(57)【要約】【課題】ベルト式無段変速機のプーリ回転数を検出するに際し、変速機の動作に影響を与えず、またセンサにより回転数を検出するために新たな部材を配設するためのスペースを確保する必要もなく、さらには変速機自体の大きさや重量、製造のための工数が必要以上に増加することを防ぐことのできる、ベルト式無段変速機を提供する。【解決手段】本発明によるベルト式無段変速機は、プライマリプーリおよびセカンダリプーリそれぞれの回転数を検出するに際し、エンジンからの動力を伝達するために設けられている回転伝達部材を利用して検出を行うことから、センサにより回転数を検出するための新たな部材を配設するためのスペースを確保する必要がなく、その結果変速機自体の大きさや重量、製造のための工数が増加することを防ぐことができる。【選択図】図１
2007100886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力側のプライマリプーリと、出力側のセカンダリプーリと、該プライマリプーリと該セカンダリプーリとの間に掛け渡したベルトとを具え、
動力源からの動力回転を前記プライマリプーリに入力し、該動力回転を前記ベルトを介して前記セカンダリプーリへ伝達すると共に、該動力回転を所定の変速比で変速して前記セカンダリプーリから駆動輪へ出力するベルト式無段変速機であって、
前記動力源からの動力回転を入力側のプライマリプーリへ伝達するために、前記動力源と前記プライマリプーリとの間に該プライマリプーリと直結させて配置した第一の回転伝達部材と、
出力側のセカンダリプーリからの回転を前記駆動輪へ伝達するために、前記セカンダリプーリと前記駆動輪との間に該セカンダリプーリと直結させて配置した第二の回転伝達部材とを具える無段変速機において、
前記プライマリプーリの回転数を検出するための第一の回転数センサを前記第一の回転伝達部材の近傍に配置し、
前記セカンダリプーリの回転数を検出するための第二の回転数センサを前記第二の回転伝達部材の近傍に配置したことを特徴とするベルト式無段変速機。
【請求項２】
前記第一および第二の回転伝達部材がいずれも半径方向外周に多数の凹凸部を有する請求項１記載の無段変速機において、
前記第一および第二の回転数センサを、それぞれ前記第一および第二の回転伝達部材の前記凹凸部と対向させて配置したことを特徴とするベルト式無段変速機。
【請求項３】
前記動力源と前記プライマリプーリとの間に配置した、クラッチまたはブレーキ係合部材を有する前後進切換機構を更に具える請求項２記載の無段変速機において、
前記第一の回転伝達部材が前記前後進切換機構の前記クラッチまたはブレーキ係合部材と係合するクラッチドラムであることを特徴とするベルト式無段変速機。
【請求項４】
前記セカンダリプーリからの出力を前記駆動輪に伝達するための、前記セカンダリプーリと直結した出力歯車を更に具える請求項３記載の無段変速機において、
前記第二の回転伝達部材が前記出力歯車であることを特徴とするベルト式無段変速機。
【請求項５】
前記前後進切換機構がサンギヤ、プラネタリギヤのキャリアおよびリングギヤの三要素を具える遊星歯車機構を具える請求項３または４記載の無段変速機において、
前記遊星歯車機構の前記三要素の内少なくとも一要素が前記クラッチドラムと連結し、他の要素の内少なくとも一要素が前記クラッチまたはブレーキ係合部材の係合時に前記クラッチドラムと連結することを特徴とするベルト式無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はベルト式無段変速機、より詳細にはベルト式無段変速機のプライマリプーリおよびセカンダリプーリそれぞれの回転数を検出するための回転数センサの配置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
かかるベルト式無段変速機として、例えば特許文献1に記載されているものがあり、その構成を図2に示す。
【０００３】
図示のベルト式無段変速機30は、動力源であるエンジン31からの動力回転をトルクコンバータ32を介してプライマリプーリ33に入力され、Ｖベルト34によってセカンダリプーリ35へ伝達された動力回転を変速して出力軸36へ出力し、図示しない駆動輪へと伝達するものである。プライマリプーリ33は入力軸36と一体に回転する固定フランジ37と、これと対向する可動フランジ38とでＶ字状のプーリ溝を形成し、可動フランジ38の背面には油圧によって当該フランジ38を軸方向に変位させる第一シリンダ室39が設けられている。またセカンダリプーリ35は出力軸36と一体に回転する固定フランジ40と、これと対向する可動フランジ41とでＶ字状のプーリ溝を形成し、可動フランジ41の背面には油圧によって当該フランジ41を軸方向に変位させる第二シリンダ室42が設けられている。
