に締め代をもって嵌合している。出力キャリヤ５３が回転すると、出力キャリヤ５３と一体にナット２１が回転する。筒部５６の内周は、ナット２１に組み込まれたデフレクタ３８に接触し、デフレクタ３８の径方向外方への移動を規制している。フランジ部５７は、ナット２１とスラスト軸受３９の間で軸方向に挟み込まれており、スラスト軸受３９（保持器付き針状ころ）の軌道盤としても機能している。

　図１、図２に示すように、外歯歯車５１の可動シーブ３から遠い側の側面には、周方向に間隔をおいて複数の内ピン５８が設けられている。各内ピン５８は、円筒状の外周を有する。出力キャリヤ５３のフランジ部５７には、外歯歯車５１の内ピン５８の外周に接触する円筒状の内周をもつピン孔５９が形成されている。

　上述のシーブ駆動装置の動作例を説明する。

　電動モータ２０が作動すると、電動モータ２０のロータ２４が回転し、そのロータ２４と一体に減速機２３の偏心軸部５０が回転する。偏心軸部５０が回転すると、外歯歯車５１は、外歯歯車５１の中心（すなわち偏心軸部５０の外周の中心Ｏ_２）が偏心軸部５０の回転中心Ｏ_１のまわりを偏心軸部５０の回転と同速で回転するように公転しながら、外ピン５５と外歯歯車５１の噛み合いによって、外歯歯車５１の中心（すなわち偏心軸部５０の外周の中心Ｏ_２）のまわりを偏心軸部５０の回転よりも遅い速度（具体的には、外歯歯車５１が１回公転するごとに外歯５４の１歯分だけ周方向に移動する速度）で自転する。このときの外歯歯車５１の自転の方向は、偏心軸部５０の回転方向と逆方向である。外歯歯車５１が公転しながら自転しているとき、出力キャリヤ５３は、内ピン５８とピン孔５９の接触により、外歯歯車５１の自転のみを取り出し、ナット２１に伝達する。このようにして、減速機２３は、電動モータ２０の回転を減速してナット２１に伝達する。ナット２１が回転すると、ナット２１とねじ軸２２のねじ係合によって、ねじ軸２２が軸方向に移動し、このときねじ軸２２と一体に可動シーブ３が軸方向に移動する。その結果、図３に示すように、固定シーブ２と可動シーブ３の間隔が変化し、固定シーブ２と可動シーブ３の対向面７，８間に巻き掛けられたＶベルト９の巻き掛け半径が変化する。

　このシーブ駆動装置は、可動シーブ３の軸方向位置を検出する非接触式の位置検出センサを備える。この位置検出センサは、図１、図２に示すように、一つ以上の永久磁石１００によって構成された被検出部と、これら永久磁石１００の磁界に基づいて可動シーブ３の軸方向位置を検出するセンサ部１０１とで構成されている。ねじ軸２２の内周には、キー溝４１に周方向に隣り合う位置で軸方向に延びるセンサ溝１０２が形成されている。全ての永久磁石１００は、センサ溝１０２の内側に固定されている。センサ部１０１は、バックアッププレート（静止部材）４０に固定された取付けベース１０３を有する。取付けベース１０３は、バックアッププレート４０の端面に形成された凹部に嵌合し、図示省略のねじ止めにより、バックアッププレート４０に固定されている。なお、センサ部１０１をバックアッププレート４０に固定する手段は特に問わない。

　センサ部１０１は、複数の磁気センサ素子を含む集積回路になっている。センサ部１０１もセンサ溝１０２の内側に収まっており、可動シーブ３のボス部と軸方向に対向している。センサ部１０１が実装された回路基板には、ワイヤハーネス１０４が接続されている。ワイヤハーネス１０４は、センサ部１０１に電力を供給する電源線、センサ部１０１からの出力を外部に導く信号線、センサ部１０１に信号を入力する信号線をまとめたものとなっている。

　上述のように、ねじ軸２２と可動シーブ３が一体に軸方向に移動する際、ねじ軸２２に固定された永久磁石１００の磁界は、静止側に固定されたセンサ部１０１に対して軸方向に移動し、このため、センサ部１０１の各磁気センサ素子が感じる磁界は、可動シーブ３の軸方向位置に応じて変化する。センサ部１０１の各磁気センサ素子は、その磁界の変化を電気的な出力に変換する。センサ部１０１は、集積回路に搭載された演算素子において、各磁気センサ素子の出力に基づいて可動シーブ３の軸方向位置に対応の検出信号を生成する。生成された検出信号は、ワイヤハーネス１０４を介して、電動モータ２０を制御する車載コンピュータ（図示省略）に入力される。なお、図示の位置検出センサは、二つの永久磁石と、複数の磁気センサ素子とを有し、これら永久磁石をポインタとして基準位置からの軸方向変位量を出力するストロークセンサを例示しているが、可動シーブ３の現在の軸方向位置を知ることができればよく、永久磁石や磁気センサ素子の数は特に限定されない。また、センサの種類は光学センサや近接センサといった磁気センサ以外であっても良い。

