JP3448335B2 - 油圧式無段変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、固定容量型の入力側
油圧ポンプと、該油圧ポンプとの間で油圧閉回路を構成
する可変容量型の出力側斜板式油圧モータと、油圧ポン
プと油圧モータとを直結自在な油圧直結クラッチと、モ
ータ用斜板を傾動するコントロールラムを備えた油圧式
無段変速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種、油圧式無段変速機において、直
結クラッチが接続して、油圧ポンプと油圧モータとが強
制的に一体化させられ、減速比が１となった場合、モー
タ用斜板を回転軸に対して垂直に保持する必要がある
が、この保持手段としては従来より、モータ用斜板に当
接してこれを垂直姿勢に係止する機械的なストッパを設
けている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記ストッパーによ
り、モータ用斜板を精度よく垂直姿勢に保持できる場合
は、ポンプとモータ間の油圧閉回路には圧力は発生せ
ず、作動油は完全に停止する。

【０００４】しかしながら、モータ用斜板を外部からの
機械的ストッパーにより正確に垂直姿勢に保持するのは
非常に困難であり、少しでも傾いていると、油圧モータ
から圧油を吐出する作動状態、すなわち、油圧モータに
よるポンピング状態となり、その圧油が油圧ポンプへと
送られようとする。

【０００５】一方、油圧ポンプは、直結クラッチが効い
ているため、油圧モータに対して相対的に回転できず、
したがって、圧油は閉回路内に封じ込められたままとな
り、そのため、油圧モータは抵抗損失を持ち、直結時の
伝達効率を低下させる。加えて、油圧モータのポンピン
グ動作により、騒音が発生する。

【０００６】上記ストッパーの従来例として、たとえ
ば、特開昭５５−２７５５６号公報に記載されている発
明があり、これは、ケースの分割手法により、モータ用
斜板の垂直姿勢維持を図るようにしているが、この構造
でも最終的にはケース及びモータ用斜板の加工及び組み
立てにおいて極めて高い精度が要求され、加工コストが
高くつく。また、メンテナンスにも手間がかかる。

【０００７】

【発明の目的】本願の各請求項に記載された発明の共通
の目的は、直結運転状態における運転性能を向上させる
ことであり、モータ用斜板の垂直姿勢を保持する機構と
して、高加工精度及び高組立精度を要求される機械的な
ストッパを用いることなく、直結時において、伝達効率
の損失低下及び騒音低下等を達成することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
図５において、固定容量型の入力側油圧ポンプＰと、該
油圧ポンプＰとの間で油圧閉回路を構成する可変容量型
の出力側斜板式油圧モータＭと、油圧ポンプＰと油圧モ
ータＭとを直結自在な油圧直結クラッチＣ１と、モータ
用斜板１９を傾動する変速制御用の油圧式コントロール
ラムＡ１を備えた油圧式無段変速機において、油圧直結
クラッチＣ１が接続した時に油圧式コントロールラムＡ
１への作動用の油圧供給を停止する油圧制御機構を設
け、該油圧制御機構として、入力側のエンジン回転速度
に応じてエンジン回転ガバナー油圧を供給するエンジン
ガバナー弁１１２と、出力側回転速度を検知して所定速
度に達した時に直結作動用の作動油を直結クラッチＣ１
に供給する出力側回転速度ガバナー弁７６と、上記直結
作動用の作動油の一部が供給されてエンジンガバナー弁
１１２を閉じるように作動するストッパ用アクチュエー
タ１１５を備え、コントロールラムＡ１は、上記エンジ
ン回転ガバナー油圧により作動するようにエンジンガバ
ナー弁１１２に接続し、出力側回転速度ガバナー弁７６
からの直結用の作動油により、直結クラッチＣ１を接続
すると共にストッパ用アクチュエータ１１５を作動させ
てエンジンガバナー弁１１２を閉じ、コントロールラム
Ａ１へのエンジン回転ガバナー油圧の供給を停止するよ
うにしている。

【０００９】請求項２記載の発明は、図５において、固
定容量型の入力側油圧ポンプＰと、該油圧ポンプＰとの
間で油圧閉回路を構成する可変容量型の出力側斜板式油
圧モータＭと、油圧ポンプＰと油圧モータＭとを直結自
在な油圧直結クラッチＣ１と、モータ用斜板１９を傾動
する油圧式コントロールラムＡ１を備えた油圧式無段変
速機において、上記油圧閉回路の供給側油路Ｂ１と戻り
側油路Ｂ２の間にこれらを短絡しうるクラッチ弁７２を
設け、直結クラッチＣ１の接続を検知した時にクラッチ
弁７２を開状態に制御する油圧制御機構を設け、該油圧
制御機構として、入力側のエンジン回転速度に応じてエ
ンジン回転ガバナー油圧を供給するエンジンガバナー弁
１１２と、出力側回転速度を検知して所定速度に達した
時に直結作動用の作動油を直結クラッチＣ１に供給する
出力側回転速度ガバナー弁７６と、上記直結作動用の作
動油の一部が供給されてエンジンガバナー弁１１２を閉
じるように作動するストッパ用アクチュエータ１１５を
備え、クラッチ弁７２は、上記エンジン回転ガバナー油
圧により開くようにエンジンガバナー弁１１２に接続
し、出力側回転速度ガバナー弁７６からの直結用の作動
油により、直結クラッチＣ１を接続すると共にストッパ
用アクチュエータ１１５を作動させてエンジンガバナー
弁１１２を閉じ、クラッチ弁７２のパイロット部へのエ
ンジン回転ガバナー油圧の供給を停止するようにしてい
る。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【作用】図７において、出力側の回転速度、たとえば車
速が上昇することにより、出力側回転速度ガバナー弁
（遠心式車速ガバナー弁）７６は開き（連通し）、直結
クラッチＣ1 の作動油室７８にＨＳＴ回路の圧油が供給
され、直結クラッチＣ１が接続する。

【００１３】上記ガバナー弁７６からの作動油の一部
は、ストッパ用アクチュエータ（シリンダ）１１５の作
動油室に供給され、アクチュエータ１１５のロッドを突
出させてガバナーレバーＹをＴ２方向に押さえ、エンジ
ンガバナー弁１１２を閉じ、エンジン回転ガバナー油圧
を０とする。

【００１４】これにより、クラッチ弁７２は開き、ＨＳ
Ｔ回路の両油路間は短絡状態となり、ＨＳＴ回路に圧力
は立たなくなる。

【００１５】したがって、直結運転状態において、たと
えモータ用斜板１９が多少傾いていても、その油圧の立
ち上がりをクラッチ弁７２を介して逃がし、負荷の増大
を無くし、エネルギーの損失を防止する。

【００１６】また、図７の直結状態では、エンジンガバ
ナー弁１１２からコントロールラムＡ１にはエンジン回
転ガバナー油圧は供給されず、コントロールラムＡ１に
操作力を与えないので、モータ用斜板１９は、モータ用
プランジャ１８の押圧力により、略垂直姿勢に保たれ
る。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本願請求項１〜請求
項４記載の各発明によると、モータ用斜板１９を垂直姿
勢に係止するための機械的な高精度のストッパを備える
ことなく、直結運転時における円滑な運転性能を維持で
きる。すなわち、

【００１８】（１）請求項Ｉ記載の発明によると、油圧
ポンプＰと油圧モータＭとで形成される閉回路間の油圧
直結クラッチＣ１が接続した時に、油圧制御機構により
油圧式コントロールラムＡ１の推力が０となるようにし
ているので、直結運転状態において、モータ用斜板１９
は、モータ用プランジャ１８の押圧力により、略垂直姿
勢に保たれる。これにより、モータ用斜板１９を垂直姿
勢に係止するための機械的な高精度のストッパーを備え
ることなく、垂直姿勢を維持し、円滑な直結運転を維持
することができる。

【００１９】（２）出力側回転速度ガバナー弁７６から
直結クラッチＣ１に供給される作動油の一部を利用し
て、エンジンガバナー弁１１２を閉じて、コントロール
ラムＡ１作動用のエンジン回転ガバナー油圧を停止する
ようにしているので、電気的な検知及び制御装置を使用
する場合に比べ、振動あるいは熱変化による影響が少な
く、良好な制御性能を維持できる。

【００２０】（３）請求項２記載の発明によると、直結
クラッチＣ１の接続を検知した時にクラッチ弁７２を開
状態に制御するようにしているので、直結作動状態で、
仮にモータ用斜板１９が直立していなくとも、モータ、
ポンプ間の閉回路に圧力が立たなくなることにより、モ
ータ回転を阻害することはなく、伝達効率の低下を防
ぎ、円滑な直結運転を維持することができる。また、モ
ータＭのポンピング現象が生じても前記閉回路に圧力が
立たないので、油圧による騒音も解消できる。

【００２１】（４）出力側回転速度ガバナー弁７６から
直結クラッチＣ１に供給される作動油の一部を利用し
て、エンジンガバナー弁１１２を閉じて、クラッチ弁７
２のパイロット部へのエンジン回転ガバナー油圧を停止
するようにしているので、電気的な検知及び制御装置を
使用する場合に比べ、振動あるいは熱変化による影響が
少なく、良好な制御性能を維持できる。

