(57)【要約】【課題】従来のクレイドル式可動斜板の斜板角を制御する油圧サーボ機構を備えた油圧式無段変速装置では、可動斜板の操作力は常に圧油を介して間接的にしか変速レバーに伝達されず、変速レバーの操作力からは可動斜板の不具合を感知できず、適切な時期にメンテナンスができずに部材寿命が短くなる、等の問題があった。【解決手段】外部から変速操作する外部操作具１８は、スプール１６を摺動させるスプール操作具４２に弾性部材７４を介して連結すると共に、前記スプール１６を中立位置７８から作用位置７９・８０まで移動させた後に、前記スプール操作具４２の一部４２ｄがピストン１３に当接する構成とした。【選択図】図６
2009019554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変容積型の油圧ポンプまたは油圧モータにおけるクレイドル式の可動斜板の斜板角を制御する油圧サーボ機構を備え、該油圧サーボ機構には前記可動斜板に連結連動するピストンと該ピストン内を摺動するスプールとを設け、該スプールを外部操作可能な構成とした油圧式無段変速装置において、外部から変速操作する外部操作具は、前記スプールを摺動させるスプール操作具に弾性部材を介して連結すると共に、前記スプールを中立位置から作用位置まで移動させた後に、前記スプール操作具の少なくとも一部が前記ピストンに当接する構成としたことを特徴とする油圧式無段変速装置。
【請求項２】
前記スプール操作具は、前記スプールに直接係合する操作ロッド部と、該操作ロッド部を固定支持する支持部とから構成され、該支持部が前記ピストンに当接することを特徴とする請求項１記載の油圧式無段変速装置。
【請求項３】
前記油圧式無段変速装置には、前記可動斜板の中立位置を保持する中立位置保持機構を一体的に内装し、該中立位置保持機構は、前記スプール操作具の一部を挟持して中立位置に保持することを特徴とする請求項１または請求項２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、可変容積型の油圧ポンプまたは油圧モータにおける可動斜板の斜板角を制御する油圧サーボ機構を備え、該油圧サーボ機構には前記可動斜板に連結連動するピストンと該ピストン内を摺動するスプールとを設け、該スプールは外部操作可能な構成とした油圧式無段変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、クレイドル式の可動斜板の斜板角を制御する油圧サーボ機構を備えた油圧式無段変速装置においては、油圧サーボ機構を構成する斜板角制御弁のスプールの位置に連動して、該スプールの外周部を覆うピストンが動作し、これにより、該ピストンと連結連動する前記可動斜板を回動させて斜板角を任意に制御する技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１８２４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記スプールは、該スプールに一端部を係合する操作ロッドによって摺動され、該操作ロッドの他端部は変速レバーと連結されており、該変速レバーを外部から操作することにより、操作ロッドを介してスプールの位置を変更するようにして、ピストンの上下の油室への連通油路を連通又は遮断し、上下いずれかの油室に圧油を送油してピストンを動作させるようにしている。このため、可動斜板の操作力は、常に圧油を介して間接的にしか変速レバーに伝達されず、可動斜板と斜板受け間の摺動面が高速長時間稼働によって粗化したり、該摺動面の潤滑油が不足して油膜切れが発生したりして、摺動面の摺動抵抗が増加しても、該摺動抵抗の変化を変速レバーの操作力からは感知することができず、可動斜板や斜板受けに対して適切な時期にメンテナンスを施せないことから、部材寿命が短くなり、抵抗増加が著しい場合には摺動面が焼き付いて装置全体の交換が必要となる、という問題があった。
【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。
すなわち、請求項１においては、可変容積型の油圧ポンプまたは油圧モータにおけるクレイドル式の可動斜板の斜板角を制御する油圧サーボ機構を備え、該油圧サーボ機構には前記可動斜板に連結連動するピストンと該ピストン内を摺動するスプールとを設け、該スプールを外部操作可能な構成とした油圧式無段変速装置において、外部から変速操作する外部操作具は、前記スプールを摺動させるスプール操作具に弾性部材を介して連結すると共に、前記スプールを中立位置から作用位置まで移動させた後に、前記スプール操作具の少なくとも一部が前記ピストンに当接する構成としたものである。
請求項２においては、前記スプール操作具は、前記スプールに直接係合する操作ロッド部と、該操作ロッド部を固定支持する支持部とから構成され、該支持部が前記ピストンに当接するものである。
