JP2014177994A - 巻き掛け式無段変速装置の潤滑方法 - Google Patents

Abstract

【課題】巻き掛け式無段変速装置（ＣＶＴ）のプーリ軸に対し、適正な潤滑油を供給する。
【解決手段】ＣＶＴの入力側及び出力側のプーリのうちの少なくとも一方に油圧ポンプより吐出する油を潤滑油として供給する潤滑方法において、該油圧ポンプを電動モータにて駆動するものとし、入力側のプーリ軸にかかるトルク及び出力側のプーリ軸にかかるトルクを検出し、これらのトルク検出に基づいて、該電動モータの出力を制御して、該油圧ポンプの油吐出を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、巻き掛け式（ベルト式またはチェーン式）無段変速装置（以下、単に「ＣＶＴ」という）のプーリに適正量の潤滑油を供給するための方法に関する。

ＣＶＴプーリに潤滑油を供給する手段としては、ＣＶＴを駆動するエンジン出力軸にて、潤滑油供給用の油圧ポンプを駆動することが考えられる。しかし、この場合、潤滑油が不足することのないように吐出圧及び吐出量を設定された油圧ポンプが常時回転するので、潤滑油の過剰供給状態が頻発することとなり、伝動効率の向上を妨げる。そこで、ＣＶＴプーリへの潤滑油供給用の油圧ポンプを必要時にのみ駆動することが考えられる。そのように油圧ポンプの駆動制御を行う上で、車速等、車両走行中における様々な変化要因に対応して、該油圧ポンプからの吐出に基づく潤滑油量を適正に制御することは、ＣＶＴの最適な伝動効率を確保しつつＣＶＴのプーリ等の各構成要素の耐久性を向上する上で重要である。必要に応じた油圧ポンプの駆動に基づくＣＶＴ潤滑油量の制御に関する公知技術例としては、特許文献１において、入力側プーリ軸及び出力側プーリ軸各々の回転数の検出をもとに実際の変速比を算出し、アクセル開度等から算出される要求変速比と実際変速比との比較をもとに無端帯とプーリとの間に滑りが生じているかどうかを判断し、その判断に応じて油圧ポンプを駆動して潤滑油量を増大させるという技術が開示されている。なお、ＣＶＴのプーリへの潤滑油の供給構造に関する公知技術例としては、例えば、特許文献２や特許文献３に示す如きものがある。

なお、ＣＶＴの入力側・出力側の各プーリは、プーリ軸に対し固定された固定シーブと、プーリ軸に沿って軸芯方向に移動可能な可動シーブよりなり、可動シーブを軸芯方向に移動させることで、プーリ溝幅を変更してＣＶＴ変速比を変更する。この可動シーブの軸芯方向移動用のアクチュエータとしては、特許文献４に示すように、油圧シリンダを用いたものや、特許文献５に示すように、トルクカムを用いたものが知られている。

特開２００４−１４４１９２号公報 特開２００５−２８２６９５号公報 特開２０１１−２０８７９６号公報 特開２０１０−２０３６０６号公報 実開平５−１４７１３号公報

特許文献１にて開示される技術においては、上述のとおり、回転数の検出に基づいて検知される無端帯の滑りに応じて潤滑油量が制御される。すなわち、変速比の変化から潤滑油の必要量を判断している。しかし、この変速比の変化を見るのみでは、正しいＣＶＴの摩擦状態の判断には不十分な場合がある。例えば、出力軸の回転数が落ちた場合に、それが無端帯の滑りによるものなのか、無端帯には滑りはなくＣＶＴを含む車両の走行駆動系に走行負荷がかかって生じたものなのかは不明である。滑りと誤認して潤滑油を多く供給すれば、ＣＶＴの伝動効率は落ちる。また、ＣＶＴを作業車両に搭載している場合、当該車両の作業走行中は、出力軸の回転数に変化が見られなくとも、仕事量の増加により発熱量が増加し、その分、プーリへの潤滑油量を増やす必要があるという状況も起こり得る。特許文献１のように回転数検出のみに基づく潤滑油量制御では、このような必要時に潤滑油量を増加させることができない。

以上の如き課題の解決のため、請求項１に記載の如く、ＣＶＴの入力側及び出力側のプーリのうちの少なくとも一方に油圧ポンプより吐出する油を潤滑油として供給する潤滑方法において、該油圧ポンプを電動モータにて駆動するものとし、入力側のプーリ軸にかかるトルク及び出力側のプーリ軸にかかるトルクを検出し、これらのトルク検出に基づいて、該電動モータの出力を制御して、該油圧ポンプの油吐出を制御する。