【００２２】

【実施例】図１は、本願発明を適用した油圧式無段変速
機の全体縦断面図を示しており、モータ用プランジャ突
出方向（図中の左側）を軸方向の前方向と規定してい
る。

【００２３】まず、全体のレイアウトを説明する。駆動
源側の変速用入力軸１の外周には、前側から順に可変容
量型の斜板式の油圧モータ（アキシャル形プランジャモ
ータ）Ｍと固定容量型の斜板式の油圧ポンプ（アキシャ
ル形プランジャポンプ）Ｐとが軸方向に直列配置されて
いる。

【００２４】さらに具体的には、前側から順に、モータ
用斜板１９、モータ用シリンダブロック４、ポンプ用斜
板１５及びポンプ用シリンダブロック２が配置され、ポ
ンプ用シリンダブロック２の半径方向外方にはこれを間
隔をおいて覆う中間ドラム５が配置され、該中間ドラム
５とポンプ用シリンダブロック２の間には、両者５、２
を直結するための多板式油圧直結クラッチＣ1 が配置さ
れている。

【００２５】中間ドラム５及びポンプ用シリンダブロッ
ク２の後側に、油圧回路を有するバルブボディ３が配置
され、バルブボディ３の後側には、リヤカバー２３が配
置され、バルブボディ３及びリヤカバー２３は、中間ド
ラム５と共にモータ用シリンダブロック４に一体に締結
され（図４）、モータ用シリンダブロック４と一体回転
し、かつ、軸方向スラスト力も互いに直接伝達される。
リヤカバー２３は、後で詳しく説明するが、ころがり玉
軸受７を介して変速機ケース２２の後部支持壁部２２ａ
に回転自在かつ後方移動不能に支承され、リヤカバー２
３の後端部には出力ギヤ５３が一体に形成され、該出力
ギヤ５３は車輪側のギヤ５４に噛み合っている。リヤカ
バー２３内には、リヤカバー内油室２４を外方油室２４
ａと内方油室２４ｂに区画する前後進切換用の油圧分配
環２９と、これを偏心支持する分配環支持軸２５と、該
支持軸２５内に内装された内側管３１等が配置されてい
る。

【００２６】変速機ケース２２の後部支持壁部２２ａの
後面には、後部ケース４６が固着され、さらにその後側
にはカバーケース４７が固着され、カバーケース４７内
には、前後進切換用のシフト機構１０及び内外方油室短
絡用のクラッチ弁７２等が備えられている。

【００２７】モータＭ及びポンプＰの半径方向外方側に
は、モータ用斜板１９の傾斜角度を制御して、自動変速
制御及び速比ロック制御を行う変速制御用油圧アクチュ
エータ、すなわち、コントロールラムＡ１が配置されて
いる。

【００２８】油圧ポンプＰの概要を説明する。ポンプ用
シリンダブロック２は、その内周が入力軸１にスプライ
ン嵌合し、入力軸１と一体的に回転する。ポンプ用シリ
ンダブロック２には円周方向に等間隔を置いて、奇数個
（例えば５個）の円筒穴４１が形成されており、各円筒
穴４１は入力軸１と平行に形成されると共に、前方に向
いて開口している。各円筒穴４１には、それぞれ有底筒
状のポンプ用プランジャ１４が軸方向摺動自在に嵌合し
ており、各ポンプ用プランジャ１４の前端球面部はポン
プ用斜板１５に当接している。ポンプ用斜板１５は、ポ
ンプ用プランジャ１４の往復運動のガイドとなるもので
あり、スラスト軸受１６を介してモータ用シリンダブロ
ック４の後端部斜面に設置されている。各ポンプ用プラ
ンジャ１４内にはこれを前方に付勢するコイルばね１７
が円筒穴後端面との間に縮設されており、これにより、
ポンプ用斜板１５を押さえてポンプ用斜板１５の脱落を
防止すると共に、ポンプ用シリンダブロック２を後側の
バルブボディ３に押さえ付けて摺動シール面２ｂにおけ
る低回転時のシール性を向上させ、さらに、ポンプ用プ
ランジャ１４を前方に付勢していることにより、自己吸
引能力を油圧ポンプＰに付与している。

【００２９】油圧モータＭの概要を説明する。モータ用
シリンダブロック４は、その内周側が入力軸１に対して
環状油路５０を隔てて回転自在に嵌合し、変速機ケース
２２に軸受４４等を介して支持されている。モータ用シ
リンダブロック４には円周方向に等間隔を置いて、複数
個（例えば９個）の円筒穴４３が形成されており、該円
筒穴４３は、入力軸１と平行に形成されると共に前方に
向いて開口している。各円筒穴４３には、それぞれ有底
筒状のモータ用プランジャ１８が軸方向摺動自在で前方
に突出可能に嵌合しており、各モータ用プランジャ１８
の前端球面部はモータ用斜板１９に当接している。モー
タ用斜板１９は、モータ用プランジャ１８の往復運動の
ガイドとなるものであり、転動体２０等を介して前側の
斜板ホルダー２１に支持されている。各モータ用プラン
ジャ１８内にはこれを前方に付勢するコイルばね３７が
円筒穴後端面との間に縮設されており、これにより、自
己吸引力を油圧モータＭに付与している。

【００３０】油圧モータＭと油圧ポンプＰとの間で構成
されるＨＳＴ回路（閉回路）の概要を説明する。油圧ポ
ンプＰに関して、バルブボディ３には、ポンプ用円筒穴
４１と内方油室２４ｂ又は外方油室２４ａとを連通する
油路１４８，１４９が形成されており、吐出行程の円筒
穴４１は内方油室２４ｂに連通して、油路１４８を介し
て作動油を内方油室２４ｂに吐出し、吸入行程の円筒穴
４１は外方油路２４ａに連通し、油路１４９を介して外
方油室２４ａから作動油を吸入する。

【００３１】油圧モータＭに関して、バルブボディ３、
中間ドラム５及びモータ用シリンダブロック４には、各
モータ用円筒穴４３と、内方油室２４ｂ又は外方油室２
４ａとを連通する油路１５０、１５１が形成されてお
り、膨張行程のモータ用円筒穴４３は、内方油室２４ｂ
に連通して内方油室２４ｂからモータ用円筒穴４３内に
作動油が圧送され、一方、排出行程のモータ用円筒穴４
３は、外方油室２４ａに連通してモータ用円筒穴４３か
ら外方油室２４ａに作動油を排出する。

【００３２】図５の一部に、ポンプＰとモータＭとの間
で構成されるＨＳＴ回路（閉回路）の簡略図を示してお
り、油圧ポンプＰは入力軸１を介してエンジン１１に連
結されており、油圧ポンプＰの吐出部と油圧モータＭの
入口部を連通する圧油供給側油路Ｂ１は、前記油路１４
８、内方油室２４ｂ及び油路１５０等から構成され、エ
ンジンドライブ時では、高圧となる。油圧モータＭの出
口部と油圧ポンプＰの吸入部を連通する戻り側油路Ｂ２
は、前記油路１４９、外方油室２４ａ及び油路１５１等
から構成され、通常、エンジンドライブ時では、低圧と
なっている。また、エンジンブレーキ時には油圧モータ
Ｍが油圧ポンプＰを駆動することになり、戻り側油路Ｂ
２が高圧となり供給側油路Ｂ１が低圧となる。

【００３３】前記クラッチ弁７２は、終局的には閉回路
の両油路Ｂ１，Ｂ２間を短絡する弁である。戻り側油路
Ｂ２には、油路７５を介して出力側回転速度ガバナー弁
７６として、遠心式車速ガバナー弁（以下符号「７６」
は車速ガバナー弁と称する。）の入口ポートが接続し、
車速ガバナー弁７６の出口ポートは、油路７７を介して
直結クラッチＣ１の作動油室７８に連通している。

【００３４】ＨＳＴ回路の各油路Ｂ１，Ｂ２は、それぞ
れ逆止弁９５ｂ，９５ａを介して油路９４に連通し、該
油路９４は、２次圧油路１０２、１次調圧弁１２１及び
１次圧油路１０１を介してチャージングポンプ１００に
接続している。

【００３５】遠心式車速ガバナー弁７６の構造を説明す
る。図１において、遠心式車速ガバナー弁７６の弁ケー
ス８０は、中間ドラム５の半径方向の嵌着孔に固着さ
れ、弁ケース８０内にはスプール弁体８１が半径方向移
動可能に嵌合しており、該弁スプール弁体８１はばね８
２により半径方向内方側に付勢されて、弁を閉じてい
る。車速が一定の高速値に達すると、ばね８２に抗して
半径方向外方にスプール弁体８１が移動することによ
り、弁が開くようになっている。

【００３６】車速ガバナー弁７６の入口側の油路７５
は、中間ドラム５及びバルブボディ３内に形成されてお
り、外方油室２４ａに連通している。ガバナー弁７６の
出口側の油路７７には、モータ用シリンダブロック４内
に形成された信号用油路８３が連通し、該油路８３は前
記環状油路５０を介して変速機ケース２２の前壁内の油
路９０に連通し、該油路９０は、図５に示すように、ガ
バナーレバーＹのストッパ用シリンダ１１５の作動油室
に連通している。

