JP5732328B2 - ベルト式無段変速機 - Google Patents

Description

本発明はベルト式無段変速機の技術に関し、より詳細には、可動シーブに油圧シリンダを形成し、前記油圧シリンダへの作動油の送油を油圧サーボ機構により制御するベルト式無段変速機の技術に関する。

従来、溝幅を可変とする一対のプーリ間にベルトを巻回して動力を伝達するベルト式無段変速機の技術として、特許文献１に記載の技術が知られている。

特許文献１に記載のベルト式無段変速機は、プーリの可動シーブに油圧シリンダが形成され、当該プーリの溝幅（可動シーブの位置）を変更するための油圧シリンダの動作を、車速センサやアクセルペダルポジションセンサ等の種々のセンサからの信号に基づいて電子制御し、当該ベルト式無段変速機における変速比を任意に変更するものである。

特許文献１に記載のベルト式無段変速機は、油圧シリンダを電子制御するために複雑な構成を要する点で不利である。

そこで、サーボスプールやフィードバックスプール等を備える機械的な油圧サーボ機構を用いて、可動シーブの摺動位置を検出（フィードバック）しながら油圧シリンダの動作を制御する技術が存在する。当該技術とは、具体的には、変速操作具の操作に応じて摺動することにより油圧シリンダへの油路を切り換えるサーボスプールと、当該サーボスプールに摺動可能に収納されるとともに、可動シーブに追従して摺動することにより前記油路を切り換えるフィードバックスプールと、を具備するものである。

しかし、このような技術においては、変速操作具の操作等により、フィードバックスプールがサーボスプールに対して過度に摺動した場合、作業者の意に反して油圧シリンダへの油路が閉塞されてしまう場合がある。このため、油圧シリンダが作業者の意に反して動作する場合があり、操作性や操作フィーリングが悪化する場合がある点で不利であった。

特開２０１０−９６３３８号公報

本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、フィードバックスプールがサーボスプールに対して過度に摺動し、油圧シリンダへの油路を閉塞してしまうのを防止することができるベルト式無段変速機を提供するものである。

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。

即ち、請求項１においては、可動シーブに油圧シリンダを形成し、前記油圧シリンダへの作動油の送油を油圧サーボ機構により制御するベルト式無段変速機であって、前記油圧サーボ機構は、変速操作具に連結され、当該変速操作具の操作に応じて摺動することにより前記油圧シリンダへの油路を切り換えるサーボスプールと、前記サーボスプールに対して摺動可能に収納されるとともに、前記油圧シリンダを構成する可動側シリンダケースに当接する方向に付勢され、前記可動シーブの摺動位置を前記サーボスプールの摺動位置に応じた位置に保持するように前記油路を切り換えるフィードバックスプールと、前記フィードバックスプールの前記可動側シリンダケースに当接する方向への摺動を所定の位置で規制する連動部材とを具備し、前記連動部材には、前記油圧シリンダへの油路を構成する油溝が形成されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、可動シーブに油圧シリンダを形成し、前記油圧シリンダへの作動油の送油を油圧サーボ機構により制御するベルト式無段変速機であって、前記油圧サーボ機構は、変速操作具に連結され、当該変速操作具の操作に応じて摺動することにより前記油圧シリンダへの油路を切り換えるサーボスプールと、前記サーボスプールに対して摺動可能に収納されるとともに、前記油圧シリンダを構成する可動側シリンダケースに当接する方向に付勢され、前記可動シーブの摺動位置を前記サーボスプールの摺動位置に応じた位置に保持するように前記油路を切り換えるフィードバックスプールと、前記フィードバックスプールの前記可動側シリンダケースに当接する方向への摺動を所定の位置で規制する連動部材とを具備したので、フィードバックスプールがサーボスプールに対して過度に摺動し、油圧シリンダへの油路を閉塞してしまうのを防止することができる。これによって、操作性及び操作フィーリングの向上を図ることができる。

また、前記連動部材には、前記油圧シリンダへの油路を構成する油溝が形成されるものであるから、油圧シリンダへの油路面積を大きく確保することができる。

本発明の一実施形態に係るベルト式無段変速機を具備するトランスミッションの全体構成を示す側面断面図。 ベルト式無段変速機の入力プーリ、油圧シリンダ及び油圧サーボ機構等を示す側面断面図。 可動側シリンダケースを示す斜視図。 当接部材を示す斜視図。 サーボスプール、フィードバックスプール及び連動部材を示す側面断面拡大図。 （ａ）サーボスプール、フィードバックスプール及び連動部材を示す斜視図。（ｂ）同じく、側面断面図。 サーボスプールに連結されるリンク機構を示す斜視図。 サーボスプールが後方に摺動した場合を示す側面断面図。 入力側可動シーブが後方に摺動した場合を示す側面断面図。 作動油が漏れ出して油圧室内の圧力が低下した場合を示す側面断面図。 作動油が再び油圧室へと供給される様子を示す側面断面図。 サーボスプールが前方に摺動した場合を示す側面断面図。 （ａ）サーボスプールが前方に摺動した際に、連動部材が無い場合の作動油の流通の様子を示す側面断面図。（ｂ）同じく、連動部材が有る場合の作動油の流通の様子を示す側面断面図。 ベルト式無段変速機の出力プーリ、カム機構、および付勢部材等を示す側面断面図。 油圧室内の圧力が低下して入力側可動シーブが前方に摺動した場合を示す側面断面図。

以下では、図１を用いて、作業車両の変速装置であるトランスミッション７について説明する。なお、本実施形態に係るトランスミッション７は、農業車両であるトラクタに具備されるものとして説明するが、本発明はこれに限るものではなく、その他の農業車両や建設車両、産業車両等、広く車両全般に適用することが可能である。また、以下では図中の矢印Ｆの方向を前方向と定義して説明する。

トランスミッション７は、駆動源となるエンジン（不図示）からの動力を変速した後に出力するものである。トランスミッション７は、ミッション入力軸２０、クラッチ機構２００、ベルト式無段変速機４０、出力軸１７０、前輪駆動伝達軸１８０、ＰＴＯブレーキ２１０、ＰＴＯ入力軸２２０、リヤＰＴＯ軸２３０、及びミッドＰＴＯ軸２４０等を具備する。

前記エンジンからの動力はミッション入力軸２０に伝達された後、クラッチ機構２００を介してベルト式無段変速機４０及びＰＴＯ入力軸２２０に伝達されるベルト式無段変速機４０に伝達された動力は、当該ベルト式無段変速機４０において無段階に変速された後、出力軸１７０および前輪駆動伝達軸１８０に伝達される。出力軸１７０に伝達された動力は、最終減速機構（不図示）等を介して前記トラクタの後輪（不図示）へと伝達される。前輪駆動伝達軸１８０に伝達された動力は、前車軸（不図示）等を介して前記トラクタの前輪（不図示）へと伝達される。また、ＰＴＯ入力軸２２０に伝達された動力は、ギヤ等を介してリヤＰＴＯ軸２３０及びミッドＰＴＯ軸２４０へと伝達される。

このように構成されたトランスミッション７において、ベルト式無段変速機４０における変速比を変更することにより、前記トラクタの車速を任意に調節することができる。また、リヤＰＴＯ軸２３０及びミッドＰＴＯ軸２４０へと伝達された動力により、リヤＰＴＯ軸２３０に連結された作業機（例えば、ロータリ耕耘装置等）、及びミッドＰＴＯ軸２４０に連結された作業機（例えば、ミッドモア等）を駆動させることができる。さらに、クラッチ機構２００により前記エンジンからＰＴＯ入力軸２２０への動力の伝達が遮断された場合、ＰＴＯブレーキ２１０によってＰＴＯ入力軸２２０の回動が制動される。

なお、ベルト式無段変速機４０は本実施形態に係るトランスミッション７以外のトランスミッションにも適用することが可能であり、駆動源からの動力を変速した後に出力するトランスミッションに広く適用することが可能である。

以下では、図１から図１５までを用いて、ベルト式無段変速機４０の各部について詳細に説明する。ベルト式無段変速機４０は、変速入力軸５０、入力プーリ６０、油圧シリンダ２７０、油圧サーボ機構２８０、伝達軸９０、出力プーリ１００、出力部材１１０、カム機構１２０、付勢部材１３０、ベルト１４０、及び遊星歯車機構１５０等を具備する。

