JPH10311400A - Hydraulic continuously variable transmission - Google Patents
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- JPH10311400A JPH10311400A JP11993997A JP11993997A JPH10311400A JP H10311400 A JPH10311400 A JP H10311400A JP 11993997 A JP11993997 A JP 11993997A JP 11993997 A JP11993997 A JP 11993997A JP H10311400 A JPH10311400 A JP H10311400A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の実施の形態】本発明は、例えば自動車の動力伝
達装置に用いられる液圧式無段変速装置に関する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention relates to a hydraulic continuously variable transmission used for, for example, a power transmission device of an automobile.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、自動車に用いられている液圧式無
段変速装置としては、エンジンの動力を油圧ポンプによ
って全て流体エネルギーに変換し、その後油圧モータに
よって再び機械エネルギーに戻して負荷へ伝達する方式
の静油圧式無段変速装置が知られており、この無段変速
装置は油圧ポンプの吐出量及び油圧モータの容量を変え
ることによって変速する。2. Description of the Related Art Conventionally, as a hydraulic type continuously variable transmission used in an automobile, all the power of an engine is converted into fluid energy by a hydraulic pump, and then returned to mechanical energy again by a hydraulic motor and transmitted to a load. 2. Description of the Related Art A hydrostatic continuously variable transmission of a type is known, and the continuously variable transmission changes the speed by changing the discharge amount of a hydraulic pump and the capacity of a hydraulic motor.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な静油圧式無段変速装置の場合、歯車式の機械式変速装
置に比べると、変速時のショックがなく、乗り心地がよ
いという長所を有する反面、液圧式特有の伝達効率が低
いという欠点がある。静油圧式無段変速装置の伝達効率
は主として油圧ポンプの効率で支配され、その油圧ポン
プの全効率は、一般に全効率=容積効率×機械効率で示
される。即ち、油圧ポンプの場合、作動液の漏れによる
損失及び摺動面間における摩擦抵抗(例えば斜板式のア
キシアルピストンポンプの場合であれば、ピストンと斜
板との間の摩擦抵抗)による機械的な損失が発生し、こ
のため効率が低いものとなっている。The hydrostatic continuously variable transmission described above has the advantage that there is no shock at the time of gear shifting and that the riding comfort is good as compared with a gear type mechanical transmission. On the other hand, there is a disadvantage that the transmission efficiency peculiar to the hydraulic type is low. The transmission efficiency of a hydrostatic continuously variable transmission is mainly governed by the efficiency of a hydraulic pump, and the total efficiency of the hydraulic pump is generally expressed by: total efficiency = volume efficiency × mechanical efficiency. That is, in the case of a hydraulic pump, mechanical loss due to the loss due to leakage of hydraulic fluid and frictional resistance between sliding surfaces (for example, in the case of an axial piston pump of a swash plate type, mechanical resistance due to frictional resistance between a piston and a swash plate). Loss occurs, which results in low efficiency.
【0004】本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、液
圧ポンプを動力伝達手段として用いる液圧式無段変速装
置において、液圧ポンプに生ずる損失のうち、摩擦抵抗
による機械的損失を無くすことによって伝達効率を高め
ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a hydraulic continuously variable transmission using a hydraulic pump as a power transmission means, which eliminates mechanical loss due to frictional resistance among losses occurring in the hydraulic pump. To increase the transmission efficiency.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のように構成したものである。即ち、請
求項1の発明は、液圧式無段変速装置であって、駆動装
置に連結される入力軸と被動装置に連結される出力軸と
を備え、しかも両軸間には入力側の回転によって出力側
に円周方向の力が作用する回転式液圧ポンプと、前記回
転式液圧ポンプの吐出系通路の開度を全開位置と全閉位
置との間で連続的に制御する開度制御手段を備えたこと
を特徴とする。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows. That is, the invention of claim 1 is a hydraulic type continuously variable transmission, which comprises an input shaft connected to a driving device and an output shaft connected to a driven device, and between the two shafts, the rotation of the input side. A rotary hydraulic pump in which a force in the circumferential direction acts on the output side, and an opening for continuously controlling the opening of the discharge system passage of the rotary hydraulic pump between a fully open position and a fully closed position. A control means is provided.
