JPH11166475A

JPH11166475A - プランジャアセンブリ

Info

Publication number: JPH11166475A
Application number: JP9330559A
Authority: JP
Inventors: Toru Kamoshita; 徹鴨志田; Masahiro Imamura; 正広今村
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1997-12-01
Filing date: 1997-12-01
Publication date: 1999-06-22

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】シリンダ孔内の油圧が低圧で、シリンダが高
速回転するときに、スリッパとプランジャ本体との嵌合
状態を維持する。【解決手段】凸球面状外周面及び凹球面状内周面を有
して椀状に形成されたスリッパ２０５、凸球面状外周面
と摺動自在に嵌合する球状凹面２０１ｂが形成されたプ
ランジャ本体２０１、並びに凹球面状内周面と摺接する
頭部２１２、頭部２１２に繋がって延びる棒部材２１
１、及びスリッパを貫通してプランジャ本体と連結され
る連結部材２１０を有し、プランジャ本体２０１内に配
設されてシリンダの回転により作用する遠心力を軸方向
力に変換して連結部材２１１に与え、プランジャ本体２
０１をスリッパ２０５に押し付ける力を押圧力付与機構
２２０によって付与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、斜板プランジャ式
の油圧ポンプ、モータ等に用いられるプランジャアセン
ブリに関し、さらに詳しくは、円筒状のプランジャ本体
の端部にスリッパが首振り自在に摺接結合されてなるプ
ランジャアセンブリに関する。

【０００２】

【従来の技術】斜板プランジャ式油圧ポンプ、モータ
は、例えば、回転自在なシリンダに、その回転軸を囲む
環状配列で複数のシリンダ孔が形成され、このシリンダ
孔にそれぞれ軸方向に摺動自在に円筒状のプランジャが
嵌合挿入され、プランジャの端部に取り付けられたスリ
ッパを斜板に摺接させて構成される。油圧ポンプの場合
には、シリンダを回転させることによりスリッパが斜板
上を摺動してプランジャがシリンダ孔内で往復されて油
の吐出、吸入を行うようになっており、油圧モータの場
合には、シリンダ孔内への油の供給、排出を行うことに
より、スリッパを斜板上で移動させ、シリンダを回転さ
せる。

【０００３】このような斜板プランジャ式油圧ポンプ、
モータにおいては、スリッパは斜板に摺接しながらプラ
ンジャとともにシリンダの回転軸を中心として回転移動
するため、スリッパはプランジャ端部に首振り自在に連
結する必要がある。このような連結部の構造について、
従来から種々の提案がなされており、例えば、実開昭５
８−１８９３７７号公報、実公昭６０−３３５０号公
報、米国特許第４，４５４，８０２号等に開示の構造が
ある。

【０００４】これらにおいては、凸球面状外周面および
凹球面状内周面を有して椀状に形成され、軸方向端部に
リング状スリッパ面を有してなるスリッパと、軸方向一
端部に凸球面状外周面と摺動自在に嵌合する球状凹面が
形成され、内部が軸方向他端部に開口する中空の円筒状
に形成されたプランジャ本体と、このプランジャ本体内
に、他端部から軸方向に延びるとともに一端部およびス
リッパを貫通して配設され、凸球面状外周面と球状凹面
が摺動自在に嵌合した状態でスリッパとプランジャ本体
とを連結させる連結部材とから構成されるプランジャア
センブリが開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような連結部材を
介してスリッパとプランジャ本体とを連結させる構成の
場合、スリッパとプランジャ本体との摺動性を確保する
ため、両者の間には若干のクリアランスが設けられる。
ところがこのようなクリアランスを設けると、シリンダ
が高速回転するときに、スリッパに加わる遠心力が、ス
リッパをプランジャ本体から引き離す方向に作用し、ス
リッパの凸球面状外周面とプランジャ本体の球状凹面と
の嵌合部が離れて隙間が生じ、この隙間を介して油が漏
れ出すという現象が発生することがあることが分かっ
た。通常では、シリンダ孔内の油圧がプランジャ本体を
スリッパの方に押し付けるように作用するため、シリン
ダ孔内の油圧が高い場合にはこのような油の漏れの問題
は生じないのであるが、シリンダ孔内の油圧が低く、且
つシリンダが高速回転するときにこのような問題が生じ
ることも分かった。

【０００６】例えば、斜板プランジャ型の油圧ポンプお
よびモータから油圧式無段変速機構を構成し、これと並
列に機械的な動力伝達機構を設けて無段変速機を構成
し、さらに、機械動力伝達機構のみにより動力伝達を行
わせるロックアップ機構を設けてなる無段変速機が知ら
れている。このような無段変速機において、ロックアッ
プ機構を作動させたときには、油圧式無段変速機構によ
る動力伝達は行われないので油圧ポンプおよびモータ間
の油圧が低くなり、且つ油圧ポンプおよびモータシリン
ダが高速回転される状態が発生する。この場合に、スリ
ッパに加わる遠心力によりスリッパがプランジャ本体か
ら離れ、上記のような油の漏れの問題が発生しやすい。

【０００７】なお、実開昭５８−１８９３７７号公報、
実公昭６０−３３５０号公報に開示の構造では、連結部
材を介してスリッパをプランジャ本体側に引っ張るスプ
リングを設け、スリッパがプランジャ本体から離れにく
くするようになっている。しかしながら、スリッパに作
用する遠心力はシリンダの回転速度に応じて変化するの
に対して、スプリング力は一定の値である。このため、
上述のような油の漏れを防止するには、最大の遠心力が
作用したときにスリッパが離れないようなスプリング力
を設定する必要があり、スプリング力が大きくなりすぎ
て、スリッパとプランジャ本体との摺動性が低下した
り、この摺動部の磨耗が発生したりするという問題があ
る。

【０００８】本発明はこのような問題に鑑みたもので、
シリンダ孔内の油圧が低圧でシリンダが高速回転するよ
うな場合にもスリッパとプランジャ本体との嵌合状態が
維持され、油の漏れの問題が生じることがないようなプ
ランジャ式油圧ユニットを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明においては、凸球面状外周面および凹球面状
内周面を有して椀状に形成されたスリッパと、軸方向一
端部に凸球面状外周面と摺動自在に嵌合する球状凹面が
形成されたプランジャ本体と、軸方向一端側に凹球面状
内周面と摺接する頭部を有するとともにこの頭部に繋が
って軸方向他端側に延びる脚部がスリッパを貫通してプ
ランジャ本体内に突出してプランジャ本体と連結される
連結部材とを有し、さらに、プランジャ本体内に配設さ
れてシリンダの回転により発生する遠心力を軸方向力に
変換して連結部材に与え、連結部材を介してプランジャ
本体をスリッパに押し付ける力を付与する押圧力付与手
段を備えてプランジャアセンブリが構成される。

【００１０】このような構成のプランジャアセンブリの
場合には、シリンダの回転に応じてスリッパに作用する
遠心力がプランジャ本体をスリッパから引き離すように
作用しても、押圧力付与手段によりこれと対向してプラ
ンジャ本体をスリッパに押し付ける力から付与されるた
め、プランジャ本体がスリッパから離れて隙間が生じる
ようなことが確実に防止される。しかも、押圧力付与手
段により加えられる押圧力はスリッパに作用する遠心力
に対応する力であり、プランジャ本体とスリッパとの摺
接面圧を常に適切な値に設定可能である。

【００１１】なお、プランジャ本体内に、連結部材を介
してプランジャ本体をスリッパに押し付ける力を付与す
るスプリング部材を配設するのが好ましい。このスプリ
ング部材は常時一定の押圧力を与えるため、シリンダ孔
内の油圧が零となるような場合でも、このスプリング部
材により付与される押圧力が作用してプランジャ本体が
スリッパと嵌合摺接し、両者の間に隙間が生じることが
ない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るプランジャア
センブリの好ましい実施形態について説明する。図１に
本発明に係るプランジャアセンブリを用いて構成された
油圧ポンプ、モータを有する無段変速機Ｔの構成を示す
が、この図から分かるように、本例では変速機ＴはＦＦ
駆動方式もしくはＲＲ駆動方式として用いられる。無段
変速機Ｔは、いわゆるハイドロメカニカル式無段変速機
であり、機械伝動ユニット１とハイドロスタティック式
無段変速ユニット２とを組み合わせて構成される。この
無段変速機Ｔを駆動するエンジンＥは、機械伝動ユニッ
ト１を挟むようにして無段変速ユニット２と反対側に配
設されている。

