JPH0337464A - 油圧式無段変速機 - 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構成される油
圧式無段変速機に関する。

（従来の技術） 少なくともいずれか一方の容量が可変となった油圧ポン
プと油圧モータを組み合わせた油圧式無段変速機は従来
から種々の形式のものが知られており、また実用化され
ている。

例えば、特公昭３２−７１５９号公報、特開昭６２−２
２４７６９号公報等に開示されているように、固定容量
斜板アキシャルポンプと可変容量斜板アキシャルモータ
とを組み合わせた油圧式無段変速機がある。この変速機
においては、ポンプ斜板とモータシリンダとが一体結合
されており、モータ斜板が軸と直角になリモータ容量が
零となったときには、ポンプとモータが直結して一体回
転する形式、すなわちハイトルメカニカル（ＨＭＴ）形
式の変速機が構成されている。

このようなアキシャル式のポンプ、モータを用いるもの
ばかりでなく、ラジアル式のポンプ、モータを用いるも
のも数多く知られている。例えば、特公昭４５−３９３
６５号公報に開示のものがあり、この公報に開示の油圧
ユニットは、プランジャとしてボールを用い、外周側に
配置された偏心カム部材によりこのボールをシリンダ内
でラジアル方向に往復動させて、ポンプもしくはモータ
作用を行うように構成されている。

（発明が解決しようとする課題） このような油圧式無段変速機においては、その構成はで
きる限りシンプルで且つコンバクであることが要求され
る。ところが、このような油圧式無段変速機を自動車等
に用いる場合、ポンプおよびモータの容量の可変制御が
可能で且つその制御が容易であり、種々の走行要求に対
しても充分な対応が可能であることが望ましい。

本発明はこのような事情に鑑みたもので、シンプル且つ
コンパクトな構成で、種々の制御に対応可能なような油
圧式無段変速機を提供することを５− 目的とする。

口０発明の構成 （課題を解決するための手段） 上記目的達成のための手段として、本発明においては、
ポンプシリンダケーシングと、このポンプシリンダケー
シングに対し回転自在なポンプシャフトと、このポンプ
シャフトと一体回転するポンプ用カム部材と、ポンプシ
リンダケーシングに形成された複数のシリンダ孔内にそ
れぞれ摺動自在に挿入された複数のポンププランジャと
を有し、ポンプシャフトと一体回転されるポンプ用カム
部材によりポンププランジャをシリンダ孔内で往復動さ
せ油の吸入・吐出を行わせるようにした油圧ポンプと、
モータシリンダケーシングと、このモータシリンダケー
シングに対し回転自在なモータシャフトと、このモータ
シャフトと一体回転するモータ用カム部材と、モータシ
リンダケーシングに形成された複数のシリンダ孔内にそ
れぞれ摺動自在に挿入された複数のモータプランジャと
を有し、油圧ポンプからの吐出油によりモータ６ プランジャをシリンダ孔内で往復動させるとともにこの
往復動をモータ用カム部材を介してモータシャフトに伝
達してこれを回転駆動するようにした油圧モータと、モ
ータシリンダケーシングを固定支持するとともにポンプ
シリンダケーシングを回転自在に支持する変速機ハウジ
ングとによって、油圧式無段変速機を構成しており、且
つ、ポンプシリンダケーシングとモータシャフトとを連
結している。

この場合において、油圧ポンプおよび油圧モータは、ポ
ンプシリンダおよびモータシリンダがそれぞれほぼ半径
方向に延びて配設されるラジアル式のユニットであって
も良いし、ポンプシリンダおよびモータシリンダがそれ
ぞれほぼ軸方向に延びて配設されるアキシャル式のユニ
ットであっても良い。

（作用） 上記構成の油圧式無段変速機の場合には、ポンプ用カム
部材によりポンププランジャをシリンダ孔内で往復動さ
せ油の吸入・吐出を行うのであるが、このときの往復動
のストロークを可変制御することにより可変油圧ポンプ
となり、同様に、油圧モータにおいて、油圧ポンプから
の吐出油によりモータプランジャをシリンダ孔内で往復
動させるときでの往復動ストロークを可変制御すること
により可変容量油圧モータとなる。このため、ポンプお
よびモータの少なくとも一方を可変容量制御可能な構成
にすることにより、変速比を無段階に制御可能な油圧式
無段変速機が得られる。

なお、油圧モータの容量を可変制御にしてこの容量を零
にすれば油圧ロック状態となり、ポンプシリンダケーシ
ングとモータシャフトとが連結しているので、ポンプシ
ャフトとモータシャフトが直結状態となり変速比１．０
の状態となる。

上記の場合において、ラジアル式ポンプもしくはモータ
の場合にはカム部材として偏心カムが用いられ、この偏
心カムの偏心量を調整して可変容量制御が可能であり、
アキシャル式ポンプもしくはモータの場合にはカム部材
として斜板が用いられ、この斜板の傾斜角を調整して可
変容量制御が可能である。

