JPS602548B2 - 油圧式無段変速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多プランジャ型油圧ポンプと、その油圧ポン
プを同心上で囲続するよう配設されると共にそれと油圧
的に連結される多プランジャ型油圧モータとよりなり、
油圧モータのモータブランジ竹こ往復動を与えるモー夕
斜板の煩勤角度を変化させてそれらの往復動ストローク
、したがって油圧モータの容量を無段階に調節し得るよ
うにした油圧式魚段変速装置に関す。

従来、か）る変速装置においては、油圧モータのモータ
シリンダをモータプランジャが超合する支承孔を有する
円筒状の前半部とモータ油圧室を有する環状の後半部と
の２部分を結合ボルトにより一体に結合して構成し、油
圧ポンプと油圧モータ間の作動油の授受を司る分配盤を
モータシリンダの前半部内側に隊着しているが、上記３
者の結合構造が複雑で組立に手間取るのみならず、モー
タシリンダの内周面と分配盤の外周面とを密合させるこ
とは加工上極めて困難で、モータシリンダ内のモータ油
圧室と分配盤内の連続ボートとの各達通部から高圧の作
動油が多少とも漏洩して伝動効率を低下させる欠点があ
った。

本発明は「そのような欠点のない前記変速装置を提供す
ることを目的とする。

以下、図面により本発明の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ｌａ，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
変速装置は油圧ポンプ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と、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・・・にそれぞれ摺合し
た多数のポンププランジャ６，６・・・とより構成され
、入力軸２には図示しないエンジンからの動力がフライ
ホイール７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
綾してそれと相対的に回転し得るように配設されたモ−
夕シリング８と、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・・・にそれぞれ摺合した多数のモータプランジャ
１０，１０とより構成される。モータシリンダ８の軸方
向両端面には一対の支軸１１，１１′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ｌｂの端壁に、また他方の支軸１１′はニード
ルベアリング１３を介して左ケース半体ｌａの端整にそ
れぞれ支持される。

そして一方の支軸１ １の外端に、モータシリンダ８と
共にボールベアリング１２のィンナレース１２ａを侠持
する止環１４が係止され、またそのアゥタレース１２ｂ
の外周外端部に係止した別の止環１５が右ケース半体ｌ
ｂの端整外面の環状凹部１６に係合され、さらにアウタ
レース１２ｂの外端に当接する押え板１７がボルト１８
により右ケース半体ｌｂ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
ｌｂに対する鯛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の出力は上記歯車１９から取出され、中間歯車２
０を介して差動歯車装置２１へと伝達されるようになっ
ている。

モータシリンダ８の内側には、各ポンププランジヤ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の表面を滑らかに沼勤し得る摺動
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に往復敷を与えて
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には各モータブランジャ１０‘こ対向
してモータ斜板２がその両外側から・突出する一対のト
ラニオン軸２４を介して煩勤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１
０ａ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ブランジャ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ヤ１０に対し垂直となる直
立位置から図示の最大傾斜位置へ煩勤することにより零
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を介して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ヤ６を収容するシリンダ孔５
から吐出される高圧の作働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・−タプランジヤ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
の和によってモータシリンダ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
は次式によって与えられる。

変速比＝輩≧多≧三三≧夢葦宏量雲霧−油比モータＭの
交量 １十油圧ポンプＰの容量 上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、油圧モー夕Ｍの容量はモータプランジヤ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頃斜角まで額動させるこ
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の額動操作のために油圧サ
ーボモータＳ，がミッションケース１に設けられている
。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〜８ｂより構成される。

第１部分８ａはカップ状をなし、その内側端面には前記
支軸１１′およびポンプ斜板２３が設けられる。

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を支承する支承孔９
ａ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。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より若干大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は第２部分８
ｂとの対向端部に連結フランジ２６を一体に有し、その
フランジ２６を、それに対向する第２部分８ｂの端面の
位置決め孔２７に密合すると共に複数本の結合ボルト２
８により第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を嫁入して相互
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を強固に侠持し、かくして第１
〜４部分８ａ〜８ｄは一体に結合される。以上において
第１および第２部分８ａ，８ｂはモータシリンダ８の前
部を、第３部分８ｃは同中間部を、また第４部分は同後
部をそれぞれ構成する。前記入力軸２は、その外端部を
ニードルベアリング３２を介して前記支軸１１′の中心
部に、またその内端部をニードルベアリング３３を介し
て前記分配盤Ｄの中ｉＤにそれぞれ支持され、その入力
軸２とポンプシリンダ４の対向周面間に前記スプライン
結合部３に隣接して形成した環状ぱね室５６に圧縮ばね
５７が収容され、このばね５７はその右端をポンプシリ
ング４に係止した座板５８に、またその左端を入力軸２
に係止した座板５９にそれぞれ弾発的に当接させる。

