(57)【要約】【課題】動力伝達損失を少なくすることができる無段変速機を提供する。【解決手段】入力ディスクと出力ディスクとこれらのディスク間に挟持される複数のパワーローラとを有するバリエータと、パワーローラ駆動機構を有する無段変速機である。入力ディスク側の回転速度を検出する入力検出器と、出力ディスク側の回転速度を検出する出力検出器と、パワーローラの回転速度を検出するパワーローラ検出器とを備える、これらの各検出器からの検出値に基づいて、パワーローラ駆動機構を制御して全パワーローラの回転速度を一致させる制御コントローラとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ディスクと出力ディスクとこれらのディスク間に挟持される複数のパワーローラとを有するバリエータと、パワーローラを両ディスクの接線方向に移動駆動させるパワーローラ駆動機構を有するパワーローラ駆動機構を有する無段変速機であって、
入力ディスク側の回転速度を検出する入力検出器と、出力ディスク側の回転速度を検出する出力検出器と、パワーローラの回転速度を検出するパワーローラ検出器と、これらの各検出器からの検出値に基づいて、パワーローラ駆動機構を制御して全パワーローラの回転速度を一致させる制御コントローラとを備えたことを特徴とする無段変速機。
【請求項２】
前記制御コントローラは、入力検出器、出力検出器、及びパワーローラ検出器にて検出した各検出値から求めた現在の変速比と、目標変速比との偏差からパワーローラの位置決め制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の無段変速機。
【請求項３】
前記制御コントローラは、入力検出器、出力検出器、及びパワーローラ検出器にて検出した各検出値から求めた現在の変速比と、目標変速比とを比較して、許容値以上の差異の有無を判断することを特徴とする請求項２に記載の無段変速機。
【請求項４】
パワーローラ駆動機構は、３自由度回転可能継手部と、モータ部と、モータ部の回転を直動に変換して３自由度回転可能継手部に伝達する直動機構部とを備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転速度を連続的に変速することができる無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続的に変速比の変更が可能な変速機としては、フルトロイダル型の無段変速機等が知られている。フルトロイダル無段変速機は、入力ディスク、出力ディスク及びそれら両ディスクに挟持されたパワーローラと、このパワーローラを両ディスクの接線方向に移動駆動できる油圧シリンダ等の駆動装置を備えている。
【０００３】
パワーローラを油圧シリンダ等で両ディスクの接線方向に移動させることにより、パワーローラが自動的に傾斜して入力ディスクと出力ディスクとの接触半径が変更される。この接触半径が変更されることを利用し、出力ディスクの回転速度を連続的に変速する。
【０００４】
従来には、トロイダル無段変速機を制御するための電子コントローラを備えたものがある（特許文献１）。この場合、無段変速機の速度比を測定する。そして、この測定された速度比と目標速度比との比較に基づき、電子コントローラでは、パワーローラを移動させるための液圧アクチュエータの制御圧力要求を液圧弁構成に出力することをループ内で実行するようになっている。この無段変速機の速度比の測定は、無段変速機の出力速度および入力速度を測定し、一方を他方で割ることにより行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５５６４０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１に記載の制御方法では、無段変速機の入出力の速度を測定しているので入出力の状態を把握することは可能である。しかし両者の間で動力を伝達しているパワーローラの回転速度は観察していないので、パワーローラの状態を把握することはできない。このため、例えば入力速度に対して出力速度が目標値より遅い場合では、その要因を把握することができない。すなわち、パワーローラ駆動装置の制御が正しく機能しておらずパワーローラの位置が適切でないのか、パワーローラとディスクが明らかに滑っていて全く制御不能な状態に陥っているのか判別することができない。このため、後者の場合だと無段変速機の重篤な破損を招くおそれがある。
