JPH0289866A - 油圧式無段変速機の油圧クラッチ装置 - Google Patents

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０発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は、油圧ポンプと油圧モータとからなる油圧式無
段変速機に関し、さらに詳しくは、ポンプおよびモータ
間を連結する油圧閉回路を断続制御する直結クラッチ弁
と、その油圧閉回路を短絡制御するメインクラッチ弁と
からなる油圧クラッチ装置に関する。

（従来の技術） 油圧ポンプと油圧モータとから構成される無段変速機は
従来から公知であり、種々の用途に用いられている。−
例を挙げれば、特公昭３２−７１５９号公報、特公昭５
Ｂ−５０１４２号公報に開示されているように、定吐出
量型油圧ポンプを入力軸に接続し、このポンプからの吐
出油を油圧閉回路を介して可変容量型油圧モータに導き
、この油圧モータを駆動してこれに接続された出力軸の
駆動を行わせる無段変速機がある。

このような無段変速機においては、上記油圧閉回路を断
続可能な直結クララ弁を設け、油圧モータの容量を可変
制御する斜板の角度が最小となり、変速機の変速比が“
１″になった時に、この直結クラッチ弁により油圧閉回
路を遮断してポンプおよびモータを一体にして回転させ
ることが知られている。また、上記油圧閉回路を短絡可
能なメインクラッチ弁を設け、このメインクラッチ弁に
より油圧閉回路の短絡路を開閉してクラッチ開度の制御
を行うことが知られている。

ところで、このような直結クラッチ弁およびメインクラ
ッチ弁からなる油圧クラブ装置を、本出願人の提案によ
る特願昭６２−２６４８４１号のものを例にして、第７
図を参照して説明する。

モータシリンダ２０１の端部に形成された中空部内に固
定軸２０２が挿入され、この固定軸２０２に嵌着された
分配環２０３が偏心してモータシリンダ２０１の分配盤
２０４に摺接されている。

この分配環２０３によりモータシリンダ２０１の中空部
が第１油路Ｌａである内側油室と第２油路Ｌｂである外
側油室とに区画されている。分配盤２０４には、油圧ポ
ンプからの吐出路２０５およびポンプの吸入路（図示せ
ず）と、油圧モータへの吸入路２０Ｂおよび吐出路（図
示せず）が穿設されており、第１油路Ｌａを介してポン
プ吐出路２０５とモータ吸入路２０６とが連通され、第
２油路Ｌｂを介してポンプ吸入路とモータ吐出路とが連
通される。このようにして、油圧ポンプとモータとの間
には、分配環２０３および分配盤２０４を介して油圧閉
回路が構成されている。

メインクラッチ弁ＣＬは、固定軸２０２内に嵌入された
円筒状のメインクラッチ弁体２１０を回動させることに
より、固定軸２０２の短絡ポート２１１ａ、２１１ｂと
メインクラッチ弁体２１０の短絡孔２１２ａ、２１２ｂ
との相対位置を変化させ、両孔の重なり度合いを制御し
てクラッチ制御を行う。

直結クラッチ弁ＤＣは、メインクラッチ弁体２１０内に
軸方向に移動自在に嵌入されたピストン軸２１５と、こ
のピストン軸２１５の先端に取り付けられたシュー２１
６と、ピストン軸２１５内に挿入されたパイロットスプ
ール２１７とから構成されている。そして、蓋体２１９
がメインクラッチ弁体２１０の他端に嵌入され、この蓋
体２１９とピストン軸２１５との間に油室２２０が形成
されている。パイロットスプール２１７を左動させると
、ピストン軸２１５の通孔２２１がパイロットスプール
２１７により塞がれ、ポンプ吐出路２０５からの高圧作
動油はピストン軸２１５の油通路２２２ａ、２２２ｂを
経て油室２２０に流入し、これによりピストン軸２１５
が左動される。この移動によりピストン軸２１５のシュ
ー２１６がとポンプ吐出路２０５ａを閉塞し、第１油路
Ｌａが遮断されて油圧ポンプと油圧モータとが直結状態
（直結クラッチＯＮ状態）となる。次に、パイロットス
プール２１７を右動させると、パイロットスプール２１
７の小径部２２３が通孔２２１に連通するので、高圧作
動油は通孔２２１、小径部２２３、ピストン軸２１５の
通孔２２４を通って環状室２２５に流入し、これにより
ピストン軸２１５が右動される。この移動により、シュ
ー２１６によるポンプ吐出路２０５ａの閉塞が解放され
、油圧ポンプとモータとの直結状態（ＯＦＦ状態）が解
除される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記例に示されたような油圧クラッチ装
置は、直結クラッチ弁ＤＣをＯＮからＯＦＦに切り換え
る度に、メインクラッチ弁体２１０と蓋体２１９との衝
突音が発生するという問題がある。

油圧ポンプの駆動時には、直結クラッチ弁ＤＣのＯＮ・
ＯＦＦに拘らず、高圧の作動油の一部が油通路２２２ａ
、２２２ｂを介して油室２２０に常時供給されているの
で、その高圧油により蓋体２１９は常に右方のスラスト
ニードル軸受２１８に押し付けられている。直結クラッ
チ弁ＤＣをＯＮからＯＦＦに切り換えるとき、パイロッ
トスプール２１７の右動により環状室２２５に高圧油が
流入されるが、切換の初期段階ではシュー２１６がポン
プ吐出路２０５ａをまだ閉塞しているので、第１油路Ｌ
ａ（内側油室）内の油圧は低い。

