JPH05332448A - 油圧式無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 前進高速回転時における伝動効率の向上のた
めの直結用クラッチによる後進回転時における動力伝達
の損失の防止である。 【構成】 モータ用斜板１９は、エンジン回転速度の上
昇に応じて立直側へ作動するガバナー油圧アクチュエー
タＡ1 と、モータ用プランジャ１８の傾転モーメントに
より、傾斜角度が制御される。油圧モータ側の回転速度
の上昇に応じて、作動油圧が上昇して直結用油圧クラッ
チＣ2 を作動するガバナー弁Ｇを設る。後進状態の傾転
モーメントが、前進状態よりも大きくなるように、油圧
分配環２９の中立位置から前進位置までの回動角度θｆ
よりも後進位置までの回動角度θｒを大きく設定する。
エンジン回転数が最大でもモータ回転数は直結用クラッ
チＣ２を作動させるほどには大きくならない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、斜板式の油圧ポンプと
斜板式の油圧モータとを油圧回路を介して接続し、油圧
モータ側の回転速度に対応して作動する直結用油圧クラ
ッチを備え、モータ用斜板の傾斜角度を変更することに
より無段変速制御を行う油圧式無段変速機の変速制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】直結用油圧クラッチを有するこの種油圧
式無段変速機としては、特公昭42-19728号があり、モー
タ用斜板の傾斜角度が略直立したとき、すなわち、減速
比が略１：１までになった時に、これに連動する切り換
え弁により、直結用油圧クラッチを作動させて油圧モー
タと油圧ポンプとを直結するように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術には、
前，後進切り換え機構は開示されていないが、仮に、こ
の従来技術を後進回転に適用するとなると、油圧モータ
の後進回転時には、油圧モータの回転方向と油圧ポンプ
（入力軸）の回転方向が異方向となる。このような後進
回転状態において、モータ用斜板が立直状態になって、
直結用油圧クラッチが作動すると、油圧モータの回転
を、これとは異方向回転の油圧ポンプ（入力軸）が制動
することになり、動力伝達力の大きな損失になる。

【０００４】

【発明の目的】本発明の目的は、直結用油圧クラッチを
備えることによる前進高速回転時における伝動効率の向
上、エンジン回転速度及びモータ負荷に応じた自動的な
変速制御及び後進回転時における動力伝達の損失の防止
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】モータ用斜板は、エンジ
ン回転速度の上昇によりモータ用斜板を立直側へ、一方
油圧モータの負荷により前記とは逆に傾転側に動くよう
にし、油圧回路には、中立位置から前進位置及び後進位
置に回動切り換え自在な油圧分配環を備え、油圧ポンプ
の回転方向と油圧モータの回転方向が、モータ前進回転
時は同方向、後進回転時は異方向となるように分配環回
動位置を設定し、直結用油圧クラッチの油供給用油路
に、油圧モータ側の回転速度の上昇に応じて作動油圧が
上昇するガバナー弁を設け、後進状態におけるモータ用
斜板に対する上記傾転モーメントが、前進状態における
傾転モーメントよりも大きくなるように、油圧分配環の
中立位置から前進位置までの回動角度に対して、中立位
置から後進位置までの回動角度を大きく設定している。

【０００６】

【作用】モータ用斜板は、エンジン回転速度の上昇、た
とえば、エンジン回転速度の二乗に略比例して作動油圧
が上昇するガバナー油圧アクチュエータによる立直側へ
の作用力と、モータ用プランジャの押し付け力による傾
転モーメントとにより、エンジン回転速度とモータ負荷
に応じて傾斜角度が自動制御され、それにより、油圧モ
ータの回転は無段変速制御される。前進回転時におい
て、油圧モータの回転速度が上昇すると、ガバナー弁は
遠心力により開弁し、直結用油圧クラッチへと作動油の
供給を開始する。ガバナー弁の圧力調整作用により、ガ
バナー弁から供給される作動油圧力は、油圧モータの回
転速度の二乗に略比例して上昇するので、直結用油圧ク
ラッチは、 中速時には、半クラッチになり、キックダウ
ンできる余地を残し、高速回転になると、完全にクラッ
チングされ、直結状態となる。 一方、後進回転時には、モータ用斜板に対するモータ用
プランジャの傾転モーメントが、前進状態の時よりも大
きくなるため、エンジン回転速度の上昇により、油圧ア
クチュエータの作動油圧が大きくなっても、モータ用斜
板を立直側へと立ち上がらせることはできず、モータ用
斜板は大きな傾斜角度（大きな減速比）の状態に維持さ
れる。したがって、直結用油圧クラッチは作動せず、油
圧ポンプ（入力軸）の回転によって油圧モータが制動さ
れるのを防止できる。

