JP2003185012A

JP2003185012A - 可変比トランスミッションのための本質的に安全な制御システム

Info

Publication number: JP2003185012A
Application number: JP2002338857A
Authority: JP
Inventors: Antonio Francisco Cesaroni; アントニオ・フランシスコ・セサロニ
Original assignee: Carraro SpA
Current assignee: Carraro SpA
Priority date: 2001-11-23
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2003-07-03
Also published as: EP1314914A3; EP1314914A2; ITPD20010274A1; US20030125159A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】連続可変比変速機の制御機能と危険防止機能の
両立を低コストで実現すること。【解決手段】トランスミッション１の、互いに対して変
位可能な２つの部材１５、１６が、伝達されるトルクと
関連している成分を有する推力を生じさせ得るタイプの
可変比トランスミッションのための制御システム１００
が、示されている。このシステムは、駆動手段１０５の
作動により変位を生じさせるように、この駆動手段と、
前記トランスミッションの両部材の少なくとも１つとの
間に配置されている作動制御手段１０３を有する。そし
て、弾性手段１０６ａ、１０６ｂが、前記作動制御手段
と駆動手段との間に配置され、また、推力の前記変位軸
に沿う成分が、前記トランスミッションによって伝達さ
れるトルクの最大値に対応した所定の閾値を越えたと
き、この推力の成分の作用の結果として、弾性的に屈し
得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明の主題は、可変比トラ
ンスミッション、特に、用語「連続可変トランスミッシ
ョン（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｖａｒｉａｂｌｅ
ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）」から得られる頭文字「Ｃ
ＶＴ」によって通常表されるタイプの可変比トランスミ
ッションのための本質的に安全な制御システムである。
これらトランスミッションは、好ましくは、摩擦駆動の
ために互いに係合されている駆動部材と従動部材との間
の接触部の径を変化させることにより、駆動入力と駆動
出力との間の伝達比を好ましくは連続的に変化させ得
る。

【０００２】

【従来の技術】伝達比の変化を制御するための従来知ら
れているシステムは、通常、油圧の、機械的な、又は、
電気機械的なタイプであり、また、ねじりモーメントの
値が、トランスミッションの部材の安全性及び／又は信
頼性に関する閾値を越えたとき、伝達に干渉する機能を
有する電気的な制御装置、及び／又は、トルク制限装置
を有する。実際、トランスミッションの完全に安全な制
御のためには、２つの装置が必要とされ、一方は、純粋
に、所望の変化の制御を行うための装置であり、また、
他方は、伝達されているトルクを検出し、この結果とし
て、これを制限するように働く装置である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これは、従来知られて
いるシステムは、構造的及び機能的な複雑さ及び脆弱さ
の両方に加えて、かなりのコストを有することを意味し
ている。本発明の主な課題は、可変比トランスミッショ
ンの制御機能と危険防止機能との両方を結合するよう
に、構造的、機能的に設計された制御システムを提供す
ることである。

【０００４】この課題の範囲内で、本発明の目的は、連
続的に可変な伝達比を有する機械的なトランスミッショ
ンの作動制御に特に（しかし、これのみに限定されるも
のではない）適した本質的に安全な制御システムを提供
することであり、このトランスミッションは、本出願と
同一の出願人による、本出願と同日付の特許出願の主題
であり、その一実施形態が、以下に示されている。

【０００５】本発明のもう１つの目的は、上と同時に、
簡単で、信頼でき、また、メンテナンスがほとんど又は
全く必要とされない本質的に安全な制御システムを提供
することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題及びこれら目的
は、特許請求の範囲に従い形成された、可変比トランス
ミッションのための本質的に安全な制御システムによる
本発明によって達成される。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の特性及び利点が、添付図
面を参照して、何ら限定するものでない例として示され
ている、本発明の好ましい実施形態の詳細な説明により
明らかにされるだろう。

【０００８】連続的に可変な伝達比を有するトランスミ
ッションが、図１及び２で、全体を通じて参照符号１を
付されている。このトランスミッションは、本出願と同
一の出願人の氏名名称の、同日付の特許出願の主題であ
る。このトランスミッション１は、伝達比の変化の制御
システム１００によって制御され、この制御システム
は、本発明により提供されている技術的な教示に従い、
本質的に安全に、かつ、連続的に伝達比を変化させ得
る。

