(57)【要約】【課題】可動シーブを軸方向移動して変速比を調整する機械式プーリ移動機構を有する無段変速機用プーリ装置を、コンパクトにし、動力伝達ロスの発生を抑制する。【解決手段】機械式プーリ移動機構は、プーリ軸１０上にカム部材４２，４４を有し、カム部材４２は可動シーブ１２に直結され、カム部材４４はプーリ軸１０に相対回転可能で軸方向相対移動不能に連結され、両カム部材の相対回転位相が変更されると全長が変更され可動シーブを軸方向移動するトルクカム機構４０と、相対回転位相を変更又は一定とするアクチュエータ７０と、第１及び第２の遊星歯車機構５０，６０とを備え、両遊星歯車機構のキャリア同士が結合され、遊星歯車機構６０のサンギアがカム部材４２に遊星歯車機構５０のサンギアがカム部材４４に各々直結され、遊星歯車機構６０のリングギアが固定され、遊星歯車機構５０のリングギアがアクチュエータ７０に駆動連結される。【選択図】図１
2019015305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プライマリプーリ及びセカンダリプーリと前記両プーリに架け渡されたベルトとを備えた無段変速機の前記両プーリのいずれかに適用され、可動シーブを軸方向に移動して変速比を調整する機械式プーリ移動機構を有する無段変速機用プーリ装置であって、
前記機械式プーリ移動機構は、
互いのカム面を摺接させて前記固定シーブが結合されたプーリ軸と同軸上に直列に配置された第１，第２のカム部材を有し、前記第１のカム部材は前記可動シーブに直結され、前記第２のカム部材は前記プーリ軸に相対回転可能で且つ軸方向相対移動不能に設けられ、前記第２のカム部材の前記第１のカム部材に対する相対回転位相を変更されると全長が変更されて前記可動シーブを軸方向に移動すると共に推力を調整するトルクカム機構と、
変速時には前記第２のカム部材の前記相対回転位相を変更し、変速比固定時には前記第１のカム部材と前記第２のカム部材とを同方向に等速回転させることにより前記相対回転位相を一定とするアクチュエータと、
サンギア，キャリア，リングギアの各回転要素をそれぞれ有する第１の遊星歯車機構及び第２の遊星歯車機構とを備え、
前記第１の遊星歯車機構及び前記第２の遊星歯車機構は、前記プーリ軸と同軸上に直列に配置され、
前記第１及び第２の遊星歯車機構の第１の回転要素同士が結合され、
前記第１の遊星歯車機構の第２の回転要素が前記第１のカム部材に直結され、
前記第２の遊星歯車機構の前記第２の回転要素が前記第２のカム部材に直結され、
前記第１の遊星歯車機構の第３の回転要素が固定され、
前記第２の遊星歯車機構の前記第３の回転要素が前記アクチュエータに駆動連結されている
ことを特徴とする、無段変速機用プーリ装置。
【請求項２】
前記第１の回転要素がキャリアであって、
前記第２の回転要素がサンギアであって、
前記第３の回転要素がリングギアである
ことを特徴とする、請求項１記載の無段変速機用プーリ装置。
【請求項３】
前記第１の回転要素がリングギアであって、
前記第２の回転要素がサンギアであって、
前記第３の回転要素がキャリアである
ことを特徴とする、請求項１記載の無段変速機用プーリ装置。
【請求項４】
前記ベルトを挟んで、前記可動シーブは前記プーリ軸の軸方向の一方向側に配置され、前記固定シーブは前記軸方向の他方向側に配置され、
前記第１のカム部材は前記可動シーブに隣接して配置されると共に、前記第１の遊星歯車機構は前記第１のカム部材の外周に配置され、
前記第２のカム部材は前記第１のカム部材よりも前記一方向側に突出する前記プーリ軸の外周に配置されると共に、前記第２の遊星歯車機構は前記第２のカム部材の外周に配置され、
前記アクチュエータは、前記第２の遊星歯車機構よりも前記他方向側に配置されている
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の無段変速機用プーリ装置。
【請求項５】
プライマリプーリ及びセカンダリプーリと前記両プーリに架け渡されたベルトとを備えた無段変速機を備え、
前記プライマリプーリに、請求項１〜４の何れか１項に記載の無段変速機用プーリ装置が装備されている
ことを特徴とする、無段変速機。
【請求項６】
請求項５に記載された無段変速機と、
ファイナルギアが付設されたディファレンシャル装置と、
前記無段変速機の前記セカンダリプーリのプーリ軸と前記ディファレンシャル装置とを駆動連結するアイドラギアを有する動力伝達ギア機構とを備え、車両に装備される無段変速機装置であって、
前記車両に装備される状態で、前記プライマリプーリのプーリ軸が第１軸線上に、前記セカンダリプーリのプーリ軸が前記第１軸線の後部上方の第２軸線上に、前記動力伝達ギア機構のアイドラギア軸が前記第２軸線の後部下方の第３軸線上に、前記ディファレンシャル装置の出力軸が前記第３軸線の下方の第４軸線上に、それぞれ配置されて、
前記無段変速機用プーリ装置の前記アクチュエータの出力軸が前記第１軸線の上方であって、前記第１軸線と前記第２軸線とを結ぶ線に対し、前記第３軸線及び前記第４軸線とは反対側の領域内の第５軸線上に配置されている
