JP4472077B2 - 無段可変伝動機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段可変伝動機又は定速比伝動機等で伝達車及びベルト伝達体間の摩擦伝動面に外部から加圧力とこれに見合う弾性力とを常に同時付与し該弾性加圧力に基くトルク精度を長期に渡り正確かつ安定維持する無段可変伝動機等に関する。
【０００２】
二円板間にベルト伝達体を挾込む従動伝達車に外部加圧力を油圧にて直接供給制御する思想には、例えば日本特許出願：特開平９−２１７８１９号又は米国特許第５，１８０，３３９号等が周知である。この種従来技術の最大特色は、油圧加圧装置と弾性体とが加圧すべき従動車円板に対し互いに並列に加圧配備された点である。即ち並列配備の為夫々の加圧手段が独立に従動車を直接加圧している。この事は摩擦伝動に対し次の理由で決定的欠陥をもつ。即ち通常従動車が負荷に送る馬力Ｐは回転数ＮとトルクＴ間の次式で示される。
Ｐ〔Ｗ〕＝１．０２７×Ｎ〔ｒｐｍ〕×Ｔ〔ｋｇｍ〕……（１）
従って所定馬力Ｐｃ を伝動するには、回転数Ｎが増大した時該伝達車のトルクＴを減少させ、逆に回転数Ｎが減少した時トルクＴを増大させる必要がある。従来技術は油圧加圧装置で従動車への反比例加圧を施すが、流体圧自体に弾性力が全く無い故油圧弁の内圧制御では切替毎に生じる内圧乱れの抑制に弾性体を使うが、加圧装置と弾性体が並列配備なので適正に機能しない。
【０００３】
次にこの弾性体の使用状態を本願の図６を借用して述べる。従動車への加圧力との回転数間が、仮に油圧加圧装置が反比例特性Ａを実現しても弾性体の弾性力は正比例特性Ｄでしか無い。従って特性ＡとＤの交点Ｆのみで加圧力に弾性力が加わるがＦ点以外はこの弾性力は伝動には殆ど寄与しない事を示す。変速の有無に拘らず摩擦伝動面に弾性力が介在し無い事は、伝達車と伝達体の両者間で自ら衝撃振動を抑制吸収する自己整定機能と自動調芯機能とによる安定伝動を果し得ない事を示す。故にこの摩擦伝動面では過剰加圧乃至加圧欠乏の状態が外乱毎に繰返す為に摩擦面の消耗は加速し短期に伝動不能に到る欠点があった。
【０００４】
そこで本件出願人は日本特許出願；特願平１０−３２１２４６号で圧縮装置と弾性装置とを互に直列押圧させて生じた弾性加圧力によりトルクを従動車に供給する提案をした。然し弾性体の弾性力を摩擦伝動に積極的に適用する事には、利点と欠点が同時に内在する。利点には伝動の長期安定化と制御応答性とがある。欠点には弾性体寸法の巨大化、大型化と、又圧縮変位対加圧力の製造上の加工精度の乱れ、更に繰返圧縮又は高荷重圧縮の維持の為変形劣化による加圧特性の変動等が挙げられる。寸法の巨大化は特殊高負荷弾性体の使用乃至弾性体の非回転状態の配置等の対策で解決できるが加圧装置自体から生じる弾性加圧力の乱れは直接摩擦伝動の不安定化と効率や安全率の悪化を招くので負荷の容量に伴うトルク調整を要する。従って弾性体をもつ加圧装置に対し、製造上乃至高負荷使用上に起因し既に発生した該加圧力誤差を正規の値に復元補償を施す消極的対策と、又は伝動中ないし停止中に弾性体のもつ効用を更に促進強化する機能調整を施す積極的対策とで加圧力の長期安定供給が強く期待されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、加圧装置が伝達車に対し、単なる加圧力で無く該加圧力に相当する値の弾性力をも併せもつ弾性加圧力を常時供給し、然も該弾性加圧力の加圧力誤差を補償及び／又は加圧機能を調整するのに伴い予め定めた所望加圧力選定値に常時制御することにより結果的に弾性体のもつ該弾性加圧力の効用機能を長期間に渡り正確かつ安定維持しかつ強化する無段可変伝動機を提供することである。
本発明の第１の解決課題は、無段変速機は速比とトルクの同期操作が不可欠だがトルク制御だけを速比制御から分離独立する事で、変速機内でトルクの持つ各種価値効用を充分に活かす為にトルクに基く伝動効率又は安全率の機能調整を単独付与した無段可変伝動機を提供することである。
【０００６】
第２の解決課題は、その誤差補償又は加圧調整に際し制御装置から加圧装置で第一伝達車を加圧する時に他加圧装置等から独立して任意に制御可能にして且つ正確なトルク付与を保証する為に弾性加圧力を検出して常に最適トルク付与を実現することである。
【０００７】
第３の解決課題は、可変伝動機では速比制御とトルク制御との同期操作が不可欠だが、第一伝達車にトルク制御を又第二伝達車に速比制御を区分付与する為に制御装置から第一伝達車への第一指令及び第二伝達車への第二指令を夫々トルク及び速比の指令供給路に互に分離独立して個別付勢する事である。
【０００８】
第４の解決課題は、上述の基本解決課題に於いて、弾性体をもつ加圧装置の製造加工精度、設置周囲温度に起因し更に繰返圧縮乃至長期高圧縮下での弾性体の変形劣化に起因した該弾性加圧力の圧力誤差を復元補償し常時高精度の弾性加圧力を供給したことである。
【０００９】
第５の解決課題は、上述の基本解決課題に於いて、弾性体が与える弾性加圧力の所望選定値を、伝動運転中は微調整を施して伝動の効率乃至安全率を強制的に変化させ、又は伝動停止中は積極的に極度の低減圧調整を施して長期圧縮状態を強制的に解除乃至抑制することにより、実質的に弾性体のもつ効用機能の強化調整を施したことである。
【００１０】
第６の解決課題は、上述第１と第２の解決課題を合体し、弾性加圧力の圧力誤差復元補償と該加圧力選定値を強制低減して加圧力強化調整とを組合せ上記弾性体への付圧又は除圧する過程で復元補償の演算情報を該強化調整操作の時に取込み演算処理して新たに圧力誤差補償を運転又は停止の時に実行して変速又は可変加圧制御に供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、圧縮装置が弾性装置の弾性体を直列に圧縮押圧して生じた弾性加圧力を従動車に印加する加圧装置と、該加圧装置を作動する操作装置と、該弾性加圧力の検出値を知る圧力検出器と、更に入力操作指令に応じ記憶装置に予め定めた弾性加圧力の所望選定値を加圧操作指令として出力する制御装置とを含み、上記制御装置は、該選定値と該検出値の圧力偏差に応じた補償量及び／又は調整量を入力操作指令に施し該加圧操作指令に変換出力する演算処理装置を有し、該選定値に夫々弾性加圧力に対する加圧力誤差の補償及び／又は加圧機能の調整を施した無段可変伝動機である。
本発明の第１の解決手段は、トルク制御を果す第一伝達車、加圧装置、駆動源及び制御装置で直列指令供給路を第二伝達車から分離独立して形成しトルクの操作指令に伝動効率又は安全率の機能調整を付加変換した加圧操作指令で加圧装置を制御する無段可変伝動機を提供することである。
【００１２】
第２の解決手段は、弾性加圧力で可変トルク制御を施す加圧装置と、該弾性加圧力の圧力検出器と、加圧装置の駆動源と、第二伝達車から独立して指令供給する制御装置とを有し予め定めた選定値と検出器の検出値とで誤差補償又は機能調整した事である。
【００１３】