【０００７】
またパワーローラが複数個使用されている場合では各々のパワーローラの滑り率が異なっている状況も考えられ、最も動力を伝達しているパワーローラに対して他のパワーローラは効率低下の要因となっている可能性もある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みて、使用されるすべてのパワーローラの回転速度を一致させることができて、動力伝達損失を少なくすることができる無段変速機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の無段変速機は、入力ディスクと出力ディスクとこれらのディスク間に挟持される複数のパワーローラとを有するバリエータと、パワーローラを両ディスクの接線方向に移動駆動させるパワーローラ駆動機構を有する無段変速機であって、入力ディスク側の回転速度を検出する入力検出器と、出力ディスク側の回転速度を検出する出力検出器と、パワーローラの回転速度を検出するパワーローラ検出器と、これらの各検出器からの検出値に基づいて、パワーローラ駆動機構を制御して全パワーローラの回転速度を一致させる制御コントローラとを備えたものである。
【００１０】
本発明の無段変速機によれば、全パワーローラの回転速度を一致させることができる。すなわち、全てのパワーローラの回転速度が一致し、この状態で、出力ディスクへ動力を伝達することができるので、伝達効率向上を達成できる。
【００１１】
任意の変速比の時の無段変速機の出力回転速度（出力軸の回転速度）及びパワーローラの回転速度は、入力側の回転速度（入力軸の回転速度）が決まれば入出力ディスク、パワーローラの形状寸法から決定される。この関係より、入力側の回転速度（入力軸の回転速度）とパワーローラの回転速度からその時の変速比を算出することが可能となる。
【００１２】
このため、速度検出器で検出された無段変速機の入力回転速度とパワーローラの回転速度から現在の変速比を算出し、この現在の変速比と目標とする無段変速機の変速比を比較したものを偏差とし、ＰＩＤ制御等のフィードバック制御を行うことができる。
【００１３】
入力回転速度は所定の回転速度に決められているため、偏差が発生した場合、この偏差を解消するにはパワーローラの回転速度を変更しなければならない。これにはパワーローラを移動させパワーローラの傾斜角を変える必要がある。このため前述の演算処理した結果を基に、必要に応じてパワーローラ移動させるための制御し、パワーローラを適切な位置へ移動させ目標の回転速度となるようにする。これらは無段変速機に使用されている全てのパワーローラについて個々に行うことで、全てのパワーローラの回転速度が一致し、出力ディスクへ動力を伝達することが可能となるので伝達効率向上につながる。
【００１４】
前記制御コントローラは、入力検出器、出力検出器、及びパワーローラ検出器にて検出した各検出値から求めた現在の変速比と、目標変速比とを比較して、許容値以上の差異の有無を判断することができる。
【００１５】
入力側の回転速度とパワーローラの回転速度がそれぞれ目標値どおりになるような適切な制御が行われているにもかかわらず、この変速比が目標の変速比と異なる場合、パワーローラと出力ディスク間で許容値以上の滑りが発生している可能性があるので滑りの早期発見が可能となる。このため、パワーローラとディスクが滑って制御不能な状態に陥っているのか判別することができ、無段変速機の重篤な破損を招くのを有効に防止できる。
【００１６】
