JPS5938467B2 - 油圧変速機の変速操作装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、油圧変速機のモータ斜板を軽快に傾動させて
、入、出力軸間の変速比を無段階に調節するようにした
変速操作装置に関する。

入力軸に連なる斜板式油圧ポンプとそれに油圧閉回路を
介して連結される斜板式油圧モータとよりなり、前記油
圧モータを、その斜板の傾斜角を自由に変更できるよう
にした可変容量型に構成した油圧変速機は従来既に知ら
れており、またその変速機において変速比を調節するモ
ータ斜板を、そのモータ斜板がモータプランジャ群から
受ける回転モーメントに妨げられることなく軽快に操作
し得るようにするために油圧サーボモータを用いること
も知られていたが、かかる従来のものでは、油圧サーボ
モータの油圧源として、その専用の油圧ポンプを備えて
いた。

本発明は、モータ斜板の油圧サーボモータを変速機の斜
板式油圧ポンプの吐出油圧により作動できるようにして
、従来のようなサーボモータ専用の油圧ポンプを省くこ
とができる変速操作装置を提供するものであるｏ以下、
図面により本発明の一実施例について説明すると、１は
長手方向に分割された二つのケース半体１ａ、ｌｂを結
合してなるミッションケースで、それに装備される変速
機は油圧ポンプＰと油圧モータＭとより構成される。

油圧ポンプＰは、入力軸２に貫通されると共にそれにス
プライン結合３されたポンプシリンダ４を有し、そのポ
ンプシリンダ４にその回転中心を囲むように設けられた
環状配列の多数のシリンダ孔５、５には、ポンププラン
ジャ６、６・・・がそれぞれ捨金している。

入力軸２には図示しないエンジンからの動力がフライホ
ィールＴを介して伝達される。一方、油圧モータＭは、
ポンプシリンダ４を同心上で囲繞してそれと相対的に回
転し得るように配設されたモータシリンダ８を有し、そ
のモータシリンダ８にその回転中心を囲むように設けら
れた環状配列の多数のシリンダ孔９，９・・・にはモー
タプランジャ１０，１０・・・がそれぞれ摺合している
。

モータシリンダ８の軸方向両端面には一対の支軸１１，
１Ｖが突設されており、一方の支軸１１はボールベアリ
ング１２を介して右ケース半体１ｂの端壁に、また他方
の支軸１Ｖはニードルベアリング１３を介して左ケース
半体１ａの端壁にそれぞれ支持される。

そして一方の支軸１１の外端にモータシリンダ８と共に
ボールベアリング１２のインナレース１２ａを挟持する
止環１４が係止され、またそのアウタレース１２ｂの外
周外端部に係止した別の止壊１５が右ケース半体１ｂの
端壁外面の環状凹部１６に係合され、さらにアウタレー
ス１２ｂの外端に当接する支持板１７がボルト１８によ
り右ケース半体１ｂに着脱可能に固着され、かくしてボ
ールベアリング１２および支軸１１の右ケース半体１ｂ
に対する軸方向移動が阻止される。他方の支軸１１′は
歯車１９を一体に形成されて出力軸とされ、油圧モータ
Ｍの出力はーヒ記歯車１９から取出され、中間歯車２０
を介して差動歯車装置２１へと伝達されるようになつて
いる。

モータシリンダ８の内側には、各ポンププランジャ６に
対し一定角度傾斜したポンプ斜板２２が固定されており
、このポンプ斜板２２の表面を滑らかに摺動し得る摺動
片６ａが各ポンププランジャ６の球状端部に首振り自在
に付設され、かくしてポンプ斜板２２はポンプシリンダ
４の回転に伴い各ポンププランジャ６に往復動を与えて
吸入および吐出行程を繰返させることができる。またミ
ッションケース１には各モータプランジャ１０に対向す
るモータ斜板２３がその両外側から突出する一対のトラ
ニオン軸２４を介して傾動自在に枢支されており、この
モータ斜板２３の表面を滑らかに摺動し得る摺動片１０
ａが各モータプランジャ１０の球状端部に首振り自在に
付設され、かくしてモータ斜板２３はモータシリンダ８
の回転に伴い各モータプランジャ１０に往復動を与えて
膨脹および収縮行程を繰返させることができる。

