特許 6144517 Ｖベルト式無段変速機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6144517

(24)【登録日】2017年5月19日

(45)【発行日】2017年6月7日

(54)【発明の名称】Ｖベルト式無段変速機

(51)【国際特許分類】

   F16H 9/18 20060101AFI20170529BHJP

   F16H 25/20 20060101ALI20170529BHJP

   F16H 25/22 20060101ALI20170529BHJP

【ＦＩ】

   F16H9/18 A

   F16H25/20 E

   F16H25/22 Z

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-72161(P2013-72161)

(22)【出願日】2013年3月29日

(65)【公開番号】特開2014-196773(P2014-196773A)

(43)【公開日】2014年10月16日

【審査請求日】2016年3月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000238360

【氏名又は名称】武蔵精密工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067356

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 容一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100160004

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 憲雅

(74)【代理人】

【識別番号】100120558

【弁理士】

【氏名又は名称】住吉 勝彦

(74)【代理人】

【識別番号】100148909

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧澤 匡則

(74)【代理人】

【識別番号】100161355

【弁理士】

【氏名又は名称】野崎 俊剛

(72)【発明者】

【氏名】鴫原 明

(72)【発明者】

【氏名】岡本 晃尚

(72)【発明者】

【氏名】渥美 隆士

(72)【発明者】

【氏名】西村 学

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 悠里

(72)【発明者】

【氏名】山本 智昭

【審査官】 高橋 祐介

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００８−５４０９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４７２９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ９／１８

Ｆ１６Ｈ ２５／２０

Ｆ１６Ｈ ２５／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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Ｖベルト式無段変速機。

【請求項2】

前記アクチュエータは、前記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、この送りねじ機構のねじ効率に基づいて前記遠心ウエイトの質量を設定したことを特徴とする請求項１記載のＶベルト式無段変速機。

【請求項3】

前記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、前記第２の変速モードにおいて、前記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請求項２記載のＶベルト式無段変速機。

【請求項4】

前記第１の変速モードでの前記モータの必要トルクと、前記第２の変速モードでの前記モータの必要トルクとがほぼ等しくなるように前記遠心ウエイトの質量を設定したことを特徴とする請求項３記載のＶベルト式無段変速機。

【請求項5】

前記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、前記アクチュエータが発生する前記付加推力と前記抵抗推力とがほぼ等しくなるように前記遠心ウエイトの質量を設定したことを特徴とする請求項２記載のＶベルト式無段変速機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。）。

【0003】

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。

【0004】

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。

【0005】

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。

【0006】

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。

【0007】

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。

【0008】

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。

【0009】

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。

【0010】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２０１２−４７２９２公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

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。

【課題を解決するための手段】

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【発明の効果】

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明に係るＶベルト式無段変速機の要部断面図である。

【図2】アクチュエータの要部拡大図である。

【図3】図２の３部拡大図である。

【図4】Ｖベルト式無段変速機の作用を説明する図である。

【図5】アクチュエータ及び遠心ウエイトの作用を説明する図であり、（ａ）はエコモードを、（ｂ）はスポーツモードを示す。

【図6】センサの分解斜視図である。

【図7】Ｖベルト式無段変速機の変形例を示す図である。

【図8】図７に示すＶベルト式無段変速機の要部拡大図である。

【図9】図８の９−９線断面図である。

【図10】ゼンマイばねの作用を説明する図である。

【図11】従来のＶベルト式無段変速機の作動説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

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。

【実施例】

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

これら正効率と逆効率は、次式を用いて計算できる。

【0050】

【数1】

【0051】

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。

【0052】

【表1】

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

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。

【0074】

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。

【産業上の利用可能性】

【0075】

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。

【符号の説明】

【0076】

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。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】