図１及び図２に示す変速入力軸５０は、ミッション入力軸２０に連結され、当該ミッション入力軸２０からの動力を伝達するものである。変速入力軸５０は、略円柱状の部材であり、軸線方向を前後方向として配置される。変速入力軸５０の後端部近傍には、スプライン嵌合によって変速入力ギヤ５１が当該変速入力軸５０と相対回転不能に連結される。変速入力ギヤ５１は、クラッチ機構２００のギヤに歯合され（図１参照）、当該クラッチ機構２００を介してミッション入力軸２０の動力が伝達可能とされる。なお、変速入力ギヤ５１の変速入力軸５０への連結方法は上記スプライン嵌合に限定するものではなく、変速入力ギヤ５１を変速入力軸５０と一体的に形成すること等が可能である。変速入力ギヤ５１のすぐ後ろでは、軸受５２が変速入力軸５０に嵌合される。また、変速入力軸５０の前端部近傍では、軸受５３が変速入力軸５０に嵌合される。軸受５２及び軸受５３がトランスミッション７を収容するミッションケース８に支持されることによって、変速入力軸５０がミッションケース８に回動可能に支持される。

図２に示す入力プーリ６０は、変速入力軸５０上に配置され、一対のシーブを具備する滑車である。入力プーリ６０は、入力側固定シーブ６１、及び入力側可動シーブ６３等を具備する。

入力側固定シーブ６１は、略円筒形状の軸筒部、及び当該軸筒部の前端に一体的に形成される環状かつ側面断面視で略円錐台形状のシーブ部を有する部材である。入力側固定シーブ６１は、シーブ部を軸筒部よりも前方に配置して、変速入力軸５０に外嵌される。入力側固定シーブ６１のシーブ部の前面６１ａは、前方から後方にかけて直径が大きくなるような傾斜面として形成される。入力側固定シーブ６１の軸線上には、当該入力側固定シーブ６１を前後方向に貫通する貫通孔６１ｂが形成される。入力側固定シーブ６１の貫通孔６１ｂには、前方から変速入力軸５０が挿通される。当該貫通孔６１ｂと変速入力軸５０とが圧入により嵌め合わされることによって、入力側固定シーブ６１が変速入力軸５０に対して相対回転不能かつ摺動不能に固定される。

なお、本実施形態においては変速入力軸５０と入力側固定シーブ６１とを圧入により嵌め合わせる（嵌合させる）ものとしたが、「焼きばめ」や「冷やしばめ」等、変速入力軸５０の径が入力側固定シーブ６１の貫通孔６１ｂの径よりも大きいことを利用して嵌め合わせる方法であればよい。

入力側固定シーブ６１のすぐ後ろでは、ロックナット６２が変速入力軸５０に締結される。これによって、入力側固定シーブ６１が変速入力軸５０上を後方へと摺動することを防止でき、入力側固定シーブ６１を変速入力軸５０に確実に固定することができる。

入力側可動シーブ６３は、略円筒形状の軸筒部、及び当該軸筒部の後端に一体的に形成される環状かつ側面断面視で略円錐台形状のシーブ部を有する部材である。入力側可動シーブ６３は、シーブ部を軸筒部よりも後方に配置して、入力側固定シーブ６１の前方において変速入力軸５０に外嵌される。入力側可動シーブ６３のシーブ部の後面６３ａは、後方から前方にかけて直径が大きくなるような傾斜面として形成される。入力側可動シーブ６３の軸線上には、当該入力側可動シーブ６３を前後方向に貫通する貫通孔６３ｂが形成される。入力側可動シーブ６３の貫通孔６３ｂには、後方から変速入力軸５０が挿通される。入力側固定シーブ６１の前面６１ａと入力側可動シーブ６３の後面６３ａとが変速入力軸５０上で対向するように配置されることで、当該前面６１ａおよび後面６３ａにより入力プーリ６０の溝が形成される。貫通孔６３ｂの内周面及び変速入力軸５０の外周面には、変速入力軸５０の軸線方向に沿ってそれぞれ溝が形成される。当該溝は、貫通孔６３ｂの内周面及び変速入力軸５０の外周面の円周方向に等間隔に３箇所形成され、互いに向かい合わせに位置する一対の溝に鋼球６４・６４・・・が配置される。これによって、入力側可動シーブ６３が変速入力軸５０に対して軸線方向に摺動可能かつ相対回転不能に支持される。入力側可動シーブ６３には、軸筒部の外周面と貫通孔６３ｂの内周面とを連通する貫通孔６３ｄが形成される。

油圧シリンダ２７０は、入力側可動シーブ６３に形成され、当該入力側可動シーブ６３を変速入力軸５０上でその軸線方向に摺動させるためのものである。油圧シリンダ２７０は、可動側シリンダケース２７１、及び固定側シリンダケース７３等を具備する。

図２及び図３に示す可動側シリンダケース２７１は、底面（後面）を有するとともに、前部が開放された円筒状の部材である。可動側シリンダケース２７１の後面の中心には貫通孔２７１ａが軸線方向に形成され、当該貫通孔２７１ａには入力側可動シーブ６３の軸筒部が挿通される。

可動側シリンダケース２７１の円筒部分の前後略中央から後端部にかけては、その他の部分（前端部側）よりも外周面の厚さが厚くなるように肉厚部２７１ｂが形成される。可動側シリンダケース２７１の円筒部分の外周面は均一であり、肉厚部２７１ｂの内周面はその他の部分の内周面よりも当該可動側シリンダケース２７１の内側に向かって迫り出した形状となる。

可動側シリンダケース２７１の肉厚部２７１ｂには、連通孔２７１ｃ・２７１ｃ・・・が形成される。連通孔２７１ｃは、肉厚部２７１ｂの前端面（可動側シリンダケース２７１の内側に位置する部分）から可動側シリンダケース２７１の後面近傍まで前後方向に形成される円形断面を有する横穴と、当該横穴と可動側シリンダケース２７１の内側とを当該可動側シリンダケース２７１の後面近傍において連通する縦孔と、により構成される。連通孔２７１ｃは、肉厚部２７１ｂの円周方向に等間隔に３箇所形成される。なお、連通孔２７１ｃの間隔は等間隔に限るものではなく、また、連通孔２７１ｃの個数は上記個数に限るものではない。

連通孔２７１ｃの横穴には、摺動部材２７７が摺動可能に挿入される。摺動部材２７７は、略円柱状の部材である。摺動部材２７７の外径は、連通孔２７１ｃの内径と略同一となるように（詳細には、摺動可能となるように連通孔２７１ｃの内径よりも若干小さく）形成される。摺動部材２７７の長手方向（前後方向）長さは、連通孔２７１ｃの横穴の長手方向長さと略同一となるように形成される。

可動側シリンダケース２７１の円筒部分の前端部近傍には、貫通孔２７１ｄ・２７１ｄ・・・が形成される。貫通孔２７１ｄは、可動側シリンダケース２７１の円筒部分の外周面と内周面とを貫通するように形成される。貫通孔２７１ｄは、可動側シリンダケース２７１の円周方向に等間隔に３箇所形成される。なお、貫通孔２７１ｄの間隔は等間隔に限るものではなく、また、貫通孔２７１ｄの個数は上記個数に限るものではない。

図２に示すように、ボルト等の締結具により、入力側可動シーブ６３のシーブ部の前面と可動側シリンダケース２７１の後面とを当接させた状態で、当該可動側シリンダケース２７１は入力側可動シーブ６３に固設される。なお、可動側シリンダケース２７１と入力側可動シーブ６３を鍛造等により一体的に形成することも可能である。

固定側シリンダケース７３は、その後部が開放された箱状部、及び当該箱状部の後端に一体的に形成される環状の鍔部を有する部材である。固定側シリンダケース７３の前面の中心には貫通孔７３ａが形成され、当該貫通孔７３ａには変速入力軸５０が挿通される。固定側シリンダケース７３の後部（鍔部）は、可動側シリンダケース２７１の開放側（前方）から当該可動側シリンダケース２７１に挿通される。より詳細には、固定側シリンダケース７３の後部（鍔部）は、可動側シリンダケース２７１の肉厚部２７１ｂに挿通される。固定側シリンダケース７３と可動側シリンダケース２７１の肉厚部２７１ｂとの間には、シール部材７４が配置される。

