液壓無級變速裝置和動力傳動裝置的制作方法

專利名稱：液壓無級變速裝置和動力傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在諸如工業(yè)設(shè)備和車輛等各種工業(yè)領(lǐng)域中廣泛使用的液壓無級變速裝置和動力傳動裝置。
背景技術(shù)：
迄今為止，已知有這樣一種液壓無級變速裝置，其中，第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)相結(jié)合，并且第一液壓系統(tǒng)和第二液壓系統(tǒng)公共的缸體可轉(zhuǎn)動。在這種傳統(tǒng)裝置中，缸體的外周面由一軸承支撐。因此，其缺陷在于整個傳動裝置的外徑變大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供這樣一種液壓無級變速裝置和動力傳動裝置，它們無需用軸承支撐缸體的外周面，從而減小了傳動裝置的外徑。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的液壓無級變速裝置包括第一液壓系統(tǒng)，其具有第一柱塞和斜盤，所述第一柱塞抵靠所述斜盤；第二液壓系統(tǒng)，其具有第二柱塞和斜盤，所述第二柱塞抵靠所述斜盤。在缸體中設(shè)置有第一和第二柱塞孔，分別容納第一和第二柱塞。在缸體中設(shè)置有一條連接第一和第二柱塞孔的液壓閉合回路。在缸體中設(shè)置有容納分配閥的分配閥孔，該分配閥用于切換液壓閉合回路中的液壓流體的流動方向。設(shè)置有延伸穿過所述缸體的軸。該軸和缸體同步轉(zhuǎn)動。上述第一和第二柱塞孔形成為分別與上述軸平行。上述第二液壓系統(tǒng)的斜盤可轉(zhuǎn)動地支撐在上述軸的周圍。本發(fā)明的液壓無級變速裝置的特征為上述軸由分別位于缸體兩側(cè)的止推徑向組合軸承和徑向軸承支撐。
在這種無級變速裝置的一個實施例中，期望的是，位于上述缸體兩側(cè)上的止推徑向組合軸承和徑向軸承分別由單個元件支撐。此外，期望的是，上述分配閥孔平行于上述軸且比第一和第二柱塞孔更靠近軸，并且沿徑向方向在缸體中設(shè)置有一條油通道，這條油通道連接上述柱塞孔和分配閥孔。此外，期望的是，上述分配閥孔形成為平行于上述軸并且穿過所述缸體。
在根據(jù)這個實施例的無級變速裝置中，期望的是，一高壓油腔和一低壓油腔沿軸向并列設(shè)置在上述缸體中，從而比上述第一和第二柱塞孔更靠近軸，在上述軸中形成鍵槽部，上述軸在鍵槽部處裝配到缸體內(nèi)，且上述低壓油腔與上述軸的鍵槽部相連通。
在根據(jù)這個實施例的無級變速裝置中，期望的是，第二液壓系統(tǒng)的斜盤的外周面利用第一機(jī)加工中軸線、機(jī)加工中軸線和第二機(jī)加工中軸線通過機(jī)加工形成，其中第一機(jī)加工中軸線是一條垂直于斜盤的斜盤面的直線，所述機(jī)加工中軸線是上述軸的中心線，而所述第二機(jī)加工中軸線是一條平行于上述軸的中心線的直線，并且該第二機(jī)加工中軸線偏向一側(cè)，在這一側(cè)中，在上述斜盤面的一個表面和與該斜盤面相對的一個表面之間的間距變窄。
此外，還可以由上述任何一個實施例中的無級變速裝置來構(gòu)造動力傳動裝置，這種動力傳動裝置把動力傳動到上述軸或關(guān)閉動力傳動，一種用于從第二液壓系統(tǒng)的斜盤輸入轉(zhuǎn)動力、并且沿相同方向或相反方向輸出第二液壓系統(tǒng)的斜盤的轉(zhuǎn)動的裝置。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的無級變速裝置的剖視圖；圖2是示出了該無級變速裝置的左側(cè)部分的放大剖視圖；圖3是示出了該無級變速裝置的右側(cè)部分的放大剖視圖；圖4是該無級變速裝置的缸體的剖視圖；圖5是動力傳動裝置的概念性示意圖；圖6是示出了通過第一中繼閥和第二中繼閥的端口的打開定時情況的解釋性示意圖；圖7(a)和7(b)是第一軛元件的制造過程的解釋性示意圖；
圖8(a)和8(b)是該第一軛元件的制造過程的解釋性示意圖；圖9(a)和9(b)是該第一軛元件的制造過程的解釋性示意圖；圖10(a)和10(b)是該第一軛元件的制造過程的解釋性示意圖；圖11是用于解釋該無級變速裝置的工作情況的概念性示意圖；圖12是用于解釋該無級變速裝置的工作情況的類似的概念性示意圖；圖13是變速桿(shift lever)的頂視圖；和圖14是示出了汽缸容量和輸出轉(zhuǎn)速之間關(guān)系的特征曲線圖。
具體實施例方式
下面將參照圖1至14來描述根據(jù)本發(fā)明實施例的用于驅(qū)動工業(yè)車輛的液壓無級變速裝置(在下文中稱作無級變速裝置20)以及包括該無級變速裝置20的動力傳動裝置400。
動力傳動裝置如圖1所示，無級變速裝置20容納在工業(yè)車輛的動力單元的外殼26內(nèi)。該無級變速裝置20包括第一液壓系統(tǒng)100和第二液壓系統(tǒng)200，在第一液壓系統(tǒng)100和第二液壓系統(tǒng)200之間形成一條液壓閉合回路C(參照圖11和圖12)。
圖5是示出了包括該無級變速裝置20的動力傳動裝置400的概念性示意圖。無級變速裝置20的輸入軸21通過離合機(jī)構(gòu)300與發(fā)動機(jī)22的曲軸接合。變速裝置150(CST)與位于無級變速裝置20輸出側(cè)的軛23相連接。上述離合機(jī)構(gòu)300通過例如與圖中未示出的離合腳踏板互鎖而接合或脫開。
變速裝置150包括輸出軸155，該輸出軸將驅(qū)動力矩傳遞到最終減速齒輪(圖中未示出)，該變速裝置還包括與輸出軸155相連的向前離合器152、反向離合器153和齒輪系。
向前離合器152的驅(qū)動離合器片包括齒輪151，該齒輪與輸出齒輪24嚙合。于是，當(dāng)通過變速桿146(參見圖13)的操作使向前離合器152嚙合時，驅(qū)動力矩就從軛23通過輸出齒輪24、齒輪151、向前離合器152和輸出軸155而傳遞到最終減速齒輪。
此外，齒輪160通過惰輪156、惰輪157以及中間齒輪159與輸出齒輪24嚙合，其中惰輪156和惰輪157具有公共軸。齒輪160與反向離合器153的驅(qū)動離合器片接合。于是，當(dāng)通過變速桿146的操作而使反向離合器152嚙合時，驅(qū)動力矩就從軛23通過輸出齒輪24、惰輪156和157、中間齒輪159、齒輪160以及輸出軸155傳遞到最終減速齒輪。
此外，在這個實施例中，分別地，上述發(fā)動機(jī)22對應(yīng)于一馬達(dá)，離合機(jī)構(gòu)300對應(yīng)于一連接/脫開裝置，而變速裝置150對應(yīng)于一正向/反向轉(zhuǎn)動切換裝置。
因此，離合機(jī)構(gòu)300相當(dāng)于“把動力傳遞到軸或關(guān)閉向軸傳遞動力的裝置”。此外，變速裝置150相當(dāng)于“用于傳遞第二液壓系統(tǒng)的斜盤的轉(zhuǎn)動力，并且沿著相同方向或相反方向輸出第二液壓系統(tǒng)的斜盤的轉(zhuǎn)動的裝置”。
