JP2005291393A - ベルト式無段変速機用ステップモータの位置決め構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ステップモータを正確な位置に位置決めする。
【解決手段】 ステップモータ４０に固定されたモータ取付ブラケット４１にボルト穴４４Ａ、４４Ｂを設け、該ボルト穴のうちの一方のボルト穴４４Ａを、ステップモータ４０の出力ロッド４２の軸方向と平行な向きの長穴とする。これらのボルト穴４４Ａ、４４Ｂにリーマボルト６３Ａ、６３Ｂを差込んで取付台座部６２にねじ込むことにより、ボルト穴４４Ｂに差込まれたリーマボルト６３Ｂによってステップモータ４０の出力ロッド４２の長手方向の位置が決まり、さらにボルト穴４４Ａに差込まれたリーマボルト６３Ａによってステップモータ４０の出力ロッド４２の傾きが規制され、正確にステップモータ４０の位置決めを行うことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ベルト式無段変速機のプーリに供給する油圧を調圧するための変速制御弁を駆動するステップモータの位置決め構造に関する。

従来、車両用に適した無段変速機として、Ｖベルトを用いたベルト式無段変速機（以下、ベルトＣＶＴ）がある。
図８を用いてベルトＣＶＴの一例を示す。
ベルトＣＶＴは一対のプーリとしての入力軸１５側のプライマリプーリ１６、出力軸３０側のセカンダリプーリ２６を主要部とする変速機構部１０を備え、その入力軸は前後進切替機構１４および図示しないロックアップクラッチを備えたトルクコンバータを介してエンジンに連結される。

プライマリプーリ１６は、前後進切替機構１４より回転力が伝達される固定円錐板１６ａと、固定円錐板１６ａとの対向位置に配置されてＶ字状のプーリ溝を形成し、軸方向へ変位可能な可動円錐板１６ｂから構成される。
セカンダリプーリ２６は、出力軸３０と一体となって回転する固定円錐板２６ａと、固定円錐板２６ａとの対向位置に配置されてＶ字状のプーリ溝を形成し、軸方向に変位可能な可動円錐板２６ｂから構成される。

プライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６にはそれぞれプライマリプーリシリンダ室１７、セカンダリプーリシリンダ室２７が付設され、油圧制御部５からプライマリプーリシリンダ室１７へはプライマリ圧が、またセカンダリプーリシリンダ室２７へはセカンダリ圧がそれぞれ供給される。
油圧制御部５は、オイルポンプＯＰからの油圧を調圧したライン圧を生成するとともに、さらにＣＶＴコントロールユニット３からの指令にもとづいてライン圧を調圧してプライマリ圧を生成し、ライン圧をそのまま、またはライン圧を調圧してセカンダリ圧とする。

車両走行中は、各シリンダ室１７、２７へ供給される油圧によりプライマリプーリ１６およびセカンダリプーリ２６の溝幅が変更され、Ｖベルト１２と各プーリ１６、２６との接触半径を変化させることにより、プライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６との回転数比（変速比）を連続的に変化させることができる。

図９は、油圧制御部５におけるプライマリプーリシリンダ室１７へのプライマリ圧供給系の構成を示す。
油圧制御部５は、ライン圧を調圧してプライマリ圧を制御する変速制御弁３５を含む。またここでは、セカンダリ圧としてライン圧がセカンダリプーリシリンダ室２７へ供給されている。

変速制御弁３５はそのスプール３６がメカニカルフィードバック機構を構成するサーボリンク５０の中間部に連結され、サーボリンク５０の一端に連結されたステップモータ４０によって駆動される。サーボリンク５０の他端はプライマリプーリ１６の可動円錐板１６ｂに追従するプーリフォロワ４５と連結する。これにより変速制御弁３５はプライマリプーリ１６の溝幅、すなわち実変速比のフィードバックを受ける。

プライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６の変速比は、ＣＶＴコントロールユニット３からの変速指令信号に応じて駆動されるステップモータ４０によって制御される。
なお、ライン圧は図示しない調圧弁によって、ＣＶＴコントロールユニット３からの指令（たとえば、デューティー信号）にもとづき、運転状態に応じて所定値に調圧される。

ここで、図１０および図１１に上記ステップモータおよびサーボリンクの配置を示す。
図１０はステップモータ周囲の平面図、図１１は図１０におけるＧ−Ｇ部断面図である。
変速機ケース２内のプライマリプーリ１６の直下部において、変速機ケース２と該変速機ケース内に固定されたプーリ支持ブロック６の間にプライマリプーリ１６の回転軸と平行にガイド軸８が設けられ、このガイド軸８にプーリフォロワ４５がスライド可能に支持されている。

プーリフォロワ４５は、ガイド軸８を通す筒部４６からプライマリプーリ１６側へ伸びる接触部４７を備える。
接触部４７は、ガイド軸８の軸方向から見たとき、プライマリプーリ１６の可動円錐板１６ｂの外周縁に対応した円弧状をなし、可動円錐板１６ｂの固定円錐板１６ａと反対側の面に当接する第１面４７ａと、可動円錐板１６ｂの外周面に整合する第２面４７ｂとを有している。

プーリフォロワ４５は変速機ケース２との間に同軸に配置されたスプリング５８により、接触部４７の第１面４７ａが常時可動円錐板１６ｂに押圧されて、可動円錐板１６ｂの周縁部と整合した状態で当該可動円錐板１６ｂの軸方向変位にしたがってガイド軸８上をスライドする。
プーリフォロワ４５の筒部４６には、ピン支持部４９が設けられている。接触部４７が可動円錐板１６ｂの周縁部と係合した状態で、ピン支持部４９は横（水平方向）に張り出して、後述するサーボリンク５０の一端を支持するピン４８を垂直下方に延ばしている。

プライマリプーリ１６の下側に設置されるバルブボディ６０には、その基盤部６１から上方へ膨出させて変速制御弁３５が形成されている。すなわち、変速制御弁３５は膨出部に形成したスプール穴と、該スプール穴内をスライド可能に配されたスプール３６とからなり、スプール穴はガイド軸８とほぼ同じ高さ位置でガイド軸８と平行に設けられている。

さらに、バルブボディ６０の上面には、変速制御弁３５に隣接してガイド軸８と反対側にステップモータ４０が取り付けられ、その出力ロッド４２がガイド軸８と平行に延びている。
このステップモータ４０の取り付けは、基盤部６１から膨出させて形成した取付台座部６２の上面とステップモータ４０に設けたモータ取付ブラケット４１Ｂの下面とを重ね、モータ取付ブラケット４１Ｂに設けられた２つのボルト穴４４にそれぞれボルト６３を差込んで取付台座部６２とねじ止めし、取付台座部６２にモータ取付ブラケット４１Ｂを固定することによって行われる。
これにより、ガイド軸８と変速制御弁３５のスプール３６の軸とステップモータ４０の出力ロッド４２の軸が水平方向に隣接してほぼ同じ高さに並んでいる。

ステップモータ４０の出力ロッド４２は、その先端が２股に分かれ、その２股の端部がピン４３でつながっている。
変速制御弁３５のスプール３６の先端にはピン穴を備えるブロック３７が設けられている。
サーボリンク５０は水平に延びて、その中間部にピン５５が固定され、該ピン５５にスプール３６のブロック３７に設けられたピン穴が、回転可能にはめ込まれる。

サーボリンク５０は板状で平面形が直線状とされ、その両端はそれぞれ２股フォーク形状の係合部５２、５３となっている。そして、一方の係合部５２はプーリフォロワ４５の支持ピン４８を２股に挟んで当該支持ピン４８と係合し、他方の係合部５３はステップモータ４０の出力ロッド４２のピン４３を２股の間に挟んで当該ピン４３と係合している。