固定側シリンダケース７３が可動側シリンダケース２７１に挿通された後、当該可動側シリンダケース２７１の開放側（前方）端部近傍の内側には、当接部材２７８Ｆ及び当接部材２７８Ｒが挿通される。図２及び図４に示す当接部材２７８Ｆ及び当接部材２７８Ｒは、円形板状の部材の中心に孔を設けた形状（円環状）となるように形成される。当接部材２７８Ｆ及び当接部材２７８Ｒの外径は、可動側シリンダケース２７１の円筒部分（詳細には、当該円筒部分の前側（肉厚部２７１ｂでない部分））の内径と略同一となるように（詳細には、摺動可能となるように可動側シリンダケース２７１の円筒部分の内径よりも若干小さく）形成される。当接部材２７８Ｆの後面には、当該当接部材２７８Ｆの内周面と外周面とを連通するように油溝２７８ａが形成される。同様に、当接部材２７８Ｒの前面には、当該当接部材２７８Ｒの内周面と外周面とを連通するように油溝２７８ｂが形成される。当接部材２７８Ｆ及び当接部材２７８Ｒは、当該当接部材２７８Ｆの後面と当接部材２７８Ｒの前面とを当接させた状態で、可動側シリンダケース２７１に挿通される。

図２に示すように、当接部材２７８Ｆ及び当接部材２７８Ｒが可動側シリンダケース２７１に挿通された後、当該可動側シリンダケース２７１の貫通孔２７１ｄ・２７１ｄ・・・（図３参照）には規制部材２７９・２７９・・・が嵌装される。規制部材２７９は、可動側シリンダケース２７１の外側から貫通孔２７１ｄに嵌装され、当該規制部材２７９の内側端部は、可動側シリンダケース２７１の内周面から内側へと突出する。このように構成することによって、当接部材２７８Ｆ及び当接部材２７８Ｒが前方へと摺動すると、所定位置で規制部材２７９に当接するため、当該当接部材２７８Ｆ及び当接部材２７８Ｒの摺動移動を規制することができる。

固定側シリンダケース７３のすぐ前では、変速入力軸５０が前述の軸受５３に挿通され、当該軸受５３を介してミッションケース８に対して回動可能に支持される。軸受５３のすぐ前では、ロックナット７５が変速入力軸５０に締結される。これによって、軸受５３が前方へと摺動することを防止するとともに、当該軸受５３を介して固定側シリンダケース７３が前方へと摺動することを防止できる。また、ロックナット６２及びロックナット７５により軸受５３、固定側シリンダケース７３、可動側シリンダケース２７１、入力側可動シーブ６３、ベルト１４０、及び入力側固定シーブ６１を挟み込むことで、各部材に加わるトルクを当該ロックナット６２及びロックナット７５の間に閉じ込めることができる。

上述のようにして、入力プーリ６０の入力側可動シーブ６３に油圧シリンダ２７０が設けられる。また、このように構成された油圧シリンダ２７０において、入力側可動シーブ６３、可動側シリンダケース２７１、固定側シリンダケース７３、及び変速入力軸５０により閉塞された空間に油圧室７６が形成される。また、上述の摺動部材２７７・２７７・・・、当接部材２７８Ｆ、当接部材２７８Ｒ、規制部材２７９・２７９・・・及び可動側シリンダケース２７１の連通孔２７１ｃ・２７１ｃ・・・によって、本発明に係るスプール位置保持機構が構成される。

図２及び図５に示す油圧サーボ機構２８０は、油圧シリンダ２７０への作動油の送油を制御し、ひいては当該油圧シリンダ２７０を介して入力側可動シーブ６３の動作を制御するためのものである。油圧サーボ機構２８０は、フロントケース８１、サーボスプール２８３、フィードバックスプール８４、スプールスプリング８５及び連動部材２８６等を具備する。

フロントケース８１は、作動油を案内するための油路が形成される部材である。フロントケース８１には、弁室８１ａ、軸受穴８１ｂ、作動油ポート８１ｃ及び連通油路８１ｄ等が形成される。

弁室８１ａは、フロントケース８１の前面と後面とを連通するように形成される、円形断面を有する貫通孔である。弁室８１ａは、軸線方向を前後方向として形成される。また、弁室８１ａは、正面視において入力プーリ６０の入力側可動シーブ６３と重複するように、すなわち、入力側可動シーブ６３と対向する位置に形成される。

軸受穴８１ｂは、フロントケース８１の後面から前端部近傍まで形成される、円形断面を有する穴である。軸受穴８１ｂは、軸線方向を前後方向として形成される。軸受穴８１ｂには、後方から変速入力軸５０の前端部が挿通される。

作動油ポート８１ｃは、フロントケース８１の本体部の側面と弁室８１ａとを連通するように形成される貫通孔である。より詳細には、作動油ポート８１ｃは、フロントケース８１の本体部の側面と、弁室８１ａの軸線方向略中央よりもやや前方に位置する部分とを連通する。また、作動油ポート８１ｃは、配管等によって図示しない作動油ポンプに接続される。なお、作動油ポート８１ｃは、フロントケース８１の外部と弁室８１ａとを連通するものであればよく、その孔の形状及び大きさを限定するものではない。

連通油路８１ｄは、弁室８１ａと軸受穴８１ｂとを連通するように形成される油路である。より詳細には、連通油路８１ｄは、弁室８１ａの軸線方向略中央よりもやや後方に位置する部分と、軸受穴８１ｂの軸線方向略中央部分とを連通する。

図２、図５及び図６に示すサーボスプール２８３は、油圧サーボ機構２８０における油路を切り換えるためのものである。サーボスプール２８３は、略円柱状の部材であり、後端部には他の部分よりも径の大きい拡径部が形成される。サーボスプール２８３は、軸線方向を前後方向として配置される。サーボスプール２８３には、摺動孔２８３ａ、第一溝２８３ｂ、第二溝２８３ｃ、第一貫通孔２８３ｄ、第二貫通孔２８３ｅ及び排出油路２８３ｆ等が形成される。

摺動孔２８３ａは、サーボスプール２８３の軸線上において、当該サーボスプール２８３の後端から前端までを貫通するように形成される、円形断面を有する貫通孔である。当該摺動孔２８３ａの前端は、蓋部材２８３ｇによって閉塞される。第一溝２８３ｂは、サーボスプール２８３の軸線方向略中央よりもやや前方において、当該サーボスプール２８３の外周に沿って形成される。また、後述するように、サーボスプール２８３がフロントケース８１の弁室８１ａに対して軸線方向に摺動する場合であっても、当該サーボスプール２８３の摺動位置にかかわらず常時第一溝２８３ｂが作動油ポート８１ｃと対向するように、当該第一溝２８３ｂはサーボスプール２８３の軸線方向に長く形成される。第二溝２８３ｃは、サーボスプール２８３の第一溝２８３ｂより後方において、当該サーボスプール２８３の外周に沿って形成される。また、後述するように、サーボスプール２８３がフロントケース８１の弁室８１ａに対して軸線方向に摺動する場合であっても、当該サーボスプール２８３の摺動位置にかかわらず常時第二溝２８３ｃが連通油路８１ｄと対向するように、当該第二溝２８３ｃはサーボスプール２８３の軸線方向に長く形成される。第一貫通孔２８３ｄは、軸線方向をサーボスプール２８３の軸線と直交する方向として、第一溝２８３ｂと摺動孔２８３ａとを連通するように形成される。第二貫通孔２８３ｅは、軸線方向をサーボスプール２８３の軸線と直交する方向として、第二溝２８３ｃと摺動孔２８３ａとを連通するように形成される。第二貫通孔２８３ｅは、円形断面を有するように形成される。排出油路２８３ｆは、サーボスプール２８３の後端と摺動孔２８３ａとを連通するように形成される油路である。より詳細には、排出油路２８３ｆは、サーボスプール２８３の後端と、摺動孔２８３ａの第二溝２８３ｃと対向する部分より後方の部分とを連通する。

サーボスプール２８３の外径は、フロントケース８１の弁室８１ａの内径と略同一となるように形成される。サーボスプール２８３は、フロントケース８１の弁室８１ａに後方から摺動可能に挿通される。サーボスプール２８３の拡径部の径はフロントケース８１の弁室８１ａの径よりも大きく形成され、当該拡径部がフロントケース８１に当接することでサーボスプール２８３の前方への摺動が所定位置で規制される。また、図７に示すように、サーボスプール２８３の前端部（蓋部材２８３ｇ）はフロントケース８１の前面から前方へと突設される。サーボスプール２８３の前端部（蓋部材２８３ｇ）は、リンク機構８ａを介して変速レバーや変速ペダル等の図示せぬ変速操作具に連結され、当該変速操作具を操作することにより、サーボスプール２８３を前後方向に摺動させることが可能である。また、リンク機構８ａには復帰バネ８ｂが設けられる（図７参照）。復帰バネ８ｂによって、リンク機構８ａが常時中立位置に復帰するように付勢され、ひいてはサーボスプール２８３が常時中立位置に復帰するように付勢される。なお、サーボスプール２８３の「中立位置」とは、前記エンジンからの動力がベルト式無段変速機４０において変速された結果、出力軸１７０に動力が伝達されなくなる（出力軸１７０の回転数が０になる）際のサーボスプール２８３の摺動位置をいうものとする。なお、ベルト式無段変速機４０における動力伝達、及び変速の概要については後述する。