無級變速裝置無級變速裝置20的外殼26包括一對相互面對的支撐側(cè)壁26a和26b。安裝孔27a和27b形成在支撐側(cè)壁26a和26b中，且側(cè)壁元件28和29分別從外殼26的外側(cè)與每個安裝孔27a和27b配合。于是，通過多個螺栓分別把側(cè)壁元件28和29緊緊地緊固且固定到對應(yīng)的支撐側(cè)壁26a和26b上。
如圖1和圖2所示，無級變速裝置20的輸入軸21的輸入端通過軸承部32而由外殼26的側(cè)壁元件28可轉(zhuǎn)動地支撐。此外，作為輸出轉(zhuǎn)動部的軛23通過軸承部33而由外殼26的側(cè)壁元件29可轉(zhuǎn)動地支撐。于是，輸入軸21的輸出端延伸穿過軛23，并且通過軸承部10由軛23可轉(zhuǎn)動地支撐，從而使其與軛23同軸設(shè)置。
如圖2所示，在側(cè)壁元件28中形成從內(nèi)表面的中心向內(nèi)突起的突起部28c。此外，一對軸承接收孔34和35與側(cè)壁元件28并列設(shè)置，從而同軸設(shè)置。外軸承接收孔35具有比內(nèi)軸承接收孔34大的內(nèi)徑。通孔36所具有的直徑小于內(nèi)軸承接收孔34，該通孔36形成在軸承接收孔34和35之間的側(cè)壁元件28中，從而使其與軸承接收孔34和35同軸。作為徑向軸承的滾針軸承38設(shè)置在內(nèi)軸承接收孔34中。此外，作為止推徑向組合軸承的錐形滾柱軸承39裝配并固定到外軸承接收孔35上。
此外，輸入軸21的輸入端通過滾針軸承38和錐形滾柱軸承39由側(cè)壁元件28支撐。而且，外軸承接收孔35的開口由蓋子15覆蓋，該蓋子通過螺栓15a固定到側(cè)壁元件28上。如圖2所示，輸入軸21通過密封元件25插入到蓋子15的通孔15b中。
側(cè)壁元件28是滾針軸承38和錐形滾柱軸承39的外殼，并且該側(cè)壁元件由單個元件組成。如圖2所示，錐形滾柱軸承39的外環(huán)39a抵靠軸承接收孔35背面中一臺階部的底部和內(nèi)周面。螺母40擰緊在蓋子15的通孔15b中的輸入軸21的輸入端的外周面上，并且該螺母40抵靠錐形滾柱軸承39的內(nèi)環(huán)39b。
此外，在輸入軸21的輸入端中，張開部21a形成在輸入軸21中，從而使其與錐形滾柱軸承39的內(nèi)環(huán)39b相鄰，并且該張開部調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)39b的移動。
此外，如圖1和2所示，在蓋子15的通孔15b中，容納螺母40的部分的內(nèi)徑設(shè)定成小于錐形滾柱軸承39的內(nèi)環(huán)39b的最大外徑(在蓋子15一側(cè)的外徑)。此外，蓋子15的內(nèi)環(huán)39b一側(cè)的側(cè)面位于內(nèi)環(huán)39b的附近，同時形成為平行且朝向內(nèi)環(huán)39b的一側(cè)面，并且所述蓋子15的側(cè)面形成為這樣的尺寸，即，使這些側(cè)面能夠相互鄰接。
在這個實施例中，使蓋子15的側(cè)面與內(nèi)環(huán)39b之間的距離非常小。因此，當(dāng)缸體42通過支架45、支架固定件91和側(cè)壁元件28推動錐形滾柱軸承39的外環(huán)39a時，這將在后面進(jìn)行描述，內(nèi)環(huán)39b首先抵靠在蓋子15上。錐形滾柱軸承39的外環(huán)39a和內(nèi)環(huán)39b之間的最大間隙由這種抵靠來調(diào)節(jié)。
軸承部32由錐形滾柱軸承39和滾針軸承38構(gòu)成。滾針軸承38相當(dāng)于徑向軸承。
比軸承接收孔34張開得更大的軸承安裝臺階部34a(參照圖2)形成在軸承接收孔34的開口部中，并且徑向軸承16安裝在該軸承安裝臺階部34a中。
上述徑向軸承16包括外環(huán)16a和內(nèi)環(huán)16b，且該外環(huán)16a抵靠且固定在軸承安裝臺階部34a的臺階部的底部和周面上，所述軸承安裝臺階部34的直徑呈喇叭狀。如圖2所示，徑向軸承16設(shè)置成使其軸線與缸體42的軸線O斜交成一定角，并且其內(nèi)環(huán)16b構(gòu)成一凸輪，該凸輪用于使第一中繼閥66以預(yù)定定時沿著軸線O的方向(以下，這還可以稱作軸向方向)滑動。在內(nèi)環(huán)16b的輸出側(cè)上的側(cè)面是凸輪表面17。
此外，當(dāng)缸體42與輸入軸21相連接時，缸體42的軸線O與輸入軸21的軸線(中心線)重合。
第一液壓系統(tǒng)第一液壓系統(tǒng)100包括輸入軸21、缸體42和第一柱塞43，并且支架45包括抵靠上述第一柱塞43的斜盤面44。
大體上呈板狀的支架固定件91通過多個螺栓92緊固到側(cè)壁元件28的內(nèi)側(cè)面上。通孔91b沿著輸入軸21的軸線延伸，并且形成在支架固定件91中。上述側(cè)壁元件28的突起部28c裝配到通孔91b內(nèi)。通孔45a形成在支架45的中心部中，并且突起部28c插入該通孔45a中。
在缸體42一側(cè)的支架固定件91的側(cè)面中，支撐面91c以凹入方式形成為使其圓弧部位于通孔91b的邊緣部中。支架45通過半軸承91d由支撐面91c傾斜地支撐。具體地，如圖2所示，上述支架45可以樞軸線TR為中心而傾斜，該樞軸線垂直于缸體42的軸線O。因此，支架45的豎直位置是這樣一個位置，其中包括斜盤面44的虛擬平面變得垂直于軸線O。然后，在圖2中基于這個豎直位置，支架45可在沿反時針方向以預(yù)定角度傾斜的位置(第一位置)和沿順時針方向以預(yù)定角度傾斜的位置(第二位置)之間傾斜。
在這個實施例中，圖2中基于斜盤面44位于豎直位置時的位置，順時針方向在術(shù)語上稱為正方向，而反時針方向在術(shù)語上則稱為負(fù)方向。
此外，在這個實施例中，以圖14中所示的輸出轉(zhuǎn)速Nout＝Nin為界，當(dāng)Nout＞Nin時，支架45沿負(fù)方向傾斜，而當(dāng)Nout＜Nin時，支架45則沿正方向傾斜。另外，所述輸出轉(zhuǎn)速是軛23的轉(zhuǎn)速。
圖2示出了這種狀態(tài)，其中當(dāng)支架45位于第一位置時，斜盤面44向最大負(fù)傾斜角位置傾斜。此外，當(dāng)支架45位于第二位置時，斜盤面44位于最大正傾斜角位置。支架45相當(dāng)于第一液壓系統(tǒng)100(即，可變?nèi)萘啃鸵簤合到y(tǒng))的斜盤。
缸體42通過與輸入軸21鍵槽配合而接合為一體，并且輸入端通過輸入軸21的鎖定凸緣46而鎖在一起。即，在輸入軸21的周面中，鍵槽部21c由多個鍵槽構(gòu)成，該鍵槽部平行于軸線O，并且沿著輸入軸21的圓周方向設(shè)置，如圖4所示。在缸體42的內(nèi)周面上形成的多個槽與這個鍵槽部21c相配合。上述缸體42基本上形成為圓筒形，并且兩端的外周面的直徑縮小，而不是中心部的外周面的直徑縮小。
