KR101705897B1 - 벨트식 무단 변속기 - Google Patents

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다까히로 이마이
다꾸야 이와사와
다이스께 가와니시
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쟈트코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 레이아웃 자유도의 향상을 도모할 수 있는 벨트식 무단 변속기를 제공하는 것이다. 풀리(세컨더리 풀리(22))와 일체로 회전하는 톤 휠(세컨더리측 톤 휠(25))과, 이 톤 휠(25)과 대향하는 센서(세컨더리 풀리 회전수 센서(KS2))를 갖는 풀리 회전을 검출하는 회전 상태 검출 장치를 설치한 벨트식 무단 변속기에 있어서, 톤 휠(25)은, 가동 풀리(세컨더리 가동 원추판(22b))의 이동 방향을 따라서 연장되는 원통부(25b)를 갖고, 이 원통부(25b)에는, 전체 둘레에 걸쳐서 주위 방향으로 등간격에 배치됨과 동시에, 이동 방향을 따라서 연장된 복수의 피검출부(긴 구멍(26))를 설치하였다.

Description

벨트식 무단 변속기{BELT TYPE CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION}
본 발명은, 회전 상태 검출 장치를 갖는 벨트식 무단 변속기에 관한 것이다.
종래, 고정 풀리와 가동 풀리에 의해 벨트를 협지하는 풀리의 회전 상태(회전수나 회전 속도 등)를 검출하기 위해, 고정 풀리의 외주부 배면에, 회전 센서용의 검지 치차를 갖는 고리 형상 돌출부를 형성한 벨트식 무단 변속기가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-295613호 공보
그런데, 종래의 벨트식 무단 변속기에 있어서는, 검지 치차가 고정 풀리에 형성되어 있기 때문에, 회전용 센서를 부착하는 위치가 어느 정도 제한되게 되어, 레이아웃의 자유도가 떨어진다고 하는 문제가 생겼다.
본 발명은, 상기 문제를 주목하여 이루어진 것으로, 레이아웃 자유도의 향상을 도모할 수 있는 벨트식 무단 변속기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는, 고정 풀리 및 그 고정 풀리에 대해 축 방향으로 접촉 분리 이동 가능한 가동 풀리를 각각 갖는 한 쌍의 풀리와, 상기 한 쌍의 풀리간에 걸쳐진 벨트를 구비하고, 상기 풀리와 일체로 회전하는 톤 휠과, 그 톤 휠과 대향하는 센서를 갖는 풀리 회전을 검출하는 회전 상태 검출 장치를 설치한 벨트식 무단 변속기에 있어서, 상기 톤 휠은, 상기 가동 풀리의 이동 방향을 따라서 연장되는 원통부를 갖고, 그 원통부에는, 전체 둘레에 걸쳐서 주위 방향으로 등간격에 배치됨과 동시에, 상기 이동 방향을 따라서 연장된 복수의 피검출부를 설치한 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 벨트식 무단 변속기에 있어서는, 톤 휠이 갖는 원통부에, 전체 둘레에 걸쳐서 주위 방향으로 등간격에 배치됨과 동시에, 이동 방향을 따라서 연장된 복수의 피검출부를 설치하였으므로, 가동 풀리와 일체 회전 가능하게 톤 휠을 설치함과 동시에, 가동 풀리의 근방에 센서를 배치하는 것이 가능하게 된다. 그로 인해, 회전 상태 검출 장치를 배치할 때의 레이아웃 자유도의 향상을 도모할 수 있다.
도 1은 제1 실시예의 벨트식 무단 변속기를 탑재한 파워 트레인을 모식적으로 도시하는 시스템도.
도 2는 제1 실시예의 벨트식 무단 변속기를 도시하는 단면 전개도.
도 3은 도 2에 도시한 A부의 확대도.
도 4의 (a)는 제1 실시예의 벨트식 무단 변속기에 적용된 톤 휠을 도시하는 사시도이며, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)의 B-B 단면도.
도 5의 (a)는 벨트식 무단 변속기의 비교예의 주요부 단면도이며, 도 5의 (b)는 비교예에 있어서의 톤 휠의 일부 파단 사시도를 도시하는 도면.
도 6의 (a)는 톤 휠의 제1 변형예를 도시하는 사시도이며, 도 6의 (b)는 톤 휠의 제2 변형예를 도시하는 사시도.
이하, 본 발명의 벨트식 무단 변속기를 실시하기 위한 형태를, 도면에 도시한 제1 실시예에 기초하여 설명한다.
<제1 실시예>
우선, 구성을 설명한다.
