(57)【要約】【課題】ベルトのエレメントと駆動プーリとの接触面における摩擦係数を大きくすることのできるベルト式無段変速機を提供する。【解決手段】駆動プーリ５および従動プーリ６と、駆動プーリ５および従動プーリ６に巻き掛けられる無端状のベルト１６とを有し、ベルト１６が、リング１７と、リング１７の円周方向に取り付けられ、かつ、相互に積層して配置される複数のエレメント１８とを備えているベルト式無段変速機において、エレメント１８にエアを吹き付けることにより、エレメント１８に付着している潤滑油を除去するエア供給装置１００，２０５，２０６，２０７を有する。【選択図】  図１
2008128304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動プーリおよび従動プーリと、これら駆動プーリおよび従動プーリに巻き掛けられる無端状のベルトとを有し、このベルトが、リングと、このリングの円周方向に取り付けられ、かつ、相互に積層して配置される複数のエレメントとを備えているベルト式無段変速機において、
前記エレメントにエアを吹き付けることにより、前記エレメントに付着している潤滑油を除去するエア供給装置を有することを特徴とするベルト式無段変速機。
【請求項２】
前記エア供給装置は、前記駆動プーリおよび前記従動プーリに接触していないエレメント同士の積層方向における隙間を詰めるように、前記ベルトの移動方向でエアを吹き付けようとするエレメントの後方から、そのエレメントに向けてエアを吹き付ける構成を有することを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機。
【請求項３】
前記ベルトの移動方向に対して直交する方向の第１平面内、または、前記ベルトの移動方向および前記ベルトの厚さ方向の両方を含む第２平面内、前記ベルトの移動方向および幅方向の両方を含む第３平面内のうち、少なくとも１つの平面内における前記エレメントの姿勢を検知する姿勢検知装置を備えており、
前記エア供給装置は、前記姿勢検知装置により検知された前記エレメントの姿勢に基づいて、前記少なくとも１つの平面内における前記エレメントの実際の姿勢を、その平面内で予め定められた姿勢に近づけるようにエアを吹き付ける構成を有していることを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動プーリおよび従動プーリにベルトが巻き掛けられた構成の、ベルト式無段変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両の動力源から車輪に至る動力伝達経路には変速機が設けられており、その変速機としてベルト式無段変速機が知られている。このベルト式無段変速機は、駆動プーリおよび従動プーリにベルトを巻き掛けて構成され、前記駆動プーリと従動プーリとの間でベルトを介して動力伝達をおこなうものであり、前記駆動プーリおよび従動プーリにおける前記ベルトの巻き掛け半径を制御することにより、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間における変速比が制御される。このベルト式無段変速機の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されたベルト式無段変速機は、入力プーリおよび出力プーリおよびベルトを主体に構成される。前記ベルトは積層構造を有するリング上に多数のエレメントを支持した構成を有しており、前記入力プーリと出力プーリとの間に巻き掛けた状態で、前記エレメントの両側面と、前記プーリ円錐面との間に生じる接触摩擦力に基づいて回転力を伝達する。また、前記入力プーリおよび出力プーリの近傍には、前記ベルトに潤滑油を供給する給油ノズルが独立してそれぞれ設けられている。さらに、油圧ポンプが設けられており、前記給油ノズルは、調圧手段を介して潤滑パイプによって前記油圧ポンプに接続されている。さらに各エレメントには前面下半部に形成されたテーパ面によりエレメント列としての内側への屈曲が許容され、これによりプーリへの巻き掛けが可能になっている。ところで、エレメント同士の接触点は、エレメントとリングとの接触面からは半径方向で内側に離れている。この半径差があるために、プーリに巻き付いた部分で外側を移動するリングの方が、内側を移動するエレメントよりも角速度が小さくなって、前記リングと前記エレメントが相対滑りを生じることになる。これに対して、給油ノズルから潤滑油を供給することにより、ベルトの摩擦発熱部を確実かつ効率的に潤滑して冷却を促進することができるとされている。なお、ベルト式無段変速機に関する技術は、特許文献２および３にも記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１４１４５９号公報
【特許文献２】特開２００４−２３２８０５号公報
【特許文献３】特開２００５−３４５１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の特許文献１に記載されたベルト式無段変速機において、前記エレメントにおける前記プーリの円錐面と接触する部分に形成される油膜が厚くなると、前記エレメントと前記プーリとの接触部分におけるスリップ率が高まり、前記入力プーリと出力プーリとの間における動力伝達効率が低下する虞があった。
【０００５】
この発明は上記事情を背景としてなされたものであり、駆動プーリと従動プーリとの間における動力伝達効率が低下することを抑制できるベルト式無段変速機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、駆動プーリおよび従動プーリと、これら駆動プーリおよび従動プーリに巻き掛けられる無端状のベルトとを有し、このベルトが、リングと、このリングの円周方向に取り付けられ、かつ、相互に積層して配置される複数のエレメントとを備えているベルト式無段変速機において、前記エレメントにエアを吹き付けることにより、前記エレメントに付着している潤滑油を除去するエア供給装置を有することを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記エア供給装置は、前記駆動プーリおよび前記従動プーリに接触していないエレメント同士の積層方向における隙間を詰めるように、前記ベルトの移動方向でエアを吹き付けようとするエレメントの後方から、そのエレメントに向けてエアを吹き付ける構成を有することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１の構成に加えて、前記ベルトの移動方向に対して直交する方向の第１平面内、または、前記ベルトの移動方向および前記ベルトの厚さ方向の両方を含む第２平面内、前記ベルトの移動方向および幅方向の両方を含む第３平面内のうち、少なくとも１つの平面内における前記エレメントの姿勢を検知する姿勢検知装置を備えており、前記エア供給装置は、前記姿勢検知装置により検知された前記エレメントの姿勢に基づいて、前記少なくとも１つの平面内における前記エレメントの実際の姿勢を、その平面内で予め定められた姿勢に近づけるようにエアを吹き付ける構成を有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、駆動プーリと従動プーリとの間で、ベルトにより動力伝達がおこなわれる。また、エレメントにエアを吹き付けることにより、そのエレメントに付着している潤滑油を除去することができるため、前記駆動プーリと前記エレメントとが接触する部分における摩擦係数を大きくすることができ、前記エレメントのスリップ率を低減することができる。したがって、前記駆動プーリと従動プーリとの間における動力伝達効率の低下を抑制できるとともに、前記駆動プーリおよび前記エレメントの摩耗を低減することができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、ベルトにおける前記駆動プーリおよび前記従動プーリに巻き掛けられていない領域に位置するエレメントに対してエアーが吹き付けられて、そのエレメント同士の積層方向における隙間が詰められる。