(57)【要約】【課題】  動力伝達用チェーンの破断予知が可能な、チェーン式Ｖ型プーリ無段変速機の異常検出装置を提供する。【解決手段】  動力伝達用チェーン９が掛け渡されるチェーン式Ｖ型プーリ無段変速機のプーリ１，６に、弾性波を検出するＡＥセンサ１０と、その検出信号を電磁誘導により無線送信する送信部１１ａとを設ける。また、車体側には、送信部１１ａから無線送信された信号を受信する受信部１１ｂと、受信部１１ｂが受信した信号に基づいて、弾性波が異常レベルに達しているか否かを判別する判別器とを設ける。【選択図】      図１
2006250236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力伝達用チェーンが掛け渡されるチェーン式Ｖ型プーリ無段変速機のプーリに取り付けられ、弾性波を検出してその検出信号を出力するＡＥセンサと、
前記検出信号に基づいて、前記弾性波が異常レベルに達しているか否かを判別する判別器と
を備えたことを特徴とするチェーン式Ｖ型プーリ無段変速機の異常検出装置。
【請求項２】
動力伝達用チェーンが掛け渡されるチェーン式Ｖ型プーリ無段変速機のプーリに取り付けられ、弾性波を検出してその検出信号を出力するＡＥセンサと、
前記ＡＥセンサが取り付けられているプーリに取り付けられ、前記ＡＥセンサの検出信号を無線送信する送信部と、
車体側固定部に取り付けられ、前記送信部から無線送信された信号を受信する受信部と、
前記受信部が受信した信号に基づいて、前記弾性波が異常レベルに達しているか否かを判別する判別器と
を備えたことを特徴とするチェーン式Ｖ型プーリ無段変速機の異常検出装置。
【請求項３】
前記送信部及び受信部は互いに近接対向して配置され、電磁誘導による送受信を行うものである請求項２記載のチェーン式Ｖ型プーリ無段変速機の異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チェーン式Ｖ型プーリ無段変速機における動力伝達用チェーンの異常を検出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のＶ型プーリ式無段変速機（ＣＶＴ）では、駆動プーリと従動プーリとの間に無端状動力伝達部材（金属ベルトやチェーン）が掛け渡されており、この無端状動力伝達部材の、各プーリへの巻き付け径を変化させることによって変速制御が行われる。無端状動力伝達部材として金属Ｖベルトを用いた場合には、これが摩耗すると、滑りを生じて変速制御が不能になることもある。そこで、各プーリの回転数を検出して、そこから変速比を求め、変速比が異常値となった回数が所定値に達すると警報を発する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、無端状動力伝達部材として金属Ｖベルトを使用し、これを構成する金属ブロックに歪ゲージを貼り込んで、チェーンに作用する力を検知しようとする装置も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−２０５９号公報
【特許文献２】特許第３１２６８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、無端状動力伝達部材として、多数のリンクをピンで相互に連結してなるチェーンを用いた場合、リンクやピンの損耗による破断は直ちにチェーンの破断となるため、リンク等の破断予知が重要となる。しかしながら、チェーンの場合には、上記従来技術のように滑りや、これに作用する力を監視していても、チェーン内部の疲労による劣化を的確に検知することはできず、従って、破断予知はできない。
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は動力伝達用チェーンの破断予知が可能な、チェーン式Ｖ型プーリ無段変速機の異常検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のチェーン式Ｖ型プーリ無段変速機の異常検出装置は、動力伝達用チェーンが掛け渡されるチェーン式Ｖ型プーリ無段変速機のプーリに取り付けられ、弾性波を検出してその検出信号を出力するＡＥ(Acoustic Emission)センサと、前記検出信号に基づいて、前記弾性波が異常レベルに達しているか否かを判別する判別器とを備えたものである。
