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    公开号:WO1992008911A1
    申请号:PCT/JP1991/001585
    申请日:1991-11-19
    公开日:1992-05-29
    发明作者:Akira Hayashi；Kunihiko Tanaka；Goroei Wakatsuki
    申请人:Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha；
    IPC主号:F16H61-00
    专利说明:
    [0001] 明 柳
    [0002] 発明の名称
    [0003] 車雨用無段変速機
    [0004] 技術分野
    [0005] 本発明は、 エ ンジンやモータで駆動されるィ ンプッ ト シヤフ ト に設けた ドライ ブプーリ とァゥ トプッ ト シヤフ 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。
    [0006] 技術的課題
    [0007] 従来、 かかる無段変速機における変速比の制御は ドライブブー リ の可動側ブ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ゥヱイ トと、 このゥヱイ 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 ングの推力に約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 6 3 — 3 3 5 8 8号公報参照） と ろで、 上記従来の無段変速機は、 その変速比の制御がヱンジンや 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、 必ずしも前記ェンジンゃモータの 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。
    [0008] また、 ァクチユエータを駆動源とする変速比変更手段により、 ェンジンゃ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ュニッ トに搭載することが困難となる不都合があった。
    [0009] , ο の開示
    [0010] 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 トなパワーュニッ 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。
    [0011] 1 5 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 行用躯動源で駆動されるィ ンプッ ト シヤフ トに設けた固定側ブー リ半体および可動側プーリ半体よりなる ドライブブーリ と、 ァゥ トプッ ト シャフ トに設けた固定側ブ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 2 0 ブンプーリ間に卷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、 ァクチ ユ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。
    [0012] 上記構成により、 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ュニッ トのコ ンパク ト化力く 達成され、 しかも変速比変更手段のァクチュヱータが発する作動 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 0 ことができる。
    [0013] 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 をュニッ ト化し、 そのュニッ 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。
    [0014] 上記構成により、 変速比変更手段の組付けおよびメ ンテナンス5 を容易に行う ことができる。
    [0015] 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。
    [0016] 上記構成により、 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、 変速比変更手段のァクチユエータの作動音を —層効果的に消音することができる。
    [0017] 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 のァクチユエータを、 少なく とも前記走行用躯動源の回転数、 ァ 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。
    [0018] 上記構成により、 走行用駆動濂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、 走行用躯動源の騒音低 下や消費エネルギー節滅が可能となる。
    [0019] > o 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 のァクチユエータを、 ァクセル開度および車速に基づいてテープ 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。
    [0020] 上記構成により、 無段変速機の変速比を一層適切に制御するこ 1 5 とが可能となる。