その際、モータプランジャ１０のストロークは、モータ
斜板２３を各モータプランジャ１０に対し垂直となる直
立立置から図示の最大傾斜立置へ傾動することにより零
から最大に無段階に調節することができる。油圧ポンプ
Ｐと油圧モータＭ間には後述する分配盤Ｄおよび分配環
２５により油圧閉回路が形成される。

而して入力軸２よりポンプシリンダ４を回転したとき、
吐出行程のポンププランジャ６を収容するシリンダ孔５
から吐出される高圧の作動油が膨脹行程のモータプラン
ジャ１０を収容するシリンダ孔９に給送される一方、収
縮行程のモータプランジャ１０を収容するシリンダ孔９
から排出される作動油が吸入行程のポンププランジャ６
を収容するシリンダ孔５に還流し、その間、吐出行程の
ポンププランジャ６がポンプ斜板２２を介してモータシ
リンダ８に与える反動トルクと、膨脹行程のモータプラ
ンジャ１０がモータ斜板２３から受ける反動トルクとの
和によつてモータシリンダ８は回転される。この場合、
ポンプシリンダ４に対するモータシリンダ８の変速比は
次式によつて与えられる。

上式から明らかなように、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１０のストロークにより決定されるので
、モータ斜板２３を前述のように直立位置から或る傾斜
角まで傾動させることにより変速比を１から或る値まで
無段階に調節することができる。モータ斜板２３の傾動
操作のために本発明の油圧サーボモータＳ１がミッショ
ンケース１に設けられている。上記油圧サーボモータＳ
，はサーボシリンダ７０と、その内部を右側および左側
油室７１，７２に区画するサーボピストン７３と、それ
を貫通するパイロット弁７４とよりなり、サーボピスト
ン７３にモータ斜板２３の上側部がリンク７５を介して
連結される。

サーボシリンダ７０は、一端を右ケース半体１ｂの内壁
に一体形成した筒状支持部１ｃに嵌合して支持され、そ
の他端は前記支持板１７に密着してボルト７６により固
着され、そして右側油室７１の端壁を構成する栓体７７
は支持板１７に当接する。ところで、支持板１７は、前
述のように右ケース半体１ｂの端壁にボルト１８で固着
されているので、サーボシリンダ７０の軸方向立置は右
ケース半体１ｂの端壁を基準にして決定され、その結果
サーボピストン７３の立置とモータ斜板２３の傾斜角と
の対応関係を常に正確に保つことができる。サーボシリ
ンダ７０の側壁には作動油導入ボート７８を穿設し、そ
の一端は左側油室７２に、またその他端はサーボシリン
ダ７０の支持板１７に密着する端面にそれぞれ開口し、
その他端開口部は、支持板１７および後述する固定軸３
５に形成した一連の連通油路７９を介して後述する高圧
室３７ａに連通される。

またサーボピストン７３には、バイ頭ント弁７４の左右
動に応じて両油室７１，７２間を連通したり左側油室７
１をミッションケース１内に開口する油溜開放ボート８
０に連通したりする供給ボート８１および排出ボート８
２を設ける。したがつて、パイロット弁７４を鎖線示の
右動限から実線示の左動限の範囲で摺動させればサーボ
ピストン７３はバイ頭ント弁７４の動きに追従するよう
に、高圧室３７ａから作動油導入ボート７８に供給され
る作動油により作動され、それによつてモータ斜板２３
を任意の位置に傾動させることができる。モータシリン
ダ８は、その軸方向に分割された第１〜４部分８ａ〜８
ｄより構成される。

第１部分８ａはカップ状をなし、その外端に前記出力軸
１Ｖを一体に備え、そして内側端面で前記ポンプ斜板２
２を支持している。

第２部分８ｂは円筒状をなし、その周壁には前記シリン
ダ孔９のうちモータプランジャ１０の支承孔９ａが全長
に亘り設けられ、またその中空部には前記ポンプシリン
ダ４が収容される０第３部分８ｃは円盤状を、また第４
部分８ｄは環状をなし、これらに前記シリンダ孔９のう
ち支承孔９ａより若干犬径の一連のモータ油圧室９ｂが
設けられ、さらに第３部分８ｃの中心盤状部により分配
盤Ｄが構成される。