図２、図５及び図６に示すフィードバックスプール８４は、油圧サーボ機構２８０における油路を切り換えるためのものである。フィードバックスプール８４は、略円柱状の部材である。フィードバックスプール８４は、軸線方向を前後方向として配置される。フィードバックスプール８４には、排出油路８４ａ及び連通溝８４ｂ等が形成される。

排出油路８４ａは、フィードバックスプール８４の軸線上において、当該フィードバックスプール８４の前端と後端とを連通するように形成される油路である。連通溝８４ｂは、フィードバックスプール８４の軸線方向略中央部において、当該フィードバックスプール８４の外周に沿って形成される。より詳細には、連通溝８４ｂが形成された部分は、その他の部分よりも外径が小さくなるように形成される。

フィードバックスプール８４の外径（より詳細には、連通溝８４ｂ以外の部分の外径）は、サーボスプール２８３の摺動孔２８３ａの内径と略同一となるように形成される。フィードバックスプール８４は、サーボスプール２８３の摺動孔２８３ａに摺動可能に挿通される。これによって、フィードバックスプール８４は、サーボスプール２８３に対して前後方向に摺動可能とされる。

スプールスプリング８５は、フィードバックスプール８４を後方へと付勢するものである。スプールスプリング８５は圧縮コイルばねで構成される。スプールスプリング８５は、サーボスプール２８３の摺動孔２８３ａに配置され、フィードバックスプール８４を後方（すなわち、入力側可動シーブ６３側）へと常時付勢する。

なお、フィードバックスプール８４を後方へと付勢することができる構成であれば、当該付勢するための部材は圧縮コイルばね（スプールスプリング８５）に限るものではない。

フィードバックスプール８４がスプールスプリング８５によって後方へと常時付勢されることによって、当該フィードバックスプール８４の後端は、可動側シリンダケース２７１に挿通された当接部材２７８Ｆの前面に常時当接される。すなわち、フィードバックスプール８４は、当接部材２７８Ｆを介して間接的に可動側シリンダケース２７１と当接することとなる。

連動部材２８６は、フィードバックスプール８４のサーボスプール２８３に対する後方への摺動を所定の位置で規制するものである。連動部材２８６は略円柱状の部材であり、その外径はサーボスプール２８３の第二貫通孔２８３ｅの内径と略同一となるように形成される。連動部材２８６には、当該連動部材２８６の一端面と他端面とを連通するように油溝２８６ａが形成される。

連動部材２８６は、サーボスプール２８３の摺動孔２８３ａにフィードバックスプール８４が挿通された後で、当該サーボスプール２８３の第二貫通孔２８３ｅに挿通される。この際、連動部材２８６の一端（図６における上端）はサーボスプール２８３の摺動孔２８３ａ内に突出するように配置され、当該連動部材２８６の一端はフィードバックスプール８４の連通溝８４ｂ内に位置することとなる。すなわち、連動部材２８６は、サーボスプール２８３の第二貫通孔２８３ｅからフィードバックスプール８４の連通溝８４ｂにわたるように配置される。

また、図２に示す変速入力軸５０には、第一溝５０ｃ、作動溝５０ｅ及び作動油路５０ｆが形成される。

第一溝５０ｃは、変速入力軸５０の軸線方向前端部近傍において、当該変速入力軸５０の外周に沿って形成される。より詳細には、第一溝５０ｃは、フロントケース８１の軸受穴８１ｂに変速入力軸５０が挿通された際に、当該フロントケース８１に形成された連通油路８１ｄと対向する軸線方向位置に形成される。作動溝５０ｅは、変速入力軸５０の軸線方向中途部において、当該変速入力軸５０の外周面の一部に形成される。より詳細には、作動溝５０ｅは、変速入力軸５０に入力側可動シーブ６３が支持された際に、当該入力側可動シーブ６３に形成された貫通孔６３ｄと対向する位置に形成される。また、入力側可動シーブ６３が変速入力軸５０に対して軸線方向に摺動する場合であっても、当該可動シーブの摺動位置にかかわらず常時作動溝５０ｅが貫通孔６３ｄと対向するように、当該作動溝５０ｅは変速入力軸５０の軸線方向に長く形成される。作動油路５０ｆは、変速入力軸５０の前端から軸線方向において作動溝５０ｅと略同一位置まで形成される穴である。作動油路５０ｆの前端部は、プラグによって閉塞される。作動油路５０ｆは、前端部近傍において第一溝５０ｃと、後端部近傍において作動溝５０ｅと、それぞれ連通される。

以下では、上述の如く構成された油圧サーボ機構２８０を用いて油圧シリンダ２７０の動作を制御し、入力側可動シーブ６３を摺動させる様子について説明する。

まず、サーボスプール２８３が図２に示す位置（中立位置）にある場合について説明する。

この場合、油圧サーボ機構２８０の油路（作動油ポート８１ｃ、連通油路８１ｄ等）、変速入力軸５０の油路（作動油路５０ｆ、作動溝５０ｅ等）、入力側可動シーブ６３の油路（貫通孔６３ｄ）及び油圧室７６には、前記作動油ポンプから圧送される作動油によって一定の圧力が付与されている。当該作動油の圧力は、可動側シリンダケース２７１に形成された連通孔２７１ｃを介して摺動部材２７７の後端に付与される。当該圧力によって、摺動部材２７７は前方に摺動する。当該摺動部材２７７の前端は当接部材２７８Ｒの後面に当接し、当該摺動部材２７７が当接部材２７８Ｒ及び当接部材２７８Ｆを前方に向かって押すため、当該当接部材２７８Ｒ及び当接部材２７８Ｆも前方に摺動する。当該当接部材２７８Ｒ及び当接部材２７８Ｆは、規制部材２７９と当接する位置まで前方に摺動し、その位置で保持される。

当接部材２７８Ｆに前方から当接するフィードバックスプール８４は、スプールスプリング８５の付勢力に抗してサーボスプール２８３の摺動孔２８３ａに対して所定位置まで押し込まれた状態で保持されている。

ここで、フィードバックスプール８４の「所定位置」とは、サーボスプール２８３に対する相対的な位置であり、より詳細には、フィードバックスプール８４の外周面（詳細には連通溝８４ｂより前方の外周面）によってサーボスプール２８３の第一貫通孔２８３ｄを閉塞し、かつ、フィードバックスプール８４の外周面（詳細には連通溝８４ｂより後方の外周面）によってサーボスプール２８３の排出油路２８３ｆを閉塞する位置である。

前記作動油ポンプから圧送された作動油はフロントケース８１の作動油ポート８１ｃを介してサーボスプール２８３の第一溝２８３ｂに供給される。しかし、第一溝２８３ｂと摺動孔２８３ａとを連通する第一貫通孔２８３ｄはフィードバックスプール８４の外周面によって閉塞されている。このため、前記作動油ポンプから供給される作動油は、フィードバックスプール８４によってせき止められ、油圧シリンダ２７０の油圧室７６に供給されることはない。

また、入力側可動シーブ６３は、入力プーリ６０に巻回された後述するベルト１４０の張力により前方に付勢されているため、当該入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１は前方に摺動した状態で保持される。

次に、図８に示すように、前記変速操作具を操作することによって、サーボスプール２８３が後方に向かって摺動された場合について説明する。

この場合、サーボスプール２８３が後方に向かって摺動するのに対し、フィードバックスプール８４は当接部材２７８Ｆに当接しているため後方に摺動することができない。したがって、フィードバックスプール８４は、サーボスプール２８３に対して相対的に前方に摺動することになる。これによって、フィードバックスプール８４の連通溝８４ｂがサーボスプール２８３の第一貫通孔２８３ｄ及び第二貫通孔２８３ｅと対向し、前記作動油ポンプから作動油ポート８１ｃへと供給された作動油が、第一溝２８３ｂ、第一貫通孔２８３ｄ、連通溝８４ｂ、第二溝２８３ｃ及び第二貫通孔２８３ｅを介して連通油路８１ｄへと供給される。