第３の解決手段は、第一伝達車に弾性加圧力で可変トルク制御する第一加圧装置と、第二伝達車に非弾性加圧力で可変速比制御する第二加圧装置と、第一及び第二加圧装置に夫々連結する第１及び第２駆動源と、第１及び第２駆動源に互に直結して各指令供給路とを分離して形成する制御装置とで構成した事である。
【００１４】
第４の解決手段は、第１解決手段に加え、更に上記制御装置は、上記演算処理装置が該偏差を実質的に零にする為該偏差量に相当する補償量を入力操作指令から増減演算して加圧操作指令に変換し上記加圧装置での該弾性加圧力の圧力誤差を復元補償した事である。
弾性加圧力の誤差復元補償と、弾性体の劣化抑制の為該加圧力選定値の強制低減調整と行いかつ該調整操作の時に該弾性加圧力の圧力誤差の復元補償を実行し新たな伝動運転時に補償量を更新して高精度制御しても良い。
【００１５】
第５の解決手段は、第２解決手段に加え、更に上記制御装置は、上記記憶装置に上記伝達機の伝動運転又は伝動停止の期間中に該弾性加圧力の所望選定値を強制的に摩擦伝動に対する効率乃至安全率の向上の為微調整するため該調整量を入力操作指令から強制的に増減させて加圧操作指令に変換し上記加圧装置に強化機能を付与した事である。
【００１６】
第６の解決手段は、伝動機の運転停止期間に弾性体の高圧縮状態からの劣化抑制の為に停止時に強制的に弾性装置に解除指令を又起動時に付圧指令を付与し又は低減調整する調整選定値を予め記憶し該調整選定値以下に加圧装置に強化機能を付与した事である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明は、本実施例に示した車両用大伝動容量の定馬力伝動型の湿式伝達機だけに限定されるものではなく、小伝動容量の一般産業機械用にもまた逆に容量と無関係に乾式変速機にも本思想は適用できる。特に弾性装置を直列圧縮して生じた高加圧力をそのまま伝達車および伝達体に加える際の弾性装置の功罪を課題としたので本思想は、従動車は二円板間で伝達体を挟持する構造であっても主動車側は同様の可変径シーブだけで無く他型式の定速比シーブであっても良く、単なる定速比伝動機にも適用は可能である。入出力側の双方で二円板間で伝達体を挟持する無段変速機では、主動車の可変速比制御と従動車の可変トルク制御との相互間をトルクと速比の同期指令で運転する時は変速運転モードになるが、トルク又は速比の単独の非同期制御の際従動車のみを分離独立して加圧制御する時は主動車で定速比運転の単独軸トルク制御モードによるトルク変換機能を果たすので入力動力が変速する時に特に効用がある。
【００１８】
本発明のプログラム制御とは、プロセス制御（ＰＣ）に於けるプログラム調節の概念に制約されず斯かる概念と近年のプログラマブル制御（ＰＬＣ）の概念の両者を含み、入力操作量の変化に応じ予め記憶装置にプログラムされた加圧力選定値の変化に従って順次調節乃至制御する事を云う。従ってプロセス制御に於ける比例（Ｐ）、比例微分（ＰＩ）動作のみでも補償及び調整は可能である。然しプロセス変数である弾性体の圧縮加圧力は圧縮装置による以外に圧力変動する要素が少ないので、単純な四則演算と所定シーケンス機能を果たし得れば本発明思想は迅速かつ簡易に実現するプログラマブル制御器が有効である。
【００１９】
トルクを生む弾性加圧力の発生誤差は、弾性体の変形劣化、材質等製造時の誤差、更に使用周囲温度等各種の原因に因るが、これ等を一回の補償で一括復元するには加圧装置はゼロとスパン位置が変化するので予め圧縮装置の摺動変位量は広く設計しておく事を要す。該弾性装置は強化調整として伝動運転時は安全率と効率の一方のみを付加しても良く、更に従動車単独軸トルク制御モードの際に負荷の伝動容量に応じ最大圧Ｐｍａｘ以上又は最小圧Ｐｍｉｎ 以下の加圧力を与える付加機能を施しても良い。尚圧力検出器は加圧力を流体圧以外に位置変化等他の状態量に変換しても良い。通常トルクは摩擦挟持圧と従動車接触面積とで決るので、速比が決れば弾性加圧力だけで決るのは明白である。
【００２０】
従動車への単独加圧に弾性装置を介して行う事自体は、主動車側と異なり伝動機が伝動運転中でも停止中でも可能で、主動車と無関係かつ独立に付与可能である。定馬力伝動型変速機では高速回転域での加圧力は減圧できるので、弾性装置ないし伝達体がこの減圧状態でもヘタリ劣化ないし変形劣化が実質的に抑制できる場合は、操作指令による実質的な弾性体の圧縮解除策として利用できる。停止寸前に高速回転域にして伝動機を停止する場合又は停止後に該従動車を加圧解除する場合のいずれも本発明の範囲内に含む。変速機では操作指令は変速指令となり定速比で単独加圧時に単なる加圧指令となる。両者は制御モータから加圧装置に供給する点で互いに同質であるので、本明細書では単に入力操作指令と呼び、制御装置から加圧装置に与える時に加圧操作指令に変換されるものとして示す。
【００２１】
加圧装置の弾性加圧力は、伝達車と本体間で付与すれば良いので、両者間で弾性装置と圧縮装置の互の配列順序、場所は設計に応じて任意に変更でき、操作上これ等を非回転状態にする場合は、伝動車と、圧縮装置と、弾性装置と、本体とのいずれかの間に回転分離軸受を配すれば良い。弾性装置、圧縮装置の取付場所も伝達車回転軸と常に同軸に配する必要もなく、夫々単独又は複合で非同軸位置である任意の位置に設置し圧力伝達装置で伝達車と相互に連結すれば良い。故に弾性装置と従動車間で衝撃振動の吸収の為両者間で弾性力の伝達が必要で第１圧縮装置、圧力伝達装置又は軸受等の介在手段は振動可能な浮動支持を要す。弾性装置と圧縮装置には夫々同様の部材として摺動体と摺動具、更に圧力伝達装置等が介在し、設計に応じ他の部材で共用したり兼用したり又は細分化したり更に伝達車の円板、本体などの部材で逆用又は代用する等の各種選定を行うが、単なる部材の選択設計に留まる限り、任意の変更を行っても本発明の範囲に含まれる。
【００２２】
弾性装置は、単一弾性体でも良く、その種類も皿バネの如き波板状バネに限らず、コイルバネ等他の形態でも良い。また弾性装置の圧縮形態も、同心円状に並設した複数バネの同時駆動による連続リニヤ加圧特性に限定されず、圧縮変位に対して各弾性体を個別付勢して加圧特性を非連続階段状特性にしても、更に非直線状の連続曲線特性にしても良い。尚弾性体の製造誤差、劣化誤差等の修正補償と強制調整は、加圧特性がリニヤ特性である事がより簡易に対策できる。
【００２３】
圧縮装置は、通常の台形ネジでも良く、回転カムの様に回転又は摺動を軸芯方向変位に変えるカム変位摺動機構又はネジ巻上摺動機構に限らず、油圧シリンダの如き流体加圧摺動機構でも良く、加圧能力をもつジャッキ機構ならば、駆動源が電動式と流体圧式とを問わず設置場所も非同軸位置でも又回転か非回転かも任意である。第１圧縮装置は、従動車の変速変位量Ｌ０１と弾性装置の圧縮変位量Ｌ０２とを単一ボールネジで合計変位量Ｌ０（＝Ｌ０１＋Ｌ０２）を移動する例を開示したが、互に同期して作動する限り夫々個別に圧縮装置とその付勢制御装置を施しても良い。弾性体圧縮量を更に減らす必要がある時は弾性体単独の圧縮変位量Ｌ０３を別途に施しても良い。
【００２４】
