(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続変速油圧トランスミッションであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に回転自在に設けられた入力シャフトと、
前記ハウジング内に回転自在に設けられた出力シャフトと、
油圧ポンプユニットと、
油圧モータユニットと、
前記油圧ポンプユニットと前記油圧モータユニットとの間に配設されたスワッシュプレートであって、前記油圧ポンプユニットと前記油圧モータユニットとの間においてポンプ送りされる作動油の流れを通す複数のポートを有し、無限数位置に移動して無段階速度伝達比を与えるように設けたスワッシュプレートと、
速度伝達比コントローラであって、前記入力シャフト又は出力シャフトのいずれか一方の内部に形成された作動区画室に摺動自在に受けられ第１及び第２作動チャンバを形成する作動ピストンと、前記第１及び第２作動チャンバ内に異なる作動油圧を生じさせて前記作動ピストンの線形運動を生じさせるように選択的に作動する作動油バルブ装置と、前記作動ピストンの線形運動をスワッシュプレートの速度伝達比変更位置に変換するリンク手段とを有する速度伝達比コントローラとを、
含んでなるトランスミッション。
【請求項２】
請求項１のトランスミッションであって、前記作動油バルブ装置は、前記入力又は出力シャフトのいずれか一方の内部に形成したバルブ区画室内に設けたバルブであって、前記第１及び第２作動チャンバ内に異なる作動油圧を発生させるバルブを含んでなるトランスミッション。
【請求項３】
請求項２のトランスミッションであって、前記バルブは、低圧作動油源により作動されるパイロットバルブであり、前記第１及び第２作動チャンバの一方を選択的に通油させ、同時に他方を高圧作動油源に連通させて前記第１及び第２作動チャンバ内に異なる作動油圧を生じさせる、トランスミッション。
【請求項４】
請求項３のトランスミッションであって、前記高圧作動油源はスワッシュプレートの高圧側であるトランスミッション。
【請求項５】
請求項４のトランスミッションであって、前記パイロットバルブは前記作動ピストン内に形成された内腔に受けられるバルブ構成要素を含み、前記作動ピストンは前記内腔と連通する開口端を備える高圧及び通油流路を含み、前記バルブ構成要素は前記通油流路開口端と連通するように前記内腔に選択的に摺動自在に受けられて前記第１及び第２作動チャンバ内に異なる作動油圧を生じさせかつ前記第１及び第２作動チャンバ内作動油圧を等しくするトランスミッション。
【請求項６】
請求項５のトランスミッションであって、前記パイロットバルブは、前記バルブ区画室に摺動自在に受けられて第１及び第２バルブチャンバを形成するバルブピストンと、前記バルブピストンに連結され前記バルブ区画室から前記作動ピストン内腔まで延伸する弁軸とをさらに含み、前記バルブ要素は前記弁軸によって運ばれるトランスミッション。
【請求項７】
請求項６のトランスミッションであって、前記作動油バルブ装置は、前記第１及び第２バルブチャンバ内に異なる作動油圧を生じさせて前記バルブピストンの移動と前記バルブ要素の選択的位置決めを行うため前記パイロットバルブに連通するコントロールバルブをさらに含んでなるトランスミッション。
【請求項８】
連続変速油圧トランスミッションであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に回転自在に設けられた入力シャフトと、
前記入力シャフトに連結されて駆動される油圧ポンプユニットと、
前記ハウジングに固定された油圧モータユニットと、
前記ハウジング内に回転自在に設けられた出力シャフトと、
前記油圧ポンプユニットと前記油圧モータユニットとの間に配設された楔型のスワッシュプレートであって、前記油圧ポンプユニットと前記油圧モータユニットとの間においてポンプ送りされる作動油の流れを通す複数のポートを有し、前記出力シャフトに対してトルクを伝達するように連結され、無限数角位置に回転移動して無段階速度伝達比を与えるように設けたスワッシュプレートと、
