JP2004293661A - Hst回路における自動エア抜き回路 - Google Patents

Hst回路における自動エア抜き回路 Download PDF

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Shigeru Shinohara
茂 篠原
Hideaki Noguchi
英昭 野口
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Abstract

【課題】閉回路で構成されているHST回路において、特に、HST回路でのパイロット制御信号ラインにおいて、回路組み立て時や点検、修理時等に回路内に混入したエアの自動エア抜きを行うことのできる自動エア抜き回路を提供する。
【解決手段】前後進シャトル切換弁8に接続した正転用パイロット管路18及び逆転用パイロット管路19間に絞り21を有する短絡回路22を配する。方向切換弁6の切換により一方のパイロット管路18または19にパイロット元圧が供給されたときには、他方のパイロット管路19または18はドレン管路として機能している。
【選択図】図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変容量ポンプと同可変容量ポンプで駆動される油圧モータとを管路で閉回路に構成したHST(ハイドロ・スタティック・トランスミッション)回路における自動エア抜き回路、特に、HST回路でのパイロット制御信号ラインにおける自動エア抜き回路に関するものである。
【0002】
【従来技術】
従来から原動機エンジンによって走行用油圧ポンプや作業用油圧ポンプの駆動を行い、走行用油圧ポンプの吐出圧油で走行用モータを回転して駆動輪を駆動し車両の走行を行わせる走行用HST回路や、作業用油圧ポンプの吐出圧油で作業機用アクチュエータを作動させる作業機用HST回路が知られている。
【0003】
このようなHST回路において、特に、HST回路内でのパイロット制御信号ラインにおいて、回路組み立て時や点検、修理時等には回路内にエアが混入してしまう。回路内に混入したエアを抜かずにHST回路で油圧機器を駆動させると、回路内に供給した圧油によってエアが圧縮され、エアが細かい泡状となって圧油と混合してしまう。
【0004】
このような状態となると、エアを抜くことが難くなる。エアが圧油に混入した状態のままで油圧機器の操作を行うと、操作時における応答性が低下し、操作レバー等による操作開始から実際に油圧機器等が作動するまでのタイムラグが大きくなってしまう。また、操作レバー等の操作量を大きく作動させないと油圧機器等の作動が行われなくなったりする。
【0005】
エアを抜くためには微細化したエアが成長して大きな塊となるまでの長い時間、油圧機械の操作を止めておかなければならなくなる。特に、圧油中に混入したエアが破裂することでキャビテーションが発生し、油圧機器や管路、弁等の表面に微細な孔が開いてしまい、これらの部材の機械的強度を低下させるといった問題が発生する。
【0006】
このため、従来からエア抜きと呼ばれる作業が、回路組み立て直後や点検、修理終了時等において行われている。一般にはエア抜き作業としては、回路内に設けたエア抜きプラグを外して、そこから油と共にエアを抜く作業を行っている。
【0007】
しかし、エア抜きプラグを外してエア抜きを行うことは、管路内に流れている圧油が漏れ出してしまい大変危険な作業となっている。また、圧油がエア抜き部から噴出すので作業環境を悪化させている。更に、圧油を外部に流出させることになるので油量不足となり、常に油を供給しながらエア抜き作業を行うことが必要であり、エア抜き作業が大変面倒な作業となっている。
【0008】
この問題を解決して、安全でしかも簡単な操作によりエア抜きできるようにした油圧管路エア抜き構造が本願出願人から提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、自動的にエア抜きを行うものとして、油圧が供給及び排出される給排路の最上部に設けたエア抜き装置が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
【0009】
特許文献1に記載された油圧制御装置について、図10〜12を用いて説明する。
図10に示すように、駆動輪55を駆動する油圧モータ54と油圧ポンプ51を閉回路接続する第1、第2主管路52、53を低圧管路58に連通・遮断するフラッシュバルブ56を設け、同フラッシュバルブ56を遮断位置Aに保持するスプリング59を取り付ける。
【0010】
スプリング59は図11に示すようにフラッシュバルブ本体60のスプール孔61内に嵌挿したスプール62の両端と、スプール孔61の両端部に螺合したプラグ63との間に設け、プラグ63を緩めることでスプリング59を外すことができるようになっている。エア抜き時には、一方のスプリング59を外すことで圧力差がなくてもスプール62を、図10における第1又は第2連通位置B、Cとすることができ、低圧管路58を通して第1・第2主管路52、53内のエアをタンク57に排出することができる。
