JP6055987B2 - 可動斜板式油圧装置 - Google Patents

Description

本発明は、シリンダブロックと、該シリンダブロックの回転軸周りに軸方向摺動自在に挿嵌されるプランジャと、該プランジャ頭部のプランジャシューが一側面に摺接されるスラストプレートと、該スラストプレートの他側面が当接して組み付けられる可動斜板と、該可動斜板をすべり軸受を介して揺動可能に支持する斜板ホルダとを備え、前記プランジャシューには、該プランジャシューとスラストプレートとの間にプランジャ内の作動油を補給可能な補給油路を設けた可動斜板式油圧装置に関し、特に、すべり軸受における可動斜板との摺接面に作動油を潤滑油として強制的に供給可能な潤滑構造に関する。

従来の、アキシャルプランジャ型で可動斜板式の油圧式無段変速装置、油圧ポンプ・油圧モータ等（以下、「油圧装置」とする）においては、可動斜板はすべり軸受を介して斜板ホルダに揺動可能に支持されているが、該可動斜板の揺動を円滑に行うため、すべり軸受における可動斜板との摺接面に潤滑油を導いて潤滑する技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
該技術によると、たとえ高速回転時等にすべり軸受への可動斜板の押圧力が大きくなっても、前記摺接面に潤滑油を強制的に供給して、該摺接面における油膜切れの発生を防止することができ、可動斜板の操作力を低減して操作性を向上すると共に、可動斜板・すべり軸受間の摩耗を抑制して部品寿命を長くすることができる。

特開２００２−１３６１１号公報

しかしながら、前記技術においては、すべり軸受における可動斜板との摺接面に潤滑油を強制的に供給すべく、チャージポンプ等の圧送手段を別途に設けているため、部品点数が増えて装置コストが増加すると共に、装置が大型化する、という問題があった。
更に、前記圧送手段から摺接面までの油路は、油圧装置のハウジング内で多数の部材に跨って入り組んで形成されており、屈曲部が多くて油路長も長くなるため、複雑な加工が必要となって加工コストが増加する、という問題があった。
加えて、このように屈曲部が多くて油路長も長いと圧力損失も大きくなるため、長時間稼動によって圧送手段の能力低下や油路の目詰まりが少しでも起こると、すべり軸受の摺動面に十分な量の潤滑油を供給できずに、摺接面に油膜切れが発生し、可動斜板の操作力が増加して操作性が悪化すると共に、可動斜板・すべり軸受間の摩耗が激しくなって部品寿命が低下する、という問題があった。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
すなわち、請求項１においては、シリンダブロックと、該シリンダブロックの回転軸周りに軸方向摺動自在に挿嵌されるプランジャと、該プランジャ頭部のプランジャシューが一側面に摺接されるスラストプレートと、該スラストプレートの他側面が当接して組み付けられる可動斜板と、該可動斜板をすべり軸受を介して揺動可能に支持する斜板ホルダとを備え、前記プランジャシューには、該プランジャシューとスラストプレートとの間にプランジャ内の作動油を補給可能な補給油路を設けた可動斜板式油圧装置において、前記スラストプレートの他側面と、該他側面が当接する可動斜板の取付け面の少なくとも一方に環状溝を設けて潤滑油路を形成し、前記可動斜板には、前記すべり軸受における可動斜板との摺接面を潤滑油路に連通可能な吐出油路を設けると共に、前記スラストプレートには、高圧域に位置する前記プランジャの補給油路を潤滑油路に連通可能な流入油路を設けたものである。
請求項２においては、前記流入油路は、前記補給油路と潤滑油路間の油路を絞ったオリフィス構造である。
請求項３においては、前記環状溝は、前記可動斜板の取付け面に形成するものである。
請求項４においては、前記流入油路は、前記補給油路に連通するオリフィス構造の第１管部と、該第１管部よりも大きな内径を有して潤滑油路に連通する第２管部とが同軸上に連設される同軸異径管構造である。
請求項５においては、前記環状溝は、前記スラストプレートの他側面に形成するものである。

本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、請求項１により、プランジャ内で圧縮されて高圧となった作動油（以下、「高圧作動油」とする）を、補給油路から流入油路を介して潤滑油路に圧送し、該潤滑油路からは吐出油路を通ってすべり軸受の摺接面に、潤滑油として強制的に供給することができ、チャージポンプ等の圧送手段が不要となって、部品点数削減による装置コストの低減や、装置の小型化を図ることができる。更に、すべり軸受の摺接面までの油路は、スラストプレートから可動斜板の内部にかけて通過するだけであり、屈曲部を少なくし油路長も短くすることができ、加工が容易になって加工コストの低減を図れる。加えて、このように屈曲部を少なくし油路長も短くすることで圧力損失を減少させることができ、長時間稼動しても、プランジャ内の高圧作動油が、圧力低下することなくすべり軸受の摺動面に潤滑油として十分な量供給され、摺動面での油膜切れを確実に防止して、可動斜板の操作力低減による操作性の向上や、可動斜板・すべり軸受間の摩耗抑制による部品寿命の向上を図ることができる。
請求項２により、前記補給油路からの高圧作動油を、流速を上げて潤滑油路内に流入させることができ、すべり軸受の摺動面に潤滑油として十分な量を確実に供給することができる。
請求項３により、前記スラストプレートに形成する油路を油路長の短い流入油路のみに限定することができ、プランジャが摺接して大きな負荷が作用するスラストプレートの剛性低下を抑制し、部品寿命の向上を図ることができる。
請求項４により、オリフィス効果を小さくして、プランジャ内から流入する高圧作動油の急激な圧力変化を抑制し、キャビテーションの発生を防止することができ、振動や騒音が小さく、部品寿命も長い可動斜板式油圧装置を得ることができる。
請求項５により、前記スラストプレートを交換するだけで種々の潤滑油路を使用可能とし、高圧作動油の流量等を自在に変更することができ、汎用性に優れた可動斜板式油圧装置を得ることができる。