    [0021] 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、 ァク 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。
    [0022] 2 0 上記構成により、 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。 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一リの可動側ブーリ半体を固定側ブーリ半 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 動側ブーリ半体をスプリ 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。
    [0023] 上記構成により、 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、 その結果、 変速比変更手段のァクチユエ一 0 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。
    [0024] 図面の簡単な説明
    [0025] 図面は本発明の実施例を示すもので、 図 1 は第 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 は同じく第 2 分図、 図 3 は図 1および図 2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 ツチ機構の拡大斜視図、 図 6 は制御系のプロ ック図、 図 7 はボテンショメータの特性を示すグ ラフ、 図 8 はベル 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 1 0 はポテンショメータの —特性のバリエーショ ンとベルト式無段変速機の変速特性のバリ ェ ーショ ンを示すグラフ、 図 1 1 は第 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 1 2は同じく第 2分図、 図 1 3 は変速比と可動側ブーリ半体の推力の関係を示すダラフ、 図 1 は第 3実施例によるベルト式無段変速機の要部拡大図、 図 1 5 は図 1 4の 1 5 — 1 5線断面図、 図 1 6 はリ ミ ッ トスィ ッチ機構
    [0026] 5 の拡大図、 図 1 7 は作用の説明図、 図 1 8 は第 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 1 9 は同じく第 2 分図、 図 2 0は変速比変更手段の他の実施例を示す概略図である < 発明を実施するための最良の形態
    [0027] 以下、 本発明の第 1実施例を添付図面に基づいて詳逑する。
    [0028] , ο 図 1〜図 3 に示すように、 パワーュニッ 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、 その後端には躯動輪である後輪 W rが回 転自在に蚰架される。 パワーュニッ ト Pは前記後輪 W r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
    [0029] 1 5 動力を後輪 W rの伝達するベルト式無段変速機 Bおよび歯車减速 機 Gとを備える。
    [0030] 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一 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ビス ト ン 4が摺合する
    [0031] 2。 シリ ンダブ口 ック 5が接合され、 更にその上部にはシリ ンダへッ 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 一 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
    [0032] 5 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 右側面はェンジ ン力バー 9により覆われる。
    [0033] 前記右側ケース半体 2および左側ケース半休 3 に各々設けたボ ールベアリ ング 1 0 , 1 1 には、 コネクティ ング口 ッ ド 1 2を介
    [0034] , ο して前記ビス ト ン 4 に連接されるク ラ ンク シャ フ ト 1 3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 1 3 の右端にはフライホイール 1 4が固着され、 その フライホイール 1 4の外側面にはエンジン Eを冷却するためのフ ア ン 1 5が一体に結合されるとともに、 前記フライホール 1 4 の 5 内周には、 右側ケース半体 2に固着したステータコ イ ル 1 6 と協 働して発電機 1 7を構成するマグネッ ト 1 8が装着される。
    [0035] 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 1 3の 左端には、 前記ベルト式無段変速機 B の ドライブブーリ 1 9が設 けられる。 ドライブプーリ 1 9 はィ ンプッ ト シヤフ 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 2 0 と、 ク ラ ンク シャフ ト 1 3 にスプライ ン結合されて蚰方向移動自在か つ相対回転不能に結合された可動側プーリ半体 2 1 とよりなり、 両プーリ半体 2 0 , 2 1間に形成される V溝には無端ベルト 2 2 が巻き掛けられる。
