JPH0720445Y2 - 斜板式油圧装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、斜板式の油圧ポンプ、油圧モータ、或いは油
圧ポンプ及び油圧モータを兼備する油圧式変速機等であ
って良い斜板式油圧装置に関する。

〈従来の技術〉 このような油圧装置として、ケースにその各端を回転自
在に支持されると共に回転軸を中心として環状に配設さ
れた複数の軸線方向シリンダを有するシリンダブロック
と、各シリンダに受容されたプランジャと、プランジャ
の遊端に摺接するようにケースに対して傾動自在に支持
された斜板と、斜板を傾動駆動するためのアクチュエー
タ手段とを有し、斜板の傾斜角に応じてシリンダに対す
るプランジャの出没ストロークを可変とした斜板式油圧
装置が従来より知られている。

〈考案が解決しようとする問題点〉 さて、このような斜板式油圧装置を自動車用無段変速機
に適用した場合、油圧モータの吸入／吐出量の最小時に
トップスピードが得られることとなるが、一般に自動車
の変速機に於ては、トップスピードでの効率が重要であ
り、トップ位置での斜板の角度精度が重要なファクタと
なる。この斜板角度精度は、斜板支持部の位置精度と、
斜板角度を与えるアクチュエータ手段の位置精度並びに
ストローク精度とが関与するが、これらの全ての機械的
精度を完全に管理することは極めて困難である。

特公昭39−3717号公報には、斜板の前面の外周部に当接
するようなストッパ部材が、ケースの開口を塞ぐ端板に
シリンダと共に一体的に設けられた構造が開示されてい
る。これによると、長期間の使用の後にストッパ部材或
いは斜板の摩滅により斜板の中立位置に狂いが生じた場
合の調節は、外厘３と端板との接合面に介設するライナ
の厚さを変えることで行われることになるが、ストッパ
部材とシリンダとが同一の部材に形成されているため、
ライナの厚さを変えるとシリンダの位置も変わってしま
うことになる。またストッパが摩耗限度に達した場合に
は、端板ごと交換しなければならない。

このような従来技術の問題点に鑑み、本考案の主な目的
は、調節及び交換を容易に行い得るように改良されたス
トッパ部材を備える斜板式油圧装置を提供することにあ
る。

〈問題点を解決するための手段〉 このような目的は、本考案によれば、軸線方向について
分割形成された第１の部分と第２の部分とからなるケー
スにその各端を回転自在に支持されると共に回転軸を中
心として環状に配設された複数の軸線方向シリンダを有
するシリンダブロックと、前記各シリンダに受容された
プランジャと、該プランジャの遊端に摺接するように前
記ケースに対して傾動自在に支持された斜板と、該斜板
を傾動駆動するべく前記ケースの第２の部分内に固設さ
れたアクチュエータ手段とを有し、前記斜板の傾斜角に
応じて前記シリンダに対する前記プランジャの出没スト
ロークを可変とした斜板式油圧装置であって、前記斜板
の最小傾斜角を規定するべく前記斜板の背面に当接可能
なストッパ部材が、前記ケースの第１の部分の内面に着
脱自在な締結手段を用いて固定されることを特徴とする
斜板式油圧装置を提供することにより達成される。

〈作用〉 このようにすれば、斜板の背面側は格別何らの機能を有
さないため、ストッパ部材の面積の設定自由度が高まる
ので、斜板とストッパ部材との当接面の面積を増大して
面圧を低減し得るために同部分を摩耗し難くすることが
できる。しかも摩耗に起因して斜板の基準角度に狂いを
生じた場合にも、ストッパ部材のみを交換することで容
易に対処することができる。これに加えて、アクチュエ
ータ手段の固定部と同一の部材側に斜板支持部を設ける
ものとすれば、アクチュエータ手段と斜板との連結状態
と無関係にストッパ部材の位置決めができるので、斜板
組付時の各部の位置決めを容易に行なうことができる。

〈実施例〉 以下に添付の図面を参照して本考案の好適実施例につい
て詳細に説明する。

第１図は、本考案が適用された車輌用油圧式無段変速機
を示している。この油圧式無段変速機は、長手方向につ
いて分割形成されたケース半体1a・1bを結合してなるミ
ッションケース１の内部に、変速装置を構成する油圧ポ
ンプＰと油圧モータＭとを内蔵している。

油圧ポンプＰは、入力軸２の内端部に形成されたスプラ
イン部３に結合したポンプシリンダ４と、ポンプシリン
ダ４に入力軸２と同心的な円周上に入力軸２に平行して
設けられた多数のシリンダ孔５と、各シリンダ孔５にそ
れぞれ摺合した多数のポンププランジャ６とを有してお
り、入力軸２の外端に結合されたフライホイール７を介
して伝達される図示されないエンジンの動力により回転
駆動される。