なおトルク制御する従動車側圧縮装置の変位量Ｌ０は速比制御する主動車側圧縮装置の変位量Ｌ１の約２倍前後ないしそれ以上必要である。夫々サーボ制御するに際し回転作動方向も作動量も各場合で異なるため各圧縮装置のネジ巻上ピッチ、回転方向、回転数或いはネジ溝の加圧方向（右ネジ、左ネジ）、歯車伝達機の速比等の周知の要素は設計に応じて適宜選択すれば良い。更に従動車を単独の軸トルク制御モードで運転するに際しては変速制御モードで用いた変速圧縮装置とは別に、弾性体の他方側から加圧する等の除加圧圧縮装置を施しても良い。駆動源は各加圧装置との三者間の誤信号の相互干渉を防ぐため、可逆モータのセルフロック機能即ち逆転防止ブレーキ機能とオーバーラン阻止機能をもつ誤信号伝達阻止手段を施した交流又は直流サーボモータが使われるが、ステップモータはそれ自体が該阻止手段の機能を果たす時は開ループ駆動させても良い。
【００２５】
【実施例】
（第１実施例）
図１乃至図９は、本発明の第１実施例として弾性体による伝達車加圧制御装置を適用した車両用無段可変伝動機を一例として各部の構造および加圧装置の特性を示している。可変伝動機１０は基本構成として第二伝達車、主動伝達車又は主動車２と、第一伝達車、従動伝達車又は従動車１と、更にこの両伝達車間に巻掛けされる伝達体１１とで構成される変速伝動装置１０ａ、並びに各伝達車１，２を変速制御させるため従動車１側に従動操作器６と、主動車２側に主動操作器８と、さらに両操作６，８を同期または単独駆動するため駆動源９と、更に制御装置６９とで構成される変速制御装置１０ｂで成る。駆動源９は第１、第２駆動源９ａ，９ｂをもち、主動操作器８は第２駆動源９ｂと第２圧縮装置１４で構成した第二加圧装置８′とで付勢され、従動操作器６は弾性装置３とこれを圧縮する第１圧縮装置４とで構成した第一加圧装置５を第１駆動源９ａで付勢され夫々個別の構成である。本発明の無段可変伝動機は、第一及び第二伝達車１、２を可変加圧制御する第一及び／又は第二加圧装置５、８′の制御形態に関しており、以下に詳述する。
【００２６】
伝達車１，２は、いずれも摺動円板１ａ，２ａと、固定円板１ｂ，２ｂを相対向して、キーを介して前者が後者に対して摺動可能に構成され、伝達車１と２では互に逆向に配置される。両伝達車１，２に対応する各操作器６，８で二円板間相対距離からの加圧力の平衡を制御し両伝達車１，２での伝達体１１との接触半径ｒを連続的に位置決めして変化させ、全変速領域で所定馬力の動力伝達を果している。伝達体１１は、図１では最大速比の位置を、図２では動作説明の都合上右半分を最大径、左半分を半径ｒ７０ の７０％速比の位置を実線で最小速比の位置を点線で夫々描いた。また伝達機１０は本体１０ｅと蓋体１０ｄとで密閉の油槽室を形成した湿式変速機を構成する。
【００２７】
主動操作器８の第一加圧装置８′は、可変速比制御を果し圧縮装置１４として巻上式の押圧装置１５ａをもつ摺動装置１５とこれを作動させる付勢装置１２とで構成される。実施例では前者はボールネジを施された二つの摺動体１６，１７からなり、後者は反転阻止のセルフロック機構としてウォーム１８とホイール１９からなるウォーム伝達機１２で夫々構成されている。主動軸２０は軸受２１，２２で両軸支持される。圧縮装置１４は本体基準面１０ｃと伝達車２の間の軸受１３ａ，１３ｂおよび２３を介して配置される。摺動体１６がホイール１９で回動されると、別の摺動体１７は、回転せず案内棒２４ａで軸芯方向にのみ加圧摺動する。圧縮装置１４の巻上ネジは右ネジに加工される。２４は摺動体１７の一部の圧力伝達装置である。操作器８では主動車２と伝達体１１間の接触半径を可変径位置決め制御してその不安定化を排除する為直接加圧力のみを付与して積極的に弾性力を除いて主動車２を基準車としている。
【００２８】
従動操作器６の加圧装置５は、可変トルク制御を果し摺動円板１ａの周囲に設置されずに主動操作器８と同一平面上の蓋体１０ｄに非回転状態に設置された例が開示されている。図２の通り加圧装置５は、従動車回転軸と同軸上に配する圧縮装置４を中心に左右に分岐したレバー２８から二本の伝達レバー４１ａ，４１ｂと、４つのリニアボール軸受４２，４３と、シフタ４４とを有し、伝達車１に配したジンバル４７、スラスト受具４６、軸受４５を経て加圧力を伝える圧力伝達装置４０と連結している。加圧装置５の内部構成は、弾性装置３と圧縮装置４が軸受３１を接合点として両者の加圧力が互に直列に接合する例で示す。従って弾性装置３の弾性加圧力は本体基準面１０ｃである底蓋３６を基準に軸受３１から圧縮装置４、圧力伝達装置４０を経て伝達車１に圧縮装置４との直列の複合加圧力として印加する。
【００２９】
本例の弾性装置３は、複数の波板状弾性体３３の表裏を交互に直列組合せして二つの摺動体３６，３７とで挾込み筐体３５に予め所定加圧状態で収めた単一構造体の例である。弾性装置３は固定本体に非回転状態に配され摺動体３７が圧縮装置４と連結押圧され又摺動体３６が固定底蓋になる。摺動体３７は圧縮押圧に伴い複数弾性体３３を圧縮すると同時に該反力を圧縮装置４から従動車１に伝える。弾性体３３は、傾斜部が放射方向に施された周知の皿バネを６枚で成り、表向バネ３３ａ〜３ｃと裏向バネ３３ｄ〜３３ｆとが交互に直列対向して配され、摺動体３７の円筒案内具３７ｂで案内され乍ら押圧具３７ａで加圧される。筐体３５の上端には二つに分割され開孔３２ｂを施した半円状の係止体３２ａが施され弾性体３３を予め初期加圧状態が最小加圧力Ｐｓ と同等又はそれ以下の値で収納される。尚圧縮加圧力は皿バネの直並列組合せに応じ任意に選べる。
【００３０】
弾性装置３と固定本体１０ｄの底蓋３６との間に圧力検出器７１が配置される。弾性体３３の全圧縮加圧力は該底蓋を基準に従動車１に伝わる為に、圧力検出器７１は従動車１への全加圧力を検出値として検出できる。一方摺動体３７の案内具３７ｂの端部には係止具３８が施され、軸受３１を介して回動し乍ら圧縮押圧する圧縮装置４と連結し互に圧力伝達をしている。尚圧力検出器７１は全弾性加圧力が摩擦挟持圧として検知できれば他の場所に配しても良い。本例の弾性装置３は、圧縮装置４と互に連結して着脱可能な単一の加圧装置５を成すが、後述の通り圧縮装置４の主要素の摺動装置２５と、これを駆動する付勢装置２９間に介在位置し、弾性装置３の弾性体３３及び摺動体３６，３７の貫通孔３０を経て相互に連結している。
【００３１】
圧縮装置４は、ボールネジを押圧装置２５ａとして施された二つの摺動体２６，２７からなる摺動装置２５と、反転阻止のセルフロック機構としてウォーム４８およびホイール４９からなるウォーム伝達機の付勢装置２９とを有し、両者の間に弾性装置３を挾み込む構造に配置される。摺動体２６はネジ部２６ａと、連結部２６ｂと、摺動部２６ｃと、更に押圧部２６ｄとで形成される。摺動部２６ｃがスプライン軸を形成しホイール４９との間で、回動力だけを受けてネジ部２６ａに伝え軸芯方向に摺動可能に係合される。この構成で、圧縮装置４が、本体１０に固定された弾性装置３と一体組付されながら、従動車１と弾性装置３に対して浮遊ないし浮動状態（フローティング）に支持され且つ両者間で振動伝達を保証している。なお、本例では主動操作器８の摺動装置１５の摺動体１６に施した筒状ボールネジが右ネジ加工であったのに対し従動操作器３の摺動体２６の棒状ボールネジが左ネジ加圧を施される。図２のように摺動体２７は二つのレバー２８ａ，２８ｂをもつ連結レバー２８を施され、圧力伝達装置４０の伝達レバー４１に連結する。摺動装置２５は先端部軸受３１と、二つのレバー４１との３点で浮動状態に支持され変速変位と振動変位の双方の為に摺動部２６ｃは所定の長さをもつ。