本発明に係わる可動斜板式油圧装置の全体構成を示す側面断面図である。 同じく平面断面図である。 環状溝を可動斜板側に設けた傾倒部の外観図であって、図３（ａ）は同じく背面図、図３（ｂ）は同じく正面図である。 図３（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。 流入油路に到達したプランジャシュー周辺の側面断面図である。 別形態の流入油路に到達したプランジャシュー周辺の側面断面図である。 環状溝をスラストプレート側に設けた傾倒部の側面断面図である。 同じくプランジャシュー周辺の側面断面図である。 ハーフベアリングにおける可動斜板との摺接面に潤滑油用の油溜まりを設けた可動斜板部の側面断面図であって、図９（ａ）は可動斜板の揺動面の曲率半径を揺動方向で非対称とした傾倒部の側面断面図、図９（ｂ）は斜板ホルダのホルダ面の曲率半径を揺動方向で非対称とした傾倒部の側面断面図である。 中立制御構造を示す可動斜板式油圧装置の平面断面図である。 同じくトラニオン軸の側面断面図であって、図１１（ａ）は中立状態におけるトラニオン軸の側面断面図、図１１（ｂ）は駆動状態におけるトラニオン軸の側面断面図である。 別形態の中立制御構造を示す可動斜板式油圧装置の平面断面図である。 同じく傾倒部の側面断面図であって、図１３（ａ）は中立時における傾倒部の側面断面図、図１３（ｂ）は駆動状態における傾倒部の側面断面図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
なお、図中の矢印Ｆで示す方向を可動斜板式油圧装置である油圧式無段変速装置１の前方向とし、以下で述べる各部材の位置や方向等はこの前方向を基準とするものである。

まず、本発明に係わる潤滑油路構成を有する油圧式無段変速装置１の全体構成について、図１、図２により説明する。
該油圧式無段変速装置１は、いずれもアキシャルプランジャ型で可動斜板式の油圧ポンプ２と油圧モータ３を、後方に開口するハウジング４内に上下に並設すると共に、該ハウジング４の後部開口端に、板状のセンタセクション５を覆設して構成される。

このうちの油圧ポンプ２は、前記ハウジング４・センタセクション５の各上部によって前後が回動自在に支持されるポンプ軸６、該ポンプ軸６が軸心上に挿嵌されてポンプ軸６と一緒に回動するシリンダブロック７、該シリンダブロック７で前記ポンプ軸６の周りに形成されたプランジャ孔７ａ内に軸方向摺動自在に挿嵌される複数のプランジャ８、該プランジャ８の頭部が前記プランジャ孔７ａ内のバネ２７によって突出し当接する傾倒部９等から成り、可変容量の油圧ポンプ２が形成される。

同様に、前記油圧モータ３も、前記ハウジング４・センタセクション５の各下部によって前後が回動自在に支持されるモータ軸１５、該モータ軸１５が軸心上に挿嵌されてモータ軸１５と一緒に回動するシリンダブロック１６、該シリンダブロック１６で前記モータ軸１５の周りに形成されたプランジャ孔１６ａ内に軸方向摺動自在に挿嵌される複数のプランジャ１７、該プランジャ１７の頭部が前記プランジャ孔１６ａ内のバネ２７によって突出し当接する傾倒部１８等から成り、可変容量の油圧モータ３が形成される。

このような油圧ポンプ２・油圧モータ３において、そのシリンダブロック７・１６のプランジャ孔７ａ・１６ａは、前記センタセクション５内に形成された一対の油路１４ａ・１４ｂから成るメイン油路１４を介して連通されると共に、該メイン油路１４内には、作動油が充填されている。

これにより、エンジン等からの駆動力が前記油圧ポンプ２に入力されてポンプ軸６が回転駆動すると、傾倒部９が傾倒姿勢にある場合は、該傾倒部９から受ける押し引き力により、前記プランジャ８が前後摺動してプランジャ孔７ａ内の作動油が吐出され、該作動油が、前記センタセクション５内のメイン油路１４等を介して油圧モータ３に供給される。なお、図１の油圧ポンプ２は、その傾倒部９が垂直で中立状態にある一方、油圧モータ３は、その傾倒部１８が傾斜姿勢で駆動状態にある場合を示している。