請求項３においては、前記油圧式無段変速装置には、前記可動斜板の中立位置を保持する中立位置保持機構を一体的に内装し、該中立位置保持機構は、前記スプール操作具の一部を挟持して中立位置に保持するものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、請求項１においては、可変容積型の油圧ポンプまたは油圧モータにおけるクレイドル式の可動斜板の斜板角を制御する油圧サーボ機構を備え、該油圧サーボ機構には前記可動斜板に連結連動するピストンと該ピストン内を摺動するスプールとを設け、該スプールを外部操作可能な構成とした油圧式無段変速装置において、外部から変速操作する外部操作具は、前記スプールを摺動させるスプール操作具に弾性部材を介して連結すると共に、前記スプールを中立位置から作用位置まで移動させた後に、前記スプール操作具の少なくとも一部が前記ピストンに当接する構成としたので、可動斜板の操作力が大きくなると、該可動斜板の操作力を、ピストンとスプール操作具との当接部を介してピストンからスプール操作具に直接伝達し、該スプール操作具に連結された外部操作具の操作力増加から、作業者が可動斜板の操作力増加を感知することができ、可動斜板や斜板受けに適切な時期にメンテナンスを施して部材寿命を長くし、焼き付け等のトラブルも確実に防止することができる。更に、可動斜板の操作力が大きいためにスプール操作具がピストンに当接した後も該ピストンが即座にそれ以上移動しない場合であっても、スプール操作具と外部操作具との間に弾性部材を介設することで、該弾性部材の弾性力に抗して外部操作具だけを操作させることができ、該外部操作具が変速操作中に急に操作できなくなるといったことがなく、変速操作性を向上させることができる。しかも、この場合、弾性部材の変形量が増加すると外部操作具の操作力も増加するが、ピストンが徐々に移動を開始すると弾性部材の変形量が減少し、この変形量の減少に呼応して外部操作具の操作力も減少していくことから、作業者は、外部操作具の操作力変化から、ピストンの移動状況をリアルタイムで感知して可動斜板の操作力の変化を正確に把握することができ、前記メンテナンスに適切な時期を一層な正確に推定することができる。
請求項２においては、前記スプール操作具は、前記スプールに直接係合する操作ロッド部と、該操作ロッド部を固定支持する支持部とから構成され、該支持部が前記ピストンに当接するので、前記支持部を交換することでスプール操作具とピストンとの間隔を変更し、可動斜板の操作力の感知感度を自在に調整することができ、装置使用状況に応じて外部操作具の操作力を適正化し、変速操作性を更に向上させることができる。
請求項３においては、前記油圧式無段変速装置には、前記可動斜板の中立位置を保持する中立位置保持機構を一体的に内装し、該中立位置保持機構は、前記スプール操作具の一部を挟持して中立位置に保持するので、一体的に内装することにより、前記中立位置保持機構の構成部材に泥やゴミなどの異物が付着して動作不良が発生したり、外部からの衝撃により調節が狂ったりすることを防止することができ、また、スプール操作具の一部を使って中立位置に保持することにより、前記中立位置保持機構を簡単な構成にすると共に小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係わる油圧式無段変速装置の全体構成を示す側面断面図、図２は同じく平面一部断面図、図３は同じく正面一部断面図、図４は同じく上部側面図、図５は油圧式無段変速装置の油圧回路図、図６は油圧サーボ機構を示す手動斜板角制御バルブの側面断面図、図７は手動斜板角制御バルブの側面断面図であって、図７（ａ）はスプールが作用位置にある場合の油路接続構成とスプール操作アーム位置を示す手動斜板角制御バルブの側面断面図、図７（ｂ）はスプールが中立位置にある場合の油路接続構成とスプール操作アーム位置を示す、手動斜板角制御バルブの側面断面図、図８はスプール操作アームが配置された開口部近傍の側面図であって、図８（ａ）はスプール操作アーム回動前の開口部近傍の側面図、図８（ｂ）はスプール操作アームが回動後にピストンと当接した時の開口部近傍の側面図、図８（ｃ）はスプール操作アームがピストンと当接後に更に回動して捻りバネが拡開された時の開口部近傍の側面図、図９はスプール操作アームの別形態を示す、手動斜板角制御バルブの側面断面図である。
【０００７】
まず、本発明に係わる油圧式無段変速装置１の全体構成について、図１乃至図３、図５により説明する。
該油圧式無段変速装置１においては、可変容積型の油圧ポンプ２と固定容積型の油圧モータ３が、ハウジング４に内包されると共に、センタセクション５の同一側面に配設されている。
【０００８】
