JP2001071768A

JP2001071768A - 油圧式無段変速装置

Info

Publication number: JP2001071768A
Application number: JP24773899A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kobashi; 雄二小橋; Yukio Kubota; 幸雄久保田; Yasuhiko Hori; 泰彦堀; Junichi Hitachi; 純一常陸; Shuji Shiozaki; 修司塩崎; Norihiko Sakamoto; 訓彦坂本; Tetsuo Toyosato; 哲夫豊里; Ryoichi Kawai; 良一河合
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1999-09-01
Filing date: 1999-09-01
Publication date: 2001-03-21

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の油圧式無段変速装置の斜板角度制御機
構においては、油圧式無段変速装置の制御を行うための
回転数センサを、油圧式無段変速装置から離れた箇所に
あるトランスミッション内やエンジン内に設けていたた
め、油圧式無段変速装置を高精度に制御することが困難
であった。【解決手段】油圧式無段変速装置２５の入出力回転数
を検出する入出力回転数センサ５５ａ・５５ｂを、該油
圧式無段変速装置２５のハウジング３３に装着するとと
もに、油圧式無段変速装置２５の可動斜板２３ｃ・２４
ｃの斜板角度を検出する斜板角センサ５６を、該油圧式
無段変速装置２５のハウジング３３に装着した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入出力回転数や斜
板角を検出するセンサを具備する油圧式無段変速装置の
構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、油圧式無段変速装置において
は、該油圧式無段変速装置の出力回転数や入力回転数を
検出する回転数センサを設けて、該油圧式無段変速装置
の斜板角制御を行うように構成したものがあった。そし
て、油圧式無段変速装置の出力回転数を検出するセンサ
は、該油圧式無段変速装置が搭載される車両のトランス
ミッション内に設けられ、入力回転数を検出するセンサ
はエンジン内に設けられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、油圧式無段変
速装置の制御を行うための回転数センサを、油圧式無段
変速装置から離れた箇所にあるトランスミッション内や
エンジン内に設けていたため、油圧式無段変速装置を高
精度に制御することが困難であった。また、回転数を検
出するためにトランスミッションやエンジンの回転軸に
回転数検出用の歯車を設けていたので、部品点数が増加
していた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。即ち、請求項１においては、油圧式
無段変速装置の出力回転数を検出する回転数センサを、
該油圧式無段変速装置のハウジングに装着した。

【０００５】また、請求項２においては、油圧式無段変
速装置の入力回転数を検出する回転数センサを、該油圧
式無段変速装置のハウジングに装着した。

【０００６】また、請求項３においては、油圧式無段変
速装置の斜板角度を検出する斜板角センサを、該油圧式
無段変速装置のハウジングに装着した。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の油圧式無段変速装置を示す側面断
面図、図２は同じく平面図、図３は同じく油圧式無段変
速装置の油圧ポンプ部分を示す側面図、図４は同じく油
圧式無段変速装置を示す後面図、図５は入力回転数セン
サと入力軸とを示す正面図、図６は油圧式無段変速装置
のフィードバック制御を行う入出力回転数センサ及び斜
板角センサ等を示すブロック図である。

【０００８】まず、本発明の油圧式無段変速装置２５の
全体構成について説明する。図１乃至図４において、油
圧式無段変速装置２５は、油圧ポンプ２３と油圧モータ
２４とで構成されている。該油圧ポンプ２３と油圧モー
タ２４とは上下に併設され、共に容量可変型に構成され
ている。

【０００９】油圧ポンプ２３は、ハウジング３３、油路
板３２、ハウジング３３に回転自在に挿嵌された入力軸
２６、該入力軸２６とともに回転するシリンダブロック
２３ｂ、該シリンダブロック２３ｂに摺動自在に挿嵌さ
れるプランジャ２３ｅ、及び該プランジャ２３ｅに当接
する可動斜板２３ｃ等により構成されている。また、油
圧モータ２４は、ハウジング３３、油路板３２、ハウジ
ング３３に回転自在に挿嵌された出力軸３１、該出力軸
３１とともに回転するシリンダブロック２４ｂ、該シリ
ンダブロック２４ｂに摺動自在に挿嵌されるプランジャ
２４ｅ、及び該プランジャ２４ｅに当接する可動斜板２
４ｃ等により構成されている。

