(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプ（２１）と油圧モータ（２２）とで構成する油圧式無段変速機（１０）の、該油圧モータ（２２）側のプランジャ（２２ｅ）の斜板側端にプランジャシュー（２２ｆ）を介装し、該油圧モータ（２２）側の斜板（３１ｃ）と、該プランジャシュー（２２ｆ）との間に、回転可能なスラストプレート（３４）を介装し、該プランジャシュー（２２ｆ）の摺動抵抗を低減する構成において、前記斜板（３１ｃ）とスラストプレート（３４）との間に、該スラストプレート（３４）をプランジャシュー（２２ｆ）側に付勢する付勢プレート（３７）を介装し、該付勢プレート（３７）は、該スラストプレート（３４）をプランジャシュー（２２ｆ）側へ付勢することを特徴とする油圧式無段変速機。
【請求項２】
油圧ポンプ（２１）と油圧モータ（２２）とで構成する油圧式無段変速機（１０）の、該油圧モータ（２２）側のプランジャ（２２ｅ）の斜板側端にプランジャシュー（２２ｆ）を介装し、該油圧モータ（２２）側の斜板（３１ｃ）と、該プランジャシュー（２２ｆ）との間に、回転可能なスラストプレート（３４）を介装し、該プランジャシュー（２２ｆ）の摺動抵抗を低減する構成において、該スラストプレート（３４）が、モータ側斜板（３１ｃ）面の上死点近傍及び下死点近傍において、該斜板（３１ｃ）の面と接触しないように、該斜板（３１ｃ）面の上死点近傍及び下死点近傍に、他部よりも凹陥させて凹陥部（３１ｅ・３１ｅ）を形成したことを特徴とする油圧式無段変速機。
【請求項３】
油圧ポンプ（２１）と油圧モータ（２２）とで構成する油圧式無段変速機（１０）の、該油圧モータ（２２）側のプランジャ（２２ｅ）の斜板側端にプランジャシュー（２２ｆ）を介装し、該油圧モータ（２２）側の斜板（３１ｃ）と、該プランジャシュー（２２ｆ）との間に、回転可能なスラストプレート（３４）を介装し、該プランジャシュー（２２ｆ）の摺動抵抗を低減する構成において、前記斜板（３１ｃ）面とスラストプレート（３４）との間に、該斜板（３１ｃ）面の上死点近傍及び下死点近傍部分を切り欠いた間座（５８）を介装したことを特徴とする油圧式無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ポンプと油圧モータとで構成される油圧式無段変速機に関し、特に、油圧モータ側のプランジャシューの摺動抵抗を低減するための油圧式無段変速機の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、油圧ポンプと油圧モータとで構成された油圧式無段変速機（以下ＨＳＴ式変速機）においては、該油圧モータの斜板にプランジャのプランジャシューを当接させ、又は、斜板に当接するプランジャシューと該斜板との間にスラストプレートを介装し、該プランジャシューを斜板面上又はスラストプレート面上で摺動させていた。そして、斜板又はスラストプレートとプランジャシューとの間には作動油による油膜を形成して潤滑していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述の如く、斜板又はスラストプレートとプランジャシューとの間の潤滑は油膜によるものだけであったので、油圧モータの起動時や微速回転時等、プランジャシューの油膜反力の形成が不十分である場合には、該プランジャシューの摺動抵抗が大きくなっていた。これにより、ＨＳＴ式変速機の起動トルクが増大し、加速時等に回路圧力が大きくなって騒音が発生したり、過大応力による部品の破損が発生して信頼性が低下するするおそれがあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
請求項１においては、油圧ポンプ（２１）と油圧モータ（２２）とで構成する油圧式無段変速機（１０）の、該油圧モータ（２２）側のプランジャ（２２ｅ）の斜板側端にプランジャシュー（２２ｆ）を介装し、該油圧モータ（２２）側の斜板（３１ｃ）と、該プランジャシュー（２２ｆ）との間に、回転可能なスラストプレート（３４）を介装し、該プランジャシュー（２２ｆ）の摺動抵抗を低減する構成において、前記斜板（３１ｃ）とスラストプレート（３４）との間に、該スラストプレート（３４）をプランジャシュー（２２ｆ）側に付勢する付勢プレート（３７）を介装し、該付勢プレート（３７）は、該スラストプレート（３４）をプランジャシュー（２２ｆ）側へ付勢するものである。
【０００６】
請求項２においては、油圧ポンプ（２１）と油圧モータ（２２）とで構成する油圧式無段変速機（１０）の、該油圧モータ（２２）側のプランジャ（２２ｅ）の斜板側端にプランジャシュー（２２ｆ）を介装し、該油圧モータ（２２）側の斜板（３１ｃ）と、該プランジャシュー（２２ｆ）との間に、回転可能なスラストプレート（３４）を介装し、該プランジャシュー（２２ｆ）の摺動抵抗を低減する構成において、該スラストプレート（３４）が、モータ側斜板（３１ｃ）面の上死点近傍及び下死点近傍において、該斜板（３１ｃ）の面と接触しないように、該斜板（３１ｃ）面の上死点近傍及び下死点近傍に、他部よりも凹陥させて凹陥部（３１ｅ・３１ｅ）を形成したものである。
