JPH10132050A - 無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な手段で変速を入力軸の回転数及び入、
出力軸間の伝達トルクの変化に応じて自動的に行い得る
コンパクトな油圧式無段変速機を提供する。 【解決手段】 入力軸１に固着したシリンダボディ１２
にラジアル型第１油圧ポンプＰ₁ のプランジャ１４群
と、これらと油圧閉回路を介して連結されるラジアル型
第２油圧ポンプＰ₂ のプランジャ２４群とを配設し、第
１プランジャ１４群を作動させる第１ポンプリング１５
をミッションケース５に枢軸１７を介して揺動可能に支
持し、シリンダボディ１２に設けた遠心機構６０により
第１ポンプリング１５を入力軸１の回転数の上昇に応じ
て変速比減少方向へ揺動付勢する第１シフト力Ｆ₁ を発
生させる一方、枢軸１７のオフセットｙ配置により第１
プランジャ１４群の第１ポンプリング１５に対する総合
押力が第２シフト力Ｆ₂ として第１ポンプリング１５を
変速比増加方向へ揺動付勢するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動二輪
車、自動車等の車両に適用される無段変速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】無段変速機として、例えば特公平７−２
６６７６号公報に開示されているように、固定容量のア
キシャル型油圧ポンプと可変容量のアキシャル型油圧モ
ータを同軸状に配置し、これらを油圧閉回路を介して接
続したものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような無段変速
機では、軸方向に比較的長く延びるアキシャル型の油圧
ポンプ及び油圧モータが軸方向に配置されるので、全体
として軸方向寸法が長くなることを免れず、そのコンパ
クト化が困難である。

【０００４】本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたも
ので、軸方向寸法が大幅に短縮したコンパクトな構成を
持ち、しかも変速を入力軸の回転数及び入、出力軸間の
伝達トルクの変化に応じて自動的に且つ合理的に制御し
得る無段変速機を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題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、ミッションケースに入力軸及び出力軸を
同軸状に支承し、その入力軸に固設されるシリンダボデ
ィと、このシリンダボデーに放射状に配設される複数の
第１プランジャと、これら第１プランジャを囲繞してそ
れらの外端に相対移動可能に係合し、シリンダボディの
回転に伴い各第１プランジャに往復動を与えると共に、
その往復動ストロークを調節すべく、ミッションケース
に枢軸を介して揺動可能に支持される第１ポンプリング
とで可変容量のラジアル型第１油圧ポンプを構成し、ま
た前記シリンダボデーと、このシリンダボディに放射状
に配設される複数の第２プランジャと、出力軸に固設さ
れると共にこれら第２プランジャを囲繞してそれらの外
端に相対移動可能に係合し、シリンダボディとの相対回
転に伴い各第２プランジャに一定ストロークの往復動を
与える第２ポンプリングとで固定容量のラジアル型第２
油圧ポンプを構成し、シリンダボディには、第１油圧ポ
ンプに作動油を吸入されると共に第２油圧ポンプから作
動油を吐出される高圧油路と、第１油圧ポンプから作動
油を吐出されると共に第２油圧ポンプに作動油を吸入さ
れる低圧油路とを形成し、更に入力軸の回転数の上昇に
応じて変速比の減少側へ第１ポンプリングを枢軸周りに
揺動付勢する第１シフト力を発生する遠心機構を設ける
一方、入、出力軸間の伝達トルクの増加に応じて変速比
の増加側へ第１ポンプリングを枢軸周りに揺動付勢する
第２シフト力を発生させるべく第１油圧ポンプにおける
吸入領域及び吐出領域間の境界面に垂直でシリンダボデ
ィの軸線と交わる直線から所定距離オフセットして枢軸
を配置したことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、添付図面
に示す本発明の実施例に基づいて説明する。

【０００７】図１において、１は車両の原動機に連なる
入力軸、２は車両の駆動車輪に連なる出力軸で、これら
両軸１，２は同軸状に配置されると共に、本発明の無段
変速機Ｔを介して連結される。

【０００８】出力軸２の内端には、入力軸１の内端部を
同心に囲繞する支持筒３が一体に形成され、この支持筒
３と入力軸１との間に両軸１，２の相対回転を許容する
ボールベアリング４が介装される。

【０００９】また入、出力軸１，２は、無段変速機Ｔを
収容するミッションケース５の左右両端部にそれぞれボ
ールベアリング６，７を介して支承され、更に前記支持
筒３はミッションケース５の中間部にボールベアリング
８を介して支承される。そして上記ボールベアリング
６，８の外側において、入、出力軸１，２とミッション
ケース５との各間にオイルシール９，１０が介装され
る。

【００１０】無段変速機Ｔは、可変容量のラジアル型第
１油圧ポンプＰ₁ と、定容量のラジアル型第２油圧ポン
プＰ₂ とを油圧閉回路を介して相互に連結して構成され
る。

【００１１】図１、図２及び図６に示すように、第１油
圧ポンプＰ₁ は、入力軸１にスプライン１１を介して同
心状に結合されるシリンダボディ１２に、その外周面に
開口するように設けられる放射状配列の複数（図示例で
は５本）の第１シリンダ孔１３と、これらシリンダ孔１
３にそれぞれ摺動自在に嵌装される第１プランジャ１４
と、このプランジャ１４群を囲繞してそれらの外端と周
方向摺動可能に係合する第１ポンプリング１５とを備え
ており、各第１シリンダ孔１３には第１プランジャ１４
を第１ポンプリング１５との係合方向へ付勢するばね１
６が収納される。