【０００７】

【実施例】図１は、本発明を適用した油圧式無段変速機
の全体縦断面図（シフト部を除く）を示しており、理解
を容易にするために、軸方向の前後方向を図中に記載の
ように仮定している。

【０００８】まず、全体のレイアウトを説明する。変速
用入力軸１の前端部は図示しないエンジンに連動連結さ
れており、入力軸１の外周には、前側から順に斜板式の
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
が前後方向（軸方向）に並ぶように直列配置されてい
る。さらに具体的には、前側から順に、モータ用斜板１
９、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が前後方向（軸方向）に
並ぶように直列配置され、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と上記ポンプ用シリンダ
ブロック２の間に直結用油圧クラッチＣ2 が配置されて
いる。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が固着され
ている。該リヤカバー２３内には、リヤカバー２３内の
空間部２４を外方空間部２４ａと内方空間部２４ｂに区
画する前後進切り換え用の油圧分配環２９、これを支持
する分配環支持軸２５及び主クラッチ切り換え用のスプ
ール３０等が配置されている。モータ用斜板１９の前上
方には、モータ用斜板１９の傾斜角度を制御して、自動
変速制御を行う油圧アクチュエータＡ1 が配置されてい
る。

【０００９】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、その内周側が入力軸１の後端部
外周にスプライン嵌合しており、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、たとえば、５つの円筒穴７１が
形成されており、各円筒穴７１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７
１には、それぞれ有底筒状のポンプ用プランジャ１４が
軸方向摺動自在で前方へ突出可能に嵌合しており、各ポ
ンプ用プランジャ１４の前端部には緩やかな球面形状部
１４ａが形成され、前側のポンプ用斜板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４ａ
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。

【００１０】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、中間ドラム５を介してバルブボ
ディ３に一体的に締結されると共に、その内周側が入力
軸１に対して環状油路１０１を隔てて回転自在に嵌合
し、ミッションケース２２に軸受７２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、奇数個、たとえば、９個の円筒穴７３
が形成されており、該円筒穴７３は、入力軸１と平行に
形成されると共に、前記油圧ポンプＰの場合と同様に前
方に向いて開口している。各円筒穴７３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の前端部には緩やかな球面形状部１８ａが形成さ
れ、前側のモータ用斜板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１
８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。

【００１１】油路構造について説明する。図１におい
て、入力軸１の外周に形成された環状油路１０１の前端
部は、環状油室１０２を介して図示しないＨＳＴチャー
ジング用フィードポンプ等に接続され、オイルパン等か
ら環状油室１０２を介して環状油路１０１へと作動油が
供給されるようになっている。環状油路１０１の後端部
には、入力軸１内を通って直結用油圧クラッチＣ2 に至
る直結用油圧クラッチ冷却用油路１０３と、モータ用シ
リンダブロック４内、中間ドラム５内及びバルブボディ
３内を通って直結用油圧クラッチＣ2 の作動油室１０５
に至る直結用油圧クラッチ作動油供給油路１０６と、図
２のようにモータ用シリンダブロック４内、中間ドラム
５内及びバルブボディ３内を通ってリヤカバー２３内の
外方空間部２４ａに至るチャージング油路１０８が連通
している。