【００３２】
摺動装置２５が従動車１の回転軸芯と同軸に配し、該中心軸から左右に二つの平行配備したレバー４１ａ，４１ｂにて分散連結するので二又分岐点構造の圧力伝達装置４０は従動車１間の巨大弾性加圧力に対しても圧力伝達の安定を保証する。この際弾性装置３が固定本体に配され従動車１との間で振動伝達を可能にするため摺動装置２５と圧力伝達装置４０の両者が浮遊支持される。然し弾性装置３が従動車１に直結する場合は、弾性装置３自体が浮遊支持されても振動力を直接授受するので圧縮装置４には浮遊性と振動伝達は不用である。尚弾性装置３又は圧縮装置４の一方のみを非同軸位置に離隔し他方を従動車１と連結配置する時も圧力伝達装置４０は必要だが、上述の浮遊性と振動伝達性の配慮も同等である。その際に梃子の原理でレバー２８が圧力の伝達方向を反転させても良い。
【００３３】
図３の通り駆動源９は、本例では従動車１と主動車２と各伝達車加圧装置５，８′を同期又は単独駆動するのに互に分離独立して個別配置した第一及び第二指令供給路６０ａ，６０ｂに駆動源９ａ，９ｂを有し同一仕様のギヤヘッド付可逆モータ５３ａ，５３ｂとギヤヘット５３ｃ，５３ｄと、更に歯車伝達機６３で構成され各伝達車加圧装置５，８′の圧縮装置４，１４に連結し夫々第一及び第二指令を供給されて夫々サーボ制御される。両可逆モータ５３はブレーキ及びエンコーダをもつ周知の直流サーボモータである。変速運転の時主動車２の移動変位量Ｌ１の変位に同期し従動車１の圧縮装置４の移動変位量Ｌ０は従動車１の変速変位量Ｌ０１と弾性体３３の圧縮変位量Ｌ０２が互に同期し総和量Ｌ０（＝Ｌ０１＋Ｌ０２）を移動する。従って歯車６１，６２の伝達機６３は各加圧装置間で変位量Ｌ１をＬ０より減らして両者を同期させている。
【００３４】
制御装置６９は、記憶装置６５，６６と、演算処理装置７０と、Ａ／Ｄ乃至Ｄ／Ａ等の変換器を含む入出力装置６８と更に各種変換増幅器６７ａ，６７ｂとフィルタ６４とで構成される。後述する圧力検出器７１以外の各装置の構成は周知で、例えば、山洋電機株式会社出版「１９９８〜９９サーボシステム総合カタログ」等に開示され市販されているので、主要モード動作を説明するに留める。各増幅器６７ａ，６７ｂは夫々可逆モータ５３間で変速指令等の操作指令Ｅ１，Ｅ２以外にブレーキ指令Ｂ１，Ｂ２及び操作量を帰還制御等の為エンコーダ信号Ｒ１，Ｒ２が連結される。
【００３５】
入出力装置６８には伝達機１０の発停信号、変速比信号、圧力検出信号、従動車１と主動車２の回転数検出器８２，８３の回転数信号等が入力される。演算処理装置（ＣＰＵ）７０にはＥＰＲＯＭ，ＲＡＭ等を含む記憶装置６６と連結している。記憶装置６６は三種類の情報をもち、同装置６６ａは、従動車１と伝達体１１間の所定摩擦力に応じ予め定めた従動車への可変トルクに要する最大加圧力Ｐｍａｘ、最小加圧力Ｐｍｉｎ更に入力操作量εと加圧装置５の弾性加圧力値Ｐとの間の基本的な実装加圧特性乃至一次式Ａの操作情報が、又同装置６６ｂは変換器として働き速比やトルクを負荷等に応じて入力操作量εから加圧装置５への加圧操作量Ｅに各種選定変換処理する変換特性Ｂの情報が、更に同装置６６ｃはシーケンス制御器として働き伝動機１０の運転中と停止中とで弾性体３３への圧縮量を増減調整する時の加圧力値Ｐ０，Ｐ′０等の特性Ｃのシーケンス処理情報が夫々入力される。記憶装置６５は演算処理装置７０がプログラム制御を実行する際の他の情報が記憶される。フィルタ６４は圧力検出器で得た弾性加圧力の弾性振動によるリップル分を除く。
【００３６】
図４は本例の圧力検出器７１の構造を示す分解斜視図である。筐体３５の底蓋３６と弾性体３３ｆ間に介在して加圧力を検知可能な別の状態量に変換する受圧器３４と、更に加圧装置５の室外に位置する歪ゲージ器７２とで構成される。圧力検出器７１は円環状の受圧器３４で弾性加圧力を流媒体７３の流体圧に変換する。皿バネ３３ｆとの当接受圧面には応動体７４が円環状に配され内圧の変化に追従しやすく構成する。歪ゲージ器７２には圧力変化に応動し変形するダイヤフラム７５に半導体ゲージ７６ａ，７６ｂが配され電気量に変換して端子７７に出力する。図５は受圧器３４とゲージ器７２との連結部７９の断面図である。受圧器３４は凹部７８に収まりゲージ器７２は連結部を経て筐体３５外に配される。
【００３７】
次に無段可変伝動機１０のトルクと速比の同期動作を図６と共に加圧装置５を中心に述べる。図１の通り、変速機１０で伝達体１１が最大速比ε０の位置の状態で入出力軸２０，５０が伝動し一定速比の定速回動しているものと仮定する。可逆モータ５３ａ，５３ｂが制御装置６９から速比を減る方向、即ち増速指令を受け駆動始めると、図１の矢印のように変速動力は、軸１８ａと軸４８ａと互に逆向きに回動する。本例ではネジ手段１５ａとネジ手段２５ａとでは互に逆ネジ加工されているので、摺動装置１５が円板２ａを加圧すると伝達体１１の半径はｒ１０からｒ１１に増大し出力回転数も増大し始める。同時に最大加圧力Ｐｍａｘで押圧していた加圧装置５は、圧縮装置４の摺動装置２５の加圧力を減少する方向に作動する。摺動装置２５の摺動体２６は上昇し摺動体２７は巻上を解かれた分量だけ逆に降下し、弾性装置３への全圧加圧力も点線に示す位置に軽減する。摺動体２７の降下量は図２のレバー２８および圧力伝達装置４０を経て伝達車１への加圧力を減圧すると同時に伝達体１１が主動車２で引張られる結果、伝達体１１の半径はｒ００からｒ０１に減少し従動車１の軸トルクも減少する。
【００３８】
この事は、図６の特性図Ａ上で最小操作量Ｅｍｉｎの出力回転数ｎ０からｎ１への移行に伴い、特性点ａ０からａ１に移行すると共に伝達車１への加圧力Ｐ０もＰ１に減圧される事を意味する。同時にこの事は従動車１での加圧力と回転数との間が互に反比例の関係にある事を示す。同様に可逆モータ５３ａ，５３ｂから増速指令が与えられると同様の動作を繰返えす。回転数ｎ１がｎ２に加圧点ａ１がａ２に移り加圧力Ｐ１がＰ２に下がる。即ち先述の（１）式に従い回転数Ｎが増大した時トルクＴが減少する事を示す。仮に出力回転数が７０％のｎ７０では、図２の左半分に描いた様に弾性体３３の圧縮量は図６の特性線Ａに沿って負傾斜で直線的に減少しａ７０点でＰ７０に至り、該加圧力も圧縮装置４と圧力伝達装置４０から従動車１に伝わる。以下同様に摺動装置２５の摺動体２６の回動に伴い各弾性体が直線加圧特性とすると操作量の増大に伴って直線的に減少し、最高速回転時には最小加圧力Ｐｍｉｎに至る。逆に再び減速状態に戻すには、可逆モータ５３ａ，５３ｂを逆転し、上述の逆の動作に従い元の位置に戻る。即ち従動車１の回転数Ｎが減少し軸トルクＴは増大する。
【００３９】
