JP5870388B2

JP5870388B2 - 油圧式無段変速装置

Info

Publication number: JP5870388B2
Application number: JP2012035315A
Authority: JP
Inventors: 伸久神川
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2016-03-01
Anticipated expiration: 2032-02-21
Also published as: JP2013006583A; EP2527181B1; EP2527181A1; US20120297757A1

Description

本発明は、油圧ポンプ・油圧モータを閉回路によって流体接続するポートブロックを備え、該ポートブロックの一側面に、前記油圧ポンプ・油圧モータを設け、前記ポートブロックの他側面に、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た油圧式無段変速装置に関し、特に、該油圧式無段変速装置へのミッションケースの取付構成に関する。

従来より、油圧ポンプ・油圧モータを備える油圧式無段変速装置において、該油圧ポンプ・油圧モータ間の閉回路を内蔵するポートブロックには、該閉回路内で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すると共に、該チャージポンプを前記油圧ポンプのポンプ軸で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１参照）が公知となっている。

特開２００５−１３２２１２号公報

しかしながら、前記チャージポンプでロータ等から成る駆動部は、前記ポートブロックから突出する油圧ポンプのポンプ軸と連動連結させる必要があり、しかも、前記チャージポンプからの吐出油を、できるだけ短い経路でポートブロック内のチャージ回路と接続させるために、前記チャージポンプは、油圧ポンプ・油圧モータを収容するハウジングを封止するポートブロックにおいて、該ハウジングとの取付面とは反対側の外側面に設置されている。このため、前記ポンプ軸からの動力や油圧モータからの出力が受け入れられるミッションケースを前記ポートブロックの外側面に取り付けるには、前記チャージポンプを迂回しなければならず、ミッションケース側の取付部に段差等を有する複雑な形状が必要となり、ミッションケース側の設計に自由度がなく、取付強度も低下する、という問題があった。

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・油圧モータを閉回路によって流体接続するポートブロックを備え、前記ポートブロックの一側面に、前記油圧ポンプ・油圧モータを設け、前記ポートブロックの他側面に、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た油圧式無段変速装置において、前記チャージポンプのポンプケースをポートブロックの他側面に付設し、前記ポンプケースにより、前記ポートブロックの他側面の略全面を被覆可能な大きさに形成し、前記ポンプケースのポートブロックとは逆側の側面には、前記油圧式無段変速装置にミッションケースを取り付けるマウント部を構成し、前記ポンプケースには、前記ポンプ軸とモータ軸を挿通させる挿通孔を穿設すると共に、前記ポートブロックの他側面側から突出した、前記油圧ポンプのポンプ軸と、油圧モータのモータ軸を、前記挿通孔を通過させてポンプケースの後方外方へ突出し、前記ポンプ軸は、後方に突出して前記チャージポンプの駆動軸として機能し、前記ポンプケースのポートブロック側における前記ポンプ軸の挿通孔の外周に、チャージポンプのポンプ室を設けたものである。
請求項２においては、前記ポンプケースに、前記チャージポンプからの作動油を外部に取り出す作動油取出ポートと、外部から戻ってきた作動油を前記閉回路に導入する作動油戻りポートとを設けるものである。

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により、ミッションケースをチャージポンプのポンプケースを介してポートブロックに取り付けることができ、ミッションケース側の取付部が平坦で単純な形状で済み、ミッションケース側の設計自由度が増すと共に、取付面積が増えてポートブロックとの取付強度も向上する。
また、ミッションケース側の取付部を広範囲にわたってポートブロックと連結することができ、ポートブロックとの取付強度が更に向上すると共に、振動・騒音の抑制も図ることができる。
請求項２により、作業機駆動のための油圧源としてチャージポンプを利用することができ、作業機駆動用の油圧ポンプを別途に設ける必要がなく、装置コストの低減を図ることができる。しかも、前記マウント部を設けるためにポンプケースの表面積は拡大されており、該ポンプケースの外側面には、前記作動油取出ポート・作動油戻りポートを無理なく設置することができ、油圧源としてチャージポンプを利用するための油圧回路を容易に構成できる。

本発明に係わる油圧式無段変速装置２を備えた車両１の全体構成を示す油圧回路図である。油圧式無段変速装置２の側面図である。同じく側面断面図である。同じく背面図である。図３のＡ−Ａ矢視断面図である。ポンプケースの正面図である。ポートブロックに取り付けた状態における両バルブプレートの正面図である。バルブプレートの斜視図である。同じく正面図であって、図９（ａ）は正回転対応状態におけるバルブプレートの正面図、図９（ｂ）は逆回転対応状態におけるバルブプレートの正面図である。バルブプレートの他の実施形態に係る斜視図である。別形態の油圧式無段変速装置２Ａを備えた車両１Ａの全体構成を示す油圧回路図である。油圧式無段変速装置２Ａの側面断面図である。図１２のＢ−Ｂ矢視断面図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、図１の矢印Ｆで示す方向を四輪駆動式の車両１の前進方向とし、以下で述べる各部材の位置や方向等はこの前進方向を基準とするものである。

