JP2012507677A - チェーンｃｖｔのための機能最適化されたプーリセット輪郭を備えたプーリセットアッセンブリ - Google Patents

Abstract

本発明は、チェーンＣＶＴのための機能最適化されたプーリセット輪郭を備えた第１の駆動プーリセットと第２の被動プーリセットとを有するプーリセットアッセンブリであって、プーリセットアッセンブリのプーリセットは夫々、軸（４）上を軸線方向に相対して移動可能な２つのプーリ（１，２）と、プーリ（１，２）の間において有効なロッカーピン（６）を備えたチェーンアッセンブリ（５）とを有しており、ロッカーピン（６）の長手方向軸線（８）が軸（４）の回転軸線（３）に対して平行に延在している、プーリセットアッセンブリに関する。

Description

本発明は、チェーンＣＶＴのための機能最適化されたプーリセット輪郭を備えた第１の駆動プーリセットと第２の被動プーリセットとを有するプーリセットアッセンブリに関する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００５０３７９４１号明細書において、円錐形プーリ式巻掛け変速機が公知になっている。この変速機は実質的に駆動側及び被動側のプーリセットを有している。各プーリセットは固定プーリと可動プーリとを有している。固定プーリと可動プーリとは夫々、駆動側若しくは被動側の軸に配置されていて、トルク伝達のためのチェーンアッセンブリを介して互いに接続されている。

現在では、湾曲したプーリと、チェーンアッセンブリのロッカーピンの湾曲したプーリに適合したチェーン輪郭とを備えたプーリセット、及び直線状のプーリセット、つまり湾曲を有していない側面を有するプーリが公知になっている。

湾曲したプーリを備えたプーリセットにおいては、選択されたプーリセット曲率半径に基づき最小の走行円及び最大の走行円の間のプーリセット角が変化するので、次のような問題が生じる。つまり、プーリセット曲率半径に適合したチェーン輪郭を設計する場合、圧力楕円（Druckellipse）がチェーンアッセンブリのロッカーピン上に完全に位置するわけではないので、いわゆる片当たり、ひいては高められた摩擦学的な負荷に繋がる、ということを慎重に考慮しなければならない。

直線状のプーリを備えたプーリセットの問題点は、チェーンアッセンブリによる圧力負荷に対してプーリを支持する高い必要性が不可欠である点にある。支持の必要性は、アンダドライブにおける最小の支持と、オーバドライブにおける最大の支持との間において異なる。このことは両状態におけるハイドロリックシステムの出力消費量の設定にとって不都合である。さらに直線状のプーリセットは大きな軌道のずれ（Spurversatz）に繋がる。

したがって本発明の目的は、プーリセットのプーリが直線状のプーリセットの利点と、湾曲したプーリセットの利点とを結びつけるようにプーリセットを構成することである。

上記目的は、機能最適化されたプーリセット輪郭を備えた、チェーンＣＶＴのための第１の駆動プーリセットと第２の被動プーリセットとを有するプーリセットアッセンブリにより達成される。このプーリセットアッセンブリは、夫々軸上を軸線方向に互いに反対に可動な２つのプーリと、これらのプーリの間において有効なロッカーピンを備えたチェーンアッセンブリとを有し、ロッカーピンの長手方向軸線は軸の回転軸線に対して平行に延びている。本発明において、少なくとも１つのプーリセットのプーリの湾曲部は、プーリ湾曲部の偏心量とプーリセット曲率半径との、０．１６〜０．２０の範囲にある比率により規定される。プーリ湾曲部の偏心量は、プーリの回転軸線に対して垂直に延びている第１の間隔だけプーリの回転軸線から離れている点により規定されており、この点から互いに向かい合っているプーリの面の湾曲部を規定するプーリセット曲率半径を測定する。プーリセット曲率半径は回転軸線を超えて延びている。ロッカーピンの湾曲部はロッカーピンの第１の偏心量と第１のロッカーピン曲率半径との、０．１８５〜０．２０５の範囲にある第１の比率により規定される。第１のロッカーピン曲率半径は、ロッカーピンの長手方向軸線に対して垂直に延びている第１の間隔だけ長手方向軸線から離れている第１の点から測定される。また、ロッカーピンの湾曲部は、方位方向においてロッカーピンの第２の偏心量と第２のロッカーピン曲率半径との間にあり、０〜０．０１５の範囲にある第２の比率により規定される。第２のロッカーピン曲率半径は、長手方向軸線に対して垂直にかつ第１の間隔に対して垂直に延びている、ロッカーピンの第２の偏心量に相当する間隔だけ長手方向軸線から離れている第２の点から測定される。

