JPH06280967A - 回転運動の無段変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動力系に流体圧力を利用したポンプ装置やモ
−タ装置は、摩擦に伴う動力損失が大きく、その利用に
は限界があった。本発明は両装置を一体化して効率の改
善を図るとともに、車両駆動系への利用にたいしては、
ただ単に変速だけではなく正逆回転の切り替えや、動力
の断続も手軽に行わせることができる変速装置を提供す
る 【構成】 流体圧力を利用し、回転運動を伝達する駆動
系において、駆動力を発生させるポンプ部と、モ−タ部
の機能を共用して一体化し、一定吐出量のポンプに対
し、モ−タ−部の受圧面積を変えることにより、回転速
度や回転方向を変えることを可能にするとともに、入力
軸が常時回転していても、回転運動伝達を中断するとと
もに、駆動源の負荷を低減させる機能をもつようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車などの車両や、産
業設備機械装置などの駆動系の無段変速装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】駆動源の回転を変速する方法として、た
とえば電動機における周波数変換方式や、内燃機関にお
ける燃料供給量の増減による方式では、一般に低速回転
域においては出力トルクが低下するため大容量の駆動装
置が必要となる。一方、機械的な方法として、一対の動
輪の作用径の変化を利用する方式の可変Ｖベルト径式
や、コ−ン式などがある。この種の方式では、駆動力伝
達が摩擦力によって行われるため、効率や能力にも限界
があり、その質的な改善が求められていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】動力系に流体圧力を利
用したポンプ装置やモ−タ装置は、摩擦に伴う動力損失
が大きく、その利用には限界があったが、本発明は両装
置を一体化して効率の改善を図るとともに、車両駆動系
への利用にたいしては、ただ単に変速だけではなく正逆
回転の切り替えや、動力の断続も手軽に行わせることが
できる変速装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】流体の容器を兼ねたケ−
シング中央部を横断して入力軸を配し、入力軸上にはポ
ンプ作用を行わせるためのロ−タ及びベ−ンを設けると
ともに、同軸とは偏心した位置にその内径がポンプのケ
−シングの役目を果たすと同時に、外径にはベ−ンを配
したモ−タ−ロ−タを設けて回転出力部とし、さらにそ
の外周部にはモ−タのケ−シングと同等の働きをするア
ウタロ−タを設けるとともに、このロ−タの径方向の移
動によって、モ−タロ−タ側のベ−ンの受圧面積を変化
させ、出力軸の回転数と回転方向を変えようとするもの
である。

【０００５】

【実施例】本発明の特徴とするところは、圧力室が真円
の組み合わせであり、ポンプ側の高圧の発生部位は入力
軸の回転方向によって常に一定であり、したがってポン
プ室とモ−タ室を各ベ−ンで区切られた部屋ごとに、流
体が連通するようにすることによりモ−タ側もポンプと
同じ部位が高圧となる。

【０００６】なお、ポンプ側偏心量は一定のため流体吐
出量は変化しないが、アウタロ−タの径方向移動によ
り、モ−タ側の受圧面積が変化し、その出力と回転数が
変化する。更に偏心量を変化させると、モ−タ側のベ−
ンの出入りが逆方向となり、モ−タロ−タは逆方向に回
転を始めることとなる。

【０００７】車両などでは、通常前進方向に多段変速を
必要とするため、ポンプロ−タとモ−タロ−タを同一回
転方向範囲内になるようアウタロ−タを制御すれば、相
対速度の差が減少し、摩擦損失は軽減されることとな
る。更に、圧力発生部位が特定されると云う本発明の特
徴を生かし、ポンプロ−タ側の各ベ−ンで区切られた部
屋ごとに、ポンプロ−タ軸受部に通ずる流体の連通穴を
設け、低圧側は常時流体タンクと通ずるようにし、他方
高圧側はストップ弁にて常に圧力を保持できるように
し、回転トルク伝達中断の際この弁を解放して圧力をタ
ンク内に逃がしてポンプロ−タを空転させ、出力軸への
動力伝達を中断させるようにした。