도 1에 도시한 파워 트레인은, 구동원인 엔진(1)과, 이 엔진(1)에 구동 결합되는 토크 컨버터(2)와, 이 토크 컨버터(2)에 구동 결합되는 자동 변속기(벨트식 무단 변속기)(3)와, 이 자동 변속기(3)로부터 드라이브 샤프트(6a)를 거쳐서 동력이 출력되는 차륜(6, 6)을 갖는다. 또한, 자동 변속기(3)는, 후술하는 무단 변속 기구(20)를 제어하는 무단 변속 제어부(7a)와, 후술하는 유단 변속 기구(30)를 제어하는 유단 변속 제어부(7b)를 갖는 변속 제어부(7)에 의해 변속 제어된다.
그리고, 자동 변속기(3)는, 변속기 케이싱(하우징)(8) 내에 수용된 변속 기구(TM)를 갖고 있다.
변속기 케이싱(8)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 컨버터 하우징(8a)과, 트랜스미션 커버(사이드 커버)(8b)와, 트랜스미션 케이스(8c)와, 베어링 리테이너(8d)를 갖고 있다.
컨버터 하우징(8a)은, 내측에 토크 컨버터(2)가 장착되는 오목부(81a)를 갖고, 변속기 케이싱(8)의 토크 컨버터측의 외곽면을 구성한다. 이 컨버터 하우징(8a)에는, 토크 컨버터(2)의 출력축(2a)이 삽입되는 입력축 관통 구멍(82a)이 형성됨과 동시에, 드라이브 샤프트(6a)이 돌출되는 드라이브 샤프트 관통 구멍(83a)이 형성되어 있다. 또한, 입력축 관통 구멍(82a)은, 오목부(81a)의 중앙 위치에 형성된다. 또한, 변속기 출력축(4)을 지지하는 출력 베어링(84a)이 설치되어 있다.
트랜스미션 커버(8b)는, 후술하는 무단 변속 기구(20)의 프라이머리 풀리(21) 및 세컨더리 풀리(22)의 축 방향 단부면을 덮고, 변속기 케이싱(8)의 외곽면을 구성한다. 이 트랜스미션 커버(8b)에는, 프라이머리 풀리(21)를 지지하는 프라이머리 풀리 베어링(81b)과, 세컨더리 풀리(22)를 지지하는 세컨더리 풀리 베어링(82b)이 설치되어 있다.
또한, 이 트랜스미션 커버(8b)에는, 프라이머리 풀리(21)의 회전수를 검출하는 프라이머리 풀리 회전수 센서(센서)(KS1)가 관통 고정되는 제1 센서용 구멍(83b)과, 세컨더리 풀리(22)의 회전수를 검출하는 세컨더리 풀리 회전수 센서(센서)(KS2)가 관통 고정되는 제2 센서용 구멍(84b)이 형성되어 있다.
여기서, 제1 센서용 구멍(83b)은, 프라이머리 풀리(21)의 축 방향을 따라서 연장되어 있다. 한편, 제2 센서용 구멍(84b)은, 세컨더리 풀리(22)의 축과 직교하는 방향을 따라서 연장되어 있다.
트랜스미션 케이스(8c)는, 컨버터 하우징(8a)과 트랜스미션 커버(8b)와의 사이에 협지되고, 변속기 케이싱(8)의 내부를 분할하는 중간벽을 구성한다. 여기서는, 컨버터 하우징(8a)과 트랜스미션 케이스(8c)를 서로 결합함과 동시에, 트랜스미션 커버(8b)와 트랜스미션 케이스(8c)를 서로 결합함으로써 하우징인 변속기 케이싱(8)의 외곽을 형성한다.
그리고, 이 트랜스미션 케이스(8c)에는, 토크 컨버터(2)의 출력축(2a)을 지지하는 입력축 베어링(81c)과, 프라이머리 풀리(21)의 입력축을 관통 지지하는 프라이머리 풀리 베어링(82c)과, 세컨더리 풀리(22)의 출력축을 관통 지지하는 세컨더리 풀리 베어링(83c)이 설치됨과 동시에, 드라이브 샤프트(6a)가 돌출되는 드라이브 샤프트 관통 구멍(84c)이 형성되어 있다. 또한, 이 트랜스미션 케이스(8c)는, 내측에 유단 변속 기구(30)가 장착되는 오목부(85c)를 갖고 있다. 이 오목부(85c)의 중심 위치에 세컨더리 풀리 베어링(83c)이 배치된다.
베어링 리테이너(8d)는, 트랜스미션 케이스(8c)의 오목부(85c)를 덮도록 고정되고, 유단 변속 기구(30)에 구동 결합한 변속기 출력축(4)을 관통 지지하는 출력 베어링(81d)이 설치된다.
다음으로, 변속 기구(TM)에 대해서 설명한다. 변속 기구(TM)는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 변속 치차 기구(10)와, 무단 변속 기구(20)와, 유단 변속 기구(30)와, 파이널 드라이브 기어 기구(40)를 갖고 있다.
변속 치차 기구(10)는, 토크 컨버터(2)의 출력축(2a)에 부착된 구동 기어(11)와, 무단 변속 기구(20)의 프라이머리 풀리(21)의 입력축에 부착된 종동 기어(12)에 의해 구성되어 있다. 또한, 변속비는, 구동 기어(11)와 종동 기어(12)와의 기어비에 의해 임의로 설정된다.
