JP2013164094A

JP2013164094A - 油圧式無段変速装置

Info

Publication number: JP2013164094A
Application number: JP2012026394A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Mochizuki; 安久望月
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-02-09
Filing date: 2012-02-09
Publication date: 2013-08-22
Also published as: US20130205766A1; EP2626597A3; US9103359B2; EP2626597A2

Abstract

【課題】油圧式無段変速装置を油圧機械式無段変速装置の無段変速部として用いる場合、メイン油路からの油漏れに対しては、たとえ、メイン油路に作動油を補給するチャージ油路への作動油供給量を増やしても、チャージ油路からメイン油路へ供給可能な作動油の流量は十分には増大せず、メイン油路内の作動油が不足して負圧が発生し、キャビテーションによる回路・回路内機器等の破損や、騒音の発生を招く、という問題があった。
【解決手段】油圧ポンプ１８と油圧モータ１９間を流体接続する一対のメイン油路９ａ・９ｂの方向への流れのみを許容するチェック弁を設けた油圧式無段変速装置１０において、複数対のチェック弁部７１ａ・７１ａ、チェック弁７３・７３を、前記両メイン油路９ａ・９ｂの間に並列配置すると共に、前記チェック弁部７１ａ・７１ａとチェック弁７３・７３には、共通のチャージ油路７０からの作動油を供給する。
【選択図】図５

Description

本発明は、油圧ポンプと油圧モータ間を流体接続する一対のメイン油路の方向への流れのみを許容するチェック弁を設けた油圧式無段変速装置に関し、特に、前記チェック弁による作動油の許容流量を増大させる油圧回路構成に関する。

従来より、作業車両の変速装置には、優れた操作性から前記油圧式無段変速装置が適用されているが、大型のトラクタ、ホイルローダ、運搬車等のように高馬力を要する大型の作業車両に対しては、該油圧式無段変速装置に遊星ギア装置等の機械式変速装置を組み合わせた前記油圧機械式無段変速装置（以下、「ＨＭＴ」とする）が用いられる。
しかし、該ＨＭＴからは高馬力を出力するため、ＨＭＴの無段変速部として用いる油圧式無段変速装置には高い負荷がかかり、油圧ポンプと油圧モータ間を流体接続する一対のメイン油路内が高圧になることから、油密性・強度等に優れた特殊な仕様のものでない限り、部材間の隙間等からの油漏れが著しい。
そこで、このような油漏れに対しては、前記両メイン油路内への作動油の補給を別回路を使って更に促進させる対応が考えられる。例えば、前記両メイン油路に一対のチェック弁を介して作動油を補給するチャージ油路に対し、油溜まりから自動的に作動油を吸入する自給式の作動油吸入手段を別途に設けて作動油を供給するための技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−１５８７３０号公報

しかしながら、前記作動油吸入手段とは、エンジン停止と一緒に作動油補給用のチャージポンプも停止して作動油がチャージ油路に圧送されない場合に、その不足分を、前記両メイン油路内の負圧を利用して油溜まりからチャージ油路に対して補充するだけであり、チャージ油路とメイン油路間の油路の流路断面積は変化しない。
従って、前記作動油吸入手段では、チェック弁を介して両メイン油路に供給可能な作動油の流量（以下、「許容流量」とする）を十分に増大させることができず、ＨＭＴに用いる油圧式無段変速装置では、油漏れやリリーフに伴って、両メイン油路を循環する作動油が不足して負圧が発生し、キャビテーションによる回路・回路内機器等の破損や、騒音の発生を招く。
そこで、単独で使用される油圧式無段変速装置に比べて、高容量にして作動油補給容量を予め大きく設定しておかねばならず、油圧式無段変速装置の大型化やコストアップを招く、という問題があった。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
すなわち、請求項１においては、油圧ポンプと油圧モータ間を流体接続する一対のメイン油路の方向への流れのみを許容するチェック弁を設けた油圧式無段変速装置において、前記チェック弁を、前記両メイン油路の間に複数対並列配置すると共に、前記チェック弁には、共通のチャージ油路からの作動油を供給するものである。
請求項２においては、前記一対のメイン油路は、前記油圧ポンプと油圧モータを設置するセンタセクション内に設け、該センタセクション内に前記チェック弁を内蔵するものである。
請求項３においては、前記センタセクション内には、前記チャージ油路を挟んで両側に一対のメイン油路を穿設し、該メイン油路の開口端に前記チェック弁を装着するものである。
請求項４においては、前記センタセクション内には、前記チャージ油路を挟んで両側に一対のメイン油路を穿設し、該メイン油路と直交するように前記チェック弁を装着するものである。
請求項５においては、前記センタセクション内には、前記チャージ油路を挟んで両側に一対のメイン油路を穿設し、該メイン油路の開口端の少なくとも一方に、チェック弁を内蔵するチェック弁増設ユニットの単体または複数体を着脱可能に取り付けるものである。
請求項６においては、前記チェック弁に高圧リリーフ弁を一体的に組み合わせて一対のチェックリリーフ弁を構成するものである。