ここで、メインクラッチ弁体２１０と蓋体２１９とは単
に嵌入されているだけであるから、上述した環状室２２
５の高圧と第１　ｈｂ路Ｌａの低圧上の差により、メイ
ンクラッチ弁体２１０は左動されて蓋体２１９から離間
される。その後、ピストン軸２１５の右動によりポンプ
吐出路２０５ａが解放されると、第１油路Ｌａ内の圧力
が上昇するので、メインクラッチ弁体２１０は右動され
て蓋体２１θに当接する。

このように、直結クラッチ弁ＤＣをＯＮからＯＦＦに切
り換える度に、油圧差によりメインクラッチ弁体２１０
が蓋体２１９から一端離間し、その後、蓋体２１０に再
び当接するので、この当接時に衝突音が発生し、これが
外部に伝達されて異音となるという問題がある。

本発明は、このような問題に鑑み、直結クラッチピスト
ン軸の移動により油圧閉回路の遮断を解除するときに、
油圧の差により生じるメインクラッチ弁体の移動および
これに伴う衝突音の発生を阻止することができるような
油圧クラッチ装置を提供することを目的とする。

口９発明の構成 （課題を解決するための手段） この目的達成のための手段として、本発明では、油圧ク
ラッチ装置を、油圧モータのシリンダと一体形成した中
空の筒状部材と、油圧ポンプおよび油圧モータに連通ず
る油路が設けられた分配盤と、筒状部材内に挿入された
中空の固定軸と、固定軸内にその軸線を中心に回動自在
に挿入され、この回動により、油圧閉回路における短絡
連通度合いを制御する円筒状のメインクラッチ弁体と、
メインクラッチ弁体内に軸線方向に移動自在に摺合され
、この移動により一端側において油圧閉回路の断続制御
を行う直結クラッチピストン軸と、メインクラッチ弁体
の他端に対向して配設され、直結クラッチピストン軸と
の間に作動油室を形成する蓋体とから油圧クラッチ装置
を構成するとともに、蓋体をメインクラッチの他端に一
体的に結合している。

（作用） このような構成の油圧クラッチ装置を用いた場合、直結
クラッチピストン軸が移動されて油圧閉回路の遮断が解
除されるときに（ＯＮからＯＦＦになるときに）、メイ
ンクラッチに左右から加わる油圧に差があっても、メイ
ンクラッチ弁体の他端に蓋体が一体的に結合されている
ので、このメインクラッチ弁体が蓋体に対して相対移動
することがなく、両者の衝突が生じることはない。

（実施例） 以下、図面に基づいて、本発明の好ましい実施例につい
て説明する。

第１図は本発明を適用した無段変速機の油圧回路図であ
り、この図において、無段変速機Ｔは、入力軸１を介し
てエンジンＥにより駆動される定吐出量型斜板アキシャ
ルプランジャ式油圧ポンプＰと、前後進切換装置２０を
介して車輪（図示せず）を駆動する可変容量型斜板アキ
シャルプランジャ式油圧モータＭとを存している。これ
ら油圧ポンプＰおよび油圧モータＭは、ポンプＰの吐出
口およびモータＭの吸入口を連通させる第工油路Ｌａと
ポンプＰの吸入口およびモータＭの吐出口を連通させる
第２油路Ｌｂとの２本の油路により油圧閉回路を構成し
て連結されている。これら２本の油路ＬａおよびＬｂの
うち第１油路Ｌａは、エンジンＥによりポンプＰが駆動
されこのポンプＰからの油圧によりモータＭが回転駆動
されて車輪の駆動がなされるとき、すなわちエンジンＥ
により無段変速機Ｔを介して車輪が駆動されるときに、
高圧となり（なおこのとき第２油路Ｌｂは低圧である）
、一方、第２油路Ｌｂは車両の減速時等のように車輪か
ら駆動力を受けてエンジンブレーキが作用する状態のと
きに高圧となる（このとき、第１油路Ｌａは低圧である
）。

この第１油路Ｌａ内には、この油路Ｌａを断続可能な直
結クラッチ弁ＤＣが配設されている。

一対のギヤｔｆ１９ａ、９ｂを介してエンジンＥにより
駆動されるチャージポンプ１０の吐出口が、チエツクバ
ルブ１５を有するチャージ油路Ｌｈおよび一対のチエツ
クバルブ３，３を存する第３油路Ｌｃを介して閉回路に
接続されている。チャージポンプ１０によりオイルサン
プ１７から汲み上げられチャージ圧リリーフバルブ１６
により調圧された作動油は、チエツクバルブ３，３の作
用により上記２木の油路Ｌ　ａ　＋　　Ｌ　ｂのうちの
低圧倶曜の油路に供給される。

このチャージポンプ１０と同軸上にガバナバルブ８が取
り付けられている。このガバナバルブ８には図示しない
制御バルブから所定圧の作動油が供給され、ガバナバル
ブ８はこの作動油の圧をエンジンＥの回転速度に対応し
たガバナ油圧に変換する。なお、この図ではガバナバル
ブ８に繋がる入出力油路の表示は省略している。