【００１２】第１ポンプリング１５は、その外周に形成
したボス１５ａが入力軸１と平行な枢軸１７を介してミ
ッションケース５に支持されるもので、シリンダボディ
１２に対し一側方へ所定距離ｅ₁ （最大偏心量、図２及
び図１２（ａ）参照）偏心する第１偏心位置Ａと、それ
に対し他側方へ所定距離ｅ₂ （図２及び図１５（ａ）参
照）偏心する第２偏心位置Ｃとの間を揺動し得るように
なっており、両偏心位置Ａ、Ｃの中間には、シリンダボ
ディ１２と同心になる無偏心位置（図１４（ａ）参照）
Ｂが存在する。第１ポンプリング１５の第１及び第２偏
心位置Ａ、Ｃは、該リング１５の他側に突設されたスト
ッパアーム１５ｂがミッションケース５の内周壁に形成
された凹部１８の一方と他方の内端壁に当接することに
より規定される。この第１ポンプリング１５は、後述の
遠心機構６０により上記第１偏心位置Ａ及び第２偏心位
置Ｃ間でシフトされ、各偏心位置では、シリンダボディ
１２の回転時、その偏心量の２倍のストロークをもって
各第１プランジャ１４に往復動を与え、吸入及び吐出行
程を繰返えさせることができる。

【００１３】こゝで、第１ポンプリング１５をミッショ
ンケース５に支持する前記枢軸１７の配置について説明
する。図２に示すように、第１油圧ポンプＰ₁ におい
て、シリンダボディ１２が矢印方向へ回転したとき、そ
れに伴い第１プランジャ１４が第１シリンダ孔１３から
突出していく領域が吸入領域Ｓであり、反対に押し込ま
れていく領域が吐出領域Ｄであり、これら領域Ｓ，Ｄ間
の境界面をＢｐで示す。枢軸１７は、吸入領域Ｓ側にお
いて、上記境界面ＢＰに垂直であり、且つシリンダボデ
ィ１２の軸線、即ち入力軸１の軸線と交わる直線Ｌから
第２偏心位置Ｃ側へ一定距離ｙオフセットして配置され
る。

【００１４】再び図１及び図３において、第２油圧ポン
プＰ₂ は、前記シリンダボディ１２の外周面に開口して
設けられる放射状配列の複数（図示例では５本）の第２
シリンダ孔２３と、これら第２シリンダ孔２３にそれぞ
れ摺動自在に嵌装される第２プランジャ２４と、この第
２プランジャ２４群を囲繞してそれらの外端と周方向摺
動可能に係合する第２ポンプリング２５とを備えてお
り、各第２シリンダ孔２３には各第２プランジャ２４を
第２ポンプリング２５との係合方向へ付勢するばね２６
が収納される。

【００１５】第２ポンプリング２５は、出力軸２の支持
筒３に一体に連設され、且つシリンダボディ１２に対し
一側方へ所定距離ｅ₃ （固定偏心量、図３及び図１４
（ａ）参照）偏心するように配置される。而して、この
第２ポンプリング２５は、シリンダボディ１２の回転
時、該リング２５の偏心量の２倍のストロークをもって
各第２プランジャ２４に往復動を与えて吸入及び吐出行
程を繰返えさせることができる。

【００１６】図６に示すように、第１プランジャ１４の
外径ｄ₁ は、第２プランジャ２４の外径ｄ₂ より小さく
設定される。また図２及び図３に示すように、第１ポン
プリング１５の最大偏心量ｅ₁ は、第２ポンプリング２
５の固定偏心量ｅ₃ より大きく設定され、即ち第１プラ
ンジャ１４の最大ストロークは、第２プランジャ２４の
ストロークより大きく設定される。こうして第１油圧ポ
ンプＰ₁ の最大容量と第２油圧ポンプＰ₂ の固定容量と
が略等しく設定される。

【００１７】図１に示すように、第１油圧ポンプＰ₁ と
第２油圧ポンプＰ₂ とはシリンダボディ１２の一端側と
他端側とに互いに離れて配置され、これらの中間部に入
力軸１を囲繞する環状の低圧油路２８と、この低圧油路
２８を更に囲繞する環状の高圧油路２９とが設けられ
る。

【００１８】シリンダボディ１２には、更に第１シリン
ダ孔１３と同数で、その第１シリンダ孔１３群の内側に
隣接して放射状に延びる第１弁孔３１と、第２シリンダ
孔２３と同数で、その第２シリンダ孔２３群の内側に隣
接して放射状に延びる第２弁孔３２とが設けられる。各
第１弁孔３１は、シリンダボディ１２の外周面から高圧
油路２９を貫通して低圧油路２８に達しており、各第１
弁孔３１の内側面には、隣接する第１シリンダ孔１３か
ら側方に延びる第１ポンプポート３３が開口する。各第
２弁孔３２も又、シリンダボディ１２の外周面から高圧
油路２９を貫通して低圧油路２８に達しており、各第２
弁孔３２の内側面には、隣接する第２シリンダ孔２３か
ら側方に延びる第２ポンプポート３４が開口する。