連通油路８１ｄへと供給された作動油は、さらに変速入力軸５０の第一溝５０ｃ、作動油路５０ｆ、作動溝５０ｅ及び入力側可動シーブ６３の貫通孔６３ｄを介して油圧室７６へと供給される。油圧室７６へと作動油が供給されると、油圧室７６内の圧力が上昇し、当該圧力により入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１が後方に向かって付勢される。このように作動油の圧力によって後方に向かって付勢された入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１は、ベルト１４０の張力による前方への付勢力に抗して、後方に摺動する（図９参照）。

次に、図９に示すように、入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１が後方に摺動した場合について説明する。

入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１が後方に摺動すると、当該可動側シリンダケース２７１とともに当接部材２７８Ｆ及び当接部材２７８Ｒも後方へと移動する。当接部材２７８Ｆが後方へと移動すると、当該当接部材２７８Ｆに前方から付勢された状態で当接しているフィードバックスプール８４も後方に摺動する。すなわち、フィードバックスプール８４は、サーボスプール２８３に対して相対的に後方に摺動することになる。

フィードバックスプール８４が所定位置まで摺動し、当該フィードバックスプール８４の外周面によってサーボスプール２８３の第一貫通孔２８３ｄが再び閉塞されると、油圧シリンダ２７０の油圧室７６への作動油の供給が終了する。したがって、入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１は、油圧室７６への作動油の供給が終了した時点の位置に保持されることになる。

次に、図１０に示すように、油圧シリンダ２７０の油圧室７６内の作動油が漏れ出して、当該油圧室７６内の圧力が低下した場合について説明する。

入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１が後方に摺動した状態で油圧室７６への作動油の供給が終了した場合、当該入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１は、油圧室７６への作動油の供給が終了した時点の位置に保持される。しかし、可動側シリンダケース２７１と固定側シリンダケース７３との隙間や入力側可動シーブ６３と変速入力軸５０との隙間等から油圧室７６内の作動油が少しずつ漏れ出した場合、当該油圧室７６内の圧力が低下し、ベルト１４０の張力により入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１は少しずつ前方に摺動する。

入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１が前方に摺動すると、当接部材２７８Ｆに当接しているフィードバックスプール８４も前方に摺動する。すなわち、フィードバックスプール８４は、サーボスプール２８３に対して相対的に前方に摺動することになる。

フィードバックスプール８４が前方に摺動し、フィードバックスプール８４の連通溝８４ｂが再びサーボスプール２８３の第一貫通孔２８３ｄ及び第二貫通孔２８３ｅと対向すると、図１１に示すように、作動油が再び油圧シリンダ２７０の油圧室７６へと供給される。これによって、入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１は後方に摺動する（図９参照）。

入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１とともにフィードバックスプール８４が所定位置まで摺動し、当該フィードバックスプール８４の外周面によってサーボスプール２８３の第一貫通孔２８３ｄが再び閉塞されると、油圧シリンダ２７０の油圧室７６への作動油の供給が終了する。このように、フィードバックスプール８４が入力側可動シーブ６３および可動側シリンダケース２７１に追従して摺動し、油圧室７６に連通する油路を切り換えることで、当該入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１をサーボスプール２８３の摺動位置に応じた位置に保持することができる。

次に、図１２に示すように、前記変速操作具を操作することによって、サーボスプール２８３が前方に向かって摺動された場合について説明する。

この場合、サーボスプール２８３が前方に向かって摺動するのに対し、フィードバックスプール８４はスプールスプリング８５によって当接部材２７８Ｆに向かって付勢されているため、当該フィードバックスプール８４は当接部材２７８Ｆに当接した状態に保持される。したがって、フィードバックスプール８４は、サーボスプール２８３に対して相対的に後方に摺動することになる。これによって、フィードバックスプール８４の連通溝８４ｂがサーボスプール２８３の第二貫通孔２８３ｅ及び排出油路２８３ｆと対向し、作動油が第二溝２８３ｃ及び第二貫通孔２８３ｅを介して排出油路２８３ｆへと流通可能となる。

入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１は、ベルト１４０の張力により前方に付勢されている。このため、油圧シリンダ２７０の油圧室７６内の作動油は入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１によって押し出され、入力側可動シーブ６３の貫通孔６３ｄ、変速入力軸５０の作動溝５０ｅ、作動油路５０ｆ、第一溝５０ｃ、連通油路８１ｄ、サーボスプール２８３の第二溝２８３ｃ、第二貫通孔２８３ｅ、フィードバックスプール８４の連通溝８４ｂ及びサーボスプール２８３の排出油路２８３ｆを介して当該サーボスプール２８３の後端から後方へと排出される。サーボスプール２８３の後端から排出された作動油によって、当接部材２７８Ｆの潤滑を行うことが可能である。また、油圧室７６内の作動油が排出されることにより、入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１はベルト１４０からの付勢力に従って前方に摺動する（図２参照）。

なお、この場合、サーボスプール２８３の第一貫通孔２８３ｄは、フィードバックスプール８４の外周面によって閉塞されたままであり、前記作動油ポンプからの作動油が油圧シリンダ２７０の油圧室７６に供給されることはない。

次に、図２に示すように、入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１が前方に摺動した場合について説明する。

入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１が前方に摺動すると、当接部材２７８Ｆに当接しているフィードバックスプール８４も前方に摺動する。すなわち、フィードバックスプール８４は、サーボスプール２８３に対して相対的に前方に摺動することになる。

フィードバックスプール８４が所定位置まで摺動し、当該フィードバックスプール８４の外周面によってサーボスプール２８３の排出油路２８３ｆが閉塞されると、油圧シリンダ２７０の油圧室７６からの作動油の排出が終了する。したがって、入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１は、油圧室７６からの作動油の排出が終了した時点の位置に保持されることになる。

以上の如く、サーボスプール２８３を任意の位置に摺動させることにより、入力側可動シーブ６３を所望の位置に摺動させることができる。また、入力側可動シーブ６３に追従して摺動するフィードバックスプール８４によって、当該入力側可動シーブ６３を所望の摺動位置に保持することができる。

なお、本実施形態においては、油圧サーボ機構２８０を用いて入力側可動シーブ６３を摺動させる構成としたが、本発明はこれに限るものではなく、油圧サーボ機構２８０を用いて後述する出力プーリ１００の出力側可動シーブ１０３を摺動させる構成とすることも可能である。

以下では、上述の如く（図１２参照）、前記変速操作具を操作することによって、サーボスプール２８３が前方に向かって摺動された場合の、当該サーボスプール２８３及びフィードバックスプール８４の様子について詳細に説明する。

まず、比較のために、図１３（ａ）に示すように、本実施形態とは異なり、サーボスプール２８３の第二貫通孔２８３ｅに連動部材２８６が設けられていない場合を想定する。この場合において、サーボスプール２８３が前方に向かって摺動されると、フィードバックスプール８４がサーボスプール２８３に対して後方に過度に摺動し、第二貫通孔２８３ｅが当該フィードバックスプール８４の外周面によって閉塞されることがある。ここで、フィードバックスプール８４がサーボスプール２８３に対して後方に過度に摺動する場合とは、例えばサーボスプール２８３を急操作する場合（すなわち、変速操作具を急操作する場合）等が想定される。

この場合、図１２に示すような油圧室７６内の作動油の排出を行うことができない。すなわち、油圧シリンダ２７０は、前記変速操作具を操作した作業者の思い通りに動作しないため、操作性及び操作フィーリングが悪化してしまう。さらに、この際、サーボスプール２８３の第一貫通孔２８３ｄが摺動孔２８３ａ（より詳細には、摺動孔２８３ａのうちフィードバックスプール８４より前方の空間）と連通する。これによって、当該空間に前記作動油ポンプから作動油が圧送され、当該空間の圧力が上昇する。フィードバックスプール８４は、当該圧力を前方から受けることになるため、当該フィードバックスプール８４が前方に摺動し難くなり、さらに操作性及び操作フィーリングが悪化してしまう。

