JP4105557B2

JP4105557B2 - 油圧式無段変速装置

Info

Publication number: JP4105557B2
Application number: JP2003021669A
Authority: JP
Inventors: 英章岡田
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2023-01-30
Also published as: US20060070376A1; US20040221574A1; US6988362B2; US7191594B2; JP2004232727A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧式無段変速装置に関する。より詳細には、油圧式無段変速装置の急激な変速操作をしたときの油圧の急激な立ち上がりを緩和するための機構に関し、例えば、油圧式無段変速装置が車両に搭載されている場合は、車両の急激な発進による身体に感じるショックの低減や、また、そのショックが大きい場合に車両の安定性を欠くことのないようにするための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
操作レバーや操作ペダル等の変速操作具によって変速操作される変速装置を搭載した車両では、変速操作具を急激に操作することによって、車両の発進時や停止時にショックが発生したり、車体の前部又は後部が浮き上がるような状態が生じる現象（ジャーキー現象）が発生したりすることを防止するために、出力変化緩和機構を備えた構造が公知である。例えば、特許文献１に示す如く、油圧式無段変速装置の外部において、変速操作具にダンパ等の緩和装置が設けられているものがある。しかし、変速装置を内装するハウジングの外側に緩和装置が設けられているため、緩和装置と変速操作具の間の連結構造が複雑になりがちであった。また、緩和装置には油を封入しているため、油の漏洩防止のための構造が必要であり、さらに、ゴミや水等の付着防止や、錆止め等の処理を施さねばならずコストが嵩んでしまっていた。そこで、油圧式無段変速装置を内装するハウジング内に緩和機構を備えた構造が提案されている。例えば、特許文献２に示す如く、油圧式無段変速装置の油圧ポンプと油圧モータを接続するセンタセクションに、油圧式無段変速装置を内装するハウジング内に満たされた作動油を利用して作動するオイルダンパ備え、該ダンパを変速操作具に連動する部材に連結した構造である。
【０００３】
また、特許文献３に記載の技術では、油圧式無段変速装置の油圧ポンプと油圧モータを接続する閉回路に、変速操作具により開閉操作可能なバルブを設け、該バルブを開き操作することにより、変速操作具が微量に移動したとしても油圧式無段変速装置は中立位置を保持し、車両の停止状態を維持できるようにされた構造が公開されている。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭６１−３２６５３
【特許文献２】
実開平３−６９７５５
【特許文献３】
特開昭５９−２１６７３３
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、上記従来技術に鑑み、変速操作具の急激な操作を緩和するための緩和機構を、油圧式無段変速装置を内装するハウジング内に構成し省スペース及び低コストを図るとともに、油圧式無段変速装置の油圧ポンプと油圧モータを接続する閉回路内の作動油を逃がすことにより発生する出力の急激な変化を抑制する構成として、変速操作具の急激な操作に対してのみ作動する出力変化緩和機構であり、操作力の不要に増大させることのない構造を提案する。
【０００６】
【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、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
請求項１においては、油溜りを形成するハウジング（３３）に内装した、少なくとも一方を可変容積型とした油圧ポンプ（３７）及び油圧モータ（３６）と、これらの間の閉油路を形成するセンタセクション（３８）とで構成され、車体の前後進及び変速操作する前後進変速操作具の操作によって、可変容積用の可動斜板（４５）の変速操作部材（５０）を連動操作し、前後進及び変速操作する油圧式無段変速装置において、該閉油路は、開閉可能なリークバルブ（６８）を介してドレン油路を連通し、前記前後進変速操作具の前進及び後進への急激な操作に対して、該リークバルブ（６８）を開いて、閉油路の作動油を前記油溜りにリークし、該閉油路の圧力の急激な変化を抑制し、該油圧モータ（３６）の出力の急激な変化を抑制するように構成し、前記リークバルブ（６８）は、前後進変速操作具の緩やかな操作及び操作停止に対しては、閉じるように構成したものである。
【０００８】
請求項２においては、請求項１記載の油圧式無段変速装置において、前記リークバルブ（６８）を、バルブシリンダ（５８）と、該バルブシリンダ（５８）内に摺動可能に内装され、バルブシリンダ（５８）との間で相対的に変位させることにより、ドレン油路を遮断した状態から開通した状態とするピストンバルブ（６２）と、該ピストンバルブ（６２）内部に形成され作動油で満たされたピストンシリンダ室（６２ｃ）内に摺動可能に内装され、前記変速操作部材（５０）に係動するピストン（６４）と、該ピストン（６４）により分割されるピストンシリンダ室（６２ｃ）内を連通するオリフィス（６４ａ）とで構成し、前記オリフィス（６４ａ）をピストン（６４）に形成したものである。
【０００９】
請求項３においては、請求項２記載の油圧式無段変速装置において、前記オリフィス（６４ａ）の、ピストン（６４）摺動方向のうち少なくとも一側に、オリフィス（６４ａ）を閉塞可能とするリードバルブ（６３）を設け、該リードバルブ（６３）により前後進変速操作具の緩やかな操作及び操作停止に対しては、閉じるように構成したものである。
【００１０】
