JP5978491B2 - 油圧式無段変速機 - Google Patents

Description

本発明は、油圧式無段変速機に関する。

従来より、無段変速機の一種としてプランジャ式油圧ポンプとプランジャ式油圧モータを油圧閉回路を介して繋いで構成される油圧式無段変速機が知られている（例えば特許文献１を参照。）。

特許文献１に開示されている油圧式無段変速機では、シリンダブロックとともにプランジャが回転し、プランジャの先端部に斜板部材が接しながら回転する。斜板部材は、所定の揺動中心を中心として揺動する斜板ホルダに内嵌されたラジアルベアリングおよびアンギュラベアリングの更に内径側に内嵌されている。

特開２００４−３０１２８５号公報

ところが、特許文献１の油圧式無段変速機は、外径側から斜板ホルダ、ベアリング、斜板部材の順に配設されていることから、ベアリングが大型化し、油圧式無段変速機全体も大型化してしまう点で問題がある。特にベアリングが大型化すると、斜板部材と斜板ホルダとの差回転による伝達トルクロスが大きくなる点で問題がある。

本発明は、かかる問題に鑑みて創案されたものであり、油圧式無段変速機において、斜板ホルダおよびベアリングの小径化、小型化を可能とした油圧式無段変速機を提供することを目的とする。

本発明の油圧式無段変速機は、回転軸と、該回転軸の外周に回転一体に設けられたシリンダブロックと、該シリンダブロックの軸線方向一方において、同軸線周りの円周上に間隔をあけて往復摺動可能に挿入された複数の油圧ポンプ用プランジャと、前記油圧ポンプ用プランジャの先端に摺接する油圧ポンプ用斜板部材と、所定の揺動中心を中心に揺動することで、傾斜量変更可能に設けられ、前記油圧ポンプ用斜板部材より回転軸側のボール軸受を介して前記油圧ポンプ用斜板部材を支持する油圧ポンプ用斜板ホルダと、前記シリンダブロックの軸線方向他方において、同軸線周りの円周上に間隔をあけて往復摺動可能に挿入された油圧モータ用プランジャと、前記油圧モータ用プランジャの先端が摺接する油圧モータ用斜板部材と、前記油圧モータ用斜板部材より回転軸側のボール軸受を介して前記油圧モータ用斜板部材を支持する油圧モータ用斜板ホルダと、を備えるものを前提としており、前記油圧ポンプ用斜板ホルダに前記ボール軸受が外嵌され、該ボール軸受に前記油圧ポンプ用斜板部材が外嵌されている。また、前記油圧モータ用斜板ホルダに前記ボール軸受が外嵌され、該ボール軸受に前記油圧モータ用斜板部材が外嵌されている。そして、前記ボール軸受のボールのピッチ円径が、前記プランジャのピッチ円径より小さくなっている。

かかる構成を備える油圧式無段変速機によれば、斜板ホルダにボール軸受が外嵌され、該ボール軸受に斜板部材が外嵌され、ボール軸受のボールのピッチ円径が、プランジャのピッチ円径より小さくなっている。これらにより、本発明の油圧式無段変速機では、従来例に係る油圧式無段変速機と比較して、斜板ホルダおよびボールベアリングの小径化が図られ、ひいては油圧式無段変速機全体の小型化および軽量化が図られる。

本発明の油圧式無段変速機によれば、従来例に係る油圧式無段変速機と比較して、斜板ホルダおよびボールベアリングの小径化が図られ、ひいては油圧式無段変速機全体の小型化および軽量化が図られる。また、ボールベアリングが小径化されることにより、斜板部材と斜板ホルダとの差回転による伝達トルクロスが低減され、差回転数の高速回転化などが可能となる。

本発明の実施の形態に係る油圧式無段変速機を搭載した車両のドライブトレーンを示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る油圧式無段変速機について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、油圧式無段変速機１の入力軸（回転軸）２には、ダンパー３を介してエンジンのクランクシャフト４から回転動力が伝達される。入力軸２に伝達された回転動力は、油圧式無段変速機１において変速された後、油圧モータ用斜板ホルダ５等を介して図示しない差動歯車機構、駆動輪等へ伝達される。