    [0036] ク ラ ンク シャフ ト 1 3 の近傍に配設したスタータモータ 2 3 は 周知の飛び込み式のスタータビユオン 2 4を備え、 そのスタータ ビニォン 2 4の移動経路に位置するように固定側ブー V半体 2 0 の外周にスタータ リ ングギヤ 2 0 , が形成される。 これにより、 スタータモータ 2 3を起動すると、 飛び込み式のスタータビニォ ン 2 4が突出してスタータリ ングギヤ 2 0 , に嗨合し、 このスタ 一タ リ ングギヤ 2 0 1 と一体の固定倒プーリ半体 2 0を固着した クラ ンクシャフ ト 1 3を画転させてェンジン Eの始動が行われる, サイ ドカバー 8の壁面に支持したキック軸 2 5に固着した躯動 ヘリ 力ルギヤ 2 6 は、 周じくサイ 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 2 7に形成した従動ギヤヘリカル 2 7 1 に嚙合し、 このスタータ軸 2 7の先端に設けたラチヱ ッ トホイ ール 2 9 は前記固定側ブーリ半体 2 0の側面に形成したラチ ッ ト歯 2 0 2 に嚙合可能に対向する。 而して、 前記スタータモータ 2 3を使甩しないとき、 前記キック軸 2 5をキックペダル 2 8で 。 面転させると、 駆動ヘリ カルギヤ 2 6 と従動ヘリ カルギヤ 2 7 , 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、 ラチヱ ッ トホイール 2 9 とラチュ ッ ト歯 2 0 2 が互いに嚙合して ク ラ ンク シャ フ ト 1 3が駆動され、 人力によるエ ンジ ン Eの始動 が行われる。
    [0037] 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 3 0 , 3 1 を介して支持されたァゥ トプッ ト シヤ フ ト 3 2 には、 固 定側ブーリ半体 3 3 と可動側ブーリ半体 3 4よりなる ドリ ブンプ ーリ 3 5が設けられ、 両プーリ半体 3 3 , 3 4 の間に形成される V溝には前記無端ベル ト 2 2が巻き掛けられる。 ァゥ トプッ ト シ0 ャ フ ト 3 2の外周にはボールべァリ ング 3 6 とニー ドルべァリ ン グ 3 7を介して前記固定側プーリ半体 3 3 と一体のィ ンナスリー ブ 3 8が相対回転自在に支持され、 このイ ンナスリーブ 3 8の外 周に可動側ブーリ半体 3 と一体のァウタスリーブ 3 9が軸方向 摺動自在に嵌合する。 ィ ンナス リーブ 3 8の左端に形成したク ラ5 ッチイ ンナ 4 0 と可動側プーリ半体 3 4 との間には、 該可動側ブ 一リ半体 3 を固定側プーリ半体 3 3に向けて付勢するスプリ ン グ 4 1が縮設されるとともに、 イ ンナスリーブ 3 8に植設したビ ン 4 1 がァウタス リーブ 3 9に形成したカム溝 3 9 , に係合する。 而して、 ドリブンプーリ 3 5の両プーリ半体 3 3 , 3 4 と無端べ 。 ル ト 2 2 との間には、 前記スプリ ング 4 1 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 3 5が無端べルト
    [0038] 2 2から動力を伝達される際、 可動側プーリ半体 3 4 と固定側プ 一リ半体 3 3 の相対回転によつて前記カム溝 3 9 , がビン 4 2か ら受ける反作用により、 可動側プーリ半体 3 4 は固定側プーリ半 体 3 3に向けて軸方向の推力を受け、 前記無端ベルト 2 2に所定 の側圧が与えられる。
    [0039] ドリブンブーリ 3 5の面転を歯車滅速機 Gに伝達する自動遠心 クラッチ 4 3 は、 前記クラ ッチイ ンナ 4 ひの側壁に半径方向に揺 動自在に枢支したクラ ッチウェイ ト 4 4を備え、 そのクラ ッチゥ
    [0040] , ο エイ ト 4 4の外周に設けた摩擦部材 4 5 はアウ トプッ トシャフ ト
    [0041] 3 2の左端に固着したクラ ッチァウタ 4 6の内周に対向する。 而 して、 ド リ ブンプーリ 3 5 の回転速度が増加する とク ラ ッチイ ン ナ 4 0 とクラ ッチァウタ 4 6が摩擦部材 4 5を介して結合され、 躯動力がアウ トプッ トシャフ ト 3 2に伝達される。
    [0042] 1 5 前記歯車減速機 Gの入力軸として機能するァゥ トブッ ト シヤフ ト 3 2に一体に形成した入力ギヤ 4 7 は、 左側ケース半体 3 と滅 速機カバー 7 との間に支持した中間軸 4 8に設けた小径の第 1 中 間ギヤ 4 9に嚙合し、 さらにこの中間軸 8に設けた大径の第 2 中間ギヤ 5 0 は左側ケース半体 3 と缄速機カバー Ί との間に支持
    [0043] 2。 した出力軸 5 1 の出力ギヤ 5 2に嚙合する。 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 5 1 の右端に前記後輪 W r が装着される。
    [0044] 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 1 9に設けた変速比変更手段 6 1 の構造を詳述する。 変速比変更手 段 6 1 はアセンブリ としてュニッ 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。
