JP2860389B2

JP2860389B2 - 静油圧式無段変速機

Info

Publication number: JP2860389B2
Application number: JP2308072A
Authority: JP
Inventors: 勇笹尾; 晃佐藤; 等高橋; 勉林
Original assignee: KEEHIN KK; PPONDA GIKEN KOGYO KK
Current assignee: KEEHIN KK; PPONDA GIKEN KOGYO KK
Priority date: 1990-11-14
Filing date: 1990-11-14
Publication date: 1999-02-24
Anticipated expiration: 2014-02-24
Also published as: JPH04181053A

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的（１）産業上の利用分野本発明は、油圧ポンプのポンプシリンダと、油圧モー
タのモータシリンダとを有するシリンダブロックがケー
シングに回転自在に支承され、環状配列でポンプシリン
ダに設けられる多数のシリンダ孔と環状配列でモータシ
リンダに設けられる多数のシリンダ孔との間でシリンダ
ブロックに内側油路および外側油路が同心に設けられ、
シリンダブロックの半径方向に往復動してポンプシリン
ダの各シリンダ孔をそれぞれ前記両油路に交互に連通さ
せる多数の第１分配弁と、シリンダブロックの半径方向
に往復動してモータシリンダの各シリンダ孔をそれぞれ
前記両油路に交互に連通させる多数の第２分配弁と、シ
リンダブロックの半径方向に往復動するとともにその往
復動ストロークが一定値を超えると前記両油路間を短絡
するクラッチ弁とがシリンダブロックに放射状にそれぞ
れ配設され、各第１分配弁、各第２分配弁および各クラ
ッチ弁が、それら弁を囲む偏心輪に係合される静油圧式
無段変速機に関する。

（２）従来の技術従来、かかる装置は、たとえば特開昭62−20958号公
報等によって知られている。

（３）発明が解決しようとする課題ところで、前記各弁と偏心輪とは相対回転するもので
あり、上記従来の技術では、シリンダブロックの半径方
向に沿う各弁の外端を、ボールベアリングを介して偏心
輪に係合するようにしている。このため、ボールベアリ
ングを配設するスペース分だけ無段変速機がシリンダブ
ロックの半径方向に大型化せざるを得ない。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、
シリンダブロックの半径方向に沿う小型化を可能とした
静油圧式無段変速機を提供することを目的とする。

B.発明の構成（１）課題を解決するための手段上記目的を達成するために、本発明は、各第１分配
弁、各第２分配弁および各クラッチ弁に、それら弁と対
応する偏心輪に転がり接触する球体がそれぞれ回転可能
に保持されることを特徴とする。

（２）作用上記構成によれば、各弁および偏心輪間には、ボール
ベアリングを介装するスペースが不要となって、変速機
がシリンダブロックの半径方向に小型化される。しかも
各球体が偏心輪に転がり接触することにより、各弁と偏
心輪との間をボールベアリングによらずともスムーズに
相対回転させることができる。

（３）実施例以下、図面により本発明を自動二輪車用静油圧式無段
変速機に適用したときの実施例について説明する。

第１図ないし第13図は本発明の一実施例を示すもので
あり、第１図は自動二輪車用パワーユニットの横断平面
図、第２図は第１図のII−II線拡大断面図、第３図はポ
ンプ斜板の側面図、第４図は第３図のIV矢視図、第５図
は第２図のＶ−Ｖ線断面図、第６図はクラッチオン状態
で示した第２図のVI−VI線断面図、第７図はクラッチオ
フ状態で示した第２図のVII−VII線断面図、第８図は第
２分配弁の側面図、第９図は第８図のIX−IX線断面図、
第10図は第８図のＸ−Ｘ線断面図、第11図はクラッチ弁
の側面図、第12図は第11図のXII−XII線断面図、第13図
は第５図のXIII−XIII線拡大断面図、第14図は第１およ
び第２分配弁の偏心輪との係合状態を示す要部縦断面
図、第15図は第14図のXV−XV線断面図である。

先ず第１図において、自動二輪車のパワーユニットＵ
は、エンジンＥと静油圧式無段変速機Ｔとから構成され
ており、エンジンＥのクランク軸１および静油圧式無段
変速機Ｔは共通のケーシング４に収容、支持される。静
油圧式無段変速機Ｔは、入力筒軸５および出力軸31をク
ランク軸１と平行にしてケーシング４内に配置されるも
のであり、クランク軸１は一次減速装置２を介して入力
筒軸５に連結され、自動二輪車の図示しない後輪には出
力軸31が二次減速装置３を介して連結される。

第２図を併せて参照して、静油圧式無段変速機Ｔは、
定容量型の斜板式油圧ポンプＰと、可変容量型の斜板式
油圧モータＭとから構成されるものである。

斜板式油圧ポンプＰは、一次減速装置２の出力スプロ
ケット2aを備えた入力筒軸５と、この入力筒軸５内に相
対回転自在に配置されるポンプシリンダ７と、該ポンプ
シリンダ７にその回転軸線を囲むように環状配列で設け
られた複数かつ奇数のシリンダ孔8,8…にそれぞれ摺動
自在に嵌合される複数のポンププランジャ9,9…と、各
ポンププランジャ9,9…の一端に前面を係合、当接させ
るポンプ斜板10と、このポンプ斜板10をポンプシリンダ
７の軸線と直交する仮想トラニオン軸線O₁を中心にして
ポンプシリンダ７の軸線に対し一定角度傾斜させた状態
に保持すべく該斜板10を支承するポンプ斜板ホルダ12と
から構成される。而して入力筒軸５の内周壁とポンプシ
リンダ７の外壁との間にはボールベアリング６が介設さ
れる。またポンプ斜板ホルダ12は入力筒軸５と一体に形
成されている。

