JPS6155464A

JPS6155464A - 液圧式変速装置

Info

Publication number: JPS6155464A
Application number: JP17728684A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kita; 喜多　康雄; Tadashi Sugano; 正菅野
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1984-08-24
Filing date: 1984-08-24
Publication date: 1986-03-19
Anticipated expiration: 2011-03-21
Also published as: JPH0826927B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は種々の産業用機械などにおいて。

回転動力源の回転数を変えて伝達し使用するための変速
機に関する。

（ロ）従来技術順転液圧ポンプ及び液圧モータ會対として機能する液圧
機関を組み合わせた流体式変速機は無段階に変速できる
ので利用範囲が広く、数多く研究・開発されている。こ
のような液圧機関の例としては特開昭５８−７７１７９
号公報に開示されている回転形流体エネルギ変換機や、
斜板形や斜軸形のピストンポンプ。

モータを組合せることにより流体変速機を形成できる。

しかし従来の場合ポンプのみ可変容量、モータ固定とす
る例が多く、この場合には変速範囲が狭く、またポンプ
、モータそれぞれ可変の場合にも個別に容量を変える方
式が多く制御が複雑となっていた。

（ハ）発明の目的本発明は前述のような液圧機関を用いて効率が優ｎ、入
出力回転数の死金連続的に滑らかに変えることができる
。構造の簡単な液圧式変速装置を提供することを目的と
する。

に）発明の構成本発明においては、前述の回転形流体エネルギ変換機の
ような、変動部材（偏心部材）の変位によって液体の吐
出量が変化する形式の液圧機関を複数個用いる。これら
の液圧機関の一つをポンプとし、他方を液圧式モータ（
以下単にモータとする）とし、これらの液体流路全互い
に結合すると共に、変動部材の変位を制御する制御機ｗ
ｔヲ設ける。この制御機構はポンプ及びモータの変動部
材を各々一方向に付勢する付勢手段と、これら付勢手段
の付勢力に抗して変動部材を動かす作動機構を含み、こ
の作動機構の端部が直接又は間接的にポンプ及びモータ
の変動部材に当接可能な位置に配置されている。この作
動機構は、モータ容量が一定容量となる位置でのみポン
プ容量が可変となり、ポンプ容量が一定容量に保持され
ている間のみモータが可変容量となるように構成されて
いる。さらにこの発明は。

ポンプ容量が増減するように変動部材全変位すれはモー
タ容量が減増するようにモータの変動部材を変位させる
ように構成されている。

（ホ）実施例以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図
は本発明が第１に提供する装置の実施例図である。

（１）及び（２）は特開昭５８−７７１７９号公報に記
載の回転形流体エネルギ変換機であり　、　（１）はポ
ンプ、（２）はモータである。図示されていない回転駆
動源からの回転力はポンプ（１）の回転軸ＱｉｌＧに入
力さｎ、液圧エネルギーに変換され。

変換されたエネルギーはモータ（２）で再び機械的エネ
ルギーに変換され回転軸（ハ）より出力され、これにつ
ながる装置を動かす。回転形流体エネルギー変換機の構
造及び動作は上記公報に詳述されているのでここでは簡
単に説明する。

０１）、　（１３及びｅｌ）、（イ）はそれぞれポンプ
及びモータのハウジングであり、このハウジング内に回
転自在に保持された回転軸Ｑ・またはに）を有する。一
方９回転軸と垂直方向に移動可能なよう保持されたビン
トルαつ又は＠は、［端金截頭円錐形状をなし、この円
錐上に略垂直に配設して形成された複数個のピストン０
η又は＠を配設せしめるごとくシリンダ穴（１，に）ヲ
有するシリンダブロックａａ又は（ハ）がビントル円錐
上に回転可能なよう嵌合さｎている。

なおピストンは摺動可能なようにシリンダブロックに挿
着さ扛ている。

また、ハウジング０１の内面に形成された円錐面と１回
転軸ＯＱの外周の円錐面の一部に第１の静圧ベアリング
（１６ａ）　’ｔ−形成しピストンａηの端面と回転軸
の内面部にピストン端面と当接するよう設けられたテー
パ面とで第２の静圧ベアリング（１６ｂ）を有している
。今９図示しない駆動装置でポンプ回転軸圧トルクが与
えられるとこの第１゜第２の静圧ベアリングにより、入
力トルクに見合った偶力が発生し。

