(57)【要約】【課題】油圧式無段変速装置をコンパクトな構成としながら、自動で閉回路内の作動油を入れ替えて該作動油を冷却することができ、該油圧式無段変速装置の温度が上がり過ぎないように構成した、単純且つコンパクトな油圧式無段変速装置を提供する。【解決手段】シリンダブロック７に、一対の油路３５・４５のうち低圧油路４５から作動油を排出するための作動油排出孔７ｄを形成し、前記作動油排出孔７ｄに流量制御弁５５を設け、前記流量制御弁５５は、弁体５２と付勢部材５３より構成し、設定油圧以上になると閉じるように構成した。【選択図】図４
2008151191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つのシリンダブロックに油圧ポンプ用プランジャと油圧モータ用プランジャとを摺動可能に備え、
該油圧ポンプ用プランジャと油圧モータ用プランジャとの間を連通する一対の油路と、該一対の油路の送油方向を変更するスプール弁とを該シリンダブロックに設け、
入力軸と同一軸心上に可動斜板とシリンダブロックと固定斜板と出力軸とを配置した油圧式無段変速装置において、
該シリンダブロックに、
前記一対の油路のうち低圧油路から作動油を排出するための作動油排出孔を形成したことを特徴とする油圧式無段変速装置。
【請求項２】
前記作動油排出孔に流量制御弁を設けたことを特徴とする請求項１に記載の油圧式無段変速装置。
【請求項３】
前記流量制御弁は、弁体と付勢部材より構成し、設定油圧以上になると閉じるように構成したことを特徴とする請求項２に記載の油圧式無段変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業機械や車両等に用いられ、各種の産業分野で広く利用可能な油圧式無段変速装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、第１及び第２の回転軸と、軸線方向に往復動する第１及び第２のプランジャと、同じく軸線方向に往復動する第１及び第２のスプールと、該第１及び第２のプランジャ、第１及び第２のスプールを収容して第１の回転軸と一体的に回転するシリンダブロックと、該第１のプランジャと当接しつつ軸線に対する傾斜角を変更可能な可動斜板と、該第２のプランジャと当接しつつ軸線に対して所定の傾斜角を成しながら第２の回転軸と一体的に回転する固定斜板と、を具備する油圧式無段変速装置に関する技術が公知になっている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００５−０８３４９７号公報
【特許文献２】特開２００５−０８３４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、一つのシリンダブロックに第１及び第２のプランジャおよび第１及び第２のスプールを収納する油圧式無段変速装置においては、プランジャ孔やスプール孔やそれらを連通する油路から構成される作動油用の閉回路（油圧ポンプや油圧モータから構成されるシリンダ内の閉回路）がコンパクトに、即ち閉回路の容積が小さく構成されている。そのため、該閉回路の流路が短く循環されるため、作動油の放熱が少なく、該作動油の温度が上昇し易かった。その結果、作動油の温度が許容範囲を超えてしまい、所望する作動油の働きが得られない虞が生じていた。
そこで本発明では、油圧式無段変速装置をコンパクトな構成としながら、自動で閉回路内の作動油を入れ替えて該作動油を冷却することができ、該油圧式無段変速装置の温度が上がり過ぎないように構成した、単純且つコンパクトな油圧式無段変速装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
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。
【０００５】
即ち、請求項１においては、一つのシリンダブロックに油圧ポンプ用プランジャと油圧モータ用プランジャとを摺動可能に備え、該油圧ポンプ用プランジャと油圧モータ用プランジャとの間を連通する一対の油路と、該一対の油路の送油方向を変更するスプール弁とを該シリンダブロックに設け、入力軸と同一軸心上に可動斜板とシリンダブロックと固定斜板と出力軸とを配置した油圧式無段変速装置において、該シリンダブロックに、前記一対の油路のうち低圧油路から作動油を排出するための作動油排出孔を形成したものである。
【０００６】
請求項２においては、前記作動油排出孔に流量制御弁を設けたものである。
【０００７】
請求項３においては、前記流量制御弁は、弁体と付勢部材より構成し、設定油圧以上になると閉じるように構成したものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【０００９】
請求項１においては、スプール弁が収容されるスプール孔やプランジャ孔や油路を流れる作動油を、作動油タンク等のシリンダブロック外へと排出することが可能になり、該油路等を流れる作動油を冷却することが可能になる。
【００１０】
請求項２においては、低圧油路内の油圧を下げたくない場合等に、該低圧油路からの作動油の流出を制御することができる。
【００１１】