【００１９】図１及び図４に示すように、第１弁孔３１
にはスプール型の第１切換弁３５がそれぞれ摺動可能に
嵌装され、これら第１切換弁３５の外端に、それらを囲
繞する第１切換リング３７が周方向摺動可能に係合され
る。この第１切換リング３７は図４に示すようにシリン
ダボディ１２に対し所定距離ｅ₄ 偏心した位置でミッシ
ョンケース５にボルト３９で固着される。

【００２０】而して、シリンダボディ１２の回転時、各
第１切換弁３５は、それ自体の遠心力と低圧油路２８の
作動油の遠心油圧とにより、第１切換リング３７との係
合状態に保たれる。したがって第１切換リング３７は、
シリンダボディ１２の回転に伴い各第１切換弁３５をシ
リンダボディ１２の半径方向内方位置と外方位置との間
で往復動させる。

【００２１】このとき、第１ポンプリング１５が前記第
１偏心位置Ａを占めていれば、吐出行程中の第１プラン
ジャ１４に対応する第１ポンプポート３３は第１切換弁
３５により低圧油路２８に連通される一方、吸入行程中
の第２プランジャ２４に対応する第２ポンプポート３４
は第１切換弁３７により高圧油路２９に連通される。

【００２２】また第１ポンプリング１５が前記第２偏心
位置Ｃを占めていれば、上記とは反対に、吐出行程中の
第１プランジャ１４に対応する第１ポンプポート３３は
第１切換弁３５により高圧油路２９に連通される一方、
吸入行程中の第１プランジャ１４に対応する第１ポンプ
ポート３３は第１切換弁３５により低圧油路２８に連通
される。

【００２３】図１及び図５に示すように、第２弁孔３２
には同じくスプール型の第２切換弁３６がそれぞれ摺動
自在に嵌装され、これら第２切換弁３６の外端に、それ
らを囲繞する第２切換リング３８が周方向摺動可能に係
合される。この第２切換リング３８は、前記第２ポンプ
リング２５に一体に連設され、且つシリンダボディ１２
に対し所定距離ｅ₅ 偏心するように配置される。

【００２４】而して、シリンダボディ１２の回転時、各
第２切換弁３６は、それ自体の遠心力と低圧油路２８の
作動油の遠心油圧とにより、第２切換リング３８との係
合状態に保たれる。したがって、第２切換リング３８
は、シリンダボディ１２との相対回転に伴い各第２切換
弁３６をシリンダボディ１２の半径方向内方位置と外方
位置との間で往復動させる。この第２切換弁３６によっ
て、吸入行程中の第２プランジャ２４に対応する第２ポ
ンプポート３４は低圧油路２８に連通される一方、吐出
行程中の第２プランジャ２４に対応する第２ポンプポー
ト３４は高圧油路２９に連通される。

【００２５】以上において、低圧油路２８、高圧油路２
９、第１、第２弁孔３１，３２及び第１、第２ポンプポ
ート３３，３４は第１、第２油圧ポンプＰ₁ ，Ｐ₂ 間を
結ぶ油圧閉回路を構成する。

【００２６】再び図１において、低圧油路２８は、入力
軸１及びミッションケース５の側壁に形成された一連の
補給油路４０を介してミッションケース５底部の油溜４
１に連通する。補給油路４０の入口にはオイルフィルタ
４２が設置され、またミッションケース５の底壁中に
は、油溜４１と通孔４３を介して連通するダスト溜４４
が設けられる。

【００２７】さて、図７ないし図９により遠心機構６０
について説明する。この機構６０は、シリンダボディ１
２の第１油圧ポンプＰ₁ 側端面にビス６１により固着さ
れる駆動板６２と、ミッションケース５に合成樹脂製の
ブッシュ６３を介して回転及び軸方向摺動自在に支承さ
れる摺動板６４とを備えており、ブッシュ６３は、前記
ベアリング６を囲繞するようにミッションケース５に設
けられた大径の支持孔６５に回転不能に装着されてい
る。駆動板６２及び摺動板６４間には、それらの周方向
に並ぶ複数の重錘ポケット６６が画成される。各重錘ポ
ケット６６は、該ポケット６６に臨む駆動板６２及び摺
動板６４の間隔が半径方向外方に向かって狭まるように
楔形断面の形状をなしており、各重錘ポケット６６にロ
ーラ形の遠心重錘６７が収納される。摺動板６４にはク
ラッチ弁５１が固着されており、これがシリンダボディ
１２に穿設された軸方向のクラッチ弁孔５０に摺動自在
に嵌合していて、摺動板６４を駆動板６２と共に回転さ
せ得るようになっいる。

