JP2008057982A - 連続可変トランスミッションのベルト損傷検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 特別なセンサを必要とせず、早期にベルトの異常を検出可能なベルト損傷検出装置を提供することである。
【解決手段】 ＣＶＴのベルト損傷検出装置であって、駆動プーリ及び従動プーリに隣接して設けられた駆動プーリ及び従動プーリの回転数を磁気的に検出する永久磁石を有する回転数検出センサと、永久磁石に隣接して配置された両電極間に所定の間隙を有する外部に露出した一対の電極とを含んでいる。一対の電極を電源に接続し、電極間の通電状態により駆動プーリと従動プーリに渡り掛け回された金属リングが損傷したと判断する。
【選択図】図３

Description

本発明は、連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）の金属ベルトの損傷を検出するベルト損傷検出装置に関する。

燃費効率良く且つより滑らかな変速を達成するために、車両用トランスミッションとして連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）を採用する例が増加している。

このＣＶＴとして、駆動プーリ（プライマリプーリ）と従動プーリ（セカンダリプーリ）に渡り金属ベルトを巻き渡し、金属ベルトのプーリに対する巻き掛り半径を変更することによって、変速比を変更するベルト式が知られている。

駆動プーリ及び従動プーリの双方とも、それぞれ略円錐面を有する固定プーリと可動プーリとをＶ字型の溝を形成するように向かい合わせて構成され、駆動プーリ及び従動プーリのＶ字型の溝にベルトが係合し、巻き渡されている。

例えば、油圧等により可動プーリを軸方向に摺動することにより、固定プーリと可動プーリの間隔が変更され、ベルトの巻き掛り半径が変更され、これにより変速比が連続的に変化する。

金属ベルトは、損傷すると、駆動力を伝達できなくなる可能性があり、従来以下のようなベルト損傷検出装置が知られている。

特開平８−７４９８０号公報は、ベルトの巻回経路に近接して対向配置した電磁的ピックアップセンサによりベルトの回転速度を検出し、ベルトのスリップやベルトが切れたことを迅速に知ることができるベルト式無段変速装置を開示している。

特開２００３−４２２５１号公報は、ベルト式ＣＶＴのベルト損傷を検出する方法として、プーリの速度比と推力比の関係からベルトの損傷を検出する連続可変トランスミッションのベルト損傷検出装置及び検出方法を開示している。

実公昭６１−３２６４４号公報は、駆動用ベルトの滑り検知・制御装置として、駆動用ベルトの滑り検出時に警告・警報手段を起動する技術を開示している。

特開２００２−１８１１４３号公報は、Ｖベルトの劣化に伴う物理的変形を検出するベルト損傷センサと、このベルト損傷センサによる検出結果を報知する警告ランプ及びブザーとを備えて構成されるＶベルト式駆動装置を開示している。
特開平８−７４９８０号公報 特開２００３−４２２５１号公報 実公昭６１−３２６４４号公報 特開２００２−１８１１４３号公報

特許文献１及び特許文献４に開示されたベルト損傷検出装置では、ベルトの損傷を検出するために特別なセンサが必要であるため、コストアップになるという問題がある。

特許文献２及び特許文献３に開示されたベルト損傷検出装置は、ベルトの損傷を検出するためにベルトの滑りを検出する方法であるが、例えば積層されている金属リングのうち１枚が破損した初期の状態においてはベルトに滑りはなく、早期にベルトの異常を検出することは困難である。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、特別なセンサを必要とせず、しかも早期にベルトの異常を検出することが可能な連続可変トランスミッションのベルト損傷検出装置を提供することである。

請求項１記載の発明によると、駆動プーリと従動プーリとの間で、これらのプーリに巻き渡された金属ベルトを介して動力伝達を行う摩擦伝動装置であって、前記駆動プーリ及び従動プーリはそれぞれ、略円錐面を有する固定プーリ及び可動プーリを、その略円錐面を向かい合わせ、前記金属ベルトを挟持するように配置して構成され、前記金属ベルトは、ベルトの長手方向に配列された複数個のエレメントと、前記エレメントをベルト状に束ねる複数枚の金属リングが積層された積層リングとを有し、前記可動プーリをプーリ軸方向に摺動して向かい合う前記固定プーリと前記可動プーリーリの間隔を変更し、これにより前記金属ベルトの巻き掛かり半径を変更して変速比を変更する連続可変トランスミッションにおいて、前記駆動プーリ及び前記従動プーリの回転数を磁気的に検出する永久磁石を有する回転数検出手段を、それぞれ前記駆動プーリ及び前記従動プーリに隣接して設け、前記永久磁石に隣接して両電極間に所定の間隙を有する少なくともその一部が外部に露出した一対の電極を配置し、該一対の電極を電源に接続し、該電極間の通電状態により前記金属リングが損傷したと判断することを特徴とする連続可変トランスミッションのベルト損傷検出装置が提供される。