一方、本実施形態（図１３（ｂ）参照）の如く、サーボスプール２８３の第二貫通孔２８３ｅに連動部材２８６を設けた場合について説明する。この場合において、サーボスプール２８３が前方に向かって摺動されると、フィードバックスプール８４がサーボスプール２８３に対して後方に一定距離だけ摺動した位置（所定の位置）で、連動部材２８６の一端（上端）がフィードバックスプール８４の連通溝８４ｂの前端部と係合する。したがって、フィードバックスプール８４はサーボスプール２８３に対してそれ以上後方に摺動することがない。すなわち、この状態でサーボスプール２８３が前方に向かって摺動されると、当該サーボスプール２８３と一体的にフィードバックスプール８４も前方に移動することになる。

この場合、フィードバックスプール８４の連通溝８４ｂがサーボスプール２８３の第二貫通孔２８３ｅ及び排出油路２８３ｆと対向しており、作動油が第二溝２８３ｃ及び第二貫通孔２８３ｅを介して排出油路２８３ｆへと流通可能となる。したがって、前記変速操作具を操作した作業者の思い通りに、図１２に示すような油圧室７６内の作動油の排出を行うことができる。

さらにこの場合、第二貫通孔２８３ｅを流通する作動油は、連動部材２８６に形成された油溝２８６ａ内を流通することもできるため、当該作動油が排出油路２８３ｆへと流通するための油路面積を大きく確保することができる。

以上の如く、本実施形態に係るベルト式無段変速機４０は、入力側可動シーブ６３（可動シーブ）に油圧シリンダ２７０を形成し、油圧シリンダ２７０への作動油の送油を油圧サーボ機構２８０により制御するベルト式無段変速機４０であって、油圧サーボ機構２８０は、変速操作具に連結され、当該変速操作具の操作に応じて摺動することにより油圧シリンダ２７０への油路を切り換えるサーボスプール２８３と、サーボスプール２８３に対して摺動可能に収納されるとともに、油圧シリンダ２７０を構成する可動側シリンダケース２７１に当接する方向（後方）に付勢され、入力側可動シーブ６３の摺動位置をサーボスプール２８３の摺動位置に応じた位置に保持するように前記油路を切り換えるフィードバックスプール８４と、フィードバックスプール８４の可動側シリンダケース２７１に当接する方向への摺動を所定の位置で規制する連動部材２８６と、を具備するものである。このように構成することにより、フィードバックスプール８４がサーボスプール２８３に対して過度に摺動し、油圧シリンダ２７０への油路を閉塞してしまうのを防止することができる。これによって、操作性及び操作フィーリングの向上を図ることができる。

また、連動部材２８６には、油圧シリンダ２７０への油路を構成する油溝２８６ａが形成されるものである。このように構成することにより、油圧シリンダ２７０への油路面積を大きく確保することができる。

また、本実施形態においては、連動部材２８６を第二貫通孔２８３ｅに挿入するだけの簡易な構造で、上述のような操作性及び操作フィーリングの向上を図ることができる。

また、上述の第二貫通孔２８３ｅが閉塞される（図１３（ａ）参照）のを防止する方法として、連通溝８４ｂの全長（前後方向長さ）を長くし、第二貫通孔２８３ｅと連通溝８４ｂとが対向する部分を長く確保する方法もある。しかし、この場合、サーボスプール２８３及びフィードバックスプール８４自体の全長も長くする必要があり、各部材が大型化してしまう点で不利である。これに比べて本実施形態に係る油圧サーボ機構２８０においては、サーボスプール２８３及びフィードバックスプール８４の全長を長くする必要がないため、各部材が大型化してしまうこともない。

なお、本実施形態において連動部材２８６は略円柱状の部材としたが、本発明はこれに限るものではなく、フィードバックスプール８４の後方への摺動を所定の位置で規制することができる形状（例えば、角柱状、板状等）であれば良い。また、連動部材２８６に形成される油溝２８６ａの形状は本実施形態に限るものではなく、作動油が連動部材２８６の一端面と他端面との間を流通することができるものであれば良い。

図１及び図１４に示す伝達軸９０は、変速入力軸５０からの動力を伝達するものである。伝達軸９０は、略円柱状の部材であり、軸線方向を前後方向として配置される。伝達軸９０の前端部近傍には軸受９１が嵌合される。軸受９１がミッションケース８に支持されることによって、伝達軸９０がミッションケース８に回動可能に支持される。

図１４に示す出力プーリ１００は、伝達軸９０上に配置され、一対のシーブを具備する滑車である。出力プーリ１００は、出力側固定シーブ１０１及び出力側可動シーブ１０３等を具備する。

出力側固定シーブ１０１は、入力側固定シーブ６１と同一の材質で、同一の形状に形成される部材である。すなわち、出力側固定シーブ１０１は、略円筒形状の軸筒部、及び当該軸筒部の後端に一体的に形成される環状かつ側面断面視で略円錐台形状のシーブ部を有する部材である。出力側固定シーブ１０１は、シーブ部を軸筒部よりも後方に配置して、伝達軸９０に外嵌される。出力側固定シーブ１０１のシーブ部の後面１０１ａは、後方から前方にかけて直径が大きくなるような傾斜面として形成される。出力側固定シーブ１０１の軸線上には、当該出力側固定シーブ１０１を前後方向に貫通する貫通孔１０１ｂが形成される。出力側固定シーブ１０１の貫通孔１０１ｂには、後方から伝達軸９０が挿通される。当該貫通孔１０１ｂと伝達軸９０とが圧入により嵌め合わされることによって、出力側固定シーブ１０１が伝達軸９０に対して相対回転不能かつ摺動不能に固定される。

なお、本実施形態においては伝達軸９０と出力側固定シーブ１０１とを圧入により嵌め合わせる（嵌合させる）ものとしたが、「焼きばめ」や「冷やしばめ」等、伝達軸９０の径が出力側固定シーブ１０１の貫通孔１０１ｂの径よりも大きいことを利用して嵌め合わせる方法であればよい。

出力側固定シーブ１０１のすぐ前では、伝達軸９０が前述の軸受９１に挿通され、当該軸受９１を介してミッションケース８に対して回動可能に支持される。軸受９１のすぐ前では、ロックナット１０２が伝達軸９０に締結される。これによって、軸受９１が前方へと摺動することを防止するとともに、当該軸受９１を介して出力側固定シーブ１０１が前方へと摺動することを防止でき、出力側固定シーブ１０１を伝達軸９０に確実に固定することができる。

出力側可動シーブ１０３は、入力側可動シーブ６３と同一の材質で、同一の形状に形成される部材である。すなわち、出力側可動シーブ１０３は、略円筒形状の軸筒部、及び当該軸筒部の後端に一体的に形成される環状かつ側面断面視で略円錐台形状のシーブ部を有する部材である。出力側可動シーブ１０３は、シーブ部を軸筒部よりも前方に配置して、出力側固定シーブ１０１の後方において伝達軸９０に外嵌される。出力側可動シーブ１０３のシーブ部の前面１０３ａは、前方から後方にかけて直径が大きくなるような傾斜面として形成される。出力側可動シーブ１０３の軸線上には、当該出力側可動シーブ１０３を前後方向に貫通する貫通孔１０３ｂが形成される。出力側可動シーブ１０３の貫通孔１０３ｂには、前方から伝達軸９０が挿通される。出力側固定シーブ１０１の後面１０１ａと出力側可動シーブ１０３の前面１０３ａとが伝達軸９０上で対向するように配置されることで、当該後面１０１ａ及び前面１０３ａにより出力プーリ１００の溝が形成される。貫通孔１０３ｂの内周面および伝達軸９０の外周面には、伝達軸９０の軸線方向に沿ってそれぞれ溝が形成される。当該溝は、貫通孔１０３ｂの内周面及び伝達軸９０の外周面の円周方向に等間隔に３箇所形成され、互いに向かい合わせに位置する一対の溝に鋼球１０４・１０４・・・が配置される。これによって、出力側可動シーブ１０３が伝達軸９０に対して軸線方向に摺動可能かつ相対回転不能に支持される。

上記の如く、入力プーリ６０の入力側固定シーブ６１及び入力側可動シーブ６３と、出力プーリ１００の出力側固定シーブ１０１及び出力側可動シーブ１０３と、をそれぞれ同一の部品で共用することで、部品の種類を削減することができ、ひいては部品コストの低減を図ることができる。

出力部材１１０は、カム機構１２０からの動力を遊星歯車機構１５０へと伝達するためのものである。出力部材１１０は、底面（後面）を有する略円筒形状の軸筒部、及び当該軸筒部の前端に一体的に形成される環状のフランジ部を有する部材である。出力部材１１０は、出力プーリ１００の後方において、当該出力部材１１０の前記貫通孔に伝達軸９０が挿通された状態で配置される。