【００１３】機械伝動ユニット１は、動力分割装置３、
動力伝達装置４、終減速装置５を第１ケーシング１ｃ内
に配設して構成される。動力分割装置３は、エンジンＥ
の出力軸７とトルクダンパ８を介して接続された変速機
入力軸９と、この入力軸９に直結されたキャリア１１
と、このキャリア１１に対向するとともに入力軸９と同
軸に延びたポンプ入力軸１０とを有する。さらに、キャ
リア１１には入力軸９の周りを公転する位置に複数のピ
ニオン軸１２が一体に設けられ、これら各ピニオン軸１
２の上には、一体結合された大小一対のビニオンギヤ１
３，１４が回転自在に配設されている。ポンプ入力軸１
０には大径ピニオン１３と噛合する小径サンギヤ１５が
結合配設されており、さらに、小径ピニオン１４と噛合
する大径サンギヤ１６がポンプ入力軸１０の上に回転自
在に配設されている。

【００１４】大径サンギヤ１６と一体結合した中間ドラ
イブギヤ１８がポンプ入力軸１０の上に回転自在に配設
され、この中間ドライブギヤ１８と噛合する中間ドリブ
ンギヤ１９がモータ出力軸１７に結合して配設されてい
る。なお、これらドライブおよびドリブンギヤ１８，１
９により動力伝達装置４が構成されている。モータ出力
軸１７にはファイナルドライブギヤ２０も結合されてお
り、ディファレンシャル機構２２を内蔵するファイナル
ドリブンギヤ２１がこのファイナルドライブギヤ２０と
噛合し、これにより終減速装置５が構成されている。デ
ィファレンシャル機構２２からは左右の車輪駆動軸２３
L，２３Rが延びており、これら駆動軸２３L，２３Rを介
して左右の車輪（図示せず）に駆動力が伝達され、車両
が駆動される。

【００１５】無段変速ユニット２は、可変斜板プランジ
ャタイプの油圧ポンプ２４、可変斜板プランジャタイプ
の油圧モータ２５およびこれらを相互に連通する油圧閉
回路２６を形成した制御盤２７から構成される。制御盤
２７は機械伝動ユニット１の側部に接合配設されてお
り、ポンプ入力軸１０およびモータ出力軸１７を回転自
在に支持する。このため、制御盤２７は、機械伝動ユニ
ット１と油圧ポンプ２４および油圧モータ２５との間に
配置される。

【００１６】油圧ポンプ２４は、ポンプ入力軸１０と同
軸に連結されるとともに制御盤２７のバルブプレート面
２７ａに回転摺接自在に配設されたポンプシリンダ２８
と、このポンプシリンダ２８の回転軸を囲む環状配列で
形成された複数のシリンダ孔２９に摺動自在に嵌合挿入
された複数のポンププランジャ３０と、各ポンププラン
ジャ３０の先端に首振り自在に取り付けられたシュー３
１が摺動可能に当接する可変揺動可能なポンプ斜板３２
とを備えて構成されている。すなわち、この油圧ポンプ
２４は、可変容量タイプの斜板プランジャポンプであ
る。

【００１７】ポンプ斜板３２はポンプ入力軸１０に直交
する（図１における紙面に直交する）トラニオン軸３３
を中心として揺動可能であり、図において実線で示すよ
うにポンプ入力軸１０と直交する直立位置（このときポ
ンプ斜板角α＝０）と、二点鎖線で示すように左右に揺
動傾斜した所定の左右各最大傾斜位置（α＝αR(MAX)，
αF(MAX)）との間で揺動し得るようになっており、これ
によりポンプシリンダ２８が回転されたときにおけるポ
ンププランジャ３０の往復ストロークが変化する。直立
位置でポンプ入力軸１０がエンジンＥにより回転駆動さ
れても、往復ストロークは零でポンプ吐出油量は零であ
り、最大傾斜位置に向かって揺動角を増加させるに応じ
て往復ストロークが増加してポンプ吐出量が増加する。
なお、左右いずれに傾斜するかによって吐出方向が逆転
し、後述するように、この傾斜方向により車両の前後進
方向が決まる。

【００１８】油圧モータ２５は、モータ出力軸１７と同
軸に連結されるとともに制御盤２７のバルブプレート面
２７ａに回転摺接自在に配設されたモータシリンダ３４
と、このモータシリンダ３４の回転軸を囲む環状配列で
形成された複数のシリンダ孔３５に摺動自在に嵌合挿入
された複数のモータププランジャ２００と、各モータプ
ランジャ２００の先端に首振り自在に取り付けられたシ
ュー３７が摺動可能に当接する可変揺動可能なモータ斜
板３８とを備えて構成されている。すなわち、この油圧
モータ２５は、可変容量タイプの斜板プランジャモータ
である。

【００１９】モータ斜板３８はモータ出力軸１７に直交
する（図１における紙面に直交する）トラニオン軸３９
を中心として揺動可能であり、図において二点鎖線で示
すようにモータ出力軸１７と直交する直立位置（モータ
斜板角β＝０）と、実線で示すように右方に揺動傾斜し
た所定の最大傾斜位置（β＝β(MAX)）との間で揺動し
得るようになっている。

【００２０】上記油圧ポンプ２４および油圧モータ２５
を収容する第２ケーシング２ｃは制御盤２７及び機械伝
動ユニット１が収容される第１ケーシングに結合され
る。

【００２１】

【変速機の作動】以上の構成の無段変速機の作動を説明
する。エンジンＥが駆動されると、その出力軸７からト
ルクダンパ８を介して変速機にエンジン出力が伝達さ
れ、変速機入力軸９およびキャリア１１がエンジン出力
軸７と同一の速度で回転駆動される。キャリア１１が回
転駆動されると、エンジン動力は大小径ピニオン１３，
１４を介して小径および大径サンギヤ１５，１６に分割
して伝達される。

【００２２】このような動力の分割は、油圧ポンプ２４
および油圧モータ２５の斜板角に応じて異なるので、両
斜板角α,βと変速機の総合速度比ｅとの関係を図２に
示し、この図を参照して説明する。なお、総合速度比ｅ
は変速機Ｔの入出力回転数の比であり、式（１）により
求められる。また、図２における縦軸がポンプおよびモ
ータ斜板角度を表し、プラス側が右方向揺動、マイナス
側が左方向揺動を意味する。横軸は総合速度比ｅを表
し、プラス側が前進方向の速度比、マイナス側が後進方
向の速度比を意味する。図において実線がポンプ斜板角
を示し、破線がモータ斜板角を示す。

【００２３】

【数１】総合速度比ｅ＝（Ｎｏ）／（Ｎｉ）・・・（１）但し、Ｎｉ：変速機入力軸９の回転速度Ｎｏ：ファイナルドリブンギヤ２１の回転速度

【００２４】ここでポンプ斜板３２が直立位置（α＝
０）にあり、モータ斜板３８が最大揺動位置（β＝β(M
AX)）にあるときには、ポンプシリンダ２８はフリー回
転可能で吐出が零となり、モータシリンダ３４は油圧ポ
ンプ２４からの供給油がないため油圧的にロックした状
態となり固定保持される。このため、大径サンギヤ１６
および中間ドライブギヤ１８が静止した状態で、キャリ
ア１１の回転に応じて小径サンギヤ１５（およびこれに
繋がるポンプ入力軸１０とポンプシリンダ２８）が自由
に回転し、エンジン出力は空転消費され、左右車輪駆動
軸２３Ｌ，２３Rには伝えられない。この状態は図２に
おける縦線ａで示す状態であり、総合速度比ｅ＝０であ
り、変速機Ｔは無限大の変速比の状態となる。