【0006】上記のように構成された請求項1の発明に
よれば、駆動装置の動力で回転式液圧ポンプの入力軸が
回転されるとき、吐出系通路の開度を絞り作動液の流れ
に抵抗を与えると、入力軸側から出力軸側に円周方向の
力が作用され、出力軸が入力軸に対して減速回転され
る。そのときの減速比(変速比)は吐出系通路の絞り量
に対応する。そして、吐出系通路の全閉時には作動液の
流れがロックされ、入力軸と出力軸が一体となって回転
し、直結となる。このように、請求項1の発明によれ
ば、吐出系通路の絞りを連続的に制御することによって
入・出力軸での無段変速が可能となり、変速ショックを
伴うことなく滑らかに動力を伝達できる。そして、本発
明の液圧式無段変速装置は、回転式液圧ポンプによって
機械的エネルギーを液圧エネルギーに変換後、その液圧
エネルギーを再度機械エネルギーとして取り出す方式で
あって、その場合、入力軸と出力軸との間の動力伝達に
おいて、液圧に関する損失を伴うのみであって、機械的
損失となる摩擦力をトルク伝達を助勢する力として利用
することによって、従来の静油圧式無段変速装置に比べ
て伝達効率を高めることができる。According to the first aspect of the present invention, when the input shaft of the rotary hydraulic pump is rotated by the power of the driving device, the opening degree of the discharge system passage is reduced and the flow of the working fluid is reduced. , A circumferential force is applied from the input shaft side to the output shaft side, and the output shaft is rotated at a reduced speed with respect to the input shaft. The speed reduction ratio (speed ratio) at that time corresponds to the throttle amount of the discharge system passage. When the discharge passage is fully closed, the flow of the working fluid is locked, and the input shaft and the output shaft rotate integrally and are directly connected. As described above, according to the first aspect of the present invention, by continuously controlling the throttle of the discharge system passage, it is possible to continuously change the speed at the input / output shaft, and to smoothly transmit the power without a shift shock. it can. The hydraulic continuously variable transmission according to the present invention employs a system in which mechanical energy is converted into hydraulic energy by a rotary hydraulic pump, and then the hydraulic energy is taken out again as mechanical energy. The conventional hydrostatic stepless transmission employs a frictional force, which causes a mechanical loss, as a force for assisting the torque transmission in the power transmission between the motor and the output shaft, which only involves a loss related to hydraulic pressure. Transmission efficiency can be increased as compared with the device.
【0007】また、請求項2の発明は、請求項1に記載
の液圧式無段変速装置において、前記駆動装置によって
駆動される増速用ポンプと、その増速用ポンプから吐出
された作動液を回転式液圧ポンプの吐出系通路に導入さ
せて該液圧ポンプをモータとして作動させる増速切換手
段とを備えたことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the hydraulic stepless transmission according to the first aspect, a speed increasing pump driven by the driving device and a hydraulic fluid discharged from the speed increasing pump. And a speed-increasing switching means for introducing the hydraulic pump into the discharge system passage of the rotary hydraulic pump and operating the hydraulic pump as a motor.
【0008】従って、請求項2の発明によれば、回転式
液圧ポンプの入力軸と出力軸が一体回転している直結状
態において、増速用ポンプから吐出された作動液を回転
式液圧ポンプの吐出系通路に送り込むことによって、該
回転式液圧ポンプがモータとして作用する。そのため、
出力軸の回転速度を、入力軸の回転速度にモータ作用に
よる回転速度を加えた速度まで増速することができる。Therefore, according to the second aspect of the present invention, when the input shaft and the output shaft of the rotary hydraulic pump are directly connected to each other, the hydraulic fluid discharged from the speed increasing pump is rotated by the rotary hydraulic pump. By feeding the pump into the discharge passage of the pump, the rotary hydraulic pump acts as a motor. for that reason,
The rotation speed of the output shaft can be increased to the rotation speed of the input shaft plus the rotation speed of the motor.
【0009】また、請求項3の発明は、請求項2に記載
の液圧式無段変速装置において、前記増速用ポンプが可
変容量形ポンプから構成され、しかも増速用ポンプのポ
ンプ容量を変更する油圧式容量変更手段の作動圧力を連
続的に制御可能な増速比制御手段を備えたことを特徴と
する。このような構成によれば、増速用ポンプの容量を
可変して吐出流量を増減することによって入・出力軸間
の増速比を変えることができる。According to a third aspect of the present invention, in the hydraulic stepless transmission according to the second aspect, the speed increasing pump is constituted by a variable displacement pump, and the pump capacity of the speed increasing pump is changed. And a speed increasing ratio control means capable of continuously controlling the operating pressure of the hydraulic displacement changing means. According to such a configuration, the speed increase ratio between the input and output shafts can be changed by changing the capacity of the speed increasing pump to increase or decrease the discharge flow rate.
【0010】また、請求項4の発明は、請求項2又は3
に記載の液圧式無段変速装置において、前記回転式液圧
ポンプの吐出系通路の開放状態では、前記増速用ポンプ
からの吐出液を回転式液圧ポンプの吸込系通路に送り込
むチャージポンプとして用いるようにしたことを特徴と
する。このような構成としたときは、減速運転時におい
て、回転式液圧ポンプの吸込系通路に吸い込み負圧が増
加することに起因するキャビテーションの発生を防止す
ることが可能となる。[0010] The invention of claim 4 is the invention of claim 2 or 3.
In the hydraulic continuously variable transmission according to the above, when the discharge system passage of the rotary hydraulic pump is in an open state, the discharge pump from the speed increasing pump is sent to a suction system passage of the rotary hydraulic pump as a charge pump. It is characterized in that it is used. With such a configuration, it is possible to prevent the occurrence of cavitation due to an increase in suction negative pressure into the suction passage of the rotary hydraulic pump during deceleration operation.
【0011】また、請求項5の発明は、請求項3に記載
の液圧式無段変速装置において、前記開度制御手段及び
前記増速切換手段が比例制御電磁弁によって構成され、
前記増速比制御手段が増速制御用の比例制御電磁弁によ
って構成されていることを特徴とする。このような構成
を採用したときは、例えば液圧式無段変速装置を自動車
に適用した場合において、回転式液圧ポンプの吐出系通
路の絞りや増速用ポンプから回転式液圧ポンプの吐出系
通路に送られる作動液量をエンジン回転数や車速及びア
クセルペダルの踏み込み量等に基づいて設定される変速
比に対応して制御することができる。According to a fifth aspect of the present invention, in the hydraulic continuously variable transmission according to the third aspect, the opening degree control means and the speed increasing switching means are constituted by a proportional control solenoid valve.