ポンプ斜板10はリング状に形成されるものであり、ポ
ンプ斜板ホルダ12には、該ポンプ斜板10をポンプシリン
ダ７に対向させて支承すべく、ポンプ斜板10を相対回転
自在に嵌合支承するための支持孔11aと、ポンプ斜板10
をスラスト支持するためのスラスト受け面11bとが設け
られる。

第３図および第４図において、ポンプ斜板10には、前
記支持孔11a内面に対向する外周に螺旋状である潤滑溝1
3がたとえば２条刻設されるとともに、前記スラスト受
け面11bに対向する背面に螺旋状である潤滑溝14がたと
えば２条刻設される。

またポンプ斜板10のポンプシリンダ７に対向する前面
には、各シリンダ孔8,8…に対応する位置に球状凹部10
a,10a…がそれぞれ設けられる。一方、各ポンププラン
ジャ9,9…は、その一端を対応する前記球状凹部10a,10a
…に係合、当接させながらシリンダ孔8,8…にそれぞれ
摺動可能に嵌合されるものであり、各球状凹部10aに係
合、当接されるべき球状部材15が各シリンダ孔８に摺動
可能に嵌合されるべき軸部材16の一端に、たとえばろう
付け溶接により結合されて成る。すなわち、球状部材15
は、半球状に形成されている頭部15aに首部15bが連設さ
れて成るものであり、軸部材16は、有底穴16aを有して
中空に形成されている。而して首部15bを有底穴16aの開
口端に嵌合した状態で、頭部15aと軸部材16とをろう付
け溶接により結合してポンププランジャ９が構成され
る。しかも前記球状凹部10aは、前記球状部材15におけ
る球状部15aの半径より大なる半径をもって形成されて
いて、如何なる位置においても球状部材15すなわちポン
ププランジャ９の一端との係合状態が確保される。

ところで、各ポンププランジャ９の一端すなわち球状
部材15は、ポンプ斜板10の球状凹部10aに比較的大きな
面圧で当接するものであり、球状部材15およびポンプ斜
板10は、高面圧に耐えるように硬度の高い材料、たとえ
ば焼入れ窒化処理を施したSKH51、焼入れ窒化処理を施
したSKD、あるいは浸炭窒化処理を施したSACM等により
それぞれ形成される。また軸部材16は、比較的大きな曲
げ荷重に耐えるとともに耐摩耗性に優れた材料、たとえ
ば調質処理後に窒化処理を施したSACM645あるいは浸炭
処理を施したSCM420により形成される。

このような油圧ポンプＰにおいて、入力筒軸５の回転
作動に応じてポンプ斜板10は各ポンププランジャ9,9…
に往復動を与え、それにより吸入および吐出行程が繰り
返される。

油圧モータＭは、ポンプシリンダ７と同軸上で第２図
の左方に配置されるモータシリンダ17と、該モータシリ
ンダ17にその回転軸線を囲むように設けられたシリンダ
孔18,18…にそれぞれ摺動可能に嵌合される複数のモー
タプランジャ19,19…と、各モータプランジャ19,19…の
一端に前面を係合、当接させるモータ斜板20と、このモ
ータ斜板20を保持するモータ斜板ホルダ22と、該モータ
斜板ホルダ22の背面を支承するモータ斜板アンカ23とか
ら構成される。前記シリンダ孔18,18…は油圧ポンプＰ
におけるシリンダ孔8,8…と同数の奇数個がモータシリ
ンダ17に穿設される。また相互に当接するモータ斜板ホ
ルダ22およびモータ斜板アンカ23の対向当接面22a,23a
は、モータシリンダ17の軸線とトラニオン軸線O₂との交
点を中心とする球面状に形成される。しかもモータ斜板
ホルダ22は、モータシリンダ17の回転軸線と直交する前
記トラニオン軸線O₂上に配置される一対の半円筒状トラ
ニオン軸22b,22bを一体に備え、これらのトラニオン軸2
2b,22bはモータ斜板アンカ23の両端部に形成された一対
の半円筒状凹部23b,23bに軸線まわりの回動を可能とし
てそれぞれ嵌合される。

モータ斜板アンカ23のモータシリンダ17側端部には筒
状のシリンダホルダ24が一体に連設され、このシリンダ
ホルダ24とモータシリンダ17の外周との間にはボールベ
アリング25が介設される。

モータ斜板20はリング状に形成される。またモータ斜
板ホルダ22には、モータ斜板20を相対回転自在に嵌合支
承するための支持孔26aと、モータ斜板20をスラスト支
持するためのスラスト受け面26bとが設けられる。しか
も、モータ斜板20には、ポンプ斜板10と同様に、前記支
持孔26a内面に対向する外周に螺旋状の潤滑溝27がたと
えば２条刻設されるとともに、前記スラスト受け面26b
に対向する背面に螺旋状の潤滑溝28がたとえば２条刻設
される。

