JP2021006721A - Hydraulic mechanical continuously variable transmission - Google Patents
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Description
本発明は、油圧機械式無段変速装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic mechanical continuously variable transmission.
油圧機械式無段変速装置には、次の如きものがある。入力軸及び出力軸のいずれか一方を構成する回転軸と、回転軸の軸芯方向での一端側部分に装着された斜板式の油圧ポンプと、回転軸の軸芯方向での他端側部分に装着された斜板式の油圧モータと、が備えられている。油圧ポンプは、回転軸に相対回転不能に支持されたポンプシリンダブロック、ポンプシリンダブロックの周方向での複数箇所に設けられたポンプシリンダを有している。油圧モータは、回転軸に相対回転不能に支持されたモータシリンダブロック、モータシリンダブロックの周方向での複数箇所に設けられたモータシリンダを有している。ポンプシリンダとモータシリンダとの間に、複数箇所のポンプシリンダ及び複数箇所のモータシリンダのそれぞれに接続された低圧室と、複数箇所のポンプシリンダ及び複数箇所のモータシリンダのそれぞれに接続された高圧室と、複数箇所のポンプシリンダを各別に高圧室及び低圧室のそれぞれに対して開閉する複数の第1分配弁と、複数箇所のモータシリンダを各別に高圧室及び低圧室のそれぞれに対して開閉する複数の第2分配弁と、が設けられている。低圧室及び高圧室は、ポンプシリンダブロック及び前記モータシリンダブロックと共に回転する状態で設けられている。複数の第1分配弁及び複数の第2分配弁は、ポンプシリンダブロック及びモータシリンダブロックの周方向に並べられて、かつ、ポンプシリンダブロック及びモータシリンダブロックと共に回転する状態、かつ、ポンプシリンダブロック及びモータシリンダブロックの径方向に沿う方向にスライド可能な状態で設けられている。 The hydraulic mechanical continuously variable transmission includes the following. A rotating shaft that constitutes either the input shaft or the output shaft, a swash plate type hydraulic pump mounted on one end side of the rotating shaft in the axial direction, and the other end of the rotating shaft in the axial direction. It is equipped with a swash plate type hydraulic motor mounted on the. The hydraulic pump has a pump cylinder block that is non-rotatably supported on a rotating shaft, and pump cylinders that are provided at a plurality of locations in the circumferential direction of the pump cylinder block. The hydraulic motor has a motor cylinder block that is non-rotatably supported by a rotating shaft, and motor cylinders that are provided at a plurality of locations in the circumferential direction of the motor cylinder block. Between the pump cylinder and the motor cylinder, a low pressure chamber connected to each of a plurality of pump cylinders and a plurality of motor cylinders, and a high pressure chamber connected to each of a plurality of pump cylinders and a plurality of motor cylinders. A plurality of first distribution valves that open and close a plurality of pump cylinders separately for each of the high pressure chamber and a low pressure chamber, and a plurality of motor cylinders that open and close each of the high pressure chamber and the low pressure chamber separately. A plurality of second distribution valves are provided. The low-pressure chamber and the high-pressure chamber are provided in a state of rotating together with the pump cylinder block and the motor cylinder block. The plurality of first distribution valves and the plurality of second distribution valves are arranged in the circumferential direction of the pump cylinder block and the motor cylinder block, and rotate together with the pump cylinder block and the motor cylinder block, and the pump cylinder block and the pump cylinder block. It is provided so that it can slide in the direction along the radial direction of the motor cylinder block.
この種の油圧機械式無段変速装置としては、例えば特許文献1に示される無段変速装置がある。特許文献1に示される無段変速装置では、入力軸に備えられた油圧ポンプ及び油圧モータが備えられ、低圧室としての低圧油路が備えられ、高圧室としての高圧油路が備えられ、第1分配弁としての切換スプールが備えられ、第2分配弁としての切換スプールが備えられている。
Examples of this type of hydraulically mechanical continuously variable transmission include the continuously variable transmission described in
従来、第1分配弁及び第2分配弁としての切換スプールの操作を可能にするのに、切換スプールの端部に接当する状態で複数の切換スプールの端部を囲うリング状のガイド部を入力軸に対して偏心した状態で設け、切換スプールに対するガイド部の相対回転と、ガイド部の偏心とによって切換スプールをスライドさせる操作構成が採用されている。この場合、分配弁(第1分配弁、第2分配弁)とガイド部との間に摩擦が発生する。また、ガイド部が分配弁を引き戻し操作する機能を備えないので、分配弁とガイド部との間に隙間ができて隙間に塵埃が入り込みやすい。つまり、摩擦及び塵埃による分配弁の動作不良が発生しやすい。 Conventionally, in order to enable the operation of the switching spools as the first distribution valve and the second distribution valve, a ring-shaped guide portion surrounding the ends of a plurality of switching spools in contact with the ends of the switching spools is provided. An operation configuration is adopted in which the switching spool is provided in an eccentric state with respect to the input shaft, and the switching spool is slid by the relative rotation of the guide portion with respect to the switching spool and the eccentricity of the guide portion. In this case, friction is generated between the distribution valve (first distribution valve, second distribution valve) and the guide portion. Further, since the guide portion does not have a function of pulling back the distribution valve, a gap is formed between the distribution valve and the guide portion, and dust easily enters the gap. That is, malfunction of the distribution valve due to friction and dust is likely to occur.
本発明は、第1分配弁及び第2分配弁をスムーズにスライド操作できる油圧機械式無段変速装置を提供する。 The present invention provides a hydraulic mechanical continuously variable transmission capable of smoothly sliding the first distribution valve and the second distribution valve.
