JP2004019725A

JP2004019725A - Transmission gear with rotational speed control function

Info

Publication number: JP2004019725A
Application number: JP2002172961A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Sakai; 酒井　隆行
Original assignee: SAKAI Manufacturing; SAKAI SEISAKUSHO KK
Current assignee: SAKAI Manufacturing; SAKAI SEISAKUSHO KK
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2004-01-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission gear with a rotational speed control function of a belt-type continuously variable transmission capable of controlling a rotational speed with stability. <P>SOLUTION: The transmission gear 1 with the rotational speed control function is provided with the belt-type continuously variable transmission 3 equipped with an input shaft 10 and an output shaft 20, a main body equipped with a pilot motor 5 for driving a shaft 41 for adjusting a position of a movable pulley 12 on the input side, a rotary encoder 7 for detecting the rotational speed of the output shaft, and a digital panel meter 6 for controlling the motor 5 by employing the pulse from the encoder 7. The panel meter 6 is provided with input parts and storage parts of the first rotational speed for control and the second rotational speed for control, a rotational speed calculation function utilizing a pulse from the encoder, a rotational speed reduction function activated when the calculated rotational speed is not less than the first rotational speed for control, and a rotational speed increase function activated when the calculated rotational speed is not more than the second rotational speed for control. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は産業機械、工作機械などに利用される回転数制御機能付伝動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ベルト式無段変速を備えた伝動装置が使用されている。そして、このような伝動装置に回転数制御機能を備えたものも提案されている。
例えば、特開平８−３１２７６７号公報のものは、無段変速機に備えたパイロットモータを駆動して無段変速機の回転速度を制御する無段変速機の回転速度制御装置において、前記回転速度を指令するための速度データを格納してある記憶部と、該記憶部から前記速度データを読出す指令をする指令部とを備え、前記指令により読出した速度データに基づいて前記パイロットモータを駆動すべく構成してある無段変速機の回転速度制御装置である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平８−３１２７６７号公報のようにパイロットモータを制御することにより回転数の制御は可能である。特開平８−３１２７６７号公報のものでは、同公報の図２のフローチャートに示されているように、まず、ＥＥＰＲＯＭ２ｂに、無段変速機１の回転速度を指令するための異なる回転速度夫々に対応している速度データを書込んでおく。無段変速機と直結しているモータに電源を投入するとモータが駆動し、それによって無段変速機の出力軸１ｃが回転し、回転センサ１ｂは無段変速機１の出力軸１ｃの回転速度に応じた速度検出信号を出力して、その速度検出信号がＣＰＵ２ｃへ入力される。ここで、例えばディップスイッチ２ｄを操作して、ＣＰＵ２ｃへ速度指令信号を入力すると（Ｓ１）、ＣＰＵ２ｃから速度指令信号に対応するアドレス信号が出力されてＥＥＰＲＯＭ２ｂへ入力され、ＥＥＰＲＯＭ２ｂから指令した速度に対応する速度データが読出され（Ｓ２）、読出した速度データがＣＰＵ２ｃへ入力される。ＣＰＵ２ｃは回転センサ１ｂが出力する速度検出信号により得られる検出した速度データを取込み（Ｓ３）、読出した速度データと検出した速度データとを比較して、検出速度が読出し速度より大であると判別すると（Ｓ４）、ＣＰＵ２ｃからパイロットモータ１ａを逆転させる指令信号を出力し（Ｓ５）、それをパイロットモータ駆動回路２ｅへ入力する。そして、パイロットモータ駆動回路２ｅから出力されるパイロットモータ１ａを逆転駆動するための駆動電流をパイロットモータ１ａへ供給して、パイロットモータ１ａを逆転させる。それにより、無段変速機１の回転速度が低下する。
【０００４】
続いて、運転か否かを判別し、運転と判別すると（Ｓ６）、ステップ（Ｓ３）へ戻る。なおステップ（Ｓ４）において検出速度が読出し速度より小であると判別すると（Ｓ４）、ＣＰＵ２ｃからパイロットモータ１ａを正転させるべき指令信号をパイロットモータ駆動回路２ｅへ入力し（Ｓ７）、パイロットモータ駆動回路２ｅから出力される正転駆動するための駆動電流をパイロットモータ１ａへ供給してパイロットモータ１ａを正転させる。
しかし、上記制御部では、読出した速度データと検出した速度データとを比較して、検出速度が読出し速度より大であると判別するとパイロットモータを逆転させ、無段変速機１の回転速度を低下させ、続いて、運転か否かを判別し、運転と判別すると（Ｓ６）、ステップ（Ｓ３）へ戻る。また、検出速度が同じ読出し速度より小であると判別するとパイロットモータを正転させることにより、回転数を制御する。この装置において、読み出し速度において、回転数を安定して制御することができない。パイロットモータへの電力の供給を停止してもモータの惰性により若干モータは駆動する。このため、読み出し速度未満においてパイロットモータの駆動を開始し読み出し速度到達においてモータをオフにすると、実際は、読み出し速度を超えたところでモータは停止する。また、読み出し速度を越えた場合にもパイロットモータが駆動し、読み出し速度到達においてモータをオフにすると、実際は、読み出し速度未満のところでモータは停止する。このため、読み出し速度に近い値の安定した回転数制御を行えない。また、作動を正確に行うと、パイロットモータの正逆回転が常時行われることになり、電力消費が高いものとなるとともに、回転数が常に変化する不安定なものとなる。
【０００５】
この発明の目的は、ベルト式無段変速を備える伝動装置において、安定した回転数制御を行うことができる回転数制御機能付伝動装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決する手段】
上記目的を達成するものは、以下のものである。
（１）　入力軸と出力軸とを備えるベルト式無段変速機と、該ベルト式無段変速機の入力軸を回転させるためのモータと、入力軸に固定された入力側固定プーリと該入力側固定プーリと向かい合うように設けられた入力側可動プーリとからなる入力側プーリと、該入力側可動プーリの前記入力側固定プーリとの距離を調整するためのシャフトと、該シャフトを駆動するためのパイロットモータと、前記出力軸側に設けられた２つの出力側プーリと、前記入力側プーリと該出力側プーリを連結する伝動ベルトとを備える伝動装置本体と、
前記出力軸もしくは出力側プーリの回転数を検知するためのロータリーエンコーダと、
該ロータリーエンコーダにより出力されるパルスが入力され、かつ出力側が前記パイロットモータと接続されたデジタルパネルメータとを備え、
該デジタルパネルメータは、目標回転数より若干高い第１の制御用回転数および前記目標回転数より若干低い第２の制御用回転数の入力部および記憶部と、前記ロータリーエンコーダより出力されるパルスを用いて所定の短時間毎に逐次回転数を算出する回転数算出機能と、該回転数算出機能により算出された演算回転数を表示する表示部と、該回転数算出機能により算出された算出回転数が前記第１の制御用回転数以上の場合に作動する回転数低下機能と、該回転数算出機能により算出された算出回転数が前記第２の制御用回転数以下の場合に作動する回転数増加機能とを備え、
前記回転数低下機能は、前記回転数算出機能により算出された算出回転数が前記第１の制御用回転数以上の場合に前記パイロットモータを駆動させて前記入力側可動プーリを前記入力側固定プーリより離間する方向に移動させるとともに逐次算出される算出回転数が前記第１の制御用回転数未満となった場合ただちに前記パイロットモータの駆動を終了させるものであり、
前記回転数増加機能は、前記回転数算出機能により算出された算出回転数が前記第２の制御用回転数以下の場合に前記パイロットモータを駆動させて前記入力側可動プーリを前記入力側固定プーリ側に移動させるとともに逐次算出される算出回転数が前記第２の制御用回転数より高いものとなった場合ただちに前記パイロットモータの駆動を終了させるものであることを特徴とする回転数制御機能付伝動装置。
【０００７】
（２）　前記目標回転数は、前記第１の制御用回転と前記第２の制御用回転数とのほぼ平均値である上記（１）に記載の回転数制御機能付伝動装置。
（３）　前記表示部は、前記第１の制御用回転数および前記第２の制御用回転数を表示可能である上記（１）または（２）に記載の回転数制御機能付伝動装置。
（４）　前記第１の制御用回転数および前記第２の制御用回転数は、前記目標回転数の±１％以内の値である上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の回転数制御機能付伝動装置。
（５）　前記デジタルパネルメータは、前記回転数低下機能および／または回転数増加機能の作動後、所定時間内に前記回転数算出機能により算出された算出回転数が前記第１の制御用回転数未満もしくは前記第２の制御用回転数より高いものとならない場合に作動する警報機能を備えている上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の回転数制御機能付伝動装置。
（６）　前記伝動装置本体は、前記入力側可動プーリの前記入力側固定プーリとの距離を調整するためのシャフトの回転に所定以上の高トルクが必要となった場合に、前記パイロットモータの回転の前記シャフトへの伝達を阻害するトルクリミッタ機能を備えている上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の回転数制御機能付伝動装置。
（７）　前記出力側プーリは、前記出力軸に固定された出力側固定プーリと、前記出力軸に遊合されかつ前記出力側固定プーリと向かい合う出力側可動プーリと、該出力側可動プーリを前記出力側固定プーリ側に押圧する付勢部材とを備えている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の回転数制御機能付伝動装置。
【０００８】
（８）　前記伝動装置本体は、出力軸の出力軸側可動プーリに共動可能に設けられ、出力軸の中心軸に対称であり、底辺が前記出力軸側可動プーリ側であり、該底辺と向かい合う頂点が出力軸側固定プーリ側である略三角形状のカム孔と、該カム孔の前記頂点に連続して前記中心軸と平行かつ前記出力軸側固定プーリ側に延びる溝孔とからなるカム形成部を有する可動ボス部材と、前記出力軸に設けられ、前記カム形成部の前記カム孔に接触可能かつ前記溝孔内を摺動可能なカムフォロアにより構成されたトルクカム機構を備えている上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の回転数制御機能付伝動装置。
（９）　前記伝動装置本体は、前記出力軸内部に設けられたオイル貯留部と、前記カムフォロアに設けられた前記オイル貯留部と前記カム形成部とを連通するオイル孔を有している上記（８）に記載の回転数制御機能付伝動装置。
（１０）　前記ロータリーエンコーダは、前記出力軸もしくは前記出力側プーリの１回転に対して多数のパルスを生成するものである上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の回転数制御機能付伝動装置。
（１１）　前記回転数算出機能は、前記ロータリーエンコーダより出力されるパルスを用いて１秒以内の所定の短時間毎に逐次回転数を算出するものである上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の回転数制御機能付伝動装置。
上記目的を達成するものは、以下のものである。
【０００９】
（１２）　上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の回転数制御機能付伝動装置からなる第１の伝動装置と、
入力軸と出力軸とを備えるベルト式無段変速機と、該ベルト式無段変速機の入力軸を回転させるためのモータと、入力軸に固定された入力側固定プーリと該入力側固定プーリと向かい合うように設けられた入力側可動プーリとからなる入力側プーリと、該入力側可動プーリの前記入力側固定プーリとの距離を調整するためのシャフトと、該シャフトを駆動するためのパイロットモータと、前記出力軸側に設けられた２つの出力側プーリと、前記入力側プーリと該出力側プーリを連結する伝動ベルトとを備える伝動装置本体と、前記出力軸もしくは出力側プーリの回転数を検知するためのロータリーエンコーダとを備える第２の伝動装置とを備える回転数制御機能付伝動装置であって、
該回転数制御機能付伝動装置は、前記第１の伝動装置のデジタルパネルメータからなるもしくは前記第１の伝動装置の前記デジタルパネルメータを含む制御部を備え、該制御部は、前記第２の伝動装置の前記ロータリーエンコーダにより出力されるパルスが入力され、かつ出力側が前記第２の伝動装置の前記パイロットモータと接続されるとともに、第２の伝動装置のための目標回転数より若干高い第１の制御用回転数および前記第２の伝動装置のための目標回転数より若干低い第２の制御用回転数の入力部および記憶部と、前記第２の伝動装置のロータリーエンコーダより出力されるパルスを用いて所定の短時間毎に逐次回転数を算出する回転数算出機能と、該回転数算出機能により算出された演算回転数を表示する表示部と、該回転数算出機能により算出された算出回転数が前記第１の制御用回転数以上の場合に作動する回転数低下機能と、該回転数算出機能により算出された算出回転数が前記第２の制御用回転数以下の場合に作動する回転数増加機能とを備え、前記回転数低下機能は、前記回転数算出機能により算出された算出回転数が前記第１の制御用回転数以上の場合に前記パイロットモータを駆動させて前記入力側可動プーリを前記入力側固定プーリより離間する方向に移動させるとともに逐次算出される算出回転数が前記第１の制御用回転数未満となった場合ただちに前記パイロットモータの駆動を終了させるものであり、前記回転数増加機能は、前記回転数算出機能により算出された算出回転数が前記第２の制御用回転数以下の場合に前記パイロットモータを駆動させて前記入力側可動プーリを前記入力側固定プーリ側に移動させるとともに逐次算出される算出回転数が前記第２の制御用回転数より高いものとなった場合ただちに前記パイロットモータの駆動を終了させるものであり、
さらに、制御部は、前記第１の伝動装置の回転数に対する第２の伝動装置の回転数比率を記憶もしくは演算する記憶機能と、第１の伝動装置もしくは第２の伝動装置についての第１の制御用回転数および第２の制御用回転数の変更が入力された場合にこの変更値と記憶もしくは演算された回転数比率または変更値を用いて算出される変更率を用いて他方の伝動装置における変更用第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を演算する機能と、演算された変更用第１の制御用回転数および第２の制御用回転数により記憶する第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を書き換える機能を備えていることを特徴とする複数の伝動装置を備える回転数制御機能付伝動装置。
【００１０】
（１３）　前記複数の伝動装置を備える回転数制御機能付伝動装置は、前記第２の伝動装置の前記ロータリーエンコーダと接続された第２の伝動装置用デジタルパネルメータを備え、前記制御部は、前記第１の伝動装置のデジタルパネルメータと、前記第２の伝動装置のデジタルパネルメータと、該２つのデジタルパネルメータと電気的に接続されたコントローラを備え、該コントローラは、第１の伝動装置の回転数に対する第２の伝動装置の回転数比率を記憶もしくは演算する機能と、第１の伝動装置用のデジタルパネルメータもしくは第２の伝動装置用のデジタルパネルメータに第１の制御用回転数および第２の制御用回転数の変更が入力されると、この変更値と記憶もしくは演算された回転数比率もしくは変更値を用いて算出される変更率を用いて他の伝動装置における変更用第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を演算する機能と、演算された変更用第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を当該伝動装置のデジタルパネルメータに出力する機能を備え、各デジタルパネルメータは、前記コントローラからの変更用第１の制御用回転数および第２の制御用回転数に関する信号の入力を受けると記憶する第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を変更値に変更する機能を備えるものである上記（１２）に記載の複数の伝動装置を備える回転数制御機能付伝動装置。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の回転数制御機能付伝動装置を説明するための説明図である。図２は、本発明の回転数制御機能付伝動装置に用いられる伝動装置のパイロットモータによる作動を説明するための説明図である。
本発明の回転数制御機能付伝動装置１は、入力軸１０と出力軸２０とを備えるベルト式無段変速機３と、ベルト式無段変速機３の入力軸１０を回転させるためのモータ４と、入力軸１０に固定された入力側固定プーリ１１と入力側固定プーリ１１と向かい合うように設けられた入力側可動プーリ１２とからなる入力側プーリと、入力側可動プーリ１２の入力側固定プーリ１１との距離を調整するためのシャフト４１と、シャフト４１を駆動するためのパイロットモータ５と、出力軸２０側に設けられた２つの出力側プーリ２１，２２と、入力側プーリ１１，１２と出力側プーリ２１，２２を連結する伝動ベルト１４とを備える伝動装置本体２と、出力軸２０もしくは出力側プーリ２１，２２の回転数を検知するためのロータリーエンコーダ７と、ロータリーエンコーダ７により出力されるパルスが入力され、かつ出力側がパイロットモータ５と接続されたデジタルパネルメータ６とを備える。
デジタルパネルメータ６は、目標回転数より若干高い第１の制御用回転数および目標回転数より若干低い第２の制御用回転数の入力部９１および記憶部９２と、ロータリーエンコーダ７より出力されるパルスを用いて所定の短時間毎に逐次回転数を算出する回転数算出機能と、回転数算出機能により算出された演算回転数を表示する表示部９５と、回転数算出機能により算出された算出回転数が第１の制御用回転数以上の場合に作動する回転数低下機能と、回転数算出機能により算出された算出回転数が前記第２の制御用回転数以下の場合に作動する回転数増加機能とを備える。
そして、デジタルパネルメータの回転数低下機能は、回転数算出機能により算出された算出回転数が第１の制御用回転数以上の場合にパイロットモータ５を駆動させて入力側可動プーリ１２を入力側固定プーリ１１より離間する方向に移動させるとともに逐次算出される算出回転数が第１の制御用回転数未満となった場合ただちにパイロットモータ５の駆動を終了させるものであり、デジタルパネルメータの回転数増加機能は、回転数算出機能により算出された算出回転数が第２の制御用回転数以下の場合にパイロットモータ５を駆動させて入力側可動プーリ１２を入力側固定プーリ１１側に移動させるとともに逐次算出される算出回転数が第２の制御用回転数より高いものとなった場合ただちにパイロットモータの駆動を終了させるものである。
【００１２】
本発明の回転数制御機能付伝動装置１は、伝動装置本体２と、伝動装置本体２の出力軸２０もしくは出力側プーリ２１，２２の回転数を検知するためのロータリーエンコーダ７と、ロータリーエンコーダ７により出力されるパルスが入力され、かつ出力側が伝動装置本体２のパイロットモータ５と接続されたデジタルパネルメータ６とを備える。
伝動装置本体２は、図１に示すように、ベルト式無段変速機３と、無段変速機３の入力軸１０を回転させるためのモータ４と、ベルト式無段変速機３の入力側可動プーリ１２の入力側固定プーリ１１との距離を調整するためのシャフト３６を駆動するためのパイロットモータ５とを備える。
【００１３】
ベルト式無段変速機３は、ケーシング１５とこのケーシング内に回転可能に収納された入力軸１０と同様に回転可能に収納された出力軸２０を備える。入力軸は、モータ４の回動軸に固定されている。また、入力軸１０には、入力側固定プーリ１１が固定されている。さらに、入力側固定プーリ１１と向かい合うようにかつ入力軸上を摺動可能に設けられた入力側可動プーリ１２が設けられている。また、出力軸２０には、この出力軸に固定された出力側固定プーリ２１と、出力軸２０に遊合されかつ前記出力側固定プーリと向かい合う出力側可動プーリ２２、言い換えれば、出力側固定プーリ２１と向かい合うようにかつ出力軸上を摺動可能に設けられた出力側可動プーリ２２が設けられている。さらに、出力側可動プーリ２２は出力側固定プーリ側に固定部材２４により押圧されている。
【００１４】
そして、２つの入力側プーリ１１，１２と出力側プーリ２１，２２は伝動ベルト１４により連結されている。
具体的には、ベルト式無段変速機３では、入力側固定プーリ１１は、キーによりモータの入力軸１０に固定され、入力軸１０はモータの回動軸に固定されている。よって、入力軸および入力側固定プーリはモータの作動により回転する。入力側可動プーリ１２は、入力軸上を摺動可能であるとともに伝動ベルトおよび入力軸の回転にともない回転する。入力側可動プーリ１２は、ボス部の内面に軸方向に延びる所定ストロークの長孔を備え、入力軸に設けられたキーはこの長孔内に位置しており、このため、入力側可動プーリ１２は入力軸１０に対して軸方向に摺動が自由で、回転方向には固定的に備えられている。
そして、このベルト式無段変速機は、入力側可動プーリと入力側固定プーリ間の距離を調整し出力側の回転数を制御するための入力側可動プーリ駆動機構を備えている。
入力側可動プーリ駆動機構は、図２に示すように、可動プーリを摺動させるスライドケース３０、スライドケース３０を摺動させるためのシャフト４１、シャフト４１を回転させるパイロットモータ５を備えている。さらに、入力側可動プーリ駆動機構は、トルクリミッタ機能、回転数リミッタ機能（言い換えれば、高速ストッパー、低速ストッパー）を備えることが好ましい。
【００１５】
図２に示すように、ケーシング１５には、ハンドルブラケット２３が設けられ、ハンドルブラケット２３内には、入力軸１０の一端側を収納するスライドケース３０の一端側を収納しており、また、ブラケット２３の端部には固定部材２４が固定されている。固定部材２４の中心には、後述するシャフト用部材４０を収納するための貫通孔と、貫通孔の中心軸に対して上下もしくは左右に対称となる位置に高速ストッパー４２（ストッパーボルト４２）をねじ込むための螺孔が設けられている。そして、ハンドルブラケット２３の内面には、スライドケース３０の後端部に設けたピンを遊嵌するための軸方向に延びるガイド溝２７が設けられている。シャフト用部材４０は、ベアリング２８により回転自由に固定部材２４に保持されている。
【００１６】
スライドケース３０の可動および可動プーリ１２の可動機構について説明する。
入力側可動プーリ１２のボス部の外周面とスライドケース３０の先端の軸受け保持部３１との間にベアリング３２が備えられている。スライドケース３０は、可動プーリ１２の入力軸１０の回転にともなう回転を阻害しない。可動プーリ１２とスライドケース３０は軸方向に摺動（スライド）可能となっている。スライドケース３０の外周には一対のコロガリバネ３３ａ，３３ｂが備えられ、２つのコロガリバネ３３ａ，３３ｂの円弧面がハンドルブラケット２３の内面に接触して摺動自由とされている。一方のコロガリバネ３３ａは、スライドケース３０の後部の鍔３４とスライドケース３０の外周に嵌合した所定幅の止め環３５間に挟み込まれており、他方のコロガリバネ３３ｂは、止め環３５に側面が保持されている。
【００１７】
スライドケース３０は、後端面に（この実施例では後端面の中心軸上に）、スライドケースを進退するためのシャフト用部材４０のシャフト４１を螺合する螺孔と、高速ストッパー（ストッパーボルト４２）４２を挿通するための挿通孔を備えている。この実施例では、挿通孔は、螺孔の中心軸に対して対称となる位置に２つ設けられている。そして、スライドケース３０は、上述したピン２５が設けられ、このピン２５は、ハンドルブラケット２３の内面に軸方向に設けられたガイド溝２７にその先端部が侵入しており、ピン２５とガイド溝２７により、スライドケースは回転を抑制されかつ摺動は許容されている。ハンドルブラケット２３の固定部材２４の貫通孔に回転自由に収納されたシャフト用部材４０の先端にシャフト４１（螺杆４１）が固定されており、このシャフト４１は、スライドケース３０の螺孔と螺合している。シャフト用部材４０が回転すること、つまりシャフト４１が回転することにより、スライドケース３０は、ピン２５のガイド溝２７によるガイドに従い移動する。つまり、シャフト４１の正逆回転運動がスライドケース３０が軸方向へ進退運動に変換される。
【００１８】
２つの高速ストッパー４２はボルトにより構成されている。ボルト４２は、スライドケース３０の後端面の挿通孔を貫通し、ハンドルブラケット２３の固定部材２４の螺孔に螺合してナットで締付け固定されている。このため、スライドケース３０はボルト４２のヘッドに後端内面が当接するとそれ以上可動プーリ１２側に移動不能であり、変速機の最高速を制限している。つまり、スライドケース３０が可動プーリ１２側（高速となる側）に移動し、ボルト４２のヘッドがスライドケース３０の後端部の内面に当接すると、それ以上高速側へ移動できない。この高速ストッパーは、１つのみであってもよい。また、高速ストッパーは、スライドケース３０のハンドルブラケット２３内での進退運動時のガイド機能を備えている。
【００１９】
そして、この実施例の入力側可動プーリ駆動機構は、図２に示すように、トルクリミッタ機構を備えることが好ましい。入力側可動プーリ駆動機構は、トルクリミッタ機構とシャフト４１を回転させるためのパイロットモータ５を備えている。パイロットモータ５は後述するデジタルパネルメータ６の出力端子と接続されており、その作動はデジタルパネルメータ６により制御されている。
入力側可動プーリ駆動機構は、トルクリミッタケーシング６１と、トルクリミッタケーシング６１の外側に設けられた歯車室６２と、歯車室６２内に収納されたウォームホイール６５と、ウォームホイール６５に設けられたホイールシャフト６３と、ホイールシャフト６３と歯車室６２間に配置されたベアリング６４と、回転軸の歯車（ともに図示せず）がウォームホイール６５に噛合されたパイロットモータ５を備える。
【００２０】
ホイールシャフト６３は、一端側がトルクリミッタケーシング６１の軸孔に貫通し、その端部にはスリップリング６７が固定されている。シャフト用部材４０にはフェーシングベース６８が備えられ、スリップリング６７との間にクラッチフェーシング６９が備えられてる。このフェーシングベース６８とクラッチフェーシング６９は接着により一体となっている。また、スリップリング６７の外周にニードルベアリング７０を内装したニードルケース７１が備えられ、スリップリング６７とニードルケース７１との間には皿バネ７２が設けられており、この皿バネ７２により、スリップリング６７はクラッチフェーシング６９側に常時付勢されている。スリップリング６７はニードルケース７１に対して回転自由とされている。フェーシングベース６８とニードルケース７１とは調整ボルト７３で調整可能に結合されている。調整ボルト７３は、ニードルケース７１の上部の穴に挿入されフェーシングベース６８の上部に螺合しており、さらにボルト７３には、間隔調整用ナットが設けられている。このナットの位置を調整することにより、ニードルケース７１とクラッチフェーシング６９間の間隔が調整される。この間隔を変化させることにより、皿バネ７２による付勢力（圧力）が変化し、スリップリング６７とクラッチフェーシング６９間の摩擦力を調整可能である。
【００２１】
パイロットモータ５が作動することにより、ウォームホイール６５、ホイールシャフト６３およびスリップリング６７が回転する。スリップリング６７の回転は、面接触するフェーシングベース６８に伝達され、フェーシングベース６８、クラッチフェーシング６９、シャフト用部材４０，シャフト４１およびニードルケース７１が回転する。そして、パイロットモータの第１の方向（正回転）への回転によりシャフト４１が第１の方向（正回転）に回転し、スライドケース３０は可動プーリ１２側に移動し、パイロットモータの第２の方向（逆回転）への回転によりシャフト４１が第２の方向（逆回転）に回転し、スライドケース３０は可動プーリ１２より離間する方向に移動する。
【００２２】
そして、スリップリング６７とフェーシングベース６８間の摩擦力よりフェーシングベース６８を回転させるために必要なトルクが高くなると、スリップリング６７とフェーシングベース６８間はスリップし、フェーシングベース６８以降は回転しなくなる。例えば、スライドケース３０が可動プーリ１２側に移動し、高速ストッパー４２によりスライドケース３０の移動が規制される状態においては、スリップリング６７とフェーシングベース６８間はスリップし、言い換えればトルクリミッタ機能が作動し、パイロットモータ５は実質的に空転することにより保護される。同様に、スライドケースがパイロットモータ側に移動し、移動限界に到達すると（例えば、スライドケースが固定部材２４に当接すると）、スリップリング６７とフェーシングベース６８間はスリップし、言い換えればトルクリミッタ機能が作動し、パイロットモータは実質的に空転することにより保護される。
【００２３】
本発明の回転数制御機能付伝動装置１では、入力側可動プーリ１２の入力側固定プーリ１１との距離を調整するためのスライドケース３０を駆動するシャフト４１をパイロットモータ５の回転により駆動させているので、可動プーリの動きがパイロットモータの動きに敏感であり、デジタルパネルメータの機能と相まって回転数の調整レスポンスを高いものとしている。さらに、上述したこのようなトルクリミッタ機能を備えているので、後述するデジタルパネルメータによりパイロットモータを自動制御してもパイロットモータに破損等が生じることがない。
また、本発明の回転数制御機能付伝動装置１では、入力側可動プーリの入力側固定プーリとの距離を調整するためのシャフトは、低速で駆動するものであることが好ましい。低速とすることにより、パイロットモータへの電力供給停止後の惰性による移動量が少なくなる。シャフトを低速駆動する方法としては、駆動速度（回転数）の少ないパイロットモータを用いること、もしくは、パイロットモータとシャフト間に減速機構を設けることにより行うことができる。例えば、図２に示すモータの回転をシャフトに伝達するウォームホイールを大きなものとすることが考えられる。
【００２４】
次に、ベルト式無段変速機３の出力側について、図２を用いて説明する。
出力側は、出力軸２０と、出力側固定プーリ２１と出力側可動プーリ２２からなる出力側プーリを備えている。
出力側固定プーリ（固定円錐板）２１は、出力軸２０にキー結合して軸方向と回転方向に固定されている。出力側可動プーリ（可動円錐板）２２は、固定プーリ２１と対向するとともに出力軸（従動軸）２０に軸方向への摺動が自由に備えられている。可動プーリ２２の背後の受け部５１との間に付勢手段５２、例えばバネが弾装され、可動プーリ２２は常時固定プーリ２１側に付勢されている。バネ受け部５１は出力軸２０の外周に固定されてる。出力軸２０は、ケーシング１５内に収納された２つのベアリングによりケーシングに対して回転可能にとなっている。
【００２５】
そして、この実施例では、変速時のベルト１４のすべりを防止するために可動プーリ２２にカム形成面５３ａを有する可動ボス部材５４を協動可能に備え、出力軸に設けたカムフロアーを遊嵌してある。
具体的には、伝動装置本体は、出力軸２０の出力側可動プーリ２２に共動可能に設けられ、出力軸２０の中心軸に対称であり、底辺が出力側可動プーリ２２側であり、底辺と向かい合う頂点が出力側固定プーリ２１側である略三角形状のカム孔５６と、カム孔５６の頂点に連続して出力軸２０の中心軸と平行かつ出力側固定プーリ２１側に延びる溝孔５７とからなるカム形成部５３を有する筒状の可動ボス部材５４と、出力軸２０に設けられ、カム形成部５３のカム孔５６に接触可能かつ溝孔５７内を摺動可能なカムフォロア５５により構成されたトルクカム機構を備えている。
さらに、伝動装置本体は、出力軸２０の内部に設けられたオイル貯留部５８と、カムフォロア５５に設けられたオイル貯留部５８とカム形成部５３とを連通するオイル孔５９を備えることが好ましい。
【００２６】
この実施例の回転数制御機能付伝動装置の伝動装置本体に設けられているトルクカム機構について図３ないし図８を用いて説明する。
出力軸２０とこの出力軸２０に可動可能に設けられた出力側可動プーリ２２との間にトルクカム機構が備えられる。出力軸２０に設けられた出力側可動プーリ２２の筒状部の内面と出力軸２０との間に可動ボス部材５４を装着する嵌合孔が形成されており、出力側固定プーリ２１には筒状部内部に可動ボス部材５４が摺動可能な所定長のガイド孔２１ａが形成されている。
カム形成部５３を有する可動ボス部材５４は出力軸２０に嵌合し、かつ可動プーリ２２の嵌合孔に嵌合して固定されて共動しうるように備えられ、出力側固定プーリ２１に対して可動プーリ２２が軸方向に摺動可能でかつ円周方向にも回動しうるように備えられている。
【００２７】
図３ないし図８に示すように、この実施例が備えるトルクカム機構では、可動ボス部材５４は、基端に環状の鍔５４ａを有する金属製円筒体で、その円筒体の周面の１箇所にカム形成部５３が形成される。この可動ボス部材５４は、出力側可動プーリ２２の嵌合孔に嵌合され、鍔５４ａがプーリの筒状部の端部に当接して固定され、共動可能とされている。可動ボス部材５４が備えるカム形成部５３は、出力軸２０の中心軸に対称であり、底辺が出力側可動プーリ２２側であり、底辺と向かい合う頂点が出力側固定プーリ２１側である略三角形状のカム孔５６と、カム孔５６の頂点に連続して出力軸２０の中心軸と平行かつ出力側固定プーリ２１側に延びる溝孔５７とにより構成されており、このカム形成部５３の内面がカム形成面５３ａを構成している。言い換えれば、可動ボス部材５４が備えるカム形成部５３は、軸線に対称で軸方向にカムフォロア５５が接触しうる三角形のカム孔５６と、カム孔５６の先端に連続してカムフォロア５５が摺動しうる軸心と同一方向に延びる溝孔５７とにより構成されてる。すなわち、カム形成部５３は三角形のカム孔５６と直線状溝孔５７とを結合した２段カム形状となっている。
【００２８】
カム孔５６は、固定プーリ側から可動プーリ側に向け、軸方向後方に向かって拡がり角部がカムフォロアに対応するように面取された三角形状で、可動プーリの筒状部の中心軸（言い換えれば、出力軸２０の中心軸）に対称に形成されたカム面５６ａとカム面５６ｂを備え、両カム面５６ａ、５６ｂはボス部材５４の外周面に沿って傾斜角が一定に設けられている。このような三角形状のカム孔５６とすることにより、カム孔５６のストロークを短くでき、かつ低速側の間隔を小さいものとすることができる。
直線状溝孔５７は、カムフォロア５５の外径とほぼ内径を備え、可動プーリの筒状部の中心軸（言い換えれば、出力軸２０の中心軸）に対して平行に所定長延びる直線状に設けられている。溝孔５７部分では、ボス部材５４はカムフォロア５５に対して軸方向にのみ摺動可能とする。溝孔５７の長さは中速域以上あるいは高速域対応で長さを設定する。なおカム孔５６と溝孔５７の接続部はアールを付けて滑らかな曲線状とする。また、カム孔５６の端面の両側もカムフォロアの径が合致しうる曲面とことが好ましい。
【００２９】
カム形成部５３を三角形のカム孔５６と直線状溝孔５７とで構成することにより、低速域ではカムのストロークを小さくし、カム孔の一方の傾斜面と他方の傾斜面との間隔を狭めることで、正逆変速時にカムフォロア５５の移行距離を小さくしてカムの遊びを少なくすることによりベルトの滑りをなくすことができる。また、中速域以上あるいは高速域ではベルト張力を与える可動プーリのバネによる狭圧力が強いためにカムの傾斜による加圧力が不要であり、カム面の傾斜面は設ける必要なく、軸線方向の直線状溝孔のみにしても不都合がないことを本発明者は見出した。そこで、高速側のカム孔の先端に軸線方向の直線状溝孔５７を設け、カム面の不必要な部分を無くし、低速時と高速時にいずれにおいてもカムとカムフォロアとの関係を遊び無く変速し得ることを達成している。
【００３０】
図７に示すように、トルクカム機構のカム形成部５３の全体の長さ（Ｌ１＋Ｌ２）は、従来のカム面の全長とほぼ同じである。カム形成部５３のうち三角形のカム孔５６の長さをＬ１、直線状溝孔５７の長さをＬ２とする。カム形成部５３のカム孔５６の長さＬ１と直線状溝孔５７の長さＬ２の比率は、カムがベルトの側圧強度に応じて締める負荷との関係で決められる。この実施例のように、カム形成部５３は、Ｌ１がＬ２より若干長く設定することが好ましい。カム孔５６の上述した中心軸に対する傾斜角度は、ベルトの側圧強度に応じて締める負荷との関係により決定されることが好ましい。例えば、カム孔５６の中心軸に対する傾斜面の角度を約４５度以下とする。図では約３０度の傾斜としてある。また高速域の溝孔５７の長さも中速以上ではベルトにかかる力が小さく、トルクも小さいので、それに適した長さとされる。
【００３１】