速度伝達比コントローラであって、前記出力シャフトの内部に形成された作動区画室に摺動自在に受けられ第１及び第２作動チャンバを形成する作動ピストンと、前記第１及び第２作動チャンバ内に異なる作動油圧を生じさせて前記作動ピストンの軸方向運動を生じさせるように選択的に作動する作動油バルブ装置と、前記作動ピストンの軸方向運動をスワッシュプレートの速度伝達比変更位置に変換するリンク手段とを有する速度伝達比コントローラとを、
含んでなるトランスミッション。
【請求項９】
請求項８のトランスミッションであって、前記リンク手段は、前記作動ピストンに連結され前記作動区画室から前記出力シャフト内のスロットを通って前記スワッシュプレートに回動自在に連結された出力シャフト端部まで延伸する作動アームを含んでなるトランスミッション。
【請求項１０】
請求項９のトランスミッションであって、前記作動油バルブ装置は前記出力シャフトの内部に形成されたバルブ区画室内に設けられたバルブを含み、前記バルブは前記第１及び第２作動チャンバ内に異なる作動油圧を生じさせるトランスミッション。
【請求項１１】
請求項10のトランスミッションであって、前記バルブは、低圧作動油源により作動されるパイロットバルブであり、前記第１及び第２作動チャンバの一方を選択的に通油させ、同時に他方を高圧作動油源に連結させて前記第１及び第２作動チャンバ内に異なる作動油圧を生じさせる、トランスミッション。
【請求項１２】
請求項11のトランスミッションであって、前記高圧作動油源はスワッシュプレートの高圧側であるトランスミッション。
【請求項１３】
請求項12のトランスミッションであって、前記作動アームは、前記スワッシュプレートの高圧側を前記第１及び第２作動チャンバに連通させる内部流路を含んでなるトランスミッション。
【請求項１４】
請求項12のトランスミッションであって、前記パイロットバルブは前記作動ピストン内に形成された内腔に受けられるバルブ構成要素を含み、前記作動ピストンは前記内腔と連通する開口端を備える高圧通油流路を含み、前記バルブ構成要素は前記通油流路開口端と連通するように前記内腔に選択的に摺動自在に受けられて前記第１及び第２作動チャンバ内に異なる作動油圧を生じさせかつ前記第１及び第２作動チャンバ内作動油圧を等しくするトランスミッション。
【請求項１５】
請求項14のトランスミッションであって、前記作動アームは、前記スワッシュプレートの高圧側を前記作動ピストン内部高圧流路に連通させる内部流路を含んでなるトランスミッション。
【請求項１６】
請求項14のトランスミッションであって、前記パイロットバルブは、前記バルブ区画室に摺動自在に受けられて第１及び第２バルブチャンバを形成するバルブピストンと、前記バルブピストンに連結され前記バルブ区画室から前記作動ピストン内腔まで延伸する弁軸とをさらに含み、前記バルブ要素は前記弁軸によって運ばれるトランスミッション。
【請求項１７】
請求項16のトランスミッションであって、前記作動油バルブ装置は、前記第１及び第２バルブチャンバ内に異なる作動油圧を生じさせて前記バルブピストンの移動と前記バルブ要素の選択的位置決めを行うため前記パイロットバルブに連通するコントロールバルブをさらに含んでなるトランスミッション。
【請求項１８】
請求項17のトランスミッションであって、前記作動アームは、前記スワッシュプレートの高圧側を前記作動ピストン内部高圧流路に連通させる内部流路を含んでなるトランスミッション。
【発明の詳細な説明】
関連出願
本出願に開示される発明は、特に、1993年７月13日出願の米国特許出願第08/093,192号、1994年11月３日出願の米国特許出願第08/333,688号、1994年11月21日出願の米国特許出願第08/342,472号、及び1995年１月30日出願の米国特許出願第08/380,269号に開示される連続変速油圧トランスミッションの応用に関する（但し、これに限定されるものではない）。これらの出願の開示は本願において参照され利用される。
技術分野
本発明は油圧機械に関し、特に、連続（無段）変速伝達比でもって動力を主駆動装置からロード（被動装置の意、以下、本明細書において同じ）に伝達可能な油圧トランスミッションに関する。
背景技術