本発明による油圧機械式無段返送装置は、入力軸及び出力軸のいずれか一方を構成する回転軸と、前記回転軸の軸芯方向での一端側部分に装着された斜板式の油圧ポンプと、前記回転軸の軸芯方向での他端側部分に装着された斜板式の油圧モータと、が備えられ、前記油圧ポンプは、前記回転軸に相対回転不能に支持されたポンプシリンダブロック、前記ポンプシリンダブロックの周方向での複数箇所に設けられたポンプシリンダを有し、前記油圧モータは、前記回転軸に相対回転不能に支持されたモータシリンダブロック、前記モータシリンダブロックの周方向での複数箇所に設けられたモータシリンダを有し、前記ポンプシリンダと前記モータシリンダとの間に、前記複数箇所の前記ポンプシリンダ及び前記複数箇所の前記モータシリンダのそれぞれに接続された低圧室と、前記複数箇所の前記ポンプシリンダ及び前記複数箇所の前記モータシリンダのそれぞれに接続された高圧室と、前記複数箇所の前記ポンプシリンダを各別に前記高圧室及び前記低圧室のそれぞれに対して開閉する複数の第1分配弁と、前記複数箇所の前記モータシリンダを各別に前記高圧室及び前記低圧室のそれぞれに対して開閉する複数の第2分配弁と、が設けられており、前記低圧室及び前記高圧室は、前記ポンプシリンダブロック及び前記モータシリンダブロックと共に回転する状態で設けられており、前記複数の第1分配弁及び前記複数の第2分配弁は、前記ポンプシリンダブロック及び前記モータシリンダブロックの周方向に並べられて、かつ、前記ポンプシリンダブロック及び前記モータシリンダブロックと共に回転する状態、かつ、前記ポンプシリンダブロック及び前記モータシリンダブロックの径方向に沿う方向にスライド可能な状態で設けられており、前記複数の第1分配弁それぞれの前記回転軸側と反対側の端部を支持した状態で前記複数の第1分配弁の前記端部を囲うと共に前記回転軸に対して偏心された第1支持輪体と、前記第1支持輪体と同芯状態で前記第1支持輪体の外周部に嵌合された第1ベアリングと、前記第1支持輪体と同芯状態で前記第1ベアリングの外周部に嵌合されると共に前記ポンプシリンダブロックに対して相対回転可能に支持され、前記第1ベアリング及び前記第1支持輪体を介して前記第1分配弁をスライド操作する環状の第1操作部と、が備えられ、前記複数の第2分配弁それぞれの前記回転軸側と反対側の端部を支持した状態で前記複数の第2分配弁の前記端部を囲うと共に前記回転軸に対して偏心された第2支持輪体と、前記第2支持輪体と同芯状態で前記第2支持輪体の外周部に嵌合された第2ベアリングと、前記第2支持輪体と同芯状態で前記第2ベアリングの外周部に嵌合されると共に前記モータシリンダブロックに対して相対回転可能に支持され、前記第2ベアリング及び前記第2支持輪体を介して前記第2分配弁をスライド操作する環状の第2操作部と、が備えられている。 The hydraulic mechanical stepless return device according to the present invention includes a rotating shaft constituting either an input shaft or an output shaft, and a swash plate type hydraulic pump mounted on one end side portion of the rotating shaft in the axial direction. The pump cylinder block is provided with a swash plate type hydraulic motor mounted on the other end side portion of the rotating shaft in the axial direction, and the hydraulic pump is non-rotatably supported by the rotating shaft. The hydraulic motor has a pump cylinder provided at a plurality of locations in the circumferential direction of the pump cylinder block, and the hydraulic motor is a motor cylinder block supported so as not to rotate relative to the rotating shaft, and a plurality of the motor cylinder block in the circumferential direction. A low-pressure chamber having motor cylinders provided at locations and connected to each of the pump cylinders at the plurality of locations and the motor cylinders at the plurality of locations between the pump cylinder and the motor cylinder, and the plurality of pump cylinders. A plurality of high-pressure chambers connected to the pump cylinders at the locations and the motor cylinders at the plurality of locations, and a plurality of positions for opening and closing the pump cylinders at the plurality of locations with respect to the high-pressure chamber and the low-pressure chamber, respectively. A distribution valve and a plurality of second distribution valves for opening and closing the motor cylinders at a plurality of locations with respect to the high pressure chamber and the low pressure chamber are provided, and the low pressure chamber and the high pressure chamber are provided. Is provided so as to rotate together with the pump cylinder block and the motor cylinder block, and the plurality of first distribution valves and the plurality of second distribution valves are provided in the circumferential direction of the pump cylinder block and the motor cylinder block. The pump cylinder block and the motor cylinder block are arranged in a rotating state together with the pump cylinder block and the motor cylinder block, and the pump cylinder block and the motor cylinder block are slidable in the radial direction. A first support wheel that surrounds the ends of the plurality of first distribution valves and is eccentric with respect to the rotation shaft while supporting the ends of the plurality of first distribution valves that are opposite to the rotation shaft side. The body, the first bearing fitted to the outer peripheral portion of the first support wheel body in a state concentric with the first support wheel body, and the outer periphery of the first bearing in a state concentric with the first support wheel body. An annular first operating portion that is fitted to the portion and is rotatably supported relative to the pump cylinder block and slides the first distribution valve via the first bearing and the first supporting wheel body. And, the pump of each of the plurality of second distribution valves A second support wheel body that surrounds the ends of the plurality of second distribution valves and is eccentric with respect to the rotation axis while supporting the ends opposite to the rolling shaft side, and the second support wheel body. The second bearing fitted to the outer peripheral portion of the second support wheel body in a concentric state with, and the motor fitted to the outer peripheral portion of the second bearing in a state concentric with the second support wheel body. An annular second operating portion that is rotatably supported relative to the cylinder block and slides the second distribution valve via the second bearing and the second support wheel is provided.