ことを特徴とする、無段変速機装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機用プーリ装置、及びこれを備えた無段変速機，無段変速機装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ベルト式無段変速機において、プライマリプーリ又はセカンダリプーリの可動シーブをアクチュエータにより軸方向移動してプーリの溝幅を変更する技術が開発されている。
例えば特許文献１には、回転位相を変更するとカム機構により軸方向にスライドして可動シーブを軸方向移動させるスライドカムと、このスライドカムの回転位相を変更するモータ等の機械的なアクチュエータとを備えた無段変速機が開示されている。
【０００３】
可動シーブをアクチュエータにより軸方向移動させる場合、上記スライドカムのようにアクチュエータで駆動されて可動シーブを軸方向に移動させる駆動部材は、回転位相を変更される際を除いて基本的に非回転であるのに対して、可動シーブは高速回転するので、駆動部材と可動シーブとの間には、相対回転を許容し軸方向力を伝達するスラスト軸受が介装されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、スライドカム等の駆動部材と可動シーブとの間のスラスト軸受は、ベルト張力による軸方向荷重を常に受けながら両者の差回転に応じて回転する。このため、スラスト軸受は、プーリ回転のフリクションとなって、無段変速機の動力伝達ロスの増大を招く。特に、無段変速装置による伝達トルクが大きい場合、ベルト張力による軸方向荷重も大きくなり、スラスト軸受によるプーリ回転のフリクションも大きくなるため、動力伝達ロスの増大がより顕著になる。
また、機械的なアクチュエータを備える場合、アクチュエータを如何にスペース効率よく設置するかも課題となる。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、機械的なアクチュエータを用いて可動シーブを軸方向移動させる無段変速機において、スペース効率よく設置することができるようにしながら、プーリ回転のフリクションを軽減して、動力伝達ロスの発生を抑制することができるようにした無段変速機用プーリ装置，無段変速機及び無段変速機装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の無段変速機用プーリ装置は、プライマリプーリ及びセカンダリプーリと前記両プーリに架け渡されたベルトとを備えた無段変速機の前記両プーリのいずれかに適用され、可動シーブを軸方向に移動して変速比を調整する機械式プーリ移動機構を有する無段変速機用プーリ装置であって、前記機械式プーリ移動機構は、互いのカム面を摺接させて前記固定シーブが結合されたプーリ軸と同軸上に直列に配置された第１，第２のカム部材を有し、前記第１のカム部材は前記可動シーブに直結され、前記第２のカム部材は前記プーリ軸に相対回転可能で且つ軸方向相対移動不能に設けられ、前記第２のカム部材の前記第１のカム部材に対する相対回転位相を変更されると全長が変更されて前記可動シーブを軸方向に移動すると共に推力を調整するトルクカム機構と、変速時には前記第２のカム部材の前記相対回転位相を変更し、変速比固定時には前記第１のカム部材と前記第２のカム部材とを同方向に等速回転させることにより前記相対回転位相を一定とするアクチュエータと、サンギア，キャリア，リングギアの各回転要素をそれぞれ有する第１の遊星歯車機構及び第２の遊星歯車機構とを備え、前記第１の遊星歯車機構及び前記第２の遊星歯車機構 は、前記プーリ軸と同軸上に配置され、前記第１及び第２の遊星歯車機構の第１の回転要素同士が結合され、前記第１の遊星歯車機構の第２の回転要素が前記第１のカム部材に直結され、前記第２の遊星歯車機構の前記第２の回転要素が前記第２のカム部材に直結され、前記第１の遊星歯車機構の第３の回転要素が固定され、前記第２の遊星歯車機構の前記第３の回転要素が前記アクチュエータに駆動連結されていることを特徴としている。
【０００８】
（２）前記第１の回転要素がキャリアであって、前記第２の回転要素がサンギアであって、前記第３の回転要素がリングギアであることが好ましい。
【０００９】
（３）前記第１の回転要素がリングギアであって、前記第２の回転要素がサンギアであって、前記第３の回転要素がキャリアであることも好ましい。
【００１０】
（４）前記ベルトを挟んで、前記可動シーブは前記プーリ軸の軸方向の一方向側に配置され、前記固定シーブは前記軸方向の他方向側に配置され、前記第１のカム部材は前記可動シーブに隣接して配置されると共に、前記第１の遊星歯車機構は前記第１のカム部材の外周に配置され、前記第２のカム部材は前記第１のカム部材よりも前記一方向側に突出する前記プーリ軸の外周に配置されると共に、前記第２の遊星歯車機構は前記第２のカム部材の外周に配置され、前記アクチュエータは、前記第２の遊星歯車機構よりも前記他方向側に配置されていることが好ましい。
【００１１】
（５）本発明の無段変速機は、プライマリプーリ及びセカンダリプーリと前記両プーリに架け渡されたベルトとを備えた無段変速機を備え、前記プライマリプーリに、上記（１）〜（４）の何れかに記載の無段変速機用プーリ装置が装備されていることを特徴としている。
【００１２】
