JP2008281180A - Hydraulic continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧ポンプと油圧モータを閉回路によって流体接続するセンタセクションを備え、該センタセクションに前記閉回路への作動油補給用のチャージポンプを付設する油圧式無段変速装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic continuously variable transmission including a center section that fluidly connects a hydraulic pump and a hydraulic motor by a closed circuit, and a charge pump for supplying hydraulic oil to the closed circuit.
従来の油圧式無段変速装置においては、前記センタセクションに、前記閉回路から漏れ等によって減少した作動油を補給するためのチャージポンプを付設し、該チャージポンプを前記油圧ポンプ(以下、「主油圧ポンプ」とする)のポンプ軸によって駆動することにより、作動油を圧油として前記閉回路に供給する技術(例えば、特許文献1、特許文献2参照)が公知となっている。
しかしながら、このような従来のチャージポンプでは、作動油を吸引する吸入ポートはチャージポンプのポンプケースに形成され、しかも該吸入ポートはチャージポンプを付設したセンタセクション側面に沿って開口しているため、他の油圧機器の駆動等を目的として予備の油圧ポンプ(以下、「予備油圧ポンプ」とする)をチャージポンプに新たに連設しようとする際には、次のような問題があった。
すなわち、予備油圧ポンプをチャージポンプ周囲のセンタセクション側面上に配置する場合は、前記主油圧ポンプのポンプ軸とは別に予備油圧ポンプを駆動するための駆動軸を新たに設けた上で、該駆動軸に前記主油圧ポンプのポンプ軸等から動力を伝達する動力伝達機構を設ける必要があり、部品数増による部品コストの増加・メンテナンス性の悪化を招く、という問題があった。更に、予備油圧ポンプはセンタセクション側面上にあるため、チャージポンプの吸入ポートへの油圧配管等と干渉しないようにすべく、予備油圧ポンプの設置位置が厳しく制限されることから、予備油圧ポンプを多数配置するのが難しく、複数の予備油圧ポンプを連ねた多連ポンプの形成が困難である、という問題があった。
一方、予備油圧ポンプをセンタセクション側とは反対側のチャージポンプ外側面に配置する場合、確かに、予備油圧ポンプの駆動軸を主油圧ポンプのポンプ軸と共用することができ、予備油圧ポンプをチャージポンプ外側面上に多数重ねて連設することも可能であるが、チャージポンプの吸入ポートは予備油圧ポンプに向かっては開放されておらず、該予備油圧ポンプに作動油を供給するには、前記チャージポンプとは全く別の供給油路、例えばホース等の外部の油圧配管が別途に複数必要となり、部品数増による部品コストの増加・メンテナンス性の悪化、及び配管スペース増による装置の大型化が避けられない、という問題があった。
However, in such a conventional charge pump, the suction port for sucking the hydraulic oil is formed in the pump case of the charge pump, and the suction port opens along the side of the center section with the charge pump attached. When a spare hydraulic pump (hereinafter referred to as a “preliminary hydraulic pump”) is newly connected to the charge pump for the purpose of driving other hydraulic equipment, there are the following problems.
That is, when the auxiliary hydraulic pump is arranged on the side of the center section around the charge pump, a drive shaft for driving the auxiliary hydraulic pump is newly provided separately from the pump shaft of the main hydraulic pump, and the driving is performed. It is necessary to provide a power transmission mechanism for transmitting power from the pump shaft or the like of the main hydraulic pump on the shaft, and there is a problem in that the cost of components increases due to an increase in the number of components and the maintainability deteriorates. Furthermore, since the reserve hydraulic pump is on the side of the center section, the installation location of the reserve hydraulic pump is strictly limited so as not to interfere with the hydraulic piping to the intake port of the charge pump. There is a problem that it is difficult to arrange a large number and it is difficult to form a multiple pump in which a plurality of preliminary hydraulic pumps are connected.
On the other hand, when the auxiliary hydraulic pump is disposed on the outer surface of the charge pump opposite to the center section side, the auxiliary hydraulic pump drive shaft can certainly be shared with the main hydraulic pump pump shaft. Although it is possible to connect a large number of the charge pumps on the outer surface of the charge pump, the suction port of the charge pump is not open toward the auxiliary hydraulic pump, and the hydraulic oil is supplied to the auxiliary hydraulic pump. In addition, a separate supply oil passage from the charge pump, for example, a plurality of external hydraulic pipes such as hoses are required separately, which increases the cost of parts due to the increase in the number of parts, deteriorates maintainability, and increases the size of the equipment due to an increase in piping space. There was a problem that it was inevitable.
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、油圧ポンプと油圧モータを閉回路によって流体接続するセンタセクションを備え、該センタセクションに前記閉回路への作動油補給用のチャージポンプを付設し、該チャージポンプを前記油圧ポンプのポンプ軸によって駆動する油圧式無段変速装置において、前記チャージポンプで前記センタセクション側と反対側の側面に、装着部材を着脱可能に取り付け、該装着部材に、前記チャージポンプの吸入部に連通する吸入ポートを形成したものである。
請求項2においては、前記チャージポンプは、前記装着部材に替えて予備油圧ポンプを取り付け可能な構成とし、該予備油圧ポンプ内には、前記チャージポンプと予備油圧ポンプに対して作動油を分配して並行供給可能な分岐油路を設けるものである。
請求項3においては、前記予備油圧ポンプをチャージポンプの側面に複数連設した状態では、予備油圧ポンプの各分岐油路が互いに接続されて単一の合体型分岐油路が形成されることを特徴とする請求項2記載の油圧式無段変速装置。
The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
That is, in claim 1, a center section for fluidly connecting a hydraulic pump and a hydraulic motor by a closed circuit is provided, and a charge pump for supplying hydraulic oil to the closed circuit is attached to the center section, and the charge pump is connected to the center pump. In the hydraulic continuously variable transmission driven by a pump shaft of a hydraulic pump, a mounting member is detachably attached to a side surface opposite to the center section side by the charge pump, and a suction portion of the charge pump is attached to the mounting member An intake port that communicates with the intake port is formed.
According to a second aspect of the present invention, the charge pump is configured such that a reserve hydraulic pump can be attached in place of the mounting member, and hydraulic oil is distributed to the charge pump and the reserve hydraulic pump in the reserve hydraulic pump. Branch oil passages that can be supplied in parallel are provided.
