JP2003014077A - 油圧式無段変速装置及び動力伝達装置 - Google Patents

油圧式無段変速装置及び動力伝達装置

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JP2003014077A JP2001196296A JP2001196296A JP2003014077A JP 2003014077 A JP2003014077 A JP 2003014077A JP 2001196296 A JP2001196296 A JP 2001196296A JP 2001196296 A JP2001196296 A JP 2001196296A JP 2003014077 A JP2003014077 A JP 2003014077A
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博志 松山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の油圧式無段変速装置に比して装置自体
をコンパクトにできる油圧式無段変速装置及び動力伝達
装置を提供する。 【解決手段】 油圧式無段変速装置20は、第1油圧装
置100を可変容量形油圧装置とし、第2油圧装置20
0を差動油圧装置としている。第1切替弁66及び第2
切替弁76をプランジャ43,58よりもシリンダブロ
ック42の軸心O側に配置し、第2切替弁76を往復動
させるリテーナ83を第2切替弁76の右端部に設け
る。変位機構Dによりリテーナ83をシリンダブロック
42側に押圧移動可能に構成する。変位機構Dは入力軸
21の外周近傍に位置するように設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業機械や車両
等、各種の産業分野で広く利用可能な油圧式無段変速装
置及び動力伝達装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】斜板に当接することで第1プランジャの
突出入を行う可変容量形の第1油圧装置を備え、第2プ
ランジャの当接によって入力回転に対して相対又は同期
回転のいずれかを行う出力回転部を設けた第2油圧装置
を備え、前記第1,第2プランジャを収納し、かつ入力
回転と同期回転するシリンダブロックを共有した油圧式
無段変速装置は存在する。本装置は、前記第1油圧装置
と第2油圧装置を連通する油圧閉回路を設け、第2油圧
装置と油圧閉回路との間で作動油の流出入を往復動によ
って切替える分配弁を設けている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の油圧
式無段変速装置に比して装置自体をコンパクトにできる
油圧式無段変速装置及び動力伝達装置を提供することに
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明は、プランジャを備え、当接
部によって同プランジャの突出入を行う可変容量形の第
1油圧装置と、プランジャを備え、同プランジャの当接
によって入力回転に対して相対又は同期回転のいずれか
を行う出力回転部を設けた第2油圧装置を組合せ、双方
のプランジャを収納するシリンダブロックを共有し、同
シリンダブロックを入力回転と同期回転する構成とし、
第1油圧装置と第2油圧装置を連通する油圧閉回路を設
け、第2油圧装置と油圧閉回路との間で作動油の流出入
を往復動によって切替える分配弁を設け、分配弁を往復
動させる部材をシリンダブロックの軸線方向に変位する
変位機構に設けた油圧式無段変速装置において、分配弁
をプランジャよりも軸線側に配置し、前記変位機構は、
分配弁を往復動させる部材を通常位置からシリンダブロ
ック側へ押圧移動する構成としたことを要旨とする。
【0005】なお、通常位置とは、分配弁を往復動させ
る部材の往復動範囲において、分配弁を往復動させる部
材が最も反シリンダブロック側に位置することをいう。
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記変位
機構は、同変位機構に働く作動油の油圧によって分配弁
を往復動させる部材を通常位置からシリンダブロック側
へ押圧移動することを要旨とする。
【0006】請求項3に記載の発明は、請求項1又は請
求項2において、前記シリンダブロックは、入力軸と一
体回転可能に連結されており、前記変位機構は、入力軸
内部で軸線方向に向かって移動する部材と、前記部材の
移動によって入力軸径方向に突出する部材と、同部材の
入力軸径方向突出によってシリンダブロック側に移動す
る部材とを備え、シリンダブロック側に移動する部材に
よって、分配弁を往復動させる部材をシリンダブロック
側に押圧移動する機構としたことを要旨とする。
【0007】請求項4に記載の発明は、請求項3におい
て、入力軸内部で軸線方向に向かって移動する部材の第
1変位量と、シリンダブロック側に移動する部材の第2
変位量との関係が第1変位量>第2変位量となるように
前記変位機構を構成する部材を形成したことを要旨とす
る。
【0008】請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請
求項4のうちいずれか1項において、第2油圧装置のプ
ランジャに印加する油圧を解放するために作動する油抜
き機構を備えたことを要旨とする。
【0009】請求項6に記載の発明は、請求項5におい
て、前記油抜き機構は、油圧閉回路をシリンダブロック
外部に直接解放するものであることを要旨とする。請求
項7に記載の発明は、請求項5において、前記油抜き機
構は、第2油圧装置のプランジャを摺動自在に収納する
プランジャ孔をシリンダブロック外部に直接解放するも
のであることを要旨とする。
【0010】請求項8に記載の発明は、請求項5乃至請
求項7のうちいずれか1項に記載の油圧式無段変速装置
のシリンダブロックを、原動機からの入力回転を得る入
力軸と連結する構成とするとともに、同入力軸を反原動
機側に延出して出力軸として構成し、前記延出された入
力軸外周に前記出力回転部を設け、同出力回転部の動力
伝達を行うとともに正逆回転切替可能な正逆回転切替装
置を設けたことを要旨とする。 (作用)従って、請求項1に記載の発明においては、分
配弁をプランジャよりも軸線側に配置したため、分配弁
をプランジャよりも反軸線側に配置した場合と比べて、
変位機構がシリンダブロックの軸線に対して近接され
る。
【0011】請求項2に記載の発明においては、請求項
1に記載の作用に加えて、作動油の油圧によって分配弁
を往復動させる部材が通常位置からシリンダブロック側
へ押圧移動される。
【0012】請求項3に記載の発明においては、請求項
1又は請求項2に記載の作用に加えて、入力軸内部で軸
線方向に向かって移動する部材の移動によって、入力軸
径方向に突出する部材が入力軸径方向に突出される。同
部材の入力軸径方向突出によって、シリンダブロック側
に移動する部材は、シリンダブロック側に移動される。
前記シリンダブロック側に移動する部材によって、分配
弁を往復動させる部材をシリンダブロック側に押圧移動
される。
【0013】請求項4に記載の発明においては、請求項
1乃至請求項3のうちいずれか1項に記載の作用に加え
て、入力軸内部で軸線方向に向かって移動する部材の第
1変位量に比べ、シリンダブロック側に移動する部材の
第2変位量の方が小さいため、シリンダブロック側に移
動する部材の変位が微量とされる。
【0014】請求項5に記載の発明においては、請求項
1乃至請求項4のうちいずれか1項に記載の作用に加え
て、油抜き機構の作動にて第2油圧装置のプランジャに
印加する油圧が解放される。
【0015】請求項6に記載の発明においては、請求項
5の作用に加えて、油抜き機構にて油圧閉回路がシリン
ダブロック外部に直接解放される。請求項7に記載の発
明においては、請求項5の作用に加えて、油抜き機構に
て第2油圧装置のプランジャを摺動自在に収納するプラ
ンジャ孔がシリンダブロック外部に直接解放される。
【0016】請求項8に記載の発明においては、請求項
5乃至請求項7のうちいずれか1項の作用に加えて、正
逆回転切替装置にて出力回転部の動力伝達を正逆回転切
替可能に行える。
【0017】
【発明の実施の形態】(第1実施形態)以下、本発明を
作業機として作業用車両の走行用に使用される油圧式無
段変速装置(以下、無段変速装置20という)に具体化
した第1実施形態を、図1〜図13を参照して詳細に説
明する。
【0018】図1に示すように無段変速装置20は、作
業用車両のパワーユニットのケース26内に収納されて
いる。無段変速装置20は、第1油圧装置100と、同
第1油圧装置100との間に油圧閉回路C(図9〜図1
1参照)を形成する第2油圧装置200とから構成され
ている。
【0019】無段変速装置20の入力軸21は図9に示
すように原動機としてのエンジン22のクランク軸に連
結され、出力側である後記するヨーク23に形成された
出力ギヤ24は図示しない終減速装置に連結された入力
ギヤ25に噛合されている。
【0020】前記第1油圧装置100は、可変容量形の
油圧装置に相当し、第2油圧装置200は差動油圧装置
に相当する。無段変速装置20のケース26は、円筒状
の筒部材27と、筒部材27の両端開口に対して塞ぐよ
うにボルト挿通孔28,29を介して図示しないボルト
にて一体に連結された一対の側壁部材30,31とから
構成されている。
【0021】無段変速装置20の入力軸21において、
入力端側は、ケース26の側壁部材30に対して軸受部
32を介して回転自在に支持されている。又、ケース2
6の側壁部材31には、出力回転部としてのヨーク23
が、軸受部33を介して回動自在に支持されている。そ
して、入力軸21の出力端側は、ヨーク23と同軸上に
位置するように、ヨーク23に対して一対の軸受23a
及びオイルシール23bを介して回動自在に貫通されて
支持されている。同出力端のヨーク23から突出した端
部はPTO軸とされている。
【0022】図5に示すように側壁部材30の中央にお
いて、内外両側面には、一対の軸受収納孔34,35が
同軸上に配置されるように並設されている。軸受収納孔
34,35間には、軸受収納孔34,35よりも縮径し
た貫通孔36が形成されている。そして、貫通孔36に
はスリーブ37が回動自在に配置され、又、両軸受収納
孔34、35には貫通孔36を挟んで対称上に円錐コロ
軸受38,39が嵌合固定されている。そして、入力軸
21は両円錐コロ軸受38,39を介して、支持されて
いる。又、軸受収納孔34の開口は、側壁部材30にボ
ルト付けされたカバー15にて覆われている。図5に示
すようにカバー15の貫通孔15aにはシール部材16
を介して入力軸21が貫通されている。
【0023】図5に示すように、円錐コロ軸受38の外
輪38aは、軸受収納孔34の段部にシム50を介して
当接されている。又、円錐コロ軸受39の外輪39a
は、軸受収納孔35の奥側の段部に当接されている。
【0024】そして、軸受収納孔34内において、入力
軸21の入力端側外周にはナット40が螺合されてい
る。ナット40の螺合により、円錐コロ軸受38の内輪
38bは、スリーブ37を介して、円錐コロ軸受39の
内輪39bを押圧し、さらに、入力軸21に嵌合したス
リーブ41を押圧する。スリーブ41は、シリンダブロ
ック42を押圧する。そして、シリンダブロック42
は、入力軸21外周に突設した係止部46に当接され
る。よって、シリンダブロック42は入力端側のみから
ナット40を螺合するのみで軸方向に固定することがで
きる。又、軸受外輪38aと側壁部材30との間に介在
するシム50の枚数や厚みを加減することで軸受38,
39の各々の予圧を調整することができる。
【0025】円錐コロ軸受38,39及びスリーブ37
により、軸受部32が構成されている。 (第1油圧装置100)第1油圧装置100は、入力軸
21と、シリンダブロック42、プランジャ43、及び
前記プランジャ43に対して当接する斜板面44を含む
クレイドル45とを備えている。前記クレイドル45
は、入力軸21が貫通されている。前記斜板面44は、
可変容量形油圧装置の斜板に相当するとともに、アキシ
ャル型の油圧装置における当接部に相当する。
【0026】図3に示すように、前記クレイドル45は
シリンダブロック42の軸心O(軸線)と直交するトラ
ニオン軸線TRを中心としてケース26に対して傾動自
在に支持されている。すなわち、前記クレイドル45
は、斜板面44を含む仮想平面が、軸心Oと直交する位
置を直立位置とする。そして、この直立位置を基準にし
て、クレイドル45は図3において反時計回り方向に所
定角度傾いた位置(第1の位置)と、直立位置を基準に
して時計回り方向に所定角度傾いた位置(第2の位置)
の間を傾動可能にされている。
【0027】本実施形態では、斜板面44が直立位置に
位置したときを基準に、この図3において、時計回り方
向を正とし、反時計回り方向を負という。そして、本実
施形態では図12の出力回転数Nout =Ninを境に、N
out >Ninの時に負側に傾動し、Nout <Ninの時に、
正側に傾動する。なお、出力回転数とは、第1実施形態
及びその変形例ではヨーク23の回転数である。
【0028】なお、図3に示された斜板面44は、クレ
イドル45が第1の位置にあるときの負の最大傾動角度
位置で傾動した状態を示している。又、クレイドル45
が第2の位置に位置したときは、斜板面44については
正の傾動角度位置という。
【0029】シリンダブロック42は、入力軸21に対
してスプライン21a結合により一体に連結されてい
る。シリンダブロック42は、略円柱状の組合せ形状
で、方向に位置する両端周面は、中央部よりも縮径され
ている。
【0030】シリンダブロック42において、前記中央
部は、その回転中心(軸心O)の回りに複数のプランジ
ャ孔47が環状に配列され、軸心Oと平行に延設されて
いる。同プランジャ孔47は、シリンダブロック42の
中央部の段部面においてクレイドル45側に開口が形成
されている。各プランジャ孔47には、プランジャ43
が摺動自在に配置されている。プランジャ43の先端に
は、鋼球48が転動自在に嵌合されており、プランジャ
43は鋼球48及び鋼球48を取着したシュー49を介
して斜板面44に当接されている。傾斜状態の斜板面4
4はシリンダブロック42の回転に伴ってプランジャ4
3を往復作動させ、吸入、吐出行程の作用を付与する。
【0031】(第2油圧装置200)第2油圧装置20
0は、前記シリンダブロック42に摺動自在に配置され
た複数のプランジャ58、及び前記プランジャ58に対
して当接する回転斜面51をもつ筒状のヨーク23とを