【００３７】図３は、図２のIII−III断面図であり、車
速ガバナー弁７６の出口部に接続する前記油路７７はコ
の字形に折れ曲がっった後、図４のように後方へ延びて
直結クラッチＣ１の作動油室７８に至っている。

【００３８】図１において、前後進切換用のシフト機構
１０を説明する。支持軸２５の後端部にはギヤ部３２が
一体に形成されており、該ギヤ部３２は扇形のシフトギ
ヤ６０に噛み合い、該シフトギヤ６０は、その上端部が
切換軸５６に回動自在に支持されると共に、中間部に上
下方向に長い長孔６０ａを有している。長孔６０ａには
中間ギヤ５８の偏心円筒突起部５８ａが係合している。
中間ギヤ５８は、後部ケース４６に固着された支持ピン
５９に回転自在に支承されており、駆動ギヤ５７に噛み
合っている。駆動ギヤ５７は切換軸５６に固定され、切
換軸５６と一体に回転する。切換軸５６は、後部ケース
４６及びカバーケース４７に回動自在に支持されると共
にケース外方へと延び出し、操作レバー等の適宜の操作
部材に連動連結されている。

【００３９】すなわち、切換軸５６を外部から回動操作
することにより、駆動ギヤ５７を介して中間ギヤ５８を
回動し、偏心円筒突起部５８ａにより長孔６０ａを介し
てシフトギヤ６０を切換軸５６回りに揺動させ、ギヤ部
３２を介して前記支持軸２５及び油圧分配環２９を回動
するようになっている。

【００４０】図１８はシフト機構１０の縦断後面拡大図
を示しており、駆動ギヤ５７は前記中間ギヤ５８に噛み
合うギヤ部５７ａと、切換軸心を中心とする円周面５７
ｂを有しており、該円周面５７ｂには、前進、中立及び
後進の各シフト位置を明確にするための前進用位置決め
溝６１ａ、中立用位置決め溝６１ｂ及び後進用位置決め
溝６１ｃが設けられ、位置決め溝６１ａ，６１ｂ，６１
ｃには位置決め用の鋼球６２が係脱自在に噛み合う。該
鋼球６２は、カバーケース４７に形成された孔６３内に
嵌合すると共に、圧縮コイルばね６４により駆動軸心側
へと付勢され、圧縮コイルばね６４の弾性力により、例
えば前進用位置決め溝６１ａに噛み合っている。

【００４１】各位置決め溝６１ａ，６１ｂ，６１ｃは、
略Ｕ字形あるいはＶ字形又は斜面状になっており、駆動
ギヤ５７に一定以上の回転トルクが加わることにより、
溝６１ａ等の斜面のカム作用により、ばね６４の弾性力
に抗して、鋼球６２を押し退けて回転することができ
る。

【００４２】シフトギヤ６０の回動方向の両側には、突
出量調節自在な前進位置規制用ストッパ８５と、固定壁
式の後進位置規制用ストッパ８６が設けられている。

【００４３】上記シフト機構１０には、上記鋼球６２等
の位置決め機構やストッパ８５，８６に加え、中立位置
において駆動ギヤ５７を完全にロックするための中立ロ
ック用アクチュエータ１２９が配置されており、以下の
ように構成されている。カバーケース４７に、ロッド支
持孔６８及びこれに連通するシリンダ７１が形成され、
シリンダ７１内には円柱状ロッド６６のピストン部６６
ａが摺動自在に嵌合し、ロッド６６は、支持孔６８に液
密状態に嵌合すると共にこれを貫通して駆動ギヤ中心側
に突出している。シリンダ７１にはプラグ７３が螺着さ
れ、該プラグ７３とピストン部６６ａとの間に縮設され
たばね６７により、ロッド６６を駆動ギヤ中心側へと付
勢し、中立状態において、駆動ギヤ円周面５７ｂに形成
されたロック溝７０に係合させている。ロック溝７０
は、コの字形に形成され、一方ロッド６６の先端面は平
面状に形成され、これにより、一旦，円柱状ロッド６６
が係合すると、駆動ギヤ５７の回転トルクによっては外
れないようになっている。

【００４４】シリンダ７１内はピストン部６６ａによっ
て、油室６９とばね室７４とに区画されており、ばね室
７４は、逃がし通路６５を介してケース４７内に連通し
ている。油室６９は、図５のように、油路１０６を介し
て中立ロック作動弁（電磁弁）１２６の入口ポートと２
次圧油路１０２に接続している。油室６９に作動油が圧
送されるとロッド６６がばね６７に抗して後退し、中立
ロック状態が解除されるようになっている。

【００４５】中立ロック作動弁１２６のソレノイドは、
図１１に示すようにブレーキ作動検出スイッチ２２６に
接続し、ブレーキ作動時（ブレーキオン時）には、中立
ロック作動弁１２６を閉じ、図６のように２次圧油路１
０２から油路１０６を通して油室６９に作動油を圧送す
るようになっている。すなわち、ブレーキ作動時にロッ
ド６６を後退させるようになっている。

【００４６】図１２において、リヤカバー２３の支持構
造及び内部の構造を具体的に説明する。リヤカバー２３
の軸方向の中間部外周に、段部２３ａを介して軸受取付
面２３ｂが形成され、該取付面２３ｂに、前記ころがり
玉軸受７のインナーレースが嵌着され、かつ前端面が段
部２３ａに当接している。ころがり玉軸受７のアウタレ
ースは、変速機ケース２２の後部支持壁２２ａに形成さ
れたボス６の内周面に嵌着され、後端面がボス６の後部
内向きフランジ６ａに当接している。

【００４７】油圧分配環支持軸２５は、前後方向に貫通
する中空孔を有し、入力軸１と概略同軸心に配置されて
いる。支持軸前端部には、支持軸心から偏心した円筒状
の頭部２５ａが一体に形成され、頭部２５ａの後側部位
に、十字形に半径方向貫通するメインクラッチ用クラッ
チ油孔５１が形成され、その後側部位には支持軸心と同
心で外方に張り出す嵌合支承部２５ｂが形成され、さら
に後方へと延びて後部ケース４６を通過し、後端部は、
クラッチ弁７２用回動スリーブ３４の内周面の前半大径
部に、Ｏリングを介して回転自在かつ軸方向相対移動可
能に支持されている。

【００４８】内側管３１は、支持軸２５の後端縁よりも
後方へと延び、回動スリーブ３４の内周面の後半小径部
に嵌合支持されると共に、さらに後方へと延び、カバー
ケース４７のボス部４７ａに支持され、位置決め固定用
ボルト３８により、軸方向及び回転不能に規制されてい
る。内側管３１の外周面と支持軸２５の内周面との間に
は、環状油路３３が形成され、該環状油路３３の前端部
は、斜め油路８４を介して外方油室２４ａに連通し、後
端部は回動スリーブ３４との間の環状油室４２に連通し
ている。回動スリーブ３４は、その外周面がころがり玉
軸受４０を介してカバーケース４７の軸受支持穴４７ｃ
に回転自在かつ軸方向移動不能に支持されている。

【００４９】支持軸２５を、シフト機構１０により、図
１８の中立位置から、支持軸心回りにＦ側あるいはＲ側
に一定角度回動することにより、分配環２９を支持軸心
回りに前進位置（図１７）あるいは後進位置（図１９）
に変位させることができ、これにより、図１２のバルブ
ボディ３の摺接面に開口している油路１５０，１５１の
各ポートＰ0 （図１８）に対して、内方油室２４ｂ及び
外方油室２４ａの連通関係が切り換わり、ＨＳＴ回路を
前進あるいは後進状態とする。

【００５０】チャージング油圧の供給経路を説明する。
図１２において、静止部材であるカバーケース４７内
に、ＨＳＴ作動油補給用の供給油路９４ａ，９４ｂが形
成されており、それぞれ逆止弁９５ａ，９５ｂ及び油路
９４を介して２次圧油路１０２に連通している。一方の
油路９４ｂの上端部は、内側管３１の後端部の孔及び内
側管３１内を介して内方油室２４ｂに連通している。他
方の油路９４ａの上端部は、回動スリーブ３４の後側の
油室４５に連通し、該油室４５は、回動スリーブ３４の
内周面に形成された軸方向の油溝３５を介して油室４２
に連通している。すなわち、カバーケース４７の油路９
４ａは、油室４５、油溝３５、油室４２、環状油路３３
及び斜め油路８４を介して常時外方油室２４ａに連通し
ている。

【００５１】このように、内方油室２４ｂと外方油室２
４ａとを、シフト操作時しか回動しない支持軸２５の内
側管３１内通路を介して、静止ケース部材であるカバー
ケース４７内の油路９４ｂ，９４ａに連通し、逆止弁９
５ａ，９５ａ等を介してチャージングポンプ１００（図
５）に連通していることにより、回転部材と静止部材の
間に装置するような複雑なシール構造が不要となり、簡
単なシール構造でチャージング油圧をＨＳＴ回路に供給
できる。