請求項３においては、低圧油路内の油圧が高くなったときに、例えばエンジンブレーキ使用時等に、該低圧油路から作動油が排出され難くなり、該低圧油路内の油圧を維持することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係る油圧式無段変速装置の全体的な構成を示した一部断面側面図、図２はシリンダブロックを示す前方斜視図、図３は同じく背面図、図４は図３におけるＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図、図５は同じくＡ−Ａ断面を示す後方斜視図、図６はタイミングスプールを示す平面図、図７はシリンダブロック挿入時のタイミングスプールを示す側面一部断面図、図８はタイミングスプール及びプランジャの一連の動作を示す模式図、図９は流量制御弁及びチェックリリーフ弁等から構成される作動油閉回路を示す油圧系統図、図１０は本発明の一実施例に係る流量制御弁を示す側面断面図及び斜視図、図１１は油圧サーボ機構を示す展開図である。
【００１３】
まず、本発明の一実施例に係る油圧式無段変速装置１の全体構成について説明をする。
尚、説明の便宜上、図１中に示す矢印Ａの方向を前方とする。
図１に示すように、本発明の一実施例に係る油圧式無段変速装置１は、可変容量型の油圧ポンプと固定容量型の油圧モータとからなり、主に、入力軸２と、前記入力軸２の軸線方向に往復動する入力側プランジャ８・８・・・と、出力側プランジャ１０・１０・・・と、同じく軸線方向に往復動する入力側タイミングスプール９・９・・・と、出力側タイミングスプール１１・１１・・・と、前記各プランジャ８・１０及び各タイミングスプール９・１１を収容して入力軸２と一体的に回転するシリンダブロック７と、軸線に対する傾斜角が変更可能であって前記入力側プランジャ８・８・・・と当接する入力側斜板６と、軸線に対して所定の傾斜角を成して前記出力側プランジャ１０・１０・・・と当接しつつ回転する出力側斜板１２と、前記入力側斜板６の駆動機構である油圧サーボ機構３等から構成されている。
【００１４】
詳しくは、油圧式無段変速装置１は、油圧ポンプが斜板保持部材５・入力側斜板６・シリンダブロック７・入力側プランジャ８・入力側タイミングスプール９等より構成され、油圧モータが該シリンダブロック７・出力側プランジャ１０・出力側タイミングスプール１１・出力側斜板１２等より構成されている。
このように、一つのシリンダブロック７に油圧ポンプと油圧モータの各プランジャ８・１０を収納する構成として、コンパクト化を図っている。
【００１５】
図１に示すように、入力軸２は、エンジン等の駆動源からの駆動力を油圧式無段変速装置１に伝達するための軸であり、軸心部において油圧式無段変速装置１各部に作動油を供給するための油路２ｂが軸線方向に穿設されて、軸線方向の略中央部にはチェックリリーフ弁３８ａ・３８ｂを設けるための拡径部を有している。入力軸２は、入力側円錐コロ軸受２１及び入力側針状コロ軸受２２を介して入力側ハウジング４に回転自在に軸支される。該入力側円錐コロ軸受２１の内輪は、入力軸２に設けられた段差部と入力軸２の先端部２ａ側から螺装される入力側軸受締付ナット２３により、入力軸２に対して相対回転不能に固定される。
該入力軸２にはシリンダブロック７がスプライン嵌合によって回転不能に外嵌されている。ここで、図１及び図２に示すように、本実施例ではシリンダブロック７内周（貫通孔７ｃ）の前部にスプライン溝が形成されているが、このような形式に限定するものではなく、図３以下ではスプライン溝を図示しないものとする。
【００１６】
図１に示すように、入力側ハウジング４は、該入力側ハウジング４の基本構成部分である軸受ハウジング部４ａと、該軸受ハウジング部４ａの上方に形成される油圧サーボ機構３の出力部３ａと、前記軸受ハウジング部４ａの前進方向に向かって左方に形成される油圧サーボ機構３の調整部３ｂ等からなる構成としている。
軸受ハウジング部４ａには、前記入力軸２を貫通させるための貫通孔が穿設され、該貫通孔の内周面前部には入力側円錐コロ軸受２１の外輪が嵌合し、内周面後部には入力側針状コロ軸受２２が嵌合する。
【００１７】
図１及び図１１に示すように、油圧サーボ機構３の出力部３ａは、前記軸受ハウジング部４ａの上方に前後方向に形成された出力部シリンダ４ｂと、該出力部シリンダ４ｂにおいて前後方向に往復摺動可能に内挿されるパワーピストン１５と、該パワーピストン１５の後端部に固設される掛止部材１６等から構成されている。
パワーピストン１５の前端部には拡径部１５ａが形成され、該拡径部１５ａの前端面と出力部シリンダ４ｂによって前側油室１７を構成するとともに、該拡径部１５ａの後端面と出力部シリンダ４ｂによって後側油室１８を構成している。そして、各油室１７・１８内の油圧を変化させることにより、パワーピストン１５を前後方向に往復摺動可能としている。
【００１８】
前記前側油室１７の前方側の壁部には調整ボルト１９が螺設されており、該調整ボルト１９の後端部が前記拡径部１５ａの前端面と当接するように構成している。
このように構成することにより、調整ボルト１９を出力部シリンダ４ｂ内部へ臨ませる長さを調整して、パワーピストン１５の前方側への摺動位置を制限することができるようにしている。また、調整ボルト１９をロックナット４９で固定可能な構成として、調整ボルト１９を出力部シリンダ４ｂ内部へ臨ませる長さを保持できるようにしている。
掛止部材１６は、後述する入力側斜板６の掛止部６ｃを掛止する断面視略コの字型の部材であり、コの字の開放側を下方に向ける態様で前記パワーピストン１５の後端部に固設されている。
【００１９】
図１１に示すように、油圧サーボ機構３の調整部３ｂは、前記軸受ハウジング部４ａの左方側部に上下方向に形成された調整部シリンダ４ｃと、該調整部シリンダ４ｃに内挿されて上下方向に往復摺動可能に構成されるサーボスプール１３と、該サーボスプール１３の下方において調整部シリンダ４ｃに内挿されるフィードバックスプール１４と、サーボスプール１３とフィードバックスプール１４との間に介装して連結するバネ部材２０等から構成されている。
【００２０】
