(57)【要約】【課題】従来の、油圧式無段変速装置を備えたトランスミッションの油温検知処理システムでは、油温センサの駆動電力がケーブルで外部から供給されるため、ケーブル取り回しの都合から油温センサの位置が制限されて正確な油温が検知できなかった。【解決手段】油温センサ５２は、油溜まり３８の油温を検知し油温信号として無線で発信する油温検知発信装置５８と、電力を供給する電源装置５７とを備え、該電源装置５７は、高温側導体５４ａ・５４ｂと低温側導体５６ａ１・５６ａ２・５６ｂ間の温度差を熱発電素子により電気変換する熱電モジュール５７ａと、発電電力を制御する電源制御部５７ｂと、蓄電と油温検知発信装置５８への給電を行うバッテリ５７ｃとから構成し、高温側導体５４ａ・５４ｂは、油溜まり３８の油と熱的に接続させ、低温側導体５６ａ１・５６ａ２・５６ｂは、ミッションケース３外部の外気と熱的に接続させた。【選択図】図６
2013160273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧式無段変速装置を収容するミッションケース内の油溜まりの油温を油温センサにより検知して処理装置に送信し、油温上昇への対応処理を行うトランスミッションの油温検知処理システムにおいて、前記油温センサは、前記油溜まりの油温を検知して油温信号として無線で発信する油温検知発信装置と、該油温検知発信装置に電力を供給する電源装置とを備え、該電源装置は、高温側導体と低温側導体間の温度差を熱発電素子によって電気に変換する熱電モジュールと、該熱電モジュールによって発電した電力を制御する電源制御部と、該電源制御部に制御されて蓄電と前記油温検知発信装置への給電を行うバッテリとから構成すると共に、前記高温側導体は、前記油溜まりの油と熱的に接続させる一方、前記低温側導体は、前記ミッションケース外部の外気と熱的に接続させたことを特徴とする、トランスミッションの油温検知処理システム。
【請求項２】
前記ミッションケースには、空冷用の冷却ファンを設け、該冷却ファンによって生じた冷却風の風路内に前記低温側導体を配置することを特徴とする請求項１に記載のトランスミッションの油温検知処理システム。
【請求項３】
前記高温側導体は、該高温側導体の少なくとも一部を前記油溜まり中に浸漬可能な延長構造を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトランスミッションの油温検知処理システム。
【請求項４】
前記処理装置は、前記油温センサからの油温信号を基づいて警告を発する油温警告装置であり、該油温警告装置は、前記油温センサからの油温信号を無線で受信する無線受信部と、該油温信号に基づいて警告信号を送信する警告制御部と、該警告信号により警告を行う警告部とを備えることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載のトランスミッションの油温検知処理システム。
【請求項５】
前記処理装置は、前記油温センサからの油温信号に基づいて油温を調整する油温制御装置であり、該油温制御装置は、前記油温センサからの油温信号を無線で受信する無線受信部と、該油温信号に基づいて駆動信号を発する駆動制御部と、該駆動信号により駆動して前記ミッションケースを冷却する冷却部とを備えることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載のトランスミッションの油温検知処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧式無段変速装置を収容するミッションケース内の油溜まりの油の温度、すなわち油温を油温センサにより検知して処理する、トランスミッションの油温検知処理システムに関し、特に、前記油温センサの発信・給電構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、油圧式無段変速装置を収容するミッションケース内には、油溜まりが設けられ、該油溜まりの油は、前記ミッションケース内に設けたギア式動力伝達機構やブレーキ機構等の潤滑油、あるいは油圧式無段変速装置の作動油として使用される。このため、油温が上昇すると、ギア式動力伝達機構等の部品寿命やブレーキ機構の制動力が低下すると共に、油圧式無段変速装置内から作動油が漏洩して変速効率が悪化し、変速出力の低下、ひいてはエンストの発生の恐れがあった。
【０００３】
そこで、前記ミッションケースに油温センサを取り付け、該油温センサの油温検知部を油溜まりに浸漬して油温を検知する技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。該技術によると、油温センサで検知した油温情報を基にして、油温を常時監視する油温検知処理システムを設けることができ、該油温検知処理システムによって油温上昇を早期かつ的確に検知し、油圧式無段変速装置の駆動停止や、後述するミッションケースの強制冷却といった対応処理を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１１１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記技術では、ミッションケースの所定部位に取り付けた前記油温センサにより検知した油温信号は、信号線を介してミッションケース外部の制御装置に送信されると共に、前記油温センサを駆動するための駆動電力は、油温を長時間監視できるように、ミッションケース外部の電源装置から給電線を介して供給される。
【０００６】