上記米国出願に開示される油圧機械は、中間楔型スワッシュプレートに対して対向しかつ軸方向において直線上に位置する油圧ポンプユニットと油圧モータユニットとを含んでなる。そのポンプユニットは主駆動装置によって駆動される入力シャフトに連結され、一方、モータユニットは動くことのない機械ハウジングに取り付けられている。入力シャフトと同軸であり、ロードを駆動するためロードに連結された出力シャフトはスワッシュプレートに連結されている。ポンプユニットが主駆動装置によって駆動されると、静油圧の作動油はスワッシュプレートに特別形状にして設けた複数のポートを介してポンプユニットとモータユニットとの間を往復ポンプ輸送される。その結果、３つのトルク成分−これらはすべて同じ方向に作用する−はスワッシュプレートに与えられて、出力シャフトに出力トルクを与えてロードを駆動する。これらのトルク成分のうちの２つは、回転ポンプユニットによってスワッシュプレートに与えられる１つの機械的成分と、モータユニットによってスワッシュプレートに与えられる１つの油圧機械成分である。第３の成分は、スワッシュプレートポートの周囲上で対向する端面に作用する油圧によって生じる大きさの異なる力から生じる純粋な油圧成分である。なお、スワッシュプレートは楔型形状を呈するため、上記スワッシュプレートポートの対向端面の表面積は異なる。
速度伝達比を変えるため、スワッシュプレートの出力シャフトの軸に対する角度を変化させる。速度伝達比、即ち、速度比は、1:0の比から1:1の比までの通常のフォワードレンジを含みリバースレンジとオーバドライブレンジの間で連続的に変速であるため、主駆動体は、その最も効果的に作動する点において基本的に設定された一定速度でもって作動することができる。速度伝達比を1:0に設定できることで、クラッチを使用しないことが可能である。リバースレンジが可能なことによりリバースギヤセットの必要性をなくすことができる。従来の変速油圧トランスミッションにおいては、作動液の流量は速度伝達比の増大に比例して増え、速度伝達比が最大に設定されたところで最大流量が生じていたが、このような従来のトランスミッションとは異なり、前記米国出願に開示された油圧機械における流量は、速度伝達比の範囲の中間点において最大となり、その後急に減少して（1:1）の速度伝達比設定のところで基本的に０となる。従って、作動油の流れによるロスは減少し、従来の高い比率の油圧トランスミッションによる泣き声のような耳障りな音をなくすことができる。スワッシュプレートに多重のトルク成分を与え、出力速度範囲の上半分における作動油流量を減少させ、更に最適駆動装置入力を採用することができるので、前記米国出願の油圧機械は、高率で、静かな、連続変速油圧トランスミッションとして車両駆動列に利用できるという特別な利点を備えている。
発明の概要
本発明の目的は、改良型連続変速油圧トランスミッションを提供することにある。
本発明の別の目的は、連続変速油圧トランスミッションの速度伝達比制御に関し改良を与えることにある。
本発明の更に別の目的は、上記米国特許出願に開示されるタイプの連続変速油圧トランスミッションの改良型速度伝達比コントローラを提供することにある。
更に別の目的は、サイズを小さくして梱包を有利にするような連続変速油圧トランスミッションの改良型速度伝達比コントローラを提供することにある。
本発明の更に別の目的は、デザインに優れ、部品数が少なく経済的であり、かつ、運転に信頼性のある連続変速油圧トランスミッションの改良型速度伝達比コントローラを提供することにある。
これらの目的を達成するため、本発明の連続変速油圧トランスミッションは、ハウジングと；該ハウジングに回転可能に設けられ主駆動装置から入力トルクを受け取る入力シャフトと；前記ハウジングに回転可能に設けらた出力シャフトと；油圧ポンプユニットと；油圧モータユニットと；前記油圧ポンプユニットと前記油圧モータユニットの間に配設されたスワッシュプレートであって、前記油圧ポンプユニットと前記油圧モータユニットの間をポンプ輸送される作動油の流れを受け入れるポートを有し、無限位置（無段階）に移動可能に設けられ無段階の速度伝達比を設定可能なスワッシュプレートとを含んでなる。