The speed increase ratio control means is constituted by a proportional control electromagnetic valve for speed increase control. When such a configuration is adopted, for example, when a hydraulic type continuously variable transmission is applied to an automobile, a throttle of a discharge system passage of a rotary hydraulic pump or a discharge system of a rotary hydraulic pump is increased from a speed increasing pump. The amount of hydraulic fluid sent to the passage can be controlled in accordance with a gear ratio set based on the engine speed, vehicle speed, accelerator pedal depression amount, and the like.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。本実施の形態に係る液圧
式無段変速装置は、動力伝達手段としてラジアルピスト
ンポンプを利用したものであって、フォークリフトのよ
うな産業車両の走行用駆動装置における変速装置として
適用した場合で説明する。図1は液圧式無段変速装置を
説明する回路図であり、図2はラジアルピストンポンプ
の概略横断面図である。Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. The hydraulic continuously variable transmission according to the present embodiment uses a radial piston pump as a power transmission means, and will be described as applied to a transmission in an industrial vehicle traveling drive device such as a forklift. . FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a hydraulic type continuously variable transmission, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a radial piston pump.
【0013】図示のように、駆動装置としてのエンジン
1の動力を被動装置側に伝達するために用いられる定容
量形のラジアルピストンポンプ2の入力軸3には、多数
のピストン4を放射状に備えたシリンダブロック5が固
定される。一方、ラジアルピストンポンプ2の出力軸6
には、ケース7が固定され、そのケース7内に収容固定
されたスラストリング8の中に前記シリンダブロック5
が偏心して配置されている。なお、出力軸6の出力側端
部には被動装置側としての前後進切換ギヤボックス30
のギヤシャフトに連結される。As shown in the figure, an input shaft 3 of a radial piston pump 2 of a constant displacement type used for transmitting the power of an engine 1 as a driving device to a driven device is provided with a large number of pistons 4 in a radial manner. The cylinder block 5 is fixed. On the other hand, the output shaft 6 of the radial piston pump 2
The cylinder block 5 has a case 7 fixed therein and a thrust ring 8 housed and fixed in the case 7.
Are eccentrically arranged. The output-side end of the output shaft 6 is provided with a forward / reverse switching gearbox 30 as a driven device side.
Gear shaft.
【0014】また、出力軸6内には軸方向に沿って吸入
路9と吐出路10との2つの通路が設けられ、吸入路9
と吐出路10の各一端がそれぞれ軸外周面に吸入口9a
及び吐出口10aとして開口されている。一方、シリン
ダブロック5は出力軸6における吸入口9a及び吐出口
10aが設定された部位に対して回転可能に嵌合され、
その嵌合部内周面にシリンダ室5aが開口されている。
従って、エンジン1からの動力で入力軸3と共にシリン
ダブロック5がスラストリング8内を偏心回転すると、
ピストン4がシリンダ室5aを往復運動をすることによ
って作動液の吸い込み、吐き出しを行う。In the output shaft 6, two passages, a suction passage 9 and a discharge passage 10, are provided along the axial direction.
And one end of the discharge path 10 is provided on the outer peripheral surface of the shaft.
And an opening as the discharge port 10a. On the other hand, the cylinder block 5 is rotatably fitted to a portion of the output shaft 6 where the suction port 9a and the discharge port 10a are set,
A cylinder chamber 5a is opened on the inner peripheral surface of the fitting portion.
Therefore, when the cylinder block 5 rotates eccentrically in the thrust ring 8 together with the input shaft 3 by the power from the engine 1,
The hydraulic fluid is sucked and discharged by the piston 4 reciprocating in the cylinder chamber 5a.
【0015】前記出力軸6にはスイベルジョイント11
が設けられ、このスイベルジョイント11によって吸入
路9及び吐出路10の他端部が、軸外の吸入管路12及
び吐出管路13に対してそれぞれ常時連通されており、
これら吸入路9と吸入管路12によって吸入系通路が構
成され、吐出路10と吐出管路13によって吐出系通路
が構成されている。The output shaft 6 has a swivel joint 11
The other end of the suction path 9 and the other end of the discharge path 10 are always communicated with the off-axis suction pipe 12 and the discharge pipe 13 by the swivel joint 11, respectively.
The suction passage 9 and the suction pipe 12 constitute a suction passage, and the discharge passage 10 and the discharge passage 13 constitute a discharge passage.
