JPS5938466B2 - 油圧変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油圧変速機の油圧閉回路に設けたクラッチ弁を
開閉して、油圧モータを作動させるクラッチ・オン状態
およびそれを不作動にするクラッチ・オフ状態が得られ
るようにした制御装置に関する。

入力軸に連なる斜板式油圧ポンプと出力軸に連なる斜板
式油圧モータ間に油圧閉回路を形成し、その油圧閉回路
は、前記油圧ポンプの吸入および吐出ポート、並びに前
記油圧モータの複数の連絡ボートを一端面に開口し前記
油圧モータのモータソリンダと共に回転する分配盤と、
固定軸に支持されて前記分配盤の一端面に、前記吐出ポ
ートと高圧側の前記連絡ポート間を連通する高圧室、お
よび前記吸入ポートと低圧側の前記連絡ボート間を連通
する低圧室を画成する分配環とより構成される、油圧変
速機は従来既に知られている。

本発明は、かゝる変速機において、前記固定軸に、前記
低圧室と高圧室間の連通を制御するように摺動するピス
トン形クラッチ弁とそれを作動する油圧サーボモータを
内蔵させ、油圧モータを作動させるクラッチ・オン状態
およびそれを不作動にするクラッチ・オフ状態が容易、
確実に得られるようにした、構成が簡潔な前記制御装置
を提供することを目的とする。以下、図面により本発明
の一実施例について説明すると、１は長手方向に分割さ
れた二つのケース半体１ａ、ｌｂを結合してなるミッシ
ョンケースで、それに装備される変速機は油圧ポンプＰ
と油圧モータＭとより構成される。

油圧ポンプＰは、入力軸２に貫通されると共にそれにス
プライン結合３されたポンプシリンダ４を有し、そのポ
ンプシリンダ４にその回転中心を囲むように設けられた
環状配列の多数のシリンダ孔５，５・・・にはポンププ
ランジャ６，６・・・がそれぞれ摺合している。

入力軸２には図示しないエンジンからの動力がフライホ
ィール７を介して伝達される。一方、油圧モータＭは、
ポンプシリンダ４を同心上で囲繞してそれと相対的に回
転し得るように配設されたモータシリンダ８を有し、そ
のモータシリンダ８にその回転中心を囲むように設けら
れた環状配列の多数のシリンダ孔９，９・・・にはモー
タプランジャ１０，１０・・・がそれぞれ摺合している
。

モータシリンダ８の軸方向両端面には一対の支軸１１，
１Ｖが突設されており、一方の支軸１１はボールベアリ
ング１２を介して右ケース半体１ｂの端壁に、また他方
の支軸１Ｖはニードルベアリング１３を介して左ケース
半体１ａの端壁にそれぞれ支持される。

そして一方の支軸１１の外端に、モータシリンダ８と共
にボールベアリング１２のインナレース１２ａを挾持す
る止環１４が係止され、またそのアウタレース１２ｂの
外周外端部に係止した別の止環１５が右ケース半体１ｂ
の端壁外面の環状凹部１６に係合され、さらにアウタレ
ース１２ｂの外端に当接する押え板１７かボルト１８に
より右ケース半体１ｂに着脱可能に固着され、かくして
ボールベアリング１２および支軸１１の右ケース半体１
ｂに対する軸方向移動が阻止される。他方の支軸１Ｖは
歯車１９を一体に形成されて出力軸とされ、油圧モータ
Ｍの出力は上記歯車１９から取出され、中間歯車２０を
介して差動歯車装置２１へと伝達されるようになつてい
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
対し一定角度傾斜したポンプ斜板２２が固定されており
、このポンプ斜板２２の表面を滑らかに摺動し得る摺動
片６ａが各ポンププランジャ６の球状端部に首振り自在
に付設され、かくしてポンプ斜板２２はポンプシリンダ
４の回転に伴い各ポンププランジャ６に往復動を与えて
吸入および吐出行程を繰返させることができる。