本発明の主要な利点は、特にオーバドライブにおいて小さな軌道のずれ及び比較的小さな支持必要性しか要求せず、低い圧力、ひいてはハイドロリックシステムの小さな出力消費量を可能にする湾曲したプーリセットの利点と、直線状のプーリセットの利点とを、特にバリエータ効率を考慮して結びつけるように、本発明に係るプーリセットの機能最適化された輪郭を備えたプーリが形成されている点にある。

特に有利には、プーリ湾曲部の偏心量は８９５〜９０５ｍｍの範囲にあり、特に偏心量は９００ｍｍである。プーリセット曲率半径は、有利には２０００〜１００００ｍｍの間にあり、特に４０００〜６０００ｍｍの間にある。特に有利な構成において、プーリセット曲率半径は５０００ｍｍである。

ロッカーピンの湾曲部は、有利にはロッカーピンの第１の偏心量に相当する３９．１９ｍｍの間隔及び２００ｍｍの第１のロッカーピン曲率半径と、ロッカーピンの第２の偏心量に相当する０．３５ｍｍの間隔及び８０ｍｍの第２のロッカーピン曲率半径とにより規定される。

本発明の別の構成によれば、駆動プーリセットのプーリにも、被動プーリセットのプーリにも機能最適化された輪郭が備え付けられている。

特に有利には、バリエータ（Variator）において機能最適化された輪郭を備えたプーリセットと、直線状のプーリセットとを組み合わせることもできる。例えば駆動プーリセットのプーリには本発明に係る湾曲部が備え付けられている一方で、被動プーリセットのプーリは直線状に形成されており、また、逆に構成されている。しかし駆動プーリセットが減じられた必要な圧着力に基づき効率を支配し、被動プーリセットが、変速機の音響効果に対して比較的大きな影響を有しているので、最初に挙げた組合せが有利になる。つまり、被動装置において直線状のプーリセットを備えたプーリセットアッセンブリが、大抵の構成において、最大の利点を有している。

バリエータにおいて機能最適化された輪郭を有する湾曲したプーリセットと直線状のプーリセットとを組み合わせたとしても、プーリセット間のトルク伝達は、湾曲したプーリセットに適合したロッカーピンを備えたチェーンにより行われる。

直線状のプーリセットにおいては約１１°の側面角度が有利である。つまり、上記プーリセットの２つのプーリは互いに約２２°の開放角を成す。

プーリセットアッセンブリは、有利には固定プーリと可動プーリとを有している。

プーリの輪郭を説明するために駆動プーリセットを概略的に示す図である。 ロッカーピンの輪郭を説明するための概略図である。 公知の円錐形プーリ式巻掛け変速機を、変速機に設けられた制御装置と共に概略に示す基本構成図である。