【００１２】上記チャージング油路１０８の外方空間部
２４ａへの出口部分には、外方空間部２４ａへと開弁す
るチェック弁７４が設けられおり、該チェック弁７４
は、バルブボディ３にバルブシート部７５を設け、該シ
ート部７５に着座する鋼球４５を組み込んでいる。ま
た、このチェック弁７４は、バルブボディ３の回転によ
り鋼球４５に発生する遠心力が、鋼球４５を後方（開弁
方向）に作用するように、バルブシート部７５に傾きを
与えている。上記チャージング油路１０８には、内方空
間部２４ｂに至る枝油路１０８ａが形成されており、枝
油路１０８ａの内方空間部２４bへの出口には、内部空
間部２４ｂ方向に開弁するチェック弁７７が設けられて
いる。該チェック弁７７は、バルブシート４６、圧縮コ
イルばね４８、該圧縮コイルばね４８の弾性力により上
記バルブシート４６に着座する鋼球４９及び押さえ棒４
７等から構成され、バルブボディ３の概略中心部に配置
されている。

【００１３】上述のチャージング油路１０８部分から空
間部２４に供給される作動油が、図１の油圧ポンプＰを
経て油圧モータＭに至り、再度空間部２４まで戻る油路
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、図１の上側に示すように吸入行程のポンプ用
円筒穴７１と外方空間部２４ａとを連通して外方空間部
２４ａからポンプ用円筒穴７１内に作動油を吸入するた
めのポンプ側吸入用油路１１０と、下側に示すように吐
出行程のポンプ用円筒穴７１と内方空間部２４ｂとを連
通してポンプ用円筒穴７１から内方空間部２４ｂに作動
油を吐出するためのポンプ側吐出用油路１１１とが形成
されている。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７３に連通する９つのモータ側油路１１
３が形成されており、これらモータ側油路１１３は空間
部２４と各モータ用円筒穴７３を連通しているが、モー
タ側油路１１３の後端ポートは回転軸心を中心とした同
一円周上に配列されており、モータ用シリンダブロック
４と一体に回転するバルブボディ３の回転により、図１
の下側に示すように膨張行程のモータ用円筒穴７３は、
内方空間部２４ｂに連通して内方空間部２４ｂからモー
タ用円筒穴７３内に作動油を圧入し、一方、上側に示す
ように排出行程のモータ用円筒穴７３は、外方空間部２
４ａに連通してモータ用円筒穴７３から外方空間部２４
ａに作動油を排出するようになっている。

【００１４】図１の斜板ホルダー２１は、入力軸１と直
角なトラニオン軸２２ａを介してミッションケース２２
に支持され、トラニオン軸心を回動中心として傾動自在
となっており、自動変速制御用の前記油圧アクチュエー
タＡ1 及び後述するモータ用プランジャ１８による傾転
モーメントによって入力軸心と直角な面に対する傾きが
変化する。それにより、モータ用プランジャ１８のスト
ローク量を調整し、無段階にモータ容量を変化させるこ
とができるようになっている。油圧ポンプＰに対する油
圧モータＭの変速比は次式で与えられる。 変速比＝ポンプ回転数／モータ回転数 ＝１＋モータ容量／ポンプ容量 上記式から明らかなように、モータ容量を０からある値
に変えれば、変速比は１からある必要な値まで変化させ
ることができる。モータ容量は、モータ用プランジャ１
８のストロークにより決定されるものであり、モータ用
斜板１９が入力軸心と直角な姿勢の時は、上記ストロー
クが０になることにより、モータ容量は０となり、変速
比は１である。そして、図１のように傾斜して行くに従
い、モータ容量が増加することにより、変速比が増加し
て行く。

【００１５】斜板ホルダー２１の傾斜角度を制御するた
めの詳しい構造を説明する。油圧アクチュエータＡ1
は、ミッションケース２２に一体に形成されたシリンダ
３６内に、球面状の摺動部を有するピストン３５が摺動
自在に嵌合しており、ピストン３５は、シリンダ３６の
後端ばね受けリングとの間に縮設されたコイルばね８１
により、前方に付勢されている。上記ピストン３５に
は、ロッドが一体に形成されると共に、後方に突出する
ロッドエンド３４が連結されており、該ロッドエンド３
４は、球継ぎ手機構を介してモータ用斜板ホルダー２１
の上端部に連結されている。シリンダ３６内の油室８２
は、流量調節用の絞り３９を介してミッションケース２
２の壁内の油路１２０に連通している。該油路１２０
は、エンジンの回転速度の二乗に略比例して圧力が変化
するいわゆるガバナー油圧源に接続しており、上記圧力
の作動油が供給される。従って、エンジン回転速度の上
昇に対応（エンジン回転速度の二乗に略比例）してシリ
ンダ３６の油室８２の作動油圧が上昇し、コイルばね８
１に抗してモータ斜板１９を入力軸１に対して直角な状
態へと立ち上がらせる。