請求項１に記載の如き方法を適用したＣＶＴ潤滑方法として、請求項２に記載の如く、前記入力側のプーリ軸について前記トルク及び回転数を検出し、前記出力側のプーリ軸について前記トルク及び回転数を検出し、検出した該入力側プーリ軸のトルク及び回転数に基づいて入力馬力を算出し、検出した該出力側プーリ軸のトルク及び回転数に基づいて出力馬力を算出し、該入力馬力より該出力馬力を差し引いた分をロス馬力とし、該ロス馬力に基づいて必要潤滑油量を算定し、前記少なくとも一方のプーリに供給される実際の潤滑油量を、算定した必要潤滑油量に一致させるように前記電動モータを制御する。

請求項２に記載の如き方法を適用したＣＶＴ潤滑方法において、請求項３に記載の如く、単位ロス馬力当たりの前記必要潤滑油量を０．３〜０．７リットルとする。

請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載の如き方法を適用したＣＶＴ潤滑方法として、請求項４に記載の如く、前記入力側及び出力側のプーリは、各々、可動シーブ作動用のトルクカムを備えており、前記入力側及び出力側のプーリ軸のトルク検出は、各トルクカムの軸芯方向の移動量の検出によるものとする。

請求項１に記載の如き方法を適用したＣＶＴ潤滑方法として、請求項５に記載の如く、前記入力側及び出力側のプーリは、各々、可動シーブ作動用の油圧シリンダを備えており、前記油圧ポンプからの吐出油を、作動油ラインを介して、作動油として前記入力側及び出力側の各プーリに供給するとともに、該作動油ラインより分岐する潤滑油ラインを介して、潤滑油として前記少なくとも一方のプーリに供給するものであり、該潤滑油ラインに流量制御弁を設け、該流量制御弁の開度を制御することで、該油圧ポンプから該少なくとも一方のプーリに供給される潤滑油量を制御する。

請求項５に記載の如き方法を適用したＣＶＴ潤滑方法として、請求項６に記載の如く、前記潤滑油ラインに開閉弁を設け、通常の前記油圧ポンプから前記油圧シリンダへの作動油供給時には該開閉弁を開弁し、前記作動油ラインの異常降圧が検出されると、該開閉弁を閉弁して、該作動油ラインから該潤滑油ラインへの分流を停止する。

請求項６に記載の如き方法を適用したＣＶＴ潤滑方法として、請求項７に記載の如く、前記潤滑油ラインにアキュムレータを設け、前記開閉弁の開弁時には該開閉弁から前記流量制御弁への流油の一部を該アキュムレータに蓄積し、該開閉弁の閉弁時には該アキュムレータの蓄積油を該流量制御弁に供給する。

請求項１に記載の如きＣＶＴ潤滑方法により、油圧ポンプは電動モータの出力制御により必要なときのみ駆動されるので、エンジンで油圧ポンプを常時駆動する場合に生じるようなＣＶＴプーリへの過剰な潤滑油供給が回避される。そして、ＣＶＴの無端帯（ベルト、チェーン等）の滑り状態や仕事の状態を、トルクの検出で正確に把握することができ、これらの状態に的確に応じた潤滑油の供給が可能となり、ＣＶＴの伝動効率の安定化や耐久性の向上等の効果を得られる。

また、請求項２に記載の如き方法により、入力側、出力側のプーリ軸それぞれにかかる負荷に対応しての各プーリ軸の回転数及びトルクの変化が検出されて、ＣＶＴにおけるロス馬力の変化が把握され、プーリへの潤滑油量の調整を、このようなロス馬力の変化に正確に対応したものにすることができる。

また、単位ロス馬力当たりの必要潤滑油量を、例えば請求項３に記載の如く設定することにより、ロス馬力の変化に応じてのＣＶＴプーリへの適正量の潤滑油供給を実現することができる。

また、請求項４に記載の如く、当該トルクの検出として、各プーリに備えられるトルクカムの移動量を見るものとすることで、既存のトルクカムを利用でき、トルク検出のために追加すべき新たな装置や部材を省くことができ、部品点数やコストの増加を抑制することができる。

また、請求項５に記載の如き方法により、ＣＶＴプーリの可動シーブのアクチュエータを油圧シリンダとしている場合において、該油圧シリンダへの作動油供給と、プーリの潤滑油供給とで、油供給用の油圧ポンプ及びその制御用の電動モータを共通化でき、また、作動油としての油の余剰分を潤滑油として活用できて、低コスト化に貢献でき、また、油圧ポンプの油供給ラインをコンパクトなものにすることも可能となる。

また、請求項６に記載の如き方法により、開閉弁にて作動油ラインから潤滑油ラインへの分流を制御することで、作動油ラインでの異常降圧時に即座に対応して、そのライン圧を正常値に戻すことができ、油圧シリンダへの安定した作動油供給が可能となり、油圧シリンダ等の耐久性の向上及びＣＶＴ性能の向上につながる。