以下に、本発明及び本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

図３に基づいて、本発明を良好に理解するために、また使用する概念を明確にするために、先行技術の円錐形プーリ式巻掛け変速機（チェーンＣＶＴ）を説明する。このチェーンＣＶＴは２つの円錐形プーリ対、つまり駆動プーリセット１０と被動プーリセット２０とを有している。駆動プーリセット１０の固定プーリ１は駆動軸４に不動に接合されている。駆動軸４は、例えば内燃機関によって駆動される。他の円錐形プーリ対、つまり被動プーリセット２０の固定プーリ２１は、被動軸４０に不動に接合されている。被動軸４０は車両を駆動する。他の円錐形プーリ、つまり駆動プーリセット１０の可動プーリ２は相対回動不能であるが、軸線方向に可動に駆動軸４に接合されている。被動プーリセット２０の他の円錐形プーリ２２は相対回動不能にかつ軸線方向に移動可能に被動軸４０に接合されている。２つのプーリセット１０，２０を巡って巻掛け手段、例えばチェーンアッセンブリ５が走行する。巻掛け手段は、円錐プーリの互いに向かい合っている円錐面と摩擦係合している。各円錐プーリ対の２つの円錐形プーリ間の軸線方向の間隔を逆方向に調整することにより、２つの円錐形プーリ対の間の回転数比、ひいては変速機の変換比を変更することができる。変換比調整のために、例えば圧力室９，１１が働く。これらの圧力室９，１１は液圧管路１２，１３を介して制御弁ユニット１４に接続されている。この制御弁ユニット１４を介して、変換比調整のために液圧による圧力室９，１１の加圧は制御可能である。制御弁ユニット１４を制御するために制御機器１５が働く。この制御機器１５は所属の記憶装置を備えたマイクロプロセッサを有し、制御機器１５の入力部は、例えば変速機を操作する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、制御機器１５の出力部は、例えばクラッチ、エンジン（図示せず）の出力作動部材及び制御弁ユニット１４に接続されている。円錐形プーリ式巻掛け変速機の構造及び機能自体は公知であるので、さらに説明しない。

図１に、チェーンＣＶＴ（連続可変式トランスミッション）のための機能最適化された輪郭を備えた駆動プーリセットを概略的に示す。この駆動プーリセットは実質的に固定プーリ１と可動プーリ２とを有している。図１において、軸４の回転軸線３の上側で可動プーリ２を固定プーリ１の直近の位置に示し、軸４の回転軸線３の下側で可動プーリ２を固定プーリ１から離れた位置に示す。固定プーリ１と可動プーリ２との間に示してあるチェーンアッセンブリには符号５を付す。図１では、特にチェーンアッセンブリ５のロッカーピン６を横断面において示す。

軸４の回転軸線３の上側に示す可動プーリ２の位置において、ロッカーピン６はオーバドライブポジションにあり、軸４の回転軸線３の下側にある点線７は、アンダドライブポジションにおけるロッカーピン６の位置を示す。

この点に関する上記プーリセットアッセンブリは公知である。

本発明は、本実施の形態に係るプーリセットの固定プーリ１及び可動プーリ２の具体的なプーリ輪郭と、このプーリ輪郭に適したチェーンアッセンブリ５のロッカーピン６の輪郭に関する。

上記プーリセット輪郭について説明するために、固定プーリ１及び可動プーリ２にとって、湾曲部のプーリセット曲率半径ＲＳ及びプーリセット湾曲部の偏心量ＹＳが重要である。本実施の形態において、プーリセット曲率半径は点ＳＰ１から測定される。この点ＳＰ１は回転軸線から、回転軸線３に対して垂直に測定された偏心量ＹＳに相当する距離だけ離れている。プーリセット曲率半径ＲＳは回転軸線を超えて延在している。

本発明によれば、偏心量ＹＳとプーリセット曲率半径ＲＳとの比率は０．１６〜０．２０の範囲にある。有利には、偏心量ＹＳは８９５ｍｍ〜９０５ｍｍ、特に９００ｍｍである。プーリセット曲率半径ＲＳは、有利には２０００ｍｍ〜１００００ｍｍ、特に４０００ｍｍ〜６０００ｍｍである。有利には、プーリセット曲率半径ＲＳは５０００ｍｍである。