【００２８】ミッションケース５には、２本のアーム７
０ａ，７０ｂを持つベルクランク型のシフトレバー７０
が軸支され、その第１アーム７０ａに装着されたローラ
７２が摺動板６４の、前記ブッシュ６３に支承される円
筒部６４ａの端面に接するように配置され。またシフト
レバー７０の第２アーム７０ｂは、第１ポンプリング１
５を第１偏心位置Ａから第２偏心位置Ｃまで押動し得る
ように配置される。このシフトレバー７０には、ローラ
７２を介して摺動板６４を駆動板６２側へ付勢する第１
戻しばね７１₁ が接続される。したがって、シフトレバ
ー７０は、摺動板６４の回転を許容しつゝ該板６４の軸
方向移動に連動して第１ポンプリング１５を揺動させる
ものであるが、摺動板６４が駆動板６２から、それへの
最接近位置から所定距離離れる間は該リング１５を揺動
させないように、第２アーム７０ｂ及び該リング１５間
に所定の間隙５２が設けられる。

【００２９】尚、第１アーム７０ａと前記ブッシュ６３
との干渉を避けるために、前記ブッシュ６３に第１アー
ム７０ａの進入を許す切欠７３が設けられる。

【００３０】一方、第１ポンプリング１５には、該リン
グ１５を第１偏心位置Ａ側へ常時付勢する第２戻しばね
７１₂ が接続される。

【００３１】前記クラッチ弁孔５０は、高圧油路２９の
第１環状溝２９ａと交差するように延びると共に、バイ
パス孔５３を介して低圧油路２８に連通する。このクラ
ッチ弁孔５０に摺動自在に嵌合するクラッチ弁５１はス
プール形であって、その外周には環状溝５４、中心部に
はバイパス孔５３に開放端を向けた袋孔５５、周壁には
環状溝５４と袋孔５５間を結ぶ横孔５６が設けられてお
り、これらにより短絡路５７が構成される。

【００３２】而して、摺動板６４が駆動板６２に最接近
しているとき、クラッチ弁５１は、環状溝５４を高圧油
路２９の第１環状溝２９ａに一致させることにより、短
絡路５７及びバイパス孔５３を介して低圧及び高圧油路
２８，２９間を連通させるクラッチオフ位置（図８の状
態）を占め、摺動板６４が駆動板６２から所定距離離
れ、シフトレバー７０が第１ポンプリング１５の揺動を
開始しようとしたとき、クラッチ弁５１は、環状溝５４
を高圧油路２９の第１環状溝２９ａからずらせて低圧及
び高圧油路２８，２９間を遮断するクラッチオン位置
（図１０の状態）を占めるようになっている。

【００３３】図１、図２、図４及び図６において、シリ
ンダボディ１２は、第１、２弁孔３１，３２及びクラッ
チ弁孔５０を有する中央ブロック１２ｂ、第１シリンダ
孔１３を有して中央ブロック１２ｂの左側面に重ねられ
る第１側ブロック１２ａ、及び第２シリンダ孔２３を有
して中央ブロック１２ｂの右側面に重ねられる第２側ブ
ロック１２ｃの三ブロックに分割され、これらブロック
の一つ、図示例では第１側ブロック１２ａが入力軸１に
スプライン１１を介して結合される。そしてこれら三ブ
ロック１２ａ，１２ｂ，１２ｃはシールリング４５，４
６を挟んで複数のボルト４７により結合される。その
際、図６に明示するように、高圧油路２９は、中央のブ
ロック１２ｂの両端面に形成した対をなす第１、第２環
状溝２９ａ，２９ｂと、相隣る第１及び第２弁孔３１，
３２、並びにクラッチ弁孔５０と交差して両環状溝２９
ａ，２９ｂ間を連通する環状配列の複数の通孔２９ｃと
で構成され、第１、第２環状溝２９ａ，２９ｂの開放面
は第１、第２側ブロック１２ａ，１２ｃによりそれぞれ
閉塞される。また第１、第２ポンプポート３３，３４は
ブロック１２ａ，１２ｂ，１２ｃの各対向面に穿設され
る。

【００３４】一方、低圧油路２８は、入力軸１の外周面
に形成した環状溝と中央ブロック１２ｂの内周面とで画
成される。

【００３５】前記複数のボルト４７は、前記複数の通孔
２９ｃと交互に並ぶように、これら通孔２９ｃの環状配
列線上に略配置され、前記環状溝２９ａ，２９ｂは、こ
れらボルト４７を迂回すべく、部分的に半径方向内方に
湾曲した花弁形に形成される（図４参照）。

【００３６】次に、この実施例の作用について説明す
る。

【００３７】入力軸１が回転すると、シリンダボディ１
２と共に駆動板６２、摺動板６４及び遠心重錘６７が回
転し、遠心重錘６７はその遠心力をもって重錘ポケット
６６内を半径方向外方へ移動して摺動板６４を駆動板６
２から離間させようとするが、入力軸１のアイドル回転
域では、その遠心力が小さいため第１戻しばね７１ ₁ に
より駆動板６２への最接近位置に保持されており、した
がってクラッチ弁５１は、図８に示すクラッチオフ位置
を占め、短絡路５７及びパイパス孔５３を介して低圧及
び高圧油路２８，２９間を連通しているから、第１及び
第２油圧ポンプＰ₁ ，Ｐ₂ 間での油圧伝動は行われな
い。したがって、手押しによる車両の取り回しを自由に
行うことができる。これは入力軸１の停止状態でも同様
である。