【0016】吸入管路12及び吐出管路13は吐出系通
路の開度(絞り量)を制御する開度制御手段として設け
られた比例制御電磁弁14に接続されている。比例制御
電磁弁14は吐出系通路の全開位置(a)と全閉位置
(b)のほか、増速位置(c)を有しており、コントロ
ーラ(図示省略)からの制御信号によって全開位置
(a)と全閉位置(b)との間で連続的に変位し、減速
比(変速比)に対応して吐出路の絞り量を制御する。ま
た、比例制御電磁弁14は増速時には増速位置(c)に
切り換えられるようになっている。従って、比例制御電
磁弁14の増速位置(c)は請求項2に記載の増速切換
手段を構成する。なお、全開位置(a)から全閉位置
(b)に至る間の吸入側と吐出側は相互に連通されてい
る。なお、比例制御電磁弁14とオイルタンク15とを
接続する管路16には、チェック弁17及びリリーフ弁
18が設けられている。The suction line 12 and the discharge line 13 are connected to a proportional control solenoid valve 14 provided as opening control means for controlling the opening (throttle amount) of the discharge system passage. The proportional control solenoid valve 14 has a fully-open position (a) and a fully-closed position (b) of the discharge system passage, as well as a speed-up position (c), and a fully-open position (c) by a control signal from a controller (not shown). It is continuously displaced between a) and the fully closed position (b), and controls the throttle amount of the discharge path in accordance with the reduction ratio (speed ratio). Further, the proportional control solenoid valve 14 is designed to be switched to the speed increasing position (c) at the time of speed increasing. Therefore, the speed increasing position (c) of the proportional control solenoid valve 14 constitutes the speed increasing switching means. The suction side and the discharge side are communicated with each other between the fully open position (a) and the fully closed position (b). A check valve 17 and a relief valve 18 are provided in a pipe 16 connecting the proportional control electromagnetic valve 14 and the oil tank 15.
【0017】また、ラジアルピストンポンプ2の出力軸
6の回転速度を増速する増速用ポンプとして、例えば可
変容量形の斜板式アキシアルピストンポンプ19(以
下、可変ポンプという)が設けられている。可変ポンプ
19はラジアルピストンポンプ2の入力軸3からギヤ列
20を介して駆動(エンジン1から別ルートで駆動する
ように構成してもよい)され、その可変ポンプ19から
吐出された作動液がチェック弁21を有する管路22を
経て比例制御電磁弁14に送られるようになっている。As a speed increasing pump for increasing the rotation speed of the output shaft 6 of the radial piston pump 2, for example, a variable displacement type swash plate type axial piston pump 19 (hereinafter, referred to as a variable pump) is provided. The variable pump 19 is driven from the input shaft 3 of the radial piston pump 2 via a gear train 20 (may be configured to be driven by another route from the engine 1), and the hydraulic fluid discharged from the variable pump 19 is It is sent to the proportional control solenoid valve 14 via a pipe 22 having a check valve 21.
【0018】また、可変ポンプ19の吐出液は、比例制
御電磁弁14に送られるほか、さらにチェック弁21の
上流側から管路23を経てポンプ容量可変用のコントロ
ールシリンダ24に送られるようになっている。そし
て、可変ポンプ19の容量は容量増大方向に作用するコ
ントロールシリンダ24の押動力と、その反対向きに作
用するスプリング25とのバランスによって調整され
る。即ち、コントロールシリンダ24とスプリング25
によって可変ポンプ19における斜板の傾き角度を変え
て容量を可変する油圧式容量変更手段が構成されてい
る。The liquid discharged from the variable pump 19 is sent to the proportional control solenoid valve 14 and further from the upstream side of the check valve 21 to the control cylinder 24 for changing the pump capacity via the pipe 23. ing. The capacity of the variable pump 19 is adjusted by the balance between the pushing force of the control cylinder 24 acting in the capacity increasing direction and the spring 25 acting in the opposite direction. That is, the control cylinder 24 and the spring 25
This constitutes a hydraulic displacement changing means that varies the displacement by changing the inclination angle of the swash plate in the variable pump 19.
【0019】管路23にはチャージ圧保持用としてのリ
リーフバルブ26が設けられ、そのリリーフバルブ26
は上流側から導かれるパイロット圧力とスプリング27
とのバランスによってコントロールシリンダ24内の圧
力を常に設定圧力に保持することによって可変ポンプ1
9の容量を小容量状態に保持して動力損失を防ぐように
なっている。The line 23 is provided with a relief valve 26 for maintaining the charge pressure.
Is the pilot pressure and spring 27 that are guided from the upstream side.
Variable pressure pump 1 by keeping the pressure in the control cylinder 24 always at the set pressure by the balance with
9 is maintained in a small capacity state to prevent power loss.
【0020】また、管路23にはリリーフバルブ26に
対してその設定圧力を上昇する側にパイロット圧を作用
させるためのパイロットライン28が設けられている。
そして、パイロットライン28には、コントロールシリ
ンダ24の作動圧力を制御する増速比制御手段としての
比例制御電磁弁29が設けられ、その比例制御電磁弁2
9はコントローラからの増速時の制御信号によって比例
制御されるようになっている。なお、コントローラから
比例制御電磁弁14及び29にそれぞれ出力される制御
信号は、通常の自動車の場合と同様にエンジン回転数や
車速あるいはアクセルペダルの踏み込み量に基づいて設
定される減速比及び増速比に応じて出力されるよう構成
される。The pipe 23 is provided with a pilot line 28 for applying a pilot pressure to the relief valve 26 on the side of increasing the set pressure.
The pilot line 28 is provided with a proportional control solenoid valve 29 as a speed increasing ratio control means for controlling the operating pressure of the control cylinder 24.
Numeral 9 is proportionally controlled by a control signal at the time of speed increase from the controller. The control signals output from the controller to the proportional control solenoid valves 14 and 29 are the reduction ratio and the speed increase that are set based on the engine speed, the vehicle speed, or the amount of depression of the accelerator pedal, as in the case of a normal automobile. It is configured to output according to the ratio.