パワーローラ駆動機構は、３自由度回転可能継手部と、モータ部と、モータ部の回転を直動に変換して３自由度回転可能継手部に伝達する直動機構部とを備えたものであってもよい。このように設定することによって、パワーローラの傾動を滑らかにかつ正確に行うことができる。また、この無段減速機では、パワーローラ駆動機構として、油圧シリンダの代わりにモータ部と直動機構部とを用いたことによって、各パワーローラの個別の制御を安定して行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の無段変速機では、使用されるすべてのパワーローラの回転速度を一致させる制御を行うことができ、動力伝達損失を少なくでき、効率のよい変速を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の無段変速機の断面図である。
【図２】図１に示す無段変速機の制御部のブロック図である。
【図３】図１に示すトロイダル変速機のパワーローラ駆動機構とパワーローラとを示す簡略図である。
【図４】図１に示すトロイダル変速機の入力ディスクとパワーローラとの関係を示す簡略図である。
【図５】図１に示すトロイダル変速機の入力ディスクと出力ディスクとパワーローラ駆動機構との関係を示す簡略図である。
【図６】パワーローラの回転速度を検出する第１の検出器を示す平面図である。
【図７】パワーローラの回転速度を検出する第１の検出器を示す正面図である。
【図８】パワーローラの回転速度を検出する第２の検出器を示す平面図である。
【図９】パワーローラの回転速度を検出する第２の検出器を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下本発明の実施の形態を図１〜図９に基づいて説明する。本発明に係る無段変速機は、図１に示すように、トロイダル変速機であり、入力軸１１の回転にて回転する入力ディスク１と出力軸１２に動力を出力する出力ディスク２とこれらのディスク１，２間に挟持される複数のパワーローラ３とを有するバリエータ４と、パワーローラ３の回転中心Ｏのディスク１，２の半径方向への移動及びパワーローラ３の傾転を可能とするパワーローラ駆動機構５（図３参照）とを備える。入力ディスク１は押圧構造部１４を介して出力ディスク２側へ押圧されている。パワーローラ駆動機構５は、パワーローラ３を両ディスク１，２の接線方向に移動駆動させることができる。
【００２０】
入力軸１１は、軸中央の軸本体部１１ａと、この軸本体部１１ａから先端側へ突出される小径の先端軸部１１ｂと、軸本体部１１ａの基端側に設けられるボス部１１ｃとからなる。軸本体部１１ａの先端軸部１１ｂ側には、雄スプライン１５及び雄ねじ部１６が形成されている。
【００２１】
また、押圧構造部１４は、テーパリング１７と、楔部材１８と、楔部材１８と入力ディスク１との間に介在される弾性部材としての皿ばね１９とを有するものである。この場合、テーパリング１７は、入力ディスク１の側面が、外径側から中心側に向かって入力ディスク１に接近するテーパ面１７ａを有するものであって、入力軸１１の雄ねじ部１６にねじ孔を螺着させている。
【００２２】
また、楔部材１８は、そのテーパリング対応面にテーパリング１７のテーパ面１７ａに対抗するテーパ面１８ａが形成されている。このため、楔部材１８をテーパリング１７と皿ばね１９との間に打ち込めば、皿ばね１９を介して入力ディスク１を出力ディスク２側へ押圧することができる。なお、先端軸部１１ｂの軸本体部１１ａ側に、ケーシング１０に収納された軸受２０が装着されている。この場合、内輪２０ａが先端軸部１１ｂに外嵌され、外輪２０ｂがケーシング１０に嵌合されている。
【００２３】
また、入力ディスク１の内径面に雌スプライン１ｃが形成され、これに対向して、入力ディスク１が外嵌される入力軸１１の対応部位に雄スプライン１５が形成されている。そして、入力軸１１の雄スプライン１５に入力ディスク１の雌スプライン１ｃが嵌合している。このため、入力ディスク１は、入力軸１１の軸線方向に沿ってスライドすることができる。また、入力ディスク１の表面（出力ディスク対向面）に環状円弧面１ａが設けられ、入力ディスク１の裏面（反出力ディスク対向面）は平坦面１ｂとされている。なお、平坦面１ｂは、ディスク１，２が対向する方向に垂直な面である。