このため、前記駆動プーリに前記ベルトが巻き掛かっている領域で、前記ベルトのエレメントに対して積層方向の圧縮荷重が加えられた場合に、圧縮荷重が加えられたエレメントと前記駆動プーリとの接触部分のスリップ率を、一層低減することができる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、前記ベルトの移動方向に対して直交する方向の第１平面内、または、前記ベルトの移動方向および前記ベルトの厚さ方向の両方を含む第２平面内、前記ベルトの移動方向および幅方向の両方を含む第３平面内のうち、少なくとも１つの平面内における前記エレメントの姿勢が検知される。そして、前記姿勢検知装置により検知された前記エレメントの姿勢に基づいて、前記エレメントにエアを吹き付けることにより、前記少なくとも１つの平面内における前記エレメントの実際の姿勢を、その平面内で予め定められた姿勢に近づけることができる。したがって、前記エレメントと前記駆動プーリとの接触部分におけるスリップ率を、一層確実に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明のベルト式無段変速機は、車両、各種の産業機械等に用いることが可能であるが、ここでは、ベルト式無段変速機を車両に用いた場合の概念を説明する。このベルト式無段変速機は、車両の駆動力源から車輪に至る動力伝達経路に配置される。このベルト式無段変速機は、駆動プーリ（プライマリプーリ、入力プーリ）および従動プーリ（セカンダリプーリ、出力プーリ）を有しており、駆動プーリおよび従動プーリに無端状のベルトが巻き掛けられている。前記駆動力源と駆動プーリとが動力伝達可能に接続され、前記従動プーリと前記車輪とが動力伝達可能に接続される。前記車両としては二輪駆動車または四輪駆動車のいずれであってもよい。すなわち、前記駆動力源の動力が、前輪（車輪）または後輪（車輪）の何れか一方に伝達される構成のパワートレーンを有する二輪駆動車、または、前記駆動力源の動力が、前輪および後輪の両方に伝達される構成のパワートレーンを有する四輪駆動車のいずれでもよい。ここで、四輪駆動車としては、前記駆動力源の動力が、前輪および後輪に常時伝達されるフルタイム四輪駆動車、または、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを選択的に切り換え可能なスタンバイ四輪駆動車のいずれでもよい。
【００１３】
前記駆動力源は前記車輪に伝達するトルクを発生する動力装置であり、例えば、エンジン、モータ・ジェネレータ、油圧モータ、フライホイールシステムなどのうち何れか１種類、または複数種類を組み合わせて搭載することが可能である。前記エンジンは燃料を燃焼させて発生する熱エネルギを運動エネルギに変換する装置であり、例えば、内燃機関を用いることができる。前記モータ・ジェネレータは、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを兼備した動力装置である。油圧モータは、圧油の流体エネルギを回転部材の運動エネルギに変換する装置である。フライホイールシステムは、運動エネルギを蓄積することの可能な装置である。すなわち、これらの動力装置は、何れも動力の発生原理が異なる。
【００１４】
また、前記駆動力源と車輪との間で伝達されるトルクを制御するクラッチを設けることが可能である。このクラッチは、前記駆動力源から駆動プーリに至る経路、または前記従動プーリから前記車輪に至る経路の何れに設けられていてもよい。また、クラッチは、伝達トルクもしくはトルク容量を制御可能な動力伝達装置であり、例えば、電磁クラッチ、流体クラッチ、摩擦クラッチなどを用いることが可能である。さらに、前記駆動力源から前記車輪に至る動力伝達経路に、前後進切換装置を設けることが可能である。この前後進切換装置は、入力側回転部材の回転方向に対して、出力側回転部材の回転方向を正・逆に切り換える装置であり、前記駆動力源から前記ベルト式無段変速機に至る経路、または前記ベルト式無段変速機から前記車輪に至る経路の何れに設けられていてもよい。この前後進切換装置としては、例えば、遊星歯車機構式の前後進切換装置、または平行軸歯車式の前後進切換装置などを用いることが可能である。さらにこの発明における無段変速機用ベルトは、環状のリングの円周方向に多数のエレメントが積層して取り付けられている。そして、ベルト式無段変速機は、前記エレメント同士の圧縮力、および前記リングの張力により、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間で、トルク伝達をおこなう構成を有している。具体的には、前記エレメント同士の間に発生する圧縮力により、前記駆動プーリと従動プーリとの間でトルクを伝達することが可能である。このように、エレメント同士の間に圧縮力が発生する領域では、リングの張力が低下してたるむ。
【００１５】
これに対して、前記従動プーリから前記駆動プーリに至る経路では、前記エレメント同士の間には圧縮力は働かず、エレメント同士の隙間が拡大される。また、前記従動プーリから前記駆動プーリに至る経路では、前記リングの張力が増し、そのリングの張力により従動プーリが引っ張られて回転する。すなわち、前記リングの張力に応じて前記駆動プーリのトルクが従動プーリに伝達される。前記リングは多数のエレメントを整列状態で保持し、かつ、エレメント同士を相対回転可能に保持するキャリアとしての機能を有する。この発明において、駆動プーリとは動力が入力される側のプーリであり、その駆動プーリのトルクが、ベルトを経由して前記従動プーリに伝達される構成である。
【００１６】
この発明においては、前記ベルトに潤滑油を供給する潤滑油供給装置を設けるることが可能である。このように潤滑油を供給して、潤滑・冷却することにより、前記ベルトの過熱、ベルトおよびプーリの摩耗などを防止できる。一方、潤滑油量が多いと、前記エレメントと前記プーリとの接触部分でスリップ（滑り）が発生し、動力伝達効率の低下、摩耗などが生じる。そこで、この発明では、前記エレメントにエア（圧縮空気）を吹き付けることにより、前記エレメントに付着している潤滑油を除去するエア供給装置が設けられている。また、前記ベルトの移動方向に対して直交する方向の平面内、または、前記ベルトの移動方向および前記ベルトの厚さ方向の両方を含む平面内、前記ベルトの移動方向および幅方向の両方を含む平面内のうち、少なくとも１つの平面内における前記エレメントの姿勢を検知する姿勢検知装置を備えている。さらに、前記エア供給装置は、前記姿勢検知装置により検知された前記エレメントの姿勢に基づいて、前記少なくとも１つの平面内における前記エレメントの実際の姿勢を、その平面内で予め定められた姿勢に近づけるようにエアを吹き付ける構成を有している。前記エレメントの姿勢を矯正する場合、各平面内で正・逆方向におけるエレメントの回転角度を矯正するために、少なくとも２箇所にエアーノズル設ける。
【００１７】
以下、この発明の実施例を図１に基づいて説明する。この図１は、ベルト式無段変速機を有する車両１のパワートレーンの構成、およびその制御系統を示す概念図である。まず、車両１には駆動力源２が搭載されており、その駆動力源２から車輪３に至る動力伝達経路に、無段変速機、具体的にはベルト式無段変速機４が配置されている。なお、駆動力源２からベルト式無段変速機４に至る経路、またはベルト式無段変速機４から車輪３に至る経路には前後進切換装置を設けることが可能であるが、この実施例では省略している。さらに、駆動力源２からベルト式無段変速機４に至る経路、またはベルト式無段変速機４から車輪３に至る経路にはクラッチが設けることが可能であるが、この実施例では省略している。前記ベルト式無段変速機４は、第１のプーリである駆動プーリ５と、第２のプーリである従動プーリ６とを有しており、前記駆動プーリ５と駆動力源２とが動力伝達可能に接続されている。