請求項４においては、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の油圧式無段変速装置において、前記リークバルブ（６８）を前記センタセクション（３８）に挿設固定したものである。
【００１１】
請求項５においては、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の油圧式無段変速装置において、前記リークバルブ（６８）を、前記ピストン（６４）の摺動方向が略上下方向となるように配置したものである。
【００１２】
請求項６においては、請求項２乃至請求項５記載のいずれか一項に記載の油圧式無段変速装置において、前記ピストンバルブ（６２）を遮断位置に付勢する復帰付勢部材（５９）を設けたものである。
【００１３】
請求項７においては、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の油圧式無段変速装置において、前記変速操作部材（５０）を、中立操作位置に復帰させる中立復帰付勢部材（５３）を設けたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は本発明に係る出力変化緩和機構を備えた油圧式変速装置を搭載したモアトラクタを示す全体側面図、図２は油圧式無段変速機構の構成を示す平面図である。
【００１６】
図３は油圧式無段変速機構の油圧ポンプを含む側面断面図、図４は図２におけるＡ−Ａ矢視断面図、図５はリークバルブを示す側面断面図である。
【００１７】
図６はピストンの構造を示す拡大断面図、図７はリークバルブ上部の構造を示す図５におけるＸ−Ｘ矢視断面図、図８はリークバルブ下部の構造を示す図５におけるＹ−Ｙ矢視断面図、図９は油圧式無段変速機構の油圧回路図である。図１０は前進時のリークバルブの動作を示す図、図１１は後進時のリークバルブの動作を示す図である。
【００１８】
本実施例では、本発明に係る油圧式無段変速装置２５を採用した車両の一例としてモアトラクタを採用し、説明する。但し、車両はモアトラクタに限定されるものではなく、油圧式無段変速装置２５を搭載した車両であって、変速操作具により変速操作する構造のものであれば構わない。また、本発明に係る油圧式無段変速装置の出力変化緩和機構を備える変速装置は、本実施例の油圧式無段変速装置２５に限定されるものではなく、例えば、油圧式無段変速機構を変速装置内に組み込んだ、油圧−機械式無段変速装置等にも応用させることができる。
【００１９】
図１に示す如く、モアトラクタ１０の車体の前部左右には操舵輪１５・１５が配設され、後部左右に駆動輪１６・１６が配設されている。車体前部には原動機としてのエンジン１１が配置されており、該エンジン１１より略鉛直下方に延出された出力軸１２に嵌装されたプーリ１３と、車体後部に配置された油圧式無段変速装置２５の入力軸２４に嵌装されたプーリ２３との間に巻回された伝動ベルト１７を介して、エンジン１１の出力が油圧式無段変速装置２５に入力される。そして、油圧式無段変速装置２５に伝達された動力は、該油圧式無段変速装置２５において変速された後、該油圧式無段変速装置２５の後部から左右に延出されている車軸３５に伝達され、該車軸３５に嵌装された駆動輪１６・１６が回転駆動される。
【００２０】
前記モアトラクタ１０の車体の前後進及び変速操作する変速操作具である前後進操作ペダル２６が車体の運転部のステップ上に設けられている。該前後進操作ペダル２６には、車体進行方向前後にそれぞれペダル２６ａ・２６ｂが設けられており、前部のペダル２６ａを踏込操作することによって車体を前進させ、後部のペダル２６ｂを踏込操作することによって車体を後進させることができる。該前後進操作ペダル２６の支承軸２７には、前後進操作ペダル２６の回動に伴って回動するアーム２８が設けられている。該アーム２８は、ロッド２９を介して油圧式無段変速装置２５の左側方に延出された操作軸３１に嵌装され該操作軸３１と一体的に回動する変速レバー３０に連結されている。従って、前後進操作ペダル２６の操作が油圧式無段変速装置２５の操作軸３１に伝達される。
【００２１】
また、前記モアトラクタ１０の車体の中央部下にはモアデッキ２２が配設され、該モアデッキ２２には草や他の植物を切るために用いられる回転刃２１が装着されている。エンジン１１の出力軸１２に嵌装されたプーリ１４と、モアデッキ２２の上方に延出されたモアデッキ２２への入力軸である作業入力軸２０に嵌装されたプーリ１９との間に嵌装された伝動ベルト１８により、エンジン１１の動力がモアデッキ２２へ伝達され、この動力により回転刃２１が回転駆動される。
【００２２】
次に、前記油圧式無段変速装置２５の構成について説明する。図２乃至図４に示す如く、油圧式無段変速装置２５は、上部材３３ａと下部材３３ｂとに分割構成されたハウジング３３内に配置され、油圧ポンプ３７、油圧モータ３６、センタセクション３８等により構成されている。該ハウジング３３内には、油圧式無段変速装置２５に加え、制動機構８０、機械式減速機構８１、デフ機構８２が構成されている。
【００２３】
ハウジング３３の上部には、入力軸２４が延出されており、該入力軸２４のハウジング３３上方への延出部に、上から順にプーリ２３と冷却ファン３２とが嵌装されている。該プーリ２３と、エンジン１１の出力軸１２に嵌装されたプーリ１３と、これらのプーリ１３・２３間に巻回されたベルト１７とで構成されるベルト式伝動機構を介して、入力軸２４にエンジン１１の動力が伝達され、入力軸２４が回転駆動される。
【００２４】
前記入力軸２４は油圧ポンプ３７に挿嵌されており、入力軸２４の回動により作動油が油圧モータ３６へ供給される。油圧ポンプ３７は、シリンダブロック４４と、該シリンダブロック４４に挿嵌され略垂直方向に摺動する複数のピストン４３・４３・・・と、可動斜板４５と、該可動斜板４５とピストン４３・４３・・・との間に介装されるベアリング４６とで構成され、可変容積型の油圧ポンプとされている。ピストン４３・４３・・・は付勢バネにより可動斜板４５を押圧するよう付勢されている。
【００２５】