ステップモータ４０に応動するサーボリンク５０の変位に応じて変速制御弁３５のスプール３６が駆動され、スプール３６はプライマリプーリシリンダ室１７への油圧の給排を行って、ステップモータ４０の駆動位置で指令された目標変速比となるようにプライマリ圧を調整する。そして可動円錐板１６ｂが移動して変速が終了するとサーボリンク５０の逆方向への変位を受けて変速制御弁３５を閉弁する。
これに類似するものとして特願２００４−０５６３５４号に記載のものがある。
特開２００４−０５６３５４号公報

しかしながら、上記従来のステップモータ４０の取り付け構造では、モータ取付ブラケット４１Ｂに設けられたボルト穴４４とボルト６３との直径方向のがたにより、ステップモータ４０はモータ取付ブラケット４１Ｂと取付台座部６２Ｂとの重ね面内で出力ロッド４２の向きが設定方向からずれる。
ここで、図１０に示すように、ステップモータ４０の出力ロッド４２とサーボリンク５０とが係合するピン４３を力点とし、変速制御弁３５のスプール３６とサーボリンク５０とを連結するピン５５を作用点とし、さらにプーリフォロワ４５とサーボリンク５０とが係合する支持ピン４８を支点とする。

ステップモータ４０がサーボリンク５０の長手方向にずれて出力ロッド４２の傾きが変わると、ピン４３と係合部５２との係合点が変化することによって、力点と作用点間の長さが変化する。
これにより、力点と作用点の長さと、作用点と支点の長さとの比率が、あらかじめ予定していた比率からずれ、ステップモータ４０が指示したプーリの変速比と実際の変速比とにずれが生じるといった問題があった。

そこで本発明はこのような問題点に鑑み、ステップモータの正確な位置決めを行うことができるベルト式無段変速機用ステップモータの位置決め構造を提供することを目的とする。

本発明は、プライマリプーリとセカンダリープーリとからなるプーリ間にベルトを掛け渡し、取付台座部に取り付けられたステップモータと変速制御弁とを連結するサーボリンクをプライマリプーリの溝幅変化に追従させ、変速制御弁で制御したプライマリ圧をプライマリプーリに作用させるベルト式無段変速機において、ステップモータに設けたモータ取付ブラケットに、長穴取付穴と、円形取付穴とを設け、長穴取付穴に、該長穴取付穴の短手側の幅と整合し取付台座部から突出する第１の位置決め部材を差し込み、円形取付穴に、該円形取付穴の内周縁と整合し取付台座部から突出する第２の位置決め部材を差し込み、ステップモータの取付位置の位置決めを行い、固定するものとした。

本発明によれば、円形取付穴と長穴取付穴にそれぞれ第１の位置決め部材と第２の位置決め部材とをはめ込み、ステップモータの位置決めを行うことにより、２つの位置決め部材でステップモータの位置決めがされ、正確にステップモータの位置決めを行うことができる。

次に本発明の実施の形態を実施例により説明する。
図１は、ステップモータの位置決め構造を示す平面図であり、図２は、図１におけるＡ−Ａ部断面図、図３は、図１におけるＢ−Ｂ部断面図である。また図４はステップモータの上面図である。
なお、ステップモータ４０の取付部以外の構成については従来例と同じであり、同一番号を付して説明を省略する。
ステップモータ４０に設けたモータ取付ブラケット４１に、モータ取付ブラケット４１を基盤部６１から膨出させて形成した取付台座部６２にボルトを用いて固定するためのボルト穴４４Ａおよびボルト穴４４Ｂとを設ける。
特にボルト穴４４Ａは、図４に示すようにステップモータ４０の出力ロッド４２の軸方向と平行な向きに長穴となっている。