また、カム孔５６の最大幅Ｂは変速時にカムフォロア５５が滑らない間隔とする。この間隔は従来のカムの間隔よりかなり狭く、カムフォロア５５が一側の傾斜面と他側の傾斜面とに直ぐに接触でき負荷をかけることができるので、カムの遊びがなくベルトの滑りを生ずることがない。
なお、カム形成部５３は、Ｌ１がＬ２より若干長く設定してあるが、これに限定されるものではなく、前記したようにベルトの側圧強度に応じて締める負荷との関係で、三角形のカム孔の大きさを大小設定することができ、また実施形態では中速域以上で直線状の溝孔としてあるが、これに限定されるものではなく、中速域、高速域における増速、減速のトルク等の関係で溝孔の長さを長短設定できる。
【００３２】
カムフォロア５５の構造は、図８に示すように、頭部５５ａを若干大きい径とした金属製中空体で、その下部にネジ７９が設けられ、かつ頭部５５ａには外周面に環状溝７５が形成されている。そして、この環状溝７５にリング７６が回転自由に備えられ、リング７６の外周面がカム形成部５３のカム形成面５３ａと接触して転動し得るように設けられており、これにより、カムフォロア５５は、カム形成部５３に対して円滑に転動しうる。このカムフォロア５５は、上端から下端まで貫通するオイル孔５９が設けられている。オイル孔５９は、カムフォロア５５の中心に設けられていることが好ましい。さらに、カムフォロア５５は、上述したリング７６が設けられた環状溝７５とオイル孔５９とを連通するためのオイル孔５９から周方向に放射状に延びる１又は複数のオイル誘導孔７７を備えており、オイル貯留部５８内のオイルをリング７６の内面に供給し得るように構成されている。
【００３３】
このカムフォロア５５は、カム形成部５３内に突出し、カム形成部５３内に位置している。伝動装置の駆動中は、カムフォロア５５は、カム形成部の内面であるカム形成面５３ａに接触する。駆動中の回転方向への力で円錐板状に形成された可動プーリ２２が中へ締め込まれ、その締め込まれる力がボス部材に伝達され、ボス部材５４のカム形成部５３のカム形成面５３ａがカムフォロア５５に圧接状態とされ、カム形成面５３ａが加速、減速の変速時にカムフォロア５５に沿って移動して可動プーリ２２と可動ボス部材５４は共動して固定プーリ２１に対して摺動する。
【００３４】
出力軸２０の内部（好ましくは出力軸の中心軸上）には、図４および図６に示すように、軸方向に所定長さのオイル貯留部５８が形成され、このオイル貯留部５８から中心軸の外周面に到達するカムフォロアを固定する貫通孔８７が設けられている。図７および図８に示すように、この貫通孔８７の上部にはカムフォロア５５の頭部５５ａに設けられるリング７６の外径より若干大きい径でその頭部の下部が若干入る深さの楕円状に形成された凹部８７ａを有し、さらに、貫通孔８７の下部にカムフォロア５５のネジ７９が螺合するネジ孔８８が設けられている。そして、出力軸２０の貫通孔８７の外側でかつ楕円状凹部８７ａ内で、カムフォロア５５のリング７６の外側の位置に１又は複数箇所に貯留部より外周の凹部８７ａまで通じたオイル孔８４が形成されている。この実施例では、オイル貯留部５８は、出力軸２０の端部より軸方向に所定長延びる空洞部であり、オイル貯留部５８の開口部はエンコーダ取付けシャフト８５により閉塞されている。そして、オイル貯留部５８内部には、所要量のオイルが貯留されている。リング７６は内外面にオイルが常時遠心力でオイル孔を通じて出されて供給される。
【００３５】
また、カムフォロア５５はそのネジ７９が出力軸２０のネジ孔８８に螺合されるとともに、頭部のリング７６の下部が外周の凹部８７ａに位置しかつ上部が凹部より突出するように備えられている。カムフォロア５５の頭部は、可動ボス部材５４のカム形成部５３に接触する。カムフォロア５５のオイル孔５９を通じてオイル貯留部５８からカム形成部５３にオイルが常時供給され、また、オイル孔３５よりリング７６の内面とオイル孔８４を通じてオイル貯留部５８からリング７６の外面を通じてカム形成部５３にオイルが常時供給される。
さらに、ボス部材５４には、オイルを密封するために、カム形成部５３の全体を覆う円筒状ボスカバー７８が設けられている。ボス部材５４は、カム形成部５３を含む外周面にカバーを装着するために、カバーの肉厚分に相当する小径部となっている。カバー７８は両端部が止め部材８３によりボス部材に固定される。また、可動ボス部材５４の内面と出力軸２０の外周面との間にはオイルシール８１が備えられ、かつボス部材５４の外周とボスカバー７８との間にはＯリング８２が備えられ、オイルの外部への漏出を防止している。
【００３６】
この発明は前記した構成なので、駆動中は出力軸のカムフォロア５５に対して可動プーリと共動する可動ボス部材のカム面を接触させる。すなわち、低速域では加速時、減速時にカムフォロアに対してカム面が傾斜面に沿って移動され、高速域では軸方向に移動される。また、正逆の変速時にはカムフォロア５５に対してカム面の一方の面から他方の面に速やかに移行させ、遊びを生ずることなく変速する。
図１、図３および図４の高速時には、ベルト１４は、入力側でプーリの外周側に、出力軸側でプーリの中心側に位置し、出力軸２０の可動プーリ２２は出力側固定プーリ２１から離反し、バネ５２は強く圧縮された状態にある。このとき出力軸２０のカムフォロア５５は、可動プーリ２２と共動する可動ボス部材５４のカム形成部５３の溝孔５７内に位置し、この状態で入力軸から出力軸が駆動される。そして、この状態から減速するとカムフォロア５５は可動ボス部材５４のカム形成部５３の溝孔５７に沿って軸方向に可動プーリ２２側に摺動される。そして、カムフォロア５５に対して溝孔５７が摺動して、カム孔５６側に出ると回転方向への力で円錐板の可動プーリ２２が中へ締め込まれ、その締め込まれる力がカムにかかっているのでカムの傾斜面がカムフォロア５５に沿って移動される。
【００３７】
図５および図６の低速時には、ベルト１４は、入力側でプーリの中心側、出力軸側でプーリの外周側に位置し、出力軸２０の可動プーリ２２は出力側固定プーリ２１に接近し、バネ５２は伸びて弱い圧縮状態となる。このとき出力軸２０のカムフォロア５５に対して可動プーリと共動する可動ボス部材５４のカム形成部５３は傾斜面が接しており、この状態で回転方向に入力軸から出力軸が駆動される。この状態で駆動側を逆転するとカムフォロア５５に対して一方のカム面５６ａから逆トルクカム面５６ｂに移行される。そして、カム面５６ａと５６ｂ間が従来の半分以下であるから瞬時にカムフォロア５５に対して逆トルクカム面５６ｂが接して、回転方向への力で円錐板のプーリが中へ締め込まれ、その締め込まれる力がカムにかかっているのでカムの傾斜面がカムフォロア５５に沿って移動される。
この発明は変速域を低速域と、中速、高速域とに分けたとき、中速域以上ではカムフォロアが直線の溝孔に入るので、バネの狭圧力のみで十分所定トルクの伝達ができ、また、低速域のみに、三角形のカム機構で狭圧して所定のトルクを伝達でき、従って、高速域から低速域の変速全域でスリップの発生を防止し、ベルトの巻き込みを防止する。
【００３８】
三角形のカム孔はストロークが短く、しかも低速側の間隔も小さくしたので、一方のカム面から他方のカム面に移る間隔を狭くでき、低速域で正逆の変速を行うときカムフォロアがカム面の一方の傾斜面から反対の傾斜面に直ぐに接することになり、カムが中間で遊ぶことがないので、可動プーリが戻ることがなく、可動プーリとベルトに緩みを生じず、ベルトのスリップが発生しない。
また、高速側は中心軸と平行に延びる溝孔としてカムフォロアを軸方向に所定ストロークだけ摺動しうる構成としたので、中速域以上ではバネの狭圧力のみで十分所定トルクの伝達ができ、カムフォロアは軸方向に摺動するだけで、回転方向に動くことなく可動プーリとベルトとの間に滑りを生ずることはなく、ベルトに無理な力がかかることもない。
【００３９】
そして、本発明の回転数制御機能付伝動装置では、出力側の回転数を検出するために、ロータリーエンコーダ７が設けられている。この実施例では、ロータリーエンコーダ７は、出力軸２０に設けられているが、出力側プーリ２１，２２に設けてもよい。この装置１では、出力軸２０の一端にエンコーダ取付けシャフト８５を設け、このシャフト８５とエンコーダ７の回転軸（図示せず）をカップリング８６を用いて接続している。このため、エンコーダ７の回転軸は出力軸２０とともに回転する。
【００４０】
ロータリーエンコーダ７としては、パルスを出力するものであり、検出原理として光電式、磁気式、電磁誘導式のいずれでもよく、また、コード化方式としてインクリメント型、アブソリュート型のいずれでもよい。また、短時間での回転数を検出するために、回転軸に固定されたパルス円板は複数のインデックス（例えば、光電式であってはスリット、磁気式にあっては磁気インデックス）を備えることが好ましい。ロータリーエンコーダは、内部に備えるインデックス検知手段がインデックスを検知する毎にパルスを出力する。そして、このパルスは、デジタルパネルメータのパルス入力部９３より入力される。特に、ロータリーエンコーダとしては、測定対象である出力軸もしくは出力側プーリの１回転に対して多数のパルスを生成するものであることが好ましい。特に、出力軸もしくは出力側プーリの１回転に対して１０〜２００のパルス、好ましくは、３０〜１８０のパルスを生成するものであることが好ましい。
【００４１】
デジタルパネルメータ６は、図９に示すように目標回転数より若干高い第１の制御用回転数および目標回転数より若干低い第２の制御用回転数の入力部９１（回転数等入力部）および記憶部９２と、ロータリーエンコーダより出力されるパルスを入力するためのパルス入力部９３と、回転数算出機能、回転数低下機能および回転数増加機能のためのマイクロコンピュータ９４と、回転数を表示するための表示部９５と、パイロットモータを制御するための出力部９６を備えている。
本発明でいうデジタルパネルメータは、ロータリーエンコーダより出力されるパルスを入力するためのパルス入力機能と、このパルス信号からなる測定データをデジタル処理して回転数に換算して回転数を表示する機能と、パイロットモータを制御するための出力機能を備えるものである。
【００４２】
デジタルパネルメータは、ロータリーエンコーダ７より出力されるパルスを用いて所定の短時間毎に逐次回転数を算出する回転数算出機能を備えている。エンコーダより入力されたパルスはパルス入力部９３により波形成形された後、マイクロコンピュータに入力される。マイクロコンピュータ９４は、所定時間毎（サンプリング周期毎）のパルス数をカウントし、カウントパルス数と所定時間と記憶部において記憶されているロータリーエンコーダ１回転あたりのパルス数より回転数を算出する。回転数を算出する時間間隔（サンプリング周期）としては、短い方が好ましいが、１秒以内が好適であり、特に、０．１〜０．７５秒が好適である。
【００４３】
そして、マイクロコンピュータ９４は、算出回転数と記憶する制御用回転数とを比較する比較機能を備えている。そして、算出回転数が、第１の制御用回転数以上であることが判断されると、直ちに、回転数低下機能が作動する。また、算出回転数が第２の制御用回転数以下であることが判断されると、直ちに、回転数増加機能が作動する。この実施例の装置では、出力部９６には、それぞれがパイロットモータと接続された２つのリレーを備えており、一方は、回転数増加機能作動時に作動し、他方は回転数低下機能作動時に作動する。なお、出力部９６はリレーに限定されるものではなく、トランジスター式のものであってもよい。
そして、回転数増加機能が作動すると、一方のリレーが作動し、パイロットモータ５には正回転させる電流もしくは信号が与えられ、パイロットモータ５の駆動により、ウォームホイール６５を介してホイールシャフト６３が正回転し、スリップリング６７も正回転し、クラッチフェーシング６９、フェーシングベース６８は皿バネで押圧状態にあるので、摩擦力によりスリップリング６７と連動して正回転し、シャフト用部材４０およびシャフト４１も正回転し、スライドケース３０がガイド溝に沿って動き可動プーリ１２を固定プーリ１１側へ押圧する。これにより、プーリ間が狭まり円錐面によりベルト１４が押し上げられて出力側の回転数は増加する。
【００４４】
回転数増加機構作動時においても、デジタルパネルメータ６は、回転数の算出を継続するとともに、算出回転数を記憶する第１の制御用回転数と逐次比較している。そして、算出回転数が第１の制御用回転数未満となった場合ただちに、一方のリレーの作動を停止し、パイロットモータ５の駆動を終了させる。そして、再び通常状態に復帰する。
また、回転数減少機能が作動すると、他方のリレーが作動し、パイロットモータ５に逆回転させる電流もしくは信号が与えられ、パイロットモータ５の駆動により、ウォームホイール６５を介してホイールシャフト６３が逆回転し、スリップリング６７も逆回転し、クラッチフェーシング６９、フェーシングベース６８は皿バネで押圧状態にあるので、摩擦力によりスリップリングと連動して逆回転し、シャフト用部材４０およびシャフト４１も逆転し、スライドケース３０がガイド溝に沿って固定プーリ１１より離間する方向に移動しこれにより可動プーリ１２はベルト１４により押され固定プーリより離間する方向に移動する。そして、プーリ間が広がりベルトが入力軸側に近づくことにより出力側の回転数は減少する。
【００４５】
回転数低下機構作動時においても、デジタルパネルメータ６は、回転数の算出を継続するとともに、算出回転数を記憶する目標回転数と逐次比較している。そして、算出回転数が第２の制御用回転数より高いものとなった場合ただちに、他方のリレーの作動を停止し、パイロットモータ５の駆動を終了させる。そして、再び通常状態に復帰する。
【００４６】
表示部９５は、逐次算出される算出回転数を表示する。なお、表示のちらつきを防止するために、表示される算出回転数は、所定期間内（例えば、所定時間の５〜２０回分）の平均値を表示するものとしもよい。また、表示部としては、目標回転数、第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を表示可能であることが好ましい。
制御用回転数入力部９１は、第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を入力するためのキーを備えている。なお、デジタルパネルメータ６は、目標回転数入力機能と入力された目標回転数より、第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を演算する機能を備えていてもよい。また、制御用回転数は、入力および演算されるいずれの場合においても、目標回転数の±３％以内とすることが好ましい。また、入力部は、第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を直接入力するものではなく、目標回転数と目標回転数に対する制御用回転数の程度（例えば、±３％）を入力するものであってもよい。これによって間接的に第１の制御用回転数および第２の制御用回転数は入力されたことになる。
【００４７】
さらに、デジタルパネルメータは、警報機能を備えることが好ましい。警報機能としては、ブザー、ランプなどの警報手段によるもの、また、表示部を点滅させる表示部の表示色を変化させるなどであってもよい。
警報機能は、例えば、回転数低下機能作動後、所定時間内に回転数算出機能により算出された算出回転数が第１の制御用回転数未満とならない場合に作動する。また、警報機能は、回転数増加機能作動後、所定時間内に回転数算出機能により算出された算出回転数が第２の制御用回転数よりも高いものとならない場合に作動する。
【００４８】
さらに、デジタルパネルメータは、回転数等の入力部および記憶部が、第１の制御用回転数より高い第３の制御用回転数および前記第２の制御用回転数より低い第４の制御用回転数の入力および記憶する機能を備えているものであってもよい。この場合、デジタルパネルメータの回転数低下機能は、回転数算出機能により算出された算出回転数が第３の制御用回転数以上の場合にはパイロットモータを高速にて駆動させて入力側可動プーリを入力側固定プーリより離間する方向に移動させるとともに逐次算出される算出回転数が第１の制御用回転数もしくは第１の制御用回転数未満となった場合にパイロットモータの駆動速度を低下させる第１の駆動速度制御機能を備えることが好ましい。さらに、回転数増加機能は、回転数算出機能により算出された算出回転数が第４の制御用回転数以下の場合にパイロットモータを高速にて駆動させて入力側可動プーリを入力側固定プーリ側に移動させるとともに逐次算出される算出回転数が第２の制御用回転数もしくは第２の制御用回転数以上となった場合にパイロットモータの駆動速度を低下させる第２の駆動速度制御機能を備えていることが好ましい。
【００４９】
次に、図１０ないし図１３を用いて本発明の回転数制御機能付伝動装置の作用を説明する。
図１０は、本発明の回転数制御機能付伝動装置に使用されているデジタルパネルメータの設定フローを示すフローチャートである。図１１ないし図１３は、本発明の回転数制御機能付伝動装置の作用を説明するためのフローチャートである。
最初に、図１０に示すようにデジタルパネルメータの設定を行う。
デジタルパネルメータの電源をオンした後、最初にスケーリング値の設定を行う。回転数Ｙ（ｒｐｍ）は下記式により求められる。
Ｙ＝カウントパルス数（ｆ）×１／ロータリーエンコーダ１回転あたりのパルス数（Ｎ）×６０／サンプリング周期（ｓｅｃ）
サンプリング周期（ｓｅｃ）は、デジタルパネルメータがあらかじめ記憶している。
【００５０】
ここでは、ロータリーエンコーダ１回転あたりのパルス数（Ｎ）もしくはＮを算出できるデータを入力する。Ｎを算出できるデータとしては、例えば、所定カウントパルス数（ｆ）とそのときの回転数（Ｙ）が考えられる。この場合には、デジタルパネルメータは入力されたデータよりＮを演算する。データの入力は、入力部に設けられた操作キーを用いて行う。
次に、第１の制御用回転数の入力を行う。この実施例の回転数制御機能付伝動装置では、上述したように回転数はｒｐｍで表示されるため、制御用回転数もｒｐｍ値を入力する。入力は、入力部に設けられた操作キーを用いて行う。第１の制御用回転数は、目標回転数より高くかつ両者の差は目標回転数の０．２〜３％程度、好ましくは、０．３〜１％程度とすることが好ましい。
【００５１】
次に、第２の制御用回転数の入力を行う。この実施例の回転数制御機能付伝動装置では、上述したように回転数はｒｐｍで表示されるため、制御用回転数もｒｐｍ値を入力する。入力は、入力部に設けられた操作キーを用いて行う。第２の制御用回転数は目標回転数より低くかつ両者の差は目標回転数の０．２〜３％程度、好ましくは、０．３〜１％程度とすることが好ましい。
なお、スケーリング値の設定、第１の制御用回転数および第２の制御用回転数の入力は、上記の順序に限定されるものではなくどのような順序で行ってもよい。
次に、図１１ないし図１３のフローチャートを用いてこの実施例の回転数制御機能付伝動装置の作用について説明する。
最初に、入力側のモータ４の電源をオンにする。そして、デジタルパネルメータ６の電源をオンにする。そして、デジタルパネルメータ６に必要な設定がなされている場合には、デジタルパネルメータ６は回転数を演算するとともに表示する。なお、設定が行われていない場合には、図１０の▲１▼に移行し必要な設定を行う。
【００５２】
デジタルパネルメータは、算出した回転数と記憶している第１の制御用回転数および第２の制御用回転数と逐次比較している。そして、算出回転数が第２の制御用回転数よりも高く、かつ、算出回転数が第１の制御用回転数未満の場合には、その状態が継続される。
そして、デジタルパネルメータは、算出回転数が第２の制御用回転数以下であることを検知すると、図１２の▲２▼の回転数増加モードに移行し、第２のリレーを作動させて、パイロットモータ逆回転させる。出力側の回転数が低下する要因は出力側の負荷増加などが考えられる。
パイロットモータが正回転すると、スリップリング、クラッチフェーシング、フェーシングベースが摩擦力で連動して正回転して、シャフト用部材およびシャフトも逆転し、スライドケース３０がガイド溝に沿って前進して可動プーリが固定プーリ側に近づき、ベルトがプーリの外周側に移動し、これにより、出力側の回転数が増加する。
【００５３】
そして、パイロットモータを駆動させている状態においてもデジタルパネルメータは、算出回転数が第２の制御用回転数より高いものとなったかどうかを逐次比較し、高いものとなった場合には、パイロットモータへの電力供給を停止し、図１１の▲４▼に移行し通常モードに復帰する。なお、デジタルパネルメータの出力部であるリレーが作動しパイロットモータへの電力の供給が停止されても、パイロットモータは惰性により若干駆動しスライドケースを移動させる。このため、目標回転数よりも低い第２の制御用回転数よりも高いものとなった時点においてパイロットモータへの電力供給を停止することにより、供給停止時点よりも若干回転数が増加したところ、つまりほぼ目標回転数に到達する。
また、パイロットモータ駆動後所定時間経過しても算出回転数が第２の制御用回転数より高いものとならない場合は、デジタルパネルメータは警報手段を作動させる。そして、警報手段作動後において、算出回転数が第２の制御用回転数より高いものとなった場合には、警報手段およびパイロットモータの作動を停止し、図１１の▲４▼より通常モードに復帰する。
【００５４】
また、デジタルパネルメータは、算出回転数が第１の制御用回転数以上であることを検知すると、図１３の▲３▼の回転数減少モードに移行し、第１のリレーを作動させて、パイロットモータを逆回転させる。出力側回転数が増加する要因は出力側の負荷減少などが考えられる。
パイロットモータが逆回転すると、スリップリング、クラッチフェーシング、フェーシングベースが摩擦力で連動して逆回転して、シャフト用部材およびシャフトも正転し、スライドケース３０がガイド溝に沿って後退して可動プーリが固定プーリより離間し、プーリ間が広くなり、ベルトがプーリ間の内側に移動し、これにより、出力側の回転数が減少する。
【００５５】
そして、パイロットモータを駆動させている状態においてもデジタルパネルメータは、算出回転数が第１の制御用回転数未満となったかどうかを逐次比較し、第１の制御用回転数未満となった場合には、パイロットモータへの電力供給を停止し、図１１の▲４▼に移行し通常モードに復帰する。なお、デジタルパネルメータの出力部であるリレーが作動しパイロットモータへの電力の供給が停止されても、パイロットモータは惰性により若干駆動しスライドケースを移動させる。このため、目標回転数よりも高い第１の制御用回転数未満となった時点においてパイロットモータへの電力供給を停止することにより、供給停止時点よりも若干回転数が減少したところ、つまりほぼ目標回転数に到達する。
また、パイロットモータ駆動後所定時間経過しても算出回転数が第１の制御用回転数未満にならない場合は、デジタルパネルメータは警報手段を作動させる。そして、警報手段作動後において、算出回転数が第１の制御用回転数未満となった場合には、警報手段およびパイロットモータの作動を停止し、図１１の▲４▼より通常モードに復帰する。
【００５６】
また、本発明の回転数制御機能付伝動装置としては、図１４および図１５に示す実施例のような、自動比率制御機能を備えるものであってもよい。
この実施例の複数の伝動装置１を備える回転数制御機能付伝動装置１００は、上述した回転数制御機能付伝動装置１からなる第１の伝動装置１と、
入力軸１０と出力軸２０を備えるベルト式無段変速機３と、ベルト式無段変速機３の入力軸１０を回転させるためのモータ４と、入力軸１０に固定された入力側固定プーリ１１と入力側固定プーリ１１と向かい合うように設けられた入力側可動プーリ１２とからなる入力側プーリと、入力側可動プーリ１２の入力側固定プーリ１１との距離を調整するためのシャフト４１と、シャフト４１を駆動するためのパイロットモータ５と、出力軸側に設けられた２つの出力側プーリ２１，２２と、入力側プーリ１１，１２と出力側プーリ２１，２２を連結する伝動ベルト１４とを備える伝動装置本体２と、出力軸２０もしくは出力側プーリ２１，２２の回転数を検知するためのロータリーエンコーダ７とを備える第２の伝動装置１０２とを備える回転数制御機能付伝動装置である。第２の伝動装置１０２における伝動装置本体２およびロータリーエンコーダ７は、上述した回転数制御機能付伝動装置１と同じ機構のものが好適に使用される。なお、第１の伝動装置と第２の伝動装置は、パワーもしくは容量が異なるものであってもよい。
【００５７】
なお、伝動装置を３台以上備えるものであってもよい。
そして、回転数制御機能付伝動装置１００は、第１の伝動装置１のデジタルパネルメータ６からなるもしくは第１の伝動装置１のデジタルパネルメータ６を含む制御部を備える。制御部は、第２の伝動装置１０２のロータリーエンコーダ７により出力されるパルスが入力され、かつ出力側が第２の伝動装置のパイロットモータ５と接続されるとともに、目標回転数より若干高い第１の制御用回転数および目標回転数より若干低い第２の制御用回転数の入力部９１および記憶部９２と、ロータリーエンコーダ７より出力されるパルスを用いて所定の短時間毎に逐次回転数を算出する回転数算出機能と、回転数算出機能により算出された演算回転数を表示する表示部９５と、回転数算出機能により算出された算出回転数が第１の制御用回転数以上の場合に作動する回転数低下機能と、回転数算出機能により算出された算出回転数が第２の制御用回転数以下の場合に作動する回転数増加機能とを備え、回転数低下機能は、回転数算出機能により算出された算出回転数が第１の制御用回転数以上の場合にパイロットモータ５を駆動させて入力側可動プーリ１２を入力側固定プーリ１１より離間する方向に移動させるとともに逐次算出される算出回転数が第１の制御用回転数未満となった場合ただちにパイロットモータ５の駆動を終了させるものであり、回転数増加機能は、回転数算出機能により算出された算出回転数が第２の制御用回転数以下の場合にパイロットモータ５を駆動させて入力側可動プーリ１２を入力側固定プーリ１１側に移動させるとともに逐次算出される算出回転数が第２の制御用回転数より高いものとなった場合ただちにパイロットモータの駆動を終了させるものである。制御部の第２の伝動装置１０２に対して行う制御は、上述した回転数制御機能付伝動装置１のものと同じものが好適に使用される。
制御部は、第１の伝動装置１の回転数に対する第２の伝動装置１０２の回転数比率を記憶もしくは演算する記憶機能と、第１の伝動装置もしくは第２の伝動装置についての第１の制御用回転数および第２の制御用回転数の変更が入力された場合にこの変更値と記憶もしくは演算された回転数比率を用いて他方の伝動装置における変更用第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を演算する機能と、演算された変更用第１の制御用回転数および第２の制御用回転数により記憶する第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を書き換える機能を備えている。
【００５８】
具体的には、複数の伝動装置を備える回転数制御機能付伝動装置１００は、第２の伝動装置１０２のロータリーエンコーダ７と接続された第２の伝動装置用デジタルパネルメータ６を備え、制御部は、第１の伝動装置１のデジタルパネルメータ６と、第２の伝動装置１０２のデジタルパネルメータ６と、２つのデジタルパネルメータ６と電気的に接続されたコントローラ１０１を備え、コントローラ１０１は、第１の伝動装置１の回転数に対する第２の伝動装置１０２の回転数比率を記憶もしくは演算する機能と、第１の伝動装置用のデジタルパネルメータ６もしくは第２の伝動装置用のデジタルパネルメータ６に第１の制御用回転数および第２の制御用回転数の変更が入力されると、この変更値と記憶もしくは演算された回転数比率を用いて他の伝動装置における変更用第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を演算する機能と、演算された変更用第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を当該伝動装置のデジタルパネルメータ６に出力する機能を備え、各デジタルパネルメータ６は、コントローラ１０１からの変更用第１の制御用回転数および第２の制御用回転数に関する信号の入力を受けると記憶する第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を変更値に変更する機能を備えるものである。
【００５９】
図１４の回転数制御機能付伝動装置１００は、図１に示し上述した回転数制御機能付伝動装置を複数台備えるとともに、それぞれのデジタルパネルメータ６と電気的に接続されたコントローラ１０１を備えている。各回転数制御機能付伝動装置１、１０２については、上述したとおりである。
そして、この回転数制御機能付伝動装置１００では、一方の回転数制御機能付伝動装置を主装置とし、他の回転数制御機能付伝動装置は主装置と関連付けて作動される副装置となっている。そして、コントローラ１０１は、主装置の回転数に対する副装置の回転数比率を記憶する機能と、主装置もしくは副装置の回転数制御機能付伝動装置におけるデジタルパネルメータ６に第１の制御用回転数および第２の制御用回転数の変更が入力されると、この変更値と記憶する回転数比率を用いて他の回転数制御機能付伝動装置における第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を演算する機能と、演算された第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を当該回転数制御機能付伝動装置のデジタルパネルメータ６に出力する機能を備えている。そして、各デジタルパネルメータ６は、コントローラ１０１からの変更第１の制御用回転数および第２の制御用回転数に関する信号の入力を受けると記憶する第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を変更値に変更する機能を備えている。
【００６０】
また、上述したコントローラ１０１を備えず、デジタルパネルメータ６の機能を用いるものとしてもよい。この場合、図１４において破線に示すように各デジタルパネルメータ６相互を電気的に接続し、いずれかのデジタルパネルメータ６において第１の制御用回転数および第２の制御用回転数の変更が入力されると入力されたデジタルパネルメータ６は、変更前の第１の制御用回転数および第２の制御用回転数に対する変更後の第１の制御用回転数および第２の制御用回転数の変更率を演算する機能を備えるものとなる。変更率は、例えば変更後第１の制御用回転数／変更前第１の制御用回転数により算出される。そして、この算出された変更率に関する信号が他のデジタルパネルメータ６に送られ、各デジタルパネルメータ６は、記憶する第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を入力された変更率を用いて変更する。
【００６１】
さらに、図１５に示す回転数制御機能付伝動装置２００のように、１つのデジタルパネルメータ６により、２つの伝動装置１、１０２の比率制御を行うものであってもよい。この場合には、デジタルパネルメータ６は、各伝動装置１、１０２のための第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を記憶するとともに、各伝動装置間の回転比率を記憶している。そして、デジタルパネルメータ６は、いずれかの伝動装置についての第１の制御用回転数および第２の制御用回転数の変更が入力されると、変更後の第１の制御用回転数および第２の制御用回転数と記憶する各伝動装置間の回転比率を用いて他の伝動装置の変更用第１の制御用回転数および第２の制御用回転数を算出する機能と、算出された変更用第１の制御用回転数および第２の制御用回転数により変更前の制御用回転数を書き換える機能を備えている。
上述した実施例の複数の伝動装置を備える回転数制御機能付伝動装置では、１つの伝動装置の制御用回転数に変更が入力された場合に他方の伝動装置の回転数を自動的に変更できるため、個々のセッティングの必要がなく、かつ、複数の伝動装置を良好に管理できる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の回転数制御機能付伝動装置は、出力軸もしくは出力側プーリの回転数を検知するためのロータリーエンコーダと、該ロータリーエンコーダにより出力されるパルスが入力され、かつ出力側が前記パイロットモータと接続されたデジタルパネルメータとを備え、該デジタルパネルメータは、目標回転数より若干高い第１の制御用回転数および前記目標回転数より若干低い第２の制御用回転数の入力部および記憶部と、前記ロータリーエンコーダより出力されるパルスを用いて所定の短時間毎に逐次回転数を算出する回転数算出機能と、該回転数算出機能により算出された演算回転数を表示する表示部と、該回転数算出機能により算出された算出回転数が前記第１の制御用回転数以上の場合に作動する回転数低下機能と、該回転数算出機能により算出された算出回転数が前記第２の制御用回転数以下の場合に作動する回転数増加機能とを備え、前記回転数低下機能は、前記回転数算出機能により算出された算出回転数が前記第１の制御用回転数以上の場合に前記パイロットモータを駆動させて前記入力側可動プーリを前記入力側固定プーリより離間する方向に移動させるとともに逐次算出される算出回転数が前記第１の制御用回転数未満となった場合ただちに前記パイロットモータの駆動を終了させるものであり、前記回転数増加機能は、前記回転数算出機能により算出された算出回転数が前記第２の制御用回転数以下の場合に前記パイロットモータを駆動させて前記入力側可動プーリを前記入力側固定プーリ側に移動させるとともに逐次算出される算出回転数が前記第２の制御用回転数より高いものとなった場合ただちに前記パイロットモータの駆動を終了させるものである。
【００６３】
ロータリーエンコーダにより出力されるパルスを用いてデジタル処理により回転数を算出するデジタルパネルメータを用いその出力によりパイロットモータを直接作動させているので、回転数の変化に対する応答性がよく、さらに、回転数低下機能の作動後第１の制御用回転数未満となった場合ただちにパイロットモータの駆動を終了させことおよび回転数増加機能作動後第２の制御用回転数より高いものとなった場合ただちにパイロットモータの駆動を終了させるものであるため、回転数を目標回転数付近に誘導することができ、目標回転数付近での安定した回転数制御を行うことができる。
そして、前記第１の制御用回転数および前記第２の制御用回転数は、前記目標回転数の±１％以内の値であるものとすることにより、より安定した回転数制御を行うことができる。
また、前記ロータリーエンコーダが、前記出力軸もしくは前記出力側プーリの１回転に対して多数のパルスを生成するものであれば、短時間において正確な回転数の算出が行える。
また、前記回転数算出機能は、前記ロータリーエンコーダより出力されるパルスを用いて１秒以内の所定の短時間毎に逐次回転数を算出するものであれば、応答の良好な回転数制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の回転数制御機能付伝動装置の実施例を説明するための説明図である。
【図２】図２は、本発明の回転数制御機能付伝動装置の実施例に用いられる伝動装置のパイロットモータによる作動を説明するための説明図である。
【図３】図３は、本発明の回転数制御機能付伝動装置に用いられる伝動装置本体の出力側を説明するための説明図である。
【図４】図４は、本発明の回転数制御機能付伝動装置に用いられる伝動装置本体の出力側を説明するための説明図である。
【図５】図５は、本発明の回転数制御機能付伝動装置に用いられる伝動装置本体の出力側を説明するための説明図である。
【図６】図６は、本発明の回転数制御機能付伝動装置に用いられる伝動装置本体の出力側を説明するための説明図である。
【図７】図７は、本発明の回転数制御機能付伝動装置に用いられる伝動装置本体の出力側を説明するための説明図である。
【図８】図８は、本発明の回転数制御機能付伝動装置に用いられる伝動装置本体の出力側を説明するための説明図である。
【図９】図９は、本発明の回転数制御機能付伝動装置に使用されるデジタルパネルメータの内部構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、本発明の回転数制御機能付伝動装置に使用されているデジタルパネルメータの設定フローを示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の回転数制御機能付伝動装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の回転数制御機能付伝動装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１３は、本発明の回転数制御機能付伝動装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１４は、本発明の他の実施例の回転数制御機能付伝動装置の実施例を説明するための説明図である。
【図１５】図１５は、本発明の他の実施例の回転数制御機能付伝動装置の実施例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１　回転数制御機能付伝動装置
２　伝動装置本体
３　ベルト式無段変速機
４　モータ
５　パイロットモータ
６　デジタルパネルメータ
７　ロータリーエンコーダ
１０　入力軸
１１　入力側固定プーリ
１２　入力側可動プーリ
１４　伝動ベルト
２０　出力軸
２１　出力側固定プーリ
２２　出力側可動プーリ
４０　シャフト用部材
４１　シャフト[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission with a rotation speed control function used for industrial machines, machine tools, and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a transmission having a belt-type continuously variable transmission has been used. Further, a transmission device having a rotation speed control function has been proposed.