可動斜板４５には、操作軸３１に嵌装された変速操作部材である変速カム５０の斜板操作突起５０ａの端部が嵌入されており、変速レバー３０の回動により、操作軸３１と変速カム５０が一体的に回動することによって、可動斜板４５の斜板角が変更される。可動斜板４５の斜板角の変更により油圧ポンプ３７の容積が変更されて油圧モータ３６への作動油の吐出量が調節される。なお、油圧ポンプ３７の可動斜板４５の中立位置は、ハウジング３３に装着されたアジャスタ５１により調節することができる。アジャスタ５１によって変速カム５０の中立位置を調節することにより、可動斜板４５の中立位置が調節される。
【００２６】
前記油圧ポンプ３７の下部にはセンタセクション３８が接続されている。センタセクション３８はハウジング３３の底部と離間するように該ハウジング３３に対してボルト固定されており、該センタセクション３８の下方であってハウジング３３との間にはオイルフィルタ４７が配設されている。センタセクション３８には、油圧ポンプ３７から、該センタセクション３８に接続された油圧モータ３６へ作動油を供給するための二本の油路が形成されている。図９にも示す如く、二本の油路の一方（油路７０）は、前進時に高圧側油路となり、後進時に低圧側油路となる。また、二本の油路の他方（油路７１）は、前進時に低圧側油路となり、後進時に高圧側油路となる。これらの油路にはそれぞれチェックバルブ６９・６９が設けられている。そして、前進時に高圧側油路となる方の油路７０に、リークバルブ６８が設けられている。該リークバルブ６８については後述する。
【００２７】
前記油圧モータ３６は、油圧ポンプ３７の前方においてセンタセクション３８の側方に接続されている。そして、油圧ポンプ３７の回転軸と油圧モータ３６の回転軸は直交する位置に配設されている。油圧モータ３６は、シリンダブロック４０と、該シリンダブロック４０に挿嵌され略水平方向に摺動する複数のピストン３９・３９・・・と、固定斜板４１と、該固定斜板４１とピストン３９・３９・・・との間に介装されるベアリング４２とで構成され、固定容積型の油圧モータとされている。ピストン３９・３９・・・は付勢バネにより固定斜板４１を押圧するよう付勢されている。
【００２８】
油圧モータ３６の出力軸７４の一側端部にはギア７５が挿嵌されており、該ギア７５は出力軸７４と一体的に回動し、これにより、油圧モータ３６の出力がギア７５に伝達される。該ギア７５には摩擦板９５が一体的に構成されており、制動機構８０により出力軸７４に制動力が作用するように構成されている。摩擦板９５の近傍には、静止制動板９９と押圧部材９６とカム９７とが配設されており、押圧部材９６に当接しているカム９７が回動されることにより、押圧部材９６を介して摩擦板９５が静止制動板９９に押し付けられて、出力軸７４に制動力が作用する。
【００２９】
前記出力軸７４に挿嵌されたギア７５には、ハウジング３３の外壁および内部隔壁とに支持された支軸７９に遊嵌されたギア７６が噛合されている。そして、ギア７６のボス部に形成されたギア７７には、ギア７８が噛合しており、ギア７８の回転は、デフ機構８２を介して車軸３５に伝達される。このようにして、油圧モータ３６の出力が車軸３５に伝達される間に、ギア７５・７６・７７・７８により構成される機械式減速機構８１により、油圧モータ３６の出力は減速される。
【００３０】
車軸３５は左右に分割されて、デフ機構８２によりそれぞれ独立した速度で回転することが可能とされている。該車軸３５はハウジング３３の後部において該ハウジング３３に回動可能に支承されており、ハウジング３３の左右側方に延出され、この延出部分に駆動輪１６・１６が嵌装されている。前述の如く、エンジン１１の出力は、油圧式無段変速装置２５により変速され、機械式減速機構８１により減速され、デフ機構８２により左右の車軸３５・３５に伝達される回転動力が調整されたうえで車軸３５に伝達され、これにより駆動輪１６・１６が回転駆動される。
【００３１】
次に、リークバルブ６８の構造について説明する。リークバルブ６８は、変速操作具である前後進操作ペダル２６の急激な操作（ある設定操作速度以上の操作）により、変速レバー３０が急激に操作されて、油圧式無段変速装置２５によって動力が急激に変速されることを防止し、緩やかに変速されるようにするためのバルブである。そして、該リークバルブ６８は、油圧式無段変速装置２５の油圧ポンプ３７と油圧モータ３６とを繋ぐ閉じられた油路を構成する二本の油路７０・７１のうち、前進時に高圧側となる油路７０に対して設けられ、急激な変速操作時に該油路７０から作動油をリークするようにしている。但し、本実施例においては、油圧式無段変速装置２５の油圧ポンプ３７と油圧モータ３６とを繋ぐ二本の油路７０・７１のうち、前進時に高圧側となる油路７０に対して、リークバルブ６８を設けているが、前進時に低圧側となる油路７１に対してリークバルブ６８を設けたり、二本の油路７０・７１の両方にそれぞれ同構成のリークバルブ６８・６８を設けたりすることもできる。
【００３２】
以下に、図２乃至図５を用いて、リークバルブ６８とその作動構造について説明する。図５では、中立状態であるときのリークバルブ６８が示されている。変速レバー３０の回動支点軸であり該変速レバー３０と一体的に回動する操作軸３１には、ハウジング３３内部において変速操作部材である変速カム５０が外嵌固定されている。変速カム５０には、操作軸３１を挿通するボス部５０ｃと、該ボス部５０ｃの上方に位置するとともにハウジング３３内側へ突出している斜板操作突起５０ａと、該ボス部５０ｃの側方に位置するとともにピン５４が挿通されたアーム部５０ｂとが、一体的に形成されている。
【００３３】
そして、操作軸３１上には、中立復帰付勢部材５３が巻回されており、該中立復帰付勢部材５３は、前記変速カム５０に挿設されたピン５４と、ハウジング３３内部に設けられ、ハウジング３３の外側に設けられたアジャスタ５１により操作される中立調整ピン５２とに巻架されている。本実施例では、中立復帰付勢部材５３はバネとしている。このような構成において、アジャスタ５１を操作して中立調整ピン５２の位置を調節することにより、油圧モータ３６の可動斜板４５の中立位置に対応する変速カム５０の中立操作位置を設定することができる。また、変速操作部材である変速カム５０は、中立復帰付勢部材５３により中立操作位置に復帰するように付勢され、該変速カム５０と一体的に回動する変速レバー３０や該変速レバー３０に連結されている前後進操作ペダル２６も中立操作位置に復帰するように付勢される。
