JP2002089710A - 油圧式無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のＨＳＴ式変速機では、メイン回路とチ
ャージ回路との間に設けられるチェックバルブに、メイ
ン回路とチャージ回路とを連通するオリフィスを形成し
て、中立状態を保持するように構成したものがあった
が、作動油が常時漏れでているため動力伝達効率低下の
原因となっていた。 【解決手段】 一対のチェックバルブ３５を一つのスリ
ーブ３８内に一体的に収納してチェックバルブカートリ
ッジＣを構成し、油路板３２に摺動自在に装着して、該
チェックバルブカートリッジＣを中間位置側に付勢する
中立用コイルバネ４１を両端に配設し、該チェックバル
ブカートリッジＣにメイン回路３２ｍとチャージ回路３
２ｃとを連通可能とするオリフィス孔３８ｄを形成し、
該チェックバルブカートリッジＣが中間位置近傍に位置
しているときのみに、該オリフィス孔３８ｄによりメイ
ン回路３２ｍとチャージ回路３２ｃとが連通するように
構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧式無段変速機
に設けられるチェックバルブの構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、油圧式無段変速機（以下ＨＳ
Ｔ式変速機）においては、メイン回路とチャージ回路と
の間にチェックバルブを設けて、メイン回路等で構成さ
れる閉油圧回路からの作動油の漏れにより該閉回路内の
作動油の不足が生じた場合には、チャージ回路からチェ
ックバルブを通じてメイン回路へ作動油が補充されるよ
うに構成していた。このようなＨＳＴ式変速機では、チ
ェックバルブにメイン回路とチャージ回路とを連通する
オリフィスを形成して、斜板角が小さいときにはポンプ
からの流量が少ないため圧力が上がらないことにより、
中立状態を保持するように構成したものがあった。ま
た、斜板角が小さいときに中立状態を保持する構成とし
て、ポンプ側からの作動油の流量を検知し、流量が少な
いときにチェックバルブを開いて、ポンプ側からの作動
油をチャージ回路に逃がし、中立状態を保持するように
構成したものもあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の如く、
チェックバルブにオリフィスを形成した構成のものにお
いては、斜板角度が大きくなって中立域から大きく離れ
た場合でも、オリフィスからチャージ回路へ作動油が常
時漏れでることとなるため、動力伝達効率が低下する原
因となっていた。また、流量を検知する構成としたもの
では、流量の増大を検知してバルブが閉じる際にポンプ
からの作動油が急激にモータ側へ流れ始めてショックが
発生したり、バルブが開閉する付近の流量でＨＳＴ式変
速機を作動させた場合に、モータ側への作動油の流れが
不安定になったりする恐れがあった。

【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、容量可
変式油圧ポンプ、油圧モータ、及び該容量可変式油圧ポ
ンプと油圧モータとを連絡する油路で構成される油圧式
無段変速機のメイン回路と、チャージ回路との間に設け
られるチェックバルブであって、一対のチェックバルブ
の各構成部材を一つのスリーブ内に一体的に収納してカ
ートリッジ式チェックバルブを構成し、該カートリッジ
式チェックバルブを、該メイン回路を内蔵する油圧式無
段変速機の油路板に摺動自在に装着して、カートリッジ
式チェックバルブを内蔵するスリーブを摺動中間点側に
付勢する付勢部材を該スリーブの両端に配設し、該スリ
ーブの両端部には各端部側のメイン回路を接続し、該ス
リーブにメイン回路とチャージ回路とを連通可能とする
オリフィスを形成し、カートリッジ式チェックバルブが
摺動中間点近傍に位置しているときのみに、該オリフィ
スによりメイン回路とチャージ回路とが連通するように
構成した。

【０００５】また、請求項２においては、前記カートリ
ッジ式チェックバルブに筒状部材を摺動自在に外嵌し、
該筒状部材に、前記オリフィスとチャージ回路とを接続
するための油路を形成した。