【００２４】
また、出力ディスク２の表面（入力ディスク対向面）に環状円弧面２ａが設けられ、出力ディスク２の裏面（反出力ディスク対向面）は平坦面２ｃが形成されている。
【００２５】
入力軸１１のボス部１１ｃ側には歯車機構部１３が配設されている。歯車機構部１３は、出力ディスク２の裏面側に配設される平歯車２１と、平歯車２１の内径側に配設されるラジアル軸受２２と、平歯車２１の反出力ディスク側に配設されるスラスト軸受２３とを備える。
【００２６】
また、ラジアル軸受２２は、回転支持する歯車支持中間部材２６を介して平歯車２１を回転支持している。この歯車支持中間部材２６は、短円筒状の胴部２６ａと、この胴部２６ａの一方の開口端側の内鍔部２６ｂとからなる。この場合、軸受２２の内輪２２ａが入力軸１１の軸本体部１１ａのボス部側に外嵌され、軸受２２の外輪２２ｂが歯車支持中間部材２６の胴部２６ａに内嵌される。
【００２７】
この入力軸１１のボス部１１ｃは、軸受機構３０を介して枢支されている。軸受(アンギュラ玉軸受)３１と、この軸受３１を収納するハウジング３２とを備える。すなわち、ボス部１１ｃは、ボス部本体１１ｃ１と、このボス部本体１１ｃ１の反軸本体部側に設けられる外鍔部１１ｃ２を有し、軸受３１の内輪３１ａが、外鍔部１１ｃ２に当接するようにボス部本体１１ｃ１が外嵌されている。また、ハウジング３２は、短円筒形状の本体部３２ａと、この本体部３２ａの平歯車２１側に設けられる内鍔部３２ｂとからなる。そして、軸受３１の外輪３１ｂが、内鍔部３２ｂに当接するように本体部３２ａに内嵌されている。
【００２８】
また、スラスト軸受２３は、一方の軌道輪２３ａが、ハウジング３２の内鍔部３２ｂに設けられた切欠き部３２ｂ１に嵌合し、他方の軌道輪２３ｂが、歯車支持中間部材２６の胴部２６ａの開口側の肉厚部２６ａ１に外嵌されて、平歯車２１に当接している。
【００２９】
このため、入力ディスク１が回転すれば、パワーローラ３を介して減速されてその回転力が出力ディスク２に伝達され、この出力ディスク２が回転する。出力ディスク２が回転すれば、平歯車２１が回転する。
【００３０】
この平歯車２１の凹凸歯６１は、出力軸１２に装着された歯車６５の凹凸歯６６が噛合している。また、出力軸１２は、一対の軸受６７、６８を有する軸受構造部６９にて回転自在に枢支されている。このため、平歯車２１がその軸心廻りに回転すれば、歯車６５が回転することになって、出力軸１２がその軸心廻りに回転する。なお、軸受構造部６９の各軸受６７、６８はそれぞれケーシング７０，７１に収納されている。
【００３１】
また、出力軸１２は、中間部位の大径部１２ｃと、この大径部１２ｃから相反する方向に突出する第１・第２軸部１２ａ、１２ｂを有し、第２軸部１２ｂの端部には雄ねじ部１２ｄが設けられている。歯車６５は、短円筒形状からなる本体部６５ａと、この本体部６５ａから突設される円盤部６５ｂとからなり、円盤部６５ｂの外周部に凹凸歯６６が形成されている。軸受６７、６８でスペーサ７２ａ、７２ｂを介して本体部６５ａを挟持している。すなわち、一方の軸受６７は、その内輪６７ａが大径部１２ｃ側の第２軸部１２ｂに外嵌されるとともに大径部１２ｃと歯車６５の本体部６５ａとの間に介在され、他方の軸受６８は、その内輪６８ａが雄ねじ部１２ｄ側の第２軸部１２ｂに外嵌されるとともに雄ねじ部１２ｄに螺着されたナット部材７３と歯車６５の本体部６５ａとの間に介在される。なお、軸受６７の内輪６７ａと歯車６５の本体部６５ａとの間にはスペーサ７２ａが介在され、軸受６８の内輪６８ａと歯車６５の本体部６５ａとの間にはスペーサ７２ｂが介在されている。また、軸受６７の外輪６７ａはケーシング７０に嵌合され、軸受６８の外輪６８ａはケーシング７１に嵌合されている。
【００３２】
ところで、パワーローラ３は、図４に示すように、周方向に沿って所定ピッチで配設される３個を有するものであり、各パワーローラ３は、支持部材３５にて支持されている。支持部材３５は、パワーローラ３をその軸心Ｏ廻りに回転可能に支持する支持部３５ａと、この支持部３５ａから延びる支持ロッド３５ｂとを有する。支持部３５ａは、一対の側板３６，３６と、この側板３６，３６を支持ロッド側で連結する連結部３７とを有し、側板３６，３６にパワーローラ３を介在させて、軸部材３８で回転自在に支持している。