シャトルバルブ４を有する第４油路Ｌｄが上記閉回路に
接続されている。このシャトルバルブ４には、高圧およ
び低圧リリーフバルブ６．７を有してオイルサンプ１７
に繋がる第５および第６油路Ｌｅ、Ｌｆが接続されてい
る。シャトルバルブ４は、２ポ一ト３位置切換弁であり
、第１および第２油路Ｌａ、Ｌｂの油圧差に応じて作動
し、第１および第２油路Ｌａ、Ｌｂのうち高圧側の油路
を第５油路Ｌｅに連通させるとともに低圧側の油路を第
６油路Ｌｆに連通させる。これにより高圧側の油路のリ
リーフ油圧は高圧リリーフバルブ６により調圧され、低
圧側の油路のリリーフ油圧は低圧リリーフバルブ７によ
り調圧される。

第１および第２油路Ｌ　ａ　＋　　Ｌ　ｂ間には、両部
路を短絡する第７油路Ｌｇも設けられており、この第７
油路Ｌｇにはこの油路の開度を制御する可変絞り弁から
なるメインクラッチ弁ＣＬが配設されている。

油圧モータＭの回転軸２と平行に出力軸２８が配置され
ており、両軸２，２８間に前後進切換装置ａ、２０が設
けられる。この装置２０は回転軸２上に軸方向に間隔を
宵して配された第１および第２駆動ギヤ２１．２２と、
出力軸２８に回転自在に支承されるとともに第１駆動ギ
ヤ２１に噛合する第１波動ギヤ２３と、中間ギヤ２４を
介して第２駆動ギヤ２２に噛合するとともに出力軸２８
に回転自在に支承された第２被動ギヤ２５と、第１およ
び第２波動ギヤ２３．２５間で出力軸２８に固設される
クラッチハブ２θと、軸方向に滑動可能でありクラッチ
ハブ２６と前記両被動ギヤ２３゜２５の側面にそれぞれ
形成されたクラッチギヤ２３ａもしくは２５ａとを選択
的に連結するスリーブ２７とを備え、このスリーブ２７
はシフトフォーク２９により左右に移動される。なお、
この前後進切換装置２０の具体的構造は第２図に示す。

この前後進切換装置２０においては、スＩＪ　−ブ２７
がシフトフォーク２９により図中左方向に滑動されて図
示の如く第１被動ギヤ２３のクラッチギヤ２３ａとクラ
ッチハブ２６とが連結されている状態では、出力軸２８
が回転軸２と逆方向に回転され、車輪が無段変速機Ｔの
駆動に伴い前進方向に回転される。一方、スリーブ２７
がシフトフォーク２９により右に滑動されて第２波動ギ
ヤ２５のクラッチギヤ２５ａとクラッチハブ２６とが連
結されている状態では、出力軸２８は回転軸２と同方向
に回転され、車輪は後進方向に回転される。

次に、上記無段変速機Ｔの具体的な構造を第２図を用い
て簡単に説明する。

この無段変速機Ｔは、第１〜第４ケース５ａ〜５ｄによ
り囲まれた空間内に油圧ポンプＰおよび油圧モータＭが
同志に配設されて構成されている。油圧ポンプＰの入力
軸１はカップリング１ａを介してエンジンＥの出力軸Ｅ
ｓと結合されている。このカップリング１ａの内周側に
遠心フィルタ５０が配設されている。

また、上記入力軸１上には駆動ギヤ９ａがスプラインに
より結合配設され、この駆動ギヤ９ａに被動ギヤ９ｂが
噛合している。被動ギヤ９ｂはチャージポンプ１０の駆
動軸１１と同軸に結合しており、エンジンＥの回転は上
記一対のギヤ９ａ、９ｂを介してチャージポンプ１０の
駆動軸１１に伝達され、チャージポンプ１０が駆動され
る。この駆動軸１１はチャージポンプ１０を貫通してギ
ヤ９ｂと反対側に突出し、ガバナバルブ８にも連結され
ている。このため、エンジンＥの回転はこのガバナバル
ブ８にも伝達され、ガバナバルブ８により、エンジンＥ
の回転に対応したガバナ油圧が作られる。

油圧ポンプＰは、入力軸１にスプライン結合されたポン
プシリンダ６０と、このポンプシリンダ６０に円周上等
間隔に形成された複数のシリンダ孔６１に摺合した複数
のポンププランジャ６２とを存してなり、入力軸１を介
して伝達されるエンジンＥの動力により回転駆動される
。

油圧モータＭは、ポンプシリンダ６０を外囲して設けら
れたモータシリンダ７０と、モータシリンダ７０に円周
上等間隔に形成された複数のシリンダ孔７１に摺合した
複数のモータプランジャ７２とから構成されており、ポ
ンプシリンダ６０と同芯上にて相対回転可能なようにな
っている。