サーボスプール１３は、複数の拡径部（ランド部）及び縮径部を有しており、該サーボスプール１３の軸芯上には油路１３ｍが穿設されている。該油路１３ｍは軸受ハウジング部４ａ内部に穿設した油路を介して作動油タンク２７に連通されており、作動油が該油路１３ｍや軸受ハウジング部４ａに穿孔された接続口４ｑを介して作動油タンク２７にドレンされる構成としている。
そして、調整部シリンダ４ｃとサーボスプール１３の上端面１３ｋにより頂部油室３９が形成されて、該頂部油室３９と比例調整弁２５とが油路４ｇにより連通されており、該比例調整弁２５を調整することによって該頂部油室３９内の油圧を調整可能な構成としている。
また、油路４ｈによって前記後側油室１８が調整部シリンダ４ｃに連通されており、油路４ｉによって前記前側油室１７が調整部シリンダ４ｃに連通されており、油路４ｊによってチャージポンプ２６が調整部シリンダ４ｃに連通されている。
以上の構成により、サーボスプール１３の上下位置に応じて、サーポスプール１３の縮径部を介し、前記前側油室１７や前記後側油室１８やチャージポンプ２６が連通される。
【００２１】
図１１に示すように、フィードバックスプール１４には、リンクピン３４が遊嵌されており、該リンクピン３４の上下変位に応じてフィードバックスプール１４も上下に変位する構成としている。
該リンクピン３４は、調整部シリンダ４ｃの左側面に形成された長孔状の窓部から調整部シリンダ４ｃの外側に臨ませて設けられている。そして、リンクピン３４を軸受ハウジング部４ａに枢支されたフィードバックリンク２４に枢支して、該リンクピン３４が入力側斜板６の角度と連係して上下に変位するように構成している。
【００２２】
図１に示すように、斜板保持部材５は、前記軸受ハウジング部４ａの後方に隣接して配設されており、入力側斜板６の斜板面６ａの傾斜角（斜板面６ａと入力軸２の軸線とが成す角度）を変更可能に、入力側斜板６を支持するための部材であり、略中央に孔が穿設されている。そして、斜板保持部材５は軸受ハウジング部４ａに対して、ボルト締結により固定される。
斜板保持部材５の後端部（保持部５ａ）は略半円状に窪んだ形状を有している。該半円状に窪んだ部位には斜板用メタル軸受２８がスプリングピン等により固設されている。
【００２３】
図１及び図１１に示すように、入力側斜板６は、入力軸２の回転駆動力を入力側プランジャ８が往復動する力（即ち、シリンダブロック７内に形成された油圧回路内の作動油の油圧）に変換するとともに、斜板面６ａの傾斜角を変更することにより入力側プランジャ８の往復動時のストローク（即ち、入力側プランジャ８が往復動時に圧送する作動油の量）を変更するものである。入力側斜板６は略中央に入力軸２が貫通する孔が穿設された部材であり、その一方に平板面である斜板面６ａが形成される。
斜板面６ａには入力側プランジャ８の突出端（当接盤８ｃ）が当接（または係合）する。一方、他方の板面には保持部６ｂが突設される。保持部６ｂの形状は、前記斜板保持部材５の保持部５ａの半円状に窪んだ部位と対応しており、入力側斜板６は保持部６ｂにて斜板保持部材５の保持部５ａ（より厳密には側面視において半円状に窪んだ部位に設けられた斜板用メタル軸受２８）と当接しつつ回動することが可能であり、斜板面６ａの傾斜角（斜板面６ａと入力軸２の軸線とが成す角度）を変更することが可能である。
尚、入力側斜板６の略中央に穿設された孔の直径は、入力側斜板６が回動しても入力軸２が干渉することが無い大きさとなっている。
【００２４】
次に、前記油圧サーボ機構３による入力側斜板６の角度調整機構について説明する。
図１及び図１１に示すように、前記比例調整弁２５を制御することにより、該比例調整弁２５から吐出される油圧を変化させて、前記サーボスプール１３を上下に摺動させる。そして、該サーボスプール１３の位置に応じて、前側油室１７にチャージポンプ２６からの圧油が送油され後側油室１８が作動油タンク２７と連通する第１態様と（Ａ位置）、前側油室１７と作動油タンク２７が連通し後側油室１８にチャージポンプ２６からの圧油が送油される第２態様と（Ｂ位置）、前側油室１７及び後側油室１８に通じる油路がブロックされる第３態様（中立位置）とに切り換えることができるのである。
本実施例においては、パワーピストン１５が後方に変位して、入力側斜板６が図１１における時計回りに回動するときに出力側斜板１２の回転出力が増加し、反対に、パワーピストン１５が前方に変位して入力側斜板６が反時計回りに回動するときに出力側斜板１２の回転出力が減少するように構成している。
【００２５】
次に、図１・図２・図５を用いて本発明の油圧式無段変速装置の一実施例に係るシリンダブロック７について詳細説明する。
図１・図２に示すように、シリンダブロック７は略円柱形状の部材であり、シリンダブロック７の略中央部には入力側端面７ａから出力側端面７ｂに入力軸２を貫通する貫通孔７ｃが穿設され、該貫通孔７ｃの内周面の後端部（出力側端面７ｂ側の端部）にはスプライン加工が施されている。一方、シリンダブロック７に入力軸２を貫装したときに前記シリンダブロック７のスプライン加工された部位と対応する入力軸２の外周面にもスプライン加工が施されており、シリンダブロック７は入力軸２とスプライン嵌合して相対回転不能かつ一体的に回転する。
入力側端面７ａは入力側斜板６と対向する面であり、出力側端面７ｂは出力側斜板１２と対向する面である。入力側端面７ａ及び出力側端面７ｂは、いずれも入力軸２の軸線と直交している。
【００２６】
図３乃至図５に示すように、シリンダブロック７には、計七箇所の入力側プランジャ孔３１・３１・・・と、計七箇所の入力側タイミングスプール孔３２・３２・・・とが、シリンダブロック７の入力側端面７ａから入力軸２の軸線方向に向けて穿設されている。