如圖4所示，多個第一柱塞孔47環(huán)狀設(shè)置在缸體42中的轉(zhuǎn)動中心(軸線O)的周圍，并且平行于軸線O延伸。每個第一柱塞孔47的開口都位于支架45側(cè)。
在每個第一柱塞孔47中都可滑動地設(shè)有第一柱塞43。每個第一柱塞43都基本上形成為圓柱形，且每個彈簧存儲孔43a都形成在其軸線上。在每個彈簧存儲孔43a的內(nèi)端中都形成有鎖定臺階部43c。在每個彈簧存儲孔43a中，都容納有通過鎖定臺階部43c卡在一起的彈簧鎖定元件43d和螺旋彈簧43b。每根螺旋彈簧43b都抵靠在第一柱塞孔47的底部上，并且通過彈簧鎖定元件43d朝支架45推動第一柱塞43。在每個第一柱塞43的端部處，都可轉(zhuǎn)動地裝配鋼珠48，且每個第一柱塞43都通過鋼珠48和靴狀件49抵靠在斜盤面44上。
此外，由于通過每根螺旋彈簧43b的推動力把每個第一柱塞43推向支架45的斜盤面44，因此支架45通過支架固定件91和側(cè)壁元件28推動錐形滾柱軸承39的外環(huán)39a。基于此，沿著軸向方向(缸體42的軸線O的方向)的作用力不斷地作用在錐形滾柱軸承39的外環(huán)39a上。因此，省去了對錐形滾柱軸承39進(jìn)行墊片調(diào)節(jié)的復(fù)雜操作，并且向該錐形滾柱軸承39施加預(yù)負(fù)荷。
傾斜狀態(tài)的斜盤面44通過缸體42的轉(zhuǎn)動而使每個第一柱塞43往復(fù)運動，從而提供了吸入和排放沖程的動作。
第二液壓系統(tǒng)第二液壓系統(tǒng)200包括多個第二柱塞58，它們可滑動地設(shè)置在缸體42中；軛23，其具有抵靠在上述第二柱塞58上的轉(zhuǎn)動斜面51。
如圖1和圖3所示，在側(cè)壁元件29中，分別同軸地形成有軸承接收孔52和通孔53，并且所述通孔53的直徑小于軸承接收孔52的直徑。于是，滾珠軸承54裝配到軸承接收孔52內(nèi)，且軸承56裝配到通孔53內(nèi)。
軛23包括第一軛元件23A和第二軛元件23B。第一軛元件23A形成為大致圓筒形，而第二軛元件23B形成為具有底的圓筒形。于是，兩個軛元件23A和23B通過設(shè)在第一軛元件23A的基端部中的連接凸緣37和設(shè)在第二軛元件23B的一端部中的連接凸緣41而連接成一體，并且通過相互抵靠的螺栓50牢牢地相互約束。
第一軛元件23A相當(dāng)于第二液壓系統(tǒng)200的斜盤。此外，軛23大致在沿縱向的中央外周以及分別裝配到滾珠軸承54和軸承56內(nèi)的第二軛元件23B的輸出端的外周邊處由外殼26可轉(zhuǎn)動地支撐。
第二軛元件23B的輸出端的直徑小于與滾珠軸承54配合的外周面的直徑，并且從通孔53突出到外側(cè)。輸出齒輪24刻在(engrave)第二軛元件23B的輸出端中。轉(zhuǎn)動斜面51形成在第一軛元件23A的缸體42一側(cè)的端面中，并且相對于軸線O傾斜確定的角度。轉(zhuǎn)動斜面51相當(dāng)于斜盤面。
第一軛元件23A包括相互連通的軸承孔30a和軸承接收孔30b，同時包括與軸線O共同的軸線。盡管軸承接收孔30b被擴(kuò)大以使其直徑大于軸承孔30a的直徑，并且其開向第一軛元件23A的基端表面。
另一方面，具有與軸線O共同的軸線的大直徑的軸承接收孔50a、中等直徑的存儲孔50b和小直徑的軸承接收孔50c依次形成在從連接凸緣41的端面基本上至第二軛元件23B的中心部的范圍內(nèi)。軸承接收孔50a和軸承接收孔30b具有相等的直徑。
作為止推徑向組合軸承的錐形滾柱軸承31裝配并固定到上述軸承接收孔30b。即，如圖3所示，錐形滾柱軸承31的外環(huán)31a抵靠在軸承接收孔30b的背面的臺階部的底部和內(nèi)周面上。錐形滾柱軸承31的內(nèi)環(huán)31b裝配到輸入軸21上。此外，套筒13裝配在內(nèi)環(huán)31b與轉(zhuǎn)動斜面51一側(cè)的缸體42的端部之間的輸入軸21上。
于是，將螺母14擰接到存儲孔50b內(nèi)側(cè)的輸入軸21輸出端一側(cè)的外周上，并且抵靠在錐形滾柱軸承31的內(nèi)環(huán)31b上。通過這個螺母14的轉(zhuǎn)動使得內(nèi)環(huán)31b推向圖3的左側(cè)，并且推動套筒13，使套筒13抵靠在轉(zhuǎn)動斜面51一側(cè)的缸體42的端面上。
如圖1和圖3所示，存儲孔50b的內(nèi)徑制造成小于錐形滾柱軸承31的內(nèi)環(huán)31b的最大外徑(側(cè)壁元件29一側(cè)的外徑)。此外，形成在第二軛元件23B的軸承接收孔50a與較小直徑的存儲孔50b之間的鎖定臺階部50d包括一表面，該表面平行于鎖定臺階部50d面對的內(nèi)環(huán)31b的側(cè)面，并且該鎖定臺階部布置成鄰近內(nèi)環(huán)31b，從而它們能夠相互抵靠。
在這個實施例中，鎖定臺階部50d和內(nèi)環(huán)31b之間的距離非常小。因此，當(dāng)缸體42通過第一軛元件23A推動錐形滾柱軸承31的外環(huán)31a時，內(nèi)環(huán)31b首先抵靠在鎖定臺階部50d上。錐形滾柱軸承31的外環(huán)31a和內(nèi)環(huán)31b之間的最大間隙由這種抵靠來調(diào)節(jié)。
在套筒13和軸承孔30a之間設(shè)置有滾針軸承12，且由于滾針軸承12和錐形滾柱軸承31使得輸入軸21由第一軛元件23A可轉(zhuǎn)動地支撐。此外，通過位于第二軛元件23B的軸承接收孔50c處的滾針軸承11，相對于第二軛元件23B可轉(zhuǎn)動地支撐一輸出端，該輸出端比輸入軸21的螺母14的螺紋部更靠近端部。
軸承部10由滾針軸承12和錐形滾柱軸承31構(gòu)成。滾針軸承12相當(dāng)于徑向軸承。此外，軸承部33由滾珠軸承54和軸承56構(gòu)成。
徑向軸承18設(shè)置在缸體42一側(cè)的第一軛元件23A的開口中。上述徑向軸承18包括外環(huán)18a和內(nèi)環(huán)18b，且這個外環(huán)18a抵靠并固定到所述開口的臺階部的底部和周面上。
上述徑向軸承18的軸線與缸體42的軸線O斜交成一固定的角，且其內(nèi)環(huán)18b構(gòu)成一凸輪，用于使第二中繼閥76沿著軸線O方向在預(yù)定定時滑動。因此，內(nèi)環(huán)18b的輸入側(cè)面就成為凸輪表面19。
第一軛元件的制造方法下面將根據(jù)圖7(a)、7(b)、8(a)、8(b)、9(a)、9(b)和圖10(a)、10(b)來描述第一軛元件23A的制造方法。
首先，切割管狀材料WO。在此時，如圖7(a)和7(b)所示，將材料WO的右端切成使其端面橫向垂直于軸線M，且將材料WO的左端切成使其端面與所述軸線M斜交成預(yù)定角度。材料WO的軸線M與缸體42的軸線O重合。然后，對于上述左端，切成斜面，同時為徑向軸承18留出機(jī)械加工余量N，第二中繼閥76抵靠在該徑向軸承18上。這個斜面就成為轉(zhuǎn)動斜面51。此外，機(jī)械加工余量N具有從轉(zhuǎn)動斜面51垂直突出的高度，并且基本上呈圓形。在圖7(a)中，陰影部分示出了材料WO的被切去的部分。