【００５２】クラッチ弁７２の具体的構造を説明する。
内側管３１の回動スリーブ３４との嵌合部分には、クラ
ッチ用油孔３６が形成されており、回動スリーブ３４の
回動により、油溝３５を油孔３６に一致させたときに
は、内側管３１内、油孔３６、油溝３５、油室４２、環
状油路３３及び斜め油路８４を介して、内、外方油路２
４ｂ，２４ａ間を連通する。すなわち、クラッチ弁７２
を開いて、ＨＳＴ回路を短絡させる。一方、回動スリー
ブ３４の回動により、油溝３５の位置を円周方向にずら
して油孔３６を閉じることにより、内、外方油路２４
ｂ，２４ａ間を遮断する。なお、油溝３５は、回動スリ
ーブ３４の両端油室４２，４５を連通するように設けら
れ、逆止弁９５ａからのチャージング油圧を外方油室２
４ａに導く。

【００５３】回動スリーブ３４は、そのレバー部３４ａ
が、エンジン１１の回転速度により変化するガバナー油
圧で作動する油圧アクチュエータ（図示せず）に連結し
ており、アイドリング時に開弁し、エンジン回転速度が
速くなると閉弁する。また、直結クラッチ作動時に、開
いて油溝３５と内側管３１内とを連通するようになって
いる。

【００５４】支持軸２５の詳細な支持構造を説明する。
前述のように支持軸２５に外向きフランジ状に形成され
た嵌合支承部２５ｂは、前面が外方油室２４ａに面し、
該支承部２５ｂの外周に円環４９が配置されており、該
円環４９の内周面には前向きの段部４９ａを介して嵌合
面４９ｂが形成され、該嵌合面４９ｂに、シールリング
を介して支承部２５ｂが回動自在かつ軸方向相対移動可
能に嵌合支持されている。円環４９の外周面は、ローラ
ころがり軸受４８を介してリヤカバー２３の後部内周支
持孔３９に回転自在に支持されると共に、外周面前端部
４９ｃはシールリングを介してリヤカバー２３内の内向
き嵌合部２３ｄに、液密状態で軸方向相対移動可能に嵌
合している。円環４９の後端面は、樹脂等の円板状の緩
衝材５５を介して後部ケース４６の前端面に当接してい
る。

【００５５】円環４９の段部４９ａと支承部２５ｂの後
面の間には、支持軸２５の軸方向移動により体積変化す
るダンパー油室８７が形成されており、該ダンパー油室
８７は、支持軸２５の外周面と円環４９の後部内周面と
の間の狭い環状油路８８を介してカバーケース４７内の
油溜まりに連通している。

【００５６】支承部２５ｂの外径（円環４９の嵌合部４
９ｂのボア径）Ｄ１は、エンジンブレーキ時に必要な分
配環２９の押付力を維持できる程度に決定される。すな
わち、支承部２５ｂの外径Ｄ１を大きくすれば支持軸２
５を前方へ押す力は小さくなり、反対に小さくすれば前
方へ押す力は大きくなる。一方、円環４９の外周面前端
部４９ｃのシール部分の外径Ｄ２は、エンジンブレーキ
時及びエンジンドライブ時のいずれの状態においても、
支持軸２５まわりの総スラスト力が、モータ用プランジ
ャ１８の軸方向反力を越えず、リヤカバー２３等を前方
に押し戻さないことを限度に、できるだけ大きく設定さ
れる。

【００５７】モータ用プランジャ１８の反力は、エンジ
ンドライブ時とエンジンブレーキ時を問わず、後向きに
働いており、この反力は、支持軸２５の後端縁と、円環
４９の後端面と、軸受７で受けているが、軸受７は相対
回転しているので、これに反力が集中しないように、前
記緩衝材５５介して静止ケース部材である後部ケース４
６に負担させて、軸受７にかかる後向きのモータ用プラ
ンジャ反力を軽減しているのである。

【００５８】円環４９のシール径（外径）Ｄ２を大きく
することは、外方油室２４ａに面する円環４９の受圧面
積が大きくなるので、外方油室２４ａ内の作動油を介し
て全体（バルブボディ３）を左の方向へ押そうとする力
が大きくなり、その分、モータ用プランジャ１８の反力
に対する軸受７の負担が減る。特に、エンジンブレーキ
時は、外方油室２４ａが高圧となって支持軸２５が引き
込まれる場合に有効である。

【００５９】支持軸頭部２５ａの前端面には、該頭部２
５ａの中心部に僅かに前方へ突出する突子２５ｃが形成
され、エンジンブレーキ時の油圧分配環２９の概ね中心
部分を前方へ押すようになっている。

【００６０】エンジンドライブ時は、図１３のように内
方油室２４ｂが外方油室２４ａより高圧になり、支持軸
２５は円環４９及びリヤカバー２３に対して後方へ押さ
れるが、ダンパー油室８７のダンパー作用により、緩や
かに後方へ移動し、支承部２５ｂの後面が円環段部４９
ａに係合する。リヤカバー２３にかかるモータ用プラン
ジャの後方への反力は、支持軸２５の後端縁と、円環４
９の後端縁と、軸受７で分散して受けており、これによ
り、相対的回転するスラスト軸受７にかかる荷重を低減
する。

【００６１】エンジンブレーキ時は、図１２のように、
外方油室２４ａが内方油室２４ｂより高圧になり、リヤ
カバー２３等に対して分配環支持軸２５は前方へと引き
込まれる。この時、円環４９はその前面の環状受圧面で
外方油室２４ａの高圧油の圧力を受け、静止ケース部材
４６に押し当てられ、これにより、軸受７にかかるモー
タ用プランジャの反力によるスラスト力を軽減する。

【００６２】また、エンジンブレーキ時に分配環２９を
バルブボディ３の端面に押し付ける際、油圧反発力の略
中心を集中的に押さえることにより、分配環２９の傾斜
を防止して、分配環２９とボディ端面との間のシール性
能を維持する。

【００６３】図１４〜図１６により、自動変速制御用油
圧アクチュエータとしてのコントールラムＡ１の具体的
構造を説明する。図１４において、コントロールラムＡ
１は、三段ピストン式になっており、前段の小径のメイ
ンピストン１６１と、中段の中間径の第１補助ピストン
１６２と、後段の大径の第２補助ピストン１６３とを有
し、多段型のシリンダ１６４内に直列に備えられてい
る。多段型シリンダ１６４は、五段階の筒部１７１，１
７２，１７３，１７４，１７５を一体に有しており、前
端の第１筒部１７１から後側へと順次拡径している。

【００６４】メインピストン１６１は、後端が開口する
有底筒形に形成されており、斜板ホルダー２１の上端部
に連結リンク１２を介して連結しており、メインピスト
ン１１６１が前方に移動する伴い、斜板ホルダー２１が
立ち上がるようになっている。

【００６５】メインピストン１６１は、前端部の外周が
シールを介して第１筒部１７１の内周面に軸方向移動自
在に嵌合し、後部には環状段部１６１ａを介して拡径嵌
合部が形成され、第２筒部１７２の内周面に軸方向移動
自在に嵌合しており、第２筒部１７２とメインピストン
１６１の間で環状の第１油室１８１を構成している。

【００６６】第１補助ピストン１６２は、前端が開口す
る有底筒形に形成されると共に後端部に環状段部１６２
ａが形成されている。前端開口端はメインピストン１６
１の後端縁と略同形状に形成され、当接自在となってい
る。後部の拡径シール部は、第３筒部１７３の内周面に
軸方向移動自在に嵌合している。メインピストン１６１
と第１補助ピストン１６２の間で、第２油室１８２を構
成している。第１補助ピストン１６２の後端中央部に
は、後方に突出する筒状の芯出しガイド突起１６２ｂが
形成され、第２補助ピストン１６３の前壁の孔にシール
を介して嵌合している。

【００６７】第２補助ピストン１６３は、後端が開口し
た有底筒状に形成されると共に、前部に段部１６３ａが
形成されている。前部外周シール部分は、第４筒部１７
４の内周面に軸方向移動自在に嵌合し、前端縁は、第１
補助ピストン１６２の後端縁と同形状に形成され、当接
自在となっている。第２補助ピストン１６３の後端縁
は、シリンダ１６４の底壁面（後部ケース４６）に当接
自在となっている。第１補助ピストン１６２と第２補助
ピストン１６３との間で、第３油室１８３を形成してい
る。また、第２補助ピストン１６３の後側に第４油室１
８４を形成している。

【００６８】各油室１８１，１８２，１８３，１８４に
はそれぞれ第１，第２，第３，第４ポート１９１，１９
２，１９３，１９４が形成されている。各ポート１９
１，１９２，１９３，１９４は、それぞれ後述する各種
弁機構を介してエンジンガバナー弁１１２（図５）に接
続し、各種走行条件に対応して、選択的にエンジ回転ガ
バナー油圧が供給される。

【００６９】上記第４油室１８４と第１油室１８１の受
圧面積の差は、図１４において、第２ポート１９２から
第２油室１８２にガバナー油圧が供給されてメインピス
トン１６１が前方へ移動する際のメインピストン１６１
の受圧面積と等しくしてある。