本発明の別の特徴、利点及び目的は以下に述べる説明に記されかつこの説明から部分的に明白であり、あるいは、発明の実施により学ぶことができる。本発明の目的及び利点は、以下の記載説明、請求の範囲及び添付図面により説明される装置によって理解される。
これまで述べた一般的な説明及び以下の詳細な説明は例示的かつ説明的なものであり、請求の範囲に記載される発明の説明を与えるためのものであることが理解される。
添付の図面は、発明の理解を容易にするものであり、明細書に組み入れられてその一部を構成するものであり、本発明の好ましい実施例を図示するものであり、説明と合わせて本発明の原理の説明を容易にするものである。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の実施例の連続変速油圧トランスミッションの断面図。
図２は、図１の連続変速油圧トランスミッションに用いる速度伝達比コントローラを作動させるための作動構成要素の拡大部分断面図。
図３は、図２の３−３線断面図。
図４は、図２の断面図と異なる角位置（断面位置）における速度伝達比コントローラ作動構成要素の拡大部分断面図。
図面において同様な参照番号は同様な相当部分を示す。
好ましい実施例の詳細な説明
図１に示す本発明の好ましい実施例の連続変速油圧トランスミッション10は、基本構成要素として、ハウジング12と、このハウジング内に回転自在に設けられ同心円上に位置し端と端がほぼ突き合わされた状態にされた入力シャフト14及び出力シャフト16とを有する。入力シャフト14のハウジングの外部に存する部分の端部は主駆動装置（図示省略）によって駆動されるように適当に該主駆動装置に連動連結され、出力シャフト16のハウジングの外部に存する部分の端部はロード（図示省略）を駆動するように同様に該ロードに連動連結されている。入力シャフト14は油圧ポンプユニット18を駆動する。油圧モータユニット20は、ポンプユニット18に軸方向に対向するようにハウジング12に固定されている。楔型スワッシュプレート22はポンプユニットとモータユニットとの間に配設されて出力シャフト16を駆動するため該出力シャフトに連結され、また、ポンプユニットとモータユニット間において作動油を給排出するためポートを備える。コントローラ24はスワッシュプレート22に連結されて、出力シャフト軸25に対してスワッシュプレートを回動させその角度を調整することにより出力シャフトの速度に対する入力シャフトの速度である速度伝達比を設定するように働く。
ここで、図１に関し詳細に説明すると、円筒形のハウジング12は、環状に配列された複数のボルト（図ではその１つが番号31で示されている）で固定された端部カバー30を有し、このカバーはハウジングの入力側開口端部を塞いでいる。入力シャフト14はカバー30の中央開口及びハウジングパーティション34の中央開口を介してハウジング12内に延伸する。カバー中央開口及びパーティション中央開口に嵌合された複数のベアリング35は入力シャフト14を回転自在に支承する。ボルト37によってカバー30の固定された環状エンドキャップ36はシール38を入力シャフトの周面に対して押圧しそこでの作動油が漏出を防止する。
カバー30とハウジングパーティション34との間における入力シャフトの軸部は番号40で示すスプラインシャフトとして形成され、排油ポンプ42を駆動する。入力及び出力ハウジングポート（図示省略）は排油ポンプ42を上記米国特許出願第08/333,688号に開示されるような油圧回路に流体連通させ、補給作動油を油だめ（図示省略）から油圧ポンプユニット及び油圧モータユニットに輸送する。
さらに、図１において、入力シャフト14の内側端部は、出力シャフト16の細径内側端44を受けるため円筒状に切欠かれた座ぐりを形成している。該円筒状切欠きに嵌合したベアリング46は出力シャフトの内側端部を回転自在に支承する。入力シャフト14の内端のハウジングパーティション34を越える部分はスカート状に半径方向に延伸するフランジ47を形成し、このフランジ47の周面にスプラインを設けて環状スラストワッシャ49のスプラインを設けた中央孔に係合させている。ハウジングパーティション34の内面に形成した環状切欠きに抱かせて取り付けた環状プレート50はスラストワッシャ49と協働して上記米国特許出願第08/333,688号に開示されるように油圧スラストベアリングを与え、トランスミッション10に生じる軸方向のスラスト荷重を効果的に処理する。