接著，切割材料WO的外周面，同時形成垂直于第一機(jī)加工中軸線的轉(zhuǎn)動斜面51的直線P，即轉(zhuǎn)動軸線。此外，直線P設(shè)置成這樣，即，使得在與軸線M相交的同時，能切割材料WO的全部外周面。此時，切割材料WO，以在轉(zhuǎn)動斜面51附近留有凸緣部F。此外，在此時，為了調(diào)節(jié)第一軛元件23A的轉(zhuǎn)動平衡，將具有較大軸向尺寸的一側(cè)(圖8(a)和8(b)的下部)切去得比較小一側(cè)(圖8(a)和8(b)的上部)更多。
接著，切割材料WO的外周面，同時使缸體42的軸線O(中心線)成為機(jī)加工中軸線，即，使材料WO的軸線M成為機(jī)加工中軸線，并且形成圓周面SU，該圓周面包括連接凸緣37的外周面(參見圖9(a)和9(b))。此外，在連接后，缸體42的軸線O與輸入軸21的軸線(中心線)重合。
然后，假設(shè)直線α平行于缸體42的軸線O(中心線)，即平行于材料WO的軸線M，并且參照上面偏離預(yù)定量e，如圖10(a)所示。換句話說，直線α偏離這樣一側(cè)，在該側(cè)，在轉(zhuǎn)動斜面51和面向轉(zhuǎn)動斜面51的表面(這在后面將成為連接凸緣37)之間的間隙變窄。
通過切割材料WO的外周面形成連接凸緣37，同時使得這條直線α成為第二機(jī)加工中軸線。然后，通過切割加工來形成如圖3所示的軸承孔30a和軸承接收孔30b，同時使得軸線O成為機(jī)加工中軸線。此外，根據(jù)徑向軸承18的傾斜方向切割用于徑向軸承18的開口的臺階部。
下面將再次對無級變速裝置20的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
如圖4所示，在上述缸體42的中心部，圍繞轉(zhuǎn)動中心環(huán)形地設(shè)置與第一柱塞孔47相同數(shù)目的第二柱塞孔57，且這些第二柱塞孔57平行于軸線O延伸。這些第二柱塞孔57的節(jié)距圓與上述第一柱塞孔47的節(jié)距圓具有相同的直徑并且同軸。此外，如圖4所示，通過沿著缸體42的周邊方向相互地從每個第一柱塞孔47偏移半個節(jié)距來確定每個第二柱塞孔57的位置，從而使每個第二柱塞孔57位于彼此相鄰的第一柱塞孔47之間。
每個第二柱塞孔57都在缸體42的端面中向上述軛23開口。每個第二柱塞58都可滑動地位于每個第二柱塞孔57處。每個第二柱塞58都基本上形成為圓柱形，并且在第二柱塞58中形成有彈簧存儲孔58a。在每個彈簧存儲孔43a的內(nèi)端中都形成鎖定臺階部58c。在每個彈簧存儲孔58a中，都容納了通過鎖定臺階部58c卡在一起的彈簧鎖定元件58d和螺旋彈簧58b。每根螺旋彈簧58b都抵靠在第二柱塞孔57的底部上，并且通過彈簧鎖定元件58d朝向轉(zhuǎn)動斜面51推動柱塞58。在每個第二柱塞58的端部處，都可轉(zhuǎn)動地裝配鋼珠59。柱塞58通過這些鋼珠59和靴狀件60分別抵靠在轉(zhuǎn)動斜面51上。
然后，由于通過螺旋彈簧58b的推動力將柱塞58推向第一軛元件23A的轉(zhuǎn)動斜面51，因此第一軛元件23A推動錐形滾柱軸承31的外環(huán)31a?；诖?，沿著軸向方向(缸體42的軸線O的方向)的作用力不斷地作用在錐形滾柱軸承31的外環(huán)31a上。因此，省去了錐形滾柱軸承31的墊片調(diào)節(jié)的復(fù)雜操作，并且為錐形滾柱軸承31提供一預(yù)負(fù)載。
由于柱塞58隨著在上述轉(zhuǎn)動斜面51和缸體42之間的相對轉(zhuǎn)動而往復(fù)運動，因此就重復(fù)地進(jìn)行吸入和排放沖程。在這個實施例中，第一液壓系統(tǒng)100的最大沖程量Vpmax設(shè)定成與第二液壓系統(tǒng)200的最大沖程量VMmax相等。
液壓閉合回路下面將描述形成在上述第一液壓系統(tǒng)100與第二液壓系統(tǒng)200之間的液壓閉合回路C。
在缸體42的內(nèi)周面中，沿著缸體42的軸向方向并列設(shè)置呈圓形的第一油腔61和第二油腔62。第一油腔61相當(dāng)于高壓油腔，而第二油腔62則相當(dāng)于低壓油腔。
如圖1和3所示，第二油腔62與鍵槽部21c相連通，并且該第二油腔62設(shè)置成使得其中的一部分液壓流體可作為潤滑劑來供應(yīng)。此外，供給到鍵槽部21c的液壓流體滲漏到缸體42外側(cè)。
第一閥孔63形成在缸體42中，從而使其平行于缸體42的軸線O。第一閥孔63與第一油腔61和第二油腔62相連通。第一閥孔63的數(shù)量等于第一柱塞孔47的數(shù)量。
另外，第二閥孔64形成在缸體42中，從而使其平行于缸體42的軸線O。第二閥孔64與第一油腔61和第二油腔62相連通。第二閥孔64的數(shù)量等于第二柱塞孔57的數(shù)量。此外，上述第一閥孔63和第二閥孔64分別環(huán)狀設(shè)置在缸體42的軸線O周圍。
第一閥孔63和第二閥孔64相當(dāng)于分配閥孔。第一閥孔63的節(jié)距圓設(shè)置成與第二閥孔64的節(jié)距圓同軸并且直徑相同。此外，第一和第二閥孔都設(shè)置成使其節(jié)距圓的直徑小于第一柱塞孔47和第二柱塞孔57的節(jié)距圓的直徑，從而使得所述第一和第二閥孔比第一柱塞孔47和第二柱塞孔57更位于里面，即，位于輸入軸21一側(cè)，而不是位于第一柱塞孔47和第二柱塞孔57的一側(cè)。此外，如圖4所示，通過沿著缸體42的圓周方向相互地從每個第二閥孔64偏移半個節(jié)距來確定每個第一閥孔63的位置，以使每個第一閥孔63都位于彼此相鄰的第二閥孔64之間。
此外，如圖1所示，第一閥孔63和第二閥孔64對向設(shè)置，同時它們把軸線O夾在中間。此外，如圖4所示，第一閥孔63與第一柱塞孔47相應(yīng)的中心，以及第二閥孔64與第二柱塞孔57相應(yīng)的中心設(shè)置成使它們位于從軸線O沿徑向方向延伸的直線上。
如圖1所示，每條第一油通道65都沿缸體42的徑向方向設(shè)置，從而使其將第一柱塞孔47的底部與第一閥孔63的一部分連接起來，所述第一閥孔63位于第一油腔61與第二油腔62之間。
在每個第一閥孔63中，在第一油腔61與第二油腔62之間形成有第一油通道65的端口U，該端口與對應(yīng)的第一柱塞孔47相連通。在每個第一閥孔63中都可滑動地設(shè)置短管類型的第一中繼閥66。第一中繼閥66相當(dāng)于分配閥。由于每個第一中繼閥66都分別位于第一閥孔63中，因此第一中繼閥66布置和構(gòu)造成類似于缸體42的第一閥孔63。因此，第一中繼閥66設(shè)置成與缸體42的軸線O平行。
在軛23一側(cè)的每個第一閥孔63的開口中都安裝有蓋板63b，該蓋板由一些螺栓63a緊固到缸體42上。在蓋板63b和第一中繼閥66之間的內(nèi)部安裝有螺旋彈簧63c，并且通過該螺旋彈簧63c朝徑向軸承16推動第一中繼閥66。如圖6所示，第一中繼閥66通過抵靠徑向軸承16的內(nèi)環(huán)16b而沿著缸體42的軸向方向往復(fù)運動，從而實現(xiàn)位移。