For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-327767 discloses a rotation speed control device for a continuously variable transmission that drives a pilot motor provided in the continuously variable transmission to control the rotation speed of the continuously variable transmission. And a command unit that issues a command to read the speed data from the storage unit, and drives the pilot motor based on the speed data read by the command. This is a rotational speed control device for a continuously variable transmission, which is configured to be suitable.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The number of revolutions can be controlled by controlling the pilot motor as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-327767. In Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 8-327767, as shown in the flowchart of FIG. 2 of the publication, first, an EEPROM 2b is provided with different rotation speeds for commanding the rotation speed of the continuously variable transmission 1. Write the current speed data. When power is supplied to a motor directly connected to the continuously variable transmission, the motor is driven, whereby the output shaft 1c of the continuously variable transmission rotates. The rotation sensor 1b detects the rotation speed of the output shaft 1c of the continuously variable transmission 1. Is output, and the speed detection signal is input to the CPU 2c. Here, for example, when the speed command signal is input to the CPU 2c by operating the dip switch 2d (S1), an address signal corresponding to the speed command signal is output from the CPU 2c, input to the EEPROM 2b, and corresponds to the speed commanded from the EEPROM 2b. The speed data to be read is read (S2), and the read speed data is input to the CPU 2c. The CPU 2c fetches the detected speed data obtained from the speed detection signal output from the rotation sensor 1b (S3), compares the read speed data with the detected speed data, and determines that the detected speed is higher than the read speed. Then (S4), the CPU 2c outputs a command signal for rotating the pilot motor 1a in reverse (S5), and inputs it to the pilot motor drive circuit 2e. Then, a driving current for reversely driving the pilot motor 1a output from the pilot motor driving circuit 2e is supplied to the pilot motor 1a to rotate the pilot motor 1a in the reverse direction. Thereby, the rotation speed of the continuously variable transmission 1 decreases.
[0004]
Subsequently, it is determined whether or not the vehicle is driving. If it is determined that the vehicle is driving (S6), the process returns to step (S3). If it is determined in step (S4) that the detected speed is lower than the read speed (S4), a command signal for rotating the pilot motor 1a forward from the CPU 2c is input to the pilot motor drive circuit 2e (S7). The driving current for forward rotation output from the circuit 2e is supplied to the pilot motor 1a to rotate the pilot motor 1a forward.
However, the control unit compares the read speed data with the detected speed data and, when determining that the detected speed is higher than the read speed, reverses the pilot motor to reduce the rotational speed of the continuously variable transmission 1. Then, it is determined whether or not the vehicle is driving. If it is determined that the vehicle is driving (S6), the process returns to step (S3). When it is determined that the detected speed is lower than the same read speed, the rotation speed is controlled by rotating the pilot motor forward. In this device, the rotational speed cannot be stably controlled at the reading speed. Even if the supply of power to the pilot motor is stopped, the motor is slightly driven by the inertia of the motor. Therefore, if the driving of the pilot motor is started at a speed lower than the reading speed and the motor is turned off when the reading speed is reached, the motor actually stops when the speed exceeds the reading speed. Also, when the reading speed is exceeded, the pilot motor is driven, and when the motor is turned off when the reading speed is reached, the motor actually stops at a speed lower than the reading speed. For this reason, stable rotation speed control with a value close to the reading speed cannot be performed. In addition, when the operation is performed accurately, the forward and reverse rotations of the pilot motor are always performed, so that the power consumption becomes high and the rotation speed becomes constantly unstable.
[0005]
An object of the present invention is to provide a transmission with a rotation speed control function that can perform stable rotation speed control in a transmission having a belt-type continuously variable transmission.
[0006]
[Means to solve the problem]
What achieves the above object is as follows.
(1) A belt-type continuously variable transmission including an input shaft and an output shaft, a motor for rotating an input shaft of the belt-type continuously variable transmission, an input-side fixed pulley fixed to the input shaft, and the input An input side pulley including an input side movable pulley provided to face the side fixed pulley, a shaft for adjusting a distance between the input side movable pulley and the input side fixed pulley, and a shaft for driving the shaft. A transmission motor body including: a pilot motor, two output pulleys provided on the output shaft side, and a transmission belt connecting the input pulley and the output pulley.
A rotary encoder for detecting the rotation speed of the output shaft or the output side pulley,
A pulse output by the rotary encoder is input, and an output side includes a digital panel meter connected to the pilot motor,
The digital panel meter includes an input unit and a storage unit for a first control rotation speed slightly higher than a target rotation speed and a second control rotation speed slightly lower than the target rotation speed, and a pulse output from the rotary encoder. A rotational speed calculating function for sequentially calculating the rotational speed for each predetermined short time, a display unit for displaying the calculated rotational speed calculated by the rotational speed calculating function, and a calculation calculated by the rotational speed calculating function. A rotation speed reduction function that operates when the rotation speed is equal to or higher than the first control rotation speed, and operates when the rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is equal to or lower than the second control rotation speed. Equipped with a rotation speed increasing function,
The rotation speed reduction function is configured to drive the pilot motor when the rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is equal to or higher than the first control rotation speed, and to move the input-side movable pulley to the input-side fixed pulley. The drive of the pilot motor is immediately terminated when the calculated rotation speed sequentially moved and moved in the direction away from the first control rotation speed becomes less than the first control rotation speed,
The rotation speed increasing function is configured to drive the pilot motor when the calculated rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is equal to or less than the second control rotation speed and to move the input side movable pulley to the input side fixed pulley. The drive of the pilot motor is terminated immediately when the calculated rotational speed which is moved to the side and sequentially calculated becomes higher than the second control rotational speed. Gearing.
[0007]
(2) The transmission device with a rotation speed control function according to (1), wherein the target rotation speed is a substantially average value of the first control rotation speed and the second control rotation speed.
(3) The transmission device with a rotation speed control function according to (1) or (2), wherein the display unit is capable of displaying the first control rotation speed and the second control rotation speed.
(4) The rotation according to any one of (1) to (3), wherein the first control rotation speed and the second control rotation speed are values within ± 1% of the target rotation speed. Transmission with number control function.
(5) The digital panel meter may be configured such that the rotation speed calculated by the rotation speed calculation function within a predetermined time after the rotation speed reduction function and / or the rotation speed increase function is activated is equal to the first control rotation speed. The transmission device with a rotation speed control function according to any one of the above (1) to (4), further comprising an alarm function that is activated when the rotation speed is not less than or higher than the second control rotation speed.
(6) The transmission device main body rotates the pilot motor when the rotation of the shaft for adjusting the distance between the input-side movable pulley and the input-side fixed pulley requires a torque higher than a predetermined value. The transmission device with a rotation speed control function according to any one of the above (1) to (5), further comprising a torque limiter function for inhibiting transmission to the shaft.
(7) The output-side pulley includes an output-side fixed pulley fixed to the output shaft, an output-side movable pulley that is loosely engaged with the output shaft and faces the output-side fixed pulley, and the output-side movable pulley. The transmission device with a rotation speed control function according to any one of the above (1) to (6), further comprising an urging member that presses the output side fixed pulley side.
[0008]
(8) The transmission device main body is co-movably provided on the output shaft-side movable pulley of the output shaft, is symmetrical about the center axis of the output shaft, and has a bottom side on the output shaft-side movable pulley side. A cam including a substantially triangular cam hole whose opposing apex is on the output shaft side fixed pulley side, and a groove hole continuous with the apex of the cam hole and extending to the output shaft side fixed pulley side. A movable boss member having a forming portion, and a torque cam mechanism provided on the output shaft, the torque cam mechanism including a cam follower configured to be able to contact the cam hole of the cam forming portion and to slide in the groove. The transmission with a rotation speed control function according to any one of (1) to (7).
(9) The transmission device main body has an oil reservoir provided inside the output shaft, and an oil hole that communicates the oil reservoir provided in the cam follower with the cam forming portion. 8) A transmission with a rotation speed control function according to 8).
(10) The rotary encoder according to any one of (1) to (9), wherein the rotary encoder generates a large number of pulses for one rotation of the output shaft or the output side pulley. Gearing.
(11) The rotation number calculation function is to calculate the rotation number sequentially every predetermined short time within one second using a pulse output from the rotary encoder. A transmission device with a rotation speed control function according to any one of the above.
What achieves the above object is as follows.
[0009]
(12) a first transmission device including the transmission device with a rotation speed control function according to any one of (1) to (11);
A belt-type continuously variable transmission including an input shaft and an output shaft, a motor for rotating an input shaft of the belt-type continuously variable transmission, an input-side fixed pulley fixed to the input shaft, and the input-side fixed pulley An input side pulley comprising an input side movable pulley provided so as to face the shaft, a shaft for adjusting a distance between the input side movable pulley and the input side fixed pulley, and a pilot motor for driving the shaft A transmission device main body including: two output pulleys provided on the output shaft side; a transmission belt connecting the input pulley and the output pulley; and a rotation speed of the output shaft or the output pulley. A second transmission having a rotary encoder for detecting, and a transmission with a rotation speed control function,
The transmission with a rotation speed control function includes a control unit including the digital panel meter of the first transmission or including the digital panel meter of the first transmission, and the control unit includes the second panel. A pulse output by the rotary encoder of the transmission is input, and an output side is connected to the pilot motor of the second transmission, and a first rotation speed slightly higher than a target rotation speed for the second transmission. An input unit and a storage unit for a control rotation speed and a second control rotation speed slightly lower than a target rotation speed for the second transmission, and a pulse output from a rotary encoder of the second transmission. A rotational speed calculating function for sequentially calculating the rotational speed for each predetermined short time using the control unit; a display unit for displaying the calculated rotational speed calculated by the rotational speed calculation function; A rotation speed reduction function that is activated when the calculated rotation speed calculated by the function is equal to or higher than the first control rotation speed; and a calculation rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is the second control rotation speed. A rotation speed increasing function that operates in the following cases, wherein the rotation speed lowering function is configured to control the pilot motor when the rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is equal to or higher than the first control rotation speed. When the input-side movable pulley is driven to move in a direction away from the input-side fixed pulley, the pilot motor is immediately driven when the calculated rotational speed is less than the first control rotational speed. The rotation speed increasing function drives the pilot motor when the calculated rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is equal to or less than the second control rotation speed. Then, the input side movable pulley is moved to the input side fixed pulley side, and the drive of the pilot motor is terminated immediately when the calculated rotation speed becomes higher than the second control rotation speed. Things,
Further, the control unit has a storage function of storing or calculating a ratio of the number of rotations of the second transmission to the number of rotations of the first transmission, and a first function of the first transmission or the second transmission. When a change in the control rotation speed and the second control rotation speed is input, the other transmission device is used by using the change value and a change ratio calculated using the stored or calculated rotation speed ratio or the change value. A function of calculating the first control rotation speed and the second control rotation speed, and a first function of storing the calculated first control rotation speed and the second control rotation speed. A transmission device with a rotation speed control function, comprising a plurality of transmission devices, having a function of rewriting a control rotation speed and a second control rotation speed.
[0010]
(13) The transmission with a rotation speed control function including the plurality of transmissions includes a second digital transmission panel meter connected to the rotary encoder of the second transmission, and the control unit includes: A digital panel meter of the first transmission, a digital panel meter of the second transmission, and a controller electrically connected to the two digital panel meters, the controller comprising: a first transmission; And a function of storing or calculating the ratio of the rotation speed of the second transmission to the rotation speed of the first transmission, and providing the first control rotation speed to the digital panel meter for the first transmission or the digital panel meter for the second transmission. And when a change in the second control speed is input, a change calculated using the changed value and a stored or calculated speed ratio or a changed value. A function for calculating a first control rotational speed for change and a second control rotational speed in another transmission device using the ratio, and a first control rotational speed for change and a second control rotational speed for change that have been calculated. The digital panel meter has a function of outputting the rotation speed to a digital panel meter of the transmission device. Each digital panel meter receives an input of a signal relating to the first and second control rotation speeds for change from the controller. A transmission device with a rotation speed control function including a plurality of transmission devices according to the above (12), which has a function of changing the first control rotation speed and the second control rotation speed to store the changed values. .
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a transmission device with a rotation speed control function according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining an operation of the transmission device used in the transmission device with a rotation speed control function according to the present invention by a pilot motor.
