JPH04366064A - 車両用無段変速機 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンやモータで駆
動されるインプットシャフトに設けたドライブプーリと
アウトプットシャフトに設けたドリブンプーリとを無端
ベルトで連結し、両プーリの溝幅を変化させることによ
り変速比を可変とした車両用無段変速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる無段変速機における変速比
の制御はドライブプーリの可動側プーリ半体に設けた遠
心ガバナーにより行われている。すなわち、ドライブプ
ーリの可動側プーリ半体に遠心力により半径方向外側に
移動するウエイトと、このウエイトの動きを軸方向の推
力に変換するランププレートとを設け、エンジンの回転
数とランププレートの楔角度に応じた推力を可動側プー
リ半体に作用させて無端ベルトの張力をコントロールす
るとともに、その無端ベルトの張力をドリブンプーリの
可動側プーリ半体に軸方向に作用するスプリングの推力
に釣り合わせて変速比をコントロールしている（例えば
、特公昭６３−３３５８８号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
無段変速機は、その変速比の制御がエンジンやモータ等
の走行用駆動源の回転数に依存する遠心ガバナーを用い
て機械的に行われているため、必ずしも前記エンジンや
モータの運転状態や車両の走行状態に合った省エネルギ
ー運転を行うことができなかった。

【０００４】また、アクチュエータを駆動源とする変速
比変更手段により、エンジンやモータの運転状態や車両
の走行状態に応じて無段変速機の変速比を制御すること
が考えられるが、このようにすると変速比変更手段が一
般に大型化して小型軽量な車両のパワーユニットに搭載
することが困難となる不都合があった。

【０００５】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、その変速比変更手段を小型かつコンパクトなパワー
ユニットに組み込むことが可能であり、しかも省エネル
ギー運転を可能にする車両用無段変速機を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の車両用無段変速機は、走行用駆動源で駆動
されるインプットシャフトに設けた固定側プーリ半体お
よび可動側プーリ半体よりなるドライブプーリと、アウ
トプットシャフトに設けた固定側プーリ半体および可動
側プーリ半体よりなるドリブンプーリと、前記ドライブ
プーリおよびドリブンプーリ間に巻き掛けた無端ベルト
とを有する無段変速機と；前記無段変速機を収納するケ
ーシングの内部に収納され、アクチュエータの駆動力に
より前記無段変速機の両プーリの溝幅を変更して変速比
を制御する変速比変更手段と；を備えて成ることを第１
の特徴とする。

【０００７】また本発明は前述の第１の特徴に加えて、
前記変速比変更手段をユニット化し、そのユニットを前
記ケーシングに対して着脱自在に支持したことを第２の
特徴とする。

【０００８】また本発明は前述の第１の特徴に加えて、
前記変速比変更手段を、前記ケーシングに対してフロー
ティング支持したことを第３の特徴とする。

【０００９】また本発明は前述の第１の特徴に加えて、
前記変速比変更手段のアクチュエータを、少なくとも前
記走行用駆動源の回転数、アクセル開度、および車速に
基づいて制御することを第４の特徴とする。

【００１０】また本発明は前述の第４の特徴に加えて、
前記変速比変更手段のアクチュエータを、アクセル開度
および車速に基づいてテーブル検索した目標回転数と、
前記走行用駆動源の回転数との偏差に基づいて制御する
ことを第５の特徴とする。

【００１１】また本発明は前述の第４の特徴に加えて、
前記アクセル開度を検出するポテンショメータの出力特
性を非線型に設定し、アクセル開度に対する無段変速機
の変速特性を変化させることを第６の特徴する。

【００１２】また本発明は前述の第１の特徴に加えて、
前記変速比変更手段により前記ドリブンプーリの可動側
プーリ半体を固定側プーリ半体に対して接近・離間させ
るとともに、前記ドライブプーリの可動側プーリ半体を
スプリングにより固定側プーリ半体に向けて付勢するこ
とを第７の特徴とする。

【００１３】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。

【００１４】図１〜図１０は本発明の第１実施例を示す
もので、図１および図２はそのベルト式無段変速機の平
面図、図３は図１の３−３線断面図、図４は図３の４−
４線断面図、図５はリミットスイッチ機構の拡大斜視図
、図６は制御系のブロック図、図７はポテンショメータ
の特性を示すグラフ、図８ベルト式無段変速機の変速特
性を示すグラフ、図９は最高速度の設定点を示すグラフ
、図１０はポテンショメータの特性とベルト式無段変速
機の変速特性のバリエーションを示すグラフである。

【００１５】図１〜図３に示すように、パワーユニット
Ｐは自動二・三輪車等の車両の車体フレームにピボット
１を介して上下揺動自在に枢支されるものであって、そ
の後端には駆動輪である後輪Ｗｒが回転自在に軸架され
る。パワーユニットＰは前記後輪Ｗｒを駆動するための
単気筒２サイクルのエンジンＥと、そのエンジンＥの駆
動力を後輪Ｗｒの伝達するベルト式無段変速機Ｂおよび
歯車減速機Ｇとを備える。

