JP2004191379A - 円錐形ディスク式巻掛け伝動装置の巻掛け手段の速度を検出するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造に関して簡単なかつ確実に作業する、円錐形ディスク式巻掛け伝動装置の巻掛け手段の速度を検出するための装置を提供する。
【解決手段】円錐形ディスク式巻掛け伝動装置が、互いに離された互いに平行な軸８，１０に回転可能に支承された、それぞれ２つの円錐形ディスクを備えた２つの円錐形ディスク対４，６を有しており、円錐形ディスクの軸方向の間隔が、円錐形ディスク対の回転数比を変化させるために逆方向に可変であり、これによって、円錐形ディスク対に巻き掛かった巻掛け手段１２が、その都度の変速比と無関係に円錐形ディスクの円錐面に摩擦係合するようになっており、さらに、センサ４０が設けられており、該センサ４０が、巻掛け手段の速度を、該巻掛け手段の運動路に対して相対的に回転数比と無関係である位置を備えた箇所Ｓで検出するようになっているようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、円錐形ディスク式巻掛け伝動装置の巻掛け手段の速度を検出するための装置に関する。

連続的に可変な変速比を備えた円錐形ディスク式巻掛け伝動装置は自動的な伝動装置として自動車にますます使用される。

図１には、このような円錐形ディスク式巻掛け伝動装置が原理図で示してある。

このような円錐形ディスク式巻掛け伝動装置は２つの円錐形ディスク対４，６を有している。一方の円錐形ディスク対４の一方の円錐形ディスク４_１は入力軸８に剛性的に結合されている。この入力軸８は、たとえば内燃機関によって駆動される。他方の円錐形ディスク対６の一方の円錐形ディスク６_１は出力軸１０に剛性的に結合されている。この出力軸１０は車両を駆動する。円錐形ディスク対４の他方の円錐形ディスク４_２は入力軸８に相対回動不能ではあるものの、軸方向に移動可能に結合されている。円錐形ディスク対６の他方の円錐形ディスク６_２は出力軸１０に相対回動不能にかつ軸方向に移動可能に結合されている。両円錐形ディスク対４，６を巡って巻掛け手段１２が循環する。この巻掛け手段１２は、円錐形ディスクの、互いに面した側の円錐面に摩擦係合する。各円錐形ディスク対の両円錐形ディスクの間の軸方向の間隔の逆方向の調節によって、両円錐形ディスク対の間の回転数比ひいては伝動装置の変速比を変化させることができる。変速比調節のためには、たとえば圧力室１４，１６が働く。この圧力室１４，１６はハイドロリック管路１８，２０を介して制御弁ユニット２２に接続されている。この制御弁ユニット２２によって、変速比調節のために、ハイドロリック媒体圧による圧力室１４，１６の負荷が制御可能となる。制御弁ユニット２２を制御するためには制御装置２３が働く。この制御装置２３は、所属の記憶装置を備えたマクロプロセッサを有している。制御装置２３の入力部は、たとえば伝動装置を操作するためのセレクトレバーユニット、アクセルペダル、回転数センサ等に接続されており、制御装置２３の出力部は、たとえばクラッチ、動力装置（図示せず）の出力作動部材および制御弁ユニット２２に接続されている。円錐形ディスク式巻掛け伝動装置の構造および機能は自体公知であり、したがって、詳しく説明しない。

多種多様な使用事例に対して、たとえば圧着力を精確に規定するためには、巻掛け手段１２の速度を認知することが有利である。圧着力によって、巻掛け手段が円錐形ディスクの円錐面に接触する。また、圧着力は圧力室１４，１６内の圧力によって制御可能となる。この圧着力は、伝動装置が不必要に負荷されず、不必要にハイドロリック媒体ポンプ出力が消費されないように、巻掛け手段と円錐形ディスクとの間の申し分のない摩擦接続もしくは力伝達のために必要となる圧着力と同じ大きさにさえ設定されていればよい。

本発明の課題は、構造に関して簡単なかつ確実に作業する、円錐形ディスク式巻掛け伝動装置の巻掛け手段の速度を検出するための装置を提供することである。

この課題を解決するために本発明の構成では、円錐形ディスク式巻掛け伝動装置が、互いに離された互いに平行な軸に回転可能に支承された、それぞれ２つの円錐形ディスクを備えた２つの円錐形ディスク対を有しており、円錐形ディスクの軸方向の間隔が、円錐形ディスク対の回転数比を変化させるために逆方向に可変であり、これによって、円錐形ディスク対に巻き掛かった巻掛け手段が、その都度の変速比と無関係に円錐形ディスクの円錐面に摩擦係合するようになっており、さらに、センサが設けられており、該センサが、巻掛け手段の速度を、該巻掛け手段の運動路に対して相対的に回転数比と無関係である位置を備えた箇所で検出するようになっているようにした。