モータ斜板20のモータシリンダ17に対向する前面に
は、各シリンダ孔18,18…に対応する位置に球状凹部20
a,20a…がそれぞれ設けられる。一方、各モータプラン
ジャ19,19…は、前記油圧ポンプＰのポンププランジャ
９と基本的に同一形状を有して形成されるものであり、
各球状凹部20aに係合、当接されるべき球状部材29が各
シリンダ孔18に摺動可能に嵌合されるべく有底円筒状に
形成されている軸部材30の一端に、たとえばろう付け溶
接により一体に結合されて成る。而して、球状凹部20a
は球状部材29の半径より大なる半径をもって形成されて
いて、如何なる位置においても球状部材29すなわちモー
タプランジャ19の一端との係合状態が確保されるように
なっている。

しかも各球状部材29およびモータ斜板20は、高面圧に
耐えるように硬度の高い材料、たとえば焼入れ窒化処理
を施したSKH51、焼入れ窒化処理を施したSKD、あるいは
浸炭窒化処理を施したSACM等によりそれぞれ形成され
る。またモータ斜板20を支承するモータ斜板ホルダ22も
モータ斜板20と同一の材料により形成される。さらに軸
部材30は、比較的大きな曲げ荷重に耐えるとともに耐摩
耗性に優れた材料、たとえば調質処理後に窒化処理を施
したSACM645あるいは浸炭処理を施したSCM420により形
成される。

モータ斜板20は、第１図で示すように、パルスモータ
80により減速歯車列78およびボールねじ機構79を介して
トラニオン軸線O₂まわりにモータ斜板ホルダ22が回動せ
しめられることにより、モータシリンダ17の軸線に対し
直角となる直立位置と、或る角度で傾倒する最大傾斜位
置との間で作動するものであり、その傾斜状態では、モ
ータシリンダ17の回転に伴いモータプランジャ19,19…
に往復動を与えて膨脹および収縮行程を繰り返させるこ
とができる。

ポンプシリンダ７およびモータシリンダ17が相互に一
体に結合されてシリンダブロックＢを構成するものであ
り、このシリンダブロックＢには、同軸の出力軸31およ
び軸32が一体に設けられる。すなわちシリンダブロック
Ｂにおけるモータシリンダ17のモータ斜板20に対向する
部分の中心部から出力軸31が一体に突設され、前記シリ
ンダブロックＢにおけるポンプシリンダ７のポンプ斜板
10に対向する部分の中心部から前記出力軸31と同軸にし
て軸32が一体に突設される。而してシリンダブロックＢ
は、前記ポンププランジャ９の軸部材16およびモータプ
ランジャ19の軸部材30と同一の材料、すなわち調質処理
後に窒化処理を施したSACM645あるいは浸炭処理を施し
たSCM420により形成される。

軸32はポンプ斜板10およびポンプ斜板ホルダ12を貫通
するものであり、アンギュラコンタクトボールベアリン
グ33を介してポンプ斜板ホルダ12の端部を支承するため
のフランジ34が、軸32の端部に固定される。またポンプ
斜板ホルダ12とケーシング４との間にはボールベアリン
グ35が介設される。

出力軸31は、モータ斜板20、モータ斜板ホルダ22およ
びモータ斜板アンカ23を貫通するように延びており、モ
ータ斜板アンカ23よりも軸方向外方側で出力軸31の外周
には、支持筒39がスプライン37を介して結合されるとと
もに二つ割コッタ38で固着され、支持筒39とモータ斜板
アンカ23との間には、モータ斜板アンカ23側からリテー
ナ40およびスラストローラベアリング41が順次介装さ
れ、ケーシング４および支持筒39間にはオイルシール43
が介装される。また出力軸31は、ニードルベアリング42
および前記リテーナ40を介してモータ斜板アンカ23に回
転自在に支承される。さらに前記２次減速装置３の入力
スプロケット3aは支持筒39を介して出力軸31に取付けら
れる。

シリンダブロックＢには、その軸32側から出力軸31側
に向けて順に、第１孔44と、第１孔44よりも小径の第２
孔45と、第２孔45よりも小径の第３孔46と、第３孔46よ
りも小径の第４孔47とがシリンダブロックＢの回転軸線
と同一の軸線を有して同軸に設けられており、それらの
孔44〜47は中心油路95を形成する。またポンプシリンダ
７のシリンダ孔8,8…群とモータシリンダ17のシリンダ
孔18,18…群との間において第２孔45の内面には環状溝4
8が設けられ、該環状溝48に対応する部分でシリンダブ
ロックＢの外周には環状溝49が設けられる。

第４孔47の開放端はねじ栓51で閉塞される。また第２
孔45には弁筒102が圧入、固定されており、この弁筒102
の外周と前記環状溝48とにより、シリンダブロックＢの
回転軸線を中心とする環状の内側油路52が形成される。
またシリンダブロックＢの外周には、環状溝49を覆うよ
うにしてリング体54が嵌挿されており、このリング体54
はシリンダブロックＢにろう付け溶接される。これによ
り、シリンダブロックＢおよびリング体54間には、前記
内側油路52と同心の外側油路53が環状に形成されること
になる。