　上述のようなこのシーブ駆動装置は、ねじ軸２２の内周に軸方向に延びるセンサ溝１０２を形成し、そのセンサ溝１０２の内側には永久磁石１００（被検出部）を固定し、その永久磁石１００（被検出部）とセンサ部１０１によって可動シーブ３の軸方向位置を検出可能にしているので、位置検出用のセンサを当接させるためのフランジ部をねじ軸２２の外周に設けたり、ねじ軸２２の外側にセンサ配置スペースを大きく取ったりすることが不要になるので、シーブ駆動装置をコンパクトにすることができる。

　また、このシーブ駆動装置は、ねじ軸２２の内周に形成されたキー溝４１と、そのキー溝４１に軸方向にスライド可能に係合するキー部材４２とを採用しているので、ねじ軸２２の軸方向移動を許容しつつ、ねじ軸２２の外径側に回り止め構造を設けることなくねじ軸２２を回転不可に配置することができる。また、このシーブ駆動装置は、ねじ軸２２の内周のうち、キー溝４１と周方向に隣り合う位置にセンサ溝１０２を形成しているので、キー溝４１を形成する肉厚を活かしてセンサ溝１０２を形成することができる。このように、このシーブ駆動装置は、ねじ軸２２の内側を活用してねじ軸２２の回り止めと、可動シーブ３の位置検出とを可能にしているので、ねじ軸２２の外周に大きなフランジ部を設けてねじ軸２２の外径側に回り止め用の構造や位置検出用のセンサ配置を行うことがなくなり、シーブ駆動装置を特にコンパクトにすることができる。

　また、このシーブ駆動装置は、ねじ軸２２に軸方向に対向し、かつねじ軸２２に対して静止するように配置されたバックアッププレート（静止部材）４０を備え、キー部材４１はバックアッププレート（静止部材）４０に固定されており、センサ部１０１はバックアッププレート（静止部材）４０に固定されているので、キー部材４１とセンサ部１０１を共通のバックアッププレート（静止部材）４０に配置することができる。

　また、このシーブ駆動装置は、ナット２１を回転駆動するための電動モータ２０として中空環状のものを用い、その中空環状の電動モータ２０にプーリ軸１を貫通させた構成としているので、プーリ軸１の周囲のデッドスペースが小さい。また、ナット２１が中空環状の電動モータ２０の径方向内側かつプーリ軸１の径方向外側に配置されているので、電動モータ２０とナット２１の設置スペースが軸方向に短い。そのため、このシーブ駆動装置はコンパクトであり、車両への搭載性に優れている。

　また、このシーブ駆動装置は、電動モータ２０の回転を減速してナット２１に伝達する減速機２３として中空環状のものを用いているので、プーリ軸１の周囲のデッドスペースを効果的に小さくすることが可能となっている。また、電動モータ２０が減速機２３を介してナット２１を回転駆動するので、電動モータ２０が直接ナット２１を回転駆動する場合よりも、可動シーブ３を軸方向に動かすために必要な電動モータ２０のサイズを小さくすることができ、シーブ駆動装置を効果的にコンパクト化することが可能となっている。

　また、このシーブ駆動装置は、減速機２３を、電動モータ２０と軸方向に隣接し、かつ、ナット２１の外径側に位置するように配置しているので、例えば、電動モータ２０の内径とナット２１の外径の間に減速機２３を組み込む場合と比較して、シーブ駆動装置の大径化を抑えることができ、シーブ駆動装置を効果的にコンパクト化することが可能となっている。

　また、このシーブ駆動装置は、小さいスペースで大きな減速比を得ることが可能な減速機２３（サイクロイド減速機）を採用しているで、特に効果的にシーブ駆動装置をコンパクト化することが可能となっている。

　また、このシーブ駆動装置は、減速機２３の内歯歯車５２として、モータハウジング２６に固定して設けられた複数の外ピン５５で構成したものを採用している。すなわち、電動モータ２０のモータハウジング２６が、減速機２３の外ピン５５を固定するための部材を兼ねているので、減速機２３の部品点数を抑えることができ、減速機２３をコンパクト化することが可能となっている。更に、外ピン５５を、モータハウジング２６と継ぎ目の無い一体に形成しているので、モータハウジング２６の剛性を利用して外ピン５５の剛性を確保することができ、減速機２３を特に効果的にコンパクト化することが可能となっている。

　上記実施形態では、互いにねじ係合するナット２１およびねじ軸２２として、ナット２１に組み込まれたボール３７が、ねじ軸２２の外周に形成されたねじ溝に転がり接触するボールねじ機構のナット２１およびねじ軸２２を例に挙げて説明したが、これにかえて、ナット２１の内周に形成された雌ねじが、ねじ軸２２の外周に形成された雄ねじに滑り接触する滑りねじ機構（例えば台形ねじ）のナット２１およびねじ軸２２を採用することも可能である。