すると、該油圧モータ３では、プランジャ孔１６ａ内に作動油が給排され、プランジャ１７が前後摺動して傾倒部１８を押し引きするが、その際、該傾倒部１８から受ける反力によって、プランジャ１７と一緒にモータ軸１５が回転され、変速動力が該モータ軸１５から出力される。

更に、前記油圧ポンプ２では、前記ハウジング４内の前上部に斜板ホルダ１１が固設され、該斜板ホルダ１１の後部に、前記傾倒部９の可動斜板１０が、左右のハーフベアリング１３・１３を介して揺動可能に支持されている。

同様に、前記油圧モータ３でも、前記ハウジング４内の前下部に斜板ホルダ２０が固設され、該斜板ホルダ２０の後部に、前記傾倒部１８の可動斜板１９が、左右のハーフベアリング１３を介して揺動可能に支持されている。

このような油圧ポンプ２・油圧モータ３において、前記ハウジング４内のいずれの収納空間にも操作レバー２１が配設され、該操作レバー２１の前端部は、ピン軸２２によって前記可動斜板１０・１９の左右一側面に回動自在に連結される。

一方、前記操作レバー２１の前後途中部には、トラニオン軸２３の内端が固設され、該トラニオン軸２３の外端は、前記ハウジング４にブッシュ３９により前後回動可能に支持される。そして、該トラニオン軸２３は、前記ハウジング４の左方外部へ向かって更に突出され、その突出端には、トラニオンアーム２４がボルト２５等により連結されている。

このような斜板操作機構４２において、外部から前記トラニオンアーム２４を操作してトラニオン軸２３を回動させると、該トラニオン軸２３の軸心２３ａを中心として前記操作レバー２１が上下回動し、前記ピン軸２２が昇降される。すると、前記可動斜板１０・１９が傾倒して傾斜角が自在に調整され、油圧ポンプ２・油圧モータ３の各容量を連続的に変更することができ、該油圧モータ３から無段の変速動力が出力可能となる。

次に、前記ハーフベアリング１３における潤滑構造について、図１乃至図８により説明する。なお、油圧ポンプ２の傾倒部９・斜板ホルダ１１と、油圧モータ３の傾倒部１８・斜板ホルダ２０とは略同一構造であるため、以下では油圧ポンプ２についてのみ説明し、油圧モータ３についての説明は省略する。

図１乃至図４に示すように、前記斜板ホルダ１１は、前述の如く、その前部が前記ハウジング４内の前上部にボルト２６によって締結固定される一方、斜板ホルダ１１の後部には、側面視半円凹状のホルダ面１１ａが形成され、該ホルダ面１１ａに前面１３ａが当接されるようにして、薄板状の左右の前記ハーフベアリング１３が、図示せぬボルトにより斜板ホルダ１１に締結固定されている。

前記傾倒部９は、前述した可動斜板１０の後面１０ｄ内の凹部１０ｄ１に、中抜き円盤状のスラストプレート１２の前面１２ａを当接し嵌合することによって形成される。

このうちの可動斜板１０において、その前面左右部には、側面視半円凸状の揺動面１０ａ・１０ａが形成され、該揺動面１０ａ・１０ａが、前記ハーフベアリング１３の後面１３ｂ・１３ｂにそれぞれ摺接されている。

そして、該揺動面１０ａ・１０ａの正面視略中央には、凹状の油溜溝１０ｂ・１０ｂが形成され、該油溜溝１０ｂ・１０ｂから後方に向かって、前記可動斜板１０を前後方向に貫通する吐出油路１０ｃ・１０ｃが形成される。

一方、可動斜板１０の背面視略中央部には、前記ポンプ軸６が貫通する軸孔１０ｅが前方に拡開して形成され、該軸孔１０ｅの円形後縁１０ｅ１と同心上で、前記後面１０ｄ内の凹部１０ｄ１には、環状溝１０ｆが形成されている。そして、該環状溝１０ｆを前記スラストプレート１２の前面１２ａで閉塞することにより、潤滑油路２８が形成され、該潤滑油路２８の左右端部に、前記吐出油路１０ｃ・１０ｃの後端が連通されるようにしている。

図２乃至図５に示すように、前記スラストプレート１２の後面１２ｂには、前記プランジャ８のプランジャシュー８ａが摺接され、該プランジャシュー８ａ内には、前記プランジャ孔７ａ内に連通する補給油路８ｂが形成されており、該補給油路８ｂを通って、前記プランジャ孔７ａ内の作動油が、プランジャシュー８ａとスラストプレート１２との間に漏出して潤滑油膜を形成するようにしている。

ここで、該プランジャシュー８ａは、前記ポンプ軸６が回転すると、前記潤滑油路２８の直後方のスラストプレート１２上を摺動するが、その際、図４に示すように傾倒部９が位置３０から位置３１まで傾倒すると、プランジャシュー８ａは、例えば、図３に示すような高圧域Ｈ→中立域Ｎ→低圧域Ｌを繰り返して通過することとなる。このうちの高圧域Ｈでは、プランジャシュー８ａを介してプランジャ８が後方に押されてプランジャ孔７ａ内の作動油が高圧となり、低圧域Ｌでは、プランジャシュー８ａを介してプランジャ８が前方に引き出されてプランジャ孔７ａ内の作動油が低圧となり、中立域Ｎでは、これら低圧域Ｌと前記高圧域Ｈの中間にあって作動油の給排がほとんど行われない。

