JPS6272955A - 車両用油圧式変速機 - 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】 Ａ０発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、斜板式油圧ポンプを囲繞する斜板式油圧モー
タのモータシリンダに分配端壁が設けられ、該分配端壁
には油室を画成して基本的に円筒状の支軸が固設され、
分配端壁に摺接して前記油室内を高圧油室と低圧油室と
に区画する分配環を先端に有する固定軸が、前記支軸内
に挿入され、前記分配端壁は、前記油圧ポンプおよび前
記油圧モータ、ならびに前記高圧油室および前記低圧油
室間での作動油の授受を行なうべ（構成され、前記油圧
ポンプおよび前記油圧モータ間が油圧閉回路をなして連
結される車両用油圧式変速機に関する。

（２）　　従来の技術 従来、かかる油圧式変速機において、低圧油室のシール
は、油圧モータのモータシリンダとともに回転する支軸
と、固定軸との間に、接触式シール部材たとえばシール
リングを介装することによって行なわれている。

（３）　　発明が解決しようとする問題点ところで、か
かる油圧式変速機では、車両減速時に油圧モータがポン
プ作用を生じ、その吐出により油圧ポンプがモータとし
て回転しようとすることにより、エンジンブレーキが得
られるのであるが、高速走行時にそのような減速作用を
生じると、前記シール部材に高回転摩擦および高圧が働
き、シール部材の耐久性能上好ましくない。

そこで、支軸および固定軸間に、少なくともいずれか一
方との間に所定の間隙を有するような非接触式シール部
材を介装することが考えられる。

ところが、油温か上昇すると作動油の粘度が低下するの
で前記間隙から漏れる油量が増加し、これによりエンジ
ンブレーキ効果が低下してしまう。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、支
軸および固定軸間のシールを、油温上昇によるエンジン
ブレーキ効果の低下を防止するとともに耐久性をも確保
して行なうようにした車両用油圧式変速機を提供するこ
とを目的とする。

Ｕ９発明の構成 ［ＩＪ　　問題点を解決するための手段本発明によれば
、固定軸および支軸の一方には、他方よりも熱膨張率の
人なる材料により形成されたシール部が、前記他方との
間に環状の微小間隙を形成して設けられる。

（２）作　用 固定軸および支軸の一方に設けられたシール部は、固定
軸および支軸の他方に接触しないので、耐久性が向上す
る。しかも環状の微小間隙は油温の上昇に応じて小さく
なり、作動油の粘度低下に拘らず、充分なシール機能を
果すことができる。

（３）実施例 以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
先ず本発明の第１実施例を示す第１図において、油圧式
無段変速機Ｔと、前、後進歯車装置Ｇとから車両用伝動
装置が構成され、これらＴ。

Ｇはミッションケース７内に収容される。

油圧式無段変速機Ｔは、定容量型斜板式油圧ポンプＰと
、可変容量型油圧モータ・・ＩＩとより構成される。

油圧ポンプＰは、左側に入力軸２、右端に支軸３を突出
させたポンプシリンダ４を有し、その入力軸２は中央部
で２分され、その画部分がスプライン連結筒５を介して
相互に軸方向にのみ移動可能に連結され、そしてその先
端部はミッションケース１の左側壁を貫通して外部に突
出し、そこでエンジンクランク軸Ｅに付設したフライホ
イール６と連結される。

ポンプシリンダ４には多数の貫通段付シリンダ孔７，７
・・が該シリンダ４の回転中心を囲む環状配列に穿設さ
れ、図示例では各段付シリンダ孔７は、左半分が大径孔
γｊ、右半分が小径孔γγとされ、それらの段差部が受
圧面８に形成される。

上記各段付シリンダ孔γには相対向する大小一対のポン
ププランジャ９＃、９ｒが摺合してそれらの間にポンプ
油室ＩＡを画成する。両プランジャ９６．９ｒはそれぞ
れ底部を外端に向けた有底円筒形をなし、大径ポンププ
ランジャ９１の中空部には両プランジャ９１．９１−を
互いに離反方向に弾発するコイルばね１１が収容され、
小径ポンププランジャ９ｒの中空部には、上記ばね１１
内に挿入されてその座屈を防止するばね案内棒１０の基
部が嵌着される。そのばね案内棒１０はポンププランジ
ャ９１．９７−より比重の軽い材料により成形されてい
る。