【０００６】また、請求項３においては、前記オリフィ
スとチャージ回路とを接続するための油路を、油路板の
内側面又は外側面に形成した。

【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は本発明のチェックバルブが設けられるＨＳ
Ｔ式変速機を示す側面断面図、図２はチェックバルブを
示す正面断面図、図３は第二の実施例のチェックバルブ
が設けられるＨＳＴ式変速機を示す側面断面図、図４は
チェックバルブの第二実施例を示す正面断面図、図５は
同じく平面図、図６は第三の実施例のチェックバルブが
設けられるＨＳＴ式変速機を示す側面断面図である。

【０００８】本発明のチェックバルブが設けられる油圧
式無段変速機の概略構成について説明する。図１、図２
において、油圧式無段変速機（以降ＨＳＴ式変速機と記
す）１０は油圧ポンプ２１および油圧モータ２２により
構成され、該油圧ポンプ２１および油圧モータ２２はハ
ウジング３１に内包されている。油圧ポンプ２１は駆動
軸２１ａ、該駆動軸２１ａが挿嵌され駆動軸２１ａと共
に回動するシリンダブロック２１ｂ、該シリンダブロッ
ク２１ｂに摺動自在に挿嵌されたプランジャ２１ｅ、及
び該プランジャ２１ｅに当接した可動斜板２１ｃにより
構成され、可変容量式油圧ポンプに構成されている。

【０００９】可動斜板２１ｃはプランジャ２１ｅの摺動
量を規制し、該油圧ポンプ２１の作動油の吐出量を調節
可能に構成されている。油路板３２にはメイン回路３２
ｍが設けられており、油圧ポンプ２１より作動油が該メ
イン回路３２ｍを介して油圧モータ２１に供給されるよ
うに構成している。油圧ポンプ２１構成部分における油
路板３２の外側面には、駆動軸２１ａにより回転駆動さ
れるチャージポンプＣＰが付設されている。

【００１０】油圧モータ２２は油圧ポンプ２１と同様
に、油路板３２に挿嵌し、一端をハウジング３１により
回動自在に支持された出力軸２２ａ、該出力軸２２ａが
挿嵌され駆動軸２２ａと共に回動するシリンダブロック
２２ｂ、該シリンダブロック２２ｂに摺動自在に挿嵌さ
れたプランジャ２２ｅ、及び該プランジャ２２ｅに当接
した固定斜板２２ｃにより構成されている。該シリンダ
ブッロク２３ｂは出力軸２２ａとともに回動する構成に
なっており、該シリンダブッロク２３ｂにはプランジャ
２３ｅが摺動自在に挿嵌されている。該プランジャ２３
ｅはハウジング３１に固設された固定斜板２３ｃに当接
している。上記の構成により、駆動力が駆動軸２１ａに
入力され、油圧ポンプ２１が駆動される。該油圧ポンプ
２１により吐出された作動油は油路板３２を介して油圧
モータ２２に供給され、該作動油により油圧モータ２２
が駆動され、該駆動力が出力軸２２ａに伝達される。

【００１１】前記油路板３２には、チャージ回路３２ｃ
が形成されており、該チャージ回路３２ｃと前記メイン
回路３２ｍとの間にはチェックバルブ３５が介装され
て、該メイン回路３２ｍの作動油が不足した場合には、
チャージ回路３２ｃから該チェックバルブ３５を介して
作動油が補給されるように構成している。尚、チェック
バルブ３５は、各メイン回路３２ｍ毎に一対設けられて
いる。

【００１２】次に、メイン回路３２ｍとチャージ回路３
２ｃとの間に設けられるチェックバルブ３５について説
明する。図３に示すように、各チェックバルブ３５は、
鋼球等により構成されるボールバルブ３５ａと、コイル
バネ３６と、ガイド部材３７とを、略円筒形状に形成さ
れるスリーブ３８に組み付けることで、それぞれ構成さ
れている。即ち、一対のチェックバルブ３５・３５は、
ボールバルブ３５ａ、コイルバネ３６、及びガイド部材
３７といった構成部材を、一つのスリーブ３８に一体的
に組み付けることで、一体のチェックバルブカートリッ
ジＣとして構成されている。