油圧モータＭは、ポンプシリンダ４を外囲して設けられ
たモータシリンダ８（シリンダブロック）と、モータシ
リンダ８に入力軸２と同心的な円周上に入力軸２に平行
して設けられた多数のシリンダ孔９と、各シリンダ孔９
にそれぞれ摺合した多数のモータプランジャ10とを有し
ており、ポンプシリンダ４と同心上にて相対回転自在な
ようにされている。

モータシリンダ８の軸線方向両端には、一対の支軸11a
・11bが突設されており、一方の支軸11aは、玉軸受12を
介して右ケース半体1bの端壁に、他方の支軸11bはニー
ドル軸受13を介して左ケース半体1aの端壁にそれぞれ支
持されている。そして右ケース半体1bの軸線方向端面に
は、押え板14がボルト15を用いて固着されており、玉軸
受12及び支軸11aが、右ケース半体1bに対して軸線方向
移動を阻止された上で一体的に組付けられている。また
他方の支軸11bには、平歯車16が一体的に形成されてお
り、該平歯車16に噛合する図示されない差動歯車装置な
どを介して、油圧モータＭの出力を外部へと伝達し得る
ようになされている。

モータシリンダ８の内側には、各ポンププランジャ６に
対して所定の角度をもって傾斜したポンプ斜板17が固定
されている。そしてこの傾斜面には、円環状をなすポン
プシュー18が回転摺動自在なように支承されている。

各ポンププランジャ６には、ポンプ斜板17に向かって開
口する有底孔19が形成されており、この孔19内に挿入さ
れた連接桿20が、その内端のボールジョイント21aを介
してポンププランジャ６に対して或る程度首振りし得る
ように連結されている。また連接桿20は、有底孔19より
ポンププランジャ６の外部に突出しており、その突出端
に形成されたボールジョイント21bを介して前記したポ
ンプシュー18とも首振り自在なように連結されている。

円環状をなすポンプシュー18は、その外周面をニードル
軸受22を介してモータシリンダ８の内側に支持されてい
る。６そしてポンプシュー18のポンププランジャ側の内
周部に形成された段部23に当接する押えリング24が、は
ね保持体25を介して入力軸２を外囲して縮設されたばね
２の弾発力を受け、ポンプシュー18をポンプ斜板17に押
圧するようにされている。ばね保持体25は、入力軸２に
形成されたスプライン部27に摺動自在に嵌合しており、
押えリング24とは球面をもって接触している。従って、
ばね保持体25は、どのような取付位置に於ても押えリン
グ24にまんべんなく接触して、ばね26の弾発力を伝える
ことができる。

このようにしてポンプシュー18は、ポンプ斜板17上に於
て常に定位置で回転摺動することができる。

ポンプシュー18の外周部に於けるポンプシリンダ４を臨
む端面には、クラウンギヤ28が形成されている。そして
ポンプシリンダ４の外周部には、このクラウンギヤ28と
等しい歯数をもって噛合する傘歯車29が固設されてい
る。これらクラウンギヤ28と傘歯車29との噛合により、
入力軸２よりポンプシリンダ４を駆動すれば、ポンプシ
リンダ４がポンプシュー18を同期的に回転駆動すること
となる。そしてこれらの回転に伴い、ポンプ斜板17の傾
斜面の上り側を走るポンププランジャ６は、ポンプ斜板
17からポンプシュー18及び連接桿20を介して吐出行程を
与えられ、また傾斜面の下り側を走るポンププランジャ
６は吸入行程を与えられる。

尚、傘歯車29の外周面とモータシリンダ８の内周面との
間には、ニードル軸受30が介装されており、ポンプシリ
ンダ４とモータシリンダ８との同心的な相対回転の精度
がより一層高められている。

ポンプシュー18は、ポンプ斜板17との当接面の各連接桿
20に対応した位置に、油圧ポケット31が凹設されてい
る。そしてこの油圧ポケット31をポンプシリンダ４内の
油室に連通させるために、ポンププランジャ６、連接桿
20及びポンプシュー18には、一連の油孔32・33・34が穿
設されている。従って、ポンプシリンダ４の作動中に
は、その内部の圧油が油圧ポケット31に供給され、その
圧油がポンププランジャ６からポンプシュー18に加わる
推力を支承するようにポンプシュー18に圧力を及ぼす。
これにより、ポンプシュー18のポンプ斜板17に対する接
触圧力を低減させ、同時にポンプシュー18とポンプ斜板
17との摺動面を潤滑することができる。