また、請求項７に記載の如き方法により、前記の作動油ラインの油圧回復のための開閉弁の閉弁時にも、アキュムレータでの貯留油をプーリへの潤滑油として用いることができ、プーリへの潤滑油不足を回避することができる。すなわち、ＣＶＴプーリへの安定した潤滑油供給が可能となり、ＣＶＴ性能及び耐久性の向上につながる。

実施例１による作業車両駆動系のスケルトン図及びＣＶＴプーリ潤滑油供給用油圧回路図である。 実施例２による作業車両駆動系のスケルトン図及びＣＶＴプーリ潤滑油供給用油圧回路図である。 実施例１または実施例２によるＣＶＴプーリ潤滑油供給量制御用フローチャート図である。 実施例３による作業車両駆動系のスケルトン図及びＣＶＴプーリ作動油及び潤滑油供給用油圧回路図である。 実施例１〜３による油圧回路を適用可能な作業車両の伝動系構造の一例を示すスケルトン図である。

図１の実施例１及び図２の実施例２に共通の作業車両駆動系の概略構造について説明する。作業車両駆動系は、原動機としてのエンジン１の出力を、作業車両の駆動輪（図示せず。図５の駆動輪５３参照）に伝達する走行伝動系と、ＰＴＯ軸５に伝達するＰＴＯ伝動系とを有する。エンジン１のエンジン出力軸（クランク軸）１ａは、略同一軸芯上の原動軸３に、主クラッチ２を介して接続されている。原動軸３は、ＰＴＯ減速ギア列４を介してＰＴＯ軸５に連動連係されており、原動軸３及びＰＴＯ減速ギア列４により、エンジン１の出力をＰＴＯ軸５に伝達するＰＴＯ伝動系を構成している。

走行伝動系は、主変速装置としてのＣＶＴ６、該ＣＶＴ６の出力にて駆動される副変速装置７（例えば、ギア式変速装置）、及び、該副変速装置７の出力にて駆動される減速ギア列８を備えている。さらに、図１、図２では省略しているが、走行伝動系は、駆動輪を支持する差動機構（図５の差動ギア装置５０参照）を有しており、減速ギア列８の出力部材としてのファイナルピニオン９を該差動機構の入力ギア（図５の入力ギア５０ａ参照）に噛合している。該減速ギア列８は、副変速装置７の出力を該差動機構に伝達すべく、該副変速装置７の出力軸７ｂと該ファイナルピニオン９との間に介設されている。

ＣＶＴ６は、入力側プーリ軸１１、該入力側プーリ軸１１に備えた入力側プーリ１２、ベルト（図示せず。図５のベルト１３参照）を介して該入力側プーリ１２に連結される出力側プーリ１４、該出力側プーリ１４を備えた出力側プーリ軸１５を備えている。入力側プーリ軸１１は、原動ギア列１０を介して原動軸３に連動連係されており、出力側プーリ軸１５は、副クラッチ１６を介して、副変速装置７の入力軸７ａに接続されている。

ＣＶＴ６の各プーリ１２・１４は、固定シーブ及び可動シーブを備え、その可動シーブを各プーリ軸１１・１５の軸芯方向に摺動させてプーリ溝を変化させることで、ベルトの巻き掛け径を変更し、ＣＶＴの変速比、すなわち、入力側プーリ軸１１と出力側プーリ軸１５との間の回転数比を変更するものとしている。

図１の実施例１においては、この可動シーブを摺動させるアクチュエータとして、入力側プーリ１２に油圧シリンダ１２ａが付設され、出力側プーリ１４に油圧シリンダ１４ａが付設されている。これらのシリンダ１２ａ・１４ａへの作動油供給構造（作動油供給用の油圧ポンプやバルブ等）は、図１では省略されているが、例えば、特許文献４に示すようなものを適用することができる。なお、後述の図４の実施例３でも、各プーリ１２・１４の可動シーブ摺動用アクチュエータは、油圧シリンダ１２ａ・１４ａとしている。

一方、図２の実施例２における各プーリ１２・１４は、可動シーブ摺動用アクチュエータとして、カムトルク１２ｂ・１４ｂをそれぞれ備えている。各カムトルク１２ｂ・１４ｂは、可動シーブと一体に軸芯方向に摺動する摺動部を備えている。この構造については、例えば、特許文献５に示すようなものを適用することができる。エンジン出力軸１ａの回転数変化に応じて、入力側カムトルク１２ｂの摺動部が可動シーブと一体に軸芯方向に摺動し、その摺動量に応じて入力側プーリ１２のプーリ溝が変化し、これに伴って、出力側カムトルク１４ｂも作動して、出力側プーリ１４のプーリ溝が変化する。また、駆動輪９０にかかる負荷が走行伝動系を介して出力側プーリ１４に伝達されることにより、出力側カムトルク１４ｂの摺動部が可動シーブと一体に軸芯方向に摺動し、その摺動量に応じて出力側プーリ１４のプーリ溝が変化し、これに伴って、入力側カムトルク１２ｂも作動して、入力側プーリ１２のプーリ溝が変化する。