（６）本発明の無段変速機装置は、上記（５）に記載された無段変速機と、ファイナルギアが付設されたディファレンシャル装置と、前記無段変速機の前記セカンダリプーリのプーリ軸と前記ディファレンシャル装置とを駆動連結するアイドラギアを有する動力伝達ギア機構とを備え、車両に装備される変速機装置であって、前記車両に装備される状態で、前記プライマリプーリのプーリ軸が第１軸線上に、前記セカンダリプーリのプーリ軸が前記第１軸線の後部上方の第２軸線上に、前記動力伝達ギア機構のアイドラギア軸が前記第２軸線の後部下方の第３軸線上に、前記ディファレンシャル装置の出力軸が前記第３軸線の下方の第４軸線上に、それぞれ配置されて、前記無段変速機用プーリ装置の前記アクチュエータの出力軸が前記第１軸線の上方であって、前記第１軸線と前記第２軸線とを結ぶ線に対し、前記第３軸線及び前記第４軸線とは反対側の領域内の第５軸線上に配置されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、アクチュエータにより第１，第２のカム部材の相対回転位相を一定とすると、トルクカム機構の全長は第１，第２のカム部材の相対回転位相に応じた一定値に保持されこれに応じた固定変速比でプライマリプーリとセカンダリプーリとの間で動力が伝達される。第１のカム部材は可動シーブと直結されており、第１のカム部材とプーリとの間には回転によるフリクションは発生せず、第１，第２のカム部材も同方向に等速回転し相対回転しないので回転によるフリクションは発生しない。このため、動力伝達ロスの発生が抑制される。
【００１４】
アクチュエータにより第２のカム部材の第１のカム部材に対する相対回転位相を変更すると、トルクカム機構の全長が変更されてこれに応じた変速比でプライマリプーリとセカンダリプーリとの間で動力が伝達される。この相対回転位相の変更時には、第１のカム部材と第２のカム部材とは相対回転するが、変速は短時間であり、しかもこの相対回転の速度は低いため、相対回転によるフリクションは発生するものの僅かなものに抑えられる。
【００１５】
また、第１及び第２の遊星歯車機構の第１の回転要素同士が結合され、第１の遊星歯車機構の第２の回転要素が第１のカム部材に直結され第２の遊星歯車機構の第２の回転要素が第２のカム部材に直結され、第１の遊星歯車機構の第３の回転要素が固定され、第２の遊星歯車機構の第３の回転要素がアクチュエータに駆動連結されているので、アクチュエータを停止させれば、第２のカム部材の第１のカム部材に対する相対回転位相を一定にすることができる。
【００１６】
さらに、プーリ軸と同軸上に直列に、同一歯数のサンギア，キャリア，リングギアの各回転要素をそれぞれ有する第１の遊星歯車機構及び第２の遊星歯車機構を配置して、相対回転位相を操作するので、装置の径方向への増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る無段変速機用プーリ装置付きの無段変速機及び無段変速機装置を備えた車両の駆動系の模式的な構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る機械式プーリ移動機構の遊星歯車機構の速度線図（共線図）である。
【図３】本発明の各実施形態に係る無段変速機用プーリ装置の効果を説明する無段変速機装置の各軸の配置図である。
【図４】本発明の各実施形態の比較例に係る無段変速機用プーリ装置付きの無段変速機及び無段変速機装置を備えた車両の駆動系の模式的な構成図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る無段変速機用プーリ装置付きの無段変速機及び無段変速機装置を備えた車両の駆動系の模式的な構成図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る機械式プーリ移動機構の遊星歯車機構の速度線図（共線図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することや適宜組み合わせることが可能である。
【００１９】
〔第１実施形態〕
〔無段変速機〕
図１に示すように、車両を走行させるための駆動源（本実施形態では電動モータ）２の出力軸２Ａには、無段変速機４のプライマリプーリ６の固定シーブ８に結合された回転軸（以下、プーリ軸とも言う）１０が連結されている。このプーリ軸１０には、固定シーブ８のシーブ面に対向してプーリのＶ字状溝を形成するシーブ面を有する可動シーブ１２が、軸方向に摺動可能且つ相対回転不能に配設されている。
【００２０】
また、無段変速機４のセカンダリプーリ１４の固定シーブ１６に結合された駆動軸（以下、プーリ軸とも言う）１８には、動力伝達ギア機構２４及びディファレンシャル装置２６等を介して駆動輪２８が連結されている。また、プーリ軸１８には固定シーブ１６のシーブ面に対向してプーリのＶ字状溝を形成するシーブ面を有する可動シーブ２０が、軸方向に摺動可能且つ相対回転不能に配設されている。
【００２１】
さらに、セカンダリプーリ１４の両シーブ１６，２０間にはＶ字状溝を狭める方向に付勢力を付加するスプリング（図示略）とカム機構からなる推力調整機構２２が介装されている。
また、両プーリ６，１４間には、ベルト２３が巻き掛けられている。
推力調整機構２２は、セカンダリプーリ１４の推力を調整してベルト２３の挟圧力を調整する推力調整機構として機能する。