これらのボルト穴４４Ａ、４４Ｂにそれぞれリーマボルト６３Ａ、６３Ｂを差込んで、該リーマボルト６３Ａ、６３Ｂを取付台座部６２にねじ込み、リーマボルト６３Ａ、６３Ｂのボルト頭と取付台座部６２の上面とでモータ取付ブラケット４１を挟み込んでステップモータ４０を固定する。
このとき、ボルト穴４４Ｂとリーマボルト６３Ｂとによってステップモータ４０の出力ロッド４２の長手方向の位置が決まり、さらに長穴に形成されたボルト穴４４Ａとリーマボルト６３Ａとによってステップモータ４０の出力ロッド４２の傾きが規制され、正確にステップモータ４０の位置決めがされて固定される。

本実施例は以上のように構成され、ステップモータ４０に設けたモータ取付ブラケット４１にボルト穴４４Ａ、４４Ｂを設け、該ボルト穴のうちの一方のボルト穴４４Ａを、ステップモータ４０の出力ロッド４２の軸方向と平行な向きの長穴とする。
これらのボルト穴４４Ａ、４４Ｂにリーマボルト６３Ａ、６３Ｂを差込んで取付台座部６２にねじ込むことにより、ボルト穴４４Ｂに差込まれたリーマボルト６３Ｂによってステップモータ４０の出力ロッド４２の長手方向の位置が決まり、さらにボルト穴４４Ａに差込まれたリーマボルト６３Ａによってステップモータ４０の出力ロッド４２の傾きが規制され、正確にステップモータ４０の位置決めを行うことができる。（請求項１〜３に対応）

このように２つのリーマボルト６３Ａ、６３Ｂによってステップモータ４０を正確に位置決めして取り付けることにより、力点としてのピン４３と作用点としてのピン５５との間の長さと、支点としての支持ピン４８と作用点との間の長さがとの比率が、あらかじめ予定していた比率からずれることが無く、正確にプーリの変速比制御を行うことができる。

なお本実施例においては、リーマボルト６３Ａ、６３Ｂをモータ取付ブラケット４１に設けたボルト穴４４Ａ、４４Ｂに差込むものとしたが、このリーマボルト６３Ａ、６３Ｂに換えて、図５の（ａ）に示すステップモータの平面図、および（ｂ）に示す図５の（ａ）におけるＤ−Ｄ部断面図のように、ピン穴４４Ｃ、４４Ｄにそれぞれノックピン５６を圧入することもできる。
この場合には、取付台座部６２と取付台座部６２に差込んだノックピン５６とを圧入状態とすることによって、取付台座部６２とノックピン５６とを一体とし、さらにボルト穴４４Ｃ、４４Ｄとノックピン５６とが圧入状態となることによって、モータ取付ブラケット４１が取付台座部６２に確実に固定される。
この場合にも、実施例と同様に２つのノックピン５６によって正確にステップモータ４０の位置決めを行うことができる。（請求項２に対応）

また図６の（ａ）に示すステップモータの平面図、および（ｂ）に示す図６の（ａ）におけるＥ−Ｅ部断面図のように、取付台座部６２に差込んだ２つの治具ピン５７に、モータ取付ブラケット４１Ａに設けられたピン穴４４Ｃ、４４Ｄをはめ込んでステップモータ４０の位置決めを行い、ピン穴４４Ｃ、４４Ｄの略中間に設けられたボルト穴５９に取付ボルト５８を差込んで取付台座部６２Ａにねじ込み、モータ取付ブラケット４１Ａを取付台座部６２Ａに固定する。
モータ取付ブラケット４１Ａを取付台座部６２Ａに固定した後、治具ピン５７を引き抜いても良い。
この場合にも、２つの治具ピン５７によって正確にステップモータ４０の位置決めを行うことができる。（請求項２に対応）