これら信号線・給電線は、通常、束ねられて多芯ケーブル等（以下、「ケーブル」とする）にして前記油温センサと接続されるが、該ケーブルの取り回しの都合から、ミッションケースへの油温センサの取り付け位置に、大きな制限を受ける場合がある。すると、正確な油温が検知できずに、油圧式無段変速装置の駆動停止やミッションケースの強制冷却等といった前述の対応処理を迅速に行えず、油温が著しく上昇する、という問題があった。例えば、ケーブルの取り回しの都合から、ミッションケースで油溜まりの油面変動が激しい部分にしか油温センサが配置できない場合は、該油温センサの油温検知部を油溜まりに間欠的にしか浸漬できず、実際よりも低い油温が検知される。
【０００７】
更に、停電等のトラブルから、外部の電源装置から油温センサに駆動電力が供給されない場合には、油温検知処理システム全体が機能しなくなり、油温の監視ができなくなる、という問題があった。
【０００８】
いずれの場合も、油温の上昇に伴い、前述した、ギア式動力伝達機構等の部品寿命やブレーキ機構の制動力の低下と共に、油圧式無段変速装置の変速出力の低下が発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
すなわち、請求項１においては、油圧式無段変速装置を収容するミッションケース内の油溜まりの油温を油温センサにより検知して処理装置に送信し、油温上昇への対応処理を行うトランスミッションの油温検知処理システムにおいて、前記油温センサは、前記油溜まりの油温を検知して油温信号として無線で発信する油温検知発信装置と、該油温検知発信装置に電力を供給する電源装置とを備え、該電源装置は、高温側導体と低温側導体間の温度差を熱発電素子によって電気に変換する熱電モジュールと、該熱電モジュールによって発電した電力を制御する電源制御部と、該電源制御部に制御されて蓄電と前記油温検知発信装置への給電を行うバッテリとから構成すると共に、前記高温側導体は、前記油溜まりの油と熱的に接続させる一方、前記低温側導体は、前記ミッションケース外部の外気と熱的に接続させたものである。
請求項２においては、前記ミッションケースには、空冷用の冷却ファンを設け、該冷却ファンによって生じた冷却風の風路内に前記低温側導体を配置するものである。
請求項３においては、前記高温側導体は、該高温側導体の少なくとも一部を前記油溜まり中に浸漬可能な延長構造を備えるものである。
請求項４においては、前記処理装置は、前記油温センサからの油温信号を基づいて警告を発する油温警告装置であり、該油温警告装置は、前記油温センサからの油温信号を無線で受信する無線受信部と、該油温信号に基づいて警告信号を送信する警告制御部と、該警告信号により警告を行う警告部とを備えるものである。
請求項５においては、前記処理装置は、前記油温センサからの油温信号に基づいて油温を調整する油温制御装置であり、該油温制御装置は、前記油温センサからの油温信号を無線で受信する無線受信部と、該油温信号に基づいて駆動信号を発する駆動制御部と、該駆動信号により駆動して前記ミッションケースを冷却する冷却部とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、請求項１により、完全にケーブルレスで油温信号を油温センサから発信することができ、ミッションケースへの油温センサの取り付け位置を自由に設定し、例えば、油溜まりの油面変動が小さいミッションケース部分等に油温センサを配置するようにして、正確な油温を検知することができる。更に、停電等によって外部の電源装置から油温センサに駆動電力を供給できない場合でも、熱電モジュールによって油温センサ内で自己発電することができ、油温検知処理システム全体の機能維持を図ることができる。そして、このような油温センサの取り付け位置の適正化と自己発電とによって、正確な油温を確実に検知することができ、油温上昇に対して、油圧式無段変速装置の駆動停止やミッションケースの強制冷却等の対応処理を的確に行うことができる。加えて、前記熱電モジュールの高温側導体の加熱手段として油溜まりの高温の油を使用し、低温側導体の冷却手段としてミッションケース外部の低温の外気を使用することができ、加熱手段や冷却手段を新たに設ける必要がなく、装置コストの低減やメンテナンス性の向上を図ることができる。
請求項２により、ラジエータファン等の冷却ファンの冷却風を利用して低温側導体を更に低温にし、高温側導体との温度差を拡大することができ、熱電モジュールにより発生する電力を増加させてバッテリへの蓄電を十分に行い、油温検知発信装置への安定給電を図ることができる。
請求項３により、センサ本体部と油溜まりの油面とが離間していたり、油溜まりの油面変動が激しくなっても、高温側導体の少なくとも一部を油溜まりの高温の油と確実に接触させ、熱電モジュールを動作させて自己発電することができ、種々の、油温センサの位置、油溜まりの油面高さにおいて油温を検知可能とし、油温検知処理システムの汎用性を高めることができる。更に、同じ高温側導体からの熱に基づいて油温を検知する場合には、その検知精度の低下も防止することができる。
請求項４により、油温上昇の際に油温情報の表示や音・光等で警告を発することができ、該警告に基づいて、油圧式無段変速装置の駆動停止やミッションケースの強制冷却等の対応処理を迅速に行うことができる。
請求項５により、油温上昇の際に冷却ファン等の冷却部を駆動させることができ、該冷却部によってミッションケース内の油溜まりの油を冷却し、油温上昇を自動的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係わる油温検知処理システム２の全体構成を示す説明図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図３】図１のＹ−Ｙ矢視断面図である。