本構成によると、第1操作部と第1支持輪体との相対回転によって第1支持輪体が第1分配弁を押し引き操作する操作力を備え、第1分配弁が第1支持輪体によって押し引き操作される。第1分配弁が第1支持輪体に支持されているので、第1分配弁と第1支持輪体との間に摩擦が発生しない。第1支持輪体が第1分配弁を引き操作するので、第1分配弁と第1支持輪体との間に隙間できず、第1分配弁と第1支持輪体との間に塵埃が入り込まない。第1支持輪体と第1操作部との間に第1ベアリングが介在しているので、第1支持輪体と第1操作部との間に摩擦があまり発生しない。 According to this configuration, the first support wheel body has an operating force to push and pull the first distribution valve by the relative rotation between the first operation unit and the first support wheel body, and the first distribution valve has the first support wheel body. Is pushed and pulled by. Since the first distribution valve is supported by the first support wheel body, no friction is generated between the first distribution valve and the first support wheel body. Since the first support wheel body pulls the first distribution valve, there is no gap between the first distribution valve and the first support wheel body, and dust is generated between the first distribution valve and the first support wheel body. Don't get in. Since the first bearing is interposed between the first support wheel body and the first operation portion, much friction does not occur between the first support wheel body and the first operation portion.
第2操作部と第2支持輪体との相対回転によって第2支持輪体が第2分配弁を押し引き操作する操作力を備え、第2分配弁が第2支持輪体によって押し引き操作される。第2分配弁が第2支持輪体に支持されているので、第2分配弁と第2支持輪体との間に摩擦が発生しない。第2支持輪体が第2分配弁を引き操作するので、第2分配弁と第2支持輪体との間に隙間できず、第2分配弁と第2支持輪体との間に塵埃が入り込まない。第2支持輪体と第2操作部との間に第2ベアリングが介在しているので、第2支持輪体と第2操作輪体との間に摩擦がほとんど発生しない。 The second support wheel body has an operating force to push and pull the second distribution valve by the relative rotation between the second operation unit and the second support wheel body, and the second distribution valve is pushed and pulled by the second support wheel body. To. Since the second distribution valve is supported by the second support wheel body, no friction is generated between the second distribution valve and the second support wheel body. Since the second support wheel body pulls the second distribution valve, there is no gap between the second distribution valve and the second support wheel body, and dust is generated between the second distribution valve and the second support wheel body. Don't get in. Since the second bearing is interposed between the second support wheel body and the second operation portion, almost no friction is generated between the second support wheel body and the second operation wheel body.
従って、第1分配弁及び第2分配弁を摩擦、塵埃による動作不良が生じないようにスムーズにスライド操作できる。 Therefore, the first distribution valve and the second distribution valve can be smoothly slid so as not to cause malfunction due to friction and dust.
本発明においては、
前記第1支持輪体は、前記回転軸の軸芯に沿う方向に二つの分割第1支持輪体に分割可能に構成され、前記二つの分割第1支持輪体によって前記第1分配弁の前記端部を挟持することによって前記第1分配弁を支持しており、前記第2支持輪体は、前記回転軸の軸芯に沿う方向に二つの分割第2支持輪体に分割可能に構成され、前記二つの分割第2支持輪体によって前記第2分配弁の前記端部を挟持することによって前記第2分配弁を支持していると好適である。
In the present invention
The first support wheel body is configured to be able to be divided into two divided first support wheel bodies in a direction along the axis of the rotation shaft, and the two divided first support wheels form the first distribution valve. The first distribution valve is supported by sandwiching the end portion, and the second support wheel body is configured to be divisible into two divided second support wheel bodies in the direction along the axis of the rotation shaft. It is preferable that the second distribution valve is supported by sandwiching the end portion of the second distribution valve between the two split second support wheels.
本構成によると、二つの分割第1支持輪体を複数の第1分配弁それぞれの端部に対して回転軸の軸芯方向での両側から当て付けることによって複数の第1分配弁それぞれの端部が二つの分割第1支持輪体によって挟持されて複数の第1分配弁それぞれの端部を第1支持輪体に支持できるので、第1分配弁を第1支持輪体に支持させやすい。二つの分割第2支持輪体を複数の第2分配弁それぞれの端部に対して回転軸の軸芯方向での両側から当て付けることによって複数の第2分配弁それぞれの端部が二つの分割第2支持輪体によって挟持されて複数の第2分配弁それぞれの端部を第2支持輪体に支持できるので、第2分配弁を第2支持輪体に支持させやすい。 According to this configuration, the ends of each of the plurality of first distribution valves are formed by applying the two divided first support wheels to the ends of the plurality of first distribution valves from both sides in the axial direction of the rotating shaft. Since the portion is sandwiched between the two divided first support wheels and the ends of the plurality of first distribution valves can be supported by the first support wheels, it is easy to support the first distribution valve by the first support wheels. By applying the two split second support wheels to the ends of the plurality of second distribution valves from both sides in the axial direction of the rotation shaft, the ends of the plurality of second distribution valves are split into two. Since the end portions of the plurality of second distribution valves can be supported by the second support wheel body while being sandwiched by the second support wheel body, the second distribution valve can be easily supported by the second support wheel body.
本発明においては、
前記第1操作部を回転操作する電動アクチュエータが備えられていると好適である。
In the present invention
It is preferable that an electric actuator for rotating the first operation unit is provided.