次に本発明に於ける弾性体の弾性加圧力のもつ自動調芯機能を述べる。変速機は内部で生じる誤差要因及び外部から侵入する変動要因があり、いずれも正規の伝動の障害になる。代表例として前者には伝達体１１の長手方向の伸びや幅方向の摩粍があり、後者には変速指令の供給、入出力側機器や車両本体等からの衝撃荷重や巨大荷重等の変動が存在する。本発明は弾性装置３が悪影響要因を自動的に吸収して瞬時に自己整定しかつ再び自動的に正規の伝動動作に収束復帰し伝達体１１に所定張力を付する自動調芯機能を持たせて伝達体１１の張力と接触半径を常時安定状態に復帰維持する。
【００４０】
今最高速比の運転中に周囲温度で伝達体１１自体の周長の伸びが徐々に進んだとする。このとき主動・従動の各操作器８，６は付勢されないので、主動車２での接触半径は元のままである。しかし従動車１では伸び分に応じて半径が拡大する。回転数はその分だけ減速し円板１ａも弾性装置３も僅かに移動するが、プーリ摩擦挾持圧Ｐには僅かな変化しか無く、伝達体１１への摩擦挾持圧はほぼ最高荷重の状態を維持し続ける。この事は回転数が僅かに変化しても伝動機能自体は全く障害を受けず自動調芯して伝達体張力と接触半径は安定し正規の伝動を保持する事を示す。又、伝達体１１に幅方向の摩粍で厚みが縮小した場合を考える。このときも操作器６，８の停止中で従動車１での弾性装置３の押圧により、自動的に主動車１での接触半径は縮小し速比の復元を要すると同時に従動車１では同様に半径を拡大するので出力回転数は減少するが、正規の伝動機能を維持しながら自動調芯する。
【００４１】
更に入出力軸２０，５０に突発的な衝撃振動の侵入する例を考える。この場合にも自動調芯機能は同様に働く。従動車１の側では伝達体１１の半径ｒ０を拡大または縮小の乱れ振動が一瞬間だけ発生するが、この振動は逆に圧力伝達装置４０から圧縮装置４に伝達される。圧縮装置４の振動は、摺動体２７から摺動体２６に伝わる。摺動体２６の先端のスプライン摺動軸２６ｃも軸芯方向に摺動可能にホイール４９と係合しているため、圧縮装置４は弾性装置３の摺動体３７の連結具３８と係合する以外は全体が振動可能な浮動状態に配置されている。従って侵入した乱れ振動を直接弾性装置３のみが弾性吸収し、短時間で乱れを終息する。変速指令等の内部振動要因でも全く同様である。特に弾性力の値が加圧力の値の変化に対応して変化する為トルクの復元を要するがこの効用は高速域でも低速域でも瞬時かつ確実に保証される。
【００４２】
次に図６乃至図９にて単独軸トルク制御として弾性体の弾性加圧力精度の正確かつ安定化等の例をプログラム制御する制御装置６９の動作を述べる。両加圧装置５及び８′に単一の変速指令を分岐し又は夫々個別操作指令を同期供給する場合と、主動車２に変速指令を固定し定速状態で従動車１のみを単独で加圧制御する場合があるので、ここでは従動車１への指令を単に操作指令として述べる。図７の変換特性Ｂの入出力信号間が１対１の変換時は、変速指令としたときに入力操作指令εがそのまま直接加圧装置５の加圧操作指令Ｅであり加圧力の補償乃至調整の存在しない通常制御形態となる。即ち加圧装置５の側で最高圧Ｐｍａｘと最低圧Ｐｍｉｎを夫々最小操作量Ｅ０＝Ｅｍｉｎと最大操作量Ｅ１００＝Ｅｍａｘに予め対応させた時である。この時制御装置６９の側では操作量の入力ε０を出力Ｅ０に又入力ε１００を出力Ｅ１００に夫々対応させ直接加圧装置５に入力Ｅ＝εを与えた場合である。記憶装置６６ａには弾性体３３のもつ一次式Ｐ＝−αＥ＋βなる所望加圧特性Ａを収め、また同装置６６ｂには加圧操作量Ｅを調整する為の仮想一次式Ｅ＝α０×ε＋β０の変換特性Ｂを加圧力選定値として収めて演算処理装置７０と共に変換器として働く。即ちこの式で新たに変換特性を設定し又は予め定めた変換特性から任意操作量を選定変換する。本発明は変換特性Ｂの側で該選定値に補償乃至調整を施し結果的に弾性体が従動車に与える加圧力選定値を常時変換制御して弾性加圧力の精度並びに補償と調整の機能効用を長期安定化したものである。
【００４３】
（１）弾性体の変形劣化補償；弾性体３３の劣化で図６の初期加圧特性Ａが劣化特性Ａ１に低減した時、安定摩擦伝動には元の加圧状態に実質的に復元補償を要する。従動車１は弾性体に劣化有無に拘らず記憶装置６６ａに予め定めた加圧変化域Ｐｍｉｎ〜Ｐｍａｘを必要とするので、特性Ａ１での圧力ＰｍｉｎとＰｍａｘを圧力検出器７１で検知した時の夫々の操作量Ｅ′１００とＥ′０をモータ５３ａのエンコーダ信号Ｒ１から読み込むことが出来る。この事は二つの点ＰｍｉｎとＰｍａｘでの入力情報ε０とＥ′０及びε１００とＥ′１００により点線で示す新たな仮想一次式の変換特性Ｂ１をＥ＝α′０×ε＋β′０として記憶装置６６ｂにα′０、β′０とを更新し取り込める事を意味する。
【００４４】
即ち弾性体３３に劣化が生じても入力操作指令εが従来の領域ε０乃至ε１００間で任意に変化しても従動車１への弾性加圧力は、変換特性Ｂから特性Ｂ１への補償処理に更新され制御装置６９と加圧装置５間の制御域がＳ０からＳ１に変化するだけで、従来通り従動車には所定加圧力に安定維持される。一旦記憶装置６６ｂに補償後の変換特性Ｂ１が取込まれると以後の操作指令εは変換特性Ｂ１にて入力及び出力加圧操作指令Ｅに変換して出力供給される。例えば図７で５０％の入力操作指令ε５０がある時出力加圧操作量はＥ５０からＥ′５０に変化しており、図６のａ５０からａ′５０に劣化した圧力誤差量△Ｐは記憶装置６６ａに定めた所望加圧力選定値Ｐ５０との偏差量となり、特性Ａ１上に沿ってａ′５０からａ″５０に沿った補償量△Ｅを初期の出力操作指令Ｅ５０から減算処理し新たな出力指令Ｅ′５０（＝Ｅ５０−△Ｅ）を出力する。
【００４５】
弾性体３３の変形劣化は圧縮方向の寸法収縮に起因するため劣化の前後で一次式の傾きαは変化が少なくほぼ同等でβ分のみが変化する場合が多い。そこで二点情報によらず一点情報のみでも実質的な誤差補償が可能である。例えば最低圧Ｐｍｉｎを通過時の特性Ａ１の操作量Ｅ′１００をエンコーダ信号Ｒ１で検知すれば初期値Ｅ１００から補償後の変換特性Ｂ１の一次式は定数β０をβ′０に変更するだけで算出できる。従って一次式Ｅ＝α０×ε＋β′０により圧力誤差を実質的に補償できる事になる。記憶装置６６ａはＰｍａｘ、Ｐｍｉｎ以外に入力操作量εに対する加圧値Ｐの情報が有るのでＰｍｉｎ以外の特性点でもこの演算処理は可能である。
【００４６】
（２）弾性体の製造誤差補償；図８は点線の正規加圧特性Ａに対し弾性体３３が製造誤差により実線の特性Ａ２の状態に乱れていた時、安定摩擦伝動の為には元の加圧力に復元補償を要する。この場合は記憶装置６６ａに定めた正規特性Ａを基準として補償演算を行う例で示す。摩擦伝動に要する所望加圧力Ｐ０（Ｐｍａｘ ）とＰ１００（Ｐｍｉｎ）が予め決めてあるので、ａ０点とａ１００点の２ヶ所で上述した劣化誤差と同様の変換式の演算を行う。圧力検出器７１とモータ５３のエンコーダ信号Ｒ１とは、夫々従動車加圧力Ｐと操作量Ｅを示すので、ａ′０点とａ′１００点の検出情報としてＰｍａｘでのε０とＥ″１、Ｐｍｉｎでのε１００とＥ″１００を知れば、新たな一次式Ｅ＝α″０×ε＋β″０の変換特性Ｂ２を図７の如く得られる。定数α″０とβ″０に従って如何なる入力εに対しても正規の従動車加圧力に復元補償した事になり、制御域がＳ０からＳ１へ上下限の両側で拡大した例である。
【００４７】