センサが、巻掛け手段の緩み側をガイドする、円錐形ディスク対の軸に対して平行な軸線を中心として旋回可能なガイドレールに取り付けられていると有利である。

ガイドレールが、円錐形ディスク対の間に配置されたオイル管に、巻掛け伝動装置の運動方向に対してほぼ垂直に移動可能にかつ運動方向に移動不能に支承されていると有利である。

巻掛け手段がリンクプレートチェーンであると、有利には、センサが、該センサの近くを通って運動させられる、個々のリンクプレートを結合しかつ端面で円錐面に摩擦係合されるピンを検出するようになっている。

センサが間隔センサであり、該間隔センサが、ピンの端面を検出するようになっていると有利である。

本発明による装置の有利な構成では、センサが、評価ユニットに接続されており、該評価ユニットにリンクプレートチェーンのデータが記憶されており、評価ユニットが、検出されたピンの数と、検出の間にかかる期間とからリンクプレートチェーンの速度を測定するようになっている。

リンクプレートチェーンのリンクプレートの数と、リンクプレートチェーンの長さとが、評価ユニットに記憶されていると有利である。

リンクプレートチェーンが、ピンの間にそれぞれ異なる間隔を有していると、有利には、評価ユニットに、ピンの間のそれぞれ異なる間隔の少なくとも１つと、連続する同じ間隔の少なくとも１つの数とが記憶されており、評価ユニットが、連続する同じ間隔の数の検出後にリンクプレートチェーンの速度を測定するようになっている。

本発明は、連続的に可変な変速比を備えた全ての種類の円錐形ディスク式巻掛け伝動装置に対して使用可能である。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。

軸８，１０に対して垂直に円錐形ディスク式巻掛け伝動装置の中心断面を示した図２によれば、巻掛け手段１２の緩み側はガイドレール２４によってガイドされる。このガイドレール２４は緩み側の振動を阻止する。図示の例では、ディスク対４，６の回転方向が反時計回り方向であり、符号８は、機関によって駆動される入力軸である。円錐形ディスク式巻掛け伝動装置もしくは全体的に一点鎖線で示した巻掛け手段１２は互いに異なる２つの位置で示してある。一方の位置Ａでは、円錐形ディスク対４の円錐形ディスクの間の間隔が最小であり、円錐形ディスク対６の円錐形ディスクの間の間隔は最大であるので、伝動装置が可能な限り増速方向の変速比（最小の変速比）で作動している。他方の位置Ｂでは、伝動装置は可能な限り減速方向の変速比（最大の変速比）で作動している、すなわち、巻掛け手段が円錐形ディスク対６で循環する半径が最大である。

明らかであるように、巻掛け手段１２の運動路は変速比変化によって連続的に変化する。この場合、運動路の直線の部分は一般的に図示のように交点Ｓで交差しない。この交点Ｓの位置は定置であり、回転数比もしくは変速比と無関係である（図２には、下側の交点Ｓしか示されていない）。

巻掛け手段１２を外側の滑動路２８と内側の滑動路２６との間にガイドするガイドレール２４は、伝動装置ハウジング（図示せず）に固定されたピンもしくはオイル管３０に全体的にＵ字形の切欠き３２で支承されている。この切欠き３２の、互いに向かい合って位置する側壁は、巻掛け手段の運動方向もしくはガイドレールの長手方向に対してほぼ垂直に向けられている。これによって、ガイドレール２４は、オイル管３０に対する旋回と、オイル管３０の外面に対する切欠き３２の、互いに向かい合って位置する壁の移動とにより巻掛け手段１２の運動路の変化に追従するので、この巻掛け手段１２の緩み側は常に確実にガイドされていて、振動に対して防止されている。オイル管３０は半径方向の孔を有している。この孔と、切欠き３２の底部に設けられた適宜な開口とを通ってガイドレール２４の内部に潤滑媒体が供給され、これによって、巻掛け手段が潤滑されていて、僅かな摩擦でガイドレール２４に沿って運動可能となる。