入力側プランジャ孔３１・３１・・・は入力側プランジャ８・８・・・を収容するためにシリンダブロック７に穿設された孔であり、その長手方向は入力軸２の軸線と平行である。また、入力側プランジャ孔３１・３１・・・は出力側端面７ｂまで貫通せず、入力側端面７ａと出力側端面７ｂとの中間となる位置よりもやや出力側端面７ｂ寄りとなる位置まで穿たれている。
入力側タイミングスプール孔３２・３２・・・は入力側タイミングスプール９・９・・・を収容するためにシリンダブロック７に穿設された孔であり、その長手方向は入力軸２の軸線と平行である。また、入力側タイミングスプール孔３２・３２・・・は出力側端面７ｂまで貫通している。
【００２７】
図２及び図３に示すように、入力側プランジャ孔３１・３１・・・は、入力軸２の軸線方向から見て、入力軸２が貫装される貫通孔７ｃから等距離（同心円上）、かつ隣接する入力側プランジャ孔３１・３１間の距離が等距離（貫通孔７ｃ軸心に対して等角度）となるように配置されている。
また、入力側タイミングスプール孔３２・３２・・・も、入力軸２の軸線方向から見て、入力軸２が貫装される貫通孔７ｃから等距離（同心円上）、かつ隣接する入力側タイミングスプール孔３２・３２間の距離が等距離（貫通孔７ｃ軸心に対して等角度）となるように配置されている。さらに、入力側タイミングスプール孔３２・３２・・・は、入力側プランジャ孔３１・３１・・・よりも貫通孔７ｃからの距離が近く、かつ入力側プランジャ孔３１と隣接する後述する出力側プランジャ孔４１との距離は等距離となるように配置されている。つまり、貫通孔７ｃの中心を通り、かつ入力側プランジャ孔３１とその隣りの後述する出力側プランジャ孔４１の間を線対称とする線分上に入力側タイミングスプール孔３２の中心が配置されている。
【００２８】
図３乃至図５に示すように、入力側プランジャ孔３１とこれに最も近くに隣接する入力側タイミングスプール孔３２とを一組として、シリンダブロック７には７組が形成され、各組の入力側プランジャ孔３１と入力側タイミングスプール孔３２とは連通孔３３によって互いに連通される。
このとき、連通孔３３・３３・・・は、シリンダブロック７における入力軸２の軸線方向略中央となる位置に穿設されるものであって、入力側プランジャ孔３１と入力側タイミングスプール孔３２の軸心間を最短で連通するものである。
【００２９】
図３乃至図５に示すように、シリンダブロック７には、計七箇所の出力側プランジャ孔４１・４１・・・と計七箇所の出力側タイミングスプール孔４２・４２・・・とがシリンダブロック７の出力側端面７ｂから入力軸２の軸線方向に向けて穿設されている。
出力側プランジャ孔４１・４１・・・は出力側プランジャ１０・１０・・・を収容するためにシリンダブロック７に穿設された孔であり、その長手方向は入力軸２の軸線と平行である。また、出力側プランジャ孔４１・４１・・・は入力側端面７ａまで貫通せず、入力側端面７ａと出力側端面７ｂとの中間となる位置よりもやや入力側端面７ａ寄りとなる位置まで穿たれている。
出力側タイミングスプール孔４２・４２・・・は出力側タイミングスプール１１・１１・・・を収容するためにシリンダブロック７に穿設された孔であり、その長手方向は入力軸２の軸線と平行である。また、出力側タイミングスプール孔４２・４２・・・は入力側端面７ａまで貫通している。
【００３０】
図３に示すように、出力側プランジャ孔４１・４１・・・は、入力軸２の軸線方向から見て、入力軸２が貫装される貫通孔７ｃから等距離（同心円上）、かつ隣接する出力側プランジャ孔４１・４１間の距離が等距離（貫通孔７ｃ軸心に対して等角度）となるように配置されている。
また、出力側タイミングスプール孔４２・４２・・・も、入力軸２の軸線方向から見て、入力軸２が貫装される貫通孔７ｃから等距離（同心円上）、かつ隣接する出力側タイミングスプール孔４２・４２間の距離が等距離（貫通孔７ｃ軸心に対して等角度）となるように配置されている。さらに、出力側タイミングスプール孔４２・４２・・・は、出力側プランジャ孔４１・４１・・・よりも貫通孔７ｃからの距離が近く、かつ出力側プランジャ孔４１と隣接する前記入力側プランジャ孔３１のいずれからも等距離となるように配置されている。つまり、貫通孔７ｃの中心を通り、かつ出力側プランジャ孔４１と入力側プランジャ孔３１の間を線対称とする線分上に出力側タイミングスプール孔４２の中心が配置されている。
【００３１】
図３乃至図５に示すように、出力側プランジャ孔４１とこれに最も近くに配設される出力側タイミングスプール孔４２とを一組として、シリンダブロック７には七組が形成され、各組の出力側プランジャ孔４１と出力側タイミングスプール孔４２とは連通孔４３によって互いに連通される。
このとき、連通孔４３・４３・・・は、シリンダブロック７における入力軸２軸線方向略中央となる位置に穿設されるものであって、出力側プランジャ孔４１と出力側タイミングスプール孔４２の軸心間を最短で連通するものである。
【００３２】
図３乃至図５に示すように、入力側プランジャ孔３１・３１・・・と出力側プランジャ孔４１・４１・・・とは、入力軸２の軸線方向から見て等間隔で交互に隣接しており、即ち、貫通孔７ｃを中心とする同心円上において入力側プランジャ孔３１→出力側プランジャ孔４１→入力側プランジャ孔３１→出力側プランジャ孔４１→・・・の順に配列される。
同様に、入力側タイミングスプール孔３２・３２・・・と出力側タイミングスプール孔４２・４２・・・とも、入力軸２の軸線方向から見て等間隔で交互に隣接しており、即ち、貫通孔７ｃを中心とする同心円上において入力側タイミングスプール孔３２→出力側タイミングスプール孔４２→入力側タイミングスプール孔３２→出力側タイミングスプール孔４２→・・・の順に配列される。