このうちの油圧ポンプ２は、前記センタセクション５に挿嵌されて一端をハウジング４に回動自在に支持された駆動軸２ａ、該駆動軸２ａが挿嵌されて駆動軸２ａと一緒に回動するシリンダブロック２ｂ、該シリンダブロック２ｂに摺動自在に挿嵌されたプランジャ２ｃ、及び該プランジャ２ｃに当接したクレイドル式の可動斜板２ｄにより構成され、該可動斜板２ｄは、前記ハウジング４に固設されたクレイドル受け６に、ハーフベアリング７を介して揺動自在に支持されている。これにより、可動斜板２ｄによってプランジャ２ｃの摺動量を規制し、油圧ポンプ２からの作動油の吐出量を調節可能に構成している。
【０００９】
前記油圧モータ３も、前記センタセクション５に挿嵌されて一端をハウジング４に回動自在に支持された出力軸３ａ、該出力軸３ａが挿嵌されて出力軸３ａと一緒に回動するシリンダブロック３ｂ、該シリンダブロック３ｂに摺動自在に挿嵌されたプランジャ３ｃ、及び該プランジャ３ｃに当接した固定斜板３ｄにより構成され、該固定斜板３ｄは前記ハウジング４に固設されている。更に、前記センタセクション５内には一対のメイン油路９ａ・９ｂが形成され、該メイン油路９ａ・９ｂにより前記油圧ポンプ２と油圧モータ３とを接続して閉回路８が構成されている。
【００１０】
以上のような構成において、エンジン等の駆動源１９からの駆動力が、該駆動源１９の出力軸２０から出力プーリ２１、ベルト２２、入力プーリ２３を介して伝達され、該入力プーリ２３を後端に固設した前記駆動軸２ａに入力されると、前記油圧ポンプ２が駆動されて作動油が吐出される。この吐出された作動油は、センタセクション５内の前記メイン油路９ａ・９ｂを介して油圧モータ３に供給され、該油圧モータ３は、この際の作動油の流出入によって駆動されて、該油圧モータ３の駆動力が、出力軸３ａから出力されるようにしている。
【００１１】
このような油圧式無段変速装置１の油圧ポンプ２の一側方には、油圧サーボ機構１１が配設されている。該油圧サーボ機構１１は、油圧ポンプ２の上面に付設された自動斜板角制御バルブ１２、ピストン１３、及び該ピストン１３の内部に配置されてスプール１６を有する手動斜板角制御バルブ１４から構成されると共に、油圧式無段変速装置１のハウジング４に一体的に構成されている。
【００１２】
更に、この油圧サーボ機構１１を手動操作する変速レバー１８には中立位置保持機構１５が配設されている。これにより、変速レバー１８とともに可動斜板２ｄの中立位置を保持するようにしている。一方、油圧ポンプ２の駆動軸２ａの前端部には、チャージポンプ１０が付設されており、該チャージポンプ１０によって、ハウジング４内等に設けられた油溜まり５９からフィルター６４、油路６５を介して吸い上げ加圧された圧油を、前記閉回路８内のチェックバルブ１７・１７はもとより、前記自動斜板角制御バルブ１２と手動斜板角制御バルブ１４にも供給するようにしている。
【００１３】
次に、前記油圧サーボ機構１１について、図２、図３、図５、図６により説明する。
油圧サーボ機構１１は、前述の如く、自動斜板角制御バルブ１２及び手動斜板角制御バルブ１４を有するものであり、まず、このうちの手動斜板角制御バルブ１４について説明する。該手動斜板角制御バルブ１４においては、ハウジング４内で前記油圧ポンプ２の可動斜板２ｄの側部にシリンダ室２４が形成され、該シリンダ室２４内に前記ピストン１３が収納されている。そして、該ピストン１３の側面には、前記可動斜板２ｄの側部より突設したピン軸２５が嵌合されると共に、ピストン１３の軸心位置には貫通孔４７が開口され、該貫通孔４７内に前記スプール１６が摺動自在に嵌装されている。
【００１４】
ここで、前記ハウジング４には管継手ボルト２８が装着されており、該管継手ボルト２８の先部はピストン１３の外周凹部３８に挿入され、この状態でピストン１３はシリンダ室２４内を摺動可能となっており、ピストン１３が摺動方向を回転軸として回動しようとすると、ピストン１３と管継手ボルト２８とが接触してピストン１３の回動が規制されるようにしている。更に、この管継手ボルト２８は、パイロット油路の一部を構成するものであり、管継手ボルト２８を介して手動斜板角制御バルブ１４にパイロット油圧が供給される。
【００１５】
前記ピストン１３には、このパイロット油圧を供給するパイロットポート２９、上部の油室２６に接続する穿設油路３１、該穿設油路３１下端に接続する内周油路３５、下部の油室２７に接続する穿設油路３２、該穿設油路３２上端に接続する内周油路３４、及びスプール１６にスプール操作アーム４２を係合可能とするための開口部４３が形成されている。該開口部４３は、油圧回路４４における手動斜板角制御バルブ１４のドレンポート３０としても機能し、この開口部４３を通って排出された作動油は、中立位置保持機構１５のケーシング４５と前記ハウジング４との間の空間に形成された油溜まり４６内に流入し、中立位置保持機構１５等に潤滑油として供されるようにしている。更に、ピストン１３を上下に貫通する前記貫通孔４７の両端は、蓋４８・４８により閉塞され、該蓋４８・４８は止め輪４９・４９によって抜止めされると共に、蓋４８・４８にはＯリング５０・５０が装着されて、パイロット圧による作動油の漏出を防止している。
