CN101956798B - 带式无级变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能实现布置自由度提高的带式无级变速器。该带式无级变速器设置有检测带轮旋转的旋转状态检测装置，该旋转状态检测装置具有与带轮(次级带轮22)一体旋转的信号发生轮(次级侧信号发生轮25)和与该信号发生轮(25)相对的传感器(次级带轮转速传感器KS2)，信号发生轮(25)具有沿可动带轮(次级可动圆锥板22b)的移动方向延伸的圆筒部(25b)，并具有通过作用于所述可动带轮的油压室的油压夹持于所述可动带轮和油压缸的底部之间的夹持部(25a)，在该圆筒部(25b)上遍及全周设置有在周方向等间隔地配置且沿移动方向延伸的多个被检测部(长孔26)。

Description

带式无级变速器
技术领域
本发明涉及具有旋转状态检测装置的带式无级变速器。
背景技术
目前，已知有如下的无级变速器，即、为了检测通过固定带轮和可动带轮夹持带的带轮的旋转状态(转速即旋转述度)，在固定带轮的外周部背面形成具有旋转传感器用的检测齿轮的环状突出部的无级变速器(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：(日本)特开2002－295613号公报
但是，在现有的带式无级变速器中，由于检测齿轮形成于固定带轮，因此，安装旋转用传感器的位置被一定程度地限制，产生布置自由度劣化的问题。
发明内容
本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种可以实现布置自由度提高的带式无级变速器。
为了实现上述目的，本发明的带式无级变速器，具备：一对带轮以及挂设于所述一对带轮间的带，所述一对带轮分别具有固定带轮及相对于该固定带轮在轴方向可离开、接合的可动带轮，该带式无级变速器设置有检测带轮旋转的旋转状态检测装置，该旋转状态检测装置具有与所述带轮一体旋转的信号发生轮、和与该信号发生轮相对的传感器，其特征在于，所述信号发生轮具有沿所述可动带轮的移动方向延伸的圆筒部，在该圆筒部上遍及全周设置有在周方向等间隔地配置且沿所述移动方向延伸的多个被检测部。
因此，在本发明的带式无级变速器中，由于在具有信号发生轮的圆筒部上设有遍及全周在周方向等间隔地配置并且沿所述移动方向延伸的多个被检测部，因此，可以与可动带轮一体旋转地设置信号发生轮，而且，可以在可动带轮的附近设置传感器。因此，可以实现在配置旋转状态检测装置时的布置自由度的提高。
附图说明
图1是示意性表示搭载实施例1的带式无级变速器的动力传递系统的系统图；
图2是表示实施例1的带式无级变速器的剖面展开图；
图3是图2所示的A部的放大图；
图4(a)是表示适用实施例1的带式无级变速器的信号发生轮的立体图，图4(b)是图4(a)的B－B剖面图；
图5(a)是带式无级变速器的比较例的主要部分剖面图，图5(b)是表示比较例的信号发生轮的局部切断的立体图；
图6(a)是表示信号发生轮的第一变形例的立体图，图6(b)是表示信号发生轮的第二变形例的立体图。
附图标记说明
3自动变速器
8b传动罩(侧罩)
21初级带轮(带轮)
21a初级固定圆锥板(固定带轮)
21b初级可动圆锥板(可动带轮)
22次级带轮(带轮)
22a次级固定圆锥板(固定带轮)
22b次级可动圆锥板(可动带轮)
22c次级油压缸(油压缸)
23带
25次级侧信号发生轮(信号发生轮)
25a夹持部
25b圆筒部
25c弯曲部
26长孔(被检测部)
KS2次级带轮转速传感器(传感器)
具体实施方式
下面，基于附图所示的实施例1说明用于实施本发明的带式无级变速器的方式。
首先，说明构成。