またミッションケース１には解モータプランジャ１０に
対向するモータ斜板２３がその両外側から突出する一対
のトラニオン軸２４を介して傾動自在に枢支されており
、このモータ斜板２３の表面を滑らかに摺動し得る摺動
片１０ａが各モータプランジャ１０の球状端部に首振り
自在に付設され、かくしてモータ斜板２３はモータシリ
ンダ８の回転に伴い各モータプランジャ１０に往復動を
与えて膨脹および収縮行程を繰返させることができる。

その際、モータプランジャ１０のストロークは、モータ
斜板２３を各モータプランジャ１０に対し垂直となる直
立位置から図示の最大傾斜位置へ傾動することにより零
から最大に無段階に調節することができる。油圧ポンプ
Ｐと油圧モータＭ間には後述する分配盤Ｄおよび分配環
２５により油圧閉回路が形成される。

而して入力軸２よりポンプシリンダ４を回転したとき、
吐出行程のポンププランジャ６を収容するシリンダ孔５
から吐出される高圧の作動油が膨脹行程のモータプラン
ジャ１０を収容するシリンダ孔９に給送される一方、収
縮行程のモータプランジャ１０を収容するシリンダ孔９
から排出される作動油が吸入行程のポンププランジャ６
を収容するシリンダ孔５に還流し、その間、吐出行程の
ポンププランジャ６がポンプ斜板２２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２３から受ける反動トルクとの
和によつてモータシリンダ８は回転される。この場合、
ポンプシリンダ４に対するモータシリンダ８の変速比は
次式によつて与えられる。

上式から明らかなように、油圧モータＭの容量を零から
或る値に変えれば、変速比を１から或る必要な値まで変
えることができる。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ので
、モータ斜板２３を前述のよ″うに直立位置から或る傾
斜角まで傾動させることにより変速比をｌから或る値ま
で無段階に調節することができる。モータ斜板２３の傾
動操作のために油圧サーボモータＳ１がミッションケー
ス１に設けられている。モータシリンダ８は、その軸方
向に分割された第１〜４部分８ａ〜８ｄより構成される
。

第１部分８ａはカップ状をなし、その外端に前記出力軸
１Ｖを一体に備え、そして前記ポンプ斜板２２を支持し
ている。

第２部分８ｂは円筒状をなし、その周壁には前記シリン
ダ孔９のうちモータプランジャ１０の支承孔９ａが全長
に亘り設けられ、またその中空部には前記ポンプシリン
ダ４が収容される。

第３部分８ｃは円盤状を、また第４部分８ｄは環状をな
し、これらに前記シリンダ孔９のうち支承孔９ａより若
干大径の一連のモータ油圧室９ｂが設けられ、さらに第
３部分８ｃの中心盤状部により分配盤Ｄが構成される。
第１部分８ａには第２部分８ｂとの対向端部に連結フラ
ンジ２６を一体に突設し、そのフランジ２６を、それに
対向する第２部分８ｂの端面の位置決め凹部２７に密合
すると共に複数本の結合ボルト２８により第２部分８ｂ
に固着する。

また第２、第３および第４部分８ｂ，８ｃ，８ｄは、そ
れらの各接合部にノックピン２９，３０を嵌入して相互
に位置決めし、そして複数本の結合ボルト３１により第
２および第４部分８ｂ，８ｄ間を緊締連結すると共にそ
れらにより第３部分８ｃを強固に挟持し、かくして第１
〜４部分８ａ〜８ｄは一体に結合される。

前記押え板１７にはモータシリンダ８の支軸１１を貫通
する固定軸３５がピン３６を介して連結されており、こ
の固定軸３５の内端に、分配盤Ｄに接する分配環２５が
偏心的に嵌合して支持され、この分配環２５によつてモ
ータシリンダ８の第４部分８ｄの中空部３７が内側の高
圧室３７ａと外側の低圧室３７ｂとに区画される。