According to a third aspect of the present invention, in a state where a plurality of the reserve hydraulic pumps are continuously provided on the side surface of the charge pump, the branch oil passages of the reserve hydraulic pump are connected to each other to form a single combined branch oil passage. The hydraulic continuously variable transmission according to
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においては、油圧ポンプと油圧モータを閉回路によって流体接続するセンタセクションを備え、該センタセクションに前記閉回路への作動油補給用のチャージポンプを付設し、該チャージポンプを前記油圧ポンプのポンプ軸によって駆動する油圧式無段変速装置において、前記チャージポンプで前記センタセクション側と反対側の側面に、装着部材を着脱可能に取り付け、該装着部材に、前記チャージポンプの吸入部に連通する吸入ポートを形成したので、通常は、装着部材の吸入ポートを介してチャージポンプに作動油を供給し、該チャージポンプに予備油圧ポンプを連設する場合には、前記装着部材に替えて前記予備油圧ポンプを取り付けた上で、該予備油圧ポンプの吸入ポートを利用してチャージポンプに作動油を供給する構成とすることができ、予備油圧ポンプをチャージポンプに連設するにあたり、大きな設計変更が不要となって製造コストが安くて済み、しかも作動油を供給するためのホース等の油圧配管も最小限に抑えられて、部品数減少による部品コストの低減・メンテナンス性の向上、及び配管スペース減少による装置の小型化を図ることができる。特に、チャージポンプの側面には複数の予備油圧ポンプを積み重ねることができるため、複数の予備油圧ポンプを連ねた多連ポンプ設置にも容易に対応することができる。
請求項2においては、前記チャージポンプは、前記装着部材に替えて予備油圧ポンプを取り付け可能な構成とし、該予備油圧ポンプ内には、前記チャージポンプと予備油圧ポンプに対して作動油を分配して並行供給可能な分岐油路を設けるので、予備油圧ポンプ内に分岐油路という単純な油路構造を設けるだけで、作動油を予備油圧ポンプとチャージポンプに確実に分配することができ、油路構造の簡素化による部品コストの低減・動力伝達効率の向上を図ることができる。
請求項3においては、前記予備油圧ポンプをチャージポンプの側面に複数連設した状態では、予備油圧ポンプの各分岐油路が互いに接続されて単一の合体型分岐油路が形成されるので、多連ポンプ設置時においても、各分岐油路が互いに連通するように予備油圧ポンプを配置するだけで作動油を多数の予備油圧ポンプとチャージポンプとに確実に分配することができ、ホース等の油圧配管を設ける必要がなく、部品数減少による部品コストの低減・メンテナンス性の向上、及び配管スペース減少による装置の小型化を図ることができる。
Since this invention was comprised as mentioned above, there exists an effect shown below.
That is, in claim 1, a center section for fluidly connecting a hydraulic pump and a hydraulic motor by a closed circuit is provided, and a charge pump for supplying hydraulic oil to the closed circuit is attached to the center section, and the charge pump is connected to the center pump. In the hydraulic continuously variable transmission driven by a pump shaft of a hydraulic pump, a mounting member is detachably attached to a side surface opposite to the center section side by the charge pump, and a suction portion of the charge pump is attached to the mounting member In general, when the hydraulic oil is supplied to the charge pump via the suction port of the mounting member and the auxiliary hydraulic pump is connected to the charge pump, the suction port is communicated with the mounting member. After attaching the spare hydraulic pump, the hydraulic oil is supplied to the charge pump using the suction port of the spare hydraulic pump. When the spare hydraulic pump is connected to the charge pump, a large design change is not necessary and the manufacturing cost is low, and hydraulic piping such as a hose for supplying hydraulic oil is also available. It can be minimized and can reduce the cost of parts by reducing the number of parts, improve the maintainability, and reduce the size of the apparatus by reducing the piping space. In particular, since a plurality of auxiliary hydraulic pumps can be stacked on the side surface of the charge pump, it is possible to easily cope with the installation of multiple pumps in which a plurality of auxiliary hydraulic pumps are connected.
According to a second aspect of the present invention, the charge pump is configured such that a reserve hydraulic pump can be attached in place of the mounting member, and hydraulic oil is distributed to the charge pump and the reserve hydraulic pump in the reserve hydraulic pump. Since a branch oil passage that can be supplied in parallel is provided, the hydraulic oil can be reliably distributed to the spare hydraulic pump and the charge pump by simply providing a simple oil passage structure called a branch oil passage in the spare hydraulic pump. By simplifying the road structure, the parts cost can be reduced and the power transmission efficiency can be improved.
In
次に、発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明に係わるチャージポンプを備えた油圧式無段変速装置の側面一部断面図、図2は同じく平面断面図、図3は同じく背面断面図、図4は同じく上部の側面図、図5は中立位置決め機構を有する斜板角制御装置の側面図、図6は図1のA−A矢視図、図7は図1のB−B矢視図、図8はセンタセクション下部の背面図、図9は斜板角制御装置の別配置構成を示す、油圧式無段変速装置の平面断面図、図10は同じく背面断面図、図11はチャージ回路の別配置構成を示す、センタセクションの背面断面図、図12は同じく下部の背面図、図13は多連予備ポンプの側面図である。なお、本実施例では、図1の矢印7で示す側を油圧式無段変速装置の前方、矢印7の反対側を油圧式無段変速装置の後方、紙面奥側を右方、紙面手前側を左方として説明する。
Next, embodiments of the invention will be described.