【０００９】駆動入力シャフト２及び駆動出力シャフト
３が、前記トランスミッション１において示されてい
る。用語「駆動入力」及び「駆動出力」は、完全に従来
の意味で用いられており、前記トランスミッション１
で、多くのトランスミッションと同様に、前記駆動入力
及び出力シャフト２、３の機能は、作動に悪影響を及ぼ
すことなく反転され得る。

【００１０】前記駆動入力シャフト２は、軸Ｘを中心と
して回転され、また、摩擦面５を有するディスク４が、
前記駆動入力シャフト２と共に回転されるようにこれに
固定されている。２つの従動摩擦ホイール６ａ、６ｂ
が、前記摩擦面５に付勢され、また、前記摩擦面５との
接触部の夫々と、前記駆動入力シャフト２の回転軸Ｘと
の間の距離Ａ、Ｂが変化されるように、前記接触面全体
に渡って変位され得る。従って、前記両摩擦ホイール６
ａ、６ｂは、前記ディスク４と共に、連続的に速度が変
化されるディスク及びホイールの装置を夫々形成してい
る（この接触については、Ｐｅｒｕｃｃａ−Ｄｉｚｉｏ
ｎａｒｉｏｄｉｉｎｇｅｇｎｅｒｉａ（エンジニア
リング辞典）−見出し語「ｖａｒｉａｔｏｒｅ（変化装
置）」参照）。

【００１１】外部の与圧システム（図示されていない）
が、前記摩擦ホイール６ａ、６ｂとディスク４との間の
すべりのない駆動の伝達に必要とされる摩擦を確実にし
ている。前記両摩擦ホイール６ａ、６ｂは、前記軸Ｘの
互いに対向した側に夫々位置しているため、前記ディス
ク４によって、夫々の軸を中心として、前記軸Ｘからの
夫々の距離Ａ、Ｂに比例する速さで、互いに逆方向に回
転されることによって駆動されるだろう。

【００１２】前記両摩擦ホイール６ａ、６ｂと前記駆動
出力シャフト３との間の接続部は、全体を通じて参照符
号１０を付されている、傘歯車を有するタイプの差動運
動機構によって形成されている。例えばエピサイクリッ
クのタイプのような他の差動運動機構の使用も、研究さ
れている。前記駆動入力シャフト２によって前記トラン
スミッション１に入力された全動力は、前記差動運動機
構１０によって、２つの分岐部分（以下で、「遊星運動
機構」という）に分けられ、各遊星運動機構は、前記両
摩擦ホイール６ａ、６ｂの１つに関連しており、そし
て、分けられた動力は、（前記両摩擦ホイールの夫々の
回転方向を考慮に入れた代数合計によって）前記差動運
動機構の出力部で再び結合される。

【００１３】前記差動運動機構１０は、複数の冠歯車１
２を回転可能に支持している保持装置（ｃａｇｅ）１１
を有し、これら冠歯車１２は、対応している前記摩擦ホ
イール６ａ、６ｂと共に回転されるように、駆動を入力
する夫々のシャフト１３によって固定され、遊星歯車１
４と歯合されている。前記駆動出力シャフト３と共に回
転されるようにこれに固定されているピニオン１６と互
いに歯合されているリング歯車１５も、前記保持装置１
１に装着されている。