この種の油圧機械式無段変速装置では、動力源がストップしたとき、油圧ポンプが変速状態になっていると、油圧ポンプが変速状態でロックする。油圧ポンプが変速状態でロックしているままで、動力源を再始動すれば、油圧機械式無段変速装置がいきなり出力するなどのため、動力源を再始動できない。本構成によると、第1操作部を電動アクチュエータの動力によって回転操作できるので、油圧ポンプが変速状態でロックしても、第1操作部をロックに抗して回転操作して油圧ポンプを変速状態から中立状態に切り換え、油圧機械式無段変速装置がいきなり出力するなどの問題が発生しないようにしつつ動力源を再始動することができる。 In this type of hydraulic mechanical stepless transmission, when the power source is stopped and the hydraulic pump is in the shifting state, the hydraulic pump locks in the shifting state. If the power source is restarted while the hydraulic pump is locked in the speed change state, the power source cannot be restarted because the hydraulic mechanical stepless transmission suddenly outputs. According to this configuration, the first operation unit can be rotated and operated by the power of the electric actuator. Therefore, even if the hydraulic pump is locked in the shifting state, the first operating unit is rotated against the lock to shift the hydraulic pump. It is possible to switch from to the neutral state and restart the power source while preventing problems such as sudden output of the hydraulic mechanical continuously variable transmission.
本発明の一例である実施形態を図面に基づいて説明する。
油圧機械式無段変速装置1は、田植機や管理機などに装備され、図1に示されるように、エンジンなどの動力源2の動力を入力軸3に入力し、入力した動力を油圧式の無段変速部4によって変速し、変速した動力を出力軸5から走行装置など駆動対象装置6に出力するよう構成されている。具体的には、油圧機械式無段変速装置1は、次の如く構成されている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The hydraulic mechanical continuously
図2に示されるように、油圧機械式無段変速装置1は、機体フレーム(図示せず)などに固定されるケーシング7を備えている。入力軸3(発明の構成の「回転軸」に相当)は、ケーシング7のポンプ側部分7a、及び、ケーシング7のモータ側部分7bに回転可能に支持されている。具体的には、入力軸3の入力側と反対側の端部3aは、ケーシング7のモータ側部分7bにベアリング8を介して支持されている。入力軸3の内部に、給油路9が穿設されている。給油路9は、給油ポンプ10(図1参照)によって作動油が供給され、供給された作動油を無段変速部4の油圧ポンプP及び油圧モータMに補給する。
As shown in FIG. 2, the hydraulic mechanical continuously
出力軸5は、図2に示されるように、入力軸3、及び、無段変速部4の油圧モータMに外嵌する筒状に構成され、ケーシング7のモータ側部分7b、及び、油圧モータMのモータシリンダブロック30に回転可能に支持されている。具体的には、出力軸5の出力側端部5aは、ベアリング8を介してケーシング7のモータ側部分7bに回転可能に支持されている。出力軸5のモータ側端部5bは、ベアリング11を介してモータシリンダブロック30に相対回転可能に支持されている。
As shown in FIG. 2, the
〔油圧ポンプについて〕
無段変速部4は、図2に示されるように、可変容量形かつ斜板式の油圧ポンプP、及び、定容量形かつ斜板式の油圧モータMを有している。
図2に示されるように、油圧ポンプPは、入力軸3の軸芯方向での一端側部分(入力側部分)に装着されている。油圧ポンプPは、入力軸3に相対回転不能に支持されたポンプシリンダブロック20、ポンプシリンダブロック20に対して油圧モータ側と反対側の部位に設けられたポンプ斜板21を有している。ポンプシリンダブロック20は、スプライン穴によって入力軸3に外嵌され、スプライン穴によって入力軸3のスプライン部3bに係合されており、入力軸3に相対回転不能に支持されている。ポンプ斜板21は、ケーシング7に設けられた支持部7cに角度変更可能に支持されている。ポンプシリンダブロック20の周方向での複数箇所に、ポンプシリンダ22が設けられている。複数箇所のポンプシリンダ22のそれぞれは、図2に示されるように、ポンプシリンダブロック20に形成されたシリンダ室22a、及び、シリンダ室22aに往復スライド可能に収容されたピストン22bを有している。シリンダ室22aは、長手方向が入力軸3の軸芯方向に沿う状態で形成されている。複数箇所のポンプシリンダ22のそれぞれにおいて、ピストン22bの内部にスプリング23が設けられ、ピストン22bは、スプリング23によってシリンダ室22aから出る側にスライド付勢されてポンプ斜板21に当て付けられている。
[About hydraulic pump]
As shown in FIG. 2, the continuously
As shown in FIG. 2, the hydraulic pump P is mounted on one end side portion (input side portion) of the
〔油圧モータについて〕