まず、本発明に係わる油圧式無段変速装置２を備えた車両１の全体構成と、その油圧回路構成について、図１により説明する。該車両１には、前輪５を駆動する前車軸駆動装置３と、後輪６を駆動する後車軸駆動装置４と、該車軸駆動装置３・４間に介設する前記油圧式無段変速装置２とが設けられている。

このうちの前車軸駆動装置３においては、装置ケース７内に可変容量型の第一油圧モータＭ１と第二油圧モータＭ２とが左右に並設され、該第一油圧モータＭ１と第二油圧モータＭ２からは、それぞれ左右水平方向にモータ軸８が突出される。そして、いずれのモータ軸８にも、図示せぬキングピン等から成る操舵ケース９を介して、略水平の車軸１０が水平回動可能に連動連結されている。

更に、前記第一油圧モータＭ１の可動斜板Ｍ１ａと、第二油圧モータＭ２の可動斜板Ｍ２ａとの間は、リンク機構１１を介して連動連結されており、該リンク機構１１により、可動斜板Ｍ１ａ・Ｍ２ａは、操舵輪である前輪５・５の左右旋回に連動して、直進時の標準速度位置から旋回角度に応じた増速位置へと無段階で傾倒する。これにより、前輪５・５を、その旋回半径に応じて変速させることができ、前輪５・５が旋回する際の引きずりを確実に回避できるようにしている。

また、前記油圧式無段変速装置２には、油圧ポンプＰ、チャージポンプ１２、及び油圧モータＭ３が備えられている。

このうちの油圧ポンプＰにおいて、そのポンプ軸１４は、後方に突出して前記チャージポンプ１２の駆動軸として機能すると共に、更に後方に突出し、前記後車軸駆動装置４の装置ケース１６内に挿入される。一方、ポンプ軸１４は、前方に突出し、図示せぬ伝動軸、ユニバーサルジョイント等を介して、エンジン１５の出力軸と連動連結されている。

更に、前記油圧ポンプＰには可動斜板５３が設けられ、該可動斜板５３は、前記車両１に設けたペダルやレバー等の主変速操作具と連動連係されており、該可動斜板５３の傾転方向および傾転角を変更することにより、油圧ポンプＰからの作動油の吐出方向と吐出量を決定する。これにより、前記油圧モータＭ３、および前車軸駆動装置３内の前記油圧モータＭ１・Ｍ２について、その回転方向および回転速度を決定することができる。

加えて、油圧式無段変速装置２のポート２４と油圧モータＭ３の一方の給排ポートとの間には油路２２が介設され、油圧式無段変速装置２のポート２５と油圧ポンプＰの一方の給排ポートとの間には油路２３が介設され、油圧ポンプＰの他方の給排ポートと油圧モータＭ３の他方の給排ポートとの間には油路２６が介設されている。ここで、油圧式無段変速装置２と前車軸駆動装置３との間にも、配管等から成る油路１８・１９が介設され、該油路１８・１９の後端は、それぞれ、前記ポート２４・２５と接続される。

前記油路１８・１９の前端は、それぞれ、前車軸駆動装置３内へのポート２０・２１に接続されており、前記油圧モータＭ１・Ｍ２における一方の図示せぬキドニーポートを油路１８に、前記油圧モータＭ１・Ｍ２における他方の図示せぬキドニーポートを油路１９に接続して、油圧モータＭ２・Ｍ３による並列回路を構成している。

このようにして、油圧モータＭ３と一対の油圧モータＭ１・Ｍ２とを油圧ポンプＰに対して直列接続した閉回路５５が構成される。そして、油圧ポンプＰの可動斜板５３を前進用傾転方向に配置すると、例えば、油圧ポンプＰからの吐出油は、油路２６、油圧モータＭ３、油路２２、油路１８、油圧モータＭ１・Ｍ２、油路１９、油路２３の順に流れて油圧ポンプＰに戻り、全ての油圧モータＭ１・Ｍ２・Ｍ３が駆動し、車両１は四輪駆動車として作動する。

前記チャージポンプ１２については、前記後車軸駆動装置４の装置ケース１６内に設けた油溜まり２７より、フィルタ２８から油路２９・３０・３１を介して油を吸入し、例えば、前進時高圧となる油路２６に接続されるチャージ逆止弁３２、または後進時高圧となる油路２２に接続されるチャージ逆止弁３３のうち、低圧側にある方のチャージ逆止弁を開いて、前記閉回路５５に作動油を供給し、これにより、チャージ回路５６が構成される。なお、前記チャージ逆止弁３２・３３のいずれにも、該チャージ逆止弁３２・３３をバイパスするオリフィス３４が設けられており、油圧ポンプＰの中立範囲を拡張している。

前記チャージ回路５６においては、チャージポンプ１２の吐出側は、油路３６を介して前記チャージ逆止弁３２・３３間の油路３７に接続されているが、該油路３６の途中部は、リリーフ弁３９を間に設けた油路３８ａ・３８ｂを介して、前記チャージポンプ１２の吸入側への前記油路３１と接続されている。これにより、チャージ回路５６内に一定値以上の圧力がかかると、余分な作動油をチャージポンプ１２の吸込側に逃がして回路内を調圧するリリーフ回路７４が構成される。