【００１８】
前記駆動プーリ５は、インプットシャフト７と一体回転する構成を有している。この駆動プーリ５は、前記インプットシャフト７の回転軸線と平行な方向（軸線方向）に動作可能な可動片８と、前記軸線方向には動作しない固定片９とを有している。この可動片８は円錐形状のベルト保持面８０を有しており、前記固定片９は円錐形状のベルト保持面９０を有している。このベルト保持面８０とベルト保持面９０との間にベルト保持溝が形成される。また、従動プーリ６と車輪３とが動力伝達可能に接続されている。さらに、前記駆動プーリ５の回転軸線（図示せず）と、前記従動プーリ６の回転軸線（図示せず）とが平行に、かつ、略水平に配置されている。この従動プーリ６はアウトプットシャフト１０と一体回転するように構成されている。この従動プーリ６は、前記アウトプットシャフト１０の回転軸線と平行な方向（軸線方向）に動作可能な可動片１１と、前記軸線方向には動作しない固定片１２とを有している。この可動片１１は円錐形状のベルト保持面１１０を有しており、前記固定片１２は円錐形状のベルト保持面１２０を有している。このベルト保持面１１０とベルト保持面１２０との間にベルト保持溝が形成される。そして、駆動プーリ５および従動プーリ６は、何れも可動片８，１１を軸線方向に動作することにより、その溝幅を調整可能に構成されている。
【００１９】
さらに、前記軸線方向における駆動プーリ５の可動片８の位置を制御する油圧サーボ機構１３が設けられている。この油圧サーボ機構１３は、油圧室およびピストンおよびリターンスプリング等を有する公知の機構である。また、前記軸線方向における従動プーリ６の可動片１１の位置を制御する油圧サーボ機構１４が設けられている。この油圧サーボ機構１４は、油圧室およびピストンおよびリターンスプリング等を有する公知の機構である。前記油圧サーボ機構１３，１４の油圧室の油圧、もしくは油圧室に供給される圧油量を制御するアクチュエータとして、油圧制御装置１５が設けられている。すなわち、このベルト式無段変速機４は油圧制御式のものである。なお、前記クラッチとして流体クラッチ、摩擦クラッチを用いた場合、その伝達トルクを前記油圧制御装置１５により制御するように構成することが可能である。前記油圧制御装置１５は、油圧回路およびバルブなどを有する公知のものであり、電子制御装置１００により制御される。また、上記前後進切換装置を設けた場合、そのアクチュエータとして油圧制御装置１５を用いることが可能である。上記の駆動プーリ５および従動プーリ６に、環状の無段変速機用ベルトが巻き掛けられている。以下、無段変速機用ベルトの具体的な構成例を説明する。
【００２０】
図２はベルト１６の移動方向に直交する平面内における縦断面図（正面縦断面図）、つまり、ベルト１６の厚さ方向における縦断面図である。前記ベルト１６は２本のリング１７と、この２本のリング１７に取り付けられた複数（多数）のエレメント１８とを有している。この多数のエレメントは金属材料をプレス加工して成形したものであり、前記２本のリング１７の円周方向に沿って取り付けられており、前記リング１７の円周方向で、隣り合うエレメント１８同士が接触している。各エレメント１８は、ベルト１６の幅方向に沿って配置された基部（板形状部）１９と、この基部１９に連続して形成され、かつ、ベルト１６の半径方向で外側に突出された首部２０と、この首部２０に連続して形成され、かつ、前記ベルト１６の幅方向に沿って配置された押え部２１とを有している。この押え部２１は、前記首部２０の上端からベルト１６の幅方向で両側に突出されている。
【００２１】
すなわち、この首部２０は、前記基部１９と前記押え部２１とを接続する部分である。前記ベルト１６の幅方向とは、ベルトの１６の幅方向に沿った方向、または幅方向と平行な方向という意味である。前記基部１９における前記ベルト１６の幅方向の両端には、接触面（フランク部）２２がそれぞれ形成されている。この接触面は略平坦に構成されている。そして、ベルト１６の幅方向における２つの接触面２２同士の距離が、ベルト１６の内周であるほど短くなるように、ベルト１６の幅方向におけるエレメント１８の中心線（図示せず）に対して、各接触面２２が傾斜している。そして、ベルト１６を前記駆動プーリ５および前記従動プーリ６に巻き掛けると、図２に示すようにエレメント１８の接触面２２が、前記駆動プーリ５のベルト保持面８０，９０に接触し、かつ、前記従動プーリ６のベルト保持面１１０，１２０に接触する。
【００２２】
前記エレメント１８の上部における厚さ方向の一方にはピン１８Ａが突出して設けられており、前記エレメント１８の上部における厚さ方向の他方には凹部１８Ｂが設けられている。そして、各エレメント１８同士が厚さ方向に重ねられた場合に、隣り合うエレメント１８同士のピン１８Ａが凹部１８Ｂに配置されて、隣り合う位置に配置されたエレメント１８同士が位置決めされる。一方、前記エレメント１８がリング１７に取り付けられた場合に、車両の前進時にベルト１６の移動方向で前方となる平面２００と、車両の前進時にベルト１６の移動方向で後方となる平面２０１とを有している。すなわち、平面２００，２０１は、エレメントの積層方向における表裏面を構成している。また、前記平面２００に対して傾斜された傾斜面２０２が設けられており、この傾斜面２０２は、ベルト１６の内周であるほど、エレメント１８の厚さが薄くなる向きで傾斜している。この傾斜面２０２と平面２００との境界部分にロッキングエッジ２０３が形成されている。このロッキングエッジ２０３は、ベルト１６の幅方向に沿って略直線状に設けられた角部である。
【００２３】
つぎに、前記２本のリング１７の構成を説明する。各リング１７は、環状に構成された金属製の薄板２６を内外周に複数積層して構成されている。つまり、薄板２６同士がその厚さ方向に重ね合わされてリング１７を構成している。また、各薄板２６同士は、重ねられた状態で相互に円周方向に相対移動可能に構成されている。また、前記ベルト１６の幅方向において、各薄板２６の幅は同一に構成されている。ここで、前記ベルト１６の幅方向において、各薄板２６の幅は、前記エレメント１８の上端面２４の幅よりも狭く構成されている。上記のように構成された各リング１７に対して、前記多数のエレメント１８が取り付けられている。具体的には、各リング１７が各リング収容部２３に配置されている。このように、各リング１７を各リング収容部２３に収容した状態で、前記ベルト１６の幅方向で、各リング１７の略半分が前記リング収容部２３の内部に位置しており、各リング１７の残りの半分が前記リング収容部２３の外部に位置（露出）している。すなわち、前記ベルト１６の幅方向で、各リング１７の幅は、前記リング収容部２３の幅よりも大きく構成されている。なお、ベルト１６の半径方向で、前記リング収容部２３の幅は一定に構成されており、前記リング１７の厚さは前記リング収容部２３の幅よりも薄く構成されている。このため、前記リング１７に対して各エレメント１８が、リング１７の円周方向に相対移動可能である。
【００２４】
上記のように構成されたベルト１６が前記駆動プーリ５および従動プーリ６に巻き掛けられた状態で、前記駆動力源２のトルクが前記インプットシャフト７に伝達されるとともに、前記駆動プーリ５および従動プーリ６から前記ベルト１６に対して挟圧力が加えられる。前記駆動プーリ５と前記エレメント１８との接触部分では、摩擦力に応じた動力伝達がおこなわれ、各エレメント１８に対して圧縮荷重が加えられる。この圧縮荷重は、前記駆動プーリ５および従動プーリ６の何れにも巻き掛けられていない領域に位置するエレメント１８を経由して、前記従動プーリ６に接触しているエレメント１８に伝達される。そのエレメント１８と前記従動プーリ６との摩擦力により、前記圧縮荷重に応じた動力が従動プーリ６に伝達される。
【００２５】