【０００７】
請求項３においては、油圧ポンプ（２１）と油圧モータ（２２）とで構成する油圧式無段変速機（１０）の、該油圧モータ（２２）側のプランジャ（２２ｅ）の斜板側端にプランジャシュー（２２ｆ）を介装し、該油圧モータ（２２）側の斜板（３１ｃ）と、該プランジャシュー（２２ｆ）との間に、回転可能なスラストプレート（３４）を介装し、該プランジャシュー（２２ｆ）の摺動抵抗を低減する構成において、前記斜板（３１ｃ）面とスラストプレート（３４）との間に、該斜板（３１ｃ）面の上死点近傍及び下死点近傍部分を切り欠いた間座（５８）を介装したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
【０００９】
図１は本発明の油圧式無段変速機を示す側面断面図、図２は油圧モータの斜板部を示す側面断面図、図３は外周部を延出したフラットプレートを示す斜視図、図４は皿バネ状に形成した付勢プレートをスラストプレートと斜板との間に介装した油圧モータを示す側面断面図、図５は波型ワッシャーの如く形成した付勢プレートをスラストプレートと斜板との間に介装した油圧モータにおける停止時の状態を示す図である。
【００１０】
図６は図５に示す油圧モータにおいてスラストプレートにプランジャシューからの押圧力が高圧でかかった状態を示す図、図７は斜板の周ガイド部の内周面に複数の球面状突起を形成した状態の油圧モータを示す正面図、図８は斜板の斜板面及び周ガイド部の内周面に複数の球面状突起を形成した状態の油圧モータを示す側面断面図、図９は油圧式無段変速機における固定斜板の斜板面と主回路とを接続する潤滑油路を示す側面断面図、図１０は油圧式無段変速機のハウジング内部を示す背面図である。
【００１１】
図１１は油圧モータのスラストプレートにかかるプランジャシューによる偶力を示す背面図、図１２は同じく側面断面図、図１３はバルブプレートの高圧側ポートと該高圧側ポート側に位置するプランジャブロックのキドニーポートとの位置関係を示す背面図、図１４は上死点に位置するプランジャブロックのキドニーポートがバルブプレートの高圧側・低圧側ポートと連通しないように構成した状態を示す図である。
【００１２】
図１５は凹陥部を形成した固定斜板の斜板面を示す背面図、図１６は同じく平面断面図、図１７は凹陥部の周縁部をなだらかな傾斜面に形成した固定斜板を示す平面断面図、図１８は固定斜板とスラストプレートとの間に介装する間座を示す背面図、図１９は同じく平面断面図である。
【００１３】
本発明の油圧式無段変速機の構成について説明する。図１において、油圧式無段変速機（以降ＨＳＴ式変速機と記す）１０は油圧ポンプ２１および油圧モータ２２により構成され、該油圧ポンプ２１および油圧モータ２２はハウジング３１に内包されると共に、例えば油路板３２の同一面に配設されている。油圧ポンプ２１は駆動軸２１ａ、該駆動軸２１ａが挿嵌され駆動軸２１ａと共に回動するプランジャブロック２１ｂ、該プランジャブロック２１ｂに摺動自在に挿嵌されるプランジャ２１ｅ、可動斜板２１ｃ、該可動斜板２１ｃに嵌装されるスラストプレート３３、及びプランジャシュー２１ｆを介して、スラストプレート３３に当接するプランジャ２１ｅにより構成され、可変容量式油圧ポンプに構成されている。該プランジャブロック２１ｂは油路板３２上に取り付けられたバルブプレート４１上に配設されている。可動斜板２１ｃはプランジャ２１ｅの摺動量を規制し、該油圧ポンプ２１の作動油の吐出量を調節可能に構成されている。
【００１４】
油圧モータ２２は油圧ポンプ２１と同様に、油路板３２に挿嵌され、一端をハウジング３１にて回動自在に支持された出力軸２２ａ、該出力軸２２ａが挿嵌され駆動軸２２ａと共に回動するプランジャブロック２２ｂ、該プランジャブロック２２ｂに摺動自在に挿嵌されたプランジャ２２ｅ、斜板３１ｃ、該斜板３１ｃに嵌装されるスラストプレート３４、及びプランジャシュー２２ｆを介してスラストプレート３４に当接するプランジャ２２ｅにより構成されている。該シリンダブッロク２２ｂは出力軸２２ａとともに回動する構成になっており、該シリンダブッロク２２ｂにはプランジャ２２ｅが摺動自在に挿嵌されている。また、該プランジャブロック２２ｂは油路板３２上に取り付けられたバルブプレート４２上に配設されている。
【００１５】
このように構成されたＨＳＴ式変速機１０においては、油圧ポンプ２１より作動油がバルブプレート４１を介して、油路板３２に形成されるメイン回路に流出入するとともに、バルブプレート４２を介して油圧モータ２２からの作動油がメイン回路３２ｍに流出入するものである。上記の構成により、駆動力が駆動軸２１ａに入力されて油圧ポンプ２１が駆動されると、該油圧ポンプ２１により吐出された作動油は油路板３２を介して油圧モータ２２に供給され、該作動油により油圧モータ２２が駆動されて駆動力が出力軸２２ａに伝達されることとなる。
【００１６】