【図４】湿式ブレーキ機構周辺の側面断面図である。
【図５】ミッションケース底面に取り付けた状態における油温センサの側面一部断面図である。
【図６】油温検知処理システム２における油温センサの無線化と自己発電化のためのシステム構成を示すブロック図である。
【図７】別形態の油温検知処理システム２Ａの全体構成を示す説明図である。
【図８】別形態の油温検知処理システム２Ｂの全体構成を示す説明図である。
【図９】別形態の油温検知処理システム２Ｃの全体構成を示す説明図である。
【図１０】圧電モジュールによる発電を行う油温検知処理システム６６の全体構成を示す説明図である。
【図１１】油温検知処理システム６６における油温センサの無線化と自己発電化のためのシステム構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
なお、図４の矢印Ｆで示す方向をトランスミッション１の前方向とし、以下で述べる各部材の位置や方向等はこの前方向を基準とするものである。
【００１３】
まず、本発明に関わる油温検知処理システム２を備えたトランスミッション１の全体構成と油の昇温構成について、図１乃至図４により説明する。
該トランスミッション１においては、上ケース半部４と下ケース半部５とから成るミッションケース３に、可変容積でアキシャルピストン型の油圧ポンプ６と、定容積でアキシャルピストン型の油圧モータ７とが内設されると共に、該ミッションケース３から左右外方に車軸８が突出され、該車軸８に左右の車輪９・９が固設されている。
【００１４】
更に、前記ミッションケース３内には、センタセクション１０が設置され、該センタセクション１０に、前記油圧ポンプ６と油圧モータ７が取り付けられると共に、センタセクション１０の内部には、一対のメインの油路１１・１２が形成されている。そして、該油路１１・１２を介して前記油圧ポンプ６と油圧モータ７とが互いに流体接続されることにより、油圧式無段変速装置１３が構成される。
【００１５】
該油圧式無段変速装置１３において、前記油圧ポンプ６には容積制御装置としての可動斜板１４が備えられ、前記油圧モータ７には固定斜板１５が備えられており、該可動斜板１４の傾倒角度と傾倒方向を制御することにより、油圧ポンプ６の吐出量と吐出方向を変更し、前記油圧モータ７・車軸８の回転速度と回転方向を設定する。
【００１６】
そして、前記油圧ポンプ６には、前記車軸８と垂直にポンプ軸１６が備えられ、該ポンプ軸１６の上部には、上から順に入力プーリ１８とラジエータファン１９が固設されており、エンジン等の駆動源からの回転動力が、図示せぬプーリやベルト等を介して前記入力プーリ１８に伝達されると、ポンプ軸１６が回転駆動されると同時に、ラジエータファン１９が回転駆動され、発生する冷却風によってミッションケース３が空冷される。
【００１７】
このような油圧ポンプ６と油圧モータ７を共通のミッションケース３内に収納するにあたって、前記センタセクション１０の水平上面１０ａをポンプ設置面とし、該ポンプ設置面上に油圧ポンプ６が設置される一方、前記センタセクション１０の鉛直側面１０ｂをモータ設置面とし、該モータ設置面に油圧モータ７が設置される。更に、該油圧モータ７には、前記車軸８と平行にモータ軸１７が備えられている。これにより、油圧ポンプ６と油圧モータ７の直交配置が可能となり、油圧式無段変速装置１３の入出力方向の自由度向上や装置幅の縮小等を図ることができる。
【００１８】
更に、前記ミッションケース３内で、前記モータ軸１７から車軸８との間には、図示せぬ減速ギア列が介設されており、前記モータ軸１７の外端に固設された出力ギア２０から出力された変速動力が、該減速ギア列によって減速された後、前記車軸８に伝達されるようにしている。
【００１９】
このような構成により、エンジン等の駆動源からのエンジン動力は、入力プーリ１８からポンプ軸１６に入力されると、油圧式無段変速装置１３で無段変速された後、変速動力としてモータ軸１７より出力され、前記減速ギア列で減速されてから左右の車輪９・９を変速駆動させる。
【００２０】
また、前記油圧ポンプ６は、センタセクション１０のポンプ取付面に固設された図示せぬ弁板、該弁板に摺動回転自在に係合されたシリンダブロック６ａ、該シリンダブロック６ａ内で周方向等間隔に開けられた複数ピストン室に上下往復動自在に嵌入されたピストン６ｂ、前記シリンダブロック６ａの中心に配設された前記ポンプ軸１６、及び上ケース半部４の天井円弧部に摺動回動自在に取り付けられたクレイドル型の前記可動斜板１４より構成される。そして、該可動斜板１４のスラスト軸受けに、前記ピストン６ｂの頭部が当接されている。
【００２１】
更に、前記可動斜板１４に連結されたポンプ制御アーム４３は、上ケース半部４に回動自在に挿通したポンプ制御軸４９の外端に固設され、該ポンプ制御軸４９の内端には、中立復帰用のバネ５０が巻装されている。そして、前記ポンプ制御軸４９でバネ５０と上ケース半部４との間には、内側アーム５１の基部が固設され、該内側アーム５１の先部は、前記可動斜板１４に設けた凹部１４ａに嵌入されており、これにより、ミッションケース３の左外部に配置した前記ポンプ制御アーム４３が可動斜板１４に連係されている。
【００２２】
前記油圧モータ７も、油圧ポンプ６と同様に、センタセクション１０のモータ取付面に固設された弁板、該弁板に摺動回転自在に係合されたシリンダブロック７ａ、該シリンダブロック７ａ内で周方向等間隔に開けられた複数ピストン室に左右水平往復動自在に嵌入されたピストン７ｂ、前記シリンダブロック７ａの中心に配設された前記モータ軸１７、及び上ケース半部４と下ケース半部５との間に固定された前記固定斜板１５より構成される。そして、該固定斜板１５のスラスト軸受けに、前記ピストン７ｂの頭部が当接されている。