1 is a partial sectional side view of a hydraulic continuously variable transmission equipped with a charge pump according to the present invention, FIG. 2 is a sectional plan view of the same, FIG. 3 is a sectional view of a rear surface, and FIG. 5 is a side view of a swash plate angle control device having a neutral positioning mechanism, FIG. 6 is a view taken along arrow AA in FIG. 1, FIG. 7 is a view taken along arrow BB in FIG. 1, and FIG. FIG. 9 is a rear sectional view showing a different arrangement configuration of the swash plate angle control device, FIG. 10 is a rear sectional view, and FIG. 11 is a diagram showing another arrangement configuration of the charge circuit. FIG. 12 is a rear view of the lower section, and FIG. 13 is a side view of the multiple spare pump. In the present embodiment, the side indicated by the
まず、本発明に係わる間座部材2を備えた油圧式無段変速装置1について、図1、図2、図6、図7により説明する。
油圧式無段変速装置1は、プランジャ式の油圧ポンプ3と油圧モータ4により構成され、該油圧ポンプ3と油圧モータ4はハウジング5内で上下に並設され、これら油圧ポンプ3、油圧モータ4、及びハウジング5の後端に、センタセクション6が配設されている。
First, a hydraulic continuously variable transmission 1 having a
The hydraulic continuously variable transmission 1 is composed of a plunger-type
このうちの油圧ポンプ3は、ポンプ軸3a、該ポンプ軸3aが挿嵌されてポンプ軸3aと共に回動するシリンダブロック3b、該シリンダブロック3bに摺動自在に挿嵌されるプランジャ3e、及び該プランジャ3eに当接する可動斜板3dから成り、可変容量型の油圧ポンプを構成している。前記可動斜板3dは、その傾斜角を変更することによりプランジャ3eの摺動量を規制し、油圧ポンプ3の作動油の吐出量を調節可能に構成されている。そして、前記センタセクション6には、左右のメイン油路6c・6dが設けられており、該メイン油路6c・6dを介して油圧ポンプ3と油圧モータ4が連通されている。
The
前記油圧モータ4は、油圧ポンプ3と同様に、センタセクション6に一端を挿嵌すると共に他端をハウジング5により回動自在に支持されるモータ軸4a、該モータ軸4aが挿嵌されてモータ軸4aと共に回動するシリンダブロック4b、該シリンダブロック4bに摺動自在に挿嵌されるプランジャ4e、及び該プランジャ4eに当接する固定斜板4dから成り、固定容量型の油圧モータ4を構成している。そして、該固定斜板4dは前記ハウジング5に固設されている。
Similar to the
このような油圧ポンプ3・油圧モータ4におけるシリンダブロック3b・4bの後部端面3c・4cと、前記センタセクション6の前側面6aとの間には、それぞれ、ピン60等によって固設されたバルブプレート7・8が介装されている。一方、センタセクション6の後側面6bで油圧ポンプ3側には、前記メイン油路6c・6d等より成る閉回路に、漏出した分の作動油を補給するトロコイド式のチャージポンプ19が付設され、該チャージポンプ19に、本発明に係わる間座部材2が取り付けられている。
Valve plates fixed between the rear end faces 3c and 4c of the
以上のような構成において、エンジン等からの駆動力がポンプ軸3aに入力されて油圧ポンプ3が駆動すると、該油圧ポンプ3の駆動によって吐出される作動油は、バルブプレート7・8やセンタセクション6内のメイン油路6c・6d等を介して前記油圧モータ4に供給され、この作動油の流出入によって油圧モータ4が駆動されて、その駆動力が出力軸3aからミッションケース28内の副変速機構等に出力される構成となっており、更に、この際、油圧回路内から漏出した作動油は、前記チャージポンプ19によってメイン油路6c・6d内に補給される。
In the above configuration, when the driving force from the engine or the like is input to the
なお、図1に示すように、前記センタセクション6の前側面6aとシリンダブロック4bの後部端面4cとの間の油圧モータ軸4a上には、外周突起部59が形成され、該外周突起部59は、前記シリンダブロック4bの軸孔4jよりも大径に構成されており、シリンダブロック4bが油圧モータ軸4a上を後方に移動できないようにしている。
As shown in FIG. 1, an outer
すなわち、油圧モータ軸4a上に、シリンダブロック4bの軸孔4jよりも大径の外周突起部59を設けるので、油圧式無段変速装置1の組立時にシリンダブロック4bが油圧モータ軸4aから抜脱しようとしても、前記外周突起部59によってシリンダブロック4bを係止させることができ、組立性を向上させて生産性を更に高めることができる。
That is, since the outer
次に、前記可動斜板3dの斜板角制御について、図2乃至図5、図9、図10により説明する。
図2、図5に示すように、前記ハウジング5内における油圧ポンプ3の収納空間には操作レバー9が配設され、該操作レバー9の一端部にはカムフォロアー9aが形成される一方、他端部はピン軸10によって前記可動斜板3dと連結されている。更に、操作レバー9の途中部には、ハウジング5に回動自在に支持されるトラニオン軸11が取り付けられ、該トラニオン軸11はハウジング5の外部へ突出され、その突出端にはトラニオンアーム12がボルト51等によって固設されている。これにより、油圧ポンプ3の外部からトラニオンアーム12を操作してトラニオン軸11を回動させ、前記操作レバー9を上下回動させることにより、ピン軸10を昇降させて可動斜板3dの斜板角度を変更する斜板角制御装置52が構成されている。
Next, swash plate angle control of the
As shown in FIGS. 2 and 5, an operating lever 9 is disposed in the housing space of the