图1所示的动力传递系统具有：作为驱动源的发动机1、被该发动机1驱动并与其结合的液力变矩器2、被该液力变矩器2驱动并与其结合的自动变速器(带式无级变速器)3、从该自动变速器3经由驱动轴6a将动力输出的车轮6、6。另外，自动变速器3通过具有控制后述的无级变速机构20的无级变速控制部7a和控制后述的有级变速机构30的有级变速控制部7b的变速控制部7被控制变速。
而且，自动变速器3具有收纳于变速器箱(壳)8内的变速机构TM。
如图2所示，变速器箱8具有变矩器壳8a、传动罩(侧罩)8b、变速器8c、轴承保持架8d。
变矩器壳8a在内侧具有装配液力变矩器2的凹部81a，构成变速器箱8的液力变矩器侧的外廓面。在该变矩器壳8a上形成有插入液力变矩器2的输出轴2a的输入轴贯通孔82a，并且形成有驱动轴6a突出的驱动轴贯通孔83a。另外，输入轴贯通孔82a形成于凹部81a的中央位置。而且，设有支承变速器输出轴4的输出轴承84a。
传动罩8b覆盖后述的无级变速机构20的初级带轮21及次级带轮22的轴方向端面，构成变速器箱8的外廓面。在该传动罩8b设有支承初级带轮21的初级带轮轴承81b、和支承次级带轮22的次级带轮轴承82b。
另外，在该传动罩8b形成有贯通固定检测初级带轮21的转速的初级带轮转速传感器(传感器)KS1的第一传感器用孔83b、和贯通固定检测次级带轮22的转速的次级带轮转速传感器(传感器)KS2的第二传感器用孔84b。
在此，第一传感器用孔83b沿初级带轮21的轴方向延伸。另一方面，第二传感器用孔84b沿与次级带轮的轴垂直的方向延伸。
传动箱8c夹在变矩器壳8a和传动罩8b之间，构成将变速器箱8的内部分割的中间壁。在此，通过将变矩器壳8a和传动箱8c相互结合，并且将传动罩8b和传动箱8c相互结合，由此，形成筐体即变速器箱8的外廓。
而且，在该传动箱8c设有支承液力变矩器2的输出轴2a的输入轴轴承81c、贯通支承初级带轮21的输入轴的初级带轮轴承82c、贯通支承次级带轮22的输出轴的次级带轮轴承83c，并且形成有驱动轴6a突出的驱动轴贯通孔84c。而且，该传动箱8c具有在内侧安装有级变速机构30的凹部85c。在该凹部85c的中心位置配置次级带轮轴承83c。
轴承保持架8d以覆盖传动箱8c的凹部85c的方式固定，设置贯通支承与有级变速机构30驱动结合的变速器输出轴4的输出轴承81d。
接着，说明变速机构TM。如图1及图2所示，变速机构TM具有：变速齿轮机构10、无级变速机构20、有级变速机构30、终级减速驱动齿轮机构40。
变速齿轮机构10由安装于液力变矩器2的输出轴2a的驱动齿轮11、和安装于无级变速机构20的初级带轮21的输入轴的次级齿轮12构成。另外，变速比根据驱动齿轮11和次级主轮12的齿轮比任意设定。
无级变速机构20是具有在输入轴20a安装次级齿轮12并从变速齿轮机构10输入动力的初级带轮21、输出轴20b与有级变速机构30驱动结合的次级带轮22、挂设于这两带轮21、22之间的带23的已有的带式无级变速机构。在该无机变速机构20中，通过变更初级带轮21和次级带轮22的分别的带轮幅度可以无级地变更变速比。
初级带轮(带轮)21具有与输入轴20a一体旋转的初级带轮固定圆锥板(固定带轮)21a、和与初级带轮固定圆锥板21a相对配置形成V字状的带轮槽且相对该初级带轮固定圆锥板21a在轴方向可离开、接合的初级可动圆锥板(可动带轮)21b。
在此，初级可动圆锥板21b通过向由初级油压缸(油压缸)21c划分出的初级带轮油压室21d作用的油压而移动。另外，在初级固定圆锥板21a的背面侧安装有圆板状的初级侧信号发生轮24。