【００２５】但し、この状態はシフトレバー（運転席に
おいて運転者が操作するシフトレバー）ポジションが
Ｄ，Ｒレンジのように走行レンジにあるときに設定され
る状態である。シフトレバーがＰもしくはＮレンジ位置
にあるときには、モータ斜板角β＝０として、モータシ
リンダ３４もフリー回転可能になし、中立状態を作り出
す制御が行われる。

【００２６】この状態からポンプ斜板３２を右方向に揺
動させると、この揺動に応じて油圧ポンプ２４から作動
油の吐出が開始され、この吐出作動油が油圧モータ２５
に供給されて油圧モータ２５のモータ出力軸１７（およ
びモータシリンダ３４）が駆動される。なお、このとき
の回転駆動力がモータ出力軸１７から左右の車輪駆動軸
２３L，２３Rを介して車輪に伝達されると車輪は前進方
向に駆動されるようになっている。モータ出力軸１７の
回転速度はポンプ斜板角αが大きくなるのに応じて増加
し、これが最大斜板角αF(MAX)となると図２の縦線ｂで
示す状態となる。このため、総合速度比ｅは、零（縦線
ａ）から、ｅ１（縦線ｂ）まで増加する。但し、このよ
うにモータ出力軸１７の回転が増加するとき、小径ピニ
オン１４、大径サンギヤ１６、中間ドライブギヤ１８お
よび中間ドリブンギヤ１９を介して（動力伝達装置を介
して）機械的な動力伝達が同時に行われ、それに対応し
てポンプ入力軸１０の回転は減少する。

【００２７】ポンプ斜板角が最大斜板角αF(MAX)となる
と（縦線ｂの状態に達すると）、次に、モータ斜板角β
が最大角から徐々に小さくなるように揺動される。これ
によりモータ出力軸１７の回転速度が縦線ｂの状態から
さらに増加し、モータ斜板角βが零（直立位置）となっ
た時点で最大となる（縦線ｃの状態であり、このとき総
合速度比ｅ２となる）。

【００２８】但し、上述のように、このようにモータ出
力軸１７の回転速度が増加するのに応じて動力伝達装置
４を介して行われる機械的な動力伝達も増加し、ポンプ
入力軸１０の回転は減少し、モータ斜板角βが零（直立
位置）となった時点でポンプ入力軸１０（およびポンプ
シリンダ２８）の回転が零となるように、動力分割装置
３および動力伝達装置４のギヤ比が設定されている。な
お、モータ斜板角βが零（直立位置）となった時にはモ
ータシリンダ３４はフリー回転可能な状態となり、且つ
ポンプシリンダ２８は油圧ロック状態となり静止保持さ
れる。このため、この状態（縦線ｃの状態）では動力伝
達装置４により機械的な動力伝達のみが行われる。この
状態のときに、後述するようにロックアップブレーキが
作動され、油圧ポンプおよびモータからなる無段変速ユ
ニット２の作動を機械的に制限し、動力伝達装置４のみ
により確実に動力伝達を行わせる。

【００２９】一方、縦線ａの状態からポンプ斜板３２を
左方向に揺動させると、油圧ポンプ２４から作動油が油
圧閉回路２６において上記と逆方向に吐出される。この
ため、この作動油の供給により油圧モータ２５のモータ
出力軸１７（およびモータシリンダ３４）が上記と逆方
向（後進方向）に駆動される。モータ出力軸１７の回転
速度はポンプ斜板角αが大きくなるのに応じて増加し、
これが最大斜板角αR(MAX)となると図２の縦線ｄで示す
状態となる。このため、総合速度比ｅは、零（縦線ａ）
から、ｅ３（負の値）まで変化する。

【００３０】

【動力伝達用油圧閉回路】上記油圧式無段変速ユニット
２における油圧閉回路２６およびその制御油圧回路系に
ついて図３を参照して説明する。この図においては油圧
ポンプ２４および油圧モータ２５を記号化して表してお
り、油圧ポンプ２４の一方のポート２４ｂと油圧モータ
２５の一方のポート２５ａとを繋ぐ第１油路２６ａと、
油圧ポンプ２４の他方のポート２４ａと油圧モータ２５
の他方のポート２５ｂとを繋ぐ第２油路２６ｂとから油
圧閉回路２６が構成される。

【００３１】前述のように、油圧ポンプ２４のポンプ斜
板３２は直立位置（中立位置）を中心として左右に揺動
可能であり、これを右方向（前進方向）に揺動させると
ポート２４ａから吸入した作動油をポート２４ｂから吐
出し、油圧モータ２５のポート２５ａに供給して油圧モ
ータ２５を前進方向に回転駆動する。駆動後は作動油は
ポート２５ｂから排出されてポート２４ａに供給され、
閉回路２６内を循環される。このとき、油圧モータ２５
の回転駆動により車輪を駆動しているのであれば、第１
油路２６ａ内の油圧が駆動力に対応した高圧となり、第
２油路２６ｂ内の油圧が低圧となる。一方、コースティ
ング走行を行っているときのように、車輪の回転をエン
ジンブレーキ作用により減速する状態の場合には、第２
油路２６ｂ内の油圧がエンジンブレーキ力に対応した高
圧となり、第１油路２６ａ内の油圧が低圧となる。

【００３２】なお、ポンプ斜板３２を左方向（後進方
向）に揺動させると、上記と全く逆の作動油の流れが発
生して、油圧モータは後進方向に回転駆動される。この
ときの第１および第２油路２６ａ，２６ｂ内の油圧も上
記と逆関係となる。

【００３３】上記のように油圧ポンプ、モータ間で駆動
力伝達が行われるのであるが、油圧閉回路２６内を循環
される作動油は動力伝達に応じて発熱して油温が上昇
し、ゴミなどが溜まり、且つ一部はプランジャの隙間等
を通ってタンク内に漏れ出すため、油圧閉回路内の作動
油の一部を交換して作動油の冷却、補給、および清浄化
（フラッシング）を行うようになっている。そのため、
オイルタンク４１内の作動油をサクションフィルター４
２を介して第１ライン１００に供給するチャージポンプ
４３が配設されている。なお、チャージポンプ４３はエ
ンジンＥにより直接駆動されるものであり、エンジン回
転数に比例した吐出量となる。

【００３４】チャージポンプ４３から第１ライン１００
に吐出された作動油は、レギュレータバルブ６０により
調圧されて所定のライン圧ＰLとなる。第１ライン１０
０は図示のように分岐されており、分岐第１ライン１０
０ａには減圧バルブからなるモジュレータバルブ６５が
繋がっており、このモジュレータバルブ６５の出力側に
繋がる第２ライン１０１の油圧を所定のモジュレート圧
Ｐｍに調圧する。このモジュレータバルブ６５の構成を
図５に示しており、ハウジング内にスプリング６７によ
り左方に付勢された状態でスプール６６を配設して構成
される。ポート６５ａに繋がる分岐第１ライン１００ａ
の作動油圧が、スプリング６７の押力と制御ライン１０
１の油圧力とがバランスする油圧（一定油圧）まで減圧
されて制御ライン１０１内にモジュレート圧Ｐｍが作り
出される。なお、図における×印はドレンに繋がること
を意味する。

【００３５】第２ライン１０１も複数に分岐しており、
分岐第２ライン１０１ａには第１リニアソレノイドバル
ブ５１が繋がる。第１リニアソレノイドバルブ５１は制
御電流（Ｉ）に基づいてモジュレート圧Ｐｍを調圧し、
図６に示すように制御電流（Ｉ）に比例する制御圧ＰCL
を制御ライン１１０を介してレギュレータバルブ６０に
作用させる。

【００３６】レギュレータバルブ６０の構成を図４に示
しており、図において左右に摺動するスプール６１と、
このスプール６１を左方に付勢するスプリング６２と
を、ハウジング内に配設して構成される。ハウジングに
は図示のように複数のポート６０ａ〜６０ｅが設けられ
ており、ポート６０ａ，６０ｂが第１ライン１００に繋
がり、ポート６０ｃがチャージライン１３０に繋がり、
ポート６０ｄが排出ライン１３１に繋がり、ポート６０
ｅが上記制御ライン１１０に繋がる。