【００１６】
一方、前記スプール１６には、その上部にバネ受け凹部５１が形成され、該バネ受け凹部５１と前記蓋４８との間には、スプール１６を蓋４８に弾性支持するバネ５２が介設されている。更に、スプール１６の下部には嵌合凹部３９が形成され、該嵌合凹部３９に、スプール操作アーム４２の操作ロッド部４２ａにおけるロッド内端４２ｂがピストン１３の前記開口部４３を通って嵌合されており、スプール１６にスプール操作アーム４２の操作ロッド部４２ａを係合できるようにしている。該スプール操作アーム４２の操作ロッド部４２ａにおけるロッド外端４２ｃには、前記中立位置保持機構１５が配設されると共に、前記変速レバー１８が連結連動されている。更に、スプール１６の摺動方向途中部には、外周油路３３を挟んで上下に排出油路３６・３７が形成され、このうちの外周油路３３は、中立位置において前記パイロットポート２９に開口されている。
【００１７】
以上のような構成における手動斜板角制御バルブ１４の制御構成について説明する。
前記チャージポンプ１０は、途中にラインフィルタ５３を配した外部配管等からなる油路５４、油路５５を介してハウジング４内の前記油路４０に接続され、該油路４０は、更に、前記管継手ボルト２８、外周凹部３８を介してポンプポート２９に接続されており、該ポンプポート２９を介して、スプール１６の前記外周凹部３３にパイロット圧がかかった状態となっている。
【００１８】
前記手動斜板角制御バルブ１４が中立位置７８にあると、スプール１６の外周凹部３３がピストン１３の内周壁面によって閉塞されているため、ポンプポート２９、ドレンポート３０ともに接続が断たれ、パイロット圧が供給されない。
【００１９】
そこで、前記手動斜板角制御バルブ１４を作用位置７９又は８０に設定すると、次のようなピストン制御が行われる。すなわち、前記変速レバー１８を操作し、スプール操作アーム４２を介してスプール１６を上昇させると、スプール１６の外周油路３３と、ピストン１３の内周油路３４とが接続し、ポンプポート２９内の作動油が、外周油路３３、内周油路３４、該内周油路３４に接続された前記穿設油路３２を経由して、下部の油室２７に流入し、この作動油の圧力によってピストン１３が上昇する。この場合、スプール１６はスプール操作アーム４２に係合して位置が保持されているため、ピストン１３が上昇することにより、スプール１３が中立位置７８に復帰することとなり、再び、前記外周油路３３と内周油路３４との接続が断たれて、ピストン１３の移動が止まると共にピストン１３の位置が保持される。
【００２０】
逆に、スプール１６を下降させると、スプール１６の外周油路３３と、ピストン１３の内周油路３５とが接続し、ポンプポート２９内の作動油が、外周油路３３、内周油路３５、該内周油路３５に接続された前記穿設油路３１を経由して、上部の油室２６に流入し、この作動油の圧力によってピストン１３は下降する。この場合も、スプール１６は、スプール操作アーム４２に係合して位置が保持されているため、ピストン１３が下降することにより、スプール１６が中立位置７８に復帰することとなり、再び、前記外周油路３３と内周油路３５との接続が断たれて、ピストン１３の移動が止まると共にピストン１３の位置が保持されるのである。
【００２１】
なお、ピストン１３の上下からの戻り油については、ピストン１３を上昇させる場合は、スプール１６の排出油路３７と、ピストン１３の内周油路３５とが接続し、上部の油室２６内の作動油は、穿設油路３１、内周油路３５、排出油路３７を経由し、更にスプール１６の中空部４１からピストン１３の前記開口部４３を通って油溜まり４６へと排出される。逆に、ピストン１３を下降させる場合には、スプール１６の排出油路３６と、ピストン１３の内周油路３４とが接続し、下部の油室２７内の作動油は、穿設油路３３、内周油路３４、排出油路３６を経由して、同様に油溜まり４６へと排出される。
【００２２】
このように、前記ピストン１３には、シリンダ室２４の上部と下部の油室２６・２７を連通する各種油路が形成されており、該油路はスプール１６の摺動によって連通又は遮断されてピストン１３の油室２６・２７に圧油を供給し、該ピストン１３の両端に圧力差を発生させて、ピストン１３を摺動制御できるようにしている。
【００２３】
また、前記自動斜板角制御バルブ１２は、電磁弁により構成されており、油圧式無段変速装置１の出力軸３ａに接続される足回りの負荷等をセンサ等の検出手段により検出し、該検出値に応じて自動斜板角制御バルブ１２を切換えて、スプール１６を昇降する方向に、該スプール１６の上下の位置から作動油を供給する構成となっている。