更に弾性体３３が高温又は低温条件下で使用する時、弾性体材料の膨張又は収縮でも弾性加圧力に誤差が生じる。膨張の場合はヘタリ劣化特性Ａ１とは逆に増大方向に又収縮の場合は同じ減少方向に表われる。上述で明白な通り弾性体３３の加圧力の誤差補償は結局はその原因が、周囲温度もヘタリ劣化等変形劣化も製造誤差も単一の誤差補償で復元できる事を示す。即ち加圧装置５の弾性体の圧縮量対加圧力値が一次方程式で表される時は、入力操作量εと従動車加圧力Ｐ間の２点情報として、最高圧情報ε０とＰｍａｘ及び最低圧情報ε１００とＰｍｉｎ、更に一次式Ｐ＝α×ε＋βや各定数α及びβの複数情報が摩擦伝動に必要な加圧情報として予め記憶装置６６ａに収めてあれば、入力操作指令εに対し従動車の所望加圧力Ｐに正確な圧力値の加圧操作指令を算出し操作できる事を示す。従って弾性体３３が予め摩擦伝動に要する最適加圧特性の近傍に加工されている限り、任意操作量に対して高精度又は所望値の加圧を維持できるので最適トルク値を付与できる。
【００４８】
（３）弾性体の機能強化調整；図７に示す変換器６６ｂの強化調整特性Ｂ０は、例えば負荷の伝動容量や車両荷重等に伴い低速域で伝動の安全率を強化させる特性Ｂ０１と、高速域で伝動効率を向上させる特性Ｂ０２との複合曲線特性の例であり、予め記憶装置６６ｂに入力される。特性Ｂ０１では操作指令εに伴い加圧操作指令Ｅは予め低減された指令として加圧装置５に供給されるので、図６の点線の加圧特性Ａ０１で示す従動車１への実際の加圧力は増強され摩擦伝動に応じたトルクは任意に微調整できるので伝動安全率も任意に調整される。逆に変換特性Ｂ０２では入力操作量εに対する加圧操作量Ｅは増大されるので従動車加圧力は軽減する。この事は車両等のように低速域で急発進・急停止の頻度が多い場合には摩擦伝動の確実性、安全性や変速応答の追従性の微調整を含む安全率が強化され又負荷に応じた安全率の選定も可能となり、高速域では長時間安定伝動が継続する場合には伝動効率を重視する車両用の伝達車加圧機構には特に有効である。尚安全率と効率を上述と逆の選定にしても良い。更にいずれか一方のみの調整でも良く適用すべき回転制御域の選定も任意である。又上述の両率以外の要因で機能強化調整を付加しても良い。
【００４９】
（４）弾性体の劣化抑止調整；図９はシーケンス制御器６６ｃで定めた伝動機１０の停止期間での弾性体３３の高加圧圧縮状態の継続を阻止して実質的に解除するシーケス図で、図９Ａは伝動機が伝動運転時の解除シーケンスを、図９Ｂは伝動機が停止時の解除シーケンスを夫々記憶装置６６ｃ内に収めてある。記憶装置６６ｃには従動車１の変速又は加圧制御域Ｔ１の前及び後に夫々付圧モードＴ１１と除圧モードＴ１２との所定時限で加圧制御されている。この記憶装置と演算処理装置とで一つのシーケンス制御器を構成する。
【００５０】
図９Ａでは制御装置６９は伝動機１０の起動指令が有ると伝動中時限期間Ｔ１１の間に付圧モードが働き弾性体のみを付圧した後伝動機１０は変速又は加圧制御域Ｔ１に入る。停止指令が入ると伝達体１１はいずれかの速比位置ｂ′５０，ｂ′０の半径でオフ遅延時間Ｔ１２の間除圧モードが弾性体のみを除圧した後伝動機１０は停止する。従って記憶装置６６ｃは停止指令時の速比を可逆モータ５３ａのエンコーダ信号Ｒ１で記憶し付圧モードＴ１１の復帰時に該速比の伝達体半径での加圧力が供給復帰される。本例は起動又は停止指令が従動車と負荷間のクラッチ等で伝動を阻止できる時有効である。尚弾性体３３の劣化抑制が最低圧Ｐ１００乃至それ以上で可能ならば、特別に選定した解除圧値Ｐｓまで下げる必要は無い。
【００５１】
図９Ｂでは制御装置６９が伝動機の伝動停止中でも従動車１への付圧及び除圧モードＴ１１，Ｔ１２を単独に付勢制御する例を示す。伝動機１０の起動・停止指令と別枠で付圧・除圧モードを供給できる。又本例では停止指令の供給時に伝動運転中に任意位置例えばｂ′１００，ｂ′５０の主動車２側で伝達体１１の接触半径を点線で示す強制減速の操作指令を与えて最低速状態Ｎｍｉｎ即ちｂ０の最高圧Ｐｍａｘ に復帰させる強制加圧モードＴ３を施してある。故に次回の再起動時前の付圧モードの制御動作で加圧力の変動・劣化等の全加圧状態を制御監視でき然も伝動機１０を最低速から起動する緩起動制御を付与できる。図９Ａの制御形態は一般産業機械に、図９Ｂは車両等の制御に向き、その際両モードの駆動をエンジンキー等と連動させても良い。
【００５２】
上述（１）と（２）で誤差補償を又（３）と（４）で機能調整を夫々制御装置６９がプログラマブル制御器で実行する例を示したが、両者を複合した時は更に優れた機能を果たす。上述（４）の機能調整を果たす際に同時に（１）と（２）の誤差補償の動作を達成可能だからである。即ち付圧又は除圧モードの一方の動作中にいずれか二点例えばｂ０点とｂ１００点の各エンコーダ操作量Ｅ０，Ｅ１００と圧力検出値Ｐ０，Ｐ１００を検知すれば、弾性体３３の劣化後の上述一次方程式の各定数α，βを算出できるからである。検出箇所はｂ０，ｂ５０等他でもよい。
【００５３】
上述各動作を複合した形態では、伝動機の起動前に図９のシーケンスに従い、例えば付圧モード時に得た二点情報から図７の変換特性を瞬時に更新し、伝動機の起動の度毎に続く制御域Ｔ１，Ｔ２は全て更新変換特性に依存する。尚特性の更新は必ずしも伝達機の発停の都度に毎回行う必要はなく何回かの発停後に周期的に行っても良い。伝達体と従動車の接触半径が如何なる状態でも加圧装置５が従動車に加える加圧力の精度はそのまま該制御域での適正な摩擦伝動に対し有効に作用する。尚図１の伝動機１０を定速比運転し従動車１にみを加圧制御する時は、実装上では図６の操作量Ｅに応じ特性Ａ，Ａ１に従い加圧力は変化するが、同図の作図上では従動車回転数はｎ０、ｎ７０等固定のまま特性Ｃ０，Ｃ７０に従って加圧力降下するので便宜的に描いてある。以上の説明は弾性体３３の加圧特性Ａが単一の連続的直線特性の例を述べたが曲線特性でも２〜３点又は多点の折線の直線複合特性でも同様の演算を繰返して補償、調整は実現可能である。
【００５４】
（第２実施例）
図１０は本発明の第２の実施例装置を示し、図１０Ａは伝達車１に組込んだ加圧装置５の断面図で、図１０Ｂは同加圧装置５の弾性装置３の分解図である。本例では加圧装置５の全体が回転可能に従動車１の円板１ａに直接組込まれるが、図１の例と異なり互に直列押圧する弾性装置３と圧縮装置４の加圧順序が逆で弾性装置３が従動車１に直接加圧し回転本体１０ａを基準に加圧される。図１０Ａで弾性体３３の左半分は最低速時の最高加圧縮状態ＬＡ（＝Ｐｍａｘ）を右半分は最高速時の最低圧縮状態ＬＢ（＝Ｐｍｉｎ）を示す。プランジャ摺動体２６とシリンダ摺動体２７でなる摺動装置２５と、流媒体２５ｃの押圧装置２５ａと、更にチャンバ２５ｂの付勢装置２９とで成る圧縮装置４を流体圧シリンダ４で開示する。
【００５５】
弾性体３３を低速域で高圧縮しまた高速域で低圧縮する点は図１の例と本例は制御動作に差異は無い。然し従動車１の二円板１ａ，１ｂ間の相対距離即ち変速変位Ｌ０１と、弾性体３３が伸縮する圧縮変位Ｌ０２とは、圧縮装置４の加圧操作量Ｅの増減方向に対する変位動作方向は互に逆なる。図１の例では加圧操作量Ｅの増減に対し、従動車の変速変位Ｌ０１は比例するが、弾性体３３の圧縮変位Ｌ０２は反比例する。本例では操作量Ｅに対し、従動車変速変位Ｌ０１は反比例し、弾性体圧縮変位Ｌ０２は比例する。本例では弾性体３３は、浮遊支持されるので、最高圧縮時と最低圧縮時の差Ｌ０２（＝ＬＢ−ＬＡ）が圧縮変位になり、通常の可変速制御では図１０Ａの変位量ＬＣ（＝Ｐｓ）の如き実質的除圧状態になる事は無い。