【００２３】
このような構成において、図示せぬ変速操作レバー等の操作により、リンク機構を介して前記ポンプ制御アーム４３を操作すると、バネ５０の弾性力に抗して可動斜板１４が傾倒され、ピストン６ｂの摺動長さ・摺動方向が変化し、油圧ポンプ６からの作動油の吐出量と吐出方向が変更され、油路１１・１２を介して流体接続される油圧モータ７の回転速度と回転方向も変更される。
【００２４】
このようにして油圧ポンプ６と油圧モータ７との間を循環する作動油は、ピストン６ｂ・７ｂによって圧縮されて高温となり、その一部は、ポンプ取付面である水平上面１０ａとシリンダブロック６ａとの隙間や、モータ取付面である鉛直側面１０ｂとシリンダブロック７ａとの隙間等から、油圧式無段変速装置１３を収容するメイン室２８内に漏洩したり、あるいは、高温の作動油によって油圧式無段変速装置１３の構成部材自体が高温となり、その結果、油溜まり３８の油温を上昇させる。なお、該油溜まり３８の油は、図示せぬチャージポンプによって油路１１・１２内に戻されて、不足した作動油を補充するようにしている。
【００２５】
また、前記出力ギア２０の周囲には湿式ブレーキ機構２２が配設されている。
該湿式ブレーキ機構２２においては、前記出力ギア２０の内方に、ブレーキロータ２１が一体的に連結されると共に、該ブレーキロータ２１とその内側の隔壁２３ との間には、鉛直のブレーキカム軸２４が、前記上ケース半部４のボス部４ａに、上部を水平回動自在に支持されている。
【００２６】
該ブレーキカム軸２４の上下略中央部は、平面断面視で半円状のカム部２４ａに形成され、非ブレーキ時には、その鉛直平坦面２４ｂを、前記ブレーキロータ２１に対し平行に対峙させている。
【００２７】
ここで、ブレーキカム軸２４のカム部２４ａを囲むようにして、平面視コの字状のブレーキシュー２５が、該ブレーキカム軸２４の鉛直平坦面２４ｂと前記ブレーキロータ２１との間に配置される一方、前記上ケース半部４であってブレーキロータ２１の右方の内壁には、ブレーキパッド２６が嵌入されている。
【００２８】
更に、前記ブレーキカム軸２４は、上ケース半部４より上方に突出し、その突出端には、ブレーキアーム２７の基端が固設され、該ブレーキアーム２７の途中部より垂下された規制ピン３１が、前記ボス部４ａの外周に巻装された保持バネ３２のバネ端部３２ａ・３２ｂ間に配置されている。そして、該バネ端部３２ａ・３２ｂの間には、上ケース半部４上面より立設する係止ピン３３が、保持バネ３２の弾性力によって挟持されている。
【００２９】
このような構成において、前記ブレーキアーム２７は、通常は、保持バネ３２が係止ピン３３によって位置決めされた状態の、図４に示す非ブレーキ位置に設定されている。該非ブレーキ位置では、ブレーキカム軸２４の鉛直平坦面２４ｂがブレーキロータ２１に対して平行になり、該ブレーキロータ２１からブレーキシュー２５が離間し、モータ軸１７が回転可能となる。
【００３０】
規制ピン３１がバネ端部３２ａ・３２ｂ間を押し広げながら、ブレーキアーム２７が回転し、所定のブレーキ位置に設定されると、ブレーキカム軸２４の鉛直平坦面２４ｂがブレーキロータ２１に対して平面視斜めになり、該鉛直平坦面２４ｂの一端が前記ブレーキシュー２５を押圧し、該ブレーキシュー２５と前記ブレーキパッド２６との間にブレーキロータ２１を挟み込んで、モータ軸１７が制動される。これにより、図示せぬブレーキ操作レバー等の操作により、リンク機構を介してブレーキアーム２７を回転し、非ブレーキ位置とブレーキ位置とを切り換えて、制動操作を可能としている。
【００３１】
このようにして湿式ブレーキ機構２２を構成する前記ブレーキロータ２１、ブレーキカム軸２４、ブレーキシュー２５、ブレーキパッド２６等の部品は、ギア室２９の油溜まり３９に浸漬されており、該油溜まり３９の油は、制動時の部材間の摩擦熱はもとより、前記減速ギア列でのギアの噛み合いによる噛合熱を受けて高温となり、油路３０等を通って、前記メイン室２８内に流入し、油溜まり３８の油温を更に上昇させる。
【００３２】
なお、前記メイン室２８は、リザーバタンク３４内と連通される。つまり、該リザーバタンク３４は、前記ミッションケース３の右側面に形成されると共に、リザーバタンク３４の上部には、空気抜きであるブリーザ３５が設けられる一方、リザーバタンク３４の下部は、油路３６を介して、前記メイン室２８の右上部に連通されている。これにより、メイン室２８の油溜まり３８の油と、ギア室２９の油溜まり３９の油の増減に応じて、リザーバタンク３４内の油が、前記油路３６を介して、油溜まり３８・３９に給排され、常にミッションケース３内を油で充填できるようにしている。
【００３３】
また、前記センタセクション１０において、その下部には、該センタセクション１０内の油路４０に上端が連通されるポート３７が設けられ、該ポート３７の下端は、前記ミッションケース３の底面を貫通して外方に開口され、図示せぬ外部配管等の油路を介して、他のトランスミッション、ＰＴＯクラッチ、あるいはチャージポンプ等に接続されている。そして、このポート３７等の各種ポートを介して、油圧式無段変速装置１３内の作動油を他の装置との間で利用できるようにしている。
【００３４】
更に、前記センタセクション１０の左部には、オリフィス４１ａを有する中立弁４１と、オリフィス４２ａを有する中立弁４２とが、上下に嵌入されると共に、中立弁４１・４２その外端は、油溜まり３８内に開口される一方、中立弁４１・４２の内端は、それぞれ、前記油路１１・１２に連通されている。これにより、高温の作動油の一部は、オリフィス４１ａ・４２ａからメイン室２８内に流出し、油溜まり３８の油温を上昇させると共に、油圧式無段変速装置１３の中立域を拡張させることができ、前記ポンプ制御アーム４３が正規の中立位置を含む一定の遊び内に到達すると、直ちに油路１１または油路１２の油圧がゼロとなって、油圧モータ７と車軸８が確実に停止されるようにしている。