油圧式無段変速機１は、前記入力軸２、シリンダブロック８、油圧ポンプ用プランジャ９、油圧モータ用プランジャ１０、油圧ポンプ用斜板部材１１、油圧モータ用斜板部材１２などで構成される。

シリンダブロック８は、略円柱体形状をしており、入力軸２の途中位置において入力軸２の外周に回転一体に設けられている。このシリンダブロック８には、油圧ポンプ用プランジャ９、油圧モータ用プランジャ１０、油圧ポンプ用スプール弁１３、油圧モータ用スプール弁１４などが設けられている。

油圧ポンプ用プランジャ９は、シリンダブロック８の軸線方向一方（エンジン側）に設けられており、軸線Ｎ周りの円周上に等間隔をあけて軸線Ｎ方向に往復摺動可能に複数挿入されている。この油圧ポンプ用プランジャ９は、シリンダブロック８に形成されたシリンダボア１５内で往復摺動することで、作動油を吸入又は排出する。なお、油圧ポンプ用プランジャ９はコイルスプリング１６によって油圧ポンプ用斜板部材１１側に付勢されている。

油圧モータ用プランジャ１０は、シリンダブロック８の軸線方向他方（反エンジン側）に設けられている。油圧モータ用プランジャ１０は、軸線Ｎ周りの円周上に等間隔をあけて軸線Ｎ方向に往復摺動可能に複数挿入されている。この油圧モータ用プランジャ１０も、シリンダブロック８に形成されたシリンダボア１７内で往復摺動することで、作動油を吸入又は排出する。この油圧モータ用プランジャ１０はコイルスプリング１６によって油圧モータ用斜板部材１２側に付勢されている。なお、シリンダブロック８において、油圧ポンプ用プランジャ９が挿入されるシリンダボア１５と、油圧モータ用プランジャ１０が挿入されるシリンダボア１７とは、周方向位置を違えている。

油圧ポンプ用スプール弁１３および油圧モータ用スプール弁１４は、シリンダブロック８の内径側に周方向に交互に設けられ、各プランジャ９，１０毎に設けられている。各スプール弁１３，１４は、それぞれ対応するプランジャ９，１０の回転位置に応じて開閉弁動作をして、プランジャ９，１０によって吸入又は排出される作動油の油路を切り換える。

トランスミッションケース１８内には、円筒面支持部１９が形成され、該円筒面支持部１９に、軸線Ｎ上の揺動中心Ｏを中心に揺動自在に油圧ポンプ用斜板ホルダ２０が支持されている。また、油圧ポンプ用斜板ホルダ２０には、ラジアルボール軸受６およびアンギュラボール軸受７が並んで外嵌されており、これらのボール軸受７，８のさらに外周に油圧ポンプ用斜板部材１１が外嵌されている。この油圧ポンプ用斜板部材１１において油圧ポンプ用プランジャ９の先端部が摺接する部分には、油圧ポンプ用プランジャ９の先端部の半球状に対応した球面状窪み１１ａが形成されている。油圧ポンプ用斜板部材１１は、油圧ポンプ用プランジャ９とともに入力軸２の周囲を回転する。

油圧ポンプ用斜板ホルダ２０は、アクチュエータ２１の伸縮動作に連動して揺動中心Ｏを中心として揺動し、油圧ポンプ用斜板部材１１の軸線Ｎに対する傾斜量が任意の角度に設定される。

油圧ポンプ用斜板部材１１の軸線Ｎに対する傾斜量が所定角度に設定された状態で、シリンダブロック８が回転すると、シリンダブロック８とともに回転する油圧ポンプ用プランジャ９が油圧ポンプ用斜板部材１１の傾斜量に応じて往復動し、スプール弁１３とともに、ポンプ作用を発動し、油圧ポンプ用斜板部材１１の傾斜量に応じた圧油を油圧モータ用プランジャ１０の油圧室１０ａへ供給する。