무단 변속 기구(20)는, 입력축(20a)에 종동 기어(12)가 부착되고, 변속 치차 기구(10)로부터 동력이 입력하는 프라이머리 풀리(21)와, 출력축(20b)이 유단 변속 기구(30)에 구동 결합한 세컨더리 풀리(22)와, 이들 양 풀리(21, 22)간에 걸쳐진 벨트(23)를 갖는 기존의 벨트식 무단 변속 기구이다. 이 무단 변속 기구(20)에서는, 프라이머리 풀리(21)와 세컨더리 풀리(22)와의 각각에 있어서의 풀리 폭을 변경함으로써 변속비를 무단계로 변경할 수 있다.
프라이머리 풀리(풀리)(21)는, 입력축(20a)과 일체로 되어 회전하는 프라이머리 고정 원추판(고정 풀리)(21a)과, 프라이머리 고정 원추판(21a)에 대향 배치되어 V자 형상의 풀리 홈을 형성함과 동시에, 이 프라이머리 고정 원추판(21a)에 대해 축 방향으로 접촉 분리 이동 가능한 프라이머리 가동 원추판(가동 풀리)(21b)을 갖고 있다.
여기서, 프라이머리 가동 원추판(21b)은, 프라이머리 유압 실린더(유압 실린더)(21c)에 의해 구획된 프라이머리 풀리 유압실(21d)에 작용하는 유압에 의해서 이동한다. 또한, 프라이머리 고정 원추판(21a)의 배면측에는, 원판 형상의 프라이머리측 톤 휠(24)이 부착되어 있다.
프라이머리측 톤 휠(24)은, 프라이머리 고정 원추판(21a)에 고정되고, 이 프라이머리 고정 원추판(21a)과 일체로 회전 가능하게 되어 있다. 프라이머리측 톤 휠(24)은, 주연부에 등간격에 배치된 피검출부(도시 생략)가 형성되어 있다. 이 피검출부는, 프라이머리 풀리 회전수 센서(KS1)의 센서부(도시 생략)에 대향하고 있다. 즉, 프라이머리측 톤 휠(24)과, 이 프라이머리측 톤 휠(24)에 대향하는 프라이머리 풀리 회전수 센서(KS1)에 의해, 회전 상태 검출 장치인 프라이머리 회전수 검출 장치가 구성되어 있다.
세컨더리 풀리(풀리)(22)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 출력축(20b)과 일체로 되어 회전하는 세컨더리 고정용 원추판(고정 풀리)(22a)과, 세컨더리 고정 원추판(22a)에 대향 배치되어 V자 형상의 풀리 홈을 형성함과 동시에, 이 세컨더리 고정 원추판(22a)에 대해 축 방향으로 접촉 분리 이동 가능한 세컨더리 가동 원추판(가동 풀리)(22b)을 갖고 있다.
여기서, 세컨더리 가동 원추판(22b)은, 세컨더리 유압 실린더(유압 실린더)(22c)에 의해 구획된 세컨더리 풀리 유압실(22d)에 작용하는 유압에 의해서 이동한다. 또한, 이 세컨더리 풀리 유압실(22d) 내에는, 스프링(22e)이 배치되고, 세컨더리 가동 원추판(22b)을 세컨더리 고정 원추판(22a)에 근접하는 방향으로 가압하고 있다. 또한, 세컨더리 유압 실린더(22c)의 내측면에는, 세컨더리 고정 원추판(22a)과 일체로 된 피스톤(22f)이 오일 시일(OS)을 통하여 미끄럼 이동 가능하게 접촉하고 있다.
그리고, 프라이머리 풀리(21)와 세컨더리 풀리(22)에 있어서, 벨트(23)의 코어 어긋남 방지를 위해, 프라이머리 고정 원추판(21a)과 세컨더리 고정 원추판(22a), 및, 프라이머리 가동 원추판(21b)과 세컨더리 가동 원추판(22b)은, 각각 대각 위치에 배치되어 있다.
또한, 세컨더리 가동 원추판(22b)의 배면측에는, 세컨더리측 톤 휠(25)이 부착되어 있다.
세컨더리측 톤 휠(25)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 세컨더리 가동 원추판(22b)과 세컨더리 유압 실린더(22c)와의 사이에 협지된 협지부(25a)와, 세컨더리 유압 실린더(22c)의 외주면을, 간극을 두고 둘러싸는 원통부(25b)를 갖고 있다. 여기서, 원통부(25b)는 협지부(25a)로부터 굴곡부(25c)를 통하여 연속하고 있다.
협지부(25a)는, 세컨더리 가동 원추판(22b)의 배면에 밀착하는 원판 형상을 나타내고 있고, 중심부에는, 세컨더리 가동 원추판(22b)의 배면측으로부터 연장되는 축부(22ba)가 끼워 맞춰지는 끼워 맞춤 구멍(25d)이 관통 형성되어 있다.