この偶力により直接機緘的エネルギーを流体エネルギー
に変換している。この流体エネルギーすなわち高圧流体
は図示しない、ピントル円錐ｔ−２分する長形状の流路
を通じ、ポンプ流出口Ｑ１１９を通じ吐出される。この
流体は図示されていない流路を通じてモータ流入口（ホ
）に流れ、この流体エネルギーは上記ポンプ作動の逆作
用をし、出力回転軸（ホ）に偶力を与えこの偶力が回転
軸よりトルクとして出力される。なお、仕事を終えた流
体はモータ排出口−を通じ１図示されていない流路を通
じポンプ側吸入口００に入る。なおポンプ、モータ間を
結合する流路には必要に応じ、クロスＩＪ　ＩＪ−フバ
ルブ、ブーストパルプ等が組込１れているのは公知事実
である。

ポンプ（１）の液体吐出流量は回転軸ＯＱの回転中心ｍ
ｌとシリンダバレル０４）の回転中心ｎ１のずれ（偏心
量）ｄｌによって変化するが、偏心量ｄｌはビントルを
回転軸心と垂直に変位させることによって変えることが
できる。従ってビントルは偏心部材として機能し、上記
ｄ１はビントル０のの変位（偏心量ンとみなすことがで
きる。

ビントルθ′４はバネ（８）によって一方向に付勢され
ており、また作動棒（４）によりてバネ（８）と逆方向
の力が与えられる。作動棒（４）にはレバー（３）が取
り付けられており１手動又は機械的な力により操作が可
能である。

モータ（２）の液体流量に対する回転数は回転軸（ハ）
の回転中心ｍ２とシリンダバレル（ハ）の回転中心ｎ２
のずれｄｌ（ビントル（イ）の変位）によシ変えること
ができる。ビントル（イ）はバネ（９）によって一方向
に付勢されてお夛、また作動棒（４）によってバネ（９
）と逆方向の力が与えられる。

ポンプ（１）及びモータ（２）のハウジングは連結部材
（５）、ネジ（７）によって連結されており１作動棒（
４）は連結部材（５）に沿って左右に摺動可能である。

作動棒（４）とハウジングの間はオーリング等のシール
部材（６）によりシールされている。

作動棒の左右の動作（レバーの作動量）によるビントル
０４及びピントル翰の変位（偏心量）を第３図に基づい
て説明する。作動棒が左端に位置するとき（作動量０の
とき］、ビントル０秒は作動棒（４）に押されて左端に
位置し、ハウシング（１１）に当接している。この場合
のビントル０りの偏心量は−Ｂである。このとき一方モ
ータ側のビントルに）はバネ（９）に押されて左端側で
ハウジングぐηに接しており６作動棒（４）とビントル
（イ）の間には空隙（１）があって作動棒はビントル（
イ）に作用していない。このときのビントル（イ）の偏
心１−Ｔｈ＋Ｅとする。

次に作動棒を右に移動させて行くと、ビントルθ４はバ
ネ（８）に押されて右に変位するが。

ビントル（イ）の方は作動棒（４）がビントル＠を押す
位置（作動量ｌ）にくるまでは変位しない。

ビントルＱ′４の右端がハウジングに接して止まる。さ
らに作動棒を右方に移動させると、ピントルθ功の変位
はなくなりビントル（２）が作動棒（４）に押されて右
に変位するようになる（ビントル０ツ、＠の変位を右方
向にそれぞれ正及び負としたのは同符号の場合に同方向
の回転となるようにしたためである）。

第４図は入力回転数を一定値（ＮＯ）とした場合の出力
回転数のレバー作動量による変化を表わしたものである
。ポンプモータのピストン径と本数が等しい場合にはレ
バーが左端にあるとき（作動量Ｏのとき）出力回転は入
力回転と逆方向で同一の回転数となり、ビントル０埠の
偏心量（ポンプの偏心量）が００ときは出力回転が０と
なる。ポンプ側とモータ側の偏心量が等しくなつ友とき
、出力回転は入力回転に等しくなり、さらにレバーを移
動させると出力回転数が増加する。

本発明の第２の実施例の構成を第２図に示し説明する。

本実施例においても第１の実施例と同様な回転形流体エ
ネルギー変換機を用いるものとし、第１図に示した構成
部品と同じものには同じ符号を付ける。第１の実施例て
はポンプ（１）とモータ（２）が並列に配置されたが０
本実施例では第２図のごとく直列に配置され、ひとつの
ハウジングＱＯによって連結固定されている。ポンプ（
１）及びモータ（２）の動作は第１の実施例における説
明と同一であるがビントルＱ′４．＠の偏心量は回転式
のレバーの作動によって操作される。すなわち、ＯＡ心
部材であるピントルＱ本＠は各々バネ（８）、（９）に
よって付勢されると共にビン（ト）、Ｃ１ｆ［−介して
レバー（ロ）によって押圧され、レバーの回転によって
偏６量が変わる。レバーの作動量（回転量）とビントル
θの。（イ）の変位の関係は第３図と同様であり。出力
回転数の変化は第４図と同様である。

