JP2011127620A

JP2011127620A - 動力伝達装置

Info

Publication number: JP2011127620A
Application number: JP2009283587A
Authority: JP
Inventors: Yuya Inoue; 祐哉井上; Nobuyuki Yamane; 伸志山根; Yoshihisa Miura; 義久三浦
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2009-12-15
Publication date: 2011-06-30

Abstract

【課題】摩擦による効率低下や燃費低下を避けながら、弦振動を低減することで、騒音特性を向上させることができる動力伝達装置を提供する。
【解決手段】動力伝達装置1は、動力伝達チェーン4の振動を規制する振動規制手段5を備えている。振動規制手段5は、プライマリプーリ2とセカンダリプーリ3との間に配置されて動力伝達チェーン4の弦部を押圧する押圧部材21と、押圧部材21による押付力を制御する制御手段22とを有している。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車等の車両の無段変速機（ＣＶＴ）に好適な動力伝達装置に関する。

自動車用無段変速機（動力伝達装置）として、円錐面状シーブ面をそれぞれ有する固定シーブおよび可動シーブからなるプライマリプーリと、円錐面状シーブ面をそれぞれ有する固定シーブおよび可動シーブからなるセカンダリプーリと、両プーリ間に巻き掛けられた巻き掛け伝動部材と、巻き掛け伝動部材の弦部が相対移動可能に挿通されることで巻き掛け伝動部材の動きを規制するガイド手段としてのガイド部材と、これらを収容するハウジングとを備えているものが知られている（特許文献１）。

この種の動力伝達装置では、巻き掛け伝動部材のうちプーリとプーリとの間にある部分（弦部）は、プーリで規制されていないことから振動（弦振動）しやすく、これが耳障りな音であるために、騒音特性が悪化するという問題があり、特許文献１のものでは、ガイド手段（振動規制手段）によって、弦振動の低減が図られている。

特開２００５−１２１１９７号公報

特許文献１に示されている動力伝達装置によると、弦振動は低減するが、弦振動を抑えることによって、摩擦による効率低下や燃費低下というデメリットが生じるという問題があった。

この発明の目的は、摩擦による効率低下や燃費低下を避けながら、弦振動を低減することで、騒音特性を向上させることができる動力伝達装置を提供することにある。

この発明による動力伝達装置は、固定シーブおよび可動シーブからなるプライマリプーリと、固定シーブおよび可動シーブからなるセカンダリプーリと、両プーリ間に巻き掛けられた巻き掛け伝動部材と、巻き掛け伝動部材の振動を規制する振動規制手段と、これらを収容するハウジングとを備えている動力伝達装置において、振動規制手段は、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間に配置されて巻き掛け伝動部材の弦部を押圧する押圧部材と、押圧部材による押付力を制御する制御手段とを有していることを特徴とするものである。

動力伝達装置は、チェーン式（巻き掛け伝動部材がチェーン）とされることがあり、ベルト式（巻き掛け伝動部材がベルト）とされることがある。

この動力伝達装置は、自動車等の車両の無段変速機としての使用に好適なものとなる。このような無段変速機では、両シーブのシーブ面間に巻き掛け伝動部材を挟持し、可動シーブを油圧アクチュエータによって移動させることにより、無段変速機のシーブ面間距離したがって巻き掛け伝動部材の巻き掛け半径が変化するものとされる。

動力伝達装置では、低速走行時に対応する変速比が最大のアンダードライブ（以下、「Ｕ／Ｄ」と称す。）と、高速走行時に対応する変速比が最小のオーバードライブ（以下、「Ｏ／Ｄ」と称す。）との間で変速比が変化する。Ｕ／Ｄ状態では、プライマリプーリ側の巻き掛け径が最小で、セカンダリプーリ側の巻き掛け径が最大となっており、Ｏ／Ｄ状態では、その逆になっている。

従来の動力伝達装置における振動規制手段は、筒状のガイド部材に沿って巻き掛け伝動部材を摺動させることで巻き掛け伝動部材の動きを規制しているものであるのに対し、この発明による動力伝達装置における振動規制手段は、押圧部材によって巻き掛け伝動部材の弦部（プーリで規制されていない部分）を押圧するととともに、制御手段によって押圧部材による押付力を制御するものとされている。