【００１３】チェックバルブ３５において、ボールバル
ブ３５ａは、スリーブ３８内に形成される空間であるバ
ネ室３９内に収納され、軸方向へ摺動自在とされてい
る。バネ室３９の外側端部にはガイド部材３７が取り付
けられ、該ガイド部材３７のバネ支持部３７ｂとボール
バルブ３５ａとの間には、コイルバネ３６が介装されて
いる。スリーブ３８の略中央部には、チャージ回路３２
ｃと、各チェックバルブ３５のバネ室３９とを連通する
ための連通路３８ａが形成されており、該連通路３８ａ
とバネ室３９との境界部分は連通口３８ｂとされてい
る。

【００１４】ボールバルブ３５ａは、コイルバネ３６に
より連通口３８ｂ側へ付勢されており、連通口３８ｂ周
囲に形成されるシート部３８ｅに当接して、該連通口３
８ｂを塞いでいる。また、バネ室３９が形成されている
部分のスリーブ３８の周面には、該バネ室３９とメイン
回路３２ｍとを連通するための連通孔３８ｃが形成され
ている。このように、一対のチェックバルブ３５・３５
は、チェックバルブカートリッジＣとして、スリーブ３
８内に一体的に構成されている。該チェックバルブカー
トリッジＣは、油路板３２の一端面から、メイン回路３
２ｍやチャージ回路３２ｃと略垂直の方向に穿設された
カートリッジ装着穴３２ｈに摺動自在に挿入されてい
る。

【００１５】チェックバルブカートリッジＣの両端部に
は、中立用コイルバネ４１がそれぞれ配設され、左端部
に配設される中立用コイルバネ４１はチェックバルブカ
ートリッジＣを右方へ付勢し、右端部に配設される中立
用コイルバネ４１はチェックバルブカートリッジＣを左
方へ付勢している。チェックバルブカートリッジＣは、
左右のメイン回路３２ｍ・３２ｍの圧力が等しい場合、
左右の中立用コイルバネ４１の付勢力が釣り合う位置で
停止しており、この停止位置がチェックバルブカートリ
ッジＣの摺動中間位置であり、中立位置となっている。

【００１６】また、チェックバルブカートリッジＣには
筒状部材である外筒３３が外嵌されている。外筒３３は
カートリッジ装着穴３２ｈへ固定的に嵌装されており、
チェックバルブカートリッジＣは外筒３３に対して摺動
自在とされている。尚、外筒３３は、チェックバルブカ
ートリッジＣにおける一方のチェックバルブ３５の全部
と他方のチェックバルブ３５の途中部までを覆ってい
る。

【００１７】外筒３３の周面には、前記スリーブ３８の
連通路３８ａと位置を合わせてチャージ用連通孔３３ａ
が形成されるとともに、スリーブ３８の一方の連通孔３
８ｃと位置を合わせてメイン用連通孔３３ｂが形成され
ている。そして、スリーブ３８の連通路３８ａは、チャ
ージ用連通孔３３ａを通じてチャージ回路３２ｃと連通
され、一方のチェックバルブ３５のバネ室３９は連通孔
３８ｃ及びメイン用連通孔３３ｂを通じてメイン回路３
２ｍと連通し、他方のチェックバルブ３５のバネ室３９
は連通孔３８ｃを通じてメイン回路３２ｍと連通してい
る。

【００１８】そして、メイン回路３２ｍの作動油が不足
して、チャージ回路３２ｃの油圧がメイン回路３２ｍの
油圧よりも一定値以上大きくなると、該チャージ回路３
２ｃの油圧により、ボールバルブ３５ａがコイルバネ３
６の付勢力に抗してガイド部材３７側へ移動し、連通口
３８ｂが開いて、圧油がメイン回路３２ｍへ供給される
こととなる。この場合、ボールバルブ３５ａのガイド部
材３７側へ移動量は、ガイド部材３７のストッパー３７
ａにより制限されている。