【0011】
また、図12に示すように、第1主管路52と第2主管路53が合流する点、例えば油圧モータ54のハウジング70におけるポート71にクイックチャック方式のエア抜きプラグ72を設け、タンク側ポート73にクイックチャック式のエア抜きプラグ74を設け、これらのエア抜きプラグ72、74をエア抜きホース75で接続してエア抜きを行っている。
【0012】
特許文献1に記載されたものにおいてはエア抜き作業を行う度毎に、図10に示すものでは、プラグ63を脱着してスプリング59を外さねばならず、図12に示すものでは、エア抜きプラグ72、74の脱着を行わなければならない。このため、エア抜き作業に時間がかかり、エア抜きが不完全だとHST回路での作動にタイムラグが容易に発生しやすくなることがある。
【0013】
特許文献2に記載されたエア抜き装置では、図13に示すように、圧油が供給及び排出される給排路80の最上部にエア抜き装置81を配置することが必要となっている。エア抜き装置81としては、ハウジング82内に給排路80に連通する入口孔83、弁室84と出口孔85とを下から順に形成し、弁室84の入口側の端壁に入口弁座86を設け、出口側の端壁に出口弁座96を設けてある。
【0014】
弁室84内に閉止部材87を上下方向へ移動自在に挿入し、閉止部材87の下端部に圧縮バネ88の閉弁力によって入口弁座86に当接する第1封止部89を設ける。閉止部材87の上端部には、給排路80に供給した圧油の押圧力で出口弁座86に当接する第2封止部90を設ける。閉止部材87の外周面に形成した連通路91によって、弁室84内の入口側と出口側とが連通している。
【0015】
図14(A)に示すように、油圧回路94から圧油がタンク92に排出し終えた状態では、油圧回路94内の圧力が消失するため、閉止部材87は圧縮バネ88等による所定の閉弁力によって第1封止部89が入口弁座86に当接することになる。この状態では、油圧回路80内のオイルに混入していたエア93が油圧回路80の最上部に浮上していき、入口孔83内及びその近傍に滞留する。
【0016】
次に、油圧回路94へ圧油を供給する工程で、図14(A)における一点鎖線で示す矢印方向に圧油が供給されると、供給された圧油によって入口孔83内及びその近傍に滞留していたエア93が加圧されるとともに、閉止部材87が出口弁座96へ向けて押圧され、図14(B)に示すように閉止部材87が入口弁座86から離間して、圧油とともにエア93が連通路91を経て弁室84の出口側へ押し出し、これとほぼ同時に第2封止部90が出口弁座96に当接する。
【0017】
その後、油圧回路94からタンク92内に圧油を排出すると、図14(C)に示すように弁室84内の圧力が低下し、第1封止部89が圧縮バネ88の押圧力によって再び入口弁座86と当接する。このとき、弁室84の出口側に滞留していたエア93は、出口孔85と排出口95とを通ってハウジング82の外部に排出されていく。
【0018】
このエア抜き装置は、油圧回路における圧油の供給と排出とを繰り返し行うことにより、エア抜きを行っているものであり、エア抜き装置の設置場所が限定されるとともに、圧油の給排工程を繰り返し行わなければならないという問題があった。
【0019】
【特許文献1】
実用新案登録第2601305号公報(段落番号0005〜0011、図1、図2参照)
【特許文献2】
特開2000−257609号公報(要約、段落番号0005〜0011、図1、図2参照)
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、閉回路で構成されているHST回路において、特に、HST回路でのパイロット制御信号ラインにおいて、回路組み立て時や点検、修理時等に回路内に混入したエアの自動エア抜きを行うことのできる自動エア抜き回路を提供することにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の事項を備えた本願各請求項1〜7に係わる発明により効果的に達成される。
【0022】
即ち、請求項1に係わる発明は、正逆転用の可変容量ポンプと同可変容量ポンプで駆動される油圧モータとを管路で閉回路に構成したHST回路において、自動エア抜き回路として、一方の管路がパイロット圧油管路のとき他方の管路がドレン管路となるパイロット制御信号ラインにおける一対の正転用パイロット管路と逆転用パイロット管路間に絞りを有する短絡回路を配したことを特徴とするHST回路内における自動エア抜き回路にある。
【0023】
この発明では、パイロット制御信号ラインにおける一対の正転用パイロット管路と逆転用パイロット管路間に絞りを有する短絡回路を配したことにより、正逆転用の可変容量ポンプをアイドリング状態にしておくことで、車両を低速走行させておくことで、あるいは作業機用アクチュエータ等を低速駆動させておくこと等によって、エア抜きのための特別の操作を行うことなく自動的に、しかも常時エア抜きを行わせることができる。