すなわち、この発明の動力伝達装置によると、弦振動の共振がある一定の条件で大きくなるという特性を有していることに対応して、制御手段においては、弦振動が大きくなるときにだけ押付力が増加され、弦振動が大きくならない範囲では、押付力が０または小さい値に設定される。これにより、摩擦による効率低下や燃費低下を回避して、弦振動が低減される。

押圧部材は、例えば、巻き掛け伝動部材の弦部をチェーン径方向内側から外側に押圧可能なように、ハウジングに移動可能に支持される。

制御手段は、例えば、押圧部材を移動させるための駆動手段と、押圧部材の位置または押付力を検出する内部センサと、変速比、入力トルク、回転数または油温を検出する外部センサとを備えているものとされる。

駆動手段としては、油圧シリンダ、ボールねじ等が適宜使用される。内部センサとしては、変位センサ、力センサなどと称されているものが使用され、このようなセンサは、押圧部材または押圧部材近傍に設けられる。外部センサは、通常、動力伝達装置に内蔵されており、これらのセンサのうちの適宜なセンサの出力信号が使用される。

制御手段は、例えば、回転数を測定する回転センサを有しており、予め弦振動が大きくなる回転数を求めておいて、所定の回転数となったときに押付力を増加させるものとされる。

制御に際しては、例えば、所定の回転数以上に達したときに、駆動手段をオンにして、押付力を付与し、所定の回転数未満に戻ったときに、駆動手段をオフにして、押付力の付与を停止するオン・オフ制御としてもよく、制御用のデータベースを設置しておいて、回転数の増加・減少に応じて、押付力も増加・減少させる適応制御としてもよい。

外部センサは、弦振動の大きさを直接測定するもの（変位センサ）としてもよく、この場合には、弦振動量（振幅）大で、押付力増加、弦振動量（振幅）小で、押付力減少または０とすればよく、このようにすることで、弦振動の制御精度が高められるとともに、弦振動の大きさから巻き掛け伝動部材の挙動異常も検知することができる。

この発明の動力伝達装置によると、振動規制手段は、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間に配置されて巻き掛け伝動部材の弦部を押圧する押圧部材と、押圧部材による押付力を制御する制御手段とを有しているので、摩擦による効率低下や燃費低下というデメリットを生じさせることなく、弦振動を低減し、騒音特性を向上させることができる。

図１は、この発明による動力伝達装置の第１実施形態を示す正面図である。図２は、要部を進行方向から見た図である。図３は、この発明による動力伝達装置の効果を説明するための図である。

以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。

図１および図２は、この発明による動力伝達装置の１実施形態を示すもので、動力伝達装置(1)は、固定シーブおよび可動シーブからなるプライマリプーリ(2)と、固定シーブおよび可動シーブからなるセカンダリプーリ(3)と、両プーリ(2)(3)間に巻き掛けられた動力伝達チェーン（巻き掛け伝動部材）(4)と、動力伝達チェーン(4)の振動を規制する振動規制手段(5)と、これらを収容するハウジング(6)とを備えている。

動力伝達チェーン(4)は、チェーン長さ方向に所定間隔をおいて設けられた前後挿通部を有する複数のリンク(11)と、チェーン幅方向に並ぶリンク(11)同士を長さ方向に屈曲可能に連結する複数のピン(12)とを備えている。

動力伝達装置(1)では、低速走行時に対応する変速比が最大のアンダードライブ（以下、「Ｕ／Ｄ」と称す。）と、高速走行時に対応する変速比が最小のオーバードライブ（以下、「Ｏ／Ｄ」と称す。）との間で変速比が変化する。Ｕ／Ｄ状態（図１に二点鎖線で示す）では、プライマリプーリ(2)側の巻き掛け径が最小で、セカンダリプーリ(3)側の巻き掛け径が最大となっており、Ｏ／Ｄ状態（図１に実線で示す）では、その逆になっている。

振動規制手段(5)は、プライマリプーリ(2)とセカンダリプーリ(3)との間に配置されて動力伝達チェーン(4)の弦部（プーリ(2)(3)で規制されていない部分）を押圧する押圧部材(21)と、押圧部材(21)を移動させて押圧部材(21)が動力伝達チェーン(4)の弦部を押圧する押付力を制御する制御手段(22)とを備えている。

