JP2002523711A5

JP2002523711A5 - 連続可変変速機

Info

Publication number: JP2002523711A5
Application number: JP2000567867A
Authority: JP
Filing date: 1999-08-25
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2019-08-25

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】第１の対の円錐ディスクが軸方向可動ディスクと軸方向非可動ディスクとを有しており、第１の対のディスクの作動半径が可変であり、第２の対の円錐ディスクが軸方向可動ディスクと軸方向非可動ディスクとを有しており、第２の対のディスクの作動半径が可変であり、無端伝達要素が第１の対のディスクと第２の対のディスクとを連結しており、第１の水圧アクチュエーターが第１の対のディスクの可動ディスクと作動連結されてディスクを軸方向に動かし、第１のアクチュエーターが入力ポートを有しており、第２の水圧アクチュエーターが第２の対のディスクの可動ディスクと作動連結されてディスクを軸方向に動かし、第２のアクチュエーターが入力ポートを有しており、第１の４−クォードラント制御可能独立ポンプ・モーター結合ユニットが第１のアクチュエーターの入力ポートに連結された第１のポートと第２のアクチュエーターの入力ポートに連結された第２のポートとを有しており、第１のポンプ・モーター結合ユニットがアクチュエーターの入力ポート間の流体流を制御すべく作動し第２の２−クォードラント制御可能独立ポンプ・モーター結合ユニットが水圧媒体源に連結された入力ポートとひとつのアクチュエーターの入力ポートに連結された出力ポートとを有しており、第２のポンプ・モーター結合ユニットが無端伝達要素中の張力を制御すべく作動し、第１の制御手段が無端伝達要素中において必要とされる作動張力に応じて第２のポンプ・モーター結合ユニットの出力を制御変更し、第２の制御手段が制御される対のディスクの各走行半径に必要とされる変化に応じて第１の制御可能な独立ポンプ・モーター結合ユニットを通る流体流の量と第１と第２のアクチュエーターに対する接近離間の方向とを制御変更し、これにより第１、第２のポンプが非連続に駆動されることを特徴とする連続可変変速機。
【請求項２】第１のポンプ・モーター結合ユニットが第１の電気モーターに連結されて４−クォードラント制御器により制御される水圧変位ポンプ組合せユニットを有しており、第２のポンプ・モーター結合ユニットが第２の電気モーターに連結されて２−クォードラント制御器により制御可能な水圧変位ポンプ組合せユニットを有していることを特徴とする請求項１に記載の変速機。
【請求項３】第１の電気モーターが回転速度を制御されることを特徴とする請求項２に記載の変速機。
【請求項４】第２の電気モーターが引き出されたトルクについて制御可能であることを特徴とする請求項２に記載の変速機。
【請求項５】制御可能な選択弁が配置されて第２のポンプ・モーター結合ユニットの出力ポートをひとつのアクチュエーターの入力ポートに連結し、該弁の出力ポートがそれぞれいずれかのアクチュエーターの入力ポートに連結されており、該弁が作動間制御可能であり、これにより選択弁の入力ポートが最低圧力の２個のアクチュエーターの出力ポートに連結されることを特徴とする請求項１に記載の変速機。
【請求項６】選択弁が弁ケースと該ケースの孔に摺動可能に収容された弁本体を有しており、弁本体が中央位置においてリング状の出力ポート空間間に位置する狭い中央部分を有しており、該空間は孔に連結して出力ポートと連通しかつ孔中に開口する入力ポートを覆っていることを特徴とする請求項５に記載の変速機。
【請求項７】弁本体が相互に異なる表面を有したそれぞれのヘッドを有しており、位置センサーが弁本体に連結されており、選択弁が位置センサーと協働すべく配置されており、位置センサーが出力信号を形成すべく作動し、該出力信号が選択弁の位置に応じて第２の水圧ポンプ・モーター結合ユニットの圧力を制御するのに使用されることを特徴とする請求項６に記載の変速機。