    [0045] 変速比変更手段 6 1 は左側ケース半体 3 の内壁に沿ってク ラ ン ク シャフ ト 1 3 と直交するように配設されたモータ 6 2を備える。 モータ 6 2 の出力軸 6 3の先端に形成したウォームギヤ 6 3 , は、 クラ ンク シャフ ト 1 3 と平行に配設したウォームホイールシャフ ト 6 4に支持したウォームホイール 6 5に嚙合し、 このウォーム ホイール 6 5 はムーバブルカラー 6 6の外周に形成したヘリ カル ギヤ 6 6 , に嚙合する。 ムーバブルカラー 6 6の釉部 6 6 2 の内 周には早ねじスク リ ュー 6 6 3 が形成され、 こめ早ねじスク リ ュ - 6 6 3 は、 左側ケース半体 3 に装着された前記変速比変更手段 6 1 の力バー部材 6 8に形成した早ねじスク リ ュー 6 8 3 に嚙合 する。
    [0046] 前記カバー部材 6 8 はリ ング状のイ ンナカバー 6 8 , とァウタ カバー 6 8 z を組み合わせて形成した ドーナツ状の中空容器であ つて、 その内部に封入したグリスにより前記ウォームギヤ 6 3 , 、 ウォームホイ ール 6 5、 およびムーバブルカラー 6 6等が潤滑 される。 この力バー部材 6 8 はイ ンナカバー 6 8 , 外周の突起部 に装着したゴムブッシュ 8 6を貫通するボルト 8 7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。
    [0047] このように、 変速比変更手段 6 1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 6 2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 6 8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 2 2がスリ ップする虞れがない。 更 に、 変速比変更手段 6 1をュニッ ト化してゴムブッシュ 8 6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5 段 6 1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 6 1 のモータ 6 2の作動音が外部に漏れ難く なる。
    [0048] 前記ムーバブルカ ラー 6 6 の軸部 6 6 z の左端は、 可動側プ一 リ半体 2 1 にボールべァリ ング 6 9を介して相対画転可能かつ軸 方向移動不能に連結される。 したがって、 モータ 6 2を一方向に 。 駆動すると、 ウォームギヤ 6 3 1 とウォームホイール 6 5を介し てムーバブルカ ラー 6 6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 6 6 3 がカバー部材 6 8の早ねじスク リ ュー 6 8 3 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 2 1が固定側プーリ半体 2 0に接近して ドライブブーリ 1 9の 5 溝幅が縮小する。 一方、 モータ 6 2を逆方向に駆動すると、 ムー バブルカラー 6 6 は矢印 B方向に移動し、 ドライブプーリ 1 9の 溝幅が拡大する。
    [0049] 前記変速比変更手段 6 1 にはムーバブルカラー 6 6の左右の移 動端、 すなわち変速比が L O Wの位置と T O Pの位置を検出する
    [0050] ,。 ためのリ ミ ッ トスィ ッチ機構 7 0が設けられる。 リ ミ ッ トスイ ツ チ機構 7 0 は、 変速比の L O W位置を検出する第 1 リ ミ ッ トスィ ツチ 7 1 と変速比の T O P位置を検出する第 2 リ ミ ッ トスィ ツチ 7 2を備え、 両リ ミ ッ トスィ ッチ 7 1 , 7 2は往復揺動可能な揺 動軸 7 3の一端に設けた押圧片 7 4の両先端部によって各々作動 1 5 する。 揺動軸 7 3には、 前記第 1 リ ミ ッ トスィ ッチ 7 1を作動さ せるための第 1 リーフ 7 5 と第 2 リ ミ ッ トスィ ツチ 7 2を作動さ せるための第 2 リーフ 7 6が軸方向に沿って固着され、 両リーフ 7 5 , 7 6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 7 6には該第 2 リーフ 7 6をムーバブルカラー 6 6に当接 0 する方向に付勢するスプリ ング 7 7が装着されるとともに、 ムー バブルカラー 6 6のェンジン E側の端面には段部 6 6 4 が形成さ れる。
    [0051] 図 6 は変速比変更手段 6 1 のモータ 6 2 の制御系を示すプロ ッ ク図である。 前記モータ 6 2は、 フライホイール 1 4の回転から エ ンジン Eの面転数を検出するエ ンジン回転数セ ンサ 7 8 、 スロ ッ トル弁の開閉軸に連動するボテンシ ョ メータより成るアク セル 開度センサ 7 9、 クラ ッチァウタ 4 6の回転から車速を検出する 車速センサ 8 0の各出力信号に基づいて制御される。
    [0052] すなわち、 アクセル開度セ ンサ 7 9 の出力信号に基づいてァク セル開度 0が演算されると、 そのアクセル開度 と該 の変化率 厶 0 とに基づいてアクセル開度の予測値 0 ' が演算される。 また 車速セ ンサ 8 0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 N e。 がテーブル検索される。