モータシリンダ７０は、軸方向に並んで一体に結合され
た第１〜第４の部分７０ａ〜７０ｄにより構成される。

第１の部分７０ａはその左端外周においてベアリング７
９ａを介してケース５ｂにより回転自在に支持されると
ともに、右側内側面は入力軸１に対して傾斜してポンプ
斜板部材を構成しており、このポンプ斜板部材上にポン
プ斜板リング８３が設けられている。第２の部分７０ｂ
には前記複数のシリンダ孔７１が形成され、第３の部分
７０ｃは各シリンダ孔６１．７１への油路が形成された
分配盤８０を有する。第４の部分７０ｄはフランジ部１
１０１第１筒状部１１１および第２筒状部１１２から構
成され、フランジ部１１０においてボルト１１４により
第３の部分７０Ｃと結合され、第１筒状部１１１に第１
および第２駆動ギヤ２１．２２を存するギヤ部材ＧＭが
圧入され、第２筒状部１１２においてベアリング７９ｂ
を介してケース５Ｃにより回転自在に支持されている。

上記ポンプ斜板リング６３上には、円環状のポンプシュ
ー６４が回転滑動自在に取り付けられ、このポンプシュ
ー６４とポンププランジャ６２とが連接桿６５を介しで
ある程度首振り自在に連結されている。ポンプシュー６
４とポンプシリンダ８０には互いに噛合する傘歯車８８
ａ、６８ｂが形成されている。このため、入力軸１から
ポンプシリンダ６０を回転駆動するとポンプシュー〇４
も同一回転駆動され、ポンプ斜板リング６３の傾斜に応
じてポンププランジャ６２は往復動され、吸入口からの
オイルの吸入および吐出口へのオイルの吐出がなされる
。

また、各モータプランジャ７２に対向する斜板部材７３
が、その両外端から紙面に直角な方向に突出する一対の
トラニオン軸（揺動軸）７３ａを介して第２ケース５ｂ
により揺動自在に支承されている。この斜板部材７３の
モータプランジャ７２に対向する面上にはモータ斜板リ
ング７３ｂが配設され、このモータ斜板りング７３ｂ上
に滑接してモータシュー７４が取り付けられている。

モータシュー７４は、各モータプランジャ７２の端部に
首振り自在に連結されている。この斜板部材７３は、そ
のトラニオン軸７３ａから離れた位置で、リンク部材３
９を介して変速用サーボユニット３０のピストンロッド
３３と連結されており、変速用サーボユニット３０によ
り、ピストンロッド３３が軸方向に移動されると、斜板
部材７３はトラニオン軸７３ａを中心に揺動されるよう
になっている。

モータシリンダ７０の第４の部分７０ｄは中空に形成さ
れており、その中心部に、配圧盤１８に固定された固定
軸９１が挿入されている。この固定軸９１の左端には分
配環９２が液密に嵌着されており、この分配環９２のＭ
線方向左端面が偏心して分配盤８０に摺接し得るように
されている。

この分配環９２により、第４の部分７０ｄ内に形成され
た中空部が、内側油室と外側油室とに区画され、内側油
室が第１油路Ｌａを構成し、外側油室が第２油路Ｌｂを
構成する。なお、上記配圧盤１８は、シャトルバルブ４
、高圧および低圧リリーフバルブ６．７等を有しており
、第３ケース５ｃの右側面に取り付けられるとともに、
第４ケース５ｄにより覆われている。

この分配盤８０および第４の部分７０ｄ内の詳細構造を
第３図に示しており、以下、第３図も参照して説明する
。

分配盤８０には、ポンプ吐出ボート８１ａおよびポンプ
吸入ボー）８２ａが穿設されており、その吐出ボート８
１ａおよびこれに繋がる吐出路８１ｂを介して、吐出行
程にあるポンププランジャ６２のシリンダ孔６１と内側
油室からなる第１油路Ｌａとが連通され、また、ポンプ
吸入ポート８２ａおよびこれに繋がる吸入路８２ｂを介
して、吸入行程にあるポンププランジ＋６２のシリンダ
孔６１と外側油室からなる第２油路Ｌｂが連通される。

さらに、分配盤８０には、各モータプランジャ７２のシ
リンダ孔（シリンダ室）７１に連通ずる連絡路８３が形
成されており、この連絡路８３の開口が、分配環９２の
作用により、モータシリンダ７０の回転に応じて第１油
路Ｌａもしくは第２油路Ｌｂと連通される。このため、
膨張行程にあるモータプランジャ７２のシリンダ孔７１
と第１油路Ｌａとが、収縮行程にあるモータプランジャ
７２のシリンダ孔７１と第２油路Ｌｂとが連絡路８３を
介してそれぞれ連通される。

このようにして、油圧ポンプＰと油圧モータＭとの間に
は、分配盤８０および分配環９２を介して油圧閉回路が
形成されている。したがって、入力軸１よりポンプシリ
ンダ６０を駆動すると、ポンププランジャ６２の吐出行
程により生成された高圧の作動油が、ポンプ吐出ポート
８１ａからポンプ吐出路８１ｂ１第１油路Ｌａ（内側油
室）およびこれと連通状態にある連絡路８３を経て膨張
行程にあるモータプランジャ７２のシリンダ孔７１に流
入して、そのモータプランジャ７２にｔａ力を与える。

一方、収縮行程にあるモータプランジャ７２により排出
される作動油は、第２油路Ｌｂ（外側油室）に連通ずる
連絡路８３、ポンプ吸入路８２ｂおよびポンプ吸入ポー
ト８２ａを介して吸入行程にあるポンププランジャ６２
のシリンダ孔６１に流入する。