【００３５】
また、前記センタセクション１０における鉛直側面１０ｂの上部には、バイパス機構４４が配設されている。該バイパス機構４４においては、前記鉛直側面１０ｂ近傍のセンタセクション１０上部に設けた支持穴１０ｅと、前記上ケース半部４の上部に設けたボス部４ｂとに、それぞれ、鉛直のバイパスカム軸４６の下部と上部が、水平回動自在に支持されている。
【００３６】
該バイパスカム軸４６の下端部は、平面断面視で半円状のカム部４６ａに形成され、該カム部４６ａから前記鉛直側面１０ｂにかけて、押動ピン４７がセンタセクション１０内を左右方向に貫通すると共に、該押動ピン４７の右端は、前記鉛直側面１０ｂに当接された前記シリンダブロック７ａの垂直面と接触している。更に、バイパスカム軸４６の上部は、上ケース半部４より上方に突出し、その突出端に、バイパスアーム４８の基端が固設されている。
【００３７】
このような構成において、車輪９・９によって走行する作業車両を牽引する等の場合には、図示せぬバイパス操作レバー等の操作により、リンク機構を介してバイパスアーム４８を回転すると、バイパスカム軸４６の鉛直平坦面４６ｂが、押動ピン４７の左端に対して平面視斜めになり、該鉛直平坦面４６ｂの一端が前記押動ピン４７を押圧し、シリンダブロック７ａが外方に押し出される。これにより、高温の作動油の一部は、シリンダブロック７ａと鉛直側面１０ｂとの間に形成した隙間からメイン室２８内に流出し、油溜まり３８の油温を上昇させると共に、該油圧式無段変速装置１３の油圧から油圧モータ７と車軸８を解放して回転自在としている。
【００３８】
次に、以上のような油の昇温構成を有するトランスミッション１の油温検知処理システム２について、図１、図２、図５、図６により説明する。
【００３９】
該油温検知処理システム２は、前記ミッションケース３に取り付けて油溜まり３８の油温を検知する油温センサ５２と、該油温センサ５２からの油温情報を受信して警告する油温警告装置５３とから構成される。
【００４０】
このうちの油温センサ５２は、取付部５４、センサ本体部５５、及び放熱部５６を上から順に連設して構成される。
前記取付部５４は、上下方向に軸心を有するネジ体５４ｃと、該ネジ体５４ｃの軸心を上方に貫通して油溜まり３８内に突出する伝熱バー５４ｂと、該伝熱バー５４ｂの上端に固設されて前記ネジ体５４ｃの上面に覆設されると共に油溜まり３８中に露出される水平円盤状の吸熱板５４ａとを備える。
【００４１】
ここで、前記下ケース半部５の底面には、上下方向にネジ孔５ａが穿孔され、該ネジ孔５ａに、前記ネジ体５４ｃを下方から螺挿することにより、油温センサ５２がミッションケース３に固定される。なお、ネジ孔５ａとネジ体５４ｃとの間にはオイルシール５９が介装されており、油溜まり３８からの油の漏洩を防止している。
【００４２】
前記センサ本体部５５は、該センサ本体部５５の下半部を占める油温検知発信装置５８と、センサ本体部５５の上半部にあって前記油温検知発信装置５８に電力を供給し駆動させる電源装置５７とを備える。
【００４３】
このうちの油温検知発信装置５８は、油温検知部５８ａと、該油温検知部５８ａからの油温信号を処理して油温情報を得る発信制御部５８ｂと、該発信制御部５８ｂに制御されて油温情報を無線で発信する無線発信部５８ｃとから構成される。
【００４４】
そして、前記油温検知部５８ａは、前記伝熱バー５４ｂに、図示せぬ伝熱部材を介して熱的に接続されており、油溜まり３８中に露出した前記吸熱板５４ａからの熱が、伝熱バー５４ｂを介して油温検知部５８ａに伝達される。すると、該油温検知部５８ａの熱電対等によって得られた検出信号は、信号経路６１ａを介して前記発信制御部５８ｂに送信される。
【００４５】
該発信制御部５８ｂにおいて、前記検出信号が処理され、その処理結果に基づき、油温信号が信号経路６１ｂを介して前記無線発信部５８ｃに送信される。該無線発信部５８ｃには、アンテナ５８ｃ１が内蔵されており、前記発信制御部５８ｂからの油温信号は、周波数変換された後、該アンテナ５８ｃ１を介して無線で発信される。
【００４６】
更に、前記電源装置５７は、温度差を電気に変換する熱電モジュール５７ａと、該熱電モジュール５７ａによって発電した電力を制御する電源制御部５７ｂと、熱電モジュール５７ａからの電気を蓄電するバッテリ５７ｃとから構成される。
【００４７】
このうちの熱電モジュール５７ａには、熱発電素子が備えられている。該熱発電素子とは、例えば、棒状のｐ型半導体とｎ型半導体を一端で接合したものであって、該接合部に熱を加えると各半導体の他端間に電力が発生する、いわゆるゼーベック効果を発揮する素子である。そして、該ゼーベック効果により発生する電力は、高温の前記接合部に設けた電極部（以下、「加熱電極部」とする）５７ａ１と、低温の両半導体の他端に設けた電極部（以下、「冷却電極部」とする）５７ａ２との間の温度差が大きいほど増加する。
【００４８】
そして、前記電源制御部５７ｂには、熱電モジュール５７ａから電力供給路６０ａ・６０ｂを介してバッテリ５７ｃに蓄えられた電気の逆流を防止するダイオードや、バッテリ５７ｃへの過充電防止装置が備えられている。該バッテリ５７ｃは、前記電源制御部５７ｂに制御されることにより、蓄電と共に前記油温検知発信装置５８への給電を行うようにしている。
【００４９】