【００３４】
前記変速カム５０に挿設されたピン５４は、リークバルブ６８の構成部材であるピストン６４をその一側（下側）端部に設けたピストンロッド５５の他側（上側）端部に固設された環状体の内部に形成された挿通孔５５ａに挿通されている。そして、該挿通孔５５ａは長丸孔状として、変速カム５０が操作軸３１を中心として回動したときに、ピストンロッド５５が傾くような力がかからないようにピン５４が挿通孔５５ａ内を移動して、ピストン６４を略上下方向に摺動させることができるようにされている。
【００３５】
前記リークバルブ６８は、リードバルブ６３により閉塞可能なオリフィス６４ａを備えたピストン６４と、該ピストン６４を摺動可能に内挿するピストンシリンダ室６２ｃを内部に形成したピストンバルブ６２と、ピストンバルブ６２を摺動可能に内挿するバルブシリンダ５８とで構成されている。リークバルブ６８は、センタセクション３８に貫設固定されており、ピストン６４及びピストンバルブ６２の摺動方向は略上下方向とされている。リークバルブ６８をセンタセクション３８に設けることにより、油路を短く構成することができ、コンパクトな構成とすることができる。
【００３６】
前記ピストンロッド５５の一側端部には、上方から順に、可撓性部材で構成されたリードバルブ６３と、上面がリードバルブ６３と僅かに離間して配置されたピストン６４と、該ピストン６４の抜け止めとして機能する止め輪７２とが外嵌されている。該ピストン６４は、ピストンバルブ６２の内部に形成されたピストンシリンダ室６２ｃに摺動可能に内挿されている。図６にも示す如く、ピストン６４には該ピストン６４の上下を連通する連通孔を開口して、その上部にオリフィス６４ａが形成されており、該オリフィス６４ａはリードバルブ６３がピストン６４側に撓むことにより閉じられる。なお、ピストンバルブ６２にピストンシリンダ室６２ｃの上下を連通する油路を形成してオリフィスとして機能させることもできるが、ピストン６４にオリフィス６４ａを形成することによって、加工が容易となり、さらに、単純な構成にて閉塞可能なオリフィス６４ａとすることができる。
【００３７】
前記ピストンバルブ６２は、センタセクション３８に形成されたバルブ孔３８ａに挿通されたバルブシリンダ５８に摺動可能に内挿されている。固定プレート５６がセンタセクション３８にボルト５７によって螺結されることによって該センタセクション３８より抜け止めされ、バルブシリンダ５８はセンタセクション３８に対して相対位置不動に固定されている。センタセクション３８は、ハウジング３３の底面と離間して配置されており、バルブシリンダ５８もハウジング３３の底面と離間している。これにより、バルブシリンダ５８の下方にピストンバルブ６２が突出した状態となっても、ピストンバルブ６２がハウジング３３に当接することなく、また、バルブシリンダ５８の下方からの作動油の流入及びバルブシリンダ５８の下方への作動油の流出が可能な状態とされている。
【００３８】
バルブシリンダ５８には、その外周に環状の溝５８ａが形成されており、該溝５８ａには、前進時に高圧側となる油路７０と連通された接続油路７０ａと、バルブシリンダ５８内周側とを連通させるための上下の連通油路５８ｂ・５８ｃの入口が設けられている。これらの連通油路５８ｂ・５８ｃはバルブシリンダ５８の外周側と内周側を連通しており、バルブシリンダ５８の内周側に形成された環状の溝５８ｄ・５８ｅに該連通油路５８ｂ・５８ｃの出口が設けられている。
【００３９】
前記ピストンバルブ６２は、筒状であって内部にピストンシリンダ室６２ｃを形成したシリンダ部と、該シリンダ部の下部に一体的に形成されたヘッド部６２ａとで構成されている。ピストンシリンダ室６２ｃにはピストン６４が内挿され、該ピストンシリンダ室６２ｃの内周と前記ピストン６４の外周が面接したうえ摺動可能な状態とされている。ピストンシリンダ室６２ｃの上部はピストンロッド５５が摺動可能に貫通された閉塞板６６で閉じられ、該閉塞板６６は止め輪６５により抜け止めされている。すなわち、ピストンシリンダ室６２ｃ内部の作動油はピストンシリンダ室６２ｃの上方に抜け難い状態とされている。
【００４０】
ピストンシリンダ室６２ｃの下部であって、ピストン６４の摺動可能範囲より下方には、ピストンシリンダ室６２ｃの内外を連通する油路６２ｂが設けられている。すなわち、ピストン６４が内挿されるピストンシリンダ室６２ｃには、油路６２ｂよりハウジング３３内部に充填されている作動油が供給され、ピストンシリンダ室６２ｃは作動油が充填された状態とされている。従って、油圧式無段変速装置２５のための作動油とリークバルブ６８のための作動油とを別途備える必要がなく、空間の有効利用やコストの低減が図られている。
【００４１】
ピストンバルブ６２のシリンダ部の下部には、付勢部材受け押圧面６２ｆが形成され、また、ヘッド部６２ａには付勢部材受け止め輪６２ｇが外嵌されている。そして、該付勢部材受け押圧面６２ｆと、付勢部材受け止め輪６２ｇとの間には、バルブシリンダ５８の内周に摺動可能に嵌入された上下の付勢部材受け６７・６１と、これらの付勢部材受け６７・６１に介装された復帰付勢部材５９とが介設されている。本実施例では、復帰付勢部材５９はバネとしている。さらに、上方の付勢部材受け６７は、バルブシリンダ５８内周の下部に形成された段差面５８ｆにより、上方への移動が規制され、また、下方の付勢部材受け６１は、バルブシリンダ５８内周の下部に嵌入された止め輪６０により、下方への移動が規制されている。復帰付勢部材５９の弾性力により、ピストンバルブ６２がバルブシリンダ５８に対して上方又は下方に移動した状態にあるときに、ピストンバルブ６２はリークバルブ６８が中立状態にあるときの操作位置である中立位置に復帰するように付勢されている。すなわち、復帰付勢部材５９はピストンバルブ６２を中立位置に復帰させる付勢部材として作用している。
【００４２】