【００１９】一対のチェックバルブ３５におけるスリー
ブ３８の周面には、それぞれチャージ回路３２ｃとバネ
室３９とを連通するためのオリフィス孔３８ｄが形成さ
れている。また、外筒３３の周面には、チェックバルブ
カートリッジＣが摺動中間点である中立位置に位置する
場合の、各オリフィス孔３８ｄの位置に合わせて、オリ
フィス用連通孔３３ｃがそれぞれ形成されている。該オ
リフィス用連通孔３３ｃ・３３ｃは前記チャージ用連通
孔３３ａと連通している。

【００２０】即ち、チェックバルブカートリッジＣが中
立位置に位置する場合は、スリーブ３８のオリフィス孔
３８ｄ、外筒３３のオリフィス用連通孔３３ｃ、及びチ
ャージ用連通孔３３ａにより、チャージ回路３２ｃとバ
ネ室３９とが連通されている。さらに、オリフィス孔３
８ｄ形成部分におけるスリーブ３８の外周面には、該オ
リフィス孔３８ｄよりも幅広の連通溝３８ｇが形成され
ており、チェックバルブカートリッジＣが外筒３３に対
して若干左右に摺動した場合でも、チャージ回路３２ｃ
とバネ室３９との連通状態が保持されるように構成して
いる。

【００２１】メイン回路３２ｍ内の圧油はバネ室３９に
浸入するが、中立用コイルバネ４１が配置される圧力室
４０へもメイン用連通孔３３ｂを通じて浸入する。そし
て、ボールバルブ３５ａが閉じている場合、左右のメイ
ン回路３２ｍの一方の圧力が高くなると、メイン回路３
２ｍが高圧になった方の圧力室４０の圧力も他方に比べ
て高くなる。この高圧側の圧力室４０の圧力によりガイ
ド部材３７が押圧され、外筒３３及びカートリッジ装着
穴３２ｈに対して摺動自在に挿入されているチェックバ
ルブカートリッジＣが、高圧側から低圧側へ摺動するこ
ととなる。

【００２２】例えば、図２における左側の圧力室４０の
圧力が高くなると、チェックバルブカートリッジＣは右
方へ摺動する。この場合、チェックバルブカートリッジ
Ｃは、左側の圧力室４０の圧力及び左側の中立用コイル
バネ４１の付勢力を加えた力が、右側の圧力室４０の圧
力及び右側の中立用コイルバネ４１の付勢力を加えた力
と釣り合う位置で碇止する。従って、左右のメイン回路
３２ｍ・３２ｍの圧力差が小さい場合、即ち油圧ポンプ
２１の斜板角が小さい場合には、チェックバルブカート
リッジＣの摺動量は少なく、左右のメイン回路３２ｍ・
３２ｍの圧力差が大きい場合、即ち油圧ポンプ２１の斜
板角が大きい場合には、チェックバルブカートリッジＣ
の摺動量は多くなる。

【００２３】そして、チェックバルブカートリッジＣの
摺動量が小さい間は、スリーブ３８の連通溝３８ｇによ
り、オリフィス孔３８ｄとオリフィス用連通孔３３ｃと
が連通されているため、チャージ回路３２ｃとバネ室３
９との連通状態が保持され、メイン回路３２ｍからチャ
ージ回路３２ｃへ作動油が漏れ出て、油圧モータ２２は
回転せずに、ＨＳＴ式変速機１０の中立状態が保持され
ることとなる。一方、チェックバルブカートリッジＣの
摺動量が大きくなって、オリフィス用連通孔３３ｃと連
通溝３８ｇとの連通状態が途切れると、チャージ回路３
２ｃとバネ室３９とは分断され、メイン回路３２ｍから
チャージ回路３２ｃへの作動油の漏出が停止する。

【００２４】このように、油圧ポンプ２１の斜板角が小
さく中立位置近傍にある場合には、メイン回路３２ｍの
作動油をチャージ回路３２ｃへ逃がして中立状態を保持
し、油圧ポンプ２１の斜板角が大きくなって高出力を要
求されるときには、オリフィス孔３８ｄを閉じてチャー
ジ回路３２ｃへの作動油の漏れを停止し、動力伝達効率
の低下を防止して高効率で運転できるようにしている。