如圖6所示，內(nèi)環(huán)16b使得每個第一中繼閥66在第一開口位置n1與第二開口位置n2之間往復(fù)運動，在第一開口位置n1，端口U與第二油腔62相互連通，而在第二開口位置n2，所述端口U與第一油腔61相互連通，同時以端口關(guān)閉位置n0為中心。
在第一液壓系統(tǒng)100中，根據(jù)圍繞缸體42的軸線O的轉(zhuǎn)動角度，將區(qū)域I設(shè)定在0至180度的范圍內(nèi)，而將區(qū)域I設(shè)定在180至360度(0度)的范圍內(nèi)。在這里，區(qū)域H是指這樣一個區(qū)域，該區(qū)域包括端口U與第二油腔62相互連通處的所有區(qū)域，而區(qū)域I則是指這樣一個區(qū)域，該區(qū)域包括端口U與第一油腔61相互連通處的區(qū)域。
如圖14所示，當(dāng)上述斜盤面44從豎直位置向最大負(fù)傾斜角位置移動時，在此時第一液壓系統(tǒng)100的沖程量VP從零變成VMmax。在圖14中，垂直幅度表示第一液壓系統(tǒng)100或第二液壓系統(tǒng)200每一轉(zhuǎn)的沖程量，而水平幅度則表示軛23的輸出轉(zhuǎn)速Nout(輸出轉(zhuǎn)動部)。在該圖中，連續(xù)線表示第一液壓系統(tǒng)100的沖程量VP的變化，而點劃線則表示第二液壓系統(tǒng)200的沖程量VM的變化。此外，在這個實施例中，第一液壓系統(tǒng)100的液壓流體的移動設(shè)定成當(dāng)輸入軸21的輸入轉(zhuǎn)速為Nin時，使得輸出轉(zhuǎn)速Nout(軛23的轉(zhuǎn)速)在Nin至2Nin的范圍內(nèi)。
第一液壓系統(tǒng)100的沖程量是指液壓流體的量，即在缸體42的一個轉(zhuǎn)動循環(huán)期間，由第一柱塞43和第一柱塞孔47形成的柱塞間隙向第一油腔61和第二油腔62輸送并且從它們接收所述液壓流體的量。第二液壓系統(tǒng)200的沖程量是指液壓流體的量，即在軛23(輸出轉(zhuǎn)動部)向缸體42的一個轉(zhuǎn)動期間，由第二柱塞58和第二柱塞孔57形成的柱塞間隙向第一油腔61和第二油腔62輸送并且從它們接收所述液壓流體的量。
此外，在這個實施例中，如圖1所示，當(dāng)斜盤面44以負(fù)方向傾斜時，液壓流體在圍繞缸體42的軸線O在0至180度的轉(zhuǎn)動角度范圍內(nèi)通過端口U引導(dǎo)向第一柱塞孔47，并且在180至360度(0度)的轉(zhuǎn)動角度范圍內(nèi)通過端口U從第一柱塞孔47輸送該液壓流體。然后，當(dāng)斜盤面44以正方向傾斜時，在圍繞缸體42的軸線O在0至180度的轉(zhuǎn)動角度范圍內(nèi)通過端口U從第一柱塞孔47輸送液壓流體，并且該液壓流體在180至360度(0度)的轉(zhuǎn)動角度范圍內(nèi)通過端口U被引導(dǎo)向第一柱塞孔47。通過對應(yīng)于圍繞軸線O的缸體42的轉(zhuǎn)動角度的區(qū)域H和I來確定輸送液壓流體的油腔和引導(dǎo)該液壓流體的油腔。
如圖1和3所示，每個第二油通道75都沿著缸體42的徑向方向設(shè)置，從而使其將第二柱塞孔57的底部與第二閥孔64的位于第一油腔61和第二油腔62之間的部分連接起來。在每個第二閥孔64中，在第一油腔61與第二油腔62之間形成有第二油通道75的端口W，該端口與對應(yīng)的第二柱塞孔57相連通。在每個第二閥孔64中可滑動地設(shè)置有短管類型的第二中繼閥76，從而使該第二中繼閥76與上述第二柱塞58平行。第二中繼閥76相當(dāng)于分配閥。由于第二中繼閥76分別位于第二閥孔64中，因此第二中繼閥76布置和構(gòu)造成類似于缸體42的第二閥孔64。因此，第二中繼閥76設(shè)置成與缸體42的軸線O平行。
在面對斜盤面44的第二閥孔64的開口中安裝有蓋板64b，該蓋板由多個螺栓64a緊固到缸體42上。在每個蓋板64b和每個第二中繼閥76之間的內(nèi)部都安裝有螺旋彈簧64c，并且通過每個螺旋彈簧64c朝徑向軸承18推動每個第二中繼閥76。如圖6所示，每個第二中繼閥76都通過抵靠徑向軸承18的內(nèi)環(huán)18b而沿著缸體42的軸向方向往復(fù)運動，從而實現(xiàn)位移。
此外，在圖6中，盡管由于內(nèi)環(huán)16b和18b設(shè)置成可轉(zhuǎn)動到分別與所述兩環(huán)相對應(yīng)的外環(huán)16a和內(nèi)環(huán)18b，因此在左側(cè)徑向軸承16的內(nèi)環(huán)16b與右側(cè)徑向軸承18的內(nèi)環(huán)18b之間的相對位置發(fā)生變化，但是為了描述方便將忽視這種變化。
在第二液壓系統(tǒng)200中，根據(jù)軛23圍繞缸體42的軸線O的相對轉(zhuǎn)動角度，將區(qū)域J設(shè)定在0至180度的范圍內(nèi)，而將區(qū)域K設(shè)定在180至360度(0度)的范圍內(nèi)。在這里，區(qū)域J是指這樣一個區(qū)域，該區(qū)域包括端口W與第一油腔61相互連通處的所有區(qū)域，而區(qū)域K則是指這樣一個區(qū)域，該區(qū)域包括端口W與第二油腔62相互連通處的所有區(qū)域。
另外，在這個實施例中，如圖3所示，當(dāng)斜盤面44以負(fù)方向傾斜時，在軛23(輸出轉(zhuǎn)動部)圍繞缸體42的軸線O的0至180度的相對轉(zhuǎn)動角度范圍內(nèi)通過端口W將液壓流體引導(dǎo)向第二柱塞孔57。此外，在180至360度(0度)的轉(zhuǎn)動角度范圍內(nèi)通過端口W從第二柱塞孔57輸送液壓流體。
當(dāng)斜盤面44以正方向傾斜時，在軛23(輸出轉(zhuǎn)動部)圍繞缸體42的軸線O的0至180度的相對轉(zhuǎn)動角度范圍內(nèi)通過端口W從第二柱塞孔57輸送液壓流體，并且在180至360度(0度)的轉(zhuǎn)動角度范圍內(nèi)通過端口W將該液壓流體引導(dǎo)向第二柱塞孔57。通過對應(yīng)于圍繞缸體42的軸線O的軛23(輸出轉(zhuǎn)動部)的相對轉(zhuǎn)動角度的區(qū)域J和K來確定輸送液壓流體的油腔和引導(dǎo)該液壓流體的油腔。
液壓閉合回路C由上述第一柱塞孔47、第二柱塞孔57、第一油腔61、第二油腔62、第一閥孔63、第二閥孔64、第一油通道65、第二油通道75、端口U以及端口W構(gòu)成。
如圖1和3所示，為了把液壓流體充入到上述液壓閉合回路C內(nèi)，沿著輸入軸21的軸線O鉆一個軸孔99。該軸孔99具有一條引油通道99a，該引油通道在對應(yīng)于通孔36的側(cè)壁元件28的一部分中徑向延伸。這條引油通道99a與形成在輸入軸21的外周面上的周邊槽21b相連通。在側(cè)壁元件28中設(shè)置有一條與周邊槽21b相連通的油通道28a。
