(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定プーリと、
前記固定プーリに対してプーリの回転軸に沿って相対変位可能に構成された可動プーリと、
を備える自動変速機に設けられ、
前記可動プーリに対して前記プーリの回転軸を中心として相対回転可能に構成された可動部材と、
プーリケースに対する回転が規制され、前記可動部材に対してその回転に基づき前記プーリの回転軸に沿った線形変位を付与する固定部材と、
電動モータを有し、前記電動モータの出力トルクを前記可動部材に伝達させて、前記可動プーリに所定のプーリ推力を生じさせる駆動機構と、
前記固定部材に加わる荷重を検出する荷重センサであって、前記プーリの回転軸を中心とした周方向において、前記可動プーリのベルト巻付領域に対応して配置された荷重センサと、
を備える、自動変速機のプーリ推進装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動変速機のプーリ推進装置であって、
前記荷重センサは、歪みセンサであり、前記固定部材に取り付けられた、
自動変速機のプーリ推進装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の自動変速機のプーリ推進装置であって、
前記固定部材は、ボールねじ機構を有し、前記ボールねじ機構を介して前記可動部材に前記線形変位を付与する、
自動変速機のプーリ推進装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の自動変速機のプーリ推進装置であって、
前記固定部材の前記プーリケースに対する回転を規制する回転規制部材をさらに備え、
前記回転規制部材は、前記荷重センサに対し、前記プーリの回転軸を中心とした周方向にずらして配置された、
自動変速機のプーリ推進装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の自動変速機のプーリ推進装置であって、
前記固定部材は、前記プーリの回転軸に平行な荷重の入力に対する歪みが促進された歪み促進領域を有し、
前記荷重センサは、前記歪み促進領域に取り付けられた、
自動変速機のプーリ推進装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の自動変速機のプーリ推進装置であって、
前記固定部材は、
前記可動部材と係合し、前記可動部材に対して前記回転に基づく線形変位を付与する係合部と、
前記プーリ推力に対する前記可動プーリからの反力の伝達方向に関して前記係合部の下流側に設けられ、前記プーリの回転軸を中心とする径方向に延伸する径方向延伸部と、
を有し、
前記荷重センサは、前記径方向延伸部に取り付けられた、
自動変速機のプーリ推進装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のプーリ推進装置と、
前記荷重センサの検出信号に基づき前記電動モータを制御する制御ユニットと、
を備える、自動変速機の制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の自動変速機の制御装置であって、
前記自動変速機は、
車両の駆動源と駆動輪とをつなぐ動力伝達経路上に設けられ、
前記駆動源の出力軸と接続されたプライマリプーリと、前記駆動輪の回転軸に接続されたセカンダリプーリと、前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリに巻き掛けられたベルトと、を備え、
前記固定プーリは、前記プライマリプーリまたは前記セカンダリプーリの固定プーリであり、
前記可動プーリは、前記プライマリプーリまたは前記セカンダリプーリの可動プーリであり、前記固定プーリと協働して、前記ベルトを挟持する、
自動変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速用に電動モータを備える自動変速機のプーリ推進装置およびこれを備える自動変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
変速用に電動モータを備える自動変速機として、ＪＰ２０１３−５４０２４５には、調整装置の出力トルクを歯車によりねじ山付きスピンドルに伝達し、プーリの可動円盤を駆動するものが開示されている。ねじ山付きスピンドルは、ねじ山付きスピンドルスラスト軸受により軸方向に支持されており、可動円盤からの反力がこのスラスト軸受の背面に備わる軸方向力センサに入力される。軸方向力センサからの出力に基づき、可動円盤に加わる軸方向力が評価される。