一方、分配盤Ｄには吐出および吸入ボート３８，３９を
穿設してあり、その吐出ボート３８により吐出行程にあ
るポンププランジャ６のシリンダ孔５と前記高圧室３７
ａ間が連通され、また吸入ボート３９により吸入行程に
あるポンププランジャ６のシリンダ孔５と前記低圧室３
７ｂ間が連通される。また分配盤Ｄには放射状に延びる
多数の連絡ボート４０，４０・・・を有し、それらはモ
ータシリンダ８の第２および第３部分８ｂ，８ｃの分割
面側のモータ油圧室９ｂ端部内側より穿孔され、これら
によつてモータシリンダ８のモータ油圧室９ｂ，９ｂ・
・・のうち高圧側のものが前記高圧室３７ａに、また低
圧側のものが前記低圧室３７ｂにそれぞれ連通される。
したがつて、ポンプシリンダ４の回転時、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を吐出
ボート３８から高圧室３７ａへ、さらにそれと連通状態
にある連絡ボート４０を経て膨脹行程のモータプランジ
ャ１０のモータ油圧室９ｂに流入してそのプランジャ１
０にその推力を与え、一方、収縮行程のモータプランジ
ャ１０により排出される作動油は低圧室３７ｂに連通す
る連絡ボート４０および吸入ボート３９を介して吸入行
程のポンププランジャ６のシリンダ孔５に還流し、この
ような作動油の循環により前述のような油圧ポンプＰか
ら油圧モータＭへの伝動が行われる。

前記固定軸３５は中心孔４１を穿設して中空に形成され
、その側壁には複数個（図では２個）の短絡ボート４２
，４３が穿設される。

これら短絡ボート４２，４３の内端は中心孔４１を介し
て前記高圧室３７ａに連なり、またそれらの外端は固定
軸３５の外側溝４４，４５を介して前記低圧室３７ｂに
連なり、そしてこれら短絡ボート４２，４３は中心孔４
１に摺合するピストン形クラッチ弁４８の右動と左動に
より開閉されるようになつている。即ちクラッチ弁４８
が右動位置にあるときは、短絡ボート４２，４３は開放
されて両室３７ａ，３７ｂ間を連通し、分配盤Ｄの吐出
ボート３８から吐出される作動油が直ちに吸入ボート３
９に短絡して油圧モータＭへの作動油の給送が行われな
いので、油圧モータＭを不作動にした、所謂クラッチ・
オフ状態となり、次にクラッチ弁４８を左動して短絡ボ
ート４２，４３を共に閉塞したときは、油圧ポンプＰか
らモータＭへの作動油の循環作用が生起するのでクラッ
チ・オンの状態となる。その間のクラッチ弁４８の中間
位置では、短絡ボート４２，４３の開度に応じて作動油
の循環が生起して半クラッチ状態となり、クラッチ弁４
８の摺動ストローク内でこの半クラッチ状態の区域を広
く取ることは車輌のスムーズな発進を得る上で有効であ
る。そのために図示例では、短絡ボート４２，４３の中
心孔４１への開口中心をクラッチ弁４８の摺動方向に互
いに偏位させてある。さらに図示例ではクラッチ弁４８
の端部外周にテーパ面４９が形成され、これにより短絡
ボート４２，４３の開閉が緩除に行われ、クラッチの切
換操作を一層スムーズに行うことができる。クラッチ弁
４８の先端には弁杆５０が螺着され、その球状端部５０
ａに傘状弁体５１が首振り可能に連結され、この弁体５
１は、クラッチ弁４８がクラッチ・オンの位置を越えて
左動したとき吐出ボート３８を閉塞するように分配盤Ｄ
に密着することができる。この弁体５１による吐出ボー
ト３８の閉塞はモータ斜板２３を直立状態にして変速比
をｌ：１にしたときに行うもので、これによりポンププ
ランジャ６を油圧的にロックしてポンプシリンダ４から
ポンププランジャ６群およびポンプ斜板２２を介してモ
ータシリンダ８を機械的に駆動することができ、したが
つてモータプランジャ１０のモータ斜板２３に与える推
力が消失し、その推力による各部の負担を軽減すること
ができる。前記クラッチ弁４８の摺動操作のために、固
定軸３５に油圧サーボモータＳ２が内蔵される。