あるいは図７の（ａ）に示すステップモータの平面図、および（ｂ）に示す図７の（ａ）におけるＦ−Ｆ部断面図のように、取付台座部６２Ａの上面に形成した２つの突起６４に、モータ取付ブラケット４１Ａに設けられたピン穴４４Ｃ、４４Ｄをはめ込んでステップモータ４０の位置決めを行い、ピン穴４４Ｃ、４４Ｄの略中間に設けられたボルト穴５９に取付ボルト５８を差込んで取付台座部６２Ａにねじ込み、モータ取付ブラケット４１Ａを取付台座部６２に固定することもできる。
この場合にも、２つの突起６４によって正確にステップモータ４０の位置決めを行うことができる。（請求項２に対応）
なお上記リーマボルト、ノックピン、治具ピン、突起から適宜２つを選択し、該選択した２つ（たとえばリーマボルトと治具ピンなど）を用いてステップモータ４０の位置決めを行うこともできる。

本発明における実施例を示す平面図である。 ベルト式無段変速機を示す断面図である。 ステップモータ取付部の断面図である。 ステップモータの上面図である。 ステップモータ取付部の断面図である。 ステップモータ取付部の断面図である。 ステップモータ取付部の断面図である。 各プーリに供給する油圧の制御構成を示す図である。 プライマリ圧供給系の構成を示す図である。 従来のベルト式無段変速機を示す平面図である。 従来のベルト式無段変速機を示す断面図である。

符号の説明

２ 変速機ケース
３ ＣＶＴコントロールユニット
５ 油圧制御部
６ プーリ支持ブロック
８ ガイド軸
１０ 変速機構部
１１ 作動油
１２ Ｖベルト
１４ 前後進切替機構
１５ 入力軸
１６ プライマリプーリ
１６ａ、２６ａ 固定プーリ
２６ａ、２６ｂ 可動プーリ
１７ プライマリプーリシリンダ室
２６ セカンダリプーリ
２７ セカンダリプーリシリンダ室
３０ 出力軸
３５ 変速制御弁
３６ スプール
４０ ステップモータ
４１、４１Ａ、４１Ｂ モータ取付ブラケット
４２ 出力ロッド
４３、５５ ピン
４４Ａ、４４Ｂ ボルト穴
４４Ｃ、４４Ｄ ピン穴
４５ プーリフォロワ
４６ 筒部
４７ 接触部
４８ 支持ピン
５０ サーボリンク
５６ ノックピン
５７ 治具ピン
５８ 取付ボルト
５９ ボルト穴
６０ バルブボディ
６１ 基盤部
６２、６２Ａ 取付台座部
６３ ボルト
６３Ａ、６３Ｂ リーマボルト
６４ 突起
７０ 内部ケース

Claims (3)

1. プライマリプーリとセカンダリープーリとからなるプーリ間にベルトを掛け渡し、取付台座部に取り付けられたステップモータと変速制御弁とを連結するサーボリンクをプライマリプーリの溝幅変化に追従させ、前記変速制御弁で制御したプライマリ圧をプライマリプーリに作用させるベルト式無段変速機において、
   ステップモータに設けたモータ取付ブラケットに、長穴取付穴と、円形取付穴とを設け、
   前記長穴取付穴に、該長穴取付穴の短手側の幅と整合し前記取付台座部から突出する第１の位置決め部材を差し込み、
   前記円形取付穴に、該円形取付穴の内周縁と整合し前記取付台座部から突出する第２の位置決め部材を差し込み、
   前記ステップモータの取付位置の位置決めを行い、固定することを特徴とするベルト式無段変速機用ステップモータの位置決め構造。
2. 前記第１および第２の位置決め部材は、それぞれ前記取付台座部にねじ込んだリーマボルト、前記取付台座部に打ち込んだノックピン、前記取付台座部に差込み前記ステップモータの位置決め後に引き抜き可能な治具ピン、または前記取付台座部から立ち上げて形成した突起のいずれかであることを特徴とする請求項１記載のベルト式無段変速機用ステップモータの位置決め構造。
3. 前記長穴取付穴の長手方向と、前記ステップモータの出力ロッドの軸方向とが同一方向であることを特徴とする請求項１または２記載のベルト式無段変速機用ステップモータの位置決め構造。

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