ここで、前記斜板３１ｃとスラストプレート３４との間には、薄板状のフラットプレート３６が介装されている。該フラットプレート３６は、表面粗さが小さく形成されており、斜板３１ｃとスラストプレート３４との間で生じる摩擦力が小さくなるようにしている。このフラットプレート３６が有する摩擦係数は、スラストプレート３４と接触する、斜板３１ｃの斜板面、及び、スラストプレートの表面の摩擦係数よりも小さくなるように構成されている。
【００１７】
そして、該フラットプレート３６表面は、表面粗さを小さくして摩擦係数を低減させるため、例えば研磨加工を施して滑らかな面に仕上げており、さらには鏡面状に加工することもできる。また、フラットプレート３６自体を、小さな摩擦係数を有する部材である銅合金により形成しても、フラットプレート３６表面の摩擦係数を小さくすることができる。さらに、フラットプレート３６自体を摩擦係数がかなり小さなフッ素樹脂にて形成したり、フラットプレート３６を形成する金属板の表面にフッ素樹脂コーティングを施すことにより、フラットプレート３６表面の摩擦係数を大幅に低減することができる。
【００１８】
このように、斜板３１ｃとスラストプレート３４との間に、表面の摩擦係数を小さく構成したフラットプレート３６を介装することにより、斜板３１ｃとフラットプレート３６との間に働く摩擦力、及びフラットプレート３６とスラストプレート３４との間に働く摩擦力が小さくなり、結果的に斜板３１ｃとスラストプレート３４との間に働く摩擦力が小さくなる。そして、スラストプレート３４に回転方向の力がかかった場合には、該スラストプレート３４がフラットプレート３６に対して回転すること、又は、スラストプレート３４がフラットプレート３６と一体的に斜板３１ｃに対して回転することが、容易に可能となる。
【００１９】
従って、油圧モータの起動時や微速回転時等、プランジャシュー２２ｆの油膜反力の形成が不十分である場合には、該プランジャシュー２２ｆのスラストプレート３４に対する摺動抵抗が大きくなるが、該スラストプレート３４がプランジャシュー２２ｆとともに、フラットプレート３６又は斜板３１ｃに対して回転することになる。これにより、モータ２２の出力軸２２ａの駆動トルク（モータ２２の駆動開始時のピーク圧力）を低減してサージ圧力を無くすことができ、低騒音化を図るとともに、ピーク圧力による応力を低く抑えることが可能となる。
【００２０】
また、スラストプレート３４と斜板３１ｃとの間に、該スラストプレート３４及び斜板３１ｃが有する摩擦係数よりも、小さな摩擦係数を有するフラットプレート３６を介装することで、スラストプレート３４を斜板３１ｃに対して回転可能としているので、簡単・低コストな構成でスラストプレート３４を回転させることができ、組み立ても容易となる。
【００２１】
尚、スラストプレート３４と斜板３１ｃとの間に介装するフラットプレート３６は複数枚介装することもでき、この場合には、スラストプレート３４とフラットプレート３６との間、各フラットプレート３６間、又はフラットプレート３６と斜板３１ｃとの間のなかで、最も摺動抵抗が小さな部分が滑ってスラストプレート３４が回転するため、さらに容易且つ確実にスラストプレート３４を回転させることができる。
【００２２】
また、スラストプレート３４と斜板３１ｃとの間に介装するフラットプレート３６を、薄板状部材に代えてスラストべリングに構成すれば、スラストプレート３４と斜板３１ｃとの間の摩擦抵抗を大幅に低減することができ、確実にスラストプレート３４を回転させることが可能となって、低騒音化及び応力の低減効果を大きく得ることができる。
【００２３】
また、前記フラットプレート３６は次のように形成することもできる。即ち、フラットプレート３６の外周部を延出して、図２、図３に示すフラットプレート３６’の如く皿形状に形成する。そして、斜板３１ｃの周縁部には、スラストプレート３４の外周面と当接する周ガイド部３１ｄが形成されているが、斜板３１ｃの斜板面とスラストプレート３４のプレート面との間、及び、斜板３１ｃの周ガイド部３１ｄとスラストプレート３４の外周面との間に、フラットプレート３６’を介装するのである。
【００２４】
このように、フラットプレート３６’を、斜板３１ｃの斜板面とスラストプレート３４のプレート面との間のみならず、斜板３１ｃの周ガイド部３１ｄとスラストプレート３４の外周面との間にも介装することで、該スラストプレート３４の外周面も滑り易くなって、さらに確実にスラストプレート３４を回転させることが可能となる。
【００２５】
また、スラストプレート３４と斜板３１ｃとの間の摩擦抵抗を低減するために、スラストプレート３４と接触する斜板３１ｃの斜板面を研磨加工し、該斜板面の摩擦係数を低減するように構成することもできる。このように斜板３１ｃの斜板面を研磨加工した場合は、前述のようにフラットプレート３６を介装しなくても、スラストプレート３４を回転させることができるので、部品点数を増加させることなく、低騒音化及び応力の低減を図ることができる。
【００２６】