【発明の概要】
【０００３】
しかし、ＪＰ２０１３−５４０２４５では、軸方向力センサがねじ山付きスピンドルスラスト軸受の背面に配置されているため、スラスト軸受の回転に伴ってコロが周方向に移動することで、軸方向力センサへの入力が変化し、軸方向力を正確に評価することができないという問題がある。
【０００４】
具体的には、軸方向力センサがコロの真裏にある場合は、スラスト軸受に対する軸方向力がコロを通じて軸方向力センサに伝わるため、検出荷重が大きくなる一方、軸方向力センサがコロの真裏にない場合は、軸方向力がコロのケースまたはレース部材を通じて軸方向力センサに伝わるため、検出荷重が相対的に小さくなる。ここで、荷重の検出精度を確保するため、時々刻々の検出荷重を平均する場合は、平均値の計算に要する時間に亘って検出荷重が得られないことになり、応答性に不足が生じることが懸念される。さらに、スラスト軸受が止まっていたり、回転しているものの極めて低い速度であったりする場合は、コロの位置を判断することができないことから、軸方向力の正確な評価が困難となる。
【０００５】
以上の問題に鑑み、本発明では、自動変速機において、スラスト軸受等からの外乱の影響を受けることなくプーリ推力を検出可能とすることを目的とする。
【０００６】
本発明の一形態では、自動変速機のプーリ推進装置が提供される。一形態に係るプーリ推進装置は、固定プーリと、固定プーリに対してプーリの回転軸に沿って相対変位可能に構成された可動プーリと、を備える自動変速機に設けられ、可動プーリに対してプーリの回転軸を中心として相対回転可能に構成された可動部材と、プーリケースに対する回転が規制され、可動部材に対してその回転に基づきプーリの回転軸に沿った線形変位を付与する固定部材と、電動モータを有し、電動モータの出力トルクを可動部材に伝達させて、可動プーリに所定のプーリ推力を生じさせる駆動機構と、固定部材に加わる荷重を検出する荷重センサと、を備える。
【０００７】
本発明の他の態様では、プーリ推進装置と、荷重センサの検出信号に基づき電動モータを制御する制御ユニットと、を備える自動変速機の制御装置が提供される。
【０００８】
上記形態によれば、プーリケースに対する回転が規制された固定部材に加わる荷重を荷重センサにより検出するようにしたことで、スラスト軸受等の回転要素からの影響を受けることなくプーリ推力を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る自動変速機を備える車両駆動系の全体構成を示す概略図である。
【図２】図２は、同上自動変速機の全体構成を示す概略図である。
【図３】図３は、同上自動変速機に備わるねじ送り機構の構成図である。
【図４】図４は、同上自動変速機の変速時の動作を示す説明図である。
【図５】図５は、同上自動変速機のベルトクランプ時の動作を示す説明図である。
【図６】図６は、同上自動変速機に備わるプーリ推進装置の構成図である。
【図７】図７は、可動プーリのベルト巻付領域を示す説明図である。
【図８】図８は、本発明の他の実施形態に係るプーリ推進装置の構成図である。
【図９】図９は、本発明のさらに別の実施形態に係るプーリ推進装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
（車両駆動系の構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係る自動変速機１を搭載した車両の動力伝達系（以下「駆動系」という）Ｐの全体構成を概略的に示している。
【００１２】
本実施形態に係る駆動系Ｐは、駆動源として内燃エンジン（以下、単に「エンジン」という）ＥＮＧを備え、エンジンＥＮＧと左右の駆動輪ＷＨｌ、ＷＨｒとをつなぐ動力伝達経路上に自動変速機１を備えている。エンジンＥＮＧと自動変速機１とは、ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータＴ／Ｃを介して接続されている。自動変速機１は、エンジンＥＮＧから入力される回転動力を所定の変速比で変換し、ディファレンシャルギアＤＥＦを介して駆動輪ＷＨｌ、ＷＨｒに出力する。
【００１３】