本実施例においてはシリンダブロック７に収容される入力側プランジャ８・入力側タイミングスプール９・出力側プランジャ１０・出力側タイミングスプール１１の個数をそれぞれ七個としているが、このように限定するものではなく、複数個であれば同様の効果を奏する。
【００３３】
図４及び図５に示すように、シリンダブロック７の貫通孔７ｃの内周面には、第１の内周溝及び第２の内周溝からなる計二箇所の内周溝が形成されている。該内周溝は内周面の周方向にリング状に形成されており、いずれの内周溝も入力側タイミングスプール孔３２・３２・・・及び出力側タイミングスプール孔４２・４２・・・と連通している。
尚、以後の説明では、入力側端面７ａに近い第１の内周溝と入力軸２の外周面とで囲まれた空間を入力側油室３５（高圧油路）とし、出力側端面７ｂに近い第２の内周溝と入力軸２の外周面とで囲まれた空間を出力側油室４５（低圧油路）とする。
本実施例においては、入力側油室３５を高圧油路とし、出力側油路４５を低圧油路としているが、本発明はこのような形式に限定されるものではない。即ち、入力側油室３５が低圧油路であり、出力側油路が高圧油路である油圧式無段変速装置においても、本発明は同様に利用することができるものであって、この場合には、入力側油室３５に後述する作動油リフレッシュ機構５０を設けることになる。
【００３４】
次に、図１・図３・図４を用いて本発明の油圧式無段変速装置における第１のプランジャの実施の一形態である入力側プランジャ８及び第２のプランジャの実施の一形態である出力側プランジャ１０の詳細説明を行う。
尚、本実施例においては入力側プランジャ８と出力側プランジャ１０とは部品共用化のために同一形状としているが、このように限定するものではなく、ポンプ容量及びモータ容量等に応じて入力側プランジャ８と出力側プランジャ１０とを異なる形状や個数で構成しても良い。
【００３５】
図１に示すように、入力側プランジャ８は、入力軸２の回転駆動力をシリンダブロック７に形成された油圧回路内の作動油の圧力に変換するものである。また、出力側プランジャ１０は、シリンダブロック７に形成された油圧回路内の作動油の圧力を出力側斜板１２の回転駆動力に変換するものである。
また、図１・図３・図４に示すように、入力側プランジャ８・８・・・は入力側プランジャ孔３１・３１・・・に収容され、出力側プランジャ１０・１０・・・は出力側プランジャ孔４１・４１・・・に収容される。
【００３６】
図１に示すように、前記出力側プランジャ１０は主にプランジャ部１０ａ・ボール１０ｂ・当接盤１０ｃ等から構成される。
プランジャ部１０ａは略円筒形状の部材であり、シリンダブロック７の出力側プランジャ孔４１に摺接しつつ往復動可能である。ボール１０ｂは略球状の部材であり、略円盤形状の部材である当接盤１０ｃと一体的に固設される。当接盤１０ｃはボール１０ｂによりプランジャ部１０ａの突出端（出力側端面７ｂより出力側斜板１２に向かって突出している側の端部）に揺動可能に連結されるとともに、プランジャ部１０ａの突出端はボール１０ｂにより閉塞される。より厳密には、ボール１０ｂ及び当接盤１０ｃには潤滑用油路が穿設されており、出力側プランジャ孔４１内の作動油は少量ずつ該潤滑用油路から当接盤１０ｃと出力側斜板１２との当接面に漏出し、該当接面を潤滑している。
【００３７】
プランジャ部１０ａの内部にはバネ押さえ２９及びバネ３０が収容される。バネ３０はその一端がバネ押さえ２９と当接し、他端がプランジャ部１０ａの開口端から突出して出力側プランジャ孔４１の底壁面に当接している。従って、出力側プランジャ１０はバネ３０により、シリンダブロック７の出力側端面７ｂから突出する方向（即ち、出力側斜板１２の斜板面１２ａに当接盤１０ｃが当接する方向）に付勢されている。
【００３８】
一方、前記入力側プランジャ８も、主にプランジャ部・ボール・当接盤等から構成され、前記出力側プランジャ１０と同様の構成としている。そして、プランジャ部の内部にはバネ押さえ及びバネが収容され、バネはその一端がバネ押さえと当接し、他端がプランジャ部の開口端から突出して入力側プランジャ孔３１の壁面に当接している。従って、入力側プランジャ８はバネにより、シリンダブロック７の入力側端面７ａから突出する方向（即ち、入力側斜板６の斜板面６ａに当接盤が当接する方向）に付勢されている。
【００３９】
以下では、図１及び図６乃至図８を用いて、本発明の油圧式無段変速装置における第１のスプールの実施の一形態である入力側タイミングスプール９及び第２のスプールの実施の一形態である出力側タイミングスプール１１の詳細説明を行う。
尚、図６に示すように、本実施例においては入力側タイミングスプール９と出力側タイミングスプール１１とは部品共用化のために同一形状としているが、これに限定されず、入力側タイミングスプール９と出力側タイミングスプール１１とが異なる形状でも良い。
【００４０】
図６乃至図８に示すように、入力側タイミングスプール９は、入力側プランジャ８を収容する入力側プランジャ孔３１に出入する作動油の流路を切り替えるものである。入力側タイミングスプール９は外径の異なる略円柱形状の部材を有し、主に拡径部９ａ、拡径部９ｂ・９ｂ、弁軸部９ｃ・９ｃ、係合部９ｄから構成される。
拡径部９ａ及び拡径部９ｂ・９ｂは略円柱形状の部位であり、その外径はシリンダブロック７に形成された入力側タイミングスプール孔３２の内径と略同じとなっている。従って、拡径部９ａ及び拡径部９ｂ・９ｂは入力側タイミングスプール孔３２に対して気密的に摺接しつつ往復動することが可能である。尚、気密性を高めるために拡径部９ｂ・９ｂの外周には溝が適宜形成されている。
拡径部９ａは入力側タイミングスプール９の長手方向（往復動する方向）において中間部（または略中央部）に配置される。また、拡径部９ｂ・９ｂは入力側タイミングスプール９の長手方向において両端に位置する。