図５及び図８に示す如く、下方の付勢部材受け６１とバルブシリンダ５８内周の下部に嵌入された止め輪６０との間には、間隙が形成され、該間隙はバルブシリンダ５８内部から外部へ抜け出るための油路８５とされている。また、上方の付勢部材受け６７が当接しているピストンバルブ６２の付勢部材受け押圧面６２ｆの上方であって、該ピストンバルブ６２の外周には環状、または、円周を切り欠いた形状の溝６２ｈが形成されている。該溝６２ｈは、ピストンバルブ６２がバルブシリンダ５８内を上方へ摺動し、ピストンバルブ６２が中立位置よりも上方に位置する状態となると、バルブシリンダ５８内周に形成された溝５８ｅと連通される。これにより、油路７０→接続油路７０ａ→溝５８ａ→連通油路５８ｃ→溝５８ｅ→溝６２ｈ→油路８５、という経路のドレン油路が形成されることとなる。
【００４３】
一方、図５及び図７に示す如く、ピストンバルブ６２の上部の外周部には、環状、または、円周を切り欠いた形状の溝６２ｅが形成されており、ピストンバルブ６２外周と、バルブシリンダ５８内周との間に間隙が形成され、該間隙はバルブシリンダ５８内部から外部へ抜け出るための油路８４とされている。前記溝６２ｅは、ピストンバルブ６２がバルブシリンダ５８内を下方へ摺動し、ピストンバルブ６２が中立位置よりも下方に位置する状態となると、バルブシリンダ５８内周に形成された溝５８ｄと連通される。これにより、油路７０→接続油路７０ａ→溝５８ａ→連通油路５８ｂ→溝５８ｄ→溝６２ｅ→油路８４という経路のドレン油路が形成されることとなる。
【００４４】
上述の如く形成される二経路のドレン油路におけるリークバルブ６８からの排出油路である、油路８４及び油路８５は、それぞれバルブシリンダ５８の上下に設けられ、特に、油路８４は略上方に向かって開口されることにより、ドレン油路を通って作動油が抜けやすい状態を形成するとともに、ドレン油路内に発生した気泡が抜けやすい状態を形成している。
【００４５】
上述の如く構成されたリークバルブ６８は、図５及び図９乃至図１１に示す如く、油圧式無段変速装置２５が中立状態にあるとき、すなわち、油圧ポンプ３７の可動斜板４５が中立操作位置にあるときには、中立状態（Ｓ２１）にあり、このときのピストン６４及びピストンバルブ６２の位置を中立位置とする。リークバルブ６８は、ピストンバルブ６２が中立位置にあるときには閉じられた状態にあり、ピストンバルブ６２がバルブシリンダ５８内を上下に摺動して中立位置から上下に位置移動することにより開かれた状態となる。
【００４６】
ピストンバルブ６２が上方へ移動して開放状態となったリークバルブ６８（図１０のＳ２２、図１１のＳ３４）では、バルブシリンダ５８内周に形成された溝５８ｅと、ピストンバルブ６２外周に形成された溝６２ｈとが連通され、油路７０から油路８５に繋がるドレン油路が開放されて、前進時に高圧側（後進時に低圧側）となる油路７０のリークバルブが開かれた状態となる。そして、ピストンバルブ６２が上方へ移動して開放状態となったリークバルブ６８では、復帰付勢部材５９の作用によりピストンバルブ６２に下方へ移動しようとする力が働き、ピストンシリンダ室６２ｃの作動油がオリフィス６４ａを通ってピストン６４上方から下方に徐々に移動する。これにより、時間の経過に伴って、ピストン６４はその位置を保持されたままで、ピストンバルブ６２のみが徐々にバルブシリンダ５８内を下方に摺動して中立位置まで復帰する。
【００４７】
ピストンバルブ６２が下方へ移動して開放状態となったリークバルブ６８（図１０のＳ２４、図１１のＳ３２）では、バルブシリンダ５８内周に形成された溝５８ｄと、ピストンバルブ６２外周に形成された溝６２ｅとが連通され、油路７０から油路８４に繋がるドレン油路が開放されて、前進時に高圧側（後進時に低圧側）となる油路７０のリークバルブが開かれた状態となる。そして、ピストンバルブ６２が下方へ移動して開放状態となったリークバルブ６８では、復帰付勢部材５９の作用によりピストンバルブ６２に上方へ移動しようとする力が働き、作動油がオリフィス６４ａを通ってピストン６４下方から上方に徐々に移動する。これにより、時間の経過に伴って、ピストン６４はその位置を保持されたままで、ピストンバルブ６２のみが徐々にバルブシリンダ５８内を下方に摺動して中立位置まで復帰する。
【００４８】
上述の如く構成されたリークバルブ６８の、前後進操作ペダル２６の急激な踏込及び踏込解除操作に対する動作について、それぞれ前進時と後進時に分けて、図５及び図９乃至図１１を用いて説明する。
【００４９】
まず、前進時における急激な踏込操作時のリークバルブ６８の動作から説明する。前進時には、油路７０は高圧側油路となり、油路７１は低圧側油路となる。図５、図９及び図１０に示す如く、リークバルブ６８が閉じられた中立状態（Ｓ２１）であるときに、前後進操作ペダル２６が前進方向に急激に踏込操作されると、変速レバー３０と変速カム５０とが一体的に操作軸３１を中心として前進方向（Ｆ方向）に急激に回転され、これに伴って急激にピストンロッド５５が上方へ牽引される。
【００５０】
ピストンロッド５５の動きに伴って、ピストン６４が急激にピストンバルブ６２内部に形成されたピストンシリンダ室６２ｃを上方へ摺動しようとするが、ピストン６４の上方に位置する作動油の圧を受けてリードバルブ６３がピストン６４側へ撓んでオリフィス６４ａが閉塞される。これにより、ピストンシリンダ室６２ｃ上部内の作動油の逃げ場がなくなりピストン６４の上方への摺動が抑制され、ピストン６４とピストンバルブ６２とが略一体となって、バルブシリンダ５８内を上方に摺動し、リークバルブ６８はピストンバルブ６２が上方に移動した開放状態（Ｓ２２）となる。これにより、前進時に高圧となる油路７０の作動油が逃がされて、油路７０の圧が急激に変化することが防止され、油圧モータ３６の出力が急激に変速されることが防止される。
【００５１】
ピストン６４の動きが停止されると、リードバルブ６３はその弾性により復帰してオリフィス６４ａが開かれ、復帰付勢部材５９の付勢力が勝りピストンバルブ６２は下方へ摺動しようとし、ピストンバルブ６２のみが中立位置に復帰し、前進時中立復帰状態（Ｓ２３）となる。
