JPH0350146B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油圧式無段変速機における直結制御弁
駆動用油圧サーボモータ、特に油圧式無段変速機
の油圧モータと油圧ポンプ間の直結制御を行うた
めの直結制御弁を前端に連設したサーボピストン
をサーボシリンダのシリンダ孔に摺動自在に嵌合
し、そのサーボシリンダの後端壁を摺動自在に貫
通し外周には油路切換溝が形成されるパイロツト
弁を、前記サーボピストンの、環状油路とランド
を内周に有する盲孔状の弁孔に摺動自在に嵌合し
た形式の油圧サーボモータに関する。

かかるサーボモータにおいて、パイロツト弁が
サーボピストンに対して過度に後退すなわちオー
バシフトすると、油路切換溝による的確な油路切
換作用が行われなくなるという問題がある。

またサーボモータにおいて、パイロツト弁の油
路切換溝を環状溝とすると、パイロツト弁の操作
時に、該弁の僅かな傾きにより上記環状溝の端縁
が弁孔の環状油路の端縁に引掛けてパイロツト弁
の円滑な摺動が妨げられ、サーボピストンの油圧
駆動に故障を生じる原因となる。

本発明は、上記に鑑み提案されたもので、直結
制御弁に邪魔されずにサーボピストン内に無理な
く配置可能であると共に組付容易な共通のストツ
パ機構を、パイロツト弁のサーボピストンに対す
る後退限規制手段と、サーボシリンダからの抜け
止め手段とに兼用できるようにし、しかもパイロ
ツト弁の弁孔に対する倒れや、油路切換溝及び環
状油路の端縁相互の引掛かりを効果的に防止しパ
イロツト弁を常に円滑に摺動させ得るようにして
前記問題を解決した構造簡単な、油圧式無段変速
機における直結制御弁駆動用油圧サーボモータを
提供することを目的とする。

そしてこの目的を達成するために本発明は、油
圧式無段変速機の油圧モータと油圧ポンプ間の直
結制御を行うための直結制御弁を前端に連設した
サーボピストンをサーボシリンダのシリンダ孔に
摺動自在に嵌合し、そのサーボシリンダの後端壁
を摺動自在に貫通し外周には油路切換溝が形成さ
れるパイロツト弁を、前記サーボピストンの、環
状油路とランドを内周に有する盲孔状の弁孔に摺
動自在に嵌合した、油圧式無段変速機における直
結制御弁駆動用油圧サーボモータにおいて、前記
サーボピストンの後端面には、内端面に前記弁孔
を開口させ且つ内周面にストツパリングを係止し
た凹部を形成し、前記パイロツト弁のサーボピス
トンに対する後退限を規制すべく前記凹部内で前
記ストツパリングに係合し得るストツパピンを前
記パイロツト弁の外周に一体的に突設し、さらに
前記油路切換溝を、パイロツト弁外周面に設けた
円周方向に並ぶ複数の面取り部より構成すると共
に、それら面取り部の間に、前記ランドに接触し
て該パイロツト弁の傾きを防止する複数の案内ラ
ンドを該パイロツト弁の円周方向に略等間隔をお
いて設けたことを特徴とする。

以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、第１図において油圧サーボモータＳ
は、機枠１に固定されたサーボシリンダ２と、そ
のサーボシリンダ２のシリンダ孔３に摺動自在に
嵌合したサーボピストン４と、サーボシリンダ２
の後端壁２ａの貫通孔ｈに中間部が摺動自在に嵌
合され且つサーボピストン４の弁孔５に先部外周
が摺動自在に嵌合されたパイロツト弁６とより構
成される。サーボシリンダ２の前部には油圧源に
連なる高圧油室８が形成され、該室８にはサーボ
ピストン４前端のピストンロツド７がその前端を
常に臨ませている。

シリンダ孔３には、サーボピストン４によりピ
ストンロツド７を囲繞する前部油室９と、パイロ
ツト弁６を囲繞する後部油室１０とが画成され、
その後部油室１０はサーボピストン４を軸方向に
貫通する油孔１１を介して高圧油室８と常時連通
する。

