油圧式無段変速装置
【課題】作業車両等に適用される油圧式無段変速装置において、作業中にリリーフ弁を介しての油の排出が多過ぎて閉回路の油圧が回復しないことによるキャビテーションや伝動効率低下を防止する。
【解決手段】入力軸２と該入力軸に固設されたシリンダブロック３と該シリンダブロックの一側に配置されたポンプ斜板４と該シリンダブロックの他側に配置されたモータ斜板と該モータ斜板と一体的に回転可能な出力部材５とを有し、該シリンダブロック内にポンププランジャ３１とモータプランジャ３２と該ポンププランジャと該モータプランジャとを接続する油路とを備え、該油路に油路より油を排出するためのリリーフ弁１１と油路に油を供給するための第一チャージチェック弁１２とを備えるチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０を接続した構成の油圧式無段変速装置において、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリに第二チャージチェック弁１３を外装付設する。
【解決手段】入力軸２と該入力軸に固設されたシリンダブロック３と該シリンダブロックの一側に配置されたポンプ斜板４と該シリンダブロックの他側に配置されたモータ斜板と該モータ斜板と一体的に回転可能な出力部材５とを有し、該シリンダブロック内にポンププランジャ３１とモータプランジャ３２と該ポンププランジャと該モータプランジャとを接続する油路とを備え、該油路に油路より油を排出するためのリリーフ弁１１と油路に油を供給するための第一チャージチェック弁１２とを備えるチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０を接続した構成の油圧式無段変速装置において、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリに第二チャージチェック弁１３を外装付設する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧式無段変速装置（以下、「ＨＳＴ」）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力軸と、該入力軸に固設されたシリンダブロックと、該シリンダブロックの一側にて該入力軸周りに配置されたポンプ斜板と、該シリンダブロックの他側にて該入力軸周りに配置されたモータ斜板と、該モータ斜板と一体的に回転可能で該入力軸に対して相対回転可能な出力部材とを有し、該シリンダブロック内には、該ポンプ斜板に押接されるポンププランジャと、該モータ斜板に押接されるモータプランジャと、該ポンププランジャと該モータプランジャとを接続する油路とを備えるＨＳＴが、例えば特許文献１に開示されているように、公知となっている。このＨＳＴは、出力部材の回転方向が一方向であり、ポンプ斜板を中立位置にするとモータ斜板及び出力部材がシリンダブロックと同じ速度で回転し、ポンプ斜板を中立位置から一側に傾倒するにつれて出力部材が減速し、他側に傾倒するにつれて出力部材が増速するものであり、コンパクトな構成で広い変速域を確保できるものとなっている。このＨＳＴは、例えばフロントローダを備えたトラクタ等の作業車両に備えられる。
【０００３】
前記の特許文献１に開示されるＨＳＴにおいては、前記油路より油を排出するためのリリーフ弁と、該油路に油を供給するためのチャージチェック弁とを組み合わせてなるチャージチェックリリーフ弁アセンブリが、前記入力軸内にて、該入力軸の径方向に延設された状態で備えられており、前記油路に接続されている。例えば前述のようなフロントローダ付きトラクタに該ＨＳＴを設けた場合、ローダを土砂に挿入する際に大きな負荷が車輪にかかり、その負荷トルクが、ＨＳＴの前記出力部材に及ぶ。この負荷がＨＳＴの前記油路内における油の流れに対する抵抗となり、該油路内の油圧を異常に高め、ＨＳＴ、さらには該ＨＳＴの入力軸を駆動する原動機を破損するおそれがある。そこで、油路内の油圧が過剰に高くなった場合にリリーフ弁が開弁して、該油路より油を排出することで、該油路内の油圧を低減し、これらの破損を回避する。そして、該油路が低圧となることでチャージチェック弁が開弁して、該油路に油を供給し、低減した油圧を回復させるのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１２８４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、例えば前述のようなフロントローダを用いての作業時における出力部材にかかる負荷はかなり高く、また、継続してかかるため、その間、前記油路からはずっと油が抜け、油圧が過度に低減し、チャージチェックリリーフ弁アセンブリに備えられたチャージチェック弁を開くだけでは、前記油路内の油圧の回復が不十分なおそれがある。該油路内の油圧の回復が不十分であれば、該油路内にキャビテーションが生じ、該油路内の油によるＨＳＴのポンプ・モータ間の伝動効率が低下する。チャージチェックリリーフ弁アセンブリにおけるチャージチェック弁を容量の大きなものにすれば、この問題は解消できるが、前述の如く、チャージチェックリリーフ弁アセンブリは、入力軸内において、径方向に延設された状態で備えられているので、構造上制約があり、実際上、チャージチェックリリーフ弁アセンブリにおけるチャージチェック弁の容量を大きなものにするのは不可能か、或いはその関連の構造を複雑化するという別の問題が生じてしまう。すなわち、入力軸内に設けられるようにコンパクトに構成すべきチャージチェックリリーフ弁アセンブリが大型化してしまうので、それを収納する入力軸を大きくする必要が生じる。或いは、大型化したチャージチェックリリーフ弁アセンブリを入力軸の外部に配置すれば、ＨＳＴ全体の大型化に繋がり、また、従来、入力軸内部に形成していたチャージ・リリーフ油路構造を変更する必要が生じる。いずれにしても、入力軸やＨＳＴ全体のコンパクト性を確保したままでチャージチェックリリーフ弁を大型化するのは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。本発明に係るＨＳＴは、請求項１に記載の如く、入力軸と、該入力軸に固設されたシリンダブロックと、該シリンダブロックの一側にて該入力軸周りに配置されたポンプ斜板と、該シリンダブロックの他側にて該入力軸周りに配置されたモータ斜板と、該モータ斜板と一体的に回転可能で該入力軸に対して相対回転可能な出力部材とを有し、該シリンダブロック内には、該ポンプ斜板に押接されるポンププランジャと、該モータ斜板に押接されるモータプランジャと、該ポンププランジャと該モータプランジャとを接続する油路とを備え、該油路に接続されるチャージチェックリリーフ弁アセンブリを備え、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリは、該油路より油を排出するためのリリーフ弁と、該油路に油を供給するための第一チャージチェック弁とを備える構成となっており、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリには、第二チャージチェック弁を外装付設している。
【０００７】
また、請求項２に記載の如く、前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリ及び前記第二チャージチェック弁を、前記入力軸内に設けている。
【０００８】
また、請求項３に記載の如く、前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリを、前記入力軸の一径方向に延設し、前記第二チャージチェック弁を、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリより突出させて、該入力軸の他の径方向に延設している。
【０００９】
また、請求項４に記載の如く、前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリの延設方向と前記第二チャージチェック弁の延設方向とを互いに直角としている。
【００１０】
また、請求項５に記載の如く、前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリに、第三チャージチェック弁を外装付設している。
【００１１】
また、請求項６に記載の如く、前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリ及び前記第二・第三チャージチェック弁を、前記入力軸内に設けている。
【００１２】
また、請求項７に記載の如く、前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリを、前記入力軸の一径方向に延設し、前記第二・第三チャージチェック弁を、各々、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリより突出させて、該入力軸の他の径方向に延設している。
【００１３】
また、請求項８に記載の如く、前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリの延設方向と前記第二・第三チャージチェック弁の延設方向とを互いに直角としている。
【００１４】
また、請求項９に記載の如く、前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリより、前記第二・第三チャージチェック弁を、互いに反対方向に突出している。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るＨＳＴは、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。ＨＳＴを、請求項１に記載の如く構成することで、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ自体は既存のコンパクト性を保持したまま、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリの有する第一チャージチェック弁と、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリに外装付設した第二チャージチェック弁とを介して十分な量の油が前記油路に供給され、リリーフ弁の開弁により低下した該油路内の油圧を回復し、該油路内の油圧が不足した場合に生じるキャビテーション及び伝動効率の低下を回避する。