スラストワッシャ49の内側半径方向端面は、油圧ポンプユニット18に含まれる複数のピストンのためのキャリア56の半径方向に広がる左端部を受けるために切欠かれている。これらのピストン、例えば、10個（うち12つを58で示す）は上記複数の米国出願に開示されるように出力シャフト軸25と同心円上に配列されている。各ピストン58は、上記米国特許出願第08/342,472号に開示される構成とすることができる。
ポンプピストンキャリア56の円筒形右端部は、環状ポンプシリンダブロック68の中央開口に形成した球面に整合する環状球面ベアリング66を摺動自在に支持する。キャリア56と球面ベアリング66に設けた軸方向に対抗する２つの肩の間に配設された圧縮ばね69は球面ベアリング66を右側のトランスミッション10の出力端の方へ押す。ベアリング70は、出力シャフト16が通るポンプピストンキャリア56の中央開口内で設けられたポンプピストンキャリア56の回転支持を与える。シリンダブロック68は、複数のポンプピストン58をそれぞれ受ける環状配列された複数のポンプシリンダ72を含む。ポンプピストンヘッド60とポンプシリンダブロック68が球面ベアリングによって支承されているので、ポンプシリンダブロックの歳差運動が可能になる。
さらに図１において、油圧モータユニット20は、基本的に、油圧ポンプユニット18と同じ構造である。しかしながら、回転ポンプピストンキャリア56に相当する環状モータピストンキャリア74はボルト75によってハウジング12に取り付けられている。これらのボルトはまたモータピストン76を取り付ける。これらのモータピストン76はポンプピストン58と同じ構造とすることができる。モータシリンダブロック80は、環状球面ベアリング81を介してキャリア74に回転自在に設けられている。圧縮ばね82は球面ベアリング81を左側のトランスミッション10の入力端の方へ押す。再び、ポンプシリンダブロック68のケースのように、複数のモータシリンダ83はシリンダブロック80内に円形配列され、それぞれモータピストン76を受ける。モータユニット20はボルト75によってハウジング12に固定されているので、モータピストン76とシリンダブロック80は回転しないが、モータピストンヘッド77がボルト75に、そして、モータシリンダブロック80がキャリア74に球面ベアリングで支承されているので、モータシリンダブロックの歳差運動を可能にする。
さらに図１に示すように、出力シャフト16はキャリア74の中央開口を通って右の方へ延伸し、複数のボルト（１つを87で示す）によってハウジングに12に固定されたハウジング出力端閉鎖体86を中央開口を通ってハウジングの外側へ延伸する。上記出力端閉鎖体中央開口の切欠きに設けたリングベアリング89は、出力シャフトを回転自在にそれがハウジング12を出る前のところで支承する。ボルト93によって端部閉鎖体86に固定された環状エンドキャップ92は、出力シャフト16が最終的にハウジングから出るところで出力シャフト16の周面に対してシール94を押し付けて作動油の漏出を防止する。
スワッシュプレート22は、ポンプユニット18とモータユニット20との間の運転位置において、図１において想像線100で示す回転軸カップリング54によって出力シャフト16を駆動するため該シャフトに連結されている。スワッシュプレート出力シャフトの適当な回転駆動カップリングの詳細については上記米国特許出願に記載されている。また、これらの米国特許出願に記載されるとおり、ポンプ及びモータシリンダブロックの対向面はそれぞれ球面ベアリング69、82によってスワッシュプレート22の入力及び出力面に押圧されている。スワッシュプレート22の入力面と出力面は鋭角を成すように相対的に傾斜しており、これにより、スワッシュプレートの楔型形状を与えている。複数のポート106（図３）はスワッシュプレートの入力面と出力面との間に延伸し、開口107、ポンプシリンダ72に連通し、かつ、開口108、モータシリンダ83（図１）に連通し、従って、作動油がポンプユニットとモータユニットとの間を行き来することができる。