（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図に、本発明に係る油圧式無段変速機ＣＶＴを示し
ている。この油圧式無段変速機ＣＶＴは、変速機ハウジ
ング１内に配置したラジアル式油圧ポンプＰと、ラジア
ル式油圧モータＭとから構成される。これら油圧ポンプ
Ｐおよび油圧モータＭはともにその容量を可変制御可能
であり、いずれか一方もしくは両方の容量を可変制御し
てポンプメインシャフト（変速機入力軸）１２の回転を
無段階に変速してモータメインシャフト（変速機出力軸
）５１に伝達する。

変速機ハウジング１は、３分割されており、第１ハウジ
ング１ａと第２ハウジング１ｂとに囲まれた第１空間８
ａ内に油圧ポンプＰが配設され、第２ハウジング１ｂと
第３ハウジング１ｃとに囲まれた第２空間８ｂ内に油圧
モータＭが配設されている。

９− まず、油圧ポンプＰについて、矢印■−■に沿った断面
を示す第２図を併用して説明する。

油圧ポンプＰは、ボールベアリング３１ａ、３１ｂを介
して変速機ハウジング１により回転自在に支持されたポ
ンプケーシング１１を有する。このケーシング１１は、
２分割された左右ケーシングｌｌａ、ｆｌｂを複数のボ
ルト３５により締め付けて構成されている。

ポンプメインシャフト１２は外部からの駆動を可能にす
るため外方に突出しており、その内側端面にはメインシ
ャフト１２の軸心Ｃ□から距離Ｌｌだけ偏心した軸心Ｃ
２を有するクランクピン１４がメインシャフト１２と一
体に形成されている。クランクピン１４の先端部はシャ
フト支持部材１３に嵌合結合している。ポンプメインシ
ャフト１２．クランクピン１４およびシャフト支持部祠
１３は一体となって、ボールベアリング３２ａ、３２ｂ
を介してポンプケーシング１１により回転自在に支持さ
れており、その回転軸は軸心Ｃ１である。このため、ク
ランクピン１４の軸心Ｃ０ ２は軸心Ｃ１を中心とした公転運動を行う。なお、メイ
ンシャフト１２とベアリング３２ａこの間には、後述す
るニードルベアリング３４および回動スリーブ１６が配
設されている。

クランクピン１４には、クランクピン軸心Ｃ２から距離
Ｌ２だけ偏心した軸心Ｃ３を有する偏心カラー１５が回
動自在に取り付けられている。この偏心カラー１５の右
側部には内歯車１５ａが形成されており、この内歯車１
５ａは回動スリーブ１６の外歯車ｔｅａと噛合する。

回動スリーブ１６はニードルベアリング３４によりメイ
ンシャフト１２に対して回動自在となっている。ところ
が、このメインシャフト１２には、このシャフト１２の
外面スプライン１２ａと噛合する内歯スプライン１７ｂ
を有した摺動スリーブ１７が軸方向に摺動自在に取り付
けられており、この摺動スリーブ１７の外歯スプライン
１７ａが上記回動スリーブ１６の内歯スプライン１６ｂ
と噛合している。このため、メインシャフト１２、摺動
スリーブ１７９回動スリーブ１６および偏心カラー１５
は、一体回転する。この場合、偏心カラー１５の軸心Ｃ
３は、メインシャフト１２の軸心Ｃ１を中心とした公転
運動を行う。

このような構成から分かるように、偏心カラー１５の内
歯車１５ａ１回動スリーブ１６および摺動スリーブ１７
により、偏心カラー１５の回転を拘束する拘束手段が構
成され、この拘束手段と偏心カラー１５とにより請求の
範囲に言うポンプ用カム部材が構成される。

ここで、摺動スリーブ１７の内歯スプライン１７ｂおよ
びメインシャフト１２の外歯スプライン１２ａはストレ
ートスプラインであり、摺動スリーブ１７の外歯スプラ
イン１７ａおよび回動スリーブ１６の内歯スプライン１
６ｂはヘリカルスプラインである。このため、摺動スリ
ーブ１７を軸方向に摺動させるとヘリカルスプラインに
より回動スリーブ１６がメインシャフト１２に対し相対
回転される。この回動スリーブ１６の回転は、歯車１ｆ
３ａ、１５ａを介して偏心カラー１５に伝達され、偏心
カラー１５はクランクピン１４を中心として回動される
。このことから分かるように、上述の拘束手段は、偏心
カラー１５の回転位置を調整する位置調整機能を有して
いる。

この偏心カラー１５の回動の場合の軸心Ｃ３の移動を第
３図に示す。この図では、クランクピン１４に対して偏
心カラー１５が時計回りに９０゜回動された場合を示し
ている。最初は、メインシャフト１２の軸心ＣＩ、クラ
ンクピン１４の軸心Ｃ２および偏心カラー１５の軸心Ｃ
３は同一直線上に並んで位置しており、この状態から偏
心カラー１５がクランクピン１４回りに９０°回動され
ると、偏心カラー１５の軸心は０３″で示す位置に移動
する。このため、メインシャフト１２の軸心Ｃ３と偏心
カラー１５の軸心Ｃ３この距離（偏心カラー１５の軸心
Ｃ３のメインシャフト１２の軸心Ｃ８に対する公転半径
）Ｌ３は、距離Ｌ３（＜Ｌ３）となる。