【００３８】入力軸１の回転が上昇してアイドル回転域
を超える頃になると、遠心重錘６７が増加する遠心力に
より重錘ポケット６６内を半径方向外方へ移動し始め、
第１戻しばね７１₁ の付勢力に抗して摺動板６４を駆動
板６２から離間させていき、それに伴いクラッチ弁５１
はクラッチオフ位置から図１０に示すクラッチオン位置
へと移動していき、低圧及び高圧油路２８，２９間の連
通を絶ち、第１及び第２油圧ポンプＰ₁ ，Ｐ₂ 間での油
圧伝動を開始させる。

【００３９】その頃になると、摺動板６４により作動さ
れるシフトレバー７０の第２アーム７０ｂと第１ポンプ
リング１４との間隙５２が無くなり、シフトレバー７０
による第１ポンプリング１４の作動が可能となる。

【００４０】更に入力軸１の回転が上昇すると、摺動板
６４がシフトレバー７０を図８で時計方向へ揺動して、
第１ポンプリング１５を第１及び第２戻しばね７１₁ ，
７１ ₂ のばね付勢力に抗して第２偏心位置へ向けて揺動
させる。したがって第１ポンプリング１５は、入力軸１
の回転数の上昇に応じて第１偏心位置Ａから第２偏心位
置Ｃに向けて自動的にシフトされることになる。

【００４１】第１ポンプリング１５のこのような偏心位
置と入、出力軸１，２間の変速比との関係について、図
１１ないし図１４を参照しながら説明する。上記各図に
おいて、（ａ）は第１、第２油圧ポンプの横断面略図、
（ｂ）は第１、第２油圧ポンプＰ₁ ，Ｐ₂ の展開略図で
ある。

【００４２】〈変速比が無段大の状態（図１１参照）〉
この状態では、第１ポンプリング１５が第１偏心位置Ａ
（図２参照）に保持されており、このとき第１油圧ポン
プＰ₁ の容量が第２油圧ポンプＰ₂ のそれと等しくなっ
ている。

【００４３】そこで、入力軸１を回転させれば、それと
一体になって回転するシリンダボディ１２は第１ポンプ
リング１５及び第２ポンプリング２５との各間で相対回
転を生じる。このとき、第１油圧ポンプＰ₁ では前述の
ように吐出行程中の第１プランジャ１４に対応する第１
ポンプポート３３は低圧油路２８に、また吸入行程中の
第１プランジャ１４に対応する第１ポンプポート３３は
高圧油路２９にそれぞれ連通されるため、高圧油路２９
から作動油を吸入し、低圧油路２８へ作動油を吐出す
る。

【００４４】一方、第２油圧ポンプＰ₂ では、吸入行程
中の第２プランジャ２４に対応する第２ポンプポート３
４は低圧油路２８に、また吐出行程中の第２プランジャ
２４に対応する第２ポンプポート３４は高圧油路２９に
それぞれ連通されるため、低圧油路２８から作動油を吸
入し、高圧油路２９へ作動油を吐出する。

【００４５】しかも、両油圧ポンプＰ₁ ，Ｐ₂ の容量が
等しいので、シリンダボディ１２の１回転中、第１油圧
ポンプＰ₁ が低圧油路２８に吐出する作動油の全量が第
２油圧ポンプＰ₂ に吸入され、また第２油圧ポンプＰ₂
が高圧油路２９に吐出する作動油の全量が第１油圧ポン
プＰ₁ に吸入されることになる。したがって、第１、第
２プランジャ１４，２４はそれぞれ往復動を繰返しつゝ
第１、第２ポンプリング１５，２５の内周面上を単に摺
動するだけで回転トルクを発生せず、出力軸２は停止状
態を保つ。

【００４６】〈変速比が例えば２の状態（図１２参
照）〉第１ポンプリング１５が第１偏心位置Ａ（図２参
照）と無偏心位置Ｂの中間位置、即ち偏心量がｅｎとな
る位置にシフトされると、第１油圧ポンプＰ₁ の容量が
第２油圧ポンプＰ₂ の容量の２分の１に制御される。こ
のようになると、シリンダボディ１２の１回転中、第１
油圧ポンプＰ₁ が高圧油路２９から吸入する作動油量
は、第２油圧ポンプＰ₂ が高圧油路２９に吐出する作動
油量の半分となるので、第２油圧ポンプＰ₂ が残りの半
分の作動油を吐出するときの反力が吐出行程中の第２プ
ランジャ２４から第２ポンプリング２５に作用し、該リ
ング２５を介して出力軸２を回転させる。その結果、入
力軸１の１回転中、出力軸２は半回転することになる。

【００４７】〈変速比が１の状態（図１３参照）〉第１
ポンプリング１５が無偏心位置Ｂ（図２参照）にシフト
されると、第１油圧ポンプＰ₁ の容量は零に制御され
る。このようになると、第２油圧ポンプＰ₂が高圧油路
２９へ吐出する作動油は第１油圧ポンプＰ₁ に全く吸入
されず、行き場を失うため、全ての第２プランジャ２４
は油圧ロック状態となり、シリンダボディ１２及び第２
ポンプリング２５により入、出力軸１，２間が一体的に
連結される結果、両軸１，２は同速度で回転する。