初级侧信号发生轮24固定在初级固定圆锥板21a上，可以与该初级固定圆锥板21a一体旋转。初级侧信号发生轮24在周缘部形成有等间隔配置的被检测部(未图示)。该被检测部与初级带轮转速传感器KS1的传感器部(未图示)相对。即，由初级侧信号发生轮24、和与该初级侧信号发生轮24相对的初级带轮转速传感器KS1构成旋转状态检测装置即初级带轮转速检测装置。
如图3所示，次级带轮(带轮)22具有与输出轴20b一体旋转的次级带轮固定用圆锥板(固定带轮)22a、和与次级带轮固定圆锥板22a相对配置形成V字状的带轮槽且相对该次级带轮固定圆锥板22a在轴方向可离开、接合的次级可动圆锥板(可动带轮)22b。
在此，次级可动圆锥板22b通过向由次级油压缸(油压缸)22c划分出的次级带轮油压室22d作用的油压而移动。另外，在该次级带轮油压室内配置弹簧22e，向使次级可动圆锥板22靠近次级固定圆锥板22的方向施力。另外，与次级固定圆锥板22a一体的活塞22f经由油封OS可滑动地抵接于次级油压缸22c的内侧面。
而且，在初级带轮21和次级带轮22中，为了防止带23的芯错位，初级固定圆锥板21a和次级固定圆锥板22a、以及初级可动圆锥板21b和次级可动圆锥板22b分别配置于对角位置。
另外，在次级可动圆锥板22b的背面侧安装有次级侧信号发生轮25。
如图4所示，次级侧信号发生轮25具有夹持于次级可动圆锥板22b和次级油压缸22c之间的夹持部25a、和隔开缝隙包围次级油压缸22c的外周面的圆筒部25b。在此，圆筒部25b从夹持部25a经由弯曲部25c连续。
夹持部25a呈与次级可动圆锥板22b的背面紧密贴合的圆板形状，在中心部贯通形成有与自次级可动圆锥板22b的背面侧延伸的轴部22ba嵌合的嵌合孔25d。
圆筒部25b呈沿次级可动圆锥板22b的移动方向即轴方向延伸的圆筒形状。另外，该圆筒部25b的外径T1的尺寸比次级可动圆锥板22b的外径小。
另外，在该圆筒部25b上，遍及全周形成有在周方向等间隔配置并且沿移动方向(轴方向)延伸的多个长孔(被检测部)26。各长孔26与次级带轮转速传感器KS2的传感器KS2′相对，并且各长孔26的移动方向(轴方向)长度比次级可动圆锥板22b的可动范围长。另外，在此，各长孔26俯视呈矩形状。
于是，由次级侧信号发生轮25、和与该次级侧信号发生轮25相对的次级带轮转速传感器KS2构成旋转状态检测装置即次级带轮转速检测装置。
有级变速机构30通过将无级变速机构20的次级带轮22与腊文瑙式行星齿轮机构的复合太阳齿轮31驱动结合，将该复合太阳齿轮31作为输入，另一方面，通过将行星轮架32与变速器输出轴4驱动结合，将该行星轮架32作为输出。于是，复合太阳齿轮31经由低速制动器(第一速选择用制动器)L/B固定于变速器箱8，行星轮架32经由高速离合器(第二速选择用离合器)H/C与齿圈33驱动结合。另外，齿圈33经由倒车制动器R/B固定于变速器箱8。
在该有级变速机构30中，也可以对低速制动器L/B、高速离合器H/C及倒车制动器R/B分别供给油、根据该供给油压可以自由地进行联接及释放。由此，有级变速机构30可以分别选择前进1速、前进2速、后退1速。
另外，在前进1速的情况下，只联接低速制动器L/B。另外，在前进2速的情况下，只联接高速离合器H/C。进而，在后退1速的情况下，联接倒车制动器R/B。下述所示的表1表示适用有级变速机构30的控制中的联接即释放的关系。表中，○表示联接，×表示释放。
表1
L/B H/C R/B
前进1速 ○ × ×
前进2速 × ○ ×
后退1速 × × ○
而且，在通过该有级变速机构30进行变速时，通过执行与无级变速机构20的协调控制，控制变速冲击。