前記放熱部５６は、前記伝熱バー５４ｂと同一軸心上にあって、前記油温検知発信装置５８の軸心を下方に貫通して大気中に突出する伝熱バー５６ｂと、該伝熱バー５６ｂの突出部上に、上下に固設された大小２枚の水平円盤状の放熱板５６ａ１・５６ａ２とを備える。
【００５０】
このうちの伝熱バー５６ｂの上端は、前記熱電モジュール５７ａの冷却電極部５７ａ２に接続される一方、前記伝熱バー５４ｂの下端は、熱電モジュール５７ａの加熱電極部５７ａ１に接続されている。
【００５１】
これにより、該加熱電極部５７ａ１に、前記油溜まり３８の高温油の熱が、伝熱バー５４ｂを介して伝達されると共に、前記冷却電極部５７ａ２の熱は、伝熱バー５６ｂから放熱板５６ａ１・５６ａ２を介して、外気中に放散される。その結果、加熱電極部５７ａ１と冷却電極部５７ａ２間の温度差が拡大し、前記電源装置５７によって十分な量の電力が発生し、蓄電と前記油温検知発信装置５８への給電を行うことができる。
【００５２】
以上のような構成において、前述したようにして油溜まり３８の油温が上昇すると、加熱電極部５７ａ１と冷却電極部５７ａ２間の温度差により、熱電モジュール５７ａで電力が発生し、この発生した電力は、電源制御部５７ｂや電力供給路６０ａ・６０ｂを介してバッテリ５７ｃに蓄電される。更に、該バッテリ５７ｃからの電力は、電力供給路６０ｃを介して油温検知発信装置５８に給電され、該油温検知発信装置５８中の油温検知部５８ａ・発信制御部５８ｂ・無線発信部５８ｃが駆動する。すると、油溜まり３８の油温が検知されて油温情報が無線で発信される。
【００５３】
これにより、測温対象であるミッションケース３内の油溜まり３８の高温油と、ミッションケース３外部の外気とを利用することで、新たな加熱手段・冷却手段を設けることなく、油温センサ５２の無線化と同時に自己発電化を達成し、完全なケーブルレスで油温を検知することができるのである。
【００５４】
すなわち、油圧式無段変速装置１３を収容するミッションケース３内の油溜まり３８の油温を油温センサ５２により検知して処理装置である油温警告装置５３に送信し、油温上昇への対応処理を行うトランスミッション１の油温検知処理システム２において、前記油温センサ５２は、前記油溜まり３８の油温を検知して油温信号として無線で発信する油温検知発信装置５８と、該油温検知発信装置５８に電力を供給する電源装置５７とを備え、該電源装置５７は、高温側導体である吸熱板５４ａ、伝熱バー５４ｂと、低温側導体である放熱板５６ａ１・５６ａ２、伝熱バー５６ｂ間の温度差を熱発電素子によって電気に変換する熱電モジュール５７ａと、該熱電モジュール５７ａによって発電した電力を制御する電源制御部５７ｂと、該電源制御部５７ｂに制御されて蓄電と前記油温検知発信装置５８への給電を行うバッテリ５７ｃとから構成すると共に、前記吸熱板５４ａ、伝熱バー５４ｂは、前記油溜まり３８の油と熱的に接続させる一方、前記放熱板５６ａ１・５６ａ２、伝熱バー５６ｂは、前記ミッションケース３外部の外気と熱的に接続させたので、完全にケーブルレスで油温信号を油温センサ５２から発信することができ、ミッションケース３への油温センサ５２の取り付け位置を自由に設定し、例えば、油溜まり３８の油面変動が小さいミッションケース部分等、本実施例では、油が常時貯溜状態にある下ケース半部５の底面に油温センサ５２を配置するようにして、正確な油温を検知することができる。更に、停電等によって外部の電源装置から油温センサ５２に駆動電力を供給できない場合でも、熱電モジュール５７ａによって油温センサ５２内で自己発電することができ、油温検知処理システム２全体の機能維持を図ることができる。そして、このような油温センサ５２の取り付け位置の適正化と自己発電とによって、正確な油温を確実に検知することができ、油温上昇に対して、油圧式無段変速装置１３の駆動停止やミッションケース３の強制冷却等の対応処理を的確に行うことができる。加えて、前記熱電モジュール５７ａの吸熱板５４ａ、伝熱バー５４ｂの加熱手段として油溜まり３８の高温の油を使用し、放熱板５６ａ１・５６ａ２、伝熱バー５６ｂの冷却手段としてミッションケース３外部の低温の外気を使用することができ、加熱手段・冷却手段を新たに設ける必要がなく、装置コストの低減やメンテナンス性の向上を図ることができる。
【００５５】
また、前記油温警告装置５３は、無線受信部６２と、警告信号を送信する警告制御部６３と、警告を行う警告部６４とから構成される。なお、いずれも外部の電源６５によって給電される。
【００５６】
このうちの無線受信部６２には、アンテナ６２ａが設けられており、該アンテナ６２ａを介して、前記油温センサ５２からの油温信号が受信される。そして、前記警告制御部６３では、例えば、無線受信部６２からの油温信号に基づいて得た油温が所定の油温上限を超えると、油温信号と警告信号を警告部６４に送信する。すると、該警告部６４では、現在の油温、及びその測温位置等の油温情報を表示部６４ａに表示すると共に、警告発生部６４ｂから光や音で警告を発するようにしている。
【００５７】
すなわち、前記処理装置である油温警告装置５３は、前記油温センサ５２からの油温信号に基づいて警告を発する油温警告装置５３であり、該油温警告装置５３は、前記油温センサ５２からの油温信号を無線で受信する無線受信部６２と、該油温信号に基づいて警告信号を送信する警告制御部６３と、該警告信号により警告を行う警告部６４とを備えるので、油温上昇の際に、油温、及びその測温位置等の油温情報の表示や音・光で警告を発することができ、該警告に基づいて、油圧式無段変速装置１３の駆動停止や、後述するミッションケース３の強制冷却等の対応処理を迅速に行うことができる。
【００５８】
次に、前記油温検知処理システム２の別形態について、図６乃至図９により説明する。