左ケース半体１ａの外側には補給ポンプＦが装備され、
そのポンプは入力軸２により１駆動され図示しない油溜
から油を吸入して一定圧力の作動油を生成するようにな
つており、そしてこのポンプＶの吐出ボート５２は、入
力軸２内の油路５３を介し、さらに逆止弁５４，５５を
介して分配盤Ｄの吐出ボート３８および、前記低圧室３
７ｂにそれぞれ連通している。したがつて油圧ポンプＰ
と油圧モータＭの油圧閉回路から作動油が漏洩したとき
、その分を補給ポンプＦから自動的に補給することがで
きる。以上のように本発明によれば、分配環を支持する
固定軸を中空に形成すると共にその側壁に低圧室と高圧
室間を連通する短絡ボートを穿設し、前記中空部に、前
記短絡ボートを開閉する摺動ピストン形クラッチ弁とそ
れを作動するサーボモータとを配設したので、サーボモ
ータに対する入力を加減することによりクラッチ弁を軽
快且つ希望通りに作動でき、したがつて短絡ボートの開
閉のみならず開度調節を自由に行うことができ、クラッ
チ・オン、クラッチ・オフおよび半クラッチ等の希望す
る状態が的確に得られ、自動車に適用した場合、その発
進、停止を極めてスムーズに行うことができ、また固定
軸へのクラッチ弁およびそのサーボモータの内蔵によつ
てそれらがユニット化され、その結果、変速機の組立が
容易になると共にその小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明装置を備えた油圧変速機の縦断側面図であ
る。 ４・・・・・・ポンプシリンダ、８・・・・・・モータ
シリンダ、２５・・・・・・分配環、３５・・・・・・
固定軸、３７ａ・・−・・・高圧室、３７ｂ・・・・・
・低圧室、３８・・・・・・吐出ボート、３９・・・・
・・吸入ボート、４０・・・・・・連絡ボート、４１・
・・・・・固定軸の中空部としての中心孔、４２，４３
・・・・・・短絡ボート、Ｄ・・・・・・分配盤、Ｍ・
・・・・・油圧モータ、Ｐ・・・・・・油圧ポンプ、Ｓ
，・・・・・・サーボモータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 斜板式油圧ポンプと斜板式油圧モータ間に油圧閉回
   路を形成し、その油圧閉回路は、前記油圧ポンプの吸入
   および吐出ポート、並びに前記油圧モータの複数の連絡
   ポートを一端面に開口し前記油圧モータのモータシリン
   ダと共に回転する分配盤と、固定軸に支持されて前記分
   配盤の一端面に、前記吐出ポートと高圧側の前記連絡ポ
   ート間を連通する高圧室、および前記吸入ポートと低圧
   側の前記連絡ポート間を連通する低圧室を画成する分配
   環とより構成される、油圧変速機において、前記固定軸
   を中空に形成すると共にその側壁に前記低圧室と高圧室
   間を連通する短絡ポートを穿設し、前記中空部に、前記
   短絡ポートを開閉する摺動ピストン形クラッチ弁とそれ
   を作動する油圧サーボモータとを配設してなる、油圧変
   速機の制御装置。 ２ 前記短絡ポートを複数個とすると共に、それらのポ
   ートを前記クラッチ弁の摺動方向に互いに偏位させた、
   特許請求の範囲第１項記載の油圧変速機の制御装置。 ３ 前記クラッチ弁は、前記短絡ポートの閉塞後の前進
   限で前記吐出ポートを閉塞する弁体を先端に備えている
   、特許請求の範囲第１項記載の油圧変速機の制御装置。