巻掛け手段１２は、図示の例では、有利な形式でかつ自体公知の形式でリンクプレートチェーンとして形成されている。このリンクプレートチェーンのうちの一部が図３に示してある。このようなリンクプレートチェーンは、このリンクプレートチェーンの運動方向に相並んで配置された複数の列のリンクプレート３４から成っている。これらの列内には、リンクプレートチェーンの運動方向に相前後してリンクプレート３４が配置されている。これらのリンクプレートの結合は、リンクプレートチェーンもしくはリンクプレートの内側の開口を通って横方向に一貫して延びるピン３６によって行われる。このピン３６はそれぞれ２つの揺動片、つまりロッカピンから成っている。両ロッカピンの、互いに面した側の面はチェーンの湾曲時に互いに転動し、両ロッカピンの、互いに反対の側の面は、隣接した列に配置されたリンクプレートに対する当付け面を形成していて、リンクプレートの長手方向結合を引き受けている。ピン３６もしくはロッカピン対の外側の端面３８は、リンクプレートチェーンが円錐形ディスク対の円錐面に摩擦係合する面を形成している。

リンクプレートチェーン１２の速度を検出するためには、ガイドレール２４にセンサ４０が固く取り付けられている。この場合、このセンサ４０は、ピン３６もしくはロッカピン対の、センサ４０の近くを通って運動させられる端面３８を検出する。ガイドレール２４がリンクプレートチェーンの運動路の変化に相応して運動させられることによって、リンクプレートチェーンの運動方向にこのリンクプレートチェーンと一緒に運動させられることなしに、センサの位置がリンクプレートチェーンの運動路に対して相対的に変速比と無関係にコンスタントとなるので、リンクプレートチェーンの速度が確実に検出される。

有利には、センサ４０はガイドレールの中心の領域に取り付けられている。この領域から接続線路を両円錐形ディスクの間を通して外方にガイドすることができる。

ＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図を示した図４から明らかであるように、センサ４０は側方でガイドレール２４に取り付けられていて、このガイドレール２４の内室に突入している。この内室では、端面３８がセンサ４０のセンサ面に沿って運動させられる。センサ４０は、たとえば誘導式に作業する間隔センサである。この間隔センサのインダクタンスはその都度１つの端面の通過運動時に変化するので、通過運動させられるピン３６の時間経過もしくは数を検出することができる。分解精度に対して、１つのロッカピン対の両端面が個々に検出されるのではなく、一緒に１つのピンの端面として検出されれば十分である。ピン３６の間の既知の間隔およびセンサ４０の近くを通る２つのピンの運動の間の期間でリンクプレートチェーンの速度を検出することができる。

こうして、リンクプレートがそれぞれ異なる長さで形成されていて、これによって、ピン３６の間の間隔がそれぞれ異なる、いわゆる「ランダムピッチ」チェーンの速度も検出するためには、センサ４０に接続された評価ユニット、たとえば制御装置２３に、ピン３６の間の間隔が変化させられるパターンを認識するためのアルゴリズムがファイルされていてよい。たとえば、制御装置２３には、長短のリンクプレートが連続するパターンもしくは数がファイルされるので、連続する同じピン間隔を数え出すことよって、間隔が短いかまたは長いかを確認することができる。当然ながら、この場合、その都度少なくとも１つのピン間隔が、同じピン間隔が存在している場合よりも多く評価されなければならない。ピン間隔が短いかまたは長いかを確認した後、さらに、ピンが連続するピン間隔と期間とから簡単な商形成によって、リンクプレートチェーンの速度を検出することができる。

別の評価形式によれば、チェーンが全体的に有するピンと同じ量のピンを数え出すことができるので、このために必要となる期間およびチェーン長さから、リンクプレートチェーンの速度を検出することができる。

当然ながら、アルゴリズムは種々異なる形式で変更することができる。

前述した装置はしばしば変更することができる。

センサ４０は、孔内でのセンサハウジング材料の注型もしくは鋳造によって孔内に取り付けることができるかまたは孔内に接着することができる。センサ４０は、適切なあらゆる物理的な形式で作業することができる。センサ４０は、交点Ｓが変速比と無関係に定置である形状を有する円錐面を備えた巻掛け伝動装置でこの伝動装置のハウジングに取り付けることができ、点Ｓでのリンクプレートチェーンの運動をガイドレールの開口を通して検出することができる。センサから評価ユニットへのデータ伝送は非接触式に行うことができる。

ガイドレールは巻掛け手段を必ずしもその外面および内面でガイドする必要はなく、たとえば巻掛け手段の内面でしかガイドしなくてよく、巻掛け手段の支承箇所で弾性的に外方に押し退けることができる。