自動変速機１から出力された回転動力は、所定の減速比に設定された最終ギア列または副変速機（いずれも図示せず）およびディファレンシャルギアＤＥＦを介して駆動軸ＤＳｌ、ＤＳｒに伝達され、駆動輪ＷＨｌ、ＷＨｒを回転させる。
【００１４】
（制御システムの構成および基本動作）
エンジンＥＮＧおよび自動変速機１の動作は、エンジンコントローラＥＣＵ、変速機コントローラ９により夫々制御される。エンジンコントローラＥＣＵおよび変速機コントローラ９は、いずれも電子制御ユニットとして構成され、中央演算装置（ＣＰＵ）、ＲＡＭおよびＲＯＭ等の各種記憶装置、入出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータからなる。
【００１５】
エンジンコントローラＥＣＵは、エンジン１の運転状態を検出する運転状態センサの検出信号を入力し、運転状態をもとに所定の演算を実行して、エンジンＥＮＧの燃料噴射量、燃料噴射時期および点火時期等を設定する。運転状態センサとして、運転者によるアクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ１１１、エンジンＥＮＧの回転速度を検出する回転速度センサ１１２、エンジン冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ１１３等が設けられるほか、図示しないエアフローメータ、スロットルセンサ、燃料圧力センサおよび空燃比センサ等が設けられている。
【００１６】
変速機コントローラ９は、エンジンコントローラＥＣＵに対し、ＣＡＮ規格のバス等を介して互いに通信可能に接続されている。さらに、自動変速機１の制御に関連して、車両の走行速度を検出する車速センサ２１１、自動変速機１の入力軸の回転速度を検出する入力側回転速度センサ２１２、自動変速機１の出力軸の回転速度を検出する出力側回転速度センサ２１３、自動変速機１の作動油の温度を検出する作動油温度センサ２１４、シフトレバーの位置を検出するシフト位置センサ２１５等が設けられており、変速機コントローラ９は、エンジンコントローラＥＣＵからエンジンＥＮＧの運転状態としてアクセル開度等を入力するほか、これらのセンサの検出信号を入力する。
【００１７】
そして、変速機コントローラ９は、シフト位置センサ２１５からの信号に基づき運転者により選択されたシフトレンジを判定するとともに、アクセル開度および車速等に基づき自動変速機１の目標変速比を設定し、後に述べるプーリ推進措置の電動モータ７、８を制御して、プライマリプーリ３およびセカンダリプーリ４の可動プーリ３２、４２に対して目標変速比に応じた所定のプーリ推力を作用させる。
【００１８】
（自動変速機の全体構成）
図２は、本実施形態に係る自動変速機１の全体構成を概略的に示している。
【００１９】
図２は、プライマリプーリ３およびセカンダリプーリ４のうち、プーリの回転軸Ｘ１、Ｘ２を基準とした片側のみを示している。
【００２０】
本実施形態において、自動変速機１は、無段型の自動変速機であり、車両用の変速装置を構成する。
【００２１】
自動変速機１は、プライマリプーリ３と、セカンダリプーリ４と、これらのプーリ３、４に巻き掛けられたベルト５と、から構成されるバリエータ２を備える。ベルト５は、板厚方向に並べた複数のエレメントをフープないしバンドにより結束したスチールベルトであってもよく、これに限らず、チェーンベルトであってもよい。自動変速機１は、プライマリプーリ３およびセカンダリプーリ４におけるベルト５の巻掛半径を変更することで、変速比を無段階に調整することが可能である。ここで、変速比とは、バリエータ入力軸２１の回転速度Ｎｉと、バリエータ出力軸２２の回転速度Ｎｏと、の比（＝Ｎｏ／Ｎｉ）をいい、本実施形態では、プライマリプーリ３とセカンダリプーリ４との間の回転速度比がこれに相当する。自動変速機１は、図示しない駆動源（本実施形態では、エンジンＥＮＧ）からトルクコンバータＴ／Ｃを介して入力したトルクを、所定の変速比による変速後、ディファレンシャルギアＤＥＦに接続された出力軸２２に出力する。
【００２２】
プライマリプーリ３は、固定プーリ３１と、固定プーリ３１に対してプライマリプーリ３の回転軸Ｘ１の方向に変位可能に設けられた可動プーリ３２と、から構成され、可動プーリ３２は、固定プーリ３１に対し、回転軸Ｘ１まわりの相対回転が規制された状態で取り付けられている。固定プーリ３１および可動プーリ３２は、互いに対向するシーブ面３１２ａ、３２２ａを有し、これらのシーブ面３１２ａ、３２２ａにより、ベルト５がプライマリプーリ３に巻き掛けられるＶ溝３３が形成される。