油圧モータ用斜板部材１２は、トランスミッションケース１８内に回転自在に支持され入力軸２の軸線Ｎ回りに回転する油圧モータ用斜板ホルダ５の周囲に、ベアリングを介して回転自在に設けられている。すなわち、油圧モータ用斜板ホルダ５の周囲には、ラジアルボール軸受６およびアンギュラボール軸受７が並んで外嵌されており、これらのボール軸受７，８のさらに外周に油圧モータ用斜板部材１２が外嵌されている。但し、油圧モータ用斜板部材１２は、軸線Ｎに対して一定の傾斜量を維持したまま回転するように構成されている。この油圧モータ用斜板部材１２に、入力軸２の軸線Ｎ回りに回転する油圧モータ用プランジャ１０の先端部が摺接しており、入力軸２が回転すると油圧モータ用プランジャ１０も同軸回りに回転しながら、油圧ポンプ側から供給される圧油によって、往復動摺動しつつ、油圧モータ用斜板部材１２にスラスト荷重を与えながら、油圧モータ用斜板ホルダ５を回転させる。

以上に説明した油圧式無段変速機１では、油圧ポンプ用斜板ホルダ２０にボール軸受６，７が外嵌され、これらのボール軸受６，７に油圧ポンプ用斜板部材１１が外嵌されており、また、油圧モータ用斜板ホルダ５にボール軸受６，７が外嵌され、これらのボール軸受６，７に油圧モータ用斜板部材１２が外嵌されている。さらに、回転軸２側から順に斜板ホルダ５，２０、ボール軸受６，７、斜板部材１１、１２も配設されており、何れのボール軸受６，７のボールのピッチ円径も、プランジャ９，１０のピッチ円径より小さくなっている。これらの特徴的な構成により、本実施形態に係る油圧式無段変速機１によれば、従来例に係る油圧式無段変速機と比較して、斜板ホルダ５，２０およびボールベアリング６，７の小径化が図られ、ひいては油圧式無段変速機１全体の小型化が図られる。

また、ボールベアリング６，７の小径化により、斜板部材１１，１２と斜板ホルダ５，２０との差回転による伝達トルクロスの低減や、差回転数の高速回転化なども可能となる。

本発明は、例えば、自動車等の車両に搭載される油圧式無段変速機に適用することが可能である。

１ 油圧式無段変速機
２ 入力軸（回転軸）
５ 油圧モータ用斜板ホルダ
６ ラジアルボール軸受（ボール軸受）
７ アンギュラボール軸受（ボール軸受）
８ シリンダブロック
９ 油圧ポンプ用プランジャ
１０ 油圧モータ用プランジャ
１１ 油圧ポンプ用斜板部材
１２ 油圧モータ用斜板部材
２０ 油圧ポンプ用斜板ホルダ

Claims (1)

1. 回転軸と、
   該回転軸の外周に回転一体に設けられたシリンダブロックと、
   該シリンダブロックの軸線方向一方において、同軸線周りの円周上に間隔をあけて往復摺動可能に挿入された複数の油圧ポンプ用プランジャと、
   前記油圧ポンプ用プランジャの先端に摺接する油圧ポンプ用斜板部材と、
   所定の揺動中心を中心に揺動することで、傾斜量変更可能に設けられ、前記油圧ポンプ用斜板部材より回転軸側のボール軸受を介して前記油圧ポンプ用斜板部材を支持する油圧ポンプ用斜板ホルダと、
   前記シリンダブロックの軸線方向他方において、同軸線周りの円周上に間隔をあけて往復摺動可能に挿入された油圧モータ用プランジャと、
   前記油圧モータ用プランジャの先端が摺接する油圧モータ用斜板部材と、
   前記油圧モータ用斜板部材より回転軸側のボール軸受を介して前記油圧モータ用斜板部材を支持する油圧モータ用斜板ホルダと、
   を備える油圧式無段変速機において、
   前記油圧ポンプ用斜板ホルダに前記ボール軸受が外嵌され、該ボール軸受に前記油圧ポンプ用斜板部材が外嵌され、
   前記油圧モータ用斜板ホルダに前記ボール軸受が外嵌され、該ボール軸受に前記油圧モータ用斜板部材が外嵌され、
   前記ボール軸受のボールのピッチ円径が、前記プランジャのピッチ円径より小さいことを特徴とする油圧式無段変速機。