【００１０】該油圧ポンプ２３及び油圧モータ２４に
は、それぞれ斜板角を制御する油圧サーボ機構６１が付
設されており、該油圧サーボ機構６１により、油圧ポン
プ２３の可動斜板２３ｃ及び油圧モータ２４の可動斜板
２４ｃの斜板角を制御するように構成している。該油圧
サーボ機構６１は、油圧ポンプ２３の一側方及び油圧モ
ータ２４の他側方にそれぞれ配置されており、油圧ポン
プ２３及び油圧モータ２４のケーシング３１の内部に埋
め込まれて一体的に構成されている。

【００１１】該油圧サーボ機構６１は、ピストン７１を
上下することにより、クレイドル型に構成された油圧ポ
ンプ２３及び油圧モータ２４の可動斜板２３ｃ・２４ｃ
の側方に設けたピン軸１９０を上下に移動させて、該可
動斜板２３ｃ・２４ｃが最終的に変速のために回動する
ように構成している。

【００１２】該ピストン７１の内部にはスプール７２が
摺動自在に嵌装されており、変速操作アーム１５１の回
動操作により、衝撃吸収バネ１６２を介して走行中立カ
ム１４９とクランクアーム１５９とが回動し、該スプー
ル７２を上下動させるように構成している。また、該ピ
ストン７１の上方及び下方位置から圧油を供給して、該
ピストン７１を上下移動可能としている。

【００１３】そして、ピストン７１とスプール７２とを
操作することで可動斜板２３ｃ・２４ｃを回動し、油圧
式無段変速装置２５を変速するように構成している。ま
た、該油圧式無段変速装置２５が中立位置に位置する場
合は、この中立状態を保持する必要があるため、中立位
置保持機構を設けている。即ち、走行中立保持アーム１
４８を設けて、該走行中立保持アーム１４８の先端に走
行中立保持ローラ１５２を枢支しており、該走行中立保
持ローラ１５２を、変速操作アーム１５１と一体的に回
動する走行中立カム１４９の中央の凹部に嵌入して中立
を保持するように構成している。

【００１４】また、走行中立カム１４９の下方には、衝
撃吸収バネ１６２を介して該変速操作アーム１５１と共
に回動するストッパー杆１５０が設けられており、該ス
トッパー杆１５０が一定角度以上回動しようとすると、
ストッパー板１５７に設けられるストッパー１５７ａに
係止して、それ以上回動しないように構成している。こ
れにより、変速操作アーム１５１が変速範囲を超えて操
作された場合においても、可動斜板２３ｃ・２４ｃが過
度に回動操作されることを防止することができる。ま
た、前記変速操作アーム１５１には、衝撃吸収バネ１６
２を介してスプール７２を操作するクランクアーム１５
９が設けられており、該クランクアーム１５９が、スプ
ール７２の凹部１６１と係合している。以上の如く、変
速操作アーム１５１を操作することによりスプール７２
を駆動するように油圧サーボ機構６１を構成して、可動
斜板２３ｃ・２４ｃの操作力の低減を図っている。

【００１５】このように構成した油圧式無段変速装置２
５において、前記変速操作アーム１５１の操作は、電動
モータにより行うように構成している。即ち、変速操作
アーム１５１にはモータ操作用アーム１５１ａが一体的
に延設されており、該モータ操作用アーム１５１ａに連
結アーム５２を介して電動モータ５１が連結されてい
る。該電動モータ５１は所謂ワイパーモータに構成さ
れ、油圧式無段変速装置２５のハウジング３３に一体的
に装着されている。

【００１６】そして、該電動モータ５１を駆動すること
により、連結ロッド５２及びモータ操作用アーム１５１
ａを介して変速操作アーム１５１を回動操作し、該変速
操作アーム１５１を回動操作することで、前述の如く、
油圧サーボ機構６１のスプール７２を上下駆動して、該
油圧サーボ機構６１の駆動制御を行うのである。

【００１７】また、本油圧式無段変速装置２５において
は、図１及び図５に示すように、入力軸２６の回転数を
検出する入力回転数センサ５５ａが設けられている。該
入力回転数センサ５５ａはハウジング３３に装着されて
おり、入力軸２６に近接して設けられている。該入力回
転数センサ５５ａは、外側からハウジング３３の壁面を
貫通して、ハウジング３３内の入力軸２６と直交する方
向へ突入している。そして、該入力回転数センサ５５ａ
は、可動斜板２３ｃよりも外側方向に配置され、特に、
ハウジング３３と入力軸２６との間に介装される軸受よ
りも外側へ配置されている。また、入力軸２６の外周部
には多数の凹凸が形成されて略歯車形状に形成されてい
る。即ち、回転数検出用の歯車が、入力軸２６の外周部
に一体的に加工形成されているのである。