　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１　　　　プーリ軸
２　　　　固定シーブ
３　　　　可動シーブ
４　　　　電動式直動アクチュエータ
２０　　　電動モータ
２１　　　ナット
２２　　　ねじ軸
２３　　　減速機
２４　　　ロータ
２５　　　ステータ
２６　　　モータハウジング
４１　　　キー溝
４２　　　キー部材
４０　　　バックアッププレート（静止部材）
４３　　　間座
４４　　　スラスト軸受
５０　　　偏心軸部
５１　　　外歯歯車
５２　　　内歯歯車
５３　　　出力キャリヤ
５５　　　外ピン
１００　　永久磁石（被検出部）
１０１　　センサ部
１０２　　センサ溝
Ｏ_１　　　回転中心
Ｏ_２　　　偏心軸部の外周の中心

Claims

　プーリ軸（１）と、
　前記プーリ軸（１）の外周に固定して設けられた固定シーブ（２）と、
　前記プーリ軸（１）の外周に前記固定シーブ（２）と軸方向に対向して配置され、前記プーリ軸（１）に回り止めした状態で前記プーリ軸（１）に対して軸方向に移動可能に支持された可動シーブ（３）と、
　前記可動シーブ（３）を軸方向に移動させる電動式直動アクチュエータ（４）とを備え、
　前記電動式直動アクチュエータ（４）は、
　　電動モータ（２０）と、
　　前記電動モータ（２０）で回転駆動されるナット（２１）と、
　　前記ナット（２１）にねじ係合し、前記ナット（２１）の回転により前記可動シーブ（３）と一体に軸方向に移動可能かつ回転不可に配置された中空のねじ軸（２２）と、
を有する無段変速機のシーブ駆動装置において、
　前記ねじ軸（２２）の内周には、軸方向に延びるセンサ溝（１０２）が形成されており、
　前記センサ溝の内側に固定された被検出部と、
　前記被検出部に基づいて前記可動シーブ（３）の軸方向位置を検出するセンサ部（１０１）とをさらに備えることを特徴とする無段変速機のシーブ駆動装置。
　前記ねじ軸（２２）の内周には、軸方向に延びるキー溝（４１）が形成されており、
　前記センサ溝（１０２）が、前記キー溝（４１）に周方向に隣り合う位置で軸方向に延びており、
　前記キー溝に軸方向にスライド可能に係合しているキー部材（４２）をさらに備え、
前記被検出部は永久磁石（１００）によって構成され、前記センサ部は前記永久磁石（１００）の磁界を検出する請求項１に記載の無段変速機のシーブ駆動装置。
　前記ねじ軸（２２）に軸方向に対向し、かつ前記ねじ軸（２２）に対して静止するように配置された静止部材（４０）をさらに備え、
　前記キー部材（４２）は、前記静止部材（４０）に固定されており、
　前記センサ部（１０１）は、前記静止部材（４０）に固定されている請求項２に記載の無段変速機のシーブ駆動装置。
　前記電動モータ（２０）は、前記プーリ軸（１）が貫通する中空環状に構成されており、
　前記ナットは、前記中空環状の電動モータ（２０）の径方向内側かつ前記プーリ軸（１）の径方向外側に前記電動モータ（２０）と同軸に配置されている請求項１から３のいずれか１項に記載の無段変速機のシーブ駆動装置。
　前記プーリ軸（１）が貫通する中空環状の減速機（２３）をさらに備え、その減速機（２３）が前記電動モータ（２０）の回転を減速して前記ナット（２１）に伝達する請求項４に記載の無段変速機のシーブ駆動装置。
　前記減速機（２３）は、前記電動モータ（２０）と軸方向に隣接し、かつ、前記ナット（２１）の外径側に位置するように配置されている請求項５に記載の無段変速機のシーブ駆動装置。
　前記減速機（２３）は、
　　前記電動モータ（２０）の回転が入力され、その回転中心（Ｏ_１）から偏心した円筒状の外周をもつ偏心軸部（５０）と、
　　前記偏心軸部（５０）の外周に回転可能に支持された外歯歯車（５１）と、
　　前記偏心軸部（５０）が回転したときにその偏心軸部（５０）の回転よりも遅い速度で前記外歯歯車（５１）が自転するように前記外歯歯車（５１）と噛み合う内歯歯車（５２）と、
　　前記外歯歯車（５１）の自転を取り出して前記ナット（２１）に伝達する出力キャリヤ（５３）と、
を有する請求項５または６に記載の無段変速機のシーブ駆動装置。
　前記電動モータ（２０）は、
　　前記ナット（２１）の外周に対向して配置された中空筒状のロータ（２４）と、
　　前記ロータ（２４）に回転力を付与する環状のステータ（２５）と、
　　前記ステータ（２５）を収容するモータハウジング（２６）と、
を有し、
　前記内歯歯車（５２）は、前記モータハウジング（２６）に固定して設けられた複数の外ピン（５５）で構成されている請求項７に記載の無段変速機のシーブ駆動装置。
　前記ねじ軸（２２）の前記可動シーブ（３）に近い側の端部に、前記可動シーブ（３）と軸方向に対向する間座（４３）が固定され、その間座（４３）と前記可動シーブ（３）の対向面間に、前記ねじ軸（２２）と前記可動シーブ（３）の間に作用する軸方向荷重を支持するスラスト軸受（４４）が組み込まれている請求項１から８のいずれかに記載の無段変速機のシーブ駆動装置。