【００５６】
一般産業機械、車両等では、通常停止時に最低速に移行した後に停止する。従って従動車１は高加圧状態に維持する結果となる。又伝達体１１の伝達車上の位置が最低速に至る前に停止する場合は図９Ｂに示す回動中に強制加圧モードＴ３を持つ場合が一般的である。故にこの状態で図９Ａ，９Ｂの除圧モードＴ１２を施せば、弾性体３３の加圧力が最高圧から最低圧縮値Ｐｍｉｎより更に軽減した実質的な解除圧Ｐｓ（＝ＬＣ）を達成できる。除圧状況下で長期間の停止期間中にも弾性体３３の高圧による変形劣化の促進を抑止できる。尚圧縮装置４は従来周知の円板１ａを摺動装置２５の摺動体２６に兼用したシリンダ構造でも良い。
【００５７】
図１０Ｂは、波板状弾性体の他実施例で、放射方向に傾斜屈曲部を有する皿バネ３３と異なり、放射方向に水平で厚味方向即ち円周（接線）方向に波状の傾斜屈曲部を有する特殊弾性体３３を示す。三つ山と谷をもつウエイブワッシャを大型化し並列でなく直列加圧を維持する為仕切板３４を有し、三つの弾性体３３ａ〜３３ｃ、仕切板３４ａ〜３４ｂを一体に組込んでいる。各弾性体３３は厚みを同一にすれば直線特性が得られ制御処理が簡易化する。
【００５８】
【他の実施例】
圧縮装置４の変位量Ｌ０が二つの変位量Ｌ０１とＬ０２の和で示したが、図１０Ａの右半分の摺動体２６と２７間で円板間変位量Ｌ０１から独立して単独に弾性体３３のみの圧縮を除圧するための除圧変位量Ｌ０３を予め更に大きく選定しておき図６に示す解除圧Ｐｓ以下の加圧力Ｐ′ｓまで解放させ制御可能な全変位量Ｌ０（＝Ｌ０１＋Ｌ０２＋Ｌ０３）としても良い。以上の通り本明細書の「特許請求の範囲」から当業者が容易に創作し得る範囲は本発明の権利の範中である。
【００５９】
【発明の効果】
弾性体の弾性力が摩擦伝動面上で果たす役割は、接触面での加圧力の自己整定機能と、伝達車と伝達体間の自動調芯機能と、両機能で得た安定伝動への瞬時自動復元作用で保証される変速制御の高速度応答性の確保とである。本発明により第一伝達車にトルク制御を第二伝達車に速比制御を夫々区分しトルクと速比の個別にサーボ操作させたものである。トルク又は速比の個別制御思想を構成する事で、全変速域で任意馬力の可変伝動機の又は外部指令で任意に可変トルクの連続付与できるトルク変換機の技術思想が確立した。更に二つ伝達車と二つの加圧装置間でトルクと速比の各供給指令路に相互干渉の生じない構造にしたので安定で正確な出力動力の連続的な可変供給制御が簡易な構成で確立した。
【００６０】
これ等の結果として次の様な効果を生む。第一に伝動機出力軸トルクを指令だけで任意調節でき負荷の伝動容量が必要ある時に必要トルクを付与可能にできるので所望動力の連続付与が常時可能な定馬力型伝動機がはじめて実現した。第二に弾性装置に自動整定、自動調芯機能の故に伝動機が外乱を受けても瞬時整定するので次の変速動作に移行可能な結果いつでも高速度の変速応答性を確保できる利点がある。第三に一般産業機械、工作機械等の小伝動容量から車両等の大伝動容量の負荷に至るまで如何なる容量でもかつ任意のトルクと速比の供給を保証した伝動機に適用できる効果がある。
【００６１】
更に本発明では、第四にトルクと速比の制御役割が区分した故にトルクに対する新たな付加調整機能を付与する積極策と、既に発生したトルク誤差を復元補償する消極策とを伝動機に付与できる利点がある。即ち第五に積極策には伝動効率や伝動安全率の調整、変速応答性の微調整等がある。特に伝達車への弾性加圧力を増減すれば摩擦挟持圧も変化しトルクも変化するので当然伝動効率も変速応答性も微調整も達成できる効果がある。またトルク値も必要がある時に必要なトルクが予め定めた変換器の変換特性で任意に選定調整できるので、負荷の伝動容量に応じた所望トルク付与が出来るので伝動安全率の付与に最適である。従って例えば車両の様に、低速域での急発進、急停止が多い場合には安全率や変速応答の追従性が強化されるが、高速域での長時間安定伝動が継続する場合には伝動効率を重視する選定も出来る。更に第六に消極策には加圧装置の製造加工精度、設置周囲温度に起因し更に繰返圧縮乃至長期高圧縮下での弾性体の変形劣化に起因した弾性加圧力誤差の復元補償により既に発生した誤差も変換器で新たな変換特性を設置する事で復元可能である。更に第七に伝動機の停止期間中に弾性装置を長期間の高圧縮状態から解除する事で弾性体の劣化予防も出来る。
【００６２】
本発明は、弾性力誤差の復元補償と、所望弾性力で効率や安全率等の付加機能を強化調整との一方又は両方により摩擦伝動面での役割を制御域の全域で常時達成する効果がある。特に摩擦伝動面を弾性が介在しない加圧力を加えた場合該接触面は伝動中常に極端な過剰加圧と極端な加圧欠乏の両方の障害を受け短期に機械的破損に至るのに対し、弾性体の圧縮加圧力は、弾性力の大きさも加圧力に比例して変化する。この為高加圧域（低速域）でも低加圧域（高速域）でも夫々個別に過剰加圧と加圧欠乏の両者が発生した時に弾性体の弾性力はその加圧力に応じて値が変わる為、その弾性加圧力の加圧状態を維持しながら該弾性力が突発的に生じる過剰加圧を弾性吸収し、加圧欠乏には圧力付与を自ら瞬時に実行する。それ故弾性体は摩擦面に安定した所定加圧力を自ら創出整定する自己整定機能を果たす効果がある。弾性体が与える加圧力の自己整定機能が働くと、ベルト伝達体は従動車接触面上で自ら接触半径を探索し安定速比を定めると共に所望加圧力による張力を維持する自動調芯機能を同時に達成する事になる。この二つの機能は伝動機が無段変速伝動機であるか定速比伝達機であるかを問わず安定に作用する。この伝動の安定性が保証される故に無段変速機では低速から高速に移行するのに短時間の高速度応答性の追従性が実現し、この安定性や追従性の微調整で安全性を長期維持させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例の車両用無段可変伝動機の横断面図で、
【図２】 図１に示す同上無段可変伝動機のＩＩ−ＩＩ線での縦断面図で、
【図３】 図１，２の同上無段可変伝動機の操作装置及び制御装置の構成図で、
【図４】 同第１実施例伝動機の弾性加圧力の圧力検出器の配置を示す分解斜視図で、
【図５】 図４の同上圧力検出器のＶ−Ｖ線での部分断面図である。
【図６】 同第１実施例伝動機の加圧装置による従動車回転数対従動車加圧力の特性図で、
【図７】 同第１実施例伝動機の変換器に施す入力操作量対加圧装置操作量の変換特性図で、
【図８】 同第１実施例伝動機の弾性体の製造誤差による従動車加圧力特性図で、さらに
【図９】 同第１実施例伝動機のシーケンス制御器に施す伝動機の運転停止シーケンス図である。
【図１０】 本発明の第２実施例可変伝動機で同図Ａは加圧装置の同図Ｂは弾性体の構成図である。
【符号の説明】
１ 従動車、従動伝達車または第一伝達車
２ 主動車、主動伝達車または第二伝達車