【００１６】
また、請求項２に記載の如く構成することで、入力軸内以外に、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ及び第二チャージチェック弁を設けるための構造や空間を備える必要がなく、ＨＳＴの構造の複雑化やＨＳＴ全体の大型化を回避する。
【００１７】
また、入力軸内では、チャージチェックリリーフ弁アセンブリの延設される入力軸径方向とは別の径方向に、チャージチェックリリーフ弁アセンブリと干渉する可能性のないスペースが確保されているので、請求項３に記載の如く構成することで、このスペースに第二チャージチェック弁が配置され、既存の入力軸のコンパクト性が確保され、ＨＳＴの大型化を回避する。
【００１８】
さらには、チャージチェックリリーフ弁アセンブリの延設される入力軸径方向とは別の径方向のうち、該延設方向に対し直角の方向は、チャージチェックリリーフ弁アセンブリと干渉する可能性のないスペースを確保できる方向の一つであり、請求項４に記載の如く、この方向において、第二チャージチェック弁をチャージチェックリリーフ弁アセンブリより突出することで、従来からの入力軸のコンパクト性の保持を確実にし、ＨＳＴの大型化を回避する。
【００１９】
また、リリーフ弁の開弁による油路からの油の排出量が多くて、チャージチェックリリーフ弁のチャージチェック弁及び第二チャージチェック弁のみによる油の供給量では油路内の油圧を回復できない場合に、請求項５に記載の如く、第三チャージチェック弁の追加により、チャージチェックリリーフ弁アセンブリのコンパクト性を確保したまま、さらに多くの量の油を前記油路に供給して、油圧の回復を図ることができる。
【００２０】
また、請求項６に記載の如く構成することで、入力軸内以外に、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ及び第二・第三チャージチェック弁を設けるための構造や空間を備える必要がなく、ＨＳＴの構造の複雑化やＨＳＴ全体の大型化を回避する。
【００２１】
また、請求項７に記載の如く構成することで、入力軸内の、チャージチェックリリーフ弁アセンブリとは干渉する可能性のないスペースに第二・第三チャージチェック弁が配置され、従来からの入力軸のコンパクト性が確保され、ＨＳＴの大型化を回避する。
【００２２】
さらには、請求項８に記載の如く、チャージチェックリリーフ弁の延設方向に対して直角の方向において、第二・第三チャージチェック弁をチャージチェックリリーフ弁アセンブリより突出することで、チャージチェックリリーフ弁アセンブリと、第二・第三チャージチェック弁との干渉が確実に回避され、従来からの入力軸のコンパクト性の保持を確実にし、ＨＳＴの大型化を回避する。
【００２３】
さらに、請求項９に記載の如く構成することで、入力軸内において、第二・第三チャージチェック弁同士の干渉も確実に回避される。
【００２４】
添付の図面を参照しての以下の詳細な説明は、以上の、また、それ以外の発明の目的、特徴、効果を、より明白にするものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ＨＳＴ１の油圧回路図である。
【図２】ＨＳＴ１の斜視図である。
【図３】ＨＳＴ１の側面断面図である。
【図４】ＨＳＴ１の平面一部断面図である。
【図５】ＨＳＴ１の後面図である。
【図６】サーボハウジング４１、ポンプ斜板４、シリンダブロック３、モータ斜板５２、モータ斜板ホルダ５１を除いた状態におけるＨＳＴ１の分解斜視図である。
【図７】図６の状態よりさらに、入力軸２を除いて、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａ・１０Ｂを示す状態としたＨＳＴ１の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施の形態としてのＨＳＴ１について説明する。まず、図１より、ＨＳＴ１の油圧回路構成について説明する。ＨＳＴ１においては、油圧ポンプＰ、油圧モータＭ、及び、油圧ポンプＰ・モータＭ同士を接続する一対のメイン油路６・７が構成されている。油圧ポンプＰは、エンジン等の原動機に接続される入力軸２の回転にて駆動されて、該一対の油路６・７を介して、油圧モータＭとの間で油を給排し、これにより、油圧モータＭの備える出力部材５を駆動する。出力部材５は、入力軸２に対して相対回転自在に、入力軸２に周設されるか、または、入力軸２と同一軸芯上に配置されている。なお、ＨＳＴ１の適用例として、例えば、該ＨＳＴ１を、副変速機構としてのギア変速機構を備える他の変速装置に装着し、該出力部材５の回転にて該ギア変速機構を駆動する。
【００２７】
油圧ポンプＰは、可動斜板であるポンプ斜板４を備えており、ポンプ斜板４の傾倒方向及び傾倒角度の変化により、出力部材５の回転速度が変化するものとなっている。ポンプ斜板４をどの傾倒方向に、またどの傾倒角度に配置しても、出力部材５の回転方向は一定である。ポンプ斜板４を中立位置にすると、油圧ポンプＰからの油の吐出量が０となり、出力部材５は入力軸２と同じ速度で回転する。ポンプ斜板４は中立位置より両方向に傾倒可能であり、該中立位置より一方向における最大傾倒位置は、出力部材５の回転速度を０とする位置であり、該中立位置より他方向における最大傾倒位置は、出力部材５の回転速度を最大とする位置である。
【００２８】
なお、本実施例では、ポンプ斜板４が中立位置より出力部材５を減速する側に傾倒する場合（以下、「低速設定時」とする）にメイン油路６が低圧側、メイン油路７が高圧側となり、ポンプ斜板４が中立位置より出力部材５を増速する側に傾倒する場合（以下、「高速設定時」とする）にメイン油路７が低圧側、メイン油路６が高圧側となるとの状態に設定されているものとする。
【００２９】
ＨＳＴ１には、ポンプ斜板４の傾動を制御するための油圧サーボ機構Ｓが備えられている。油圧サーボ機構Ｓは、油圧シリンダ１６、該油圧シリンダ１６内に備えられる油圧ピストン１６ａ、該油圧シリンダ１６に対する圧油供給を制御することで該油圧ピストン１６ａの位置を制御する油圧パイロット式切換弁１７、該油圧パイロット式切換弁１７を制御する電磁式開閉弁１８を備える。油圧ピストン１６ａからは、ピストンロッド１６ｂが油圧シリンダ４の外部へと延出され、該ピストンロッド１６ｂの先端に、ポンプ斜板４が連結されている。こうして、電磁式開閉弁１８の制御に基づいて油圧パイロット式切換弁１７が油圧シリンダ１６に対するサーボ油の給排を制御し、これにより油圧ピストン１６ａ・ピストンロッド１６ｂを操作して、ポンプ斜板４の傾動を制御する構成としている。また、ポンプ斜板４は、フィードバックアーム４ａを介して油圧パイロット式切換弁１７に接続されており、ポンプ斜板４の動きが油圧パイロット式切換弁１７にフィードバックされて、ポンプ斜板４の実際位置に対応して油圧パイロット式切換弁１７が制御されるようにしている。電磁式開閉弁１８は、図示しない電子コントローラからの指令信号に基づき制御され、この電子コントローラは、車両に備えられる変速操作具の操作や、入力軸２を駆動するエンジンの回転数制御等に対応して、電磁式開閉弁１８制御用の指令信号を発する。なお、ＨＳＴ１には、該電磁式開閉弁１８、該油圧パイロット式切換弁１７、該油圧シリンダ１６に対して油を供給するためのサーボ油ポート１ａが備えられている。
【００３０】
ＨＳＴ１には、前記一対のメイン油路６・７それぞれに接続される一対のチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０が備えられている。各チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０にはリリーフ弁１１及びチャージチェック弁１２が構成されている。リリーフ弁１１は、その接続されているメイン油路６または７内の油圧が、油排出のために設定された閾値より高くなると、開いて、該メイン油路６または７より油を排出する。チャージチェック弁１２は、該メイン油路６または７内の油圧が、油供給のために設定した閾値より低くなると開いて、該メイン油路６または７に油を供給する。
【００３１】
さらに、一対のチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０のうち、少なくとも一方のチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０に、一以上の補助チャージチェック弁１３を外装付設している。これにより、リリーフ弁１１の開弁で排出される油が多くてチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０のチャージチェック弁１２のみではメイン油路６・７内の油圧の回復が不十分な場合にも、補助チャージチェック弁１３を介しての油供給により、該メイン油路６・７内の油圧を回復させて、キャビテーション及び伝動効率の低下を回避することができる。
【００３２】
一対のチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０のうち、いずれか一方のみに補助チャージチェック弁１３を外装付設する場合には、好ましくは、図１に示すように、低速設定時に低圧側となるメイン油路６に接続されているチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０に補助チャージチェック弁１３を外装付設し、かつ、該補助チャージチェック弁１３をメイン油路６に接続する。リリーフ弁１１の開弁による油の排出量が過大になるのは、作業（例えば、ローダを用いての土砂掻上げ作業）を行う低速設定時に生じる現象だからである。これにより、低速設定時に高圧側となるメイン油路７より、該メイン油路７に接続されるチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０のリリーフ弁１１を介して多量の油が排出されるのと並行して、低速設定時に低圧側となるメイン油路６に、該メイン油路６に接続されたチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０のチャージチェック弁１２及び補助チャージチェック弁１３より十分な油が供給されて、メイン油路７より排出された油量を補償するものである。
【００３３】