【0024】
例えば、正逆転用の可変容量ポンプを正転状態で駆動させるため、高圧のパイロット圧油が正転用パイロット管路に流れているものとしたときには、正転用パイロット管路から上記絞りを有する短絡回路を介して逆転用パイロット管路に一部のパイロット圧とともにエアを流出させることができる。このとき逆転用パイロット管路はドレン管路としてタンクに連通した状態となっており、逆転用パイロット管路に流入したエア及び逆転用パイロット管路内に残留しているエアを自動的にタンク内に排出することができる。
【0025】
逆に、正逆転用の可変容量ポンプを逆転状態で駆動させたときには、逆転用パイロット管路内に残留するエアを上記短絡回路を介して正転用パイロット管路に流出させることができる。このとき正転用パイロット管路がドレン管路としてタンクに連通しているので、正転用パイロット管路に流入したエアと正転用パイロット管路に残留していたエアをタンク内に排出することができる。
【0026】
絞りを有する短絡回路としては、一対の正転用パイロット管路と逆転用パイロット管路間の任意の場所に設置することができるが、例えば、正逆転用の可変容量ポンプを正転状態で駆動させたときに正転用パイロット管路の下流側端部近傍における正転用パイロット管路と逆転用パイロット管路間に前記短絡回路を設置することが望ましい。
【0027】
また、短絡回路としては、正転用パイロット管路と逆転用パイロット管路からのパイロット圧油が供給されている方向切替弁、前後進シャトル切換弁、容量制御ピストン等の機器内に一体的に配置してエア抜き回路として構成することもできる。
【0028】
本願発明では、短絡回路が連結される正転用パイロット管路と逆転用パイロット管路のうち一方のパイロット管路がドレン管路となっているので、上述の方向切替弁、前後進シャトル切換弁、容量制御ピストン等の機器内に短絡回路を一体的に配置するとき、これらの機器にドレン管路を別途設けて同ドレン管路と正転用パイロット管路及び逆転用パイロット管路間にそれぞれ短絡回路を配置することで、エア抜き回路として構成することもできる。
【0029】
更には、一対の正転用パイロット管路と逆転用パイロット管路の近傍に、ドレン管路を別途設けて同ドレン管路と正転用パイロット管路及び同ドレン管路と逆転用パイロット管路間にそれぞれ短絡回路を配置することでエア抜き回路として構成することもできる。
【0030】
上記説明では、エア抜きを自動的に常時行わせることについて説明したが、エア抜き回路としての短絡回路における絞りを、遠隔制御または手動操作によりその絞り量を閉塞状態から所定の絞り量まで調整することのできる可変絞りとして構成し、エア抜きを行いたいときだけ遠隔制御または手動操作によって前記絞りを所定の絞り量とすることで、必要な時のみ正転用パイロット管路と逆転用パイロット管路間を連通してエア抜きを行わせ、それ以外のときには正転用パイロット管路と逆転用パイロット管路間の連通を閉塞して短絡回路によるパイロット圧の低下が発生しないようにすることもできる。
【0031】
ここで説明した上述のエア抜き回路は、本願発明におけるエア抜き回路として含まれるものである。
【0032】
請求項2に係わる発明は、請求項1の事項に加えて、HST回路が、パイロット元圧を前記正転用パイロット管路と逆転用パイロット管路とに切換える方向切換弁と、前記正転用パイロット管路及び逆転用パイロット管路内のパイロット圧油により、前記可変容量ポンプの容量を制御する第1可変機構とを備え、前記第1可変機構が、前記可変容量ポンプの斜板角を制御する第1容量制御ピストンを有することを限定した自動エア抜き回路にある。
【0033】
この発明では、チャージポンプ等から吐出されたパイロット元圧が方向切換弁によって正転用パイロット管路と逆転用パイロット管路とに切換えて供給し、同方向切替弁の切換動作によって方向切換弁から供給されるパイロット圧によって作動される第1容量制御ピストンを備えた第1可変機構がHST回路において構成されていることを限定したものである。
【0034】
請求項3に係わる発明は、請求項1または2の事項に加えて、油圧モータが、可変容量モータであり、前記HST回路が、前記正転用パイロット管路及び逆転用パイロット管路内のパイロット圧油により、前記可変容量モータの前後進時における容量制御圧油を選択する前後進シャトル切換弁と、前記前後進シャトル切換弁からの容量制御圧油により、前記可変容量モータの容量を制御する第2可変機構とを備え、前記第2可変機構が、前記可変容量モータの斜板角を制御する第2容量制御ピストンと、前記第2容量制御ピストンへ供給する圧油を制御する容量制御弁とを有することを限定した自動エア抜き回路にある。
【0035】
この発明では、油圧モータが可変容量モータであることを限定するとともに、前後進シャトル切換弁と第2容量制御ピストン及び容量制御弁を有する第2可変機構がHST回路において構成されていることを限定したものである。