なお、この距離Ｌ３は、上記最初の状態（Ｃ，。

Ｃ２，Ｃ３が同一直線上に並んだ状態）で最大であり、
この状態から偏心カラー１５の回動に応じ１３− て距離Ｌ３は漸減し、これが１８０°回動したときに最
小となる。この最小の場合で、軸ＣＩに対する軸Ｃ２の
偏心距離Ｌｌと、軸Ｃ２に対する軸Ｃ３の偏心距離Ｌ２
とが等しい場合には、上記距離（公転半径）Ｌ３は零と
なる。

すなわち、摺動スリーブ１７を軸方向に移動させること
により、偏心カラー１５のメインシャフト１２に対する
偏心距離（公転半径）Ｌ３を変えることができる。この
摺動スリーブ１７の移動は、先端１８ａが摺動スリーブ
１７の溝１７ｃに係合し、軸１９を中心に回動自在なレ
バー１８を回動させることにより行われる。

一方、偏心カラー１５には、ニードルベアリング３３に
より相対回転自在に連結リング２０が取り付けられる。

このため、連結リング２０は軸心Ｃ３を中心に偏心カラ
ー１５上を回転可能となっている。さらに、この連結リ
ング２０の回りには、半径方向放射状に７個のポンプシ
リンダ２５が配設されている。これら各シリンダ２５は
それぞれ一対のトラニオン部２５ｂにおいてポンプ１４
− ケーシング１１に揺動自在に取り付けられている。

そして、各シリンダ２５のシリンダ孔２５ａは内径側に
開口するとともに、各シリンダ孔２５ａ内に内径側から
６個のポンププランジャ２２および１個のポンププラン
ジャ２３が摺動自在に挿入されている。６個のポンププ
ランジャ２２はそれぞれ、内径側端部２２ａが、連結リ
ング２０に形成された６箇所のアーム部２０ａにピン２
１により回動自在に連結されている。残り１個のポンプ
プランジャ２３は、その内径側端部２３ａが連結リング
２０と一体結合している。

シリンダ孔２５ａの内部空間は左右トラニオン部２５ｂ
に成形された油通孔２５ｃ、２５ｄを通って、ポンプケ
ーシング１１に形成された油流入孔３ｂおよび油流出孔
３ｃに連通する。油流入孔３ｂは流入方向の油の流れの
みを許容するチエツクバルブ２８を介して油路３ａに繋
がり、さらに゛、油路３ａは油受は渡しリング２７を介
して変速機ハウジング１に形成された第１油路２ａ。

２ｂに連通ずる。なお、第１油路２ａはストレーナ７を
介して第２空間８ｂに連通ずる。

また、油路３ｃは流出方向の油の流れのみを許容するチ
エツクバルブ２９を介して油路３ｄに繋がり、さらに、
油路３ｄは油受は渡しリング３０を介して変速ハウジン
グに形成された第２油路４に連通ずる。

次に、第１図およびこの図の矢印ＩＶ−ＩＶに沿った断
面を示す第４図を併用して油圧モータＭの構成について
説明する。

このモータＭのケーシングは変速機ハウジング１により
形成されており、モータケーシングは固定保持される。

モータメインシャフト５１は外部への動力取り出しを可
能にするため外方に突出しており、その内側端面にはメ
インシャフト５１の軸心Ｃ４から距＋ＩＩ　Ｌ　４だけ
偏心した軸心Ｃ５を有するクランクピン５３がメインシ
ャフト５１と一体に形成されている。クランクピン５３
の先端部はシャフト支持部材５２に嵌合結合している。

モータメインシャフト５１．クランクピン５３およびシ
ャフト支持部材５２は一体となって、ボールベアリング
７１ａ、７１ｂを介して変速機ハウジング（モータケー
シング）１により回転自在に支持されており、その回転
軸は軸心Ｃ４である。このため、クランクピン５３の軸
心Ｃ５は軸心Ｃ４を中心とした公転運動を行う。なお、
メインシャフト５１とベアリング７１ａこの間には、後
述するニードルベアリング７３および回動スリーブ５５
が配設され、シャフト支持部材５２とベアリング７１ｂ
この間には、後述するニードルベアリング７４および回
動スリーブ８６が配設されている。

クランクピン５３には、クランクピン軸心Ｃ５から距離
Ｌ５だけ偏心した軸心Ｃ６を有する偏心カラー５４が回
動自在に取り付けられている。この偏心カラー５４の左
側部には内歯車６４ａが形成されており、この内歯車５
４ａは回動スリーブ５５の外歯車５５ａと噛合する。

回動スリーブ５５はニードルベアリング７３によりメイ
ンシャフト５１に対して回動自在となっ１７− ている。ところが、このメインシャフト５１には、この
シャフト５１の外歯スプライン５１ａと噛合する内歯ス
プライン５Ｅ３ｂを有した摺動スリーブ５６が軸方向に
摺動自在に取り付けられており、この摺動スリーブ５６
の外面スプライン５６ａが上記回動スリーブ５５の内歯
スプライン５５ｂと噛合している。このため、メインシ
ャフト５１、摺動スリーブ５６９回動スリーブ５５およ
び偏心カラー５４は、一体回転する。この場合、偏心カ
ラー５４の軸心Ｃ６は、メインシャフト５１の軸心Ｃ４
を中心とした公転運動を行う。