【０００４】
第一シリンダ室39および第二シリンダ室42へは、ＣＶＴコントロールユニット43からの指令（目標変速比）に基づいて、変速アクチュエータである油圧コントロール部44から油圧がそれぞれ供給される。第一シリンダ室39へはＣＶＴコントロールユニット43からの指令に応じた油圧が供給され、第二シリンダ室42へはライン圧がそれそれ供給され、第一シリンダ室39へ供給される油圧によってプライマリプーリ33の溝幅が変更されることによりＶベルト34に対する挟持圧力が制御されることにより変速が行われ、Ｖベルト34と各プーリ33，35との接触摩擦力に応じてエンジンからの動力回転が伝達される。
【０００５】
ところで、図示のベルト式無段変速機30においては、プライマリプーリ33の回転数Npriを検出するための第一の回転数センサ45は第一シリンダ室39近傍に配置され、この第一シリンダ室39の外周壁39aの回転数を検出している。通常、回転センサによって回転体の回転数を検出する場合、回転センサと対向する回転体の表面には多数の凹凸部を形成している。これら凹凸部（換言すれば隣接する凸部間のギャップ）がセンサの前を通過する際に生じる磁気的、光学的な変化に基づいて回転数を検出することとしているためである。
【０００６】
そのため、第一シリンダ室39の外周壁39aには回転数を検出するための多数の凹凸部を形成する必要がある。ところが、図示のように第一シリンダ室39の外周壁39aは、可動フランジ38の縦壁39bの外周面との間ではシールかつ摺動する面となっている。そのため、第一シリンダ室39の外周壁39aおよび縦壁39bに対しては非常に高い加工精度が求められるが、回転数検出のための凹凸部を形成する場合、この凹凸部を形成するために外周壁39aを肉厚にする必要がある上、外周壁39aは凹凸部の加工に伴い縦壁39bとシールかつ摺動する面の精度が悪化して、第一シリンダ室39のシール性の低下により可動フランジ38が正常に作動しない可能性や、可動フランジ38の摺動がスムーズに行われず、変速動作に影響を与える可能性がある。
【０００７】
一方、セカンダリプーリ35の回転数Nsecを検出するための第二の回転数センサ46は固定フランジ40の近傍に配置され、この固定フランジ40の回転数を検出している。この場合、固定フランジ40の径方向外周側に第二回転数センサ46と対向させて、径方向外周に凹凸部を形成した回転検出部材47を新たに設ける必要がある。このことはまた、回転検出部材47を配置するために固定フランジ40の軸方向幅を増加させる必要が生じ、それによって変速機自体の大型化や重量の増加を招き、さらに回転検出部材47を設けることにより製造のための工数が増加する、といった問題を生じさせるものとなる。
【特許文献１】特開2004-116638号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑み、プーリの回転数を検出するに際し、変速機の動作に影響を与えず、またセンサにより回転数を検出するために新たな部材を配設するためのスペースを確保する必要もなく、さらには変速機自体の大きさや重量、製造のための工数が必要以上に増加することを防ぐことのできる、ベルト式無段変速機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的のため、第1発明によるベルト式無段変速機は、
入力側のプライマリプーリと、出力側のセカンダリプーリと、該プライマリプーリと該セカンダリプーリとの間に掛け渡したベルトとを具え、
動力源からの動力回転を前記プライマリプーリに入力し、該動力回転を前記ベルトを介して前記セカンダリプーリへ伝達すると共に、該動力回転を所定の変速比で変速して前記セカンダリプーリから駆動輪へ出力するベルト式無段変速機であって、
前記動力源からの動力回転を入力側のプライマリプーリへ伝達するために、前記動力源と前記プライマリプーリとの間に該プライマリプーリと直結させて配置した第一の回転伝達部材と、
出力側のセカンダリプーリからの回転を前記駆動輪へ伝達するために、前記セカンダリプーリと前記駆動輪との間に該セカンダリプーリと直結させて配置した第二の回転伝達部材とを具える無段変速機において、
前記プライマリプーリの回転数を検出するための第一の回転数センサを前記第一の回転伝達部材の近傍に配置し、
前記セカンダリプーリの回転数を検出するための第二の回転数センサを前記第二の回転伝達部材の近傍に配置したことを特徴とするものである。
