JPH0749818B2 - 静油圧式無段変速機のシリンダブロツク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 （１） 産業上の利用分野 本発明は、回転中心を囲むように環状に配列されてそれ
ぞれプランジャを摺合される複数のシリンダ孔と、これ
らシリンダ孔の一端側に隣接し、分配弁により各シリン
ダ孔と交互に連通制御される無端状の低圧油路及び高圧
油路とを有する、静油圧式無段変速機のシリンダブロッ
クに関する。

（２） 従来の技術 従来、この種シリンダブロックでは、ブロック本体と、
その外周に嵌合して溶接されたスリーブとの対向面の一
方に高圧油路となる環状溝を形成している。

（３） 発明が解決しようとする問題点 従来の技術では、高圧油路の形成のために、シリンダブ
ロックをブロック本体とスリーブとに分割しているた
め、シリンダブロックの剛性が低下し、高圧油路の油圧
により特にスリーブ部分に歪みを生じる傾向があり、そ
の歪みが或る値を超えると分配弁周りからの作動油の漏
洩量が急増して伝動効率を低下させる原因となる。そこ
で、シリンダブロックの剛性を強化すべくスリーブを厚
肉に形成すれば、重量増加を免れない。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、分割せ
ずとも無端状の高圧油路の形成を可能にした、剛性が高
く且つ軽量で、しかも加圧容易で径方向にコンパクトな
前記シリンダブロックを提供することを目的とする。

B.発明の構成 （１） 問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、複数のシリンダ孔
と同数の直線路を正多角形状に接続して高圧油路を構成
すると共に、複数のシリンダ孔の各一端部と、これに対
応する高圧油路の各直線路との間をシリンダブロックの
回転中心線に沿って直線状に延びる複数の連通ポートに
より個別に連通させたことを特徴とする。

（２） 作 用 上記構成によれば、上記正多角形状の高圧油路は、それ
を構成する各直線路を錐等で直線加工することにより容
易に形成することができるため、シリンダ本体を剛性が
高く且つ軽量な一体型とすることができ、これにより、
高圧油路の油路の油圧によるシリンダブロックの歪みが
極小に抑えられ、分配弁周りからの作動油の漏洩防止に
有効である。しかも、シリンダブロックの大径化を極力
抑えながら、環状配列の複数のシリンダ孔の等ピッチ配
置を、従来の円環状高圧油路の場合（この場合はシリン
ダブロックは分割型）と同様に容易に行うことができる
ようになり、また、複数のシリンダ孔の各一端部と、こ
れに対応する高圧油路の各直線路との間を個別に連通す
る直線状連通ポートは、各々対応するシリンダ孔から錐
等で容易に直線加工することができる上、高圧油路と各
シリンダ孔間を最短距離で連絡可能である。

（３） 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明する。
先ず第１図及び第２図において、自動二輪車のエンジン
Ｅの動力は、そのクランク軸１からチエン式１次減速装
置２、静油圧式無段変速機Ｔ及びチエン式２次減速装置
３を順次経て図示しない後車輪に伝達される。

無段変速機Ｔは定容量型の斜板式油圧ポンプＰ及び可変
容量型の斜板式油圧モータＭからなり、そしてクランク
軸１を支承するクランクケース４をケーシングとして、
それに収容される。

油圧ポンプＰは、１次減速装置２の出力スプロケット2a
を一体に備えたカップ状の入力部材５と、この入力部材
５の内周壁にニードルベアリング６を介して相対回転自
在に嵌合されるポンプシリンダ７と、このポンプシリン
ダ７にその回転中心を囲むように設けられた環状配列の
複数且つ奇数のシリンダ孔8,8…にそれぞれ摺合される
ポンププランジャ9,9…と、これらポンププランジャ9,9
…の外端に当接するポンプ斜板10とから構成される。

ポンプ斜板10は、ポンプシリンダ７の軸線と直交する仮
想トラニオン軸線O₁を中心にしてポンプシリンダ７の軸
線に対し一定角度傾斜した姿勢で入力部材５の内端壁に
スラストローラベアリング11を介して回転自在に背面を
支承され、入力部材５の回転時、ポンププランジャ9,9
…に往復動を与えて吸入及び吐出行程を繰返させること
ができる。