【００７０】また、第３油室１８３の前方への推力と第
１油室１８１の後方への推力との差は、第２ポート１９
２からのガバナー油圧による前方への推力と略等しくな
るように受圧面積が設定されている。

【００７１】このコントロールラムＡ１によると、３種
類の速比位置で、速比ロックできると共に、車輪側負荷
（モータ用プランジャ側負荷）に応じて自動変速制御で
きる。以下、各速比ロック位置及び通常運転時の状態を
説明する。

【００７２】 ［第１ロック位置時（最大減速比Ｌ１）−図１４］図１
４に実線の矢印で示すように、第１ポート１９１から第
１油室１８１へのみガバナー油圧を圧送し、他のポート
１９２，１９３，１９４を開放した場合には、第１油室
１８１の油圧により全ピストン１６１，１６２，１６３
は同時に後方へ押され、最大収縮状態となる。すなわ
ち、斜板ホルダー２１は最大傾転位置（最大減速比Ｌ
１）でロックされる。

【００７３】［通常走行時］図１４に破線で示すよう
に、第２ポート１９２から第２油室１８２へのみエンジ
ンガバナー油圧を圧送し、他のポート１９１，１９３，
１９４を開放した場合には、第２油室１８２に入るガバ
ナー油圧に比例して、メインピストン１６１が前後方向
に移動しようとし、モータ用斜板１９の傾転位置を自動
制御する。両補助ピストン１６２，１６３は、第２油室
１８２の作動油により、後方へと付勢され、後方位置で
係止している。

【００７４】メインピストン１６１が最大ストロークＳ
１を前進して、シリンダ１６４の第１ストッパ面２０１
にメインピストン１６１の段部１６１ａが当接すると、
モータ用斜板１９は略直立状態となる。

【００７５】この状態から車輪側（モータ側）の負荷が
増加すると、ＨＳＴの供給側油路Ｂ１の圧力が上昇し、
モータ用プランジャ１８がモータ用斜板１９を傾斜さ
せ、減速比を大きくしようとする。

【００７６】［第２ロック位置時（最大減速比に近い中
間速比Ｌ２）−図１５］図１５において、実線の矢印で
示すように、第１、第４ポート１９１，１９４から第
１，第４油室１８１，１８４にガバナー油圧を圧送し、
第２，第３ポート１９２，１９３を開放した場合には、
第２補助ピストン１６３は、受圧面積が大であるので、
第４ポート１９４から第４油室１８４に入る油圧により
前進し、第２補助ピストン１６３の段部１６３ａがシリ
ンダ１６４の第３ストッパ面２０３に当接し、係止され
る。

【００７７】一方、メインピストン１６１は、第１ポー
ト１９１から第１油室１８１に入るガバナー油圧により
後方へ押され、第１補助ピストン１６２の前端縁に当接
し、該第１補助ピストン１６２を介して第２補助ピスト
ン１６３により係止され、図１５の速度比Ｌ２でロック
される。

【００７８】モータ用斜板１９を直立側へと押す力は、
第４油室１８４の作動油による前方への推力と第１油室
１８１の後方への推力の差である。上記第４油室１８４
と第１油室１８１の受圧面積の差は、前述のように、第
２ポート１９２から第２油室１８２にガバナー油圧が供
給されてメインピストン１６１が前方へ移動する際のメ
インピストン１６１の受圧面積と等しいので、第１ポー
ト１９１から第１油室１８１へのみガバナー油圧が供給
されている図１４の状態から、さらに第４ポート１９４
にガバナー油圧を追加した場合には、通常運転時の場合
（第２ポート１９２へのみ圧送時）と同じ推力特性で３
つのピストン１６１，１６２，１６３は前進し、モータ
用斜板１９を起こし、図１５の状態に至ることになる。
すなわち、通常運転時と同様の特性で自動変速を行いな
がら、最終的に図１５の速比Ｌ２の状態でロックされ
る。

【００７９】図１５の状態で、車輛の負荷が増加した場
合、たとえば登坂時等では、キックダウンが必要となる
が、ＨＳＴ回路のモータ用プラジャ１８の作動油圧が高
くなるので、モータ用プラジャ１８の前方への圧力が増
加し、これによりモータ用斜板１９を傾転させようとす
る力が増大すると、第２補助ピストン１６３がメインピ
ストン１６１及び第１補助ピストン１６２と共に後方へ
押し戻されて、シフトダウンされる。もしも、負荷が増
大したときでも、第２ロック位置で完全にロック状態が
保たれていると、駆動力が抵抗に打ち負けてしまい、エ
ンストしてしまうが、これを上記のように第２補助ピス
トン１６３の移動により補正するのである。すなわち、
通常はロックされているが、負荷増大時には自然にロッ
クを解除してシフトダウンできるのである。

【００８０】［第３のロック位置（トップ側に近い速比
Ｌ３）−図１６］図１６に実線の矢印で示すように、第
１，第３ポート１９１，１９３から第１，第３油室１８
１，１８３にガバナー油圧を圧送し、残りのポート１９
２，１９４を開放した場合、図１４の最大傾転位置での
ロック状態から、第３ポート１９３を経て第３油室１８
３にガバナー油圧を入れて、図１６の状態まで移行する
場合において、第３油室１８３の前方への推力と第１油
室１８１の後方への推力との差は、前記のように通常走
行時における第２ポート１９２からのガバナー油圧によ
る前方への推力と略等しくなるように受圧面積が設定さ
れているので、最大減速比Ｌ１の位置から図１６の状態
までは自動変速制御時と同じ特性でモータ用斜板１９を
変化させることができる。また、車輪側の負荷が急激に
増加した場合には、通常運転の場合と同様にメインピス
トン１６１を後方へ移動し、変速比を大きくし、シフト
ダウンする。

【００８１】該実施例の油圧無段変速機は、自動変速の
制御、シフトロックの制御並びに直結クラッチ接続時に
余分な部分に余分の圧力が発生しないようにする制御等
が行われ、それら全体の制御系の油圧回路を図５〜図１
０に示している。チャージング油圧は、制御系の駆動用
及び直結クラッチの作動用に利用されると共に、前述の
ようにＨＳＴ回路の洩れの補給のため等に利用される。

【００８２】図５において、制御用の電磁弁としては、
主として次の５つが配置されており、いずれも常閉型の
電磁弁である。 走行モード切換パイロット弁 １２０ コントロールラム切換パイロット弁 １０５ 第１シフトロックパイロット弁 １０８ 第２シフトロックパイロット弁 １１０ 中立ロック作動弁 １２６

【００８３】図５〜図１０においては、シフト機構１０
を簡略化して示しており、駆動ギヤ５７及び扇形シフト
ギヤ６０を、一つの部材のように描いてある。また、各
油路の内、パイロット用の油路は破線で示しており、ま
た、圧力が立っている油路は、太く描いてある。

【００８４】図１１において、各電磁弁のソレノイド
は、次のような各スイッチが接続されている。走行モー
ド切換パイロット弁１２０のソレノイドには、走行モー
ド切換スイッチ２２０と直結クラッチ作動検出スイッチ
２２１が直列に接続され、走行モード切換スイッチ２２
０の正側端子は、電源２０４に接続すると共に、エコノ
ミーモード接点Ｅｃと、パワーモード接点Ｐａと、速比
ロックモード接点Ｌｏに切換自在に接続する。

【００８５】コントロールラム切換パイロット弁１０５
のソレノイドには、前進検出用スイッチ２０５と、クラ
ッチ弁作動検出用スイッチ２０６と、アクセルペダル踏
込操作検出用スイッチ２０７が並列に接続されると共
に、前記走行モード切換スイッチ２２０のロック接点Ｌ
ｏが接続している。

【００８６】第１シフトロックパイロット弁１０８と第
２シフトロックパイロット弁１１０の各ソレノイドは、
シフトロック位置切換スイッチ２０８の各接点部分に接
続しており、両シフトロックパイロット弁１０８、１１
０のソレノイド間には、後進検出用スイッチ２０９が接
続され、該後進検出用スイッチ２０９は、前進及び中立
検出接点Ｆ，Ｎと、後進検出接点Ｒに切換可能である。
シフトロック位置切換スイッチ２０８の正側端子は、前
記走行モード切換スイッチ２２０のロック接点Ｌｏに接
続している。

【００８７】中立ロック作動弁１２６のソレノイドに
は、前述のようにブレーキ作動検出スイッチ２２６が接
続している。

【００８８】図５において、チャージングポンプ１００
の吐出側に接続された１次圧油路１０１には、１次調圧
弁１２１及びエンジンガバナー弁１１２が接続されてい
る。１次調圧弁１２１の出口ポートに接続されている２
次圧油路１０２には、２次調圧弁１２２が接続すると共
に、オリフィス９１及び油路１０６を介して前述のよう
に中立ロック用アクチュエータ１２９の油室が接続する
と共に油路１０７を介してスロットル量検出用シリンダ
９２の油室が接続している。スロットルレバー押し戻し
用シリンダ９２の移動ロッドは手動式スロットルレバー
９３に当接し、ロッドが突出した時にスロットルレバー
９３をアイドリング状態へと押し戻すようになってい
る。