３ 弾性装置
４ 圧縮装置または第１圧縮装置
５ 加圧装置または第一加圧装置
７ 伝達車加圧制御装置
８′ 加圧装置または第二加圧装置
９ 駆動源
９ａ 第１駆動源
９ｂ 第２駆動源
１０ 変速機、伝達機または本体
１２，２９ 付勢装置
１４ 圧縮装置または第２圧縮装置
１５，２５ 摺動装置
３３ 弾性体
４０ 圧力伝達装置
５３，５３ａ，５３ｂ 可逆モータ
６０ａ 第一指令供給路
６０ｂ 第二指令供給路
６５，６６ 記憶装置
６６ａ 記憶装置
６６ｂ 記憶装置または変換器
６６ｃ 記憶装置またはシーケンス制御器
６９ 制御装置
７０ 演算処理装置
７１ 圧力検出器

Claims (14)

1. 第一及び第二伝達車に伝達体を巻掛し上記第一伝達車に加圧力を加えて摩擦伝動させた無段可変伝動機において、
   圧縮装置が弾性装置を直列圧縮し生じた弾性加圧力を上記第一伝達車に与え摩擦挟持圧を可変加圧制御して可変トルク制御を施す加圧装置と、上記加圧装置に連結する駆動源と、更に上記第一伝達車、上記加圧装置、上記駆動源及び制御装置で単独の直列指令供給路を上記第二伝達車への指令から分離独立して形成し上記指令供給路へのトルク操作指令に機能調整の変換を与えた加圧操作指令を施す上記制御装置とを有してなる無段可変伝動機。
2. 第一及び第二伝達車に伝達体を巻掛し上記第一伝達車に加圧力を加えて摩擦伝動させた無段可変伝動機において、
   圧縮装置が弾性装置を直列圧縮し生じた弾性加圧力を上記第一伝達車に与え摩擦挟持圧を可変加圧制御して可変トルク制御を施す加圧装置と、該弾性加圧力の検出値をフィルタから得る圧力検出器と、上記加圧装置に連結する駆動源と、更に上記第一伝達車、上記加圧装置、上記駆動源及び制御装置に指令を単独に直列供給する上記制御装置とを有し、上記制御装置は速比又は出力回転数の操作指令に応じ予め定めた該弾性加圧力の選定値及び／又は該検出値による変換特性から加圧操作指令を算出して該弾性加圧力を補償又は調整する事で該トルクの誤差補償又は機能調整してなる無段可変伝動機。
3. 第一及び第二伝達車に伝達体を巻掛し上記両伝達車に加圧力を加えて摩擦伝動させた無段可変伝動機において、
   第１圧縮装置が弾性装置を直列圧縮し生じた弾性加圧力を上記第一伝達車に与え摩擦挟持圧を可変加圧制御して可変トルク制御を施す第一加圧装置と、第２圧縮装置の非弾性加圧力を上記第二伝達車に与え上記伝達体の可変径位置決め制御して可変速比制御を施す第二加圧装置と、上記第１及び第２圧縮装置に夫々連結する第１及び第２駆動源と、更に上記第１駆動源から上記第一伝達車への第一指令供給路と上記第２駆動源から上記第二伝達車への第二指令供給路とを分離して設置する事でトルク及び速比を互に独立して同期又は非同期制御する制御装置とを有してなる無段可変伝動機。
4. 請求項１、２又は３において、上記加圧装置は、第二伝達車が速比制御する時上記第一伝達車が加圧操作指令と該弾性加圧力間を夫々該速比に応じて比例又は出力回転数に応じて反比例に加圧しトルク制御して定馬力伝動を果してなる無段可変伝動機。
5. 請求項１、２又は３において、上記制御装置は、上記第二伝達車を可変径型又は定速比シーブで上記伝達体接触半径を一定に伝動し上記第一伝達車に回転数に応じて単独軸トルク制御を施してトルク変換機を構成してなる無段可変伝動機。
6. 請求項１、２又は３において、上記各加圧装置は、上記各圧縮装置にウォーム伝達機が果すセルフロック機能を且つ上記各駆動源に逆転防止ブレーキ機能又はオーバラン阻止機能を持つ誤信号阻止手段を有してなる無段可変伝動機。
7. 第一及び第二伝達車に伝達体を巻掛し上記第一伝達車に加圧力を加えて摩擦伝動させた無段可変伝動機において、
   圧縮装置と弾性装置の直列圧縮による弾性加圧力を上記第一伝達車に与え摩擦挟持圧を可変加圧制御して可変トルク制御を施す加圧装置と、該弾性加圧力の検出値をフィルタから得る圧力検出器と、上記加圧装置に連結する駆動源と、上記加圧装置に施す入力操作指令を変換特性に応じて加圧操作指令に変換する変換器と、更に上記駆動源に該加圧操作指令を施す制御装置とを有し、上記制御装置は上記弾性装置の加工、変形又は劣化による該弾性加圧力の誤差に応じた該変換特性を定め該変換特性で変換された該加圧操作指令で上記第一伝達車を上記第二伝達車から独立し操作して該トルクの誤差を復元補償してなる無段可変伝動機。
8. 請求項２又は７において、上記圧力検出器は、該弾性加圧力を検知可能な状態量に直す受圧器と該状態量を電気量に直す歪ゲージ器とで成り、本体と上記弾性装置又は上記圧縮装置との間に上記受圧器を介在配置してなる無段可変伝動機。
9. 第一及び第二伝達車に伝達体を巻掛し上記第一伝達車に加圧力を加えて摩擦伝動させた無段可変伝動機において、
   圧縮装置と弾性装置の直列圧縮による弾性加圧力を上記第一伝達車に与え摩擦挟持圧を可変加圧制御して可変トルク制御を施す加圧装置と、上記加圧装置に連結する駆動源と、上記加圧装置に施す入力操作指令を変換特性に応じて加圧操作指令に変換する変換器と、更に上記駆動源に該加圧操作指令を施す制御装置とを有し、上記制御装置は該トルクに基く伝動効率又は伝動安全率に対し該入力操作指令に応じて予め定めた該変換特性から変換した該加圧操作指令で上記第一伝達車を上記第二伝達車から独立して加圧操作する事で該効率又は該安全率を機能調整してなる無段可変伝動機。
10. 請求項９において、上記制御装置は、上記伝動機出力の低速域では負荷の伝動容量に応じた該安全率を及び／又は高速域では該効率を増減調整してなる無段可変伝動機。
11. 請求項７又は９において、上記変換器は、予め所定加圧力選定値の記憶装置とこの記憶装置の所望変換特性から該選定値の加圧操作指令を算出する演算処理装置とで構成してなる無段可変伝動機。
12. 請求項１，２，３，７又は９において、上記各加圧装置は、上記弾性装置に圧縮変位と圧縮加圧値間が連続的に変化する直線加圧特性又は曲線加圧特性の弾性体を、又は上記圧縮装置にカム変位摺動機構、流体加圧摺動機構又はネジ巻上摺動機構を有してなる無段可変伝動機。
13. 第一及び第二伝達車に伝達体を巻掛し上記第一伝達車に加圧力を加えて摩擦伝動させた無段可変伝動機において、
    圧縮装置と弾性装置の直列圧縮による弾性加圧力を上記第一伝達車に与え摩擦挟持圧を可変加圧制御して可変トルク制御を施す加圧装置と、上記加圧装置に連結する駆動源と、上記伝動機の伝動動作前に付圧指令を伝動動作後に除圧指令を供給するシーケンス制御器と、更に上記駆動源に該加圧操作指令を施す制御装置とを有し、上記制御装置は該伝動機の伝動動作停止期間中に上記第二伝達車から独立して上記弾性装置の高圧縮状態のみを強制的に解除して上記弾性装置の劣化を回避させてなる無段可変伝動機。
14. 請求項１，２，３，７、９又は１３において、上記制御装置は、上記第一及び第二伝達車で夫々トルク及び速比を個別にサーボ制御し負荷の伝動容量に応じたトルク付与で任意動力を伝動する定馬力伝動型可変伝動機を構成してなる無段可変伝動機。

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