【００１６】エンジンＥのクランクケースは車体中心線
上において右側ケース半体２と左側ケース半体３を接合
することにより形成されており、そのクランクケースの
上部には内部にピストン４が摺合するシリンダブロック
５が接合され、更にその上部にはシリンダヘッド６が接
合される。左側ケース半体３の後部左側面は減速機カバ
ー７により覆われ、その内部には前記歯車減速機Ｇが収
納されるとともに、左側ケース半体３の前部左側面と減
速機カバー７の左側面はサイドカバー８により覆われ、
その内部には前記ベルト式無段変速機Ｂが収納される。 また、エンジンＥのシリンダブロック５およびシリンダ
ヘッド６の外周、および右側ケース半体２の右側面はエ
ンジンカバー９により覆われる。

【００１７】前記右側ケース半体２および左側ケース半
体３に各々設けたボールベアリング１０，１１には、コ
ネクティングロッド１２を介して前記ピストン４に連接
されるクランクシャフト１３が回転自在に支持される。 右側ケース半体２から右方向に突出するクランクシャフ
ト１３の右端にはフライホイール１４が固着され、その
フライホイール１４の外側面にはエンジンＥを冷却する
ためのファン１５が一体に結合されるとともに、前記フ
ライホール１４の内周には、右側ケース半体２に固着し
たステータコイル１６と協働して発電機１７を構成する
マグネット１８が装着される。

【００１８】左側ケース半体３から外側に突出するクラ
ンクシャフト１３の左端には、前記ベルト式無段変速機
Ｂのドライブプーリ１９が設けられる。ドライブプーリ
１９はインプットシャフトとしてのクランクシャフト１
３の先端に固着された固定側プーリ半体２０と、クラン
クシャフト１３にスプライン結合されて軸方向移動自在
かつ相対回転不能に結合された可動側プーリ半体２１と
よりなり、両プーリ半体２０，２１間に形成されるＶ溝
には無端ベルト２２が巻き掛けられる。

【００１９】クランクシャフト１３の近傍に配設したス
タータモータ２３は周知の飛び込み式のスタータピニオ
ン２４を備え、そのスタータピニオン２４の移動経路に
位置するように固定側プーリ半体２０の外周にスタータ
リングギヤ２０１　が形成される。これにより、スター
タモータ２３を起動すると、飛び込み式のスタータピニ
オン２４が突出してスタータリングギヤ２０１　に噛合
し、このスタータリングギヤ２０１　と一体の固定側プ
ーリ半体２０を固着したクランクシャフト１３を回転さ
せてエンジンＥの始動が行われる。

【００２０】サイドカバー８の壁面に支持したキック軸
２５に固着した駆動ヘリカルギヤ２６は、同じくサイド
カバー８の壁面に軸方向移動自在に支持したスタータ軸
２７に形成した従動ギヤヘリカル２７１　に噛合し、こ
のスタータ軸２７の先端に設けたラチェットホイール２
９は前記固定側プーリ半体２０の側面に形成したラチェ
ット歯２０２　に噛合可能に対向する。而して、前記ス
タータモータ２３を使用しないとき、前記キック軸２５
をキックペダル２８で回転させると、駆動ヘリカルギヤ
２６と従動ヘリカルギヤ２７１　を介してスタータ軸２
７が右方向に移動しながら回転するため、ラチェットホ
イール２９とラチェット歯２０２　が互いに噛合してク
ランクシャフト１３が駆動され、人力によるエンジンＥ
の始動が行われる。

【００２１】左側ケース半体３と減速機カバー７に各々
ボールベアリング３０，３１を介して支持されたアウト
プットシャフト３２には、固定側プーリ半体３３と可動
側プーリ半体３４よりなるドリブンプーリ３５が設けら
れ、両プーリ半体３３，３４の間に形成されるＶ溝には
前記無端ベルト２２が巻き掛けられる。アウトプットシ
ャフト３２の外周にはボールベアリング３６とニードル
ベアリング３７を介して前記固定側プーリ半体３３と一
体のインナスリーブ３８が相対回転自在に支持され、こ
のインナスリーブ３８の外周に可動側プーリ半体３４と
一体のアウタスリーブ３９が軸方向摺動自在に嵌合する
。インナスリーブ３８の左端に形成したクラッチインナ
４０と可動側プーリ半体３４との間には、該可動側プー
リ半体３４を固定側プーリ半体３３に向けて付勢するス
プリング４１が縮設されるとともに、インナスリーブ３
８に植設したピン４１がアウタスリーブ３９に形成した
カム溝３９１　に係合する。而して、ドリブンプーリ３
５の両プーリ半体３３，３４と無端ベルト２２との間に
は、前記スプリング４１の軸方向推力により所定の側圧
が与えられる。また、ドリブンプーリ３５が無端ベルト
２２から動力を伝達される際、可動側プーリ半体３４と
固定側プーリ半体３３の相対回転によって前記カム溝３
９１　がピン４２から受ける反作用により、可動側プー
リ半体３４は固定側プーリ半体３３に向けて軸方向の推
力を受け、前記無端ベルト２２に所定の側圧が与えられ
る。