入力部材５は、その背面をスラストローラベアリング12
を介して支持筒13に支承される。

一方、油圧モータＭは、ポンプシリンダ７と同軸上でそ
の左方に配置されるモータシリンダ17と、このモータシ
リンダ17にその回転中心を囲むように設けられた環状配
列の複数且つ奇数のシリンダ孔18,18…にそれぞれ摺合
されるモータプランジャ19,19…と、これらモータプラ
ンジャ19,19…の外端に当接するモータ斜板20と、この
モータ斜板20の背面をスラストローラベアリング21を介
して支承する斜板ホルダ22と、更にこの斜板ホルダ22を
支持するカップ状の斜板アンカ23とから構成される。

モータ斜板20は、モータシリンダ17の軸線に対し直角と
なる直立位置と、或る角度で傾斜する傾斜位置の間を傾
動し得るようになっており、その傾斜位置では、モータ
シリンダ17の回転に伴いモータプランジャ19,19…の往
復動を与えて膨脹及び収縮行程を繰返させることができ
る。

ポンプシリンダ７及びモータシリンダ17は一体のシリン
ダブロックＢを構成し、このシリンダブロックＢの中心
部に出力軸25を貫通させる。そして、この出力軸25の外
周に一体に形成されたフランジ25aにモータシリンダ17
の外端を衝き当て、ポンプシリンダ７を出力軸25にスプ
ライン嵌合し、ポンプシリンダ７の外端に当接するサー
クリップ26を出力軸25に係止することにより、シリンダ
ブロックＢは出力軸25に固着される。

出力軸25は入力部材５を貫通すると共に該部材５をニー
ドルベアリング27を介して回転自在に支承する。

出力軸25の右端部外周には前記支持筒13がキー28を介し
て嵌装され、そしてナット30で固着される。上記支持筒
13及びローラベアリング31を介して出力軸の右端部はク
ランクケース４に回転自在に支承される。

また、出力軸25は、モータ斜板20、斜板ホルダ22及び斜
板アンカ23の中心部を貫通し、その左端部には、斜板ア
ンカ23の背面をスラストローラベアリング32を介して支
承する支持筒33がスプライン嵌合され、そして２次減速
装置３の入力スプロケット3aと共にナット34で固着さ
れ、上記支持筒33及びローラベアリング35を介して出力
軸25の左端部はクランクケース４に回転自在に支承され
る。

出力軸25には、ポンプ斜板10の内周面と相対的に全方向
傾動可能に係合する半球状の調心体36が摺動自在にスプ
ライン嵌合される。この調心体36は、複数枚の皿ばね38
の力でポンプ斜板10をスラストローラベアリング11に対
して押圧し、これによりポンプ斜板10に調心作用を常に
与えている。

また出力軸25には、モータ斜板20の内周面と相対的に全
方向傾動可能に係合する半球状の調心体37が摺動自在に
スプライン嵌合される。この調心体37は、複数枚の皿ば
ね39の力でモータ斜板20をスラストローラベアリング21
に対して押圧し、これによりモータ斜板20に調心作用を
常に与えている。

各斜板10,20の調心作用を強化し、しかもポンプ斜板10
とポンププランジャ9,9…群、モータ斜板20とモータプ
ランジャ19,19…群の各間の回転方向の滑りを防止する
ために、各斜板10,20には、対応するプランジャ9,19の
球状端部9a,19aを係合させる球状凹部10a,20aがそれぞ
れ形成される。

油圧ポンプＰ及び油圧モータＭ間には、次のようして油
圧閉回路が形成される。

シリンダブロックＢには、ポンプシリンダ７のシリンダ
孔8,8…群とモータシリンダ17のシリンダ孔18,18…群と
の間において、出力軸25を囲繞する無端状の低圧油路40
と、この低圧油路40を囲繞する無端状の高圧油路41と、
ポンプシリンダ７の各シリンダ孔８及び低圧油路40間を
接続する第１ポンプポートa₁と、同各シリンダ孔８及び
高圧油路41間を接続する第２ポンプポートa₂と、モータ
シリンダ17の各シリンダ孔18及び低圧油路40間を接続す
る第１モータポートb₁と、同各シリンダ孔18及び高圧油
路41間を接続する第２モータポートb₂と、相隣る第１及
び第２ポンプポートa₁,a₂を横切ってシリンダブロック
Ｂを放射状に貫通する多数の第１弁孔42,42…と、相隣
る第１及び第２モータポートb₁,b₂を横切ってシリンダ
ブロックＢを放射状に貫通する多数の第２弁孔43,43…
とが設けられる。

この場合、第５図及び第６図に示すように、低圧油路40
は、シリンダブロックＢの内周面に環状溝として形成さ
れ、その開放面は出力軸25の外周面で閉じられる。

また高圧油路41は、ポンププランジャ9,9…と同数の直
線路41a,41a…を正多角形状に接続して構成され、各直
線路41aは、穿孔口55を盲栓56で閉塞される錐加工孔か
らなっている。