また、前記後車軸駆動装置４においては、その装置ケース１６内に、左右両後車軸４０・４０を差動連結する差動機構４１、装置ケース１６によって軸支されるＰＴＯ軸４５、及び該ＰＴＯ軸４５への動力を変速するＰＴＯギア装置４４が収容されている。

そして、前記差動機構４１への入力軸４２の前端は、カップリング４３を介して、前記油圧モータＭ３のモータ軸１７の後端に連結されており、エンジン１５からの動力を前記油圧式無段変速装置２で変速した後、後輪６・６に伝達し後輪駆動できるようにしている。同様に、前記ＰＴＯギア装置４４への入力軸４６の前端は、カップリング４７を介して、前記油圧ポンプＰのポンプ軸１４の後端に連結されており、エンジン１５からの動力をＰＴＯギア装置４４で変速した後、該動力により前記ＰＴＯ軸４５を駆動できるようにしている。

次に、前記油圧式無段変速装置２の詳細構造について、図１乃至図５により説明する。該油圧式無段変速装置２の前記油圧ポンプＰと油圧モータＭ３は、アキシャルプランジャ式であって、後方に開口するハウジング１３内に上下に並設されると共に、該ハウジング１３の後部開口端には、板状のポートブロック４８が覆設されている。

このうちの油圧ポンプＰは、前記ポンプ軸１４と、該ポンプ軸１４が挿嵌されてポンプ軸１４と共に回動するシリンダブロック４９と、該シリンダブロック４９に摺動自在に挿嵌される複数のプランジャ５１と、該プランジャ５１に当接する可動斜板５３とから成り、可変容量型の油圧ポンプＰが構成される。そして、該可動斜板５３は、その傾斜角を変更することによりプランジャ５１の摺動量を変更し、油圧ポンプＰからの作動油の吐出方向と吐出量を調節可能に構成されている。

同様に、前記油圧モータＭ３は、ポートブロック４８に一端を挿嵌すると共に他端がハウジング１３により回動自在に支持される前記モータ軸１７と、該モータ軸１７が挿嵌されてモータ軸１７と共に回動するシリンダブロック５０と、該シリンダブロック５０に摺動自在に挿嵌される複数のプランジャ５２と、該プランジャ５２に当接する固定斜板５４とから成り、固定容量型の油圧モータＭ３が構成される。そして、前記固定斜板５４は前記ハウジング１３内に固設されている。

図５に示すように、前記ポートブロック４８においては、前記油圧ポンプＰ・油圧モータＭ３を挟んで紙面左側には、油圧ポンプＰと油圧モータＭ３間を前記油圧モータＭ１・Ｍ２を介して連通する前記油路２３・２２が、上下に分断して形成されると共に、前記油圧ポンプＰ・油圧モータＭ３を挟んで紙面右側には、油圧ポンプＰと油圧モータＭ３間を直接連通する前記油路２６が形成されている。

更に、前記油路２２の上端部と油路２６の途中部との間は、左右方向に延設された前記油路３７によって接続され、該油路３７の右端部と油路２６の途中部との間、及び油路３７の左端部と油路２２の上端部との間には、それぞれ、前記チャージ逆止弁３２とチャージ逆止弁３３が介設されている。

加えて、前記油路３７の左右略中央部から上方に前記油路３６が延設され、該油路３６と同一軸心上には、前記ポンプ軸１４を挟んで反対側に前記油路３１が形成されており、該両油路３６・３１は、前記ポンプ軸１４の軸受によって分断されている。そして、図３に示すように、このうちの油路３６において、その上部が後方に屈曲され、前記チャージポンプ１２の吐出側と連通する吐出側油路部３６ａが形成されると共に、該吐出側油路部３６ａまでの途中部から後方に分岐され、前記油路３８ａが形成される。更に、前記油路３６の下部は、オリフィス６９を有する細孔状の油路７０を介して、ハウジング１３内に設けた油溜まり６８に連通されている。

前記油路３１においては、その途中部でポートブロック４８の後側面４８ｅに開口し、前記チャージポンプ１２の吸入側と連通する吸入側油路部３１ａが形成されると共に、該吸入側油路部３１ａまでの途中部でポートブロック４８の後側面４８ｅに開口し、前記油路３８ｂと連通する連絡油路部３１ｂが形成される。

そして、このような内部油路構成を有するポートブロック４８の前側面４８ｄと、前記シリンダブロック４９・５０の各後端面との間には、それぞれ、バルブプレート５７・５８が介装されている。一方、ポートブロック４８の後側面４８ｅには、本発明に係わる前記チャージポンプ１２が付設されている。

以上のような構成において、前記エンジン１５からの動力がポンプ軸１４に入力されて油圧ポンプＰが駆動すると、プランジャ５１の前後摺動により油圧ポンプＰから作動油が吐出され、該作動油は、バルブプレート５７・５８やポートブロック４８内の油路２２・２３・２６等を介して前記油圧モータＭ３に供給される。そして、この作動油の流出入により、プランジャ５２が前後摺動されて油圧モータＭ３が回転駆動され、その駆動力がモータ軸１７から、前記後車軸駆動装置４内の差動装置４１に出力されて後輪６・６を駆動する。更に、前記油圧モータＭ３を駆動後の作動油は、油圧モータＭ１・Ｍ２を回転させて前輪５・５を駆動する。