そこで、前記高圧域Ｈで潤滑油路２８の直後方に位置するスラストプレート１２に、該スラストプレート１２を前後方向に貫通する流入油路１２ｃを形成する。そして、該流入油路１２ｃの前端を、該前端よりも大径の前記潤滑油路２８内に開口すると共に、流入油路１２ｃの後端を、該後端よりも大径の前記補給油路８ｂ内に開口することにより、前記潤滑油路２８と補給油路８ｂ間が、オリフィス構造の流入油路１２ｃを介して連通されるようにしている。

以上のような構成において、前記ポンプ軸６と一緒にプランジャ８が回転し、該プランジャ８が、前記高圧域Ｈに位置する流入油路１２ｃに到達すると、プランジャ孔７ａ内、すなわちプランジャ８内の高圧作動油が、補給油路８ｂから流入油路１２ｃを介して潤滑油路２８内に圧送され、該潤滑油路２８からは、左右の吐出油路１０ｃ・１０ｃを通って、左右の油溜溝１０ｂ・１０ｂに供給される。そして、該油溜溝１０ｂ・１０ｂ内に溜まった十分な量の作動油が、可動斜板１０の揺動面１０ａとハーフベアリング１３の後面１３ｂとの間に漏出し、安定した潤滑油膜が形成されるのである。

すなわち、シリンダブロック７と、該シリンダブロック７の回転軸であるポンプ軸６の周りに軸方向摺動自在に挿嵌されるプランジャ８と、該プランジャ８頭部のプランジャシュー８ａが一側面である後面１２ｂに摺接されるスラストプレート１２と、該スラストプレート１２の他側面である前面１２ａが当接して組み付けられる可動斜板１０と、該可動斜板１０をすべり軸受であるハーフベアリング１３を介して揺動可能に支持する斜板ホルダ１１とを備え、前記プランジャシュー８ａには、該プランジャシュー８ａとスラストプレート１２との間にプランジャ８内の作動油を補給可能な補給油路８ｂを設けた可動斜板式油圧装置である油圧式無段変速装置１において、前記スラストプレート１２の前面１２ａと、該前面１２ａが当接する可動斜板１０の取付け面である後面１０ｄの少なくとも一方に、本実施例では可動斜板１０の後面１０ｄに、環状溝１０ｆを設けて潤滑油路２８を形成し、前記可動斜板１０には、前記ハーフベアリング１３における可動斜板１０との摺接面である後面１３ｂを潤滑油路２８に連通可能な吐出油路１０ｃを設けると共に、前記スラストプレート１２には、高圧域Ｈに位置する前記プランジャ８の補給油路８ｂを潤滑油路２８に連通可能な流入油路１２ｃを設けたので、プランジャ８内の高圧作動油を、補給油路８ｂから流入油路１２ｃを介して潤滑油路２８に圧送し、該潤滑油路２８からは吐出油路１０ｃ・１０ｃを通ってハーフベアリング１３の後面１３ｂに、潤滑油として強制的に供給することができ、チャージポンプ等の圧送手段が不要となって、部品点数削減による装置コストの低減や、装置の小型化を図ることができる。更に、ハーフベアリング１３の後面１３ｂまでの油路は、スラストプレート１２から可動斜板１０の内部にかけて通過するだけであり、屈曲部を少なくし油路長も短くすることができ、加工が容易になって加工コストの低減を図れる。加えて、このように屈曲部を少なくし油路長も短くすることで圧力損失を減少させることができ、長時間稼動しても、プランジャ８内の高圧作動油が、圧力低下することなくハーフベアリング１３の後面１３ｂに潤滑油として十分な量供給され、摺動面での油膜切れを確実に防止して、可動斜板１０の操作力低減による操作性の向上や、可動斜板１０・ハーフベアリング１３間の摩耗抑制による部品寿命の向上を図ることができる。

更に、前記流入油路１２ｃは、前記補給油路８ｂと潤滑油路２８間の油路を絞ったオリフィス構造であるので、前記補給油路８ｂからの高圧作動油を、流速を上げて潤滑油路２８内に流入させることができ、すべり軸受であるハーフベアリング１３の摺動面である後面１３ｂに潤滑油として十分な量を確実に供給することができる。

加えて、前記環状溝１０ｆは、前記可動斜板１０の取付け面である後面１０ｄに形成するので、前記スラストプレート１２に形成する油路を油路長の短い流入油路１２ｃのみに限定することができ、プランジャ８が摺接して大きな負荷が作用するスラストプレート１２の剛性低下を抑制し、部品寿命の向上を図ることができる。