【００３７】このため、スプール６１は内部連通孔６１
ａを介して左端部に第１ライン１００からのライン圧Ｐ
L を受け、右端にはスプリング６２の付勢力と制御圧Ｐ
CLを受ける。上述のように制御圧ＰCLは第１リニアソレ
ノイドバルブ５１により調圧可能であるため、第１リニ
アソレノイドバルブ５１に通電される制御電流（Ｉ）を
制御することによりライン圧ＰL を図７に示すように制
御可能である。レギュレータバルブ６０においてはこの
ようにしてライン圧ＰL の調圧が行われるが、このと
き、余剰油はスプール６１が右動してまずボート６０ｃ
側がポート６０ａ側と連通してチャージライン１３０に
流れ、さらに余剰油があるときにはポート６０ｄ側がポ
ート６０ｂ側と連通して排出ライン１３１に排出され
る。

【００３８】チャージライン１３０は、図３に示すよう
に、第１および第２油路２６ａ，２６ｂに繋がるチャー
ジ供給ライン１０５ａ，１０６ａと、チェックバルブ４
４ａ，４４ｂを介して繋がっている。このため、チャー
ジライン１３０に流れる作動油は、チャージライン１３
０からいずれかのチェックバルブ４４ａ，４４ｂを介し
て第１および第２油路２６ａ，２６ｂのうちの低圧側の
油路に供給され、これにより油圧閉回路２６内への作動
油の補給が行われる。

【００３９】また、排出ライン１３１に排出された作動
油は、オイルクーラー１５１により冷却された後、潤滑
部１５２を通ってタンク４１に戻される。

【００４０】図３に示すように、油圧閉回路２６を構成
する第１および第２油路２６ａ，２６ｂにはそれぞれチ
ャージ排出ライン１０５ｂ，１０６ｂが繋がっており、
これら排出ライン１０５ｂ，１０６ｂにはシャトルバル
ブ７０が接続されている。シャトルバルブ７０の構成を
図８に示しており、ハウジング内に左右に摺動自在に配
設されたスプール７１と、このスプール７１を左右から
付勢する一対のスプリング７２，７３とから構成され
る。

【００４１】両排出ライン１０５ｂ，１０６ｂの油圧は
それぞれスプール７１の右端および左端に作用するよう
になっており、第１および第２油路２６ａ，２６ｂのい
ずれか一方が高圧で他方が低圧となると、スプール７１
は高圧側の押圧力により押されて移動する。これにより
ポート７０ａ，７０ｂのうちの低圧側の作動油を受ける
側がポート７０ｃ側と連通し、低圧側の油路の作動油が
排出ライン１３２に排出される。これにより、油圧閉回
路２６内の作動油の補給分に対応する量の作動油が排出
され、作動油の冷却、フラッシング等が行われる。但
し、この排出ライン１３２には低圧リリーフバルブ７４
が設けられており、低圧側の油路の油圧はこのリリーフ
バルブ７４により設定される。なお、排出ライン１３２
に排出された作動油もオイルクーラー１５１で冷却され
た後、潤滑部１５２を通ってタンク４１に戻される。

【００４２】この油圧閉回路２６には、さらに、第１お
よび第２油路２６ａ，２６ｂ内の最大油圧を設定する高
圧リリーフバルブ７５Ｆ，７５Ｒがリリーフライン１０
５ｃ，１０６ｃを介して接続配設されている。これら高
圧リリーフバルブはその構成が同一なので、一方のバル
ブ７５Ｆを例にして図９を参照して説明する。

【００４３】このバルブ７５Ｆはハウジング内に二つの
独立したスプール７６，７７を有し、第１スプール７６
は第１スプリング７９ａにより右方に付勢されており、
この付勢力により右動されるとポート７５ａとポート７
５ｂとを遮断し、この付勢力に抗して左動されると両ポ
ート７５ａ，７５ｂを連通させる。ポート７５ａはリリ
ーフライン１０５ｃを介して第１油路２６ａと連通し、
ポート７５ｂは分岐チャージライン１３０ａと連通す
る。第１スプール７６にはオリフィス７６ａが設けられ
ており、ポート７５ａに作用する第１油路２６ａの油圧
は定常状態においては第１スプール７６の左右両側に作
用し、第１スプリング７９ａの付勢力を受けて第１スプ
ール７６は右動した状態となる。

【００４４】一方、第２スプール７７は第２スプリング
７９ｂにより左方に付勢されている。第２スプリング７
９ｂは右端部において閉塞弁部材７８を右方に付勢して
おり、これにより閉塞弁部材７８は、第１スプール７９
ａの挿入空間と連通するとともにオリフィスを有した連
通路７９ｃを閉塞する。第２スプール７７の左端部が対
向するポート７５ｃは制御ライン１０７を介して第２リ
ニアソレノイドバルブ５２と繋がっている。第２リニア
ソレノイドバルブ５２は分岐ライン１００ｂからのライ
ン圧ＰL を調圧して制御電流に応じた制御油圧ＰCHを制
御ライン１０７に供給するものであり、これにより第２
スプール７７の左端に作用する油圧力を第２リニアソレ
ノイドバルブ５２の制御電流に基づいて制御することが
できる。

【００４５】この高圧リリーフバルブ７５Ｆにおいて、
閉塞弁部材７８には、右方向から第１油路２６ａ内の油
圧が作用し、左方向から第２スプリング７９ｂの付勢力
が作用する。ところで、第２スプリング７９ｂは左端部
が第２スプール７７に当接しており、制御ライン１０７
からの制御油圧ＰCHにより押圧力が加算された付勢力と
なる。このことから分かるように、第２リニアソレノイ
ドバルブ５２により制御油圧ＰCHを制御すれば、閉塞弁
部材７８を右方向に押圧する力を制御することができ
る。

【００４６】このような右方向への押圧力を受けて閉塞
弁部材７８は連通路７９ｃを閉塞しているが、連通路７
９ｃに作用する第１油路２６ａ内の油圧がこの押圧力よ
り高くなると閉塞弁部材７８は左動されて連通路７９ｃ
をドレンに連通させる。これにより第１スプール７６の
オリフィス７６ａを通る油の流れが生じて第１スプール
７６の左右に油圧差が発生し、第１スプール７６は左動
され、ポート７５ａと７５ｂとが連通する。この結果、
第１油路２６ａ内の作動油は分岐チャージライン１３０
ａに排出され、チェックバルブ４４ｂを介して第２油路
２６ｂに送られる。

【００４７】すなわち、第１油路２６ａ内の油圧が所定
圧以上となると、閉塞弁部材７８が開放されて第１スプ
ール７６が左動し、第１油路２６ａ内の作動油が低圧側
の第２油路２６ｂに排出され、第１油路２６ａ内の油圧
を所定圧以下に保持する。なお、第２油路２６ｂ内の油
圧が高圧の場合には、他方の高圧リリーフバルブ７５Ｒ
により低圧側となる第１油路２６ａに排出され、第２油
路２６ｂ内が所定圧以上となるのが抑制される。このよ
うに高圧リリーフバルブ７５Ｆ，７５Ｒにより第１およ
び第２油路２６ａ，２６ｂ内の油圧が所定圧以上となる
のを防止するのであるが、この所定圧は上記説明から分
かるように、第２および第３リニアソレノイドバルブ５
２，５３の電流制御により可変設定可能である。なお、
本例では、図１０に示すように、制御電流（Ｉ）に比例
して、高圧リリーフ圧（ＰHF，ＰHR）を可変設定可能で
ある。

【００４８】本例の油圧ポンプ２４および油圧モータ２
５の制御盤２７のバルブプレート面２７ａには、それぞ
れ図１１に示すような形状のバルブ板が形成されてい
る。なお、油圧ポンプおよび油圧モータのバルブ板はサ
イズ等は異なるが基本形状およびその役割は同一なの
で、油圧ポンプ２４のバルブ板１５０を例にして図１１
を参照しながら説明する。