この際、油圧ポンプＰや油圧モータＭ３の隙間から漏出した作動油は、チャージポンプ１２の吐出側から、前述のような吐出側油路部３６ａを有する油路３６を介して、前記油路３７に供給され、前記閉回路５５内に十分な量の作動油を補給できるようにしている。更に、前記オリフィス６９を有する油路７０を介して、前記油路３７の圧油の一部を前記油溜まり６８内に逃がすことにより、該油溜まり６８に溜まった油の循環を向上させ、ヒートバランスを改善するようにしている。なお、該油溜まり６８に所定量溜まった油は、図外の配管等を介して、前記装置ケース１６内の油溜まり２７に戻される。

次に、本発明に係わる前記チャージポンプ１２の構造と、該チャージポンプ１２への前記装置ケース１６の取付構成について、図２乃至図６により説明する。

該チャージポンプ１２は、トロコイド式であって、中心のインナーロータ５９と、該インナーロータ５９外周に一部が噛合するアウターロータ６０と、該アウターロータ６０を内面で回転自在に案内する板状のポンプケース６１とから構成される。

該ポンプケース６１においては、ポートブロック４８への取付面側に凹部としてポンプ室６１ａが上半部に形成され、該ポンプ室６１ａ内に、前記ロータ５９・６０が収納されている。そして、該ロータ５９・６０間の非噛合部分の一方の吸入側が、前記吸入側油路部３１ａに連通されると共に、非噛合部分の他方の吐出側が、前記吐出側油路部３６ａに連通される。

加えて、前記インナーロータ５９は、前記油圧ポンプＰのポンプ軸１４の後部に、図示せぬピン等を介して、軸方向に摺動可能かつ相対回転不能に係合されると共に、該ポンプ軸１４は、ポンプケース６１の挿通孔６１ｅから後方に突出されている。そして、該挿通孔６１ｅとポンプ軸１４との隙間は、オイルシール６３によって封止されている。なお、モータ軸１７については、ポートブロック４８側の挿通孔４８ｆとの隙間がオイルシール６３によって封止されている。

以上のような構成において、エンジン１５からの動力がポンプ軸１４に入力されると、該ポンプ軸１４と一緒にインナーロータ５９が回転し、アウターロータ６０も回転されて、前記油路３１内の作動油は、吸入側油路部３１ａを介してポンプ室６１ａ内に吸い込まれる。その後、ポンプ室６１ａ内で加圧された作動油は、前記吐出側油路部３６ａより吐出され、前記油路３６・３７とチャージ逆止弁３２・３３を介して閉回路５５内に供給される。ただし、このチャージポンプ１２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。

なお、図６に示すように、前記ポンプケース６１において、ポートブロック４８への取付面側には、前記ポンプ室６１ａを取り囲むようにして、環状の溝が前記油路３８ｂとして形成されており、該油路３８ｂの上部開口は、前記連絡油路部３１ｂを介して油路３１に連通されると共に、該油路３８ｂの下部開口は、前記リリーフ弁３９を介して油路３８ａに連通されて、前記リリーフ回路７４が形成される。これにより、外部配管を設けることなく、ボートブロック４８とポンプケース６１だけでリリーフ回路７４を設けることができ、部品数の減少による部品コストの低減、油圧式無段変速装置２のコンパクト化を図ることができる。

また、前記ポンプケース６１は、前記ポンプ室６１ａから更に下方に延出され、ポートブロック４８の後側面４８ｅの略全面を覆うと共に、前記モータ軸１７を通す挿通孔６１ｆを備えている。そして、複数の第２ボルト７２を、ポンプケース６１の第２ボルト孔６１ｂからポートブロック４８の第２ボルト孔４８ｂにかけて螺挿することにより、ポンプケース６１はポートブロック４８の後側面４８ｅに締結固定される。

該ポートブロック４８も、複数の第１ボルト７１を、ポートブロック４８の第１ボルト孔４８ａからハウジング１３の図示せぬボルト孔にかけて螺挿することにより、ハウジング１３の後側面に締結固定される。

従って、ハウジング１３にポートブロック４８を取り付けた上で、該ポートブロック４８にポンプケース６１を取り付けることにより、チャージポンプ１２をハウジング１３に付設することができる。

更に、ポンプケース６１の後側面６１ｄの略全面に、前記後車軸駆動装置４の装置ケース１６の前側面１６ａを当接した上で、複数の第３ボルト７３を、前方より、ポートブロック４８の第３ボルト孔４８ｃから、ポンプケース６１の第３ボルト孔６１ｃを通り、後方の装置ケース１６の図示せぬボルト孔まで螺挿することにより、前記ポートブロック４８とケース６１・１６を互いに締結固定する一体化構造を可能としている。

これにより、ハウジング１３に付設したチャージポンプ１２において、そのポンプケース６１の後側面６１ｄの全てをマウント部とし、該マウント部に前記装置ケース１６の前側面１６ａを取り付けることができる。