図１及び図２の各実施例において、プーリ１２・１４に対する潤滑油供給の制御手段として、ＣＶＴ潤滑油コントローラ（以下、単に「コントローラ」）２０が設けられている。なお、プーリ１２・１４への潤滑油供給は、必ずしも両プーリ１２・１４に同時かつ一律に供給するものである必要はなく、各プーリ１２・１４への潤滑油供給を独立したものとしてもよい。すなわち、プーリ１２・１４への潤滑油供給とは、プーリ１２・１４のうち少なくとも一方に潤滑油を供給することを意味するものとする（図４の実施例３でも同様である）。

図１及び図２の各実施例において、コントローラ２０への信号入力手段として、入力側検出装置２１及び出力側検出装置２２が設けられている。入力側検出装置２１は、入力側プーリ軸１１の回転数及びトルクを検出するものであり、出力側検出装置２２は、出力側プーリ軸１５の回転数及びトルクを検出するものである。各検出装置２１・２２は、回転数検出手段とトルク検出手段とを合わせたものである。なお、図１の第一実施例において、回転数検出手段及びトルク検出手段の構造は特定しておらず、また、回転数検出手段とトルク検出手段とが必ずしも一体状に組み合わせられたものである必要はない。

図２の第二実施例では、各検出装置２１・２２は、スピードメータ２１ａ・２２ａ及びトルクメータ２１ｂ・２２ｂを備えている。各スピードメータ２１ａ・２２ａは、各プーリ１２・１４に付したゲージ（図示せず）を読み取るものであり、該ゲージと各スピードメータ２１ａ・２２ａとを合わせて、各検出装置２１・２２の回転数検出手段としている。一方、各トルクメータ２１ｂ・２２ｂは、各トルクカム１２ｂ・１４ｂの前記摺動部の軸芯方向の摺動を読み取るものであり、各トルクカム１２ｂ・１４ｂと各トルクメータ２１ｂ・２２ｂとを合わせて、各検出装置２１・２２のトルク検出手段としている。各プーリ１２・１４の可動シーブ摺動用のアクチュエータとしてのトルクカム１２ｂ・１４ｂを検出装置２１・２２のトルク検出手段としても用いるので、別途にトルク検出手段としてトルクカムを設ける必要がなく、部品点数及びコストの増加を抑制することができる。

なお、後述の図４の第三実施例でも、各検出装置２１・２２は、回転数検出手段としてスペードメータ２１ａ・２２ａ（及び前記ゲージ）を備え、トルク検出手段としてトルクメータ２１ｂ・２２ｂ及びトルクカム１１ａ・１５ａを備えているが、該第三実施例では、各プーリ１２・１４の可動シーブ摺動用アクチュエータを、第一実施例と同様に、油圧シリンダ１２ａ・１４ａとしているので、トルクカム１１ａ・１５ａは、プーリ１２・１４のアクチュエータとしてのものではなく、別途、トルク検出用に設けられたものである。

さらに、図１及び図２の各実施例において、図示していないが、プーリ１２・１４に供給された実際の潤滑油量ＬＱを検出し、その検出値をコントローラ２０に入力する潤滑油量検出手段も設けられている。

図１及び図２の各実施例において、プーリ１２・１４への潤滑油供給手段として、油圧ポンプ２３が設けられており、油圧ポンプ２３の駆動手段として、電動モータ２４が設けられている。電動モータ２４は、コントローラ２０より出力指令信号を受けることで駆動され、電動モータ２４の駆動・非駆動の切換により、油圧ポンプ２３が油を吐出する状態と吐出しない状態とに切り換えられる。すなわち、プーリ１２・１４への潤滑油量が足りないと判断されるとコントローラ２０より出力指令信号ＭＳ（図３参照）が発信され、電動モータ２４は出力指令信号に基づいてバッテリ２５より電力の供給を受けて駆動され、これにより油圧ポンプ２３が駆動されて、プーリ１２・１４への潤滑油としての油を吐出する。こうしてプーリ１２・１４の潤滑油が増加して、必要量に達すると、コントローラ２０は、出力指令信号の発信を終了し、電動モータ２４を停止（バッテリ２５から電動モータ２４への電力供給を停止）して、油圧ポンプ２３からの油の吐出を終了するのである。

