JP2011504570A - 円錐形プーリ式巻掛け伝動装置のための組み込まれたトルクフィーラを有する円錐形プーリ対 - Google Patents

Abstract

組み込まれたトルクフィーラを備えた円錐形プーリ対構成群において、トルクに基づく力が伝達構成部材を介してフィーラピストンに伝達され、フィーラピストンの位置がフィーラチャンバにおける圧力を規定する。伝達構成部材は可動プーリに結合されており、トルクに基づく力を、可動プーリの位置に基づいてフィーラピストンに伝達するように成形されている。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載の円錐形プーリ式巻掛け伝動装置のための組み込まれたトルクフィーラを有する円錐形プーリ対に関する。

本発明に係る円錐形プーリ対は、本発明の出願人によって多様に製造されるものである。組み込まれたトルクフィーラは、円錐形プーリ式巻掛け伝動装置の変換比の調整のための調整圧を減じることができるように、円錐形プーリ対を円錐形プーリ対の間を循環する巻掛け手段に押し付ける基本圧着力をトルクに基づき変更するために使用される。例えばアンダードライブ範囲においては、オーバードライブ範囲においてよりも高い圧着力がトルクの確実な伝達のために必要であるので、トルクに基づく圧力を変換比に基づき調整することができると有利である。トルクに基づく圧着力の、変換比に応じた調整のために、転動体の半径方向の位置を変換比に応じて変更することが公知になっている。この構成において、転動体は可動プーリの斜面に付加的に支持される。こうして、斜面の有効な領域は変換比に基づき変更することができ、これによりフィーラチャンバ内を占める圧力は変換比に基づき調整される。

本発明の根底にある目的は、冒頭で述べた形式の円錐形プーリ対を改良して、斜面の形成にコストをかけず、円錐形プーリ式巻掛け伝動装置の変換比に基づくフィーラチャンバ内の圧力の調整を可能にする円錐形プーリ対を提供することである。

上記目的は請求項１に記載の円錐形プーリ対によって達成される。

本発明に係る円錐形プーリ対は従属請求項の特徴を持って有利に構成される。

円錐形プーリ式巻掛け伝動装置のための組み込まれたトルクフィーラを備えた本発明に係る円錐形プーリ対は、固定プーリを備えた軸と、軸に相対回動不能にかつ軸線方向に移動可能に結合された可動プーリと、軸に軸線方向において不動にかつ軸に対して相対的に回動可能に結合されている、第１の斜面を持って形成されている、軸を取り囲む、トルクの導入のための駆動部材と、第２の斜面を持って形成されている傾斜構成部材とを有し、２つの斜面が転動体を介して互いに支持され、傾斜構成部材が回動時に駆動部材に対して相対的に軸線方向に軸に対して相対的に移動し、軸に不動に結合された支持壁と、傾斜構成部材と支持壁との間に配置された、軸に対して相対的に軸線方向に移動可能なフィーラピストンとを有し、フィーラピストンと支持壁との間にフィーラチャンバが形成されており、フィーラチャンバは流入部を介して圧力下にある液圧流体によって負荷されており、かつ、フィーラピストンの位置に基づき可変の有効な横断面を有する流出開口を有し、フィーラピストンへの傾斜構成部材の軸線方向の運動の伝達のために、可動プーリに取り付けられた伝達構成部材が設けられており、伝達構成部材は、傾斜構成部材の軸線方向の力をフィーラピストンの軸線方向の力へ変換する変換比若しくはレシオが、可動プーリの軸線方向の位置に基づいて変化するように構成されている。

有利には伝達構成部材は、可動プーリにジョイント式若しくは可動に結合されていて、伝達構成部材とフィーラピストンとの接触個所及び連結部の間隔に対する、伝達構成部材と傾斜構成部材との接触個所及び連結部の間隔の比率は、可動プーリの軸線方向の位置に基づき変化するように形成されているてこである。

伝達構成部材は可動プーリに不動に結合されている円筒体（Ｚｙｌｉｎｄｅｒ）に取り付けられていてよい。円筒体の内面はシールされながら支持壁に対して相対的に軸線方向に移動可能である。