【００１０】
第2発明によるベルト式無段変速機は、前記第一および第二の回転伝達部材がいずれも半径方向外周に多数の凹凸部を有する前記第1発明のものにおいて、
前記第一および第二の回転数センサを、それぞれ前記第一および第二の回転伝達部材の前記凹凸部と対向させて配置したことを特徴とするものである。
【００１１】
第3発明によるベルト式無段変速機は、前記動力源と前記プライマリプーリとの間に配置した、クラッチまたはブレーキ係合部材を有する前後進切換機構を更に具える前記第2発明のものにおいて、
前記第一の回転伝達部材が前記前後進切換機構の前記クラッチまたはブレーキ係合部材のクラッチドラムであることを特徴とするものである。
【００１２】
また第4発明によるベルト式無段変速機は、前記セカンダリプーリからの出力を前記駆動輪に伝達するための、前記セカンダリプーリと直結した出力歯車を更に具える前記第3発明のものにおいて、
前記第二の回転伝達部材が前記出力歯車であることを特徴とするものである。
【００１３】
さらに第5発明によるベルト式無段変速機は、前記前後進切換機構がサンギヤ、プラネタリギヤのキャリアおよびリングギヤの三要素を具える遊星歯車機構を具える前記第3発明または第4発明のものにおいて、
前記遊星歯車機構の前記三要素の内少なくとも一要素が前記クラッチドラムと連結し、他の要素の内少なくとも一要素が前記クラッチまたはブレーキ係合部材の係合時に前記クラッチドラムと連結することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
第1発明によるベルト式無段変速機は、プライマリプーリおよびセカンダリプーリそれぞれの回転数を測定するに際し、動力源からの動力回転をプライマリプーリに伝達するためにプライマリプーリに直結させた第一の回転伝達部材の近傍に第一の回転数センサを設け、この第一の回転数センサにより第一の回転伝達部材の回転数を測定することでプライマリプーリの回転数を求めると共に、セカンダリプーリから出力される回転を駆動輪に伝達するためにセカンダリプーリに直結させた第二の回転伝達部材の近傍に第二の回転数センサを設け、この第二の回転数センサにより第二の回転伝達部材の回転数を測定することでセカンダリプーリの回転数を求めることとしている。
【００１５】
すなわち、エンジンからの動力を伝達するために設けられている回転伝達部材を利用して回転数の測定を行うことから、センサにより回転数を検出するために新たな部材を配設するためのスペースを確保する必要がなく、その結果変速機自体の大きさや重量、製造のための工数が増加することを防ぐことが可能となる。
【００１６】
第2発明によるベルト式無段変速機は、前述した第一および第二の回転伝達部材がそれぞれ半径方向外周に有する多数の凹凸部を利用して回転数を測定するものである。そのため、これら回転伝達部材に凹凸部を設ける必要がなく、変速機を製造するための工数やコストの増加を効果的に防ぐことができる。
【００１７】
この場合、第3発明のように、第一の回転伝達部材として、動力源と無段変速機との間に配置した前後進切換機構が有するクラッチまたはブレーキ係合部材と係合するクラッチドラムとすることが好適であり、また第4発明のように、第二の回転伝達部材として、セカンダリプーリからの出力を駆動輪へ伝達するための出力歯車とすることが好適である。
【００１８】
さらに第5発明のように、前後進切換機構がサンギヤ、プラネタリギヤのキャリアおよびリングギヤの三要素を具える遊星歯車機構を具え、これら三要素の内少なくとも一要素がクラッチドラムと連結し、他の要素の内少なくとも一要素がクラッチまたはブレーキの係合時に前記クラッチドラムと連結する構成とした場合、前進時のプライマリプーリの回転数を検出できる上、後進時においても遊星歯車機構のギヤ比からプライマリプーリの回転数を検出することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００２０】
図1は本発明に係るベルト式無段変速機の概略を示すものである。図示のベルト式無段変速機1は、プライマリプーリ2およびセカンダリプーリ3を両者のＶ溝が整列するように配置し、これらプーリ2，3のＶ溝にＶベルト4を掛け渡す。プライマリプーリ2に対して動力源であるエンジン5を同軸に配置し、このエンジン5とプライマリプーリ2との間に、エンジン5側からロックアップクラッチを有するトルクコンバータ6および前後進切換機構7を順次配置する。前後進切換機構7は発進摩擦要素であるクラッチ7aおよびブレーキ7bと、トルクコンバータ6からの回転を変速して出力する遊星歯車機構7cとを有する。