第５図ないし第７図を併せて参照して、ポンプシリン
ダ７のシリンダ孔8,8…群とモータシリンダ17のシリン
ダ孔18,18…群との間におけるシリンダブロックＢの内
側油路52および外側油路53間の環状隔壁、ならびに外側
油路53の外周壁すなわちリング体54を放射状に貫通する
ようにして、前記シリンダ孔8,8…と同数の第1,第2,第
３弁孔55…,56…,57…が設けられる。しかも第１弁孔55
…はシリンダ孔8,8…群側に配置され、第２および第３
弁孔56,56…;57,57…は、シリンダ孔18,18…群側でシリ
ンダブロックＢの周方向に交互に配置される。

ところで、第1,第2,第３弁孔55…,56…,57…を設ける
にあたって、シリンダブロックＢおよびリング体54に
は、各弁孔55…、56…,57…に対応する下穴を穿設して
おき、シリンダブロックＢにリング体54を固着した後に
各下穴の仕上げ加工を行なうことになる。このため、シ
リンダブロックＢにリング体54を固着した状態でシリン
ダブロックＢの下穴とリング体54の下穴とがずれること
が極力回避せねばならない。しかるに、シリンダブロッ
クＢにリング体54をビーム溶接により固着すると、上記
下穴のずれが大きくなり、仕上げ加工に時間がかかる。
すなわちビーム溶接では、リング体54の全周をシリンダ
ブロックＢに同時に溶接すること、ならびに左右両端を
シリンダブロックＢに同時に溶接することは困難である
ので、溶接時に未溶接の部分が溶接部分に引っ張られて
前記下穴のずれが生じるのである。これに対し、上述の
ようにろう付け溶接によりリング体54をシリンダブロッ
クＢに固着するようにすると、リング体54の全周および
左右両端をシリンダブロックＢに同時に接合可能である
ので、上記下穴のずれを極力小さくすることが可能であ
り、それにより仕上げ加工の時間を短縮することができ
る。

またシリンダブロックＢには、その軸線に沿って隣接
するシリンダ孔8,8…および第１弁孔55,55…を相互に連
通する複数のポンプポート58,58…と、軸線に沿って隣
接するシリンダ孔18,18…および第２弁孔56,56…を相互
に連通する複数のモータポート59,59…とが穿設され
る。

前記第１弁孔55,55…にはスプール型の第１分配弁60,
60…が、また前記第２弁孔56,56…には同じくスプール
型の第２分配弁61,61…が、さらに前記第３弁孔57,57…
には同じくスプール型のクラッチ弁62,62…がそれぞれ
摺動自在に嵌合される。そして、第１分配弁60,60…の
各外端には、第１偏心輪63に転がり接触する球体125が
回転可能に保持され、また第２分配弁61および各クラッ
チ弁62の各外端には、第２偏心輪64に固着された該摺接
部材64aに転がり接触する球体126,127が回転可能にそれ
ぞれ保持される。即ち、第14図及び第15図からも明らか
なように、前記各弁60,61,62の外端には凹部128,129,13
0がそれぞれ設けられており、それらの凹部128〜130に
球体125〜127をそれぞれ嵌合した状態で、各凹部128〜1
30の外端を球体125〜127にかしめることにより各球体12
5〜127が各弁60〜62にそれぞれ回転可能に保持される。
しかも各球体125〜127は、耐摩耗性を有する材料、たと
えば窒化処理を施したSACM645によりそれぞれ形成され
る。

而して第１分配弁60,60…の各外端は、それらを囲む
第１偏心輪63の内周面に、該面上を転動可能な球体125
を介して係合され、また第２分配弁61,61…及びクラッ
チ弁62,62…の各外端は、それらを囲む第２偏心輪64内
面に固定のリング状摺接部材64aの内周面に、該面上を
転動可能な球体126,127を介してそれぞれ係合される。
しかも上記係合状態を強制するために、第１分配弁60,6
0…の外端部は第１偏心輪63と同心関係の第１強制輪65
により相互に連結され、また第２分配弁61,61…及びク
ラッチ弁62,62…の外端部は第２偏心輪64,64…と同心関
係にある第２強制輪66により相互に連結される。

第１偏心輪63は入力筒軸５に一体に設けられるもので
あり、第５図に示すように仮想トラニオン軸線O₁に沿っ
てシリンダブロックＢの中心から所定距離ε₁だけ偏心
して配置される。また第２偏心軸64は、出力軸31と平行
な枢軸70を介して前記シリンダホルダ24に揺動可能に連
結されるものであり、第６図で示すクラッチオン位置ｎ
と第７図で示すクラッチオフ位置ｆとの間で揺動可能で
ある。

ところで、第１分配弁60,60…、第２分配弁61,61…お
よびクラッチ弁62,62…はシリンダブロックＢに前記球
体125,126,127を介して嵌合されており、シリンダブロ
ックＢは、耐摩耗性が高い材料、すなわち調質処理後に
窒化処理を施したSACM645あるいは浸炭処理を施したSCM
420により形成されている。そこで、各第１分配弁60、
各第２分配弁61および各クラッチ弁62も、シリンダブロ
ックＢと同一の材料すなわち調質処理後に窒化処理を施
したSACM645あるいは浸炭処理を施したSCM420により形
成される。