원통부(25b)는, 세컨더리 가동 원추판(22b)의 이동 방향, 즉 축 방향을 따라서 연장되는 원통 형상을 나타내고 있다. 또한 이 원통부(25b)의 외경(T1)은, 세컨더리 가동 원추판(22b)의 외경보다도 작은 치수로 되어 있다.
또한, 이 원통부(25b)에는, 전체 둘레에 걸쳐서 주위 방향으로 등간격에 배치됨과 동시에, 이동 방향(축 방향)을 따라서 연장된 복수의 긴 구멍(피검출부)(26)이 형성되어 있다. 각 긴 구멍(26)은, 세컨더리 풀리 회전수 센서(KS2)의 센서부(KS2')에 대향함과 동시에, 각 긴 구멍(26)의 이동 방향(축 방향) 길이는, 세컨더리 가동 원추판(22b)의 가동 범위보다도 길어지고 있다. 또한, 여기서는, 각 긴 구멍(26)은, 평면에서 보아 사각 형상을 나타내고 있다.
그리고, 세컨더리측 톤 휠(25)과, 이 세컨더리측 톤 휠(25)에 대향하는 세컨더리 풀리 회전수 센서(KS2)에 의해, 회전 상태 검출 장치인 세컨더리 풀리 회전수 검출 장치가 구성되어 있다.
유단 변속 기구(30)는, 라비니오 유성 치차 기구의 복합 선기어(31)에 무단 변속 기구(20)의 세컨더리 풀리(22)를 구동 결합함으로써, 그 복합 선기어(31)를 입력으로 하는 한편, 캐리어(32)를 변속기 출력축(4)에 구동 결합함으로써 그 캐리어(32)를 출력으로 하고 있다. 그리고, 복합 선기어(31)는 로우 브레이크(제1속 선택용 브레이크)(L/B)를 통하여 변속기 케이싱(8)에 고정되고, 캐리어(32)는 하이 클러치(제2속 선택용 클러치)(H/C)를 통하여 링기어(33)에 구동 결합되어 있다. 또한, 링기어(33)는, 리버스 브레이크(R/B)를 통하여 변속기 케이싱(8)에 고정되어 있다.
이 유단 변속 기구(30)에서는, 로우 브레이크(L/B), 하이 클러치(H/C) 및 리버스 브레이크(R/B)에도 각각 오일을 공급할 수 있어, 그 공급 유압에 따라서 체결 및 해방을 자유롭게 행할 수 있다. 이에 의해, 유단 변속 기구(30)는, 전진 1속, 전진 2속, 후진 1속을 각각 선택할 수 있다.
또한, 전진 1속의 경우는, 로우 브레이크(L/B)만을 체결한다. 또한, 전진 2속의 경우는, 하이 클러치(H/C)만을 체결한다. 또한 후진 1속의 경우는, 리버스 브레이크(R/B)를 체결한다. 하기에 나타낸 표 1에 유단 변속 기구(30)의 제어에 있어서의 체결 및 해방의 관계를 나타낸다. 표 중 ○는 체결을 나타내고, ×는 해방을 나타낸다.
L/B H/C R/B
전진 1속 O X X
전진 2속 X O X
후진 1속 X X O
그리고, 이 유단 변속 기구(30)에 의해 변속을 행할 때에는, 무단 변속 기구(20)와의 협조 제어를 실행함으로써 변속 쇼크를 억제한다.
파이널 드라이브 기어 기구(40)는, 베어링 리테이너(8d)로부터 컨버터 하우징(8a) 측으로 돌출된 변속기 출력축(4)에 부착된 구동 기어(회전체)(41)와, 차륜(6, 6)에 연결됨과 동시에, 컨버터 하우징(8a) 및 트랜스미션 케이스(8c)를 관통하는 드라이브 샤프트(6a)에 부착된 종동 기어(회전체)(42)에 의해 구성되어 있다. 또한, 감속비는, 구동 기어(41)와 종동 기어(42)와의 기어비에 의해 임의로 설정된다.
또한, 도 2에 있어서, 참조 부호 55는 파킹 기어, 참조 부호 70은 오일 펌프, 참조 부호 71은 밸브 컨트롤 유닛, 참조 부호 72는 오일 팬이다. 여기서, 오일 펌프(70)는, 토크 컨버터(2)의 출력축(2a)에 체인(CH)을 통하여 연결되어 있고, 출력축(2a)의 회전에 의해서 구동한다.
다음으로, 작용을 설명한다.
우선, 「세컨더리 풀리 회전수 검출의 목적」 및 「세컨더리 가동 원추판의 회전수 검출의 이유」의 설명을 행하고, 계속해서, 제1 실시예의 벨트식 무단 변속기에 있어서의 작용을, 「레이아웃 자유도 향상 작용」과 「회전수 검출 정밀도 향상 작용」으로 나누어 설명한다.