【００２２】ドリブンプーリ３５の回転を歯車減速機Ｇ
に伝達する自動遠心クラッチ４３は、前記クラッチイン
ナ４０の側壁に半径方向に揺動自在に枢支したクラッチ
ウエイト４４を備え、そのクラッチウエイト４４の外周
に設けた摩擦部材４５はアウトプットシャフト３２の左
端に固着したクラッチアウタ４６の内周に対向する。而
して、ドリブンプーリ３５の回転速度が増加するとクラ
ッチインナ４０とクラッチアウタ４６が摩擦部材４５を
介して結合され、駆動力がアウトプットシャフト３２に
伝達される。

【００２３】前記歯車減速機Ｇの入力軸として機能する
アウトプットシャフト３２に一体に形成した入力ギヤ４
７は、左側ケース半体３と減速機カバー７との間に支持
した中間軸４８に設けた小径の第１中間ギヤ４９に噛合
し、さらにこの中間軸４８に設けた大径の第２中間ギヤ
５０は左側ケース半体３と減速機カバー７との間に支持
した出力軸５１の出力ギヤ５２に噛合する。そして、左
側ケース本体３から外部に突出する前記出力軸５１の右
端に前記後輪Ｗｒが装着される。

【００２４】次に、図４および図５を併せて参照しなが
らドライブプーリ１９に設けた変速比変更手段６１の構
造を詳述する。変速比変更手段６１はアセンブリとして
ユニット化された状態で、左側ケース半体３とサイドカ
バー８とに覆われたベルト式無段変速機Ｂの収納室内部
に配設される。

【００２５】変速比変更手段６１は左側ケース半体３の
内壁に沿ってクランクシャフト１３と直交するように配
設されたモータ６２を備える。モータ６２の出力軸６３
の先端に形成したウオームギヤ６３１　は、クランクシ
ャフト１３と平行に配設したウオームホイールシャフト
６４に支持したウオームホイール６５に噛合し、このウ
オームホイール６５はムーバブルカラー６６の外周に形
成したヘリカルギヤ６６１　に噛合する。ムーバブルカ
ラー６６の軸部６６２　の内周には早ねじスクリュー６
６３　が形成され、この早ねじスクリュー６６３　は、
左側ケース半体３に装着された前記変速比変更手段６１
のカバー部材６８に形成した早ねじスクリュー６８３　
に噛合する。

【００２６】前記カバー部材６８はリング状のインナカ
バー６８１　とアウタカバー６８２　を組み合わせて形
成したドーナツ状の中空容器であって、その内部に封入
したグリスにより前記ウオームギヤ６３１　、ウオーム
ホイール６５、およびムーバブルカラー６６等が潤滑さ
れる。 このカバー部材６８はインナカバー６８１　外周の突起
部に装着したゴムブッシュ８６を貫通するボルト８７介
して前記左側ケース半体３に着脱自在にフローティング
支持される。

【００２７】このように、変速比変更手段６１を左側ケ
ース半体３とサイドカバー８とに覆われたベルト式無段
変速機Ｂの収納室内部に配設したことにより、前記モー
タ６２の作動音が外部に漏れることが防止される。また
、カバー部材６８の内部にグリスを封入したことにより
、前記グリスが左側ケース半体３の内部に漏れてベルト
式無段変速機Ｂの無端ベルト２２がスリップする虞れが
ない。更に、変速比変更手段６１をユニット化してゴム
ブッシュ８６を介して左側ケース半体３にフローティン
グ支持したことにより、その組付けとメンテナンスが容
易になるだけでなく、変速比変更手段６１への振動伝達
が防止れて耐振性が向上し、しかも変速比変更手段６１
のモータ６２の作動音が外部に漏れ難くなる。

【００２８】前記ムーバブルカラー６６の軸部６６２　
の左端は、可動側プーリ半体２１にボールベアリング６
９を介して相対回転可能かつ軸方向移動不能に連結され
る。したがって、モータ６２を一方向に駆動すると、ウ
オームギヤ６３１　とウオームホイール６５を介してム
ーバブルカラー６６が回転し、そのムーバブルカラー６
６の早ねじスクリュー６６３　がカバー部材６８の早ね
じスクリュー６８３　から受ける反力により矢印Ａ方向
に移動し、可動側プーリ半体２１が固定側プーリ半体２
０に接近してドライブプーリ１９の溝幅が縮小する。一
方、モータ６２を逆方向に駆動すると、ムーバブルカラ
ー６６は矢印Ｂ方向に移動し、ドライブプーリ１９の溝
幅が拡大する。

【００２９】前記変速比変更手段６１にはムーバブルカ
ラー６６の左右の移動端、すなわち変速比がＬＯＷの位
置とＴＯＰの位置を検出するためのリミットスイッチ機
構７０が設けられる。リミットスイッチ機構７０は、変
速比のＬＯＷ位置を検出する第１リミットスイッチ７１
と変速比のＴＯＰ位置を検出する第２リミットスイッチ
７２を備え、両リミットスイッチ７１，７２は往復揺動
可能な揺動軸７３の一端に設けた押圧片７４の両先端部
によって各々作動する。揺動軸７３には、前記第１リミ
ットスイッチ７１を作動させるための第１リーフ７５と
第２リミットスイッチ７２を作動させるための第２リー
フ７６が軸方向に沿って固着され、両リーフ７５，７６
間には所定の取付角度差が形成される。そして、第２リ
ーフ７６には該第２リーフ７６をムーバブルカラー６６
に当接する方向に付勢するスプリング７７が装着される
とともに、ムーバブルカラー６６のエンジンＥ側の端面
には段部６６４　が形成される。