請求項２記載の発明によると、請求項１記載の発明において、前記回転数検出手段がトランスミッションの作動油の油面よりも上方に配置されていることを特徴とする連続可変トランスミッションのベルト損傷検出装置が提供される。

請求項１記載の発明によると、従来公知の回転数検出手段部分にリングの損傷を検出する検出部を設けたため、リングの損傷を検出するのに特別なセンサを必要とせず、しかも早期にベルトの異常を検出することができる。

請求項２記載の発明によると、回転数検出手段をトランスミッションの作動油の油面よりも上方に配置することで、トランスミッション本体のコンタミナントと金属リングの損傷片との区別をつけてリングの損傷を確実に検出可能である。

図１はベルト式ＣＶＴの縦断面図である。６はフライホイールダンパであり、図示しないエンジンのクランクシャフト４に直結されているドライブプレート８に接続されている。フライホイールダンパ６には入力シャフト２がスプライン嵌合されている。

入力シャフト２は駆動プーリ１０の内部を通り、スプラインで嵌合されたサンギヤを介してシングルピニオン式のプラネタリギヤセット１２を駆動する。駆動プーリ１０は入力シャフト２に固定された固定プーリ１４と、固定プーリ１４に対して軸方向に摺動可能な可動プーリ１６とから構成される。

可動プーリ１６の背面、即ち軸方向において固定プーリ１４と反対側に油圧シリンダ１８が配置されている。そして、可動プーリ１６自体がピストンとして機能し、油圧シリンダ１８と共にアクチュエータを形成する。

油圧シリンダ１８及びピストンとしての可動プーリ１６により形成される油圧室２０に作動油が図示しない油圧ラインを介して供給され、又は油圧室２０より作動油が排出されることにより、可動プーリ１６が入力シャフト２に沿って移動する。２２は可動プーリ１６を固定プーリ１４方向に付勢するアシストスプリングである。

２４はフォワードクラッチであり、駆動プーリ１０にスプラインで嵌合されている。２６はリバースブレーキであり、プラネタリギヤセット１２と噛み合っている。

入力シャフト２と平行に配置された出力シャフト２８には従動プーリ３０が取り付けられている。従動プーリ３０は出力シャフト２８に固定された固定プーリ３２と、固定プーリ３２に対して軸方向に摺動可能な可動プーリ３４から構成される。

可動プーリ３４の背面、即ち軸方向において固定プーリ３２と反対側に、油圧シリンダ３６が配置されている。そして、可動プーリ３４自体がピストンとして機能し、油圧シリンダ３６と共にアクチュエータを形成する。

油圧シリンダ３６及びピストンとしての可動プーリ３４により形成される油圧室３８に作動油が図示しない油圧ラインにより供給され、又は作動油が油圧室３８より排出されることにより、可動プーリ３４が出力シャフト２８に沿って移動する。４０は可動プーリ３４を固定プーリ３２方向に付勢するアシストスプリングである。

駆動プーリ１０を構成する固定プーリ１４及び可動プーリ１６の間及び従動プーリ３０を構成する固定プーリ３２及び可動プーリ３４の間に金属ベルト３５を挟持し、金属ベルト３５は可動プーリ１０及び従動プーリ３０に渡り掛け回されている。

図１に示された状態は、駆動プーリ１０及び従動プーリ３０の下半分は、出力シャフト２８が低速で駆動される低速駆動状態を示しており、上半分は出力シャフト２８が高速で駆動される高速駆動状態を示している。

４２はスタートクラッチであり、従動プーリ３０にスプライン嵌合されている。スタートクラッチ４２には、パーキングギヤ４６と一体のセカンダリ駆動ギヤ４４が取り付けられている。

セカンダリ駆動ギヤ４４はファイナルドライブシャフト４８にスプライン嵌合されたセカンダリ従動ギヤ５０と噛合している。５２はファイナルドライブシャフト４８と一体に形成されたファイナル駆動ギヤであり、図示しないディファレンシャル装置のファイナル従動ギヤと噛合している。

５４は駆動プーリ１０に近接して配置された回転数検出センサであり、５６は従動プーリ３０に近接して配置された回転数検出センサである。回転数検出センサ５４，５６は、それぞれ駆動プーリ１０及び従動プーリ３０の回転数を磁気的に検出する永久磁石を有するよく知られた回転数検出センサであるため、その詳細な説明は省略する。