また各第１分配弁60の外端は第１偏心輪63に球体125
を介して当接されており、それらの当接面での耐摩耗性
を高めるために、第１偏心輪63すなわち入力筒軸５は、
第１分配弁60と同一の材料により形成される。また各第
２分配弁61及び各クラッチ弁62の外端は第２偏心輪64に
固着された摺接部材64aに球体126,127を介して当接され
ている。而して第２偏心輪64は、大きな荷重が作用する
ものではなく軽量化を図るためにアルミニウム合金によ
り形成されるが、上記当接面での耐摩耗性を高めるため
に、第２分配弁61およびクラッチ弁62と同一の材料から
成るリング状の摺接部材64aが第２偏心輪64に固着され
ている。

ここで第１分配弁60の作用について説明すると、入力
筒軸５とポンプシリンダ７すなわちシリンダブロックＢ
との間には相対回転が生じると、各第１分配弁60は、第
１偏心輪63により第１弁孔55において偏心量ε₁の２倍
の距離をストロークとしてポンプシリンダ７の半径方向
内方位置および外方位置間を往復動される。そして、第
５図に示すように、油圧ポンプＰの吐出領域Ｄでは、第
１分配弁60は前記内方位置側を移動して、対応するポン
プポート58を外側油路53に連通するとともに内側油路52
と不通にし、それにより吐出行程中のポンププランジャ
９によりシリンダ孔８から外側油路53へ作動油が圧送さ
れる。また油圧ポンプＰの吸入領域Ｓでは、第１分配弁
60は前記外方位置側を移動して、対応するポンプポート
58を内側油路52に連通するとともに外側油路53と不通に
し、それにより吸入行程中のポンププランジャ９により
内側油路52からシリンダ孔８に作動油が吸入される。

また油圧モータＭにおいて、第２偏心輪64は、そのク
ラッチオン位置ｎでは、トラニオン軸線O₂に沿って出力
軸31の中心から所定距離ε₂だけ偏心した位置を占め、
またクラッチオフ位置ｆでは出力軸31の中心から上記偏
心量ε₂よりも大なる距離ε₃だけ偏心した位置を占める
ものであり、その位置規制のために、第２偏心輪64の外
周面に切欠き71が設けられるとともに該切欠き71の両内
端面に当接可能なストッパ72がケーシング４に一体に形
成される。すなわち該ストッパ72が切欠き71の一方の内
端面に当接することにより第２偏心輪64のクラッチオン
位置ｎが、また切欠き71の他方の内側面に当接すること
により第２偏心輪64のクラッチオン位置ｆがそれぞれ規
制される。

第２偏心輪64の一側部の穿設された透孔73には出力軸
31と平行に配設されるカム軸74が挿通され、このカム軸
74と係合するスリッパ板75が透孔73内の一側面を覆うよ
うにして第２偏心輪64に固着される。該スリッパ板75の
コーナ部には、カム軸74が所定角度回転したとき係合す
る斜面75aが設けられている。

第２図に示すように、カム軸74は、左右一対のベアリ
ング76,77を介してケーシング４に支承されるものであ
り、図示しないクラッチレバーの操作により回動せしめ
られることにより、前記斜面75aに係合してスリッパ板7
5を押動し、第２偏心輪64をクラッチオフ位置ｆへ揺動
させることができる。

また第６図に示すように、第２偏心輪64には、これを
クラッチオン位置ｎ側へ付勢するクラッチばね69が接続
される。したがって、カム軸74を前記斜面75aとの係合
を解除する方向に回動操作すれば、第２偏心輪64はクラ
ッチばね69の力をもってクラッチオン位置ｎへ揺動する
ことができる。

次に第２分配弁61およびクラッチ弁62の構造を詳細に
説明する。

先ず、第２分配弁61は、第８図ないし第10図に示すよ
うに、軸方向長さが長い第１ランド81と、軸方向長さが
短い第２ランド82と、両ランド81,82に挟まれた環状溝8
3とを備えている。第１ランド81の環状溝83側端縁には
複数の切欠き84が設けられ、また第２ランド82の外周面
にはその周方向に等間隔をあけた位置で平坦状に切欠く
ことにより軸方向に延びる複数の凹部85…が形成され
る。

この第２分配弁61は、第１ランド81をシリンダブロッ
クＢの半径方向外方へ向けて配置されるものであり、そ
の各外端は摺接部材64aに転動可能な球体126を介して係
合されている。

次にクラッチ弁62は、第11図および第12図に示すよう
に、軸方向長さが長い第１ランド89と、軸方向長さが短
い第２ランド90と、両ランド89,90間に挟まれる環状溝9
1とを備える。第１ランド89の環状溝91側端縁にはテー
パ部89aが形成され、また第２ランド90にはその全長に
わたる複数の平坦な切欠92が周方向等間隔に形成され
る。

このクラッチ弁62は、第１ランド89をシリンダブロッ
クＢの半径方向外方へ向けて配置されるものであり、そ
の各外端は摺接部材64aに転動可能な球体127を介して係
合されている。