また、図６に示す傾倒部９Ａは、前記傾倒部９のスラストプレート１２をスラストプレート１２Ａに変更して、高圧作動油が補給油路８ｂから潤滑油路２８に流れ込む際の圧力変化の軽減を図ったものである。

該スラストプレート１２Ａに形成する流入油路１２ｄは、後端が前記補給油路８ｂに連通する第１管部１２ｄ１と、該第１管部１２ｄ１よりも大きな内径を有すると共に前端が前記潤滑油路２８に連通する第２管部１２ｄ２とから形成される。そして、該第２管部１２ｄ２と前記第１管部１２ｄ１とは、同軸上に連設されており、多段式の同軸異径管構造が構成されている。

そして、前記第１管部１２ｄ１は、前後に連通する第２管部１２ｄ２と補給油路８ｂのいずれよりも小径でオリフィス構造を呈するが、前記流入油路１２ｃに比べて短いためオリフィス効果は小さくなり、補給油路８ｂから潤滑油路２８内に流入する作動油の流速は上がるものの流入油路１２ｃに比べると小さいため、急激な圧力変化が軽減される。

すなわち、前記流入油路１２ｄは、前記補給油路８ｂに連通するオリフィス構造の第１管部１２ｄ１と、該第１管部１２ｄ１よりも大きな内径を有して潤滑油路２８に連通する第２管部１２ｄ２とが同軸上に連設される同軸異径管構造であるので、オリフィス効果を小さくして、プランジャ８内から流入する高圧作動油の急激な圧力変化を抑制し、キャビテーションの発生を防止することができ、振動や騒音が小さく、部品寿命も長い可動斜板式油圧装置である油圧式無段変速装置１を得ることができる。

また、以上に述べた傾倒部９・９Ａの別形態である傾倒部２９について、図７、図８により説明する。
該傾倒部２９は、前記傾倒部９・９Ａの潤滑油路２８を、前記可動斜板１０内からスラストプレート１２・１２Ａ内に移し、スラストプレート交換による汎用性の向上を図ったものである。

該傾倒部２９の可動斜板３４は、前記可動斜板１０から潤滑油路２８を省いただけであり、前記油溜溝１０ｂ・１０ｂ、吐出油路１０ｃ・１０ｃと同様な、油溜溝３４ｂ・３４ｂ、吐出油路３４ｃ・３４ｃが形成されている。

一方、該可動斜板３４に組み込まれるスラストプレート３２は、可動斜板３４の軸孔３４ｅの円形後縁３４ｅ１と同心上で、スラストプレート３２の前面３２ａに、環状溝３２ｅが形成されている。そして、該環状溝３２ｅを前記可動斜板３４の後面３４ｄで閉塞することにより、潤滑油路３３が形成され、該潤滑油路３３の途中部に、前記吐出油路３４ｃ・３４ｃの後端が連通されるようにしている。

更に、スラストプレート３２において、前記高圧域Ｈには、前記潤滑油路３３からスラストプレート３２の後面３２ｂまで前後方向に貫通する流入油路３２ｃが形成されている。そして、該流入油路３２ｃの前端を、該前端よりも大径の前記潤滑油路３３内に開口すると共に、流入油路３２ｃの後端を、該後端よりも大径の前記補給油路８ｂ内に開口することにより、前記潤滑油路３３と補給油路８ｂ間が、オリフィス構造の流入油路３２ｃを介して連通されるようにしている。

以上のような構成においても、前記プランジャ８が回転し、前記高圧域Ｈに位置する流入油路３２ｃに達すると、プランジャ８内の高圧作動油が、補給油路８ｂから流入油路３２ｃを介して潤滑油路３３内に圧送され、該潤滑油路３３からは、吐出油路３４ｃを通って、左右の油溜溝３４ｂ・３４ｂに供給される。

すなわち、前記環状溝３２ｅは、前記スラストプレート３２の他側面である前面３２ａに形成するので、前記スラストプレート３２を交換するだけで種々の潤滑油路を使用可能とし、高圧作動油の流量等を自在に変更することができ、汎用性に優れた可動斜板式油圧装置である油圧式無段変速装置１を得ることができる。

次に、以上のようにして、プランジャ８内の高圧作動油をハーフベアリング１３に強制的に供給する構造以外の潤滑構造について、図４、図９により説明する。

該潤滑構造は、図４に示すハーフベアリング１３の後面１３ｂと可動斜板１０の揺動面１０ａとの間に、可動斜板１０が揺動する際に作動油等の潤滑油を掻き込んで保持するための油溜まりを設けて、潤滑油膜形成の促進を図ったものである。

図９（ａ）に示す可動斜板１０Ａは、前述したトラニオン軸２３の軸心２３ａを中心にして上下揺動するが、その揺動面１０Ａａは、可動斜板１０Ａの揺動方向３５で非対称に形成されている。

例えば、該可動斜板１０Ａでは、軸心２３ａから前斜め下方の揺動面１０Ａａまでの半径３６ｂが、軸心２３ａから前斜め上方の揺動面１０Ａａまでの半径３６ａよりも短くなるように設定されており、該揺動面１０Ａａの前斜め下方位置と、ハーフベアリング１３の後面１３ｂの下部位置との間には、隙間３７が形成される。