【0021】次に、上記のように構成された本実施の形
態の作用を説明する。Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
【0022】「停止」エンジン1によってラジアルピス
トンポンプ2の入力軸3が回転されると、入力軸3と共
にシリンダブロック5がスラストリング8内を偏心回転
し、それに伴いピストン4が往復運動して作動液を吸入
口9aから吸い込んで吐出口10aに吐出する。即ち、
ラジアルピストンポンプ2は通常のポンプ作用を行う
が、このとき、比例制御電磁弁14を全開位置(a)に
保持すれば、吐出系の流路抵抗が小さく、作動液が循環
するだけとなり、動力は出力軸6に伝達されず、車両の
駆動輪は駆動されない。このとき、増速制御用電磁弁2
9は図示のドレン位置に保持されている。従って、可変
ポンプ19はチャージポンプとして作用し、ラジアルピ
ストンポンプ2の吸入系の回路内圧力を一定に保つ。When the input shaft 3 of the radial piston pump 2 is rotated by the "stop" engine 1, the cylinder block 5 rotates eccentrically in the thrust ring 8 together with the input shaft 3, and the piston 4 reciprocates accordingly. The liquid is sucked from the suction port 9a and discharged to the discharge port 10a. That is,
The radial piston pump 2 performs a normal pumping operation. At this time, if the proportional control solenoid valve 14 is held at the fully open position (a), the flow path resistance of the discharge system is small, and the working fluid only circulates. Is not transmitted to the output shaft 6, and the drive wheels of the vehicle are not driven. At this time, the speed increase control solenoid valve 2
9 is held at the illustrated drain position. Therefore, the variable pump 19 acts as a charge pump, and keeps the pressure in the circuit of the suction system of the radial piston pump 2 constant.
【0023】「減速」ラジアルピストンポンプ2のポン
プ作用中において、コントローラから出力される制御信
号に基づいて比例制御電磁弁14を全開位置(a)と全
閉位置(b)との間で連続的に変位し、吐出系通路を減
速比に応じて絞る。この絞り作用によってラジアルピス
トンポンプ2の吐出系の作動液流れに抵抗が加えられる
ため、シリンダブロック5と共にピストン4がスラスト
リング8内を偏心回転するときの、吐出行程におけるピ
ストン4の先端とスラストリング8の内周面面との摺動
抵抗(ピストン4の押圧力)が増加する。つまり、吐出
行程ではピストン4はその先端がスラストリング8の内
周面に対して食い込むような力を及ぼしつつ作動液を吐
出するので、スラストリング8には円周方向の力(回転
力)が作用するが、その力は吐出系通路の絞り量に対応
する。そのため、スラストリング8が絞り量に対応する
速度で回転され、その回転はケース7、出力軸6に出力
されたのち、前後進切換ギヤボックス30内のギヤから
図示省略のデファレンシャル装置を経て駆動輪に伝達さ
れる。During the operation of the "deceleration" radial piston pump 2, the proportional control solenoid valve 14 is continuously switched between the fully open position (a) and the fully closed position (b) based on a control signal output from the controller. And the discharge system passage is narrowed according to the reduction ratio. This throttle action adds resistance to the flow of hydraulic fluid in the discharge system of the radial piston pump 2, so that when the piston 4 rotates eccentrically in the thrust ring 8 together with the cylinder block 5, the tip of the piston 4 and the thrust ring during the discharge stroke 8 (the pressing force of the piston 4) with respect to the inner peripheral surface increases. That is, in the discharge stroke, the piston 4 discharges the hydraulic fluid while exerting a force such that its tip bites into the inner peripheral surface of the thrust ring 8, so that the thrust ring 8 has a circumferential force (rotational force). It acts, but its force corresponds to the amount of restriction of the discharge system passage. Therefore, the thrust ring 8 is rotated at a speed corresponding to the throttle amount, and the rotation is output to the case 7 and the output shaft 6 and then from the gear in the forward / reverse switching gear box 30 through a differential device (not shown) to drive the wheel. Is transmitted to
【0024】かくして、エンジン1の動力はラジアルピ
ストンポンプ2によって吐出系通路の絞り量に対応した
減速比で変速されて駆動輪に伝達されることになる。こ
のとき、可変ポンプ19は停止時と同様にチャージポン
プとして作用するが、増速制御用の比例制御電磁弁29
がドレン位置に保持されているので、エンジン1の回転
数が上昇してもリリーフバルブ26によってコントロー
ルシリンダ24の圧力が一定に保持される。Thus, the power of the engine 1 is shifted by the radial piston pump 2 at a reduction ratio corresponding to the throttle amount of the discharge passage and transmitted to the driving wheels. At this time, the variable pump 19 acts as a charge pump in the same manner as when stopped, but the proportional control solenoid valve 29 for speed-up control is used.
Is held at the drain position, so that the pressure of the control cylinder 24 is kept constant by the relief valve 26 even when the rotation speed of the engine 1 increases.