ミッションケース１の内部には、各モータプランジャ10
の先端に対向するようにモータ斜板35が、その両外側か
ら突出する一対のトラニオン軸36を介して傾動自在に枢
支されており、このモータ斜板35の傾斜面に滑接するモ
ータシュー37が、各モータプランジャ10の外端に形成さ
れたボールジョイント38と首振自在に結合している。

各モータプランジャ10は、前記したポンププランジャ６
と同様に往復運動を行い、膨脹及び収縮行程を繰返しつ
つモータシリンダ８を回転させることとなる。この際、
モータプランジャ10のストロークは、後記するようにし
て、モータ斜板35の傾斜角度を各モータプランジャ10に
対して垂直となる直立位置から、図示の最大傾斜位置へ
と変化させることにより、０から最大まで無段階に調節
することができる。

モータシリンダ８は、その軸線方向に分割された第１〜
第４の部分8a〜8dより構成されている。第１の部分8aに
は、前記した支軸11b及びポンプ斜板17が設けられ、ま
た第２の部分8bには、前記したシリンダ孔９の内の主に
モータプランジャ10の摺動を案内する部分が設けられ、
また第３及び第４の部分8c、8dには、前記したシリンダ
孔９の内の案内部分より若干拡径された一連の油室39が
設けられ、そして第３の部分8cは、各シリンダ孔５・９
に連通する油路が設けられた分配盤40を構成し、第４の
部分8dには前記した一方の支軸11aが形成されている。
これら第１〜第４の部分8a〜8dは、互いの接合部を例え
ばノックピンなどを用いて相互に位置決めがなされた上
で、複数のボルト41a・41bにより一体的に結合されてい
る。

前記した入力軸２は、その外端部をニードル軸受42を介
してモータシリンダ８の他方の支軸11bの中心部に、ま
たその内端部をニードル軸受43を介して分配盤40の中心
部にそれぞれ支持されている。

前記したように、ポンプシリンダ４とばね保持体25との
間には、ばね26が縮設されており、このばね26の弾発力
により、ポンプシリンダ４を分配盤40に圧接し、これら
の回転摺動部からの油の漏洩を防止すると共に、その弾
発反力により前記したようにばね保持体25、押えリング
24、ポンプシュー18及びポンプ斜板17をモータシリンダ
８の内部に支持している。

モータシリンダ８の一方の支軸11aは、中空に形成され
ており、その中心部に、固定軸44が挿入されている。こ
の固定軸44の内端には、分配環45がＯリングを介して液
密に嵌着されており、該分配環45の環状をなす軸線方向
端面が、入力軸２の回転中心に対して偏心して分配盤40
の端面に摺接し得るようにされている。この分配環45に
より、モータシリンダ８の第４の部分8dに形成された中
空部46が、内側油室45aと外側油室46bとに区画される。

分配盤40には、吐出行程にあるポンププランジャ６のシ
リンダ孔５と内側油室46a間を連通する吐出ポート47
と、吸入行程にあるポンププランジャ６のシリンダ孔５
と外側油室46b間を連通する吸入ポート48とが開設され
ている。また分配盤40には、シリンダ孔９に対応して多
数の連絡ポート49が穿設されており、これらによりモー
タシリンダ８の各シリンダ孔９が、第４の部分8d内の中
空部46に連通する。

中空部46に対する連結ポート49の開口は、油圧モータＭ
の回転軸を中心とするある円周上を等分割して配設され
ている。そして前記したように、分配環45が偏心して分
配盤40に摺接していることから、モータシリンダ８の回
転に応じて内側油室46aと外側油室46bとを連通する連結
ポート49が順次切替わることとなる。

このようにして、油圧ポンプＰと油圧モータＭ間には、
分配盤40、及び分配環45を介して油圧閉回路が形成され
ている。従って、入力軸２よりポンプシリンダ４を駆動
すると、ポンププランジャ６の吐出行程により生成され
た高圧の作動油が、吐出ポート47から内側油室46a及び
これと連通状態にある連絡ポート49のを経て膨脹行程に
あるモータプランジャ10のシリンダ孔９に流入し、その
モータプランジャ10に推力を与える。

一方、収縮行程にあるモータプランジャ10により排出さ
れる作動油は、外側油室46bに連通する連絡ポート49、
及び吸入ポート48を介して吸入行程にあるポンププラン
ジャ６のシリンダ孔５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６がポンプ斜
板17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35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が駆動
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
の変化比は次式によって与えられる。