【００５２】
次に、前進時における急激な踏込解除操作時のリークバルブ６８の動作を説明する。前後進操作ペダル２６の踏込解除操作は、前後進操作ペダル２６の踏込力を解除する操作である。変速レバー３０及び該変速レバー３０と一体的に回動する変速カム５０は、中立復帰付勢部材５３により、油圧式無段変速装置２５が中立状態となるように付勢されているため、踏込解除操作を行うと、最終的には、変速レバー３０及び変速カム５０は中立操作位置にある状態になり、従って、該変速カム５０に連動するピストンロッド５５に操作されるピストン６４は、中立位置に復帰することとなる。
【００５３】
リークバルブ６８が前進時中立復帰状態（Ｓ２３）であるときに、前後進操作ペダル２６が急激に踏込解除操作されると、変速レバー３０と変速カム５０とが一体的に操作軸３１を中心として後進方向（中立方向・Ｒ方向）に急激に回転され、これに伴って急激にピストンロッド５５が下方へ押し込まれる。
【００５４】
このとき、ピストンロッド５５の動きに伴って、ピストン６４がピストンシリンダ室６２ｃを下方へ摺動しようとするが、ピストン６４の下方にある作動油はリードバルブ６３が開かれてもオリフィス６４ａから少量しか流出できないので、ピストン６４とピストンバルブ６２とが略一体となってバルブシリンダ５８内を下方に摺動する。これにより、リークバルブ６８は、ピストンバルブ６２が下方に移動した開放状態（Ｓ２４）となり、油路７０の作動油が閉油路より流出される。これにより、前進時に高圧となる油路７０の油圧が急激に減少変化することが抑制され、油圧モータ３６の出力が急激に減速されることが防止される。
【００５５】
そして、ピストン６４が中立位置まで復帰されると、前述の如く、ピストンバルブ６２が下方に移動した開放状態（Ｓ２４）にあるリークバルブ６８は、その後復帰付勢部材５９の付勢力によりピストンバルブ６２は上方へ摺動しようとし、リードバルブ６３にオリフィス６４ａ側から圧がかかり開かれ、ピストン６４はその位置を保持したままピストンバルブ６２が中立位置に復帰する。こうして、リークバルブ６８が、中立状態（Ｓ２１）に復帰する。
【００５６】
次に、後進時における急激な踏込操作時のリークバルブ６８の動作を説明する。後進時には、油路７０は低圧側油路となり、油路７１は高圧側油路となる。図５、図９及び図１１に示す如く、リークバルブ６８が中立状態（Ｓ３１）であるときに、前後進操作ペダル２６が後進方向に急激に踏込操作されると、変速レバー３０と変速カム５０とが一体的に操作軸３１を中心として後進方向（Ｒ方向）に急激に回転され、これに伴って急激にピストンロッド５５が下方へ押し込まれ、ピストン６４が下方へ移動される。
【００５７】
このとき、オリフィス６４ａの口径がオリフィスとしての効果を有するのであれば、ピストン６４とピストンバルブ６２は略一体となってバルブシリンダ５８内を下方に摺動し、リークバルブ６８はピストンバルブ６２が下方に移動した開放状態（Ｓ３２）となる。そして、前述の如く、時間の経過に伴い、復帰付勢部材５９の付勢力によりピストンバルブ６２は上方へ摺動しようとし、リードバルブ６３にオリフィス６４ａ側から圧が掛かり開かれ、ピストン６４はその位置を保持したままピストンバルブ６２のみがバルブシリンダ５８内を上方に摺動して中立位置に復帰し、リークバルブ６８は後進時中立復帰状態（Ｓ３３）となる。
【００５８】
一方、オリフィス６４ａの口径がオリフィスとしての効果を有さないときには、作動油は抵抗なくオリフィス６４ａを通過してピストンバルブ６２は中立位置を保持したまま、ピストン６４がピストンシリンダ室６２ｃを下方へ摺動し、後進時中立復帰状態（Ｓ３３）となる。
【００５９】
次に、後進時における急激な踏込解除操作時にリークバルブ６８の動作を説明する。リークバルブ６８が後進時中立復帰状態（Ｓ３３）にあるときに、後進方向に踏込操作されている前後進操作ペダル２６が急激に踏込解除操作されると、変速レバー３０と変速カム５０とが一体的に操作軸３１を中心として前進方向（Ｆ方向）に急激に回転され、これに伴って急激にピストンロッド５５が上方へ牽引される。
【００６０】
このとき、ピストンロッド５５の上方への牽引に伴ってピストン６４が上方へ移動しようとすれば、ピストン６４の上方に位置する作動油の圧を受けて、リードバルブ６３が下方（ピストン６４）側に撓み、ピストン６４に形成されたオリフィス６４ａが閉塞される。これにより、ピストン６４の上下の作動油が移動できなくなり、ピストン６４とピストンバルブ６２は略一体となってバルブシリンダ５８内を上方へ摺動し、リークバルブ６８はピストンバルブ６２が上方に移動した開放状態（Ｓ３４）となる。これにより、後進時に低圧側となる油路７０の作動油が閉回路から逃がされ、高圧側油路の作動油の流動抵抗が大きくなり、油圧モータ３６の出力が急激に変速されることが防止される。
【００６１】
そして、ピストン６４が中立位置に復帰してその動きが停止されると、リードバルブ６３上方にある作動油の圧が低減されて、リードバルブ６３が元の状態に復帰し、オリフィス６４ａが開通されてピストン６４の上方から下方へ作動油が移動可能な状態となる。オリフィス６４ａが開通されると、前述の如く、ピストンバルブ６２が上方に移動した開放状態にあるリークバルブ６８は、ピストン６４の位置を保持したままピストンバルブ６２のみがバルブシリンダ５８内を下方に摺動し中立位置まで復帰する。このようにして、リークバルブ６８は中立状態（Ｓ３１）に復帰する。
【００６２】
なお、前後進操作ペダル２６の、緩やかな踏込及び踏込解除操作に対しては、ピストン６４の上方に位置する作動油はリードバルブ６３とピストン６４上面との間の隙間からオリフィス６４ａを介してピストン６４の下方へ移動し、また、ピストン６４の下方に位置する作動油はリードバルブ６３とピストン６４上面との間の隙間からオリフィス６４ａを介してピストン６４の上方へ移動することができる。従って、前進時には、図１０に示す如く、中立状態（Ｓ２１）から前進時中立復帰状態（Ｓ２３）へ移行し、油路７０から作動油は流出されず、また、後進時には、図１１に示す如く、中立状態（Ｓ３１）から後進時中立復帰状態（Ｓ３３）へ移行し、油路７０から作動油は流出されない。このように、緩やかな踏込及び踏込解除操作に対しては、リークバルブ６８は閉じられた状態を保持することとなる。