備えている。
【0032】図1,図3に示すように、側壁部材31に
は、軸受収納孔52、及び軸受収納孔52よりも小径の
貫通孔53が互いに同軸となるようにそれぞれ形成され
ている。そして、軸受収納孔52には円錐コロ軸受54
が嵌合されている。又、筒部材27の出力端部内周面に
は、玉軸受55が固定されている。ヨーク23は、大径
部と小径部を備えており、大径部が玉軸受55に、小径
部が円錐コロ軸受54に嵌合されることにより、回動自
在に支持されている。又、ヨーク23の小径部は、貫通
孔53内に止着されたシール部材56を介して外部に突
出されている。同ヨーク23のその突出端には、出力ギ
ヤ24が形成されている。
【0033】回転斜面51は、ヨーク23において、シ
リンダブロック42側の端面に形成されており、回転斜
面51を含む仮想平面が軸心Oに対して一定角度傾斜し
ている。
【0034】前記シリンダブロック42の中央部には、
その回転中心の回りにプランジャ孔47と同数のプラン
ジャ孔57が環状に配列され、軸心Oと平行に延設され
ている。同プランジャ孔57のピッチ円は前記プランジ
ャ孔47のピッチ円と同心及び同径とされている。又、
各プランジャ孔57は互いに隣接するプランジャ孔47
間に位置するように、図2に示すようにシリンダブロッ
ク42の周方向において、プランジャ孔47とは互いに
1/2ピッチずつずらして配置されている。
【0035】プランジャ孔57はシリンダブロック42
の中央部の段部面において、前記ヨーク23側に開口が
形成されている。各プランジャ孔57には、プランジャ
58が摺動自在に配置され、その先端には、鋼球59が
転動自在に嵌合されている。プランジャ58は鋼球59
及び鋼球59を取着したシュー60を介して回転斜面5
1に当接されている。前記回転斜面51とシリンダブロ
ック42との相対回転に伴ってプランジャ58が往復作
動して吸入、吐出行程を繰り返す。
【0036】本実施形態では、第1油圧装置100の最
大行程容積VPmaxは、第2油圧装置200の最大行程容
積VMmaxと略同一になるように形成されている。ただ
し、厳密にいうと、若干VPmaxの方が大きく、差Δ1を
有している。具体的には、本実施形態では、第1油圧装
置100の斜板面44の最大傾動角が第2油圧装置20
0の回転斜面51の傾斜角よりも大きくなるように設定
することにより、前記最大行程容積の差を得るようにし
ている。
【0037】(油圧閉回路C)前記第1油圧装置100
と第2油圧装置200との間に形成されている油圧閉回
路Cについて説明する。
【0038】シリンダブロック42の内周面には、とも
に環状の第1油室61及び第2油室62が互いにシリン
ダブロック42の軸方向に並んで並設されている。な
お、説明の便宜上、第1油室61を油室A、第2油室6
2を油室Bということがある。
【0039】シリンダブロック42には第1油室61及
び第2油室62を共に連通する第1弁孔63が、プラン
ジャ孔47と同数個、シリンダブロック42の軸方向に
沿って延設されている。又、シリンダブロック42には
前記第1油室61及び第2油室62を共に連通する第2
弁孔64が、プランジャ孔57と同数個、シリンダブロ
ック42の軸方向に沿って延設されている。
【0040】第1弁孔63のピッチ円は第2弁孔64の
ピッチ円と同心及び同径とされている。又、プランジャ
孔47、57よりも内方に位置するように、プランジャ
孔47、57のピッチ円よりもそのピッチ円の径は小さ
くされている。又、各第1弁孔63は隣接する第2弁孔
64間に位置するように、図2に示すようにシリンダブ
ロック42の周方向において、第2弁孔64とは互いに
1/2ピッチずつずらして配置されている。又、第1弁
孔63とプランジャ孔47の各中心、及び第2弁孔64
とプランジャ孔57の各中心は、図2に示すように軸心
Oから放射状に延びる直線上に位置するように配置され
ている。
【0041】図1に示すように、油路65は、プランジ
ャ孔47の底部と、第1弁孔63の第1油室61及び第
2油室62との間の部位間を連通するように形成されて
いる。前記プランジャ孔47の底部と、第1弁孔63の
第1油室61及び第2油室62との間の部位は、シリン
ダブロック42の長さ方向(軸心Oが延びる方向)にお
いて所定距離を有するように配置されている。従って、
油路65は、図1及び図6に示すように、シリンダブロ
ック42の外周側から内方へ向けて斜状にされている。
【0042】各第1弁孔63には、第1油室61と第2
油室62との間において、対応するプランジャ孔47に
連通する油路65のポートUが形成されている。各第1
弁孔63には、スプール型の第1切替弁66が摺動自在
に配置されている。円錐コロ軸受39の外輪39aの外
周面には円筒状のホルダ68が固定されている。ホルダ
68の内周面において、軸方向の中央部は縮径されてお
り、同縮径部には、玉軸受69を介してリテーナ70が
回動自在に支持されている。リテーナ70は、円筒状の
筒部71と、筒部71のシリンダブロック42側の端部
に張出形成されたフランジ72とから構成されている。
そして、リテーナ70は、図1及び図5に示すようにそ
の軸心が玉軸受69により軸心Oに対して斜交するよう
にして配置され、この状態で、入力軸21が回動可能に
貫通されている。この斜交により、フランジ72のシリ
ンダブロック42に対向する面(以下、フランジ面とい
う)を含む仮想平面は、軸心Oに対して斜交する。
【0043】図7(a)に示すようにリテーナ70のフ
ランジ72には、係止溝73がその軸心を中心にして等
角度毎に外周から軸心に向かって切り込み形成されてい
る。係止溝73には、図7(b)に示すように第1切替
弁66に設けられたくびれ部66bが係入されている。
なお、くびれ部66bは隣接した大径部66cよりも小
径とされている。
【0044】第1切替弁66は軸心Oと斜交するフラン
ジ面を備えたリテーナ70と係合することにより、図8
に示すような変位を実現する。図8に示すように、前記
リテーナ70のフランジ72は、第1切替弁66をポー
ト閉鎖位置n0を中心としてポートUと第2油室62と
を連通させる第1開口位置n1と、ポートUと第1油室
61とを連通させる第2開口位置n2間を往復移動させ
る。そして、このリテーナ70により、第1油圧装置1
00には図8に示すようにシリンダブロック42の軸心
O周りの回転向に対応して0°〜180°の範囲で領域
H、180°〜360°(0°)の範囲で領域Iが付与
されている。
【0045】ここで、領域HとはポートUと第2油室6
2が連通する区間を全て含む領域のことであり、領域I
とはポートUと第1油室61が連通する区間を全て含む
領域のことである。
【0046】前記斜板面44が直立位置から負の傾動角
度位置へと変位した場合、図12において、このときの
第1油圧装置100の行程容積VPは、0からVPmaxと
変化し、それに応じて入力軸21の入力回転数がNinの
とき出力回転数Nout (出力ギヤ24の回転数)はNin
から2.7Ninの範囲の速度が得られるように本実施形
態ではその第1油圧装置100側の作動油の吐出量が設
定されている。
【0047】なお、図12において、縦軸は第1油圧装
置100及び第2油圧装置200の行程容積を示し、横
軸はヨーク23(出力回転部)の出力回転数Nout を示
している。同図において、実線は、第1油圧装置100
の行程容積VPの変化を示し、一点鎖線は第2油圧装置
200の行程容積VMの変化を示している。
【0048】第1油圧装置100の行程容積とは、プラ
ンジャ43とプランジャ孔47で形成されるプランジャ
室がシリンダブロック42が1回転する間に、第1油室
61及び第2油室62と授受する作動油量のことであ
る。第2油圧装置200の行程容積とは、プランジャ5
8とプランジャ孔57で形成されるプランジャ室がヨー
ク23(出力回転部)がシリンダブロック42に対して
1回転する間に、第1油室61及び第2油室62と授受
する作動油量のことである。
【0049】又、本実施形態では、図3のように斜板面
44が負側へ傾動した場合に、シリンダブロック42の
軸心O周りの回転角0°〜180°の範囲で、作動油が
ポートUを介してプランジャ孔47へ吸入され、180
°〜360°(0°)の範囲で、作動油がポートUを介
してプランジャ孔47から吐出される。そして、斜板面
44が正側へ傾動した場合に、シリンダブロック42の
軸心O周りの回転角0°〜180°の範囲で、作動油が
ポートUを介してプランジャ孔47から吐出され、18
0°〜360°(0°)の範囲で、作動油がポートUを
介してプランジャ孔47へ吸入される。吐出する油室及
び吸入する油室は、シリンダブロック42の軸心O周り
の回転角に対応した領域H,Iによって決まる。
【0050】図1及び図3に示すように、油路75は、
プランジャ孔57の底部と、第2弁孔64の第1油室6
1及び第2油室62との間の部位間を連通するように形
成されている。プランジャ孔57の底部と、第2弁孔6
4の第1油室61及び第2油室62との間の部位は、シ
リンダブロック42の長さ方向(軸心Oが延びる方向)
において所定距離を有するように配置されている。従っ
て、油路75は、図1及び図3に示すように、シリンダ
ブロック42の外周側から内方へ向けて斜状にされてい
る。
【0051】各第2弁孔64には、第1油室61と第2
油室62との間において、対応するプランジャ孔57に
連通する油路75のポートWが形成されている。各第2
弁孔64には、スプール型の第2切替弁76が前記プラ
ンジャ58に対して平行となるように摺動自在に配置さ
れている。第2切替弁76は分配弁に相当する。
【0052】図6に示すようにヨーク23のシリンダブ
ロック42側の端面の中央部には収納孔78が形成され
ている。収納孔78内において、入力軸21の外周には
筒状のホルダ79が軸心Oに沿って摺動自在に、かつピ
ン128によって入力軸21と一体回転するように嵌合
されている。ホルダ79には玉軸受80を介して筒状の
支持部材81がヨーク23に対して同期回動可能に取り
付けられている。同支持部材81はヨーク23の収納孔
78の底部に対して固定された複数のピン82を介して
軸心Oに沿って摺動自在に嵌合されている。支持部材8
1の内周には、リテーナ83が玉軸受84を介して回動
自在で、かつ軸心Oに沿って摺動自在に連結されてい
る。前記ホルダ79、玉軸受80、支持部材81、及び
玉軸受84にて「シリンダブロック側に移動する部材」
が構成されている。リテーナ83は分配弁を往復動させ
る部材に相当する。
【0053】リテーナ83は、前記リテーナ70と同一
の構成である筒部、フランジ、係止溝を備えているた
め、それらの各構成については、同一符号を付してその
説明を省略する。
【0054】リテーナ83は、図6に示すようにその軸
心が玉軸受84により軸心Oに対して斜交するようにし
て配置され、この状態で、入力軸21が回動可能に貫通
されている。この斜交により、フランジ72のシリンダ
ブロック42に対向する面(以下、フランジ面という)
を含む仮想平面は、軸心Oに対して斜交する。
【0055】又、入力軸21外周面において、ホルダ7
9が位置する部位よりも出力端側には、係止リング12
5が固定されており、ホルダ79が出力端側への移動時
に、係止リング125により、係止可能にされている。
【0056】このため、リテーナ83は、軸心Oに対し
て斜交するようにして支持部材81、玉軸受80,8
4、ホルダ79とともに一体に軸心Oに沿って移動可能
とされている。
【0057】係止部46とホルダ79との間には、入力
軸21の外周面に巻装された付勢手段としてのコイルス
プリング126が配置され、コイルスプリング126の
付勢力により、リテーナ83は入力軸21の出力端側に
常時付勢されている。
【0058】リテーナ83の係止溝73には、図7
(b)に示すように第2切替弁76に設けられたくびれ
部76bが係入されている。くびれ部76bは隣接した
大径部76cよりも小径とされている。
【0059】第2切替弁76は軸心Oと斜交するフラン
ジ面を備えたリテーナ83と係合することにより、図8
に示すような変位を実現する。なお、図8において、リ
テーナ70のフランジ72と、リテーナ83のフランジ
72との相対位置は、リテーナ70,83が回転自在に
されているため変化するが、説明の便宜上、1つにまと
めて図示している。
【0060】そして、ヨーク23(出力回転部)のシリ
ンダブロック42との相対回転に伴って、リテーナ83
のフランジ72により、第2油圧装置200にはヨーク
23(出力回転部)のシリンダブロック42に対する軸
心O周りの相対回転角0°〜180°の範囲で領域J、
180°〜360°(0°)の範囲で領域Kが付与され
ている。
【0061】ここで、領域JとはポートWと第1油室6
1が連通する区間を全て含む領域のことであり、領域K
とはポートWと第2油室62が連通する区間を全て含む
領域のことである。
【0062】又、本実施形態では、図3のように斜板面
44が負側へ傾動した場合に、ヨーク23(出力回転
部)のシリンダブロック42に対する軸心O周りの相対
回転角0°〜180°の範囲で、作動油がポートWを介
してプランジャ孔57へ吸入され、180°〜360°
(0°)の範囲で、作動油がポートWを介してプランジ
ャ孔57から吐出される。斜板面44が正側へ傾動した
場合に、ヨーク23(出力回転部)のシリンダブロック
42に対する軸心O周りの相対回転角0°〜180°の
範囲で、作動油がポートWを介してプランジャ孔57か
ら吐出され、180°〜360°(0°)の範囲で、作
動油がポートWを介してプランジャ孔57へ吸入され
る。吐出する油室及び吸入する油室は、ヨーク23(出
力回転部)のシリンダブロック42に対する軸心O周り
の相対回転角に対応した領域J,Kによって決まる。
【0063】前記プランジャ孔47、プランジャ孔5
7、第1油室61、第2油室62、第1弁孔63、第2
弁孔64、油路65、油路75、ポートU及びポートW
とにより、油圧閉回路Cが構成されている。
【0064】図4に示すように、第1油室61、及び第
2油室62に対応してシリンダブロック42の外周より
の位置には、一対の弁収納孔85、86が、軸心Oと平
行に配置されている。両弁収納孔85,86の底部は、
弁収納孔85よりも縮径された貫通孔87により互いに
連通されている。又、両弁収納孔85,86には、シリ
ンダブロック42の中央部の段部面において、外部に開
放された開口88、89が形成されている。両弁収納孔
85,86には、一対のチャージ弁(逆止弁)90、9
1が配置されている。
【0065】チャージ弁90,91は同一構成のため、
チャージ弁90の構成について説明し、チャージ弁91
の同一構成については同一符号を付してその説明を省略