ＨＳＴ１には、両チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０にチャージ油を供給するためのチャージ油ポート１ｂが備えられており、ＨＳＴ１外部に配設されるチャージポンプ等のチャージ油源に接続される。チャージ油ポート１ｂと両チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０とがチャージ油路８にて接続されており、チャージチェック弁１２（及び補助チャージチェック弁１３）が開くと、チャージ油ポート１ｂよりチャージ油路８に供給された油をメイン油路６または７に供給する。また、チャージ油路８からドレン油路９が分岐しており、リリーフ弁１１が開くと、メイン油路６または７よりドレン油路９へと油を排出する。さらに、ＨＳＴ１には、該チャージ油の油圧を調整するための調圧弁１５が備えられており、該チャージ油の一部を該調圧弁１５へと導くための調圧油ポート１ｃが備えられている。
【００３４】
次に、ＨＳＴ１の構造に関する実施例について、図２〜図７より説明する。ＨＳＴ１は、図１の油圧回路構造の説明でも述べたように、入力軸２を有する。入力軸２の一端部は、エンジン等の原動機に接続される接続端部２ａとして突出している。以下、該接続端部２ａを入力軸２の前端部２ａとし、該入力軸２を前後水平方向に延設したものとの前提で、本実施例について説明する。
【００３５】
図２〜図４に示すように、該入力軸２の前後途中部の外周面には、シリンダブロック３が相対回転不能に装着され（すなわち、入力軸２にシリンダブロック３が固設され）、該シリンダブロック３より前方にて、該入力軸２周りにモータ斜板アセンブリ５０が構成され、該シリンダブロック３より後方にて、該入力軸２周りにポンプ斜板アセンブリ４０が構成されている。
【００３６】
図２〜図５等に示すように、ポンプ斜板アセンブリ４０は、サーボハウジング４１、ポンプ斜板ホルダ４２、前述のポンプ斜板４等を組み合わせて構成されている。該斜板ホルダ４２は、該サーボハウジング４１の前部に固設されており、該可動斜板４は、該ポンプ斜板ホルダ４２に前後傾動自在に装着されている。該サーボハウジング４１は、入力軸２の円周面上に軸受４３を介して相対回転自在に装着されており、例えば、ＨＳＴ１を主変速機構、ギア変速機構を副変速機構とする適用例においては、該ギア変速機構を収納するハウジングにサーボハウジング４１を固設することが考えられる。
【００３７】
サーボハウジング４１内には、図３、図４に示すように、前記油圧サーボ機構Ｓの油圧シリンダ１６が形成され、該油圧シリンダ１６内には油圧ピストン１６ａが装着され、該油圧ピストン１６ａより前方に延設されるピストンロッド１６ｂの前端が、サーボハウジング４１より前方に突出し、このピストンロッド１６ｂの前端に、図２〜図４に示すように、連結ヘッド１６ｃが固設されている。図２〜４に示すように、ポンプ斜板４より、一対のアーム４ｂが上方に延出されており、両アーム４ｂは、連結ヘッド１６ｃの左右両側に配置されて、図２、図３に示すように、水平の枢支ピン４ｃを介して連結ヘッド１６ｃに枢支されている。これにより、連結ヘッド１６ｃを介して、ピストン斜板４を油圧ピストン１６ａ・ピストンロッド１６ｂに連結しており、油圧ピストン１６ａ・ピストンロッド１６ｂの前後方向の摺動により、ピストン斜板４を傾動させるものとしている。
【００３８】
サーボハウジング４１にはさらに、油圧サーボ機構Ｓの油圧パイロット式切換弁１７及び電磁式開閉弁１８が設けられている。油圧パイロット式切換弁１７は、図２、図４に示すように、サーボハウジング４１の上端より鉛直に、サーボハウジング４１内に装着されており、電磁式開閉弁１８は、図２、図４、図５に示すように、サーボハウジング４１の後端面に装着され、そのスプールをサーボハウジング４１内に嵌入している。また、図２、図３、図５に示すように、サーボハウジング４１の左右一側面（本実施例では前方に向かって右側面）に沿って、フィードバックアーム４ａが延設されている。フィードバックアーム４ａの前端はポンプ斜板４に枢支され、後端は、サーボハウジング４１に枢支されて、該サーボハウジング４１内にて油圧パイロット式切換弁１７に接続されている。さらに、図２、図４、図５に示すように、サーボハウジング４１の上端には、図１のサーボ油ポート１ａに該当するサーボ油ポート４１ａが開口している。また、サーボハウジング４１内には、図６、図７よりわかるように、調圧弁１５が配設されており、サーボハウジング４１の後端面には、図５に示すように、該調圧弁１５に連通する図１の調圧ポート１ｃに該当する調圧ポート４１ｂが開口している。
【００３９】
図２〜図４等に示すように、モータ斜板アセンブリ５０は、前述の出力部材５、モータ斜板ホルダ５１、モータ斜板５２等を組み合わせて構成されている。図４にて示すように、該出力部材５の後端と該モータ斜板ホルダ５１の前端とが接合されて、該出力部材５とモータ斜板ホルダ５１とがボルトにて締結されて一体状となっており、これら接合された出力部材５及びモータ斜板ホルダ５１が、軸受５３を介して入力軸２の円周面上に相対回転自在に装着されている。出力部材５には、例えば、前述の適用例においては、副変速機構としてのギア変速機構に連動連係されるギアが固設される。図２〜図４に示すように、モータ斜板ホルダ５１の後端部に、モータ斜板５２が、該モータ斜板ホルダ５１と一体回転自在に設けられている。こうして、該モータ斜板５２、斜板ホルダ５１、及び出力部材５が、モータ斜板アセンブリ５０全体として一体状に、該入力軸２に対して相対回転自在に、入力軸２周りに配設されている。
【００４０】
図２〜図４に示すように、シリンダブロック３には、油圧ポンプＰを構成する複数のポンププランジャ３１と、該ポンププランジャ３１と同数の、油圧モータＭを構成する複数のモータプランジャ３２とが備えられている。これに関し、本願では明確な図示はないが、シリンダブロック３内には、入力軸２の軸芯方向に見て、該入力軸２を中心とする円周上に、ポンププランジャ孔３ａとモータプランジャ孔３ｂとが交互に配列されており、各ポンププランジャ孔３ａにポンププランジャ３１が、各モータプランジャ孔３ｂにモータプランジャ３２が、それぞれ、入力軸２の軸芯方向に往復動自在に嵌入されている。図２〜図４に示すように、ポンププランジャ３１の頭部は、シリンダブロック３より後方に突出して、ポンプ斜板４に押接されており、モータプランジャ３２の頭部は、シリンダブロック３より前方に突出して、モータ斜板５２に押接されている。
【００４１】
さらに、図２、図４に示すように、シリンダブロック３には、各ポンププランジャ孔３ａに連通する複数のポンプスプール弁孔３ｃと、各モータプランジャ孔３ｂに連通する複数のモータスプール弁孔３ｄとが形成されており、図２〜図４にてわかるように、各ポンプスプール弁孔３ｃにはポンプスプール弁３３が、各モータスプール弁孔３ｄにはモータスプール弁３４が、それぞれ、入力軸２の軸芯方向に摺動自在に嵌入されている。図３、図４に示すように、ポンプスプール弁３３の頭部はシリンダブロック３より後方に突出しており、図２〜図４、図５、図６にてわかるように、該シリンダブロック３の後端とサーボハウジング４１の前端部との間にて入力軸２に被装されたスプール弁リテーナ４４に形成された溝４４ａに嵌入されている。一方、図２〜図４に示すように、モータスプール弁３４の頭部はシリンダブロック３より前方に突出しており、図２〜図４、図５、図６にてわかるように、該シリンダブロック３の前端と斜板ホルダ５１の後端部との間にて入力軸２に被装されたスプール弁リテーナ５４に形成された溝５４ａに嵌入されている。
【００４２】
全ポンプスプール弁孔３ｃと全モータスプール弁３ｄとは、図３に示される、シリンダブロック３内に形成した油路３ｅ・３ｆを介して連通しており、油路３ｅが図１のメイン油路６に、油路３ｆが図１のメイン油路７に相当する。
【００４３】
図３に示すように、入力軸２内には、その軸芯に沿って前後水平方向の油路２ｂが形成されている。該油路２ｂは、図３及び図５に示すように、サーボハウジング４１より後方に突出される入力軸２の後端にて開口しており、この油路２ｂの開口端を、図１のチャージ油ポート１ｂに相当するチャージ油ポート２ｃとしている。また、図３、図４、図６、図７にてわかるように、入力軸２内の、シリンダブロック３にて囲まれる部分には、油路２ｂを油路３ｅ（すなわちメイン油路６）に連通可能なチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０（「１０Ａ」とする）と、油路２ｂを油路３ｆ（すなわちメイン油路７）に連通可能なチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０（「１０Ｂ」とする）とが、前後に並設されている。各チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０は、入力軸２の直径方向に延設されていて、入力軸２の軸芯方向に見ると、一方のチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０が他方のチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０に対しての直角方向に延設されている。
【００４４】
本実施例においては、低速設定時に低圧側、高速設定時に高圧側となる油路３ｅに連通可能に配設したチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａに、油路２ｂと油路３ｅとを連通可能に構成した二つの補助（第二・第三）チャージチェック弁１３を外装付設しており、低速設定時に高圧側、高速設定時に低圧側となる油路３ｆに連通可能に配設したチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂに、油路２ｂと油路３ｆとを連通可能に構成した一つの補助（第二）チャージチェック弁１３を外装付設している。各補助チャージチェック弁１３は、その外装付設されているチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０の途中部より突出して、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０の延設方向に対して直角方向の、入力軸２の半径方向に延設されている。また、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａに外装付設された二つの補助（第二・第三）チャージチェック弁１３は、互いに反対方向に、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａより突出している。こうして、入力軸２内という限られたスペースの中に、二つのチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａ・１０Ｂの既存のコンパクト性を阻害することなく、補助チャージチェック弁１３を配設することができるのである。