【００１６】一方、斜板ホルダー２１のトラニオン軸２
２ａの位置は、モータ回転軸心に対して上記油圧アクチ
ュエータ側とは反対側（図中下側）に偏心すると共に、
モータ斜板１９よりも後方に設定されており、これによ
り、モータ用プランジャ１８の前方への押し付け荷重
で、モータ用斜板１９に対して、これを傾斜させて減速
比を増大させるＴ1 方向に傾転モーメントが作用するよ
うになっている。該傾転モーメントは、モータ負荷が大
きくなってモータ用プランジャ１８内の作動油圧が上昇
するにしたがって増加し、モータ斜板１９の傾斜を増加
させて、変速比（減速比）を大きくするよう作動する。
すなわち、上記のように変速制御装置として、エンジン
回転速度の上昇に対応（エンジン回転速度の二乗に略比
例）してモータ斜板１９を立ち上がらせるように作用す
るシリンダ油室８２内のガバナー油圧と、モータ負荷の
増加に対応したモータ用プランジャ１８の押し付け荷重
（反力）により傾斜するように偏心配置されたモータ斜
板１９と、傾斜角が大きくなる方向にピストン３５を付
勢するコイルばね８１の３要素を備え、それらの釣り合
いにより、エンジン回転速度とモータ負荷に対応する変
速比に自動的に制御することができるようになってい
る。

【００１７】リヤカバー２３内の構造を説明する。リヤ
カバー２３は前述のようにバルブボディ３の後端面に一
体的に締結され、バルブボディ３と一体回転するように
なっており、バルブボディ３の後端面とリヤカバー２３
の内面の間で前記空間部２４を形成している。該空間部
２４内に配置されている油圧分配環支持軸２５は、入力
軸１と概略同軸心に配置されると共に、ラジアル軸受２
７、２８を介してリヤカバー２３に回転自在に支持さ
れ、また、リヤカバー２３の後側段部との間にはスラス
ト軸受２６が配置されており、これにより回転を確保し
ながら軸方向後方への移動を規制している。支持軸２５
の前端部には、支持軸心から偏心した円筒部２５ａが一
体に形成され、該偏心円筒部２５ａの外周面に前記有底
筒状の油圧分配環２９が嵌合しており、これにより、リ
ヤカバー３内の空間部２４を、前述のように分配環２９
の外方側の外方空間部２４ａと、内方側の内方空間部２
４ｂとに区画している。油圧分配環２９の前端面は、内
方空間部２４ｂの作動油圧力によりバルブボディ３の後
端面に押し出されることにより摺接しており、圧力によ
り押し付け強さが自動的に変化することから、自己隙間
補償機能を有している。そして、この支持軸２５の回動
により、油圧分配環２９を、図４に示すような前進位置
Ｆと、中立位置Ｎと、後進位置Ｒとの間で位置変更自在
に切り換えられるようになっている。