すなわち、油圧ポンプＰ・油圧モータＭ３を閉回路５５によって流体接続するポートブロック４８を備え、該ポートブロック４８の一側面である前側面４８ｄに、前記油圧ポンプＰ・油圧モータＭ３を設け、前記ポートブロック４８の他側面である後側面４８ｅに、前記閉回路５５への作動油補給用のチャージポンプ１２を付設した油圧式無段変速装置２において、該油圧式無段変速装置２にミッションケースである装置ケース１６を取り付けるためのマウント部を、前記チャージポンプ１２のポンプケース６１に設けたので、装置ケース１６をチャージポンプ１２のポンプケース６１を介してポートブロック４８に取り付けることができ、装置ケース１６側の取付部が平坦で単純な形状で済み、装置ケース１６側の設計自由度が増すと共に、取付面積が増えてポートブロック４８との取付強度も向上する。

更に、前記ポートブロック４８の他側面である後側面４８ｅから外方に、前記油圧ポンプＰのポンプ軸１４と油圧モータＭ３のモータ軸１７を突出し、前記ポンプケース６１は、該ポンプ軸１４とモータ軸１７を挿通させる孔である挿通孔６１ｅ・６１ｆを備えると共に、前記後側面４８ｅの略全面を被覆可能な大きさに形成し、該ポンプケース６１に前記マウント部を設けるので、装置ケース１６側の取付部を広範囲にわたってポートブロック４８と連結することができ、ポートブロック４８との取付強度が更に向上すると共に、振動・騒音の抑制も図ることができる。

次に、前記バルブプレート５７・５８について、図３、図５、図７乃至図１０により説明する。該バルブプレート５７は、その中心の軸孔５７ｇに前記ポンプ軸１４が回動可能に挿通された状態で、前記ポートブロック４８の油圧ポンプＰ側の前側面４８ｄ上に、ピン６２によって取り付けられると共に、バルブプレート５７の円周方向には、給排口として、複数のキドニーポート５７ａ乃至５７ｆが形成される。一方、前記ポートブロック４８内に形成された、前記油路２６の油圧ポンプＰ側と油路２３とには、作動油出入り用の一対のメインポート６４・６４が形成され、該メインポート６４・６４は、前記キドニーポート５７ａ乃至５７ｆに連通される。

同様に、前記バルブプレート５８も、その中心の軸孔５８ｇに前記モータ軸１７が回動可能に挿通された状態で、前記ポートブロック４８の油圧モータＭ３側の前側面４８ｄ上に、ピン６２によって取り付けられると共に、バルブプレート５８の円周方向にも、複数のキドニーポート５８ａ乃至５８ｆが形成されている。一方、前記ポートブロック４８内に形成された、前記油路２６の油圧モータＭ３側と油路２２とには、作動油出入り用の一対のメインポート６５・６５が形成され、該メインポート６５・６５も、前記キドニーポート５８ａ乃至５８ｆと連通されている。

このような構成において、前記ポンプ軸１４の回転駆動に伴い、前記シリンダブロック４９が回転すると、プランジャ５１の前後摺動によって押し出された作動油が、キドニーポート５７ａ乃至５７ｆのうちの何れかのポートから吐出され、メインポート６４・６４の一方に流入する。逆に、メインポート６４・６４の他方から、別のポートを通ってプランジャ５１内に吸入された作動油は、図示せぬプランジャ室内に流入して、プランジャ５１を押圧する。

そして、メインポート６４・６４より給排された作動油は、前記油路２２・２３・２６、メインポート６５・６５、キドニーポート５８ａ乃至５８ｆ等を介して、シリンダブロック５０内にも給排され、それに伴うプランジャ５２の前後摺動によってシリンダブロック５０が回転し、一緒にモータ軸１７が回転駆動される。

また、前記キドニーポート５７ａ乃至５７ｆのうち、キドニーポート５７ａ・５７ｂ・５７ｄ・５７ｅは、全て略同一形状であって、半径方向の幅が均一で円周方向に長い長孔状に形成される（以下、「基本ポート」とする）。これに対し、キドニーポート５７ｃ・５７ｆは、前記基本ポートに、反時計方向端部に近づくにつれて開口面積が小となる切欠部５７ｃ１・５７ｆ１を、孔の端縁において表面から裏面にかけて貫通状に備えさせたものである。

これにより、メインポート６４・６４からキドニーポート５７ｃ・５７ｆにかけてのポートの開口面積の増減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し、圧力変動による騒音や振動の低減を図るようにしている。

更に、これらのキドニーポート５７ａ乃至５７ｆは、図９に示すように、バルブプレート５７を左右方向で表裏に反転した時、基本ポート５７ａ・５７ｂ・５７ｄ・５７ｅの位置や大きさは変わらずに、キドニーポート５７ｃ・５７ｆの切欠部５７ｃ１・５７ｆ１の位置のみが反時計方向端部から時計方向端部に変わるようにしている。