図１に示すように、大径の軸方向の内腔が出力シャフト16の入力端に穿設され区画室120を形成し、この区画室120は出力シャフト端部44によって閉鎖される。小径の軸方向の内腔が出力シャフト16の出力端に穿設され区画室122を形成し、この区画室122はプラグ124によってシールされる。同心円上の孔126は、区画室120と122の内端を分離するパーティション127に穿設されている。作動ピストン128は区画室120に衝動自在に受けられる。作動ピストン128の軸方向の長さは区画室120の軸方向長さよりも小さいほうが良い。そうすれば、左側ピストン端面と出力シャフト端部44との間にチャンバ130を形成し、右側ピストン端面と区画室パーティション127との間にチャンバ132を形成することができる。
作動アーム134は内端において作動ピストンに連結され半径方向外側に延伸し出力シャフト16の軸方向に細長いスロット136を通る。作動アームの外端は球面ベアリング138によってスワッシュプレート22に回転自在に連結されている。作動アーム134の端部は、また、スワッシュプレート22と、歳差ポンプシリンダブロック68及びモータシリンダブロック80とを含む同心円上のマスのバランスをとるためのバランスリング140をボルト139を介して取り付ける。
上記説明から理解されるように、作動ピストン128と作動アーム134は出力シャフト16とスワッシュプレート22とともに一体的に回転する。さらに、作動ピストン128軸方向の運動は、作動アーム134を介して、スワッシュプレート22を回転軸カップリング100回りに出力シャフト17の方へ回転運動させ、出力シャフト軸25に対するスワッシュプレートの角度を変えることが理解される。上記説明から、また、上記複数の米国出願に開示されるように、スワッシュプレート角は速度伝達比、即ち入力シャフト14の速度に対する出力シャフト16の速度を決定する。従って、以下の説明から理解されるように、作動ピストン128及び作動ピストン134は速度伝達比コントローラ24の作動構成要素である。
さらに図１において、出力シャフト区画室122は、スプールバルブ150のバルブピストン148を摺動自在に受けるために用いられる。このスプールバルブは、また、バルブピストン148から中間区画室パーティション127の孔126を通って作動ピストン128の細長いめくら内腔153内へ延伸する。短い補助弁軸154は、弁軸152とは反対方向にバルブピストン148から延伸し、かつ、バルブピストン128の半径方向両側端面の表面積を等しくするための手段としてプラグ124内のめくら内腔156に終端する。ロッド155−これは出力シャフト端部144から軸方向に延伸する−は作動ピストン128の左端に穿孔されためくら内腔156内に摺動自在に受けられる。ロッド155は弁軸154と同じ直径であり、作動ピストン128の半径方向対向面の表面積は相等しい。
バルブピストン148の半径方向左端面とシャフトパーティションは環状バルブチャンバ158を形成し、また、バルブピストン148の右端面とプラグ124は環状バルブチャンバ160を形成する。バルブチャンバ158は、出力シャフト16の半径方向孔164を介して、端部閉鎖体86の中央開口に形成された環状キャビティ166と連通し、一方、バルブチャンバ160は、出力シャフト16の半径方向孔168を介して、端部閉鎖体中央開口に形成された環状キャビティ166と連通する。端部閉鎖体86内の流路170、172はそれぞれ、環状キャビティ162及び166とポート174及び176とを連通させ、これらのポートはそれぞれ作動油ライン180及び181によってコントロールバルブ装置178に連結されている。コントロールバルブ装置178は、入力比（速度）コマンドに応答して選択的に作動してバルブチャンバ158と160内の作動油圧を等しくして所望の速度伝達比を設定し、また、これらのバルブチャンバ内に異なる作動油圧を発生させバルブピストン148の軸方向運動を生じさせる。バルブピストン148の軸方向運動は作動ピストン128の軸方向運動を生じさせ、その結果、スワッシュプレート22の回転運動を生じさせる。コントロールバルブ装置178は米国特許出願第08/380,269号において図示される構造とすることができる。