【００４９】油圧ポンプ２４においてはポンプシリンダ
２８の端面がバルブ板１５０と摺接しながらエンジン駆
動により図における矢印Ａ方向（時計回り）に回転す
る。ここで、ポンプ斜板３２が前進側に傾動されるとポ
ンプシリンダ２８の回転に応じてポンププランジャ３０
はシリンダ孔内で往復動される。このとき、ポンププラ
ンジャ３０は、図１１における下端において上死点（T.
D.C.）に位置し、上端において下死点（B.D.C.）に位置
し、左半分における上死点から下死点まで移動する行程
では油の吸入を行い、右半分における下死点から上死点
まで移動する行程では油の吐出を行う。

【００５０】このため、バルブ板１５０の左半分には第
２油路２６ｂに繋がる半円形状の第１ポート１５１が形
成され、右半分には第１油路２６ａに繋がる半円形上の
第２ポート１５２が形成されている。ここで、第１ポー
ト１５１の回転方向入口側および第２ポート１５２の回
転方向入口側には、ポンプシリンダ２８の回転に応じて
各シリンダ孔２９が各ポート１５１，１５２と連通を開
始するときの急激な油圧変化を抑えるためのメインノッ
チ１５１ａ，１５２ａが入口側に向かって延びて形成さ
れている。さらに、これらメインノッチ１５１ａ，１５
２ａに並んでサブノッチ１５３，１５４が図示のように
独立して形成されている。

【００５１】サブノッチ１５３，１５４はメインノッチ
１５１ａ，１５２ａおよび両ポート１５１，１５２から
は離れて独立しているため、このままでは、ノッチとし
ての役割は果たさない。しかしながら、サブノッチ１５
３，１５４は図において破線で示すように、それぞれ短
絡油路１５５ａ，１５５ｂおよび１５６ａ，１５６ｂを
介して吸入および第２ポート１５１，１５２と連通して
いる。但し、両短絡路にはそれぞれ可変ノッチバルブ８
０Ａ，８０Ｂが設けられており、この短絡油路の連通・
遮断を制御する。

【００５２】可変ノッチバルブ８０Ａ，８０Ｂは同一構
成であり、図１２に示すように構成される（この図では
可変ノッチバルブ８０Ａを例にして示している）。この
バルブ８０Ａは、ハウジング内に左右に摺動自在に配設
されたバルブスプール８１と、このバルブスプール８１
を右方に付勢するスプリング８２と、バルブスプール８
１の左端部に摺動自在に嵌合する支持スプール８３とか
ら構成される。ハウジングには、短絡油路１５５ａと連
通する第１ポート８０ａと、短絡油路１５５ｂと連通す
る第２ポート８０ｂと、制御ライン１０２と連通する第
３ポート８０ｃが設けられている。バルブスプール８１
がスプリング８２に付勢されて図示のように右動した状
態では、スプール８１の右端により第１および第２ポー
ト８０ａ，８０ｂ間が遮断され、バルブスプール８１が
左動されると両ポート８０ａ，８０ｂが連通する。な
お、第１ポート８０ａに作用する油圧はスプール８１内
の小孔８１ａを介して支持スプール８３との間の空間８
４にも作用するため、バルブスプール８１がこの油圧に
よりスラスト力を受けることがない。

【００５３】制御ライン１０２は、図３に示すように、
オリフィス４５ａを介して分岐第２ライン１０１ｂと繋
がるとともに、開閉制御ソレノイドバルブ４５と繋が
る。開閉制御ソレノイドバルブ４５は制御ライン１０２
をドレンに開放可能なバルブであり、これをドレンに開
放させることにより制御ライン１０２内を低圧にする。
一方、開閉制御ソレノイドバルブ４５により制御ライン
１０２がドレンから遮断されるときには制御ライン１０
２内には分岐第２ライン１０１ｂからのモジュレート圧
Ｐｍが発生する。

【００５４】開閉制御ソレノイドバルブ４５により制御
ライン１０２が低圧に保持された状態では、可変ノッチ
バルブ８０Ａ内において、バルブスプール８１はスプリ
ング８２に付勢されて右動して短絡油路１５５ａ，１５
５ｂ間は遮断される。このため、このときにはサブノッ
チ１５３は作用しない。一方、開閉制御ソレノイドバル
ブ４５により制御ライン１０２にモジュレート圧Ｐｍが
発生すると、この油圧によりバルブスプール８１は左動
されて短絡油路１５５ａ，１５５ｂが連通し、サブノッ
チ１５３が使用可能となる。

【００５５】なお、ここでは、可変ノッチバルブ８０Ａ
について説明したが可変ノッチバルブ８０Ｂについても
同様の制御が同時に行われる。また、油圧モータ２５に
ついても同様のサブノッチが設けられており、開閉制御
ソレノイドバルブ４６により制御ライン１０３内の油圧
を可変設定して可変ノッチバルブ８０Ｃ，８０Ｄの作動
を制御し、サブノッチの使用制御がなされる。

【００５６】

【斜板角制御系】次に、ポンプ斜板３２およびモータ斜
板３８の揺動角制御系について、図１３を参照して説明
する。この制御は分岐第１ライン１００ｄからのライン
圧ＰL と、分岐第２ライン１０１ｃからのモジュレート
圧Ｐｍとを用いて行われる。なお、図３および図１３の
丸囲み記号ａおよびｂ同士がそれぞれ接続していること
を意味する。

【００５７】ポンプ斜板３２の揺動を行わせるために、
一対のサーボシリンダ９２ａ，９２ｂが図示のように設
けられており、これらが摺合配設されたサーボシリンダ
孔９１ａ，９１ｂには、サーボ制御ライン１２１，１２
２を介してポンプコントロールバルブ８４が繋がる。こ
のバルブ８４は四方弁からなり、スプール８５の位置に
応じて分岐第１ライン１００ｄからのライン圧ＰL をサ
ーボ制御ライン１２１，１２２に振り分け供給する。ス
プール８５はスプリング８６により右方に付勢されると
ともに、左端ポート８４ａに作用する油圧力を受け、両
者のバランスによりその位置が設定される。

【００５８】すなわち、左端ポート８４ａに作用する油
圧力を制御すれば、スプール８５の位置制御が可能であ
り、これによりサーボシリンダ９２ａ，９２ｂの作動を
制御してポンプ斜板３２の角度制御が可能である。この
ため、左端ポート８４ａには制御ライン１１１を介して
第４リニアソレノイドバルブ５４からのポンプ制御油圧
ＰCPが供給される。第４リニアソレノイドバルブ５４は
分岐第２ライン１０１ｃからのモジュレート圧Ｐｍを制
御電流に基づいて調圧し、制御電流に比例するポンプ制
御油圧ＰCPを作り出し、これを制御ライン１１１に供給
するバルブである。このため、第４リニアソレノイドバ
ルブ５４の通電電流制御によりポンプコントロールバル
ブ８４の作動制御を行い、ポンプ斜板３２の角度制御が
可能となっている。

【００５９】モータ斜板３８の角度制御も同様であり、
一対のサーボシリンダ９６ａ，９６ｂが摺合配設された
サーボシリンダ孔９５ａ，９５ｂに、サーボ制御ライン
１２３，１２４を介してモータコントロールバルブ８７
が繋がる。このバルブ８７もポンプコントロールバルブ
８４と同様に、左端ポート８７ａに作用する油圧力を制
御して、スプール８８の位置制御が可能であり、これに
よりサーボシリンダ９６ａ，９６ｂの作動を制御してモ
ータ斜板３８の角度制御が可能である。左端ポート８７
ａには制御ライン１１２を介して第５リニアソレノイド
バルブ５５からモータ制御油圧ＰCMが供給される。この
ため、第５リニアソレノイドバルブ５５の通電電流制御
によりモータコントロールバルブ８７の作動制御を行
い、モータ斜板３８の角度制御が可能となっている。

【００６０】本例の油圧ポンプ２４にはさらに、ポンプ
シリンダ２８を静止保持するロックアップブレーキ９３
が設けられている。前述のように、前進側においてポン
プ斜板角α＝αF(MAX)で且つモータ斜板角β＝０となっ
た状態（図２における縦線ｃの状態）では、理論的には
（伝達ロスがない場合には）ポンプシリンダ２８の回転
は零となり動力伝達装置４により機械的な動力伝達のみ
が行われる。しかしながら、実際には油の漏れ等による
ロスがあるため、ポンプシリンダ２８が若干回転し、そ
れだけ動力伝達装置４による動力伝達が低下する。そこ
で、このようなときに、ロックアップブレーキ９３によ
りポンプシリンダ２８を強制的に静止保持し、機械的な
動力伝達のみを行わせて、伝達効率を高めるようにして
いる。

