JP2010281453A - 可変伝動機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも入力又は出力加圧装置が、加圧力供給による速比制御を果す第一加圧装置と弾性力供給によるトルク制御を果す第二加圧装置とで構成され、調節装置が入力及び出力車に夫々速比及びトルク制御を施し又はその逆に夫々トルク及び速比制御を施す事で或いは入力及び出力車の双方に弾性力供給を操作する事で広帯域かつ高効率を実現した。
【選択図】図1
Description
号等で開発中だが満足な商品の実現に至らない。入出力車を後者は油圧でまた前者はネジ巻上機で夫々同時加圧する思想である。然しこれ等の思想は決定的かつ重大な機能上乃至原理上の欠陥を持つ。通常出力車が負荷に伝える出力馬力P〔W〕は該回転数N〔rpm〕とトルクT〔Kgm〕との伝動関係式P=
1.027×N×Tで決る。回転数はベルトプーリ間接触位置即ち半径比で決まるのに対しトルクは両者間の接触摩擦圧と接触面積で決まる。この事は回転数がプーリ内ベルトの位置決め制御だけで決まるのに対し軸トルクが該プーリとの該面積と常時摩擦の可変加圧制御だけで決まる事を意味する。従って無段変速機での所望回転数とトルクの確保策は各プーリに可変径位置決め制御と摩擦圧の可変加圧制御とを識別適用し相互に同期操作すべき事を上述伝動関係式自体が示す。然し上述米国特許思想は仮に入出力車に同期した加圧力の位置決め機能を与えても常時適正なベルト位置を維持する保証は無くまして両車に常時所定摩擦力付与のトルク保証機能は全く無い。この事は上述両特許思想では適正な回転数とトルクの確保と維持ができず定馬力伝動が原理的に不可能な事を示す。
EP0931960A2号で入出力の二つの各プーリに可変加圧制御と可変径位置決め制御の各機能役割の分化を提案した。然しまだ幾つかの未解決な問題が残る。その第一はベルトプーリ間摩擦力の不安定性であり第二はそれに伴う伝動効率の悪化の問題である。前者は引張型ベルトの低速伝動を不能に到らせる。その原因は直接にプーリへの外部加圧による摩擦力確保策では接触半径又は面積の増大時に摩擦伝動面の摩擦係数が不安定化し摩擦力過剰を招く為である。後者では押込型ベルトでも伝動効率は速比ε=1付近で最大だがそれ以外の速比域は両プーリの接触面積の平衡が崩れて悪化する。即ち両プーリ中接触面積の増大側での摩擦力過剰でベルト食込みによる発熱と、接触面積の減少側での摩擦力不足でスリップ発熱が同時発生するのが原因と推測され対策が望まれる。
本発明の第一解決課題は、少なくとも入出力車の一方の伝達車に加圧力と弾性力を個別供給可能に構成すれば、第一に速比制御で働く伝達車にもトルク制御を同時付与を可能にし、第二に各伝達車で速比制御又はトルク制御機能を選択して伝達車の持つ伝動形態を任意選定を可能にする思想である。
本発明の第一解決手段は、入出力車の各伝達車の機能役割を充実させる為、各伝達車に対し加圧力供給する第一加圧装置と弾性力供給する第二加圧装置とを個別設置し、調節装置の指令に応じ加圧力と弾性力の一方又は双方で各伝達車の伝動制御機能を任意選択する構成である。
そこで本発明では、少なくとも入力車又は出力車の一方車に加圧力供給する第一加圧装置と弾性力供給する第二加圧装置とを所持させる事で多くの効用が生まれる。その第一に速比制御で働いている伝達車に別に弾性力供給機能を付与すると入出力車双方で弾性力制御が可能になる効用がある。第二に入出力車双方で速比制御とトルク制御間を同期切換すると伝動機に二つの伝動形態が生まれ機能選択は可能になる効用がある。
又加圧装置の構造形状や設置位置を簡略化し簡易かつ軽量の形態に選択し又は圧力伝達装置を用いる事で伝動機を小型化、軽量化を同時に果せる効用がある。
にて算出加味して入力及び出力操作器に与え実質的な回転数又は摩擦圧の該検出値を帰還させて閉ループにてサーボ制御しても良い。更に、トルクと速比の高精度管理を要する場合には、各検出値と予めメモリに定めた基準値とを実質的に比較し負帰還制御を入力又は出力側の各操作器に供給する事により極めて高い効率の長期運転を果す。
とで調節装置90が個別に又出力操作器8は出力車2に加圧装置21が単一で速比に応じ夫々弾性力と加圧力を識別供給する能力を有する。尚入出力側に略同等機能部品が存在する為本明細書では各部品名称に「入力」、「出力」の区別を要す時は付すが、前後の記述や図面等で解る時は省く。