【００１８】このように、入力軸２６の外周部へ一体的
に歯車を形成し、該入力軸２６に近接して入力回転数セ
ンサ５５ａを設けることで、油圧式無段変速装置２５の
入力回転数を、入力軸２６から直接検出するようにして
いる。尚、入力軸２６の外周部にスプラインを加工形成
して、該入力軸２６の回転数を入力回転数センサ５５ａ
により検出するようにすることもできる。

【００１９】同様に、出力軸３１の回転数を検出する出
力回転数センサ５５ｂが該出力軸３１に近接して設けら
れており、ハウジング３３に装着されている。該出力回
転数センサ５５ｂは、外側からハウジング３３の壁面を
貫通して、ハウジング３３内の出力軸３１と直交する方
向へ突入している。そして、該出力回転数センサ５５ｂ
は、可動斜板２４ｃよりも外側方向に配置され、特に、
ハウジング３３と出力軸３１との間に介装される軸受よ
りも外側へ配置されている。また、出力軸３１の外周部
には多数の凹凸が形成されて略歯車形状に形成されてい
る。即ち、回転数検出用の歯車が、入力軸２６の外周部
に一体的に加工形成されている。このように、出力軸３
１の外周部へ一体的に歯車を形成し、該出力軸３１に近
接して出力回転数センサ５５ｂを設けることで、油圧式
無段変速装置２５の出力回転数を、出力軸３１から直接
検出するようにしている。尚、出力軸３１の外周部にス
プラインを加工形成して、該出力軸３１の回転数を出力
回転数センサ５５ｂにより検出するようにすることもで
きる。また、図１に示すように、入力回転数センサ５５
ａと出力回転数センサ５５ｂとは、互いに対向して配置
されている。

【００２０】また、図２、図３に示すように、例えば油
圧ポンプ２３及び油圧モータ２４の可動斜板２３ｃ・２
４ｃの斜板角を検出する斜板角センサ５６・５６が設け
られており、該斜板角センサ５６はハウジング３３に装
着されている。（図３には可動斜板２３ｃの斜板角セン
サ５６のみを示している）。該斜板角センサ５６は、連
結アーム５８を介して前記モータ操作用アーム１５１ａ
に連結されており、可動斜板２３ｃ・２４ｃと一体的に
回動動作する該モータ操作用アーム１５１ａの回動角度
を検知することにより該可動斜板２３ｃ・２４ｃの斜板
角を検出するように構成されている。尚、斜板角センサ
５６による可動斜板２３ｃ・２４ｃの斜板角の検出は、
該斜板角センサ５６と可動斜板２３ｃ・２４ｃとを直接
連結して行うことも可能である。また、前記プランジャ
２４ｅの摺動位置を検出することにより可動斜板２３ｃ
・２４ｃの斜板角を検出するように構成することも可能
である。

【００２１】さらに、図６に示すように、該入力回転数
センサ５５ａ、出力回転数センサ５５ｂ及び斜板角セン
サ５６はコントローラ５７に接続され、前記電動モータ
５１もコントローラ５７に接続されている。そして、入
力回転数センサ５５ａや出力回転数センサ５５ｂにより
検出された出力軸３１の回転数、及び斜板角センサ５６
により検出された可動斜板２３ｃ・２４ｃの斜板角がコ
ントローラ５７に入力され、入力された出力軸３１の回
転数又は可動斜板２３ｃ・２４ｃの斜板角に基づいて電
動モータ５１の駆動量が決定され、この駆動量に応じて
該電動モータ５１が駆動されるように構成している。

【００２２】即ち、本油圧式無段変速装置２５において
は、電動モータ５１による油圧サーボ機構６１の駆動制
御を、入力回転数センサ５５ａによる入力軸２６の回転
数検出値や出力回転数センサ５５ｂによる出力軸３１の
回転数検出値、又は斜板角センサ５６による可動斜板２
３ｃ・２４ｃの斜板角検出値を該電動モータ５１の駆動
量にフィードバックして行う、フィードバック制御とし
ている。尚、油圧式無段変速装置２５の制御は、入力軸
２６の回転数検出値、出力軸３１の回転数検出値、又は
可動斜板２３ｃ・２４ｃの斜板角検出値を、それぞれ単
独で用いて行ったり、複数の値を同時に用いて行ったり
することができる。