これに対して、前記ベルト１６が前記従動プーリ６から前記駆動プーリ５に移動する経路では、前記エレメント１８同士の間には圧縮力は働かない。また、前記従動プーリ６から前記駆動プーリ５に至る経路では、前記リング１７の張力が増し、そのリング１７の張力により従動プーリ６が引っ張られて回転する。すなわち、前記リング１７の張力に応じて前記駆動プーリ５のトルクが従動プーリ６に伝達される。このようにして、前記駆動プーリ５のトルクが前記従動プーリ６に伝達される。そして、前記駆動プーリ５から前記ベルト１６に加えられる挟圧力が制御されて、前記駆動プーリ５および従動プーリ６におけるベルト１６の巻き掛け半径が制御され、前記駆動プーリ５の回転数と前記従動プーリ６の回転数との比、すなわち、変速比が制御される。また、前記従動プーリ６からベルト１６に加えられる挟圧力が制御されて、前記ベルト式無段変速機４で伝達されるトルクの容量が制御される。このようにして、アウトプットシャフト１０に伝達されたトルクが前記車輪３に伝達されて駆動力が発生する。
【００２６】
さらに、前記油圧制御装置１５には油路を介して潤滑油供給装置５０が接続されている。この潤滑油供給装置５０は、前記ベルト式無段変速機４の発熱部、摺動部に潤滑油を供給して、これらの部位を冷却・潤滑するものである。潤滑油供給装置５０は、バルブおよび噴射ノズルなどを有している。この潤滑油供給装置５０は、電子制御装置１００により制御される構成となっており、潤滑油供給タイミング、潤滑油供給時間、潤滑油供給量、潤滑油供給圧力（噴射圧）、ベルト１６に対する潤滑油供給角度などを調整可能である。なお、前記電子制御装置１００には、インプットシャフト７の回転数、アウトプットシャフト１０の回転数などの検知信号が入力される。
【００２７】
前記ベルト式無段変速機４におけるトルク伝達時において、前記従動プーリ６から離れたベルト１６が前記駆動プーリ５に巻き掛かる場合、前記リング１７と前記エレメント１８とでは、その周速度が異なり、各エレメント１８と前記リング１７の内周面とが摺動する。また、前記リング１７は環状の薄板２６を重ねた構成であり、前記駆動プーリ５にベルト１６が巻き掛けられている領域では、各薄板２６の周速度が異なり、薄板２６同士が円周方向に相対移動して摺動する。さらに、前記駆動プーリ５および前記従動プーリ６から前記ベルト１６に加えられる挟圧力が制御されて、前記駆動プーリ５および従動プーリ６におけるベルト１６の巻き掛け半径が変化する場合、前記エレメント１８が前記駆動プーリ５および従動プーリ６の斜面に沿って摺動する。このように、前記ベルト式無段変速機４においては、各種の部品同士が摺動して発熱する箇所があるため、前記潤滑油供給装置５０から前記ベルト１６に向けて潤滑油が供給（噴射）され、これらの摺動部分の冷却および潤滑がおこなわれる。例えば、前記ベルト１６が前記駆動プーリ５および前記従動プーリ６の何れにも巻き掛けられていない領域Ａ１で、そのベルト１６の上方、またはベルト１６の側方、またはベルト１６の斜め上方から、噴射ノズルなどにより供給される。
【００２８】
一方、前記エレメント１８は前記ベルト１６の移動方向に積層されており、前記ベルト１６が前記駆動プーリ５に巻き係る領域、具体的には、エレメント１８に圧縮荷重が加わる前に、各エレメント１８の姿勢が予め定められた姿勢となっていることが望ましい。これは、前記駆動プーリ５のベルト保持面８０，９０に対する各エレメント１８の接触面２２の接触状態を、各エレメント１８毎に均一化し、かつ、各エレメント１８で最適な状態とすることにより、ベルト式無段変速機４における動力伝達効率の向上、前記駆動プーリ５およびエレメント１８の摩耗の低減、前記エレメント１８と駆動プーリ５との接触面における滑り量（スリップ率）の低下などを図るためである。各エレメント１８の姿勢を図３の概念図に基づいて説明する。この図３に示すように、前記エレメント１８の姿勢には、３種類の姿勢がある。まず、前記ベルト１６の移動方向を示す線分Ｃ１に対して直交し、かつ、前記ベルト１６の厚さ方向を示す線分Ｄ１を含む平面Ｘ内における姿勢がある。つぎに、前記線分Ｃ１を含み、かつ、前記ベルト１６の幅方向を示す線分Ｅ１に直交する平面Ｙ内における姿勢がある。さらに、前記線分Ｃ１を含みかつ、前記線分Ｄ１と直交する平面Ｚ内における姿勢がある。なお、ベルト１６の移動方向とは、基本的には前記車両１が前進する場合にベルト１６が回転する方向を意味している。また、前記線分Ｃ１と前記線分Ｄ１とが直角であり、前記線分Ｃ１と線分Ｅ１とが直角であるものとする。そして、平面Ｘ内における前記線分Ｃ１を中心とする前記エレメント１８の姿勢をロール角度とする。また、前記平面Ｙ内で前記線分Ｅ１を中心とする前記エレメント１８の姿勢をピッチ角度とする。さらに、前記平面Ｚ内における前記線分Ｄ１を中心とする前記エレメント１８の姿勢をヨー角度とする。
【００２９】
この実施例では、前記駆動プーリ５および前記従動プーリ６にベルト１６が巻き付けられた状態において、前記エレメント１８の前記各種の姿勢を検知するための姿勢検知装置を有している。この姿勢検知装置は、前記エレメント１８の姿勢に基づいた検出信号を出力する変位センサ２０４と、この変位センサ２０４の信号を処理する電子制御装置１００とを有している。この変位センサ２０４は非接触式のセンサであり、例えば渦電流式センサ、レーザ変位センサなどを用いることが可能である。何れの場合においても、エレメント１８に何ら加工を施すことなく、エレメント１８の姿勢を検出可能である場合は、前記エレメント１８をそのまま用いる。これに対して、汎用構造のエレメントでは検出精度が低い場合は、エレメント１８の押え部２１に突出部を設けて検出を容易化したり、エレメント１８に専用の検出素子を取り付けることも可能である。
【００３０】
そして、前記変位センサ２０４の配置位置を、図１および図４に基づいて説明する。図４は、前記ベルト式無段変速機４の概念的な側面図である。この図４において、前記車両１が前進する場合は、前記駆動プーリ５および前記従動プーリ６が、共に反時計方向に回転するものとする。そして、図１および図４に示すように、ベルト１６の移動経路の近傍、具体的には、領域Ａ１の範囲内、または、領域Ｂ１の範囲内のうち、いずれかに一方に、前記変位センサ２０４が設けられている。前記領域Ａ１とは、前記ベルト１６を構成するエレメント１８が、前記従動プーリ６から離れた位置から、前記駆動プーリ５に巻き係る前（接触する前）までの範囲を意味する。つまり、領域Ａ１とは、前記ベルト１６の非巻き掛け領域（直線領域）を意味する。また、領域Ｂ１とは、前記駆動プーリ５にベルト１６が巻き掛かっている（接触している）が、その駆動プーリ５からエレメント１８に圧縮力が加わらない範囲を意味する。なお、前記変位センサ２０４を、領域Ａ１または領域Ｂ１に設けた場合の技術的意義の相違点については後述する。ちなみに、前記駆動プーリ５において、ベルト１６が巻き掛かっている領域であり、かつ、前記領域Ｂ１の最も下流端から、前記従動プーリ６におけるベルト１６が巻き掛かっている位置までの領域Ｍ１の範囲では、前記エレメント１８に圧縮力が加えられる。さらに、領域Ｍ１の下流端から領域Ａ１までの間では、前記圧縮力が低下することとなる。
【００３１】
また、この実施例においては、前記ベルト１６にエアーを吹き掛けるエア供給装置が設けられている。このエア供給装置は、前記ベルト１６に付着している潤滑油を除去する機能と、前記エレメント１８同士の積層方向における隙間を詰める機能と、前記エレメント１８の姿勢を矯正する機能とを兼備している。エレメント１８の姿勢を矯正する機能とは、前記姿勢検知装置により検知された前記エレメント１８の姿勢に基づいて、前記少なくとも１つの平面内における前記エレメント１８の実際の姿勢を、その平面内で予め定められた姿勢に近づける機能である。
【００３２】