変速比＝ポンプシリンダ４の回転数／モータシリンダ８
の回転数 ＝１＋油圧モータＭの容量／油圧ポンプＰの容量 上式から、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からある必要な値にまで変えることがで
きることが解る。

ところで、油圧モータＭの容量は、モータプランジャ10
のストロークにより決定されることから、モータ斜板35
を前記したように直立位置からある傾斜角まで傾動させ
ることにより、変速比を１からある値まで無段階に調節
することができる。

ミッションケース１の右ケース半体1b（第２の部分）内
の上部には、モータ斜板35を傾動操作するための油圧式
チェンジサーボモータS1（アクチュエータ手段）が固設
されている。そして、ミッションケース１内に突出した
チェンジサーボモータS1のピストンロッド50の突出端に
は、モータ斜板35が連結部材51を介してピン結合されて
おり、押え板14を貫通して突出したチェンジサーボモー
タS1のパイロット弁52の外端部には、カム機構C1が連結
され、別途制御装置（図示せず）によりモータ斜板35の
遠隔操作が行なわれる。

このチェンジサーボモータS1は、パイロット弁52の動き
を油圧増幅して内部に組込まれたピストンを往復駆動す
る公知型式のものであり、外部の制御装置から与えられ
たパイロット弁52の動きに追従するようにピストンロッ
ド50を駆動し、これによりモータ斜板35を第１図に実線
にて示す最大傾斜位置、即ち変速比最大から、想像線に
て示す最小傾斜位置、即ち変速比最小まで無段階にシフ
トすることができる。

モータ斜板35と左ケース半体1a（第１の部分）の端壁と
の間には、ストッパ53が介装されており、これによりモ
ータ斜板35の機械的な最小傾斜位置が規定されている。

このストッパ53は、ボルト60（締結手段）により左ケー
ス半体1aの端板部分に螺着されている。従って、必要に
応じてこのストッパ53を適切な厚さを有するものと交換
することにより、斜板35の中立位置を容易にしかも自由
に調節することができる。また、斜板35の背面は、格別
何の目的にも用いられておらず、その受圧面積を十分大
きくすることができるため、ストッパ53或いは斜板35側
の当接部分に摩耗が生じにくい。

分配環45を支持する固定軸44は中空に形成されており、
その周壁には内側油室46a、外側油室46b間を連通し得る
短絡ポート54a・54bが穿設されている。そしてこのポー
ト54a・54bを開閉すべく、円筒状をなすクラッチ弁55
が、ニードル軸受56を介して固定軸44との相対回動が自
在なように固定軸44の中空部に嵌入されている。このク
ラッチ弁55は、別途クラッチ制御装置（図示せず）に連
結され、短絡ポート54a・54bを全開にしたときにクラッ
チ断状態を、そして半開にしたときに半クラッチ状態
を、更に全閉状態にしたときにクラッチ接状態を、それ
ぞれ得られるようになされている。即ち、図示されたク
ラッチ断状態にあっては、吐出ポート47から内側油室46
aに吐出された作動油が、短絡ポート54a・54bを介して
外側油室46bから吸入ポート48に直接流入して油圧モー
タＭを不作動にし、またクラッチ接状態にあっては、上
記した作動油の短絡流動が阻止されて油圧ポンプＰから
油圧モータＭへの循環作用が行われ、通常の動力伝達が
なされる。

中空をなすクラッチ弁55の中心部には、油圧回路断続用
サーボモータS2が設けられている。油圧回路断続用サー
ボモータS2は、チェンジサーボモータS1にカム機構C1を
介して連結されており、押え板14から突出したパイロッ
ト弁57に往復動を与えることにより、先端部に設けられ
たシュー58により、分配盤40に穿設された吐出ポート47
の開口端を液密に閉塞し、吐出ポート47から内側油室46
aへの作動油の流通を遮断し得るようにされている。そ
してこの遮断状態にあっては、ポンププランジャ６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４からポンププランジャ
６及びポンプ斜板17を介して、モータシリンダ８が機械
的に駆動されることとなる。この油圧ポンプＰと油圧モ
ータＭとの直結状態は、モータ斜板35を直立状態にした
変速比最小、即ちトップ位置にて行われるもので、入力
軸から出力軸への動力伝達効率を向上すると同時に、モ
ータプランジャ10がモータ斜板35に及ぼす推力を低減さ
せ、軸受等の各部材に加わる負担を軽減することができ
る。