【００４５】
高速設定時にはチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａのリリーフ弁１１が開弁して油路３ｅ（メイン油路６）より油を排出する一方で、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂのチャージチェック弁１２及びチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂに外装付設された一つの補助チャージチェック弁１３が開弁して油路３ｆ（メイン油路７）に油を供給する。一方、低速設定時にはチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂのリリーフ弁１１が開弁して油路３ｆ（メイン油路７）より油を排出する一方で、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａのチャージチェック弁１２及びチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａに外装付設された二つの補助チャージチェック弁１３が開弁して油路３ｅ（メイン油路６）に油を供給する。作業の行われる低速設定時はチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂのリリーフ弁１１からの油排出量が、高速設定時にチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａのリリーフ弁１１からの油排出量より多くなる傾向にあり、このことを考慮して、低速設定時は、高速設定時のチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂのチャージチェック弁１２及び一つの補助チャージチェック弁１３による油供給量よりも多くの油を、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａのチャージチェック弁１２及び二つの補助チャージチェック弁１３にて供給するのである。
【００４６】
なお、油路２ｂの、チャージ油ポート２ｃと、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａとの間の部分は、図１のチャージ油路８に相当し、この部分における油は、チャージ圧を有した状態で、チャージ油ポート２ｃより前方に流れて、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａに供給される。一方、油路２ｂの、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂより前方の部分は、図１のドレン油路９に相当する。
【００４７】
低速速設定時は、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂのリリーフ弁１１より排出された油は、該油路２ｂの、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂより前方のドレン油路９に相当する部分に流れるとともに、油路２ｂの、両チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａ・１０Ｂ間の部分を介して、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａに供給される。該チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａのチャージチェック弁１２及び該チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａに外装付設された二つのチャージチェック弁１３は、油路２ｂの、チャージ油路８に相当するチャージ油ポート２ｃとチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａとの間の部分と、油路２ｂの、両チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａ・１０Ｂ間の部分とよりチャージ油を油路３ｅへと供給する。
【００４８】
一方、高速設定時は、油路２ｂの、チャージ油路８に相当するチャージ油ポート２ｃとチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａとの間の部分よりチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａを通過した油と、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａのリリーフ弁１１より排出された油とが、油路２ｂの、両チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａ・１０Ｂ間の部分へと流れる。該チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂのチャージチェック弁１２及び該チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂに外装付設されたチャージチェック弁１３は、油路２ｂの、両チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａ・１０Ｂ間の部分と、該油路２ｂの、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂより前方のドレン油路９に相当する部分より、チャージ油を油路３ｆへと供給する。
【００４９】
以上は本発明の推奨例であって、本発明は、特許請求の範囲で画定される技術的範囲を超えない限りにおいて、当業者が容易に想到し得る様々な変更や応用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明に係るＨＳＴは、上述のフロントローダ付きトクラタ等、様々な種類の車両や産業機械に適用できる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）
２ 入力軸
３ シリンダブロック
３ｅ 油路
３ｆ 油路
４ ポンプ斜板
５ 出力部材
１０（１０Ａ・１０Ｂ） チャージチェックリリーフ弁アセンブリ
１１ （チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０に備えられる）リリーフ弁
１２ （チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０に備えられる第一）チャージチェック弁
１３ 補助（第二・第三）チャージチェック弁
３１ ポンププランジャ
３２ モータプランジャ
４０ ポンプ斜板アセンブリ
５０ モータ斜板アセンブリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧式無段変速装置（以下、「ＨＳＴ」）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力軸と、該入力軸に固設されたシリンダブロックと、該シリンダブロックの一側にて該入力軸周りに配置されたポンプ斜板と、該シリンダブロックの他側にて該入力軸周りに配置されたモータ斜板と、該モータ斜板と一体的に回転可能で該入力軸に対して相対回転可能な出力部材とを有し、該シリンダブロック内には、該ポンプ斜板に押接されるポンププランジャと、該モータ斜板に押接されるモータプランジャと、該ポンププランジャと該モータプランジャとを接続する油路とを備えるＨＳＴが、例えば特許文献１に開示されているように、公知となっている。このＨＳＴは、出力部材の回転方向が一方向であり、ポンプ斜板を中立位置にするとモータ斜板及び出力部材がシリンダブロックと同じ速度で回転し、ポンプ斜板を中立位置から一側に傾倒するにつれて出力部材が減速し、他側に傾倒するにつれて出力部材が増速するものであり、コンパクトな構成で広い変速域を確保できるものとなっている。このＨＳＴは、例えばフロントローダを備えたトラクタ等の作業車両に備えられる。
【０００３】
前記の特許文献１に開示されるＨＳＴにおいては、前記油路より油を排出するためのリリーフ弁と、該油路に油を供給するためのチャージチェック弁とを組み合わせてなるチャージチェックリリーフ弁アセンブリが、前記入力軸内にて、該入力軸の径方向に延設された状態で備えられており、前記油路に接続されている。例えば前述のようなフロントローダ付きトラクタに該ＨＳＴを設けた場合、ローダを土砂に挿入する際に大きな負荷が車輪にかかり、その負荷トルクが、ＨＳＴの前記出力部材に及ぶ。この負荷がＨＳＴの前記油路内における油の流れに対する抵抗となり、該油路内の油圧を異常に高め、ＨＳＴ、さらには該ＨＳＴの入力軸を駆動する原動機を破損するおそれがある。そこで、油路内の油圧が過剰に高くなった場合にリリーフ弁が開弁して、該油路より油を排出することで、該油路内の油圧を低減し、これらの破損を回避する。そして、該油路が低圧となることでチャージチェック弁が開弁して、該油路に油を供給し、低減した油圧を回復させるのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１２８４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、例えば前述のようなフロントローダを用いての作業時における出力部材にかかる負荷はかなり高く、また、継続してかかるため、その間、前記油路からはずっと油が抜け、油圧が過度に低減し、チャージチェックリリーフ弁アセンブリに備えられたチャージチェック弁を開くだけでは、前記油路内の油圧の回復が不十分なおそれがある。該油路内の油圧の回復が不十分であれば、該油路内にキャビテーションが生じ、該油路内の油によるＨＳＴのポンプ・モータ間の伝動効率が低下する。