终级减速驱动齿轮40由在从轴承保持架8d突出到变矩器壳8a侧的变速器输出轴4上安装的驱动齿轮(旋转体)41、与车轮6、6连结并同时安装于贯通变矩器壳8a及传动箱8c的驱动轴6a的次级齿轮42构成。另外，减速比根据驱动齿轮41和次级齿轮42的齿轮比任意设定。
另外，在图2中，55是驻车齿轮，70是油泵，71是阀控制单元，72是油盘。在此，油泵70经由链条CH与液力变矩器2的输出轴2a连结，通过输出轴2a的旋转而驱动。
接着，说明作用。
首先，进行“次级带轮转速检测的目的”及“次级可动圆锥板的转速检测的理由”的说明，接下来，将实施例1的带式无级变速器的作用分为“提高布置自由度作用”和“提高转速检测精度作用”进行说明。
(次级带轮转速检测的目的)
为了运算具有无机变速机构的带式无级变速器的变速比，通常是感应检测(センシング)初级带轮的初级固定圆锥板的转速、和安装于输出轴的驻车齿轮的转速。
与之相对，在实施例1的自动变速器3中，其构成为在无机变速机构20的下游侧(车轮6侧)配置有级变速机构30。即，有级变速机构30介于无机变速机构20的输出轴20b和驻车齿轮55之间，即使感应检测(センシング)驻车齿轮55的转速也不能正确运算无机变速机构20的变速比。
因此，为了正确地运算无机变速机构20的变速比，必须感应检测次级带轮22的转速。
(次级可动圆锥板的转速检测的理由)
关于带轮的转速，不论初级带轮21、次级带轮22的哪一个，通常都是感应检测固定带轮(固定圆锥板)的转速。
与之相对，在实施例1的自动变速器3中，由于在次级固定圆锥板22的跟前配置有有级变速机构30，因此，难以确保在次级固定圆锥板22a的附近配置次级带轮转速传感器KS2的空间，不能兼顾变速器箱8的小型化。
而且，在初级带轮21和次级带轮22中，由于初级固定圆柱板21a和次级固定圆锥板22a、及初级可动圆锥板21b和次级可动圆锥板22b分别配置于对角位置，因此，例如当想分别感应检测初级固定圆锥板21a的转速和次级固定圆锥板22a的转速时，初级带轮转速传感器KS1和次级带轮转速传感器KS2的位置分离。其结果也存在组装性恶化的问题。
因此，由于需要布置的原因，因此，必须检测次级可动圆锥板22b的转速。
(提高布置自由度的作用)
在实施例1的自动变速器3中，为了运算无机变速机构20的变速比，首先，检测初级带轮21的转速。即、检测从初级带轮转速传感器KS1放出的磁力线因与初级固定圆锥板21a一体旋转的初级侧信号发生轮24的被检测部(未图示)而产生的不稳定，并转换成电气信号。
其次，检测次级带轮22的转速。即、检测从次级带轮转速传感器KS2放出的磁力线由于在与次级可动圆锥板22b一体旋转的次级侧信号发生轮24的圆筒部25b形成的长孔26而产生的不稳定，并转换成电气信号。
在此，次级可动圆锥板22b通过向次级带轮油压室22作用的油压在轴方向移动。另一方面，在次级侧信号发生轮25的圆筒部25b形成的长孔26沿次级可动圆锥板22b的移动方向延伸。
因此，不管次级可动圆锥板22b的移动与否，长孔26的一部分总是可以与次级带轮转速传感器KS2的传感器部KS2′相对。因此，可以在次级可动圆锥板22b侧设定旋转状态检测装置即次级带轮转速检测装置，可以检测次级可动圆锥板22b的转速。其结果可以提高旋转状态转测装置的布置自由度。
另外，在实施例1的自动变速器3中，构成为，圆筒部25隔开缝隙包围次级油压缸22c的外周面，并且，次级可动圆锥板22b和夹持部结构上一体化而一起移动。因此，可以将由次级油压缸22c划分出的次级带轮油压室22d和圆筒部25b配置在与轴方向一致的位置，可以缩小圆筒部25b的配置空间。而且，通过次级侧信号发生轮25的节省空间可以进一步提高布置自由度。
特别地，在实施例1的自动变速器3中，由于在圆筒部25b和次级油压缸22c之间隔开缝隙，因此，没有必要加工次级油压缸22c的外周面，可以实现制造成本的降低。