サーボピストン４の弁孔は前端が閉じられて盲
孔状に形成されており、その前端から後端に向つ
て環状油路１２、ランド１３、環状油路１４およ
びランド１５がその内周に順次形成され、環状油
路１２はパイロツト弁６を軸方向に貫通する油孔
１６を介して図示しない油溜と常時連通し、また
環状油路１４は半径方向の油孔１７を介して前部
油室９と常時連通する。

一方、パイロツト弁６は、その前後摺動により
環状油路１４を他方の環状油路１２と後部油室１
０とに選択的に連通させる油路切換溝１８の先部
外周に有し、その油路切換溝１８は、第２および
第３図に明示するようにパイロツト弁６の外周円
筒面の部分的切除により形成した円周方向に並ぶ
複数個、図示例では３個の面取り部１９，１９，
１９より構成され、そしてこれら面取り部１９，
１９，１９の各間には、それらの前後部の外周円
筒面と同一面の複数の案内ランド２０，２０，２
０をパイロツト弁６円周方向に略等間隔をおいて
残存させる。尚、各案内ランド２０には、第２図
に鎖線で示すように相隣る面取り部１９，１９間
を連通する細溝２１を形成することがある。

サーボピストン４の後端面には、内端面に前記
弁孔５を開口させ且つ内周面にサークリツプより
なるストツパリング２２を係止した凹部４ａが形
成されており、前記パイロツト弁６のサーボピス
トン４に対する後退限を規制すべく前記凹部４ａ
内で前記ストツパリング２２に係合し得るストツ
パピン２３が、その両端部を前記パイロツト弁６
の外周面よりそれぞれ突出させてパイロツト弁６
に固着される。

以上において各部の寸法は次式が成立するよう
に設計される。

Ｂ＜Ａ−Ｃ 但し、Ａ…サーボピストン４の断面積 Ｂ…ピストンロツド７の断面積 Ｃ…パイロツト弁６の断面積 次に前記サーボモータＳの作動を説明すると、
先ずパイロツト弁６を前進（第１図では左動）さ
せて、その外周面により環状油路１４と後部油室
１０間を遮断すると共に、油路切換溝１８即ち面
取り部１９，１９，１９を介して弁孔５の両環状
油路１２，１４間を連通すれば、高圧油室８の圧
油は油圧１１を経て後部油室１０にのみ流入し、
サーボピストン４の後端面に油圧を作用させる。
而してサーボピストン４の後端受圧面積はＡ−Ｃ
であり、また高圧油室８に臨ませたピストンロツ
ド７の前端受圧面積はＢであるから、前述の不等
式Ｂ＜Ａ−Ｃによりサーボピストン４はパイロツ
ト弁６と追従するように前方へ油圧駆動される。

次にパイロツト弁６を後退（第１図では右動）
させて、その外周面により両環状油路１２，１４
間を遮断すると共に油路切換溝１８を介して環状
油路１４と後部油路１０を連通すれば、高圧油室
８の圧油は後端油室１０のみならず前部油室９に
も流入し、サーボピストン４の前後の両端面に油
圧を作用させる、そして、このときにもピストン
ロツド７の前端面は高圧油室８の油圧を受けてい
るので、結局サーボピストン４が後退方向の油圧
を受ける受圧面積はＡであるのに対し、前進方向
の油圧を受ける受圧面積はＡ−Ｃとなり、当然に
Ａ＞Ａ−Ｃによりサーボピストン４はパイロツト
弁６に追従するように後方へ油圧駆動される。

ここで注目すべきことは、パイロツト弁６の前
後操作に伴い、油路切換溝１８即ち面取り部１
９，１９，１が弁孔５のランド１３または１５を
通過するときでも、通過するランドに対しパイロ
ツト弁６の案内ランド２０，２０，２０が接触し
ていることであり、これによつてパイロツト弁６
の何れの方向の傾きも防止することができる。