【００２３】このように、油圧サーボ機構６１の駆動制
御を電動モータ５１により行うことにより電子制御に対
応することが可能となる。また、油圧サーボ機構６１の
駆動制御による油圧式無段変速装置２５の斜板角の制御
を行う場合に、入力回転数センサ５５ａにより直接入力
軸２６の回転数を検出したり、出力回転数センサ５５ｂ
により直接出力軸３１の回転数を検出したりすること
で、これらの回転数を正確に検出することができ、油圧
式無段変速装置を高精度に制御することが可能となる。
さらに、斜板角センサ５６により可動斜板２３ｃ・２４
ｃの斜板角を直接検出し、この検出値を用いて油圧式無
段変速装置２５の制御を行うことで、すばやく応答性の
良い制御を行うことができ、制御の高精度化を図ること
ができる。尚、本例においては、油圧ポンプ２３と油圧
モータ２４との両方を容量可変型に構成しているが、油
圧モータ２４の可動斜板２４ｃを固定斜板に構成して、
該油圧モータ２４を容量固定型に構成した仕様の油圧式
無段変速装置とすることもできる。

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。即ち、請求項１記載の如
く、油圧式無段変速装置の出力回転数を検出する回転数
センサを、該油圧式無段変速装置のハウジングに装着し
たので、油圧式無段変速装置の斜板角の制御を行う場合
に、出力回転数を検出する回転数センサにより直接出力
軸の回転数を検出することで、出力回転数を正確に検出
することができ、油圧式無段変速装置を高精度に制御す
ることが可能となって、油圧式無段変速装置の品質を向
上することができる。また、出力軸の外周部を略歯車形
状に形成することで、油圧式無段変速装置に設けた回転
数センサにより出力回転数を検出することが可能となる
ので、回転数検出機構の部品点数を減少することが可能
となる。

【００２５】更に、請求項２記載の如く、油圧式無段変
速装置の入力回転数を検出する回転数センサを、該油圧
式無段変速装置のハウジングに装着したので、油圧式無
段変速装置の斜板角の制御を行う場合に、入力回転数を
検出する回転数センサにより直接入力軸の回転数を検出
することで、入力回転数を正確に検出することができ、
油圧式無段変速装置を高精度に制御することが可能とな
って、油圧式無段変速装置の品質を向上することができ
る。また、入力軸の外周部を略歯車形状に形成すること
で、油圧式無段変速装置に設けた回転数センサにより入
力回転数を検出することが可能となるので、回転数検出
機構の部品点数を減少することが可能となる。

【００２６】更に、請求項３記載の如く、油圧式無段変
速装置の斜板角度を検出する斜板角センサを、該油圧式
無段変速装置のハウジングに装着したので、斜板角セン
サにより可動斜板の斜板角を直接検出し、この検出値を
用いて油圧式無段変速装置の制御を行うことで、すばや
く応答性の良い制御を行うことができ、制御の高精度化
を図ることが可能となって、油圧式無段変速装置の品質
を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の斜板角度制御機構を有する油圧式無段
変速装置を示す側面断面図である。

【図２】同じく平面図である。

【図３】同じく油圧式無段変速装置の油圧ポンプ部分を
示す側面図である。

【図４】同じく油圧式無段変速装置を示す後面図であ
る。

【図５】入力回転数センサと入力軸とを示す正面図であ
る。

【図６】油圧式無段変速装置のフィードバック制御を行
う入出力回転数センサ及び斜板角センサ等を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

２３油圧ポンプ２３ｃ可動斜板２４油圧モータ２４ｃ可動斜板２５油圧式無段変速装置２６入力軸３１出力軸６１油圧サーボ機構５５ａ入力回転数センサ５５ｂ出力回転数センサ５６斜板角センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者堀泰彦大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内 (72)発明者常陸純一大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内 (72)発明者塩崎修司大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内 (72)発明者坂本訓彦大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内 (72)発明者豊里哲夫大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内 (72)発明者河合良一大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内Ｆターム(参考） 3D042 AA06 AA10 AB01 BA02 BA08 BA18 BA20 BB03 BD04 BD06 BD08 BD09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油圧式無段変速装置の出力回転数を検出
する回転数センサを、該油圧式無段変速装置のハウジン
グに装着したことを特徴とする油圧式無段変速装置。
【請求項２】油圧式無段変速装置の入力回転数を検出
する回転数センサを、該油圧式無段変速装置のハウジン
グに装着したことを特徴とする油圧式無段変速装置。
【請求項３】油圧式無段変速装置の斜板角度を検出す
る斜板角センサを、該油圧式無段変速装置のハウジング
に装着したことを特徴とする油圧式無段変速装置。