図2乃至図5に示すように、前記操作レバー9のカムフォロアー9aとセンタセクション6との間の空間には、中立位置決めを行うデテント部材としてカムプレート13が配設され、該カムプレート13におけるカムフォロアー9a側端面には、凹陥したデテントカム部13aが形成されている。そして、該デテントカム部13aから上方及び下方に進むに従って、カムプレート13のカムフォロアー9a側端面は、操作レバー9側へ近づくように傾斜している。一方、カムフォロアー9aは、このようなデテントカム部13a近傍に圧接状態で当接されると共に、カムプレート13との当接面は略円弧形状に形成されている。
As shown in FIGS. 2 to 5, in the space between the
前記カムプレート13は、下端部13bが偏心軸14により支持され、該偏心軸14は油圧モータ4側のハウジング5の一側面に回転自在に軸支されている。この偏心軸14は、軸支部14aとカム支持部14bとにより構成され、このうちの軸支部14aは、ハウジング5の一側面に設けられた軸受け5bに軸支され、カム支持部14bは、カムプレート13の下端部13bを回転自在に支持している。そして、ハウジング5の軸受け5bに軸支される軸支部14aの軸心と、カムプレート13の下端部13bを支持するカム支持部14bの軸心とは偏心しており、これにより、軸受け5bの軸心とカム支持部14bの軸心とが偏心されることとなる。
The
一方、カムプレート13の上端部13cには、センタセクション6側へ突出する凸部13dが、カムプレート13と同一部材によって一体的に形成され、更に、センタセクション6において前記凸部13dに対応する箇所には凹部6eが形成され、該凹部6eには付勢部材であるスプリング15が嵌装されている。つまり、カムプレート13におけるスプリング15の受け部材を、カムプレート13と一体的に形成された凸部13dにより構成しているのである。
On the other hand, the
該スプリング15によって、カムプレート13を支持するとともに、該カムプレート13をカムフォロアー9a側へ付勢するように構成されており、これにより、カムプレート13のカムフォロアー9a側端面におけるデテントカム部13aの近傍が、カムフォロアー9aへ圧接される。
The
該カムフォロアー9aは、デテントカム部13aに当接している状態が最も圧接力が小さくなり、また、カムフォロアー9aがデテントカム部13aに当接する位置にある時に油圧ポンプ3の可動斜板3dが中立位置となるように構成している。そして、凹陥したデテントカム部13aに当接して中立位置にあるカムフォロアー9aが、トラニオン軸11の回動操作により、デテントカム部13aから上方向又は下方向へ回動するに従って、デテントカム部13aは、カムフォロアー9aによりセンタセクション6側へ押圧されて、スプリング15による付勢力が大きくなり、カムフォロアー9aのデテントカム部13aへの圧接力が大きくなる。
The
従って、前記斜板角制御機構52において、操作レバー9を上下回動させるトラニオン軸11の操作力を解除すると、カムプレート13の付勢力により、カムフォロアー9aが中立位置に戻されてデテントカム部13aと嵌合し、油圧式無段変速装置1が中立状態で保持されることとなる。このように、可動斜板3dの傾角を操作する操作レバー9へ一体的に形成したカムフォロアー9aに、カムプレート13のデテントカム部13aを圧接させることにより、操作レバー9の中立位置を決定するデテント機構を、中立位置決め機構として構成している。
Therefore, in the swash plate
なお、ハウジング5においてカムプレート13の上端部13cに対応する位置には、図示せぬ二個の突起がハウジング5と一体的に形成されており、両突起間の窪み部によって、カムプレート13の上端部13cが、前記ポンプ軸3aと直交する方向にガイドされるようにしている。
In the
また、デテントカム部13aにカムフォロアー9aが当接した状態にて、油圧ポンプ3の可動斜板3dが中立位置よりずれた状態となった場合、前記偏心軸14を油圧式無段変速装置1外部から回転操作して、中立位置を微調整するようにしている。つまり、偏心軸14を回転操作すると、軸支部14a及び軸受け5bの軸心に対してカム支持部14bの軸心が偏心しているため、該カム支持部14bは、軸支部14a及び軸受け5bの軸心を中心にして公転し、該カム支持部14bにより支持されるカムプレート13の下端部13bが上下方向へ移動する。これにより、カムフォロアー9aを介してカムプレート13に圧接される操作レバー9が、上下方向に微動回動されて、中立位置が微調節されることとなる。
When the
また、カムプレート13のカムフォロアー9a側端面におけるデテントカム部13aの上方には上ストッパ部13eが形成され、該デテントカム部13aの下方には下ストッパ部13fが形成されており、該上下ストッパ部13e・13fにより、操作レバー9の上下回動範囲、即ち、可動斜板3dの斜板角度範囲を規制するようにしている。
Further, an
例えば、カムフォロアー9aが上方回動するように、トラニオンアーム12を位置12aから位置12bまで回動させ操作レバー9を操作した場合、カムフォロアー9aが一定位置まで上方回動すると、該カムフォロアー9aが上ストッパ部13eに当接してそれ以上の上方回動を阻止される。逆に、カムフォロアー9aが下方回動するように、トラニオンアーム12を位置12aから位置12cまで回動させ操作レバー9を操作した場合、カムフォロアー9aが一定位置まで下方回動すると、該カムフォロアー9aが下ストッパ部13fに当接してそれ以上の下方回動を阻止されるのである。
For example, when the
なお、このようにカムプレート13に形成される上下ストッパ部13e・13fは、その形成位置を任意に設定することが可能であり、中立位置に対する任意の斜板角度範囲で可動斜板3dの回動操作を規制することができるため、該可動斜板3dを最大斜板角度まで用いることができ有効活用することが可能となる。
Note that the upper and
ここで、図2、図3、図9、図10に示すように、前記中立位置決め機構を有する斜板角制御装置52を、左右入れ替えて斜板角制御装置53としてハウジングの右側に配置することもできる。
該斜板角制御装置53を取り付けるハウジング54は、前記斜板角制御装置52を取り付けるハウジング5と同じ形状で左右対称な素材(以下、「共通ハウジング素材」とする)から製作され、該共通ハウジング素材の右側壁を開口せずに左側壁の一部を開口したものが図2の前記ハウジング5であり、その開口部5dに前記トラニオン軸11を回転自在に支持すると共に、前述の如く、トラニオン軸11の外端にトラニオンアーム12を固設し、内端に可動斜板3dを回動する操作レバー9を固設し、該操作レバー9のカムフォロアー9aにカムプレート13を圧接している。
Here, as shown in FIGS. 2, 3, 9, and 10, the swash plate
The
逆に、共通ハウジング素材の左側壁は開口せずに右側壁の一部を開口したものが図9のハウジング54であり、前記斜板角制御装置52の場合と同様、右側壁の開口部54aにトラニオン軸56を回転自在に支持すると共に、トラニオン軸56の外端にトラニオンアーム55を固設し、内端に可動斜板3dを回動する操作レバー57を固設し、該操作レバー57のカムフォロアー57aにカムプレート58を圧接している。これにより、トラニオンアーム、トラニオン軸、操作レバー等から成る斜板角制御装置をハウジングの左右いずれにも配置することができるのである。