次に前記サーボモータＳと、それが組込まれる
油圧式無段変速機との関係構造について説明す
る。図示例では、サーボピストン４により、油圧
ポンプと油圧モータよりなる公知の油圧式無段変
速機のクラツチ制御と前記ポンプおよびモータの
直結制御とを行うようにしている。即ち、Ｄは油
圧ポンプと油圧モータ（いずれも図示せず）間に
介装される作動油分配機構であつて、分配盤２４
と、前記サーボシリンダ２の前端部に支持されて
分配盤２４に密着する分配環２５とより構成さ
れ、分配環２５の内側に形成した前記高圧油室８
において油圧ポンプの吐出行程にあるシリンダ孔
に連なる吐出ポート２６と油圧モータの膨脹行程
にあるシリンダ孔に連なる高圧連絡ポート２７と
が連通され、分配環２５の外側に形成した低圧油
室８′において油圧ポンプの吸入行程にあるシリ
ンダ孔に連なる吸入ポート２６′と油圧モータの
収縮行程にあるシリンダ孔に連なる低圧連絡ポー
ト２７′とが連通され、これらの連通により油圧
ポンプおよびモータ間で作動油が循環して油圧伝
動が行われる。

サーボシリンダ２の側壁には、高圧油室８と低
圧油室８′間を連通する短絡ポート２８，２８が
ピストンロツド７の前後動に応じて開閉されるよ
うに穿設され、またピストンロツド７の先端に
は、それが短絡ポート２８，２８の閉塞位置を越
えて前進したとき吐出ポート２６を閉塞するポペ
ツト弁よりなる直結制御弁２９が付設される。
尚、吐出ポート２６には図示しないフイードポン
プに連なる補給ポート３０が開口し、そこに逆止
弁３１が設けられている。

而して、ピストンロツド７が図示の後退位置に
あるときに短絡ポート２８，２８は開放され、し
たがつてそれらのポート２８，２８を通して高圧
油室８の圧油が低圧油室８′へ短絡して流れるの
で油圧モータは作動せず、これが所謂クラツチオ
フ状態である。またピストンロツド７が前進して
短絡ポート２８，２８を完全に閉塞すれば、高圧
油室８の圧油は高圧連絡ポート２７を通して油圧
モータへ供給されそれを作動するので、これが所
謂クラツチオン状態であり、それに至るまでの短
絡ポート２８，２８の半開のときが半クラツチ状
態である。そしてピストンロツド７が短絡ポート
２８，２８の閉鎖位置を越えて更に前進すれば、
直結制御弁２９が分配盤２４に密着して吐出ポー
ト２６を閉塞し、これにより油圧ポンプを油圧的
にロツクするので、油圧ポンプから油圧モータを
機械的に直接駆動し、即ち油圧ポンプおよびモー
タの直結状態が得られる。以上の制御がすべてパ
イロツト弁６の前後操作により行われることは言
うまでもない。

以上のように本発明によれば、油圧式無段変速
機の油圧モータと油圧ポンプ間の直結制御を行う
ための直結制御弁を前端に連設したサーボピスト
ンをサーボシリンダのシリンダ孔に摺動自在に嵌
合し、そのサーボシリンダの後端壁を摺動自在に
貫通し外周には油路切換溝が形成されるパイロツ
ト弁を、前記サーボピストンの、環状油路とラン
ドを内周に有する盲孔状の弁孔に摺動自在に嵌合
した、油圧式無段変速機における直結制御弁駆動
用油圧サーボモータにおいて、前記サーボピスト
ンの後端面には、内端面に前記弁孔を開口させ且
つ内周面にストツパリングを係止した凹部を形成
し、前記パイロツト弁のサーボピストンに対する
後退限を規制すべく前記凹部内で前記ストツパリ
ングに係合し得るストツパピンを前記パイロツト
弁の外周に一体的に突設したので、前記ストツパ
リング及びストツパピンは、それらの協働によ
り、パイロツト弁のサーボピストンに対する後退
限を確実に規制してパイロツト弁のオーバシフト
防止に効果的である上、パイロツト弁のサーボシ
リンダからの抜け出しをも確実に防止することが
できる。その上、かかるストツパリング及びスト
ツパピンはサーボピストン後端面の前記凹部内に
設けられるから、サーボピストン前端側の前記直
結制御弁の存在とは無関係に無理なく配置するこ
とができる。しかもサーボモータの組立時には、
パイロツト弁の先部をサーボピストンの弁孔内に
嵌挿させてからストッパリングを凹部内周にセツ
トするだけでよく、従つて該ストツパリング及び
ストツパピンを前記凹部内に特設するもサーボモ
ータの組立性が低下するようなことはない。