[세컨더리 풀리 회전수 검출의 목적]
무단 변속 기구를 갖는 벨트식 무단 변속기에 있어서의 변속비를 연산하기 위해서는, 프라이머리 풀리의 프라이머리 고정 원추판의 회전수와, 출력축에 부착되는 파킹 기어의 회전수를 감지하는 것이 일반적이다.
이에 대해, 제1 실시예의 자동 변속기(3)에서는, 무단 변속 기구(20)의 하류측(차륜(6)측)에 유단 변속 기구(30)를 배치한 구성으로 되어 있다. 즉, 무단 변속 기구(20)의 출력축(20b)과 파킹 기어(55)와의 사이에 유단 변속 기구(30)가 개재되어 있고, 파킹 기어(55)의 회전수를 감지하여도 무단 변속 기구(20)에 있어서의 변속비를 정확하게 연산할 수 없다.
따라서, 무단 변속 기구(20)의 변속비를 정확하게 연산하기 위해, 세컨더리 풀리(22)의 회전수를 감지할 필요가 있다.
[세컨더리 가동 원추판의 회전수 검출의 이유]
풀리의 회전수는, 프라이머리 풀리(21), 세컨더리 풀리(22) 중 어느 것에 상관없이, 고정 풀리(고정 원추판)의 회전수를 감지하는 것이 일반적이다.
이에 대해, 제1 실시예의 자동 변속기(3)에서는, 세컨더리 고정 원추판(22a)의 바로 옆에 유단 변속 기구(30)가 배치되어 있기 때문에, 세컨더리 고정 원추판(22a)의 근방에 세컨더리 풀리 회전수 센서(KS2)를 배치하는 스페이스를 확보하는 것이 어려워, 변속기 케이싱(8)의 소형화로 양립할 수 없었다.
또한, 프라이머리 풀리(21)와 세컨더리 풀리(22)에 있어서, 프라이머리 고정 원추판(21a)과 세컨더리 고정 원추판(22a), 및, 프라이머리 가동 원추판(21b)과 세컨더리 가동 원추판(22b)이, 각각 대각 위치에 배치되어 있기 때문에, 예를 들면 프라이머리 고정 원추판(21a)의 회전수와, 세컨더리 고정 원추판(22a)의 회전수를 각각 감지하고자 하면, 프라이머리 풀리 회전수 센서(KS1)와 세컨더리 풀리 회전수 센서(KS2)와의 위치가 떨어지게 된다. 그 결과, 조립 부착성이 나빠진다고 하는 문제가 있었다.
따라서, 레이아웃의 형편상 필요하므로, 세컨더리 가동 원추판(22b)의 회전수를 검출할 필요가 있다.
[레이아웃 자유도 향상 작용]
제1 실시예의 자동 변속기(3)에 있어서, 무단 변속 기구(20)의 변속비를 연산하기 위해, 우선, 프라이머리 풀리(21)의 회전수를 검출한다. 이것은, 프라이머리 풀리 회전수 센서(KS1)로부터 방출되는 자력선이, 프라이머리 고정 원추판(21a)과 일체 회전하는 프라이머리측 톤 휠(24)의 피검출부(도시 생략)에 의해 흐트러지는 것을 검출하고, 전기 신호로 변환하여 행한다.
다음으로, 세컨더리 풀리(22)의 회전수를 검출한다. 이것은, 세컨더리 풀리 회전수 센서(KS2)로부터 방출되는 자력선이, 세컨더리 가동 원추판(22b)과 일체 회전하는 세컨더리측 톤 휠(25)의 원통부(25b)에 형성된 긴 구멍(26)에 의해 흐트러지는 것을 검출하고, 전기 신호로 변환하여 행한다.
여기서, 세컨더리 가동 원추판(22b)은, 세컨더리 풀리 유압실(22d)에 작용하는 유압에 의해서 축 방향으로 이동한다. 한편, 세컨더리측 톤 휠(25)의 원통부(25b)에 형성된 긴 구멍(26)은, 세컨더리 가동 원추판(22b)의 이동 방향을 따라서 연장되어 있다.
따라서, 세컨더리 가동 원추판(22b)의 이동에 상관없이, 항상 세컨더리 풀리 회전수 센서(KS2)의 센서부(KS2')에 긴 구멍(26)의 일부가 대향할 수 있다. 이로 인해, 회전 상태 검출 장치인 세컨더리 풀리 회전수 검출 장치를 세컨더리 가동 원추판(22b)측에 설정하고, 세컨더리 가동 원추판(22b)의 회전수를 검출할 수 있다. 이 결과, 회전 상태 검출 장치의 레이아웃 자유도를 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 실시예의 자동 변속기(3)에서는, 원통부(25b)가 세컨더리 유압 실린더(22c)의 외주면을, 간극을 두고 둘러쌈과 동시에, 세컨더리 가동 원추판(22b)과 협지부가 구조적으로 일체화되어 함께 이동하는 구성으로 되어 있다. 이로 인해, 세컨더리 유압 실린더(22c)에 의해서 구획된 세컨더리 풀리 유압실(22d)과 원통부(25b)를 축 방향으로 일치한 위치에 배치할 수 있어, 원통부(25b)의 배치 스페이스를 작게 할 수 있다. 그리고, 세컨더리측 톤 휠(25)의 공간 절약화에 의해서 레이아웃 자유도를 더욱 향상시킬 수 있다.