【００２２】
また、プライマリプーリ６においては、ベルト２３を挟んで、プーリ軸１０の軸方向の一方向側（図１中、左側）に可動シーブ１２が配置され、プーリ軸１０の軸方向の他方向側（図１中、右側）に固定シーブ８が配置されている。
【００２３】
なお、本実施形態では、図３に示すように、無段変速機４と、無段変速機４のセカンダリプーリ１４のプーリ軸１８とディファレンシャル装置２６とを駆動連結する動力伝達ギア機構２４と、ディファレンシャル装置２６とが、変速機ケーシング１００内に収納されて構成された、無段変速機装置に無段変速機用プーリ装置を適用するものとする。
【００２４】
動力伝達ギア機構２４は、アイドラギア軸２４ａと、アイドラギア軸２４ａと一体回転するアイドラギア２４ｂ，２４ｃとを備えている。ディファレンシャル装置２６は、図示しないディファレンシャルギアが内蔵されたディファレンシャルケース２６ｂと、ディファレンシャルケース２６ｂに固設されたファイナルギア２６ａとを備えている。
【００２５】
アイドラギア２４ｂはプーリ軸１８と一体回転する出力ギア１８ａと噛合し、アイドラギア２４ｃはファイナルギア２６ａと噛合しており、無段変速機４の出力回転は、動力伝達ギア機構２４及びディファレンシャル装置２６を経て左右の車軸２８ａから駆動輪２８に伝達される。
【００２６】
〔無段変速機用プーリ装置及びその機械式プーリ移動機構〕
図１に示すように、可動シーブ１２の背面（シーブ面と反対側の面）１３側、即ち、軸方向の一方向側（図中左側）には、可動シーブ１２を軸方向に移動して変速比を調整する機械式プーリ移動機構３０Ａが配設されている。機械式プーリ移動機構３０Ａは、トルクカム機構４０と、第１遊星歯車機構６０と、第２遊星歯車機構５０と、アクチュエータ７０とを備えている。なお、第１遊星歯車機構６０と、第２遊星歯車機構５０とは、プーリ軸１０と同軸上に直列に配置されている。また、本実施形態では、アクチュエータとして制御性の良い電動モータを用いているが、アクチュエータは必要な制御性を確保できれば電動モータに限るものではない。
【００２７】
トルクカム機構４０は、可動シーブ１２と直結されて一体に回転する第１カム（第１のカム部材）４２と、軸方向の一方向側がスラスト軸受（図示略）を介して可動シーブ１２の一方向側から突出したプーリ軸１０に相対回転可能に連結された第２カム（第２のカム部材）４４とを備えている。
【００２８】
第１カム４２の一方向側には第１カム面４２ａが形成され、第２カム４４の他方向側には第２カム面４４ａが形成されている。第１カム面４２ａ及び第２カム面４４ａは互いに対向して、転動体としてのボール（剛球）４８を挟んで摺接している。
【００２９】
また、第１カム４２及び第２カム４４は、プーリ軸１０の外周側にプーリ軸１０の軸心と同軸に配置され、且つ第１カム４２は軸方向の他方向側に、第２カム４４軸方向の一方向側にそれぞれ配置されている。なお、プーリ軸１０は、軸受（図示略）によって変速機ケーシング１００（図３参照）に回転自在に支持されている。
【００３０】
可動シーブ１２と一体に回転する第１カム４２は、プーリ軸１０に対して可動シーブ１２と同様の構成（ボール又はローラ等を介在させたスプライン機構）で相対回転不能、軸方向移動可能に支持されている。第２カム４４はプーリ軸１０に対して図示しない軸受等を介して相対回転可能に支持され、且つ軸方向にはプーリ軸１０に対して一定の位置を保持し移動しないようになっている。
【００３１】
すなわち、第１カム４２を可動シーブ１２に直結（固定的に連結）し、第２カム４４をプーリ軸１０に対して相対回転可能で且つ軸方向移動不能に支持することにより、両カム４２，４４の相対回転位相の変位で可動シーブ１２を軸方向に移動する（変速比を変更する）ことが可能となっている。
【００３２】
第１カム面４２ａ及び第２カム面４４ａは、円筒状の各カム４２，４４の互いに対向する端面に形成されており、その形状は、プーリ軸１０の軸心に対して傾斜した螺旋状斜面に形成されている。各実施形態では、この斜面（即ち、第１及び第２カム面４２ａ，４４ａ）は、車両の前進走行時におけるプライマリプーリ６の回転方向に沿って可動シーブ１２の背面１３に近づくように傾斜している。
【００３３】
第２カム４４と第１カム４２との相対回転位相が変更されるとトルクカム機構４０の全長が変更される。第２カム４４は軸方向には移動しないので、第１カム４２が可動シーブ１２と共に軸方向に移動する。したがって、変速比を変更する変速時には相対回転位相を変更すればよい。第２カム４４を第１カム４２に対して相対回転させて相対回転位相を変更すると、可動シーブ１２が軸方向に移動して、無段変速機５の変速比が調整される。逆に、変速比固定時には相対回転位相を一定にすればよい。
【００３４】
なお、第１カム４２と第１遊星歯車機構６０との間には、両者の軸方向に沿う相対移動を許容し且つ相対回転不能（回転動力を伝達可能）とするための図示しないスライド許容機構（ボール又はローラ等を介在させたスプライン機構等）が介装されている。このスライド許容機構は、両遊星歯車機構５０，６０がヘリカルギアで構成されている場合、各歯車間の軸方向相対移動が不能となるので、第２遊星歯車機構６０と第１カム４２との間の相対移動を許容するために必要となる。しかし、遊星歯車機構５０，６０の何れか一方又は両方を平歯車によって構成すれば、平歯車間での軸方向相対移動が可能となるので、スライド許容機構を省略することも可能である。