図２に、固定プーリ１と可動プーリ２とのプーリセット輪郭に合わされた、チェーンアッセンブリ５のロッカーピン６の輪郭を示す。ロッカーピン６の湾曲部は、第１のロッカーピン曲率半径ＲＰと第２のロッカーピン曲率半径ＲＰＡとにより決定される。第１のロッカーピン曲率半径ＲＰは、第１の点ＷＰ１から測定される。この第１の点ＷＰは、ロッカーピン６の長手方向軸線８からの第１の偏心量ＹＰに相当する、長手方向軸線８に対して垂直に延在する第１の間隔だけ離間されている。方位方向に延在している第２のロッカーピン曲率半径ＲＰＡは、第２の点ＷＰ２から測定される。この第２の点ＷＰ２は、ロッカーピンの長手方向軸線８からの第２の偏心量ＹＰＡに相当する、長手方向軸線８に対して垂直方向にかつさらに第１の間隔に対して垂直方向に延在する第２の間隔だけ離間されている。

本発明によれば、第１の偏心量ＹＰと第１のロッカーピン曲率半径ＲＰとの比率は、０．１８５〜０．２０５の範囲にあり、第２の偏心量ＹＰＡと第２のロッカーピン曲率半径ＲＰＡとの比率は、０〜０．０１５である。特に有利には第１のロッカーピン曲率半径ＲＰは２００ｍｍであり、第２のロッカーピン曲率半径は３９．１９ｍｍである。これにより、長手方向軸線８と間隔ＹＰとの半径方向における１１．３０°の角度γがもたらされる。有利には、第２の偏心量ＹＰＡは０．３５ｍｍであり、第２のロッカーピン曲率半径ＲＰＡは８０ｍｍである。これにより、方位方向における０．２５°の角度γＡがもたらされる。

１ 固定プーリ、 ２ 可動プーリ、 ３ 回転軸線、 ４ 駆動軸、 ５ チェーンアッセンブリ、 ６ ロッカーピン、 ７ 線、 ８ 長手方向軸線、 ９ 圧力室、 １０ 駆動プーリセット、 １２，１３ 液圧管路、 １４ 制御弁ユニット、 １５ 制御機器、 ２０ 被動プーリセット、 ２１ 固定プーリ、 ２２ 円錐形プーリ、 ４０ 被動軸、 ＹＳ 偏心量、 ＲＳ プーリセット曲率半径、 ＹＰ 偏心量、 ＲＰ ロッカーピン曲率半径、 ＹＰＡ 偏心量、 ＲＰＡ ロッカーピン曲率半径、 ＳＰ１ 点、 ＷＰ１ 点、 ＷＰ２ 点、 γ 角度、 γＡ 角度

Claims (13)