図2に示されるように、油圧モータMは、入力軸3の軸芯方向での他端側部分(入力側と反対側の部分)に装着されている。油圧モータMは、入力軸3に相対回転不能に支持されたモータシリンダブロック30、モータシリンダブロック30に対して油圧ポンプ側と反対側の部位に設けられたモータ斜板31を有している。モータシリンダブロック30とポンプシリンダブロック20とが同一のブロック部材13によって構成されている。モータシリンダブロック30は、ポンプシリンダブロック20を介して入力軸3に相対回転不能に支持されている。モータ斜板31は、出力軸5の支持部5cに角度変更不能に支持されている。モータシリンダブロック30の周方向での複数箇所に、モータシリンダ32が設けられている。モータシリンダ32の設置数は、ポンプシリンダ22の設置数と同じである。複数箇所のモータシリンダ32のそれぞれは、図2に示されるように、モータシリンダブロック30に形成されたシリンダ室32a、及び、シリンダ室32aに往復スライド可能に収容されたピストン32bを有している。シリンダ室32aは、長手方向が入力軸3の軸芯方向に沿う状態で形成されている。複数箇所のモータシリンダ32のそれぞれにおいて、ピストン32bの内部にスプリング33が設けられ、ピストン32bは、スプリング33によってシリンダ室32aから出る側にスライド付勢されてモータ斜板31に当て付けられている。
[About hydraulic motors]
As shown in FIG. 2, the hydraulic motor M is mounted on the other end side portion (the portion opposite to the input side) of the
〔低圧室、高圧室、第1分配弁、第2分配弁について〕
図2に示されるように、ポンプシリンダ22とモータシリンダ32との間、詳述すると、複数のポンプシリンダ22を有するポンプシリンダ群と、複数のモータシリンダ32を有するモータシリンダ群との間に、低圧室40、高圧室41、ポンプシリンダ22の設置数と同じ数の第1分配弁42、モータシリンダ32の設置数と同じ数の第2分配弁43が設けられている。低圧室40、高圧室41、複数の第1分配弁42、及び、複数の第2分配弁43は、ポンプシリンダブロック20及びモータシリンダブロック30と共に回転する状態で設けられている。具体的には、ポンプシリンダブロック20及びモータシリンダブロック30は、同一のブロック部材13によって構成されている。低圧室40、高圧室41、複数の第1分配弁42、及び、複数の第2分配弁43は、ポンプシリンダブロック20及びモータシリンダブロック30と共に回転するブロック部材13のうち、ポンプシリンダ群とモータシリンダ群との間に位置する部位に設けられている。
[About low pressure chamber, high pressure chamber, first distribution valve, second distribution valve]
As shown in FIG. 2, between the
図2,4に示されるように、低圧室40は、入力軸3の外方において、環状に形成されている。高圧室41は、低圧室40よりも入力軸径方向外側において、環状に形成されている。ブロック部材13の周方向での複数箇所に、低圧室40と高圧室41とを連通させる状態で第1弁穴44が設けられている。複数箇所の第1弁穴44は、一つのポンプシリンダ22に一つの第1弁穴44が対応する状態でポンプシリンダブロック20の周方向に放射状に並べられている。複数箇所の第1弁穴44のそれぞれは、対応するポンプシリンダ22のシリンダ室22aに第1連通路45によって接続されている。図2,5に示されるように、第1弁穴44よりも油圧モータ側において、ブロック部材13の周方向での複数箇所に、低圧室40と高圧室41とを連通させる状態で第2弁穴46が設けられている。複数箇所の第2弁穴46は、一つのモータシリンダ32に一つの第2弁穴46が対応する状態でモータシリンダブロック30の周方向に放射状に並べられている。複数箇所の第2弁穴46のそれぞれは、対応するモータシリンダ32のシリンダ室32aに第2連通路47によって接続されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
低圧室40は、複数のポンプシリンダ22のそれぞれに第1弁穴44及び第1連通路45を介して接続され、かつ、複数のモータシリンダ32のそれぞれに第2弁穴46及び第2連通路47を介して接続されている。高圧室41は、複数のポンプシリンダ22のそれぞれに第1弁穴44及び第1連通路45を介して接続され、かつ、複数のモータシリンダ32のそれぞれに第2弁穴46及び第2連通路47を介して接続されている。
The
図2,4に示されるように、複数の第1分配弁42は、複数の第1弁穴44に振り分けて第1弁穴44に往復スライド可能に嵌入されている。複数の第1分配弁42は、ポンプシリンダブロック20の周方向に放射状に並び、ポンプシリンダブロック20の径方向にスライド可能に支持されている。複数の第1分配弁42のそれぞれは、スライド操作されることにより、第1弁穴44を低圧室40に対して開閉し、かつ、第1弁穴44を高圧室41に対して開閉することで、対応するポンプシリンダ22を低圧室40に対して開閉し、かつ、対応するポンプシリンダ22を高圧室41に対して開閉する。
As shown in FIGS. 2 and 4, the plurality of
図2,5に示されるように、複数の第2分配弁43は、複数の第2弁穴46に振り分けて第2弁穴46に往復スライド可能に嵌入されている。複数の第2分配弁43は、モータシリンダブロック30の周方向に放射状に並び、モータシリンダブロック30の径方向にスライド可能に支持されている。複数の第2分配弁43のそれぞれは、スライド操作されることにより、第2弁穴46を低圧室40に対して開閉し、かつ、第2弁穴46を高圧室41に対して開閉することで、対応するモータシリンダ32を低圧室40に対して開閉し、かつ、対応するモータシリンダ32を高圧室41に対して開閉する。
As shown in FIGS. 2 and 5, the plurality of
図2に示されるように、複数の第1分配弁42と、ケーシング7のポンプ側部分7aとにわたり、複数の第1分配弁42を切り換え操作する第1操作機構50が設けられている。第1操作機構50は、図2,3に示されるように、複数の第1分配弁42の入力軸側と反対側の端部42aを囲う第1支持輪体51、第1支持輪体51と同芯状態で第1支持輪体51の外周部に嵌合された第1ベアリング52、第1支持輪体51と同芯状態で第1ベアリング52の外周部に嵌合された環状の第1操作部53を備えている。第1ベアリング52は、第1支持輪体51を囲う内輪52a、第1操作部53に内嵌された外輪52b、及び、内輪52a及び外輪52bによって挟持される状態で内輪52aと外輪52bとの間に設けられた球体52cを有している。第1ベアリング52は、いわゆる、ボールベアリングである。第1ベアリング52としては、ニードルベアリングの採用が可能である。