另外，在实施例1的自动变速器3中，圆筒部25b的外径T1比次级可动圆锥板22b的外径小。因此，可以进一步提高次级侧信号发生轮25的节省空间，可以提高布置自由度。
(提高转速检测精度的作用)
在实施例1的自动变速器3中，次级侧信号发生轮25的夹持部25a夹持在次级可动圆锥板22b和次级油压缸22c之间，并且圆筒部25b在与夹持部25a之间经由弯曲部25c连续。
在此，利用作用于次级带轮油压室22d的油压，次级油压缸22c时常推压次级可动圆锥板22b的背面。因此，油压也可以对夹持于次级可动圆锥板22b和次级油压缸22c之间的夹持部25a作用，可以进行稳定地固定。
由此，可以抑制次级侧信号发生轮25相对于次级可动圆锥板22b的空转，随动性提高，可以提高转速检测精度。
在此，图5(a)表示无级变速器的比较例的主要部分的剖面图，图5(b)表示比较例的信号发生轮的局部切断的立体图。
该比较例的信号发生轮TW是截面呈U字状的圆环形状，通过设为U字状在直径方向具有弹性力。而且，通过嵌合于划分次级带轮油压室22d的次级油压缸22c的外周面，与次级可动圆锥板22b形成一体构造。另外，在该信号发生轮TW的外周面沿周方向等间隔地形成有多个在次级可动圆锥板22b的移动方向延长的长孔(被检测部)J。
然而，在该情况下，由于信号发生轮TW利用自身具有的弹性力嵌合于次级油压缸22c，因此，认为是，当由于时效变化等而弹性力下降时，在与次级油压缸22c之间发生滑移。而且，可能不能追随次级可动圆锥板22b的旋转，转速检测精度可能降低。
另外，也认为是，该比较例的信号发生轮TW整体形状复杂，由于为了嵌合于次级油压缸22c要求较高的尺寸精度，因此，制造成本增加。
与之相对，在实施例1的自动变速器3中，由于通过在次级可动圆锥板22b和次级油压缸22c之间夹持夹持部25a来固定次级侧信号发生轮25，因此，整体形状简单化，并且不需要较高的尺寸精度。因此，可以抑制制造成本的增加。
另外，在实施例1的自动变速器3中，在形成变速器箱8的外廓的传动罩8b设置次级带轮转速传感器KS2。因此，可以在传动罩8b预先进行安装次级带轮转速传感器KS2的局部装配之后进行自动变速器3的组装，可以实现组装性能的提高。
而且，在实施例1的无机变速机构20中，构成为，由于初级固定圆锥板21a和次级固定圆锥板22a、及初级可动圆锥板21b和次级可动圆锥板22b分别配置于对角位置，因此，初级固定圆锥板21a和初级可动圆锥板21b被传动罩8b覆盖。因而，初级带轮转速传感器KS1也可以设置于形成变速器箱8的外廓的传动罩8b。
其结果为，在传动罩8b可以预先安装初级带轮转速传感器KS1及次级带轮转速传感器KS2，可以进一步实现组装性能的提高。
然后，说明效果。
在实施例1的带式无级变速器中，可以得到下述列举的效果。
(1)一种带式无级变速器，具备一对带轮(初级带轮21、次级带轮22)、和挂设于上述一对带轮21、22间的带23，所述一对带轮分别具有固定带轮(初级固定圆锥板21a、次级固定圆锥板22a)及相对于该固定带轮21a、22a在轴方向可以离开、接合的可动带轮(初级可动圆锥板21b、次级可动圆锥板22b)，并且，该带式无级变速器设有具有与上述带轮22一体旋转的信号发生轮(次级侧信号发生轮25)、和与该信号发生轮25相对的传感器(次级带轮转速传感器KS2)的旋转状态检测装置，所述信号发生轮25具有沿上述可动带轮22b的移动方向延伸的圆筒部25b，在该圆筒部25b上遍及全周设有在周方向等间隔地配置并且沿所述移动方向延伸的多个被检测部(长孔26)。
由此，可以相对于可动带轮22b安装旋转状态检测装置，可以实现在配置旋转状态检测装置时的布置自由度的提高。