【００２４】
該作動油は、前記チャージポンプ１０から供給され、前記油路５４より分岐した油路５６を通って自動斜板角制御バルブ１２のポンプポート５７に供給される。そして、ドレンポート５８から排出された作動油は前記油溜まり５９に流入させるようにしている。
【００２５】
以上のようにして、前記自動斜板角制御バルブ１２と手動斜板角制御バルブ１４とにより、ピストン１３とスプール１６とを操作することで、可動斜板２ｄを回動し、油圧式無段変速装置１を変速することができる。
【００２６】
なお、前記チャージポンプ１０からの油路５４にはリリーフバルブ６１を接続し、該リリーフバルブ６１によって、前記閉回路８内の最高圧を規制するようにしている。更に、前記油路５４には油路６２を介してチャージ油路６３・６３を接続し、該チャージ油路６３・６３を通して前記チェックバルブ１７・１７に作業油を供給すると共に、該チェックバルブ１７・１７にはニュートラルバルブ６０・６０を設け、メイン油路９ａ・９ｂのうちの高圧側油路からチャージ油路６３・６３へのリークを許容するようにしている。
【００２７】
次に、前記中立位置保持機構１５について、図２乃至図４により説明する。
該中立位置保持機構１５は、ケーシング４５によって、前記油圧式無段変速装置１に一体的に内装され、該ケーシング４５内に形成される空間４５ａには、デテントロッド６６が軸心方向へ摺動自在に設けられ、該デテントロッド６６は、その両端をケーシング４５の支持凹部４５ｂ及びケーシング４５に螺装されたキャップ６７によって支持されている。これにより、中立位置保持機構１５を構成するデテントロッド６６等の構成部品に、外部からの異物が付着したりしないようにしている。
【００２８】
該キャップ６７の下端部には、アジャストボルト６８が一体的に形成され、該アジャストボルト６８は前記キャップ６７に螺装されており、このアジャストボルト６８を回転させることで前記デテントロッド６６を長手方向へ移動可能に構成している。そして、アジャストボルト６８は通常はロックナット６９によって位置固定されている。
【００２９】
前記デテントロッド６６の長手方向略中央部には、固定部６６ａが形成され、該固定部６６ａと位置を合わせるようにして、前記スプール操作アーム４２の操作ロッド部４２ａにおけるロッド外端４２ｃがケーシング４５の空間４５ａ内に挿入されると共に、これらロッド外端４２ｃの径と固定部６６ａの幅とは略同一としている。
【００３０】
更に、該固定部６６ａの両側には、バネ受け７０・７０がデテントロッド６６の軸心方向へ摺動自在に設けられ、該バネ受け７０・７０は、ケーシング４５と該バネ受け７０との間に介装されるバネ７１、及びキャップ６７とバネ受け７０との間に介装されるバネ７１によって、前記固定部３４ａ方向に向かって付勢されている。このようなバネ受け７０・７０によって、デテントロッド６６の固定部６６ａと、スプール操作アーム４２の操作ロッド部４２ａにおけるロッド外端４２ｃとが、一緒に両側から挟持される構成となっている。
【００３１】
また、前記変速レバー１８は、ケーシング４５の回動軸７２に固定され、該回動軸７２を中心に回動自在に支持されると共に、該回動軸７２には、前記操作ロッド部４２ａを外嵌して固定支持する支持アーム部４２ｄが回動自在に軸支されている。そして、この回動軸７２の外周部には、捻りバネ７４が回動自在に巻回され、該捻りバネ７４には、前記スプール操作アーム４２の操作ロッド部４２ａにおけるロッド外端４２ｃが挟持されている。更に、回動軸７２には、該回動軸７２と一体的に回動する連動アーム７５が固設されており、該連動アーム７５から後方に突出した係合部７５ａも、前記捻りバネ７４によって挟持されている。
【００３２】
このような構成において、前記変速レバー１８を回動操作すると、回動軸７２に固設される連動アーム７５と、該連動アーム７５を挟持する捻りバネ７４とが一体的に回動され、更に、該捻りバネ７４に挟持されるロッド外端４２ｃも、捻りバネ７４と一体的に回動される。つまり、変速レバー１８を回動操作すると、スプール操作アーム４２が連動アーム７５と捻りバネ７４を介して一体的に回動され、前記スプール１６を移動操作することができる。
【００３３】
そして、前記変速レバー１８が回動操作されていない状態においては、スプール操作アーム４２は、そのロッド外端４２ｃが位置固定されているデテントロッド６６の固定部６６ａと一緒に、バネ受け７０・７０によって挟み込まれているので、該固定部６６ａの位置で、その回動位置が保持され、これにより、たとえ変速レバー１８に操作力がかかっていなくても、ロッド外端４２ｃが固定部６６ａの位置でバネ受け７０・７０により保持されている状態で、油圧ポンプ２の可動斜板２ｄが中立位置に位置するように調節されている。
【００３４】