As shown in FIG. 2, a
複数の第1分配弁42それぞれの端部42aが第1支持輪体51に支持されている。第1分配弁42の端部42aを第1支持輪体51に支持するのに、図2,3に示されるように、第1支持輪体51が入力軸3の軸芯に沿う方向に二つの分割第1支持輪体51aに分割可能に構成され、二つの分割第1支持輪体51aによって第1分配弁42の端部42aを挟持させことで行われている。第1支持輪体51は、入力軸3に対して偏心した状態で第1分配弁42を介してブロック部材13に支持され、ポンプシリンダブロック20と共に回転する。第1操作部53は、ケーシング7のポンプ側部分7aのうち、ブロック部材13の外方に位置する部位に一体形成され、ケーシング7に固定されている。本実施形態では、第1操作部53は、ケーシング7に一体成形されているが、これに限らない。第1操作部53としては、ケーシング7と別部材に作製されてケーシング7に取付けることによってケーシング7に支持されるものであってもよい。
The
第1操作機構50においては、ポンプシリンダブロック20が回転すると、第1支持輪体51と第1操作部53との間に相対回転が発生し、この相対回転と、第1支持輪体51の入力軸3に対する偏心とにより、複数の第1分配弁42が第1支持輪体51によって押し引き操作される。すなわち、第1操作部53が第1ベアリング52及び第1支持輪体51を介して複数の第1分配弁42をスライド操作する。
In the
図2に示されるように、複数の第2分配弁43と、出力軸5とにわたり、複数の第2分配弁43を切り換え操作する第2操作機構55が設けられている。第2操作機構55は、図2,3に示されるように、複数の第2分配弁43の入力軸側と反対側の端部43aを囲う第2支持輪体56、第2支持輪体56と同芯状態で第2支持輪体56の外周部に嵌合された第2ベアリング57、第2支持輪体56と同芯状態で第2ベアリング57の外周部に嵌合された環状の第2操作部58を備えている。第2ベアリング57は、第2支持輪体56を囲う内輪57a、第2操作部58に内嵌された外輪57b、及び、内輪57a及び外輪57bによって挟持される状態で内輪57aと外輪57bとの間に設けられた球体57cを有している。第2ベアリング57は、いわゆる、ボールベアリングである。第2ベアリング57としては、ニードルベアリングの採用が可能である。
As shown in FIG. 2, a
複数の第2分配弁43それぞれの端部43aが第2支持輪体56に支持されている。第2分配弁43の端部43aを第2支持輪体56に支持するのに、図2,3に示されるように、第2支持輪体56が入力軸3の軸芯に沿う方向に二つの分割第2支持輪体56aに分割可能に構成され、二つの分割第2支持輪体56aによって第2分配弁43の端部43aを挟持させることによって行われている。第2支持輪体56は、入力軸3に対して偏心した状態で第2分配弁43を介してブロック部材13に支持され、モータシリンダブロック30と共に回転する。第2操作部58は、出力軸5のうち、ブロック部材13の外方に位置する部位に一体形成され、出力軸5に固定されている。第2操作部58は、出力軸5と共に回転する。本実施形態では、第2操作部58は、出力軸5に一体成形されているが、これに限らない。第2操作部58としては、出力軸5と別部材に作製されて出力軸5に取りけることによって出力軸5に支持されるものであってもよい。
The
第2操作機構55においては、モータシリンダブロック30が回転すると、第2支持輪体56と第2操作部58との間に相対回転が発生し、この相対回転と、第2支持輪体56の入力軸3に対する偏心とにより、複数の第2分配弁43が第2支持輪体56によって押し引き操作される。すなわち、第2操作部58が第2ベアリング57及び第2支持輪体56を介して複数の第2分配弁43をスライド操作する。
In the
図2,4,5に示されるように、低圧室40よりも内側にチャージ室60が設けられている。チャージ室60に給油路9によって圧油が供給され、複数の第1分配弁42のそれぞれがチャージ室60の圧油によって第1支持輪体51に向けてスライド付勢され、複数の第2分配弁43のそれぞれがチャージ室60の圧油によって第2支持輪体56に向けてスライド付勢されるようになっている。
As shown in FIGS. 2, 4 and 5, a
入力軸3に動力が入力されると、ポンプシリンダブロック20が入力軸3によって回転されて複数のポンプシリンダ22が吐出作動及び吸引作動を行い、かつ、モータシリンダブロック30が入力軸3によって回転されて複数のモータシリンダ32が吐出作動及び吸引作動を行う。ポンプシリンダブロック20が回転されると、第1支持輪体51と第1操作部53との相対回転が発生して第1操作機構50が作動し、複数の第1分配弁42が第1操作機構50によってスライド操作されて複数のポンプシリンダ22が対応する第1分配弁42によって低圧室40及び高圧室41のそれぞれに対して開閉される。モータシリンダブロック30が回転されると、第2支持輪体56と第2操作部58との相対回転が発生して第2操作機構55が作動し、複数の第2分配弁43が第2操作機構55によってスライド操作されて複数のポンプシリンダ22が対応する第2分配弁43によって低圧室40及び高圧室41のそれぞれに対して開閉される。これにより、油圧ポンプPが吐出作動したポンプシリンダ22によって作動油を高圧室41に吐出して、油圧モータMが吸引作動したモータシリンダ32によって高圧室41から作動油を吸引し、油圧モータMが吐出作動したモータシリンダ32によって作動油を低圧室40に吐出して、油圧ポンプPが吸引作動したポンプシリンダ22によって低圧室40から作動油を吸引する。これにより、無段変速部4が変速作動を行い、入力軸3の動力が無段変速部4によってポンプ斜板21の角度に対応した回転速度の動力に変速され、変速された動力が出力軸5から出力される。
When power is input to the
〔別実施形態〕
(1)図6は、別の実施形態を備える第1操作機構50を示す概略図である。別の実施形態を備える第1操作機構50では、第1操作部53がケーシング7に回転可能に支持されている。第1操作部53を回転操作する操作機構61が第1操作部53に連係され、操作機構61を駆動する電動アクチュエータ62が操作機構61に連係されている。