このエア供給装置を具体的に説明すると、空気ポンプ２０５と、この空気ポンプから送られる圧縮空気を前記ベルト１６に向けて噴射するエアーノズル２０６とを有している。前記空気ポンプ２０５の駆動停止、空気吸入時期、空気吸入量等の条件は、前記電子制御装置１００により制御されるように構成されている。また、前記エアーノズル２０６は、ソレノイドバルブ（図示せず）を内蔵しており、前記電子制御装置１００の信号により、前記エアーノズル２０６におけるエアーの噴射圧（エアーノズル圧）、エアーの噴射角度、エアーの噴射時期などを制御することが可能である。前記エアーノズル２０６の噴射圧（エアーノズル圧）は、段階的（不連続）または無段階（連続的）制御可能に構成されている。さらに、前記エアーノズル２０６の配置位置について説明すると、前記ベルト１６の移動方向において、前記潤滑油供給装置５０の噴射ノズルによる潤滑油噴射箇所よりも下流側であり、かつ、前記ベルト１６が前記駆動プーリ５に巻き係る前の位置に配置されている。具体的には、図４に示すように、前記領域Ａ１の範囲内に前記変位センサ２０４が設けられている場合は、前記ベルト１６の移動方向で前記変位センサ２０４よりも下流側に前記エアーノズル２０６が配置される。なお、前記領域Ｂ１の範囲内に前記変位センサ２０４が設けられている場合は、前記ベルト１６の移動方向で、前記潤滑油供給装置５０の噴射ノズルよりも下流側に前記エアーノズル２０６が配置される。
【００３３】
つぎに、前記エアーノズル２０６のより具体的な配置例を説明する。図５は、エアーノズル２０６の第１の配置例を説明するものであり、前記ベルト１６の概略的な側面図である。この図５においては、前記ベルト１６の移動経路の上方および下方にそれぞれエアーノズル２０６が設けられている。すなわち、前記ベルト１６を厚さ方向の上下から挟むようにエアーノズル２０６が配置されている。また、上下に配置されたエアーノズル２０６は、何れもベルト１６の幅方向における略中央において、前記エレメント１８に向けてエアーを噴射することが可能である。また、エアーノズル２０６の噴射中心線（図示せず）は、エアーノズル２０６から噴射されるエアー圧により、前記エレメント１８に対して前記ベルト１６の移動方向と同じ向きの力が加わる方向に傾斜されている。
【００３４】
つぎに、前記エアーノズル２０６の第２の配置例を図６に基づいて説明する。この図６は、前記ベルト１６を外周側から見た場合の概略的な平面図である。この図６において、前記ベルト１６の移動経路の側方、つまり、ベルト１６における幅方向の両側には、エアーノズル２０６がそれぞれ設けられている。また、エアーノズル２０６の噴射中心線（図示せず）は、エアーノズル２０６から噴射されるエアー圧により、前記エレメント１８に対して前記ベルト１６の移動方向と同じ向きの力が加わる方向に傾斜されている。さらに、前記エアーノズル２０６の先端は、噴射されたエアーが、前記ベルト１６の厚さ方向で、前記エレメント１８の接触面２２とほぼ同じ領域に吹きかけられる位置に設定されている。
【００３５】
さらに、前記エアーノズル２０６の第３の配置例を図７に基づいて説明する。この図７は、前記ベルト１６の厚さ方向における縦断面図である。この図７において、前記ベルト１６の外周側にエアーノズル２０６が設けられている。具体的には、前記２本のリング１７の露出部分の外側にそれぞれエアーノズル２０６が設けられている。このエアーノズル２０６はその噴射中心線が、略垂直（リング１７の表面に対して直角）に構成されている。そして、前述した各平面内におけるエレメント１８の最適な姿勢に関するデータは、予め電子制御装置１００に記憶されているとともに、検知されたエレメント１８の姿勢を基準の姿勢に近づけるために、前記エアーノズル２０６におけるエアーの噴射圧（エアーノズル圧）、噴射角度、噴射時期などを制御するデータがマップ化されて、電子制御装置１００に記憶されている。これらのデータは、ベルト式無段変速機４の変速比、ベルト１６の移動速度などに基づいて、実験的に求められている。
【００３６】
なお、図５および図６および図７の何れに示されたエアーノズル２０６も、前記ベルト１６の厚さ方向、つまり、ベルト１６の内外周方向に移動・停止可能に構成されており、そのエアーノズル２０６の移動・停止を制御するアクチュエータ２０７が設けられている。この機構は、前記ベルト式無段変速機４の変速比が制御されて、前記駆動プーリ５および従動プーリ６における前記ベルト１６の巻き掛け半径が変化した場合に、前記ベルト１６と前記エアーノズル２０６との接触を回避すると共に、狙いとするエレメント１８および目標位置にエアーを吹き付けるものである。なお、前記エアーノズル２０６の位置を調整するアクチュエータ２０７としては、ステッピングモータ、ラックアンドピニオンなどの公知のスライド機構を用いればよく、そのアクチュエータ２０７は電子制御装置１００により制御されるように構成されている。このため前記エアーノズル２０６は、直線移動もしくは平行移動が可能である。
【００３７】
つぎに、前記ベルト１６に潤滑油を供給するとともに、前記ベルト１６に付着した潤滑油を除去する場合の制御を説明する。この制御は、請求項１の発明に該当する。前記駆動力源２のトルクが前記インプットシャフト７に伝達されるとともに、潤滑油供給装置５０の噴射ノズルから噴射された潤滑油が前記ベルト１６に吹きかけられて、発熱・摺動部分の冷却・潤滑がおこなわれる。この潤滑油が、前記エレメント１８の接触面２２が、各駆動プーリ５および従動プーリ６に接触する面に必要以上に付着すると、その接触面における摩擦係数が小さくなる。その結果、前記駆動プーリ５においてエレメント１８のスリップが発生して、トルク容量の低下によるトルク伝達効率の低下、接触面２２の摩耗、耐久性の低下等の不都合を生じる可能性がある。これに対して、この実施例では、エアーノズル２０６からエレメントに向けてエアーを吹き付けることにより、前記エレメント１８、特に接触面２２に付着した潤滑油の残留量を低下させ、もしくは除去することができる。
【００３８】
すなわち、油膜の厚さを薄くすることができる。この場合、図６に示された第２の配置例を用いることが好ましい。このようにして、前記エレメント１８の傾斜面２２に付着している潤滑油の残留量を低減させると、前記駆動プーリ５および従動プーリ６に対する接触面２２の接触面圧を高めることができ、前述の不都合を回避できる。また、ベルト１６で同じトルク容量を確保しようとする場合、前記従動プーリ６からベルト１６に加える挟圧力を可及的に低下させることができ、油圧サーボ機構１４にオイルを供給するオイルポンプの駆動損失を抑制できる。特に、ベルト式無段変速機４の変速比が大きい場合、あるいは、ベルト１６で伝達するべきトルクが高くなって、前記従動プーリ６の挟圧力が高められて接触面２２の面圧が高まったり、あるいはエレメント１８のスリップ率が高くなる可能性がある場合に有効である。
【００３９】
また、この実施例では、前記エレメント１８にエアーを吹き付けて、そのエレメント１８に付着している潤滑油を吹き飛ばすことと並行して、前記エレメント１８にエアーを吹き付けることにより、前記エレメント１８同士の積層方向における隙間を詰める（狭める）ことも可能であり、その場合の制御例を、図８のフローチャートに基づいて説明する。この図８の制御例は、請求項２の発明に対応するものである。この図８の制御例は、図５に示されたエアーノズル２０６の配置例、または図６に示されたエアーノズル２０６の配置例のうち、少なくとも一方の構成で実行可能である。まず、ベルト式無段変速機４における入力トルクおよび入力回転数、セカンダリ油圧、変速比が読み込まれる（ステップＳ１）。前記入力トルクは、前記駆動力源２から前記インプットシャフト７に伝達されるトルクであり、これは、トルクセンサなどを用いて直接「入力トルク」を検知してもよいし、前記駆動力源２がエンジンであれば、そのアクセル開度、燃料噴射量などに基づいて「入力トルクを」推定することもできる。また、前記入力回転数は前記インプットシャフト７の回転数であり、回転数センサ（図示せず）により検知可能である。また、セカンダリ油圧とは、前記油圧サーボ機構１４の油圧室の油圧であり、これは油圧室の油圧を圧力センサにより直接検知してもよいし、油圧室の油圧を制御するソレノイドバルブの電流値から間接的に推定してもよい。また、前記ベルト式無段変速機４の変速比は、インプットシャフト７の回転数とアウトプットシャフト１０の回転数との比であり、インプットシャフト７の回転数センサの信号と、アウトプットシャフト１０の回転数のセンサの信号とにより、変速比が求められる。