を含み、夫々入力軸1cと出力軸2cに互に逆向きに配される。各プーリ1,2 は夫々一対の軸受7,6で軸支されて回転し、更に本体10と各可動車1a,2aとの間を夫々一対の軸受5,4で回転力を分離しながら各加圧装置11,51,21で夫々該プーリ可動車を加圧操作している。本体10は、車両等の他伝動機器等を収める第一本体10aと、可変伝動機10を収める第二本体10bとが分離可能に組付される。
の機能切換による可変トルク制御及び可変径位置決め制御動作は全く同一である。そこで同一又は類似機能の部材には第1実施例と同じ参照番号を付し相違点を述べる。構造上の相違点は、入力操作器9が出力操作器8と同様に単一の圧縮装置14と複合装置30の直列連結で複合加圧装置50′の入力加圧装置11を形成した点である。複合装置30は第二入力加圧装置51の弾性装置31と第一入力加圧装置11の当接装置35とを予め並列に圧縮組付してある。本例では摺動装置13の摺動具17と、弾性装置31の摺動体33と、更に当接装置35の摺動材37が一体共用化して複合装置20に相異し圧縮状態で両端閉止した円環鍋型収納枠を成す。該室内に複数皿バネの弾性体32を収め摺動体34を兼用する摺動材36及び37とで弾性体32を圧縮収納してある。図6A,6Bの各摩擦力特性の実線で示す通り入力弾性体32は高加圧域特性Ps1を出力弾性体42は低加圧域特性Ps0を夫々担うので、第1実施例と同様に通常は前者が後者より大きい弾性圧縮圧の皿バネが選定されるがベルトプーリ間摩擦係数によっても変化する。摺動材37は可動材37aと可動材37bとの間でネジ39が施され当接装置35の当接又は解除状態の動作点を可調整にしてある。当接装置45も同様に構成しても良い。
従って本発明は「特許請求の範囲」から当業者が容易に創作しうる範囲内に於いて各種の変更、変形を加えても該範囲に包含される。
3 ベルト
8,9 操作器
10 可変伝動機又は本体
11,21,51 加圧装置
12,22,52 付勢装置又はウォーム伝達機
13,23,53 摺動装置
14,24,54 圧縮装置
15,25,55 押圧装置
30,20 複合装置
31,41 弾性装置
35,45 当接装置又は切換器
40 複合加圧装置
50 個別加圧装置
60 駆動源
70,80 圧力伝達装置
90 調節装置
92,93 第二検出器又は回転数検出器
94 第一検出器又は圧力検出器
Claims (10)
- 無端Vベルトを巻掛けた入力及び出力車の各可動車を駆動源の指令で夫々加圧する入力及び出力加圧装置により摩擦伝動を果す可変伝動機において、
少なくとも上記入力又は出力加圧装置は対応可動車に対し第一圧縮装置が加圧力を施し上記ベルトの可変径位置決め制御による速比制御機能を与える第一加圧装置と第二圧縮装置が弾性装置を直列圧縮して生じた弾性力を施し摩擦面の可変加圧制御によるトルク制御機能を与える第二加圧装置とを持ち、調節装置が該対応可動車に速比及びトルク指令又は制御指令に応じて加圧力供給と弾性力供給の一方又は双方を付与してなる可変伝動機。 - 無端Vベルトを巻掛けた入力及び出力車の各可動車を駆動源の指令で夫々加圧する入力及び出力加圧装置により摩擦伝動を果す可変伝動機において、
上記入力及び出力加圧装置の一方には上記入力及び出力車の一方車に第一圧縮装置で加圧力を施し上記ベルトの可変径位置決め操作による速比制御を果す第一加圧装置と第二圧縮装置で一方弾性装置を直列圧縮して生じた弾性力を施しトルク制御を果す第二加圧装置とを並列に配し、他方には他方車に他方圧縮装置が他方弾性装置を直列圧縮して生じた弾性力を施し摩擦面の可変加圧操作でトルク制御を果す他方加圧装置とを設け、調節装置が負荷トルクに応じて上記入力及び出力車に同時に弾性力を可変供給してなる可変伝動機。 - 無端Vベルトを巻掛けた入力及び出力車の各可動車を駆動源の指令で夫々加圧する入力及び出力加圧装置により摩擦伝動を果す可変伝動機において、