チャージチェックリリーフ弁アセンブリにおけるチャージチェック弁を容量の大きなものにすれば、この問題は解消できるが、前述の如く、チャージチェックリリーフ弁アセンブリは、入力軸内において、径方向に延設された状態で備えられているので、構造上制約があり、実際上、チャージチェックリリーフ弁アセンブリにおけるチャージチェック弁の容量を大きなものにするのは不可能か、或いはその関連の構造を複雑化するという別の問題が生じてしまう。すなわち、入力軸内に設けられるようにコンパクトに構成すべきチャージチェックリリーフ弁アセンブリが大型化してしまうので、それを収納する入力軸を大きくする必要が生じる。或いは、大型化したチャージチェックリリーフ弁アセンブリを入力軸の外部に配置すれば、ＨＳＴ全体の大型化に繋がり、また、従来、入力軸内部に形成していたチャージ・リリーフ油路構造を変更する必要が生じる。いずれにしても、入力軸やＨＳＴ全体のコンパクト性を確保したままでチャージチェックリリーフ弁を大型化するのは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。本発明に係るＨＳＴは、請求項１に記載の如く、入力軸と、該入力軸に固設されたシリンダブロックと、該シリンダブロックの一側にて該入力軸周りに配置されたポンプ斜板と、該シリンダブロックの他側にて該入力軸周りに配置されたモータ斜板と、該モータ斜板と一体的に回転可能で該入力軸に対して相対回転可能な出力部材とを有し、該シリンダブロック内には、該ポンプ斜板に押接されるポンププランジャと、該モータ斜板に押接されるモータプランジャと、該ポンププランジャと該モータプランジャとを接続する油路とを備え、該油路に接続されるチャージチェックリリーフ弁アセンブリを備え、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリは、該油路より油を排出するためのリリーフ弁と、該油路に油を供給するための第一チャージチェック弁とを備える構成となっており、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリには、第二チャージチェック弁を外装付設している。
【０００７】
また、請求項２に記載の如く、前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリ及び前記第二チャージチェック弁を、前記入力軸内に設けている。
【０００８】
また、請求項３に記載の如く、前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリを、前記入力軸の一径方向に延設し、前記第二チャージチェック弁を、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリより突出させて、該入力軸の他の径方向に延設している。
【０００９】
また、請求項４に記載の如く、前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリの延設方向と前記第二チャージチェック弁の延設方向とを互いに直角としている。
【００１０】
また、請求項５に記載の如く、前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリに、第三チャージチェック弁を外装付設している。
【００１１】
また、請求項６に記載の如く、前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリ及び前記第二・第三チャージチェック弁を、前記入力軸内に設けている。
【００１２】
また、請求項７に記載の如く、前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリを、前記入力軸の一径方向に延設し、前記第二・第三チャージチェック弁を、各々、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリより突出させて、該入力軸の他の径方向に延設している。
【００１３】
また、請求項８に記載の如く、前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリの延設方向と前記第二・第三チャージチェック弁の延設方向とを互いに直角としている。
【００１４】
また、請求項９に記載の如く、前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリより、前記第二・第三チャージチェック弁を、互いに反対方向に突出している。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るＨＳＴは、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。ＨＳＴを、請求項１に記載の如く構成することで、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ自体は既存のコンパクト性を保持したまま、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリの有する第一チャージチェック弁と、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリに外装付設した第二チャージチェック弁とを介して十分な量の油が前記油路に供給され、リリーフ弁の開弁により低下した該油路内の油圧を回復し、該油路内の油圧が不足した場合に生じるキャビテーション及び伝動効率の低下を回避する。
【００１６】
また、請求項２に記載の如く構成することで、入力軸内以外に、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ及び第二チャージチェック弁を設けるための構造や空間を備える必要がなく、ＨＳＴの構造の複雑化やＨＳＴ全体の大型化を回避する。
【００１７】
また、入力軸内では、チャージチェックリリーフ弁アセンブリの延設される入力軸径方向とは別の径方向に、チャージチェックリリーフ弁アセンブリと干渉する可能性のないスペースが確保されているので、請求項３に記載の如く構成することで、このスペースに第二チャージチェック弁が配置され、既存の入力軸のコンパクト性が確保され、ＨＳＴの大型化を回避する。
【００１８】
さらには、チャージチェックリリーフ弁アセンブリの延設される入力軸径方向とは別の径方向のうち、該延設方向に対し直角の方向は、チャージチェックリリーフ弁アセンブリと干渉する可能性のないスペースを確保できる方向の一つであり、請求項４に記載の如く、この方向において、第二チャージチェック弁をチャージチェックリリーフ弁アセンブリより突出することで、従来からの入力軸のコンパクト性の保持を確実にし、ＨＳＴの大型化を回避する。
【００１９】
また、リリーフ弁の開弁による油路からの油の排出量が多くて、チャージチェックリリーフ弁のチャージチェック弁及び第二チャージチェック弁のみによる油の供給量では油路内の油圧を回復できない場合に、請求項５に記載の如く、第三チャージチェック弁の追加により、チャージチェックリリーフ弁アセンブリのコンパクト性を確保したまま、さらに多くの量の油を前記油路に供給して、油圧の回復を図ることができる。
【００２０】
また、請求項６に記載の如く構成することで、入力軸内以外に、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ及び第二・第三チャージチェック弁を設けるための構造や空間を備える必要がなく、ＨＳＴの構造の複雑化やＨＳＴ全体の大型化を回避する。
【００２１】
また、請求項７に記載の如く構成することで、入力軸内の、チャージチェックリリーフ弁アセンブリとは干渉する可能性のないスペースに第二・第三チャージチェック弁が配置され、従来からの入力軸のコンパクト性が確保され、ＨＳＴの大型化を回避する。
【００２２】
さらには、請求項８に記載の如く、チャージチェックリリーフ弁の延設方向に対して直角の方向において、第二・第三チャージチェック弁をチャージチェックリリーフ弁アセンブリより突出することで、チャージチェックリリーフ弁アセンブリと、第二・第三チャージチェック弁との干渉が確実に回避され、従来からの入力軸のコンパクト性の保持を確実にし、ＨＳＴの大型化を回避する。
【００２３】
さらに、請求項９に記載の如く構成することで、入力軸内において、第二・第三チャージチェック弁同士の干渉も確実に回避される。
【００２４】
添付の図面を参照しての以下の詳細な説明は、以上の、また、それ以外の発明の目的、特徴、効果を、より明白にするものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ＨＳＴ１の油圧回路図である。
【図２】ＨＳＴ１の斜視図である。
【図３】ＨＳＴ１の側面断面図である。
【図４】ＨＳＴ１の平面一部断面図である。
【図５】ＨＳＴ１の後面図である。
【図６】サーボハウジング４１、ポンプ斜板４、シリンダブロック３、モータ斜板５２、モータ斜板ホルダ５１を除いた状態におけるＨＳＴ１の分解斜視図である。
【図７】図６の状態よりさらに、入力軸２を除いて、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａ・１０Ｂを示す状態としたＨＳＴ１の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施の形態としてのＨＳＴ１について説明する。まず、図１より、ＨＳＴ１の油圧回路構成について説明する。ＨＳＴ１においては、油圧ポンプＰ、油圧モータＭ、及び、油圧ポンプＰ・モータＭ同士を接続する一対のメイン油路６・７が構成されている。油圧ポンプＰは、エンジン等の原動機に接続される入力軸２の回転にて駆動されて、該一対の油路６・７を介して、油圧モータＭとの間で油を給排し、これにより、油圧モータＭの備える出力部材５を駆動する。出力部材５は、入力軸２に対して相対回転自在に、入力軸２に周設されるか、または、入力軸２と同一軸芯上に配置されている。なお、ＨＳＴ１の適用例として、例えば、該ＨＳＴ１を、副変速機構としてのギア変速機構を備える他の変速装置に装着し、該出力部材５の回転にて該ギア変速機構を駆動する。
【００２７】