【０００８】以下図面を参照して説明する。作動原理は
図２に示す如く、入力軸１により駆動されるポンプロ−
タ２は外周にベ−ン８を配し、偏心した位置を回転する
モ−タロ−タ５の内径と接触している。図において、矢
印の如くポンプロ−タ２が右方向に駆動されると、ベ−
ンで隔離された各空間の断面積は右半分側は減少するた
め昇圧し、左半分側は逆に減圧される。図４は減圧され
た流体が流れる経路を示し、連通穴ａ及び低圧側連通溝
ｂ₂ を通じてケ−シング１０内の流体タンクと連通する
ため大気圧相当となる。

【０００９】一方、高圧化した流体はモ−タロ−タ５内
の連通穴ａを通じて外径方向にも伝播する。従って、モ
−タロ−タ５側に流入した高圧流体はベ−ン８の飛び出
し量の大きい方向へと回転を始める。また、アウタロ−
タの偏心量を増減することにより回転速度を変化させる
ことができる。

【００１０】図２において、アウタロ−タ６の中心を、
図の上方向すなわちモ−タロ−タ５の中心点以上の位置
に移動した場合には、ベ−ン８の飛び出し量が逆にな
り、モ−タロ−タは逆転を始めることとなる。尚、連通
穴ａはポンプロ−タ２、モ−タロ−タ５ともにそれぞれ
ベ−ンにて隔絶された各空間それぞれに設けられ、更に
はベ−ン８をそれぞれ外周方向に加圧するための加圧室
ｃにも通ずるように構成されている。

【００１１】更にポンプロ−タ２の連通穴ａは軸中心を
支承するメタル３₁内の連通溝ｂ₁を通じてストップ弁９
にてその圧を保持し、ストップ弁９を解放することによ
り減圧してモ−タロ−タ５を空転させる機構となってい
る（図３）。また、図３においてレリ−フ弁１６はポン
プ吐出量がモ−タ側の許容容量以上になった場合に、流
体の圧力が異常に上昇することを防止するための安全装
置である。

【００１２】

【効果】アウタロ−タの移動とストップ弁の操作を、使
用する各機械装置の制御方法に合わせて連動化すること
により、本装置は回転動力の断続、無断変速及び正逆切
替を簡単な機構の単一ユニットにより全機能を発揮する
ことができ、その経済的効果は測り知れないものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化するための機構断面図。

【図２】図１におけるイ〜イ断面を示し、本装置の原理
を示す図。

【図３】図１におけるロ〜ロ断面を示し、高圧側ポ−ト
関連図。

【図４】図１におけるハ〜ハ断面を示し、低圧タンク側
のポ−ト関連図。

【符号の説明】

１ 入力軸 ２ ポンプロ−タ ３₁ 高圧側メタル ３₂ 低圧側メタル ４ ポンプ側側板 ５ モ−タロ−タ ６ アウタロ−タ ７ モ−タ側側板 ８ ベ−ン ９ ストップ弁 10 ケ−シング 11 ガイドシュ− 12 ロ−タ移動装置 13 ロ−タ移動バッ
クアップ装置 14 モ−タ側歯車 15 出力軸 16 レリ−フ弁 ａ 連通穴 ｂ₁ 高圧側連通溝 ｂ₂ 低圧側連通溝 ｃ 加圧室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体圧力を利用し、回転運動を伝達する
   駆動系において、駆動力を発生させるポンプ部と、モ−
   タ部の機能を共用して一体化し、一定吐出量のポンプに
   対し、モ−タ−部の受圧面積を変えることにより、回転
   速度や回転方向を変えることを可能にするとともに、入
   力軸が常時回転していても、回転運動伝達を中断すると
   ともに、駆動源の負荷を低減させる機能をもつ回転運動
   の無段変速装置。