する。
【0066】チャージ弁90のケース体92は、円筒状
に形成されている。ケース体92の周壁には、内外を連
通する連通孔92aが形成されている。ケース体92に
おいて、一端側の開口部は栓体93にて閉塞され、他端
側の開口部は鋼球からなる弁体94の弁座95が形成さ
れている。前記弁体94と栓体93間には、コイルスプ
リング96が収納され、コイルスプリング96により弁
体94は弁座95を閉鎖している。
【0067】又、各チャージ弁90,91のケース体9
2は、弁収納孔85,86に対してその長さ方向(軸心
Oと平行な方向)に摺動自在に配置されている。弁収納
孔85,86の開口88,89の内周面にはC状をなす
バネ係止リング88a,89aが固定されている。バネ
係止リング88a,89aと各チャージ弁90,91と
の間にはコイルスプリング97,98が介装されてお
り、各チャージ弁90,91を弁収納孔85,86の底
部側へ付勢するようにされている。コイルスプリング9
7,98の付勢力については後記する。
【0068】第1油室61と弁収納孔85の間、第2油
室62と弁収納孔86との間には、連通油路61a,6
2aが形成されている。前記油圧閉回路Cに作動油をチ
ャージするために、入力軸21内には軸心Oに沿って軸
孔99が穿設されている。軸孔99はスリーブ37に対
応する部位において、半径方向に導入油路99aを有し
ている(図3参照)。同導入油路99aはスリーブ37
に半径方向に穿設された油路37a及び外周面に形成さ
れた周溝37bに連通されている。側壁部材30には周
溝37bに連通する油路30aが設けられ、油路30a
内には図示しないチャージポンプから作動油が圧送され
る。
【0069】図4に示すように入力軸21及びシリンダ
ブロック42において、貫通孔87と相対する部分には
軸孔99に連通する分岐路99b,42aが形成されて
いる。軸孔99内に圧送された作動油は分岐路99b、
42a、貫通孔87及びチャージ弁90,91を介して
前記油圧閉回路Cを満たす。すなわち、チャージ弁9
0,91の弁体94は油圧閉回路Cの圧力が軸孔99の
チャージ圧に達するまで開口して、軸孔99内の作動油
を油圧閉回路Cに供給する。又、同チャージ弁90,9
1は作動油が軸孔99へ逆流するのを防止する。
【0070】なお、コイルスプリング97,98の付勢
力は、作動油の所定のチャージ圧によりコイルスプリン
グ97,98の付勢力に抗して連通孔92aが連通油路
61a,62aと連通する位置までケース体92が移動
可能になるように設定されている。 図4のチャージ弁
90側においては、チャージ弁90が、作動油の所定の
チャージ圧によりコイルスプリング96の付勢力に抗し
て連通孔92aが連通油路61a,62aと連通する位
置まで位置した状態を示している。同図において、α矢
印は、軸孔99から、分岐路99b,42a、貫通孔8
7、弁収納孔85、連通孔92a、連通油路61aを通
過する作動油の流れを示している。
【0071】又、チャージ圧が下がった場合には、コイ
ルスプリング97,98の付勢力により、チャージ弁9
0,91のケース体92は弁収納孔85,86の底部に
当接される。このときには、連通油路61a,62aが
弁収納孔85,86の開口88,89を介してシリンダ
ブロック42外部と連通され、油圧閉回路C内の作動油
が同外部に解放される。すなわち、油圧閉回路Cがシリ
ンダブロック42外部に直接解放される。
【0072】図4のチャージ弁91側においては、作動
油が所定のチャージ圧より下がった際、コイルスプリン
グ98の付勢力によりチャージ弁91のケース体92は
弁収納孔86の底部に当接され、連通油路62aが弁収
納孔86の開口89を介して外部と連通された状態を示
している。同図において、β矢印は、第2油室62から
連通油路62a、弁収納孔86、開口89を介してシリ
ンダブロック42外部へ流れる作動油の移動軌跡を示し
ている。
【0073】なお、図4においては、説明の便宜上、チ
ャージ弁90側においては連通孔92aが連通油路61
aに連通した状態を示し、チャージ弁91側の連通油路
62aが弁収納孔86の開口89と連通した状態を示し
ているが、同時にこのような状態になることはない。
【0074】(油抜き部110)次に、油抜き部110
について説明する。図4に示すように入力軸21におい
て、第1油室61及び第2油室62と相対する周面に
は、周溝21c,21dが形成されている。図6に示す
ように入力軸21には油抜き部110が形成されてい
る。油抜き部110は、入力軸21の外周面において、
軸方向に延び、前記周溝21dに連結する溝部111
と、同溝部111の端から入力軸21の径方向に穿設さ
れるとともに軸孔99に連通した油通路112とを備え
ている。軸孔99は、図6に示すように導入油路99a
及び分岐路99b(図3参照)に連通する小径部11
3、小径部113に隣接した中径部114、中径部11
4に隣接するとともに、入力軸21の出力端端面に開口
する大径部115とを備えている。各部113〜115
は同軸となるように形成されている。
【0075】油抜き部110の油通路112の内端は絞
り部112aを介して軸孔99の中径部114に連通さ
れている。軸孔収納部材116は中径部114と大径部
115内に摺動自在に収納されている。前記軸孔収納部
材116は、「入力軸内部で軸線方向に向かって移動す
る部材」に相当する。軸孔収納部材116はスプール弁
状に形成されている。軸孔収納部材116は中径部11
4に摺動自在に嵌合された第1ランド117と、大径部
115に摺動自在に嵌合された第2ランド118と、第
1ランド117と第2ランド118とを連結するととも
に両ランドよりも小径の連結部119を備えている。
【0076】第1ランド117の軸長は中径部114の
軸方向長さよりも短くされている。そして、第1ランド
117が小径部113と中径部114間の係止段部11
4aに係止した際には、第1ランド117は油通路11
2の絞り部112a側開口端部を開放可能に位置してい
る(図6参照)。連結部119と第1ランド117に
は、軸方向に延出された孔120(図4参照)が形成さ
れ、その一端は連結部119の周面に開口され、他端は
第1ランド117の小径部113側端面に開口されてい
る。
【0077】この結果、第1ランド117が小径部11
3と中径部114間の係止段部114aに係止した際に
は、第2油室62の作動油は、周溝21d、油抜き部1
10(溝部111、油通路112、絞り部112a)を
介して軸孔99の中径部114に流れる。そして、中径
部114に流れた作動油は、孔120を介して軸孔99
の小径部113へ流れるようにされている。なお、絞り
部112aがあるために、小径部113へ流れ出す作動
油の量は制限されて少量とされている。
【0078】又、第1ランド117が入力軸21の出力
端側へ移動した際、油通路112の絞り部112a側の
開口部を閉塞する。又、第2ランド118は反連結部側
(すなわち、入力軸21の出力端側)に行くほど徐々に
小径となるテーパ面を備えた略円錐台形のテーパ部11
8aと、テーパ部118aの先端に設けられ、大径部1
15と摺接自在に形成されたバネ係止部118bとを備
えている。
【0079】図1、図3に示すように、軸孔99の大径
部115において、入力軸21の出力端側の開口部には
栓体121が螺入量を調節自在に螺合されている。又、
栓体121の軸心に沿って、軸孔収納部材116のスト
ッパ部材122が螺合されている。軸孔収納部材116
のストッパ部材122の内端は大径部115内をその軸
心方向に沿って延出されている。栓体121と第2ラン
ド118のバネ係止部118bとの間にはコイルスプリ
ング124が介装されている。コイルスプリング124
の付勢力により、軸孔収納部材116を通常のチャージ
圧時には係止段部114aに対して係止させている。
又、栓体121の螺入量を調節することにより、コイル
スプリング124の付勢力の調整が可能とされている。
【0080】又、コイルスプリング124の付勢力より
も大きなチャージ圧を得るために、図示しないチャージ
ポンプを駆動して軸孔99内に作動油を圧送すると、軸
孔収納部材116は、コイルスプリング124の付勢力
に抗して入力軸21の出力端側に移動可能に、その受圧
面積が設定されている。この移動により、軸孔収納部材
116は、油通路112の絞り部112a側開口端部を
閉塞可能とされている。
【0081】そして、軸孔収納部材116のストッパ部
材122によって軸孔収納部材116は出力端側に移動
する際の最大移動量が制限されている。 (変位機構D)入力軸21において、係止リング125
に係止したホルダ79に対応した位置には、ピン孔12
7が径方向に延びるように形成され、軸孔99の大径部
115と連通されている。ピン孔127内には、作動ピ
ン128が入力軸21の径方向に摺動自在に配置されて
いる。前記作動ピン128は、「入力軸径方向に突出す
る部材」に相当する。
【0082】前記軸孔収納部材116、作動ピン12
8、ホルダ79、玉軸受80、支持部材81、及び玉軸
受84にて変位機構Dが構成されている。前記変位機構
Dは入力軸21に近接するように設けられている。ま
た、前記変位機構Dはヨーク23の内周側空間(収納孔
78)内に配置されている。
【0083】ホルダ79の内周面において、ピン孔12
7に対応した部位には、テーパ溝129がホルダ79の
長さ方向に亘って設けられている。テーパ溝129の底
面は係止リング125側(すなわち、入力軸21の出力
端側)に接近するほどホルダ79の軸心(入力軸21の
軸心Oと一致する)から離間するようにホルダ79の軸
心に対して斜めに形成されている。すなわち、テーパ溝
129は、軸孔収納部材116のテーパ部118aとは
逆方向に斜状とされるとともに、その底面の勾配が、テ
ーパ部118aの勾配よりも急になるようにされてい
る。なお、ここでいう勾配が急とは、そのテーパ部分を
軸心O方向に沿って移動した際に、軸心Oから離間する
程度が大きいことをいう。
【0084】前記作動ピン128は、その内端が軸孔収
納部材116のテーパ部118aに当接されるととも
に、外端がホルダ79のテーパ溝129の底面に当接さ
れている。ホルダ79が係止リング125に当接してい
る状態では、作動ピン128はテーパ溝129の底面の
近位端側に当接されている。なお、以下、作動ピン12
8がテーパ溝129の底面の近位端側に当接した際のリ
テーナ83の位置を通常位置という。
【0085】そして、作動ピン128が入力軸21の軸
心Oを中心とした放射方向に移動した際には、テーパ溝
129の底面を介してホルダ79をコイルスプリング1
26の付勢力に抗して入力軸21の入力端側に移動さ
せ、テーパ溝129の底面の遠位端側に当接可能とされ
ている。テーパ溝129の近位端側から遠位端側までの
作動ピン128の押圧位置の移動により、リテーナ83
のフランジ72に係合された第2切替弁76の変位端が
入力軸21の入力端側に変位するようにされている。
【0086】本実施形態では、前述のように軸孔収納部
材116のテーパ部118aにおける勾配が、ホルダ7
9のテーパ溝129における勾配より緩やかに形成され
ている。そのため、前記軸孔収納部材116が変位する
量(第1変位量)と、リテーナ83が変位する量(第2
変位量)とでは軸孔収納部材116が変位する量が大き
くなるようにされている。
【0087】前記コイルスプリング126は、入力軸2
1が回転し作動ピン128に放射方向へ向かう遠心力が
かかっても、ホルダ79が入力軸21の入力端側に移動
してこない程度にその付勢力が設定されている。
【0088】この第2切替弁76の変位端の変位によ
り、すなわち、図8,13で示すようにヨーク23(出
力回転部)がシリンダブロック42に対して1回転する
間の領域J,Kの割合が変化することにより、図12に
おいて第2油圧装置200の最大行程容積の絶対値はV
Mmaxから0.6VMmaxへと変化するように、ポートWの
開閉タイミングが変えられるように設定されている。
【0089】なお、以下、作動ピン128がテーパ溝1
29の底面の近位端側に当接した際の第2切替弁76の
変位位置を第1変位位置R1といい、遠位端側に当接し
た際の第2切替弁76の変位位置を第2変位位置R2と
いう(図8参照)。従って、第2切替弁76は、これら
の図8の第1変位位置R1又は第2変位位置R2で示す
線上に沿って作動する。
【0090】(作用)さて、上記のように構成された無
段変速装置20の作用を説明する。なお、以下、本実施
形態をはじめ、他の実施形態においても、説明の便宜
上、エンジン22のクランク軸から入力軸21に付与さ
れる入力回転数Ninは一定のものとして説明する。
【0091】(出力回転数Nout がNinの場合)図示し
ないシフトレバーを操作して、クレイドル45を介して
斜板面44を直立位置に位置させる。
【0092】この状態においては、エンジン22の駆動
力により入力軸21を介してシリンダブロック42がN
inで回転する。以後、Ninと同一向きの回転を正方向の
回転という。斜板面44は入力軸21の軸心Oに対して
直立位置の中立状態にある。第1油圧装置100のプラ
ンジャ43は斜板面44によっては往復動されず、従っ
て、この状態では油圧閉回路C内を作動油が循環しな
い。このため、第2油圧装置200側においては各プラ
ンジャ58の突出端がストローク運動ができない状態で
シュー60を介して回転斜面51に当接係合するため、
シリンダブロック42と回転斜面51とは直結状態とな
り、一体回転する。
【0093】すなわち、この状態は、入力軸21と出力
ギヤ24とが直結状態となる。この回転斜面51に付与
された正方向への回転は、ヨーク23、出力ギヤ24、
入力ギヤ25を介して終減速装置へ伝達される。
【0094】前記斜板面44が直立位置に位置している
場合には、図12に示すように第1油圧装置100の行
程容積VPは0となり、出力回転数Nout (出力ギヤ2
4の回転数)は入力回転数Ninとなる。
【0095】(出力回転数Nout がNinと2Ninの間の
場合)図示しないシフトレバーを操作して、クレイドル
45を介して斜板面44を図3で示すように、負側に傾
動して所定の負の傾動角度位置と直立位置との間の領域
に位置させる。この所定の負の傾動角度位置とは、第1
油圧装置100の行程容積VPの絶対値が第2油圧装置
200の行程容積VMの絶対値(=VMmax)と等しくな
るまでの位置である。
【0096】この場合、エンジン22の駆動力により入
力軸21を介してシリンダブロック42がNinで回転す
る。すると、第1油圧装置100は、シリンダブロック
42の軸心O周りの回転角0°〜180°の範囲で、作
動油をポートUを介してプランジャ孔47へ吸入し、1