【００２３】
セカンダリプーリ４も、プライマリプーリ３と同様に、固定プーリ４１と可動プーリ４２とから構成され、可動プーリ４２は、固定プーリ４１に対し、セカンダリプーリ４の回転軸Ｘ２の方向に変位可能であるとともに、回転軸Ｘ２まわりの相対回転が規制された状態で取り付けられている。固定プーリ４１および可動プーリ４２の互いに対向するシーブ面４１２ａ、４２２ａにより、ベルト５がセカンダリプーリ４に巻き掛けられるＶ溝４３が形成される。
【００２４】
本実施形態では、プライマリプーリ３およびセカンダリプーリ４のそれぞれにおいて、固定プーリ３１、４１の回転軸によりプーリの回転軸Ｘ１、Ｘ２が形成される。
【００２５】
プライマリプーリ３およびセカンダリプーリ４のそれぞれにねじ送り機構３５、４５が設けられ、変速用に設けられた電動モータ（以下「変速モータ」という）７の出力トルクがねじ送り機構３５、４５を介して可動プーリ３２、４２に伝達され、Ｖ溝３３、４３の溝幅を狭める方向に可動プーリ３２、４２を押圧するプーリ推力が生じるように構成されている。さらに、ベルトクランプ用に設けられた電動モータ（以下「クランプモータ」という）の出力トルクがねじ送り機構３５、４５を介して可動プーリ３２、４２に伝達され、ベルト５を可動プーリ３２、４２および固定プーリ３１、４１により挟持するベルトクランプ力が生じるように構成されている。
【００２６】
本実施形態において、変速モータ７には、最大回転数が大きい電動モータが採用され、クランプモータ８には、最大出力トルクが大きい電動モータが採用されている。変速モータ７およびクランプモータ８の動作は、制御装置９により制御される。制御装置９は、電子制御ユニットとして構成され、マイクロコンピュータ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等の記憶装置、入出力インターフェースを内蔵する。
【００２７】
（ねじ送り機構の構成）
図３は、自動変速機１に備わるねじ送り機構３５、４５の構成を示している。図３（ａ）は、プライマリプーリ３側のねじ送り機構３５を示し、同図（ｂ）は、セカンダリプーリ４側のねじ送り機構４５を示している。
【００２８】
プライマリプーリ３側のねじ送り機構３５に代表させて説明すると、ねじ送り機構３５は、固定プーリ３１の回転軸３１１に外嵌された固定部材３６と、固定部材３６（具体的には、固定部材３６の筒状部３６１）に外挿された可動部材３７と、を有する。
【００２９】
可動部材３７は、可動プーリ３２の回転軸３２１に対してラジアル軸受Ｂ２により支持される一方、可動プーリ３２のシーブ部３２２に対してスラスト軸受ＳＢを介して当接した状態にある。
【００３０】
固定部材３６は、固定プーリ３１の回転軸３１１をプーリケースに対して回転可能に支持するラジアル軸受Ｂ１により軸方向の移動が規制されるとともに、プーリケースに対する相対回転が回転規制部材により規制された状態にある。本実施形態において、固定部材３６は、ボールねじ送り機構のシャフト部を構成し、可動部材３７（具体的には、可動部材３７の押圧部３７１）との間に複数のボールＢａを保持する。プーリケースに対する固定部材３６の回転が規制された状態にあることから、固定部材３６は、可動部材３７が回転駆動された場合に、可動部材３７に対してプライマリプーリ３の回転軸Ｘ１に沿った線形変位を付与する。
【００３１】
可動部材３７は、可動プーリ３２のシーブ部３２２に当接する円筒状の押圧部３７１と、押圧部３７１よりも大きな外径を有する外筒部３７２と、押圧部３７１と外筒部３７２とをつなぐ円板状の接続部３７３と、を有し、外筒部３７２の外周上に、複数のギア歯が形成されている。外筒部３７２のギア歯を介して電動モータ７、８の出力トルクが入力されることで、可動部材３７にボールねじ送り機構により回転に基づく線形変位が付与され、可動部材３７がスラスト軸受ＳＢを介して可動プーリ３２のシーブ部３２２に押し付けられる。
【００３２】
ここで、バリエータ２の変速比を変更する際に、プライマリプーリ３側のねじ送り機構３５において、外周部３７２を介して入力されたトルクにより可動部材３７が可動プーリ３２を押圧する方向（換言すれば、Ｖ溝３３の溝幅を狭める方向）に変位する場合は、セカンダリプーリ４側のねじ送り機構４５では、外周部４７２を介して入力されたトルクにより可動部材４７が可動プーリ４２の固定プーリ４１からの離間を許容する方向（換言すれば、Ｖ溝４３の溝幅を広げる方向）に変位する。