弁軸部９ｃは、拡径部９ａ及び拡径部９ｂ・９ｂよりも外径が小さい略円柱形状の部位であり、拡径部９ａと拡径部９ｂ・９ｂとの間に位置する。
係合部９ｄは一方の拡径部９ｂから入力側タイミングスプール９の長手方向に向けて突設される。係合部９ｄと拡径部９ｂとの接続部はくびれた形状であり、図示しない入力側スプールカムに係合する。
【００４１】
図７及び図８に示すように、入力側タイミングスプール９は、係合部９ｄがシリンダブロック７の入力側端面７ａから突出する向きとなるように、入力側タイミングスプール孔３２に摺動可能に嵌装される。
係合部９ｄに連なる拡径部９ｂは、入力側タイミングスプール９が入力側タイミングスプール孔３２内で往復動しても、常に第１の内周溝（高圧油路）により形成される入力側油室３５と入力側タイミングスプール孔３２とが連通する連絡部よりも入力側端面７ａ側に位置する。また、係合部９ｄから遠い方の拡径部９ｂは、入力側タイミングスプール９が入力側タイミングスプール孔３２内で往復動しても、常に第２の内周溝により形成される出力側油室４５と入力側タイミングスプール孔３２とが連通する連絡部よりも出力側端面７ｂ側に位置する。
【００４２】
さらに、拡径部９ａは、入力側プランジャ孔３１と入力側タイミングスプール孔３２とを連通する連絡油路（連通孔３３）と、入力側タイミングスプール孔３２との合流部３６と対応する位置に配置される。このとき、合流部３６の内径は拡径部９ａの外径よりも大きくなるように構成されており、かつ、入力側タイミングスプール９の長手方向（往復動する方向）における合流部３６の長さと拡径部９ａの長さとが略同じに構成される。
従って、図８に示すように、拡径部９ａは、入力側タイミングスプール９が入力側タイミングスプール孔３２内で摺動することにより、（１）入力側油室３５と入力側プランジャ孔３１とが遮断されて出力側油室４５と入力側プランジャ孔３１とが連通される位置と、（２）入力側油室３５と出力側油室４５と入力側プランジャ孔３１とがいずれも遮断される位置と、（３）入力側油室３５と入力側プランジャ孔３１とが連通されて出力側油室４５と入力側プランジャ孔３１とが遮断される位置、の計３つの位置をとることが可能である。
【００４３】
図６乃至図８に示すように、出力側タイミングスプール１１は、前記入力側タイミングスプール９と同様の形状に形成されており、出力側プランジャ１０を収容する出力側プランジャ孔４１に出入する作動油の流路を切り替えるものである。
図７に示すように、出力側タイミングスプール１１は係合部１１ｄがシリンダブロック７の出力側端面７ｂから突出する向きとなるように、出力側タイミングスプール孔４２に摺動可能に嵌装される。
係合部１１ｄに連なる拡径部１１ｂは、出力側タイミングスプール１１が出力側タイミングスプール孔４２内で往復動しても、常に第２の内周溝（低圧油路）により形成される出力側油室４５と出力側タイミングスプール孔４２とが連通する連絡部よりも出力側端面７ｂ側に位置する。また、係合部１１ｄから遠い方の拡径部１１ｂは、出力側タイミングスプール１１が出力側タイミングスプール孔４２内で往復動しても、常に第１の内周溝により形成される入力側油室３５と出力側タイミングスプール孔４２とが連通する連絡部よりも入力側端面７ａ側に位置する。
【００４４】
さらに、拡径部１１ａは、出力側プランジャ孔４１と出力側タイミングスプール孔４２とを連通する連絡油路（連通孔４３）と、出力側タイミングスプール孔４２との合流部４６と対応する位置に配置される。このとき、合流部４６の内径は拡径部１１ａの外径よりも大きくなるように構成されており、かつ、出力側タイミングスプール１１の長手方向（往復動する方向）における合流部４６の長さと拡径部１１ａの長さとが略同じに構成される。
従って、図８に示すように、拡径部１１ａは、出力側タイミングスプール１１が出力側タイミングスプール孔４２内で摺動することにより、（１）入力側油室３５と出力側プランジャ孔４１とが遮断されて出力側油室４５と出力側プランジャ孔４１とが連通される位置と、（２）入力側油室３５と出力側油室４５と出力側プランジャ孔４１とがいずれも遮断される位置と、（３）入力側油室３５と出力側プランジャ孔４１とが連通されて出力側油室４５と出力側プランジャ孔４１とが遮断される位置、の計３つの位置をとることが可能である。
【００４５】
以下では図１を用いて本実施例における第２の斜板である出力側斜板１２の詳細説明を行う。
出力側斜板１２は、出力側プランジャ１０を往復動させる力（即ち、シリンダブロック７内に形成された油圧回路内の作動油の圧力）を出力軸等の回転駆動力に変換するものである。
図１に示すように、出力側斜板１２は入力軸２（厳密には入力軸２に外嵌されたスペーサ５６）が貫通する貫通孔が設けられた略円筒形状の部材であり、その前部には斜板面１２ａが設けられている。斜板面１２ａは平面であり、斜板面１２ａには出力側プランジャ１０の突出端（当接盤１０ｃ）が当接する。斜板面１２ａは入力軸２の軸線に対して所定の傾斜角（斜板面１２ａと入力軸２の軸線とが成す角度）を成している。
【００４６】
図１に示すように、出力側斜板１２の後端は出力ケース４８と固定され、出力側斜板１２と出力ケース４８とが一体的に回転するようにしている。尚、出力側斜板１２の貫通孔後端には出力側円錐コロ軸受５７の外輪が嵌設され、出力側斜板１２の貫通孔とスペーサ５６との間には出力側針状コロ軸受５８が介装されるので、出力側斜板１２は入力軸２と相対回転可能である。
【００４７】
以下では図１及び図９を用いて本実施例におけるチェックリリーフ弁３８ａ・３８ｂの詳細説明を行う。