1. チェーンＣＶＴのための機能最適化されたプーリセット輪郭を備えた第１の駆動プーリセットと第２の被動プーリセットとを有するプーリセットアッセンブリであって、該プーリセットアッセンブリのプーリセットは夫々、軸（４）上を軸線方向に相対して移動可能な２つのプーリ（１，２）と、該プーリ（１，２）の間において有効なロッカーピン（６）を備えたチェーンアッセンブリ（５）とを有しており、前記ロッカーピン（６）の長手方向軸線（８）が前記軸（４）の回転軸線（３）に対して平行に延在している、プーリセットアッセンブリにおいて、
   少なくとも１つの前記プーリセットのプーリ（１，２）の湾曲部が、プーリ湾曲部の偏心量（ＹＳ）とプーリセット曲率半径（ＲＳ）との比率により規定され、該比率は０．１６〜０．２０の範囲にあり、前記プーリ湾曲部の偏心量（ＹＳ）は、前記プーリ（１，２）の回転軸線（３）に対して垂直に延在する、前記プーリ（１，２）の回転軸線（３）から第１の間隔だけ離れている点（ＳＰ１）により規定されており、該点（ＳＰ１）から、前記プーリ（１，２）の互いに向かい合っている面の湾曲部を規定するプーリセット曲率半径（ＲＳ）は測定され、該プーリセット曲率半径（ＲＳ）は前記回転軸線（３）を超えて延在しており、
   前記ロッカーピン（６）の湾曲部は、前記ロッカーピンの第１の偏心量（ＹＰ）と第１のロッカーピン曲率半径（ＲＰ）との第１の比率により規定され、該第１の比率は０．１８５〜０．２０５の範囲にあり、前記第１のロッカーピン曲率半径（ＲＰ）は、前記ロッカーピン（６）の長手方向軸線（８）に対して垂直に延びている第１の間隔だけ前記長手方向軸線（８）から離れている第１の点（ＷＰ１）から測定され、また、前記ロッカーピン（６）の湾曲部は第２の比率により規定され、該第２の比率は方位方向において前記ロッカーピンの第２の偏心量（ＹＰＡ）と第２のロッカーピン曲率半径（ＲＰＡ）との間において規定されかつ０〜０．０１５の範囲にあり、前記第２のロッカーピン曲率半径（ＲＰＡ）は第２の点（ＷＰ２）から測定され、該第２の点（ＷＰ２）は前記ロッカーピンの第２の偏心量（ＹＰＡ）に相当する、前記長手方向軸線（８）に対して垂直にかつ前記第１の間隔に対して垂直に延びている間隔だけ前記回転軸線（８）から離れていることを特徴とする、プーリセットアッセンブリ。
2. 前記プーリ湾曲部の偏心量（ＹＳ）は８９５ｍｍ〜９０５ｍｍの範囲にあることを特徴とする、請求項１記載のプーリセットアッセンブリ。
3. 前記偏心量（ＹＳ）は９００ｍｍであることを特徴とする、請求項２記載のプーリセットアッセンブリ。
4. 前記プーリセット曲率半径（ＲＳ）は２０００ｍｍ〜１００００ｍｍの間にあることを特徴とする、請求項１〜３までのいずれか一項記載のプーリセットアッセンブリ。
5. 前記プーリセット曲率半径は４０００ｍｍ〜６０００ｍｍであることを特徴とする、請求項４記載のプーリセットアッセンブリ。
6. 前記プーリセット曲率半径は５０００ｍｍであることを特徴とする、請求項５記載のプーリセットアッセンブリ。
7. 前記ロッカーピン（６）の湾曲部は前記ロッカーピンの第１の偏心量（ＹＰ）に相当する３９．１９ｍｍの間隔と、２００ｍｍの第１のロッカーピン曲率半径（ＲＰ）とにより規定されており、かつ、前記ロッカーピンの第２の偏心量（ＹＰＡ）に相当する０．３５ｍｍの間隔と、８０ｍｍの第２のロッカーピン曲率半径（ＲＰＡ）とにより規定されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項記載のプーリセットアッセンブリ。
8. 前記第１の駆動プーリセットの湾曲部と、前記第２の被動プーリセットの湾曲部とは機能最適化されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項記載のプーリセットアッセンブリ。
9. 前記第１の駆動プーリセットの湾曲部は機能最適化されており、前記第２の被動プーリセットは直線状の側面を有していることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項記載のプーリセットアッセンブリ。
10. 前記第１の駆動プーリセットは直線状の側面を有しており、前記第２の被動プーリセットの湾曲部は機能最適化されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項記載のプーリセットアッセンブリ。
11. 前記直線状の側面と前記プーリセットの回転軸線に対する垂線とが、９〜１３°、有利には１１°の角度を成していることを特徴とする、請求項８〜１０までのいずれか一項記載のプーリセットアッセンブリ。
12. 前記プーリセットアッセンブリは固定プーリ（１）と可動プーリ（２）とを有していることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか一項記載のプーリセットアッセンブリ。
13. 請求項１から１２までのいずれか一項記載のプーリセットアッセンブリが内蔵されていることを特徴とする、チェーンＣＶＴ変速機。

Images