【００３３】
パワーローラ駆動機構５は、図３に示すように、支持部材３５の支持ロッド３５ｂに連結される３自由度回転可能継手部４０と、これに連結される直動機構部４１と、この直動機構部４１に回転力を伝達するモータ部４２とを備える。継手部４０は例えば球面継手にて構成できる。また、直動機構部４１は、ボールねじやすべりねじ等のねじ機構、又はラック・ピニオン機構等の回転直動変換機構と、減速機等を組み合わせたもの等で構成できる。このパワーローラ駆動機構５にはこれを支持するリンク機構（図示省略）が連結されている。すなわち、パワーローラ駆動機構５は、パワーローラ３を両ディスク１，２の接線方向に移動駆動させるものであり、パワーローラ３の回転中心Ｏのディスク１，２の半径方向への移動及びパワーローラ３の傾転を可能とする。
【００３４】
入力ディスク１の環状円弧面１ａと出力ディスク２の環状円弧面２ａと対向（対面）し、断面円形のキャビティ４４が形成され、各パワーローラ３は、その中心Ｏがこのキャビティ４４の中心にあって、かつ、この中心を通るセンタ軸ＬＳを中心に回転する。
【００３５】
また、図５に示すように、支持部材３５の軸線Ｌ５は、入力ディスク１の軸心Ｌ１に対して垂直な（直交する）軸線Ｌ３に対して角度αをもつキャスタ角配置としている。このため、パワーローラ３が、両ディスク１，２の半径方向にシフトすることにより、パワーローラ３とディスク１，２との接触面に作用するトラクション力とパワーローラ駆動機構５からの押付け力との関係に基づき、パワーローラ３が自律的に傾斜して入力ディスク１と出力ディスク２との接触半径を変更することにより、無段に連続して変速する。このように、パワーローラ３の外周面３ａは、両ディスク１，２の環状円弧面１ａ，２ａに摺接するので、パワーローラ３の外周面３ａの曲率半径を、ディスク１，２の環状円弧面１ａ，２ａの曲率半径よりも小さく設定するのが好ましい。
【００３６】
パワーローラ３は、具体的には、パワーローラ駆動機構５の３自由度回転可能継手部４０に連結固定されたフォーク（支持部材３５の支持部３５ａ）に組込まれた軸受５１、５２に回転支持される(図１参照)。すなわち、軸部材３８に軸受５１、５２に嵌挿され回転自在に支持される。具体的には、図７に示すように、支持部３５ａの側板３６，３６にそれぞれ貫孔３６ａ、３６ａが設けられ、この貫孔３６ａ、３６ａにそれぞれ軸受５１、５２が嵌合される。そして、支持部３５ａの側板３６，３６の貫孔３６ａ、３６ａの外方端部に設けられた凹部３６ａ１，３６ａ１に嵌合する止め輪３９，３９が、各軸受外輪５１ｂ，５２ｂに係合している。また、各軸受内輪５１ａ，５２ａは軸部材３８を構成するボルト部材５３が嵌挿され、このボルト部材５３にナット部材９１が螺着されることによって、パワーローラ３側に固定される。なお、この場合、ナット部材９１と軸受５１との間には、後述するように、検出歯車８８とスペーサ９０が介在さている。
【００３７】
ところで、この無段変速機は、図２に示すうように、入力ディスク側の回転速度を検出する入力検出器８１と、出力ディスク側の回転速度を検出する出力検出器８２と、パワーローラ３の回転速度を検出するパワーローラ検出器８３と、これらの各検出器８１，８２，８３からの検出値に基づいて、パワーローラ駆動機構５を制御して各パワーローラ３の回転速度を一致させる制御コントローラ８４とを備える。
【００３８】
入力検出器８１は、例えば、電磁式回転検出器からなり、検出歯車の歯先に近接させ、回転速度に比例した周波数の信号を発生させる。
【００３９】
このため、図１に示すように、入力軸１１に検出歯車８５が装着されている。検出歯車８５は、短円筒形状からなる本体部８５ａと、この本体部８５ａから突設される円盤部８５ｂとからなり、円盤部８５ｂの外周部に凹凸歯８６が形成されている。この場合、検出歯車８５は、入力軸１１の軸本体部１１ａと先端軸部１１ｂとの間の段差部と軸受２０の内輪２０ａとの間に介在され、入力軸１１の回転と一体に回転する。