특히, 제1 실시예의 자동 변속기(3)에서는, 원통부(25b)와 세컨더리 유압 실린더(22c)와의 사이에 간극을 두고 있으므로, 세컨더리 유압 실린더(22c)의 외주면을 가공할 필요가 없어져, 제조 비용의 저하를 도모할 수 있다.
또한, 제1 실시예의 자동 변속기(3)에서는, 원통부(25b)의 외경(T1)이, 세컨더리 가동 원추판(22b)의 외경보다도 작아지고 있다. 이로 인해, 세컨더리측 톤 휠(25)의 공간 절약화를 더욱 향상시킬 수 있어, 레이아웃 자유도를 높일 수 있다.
[회전수 검출 정밀도 향상 작용]
제1 실시예의 자동 변속기(3)에서는, 세컨더리측 톤 휠(25)의 협지부(25a)가, 세컨더리 가동 원추판(22b)과 세컨더리 유압 실린더(22c)와의 사이에 협지됨과 동시에, 원통부(25b)가 협지부(25a)와의 사이에 굴곡부(25c)를 통하여 연속하고 있다.
여기서, 세컨더리 풀리 유압실(22d)에 작용하는 유압에 의해서, 세컨더리 유압 실린더(22c)는 항상 세컨더리 가동 원추판(22b)의 배면에 압박되어 있다. 그로 인해, 세컨더리 가동 원추판(22b)과 세컨더리 유압 실린더(22c)와의 사이에 협지된 협지부(25a)에도 유압이 작용하여, 안정적으로 고정시킬 수 있다.
이에 의해, 세컨더리 가동 원추판(22b)에 대한 세컨더리측 톤 휠(25)의 공전을 억제하여 추종성이 향상되어, 회전수 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
여기서, 도 5의 (a)에 벨트식 무단 변속기의 비교예의 주요부 단면도를 도시하고, 도 5의 (b)에 비교예에 있어서의 톤 휠의 일부 파단 사시도를 도시한다.
이 비교예에 있어서의 톤 휠(TW)은, 단면 U자 형상의 원환 형상을 나타내고 있고, U자 형상으로 함으로써 직경 방향으로 탄성력을 갖고 있다. 그리고, 세컨더리 풀리 유압실(22d)을 구획하는 세컨더리 유압 실린더(22c)의 외주면에 끼워 부착함으로써 세컨더리 가동 원추판(22b)과 일체 구조로 하고 있다. 또한, 이 톤 휠(TW)의 외주면에는, 세컨더리 가동 원추판(22b)의 이동 방향으로 연장되는 긴 구멍(피검출부)(J)이 주위 방향으로 등간격에 의해 복수 형성되어 있다.
그러나, 이 경우에서는, 톤 휠(TW)은 자신이 갖는 탄성력에 의해서 세컨더리 유압 실린더(22c)에 끼워 부착하고 있으므로, 경시 변화 등에 의해 탄성력이 저하되면, 세컨더리 유압 실린더(22c)와의 사이에 슬립이 생기는 것을 생각할 수 있다. 그리고, 세컨더리 가동 원추판(22b)의 회전에 추종할 수 없게 될 우려가 있어, 회전수 검출 정밀도의 저하가 염려된다.
또한, 이 비교예에 있어서의 톤 휠(TW)은, 전체 형상이 복잡하며, 세컨더리 유압 실린더(22c)에 끼워 부착하기 위해서는 높은 치수 정밀도도 요구되므로, 제조 비용이 증가되는 것도 생각할 수 있다.
이에 대해, 제1 실시예의 자동 변속기(3)에서는, 협지부(25a)를 세컨더리 가동 원추판(22b)과 세컨더리 유압 실린더(22c)와의 사이에 협지함으로써 세컨더리측 톤 휠(25)을 고정하므로, 전체 형상을 단순화시킴과 동시에, 높은 치수 정밀도가 불필요해진다. 그로 인해, 제조 비용의 증가를 억제할 수 있다.
또한, 제1 실시예의 자동 변속기(3)에서는, 세컨더리 풀리 회전수 센서(KS2)를, 변속기 케이싱(8)의 외곽을 형성하는 트랜스미션 커버(8b)에 설치하고 있다. 그로 인해, 트랜스미션 커버(8b)에 미리 세컨더리 풀리 회전수 센서(KS2)를 부착하는 서브 어셈블리를 행한 후에 자동 변속기(3)의 조립을 행할 수 있어, 조립 성능의 향상을 도모할 수 있다.