このような作動油の循環により、吐出行程のポンププラ
ンジャ６２がポンプ斜板リング６３を介してモータシリ
ンダ７０に与える反動トルクと、膨張行程のモータプラ
ンジャ７２がモータ斜板部材７３から受ける反動トルク
との和によって、モータシリンダ７０が回転駆動される
。

ポンプシリンダ６０に対するモータシリンダ７０の変速
比は次式によってあたえられる。

上式かられかるように、変速用サーボユニット３０によ
り斜板部材７３を揺動させ、油圧モータＭの容量を０か
らある値に変えれば、変速比を１（最小値）からある必
要な値（最大値）にまで変えることができる。

一方、前述のように、モータシリンダ７０の第４の部分
７０ｄには、第１および第２駆動ギヤ２１、２２を有す
るギヤ部材ＧＭが圧入固設されている。このため、モー
タシリンダ７０の回転駆動力は、前後進切換装置２０を
介して出力軸２８に伝達される。この出力軸２８は、フ
ァイナルギヤ組２８ａ、２８ｂを介してディファレンシ
ャル装置１００に繋がっており、出力軸２８の回転駆動
力はディファレンシャル装置１００に伝達される。そし
て、ディファレンシャル装置１００により左右のドライ
ブシャフト１０５，１０６に分割された回転駆動力は、
左右の車輪（図示せず）に伝達され、車両の駆動がなさ
れる。

なお、第４の部分７０ｄの中空部内に挿入された固定軸
９１内には、第１油路Ｌａと第２油路Ｌｂ（！−の短絡
路を形成するとともにこの短絡路を全開から全開まで制
御可能なメインクラッチ弁ＣＬ１および第１油路Ｌａを
断続制御可能な直結クラッチ弁ＤＣが配設される。これ
ら両クラッチ弁ＣＬ、ＤＣの構造を第４図も併用して以
下に説明する。

まず、メインクラッチ弁ＣＬについて説明する。固定軸
９工の周壁には、第１油路Ｌａと第２油路Ｌｂとを連通
し得る短絡ボー）９１ａが穿設されており、この固定軸
９１の中空部に円筒状のメインクラッチ弁体９５が挿入
されている。この弁体９５は固定軸９１に対して相対回
転自在であり、上記短絡ボート９１ａに整合し得る短絡
孔９５ａが穿設されている。この弁体９５の右端に形成
されたアーム９５ｂを回動操作することにより、弁体９
５を回動させて短絡ボート９１ａと短絡孔９５ａとの整
合（重なり＞ｍを調整できるようになっている。この整
合部の大きさが第１油路Ｌａと第２油路Ｌｂとの短絡通
路の開度となり、このため、弁体９５の回動制御により
、上記短絡通路の開度を全開から全閉まで制御すること
ができる。短絡通路の開度が全開であれば、ポンプ吐出
ポート８１ａから第１油路Ｌａに吐出された作動油は、
短絡ボート９１ａおよび短絡孔９５ａから直接第２油路
Ｌｂに流入するとともにポンプ吸入ボー）８２ａに流入
するので、油圧モータＭが不作動となり、メインクラッ
チＯＦＦの状態となる。当然ながら、逆に、短絡通路の
開度が全開であれば、メインクラッチＯＮ状態が実現す
る。

中空をなすメインクラッチ弁体９５の中心部には、直結
クラッチ弁ＤＣが設けられている。この直結クラッチ弁
ＤＣのピストン軸８５は、メインクラッチ弁体９５の中
空孔に摺合しており、このピストン軸８５の先端にはバ
ルブロッド８６ａが螺着されている。バルブロッド８８
ａの先端部は、部分球面に形成されており、ここに取付
リング８６ｂを介してシュー８６が首振り自在なように
結合している。なお、シュー８６はバルブロッド８８ａ
との間に挿入されたばね８Ｅ３ｃにより左方に付勢され
ている。

シュー８６は、ピストン軸８５が図における左方に移動
した際に、分配盤８０に穿設されたポンプ吐出ボー）８
１ａに繋がる吐出路８１ｂの開口端を液密に閉塞し、吐
出ボート８１ａから第１油路Ｌａ（内側油室）への作動
油の流通を遮断し得るようにされている。そして前述し
たように、この遮断状態にあっては、ポンププランジャ
６２が油圧的にロックされ、油圧ポンプＰと油圧モータ
Ｍとが直結状態となり、ポンプシリンダ６０からポンプ
プランジャ６２およびポンプ斜板６３を介して、モータ
リシリンダ７０が機械的に駆動されることとなる。

ピストン軸８５は、その右側部を段付にて縮径されてお
り、メインクラッチ弁体９５を支承するスラストニード
ル軸受９８ｂのインナ部材である蓋体９７との間に油室
８７ａを形成している。この油室８７ａは、通常はピス
トン軸８５に軸線方向に沿って穿設された油通路８９ａ
と、該通路８９ａと連通し得るようにバルブロッド８８
ａの中心部に穿設された油通路８９ｂとを通って、第１
油路Ｌａに連通している。そしてエンジン駆動時には、
油圧ポンプＰと油圧モータＭとの間を循環する高圧の作
動油の一部が、上記一連の通路を経て油室８７ａに常時
供給される。