図３は、図１及び図２の各実施例に適用されるコントローラ２０における入力側検出装置２１及び出力側検出気装置２２を用いてのプーリ潤滑油量調整用制御フローチャートを示すものである。まず、入力側検出装置２１（回転数メータ２１ａ・トルクメータ２１ｂ）にて入力回転数ＩＳ及び入力トルクＩＴを検出し（ステップＳ１−１）、これらの検出値をもとに、コントローラ２０にてＣＶＴ６の入力馬力ＩＰを算出する（ステップＳ１−２）。一方、出力側検出装置２２（回転数メータ２２ａ・トルクメータ２２ｂ）にて出力回転数ＯＳ及び出力トルクＯＴを検出し（ステップＳ２−１）、これらの検出値をもとに、コントローラ２０にてＣＶＴ６の出力馬力ＯＰを算出する（ステップＳ２−２）。そして、コントローラ２０にて、入力馬力ＩＰと出力馬力ＯＰとの差をＣＶＴ６のロス馬力ＬＰとして算出する（ステップＳ３）。なお、コントローラ２０では予め単位ロス馬力当たりの必要潤滑油量を記憶しており、その値は、例えば０．３〜０．７リットルである。

さらに、コントローラ２０は、こうして算出したロス馬力ＬＰをもとに必要潤滑油量ＲＱを算出し（ステップＳ４）、前記潤滑油量検出手段により実際の潤滑油量ＡＱを読み込み（ステップＳ５）、実際の潤滑油量ＡＱが必要潤滑油量ＲＱに満たないことがわかると（ステップＳ６、ＹＥＳ）、コントローラ２０は、電動モータ２４（バッテリ２５）に対して出力指令信号ＭＳを発信し（ステップＳ７）、電動モータ２４の出力にて油圧ポンプ２３を駆動し（ステップＳ８）、プーリ１２・１４に潤滑油を補填する。コントローラ２０にて、プーリ１２・１４における実際潤滑油量ＡＱが必要潤滑油量ＲＱに達したことが前記潤滑油量検出手段を用いて認識されると（ステップＳ６、ＮＯ）、コントローラ２０は電動モータ２４（バッテリ２５）への出力指令信号ＭＳの発信を停止し（ステップＳ９）、油圧ポンプ２３の油吐出を停止する（ステップＳ１０）。

図４の実施例３について説明する。なお、図４において、図１、図２の実施例１、２で用いた符号と同じ符号は、その符号の指す実施例１、２における部材や部分と同一または同様のものを指すものであり、これらの部材や部品については、特別に記述しない限り、説明を省略する。

本実施例では、電動モータ２４にて駆動される油圧ポンプ２３が、ＣＶＴ６のプーリ１２・１４への潤滑油供給に加え、各プーリ１２・１４の可動シーブ摺動用の油圧シリンダ１２ａ・１４ａへの作動油供給にも用いられている。油圧ポンプ２３の吐出口からは、各油圧シリンダ１２ａ・１４ａへと作動油ライン３１が延設されている。作動油ライン３１上にて、該作動油ライン３１の油圧管理手段として、逆流防止弁３２及び油圧センサ３３が設けられている。プーリ１２・１４に潤滑油を供給する潤滑油ライン３４は、作動油ライン３１の、逆流防止弁３２及び油圧センサ３３より下流側の部分より分岐している。潤滑油ライン３４は、作動油ライン３１より分岐する並列状の分岐路３４ａ・３４ｂと、両分岐路３４ａ・３４ｂを合流したものであって、プーリ１２・１４へと延設される合流路３４ｃとを有している。分岐路３４ａ上にはリリーフ弁３５が設けられ、分岐路３４ｂ上には、上流側から順に電磁式開閉弁３６及びアキュムレータ３７が設けられ、合流路３４ｃ上には流量制御弁３８が設けられている。

電動モータ２４の出力はＣＶＴコントローラ３０にて制御される。この油圧ポンプ２３駆動用の電動モータ２４の出力制御は、作動油ライン３１の必要圧、すなわち、油圧シリンダ１２ａ・１４ａへの作動油圧及びプーリ１２・１４への潤滑油圧として必要な油圧を確保するために行われる。当該必要圧は、油圧シリンダ１２ａ・１４ａへの作動油圧が油圧シリンダ１２ａ・１４ａの断面積等の設定如何で定まることに基づいて定まる他、車両の走行中においては、エンジン１の回転数変化や駆動輪にかかる走行負荷の変化等に基づいて変化するので、車両走行時には、ＣＶＴコントローラ３０にて、入力側検出装置２１のスピードメータ２１ａ・トルクメータ２１ｂからの検出信号と、出力側検出装置２２のスピードメータ２２ａ・トルクメータ２２ｂからの検出信号とに基づいて、作動油ライン３１の必要圧を算出する。この算出した必要圧と、圧力センサ３３の検出する実際のライン圧との差を見て、電動モータ２４の出力が制御される。なお、リリーフ弁３５は作動油ライン３１の最大圧を管理する。