【0025】「直結」コントローラから出力される制御
信号に基づいて比例制御電磁弁14が全閉位置(b)位
置に保持される。このことによってラジアルピストンポ
ンプ2の吐出系通路が閉じられるため、ピストン4のシ
リンダブロック5に対する往復運動がロックされる。つ
まり、ラジアルピストンポンプ2のポンプ作用がロック
され、シリンダブロック5とスラストリング8が一体に
なって回転する。従って、入力軸3の回転が減速される
ことなく出力軸6に伝達される。なお、このときも増速
制御用の比例制御電磁弁29がドレン位置に保持されて
いるので、可変ポンプ19はチャージポンプとして作用
する。また、上記「減速」「直結」時においては、可変
ポンプ19からの吐出液がラジアルピストンポンプ2の
吸入側に送られるので、エンジン1が高速で回転された
場合のラジアルピストンポンプ2の吸込負圧の増大によ
るキャビテーションの発生を防止すことができる。The proportional control solenoid valve 14 is held at the fully closed position (b) based on the control signal output from the "direct connection" controller. As a result, the discharge system passage of the radial piston pump 2 is closed, so that the reciprocating motion of the piston 4 with respect to the cylinder block 5 is locked. That is, the pumping action of the radial piston pump 2 is locked, and the cylinder block 5 and the thrust ring 8 rotate integrally. Therefore, the rotation of the input shaft 3 is transmitted to the output shaft 6 without being decelerated. Note that, also at this time, since the proportional control electromagnetic valve 29 for speed increase control is held at the drain position, the variable pump 19 acts as a charge pump. Also, at the time of "deceleration" and "direct connection", the discharge liquid from the variable pump 19 is sent to the suction side of the radial piston pump 2, so that the suction load of the radial piston pump 2 when the engine 1 is rotated at high speed. Cavitation due to an increase in pressure can be prevented.
【0026】「増速」コントローラから出力される制御
信号によって比例制御電磁弁14が増速位置(c)に切
り換えられる。このため、可変ポンプ19から吐出され
た作動液がラジアルピストンポンプ2の吐出系通路に送
り込まれるため、この作動液でピストン4がスラストリ
ング8内周面に押圧されることによって該スラストリン
グ8は円周方向の分力を受けて回転する。即ち、可変ポ
ンプ19によってラジアルピストンポンプ2がモータと
して作用され、出力軸6は入力軸3の回転数にモータ回
転数を加えた回転数で増速回転される。The proportional control solenoid valve 14 is switched to the speed increasing position (c) by a control signal output from the "speed increasing" controller. For this reason, the hydraulic fluid discharged from the variable pump 19 is sent to the discharge system passage of the radial piston pump 2, and the piston 4 is pressed against the inner peripheral surface of the thrust ring 8 by this hydraulic fluid, so that the thrust ring 8 is displaced. It rotates under the circumferential component force. That is, the radial piston pump 2 is acted as a motor by the variable pump 19, and the output shaft 6 is rotated at an increased rotational speed at the rotational speed of the input shaft 3 plus the motor rotational speed.
【0027】同時にコントローラから出力される制御信
号によって増速制御用の比例制御電磁弁29がパイロッ
ト圧導入側へ連続的に変位され、ポンプポートがバルブ
ポートに連通し、リリーフバルブ26に対してパイロッ
ト圧が作用する。このため、リリーフバルブ26はパイ
ロットライン28のパイロット圧及びスプリング25の
合力と、反対側に作用するパイロット圧力との差によ
り、可変ポンプ19の吐出液をコントロールシリンダ2
4に導入する側へ変位されるとともに、その設定圧力が
調整される。この場合、比例制御電磁弁29はバルブポ
ートに対するポンプポートの連通開度を増大するに連れ
てタンクポートに対するポンプポートの連通開度を絞る
形態で連続的に変位するので、パイロット圧導入側への
変位量が増えるに伴ってリリーフバルブ26に作用する
パイロット圧が高くなり、リリーフバルブ26の設定圧
力が高められることになる。At the same time, the proportional control solenoid valve 29 for speed-up control is continuously displaced to the pilot pressure introduction side by the control signal output from the controller, and the pump port communicates with the valve port. Pressure acts. For this reason, the relief valve 26 uses the difference between the pilot pressure of the pilot line 28 and the resultant force of the spring 25 and the pilot pressure acting on the opposite side to cause the discharge of the variable pump 19
4 and the set pressure is adjusted. In this case, the proportional control solenoid valve 29 is continuously displaced in such a manner that the opening of the pump port to the tank port is reduced as the opening of the pump port to the valve port is increased. As the displacement increases, the pilot pressure acting on the relief valve 26 increases, and the set pressure of the relief valve 26 increases.
【0028】かくして、リリーフバルブ26の変位によ
りポンプポートがシリンダポートに連通されると、可変
ポンプ19の吐出液がコントロールシリンダ24に送り
込まれ、該コントロールシリンダ24が斜板の傾き角度
を変えて可変ポンプ19の容量を変更する。この場合、
リリーフバルブ26の変位量は比例制御電磁弁29で制
御されるパイロット圧に対応し、そしてシリンダポート
に対するポンプポートの連通開度を増大するに連れてタ
ンクポートに対するポンプポートの連通開度を絞る形態
で連続的に変位されるので、コントロールシリンダ24
の作動圧力はリリーフバルブ26の変位量に対応して増
減する。即ち、比例制御電磁弁29の比例制御によって
可変ポンプ19の容量を変更し、ラジアルピストンポン
プ2に供給される作動液の吐出量を変えることによって
ラジアルピストンポンプ2のモータとしての回転速度を
変速することができる。Thus, when the pump port communicates with the cylinder port due to the displacement of the relief valve 26, the liquid discharged from the variable pump 19 is sent to the control cylinder 24, and the control cylinder 24 changes the inclination angle of the swash plate to change the angle. The capacity of the pump 19 is changed. in this case,
The displacement amount of the relief valve 26 corresponds to the pilot pressure controlled by the proportional control solenoid valve 29, and the communication port opening degree of the pump port to the tank port is reduced as the communication port opening degree to the cylinder port is increased. , So that the control cylinder 24
Is increased or decreased in accordance with the displacement amount of the relief valve 26. That is, the capacity of the variable pump 19 is changed by the proportional control of the proportional control solenoid valve 29, and the rotation speed of the motor of the radial piston pump 2 is changed by changing the discharge amount of the working fluid supplied to the radial piston pump 2. be able to.