ここで、摺動スリーブ５６の内歯スプライン５６ｂおよ
びメインシャフト５１の外面スプライン５１ａはストレ
ートスプラインであり、摺動スリーブ５６の外歯スプラ
イン５６ａおよび回動スリーブ５５の内歯スプライン５
５ｂはヘリカルスプラインである。このため、摺動スリ
ーブ５６を軸方向に摺動させるとヘリカルスプラインに
より回動スリーブ５５がメインシャフト５１に対し相対
回転される。この回動スリーブ５５の回転は、１８− 歯車５５　ａｌ　　５４　ａを介して偏心カラー５４に
伝達され、偏心カラー５４はクランクピン５３を中心と
して回動される。

この偏心カラー５４の回動の場合の軸心Ｃ６の移動を第
５図に示す。この図では、クランクピン５３に対して偏
心カラー５４が時計回りに９０″回動された場合を示し
ている。最初は、メインシャフト５１の軸心Ｃ４、クラ
ンクピン５３の軸心Ｃ５および偏心カラー５４の軸心Ｃ
６は同一直線上に並んで位置しており、この状態から偏
心カラー５４がクランクピン５３回りに９０’回動され
ると、偏心カラー５４の軸心はＣＯ’で示す位置に移動
する。このため、メインシャフト５１の軸心Ｃ４と偏心
カラー５４の軸心Ｃ６この距Ｉｔ　（偏心カラー５４の
軸心Ｃ６のメインシャフト５１の軸心Ｃ４に対する公転
半径）Ｌｏは、距離Ｌ８（＜Ｌ［ｌ　）となる。

なお、この距離Ｌ６は、抽圧ポンプＰの場合と同様に、
上記最初の状態（Ｃ４，Ｃ５，ｃｏが同一直線上に並ん
だ状態）で最大であり、この状態がら偏心カラー５４が
１８０６回動したときに最小となる。この最小の場合で
、軸Ｃ４に対する軸Ｃ５の偏心距離Ｌ４と、軸Ｃ５に対
する軸Ｃ８の偏心距離Ｌ５とが等しい場合には、上記距
離（公転半径）Ｌｅは零となる。

このように、摺動スリーブ５６を軸方向に移動させるこ
とにより、偏心カラー５４のメインシャフト５１に対す
る偏心距離（公転半径）Ｌｅを変えることができる。こ
の摺動スリーブ５６の移動は、先端５８ａが摺動スリー
ブ５６の溝５ｆ３ｃに係合し、軸５９を中心に回動自在
なレバー５８を回動させることにより行われる。

一方、偏心カラー５４には、ニードルベアリング７２に
より相対回転自在に環状のガイドリング６０が取り付け
られる。このため、ガイドリング６０は軸心Ｃ６を中心
に偏心カラー５４上を回転自在となっている。さらに、
このガイドリング６０の回りには、半径方向放射状に５
個のモータシリンダ６２が配設されている。これら各シ
リンダ６２はそれぞれ一対のトラニオン部８２ｂにおい
て変速機ハウジング（モータケーシング）１に揺動自在
に取り付けられている。

そして、各シリンダ６２のシリンダ孔６２ａは内径側に
開口するとともに、各シリンダ孔Ｅ３２ａ内に内径側か
ら５個のモータプランジャ６１が摺動自在に挿入されて
いる。５個のポンププランジャ６１はそれぞれ、内径側
端面８１ａが、ガイドリング６０の外周面６０ａに当接
している。

シリンダ孔６２ａの内部空間はトラニオン部６２ｂに成
形された油通孔６２ｃを通って、ポンプケーシング１１
に形成された第３油路５と連通している。

以上のように構成された抽圧ポンプＰおよび油圧モータ
Ｍにおいて、ポンプケーシング１１ｂに形成された内歯
スプラインｌｌｃと、モータメインシャフト５１に一体
結合されたシャフト支持部材５２に形成された外歯スプ
ライン５２ｂと噛合しており、ポンプケーシング１１と
モータメインシャフト５１とは連結されて一体回転する
ようになっている。

２１− さらに、以上の構成において、油圧ポンプＰから第２油
路４に流出される油を、膨張行程にある油圧モータＭの
シリンダ孔６２ａ内へ供給し、収縮行程にある油圧モー
タＭのシリンダ孔６２ａ内の油を、油圧ポンプＰの吸入
側に繋がる第２油路２ａへ流出させるため、分配機構８
０が油圧モータＭの側方に設けられている。

この分配機構８０について、第１図および矢印ＶＩ−Ｖ
ｌに沿った断面を示す第６図に基づいて説明する。

この分配機構８０は、変速機ハウジング１の内側壁に固
設された固定ボディ８１を有し、この固定ボディ８１に
は、油圧モータＭの各シリンダ６２に対応して半径方向
に延びたスプール挿入孔８１ｄが５箇所に形成されてい
る。各スプール挿入孔８１ｄには、分配スプール８２が
摺動自在に挿入されており、各スプール８２の外端部は
外周保持リング８４に保持され、内端部は回動スリーブ
８６に取り付けられたボールベアリング８５の外周面８
５ａに当接している。