図２に戻り、作動ピストン128の内腔153に受けられる弁軸152の部分は機械加工されて１セットの３つの軸方向に離間するバルブランド190、192、194が設けられている。バルブランド190と192との間における内腔153の軸方向延伸部分は、めくら半径方向流路196を介して作動チャンバ130と連通し、一方、バルブランド192と194との間における内腔153の軸方向延伸部分は、めくら半径方向流路200と軸方向流路202とを介して作動チャンバ132と連通する。
中央バルブランド192は作動チャンバ130及び132と、作動ピストン内腔153に形成された環状キャビティ204との間の流体連通をコントロールする。環状キャビティ204は、作動ピストン128に形成されためくら半径方向流路206及び軸方向流路208と、作動アーム134に形成されためくら軸方向流路210、めくら半径方向流路212及び円周方向を向いた孔214と連通する。図３に示すように、番号216で示すシャトルバルブは孔214に組み込まれ、腎臓の形をした表面キャビティ222、224にそれぞれ連通する対向スワッシュプレート流路218、220の連通をコントロールする。キャビティ222は１または２以上の軸方向スワッシュプレートポート106とスワッシュプレート22の高圧側において連通し、一方キャビティ224は対応する数の軸方向スワッシュプレートポート106とスワッシュプレート22の低圧側において連通する。シャトルバルブ216のボール217は、スワッシュプレート22の高圧側のみを流路212、210、208、216を介して環状キャビティ204に連通させる。
図４に言及し、弁軸152によって運ばれるバルブランド190は作動ピストン内腔153の環状キャビティ230との連通をコントロールし、バルブランド194は作動ピストン内腔153の環状キャビティ232との連通をコントロールする。環状キャビティ230、232は、異なる半径方向の流路236によって作動ピストン128内のめくら軸方向通油流路234に連結される。通油流路234の開口端は作動ピストン128内の半径方向流路240と連通し、流路240はハウジング12の内部の大気圧に開口している。
図２及び図４を参照し、スプールバルブ50（図１）が右側に動くとき、バルブランド192は環状キャビティ204の閉鎖を解き、流路208の高圧作動油（この作動油は、先に説明したとおり、スワッシュプレート22の高圧側と連通している）は流路196、198を介して作動チャンバ130内に入る事ができる。スプールバルブの弁軸152の右側移動とともに、バルブランド194は環状キャビティ232の閉鎖を解き、それゆえ、作動チャンバ132は作動ピストン128の流路202、200、236、234、240を介して大気圧に連通される。従って、作動油は作動チャンバ130に流入し、作動油は作動チャンバ132から流出する。その結果生じる作動油圧のアンバランスは作動ピストン128を右側に押し、作動チャンバ130の容積は膨張し、作動チャンバ132の容積は縮小する。図１からわかるように、作動ピストン128の右側への移動は、スワッシュプレート22を反時計方向に回転させる。スプールバルブ弁軸152の回転が止まると、作動ピストン128の回転は、バルブランド192が環状キャビティ204を作動チャンバ130からシールし、かつ同時に、バルブランド192が通油環状キャビティ232を作動チャンバ132からシールするときに、止まる。作動チャンバ130、132内の作動油圧は次に等しくなり、作動ピストン128の軸方向位置及びスワッシュプレート22の速度伝達比設定角を固定する。