【0029】このように、本実施の形態に係る流体式無
段変速装置によれば、ラジアルピストンポンプ2によっ
てエンジン1の動力を負荷側に伝達する動力伝達手段を
構成したので、ポンプ特有の液圧に関する損失(漏れ)
が生ずるだけであり、機械的損失(回転摺動面に生ずる
摺動抵抗)は発生しない。これは、減速時において、ピ
ストン4の先端とスラストリング8の内周面との間に生
ずる摩擦抵抗は、回転力の伝達を助ける方向に作用する
ことになるからである。このため、ラジアルピストンポ
ンプ2の伝達効率は略容積効率に等しくなり、従来の静
油圧式無段変速装置に比べて向上することができる。特
に直結時には、ラジアルピストンポンプ2内における作
動液の流れがロックされ、入力軸3と出力軸6が機械的
に一体となって回転するので、この場合は液圧に関して
の損失も殆ど発生せず、より高い伝達効率を得ることが
できる。As described above, according to the fluid type continuously variable transmission according to the present embodiment, since the power transmission means for transmitting the power of the engine 1 to the load side by the radial piston pump 2 is constituted, the fluid unique to the pump is provided. Pressure loss (leakage)
And no mechanical loss (sliding resistance generated on the rotating sliding surface) occurs. This is because at the time of deceleration, the frictional resistance generated between the tip of the piston 4 and the inner peripheral surface of the thrust ring 8 acts in a direction that assists the transmission of the rotational force. Therefore, the transmission efficiency of the radial piston pump 2 becomes substantially equal to the volumetric efficiency, and can be improved as compared with the conventional hydrostatic continuously variable transmission. In particular, at the time of direct connection, the flow of the hydraulic fluid in the radial piston pump 2 is locked, and the input shaft 3 and the output shaft 6 rotate mechanically integrally. In this case, there is almost no loss in hydraulic pressure. , Higher transmission efficiency can be obtained.
【0030】また、本実施の形態によれば、入力軸3の
回転数にラジアルピストンポンプ2のモータ回転数を加
えて増速するので、高増速比を得ることが可能であり、
かつまた高速入力回転が可能となる。さらにまた、本実
施の形態に係る変速装置は液圧伝動方式であるため、ベ
ルト電動式の無段変速装置に比べて、小型でしかも高ト
ルクの伝達が可能である。According to the present embodiment, the speed is increased by adding the motor speed of the radial piston pump 2 to the speed of the input shaft 3, so that a high speed increase ratio can be obtained.
In addition, high-speed input rotation becomes possible. Furthermore, since the transmission according to the present embodiment is of the hydraulic transmission type, it can be smaller and transmit higher torque than a belt-driven continuously variable transmission.
【0031】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されるものではなく、増速系及び増速比制御系に関する
構成はそれぞれ省略してもよいし、車両以外に適用して
もよい。動力伝達手段として用いられる液圧ポンプは、
ラジアルピストンポンプ2に限らず、作動液の吐出行程
において、入力側の回転によって出力側にこれを回転さ
せようとする機械的な力が作用する形式のもの、例えば
アキシアルピストンポンプであれば適用できる。また、
ラジアルピストンポンプ2として可変容量形を用いた
り、増速用の可変ポンプ19を容量固定形に変更しても
よい。また、本実施の形態ではラジアルピストンポンプ
2において、入力軸3側にシリンダブロック5が設けら
れ、出力軸6側にスラストリング8が設けられた場合で
説明したが、これを逆に設定してもよい。さらにまた、
速度制御手段としては比例制御電磁弁14に限らず、例
えば手動(又は足力)操作式であっても差し支えない。
また、本実施の形態では、可変ポンプ19を入力軸3の
ような機械的な動力伝達手段にて駆動しているが、発電
機・モータを介する電気的な動力伝達手段にて駆動して
もよい。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the configurations relating to the speed increasing system and the speed increasing ratio control system may be omitted, respectively, or may be applied to other than the vehicle. The hydraulic pump used as a power transmission means
Not only the radial piston pump 2 but also a type in which a mechanical force acting to rotate the hydraulic fluid on the output side by the rotation of the input side acts on the output side in the discharge stroke of the hydraulic fluid, for example, an axial piston pump can be applied. . Also,
A variable displacement pump may be used as the radial piston pump 2, or the speed increasing variable pump 19 may be changed to a fixed displacement pump. In the present embodiment, the radial piston pump 2 has been described in the case where the cylinder block 5 is provided on the input shaft 3 side and the thrust ring 8 is provided on the output shaft 6 side. Is also good. Furthermore,
The speed control means is not limited to the proportional control electromagnetic valve 14, but may be a manual (or foot force) operated type, for example.