一万、油圧モータＭは、ポンプシリンダ４を囲繞する、
それと同心のモータシリンダ１２を有し、このモータシ
リンダ１２には多数の貫通シリンダ孔１３．１３・・が
該シリンダ１２０回転中心を囲む環状配列に穿設され、
またその右端には分配端壁１２ａが一体に形成される。

上記６孔１３には相対向する同径一対のモータプランジ
ャ１４１，１４ｒが摺合してそれらの間にモータ油室１
３Ａを画成する。更にモータシリンダ１２の左、右両端
面には中空の出力軸１６および基本的に円筒状の支軸１
７がそれぞれボルト１５により固着され、その出力軸１
６は外周面をベアリング１８を介してミッションケース
１の左端壁に支持され、その内周面ではベアリング１９
．２０を介して前記入力軸２を支持する。また支軸１７
は外周面をベアリング２１を介してミッションケース１
の右端壁に支持される。モータシリンダ１２はその内側
でポンプシリンダ４の支軸３をベアリング２２を介して
支持し、そしてその支軸３端面と分配端壁Ｔ２ａとを密
接させる。支軸３の端部外周にはモータシリンダ１２の
内周面に接するシールリング２３が嵌装される。

またモータシリンダ１２の内側には左方のポンププラン
ジャ９１群および右方のポンププランジャ９ｒ群の各外
端にそれらの軸線に対しそれぞれ一定角度傾斜して当接
する対称的配置の左右一対のポンプ斜板２４１，２４ｒ
がスラストおよびラジアルベアリング２５ｇ、２６１１
；２５ｒ、２６ｒを介して支持される。而して各ポンプ
斜板２４１゜２４ｒはモータシリンダ１２との相対回転
時に、前記コイルばね１１と協働して各ポンププランジ
ャ９１，９１群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。

また油圧モータＭにおいては、左方のモータプランジャ
１４１！群および右方のモータプランジャ１４ｒ群の各
外端にそれぞれ当接する左右一対のモータ斜板２７＃、
２７ｒが対称的に配置される。

これらモータ斜板２７６．２γｒをスラストおよびラジ
アルベアリング２８１，２９１；２８ｒ。

２９ｒを介してそれぞれ支持する斜板枠３１１゜３１ｒ
はモータシリンダ１２の回転軸線と直交する東口線をも
つトラニオン軸（図示せず）をそれぞれ一体に有し、そ
れらの軸は、ミッションケース１に回転自在に支持され
ると共に、運動装置（図示せず）を介して互いに連動連
結される。而して両モータ斜板２７１．２７ｒは、各モ
ータプランジャ１４１．１４ｒ群に対し垂直となる直立
位置から図示の最大傾斜位置へ対称的に傾動でき、そし
てそれらの傾斜位置でモータシリンダ１２が回転すると
き、各モータプランジャ１４１１．１４ｒ群に順次往復
動を与えて膨張および収縮行程を繰返させることができ
、それらプランジャ１４１゜１４ｒの摺動ストロークは
モータ斜板２７Ｌ２７ｒの傾斜角度により決定される。

油圧ポンプＰと油圧モータＭとの間には次のようにして
油圧閉回路が形成される。即ちモータシリンダ１２の支
軸１７に分配端壁１２ａが臨む油室３８が形成され、そ
の油室３８に、分配端壁１２ａにそれぞれ穿設した多数
の連絡ボート３９．３９・・と各一つの吐出ボート４１
および吸入ボート４２とが開口し、吐出ボート４１の開
口端はモータシリンダ１２の回転中心線上に、連絡ボー
ト３９゜３９・・の開口端は吐出ボート４１を囲む同一
円上に、また吸入ボート４２は連絡ボート３９群の外側
にそれぞれ位置する。ミッションケース１に位置決めビ
ン４３を介して位置決め固定された固定軸４４は支軸１
７の外瑞より油室３８に突入し、その突入端部に分配環
４５がモータシリンダ１２の回転中！シ・に対し一定量
偏・し・して取付けられる。