これにより、たとえ、仕様によって、エンジン１５からの動力の回転方向が、図９（ａ）の矢印６６で示す時計方向回転（以下、「正回転」とする）から、図９（ｂ）の矢印６７で示す反時計方向回転（以下、「逆回転」とする）に変更となり、シリンダブロック４９の回転方向が逆となっても、切欠部５７ｃ１・５７ｆ１の形成端位置とシリンダブロック４９の回転方向との相対関係は変わらない。つまり、１枚のバルブプレート５７が正逆どちらの回転方向であっても、騒音や振動を低減させる機能を有するのである。図９の場合は、切欠部５７ｃ１・５７ｆ１が、シリンダブロック４９の回転方向に対して常に対向するように配置されている。なお、本実施例では、バルブプレート５７を左右方向で表裏に反転させているが、上下方向で表裏に反転させるようにしてもよい。

加えて、組立時の誤組み防止として、バルブプレート５７には、下端部から半径方向外側に突出する凸状のマーカ５７ｈが形成されており、バルブプレート５７を左右方向で表裏に反転しても、該マーカ５７ｈ自体は位置・形状とも変化しないようにしている。

これにより、たとえバルブプレート５７を左右反転しても、前記マーカ５７ｈに対する切欠部５７ｃ１・５７ｆ１の位置関係から、バルブプレート５７がシリンダブロック４９の正回転に対応する状態にあるのか、逆回転に対応する状態にあるのかを判断することができる。図９の場合は、切欠部５７ｆ１がマーカ５７ｈの左側であれば正回転対応状態にあり、切欠部５７ｆ１がマーカ５７ｈの右側であれば逆回転対応状態にあると、組立作業者が認識することができる。

更に、前記バルブプレート５７は、反転使用により表裏面ともシリンダブロック４９と接触することから、表裏面のいずれも高耐摩耗部材で構成されるようにしている。例えば、図８に示すように、Ｃｕ、Ｚｎを基本に、これにＡｌ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉなどの特殊元素を配合した合金であって耐摩耗性に優れた高力黄銅を素材とし、プレス加工して前記切欠部５７ｃ１・５７ｆ１付きのキドニーポート５７ａ乃至５７ｆを形成することにより、一体型のバルブプレート５７を作製する。

あるいは、図１０に示すように、銅板７８の表裏面を耐摩耗性に優れたＣｕ- Ｗ等の焼結合金７９・７９でクラッドさせた積層部材を素材とし、プレス加工して切欠部７７ｃ１・７７ｆ１付きのキドニーポート７７ａ乃至７７ｆを形成することにより、積層型のバルブプレート７７を作製してもよい。この場合も、前記ポンプ軸１４を挿通する軸孔７７ｇや凸状のマーカ７７ｈが形成される。

これにより、たとえバルブプレート５７・７７を表裏に反転しても、シリンダブロック４９との接触面に対し、耐摩耗性に優れた面を常に対向させることができる。

すなわち、シリンダブロック４９の回転方向に対し、回転方向端部に近づくにつれて開口面積が小となる切欠部５７ｃ１・５７ｆ１・７７ｃ１・７７ｆ１を有するキドニーポート５７ｃ・５７ｆ・７７ｃ・７７ｆを形成したバルブプレート５７・７７において、該バルブプレート５７・７７を表裏に反転、本実施例では左右方向で表裏に反転すると、前記切欠部５７ｃ１・５７ｆ１・７７ｃ１・７７ｆ１の形成端位置のみが逆となる形状・位置にキドニーポート５８ａ乃至５８ｆ、７７ａ乃至７７ｆを形成すると共に、前記バルブプレート５７・７７の表裏面のいずれも高耐摩耗部材で構成するので、たとえ、仕様に応じて、エンジン１５からの動力の回転方向が正回転と逆回転との間で変更されても、同一のバルブプレート５７・７７を表裏反転するだけで両回転に対応することができ、部品の共有化が可能となり、在庫管理も容易となって管理コストが減少する。

更に、前記バルブプレート５７・７７に、該バルブプレート５７・７７の表・裏を判断する目安となるマーカ５７ｈ・７７ｈを設けるので、バルブプレート５７・７７が正回転対応状態にあるのか逆回転対応状態にあるのかを、組立作業者が迅速かつ確実に認識することができ、組立性・メンテナンス性の向上を図ることができる。

次に、前記油圧式無段変速装置２の別形態について、図１、図３、図５、図１１乃至図１３により説明する。別形態の油圧式無段変速装置２Ａは、図１に示す油圧式無段変速装置２のチャージ回路５６内において、前記チャージポンプ１２とチャージ逆止弁３２・３３との間に、該チャージポンプ１２から外部への作動油（以下、「送り油」とする）の取り出しと、外部からの戻ってきた作動油（以下、「戻り油」とする）のチャージ回路５６への戻しとを行う送り戻し回路８９を介設することにより、本形態のチャージポンプ１２Ａを作業機駆動の油圧源として利用可能としたものである。なお、以下では、前記油圧式無段変速装置２と異なる点を中心に説明すると共に、該油圧式無段変速装置２の各要素に用いた符号と同じ符号は、同一または同等の機能を有する要素を指すものとする。