一方、入力軸２の、ポンプシリンダ４の左端面から突出
した部分にはモータシリンダ８の内端面に対向するスト
ツパ板６０が係止され、それらの対向面間にニードルス
ラストベアリング６１が介袋される。したがって前記ば
ね５７の弾発力は座板５８を介してポンプシリンダ４を
分配盤○に圧接して、それらの回転摺動部からの漏油を
防止し、その弾発力の反力は座板５９、入力軸２、スト
ッパ板６０およびニードルスラストベアリング６１を介
してモータシリンダ８に伝達して支持される。前記押え
板１７にはモータシＩＪ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○に接する分配環２５が偏心的
に支持され、この分配環２５によってモータシリンダ８
の第４部分８ｄの中空部３７が内側室３７ａと外側室３
７ｂ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６と前記内側室３７
ａ間が蓮通され、また吸入ボート３９により吸入行程に
あるポンププランジャ６のシリンダ孔５と前記外側室３
７ｂ間が遼遠される。また分配盤Ｄには放射状に延びて
モータ油圧室９ｂに常時連通すべき多数の連絡ボート４
０，４０・・・を有しており、それらボート４０，４０
…はモータシリンダ８の第２、第３部分８ｂ，８ｃの分
割面側のモータ油圧室９ｂ端都内側より穿孔されて、同
モータ油圧室ｇｂ端部の内壁面に直接開口している。而
してそれらボート４０，４０…はモータシリンダ８の第
２および第３部分８ｂ，８ｃの分割両側のモータ油圧室
９ｂ端部内側より穿孔され、これらによってモータシリ
ンダ８のモータ油圧室９ｂ，９ｂ・・・が前記内側室３
７ａまたは外側室３７ｂに蓮通される。したがって、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
内側室３７ａへ、さらにそれと蓮適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ヤ１０のモータ
油圧室９ｂに流入してそのプランジャ１０‘こ推力を与
え、一方、収縮行程のモータプランジヤ１により排出さ
れる作動油は外側室３７ｂに蓮適する連絡ボート４０お
よび吸入ボート３９を介して吸入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。前記固定軸３５は中心宵１４１と、そ
の側壁を貫通する複数個（図では２個）の短絡ボート４
２，４３を有し、これら短絡ボート４２，４３の内端は
中心孔４１を介して前記内側室３７ａに連なり、またそ
れらの外端は固定軸３５の外側壁４４，４５を介して前
記外側室３７ｂに連なり、そしてこれら短絡ボート４２
，４３は中′Ｄ孔４１に摺合するクラッチ弁４８の石動
と左動により開閉されるようになっている。

即ちクラッチ弁４８が右勤位置にあるときは、短絡ボー
ト４２，４３は開放されて内外両側室３７ａ，３７ｂ間
を運通し、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３９に短絡して油圧モ−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を左鰯して短絡ボート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。この
間のクラッチ弁４８の中間位置では、短絡ボート４２，
４３の関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４８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鰯のスムーズ
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８１４１への開□中心をク
ラッチ弁４８の摺動万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の総部外周にテーパ面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、クラッチの切摸擬作を一層スムーズに行
うことができる。クラッチ弁４８の先端には弁村５０が
螺着され、その球状織部５０ａに茸状弁体５１が首振り
可能に連結され、この弁体５１は、クラッチ弁４８がク
ラッチ・オンの位置を越えて左動したとき吐出ボート３
８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による吐出ポ−ト３８の閉塞はモータ斜板
２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ヤ６を油圧的にロック
してポンプシリンダ４からポンププランジヤ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、したがってモータプランジヤ１０の
モータ斜板２３に与える推力が消失し、その推力によ各
部の負坦を軽減することもできる。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Ｓ
２が設けられている。

左ケース半体ｌａ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っ
ており、そしてこのポンプＦの吐出ボート５２は、入力
鞠２内の油路５３を．介しさらに逆止弁５４，５５を介
して分配盤○の吐出ボート３８および、前記外側室３７
ｂにそれ・ぞれ達癒している。したがって油圧ポンプ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ば、モータシリンダを
、モータブランジャを支承する支承孔を有し、−且つポ
ンプ斜板を支持すると共にポンプシリングを収容する円
筒状のモータシリンダ前部と、モータ油圧室の前半部を
有する円盤状のモータシリンダ中間部と、モー夕油圧室
の後半部を有する環状のモータシリンダ後部との少なく
とも３部分に分割し、前記モータシリンダ中間部の中心
盤状部を分配盤に構成し、前記３部分を相互にノックピ
ンにより位置決めし、前記モータシリンダ前部および同
後部間を結合ボルトにより緊縦連結してそれらの間に同
中間部を挟持したので、藤方向に分割されたモータシリ
ンダの結合およびそれと分配盤との結合を共通の結合ボ
ルトによって達成でき、それらの組立が極めて容易であ
ると共に構造が簡単である。