この分配環４５は分配端壁１２ａＫ摺接して油室３８を
内側の高圧油室３８ｈと外側の低圧油室３８Ａとに区分
し、その高圧油室３ｓｈｔ介して前記吐出ボート４１と
膨張行程のモータ油室ｉ３Ａに運なる連絡ボート３９と
が連通し、低圧油室３８Ａを介して吸入ボート４２と収
縮行程のモータ油室１３、−１に連なる連絡ボート３９
とが連通する。一方、分配端壁１２ａに当接するポンプ
シリンダ４の支軸３端而には、各ポンプ油室７Ａに連な
る多数の連絡ボー）４７．４７・・が開口し、それらボ
ートのうち、吐出行程のポンプ油室７Ａに運なるものが
前記吐出ポート４１に、また吸入行程のポンプ油室７Ａ
に連なるものが前記吸入ボート４２にそれぞれ連通する
ようになっている。

上記構成において、エンジンクランク軸Ｅの回転により
入力軸２を介してポンプシリンダ４が回転されると、ポ
ンプグランジャｓｇ＋ｓｒの吐出行程によりポンプ油室
７Ａで生成された高圧油は吐出ポート４１かも高圧油室
３８ｈへ、さらにそれと連通状態の連絡ボート３９を経
て膨張行程のモータ油室１３／１に流入してその油室に
臨む対向プランジャ１４ｇ、１４ｒに推力を与え、一方
、収縮行程のモータプランジャ１４１，１４７−に、よ
り排出される作動油は低圧油室２８１に連通ずる連絡ボ
ート３９および吸入ボート４２を介して吸入行程のポン
プ油室７Ａに還流する。この間、吐出行程のポンププラ
ンジャ９１！、９１−がボ／プ斜板２４Ａ！、２４ｒを
介してモータシリンダ１２に与える反動トルクと、膨張
行程のモータプランジャ１４１，１４ｒがモータ斜板２
７１，２γｒから受ける反動トルクとの相によりモータ
シリンダ１２が回転さね７、その出力１抽１６から出力
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１
２の変速比は次式によって与えられる。

上式より明らかなように、油圧モータＡｆの容量を零か
ら最大値まで変えれば、変速比を１から成る必要な値ま
で変えろことができ、そして油圧モータＡｌの容量は対
向モータプランジャ１４ｇ、１４ｒのストロークにより
決定されるので、両モータ斜板２７ｇ、２７ｒを前述の
ように直立位置から最大傾斜角まで傾動させることによ
り上記変速作用を無段階に得ることができる。

固定軸４４は中空に形成されており、その側壁には、高
、低圧油室３８ｈ、３８１間を連通し得る短絡ボート５
１が穿設され、そのボート５１を開閉する円筒状のクラ
ッチ弁５２が固定軸４４の中空部に回転自在に嵌合され
る。クラッチ弁５２は先端部側壁に制御溝５３を、また
基端部に図示しないクラッチ制御装置に連なる回動板５
４をそれぞれ備え、その回動板５４の回動操作により制
御溝５３を短絡ボート５１に合致させて短絡ポート５１
を全開にしたときクラッチ・オフ状態、制御溝５３を短
絡ボート５１の位置からずらせて短絡ボート５１を全閉
にしたときクラッチ・オン状態（図示状態）、短絡ボー
ト５１を半開にしたとき半クラツチ状態が得られる。即
ち、クラッチ・オフ状態では吐出ボート４１から高圧油
室３８ｈに吐出される作動油が短絡ポート５１を通して
低圧油室３８＃、したがって吸入ボート４２に直ちに短
絡して油圧モータＡｆを不作動にし、またクラッチ・オ
ン状態では上記のような作動油の短絡が阻止され、油圧
ポンプＰからモータＪｆへの作動油の循環作用が生起し
、通常の伝動が行われる。