[Another Embodiment]
(1) FIG. 6 is a schematic view showing a
操作機構61は、第1操作部53を所定の回転位置にロック可能なウォームギヤなどを利用して構成されている。操作機構61は、電動アクチュエータ62によって駆動されると、第1操作部53を回転操作し、電動アクチュエータ62による駆動が停止されると、第1操作部53の回転操作を停止し、第1操作部53を停止させた位置にロックする。
The
入力軸3に動力が入力されて無段変速部4が変速作動するとき、第1分配弁42の切り換え操作を適切に行う回転位置に第1操作部53が操作機構61によって固定される。動力源2が停止して入力軸3への入力が停止したとき、無段変速部4が変速状態にあれば、無段変速部4は、変速状態でロックしてしまう。この場合、電動アクチュエータ62によって操作機構61を駆動することによって第1操作部53を回転操作し、油圧ポンプPを変速状態から中立状態に切り換える。すると、動力源2を再始動させても油圧機械式無段変速装置1がいきなり出力することがないようにしつつ、動力源2を再始動させることができる。
When power is input to the
(2)上記した実施形態では、油圧ポンプP及び油圧モータMが入力軸3に装着された例を示したが、これに限らない。すなわち、油圧ポンプP及び油圧モータMが出力軸に装着されたものであってもよい。すなわち、入力軸及び出力軸のいずれか一方を構成する回転軸に油圧ポンプP及び油圧モータMが装着されたものであればよい。
(2) In the above embodiment, an example in which the hydraulic pump P and the hydraulic motor M are mounted on the
(3)上記した実施形態では、可変容量形の油圧ポンプPと定容量形の油圧モータMとが採用された例を示したが、これに限らない。たとえば、定変容量形の油圧ポンプPと可変容量形の油圧モータMとが採用されたもの、あるいは、可変容量形の油圧ポンプPと可変容量形の油圧モータMとが採用されものであってもよい。 (3) In the above-described embodiment, an example in which the variable displacement hydraulic pump P and the constant displacement hydraulic motor M are adopted is shown, but the present invention is not limited to this. For example, a constant-variable-capacity hydraulic pump P and a variable-capacity hydraulic motor M are adopted, or a variable-capacity hydraulic pump P and a variable-capacity hydraulic motor M are adopted. May be good.
(4)本実施形態では、7つのポンプシリンダ22、及び、7つのモータシリンダ32が備えられているが、これに限らない。6つ以下、あるいは、8つ以上のポンプシリンダ22、6つ以下、あるいは、8つ以上のモータシリンダ32、が備えられたものであってもよい。
(4) In the present embodiment, seven
本発明は、入力軸及び出力軸のいずれか一方を構成する回転軸に装着された斜板式の油圧ポンプ及び斜板式の油圧モータが備えられ、ポンプシリンダとモータシリンダとの間に、低圧室、高圧室、第1分配弁、及び、第2分配弁が設けられ、低圧室及び高圧室は、ポンプシリンダブロック及びモータシリンダブロックと共に回転する状態で設けられ、第1分配弁及び第2分配弁は、ポンプシリンダブロック及びモータシリンダブロックの周方向に並べられて、かつ、ポンプシリンダブロック及びモータシリンダブロックと共に回転する状態、かつ、ポンプシリンダブロック及びモータシリンダブロックの径方向に沿う方向にスライド可能な状態で設けられた各種の油圧機械式無段変速装置に適用できる。 The present invention includes a swash plate type hydraulic pump and a swash plate type hydraulic motor mounted on a rotating shaft that constitutes either an input shaft or an output shaft, and a low pressure chamber is provided between the pump cylinder and the motor cylinder. The high pressure chamber, the first distribution valve, and the second distribution valve are provided, the low pressure chamber and the high pressure chamber are provided in a state of rotating together with the pump cylinder block and the motor cylinder block, and the first distribution valve and the second distribution valve are provided. , Arranged in the circumferential direction of the pump cylinder block and the motor cylinder block, rotating together with the pump cylinder block and the motor cylinder block, and slidable in the radial direction of the pump cylinder block and the motor cylinder block. It can be applied to various hydraulic mechanical stepless transmissions provided in.