80°〜360°(0°)の範囲で、作動油をポートU
を介してプランジャ孔47から吐出する。吐出する油室
及び吸入する油室は、シリンダブロック42の軸心O周
りの回転角に対応した領域H,Iによって決まる。尚、
第1油圧装置100が吐出,吸入する作動油量は、斜板
面44の負側への傾動角が大きくなるにつれて、増加す
る。この時、第2油圧装置200は、ヨーク23(出力
回転部)のシリンダブロック42に対する軸心O周りの
相対回転角0°〜180°の範囲で、作動油をポートW
を介してプランジャ孔57へ吸入し、180°〜360
°(0°)の範囲で、作動油をポートWを介してプラン
ジャ孔57から吐出する。吐出する油室及び吸入する油
室は、ヨーク23(出力回転部)のシリンダブロック4
2に対する軸心O周りの相対回転角に対応した領域J,
Kによって決まる。
【0097】この結果、シリンダブロック42が入力軸
21を介して駆動される回転数Ninと、プランジャ58
の回転斜面51への突出押圧作用による正方向の回転数
との合成(和)により、回転斜面51は回転される。こ
の回転斜面51に付与される正方向の回転は、ヨーク2
3、出力ギヤ24、入力ギヤ25を介して終減速装置へ
正方向の回転として伝達され、増速作用を行う。
【0098】このとき、斜板面44が直立位置から所定
の負の傾動角度位置側へと変位すると、図12において
第1油圧装置100の行程容積VPは0からVMmaxへと
増加し、それに応じて出力回転数Nout はNinから2N
inへと増速する。
【0099】なお、出力回転数Nout がNinから2Nin
に変化するときの第2油圧装置200の行程容積VMは
VMmaxのままである。又、本実施形態ではVPmax≒VMm
axとしている。又、この状態の作動油の流れ及び回転の
様子は、図9に示している。
【0100】この状態では前記と同様に油抜き部110
等を介して、少量の作動油が第2油室62(すなわち、
油圧閉回路C)から軸孔99の小径部113へ流れ出し
て若干のロスが生ずる。しかし、作動油の流れ出す量は
少量であり、かつ、第2油室62(油室B)側は、第1
油室61(油室A)側より低圧であり、ヨーク23を増
速のために押圧するプランジャ58の作動効率を低下さ
せないため、問題はない。
【0101】(出力回転数Nout が2Ninを越える場
合)斜板面44を負の最大傾動角度位置に位置させた状
態で、図示しないチャージポンプを駆動して軸孔99内
の作動油を加圧する。
【0102】すると、軸孔収納部材116がコイルスプ
リング124の付勢力に抗して入力軸21の出力端側に
移動し、油通路112の絞り部112a側開口端部を閉
塞する。
【0103】又、軸孔収納部材116の入力軸21の出
力端側への移動により、作動ピン128がテーパ部11
8aにて押圧されて、入力軸21の軸心Oから放射方向
に移動する。作動ピン128は、ホルダ79のテーパ溝
129の底面の近位端側を押圧点の開始位置として、こ
の押圧点を徐々に遠位端側に向けて変位しながら、斜状
のテーパ溝129を押し続ける。このため、ホルダ79
は作動ピン128の押圧により、コイルスプリング12
6の付勢力に抗して入力軸21の入力端側に移動する。
この結果、作動ピン128がテーパ溝129の底面の遠
位端側に当接すると、第2切替弁76の変位端は、第1
変位位置R1から第2変位位置R2までのいずれかの位
置に移動する。
【0104】すると、ポートWと第2油室62に連通す
る区間が狭くなり、ポートWと第1油室61に連通され
る区間が広くなる。すなわち、2Ninを越えると領域J
は、図13に示すように広くなり、領域Kは狭くなる。
【0105】この結果、第1油圧装置100の行程容積
のVPmaxに対して第2油圧装置200の行程容積が相対
的に小さくなるので、第2油圧装置200では、これを
補うため第2油圧装置200のプランジャ58の往復速
度が早くなる。このため、プランジャ58の回転斜面5
1への突出押圧作用によって正方向の回転数が増大し、
その増大した正方向の回転数と、シリンダブロック42
の正方向の回転数との和により、ヨーク23、出力ギヤ
24における正方向への出力回転数が2Ninのときより
も増速回転される。
【0106】又、正方向の回転トルクは、ヨーク23、
出力ギヤ24、入力ギヤ25を介して終減速装置へ伝達
される。又、斜板面44を負の最大傾動角度位置側に位
置させた場合、図12において第1油圧装置100の最
大行程容積VPmaxは、第2油圧装置200の最大行程容
積VMmaxとは、略等しくしている(VPmax≒VMmax)
が、厳密にいうと、若干VPmaxの方が大きく、差Δ1を
有している。なお、図12では、Δ1の部分は説明の便
宜上拡大して図示している。
【0107】又、一方、第2油圧装置200の行程容積
は第2切替弁76が第2変位位置R2のときには0.6
VMmaxとしている。その結果、それに応じて出力回転数
Nout は2Ninから略2.7Ninへと増速する。
【0108】この状態の作動油の流れ及び回転の様子
は、図9に示している。なお、本実施形態では、この状
態では油抜き部110は、閉塞されている。 (出力回転数Nout が0とNinの間の場合)この状態に
おいては、軸孔収納部材116がコイルスプリング12
4の付勢力により、軸孔収納部材116を常に係止段部
114aに係止されているため、油抜き部110、孔1
20を介して、少量の作動油が第2油室62(すなわ
ち、油圧閉回路C)から軸孔99の小径部113へ流れ
出すことが許容されている。すなわち、第2切替弁76
の変位端は、第1変位位置R1に位置する。
【0109】図示しないシフトレバーを操作して、クレ
イドル45を介して斜板面44を正側に傾動して直立位
置から正の傾動角度位置の領域に位置させる。なお、正
の傾動角度位置のうち、所定の正の傾動角度位置とは、
第1油圧装置100の行程容積VPの絶対値が第2油圧
装置200の行程容積VMの絶対値と等しくなるまでの
位置である。
【0110】この場合、斜板面44が正方向へ傾動する
ため、エンジン22の駆動力により入力軸21を介して
シリンダブロック42が回転すると、第1油圧装置10
0は、シリンダブロック42の軸心O周りの回転角0°
〜180°の範囲で、作動油をポートUを介してプラン
ジャ孔47から吐出し、180°〜360°(0°)の
範囲で、作動油をポートUを介してプランジャ孔47へ
吸入する。吐出する油室及び吸入する油室は、シリンダ
ブロック42の軸心O周りの回転角に対応した領域H,
Iによって決まる。尚、第1油圧装置100が吐出,吸
入する作動油量は、斜板面44の正側への傾動角が大き
くなるにつれて、増加する。この時、第2油圧装置20
0は、ヨーク23(出力回転部)のシリンダブロック4
2に対する軸心O周りの相対回転角0°〜180°の範
囲で、作動油をポートWを介してプランジャ孔57から
吐出し、180°〜360°(0°)の範囲で、作動油
をポートWを介してプランジャ孔57へ吸入する。吐出
する油室及び吸入する油室は、ヨーク23(出力回転
部)のシリンダブロック42に対する軸心O周りの相対
回転角に対応した領域J,Kによって決まる。
【0111】この結果、プランジャ58の回転斜面51
への突出押圧作用により、前記「出力回転数Nout がN
inと2Ninの間及び2Ninを越える場合」とは逆方向の
回転を与える。従って、前記逆方向の回転数と、シリン
ダブロック42の正方向の回転数との合成(和)によ
り、ヨーク23、出力ギヤ24が回転される。このとき
の回転数の和は、逆方向の回転数分減少した正方向の回
転数となるため、出力回転数Nout は「出力回転数Nou
t がNinの場合」に比較して小さくなる。
【0112】本実施形態では、このとき、斜板面44が
直立位置から所定の正の傾動角度位置側へと変位する
と、図12において第1油圧装置100の行程容積VP
は0から−VMmax(前記「−」はポートUから第2油室
62に吐出される場合を意味している。以下、同じ)側
へと増加し、それに応じて出力回転数Nout はNinから
0へと減速する。
【0113】なお、このときの出力回転数Nout がNin
から0に変化するときの第2油圧装置200の1回転当
たりの行程容積VMは−VMmaxである。(前記「−」は
第2油室62からポートWへ吸入される場合を意味して
いる。)この状態では前記と同様に油抜き部110等を
介して、少量の作動油が第2油室62(すなわち、油圧
閉回路C)から軸孔99の小径部113へ流れ出して若
干のロスが生ずる。しかし、作動油の流れ出す量は少量
であり、かつ、第2油室62(油室B)側は、第1油室
61(油室A)側より低圧であり、ヨーク23を減速の
ために押圧するプランジャ58の作動効率を低下させな
いため、問題はない。
【0114】図10は、このときの状態の模式図であ
る。第1油室61(油室A)側は、第2油室62(油室
B)側よりも高圧側となっており、油圧閉回路Cでは、
図に示す矢印で示すような作動油の流れとなっている。
【0115】(出力回転数Nout が0の場合)次に、図
示しないシフトレバーを操作し、クレイドル45を介し
て斜板面44を前記所定の正の傾動角度位置のうち、第
1油圧装置100の行程容積VPの絶対値が第2油圧装
置200の行程容積VMの絶対値と等しくなる位置に位
置させる。
【0116】この場合、本実施形態では第1油圧装置1
00の行程容積VPは−VMmaxとなる。この結果、前記
逆方向の回転数と、シリンダブロック42が入力軸21
を介して駆動される回転数Ninとが釣り合い、すなわ
ち、回転数の和は0(出力回転数Nout は0)となり、
出力ギヤ24は停止する。
【0117】この状態で、さらにクレイドル45を介し
て斜板面44を前記所定の正の傾動角度位置からさらに
正側に傾動させると、第1油圧装置100の行程容積V
Pの絶対値は、第2油圧装置200の行程容積VM(=
VMmax)の絶対値よりも大きくなる範囲に入る。
【0118】このため、第1油圧装置100の行程容積
VPの絶対値に対して第2油圧装置200の行程容積V
Mの絶対値が相対的に小さくなるので、本来ならば第2
油圧装置200では、これを補うため第2油圧装置20
0のプランジャ58の往復速度が早くなるはずである。
【0119】しかし、この時第2油室62は、第1油室
61側に比して高圧側となり、第2油室62(すなわ
ち、油圧閉回路C)から作動油が油抜き部110等を介
して軸孔99の小径部113へ高圧の作動油が流れ出
す。シリンダブロック42が1回転する際の油圧閉回路
Cから流れ出す最大ロス量をLとしたとき、第1油圧装
置100の行程容積VPの絶対値と第2油圧装置200
の行程容積VMの絶対値との差(|VP|−|VM|)
が、 |VP|−|VM|≦L(=Δ1) を満足している間は、|VP|と|VM|+ロス量が釣
り合うため、第2油圧装置200では、引き続き、前記
逆方向の回転数と、シリンダブロック42が入力軸21
を介して駆動される回転数Ninとが釣り合い、すなわ
ち、回転数の和は0(出力回転数Nout は0)となり、
出力ギヤ24は停止した状態(中立)を保持する。
【0120】図12において、Δ1は|VP|−|VM
|が、0からLとなるまでの間の両装置の行程容積差を
示している。 (出力回転数Nout が0未満の場合)さらに、斜板面4
4を正の最大傾動角度位置に位置させた状態で、図示し
ないチャージポンプを駆動して軸孔99内の作動油を加
圧する。すると、軸孔収納部材116がコイルスプリン
グ124の付勢力に抗して入力軸21の出力端側に移動
し、油通路112の絞り部112a側開口端部を閉塞す
る。
【0121】又、軸孔収納部材116の入力軸21の出
力端側への移動により、作動ピン128がテーパ部11
8aにて押圧されて、入力軸21の軸心Oから放射方向
に移動する。作動ピン128は、ホルダ79のテーパ溝
129の底面の近位端側を押圧点の開始位置として、こ
の押圧点を徐々に遠位端側に向けて変位しながら、斜状
のテーパ溝129を押し続ける。このため、ホルダ79
は作動ピン128の押圧により、コイルスプリング12
6の付勢力に抗して入力軸21の入力端側に移動する。
この結果、作動ピン128がテーパ溝129の底面の遠
位端側に当接すると、第2切替弁76の変位端は、第1
変位位置R1から第2変位位置R2までのいずれかの位
置に移動する。
【0122】すると、図13に示すようにポートWと第
2油室62に連通する区間が狭くなり、ポートWと第1
油室61に連通される区間が広くなる。すなわち、出力
回転数Nout が0より小さくなると領域Jは、広くな
り、領域Kは狭くなる。
【0123】この結果、第1油圧装置100の行程容積
のVPmaxに対して第2油圧装置200の行程容積が相対
的に小さくなり、第2油圧装置200では、これを補う
ため第2油圧装置200のプランジャ58の往復速度が
早くなる。このため、プランジャ58の回転斜面51へ
の突出押圧作用によって逆方向の回転数が増大し、その
増大した逆方向の回転数と、シリンダブロック42の正
方向の回転数との和により、ヨーク23、出力ギヤ24
が逆方向への出力回転数が0のときよりも増速回転され
る(図12参照)。
【0124】又、前記軸孔収納部材116が入力軸21
の出力端側に移動し、油通路112の絞り部112a側
開口端部を閉塞したことにより、第2油室62(すなわ
ち、油圧閉回路C)から作動油が油抜き部110等を介
して軸孔99の小径部113へ流出するのが停止する。
このため、今まで、ロスしていた作動油の分まで、第2
油圧装置200のプランジャ58を押圧する作動油量が
増加する。
【0125】従って、第1油圧装置100の行程容積V
Pの絶対値に対して第2油圧装置200の行程容積VM
の絶対値がさらに相対的に小さくなるので、第2油圧装
置200では、これを補うため第2油圧装置200のプ
ランジャ58の往復速度が早くなる。
【0126】このため、プランジャ58の回転斜面51
への突出押圧作用によって逆方向の回転数が増大し、そ
の増大した逆方向の回転数と、シリンダブロック42の
正方向の回転数との合成(和)により、ヨーク23、出
力ギヤ24が逆方向へ回転される。
【0127】又、逆方向の回転トルクは、ヨーク23、
出力ギヤ24、入力ギヤ25を介して終減速装置へ伝達
される。このとき、図12においては、出力回転数Nou
t はc点(c点は出力回転数Nout が0であって、行程
容積は−VPmaxの値の点である。)からd点に移動す
る。
【0128】又、クレイドル45を介して斜板面44を
正の最大傾動角度位置側に位置させた場合、図12にお
いて第1油圧装置100の最大行程容積VPmaxの絶対値
は、若干の差はあるもののVPmax≒VMmaxであり、一
方、第2油圧装置200の行程容積の絶対値は0.6V