    [0053] 一方、 エンジン HI転数センサ 7 8の出力信号に基づいてェンジ ン回転数 N eが演算されると、 そのェ ンジ ン回転数 N e と該 N e の変化率 Δ Ν e とに基づいてエ ンジ ン回転数の予測値 N e ' が演 算される。 このエ ンジン回転数の予測値 N e ' と前記テーブル検 索された目標エ ンジン回転数 N e。 は比較され、 それらの誤差す なわち目標エ ンジン面転数 N e。 に対する予測値 N e ' の偏差が 演箕される。 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 6 1 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 N e。 に一致させるべく、 モータ 6 2を駆動するパルス信号が制御される。
    [0054] 尚、 エ ンジン回転数セ ンサ 7 8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 8 0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ェンジン Eの出力が低滅さ れる。
    [0055] 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。
    [0056] 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 1 9 と ドリブンプーリ 3 5の溝幅はそれぞれ拡大および縮小してお り、 変速比は L O W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 1 3の面転は ドライブプーリ 1 9から無 端ベル ト 2 2を介して ドリブンプーリ 3 5に伝達され、 該ドリブ ンプーリ 3 5 と共に自動遠心クラ ッチ 4 3のクラ ッチイ ンナ 4 0 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 4 4 の摩擦部材 4 5がクラ ッチァウタ 4 6に当接して アウ トプッ ト シャ フ ト 3 2が駆動され、 その回転は歯車滅速機 G を介して後輪 W rに伝達される，
    [0057] さて、 自動遠心クラ ッチ 4 3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 & 1 のモータ 6 2が駆動され、 その出力轴 6 3に形成したウォームギヤ 6 3 , に嚙合するウォームホイール 6 5が回転する。 ウォームホイール 6 5 の面転がヘリ カルギヤ 6 6 を介してムーバブルカラー 6 6 に伝達されると、 そのムーバブ ルカラー 6 6が早ねじスク リ ュー 6 6 3 , 6 8 3 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 1 9の可動 側プーリ半体 2 1が固定側プーリ半体 2 0に接近して溝幅が縮小 し、 ドライブプーリ 1 9に係合する無端ベルト 2 2は半径方向外 側に移動する。 その結果、 無端ベルト 2 2の張力により ドリブン プーリ 3 5 の溝幅が拡大し、 可動倒ブーリ半体 3 4がスプリ ング 4 1 の弾発力に抗して固定側プーリ半体 3 3から離間する。 而し て、 ドライブプーリ 1 9の有効半径が増大するとともに ドリブン プーリ 3 5 の有効半径が減少し、 ベルト式無段変速機 Bの変速比 が L O Wから T O Pに向けて変化する。
    [0058] ベルト式無段変速機 Bの変速比が前記 L O Wおよび T O Pとな る位置はリ ミ ッ トスィ ツチ機構 7 0により検出される。 すなわち ムーバブルカラー 6 6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 1 9の可動側ブーリ半体 2 1が固定側ブーリ半 体 2 0から最も離間する L O Wの位置に達すると、 ムーバブル力 ラー 6 6に形成した段部 6 6 4 により第 1 リーフ 7 5がスプリ ン グ 7 7 に抗して矢印方向に押し上げられ、 揺動軸 7 3が矢印 b方 向に揺動する。 その結果、 押圧片 7 4により第 1 リ ミ ッ トスイ ツ チ Ί 1が作動して変速比が L O Wの位置にあることが検出される < 一方、 ムーバブルカラー 6 6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 1 9の可動側プーリ半体 2 1が固定側プ 一リ半体 2 0に最も接近する T O Pの位置に向けて移動すると、 第 1 リーフ 7 5および第 2 リーフ 7 6が共にヘリカルギヤ 6 6 ， から離間し、 揺動軸 7 3はスプリ ング 7 7の弾発力で矢印 d方向 に揺動する。 その結果、 第 2 リ ミ ッ トスィ ッチ 7 2が作動して変 速比が T 0 Pの位置にあることが検出される。 なお、 変速比が T 0 Pの位置から L 0 Wの位置に向けて変化するとき、 ムーバブル カラー 6 6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 6 6の段部 6 6 < に押圧されて矢印 b方向に揺動し、 ヘリ カルギヤ 6 6 , の外周面に乗り上げる。 これにより、 変速比 がし O Wの位置に達した時に第 1 リーフ 7 5を前記段部 6 6 4 に よって押し上げ可能な状態とすることができる。
    [0059] ァクセル開度に対する前記ボテンショメータ 8 3 の出力特性を 図 7に実線で示すように設定すると、 種々のァクセル開度 6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 T 0 Pの位置でのェンジン回転数が大幅に滅少しており， 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 てェンジン面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 8 3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滅と、 最高速度の 安定化を図ることができる。