【００２１】
遊星歯車機構7cは、サンギヤ7sg、二つのピニオンギヤ7p1，7p2、これらピニオンギヤを支持するキャリア7crおよびリングギヤ7rgからなるダブルピニオン式の遊星歯車機構である。図示のようにトルクコンバータ6の出力軸は遊星歯車機構7cのサンギヤ7sgおよびクラッチ7aのクラッチドラム7dと一体となって回転し、クラッチ7aを締結することによりクラッチドラム7dと遊星歯車機構7cのキャリア7crとが一体となって回転する。ブレーキ7bは遊星歯車機構7cのリングギヤ7rgの外周に配置され、このブレーキ7bを締結することによりリングギヤ7rgの回転を抑制する。さらに、遊星歯車機構7cのキャリア7crはプライマリプーリ2と連結している。
【００２２】
エンジン5からトルクコンバータ6および前後進切換機構7を経て伝達されたプライマリプーリ2の回転は、Ｖベルト4を介してセカンダリプーリ3へと伝達され、セカンダリプーリ3の回転は、その後セカンダリプーリ3と直結した出力軸8、出力歯車組9およびディファレンシャルギヤ装置10を経て図示しない駆動輪へと伝達される。
【００２３】
上記動力伝達中にプライマリプーリ2とセカンダリプーリ3との間における回転伝動比（変速比）を変更するために、プライマリプーリ2およびセカンダリプーリ3それぞれのＶ溝を形成するフランジの内、一方を固定フランジ2a，3aとし、他方のフランジ2b，3bを軸線方向へ変位可能な可動フランジとする。これら可動フランジ2b，3bはそれぞれ、プライマリプーリ圧Ｐpriおよびセカンダリプーリ圧Ｐsecとをそれぞれ、プライマリプーリ室2cおよびセカンダリプーリ室3cに供給することにより発生した推力によって固定フランジ2a，3aに向かう方向に移動し、Ｖベルト4を各プーリのフランジ間に挟持させてプライマリプーリ2とセカンダリプーリ3との間での動力伝達を可能とする。
【００２４】
上述した動力伝達における変速は、目標変速比に対応して発生させたプライマリプーリ圧Ｐpriとセカンダリプーリ圧Ｐsecとの間の差圧により両プーリ2，3のＶ溝の幅を変更して、これらプーリ2，3に対するＶベルト4の巻き掛け円弧径を連続的に変化させることにより、前記目標変速比を実現することにより行う。
【００２５】
プライマリプーリ圧Ｐpriおよびセカンダリプーリ圧Ｐsecは変速制御油圧回路11により制御する。この変速制御油圧回路11は変速機コントローラ12からの信号によって制御される。このため、変速機コントローラ12にはプライマリプーリ回転数Ｎpriを検出するプライマリプーリ回転数センサ13からの信号、セカンダリプーリ回転数Ｎsecを検出するセカンダリプーリ回転数センサ14からの信号、エンジン出力回転数Ｎoを検出するエンジン出力回転数センサ15からの信号、実際のプライマリプーリ圧Ｐpriを検出するプライマリプーリ圧センサ16からの信号、実際のセカンダリプーリ圧Ｐsecを検出するセカンダリプーリ圧センサ17、アクセルペダルの踏み込みストロークを検出するアクセルペダルストロークセンサ18からの信号、運転者の操作による変速を優先するマニュアル変速モードまたは変速機コントローラ12からの変速指令に従う自動変速モードのいずれかの選択を検出するマニュアル変速スイッチ19からの信号、インヒビタスイッチ20からの選択レンジ信号、ブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキスイッチ21からの信号、運転者が燃費を重視した走行を要求するためのエコノミーモードスイッチ22からの信号および、エンジン5を制御するエンジンコントローラ23からの変速機入力トルクに関する信号（エンジン回転数Ｎe、燃料噴射時間等）をそれぞれ入力する。
【００２６】
図示のベルト式無段変速機1においては、プライマリプーリ2の回転数Ｎpriを検出する第一の回転数センサであるプライマリプーリ回転数センサ13を、前後進切換機構7のクラッチ7aを構成するクラッチドラム（第一の回転伝達部材）7dの径方向外周と対向するように配置している。クラッチ7aを構成するクラッチドラム7dの外周には、摩擦板と係合するための凹凸部（図示せず）が既に形成されている。すなわち、この凹凸部に対向してプライマリプーリ回転数センサ13を配置して、プライマリプーリ2の回転数Ｎpriを検出することとしている。
【００２７】
クラッチ7aを構成するクラッチドラム7dは、車両の前進時、後進時のいずれにおいてもクラッチ7aまたはブレーキ7bの係合により常に回転していることから、このクラッチドラム7dの回転数を検出することでプライマリプーリ2の回転数Ｎpriを検出することが可能となる。なお、後進時におけるプライマリプーリ2の回転数Ｎpriは、プライマリプーリ回転数センサ13の検出値に前後進切換機構7の遊星歯車機構7cのギヤ比を考慮することで求めることができる。