図７に示すトランスミッション１Ａの油温検知処理システム２Ａは、前記油温検知処理システム２における油温センサ５２の取付け位置を変更することにより、前記冷却電極部５７ａ２からの放熱を促進して冷却電極部５７ａ２との温度差を大きくし、前記熱電モジュール５７ａによって発生する電力を増加させたものである。
【００５９】
該油温検知処理システム２Ａも、前記油温センサ５２と油温警告装置５３を備えるが、このうちの油温センサ５２が、前記ミッションケース３の下ケース半部５の底面ではなく、上ケース半部４の上面に配置されている。つまり、該上ケース半部４の上面では、前記ラジエータファン１９の下方位置に、取付部４ｄが斜め外方に突設され、該取付部４ｄの外側面には、左右方向にネジ孔４ｄ１が穿孔されており、該ネジ孔４ｄ１に前記ネジ体５４ｃを左方から螺挿することにより、油温センサ５２が固定されるようにしている。これにより、油温センサ５２の放熱板５６ａ１・５６ａ２、伝熱バー５６ｂを、前記ラジエータファン１９から下方に吹き下ろす冷却風の風路４５内に配置することができる。
【００６０】
すなわち、前記ミッションケース３には、空冷用の冷却ファンであるラジエータファン１９を設け、該ラジエータファン１９によって生じた冷却風の風路４５内に前記低温側導体である放熱板５６ａ１・５６ａ２、伝熱バー５６ｂを配置するので、ラジエータファン１９等の冷却ファンの冷却風を利用して放熱板５６ａ１・５６ａ２、伝熱バー５６ｂを更に低温にし、高温側導体である吸熱板５４ａ、伝熱バー５４ｂとの温度差を拡大することができ、熱電モジュール５７ａにより発生する電力を増加させてバッテリ５７ｃへの蓄電を十分に行い、前記油温検知発信装置５８への安定給電を図ることができる。
【００６１】
図８に示す油温検知処理システム２Ｂは、前記油温検知処理システム２Ａにおける油温センサ５２の伝熱バー５４ｂを油溜まり３８中まで延長させて伝熱バー５４ｂ１とし、該伝熱バー５４ｂ１を介して、前記加熱電極部５７ａ１への吸熱を十分に行えるようにしたものである。
【００６２】
該油温検知処理システム２Ｂの油温センサ５２Ａにおいて、その伝熱バー５４ｂ１は、水平に延びる伝熱体の途中部を屈曲し垂下させた正面視上下反転Ｌ字状に形成され、その先部が前記油溜まり３８中に浸漬させると共に、その先端には、前記水平円盤状の吸熱板５４ａが固設されている。
【００６３】
このような延長構造により、たとえ、油温センサ５２Ａのセンサ本体部５５が油溜まり３８の油面から離れていても、前記吸熱板５４ａと伝熱バー５４ｂ１を介して、油溜まり３８の熱を、熱電モジュール５７ａ内の加熱電極部５７ａ１に確実に伝達させることができる。
【００６４】
すなわち、高温側導体である前記吸熱板５４ａ・伝熱バー５４ｂは、該吸熱板５４ａ・伝熱バー５４ｂの少なくとも一部を前記油溜まり３８中に浸漬可能な延長構造を備えるので、センサ本体部５５と油溜まり３８の油面とが離間していたり、油溜まり３８の油面変動が激しくなっても、吸熱板５４ａ・伝熱バー５４ｂの少なくとも一部を油溜まり３８の高温の油と確実に接触させ、熱電モジュール５７ａを動作させて自己発電することができ、種々の、油温センサ５２Ａの位置、油溜まり３８の油面高さにおいて油温を検知可能とし、油温検知処理システム２Ｂの汎用性を高めることができる。更に、同じ吸熱板５４ａ・伝熱バー５４ｂからの熱に基づいて油温を検知する場合には、その検知精度の低下も防止することができる。
【００６５】
図９に示すトランスミッション１Ｂの油温検知処理システム２Ｃは、前記油温検知処理システム２における油温警告装置５３を油温制御装置６７に変更することにより、油溜まり３８の油温上昇への対応処理を自動で行えるようにしたものである。
【００６６】
該油温検知処理システム２Ｃにおける油温制御装置６７は、前記無線受信部６２を備えるが、前記警告制御部６３の替わりに駆動制御部６８、前記警告部６４の替わりに電動モータ６９・予備冷却ファン７０が備えられ、該電動モータ６９と前記駆動制御部６８との間は、ケーブル７１を介して接続されている。そして、該電動モータ６９は、前記ミッションケース３の下ケース半部５の底面略中央下面に固設されると共に、該電動モータ６９からモータ軸６９ａが垂設され、該モータ軸６９ａ下端に前記予備冷却ファン７０が固設されている。
【００６７】
このような構成において、前記油温センサ５２からの油温信号が無線受信部６２に受信されると、前記駆動制御部６８からは、この油温信号に基づいて得た油温が所定の油温上限を超えると、駆動電力が前記ケーブル７１を介して電動モータ６９に供給される。そして、該電動モータ６９によって予備冷却ファン７０が回転駆動されると、上方のミッションケース３が空冷されて、油溜まり３８内の油が一層冷却される。
【００６８】
すなわち、前記処理装置は、前記油温センサ５２からの油温信号に基づいて油温を調整する油温制御装置６７であり、該油温制御装置６７は、前記油温センサ５２からの油温信号を無線で受信する無線受信部６２と、該油温信号に基づいて駆動信号、本実施例では駆動電力を供給する駆動制御部６８と、該駆動電力により駆動して前記ミッションケース３を冷却する冷却部である電動モータ６９・予備冷却ファン７０とを備えるので、油温上昇の際に、電動モータ６９・予備冷却ファン７０を駆動させることができ、該電動モータ６９・予備冷却ファン７０によってミッションケース３内の油溜まり３８の油を冷却し、油温上昇を自動的に防止することができる。
【００６９】
次に、以上述べた油温検知処理システム２・２Ａ・２Ｂ・２Ｃとは異なり、油温センサの駆動電力を作動油の油圧変動を用いて発電する油温検知処理システム６６についても、図１０、図１１により説明する。
