JP2001012593A - 相互の摩擦接触によって運動を伝達する２つの構成部材間のスリップを決定する方法 - Google Patents

相互の摩擦接触によって運動を伝達する２つの構成部材間のスリップを決定する方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易に実施できるにも拘わらず、説得力のあ
る明確な成績を挙げることのできるような、巻掛け伝動
節と摩擦円板対との間のスリップを決定する方法を提供
する。 【解決手段】 構成部材間で作用する圧着力の変化によ
って摩擦接続を変化できるようにした形式の、相互の摩
擦接触によって運動を伝達する２つの構成部材間のスリ
ップを決定する方法において、運動伝達時に構成部材間
で生じる摩擦効率に相当する値が圧着力に関連して測定
され、かつ圧着力の低下時における摩擦効率の上昇がス
リップとして評価される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、両構成部材間に作
用する圧着力の変化によって摩擦接続が可変である、相
互の摩擦接触によって運動を伝達する２つの構成部材間
のスリップを決定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３には、例えばドイツ連邦共和国特許
出願公開第１９５４４６４４号明細書に基づいて公知に
なっているような円錐円板巻掛け式変速機が図示されて
いる。
【０００３】駆動軸２上には、２つの円錐円板４，６か
ら成る第１の円錐円板対が配置されており、その場合円
錐円板６は前記駆動軸２と一体に形成されており、かつ
円錐円板４は、軸方向歯列（スプライン継手）を介して
相対回動不能に、しかし軸方向ではシフト可能に前記駆
動軸２と連結されている。駆動軸２に対して平行に配置
された別の１本の軸８上には、２つの円錐円板１０，１
２から成る第２の円錐円板対が配置されており、その場
合円錐円板１０は前記軸８と一体に形成されており、か
つ円錐円板１２は軸方向歯列（スプライン継手）を介し
て相対回動不能に、しかし軸方向ではシフト可能に前記
軸８と連結されている。
【０００４】両円錐円板対４，６；１０，１２は１本の
巻掛け伝動節１４によって巻掛けられおり、該巻掛け伝
動節のリンクは円錐円板の円錐面と摩擦係合している。
【０００５】変速比を調節するために円錐円板４，６間
の間隔と円錐円板１０，１２間の間隔とは逆方向に調節
可能である。このために、シフト調整可能な各円錐円板
は夫々２つの圧力室からの圧力で負荷され、しかも半径
方向内位の圧力室１８は、巻掛け伝動節１４と円錐円板
対との間の圧着力を、運転パラメータに関連した（例え
ばトルクに関連した）予圧に調整するために役立てられ
る。放圧のために、半径方向内位の圧力室１８または別
の圧力室２２内にはばね２０が配置されている。円錐円
板１０，１２間の間隔を調節するためには有利には別
の、つまり半径方向外位の圧力室２２が調節室２２とし
て使用される。
【０００６】圧力室への給圧のために液圧ポンプ２４が
設けられており、該液圧ポンプ２４は、圧着力で負荷さ
れる圧力室１８に、制御弁２６を介して制御可能な圧力
を供給し、かつ圧力室２２には制御弁２８を介して給圧
する。
【０００７】円錐円板間の室内へは、例えば軸内に形成
されたポート３０を介して、又はその他適当な方式で油
圧媒体が導入され、該油圧媒体は摩擦面の冷却のため及
び潤滑のために役立つ。溢流する油圧媒体は、戻し槽３
４に通じる漏斗体３２内へ捕集され、前記戻し槽３４か
ら液圧ポンプ２４は油圧媒体を吸出する。
【０００８】両円錐円板対の圧力室１８並びに両円錐円
板対の調節室２２はその都度１つの共通の制御弁を介し
て作動制御することができる。
【０００９】前記の円錐円板巻掛け式変速機の機能及び
構造はそれ自体公知であるので、その詳細な説明はここ
では省く。
【００１０】このような円錐円板巻掛け式変速機におい
て生じる問題点は、円錐円板の摩擦面と巻掛け伝動節と
の間の圧着力が、必要以上に大きくてはならないことで
ある。さもないと、液圧ポンプ２４のエネルギ消費量が
必要以上に高くなる一方、円錐円板巻掛け式変速機の負
荷が全体として必要以上に高くなるからである。しかし
圧着力が低すぎると、巻掛け伝動節が円錐円板に沿って
スリップするというリスクが生じ、このスリップの結
果、摩耗が著しく高まることになる。巻掛け伝動節の速
度自体が測定されるのではなく、円錐円板対の有効半径
及びその回転数が測定される場合、スリップ測定は疑わ
しくなる。円錐円板対の回転数は、スリップを検出する
ための確実な尺度ではない。スリップは比較的不正確に
しか測定できず、しかもスリップ状態は変速機の疲れ強
さにとって危険要因となるので、円錐円板巻掛け式変速
機は一般に、特定の暫定（Reserve）圧着力で、つま
り、それ自体過度に高い圧着力で運転される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、容易
に実施できるにも拘わらず、説得力のある明確な成績を
挙げることのできるような、巻掛け伝動節と摩擦円板対