On the contrary, the
すなわち、前記ハウジング5は、予め左右対称な共通ハウジング素材から製作する等によって、斜板角制御装置をハウジング5の左右いずれの側にも配置可能な構成とするので、大きな設計変更をすることなく、共通の素材を使って、左右いずれの側にも所定の斜板角制御装置を設け、主変速レバー等の変速操作手段までのリンクを引き出す位置を左右自在に変更することができ、各装置やリンクのレイアウトの自由度が増すと共に、部品の共通化によって部品点数を低減して低コスト化を図ることができるのである。
In other words, the
次に、前記シリンダブロック3b・4bの構成について、図1、図3、図6、図7により説明する。
前記油圧ポンプ3・油圧モータ4において、シリンダブロック3b・4bの後部端面3c・4cは、それぞれセンタセクション6上に固設された前記バルブプレート7・8に当接され、そのうちの油圧ポンプ3側のバルブプレート7には、作動油出入り用の一対のキドニーポート7a・7aが形成されている。そして、ポンプ軸3aの回転駆動に伴い、シリンダブロック3bが回転すると、プランジャ3eの摺動運動によって吐出状態位置にあるプランジャポート3fから押し出された作動油が、キドニーポート7a・7aのうちの何れか一方のポートから吐出される。逆に、他方のキドニーポートから流入する作動油は、吸入状態位置にあるプランジャポート3fからシリンダブロック3bのプランジャ室3g内に流入し、プランジャ3eを押圧する。
Next, the configuration of the
In the
同様にして、前記油圧モータ4側のバルブプレート8にも、作動油出入り用の一対のキドニーポート8a・8aが形成されており、該キドニーポート8a・8aのうちのいずれか一方のキドニーポートからプランジャポート4fを介して、作動油がシリンダブロック4bのプランジャ室4g内に流入し、プランジャ4eを押圧する。逆に、他方のキドニーポートからは、プランジャポート4fを介して押出されてきた作動油が、吐出される。
Similarly, the
一方、前記センタセクション6において、メイン油路6c・6dの油圧ポンプ3側には、作動油出入り用の一対のメインポート16・16が形成され、該メインポート16・16が、前記バルブプレート7の一対のキドニーポート7a・7aにそれぞれ連通されている。同様にして、メイン油路6c・6dの油圧モータ4側にも、作動油出入り用の一対のメインポート17・17が形成され、該メインポート17・17が、前記バルブプレート8の一対のキドニーポート8a・8aとそれぞれ連通されており、前記メイン油路6c・6dから各メインポート、キドニーポートを介して、作動油が油圧ポンプ3と油圧モータ4間を循環できるようにしている。
On the other hand, in the center section 6, on the
更に、前記メインポート16・16の中心が配置される円周の径であるメインポートピッチ径、前記メインポート17・17の中心が配置される円周の径であるメインポートピッチ径、前記キドニーポート7a・7aの中心が配置される円周の径であるキドニーポートピッチ径、及び前記キドニーポート8a・8aの中心が配置される円周の径であるキドニーポートピッチ径は、いずれも全て同じ値のD2としている。
Furthermore, a main port pitch diameter that is the diameter of the circumference where the center of the
このような油路構成において、前記油圧ポンプ3のシリンダブロック3bでは、前記プランジャポート3fは、プランジャ室3gの中心位置から内側方向(後部端面3cの中心側方向)にずらして配置されている。つまり、プランジャポート3f・3f・・・が配置される円周の径であるプランジャポートピッチ径を前記D2とし、プランジャ室3gの中心、つまり各プランジャ3eの中心が配置される円周の径であるプランジャピッチ径を、前記D2よりも大きな径のD1に構成しているのである。なお、以下の説明は、油圧モータ4のシリンダブロック4bについても同様に適用することができる。
In such an oil passage configuration, in the
すなわち、プランジャポートピッチ径をD2とし、該D2よりも大きな値のD1をプランジャピッチ径とするシリンダブロック3bを、メインポートピッチ径がD2のセンタセクション6とキドニーポートピッチ径がD2のバルブプレート7とに適用するので、プランジャポート3fを、それぞれキドニーポート7aとメインポート16に対して、半径方向において同位置に位置させ、プランジャポート3fとキドニーポート7aとの連通部分のポート幅を最大幅確保することができ、該ポート部を通過する作動油の流路抵抗が上昇することがなく、油圧ポンプ3の自給性能の低下を招くこともない。更に、プランジャピッチ径をD2よりも大きなD1に構成したので、プランジャピッチ径D2の小容量タイプのシリンダブロックに使用されるバルブプレート7やセンタセクション6に、大容量タイプのシリンダブロック3bを利用することができ、油圧ポンプ3の性能を低下させることなく、部品点数を低減して低コスト化を図ることができる。
That is, a
更に、前記プランジャポート3fは、いずれも円周方向に長い略長円形状に形成すると共に、プランジャポート3fの周縁部における、後部端面3cの中心側位置且つ円周方向の略中央位置には、プランジャポート3f内へ突出する突出部3h(プランジャポート4fでは突出部4h)が形成されている。
Furthermore, each of the
ここで、プランジャ室3g内において、プランジャ3eと、プランジャ室3g底面との間には、プランジャ3eを可動斜板3d方向へ付勢するバネ部材18が介装されると共に、プランジャポート3fは、前述の如くプランジャ室3gの中心から内側へずれて配置されており、プランジャ室3g底面の内側略半分の領域は開口した状態となっている。そのため、このままではバネ部材18の内側部分をプランジャ室3g底面で支持することができず、バネ部材18のプランジャ室3g底面への座りが悪くなってプランジャ3eが円滑に摺動動作でなくなる恐れがあり、これを解決すべく、前記突出部3hが設けられている。
Here, in the
すなわち、シリンダブロック3bにおいて、プランジャポート3f周縁部におけるシリンダブロック3bの後部端面3cの中心側位置に、プランジャポート3f内へ突出する突出部3hを形成し、該突出部3hにバネ部材18を着座させるようにしたので、プランジャポート3fをプランジャ室3gの中心から内側へ偏心させて配置した場合でも、バネ部材18を安定して着座させることができ、プランジャ3eの摺動動作を円滑とし、且つ高信頼性化を図ることができるのである。
That is, in the
次に、前記バルブプレート7・8のキドニーポート7a・8aから、センタセクション6のメインポート16・17にかけての構成について、図6、図7により説明する。