【００２５】また、チェックバルブカートリッジＣは、
その両端部から中立用コイルバネ４１・４１により、そ
れぞれ中立方向へ付勢されているので、圧力室４０の圧
力によって摺動する際には急激に摺動することがなく、
オリフィス孔３８ｄは除々に閉じて、ショックが発生す
ることもない。そして、オリフィス孔３８ｄとチャージ
回路３２ｃとを連通するための油路は、チェックバルブ
カートリッジＣに外嵌した外筒３３に、オリフィス用連
通孔３３ｃやチャージ用連通孔３３ａ等として形成する
ようにして、該油路を簡単・容易に形成することができ
るようにしている。

【００２６】また、チェックバルブ３５は次のように構
成することもできる。即ち、図３乃至図５に示すチェッ
クバルブカートリッジＣには外筒３３が外嵌されておら
ず、該チェックバルブカートリッジＣの外周部は、全体
的にカートリッジ装着穴３２ｈにて覆われている。そし
て、油路板３２の内側面における、油圧ポンプ２１のバ
ルブプレート２１ｇにより覆われた部分には連通溝３２
ｊが形成されており、該連通溝３２ｊとチェックバルブ
３５のオリフィス孔３８ｄとがオリフィス側連絡路３２
ｋにより連通されるとともに、該連通溝３２ｊとスリー
ブ３８の連通路３８ａとがチャージ側連絡路３２ｔによ
り連通されている。

【００２７】即ち、図１、図２に示した前述のチェック
バルブ３５においては、外筒３３に形成されていた、オ
リフィス孔３８ｄとチャージ回路３２ｃとを連通するた
めの、オリフィス用連通孔３３ｃやチャージ用連通孔３
３ａ等の油路を、図３乃至図５に示す本例のチェックバ
ルブ３５においては、連通溝３２ｊ、オリフィス側連絡
路３２ｋ、及びチャージ側連絡路３２ｔとして、油路板
３２の内側面に形成し、これらの油路によりオリフィス
孔３８ｄとチャージ回路３２ｃとを連通しているのであ
る。

【００２８】また、これらの連通溝３２ｊ、オリフィス
側連絡路３２ｋ、及びチャージ側連絡路３２ｔといっ
た、メイン回路３２ｍ側とチャージ回路３２ｃ側とを連
通するための油路は、油路板３２の外側面における、チ
ャージポンプＣＰにより覆われた部分に形成してもよ
い。この場合、これらの油路の一部に、図６に示すよう
に、チャージポンプＣＰのケーシングにおける、油路板
３２との接合面に形成されるＯ−リング溝６１等を用い
てもよい。

【００２９】このように、メイン回路３２ｍ側とチャー
ジ回路３２ｃ側とを連通するための油路を、油路板３２
の内側面又は外側面に形成することで、該油路を簡単・
容易に形成することが可能である上に、図１、図２に示
したチェックバルブ３５の場合のように外筒３３を設け
る必要がなくなり、部品点数を削減して構造も簡素化で
きるので、低コスト化を図ることができる。