油圧ポンプＰは、可動斜板であるポンプ斜板４を備えており、ポンプ斜板４の傾倒方向及び傾倒角度の変化により、出力部材５の回転速度が変化するものとなっている。ポンプ斜板４をどの傾倒方向に、またどの傾倒角度に配置しても、出力部材５の回転方向は一定である。ポンプ斜板４を中立位置にすると、油圧ポンプＰからの油の吐出量が０となり、出力部材５は入力軸２と同じ速度で回転する。ポンプ斜板４は中立位置より両方向に傾倒可能であり、該中立位置より一方向における最大傾倒位置は、出力部材５の回転速度を０とする位置であり、該中立位置より他方向における最大傾倒位置は、出力部材５の回転速度を最大とする位置である。
【００２８】
なお、本実施例では、ポンプ斜板４が中立位置より出力部材５を減速する側に傾倒する場合（以下、「低速設定時」とする）にメイン油路６が低圧側、メイン油路７が高圧側となり、ポンプ斜板４が中立位置より出力部材５を増速する側に傾倒する場合（以下、「高速設定時」とする）にメイン油路７が低圧側、メイン油路６が高圧側となるとの状態に設定されているものとする。
【００２９】
ＨＳＴ１には、ポンプ斜板４の傾動を制御するための油圧サーボ機構Ｓが備えられている。油圧サーボ機構Ｓは、油圧シリンダ１６、該油圧シリンダ１６内に備えられる油圧ピストン１６ａ、該油圧シリンダ１６に対する圧油供給を制御することで該油圧ピストン１６ａの位置を制御する油圧パイロット式切換弁１７、該油圧パイロット式切換弁１７を制御する電磁式開閉弁１８を備える。油圧ピストン１６ａからは、ピストンロッド１６ｂが油圧シリンダ４の外部へと延出され、該ピストンロッド１６ｂの先端に、ポンプ斜板４が連結されている。こうして、電磁式開閉弁１８の制御に基づいて油圧パイロット式切換弁１７が油圧シリンダ１６に対するサーボ油の給排を制御し、これにより油圧ピストン１６ａ・ピストンロッド１６ｂを操作して、ポンプ斜板４の傾動を制御する構成としている。また、ポンプ斜板４は、フィードバックアーム４ａを介して油圧パイロット式切換弁１７に接続されており、ポンプ斜板４の動きが油圧パイロット式切換弁１７にフィードバックされて、ポンプ斜板４の実際位置に対応して油圧パイロット式切換弁１７が制御されるようにしている。電磁式開閉弁１８は、図示しない電子コントローラからの指令信号に基づき制御され、この電子コントローラは、車両に備えられる変速操作具の操作や、入力軸２を駆動するエンジンの回転数制御等に対応して、電磁式開閉弁１８制御用の指令信号を発する。なお、ＨＳＴ１には、該電磁式開閉弁１８、該油圧パイロット式切換弁１７、該油圧シリンダ１６に対して油を供給するためのサーボ油ポート１ａが備えられている。
【００３０】
ＨＳＴ１には、前記一対のメイン油路６・７それぞれに接続される一対のチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０が備えられている。各チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０にはリリーフ弁１１及びチャージチェック弁１２が構成されている。リリーフ弁１１は、その接続されているメイン油路６または７内の油圧が、油排出のために設定された閾値より高くなると、開いて、該メイン油路６または７より油を排出する。チャージチェック弁１２は、該メイン油路６または７内の油圧が、油供給のために設定した閾値より低くなると開いて、該メイン油路６または７に油を供給する。
【００３１】
さらに、一対のチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０のうち、少なくとも一方のチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０に、一以上の補助チャージチェック弁１３を外装付設している。これにより、リリーフ弁１１の開弁で排出される油が多くてチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０のチャージチェック弁１２のみではメイン油路６・７内の油圧の回復が不十分な場合にも、補助チャージチェック弁１３を介しての油供給により、該メイン油路６・７内の油圧を回復させて、キャビテーション及び伝動効率の低下を回避することができる。
【００３２】
一対のチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０のうち、いずれか一方のみに補助チャージチェック弁１３を外装付設する場合には、好ましくは、図１に示すように、低速設定時に低圧側となるメイン油路６に接続されているチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０に補助チャージチェック弁１３を外装付設し、かつ、該補助チャージチェック弁１３をメイン油路６に接続する。リリーフ弁１１の開弁による油の排出量が過大になるのは、作業（例えば、ローダを用いての土砂掻上げ作業）を行う低速設定時に生じる現象だからである。これにより、低速設定時に高圧側となるメイン油路７より、該メイン油路７に接続されるチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０のリリーフ弁１１を介して多量の油が排出されるのと並行して、低速設定時に低圧側となるメイン油路６に、該メイン油路６に接続されたチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０のチャージチェック弁１２及び補助チャージチェック弁１３より十分な油が供給されて、メイン油路７より排出された油量を補償するものである。
【００３３】
ＨＳＴ１には、両チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０にチャージ油を供給するためのチャージ油ポート１ｂが備えられており、ＨＳＴ１外部に配設されるチャージポンプ等のチャージ油源に接続される。チャージ油ポート１ｂと両チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０とがチャージ油路８にて接続されており、チャージチェック弁１２（及び補助チャージチェック弁１３）が開くと、チャージ油ポート１ｂよりチャージ油路８に供給された油をメイン油路６または７に供給する。また、チャージ油路８からドレン油路９が分岐しており、リリーフ弁１１が開くと、メイン油路６または７よりドレン油路９へと油を排出する。さらに、ＨＳＴ１には、該チャージ油の油圧を調整するための調圧弁１５が備えられており、該チャージ油の一部を該調圧弁１５へと導くための調圧油ポート１ｃが備えられている。
【００３４】
次に、ＨＳＴ１の構造に関する実施例について、図２〜図７より説明する。ＨＳＴ１は、図１の油圧回路構造の説明でも述べたように、入力軸２を有する。入力軸２の一端部は、エンジン等の原動機に接続される接続端部２ａとして突出している。以下、該接続端部２ａを入力軸２の前端部２ａとし、該入力軸２を前後水平方向に延設したものとの前提で、本実施例について説明する。
【００３５】
図２〜図４に示すように、該入力軸２の前後途中部の外周面には、シリンダブロック３が相対回転不能に装着され（すなわち、入力軸２にシリンダブロック３が固設され）、該シリンダブロック３より前方にて、該入力軸２周りにモータ斜板アセンブリ５０が構成され、該シリンダブロック３より後方にて、該入力軸２周りにポンプ斜板アセンブリ４０が構成されている。
【００３６】
図２〜図５等に示すように、ポンプ斜板アセンブリ４０は、サーボハウジング４１、ポンプ斜板ホルダ４２、前述のポンプ斜板４等を組み合わせて構成されている。該斜板ホルダ４２は、該サーボハウジング４１の前部に固設されており、該可動斜板４は、該ポンプ斜板ホルダ４２に前後傾動自在に装着されている。該サーボハウジング４１は、入力軸２の円周面上に軸受４３を介して相対回転自在に装着されており、例えば、ＨＳＴ１を主変速機構、ギア変速機構を副変速機構とする適用例においては、該ギア変速機構を収納するハウジングにサーボハウジング４１を固設することが考えられる。
【００３７】
サーボハウジング４１内には、図３、図４に示すように、前記油圧サーボ機構Ｓの油圧シリンダ１６が形成され、該油圧シリンダ１６内には油圧ピストン１６ａが装着され、該油圧ピストン１６ａより前方に延設されるピストンロッド１６ｂの前端が、サーボハウジング４１より前方に突出し、このピストンロッド１６ｂの前端に、図２〜図４に示すように、連結ヘッド１６ｃが固設されている。図２〜４に示すように、ポンプ斜板４より、一対のアーム４ｂが上方に延出されており、両アーム４ｂは、連結ヘッド１６ｃの左右両側に配置されて、図２、図３に示すように、水平の枢支ピン４ｃを介して連結ヘッド１６ｃに枢支されている。これにより、連結ヘッド１６ｃを介して、ピストン斜板４を油圧ピストン１６ａ・ピストンロッド１６ｂに連結しており、油圧ピストン１６ａ・ピストンロッド１６ｂの前後方向の摺動により、ピストン斜板４を傾動させるものとしている。
【００３８】
サーボハウジング４１にはさらに、油圧サーボ機構Ｓの油圧パイロット式切換弁１７及び電磁式開閉弁１８が設けられている。油圧パイロット式切換弁１７は、図２、図４に示すように、サーボハウジング４１の上端より鉛直に、サーボハウジング４１内に装着されており、電磁式開閉弁１８は、図２、図４、図５に示すように、サーボハウジング４１の後端面に装着され、そのスプールをサーボハウジング４１内に嵌入している。また、図２、図３、図５に示すように、サーボハウジング４１の左右一側面（本実施例では前方に向かって右側面）に沿って、フィードバックアーム４ａが延設されている。フィードバックアーム４ａの前端はポンプ斜板４に枢支され、後端は、サーボハウジング４１に枢支されて、該サーボハウジング４１内にて油圧パイロット式切換弁１７に接続されている。さらに、図２、図４、図５に示すように、サーボハウジング４１の上端には、図１のサーボ油ポート１ａに該当するサーボ油ポート４１ａが開口している。また、サーボハウジング４１内には、図６、図７よりわかるように、調圧弁１５が配設されており、サーボハウジング４１の後端面には、図５に示すように、該調圧弁１５に連通する図１の調圧ポート１ｃに該当する調圧ポート４１ｂが開口している。
【００３９】