【００８９】２次圧油路１０２は、前述のように油路９
４、逆止弁９５ｂ，９５ａ及び油路９４ｂ，９４ａを介
してＨＳＴ回路の吐出側油路Ｂ１と戻り側油路Ｂ２にそ
れぞれ接続している。ＨＳＴ回路に装備されるクラッチ
弁７２、車速ガバナ−弁７６、直結クラッチＣ1等は前
述の通りに接続している。

【００９０】エンジンガバナー弁１１２の出口ポート
は、ガバナー圧切換弁１１３の入口ポートに直接に至る
油路９６と、オリフィス９７を介してガバナー圧切換弁
１１３の別の入口ポートに至る油路９８と、コントロー
ルラム切換弁１０４の入口ポート及びクラッチ弁７２の
作動油室に至る油路９９とに分岐している。また、油路
９８は、コントロールラム切換弁１０４の作動油室に至
る油路とコントロールラム切換パイロット弁１０５の入
口ポートに至る油路１１８とに分岐している。

【００９１】エンジンガバナー弁１１２の移動ロッドは
ガバナレバーＹの一端部に当接している。エンジン回転
速度が上昇するに従い、機械式ガバナー１１７により、
ガバナーレバーＹの他端側を押して所定角度矢印Ｔ１方
向に回動し、エンジンガバナー弁１１２は、その移動ロ
ッドが押し込められて開弁し、エンジンガバナー圧を次
第に上昇させるようになっている。

【００９２】ガバナーレバーＹの一端部には、エンジン
ガバナー弁１１２の反対側に増圧用アシストシリンダ１
１４が配置され、また、他端部には機械式ガバナー１１
７とは反対側にストッパ用シリンダ１１５が配置されて
いる。増圧用アシストシリンダ１１４の油室は、ガバナ
ー圧切換弁１１３の出口ポートに接続している。ストッ
パ用シリンダ１１５の油室は、前記信号用油路９０を介
して車速ガバナー弁７６の出口ポートに接続し、車速が
上昇して同車速ガバナー弁７６が開弁するとロッドが突
出し、ガバナレバーＹのＴ1 方向への回動を抑制するこ
とにより、エンジンガバナー圧を降下させるようになっ
ている。

【００９３】コントロールラム切換弁１０４の出口側第
１ポート１０４ａは第１油路１３１を介してコントロー
ルラムＡ１の第１ポート１９１に接続し、出口側第２ポ
ート１０４ｂは油路１３２を介してコントロールラムＡ
１の第２ポート１９２に接続している。上記第１油路１
３１は、途中で分岐して、第１，第２シフトロック切換
弁１０９，１１１の入口ポートにそれぞれ接続すると共
に、さらに分岐し、オリフィス１３３，１３４及び油路
１３５，１３６を介して第１，第２シフトロック切換弁
１０９，１１１の各作動油室に連通している。上記油路
１３５，１３６には、第１，第２シフトロックパイロッ
ト弁１０８，１１０の入口ポートがそれぞれ接続してい
る。第１，第２シフトロックパイロット弁１０８，１１
０の出口ポートはタンクに接続している。

【００９４】第１シフトロック切換弁１０９の出口ポー
トは油路１３８を介してコントロールラムＡ１の第４ポ
ート１９４に接続し、第２シフトロック切換弁１１１の
出口ポートは、油路１３９を介してコントロールラムＡ
１の第３ポート１９３に接続している。

【００９５】１次調圧弁１２１には、減圧用アクチュエ
ータ１２３が備えられており、該アクチュエータ１２３
の作動油室と、前記ガバナー圧切換弁１１３の作動油室
は、油路１４０及びオリフィス１４１を介して２次圧油
路１０２に接続している。油路１４０には、該油路１４
０をタンクに接続可能な走行モード切換パイロット弁１
２０が接続している。

【００９６】エンジンのアイドル回転状態から発進、加
速、低速及び高速走行までの一連の油圧制御を説明す
る。

【００９７】図５は、発進前で、エンジンのアイドル回
転時の状態を示している。 ［条件］ エンジン回転 ：アイドル シフト位置 ：中立 走行モード ：エコノミー 速比ロック ：解除（通常変速モード）

【００９８】［電磁弁の状態］ 走行モード切換パイロット弁１２０ オン（エコ
ノミーモード） コントロールラム切換パイロット弁１０５ オン（中立
シフト位置） 第１シフトロックパイロット弁１０８ オフ 第２シフトロックパイロット弁１１０ オフ 中立ロック作動弁１２６ オン（中立
ロック）

【００９９】チャージングポンプ１００からの圧油は、
フィルター１０３を通って、まず１次圧油路１０１に入
る。該油路１０１内は、１次調圧弁１２１により１次圧
（１．３ＭＰａ）に調圧されており、エンジンガバナー
弁１１２に至り、閉状態のエンジンガバナー弁１１２に
より、一旦そこで遮断されている。

【０１００】ブレーキを作動させていない状態なので、
中立ロック作動弁１２６は、スプールをＸ２方向へ移動
して開弁しており、油路１０６，１０７をドレインし、
減圧している。２次圧油路１０２の圧油は、オリフィス
９１を通って油路１０６，１０７に供給されるが、上記
のように中立ロック作動弁１２６を介してドレインされ
ており、しかも油路１０６と２次圧油路１０２の間に
は、オリフィス９１が配置されていることにより、油路
１０６，１０７の圧は略０になっている。したがって、
中立ロック用アクチュエータ１２９の油室６９は０付近
まで減圧し、図１８のようにアクチュエータ１２９のロ
ッド６６がばね６７の力により突出して、駆動ギヤ５７
のロック溝７０に係合し、シフト機構１０を中立状態に
ロックしている。また、図５のシリンダ９２も非作動状
態で、引っ込んでいる。

【０１０１】２次圧油路１０２の圧油は、油路９４を通
ってＨＳＴの閉回路内に補給される。

【０１０２】エンジンガバナー弁１１２は未だ閉じてい
るので、ガバナー油圧は該弁１１２からは供給されてお
らず、したがって油路９９からクラッチ弁７２へのパイ
ロット作動油の供給はなく、クラッチ弁７２は開いてい
る。これによりＨＳＴ回路の油路Ｂ１，Ｂ２（油室２４
ａ，２４ｂ）間は短絡されており、モータＭは作動して
いない。また、車速は０なので、遠心式車速ガバナー弁
７６は閉じており、直結クラッチＣ1 には圧油は供給さ
れず、信号用油路９０にも信号用圧油は供給されていな
い。

【０１０３】図６は、車発進後、中、低速域まで加速し
ている状態を示している。 エンジン ：中、高速 車速 ：中、低速（直結クラッチオフ） シフト位置 ：前進 走行モード ：エコノミー 速比ロック ：解除（通常変速モード）

【０１０４】［電磁弁の状態］ 走行モード切換パイロット弁 １２０ オン（エ
コノミーモード） コントロールラム切換パイロット弁 １０５ オフ 第１シフトロックパイロット弁 １０８ オフ 第２シフトロックパイロット弁 １１０ オフ 中立ロック作動弁 １２６ オフ（ブ
レーキ作動時のみ）

【０１０５】前記図５の状態から、ブレーキを踏むと、
中立ロック作動弁１２６がＸ１方向に移動して閉状態と
なり、油路１０６内の圧力が上昇する。それにより、ア
クチュエータ１２９の油室６９の圧力が上昇し、ばね６
７に抗してロッド６６後退させて、図１８の駆動ギヤ５
７のロック溝７０からロッド６６を外す。これにより、
シフト機構１０の中立ロック状態は解除され、前進また
は後退にシフト可能となる。

【０１０６】また、ブレーキを踏んで図５の中立ロック
作動弁１２６が閉じた場合に、上記油路１０６の上昇と
共に油路１０７も上昇することにより、シリンダ９２の
ロッドが突出し、スロットルレバー９３をスロットル閉
じ側へと押さえてアイドル状態を保つ。上記、スロット
ルレバー９３は、手動式であり、通常前進あるいは後退
シフト時には、所定のアイドル位置に停止保持している
が、アクセル位置が仮に中開度あるいは高開度位置にあ
った場合、入力回転速度が高すぎて大きなスタートショ
ックを伴うため、ブレーキを踏むことにより、自動的に
スロットルレバー９３をアイドル位置に戻すのである。

【０１０７】ブレーキ踏込状態を維持しつつ、シフト機
構を前進または後進位置等へシフトした後は、アクチュ
エータ１２９のロッド６６はロック溝７０から外れて図
１７のように駆動ギヤ５７の円周面５７ｂに乗り上げて
いるので、ブレーキを戻しても、ロックは解除されたま
まである。

【０１０８】スロットルレバー９３の開度を上げエンジ
ン回転数を上昇することにより、図６の機械式ガバナー
１１７のロッド１１７ａの突出量が大きくなり、ガバナ
レバーＹをＴ１方向へ回動し、エンジンガバナー弁１１
２のロッド１１２ａが押さえ込まれることにより、エン
ジン回転速度の二乗に比例した作動油がガバナー弁１１
２から吐出される。