【００３０】図６は変速比変更手段６１のモータ６２の
制御系を示すブロック図である。前記モータ６２は、フ
ライホイール１４の回転からエンジンＥの回転数を検出
するエンジン回転数センサ７８、スロットル弁の開閉軸
に連動するポテンショメータより成るアクセル開度セン
サ７９、クラッチアウタ４６の回転から車速を検出する
車速センサ８０の各出力信号に基づいて制御される。

【００３１】すなわち、アクセル開度センサ７９の出力
信号に基づいてアクセル開度θが演算されると、そのア
クセル開度θと該θの変化率Δθとに基づいてアクセル
開度の予測値θ′が演算される。また車速センサ８０の
出力信号に基づいて車速Ｖが検出され、この車速Ｖと前
記アクセル開度の予測値θ′とから目標エンジン回転数
Ｎｅ０　がテーブル検索される。

【００３２】一方、エンジン回転数センサ７８の出力信
号に基づいてエンジン回転数Ｎｅが演算されると、その
エンジン回転数Ｎｅと該Ｎｅの変化率ΔＮｅとに基づい
てエンジン回転数の予測値Ｎｅ′が演算される。このエ
ンジン回転数の予測値Ｎｅ′と前記テーブル検索された
目標エンジン回転数Ｎｅ０　は比較され、それらの誤差
すなわち目標エンジン回転数Ｎｅ０　に対する予測値Ｎ
ｅ′の偏差が演算される。続いて前記偏差によってデュ
ーティテーブルが検索され、変速比変更手段６１の変速
比を変化させて実際のエンジン回転数を目標エンジン回
転数Ｎｅ０　に一致させるべく、モータ６２を駆動する
パルス信号が制御される。

【００３３】尚、エンジン回転数センサ７８の出力信号
に基づいてエンジンＥのオーバレブが判定された場合、
あるいは車速センサ８０の出力信号に基づいて制限車速
を越えたことが判定された場合には、点火プラグの失火
や間引き点火によりエンジンＥの出力が低減される。

【００３４】次に、前述の構成を備えた本発明の第１実
施例の作用について説明する。

【００３５】エンジンＥがアイドリング状態にあるとき
、ドライブプーリ１９とドリブンプーリ３５の溝幅はそ
れぞれ拡大および縮小しており、変速比はＬＯＷの状態
にある。エンジンＥの回転数が増加すると、クランクシ
ャフト１３の回転はドライブプーリ１９から無端ベルト
２２を介してドリブンプーリ３５に伝達され、該ドリブ
ンプーリ３５と共に自動遠心クラッチ４３のクラッチイ
ンナ４０を回転させる。これにより、クラッチインナ４
０に設けたクラッチウエイト４４の摩擦部材４５がクラ
ッチアウタ４６に当接してアウトプットシャフト３２が
駆動され、その回転は歯車減速機Ｇを介して後輪Ｗｒに
伝達される。

【００３６】さて、自動遠心クラッチ４３の係合により
車両が走行を開始すると、その時のアクセル開度、車速
、およびエンジン回転数に応じて変速比変更手段６１の
モータ６２が駆動され、その出力軸６３に形成したウオ
ームギヤ６３１　に噛合するウオームホイール６５が回
転する。ウオームホイール６５の回転がヘリカルギヤ６
６１　を介してムーバブルカラー６６に伝達されると、
そのムーバブルカラー６６が早ねじスクリュー６６３　
，６８３　の作用により図１のＡ方向に移動する。これ
により、ドライブプーリ１９の可動側プーリ半体２１が
固定側プーリ半体２０に接近して溝幅が縮小し、ドライ
ブプーリ１９に係合する無端ベルト２２は半径方向外側
に移動する。その結果、無端ベルト２２の張力によりド
リブンプーリ３５の溝幅が拡大し、可動側プーリ半体３
４がスプリング４１の弾発力に抗して固定側プーリ半体
３３から離間する。而して、ドライブプーリ１９の有効
半径が増大するとともにドリブンプーリ３５の有効半径
が減少し、ベルト式無段変速機Ｂの変速比がＬＯＷから
ＴＯＰに向けて変化する。