アンダードライブ範囲における円錐形プーリ式巻掛け伝動装置の円錐形プーリ対の、本発明に関する部分の半断面図である。 オーバードライブ範囲における、図１に記載した円錐形プーリ対を示す図である。 本発明をさらに説明するための概略図である。 本発明をさらに説明するための概略図である。

以下に、本発明を概略的な図面を基にして、例示的にかつ詳細に説明する。

軸線Ａ−Ａを中心にして回動可能な円錐形プーリ構成群の半断面図を示す図１に示すように、軸１０が、有利には固定プーリ１２と一体に形成されている。軸１０には可動プーリ１４が、例えばスプラインを介して軸線方向に移動可能に配置されており、軸１０と相対回動不能に結合されている。円錐形プーリ構成群はまた支持壁１６を有している。支持壁１６は固定領域１８において軸１０と不動に結合されており、固定領域１８を起点にして円筒状の領域２０を有している。円筒状の領域２０は全体的に半径方向に延びている領域２２へ移行している。

図１の左側の、軸１０の端部領域には、駆動ホイール２４が回動可能ではあるが、軸線方向に移動不能に支承されている。駆動ホイール２４には第１の斜面２４を持って形成された構成部材２６が固定されている。構成部材２８から軸線方向に間隔をおいて、傾斜構成部材３０が配置されている。傾斜構成部材３０は、第１の斜面に向けられている第２の斜面３２を持って形成されており、軸１０に対して相対的に軸線方向に可動である。斜面２６，３２の間には、転動体３４、例えば球体が配置されている。

傾斜構成部材３０の、図１において右側の端部領域は、全体的に半径方向に方向付けられている支持領域３６を有している。支持領域３６において伝達構成部材４０の第１の支持個所３８が支持される。伝達構成部材４０は支点４２を中心に旋回可能に円筒体４４に取り付けられている。円筒体４４は可動プーリ１４に不動に結合されている。

伝達構成部材４０は第２の支持個所４６において、フィーラピストン５０の付設部４８において支持される。フィーラピストン５０は支持壁１６の固定領域１８にシールされながら、軸１０に対して相対的に移動可能であり、フィーラピストン５０と、支持壁１６と、軸１０との間に形成されたフィーラチャンバ５２を画成する。フィーラチャンバ５２は軸１０を通っている流入通路（図示せず）を介して、圧力下にある液圧流体によって常に負荷されており、軸１０を通って案内される流出通路に結合された流出開口５４がフィーラチャンバ５２から分岐する。流出開口５４はフィーラピストン５０の軸線方向の位置に応じて、フィーラピストンによって多かれ少なかれ閉鎖される。

フィーラチャンバ５２は接続管路（図示せず）を介して、支持壁１６と、可動プーリ１４の軸線方向の付設部との間に形成されたモーメントチャンバ５６に接続されている。支持壁１６の円筒状の領域２０と、可動プーリ１４の軸線方向の付設部の外面との間には、シール部が配置されている。モーメントチャンバ５６の半径方向外側において、支持壁１６と可動プーリ１４の背面との間に調整チャンバ５８が形成されている。調整チャンバ５８はシール部６０を介して半径方向外側にシールされている。シール部６０は支持壁１６の外側と円筒体４４との間をシールしている。

上記アッセンブリの機能は、
固定プーリ１２と可動プーリ１４との互いに向かい合っている円錐面との間を巻掛け手段が循環する。巻掛け手段は円錐形プーリ対１２，１４とは他の同軸的に配置されている円錐形プーリ対を中心に循環する。１つの対の円錐形プーリ間の間隔の逆方向への変位により、自体公知の形式において、円錐形プーリ式巻掛け伝動装置の変換比が調整される。構成部材２８，３０，３４により構成されるトルクフィーラは、斜面２６，３２のジオメトリに基づき、駆動ホイール２４を介して導入されたトルクから傾斜構成部材３０に作用する軸線方向力を形成する。軸線方向力によってフィーラピストン５０は移動させられ、運動時に図１の右側に向かって徐々に流出開口５４を閉鎖する。これにより、フィーラチャンバ５２を持続的に負荷している圧力下にある液圧流体に対する抵抗が形成される。フィーラチャンバ５２及びフィーラチャンバ５２に接続しているモーメントチャンバ５６内には、このようにしてトルクに基づく圧力が発生する。