しかも、前記３部分の接合面は平面であり、且つそれら
の接合面圧は前記結合ボルトにより高く保持されるから
、それらの接合面のシール性は良好である。

また特にモータシリンダ中間部の中心盤状部により構成
される前記分配盤は、それの、モータ油圧室に常時連通
するボートを、モータシリンダ中間に形成される前記モ
ータ油圧室前半部に直接閉口させているので、その分配
盤のボートとモータ油圧室との間に蓮通路を特別に加工
形成する必要がなく、従って構造簡単でコストの低減及
び加工性の向上に寄与することができる上、上記ボート
とモータ油圧室間の油漏洩の心配が全くなくなり、しか
も上記ボートの関口位置に関して特別の制限はないから
そのボート関口部の位置決めが容易である。

尚、前記モータシリンダ前部をモータ斜板を支持する第
１部分とモータシリンダを囲縞する第２部分との２部分
に分割し、それを前記ボルトとは別の結合ボルトにより
繁締連結すれば、形状が比較的複雑なモータシリンダ前
部を容易に製作することができるのみならず、ポンプ斜
板の取付けを容易に行うことができる。

また、モータブランジャを支承する支承孔を前記第２部
分の外端まで延設すれば、モータシリンダ前部の２分割
にも拘らず前記支承孔の有効長は変らず、モータプラン
ジャを常に安定良く確実に支承することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明装置の一実施例の縦断側面図である。 １．．・ミッションケース、２・・・入力藤、４…ポン
プシリンダ、６…ポンププランジヤ、８…モータシリン
ダ、８ａおよび８ｂ・・・モータシリンダ前部を構成す
る第１および第２部分、８ｃ・・・モータシリンダ中間
部を構成する第３部分、８ｄ・・・モータシリンダ後部
を構成する第４部分、９ａ…支承孔、９ｂ・・・モータ
油圧室、２２・・・ポンプ斜板、２３・・・モータ斜板
、２８・・・結合ボルト、２９…ノックピン、３０…ノ
ックピン、３１…結合ボルト、４０…ボートとしての連
絡ボート、Ｍ・・・油圧モータ、Ｐ・・・油圧ポンプ、
Ｄ・・・分配盤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力軸に連なるポンプシリンダにその回転中心を囲
   む環状配列の多数のポンププランジヤを摺合してなる油
   圧ポンプと；出力軸に連なり前記ポンプシリンダを同じ
   上で囲繞するよう配設されるモータシリンダに、その回
   転中心を囲む環状配列の多数のモータプンジヤを摺合し
   てなる油圧モータと；前記モータシリンダの内側に配設
   されると共に前記ポンプシリンダと相対回転自在に接触
   して前記ポンプシリンダおよびモータシリンダ間の作動
   油の授受を司る分配盤と；前記モータシリンダに固設さ
   れ、それと前記ポンプシリンダとの相対回転に伴い前記
   各ポンププランジヤに往復動を与えるポンプ斜板と；固
   定のミツシヨンケースに傾動自在に枢支され、モータシ
   リンダの回転に伴い前記各モータプランジヤに往復動を
   与え、且つその往復動ストロークを任意に調節し得るモ
   ータ斜板と；よりなる油圧式無段変速装置において、前
   記モータシリンダは、前記モータプランジヤを支承する
   支承孔を有すると共に前記ポンプ斜板を支持し更に前記
   ポンプシリンダを収容する円筒状のモータシリンダ前部
   と、前記支承孔に連なるモータ油圧室の前半部を有する
   円盤状のモータシリンダ中間部と、前記モータ油圧室の
   後半部を有する環状のモータシリンダ後部との少なくと
   も３部分に分割され、また前記分配盤は前記モータシリ
   ンダ中間部の中心盤状部により構成されて、その分配盤
   の、前記モータ油圧室に常時連通するポートを前記モー
   タ油圧室前半部の内壁面に直接開口し、更に前記モータ
   シリンダ前部、同中間部および同後部の３部分は相互に
   ノツクピンにより位置決めされ、前記モータシリンダ前
   部および同後部間は結合ボルトにより緊締連結されてそ
   れら前、後部間に同中間部が挾持される、油圧式無段変
   速装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の油圧式無段変速装置に
   おいて、さらに前記モータシリンダ前部は、前記ポンプ
   斜板を支持する第１部分と前記ポンプシリンダを囲繞す
   る第２部分との２部分に分割され、それら２部分は前記
   ボルトとは別の結合ボルトにより緊締連結され、油圧式
   無段変速装置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の油圧式無段変速装置に
   おいて、前記モータプランジヤを支承する支承孔は前記
   第２部分の外端まで延設された、油圧式無段変速装置。