【００４８】〈変速比が例えば０．６６の状態（図１４
参照）〉第１ポンプリング１５が第２偏心位置Ｃ（図２
参照）にシフトされると、第１油圧ポンプＰ₁ の吸入領
域及び吐出領域は、これまでとは逆になると共に、その
容量が第２油圧ポンプＰ₂ の容量の２分の１に制御され
る。このようになると、シリンダボディ１２の１回転
中、第１油圧ポンプＰ₁ では第２油圧ポンプＰ₂ の２分
の１の容量をもって、吐出行程中の第１プランジャ１４
により対応する第１ポンプポート３３から高圧油路２９
へ作動油を吐出し、それまで第２油圧ポンプＰ₂ におい
て吐出行程にあった第２プランジャ２４に対応する第２
ポンプポート３４に供給するようになるため、該第２プ
ランジャ２４は膨脹行程に移り、その膨脹推力により第
２ポンプリング２５をシリンダボディ１２の回転方向へ
半回転分増速させる。結局のところ、変速比は１：１．
５＝０．６６となり、増速状態となる。

【００４９】このように、第１ポンプリング１５には、
遠心機構６０により入力軸１の回転数の上昇に応じて変
速比減少方向への第１シフト力Ｆ₁ が加えられるが、一
方、枢軸１７の前記オフセット配置により入力軸１及び
出力軸２間の伝達トルクの増加に応じて変速比増加方向
への第２シフト力Ｆ₂ が加えられる。即ち、図２に示す
ように、第１油圧ポンプＰ₁ において、各第１プランジ
ャ１４は、対応するポンプポート３３の油圧をもって第
１ポンプリング１５に半径方向外方への押力を加える
が、第１ポンプポート３３は、吸入領域Ｓでは高圧油路
２９に連通し、吐出領域Ｄでは低圧油路２８に連通する
ことから、第１プランジャ１４の押力は、吐出領域Ｄ側
よりも吸入領域側の方が大きい。したがって、第１プラ
ンジャ１４群のポンプリング１５に対する総合押力Ｆ₂
は、吸入領域Ｓ及び吐出領域Ｄの境界面Ｂｐに垂直で入
力軸１の軸線に交わる直線Ｌに略沿って吸入領域Ｓ側に
作用する。而して、第１ポンプリング１５を支持する枢
軸１７は、前述にように、吸入領域Ｓ側で直線Ｌから第
２偏心位置Ｃ側へ所定距離ｙオフセットして配置されて
いるので、第１プランジャ１４群の総合押力Ｆ₂ と枢軸
１７のオフセット距離ｙとの積からなるモーメントｍが
第１ポンプリング１５を枢軸１７周りに第１偏心位置Ａ
側へ、即ち変速比の増加方向へ揺動付勢することにな
る。しかも高圧油路２９の油圧は、入、出力軸１，２間
の伝達トルクの増加に応じて増加するから、結局、第１
プランジャ１４群の総合押力Ｆ₂ 、即ち第２シフト力
は、入、出力軸１，２間の伝達トルクの増加に応じて増
加するものとなる。

【００５０】かくして、第１ポンプリング１５は、入力
軸１の回転数に依存する第１シフト力Ｆ₁ と、入、出力
軸１，２間の伝達トルクに依存する、第１シフト力Ｆ₁
と反対方向の第２シフト力Ｆ₂ とが釣り合うように偏心
位置が制御される。そして第１偏心位置Ａから第２偏心
位置Ｃへ無段階にシフトされるとき、変速比を無限大
（ニュートラル状態）からオーバドライブ状態まで無段
階に制御することができる。また入力軸１を駆動する原
動機の高回転域では、第１ポンプリング１５を第２偏心
位置Ｃ側へ揺動して変速比を減少させ、もって燃費の低
減を図り、高負荷域では、第１ポンプリング１５を第２
偏心位置Ｃ側へ揺動して変速比を増加させ、もって加速
性の向上を図ることができる。しかも第２シフト力Ｆ₂
は、第１ポンプリング１５の枢軸１７を単にオフセット
配置するだけでこれを得ることができるので、トルク検
出装置を特別に設ける必要がなく、構造が簡単である。

【００５１】また第１シフト力を発生する遠心機構６０
は、入力軸１の回転数の上昇に応じてクラッチ弁５１を
も作動させるから、クラッチ弁作動装置を特別に設ける
必要もない。

【００５２】シリンダボディ１２の回転中は、油溜４１
の油は補給油路４０から低圧油路２８に遠心力の作用で
吸入され、且つ蓄えられる。したがって第１、第２プラ
ンジャ１４，２４及び第１、第２切換弁３５，３６の摺
動面等からの作動油のリーク分は、低圧油路２８から直
ちに補給される。

【００５３】ところで、無段変速機Ｔは、いずれもラジ
アル型の第１及び第２油圧ポンプＰ ₁ ，Ｐ₂ を共通のシ
リンダボディ１２上で構成してなるものであるから、従
来のアキシャル型油圧ポンプ及びモータを組合せたもの
に比し、軸方向寸法を大幅に短縮させ、コンパクト化を
図ることができる。しかも、前述のように第１ポンプリ
ング１５をシフトするだけで変速比を無限大状態からオ
ーバドライブ状態まで無段階に制御することができるの
で、各種車両への適用範囲が極めて広い。