【００１８】図３のIV−IV断面部分図を示す図４におい
て、線２２'ａ は、前記トラニオン軸２２ａと平行で、
モータ軸心を通る線であり、この線２２'ａ と直角な垂
直線（以下、仮に「前後進分離線」と称する）Ｌ上に、
モータ用プランジャ１８の上死点（最収縮点）Ｕ1 と下
死点（最伸長点）Ｕ2 が存在している。Ｘ１方向が前進
回転方向とすると、分配環２９の中立位置Ｎは、分配環
２９の中心が上記前後進分離線Ｌ上を通り、かつ、最も
上死点Ｕ１ 側に偏った位置に設定されている。前進位
置Ｆは、上記中立位置Ｎから支持軸心回りにモータ前進
回転方向Ｘ１側へと角度θf （概略９０°）回動した位
置に設定されているが、後進位置Ｒは、中立位置Ｎから
支持軸心回りにモータ後進回転方向Ｘ2 へと、前記角度
θf よりも大きな角度θr 回動した位置に設定されてお
り、両角度の差(θr −θf )＝θａは、たとえば、概略
５°に設定されている。すなわち、Ｋn を中立位置にお
ける分配環中心、Ｋf を前進位置における分配環中心、
Ｋr を後進位置における分配環中心とすると、図示の実
施例では、前進時の分配環中心Ｋf は、略上記線２２'
ａ 上に位置しており、後進時の分配環中心Ｋr は、上
記線２２'ａ よりも下死点Ｕ2 側に変位し、線２２'ａ
に対する変位角度θa が、概略５°となっている。

【００１９】ポンプ側油路１１０、１１１のうち、外方
空間部２４ａに連通するポンプ側吸入用油路１１０は２
個形成され、それらの後端ポートは、上側の外方端部に
位置して、分配環２９が前進位置Ｆ、中立位置Ｎあるい
は後進位置Ｒのいずれの状態でも、常に外方空間部２４
ａに連通している。内方空間部２４ｂに連通するポンプ
側吐出用油路１１１は３個形成され、それらの後端ポー
トは、軸心近傍の下側部分に位置し、分配環２９が前進
位置Ｆ、中立位置Ｎあるいは後進位置Ｒのいずれの状態
でも、常に内方空間部２４ｂに連通している。

【００２０】一方、９つのモータ側油路１１３の後端ポ
ートは、半径方向中間位置に、同一円周上等間隔で配列
されている。下死点Ｕ2 から前進回転方向Ｘ1 回りで上
死点Ｕ1 までの範囲（図中右側範囲）をＷ1 、上死点Ｕ
1 から前進回転方向Ｘ1 回りで下死点Ｕ2 までの範囲
（図中左側範囲）をＷ2 とする。分配環２９が中立位置
Ｎの場合は、概ね線２２'ａ よりも下死点Ｕ2 側の範囲
内のモータ側油路１１３が外方空間部２４ａに連通し、
上死点Ｕ1 側の範囲内のモータ側油路１１３が内方空間
部２４ｂに連通し、油圧モータＭは回転しない。分配環
２９が前進位置Ｆの場合は、範囲Ｗ１内のモータ側油路
１１３が外方空間部２４ａに連通し、範囲Ｗ2 内のモー
タ側油路１１３が内方空間部２４ｂに連通する。すなわ
ち、前進回転時においては、範囲Ｗ1 内のモータ側油路
１１３は排出行程のモータ用円筒穴７３に連通してお
り、範囲Ｗ2 内のモータ側油路１１３は膨張行程のモー
タ用円筒穴７３に連通しており、油圧モータＭを前進回
転方向Ｘ1 に回転する。 分配環２９が後進位置Ｒの場合は、範囲Ｗ１からＸ2 方
向側に角度θa ずれた範囲Ｗ'1内のモータ側油路１１３
が内方空間部２４ｂに連通し、範囲Ｗ2 からＸ2 方向側
に角度θa ずれた範囲Ｗ'2内のモータ側油路１１３が外
方空間部２４ａに連通する。すなわち、後進時において
は、範囲Ｗ'1内のモータ側油路１１３は膨張行程のモー
タ用円筒穴７３に連通しており、範囲Ｗ'2 内のモータ
側油路１１３は排出行程のモータ用円筒穴７３に連通し
ており、油圧モータＭを後進回転方向Ｘ2 に回転する。
この場合、前進回転時と比較して、モータ用プランジャ
１８の押し付け荷重の仮想中心が下死点Ｕ2 側（上側）
へと移動していることになり、これにより、トラニオン
軸２２ａよりも下側（上死点Ｕ1 側）のプランジャ押し
付け荷重がθa ／１８０だけ減ると共に、トラニオン軸
２２ａよりも上側（下死点Ｕ2 側）のプランジャ押し付
け荷重がθa ／１８０だけ増加し、全体的には、前進時
の傾転モーメントと比べ傾転モーメントが増加すること
になる。いいかえると、後進位置の回動角度θr を、前
進位置の回動角度θf よりも大きくとって下死点Ｕ2 側
（上側）へと変位させていることにより、後進時におけ
るモータプランジャ１８の押し付け荷重の仮想中心が前
進時よりも上方に移動して、モータ用斜板１９に対する
傾転モーメントが、前進時よりも増加することになる。
したがって、モータ用斜板１９を倒そうとする力が大き
くなる。該実施例では、図１の油圧アクチュエータＡ1
のばね８１の荷重の調節により、後進回転時には、エン
ジン回転速度が最大になっても、モータ用プランジャ１
８の傾転モーメントによりモータ用斜板１９を倒そう時
する力が、油圧アクチュエータＡ1 によるモータ用斜板
１９を立直側へと起こそうとする力よりも大きくなるよ
うに変位角度θa が設定されており、後進回転時には、
常に、モータ用斜板１９が最大傾斜位置（最大変速比位
置）に保たれ、それにより油圧モータＭが低速域で回転
し、同油圧モータＭの回転と関連し作動するガバナー弁
Ｇが開弁される速度に達せず、よって直結用油圧クラッ
チＣ2 が作動しないようになっているのである。