【００４０】
また、出力検出器８２も入力検出器８１と同様、電磁式回転検出器１００からなる。このため、平歯車２１をこの入力検出器８１の検出歯車と構成する。これによって、入力側の回転速度を検出することができる。
【００４１】
パワーローラ検出器８３も図６及び図７に示すように、電磁式回転検出器１００を用いることができる。電磁式回転検出器１００は、取付片９３を介して支持部材３５の支持部３５ａの一方の側板３６に固定されている。すなわち、取付片９３は、電磁式回転検出器１００が固定されるセンサ保持部９３ａと、このセンサ保持部９３ａから突設される支持部材連結部９３ｂとからなり、Ｌ字形状を構成し、支持部材連結部９３ｂがボルト部材等の固着具９５を介して支持部材３５に固着されている。
【００４２】
すなわち、軸部材３８であるボルト部材５３を軸受５２の内輪５２ａ側からパワーローラ３の中央ボス部３ｂおよび軸受５１の内輪５１ａに挿通し、さらには、その検出歯車８８と軸受５２の内輪５２ａとの間に介在される短円筒体のスペーサ９０、及び検出歯車８８の中心孔８８ａに挿通する。そして、検出歯車８８から突出した軸部材３８の雄ねじ３８ｂにナット部材９１を螺着する。これによって、軸部材３８の頭部３８ａとナット部材９１とで、軸受５２の内輪５２ａ、パワーローラ３の中央ボス部３ｂ、軸受５１の内輪５１ａ、スペーサ９０、検出歯車８８とが挟持される。このため、検出歯車８８はパワーローラ３と一体に回転する。
【００４３】
従って、検出歯車８８の歯先（凹凸歯８９）に近接対峙するパワーローラ検出器８３にてパワーローラ３の回転速度を検出することができる。
【００４４】
ところで、各検出器８１，８２，８３としては、電磁式回転検出器１００に限るものではなく、光電センサ、ファイバセンサ、磁気センサ等の検出器を用いることができる。ここで、光電センサとは、可視光線、赤外線などの光を、投光部から発射し、検出物体によって反射される光量の変化を受光部で検出し出力信号を得るものである。
【００４５】
また、ファイバセンサは、光電センサの光源に光ファイバを連結したものであり、磁気センサとは、磁場（磁界）の大きさ・方向を計測することを目的としたセンサである。
【００４６】
図８及び図９は、検出器８３にファイバセンサ１０１を用いた場合を示している。このファイバセンサ１０１は、ファイバアンプ１０２と、ファイバユニット１０３とを備えたものである。この場合、ファイバユニット１０３の先端ヘッド部１０３ａが、一方の側板３６に設けられたスリーブ１０４に嵌入されている。また、パワーローラ３の一方の側面３ｃ（先端ヘッド部１０３ａに対向する側面）に、周方向に沿って所定ピッチ（この場合、４５°ピッチ）で反射材１０５を配置している。なお、反射材１０５としては１枚以上張ればよい。２枚以上では、反射材１０５の間隔を周方向に沿って、等配するのが好ましいい。
【００４７】
このため、ファイバアンプ１０２に内蔵されている投光素子からの光が先端ヘッド部１０３ａの投光部から照射され、反射材１０５にて反射された光が受光部を介してファイバアンプ１０２に内蔵されている受光素子に入光される。
【００４８】
パワーローラ回転時、貼付した反射材１０５がファイバセンサ１０１を通過する毎に反射光の光量が変化する。これによりセンサアンプ１０２から反射材枚数と回転速度に比例した周波数の信号が得られる。反射材枚数は既知であるため、この周波数の信号からパワーローラ３の回転速度の検出を行うことができる。このように、ファイバセンサ１０１を用いると、反射材１０５を使用することになって、図６及び図７に示すような検出歯車８８を必要としない。このため、図７及び図８に示す無段減速機としては、検出歯車８８およびスペーサ９０が省略されている。なお、このようなファイバセンサ１０１を入力検出器８１や出力検出器８２に、勿論、用いることができる。
【００４９】