さらに、ＣＶＴコントローラ３０は、入力側検出装置２１及び出力側検出装置２２の回転数・トルクの検出に基づいて、流量制御弁３８の開度を調整することで、プーリ１２・１４への潤滑油量を制御する。この潤滑油量制御に際しては、実施例１及び実施例２のコントローラ２０と同様に、ＣＶＴコントローラ３０も、入力側検出装置２１の検出する入力回転数ＩＳ及び入力トルクＩＴと、出力側検出装置２２の検出する出力回転数ＯＳ及び出力トルクＯＴとに基づいて、ロス馬力ＬＰを算出し、算出したロス馬力ＬＰをもとに必要潤滑油量ＲＱを算出するものとしてもよい。この場合にも、実施例３には図示せぬ潤滑油量検出手段が設けられており、ＣＶＴコントローラ３０は、該潤滑油量検出手段を用いて把握される実際の潤滑油量ＡＱを必要潤滑油量ＲＱに一致させるように流量制御弁３８を制御するものである。なお、このような入力側検出装置２１及び出力側検出装置２２の回転数・トルク検出に基づくロス馬力の演算を、作動油ライン３１の必要圧の演算に利用してもよい。

開閉弁３６は、通常、油圧シリンダ１２ａ・１４ａに作動油が供給される間、開弁して、流量制御弁３８へと、作動油ライン３１からの分流を送り込む。また、開閉弁３６から流量制御弁３８へと供給される油の一部が、アキュムレータ３７にて蓄積される。ＣＶＴコントローラ３０は、圧力センサ３３の検出油圧をモニターして、作動油ライン３１における異常降圧を確認したときは、開閉弁３６を閉弁し、作動油ライン３１のライン圧を正常に戻すものとしている。このように開閉弁３６を閉弁したときには、アキュムレータ３７にて蓄積しておいた油が、流量制御弁３８を介して、プーリ１２・１４への潤滑油として供給される。閉弁された開閉弁３６は、圧力センサ３３の検出油圧が正常値に戻ったことが確認されれば、開弁状態に戻される。

図１〜図４に示す実施例１〜３を適用可能とした作業車両駆動系の一例である作業車両駆動系１００について、図５より説明する。なお、図５において、図１、図２、図４の実施例１、２、３で用いた符号と同じ符号は、その符号の指す実施例１、２、３における部材や部分と同一または同様のものを指すものであり、これらの部材や部品については、特別に記述しない限り、説明を省略する。

作業車両駆動系１００は、ＰＴＯ軸５をリアＰＴＯ軸５として備える他、ミッドＰＴＴＯ軸４３を備えている。原動軸３からＰＴＯ軸５・７５へのＰＴＯ伝動系について説明する。エンジン出力軸１ａに主クラッチ２を介して連結される原動軸３に対し、ＰＴＯ減速ギア列４が、ＰＴＯクラッチ７０を介して連結される。リアＰＴＯ軸５上には軸芯方向摺動自在にシフタクラッチ７１が設けられており、また、ミッドＰＴＯ軸７５への減速ギア列であるミッドＰＴＯ減速ギア列７４の第一ギア７３がリアＰＴＯ軸５に相対回転自在に装着されている。シフタクラッチ７１は、その軸芯方向の摺動により、ＰＴＯ減速ギア列４を、リアＰＴＯ軸５及びミッドＰＴＯ減速ギア列７４の第一ギア７３のうちの両方に連動連係する両ＰＴＯ駆動位置、ＰＴＯ減速ギア列４をリアＰＴＯ軸５のみに連動連係するリアＰＴＯ駆動位置、及び、ＰＴＯ減速ギア列４をリアＰＴＯ軸５及び第一ギア７３のいずれにも連動連係しない中立位置のいずれかに設定される。すなわち、シフタクラッチ７１をリアＰＴＯ駆動位置にしたときに、リアＰＴＯ軸５に加えて、ミッドＰＴＯ軸７５が、エンジン１の動力にて駆動される。

作業車両駆動系１００は、差動ギア装置５０を介して連結される左右の後駆動輪５３と、図示しない前駆動輪に対して連動連係される前輪駆動用ＰＴＯ軸６０とを備えている。原動軸３から後駆動輪５３及び前輪駆動用ＰＴＯ軸６０への走行伝動系について説明する。当該走行伝動系は、原動軸３から、ＣＶＴ６及び副変速装置７を介して、副変速装置７の出力軸７ｂへとエンジン１の動力を伝達するものとなっており、出力軸７ｂより、差動機構５０から後駆動輪５３への後輪駆動系と、前輪駆動用ＰＴＯ軸６０への前輪駆動系とに分岐する。