ここで、上記メインクラッチ弁体９５の端部内周には雌
ねじ部９８が形成され、上記蓋体９７のボス部外周には
雄ねじ部９９が形成されている。

そしてこれら両ねじ部９８．９９の螺合により、蓋体９
７はメインクラッチ弁体９５に一体的に結合されている
。従って、前記油室８７ａに常時供給される高圧油によ
り、蓋体９７は常にスラストニードル軸受９８ｂに押し
付けられているが、蓋体９７とメインクラッチ弁体９５
とは一体に結合されているので、メインクラッチ弁体９
５も右方に付勢された状態で位置決めされている。なお
、上記両ねじ部９８．９９は予めシール剤を塗布するこ
とにより液密に螺合されている。

ピストン軸８５の軸線方向中間部には、ピストン部８５
ａが一体的に形成されており、該ピストン部８５ａの左
方において、メインクラッチ弁体９５の中空孔の内面と
ピストン軸８５の外周面との間に環状室８７ｂが形成さ
れている。さらにピストン軸８５の中心には、右端面か
らピストン部８５ａを越える行止り孔８８が穿設されて
おり、該行止り孔８８最奥部の周面には、逃げ溝８８ａ
が形成されている。この行止り孔８８と環状室８７ｂと
の間は、ピストン軸８５に半径方向に穿設された通孔８
９ｃを介して連通し得るようにされている。また、ピス
トン部８５ａの右端面近傍に穿設された油通路８９ａと
行止り孔８８とを連通し得る通孔８９ｄが穿設されてい
る。

行止り孔８８内には、棒状をなすパイロットスプール８
４が挿入されている。パイロットスプール８４の先端部
には、行止り孔８８の内周面に嵌合するランド部８４ａ
が形成され、このランド部８４ａの右側には、適度な軸
線方向寸法を存して小径部８４ｂが形成されている。さ
らにパイロットスプール８４の中心には、行止り孔８８
内と大気とを連通ずる大気連通孔８９ｅが穿設されてい
る。このパイロットスプール８４は、その最外端部にポ
ールジ１インド部材４７を介して係着されたリンクアー
ム４６により左右方向に摺動動作を行う。なお、このリ
ンクアーム４６の作動説明は省略する。

以上のような構成において、各部の寸法は、シュー８６
の端面の受圧面積　　　　：Ａピストン部８５ａの断面
積　　　　　二Ｂピストン軸８５の内端側受圧面積　　
：Ｃピストン軸８５の縮径部の断面積　　：Ｄとした場
合に、 Ａ＞　（Ｂ−Ｄ） （Ｂ−Ｄ）＞Ｃ の不等式が満足されるように定められている。

ここでパイロットスプール８４を左方に移動させると、
パイロットスプール８４の小径部８４ｂは、ピストン部
８５ａの右端面より内方の行止り孔８８内にすべて嵌入
されるので、通孔８９ｄがパイロットスプール８４の外
周面により塞がれ、吐出ボート８１ａがらの高圧の作動
油は、油通路８９ａ、８９ｂを経て油室８７ａに流入し
、その油圧はピストン部８５ａの右端面に作用するとと
もに、第１油路Ｌａ側からピストン軸８５の左端面にも
作用する。この時、ピストン部８５ａの右端面の受圧面
積は（’Ｂ−Ｄ）であり、また、ピストン軸８５の内端
面の受圧面積はＣであることから、前記不等式（Ｂ−Ｄ
）＞Ｃの関係より、ピストン軸８５は左方へ移動するこ
ととなる。ピストンｆ［１１８６の移動に伴いシュー８
６が分配ｍ８０の吐出ポー）８１ａに連通ずる吐出路８
１ｂの端面に当接してこれを閉塞し、前記油圧ポンプＰ
と油圧モータＭとの直結状態が実現する。

この状態において、シュー８６の受圧面積Ａを有する端
面には、吐出ボー）８１ａからの高圧の作動油（油室８
７ａの油圧力と等圧）が作用する一方、ピストン部８５
ａの受圧面積ＣＢ−Ｄ）を育する右端面には油室８７ａ
内の高圧の作動油が作用する。ところで、両受正面積は
前記不等式Ａ＞　（Ｂ−Ｄ）の関係にあることから、シ
ュー８６にはこれを右へ移動させる力が作用する。シュ
ー８６が若干でも右動すると、シュー８６の端面への油
圧力が解除され、シュー８６は再び分配盤８０の端面に
押し付けられる。

このようにして、Ａ、ＢおよびＣの各受圧面積を前記不
等式を満足させるように所定の値に設定することにより
、いわゆる油圧フローティングの状態を保つことができ
、シュー８６と吐出路８１ｂとの間からの作動油の漏洩
を最小限に抑えた上でこれらの間の良好な油密状態を保
持するこ七ができる。