【0036】
請求項4から請求項6に係わる発明は、エア抜き回路としての短絡回路をそれぞれ方向切替弁、第1容量制御ピストン及び前後進シャトル切替弁に設けたことを特徴とする自動エア抜き回路である。
【0037】
短絡回路の構成としては、方向切替弁、第1容量制御ピストン及び前後進シャトル切替弁にそれぞれ接続した正転用パイロット管路と逆転用パイロット管路間を連結する構成で方向切替弁、第1容量制御ピストンあるいは前後進シャトル切替弁に短絡回路を配することができる。
【0038】
本願発明では、短絡回路が連結される正転用パイロット管路と逆転用パイロット管路のうち一方のパイロット管路がドレン管路となっているので、例えば、前後進シャトル切換弁内に短絡回路を配置するとき、前後進シャトル切換弁に設けられているドレン管路あるいは別途設けたドレン管路に、前後進シャトル切換弁により切換えられた正転用パイロット管路または逆転用パイロット管路内のパイロット圧を短絡回路を介してタンクに排出することにより、エア抜き回路として構成することもできる。
【0039】
前後進シャトル切換弁の切換により、例えば、正転用パイロット管路からのパイロット圧油が供給されているときには、正転用パイロット管路と前記ドレン管路とが短絡回路によって接続状態となるようにエア抜き回路を構成することも、あるいは前後進シャトル切換弁からパイロット圧が供給される油路の途中に分岐路を設け、同分岐路とドレン管路間に絞りを有する短絡回路を配してエア抜き回路とすることもできる。
【0040】
逆に、前後進シャトル切換弁の切換で逆転用パイロット管路からパイロット圧油が供給されているときには、同様に逆転用パイロット管路とドレン管路間に絞りを有する短絡回路を構成する。
【0041】
容量制御圧油としては、一般に走行用HST回路では前記可変容量モータに供給される、可変容量ポンプから吐出した圧油と、前後進シャトル切換弁に切換により選択された正転用または逆転用のパイロット圧油とが容量制御圧油として用いられる。前後進シャトル切換弁に切換により選択された正転用または逆転用のパイロット圧油の油圧と可変容量モータに供給される油圧とにより、容量制御弁が制御され、同容量制御弁の制御によって第2容量制御ピストンへ供給される圧油が制御されている。
【0042】
請求項7に係わる発明は、正転用パイロット管路または逆転用パイロット管路が絞りを介してドレン管路に短絡してなる自動エア抜き回路である。
【0043】
この発明では、例えば、可変容量ポンプが正回転しているものとしたときには、正転用パイロット圧油の一部とエアとを、絞りを有する短絡回路を通って正転用パイロット管路からドレン管路に排出することができる。また、逆に、可変容量ポンプが逆回転しているものとしたときには、逆転用パイロット圧油の一部とエアとを、絞りを有する短絡回路を通って逆転用パイロット管路からドレン管路に排出することができる。
【0044】
これによって、常にパイロット圧油の一部とエアとを絞りを有する短絡回路を通ってドレン管路に排出することができるようになり、パイロット制御信号ライン上で絞りを有する短絡回路を設置したい所望の位置にドレン管路を配設するだけで、エア抜き回路である絞りを有する短絡回路を自由な配置位置に設置することができる。
【0045】
【発明の実施形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。本発明は、例えば、油圧ショベル等の建設機械、ブルドーザー、ホイルローダー等の作業車両などにおいて用いられているHST回路、特に、同HST回路でのパイロット制御信号ラインにおけるエア抜き回路として効果的に適用できる。更に、HST回路が作業車両の走行用HST回路として使用されているものにおけるHST回路、特に、同走行用HST回路でのパイロット制御信号ラインにおけるエア抜き回路として効果的に適用できる。
【0046】
尚、以下における本発明の好適な実施例の説明において、HST回路として作業車両における走行用HST回路を用いて説明するが、HST回路は、建設機械や土木機械における作業車両の走行用HST回路に限定されず、例えば、油圧制御装置において使用されるHST回路であれば、本願発明のエア抜き回路をこれらのHST回路におけるエア抜き回路として適用できるものである。
【0047】
図1には、本発明の実施例におけるエア抜き回路を正転用パイロット管路と前記ドレン管路間を連通して設けたHST回路図を示している。また、図2は、エア抜き回路をモータ側の前後進シャトル切換弁の前進及び後進側の各々にドレン管路に連通する絞り回路として設けた図1に示すHST回路の一部を示している。図3には、モータ側の前後進シャトル切換弁から出力されるパイロット管路とドレン管路間に絞り回路としてエア抜き回路を設けた図1に示すHST回路の一部を示している。
【0048】