さらに変更された構成では、接触車、たとえば歯車または摩擦車が、巻掛け手段の運動をほぼ箇所Ｓで検出するように配置されていてよく、これによって、巻掛け手段の直接的な機械的な走査が、巻掛け手段の運動路の定置のままの箇所で行われる。このことは、巻掛け手段がリンクプレートチェーンとして形成されておらず、十分に平らな表面または裏面を備えたベルトの形で形成されている場合に特に有利である。当然ながら、リンクプレートチェーンも外面または内面から走査することができる。

本発明の全ての構成には、有利には、巻掛け手段がセンサによって、巻掛け手段の位置に対して相対的にその都度の変速比と無関係に少なくともほぼコンスタントである位置を備えた箇所で検出されることが共通している。

すでに説明した、所属の制御装置を備えた自体公知の円錐形ディスク式巻掛け伝動装置の原理図である。

円錐形ディスク式巻掛け伝動装置の軸に対して垂直な中心断面図である。

リンクプレートチェーンの一部の側面図である。

図２の詳細図をＩＶ−ＩＶ平面で断面して示す図である。

符号の説明

４ 円錐形ディスク対、 ４_１ 円錐形ディスク、 ４_２ 円錐形ディスク、 ６ 円錐形ディスク対、 ６_１ 円錐形ディスク、 ６_２ 円錐形ディスク、 ８ 入力軸、 １０ 出力軸、 １２ 巻掛け手段、 １４ 圧力室、 １６ 圧力室、 １８ ハイドロリック管路、 ２０ ハイドロリック管路、 ２２ 制御弁ユニット、 ２３ 制御装置、 ２４ ガイドレール、 ２６ 滑動路、 ２８ 滑動路、 ３０ オイル管、 ３２ 切欠き、 ３４ リンクプレート、 ３６ ピン、 ３８ 端面、 ４０ センサ、 Ａ 位置、 Ｂ 位置、 Ｓ 交点

Claims (8)

1. 円錐形ディスク式巻掛け伝動装置の巻掛け手段の速度を検出するための装置において、円錐形ディスク式巻掛け伝動装置が、互いに離された互いに平行な軸（８，１０）に回転可能に支承された、それぞれ２つの円錐形ディスクを備えた２つの円錐形ディスク対（４，６）を有しており、円錐形ディスクの軸方向の間隔が、円錐形ディスク対の回転数比を変化させるために逆方向に可変であり、これによって、円錐形ディスク対に巻き掛かった巻掛け手段（１２）が、その都度の変速比と無関係に円錐形ディスクの円錐面に摩擦係合するようになっており、さらに、センサ（４０）が設けられており、該センサ（４０）が、巻掛け手段の速度を、該巻掛け手段の運動路に対して相対的に回転数比と無関係である位置を備えた箇所（Ｓ）で検出するようになっていることを特徴とする、円錐形ディスク式巻掛け伝動装置の巻掛け手段の速度を検出するための装置。
2. センサ（４０）が、巻掛け手段の緩み側をガイドする、円錐形ディスク対（４，６）の軸（８，１０）に対して平行な軸線を中心として旋回可能なガイドレール（２４）に取り付けられている、請求項１記載の装置。
3. ガイドレール（２４）が、円錐形ディスク対の間に配置されたオイル管（３０）に、巻掛け手段（１２）の運動方向に対してほぼ垂直に移動可能にかつ運動方向に移動不能に支承されている、請求項２記載の装置。
4. 巻掛け手段（１２）がリンクプレートチェーンであり、センサ（４０）が、該センサ（４０）の近くを通って運動させられる、個々のリンクプレート（３４）を結合しかつ端面（３８）で円錐面に摩擦係合されるピン（３６）を検出するようになっている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. センサ（４０）が間隔センサであり、該間隔センサが、ピン（３６）の端面（３８）を検出するようになっている、請求項４記載の装置。
6. センサ（４０）が、評価ユニット（２３）に接続されており、該評価ユニット（２３）にリンクプレートチェーン（１２）のデータが記憶されており、評価ユニット（２３）が、検出されたピン（３６）の数と、検出の間にかかる期間とからリンクプレートチェーン（１２）の速度を測定するようになっている、請求項４または５記載の装置。
7. リンクプレートチェーンのピン（３６）の数と、リンクプレートチェーンの長さとが、評価ユニット（２３）に記憶されている、請求項６記載の装置。
8. リンクプレートチェーン（１２）が、ピン（３６）の間にそれぞれ異なる間隔を有しており、評価ユニット（２３）に、ピンの間のそれぞれ異なる間隔の少なくとも１つと、連続する同じ間隔の少なくとも１つの数とが記憶されており、評価ユニットが、連続する同じ間隔の数の検出後にリンクプレートチェーンの速度を測定するようになっている、請求項６記載の装置。

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