【００４０】
このステップＳ１についで、リング枚数、μからリング１７によるトルク伝達分を計算する（ステップＳ２）。ここで、リング枚数とはリング１７の枚数（または、リング１７を構成する薄板２６の枚数）であり、μは、駆動プーリ５とエレメント１８との接触部分、エレメント１８とリング１７との接触部分、リング１７同士の接触部分などにおける摩擦係数である。またリング１７によるトルク伝達分Ｔringは、駆動プーリ５および従動プーリ６におけるベルト保持面の傾斜角度、駆動プーリ５および従動プーリ６におけるベルト１６の巻き掛かり径、駆動プーリ５における入力トルク、従動プーリ６の可動片１１に与えられる軸線方向の推力などから求めることが可能である。このステップＳ２についで、前記入力トルクがリング１７のトルク伝達分よりも大きいか否かが判断される（ステップＳ３）。このステップＳ３で否定的に判断された場合は、前記エアーノズル２０６から噴射されるエアーのノズル圧を低下させ（ステップＳ４）、リターンする。例えば、前記ベルト式無段変速機４の変速比が「１」よりも大きく、かつ、ステップＳ３で否定的に判断されるような状況では、前記リング１７の張力により前記駆動プーリ５のトルクが前記従動プーリ６に伝達され、前記エレメント１８では負のトルク（−Ｔele）を発生させる必要がある。つまり、入力トルクとトルクＴeleとを加算したトルクを、前記リング１７の張力で負担することを意味する。そこで、ステップＳ４では、前記エアーノズル２０６からエレメント１８に吹きかけられるエアーのノズル圧を低下させている。この制御により、前記ベルト１６が前記駆動プーリ５から前記従動プーリ６に至る領域で、前記エレメント１８同士の間で発生する圧縮力が低下する。
【００４１】
一方、前記ベルト式無段変速機４の変速比が「１」よりも大きく、かつ、前記ステップＳ３で肯定的に判断されるということは、入力トルクを、前記リング１７の張力および前記エレメント１８の圧縮力で負担する必要があることになる。そこで、ステップＳ３で肯定的に判断された場合は、前記エアーノズル２０６のノズル圧を上げる（高める）制御を実行する（ステップＳ５）。このステップＳ５の制御により、エアーが吹きかけられたエレメント１８を、そのエレメント１８よりも移動方向で前方に位置するエレメント１８に押し付ける力が強められて、エレメント１８同士の隙間が詰められる。その結果、前記駆動プーリ５にベルト１６が巻き掛けられ、かつ、圧縮力がエレメント１８に加えられている領域で、そのエレメント１８と駆動プーリとの接触面で、スリップ（滑り）が発生することを防止できる。
【００４２】
このステップＳ５についで、前記ベルト式無段変速機４の入力回転数および出力回転数を読み込む（ステップＳ６）。このステップＳ６についで、前記エレメント１８のスリップ率が減少したか否かが判断される（ステップＳ７）。例えば、前記ベルト式無段変速機４の入力回転数および変速比に基づいて、前記ベルト式無段変速機４の予想出力回転数を求め、その予想出力回転数と、実際の出力回転数との差から、スリップ率を求める。そして、前記エアーノズル圧を高める前のスリップ率と、前記エアーノズル圧を高めた後のスリップ率とを比較すれば、そのスリップ率が減少したか否かを判断できる。ここで、スリップ率が減少（低下）すると、前記エレメント１８と、前記駆動プーリ５の接触面との間における動力伝達効率が向上する。このステップＳ７で肯定的に判断されるということは、前記エアーノズル圧を上げる制御が、前記スリップ率の低下に寄与していることになるため、前記ステップＳ５に戻る。これに対して、ステップＳ６で否定的に判断された場合は、エアーノズル圧を低下させる制御を実行し（ステップＳ８）、リターンする。例えば、エアーノズル圧を段階的に上昇・低下させる制御をおこなっている場合は、１段階下げる（元に戻す）制御をおこなう。
【００４３】
このように、図８の制御を実行して、ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８の処理をおこなうことにより、前記領域Ａ１の範囲にある前記エレメント１８の姿勢を矯正すること、具体的には積層方向におけるエレメント１８同士の隙間を詰めることができる。したがって、これらのエレメント１８が前記駆動プーリ５に接触して、その駆動プーリ５から圧縮力が前記エレメント１８に加えられる時点で、エレメント１８がスリップすることを抑制できる。したがって、前記エレメント１８および前記駆動プーリ５の摩耗を低減し、かつ、動力伝達効率の低下を抑制することができる。また、ステップＳ４に進んだ場合は、エアーノズル圧を低下するため、そのエアーノズル圧を発生させている空気ポンプ２０５の動力損失を抑制できる。
【００４４】
なお、図８の制御実行中において、エアーノズル２０６からエレメント１８に吹き掛けられるエアーにより、エレメント１８から潤滑油が除去されて、前記傾斜面２２と駆動プーリ５との接触面の滑りが抑制されていることはいうまでもない。ここで、図８の制御例で説明した処理を構成として記載すると、以下のとおりである。すなわち、駆動プーリおよび従動プーリと、これら駆動プーリおよび従動プーリに巻き掛けられる無端状のベルトとを有し、このベルトが、前記リングと、このリングの円周方向に取り付けられ、かつ、相互に積層して配置される複数のエレメントとを備えているベルト式無段変速機において、前記エレメントにエアを吹き付けることにより、前記エレメントに付着している潤滑油を除去するエア供給手段（ステップＳ１ないしＳ８）と、前記ベルトにおける前記駆動プーリおよび前記従動プーリに巻き掛けられていない領域に位置するエレメントに対して、そのエレメント同士の積層方向における隙間を詰めるように、前記ベルトの移動方向でエアを吹き付けようとするエレメントの後方から、そのエレメントに向けてエアを吹き付ける隙間詰め手段（ステップＳ１ないしＳ８）を有している。さらに、隙間詰め手段は、エアーノズル圧を上げる前のスリップ率と、エアーノズル圧を上げた後のスリップ率とを比較して、スリップ率が減少しなかった場合は、エアーノズル圧を再度上げる一方、スリップ率が減少した場合は、エアーノズル圧を低下させる手段（ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ８）を含む。さらに、前記エア供給手段は、入力トルクがリングのトルク伝達分以下である場合はエアーノズル圧を低下させる一方、入力トルクがリングのトルク伝達分よりも大きい場合はエアーノズル圧を上げる制御をおこなう手段（ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５）を含む。
【００４５】
つぎに、前記ベルト式無段変速機４で実行可能な他の制御例を説明する。前述のように、前記エレメント１８同士は、前記ピン１８Ａが前記凹部１８Ｂに配置されて、前記平面Ｘ内における相対的な位置決めがおこなわれている。しかしながら、前記ピン１８Ａと前記凹部１８Ｂとの間には隙間があり、また、前記エレメント１８はロッキングエッジ２０３を支点として回転可能であるため、前記エレメント１８が駆動プーリ５および従動プーリ６の何れにも接触していない領域、例えば、領域Ａ１の範囲内では、前述した平面Ｘ，Ｙ，Ｚの各平面内で相対移動する可能性がある。さらには、ベルト１６が振動したり、幅方向で芯ズレを生じたりした場合も、エレメント１８が個々に相対移動する可能性がある。これらの挙動は、ベルト式無段変速機４の変速比、ベルト１６の移動速度などにより変化する。すると、前記エレメント１８の接触面２２と、駆動プーリ５のベルト保持面８０，９０との接触部分におけるスリップ率が大きくなる可能性がある。例えば、２つの接触面２２の接触面圧が不均等となる不具合、エレメント１８の角部が駆動プーリ５に対して点接触する不具合が生じる可能性がある。このような場合、エレメント１８のスリップ、トルク容量低下、エレメント１８および駆動プーリ５の摩耗などが発生する可能性がある。このような不都合を回避する場合に実行可能な制御例を、図９に基づいて説明する。この図９の制御例は、請求項３の発明に対応するものであり、前記変位センサ２０４が“測定点ア”の位置にある場合に適用される。ここで、“測定点ア”の位置とは、前記領域Ａ１の範囲内で、前記エアーノズル２０６よりも上流側の位置を意味する。