【００３５】
第１遊星歯車機構６０は、第１カム４２の外周に配置され、サンギア６０Ｓ、プラネタリギア６０Ｐを枢支するキャリア６０Ｃ、リングギア６０Ｒの３つの回転要素のうちの何れか１つの回転要素（第１回転要素）が、第２遊星歯車機構５０の第１回転要素に一体回転するように連結され、残りのうちの何れか１つの回転要素（第２回転要素）が第１カム４２に一体回転するように連結され、残りの回転要素（第３回転要素）が変速機ケーシング１００に固定されている。
【００３６】
第２遊星歯車機構５０は、第２カム４４の外周に配置され、サンギア５０Ｓ、プラネタリギア５０Ｐを枢支するキャリア５０Ｃ、リングギア５０Ｒの３つの回転要素のうちの何れか１つの回転要素（第１回転要素）が第１遊星歯車機構６０の第１回転要素に一体回転するように連結され、残りのうちの何れか１つの回転要素（第２回転要素）が第２カム４４に一体回転するように連結され、残りの回転要素（第３回転要素）がアクチュエータ７０の回転軸（出力軸）７１に連結されている。
【００３７】
なお、第１遊星歯車機構６０の第１回転要素，第２回転要素，第３回転要素と、第２遊星歯車機構５０の第１回転要素，第２回転要素，第３回転要素とは、互いに同一の回転要素である。また、第１遊星歯車機構６０と第２遊星歯車機構５０とは、互いに対応するギアが同一サイズで同一歯数となっている。即ち、サンギア６０Ｓとサンギア５０Ｓとが、プラネタリギア６０Ｐとプラネタリギア５０Ｐとが、リングギア６０Ｒとリングギア５０Ｐとが、それぞれ、同一サイズで同一歯数となっている。したがって、各ギア間のギア比（歯数比）も同一となっている。
【００３８】
本実施形態では、第１の回転要素をキャリア６０Ｃ，５０Ｃとし、第２の回転要素をサンギア６０Ｓ，５０Ｓとし、第３の回転要素をリングギア６０Ｒ，５０Ｒとしている。
したがって、第１遊星歯車機構６０のキャリア６０Ｃと第２遊星歯車機構５０のキャリア５０Ｃとが一体回転するように連結され、第１遊星歯車機構６０のサンギア６０Ｓが第１カム４２と一体回転するように連結され、第１遊星歯車機構６０のリングギア６０Ｒが変速機ケーシング１００に固定されている。
【００３９】
また、第２遊星歯車機構５０のサンギア５０Ｓが第２カム４４と一体回転するように連結され、第２遊星歯車機構５０のリングギア５０Ｒがアクチュエータ７０の出力軸７１に外歯ギア７１ａ，７１ｂを介して駆動連結されている。なお、外歯ギア７１ｂはアクチュエータ７０の出力軸７１に一体回転するように固定され、外歯ギア７１ａはリングギア５０Ｒに一体回転するように形成されている。
【００４０】
また、アクチュエータ７０は、第２カム４４の外周の第２遊星歯車機構５０の更に外周において、第２カム４４及び第２遊星歯車機構５０よりも軸方向の他方向側（図１中、右側）、即ち、第１カム４２及び第１遊星歯車機構６０、及びプライマリプーリ６の配置されている軸方向位置において、これら第２カム４４，第１遊星歯車機構６０，プライマリプーリ６の径方向外側の近傍に配置されている。
【００４１】
第１遊星歯車機構６０では、第３回転要素（本実施形態では、リングギア６０Ｒ）が停止状態に固定されているので、残りの第１回転要素（本実施形態では、キャリア６０Ｃ）と第２回転要素（本実施形態では、サンギア６０Ｓ）とは、その歯数比に応じた変速比（＝出力回転速度／入力回転速度、速比とも言う）で回転する。
【００４２】
第２遊星歯車機構５０では、第３回転要素（本実施形態では、リングギア５０Ｒ）がアクチュエータ７０に連結されているので、アクチュエータ７０を回転停止させれば、残りの第１回転要素（本実施形態では、キャリア５０Ｃ）と第２回転要素（本実施形態では、サンギア５０Ｓ）とは、その歯数比に応じた変速比（＝出力回転速度／入力回転速度、速比とも言う）で回転する。
【００４３】
そして、第１遊星歯車機構６０及び第２遊星歯車機構５０のそれぞれの第１回転要素同士（キャリア５０Ｃ，６０Ｃ同士）が連結され一体回転するので、第１遊星歯車機構６０及び第２遊星歯車機構５０のそれぞれの第２回転要素（サンギア６０Ｓ，５０Ｓ）は等速で回転する。第１遊星歯車機構６０の第２回転要素（サンギア６０Ｓ）は第１カム４２に一体回転するように連結され、第２遊星歯車機構５０の第２回転要素（サンギア５０Ｓ）は第２カム４４に一体回転するように連結されているので、第１カム４２と第２カム４４とは等しい速度で回転する。
【００４４】
一方、アクチュエータ７０を回転作動させれば、第１カム４２は可動プーリ１２と直結していることから回転速度は変化しないため、第１カム４２と第２カム４４との間に差回転が生じ、第２カム４４が第１カム４２に対して相対回転して第１カム４２と第２カム４４との相対回転位相が変更される。これにより、可動シーブ１２が軸方向に移動して、無段変速機４の変速比が調整される。
【００４５】
また、本実施形態では、第１遊星歯車機構６０及び第２遊星歯車機構５０の各サンギア６０Ｓ，５０Ｓ、各プラネタリギア６０Ｐ，５０Ｐ、各リングギア６０Ｒ，５０Ｒは互いに同歯数に設定されているので、サンギアの歯数Ｚｓとリングギアの歯数Ｚｒとの歯数比α（＝Ｚｓ／Ｚｒ）については、第１遊星歯車機構６０の歯数比α１と第２遊星歯車機構５０の歯数比α２とが同一になっている（α１＝α２）。