【００３７】ベルト式無段変速機Ｂの変速比が前記ＬＯ
ＷおよびＴＯＰとなる位置はリミットスイッチ機構７０
により検出される。すなわち、ムーバブルカラー６６が
図５（Ａ）において矢印ａ方向に回転してドライブプー
リ１９の可動側プーリ半体２１が固定側プーリ半体２０
から最も離間するＬＯＷの位置に達すると、ムーバブル
カラー６６に形成した段部６６４　により第１リーフ７
５がスプリング７７に抗して矢印方向に押し上げられ、
揺動軸７３が矢印ｂ方向に揺動する。その結果、押圧片
７４により第１リミットスイッチ７１が作動して変速比
がＬＯＷの位置にあることが検出される。一方、ムーバ
ブルカラー６６が図５（Ｂ）において矢印ｃ方向に回転
してドライブプーリ１９の可動側プーリ半体２１が固定
側プーリ半体２０に最も接近するＴＯＰの位置に向けて
移動すると、第１リーフ７５および第２リーフ７６が共
にヘリカルギヤ６６１　から離間し、揺動軸７３はスプ
リング７７の弾発力で矢印ｄ方向に揺動する。その結果
、第２リミットスイッチ７２が作動して変速比がＴＯＰ
の位置にあることが検出される。なお、変速比がＴＯＰ
の位置からＬＯＷの位置に向けて変化するとき、ムーバ
ブルカラー６６から離間した状態にあった第２リーフ７
６は、ムーバブルカラー６６の段部６６４　に押圧され
て矢印ｂ方向に揺動し、ヘリカルギヤ６６１　の外周面
に乗り上げる。これにより、変速比がＬＯＷの位置に達
した時に第１リーフ７５を前記段部６６４　によって押
し上げ可能な状態とすることができる。

【００３８】アクセル開度に対する前記ポテンショメー
タ８３の出力特性を図７に実線で示すように設定すると
、種々のアクセル開度θに対応するベルト式無段変速機
Ｂの変速特性は図８に示すようになる。すなわち、本発
明によるベルト式無段変速機Ｂの変速特性は従来の機械
式のものの特性（破線図示）に比べ、クルーズ時すなわ
ち変速比がＴＯＰの位置でのエンジン回転数が大幅に減
少しており、これによりクルーズ騒音の低下が可能とな
る。また低車速においてエンジン回転数を低く抑えるこ
とができるので、燃費の向上が可能となる。ポテンショ
メータ８３の出力特性を図７の破線のように設定すると
、低車速における一層の燃費低減と、最高速度の安定化
を図ることができる。

【００３９】また、自動二輪車の最高速度を制限する場
合、図９に示すように、従来は変速比がＴＯＰに入った
ところでエンジン出力と走行抵抗とをバランスさせるこ
とで前記最高速度を設定したり、あるいは他の手法とし
てエンジン出力を点火時期制御や燃料噴射量制御により
低下させることにより走行抵抗とバランスさせて最高速
度の設定を行っていた。しかるに、上記従来の手法は変
速比がＴＯＰに固定された状態での制御であるため、変
速比のばらつき、磨耗による変速比の変化、あるいはエ
ンジン出力のばらつき等の要因によって最高速度が不安
定化もしくは低下する不都合がある。しかも、前記バラ
ンス点をエンジンの最高出力点を過ぎた位置に設定する
必要があるため、エンジン出力特性の設定に制約が加っ
て、最高速度の安定化に大きな労力が必要となる。しか
るに、本発明によれば、エンジンの最高出力点の手前位
置に最高速度点を設定することができるため、最高速度
の近辺での出力変化の幅を大きく確保することが可能と
なり、安定した最高速度を保持することができる。しか
も、最高出力点におけるエンジン回転数が低下するため
、大幅な燃費の節減が可能となる。

【００４０】なお、アクセル開度に対するポテンショメ
ータ８３の出力特性に図１０（Ａ）の■〜■に示すよう
なバリエーションを持たせると、ベルト式無段変速機Ｂ
に図１０（Ｂ）〜（Ｆ）に示す種々の変速特性を与える
ことができる。すなわち、■のようにポテンショメータ
８３の出力特性を線型に設定すると、各アクセル開度に
対応する変速時のエンジン回転数の間隔が一定になるが
、■〜■のように前記出力特性を非線型に設定すると、
前記エンジン回転数の間隔を、それぞれ上詰まり、下詰
まり、中詰まり、上下詰まりに変化させることができ、
簡単な構造で燃費や走行フィーリング等の性能に種々の
バリエーションを持たせることが可能となる。これらの
変速特性をスイッチの切り換えにより任意に選択できる
ようにすれば、車両の用途に応じた走行を実現すること
ができる。前記変速特性を切り換えるスイッチは、アク
セル近傍や操向ハンドル近傍に設けることが望ましい。

【００４１】図１１〜図１３は本発明の第２実施例を示
すもので、この第２実施例において、前述の第１実施例
に対応する構成要素には同一の符号が付してある。

【００４２】図１１および図１２に示すように、第２実
施例はその変速比変更手段６１がドリブンプーリ３５側
に設けられている点に特徴を有している。すなわち、ア
ウトプットシャフト３２の外周に設けたカバー部材６８
には、モータ６２により回転するウオームギヤ６２１　
、このウオームギヤ６２１　に噛合するウオームホイー
ル６５、および前記ウオームホイール６５に噛合して軸
方向に移動するムーバブルカラー６６が設けられ、この
ムーバブルカラー６６はドリブンプーリ３５の可動側プ
ーリ半体３４にボールベアリング６７を介して相対回転
可能かつ軸方向移動不能に連結される。これにより、先
の実施例と同様にアクセル開度、エンジン回転数、およ
び車速に基づいてモータ６２が駆動されると、可動側プ
ーリ半体３４が固定側プーリ半体３３に対して接近・離
間するように移動してドリブンプーリ３５の溝幅が制御
される。