尚、変速装置の右側面は、カム機構C1などを収容すべ
く、エンドカバー59により覆われている。

さて、上記実施例に示した自動車用無段変速機に於て
は、油圧モータＭが可変容量式であるので、油圧モータ
の吸入／吐出量の最小時にトップスピードが得られるこ
ととなる。一般に自動車の変速機に於ては、トップスピ
ードでの効率が重要であり、トップ位置でのモータ斜板
35の角度精度が重要なファクタとなる。この斜板角度精
度は、斜板支持部（トラニオン軸36）の位置精度と、斜
板角度を与えるチェンジサーボモータS1の位置精度並び
にストローク精度が関与するが、これら全ての機械的精
度を完全に管理することは極めて困難である。

そこで本考案に於ては、上記したように、モータ斜板35
の最大傾斜位置はチェンジサーボモータS1のストローク
限度で規定し、モータ斜板35の角度０位置は、チェンジ
サーボモータS1が設けられた右ケース半体1bとは別体か
らなる左ケース半体にボルト60をもって固定したストッ
パ53にて行うものとした。

〈考案の効果〉 このように、本考案によれば、斜板の一方の作動限（最
大傾斜位置）はアクチュエータ（チェンジサーボモー
タ）のストローク限で規定し、他方の作動限（角度０状
態）は、アクチュエータが設けられた部材（ケースの第
２の部分）とは別の部材（ケースの第１の部分）に着脱
自在な締結手段（ボルト）をもって固定したストッパに
て行い得るように構成したことから、ストッパの受圧面
積を大きくすることができる。そのため、本考案の斜板
式油圧装置を斜板の傾斜角が頻繁に変動する車輌用変速
機に適用した場合でも、ストッパ部材あるいは斜板のス
トッパ当接面に摩耗が生じ難いことから、斜板の中立位
置に狂いが生じることがなく、油圧装置の保守が容易と
なり、その効果は極めて大である。加えて、斜板を支持
する部材とは異なる部材にストッパを設けることができ
るので、斜板組付け時の位置決めを容易に行うことがで
き、組立性の向上にも効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案が適用された油圧式無段変速機の縦断
面図である。 Ｐ…油圧ポンプ、Ｍ…油圧モータ、S1…チェンジサーボ
モータ、S2…油圧回路断続用サーボモータ、C1…カム機
構、１…ミッションケース、1a・1b…ケース半体、２…
入力軸、３…スプライン部、４…ポンプシリンダ、５…
シリンダ孔、６…ポンププランジャ、７…フライホイー
ル、８…モータシリンダ、8a…第１の部分、8b…第２の
部分、8c…第３の部分、8d…第４の部分、９…シリンダ
孔、10…モータプランジャ、11a・11b…支軸、12…玉軸
受、13…ニードル軸受、14…押え板、15…ボルト、16…
歯車、17…ポンプ斜板、18…ポンプシュー、19…有底
孔、20…連接桿、21a・21b…ボールジョイント、22…ニ
ードル軸受、23…段部、24…押えリング、25…ばね保持
体、26…ばね、27…スプライン部、28…クラウンギヤ、
29…傘歯車、30…ニードル軸受、31…油圧ポケット、32
・33・34…油孔、35…モータ斜板、36…トラニオン軸、
37…モータシュー、38…ボールジョイント、39…油室、
40…分配盤、41a・41b…ボルト、42・43…ニードル軸
受、44…固定軸、45…分配環、46…中空部、46a…内側
油室、46b…外側油室、47…吐出ポート、48…吸入ポー
ト、49…連結ポート、50…ピストンロッド、51…連結部
材、52…パイロット弁、53…ストッパ、54a・54b…短絡
ポート、55…クラッチ弁、56…ニードル軸受、57…パイ
ロット弁、58…シュー、59…エンドカバー、60…ボル
ト、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 清野 恒昭 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭54−74963（ＪＰ，Ａ) 特公 昭39−3717（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸線方向について分割形成された第１の部
   分（1a）と第２の部分（1b）とからなるケース（１）に
   その各端を回転自在に支持されると共に回転軸を中心と
   して環状に配設された複数の軸線方向シリンダ（９）を
   有するシリンダブロック（８）と、前記各シリンダに受
   容されたプランジャ（10）と、該プランジャの遊端に摺
   接するように前記ケースに対して傾動自在に支持された
   斜板（35）と、該斜板を傾動駆動するべく前記ケースの
   第２の部分内に固設されたアクチュエータ手段（S1）と
   を有し、前記斜板の傾斜角に応じて前記シリンダに対す
   る前記プランジャの出没ストロークを可変とした斜板式
   油圧装置であって、 前記斜板の最小傾斜角を規定するべく前記斜板の背面に
   当接可能なストッパ部材（53）が、前記ケースの第１の
   部分の内面に着脱自在な締結手段（60）を用いて固定さ
   れることを特徴とする斜板式油圧装置。