さて、この発明が第２に提供する変速装置は８両液圧機
関の変動部材が同時的でかつ連動する構成であジ、その
一例が第５図に示されている。

第５図は第１図における装置において外見上長さｌが零
となった場合のものである。この図のポンプおよびモー
タとしての作動については第１図の場合と同一であシ説
明は省略する。この装置の場合は作動棒（４）の変位に
よって両ビントル（２）、（イ）が連動して変位する。

そしてポンプ容量が増減するときモータの容量が減増し
てシーケンス約４制御を可能にしている。このＭ２の発
明は第２図のレバ一式操作入力作動機構の場合にも同様
に実施できることは当然である。この場合は両ビン（２
）、（至）がテコに同時肖接形となる。

以上この発明の構成について説明したが。

上記ならびに図示例には限定されない。たとえば図示例
では偏心部材の変位によって液体の吐出量が変化する液
圧機関の例として回転形流体エネルギー変換機を用いて
説明したが他の液圧機関、たとえば斜板形・斜軸形のピ
ストンポンプモータとすることもできる。この場合斜板
、斜軸が変動部材と彦り、これを上述のような作動量＊
’を用いて変化させることにより、上記実施例同様の滑
らかな変速操作が可能な変速装置を構成することが可能
である。また付勢手段としてのバネ（８）、（９）や操
作入力作動機構としての作動棒（４）、レバー（３）や
ビンに）、（至）、レバー働は一実施例にすぎず他の方
式、たとえばカム方式とし、カムを回転制御させるよう
にすることもでき、またレバーの場合でもその操作力は
流体圧力やねじ送り機構などの機械的さらには電磁気力
を用いる方式とすることも可能である。

（へ）効　果以上により明らかなように０本発明が提供する液圧式変
速装置は、エネルギー損失等の非常に少ない回転形流体
エネルギー変換機などの液圧機関をポンプ及びモータと
して用いるため効率が非常に優れておシ１本発明の制御
機構は簡単な構造で広範囲の滑らかな変速操作（無段変
速）を可能とし、制御機構の作動量と出力回転数が＃ｌ
ぼ比例するような単純な関係となるので操作が非常に簡
単である等の優れた特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図及び第５図は本発明の実施例の構造を表
わす図であり、第３図及び第４図は実施例の変速装置の
制御動作を説明するための図である。（１）・・・ポンプ　（２）・・・（液圧式）モータ　
（３）・・・レバー（４）・・・作動棒　（５）・・・
連結部材　（８）、　（９）・・・バネθ０．（ｌυ、
０３．Ｇυ、（至）・・・ハウジング　０本（支）・・
・ビントル０４）、（ハ）・・・シリンダバレル　（１
，に）・−・シリンダＱ＊ＪＱ・・・回転軸　０７）、
＠・・・ピストン（至）、翰・・・流入口　（Ｉｌ、（
ハ）・・・流出口０１）、に）・・・ドレインボート　
（至）、（至）・・・ビン（ロ）・・・レバー

Claims

【特許請求の範囲】

（１）偏心または傾斜の変動部材の変位によって液体吐
出量が変化するポンプと、液圧式モータの液体流路を互
いに結合し、ポンプ側への入力回転をモータ側からの出
力回転に変速して伝達する液圧式の変速装置において、
前記ポンプ及びモータの変動部材をそれぞれ一方向に付
勢する手段と、ポンプ側変動部材を操作入力に比例して
変位させ、ポンプ容量が変化する間はモータ変動部材を
モータ容量一定となるよう保持し、ポンプ側変動部材を
一定変動位置に保持の間は、モータ側変動部材を操作入
力に比例して変位させる操作入力作動機構を備えたこと
を特徴とする液圧式変速装置。
（２）偏心または傾斜の変動部材の変位によって液体吐
出量が変化するポンプと液圧式モータの液体流路を互い
に結合し、ポンプ側への入力回転をモータ側からの出力
回転に変速して伝達する液圧式の変速装置において、前
記ポンプ及びモータの変動部材をそれぞれ一方向に付勢
する手段と、ポンプ容量が増減するように変動部材を変
位させれば、モータ容量が減増するようにモータ側変動
部材を変位させる操作入力作動機構を備えたことを特徴
とする液圧式変速装置。