【００４６】
図２は第１遊星歯車機構６０及び第２遊星歯車機構５０その共線図（速度線図）である。第１遊星歯車機構６０は常に図２に実線Ｌで示す特性となる。第２遊星歯車機構５０はアクチュエータ７０を停止させれば実線Ｌで示す第１遊星歯車機構６０と同様の特性となり、無段変速機４の変速比が一定に維持される。
【００４７】
一方、アクチュエータ７０をプーリ６の回転方向と等しい方向に正回転させると、破線Ｌａで示すように特性が変化し、変速ａを行なうことができる。即ち、第２カム４４を第１カム４２に対して位相を遅らせてトルクカム機構４０の全長を変更して無段変速機４の変速比を調整することができる。また、アクチュエータ７０をプーリ６の回転方向と逆方向に逆回転させると、破線Ｌｂで示すように特性が変化し、変速ｂを行なうことができる。即ち、第２カム４４を第１カム４２に対して位相を進ませてトルクカム機構４０の全長を変更して無段変速機４の変速比を調整することができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、図３に示すように、無段変速機装置に無段変速機用プーリ装置を適用する。この無段変速機装置は、図３の右方を車体前方（又は前部）、図３の左方を車体後方（又は後部）として車両に装備される状態で、プライマリプーリ６のプーリ軸１０が第１軸線Ｏ１上に、セカンダリプーリ１４のプーリ軸１８が第１軸線Ｏ１の後部上方の第２軸線Ｏ２上に、動力伝達ギア機構２４のアイドラギア軸２４ａが第２軸線Ｏ２の後部下方の第３軸線Ｏ３上に、ディファレンシャル装置２６の出力軸が第３軸線Ｏ３の下方の第４軸線Ｏ４上に、それぞれ配置されて、無段変速機用プーリ装置のアクチュエータ７０の出力軸７１が第１軸線Ｏ１の上方であって第１軸線Ｏ１と前記第２軸線Ｏ２を結ぶ線に対し、第３軸線Ｏ３及び第４軸線Ｏ４とは反対側の領域内の第５軸線Ｏ５上に配置されている。なお、各軸線Ｏ１〜Ｏ５は各軸の回転中心線に相当する。
【００４９】
（作用及び効果）
本実施形態に係る無段変速機用プーリ装置は、上述のように構成されており、第１カム４２は可動シーブ１２と直結されているため、第１カム４２とプーリ６との間には回転によるフリクションは発生しない。また、変速比固定時には、第１カム４２と第２カム４４とは同方向に等速回転し相対回転しないので、これら２つの部材間で回転によるフリクションは発生しない。このため、動力伝達ロスの発生が抑制される。
【００５０】
なお、本実施形態では、第１の遊星歯車機構６０及び第２の遊星歯車機構５０の各回転要素の歯数をそれぞれ同一としており、すなわち、第１遊星歯車機構６０の歯数比α１と第２遊星歯車機構５０の歯数比α２とが同一としている（α１＝α２）ため、アクチュエータ７０を停止させることにより、無段変速機４の変速比が一定に維持される。したがって、アクチュエータ７０の作動頻度を低減させることができる。 
【００５１】
変速比の変更時には、アクチュエータ７０を所定方向に回転させて第２カム４４を第１カム４２（したがって、プーリ６）に対して相対回転させて、第１カム４２と第２カム４４との相対回転位相を変更する。このとき、プーリ軸１０と第２カム４４との間に介装されたスラスト軸受には、第２カム４４が第１カム４２を介してその他端側（図中右方）に向けて受けるベルト２３の推力が加わり、相対回転が発生する。しかし、この相対回転は短時間であり、しかもこの相対回転の速度は低いため、相対回転によるフリクションは発生するものの僅かなものに抑えられる。
【００５２】
また、第２遊星歯車機構５０のリングギア５０を電動モータ７０に連結し、また、第１遊星歯車機構６０のリングギア５０Ｒを変速機ケーシング１００に固定しており、リングギア５０Ｒ，６０Ｒは機構の外周にあって電動モータ７０や変速機ケーシング１００にアクセスし易いため、構造をシンプルに構成することができ、装置の軸方向及び径方向のサイズをコンパクトにする上で有利である。
【００５３】
また、アクチュエータ７０が、第２カム４４及び第２遊星歯車機構５０よりも軸方向の一方向側（図１中、左側）に配置されていると、装置が軸方向に拡大し易いが、本実施形態では、アクチュエータ７０が、第２カム４４及び第２遊星歯車機構５０よりも軸方向の他方向側（図１中、右側）、即ち、第１カム４２及び第１遊星歯車機構６０及びプライマリプーリ６の径方向外側の近傍に配置されているので、装置の軸方向への拡大を抑制することができる。
【００５４】
また、第２遊星歯車機構５０及び第１遊星歯車機構６０の各サンギア５０Ｓ，６０Ｓ、各プラネタリギア５０Ｐ，６０Ｐ、各リングギア５０Ｒ，６０Ｒが、互いに同歯数に設定されているので、装置の全体構成（軸方向及び径方向）を簡素化することや電動モータ７０の制御プログラムを簡素化することが可能である。
【００５５】
また、プーリ軸１０の外周に各遊星歯車機構５０，６０の各ギアを配置するため、レイアウト上、各サンギア５０Ｓ，６０Ｓを比較的大径に（即ち、歯数Ｚｓを比較的多く）、且つ、各リングギア５０Ｒ，６０Ｒを比較的小径に（即ち、歯数Ｚｓを比較的少なく）することができ、換言すれば、歯数比α（＝Ｚｓ／Ｚｒ）を１に近い大きさに設定することができるので、変速比変更のために電動モータ７０に必要とするトルクを抑えることができ、電動モータ等のアクチュエータ７０の小型化を図ることができる。