上述油通道28a與設(shè)在支架固定件91中的油通道91a以及設(shè)在側(cè)壁元件28中的油通道28b相連通。液壓流體從圖中未示出的填充泵供給到上述油通道28b、91a、28a內(nèi)。
另一方面，在輸入軸21中，填充閥90(止回閥)分別位于第一油腔61和第二油腔62中，用于打開和關(guān)閉能與軸孔99相連通的閥座。在液壓閉合回路C中液壓達(dá)到軸孔99中的填充壓之前，每個填充閥90的閥座都是打開的，并且把軸孔99中的液壓流體供給到液壓閉合回路C。此外，填充閥90可防止液壓流體向軸孔99回流。
無級變速裝置的工作情況下面將描述如上構(gòu)造的無級變速裝置20隨著支架45的傾斜而進(jìn)行的操作。此外，為了描述方便，假設(shè)從發(fā)動機(jī)22的曲軸傳遞到輸入軸21的輸入轉(zhuǎn)速Nin是固定不變的，下面將進(jìn)行描述。
輸出轉(zhuǎn)速Nout等于Nin的情況如圖13所示，通過操作變速桿146，通過支架45把斜盤面44定位在豎直位置。在這種狀態(tài)中，由于發(fā)動機(jī)22的驅(qū)動力作用，使得缸體42通過輸入軸21沿正方向以轉(zhuǎn)速Nin轉(zhuǎn)動。在此時，盡管輸出軸155沿著與缸體42相反的方向轉(zhuǎn)動，但是這種狀態(tài)仍稱作正向轉(zhuǎn)動。
當(dāng)斜盤面44處于相對于缸體42的軸線O的豎直位置的中間狀態(tài)時，第一液壓系統(tǒng)100的柱塞43不通過斜盤面44作往復(fù)運動。因此，在這種狀態(tài)中，液壓流體不通過液壓閉合回路C的內(nèi)部而循環(huán)。基于此，在第二液壓系統(tǒng)200中，在不能執(zhí)行沖程工作的狀態(tài)中，每個柱塞58都抵靠轉(zhuǎn)動斜面51，并且通過靴狀件60與該轉(zhuǎn)動斜面51接合。因此，缸體42和轉(zhuǎn)動斜面51以直接連接的狀態(tài)相接合，并且整體轉(zhuǎn)動。
即，這種狀態(tài)是輸出軸21和齒輪151直接連接的狀態(tài)。因此，提供給轉(zhuǎn)動斜面51的正向轉(zhuǎn)動通過軛23、連接的向前離合器152和輸出軸155而傳遞到最終減速齒輪。
如圖14所示，當(dāng)上述斜盤面44位于豎直位置時，第一液壓系統(tǒng)100的沖程量VP就變?yōu)榱悖虼耍敵鲛D(zhuǎn)速Nout(軛23的轉(zhuǎn)速)就變得等于輸入轉(zhuǎn)速Nin。
輸出轉(zhuǎn)速Nout處于Nin與2Nin之間的情況通過操作變速桿146，以使斜盤面44通過支架45沿著負(fù)方向傾斜，斜盤面44就位于預(yù)定的負(fù)傾斜角位置和豎直位置之間的區(qū)域內(nèi)。所述預(yù)定的負(fù)傾斜角位置是指這樣一位置，其中第一液壓系統(tǒng)100的沖程量VP的絕對值變得等于第二液壓系統(tǒng)200的沖程量VM的絕對值(＝VMmax)。
在這種情況下，在發(fā)動機(jī)22的驅(qū)動力的作用下，缸體42通過輸入軸21以轉(zhuǎn)速Nin轉(zhuǎn)動。于是，在圍繞軸線O的缸體42的0至180度的轉(zhuǎn)動角度范圍內(nèi)，第一液壓系統(tǒng)100通過端口U把液壓流體引入到第一柱塞孔47，并且從第一柱塞孔47通過端口U在180至360度(0度)的轉(zhuǎn)動角度范圍內(nèi)輸送液壓流體。這些輸送和引導(dǎo)液壓流體的油腔由對應(yīng)于圍繞軸線O的缸體42的轉(zhuǎn)動角的區(qū)域H和I確定。
此外，第一液壓系統(tǒng)100輸送和引導(dǎo)的液壓流體量隨著斜盤面44向負(fù)側(cè)的傾斜角的增大而增大。此時，在圍繞缸體42的軸線O的軛23(輸出轉(zhuǎn)動部)的0至180度的轉(zhuǎn)動角度范圍內(nèi)，第二液壓系統(tǒng)200通過端口W將液壓流體引向第二柱塞孔57，并且在180至360度(0度)的范圍內(nèi)通過端口W從第二柱塞孔57輸送液壓流體。輸送液壓流體的油腔和用于引導(dǎo)液壓流體的油腔由對應(yīng)于圍繞缸體42的軸線O的的軛23(輸出轉(zhuǎn)動部)的相對轉(zhuǎn)動角度的區(qū)域J和K來確定。
結(jié)果，轉(zhuǎn)動斜面51以一速度轉(zhuǎn)動，該速度由缸體42通過輸入軸21被驅(qū)動的輸入轉(zhuǎn)速Nin和在轉(zhuǎn)動斜面51上的柱塞58的突出壓力作用所形成的正向轉(zhuǎn)速合成(求和)。施加給這個轉(zhuǎn)動斜面51的正向轉(zhuǎn)動隨著正向轉(zhuǎn)動通過軛23、連接的向前離合器152和輸出軸155而傳遞到最終減速齒輪。
如圖14所示，當(dāng)斜盤面44從豎直位置向預(yù)定負(fù)傾斜角位置移動時，第一液壓系統(tǒng)100的沖程量VP從零增大到VMmax，據(jù)此，輸出轉(zhuǎn)速Nout從Nin加速到2Nin。此外，第二液壓系統(tǒng)200的沖程量VM，在輸出轉(zhuǎn)數(shù)Nout從Nin變化到2Nin時仍然保持為VMmax。圖12示出了在這種狀態(tài)中液壓流體的流動和轉(zhuǎn)動狀態(tài)，且此時液壓流體沿著液壓閉合回路C按圖中箭頭所示進(jìn)行流動。此外，接近轉(zhuǎn)速Nin和Nout的這些箭頭示出了相應(yīng)元件的轉(zhuǎn)動方向。
輸出轉(zhuǎn)速Nout處于零與Nin之間的情況通過操作變速桿146以使斜盤面44通過支架45沿著正方向傾斜，斜盤面44從豎直位置再次移動到正傾斜角位置中。此外，在這些正傾斜角位置，第一液壓系統(tǒng)100的沖程量VP的絕對值變得等于第二液壓系統(tǒng)200的沖程量VM的絕對值的這個位置成為預(yù)定負(fù)傾斜角位置。
在這種情況中，由于斜盤面44沿正方向傾斜，因此缸體42在發(fā)動機(jī)22的驅(qū)動力作用下通過輸入軸21轉(zhuǎn)動。于是，第一液壓系統(tǒng)100從第一柱塞孔47通過端口U在圍繞軸線O的缸體42的0至180度的轉(zhuǎn)動角度范圍內(nèi)輸送液壓流體。此外，第一液壓系統(tǒng)100通過端口U在180至360度(0度)范圍內(nèi)把液壓流體引導(dǎo)到第一柱塞孔47。輸送液壓流體的油腔和用于引導(dǎo)液壓流體的油腔由對應(yīng)于圍繞軸線O的缸體42的轉(zhuǎn)動角的區(qū)域H和I來確定。此外，第一液壓系統(tǒng)100輸送和引導(dǎo)的液壓流體量隨著斜盤面44沿著正向的傾斜角的增大而增大。