モーメントチャンバ５６は図１の右側に向かって、軸１０に不動に結合されている支持壁１６により画成され、左側に向かって、モーメントチャンバにおける圧力が作用する所定の有効な面を有するフィーラピストン５０により画成されている。モーメントチャンバにおける圧力は、フィーラピストンの有効な面に掛け合わされて、トルクから形成された、フィーラピストン５０を傾斜構成部材３０によって伝達構成部材４０を介して負荷している軸線方向力に対する対抗力を形成する。

フィーラチャンバ５２におけるトルクに基づく圧力は、モーメントチャンバ５６においても作用し、モーメントチャンバ５６において可動プーリ１４の有効な面を負荷する。その結果、可動プーリ１４と、巻掛け手段（図示せず）との間にモーメントに基づく圧着力が形成される。プーリ１２，１４との間隔の調整のために、調整チャンバ５８に供給される液圧が働く。

したがって前記システムによって、トルクに比例する圧着力を形成することが可能である。圧着力によって円錐形プーリ間の巻掛け手段が負荷されている。

磨耗及びエネルギ消費の理由から、巻掛け手段を不必要に高い圧着力によって負荷しないことが有利である。本実施の形態において、トルクが同じ場合にはアンダードライブ運転において必要な圧着力は、有利にはオーバードライブ運転における圧着力よりも大きい。

本発明によれば、伝達構成部材４０を介して、圧着力はトルクへの依存に加えて、変換比に基づき変更することができる。圧着力の変換比に基づく変更は以下のように行われる：
図１には、アンダードライブ状態における円錐形プーリ構成群が示されている。つまり、円錐形プーリ対１２，１４の間は最大の間隔を有している。図２には、オーバードライブ状態におけるアッセンブリが示されている。つまり、円錐形プーリ対１２，１４の間の間隔は最小である。図２には、本発明の説明のために重要な符号だけしか記入されていない。

図面から直接的に判るように、図１において第１の支持個所３８と支点４２との間隔は実質的に、第２の支持個所４６と支点４２との間隔とちょうど同じ大きさである。その結果、傾斜構成部材３０から作用する軸線方向力は、ほぼ一対一でフィーラピストン５０に伝達される。

伝達構成部材４０が可動プーリ１４の軸線方向の移動に基づき右側に向かって時計回りに旋回している、図１のオーバードライブ状態においては、支持個所３８と支点４２との間の間隔は、第２の支持個所４６と支点４２との間の間隔よりも小さいので、伝達構成部材４０はてことして作用する。てこは傾斜構成部材３０からフィーラピストン５０へ伝達される軸線方向力を変換し、つまり、記載の実施の形態においては縮小する。その結果、駆動ホイール２４から作用するモーメントが同じ場合にはフィーラチャンバ５２若しくはモーメントチャンバ５６に減じられた圧力が存在している。

図３，４は関係を示している。伝達構成部材４０は真っ直ぐなてことして示されている。図１の状況は図３に対応し、図３においては傾斜構成部材４３から伝達される力Ｆ１は、フィーラピストン５０から作用する力Ｆ２と同じ作用線において作用する。図２の状況は図４において概略的に示されている。力Ｆ１は反力Ｆ２及び他の力Ｆ３に分割される。他の力Ｆ３は支点４２を介して円筒体４４若しくは可動プーリ１４に負荷をかける。

伝達構成部材４０と、支持領域３６及び伝達構成部材４０の自由端部における面のジオメトリの適切な形成により、傾斜構成部材３０からフィーラピストン５０に作用する力の所望の、変換比に基づく分配を達成することができる。伝達構成部材４０に沿って第２の支持個所４６は移動する。図面から判るように、力Ｆ３は可動プーリ１４から巻掛け手段に加えられる圧着力に寄与する。フィーラピストン５０及び可動プーリ１４において著しく異なる有効な面により、このことはいずれにしても全圧着力の極めて小さな一部分に過ぎない。