    [0060] 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 T 0 Pに入ったところでェンジン出力と走行 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ェ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 T 0 Pに固定された伏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、 ェンジン出力特性の設定に制約が加つ 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、 ェ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
    [0061] 5 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。
    [0062] なお、 ァクセル開度に対するポテンショメータ 8 3の出力特性 に図 1 0 ( A ) の①〜⑤に示すようなバリ エーショ ンを持たせる
    [0063] , ο と、 ベルト式無段変速機 Bに図 1 0 ( 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、 ①のようにポテンシ ョメータ 8 3の出力特性を線型に設定すると、 各ァクセル開度に 対応する変速時のヱンジン回転数の間隔が一定になるが、 ②〜⑤ 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 5 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ィ ツ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。 0 前記変速特性を切り換えるスィ 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。 図 1 1〜図 1 3 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。
    [0064] 図 1 1および図 1 2に示すように、 第 2実施例はその変速比変 更手段 6 1がドリブンプ一リ 3 5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 3 2の外周に設け たカバー部材 6 8には、 モータ 6 2により回転するウォームギヤ 6 2 I 、 このウォームギヤ 6 2 t に嚙合するウォームホイール 6 5、 および前記ウォームホィール 6 5に嚙合して軸方向に移動す
    [0065] , ο るムーバブルカラー 6 6が設けられ、 このムーバブルカラー 6 6 はド、)ブンプーリ 3 5の可動側プーリ半体 3 にボールベアリ ン グ 6 7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 6 2が駆動されると、 可動側ブーリ
    [0066] 1 5 半体 3 4が面定側ブーリ半体 3 3に対して接近 · 離間するように 移動して ドリブンプーリ 3 5の溝幅が制御される。
    [0067] —方、 ドリブンプーリ 3 5に連動して溝幅が変化する ドライ ブ プーリ 1 9 は、 ク ラ ンク シャフ ト 1 3 に設けたバネ座 8 δ と可動 側プーリ半体 3 4 との間に縮設したスブリ ング 4 1 を備える。 こ
    [0068] 2 0 のスプリ ング 4 1 は、 可動側プーリ半体 3 4を固定側プーリ半体 3 3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 L O Wの位置にある時） に大き く なり、 溝幅の縮小時 （変 速比が T 0 Pの位置にある時） に小さ く なる。
    [0069] さて、 無端ベルト 2 2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 ブーリ 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 1 3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 0 Wの位置から T 0 P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 3
    [0070] I o 5側にスプリ ング 4 1 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 T 0 P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 4 1 を ドラ ィブブーリ 1 9側に配設すると、 図 1 3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 5 ベルト 2 2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 6 1 のモータ 6 2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。