【００５６】
上記の径方向への拡大を抑制できる点について更に説明する。
図３に示すように、無段変速機用プーリ装置のアクチュエータ７０の出力軸７１が第１軸線Ｏ１の上方の第５軸線Ｏ５上に配置される。アクチュエータ７０は、図１に示すように、第２カム４４の外周の第２遊星歯車機構５０の更に外周に配置されるが、出力軸７１に固定される外歯ギア７１ａは外形を特に大きくする必要はないため、第５軸線Ｏ５はアクチュエータ７０がその内側の第１遊星歯車機構６０やプライマリプーリ６と干渉しない範囲で第１軸線Ｏ１に接近させることができる。また、アクチュエータ７０及び外歯ギア７１ａの軸方向投影面積（破線の円を参照）も小さく抑えることができる。
【００５７】
なお、図３には、本装置を装備しない無段変速機装置の変速機ケーシング１００を示しているが、アクチュエータ７０等を装備しても変速機ケーシング１００の径方向への突出は僅かに抑えられる。したがって、車両の変速機まわりに装備されるラジエータや歩行者保護用のクラッシャブルゾーンのスペースや歩行者保護エアバッグやエアクリーナ等との無段変速機装置の干渉を回避することができる。
【００５８】
ここで、装置の軸方向及び径方向のサイズをコンパクトにするができることについて、図４に示す比較例を参照して説明する。
図４に示すように、比較例の機械式プーリ移動機構３０´は、第２カム４４に連結される第２遊星歯車機構５１の配置及び連結状態が本実施形態の第２遊星歯車機構５０と異なり、また、第２カム４４には、第１遊星歯車機構６０に替えて平行軸式ギア機構６１が連結されている。
【００５９】
つまり、第２遊星歯車機構５１はアクチュエータ７０と同軸上に配置され、第２遊星歯車機構５１のサンギア５１Ｓがアクチュエータ７０の出力軸７１に直結されている。第２遊星歯車機構５１のリングギア５１Ｒがリングギア５１Ｒと一体回転する外歯５２ａと第２カム４４と一体回転し外歯ギア５２ａと噛合する外歯ギア５２ｂとを介して第２カム４４に連結されている。第２遊星歯車機構５１のキャリア５１Ｃがキャリア５１Ｃと一体回転する外歯ギア６１ａと第１カム４２と一体回転し外歯ギア６１ａと噛合する外歯ギア６１ｂとを介して第１カム４２に連結されている。
【００６０】
キャリア５１Ｃの回転速度をＮｃ、リングギア５１Ｒの回転速度をＮｒとして、サンギア５１Ｓの歯数をＺｓ、リングギア５１Ｒの歯数をＺｒとすると、キャリア５１Ｃとリングギア５１Ｒとの回転速度比（Ｎｃ／Ｎｒ）は、次式（１）のように１未満（Ｎｃ＜Ｎｒ）になり、キャリア５１Ｃの回転速度Ｎｃは、リングギア５１Ｒの回転速度Ｎｒよりも低くなる。
Ｎｃ／Ｎｒ＝Ｚｒ／（Ｚｓ＋Ｚｒ）＜１      ・・・（１）
【００６１】
キャリア５１Ｃの回転速度Ｎｃは、リングギア５１Ｒの回転速度Ｎｒよりも低いので、第１カム４２の回転速度Ｎカム１を第２カム４４の回転速度Ｎカム２と一致させるには、次式（２）のように、第１カム４２とキャリア５１Ｃとの回転速度比（Ｎカム１／Ｎｃ）を第２カム４４とリングギア５１Ｒとの回転速度比（Ｎカム２／Ｎｒ）よりも大きくすることが必要になる。
Ｎカム１／Ｎｃ＞Ｎカム２／Ｎｒ     ・・・（２）
【００６２】
外歯ギア６１ａの歯数をＺ１Ａ、外歯ギア６１ｂの歯数をＺ１Ｂとすると、回転速度比（Ｎカム１／Ｎｃ）は歯数比（Ｚ１Ａ／Ｚ１Ｂ）に置き換えることができる。外歯ギア５２ａの歯数をＺ２Ａ、外歯ギア５２ｂの歯数をＺ２Ｂとすると、回転速度比（Ｎカム２／Ｎｒ）は歯数比（Ｚ２Ａ／Ｚ２Ｂ）に置き換えることができる。したがって、式（２）は次式（３）に変換できる。
Ｚ１Ａ／Ｚ１Ｂ＞Ｚ２Ａ／Ｚ２Ｂ・・・（３）
【００６３】
また、外歯ギア６１ａ，５２ａは互いに同軸上にあり、外歯ギア６１ｂ，５２ｂは互いに同軸上にあるので、次式（４）の条件を満たすことが必要になる。
Ｚ１Ａ＋Ｚ１Ｂ＝Ｚ２Ａ＋Ｚ２Ｂ・・・（４）
式（３），（４）より、外歯ギア６１ａは外歯ギア５２ａよりも歯数が多く、したがって、外形が大きくなる。
【００６４】
このため、図３に示すように、アクチュエータ７０の出力軸７１及び第２遊星歯車機構５１の回転軸（第５軸線Ｏ５´を参照）をプーリ軸１０から大きく離隔させて配置しなくてはならない。さらに、アクチュエータ７０の回転軸７１と同軸上の外歯ギア６１ａの外形が大きいので、この外歯ギア６１ａを含んだ第２遊星歯車機構５１及びアクチュエータ７０の軸方向投影面積（二点鎖線の円を参照）が大きくなってしまう。
【００６５】
〔第２実施形態〕
（構成）
図５に示すように、本実施形態では、機械式プーリ移動機構３０Ｂの第１の遊星歯車機構６０及び第２の遊星歯車機構５０自体は第１実施形態と同様に構成されているが、第１の回転要素及び第３の回転要素が第１実施形態と異なっている。
つまり、本実施形態では、第１の回転要素をリングギア６０Ｒ，５０Ｒとし、第２の回転要素をサンギア６０Ｓ，５０Ｓとし、第３の回転要素をキャリア６０Ｃ，５０Ｃとしている。これ以外は、第１実施形態と同様に構成される。
【００６６】
したがって、第１遊星歯車機構６０のリングギア６０Ｒと第２遊星歯車機構５０のリングギア５０Ｒとが一体回転するように連結され、第１遊星歯車機構６０のサンギア６０Ｓが第１カム４２と一体回転するように連結され、第１遊星歯車機構６０のキャリア６０Ｃが変速機ケーシング１００に固定されている。