在此時，第二液壓系統(tǒng)200在軛23(輸出轉(zhuǎn)動部)相對于缸體42圍繞軸線O的從0至180度的相對轉(zhuǎn)動角度范圍內(nèi)從第二柱塞孔57通過端口W輸送液壓流體。此外，第二液壓系統(tǒng)200在180至360度(0度)范圍內(nèi)通過端口W把液壓流體引導(dǎo)到第二柱塞孔57。輸送液壓流體的油腔和引導(dǎo)液壓流體的油腔由對應(yīng)于軛23(輸出轉(zhuǎn)動部)的相對轉(zhuǎn)動角的區(qū)域J和K來確定。
結(jié)果，通過在轉(zhuǎn)動斜面51上的柱塞58的壓力作用，就可獲得與處于Nin和2Nin之間的輸出轉(zhuǎn)數(shù)Nout情況相反的轉(zhuǎn)動。因此，由上述缸體42的反向轉(zhuǎn)速和正向轉(zhuǎn)速所合成(求和)的轉(zhuǎn)速通過軛23、連接的向前離合器152和輸出軸155而傳遞到最終減速齒輪。
由于此時轉(zhuǎn)速之和變成正向轉(zhuǎn)速，該正向轉(zhuǎn)速被反向轉(zhuǎn)速減小，因此與“輸出轉(zhuǎn)速Nout等于Nin的情況”相比較，輸出轉(zhuǎn)速Nout變小。
在這個實施例中，在圖14中，當(dāng)斜盤面44從豎直位置向最大正傾斜角位置移動時，第一液壓系統(tǒng)100的沖程量VP從零增大到-VMmax(在這里，符號“-”是指液壓流體從端口U輸送到第二油腔62的情況)，且據(jù)此，輸出轉(zhuǎn)速Nout就從Nin減速至零。
此外，在輸出轉(zhuǎn)速Nout從Nin變化至零時，第二液壓系統(tǒng)200每轉(zhuǎn)的沖程量VM為-VMmax。(在這里，符號“-”是指液壓流體從第二油腔62引導(dǎo)到端口W的情況)圖11示出了此時的狀態(tài)的示意圖。第一油腔61具有比第二油腔62更高的壓力，液壓流體如圖中箭頭所示在液壓閉合回路C中流動。此外，接近轉(zhuǎn)速Nin和Nout的箭頭示出了相應(yīng)元件的轉(zhuǎn)動方向。
輸出轉(zhuǎn)數(shù)Nout為零的情況通過離合機(jī)構(gòu)300來關(guān)閉從發(fā)動機(jī)22的輸入轉(zhuǎn)動，從而停止軛23。
輸出轉(zhuǎn)速Nout小于零的情況當(dāng)變速桿146在離合機(jī)構(gòu)300的脫離狀態(tài)下移動到相反位置時，根據(jù)變速桿146的這種操作，變速裝置150的向前離合器152脫離開，而反向離合器153嚙合。由于此時來自發(fā)動機(jī)22和其從動件的轉(zhuǎn)動不會傳動到無級變速裝置20，從而消除了轉(zhuǎn)動斜面51上柱塞58的壓力作用，且因此，軛23從第二液壓系統(tǒng)200脫開?；诖?，可以容易地執(zhí)行軛23的反向離合器153的連接，即，此時可以進(jìn)行反向變換。然后，在完成把變速桿146移動到相反位置之后，離合機(jī)構(gòu)300再次變成連接狀態(tài)。此外，當(dāng)回復(fù)到前進(jìn)側(cè)時，踩下離合腳踏板，從而離合機(jī)構(gòu)300進(jìn)入脫離狀態(tài)。在此時，由于相同原因，可以容易地進(jìn)行改變以便前進(jìn)。
輸出轉(zhuǎn)速Nout處于零與-Nin之間的情況在執(zhí)行了反向離合器153的連接之后，輸出轉(zhuǎn)速Nout、第一液壓系統(tǒng)100和第二液壓系統(tǒng)200的最大沖程量的變化情況與圖11所示的用于前進(jìn)(正常轉(zhuǎn)動)的情況，即輸出轉(zhuǎn)速Nout位于零與Nin之間的情況相同。因此省略對其的描述。圖11示出了液壓流體的流動和轉(zhuǎn)動方向。施加給轉(zhuǎn)動斜面51的轉(zhuǎn)動通過軛23、惰輪156、惰輪157、反向離合器153和輸出軸155而傳遞到最終減速齒輪。
輸出轉(zhuǎn)速Nout處于Nin與-2Nin之間的情況此外，在這種情況中，由于第一液壓系統(tǒng)100和第二液壓系統(tǒng)200的操作與其中輸出轉(zhuǎn)速Nout位于Nin和2Nin之間的情況相同，因此，省略對其的描述。圖12示出了液壓流體的流動和轉(zhuǎn)動方向。類似于前面所描述的一些情況，施加給轉(zhuǎn)動斜面51的轉(zhuǎn)動通過軛23、惰輪156、惰輪157、反向離合器153和輸出軸155而傳遞到最終減速齒輪。
根據(jù)這個實施例，可獲得下列效果。
(1)此實施例的液壓無級變速裝置包括第一液壓系統(tǒng)100，其具有第一柱塞43和支架45(斜盤)，所述第一柱塞43抵靠在該支架45上；和第二液壓系統(tǒng)200，其具有第二柱塞58和第一軛元件23A(斜盤)，所述第二柱塞58抵靠在該第一軛元件23A上。另外，在共同的缸體42中形成有分別容納第一柱塞43和第二柱塞58的第一柱塞孔47和第二柱塞孔57，并且在所述缸體42中形成有連接所述第一和第二柱塞孔的液壓閉合回路C。此外，在所述缸體42中形成有分別容納第一中繼閥66和第二中繼閥76(分配閥)的第一閥孔63和第二閥孔64(分配閥孔)，所述第一和第二中繼閥分別用于切換液壓閉合回路C中的液壓流體的流動方向。此外，液壓無級變速裝置具有延伸穿過缸體42的輸入軸21，并且構(gòu)造成使得該輸入軸21可與缸體42同步轉(zhuǎn)動。此外，第一和第二柱塞孔形成為分別平行于輸入軸21。而且，第二液壓系統(tǒng)200的轉(zhuǎn)動斜面51可轉(zhuǎn)動地支撐在缸體42的軸線O的周圍。此外，輸入軸21分別由錐形滾柱軸承39、31(止推徑向組合軸承)和滾針軸承38、12(徑向軸承)支撐在缸體42的兩側(cè)。
結(jié)果，由于缸體42由設(shè)置在兩側(cè)的錐形滾柱軸承39、31和滾針軸承38、12支撐，因此無需在缸體42的外周設(shè)置軸承?；诖耍梢詼p少液壓無級變速裝置的徑向尺寸。
(2)在這個實施例的液壓無級變速裝置中，錐形滾柱軸承39與滾針軸承38的側(cè)壁元件28由單個元件形成。此外，錐形滾柱軸承31與滾針軸承12的第一軛元件23A也由單個元件形成。
結(jié)果，就可以使軸承接收孔35和軸承接收孔34具有共同的機(jī)加工中軸線，錐形滾柱軸承39和滾針軸承38裝配進(jìn)軸承接收孔35和軸承接收孔34中。基于此，可以容易且精確地機(jī)加工軸承接收孔35和軸承接收孔34。此外，可以類似地機(jī)加工軸承接收孔50a和50c。
(3)在這個實施例中，第一閥孔63和第二閥孔64(分配閥孔)形成為平行于輸入軸21，同時它們比第一柱塞孔47和第二柱塞孔57更靠近輸入軸21。此外，沿缸體42的徑向方向分別形成第一油通道65和第二油通道75以及第一閥孔63和第二閥孔64，所述第一油通道65和第二油通道75連接第一柱塞孔47和第二柱塞孔57。結(jié)果，由于使第一油通道65和第二油通道75變得最短，因此可以減少液壓流體的無效量。
(4)在這個實施例中，第一閥孔63和第二閥孔64(分配閥孔)形成為與輸入軸21平行，從而延伸穿過缸體42。結(jié)果，由于可以僅僅通過從缸體42的一側(cè)進(jìn)行機(jī)加工來形成這些孔，因此可以減少機(jī)加工的工時，并且還可以提高機(jī)加工的精確度。