【００１４】前記軸Ｘと、前記両摩擦ホイール６ａ、６
ｂの接触部との間の距離が、変化された場合、前記冠歯
車１２は、異なった回転速度に適応される。この駆動
は、使用されているタイプの差動運動機構の駆動伝達則
特性（ｄｒｉｖｅ−ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌａｗ
ｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）に従って、前記遊
星歯車１４によって前記保持装置１１に伝達される。前
記両摩擦ホイール６ａ、６ｂの変位が、連続的に行われ
得るため、前記トランスミッション１の伝達比も、連続
的に変化されるだろう。前記両摩擦ホイール６ａ、６ｂ
の変位は、互いに独立、あるいは、互いに従属であり
得、又は、前記両摩擦ホイールの１つのみが、伝達比の
所望の変化を生じさせるように、変位され得る。伝達比
の変化の作動制御（ｏｐｅｒａｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏ
ｌ）は、前記ディスク４及び駆動出力シャフト３に対し
て、前記差動運動機構１０の全体を変位させることによ
って、好ましくは行われる。この機構で、前記両摩擦ホ
イール６ａ、６ｂを互いに逆方向に回転させることが可
能であるから、前記保持装置の回転速度が、零であり、
結果として、前記駆動出力シャフト３の速度も、零であ
るような距離Ａ、Ｂの値を、このタイプの差動運動機構
の駆動伝達則特性によって推定することが可能である。
これら距離値Ａ、Ｂは、前記トランスミッション１の駆
動の反転状態に対応しており、前記両摩擦ホイール６
ａ、６ｂのどちらかをこの反転状態からさらに変位させ
ると、前記保持装置１１の、即ち、前記駆動出力シャフ
ト３の逆方向の回転が、生じるだろう。

【００１５】上述したように、伝達比の変化の作動制御
が、好ましくは、前記ディスク４及び駆動出力シャフト
３に対して、前記差動運動機構１０の全体を変位させる
ことによって行われる。この目的のため、前記保持装置
１１には、カラー５０が、装着されており、そして、前
記リング歯車１５の歯は、前記ピニオン１６と歯合され
得る一方で、前記ピニオン１６に対して軸方向に移動さ
れ得るように軸方向に延びている。

【００１６】前記カラー５０は、制御システム１００の
ヨーク１０１を収容し、軸方向に拘束している。前記ヨ
ーク１０１は、駆動手段を有するシリンダー１０４内で
摺動可能にガイドされるロッド１０３の端部にしっかり
と固定されおり、また、前記駆動手段は、ハンドル１０
５により概略的に示されている。この駆動手段１０５
は、所望の作動制御（伝達比の変化）を行うような力
を、前記シリンダー１０４に対し所定の方向に適用させ
ることが可能であり、このシリンダー１０４は、これに
対応する方法で、前記ヨーク１０１を移動させるように
意図されている。

【００１７】前記ヨーク１０１のロッド１０３の変位
と、前記シリンダー１０４の変位とは、弾性システムに
よって互いに関連されており、この弾性システムは、前
記シリンダー１０４の互いに対向している夫々の肩部１
０７ａ、１０７ｂと、互いに対向している夫々のプレー
ト１０８ａ、１０８ｂとの間で与圧された２つのばね１
０６ａ、１０６ｂを有し、これらプレートの間に、前記
ロッド１０３の環状突出部１０９が、配置されている。
前記両ばねは、好ましくは、互いに等しく与圧され、複
数のリング１１０によって拘束されており、これらリン
グ１１０は、前記ロッド１０３が、前記シリンダー１０
４に対して中央の中立位置にあるとき、このロッド１０
３に与圧が適用されるのを妨げるように、前記プレート
１０８ａ、１０８ｂに作用する。好ましくは、前記リン
グ歯車１５及びピニオン１６は、１組の平歯車である、
あるいは、はすば歯車により形成されており、また、ど
の場合にも、伝達されているトルクの存在下、前記トラ
ンスミッションによって伝達されるねじりモーメントに
比例する推力を生じさせるようにされている。トランス
ミッションの信頼性のため、及び／又は、安全性のた
め、このねじりモーメントが、所定の限界以下に保たれ
ることが所望である。

【００１８】前記ロッド（シャフト）１０３への抵抗推
力が、前記ばね１０６ａ、１０６ｂの与圧よりも小さい
場合、前記駆動手段１０５による前記シリンダー１０４
の変位は、前記プレート１０８ａ、１０８ｂの対応する
変位に転化される。そして、前記保持装置１１及び摩擦
ホイール６ａ、６ｂの対応する変位が、生じ、この結
果、上述した変位に密接に結びついた伝達比の変化が、
生じる。