【００６３】
上述の如く、リークバルブ６８は、前後進操作ペダル２６の急激な操作に対してバルブを開き、前進時には高圧側油路を、後進時には低圧側油路をドレン油路に接続して、作動油の一部を該ドレン油路から逃がし、また、前後進操作ペダル２６の緩やかな操作に対してはバルブを閉じた状態を保持するように構成されている。
【００６４】
すなわち、変速レバー３０及び変速カム５０が急激に操作されたときには、ピストン６４に設けられたオリフィス６４ａを通ってピストン６４の上下間を移動しようとする作動油の流動抵抗や、掛かる圧に応じてオリフィス６４ａを塞ぐリードバルブ６３の作用を利用して、ピストン６４と該ピストン６４を内挿しているピストンバルブ６２とを一体的にバルブシリンダ５８内を上方又は下方に摺動させることによって、ピストンバルブ６２とバルブシリンダ５８の相対位置を変化させ、リークバルブ６８を開いて、油圧式無段変速装置２５の油圧モータ３６と油圧ポンプ３７とを繋ぐ閉油路をドレン油路に開放するようにされている。
【００６５】
そして、上述の如く、油圧式無段変速装置２５の閉じられた油路の作動油をリークすることにより、油路の圧力の急激な変化を抑制して、油圧モータ３６の出力の急激な変化を抑制している。これにより、前後進操作ペダル２６の操作時に急激に車速が変更されて車両の前部が浮き上がるような状態が生じる現象（ジャーキー現象）を、緩和することができる。
【００６６】
さらに、リークバルブ６８では、該リークバルブ６８が開かれて油路７０の作動油を逃がす状態にあっても、経過の時間に伴って、リークバルブ６８が自動的に閉じられる。これは、ピストン６４に形成されたオリフィス６４ａを通って作動油がピストン６４の上下間を徐々に移動可能とされ、また、ピストンバルブ６２を中立位置に復帰させる方向に付勢している復帰付勢部材５９が備えられることによって、ピストン６４の位置にかかわらず、ピストン６４の位置を保持した状態でピストンバルブ６２のみが徐々に中立位置に復帰されるためである。このようにして、時間の経過に伴って、ピストンバルブ６２を自動的に中立位置に復帰させてリークバルブ６８を閉じた状態とし、油圧式無段変速装置２５の出力を無駄なく利用できる状態としている。
【００６７】
なお、ピストン６４に形成されたオリフィス６４ａが閉塞されている場合には、ピストン６４の動きが停止されることによりオリフィス６４ａを塞ぐリードバルブ６３に掛かる圧が低減されて、該リードバルブ６３が元の位置に復帰することによって、オリフィス６４ａが開通されたのち、ピストンバルブ６２が中立位置に復帰できる状態となる。
【００６８】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００６９】
請求項１に示す如く、油溜りを形成するハウジング（３３）に内装した、少なくとも一方を可変容積型とした油圧ポンプ（３７）及び油圧モータ（３６）と、これらの間の閉油路を形成するセンタセクション（３８）とで構成され、車体の前後進及び変速操作する前後進変速操作具の操作によって、可変容積用の可動斜板（４５）の変速操作部材（５０）を連動操作し、前後進及び変速操作する油圧式無段変速装置において、該閉油路は、開閉可能なリークバルブ（６８）を介してドレン油路を連通し、前記前後進変速操作具の前進及び後進への急激な操作に対して、該リークバルブ（６８）を開いて、閉油路の作動油を前記油溜りにリークし、該閉油路の圧力の急激な変化を抑制し、該油圧モータ（３６）の出力の急激な変化を抑制するように構成し、前記リークバルブ（６８）は、前後進変速操作具の緩やかな操作及び操作停止に対しては、閉じるように構成したので、変速操作具が急激に操作されたときに油路が急激に高圧になることが抑制されて、出力の急激な変化が抑制される。
【００７０】
また、前記リークバルブを、変速操作具の緩やかな操作及び操作停止に対して閉じるように構成したので、変速操作具の緩やかな操作及び操作停止時には油圧式無段変速装置の出力を無駄なく利用することができる。
【００７１】
請求項２に示す如く、請求項１記載の油圧式無段変速装置において、前記リークバルブ（６８）を、バルブシリンダ（５８）と、該バルブシリンダ（５８）内に摺動可能に内装され、バルブシリンダ（５８）との間で相対的に変位させることにより、ドレン油路を遮断した状態から開通した状態とするピストンバルブ（６２）と、該ピストンバルブ（６２）内部に形成され作動油で満たされたピストンシリンダ室（６２ｃ）内に摺動可能に内装され、前記変速操作部材（５０）に係動するピストン（６４）と、該ピストン（６４）により分割されるピストンシリンダ室（６２ｃ）内を連通するオリフィス（６４ａ）とで構成し、前記オリフィス（６４ａ）をピストン（６４）に形成したので、急激な変速操作具の操作に対して、ピストンとピストンバルブが一体的にバルブシリンダ内を摺動し、緩やかな変速操作具の操作に対して、ピストンがピストンバルブに形成されたピストンシリンダ室内を摺動することができ、急激な変速操作具の操作に対してバルブを開き閉油路とドレン油路とを連通した状態とすることができる。これにより、油路が急激に高圧になることが抑制されて、出力の急激な変化が抑制される。
【００７２】
また、前記オリフィスをピストンに形成したので、オリフィスの加工が簡易となる。また、絞りを別経路に設ける構成に比べて構成を簡単にすることができる。
【００７３】
請求項３に示す如く、請求項２記載の油圧式無段変速装置において、前記オリフィス（６４ａ）の、ピストン（６４）摺動方向のうち少なくとも一側に、オリフィス（６４ａ）を閉塞可能とするリードバルブ（６３）を設け、該リードバルブ（６３）により前後進変速操作具の緩やかな操作及び操作停止に対しては、閉じるように構成したので、ピストンの動きに応じてオリフィスを閉塞させたり開放させたりすることができる。リードバルブの弁体は弾性体のプレート等で簡単に構成できる。
【００７４】