次に、パイロットスプール８４を右方へ移動させると、
パイロットスプール８４の小径部８４ｂが、ピストン軸
８５に穿設された通孔８９ｄに連通する。これにより、
高圧の作動油はピストン部８５ａの右端面と同時に、ピ
ストン軸８５の左端面にも作用する他、通孔８８ｄ１小
径部８４ｂ１連通孔８９ｃおよび環状室８７ｂを通って
ピストン部８５ａの左端面にも作用することとなる。こ
の時、ピストン？ＪＪＪ８５を左動させるための受圧面
積が（Ｂ−Ｄ）であるのに対し、ピストン軸８５を右動
させるための受圧面積はＢとなりＮＢ＞（Ｂ−Ｄ）であ
ることから、ピストン軸８５は右動し、油圧モータＭと
油圧ポンプＰとの直結状態が解除される。以上のことか
られかるように、パイロットスプール８４が左右方向に
移動されると、これに追従してピストン軸８５も左右方
向に移動され、直結クラッチ弁ＤＣのＯＮ・ＯＦＦ作動
がなされる。

このパイロット弁８４の左右方向の移動は、配圧盤１８
の側方に配設されたリンク機構４０を介して行われる。

そこで、このリンク機構４０について説明する。

第５図は、このリンク機構４０を示し、このり／り機構
４０は、第１および第２回動アーム４２ａ、４２ｂを有
した第１シヤフト４２と、この第１シヤフト４２の下方
にこれと並行に配された第２シヤフト４５とを育じてお
り、両シャフト４２．４５はケース５ａに固定された軸
受４９ａ。

４９　ｂ、　　４９　ｃにより回転自在に支持されてい
る。

なお、第１回動アーム４２ａは第１リンク４１を介して
変速用サーボユニット３０のパイロットスプールに連結
されている。また、第２回動アーム４２ｂは油圧シリン
ダ等により作動されて回動されるようになっており、こ
の回動により第１回動アーム４２ａも回動され変速用サ
ーボユニット３０のパイロットスプールを左右に移動さ
せる。

このパイロットスプールが左右に移動されると、ピスト
ンロッド３３がこれに追従して移動するように構成され
ており、これによってモータＭの斜板部材７３の揺動制
御がなされる。

上記第２シヤフト４５には第３回動アーム４６が固設さ
れており、この第３回動アーム４６はボールジｅインド
部材４７を介して直結クラッチ弁ＤＣのパイロット弁８
４に連結されている。このため、第２シヤフト４Ｓの回
動に伴って第３回動アーム４６が回動されると、パイロ
ット弁８４が左右に移動されて直結クラッチ弁ＤＣの０
Ｎ１１ＯＦＦ作動がなされる。なお、第３回動アーム４
６は、第２シヤフト４５に巻装された捩りコイルばね４
６ａにより、常時パイロット弁８４を外方（右方）に引
き出すように付勢奎れている。

一方、上記第１および第２シャフト４２．４５には、互
いに噛合する駆動および従動カム４３゜４４が固設され
ており、第１シヤフト４２の回転に応じてこれらのカム
４３．４４の作用により第２シヤフト４５に一定の回動
が付与される。

このカム４３．４４の作動を第６Ａ図から第６Ｃ図に基
づいて説明する。なお、これらの図に示すように、駆動
カム４３は、第１シヤフト４２を中心とする半円弧を呈
する半円部４３ａと、該半円Ｋ　４３　ａの半径より部
分的に外側に突出させた凸部４３ｂと、半円部４３ａの
半径より部分的に内側に没入させた凹部４３ｃとからな
り、これら３つの部分を円滑に連続させた輪郭に形成さ
れている。一方、従動カム４４は、半円部４３ａと路間
等の曲率の凹面からなる弧状部４４ａと、該弧状部４４
ａから概ね接戦方向に延出してなる直状部４４ｂとから
なっている。

まず、第２回動アーム４２ｂにより第１回動アーム４２
ａが反時計回りに回動され、これに伴って変速用サーボ
ユニット３０により油圧モータＭの斜板部材７３の傾斜
が最大（このとき変速比が最大）となった状態において
は、第６Ａ図に示すように、駆動カム４３の半円部４３
ａが従動カム４４の弧状部４４ａと当接し、駆動カム４
３の凸部４３ｂと従動カム４４の直状部４４ｂとは離れ
ている。このため、第３回動アーム４６は捩りコイルば
ね４８ａの付勢力を受けてパイロット弁８４を右動させ
、直結クラッチ弁ＤＣは全開状態にある。

この状態から、斜板部材７３の傾斜角を小さくするため
、第２回動アーム４２ｂを時計回りに回動させると、第
１シヤフト４２が時計方向に回動されて第１サーボユニ
ツト３０により斜板部材７３がトラニオン軸７３ａを中
心に時計方向に回動され、その傾斜角が小さくなり、変
速比が小さくなる。このときには、第１シヤフト４２の
回動に伴って駆動カム４３も回動されるのであるが、従
動カム４４はその直状部４４ｂに従動カム４３の凸部４
３ｂが当接するまでは回転されず、従って、パイロット
弁８４も移動されず、直結クラッチ弁ＤＣは全開状態の
まま保持される。

第２＠動アーム４２ｂがさらに上動されて、斜板部材７
３が直立になり、変速比が“１”　（最小）になると、
第６Ｂ図に示すように、第１シヤフト４２とともに時計
方向に回動された駆動カム４３の凸部４３ｂが従動カム
４４の直状部４４ｂに当接する。