【００３３】
これとは反対に、バリエータ２の変速比を変更する際に、プライマリプーリ３側のねじ送り機構３５において、外周部３７２を介して入力されたトルクにより可動部材３７が可動プーリ３２の固定プーリ３１からの離間を許容する方向（換言すれば、Ｖ溝３３の溝幅を広げる方向）に変位する場合は、セカンダリプーリ４側のねじ送り機構４５では、外周部４７２を介して入力されたトルクにより可動部材４７が可動プーリ４２を押圧する方向（換言すれば、Ｖ溝４３の溝幅を狭める方向）に変位する。
【００３４】
図２に戻り、本実施形態では、変速モータ７およびクランプモータ８とねじ送り機構３５、４５との間に、遊星歯車機構６が介装されている。
【００３５】
遊星歯車機構６は、変速モータ７およびクランプモータ８のうち少なくとも一方の出力トルクをねじ送り機構３５、４５を介して可動プーリ３２、４２に伝達させるものであり、サンギアＳと、リングギアＲと、複数のピニオンギアＰと、ピニオンギアＰを支持するピニオンキャリアＰＣと、から構成される。リングギアＲの外周上に形成された外歯部６１に変速モータ７の出力軸７１に固定されたモータピニオン７２が係合し、変速モータ７の出力トルクが、モータピニオン７２および外歯部６１を介してリングギアＲに伝達される。
【００３６】
リングギアＲの径方向内側には、クランプモータ８の出力軸８１に直結されたサンギアＳがリングギアＲと同心に配置されており、サンギアＳとリングギアＲとは、互いに共通の軸Ｘｂを中心として相対回転可能な状態にある。そして、サンギアＳとリングギアＲとの間に、複数のピニオンギアＰが遊星歯車機構６の回転軸Ｘを中心とする周方向に互いに間隔を空けた状態で（本実施形態では、互いに等しい間隔を空けた状態で）設けられ、サンギアＳとリングギアＲとは、ピニオンギアＰを介して係合し、変速モータ７の出力トルクがリングギアＲを介してピニオンギアＰに、クランプモータ８の出力トルクがサンギアＳおよびピニオンギアＰを介してリングギアＲに、夫々伝達される。
【００３７】
ピニオンギアＰのそれぞれは、回転軸Ｘを中心として回転可能に設けられたピニオンキャリアＰＣにより、回転軸Ｘに平行な自転軸Ｘｃを中心として回転可能な状態で支持されている。ピニオンキャリアＰＣは、回転軸Ｘに沿って延びる回転伝達軸６３と結合され、回転伝達軸６３に先端に、セカンダリプーリ４側の出力ギア部６４が結合されている。出力ギア部６４は、セカンダリプーリ４側のねじ送り機構４５の可動部材４７に設けられたギア部（外筒部４７２）と係合し、ピニオンキャリアＰＣが回転すると、遊星歯車機構６の出力トルクが回転伝達軸６３および出力ギア部６４を介してねじ送り機構４５に入力される。
【００３８】
リングギアＲは、回転軸Ｘに沿って回転伝達軸６３と平行に延びる筒状部に円環状の出力ギア部６２が形成され、このプライマリプーリ３側の出力ギア部６２は、プライマリプーリ３側のねじ送り機構３５の可動部材３７に設けられたギア部（外筒部３７２）と係合し、リングギアＲが回転すると、遊星歯車機構６の出力トルクが出力ギア部６２を介してねじ送り機構３５に入力される。
【００３９】
遊星歯車機構６は、変速モータ７の出力トルクとクランプモータ８の出力トルクとから、バリエータ２の変速比を変更したり、変速比を固定したりするためのトルクを調整する。
【００４０】
具体的には、バリエータ２の変速比を変更する場合は、変速モータ７の出力トルクが遊星歯車機構６を介してねじ送り機構３５、４５に入力され、可動部材３７、４７を回転軸Ｘ１、Ｘ２に沿って駆動する力（プーリ推力）に変換される。例えば、ねじ送り機構３５の可動部材３７により可動プーリ３２が押圧されることで、プライマリプーリ３側でＶ溝３３の溝幅が縮小される一方、ねじ送り機構４５の可動部材４７により可動プーリ４２の固定プーリ４１から離間する方向への変位が許容されることで、セカンダリプーリ４側でＶ溝４３の溝幅が拡大される。
【００４１】
これに対し、変速比を保持する場合は、クランプモータ８の出力トルクが遊星歯車機構６を介してねじ送り機構３５、４５に入力され、可動部材３７、４７を回転軸Ｘ１、Ｘ２の方向に関する一定の位置に保持する力に変換される。可動部材３７、４７の回転が規制されることで、回転軸Ｘ１、Ｘ２に沿った可動プーリ３２、４２の変位が規制され、ベルト５に対するクランプ力（ベルトクランプ力）が維持される。
【００４２】
（変速時における動作）
図４は、本実施形態に係る自動変速機１の変速時における動作を示している。