図２〜図４等に示すように、モータ斜板アセンブリ５０は、前述の出力部材５、モータ斜板ホルダ５１、モータ斜板５２等を組み合わせて構成されている。図４にて示すように、該出力部材５の後端と該モータ斜板ホルダ５１の前端とが接合されて、該出力部材５とモータ斜板ホルダ５１とがボルトにて締結されて一体状となっており、これら接合された出力部材５及びモータ斜板ホルダ５１が、軸受５３を介して入力軸２の円周面上に相対回転自在に装着されている。出力部材５には、例えば、前述の適用例においては、副変速機構としてのギア変速機構に連動連係されるギアが固設される。図２〜図４に示すように、モータ斜板ホルダ５１の後端部に、モータ斜板５２が、該モータ斜板ホルダ５１と一体回転自在に設けられている。こうして、該モータ斜板５２、斜板ホルダ５１、及び出力部材５が、モータ斜板アセンブリ５０全体として一体状に、該入力軸２に対して相対回転自在に、入力軸２周りに配設されている。
【００４０】
図２〜図４に示すように、シリンダブロック３には、油圧ポンプＰを構成する複数のポンププランジャ３１と、該ポンププランジャ３１と同数の、油圧モータＭを構成する複数のモータプランジャ３２とが備えられている。これに関し、本願では明確な図示はないが、シリンダブロック３内には、入力軸２の軸芯方向に見て、該入力軸２を中心とする円周上に、ポンププランジャ孔３ａとモータプランジャ孔３ｂとが交互に配列されており、各ポンププランジャ孔３ａにポンププランジャ３１が、各モータプランジャ孔３ｂにモータプランジャ３２が、それぞれ、入力軸２の軸芯方向に往復動自在に嵌入されている。図２〜図４に示すように、ポンププランジャ３１の頭部は、シリンダブロック３より後方に突出して、ポンプ斜板４に押接されており、モータプランジャ３２の頭部は、シリンダブロック３より前方に突出して、モータ斜板５２に押接されている。
【００４１】
さらに、図２、図４に示すように、シリンダブロック３には、各ポンププランジャ孔３ａに連通する複数のポンプスプール弁孔３ｃと、各モータプランジャ孔３ｂに連通する複数のモータスプール弁孔３ｄとが形成されており、図２〜図４にてわかるように、各ポンプスプール弁孔３ｃにはポンプスプール弁３３が、各モータスプール弁孔３ｄにはモータスプール弁３４が、それぞれ、入力軸２の軸芯方向に摺動自在に嵌入されている。図３、図４に示すように、ポンプスプール弁３３の頭部はシリンダブロック３より後方に突出しており、図２〜図４、図５、図６にてわかるように、該シリンダブロック３の後端とサーボハウジング４１の前端部との間にて入力軸２に被装されたスプール弁リテーナ４４に形成された溝４４ａに嵌入されている。一方、図２〜図４に示すように、モータスプール弁３４の頭部はシリンダブロック３より前方に突出しており、図２〜図４、図５、図６にてわかるように、該シリンダブロック３の前端と斜板ホルダ５１の後端部との間にて入力軸２に被装されたスプール弁リテーナ５４に形成された溝５４ａに嵌入されている。
【００４２】
全ポンプスプール弁孔３ｃと全モータスプール弁３ｄとは、図３に示される、シリンダブロック３内に形成した油路３ｅ・３ｆを介して連通しており、油路３ｅが図１のメイン油路６に、油路３ｆが図１のメイン油路７に相当する。
【００４３】
図３に示すように、入力軸２内には、その軸芯に沿って前後水平方向の油路２ｂが形成されている。該油路２ｂは、図３及び図５に示すように、サーボハウジング４１より後方に突出される入力軸２の後端にて開口しており、この油路２ｂの開口端を、図１のチャージ油ポート１ｂに相当するチャージ油ポート２ｃとしている。また、図３、図４、図６、図７にてわかるように、入力軸２内の、シリンダブロック３にて囲まれる部分には、油路２ｂを油路３ｅ（すなわちメイン油路６）に連通可能なチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０（「１０Ａ」とする）と、油路２ｂを油路３ｆ（すなわちメイン油路７）に連通可能なチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０（「１０Ｂ」とする）とが、前後に並設されている。各チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０は、入力軸２の直径方向に延設されていて、入力軸２の軸芯方向に見ると、一方のチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０が他方のチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０に対しての直角方向に延設されている。
【００４４】
本実施例においては、低速設定時に低圧側、高速設定時に高圧側となる油路３ｅに連通可能に配設したチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａに、油路２ｂと油路３ｅとを連通可能に構成した二つの補助（第二・第三）チャージチェック弁１３を外装付設しており、低速設定時に高圧側、高速設定時に低圧側となる油路３ｆに連通可能に配設したチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂに、油路２ｂと油路３ｆとを連通可能に構成した一つの補助（第二）チャージチェック弁１３を外装付設している。各補助チャージチェック弁１３は、その外装付設されているチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０の途中部より突出して、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０の延設方向に対して直角方向の、入力軸２の半径方向に延設されている。また、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａに外装付設された二つの補助（第二・第三）チャージチェック弁１３は、互いに反対方向に、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａより突出している。こうして、入力軸２内という限られたスペースの中に、二つのチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａ・１０Ｂの既存のコンパクト性を阻害することなく、補助チャージチェック弁１３を配設することができるのである。
【００４５】
高速設定時にはチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａのリリーフ弁１１が開弁して油路３ｅ（メイン油路６）より油を排出する一方で、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂのチャージチェック弁１２及びチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂに外装付設された一つの補助チャージチェック弁１３が開弁して油路３ｆ（メイン油路７）に油を供給する。一方、低速設定時にはチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂのリリーフ弁１１が開弁して油路３ｆ（メイン油路７）より油を排出する一方で、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａのチャージチェック弁１２及びチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａに外装付設された二つの補助チャージチェック弁１３が開弁して油路３ｅ（メイン油路６）に油を供給する。作業の行われる低速設定時はチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂのリリーフ弁１１からの油排出量が、高速設定時にチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａのリリーフ弁１１からの油排出量より多くなる傾向にあり、このことを考慮して、低速設定時は、高速設定時のチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂのチャージチェック弁１２及び一つの補助チャージチェック弁１３による油供給量よりも多くの油を、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａのチャージチェック弁１２及び二つの補助チャージチェック弁１３にて供給するのである。
【００４６】
なお、油路２ｂの、チャージ油ポート２ｃと、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａとの間の部分は、図１のチャージ油路８に相当し、この部分における油は、チャージ圧を有した状態で、チャージ油ポート２ｃより前方に流れて、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａに供給される。一方、油路２ｂの、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂより前方の部分は、図１のドレン油路９に相当する。
【００４７】
低速速設定時は、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂのリリーフ弁１１より排出された油は、該油路２ｂの、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂより前方のドレン油路９に相当する部分に流れるとともに、油路２ｂの、両チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａ・１０Ｂ間の部分を介して、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａに供給される。該チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａのチャージチェック弁１２及び該チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａに外装付設された二つのチャージチェック弁１３は、油路２ｂの、チャージ油路８に相当するチャージ油ポート２ｃとチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａとの間の部分と、油路２ｂの、両チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａ・１０Ｂ間の部分とよりチャージ油を油路３ｅへと供給する。
【００４８】