２２− 回動スリーブ８６はボールベアリング７１ｂにより変速
機ハウジング１に回転自在に支持されており、モータメ
インシャフト５１の軸心Ｃ４を中心に回転自在となって
いる。但し、ボールベアリング８５は、この軸心Ｃ４か
ら偏心した軸心Ｃ７を中心として回転するように偏心し
て回動スリーブ８６に取り付けられている。このため、
回動スリーブ８６が軸心Ｃ４を中心に回転されると、軸
心Ｃ７は軸心Ｃ４を中心として公転運動を行い、ボール
ベアリング８５はこの軸心Ｃ７の公転運動に合わせて偏
心運動を行い、スプール８２は挿入孔８１ｄ内において
軸心Ｃ７の偏心量に相当する距離の往復運動を行う。

また、回動スリーブ８６の内歯スプライン８６ａは摺動
スリーブ８７の外歯スプライン８７ａと噛合し、摺動ス
リーブ８７の内歯スプライン８７ｂはシャフト支持部材
５２の外歯スプライン５２ａと噛合しており、回動スリ
ーブ８６および摺動スリーブ８７はモータメインシャフ
ト５１と一体回転する。

摺動スリーブ８７は軸方向に摺動自在であり、先端８８
ａが溝８７ｃに係合し、軸８９を中心に回動自在なレバ
ー８８を回動させることにより左右に摺動される。上記
内歯スプライン８６ａおよび外歯スプライン８７ａがヘ
リカルスプラインであり、内歯スプライン８７ｂおよび
外歯スプライン５２ａがストレートスプラインであり、
レバー８８の回動により摺動スリーブ８７を摺動させれ
ば、ヘリカルスプラインの作用により、回動スリーブ８
６が軸心Ｃ４を中心に回動される。

固定ボディ８１には、第２油路４に連通ずる第１連通孔
８１ａと、第３油路５に連通ずる第２連通孔８１ｂと、
第１油路２ａと連通した環状の溝６に連通ずる第２連通
孔８１ｃとが、スプール挿入孔８１ｄに連通して形成さ
れている。また、スプール８２には図示のようなスプー
ル溝８２ａが形成されており、スプール８２のスプール
挿入孔８１ｄ内での往復運動に応じて、スプール溝８２
ｄにより、第１連通孔８１ａと第２連通孔８１ｂとが連
通したり、第２連通孔８１ｂと第３連通孔８１ｃとが連
通したりするようになっている。具体的には、上述した
ボールベアリング８５の公転運動により、分配スプール
８２が外方に移動されると、第２連通孔８１ｂと第３連
通孔８１ｃとが連通され、分配スプール８２が内方に移
動されると第１連通孔８１ａと第２連通孔８１ｂとが連
通される。

以上のように構成された油圧式無段変速機ＣＶＴの作動
について説明する。

この変速機ＣＶＴの駆動はポンプメインシャフト（変速
機入力軸）１２を回転駆動することにより行われる。ポ
ンプメインシャフト１２が回転駆動されると、このシャ
フト１２と一体に偏心カラー１５が回転し、この偏心カ
ラー１５に相対回転自在に取り付けられた連結リング２
０はポンプメインシャフト１２の軸心Ｃ１を中心とした
偏心カラー１５の軸心Ｃ３の公転運動と同じ公転運動を
行う。このため、連結リング２０に連結されたポンププ
ランジャ２２および２３はポンプシリンダ２５のシリン
ダ孔２５ａ内で往復運動する。

５− ここで、ポンププランジャ２３が連結リング２０と一体
結合されているが、これが他のプランジャ２２と同様に
ピン２工により回動自在に連結されている場合には、第
７図に示すように、ポンプケーシング１１に対し連結リ
ング２０が自由に相対回転する。このため、メインシャ
フト１２の矢印Ａ方向の回転に応じて連結リング２０も
Ａ方向に回転し、図示のようにシリンダ２５の外面がケ
ーシング１１ｂのボルト３５用フランジｌｉｄに当接す
るという問題や、このフランジ１１ｄが充分に離れてい
る場合にはプランジャ２２がシリンダ２５が抜は出すと
いう問題があり、これではプランジャ２２の確実な往復
運動が得られない。

このため、本例では、１個のプランジャ２３が連結リン
グ２０に一体結合され、ケーシング１１に対する連結リ
ング２０の所定以上の相対回転変位を阻止する。これに
より、連結リング２０の公転運動に伴い、ポンププラン
ジャ２２および２３はポンプシリンダ２５のシリンダ孔
２５ａ内でスムーズに往復運動する。

６一 このようにしてプランジャ２２．２３が往復運動すると
、チエ′ツクバルブ２８．２９の作用により、プランジ
ャ２２．２３が膨張行程にあるシリンダ室内に、第１油
路２ａ、２ｂ１油流入孔３ａ、３ｂおよび油通孔２５ｃ
を通って油が吸入され、収縮行程にあるシリンダ室内か
ら油通孔２５ｄおよび油流出孔３Ｃを通って油が第２油
路４に吐出される。この場合において、各プランジャ２
２．２３は連結リング２０に繋がっているので、連結リ
ング２０から各プランジャ２２．２３へ、このプランジ
ャ２２．２３を押す方向および引っ張る方向の両方向の
力および運動の伝達が可能である。このため、チャージ
ポンプによる吸入側の与圧等を行わなくても、膨張行程
にあるシリンダ室内への油の吸入も問題なく行わせるこ
とができる。