バルブプレート7は、前述の如く、センタセクション6の油圧ポンプ3側の前側面6aにピン60等によって取り付けられると共に、バルブプレート7の円周方向には、一対のキドニーポート7a・7aが形成されており、該キドニーポート7a・7aは、それぞれ、幅が均一な一様幅部7bと、該一様幅部7bの両端部へいくにつれて開口面積が小となる切欠部7c・7cとから構成される。そして、前記センタセクション6の一対のメインポート16・16は、このうちの一様幅部7b・7bと位置を合わせるようにして形成されている。
Next, the construction from the
As described above, the
また、該メインポート16は、作動油が流出入する本体孔16aと、該本体孔16aの両端をドリル等で穿孔して形成した拡張孔16b・16bとから成り、該拡張孔16b・16bによって、メインポート16を通過する作動油量を増加できるようにしている。なお、油圧モータ4側のバルブプレート8についても、同様に、円周方向に、一対のキドニーポート8a・8aが形成され、該キドニーポート8a・8aは、それぞれ、幅が均一な一様幅部8bと、該一様幅部8bの両端部へいくにつれて開口面積が小となる切欠部8c・8cとから構成され、前記一対のメインポート17・17は、このうちの一様幅部8b・8bと位置を合わせるようにして形成されている。更に、該メインポート17は、本体孔17aと、該本体孔17aの両端に形成した拡張孔17b・17bとから成り、該拡張孔17b・17bによって、メインポート17を通過する作動油量を増加できるようにしている。
The
このように、前記切欠部7c・7c、8c・8cを設けることで、メインポート16・17からキドニーポート7a・8aにかけてのポート(以下、「連通ポート」とする)の開口面積の増加を緩やかなものにすることができ、急激な開口面積の変化による圧力変動を抑制するようにしている。すなわち、前記連通ポートの開口面積が徐々に増加するように構成することで、圧力変動による騒音の低減を図ることができるのである。
Thus, by providing the
更に、前記連通ポートを、メインポート16・17両端の拡張孔16b・17bの分だけ円周方向に長く形成することで、連通ポートを通って流出入する作動油量を増加させることができる。このため、大容量タイプでプランジャピッチ径・プランジャポート径が大きいシリンダブロックを、小容量タイプで連通ポートの径が小さいバルブプレートとセンタセクションに適用する際、たとえ、プランジャポートと連通ポートが半径方向で外側と内側にずれ、重複してできる開口面積が減少しても、その分、長い連通ポートによって、プランジャポートと連通ポートが重複する時間を長くすることができ、プランジャ室3g・4g内に流出入する作動油量を補うことができるのである。
Furthermore, the amount of hydraulic fluid flowing in and out through the communication port can be increased by forming the communication port longer in the circumferential direction by the expansion holes 16b and 17b at both ends of the
すなわち、前記センタセクション6は、メインポート16・17の両端部に拡張孔16b・17bを形成可能な構成とするので、該拡張孔16b・17bの分だけ流出入する作動油量を増加させることができ、大容量タイプのシリンダブロック3b・4bを小容量タイプのバルブプレート7・8とセンタセクション6に適用することができ、部品の共通化によって部品点数を低減して低コスト化を図ることができる。
That is, since the center section 6 is configured such that the expansion holes 16b and 17b can be formed at both ends of the
なお、本実施例のシリンダブロック3b・4bでは、前述の如く、プランジャポートピッチ径をプランジャピッチ径よりも小さくすることによりプランジャポート3f・4fと前記連通ポートとの開口面積を確保するようにしているが、それほど大きな変速動力が必要でない場合等には、このような構造を新たに設けずとも、前記拡張孔16b・17bを形成するだけで、十分な量の作動油の流出入を確保することが可能である。更に、前記拡張孔16b・17bの大きさや形成位置を変更することで、補う作動油量を任意に調整することができ、種々のシリンダブロック、バルブプレート、センタセクションを組み合わせて油圧式無段変速装置を製造することができ、設計の自由度を高めることができる。
In the
次に、前記チャージポンプ19等から成るチャージ回路について、図1、図6、図8、図11、図12により説明する。
図1、図6に示すように、センタセクション6の油圧ポンプ3側にはチャージ回路20が形成され、該チャージ回路20には、前記チャージポンプ19以外に、チェック弁22・23が前記メイン油路6c・6dにそれぞれ設けられており、チャージポンプ19から圧送されてくる作動油を、油路24からチャージ油路21・21を介して、前記チェック弁22・23のうちで低圧側のチェック弁を通じ、該当するメイン油路6cまたはメイン油路6dのいずれか一方に補給するようにしている。
Next, the charge circuit including the
As shown in FIGS. 1 and 6, a
なお、チェック弁22・23のうち、後進時に高圧側となるメイン油路6dにおけるチェック弁23には、オリフィス27が設けられており、後進時にメイン油路6dの高圧油をチャージ油路21側に戻すようにしている。これにより、後進側速度域に設定していた油圧ポンプ3の可動斜板3dが中立位置近傍になった時点でメイン油路6d内の油圧を中立状態の値とし、油圧式無段変速装置1の中立域を拡張することができる。
Of the
更に、チャージ回路20には、リリーフ弁26が前記ハウジング5の上部に内装され、チャージ回路20内に一定値以上の圧力がかかると、作動油を油路25からリリーフ油路29を介してリリーフ弁26より外部に逃がし、回路内を調圧するようにしている。本実施例では、作動油はハウジング5内に逃がすようにしており、外部から組み付けるタイプのリリーフ弁に比べてリーク音を軽減できると共に、油漏れ等の品質に関する問題の発生を確実に防止することができる。
Further, the
図1、図6、図8に示すように、前記油圧式無段変速装置1は、油圧モータ4からの主変速出力の副変速等を行うミッションケース28に、合わせ面6fを介して取り付けられ、該合わせ面6fには、前記ハウジング5内に形成された油溜まり5cに連通するドレンポート6gが開口されており、前記閉回路やリリーフ弁26から漏出した作動油が、油溜まり5cに貯溜された後、オーバーフローした分がドレンポート6gから図示せぬ油路を通ってミッションケース28内に流入するようにしている。これにより、ホース等の油圧配管を別途設けることなく、合わせ面6fを通って油圧式無段変速装置1からミッションケース28内に油を補給することができる。
As shown in FIGS. 1, 6, and 8, the hydraulic continuously variable transmission 1 is attached to a