そして、前記可動斜板１０Ａが揺動すると、前述したように供給される潤滑油は、前記隙間３７に掻き込まれて保持され、揺動中は、該隙間３７から、前記ハーフベアリング１３の後面１３ｂと可動斜板１０Ａの揺動面１０Ａａとの間に、徐々に漏出し、安定した潤滑油膜が形成される。

また、図９（ｂ）に示す斜板ホルダ１１Ａでは、そのホルダ面１１Ａａは、可動斜板１０の揺動方向３５で非対称に形成されている。

例えば、該斜板ホルダ１１Ａでは、軸心２３ａから前斜め下方のホルダ面１１Ａａまでの半径３６ｄが、軸心２３ａから前斜め上方のホルダ面１１Ａａまでの半径３６ｃよりも長くなるように設定されており、前記可動斜板１０における揺動面１０ａの前斜め下方位置と、前記斜板ホルダ１１Ａのホルダ面１１Ａａの形状に沿って締結固定されたハーフベアリング１３の後面１３ｂの下部位置との間にも、隙間３８が形成される。

そして、前記可動斜板１０が揺動すると、供給される潤滑油が前記隙間３８に掻き込まれて保持され、揺動中は、該隙間３８から、前記ハーフベアリング１３の後面１３ｂと可動斜板１０の揺動面１０ａとの間に、徐々に漏出し、安定した潤滑油膜が形成される。

すなわち、すべり軸受であるハーフベアリング１３の後面１３ｂと可動斜板１０Ａ・１０の揺動面１０Ａａ・１０ａとの間に、可動斜板１０Ａ・１０が揺動する際に潤滑油を掻き込んで保持するための油溜まりである隙間３７・３８を設けるので、前記可動斜板１０Ａ・１０が揺動中は、前記隙間３７・３８に潤滑油が掻き込まれると共に、該隙間３７・３８内の潤滑油が徐々に漏出し、油膜切れすることなく安定した潤滑油膜が形成できる。

更に、前記可動斜板１０Ａにおけるハーフベアリング１３との摺接面である揺動面１０Ａａの曲率半径を、可動斜板１０Ａの揺動方向３５で非対称とするので、斜板ホルダ１１はそのままで可動斜板１０Ａを交換するだけで、前記隙間３７の大きさ・範囲等を自在に変更し、簡単な部材交換だけで汎用性に優れた潤滑構造を設けることができる。

加えて、前記斜板ホルダ１１におけるハーフベアリング１３との接触面であるホルダ面１１Ａａの曲率半径を、可動斜板１０の揺動方向３５で非対称とするので、通常の可動斜板１０を使用することができ、メンテナンスコストの低減を図ることができる。

次に、前述した油圧式無段変速装置１のような可動斜板式油圧装置に適用可能な中立制御構造について、図１、図３、図１０乃至図１３により説明する。

図１０、図１１に示す油圧式無段変速装置１Ａは、図１に示す前記油圧式無段変速装置１に中立制御構造４４を追加したものである。

該油圧式無段変速装置１Ａの油圧ポンプ２では、前記センタセクション５内のメイン油路１４の一方、本実施例では油路１４ａから、平面視Ｌ字状の油路５ａが分岐され、該油路５ａは延設されて前記センタセクション５の前面５ｂに開口される。前記ハウジング４の左側部には、前後方向に油路４ａが穿孔され、該油路４ａの後端は、前記油路５ａの開口端に連通される一方、該油路４ａの前端は、斜板操作機構４２Ａにおいてブッシュ３９の半径方向に穿孔された油路３９ａと連通される。

該斜板操作機構４２Ａにおいて、前記トラニオン軸２３には、可動斜板１０の中立状態で前記油路３９ａと同軸上となるように、内部油路２３ｂが半径方向に穿孔され、該内部油路２３ｂの前端からは、軸心内方に軸心油路２３ｃが穿孔され、該軸心油路２３ｃの内端は、前記操作レバー２１内で左右方向に穿孔された油路２１ａを介して、ハウジング４の内部空間４０に連通されている。前記油圧モータ３においても同様である。

以上のような構成において、図１、図１０、図１１（ａ）に示すように、前記油圧ポンプ２・油圧モータ３のトラニオンアーム２４を略水平に設定すると、スラストプレート１２が垂直となってプランジャ８・１７が前後摺動しなくなり、作動油がメイン油路１４内を循環せずにモータ軸１５が回転しない中立状態となる。

該中立状態では、メイン油路１４内の作動油は、センタセクション５内の油路５ａ、ハウジング４内の油路４ａ、及びブッシュ３９内の油路３９ａから、トラニオン軸２３内で半径方向略水平な内部油路２３ｂを介して、軸心油路２３ｃに流入し、その後、操作レバー２１内の油路２１ａを介して、内部空間４０に放出される。