また、スラストプレート３４と斜板３１ｃとの間には、スラストプレート３４を反斜板３１ｃ側に付勢する付勢部材を介装することもできる。即ち、図４に示すように、スラストプレート３４と斜板３１ｃとの間に、例えば皿バネ状に形成した付勢プレート３７を介装しており、該付勢プレート３７はスラストプレート３４をプランジャシュー２２ｆ側へ付勢している。図４に示す油圧モータ２２の場合、斜板３１ｃにはリング状の凹部７１が形成されており、該凹部７１の部分に付勢プレート３７が配設されている。そして、油圧モータ２２が停止状態のときには、スラストプレート３４はチャージ圧及び付勢プレート３７の付勢力によりプランジャシュー２２ｆ側へ付勢されて、該スラストプレート３４のプレート面と斜板３１ｃの斜板面とは接触していない。
【００２７】
このように構成した油圧モータ２２の停止状態から起動時又は微速回転時までの間においては、チャージ圧及び付勢プレート３７の付勢力により付勢されるスラストプレート３４は、斜板３１ｃとは接触しておらず、付勢プレート３７のスラストプレート３４側端部と接触しているのみなので、斜板３１ｃに対する接触抵抗が少ない。従って、起動時等には、スラストプレート３４に当接するプランジャシュー２２ｆと該スラストプレート３４とが一体的に回転することとなる。
【００２８】
油圧モータ２２の起動後、スラストプレート３４へかかるプランジャシュー２２ｆの圧力が高くなってくると、この圧力により、スラストプレート３４が付勢プレート３７の付勢力に抗して斜板３１ｃ側へ押圧される。スラストプレート３４が斜板３１ｃ側へ押圧され、該スラストプレート３４がプランジャシュー２２ｆから受ける圧力が十分高くなると、付勢プレート３７が凹部７１内に収納される格好となり、スラストプレート３４が該斜板３１ｃに当接する。スラストプレート３４と斜板３１ｃとが当接すると、両者間の摩擦力によりスラストプレート３４の回転が阻止されて、プランジャシュー２２ｆのみが回転する。即ち、スラストプレート３４は、常時は回転せずに、油圧モータ２２の起動時及び微速回転時のみプランジャシュー２２ｆと一体的に回転することとなる。
【００２９】
ここで、該スラストプレート３４は、停止時にはチャージ圧及び付勢プレート３７の付勢力によりプランジャシュー２２ｆ側へ付勢されているだけなので、スラストプレート３４と付勢プレート３７との間に作動油が存在する。そして、起動時及び微速回転時においては、スラストプレート３４は回転するが、起動時等には、付勢プレート３７がプランジャシュー２２ｆからの押圧力により変形するため、スラストプレート３４と付勢プレート３７との間に油膜が形成されて、両部材の磨耗を抑えることができる。
【００３０】
また、スラストプレート３４は油圧モータ２２の起動時及び微速回転時のみ回転して、常時回転することはないので、該スラストプレート３４や付勢プレート３７等の摺動部材の磨耗を最小限に抑えることが可能となる。尚、斜板３１ｃに凹部７１を形成しない場合あっても、プランジャシュー２２ｆからの押圧力を受けることにより、スラストプレート３４と斜板３１ｃとで付勢プレート３７を挟み込むこととなるため、起動後には、スラストプレート３４と付勢プレート３７との間の摩擦力、及び付勢プレート３７と斜板３２との間の摩擦力により、スラストプレート３４の回転は抑制される。
【００３１】
また、スラストプレート３４と斜板３１ｃとの間に介装する付勢プレート３７は、図５に示す付勢プレート３７’のように、バネ弾性を有した波型ワッシャーの如くに形成することもできる。図５には停止状態を示しており、スラストプレート３４と付勢プレート３７’、及び付勢プレート３７’と斜板３１ｃとは、それぞれ極小さな面積でしか接触していないので、スラストプレート３４が斜板３１ｃに対して回転可能となっている。
【００３２】
一方、図６には、起動時以降でスラストプレート３４にプランジャシュー２２ｆからの押圧力が高圧でかかった状態を示しており、付勢プレート３７’はスラストプレート３４と斜板３１ｃとの間で押し潰されて、スラストプレート３４及び斜板３１ｃの略全範囲が付勢プレート３７’に当接している。この状態においては、スラストプレート３４と付勢プレート３７’との間の摩擦力、及び付勢プレート３７’と斜板３１ｃとの間の摩擦力により、該スラストプレート３４の回転が阻止される。
【００３３】
また、次の如く、スラストプレート３４と斜板３１ｃとの間の摩擦力を低減し、該スラストプレート３４を回転可能に構成することもできる。即ち、図７に示すように、前記スラストプレート３４の外周面と対向する、斜板３１ｃの周ガイド部３１ｄの内周面に、複数の球面状突起７２・７２・・・を形成しており、該各球面状突起７２・７２・・・は、スラストプレート３４の外周面と当接するように突出量を設定されている。
【００３４】
逆に、斜板３１ｃの周ガイド部３１ｄの内周面と対向する、スラストプレート３４の外周面に、複数の球面状突起を形成し（図示せず）、この球面状突起が周ガイド部３１ｄの内周面と当接するように突出量を設定することもできる。
【００３５】