すなわち、以上のように、前記油圧式無段変速装置１には、前記可動斜板２ｄの中立位置を保持する中立位置保持機構１５を一体的に内装し、該中立位置保持機構１５は、前記スプール操作具であるスプール操作アーム４２の一部であるロッド外端４２ｃを挟持して中立位置に保持するので、一体的に内装することにより、前記中立位置保持機構１５の構成部材に泥やゴミなどの異物が付着して動作不良が発生したり、外部からの衝撃により調節が狂ったりすることを防止することができ、また、スプール操作アーム４２の一部を使って中立位置に保持することにより、前記中立位置保持機構１５を簡単な構成にすると共に小型化を図ることができる。
【００３５】
ここで、このような構成の中立位置保持機構１５における中立位置調整機構について説明する。
前述の如く、前記デテントロッド６６は、前記キャップ６７に螺装されるアジャストボルト６８を回転させることにより、軸心方向へ移動することができるため、前記固定部６６ａの位置でロッド外端４２ｃが保持された状態において、可動斜板２ｄが中立位置からずれている場合には、アジャストボルト６８を回転してデテントロッド６６の固定部６６ａの位置を調節し、該固定部６６ａの位置で前記ロッド外端４２ｃ、すなわちスプール操作アーム４２が保持された状態にして、可動斜板２ｄが中立位置に位置するように調整することが可能である。
【００３６】
すなわち、中立位置保持機構１５は、中立位置の微調整を行う中立位置調整機構を備え、該中立位置調整機構は、外部に突出するアジャストボルト６８を回転操作することにより中立位置調整を行うように構成しているので、中立位置保持機構１５を分解して調整する必要がなく、外部から操作可能であるので、調整作業を容易にすることができる。
【００３７】
次に、以上のような中立位置保持機構１５等を有する前記油圧サーボ機構１１において、可動斜板２ｄの操作力を感知可能な操作力感知構成について、図３、図５乃至図９により説明する。
図３、図５、図６に示すように、前述の如く、前記ピストン１３の下半部には開口部４３が形成され、該開口部４３を通して、スプール操作アーム４２の操作ロッド部４２ａにおけるロッド内端４２ｂを、ピストン１３の貫通孔４７内に挿入してスプール１６の嵌合凹部３９に嵌合させている。そして、この開口部４３における貫通孔４７側には、開口面積の小さい長穴状の内開口部４３ａが穿孔され、該内開口部４３ａに連設して、ピストン１３外周側に、前記内開口部４３ａよりも開口面積が大きい縦断面視コ字状の外開口部４３ｂが形成されている。
【００３８】
このうちの内開口部４３ａ内には、スプール操作アーム４２の操作ロッド部４２ａにおけるロッド内端４２ｂのみが挿入され、外開口部４３ｂ内には、スプール操作アーム４２の支持アーム部４２ｄが挿入され、該支持アーム部４２ｄの内側面は、前記内開口部４３ａと外開口部４３ｂとの段差部側面４３ｅによってそれ以上内側に移動しないようにしており、スプール操作アーム４２が原因でスプール１６の円滑な摺動が阻害されることのないようにしている。なお、これら操作ロッド部４２ａ、及び支持アーム部４２ｄのいずれも、前記回動軸７２を中心にして上下に回動可能としている。
【００３９】
該支持アーム部４２ｄの外周上面４２ｅと外周下面４２ｆは、それぞれピストン１３の外開口部４３ｂにおける天井部４３ｃと底部４３ｄに近接配置されており、各間隔距離７６・７７は、前記手動斜板角制御バルブ１４において、スプール１６を中立位置７８から作用位置７９・８０のいずれか一方まで移行させるのに必要な、貫通孔４７内の摺動ストローク（以下、「作用ストローク」とする）よりも、若干大きく設定している。
【００４０】
このような構成において、図７（ａ）に示すように、前記変速レバー１８を操作し、スプール操作アーム４２の操作ロッド部４２ａによってスプール１６を前記作用ストロークだけ上昇させると、前述の如く、スプール１６の外周油路３３と、ピストン１３の内周油路３４とが接続し、ポンプポート２９内の作動油が、外周油路３３、内周油路３４、該内周油路３４に接続された前記穿設油路３２を経由して下部の油室２７に流入し、該油室２７の油圧が上がってピストン１３が上昇する。
【００４１】
この際、図７（ｂ）に示すように、ピストン１３上昇中のスプール１６は、操作ロッド部４２ａのロッド内端４２ｂに係合して位置が保持されているため、ピストン１３が前記作用ストロークに相当する距離８１だけ上昇し、その結果、スプール１３がピストン１３の中立位置７８に復帰することとなり、前記外周油路３３と内周油路３４との接続が断たれて、再びピストン１３の移動が停止すると共に、ピストン１３の位置が保持されるのである。
【００４２】
これにより、変速レバー１８の回動操作→スプール操作アーム４２の回動→操作ロッド部４２ａの上昇→スプール１６の上昇→スプール１６が作用位置へ移行→外周油路３３と内周油路３４との接続→油室２７への作動油流入→ピストン１３の上昇→スプール１６が中立位置へ復帰、というプロセスを繰り返すことによって、ピストン１３は油圧を介して徐々に上昇され、可動斜板２ｄの斜板角を所定の角度まで変更して、無段変速できるようにしている。