【００２１】なお、分配環２９の前端面（摺接面）に
は、内周端側と外周端側にそれぞれ１対ずつ楔形の溝７
８ａ，７８ｂが形成されている。各溝７８ａ，７８ｂの
形成位置は、分配環２９が前進位置Ｆあるいは後進位置
Ｒに位置している時に、上死点Ｕ1 及び下死点Ｕ2 の近
傍に位置して、 上記両点Ｕ1 ，Ｕ2 に対して、内側と外
側からそれぞれ突出するような位置に形成されている。
これにより、上死点Ｕ1と下死点Ｕ2 を各モータ側油路
１１３が通過する時に、内外の一方の空間部から分配環
２９より徐々に閉じられ、続いて他方の空間部に徐々に
開口するようになっている。

【００２２】直結用油圧クラッチＣ2 の構造を説明す
る。図１において、直結用油圧クラッチＣ2 は、湿式多
板式のクラッチであり、多数のフリクションプレート６
と、該フリクションプレート６と交互に配置された多数
のセパレータプレート７とを備えており、フリクション
プレート６は、ポンプ用シリンダブロック２の外周に形
成されたスプライン２ａに軸方向摺動可能に係合して、
シリンダブロック２と一体的に回転するようになってい
る。直結用油圧クラッチＣ2 の軸方向両端部には、前記
両プレート６、７を軸方向に挟持可能な１対のプレッシ
ャプレート９が配置されており、両プレッシャプレート
９はこれらの間に縮設されたコイルばね（図示せず）に
より、両プレッシャプレート９は軸方向に互いに離れる
方向、すなわち、クラッチオフ側に付勢されている。

【００２３】直結用油圧クラッチＣ2 を作動させるため
の油圧ピストン１１は、バルブボディ３の環状凹部に軸
方向摺動自在に嵌合しており、前方に突出してプレッシ
ャプレート９間で両プレート６，７を圧接することによ
り、油圧モータＭと油圧ポンプＰをクラッチオン（直結
状態）にできるようになっている。