クラッチ弁５２には、パイロット升５５により操作され
る油圧サーボモータ５７が内蔵され、そのサーボピスト
ン５８の先端部はクラッチ弁５２の内径より小径の弁杆
５８ａに形成されて高圧油室３８Ａに突入し、その先端
に吐出ボート４１に対する閉塞弁５９が首振り可能に付
設されている。

而してサーボピストン５８の左動により閉塞弁５９を分
配端壁１２ａＫ密着させれば吐出ボート４１を閉じるこ
とができる。この閉塞はモータ斜板２７１゜２７ｒを直
立状態にして変速比を工：１に制御したとき行うもので
、これによりポンププランジャ９１！、９ｒ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９７
．９ｒ群およびポンプ斜板２４１，２４ｒを介してモー
タシリンダ１２を機械的に駆動することができ、その結
果、モータプランジャ１４／１４，１４γのモータ斜板
２７１゜２７ｒに与える推力が消失し、その推力による
各部ベアリングの負荷が取り除かれる。

第２図を併せて参照して、低圧油室３８ｇのシールを果
すために、固定軸４４の外周面には、シール部６０が設
けられる。このシール部６０は、リング状に形成された
ものを、固定軸４４の外周面に固着して成るものであり
、固着構造としては嵌合、接着、圧着のいずれであって
もよく、またメッキや溶射によってノール部６０を形成
してもよい。しかもこのシール部６０の外面と支軸１７
の内面との間に、ｉ環状の微小間隙６１が形成される。

ところで、同心状に配置された２つの部材間からの流体
漏出量Ｑは、一般的に次式で与えられろ。

ここで、符号ｄは内方の部材の直径、符号りは内外両部
材間の間隔、符号ΔＰはシールすべき部分の圧力差、符
号ｌはシール構造を施した部分の長さ、符号μは流体粘
度である。

上記式から明らかなように、作動油の油温か上昇して粘
度μが低下すると、漏出量Ｑが増大するものであり、こ
の漏出量Ｑを低減するには、間隔りを小さくすることが
望まれる。

そこで、本発明に従えば、シール部６０が、支軸１７よ
り熱膨張率の大なる材料により形成されろ。そうすると
、油温が上昇したときに、シール部６０が支軸１７より
も大きな割合で径方向に膨張し、微小間隙６１が小さく
なる。これにより漏出量Ｑの低減が可能となる。なお、
微小間隙６１は、必要なエンジンブレーキの効果に応じ
て設定される。

再び第１図を参照して、前、後進歯車装置Ｇは、出力軸
１６に固設された一対の駆動歯車７９．。

１９□を有し、一方の駆動歯車７９．に噛合する被動歯
車８０．と、他方の、駆動歯車γ９□に中間歯車８１を
介して噛合する被動歯車８０２とが、出力軸１６と平行
にしてミッションケース１に回転自在に支承された副軸
７日に回転自在に設けられる。両被動歯車８１．，８１
．は各対向部に駆動クラッチ歯輪８２，１８２２を一体
に有し、それらの間に副軸γ８に固設した被動クラッチ
歯輪８３が配設され、このタラツチ歯輪８３はそれに常
時係合する環状のクラッチ部材８４を介して、駆動クラ
ッチ歯輪８２．または８２□と選択的に連結することが
できる。

さらに副軸７８には、図示しない差動装置に連結した歯
車（図示せず）が設けられており、クラッチ部材８４の
動作に応じて前記作動装置が車両の前進方向および後進
方向に切換えて駆動される。

次にこの実施例の作用について説明すると、シール部６
０は、支軸１７に接触しないので、車両の高速走行時に
減速作用を生じても、シール部６０に高回転摩擦および
高圧が作用することはな（、耐久性能を向上することが
できろ。しかも、シール部６０と支軸１７との間の微小
間隙６１は、充分なエンジンブレーキ効果が得られるよ
うに設定されるので、非接触式であっても充分なエンジ
ンブレーキを得ることができる。

また作動油の油温か上昇したときを想定すると、微小間
隙６１がより小さくなることにより、作動油の粘度低下
にも拘らず、充分なシール機能が得られ、したがってエ
ンジンブレーキ効果の低下が防止される。