而して、第２偏心輪64がクラッチオン位置ｎを占める
とき（第６図参照）、モータシリンダ17すなわちシリン
ダブロックＢが回転すると、第２分配弁61およびクラッ
チ弁62は、第２偏心輪64により、第２弁孔56および第３
弁孔57において偏心量ε₂の２倍の距離をストロークと
してシリンダブロックＢの半径方向内方位置および外方
位置間を往復動される。而して油圧モータＭの膨脹領域
Exでは、第２分配弁61は前記内方位置側を移動し、環状
溝83を介して対応するモータポート59を外側油路53に連
通するとともに第２ランド82により該モータポート59お
よび内側油路52間を不通にし、それにより外側油路53か
ら膨脹行程中のモータプランジャ19のシリンダ孔18の高
圧の作動油が供給される。また油圧モータＭの収縮領域
Shでは、第２分配弁61は前記外方位置側を移動し、対応
するモータポート59を内側油路52に連通するとともに第
２ランド82により該モータポート59および外側油路53間
を不通にし、それにより収縮行程中のモータプランジャ
19のシリンダ孔18から内側油路52へ作動油は排出され
る。

一方、クラッチ弁62は、その往復動ストロークが第２
偏心輪ε₂の２倍の距離以下である限り、第１ランド89
が外側油路53を横断していて、内側油路52および外側油
路53間を不通にしている。

かくして、シリンダブロックＢは、ポンプシリンダ７
が吐出行程のポンププランジャ９を介してポンプ斜板10
から受ける反動トルクと、モータシリンダ17が膨脹行程
のモータプランジャ19を介してモータ斜板20から受ける
反動トルクとの和によって回転され、その回転トルクは
出力軸31から２次減速装置３へ伝達される。

この場合、入力筒軸５に対する出力軸31の変速比は次
式によって与えられる。

したがって、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。しかも、その油圧モータＭの容量はモータプラ
ンジャ19のストロークにより決定されるので、モータ斜
板20を直立位置から或る傾斜位置まで傾動させることに
より変速比を１から或る値まで無段階に制御することが
できる。

次に第２偏心輪64をクラッチオフ位置ｆにシフトする
と（第７図参照）、モータシリンダ17すなわちシリンダ
ブロックＢの回転に伴い、第２偏心輪64により、第２分
配弁61およびクラッチ弁62は第１弁孔56および第３弁孔
57において偏心量ε₃の２倍の距離をストロークとして
シリンダブロックＢの半径方向内方位置および外方位置
間を往復動される。そして、第２分配弁61の内方位置で
は、環状溝83および凹部85を介して両油路52,53間が短
絡され、第２分配弁61の外方位置では、凹部85を介して
両油路52,53間が短絡される。さらに、クラッチ弁62の
外方位置では、環状溝91および切欠き92を介して両油路
52,53間が短絡される。かくして、油圧モータＭには高
圧の作動油が供給されなくなり、油圧ポンプＰおよび油
圧モータＭ間の動力伝達は遮断され、所謂クラッチオフ
状態が得られる。

この場合、上述のように第２分配弁61およびクラッチ
弁62の両者が両油路52,53間の短絡に関与するので、そ
の短絡系の流路抵抗が極めて少なく、その結果、油圧ポ
ンプＰの作動による圧力脈動を抑えて安定したクラッチ
オフ状態を得ることができる。

また多数の第２分配弁61,61…およびクラッチ弁62,62
…をシリンダブロックＢの周方向に交互に配置して、こ
れらを共通の第２偏心輪64により駆動するようにしたの
で、クラッチ弁62,62…の設置によるも、構造の複雑化
のみならず、シリンダブロックＢの軸方向長さの増大を
避けることができる。

再び第２図において、シリンダブロックＢの第１孔44
には、先端部を第２孔45内に位置させるようにしてオイ
ルフィルタ96が嵌入、固定され、該オイルフィルタ96に
は、油溜100から補給ポンプ99で汲み上げた作動油がオ
イルフィルタ101を介して供給され、補給ポンプ99は入
力筒軸５によって駆動される。

前記第２弁孔45の第３弁孔46寄りの部分には両端を開
放した弁筒102が圧入、固定され、該弁筒102には、軸方
向両端間にわたる連通孔103が穿設されるとともに軸方
向中央部には内部を内側油路52に連通させる連通孔104
が穿設される。また弁筒102内には、前記連通孔104を介
して内側油路52に通じる油室105を相互間に形成して一
対の第１逆止弁106,106が対称的に配設され、それらの
第１逆止弁106,106は、弁ばね108によりそれぞれ閉弁方
向に付勢されており、油室105すなわち内側油路52から
中心油路95への油の逆流を阻止する。

第13図において、シリンダブロックＢは、前記弁筒10
2よりも上流側の中心油路95と前記外側油路53とを結ぶ
補給油路110が設けられており、この補給油路110の途中
には、外側油路53から内側油路52への油の逆流を阻止す
る第２逆止弁111が介装され、この第２逆止弁111は弁ば
ね112により閉弁方向に付勢される。