【００６１】ロックアップブレーキ９３は湿式多板式ブ
レーキからなり、ピストン１０４の押圧力を受けてブレ
ーキを作動させる。このピストン１０４に押圧力を付与
するためのロックアップ油圧ＰLBは、第６リニアソレノ
イドバルブ５６により作り出されて、ロックアップライ
ン１１３を介して供給される。なお、第６リニアソレノ
イドバルブ５６は制御電流に比例するロックアップ油圧
ＰLBを作り出すことが可能であり、これによりロックア
ップブレーキ９３を部分係合から完全係合までの間で任
意に制御可能である。

【００６２】ロックアップブレーキ９３が完全係合され
たときには、動力伝達装置４のみにより動力伝達がなさ
れ、油圧式無段変速ユニット２には駆動力が作用しない
ため、油圧閉回路２６内の油圧は低下する。このとき、
油圧閉回路２６内の油圧はシャトルバルブ７０を介して
接続された低圧リリーフバルブ７４により設定される低
い油圧となる。

【００６３】

【プランジャ構成】以上のような構成の無段変速機Ｔに
おいて、無段変速ユニット２を構成する油圧ポンプ２４
および油圧モータ２５に用いられているプランジャアセ
ンブリの構成について以下に説明する。但し、ポンププ
ランジャ３０とモータプランジャ２００とは寸法が相違
するのみで、その構成は同一なので、モータプランジャ
２００を例にしてその構造などを詳しく説明する。

【００６４】このモータプランジャ２００を図１４に示
しており、このモータプランジャ２００は、有底中空円
筒状のプランジャ本体２０１と、椀状のスリッパ２０５
と、これら両部材２０１，２０５を連結する連結部材２
１０と、遠心力に対応する軸方向押圧力を作り出す押圧
力付与機構（押圧力付与手段）２２０とから構成され
る。プランジャ本体２０１は斜板３８とは反対側（図に
おける左側）端部に開口を有した有底の中空円筒形状を
しており、底部すなわち図における右側端部に球状凹面
２０１ｂが形成されており、さらに、底部に軸方向に貫
通する貫通孔が形成されている。

【００６５】プランジャ本体２０１の右端部にスリッパ
２０５が嵌合配設されており、この部分を拡大して図１
５に示している。スリッパ２０５は、プランジャ本体２
０１の球状凹面２０１ｂと嵌合する凸球面状外周面２０
５ａと、この外周面２０５ａと同心の凹球面状内周面２
０５ｂとを有した椀状に形成されており、軸方向右端部
にリング状スリッパ面２０５ｃを有している。また、ス
リッパ２０５を軸方向に貫通する貫通孔２０７が図示の
ように左側に広がるテーパ形状を有し形成されている。

【００６６】連結部材２１０は、棒部材（脚部）２１１
と頭部部材２１２とから構成される。棒部材２１１の左
端部は押圧力付与機構２２０を構成する受け部材２２１
と一体に繋がり、右方向に延びてプランジャ本体の底部
貫通孔とスリッパの貫通孔２０７を貫通し、右端部は頭
部部材２１２の貫通孔に圧入されて溶接結合されてい
る。また、頭部部材２１２は球状の外周面を有し、これ
がスリッパ２０５の凹球面状内周面２０５ｂと嵌合摺接
する。

【００６７】プランジャ本体２０１の円筒状中空空間内
には、押圧力付与機構２２０が取り付けられた後、アル
ミ製のインナープラグ部材２０３が圧入されるとともに
蓋部材２０２が圧入され、蓋部材２０２はプランジャ本
体２０１と溶接結合される。なお、両部材２０２，２０
３には軸方向に貫通する連通孔２０２ａ，２０３ａが形
成され、さらに、連結部材２１０にも軸方向に貫通する
連通孔２２５が形成されており、これらの連通孔を介し
てモータシリンダ孔３５内の油がスリッパ２０５側に潤
滑油として導入される。

【００６８】押圧力付与機構２２０は、上述のように棒
部材２１１の左端に一体に繋がった受け部材２２１と、
この受け部材２２１の右側面２２１ａとプランジャ本体
２０１の円筒状中空空間の底面２０１ａとの間に配設さ
れた複数のボール（もしくは一つのリング）２２２およ
び圧縮スプリング２２３とから構成される。圧縮スプリ
ング２２３はその圧縮力をプランジャ本体２０１に対し
て受け部材２２１に作用させ、プランジャ本体２０１を
スリッパ２０５に押し付ける力を与える。一方、受け部
材の右側面２２１ａとプランジャ本体の底面２０１ａと
は図示のような外周側に向かって狭くなるテーパを有し
ており、これらの間に配設されたボール２２３が外側に
押し出されると、プランジャ本体２０１に対して受け部
材２２１を左に押し、プランジャ本体２０１をスリッパ
２０５に押し付ける力を与える。

【００６９】このように構成されたモータプランジャ２
００に作用する力のバランスについて図１５を参照して
説明する。モータプランジャ２００はモータシリンダ孔
３５内の油圧力を受け、プランジャ本体２０１をスリッ
パ２０５の方に押圧する（図において軸方向右方に押圧
する）第１軸方向力Ｆ１を受ける。この力Ｆ１は、プラ
ンジャ本体２０１の軸直角の断面積をＡｃとし、シリン
ダ孔３５内の油圧をＰｃとすると、Ｆ１＝Ｐｃ×Ａｃで
表される。

【００７０】モータシリンダ孔３５内の作動油は連通孔
２０２ａ，２０３ａ，２２５を介してスリッパ側に導入
され、スリッパ２０５の凸球面状外周面２０５ａとプラ
ンジャ本体２０１の球状凹面２０１ｂとの間にもこの油
圧が作用し、これが、スリッパ２０５からプランジャ本
体２０１を引き離すように作用する第２軸方向力Ｆ２と
して作用する。

【００７１】通常は、モータシリンダ孔３５内の油圧が
高圧であり、スリッパ２０５の凸球面状外周面２０５ａ
とプランジャ本体２０１の球状凹面２０１ｂとの嵌合面
積がシリンダ孔３５におけるプランジャ本体２０１の受
圧面積より小さく、且つ、この嵌合部に作用する油圧は
シリンダ孔３５内の油圧より低くなるため、Ｆ１＞Ｆ２
という関係が成立し、プランジャ本体２０１はスリッパ
２０５の方に押し付けられ、モータプランジャ２００は
モータ斜板３８の摺動面３８ａに押し付けられる。な
お、両軸方向力Ｆ１，Ｆ２の差は、シリンダ孔３５内の
油圧が高い程大きく、この油圧が低くなるとその差も小
さくなる。

【００７２】ここで上述のように、ロックアップブレー
キ９３が係合された状態では、モータシリンダ孔３５内
の油圧が低圧となるため、第１および第２軸方向力Ｆ
１，Ｆ２の差が小さくなる。この状態で、モータシリン
ダ３４は高速回転されるため、モータプランジャ２００
にこの回転の対応する遠心力Ｆｃが作用する。プランジ
ャ本体２０１はシリンダ孔３５内に摺合されているた
め、モータシリンダ３４によりこの遠心力は受け止めら
れる。

【００７３】ところが、スリッパ２０５に作用する遠心
力Ｆｃはプランジャ本体２０１の先端（右端）に首振り
自在に取り付けられているため、スリッパ２０５の凸球
面状外周面２０５ａとプランジャ本体２０１の球状凹面
２０１ｂとの嵌合部における最も外端点Ｐに作用する。
この遠心力Ｆｃは、モータシリンダ３４の回転中心に対
するプランジャ２００の回転半径Ｒと、スリッパ２０５
の質量Ｍｓと、シリンダ３４の回転角速度ωにより決ま
り、Ｆｃ＝Ｍ・Ｒ・ω²となる。