作業車両駆動系１００の走行伝動系に適用されるＣＶＴ６として、図５には油圧シリンダ１２ａ・１４ａ付きのプーリ１２・１４にベルト１３を巻回してなるＣＶＴ６を図示しているが、図２に示すようなトルクカム１２ｂ・１４ｂを付した構造のものでもよく、また、図５に示す油圧ポンプ２３駆動用の電動モータ２４を、前記実施例１、２、３のいずれの方法で制御してもよい。

本実施例における副変速装置７は、前進２速・後進１速のギア式変速装置となっている。この副変速装置７は、ＣＶＴ６の出力側プーリ軸１５より同一軸芯上に延設される入力軸７ａと、これに対し平行に配設される出力軸７ｂとを有している。出力軸７ｂからは同一軸芯上にシフタ軸４３が軸芯方向摺動自在に延設されている。入力軸７ａとシフタ軸４３との間には、高速前進ギア列４０、低速前進ギア列４１、後進ギア列４２を構成している。シフタ軸４３の軸芯方向の摺動により、ギア列４０・４１・４２のうちいずれか一つを出力軸７ｂに連動連係することにより、副変速装置７が、高速前進段、低速前進段、後進段のうちのいずれかに設定される。なお、副変速装置７は、該シフタ軸４３の摺動により、ギア列４０・４１・４２のいずれも出力軸７ｂに連動連係させない中立状態にも設定可能である。このため、作業車両駆動系１００において、ＣＶＴ６の出力側プーリ軸１５と副変速装置７の入力軸７ａとの間に副クラッチ１６は介設していないが、必要に応じて、副クラッチ１６を設けてもよい。

差動ギア装置５０は、通例の差動ギア構造を有し、その入力ギア５０ａを、副変速装置７の出力軸７ｂの先端に固設されたファイナルピニオン９に噛合させている。なお、本実施例では、出力軸７ｂとファイナルピニオン９との間に減速ギア列を構成していない。差動ギア装置５０は、左右のデフヨーク軸５０ｂを有し、両デフヨーク軸５０ｂ同士をデフピニオン及びデフサイドギアの噛合にて差動連結している。各デフヨーク軸５０ｂに対し、各後駆動輪５３の車軸５３ａが、ファイナル減速ギア列５２を介して連動連係されており、また、各デフヨーク軸５０ｂにブレーキ５１が設けられている。さらに、左右デフヨーク軸５９ｂのうちの一方に、デフロック機構５０ｃが設けられている。このように、ファイナルピニオン９、差動ギア装置５０、左右ブレーキ５１、左右ファイナル減速ギア列５２、左右後駆動輪５３等にて後輪駆動系が構成されている。

出力軸７ｂからは前輪駆動用減速ギア列５５が分岐延設されており、前輪駆動用ＰＴＯ軸６０は、シフタクラッチ５６を介して、前進駆動用減速ギア列５５に連動連係可能となっている。また、前輪駆動用減速ギア列５５に対して並列状に、出力軸７ｂより前輪増速用ギア列５７が分岐延設されており、クラッチ５８を介して前輪駆動用ＰＴＯ軸６０に連動連係可能となっている。シフタクラッチ５６は、前輪駆動用ＰＴＯ軸６０の軸芯方向に沿って摺動することで、前輪駆動用ＰＴＯ軸６０を前輪駆動用減速ギア列５５に対し連動連係する係合位置と、前輪駆動用ＰＴＯ軸６０を前輪駆動用減速ギア列５５から遮断する離間位置とのうちのいずれかに切り換えられる。シフタクラッチ５６は、係合位置にあるときはクラッチ５８から離間しており、離間位置にあるときはクラッチ５８に係合している。シフタクラッチ５６を係合位置にすることで、出力軸７ｂの動力が前輪駆動用減速ギア列５５を介して前輪駆動用ＰＴＯ軸６０へと伝達され、車両は通常の四輪駆動状態となる。シフタクラッチ５６が離間位置にあるときにクラッチ５８を入れることで、出力軸７ｂの動力が前輪増速用ギア列５７を介して前輪駆動用ＰＴＯ軸６０へと伝達され、車両は四輪駆動状態かつ前輪増速状態となる。シフタクラッチ５６が離間位置にあるときにクラッチ５８を切ることで、出力軸７ｂの動力は、前輪駆動用減速ギア列５５を介しても、前輪増速用ギア列５７を介しても、前輪駆動用ＰＴＯ軸６０には伝達されず、したがって、車両は二輪駆動状態となる。