    [0071] なお、 前記スプリ ング 4 1 に荷重に対して変位が非線型に変化 0 するスプリ ングを使用しても良い。 図 1 4〜図 1 7 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。
    [0072] 図 1 4から明らかなように、 第 3実施例では、 ク ラ ンク シャフ ト 1 3に力バー部材 6 8の早ねじスク リ ュー 6 8 a を支持するボ ールベアリ ング 6 7が 2個並設されるとともに、 前記カバー部材 6 8の早ねじスク リ ユー 6 8 3 に螺合するムーバブルカラー 6 6 と ドライブプーリ 1 9の可動側プーリ半体 2 1 とを相対面転自在 に連結するボールベアリ ング 6 9が、 同様に 2個並設される。 こ
    [0073] , ο れにより、 クランクシャフ ト 1 3の外周に回転自在に配設される カバー部材 6 8 とムーバブルカラー 6 6 とを、 ク ランク シャフ ト 1 3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 6 1を一層スムーズに作動させることが可能とな る。
    [0074] 1 5 図 1 5から明らかなように、 変速比変更手段 6 1 のモータ 6 2 の出力軸 6 3 とウォームホイール 6 5を支持するウォームホイ一 ルシャフ ト 6 4 の間には中間軸 8 6が介装され、 その中間軸 8 6 に設けた中間ギヤ 8 7 とウォームギヤ 8 8が、 それぞれ前記モー タ 6 2の出力軸 6 3に設けたビニオン 6 3 2 と前記ウォームホイ
    [0075] 2 0 ール 6 5に嚙合する。 このようにモータ 6 2からウォームホイ一 ル 6 5への動力伝達系に中間軸 8 6を介在させることにより、 そ の上部に後述のリ ミ ッ トスィ ツチ機構 7 0を設けるスペースが確 保される。
    [0076] 第 3実施例では前記第 1実施例とは異なる構造のリ ミ ツ トスィ ツチ機構 7 0が採用される。
    [0077] 図 1 4〜図 1 6から明らかなように、 ムーバブルカラー 6 6の 左右の移動端、 すなわち変速比の L O W位置と T O P位置を検出 する リ ミ ツ トスイ ッチ機構 7 0 は、 前記 L O W位置を検出する第 1 リ ミ ッ トスィ ッチ 7 1 と前記 T O P位置を検出する第 2 リ ミ ッ トスイ ッチ 7 2を備える。 第 1および第 2 リ ミ ッ トスィ ッチ 7 1 , 7 2を 2持するスィ ツチハウジング 8 9に回転自在に支持された 揺動軸 7 3には、 両リ ミ ッ トスィ ッチ 7 1 , 7 2を作動させる突 起 9 0 , , 9 0 2 をそれぞれ有する 2個の検出片 9 0 , 9 1が、 相互に約 6 0。 の角度をもつて固着される。 揺動軸 7 3の一端に 形成した面取部 7 3 , にはスィ ッチハウジング 8 9 に中央部を支 持したスプリ ング 9 2の両端部が当接し、 これにより前記揺動軸 7 3および 2個の検出片 9 0 , 9 1 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 6 6の両側面には、 前記一対 の検出片 9 0 , 9 1 に当接可能な円弧状の突起 6 6 5 , 6 6 6 力 それぞれ設けられる。 而して、 変速比を L O W側に変化させるぺく、 モータ 6 2でム 一バブルカラー 6 6を回転させて図 1 4の実線位置に移動させる と、 そのムーバブル力ラー 6 6の一側面に形成した突起 6 6 s が 一方の検出片 9 0に当接し、 その検出片 9 0を揺動軸 7 3 と共に 図 1 7 ( A ) の位置に揺動させる。 その結果、 検出片 9 0の突起 9 0 , により第 1 リ ミ ッ トスィ ッチ 7 1が作動し、 変速比が L 0 Wの位置に達したことが検出される。 また、 変速比を T O P側に 変化させるベく、 ムーバブルカラー 6 6を回転させて図 1 4の鎖 線位置に移動させると、 そのムーバブルカラー 6 6の他側面に形 成した突起 6 6 6 が他方の検出片 9 1 に当接し、 その検出片 9 1 を揺動軸 7 3 と共に図 1 7 ( B ) の位置に揺動させる。 すると検 出片 9 1 の突起 9 1 , により第 2 リ ミ ッ トスィ ッチ 7 2が作動し- 変速比が T 0 Pの位置に達したことが検出される。
    [0078] 図 1 8および図 1 9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。
    [0079] 図 1 8および図 1 9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、 パワーュニッ 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ゥジン グ 9 3が結合される。 モータハウジング 9 3 の右端開口は蓋部材
    [0080] 9 3 , により閉塞される。 モータ Mの回転軸 9 4 は前記蓋部材 9 3 ！ に設けたボールべァ リ ング 9 5 とモータハウジング 9 3 の左 端壁部に設けたボールベアリ ング 9 6によって支持され、 その回
    [0081] 5 転軸 9 4 には冷却ファ ン 9 7が設けられる。 またモータハウジン グ 9 3の蓋部材 9 3 , の右側には、 モータ Mの駆動を制御する ド ラィバー 9 8 と、 その ドライバー 9 8を収納する力 ップ状の空気 導入室 9 9がボル トで共締めされる。 而して、 前記冷却ファ ン 9 7により空気導入室 9 9の空気導入口 9 9 , から吸い込まれた空