との間のスリップを決定する方法を提供することであ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の構成手段は、請求項１の特徴部に記載したように、
運動伝達時に構成部材間で生じる摩擦効率（摩擦仕事
量）に相当する値を圧着力に関連して測定し、かつ圧着
力の低下時における摩擦効率の上昇をスリップとして評
価する点にある。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、巻掛け伝動節と円錐円板の摩
擦面との間に発生する摩擦損失効率が、その都度伝達さ
れるトルクにはほぼ無関係に（スリップが存在しない限
り）比較的僅少であるという認識に基づいている。圧着
力が低下してスリップが発生すると即座に、摩擦損失効
率が突発的に急増するので、従って摩擦損失効率又はこ
れに相当する値を測定すれば、スリップの発生が確実に
認識される。
【００１４】特許請求の範囲の請求項２以降に記載した
事項は、本発明の方法の有利な構成手段及び実施形態に
関する。
【００１５】本発明の方法は、トロイド（円錐曲線回転
体）変速機、一般にＣＶＴ変速機又はその他の伝動シス
テムのような、摩擦接続を介して運動を伝達する一切の
事例のために適している。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に図面に基づいて本発明の実施
例を詳説する。
【００１７】図１では、マイクロプロセッサ及び所属の
メモリ装置を装備した制御器３６の出力端子が、圧着力
を制御するための単数又は複数の制御弁２６及び調節圧
力を制御するための単数又は複数の制御弁２８に接続さ
れている。液圧ポンプ２４（図３）の吸込み導管４０内
に配置された流量測定器３８が、前記制御器３６の入力
端子に接続されている。漏斗体３２（図３）内に配置さ
れた温度センサ４２が前記制御器３６の別の入力端子に
接続されており、該制御器の他方の側に設けた複数の入
力端子は周知のように、変速比及び圧着力を制御するた
めの信号を導出する複数のセンサに接続されている。
【００１８】変速機がスリップ無く回転する限り、漏斗
体３２内へ戻る油圧媒体は比較的冷えた状態にある。圧
着力が不充分なためにスリップが発生すると、円錐円板
の摩擦面には、比較的高い摩擦損失効率が発生し、該摩
擦損失効率は、漏斗体３２内へ還流する油圧媒体が加熱
状態にあることで確認され、この加熱は温度センサ４２
によって検知される。漏斗体３２へ還流するオイルを監
視する代わりに、変速機の別の作動域へ流れる別のオイ
ルの温度を監視することも可能である。別の実施例で
は、漏斗体に代えて別の部材を使用することも可能であ
る。
【００１９】図２には測定曲線の１例が図示されてい
る。座標横軸には、制御弁２６を介して制御される圧力
室１８内の圧着力Ｐa がプロットされており、座標縦軸
には温度Ｔがプロットされている。圧着力Ｐa が、スリ
ップのない運転に充分な圧力から低下すると、圧着力Ｐ
asで突発的に発生する温度上昇が温度センサ４２で検知
され、この温度上昇は、スリップの存在を表している。
ところで圧着力Ｐa は、図２で見て圧着力Ｐasの幾分右
手に位置する圧力値、つまりスリップのない運転を保証
する圧力値に制御器３６によって維持することができ
る。
【００２０】駆動軸２に作用するトルク（これは図示を
省いた駆動モータの運転パラメータに基づいて既知であ
る）及び回転数が種々異なっていても、図２に図示した
圧力低下のルーチン制御が制御器３６によってその都度
実施されるので、スリップの始まる圧着力Ｐasは、トル
ク及び／又は回転数及び／又は変速機変速比に関連し
て、特性フィールドにおいて記憶され、かつ、制御器３
６によって制御弁２６は目的に即して、スリップのない
運転を生ぜしめ、しかも必要以上に高い圧着力を生ぜし
めないように作動制御される。また「スリップ圧力」Ｐ
asは、特定の運転状態にあって所望に応じてスリップ運
転を実現するために使用することも勿論可能である。
【００２１】両円錐円板対は、互いに別々にスリップ運
転をチェックしたり、或いは円錐円板対から還流するオ
イルを別々に捕集して測定する場合には、図２に基づい
て説明した方法で圧着力を目的に即して低下・上昇する
ことによって測定し、次いで相応に作動制御することも
可能である。
【００２２】また前記測定法を、種々の変化態様で実施
できるのは勿論のことである。例えば単数又は複数の円
錐円板対を冷却する油圧媒体の流量を、単数又は複数の
流量測定器３８によって計測することが可能である。ま
た別の温度センサを用いて、油圧媒体の往路温度を各円
錐円板対の上流側で計測して、該円錐円板対内へ流入す
る油圧媒体の温度と還流する油圧媒体の温度との温度
差、油圧媒体の通流速度及び油圧媒体の比熱に基づい
て、摩擦効率を絶対的に推定することが可能である。
【００２３】択一的に、無接触動作式温度センサによっ
て、例えば放射温度センサによって摩擦面の温度を直接
測定することも可能であり、その場合の温度は、図２に
示したのと類似した形式で変化する。
【００２４】本発明の方法の顕著な利点は、円錐円板巻
掛け式変速機の摩耗状態又は油圧媒体の状態には全く無