請求項４に示す如く、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の油圧式無段変速装置において、前記リークバルブ（６８）を前記センタセクション（３８）に挿設固定したので、油路を短く構成することができ、リークバルブを省スペースに配置することができる。また、リークバルブの作動油として油圧式無段変速装置の作動油を利用することができるようになる。
【００７５】
請求項５に示す如く、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の油圧式無段変速装置において、前記リークバルブ（６８）を、前記ピストン（６４）の摺動方向が略上下方向となるように配置したので、リークバルブから作動油や発生した気泡がドレン油路に流出し易い状態とすることができる。
【００７６】
請求項６に示す如く、請求項２乃至請求項５記載のいずれか一項に記載の油圧式無段変速装置において、前記ピストンバルブ（６２）を遮断位置に付勢する復帰付勢部材（５９）を設けたので、開放された状態にあるリークバルブは、ピストンの位置にかかわらず、すなわち、変速操作状態にかかわらず、時間の経過に伴って、自動的に閉じられる。
【００７７】
請求項７に示す如く、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の油圧式無段変速装置において、前記変速操作部材（５０）を、中立操作位置に復帰させる中立復帰付勢部材（５３）を設けたので、変速操作具の操作を解除すれば、変速操作部材が中立操作位置となってピストンの動きが停止することに伴って、リードバルブに掛かる圧が低減されてオリフィスが開かれた状態とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る出力変化緩和機構を備えた油圧式変速装置を搭載したモアトラクタを示す全体側面図。
【図２】油圧式無段変速機構の構成を示す平面図。
【図３】油圧式無段変速機構の油圧ポンプを含む側面断面図。
【図４】図２におけるＡ−Ａ矢視断面図。
【図５】リークバルブを示す側面断面図。
【図６】ピストンの構造を示す拡大断面図。
【図７】リークバルブ上部の構造を示す図５におけるＸ−Ｘ矢視断面図。
【図８】リークバルブ下部の構造を示す図５におけるＹ−Ｙ矢視断面図。
【図９】油圧式無段変速機構の油圧回路図。
【図１０】前進時のリークバルブの動作を示す図。
【図１１】後進時のリークバルブの動作を示す図。
【符号の説明】
２４入力軸
２６前後進操作ペダル（変速操作具）
３０変速レバー
３３ハウジング
３５車軸
３６油圧モータ
３７油圧ポンプ
３８センタセクション
５０変速カム（変速操作部材）
５５ピストンロッド
５８バルブシリンダ
５９復帰付勢部材
６２ピストンバルブ
６２ｃピストンシリンダ室
６３リードバルブ
６４ピストン
６４ａオリフィス
６８リークバルブ
７０・７１油路

Claims

油溜りを形成するハウジング（３３）に内装した、少なくとも一方を可変容積型とした油圧ポンプ（３７）及び油圧モータ（３６）と、これらの間の閉油路を形成するセンタセクション（３８）とで構成され、車体の前後進及び変速操作する前後進変速操作具の操作によって、可変容積用の可動斜板（４５）の変速操作部材（５０）を連動操作し、前後進及び変速操作する油圧式無段変速装置において、該閉油路は、開閉可能なリークバルブ（６８）を介してドレン油路を連通し、前記前後進変速操作具の前進及び後進への急激な操作に対して、該リークバルブ（６８）を開いて、閉油路の作動油を前記油溜りにリークし、該閉油路の圧力の急激な変化を抑制し、該油圧モータ（３６）の出力の急激な変化を抑制するように構成し、前記リークバルブ（６８）は、前後進変速操作具の緩やかな操作及び操作停止に対しては、閉じるように構成したことを特徴とする油圧式無段変速装置。
請求項１記載の油圧式無段変速装置において、前記リークバルブ（６８）を、バルブシリンダ（５８）と、該バルブシリンダ（５８）内に摺動可能に内装され、バルブシリンダ（５８）との間で相対的に変位させることにより、ドレン油路を遮断した状態から開通した状態とするピストンバルブ（６２）と、該ピストンバルブ（６２）内部に形成され作動油で満たされたピストンシリンダ室（６２ｃ）内に摺動可能に内装され、前記変速操作部材（５０）に係動するピストン（６４）と、該ピストン（６４）により分割されるピストンシリンダ室（６２ｃ）内を連通するオリフィス（６４ａ）とで構成し、前記オリフィス（６４ａ）をピストン（６４）に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記載の油圧式無段変速装置において、前記オリフィス（６４ａ）の、ピストン（６４）摺動方向のうち少なくとも一側に、オリフィス（６４ａ）を閉塞可能とするリードバルブ（６３）を設け、該リードバルブ（６３）により前後進変速操作具の緩やかな操作及び操作停止に対しては、閉じるように構成したことを特徴とする油圧式無段変速装置。
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の油圧式無段変速装置において、前記リークバルブ（６８）を前記センタセクション（３８）に挿設固定したことを特徴とする油圧式無段変速装置。
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の油圧式無段変速装置において、前記リークバルブ（６８）を、前記ピストン（６４）の摺動方向が略上下方向となるように配置したことを特徴とする油圧式無段変速装置。
請求項２乃至請求項５記載のいずれか一項に記載の油圧式無段変速装置において、前記ピストンバルブ（６２）を遮断位置に付勢する復帰付勢部材（５９）を設けたことを特徴とする油圧式無段変速装置。
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の油圧式無段変速装置において、前記変速操作部材（５０）を、中立操作位置に復帰させる中立復帰付勢部材（５３）を設けたことを特徴とする油圧式無段変速装置。