図１０に示すトランスミッション１Ｃの油温検知処理システム６６は、前記油温検知処理システム２における油温センサ５２を、温度差ではなく圧力差で自己発電が可能な油温センサ７２に変更することにより、油温上限を低く抑えた場合であっても、十分な電力が得られるようにしたものである。
【００７０】
該油温センサ７７は、取付部７４とセンサ本体部７５とから構成される。
そして、このうちの取付部７４は、上下方向の軸心に受圧孔７４ａを有するネジ体であって、前記中立弁４２周辺のセンタセクション１０下面に穿孔したネジ穴１０ｃに、下方から螺挿されることにより、油温センサ７７がセンタセクション１０に固定される。
【００７１】
ここで、前記油路１２に連通する中立弁４２には、半径方向に油路４２ｂが穿孔され、該油路４２ｂは、前記センタセクション１０内に穿孔した油路１０ｄを介して、前記取付部７４の受圧孔７４ａと連通されており、センタセクション１０内の油路１２を流れる作動油の圧力が、油路４２ｂ・１０ｄを介して受圧孔７４ａに作用するようにしている。
【００７２】
前記センサ本体部７５は、該センサ本体部７５の下半部を占める前記油温検知発信装置５８と、センサ本体部７５の上半部にあって前記油温検知発信装置５８に電力を供給し駆動させる電源装置７３とを備える。
【００７３】
該電源装置７３は、圧力変動を電気に変換する圧電モジュール７３ａと、該圧電モジュール７３ａによって発電した電力を制御する電源制御部７３ｂと、圧電モジュール７３ａからの電気を蓄電するバッテリ７３ｃとから構成される。
【００７４】
このうちの圧電モジュール７３ａには、圧電素子が備えられている。該圧電素子とは、例えば、ピエゾ素子であり、圧力が加えられると電力を発生する素子であって、二つの電極部と、該両電極部に挟み込まれた圧電体とから構成され、前記電極部を介して圧電体が圧力を受けて変形することにより、電力が発生するようにしている。
【００７５】
そして、前記電源装置５７の場合と同様に、電源制御部７３ｂには、圧電モジュール７３ａから電力供給路７６ａ・７６ｂを介してバッテリ７３ｃに蓄えられた電気の逆流を防止するダイオードや、バッテリ７３ｃへの過充電防止装置が備えられている。該バッテリ７３ｃは、電源制御部７３ｂに制御されることにより、蓄電と共に、電力供給路７６ｃを介して前記油温検知発信装置５８への給電を行う。
【００７６】
以上のような構成において、油圧式無段変速装置１３が駆動されると、油圧ポンプ６と油圧モータ７との間を循環する作動油の圧力が、油路４２ｂ・１０ｄから受圧孔７４ａを通って、電源装置７３の圧電モジュール７３ａの圧電体に作用し、その際の圧力変動によって電力が発生する。この発生した電力は、電源制御部７３ｂや電力供給路７６ａ・７６ｂを介してバッテリ７３ｃに蓄電されると共に、該バッテリ７３ｃからの電力は、電力供給路７６ｃを介して油温検知発信装置５８に給電され、油溜まり３８の油温を検知して油温情報を無線で発信することができる。
【００７７】
これにより、油温上限を低くして油温管理を厳しくする仕様のため、油温が低くて温度差が小さくなり前記熱電モジュール５７ａでは十分な電力が発生しない場合であっても、油圧式無段変速装置１３内部の作動油の圧力変動を利用することにより、油温センサ７２に十分な駆動電力を供給することができる。
【００７８】
すなわち、前記油温センサ７２の電源装置７３は、圧力変化を電気に変換する圧電モジュール７３ａと、該圧電モジュール７３ａによって発電した電力を制御する電源制御部７３ｂと、該電源制御部７３ｂに制御されて蓄電と前記油温検知発信装置５８への給電を行うバッテリ７３ｃとから構成すると共に、前記圧電モジュール７３ａの圧電素子に、前記油圧式無段変速装置１３で油圧ポンプ６・油圧モータ７を流体接続する油路である油路１２を連通させるので、仕様等によって油溜まり３８の油温が低くて熱電モジュール５７ａによる電力が小さい場合でも、圧電モジュール７３ａにより十分に自己発電することができ、油温検知処理システム６６の汎用性を更に高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、油圧式無段変速装置を収容するミッションケース内の油溜まりの油温を油温センサにより検知して処理装置に送信し、油温上昇への対応処理を行う、全てのトランスミッションの油温検知処理システムに適用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１  トランスミッション
２  油温検知処理システム
３  ミッションケース
１３  油圧式無段変速装置
１９  ラジエータファン（冷却ファン）
３８  油溜まり
４５  風路４５
５２  油温センサ
５３  油温警告装置（処理装置）
５４ａ  吸熱板（高温側導体）
５４ｂ  伝熱バー（高温側導体）
５６ａ１・５６ａ２  放熱板（低温側導体）
５６ｂ  伝熱バー（低温側導体）
５７  電源装置
５７ａ  熱電モジュール
５７ｂ  電源制御部
５７ｃ  バッテリ
５８  油温検知発信装置
６２  無線受信部
６３  警告制御部
６４  警告部
６７  油温制御装置（処理装置）
６８  駆動制御部
６９  電動モータ（冷却部）
７０  予備冷却ファン（冷却部）
【図１】
2013160273.tif 000003
【図２】
2013160273.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013160273.tif 000009
【図８】
2013160273.tif 000010
【図９】
2013160273.tif 000011
【図１０】
2013160273.tif 000012
【図１１】
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