相隣る第１ポンプポートa₁及び第１モータポートb₁はそ
れぞれシリンダブロックＢの回転中心線に沿って直線状
に延び且つ互いに同軸線上に配置されていて、シリンダ
孔８または18からの１回の錐加工による形成が可能にな
っている。また相隣る第２ポンプポートa₂及び第２モー
タポートb₂もそれぞれシリンダブロックＢの回転中心線
に沿って直線状に延び且つ互いに同軸線上に配置されて
いて、シリンダ孔８または18からの１回の錐加工による
形成が可能になっている。而して前記第２ポンプポート
a₂及び第２モータポートb₂は、複数の前記シリンダ孔8,
18の各一端部とこれに対応する高圧油路41の各直線路41
aとの間を個別に連通させる、本発明の複数の連通ポー
トを構成する。

第３図において、前記第１弁孔42,42…には第１分配弁4
5,45…が摺合される。これらの各分配弁45はスプール型
に形成されていて、第１弁孔42の半径方向外方位置を占
めると、対応する第１ポンプポートa₁を遮断すると共に
第２ポンプポートa₂を導通させ、また第２弁孔42の半径
方向内方位置を占めると、対応する第１ポンプポートa₁
を導通させると共に第２ポンプポートa₂を遮断するよう
になっている。

このような動作を各第１分配弁45に与えるために、第１
偏心輪47が第１分配弁45,45…群を囲んでそれらの外端
に係合され、またその偏心輪47と同心関係の追従輪47′
が第１分配弁45,45…群の内側に配設されてそれらの内
端の係合溝45a,45a…に係合される。上記追従輪47′は
鋼線から成形されていて、第１分配弁45,45…を第１偏
心輪47との係合方向に弾発すべく配設される。尚、この
追従輪47′には、その直径の製作誤差を吸収するため
に、１つの切り口を設けてもよい。

また第４図において、前記第２弁孔43,43…には第２分
配弁46,46…が摺合される。これらの各第２分配弁46は
スプール型に形成されていて、第２弁孔43の半径方向外
方位置を占めると、対応する第２モータポートb₁を遮断
すると共に第２モータポートb₂を導通させ、また第２弁
孔43の半径方向内方位置を占めると、対応する第１モー
タポートb₁を導通させると共に第２モータポートb₂を遮
断するようになっている。

このような動作を各第２分配弁46に与えるために、第２
偏心輪49が第２分配弁46,46…群を囲んでそれらの外端
に係合され、またその偏心輪49と同心関係の追従輪49′
が第２分配弁46,46…群の内側に配設されてそれらの内
端の係合溝46a,46a…に係合される。上記追従輪49′は
鋼線から成形されていて、第２分配弁46,46…を第２偏
心輪49との係合方向に弾発すべく配設される。尚、この
追従輪49′にも、前記追従輪47′と同様に１つの切り口
を設けてもよい。

再び第１図及び第２図において、第１偏心輪47は、ボー
ルベアリング48を介して入力部材５に回転自在に支持さ
れ、そして前記ポンプ斜板10の仮想トラニオン軸線O₁に
沿って出力軸25の中心から一定距離ε_１だけ偏心した位
置に配置される。したがって、入力部材５とポンプシリ
ンダ７間に相対回転が生じると、各第１分配弁45は、そ
の弁孔42内で第１偏心輪47の偏心量ε_１の２倍の距離を
ストロークとして前記外方位置及び内方位置間を往復動
する。

一方、第２偏心輪49は、モータ斜板20の傾動軸線即ちト
ラニオン軸線O₂に沿って出力軸25の中心から一定距離ε
_２だけ偏心した位置でボートベアリング50を介してクラ
ンクケース４に支承される。したがって、モータシリン
ダ17が回転すると、各第２分配弁46は、その弁孔43内で
第２偏心輪49の偏心量ε_２の２倍の距離をストロークと
して前記外方位置及び内方位置間を往復動する。

第２図に示すように、前記斜板ホルダ22の両端には、モ
ータ斜板20のトラニオン軸線O₂上に並ぶ上下一対のトラ
ニオン軸80,80′が一体に突設され、これらトラニオン
軸80,80′は、ニードルベアリング81及びローラベアリ
ング81′をそれぞれ介して前記斜板アンカ23に回転自在
に支承される。換言すれば、これらトラニオン軸80,8
0′によって前記トラニオン軸線O₂が規定される。

