JPH1019106A - 静油圧式無段変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 斜板式のアキシァルプランジャポンプとアキ
シァルプランジャモータとを同一のケーシングに内装し
て成る静油圧式無段変速装置を、高圧駆動が可能で安価
に得られる状態にする。 【解決手段】 斜板式アキシァルプランジャポンプＰの
プランジャ１４にシュー１８を回動自在に連結するとと
もに、プラジャ１４がシュー１４を介して斜板１６に押
圧するように構成してある。斜板式アキシァルプランジ
ャモータＭのプランジャ２１と斜板２３との間にスラス
トベアリング２４を介装するとともに、プランジャ２１
がスラストベアリング２４を介して斜板２３に押圧する
ように構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、斜板式アキシァル
プランジャポンプと、この斜板式アキシァルプランジャ
ポンプによって駆動される斜板式アキシァルプランジャ
モータとを同一のケーシングに内装してあるとともに、
斜板式アキシァルプランジャポンプの斜板角変更によっ
て変速するように構成してある静油圧式無段変速装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】上記無段変速装置において、従来、ポン
プ側とモータ側とのいずれもにおいて、プランジャと斜
板との間にスラストベアリングを介装するとともに、プ
ランジャがスラストベアリングを介して斜板に押圧する
ように構成し、スラストベアリングによるプランジャと
斜板との間の摩擦低減により、プランジャが斜板のカム
面に沿ってスムーズに回動することを可能にしていた。
そして、シューを採用して摩擦低減を図ると、シューを
球面継手によって回動自在に連結するための複雑な連結
構造をプランジャに備える必要があるとか、シュー自体
がスラストベアリングに比して高価になるとかにより、
高価になるのに対し、プランジャをスラストベアリング
の外輪部材に直接に摺動自在に当接させるだけで済み、
比較的安価に得られるようにしていた。また、スラスト
ベアリングとプランジャの間にさらにスラストリング材
を介装するとしても、プランジャはそのスラストリング
部材に直接に摺動自在に当接させるだけで済み、比較的
安価に得ることが可能であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】冒頭に記した無段変速
装置のポンプ側にあっては、斜板角の変更調節が行われ
ることから、その調節角度によっては、プランジャによ
る押圧力によって斜板に作用するラジアル方向の操作力
が大になることがある。このため、上記した如くスラス
トベアリングを採用した従来の無段変速装置の場合、高
圧力で駆動できるように高圧化すると、ポンプ側におい
て、スラストベアリングの外輪が比較的早期に磨滅する
とか、リテーナが変形したり破損したりするとかのトラ
ブルが発生しやすくなっていた。本発明の目的は、スム
ーズに作動するとともに故障しにくい状態で高圧駆動で
きるとともに、比較的安価に得られる静油圧式無段変速
装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１による発明の構
成、作用、効果はつぎのとおりである。

【０００５】〔構成〕斜板式アキシァルプランジャポン
プと、この斜板式アキシァルプランジャポンプによって
駆動される斜板式アキシァルプランジャモータとを同一
のケーシングに内装してあるとともに、斜板式アキシァ
ルプランジャポンプの斜板角変更によって変速するよう
に構成してある静油圧式無段変速装置であって、前記斜
板式アキシァルプランジャポンプのプランジャにシュー
を球面継手によって回動自在に連結するとともに、プラ
ンジャが前記シューを介して斜板に押圧するように構成
し、前記斜板式アキシァルプランジャモータのプランジ
ャと斜板との間に、プランジャが直接に摺動自在に当接
する平坦なプランジャ受け面、および、スラストベアリ
ングを介装するとともに、プランジャが前記プランジャ
受け面およびスラストベアリングを介して斜板に押圧す
るように構成してある。

【０００６】〔作用〕ポンプ側では、斜板角の変更調節
が行われ、プランジャによる押圧力によって斜板に作用
するラジアル方向の操作力が大になった場合でも、プラ
ンジャは斜板にシューを介して押圧作用していることに
より、プランジャが斜板の作用面にスムーズに沿って回
動していくようにできるとともに、シューには従来のス
ラストベアリングの如き磨滅や変形などのトラブルが発
生しにくくなる。モータ側では、プランジャによる押圧
力によって斜板に作用するラジアル方向の操作力がポン
プ側ほど大きくならないとともに、プランジャは斜板に
スラストベアリングを介して押圧作用していることによ
り、スラストベアリングに磨滅や変形などのトラブルが
発生しにくいようにしながら、プランジャが斜板のカム
面にスムーズに沿って回動していくようにできる。しか
も、プランジャを平坦なプランジャ受け面に直接に当接
させるだけで済む。