The transmission 1 with a rotation speed control function of the present invention includes a belt-type continuously variable transmission 3 having an input shaft 10 and an output shaft 20, and a motor 4 for rotating the input shaft 10 of the belt-type continuously variable transmission 3. An input pulley comprising an input fixed pulley 11 fixed to the input shaft 10, an input movable pulley 12 provided to face the input fixed pulley 11, and an input fixed pulley of the input movable pulley 12. A shaft 41 for adjusting the distance to the output shaft 11, a pilot motor 5 for driving the shaft 41, two output pulleys 21 and 22 provided on the output shaft 20 side, and input pulleys 11 and 12. A transmission device main body 2 including a transmission belt 14 connecting the output side pulleys 21 and 22, and a rotary encoder 7 for detecting the rotation speed of the output shaft 20 or the output side pulleys 21 and 22; , Is input pulses output by the rotary encoder 7, and includes a digital panel meter 6 which output is connected to the pilot motor 5.
The digital panel meter 6 outputs the first control rotation speed slightly higher than the target rotation speed and the second control rotation speed input unit 91 and the storage unit 92 slightly lower than the target rotation speed, and outputs from the rotary encoder 7. A rotation speed calculation function for sequentially calculating the rotation speed for each predetermined short time using a pulse, a display unit 95 for displaying the calculated rotation speed calculated by the rotation speed calculation function, and a calculation calculated by the rotation speed calculation function A rotation speed reduction function that operates when the rotation speed is equal to or higher than the first control rotation speed, and a rotation speed that operates when the rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is equal to or lower than the second control rotation speed It has an increase function.
When the calculated rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is equal to or higher than the first control rotation speed, the digital panel meter drives the pilot motor 5 to move the input side movable pulley 12 to the input side. When the motor is moved away from the fixed pulley 11 and the sequentially calculated rotation speed is less than the first control rotation speed, the drive of the pilot motor 5 is immediately terminated, and the rotation speed of the digital panel meter is reduced. The increasing function is to drive the pilot motor 5 to move the input-side movable pulley 12 to the input-side fixed pulley 11 when the calculated rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is equal to or less than the second control rotation speed. When the sequentially calculated rotation speed becomes higher than the second control rotation speed, the drive of the pilot motor is immediately terminated. That.
[0012]
The transmission 1 with the rotation speed control function of the present invention includes a transmission device main body 2, a rotary encoder 7 for detecting the rotation speed of the output shaft 20 or the output pulleys 21 and 22 of the transmission device main body 2, and a rotary encoder 7. And a digital panel meter 6 whose output side is connected to the pilot motor 5 of the transmission body 2.
As shown in FIG. 1, the transmission main body 2 includes a belt type continuously variable transmission 3, a motor 4 for rotating an input shaft 10 of the continuously variable transmission 3, and an input side of the belt type continuously variable transmission 3. A pilot motor 5 for driving a shaft 36 for adjusting the distance between the movable pulley 12 and the input-side fixed pulley 11 is provided.
[0013]
The belt-type continuously variable transmission 3 includes a casing 15 and an output shaft 20 rotatably housed in the same manner as the input shaft 10 rotatably housed in the casing. The input shaft is fixed to a rotation shaft of the motor 4. An input-side fixed pulley 11 is fixed to the input shaft 10. Further, an input-side movable pulley 12 is provided so as to face the input-side fixed pulley 11 and to be slidable on the input shaft. Further, the output shaft 20 includes an output-side fixed pulley 21 fixed to the output shaft, and an output-side movable pulley 22 loosely engaged with the output shaft 20 and facing the output-side fixed pulley, in other words, an output-side fixed pulley. An output-side movable pulley 22 is provided so as to face the output shaft 21 and to be slidable on the output shaft. Further, the output-side movable pulley 22 is pressed by the fixing member 24 toward the output-side fixed pulley.
[0014]
The two input pulleys 11 and 12 and the output pulleys 21 and 22 are connected by a transmission belt 14.
Specifically, in the belt-type continuously variable transmission 3, the input-side fixed pulley 11 is fixed to the input shaft 10 of the motor by a key, and the input shaft 10 is fixed to the rotation shaft of the motor. Therefore, the input shaft and the input-side fixed pulley are rotated by the operation of the motor. The input-side movable pulley 12 is slidable on the input shaft and rotates with the rotation of the transmission belt and the input shaft. The input-side movable pulley 12 has a long hole of a predetermined stroke extending in the axial direction on the inner surface of the boss portion, and a key provided on the input shaft is located in the long hole. Is freely slidable in the axial direction with respect to the input shaft 10 and is fixedly provided in the rotational direction.
The belt-type continuously variable transmission includes an input-side movable pulley driving mechanism for adjusting the distance between the input-side movable pulley and the input-side fixed pulley and controlling the output-side rotation speed.
As shown in FIG. 2, the input-side movable pulley drive mechanism includes a slide case 30 for sliding the movable pulley, a shaft 41 for sliding the slide case 30, and a pilot motor 5 for rotating the shaft 41. Further, it is preferable that the input-side movable pulley drive mechanism has a torque limiter function and a rotation speed limiter function (in other words, a high-speed stopper and a low-speed stopper).
[0015]
As shown in FIG. 2, a handle bracket 23 is provided in the casing 15, and one end of a slide case 30 that houses one end of the input shaft 10 is housed in the handle bracket 23. A fixing member 24 is fixed to an end of 23. At the center of the fixing member 24, a through hole for accommodating a shaft member 40 to be described later, and a high-speed stopper 42 (stopper bolt 42) are screwed into a position which is vertically or horizontally symmetrical with respect to the center axis of the through hole. Screw holes are provided. A guide groove 27 extending in the axial direction for loosely fitting a pin provided at the rear end of the slide case 30 is provided on the inner surface of the handle bracket 23. The shaft member 40 is rotatably held by the fixed member 24 by the bearing 28.
[0016]
The movable mechanism of the slide case 30 and the movable mechanism of the movable pulley 12 will be described.
A bearing 32 is provided between the outer peripheral surface of the boss portion of the input side movable pulley 12 and the bearing holding portion 31 at the tip of the slide case 30. The slide case 30 does not hinder the rotation of the movable pulley 12 associated with the rotation of the input shaft 10. The movable pulley 12 and the slide case 30 are slidable (slidable) in the axial direction. A pair of roller springs 33a and 33b are provided on the outer periphery of the slide case 30, and the arc surfaces of the two roller springs 33a and 33b are in contact with the inner surface of the handle bracket 23 to be free to slide. One roller spring 33a is sandwiched between a collar 34 at the rear of the slide case 30 and a stop ring 35 of a predetermined width fitted on the outer periphery of the slide case 30, and the other roller spring 33b has a side surface held by the stop ring 35. Have been.
[0017]
The slide case 30 has a screw hole on the rear end surface (on the central axis of the rear end surface in this embodiment) for screwing the shaft 41 of the shaft member 40 for moving the slide case back and forth, and a high-speed stopper (stopper bolt 42). ) 42 are provided. In this embodiment, two insertion holes are provided at positions symmetrical with respect to the center axis of the screw hole. The slide case 30 is provided with the above-described pin 25, and the tip of the pin 25 is inserted into a guide groove 27 provided in the axial direction on the inner surface of the handle bracket 23. Due to 27, rotation of the slide case is suppressed and sliding is allowed. A shaft 41 (screw rod 41) is fixed to the tip of a shaft member 40 rotatably housed in a through hole of the fixing member 24 of the handle bracket 23. The shaft 41 is screwed with a screw hole of the slide case 30. are doing. When the shaft member 40 rotates, that is, when the shaft 41 rotates, the slide case 30 moves according to the guide of the pin 25 by the guide groove 27. That is, the forward / reverse rotational movement of the shaft 41 is converted into the forward / backward movement of the slide case 30 in the axial direction.
[0018]
The two high-speed stoppers 42 are constituted by bolts. The bolt 42 passes through an insertion hole in the rear end surface of the slide case 30, is screwed into a screw hole of the fixing member 24 of the handle bracket 23, and is fixedly fastened with a nut. Therefore, when the inner surface of the rear end of the slide case 30 abuts against the head of the bolt 42, the slide case 30 cannot move further toward the movable pulley 12, thereby limiting the maximum speed of the transmission. In other words, when the slide case 30 moves to the movable pulley 12 side (the side where the speed becomes higher) and the head of the bolt 42 abuts against the inner surface of the rear end of the slide case 30, it cannot move further to the higher speed side. This high-speed stopper may be only one. Further, the high-speed stopper has a guide function when the slide case 30 moves forward and backward within the handle bracket 23.
[0019]
The input-side movable pulley drive mechanism of this embodiment preferably includes a torque limiter mechanism as shown in FIG. The input side movable pulley drive mechanism includes a torque limiter mechanism and a pilot motor 5 for rotating the shaft 41. The pilot motor 5 is connected to an output terminal of a digital panel meter 6 described later, and its operation is controlled by the digital panel meter 6.
The input side movable pulley drive mechanism includes a torque limiter casing 61, a gear chamber 62 provided outside the torque limiter casing 61, a worm wheel 65 housed in the gear chamber 62, and a wheel provided on the worm wheel 65. The motor includes a shaft 63, a bearing 64 disposed between the wheel shaft 63 and the gear chamber 62, and a pilot motor 5 in which gears of a rotating shaft (both not shown) are meshed with a worm wheel 65.
[0020]
One end of the wheel shaft 63 penetrates a shaft hole of the torque limiter casing 61, and a slip ring 67 is fixed to the end. The shaft member 40 is provided with a facing base 68, and a clutch facing 69 is provided between the shaft member 40 and the slip ring 67. The facing base 68 and the clutch facing 69 are integrated by bonding. A needle case 71 having a needle bearing 70 is provided on the outer periphery of the slip ring 67, and a disc spring 72 is provided between the slip ring 67 and the needle case 71. 67 is constantly biased toward the clutch facing 69 side. The slip ring 67 is free to rotate with respect to the needle case 71. The facing base 68 and the needle case 71 are connected to be adjustable by adjusting bolts 73. The adjusting bolt 73 is inserted into a hole in the upper part of the needle case 71 and is screwed to the upper part of the facing base 68. Further, the bolt 73 is provided with a gap adjusting nut. By adjusting the position of the nut, the distance between the needle case 71 and the clutch facing 69 is adjusted. By changing this interval, the urging force (pressure) by the disc spring 72 changes, and the frictional force between the slip ring 67 and the clutch facing 69 can be adjusted.
[0021]
When the pilot motor 5 operates, the worm wheel 65, the wheel shaft 63, and the slip ring 67 rotate. The rotation of the slip ring 67 is transmitted to the facing base 68 that comes into surface contact, and the facing base 68, the clutch facing 69, the shaft member 40, the shaft 41, and the needle case 71 rotate. When the pilot motor rotates in the first direction (forward rotation), the shaft 41 rotates in the first direction (forward rotation), the slide case 30 moves toward the movable pulley 12, and the second rotation of the pilot motor stops. The rotation in the direction (reverse rotation) causes the shaft 41 to rotate in the second direction (reverse rotation), and the slide case 30 moves in a direction away from the movable pulley 12.
[0022]
When the torque required to rotate the facing base 68 becomes higher than the frictional force between the slip ring 67 and the facing base 68, the slip between the slip ring 67 and the facing base 68 slips, and the rotation after the facing base 68 stops. For example, when the slide case 30 moves toward the movable pulley 12 and the movement of the slide case 30 is restricted by the high-speed stopper 42, the slip ring 67 slips between the facing base 68, in other words, the torque limiter function is activated. However, the pilot motor 5 is protected by idling substantially. Similarly, when the slide case moves to the pilot motor side and reaches the movement limit (for example, when the slide case contacts the fixed member 24), the slip ring 67 and the facing base 68 slip, and in other words, the torque limiter function is provided. Operates, and the pilot motor is substantially protected by idling.
[0023]
In the transmission 1 with the rotation speed control function of the present invention, the shaft 41 for driving the slide case 30 for adjusting the distance between the input side movable pulley 12 and the input side fixed pulley 11 is driven by the rotation of the pilot motor 5. Therefore, the movement of the movable pulley is sensitive to the movement of the pilot motor, and in combination with the function of the digital panel meter, the response to the adjustment of the rotational speed is high. Furthermore, since the above-described torque limiter function is provided, even if the pilot motor is automatically controlled by a digital panel meter described later, the pilot motor is not damaged.
Further, in the transmission device 1 with the rotation speed control function of the present invention, it is preferable that the shaft for adjusting the distance between the input-side movable pulley and the input-side fixed pulley is driven at a low speed. By setting the speed to a low speed, the amount of movement due to inertia after stopping the power supply to the pilot motor is reduced. The method of driving the shaft at a low speed can be performed by using a pilot motor having a low driving speed (rotational speed) or by providing a speed reduction mechanism between the pilot motor and the shaft. For example, it is conceivable to increase the size of the worm wheel that transmits the rotation of the motor shown in FIG. 2 to the shaft.
[0024]
Next, the output side of the belt-type continuously variable transmission 3 will be described with reference to FIG.
The output side includes an output shaft 20, an output side pulley including an output side fixed pulley 21, and an output side movable pulley 22.
The output-side fixed pulley (fixed conical plate) 21 is keyed to the output shaft 20 and fixed in the axial direction and the rotation direction. The output side movable pulley (movable conical plate) 22 faces the fixed pulley 21 and is provided with an output shaft (driven shaft) 20 that is freely slidable in the axial direction. A biasing means 52, for example, a spring, is mounted between the movable pulley 22 and the receiving portion 51 behind the movable pulley 22, and the movable pulley 22 is constantly biased toward the fixed pulley 21. The spring receiving portion 51 is fixed to the outer periphery of the output shaft 20. The output shaft 20 is rotatable with respect to the casing by two bearings housed in the casing 15.
[0025]
In this embodiment, the movable pulley 22 is provided with a movable boss member 54 having a cam forming surface 53a in order to prevent slippage of the belt 14 at the time of shifting, and a cam floor provided on the output shaft is loosely fitted. I have.
Specifically, the transmission device main body is provided so as to be able to cooperate with the output-side movable pulley 22 of the output shaft 20, is symmetrical about the center axis of the output shaft 20, has a base on the output-side movable pulley 22 side, A substantially triangular cam hole 56 having a vertex facing the output-side fixed pulley 21, and a slot 57 extending to the output-side fixed pulley 21 side parallel to the center axis of the output shaft 20 continuously to the vertex of the cam hole 56. And a cam follower 55 provided on the output shaft 20 and capable of contacting the cam hole 56 of the cam forming portion 53 and slidable in the groove 57. The torque cam mechanism is provided.
Further, it is preferable that the transmission main body includes an oil storage portion 58 provided inside the output shaft 20, and an oil hole 59 communicating the oil storage portion 58 provided in the cam follower 55 with the cam forming portion 53.