(5)在這個實施例的液壓無級變速裝置中，第一油腔61(高壓油腔)和第二油腔62(低壓油腔)形成為比第一柱塞孔47和第二柱塞孔57更靠近輸入軸21，并且沿著缸體42的軸向方向并列設(shè)置。此外，用鍵槽把輸入軸21裝配到缸體42上，并且第二油腔62制造成與形成在輸入軸21中的鍵槽部21c相連通。
結(jié)果，無需專門向鍵槽部21c提供潤滑油通道徑，就可以對該鍵槽部21c進(jìn)行潤滑。此外，雖然液壓流體從鍵槽部21c滲漏至缸體42的外側(cè)，但是，這是從低壓的第二油腔62的滲漏，且因此不會降低液壓無級變速裝置的容積效率。
(6)在這個實施例的液壓無級變速裝置中，切割形成第二液壓系統(tǒng)200的第一軛元件23A(斜盤)的外周面，同時形成垂直于第一軛元件23A的轉(zhuǎn)動斜面51(斜盤面)的直線P，即第一機(jī)加工中軸線。接著，切割材料WO的外周面，使材料WO的軸線M成為機(jī)加工中軸線，并且形成圓周面SU，該圓周面包括連接凸緣37的外周面(參見圖9(a)和9(b))。然后，假設(shè)直線α平行于缸體42的軸線O(輸入軸21的中心線)，即平行于材料WO的軸線M，并且該直線α沿預(yù)定方向偏離。通過切割材料WO的外周面來形成連接凸緣37，同時使直線α成為第二機(jī)加工中軸線。因此，僅僅通過簡單的切割，就可以調(diào)節(jié)第二液壓系統(tǒng)200的第一軛元件23A的轉(zhuǎn)動平衡。
(7)此實施例的動力傳動裝置400包括上述液壓無級變速裝置，并且還包括離合機(jī)構(gòu)300，該離合機(jī)構(gòu)作為用于把動力傳動到輸入軸21或關(guān)閉動力傳動的裝置。此外，動力傳動裝置400包括變速裝置150，該變速裝置作為用于輸入第二液壓系統(tǒng)200的第一軛元件23A的轉(zhuǎn)動力、并且沿與第二液壓系統(tǒng)200的第一軛元件23A相同或相反的方向輸出轉(zhuǎn)動的裝置。因此，可以實現(xiàn)這樣一種動力傳動裝置，其具有上述(1)至(6)項中所描述的液壓無級變速裝置的優(yōu)點。
(8)在上述實施例中，在通過操縱離合機(jī)構(gòu)300來切換軛23的轉(zhuǎn)動方向時，可以釋放施加到這個軛23的力矩，并且可以容易地切換轉(zhuǎn)動方向。
此外，本發(fā)明的實施例并不限于上述這些實施例，它可以作如下改變。
上述實施例中的滾針軸承11和滾針軸承38的結(jié)構(gòu)可以替換為滾珠軸承。
具有延伸穿過缸體42的結(jié)構(gòu)的第一閥孔63和第二閥孔64可以形成有底部。這樣，就可以省去螺栓63a、蓋板63b、螺栓64a以及蓋板64b。
在軛23一側(cè)的輸入軸21的輸出端可以形成為具有小于輸出齒輪24直徑的直徑，并且從輸出齒輪24的端面處凸出，從而輸入軸21的凸出端部就起PTO軸(動力輸出軸)的作用。
權(quán)利要求
1.一種液壓無級變速裝置，包括第一液壓系統(tǒng)，其具有第一柱塞和斜盤，所述第一柱塞抵靠在所述斜盤上；和第二液壓系統(tǒng)，其具有第二柱塞和斜盤，所述第二柱塞抵靠在所述斜盤上；其中，在缸體中形成有分別容納所述第一和第二柱塞的第一和第二柱塞孔、連接所述第一和第二柱塞孔的液壓閉合回路、和容納分配閥的分配閥孔，該分配閥用于切換液壓閉合回路中的液壓流體的流動方向；提供有延伸穿過所述缸體的軸，所述軸和所述缸體同步轉(zhuǎn)動；所述第一和第二柱塞孔形成為分別平行于所述軸；并且所述第二液壓系統(tǒng)的斜盤可轉(zhuǎn)動地支撐在所述軸的周圍，該液壓無級變速裝置的特征在于所述軸由分別位于所述缸體兩側(cè)的止推徑向組合軸承和徑向軸承支撐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述液壓無級變速裝置，其特征在于位于所述缸體兩側(cè)的所述止推徑向組合軸承和所述徑向軸承分別由單個元件支撐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述液壓無級變速裝置，其特征在于所述分配閥孔設(shè)置成與所述軸平行，并且比所述第一和第二柱塞孔更靠近所述軸；且其中，沿徑向方向在所述缸體中形成有一條油通道，這條油通道連接所述柱塞孔和分配閥孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述液壓無級變速裝置，其特征在于所述分配閥孔形成為與所述軸平行，從而延伸穿過所述缸體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述液壓無級變速裝置，其特征在于一高壓油腔和一低壓油腔沿著軸向方向并列設(shè)置在所述缸體中，從而比所述第一和第二柱塞孔更靠近所述軸；其中，在所述軸中形成鍵槽部，并且所述軸在該鍵槽部處裝配到所述缸體內(nèi)；且其中，所述低壓油腔與所述軸的鍵槽部相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述液壓無級變速裝置，其特征在于所述第二液壓系統(tǒng)的斜盤的外周面利用第一機(jī)加工中軸線、機(jī)加工中軸線和第二機(jī)加工中軸線通過機(jī)加工形成，其中，所述第一機(jī)加工中軸線是一條垂直于所述斜盤的斜盤面的直線，所述機(jī)加工中軸線是所述軸的中心線，而所述第二機(jī)加工中軸線是一條平行于所述軸的中心線的直線，并且該第二機(jī)加工中軸線偏向一側(cè)，在這一側(cè)中，所述斜盤面和與該斜盤面相對的表面之間的間距變窄。
7.一種動力傳動裝置包括根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述液壓無級變速裝置；用于把動力傳動到所述軸或關(guān)閉動力傳動的裝置；用于從所述第二液壓系統(tǒng)的斜盤輸入轉(zhuǎn)動力、并且沿與所述第二液壓系統(tǒng)的斜盤相同或相反的方向輸出轉(zhuǎn)動的裝置。
全文摘要
一種液壓無級變速裝置包括第一液壓系統(tǒng)，其具有第一柱塞和斜盤，所述第一柱塞抵靠所述斜盤；和第二液壓系統(tǒng)，其具有第二柱塞和斜盤，所述第二柱塞抵靠所述斜盤。在缸體中形成有第一和第二柱塞孔，它們分別容納所述第一和第二柱塞；一條液壓閉合回路，其連接所述第一和第二柱塞孔；一些容納分配閥的分配閥孔，這些分配閥用于切換所述回路中的液壓流體的流動方向。一延伸穿過所述缸體的軸與所述缸體同步轉(zhuǎn)動。所述第一和第二柱塞孔形成為分別平行于所述軸。所述第二液壓系統(tǒng)的斜盤可轉(zhuǎn)動地支撐在所述軸的周圍。所述軸分別由位于所述缸體兩側(cè)的止推徑向組合軸承和徑向軸承支撐。
文檔編號F16H39/14GK1662756SQ0381425
公開日2005年8月31日 申請日期2003年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月18日
發(fā)明者大內(nèi)田剛史, 鹽崎修司, 松山博志, 丹生秀和 申請人:洋馬株式會社