前記油圧式無段変速装置２Ａを備えた車両１Ａには、前記前車軸駆動装置３、後車軸駆動装置４に加え、図示せぬ外部の作業機を駆動するための外部アクチュエータ８０が付設されている。そして、該外部アクチュエータ８０の給油ポート８０ａ・排油ポート８０ｂは、それぞれ、配管等から成る油路８１・８２を介して、油圧式無段変速装置２Ａに連通される。

更に、このような油圧式無段変速装置２Ａにも、前記油圧ポンプＰと油圧モータＭ３がハウジング１３内に上下に並設されると共に、該ハウジング１３の後部開口端に、ポートブロック１４８が覆設され、該ポートブロック１４８の後側面１４８ｅに、前記チャージポンプ１２Ａが付設されている。

このうちのポートブロック１４８については、図５に示すポートブロック４８と同様に、背面視左側には前記油路２３・２２が上下に分断して形成され、背面視右側には前記油路２６が形成され、該油路２６の途中部と前記油路２２との間は、左右方向に延設された前記油路３７によって接続されている。そして、該油路３７と油路２６との間、油路３７と油路２２との間に、それぞれ、前記チャージ逆止弁３２とチャージ逆止弁３３が介設されている。

更に、前記油路３７から上方には、油路１３６が延設され、該油路１３６と同一軸心上に、前記ポンプ軸１４を挟んで反対側に油路１３１が形成される。つまり、これらの両油路１３６・１３１は、最初の実施例と同様に、前記ポンプ軸１４の軸受によって分断されている。

そして、前記油路１３６の下端部には、前記チャージポンプ１２Ａの吐出側と連通する吐出側油路部１３６ａが連通されると共に、油路１３６の途中部は、前記オリフィス６９を有する油路７０を介して油溜まり６８に連通されている。

更に、前記油路１３１の下端部には、前記ポートブロック１４８の後側面１４８ｅに開口する吸入側油路部１３１ａが連通され、該吸入側油路部１３１ａには、前記チャージポンプ１２Ａの吸入側が連通されている。

前記チャージポンプ１２Ａについては、図３に示すチャージポンプ１２と同様に、中心のインナーロータ５９と、該インナーロータ５９外周のアウターロータ６０と、該アウターロータ６０を内面で回転自在に案内する板状のポンプケース１６１とから構成される。

そして、該ポンプケース１６１においても、ポートブロック１４８への取付面側に、凹部としてポンプ室１６１ａが上半部に形成され、該ポンプ室１６１ａ内に前記ロータ５９・６０が収納されている。該ロータ５９・６０間の非噛合部分の一方の吸入側は、前記吸入側油路部１３１ａに連通されると共に、非噛合部分の他方の吐出側は、油路８５を介して、ポンプケース１６１の左外側面１６１ｇの上部に開口した作動油取出ポート８３に連通されており、該作動油取出ポート８３に、前記外部アクチュエータ８０への配管である油路８１が接続されている。

更に、該作動油取出ポート８３と平行に、前記左外側面１６１ｇの下部には、前記外部アクチュエータ８０からの配管である油路８２に接続される作動油戻りポート８４が開口され、該作動油戻りポート８４の更に下方には、チャージリリーフ弁８８が設けられている。一方、前記作動油取出ポート８３の上方には、前記外部アクチュエータ８０の作動圧設定用リリーフ弁８７が設けられており、該作動圧設定用リリーフ弁８７へのインレットポート８７ａが、連絡油路部８３ａを介して前記作動油取出ポート８３に連通されている。

加えて、前記ポンプケース１６１には、前記ポートブロック１４８への取付面側でポンプ室１６１ａを取り囲むようにして、背面視で下に開いたＵ字状の溝が、油路８６として形成されている。なお、この油路８６はポートブロック１４８側に設けても良い。そして、該油路８６の左半部には、下から順に、前記チャージリリーフ弁８８のインレットポート８８ａ、前記作動油戻りポート８４の連絡油路部８４ａ、前記作動圧設定用リリーフ弁８７のアウトレットポート８７ｂに連通されると共に、油路８６の右半部の下端は、該下端から後方に延びる第１油路部８６ａ、該第１油路部８６ａの後端から左方に延びる第２油路部８６ｂを介して、該第２油路部８６ｂの左端から前方に延びる第３油路部８６ｃに連通されている。該第３油路部８６ｃの前端は、前記ポートブロック１４８の吐出側油路部１３６ａに連通されている。

以上のような構成において、エンジン１５からの動力がポンプ軸１４に入力され、該ポンプ軸１４と一緒にインナーロータ５９が回転すると、前記油路１３１内の作動油が吸入側油路部１３１ａを介してポンプ室１６１ａ内に吸い込まれる。その後、該ポンプ室１６１ａ内で加圧された作動油は、前記油路８５を介して作動油取出ポート８３より吐出され、油路８１、給油ポート８０ａを介して外部アクチュエータ８０に供給され、該外部アクチュエータ８０を駆動する。駆動した後の作動油は、排油ポート８０ｂ、油路８２を介して、前記作動油戻りポート８４からポンプケース１６１内の油路８６に戻される。