金属ベルト３５は、図２に示されるように、ベルトの長手方向に配列された複数個のエレメント６０と、これらのエレメント６０をベルト状に束ねる左右一対の積層リング６２から構成されている。積層リング６２は薄い鋼製のリング６４を複数枚積層して構成されている。

次に、図３を参照すると、本発明実施形態に係る回転数検出センサ５４（５６）部分に一体的に構成したベルト損傷検出装置の概略構成図が示されている。回転数検出センサ５４，５６は積層リング６２と近接した位置関係にあるため、薄板リング６４の切断を早期に検出することが可能であり、金属ベルト３５の遠心力方向から逃げているため、ベルト３５の損傷により回転数検出センサ５４，５６が破壊されることを防止できる。

回転数検出センサ５４，５６はケーシング６６内に収容された回転数検出ユニット６８を有している。回転数検出ユニット６８は永久磁石７０を有しており、駆動プーリ１０及び従動プーリ３０の回転数を磁気的に検出する。

ケーシング６６に設けた開口を通して一対の電極７２，７４がケーシング６６の外部に露出するように設けられている。電極７２，７４は電源７８に接続されている。

リング６４が損傷すると、リング破砕片７６が永久磁石７０により吸着され、電極７２，７４を接続するように電極７２，７４に接触する。リング破砕片７６がこのように電極７２，７４に接触すると、閉回路が形成されて電流が流れるため、抵抗８０の両端に電位差が発生する。

この電位差をリング損傷検出回路８２で検出することにより、ベルト３５の損傷を検出することができる。リング損傷検出回路８２はＥＣＵ８４に接続され、リング６４の異常が検出されるとインジケータパネル８６内の警告ランプ８８を点灯し、運転者にベルト３５の異常を知らしめることができる。

好ましくは、回転数検出センサ５６はＣＶＴの作動油の油面よりも上方に配置されている。これにより、トランスミッション本体のコンタミナントとリング破損片７６との区別をつけて、リング６４の損傷を確実に検出することができる。

本実施形態によれば、従来のＣＶＴで使用されているプーリの回転数を磁気的に検出する回転数検出センサを利用して、この回転数検出センサ部分にベルト損傷検出部を一体的に設けたので、特別なセンサを必要とせず、しかも早期に金属ベルトの異常を検出することが可能となる。

本発明のベルト損傷検出装置を搭載可能なＣＶＴの縦断面図である。 金属ベルトの一部破断斜視図である。 本発明実施形態に係るベルト損傷検出装置の概略構成図である。

符号の説明

６ フライホイールダンパ
１０ 駆動プーリ
１２ プラネタリギヤセット
２４ フォワードクラッチ
２６ リバースブレーキ
３０ 従動プーリ
３５ 金属ベルト
４２ スタートクラッチ
５４，５６ 回転数検出センサ
６０ エレメント
６４ リング
６６ ケーシング
６８ 回転数検出ユニット
７０ 永久磁石
７２，７４ 電極
７６ リング破損片
８２ リング損傷検出回路

Claims (2)

1. 駆動プーリと従動プーリとの間で、これらのプーリに巻き渡された金属ベルトを介して動力伝達を行う摩擦伝動装置であって、
   前記駆動プーリ及び従動プーリはそれぞれ、略円錐面を有する固定プーリ及び可動プーリを、その略円錐面を向かい合わせ、前記金属ベルトを挟持するように配置して構成され、
   前記金属ベルトは、ベルトの長手方向に配列された複数個のエレメントと、前記エレメントをベルト状に束ねる複数枚の金属リングが積層された積層リングとを有し、
   前記可動プーリをプーリ軸方向に摺動して向かい合う前記固定プーリと前記可動プーリーリの間隔を変更し、これにより前記金属ベルトの巻き掛かり半径を変更して変速比を変更する連続可変トランスミッションにおいて、
   前記駆動プーリ及び前記従動プーリの回転数を磁気的に検出する永久磁石を有する回転数検出手段を、それぞれ前記駆動プーリ及び前記従動プーリに隣接して設け、
   前記永久磁石に隣接して両電極間に所定の間隙を有する少なくともその一部が外部に露出した一対の電極を配置し、
   該一対の電極を電源に接続し、該電極間の通電状態により前記金属リングが損傷したと判断することを特徴とする連続可変トランスミッションのベルト損傷検出装置。
2. 前記回転数検出手段はトランスミッションの作動油の油面よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項１記載の連続可変トランスミッションのベルト損傷検出装置。