[0026]
A torque cam mechanism provided in the transmission main body of the transmission with a rotation speed control function of this embodiment will be described with reference to FIGS.
A torque cam mechanism is provided between the output shaft 20 and an output-side movable pulley 22 movably provided on the output shaft 20. A fitting hole for mounting the movable boss member 54 is formed between the output shaft 20 and the inner surface of the cylindrical portion of the output-side movable pulley 22 provided on the output shaft 20. A guide hole 21a having a predetermined length in which the movable boss member 54 is slidable is formed inside the shape.
The movable boss member 54 having the cam forming portion 53 is provided so as to be fitted to the output shaft 20 and fitted and fixed to the fitting hole of the movable pulley 22 so as to be able to cooperate therewith. On the other hand, the movable pulley 22 is provided so as to be slidable in the axial direction and rotatable in the circumferential direction.
[0027]
As shown in FIGS. 3 to 8, in the torque cam mechanism provided in this embodiment, the movable boss member 54 is a metal cylindrical body having an annular flange 54 a at the base end, and is provided at one location on the peripheral surface of the cylindrical body. A cam forming portion 53 is formed. The movable boss member 54 is fitted in a fitting hole of the output-side movable pulley 22, and a flange 54a is fixed by abutting on the end of the cylindrical portion of the pulley, so that the movable boss member 54 can cooperate. The cam forming portion 53 provided in the movable boss member 54 is symmetric with respect to the center axis of the output shaft 20, and has a substantially triangular shape in which the bottom is the output side movable pulley 22 side and the vertex facing the bottom is the output side fixed pulley 21 side. And a groove hole 57 extending to the output-side fixed pulley 21 side parallel to the center axis of the output shaft 20 at the apex of the cam hole 56, and the inner surface of the cam forming portion 53 is formed. It constitutes the cam forming surface 53a. In other words, the cam forming portion 53 of the movable boss member 54 has a triangular cam hole 56 that is symmetrical to the axis and can contact the cam follower 55 in the axial direction, and the cam follower 55 slides continuously at the tip of the cam hole 56. It is constituted by a slot 57 extending in the same direction as the shaft. That is, the cam forming portion 53 has a two-stage cam shape in which the triangular cam hole 56 and the linear groove hole 57 are connected.
[0028]
The cam hole 56 has a triangular shape in which the divergent corner portion is chamfered from the fixed pulley side toward the movable pulley toward the rear in the axial direction so as to correspond to the cam follower. For example, a cam surface 56a and a cam surface 56b are formed symmetrically with respect to the center axis of the output shaft 20), and both the cam surfaces 56a and 56b are provided with a constant inclination angle along the outer peripheral surface of the boss member 54. . With such a triangular cam hole 56, the stroke of the cam hole 56 can be shortened, and the interval on the low-speed side can be reduced.
The linear groove 57 has an outer diameter and an approximately inner diameter of the cam follower 55, and is provided in a linear shape extending a predetermined length in parallel with the central axis of the cylindrical portion of the movable pulley (in other words, the central axis of the output shaft 20). Has been. In the slot 57, the boss member 54 is slidable only in the axial direction with respect to the cam follower 55. The length of the slot 57 is set to be equal to or more than the medium speed range or to correspond to the high speed range. The connecting portion between the cam hole 56 and the groove hole 57 is rounded to have a smooth curved shape. In addition, it is preferable that both sides of the end face of the cam hole 56 are also curved surfaces where the diameter of the cam follower can match.
[0029]
By forming the cam forming portion 53 with the triangular cam hole 56 and the linear groove 57, the stroke of the cam is reduced in the low speed range, and the interval between one inclined surface and the other inclined surface of the cam hole is reduced. Thus, the slippage of the belt can be eliminated by reducing the cam play by reducing the transition distance of the cam follower 55 during the forward / reverse speed change. Further, in the middle speed range or higher speed range or the high speed range, there is no need to apply pressure due to cam inclination because the narrow pressure of the movable pulley spring that applies belt tension is strong, and there is no need to provide an inclined surface of the cam surface. The present inventor has found that there is no inconvenience if only the slot is used. Therefore, a linear groove 57 in the axial direction is provided at the tip of the cam hole on the high-speed side to eliminate unnecessary portions of the cam surface, and to shift the relationship between the cam and the cam follower at both low speed and high speed without play. You have achieved what you get.
[0030]
As shown in FIG. 7, the entire length (L1 + L2) of the cam forming portion 53 of the torque cam mechanism is substantially the same as the entire length of the conventional cam surface. In the cam forming portion 53, the length of the triangular cam hole 56 is L1, and the length of the linear groove 57 is L2. The ratio of the length L1 of the cam hole 56 of the cam forming portion 53 to the length L2 of the linear groove 57 is determined by the relationship between the cam and the load to be tightened according to the lateral pressure strength of the belt. As in this embodiment, it is preferable that the cam forming portion 53 be set such that L1 is slightly longer than L2. It is preferable that the inclination angle of the cam hole 56 with respect to the above-described central axis is determined by a relationship with a tightening load in accordance with the lateral pressure strength of the belt. For example, the angle of the inclined surface with respect to the center axis of the cam hole 56 is set to about 45 degrees or less. In the figure, the inclination is about 30 degrees. Further, when the length of the slot 57 in the high speed region is medium or higher, the force applied to the belt is small and the torque is also small, so that the length is suitable for it.
[0031]
Further, the maximum width B of the cam hole 56 is an interval at which the cam follower 55 does not slip at the time of shifting. This gap is considerably narrower than that of the conventional cam, and the cam follower 55 can immediately contact the inclined surface on one side and the inclined surface on the other side to apply a load. There is no.
The cam forming portion 53 is configured such that L1 is set to be slightly longer than L2, but is not limited to this, and as described above, a triangular cam is formed in relation to the load to be tightened according to the belt side pressure strength. The size of the hole can be set to be large or small, and in the embodiment, a linear groove is formed at a medium speed range or higher. However, the present invention is not limited to this. The length of the slot can be set longer or shorter depending on the torque or the like.
[0032]
As shown in FIG. 8, the structure of the cam follower 55 is a metal hollow body having a slightly larger diameter of the head 55a, a screw 79 is provided at a lower portion thereof, and an annular groove 75 is formed on the outer peripheral surface of the head 55a. Is formed. A ring 76 is rotatably provided in the annular groove 75, and is provided so that the outer peripheral surface of the ring 76 can contact and roll with the cam forming surface 53a of the cam forming portion 53. 55 can roll smoothly with respect to the cam forming part 53. The cam follower 55 is provided with an oil hole 59 penetrating from the upper end to the lower end. The oil hole 59 is preferably provided at the center of the cam follower 55. Further, the cam follower 55 includes one or a plurality of oil guide holes 77 radially extending in the circumferential direction from the oil hole 59 for communicating the annular groove 75 provided with the above-described ring 76 and the oil hole 59, The oil in the oil storage section 58 is configured to be supplied to the inner surface of the ring 76.
[0033]
The cam follower 55 projects into the cam forming section 53 and is located in the cam forming section 53. During the operation of the transmission, the cam follower 55 contacts the cam forming surface 53a which is the inner surface of the cam forming portion. The movable pulley 22 formed into a conical plate is tightened by the force in the rotating direction during driving, and the tightened force is transmitted to the boss member, and the cam forming surface of the cam forming portion 53 of the boss member 54 is formed. 53a is brought into pressure contact with the cam follower 55, and the cam forming surface 53a moves along the cam follower 55 during acceleration and deceleration shifting, and the movable pulley 22 and the movable boss member 54 cooperate and slide with respect to the fixed pulley 21. I do.
[0034]
Inside the output shaft 20 (preferably on the center axis of the output shaft), as shown in FIGS. 4 and 6, an oil storage portion 58 having a predetermined length is formed in the axial direction. A through hole 87 for fixing a cam follower reaching the outer peripheral surface of the shaft is provided. As shown in FIGS. 7 and 8, the upper portion of the through hole 87 has an elliptical shape having a diameter slightly larger than the outer diameter of the ring 76 provided on the head portion 55a of the cam follower 55 and having a depth such that the lower portion of the head portion slightly enters. The screw hole 88 into which the screw 79 of the cam follower 55 is screwed is provided below the through hole 87. At one or more positions outside the ring 76 of the cam follower 55 outside the through hole 87 of the output shaft 20 and inside the elliptical concave portion 87a, an oil hole 84 is formed from the storage portion to the outer peripheral concave portion 87a. Have been. In this embodiment, the oil storage section 58 is a cavity extending a predetermined length in the axial direction from the end of the output shaft 20, and the opening of the oil storage section 58 is closed by the encoder mounting shaft 85. A required amount of oil is stored in the oil storage unit 58. The oil is constantly supplied to the inner and outer surfaces of the ring 76 through the oil hole by centrifugal force.
[0035]
The cam follower 55 is provided such that its screw 79 is screwed into a screw hole 88 of the output shaft 20, and that the lower part of the ring 76 on the head is located in the concave part 87 a on the outer periphery and the upper part protrudes from the concave part. I have. The head of the cam follower 55 contacts the cam forming portion 53 of the movable boss member 54. The oil is always supplied from the oil storage portion 58 to the cam forming portion 53 through the oil hole 59 of the cam follower 55, and the cam is formed from the oil storage portion 58 through the oil hole 84 and the outer surface of the ring 76 through the oil hole 84. Oil is constantly supplied to the section 53.
Further, the boss member 54 is provided with a cylindrical boss cover 78 that covers the entire cam forming portion 53 in order to seal oil. The boss member 54 has a small diameter portion corresponding to the thickness of the cover in order to mount the cover on the outer peripheral surface including the cam forming portion 53. Both ends of the cover 78 are fixed to the boss member by stopper members 83. Further, an oil seal 81 is provided between the inner surface of the movable boss member 54 and the outer peripheral surface of the output shaft 20, and an O-ring 82 is provided between the outer periphery of the boss member 54 and the boss cover 78. Prevents leakage to the outside.
[0036]
Since the present invention is configured as described above, the cam surface of the movable boss member cooperating with the movable pulley is brought into contact with the cam follower 55 of the output shaft during driving. That is, the cam surface moves along the inclined surface with respect to the cam follower during acceleration and deceleration in the low speed range, and moves in the axial direction in the high speed range. Further, at the time of forward / reverse shifting, the cam follower 55 is quickly shifted from one surface of the cam surface to the other surface, and the speed is shifted without play.
1, 3 and 4, the belt 14 is positioned on the input side on the outer periphery of the pulley, on the output shaft side on the center side of the pulley, and the movable pulley 22 of the output shaft 20 is fixed on the output side fixed pulley 21. , And the spring 52 is in a state of being strongly compressed. At this time, the cam follower 55 of the output shaft 20 is located in the slot 57 of the cam forming portion 53 of the movable boss member 54 cooperating with the movable pulley 22, and in this state, the output shaft is driven from the input shaft. When the speed is reduced from this state, the cam follower 55 slides axially along the groove 57 of the cam forming portion 53 of the movable boss member 54 toward the movable pulley 22. When the groove hole 57 slides with respect to the cam follower 55 and comes out to the cam hole 56 side, the movable pulley 22 of the conical plate is tightened inward by a force in the rotating direction, and the tightened force is applied to the cam. Since it is engaged, the inclined surface of the cam is moved along the cam follower 55.
[0037]
5 and 6, the belt 14 is located on the input side on the center side of the pulley, on the output side is on the outer side of the pulley, the movable pulley 22 of the output shaft 20 approaches the output side fixed pulley 21, The spring 52 expands to a weakly compressed state. At this time, the cam forming portion 53 of the movable boss member 54 cooperating with the movable pulley with the cam follower 55 of the output shaft 20 is in contact with the inclined surface, and in this state, the output shaft is driven from the input shaft in the rotating direction. If the drive side is reversed in this state, the cam follower 55 is shifted from one cam surface 56a to a reverse torque cam surface 56b. Since the distance between the cam surfaces 56a and 56b is less than half of the conventional one, the reverse torque cam surface 56b is instantaneously brought into contact with the cam follower 55, and the pulley of the conical plate is tightened inward by the force in the rotating direction. Since the applied force acts on the cam, the inclined surface of the cam is moved along the cam follower 55.
According to the present invention, when the speed change range is divided into a low speed range, a middle speed range, and a high speed range, the cam follower enters a straight groove above the middle speed range, so that the predetermined torque can be sufficiently transmitted only by the narrow pressure of the spring, Also, a predetermined torque can be transmitted by narrowing the pressure with the triangular cam mechanism only in the low speed range, so that the occurrence of slip is prevented in the entire shifting range from the high speed range to the low speed range, and the belt is not entangled.
[0038]
The triangular cam hole has a short stroke and a small interval on the low-speed side, so the interval from one cam surface to the other cam surface can be narrowed. Since one inclined surface comes into direct contact with the opposite inclined surface and the cam does not play in the middle, the movable pulley does not return, the movable pulley and the belt do not loosen, and the belt does not slip. .
In addition, since the cam follower is slid in the axial direction by a predetermined stroke as a slot extending parallel to the central axis on the high-speed side, a predetermined torque can be sufficiently transmitted only by the narrow pressure of the spring above the middle speed range. The cam follower only slides in the axial direction, does not move in the rotational direction, does not slip between the movable pulley and the belt, and does not apply an excessive force to the belt.
[0039]
In the transmission with a rotation speed control function of the present invention, the rotary encoder 7 is provided to detect the rotation speed on the output side. In this embodiment, the rotary encoder 7 is provided on the output shaft 20, but may be provided on the output pulleys 21 and 22. In the device 1, an encoder mounting shaft 85 is provided at one end of the output shaft 20, and this shaft 85 is connected to a rotation shaft (not shown) of the encoder 7 by using a coupling 86. Therefore, the rotation shaft of the encoder 7 rotates together with the output shaft 20.
[0040]