図4は、図1におけるエア抜き回路を前後進シャトル切換弁のスプールの外側に設けた前後進シャトル切換弁の断面図を示し、図5は、図1におけるエア抜き回路を前後進シャトル切換弁のスプール内に設けた前後進シャトル切換弁の断面図を示している。
図6は、図2における前後進シャトル切換弁の断面図を示し、図7は、図3における前後進シャトル切換弁の断面図を示している。
【0049】
図8は、エア抜き回路を設けたときの方向切換弁の回路図を一例として示したものであり、図9は、エア抜き回路を第1容量制御ピストンに設けたときの回路図を一例として示したものである。尚、図1〜図3の回路構成は、方向切換弁や可変容量ポンプの斜板角を制御する第1容量制御ピストン、可変容量モータの斜板角を制御する第2容量制御ピストンにおけるエア抜き回路として、それぞれの回路構成において適宜適用することができるものである。
【0050】
本願発明のエア抜き回路は上記回路図に限定されるものではなく、一方の管路がパイロット圧油管路のとき他方の管路がドレン管路となる正転用パイロット管路と逆転用パイロット管路間に絞りを有する短絡回路を配すること、あるいは正転用パイロット管路及び逆転用パイロット管路とドレン管路間にそれぞれ絞りを有する短絡回路を配することにより、HST回路内にエア抜き回路を設けてエア抜きを自動的に行わせることができる場所であれば本願発明のエア抜き回路を設けることができるものである。また、エア抜き回路を設置した場所、油圧機器における回路構成は適宜設計することができるものである。
【0051】
図1におけるHST回路では、原動機エンジン1で駆動される可変容量ポンプ2と同可変容量ポンプ2により駆動される可変容量モータ3とで閉回路のHST回路が構成されている。可変容量モータ3の出力軸は図示せぬ変速機等を介して車輪等の走行装置の駆動を行っている。
前記原動機エンジン1によりチャージポンプ4や作業機ポンプ5が駆動され、チャージポンプ4によってパイロット圧油が供給され、作業機ポンプ5によって図示せぬ油圧アクチュエータ等が駆動される。
【0052】
チャージポンプ4から供給されたパイロット元圧は、AS弁10を通って方向切換弁6とインチング弁14に導入される。インチング弁14は、例えば、原動機エンジン1の回転数を上昇させたいが走行速度の上昇は抑えたいときなどにおいて使用する弁である。
即ち、アクセルの踏み込み等の操作手段の操作によって原動機エンジン1の回転数を上昇させると、AS弁10から吐出されるパイロット圧も上昇するが、インチング弁を開放することによりパイロット圧の上昇を制御することができ、可変容量ポンプ4からの吐出量を抑え可変容量モータ3の回転速度を制御することができる。
FRレバー17を操作して前進または後進の選択を行うと、方向切換弁6の電磁ソレノイドが励磁され、方向切換弁6を操作レバー17で選択した前進(F)または後進(R)駆動が行われるように切換える。尚、方向切換弁6の切換制御としては、切換弁の操作により方向切換弁のスプール位置を切換えるパイロット圧油を供給することにより行うこともできる。
【0053】
今、FRレバー17によって後進(R)走行が選択されているものとすると、方向切換弁6に導入されたチャージポンプ4から吐出されたパイロット元圧は、方向切換弁6によって逆転用パイロット管路19に供給される。逆転用パイロット管路19からのパイロット圧油によって、可変容量ポンプ2の斜板角を制御する第1可変機構7としての第1容量制御ピストン7aが、図1の左方向に摺動して可変容量ポンプ2の斜板角を制御する。
【0054】
このとき、可変容量ポンプ2の逆転方向、即ち、PBの吐出方向への吐出容量が増大する方向に斜板角を拡角する。またこのとき、正転用パイロット管路18が、方向切換弁6によってタンク20と連通するドレン管路となっている。
【0055】
正転用パイロット管路18及び逆転用パイロット管路19は、方向切換弁6と第1容量制御ピストン7aの間でそれぞれ分岐し、一方の正転用パイロット管路18または逆転用パイロット管路19内を流れるパイロット圧油が前後進シャトル切換弁8に対するパイロット圧となるとともに、他方のパイロット管路19または18がドレン管路としてタンクと連通している。
【0056】
前後進シャトル切換弁8は、可変容量ポンプ2の逆転時にはパイロット圧供給管路となる逆転用パイロット管路19内のパイロット圧油(Pcr)によって、図1に示す位置に切換り、逆転用パイロット管路19内のパイロット圧油(Pcr)と、可変容量ポンプ2から吐出され可変容量モータ3に供給された圧油(MA)を第2可変機構9に供給する。第2可変機構9は、第2容量制御ピストン9aと容量制御弁9bとを備えており、第2容量制御ピストン9aは可変容量モータ3の斜板角の制御を行い、可変容量モータ3の出力を制御することができる。また、容量制御弁9bは、第2容量制御ピストン9aの摺動を制御する。
【0057】