傾斜構成部材３０から作用する軸線方向力のてこの形式においてもたらされる変換を担う、種々異なる形式において、例えば舌片が突出している環状部材として構成されていてよい伝達構成部材４０は、全体的に皿ばねとして構成されていてよい。

１０ 軸、 １２ 固定プーリ、 １４ 可動プーリ、 １６ 支持壁、 １８ 固定領域、 ２０ 円筒状の領域、 ２２ 半径方向の領域、 ２４ 駆動ホイール、 ２６ 第１の斜面、 ２８ 構成部材、 ３０ 傾斜構成部材、 ３２ 第２の傾斜、 ３４ 転動体、 ３６ 支持領域、 ３８ 第１の支持個所、 ４０ 伝達構成部材、 ４２ 支点、 ４４ 円筒体、 ４６ 第２の支持個所、 ４８ 付設部、 ５０ フィーラピストン、 ５２ フィーラチャンバ、 ５４ 流出開口、 ５６ モーメントチャンバ、 ５８ 調整チャンバ

Claims (4)

1. 円錐形プーリ式巻掛け伝動装置のための組み込まれたトルクフィーラを備えた円錐形プーリ対構成群であって、固定プーリ（１２）を備えた軸（１０）を有し、該軸に相対回動不能にかつ軸線方向に移動可能に結合された可動プーリ（１４）を有し、前記軸に軸線方向に不動にかつ前記軸に対して相対的に回動可能に結合された、第１の斜面（２６）を持って形成されていて、前記軸を取り囲む、トルクを導入するための駆動部材（２４）を有し、第２の斜面を持って形成されている傾斜構成部材（３２）を有しており、２つの前記斜面は転動体（３４）を介して互いに支持され、前記傾斜構成部材は回動時に前記軸に対して軸線方向に相対的に移動し、前記軸に不動に結合された支持壁（２０）を有し、前記傾斜構成部材と前記支持壁との間に配置された、前記軸に対して相対的に軸線方向に移動可能なフィーラピストン（５０）を有し、該フィーラピストン（５０）と前記支持壁との間にフィーラチャンバ（５２）が形成されており、該フィーラチャンバ（５２）は流入部を介して圧力下にある液圧流体によって負荷されており、かつ、前記フィーラピストンの位置に応じて可変の有効な横断面を有する流出開口（５４）を有している、円錐形プーリ式巻掛け伝動装置のための組み込まれたトルクフィーラを備えた円錐形プーリ対構成群において、
   傾斜構成部材（３０）の軸線方向の運動をフィーラピストン（５０）に伝達するために、可動プーリ（１４）に取り付けられた伝達構成部材（４０）が設けられており、該伝達構成部材（４０）は、傾斜構成部材（３０）の軸線方向の力をフィーラピストン（５０）の軸線方向の力に変換する変換比が、可動プーリ（１４）の軸線方向の位置に基づき変化するように構成されていることを特徴とする、円錐形プーリ式巻掛け伝動装置のための組み込まれたトルクフィーラを備えた円錐形プーリ対構成群。
2. 伝達構成部材（４０）は可動プーリ（１４）に可動に結合されており、フィーラピストン（５０）と前記伝達構成部材との接触個所（４３）と、連結部（４２）との間隔に対する、傾斜構成部材（３０）と前記伝達構成部材との接触個所（３８）と、連結部（４２）との間隔の比率は、可動プーリ（１４）の軸線方向の位置に基づいて変化することを特徴とする、請求項１記載の円錐形プーリ対構成群。
3. 伝達構成部材（４０）は可動プーリ（１４）に不動に結合された円筒体（４４）に取り付けられており、該円筒体（４４）の内面はシールされながら支持壁（１６）に対して相対的に軸線方向に移動可能であることを特徴とする、請求項１又は２記載の円錐形プーリ対構成群。
4. 伝達構成部材（４０）は皿ばねにより形成されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項記載の円錐形プーリ対構成群。

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