【００４３】
変速時では、クランプモータ８を駆動して、保持トルクを発生させるとともに、変速モータ７により変速比を変更するためのプーリ推力を生じさせる。変速モータ７の出力トルクを変化させ、プライマリプーリ３とセカンダリプーリ４とに作用するプーリ推力に差（以下「推力差」という）を生じさせることで、所望の変速比を達成する。
【００４４】
変速モータ７の出力トルクがモータピニオン７２およびリングギアＲの外歯部６１を介してリングギアＲに入力され、リングギアＲが遊星歯車機構６の回転軸Ｘを中心として回転する。リングギアＲが回転すると、ピニオンギアＰがその自転軸Ｘｃを中心として回転する。ここで、クランプモータ８が保持トルクを生じさせ、サンギアＳの回転が抑止されていることで、ピニオンギアＰが自転軸Ｘｃまわりで回転すると、これを支持するピニオンキャリアＰＣが回転軸Ｘを中心としてリングギアＲと同じ方向ＣＷに回転する。これにより、リングギアＲに結合された出力ギア部６２と、ピニオンキャリアＰＣに回転伝達軸６３を介して連結された出力ギア部６４と、が回転軸Ｘを中心として互いに同じ方向ＣＷに回転し、変速モータ７の出力トルクがねじ送り機構３５、４５の可動部材３７、４７に入力される。
【００４５】
出力ギア部６２、６４の回転がねじ送り機構３５、４５により可動部材３７、４７の線形変位に変換され、可動部材３７、４７が回転軸Ｘ１、Ｘ２に沿って移動する。例えば、プライマリプーリ３側のねじ送り機構３５において、可動部材３７が可動プーリ３２に近付く方向に移動し、Ｖ溝３３の溝幅を狭めるように可動プーリ３２のシーブ部３２２を押圧する場合は、セカンダリプーリ４側のねじ送り機構４５において、可動部材４７が可動プーリ４２のシーブ部４２２から離間し、可動プーリ４２の固定プーリ４１から離れる方向の変位を許容する。これにより、プライマリプーリ３におけるＶ溝３３の溝幅が狭められ、ベルト５の巻掛半径が拡大される一方、セカンダリプーリ４におけるＶ溝４３の溝幅が広げられ、ベルト５の巻掛半径が縮小され、変速が実行される。
【００４６】
（ベルトクランプ時における動作）
図５は、本実施形態に係る自動変速機１の変速比を保持する際の動作を示している。
【００４７】
変速比を保持する際は、変速モータ７を停止させる一方、クランプモータ８によりプーリ推力を生じさせて、ベルトクランプ力を保持し、可動プーリ３２、４２の位置を固定する。動作を安定させるため、変速モータ７を併せて駆動し、変速モータ７により一定の保持トルクを生じさせるようにしてもよい。
【００４８】
クランプモータ８の出力トルクは、サンギアＳに入力され、サンギアＳを介してピニオンギアＰおよびリングギアＲに入力される。ピニオンギアＰに入力されたトルクは、ピニオンキャリアＰＣに伝達され、さらに、回転伝達軸６３を介して出力ギア部６４に伝達される。リングギアＲに入力されたトルクは、出力ギア部６２に伝達される。
【００４９】
ここで、例えば、セカンダリプーリ４において、出力ギア部６４に伝達されたトルクの方向が矢印ＣＣＷで示す方向であり、可動プーリ４２に対して矢印Ｍ１で示す方向のプーリ推力が作用する場合に、ベルト５にはプーリ推力に応じて矢印Ｆで示す方向のベルトクランプ力が生じており、このベルトクランプ力は、ベルト５を介してプライマリプーリ３の可動プーリ３２に作用し、可動プーリ３２に対してＶ溝３３の溝幅を広げる方向Ｆの押圧力を生じさせる。
【００５０】
一方で、プライマリプーリ３では、出力ギア部６２に伝達されたトルク（矢印ＣＷ）がねじ送り機構３５の可動部材３７に作用し、可動部材３７が可動プーリ３２に対して押圧力Ｆに釣り合うプーリ推力Ｆ１で可動プーリ３２のシーブ部３２２に押し付けられた状態にある。このようにして、変速比を保持する際は、プライマリプーリ３およびセカンダリプーリ４の双方で可動プーリ３２、４２の位置が固定され、Ｖ溝３３、４３の溝幅が変更されず、一定に保持される。
【００５１】
（プーリ推進装置の構成）
図６は、本実施形態に係るプーリ推進装置の構成を概略的に示している。
【００５２】
図６を参照し、本実施形態に係るプーリ推進装置について、セカンダリプーリ４に代表させて説明する。
【００５３】
プーリ推進装置は、動力源である電動モータ７、８の出力トルクを可動プーリ４２に対するプーリ推力に変換するものであり、本実施形態では、電動モータにより構成される変速モータ７およびクランプモータ８、電動モータ７、８の出力トルクをねじ送り機構４５に伝達させる遊星歯車機構６、さらに、ねじ送り機構４５の固定部材４６および可動部材４７により具現される。電動モータ７、８および遊星歯車機構６は、「駆動機構」を構成する。