【０００７】〔効果〕ポンプ側では、プランジャによっ
て斜板に作用するラジアル方向の操作力が大になっても
比較的磨滅したり、変形したりしにくいシューがプラン
ジャを斜板にスムーズに沿わせて回動させ、モータ側で
は、スラストベアリングがプランジャを斜板にスムーズ
に沿わせて回動させることにより、ポンプ側もモータ側
もスムーズに作動するようにできるとともに、モータ側
の構造面から比較的安価に得られるようになり、しか
も、従来のスラストベアリング採用型に比して故障が生
じにくい信頼性の高い状態で高圧駆動できるようになっ
た。

【０００８】請求項２による発明の構成、作用、効果は
つぎのとおりである。

【０００９】〔構成〕請求項１による発明の構成におい
て、前記プランジャ受け面が、前記スラストベアリング
の外輪部材の側面で成っている。

【００１０】〔作用〕スラストベアリングを介在させる
だけでプランジャ受け面も形成でき、プランジャと斜板
との間の摩擦低減を図ったモータが得られる。

【００１１】〔効果〕スラストベアリングを介在させる
だけで構造簡単にモータが得られ、この面から一層安価
に得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１に示すように、機体前部に位
置するエンジンＥの後部にクラッチＣを介してミッショ
ンケース１を連結し、エンジンＥからクラッチＣを介し
て取出す回転動力がクラッチＣの出力軸よりも低レベル
に位置する箇所で取り出せるように前記ミッションケー
ス１の下部に備えてある出力軸２に回転軸３を介して入
力軸１１が連結している走行用主変速装置１０を、機体
後部を形成しているミッションケース４の前部に連結す
るとともに、前記走行用主変速装置１０の回転出力を前
記ミッションケース４の内部に位置する走行用副変速装
置５に伝達し、この走行用副変速装置５の回転出力を前
記ミッションケース４の内部に位置する後輪用差動機構
（図示せず）に伝達するとともに、前記ミッションケー
ス４から機体前方向きに延出する回転軸６を介して前輪
用差動機構７に伝達するように構成して、農用トラクタ
ーの前車輪８および後車輪９を駆動するための走行用伝
動構造を構成してある。

【００１３】前記走行用主変速装置１０は、図２に示す
如く斜板式アキシァルプランジャポンプＰおよび斜板式
アキシァルプランジャモータＭを備えるとともに、斜板
式アキシァルプランジャポンプＰの斜板角変更によって
変速するように構成した静油圧式無段変速装置で成り、
詳しくはつぎの如く構成してある。

【００１４】ポンプＰやモータＭを収容する空間を有す
るケース本体１２ａと、このケース本体１２ａの開口を
閉じるようにケース本体１２ａに連結してある蓋体１２
ｂとによって一つのケーシング１２を形成し、このケー
シング１２の下部に前記入力軸１１を回動自在に貫設
し、ケーシング１２の上部に出力軸１３を回動自在に貫
設してある。

【００１５】このケーシング１２の内部の下側におい
て、複数本のプランジャ１４を備えたシリンダブロック
１５を前記入力軸１１にスプライン係合によって一体回
動するように取付け、このシリンダブロック１５の前方
側に入力軸１１が貫通する状態で配置した斜板１６を、
入力軸１１の軸芯に直交する方向の支軸１７を介してケ
ース本体１２ａに入力軸１１の軸芯まわりでは回動しな
いように、かつ、支軸１７の軸芯まわりでは回動するよ
うに支持させるとともに、各プランジャ１４の端部に付
設してあるシュー１８の端面を、斜板１６のカム面１６
ａに摺動自在に当接するように構成して、前記プランジ
ャポンプＰを構成してある。すなわち、各プランジャ１
４に付設のシュー１８は、このシュー１８の端部に一体
成型した球面継手１８ａと、この球面継手１８ａが摺動
自在に嵌入するようにプランジャ１４に形成した球面凹
入部とによってプランジャ１４に連結してあることによ
り、プラジャ１４に対して球面継手１８ａの中心のまわ
りで自由に回動する。入力軸１１が回動すると、この回
動力によってシリンダブロック１５が入力軸１１の軸芯
まわりで回動する。このとき、前記支軸１７の回動操作
によって斜板１６をカム面１６ａが入力軸１１に対して
傾斜する取付角にしてあると、シリンダブロック１５の
端面に相対摺動自在に臨んでいる弁板１９を通してシリ
ンダブロック１５に吸入する油がプランジャ１４をシリ
ンダブロック１５から押し出し操作することにより、か
つ、プランジャ室に設けてあるスプリング２０がシュー
１８を斜板１６のカム面１６ａに確実に当接させてカム
面１６ａに精度よく沿わせるべくプランジャ１４をシリ
ンダブロック１５から突出付勢していることにより、プ
ランジャ１４は斜板１６のカム面１６ａにシュー１８を
介して押圧しながら回動し、カム面１６ａとシリンダブ
ロック１５との間隔がカム面部分で変化することに起因
してシリンダブロック１５に対して往復摺動する。これ
により、ポンプＰは、シリンダブロック１５の半回転で
前記蓋体１２ｂに穿設してある駆動油路（図示せず）を
介してモータＭから戻る油を前記弁板１９を通して吸い
込み、残りの半回転で弁板１９から前記駆動油路を介し
てモータＭに圧油供給し、モータＭを駆動する。斜板１
６の取付角度を変更してそのカム面１６ａの入力軸１１
に対する傾斜角を変更すると、吐出容量が変化し、モー
タＭの駆動速度を変更する。そして、斜板１６をカム面
１６ａが入力軸１１に対して直交する取付姿勢にする
と、プランジャ１４が往復摺動しない中立になり、ポン
プＰはポンプ作用を停止してモータＭの駆動を停止す
る。