このように、斜板３１ｃの周ガイド部３１ｄの内周面に球面状突起５２・５３を形成することにより、スラストプレート３４の外周面と周ガイド部３１ｄの内周面との接触面積が小さくなり、また、スラストプレート３４の外周面と周ガイド部３１ｄの内周面との間に作動油が浸入し易くなるため、両者間の接触抵抗の減少及び潤滑を図ることができ、スラストプレート３４がプランジャシュー２２ｆと一体的に回転することが可能となる。
【００３６】
さらに、図８に示すように、斜板３１ｃの斜板面、及び周ガイド部３１ｄの内周面に球面状突起７２・７２・・を形成することや、スラストプレート３４の斜板３１ｃとの当接面、及び外周面に球状突起面を形成する（図示せず）こともできる。この場合においても同様に、スラストプレート３４と斜板３１ｃとの接触面積が小さくなり、また、スラストプレート３４と斜板３１ｃとの間に作動油が浸入し易くなるため、両者間の接触抵抗の減少及び潤滑を図ることができ、スラストプレート３４がプランジャシュー２２ｆと一体的に回転することが可能となる。
【００３７】
また、図９に示すように、ＨＳＴ式変速機１０の油圧モータ２２においては、固定斜板３１ｃの斜板面と油路板３２に形成される主回路３２ｍとを接続する潤滑油路３８が形成されており、固定斜板３１ｃの斜板面には潤滑油路３８の給油口３８ａが開口している。固定斜板３１ｃに当接するスラストプレート３４には、給油口３８ａの位置に合わせてリング状の潤滑溝３４ａが形成されている。そして、主回路３２ｍ内を還流する作動油を、潤滑油路３８を通じて、給油口３８ａから潤滑溝３４ａへ導き、固定斜板３１ｃとスラストプレート３４との間に作動油を供給するようにしている。
【００３８】
油圧モータ２２の起動時や微速回転時等、プランジャシューの油膜反力の形成が不十分である場合には、プランジャシュー２２ｆがスラストプレート３４に押し付けられて、該プランジャシュー２２ｆのスラストプレート３４に対する摺動抵抗が大きくなるが、前述の如く、固定斜板３１ｃとスラストプレート３４との間に作動油を供給して強制潤滑することで、両者間に常に油膜が形成され、該固定斜板３１ｃとスラストプレート３４との間の摩擦力を小さくすることができる。従って、油圧モータ２２の起動時等においては、プランジャシュー２２ｆの回転に伴い、該プランジャシュー２２ｆとの間の摩擦力が大きなスラストプレート３４が、該スラストプレート３４との間の摩擦力が小さい固定斜板３１ｃに対して回転することが可能となる。これにより、油圧モータ２２の出力軸２２ａの駆動トルク（油圧モータ２２の駆動開始時のピーク圧力）を低減してサージ圧力を無くすことができ、低騒音化を図るとともに、ピーク圧力による応力を低く抑えることが可能となって、ＨＳＴ式変速機１０の信頼性を向上することができる。
【００３９】
また、スラストプレート３４が固定斜板３１ｃに対して回転し易くなるような構成として、次のように構成することもできる。油圧モータ２２において、スラストプレート３４及び固定斜板３１ｃは、上端部が下端部よりも油路板３２側へ近くなるように傾斜しており、バルブプレート４２には高圧側ポート４２ａ及び低圧側ポート４２ｂが形成されている。そして、図１０乃至図１３に示すように、例えば出力軸２２ａが右回転している場合、プランジャブロック２２ｂの中心線Ｏよりも右側に位置しているプランジャ２２ｅに対応するキドニーポート５１は、バルブプレート４２の高圧側ポート４２ａと連通しており、該キドニーポート５１・５１・・・に対応して設けられているプランジャ２２ｅは、プランジャシュー２２ｆを介してスラストプレート３４を押圧する。従って、スラストプレート３４の右半分には、該スラストプレート３４の中心線Ｏよりも右側に位置しているプランジャシュー２２ｆの押付力による下向の力、即ち偶力が加わり、この偶力がスラストプレート３４を回転させるための力として作用する。
【００４０】
プランジャ２２ｅがプランジャブロック２２ｂの中心線Ｏ上、即ち上死点及び下死点に位置する場合に、該プランジャ２２ｅに対応するキドニーポート５１が高圧側ポート４２ａと連通していれば、前述の場合と同様に、該プランジャ２２ｅはプランジャシュー２２ｆを介してスラストプレート３４を押圧し、該スラストプレート３４に下向の偶力を付与する。しかし、上死点及び下死点における押圧力は、スラストプレート３４を回転させるための力としては作用せず、逆に、起動時の回転トルク発生に対する抵抗となる。
【００４１】
そこで、本ＨＳＴ式変速機１０においては、図１４に示すように、プランジャ２２ｅが上死点又は下死点に位置する場合（図１４には上死点に位置する場合を表している）には、プランジャ２２ｅに対応するキドニーポート５１が高圧側ポート４２ａ及び低圧側ポート４２ｂと連通しないように、プランジャブロック２２ｂ及びバルブプレート４２を形成している。さらに、キドニーポート５１の開口角度を上死点よりも一定角度（例えば５°）遅らせ、閉口角度を下死点よりも一定角（例えば５°）度早めている。このように構成することで、プランジャブロック２２ｂ内の内圧ｐは、プランジャ２２ｅが上死点又は下死点から高圧側ポート４２ａ側へ移動するに従って立ち上がっていくこととなり（上死点又は下死点においては内圧ｐは０である）、上死点及び下死点においてはスラストプレート３４に対する偶力が発生しなくなる。