スプールバルブ弁軸152がコントロールバルブ装置178（図１）の作動により左側へ移動したとき、バルブランド192は環状キャビティ204閉鎖を解き、作動チャンバ132を流路200、204を介して高圧作動油流路208に連通させる。同時に、バルブランド190は環状キャビティ230を開き、そして、作動チャンバ130は次に流路198、196、206を介して流路236の大気圧に連通される。作動油は作動チャンバ132内に流入し、作動油は作動チャンバ130から流出する。結果として生じる圧力のアンバランスは作動ピストン128を左側へ押し、スワッシュプレート22を時計方向に回転させる。再び、コントロールバルブ装置178によって、スプールバルブ弁軸152の左側への移動が止まったとき、作動ピストン128の左側への移動は、バルブランド190、192が同時にそれぞれ環状キャビティ230、204を閉鎖したとき、止まる。作動チャンバ130、132内の作動油圧は等しくなり、作動ピストン128の軸方向位置及びスワッシュプレート22の新規速度伝達比角を設定する。
図１に戻り、弁軸152の軸方向位置を設定し、この設定は、バルブチャンバ158、160内の作動油圧を等しく維持してバルブピストン148の軸方向位置を固定する事によって、次に作動ピストン128の軸方向位置及びスワッシュプレート22の軸方向位置を設定する。コントロールバルブ装置178は、油圧ポンプユニットおよびモータポンプユニットに対するコントロール圧でもって補給作動油を供給する排油ポンプ42のような共通源の加圧作動油に両方のバルブチャンバを連通させる事により上記設定を行う。
弁軸152の右側への移動を生じさせ、上記した作動ピストン128の右側への移動およびスワッシュプレート22を反時計方向に回転させるために、コントロールバルブ装置178は、例えば、バルブチャンバをトランスミッションの油だめに連通させる事により、バルブチャンバ160を通油する。作動油はバルブチャンバ160から流出し、作動油は、バルブチャンバ158（これは、コントロールバルブ装置178によって油だめポンプ出力との連通を維持されている）内へ流入する。バルブピストンはこのように右側へシフトされ、弁軸152が右側へ引っ張られる。弁軸152の左側への移動、作動ピストン128の左側への移動およびスワッシュプレート22の反時計方向への回転は、コントロールバルブ装置178のバルブチャンバ158を通油させる動作によって生じ、一方、バルブチャンバ160は油だめポンプ出力に連通されたままである。作動油はバルブチャンバ160から流出し、作動油はバルブチャンバ158内へ流入し、バルブピストン148は右側へ押される。速度コマンド入力によって新規スワッシュプレート角が一旦達成されると、コントロールバルブ装置178は、通油されたバルブチャンバを再び油だめポンプ出力へ連結し、バルブチャンバ158、160内の作動油圧を等しくしてスワッシュプレート角をコマンドを受けた速度伝達比に設定する。
上記説明から明らかなように、本発明は、速度伝達比コントローラ構成要素をトランスミッションの１シャフト内にまとめたという主要因により、コンパクトな構造の連続変速油圧トランスミッションを与える事が理解される。図示に実施例においてはこれらの構成要素はトランスミッションの出力シャフトに組み込まれるが、入力シャフトに組み込む事としてもよい。本発明の意義のある利点は、低圧作動油を制御圧として用いてスプールバルブを作動させることができ、一方、高圧作動油を用いてスワッシュプレート22の角位置を変える力を作動ピストン128を介して与える事ができる事である。このように、スプールバルブ150は、油だめポンプ出力から得られるような低圧作動油によって作動されるパイロットバルブとして働き、高圧作動油の作動をコントロールし高速度伝達比に変化させる力をスワッシュプレートに生じさせる。この事実から以下の優れた結果が生じる。即ち、低圧作動油のみが速度伝達比コントローラ油圧回路のコントロール部、即ち、スプールバルブ150とコントロールバルブ装置178において取り扱われるので、必須の作動油シール、バルブ装置及び作動油ラインの経済的設計が実現される。
本発明の趣旨から逸脱することなく本発明の装置に種々の変更や変形が可能であることは当業者にとって明白である。従って、本発明は、そういった変更変形が添付の請求の範囲及びその同等物と解されるものの範囲にある限り、それらを含む。
【図３】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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