第１部分８ａには第２部分８ｂとの対向端部に連結フラ
ンジ２６を一体に突設し、そのフランジ２６を、それを
対向する第２部分８ｂの端面の位置決め凹部２７に密合
すると共に複数本の結合ボルト２８にょり第２部分８ｂ
に固着する。

また第２、第３および第４部分８ｂ，８ｃ，８ｄは、そ
れらの各接合部にノックピン２９，３０を嵌入して相互
に位置決めし、そして複数本の結合ボルト３１により第
２および第４部分８ｂ，８ｄ間を緊締連結すると共にそ
れらにより第３部分８ｃを強固に挟持し、かくして第１
〜第４部分８ａ〜８ｄは一体に絡合される。

前記支持板１７にはモータシリンダ８の支軸１１を貫通
する固定軸３５がピン３６を介して連結されており、こ
の固定軸３５の内端に、分配盤Ｄに接する分配環２５が
偏心的に嵌合して支持され、この分配環２５によつてモ
ータシリンダ８の第４部分８ｄの中空部３７が内側の高
圧室３７ａと外側の低圧室３７ｂとに区画される。

一方、分配盤Ｄには吐出および吸入ボート３８，３９が
穿設してあり、その吐出ボート３８により吐出行程にあ
るポンププランジャ６のシリンダ孔５と前記高圧室３７
ａ間が連通され、また吸入ボート３９により吸人行程に
あるポンププランジャ６のシリンダ孔５と前記低圧室３
７ｂ間が連通される。また分配盤Ｄには放射状に延びる
多数の連絡ボート４０，４０・・・を有し、それらはモ
ータシリンダ８の第２および第３部分８ｂ，８ｃの分割
面側のモータ油圧室９ｂ端部内側より穿孔され、これら
によつてモータシリンダ８のモータ油圧室９ｂ，９ｄ・
・・のうち高圧側のものが前記高圧室３７ａに、また低
圧側のものが前記低圧室３７ｂにそれぞれ連通される。
したがつて、ポンプシリンダ４の回転時、ポンププラン
ジャ６の吐出行程により生成された高圧の作動油を吐出
ボート３８から高圧室３７ａへ、さらにそれと連通状態
にある連絡ボート４０を経て膨脹行程のモータプランジ
ャ１０のモータ油圧室９ｂに流入してそのプランジャ１
０に推力を与え、一方、収縮行程のモータプランジャ１
０により排出される作動油は低圧室３７ｂに連通する連
絡ボート４０および吸人ボート３９を介して吸人行程の
ポンププランジャ６のシリンダ孔５に還流し、このよう
な作動油の循環により前述のような油圧ポンプＰから油
圧モータＭへの伝動が行われる０前記固定軸３５は中心
孔４１を穿設して中空に形成され、その側壁には複数個
（図では２個）の短絡ボート４２，４３が穿設される。

これら短絡ボート４２，４３の内端は中心孔４１を介し
て前記高圧室３７ａに連なり、またそれらの外端は固定
軸３５の外側溝４４，４５を介して前記低圧室３７ｂに
連なり、そしてこれら短絡ボート４２，４３は中心孔４
１に摺合するピストン形クラッチ弁４８の右動と左動に
より開閉されるようになつている。即ちクラッチ弁４８
が右動泣置にあるときは、短絡ボート４２，４３は開放
されて両室３７ａ，３７ｂ間を連通し、分配盤Ｄの吐出
ボート３８から吐出される作動油が直ちに吸入ボート３
９に短絡して油圧モータＭへの作動油の給送が行われな
いので、油圧モータＭを不作動にした、所謂クラッチ・
オフ状態となり、次にクラッチ弁４８を左動して短絡ボ
ート４２，４３を共に閉塞したときは、油圧ポンプＰか
らモータＭへの作動油の循環作用が生起するのでクラッ
チ・オンの状態となる。その間のクラッチ弁４８の中間
泣置では、短絡ボート４２，４３の開度に応じて作動油
の循環が生起して半クラッチ状態となり、クラッチ弁４
８の摺動ストローク内でこの半クラッチ状態の区域を広
く取ることは車輌のスムーズな発進を得る上で有効であ
る。そのために図示例では、短絡ボート４２，４３の中
心孔４１への開口中心をクラッチ弁４８の摺動方向に互
いに偏位させてある。さらに図示例ではクラッチ弁４８
の端部外周にテーパ面４９が形成され、これにより短絡
ボート４２，４３の開閉が緩徐に行われ、クラッチの切
換操作を一層スムーズに行うことができる。クラッチ弁
４８の先端には弁杆５０が螺着され、その球状端部５０
ａに傘状弁体５１が首振り可能に連結され、この弁体５
１は、クラッチ弁４８がクラッチ・オンの立置を越えて
左動したとき吐出ボート３８を閉塞するように分配盤Ｄ
に密着することができる。この弁体５１による吐出ボー
ト３８の閉塞はモータ斜板２３を直立状態にして変速比
を１：１にしたときに行うもので、これによりポンププ
ランジャ６を油王的にロックしてポンプシリンダ４から
ポンププランジャ６群およびポンプ斜板２２を介してモ
ータシリンダ８を機械的に駆動することができ、したが
つてモータプランジャ１０のモータ斜板２３に与える推
力が消失しその推力による各部の負担を軽減することが
できる。前記クラッチ弁４８の摺動操作のために固定軸
３５に油圧サーボモータＳ２が内蔵される。