【００４２】
従って、スラストプレート３４に対する押圧力が発生するのは、プランジャ２２ｅが上死点及び下死点よりも高圧側ポート４２ａ側へ位置する場合のみとなるため、起動時の回転トルク発生に対する抵抗となる力は発生せず、スラストプレート３４を回転させるための力として作用する偶力のみが発生することとなり、スラストプレート３４が固定斜板３１ｃに対して回転し易くなる。これにより、油圧モータ２２の出力軸２２ａの駆動トルク（油圧モータ２２の駆動開始時のピーク圧力）を低減してサージ圧力を無くすことができ、低騒音化を図るとともに、ピーク圧力による応力を低く抑えることが可能となって、ＨＳＴ式変速機１０の信頼性を向上することができる。
【００４３】
また、上死点及び下死点において、スラストプレート３４に働くプランジャ２２ｅによる押圧力による抵抗を低減させるために、次のように構成することもできる。即ち、図１５、図１６に示すように、前記固定斜板３１ｃの斜板面における、上死点近傍及び下死点近傍を、他部よりも凹陥させて凹陥部３１ｅ・３１ｅを形成する。この場合、凹陥部３１ｅは、鋳物型によりハウジング３１の成形過程で同時に形成したり、ハウジング３１の成形後に機械加工にて形成したりすることができる。
【００４４】
そして、上死点近傍及び下死点近傍に凹陥部３１ｅ・３１ｅを形成することにより、プランジャ２２ｅが上死点及び下死点に位置している際には、該プランジャ２２ｅに押圧されるプランジャシュー２２ｆが当接している部分のスラストプレート３４は、微小な変形を起こし、通常なら局部的に高面圧となり、スラストプレート３４が斜板面を回転することを妨げる摩擦力が発生するのであるが、固定斜板３１ｃの凹陥部３１ｅに位置し、該固定斜板３１ｃに接触しない状態となる。このように、回転トルク発生に対して抵抗となる押圧力が発生するスラストプレート３４の上死点近傍及び下死点近傍において、固定斜板３１ｃと接触しないように構成することで、上死点近傍及び下死点近傍におけるスラストプレート３４と固定斜板３１ｃとの間の回転に対する抵抗を減少させることができる。
【００４５】
従って、スラストプレート３４の回転に抵抗となる押圧力に対する、回転させるための力として作用する押圧力の割合が増加し、スラストプレート３４が固定斜板３１ｃに対して回転し易くなる。これにより、油圧モータ２２の出力軸２２ａの駆動トルク（油圧モータ２２の駆動開始時のピーク圧力）を低減してサージ圧力を無くすことができ、低騒音化を図るとともに、ピーク圧力による応力を低く抑えることが可能となって、ＨＳＴ式変速機１０の信頼性を向上することができる。また、固定斜板３１ｃの凹陥部３１ｅは、鋳物型やハウジング３１の機械加工により容易に形成することが可能である。
【００４６】
また、固定斜板３１ｃの凹陥部３１ｅの周縁部３１ｆを、図１７に示すようになだらかな傾斜面に形成することで、該凹陥部３１ｅに入り込んだ作動油が、スラストプレート３４の回転に伴って、該スラストプレート３４と固定斜板３１ｃとの間に浸入し易くなり、両者間の摩擦力を確実に低減することができて、さらにスラストプレート３４の回転を容易にすることができる。
【００４７】
また、図１８、図１９に示すように、前記固定斜板３１ｃとスラストプレート３４との間に、該固定斜板３１ｃにおける斜板面の上死点近傍部分及び下死点近傍部分を切り欠いて半割状に形成した間座５８を介装して、スラストプレート３４に働くプランジャ２２ｅによる微小変形による摩擦力を低減させるように構成することもできる。この場合も、前述の固定斜板３１ｃに凹陥部３１ｅを形成した場合と同様に、回転トルク発生に対して抵抗となる押圧力が発生するスラストプレート３４の上死点近傍及び下死点近傍が、固定斜板３１ｃと接触しなくなるため、上死点近傍及び下死点近傍におけるスラストプレート３４と固定斜板３１ｃとの間の回転に対する抵抗を減少させることができる。
【００４８】
従って、スラストプレート３４の回転に抵抗となる押圧力に対する、回転させるための力として作用する押圧力の割合が増加し、スラストプレート３４が固定斜板３１ｃに対して回転し易くなる。これにより、油圧モータ２２の出力軸２２ａの駆動トルク（油圧モータ２２の駆動開始時のピーク圧力）を低減してサージ圧力を無くすことができ、低騒音化を図るとともに、ピーク圧力による応力を低く抑えることが可能となって、ＨＳＴ式変速機１０の信頼性を向上することができる。また、間座５８は、凹陥部のない斜板の形状を変更することなく形成することができ、油圧モータ２２への組み込みも簡単であるので、ＨＳＴ式変速機１０の信頼性を向上を、低コスト且つ容易に図ることができる。
【００４９】
尚、間座５８の上死点近傍部分及び下死点近傍部分における切欠部分の周縁部５８ａをなだらかな傾斜面に形成することで、切欠部に入り込んだ作動油が、スラストプレート３４の回転に伴って、該スラストプレート３４と間座５８との間、及び間座５８と固定斜板３１ｃとの間に浸入し易くなり、両者間の摩擦力を確実に低減することができて、さらにスラストプレート３４の回転を容易にすることが可能となる。また、間座５８の内周面には、係止切欠部５８ｂを形成しており、固定斜板３１ｃの斜板面の対応する位置に突起部を形成し、この突起部に係止切欠部５８ｂを係止することで、間座５８がスラストプレート３４の回転により連れ回りすることを防止している。