【００２４】図５により、直結用油圧クラッチＣ2 の遠
心式ガバナー弁Ｇの構造を説明する。遠心式ガバナー弁
Ｇは、直結用油圧クラッチ作動油供給油路１０６の途中
であって、モータ用シリンブロック４に設けられてお
り、段付き移動スプール４０と固定スリーブ４１等から
構成されている。固定スリーブ４１は、モータ用シリン
ダブロック４に形成された孔８４に固着されており、該
スリーブ４１内に、半径方向移動可能に段付き移動スプ
ール４０を嵌合し、圧縮コイルばね４２により、上記ス
プール４０を半径方向内方（閉位置）に付勢している。
１２１はドレン孔であり、閉じ時に外部に連通して、直
結用油圧クラッチ側からの漏油をミッションケース２２
内へと戻すようになっている。モータ用シリンダブロッ
ク４が回転して、遠心力により段付き移動スプール４０
がばね４２に抗して外方に移動し、上記回転速度が所定
値に達すると、入口側通路１２２と出口側通路１２３と
が連通し、スプール４０の環状段面部４０ａに作動油が
流入する。スプール４０は小径部と大径部との面積差
（段面部の面積）があることにより、スリーブ４１内の
作動油によって、スプール４０を半径方向内方に押す力
が発生する。上記面積差による内方へ押す力と遠心力に
よる外方へとの力の釣り合いにより、回転速度の二乗に
略比例した作動油圧力が生じ、直結用油圧クラッチＣ2
の油室１０５へと供給される。回転速度の増加に応じて
直結用油圧クラッチＣ2 側への作動油圧は増加し、それ
により、中速時の半クラッチ状態を経て高速時には完全
なクラッチング状態となるように作動油は制御される。

【００２５】図３において、油圧ポンプＰと油圧モータ
Ｍとの間の作動油の流れを断続する主クラッチＣ1 の構
造を説明する。主クラッチ用スプール３０は、支持軸２
５の内周孔内に、支持軸２５に対して回動可能に嵌合す
ると共に、スラスト荷重用のボール３１、３２により、
軸方向の荷重に対してもスムースに回動できるように支
持されている。スプール３０の前端部には、内方空間部
２４ｂに開口してスプール軸心を後方へと延びる縦油路
１１５と、該縦油路１１５の後端部から半径方向外方に
延びる油路１１６が形成され、一方、支持軸２５には、
上記油路１１６と同一の軸方向位置に、外方へと延びて
外方空間部２４ａに開口する油路１１７が形成されてお
り、スプール３０の回動により、上記油路１１６，１１
７同士を遮断、連通することにより主クラッチＣ1 をオ
ン、オフするのである。

【００２６】油圧変速機全体の作動及び本願発明に関連
する作動について説明する。入力軸１の回転によりポン
プ用シリンダブロック２を回転すると、吐出行程のポン
プ用プランジャ１４を収容する円筒穴７１から、ポンプ
側吐出用油路１１１を通って内方空間部２４ｂに高圧の
作動油が吐出され、該高圧作動油は、一部のモータ側油
路１１３を通って膨張行程のモータ用プランジャ１８を
収納する円筒穴７３に圧入される。一方、排出行程のモ
ータ用プランジャ１８を収納する円筒穴７３から、残り
のモータ側油路１１３を通って外方空間部２４ａに排出
される作動油は、ポンプ側吸入用油路１１０を通って吸
入行程のポンプ用プランジャ１４を有するポンプ用円筒
穴７１に還流される。その間、吐出行程のポンプ用プラ
ンジャ１４がポンプ用斜板１５を介してモータ用シリン
ダブロック４に与える反動トルクと、膨張行程のモータ
用プランジャ１８がモータ用斜板１９から受ける反動ト
ルクとの和によって、モータ用シリンダブロック４は回
転される。モータ用斜板１９は、エンジン回転速度の二
乗に略比例して作動油圧が上昇するガバナー油圧アクチ
ュエータＡ1 による立直側への作用力と、モータ用プラ
ンジャの押し付け荷重による傾転モーメントにより、エ
ンジン回転速度とモータ負荷に応じて傾斜角度が制御さ
れ、それにより、無段変速制御される。