本発明に係る潤滑方法を適用する巻き掛け式無段変速装置（ＣＶＴ）は、当該潤滑方法を適用可能なものであればよく、ベルト式でもチェーン式でもよい。また、このような潤滑方法を用いたＣＶＴを搭載した車両としては、例えば運搬車（ユーティリティビークル）等が考えられるが、当該方法を用いたＣＶＴを適用できる車両であれば、どのようなのでもよい。

６ ＣＶＴ（巻き掛け式無段変速装置）
１１ 入力側プーリ軸
１１ａ （トルク検出用）トルクカム
１２ 入力側プーリ
１２ａ 油圧シリンダ
１２ｂ （可動シーブ摺動・トルク検出用）トルクカム
１４ 出力側プーリ
１４ａ 油圧シリンダ
１４ｂ （可動シーブ摺動・トルク検出用）トルクカム
１５ 出力側プーリ軸
１５ａ （トルク検出用）トルクカム
２０ ＣＶＴ潤滑油コントローラ
２１ 入力側検出装置
２１ａ スピードメータ
２１ｂ トルクメータ
２２ 出力側検出装置
２２ａ スピードメータ
２２ｂ トルクメータ
２３ 油圧ポンプ
２４ 電動モータ
３０ ＣＶＴコントローラ
３１ 作動油ライン
３４ 潤滑油ライン
３５ リリーフ弁
３６ 開閉弁
３７ アキュムレータ
３８ 流量制御弁

Claims (7)

1. 巻き掛け式無段変速装置の入力側及び出力側のプーリのうちの少なくとも一方に油圧ポンプより吐出する油を潤滑油として供給する潤滑方法において、
   該油圧ポンプを電動モータにて駆動するものとし、
   入力側のプーリ軸にかかるトルク及び出力側のプーリ軸にかかるトルクを検出し、これらのトルク検出に基づいて、該電動モータの出力を制御して、該油圧ポンプの油吐出を制御することを特徴とする巻き掛け式無段変速装置の潤滑方法。
2. 前記入力側のプーリ軸について前記トルク及び回転数を検出し、
   前記出力側のプーリ軸について前記トルク及び回転数を検出し、
   検出した該入力側プーリ軸のトルク及び回転数に基づいて入力馬力を算出し、
   検出した該出力側プーリ軸のトルク及び回転数に基づいて出力馬力を算出し、
   該入力馬力より該出力馬力を差し引いた分をロス馬力とし、該ロス馬力に基づいて必要潤滑油量を算定し、
   前記少なくとも一方のプーリに供給される実際の潤滑油量を、算定した必要潤滑油量に一致させるように前記電動モータを制御することを特徴とする請求項１に記載の巻き掛け式無段変速装置の潤滑方法。
3. 単位ロス馬力当たりの前記必要潤滑油量を０．３〜０．７リットルとすることを特徴とする請求項２に記載の巻き掛け式無段変速装置の潤滑方法。
4. 前記入力側及び出力側のプーリは、各々、可動シーブ作動用のトルクカムを備えており、前記入力側及び出力側のプーリ軸のトルク検出は、各トルクカムの軸芯方向の移動量の検出によるものとすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちのいずれか一項に記載の巻き掛け式無段変速装置の潤滑方法。
5. 前記入力側及び出力側のプーリは、各々、可動シーブ作動用の油圧シリンダを備えており、前記油圧ポンプからの吐出油を、作動油ラインを介して、作動油として前記入力側及び出力側の各プーリに供給するとともに、該作動油ラインより分岐する潤滑油ラインを介して、潤滑油として前記少なくとも一方のプーリに供給するものであり、
   該潤滑油ラインに流量制御弁を設け、該流量制御弁の開度を制御することで、該油圧ポンプから該少なくとも一方のプーリに供給される潤滑油量を制御することを特徴とする請求項１に記載の巻き掛け式無段変速装置の潤滑方法。
6. 前記潤滑油ラインに開閉弁を設け、通常の前記油圧ポンプから前記油圧シリンダへの作動油供給時には該開閉弁を開弁し、前記作動油ラインの異常降圧が検出されると、該開閉弁を閉弁して、該作動油ラインから該潤滑油ラインへの分流を停止することを特徴とする請求項５に記載の巻き掛け式無段変速装置の潤滑方法。
7. 前記潤滑油ラインにアキュムレータを設け、前記開閉弁の開弁時には該開閉弁から前記流量制御弁への流油の一部を該アキュムレータに蓄積し、該開閉弁の閉弁時には該アキュムレータの蓄積油を該流量制御弁に供給することを特徴とする請求項６に記載の巻き掛け式無段変速装置の潤滑方法。
   

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