【００４３】一方、ドリブンプーリ３５に連動して溝幅
が変化するドライブプーリ１９は、クランクシャフト１
３に設けたバネ座８５と可動側プーリ半体３４との間に
縮設したスプリング４１を備える。このスプリング４１
は、可動側プーリ半体３４を固定側プーリ半体３３に接
近させる向きに作用し、その押圧力は溝幅の拡大時（変
速比がＬＯＷの位置にある時）に大きくなり、溝幅の縮
小時（変速比がＴＯＰの位置にある時）に小さくなる。

【００４４】さて、無端ベルト２２がスリップしないた
めに必要充分な可動側プーリ半体の推力は、伝達するト
ルクの大きさに比例し、そのプーリの有効半径に反比例
することが知られている。すなわち、図１３に鎖線で示
すように、前記必要充分な推力の大きさは、変速比がＬ
ＯＷの位置からＴＯＰの位置に向けて変化するに伴って
次第に減少する特性を有している。しかるに、ドリブン
プーリ３５側にスプリング４１を配設したものでは、第
９図に破線で示すように変速比がＴＯＰ側に変化するに
伴って推力が過剰になる不都合がある。ところが、本実
施例のようにスプリング４１をドライブプーリ１９側に
配設すると、図１３に実線で示すように推力の変化を鎖
線で示す要求特性に近づけることが可能となり、無端ベ
ルト２２に常に最適の張力を与えてスリップを防止する
ことが可能となる。その結果、変速比変更手段６１のモ
ータ６２に過剰な負荷が加わることが防止され、変速比
のより精密な制御が可能となる。

【００４５】なお、前記スプリング４１に荷重に対して
変位が非線型に変化するスプリングを使用しても良い。

【００４６】図１４〜図１７は本発明の第３実施例を示
すもので、この第３実施例において、前述の第１実施例
に対応する構成要素には同一の符号が付してある。

【００４７】図１４から明らかなように、第３実施例で
は、クランクシャフト１３にカバー部材６８の早ねじス
クリュー６８３　を支持するボールベアリング６７が２
個並設されるとともに、前記カバー部材６８の早ねじス
クリュー６８３　に螺合するムーバブルカラー６６とド
ライブプーリ１９の可動側プーリ半体２１とを相対回転
自在に連結するボールベアリング６９が、同様に２個並
設される。これにより、クランクシャフト１３の外周に
回転自在に配設されるカバー部材６８とムーバブルカラ
ー６６とを、クランクシャフト１３に対して倒れ難いよ
うに安定した状態で支持することができ、変速比変更手
段６１を一層スムーズに作動させることが可能となる。

【００４８】図１５から明らかなように、変速比変更手
段６１のモータ６２の出力軸６３とウオームホイール６
５を支持するウオームホイールシャフト６４の間には中
間軸８６が介装され、その中間軸８６に設けた中間ギヤ
８７とウオームギヤ８８が、それぞれ前記モータ６２の
出力軸６３に設けたピニオン６３２　と前記ウオームホ
イール６５に噛合する。このようにモータ６２からウオ
ームホイール６５への動力伝達系に中間軸８６を介在さ
せることにより、その上部に後述のリミットスイッチ機
構７０を設けるスペースが確保される。

【００４９】第３実施例では前記第１実施例とは異なる
構造のリミットスイッチ機構７０が採用される。

【００５０】図１４〜図１６から明らかなように、ムー
バブルカラー６６の左右の移動端、すなわち変速比のＬ
ＯＷ位置とＴＯＰ位置を検出するリミットスイッチ機構
７０は、前記ＬＯＷ位置を検出する第１リミットスイッ
チ７１と前記ＴＯＰ位置を検出する第２リミットスイッ
チ７２を備える。第１および第２リミットスイッチ７１
，７２を２持するスイッチハウジング８９に回転自在に
支持された揺動軸７３には、両リミットスイッチ７１，
７２を作動させる突起９０１　，９０２　をそれぞれ有
する２個の検出片９０，９１が、相互に約６０°の角度
をもって固着される。揺動軸７３の一端に形成した面取
部７３１　にはスイッチハウジング８９に中央部を支持
したスプリング９２の両端部が当接し、これにより前記
揺動軸７３および２個の検出片９０，９１は図示の中立
位置に向けて付勢される。一方、ムーバブルカラー６６
の両側面には、前記一対の検出片９０，９１に当接可能
な円弧状の突起６６５　，６６６　がそれぞれ設けられ
る。

【００５１】而して、変速比をＬＯＷ側に変化させるべ
く、モータ６２でムーバブルカラー６６を回転させて図
１４の実線位置に移動させると、そのムーバブルカラー
６６の一側面に形成した突起６６５　が一方の検出片９
０に当接し、その検出片９０を揺動軸７３と共に図１７
（Ａ）の位置に揺動させる。その結果、検出片９０の突
起９０１　により第１リミットスイッチ７１が作動し、
変速比がＬＯＷの位置に達したことが検出される。また
、変速比をＴＯＰ側に変化させるべく、ムーバブルカラ
ー６６を回転させて図１４の鎖線位置に移動させると、
そのムーバブルカラー６６の他側面に形成した突起６６
６　が他方の検出片９１に当接し、その検出片９１を揺
動軸７３と共に図１７（Ｂ）の位置に揺動させる。する
と検出片９１の突起９１１　により第２リミットスイッ
チ７２が作動し、変速比がＴＯＰの位置に達したことが
検出される。