게다가, 제1 실시예의 무단 변속 기구(20)에서는, 프라이머리 고정 원추판(21a)과 세컨더리 고정 원추판(22a), 및, 프라이머리 가동 원추판(21b)과 세컨더리 가동 원추판(22b)을, 각각 대각 위치에 배치하고 있으므로, 프라이머리 고정 원추판(21a)과 세컨더리 가동 원추판(22b)이 트랜스미션 커버(8b)에 덮여지는 구성으로 된다. 따라서, 프라이머리 풀리 회전수 센서(KS1)도 변속기 케이싱(8)의 외곽을 형성하는 트랜스미션 커버(8b)에 설치할 수 있다.
이 결과, 프라이머리 풀리 회전수 센서(KS1) 및 세컨더리 풀리 회전수 센서(KS2)를 모두 미리 트랜스미션 커버(8b)에 부착할 수 있어, 조립 성능의 향상을 더욱 도모할 수 있다.
다음으로, 효과를 설명한다.
제1 실시예의 벨트식 무단 변속기에 있어서는, 하기에 열거하는 효과를 얻을 수 있다.
(1) 고정 풀리(프라이머리 고정 원추판(21a), 세컨더리 고정 원추판(22a)) 및 그 고정 풀리(21a, 22a)에 대해 축 방향으로 접촉 분리 이동 가능한 가동 풀리(프라이머리 가동 원추판(21b), 세컨더리 가동 원추판(22b))를 각각 갖는 한 쌍의 풀리(프라이머리 풀리(21), 세컨더리 풀리(22))와, 상기 한 쌍의 풀리(21, 22)간에 걸쳐진 벨트(23)를 구비하고, 상기 풀리(22)와 일체로 회전하는 톤 휠(세컨더리측 톤 휠(25))과, 그 톤 휠(25)과 대향하는 센서(세컨더리 풀리 회전수 센서(KS2))를 갖는 회전 상태 검출 장치를 설치한 벨트식 무단 변속기에 있어서, 상기 톤 휠(25)은, 상기 가동 풀리(22b)의 이동 방향을 따라서 연장되는 원통부(25b)를 갖고, 그 원통부(25b)에는, 전체 둘레에 걸쳐서 주위 방향으로 등간격에 배치됨과 동시에, 상기 이동 방향을 따라서 연장된 복수의 피검출부(긴 구멍(26))를 설치하였다.
이에 의해, 가동 풀리(22b)에 대해 회전 상태 검출 장치를 부착할 수 있어, 회전 상태 검출 장치를 배치할 때의 레이아웃 자유도의 향상을 도모할 수 있다.
(2) 상기 원통부(25b)는, 상기 가동 풀리(22b)의 유압 실린더(세컨더리 유압 실린더(22c))의 외주면과의 사이에 간극을 두고 둘러쌈과 동시에, 상기 가동 풀리(22b)와 구조적으로 일체화되어 그 가동 풀리(22b)와 함께 이동하는 구성으로 하였다.
이에 의해, 유압실(22d)과 원통부(25b)와의 축 방향 위치가 일치하고, 원통부(25b)의 배치 스페이스를 축소시킬 수 있어, 공간 절약화를 도모하여 레이아웃 자유도를 더욱 향상시킬 수 있다.
(3) 상기 톤 휠(25)은, 상기 가동 풀리(22b)와 상기 유압 실린더(22c)와의 사이에 협지되는 협지부(25a)를 갖고, 상기 원통부(25b)는, 상기 협지부(25a)와의 사이에 굴곡부(25c)를 통하여 연속하는 구성으로 하였다.
이에 의해, 톤 휠(25)을 안정적으로 고정할 수 있어, 풀리(22)의 회전에 대한 공전을 방지하여 회전수 검출 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.
(4) 상기 센서(KS2)는, 상기 풀리(22)의 축 방향 단부를 덮고, 하우징(변속기 케이싱(8)) 외곽을 형성하는 사이드 커버(트랜스미션 커버(8b))에 설치하는 구성으로 하였다.
이로 인해, 사이드 커버(8b)에 센서(KS2)를 미리 서브 어셈블리할 수 있어, 조립 성능을 향상시킬 수 있다.
(5) 상기 원통부(25b)의 외경(T1)은, 상기 가동 풀리(22b)의 외경보다도 작은 구성으로 하였다.
이로 인해, 원통부(25b)의 공간 절약화를 더욱 향상시킬 수 있어, 레이아웃 자유도를 보다 높일 수 있다.
이상, 본 발명의 벨트식 무단 변속기를 제1 실시예에 기초해서 설명하여 왔지만, 구체적인 구성에 대해서는, 이 제1 실시예에 한정되는 것이 아니라, 특허 청구의 범위의 각 청구항에 관한 발명의 요지를 일탈하지 않는 한, 설계의 변경이나 추가 등은 허용된다.