すなわち、油圧式無段変速装置1とミッションケース28との接続部である合わせ面6bに、連通孔であるドレンポート6gを設けたので、前記接続部を介して油圧式無段変速装置1をミッションケース28と連通させることができ、ホース等の油圧配管を省いて、部品数減少による部品コストの低減・メンテナンス性の向上、及び配管スペース減少による装置の小型化を図ることができる。
That is, since the
ここで、図6、図11、図12に示すように、前記センタセクション6の替わりに、チャージ回路を油圧モータ4側に配設したセンタセクション31を用いることもできる。
該センタセクション31は、前記センタセクション6と同じ形状の素材(以下、「共通センタセクション素材」とする)に、メイン油路31c・31dを下方に延設して形成し、該延設部にチャージ回路30を形成したものであり、前記共通センタセクション素材に、チャージ回路30の配置空間として予め大きな下部域37を設けておき、チャージ回路をセンタセクションの上下部どちらにも配置できるようにしている。
Here, as shown in FIGS. 6, 11, and 12, a
The
このチャージ回路30は、油圧ポンプ3側の一対のメインポート42・42と油圧モータ4側の一対のメインポート43・43とを連通する前記メイン油路31c・31dに、それぞれ設けたチェック弁22・23と、該チェック弁22・23まで作動油を補給するチャージ油路36等の油路から構成されており、前記チャージ回路20と略同じ構成となっている。ただし、前記チャージポンプ19からの作動油は、センタセクション内の油路を介してチャージ回路に直接補給するのではなく、ミッションケース28を経由した後、ミッションケース28との合わせ面31fに開口されたチャージポート34を介してチャージ回路30に補給される。これにより、作動油は、油路35からチャージ油路36を介して、前記チェック弁22・23のうちで低圧側のチェック弁を通じ、該当するメイン油路31cまたはメイン油路31dのいずれか一方に補給される。
The
つまり、前記センタセクション31は、前記チャージポンプ19からの作動油が、外部の油圧配管→ミッションケース28内の油圧機器→ミッションケース28内の油溜まり→合わせ面31fのチャージポート34の順に流れた後に、前記チャージ回路30に補給される場合や、逆に、チャージポンプ19からの作動油が、外部の油圧配管を使ってチャージ回路30に補給された後に、合わせ面31fに設けたポートを介してミッションケース28内の油圧機器や油溜まりに送油される場合等に、適用される。
That is, in the
すなわち、前記センタセクション31は、チャージ回路用の配置空間を上下に設けた共通センタセクション素材から製作する等によって、チャージ回路を油圧ポンプ3側または油圧モータ4側のいずれにも配置可能な構成とするので、油圧回路の変更が必要となっても、大きな設計変更をすることなく、共通の素材を使って所定の油圧回路を有するセンタセクションを製造することができ、部品の共通化によって部品点数を低減して低コスト化を図ることができる。
That is, the
次に、以上のような構成から成る油圧式無段変速装置1において、前記チャージポンプ19、及び該チャージポンプ19に連設される予備油圧ポンプの構造や取り付け構成について、図1、図2、図13により説明する。
Next, in the hydraulic continuously variable transmission 1 having the above-described configuration, the structure and mounting configuration of the
図1、図2に示すように、トロコイド式の前記チャージポンプ19は、中心のインナーロータ19aと、該インナーロータ19a外周に一部が噛合するアウターロータ19bと、該アウターロータ19bを内面で回転自在に案内するポンプケース19cとから構成される。このうちのインナーロータ19aとアウターロータ19bは、前記ポンプケース19c内のポンプ室19f内に収納されており、ポンプケース19cを複数のボルト38によってセンタセクション6の後側面6bに締結することで、チャージポンプ19をセンタセクション6に固定するようにしている。また、前記インナーロータ19aは、前記油圧ポンプ3のポンプ軸3a後部に、ピン40を介して、軸方向に摺動可能かつ相対回転不能に係合されており、このポンプ軸3aによって、前記油圧ポンプ3とチャージポンプ19を一緒に駆動するようにしている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
更に、前記ポンプ軸3aの後端部3kは、前記インナーロータ19aを貫通して、ポンプケース19c後部に設けた開口凹部19dに突入されると共に、前記インナーロータ19aとアウターロータ19bの非噛合部分の一方側に吸入口19e、他方側に吐出口6hが形成され、このうちの吸入口19eを介して、前記開口部19dとポンプ室19f内とが連通されている。
Further, the
以上のような構成において、ポンプ軸3aが回転してインナーロータ19aが回転すると、アウターロータ19bも回転されて、前記開口凹部19d内の作動油は、吸入口19eを介してポンプ室19f内に吸い込まれた後、前記チャージ回路20に連通する油路24に接続された吐出口6hより吐出される。なお、このチャージポンプ19は、本実施例のようなトロコイド式に限定されるものではなく、ギア式であってもベーン式であっても良い。
In the above configuration, when the
そして、このようなチャージポンプ19のポンプケース19cの後側面19gには、本発明に係わる間座部材2がボルト39によって着脱自在に取り付けられている。
該間座部材2には、吸入ポート41が前後方向に貫通して設けられ、該吸入ポート41の前端は、前記ポンプケース19cの開口凹部19d内に開放される一方、吸入ポート41の後端は、外に向かって後方に開放されており、これにより、作動油は、チャージポンプ19によって間座部材2の吸入ポート41から吸引された後、開口凹部19d→吸入口19e→ポンプ室19f→吐出口6hを介して、前記チャージ回路20に補給される。
The
The
ここで、図1、図13に示すように、前記間座部材2を取り外し、この間座部材2の替わりに複数の予備油圧ポンプ44・45・46を重ねるようにして連設することができる。
つまり、チャージポンプ19の前記後側面19gに、3個の予備油圧ポンプ44・45・46を後方に向かって順に積み重ね、重ねた予備油圧ポンプ44・45・46のポンプケース44a・45a・46aをボルト47で貫通し、該ボルト47をポンプケース19c後部に螺挿されることにより、予備油圧ポンプ44・45・46から成るポンプ群(以下、「多連予備油圧ポンプ」とする)48をチャージポンプ19に着脱可能に締結固定することができる。なお、該チャージポンプ19のポンプ軸3aの後端部3kには、前記多連予備油圧ポンプ48を駆動する予備ポンプ軸49が連結されており、チャージポンプ19が駆動されると、多連予備油圧ポンプ48も一緒に駆動されるようにしている。
Here, as shown in FIGS. 1 and 13, the
That is, on the