【００４６】
この図９の制御例においては、まず、“測定点ア”の位置に設けられた変位センサ２０４により、前記エレメント１８の姿勢、つまり、前記平面Ｙ内における前記エレメント１８の回転方向および回転角度（ピッチ角度θｐ）、前記平面Ｘ内におけるエレメント１８の回転方向および回転角度（ロール角度θｒ）、および平面Ｚ内におけるエレメント１８の回転方向および回転角度（ヨー角度θｙ）が測定される（ステップＳ１１）。ここで、前記平面Ｙ方向におけるエレメント１８の回転方向およびピッチ角度θｐを、図１０に基づいて具体的に説明する。各エレメント１８はリング１７により保持されており、前記リング１７の厚さ方向における中心線である線分Ｃ１と、エレメント１８の積層方向における中心線Ｆ１との交点Ｇ１を中心として、前記エレメント１８が所定角度範囲内で回転可能である。この回転角度範囲は、前記リング収容部２３の深さと、前記リング１７の厚さとの差、および前記リング１７の積層方向における寸法などの条件により決定される。そして、前記中心線Ｆ１のうち、線分Ｃ１よりも外側（図１０で上側）が前記線分Ｄ１よりも前方となるようなエレメント１８の回転方向が前傾である。つまり、前傾は、図１０でエレメント１８が反時計方向に回転することを意味する。これとは逆に、前記中心線Ｆ１のうち、線分Ｃ１よりも外側（図１０で上側）が前記線分Ｄ１よりも後方となるような前記エレメント１８の回転方向が後傾である。つまり、後傾は、図１０でエレメント１８が時計方向に回転することを意味する。また、「前方」および「後方」とは、前記ベルト１６の移動方向における前方および後方を意味する。そして、エレメント１８の前傾および後傾時において、線分Ｄ１と線分Ｆ１との成す鋭角側の角度が、前記ピッチ角度θｐである。
【００４７】
つぎに、前記平面Ｘ内におけるエレメント１８の回転方向およびロール角度θｒを、図１１に基づいて具体的に説明する。各エレメント１８はピン１８Ａが凹部１８Ｂに挿入されているため、各エレメント１８は、線分Ｄ１とピン１８Ａの中心との交点Ｈ１を中心として、前記エレメント１８が所定角度範囲内で回転可能である。この回転角度範囲は、前記リング収容部２３の深さと、前記リング１７の厚さとの差などの条件により決定される。そして、前記エレメント１８が、図１１で時計方向または反時計方向の何れに回転したかが判断され、かつ、その回転方向において、エレメント１８の幅方向の中心線Ｊ１と、線分Ｄ１とのなす鋭角側の角度が、前記ロール角度θｒである。
【００４８】
さらに、前記平面Ｚ内におけるエレメント１８の回転方向およびヨー角度θｙを、図１２に基づいて具体的に説明する。各エレメント１８はピン１８Ａが凹部１８Ｂに挿入されているため、各エレメント１８は、線分Ｃ１とエレメント１８の積層方向の中心線との交点Ｋ１を中心として、前記エレメント１８が所定角度範囲内で回転可能である。そして、前記エレメント１８が、図１２で時計方向または反時計方向の何れに回転したかが判断され、かつ、その回転方向において、エレメント１８の幅方向の中心線Ｌ１と、線分Ｅ１とのなす鋭角側の角度が、前記ヨー角度θｙである。
【００４９】
このステップＳ１１についで、測定されたピッチ角度θｐが、前記電子制御装置１００に記憶された許容値以内であるか否かが判断される（ステップＳ１２）。ステップＳ１２で用いられる許容値には、ピッチ角度θｐ＝零度も含まれる。このステップＳ１２で否定的に判断された場合は、図５に示す前記エレメント１８の上下方向で、遅れている側の部位に相当するエアーノズル２０６のノズル圧を上げる制御をおこない（ステップＳ１３）、ステップＳ１４に進む。具体的には、前記エレメント１８が前傾している場合は、前記ベルト１６の内側に設けられているエアーノズル２０６のノズル圧が上げられる。これとは逆に、前記エレメント１８が後傾している場合は、前記ベルト１６の外側に設けられているエアーノズル２０６のノズル圧が上げられる。このステップＳ１３の処理により、前記エレメント１８のピッチ角度が小さく（矯正）なる。また、ステップＳ１２で肯定的に判断された場合は、そのままステップＳ１４に進む。
【００５０】
このステップＳ１４においては、測定されたロール角度θｒが、前記電子制御装置１００に記憶された許容値以内であるか否かが判断される。ステップＳ１４で用いられる許容値には、ロール角度θｒ＝零度が含まれる。このステップＳ１４で否定的に判断された場合は、図７に示す前記エレメント１８の左右方向（幅方向）で、上がっている側の部位に相当するエアーノズル２０６のノズル圧を上げる制御をおこない（ステップＳ１５）、ステップＳ１６に進む。具体的には、前記エレメント１８が図７および図１１で時計方向に回転している場合は、図７で左側に設けられているエアーノズル２０６のノズル圧が上げられる。これとは逆に、前記エレメント１８が図７および図１１で反時計方向に回転している場合、図７で右側に設けられているエアーノズル２０６のノズル圧が上げられる。このステップＳ１５の処理により、前記エレメント１８のロール角度が小さく（矯正）なる。また、ステップＳ１４で肯定的に判断された場合は、そのままステップＳ１６に進む。
【００５１】
このステップＳ１６においては、測定されたヨー角度θｙが、前記電子制御装置１００に記憶された許容値以内であるか否かが判断される。このステップＳ１６で否定的に判断された場合は、図６に示す前記エレメント１８の左右方向（幅方向）で、遅れている側の部位に相当するエアーノズル２０６のノズル圧を上げる制御をおこない（ステップＳ１７）、ステップＳ１８に進む。具体的には、前記エレメント１８が図６および図１２で時計方向に回転している場合は、図６で上側（ベルト１６の搬送方向で下流を向いて右側）に設けられているエアーノズル２０６のノズル圧が上げられる。これとは逆に、前記エレメント１８が図６および図１２で反時計方向に回転している場合、図６で下側（ベルト１６の搬送方向で下流を向いて左側）に設けられているエアーノズル２０６のノズル圧が上げられる。
【００５２】
このステップＳ１７の処理により、図６の平面図でベルト１６の移動方向における前記エレメント１８のヨー角度（左右方向の遅れ量）が小さくなる（矯正される）。また、ステップＳ１６で肯定的に判断された場合は、そのままステップＳ１８に進む。そして、ステップＳ１８では、出力プーリ油圧を、入力プーリ油圧が設定値以内になるまで下げる制御をおこない（ステップＳ１８）、リターンする。ここで、出力プーリ油圧とは、前記油圧サーボ機構１４の油圧室の油圧であり、入力プーリ油圧とは、油圧サーボ機構１３の油圧室の油圧である。このステップＳ１８の制御の技術的意味は、ベルト１６で同じトルク容量を確保しようとする場合に、前記従動プーリ６からベルト１６に加える挟圧力を可及的に低下させて、油圧サーボ機構１４にオイルを供給するオイルポンプの駆動損失を抑制するためである。
【００５３】
なお、ステップＳ１２、ステップＳ１４、ステップＳ１６で用いるために予め設定された許容値は、前記ベルト１６の動力伝達効率向上、摩耗低減、エレメントのスリップ率低減等の条件を考慮して実験的に求められた値であり、これらの許容値と、実際の測定値との差に基づいて、エアーノズル２０６のエアーノズル圧の上昇程度がマップ化されて電子制御装置１００に記憶されている。以上のように、図９の制御を実行して、前記エレメント１８のピッチ角度、ロール角度、ヨー角度が許容値の範囲内となるように、前記エアーノズル２０６のノズル圧を制御している。したがって、エレメント１８のスリップ率を低減でき、トルク容量および動力伝達効率の低下を抑制でき、エレメント１８および駆動プーリ５および従動プーリ６が摩耗することを抑制でき、さらにはベルト式無段変速機４の耐久性が向上する。
【００５４】