この状態から、第２回動アーム４２ｂがさらに時計回り
に回動されると、第１シヤフト４２がさらに時計方向に
回動され、第１サーボユニツト３０のスプール部材３４
はさらに右動されるのであるが、モータトラニオン７３
はストッパによりこれ以上の回動が阻止されて直立状態
に保持される。ところが、第１シヤフト４２が回動され
るため、駆動カム４３が時計方向に回動され、これによ
り第６Ｃ図に示すように、駆動カム４３の凸部４３ｂに
直状部４４ｂが押されて、従動カム４４が時計方向に回
動される。

このようにして従動カム４４が時計方向に回動されると
、第２シヤフト４５および第３回動アーム４６も捩りコ
イルばね４８ａの付勢力に抗して回動され、この結果、
パイロット弁８４が左方に押し込まれる。これにより、
上述のようにピストン軸８５が左動され、シュー８６が
ポンプ吐出路８１ｂを塞ぎ直結状態（直結クラッチ弁Ｄ
ＣのＯＮ状態）が実現する。

ところで、油圧ポンプＰの駆動時には、直結クラッチ弁
ＤＣのＯＮ・ＯＦＦに拘らず、高圧の作動油の一部が油
通路８９ａ、８９ｂを経て油室８７ａに常時供給されて
いるので、その高圧油により蓋体９７は常に右方のスラ
ストニードル軸受９θｂに押し付けられている。上述の
ようにして、直結クラッチ弁ＤＣがＯＮからＯＦＦに切
り換えられるとき、パイロットスプール８４の右動によ
り環状室８７ｂに高圧油が流入されるが、切換の初期段
階ではシュー８６が吐出路８１ｂをまだ閉塞しているの
で、第１油路Ｌａ（内側油室）内の圧力は低い。このた
め、環状室８７ｂの高圧と第１油路Ｌａの低圧との差に
より、メインクラッチ弁体９５にはこれを左動させよう
とする力が作用する。

しかしながら、既述のように、メインクラッチ弁体９５
には蓋体９７がねじ部９８．９９により一体的に結合さ
れているので、上述したように油圧に差があっても、こ
のメインクラッチ弁体９５が蓋体９７に対して移動して
離間することはない。したがって、直結クラッチ弁ＤＣ
をＯＮからＯＦＦに切り換える度に、メインクラッチ弁
体９５と蓋体９７との間で衝突音が発生するようなこと
が防止される。

なお、以上の例においては、蓋体をメインクラッチ弁体
に螺合させて両者を一体結合する構成を示したが、結合
方法はこれに限られるものではなく、他の結合方法を用
いても良いのは無論である。

ハ０発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、直結クラッチピス
トン軸との間に作動油室を形成するための蓋体を、メイ
ンクラッチ弁体の他端に一体的に結合させているので、
直結クラッチピストン軸が移動されて油圧閉回路の遮断
が解除されるときに、メインクラッチ弁体に加わる油圧
に差があっても、このメインクラッチ弁体が蓋体に対し
て相対移動することを阻止できる。したがって、メイン
クラッチ弁体と蓋体との間での衝突音の発生を防止する
ことができ、異音の発生のない油圧式無段変速機を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した油圧式無段変速機の油圧回路
図、 第２図は上記無段変速機の断面図、 第３図および第４図は上記無段変速機の油圧クラッチ装
置周辺を拡大して示す断面図、第５図は直結クラッチ弁
の作動制御用のリンク機構を示す斜視図、 第６Ａ図から第６Ｃ図は上記リンク機構を構成するカム
の作動を示す正面図、 第７図は従来の油圧クラッチ装置を示す断面図である。 ４・・・シャトルバルブ　　２０・・・前後進切換装置
３０・・・変速用サーボユニット ６０・・・ポンプンリンダ　７０・・・モータシリンダ
８０・・・分配盤　　　　８４・・・パイロットスプー
ル９２・・・分配環　　　　９５・・・メインクラッチ
弁体９７・・・蓋体　　　　　Ｐ・・・油圧ポンプＭ・
・・油圧モータ　　　ＣＬ・・・メインクラッチ弁ＤＣ
・・・直結クラッチ弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）入力軸に接続された油圧ポンプと出力軸に接続され
   た油圧モータとを油圧閉回路を介して連結し、前記油圧
   ポンプからの油圧力により前記油圧モータを駆動する油
   圧式無段変速機において、前記油圧モータのシリンダと
   一体に形成された中空の筒状部材と、 この筒状部材の一端側に前記シリンダと一体に形成され
   、前記油圧ポンプおよび油圧モータに連通する油路が設
   けられた分配盤と、 前記筒状部材内に挿入された中空の固定軸と、この固定
   軸内にその軸線を中心に回動自在に挿入され、この回動
   により、前記固定軸より外側の空間と内側の空間とから
   構成される前記油圧閉回路における前記外側空間と内側
   空間との連通度合いを制御する円筒状のメインクラッチ
   弁体と、このメインクラッチ弁体内に軸線方向に移動自
   在に摺合され、この移動により一端側において前記分配
   盤の前記油路を閉止して前記油圧閉回路の断続制御を行
   う直結クラッチピストン軸と、前記メインクラッチ弁体
   の他端に対向して配設され、前記直結クラッチピストン
   軸との間に作動油室を形成する蓋体とからなり、 前記蓋体を前記メインクラッチの他端に一体的に結合さ
   せたことを特徴とする油圧式無段変速機の油圧クラッチ
   装置。