一方、前記トラニオンアーム２４を、軸心２３ａを中心にして上下方向に回動し、例えば図１１（ｂ）に示すように下方に回動すると、該軸心２３ａを中心にしてピン軸２２が上昇し、傾倒部９の上部が後方に傾倒してスラストプレート１２が傾斜姿勢となる。すると、前述の如く、プランジャシュー８ａが高圧域Ｈ→中立域Ｎ→低圧域Ｌを繰り返して通過するようになり、プランジャ８が前後摺動する。

前記油圧モータ３においても同様であり、作動油がメイン油路１４内を循環してモータ軸１５が回転する駆動状態となる。例えば、モータ軸１５が走行車両の駆動軸に連動連結されていれば、前進走行または後進走行が可能な走行状態となるのである。

該駆動状態では、前記トラニオン軸２３が回転するため、該トラニオン軸２３の内部油路２３ｂの外端は、前記ブッシュ３９内の油路３９ａより下方にずれており、その結果、該油路３９ａの前端がトラニオン軸２３の外周面によって閉塞されて、メイン油路１４内の作動油が堰き止められるため、作動油が内部空間４０に放出されることがない。

このような油路断接機構４３を、前記油路５ａ、油路４ａ、油路３９ａ、内部油路２３ｂ、軸心油路２３ｃ、及び油路２１ａから成るリリーフ油路系４１内に介設することにより、中立状態でのみメイン油路１４内を内部空間４０に連通させる中立制御構造４４が構成される。

すなわち、前記メイン油路１４内の作動油を、中立状態でのみ前記リリーフ油路系４１を介してリリーフする中立制御構造４４を設けるので、該中立制御構造４４により、駆動状態での作動油漏れを確実になくすことができ、中立バルブやオリフィス等で中立位置を確保する場合と比べ、動力伝達時における伝達効率の低下を確実に抑制することができる。

更に、前記中立制御構造４４は、前記リリーフ油路系４１と、該リリーフ油路系４１の途中部を中立状態でのみ連通可能な油路断接機構４３とから構成し、該油路断接機構４３は、前記斜板操作機構４２Ａ内に設けるので、中立バルブやオリフィス等で中立位置を確保する場合と異なり、十分な中立幅の確保、発進時の作動油の油圧変動による衝撃の軽減、及びオリフィスからの作動油漏れの防止が図れると共に、中立バルブやオリフィス等を別途に設ける必要がなく、部品コスト、加工コストの低減、メンテナンス性の向上、及び装置の小型化を図ることができる。

また、図１２、図１３に示す油圧式無段変速装置１Ｂは、前記中立制御構造４４とは別形態の中立制御構造５３を設けたものである。

該油圧式無段変速装置１Ｂの油圧ポンプ２Ａでは、前述したような潤滑構造は設けられておらず、その代わり、傾倒部４９の高圧域Ｈと低圧域Ｌに、傾倒側油路４７が前後方向に貫通して形成されている。該傾倒側油路４７は、スラストプレート５２の油路５２ａと可動斜板４６の油路４６ａとを同軸上に連設して構成されると共に、該傾倒側油路４７の後端は、前記高圧域Ｈまたは低圧域Ｌまで摺動回転してきた前記プランジャ８の補給油路８ｂの前端と連通されている。

一方、前記傾倒部４９の前方には、該傾倒部４９を支持する斜板ホルダ１１Ｂと、該斜板ホルダ１１Ｂと前記傾倒部４９との間にあって傾倒部４９を揺動可能に支持する左右のハーフベアリング１３Ａ・１３Ａとが配置される。そして、該左右のハーフベアリング１３Ａのいずれにも、可動斜板４６の中立状態で前記傾倒側油路４７と同軸上となるように、油路１３Ａ１・１３Ａ１が前後方向に穿孔され、該油路１３Ａ１・１３Ａ１の前端は、それぞれ、前記斜板ホルダ１１Ｂの左右部で前後方向に貫通する左右の油路１１Ｂ１・１１Ｂ１の後端に連通される。

該左右の油路１１Ｂ１・１１Ｂ１の前端は、前記ハウジング４の前部で後方に開いた平面視Ｕ字状の連結油路４ｂを介して連通されており、これらの油路１３Ａ１・１１Ｂ１・４ｂ・１１Ｂ１・１３Ａ１を連設して固定側油路４８が形成される。

以上のような構成において、図１２、図１３（ａ）に示すように、前記油圧ポンプ２Ａのトラニオンアーム２４を略水平に設定すると、スラストプレート５２が垂直となってプランジャ８が前後摺動しなくなり、作動油がメイン油路１４内を循環せずに、図示せぬモータ軸が回転しない中立状態となる。

該中立状態では、例えば、前記メイン油路１４のうちの一側の油路１４ａが高圧側にあると、該油路１４ａ内の作動油は、同じ一側のプランジャ８、補給油路８ｂ、傾倒側油路４７から、固定側油路４８を介して、他側の傾倒側油路４７、補給油路８ｂ、プランジャ８を通って、他側の低圧側の油路１４ｂに流入する。