さらに前記油路切換溝を、パイロツト弁外周面
に設けた円周方向に並ぶ複数の面取り部より構成
すると共に、それら面取り部の間に、前記ランド
に接触して該パイロツト弁の傾きを防止する複数
の案内ランドを該パイロツト弁の円周方向に略等
間隔をおいて設けたので、それら複数の案内ラン
ド部は、パイロツト弁の円周方向に分散配置され
るも、パイロツト弁の操作時には弁孔のランドと
絶えず摺接してパイロツト弁の摺動を常に的確に
案内することができ、従つてパイロツト弁の先部
及び中間部がそれぞれ摺合する弁孔及びサーボシ
リンダ後端壁の貫通孔の中心軸線相互の多少ずれ
ているような場合でも、パイロツト弁の弁凹中心
軸線に対する倒れや、油路切換溝及び環状油路の
端縁相互の引掛かりが各案内ランド部によつて効
果的に阻止されてパイロツト弁を常に円滑に摺動
させることができ、以上の結果、前述の如くパイ
ロツト弁のサーボピストンに対する後退限が確実
に規制される効果と相俟つて、サーボピストン前
端の直結制御を常に的確に油圧駆動することがで
きる。しかも前記油路切換溝は、パイロツト弁の
外周面に単純な面取り加工を施すだけて形成でき
るから、加工が容易でコストの低減及び加工精度
の向上に寄与し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第
２図はそれにおけるパイロツト弁の要部側面図、
第３図は第２図の−線断面図である。 Ｓ……油圧サーボモータ、２……サーボシリン
ダ、２ａ……後端壁、３……シリンダ孔、４……
サーボピストン、４ａ……凹部、５……弁孔、６
……パイロツト弁、１２，１４……環状油路、１
３，１５……ランド、１８……油路切換溝、１９
……面取り部、２０……案内ランド、２２……ス
トツパリング、２３……ストツパピン、２９……
直結制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 油圧式無段変速機の油圧モータと油圧ポンプ
   間の直結制御を行うための直結制御弁２９を前端
   に連設したサーボピストン４をサーボシリンダ２
   のシリンダ孔３に摺動自在に嵌合し、そのサーボ
   シリンダ２の後端壁２ａを摺動自在に貫通し外周
   には油路切換溝１８が形成されるパイロツト弁６
   を、前記サーボピストン４の、環状油路１２，１
   ４とランド１３，１５を内周に有する盲孔状の弁
   孔５に摺動自在に嵌合した、油圧式無段変速機に
   おける直結制御弁駆動用油圧サーボモータにおい
   て、前記サーボピストン４の後端面には、内端面
   に前記弁孔５を開口させ且つ内周面にストツパリ
   ング２２を係止した凹部４ａを形成し、前記パイ
   ロツト弁６のサーボピストン４に対する後退限を
   規制すべく前記凹部４ａ内で前記ストツパリング
   ２２に係合し得るストツパピン２３を前記パイロ
   ツト弁６の外周に一体的に突設し、さらに前記油
   路切換溝１８を、パイロツト弁６外周面に設けた
   円周方向に並ぶ複数の面取り部１９より構成する
   と共に、それら面取り部１９の間に、前記ランド
   １３，１５に接触して該パイロツト弁６の傾きを
   防止する複数の案内ランド２０を該パイロツト弁
   ６の円周方向に略等間隔をおいて設けたことを特
   徴とする、油圧式無段変速機における直結制御弁
   駆動用油圧サーボモータ。