第２油路４に吐出された油は、分配機構８０により、膨
張行程側にあるモータシリンダ孔６２ａ内に供給され、
このシリンダ孔６２ａ内のモータプランジャ６１を膨張
方向に移動させる。モータプランジャ６１の膨張方向へ
の移動に応じて、このモータプランジャ６１の内径側端
面６１ａが当接するガイドリング６０が押圧され、偏心
カラー５４が回転駆動される。この偏心カラー５４は前
述のようにモータメインシャフト５１と一体回転するた
め、このモータメインシャフト５１も回転駆動される。

なお、偏心カラー５４の回転に伴い、収縮側にあるモー
タプランジャ６１が収縮され、このプランジャ６１が挿
入されたシリンダ孔６２ａ内の油は、分配機構８０を介
して溝６に排出され、この溝６に連通ずる第１油路２　
ａ　＋　　２　ｂに供給される。

このようにポンプメインシャフト１２が駆動されると、
油圧ポンプＰの吐出油が油圧モータＭに供給されてこの
油圧モータＭが駆動される。なお、油圧モータＭを駆動
した油は溝６に排出され、第１油路２ａ＋　　２ｂを介
して再び油圧ポンプＰに吸入されるのであるが、途中の
漏れ分等は、ストレーナ７から第２空間８ｂ内の油が吸
入されて補われる。

上記駆動において、油圧ポンプＰの吐出油量はポンプメ
インシャフト１２とポンプケーシング１１この相対回転
数に対応するのであるが、ポンプケーシング１１は回転
自在に支持され且つモータメインシャフト５１に連結さ
れているので、油圧ポンプＰの吐出油量はその容量が一
定ならば、ポンプメインシャフト１２とモータメインシ
ャフト５１この回転数差に比例する。

ここで、油圧ポンプＰの容量（１回転当たりの吐出油量
）は、ポンププランジャ２２の往復ストロークに比例す
る。この往復ストロークは、レバー１８を回動させて偏
心カラー１５の偏心距離Ｌ３を調整することにより可変
制御できる。この場合、第３図に示すように、メインシ
ャフト１２の軸心ＣＩ、クランクピン１４の軸心Ｃ２お
よび偏心カラー１５の軸心Ｃ３が同一直線上に並んで位
置した状態で、偏心距離Ｌ３が最大であり、この状態か
ら偏心カラー１５の回動に応じて距離Ｌ３は漸減し、こ
れが１８０°回動したときに最小となるので、レバー１
８の回動制御によりポンプ２９− 容量を最大から最小まで無段階に可変制御できる。

なお、軸Ｃ１に対する軸Ｃ２の偏心距離Ｌｌと、軸Ｃ２
に対する軸Ｃ３の偏心距離Ｌ２とが等しい場合には、上
記距離（公転半径）Ｌ３の最小値は零となり、ポンプ容
量の最小値は零となる。

すなわち、ポンプメインシャフト１２が回転してもポン
プ吐出油量は零となり、これにより変速機のニュートラ
ル状態が得られる。

同様に、油圧モータＭの容量は、レバー５８の回動に応
じて最大容量から最小容量まで可変制御可能である。こ
の場合において、メインシャフト５１の軸心Ｃ４に対す
るクランクピン５３の軸心Ｃ５の偏心距離Ｌ４と、クラ
ンクピンの軸心Ｃ５に対する偏心カラー５４の軸心Ｃ６
の偏心距離Ｌ５とが等しい場合には、油圧モータＭの容
量の最小値は零となる。

このため、両レバー１８．５８の回動量を適宜制御する
ことにより、入力回転（ポンプメインシャフト１２の回
転）数に対する出力回転（モー３０− ツメインシャフト５１の回転）数の比（＝入力回転数／
出力回転数）、すなわち、変速比を理論的には無限大か
ら１．０まで無段階に可変制御できる。この場合におい
て、油圧モータＭが所定容量であり、油圧ポンプＰの容
量が零に極く近い状態で変速比が無限大となる。また、
油圧ポンプＰが所定容量であり、油圧モータＭの容量が
零の状態で変速比が１．０の状態（ポンプシャフトとモ
ータシャフトが直結した状態）となる。

なお、分配機構８０において、膨張行程側のシリンダ孔
６２ａ内に、第２油路４に送られる油圧ポンプＰからの
油を供給し、収縮行程側のシリンダ孔６２ａ内の油を溝
６から第１油路２ａ＋　２ｂを介して油圧ポンプＰの吸
入側に戻すため、偏心して取り付けられたボールベアリ
ング８５の最遠点方向（第６図で矢印Ｒ方向であり、ス
プール８２を最も外側に押し出す方向）は、偏心カラー
５４の最遠点方向（矢印Ｐで示す方向であり、モータプ
ランジャ６１を上死点に位置せしめる方向）に対し直角
の位置になる。