【００５２】図１８および図１９は本発明の第４実施例
を示すもので、この第４実施例において、前述の第１実
施例に対応する構成要素には同一の符号が付してある。

【００５３】図１８および図１９から明らかなように、
第４実施例では走行用駆動源としてエンジンＥに代えて
モータＭを用いた点の特徴を有する。すなわち、パワー
ユニットＰの左側ケース半体３の前部右側面にはモータ
Ｍの外郭を構成す概略円筒状のモータハウジング９３が
結合される。モータハウジング９３の右端開口は蓋部材
９３１　により閉塞される。モータＭの回転軸９４は前
記蓋部材９３１　に設けたボールベアリング９５とモー
タハウジング９３の左端壁部に設けたボールベアリング
９６によって支持され、その回転軸９４には冷却ファン
９７が設けられる。またモータハウジング９３の蓋部材
９３１の右側には、モータＭの駆動を制御するドライバ
ー９８と、そのドライバー９８を収納するカップ状の空
気導入室９９がボルトで共締めされる。而して、前記冷
却ファン９７により空気導入室９９の空気導入口９９１
　から吸い込まれた空気は、ドライバー９８を冷却した
後に前記蓋部材９３に形成した空気通路９３２　を通っ
てモータＭを冷却し、更にモータハウジング９３の左端
壁部に形成した空気通路９３３　からサイドカバー８内
に流入してベルト式無段変速機Ｂを冷却した後、該サイ
ドカバー８の後端に形成した排風口８１　から外部に排
出される。

【００５４】モータＭは直流ブラシレスモータであって
、回転軸９４に固着した鉄心１００の外周に永久磁石１
０１を配設した回転子１０２と、モータハウジング９３
の内部にボルト１０３で固着した鉄心１０４の回りに巻
回したコイル１０５とよりなる固定子１０６を備えると
ともに、回転軸９４に固着したマグネット１０７とその
外周に対向して配設した３個のホール素子１０８よりな
る回転子位置センサ１０９を備える。

【００５５】前記アクセル開度センサ７９の出力するア
クセル開度信号と前記回転子位置センサ１０９が出力す
る回転子１０２の位相信号が図示せぬコントローラに入
力される。コントローラは、前記ドライバー９８の電界
効果トランジスタ群を制御して固定子１０６に流れる電
流を順次切り換え、モータＭを所定の出力で回転駆動す
る。

【００５６】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の小
設計変更を行うことが可能である。

【００５７】例えば、実施例では変速比変更手段６１の
モータ６２をアクセル開度、車速、およびエンジン回転
数の３つの信号に基づいて制御しているが、これらに加
えて他の信号を制御に使用することが可能である。また
、変速比変更手段６１のアクチュエータとして油圧モー
タを用いることも可能である。更に、変速比変更手段６
１として、例えば図２０に示すように種々のカム機構や
フォーク機構を採用することが可能である。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、本発明の第１の特徴によ
れば、無段変速機の変速比変更手段をアクチュエータで
駆動するとともに、そのその変速比変更手段を前記無段
変速機のケーシングの内部に収納したので、走行用駆動
源の運転状態や車両の走行状態に合った省エネルギー運
転が可能になるだけでなく、変速比変更手段の設置スペ
ースが削減されてパワーユニットのコンパクト化が達成
され、しかも変速比変更手段のアクチュエータが発する
作動音を前記ケーシングの内部に閉じ込めて外部への漏
れを防止することができる。

【００５９】また本発明の第２の特徴によれば、ユニッ
ト化した変速比変更手段を無段変速機を収納するケーシ
ングに対して着脱自在に支持したので、その変速比変更
手段の組付けおよびメンテナンスを容易に行うことがで
きる。

【００６０】また本発明の第３の特徴によれば、変速比
変更手段を無段変速機を収納するケーシングに対してフ
ローティング支持したので、ケーシングから変速比変更
手段への振動の伝達を防止して該変速比変更手段の安定
した作動を確保することができるだけでなく、変速比変
更手段のアクチュエータの作動音を一層効果的に消音す
ることができる。

【００６１】また本発明の第４の特徴によれば、変速比
変更手段のアクチュエータがアクセル開度、走行用駆動
源の回転数、および車速に基づいて制御されるため、走
行用駆動源の運転状態や車両の走行状態に合った適切な
変速特性を得ることができ、その結果走行用駆動源の騒
音低下や消費エネルギー節減が可能となる。

【００６２】また本発明の第５の特徴によれば、アクセ
ル開度および車速に基づいてテーブル検索した目標回転
数と、走行用駆動源の回転数との偏差に基づいて前記ア
クチュエータを駆動しているので、無段変速機の変速比
を一層適切に制御することが可能となる。

【００６３】また本発明の第６の特徴によれば、アクセ
ル開度に対するポテンショメータの出力特性が非線型に
設定されるため、そのポテンショメータの出力により制
御される無段変速機の変速特性に種々のパターンを与え
ることができる。