第３図は本発明の第２実施例を示すものであり、上述の
実施例とは逆に、固定軸４４よりも熱膨張率の大なる材
料により形成されたシール部６２が固定軸４４の外周面
との間に微小間隙６３を形成して支軸１７の内面に設け
られる。

第４図、第５図および第６図は、本発明の第３゜第４お
よび第５実施例をそれぞれ示すものであり、第３実施例
では固定軸４４に設けたシール部６４の外面に複数の環
状溝６５が設けられ、第４実施例では固定軸４４に設げ
たシール部６０に対向する部分で支軸１γの内面に複数
の環状溝６６が設けられ、第５実施例では固定軸４４に
設けたシール部６７に複数の環状突部６８が設けられる
とともに、それらの環状突部６８に対応して支軸１７の
内面に複数の環状溝６９が設けられろ。

このような第３〜第５実施例では、作動油の流動抵抗が
大となり、作動油の漏出がより一層低減される。

第７図は本発明の第６尖施例を示すものであり、固定＋
１１１４４は支軸１７よりも熱膨張率の大なる材料で形
成され、この固定軸４４には、支軸１７の内面との間に
環状の微小間隙７０を形成すべ（、半径方向外方に突出
したシール部７１が一体的に設けられる。

第８図は本発明の第７実施例を示すものであり、第１実
施例と同様のシール部６０に加えて、支軸１７および固
定軸４４間には軸受７２が介装され、この軸受７２によ
り支軸１７のたわみが防止される。

第９図は本発明の第８実施例を示すものであり、二層構
造にしたシール部７３が固定軸４４の外面に設けられる
。すなわち、シール部７３は、支軸１７よりも熱膨張率
の大なる内輪部分７４と、支軸１７および内輪部分７４
よりも熱膨張率の大なる外輪部分子５とを、一体に結合
して成るものであり、外輪部分７６の厚みの調節により
、支軸１７およびシール部７３間の微小間隙７６の変化
量を調節可能である。

Ｃ“０発明の効果 以上のように本発明によれば、固定軸および支軸の一方
には、他方よりも熱膨張率の大なる材料により形成され
たシール部が、前記他方との間に環状の微小間隙を形成
して設けられるので、油温の上昇に応じて微小間隙を小
さくすることにより作動油の漏出を極力防止し、エンジ
ンブレーキ効果の低下を防止することができるとともに
、耐久性をも向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１実施例を示すもので
あり、第１図は車両用伝動装置の縦断側面図、第２図は
第１図の要部拡大断面図、第３図。 第４図、第５図、＠６図、第７図、第８図および第９図
は本発明の第２．第３．第４．第５．第６゜第７および
第８実施例の第２図に対応した断面図である。 １２・・・モータシリンダ、１２ａ・・・分配端壁、１
７・・・支軸、３８・・・油室、３８Ａ・・・高圧油室
、３８１・・・低圧油室、４４・・・固定軸、４５・・
・分配環、６０゜６２．６４，６７．７１．７３・・・
シール部、６１゜６３．７０．７６・・・微小間隙、Ｍ
・・・斜板式油圧モータ、Ｐ・・・斜板式油圧ポンプ 特許出願人　本田技研工業株式会社 １Ｓ３図 Ａ 第５図 第２図 第４図 ｉｉ１図 第９図 第６図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 斜板式油圧ポンプを囲繞する斜板式油圧モータのモータ
   シリンダに分配端壁が設けられ、該分配端壁には油室を
   画成して基本的に円筒状の支軸が固設され、分配端壁に
   摺接して前記油室内を高圧油室と低圧油室とに区画する
   分配環を先端に有する固定軸が、前記支軸内に挿入され
   、前記分配端壁は、前記油圧ポンプおよび前記油圧モー
   タ、ならびに前記高圧油室および前記低圧油室間での作
   動油の授受を行なうべく構成され、前記油圧ポンプおよ
   び前記油圧モータ間が油圧閉回路をなして連結される車
   両用油圧式変速機において、前記固定軸および支軸の一
   方には、他方よりも熱膨張率の大なる材料により形成さ
   れたシール部が、前記他方との間に環状の微小間隙を形
   成して設けられることを特徴とする車両用油圧式変速機
   。