容量制御弁9bによる第2容量制御ピストン9の制御は、次のようにして行われる。逆転用パイロット管路19からのパイロット圧油(Pcr)によって前後進シャトル切換弁8が切換わると、容量制御弁9bにおいてパイロット圧油(Pcr)と可変容量モータ3に供給される圧油(MA)との圧力差に応じて、第2容量制御ピストン9aに供給する圧油(MA)の制御を行う。これによって、可変容量モータ3の容量を最大許容容量から最小許容容量の間で制御することができる。
【0058】
前後進シャトル切換弁8には、正転用パイロット管路18と逆転用パイロット管路19間に絞り21を有する短絡回路22が配設され、同短絡回路22がエア抜き回路として構成されている。正転用パイロット管路18にパイロット圧油(Pcf)が流れ、逆転用パイロット管路19がドレン管路となっているときには、短絡回路22を通って、正転用パイロット圧油(Pcf)の一部とともにエアが短絡回路22を通ってエア抜きを行うことができる。また逆に、逆転用パイロット管路18にパイロット圧油(Pcr)が流れ、正転用パイロット管路19がドレン管路となっているときには、短絡回路22を通って、逆転用パイロット圧油(Pcr)の一部とともにエア抜きを行うことができる。
【0059】
これによって、残留エアが悪影響を及ぼすことにより油圧容量制御時における作動遅れの発生を防止することができる。例えば、HST回路の組立て後に原動機エンジン1により走行車両を低速で走行させておくだけで、ほかに特別のエア抜き作業を行うことなしに回路内の残留エアを自動的に抜き取ることができるようになる。
【0060】
以下において、前後進シャトル切換弁8にエア抜き回路を設けた場合についての実施例を図1〜図7を用いて説明する。
図1に示す前後進シャトル切換弁8におけるエア抜き回路としては、図4、図5に示すような前後進シャトル切換弁8の断面図を得ることができる。尚、図4、5で示す前後進シャトル切換弁8の断面図は、例示であって同断面図で示される前後進シャトル切換弁8に限定されるものではなく、同様の作用を奏することのできる前後進シャトル切換弁の構成を採用することができるものである。
【0061】
図4に示すように、前後進シャトル切換弁8は、段差部を有するスプール25がシリンダ26の室内で摺動自在に収納されている。前記シリンダ室は、逆転用パイロット管路19からの逆転用パイロット圧油(Pcr)が供給される油室30と、正転用パイロット管路18からの正転用パイロット圧油(Pcf)が供給される油室31と、スプール25の図4における右方向への摺動により油室30と連通するシリンダ26内周面に形成した油溝32と、スプール25の図4における左方向への摺動により油室31と連通するシリンダ26内周面に形成した油溝33と、可変容量ポンプ2の正転時において可変容量モータ3に供給される圧油(MB)が供給されているシリンダ内周面に形成した油溝34と、可変容量ポンプ2の逆転時において可変容量モータ3に供給される圧油(MA)が供給されているシリンダ内周面に形成した油溝35と、第2容量制御ピストン9aと連通したbポートと、油溝32と油溝33とに連通して容量制御弁9bにパイロット圧を供給するaポートが形成されている。
【0062】
bポートはスプール25に設けた周溝36を介して、スプール25の摺動に応じて油溝34または油溝35と連通し、可変容量モータ3への供給圧油(MA)または(MB)をbポートに供給する。油室30と油室31間を連通する油路37に絞り21が形成され、正転用パイロット管路18と逆転用パイロット管路19とを連通し絞り21を有する短絡回路22として構成されている。
【0063】
図4では、逆転用パイロット圧油(Pcr)がシリンダ26内の油室30に供給され、スプール25が図4において右方向に摺動した状態を示している。このとき正転用パイロット管路18は方向切換弁6によってタンクに接続しドレン管路として機能している。即ち、このとき正転用パイロット圧油(Pcf)はドレン圧となっている。
【0064】
油室30に供給された逆転用パイロット圧油(Pcr)は、スプール25端部の段差部を介して油溝32を通り、aポートから容量制御弁9bでのパイロット圧として出力される。また、可変容量モータ3に供給される圧油(MA)は前後進シャトル切換弁8によって第2容量制御ピストン及び容量制御弁9bへのパイロット圧として出力される。
【0065】
また、油室30に供給された逆転用パイロット圧油(Pcr)の一部はエアとともに、油路37及び油路37上に設けられた絞り21を通って油室31からタンク20に排出される。
【0066】
逆に、FRレバー17の操作により前進(F)走行が選択されたときには、方向切換弁6が正転駆動用に切換られて、可変容量ポンプ2が正転駆動されるとともに正転用パイロット管路18からのパイロット圧油(Pcf)の圧油の一部と正転用パイロット管路18内に存在するエアとが油路37及び絞り21を介して逆転用パイロット管路19からタンクに排出される。
【0067】