このように、各検出器にて検出されたデータは、制御コントローラ８４に入力される。入出力ディスク１，２、パワーローラ３の形状寸法、およびそれらの位置関係は既知であるため、この制御コントローラ８４では、入力回転速度とパワーローラ３の回転速度から現在の変速比を算出する。これにより得られた現在の変速比と目標変速比とを比較し偏差を求め、PIDフィードバック制御より無段変速機の制御を行う。
【００５０】
すなわち、入力回転速度は所定の回転速度に決められているため、偏差が発生した場合、この偏差を解消するにはパワーローラ３の回転速度を変更しなければならない。これにはパワーローラ３を移動させパワーローラの傾斜角を変える必要がある。このため前述の演算処理した結果を基に、必要に応じてパワーローラ移動のためパワーローラ駆動機構５を制御し、パワーローラ３を適切な位置へ移動させ目標の回転速度となるようにする。
【００５１】
本発明では、無段変速機に使用されている全てのパワーローラ３について個々に行うことで、全てのパワーローラ３の回転速度が一致する。すなわち、使用されるすべてのパワーローラ３の回転速度を一致させる制御を行うことができ、動力伝達損失を少なくでき、効率のよい変速を行うことができる。
【００５２】
また、同時に無段変速機の入出力の回転速度からも変速比を算出することができる。このため、入力の回転速度とパワーローラ３の回転速度がそれぞれ目標値どおりになるような適切な制御が行われているにもかかわらず、この変速比が目標の変速比と異なる場合、パワーローラ３と出力ディスク２間で許容値以上の滑りが発生している可能性があるので滑りの早期発見が可能となる。
【００５３】
すなわち、前記実施形態では、制御コントローラ８４は、入力検出器８１、出力検出器８２、及びパワーローラ検出器８３にて検出した各検出値から求めた現在の変速比と、目標変速比とを比較して、許容値以上の差異が有無するか否かを判定できる。このため、パワーローラ３とディスク１，２が滑って制御不能な状態に陥っているのか判別することができ、無段変速機の重篤な破損を招くのを有効に防止できる。
【００５４】
パワーローラ３をその軸心廻りに回転可能に支持する支持部３５ａと、この支持部３５ａから延びる支持ロッド３５ｂとを有する支持部材３５を備え、支持部材３５の支持ロッド３５ｂを、両ディスク１，２の軸心に直交する軸に対して角度を持つキャスタ配置とするものとできる。このように設定することによって、安定してパワーローラ３を傾動させることができる。
【００５５】
パワーローラ駆動機構は、３自由度回転可能継手部４０と、モータ部４２と、モータ部４２の回転を直動に変換して３自由度回転可能継手部４０に伝達する直動機構部４１とを備えたものであってもよい。このように設定することによって、パワーローラ３の傾動を滑らかにかつ正確に行うことができる。また、この無段減速機では、パワーローラ駆動機構５として、油圧シリンダの代わりにモータ部４２と直動機構部４１とを用いたことによって、各パワーローラ３の個別の制御を安定して行うことができる。
【００５６】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、一のキャビティ４４内のパワーローラ数の増減は任意であり、直動機構部とモータとを組み合わせたリニアモータと、継手部材とで、パワーローラ駆動機構５を構成してもよい。また、前記実施形態では、フルトロイダル型であったが、ハーフトロイダル型であってもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１     入力ディスク
２     出力ディスク
３     パワーローラ
４     バリエータ
５     パワーローラ駆動機構
４０   自由度回転可能継手部
４１   直動機構部
４２   モータ部
８１   入力検出器
８２   出力検出器
８３   パワーローラ検出器
８４   制御コントローラ
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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