Mmaxとなる。従って、それに応じて出力回転数Nout は
0から減速するがそれに応じて出力回転数Nout は移動
したd点から逆向きの回転が加速する。すなわち、図1
2では、移動したd点からさらに左方へ向かうように出
力回転数Nout は後進方向に増速する。
【0129】図12に示すように「シール有」と付され
た実線上において、Nout が変化する。又、逆方向の回
転トルクは、ヨーク23、出力ギヤ24、入力ギヤ25
を介して終減速装置へ伝達される。
【0130】又、図11は、このときの状態の模式図で
ある。第2油室62(油室B)側は、第1油室61(油
室A)側よりも高圧側となっており、油圧閉回路Cで
は、図に示す矢印で示すような作動油の流れとなってい
る。
【0131】本実施形態によれば以下のような効果を得
ることができる。 (1)本実施形態の無段変速装置20(油圧式無段変速
装置)は、第1油圧装置100として、プランジャ43
を備え、軸心Oの周りで回動不能としたクレイドル45
の斜板面44(当接部)によって同プランジャ43の突
出入を行うようにした。又、第2油圧装置200とし
て、プランジャ58を備え、同プランジャ58の突出入
によって入力回転に対して相対又は同期回転のいずれか
を行うヨーク23(出力回転部)を設けた。そして、第
1油圧装置100と第2油圧装置200双方のプランジ
ャ43,58を収納するシリンダブロック42を共有
し、シリンダブロック42を入力回転と同期回転する構
成とした。
【0132】第1油圧装置100と第2油圧装置200
とを連通する油圧閉回路Cを設け、第2油圧装置200
と油圧閉回路Cとの間で作動油の流出入を往復動によっ
て切替える第2切替弁76を設けた。さらに、前記第2
切替弁76を往復動させるリテーナ83(分配弁を往復
動させる部材)を設け、同リテーナ83を軸心Oに沿っ
て変位させるための変位機構Dを設けた。変位機構Dに
てリテーナ83を通常位置からシリンダブロック42側
へ押圧移動させることで、第2切替弁76を第1変位位
置R1から第2変位位置R2までのいずれかの位置に変
位させるようにした。
【0133】そして、第2切替弁76をプランジャ4
3,58よりも軸心O側(内方側)に配置したため、無
段変速装置20の変位機構Dをヨーク23(出力回転
部)の内周側空間(収納孔78)内に配置することがで
きる。
【0134】ところで、従来では分配弁が第1,第2プ
ランジャよりも外方側であるシリンダブロックの外周縁
近傍に位置している油圧式無段変速装置はあった。この
従来の油圧式無段変速装置は分配弁を変位させるための
変位機構が第1,第2プランジャよりも外方側にまで場
所を取るように配置され、この結果、装置自体が大型化
してしまう問題があった。
【0135】従って、無段変速装置20は上記のような
従来の油圧式無段変速装置と比べ装置自体をコンパクト
にできる。 (2)本実施形態では、変位機構Dに働く作動油の油圧
によってリテーナ83を通常位置からシリンダブロック
42側へ押圧移動させるようにした。従って、他のリン
ク機構などを設けることなく、作動油の油圧によって第
2切替弁76を軸心Oに沿って変位させることができ、
変位機構Dをシンプルな機構にできる。
【0136】(3)本実施形態では、変位機構Dは、入
力軸21内部で軸心O方向へ向かって移動する軸孔収納
部材116と、前記軸孔収納部材116の移動によって
入力軸21の径方向へ突出する作動ピン128を備えて
いる。又、変位機構Dは、前記作動ピン128が入力軸
21の径方向へ突出することでシリンダブロック42側
へ移動する、ホルダ79、玉軸受80、支持部材81、
玉軸受84を備えている。そして、無段変速装置20
は、前記ホルダ79、玉軸受80、支持部材81、及び
玉軸受84にて、リテーナ83をシリンダブロック42
側へ当接移動するように構成した。
【0137】従って、変位機構Dの一部構成を入力軸2
1内部に設けるようにしたため、より一層、無段変速装
置20をコンパクトにできる。 (4)本実施形態では、軸孔収納部材116のテーパ部
118aにおける勾配を、ホルダ79のテーパ溝129
における勾配より緩やかに形成した。そのため、軸孔収
納部材116が変位する量(第1変位量)と、リテーナ
83が変位する量(第2変位量)とでは軸孔収納部材1
16が変位する量が大きくなるようになった。従って、
作動油の油圧にて軸孔収納部材116を押圧すると、そ
の軸孔収納部材116を押圧変位させた量よりもリテー
ナ83が変位する量が小さくなるため、リテーナ83の
変位量を微量にすることができる。この結果、第2切替
弁76の移動量の調整を作動油の油圧を駆動源としても
正確に、容易に行うことができる。
【0138】(第2実施形態)次に第2実施形態を図1
4〜図21を参照して説明する。なお、第1実施形態と
異なる構成を中心に説明する。従って、第1実施形態の
構成に使用した構成については同一符号を付して説明す
る。なお、第1実施形態の構成と、同一構成について
は、第1実施形態の図面も参照されたい。
【0139】第2実施形態は、第1実施形態の構成中、
各プランジャ孔57の底部には、シリンダブロック42
の中央部外周面に開口する開放孔130が形成され、シ
リンダブロック42の中央部外周には筒状のカバー部材
131が軸方向に沿って摺動自在に嵌合されていること
が異なっている。
【0140】詳説すると、シリンダブロック42の中央
部外周面において、軸方向の一端には突条132が形成
され、他端には係止リング133が固定されている。そ
して、カバー部材131と係止リング133との間にお
いて、シリンダブロック42の中央部外周には付勢手段
としてのコイルスプリング134が巻装されており、カ
バー部材131を突条132に係止するように付勢され
ている。カバー部材131が突条132に係止されてい
る際には、開放孔130はカバー部材131により閉塞
されるとともに、カバー部材131が入力軸21の出力
端側に移動された際には、開放孔130は外部に開放可
能にされている。
【0141】カバー部材131の外周面には周回するフ
ランジ135が突設されている。作動部材136は、ケ
ース26の筒部材27に設けられた操作孔27aを介し
てケース26内に挿入されている。作動部材136は、
先端に自身の軸心の周りに回転自在なコロ137が設け
られており、コロ137を介してカバー部材131のフ
ランジ135に当接されている。そして、図示しないア
クチュエータ(例えばソレノイド)等により、コイルス
プリング134の付勢力に抗しながらフランジ135を
介してカバー部材131を入力軸21の出力端側に駆動
するようにされている。前記アクチュエータは、シフト
レバー146が後進域側へシフト操作された際に、図示
しない制御装置からの制御信号により、所定時間作動し
て、作動部材136によりカバー部材131を入力軸2
1の出力端側に駆動し、所定時間経過後は、制御信号を
消失してその駆動を解除するようにされている。
【0142】カバー部材131、作動部材136、コイ
ルスプリング134等により、油抜き機構Mが構成され
ている。又、本実施形態では、出力ギヤ24は省略さ
れ、代わりに出力回転部としてのヨーク23には、図1
7に示すように正逆回転切替装置としてのギヤシフト装
置138(CST)が接続されている。ギヤシフト装置
138は、第1クラッチ139、第2クラッチ140を
備えている。第1クラッチ139は、ヨーク23に連結
された駆動側クラッチプレートに対して従動クラッチプ
レートを連結すると、従動クラッチプレートに連結され
たギヤ141が、ギヤ142を介して、図示しない終減
速装置に駆動トルクを伝達する。又、第2クラッチ14
0は、ヨーク23に連結された駆動側クラッチプレート
に対して従動クラッチプレートを連結すると、ギヤ14
3、アイドラギヤ144、145、及びアイドラギヤ1
45に噛合されたギヤ142を介して図示しない終減速
装置に駆動トルクを伝達する。
【0143】すなわち、シフトレバー146(図20参
照)の操作に連係されており、この操作に基づいて、前
進時には第1クラッチ139を接続し、後進時には、第
2クラッチ140を接続する。
【0144】なお、プランジャ孔57は、油圧閉回路C
の一部を構成している。 (作用)次に、上記のように構成された無段変速装置2
0の作用を説明する。
【0145】なお、第2実施形態では、出力回転数Nou
t は、ギヤ142の回転数のことをいう。 (出力回転数Nout がNinの場合)なお、油抜き機構M
を構成するカバー部材131が突条132に係止されて
おり、開放孔130はカバー部材131により閉塞され
ているものとする。
【0146】図20に示すようにシフトレバー146を
操作して、クレイドル45を介して斜板面44を直立位
置に位置させる。この状態においては、第1実施形態と
同じ理由から、シリンダブロック42と回転斜面51と
は直結状態となり、一体回転する。すなわち、この状態
は、入力軸21と出力ギヤ142とが直結状態となる。
この回転斜面51に付与された回転は、ヨーク23、連
結された第1クラッチ139、ギヤ141、ギヤ142
を介して終減速装置へ伝達される。又、図17に示すギ
ヤシフト装置138又は、後述する図22に示すギヤシ
フト装置150が接続されている場合には、第1及び後
述する第3実施形態とは異なり、Ninと逆向きにギヤ1
42又は出力軸155が回転する時を、正方向の回転と
いう。
【0147】前記斜板面44が直立位置に位置している
場合には、図21に示すように第1油圧装置100の行
程容積VPは0となり、出力回転数Nout (出力ギヤ2
4の回転数)は入力回転数Ninとなる。
【0148】(出力回転数Nout がNinと2Ninの間の
場合)シフトレバー146を操作して、クレイドル45
を介して斜板面44を第1実施形態と同様に負側に傾動
して所定の負の傾動角度位置と直立位置との間の領域に
位置させる。この所定の負の傾動角度位置とは、第1油
圧装置100の行程容積VPの絶対値が第2油圧装置2
00の行程容積VMの絶対値(=VMmax)と等しくなる
までの位置である。
【0149】この場合においても、第1実施形態と同じ
理由により、シリンダブロック42が入力軸21を介し
て駆動される回転数Ninと、プランジャ58の回転斜面
51への突出押圧作用による正方向の回転数との合成
(和)により、回転斜面51は回転される。この回転斜
面51に付与される正方向の回転は、ヨーク23、連結
された第1クラッチ139、ギヤ141、ギヤ142を
介して終減速装置へ正方向の回転として伝達され、増速
作用を行う。
【0150】このとき、斜板面44が直立位置から所定
の負の傾動角度位置側へと変位すると、図21において
第1油圧装置100の行程容積VPは0からVMmaxへと
増加し、それに応じて出力回転数Nout はNinから2N
inへと増速する。
【0151】なお、出力回転数Nout がNinから2Nin
に変化するときの第2油圧装置200の行程容積VMは
VMmaxのままである。又、この状態の作動油の流れ及び
回転の様子は、図19に示している。
【0152】この状態では前記と同様に油抜き部110
等を介して、少量の作動油が第2油室62(すなわち、
油圧閉回路C)から軸孔99の小径部113へ流れ出し
て若干のロスが生ずる。しかし、作動油の流れ出す量は
少量であり、かつ、第2油室62(油室B)側は、第1
油室61(油室A)側より低圧であり、ヨーク23を増
速のために押圧するプランジャ58の作動効率を低下さ
せないため、問題はない。
【0153】(出力回転数Nout が2Ninを越える場
合)斜板面44を負の最大傾動角度位置に位置させた状
態で、図示しないチャージポンプを駆動して軸孔99内
の作動油を加圧する。
【0154】すると、軸孔収納部材116がコイルスプ
リング124の付勢力に抗して入力軸21の出力端側に
移動し、油通路112の絞り部112a側開口端部を閉
塞する。
【0155】又、軸孔収納部材116の入力軸21の出
力端側への移動により、作動ピン128がテーパ部11
8aにて押圧されて、入力軸21の軸心Oから放射方向
に移動する。作動ピン128は、ホルダ79のテーパ溝
129の底面の近位端側を押圧点の開始位置として、こ
の押圧点を徐々に遠位端側に向けて変位しながら、斜状
のテーパ溝129を押し続ける。このため、ホルダ79
は作動ピン128の押圧により、コイルスプリング12
6の付勢力に抗して入力軸21の入力端側に移動する。
この結果、作動ピン128がテーパ溝129の底面の遠
位端側に当接すると、第2切替弁76の変位端は、第1
変位位置R1から第2変位位置R2までのいずれかの位
置に移動する。
【0156】すると、ポートWと第2油室62に連通す
る区間が狭くなり、ポートWと第1油室61に連通され
る区間が広くなる。すなわち、2Ninを越えると領域J
は、図13に示すように広くなり、領域Kは狭くなる。
【0157】この結果、第1油圧装置100の行程容積
のVPmaxに対して第2油圧装置200の行程容積が相対
的に小さくなるので、第2油圧装置200では、これを
補うため第2油圧装置200のプランジャ58の往復速
度が早くなる。このため、プランジャ58の回転斜面5
1への突出押圧作用によって正方向の回転数が増大し、
その増大した正方向の回転数と、シリンダブロック42
の正方向の回転数との和により、ギヤ142における正
方向への出力回転数が2Ninのときよりも増速回転され
る。
【0158】又、正方向の回転トルクは、ヨーク23、
連結された第1クラッチ139、ギヤ141、ギヤ14
2を介して終減速装置へ伝達される。又、斜板面44を
負の最大傾動角度位置側に位置させた場合、図21にお
いて第1油圧装置100の最大行程容積VPmaxは、第2
油圧装置200の最大行程容積VMmaxとは、略等しくし
ている(VPmax≒VMmax)が、厳密にいうと、若干VPm
axの方が大きく、差Δ1を有している。なお、図21で
は、Δ1の部分は、説明の便宜上、拡大して図示してい
る。
【0159】又、一方、第2油圧装置200の行程容積
は第2切替弁76が第2変位位置R2のときには0.6
VMmaxとしている。その結果、それに応じて出力回転数
Nout は2Ninから略2.7Ninへと増速する。
【0160】この状態の作動油の流れ及び回転の様子
は、図19に示している。なお、本実施形態では、この
状態では油抜き部110は、閉塞されている。 (出力回転数Nout が0とNinの間の場合)シフトレバ
ー146を操作して、クレイドル45を介して斜板面4
4を正側に傾動して直立位置から正の所定の傾動角度位
置の領域に位置させる。なお、正の傾動角度位置のう
ち、所定の正の傾動角度位置とは、第1油圧装置100
の行程容積VPの絶対値が第2油圧装置200の行程容