【００７４】この遠心力Ｆｃは、スリッパ２０５の重心
位置Ｇにおいて外周方向に作用する力であり、点Ｐにお
いては、重心位置Ｇと点Ｐとを結ぶ方向の合力となり、
その軸方向分力Ｆ３が、スリッパ２０５からプランジャ
本体２０１を引き離すように作用する第３軸方向力Ｆ３
（＝Ｆｃ／ｔａｎα）となる。このため、この状態で
は、第１軸方向力Ｆ１がプランジャ本体２０１をスリッ
パ２０５に押し付ける力として作用し、第２軸方向力Ｆ
２と第３軸方向力Ｆ３とがプランジャ本体２０１をスリ
ッパ２０５から引き離す力として作用する。

【００７５】この場合において、ロックアップブレーキ
９３が係合された状態ではモータシリンダ孔３５内の油
圧が低圧で、第１および第２軸方向力Ｆ１，Ｆ２の差が
小さくなっており、ここに遠心力に伴う第３軸方向力Ｆ
３が加わると、プランジャ本体２０１をスリッパ２０５
から引き離す力（＝Ｆ２＋Ｆ３）が第１軸方向力Ｆ１よ
り大きくなり、プランジャ本体２０１がスリッパ２０５
から離れ、この隙間からシリンダ孔３５内の油が漏れ出
すおそれがある。

【００７６】しかし、このプランジャアセンブリ２００
内には、押圧力付与機構２２０および圧縮スプリング２
２３が配設されており、これによりこのような問題の発
生を阻止している。まず、圧縮スプリング２２３の圧縮
力は上述のように、プランジャ本体２０１をスリッパ２
０５に押し付ける第４軸方向力Ｆ４として作用する。さ
らに、シリンダ３４が回転されている状態では、押圧力
付与機構２２０を構成するボール２２２はこの回転に伴
う遠心力により図１５における下方に押され、図におけ
る下側のボール２２２が受け部材の右側面２２１ａとプ
ランジャ本体の底面２０１ａとで形成される外周側に向
かって狭くなるテーパ面の間を外周側に押し出され、プ
ランジャ本体２０１に対して受け部材２２１を左に押
し、プランジャ本体２０１をスリッパ２０５に押し付け
る第５軸方向力Ｆ５を与える。このことから分かるよう
に、第４軸方向力Ｆ４は一定の力であり、第５軸方向力
Ｆ５は遠心力、すなわち、シリンダ３４の回転速度に応
じて増加する力である。

【００７７】以上まとめると、第１、第４および第５軸
方向力Ｆ１，Ｆ４，Ｆ５がプランジャ本体２０１をスリ
ッパ２０５に押し付けるように作用する力であり、第２
および第３軸方向力Ｆ２，Ｆ３がプランジャ本体２０１
をスリッパ２０５から引き離すように作用する力であ
る。ここで、ロックアップブレーキ９３が係合された状
態を考えると、シリンダ孔３５内の油圧は低圧リリーフ
バルブ７４により決まる低圧で一定の油圧であるため、
第１および第２軸方向力Ｆ１，Ｆ２は一定の値である。
また、第４軸方向力Ｆ４は圧縮スプリング２２３の力で
ありこれも一定である。

【００７８】一方、第３軸方向力Ｆ３および第５軸方向
力Ｆ５はともにシリンダ回転速度に対応する力であり、
その方向が反対である。このため、Ｆ３＜Ｆ５となるよ
うに押圧力付与機構２２０の構成を設定すれば、（Ｆ１
＋Ｆ４＋Ｆ５）＞（Ｆ２＋Ｆ３）という関係を常に維持
することができ、プランジャ本体２０１がスリッパ２０
５から離れるようなことを確実に防止できる。なお、圧
縮スプリング２２３により設定される第４軸方向力Ｆ４
は、シリンダ孔３５内の油圧が非常に低圧もしくは零の
ときにプランジャ本体２０１をスリッパ２０５に押し付
けて保持するに要求される最小必要限の小さな値であ
る。

【００７９】以上のことから分かるように、遠心力によ
り作用する第３軸方向力Ｆ３と対向する第５軸方向力Ｆ
５を発生させる機構、すなわち、押圧力付与機構を設け
ることにより、（Ｆ１＋Ｆ４＋Ｆ５）＞（Ｆ２＋Ｆ３）
という関係を常に維持することができ、プランジャ本体
２０１がスリッパ２０５から離れるようなことを確実に
防止できる。このような押圧力付与機構を有したモータ
プランジャの異なる例を図１６〜図２０に示している。

【００８０】図１６のプランジャアセンブリ３００に
は、上記構成と類似する押圧力付与機構３２０が設けら
れている。この機構３２０は、連結部材を構成する棒部
材３１１の左端に一体結合されて作られた第１受け部材
３２１と、この受け部材３２１の右側にこれと対向して
配設された第２受け部材３２３と、第１受け部材３２１
の右側テーパ面３２１ａと第２受け部材３２３とに挟ま
れて配設されたボール３２２とから構成される。モータ
シリンダ３４が回転されることによりボール３２２に作
用する遠心力はボール３２２を外周側（矢印Ａ方向）に
押し出す。これにより、第１受け部材３２１のテーパ面
３２１ａに沿ってボール３２２が移動するので、連結部
材を介してプランジャ本体がスリッパに押し付けられ
る。この押しつけ力はボール３２２の遠心力に対応する
ため、この場合にも、（Ｆ１＋Ｆ４＋Ｆ５）＞（Ｆ２＋
Ｆ３）という関係を常に維持することができる。

【００８１】図１７のプランジャアセンブリ４００は、
コマ状の第１ウエイト部材４２１と連結部材４１０を構
成する棒部材４１１の右端に一体に結合された第２ウエ
イト部材４２２とからなる押圧力付与機構４２０を、プ
ランジャ本体の円筒状空間内に配設して構成される。第
１ウエイト部材４２１は両端に球面継手４２１ａ，４２
１ｂを有しており、これらがそれぞれインナープラグ部
材４０３および第２ウエイト部材４２２と接続されてい
る。

【００８２】このため、シリンダ３４が回転されると、
第１および第２ウエイト部材４２１，４２２が外周方向
（矢印Ａ方向）に遠心力を受け、外周側に膨らもうとす
る。このため、球面継手４２１ａおよび連結部材４１０
の頭部部材４１２を中心として第１ウエイト部材４２１
と連結部材４１０（および第２ウエイト部材４２２）が
外方に揺動し、球面継手４２１ｂで折れ曲がるように外
周側（矢印Ａ方向）に移動される。ここで、球面継手４
２１ａはインナープラグ部材４０３に接続されて軸方向
には移動しないため、頭部部材４１２が左方向に引っ張
られ、連結部材４１０を介してプランジャ本体がスリッ
パに押し付けられる。この押しつけ力は第１および第２
ウエイト部材４２１，４２２の遠心力に対応するため、
この場合にも、（Ｆ１＋Ｆ４＋Ｆ５）＞（Ｆ２＋Ｆ３）
という関係を常に維持することができる。

【００８３】図１８のプランジャアセンブリ５００は、
連結部材５１０を構成する棒部材５１１の右端に一体に
結合されたウエイト部材５２１からなる押圧力付与機構
５２０を、プランジャ本体の円筒状空間内に配設して構
成される。シリンダ３４が回転されると、ウエイト部材
５２１が外周方向（矢印Ａ方向）に遠心力を受け、外周
側に膨らもうとする。このため、連結部材５１０の頭部
部材５１２を中心としてウエイト部材５２１が外方に揺
動し、ウエイト部材５２１の外周側端部５２１ａがプラ
ンジャ本体の中空空間底面と当接する。これにより、連
結部材５１０が左方向に引っ張られ、プランジャ本体が
スリッパに押し付けられる。この押しつけ力はウエイト
部材５２１の遠心力に対応するため、この場合にも、
（Ｆ１＋Ｆ４＋Ｆ５）＞（Ｆ２＋Ｆ３）という関係を常
に維持することができる。なお、この場合、ウエイト部
材５２１の右端部形状に応じて端部が中空空間底面と接
触するタイミングおよび引っ張り力特性を任意に設定す
ることが可能である。