カム機構１２０は、出力プーリ１００及び出力部材１１０間のトルクの伝達を可能とするものである。カム機構１２０は、第一カム１２１及び第二カム１２２等を具備する。

第一カム１２１は、略円筒形状の部材である。第一カム１２１は、軸線方向を前後方向に向けて、かつ軸線が伝達軸９０の軸線と一致するように配置される。この第一カム１２１の軸線上には、所定の内径を有する貫通孔が形成される。第一カム１２１の前面には、軸線方向と直交する平面が形成され、第一カム１２１の後面には、軸線方向と直交する面に対して所定の角度だけ傾斜した複数の面等が形成される。第一カム１２１の貫通孔には、前方から出力側可動シーブ１０３の軸筒部が挿通される。ボルト等の締結具や溶接等により、出力側可動シーブ１０３のシーブ部の後面と第一カム１２１の前面とを当接させた状態で、当該第一カム１２１は出力側可動シーブ１０３に固設される。なお、第一カム１２１と出力側可動シーブ１０３を鍛造等により一体的に形成することも可能である。

第二カム１２２は、第一カム１２１と同一の材質で、同一の形状に形成される部材である。すなわち、第二カム１２２は、軸線方向を前後方向に向けて、かつ軸線が伝達軸９０の軸線と一致するように配置される。この第二カム１２２の軸線上には、所定の内径を有する貫通孔が形成される。第二カム１２２の後面には、軸線方向と直交する平面が形成され、第二カム１２２の前面には、軸線方向と直交する面に対して所定の角度だけ傾斜した複数の面等が形成される。第二カム１２２の貫通孔には、前方から伝達軸９０が挿通される。ボルト等の締結具や溶接等により、出力部材１１０の前面と第二カム１２２の後面とを当接させた状態で、当該第二カム１２２は出力部材１１０に固設される。その結果、第一カム１２１の後面と第二カム１２２の前面とが対向するように配置される。なお、第二カム１２２と出力部材１１０を鍛造等により一体的に形成することも可能である。

付勢部材１３０は、出力側可動シーブ１０３を前方へと付勢するものである。付勢部材１３０は、出力部材１１０内に配置され、軸線方向に並べられた複数の皿ばね１３１・１３１・・・によって構成される。付勢部材１３０の後端（最も後に配置された皿ばね１３１）は出力部材１１０と当接され、付勢部材１３０の前端（最も前に配置された皿ばね１３１）は内側ガイド部材１３２を介して出力側可動シーブ１０３の後端と当接される。

図２及び図１４に示すベルト１４０は、入力プーリ６０の溝及び出力プーリ１００の溝に巻回され、入力プーリ６０の動力を出力プーリ１００へと伝達するものである。ベルト１４０は、金属製の薄板が重ねられたバンドと、金属製のエレメントからなる金属ベルトである。なお、本発明はこれに限るものではなく、ベルト１４０としてゴム製、チェーン製、または樹脂製のベルトを用いてもよい。

入力プーリ６０の溝に巻回されたベルト１４０は、油圧シリンダ２７０により所定の力で入力側可動シーブ６３が入力側固定シーブ６１側へと押されることで、入力プーリ６０に挟持される。出力プーリ１００の溝に巻回されたベルト１４０は、付勢部材１３０の付勢力等により所定の力で出力側可動シーブ１０３が出力側固定シーブ１０１側へと押されることで、出力プーリ１００に挟持される。

遊星歯車機構１５０は、２つの動力を合成して出力するためのものである。遊星歯車機構は、サンギヤ１５１、リングギヤ１５２、キャリヤギヤ１５３、プラネタリ軸１５５・１５５・・・、連結軸１５６・１５６・・・、プラネタリギヤ１５７・１５７・・・、支持部材１５９及び遊星出力部材１６３等を具備する。

サンギヤ１５１は、出力部材１１０のすぐ後方において伝達軸９０に相対回転可能に支持される。サンギヤ１５１の前端部及び後端部にはそれぞれ歯が形成され、サンギヤ１５１の前端部は出力部材１１０とスプライン嵌合される。

リングギヤ１５２は、環状部材の内周面に歯が形成されたギヤである。リングギヤ１５２は、サンギヤ１５１の後端部の外側に配置される。

キャリヤギヤ１５３は、略円形板状の部材の外周面に歯を形成されたギヤである。キャリヤギヤ１５３は、サンギヤ１５１の前後中途部に相対回転可能に支持される。キャリヤギヤ１５３の歯は、ミッション入力軸２０上に設けられたクラッチ機構２００のギヤと歯合され、当該クラッチ機構２００を介してミッション入力軸２０の動力が伝達可能とされる。

プラネタリ軸１５５・１５５・・・は、略円柱形状の部材である。プラネタリ軸１５５・１５５・・・の一端（前端）は、キャリヤギヤ１５３に形成された貫通孔にそれぞれ嵌合されることにより、当該プラネタリ軸１５５・１５５・・・はキャリヤギヤ１５３に固定される。プラネタリ軸１５５・１５５・・・の他端（後端）は後方に向けて延設される。プラネタリ軸１５５・１５５・・・は、伝達軸９０を中心とする同一円周上に３つ配列される。

連結軸１５６・１５６・・・は、略円柱形状の部材である。連結軸１５６・１５６・・・の一端（前端）は、キャリヤギヤ１５３に形成された貫通孔にそれぞれ嵌合されることにより、当該連結軸１５６・１５６・・・はキャリヤギヤ１５３に固定される。連結軸１５６・１５６の他端（後端）は後方に向けて延設される。連結軸１５６・１５６・・・は、伝達軸９０を中心とする同一円周上に、プラネタリ軸１５５・１５５・・・と互い違いに３つ配列される。

プラネタリギヤ１５７・１５７・・・は、サンギヤ１５１の歯、及びリングギヤ１５２の歯とそれぞれ歯合する３つのギヤである。プラネタリギヤ１５７・１５７・・・にはプラネタリ軸１５５・１５５・・・がそれぞれ挿通され、当該プラネタリギヤ１５７・１５７・・・はプラネタリ軸１５５・１５５・・・に相対回動可能に支持される。

支持部材１５９は、略円筒形状の軸筒部、及び当該軸筒部の前端に一体的に形成される環状の鍔部を有する部材である。支持部材１５９は、サンギヤ１５１のすぐ後方において、軸受を介して伝達軸９０に相対回転可能に支持される。支持部材１５９の鍔部に形成された貫通孔には、プラネタリ軸１５５・１５５・・・の他端及び連結軸１５６・１５６・・・の他端がそれぞれ嵌合される。

遊星出力部材１６３は、その前部が開放された箱状の部材である。遊星出力部材１６３の後面の中心には貫通孔が形成される。遊星出力部材１６３は、伝達軸９０の後方から当該伝達軸９０の後端部及び支持部材１５９を覆うように配置される。遊星出力部材１６３の前後中央部近傍は軸受を介して伝達軸９０に相対回動可能に支持される。遊星出力部材１６３の前端は、ボルトによりリングギヤ１５２に締結され、当該リングギヤ１５２と一体的に回動可能となるように連結される。なお、遊星出力部材１６３とリングギヤ１５２を鍛造等により一体的に形成することも可能である。

遊星出力部材１６３の後端には出力軸１７０がスプライン嵌合される。遊星出力部材１６３からの動力は、当該出力軸１７０を介して前記トラクタの後輪（不図示）や前輪駆動伝達軸１８０へと伝達可能とされる。

以下では、上述の如く構成されたベルト式無段変速機４０における動力伝達、及び変速の概要について説明する。

前記エンジンからの動力がミッション入力軸２０及びクラッチ機構２００を介して変速入力軸５０に伝達されると、当該変速入力軸５０とともに入力プーリ６０も回動される。入力プーリ６０が回動されると、ベルト１４０を介して出力プーリ１００が回動される。出力プーリ１００が回動されると、当該出力プーリ１００に固設された第一カム１２１が回動される。第一カム１２１が回動すると、第一カム１２１の後面（傾斜面）と第二カム１２２の前面（傾斜面）とが当接し、第一カム１２１の回動に伴って第二カム１２２が回動される。第二カム１２２が回動されると、出力部材１１０を介して遊星歯車機構１５０のサンギヤ１５１が回動される。サンギヤ１５１が回動されると、当該サンギヤ１５１と歯合しているプラネタリギヤ１５７・１５７・・・がプラネタリ軸１５５・１５５・・・の周りを回動（自転）する。