前記斜板アンカ23は、モータシリンダ17の外周にニード
ルベアリング78を介して支承され、そして出力軸25周り
に回動しないように、一本または一対の位置決めピン79
を介してクランクケース４に連結される。

上記構成において、１次減速装置２から油圧ポンプＰの
入力部材５が回転されると、ポンプ斜板10によりポンプ
プランジャ9,9…に吸入及び吐出行程が交互に与えら
れ、そして吸入行程に入るポンププランジャ９に隣接す
る第１分配弁45は第１偏心輪47及び追従輪47′に協働に
より内方位置へ作動され、吐出行程に入るポンププラン
ジャ９に隣接する第１分配弁45は第１偏心輪47及び追従
輪47′の協働により外方位置へ作動される。したがっ
て、各ポンププランジャ９は、吸入行程において低圧油
路40から第１ポンプポートa₁を通してシリンダ孔８に作
動油を吸入し、吐出行程においてシリンダ孔８から第２
ポンプポートa₂を通して高圧油路41に作動油を圧送す
る。

高圧油路41に送られた高圧の作動油は、膨脹行程のモー
タプランジャ19を収容するシリンダ孔18に、外方位置の
第２分配弁46により導通状態とされた第２モータポート
b₂を通して給送される一方、収縮行程のモータプランジ
ャ19を収容するシリンダ孔18内の作動油は、内方位置第
２分配弁46により導通状態とされた第１モータポートb₁
を通して低圧油路40へ排出される。

この間に、ポンプシリンダ７が吐出行程のポンププラン
ジャ９を介してポンプ斜板10から受ける反動トルクと、
モータシリンダ17が膨脹行程のモータプランジャ19を介
してモータ斜板20から受ける反動トルクとの和によっ
て、シリンダブロックＢは回転され、その回転トルクは
出力軸25から２次減速装置３へ伝達される。

しかも、シリンダブロックＢは、無端の高圧油路41の部
分でも分割されていないから、剛性が非常に高く、高圧
油路41の油圧によって歪みを生じることもない。

また、低圧及び高圧油路40,41を介しての油圧ポンプＰ
及び油圧モータＭ相互の作動油の授受に際しては、第１
分配弁45により第１及び第２ポンプポートa₁,a₂を交互
に開閉すると共に、第２分配弁46により第１及び第２モ
ータポートb₁,b₂を交互に開閉するので、第１及び第２
分配弁45,46に関係なく、特に高圧油路41、第２ポンプ
ポートa₂及び第２モータポートb₂の小径化、即ち小容量
化が可能になり、それにより高圧系作動油の使用量、延
いてはそれに含まれる気泡の含有量を少なく抑えて、伝
動効率の向上を図ることができる。

入力部材５に対する出力軸25の変速比は次式によって与
えられる。

したがって、油圧モータＭの容量を零から或る値に変え
れば、変速比を１から或る必要な値まで変えることがで
きる。

ところで、油圧モータＭの容量はモータプランジャ19の
ストロークにより決定されるので、モータ斜板20を直立
位置から或る傾斜位置まで傾動させることにより変速比
を１から或る値まで無段階に制御することができる。こ
のようにモータ斜板20を傾動させるために、トラニオン
軸80には電動モータ等の変速制御装置Ｃが連結される。

油圧ポンプＰ及び油圧モータＭの作動中、ポンプ斜板10
はポンププランジャ9,9…群から、またモータ斜板20は
モータプランジャ19,19…群からそれぞれ反対方向のス
ラスト荷重を受けるが、ポンプ斜板10が受けるスラスト
荷重はスラストローラベアリング11、入力部材５、スラ
ストローラベアリング12、支持筒13及びナット30を介し
て出力軸25に支承され、またモータ斜板20が受けるスラ
スト荷重はスラストローラベアリング21、斜板ホルダ2
2、斜板アンカ23、スラストローラベアリング32、支持
筒33、スプロケット3a及びナット34を介して同じく出力
軸25に支承される。したがって、上記スラスト荷重は、
出力軸25に引張応力を生じさせるだけで、該軸25を支持
するクランクケース４には全く作用しない。

出力軸25は、その中心部に奥が行止まりとなった油路63
が穿設され、この油路63の開放端には、クランクケース
４の側壁に支持される給油管64が挿入される。この給油
管64は、クランクケース４の側壁中に形成された油路6
3、同側壁に装着されたフイルタ66、補給ポンプ67及び
ストレーナ68を介してクランクケース４底部のオイルパ
ン69内と連通され、補給ポンプ67は前記入力部材５から
歯車70,71を介して駆動される。したがって、入力部材
５の回転中常に補給ポンプ67によってオイルパン69内の
油が油路63に供給される。