積VMの絶対値と等しくなるまでの位置である。
【0161】この場合、第1実施形態と同じ理由によ
り、プランジャ58の回転斜面51への突出押圧作用に
より、前記「出力回転数Nout がNinと2Ninの間及び
2Ninを越える場合」とは逆方向の回転を与える。従っ
て、前記逆方向の回転数と、シリンダブロック42の正
方向の回転数との合成(和)が、ヨーク23、連結され
た第1クラッチ139、ギヤ141、ギヤ142を介し
て終減速装置へ伝達される。
【0162】このときの回転数の和は、逆方向の回転数
分減少した正方向の回転数となるため、出力回転数Nou
t は「出力回転数Nout がNinの場合」に比較して小さ
くなる。
【0163】本実施形態では、このとき、斜板面44が
直立位置から所定の正の傾動角度位置側へと変位する
と、図21において第1油圧装置100の行程容積VP
は0から−VMmax側へと増加し、それに応じて出力回転
数Nout はNinから0へと減速する。
【0164】なお、このときの出力回転数Nout がNin
から0に変化するときの第2油圧装置200の1回転当
たりの行程容積VMは−VMmaxである。この状態では前
記と同様に油抜き部110等を介して、少量の作動油が
第2油室62(すなわち、油圧閉回路C)から軸孔99
の小径部113へ流れ出して若干のロスが生ずる。しか
し、作動油の流れ出す量は少量であり、かつ、第2油室
62(油室B)側は、第1油室61(油室A)側より低
圧であり、ヨーク23を増速のために押圧するプランジ
ャ58の作動効率を低下させないため、問題はない。
【0165】図18は、このときの状態の模式図であ
る。第1油室61(油室A)側は、第2油室62(油室
B)側よりも高圧側となっており、油圧閉回路Cでは、
図に示す矢印で示すような作動油の流れとなっている。
【0166】(出力回転数Nout が0の場合)次に、シ
フトレバー146を操作し、クレイドル45を介して斜
板面44を前記所定の正の傾動角度位置に位置させる。
【0167】この場合、本実施形態では第1油圧装置1
00の行程容積VPは−VMmaxとなる。この結果、−V
P≒−VMmaxであるので前記逆方向の回転数と、シリン
ダブロック42が入力軸21を介して駆動される回転数
Ninとが釣り合い、すなわち、回転数の和は0(出力回
転数Nout は0)となり、出力ギヤ24は停止する。
【0168】この状態で、さらにクレイドル45を介し
て斜板面44を前記所定の正の傾動角度位置からさらに
正側に傾動させると、第1油圧装置100の行程容積V
Pの絶対値は、第2油圧装置200の行程容積VM(=
VMmax)の絶対値よりも大きくなる範囲に入る。
【0169】このため、第1油圧装置100の行程容積
VPの絶対値に対して第2油圧装置200の行程容積V
Mの絶対値が相対的に小さくなるので、本来ならば第2
油圧装置200では、これを補うため第2油圧装置20
0のプランジャ58の往復速度が早くなるはずである。
【0170】しかし、この時第2油室62は、第1油室
61側に比して高圧側となり、第2油室62(すなわ
ち、油圧閉回路C)から作動油が油抜き部110等を介
して軸孔99の小径部113へ高圧の作動油が流れ出す
ため、作動油の流れ出す量は多くなる。シリンダブロッ
ク42が1回転する際の油圧閉回路Cから流れ出す最大
ロス量をLとしたとき、第1油圧装置100の行程容積
VPの絶対値と第2油圧装置200の行程容積VMの絶
対値との差(|VP|−|VM|)が、 |VP|−|VM|≦L(=Δ1) を満足している間は、結果として、|VP|と|VM|
+ロス量が釣り合うため、第2油圧装置200では、引
き続き、前記逆方向の回転数と、シリンダブロック42
が入力軸21を介して駆動される回転数Ninとが釣り合
い、すなわち、回転数の和は0(出力回転数Nout は
0)となり、出力ギヤ24は停止した状態(中立)を保
持する。
【0171】図21において、Δ1は|VP|−|VM
|が、0からLとなるまでの間の両装置の行程容積差を
示している。なお、図21では、Δ1の部分は、説明の
便宜上、拡大して図示している。
【0172】(出力回転数Nout が0未満の場合)さら
に、この状態で、シフトレバー146を後進域側へシフ
トすると、このシフトレバー146の操作に応動して、
図示しないアクチュエータ(ソレノイド)は、所定時間
作動して、作動部材136によりカバー部材131を入
力軸21の出力端側に駆動する。
【0173】この結果、カバー部材131の移動によ
り、開放孔130が外部に開放されるため、第2油圧装
置200のプランジャ孔57の作動油の油圧が解放され
る。又、この油圧が解放されると、プランジャ58の回
転斜面51に対する押圧作用がなくなり、ヨーク23は
第2油圧装置200からフリーとなる。このため、ギヤ
シフト装置138の第1クラッチ139が切り離すこと
ができるようになるのでシフトレバー146の操作と連
動して第2クラッチ140が接続される。前進側へ戻す
時も同じ理由で、プランジャ孔57の作動油の油圧を解
放する。
【0174】前記所定時間経過後は、そのアクチュエー
タの駆動が解除されるため、コイルスプリング134の
付勢力により、カバー部材131は、突条132に係止
されるまで移動し、開放孔130を再び閉塞する。この
結果、プランジャ孔57には作動油の油圧が働きプラン
ジャ58が回転斜面51に対して押圧を開始する。
【0175】(出力回転数Nout が0と−Ninの間の場
合)第2クラッチ140による後進接続が行われた後
は、図21に示すように出力回転数Nout と、第1油圧
装置100の行程容積の変化状態は、前進(正転)の場
合と同じであり、(出力回転数Nout が0とNinの間の
場合)の説明と同じため説明を省略する。図18は作動
油の流れ及び回転方向を示している。
【0176】(出力回転数Nout が−Ninと−2Ninの
間の場合)この場合も、第1油圧装置100と第2油圧
装置200の作用は(出力回転数Nout がNinと2Nin
の間の場合)と同じであるため、説明を省略する。図1
9は作動油の流れ及び回転方向を示している。
【0177】本実施形態によれば以下のような効果を得
ることができる。 (1) 本実施形態では、ヨーク23(出力回転部)の
回転方向が切り替わる(正→逆及び逆→正)際に、第2
油圧装置200のプランジャ58に印加する油圧を解放
するために作動する油抜き機構Mを設けた。
【0178】この結果、ヨーク23の回転方向が切り替
わる(正→逆及び逆→正)際のトルクが解放でき、正逆
回転切り替えを容易に行うことができる。特に、本実施
形態では、プランジャ孔57をシリンダブロック42外
部に直接解放するようにしたため、上記効果を容易に実
現することができる。
【0179】(2) 本実施形態では、無段変速装置2
0を、エンジン22(原動機)からの入力回転を得る入
力軸21を備える構成とするとともに、同入力軸21を
反原動機側に延出して出力軸として構成した。そして、
延出された入力軸21外周にヨーク23(出力回転部)
を設け、ヨーク23の動力伝達を行うとともに正逆回転
切替可能なギヤシフト装置138(正逆回転切替装置)
を設けて、動力伝達装置とした。
【0180】この結果、動力伝達装置として、上記
(1)の作用効果を奏することができる。 (第3実施形態)次に第3実施形態について説明する。
【0181】本実施形態は、シリンダブロック42を第
1油圧装置及び第2油圧装置が共有するとともに、プラ
ンジャ43、58をラジアルに配置した(以下、ラジア
ル型という)油圧式無段変速装置としての無段変速装置
20に具体化したものである。
【0182】以下、図23〜図27を参照して簡単に説
明する。図23はラジアル型の油圧式無段変速装置を示
している。なお、前記第1実施形態の構成と同一構成又
は相当する構成については、同一符号を付してその説明
を省略し、異なるところを中心にして説明する。
【0183】(第1油圧装置100)シリンダブロック
42は入力軸21の入力側端部がケース26の内周面に
対して軸受161を介して回動自在に支持されるととも
に出力側端部が出力回転筒23Aの内周面に対して軸受
162を介して相対回動自在に連結されている。又、出
力回転筒23Aは、軸受170を介して側壁部材31に
対して回動自在に支持されている。なお、出力回転筒2
3Aは、他の実施形態のヨーク23に相当する機能を有
する。
【0184】ラジアル型の第1油圧装置100では、複
数のプランジャ43がシリンダブロック42に対して軸
心Oを中心に放射方向へ突出入自在に配置されている
(図24参照)。
【0185】リング状部材165は、外周面が横断面
(軸心Oに直交する方向に切断したときの断面)円形に
形成され、ケース26の内周面に対して自身の軸心の周
りで摺接した状態で回動自在に嵌合されている。すなわ
ち、前記リング状部材165の外周面165sの軸心
(中心)は、ケース26に嵌合した内周面の軸心Sと同
軸上に配置されている。
【0186】リング状部材165の内周面165rは、
横断面円形に形成され、その軸心R(中心)が外周面の
軸心(中心)に対して偏心して配置されている。すなわ
ち、軸心Rは、軸心Sに対して偏心して配置されてい
る。
【0187】前記リング状部材165は当接部に相当す
る。そして、図24に示すように、リング状部材165
は内周面軸心Rが軸心Oと一致する位置(以下、中立位
置という)を含む所定範囲を回動可能とされている。す
なわち、リング状部材165は中立位置を基準にして、
図25に示すように時計回り方向に所定角度回動した位
置(以下、本実施形態ではこの位置を第1の位置とい
う)と、図26に示すように反時計回り方向に所定角度
回動した位置(以下、本実施形態ではこの位置を第2の
位置という)の間を回動可能にされている。なお、入力
軸21の回転は図24において反時計回り方向に回転す
るものとする。リング状部材165は連結軸177を介
してケース26に内装した油圧装置178の駆動によ
り、第1の位置、第2の位置間を往復移動する。
【0188】本実施形態では、リング状部材165が中
立位置に位置したときを基準に、時計回り方向へ回転し
た際の位置を負側の回転位置とし(図25参照)、反時
計回り方向の回転を正側の回転位置という(図26参
照)。
【0189】そして、本実施形態では出力回転数Nout
=Ninを境に、Nout >Ninの時に負側の回転位置に移
動し、Nout <Ninの時に、正側の回転位置に移動す
る。なお、出力回転数とは、出力回転筒23Aの回転数
である。
【0190】なお、図25は、リング状部材165が第
1の位置に位置したとき、すなわち負側の回転位置の最
大回転位置に位置する状態を示している。又、図26は
リング状部材165が第2の位置に位置したとき、すな
わち正側の回転位置の最大回転位置に位置する状態を示
している。
【0191】シリンダブロック42において、リング状
部材165に相対する部分には、その回転中心(軸心
O)を中心として複数のプランジャ孔47が放射状にか
つ互いに等角度間隔で配置されている。同プランジャ孔
47は、シリンダブロック42の外周面において開口が
形成されている。各プランジャ孔47には、プランジャ
43が前記開口から突出入するように摺動自在に配置さ
れている。
【0192】正側の回転位置または負側の回転位置に位
置するリング状部材165はシリンダブロック42の回
転に伴ってプランジャ43を往復作動させ、吸入、吐出
行程の作用を付与する。この結果、本実施形態での第1
油圧装置100では、例えば、第1実施形態又は第2実
施形態の斜板面44が正、負方向に傾動した場合と、同
様にプランジャ43を突出入作動させる構成となる。
【0193】(第2油圧装置200)ラジアル型の第2
油圧装置200は、シリンダブロック42、シリンダブ
ロック42に摺動自在に配置された複数のプランジャ5
8、及び前記プランジャ58に対して当接する摺接部材
171を備えた筒状の出力回転筒23Aとを含む複数の
プランジャ58はシリンダブロック42に対して軸心O
を中心に放射方向へ突出入自在に配置されている。摺接
部材171は図27に示すように内外周面が同軸となる
ように円形リング状に形成され、出力回転筒23A内端
の内周面に対して嵌合固定されている。摺接部材171
の内周面は、横断面円形に形成され、その中心は出力回
転筒23Aに嵌合した内周面の中心Qに一致するように
配置されている。
【0194】従って、摺接部材171はその軸心(中心
Q)が入力軸21の軸心Oとは所定のオフセット量Δa
をもって偏心するように配置されており、出力回転筒2
3Aが回転する際には、軸心Oの周りを中心Qが円を描
いて移動する。
【0195】シリンダブロック42において、摺接部材
171に相対する部分には、その回転中心(軸心O)を
中心として複数のプランジャ孔57が放射状にかつ互い
に等角度間隔で配置されている。同プランジャ孔57
は、シリンダブロック42の外周面において開口が形成
されている。各プランジャ孔57には、プランジャ58
が前記開口から突出入するように摺動自在に配置されて
いる。
【0196】前記摺接部材171とシリンダブロック4
2との相対回転時、プランジャ58と摺接部材171と
の当接により、プランジャ58が往復作動して吸入、吐
出行程を繰り返す。
【0197】又、本実施形態では、第1実施形態と同様
に第1油圧装置100の最大行程容積VPmaxは、第2油
圧装置200の最大行程容積VMmaxと略同一になるよう
に形成されている。ただし、厳密にいうと、若干VPmax
の方が大きく、差Δ1を有している。具体的には、第1
油圧装置100のプランジャ孔47の内径が、第2油圧
装置200のプランジャ孔57の内径と略同一径にし、
かつ、プランジャ43、58の径が略同一となるように
されており、かつ、プランジャ43,58のストローク
量が最大行程容積において、差を有するように、リング
状部材165の最大回転位置を設定している。
【0198】第1油圧装置100と第2油圧装置200
の最大行程容積に差を持たせることにより、第1油圧装
置100の行程容積VPが第2油圧装置200の行程容
積VMを上回る範囲を有する構成とされている又、本実
施形態では、第1切替弁66は、第1弁孔63の底部に
配置したコイルスプリング175により、軸受としての
玉軸受69の内輪に対して押圧した状態で当接されてい
る。玉軸受69はその軸心が第1実施形態と同様に軸心
Oに対して斜交するようにして配置されている。第2切
替弁76の出力側端部は、第2弁孔64の底部に配置し
たコイルスプリング176により、軸受としての玉軸受
84の内輪84aに対して押圧した状態で当接されてい
る。
【0199】玉軸受84はその軸心が軸心Oに対して斜