一方、高速設定時は、油路２ｂの、チャージ油路８に相当するチャージ油ポート２ｃとチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａとの間の部分よりチャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａを通過した油と、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａのリリーフ弁１１より排出された油とが、油路２ｂの、両チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａ・１０Ｂ間の部分へと流れる。該チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂのチャージチェック弁１２及び該チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂに外装付設されたチャージチェック弁１３は、油路２ｂの、両チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ａ・１０Ｂ間の部分と、該油路２ｂの、チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０Ｂより前方のドレン油路９に相当する部分より、チャージ油を油路３ｆへと供給する。
【００４９】
以上は本発明の推奨例であって、本発明は、特許請求の範囲で画定される技術的範囲を超えない限りにおいて、当業者が容易に想到し得る様々な変更や応用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明に係るＨＳＴは、上述のフロントローダ付きトクラタ等、様々な種類の車両や産業機械に適用できる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）
２ 入力軸
３ シリンダブロック
３ｅ 油路
３ｆ 油路
４ ポンプ斜板
５ 出力部材
１０（１０Ａ・１０Ｂ） チャージチェックリリーフ弁アセンブリ
１１ （チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０に備えられる）リリーフ弁
１２ （チャージチェックリリーフ弁アセンブリ１０に備えられる第一）チャージチェック弁
１３ 補助（第二・第三）チャージチェック弁
３１ ポンププランジャ
３２ モータプランジャ
４０ ポンプ斜板アセンブリ
５０ モータ斜板アセンブリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と、該入力軸に固設されたシリンダブロックと、該シリンダブロックの一側にて該入力軸周りに配置されたポンプ斜板と、該シリンダブロックの他側にて該入力軸周りに配置されたモータ斜板と、該モータ斜板と一体的に回転可能で該入力軸に対して相対回転可能な出力部材とを有し、該シリンダブロック内には、該ポンプ斜板に押接されるポンププランジャと、該モータ斜板に押接されるモータプランジャと、該ポンププランジャと該モータプランジャとを接続する油路とを備え、該油路に接続されるチャージチェックリリーフ弁アセンブリを備え、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリは、該油路より油を排出するためのリリーフ弁と、該油路に油を供給するための第一チャージチェック弁とを備える構成とした油圧式無段変速装置において、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリに、第二チャージチェック弁を外装付設したことを特徴とする油圧式無段変速装置。
【請求項２】
前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリ及び前記第二チャージチェック弁を、前記入力軸内に設けたことを特徴とする請求項１に記載の油圧式無段変速装置。
【請求項３】
前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリを、前記入力軸の一径方向に延設し、前記第二チャージチェック弁を、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリより突出させて、該入力軸の他の径方向に延設したことを特徴とする請求項２に記載の油圧式無段変速装置。
【請求項４】
前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリの延設方向と前記第二チャージチェック弁の延設方向とを互いに直角としたことを特徴とする請求項３に記載の油圧式無段変速装置。
【請求項５】
前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリに、第三チャージチェック弁を外装付設したことを特徴とする請求項１に記載の油圧式無段変速装置。
【請求項６】
前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリ及び前記第二・第三チャージチェック弁を、前記入力軸内に設けたことを特徴とする請求項５に記載の油圧式無段変速装置。
【請求項７】
前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリを、前記入力軸の一径方向に延設し、前記第二・第三チャージチェック弁を、各々、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリより突出させて、該入力軸の他の径方向に延設したことを特徴とする請求項６に記載の油圧式無段変速装置。
【請求項８】
前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリの延設方向と前記第二・第三チャージチェック弁の延設方向とを互いに直角としたことを特徴とする請求項７に記載の油圧式無段変速装置。
【請求項９】
前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリより、前記第二・第三チャージチェック弁を、互いに反対方向に突出することを請求項７または請求項８に記載の油圧式無段変速装置。
【請求項１】
入力軸と、該入力軸に固設されたシリンダブロックと、該シリンダブロックの一側にて該入力軸周りに配置されたポンプ斜板と、該シリンダブロックの他側にて該入力軸周りに配置されたモータ斜板と、該モータ斜板と一体的に回転可能で該入力軸に対して相対回転可能な出力部材とを有し、該シリンダブロック内には、該ポンプ斜板に押接されるポンププランジャと、該モータ斜板に押接されるモータプランジャと、該ポンププランジャと該モータプランジャとを接続する油路とを備え、該油路に接続されるチャージチェックリリーフ弁アセンブリを備え、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリは、該油路より油を排出するためのリリーフ弁と、該油路に油を供給するための第一チャージチェック弁とを備える構成とした油圧式無段変速装置において、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリに、第二チャージチェック弁を外装付設したことを特徴とする油圧式無段変速装置。
【請求項２】
前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリ及び前記第二チャージチェック弁を、前記入力軸内に設けたことを特徴とする請求項１に記載の油圧式無段変速装置。
【請求項３】
前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリを、前記入力軸の一径方向に延設し、前記第二チャージチェック弁を、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリより突出させて、該入力軸の他の径方向に延設したことを特徴とする請求項２に記載の油圧式無段変速装置。
【請求項４】
前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリの延設方向と前記第二チャージチェック弁の延設方向とを互いに直角としたことを特徴とする請求項３に記載の油圧式無段変速装置。
【請求項５】
前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリに、第三チャージチェック弁を外装付設したことを特徴とする請求項１に記載の油圧式無段変速装置。
【請求項６】
前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリ及び前記第二・第三チャージチェック弁を、前記入力軸内に設けたことを特徴とする請求項５に記載の油圧式無段変速装置。
【請求項７】
前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリを、前記入力軸の一径方向に延設し、前記第二・第三チャージチェック弁を、各々、該チャージチェックリリーフ弁アセンブリより突出させて、該入力軸の他の径方向に延設したことを特徴とする請求項６に記載の油圧式無段変速装置。
【請求項８】
前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリの延設方向と前記第二・第三チャージチェック弁の延設方向とを互いに直角としたことを特徴とする請求項７に記載の油圧式無段変速装置。
【請求項９】
前記チャージチェックリリーフ弁アセンブリより、前記第二・第三チャージチェック弁を、互いに反対方向に突出することを請求項７または請求項８に記載の油圧式無段変速装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１８９１４９（Ｐ２０１２−１８９１４９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３３６４（Ｐ２０１１−５３３６４）
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（０００１２５８５３）株式会社 神崎高級工機製作所 (210)
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（０００１２５８５３）株式会社 神崎高級工機製作所 (210)
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