【００４３】
更に、前述の如く、前記間隔距離７６を作用ストロークよりも若干大きく設定しているので、例えば、変速レバー１８によってスプール操作アーム４２を回動して操作ロッド部４２ａを上昇させた場合、該操作ロッド部４２ａに外嵌された支持アーム部４３ｄの外周上面４２ｅが開口部４３の天井部４３ｃに当接する前に、スプール１６が作用位置に到達し、スプール１６とピストン１３の油路を経由して作動油が下部の油室２７に流入し、この作動油の油圧によってピストン１３が押し上げられる。
【００４４】
このため、支持アーム部４２ｄの外周上面４２ｅが開口部４３の天井部４３ｃに当接する前にピストン１３が上昇し、ピストン１３の上昇に必要な変速レバー１８の操作力を、作動油の油圧によって大きく軽減することができ、変速操作性を良好なものとしている。これは、たとえ、可動斜板２ｄの摺動面での摺動抵抗が大きくてピストン１３が上昇しにくくなり、外周上面４２ｅが天井部４３ｃに当接するような場合であっても、同様にして、作動油の油圧によって変速レバー１８の操作力を軽減させることができる。
【００４５】
ここで、該変速レバー１８の操作力の変化に及ぼす前記捻りバネ７４の作用について説明する。
図８（ａ）に示すように、前述の如く、変速レバー１８の回動軸７２の外周部に回動自在に巻回された捻りバネ７４は、その両端部間に、回動軸７２に固設された連動アーム７５の係合部７５ａと、回動軸７２に回動自在な支持アーム部４２ｄに貫設された操作ロッド部４２ａのロッド外端４２ｃとを、一緒に挟持している。
【００４６】
このような状態において、図８（ｂ）に示すように、変速レバー１８を矢印８２の方向に回動すると、連動アーム７５の係合部７５ａと操作ロッド部４２ａのロッド外端４２ｃとが、捻りバネ７４と一体的に回動され、前述のように、スプール操作アーム４２の支持アーム部４２ｄの外周上面４２ｅが、ピストン１３の開口部４３の天井部４３ｃに当接される。
【００４７】
更に、前記変速レバー１８を矢印８２の方向に回動すると、図７に示すようにしてピストン１３が即座に上昇しない場合には、図８（ｃ）に示すように、連動アーム７５の係合部７５ａが捻りバネ７４を上方に拡開しながら回動しようとする。このため、捻りバネ７４の変形に必要な弾性力の分だけ、変速レバー１８の操作力が増加し、この操作力増加によって、ピストン１３の上昇が阻害されていること、つまり、該ピストン１３にピン軸２５を介して連結連動された可動斜板２ｄの操作力が増加していることを、作業者は感知することができる。
【００４８】
なお、図８（ｃ）に示すような場合であっても、可動斜板２ｄの操作力がそれほど大きくないと、支持アーム部４２ｄが開口部４３に当接した後でも油圧によってピストン１３が徐々に上昇していき、捻りバネ７４の変形量も減少して変速レバー１８の操作力が減少していく。つまり、作業者は、変速レバー１８の操作力をもとにして、ピストン１３の移動状況、つまり、可動斜板２ｄの操作力の変化を直接把握できるのである。
【００４９】
すなわち、可変容積型の油圧ポンプ２または油圧モータ３におけるクレイドル式の可動斜板２ｄの斜板角を制御する油圧サーボ機構１１を備え、該油圧サーボ機構１１には前記可動斜板２ｄに連結連動するピストン１３と該ピストン１３内を摺動するスプール１６とを設け、該スプール１６を外部操作可能な構成とした油圧式無段変速装置１において、外部から変速操作する外部操作具である変速レバー１８は、前記スプール１６を摺動させるスプール操作具であるスプール操作アーム４２に弾性部材である捻りバネ７４を介して連結すると共に、前記スプール１６を中立位置７８から作用位置７９・８０まで移動させた後に、前記スプール操作アーム４２の一部である支持アーム部４２ｄが前記ピストン１３に当接する構成としたので、可動斜板２ｄの操作力が大きくなると、該可動斜板２ｄの操作力を、ピストン１３とスプール操作アーム４２との当接部を介してピストン１３からスプール操作アーム４２に直接伝達し、該スプール操作アーム４２に連結された変速レバー１８の操作力増加から、作業者が可動斜板２ｄの操作力増加を感知することができ、可動斜板２ｄや斜板受けであるクレイドル受け６に適切な時期にメンテナンスを施して部材寿命を長くし、焼き付け等のトラブルも確実に防止することができる。更に、可動斜板２ｄの操作力が大きいためにスプール操作アーム４２がピストン１３に当接した後も該ピストン１３が即座にそれ以上移動しない場合であっても、スプール操作アーム４２と変速レバー１８との間に捻りバネ７４を介設することで、該捻りバネ７４の弾性力に抗して変速レバー１８だけを操作させることができ、該変速レバー１８が変速操作中に急に操作できなくなるといったことがなく、変速操作性を向上させることができる。しかも、この場合、捻りバネ７４の変形量が増加すると変速レバー１８の操作力も増加するが、ピストン１３が徐々に移動を開始すると捻りバネ７４の変形量が減少し、この変形量の減少に呼応して変速レバー１８の操作力も減少していくことから、作業者は、変速レバー１８の操作力変化から、ピストン１３の移動状況をリアルタイムで感知して可動斜板２ｄの操作力の変化を正確に把握することができ、前記メンテナンスに適切な時期を一層な正確に推定することができる。