加圧力供給で上記ベルトの可変径位置決め操作による速比制御を果す第一加圧装置と一方弾性装置の直列圧縮による弾性力供給で摩擦面の可変加圧操作によるトルク制御を果す第二加圧装置とで並列加圧する個別加圧装置と、他方弾性装置の直列圧縮による弾性力供給で可変加圧操作によるトルク制御を果す他方加圧装置と、上記入力及び出力車の一方に上記個別加圧装置を他方に上記他方加圧装置を夫々持つ上記入力及び出力加圧装置と、上記出力車の摩擦圧検出値を得る第一検出器と、更に該検出値から上記入力及び出力車に同時に弾性力供給による可変トルクの帰還制御を果す調節装置とを有してなる可変伝動機。 - 無端Vベルトを巻掛けた入力及び出力車の各可動車を駆動源の指令で夫々加圧する入力及び出力加圧装置により摩擦伝動を果す可変伝動機において、
上記入力又は/及び出力加圧装置は対応可動車に対し、第一圧縮装置が加圧力を施し上記ベルトの可変径位置決め制御による速比制御機能を果す第一加圧装置と、第二圧縮装置が弾性装置を直列圧縮して生じた弾性力を常時施し摩擦面可変加圧制御によるトルク制御機能を果す第二加圧装置と、速比及びトルク指令又は制御指令に応じて上記第一加圧装置と上記第二加圧装置との間の動作選択する切換器とを持ち、調節装置が可変域の途中で上記切換器を作動し上記対応車に速比制御による基準車機能とトルク制御による追従車機能との間を機能切換してなる可変伝動機。 - 無端Vベルトを巻掛けた入力及び出力車の各可動車を駆動源の指令で夫々加圧する入力及び出力加圧装置により摩擦伝動を果す可変伝動機において、
第一圧縮装置が切換器を直列押圧して加圧力供給する第一加圧装置と第二圧縮装置が弾性装置を直列押圧して弾性力供給する第二加圧装置とを対応可動車に並設加圧し又は上記両圧縮装置を共用し単一圧縮装置が並設した上記切換器及び弾性装置を加圧する個別又は複合加圧装置と、上記入力及び出力車の双方に上記個別又は複合加圧装置を或いは一方に上記個別加圧装置を他方に複合加圧装置を設けた上記入力及び出力加圧装置と、更に可変域の途中で上記入力及び出力車での速比制御とトルク制御間を同期切換する為に速比及びトルク指令又は制御指令を施す調節装置とを有してなる可変伝動機。 - 加圧力供給時に速比制御を弾性力供給時にトルク制御を果す可変径伝達車の入力及び出力車間に無端Vベルトを配し入力及び出力加圧装置が摩擦伝動を可変制御してなる可変伝動機において、
上記入力及び出力車の一方に加圧力供給し速比制御する第一加圧装置と、他方に弾性力供給しトルク制御する第二加圧装置と、上記入力及び出力車に夫々加圧力及び弾性力供給して摩擦伝動する第一伝動機と上記入力及び出力車に夫々弾性力及び加圧力供給して摩擦伝動する第二伝動機との間を可変域の途中で運転切換する切換器と、更に上記第一及び第二伝動機の切換の前後で上記加圧装置が速比とトルクを可変制御する調節装置とを有してなる可変伝動機。 - 請求項4、5又は6において、上記入力及び出力加圧装置は、夫々二摺動材でなる入力及び出力当接装置の一方が当接状態の時に他方が解放状態に成るように互に同期切換する上記入力及び出力当接装置を上記切換器として有してなる可変伝動機。
- 無端Vベルトを巻掛けた入力及び出力車の各可動車を駆動源の指令で夫々加圧する入力及び出力加圧装置により摩擦伝動を果す可変伝動機において、
上記入力車に加圧力及び弾性力供給による速比及びトルク制御を夫々果す第一及び第二入力加圧装置を持つ上記入力加圧装置と、上記出力車に加圧力及び弾性力供給による速比及びトルク制御を夫々果す第一及び第二出力加圧装置を持つ上記出力加圧装置と、上記ベルトの摩擦圧検出値を得る第一検出器と、上記入力及び出力車の回転数検出値を得る第二検出器と、更に該両検出値から得た速比値とトルク値に従い可変域の途中で上記出力及び入力加圧装置間での速比制御のサーボ制御の切換時に上記入力及び出力加圧装置間でもトルク制御のサーボ制御をも同期切換する調節装置とを有してなる可変伝動機。 - 請求項1、2、3、4、5、6及び8において、上記調節装置は、トルク制御と速比制御の一方を一定値に他方を可変制御して定トルク型伝動機又はトルク変換伝動機を或いは双方を同期制御して定馬力型伝動機を夫々構成してなる可変伝動機。
- 請求項9において、上記調節装置は、上記伝動機の運転停止の際に上記弾性装置の高加圧圧縮状態を解放するために高加圧と低加圧間で強制的に切換える除圧又は加圧指令を上記入力加圧装置に付与してなる可変伝動機。
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