The rotary encoder 7, which outputs a pulse, may be of a photoelectric type, a magnetic type, or an electromagnetic induction type as a detection principle, and may be any of an increment type or an absolute type as a coding system. Also, in order to detect the number of rotations in a short time, the pulse disk fixed to the rotation axis should have a plurality of indexes (for example, a slit for a photoelectric type and a magnetic index for a magnetic type). Is preferred. The rotary encoder outputs a pulse each time the index detecting means provided inside detects the index. Then, this pulse is input from the pulse input unit 93 of the digital panel meter. In particular, it is preferable that the rotary encoder generates a large number of pulses for one rotation of the output shaft or the output pulley to be measured. In particular, it is preferable to generate 10 to 200 pulses, preferably 30 to 180 pulses for one rotation of the output shaft or the output side pulley.
[0041]
As shown in FIG. 9, the digital panel meter 6 has a first control rotation speed slightly higher than the target rotation speed and a second control rotation speed slightly lower than the target rotation speed. And a storage unit 92, a pulse input unit 93 for inputting a pulse output from the rotary encoder, a microcomputer 94 for a rotation speed calculation function, a rotation speed reduction function and a rotation speed increase function, and a display of the rotation speed. A display unit 95 for controlling the pilot motor and an output unit 96 for controlling the pilot motor are provided.
The digital panel meter according to the present invention has a pulse input function for inputting a pulse output from a rotary encoder, and a function of digitally processing measurement data composed of the pulse signal and converting the data into a rotational speed to display the rotational speed. And an output function for controlling the pilot motor.
[0042]
The digital panel meter has a rotation speed calculation function of sequentially calculating the rotation speed every predetermined short time using a pulse output from the rotary encoder 7. The pulse input from the encoder is shaped into a waveform by the pulse input unit 93 and then input to the microcomputer. The microcomputer 94 counts the number of pulses for each predetermined time (every sampling cycle), and calculates the number of rotations from the number of counted pulses, the predetermined time, and the number of pulses per rotation of the rotary encoder stored in the storage unit. The time interval (sampling period) for calculating the rotation speed is preferably shorter, but is preferably within 1 second, and particularly preferably 0.1 to 0.75 seconds.
[0043]
The microcomputer 94 has a comparison function of comparing the calculated rotation speed with the stored control rotation speed. Then, as soon as it is determined that the calculated rotation speed is equal to or higher than the first control rotation speed, the rotation speed reduction function is activated. When it is determined that the calculated rotation speed is equal to or less than the second control rotation speed, the rotation speed increasing function is activated immediately. In the device of this embodiment, the output section 96 includes two relays each connected to a pilot motor, one of which operates when the rotation speed increasing function is activated, and the other which is activated when the rotation speed decreasing function is activated. I do. The output unit 96 is not limited to a relay, and may be a transistor type.
When the rotation speed increasing function is activated, one of the relays is activated, and a current or a signal for forward rotation is given to the pilot motor 5, and the driving of the pilot motor 5 causes the wheel shaft 63 to move forward through the worm wheel 65. The slip ring 67 also rotates forward, and the clutch facing 69 and the facing base 68 are pressed by the disc spring, so that the slip ring 67 rotates forward in conjunction with the slip ring 67 due to frictional force, and the shaft member 40 and the shaft 41 also rotate. By rotating forward, the slide case 30 moves along the guide groove and presses the movable pulley 12 toward the fixed pulley 11. As a result, the space between the pulleys is narrowed, and the belt 14 is pushed up by the conical surface, so that the output side rotation speed increases.
[0044]
Even during the operation of the rotation speed increasing mechanism, the digital panel meter 6 continues to calculate the rotation speed and sequentially compares the calculated rotation speed with the first control rotation speed that stores the calculated rotation speed. Then, when the calculated rotation speed becomes less than the first control rotation speed, the operation of one of the relays is stopped immediately, and the driving of the pilot motor 5 is terminated. Then, it returns to the normal state again.
When the rotation speed reduction function is activated, the other relay is activated, and a current or signal for reverse rotation is given to the pilot motor 5, and the drive of the pilot motor 5 causes the wheel shaft 63 to rotate in the reverse direction via the worm wheel 65. Since the slip ring 67 also rotates in the reverse direction, and the clutch facing 69 and the facing base 68 are pressed by the disc springs, the slip ring 67 rotates in reverse with the slip ring due to frictional force, and the shaft member 40 and the shaft 41 also rotate in the reverse direction. Then, the slide case 30 moves in the direction away from the fixed pulley 11 along the guide groove, whereby the movable pulley 12 is pushed by the belt 14 and moves in the direction away from the fixed pulley. Then, the number of revolutions on the output side decreases as the pulleys widen and the belt approaches the input shaft side.
[0045]
Even when the rotation speed reducing mechanism operates, the digital panel meter 6 continues to calculate the rotation speed and sequentially compares the calculated rotation speed with the target rotation speed that is stored. Then, when the calculated rotation speed becomes higher than the second control rotation speed, the operation of the other relay is stopped immediately, and the driving of the pilot motor 5 is terminated. Then, it returns to the normal state again.
[0046]
The display unit 95 displays the calculated rotation speed calculated sequentially. In order to prevent the display from flickering, the displayed calculated rotation speed may be an average value within a predetermined period (for example, 5 to 20 times of a predetermined time). Further, it is preferable that the display unit can display the target rotation speed, the first control rotation speed, and the second control rotation speed.
The control rotation speed input unit 91 includes keys for inputting a first control rotation speed and a second control rotation speed. The digital panel meter 6 may have a target rotation speed input function and a function of calculating a first control rotation speed and a second control rotation speed from the input target rotation speed. Further, it is preferable that the control rotation speed be within ± 3% of the target rotation speed in both cases of input and calculation. Also, the input unit does not directly input the first control speed and the second control speed, but rather the target speed and the degree of the control speed with respect to the target speed (for example, ± 3%). May be input. Thus, the first control speed and the second control speed are indirectly input.
[0047]
Further, the digital panel meter preferably has an alarm function. The warning function may be a function of a warning means such as a buzzer or a lamp, or a function of changing the display color of a display unit for blinking the display unit.
The warning function is activated, for example, when the rotation speed calculated by the rotation speed calculation function does not become lower than the first control rotation speed within a predetermined time after the rotation speed reduction function is activated. Further, the alarm function is activated when the calculated rotation speed calculated by the rotation speed calculation function does not become higher than the second control rotation speed within a predetermined time after the rotation speed increase function is activated.
[0048]
Further, in the digital panel meter, the input unit and the storage unit for the rotation speed and the like have a third control rotation speed higher than the first control rotation speed and a fourth control rotation speed lower than the second control rotation speed. It may have a function of inputting and storing the number of rotations. In this case, when the rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is equal to or higher than the third control rotation speed, the pilot panel motor is driven at a high speed and the input side movable pulley is driven. Is moved in a direction away from the input-side fixed pulley, and the drive speed of the pilot motor is reduced when the calculated rotation speed is sequentially reduced to the first control rotation speed or less than the first control rotation speed. It is preferable to have a first drive speed control function. Further, when the rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is equal to or less than the fourth control rotation speed, the rotation speed increasing function drives the pilot motor at high speed to move the input side movable pulley to the input side fixed pulley side. And a second drive speed control function for lowering the drive speed of the pilot motor when the calculated rotation speed sequentially calculated is equal to or greater than the second control rotation speed or the second control rotation speed. Is preferred.
[0049]
Next, the operation of the transmission with a rotation speed control function of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 10 is a flowchart showing a setting flow of the digital panel meter used in the transmission device with a rotation speed control function of the present invention. FIGS. 11 to 13 are flowcharts for explaining the operation of the transmission device with a rotation speed control function of the present invention.
First, the digital panel meter is set as shown in FIG.
After turning on the power of the digital panel meter, set the scaling value first. The rotation speed Y (rpm) is obtained by the following equation.
Y = count pulse number (f) × 1 / number of pulses per rotation of rotary encoder (N) × 60 / sampling period (sec)
The sampling cycle (sec) is stored in the digital panel meter in advance.
[0050]
Here, the number of pulses (N) per rotation of the rotary encoder or data for calculating N is input. As the data from which N can be calculated, for example, a predetermined count pulse number (f) and a rotation number (Y) at that time are considered. In this case, the digital panel meter calculates N from the input data. Data input is performed using operation keys provided on the input unit.
Next, the first control speed is input. In the transmission with a rotation speed control function of this embodiment, since the rotation speed is displayed in rpm as described above, the control rotation speed also inputs the rpm value. Input is performed using operation keys provided on the input unit. The first control rotation speed is higher than the target rotation speed, and the difference between the two is preferably about 0.2 to 3%, more preferably about 0.3 to 1% of the target rotation speed.
[0051]
Next, a second control rotation speed is input. In the transmission with a rotation speed control function of this embodiment, since the rotation speed is displayed in rpm as described above, the control rotation speed also inputs the rpm value. Input is performed using operation keys provided on the input unit. The second control rotation speed is lower than the target rotation speed and the difference between the two is preferably about 0.2 to 3% of the target rotation speed, and more preferably about 0.3 to 1%.
The setting of the scaling value and the input of the first control rotation speed and the second control rotation speed are not limited to the above-described order, and may be performed in any order.
Next, the operation of the transmission with a rotation speed control function of this embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
First, the power supply of the motor 4 on the input side is turned on. Then, the power of the digital panel meter 6 is turned on. When the necessary settings are made for the digital panel meter 6, the digital panel meter 6 calculates and displays the number of rotations. If the settings have not been made, the process proceeds to (1) in FIG. 10 and necessary settings are made.
[0052]
The digital panel meter sequentially compares the calculated rotation speed with the stored first control rotation speed and the second control rotation speed. When the calculated rotation speed is higher than the second control rotation speed and the calculated rotation speed is less than the first control rotation speed, the state is continued.
When the digital panel meter detects that the calculated rotation speed is equal to or lower than the second control rotation speed, the digital panel meter shifts to the rotation speed increase mode of (2) in FIG. 12 and operates the second relay, Reverse the pilot motor. The cause of the decrease in the output-side rotational speed may be an increase in the output-side load.
When the pilot motor rotates forward, the slip ring, clutch facing, and facing base rotate forward in conjunction with the frictional force, the shaft member and the shaft also rotate in reverse, and the slide case 30 advances along the guide groove to move the movable pulley. Comes closer to the fixed pulley side, and the belt moves to the outer peripheral side of the pulley, whereby the number of revolutions on the output side increases.
[0053]
Then, even in a state in which the pilot motor is driven, the digital panel meter sequentially compares whether the calculated rotation speed is higher than the second control rotation speed. The power supply to the motor is stopped, and the process shifts to (4) in FIG. 11 to return to the normal mode. In addition, even if the relay which is the output unit of the digital panel meter is activated and the supply of power to the pilot motor is stopped, the pilot motor is slightly driven by inertia to move the slide case. Therefore, by stopping the power supply to the pilot motor at the time when the rotation speed becomes higher than the second control rotation speed lower than the target rotation speed, the rotation speed slightly increases from the supply stop time. That is, the target rotation speed is almost reached.
If the calculated number of revolutions does not become higher than the second control number of revolutions even after the lapse of a predetermined time after driving the pilot motor, the digital panel meter activates alarm means. If the calculated rotation speed becomes higher than the second control rotation speed after the alarm means is activated, the operation of the alarm means and the pilot motor is stopped, and the normal mode is set from (4) in FIG. To return.
[0054]
When the digital panel meter detects that the calculated rotation speed is equal to or higher than the first control rotation speed, the digital panel meter shifts to the rotation speed reduction mode of (3) in FIG. 13 and operates the first relay, Reverse the pilot motor. The cause of the increase in the output-side rotation speed may be a decrease in the output-side load.
When the pilot motor rotates in the reverse direction, the slip ring, clutch facing, and facing base rotate in conjunction with the frictional force to rotate in reverse, so that the shaft member and the shaft also rotate forward, and the slide case 30 retreats along the guide groove and moves. The pulleys are separated from the fixed pulleys, the gap between the pulleys is widened, and the belt moves inside between the pulleys, thereby reducing the number of revolutions on the output side.
[0055]
Then, even in a state where the pilot motor is driven, the digital panel meter sequentially compares whether the calculated rotation speed is less than the first control rotation speed, and determines whether the calculated rotation speed is less than the first control rotation speed. Then, the power supply to the pilot motor is stopped, and the process shifts to (4) in FIG. 11 to return to the normal mode. In addition, even if the relay which is the output unit of the digital panel meter is activated and the supply of power to the pilot motor is stopped, the pilot motor is slightly driven by inertia to move the slide case. For this reason, the power supply to the pilot motor is stopped at a time point when the rotation speed becomes lower than the first control rotation speed higher than the target rotation speed. Reach the speed.
If the calculated number of revolutions does not become lower than the first control number of revolutions even if a predetermined time has elapsed after driving the pilot motor, the digital panel meter activates the alarm means. Then, if the calculated rotation speed becomes lower than the first control rotation speed after the alarm means is activated, the operation of the alarm means and the pilot motor is stopped, and the mode is returned to the normal mode from (4) in FIG. .
[0056]