【００１９】前記ロッド（シャフト）１０３への抵抗推
力が、前記ばねの与圧よりも大きい場合、この推力を受
ける前記ばねは、屈して圧縮され、この結果、前記シリ
ンダー１０４の変位は、伝達比の対応する変化を導かな
い。しかしながら、前記ばねの弾性変形に対応した、前
記ロッド（シャフト）１０３への弾性負荷は、前記トラ
ンスミッションの過負荷状況が停止された場合に（ｕｐ
ｏｎｃｅｓｓａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｒａｎｓ
ｍｉｓｓｉｏｎ−ｏｖｅｒｌｏａｄｃｏｎｄｉｔｉｏ
ｎ）、伝達比の所望の変化が、生じ得るように維持され
る。

【００２０】従って、前記トランスミッションによって
伝達されているねじりモーメントが、所定の閾値よりも
小さいときはいつでも、前記制御システムは、前記トラ
ンスミッションの可動部材の変位を可能にし、また、伝
達比の変化は、この変位に関連している。しかしなが
ら、前記トランスミッションによって伝達されているね
じりモーメントが、所定の閾値を越えているときはいつ
でも、前記トランスミッションの可動部材の変位は、も
はや前記駆動手段によって与えられた変位に比例せず、
伝達されるトルクの値は、所定の閾値近くに保たれる。

【００２１】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明は、提示さ
れた目的を達成し、さらに、トランスミッションの安全
性及び／又は信頼性の許容性の限界内での、伝達されて
いるトルクの効果的な制御を含む複数の利点を提供す
る。さらに、本発明は、始動時の、及び／又は、一時的
な過負荷トルクの適切な制御を維持しつつ、伝達比を漸
次的に変化させることを可能にしている。

【００２２】また、このように形成された装置の構造的
な単純さ及び良好な信頼性が、特に注目に値する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の、可変比トランスミッション
に関連している制御システムの概略図である。

【図２】図２は、図１のトランスミッションの概略的な
部分断面図である。

【図３】図３は、図１の制御システムの拡大図である。

【符号の説明】

１…トランスミッション、１５…リング歯車、１６…ピ
ニオン、１００…制御システム、１０３…ロッド、１０
５…ハンドル、１０６ａ、１０６ｂ…ばね。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変化が、トランスミッションの２つの部
材を変位軸に沿って互いに変位させることにより制御さ
れ、これら部材は、前記変位軸に沿う成分を有する推力
を生じさせ得、この成分は、前記トランスミッションに
よって伝達されるトルクと関連しているタイプの可変比
のトランスミッションのための、駆動手段の作動により
変位を生じさせるように、この駆動手段と、前記トラン
スミッションの両部材の少なくとも１つとの間に配置さ
れている作動制御手段を有する制御システムにおいて、
弾性手段が、前記作動制御手段と駆動手段との間に配置
され、また、推力の前記変位軸に沿う成分が、前記トラ
ンスミッションによって伝達されるトルクの最大値に対
応した所定の閾値を越えたとき、この推力の成分の作用
の結果として、弾性的に屈し得ることを特徴とする制御
システム。
【請求項２】前記弾性手段は、与圧された少なくとも
１つのばねを有する請求項１の制御システム。
【請求項３】前記弾性手段は、前記変位軸に沿って互
いに反対方向に作用する少なくとも２つのばねを有する
請求項１又は２の制御システム。
【請求項４】前記複数のばねの２つは、前記変位軸に
沿う成分を有する推力が存在しない場合、前記作動制御
手段に作用しないように、与圧され、配置されている請
求項３の制御システム。
【請求項５】前記作動制御手段は、前記複数のばねの
ハウジング内でガイドされるロッドを有し、そして、前
記複数のばねは、前記ハウジングの夫々の肩部と、前記
ロッドの環状突出部との間で圧縮される請求項１ないし
４のいずれか１の制御システム。
【請求項６】変位可能な前記両部材は、前記トランス
ミッションの出力部で、ピニオンと、リング歯車とを有
する請求項１ないし５のいずれか１の制御システム。
【請求項７】前記リング歯車又はピニオンは、平歯車
である、及び／又は、はすば歯部を有する請求項６の制
御システム。