In the present embodiment, the variable pump 19 is driven by a mechanical power transmission means such as the input shaft 3, but may be driven by an electric power transmission means via a generator / motor. Good.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
液圧式無段変速装置において、入力側から出力側へ伝達
される動力の伝達効率を向上することができる。As described in detail above, according to the present invention,
In the hydraulic type continuously variable transmission, the transmission efficiency of power transmitted from the input side to the output side can be improved.
【図1】液圧式無段変速装置を説明する回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a hydraulic continuously variable transmission.
【図2】ラジアルピストンポンプの概略横断面図であ
る。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a radial piston pump.
1…エンジン 2…ラジアルピストンポンプ 3…入力軸 4…ピストン 5…シリンダブロック 6…出力軸 7…ケース 8…スラストリング 9…吸入路 10…吐出路 11…スイベルジョイント 14…比例制御電磁弁 19…増速用の可変ポンプ 29…比例制御電磁弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine 2 ... Radial piston pump 3 ... Input shaft 4 ... Piston 5 ... Cylinder block 6 ... Output shaft 7 ... Case 8 ... Thrust ring 9 ... Suction path 10 ... Discharge path 11 ... Swivel joint 14 ... Proportional control solenoid valve 19 ... Variable pump for speed increase 29… Proportional control solenoid valve
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五十嵐 英明 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hideaki Igarashi 2-1, Toyota-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside Toyota Industries Corporation
Claims (5)
に連結される出力軸とを備え、しかも両軸間には入力側
の回転によって出力側に円周方向の力が作用する回転式
液圧ポンプと、前記回転式液圧ポンプの吐出系通路の開
度を全開位置と全閉位置との間で連続的に制御する開度
制御手段を備えた液圧式無段変速装置。An input shaft connected to a driving device and an output shaft connected to a driven device, and between the two shafts, a circumferential force acts on an output side by rotation of the input side. A hydraulic continuously variable transmission, comprising: a hydraulic pump; and an opening control means for continuously controlling an opening of a discharge system passage of the rotary hydraulic pump between a fully open position and a fully closed position.
ポンプと、その増速用ポンプから吐出された作動液を回
転式液圧ポンプの吐出系通路に導入させて該液圧ポンプ
をモータとして作動させる増速切換手段とを備えた請求
項1に記載の液圧式無段変速装置。2. A speed increasing pump driven by the driving device, and hydraulic fluid discharged from the speed increasing pump is introduced into a discharge system passage of a rotary hydraulic pump to use the hydraulic pump as a motor. 2. The hydraulic type continuously variable transmission according to claim 1, further comprising: a speed-increasing switching unit that operates.
ら構成され、しかも増速用ポンプのポンプ容量を変更す
る油圧式容量変更手段の作動圧力を連続的に制御可能な
増速比制御手段を備えた請求項2に記載の液圧式無段変
速装置。3. The speed increasing ratio control means, wherein the speed increasing pump is constituted by a variable displacement pump, and further capable of continuously controlling the operating pressure of a hydraulic displacement changing means for changing the pump capacity of the speed increasing pump. The hydraulic continuously variable transmission according to claim 2, further comprising:
放状態では、前記増速用ポンプからの吐出液を回転式液
圧ポンプの吸込系通路に送り込むチャージポンプとして
用いるようにした請求項2又は3に記載の液圧式無段変
速装置。4. When the discharge passage of the rotary hydraulic pump is in an open state, the discharge pump is used as a charge pump for feeding the discharge liquid from the speed increasing pump into a suction passage of the rotary hydraulic pump. The hydraulic stepless transmission according to 2 or 3.
が比例制御電磁弁によって構成され、前記増速比制御手
段が増速制御用の比例制御電磁弁によって構成されてい
る請求項3に記載の液圧式無段変速装置。5. The apparatus according to claim 3, wherein said opening control means and said speed-up switching means are constituted by a proportional control solenoid valve, and said speed-up ratio control means is constituted by a proportional control solenoid valve for speed-up control. The hydraulic stepless transmission according to any one of the preceding claims.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11993997A JPH10311400A (en) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | Hydraulic continuously variable transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11993997A JPH10311400A (en) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | Hydraulic continuously variable transmission |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10311400A true JPH10311400A (en) | 1998-11-24 |
Family
ID=14773919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11993997A Pending JPH10311400A (en) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | Hydraulic continuously variable transmission |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10311400A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106715967A (en) * | 2015-02-06 | 2017-05-24 | 深圳瀚飞科技开发有限公司 | Hydraulic continuously variable transmission |
CN113217587A (en) * | 2021-06-02 | 2021-08-06 | 田应雄 | Variable diameter gear stepless speed changer |
-
1997
- 1997-05-09 JP JP11993997A patent/JPH10311400A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106715967A (en) * | 2015-02-06 | 2017-05-24 | 深圳瀚飞科技开发有限公司 | Hydraulic continuously variable transmission |
CN113217587A (en) * | 2021-06-02 | 2021-08-06 | 田应雄 | Variable diameter gear stepless speed changer |
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