【００３０】

【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、容量可変式油圧ポンプ、油圧モータ、及び該容量可
変式油圧ポンプと油圧モータとを連絡する油路で構成さ
れる油圧式無段変速機のメイン回路と、チャージ回路と
の間に設けられるチェックバルブであって、一対のチェ
ックバルブの各構成部材を一つのスリーブ内に一体的に
収納してカートリッジ式チェックバルブを構成し、該カ
ートリッジ式チェックバルブを、該メイン回路を内蔵す
る油圧式無段変速機の油路板に摺動自在に装着して、カ
ートリッジ式チェックバルブを内蔵するスリーブを摺動
中間点側に付勢する付勢部材を該スリーブの両端に配設
し、該スリーブの両端部には各端部側のメイン回路を接
続し、該スリーブにメイン回路とチャージ回路とを連通
可能とするオリフィスを形成し、カートリッジ式チェッ
クバルブが摺動中間点近傍に位置しているときのみに、
該オリフィスによりメイン回路とチャージ回路とが連通
するように構成したので、油圧ポンプの斜板角が小さく
中立位置近傍にある場合には、メイン回路の作動油をチ
ャージ回路へ逃がして中立状態を保持し、油圧ポンプの
斜板角が大きくなって高出力を要求されるときには、オ
リフィスを閉じてチャージ回路への作動油の漏れを停止
し、動力伝達効率の低下を防止して高効率で運転するこ
とが可能となる。また、カートリッジ式チェックバルブ
は、その両端部から付勢部材により、それぞれ中立方向
へ付勢されているので、メイン回路の圧力差によって摺
動する際には急激に摺動することがなく、オリフィスは
除々に閉じて、ショックが発生することもない。

【００３１】請求項２に記載の如く、前記カートリッジ
式チェックバルブに筒状部材を摺動自在に外嵌し、該筒
状部材に、前記オリフィスとチャージ回路とを接続する
ための油路を形成したので、該油路が簡単・容易に形成
することができ、作業工数及びコスト低減を図ることが
可能となる。

【００３２】請求項３に記載の如く、前記オリフィスと
チャージ回路とを接続するための油路を、油路板の内側
面又は外側面に形成したので、該油路を簡単・容易に形
成することが可能である上に、前述の筒状部材を設ける
必要がなくなり、部品点数を削減して構造も簡素化でき
るので、さらに低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチェックバルブが設けられるＨＳＴ式
変速機を示す側面断面図である。

【図２】チェックバルブを示す正面断面図である。

【図３】第二の実施例のチェックバルブが設けられるＨ
ＳＴ式変速機を示す側面断面図である。

【図４】チェックバルブの第二実施例を示す正面断面図
である。

【図５】同じく平面図である。

【図６】第三の実施例のチェックバルブが設けられるＨ
ＳＴ式変速機を示す側面断面図である。

【符号の説明】

１０ ＨＳＴ式変速機 ２１ 油圧ポンプ ２２ 油圧モータ ３１ ハウジング ３２ 油路板 ３２ｃ チャージ回路 ３２ｍ メイン回路 ３３ 外筒 ３３ａ チャージ用連通孔 ３３ｃ オリフィス用連通孔 ３５ チェックバルブ ３８ スリーブ ３８ｄ オリフィス孔 ４１ 中立用コイルバネ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容量可変式油圧ポンプ、油圧モータ、及
   び該容量可変式油圧ポンプと油圧モータとを連絡する油
   路で構成される油圧式無段変速機のメイン回路と、チャ
   ージ回路との間に設けられるチェックバルブであって、
   一対のチェックバルブの各構成部材を一つのスリーブ内
   に一体的に収納してカートリッジ式チェックバルブを構
   成し、該カートリッジ式チェックバルブを、該メイン回
   路を内蔵する油圧式無段変速機の油路板に摺動自在に装
   着して、カートリッジ式チェックバルブを内蔵するスリ
   ーブを摺動中間点側に付勢する付勢部材を該スリーブの
   両端に配設し、該スリーブの両端部には各端部側のメイ
   ン回路を接続し、該スリーブにメイン回路とチャージ回
   路とを連通可能とするオリフィスを形成し、カートリッ
   ジ式チェックバルブが摺動中間点近傍に位置していると
   きのみに、該オリフィスによりメイン回路とチャージ回
   路とが連通するように構成したことを特徴とする油圧式
   無段変速機。
2. 【請求項２】 前記カートリッジ式チェックバルブに筒
   状部材を摺動自在に外嵌し、該筒状部材に、前記オリフ
   ィスとチャージ回路とを接続するための油路を形成した
   ことを特徴とする請求項１に記載の油圧式無段変速機。
3. 【請求項３】 前記オリフィスとチャージ回路とを接続
   するための油路を、油路板の内側面又は外側面に形成し
   たことを特徴とする請求項１に記載の油圧式無段変速
   機。