更に、前記ポンプケース44a・45a・46aには、それぞれ分岐油路44b・45b・46bが位置を合わせるようにして前後方向に貫設され、このうちの最前の分岐油路44bの前端は前記チャージポンプ19の開口凹部19dに開放される一方、最後尾の分岐油路46bには、同じポンプケース46a内で外に向かって後方に開放するように形成された吸入ポート46eが形成されている。そして、前記分岐油路44b・45b・46bからは上方にそれぞれ吸入口44c・45c・46cが分岐し、該吸入口44c・45c・46cは各予備油圧ポンプ44・45・46内の図示せぬポンプ室内と連通されており、これら吸入口44c・45c・46cや吸入ポート46eを有する分岐油路44b・45b・46bは、合体して一つの分岐油路(以下、「合体型分岐油路」とする)50を形成している。
Further,
そして、前記各予備油圧ポンプ44・45・46内のポンプ室には、各ポンプケース44a・45a・46aに形成された吐出ポート44d・45d・46dが、それぞれ連通されており、該吐出ポート44d・45d・46dから、ホース等の油圧配管を介して作動油が他の油圧機器に圧送されるようにしている。
このような構成において、前記吸入ポート46eから合体型分岐油路50内に吸い込まれた作動油は、そのままチャージポンプ19の開口凹部19dに送り込まれる一方、吸入口44c・45c・46cを介して各予備油圧ポンプ44・45・46のポンプ室にも送り込まれる。そして、作動油は、チャージポンプ19によって吐出口6hから前記チャージ回路20に圧送されると共に、予備油圧ポンプ44・45・46によって吐出ポート44d・45d・46dから油圧配管等を介して図示せぬ油圧機器等に圧送される。
In such a configuration, the hydraulic oil sucked into the combined
図示はしないが、もちろん、前記予備油圧ポンプ44・45・46のうちの一つ、例えば最外側の予備油圧ポンプ46のみをチャージポンプ19に取り付けるようにしてもよく、間座部材2の替わりにチャージポンプ19に取り付ける予備油圧ポンプの数は特には限定されない。そして、この場合の作動油は、間座部材2の吸入ポート41の替わりに、予備油圧ポンプ46の吸入ポート46eから吸い込まれて、前記チャージポンプ19に供給されることとなる。なお、前記予備油圧ポンプ44・45・46は、本実施例のチャージポンプ19のようなトロコイド式であっても、ギア式やベーン式であっても良く、特に限定されるものではない。
Although not shown, of course, one of the preliminary
すなわち、油圧ポンプ3と油圧モータ4を閉回路によって流体接続するセンタセクション6を備え、該センタセクション6に前記閉回路への作動油補給用のチャージポンプ19を付設し、該チャージポンプ19を前記油圧ポンプ3のポンプ軸3aによって駆動する油圧式無段変速装置1において、前記チャージポンプ19で前記センタセクション6側と反対側の側面である後側面19gに、装着部材である間座部材2を着脱可能に取り付け、該間座部材2に、前記チャージポンプ19の吸入部である開口凹部19dに連通する吸入ポート41を形成したので、通常は、間座部材2の吸入ポート41を介してチャージポンプ19に作動油を供給し、該チャージポンプ19に予備油圧ポンプ46を連設する場合には、前記間座部材2に替えて前記予備油圧ポンプ46を取り付けた上で、該予備油圧ポンプ46の吸入ポート46eを利用してチャージポンプ19に作動油を供給する構成とすることができ、予備油圧ポンプ46をチャージポンプ19に連設するにあたり、大きな設計変更が不要となって製造コストが安くて済み、しかも作動油を供給するためのホース等の油圧配管も最小限に抑えられて、部品数減少による部品コストの低減・メンテナンス性の向上、及び配管スペース減少による装置の小型化を図ることができる。特に、チャージポンプ19の側面には複数の予備油圧ポンプを積み重ねることができるため、複数の予備油圧ポンプを連ねた多連ポンプ設置にも容易に対応することができる。
That is, a center section 6 for fluidly connecting the
更に、前記チャージポンプ19は、前記装着部材である間座部材2に替えて予備油圧ポンプ46を取り付け可能な構成とし、該予備油圧ポンプ46内には、前記チャージポンプ19と予備油圧ポンプ46に対して作動油を分配して並行供給可能な分岐油路46bを設けるので、予備油圧ポンプ46内に分岐油路46bという単純な油路構造を設けるだけで、作動油を予備油圧ポンプ46とチャージポンプ19に確実に分配することができ、油路構造の簡素化による部品コストの低減・動力伝達効率の向上を図ることができる。
Further, the
加えて、前記予備油圧ポンプ44・45・46をチャージポンプ19の側面に複数連設した状態では、予備油圧ポンプ44・45・46の各分岐油路44b・45b・46bが互いに接続されて単一の合体型分岐油路50が形成されるので、多連ポンプ設置時においても、各分岐油路44b・45b・46bが互いに連通するように予備油圧ポンプ44・45・46を配置するだけで作動油を多数の予備油圧ポンプ44・45・46とチャージポンプ19とに確実に分配することができ、ホース等の油圧配管を設ける必要がなく、部品数減少による部品コストの低減・メンテナンス性の向上、及び配管スペース減少による装置の小型化を図ることができる。
In addition, in the state where a plurality of the auxiliary
本発明は、油圧ポンプと油圧モータを閉回路によって流体接続するセンタセクションを備え、該センタセクションに前記閉回路への作動油補給用のチャージポンプを付設し、該チャージポンプを前記油圧ポンプのポンプ軸によって駆動する全ての油圧式無段変速装置に適用することができる。 The present invention includes a center section for fluidly connecting a hydraulic pump and a hydraulic motor by a closed circuit, a charge pump for supplying hydraulic oil to the closed circuit is attached to the center section, and the charge pump is connected to the pump of the hydraulic pump. It can be applied to all hydraulic continuously variable transmissions driven by a shaft.
1 油圧式無段変速装置
2 装着部材
3 油圧ポンプ
3a ポンプ軸
4 油圧モータ
6 センタセクション
19 チャージポンプ
19d 吸入部
19g センタセクション側と反対側の側面
41 吸入ポート
44・45・46 予備油圧ポンプ
44b・45b・46b 分岐油路
50 合体型分岐油路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydraulic continuously
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