左ケース半体１ａの外側には補給ポンプＦが装備され、
そのポンプは入力軸２により１駆動され図示しない油溜
から油を吸入して一定圧力の作動油を生成するようにな
つており、そしてこのポンプＦの吐出ボート５２は、入
力軸２内の油路５３を介し、さらに逆止弁５４，５５を
介して分配盤Ｄの吐出ボート３８および、前記低圧室３
７ｂにそれぞれ連通している。したがつて油圧ポンプＰ
と油圧モータＭの油圧閉回路から作動油が漏洩したとき
、その分を補給ポンプＦから自動的に補給することがで
きる。以上のように本発明によれは、モータ斜板を作動
する油圧仕一ボモータの作動油導入ボートを、分配環に
より画成された高圧室に連通させたので、上記サーボモ
ータを変速機の斜板式油圧ポンプの吐出油圧を以て作動
でき、サーボモータ専用の油圧ポンプを設置する必要が
なく、したがつて構成が簡単で安価な変速操作装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明装置に備えた油圧変速機の変速操作装置の
縦断側面図である。 ４・・・・・・ポンプシリンダ、８・・・・・・モータ
シリンダ、１７・・・・・・支持板、２５・・・・・・
分配環、３５・・・・・・固定軸、３７ａ・・・・・・
高圧室、３７ｂ・・・・・・低圧室、３８・・・・・・
吐出ボート、３９・・・・・・吸入ボート、４０・・・
・・・連絡・ｊ″．一ト、４２，４３・・・・・・短絡
ボート、７８・・・・・・作動油導入ボート、７９・・
・・・・連通油路、Ｄ・・・・・・分配盤、Ｍ・・・・
・・油圧モータ、Ｐ・・・・・・油圧ポンプ、Ｓ１・・
・・・・サーボモータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 斜板式油圧ポンプとそれに油圧閉回路を介して連結
   される斜板式油圧モータとよりなり、前記油圧モータを
   、その斜板の傾斜角を自由に変更できるようにした可変
   容量型に構成し、また前記油圧閉回路を、前記油圧ポン
   プの吸入および吐出ポート、並びに前記油圧モータの複
   数の連絡ポートを一端面に開口して前記油圧モータのモ
   ータシリンダと共に回転する分配盤と、固定軸に支持さ
   れて前記分配盤の一端面に、前記吐出ポートと高圧側の
   前記連絡ポート間を連通する高圧室、および前記吸入ポ
   ートと低圧側の前記連絡ポート間を連通する低圧室を画
   成する分配環とより構成した油圧変速機において、前記
   モータ斜板に、それを傾動し得る油圧サーボモータを連
   結し、そのサーボモータの作動油導入ポートを前記高圧
   室に連通し、前記油圧ポンプの吐出油圧により前記油圧
   サーボモータを作動するようにした、油圧変速機の変速
   操作装置。 ２ 前記油圧サーボモータの油圧導入ポートと前記高圧
   室間の連通油路を、前記固定軸と、その固定軸を支持す
   ると共に前記油圧サーボモータのサーボシリンダに接合
   される支持板とに形成した、特許請求の範囲第１項記載
   の、油圧変速機の変速操作装置。