該油路８６は、前述の如く、前記油路部８６ａ・８６ｂ・８６ｃから吐出側油路部１３６ａを介して、前記チャージ逆止弁３２・３３への油路３７に連通されており、外部アクチュエータ８０からの戻り油を閉回路５５内に補給できるようにしている。

なお、前述の如く、前記油路８６には、チャージリリーフ弁８８が連通され、該チャージリリーフ弁８８のアウトレットポート８８ｂは前記油溜まり６８に連通されており、本形態におけるチャージ回路５６Ａ内に一定値以上の圧力がかかると、余分な作動油を油溜まり６８に逃がしてチャージ回路５６Ａ内を調圧するようにしている。更に、前記送り油側の油路８５と戻り油側の油路８６との間には、前述の如く、前記作動圧設定用リリーフ弁８７が介設されており、外部アクチュエータ８０に供給する作動油の油圧を所定圧に設定できるようにしている。

以上のようにして、前記油路８５・８６、ポート８３・８４、リリーフ弁８７・８８等から前記送り戻し回路８９が形成され、該送り戻し回路８９により、チャージポンプ１２Ａからの送り油を使って外部アクチュエータ８０を作動させ、外部の作業機を駆動可能としている。

すなわち、前記ポンプケース１６１に、前記チャージポンプ１２Ａからの作動油を外部に取り出す作動油取出ポート８３と、外部から戻ってきた作動油である戻り油を前記閉回路５５に導入する作動油戻りポート８４とを設けるので、作業機駆動のための油圧源としてチャージポンプ１２Ａを利用することができ、作業機駆動用の油圧ポンプを別途に設ける必要がなく、装置コストの低減を図ることができる。しかも、前記マウント部を設けるためにポンプケース１６１の表面積は拡大されており、該ポンプケース１６１の外側面である左外側面１６１ｇには、前記作動油取出ポート８３・作動油戻りポート８４を無理なく設置することができ、油圧源としてチャージポンプ１２Ａを利用するための油圧回路である送り戻し回路８９を容易に構成できる。

また、前記ポンプ軸１４は、前記油圧式無段変速装置２と同様に、ポンプケース１６１側の挿通孔１６１ｅとの隙間が、オイルシール６３によって封止されているが、加えて、前記モータ軸１７についても、ポンプケース１６１側の挿通孔１６１ｆとの隙間が、オイルシール６３によって封止されており、前記油圧式無段変速装置２のようなポートブロック４８側へのオイルシール６３の配置を不要としている。

すなわち、ポンプ軸１４・モータ軸１７のオイルシール６３は、全て、ポートブロック１４８に付設するチャージポンプ１２Ａ側に設けるので、チャージポンプ１２Ａの有無にかかわらず、共通のポートブロックを使用することができ、在庫管理が容易となって、管理コストの低減やメンテナンス性の向上を図ることができる。

なお、ポートブロック１４８とポンプケース１６１との接合面には、パッキン９０が挟み込まれており、該接合面からの油漏れを防止している。なお、該パッキン９０に代えてＯリングを設けるようにしてもよい。

本発明は、油圧ポンプ・油圧モータを閉回路によって流体接続するポートブロックを備え、該ポートブロックの一側面に、前記油圧ポンプ・油圧モータを設け、前記ポートブロックの他側面に、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た、全ての油圧式無段変速装置に適用することができる。

２・２Ａ油圧式無段変速装置
１２・１２Ａチャージポンプ
１４ポンプ軸
１６装置ケース（ミッションケース）
１７モータ軸
４８・１４８ポートブロック
４８ｄ前側面（一側面）
４８ｅ・１４８ｅ後側面（他側面）
５５閉回路
６１・１６１ポンプケース
６１ｅ・６１ｆ挿通孔（挿通させる孔）
８３作動油取出ポート
８４作動油戻りポート
Ｍ３油圧モータ
Ｐ油圧ポンプ

Claims

油圧ポンプ・油圧モータを閉回路によって流体接続するポートブロックを備え、前記ポートブロックの一側面に、前記油圧ポンプ・油圧モータを設け、前記ポートブロックの他側面に、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た油圧式無段変速装置において、
前記チャージポンプのポンプケースをポートブロックの他側面に付設し、前記ポンプケースにより、前記ポートブロックの他側面の略全面を被覆可能な大きさに形成し、
前記ポンプケースのポートブロックとは逆側の側面には、前記油圧式無段変速装置にミッションケースを取り付けるマウント部を構成し、
前記ポンプケースには、前記ポンプ軸とモータ軸を挿通させる挿通孔を穿設すると共に、前記ポートブロックの他側面側から突出した、前記油圧ポンプのポンプ軸と、油圧モータのモータ軸を、前記挿通孔を通過させてポンプケースの後方外方へ突出し、
前記ポンプ軸は、後方に突出して前記チャージポンプの駆動軸として機能し、
前記ポンプケースのポートブロック側における前記ポンプ軸の挿通孔の外周に、チャージポンプのポンプ室を設けた
ことを特徴とする油圧式無段変速装置。
前記ポンプケースに、前記チャージポンプからの作動油を外部に取り出す作動油取出ポートと、外部から戻ってきた作動油を前記閉回路に導入する作動油戻りポートとを設け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。