【請求項８】弁本体の狭い中央部分の端部間の距離がこれと協働する出力ポートの最も近い端部間の距離より大であることを特徴とする請求項６に記載の変速機。
【請求項９】弁本体の狭い中央部分の端部間の距離がこれと協働する出力ポートの最も近い端部間の距離より大でなく、各出力ポートが一方向弁を介して入力ポートに連結されていることを特徴とする請求項６に記載の変速機。
【請求項１０】第１の対の円錐ディスクが軸方向可動ディスクと軸方向非可動ディスクとを有しており、第１の対のディスクの作動半径が可変であり、第２の対の円錐ディスクが軸方向可動ディスクと軸方向非可動ディスクとを有しており、第２の対のディスクの作動半径が可変であり、可動ディスクが機械的力により作動され、無端伝達要素が第１の対のディスクを第２の対のディスクとを連結し、水圧アクチュエーターが第１の対のディスクと作動連結されてディスクを軸方向に動かし、アクチュエーターが入力ポートを有しており、２−クォードラント制御可能ポンプ・モーター結合ユニットが水圧媒体源に連結された入力ポートとひとつのアクチュエーターの入力ポートに連結された出力ポートとを有しており、第２のポンプ・モーター結合ユニットが無端伝達要素中の比を制御すべく作動し、制御手段が指令に応じてポンプ・モーター結合ユニットの出力を制御変更してポンプが非連続駆動されることを特徴とする連続可変変速機。
【請求項１１】張力印加可能な無端伝達要素により相互に連結された第１の対の円錐ディスクと第２の対の円錐ディスクとを有しており、各対は第１と第２の軸についてそれぞれ回転可能であり、第１の対の一方のディスクは他方のディスクに対して離間接近して軸方向に可動であり、第１の水圧アクチュエーターの作動の下にあるこの対の静止ディスクは水圧流体のための入力ポートを有しており、第２の対の一方のディスクは他方のディスクに対して離間接近して軸方向に可動であり、第２の水圧アクチュエーターの作動下にある静止ディスクは水圧流体のための入力ポートを有しており、第１の対の可動ディスクが第１の対の静止ディスクに接近して動かされるときに第２の対の可動ディスクが第２の対の静止ディスクから離間して動かされかつこれと逆にもなり、第１のアクチュエーターの入力ポートが水圧導路を介して４−クォードラント制御可能第１の水圧ポンプ・モーター結合ユニットのポンプの第１のポートに連結されており、第２のアクチュエーターの入力ポートが水圧導路を介してこの水圧ポンプ・モーター結合ユニットのポンプの第２のポートに連結されており、第２の水圧ポンプ・モーター結合ユニットのポンプが入力と出力とを有しており、該水圧ポンプ・モーター結合ユニットが２−クォードラント制御可能であり、ポンプ入力が水圧流体源に連結されており、ポンプ出力が第１のアクチュエーターの入力または第２のアクチュエーターの入力に連結されており、ここで無端伝達要素中の張力が２−クォードラント制御可能第２の水圧ポンプ・モーター結合ユニットにより発生された水圧により齎され、第１の対の一方の可動ディスクの位置と他方の可動ディスクの位置とが第１と第２のアクチュエーターのそれぞれの入力の圧力比により４−クォードラント制御可能第１のポンプ・モーター結合ユニットにより決定されるように決定され、さらに水圧スイッチ弁が各端部において閉鎖された円筒状の孔を具えた弁本体を有しており、該弁本体が２個の肩部により築堤された狭い中央部分を具えた延在円筒状プランジャーを摺動可能に収受し、該プランジャーがその外端と弁本体の反対側の端壁との間に第１、第２の端部房室を画定しており、第１の端部房室が第１のアクチュエーターの入力ポートに連結したポートを有しており、第２の端部房室が第２のアクチュエーターの入力ポートに連結したポートを有しており、端部間の中間点で孔に開口したポートが第２の水圧ポンプ・モーター結合ユニットのポンプの出力に連結しており、肩部の距離より大なる相互位置において中間点について対称に孔の表面に２個の円周溝が形成され、該肩部は狭い中央のプランジャー部分を築堤しており、それぞれの溝はその最も近い端部房室のポートに連結されていることを特徴とする連続可変変速機。