(2)所述圆筒部25b的构成为，在所述可动带轮22b的与油压缸(次级油压缸22c)的外周面之间隔开缝隙而包围，且与所述可动带轮22b结构上一体化，并与该可动带轮22b一起移动。
由此，油压室22d和圆筒部25b的轴方向位置一致，可以缩小圆筒部25d的配制空间，可以实现节省空间，进一步提高布置自由度。
(3)所述信号发生轮25构成为，具有夹持于所述可动带轮22b和所述油压缸22c之间的夹持部25a，所述圆筒部25b在与所述夹持部25a之间经由弯曲部25c连续。
由此，可以稳定地固定信号发生轮25，防止对于带轮22的旋转的空转，实现转速检测精度。
(4)所述传感器KS2构成为，覆盖所述带轮22的轴方向端部，设于形成箱(变速器箱8)外廓的侧罩(传动罩8b)。
因此，可以在侧罩8b上预先局部装备传感器KS2，提高组装性能。
(5)所述圆筒部25b的外径T1构成为比所述可动带轮22b的外径小。
因此，可以进一步提高圆筒部25b的省空间，可以进一步提高布置自由度。
以上，基于实施例1说明了本发明的带式无级变速器，但是对于具体的构成，并不限于此实施例1，只要不脱离本发明请求的保护范围的要旨下，则允许设计的变更及追加等。
例如，在实施例1中，次级侧信号发生轮25与次级可动圆锥板22b分体构成。但是，也可以在次级可动圆锥板22b的背面一体形成在移动方向(轴方向)延伸的圆筒部，在该一体形成的圆筒部设置沿移动方向延伸的多个长孔。
在该情况下，不管次级可动圆锥板22的移动方向，次级带轮转速传感器KS2和长孔的一部分可以总是相对，因此，可以检测次级可动圆锥板22b的转速。
另外，在实施例1中作为设于圆筒部25b的被检测部设置为矩形状的长孔26，但是，例如，也可以是在如图6(a)所示那样的圆筒部25b′的开放端侧切出的切口形状的被检测部27，也可以图6(b)所示那样的比圆筒部25b″的一般面厚度薄，即凹下的被检测部28。另外，也可以是比圆筒部的一般面厚度厚的凸形状的被检测部。
另外，在实施例1中构成为，检测次级带轮22的次级可动圆锥板22b的转速，但是也可以根据布置的关系检测初级带轮21的初级可动圆锥板21b的转速。
另外，在实施例1中，利用次级带轮转速传感器KS2检测次级带轮22的转速，但是并不限于此，也可以检测旋转速度及旋转角速度等。在该情况下，通过设置具有在可动带轮的移动方向延伸的被检测部的信号发生轮，不管可动带轮的位置都可以检测旋转速度。

Claims (4)

1.一种带式无级变速器，具备：一对带轮以及挂设于所述一对带轮间的带，所述一对带轮分别具有固定带轮及相对于该固定带轮在轴方向可离开、接合的可动带轮，
该带式无级变速器设置有检测带轮旋转的旋转状态检测装置，该旋转状态检测装置具有与所述带轮一体旋转的信号发生轮、和与该信号发生轮相对的传感器，其特征在于，
所述信号发生轮具有沿所述可动带轮的移动方向延伸的圆筒部，并具有通过作用于所述可动带轮的油压室的油压夹持于所述可动带轮和油压缸的底部之间的夹持部，
在该圆筒部上遍及全周设置有在周方向等间隔地配置且沿所述移动方向延伸的被检测部，
所述圆筒部在和所述夹持部之间经由弯曲部连续。
2.如权利要求1所述的带式无级变速器，其特征在于，
所述被检测部由设于所述信号发生轮的开口、切口、或者凹凸的任一个构成。
3.如权利要求1或2的所述带式无级变速器，其特征在于，
所述传感器设于覆盖所述带轮的轴方向端部的侧罩上。
4.如权利要求1或2的所述带式无级变速器，其特征在于，
所述圆筒部的外径比所述可动带轮的外径小。
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