交するようにして配置されている。本実施形態では、前
記ホルダ79、玉軸受80、及び支持部材81にて「シ
リンダブロック側に移動する部材」が構成されている。
本実施形態では、玉軸受84が分配弁を往復動させる部
材に相当する。本実施形態では、玉軸受84を除いた、
前記軸孔収納部材116、作動ピン128、ホルダ7
9、玉軸受80、支持部材81にて変位機構Dが構成さ
れている。本実施形態においても変位機構Dはシリンダ
ブロック42の外径枠内に位置するように配置されてい
る。
【0200】又、本実施形態では、支持部材81は、出
力回転筒23Aの内周面に軸心Oと平行に形成されたガ
イド溝23cに沿って摺動自在に係合されている。さら
に、支持部材81に対して玉軸受80を介して連結され
ていたホルダ79は、入力軸21の外周に対して軸心O
に沿って摺動自在に嵌合されている。
【0201】又、シリンダブロック42とホルダ79間
には、入力軸21の外周面に巻装された付勢手段として
のコイルスプリング126が配置され、コイルスプリン
グ126の付勢力により、ホルダ79は入力軸21の出
力端側に常時付勢されている。
【0202】本実施形態では、第1実施形態と同様の構
成により、軸孔収納部材116のテーパ部118aにお
ける勾配が、ホルダ79のテーパ溝129における勾配
より緩やかに形成されている。そのため、前記軸孔収納
部材116が変位する量(第1変位量)と、玉軸受84
が変位する量(第2変位量)とでは軸孔収納部材116
が変位する量が大きくなるようにされている。
【0203】(作用)上記のように構成された無段変速
装置20の作用を第1実施形態の図8〜図13を参照し
て説明する。
【0204】なお、説明の便宜上、エンジン22のクラ
ンク軸から入力軸21に付与される入力回転数Ninは一
定のものとして説明する。 (出力回転数Nout がNinの場合)図示しないシフトレ
バーを操作して、油圧装置178を介して作動させてリ
ング状部材165を中立位置に位置させる。
【0205】この状態においては、第1実施形態と同じ
理由から、シリンダブロック42と摺接部材171(出
力回転筒23A)とは直結状態となり、一体回転する。
前記リング状部材165が中立位置に位置している場合
には、図12に示すように第1油圧装置100の行程容
積VPは0となり、出力回転数Nout (出力ギヤ24の
回転数)は入力回転数Ninとなる。
【0206】(出力回転数Nout がNinと2Ninの間の
場合)図示しないシフトレバーを操作して、油圧装置1
78を介してリング状部材165を回転させ、中立位置
と第1の位置の間の負側の回転位置の領域に位置させ
る。
【0207】この場合においても、第1実施形態と同じ
理由により、シリンダブロック42が入力軸21を介し
て駆動される回転数Ninと、プランジャ58の摺接部材
171への突出押圧作用による正方向の回転数との合成
(和)により、摺接部材171(出力回転筒23A)は
回転される。この摺接部材171に付与される正方向の
回転は、出力回転筒23A、出力ギヤ24等を介して終
減速装置へ正方向の回転として伝達され、増速作用を行
う。
【0208】このとき、リング状部材165が中立位置
から負側の回転位置へと変位すると、図12において、
第1油圧装置100の行程容積VPは0からVMmaxへと
増加し、それに応じて出力回転数Nout は−Ninから−
2Ninへと増速する。
【0209】なお、出力回転数Nout が−Ninから−2
Ninに変化するときの第2油圧装置200の行程容積V
MはVMmaxのままである。又、本実施形態ではVPmax≒
VMmaxとしている。又、この状態の作動油の流れ及び回
転の様子は、図9に示している。
【0210】この状態では第1実施形態と同様に油抜き
部110等を介して、少量の作動油が第2油室62(す
なわち、油圧閉回路C)から軸孔99の小径部113へ
流れ出して若干のロスが生ずる。しかし、作動油の流れ
出す量は少量であり、かつ、第2油室62(油室B)側
は、第1油室61(油室A)側より低圧であり、出力回
転筒23Aを増速のために押圧するプランジャ58の作
動効率を低下させないため、問題はない。
【0211】(出力回転数Nout が2Ninを越える場
合)リング状部材165を第1の位置に位置させた状態
で、図示しないチャージポンプを駆動して軸孔99内の
作動油を加圧する。
【0212】すると、軸孔収納部材116がコイルスプ
リング124の付勢力に抗して入力軸21の出力端側に
移動し、油通路112の絞り部112a側開口端部を閉
塞する。
【0213】又、軸孔収納部材116の入力軸21の出
力端側への移動により、作動ピン128がテーパ部11
8aにて押圧されて、入力軸21の軸心Oから放射方向
に移動する。作動ピン128は、ホルダ79のテーパ溝
129の底面の近位端側を押圧点の開始位置として、こ
の押圧点を徐々に遠位端側に向けて変位しながら、斜状
のテーパ溝129を押し続ける。
【0214】このため、ホルダ79は作動ピン128の
押圧により、コイルスプリング126の付勢力に抗して
入力軸21の入力端側に移動する。この結果、作動ピン
128がテーパ溝129の底面の遠位端側に当接する
と、第2切替弁76の変位端は、第1変位位置R1から
第2変位位置R2までのいずれかの位置に移動する。
【0215】すると、ポートWと第2油室62に連通す
る区間が狭くなり、ポートWと第1油室61に連通され
る区間が広くなる。すなわち、2Ninを越えると領域J
は、図13に示すように広くなり、領域Kは狭くなる。
【0216】この結果、第1実施形態と同様の理由によ
り、第1油圧装置100の行程容積のVPmaxに対して第
2油圧装置200の行程容積が相対的に小さくなるの
で、第2油圧装置200では、これを補うため第2油圧
装置200のプランジャ58の往復速度が早くなる。
【0217】このため、プランジャ58の摺接部材17
1への突出押圧作用によって正方向の回転数が増大し、
その増大した正方向の回転数と、シリンダブロック42
の正方向の回転数との和により、出力回転筒23A、出
力ギヤ24が正方向への出力回転数が2Ninのときより
も増速回転される。
【0218】又、リング状部材165を第1の位置に位
置させた場合、図12において第1油圧装置100の最
大行程容積VPmaxは、第2油圧装置200の最大行程容
積VMmaxとは、略等しくしている(VPmax≒VMmax)
が、厳密にいうと、若干VPmaxの方が大きく、差Δ1を
有している。
【0219】又、一方、第2油圧装置200の行程容積
は第2切替弁76が第2変位位置R2のときには0.6
VMmaxとしている。その結果、それに応じて出力回転数
Nout は2Ninから略2.7Ninへと増速する。図9は
この状態の作動油の流れ及び回転の様子を示している。
【0220】なお、本実施形態では、この状態では油抜
き部110は、閉塞されている。 (出力回転数Nout が0とNinの間の場合)この状態に
おいては、軸孔収納部材116がコイルスプリング12
4の付勢力により、軸孔収納部材116が常に係止段部
114aに係止されているため、油抜き部110、孔1
20を介して、少量の作動油が第2油室62(すなわ
ち、油圧閉回路C)から軸孔99の小径部113へ流れ
出すことが許容されている。すなわち、第2切替弁76
の変位端は、第1変位位置R1に位置する。
【0221】図示しないシフトレバーを操作して、油圧
装置178を介して作動させてリング状部材165を中
立位置から正側の回転位置の領域に位置させる。この場
合、第1実施形態と同じ理由により、プランジャ58の
摺接部材171への突出押圧作用により、前記「出力回
転数Nout がNinと2Ninの間及び2Ninを越える場
合」とは逆方向の回転を与える。従って、前記逆方向の
回転数と、シリンダブロック42の正方向の回転数との
合成(和)により、出力回転筒23A、出力ギヤ24が
回転される。
【0222】このときの回転数の和は、逆方向の回転数
分減少した正方向の回転数となるため、出力回転数Nou
t は「出力回転数Nout がNinの場合」に比較して小さ
くなる。
【0223】本実施形態では、このとき、リング状部材
165が中立位置から第2の位置へと変位すると、図1
2において第1油圧装置100の行程容積VPは0から
−VMmax側へと増加し、それに応じて出力回転数Nout
はNinから0へと減速する。
【0224】なお、このときの出力回転数Nout がNin
から0に変化するときの第2油圧装置200の1回転当
たりの行程容積VMは−VMmaxである。この状態では前
記と同様に油抜き部110等を介して、少量の作動油が
第2油室62(すなわち、油圧閉回路C)から軸孔99
の小径部113へ流れ出して若干のロスが生ずる。しか
し、作動油の流れ出す量は少量であり、かつ、第2油室
62(油室B)側は、第1油室61(油室A)側より低
圧であり、出力回転筒23Aを増速のために押圧するプ
ランジャ58の作動効率を低下させないため、問題はな
い。図10は、このときの状態の模式図である。
【0225】(出力回転数Nout が0の場合)次に、図
示しないシフトレバーを操作し、油圧装置178を介し
てリング状部材165を回転させ、リング状部材165
を第2の位置に位置させる。
【0226】この場合、本実施形態では第1油圧装置1
00の行程容積VPは−VMmaxとなる。この結果、−V
P≒−VMmaxであるので前記逆方向の回転数と、シリン
ダブロック42が入力軸21を介して駆動される回転数
Ninとが釣り合い、すなわち、回転数の和は0(出力回
転数Nout は0)となり、出力ギヤ24は停止する。
【0227】この状態で、さらに油圧装置178を介し
てリング状部材165を回転させ、第2の位置からさら
に正側に回動させると、第1油圧装置100の行程容積
VPの絶対値は、第2油圧装置200の行程容積VM
(=VMmax)の絶対値よりも大きくなる範囲に入る。
【0228】このため、第1油圧装置100の行程容積
VPの絶対値に対して第2油圧装置200の行程容積V
Mの絶対値が相対的に小さくなるので、本来ならば第2
油圧装置200では、これを補うため第2油圧装置20
0のプランジャ58の往復速度が早くなるはずである。
【0229】しかし、この時第2油室62は、第1油室
61側に比して高圧側となり、第2油室62(すなわ
ち、油圧閉回路C)から作動油が油抜き部110等を介
して軸孔99の小径部113へ高圧の作動油が流れ出
す。
【0230】シリンダブロック42が1回転する際の油
圧閉回路Cから流れ出す最大ロス量をLとすると、第1
実施形態と同様に、第1油圧装置100の行程容積VP
の絶対値と第2油圧装置200の行程容積VMの絶対値
との差(|VP|−|VM|)が、 |VP|−|VM|≦L(=Δ1) を満足している間は、|VP|と|VM|+ロス量が釣
り合うため、第2油圧装置200では、引き続き、前記
逆方向の回転数と、シリンダブロック42が入力軸21
を介して駆動される回転数Ninとが釣り合い、すなわ
ち、回転数の和は0(出力回転数Nout は0)となり、
出力ギヤ24は停止した状態(中立)を保持する。
【0231】図12において、Δ1は|VP|−|VM
|が、0からLとなるまでの間の両装置の行程容積差を
示している。 (出力回転数Nout が0未満の場合)さらに、リング状
部材165を第2の位置に位置させた状態で、図示しな
いチャージポンプを駆動して軸孔99内の作動油を加圧
する。すると、軸孔収納部材116がコイルスプリング
124の付勢力に抗して入力軸21の出力端側に移動
し、油通路112の絞り部112a側開口端部を閉塞す
る。
【0232】又、軸孔収納部材116の入力軸21の出
力端側への移動により、作動ピン128がテーパ部11
8aにて押圧されて、入力軸21の軸心Oから放射方向
に移動する。作動ピン128は、ホルダ79のテーパ溝
129の底面の近位端側を押圧点の開始位置として、こ
の押圧点を徐々に遠位端側に向けて変位しながら、斜状
のテーパ溝129を押し続ける。このため、ホルダ79
は作動ピン128の押圧により、コイルスプリング12
6の付勢力に抗して入力軸21の入力端側に移動する。
この結果、作動ピン128がテーパ溝129の底面の遠
位端側に当接すると、第2切替弁76の変位端は、第1
変位位置R1から第2変位位置R2までのいずれかの位
置に移動する。
【0233】すると、図13に示すようにポートWと第
2油室62に連通する区間が狭くなり、ポートWと第1
油室61に連通される区間が広くなる。すなわち、出力
回転数Nout が0より小さくなると領域Jは、広くな
り、領域Kは狭くなる。
【0234】この結果、第1油圧装置100の行程容積
のVPmaxに対して第2油圧装置200の行程容積が相対
的に小さくなり、第2油圧装置200では、これを補う
ため第2油圧装置200のプランジャ58の往復速度が
早くなる。このため、プランジャ58の回転斜面51へ
の突出押圧作用によって逆方向の回転数が増大し、その
増大した逆方向の回転数と、シリンダブロック42の正
方向の回転数との和により、出力回転筒23A、出力ギ
ヤ24が逆方向への出力回転数が0のときよりも増速回
転される(図12参照)。
【0235】又、前記軸孔収納部材116が入力軸21
の出力端側に移動し、油通路112の絞り部112a側
開口端部を閉塞したことにより、第2油室62(すなわ
ち、油圧閉回路C)から作動油が油抜き部110等を介
して軸孔99の小径部113へ流出するのが停止する。
このため、今まで、ロスしていた作動油の分まで、第2
油圧装置200のプランジャ58を押圧する作動油量が
増加する。
【0236】従って、第1油圧装置100の行程容積V
Pの絶対値に対して第2油圧装置200の行程容積VM
の絶対値がさらに相対的に小さくなるので、第2油圧装
置200では、これを補うため第2油圧装置200のプ
ランジャ58の往復速度が早くなる。
【0237】このため、プランジャ58の摺接部材17
1への突出押圧作用によって逆方向の回転数が増大し、
その増大した逆方向の回転数と、シリンダブロック42
の正方向の回転数との合成(和)により、出力回転筒2
3A、出力ギヤ24が逆方向へ回転される。
【0238】又、逆方向の回転トルクは、出力回転筒2
3A、出力ギヤ24等を介して終減速装置へ伝達され
る。このとき、図12においては、第1実施形態と同様
に出力回転数Nout はc点(c点は出力回転数Nout が
0であって、行程容積は−VPmaxの値の点である。)か
らd点に移動する。
【0239】又、油圧装置178を介してリング状部材
165を第2の位置に位置させた場合、図12において
第1油圧装置100の最大行程容積VPmaxの絶対値は、
若干の差はあるもののVPmax≒VMmaxであり、一方、第