この場合において、油圧モータＭの吐出量を変更するた
めレバー５８を回動させて偏心カラー５４をクランクピ
ン５３回りに回動させると、偏心カラー５４の最遠点方
向も変化する。例えば、第５図において説明したように
、偏心カラー５４をクランクピン５３の回りに９０’回
動すると、偏心カラー５４の中心はＣ８からＣ８′に移
動し、最遠点方向は矢印Ｐ方向からＱ方向に４５°移動
する。このため、この場合には、分配機構８０において
回動スリーブ８６に偏心して取り付けられたボールベア
リング８５の最遠点方向（スプール８２を最も外側に押
し出す方向）も４５°移動する必要があり、この移動は
レバー８８の回動により行われる。

また、ボールベアリング８５の偏心軸心Ｃ７の位置を上
記の場合と反対の位置（１８０’回転した位置）にする
と、ポンプＰからの作動油の流入およびモータＭからの
作動油の流出経路が逆転し、モータＭを逆転させること
ができる。

以上の例においては、油圧ポンプＰの容量可変制御のた
めの回動スリーブ１６の回動、油圧モータＭの可変容量
制御のための回動スリーブ５５の回動および分配機構８
０の作動制御のための回動スリーブ８６の回動は、それ
ぞれ回動スリーブ１８．５５．８Ｅ３の内歯スプライン
１６ｂ、５５ｂ。

８６ａと摺動スリーブ１７，５８．８７の外歯スプライ
ン１７ａ、５６ａ、８７ａとをヘリカルスプライン噛合
させることにより行っている。しかしながら、本発明は
このような例に限られるものではなく、上記内歯スプラ
イン１６ｂ、５５ｂ。

８６ａと上記外歯スプライン１７ａ、５６ａ＋　８７ａ
とをストレートスプライン噛合させ、代わりに、摺動ス
リーブ１７．５Ｂ、８ｆ３の内歯スプライン１７ｂ、５
８ｂ、８６ｂとシャフト１２，５１およびシャフト支持
部材５２の外歯スプライン１２ａ、５１ａ、５２ａとを
ヘリカルスプライン噛合させるように構成しても良い。

さらには、両スプライン噛合をともにヘリカルスプライ
ン噛合にしても良い。但し、ヘリカルスプライン噛合の
場合には、噛合部材にスラスト反３３− 力が作用するという問題があり、このスラスト反力保持
が可能な構成とする必要がある。これに対して、一方を
ストレートスプライン噛合とすれば、この噛合部におい
てはスラスト反力は発生しないという利点がある。

以上説明した油圧式無段変速機においては、油圧ポンプ
と油圧モータとはその構造が異なり、油圧ポンプではカ
ム部材に取り付けられた連結リングとプランジャとが直
接連結されているが、油圧モータではカム部材に取り付
けられたガイドリングにプランジャの内端が当接するよ
うになっている。しかしながら、本発明に係る油圧式無
段変速機はこのような構成に限られるものではなく、油
圧ポンプと同様な構成の油圧モータを用いても良く、逆
に油圧モータと同様な構成の油圧ポンプを用いても良い
。但し、本例の油圧モータの構成の場合には、ガイドリ
ングとプランジャとが当接するので、ガイドリングから
プランジャを引っ張る方向の力および運動の伝達を行わ
せることができず、この構成の油圧ポンプを用いた場合
には、吸３４ 入側を与圧するためのチャージポンプ等が必要となる。

以上においては、油圧ポンプおよび油圧モータとして、
ラジアル式ユニットを用いる例を示したが、本発明に係
る無段変速機はこれに限られるものではなく、アキシャ
ル式ユニットを用いたものでも良い。

例えば、第８図に模式的に示すように、アキシャル式油
圧ポンプＰ′とアキシャル式油圧モータＭ′とから無段
変速機ＣＶＴ’を構成しても良い。

この油圧ポンプＰ′は、ポンプシャフト１０１と、この
シャフト１０１に傾動自在で且つ一体回転するように取
り付けられたポンプ斜板１０２と、変速機ハウジング（
図示せず）に回転自在に支持されたポンプシリンダ１０
３と、このシリンダ１０３に軸方向に延びて形成された
複数のシリンダ孔１０３ａ内に摺動自在に挿入された複
数のポンププランジャ１０４と、ポンプシャフト１０１
と一体回転してポンプ斜板１０２の傾動制御を行うポン
プアクチュエータ１０５とから構成される。

油圧モータＭ′は、ポンプシリンダ１０３に一体結合さ
れたモータシャフト１２１と、このシャフト１２１に傾
動自在で且つ一体回転するように取り付けられたモータ
斜板１２２と、変速機ハウジング（図示せず）に固定支
持されたモータシリンダ１２３と、このシリンダ１２３
に軸方向に延びて形成された複数のシリンダ孔１２３ａ
内に摺動自在に１ｍ人された複数のモータプランジャ１
２４と、モータシャフト１２１と一体回転してモータ斜
板１２２の傾動制御を行うポンプアクチュエータ１２５
とから構成される。

ポンプシリンダ１０３とモータシリンダ１２３この間に
は、ポンプシリンダ室からの吐出油を膨張行程側のモー
タシリンダ室に供給し、収縮側のモータシリンダ室から
排出された油をポンプの吸入側に戻すための分配機構１
１０が配設されている。