一方、前記トラニオンアーム２４を、軸心２３ａを中心にして上下方向に回動し、例えば図１３（ｂ）に示すように下方に回動すると、傾倒部４９の上部が後方に傾倒してスラストプレート５２が傾斜姿勢となる。すると、プランジャ８が前後摺動し、図示せぬ油圧モータにおいても同様であり、作動油がメイン油路１４内を循環して図示せぬモータ軸が回転する駆動状態となる。

該駆動状態では、前記傾倒部４９が傾倒しているため、傾倒側油路４７の前端は、前記固定側油路４８の後端より上方にずれており、その結果、該傾倒側油路４７の前端がハーフベアリング１３Ａの後面１３Ａ２によって閉塞されて、いずれの油路１４ａ・１４ｂ内の作動油も堰き止められるため、作動油が低圧側の油路１４ｂに流入することがない。

このような油路断接機構５１を、高圧側のプランジャ８・補給油路８ｂ・傾倒側油路４７、固定側油路４８、低圧側の傾倒側油路４７・補給油路８ｂ・プランジャ８から成るリリーフ油路系５０内に介設することにより、中立状態でのみメイン油路１４内の高圧側の油路１４ａを低圧側の油路１４ｂに連通させる中立制御構造５３が構成される。

すなわち、該中立制御構造５３は、前記リリーフ油路系５０と、該リリーフ油路系５０の途中部を中立状態でのみ連通可能な油路断接機構５１とから構成し、前記リリーフ油路系５０は、メイン油路１４の高圧側の油路１４ａと低圧側の油路１４ｂ間にある既存の装置構成部材であるプランジャ８・傾倒部４９・斜板ホルダ１１Ｂ・ハウジング４内に設けるので、中立バルブやオリフィス等で中立位置を確保する場合と異なり、十分な中立幅の確保、発進時の作動油の油圧変動による衝撃の軽減、オリフィスからの作動油漏れの防止が図れると共に、中立バルブやオリフィス等を別途に設ける必要がなく、部品コスト、加工コストの低減、メンテナンス性の向上、装置の小型化を図ることができる。更に、高圧側の油路１４ａから低圧側の油路１４ｂへのリリーフなので、メイン油路１４内の作動油が外部に漏出することがなく、作動油の油量減少を抑制することができる。

本発明は、シリンダブロックと、該シリンダブロックの回転軸周りに軸方向摺動自在に挿嵌されるプランジャと、該プランジャ頭部のプランジャシューが一側面に摺接されるスラストプレートと、該スラストプレートの他側面が当接して組み付けられる可動斜板と、該可動斜板をすべり軸受を介して揺動可能に支持する斜板ホルダとを備え、前記プランジャシューには、該プランジャシューとスラストプレートとの間にプランジャ内の作動油を補給可能な補給油路を設けた、全ての可動斜板式油圧装置に適用することができる。

１ 油圧式無段変速装置（可動斜板式油圧装置）
６ ポンプ軸（回転軸）
７ シリンダブロック
８ プランジャ
８ａ プランジャシュー
８ｂ 補給油路
１０ 可動斜板
１０ｃ 吐出油路
１０ｄ 後面（取付け面）
１０ｆ・３２ｅ 環状溝
１１ 斜板ホルダ
１２・３２ スラストプレート
１２ａ 前面（他側面）
１２ｂ 後面（一側面）
１２ｃ・１２ｄ 流入油路
１２ｄ１ 第１管部
１２ｄ２ 第２管部
１３ ハーフベアリング（すべり軸受）
１３ｂ 後面
２８ 潤滑油路
３２ａ 前面（他側面）
Ｈ 高圧域

Claims (5)

1. シリンダブロックと、該シリンダブロックの回転軸周りに軸方向摺動自在に挿嵌されるプランジャと、該プランジャ頭部のプランジャシューが一側面に摺接されるスラストプレートと、該スラストプレートの他側面が当接して組み付けられる可動斜板と、該可動斜板をすべり軸受を介して揺動可能に支持する斜板ホルダとを備え、前記プランジャシューには、該プランジャシューとスラストプレートとの間にプランジャ内の作動油を補給可能な補給油路を設けた可動斜板式油圧装置において、前記スラストプレートの他側面と、該他側面が当接する可動斜板の取付け面の少なくとも一方に環状溝を設けて潤滑油路を形成し、前記可動斜板には、前記すべり軸受における可動斜板との摺接面を潤滑油路に連通可能な吐出油路を設けると共に、前記スラストプレートには、高圧域に位置する前記プランジャの補給油路を潤滑油路に連通可能な流入油路を設けたことを特徴とする可動斜板式油圧装置。
2. 前記流入油路は、前記補給油路と潤滑油路間の油路を絞ったオリフィス構造であることを特徴とする請求項１に記載の可動斜板式油圧装置。
3. 前記環状溝は、前記可動斜板の取付け面に形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の可動斜板式油圧装置。
4. 前記流入油路は、前記補給油路に連通するオリフィス構造の第１管部と、該第１管部よりも大きな内径を有して潤滑油路に連通する第２管部とが同軸上に連設される同軸異径管構造であることを特徴とする請求項３に記載の可動斜板式油圧装置。
5. 前記環状溝は、前記スラストプレートの他側面に形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の可動斜板式油圧装置。

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