Further, the transmission with a rotation speed control function of the present invention may have an automatic ratio control function as in the embodiment shown in FIGS.
The transmission 100 with the speed control function including the plurality of transmissions 1 of this embodiment includes the first transmission 1 including the above-described transmission 1 with the speed control function,
A belt-type continuously variable transmission 3 having an input shaft 10 and an output shaft 20, a motor 4 for rotating the input shaft 10 of the belt-type continuously variable transmission 3, and an input-side fixed pulley 11 fixed to the input shaft 10 An input side pulley comprising an input side movable pulley 12 provided so as to face the input side fixed pulley 11, a shaft 41 for adjusting a distance between the input side movable pulley 12 and the input side fixed pulley 11, and a shaft. A pilot motor 5 for driving the output pulley 41, two output pulleys 21 and 22 provided on the output shaft side, and a transmission belt 14 connecting the input pulleys 11 and 12 and the output pulleys 21 and 22 are provided. Rotation provided with a transmission device main body 2 and a second transmission device 102 provided with a rotary encoder 7 for detecting the rotation speed of the output shaft 20 or the output side pulleys 21 and 22. Is a control function with transmission. As the transmission device main body 2 and the rotary encoder 7 in the second transmission device 102, those having the same mechanism as the above-described transmission device 1 with a rotation speed control function are preferably used. Note that the first transmission and the second transmission may have different powers or capacities.
[0057]
Note that three or more transmission devices may be provided.
The transmission 100 with the rotation speed control function includes a control unit that includes the digital panel meter 6 of the first transmission 1 or includes the digital panel meter 6 of the first transmission 1. The control unit receives a pulse output from the rotary encoder 7 of the second transmission device 102, connects the output side to the pilot motor 5 of the second transmission device, and outputs the first output signal to the first transmission device. Using a pulse output from the rotary encoder 7 and the input unit 91 and the storage unit 92 of the second control rotation speed slightly lower than the control rotation speed and the target rotation speed, the rotation speed is sequentially calculated every predetermined short time. A rotation speed calculating function, a display unit 95 for displaying the calculated rotation speed calculated by the rotation speed calculation function, and an operation when the calculated rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is equal to or higher than the first control rotation speed. A rotation speed reduction function to be performed, and a rotation speed increase function that operates when the calculated rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is equal to or less than the second control rotation speed. When the calculated rotation speed calculated by the calculation function is equal to or greater than the first control rotation speed, the pilot motor 5 is driven to move the input-side movable pulley 12 in a direction away from the input-side fixed pulley 11, and is sequentially calculated. When the calculated rotation speed becomes less than the first control rotation speed, the drive of the pilot motor 5 is terminated immediately. The rotation speed increase function is a process in which the calculated rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is equal to the second rotation speed. When the control rotation speed is equal to or less than the second control rotation speed, the pilot motor 5 is driven to move the input-side movable pulley 12 to the input-side fixed pulley 11 side, and the calculated rotation speed that is sequentially calculated is higher than the second control rotation speed. When it becomes, the drive of the pilot motor is immediately terminated. As the control performed by the control unit on the second transmission 102, the same control as that of the transmission 1 with the rotation speed control function described above is suitably used.
The control unit has a storage function of storing or calculating a ratio of the rotation speed of the second transmission device 102 to the rotation speed of the first transmission device 1, and a first control for the first transmission device or the second transmission device. When a change in the input rotation speed and the change in the second control rotation speed is input, the changed first control rotation speed and the second control rotation speed in the other transmission are used by using the changed value and the stored or calculated rotation speed ratio. A second control rotation speed, and a first control rotation speed and a second control rotation speed stored based on the calculated first control rotation speed and second control rotation speed. It has a function to rewrite.
[0058]
Specifically, the transmission 100 with a rotation speed control function including a plurality of transmissions includes the second digital panel meter 6 for the transmission connected to the rotary encoder 7 of the second transmission 102, and the control unit. Comprises a digital panel meter 6 of the first transmission device 1, a digital panel meter 6 of the second transmission device 102, and a controller 101 electrically connected to the two digital panel meters 6. A function of storing or calculating the ratio of the number of rotations of the second transmission 102 to the number of rotations of the first transmission 1, and a digital panel meter 6 for the first transmission or a digital panel meter for the second transmission When a change in the first control speed and the second control speed is input to 6, the changed value and the stored or calculated speed ratio are used. A function of calculating the first and second control rotational speeds for change in the other transmission device; and a function of calculating the first and second control rotational speeds for change. The digital panel meter 6 has a function of outputting to the digital panel meter 6 of the transmission. Each digital panel meter 6 receives a signal from the controller 101 relating to the first control rotation speed for change and the second control rotation speed and stores it. And a function of changing the first control rotation speed and the second control rotation speed to the changed values.
[0059]
The transmission device 100 with the rotation speed control function of FIG. 14 includes a plurality of the transmission devices with the rotation speed control function shown in FIG. 1 and described above, and includes a controller 101 electrically connected to each digital panel meter 6. I have. The transmissions 1 and 102 with each rotation speed control function are as described above.
In the transmission device 100 with a rotation speed control function, one transmission device with a rotation speed control function is used as a main device, and the other transmission device with a rotation speed control function is a sub device that is operated in association with the main device. I have. The controller 101 has a function of storing the ratio of the number of rotations of the sub device to the number of rotations of the main device, and the first control rotation number in the digital panel meter 6 in the transmission device with the rotation speed control function of the main device or the sub device. And when the change of the second control speed is input, the first control speed and the second control in the other speed-control-equipped transmission using the changed value and the stored speed ratio. And a function of outputting the calculated first control speed and the second control speed to the digital panel meter 6 of the transmission with the speed control function. Each of the digital panel meters 6 stores the first control rotation speed and the second control which are stored when receiving the signals regarding the changed first control rotation speed and the second control rotation speed from the controller 101. It has a function to change the number of rotations to the change value.
[0060]
Further, the controller 101 may not be provided and the function of the digital panel meter 6 may be used. In this case, the digital panel meters 6 are electrically connected to each other as shown by a broken line in FIG. 14, and the change of the first control rotation speed and the second control rotation speed in any one of the digital panel meters 6 is performed. When input, the input digital panel meter 6 changes the first control speed and the second control speed after the first control speed and the second control speed before the change. Is provided with a function of calculating the change rate of The change rate is calculated by, for example, the first control speed after change / the first control speed before change. Then, a signal relating to the calculated change rate is sent to the other digital panel meters 6, and each digital panel meter 6 changes the stored first control speed and the second control speed by the input change rate. Change using rate.
[0061]
Further, as in the case of the transmission device 200 with the rotation speed control function shown in FIG. 15, the ratio of the two transmission devices 1 and 102 may be controlled by one digital panel meter 6. In this case, the digital panel meter 6 stores the first control rotation speed and the second control rotation speed for each of the transmissions 1 and 102, and also stores the rotation ratio between the transmissions. ing. When the change in the first control rotation speed and the change in the second control rotation speed for any of the transmissions is input, the digital panel meter 6 changes the first control rotation speed and the second control rotation speed. A function of calculating a first control rotation speed and a second control rotation speed for change of the other transmission device by using the control rotation speed of No. 2 and the stored rotation ratio between the transmission devices; A function is provided for rewriting the control speed before the change based on the first control speed for change and the second control speed.
In the transmission having a plurality of transmissions of the above-described embodiment and having a rotation speed control function, when a change is input to the control rotation speed of one transmission, the rotation speed of the other transmission can be automatically changed. Therefore, there is no need for individual settings, and a plurality of transmission devices can be managed well.
[0062]
【The invention's effect】
The transmission device with a rotation speed control function of the present invention includes a rotary encoder for detecting a rotation speed of an output shaft or an output side pulley, a pulse output by the rotary encoder being input, and an output side connected to the pilot motor. An input unit and a storage unit for a first control rotation speed slightly higher than a target rotation speed and a second control rotation speed slightly lower than the target rotation speed. A rotation speed calculation function for sequentially calculating the rotation speed for each predetermined short time using a pulse output from the rotary encoder, a display unit for displaying the calculated rotation speed calculated by the rotation speed calculation function, A rotation speed reduction function that is activated when the rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is equal to or higher than the first control rotation speed; A rotation speed increasing function that is activated when the calculated rotation speed calculated by the second control rotation speed is equal to or less than the second control rotation speed. The rotation speed reduction function includes a calculation rotation speed calculated by the rotation speed calculation function. When the rotation speed is equal to or higher than the first control rotation speed, the pilot motor is driven to move the input-side movable pulley in a direction away from the input-side fixed pulley, and the calculated rotation speed that is sequentially calculated is the first rotation speed. The drive of the pilot motor is terminated immediately when the rotation speed becomes lower than the control rotation speed. The rotation speed increase function is configured such that the calculated rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is the second control rotation speed. In the following cases, the pilot motor is driven to move the input-side movable pulley toward the input-side fixed pulley, and the calculated rotational speed that is sequentially calculated is changed to the second control. It is immediately intended to terminate the drive of the pilot motor when a higher than use speed.
[0063]
A digital panel meter that calculates the number of revolutions by digital processing using pulses output from a rotary encoder is used to directly operate the pilot motor by the output, so that the response to changes in the number of revolutions is good, and the number of revolutions is further improved. The drive of the pilot motor is immediately terminated when the rotation speed becomes lower than the first control rotation speed after the operation of the lowering function, and the pilot motor is immediately started when the rotation speed becomes higher than the second control rotation speed after the rotation speed increase function is operated. Is completed, the rotation speed can be guided to the vicinity of the target rotation speed, and stable rotation speed control near the target rotation speed can be performed.
The first control rotation speed and the second control rotation speed are within ± 1% of the target rotation speed, so that more stable rotation speed control can be performed. it can.
In addition, if the rotary encoder generates a large number of pulses for one rotation of the output shaft or the output side pulley, an accurate rotation speed can be calculated in a short time.
In addition, the rotation speed calculation function performs a rotation speed control with a good response as long as the rotation speed calculation function calculates the rotation speed sequentially every predetermined short time within 1 second using a pulse output from the rotary encoder. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an embodiment of a transmission with a rotation speed control function of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining an operation by a pilot motor of a transmission used in an embodiment of the transmission with a rotation speed control function of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an output side of a transmission main body used in the transmission with a rotation speed control function of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram for describing an output side of a transmission device main body used in the transmission device with a rotation speed control function of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an output side of a transmission device main body used in the transmission device with a rotation speed control function of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an output side of a transmission device main body used in the transmission device with a rotation speed control function of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining an output side of a transmission device main body used in the transmission device with a rotation speed control function of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining an output side of a transmission device main body used in the transmission device with a rotation speed control function of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing an internal configuration of a digital panel meter used in the transmission with a rotation speed control function of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart showing a setting flow of a digital panel meter used in the transmission with a rotation speed control function of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation of the transmission with a rotation speed control function of the present invention.
FIG. 12 is a flowchart for explaining the operation of the transmission device with a rotation speed control function of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the transmission with a rotation speed control function of the present invention.
FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining an embodiment of a transmission device with a rotation speed control function according to another embodiment of the present invention.
FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining an embodiment of a transmission with a rotation speed control function according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Transmission with speed control function
2 Transmission device body
3 belt type continuously variable transmission
4 Motor
5 Pilot motor
6 Digital panel meter
7 Rotary encoder
10 Input shaft
11 Input side fixed pulley
12 Input side movable pulley
14 Transmission belt
20 Output shaft
21 Fixed pulley on output side
22 Output side movable pulley
40 Shaft member
41 shaft