上記油路63は、出力軸25に穿設された半径方向の補給孔
72を介して前記内側油路40に連通される。また該油路63
には、給油管64への油の逆流を防止する逆止弁73が介装
される。

したがって、通常の負荷運転時に油圧ポンプＰ及び油圧
モータＭ間の油圧閉回路から作動油が漏洩すれば、油路
63から補給孔72を通して内側油路40へ作動油が補給され
る。

逆負荷運転時即ちエンジンブレーキ時には、油圧モータ
Ｍがポンプ作用を行い、油圧ポンプＰがモータ作用を行
うようになるので、外側油路41が低圧に、内側油路40が
高圧に変わり、内側油路40から油路63へ作動油が逆流し
ようとするが、その逆流は逆止弁73によって阻止され
る。したがって、油圧モータＭから油圧ポンプＰへの逆
負荷を確実に伝達することができ、良好なエンジンブレ
ーキ効果が得られる。

尚、第１図中74,75は油路63からプランジャ9,19と斜板1
0,20との各当接部に潤滑油を供給するために、出力軸25
に穿設されたオリフィス孔である。

C.発明の効果 以上のように本発明によれば、複数のシリンダ孔と同数
の直線路を正多角形状に接続して高圧油路を構成すると
共に、複数のシリンダ孔の各一端部と、これに対応する
高圧油路の各直線路との間をシリンダブロックの回転中
心線に沿って直線状に延びる複数の連通ポートにより個
別に連通させたので、シリンダブロックを分解せずと
も、高圧油路を、それを構成する各直線路を錐等で直線
加工することにより容易に形成することができ、従って
剛性が高く高圧油路の油圧による歪みが極小であり、軽
量な一体型のシリンダブロックを得ることができる。し
かも、シリンダブロックの大径化を極力抑えながら、環
状配列の複数のシリンダ孔の等ピッチ配置を、従来の円
環状高圧油路の場合と同様に容易に行うことができ、ま
た、複数のシリンダ孔の各一端部と、これに対応する高
圧油路の各直線路との間を個別に連通する直線状連通ポ
ートは、各々対応するシリンダ孔から錐等で直線加工す
ることができるから加工作業が頗る容易であり、その
上、高圧油路と各シリンダ孔間を最短距離で連絡するこ
とができてその間の作動油の流通がスムーズである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は自動二
輪車の動力伝達系に介装した静油圧式無段変速機の縦断
平面図、第２図は同変速機の縦断背面図、第３図及び第
４図は第２図のIII−III線及びIV−IV線断面図、第５図
はシリンダブロック単体の縦断面図、第６図は第５図の
VI−VI線断面図である。 Ｂ……シリンダブロック、Ｍ……油圧モータ、Ｐ……油
圧ポンプ、Ｔ……無段変速機、a₂;b₂……連通ポートと
しての第２ポンプポート；第２モータポート、 ７……ポンプシリンダ、８……シリンダ孔、９……ポン
ププランジャ、17……モータシリンダ、18……シリンダ
孔、19……モータプランジャ、40……低圧油路、41……
高圧油路、41a……直線路、42……第１弁孔、43……第
２弁孔、45……第１分配弁、46……第２分配弁、55……
穿孔口、56……盲栓

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 芳浩 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 加藤 正家 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 八木ケ谷 信幸 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 中村 一彦 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (56)参考文献 特公 昭49−37209（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転中心線を囲むように環状に配列されて
   それぞれプランジャ（9,19）を摺合される複数のシリン
   ダ孔（8,18）と、これらシリンダ孔（8,18）の一端側に
   隣接し、分配弁（45,46）により各シリンダ孔（8,18）
   と交互に連通制御される無端状の低圧油路（40）及び高
   圧油路（41）とを有する、静油圧式無段変速機のシリン
   ダブロックにおいて、 前記複数のシリンダ孔（8,18）と同数の直線路（41a）
   を正多角形状に接続して前記高圧油路（41）を構成する
   と共に、前記複数のシリンダ孔（8,18）の各一端部と、
   これに対応する前記高圧油路（41）の各直線路（41a）
   との間を前記回転中心線に沿って直線状に延びる複数の
   連通ポート（a₂,b₂）により個別に連通させたことを特
   徴とする、静油圧式無段変速機のシリンダブロック。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第項記載のものにおい
   て、前記各直線路（41a）は穿孔口（55）を盲栓（56）
   で閉塞された錐加工孔である、静油圧式無段変速機のシ
   リンダブロック。