【００５４】また、出力軸２の内端に形成された支持筒
３はボールベアリング４を介してミッションケース５に
支承され、その支持筒３はボールベアリング７を介して
入力軸１の内端を支承するので、軸方向の小スペース内
で両軸１，２の内端をミッションケース５に強固に支持
して、その支持剛性を高めることができる。しかも、上
記支持筒３に第２ポンプリング２５が一体に連設される
ので、第２プランジャ２４の推力及びその反力を支持筒
３及び入力軸１間で支承することでき、これによりミッ
ションケース５への荷重負担を軽減し、その薄肉軽量化
を図ることができる。

【００５５】さらにシリンダボディ１２は、第１、第２
弁孔３１，３２及びクラッチ弁孔５０を有する中央ブロ
ック１２ｂ、第１シリンダ孔１３を有する第１側ブロッ
ク１２ａ、及び第２シリンダ孔２３を有する第２側ブロ
ック１２ｃの三ブロックに分割され、これらブロックの
接合面に形成される第１、第２環状溝２９ａ，２９ｂ
と、両環状溝２９ａ，２９ｂ間を連通し、且つ第１、第
２弁孔３１，３２及びクラッチ弁孔５０と交差すべく中
央ブロック１２ｂに穿設される環状配列の複数の通孔２
９ｃとで環状の高圧油路２９が構成され、また三ブロッ
ク１２ａ，１２ｂ，１２ｃの接合面に第１、第２ポンプ
ポート３３，３４が穿設されるので、高圧油路２９及び
ポンプポート３３，３４の形成を容易に行うことがで
き、盲栓が不要である。

【００５６】一方、低圧油路２８は、入力軸１及び中央
ブロック１２ｂの対向周面に形成される環状溝で構成さ
れるので、その形成も容易に行うことができる。

【００５７】また上記三ブロック１２ａ，１２ｂ，１２
ｃは、前記複数の通孔２９ｃの環状配列線上に略配置さ
れる複数のボルト３９により相互に接合されるが、これ
らボルト３９を迂回するように、高圧油路２９の第１、
第２環状溝２９ａ，２９ｂは、部分的に半径方向内方に
湾曲した花弁形に形成されるので、シリンダボディ１２
を小径に形成しても、ボルト３９及び高圧油路２９の干
渉を回避することができる。

【００５８】図１５は本発明の別の実施例を示すもの
で、クラッチ弁５１及び、それにより開閉される油路の
構造が前実施例と相違する。即ち、高圧油路２９の第１
環状溝２９ａと連通するクラッチ弁孔５０の中間部に
は、シリンダボディ５外、即ち油溜め４１に終端を開放
する逃がし孔５８が交差する。クラッチ弁５１には、第
１環状溝２９ａに開放端を向けた袋孔５５と、その周壁
を貫通する横孔５６とが設けられる。而して、摺動板６
４が駆動板６２に最接近したときクラッチ弁５１の占め
るクラッチオフ位置では、横孔５６が逃がし孔５８と連
通して高圧油路２９の高圧を油溜め４１に排出させ、第
１及び第２油圧ポンプＰ₁ ，Ｐ₂ 間の油圧伝動を不能に
し、摺動板６４が駆動板６２から所定距離離れたときク
ラッチ弁５１の占めるクラッチオン位置では、横孔５６
と逃がし孔５８との連通を遮断して高圧油路２９の高圧
の油溜め４１への排出を止め、第１及び第２油圧ポンプ
Ｐ₁ ，Ｐ₂ 間の油圧伝動を可能にする。

【００５９】その他の構成は前実施例と同様であるの
で、図中、前実施例との対応部分には同一の符号を付し
て、その説明を省略する。

【００６０】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が
可能である。例えば、遠心重錘６７は、これを駆動板６
２に軸支する振り子式に構成することもできる。また第
１側ブロック１２ａを入力軸１と一体に形成することも
できる。

【００６１】

【発明の効果】以上のように本発明の第１の特徴によれ
ば、ミッションケースに入力軸及び出力軸を同軸状に支
承し、その入力軸に固設されるシリンダボディと、この
シリンダボディに放射状に配設される複数の第１プラン
ジャと、これら第１プランジャを囲繞してそれらの外端
に相対移動可能に係合し、シリンダボディの回転に伴い
各第１プランジャに往復動を与えると共に、その往復動
ストロークを調節すべく、ミッションケースに枢軸を介
して揺動可能に支持される第１ポンプリングとで可変容
量のラジアル型第１油圧ポンプを構成し、また前記シリ
ンダボディと、このシリンダボディに放射状に配設され
る複数の第２プランジャと、出力軸に固設されると共に
これら第２プランジャを囲繞してそれらの外端に相対移
動可能に係合し、シリンダボディとの相対回転に伴い各
第２プランジャに一定ストロークの往復動を与える第２
ポンプリングとで固定容量のラジアル型第２油圧ポンプ
を構成し、シリンダボディには、第１油圧ポンプに作動
油を吸入されると共に第２油圧ポンプから作動油を吐出
される高圧油路と、第１油圧ポンプから作動油を吐出さ
れると共に第２油圧ポンプに作動油を吸入される低圧油
路とを設けたので、従来のアキシャル型油圧ポンプ及び
油圧モータを組合せたものに比し、軸方向寸法が小さ
く、コンパクトな無段変速機を提供することができる。