예를 들면, 제1 실시예에서는, 세컨더리측 톤 휠(25)이 세컨더리 가동 원추판(22b)과 별도의 부재로 구성되어 있다. 그러나, 세컨더리 가동 원추판(22b)의 배면에 이동 방향(축 방향)으로 연장되는 원통부를 일체 성형하고, 이 일체 성형된 원통부에 이동 방향을 따라서 연장된 복수의 긴 구멍을 형성하여도 된다.
이 경우에 있어서도, 세컨더리 가동 원추판(22b)의 이동에 상관없이, 항상 세컨더리 풀리 회전수 센서(KS2)와 긴 구멍의 일부가 대향할 수 있으므로, 세컨더리 가동 원추판(22b)의 회전수를 검출할 수 있다.
또한, 제1 실시예에서는 원통부(25b)에 설치한 피검출부로서 사각 형상의 긴 구멍(26)으로 하였지만, 예를 들면, 도 6의 (a)에 도시한 바와 같은 원통부(25b')의 개방 단부측에 끊어진 절결 형상의 피검출부(27)이어도 되고, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같은 원통부(25b'')의 일반면에서도 두께가 얇고, 즉 움푹 들어간 피검출부(28)이어도 된다. 또한, 원통부의 일반면보다도 두께가 두꺼워진 볼록 형상의 피검출부이어도 된다.
또한, 제1 실시예에서는, 세컨더리 풀리(22)의 세컨더리 가동 원추판(22b)의 회전수를 검출하는 구성으로 되어 있지만, 레이아웃의 관계에 의해서는 프라이머리 풀리(21)의 프라이머리 가동 원추판(21b)의 회전수를 검출하도록 하여도 된다.
그리고, 제1 실시예에서는, 세컨더리 풀리 회전수 센서(KS2)에 의해서, 세컨더리 풀리(22)에 있어서의 회전수를 검출하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 회전 속도나, 회전 각속도 등을 검출하는 것이어도 된다. 이 경우에 있어서도, 가동 풀리의 이동 방향으로 연장된 피검출부를 갖는 톤 휠을 설치함으로써, 가동 풀리의 위치에 상관없이 회전 속도 등을 검출할 수 있다.
3 : 자동 변속기(벨트식 무단 변속기)
8b : 트랜스미션 커버(사이드 커버)
21 : 프라이머리 풀리(풀리)
21a : 프라이머리 고정 원추판(고정 풀리)
21b : 프라이머리 가동 원추판(가동 풀리)
22 : 세컨더리 풀리(풀리)
22a : 세컨더리 고정 원추판(고정 풀리)
22b : 세컨더리 가동 원추판(가동 풀리)
22c : 세컨더리 유압 실린더(유압 실린더)
23 : 벨트
25 : 세컨더리측 톤 휠(톤 휠)
25a : 협지부
25b : 원통부
25 : 굴곡부
26 : 긴 구멍(피검출부)
KS2 : 세컨더리 풀리 회전수 센서(센서)

Claims (6)

  1. 고정 풀리 및 상기 고정 풀리에 대해 축 방향으로 접촉 분리 이동 가능한 가동 풀리를 각각 갖는 한 쌍의 풀리와, 상기 한 쌍의 풀리간에 걸쳐진 벨트를 구비하고,
    상기 풀리와 일체로 회전하는 톤 휠과, 상기 톤 휠과 대향하는 센서를 갖는 풀리 회전을 검출하는 회전 상태 검출 장치를 설치한 벨트식 무단 변속기에 있어서,
    상기 톤 휠은, 상기 가동 풀리의 이동 방향을 따라서 연장되는 원통부를 갖고,
    상기 원통부에는, 전체 둘레에 걸쳐서 주위 방향으로 등간격에 배치됨과 동시에, 상기 이동 방향을 따라서 연장된 피검출부를 설치하며,
    상기 원통부는, 상기 가동 풀리의 유압 실린더의 외주에 배치함과 동시에, 상기 가동 풀리와 구조적으로 일체화되어 설치되고,
    상기 톤 휠은, 상기 가동 풀리와 상기 유압 실린더와의 사이에 협지되는 협지부를 갖고,
    상기 원통부는, 상기 협지부와의 사이에 굴곡부를 통하여 연속하고 있는, 벨트식 무단 변속기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피검출부는, 상기 톤 휠에 형성한 개구, 절결, 혹은 요철 중 어느 하나로 구성하는 것을 특징으로 하는, 벨트식 무단 변속기.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 센서는, 상기 풀리의 축 방향 단부를 덮는 사이드 커버에 설치한 것을 특징으로 하는, 벨트식 무단 변속기.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 원통부의 외경은, 상기 가동 풀리의 외경보다도 작은 것을 특징으로 하는, 벨트식 무단 변속기.
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