この発明は連続可変変速機に関するものである。従来の動力伝達装置にあっては、媒体供給源から加圧油圧媒体を供給するポンプの出力は各アクチュエーターの入力に２個の一方向弁を介して連結されている。このように第１の油圧ポンプモーターだけを介して、各アクチュエーターの入力が相互に連結されている。どのアクチュエーターからも油圧媒体は供給源に戻ることができない。

速度伝達比が変わらない限りは、ポンプにより供給される全てのエネルギーはバイアス弁において不用な熱に変換されてしまう。このようにポンプは非常に高い伝達効率を大きく減少させる大きなエネルギー損失を招くものである。

本発明の目的は、従来の制御システムを、エネルギー損失を最小限にして、広範囲の速度伝達比で作動可能な制御システムに改良する、ことにある。このためこの発明の連続可変変速機は、第１の対の円錐ディスクが軸方向可動ディスクと軸方向非可動ディスクとを有しており、第１の対のディスクの作動半径が可変であり、第２の対の円錐ディスクが軸方向可動ディスクと軸方向非可動ディスクとを有しており、第２の対のディスクの作動半径が可変であり、無端伝達要素が第１の対のディスクと第２の対のディスクとを連結しており、第１の水圧アクチュエーターが第１の対のディスクの可動ディスクと作動連結されてディスクを軸方向に動かし、第１のアクチュエーターが入力ポートを有しており、第２の水圧アクチュエーターが第２の対のディスクの可動ディスクと作動連結されてディスクを軸方向に動かし、第２のアクチュエーターが入力ポートを有しており、第１の４−クォードラント制御可能独立ポンプ・モーター結合ユニットが第１のアクチュエーターの入力ポートに連結された第１のポートと第２のアクチュエーターの入力ポートに連結された第２のポートとを有しており、第１のポンプ・モーター結合ユニットがアクチュエーターの入力ポート間の流体流を制御すべく作動し第２の２−クォードラント制御可能独立ポンプ・モーター結合ユニットが水圧媒体源に連結された入力ポートとひとつのアクチュエーターの入力ポートに連結された出力ポートとを有しており、第２のポンプ・モーター結合ユニットが無端伝達要素中の張力を制御すべく作動し、第１の制御手段が無端伝達要素中において必要とされる作動張力に応じて第２のポンプ・モーター結合ユニットの出力を制御変更し、第２の制御手段が制御される対のディスクの各走行半径に必要とされる変化に応じて第１の制御可能な独立ポンプ・モーター結合ユニットを通る流体流の量と第１と第２のアクチュエーターに対する接近離間の方向とを制御変更し、これにより第１、第２のポンプ非連続に駆動されることを要旨とするものである。

２−クォードラント制御可能第２のポンプ・モーター結合ユニットの出力ポートと１個のアクチュエーターの入力ポート間の連結の結果、媒体は容積供給源から供給されるかまたは戻され得る。４−クォードラント制御により、第１のポンプ・モーター結合ユニットは問題なく変速比の全体をカバーすることができる。また第２のポンプ・モーター結合ユニットが２−クォードラント制御をできる結果、第２のポンプ・モーター結合ユニットは１個のアクチュエーターに対して最少圧力レベルの設定を行うだけでよいという効果を齎す。最少圧力レベルは、伝達手段の滑りが起こりそうな状態の現在の変速比およびトルク下での圧力値より若干上回る程度である。供給されなけらばならない容積流は非常に小さく、変速機または制御システムの内外の漏れ損失を伴う一方のアクチュエーターから他方のアクチュエーターへの容積流の差を補償する以外は必要とされない。変速比が一定のままのときに、この容積流は起こっている漏れ損失を補償するのに必要な量だけに限定される。その結果第２のポンプ・モーター結合ユニットによる消費エネルギーは非常に小さく、変速機の総効率はそれに比例して増加する。現在までに用いられてきたモーターはかなり信頼できるものである。変速機を駆動し、全く重い温室を惹起するエンジンによって駆動される周知の油圧ポンプを使用する必要はなくなる。