つぎに、図１に示されたベルト式無段変速機４で実行可能な他の制御例を、図１３のフローチャートにより説明する。この図１３の制御例は、請求項３に対応するものである。この図１３の処理ステップにおいて、図９の処理と同じ処理をおこなうステップには、図９のステップ番号と同じステップ番号を付してある。この図１３の制御例においては、まず、“測定点イ”の位置に設けられた変位センサ２０４により、前記エレメント１８の姿勢、つまり、前記平面Ｙ内における前記エレメント１８の回転方向および回転角度（ピッチ角度θｐ）、前記平面Ｘ内におけるエレメント１８の回転方向および回転角度（ロール角度θｒ）、および平面Ｚ内におけるエレメント１８の回転方向および回転角度（ヨー角度θｙ）が測定される（ステップＳ２１）。
【００５５】
ここで、測定点イとは、図４に示す領域Ｂ１内を意味する。なお、ステップＳ２１でおこなうその他の処理は、図９のステップＳ１１の処理と同じである。つまり、図９の制御と図１３の制御とを比較すると、エレメント１８の姿勢を測定する位置が異なる一方、その他の処理は基本的には同じである。そして、ステップＳ２１についで、ステップＳ１２に進む。また、この図１３の制御例では、前記領域Ｂ１内でエレメント１８の姿勢を測定している。この領域Ｂ１内では、前記エレメント１８が駆動プーリ５に接触しているが、その駆動プーリ５から各エレメント１８に対して圧縮力は加わらない。さらに、この図１３の制御例では、領域Ｂ１内でエレメント１８の姿勢を測定した後、それらのエレメント１８が領域Ｍ１に移動して圧縮力が加えられ、かつ、駆動プーリ５から離れるとともに、その後に従動プーリ６に接触し、さらに、そのエレメント１８が従動プーリ６から離れて領域Ａ１に進んだ時点で、前記エアーノズル２０６から噴射されるエアーにより姿勢が矯正される。したがって、図１３の制御を実行することにより、前記エレメント１８の姿勢を矯正することが可能であり、図１３の制御を実行した場合も、図９の制御を実行した場合と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
ところで、図９および図１３の制御例は、前記エレメント１８のピッチ角度、ロール角度、ヨー角度全てを測定し、これら全ての矯正をおこなう構成となっている。これに対して、特に図示はしないが、何れか１つの角度を測定し、その１つの角度を矯正する処理をおこなってもよいし、何れか２つの角度を測定し、その２つの角度を矯正する処理をおこなってもよい。さらに、図９および図１３の制御例において、ベルト式無段変速機４の変速比が変化して、ベルト１６の巻き掛け半径が変化した場合に、そのベルト１６の巻き掛け半径にあわせて、前記アクチュエータ２０７により前記エアーノズル２０６の位置、具体的にはベルト１６の厚さ方向における位置を調整すると、エアーをエレメント１８の最適位置に吹きかけることができる。なお、エアーノズル２０６の先端開口部が、ベルト１６の厚さ方向で、巻き掛け半径の変化領域の全てをカバーできる寸法に構成されていれば、エアーノズル２０６を移動させるアクチュエータ２０７を設けずに済む。
【００５７】
また、図８の制御例において、エレメント１８に付着している潤滑油を吹き飛ばし、かつ、エレメント１８同士の隙間を詰める場合、前記エアーノズル２０６から噴射されるエアーの最低速度は、前記ベルト１６の移動速度もしくは周速度よりも高速に調整される。さらに、図９および図１３の制御例において、エレメント１８に付着している潤滑油を吹き飛ばす場合、またはエレメント１８の姿勢を矯正する場合のいずれにおいても、前記エアーノズル２０６から噴射されるエアーの最低速度は、前記ベルト１６の移動速度もしくは周速度よりも高速に調整される。このように、ベルト１６の周速度に基づいてエアーの噴射速度を制御する場合、前記ベルト１６の周速度を周速度センサにより検知してもよいし、前記ベルト式無段変速機４の入力回転数および出力回転数および変速比から、前記ベルト１６の周速度を推定してもよい。なお、前記ベルト式無段変速機４においては、変速比が最も大きくなった場合にエレメント１８のスリップ率が大きくなり、かつエレメント１８の摩耗が発生しやすくなるため、ベルト式無段変速機４の変速比が、予め定められた変速比よりも大きくなった場合に、図８、図９、図１３の制御をおこなう構成としてもよい。
【００５８】
なお、図４では、エアーノズル２０６が領域Ａ１の最後部に配置されているが、前記駆動プーリ５から離れたエレメント１８が、前記従動プーリ６に接触する直前の位置に、前記エアーノズル２０６を配置し、エレメント１８にエアーを吹き付けて姿勢を矯正することも可能である。さらに、図９の制御で用いる許容値と、図１３の制御で用いる許容値とは同じでもよいし、異なっていてもよい。ここで、許容値を異ならせる場合としては、駆動プーリ５の溝の中心と、従動プーリ６の溝の中心とが、軸線方向で位置ずれしている場合が挙げられる。さらに、上記実施例で説明されているベルトは、ベルトの幅方向の両側において、エレメントにリング収容部がそれぞれ設けられており、その２箇所のリング収容部にそれぞれリングが配置された構成（リングが２本）のベルトであるが、ベルトの幅方向の中央に１箇所のリング収容部を設け、そのリング収容部に１本のリングを収容した構成のベルトを有するベルト式無段変速機においても、この発明を適用可能である。
【００５９】
ここで、この実施例で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、前記エアノズル２０６およびエアポンプ２０５およびアクチュエータ２０７および電子制御装置１００が、この発明におけるエア供給装置に相当し、前記変位センサ２０４および電子制御装置１００が、この発明の姿勢検知装置に相当し、平面Ｘが、この発明の第１平面に相当し、平面Ｙが、この発明の第２平面に相当し、平面Ｚが、この発明の第３平面に相当する。また、「各平面内におけるエレメントのピッチ角度、ロール角度、ヨー角度を小さくして許容値以内とすること」が、この発明の「エレメントの実際の姿勢を、予め定められた姿勢に近づけること」に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明のベルト式無段変速機を有する車両のパワートレーンおよびその制御系統を示す概念図である。
【図２】図１に示された無段変速機用ベルトの厚さ方向における縦断面図である。
【図３】図１の示された無段変速機用ベルトの移動方向に対する各平面を示す概念図である。
【図４】図１に示されたベルト式無段変速機の概念的な側面図である。
【図５】図１に示されたベルト式無段変速機のベルトにエアーを供給する装置の構成例を示す側面図である。
【図６】図１に示されたベルト式無段変速機のベルトにエアーを供給する装置の構成例を示す平面図である。
【図７】図１に示されたベルト式無段変速機のベルトにエアーを供給する装置の構成例を示す縦断面図である。
【図８】図１に示されたベルト式無段変速機で実行可能な制御例を示すフローチャートである。
【図９】図１に示されたベルト式無段変速機で実行可能な他の御例を示すフローチャートである。
【図１０】図１に示すベルトのエレメントの姿勢を説明する側面図である。
【図１１】図１に示すベルトのエレメントの姿勢を説明する正面図である。
【図１２】図１に示すベルトのエレメントの姿勢を説明する平面図である。
【図１３】図１に示されたベルト式無段変速機で実行可能な他の御例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
４…ベルト式無段変速機、  ５…駆動プーリ、  ６…従動プーリ、  １６…ベルト、  １７…リング、  １８…エレメント、  １００…電子制御装置、  ２０５…エアーポンプ、  ２０６…エアーノズル、  ２０７…アクチュエータ、  Ｃ１…ベルトの移動方向、  Ｘ，Ｙ，Ｚ…平面。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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