【００５０】
また、図９に示すスプール操作アーム８３は、これまでのスプール操作アーム４２における支持アーム部４２ｄの上下方向幅を短く変更したものである。
該スプール操作アーム８３によって、支持アーム部８３ｄの外周上面８３ｅと外周下面８３ｆを、それぞれピストン１３の外開口部４３ｂにおける天井部４３ｃと底部４３ｄとに対して大きな間隔距離８４・８５を設けて配置することができる。該間隔距離８４・８５は、スプール１６の作用ストロークに比べて著しく大きく設定している。
【００５１】
このような構成においては、可動斜板２ｄの操作力が増加し、スプール１６が移動してからピストン１３が移動するまでのタイムラグが少々大きくなっても、スプール操作アーム４２がピストン１３に当接するまで余裕があり、変速レバー１８の操作力増加を抑えることができる。つまり、可動斜板２ｄの操作力の変化を感知する感度を低下させることができるのである。この感知感度の調整は、例えば、頻繁に変速する必要のある作業等で変速操作時の操作力をできるだけ軽くしたい場合等に対応するために、変速レバー１８の操作力を調整する上で有効である。
【００５２】
すなわち、前記スプール操作具であるスプール操作アーム８３は、前記スプール１６に直接係合する操作ロッド部８３ａと、該操作ロッド部８３ａを固定支持する支持部である支持アーム部８３ｄとから構成され、該支持アーム部８３ｄが前記ピストン１３に当接するので、前記支持アーム部４２ｄを交換することでスプール操作アーム８３とピストン１３との間隔を変更し、可動斜板２ｄの操作力の感知感度を自在に調整することができ、装置使用状況に応じて外部操作具である変速レバー１８の操作力を適正化し、変速操作性を更に向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、可変容積型の油圧ポンプまたは油圧モータにおけるクレイドル式の可動斜板の斜板角を制御する油圧サーボ機構を備え、該油圧サーボ機構には前記可動斜板に連結連動するピストンと該ピストン内を摺動するスプールとを設け、該スプールを外部操作可能な構成とした全ての油圧式無段変速装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係わる油圧式無段変速装置の全体構成を示す側面断面図である。
【図２】同じく平面一部断面図である。
【図３】同じく正面一部断面図である。
【図４】同じく上部側面図である。
【図５】油圧式無段変速装置の油圧回路図である。
【図６】油圧サーボ機構を示す手動斜板角制御バルブの側面断面図である。
【図７】手動斜板角制御バルブの側面断面図であって、図７（ａ）はスプールが作用位置にある場合の油路接続構成とスプール操作アーム位置を示す手動斜板角制御バルブの側面断面図、図７（ｂ）はスプールが中立位置にある場合の油路接続構成とスプール操作アーム位置を示す、手動斜板角制御バルブの側面断面図である。
【図８】スプール操作アームが配置された開口部近傍の側面図であって、図８（ａ）はスプール操作アーム回動前の開口部近傍の側面図、図８（ｂ）はスプール操作アームが回動後にピストンと当接した時の開口部近傍の側面図、図８（ｃ）はスプール操作アームがピストンと当接後に更に回動して捻りバネが拡開された時の開口部近傍の側面図である。
【図９】スプール操作アームの別形態を示す、手動斜板角制御バルブの側面断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  油圧式無段変速装置
２  油圧ポンプ
２ｄ  可動斜板
３  油圧モータ
１１  油圧サーボ機構
１３  ピストン
１５  中立位置保持機構
１６  スプール
１８  外部操作具
４２・８３  スプール操作具
４２ａ・８３ａ  操作ロッド部
４２ｃ・４２ｄ  スプール操作具の一部
４２ｄ・８３ｄ  支持アーム部
７４  弾性部材
７８  中立位置
７９・８０  作用位置
【図１】
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【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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