これによって、可変容量ポンプ2を正逆転駆動させるだけで正転用パイロット管路18内や逆転用パイロット管路19内に残留するエアを自動的に排出することができる。したって、特別の操作を行うことなしにパイロット管路内のエアを自動的に抜くことができる。
【0068】
図5は、図4において短絡回路22を油室30と油室31間を連通する油路37に形成する代わりに、スプール25内の両端端部間を貫通する油路38を形成し、同油路38の途中に絞り21を形成したものであり、他の構成は図4における構成と同じとなっている。このため、図5における各部材の説明は、図4における同じ部材符号を用いることで省略する。
【0069】
図4及び図5に示すものは、基本的に正転用パイロット管路18と逆転用パイロット管路間を短絡する絞り21を有する短絡回路を、前後進シャトル切換弁8に設けた構成となっている。
【0070】
次に、エア抜き回路である絞りを有する短絡回路を前後進シャトル切換弁8に別の回路構成として形成した実施例を図2と、その具体的な前後進シャトル切換弁の断面図を示す図6とを用いて説明する。尚、図2は図1における前後進シャトル切換弁8の回路図を変更したものであり、図6は図2において前後進シャトル切換弁8の回路図を変更したことにともなって、図4における前後進シャトル切換弁8の構成を変更したものである。このため、変更した回路構成以外の他の構成は図1及び図4の構成と同じ構成となっているので、図1、図4に用いたと同じ部材符号を用いることでその説明を省略する。
【0071】
図2に示すように、前後進シャトル切換弁8のスプール25内に絞り21を有する短絡回路22を、正転用パイロット管路18及び逆転用パイロット管路19とドレン管路23との間にそれぞれ絞り21を介して短絡連結した回路構成としている。スプール25の摺動にともなって一方の絞り21が選択され、正転用パイロット管路18または逆転用パイロット管路19内の圧油(PcfまたはPcr)の一部とともにエアを絞り21を通ってタンク20に排出することができる。
【0072】
図6に示すように、スプール25の両端部側から行き止まりの穴27をそれぞれ形成し、スプール25の外周部から同穴27と連通する小孔28を貫通して形成して、スプール25の摺動時にシリンダ26内の内周面に形成した油溝39a、39bの一方と連通している。各油溝39a、39bは油路によってタンク20と連通している。同小孔28により絞り21としての絞り作用を行わせている。これにより、正転用パイロット管路18または逆転用パイロット管路19内に残留しているエアは、絞り21を介して自動的にエア抜きすることができる。
【0073】
図3及び図3の回路図により示される前後進シャトル切換弁8の断面図を示している図7は、エア抜き回路である絞り21を有する短絡回路22を前後進シャトル切換弁8に形成した他の実施例である。図3は図1における前後進シャトル切換弁8の回路図を変更したものであり、図7は図3において前後進シャトル切換弁8の回路図を変更したことにともなって、図4における前後進シャトル切換弁8の構成を変更したものである。このため、変更した回路構成以外の他の構成は図1及び図4の構成と同じ構成となっているので、図1、図4に用いたと同じ部材符号を用いることでその説明を省略する。
【0074】
この実施例では、aポートからの油路から分岐した油路を形成し、同分岐した油路をタンク20に連通するとともに絞り21を備えたエア抜き回路を分岐した油路の途中に構成したものである。このことは、図7において油溝32と油溝33とに連通した油路29から分岐して、タンク20に連通する油路29aを設け同油路29aの途中に絞り21を形成した構成となっている。これにより、正転用パイロット管路18または逆転用パイロット管路19内に残留しているエアは、油路29a及び絞り21を介して自動的にエア抜きすることができる。
【0075】
図8、図9はそれぞれ方向切換弁6と第1容量制御ピストン7aにおいて正転用パイロット管路18と逆転用パイロット管路19間に絞り21を有する短絡回路22を構成し、方向切換弁6、第1容量制御ピストン7aにおいてエア抜き回路を形成した回路構成を示している。パイロット圧油が流れる正転用パイロット管路または逆転用パイロット管路内のエア抜きを短絡回路22を介して行うことができる。
【0076】
以上説明したように、エア抜き回路をHST回路に設けたことにより、特別のエア抜き作業を行うことなくパイロット制御信号ラインに残留するエアを自動的にエア抜きすることができるようになる。このため、HST回路の回路組立て時や点検、修理時等に回路内に混入したエアの自動エア抜きを、可変容量ポンプを回転駆動させておくだけで自動的に、しかも特別の作業を行うことなく行うことができる。
【0077】
これにより、HST回路の回路組立てや点検、修理等の後に回路内に残留しているエアのエア抜きが簡単に、しかも確実に行えるので残留エアによる油圧容量制御の作動遅れの発生を防止することができ、発進時やアクセル加速中におけるタイムラグの低減、前後進シャトル切換操作時におけるタイムラグの低減を図ることができる。