【００８４】図１９のプランジャアセンブリ６００は、
連結部材６１０を構成する棒部材６１１の右端に球面継
手６１１ａを介して揺動自在に接続されたウエイト部材
６２１からなる押圧力付与機構６２０を、プランジャ本
体の円筒状空間内に配設して構成される。シリンダ３４
が回転されると、ウエイト部材６２１が外周方向（矢印
Ａ方向）に遠心力を受け、外周側に膨らもうとする。こ
のため、球面継手６１１ａを中心としてウエイト部材６
２１が外方に揺動し、ウエイト部材６２１の外周側端部
６２１ａがプランジャ本体の中空空間底面と当接する。
これにより、連結部材６１０が左方向に引っ張られ、プ
ランジャ本体がスリッパに押し付けられる。この押しつ
け力はウエイト部材６２１の遠心力に対応するため、こ
の場合にも、（Ｆ１＋Ｆ４＋Ｆ５）＞（Ｆ２＋Ｆ３）と
いう関係を常に維持することができる。なお、この場合
にも、ウエイト部材６２１の右端部形状に応じて端部が
中空空間底面と接触するタイミングおよび引っ張り力特
性を任意に設定することが可能である。また、この場合
は、図１８の場合に比べて連結部材６１０の揺動は小さ
くて良いという利点がある。

【００８５】図２０のプランジャアセンブリ７００は、
基本的な作動原理が図１４のものと同一である押圧力付
与機構７２０を有する。この機構７２０は、棒部材７１
１の左端に一体結合された受け部材７２１と、受け部材
７２１から一体に繋がって軸方向に延びインナープラグ
部材７０３内に摺動自在に嵌合する連結棒７２４とから
構成される。受け部材７２１とプランジャ本体７０１の
中空空間底面との間にボール７２２が配設されており、
遠心力を受けたボールによりプランジャ本体がスリッパ
に押し付けられる作動は図１４のプランジャアセンブリ
と同様である。但し、このプランジャアセンブリ７００
では、図示のように、三つのシールリングが配設されて
おり、インナープラグ部材７０３により覆われた中空空
間７０１ｂ内には作動油が流入せず、且つこの空間は連
通孔７０１ａを介して外部に連通する。このように中空
空間内に作動油が流入しないため、シリンダ孔３４内の
作動油が高圧となったときに圧縮される油の体積が小さ
くなり、油の圧縮性の影響による容積効率低下を小さく
することができる。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
椀状のスリッパと、このスリッパと摺動自在に嵌合する
プランジャ本体と、スリッパの凹球面状内周面と摺接す
るとともにスリッパを貫通してプランジャ本体内に延び
てプランジャ本体と連結される連結部材とを有し、さら
に、プランジャ本体内に配設されてシリンダの回転によ
り作用する遠心力を軸方向力の変換して連結部材に与
え、連結部材を介してプランジャ本体をスリッパに押し
付ける力を付与する押圧力付与手段を備えてプランジャ
アセンブリが構成されるので、シリンダの回転に応じて
スリッパに作用する遠心力がプランジャ本体をスリッパ
から引き離すように作用しても、押圧力付与手段により
これと対向してプランジャ本体をスリッパに押し付ける
力から付与される。このため、プランジャ本体がスリッ
パから離れて隙間が生じるようなことが確実に防止さ
れ、しかも、押圧力付与手段により加えられる押圧力は
スリッパに作用する遠心力に対応する力であり、プラン
ジャ本体とスリッパとの摺接面圧を常に適切な値に設定
可能である。

【００８７】なお、プランジャ本体内に、連結部材を介
してプランジャ本体をスリッパに押し付けるスプリング
力を付与するスプリング部材を配設するのが好ましい。
このスプリング部材は常時一定の押圧力を与えるため、
シリンダ孔内の油圧が零となるような場合でも、このス
プリング部材により付与される押圧力が作用してプラン
ジャ本体がスリッパと嵌合摺接し、両者の間に隙間が生
じることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプランジャ式油圧ユニットを構成
する車両用油圧式無段変速機の構成を示す概略図であ
る。

【図２】この油圧式無段変速機におけるポンプおよびモ
ータの斜板角度と総合速度比との関係を表すグラフであ
る。

【図３】この油圧式無段変速機における油圧閉回路およ
びその制御油圧回路系の構成を示す油圧回路図である。

【図４】上記制御油圧回路系に用いられるレギュレータ
バルブの構成を示す概略断面図である。

【図５】上記制御油圧回路系に用いられるモジュレータ
バルブの構成を示す概略断面図である。

【図６】第１リニアソレノイドバルブにおける制御電流
（Ｉ）と制御圧（Ｐｃ）との関係を示すグラフである。

【図７】レギュレータバルブにおける制御圧（Ｐ）とラ
イン圧（ＰL ）との関係を示すグラフである。

【図８】上記制御油圧回路系に用いられるシャトルバル
ブの構成を示す概略断面図である。

【図９】上記制御油圧回路系に用いられる高圧リリーフ
バルブの構成を示す概略断面図である。

【図１０】この高圧リリーフバルブによる高圧リリーフ
圧（ＰH ）と第２及び第３リニアソレノイドバルブの制
御電流（Ｉ）との関係を示すグラフである。

【図１１】油圧ポンプのバルブ板のバルブプレート面形
状および可変ノッチバルブ配設構成を示す概略図であ
る。

【図１２】可変ノッチバルブの構成を示す概略断面図で
ある。

【図１３】ポンプ及びモータの斜板の揺動角制御系を示
す油圧回路図である。

【図１４】上記油圧モータを構成するモータプランジャ
の構成を示す断面図である。

【図１５】このモータプランジャのスリッパ部分を拡大
して示す断面図である。

【図１６】上記油圧モータ用のモータプランジャの第２
実施例を示す断面図である。

【図１７】上記油圧モータ用のモータプランジャの第３
実施例を示す断面図である。

【図１８】上記油圧モータ用のモータプランジャの第４
実施例を示す断面図である。

【図１９】上記油圧モータ用のモータプランジャの第５
実施例を示す断面図である。

【図２０】上記油圧モータ用のモータプランジャの第６
実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１機械伝動ユニット２無段変速ユニット３動力分割装置４動力伝達装置５終減速装置２４油圧ポンプ２５油圧モータ２６油圧閉回路３２ポンプ斜板３８モータ斜板６０レギュレータバルブ６５モジュレータバルブ７０シャトルバルブ７５高圧リリーフバルブ８０可変ノッチバルブ８４ポンプコントロールバルブ８７モータコントロールバルブ９３ロックアップブレーキ２００〜７００モータプランジャ２２０〜７２０押圧力付与機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸を中心として回転するシリンダに
前記回転軸を囲む環状配列で軸方向に延びて形成された
シリンダ孔内に摺動自在に挿入されて用いられるプラン
ジャアセンブリにおいて、凸球面状外周面および凹球面状内周面を有して椀状に形
成され、軸方向端部に斜板と摺接するスリッパ面を有し
てなるスリッパと、軸方向一端部に前記凸球面状外周面と摺動自在に嵌合す
る球状凹面が形成されたプランジャ本体と、軸方向一端側に前記凹球面状内周面と摺接する頭部を有
するとともに、この頭部に繋がって軸方向他端側に延び
る脚部が前記スリッパを貫通して前記プランジャ本体内
に突出して前記プランジャ本体と連結される連結部材
と、前記プランジャ本体内に配設され、前記シリンダの回転
により発生する遠心力を軸方向力に変換して、前記連結
部材を介して前記プランジャ本体を前記スリッパに押し
付ける力を付与する押圧力付与手段とを備えて構成され
ることを特徴とするプランジャアセンブリ。
【請求項２】前記押圧力付与手段を有するとともに、
前記プランジャ本体内に、前記連結部材を介して前記プ
ランジャ本体を前記スリッパに押し付ける力を付与する
スプリング部材が配設されていることを特徴とする請求
項１に記載のプランジャアセンブリ。