【００２７】油圧モータＭが停止状態の時には、ガバナ
ー弁Ｇは、遠心力が作用していないことにより、閉じて
いる。すなわち、直結用油圧クラッチＣ2 の油室１０５
への作動油供給は遮断されている。前進回転時におい
て、油圧モータＭの回転速度が上昇すると、ガバナー弁
Ｇは遠心力により開弁し、直結用油圧クラッチＣ2 へと
作動油の供給を開始する。ガバナー弁Ｇの圧力調整作用
により、ガバナー弁Ｇから供給される作動油圧力は、油
圧モータ回転速度の二乗に略比例して上昇するので、直
結用油圧クラッチＣ2は、 中速時には、半クラッチにな
り、キックダウンできる余地を残し、高速回転になる
と、完全にクラッチングされ、直結状態となる。 一方、後進回転時には、モータ用斜板１９に対するモー
タ用プランジャ１８による減速比増加側への傾転モーメ
ントが、前進状態の時よりも大きくなるため、エンジン
回転速度の上昇により、油圧アクチュエータＡ1 の作動
油圧が大きくなっても、モータ用斜板１９を立直側へと
立ち上がらせることはできず、モータ用斜板１９は最大
傾斜角度（最大減速比）の状態に維持される。したがっ
て、直結用油圧クラッチＣ2 は作動せず、油圧ポンプＰ
の回転が油圧モータＭの回転を制動するのを防止でき
る。

【００２８】

【別の実施例】（１）分配環２９の後進回動角度θr
は、後進時の傾転モーメントが前進時の傾転モーメント
よりも大で、かつ、後進時のエンジン回転速度が最大の
場合でも、少なくともモータ回転を直結クラッチング点
以下に抑える程度の傾転モーメントが発生するように設
定されるものであり、したがって、たとえば、前進回動
角度θf が９０°より小さく設定されている場合には、
θr は上記θf よりも大ではあるが、９０°より小さく
なる場合もある。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、ガ
バナー油圧アクチュエータＡ1 による立直側への作用力
と、モータ用プランジャの押し付け力による傾転モーメ
ントにより、エンジン回転速度とモータ負荷に応じて、
自動的に無段変速制御できる。前進回転時には、所定の
モータ回転速度以上で自動的に直結用油圧クラッチＣ2
を作動させて、高速回転時の動力伝達効率を自動的に向
上させることができ、一方、後進回転時には、油圧ポン
プＰと油圧モータＭが異方向に回転している状態におい
て、いくらエンジン回転速度が上昇しても、モータ用斜
板１９を大きな傾斜角度の状態に維持することができ、
それにより直結用油圧クラッチＣ2 の作動を阻止し、後
進回転時における動力伝達の損失を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願の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と同じ油圧変速機のチャージング油路回
路部分の縦断面拡大部分図である。

【図３】 図１のIII部分の拡大部分図である。

【図４】 図３のIV−IV断面図である。

【図５】 ガバナー弁の縦断面拡大図である。

【符号の説明】

１ 入力軸 ２ ポンプ用シリンダブロック ４ モータ用シリンダブロック １５ ポンプ用斜板 １８ モータ用プランジャ １９ モータ用斜板 ２９ 油圧分配環 Ａ1 油圧アクチュエータ Ｐ 斜板式油圧ポンプ Ｍ 斜板式油圧モータ Ｃ2 直結用油圧クラッチ Ｇ ガバナー弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 斜板式の油圧ポンプと斜板式の油圧モー
   タとを油圧回路を介して接続し、油圧モータ側の回転速
   度に対応して作動する直結用油圧クラッチを備え、モー
   タ用斜板の傾斜角度を変更することにより無段変速制御
   を行う油圧式無段変速機において、モータ用斜板は、エ
   ンジン回転速度の上昇によりモータ用斜板を立直側へ、
   一方油圧モータの負荷により前記とは逆に傾転側に動く
   ようにし、上記油圧回路には、中立位置から前進位置及
   び後進位置に回動切り換え自在な油圧分配環を備え、油
   圧ポンプの回転方向と油圧モータの回転方向が、モータ
   前進回転時は同方向、後進回転時は異方向となるように
   分配環回動位置を設定し、直結用油圧クラッチの油供給
   用油路に、油圧モータ側の回転速度の上昇に応じて作動
   油圧が上昇するガバナー弁を設け、後進状態におけるモ
   ータ用斜板に対する上記傾転モーメントが、前進状態に
   おける傾転モーメントよりも大きくなるように、油圧分
   配環の中立位置から前進位置までの回動角度に対して、
   中立位置から後進位置までの回動角度を大きく設定して
   いることを特徴とする油圧式無段変速機の変速制御装
   置。