さらにシリンダブロックＢには、中心油路95から無段
変速機Ｔの各部に潤滑油を供給するための半径方向のオ
リフィス孔107が適所に穿設される。

而して、油圧ポンプＰから油圧モータＭを油圧駆動す
る通常の負荷運転中に、両者間の油圧閉回路からの漏油
により、低圧側の内側油路52の圧力が中心油路95の圧力
よりも低下すると、前記第１逆止弁106,106が開いて中
心油路95から内側油路52に作動油が補給される。一方、
このとき、高圧側の外側油路53の作動油は第２逆止弁11
0により中心油路95への流出を阻止されている。

また、逆負荷運転時すなわちエンジンブレーキ時に
は、油圧モータＭがポンプ作用を行い、油圧ポンプＰが
モータ作用を行うようになり、したがって外側油路53が
低圧に、内側油路52が高圧に変わるので、漏油により外
側油路53の圧力が中心油路95の圧力より低下すれば、第
２逆止弁111が開いて中心油路95から外側油路53へ作動
油が補給され、内側油路52から中心油路95への作動油の
流出は前記第１逆止弁106,106により阻止される。

また、中心油路95の油は、オリフィス孔107により流
量を制限されつつ無段変速機Ｔの各部に供給されるの
で、その供給により中心油路95の圧力が過度に低下する
ことはなく、したがって中心油路95から内側油路52およ
び外側油路53への作動油の補給に支障を来たすことはな
い。

またシリンダブロックＢには、外側油路53の油圧の過
大上昇を防止するための調圧弁113が設けられ、この調
圧弁113は、弁筒114、弁体115および弁ばね116から構成
される。

弁筒114は、調質処理後に窒化処理を施したSACM645か
ら成るものであり、内側油路52および外側油路53間の隔
壁およびリング体54に、それらを貫通するようにして圧
入される。この弁筒114には、弁孔118と、該弁孔118よ
りもわずかに大径の案内孔119と、案内孔119よりも大径
のばね室120とが、シリンダブロックＢの半径方向外方
から内方に向かって順に設けられるとともに、案内孔11
9の弁孔118側端部を外側油路53に連通させる横孔117が
設けられる。

弁体115は、弁筒114と同じく調質処理後に窒化処理を
施したSACM645から成るものであり、前記横孔117に臨む
とともに弁孔118に摺動可能に嵌合される弁部115aと、
案内孔119に摺動自在に嵌合される弁杆部115bと、案内
孔119およびばね室120間の段部に当接し得るフランジ状
のストッパ部115cとを備え、該ストッパ部115cは、ばね
室120に収納されている弁ばね112により前記段部との当
接位置に通常保持される。またばね室120は、弁体115の
作動を妨げないように内側油路52に連通されている。

而して前記弁部115aおよび弁杆部115b間の段差面には
外側油路53の油圧が作用し、弁体115に開弁力を与える
が、外側油路53の油圧が規定値以下にある通常の運転状
態では、弁体115を閉弁方向に付勢する弁ばね116の力が
上記開弁力よりも大きいので、弁体115は閉弁状態すな
わち弁孔118を閉じた状態に保持される。外側油路53の
油圧が前記規定値を上回ると、上記開弁力が弁ばね116
の力よりも大きくなるので、弁体115は弁ばね116を圧縮
しつつ摺動して弁孔118を開き、外側油路53の過大油圧
が前記弁孔118を介してシリンダブロックＢ外に放出さ
れる。さらに外側油路53の油圧が元に戻ると、弁ばね11
6のばね力で弁体115は閉弁状態に復帰する。したがって
車両の急発進、急加速時でも、外側油路53の油圧の過大
上昇を抑えることができる。

次にこの実施例の作用について説明すると、油圧ポン
プＰにおけるポンププランジャ９は、ポンプ斜板10の球
状凹部10aに係合、当接されるべき球状部材15がシリン
ダ孔８に摺動可能に嵌合されるべき軸部材16の一端に結
合されて成るものであり、また油圧モータＭにおけるモ
ータプランジャ19は、モータ斜板20の球状凹部20aに係
合、当接されるべき球状部材29がシリンダ孔18に摺動可
能に嵌合されるべき軸部材30に結合されて成るものであ
り、ポンププランジャ９およびモータプランジャ19にお
ける各部で必要とする特性を備えた材料を選択すること
が可能であり、それにより作動性および耐久性の向上を
図ることができる。

しかも前記軸部材16,30は中空に形成されており、ポ
ンププランジャ９およびモータプランジャ19の軽量化、
延いては油圧ポンプＰおよび油圧モータＭの軽量化を図
り、静油圧式無段変速機Ｔの軽量化に寄与することがで
きる。また油圧ポンプＰにおける各ポンププランジャ９
は、ポンプポート58からシリンダ孔８への油の流入によ
りポンプ斜板10側に押圧されるものであり、自己吸入作
用が少ないので大重量であると回転に対する追随性が低
下し、騒音の発生や耐久性の悪化を招く。しかるに上述
のように軽量化することにより、回転に対する追随性を
向上し、騒音の発生を回避するとともに耐久性を向上す
ることが可能となる。

シリンダブロックＢは、ポンプシリンダ７、モータシ
リンダ17、出軸軸31および軸32を有して一体に成形され
るものであり、出力軸をシリンダブロックに貫通、固定
した構造のものに比べると、固定のためのスプライン等
の加工が不要となるとともに部品点数低減が可能とな
り、組付け工数の低減を図ることも可能となる。