【００６２】更にシリンダボディには、入力軸の回転数
の上昇に応じて変速比の減少側へ第１ポンプリングを枢
軸周りに揺動付勢する第１シフト力を発生する遠心機構
を設ける一方、入、出力軸間の伝達トルクの増加に応じ
て変速比の増加側へ第１ポンプリングを枢軸周りに揺動
付勢する第２シフト力を発生させるべく第１油圧ポンプ
における吸入領域及び吐出領域間の境界面に垂直でシリ
ンダボディの軸線と交わる直線から所定距離オフセット
して枢軸を配置したので、入力軸回転数及び伝達トルク
の両方を制御因子として変速比を自動的に無段階に制御
することになり、低燃費と加速性の両方を満足させるこ
とができる。特に、伝達トルクを反映する第２シフト力
は、第１ポンプリングの枢軸を単にオフセット配置する
だけでこれを得ることができるので、トルク検出装置を
特別に設ける必要がなく、構造が簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による無段変速機の縦断側面図

【図２】図１の２−２線断面図

【図３】図１の３−３線断面図

【図４】図１の４−４線断面図

【図５】図１の５−５線断面図

【図６】図１の部分拡大図

【図７】図１の７−７線断面図

【図８】図１の８部拡大図でクラッチオフ状態を示す。

【図９】図８の９−９線断面図

【図１０】図１の８部拡大図でクラッチオン状態を示
す。

【図１１】変速比無限大状態の作用説明図

【図１２】変速比２の状態の作用説明図

【図１３】変速比１の状態の作用説明図

【図１４】変速比０．６６の状態の作用説明図

【図１５】本発明の別の実施例を示す、図８に対応した
断面図

【符号の説明】

１・・・・・入力軸 ２・・・・・出力軸 ３・・・・・支持筒 ５・・・・・ミッションケース １２・・・・シリンダボディ １３・・・・第１シリンダ孔 １４・・・・第１プランジャ １５・・・・第１ポンプリング １７・・・・枢軸 ２３・・・・第２シリンダ孔 ２４・・・・第２プランジャ ２８・・・・低圧油路 ２９・・・・高圧油路 ６０・・・・遠心機構 Ｂｐ・・・・境界面 Ｄ・・・・・吐出領域 Ｆ₁ ・・・・第１シフト力 Ｆ₂ ・・・・第２シフト力 Ｌ・・・・・直線 Ｐ₁ ・・・・第１油圧ポンプ Ｐ₂ ・・・・第２油圧ポンプ Ｓ・・・・・吸入領域 Ｔ・・・・・無段変速機 ｙ・・・・・オフセット距離

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミッションケース（５）に入力軸（１）
   及び出力軸（２）を同軸状に支承し、その入力軸（１）
   に固設されるシリンダボディ（１２）と、このシリンダ
   ボデー（１２）に放射状に配設される複数の第１プラン
   ジャ（１４）と、これら第１プランジャ（１４）を囲繞
   してそれらの外端に相対移動可能に係合し、シリンダボ
   ディ（１２）の回転に伴い各第１プランジャ（１４）に
   往復動を与えると共に、その往復動ストロークを調節す
   べく、ミッションケース（５）に枢軸（１７）を介して
   揺動可能に支持される第１ポンプリング（１５）とで可
   変容量のラジアル型第１油圧ポンプ（Ｐ₁ ）を構成し、
   また前記シリンダボデー（１２）と、このシリンダボデ
   ィ（１２）に放射状に配設される複数の第２プランジャ
   （２４）と、出力軸（２）に固設されると共にこれら第
   ２プランジャ（２４）を囲繞してそれらの外端に相対移
   動可能に係合し、シリンダボディ（１２）との相対回転
   に伴い各第２プランジャ（２４）に一定ストロークの往
   復動を与える第２ポンプリング（２５）とで固定容量の
   ラジアル型第２油圧ポンプ（Ｐ₂ ）を構成し、シリンダ
   ボディ（１２）には、第１油圧ポンプ（Ｐ₁ ）に作動油
   を吸入されると共に第２油圧ポンプ（Ｐ₂ ）から作動油
   を吐出される高圧油路（２９）と、第１油圧ポンプ（Ｐ
   ₁ ）から作動油を吐出されると共に第２油圧ポンプ（Ｐ
   ₂ ）に作動油を吸入される低圧油路（２８）とを形成
   し、更に入力軸（１）の回転数の上昇に応じて変速比の
   減少側へ第１ポンプリング（１５）を枢軸（１７）周り
   に揺動付勢する第１シフト力（Ｆ₁ ）を発生させる遠心
   機構（６０）を設ける一方、入、出力軸（１，２）間の
   伝達トルクの増加に応じて変速比の増加側へ第１ポンプ
   リング（１５）を枢軸（１７）周りに揺動付勢する第２
   シフト力（Ｆ₂ ）を発生させるべく第１油圧ポンプ（Ｐ
   ₁ ）における吸入領域（Ｓ）及び吐出領域（Ｄ）間の境
   界面（Ｂｐ）に垂直でシリンダボディ（１２）の軸線と
   交わる直線（Ｌ）から所定距離（ｙ）オフセットして枢
   軸（１７）を配置したことを特徴とする、無段変速機。