【００５４】
プーリ推進装置は、以上に加え、可動プーリ４２に対して実際に印加されているプーリ推力を検出するための荷重センサ１０１を備える。プーリ推力は、自動変速機１の運転状態を示す指標として制御装置９に入力され、自動変速機１の制御に反映される。制御装置９は、「制御ユニット」を構成し、本実施形態では、変速機コントローラ９により具現される。
【００５５】
本実施形態では、制御装置９は、車両に対する運転要求または車両の実際の運転状態に応じた目標変速比が達成されるように変速モータ７およびクランプモータ８の出力トルクを制御する。その一方で、ベルトクランプ時には、プーリ推力をもとにクランプモータ８の出力トルクを制御し、ベルトクランプ力を調整する。具体的には、プーリ推力がベルトクランプ時における安定した動作に必要な所定値よりも小さい場合に、クランプモータ８の出力トルクを増大させ、ベルトクランプ力を増大させる。
【００５６】
可動部材４７は、可動プーリ４２に対してプーリ（セカンダリプーリ４）の回転軸Ｘ２を中心として相対回転可能に構成されており、可動プーリ４２からプーリ推力に対する反力を受容し、これを固定部材４６に伝達させる。
【００５７】
固定部材４６は、プーリケースＣに対する回転が規制された状態にあり、可動部材４７からプーリ推力の反力を入力し、これを当該部材４６の変形量ないし歪み量に変換可能に構成されている。
【００５８】
具体的には、固定部材４６とプーリケースＣとの間に回転規制部材１０２が介装され、回転規制部材１０２により固定部材４６のプーリケースＣに対する回転が規制されている。
【００５９】
そして、固定部材４６において、回転規制部材１０２と係合する基端部４６２と、基端部４６２よりも可動プーリ４２の近くに位置し、ねじ送り機構のボールＢａを介して可動部材４７と係合する筒状部４６１とが設けられるとともに、基端部４６２と筒状部４６１との間に、回転軸Ｘ２を中心とする径方向に延伸する径方向延伸部４６３が形成され、反力の入力に対する固定部材４６の変形が、径方向延伸部４６３に集中的に生じるようにされている。よって、本実施形態において、径方向延伸部４６３は、固定部材４６の「歪み促進領域」を構成し、筒状部４６１は、可動部材４７と係合する「係合部」を構成する。
【００６０】
さらに、本実施形態では、固定部材４６がラジアル軸受Ｂ１に対して回転軸Ｘ２の方向に当接し、固定部材４６の軸方向の変位がこのラジアル軸受Ｂ１により規制された状態にある。これにより、プーリ推力の反力は、固定部材４６からラジアル軸受Ｂ１を介して固定プーリ４１の回転軸４１１に伝達されることとなり、プーリケースＣに対する反力の印加を回避することが可能となる。図６において、プーリ推力に対する反力の伝達経路を点線Ｒｆにより示している。
【００６１】
荷重センサ１０１は、歪みセンサにより具現され、固定部材４６の歪み促進領域である径方向延伸部４６３に取り付けられている。本実施形態では、反力の入力に対して伸長側となる固定部材４６の内面（ベルト５側に向く面）上に荷重センサ１０１が取り付けられているが、圧縮側となる外面（プーリケースＣ側に向く面）上に取り付けることも可能である。さらに、荷重センサ１０１は、回転規制部材１０２に対し、回転軸Ｘ２を中心とした周方向にずらして配置されるとともに、可動プーリ４２のベルト巻付領域に対応して配置されている。
【００６２】
図７は、可動部材４６をセカンダリプーリ４の回転軸Ｘ２に沿って固定プーリ４１側からみた状態を示し、可動プーリ４２の外形を二点鎖線により示している。可動プーリ４２のベルト巻付領域Ｒｂは、可動プーリ４２のシーブ面４２２ａがベルト５と接する領域として、回転軸Ｘ２を中心とした円弧状に形成される。本実施形態では、荷重センサ１０１は、ベルト巻付領域Ｒｂに対応して設けられ、ベルト５の円弧部と回転軸Ｘ２との間であり、回転軸Ｘ２を中心とした周方向において、ベルト巻付領域Ｒｂの中央に配置されている。そして、回転規制部材１０２は、回転軸Ｘ２を挟んで荷重センサ１０１とは反対側に配置されている。
【００６３】
プライマリプーリ３に設けられるプーリ推進装置も、セカンダリプーリ４のものと同様であってよい。具体的には、プライマリプーリ３のプーリ推進装置は、電動モータ７、８の出力トルクを可動プーリ３２に対するプーリ推力に変換するものとして、変速モータ７およびクランプモータ８、これらの電動モータ７、８の出力トルクをねじ送り機構３５に伝達させる遊星歯車機構６、ねじ送り機構３５の固定部材３６および可動部材３７により具現される。