【００１６】前記ケーシング１２の内部の上側におい
て、複数本のプランジャ２１を備えたシリンダブロック
２２を前記出力軸１３にスプライン係合によって一体回
動するように取付け、このシリンダブロック２２の前方
側に位置するケーシング本体１２ａの出力軸１３の周囲
に位置するケーシング部分２３によって斜板２３を形成
し、この斜板２３とプランジャ２１との間にスラストベ
アリング２４をこれの外輪部材２４ａの側面が斜板２３
のカム面２３ａに沿うようにして介装するとともに、ス
ラストベアリング２４の一対の外輪部材２４ａ，２４ａ
のうちのプランジャ側に位置する方の外輪部材２４ａの
平坦な側面２４ｂにより、各プランジャ２１が直接に摺
動自在に当接する平坦なプランジャ受け面２４ｂを形成
して、前記プランジャモータＭを構成してある。すなわ
ち、前記ポンプＰから圧油が供給されると、この圧油が
シリンダブロック２２の端面に相対摺動自在に臨んでい
る弁板２５を通してシリンダブロック２２に流入し、こ
の圧油がプランジャ２１をシリンダブロック２２から押
し出し操作することにより、かつ、プランジャ室に設け
てあるスプリング２６がプランジャ２１の端部をスラス
トベアリング２４に確実に当接させて斜板２３のカム面
２３ａに精度よく沿わせるべくプランジャ２１をシリン
ダブロック２２から押し出し付勢していることにより、
プランジャ２１はプランジャ受け面２４ｂおよびスラス
トベアリング２４を介して斜板２３のカム面２３ａを押
圧する。すると、この押圧力の円周方向の成分によって
プランジャ２１が出力軸１３の軸芯まわりで回動するた
めにシリンダブロック２２が回動し、出力軸１３がシリ
ンダブロック２２と共に回動して前記走行用副変速装置
５に動力伝達する。

【００１７】〔別実施形態〕プランジャモータＭを構成
するに、斜板２３とプランジャ２１との間に、スラスト
ベアリング２３、このスラストベアリング２３とプラン
ジャ２１との間に位置するスラストリング材を介在さ
せ、このスラストリング材の平坦な側面により、プラン
ジャ２１が直接に摺動自在に当接する平坦なプランジャ
受け面を形成し、このプランジャ受け面とスラストベア
リング２３を介してプランジャ２１が斜板２３のカム面
２３ａの押圧するように構成する場合にも、本発明は適
用できる。したがって、これら外輪部材２４ａやスラス
トリング材の側面で成るプランジャ受け面を総称して平
坦なプランジャ側面２４ｂと呼称する。

【００１８】本発明による静油圧式無段変速装置は、農
用トラクターの他、コンバインや運搬車など、各種の車
両にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】農用トラクターの走行用伝動構造の概略図

【図２】静油圧式無段変速装置の断面図

【符号の説明】

１２ ケーシング １４ ポンプのプランジャ １６ ポンプの斜板 １８ シュー １８ａ 球面継手 ２１ モータのプランジャ ２３ モータの斜板 ２４ スラストベアリング ２４ａ 外輪部材 ２４ｂ プランジャ受け面 Ｐ 斜板式アキシァルプランジャポンプ Ｍ 斜板式アキシァルプランジャモータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 斜板式アキシァルプランジャポンプと、
   この斜板式アキシァルプランジャポンプによって駆動さ
   れる斜板式アキシァルプランジャモータとを同一のケー
   シングに内装してあるとともに、斜板式アキシァルプラ
   ンジャポンプの斜板角変更によって変速するように構成
   してある静油圧式無段変速装置であって、 前記斜板式アキシァルプランジャポンプのプランジャに
   シューを球面継手によって回動自在に連結するととも
   に、プランジャが前記シューを介して斜板に押圧するよ
   うに構成し、 前記斜板式アキシァルプランジャモータのプランジャと
   斜板との間に、プランジャが直接に摺動自在に当接する
   平坦なプランジャ受け面、および、スラストベアリング
   を介装するとともに、プランジャが前記プランジャ受け
   面およびスラストベアリングを介して斜板に押圧するよ
   うに構成してある静油圧式無段変速装置。
2. 【請求項２】 前記プランジャ受け面が、前記スラスト
   ベアリングの外輪部材の側面で成っている請求項１記載
   の静油圧式無段変速装置。