2油圧装置200の行程容積の絶対値は0.6VMmaxと
なる。従って、それに応じて出力回転数Nout は0から
減速するが、それに応じて出力回転数Nout は移動した
d点から逆向きの回転が加速する。すなわち、図12で
は、移動したd点からさらに左方へ向かうように出力回
転数Nout は後進方向に増速する。
【0240】図12に示すように「シール有」と付され
た実線上において、Nout が変化する。又、図11は、
このときの状態の模式図である。第2油室62(油室
B)側は、第1油室61(油室A)側よりも高圧側とな
っており、油圧閉回路Cでは、図に示す矢印で示すよう
な作動油の流れとなっている。
【0241】本実施形態によれば以下のような効果を得
ることができる。 (1) 本実施形態の無段変速装置20(油圧式無段変
速装置)は、第1油圧装置100として、プランジャ4
3を備え、リング状部材165(当接部)によって同プ
ランジャ43の突出入を行うようにした。又、第2油圧
装置200として、プランジャ58を備え、同プランジ
ャ58の当接によって入力回転に対して相対又は同期回
転のいずれかを行う出力回転筒23A(出力回転部)を
設けた。そして、第1油圧装置100と第2油圧装置2
00双方のプランジャ43,58を収納するシリンダブ
ロック42を共有し、シリンダブロック42を入力回転
と同期回転する構成とした。
【0242】第1油圧装置100と第2油圧装置200
とを連通する油圧閉回路Cを設け、第2油圧装置200
と油圧閉回路Cとの間で作動油の流出入を往復動によっ
て切替える第2切替弁76を設けた。さらに、前記第2
切替弁76を往復動させる玉軸受84(分配弁を往復動
させる部材)を設け、同玉軸受84を軸心Oに沿って変
位させるための変位機構Dを設けた。変位機構Dにて玉
軸受84を通常位置からシリンダブロック42側へ押圧
移動させることで、第2切替弁76を第1変位位置R1
から第2変位位置R2に変位させるようにした。
【0243】そして、第2切替弁76をプランジャ4
3,58よりも軸心O側に配置したため、無段変速装置
20の変位機構Dを出力回転筒23A(出力回転部)の
内周側空間内に配置することができる。従って、本実施
形態の無段変速装置20は、前記第1実施形態の効果
(1)で示した従来の油圧式無段変速装置と比べ装置自
体をコンパクトにできる。
【0244】(2) 又、本実施形態によれば、第1実
施形態の(2)〜(4)と同様の効果を奏する。なお、
本発明の実施形態は、前記各実施形態に限定されるもの
ではなく、下記のように実施してもよい。
【0245】(1) 第2実施形態の構成中のギヤシフ
ト装置138の構成を図22に示すギヤシフト装置15
0(CST)の構成に変えること。ギヤシフト装置15
0は、同図に示すように図示しない終減速装置に駆動ト
ルクを伝達する出力軸155に連結された前進クラッチ
152、及び後進クラッチ153を備えている。下記の
歯車列を添えている。
【0246】前進クラッチ152の駆動側クラッチプレ
ートは、出力ギヤ24に噛合されたギヤ151を備えて
いる。そして、シフトレバー146の操作により、前進
クラッチ152が連結されると、出力回転筒23A、出
力ギヤ24、ギヤ151、前進クラッチ152、出力軸
155を介して、図示しない終減速装置に駆動トルクを
伝達する。
【0247】又、出力ギヤ24には、アイドラギヤ15
6、アイドラギヤ156と共通軸を有するアイドラギヤ
157及び中間ギヤ159を介して後進クラッチ153
の駆動側クラッチプレートに連結されたギヤ160から
なる歯車列が連結されている。そして、シフトレバー1
46の後進側操作により、後進クラッチ153が連結さ
れると、前記歯車列、出力軸155を介して、図示しな
い終減速装置に駆動トルクを伝達する。
【0248】この実施形態では、ギヤシフト装置150
が正逆回転切替装置に相当する。 (2) 第2実施形態において、油抜き機構Mを省略し
て、その代わりに、図4に示す、チャージ弁90を油抜
き機構Mとしてもよい。
【0249】すなわち、(出力回転数Nout が0未満の
場合)において、シフトレバー146を後進域側へシフ
トすると、このシフトレバー146の操作に応動して、
チャージポンプのチャージ圧をコイルスプリング97,
98の付勢力よりも低減する。すると、図4に示すよう
に、チャージ弁90,91が弁収納孔85,86の内底
部に押圧係止される(図4においては、チャージ弁91
のみ、移動したことを図示している。)。すると、第1
油室61、第2油室62の作動油が弁収納孔85,86
の開口88,89を介して外部に放出される。
【0250】この油圧が解放されると、プランジャ孔5
7の作動油の油圧が解放されるため、プランジャ43の
斜板面44に対する押圧作用、及びプランジャ58の回
転斜面51に対する押圧作用がなくなる。特に、出力回
転筒23Aは第2油圧装置200からフリーとなる。こ
のためギヤシフト装置138の第1クラッチ139が切
り離すことができるようになるので、シフトレバー14
6の操作と連動して、第2クラッチ140が接続され
る。前進側へ戻すときも同じ理由でプランジャ孔57の
作動油の油圧を解放する。
【0251】前記所定時間経過後は、図示しないチャー
ジポンプにてチャージ圧を元に復帰させると、チャージ
弁90,91は、開口88,89を閉塞する。この結
果、プランジャ孔47,57には作動油の油圧が働き、
プランジャ43及びプランジャ58がそれぞれ斜板面4
4及び回転斜面51に対して押圧を開始する。
【0252】このようにしても、第2実施形態と同様の
作用効果を奏することができる。 (3) 第1実施形態及び第3実施形態の変形例とし
て、下記のようにしてもよい。
【0253】第1実施形態及び第3実施形態では、出力
回転数Nout が0未満のときは、油抜き部110を閉塞
するようにしたが、軸孔収納部材116の第1ランド1
17を省略したり、図6の二点鎖線で示すように連結部
119を長くしてその代わりに第1ランド117の軸方
向長さを短くして、出力回転数Nout が0未満のとき
は、油抜き部110を閉塞しないよう構成すること。こ
の場合、出力回転数Nout が0未満のときは、油抜き部
110からの作動油が抜けるため、出力回転数Nout
は、第1実施形態よりも効率は悪くなるがこれでもよ
い。
【0254】すなわち、この場合は、油抜き部110か
らの作動油のロス量分の回転量は減少したものとなる
が、図12に示すようにc点からe点(e点は、出力回
転数Nout が−0.7Ninよりも大きい値であって、行
程容積は−VPmaxの値の点である。)に移行し、出力回
転数Nout は0から減速する(0から後進方向に増速す
る)。
【0255】図12においては、「シール無」と付され
た実線上においてNout が変化する。
【0256】
【発明の効果】請求項1〜7に記載の発明によれば、従
来の油圧式無段変速装置に比して装置自体をコンパクト
にできる。
【0257】請求項2に記載の発明によれば、作動油の
油圧によって分配弁を往復動させる部材を通常位置から
シリンダブロック側へ押圧移動できる。請求項3に記載
の発明によれば、変位機構の一部を入力軸内部に設ける
ようにしたため、より一層シリンダブロックの軸線に近
接するように変位機構を配置できる。
【0258】請求項4に記載の発明によれば、入力軸内
部で軸線方向に向かって移動する部材の第1変位量に比
べ、シリンダブロック側に移動する部材の第2変位量の
方が小さいため、シリンダブロック側に移動する部材の
変位を微量にすることができ、分配弁の移動量の調整を
作動油の油圧を駆動源としても正確に容易に行うことが
できる。
【0259】請求項5乃至請求項7に記載の発明によれ
ば、出力回転部の回転方向が切り替わる(正→逆又は逆
→正)際に、第2油圧装置のプランジャに印加する油圧
を解放するために作動する油抜き機構を設けたため、出
力回転部の回転を正から逆、又は逆から正へ切替える際
のトルクが解放でき、正逆回転切り替えを容易に行うこ
とができる。
【0260】請求項8に記載の発明によれば、請求項5
乃至請求項7のうちいずれか1項に記載の効果を動力伝
達装置にも実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を具体化した第1実施形態の無段変速装
置の平断面図。
【図2】同じく無段変速装置のシリンダブロックの横断
面図。
【図3】図2の3−3線断面図。
【図4】同じく要部断面図。
【図5】同じく要部断面図。
【図6】同じく要部断面図。
【図7】(a)はリテーナ70の斜視図、(b)は要部
拡大図。
【図8】第1切替弁66、第2切替弁76によるポート
が開口するタイミングを示す説明図。
【図9】第1実施形態の無段変速装置の概念図。
【図10】同じく第1実施形態の作用を示す無段変速装
置の概念図。
【図11】同じく作用を示す無段変速装置の概念図。
【図12】同じく行程容積と出力回転数とを表した特性
図。
【図13】ポートが開口するタイミングを示す説明図。
【図14】第2実施形態の無段変速装置の平断面図。
【図15】同じく要部断面図。
【図16】同じく作用を示す断面図。
【図17】第2実施形態の無段変速装置の概念図。
【図18】同じく無段変速装置の概念図。
【図19】同じく作用を示す無段変速装置の概念図。
【図20】シフターの平面図。
【図21】行程容積と出力回転数とを表した特性図。
【図22】他の実施形態の要部概念図。
【図23】第3実施形態の無段変速装置の断面図であっ
て、図24のA−A線断面図。
【図24】同じく第1油圧装置の横断面図。
【図25】同じく作用を示す横断面図。
【図26】同じく作用を示す横断面図。
【図27】同じく第2油圧装置の横断面図。
【符号の説明】
20…油圧式無段変速装置、21…入力軸、22…原動
機としてのエンジン、23…出力回転部としてのヨー
ク、23A…出力回転部としての出力回転筒、42…シ
リンダブロック、43…プランジャ、44…当接部とし
ての斜板面(第1,第2実施形態)、47…プランジャ
孔、57…プランジャ孔、76…分配弁としての第2切
替弁、83…分配弁を往復動させる部材としてのリテー
ナ(第1,第2実施形態)、84…分配弁を往復動させ
る部材としての玉軸受(第3実施形態)、90…油抜き
機構としてのチャージ弁、100…第1油圧装置、11
6…「入力軸内部で軸線方向に向かって移動する部材」
としての軸孔収納部材、128…「入力軸径方向に突出
する部材」としての作動ピン、138…正逆回転切替装
置としてのギヤシフト装置、150…正逆回転切替装置
としてのギヤシフト装置、165…当接部としてのリン
グ状部材(第3実施形態)、200…第2油圧装置、C
…油圧閉回路、D…変位機構、M…油抜き機構。
フロントページの続き (72)発明者 松山 博志 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 森 久則 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 久保田 幸雄 大阪府大阪市北区茶屋町1番32号 ヤンマ ー農機 株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プランジャを備え、当接部によって同プ
    ランジャの突出入を行う可変容量形の第1油圧装置と、
    プランジャを備え、同プランジャの当接によって入力回
    転に対して相対又は同期回転のいずれかを行う出力回転
    部を設けた第2油圧装置を組合せ、双方のプランジャを
    収納するシリンダブロックを共有し、同シリンダブロッ
    クを入力回転と同期回転する構成とし、第1油圧装置と
    第2油圧装置を連通する油圧閉回路を設け、第2油圧装
    置と油圧閉回路との間で作動油の流出入を往復動によっ
    て切替える分配弁を設け、分配弁を往復動させる部材を
    シリンダブロックの軸線方向に変位する変位機構に設け
    た油圧式無段変速装置において、 分配弁をプランジャよりも軸線側に配置し、前記変位機
    構は、分配弁を往復動させる部材を通常位置からシリン
    ダブロック側へ押圧移動する構成としたことを特徴とす
    る油圧式無段変速装置。
  2. 【請求項2】 前記変位機構は、同変位機構に働く作動
    油の油圧によって分配弁を往復動させる部材を通常位置
    からシリンダブロック側へ押圧移動することを特徴とす
    る請求項1に記載の油圧式無段変速装置。
  3. 【請求項3】 前記シリンダブロックは、入力軸と一体
    回転可能に連結されており、前記変位機構は、入力軸内
    部で軸線方向に向かって移動する部材と、前記部材の移
    動によって入力軸径方向に突出する部材と、同部材の入
    力軸径方向突出によってシリンダブロック側に移動する
    部材とを備え、シリンダブロック側に移動する部材によ
    って、分配弁を往復動させる部材をシリンダブロック側
    に押圧移動する機構としたことを特徴とする請求項1又
    は請求項2に記載の油圧式無段変速装置。
  4. 【請求項4】 入力軸内部で軸線方向に向かって移動す
    る部材の第1変位量と、シリンダブロック側に移動する
    部材の第2変位量との関係が第1変位量>第2変位量と
    なるように前記変位機構を構成する部材を形成したこと
    を特徴とする請求項3に記載の油圧式無段変速装置。
  5. 【請求項5】 第2油圧装置のプランジャに印加する油
    圧を解放するために作動する油抜き機構を備えたことを
    特徴とする請求項1乃至請求項4のうちいずれか1項に
    記載の油圧式無段変速装置。
  6. 【請求項6】 前記油抜き機構は、油圧閉回路をシリン
    ダブロック外部に直接解放するものである請求項5に記
    載の油圧式無段変速装置。
  7. 【請求項7】 前記油抜き機構は、第2油圧装置のプラ
    ンジャを摺動自在に収納するプランジャ孔をシリンダブ
    ロック外部に直接解放するものである請求項5に記載の
    油圧式無段変速装置。
  8. 【請求項8】 請求項5乃至請求項7のうちいずれか1
    項に記載の油圧式無段変速装置のシリンダブロックを、
    原動機からの入力回転を得る入力軸と連結する構成とす
    るとともに、同入力軸を反原動機側に延出して出力軸と
    して構成し、 前記延出された入力軸外周に前記出力回転部を設け、 同出力回転部の動力伝達を行うとともに正逆回転切替可
    能な正逆回転切替装置を設けたことを特徴とする動力伝
    達装置。
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