【0078】
このため、エア抜きプラグを操作してエア抜きを行うときに比べて、安全性、信頼性、操作性等を向上させることができる。しかも、外部への油漏れをなくし、操縦席からの通常の操作のみでエア抜きを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願実施例のHST回路及び前後進シャトル切換弁にエア抜き回路を構成した油圧回路図である。
【図2】前後進シャトル切換弁に別のエア抜き回路を構成した前後進シャトル切換弁近傍の油圧回路図である。
【図3】前後進シャトル切換弁に他のエア抜き回路を構成した前後進シャトル切換弁近傍の油圧回路図である。
【図4】図1における前後進シャトル切換弁の断面図である。
【図5】図1における別の前後進シャトル切換弁の断面図である。
【図6】図2における前後進シャトル切換弁の断面図である。
【図7】図3における前後進シャトル切換弁の断面図である。
【図8】方向切換弁にエア抜き回路を設けた回路図である。
【図9】第1容量制御ピストンにエア抜き回路を設けた回路図である。
【図10】従来例におけるHST回路でのエア抜き回路図である。
【図11】図10におけるフラッシュバルブを示す正面図である。
【図12】従来例におけるHST回路でのエア抜き回路図である。
【図13】従来例における油圧回路でのエア抜き装置の断面図である。
【図14】図13におけるエア抜き装置の作動説明図である。
【符号の説明】
1 原動機エンジン
2 可変容量ポンプ
3 可変容量モータ
4 チャージポンプ
6 方向切換弁
7a 第1容量制御ピストン
8 前後進シャトル切換弁
9a 第2容量制御ピストン
9b 容量制御弁
14 インチング弁
17 FRレバー
18 正転用パイロット管路
19 逆転用パイロット管路
21 絞り
22 短絡回路
23 ドレン管路
25 スプール
28 小孔
29 油路
37 油路
51 油圧ポンプ
52 第1主管路
53 第2主管路
54 油圧モータ
56 フラッシュバルブ
59 スプリング
62 スプール
63 プラグ
72、74 エア抜きプラグ
75 ホース
80 給排路
81 エア抜き装置
83 入口孔
84 弁室
85 出口孔
87 閉止部材
89 第1封止部
90 第2封止部
91 連通路
93 エア
94 油圧回路
95 排出口
Pcf 正転用パイロット管内の圧油
Pcr 逆転用パイロット管内の圧油
MA 可変容量ポンプの逆転時における可変容量モータへの供給圧油
MB 可変容量ポンプの正転時における可変容量モータへの供給圧油

Claims (7)

  1. 正逆転用の可変容量ポンプと同可変容量ポンプで駆動される油圧モータとを管路で閉回路に構成したHST回路において、
    自動エア抜き回路として、一方の管路がパイロット圧油管路のとき他方の管路がドレン管路となるパイロット制御信号ラインにおける一対の正転用パイロット管路と逆転用パイロット管路間に絞りを有する短絡回路を配したことを特徴とするHST回路内における自動エア抜き回路。
  2. 前記HST回路が、パイロット元圧を前記正転用パイロット管路と逆転用パイロット管路とに切換える方向切換弁と、
    前記正転用パイロット管路及び逆転用パイロット管路内のパイロット圧油により、前記可変容量ポンプの容量を制御する第1可変機構と、
    を備え、
    前記第1可変機構が、前記可変容量ポンプの斜板角を制御する第1容量制御ピストンを有することを特徴とする請求項1記載の自動エア抜き回路。
  3. 前記油圧モータが、可変容量モータであり、
    前記HST回路が、前記正転用パイロット管路及び逆転用パイロット管路内のパイロット圧油により、前記可変容量モータの前後進時における容量制御圧油を選択する前後進シャトル切換弁と、
    前記前後進シャトル切換弁からの容量制御圧油により、前記可変容量モータの容量を制御する第2可変機構と、
    を備え、
    前記第2可変機構が、前記可変容量モータの斜板角を制御する第2容量制御ピストンと、
    前記第2容量制御ピストンへ供給する圧油を制御する容量制御弁と、
    を有することを特徴とする請求項1または2記載の自動エア抜き回路。
  4. 前記短絡回路が、前記方向切換弁に配されていることを特徴とする請求項2または3に記載の自動エア抜き回路。
  5. 前記短絡回路が、前記第1容量制御ピストンに配されていることを特徴とする請求項2または3に記載の自動エア抜き回路。
  6. 前記短絡回路が、前記前後進シャトル切換弁に配されていることを特徴とする請求項3記載の自動エア抜き回路。
  7. 前記正転用パイロット管路または逆転用パイロット管路が絞りを介してドレン管路に短絡してなることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の自動エア抜き回路。
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