上記のように構成されたチェーン式Ｖ型プーリ無段変速機の異常検出装置では、動力伝達用チェーンの劣化が進むと、その劣化部分がプーリを通過するとき、正常な状態のときよりも大きな弾性波を生じ、これがプーリを介してＡＥセンサに伝わる。ＡＥセンサは、この弾性波を検出して検出信号を出力する。判別器は検出信号に基づいて弾性波が異常レベルに達しているか否かの判別を行う。
【０００６】
また、本発明のチェーン式Ｖ型プーリ無段変速機の異常検出装置は、動力伝達用チェーンが掛け渡されるチェーン式Ｖ型プーリ無段変速機のプーリに取り付けられ、弾性波を検出してその検出信号を出力するＡＥセンサと、前記ＡＥセンサが取り付けられているプーリに取り付けられ、前記ＡＥセンサの検出信号を無線送信する送信部と、車体側固定部に取り付けられ、前記送信部から無線送信された信号を受信する受信部と、前記受信部が受信した信号に基づいて、前記弾性波が異常レベルに達しているか否かを判別する判別器とを備えたものである。
上記のように構成されたチェーン式Ｖ型プーリ無段変速機の異常検出装置では、動力伝達用チェーンの劣化が進むと、その劣化部分がプーリを通過するとき、正常な状態のときよりも大きな弾性波を生じ、これがプーリを介してＡＥセンサに伝わる。ＡＥセンサは、この弾性波を検出して検出信号を出力する。ＡＥセンサの検出出力は送信部から無線送信され、受信部がこれを受信する。判別器は受信部が受信した信号に基づいて弾性波が異常レベルに達しているか否かの判別を行う。
【０００７】
また、上記異常検出装置において、送信部及び受信部は互いに近接対向して配置され、電磁誘導による送受信を行うものであることが好ましい。
この場合、電磁誘導による送受信は、電波のように周辺の金属に吸収されたり、潤滑油の影響を受けないので、信号送受信の信頼性が高い。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のチェーン式Ｖ型プーリ無段変速機の異常検出装置によれば、動力伝達用チェーンの劣化部分がプーリを通過するとき生じる弾性波をＡＥセンサによって捉え、その検出出力に基づく判別を行うことにより、動力伝達用チェーンの破断予知を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、チェーン式Ｖ型プーリ無段変速機の主要部を示す断面図である。図において、駆動プーリ１は、軸方向（図の左右方向）に移動しない固定側プーリ半体１ｓと、軸方向に移動可能な可動側プーリ半体１ｍとによって構成されている。固定側プーリ半体１ｓは、車体側の支持部２及び３により回転自在に支持されている。可動側プーリ半体１ｍは、固定側プーリ半体１ｓに支持され、かつ、これに対して軸方向へ移動可能に支持されている。可動側プーリ半体１ｍの背面側には、シリンダカバー４との間に油室５が形成されており、この油室５に対する油圧制御により可動側プーリ半体１ｍが軸方向に移動する。
【００１０】
一方、従動プーリ６も同様に、軸方向に移動しない固定側プーリ半体６ｓと、軸方向に移動可能な可動側プーリ半体６ｍとによって構成されている。固定側プーリ半体６ｓは、車体側の支持部２及び３により回転自在に支持されている。可動側プーリ半体６ｍは、固定側プーリ半体６ｓに支持され、かつ、これに対して軸方向へ移動可能に支持されている。可動側プーリ半体６ｍの背面側には、シリンダカバー７との間に油室８が形成されており、この油室８に対する油圧制御により可動側プーリ半体６ｍは軸方向に移動する。
【００１１】
一方、動力伝達用チェーン９は、複数のリンクプレート９ｂを、ロードピン９ａを介して無端状に、かつ、屈曲自在に連結したものである。動力伝達用チェーン９は、上記駆動プーリ１と従動プーリ６との間に掛け渡され、ロードピン９ａの両端面が各プーリ１，６の円錐面に接触する。この接触による摩擦力によって、動力伝達が可能となる。また、油室５，８に対する油圧制御により各プーリ１，６に対する動力伝達用チェーン９の巻き付け径が無段階に変化し、これにより、変速比が無段階に変化する。
【００１２】
次に、上記のように構成されたチェーン式Ｖ型プーリ無段変速機の異常検出装置について説明する。まず、駆動プーリ１のプーリ半体１ｓにおける背面の一箇所には、ＡＥセンサ１０が一部埋め込みの状態で取り付けられている。また、従動プーリ６についても同様に、プーリ半体６ｓにおける背面の一箇所に、ＡＥセンサ１０が一部埋め込みの状態で取り付けられている。プーリ半体１ｓ，６ｓには、リング状の送信部１１ａ（送信コイル）が取り付けられており、これらはそれぞれ、当該プーリ半体１ｓ，６ｓ上のＡＥセンサ１０と電気的に接続されている。また、車体側固定部である支持部２及び３には、送信部１１ａに近接対向して、リング状の受信部１１ｂ（受信コイル）が取り付けられている。送信部１１ａ及び受信部１１ｂは、電磁誘導によって信号を無線送信及び受信する送受信部１１を構成している。従って、各ＡＥセンサ１０は弾性波を検出し、その検出信号は電磁誘導により無線送信及び受信される。電磁誘導による無線送信は、電波のように周辺の金属に吸収されたり、潤滑油の影響（例えば誘電率）を受けないので、信号送受信の信頼性が高い。