図１及び図９に示すように、チェックリリーフ弁３８ａ・３８ｂは、前記各プランジャ８・１０等を作動させる作動油の補給経路上に設けて、作動油の逆流を防止するチェック弁の機能と、作動油閉回路内の圧力上昇を規定値以下とするために作動油閉回路内の圧力に応じて作動油を放出させるリリーフ弁の機能とを併せ持つように一体的に構成したものである。
本実施例では、入力側油室３５と出力側油室４５にそれぞれ連通するように、二個のチェックリリーフ弁３８ａ・３８ｂをそれぞれに対応して設けて、入力軸２の拡径部において、互いのチェックリリーフ弁３８ａ・３８ｂが直角方向で平行となる向きで、かつ、入力軸２の軸線に直交するようにして設けるようにしている。
これにより、油圧式無段変速装置１の小型化を可能とするとともに、入力軸２の軸線上の油路２ｂと連通して作動油閉回路の簡略化を可能としている。
以上が、本発明の一実施例に係る、油圧式無段変速装置１の全体構成についての説明である。
【００４８】
＜作動油リフレッシュ機構＞
次に、本発明の要部である作動油リフレッシュ機構５０について説明する。
図４・図５・図１０に示すように、作動油リフレッシュ機構５０は、主に作動油流出孔７ｄと流量制御弁５５等から構成されるものであって、前記シリンダブロック７に設けられ、該シリンダブロック７内の作動油をシリンダブロック７外部へと流出させることができる機構である。
以下、作動油リフレッシュ機構５０について詳述する。
【００４９】
前記シリンダブロック７には、前記出力側油室４５（低圧油路）から該シリンダブロック７外周まで半径方向に作動油流出孔７ｄが穿孔されている。該作動油流出孔７ｄは少量の作動油が流出できる程度の太さに設定されている。厳密には、該作動油流出孔７ｄは、前記入力側油室３５若しくは出力側油室４５の一方若しくは両方に形成されるものであって、作動油の圧力が他方の油室（油路）のそれよりも低圧である油室からシリンダブロック７の外部まで穿孔されて形成されることが好ましい。詳しくは、油圧式無段変速装置１を使用する上で、他方の油室（本実施例においては入力側油室３５）と比べて、より低圧である時間が長い油室（本実施例においては出力側油室４５）から、シリンダブロック７外部へと作動油流出孔７ｄを形成すると良い。
【００５０】
これは、作動油流出孔７ｄからシリンダブロック７内の作動油が流出することによって、入力側油室３５（高圧油路）の油圧が低下してしまい、前記入力軸２から伝達される駆動力を出力側斜板１２へと伝達する際の駆動力伝達ロスが大きくなってしまうことを防止するためである。
具体的に本実施例においては、エンジンブレーキ等を利かせたり、減速する場合を除いて、入力側油室３５の油圧の方が出力側油室４５の油圧よりも高くなる構成となっている。そのため、駆動力伝達ロスを低減するべく、本実施例においては出力側油室４５側に作動油流出孔７ｄを形成しているのである。
【００５１】
つまり、本実施例に係る油圧式無段変速装置１においては、作動油流出孔７ｄを介して出力側油室４５から作動油が流出し、前記チェックリリーフ弁３８ｂを介してチャージ回路から作動油が流入してくるため、自動的にシリンダブロック７内の作動油が入れ換えられて冷却されるのである。
また、入力側斜板６が中立状態（０速状態）から若干傾いても、出力側油室４５から作動油が若干流出するため、油圧式無段変速装置１自体が中立状態（０速状態）に保たれるようになる。この作用は、出力側斜板１２が入力軸２の駆動方向と逆向きの駆動方向に回動することができるタイプの油圧式無段変速装置において特に有効である。
【００５２】
このように、一つのシリンダブロック７に油圧ポンプ用プランジャ１０と油圧モータ用プランジャ８とを摺動可能に備え、該油圧ポンプ用プランジャ１０と油圧モータ用プランジャ８との間を連通する一対の油路３５・４５と、該一対の油路３５・４５の送油方向を変更するスプール弁９・１１とを該シリンダブロック７に設け、入力軸２と同一軸心上に可動斜板６とシリンダブロック７と固定斜板１２と出力軸とを配置した油圧式無段変速装置１において、該シリンダブロック７に、前記一対の油路３５・４５のうち低圧油路４５から作動油を排出するための作動油排出孔７ｄを形成したので、スプール弁９・１１が収容されるスプール孔３２・４２やプランジャ孔３１・４１や油路３５・４５を流れる作動油を、作動油タンク２７等のシリンダブロック７外へと排出することが可能になり、該油路３５・４５等を流れる作動油を冷却することが可能になる。換言すれば、油路３５・４５等を流れる作動油を入れ替えることによって、作動油の温度上昇を抑えることができる。また、高圧油路３５内の作動油を逃がさず、該高圧油路３５内の油圧が低下しないため、油圧式無段変速装置１による動力伝達ロスが生じ難い。そして、単純かつコンパクトな構成で、即ち低廉な製造コストにより、上記の効果を実現することができる。加えて、低圧油路４５の圧力が高くなるまでは、該低圧油路４５から作動油が流出するため、斜板６の角度が少々ずれても、該油圧式無段変速装置１を中立状態に保持することができる。
【００５３】
＜流量制御弁＞
図４・図５・図１０に示すように、前記作動油流出孔７ｄには流量制御弁５５が設けられている。該流量制御弁５５は、作動油流出孔７ｄを流れる作動油の流量や前記出力側油室４５（低圧油路）の油圧に応じて、作動油流出孔７ｄを流れる作動油の流量を制御するものである。
詳しくは、該流量制御弁５５は、前記出力側油室４５（低圧油路）内の油圧が高くなればなるほど、若しくは前記作動油流出孔７ｄを流れる作動油の流速が早くなるほど、前記作動油排出孔を流れる作動油の流量を減少させる構成としている。
【００５４】
このように、前記作動油排出孔７ｄに流量制御弁５５を設けたので、低圧油路４５内の油圧を下げたくない場合等に、該低圧油路４５からの作動油の流出を制御することができる。
【００５５】
＜リフレッシュバルブ＞