    [0082] ,。 気は、 ドライバー 9 8を冷却した後に前記蓋部材 9 3に形成した 空気通路 9 3 2 を通ってモータ Mを冷却し、 更にモータハウジン グ 9 3の左端壁部に形成した空気通路 9 3 3 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 一 8の後端に形成した排風口 8 , から外部に排出される。
    [0083] 1 5 モータ Mは直流ブラシレスモータであって、 回転軸 9 4に固着 した鉄心 1 0 0 の外周に永久磁石 1 0 1を配設した回転子 1 0 2 と、 モータハウジング 9 3の内部にボル ト 1 0 3で固着した鉄心
    [0084] 1 0 4 の回りに卷回したコ イル 1 0 5 とよりなる固定子 1 0 6を 備えるとともに、 回転軸 9 4に固着したマグネ ッ ト 1 0 7 とその z o 外周に対向して配設した 3個のホール素子 1 0 8よりなる回転子 位置センサ 1 0 9を備える。
    [0085] 前記アクセル開度センサ 7 9 の出力するアクセル開度信号と前 記面転子位置センサ 1 0 9が出力する回転子 1 0 2 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 ィバー 9 8 の電界効果トランジスタ群を制御して固定子 1 0 6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躯動す る。
    [0086] 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。
    [0087] 例えば、 実施例では変速比変更手段 6 1 のモータ 6 2をァクセ ル開度、 車速、 およびエンジン面転数の 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甩することが 可能である。 また、 変速比変更手段 6 1 のァクチユエータとして 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 2 0に示すように種々のカム機構ゃフオーク 機構を採用することが可能である。
    权利要求:
    Claims 請求の範囲
    1. 走行用駆動源 （ E , M) で駆動されるイ ンプッ ト シャフ ト ( 1 3 , 9 4 ) に設けた固定側ブーリ半体 （ 2 0 ) および可動側 ブーリ半体 （ 2 1 ) よりなる ドライブプーリ （ 1 9 ) と、 アウ ト プッ ト シャフ ト （ 3 2 ) に設けた固定側ブーリ半体 （ 3 3 ) およ び可動側ブーリ半体 （ 3 4 ) よりなる ドリブンプーリ （ 3 5 ) と- 前記ドライ ブプーリ （ 1 9 ) および ドリ ブンプーリ （ 3 5 ) 間に 卷き掛けた無端ベル ト （ 2 2 ) 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 0 に収納され、 ァクチュヱータ （ 6 2 ) の躯動力により前記無段変 速機 （ B ) の両プーリ （ 1 9 , 3 5 ) の溝幅を変更して変速比を 制御する変速比変更手段 （ 6 1 ) と ；
    を備えて成る車両用無段変速機。
    2. 特許請求の範囲第 1項において、 前記変速比変更手段 （ 65 1 ) をユニ ッ ト化し、 そのュニッ 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車両用無段変速機。
    3. 特許請求の範囲第 1項において、 前記変速比変更手段 （ 6 1 ) 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車両用無段変速機。
    。
    4. 特許請求の範面第 1項において、 前記変速比変更手段 （ 6 1 ) のァクチユエータ （ 6 2 ) 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車両用無段変速機。
    5. 特許請求の範囲第 4項において、 前記変速比変更手段 （ 6 1 ) のァクチユエータ （ 6 2 ) を、 ァ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、 前記走行用躯動源 （ 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車両 用無段変速機。
    6. 特許請求の範囲第 4項において、 前記アク セル開度を検出す るポテンショメータ （ 8 3 ) の出力特性を非線型に設定し、 ァク 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 を特徴する車両用無段変速機。
    7. 特許請求の範囲第 1項において、 前記変速比変更手段 （ 6 1 ) により前記ドリブンプーリ （ 3 5 ) の可動側ブーリ半体 （ 3 4 ) を固定側プーリ半体 （ 3 3 ) に対して接近 · 離間させるとと もに、 前記ドライブプーリ （ 1 9 ) の可動側ブーリ半体 （ 2 1 ) をスプリ ング （ 4 1 ) により固定側プーリ半体 （ 2 0 ) に向けて 付勢することを特徴とする車両用無段変速機。
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    JPH04366064A|1992-12-17|
    EP0558752A1|1993-09-08|
    EP0558752A4|1994-11-17|
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