ここで、アクチュエータ１０５および１２５により、ポ
ンプ斜板１０２およびモータ斜板１２２の傾動角を制御
すれば、ポンプおよびモータの容量を制御でき、無段変
速制御を行うことができる。この場合の作動原理は、第
１図から第７図に、示したラジアル式ユニットを用いた
変速機の場合と同様なのでその説明は省略する。

なお、この例ではアクチュエータ１０５および１２５は
各シャフト１０１，１２１とともに回転する構成である
が、各シャフト上に摺動スライダを配設し、アクチュエ
ータにより摺動されるスライダにより斜板１０２，１２
２の傾動制御を行うようにしても良い。このようすれば
、アクチュエータは固定することができる。

ハ０発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、油圧ポンプからの
吐出油により油圧モータを駆動するように構成し、モー
タシリンダケーシングを固定支持するとともにポンプシ
リンダケーシングを回転自在に支持し、且つ、ポンプシ
リンダケーシングとモータシャフトとを連結している油
圧式無段変＝３７− 速機を構成しているので、コンパクトな構成の油圧式無
段変速機を得ることができるばかりでなく、ポンプおよ
びモータｂ少なくとも一方を可変容量制御することによ
り、変速比を無段階に制御可能なハイトルメカニカル式
の無段変速機が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る油圧式無段変速機を示す断面図、 第２図は上記無段変速機を構成する油圧ポンプの矢印■
−■に沿った断面図、 第３図は上記油圧ポンプの各部材の軸心の位置関係を示
す概略図、 第４図は上記無段変速機を構成する油圧モータの矢印Ｉ
Ｖ−ＩＶに沿った断面図、 第５図は上記油圧モータの各部材の軸心の位置関係を示
す概略図、 第６図は上記無段変速機の分配機構の矢印■−■に沿っ
た断面図、 第７図は上記油圧ポンプの一部を取り出して示３８− す断面図、 第８図は本発明に係る油圧式無段変速機の異なる例を示
す概略図である。 ｌ・・・変速機ハウジング　１１・・・ポンプケーシン
グ１２・・・ポンプメインシャフト １４・・・クランクピン　　１５・・・ｌｔｆ＋　心カ
ラー２０・・・連結リング ２２．２３・・・ポンププランジャ ２５・・・ポンプシリンダ ５１・・・モータメインシャフト ５３・・・クランクピン　　５４・・・偏心カラー６０
・・・ガイドリング　　６１・・・モータプランジャ６
２・・・モータシリンダ　８２・・・分配スプールＣＶ
Ｔ・・・油圧無段変速機

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ポンプシリンダケーシングと、このポンプシリンダ
   ケーシングに対し回転自在なポンプシャフトと、このポ
   ンプシャフトと一体回転するポンプ用カム部材と、前記
   ポンプシリンダケーシングに形成された複数のシリンダ
   孔内にそれぞれ摺動自在に挿入された複数のポンププラ
   ンジャとから構成され、前記ポンプシャフトの回転駆動
   によりこのポンプシャフトと一体回転される前記ポンプ
   用カム部材により前記ポンププランジャを前記シリンダ
   孔内で往復動させ油の吸入・吐出を行わせるようにした
   油圧ポンプと、 モータシリンダケーシングと、このモータシリンダケー
   シングに対し回転自在なモータシャフトと、このモータ
   シャフトと一体回転するモータ用カム部材と、前記モー
   タシリンダケーシングに形成された複数のシリンダ孔内
   にそれぞれ摺動自在に挿入された複数のモータプランジ
   ャとから構成され、前記油圧ポンプからの吐出油により
   前記モータプランジャを前記シリンダ孔内で往復動させ
   るとともにこの往復動を前記モータ用カム部材を介して
   前記モータシャフトに伝達して前記モータシャフトを回
   転駆動するようにした油圧モータと、 前記モータシリンダケーシングを固定支持するとともに
   、前記ポンプシリンダケーシングを回転自在に支持する
   変速機ハウジングとから構成され、 前記ポンプシリンダケーシングと前記モータシャフトと
   が連結されていることを特徴とする油圧式無段変速機。 ２）前記油圧ポンプおよび前記油圧モータは、前記ポン
   プシリンダおよび前記モータシリンダがそれぞれ前記ポ
   ンプシャフトおよび前記モータシャフトに対してほぼ半
   径方向に延びて配設されるラジアル式のユニットである
   ことを特徴とする請求項第１項記載の油圧式無段変速機
   。 ３）前記油圧ポンプおよび前記油圧モータは、前記ポン
   プシリンダおよび前記モータシリンダがそれぞれ前記ポ
   ンプシャフトおよび前記モータシャフトに対してほぼ軸
   方向に延びて配設されるアキシャル式のユニットである
   ことを特徴とする請求項第１項記載の油圧式無段変速機
   。 ４）前記ポンプシャフト、前記ポンプシリンダケーシン
   グおよび前記モータシャフトの回転軸が同一軸上に配設
   されていることを特徴とする請求項第１項から第３項の
   いずれかに記載の油圧式無段変速機。