本実施例においては、流量制御弁５５として、「リフレッシュバルブ」を採用している。図４・図５・図１０に示すように、該「リフレッシュバルブ」は、前記作動油流出孔７ｄ内に配設されるものであって、作動油流出パイプ５１と流量制御スプール５２と付勢部材５３等から構成される。
【００５６】
該作動油流出パイプ５１は、その内周径が前記作動油流出孔７ｄの内径と略同径となるように成形された筒状部材であって、前記作動油流出孔７ｄ内に嵌入されるものである。詳しくは、作動油流出孔７ｄのシリンダブロック７外周近傍の径を広げて拡径部を形成し、該作動油流出パイプ５１の外周が該拡径部の内周と合致する構成として、該作動油流出孔７ｄに作動油流出パイプ５１を挿入している。
該作動油流出パイプ５１の中途部内周には縮径部５１ｂが形成されており、作動油は該縮径部５１ｂに形成された孔からシリンダブロック７外部のミッションケース内へと流出する。
【００５７】
流量制御スプール５２は、拡径部５２ａと縮径部５２ｂを有した略ボルト形状の弁体であって、該作動油流出パイプ５１の該縮径部５１ｂより出力側油室４５（低圧油路）側に付勢部材５３等を介して配設される。拡径部５２ａは両側面を平面状に平行に削り二面幅としている。詳しくは、流量制御スプール５２は、その拡径部５２ａを出力側油室４５（低圧油路）側に、その縮径部５２ｂをシリンダブロック７の外側方向にした姿勢で、作動油流出パイプ５１内に挿入されて配設される。
更に詳しくは、縮径部５１ｂの出力側油室４５（低圧油路）側にバネ（付勢部材５３）等が配置され、該バネが該流量制御スプール５２の縮径部５２ｂに外嵌される。
【００５８】
図１０に示すように、該流量制御スプール５２の縮径部５２ｂ側の先端外周にはテーパ５２ｃが形成されており、該テーパ５２ｃ先端部の内径が前記縮径部５１ｂの内周５１ｃの径より小さく、テーパ５２ｃ基部側の内径が前記縮径部５１ｂの内周５１ｃの径より大きく形成されている。
このような構成としたことにより、前記出力側油室４５（低圧油路）内の油圧が低いときは、付勢部材５３の付勢力により流量制御スプール５２が持ち上げられて、パイプ内周５１ａと二面幅の間から作動油が流れ込み、テーパ５２ｃと縮径部５１ｂの内周５１ｃとの隙間からミッションケース内へと作動油が流出する。そして、前記出力側油室４５（低圧油路）内の油圧が高くなればなるほど、若しくは前記作動油流出孔７ｄを流れる作動油の流速が早くなるほど、前記付勢部材５３の付勢力に打ち勝って、該流量制御スプール５２が作動油流出パイプ５１の縮径部５１ｂ方向へと移動する。その結果、該縮径部５１ｂの内周５１ｃと該流量制御スプール５２の先端部との隙間が縮小し、該縮径部５１ｂから流出する作動油の流量が減少するようになる。
【００５９】
ここで、本実施例においては、作動油流出孔７ｄ内に作動油流出パイプ５１を挿入する（嵌め込む）構成としているが、このような構成に限定するものではなく、例えば、図１０に示すように、作動油流出孔７ｄ自体を作動油流出パイプ５１の内周として使用し、該作動油流出孔７ｄ内に縮径部を形成する構成としても良いものとする。
これによって、出力側油室４５（低圧油路）の油圧が高いとき、または該油圧を高めたいときに、該作動油流出孔７ｄから作動油を逃がさないようにすることができる。
【００６０】
このように、前記流量制御弁５５は、弁体５２と付勢部材５３より構成し、設定油圧以上になると閉じるように構成したので、低圧油路４５内の油圧が高くなったときに、例えばエンジンブレーキ使用時等に、該低圧油路４５から作動油が排出され難くなり、該低圧油路４５内の油圧を維持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施例に係る油圧式無段変速装置の全体的な構成を示した側面一部断面図。
【図２】本発明の一実施例に係るシリンダブロックを示す斜視図。
【図３】同じくシリンダブロックを示す背面図。
【図４】同じく図３におけるＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図。
【図５】同じくＢ−Ｂ断面を示す斜視図。
【図６】本発明の一実施例に係るタイミングスプールを示す平面図。
【図７】同じくシリンダブロック挿入時のタイミングスプールを示す側面一部断面図。
【図８】本発明の一実施例に係るタイミングスプール及びプランジャの一連の動作を示す模式図。
【図９】本発明の一実施例に係るチェックリリーフ弁の作動油閉回路を示す油圧系統図。
【図１０】本発明の一実施例に係る流量制御弁を示す（ａ）正面断面図と（ｂ）平面断面図と（ｃ）前方斜視図。
【図１１】油圧サーボ機構を示す展開図。
【符号の説明】
【００６２】
１    油圧式無段変速装置
３    油圧サーボ機構
６    入力側斜板
７    シリンダブロック
７ｄ    作動油流出孔
１３  サーボスプール
１５  パワーピストン
２４  フィードバックリンク
５０    作動油リフレッシュ機構
５１    作動油流出パイプ
５１ｂ    縮径部
５２    弁体（流量制御スプール）
５３    付勢部材（バネ）
５５    流量制御弁（リフレッシュバルブ）
【図１】
2008151191.tif 000003
【図２】
2008151191.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008151191.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008151191.tif 000011
【図１０】
2008151191.tif 000012
【図１１】
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