【０１０９】この作動油（ガバナー油圧）は、オリフィ
ス９７、油路９８及びガバナー圧切換弁１１３を通っ
て、アシストシリンダ１１４に入り、ガバナーレバーＹ
のＴ１方向への回動力を増幅させる。したがって、機械
式ガバナー１１７で押す以上に出力を高めている。たと
えば通常、３０００ｒｐｍで０．６ＭＰａのガバナー油
圧が出る場合において、アシストシリンダ１１４でアシ
ストすることにより、略１．２ＭＰａに上がる。すなわ
ち、回転に対する比例定数（ゲイン）を増大させてい
る。

【０１１０】走行モードがエコノミーであることは、エ
ンジン回転が低い回転でも、ガバナー油圧を大きくし
て、コントロールラムＡ１の各ポート１９２等に供給す
るので、同じエンジン回転でも、コントロールラムＡ１
のピストン１６１（図１４）等を強く押すことになり、
モータ用斜板１９が直立しやすく、減速比が早くトップ
側へと変化する。すなわち、低いエンジン回転速度にマ
ッチングして変速比をトップ側へと変化させることによ
り、駆動力は低下するものの燃料消費量を低減させる。

【０１１１】ガバナー油圧は油路９９を介してクラッチ
弁７２の作動油室にも供給され、エンジンが所定の回転
速度に達した際、クラッチ弁７２が閉じる。これにより
ポンプ圧が供給側油路Ｂ１内に立ち、ＨＳＴ回路が機能
し、モータＭが回転する。

【０１１２】なお、図５から図６に変化する初期過程に
おいて、ガバナー油圧が低くコントロールラム切換弁１
０４がまだ図５のようにばね１４６に押されている場合
には、油路９９からのガバナー油圧は、第１油路１３１
に入り、コントロールラムＡ１の第１ポート１９１に圧
送される。これにより、モータ用斜板１９は、最大傾転
位置（最大減速比）にロックされる。すなわち、車の発
進時においては、最大減速比の状態となる。

【０１１３】しかし、上記状態からすぐにエンジンの回
転が上がりガバナー油圧が上昇するので、車両発進後、
すぐにコントロールラム切換弁１０４は、図６のように
変化する。すると今度は、油路９９から油路１３２を通
って、コントロールラムＡ１の第２ポート１９２に圧油
が供給され、一方、第１ポートへ１９１への圧油はドレ
インされる。

【０１１４】なお、発進時には勿論ブレーキは解除され
ているので、シリンダ９２は解除状態となっており、ス
ロットルレバー９３は自在に操作可能である。

【０１１５】図７は、車速が上昇し、車速ガバナー弁７
６が開いて、直結クラッチＣ１が接続した状態を示して
いる。 ［条件］ エンジン回転 ：中、高速 車速 ：高速（直結クラッチオン） シフト位置 ：前進 走行モード ：エコノミーモード 速比ロック ：解除

【０１１６】［電磁弁の状態］ 走行モード切換パイロット弁 １２０ オフ（エ
コノミーモード） コントロールラム切換パイロット弁 １０５ オン 第１シフトロックパイロット弁 １０８ オフ 第２シフトロックパイロット弁 １１０ オフ 中立ロック作動弁 １２６ オン

【０１１７】車速が上昇することにより、遠心式車速ガ
バナー弁７６は開き（連通し）、直結クラッチＣ1 の作
動油室７８にＨＳＴ回路の圧油が供給され、直結クラッ
チＣ１が接続すると共に、信号用油路９０を介してスト
ッパ用シリンダ１１５の作動油室に作動油（車速ガバナ
ー油圧）が供給され、シリンダ１１５のロッドを突出さ
せてガバナーレバーＹをＴ２方向に押さえ、これにより
エンジンガバナー弁１１２を閉じ、ガバナー油圧を０と
する。すなわち、直結時におけるガバナー油圧の作動を
停止する。したがって、エンジンガバナー弁１１２の出
口ポートからガバナー油圧は供給されず、油路９９を介
してクラッチ弁７２の作動油室にガバナー油圧は供給さ
れないので、クラッチ弁７２は開き、ＨＳＴ回路の両油
路間は短絡状態となる。これにより、直結運転状態にお
いて、たとえモータ用斜板１９が多少傾いていても、そ
の油圧の立ち上がりをクラッチ弁７２を介して逃がし、
負荷の増大を無くし、エネルギーの損失を防止してい
る。

【０１１８】また、遠心式車速ガバナー弁７６が上記の
ように開いて信号用油路９０に圧油が供給されると、図
１１の直結クラッチ作動検出スイッチ（プレッシャスイ
ッチ）２２１が作動して、図７のように走行モード切換
パイロット弁１２０をオフとする。これにより、油路１
４０内に圧力が立ち上がり、アクチュエータ１２３のロ
ッドを突出させて、１次調圧弁１２１の１次設定圧をた
とえば１．３ＭＰａから０．８ＭＰａまで下げる。した
がって、チャージングポンプ１００の負担は軽減され、
省エネルギー化が達成される。これと同時に、ガバナー
圧切換弁１１３の作動油室にも圧油が供給され、該弁１
１３をストレート形セクション（図の上側のセクショ
ン）に切り換え、アシストシリンダ１１４を非加圧状態
（ガバナーレバーを加圧しない状態）としている。

【０１１９】図７の状態では、エンジンガバナー弁１１
２からガバナー油圧が供給されないので、コントロール
ラムＡ１には、いずれのポート１９１，１９２，１９
３，１９４にも圧油は供給されない。したがって、コン
トロールラムＡ１のシフト推力は消失し、モータ用斜板
１９は、単にモータ用プランジャ１８の押圧力により、
略垂直姿勢に保たれる。

【０１２０】図８は、コントロールラムＡ１を最大減速
比Ｌ１で速比をロックし、一定の車速で走行作業をして
いる状態を示している。 ［条件］ エンジン回転 ：中、高速 車速 ：中、低速（直結クラッチオフ） シフト位置 ：前進 走行モード ：速比ロックモード 速比ロック ：Ｌ１（最大減速比）

【０１２１】［電磁弁の状態］ 走行モード切換パイロット弁 １２０ オフ（速
比ロックモード） コントロールラム切換パイロット弁 １０５ オン 第１シフトロックパイロット弁 １０８ オン（Ｌ
１指定） 第２シフトロックパイロット弁 １１０ オン（Ｌ
１指定） 中立ロック作動弁 １２６ オン

【０１２２】前提の状態としては、車速が中、低速なの
で、直結クラッチＣ１はオフになっており、ガバナー弁
１１２は開き、該ガバナー弁１１２からガバナー油圧が
供給された状態である。コントロールラム切換パイロッ
ト弁１０５は走行モード切換スイッチ２２０（図１１）
が速比ロックモード位置であることにより、常にオンと
なっているので、油路１１６，１１８内の圧油はドレイ
ンされ、オリフィス９７より下流側の油路部分には圧力
は立たなくなる。したがって、コントロールラム切換弁
１０４の作動油室にはパイロット圧は作用せず、ガバナ
ー弁１２から吐出されるガバナー油圧は、油路９９から
コントロールラム切換弁１０４を通り、油路１３１か
ら、コントロールラムＡ１の第１ポート１９１、第１シ
フトロック切換弁１０９及び第２シフトロック切換弁１
１１の入口ポートに圧送される。

【０１２３】ところが、第１、第２シフトロック切換弁
１０９，１１１の各パイロット用の第１，第２シフトロ
ックパイロット弁１０８，１１０が開いていることによ
り、上記両シフトロック切換弁１０９，１１１は閉状態
になっており、結局、コントロールラムＡ１には油路１
３１から第１ポート１９１のみに圧油が供給される。こ
れにより、コントロールラムは図１４のように最大減速
比Ｌ１にロックされる。

【０１２４】上記ロック操作は、上述のように中、低速
走行時で直結クラッチＣ１がオフになっている時のみ有
効に動作するが、一方、高速走行時で直結クラッチＣ１
が接続している時には、急激な車速減少を防止するため
に、いくらロック操作をしても、ロック作動しない。す
なわち、図７のように、直結クラッチが接続している時
に、第１、第２シフトロックパイロット弁１０８，１１
０を開いて最大減速比Ｌ１にロックしたとしても、エン
ジンガバナー弁１１２からガバナー油圧は供給されてい
ないので、図８のような状態にはならず、コントロール
ラムＡ１の第１ポート１９１には圧油は供給されず、ロ
ックされない。すなわち、高速走行時にたとえシフトロ
ック操作を行ったとしても、ロックはされず、急激なシ
フトダウンを避けることができる。

【０１２５】車速が下がって直結クラッチＣ１が解除さ
れた状態になると、ガバナー弁１１２は開いてガバナー
油圧が供給されるので、図８のように、シフトロック操
作を行うと、コントロールラムＡ１の第１ポート１９１
に圧油が供給され、最大減速比１にロックされるのであ
る。