【００６７】
また、第２遊星歯車機構５０のサンギア５０Ｓが第２カム４４と一体回転するように連結され、第２遊星歯車機構５０のキャリア５０Ｃがアクチュエータ７０の出力軸７１に外歯ギア７１ａ，７１ｂを介して駆動連結されている。なお、外歯ギア７１ｂはアクチュエータ７０の出力軸７１に一体回転するように固定され、外歯ギア７１ａはキャリア５０Ｃに一体回転するように連結されている。
【００６８】
また、本実施形態でも、第１遊星歯車機構６０及び第２遊星歯車機構５０の各サンギア６０Ｓ，５０Ｓ、各プラネタリギア６０Ｐ，５０Ｐ、各リングギア６０Ｒ，５０Ｒは互いに同歯数に設定されているので、サンギアの歯数Ｚｓとリングギアの歯数Ｚｒとの歯数比α（＝Ｚｓ／Ｚｒ）については、第１遊星歯車機構６０の歯数比α１と第２遊星歯車機構５０の歯数比α２とが同一になっている（α１＝α２）。
【００６９】
図６は第１遊星歯車機構６０及び第２遊星歯車機構５０その共線図（速度線図）である。第１遊星歯車機構６０は常に図６に実線Ｌで示す特性となる。第２遊星歯車機構５０はアクチュエータ７０を停止させれば実線Ｌで示す第１遊星歯車機構６０と同様の特性となり、無段変速機４の変速比が一定に維持される。
【００７０】
一方、アクチュエータ７０をプーリ６の回転方向と等しい方向に正回転させると、破線Ｌａで示すように特性が変化し、変速ａを行なうことができる。即ち、第２カム４４を第１カム４２に対して位相を進ませてトルクカム機構４０の全長を変更して無段変速機４の変速比を調整することができる。また、アクチュエータ７０をプーリ６の回転方向と逆方向に逆回転させると、破線Ｌｂで示すように特性が変化し、変速ｂを行なうことができる。即ち、第２カム４４を第１カム４２に対して位相を遅らせてトルクカム機構４０の全長を変更して無段変速機４の変速比を調整することができる。
【００７１】
（作用及び効果）
本実施形態に係る無段変速機用プーリ装置は、上述のように構成されているので、第１実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００７２】
なお、本実施形態の場合、第１遊星歯車機構６０のキャリア６０Ｃが変速機ケーシング１００に固定されており、第２遊星歯車機構５０のキャリア５０Ｃがアクチュエータ７０の出力軸７１に連結されているため、何れもリングギア６０Ｒ，５０Ｒと干渉しないように、キャリア６０Ｃと変速機ケーシング１００との間、キャリア５０Ｃとアクチュエータ７０の出力軸７１との間を連結する必要がある。このため、軸方向や径方向への小型化や構成の簡素化については、第１実施形態には及ばないものの、一定の効果を得ることができる。
【００７３】
〔その他〕
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態を適宜変更して実施することができる。
特に、第１及び第２の遊星歯車機構の互いに結合される第１の回転要素、第１の遊星歯車機構の第１カムに直結される第２の回転要素、第２の遊星歯車機構の第２カムに直結される第２の回転要素、第１の遊星歯車機構の固定される第３の回転要素、第２の遊星歯車機構のアクチュエータに連結される第３の回転要素には、サンギア，キャリア，リングギアの３つの回転要素を適宜選択して適用することができる。
【００７４】
また、各実施形態では、第１の遊星歯車機構６０及び第２の遊星歯車機構５０の各回転要素の歯数をそれぞれ同一、すなわち遊星歯車機構の歯数比を同一（α１＝α２）としているがこれに限定されるものではない。例えば、第１実施形態における第２の遊星歯車機構５０の歯数比α２を第１の遊星歯車機構６０の歯数比α１よりも小さく（α１＞α２）設定してもよい。この場合、変速比を固定する場合には、アクチュエータ７０を所定回転数の一定速度で正回転させる。また、この所定回転数での回転に対し正方向または負方向に回転数を変化させることにより変速（変速比の変更）が可能となる。
【符号の説明】
【００７５】
２  駆動源
４  無段変速機
６  プライマリプーリ
８  プライマリプーリ６の固定シーブ
１０  プライマリプーリ６の回転軸
１２  プライマリプーリ６の可動シーブ
１４  セカンダリプーリ
１６  セカンダリプーリ１４の固定シーブ
１８  セカンダリプーリ１４の駆動軸
２０  セカンダリプーリ１４の可動シーブ
２２  推力調整機構
２３  ベルト（無端帯状部材）
２４  動力伝達ギア機構
２６  ディファレンシャル装置
２８  駆動輪
３０Ａ，３０Ｂ  機械式プーリ移動機構
４０  トルクカム機構
４２  第１のカム部材（第１カム）
４４  第２のカム部材（第２カム）
５０  第２遊星歯車機構
６０  第１遊星歯車機構
５０Ｓ，６０Ｓ  サンギア
５０Ｃ，６０Ｃ  キャリア
５０Ｒ，６０Ｒ  リングギア
５０Ｐ，６０Ｐ  プラネタリギア
７０  アクチュエータとしての電動モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2019015305.tif 000007
【図６】
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