関係に使用できることである。それというのは、スリッ
プの開始時に発生する温度飛躍が方法をいわば自分で校
正するからである。
【００２５】本発明の方法は勿論また、夫々ただ１つの
圧力室を介して、或いは電気的又は機械的に巻掛け伝動
節に圧着される円錐円板を有する円錐円板巻掛け式変速
機の場合にも適用することができる。
【００２６】図４は、温度Ｔ及び円錐円板の圧着力Ｐを
時間ｔの関数として示した線図である。時点ｔ1 におい
てスリップ限界を検出する方法がスタートされ、かつ圧
着力が低下される。これによってスリップが生じかつ温
度が上昇する。次いで圧着力Ｐが再び高められ、かつ温
度が、揺振した後より高いレベルで再び安定する。
【００２７】なお以上説明した図示の実施例は、発明を
限定するものと解されてはならない。むしろ本発明はそ
の開示内容の範囲内で、つまり発明の思想を逸脱しない
範囲内で多数の種々異なった実施形態及び変化態様で実
施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図３に示した変速機のための制御回路のブロッ
ク構成図である。
【図２】本発明の方法を説明するための測定曲線の例示
図である。
【図３】公知の円錐円板巻掛け式変速機の制御回路図で
ある。
【図４】線図である。
【符号の説明】
２ 駆動軸、 ４，６ 円錐円板、 ８ 軸、 １０，
１２ 円錐円板、 １４ 巻掛け伝動節、 １８ 圧力
室、 ２０ ばね、 ２２ 圧力室、 ２４液圧ポン
プ、 ２６，２８ 制御弁、 ３０ ポート、 ３２
漏斗体、 ３４戻し槽、 ３６ 制御器、 ３８ 流量
測定器、 ４０ 吸込み導管、 ４２温度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 59:72 63:06 (72)発明者 ラルフ シュトップ ドイツ連邦共和国 ビュール イム グリ ューン 49 (72)発明者 アントン フリッツァー ドイツ連邦共和国 マルクドルフ ジーメ ンスシュトラーセ ９ (72)発明者 フランツ ビッツァー ドイツ連邦共和国 ランダウ ライプツィ ガー シュトラーセ 55

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 構成部材間で作用する圧着力の変化によ
    って摩擦接続を変化できるようにした、相互の摩擦接触
    によって運動を伝達する２つの構成部材間のスリップを
    決定する方法において、 運動伝達時に構成部材間で生じる摩擦効率に相当する値
    を圧着力に関連して測定し、かつ圧着力の低下時におけ
    る摩擦効率の上昇をスリップとして評価することを特徴
    とする、相互の摩擦接触によって運動を伝達する２つの
    構成部材間のスリップを決定する方法。
  2. 【請求項２】 伝達される力、速度、伝達比又はこれら
    の組合せに関する条件が少なくともほぼ一定である場
    合、圧着力の変化によってスリップ限界を決定し、次い
    でスリップを存在させないように、或いは予め規定され
    たスリップ限界値を超えないように圧着力を調整する、
    請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 少なくとも１つの構成部材の温度を測定
    する、請求項１又は２記載の方法。
  4. 【請求項４】 少なくとも１つの構成部材を潤滑及び／
    又は冷却するために流動する流体の温度を、前記構成部
    材の下流側で測定する、請求項１又は２記載の方法。
  5. 【請求項５】 少なくとも１つの構成部材に沿って流体
    が流動する際に該流体によって受容される熱効率を測定
    する、請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 変速機の運動伝達を可変変速比で行な
    う、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
  7. 【請求項７】 運動を伝達する構成部材が円錐円板対で
    あり、かつ巻掛け伝動節が円錐円板巻掛け伝動節であ
    る、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
  8. 【請求項８】 種々異なった回転数及び／又はトルク及
    び／又は変速比及び／又は温度において円錐円板間の圧
    着力を変化させることによって、回転数及び／又はトル
    ク及び／又は変速比及び／又は温度に関連した、特定の
    スリップに対して必要な圧着力を表すところの特性フィ
    ールドを記憶し、かつ円錐円板間の圧着力を前記特性フ
    ィールドに相応して調整する、請求項７記載の方法。
JP2000180446A 1999-06-16 2000-06-15 相互の摩擦接触によって運動を伝達する２つの構成部材間のスリップを決定する方法 Pending JP2001012593A (ja)

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