【００２８】
すなわち、クラッチ7aを締結する一方、ブレーキ7bを開放することによりプライマリプーリ2はエンジン5からの出力回転と同一方向に回転するため、車両は前進する。したがって、クラッチドラム7dの外周に配置したプライマリプーリ回転数センサ13によって車両前進時におけるプライマリプーリ2の回転数Ｎpriを検出することができる。逆に、クラッチ7aを開放する一方、ブレーキ7bを締結すると、プライマリプーリ2はエンジン5からの出力回転とは逆方向に回転し、車両は後退する。そのため、クラッチドラム7dの外周に配置したプライマリプーリ回転数センサ13によって車両後退時においてもプライマリプーリ2の回転数Ｎpriを検出することができる。
【００２９】
一方、セカンダリプーリ3の回転数Ｎsecを検出する第二の回転数センサであるセカンダリプーリ回転数センサ14は、出力歯車組9の内、出力軸8と直結している歯車9a（第二の回転伝達部材）の外周（歯面）と対向して配置されている。すなわち、歯車9に形成されている歯を回転数を検出するための凹凸部とし、これを用いて歯車9aの回転数からセカンダリプーリ3の回転数Ｎsecを求めることとしている。
【００３０】
つまり、プライマリプーリ2の回転数Ｎpriおよびセカンダリプーリ3の回転数Ｎsec共に、その検出には、元々外周面に凹凸部を有する既存の回転伝達部材を利用することとしている。そのため、回転数を検出するべく新たに部材を設けるためのスペースを確保する必要がなく、その結果変速機自体の大きさや重量、製造のための工数が増加することを防ぐことが可能となる。
【００３１】
また、プライマリプーリ回転数センサ13により検出したプライマリプーリ2の回転数Ｎpriおよび、エンジン出力回転数センサ15により検出したエンジン出力回転数Ｎoから、トルクコンバータ6の滑りや、トルクコンバータ6をロックアップさせている時に滑りが発生した場合に、かかる滑りを検出することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上説明したように、本発明によるベルト式無段変速機は、プライマリプーリおよびセカンダリプーリそれぞれの回転数を検出するに際し、エンジンからの動力を伝達するために設けられている回転伝達部材を利用して検出を行うことから、センサにより回転数を検出するために新たな部材を配設するためのスペースを確保する必要がなく、その結果変速機自体の大きさや重量、製造のための工数が増加することを防ぐことができる。
【００３３】
なお、上記の実施形態においては前後進切換機構の遊星歯車機構はダブルピニオン式のものであったが、本発明はこのダブルピニオン式の遊星歯車機構に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明によるベルト式無段変速機の構成を概略示す図である。
【図２】従来のベルト式無段変速機の構成を概略示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
1，30  ベルト式無段変速機
2，33  プライマリプーリ
3，35  セカンダリプーリ
4，34  Ｖベルト
5，31  エンジン
6，32  トルクコンバータ
7  前後進切換機構
8，36  出力軸
9  出力歯車組
10  ディファレンシャルギヤ装置
11  変速制御油圧回路
12  変速機コントローラ
13  プライマリプーリ回転数センサ
14  セカンダリプーリ回転数センサ
15  エンジン出力回転数センサ
16  プライマリプーリ圧センサ
17  セカンダリプーリ圧センサ
18  アクセルペダルストロークセンサ
19  マニュアル変速スイッチ
20  インヒビタスイッチ
21  ブレーキスイッチ
22  エコノミーモードスイッチ
23  エンジンコントローラ
37  プライマリプーリ33の固定フランジ
38  プライマリプーリ33の可動フランジ
39  第一シリンダ室
40  セカンダリプーリ35の固定フランジ
41  セカンダリプーリ35の可動フランジ
42  第二シリンダ室
43  ＣＶＴコントロールユニット
44  油圧コントロール部
45  第一の回転数センサ
46  第二の回転数センサ
47  固定フランジ40の回転検出部材
【図１】
2007100886.tif 000003
【図２】
2007100886.tif 000004