ポンプ斜板10およびモータ斜板20は、ポンプ斜板ホル
ダ12およびモータ斜板ホルダ22にそれぞれ設けられてい
る支持孔11a,26aならびにスラスト受け面11a,11bで受け
られており、ポンプ斜板10、モータ斜板20、ポンプ斜板
ホルダ12およびモータ斜板ホルダ22は高硬度の材料によ
り形成されているので、ベアリングを用いた構造に比べ
ると構成が極めて簡単であり、小型化が可能となる。し
かも螺旋状の潤滑溝13,14,27,28をポンプ斜板10および
モータ斜板20にそれぞれ設けることにより、ポンプ斜板
ホルダ12およびモータ斜板ホルダ22の回転を利用して潤
滑油を摺接面全面に効率よく供給することが可能とな
る。

さらに各第１分配弁60の外端を、これと転がり接触す
る球体125を介して第１偏心輪63に直接係合させ、各第
２分配弁61及び各クラッチ弁62の外端を、それらと転が
り接触する球体126,127を介して、第２偏心輪64の内面
に設けられた摺接部材64aに直接係合させているから、
第１分配弁60,第２分配弁61およびクラッチ弁62と、第
１および第２偏心輪63,64との各間に、ボールベアリン
グ等を介装することを不要としてシリンダブロックＢの
半径方向に沿う静油圧式無段変速機の小型化が可能とな
る。

C.発明の効果以上のように本発明によれば、各第１分配弁、各第２
分配弁および各クラッチ弁には、偏心輪に転がり接触す
る球体がそれぞれ回転可能に保持されるので、各弁およ
び偏心輪間にボールベアリングを介装するスペースを不
要として、それだけ変速機をシリンダブロックの半径方
向に小型化することができる。しかも各球体が偏心輪に
転がり接触することにより、各弁と偏心輪との間をボー
ルベアリングによらずともスムーズに相対回転させるこ
とができて、接触部の必要な耐久性が確保される。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第15図は本発明の一実施例を示すものであ
り、第１図は自動二輪車用パワーユニットの横断平面
図、第２図は第１図のII−II線拡大断面図、第３図はポ
ンプ斜板の側面図、第４図は第３図のIV矢視図、第５図
は第２図のＶ−Ｖ線断面図、第６図はクラッチオン状態
で示した第２図のVI−VI線断面図、第７図はクラッチオ
フ状態で示した第２図のVII−VII線断面図、第８図は第
２分配弁の側面図、第９図は第８図のIX−IX線断面図、
第10図は第８図のＸ−Ｘ線断面図、第11図はクラッチ弁
の側面図、第12図は第11図のXII−XII線断面図、第13図
は第５図のXIII−XIII線拡大断面図、第14図は第１およ
び第２分配弁の偏心輪との係合状態を示す要部縦断面
図、第15図は第14図のXV−XV線断面図である。４…ケーシング、７…ポンプシリンダ、8,18…シリンダ
孔、17…モータシリンダ、52…内側油路、53…外側油
路、60…第１分配弁、61…第２分配弁、62…クラッチ
弁、63,64…偏心輪、125,126,127…球体、Ｂ…シリンダ
ブロック、Ｍ…油圧モータ、Ｐ…油圧ポンプ、Ｔ…静油
圧式無段変速機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋等宮城県角田市横倉字今谷３―36 (72)発明者林勉埼玉県和光市中央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62−20958（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−167970（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】油圧ポンプ（Ｐ）のポンプシリンダ（７）
と、油圧モータ（Ｍ）のモータシリンダ（17）とを有す
るシリンダブロック（Ｂ）がケーシング（４）に回転自
在に支承され、環状配列でポンプシリンダ（７）に設け
られる多数のシリンダ孔（８）と環状配列でモータシリ
ンダ（17）に設けられる多数のシリンダ孔（18）との間
でシリンダブロック（Ｂ）に内側油路（52）および外側
油路（53）が同心に設けられ、シリンダブロック（Ｂ）
の半径方向に往復動してポンプシリンダ（７）の各シリ
ンダ孔（８）をそれぞれ前記両油路（52,53）に交互に
連通させる多数の第１分配弁（60）と、シリンダブロッ
ク（Ｂ）の半径方向に往復動してモータシリンダ（17）
の各シリンダ孔（18）をそれぞれ前記両油路（52,53）
に交互に連通させる多数の第２分配弁（61）と、シリン
ダブロック（Ｂ）の半径方向に往復動するとともにその
往復動ストロークが一定値を超えると前記両油路（52,5
3）間を短絡するクラッチ弁（62）とがシリンダブロッ
ク（Ｂ）に放射状にそれぞれ配設され、各第１分配弁
（60）、各第２分配弁（61）および各クラッチ弁（62）
は、それら弁（60,61,62）を囲む偏心輪（63,64）に係
合される静油圧式無段変速機において、各第１分配弁（60）、各第２分配弁（61）および各クラ
ッチ弁（62）には、それら弁（60,61,62）と対応する偏
心輪（63,64）に転がり接触する球体（125,126,127）が
それぞれ回転可能に保持されることを特徴とする、静油
圧式無段変速機。