【００５０】
上記のごとく、プランジャの斜板側端にシューを有し、モータ側の斜板とプランジャシューとの間に回転可能に介装されるスラストプレートを有するプランジャ式の油圧式無段変速機において、該斜板とスラストプレートとの間に、斜板及びスラストプレートが有する摩擦係数よりも、小さな摩擦係数を有する部材を介装したので、モータの起動時や微速回転時等、プランジャシューの油膜反力の形成が不十分であり、該プランジャシューのスラストプレートに対する摺動抵抗が大きくなる場合でも、該スラストプレートがプランジャシューとともに、フラットプレート又はモータの斜板に対して回転するように構成することが、簡単構成で実現可能となる。これにより、低コストでモータの出力軸の駆動トルク（モータの駆動開始時のピーク圧力）を低減してサージ圧力を無くすことができ、低騒音化を図るとともに、ピーク圧力による応力を低く抑えることが可能となる。
【００５１】
また、前記スラストプレートの外周面と対向する、斜板の周ガイド部の内周面に、複数の球面状突起を形成したので、スラストプレートの外周面と斜板の周ガイド部の内周面との接触面積が小さくなり、また、スラストプレートの外周面と周ガイド部の内周面との間に作動油が浸入し易くなるため、両者間の接触抵抗の減少及び潤滑を図ることができ、スラストプレートがプランジャシューと一体的に回転することが可能となる。
【００５２】
また、前記斜板における、スラストプレートの外周面と対向する周ガイド部の内周面、及び、スラストプレートと接触する斜板面に、複数の球面状突起を形成したので、スラストプレートと斜板との接触面積が小さくなり、また、スラストプレートと斜板との間に作動油が浸入し易くなるため、両者間の接触抵抗の減少及び潤滑を図ることができ、スラストプレートがプランジャシューと一体的に回転することが可能となる。
【００５３】
また、前記スラストプレートと斜板との間に、油圧式無段変速機の主回路内を還流する作動油を導くように構成したので、該斜板とスラストプレートとの間に常に油膜が形成されることとなり、該斜板とスラストプレートとの間の摩擦力を小さくすることができる。従って、モータの起動時等においては、プランジャシューの回転に伴い、該プランジャシューとの間の摩擦力が大きなスラストプレートが、該スラストプレートとの間の摩擦力が小さい斜板に対して回転することが可能となる。これにより、モータの出力軸の駆動トルク（モータの駆動開始時のピーク圧力）を低減してサージ圧力を無くすことができ、低騒音化を図るとともに、ピーク圧力による応力を低く抑えることが可能となって、油圧式無段式変速機の信頼性を向上することができる。
【００５４】
また、油圧式無段変速機のモータ側プランジャブロックのキドニーポート開口部が上死点及び下死点に位置する際には、モータ側バルブプレートのポート開口部と連通しないように構成し、該キドニーポートの開口角度を上死点よりも一定角度遅らせ、閉口角度を下死点よりも一定角度早めたので、プランジャが上死点及び下死点よりも高圧側ポート側へ位置する場合のみスラストプレートに対する押圧力が発生し、起動時の回転トルク発生に対する抵抗となる押圧力は発生せず、スラストプレートを回転させるための力として作用する偶力のみが発生することとなり、スラストプレートが斜板に対して回転し易くなる。これにより、モータの出力軸の駆動トルク（モータの駆動開始時のピーク圧力）を低減してサージ圧力を無くすことができ、低騒音化を図るとともに、ピーク圧力による応力を低く抑えることが可能となって、油圧式無段式変速機の信頼性を向上することができる。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１に記載のごとく、油圧ポンプ（２１）と油圧モータ（２２）とで構成する油圧式無段変速機（１０）の、該油圧モータ（２２）側のプランジャ（２２ｅ）の斜板側端にプランジャシュー（２２ｆ）を介装し、該油圧モータ（２２）側の斜板（３１ｃ）と、該プランジャシュー（２２ｆ）との間に、回転可能なスラストプレート（３４）を介装し、該プランジャシュー（２２ｆ）の摺動抵抗を低減する構成において、前記斜板（３１ｃ）とスラストプレート（３４）との間に、該スラストプレート（３４）をプランジャシュー（２２ｆ）側に付勢する付勢プレート（３７）を介装し、該付勢プレート（３７）は、該スラストプレート（３４）をプランジャシュー（２２ｆ）側へ付勢したので、該スラストプレートは、停止時にはチャージ圧及び付勢部材の付勢力によりプランジャシュー側へ付勢されているだけとなり、スラストプレートと付勢部材との間に作動油が存在することとなる。
そして、起動時及び微速回転時においては、スラストプレートが回転するが、付勢部材がプランジャシューからの押圧力により変形するため、スラストプレートと付勢部材との間に油膜が形成されて、両部材の磨耗を抑えることができる。