【００１３】
なお、ＡＥセンサ１０の取付形態は上記のような一部埋め込みに限らず、完全埋め込みでもよいし、完全露出でもよい。但し、動力伝達用チェーン９の邪魔にならないように、各プーリ１，６の背面側又は内部に設置されなければならない。なお、駆動プーリ１及び従動プーリ６の各々において、ＡＥセンサ１０の周方向の位置は、同一でもよいし、異なっていてもよい。
【００１４】
図２は、異常検出装置の機能構成を示すブロック図である。プーリ側、すなわち、回転体側にはＡＥセンサ１０及び送信部１１ａが設けられている。一方、車体側には、上記受信部１１ｂの他、その出力を増幅する増幅器１２、増幅器の出力に基づいて破断の恐れがある状態か否かを判別する判別器１３、その恐れがあると判別された場合に警報を発する警報器１４、及び、警報器１４の出力信号を取り込む車載ＣＰＵ１５が設けられている。上記ＡＥセンサ１０、送信部１１ａ、受信部１１ｂ、増幅器１２及び判別器１３は、２組設けられている。
【００１５】
図３は、動力伝達用チェーンが実際に破断する前（破断するまでの寿命の７０％時点）のＡＥセンサ１０の出力電圧に基づいて増幅器１２から出力される電圧波形を示すグラフである。この電圧波形は、ＡＥセンサ１０に伝わる弾性波の波形に相当するので、以下、縦軸は弾性波の振幅であるとして説明する。動力伝達用チェーン９の劣化が進むと、その劣化部分が各プーリ１，６を通過するとき、正常な状態のときよりも大きな弾性波を生じ、これがプーリ１又は６に伝わる。ＡＥセンサ１０は、プーリ１又は６を介してこの弾性波を検出し、その検出信号が送信部１１ａから受信部１１ｂへ無線送信される。受信部１１ｂの出力は増幅器１２で増幅された後、判別器１３に入力される。判別器１３には、例えば図３に示す所定の閾値Ｖｔｈ（例えば回転ノイズの２〜４倍）が設定されている。判別器１３は、増幅器１２の出力する弾性波の振幅を閾値Ｖｔｈと比較する。
【００１６】
動力伝達用チェーン９の劣化がない（又は少ない）場合には、弾性波の振幅が閾値Ｖｔｈに達することはなく、従って、判別器１３は正常と判別し、警報器１４による警報は出力されない。一方、動力伝達用チェーン９の劣化が進み、破断時期が近づくと、弾性波の振幅が徐々に増大し、閾値Ｖｔｈに達する。これにより、判別器１３は異常と判別し、警報器１４は警報出力を行う。また、車載ＣＰＵ１５は、これを記憶する。
以上のようなＡＥセンサ１０の出力に基づく判別により、動力伝達用チェーン９の破断予知を可能とすることができる。ドライバーは、警報出力が出た時点で、できるだけ早期に修理工場等に車を持ち込み、動力伝達用チェーン９の取替修理を行うことにより、動力伝達用チェーン９の破断を未然に防止することができる。
【００１７】
なお、上記実施形態では弾性波の振幅が閾値Ｖｔｈに達したことにより、異常と判別するようにしたが、振幅を時間積分して振動のエネルギーを算出したり、振動の周波数解析も行うことにより、多変量解析を行い、その結果に基づいて異常か否かの判別を行うようにしてもよい。
また、上記実施形態ではＡＥセンサの出力を無線送信したが、周知のスリップリング等を用いて、有線で信号を増幅器１２や判別器１３に出力することも可能ではある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】チェーン式Ｖ型プーリ無段変速機の主要部を示す断面図である。
【図２】異常検出装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】動力伝達用チェーンが実際に破断する前（破断するまでの寿命の７０％時点）のＡＥセンサの出力電圧に基づいて増幅器から出力される電圧波形を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１９】
１    駆動プーリ
３    支持部（車体側固定部）
６    従動プーリ
９    動力伝達用チェーン
１０    ＡＥセンサ
１１ａ  送信部
１１ｂ  受信部
１３    判別器
【図１】
2006250236.tif 000003
【図２】
2006250236.tif 000004
【図３】
2006250236.tif 000005