一方、前記エンジンからの動力がミッション入力軸２０及びクラッチ機構２００を介して（すなわち、入力プーリ６０、出力プーリ１００、及びベルト１４０によって変速されることなく）遊星歯車機構１５０のキャリヤギヤ１５３に伝達されると、キャリヤギヤ１５３とともに、当該キャリヤギヤ１５３に支持されたプラネタリギヤ１５７・１５７・・・が伝達軸９０の周りを回動（公転）する。

このように、ミッション入力軸２０からベルト１４０を介して遊星歯車機構１５０に伝達される動力、及びミッション入力軸２０からベルト１４０を介さずに直接遊星歯車機構１５０に伝達される動力が、当該遊星歯車機構１５０のプラネタリギヤ１５７・１５７・・・によって合成される。当該合成された動力は、プラネタリギヤ１５７・１５７・・・と歯合しているリングギヤ１５２、及び遊星出力部材１６３を介して出力軸１７０へと伝達される。

また、カム機構１２０は、第一カム１２１から第二カム１２２へと伝達するトルクに応じて、出力側可動シーブ１０３に前方への付勢力を付与することができる。詳細には、カム機構１２０が伝達するトルクに応じて、第一カム１２１と第二カム１２２との間に捩れが生じる。この場合、第一カム１２１の後面（傾斜面）と第二カム１２２の前面（傾斜面）とが当接しているため、当該当接した面に従って第一カム１２１と第二カム１２２とが離間する方向に力が発生する。当該力により第一カム１２１が第二カム１２２から離間する方向に移動することで、出力側可動シーブ１０３が出力側固定シーブ１０１へと付勢される。当該付勢力と、付勢部材１３０による付勢力によって、出力プーリ１００においてベルト１４０を適切な力で挟持することができる。

また、油圧シリンダ２７０の動作を制御し、入力側可動シーブ６３を後方に向かって摺動させると、入力側可動シーブ６３の後面６３ａと入力側固定シーブ６１の前面６１ａとの間隔（入力プーリ６０の溝幅）が狭くなる。入力プーリ６０の溝幅が狭くなると、入力プーリ６０に巻回されるベルト１４０の径が大きくなる。ベルト１４０の全長は一定であるため、入力プーリ６０に巻回されるベルト１４０の径が大きくなると、出力プーリ１００の出力側可動シーブ１０３が付勢部材１３０の付勢力に抗して後方へと摺動して、出力プーリ１００の溝幅が広くなり、出力プーリ１００に巻回されるベルト１４０の径は小さくなる。このように入力プーリ６０に巻回されるベルト１４０の径を大きくし、出力プーリ１００に巻回されるベルト１４０の径を小さくすることで、ベルト１４０を介して遊星歯車機構１５０に伝達される動力を増速側に変速することができる。

油圧シリンダ２７０の動作を制御し、油圧室７６内の作動油を排出可能な状態にすると、入力プーリ６０に巻回されているベルト１４０の張力の前方への分力により、入力側可動シーブ６３が前方に向かって摺動するため、入力プーリ６０の溝幅が広くなる。入力プーリ６０の溝幅が広くなると、入力プーリ６０に巻回されるベルト１４０の径が小さくなる。ベルト１４０の全長は一定であるため、入力プーリ６０に巻回されるベルト１４０の径が小さくなると、出力プーリ１００の出力側可動シーブ１０３が付勢部材１３０の付勢力により前方へと摺動して、出力プーリ１００の溝幅が狭くなり、出力プーリ１００に巻回されるベルト１４０の径は大きくなる。このように入力プーリ６０に巻回されるベルト１４０の径を小さくし、出力プーリ１００に巻回されるベルト１４０の径を大きくすることで、ベルト１４０を介して遊星歯車機構１５０に伝達される動力を減速側に変速することができる。

このように、ミッション入力軸２０からベルト１４０を介して遊星歯車機構１５０に伝達される動力を変速することで、遊星歯車機構１５０を介して出力軸１７０へと伝達される動力を正転から逆転まで（すなわち、前進から後進まで）変速することができる。

以下では、サーボスプール２８３が中立位置にある状態で、前記エンジンが停止された場合におけるスプール位置保持機構の動作について説明する。

サーボスプール２８３が中立位置にある状態（図２参照）で、前記エンジンが停止されると、油圧室７６へと作動油を圧送する前記作動油ポンプの駆動も停止される。これによって、油圧室７６内の圧力が低下する。

油圧室７６内の圧力が所定値未満まで低下すると、付勢部材１３０（図１４参照）等によって付与されるベルト１４０の張力によって、入力側可動シーブ６３が前方へと摺動する（図１５参照）。入力側可動シーブ６３が前方へと摺動すると、当該入力側可動シーブ６３とともに可動側シリンダケース２７１、摺動部材２７７、当接部材２７８Ｒ及び当接部材２７８Ｆも一体的に前方へと摺動する。

しかし、当接部材２７８Ｆは、復帰バネ８ｂによって中立位置に保持されているサーボスプール２８３と当接すると、それ以上前方へと摺動することができない。したがって、可動側シリンダケース２７１が前方へと摺動するのに対し、当接部材２７８Ｆ及び当接部材２７８Ｒはそのままの位置に保持される。すなわち、当接部材２７８Ｆ及び当接部材２７８Ｒは可動側シリンダケース２７１に対して相対的に後方へと摺動する。この際、油圧室７６内の圧力は所定値未満まで低下しているため、摺動部材２７７は当接部材２７８Ｒによって後方に押し込まれる。すなわち、この場合における油圧室７６内の圧力の「所定値」とは、摺動部材２７７が復帰バネ８ｂの付勢力に抗することができず、後方へと押し込まれてしまう程度に低い値を言う。

入力側可動シーブ６３は、当該入力側可動シーブ６３の前端が固定側シリンダケース７３と当接するまで前方へと摺動する（図１５参照）。固定側シリンダケース７３によって、当該入力側可動シーブ６３の前方への摺動が規制され、当該入力側可動シーブ６３はこの位置に保持される。この場合においても、当接部材２７８Ｆ、当接部材２７８Ｒ及び摺動部材２７７は、可動側シリンダケース２７１に対して相対的に後方へと摺動しているため、サーボスプール２８３は中立位置で保持されたままとなる。

このように、前記エンジンが停止されると、油圧室７６内の圧力が低下するため、ベルト１４０の張力によって入力側可動シーブ６３及び可動側シリンダケース２７１が前方へと摺動してしまう。しかし、油圧室７６内の圧力が低下した状態においては、当接部材２７８Ｆ及び当接部材２７８Ｒが当該可動側シリンダケース２７１に対して相対的に後方へと摺動可能となるため、サーボスプール２８３を前方に押し出すことがなく、当該サーボスプール２８３を中立位置に保持することができる。これによって、当該サーボスプール２８３に連結された図示せぬ変速操作具も中立位置に保持されたままとなるため、当該変速操作具が中立位置以外の位置に勝手に（作業者の意に反して）移動して作業者に違和感を与えてしまうことがない。

４０ ベルト式無段変速機
６０ 入力プーリ
６３ 入力側可動シーブ（可動シーブ）
２７０ 油圧シリンダ
２７１ 可動側シリンダケース
２８０ 油圧サーボ機構
２８３ サーボスプール
８４ フィードバックスプール
２８６ 連動部材
２８６ａ 油溝

Claims (1)

1. 可動シーブに油圧シリンダを形成し、前記油圧シリンダへの作動油の送油を油圧サーボ機構により制御するベルト式無段変速機であって、
   前記油圧サーボ機構は、
   変速操作具に連結され、当該変速操作具の操作に応じて摺動することにより前記油圧シリンダへの油路を切り換えるサーボスプールと、
   前記サーボスプールに対して摺動可能に収納されるとともに、前記油圧シリンダを構成する可動側シリンダケースに当接する方向に付勢され、前記可動シーブの摺動位置を前記サーボスプールの摺動位置に応じた位置に保持するように前記油路を切り換えるフィードバックスプールと、
   前記フィードバックスプールの前記可動側シリンダケースに当接する方向への摺動を所定の位置で規制する連動部材とを具備し、
   前記連動部材には、前記油圧シリンダへの油路を構成する油溝が形成される
   ことを特徴とするベルト式無段変速機。

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