【００５６】
請求項２に記載のごとく、油圧ポンプ（２１）と油圧モータ（２２）とで構成する油圧式無段変速機（１０）の、該油圧モータ（２２）側のプランジャ（２２ｅ）の斜板側端にプランジャシュー（２２ｆ）を介装し、該油圧モータ（２２）側の斜板（３１ｃ）と、該プランジャシュー（２２ｆ）との間に、回転可能なスラストプレート（３４）を介装し、該プランジャシュー（２２ｆ）の摺動抵抗を低減する構成において、該スラストプレート（３４）が、モータ側斜板（３１ｃ）面の上死点近傍及び下死点近傍において、該斜板（３１ｃ）の面と接触しないように、該斜板（３１ｃ）面の上死点近傍及び下死点近傍に、他部よりも凹陥させて凹陥部（３１ｅ・３１ｅ）を形成したので、上死点近傍及び下死点近傍におけるスラストプレートと斜板との間の回転に対する抵抗を減少させることができる。
従って、スラストプレートの回転に抵抗となる押圧力に対する、回転させるための力として作用する押圧力の割合が増加し、スラストプレートが斜板に対して回転し易くなる。
これにより、モータ軸の駆動トルク（モータの駆動開始時のピーク圧力）を低減してサージ圧力を無くすことができ、低騒音化を図るとともに、ピーク圧力による応力を低く抑えることが可能となって、油圧式無段式変速機の信頼性を向上することができる。
また、このような構成を、鋳物型や油圧式無段変速機のハウジングの機械加工により容易に構成することが可能となる。
【００５７】
請求項３に記載のごとく、請求項３においては、油圧ポンプ（２１）と油圧モータ（２２）とで構成する油圧式無段変速機（１０）の、該油圧モータ（２２）側のプランジャ（２２ｅ）の斜板側端にプランジャシュー（２２ｆ）を介装し、該油圧モータ（２２）側の斜板（３１ｃ）と、該プランジャシュー（２２ｆ）との間に、回転可能なスラストプレート（３４）を介装し、該プランジャシュー（２２ｆ）の摺動抵抗を低減する構成において、前記斜板（３１ｃ）面とスラストプレート（３４）との間に、該斜板（３１ｃ）面の上死点近傍及び下死点近傍部分を切り欠いた間座（５８）を介装したので、鋳物型により容易且つ低コストで形成できるとともに、モータへの組み込みも簡単である間座により、低コスト且つ容易に、前述の如くの油圧式無段変速機の信頼性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の油圧式無段変速機を示す側面断面図である。
【図２】  油圧モータの斜板部を示す側面断面図である。
【図３】  外周部を延出したフラットプレートを示す斜視図である。
【図４】  皿バネ状に形成した付勢プレートをスラストプレートと斜板との間に介装した油圧モータを示す側面断面図である。
【図５】  波型ワッシャーの如く形成した付勢プレートをスラストプレートと斜板との間に介装した油圧モータにおける停止時の状態を示す図である。
【図６】  図５に示す油圧モータにおいてスラストプレートにプランジャシューからの押圧力が高圧でかかった状態を示す図である。
【図７】  斜板の周ガイド部の内周面に複数の球面状突起を形成した状態の油圧モータを示す正面図である。
【図８】  斜板の斜板面及び周ガイド部の内周面に複数の球面状突起を形成した状態の油圧モータを示す側面断面図である。
【図９】  油圧式無段変速機における固定斜板の斜板面と主回路とを接続する潤滑油路を示す側面断面図である。
【図１０】  油圧式無段変速機のハウジング内部を示す背面図である。
【図１１】  油圧モータのスラストプレートにかかるプランジャシューによる偶力を示す背面図である。
【図１２】  同じく側面断面図である。
【図１３】  図１３はバルブプレートの高圧側ポートと該高圧側ポート側に位置するプランジャブロックのキドニーポートとの位置関係を示す背面図である。
【図１４】  上死点に位置するプランジャブロックのキドニーポートがバルブプレートの高圧側・低圧側ポートと連通しないように構成した状態を示す図である。
【図１５】  凹陥部を形成した固定斜板の斜板面を示す背面図である。
【図１６】  同じく平面断面図である。
【図１７】  凹陥部の周縁部をなだらかな傾斜面に形成した固定斜板を示す平面断面図である。
【図１８】  固定斜板とスラストプレートとの間に介装する間座を示す背面図である。
【図１９】  同じく平面断面図である。
【符号の説明】
１０  ＨＳＴ式変速機
２１  油圧ポンプ
２１ａ  入力軸
２２  油圧モータ
２２ａ  出力軸
２２ｆ  プランジャシュー
３１  ハウジング
３１ｃ  斜板
３１ｄ  周ガイド部
３２  油路板
３２ｍ  主回路
３４  スラストプレート
３６  フラットプレート
３８  潤滑油路
４２  バルブプレート
【図１】
0004185639.tif 000002
【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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