3 回転軸(入力軸)
20 ポンプシリンダブロック
22 ポンプシリンダ
30 モータシリンダブロック
32 モータシリンダ
40 低圧室
41 高圧室
42 第1分配弁
42a 端部
43 第2分配弁
43a 端部
51 第1支持輪体
51a 分割第1支持輪体
52 第1ベアリング
53 第1操作部
56 第2支持輪体
56a 分割第2支持輪体
57 第2ベアリング
58 第2操作部
62 電動アクチュエータ
P 油圧ポンプ
M 油圧モータ
3 Rotation axis (input axis)
20
Claims (3)
前記回転軸の軸芯方向での一端側部分に装着された斜板式の油圧ポンプと、
前記回転軸の軸芯方向での他端側部分に装着された斜板式の油圧モータと、が備えられ、
前記油圧ポンプは、前記回転軸に相対回転不能に支持されたポンプシリンダブロック、前記ポンプシリンダブロックの周方向での複数箇所に設けられたポンプシリンダを有し、
前記油圧モータは、前記回転軸に相対回転不能に支持されたモータシリンダブロック、前記モータシリンダブロックの周方向での複数箇所に設けられたモータシリンダを有し、
前記ポンプシリンダと前記モータシリンダとの間に、前記複数箇所の前記ポンプシリンダ及び前記複数箇所の前記モータシリンダのそれぞれに接続された低圧室と、前記複数箇所の前記ポンプシリンダ及び前記複数箇所の前記モータシリンダのそれぞれに接続された高圧室と、前記複数箇所の前記ポンプシリンダを各別に前記高圧室及び前記低圧室のそれぞれに対して開閉する複数の第1分配弁と、前記複数箇所の前記モータシリンダを各別に前記高圧室及び前記低圧室のそれぞれに対して開閉する複数の第2分配弁と、が設けられており、
前記低圧室及び前記高圧室は、前記ポンプシリンダブロック及び前記モータシリンダブロックと共に回転する状態で設けられており、
前記複数の第1分配弁及び前記複数の第2分配弁は、前記ポンプシリンダブロック及び前記モータシリンダブロックの周方向に並べられて、かつ、前記ポンプシリンダブロック及び前記モータシリンダブロックと共に回転する状態、かつ、前記ポンプシリンダブロック及び前記モータシリンダブロックの径方向に沿う方向にスライド可能な状態で設けられており、
前記複数の第1分配弁それぞれの前記回転軸側と反対側の端部を支持した状態で前記複数の第1分配弁の前記端部を囲うと共に前記回転軸に対して偏心された第1支持輪体と、前記第1支持輪体と同芯状態で前記第1支持輪体の外周部に嵌合された第1ベアリングと、前記第1支持輪体と同芯状態で前記第1ベアリングの外周部に嵌合されると共に前記ポンプシリンダブロックに対して相対回転可能に支持され、前記第1ベアリング及び前記第1支持輪体を介して前記第1分配弁をスライド操作する環状の第1操作部と、が備えられ、
前記複数の第2分配弁それぞれの前記回転軸側と反対側の端部を支持した状態で前記複数の第2分配弁の前記端部を囲うと共に前記回転軸に対して偏心された第2支持輪体と、前記第2支持輪体と同芯状態で前記第2支持輪体の外周部に嵌合された第2ベアリングと、前記第2支持輪体と同芯状態で前記第2ベアリングの外周部に嵌合されると共に前記モータシリンダブロックに対して相対回転可能に支持され、前記第2ベアリング及び前記第2支持輪体を介して前記第2分配弁をスライド操作する環状の第2操作部と、が備えられている油圧機械式無段変速装置。 A rotating shaft that constitutes either the input shaft or the output shaft,
A swash plate type hydraulic pump mounted on one end side of the rotating shaft in the axial direction,
A swash plate type hydraulic motor mounted on the other end side portion of the rotating shaft in the axial direction is provided.
The hydraulic pump has a pump cylinder block that is non-rotatably supported on the rotating shaft, and pump cylinders that are provided at a plurality of locations in the circumferential direction of the pump cylinder block.
The hydraulic motor has a motor cylinder block that is non-rotatably supported on the rotating shaft, and motor cylinders that are provided at a plurality of locations in the circumferential direction of the motor cylinder block.
Between the pump cylinder and the motor cylinder, a low pressure chamber connected to each of the pump cylinders at a plurality of locations and the motor cylinders at the plurality of locations, and the pump cylinders at the plurality of locations and the plurality of locations. A high-pressure chamber connected to each of the motor cylinders, a plurality of first distribution valves for opening and closing the pump cylinders at the plurality of locations separately for each of the high-pressure chamber and the low-pressure chamber, and the motors at the plurality of locations. A plurality of second distribution valves for opening and closing the cylinder separately for each of the high pressure chamber and the low pressure chamber are provided.
The low-pressure chamber and the high-pressure chamber are provided in a state of rotating together with the pump cylinder block and the motor cylinder block.
A state in which the plurality of first distribution valves and the plurality of second distribution valves are arranged in the circumferential direction of the pump cylinder block and the motor cylinder block, and rotate together with the pump cylinder block and the motor cylinder block. Moreover, it is provided so as to be slidable in the radial direction of the pump cylinder block and the motor cylinder block.
A first support that surrounds the ends of the plurality of first distribution valves and is eccentric with respect to the rotation shaft while supporting the ends of the plurality of first distribution valves that are opposite to the rotation shaft side. The ring body, the first bearing fitted to the outer peripheral portion of the first support wheel body in a state concentric with the first support wheel body, and the first bearing in a state concentric with the first support wheel body. An annular first operation that is fitted to the outer peripheral portion and is rotatably supported relative to the pump cylinder block, and slides the first distribution valve via the first bearing and the first support wheel body. With a part,
A second support that surrounds the ends of the plurality of second distribution valves and is eccentric with respect to the rotation shaft while supporting the ends of the plurality of second distribution valves that are opposite to the rotation shaft side. The wheel body, the second bearing fitted to the outer peripheral portion of the second support wheel body in a state concentric with the second support wheel body, and the second bearing in a state concentric with the second support wheel body. An annular second operation that is fitted to the outer peripheral portion and is rotatably supported relative to the motor cylinder block, and slides the second distribution valve via the second bearing and the second support wheel body. A hydraulic mechanical stepless speed changer equipped with a bearing.
前記第2支持輪体は、前記回転軸の軸芯に沿う方向に二つの分割第2支持輪体に分割可能に構成され、前記二つの分割第2支持輪体によって前記第2分配弁の前記端部を挟持することによって前記第2分配弁を支持している請求項1に記載の油圧機械式無段変速装置。 The first support wheel body is configured to be able to be divided into two divided first support wheel bodies in a direction along the axis of the rotation shaft, and the two divided first support wheels form the first distribution valve. The first distribution valve is supported by sandwiching the end portion.
The second support wheel body is configured to be able to be divided into two divided second support wheel bodies in a direction along the axis of the rotation shaft, and the two divided second support wheels form the second distribution valve. The hydraulic mechanical continuously variable transmission according to claim 1, wherein the second distribution valve is supported by sandwiching the end portion.
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