【００６４】また本発明の第７の特徴によれば、変速比
変更手段をドリブンプーリ側に配設し、ドライブプーリ
側に推力発生用のスプリングを設けたので、変速比の変
化に伴ってプーリの有効半径が増減しても、常に最適の
推力を作用させて無端ベルトのスリップを防止すること
ができる。その結果、変速比変更手段のアクチュエータ
の負荷が最小となり、応答性の良い精密な制御が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例によるベルト式無段変速機の全体平
面図の第１分図

【図２】第１実施例によるベルト式無段変速機の全体平
面図の第２分図

【図３】図１および図２の３−３線断面図

【図４】図３
の４−４線断面図

【図５】リミットスイッチ機構の拡大斜視図

【図６】制
御系のブロック図

【図７】ポテンショメータの特性を示すグラフ

【図８】
ベルト式無段変速機の変速特性を示すグラフ

【図９】最
高速度の設定点を示すグラフ

【図１０】ポテンショメー
タの特性のバリエーション、およびベルト式無段変速機
の変速特性のバリエーションを示すグラフ

【図１１】第２実施例によるベルト式無段変速機の全体
平面図の第１分図

【図１２】第２実施例によるベルト式無段変速機の全体
平面図の第２分図

【図１３】変速比と可動側プーリ半体の推力の関係を示
すグラフ

【図１４】第３実施例によるベルト式無段変速機の要部
拡大図

【図１５】図１４の１５−１５線断面図

【図１６】リミ
ットスイッチ機構の拡大図

【図１７】作用の説明図

【図１８】第４実施例によるベルト式無段変速機の全体
平面図の第１分図

【図１９】第４実施例によるベルト式無段変速機の全体
平面図の第２分図

【図２０】変速比変更手段の他の実施例を示す概略図

【符号の説明】

３　　　　　　　　左側ケース半部（ケーシング）８　
　　　　　　　サイドカバー（ケーシング）１３　　　
　　　クランクシャフト（インプットシャフト）１９　
　　　　　ドライブプーリ ２０　　　　　　固定側プーリ半体 ２１　　　　　　可動側プーリ半体 ２２　　　　　　無端ベルト ３２　　　　　　アウトプットシャフト３３　　　　　
　固定側プーリ半体 ３４　　　　　　可動側プーリ半体 ３５　　　　　　ドリブンプーリ ４１　　　　　　スプリング ６１　　　　　　変速比変更手段 ６２　　　　　　モータ（アクチュエータ）８３　　　
　　　ポテンショメータ ９４　　　　　　回転軸（インプットシャフト）Ｂ　　
　　　　　　無段変速機

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　走行用駆動源（Ｅ，Ｍ）で駆動される
   インプットシャフト（１３，９４）に設けた固定側プー
   リ半体（２０）および可動側プーリ半体（２１）よりな
   るドライブプーリ（１９）と、アウトプットシャフト（
   ３２）に設けた固定側プーリ半体（３３）および可動側
   プーリ半体（３４）よりなるドリブンプーリ（３５）と
   、前記ドライブプーリ（１９）およびドリブンプーリ（
   ３５）間に巻き掛けた無端ベルト（２２）とを有する無
   段変速機（Ｂ）と；前記無段変速機（Ｂ）を収納するケ
   ーシング（３，８）の内部に収納され、アクチュエータ
   （６２）の駆動力により前記無段変速機（Ｂ）の両プー
   リ（１９，３５）の溝幅を変更して変速比を制御する変
   速比変更手段（６１）と；を備えて成る車両用無段変速
   機。
2. 【請求項２】　　前記変速比変更手段（６１）をユニッ
   ト化し、そのユニットを前記ケーシング（３，８）に対
   して着脱自在に支持したことを特徴とする、請求項１記
   載の車両用無段変速機。
3. 【請求項３】　　前記変速比変更手段（６１）を、前記
   ケーシング（３，８）に対してフローティング支持した
   ことを特徴とする、請求項１記載の車両用無段変速機。
4. 【請求項４】　　前記変速比変更手段（６１）のアクチ
   ュエータ（６２）を、少なくとも前記走行用駆動源（Ｅ
   ，Ｍ）の回転数、アクセル開度、および車速に基づいて
   制御することを特徴とする、請求項１記載の車両用無段
   変速機。
5. 【請求項５】　　前記変速比変更手段（６１）のアクチ
   ュエータ（６２）を、アクセル開度および車速に基づい
   てテーブル検索した目標回転数と、前記走行用駆動源（
   Ｅ，Ｍ）の回転数との偏差に基づいて制御することを特
   徴とする、請求項４記載の車両用無段変速機。
6. 【請求項６】　　前記アクセル開度を検出するポテンシ
   ョメータ（８３）の出力特性を非線型に設定し、アクセ
   ル開度に対する無段変速機（Ｂ）の変速特性を変化させ
   ることを特徴する、請求項４記載の車両用無段変速機。
7. 【請求項７】　　前記変速比変更手段（６１）により前
   記ドリブンプーリ（３５）の可動側プーリ半体（３４）
   を固定側プーリ半体（３３）に対して接近・離間させる
   とともに、前記ドライブプーリ（１９）の可動側プーリ
   半体（２１）をスプリング（４１）により固定側プーリ
   半体（２０）に向けて付勢することを特徴とする、請求
   項１記載の車両用無段変速機。