【０１２６】図９は、コントロールラムＡ１を第２の減
速比Ｌ２で速比をロックしている状態を示している。 ［条件］ エンジン回転 ：中、高速 車速 ：中、低速（直結クラッチオフ） シフト位置 ：前進 走行モード ：速比ロックモード 速比ロック ：Ｌ２（中間減速比）

【０１２７】［電磁弁の状態］ 走行モード切換パイロット弁 １２０ オフ（速
比ロックモード） コントロールラム切換パイロット弁 １０５ オン 第１シフトロックパイロット弁 １０８ オフ（Ｌ
２指定） 第２シフトロックパイロット弁 １１０ オン（Ｌ
２指定） 中立ロック作動弁 １２６ オン

【０１２８】第１シフトロックパイロット弁１０８が閉
じていること以外は、図８の状態と同様な状態となって
いる。ガバナー弁１１２から吐出されるガバナー油圧
は、油路９９からコントロールラム切換弁１０４を通
り、油路１３１から、コントロールラムＡ１の第１ポー
ト１９１と、第１シフトロック切換弁１０９の入口ポー
トと、第２シフトロック切換弁１１１の入口ポートに供
給される。

【０１２９】第２シフトロック切換弁１１１のパイロッ
ト用の第２シフトロックパイロット弁１１０が開いてい
ることにより、第２シフトロック切換弁１１１は閉状態
になっているので、コントロールラムＡ１には、油路１
３１から第１ポート１９１に圧油が供給されると同時
に、オン状態の第１シフトロック切換弁１０９を介して
第４ポート１９４に圧油が供給され、図１５のように第
２の減速比Ｌ２にロックされる。

【０１３０】図１０は、第３の減速比Ｌ３で速比をロッ
クしている状態を示している。 ［条件］ エンジン回転 ：中、高速 車速 ：中、低速（直結クラッチオフ） シフト位置 ：前進 走行モード ：速比ロックモード 速比ロック ：Ｌ３

【０１３１】［電磁弁の状態］ 走行モード切換パイロット弁 １２０ オフ（速
比ロックモード） コントロールラム切換パイロット弁 １０５ オン 第１シフトロックパイロット弁 １０８ オン（Ｌ
３指定） 第２シフトロックパイロット弁 １１０ オフ（Ｌ
３指定） 中立ロック作動弁 １２６ オン

【０１３２】第２シフトロックパイロット弁１１０が閉
じていること以外は、図８の状態と同様な状態となって
いる。ガバナー弁１１２から吐出されるガバナー油圧
は、油路９９からコントロールラム切換弁１０４を通
り、油路１３１から、コントロールラムＡ１の第１ポー
ト１９１と、第１シフトロック切換弁１０９の入口ポー
トと、第２シフトロック切換弁１１１の入口ポートに供
給される。

【０１３３】第１シフトロック切換弁１０９のパイロッ
ト用の第１シフトロックパイロット弁１０８が開いてい
ることにより、第１シフトロック切換弁１０９は閉状態
になっているので、コントロールラムＡ１には、油路１
３１から第１ポート１９１に圧油が供給されると同時
に、オン状態の第２シフトロック切換弁１１１を介して
第３ポート１９３に圧油が供給され、図１６のように第
３の減速比Ｌ３にロックされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願発明を適用した油圧式無段変速機の全体
縦断面図である。

【図２】 図１のII−II断面拡大図である。

【図３】 図２のIII−III断面図である。

【図４】 図１と同じ変速機であって、別の切断面によ
る部分縦断面図である。

【図５】 本願発明の油圧式無段変速機の制御機構全体
を示しており、アイドル回転時状態を示す油圧回路図で
ある。

【図６】 図５と同じ油圧回路図であって、通常運転開
始時の状態を示す油圧回路図である。

【図７】 図５と同じ油圧回路図であって、直結クラッ
チ接続時の通常運転状態を示す油圧回路図である。

【図８】 図５と同じ油圧回路図であって、最大減速比
で速比ロックした状態を示す油圧回路図である。

【図９】 図５と同じ油圧回路図であって、第２の減速
比で速比ロックした状態を示す油圧回路図である。

【図１０】 図５と同じ油圧回路図であって、第３の減
速比で速比ロックした状態を示す油圧回路図である。

【図１１】 図５の制御機構に使用される各種電磁弁の
配線図である。

【図１２】 図１の支持軸部分であって、エンジンドブ
レーキ時の状態を示す縦断面拡大図である。

【図１３】 図１の支持軸部分であって、エンジンドラ
イブ時の状態を示す縦断面拡大図である。

【図１４】 変速制御用油圧アクチュエータ（コントロ
ールラム）であって、最大減速比で速比ロックした状態
を示す縦断面図である。

【図１５】 変速制御用油圧アクチュエータであって、
第２の減速比で速比ロックした状態を示す油圧回路図で
ある。

【図１６】 変速制御用油圧アクチュエータであって、
第３の減速比で速比ロックした状態を示す油圧回路図で
ある。

【図１７】 シフト機構であって、前進シフト状態を示
す縦断後面拡大図である。

【図１８】 シフト機構であって、中立シフト状態を示
す縦断後面拡大図である。

【図１９】 シフト機構であって、後進シフト状態を示
す縦断後面拡大図である。

【符号の説明】

１ 入力軸 ７２ クラッチ弁 ７６ 出力側回転速度ガバナー弁（遠心式車速ガバナー
弁） １１２ エンジンガバナー弁 １１５ ストッパ用アクチュエータ Ｐ 油圧ポンプ Ｍ 油圧モータ Ｂ１ 供給側油路 Ｂ２ 戻り側油路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−288256（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−172658（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−178037（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−159469（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−14717（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−180329（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 47/02 - 47/04 F16H 59/00 - 63/48

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定容量型の入力側油圧ポンプ(P)と、
   該油圧ポンプ(P)との間で油圧閉回路を構成する可変容
   量型の出力側斜板式油圧モータ(M)と、油圧ポンプ(P)と
   油圧モータ(M)とを直結自在な油圧直結クラッチ(C1)
   と、モータ用斜板(19)を傾動する変速制御用の油圧式コ
   ントロールラム(A1)を備えた油圧式無段変速機におい
   て、 油圧直結クラッチ(C1)が接続した時に油圧式コントロー
   ルラム(A1)への作動用の油圧供給を停止する油圧制御機
   構を設け、 該油圧制御機構として、入力側のエンジン回転速度に応
   じてエンジン回転ガバナー油圧を供給するエンジンガバ
   ナー弁(112)と、出力側回転速度を検知して所定速度に
   達した時に直結作動用の作動油を直結クラッチ(C1)に供
   給する出力側回転速度ガバナー弁(76)と、上記直結作動
   用の作動油の一部が供給されてエンジンガバナー弁(11
   2)を閉じるように作動するストッパ用アクチュエータ(1
   15)を備え、コントロールラム(A1)は、上記エンジン回
   転ガバナー油圧により作動するようにエンジンガバナー
   弁(112)に接続し、出力側回転速度ガバナー弁(76)から
   の直結用の作動油により、直結クラッチ(C1)を接続する
   と共にストッパ用アクチュエータ(115)を作動させてエ
   ンジンガバナー弁(112)を閉じ、コントロールラム(A1)
   へのエンジン回転ガバナー油圧の供給を停止するように
   していることを特徴とする油圧式無段変速機。
2. 【請求項２】 固定容量型の入力側油圧ポンプ(P)と、
   該油圧ポンプ(P)との間で油圧閉回路を構成する可変容
   量型の出力側斜板式油圧モータ(M)と、油圧ポンプ(P)と
   油圧モータ(M)とを直結自在な油圧直結クラッチ(C1)
   と、モータ用斜板(19)を傾動する油圧式コントロールラ
   ム(A1)を備えた油圧式無段変速機において、 上記油圧閉回路の供給側油路(B1)と戻り側油路(B2)の間
   を短絡しうるクラッチ弁(72)を設け、直結クラッチ(C1)
   の接続を検知した時にクラッチ弁(72)を開状態に制御す
   る油圧制御機構を設け、 該油圧制御機構として、入力側のエンジン回転速度に応
   じてエンジン回転ガバナー油圧を供給するエンジンガバ
   ナー弁(112)と、出力側回転速度を検知して所定速度に
   達した時に直結作動用の作動油を直結クラッチ(C1)に供
   給する出力側回転速度ガバナー弁(76)と、上記直結作動
   用の作動油の一部が供給されてエンジンガバナー弁(11
   2)を閉じるように作動するストッパ用アクチュエータ(1
   15)を備え、クラッチ弁(72)は、上記エンジン回転ガバ
   ナー油圧により開くようにエンジンガバナー弁(112)に
   接続し、出力側回転速度ガバナー弁(76)からの直結用の
   作動油により、直結クラッチ(C1)を接続すると共にスト
   ッパ用アクチュエータ(115)を作動させてエンジンガバ
   ナー弁(112)を閉じ、クラッチ弁(72)のパイロット部へ
   のエンジン回転ガバナー油圧の供給を停止するようにし
   たことを特徴とする油圧式無段変速機。