図１に示すように、押圧部材(21)は、両プーリ(2)(3)間に巻き掛けられた動力伝達チェーン(4)の弦部（プライマリプーリ(2)が図の矢印の方向に回転することで緩み側となる弦部）のほぼ中央部に当接させられて、動力伝達チェーン(4)の弦部をチェーン径方向内側から外側（図の下方）に押圧可能なように、ハウジング(6)に移動可能に支持されている。押圧部材(21)は、動力伝達チェーン(4)がＵ／Ｄ状態からＯ／Ｄ状態へと変化する場合には、図１に二点鎖線および実線で示しているように、動力伝達チェーン(4)の変形にしたがってその位置を変化させる。押圧部材(21)の押圧面は、正面から見て、Ｕ／Ｄ状態の動力伝達チェーン(4)に沿った形状の傾斜面とされた第１傾斜面(23)およびＯ／Ｄ状態の動力伝達チェーン(4)に沿った形状の傾斜面とされた第２傾斜面(24)によって、略Ｖ字状に形成されている。第１傾斜面(23)と第２傾斜面(24)との境界部分には、動力伝達チェーン(4)を滑らかに誘導するための曲線部（フィレット）(25)が形成されている。押圧部材(21)の押圧面には、また、図２に示すように進行方向から見て、動力伝達チェーン(4)の幅方向への移動を規制するための凹所(26)が形成されており、動力伝達チェーン(4)は、変速比の変化に伴うプーリ(2)(3)の軸方向の移動を可能とする隙間が確保された状態で、凹所(26)に案内されている。

制御手段(22)は、油圧を制御して押圧部材(21)を図１の上下方向に移動させるもので、押圧部材(21)は、プライマリプーリ(2)の中心面（プライマリプーリ(2)の中心を通りかつプライマリプーリ(2)の軸に対して垂直な中心面）と同一面内に配置されている。押圧部材(21)は、プライマリプーリ(2)の軸方向（図１の紙面表裏方向）とプーリ軸間方向（図１の左右方向）とには移動不可能とされて、図１の上下方向すなわちプライマリプーリ(2)の中心面内におけるプーリ軸間方向に直交する方向にのみ移動させられる。

制御手段(22)には、プライマリプーリ(2)の回転数を検出する回転センサ(27)の信号が入力されるようになされている。

弦振動については、弦振動の共振がある一定の条件で大きくなるという特性があり、例えば、回転数を増加させていくと、比較的狭い範囲で弦振動の振幅が増加してピークに達する。そこで、制御手段(22)による押圧部材(21)の制御に際しては、図３に示すように、予め弦振動が大きくなる回転数を求めておいて、弦振動の振幅がピークとなる回転数に達したときに、制御手段(22)によって、動力伝達チェーン(4)の弦部に押付力を作用させるものとされる。これにより、弦振動を低減することができる。

制御手段(22)においては、弦振動が大きくならない回転数における押付力が０または小さい値に設定される。これにより、摩擦による効率低下や燃費低下が回避される。

なお、回転センサ(27)に代えて、動力伝達チェーン(4)の弦部の中央部における変位の変動（弦振動の大きさ）を測定する変位センサ(28)を使用することができる。このようにすると、弦振動量（振幅）大で、押付力増加、弦振動量（振幅）小で、押付力減少または０とすればよく、このようにすることで、弦振動の制御精度が高められるとともに、弦振動の大きさから動力伝達チェーン(4)の挙動異常も検知することができる。

図３に示した関係は、チェーンでなくベルトでも成り立つものであり、巻き掛け伝動部材がベルトであるベルト式の動力伝達装置（無段変速機）でも、上記振動規制手段(5)を使用することで、弦振動低減効果を得ることができる。

(1) 動力伝達装置
(2)(3) プーリ
(4) 動力伝達チェーン（巻き掛け伝動部材）
(5) 振動規制手段
(6) ハウジング
(21) 押圧部材
(22) 制御手段

Claims

固定シーブおよび可動シーブからなるプライマリプーリと、固定シーブおよび可動シーブからなるセカンダリプーリと、両プーリ間に巻き掛けられた巻き掛け伝動部材と、巻き掛け伝動部材の振動を規制する振動規制手段と、これらを収容するハウジングとを備えている動力伝達装置において、
振動規制手段は、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間に配置されて巻き掛け伝動部材の弦部を押圧する押圧部材と、押圧部材による押付力を制御する制御手段とを有していることを特徴とする動力伝達装置。
押圧部材は、プーリ軸に垂直な面内においてプーリ軸間方向に直交する方向にのみ移動可能とされている請求項１の動力伝達装置。