【００６４】
（作用効果の説明）
本実施形態に係る自動変速機１およびそのプーリ推進装置は、以上のように構成され、以下、本実施形態により得られる効果をまとめる。
【００６５】
第１に、プーリケースＣに対する回転が規制された固定部材３６、４６に荷重センサ１０１を設置し、この荷重センサ１０１の検出信号をもとに実際のプーリ推力を検出するようにしたことで、軸受等の回転要素からの影響を受けることなくプーリ推力を検出することが可能となる。よって、可動プーリ３２、４２に対するプーリ推力を高い応答性をもって的確に制御することができる。さらに、回転要素からの干渉を受けないことから、荷重センサ１０１まわりの配線も容易となる。
【００６６】
第２に、荷重センサ１０１を固定部材３６、４６の回転を規制する回転規制部材１０２に対して周方向にずらして配置したことで、プーリ推力の検出に対するプーリケースＣからの入力の干渉を抑制することができる。
【００６７】
そして、荷重センサ１０１と回転規制部材１０２とをプーリの回転軸Ｘ１、Ｘ２を基準として反対側に配置したことで、そのような外乱の影響をより確実に抑制することが可能となる。
【００６８】
第３に、荷重センサ１０１を可動プーリ３２、４２のベルト巻付領域Ｒｂに対応させて配置したことで、固定部材３６、４６に取り付けられた荷重センサ１０１によりプーリ推力をより正確に検出することができる。
【００６９】
第４に、固定部材３６、４６に歪み促進領域を形成し、この領域に荷重センサ１０１を設置したことで、プーリ推力を効率的に検出することができる。
【００７０】
そして、固定部材３６、４６に径方向延伸部を形成し、これを歪み促進領域として荷重センサ１０１を設置したことで、荷重センサ１０１の設置が容易となる。
【００７１】
（他の実施形態の説明）
図８は、本発明の第２実施形態に係るプーリ推進装置の構成を示している。
【００７２】
本実施形態および次に述べる第３実施形態に係るプーリ推進装置が備わる自動変速機１および車両の動力伝達系（駆動系）Ｐの構成は、第１実施形態におけると同様であってよい。
【００７３】
第１実施形態では、プーリ推力に対する反力を固定部材３６、４６からラジアル軸受Ｂ１を介して固定プーリ３１、４１の回転軸３１１、４１１に伝達させることとしたが、反力の伝達経路Ｒｆは、これに限られるものではなく、プーリ推力の反力が固定部材３６、４６からプーリケースＣに伝達されるようにしてもよい。
【００７４】
このようにすれば、第１実施形態と比べ、固定部材３６、４６をより安定して支持することが可能となる。
【００７５】
図９は、本発明の第３実施形態に係るプーリ推進装置の構成を示している。
【００７６】
第１実施形態では、プーリ推力に対する反力を固定部材３６、４６の変形量または歪み量に変換し、これを歪みセンサ１０１により検出することで、間接的に検出することとしたが、プーリ推力ないしその反力の検出は、これに限られるものではなく、固定部材３６、４６に加わる荷重を検出することで、直接的に行うようにしてもよい。図９は、その場合の構成を示している。同図に示すように、固定部材３６、４６とプーリケースＣとの間に荷重センサ１０１を設置し、固定部材に加わる荷重をこの荷重センサ１０１により検出するのである。
【００７７】
これにより、荷重センサ１０１の機能をより多様な種類のセンサにより実現することが可能となり、設計の自由度が増大する。
【００７８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は、本発明の適用例の一部を示すものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。本発明は、請求の範囲に記載した事項の範囲内において、様々な変更および修正が可能である。
【００７９】
本願は、２０１６年１０月１１日付けで日本国特許庁に出願された特願２０１６−２００３６７号に基づく優先権を主張するものであり、その出願の全ての内容は、参照により本願の明細書に組み込まれる。
【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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