Claims

A belt-type continuously variable transmission including an input shaft and an output shaft, a motor for rotating an input shaft of the belt-type continuously variable transmission, an input-side fixed pulley fixed to the input shaft, and the input-side fixed pulley An input-side pulley comprising an input-side movable pulley provided so as to face the shaft, a shaft for adjusting a distance between the input-side movable pulley and the input-side fixed pulley, and a pilot motor for driving the shaft A transmission device main body comprising: two output pulleys provided on the output shaft side; and a transmission belt connecting the input pulley and the output pulley.
A rotary encoder for detecting the rotation speed of the output shaft or the output side pulley,
A pulse output by the rotary encoder is input, and an output side includes a digital panel meter connected to the pilot motor,
The digital panel meter includes an input unit and a storage unit for a first control rotation speed slightly higher than a target rotation speed and a second control rotation speed slightly lower than the target rotation speed, and a pulse output from the rotary encoder. A rotational speed calculating function for sequentially calculating the rotational speed for each predetermined short time, a display unit for displaying the calculated rotational speed calculated by the rotational speed calculating function, and a calculation calculated by the rotational speed calculating function. A rotation speed reduction function that operates when the rotation speed is equal to or higher than the first control rotation speed, and operates when the rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is equal to or lower than the second control rotation speed. Equipped with a rotation speed increasing function,
The rotation speed reduction function is configured to drive the pilot motor when the rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is equal to or higher than the first control rotation speed, and to move the input-side movable pulley to the input-side fixed pulley. The drive of the pilot motor is immediately terminated when the calculated rotation speed sequentially moved and moved in the direction away from the first control rotation speed becomes less than the first control rotation speed,
The rotation speed increasing function is configured to drive the pilot motor when the calculated rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is equal to or less than the second control rotation speed and to move the input side movable pulley to the input side fixed pulley. The drive of the pilot motor is terminated immediately when the calculated rotational speed which is moved to the side and sequentially calculated becomes higher than the second control rotational speed. Gearing.

The transmission device with a rotation speed control function according to claim 1, wherein the target rotation speed is a substantially average value of the first control rotation speed and the second control rotation speed.

The transmission device with a rotation speed control function according to claim 1, wherein the display unit is capable of displaying the first control rotation speed and the second control rotation speed.

The transmission device with a rotation speed control function according to any one of claims 1 to 3, wherein the first control rotation speed and the second control rotation speed are values within ± 1% of the target rotation speed. .

The digital panel meter may be configured such that, after activation of the rotation speed decreasing function and / or the rotation speed increasing function, the calculated rotation speed calculated by the rotation speed calculating function within a predetermined time is less than the first control rotation speed or The transmission device with a rotation speed control function according to any one of claims 1 to 4, further comprising an alarm function that operates when the rotation speed does not become higher than the second control rotation speed.

The transmission device main body is configured such that, when rotation of a shaft for adjusting a distance between the input-side movable pulley and the input-side fixed pulley requires a predetermined high torque or more, the shaft of the pilot motor rotates. The transmission device with a rotation speed control function according to any one of claims 1 to 5, further comprising a torque limiter function for inhibiting transmission to the transmission.

The output-side pulley is an output-side fixed pulley fixed to the output shaft, an output-side movable pulley that is loosely fitted to the output shaft and faces the output-side fixed pulley, and the output-side movable pulley is the output-side fixed. The transmission with a rotation speed control function according to any one of claims 1 to 6, further comprising an urging member that presses the pulley.

The transmission device main body is provided so as to cooperate with an output shaft side movable pulley of the output shaft, is symmetric with respect to a center axis of the output shaft, a base is the output shaft side movable pulley, and a vertex opposed to the base is provided. A cam forming portion comprising a substantially triangular cam hole on the output shaft side fixed pulley side and a groove hole extending parallel to the central axis and extending toward the output shaft side fixed pulley, continuously with the apex of the cam hole. 8. A movable boss member comprising: a torque cam mechanism provided on the output shaft, the torque cam mechanism comprising a cam follower which can contact the cam hole of the cam forming portion and slide in the groove. The transmission with a rotation speed control function according to any one of the above.

The said transmission main body has the oil hole provided in the said output shaft, and the oil hole which connects the said oil storage part provided in the said cam follower, and the said cam formation part, The claim 9 characterized by the above-mentioned. Transmission with speed control function.

The transmission device with a rotation speed control function according to any one of claims 1 to 9, wherein the rotary encoder generates a number of pulses for one rotation of the output shaft or the output pulley.

The rotation speed according to any one of claims 1 to 10, wherein the rotation speed calculation function is configured to sequentially calculate the rotation speed for each predetermined short time within 1 second using a pulse output from the rotary encoder. Transmission with control function.

A first transmission device comprising the transmission device with a rotation speed control function according to any one of claims 1 to 11,
A belt-type continuously variable transmission including an input shaft and an output shaft, a motor for rotating an input shaft of the belt-type continuously variable transmission, an input-side fixed pulley fixed to the input shaft, and the input-side fixed pulley An input side pulley comprising an input side movable pulley provided so as to face the shaft, a shaft for adjusting a distance between the input side movable pulley and the input side fixed pulley, and a pilot motor for driving the shaft A transmission device main body including: two output pulleys provided on the output shaft side; a transmission belt connecting the input pulley and the output pulley; and a rotation speed of the output shaft or the output pulley. A second transmission having a rotary encoder for detecting, and a transmission with a rotation speed control function,
The transmission with a rotation speed control function includes a control unit including the digital panel meter of the first transmission or including the digital panel meter of the first transmission, and the control unit includes the second panel. A pulse output by the rotary encoder of the transmission is input, and an output side is connected to the pilot motor of the second transmission, and a first rotation speed slightly higher than a target rotation speed for the second transmission. An input unit and a storage unit for a control rotation speed and a second control rotation speed slightly lower than a target rotation speed for the second transmission, and a pulse output from a rotary encoder of the second transmission. A rotational speed calculating function for sequentially calculating the rotational speed for each predetermined short time using the control unit; a display unit for displaying the calculated rotational speed calculated by the rotational speed calculation function; A rotation speed reduction function that is activated when the calculated rotation speed calculated by the function is equal to or higher than the first control rotation speed; and a calculation rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is the second control rotation speed. A rotation speed increasing function that operates in the following cases, wherein the rotation speed lowering function is configured to control the pilot motor when the rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is equal to or higher than the first control rotation speed. When the input-side movable pulley is driven to move in a direction away from the input-side fixed pulley, the pilot motor is immediately driven when the calculated rotational speed is less than the first control rotational speed. The rotation speed increasing function drives the pilot motor when the calculated rotation speed calculated by the rotation speed calculation function is equal to or less than the second control rotation speed. Then, the input side movable pulley is moved to the input side fixed pulley side, and the drive of the pilot motor is terminated immediately when the calculated rotation speed becomes higher than the second control rotation speed. Things,
Further, the control unit has a storage function of storing or calculating a ratio of the number of rotations of the second transmission to the number of rotations of the first transmission, and a first function of the first transmission or the second transmission. When a change in the control rotation speed and the second control rotation speed is input, the other transmission device is used by using the change value and a change ratio calculated using the stored or calculated rotation speed ratio or the change value. A function of calculating the first control rotation speed and the second control rotation speed, and a first function of storing the calculated first control rotation speed and the second control rotation speed. A transmission device with a rotation speed control function, comprising a plurality of transmission devices, having a function of rewriting a control rotation speed and a second control rotation speed.

The transmission with a rotation speed control function including the plurality of transmissions includes a digital panel meter for a second transmission connected to the rotary encoder of the second transmission, and the control unit includes the first transmission. A digital panel meter of the transmission, a digital panel meter of the second transmission, and a controller electrically connected to the two digital panel meters, the controller comprising: a rotation speed of the first transmission; And the function of storing or calculating the ratio of the rotation speed of the second transmission to the first transmission device or the second panel transmission digital panel meter. When a change in the control rotation speed is input, the change value is used as the change ratio calculated using the changed or stored rotation speed ratio or the change value. A function of calculating the first and second control rotational speeds for change in the other transmission device; and a function of calculating the first and second control rotational speeds for change. The digital panel meter has a function of outputting to the digital panel meter of the transmission, and each digital panel meter stores when receiving a signal related to the first control rotation speed for change and the second control rotation speed from the controller. The transmission device with a rotation speed control function, comprising a plurality of transmission devices according to claim 12, further comprising a function of changing the first control rotation speed and the second control rotation speed to a change value.