本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、請求項１により、油圧式無段変速装置としては小容量のものを使ってコンパクト化やコストダウンを図りつつ、負荷の程度に応じてチェック弁の数を増やすことにより、チャージ油路とメイン油路間の油路の流路断面積の総面積を増加し、チェック弁全体の許容流量を十分に増大させることができ、両メイン油路を循環する作動油に負圧が発生するのを防ぎ、キャビテーションによる回路・回路内機器等の破損や、騒音の発生を防止することができる。更に、共通のチャージ油路を利用することで、孔や外部配管等から成る油路を減らすことができ、加工コスト・部品コストの低減や装置のコンパクト化を図ることができる。加えて、同一のチェック弁を使用可能な場合は、部品の共有化も図ることができ、在庫管理が容易となって、管理コストの低減やメンテナンス性の向上を図ることができる。
請求項２により、前記チェック弁を設置するための取付部材や空間が不要となり、更なる部品コストの低減や装置のコンパクト化を図ることができる。
請求項３により、前記チャージ油路と一対のメイン油路を近接配置することができ、センタセクションの小型化が図れる。更に、センタセクションにチェック弁を装着するための孔を別途に設ける必要がなく、更なる加工コストの低減を図ることができる。
請求項４により、前記チャージ油路と一対のメイン油路を近接配置することができ、センタセクションの小型化が図れる。更に、メイン油路の開口端にチェック弁が装着できない場合でも、両メイン油路の延出方向に沿ったセンタセクションの側面を利用してチェック弁を装着することができ、様々な仕様への対応が可能となり、汎用性を増すことができる。
請求項５により、前記チャージ油路と一対のメイン油路を近接配置することができ、センタセクションの小型化が図れる。しかも、前記チェック弁増設ユニットを共通のセンタセクションに装着するだけで、容易にチェック弁を増やすことができ、該チェック弁を内蔵するために必要な弁穴や油路を省略し、更なる加工コストの低減を図ることができると共に、チェック弁の数を自在に変更して、様々な仕様への対応が可能となる。
請求項６により、前記油圧式無段変速装置に高圧リリーフ弁を設ける場合でも、弁数の増加を防止することができる。

本発明に係わる作業車両の動力伝達構成を示すスケルトン図である。油圧式無段変速装置１０の側面一部断面図である。同じく背面一部断面図である。同じくチェックリリーフ弁の側面一部断面図である。同じく油圧回路図である。油圧式無段変速装置１０Ａの背面一部断面図である。同じく油圧回路図である。油圧式無段変速装置１０Ｂの側面一部断面図である。同じく上部の背面一部断面図である。同じく油圧回路図である。油圧式無段変速装置１０Ｃの上部の背面一部断面図である。同じく油圧回路図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
なお、図１の矢印Ｆで示す方向を作業車両１の前進方向とし、以下で述べる各部材の位置や方向等はこの前進方向を基準とするものである。

まず、本発明に関わる作業車両１の全体構成について、図１により説明する。
該作業車両１は、エンジン２と、該エンジン２からの回転動力を変速して出力するトランスミッション３と、該トランスミッション３からの変速動力によって左右の後輪５９・６０を駆動する後車軸駆動装置４等を備える。

このうちのエンジン２の出力軸５には、回転ダンパ６を介してトランスミッション３への入力軸７が接続されており、該回転ダンパ６によって、これら入出力軸間の回転振動を減衰させると共に、トルク変動の大きなエンジン２から滑らかなエンジン動力を取り出せるようにしている。

前記出力軸５は、その前端が前記エンジン２の前面より突出され、その突出端に、後で詳述する油圧式無段変速装置１０に作動油を補給するためのチャージポンプ８が連動連結されている。

一方、前記入力軸７の後端には、前記油圧式無段変速装置１０のポンプ軸１５が同一軸心上で連結され、該ポンプ軸１５は、ＰＴＯ系出力軸１７や図示せぬＰＴＯクラッチ等を介してＰＴＯ軸に接続されており、該ＰＴＯ軸の後端に連結された作業機に対して、エンジン動力を一定回転のＰＴＯ系駆動力として断接可能に出力できるようにしている。

また、前記トランスミッション３は、前記油圧式無段変速装置１０・遊星ギア装置１１なら成るＨＭＴ１２と、該ＨＭＴ１２からの変速動力の回転方向を切り換える正逆転切換装置１３と、該正逆転切換装置１３からの正逆転動力を図示せぬ前輪に出力する前車軸駆動部１４とを備える。

このうちの油圧式無段変速装置１０においては、閉回路によって互いに流体接続された油圧ポンプ１８と油圧モータ１９が配設され、該油圧ポンプ１８の可動斜板２０の傾転角を変更することにより、油圧ポンプ１８から油圧モータ１９への作動油の吐出量・吐出方向を変化させ、ポンプ軸１５から油圧ポンプ１９に入力された動力の大きさと回転方向を変更して、変速動力として油圧モータ１９のモータ軸１６から出力することができる。例えば、可動斜板２０が傾転しない中立位置では、モータ軸１６からの出力はゼロとなり、該中立位置からいずれか一方に傾転させると、正転または逆転方向の回転動力がモータ軸１６から出力される。

前記遊星ギア装置１１は、前記モータ軸１６の後端に固設されたサンギア２１と、該サンギア２１と噛合するプラネタリギア２２を自転可能に支持すると共に該プラネタリギア２２の公転に従って回転するプラネタリキャリア２３と、前記プラネタリギア２２に噛合されるリング状のインターナルギア２４とから構成される。

そして、前記プラネタリキャリア２３の軸部２３ａは、前記モータ軸１６後端に連結されたギア軸７２上に相対回転自在に環設されると共に、この軸部２３ａの前端には、大径ギア２６が固設され、該大径ギア２６は、前記ポンプ軸１５後端に固設された小径ギア２５と噛合されており、エンジン動力が、ギア列２５・２６で減速されてからプラネタリキャリア２３に常時入力されるようにしている。

このような構成において、油圧式無段変速装置１０のポンプ軸１５からの一定回転動力が、前記ギア列２５・２６を介してプラネタリキャリア２３に入力されると共に、油圧式無段変速装置１０のモータ軸１６からの変速回転動力が、前記ギア軸７２からサンギア２１に入力されると、これらの回転動力が前記遊星ギア装置１１によって合成され、その合成動力が、前記モータ軸１６、ギア軸７２と同軸上でインターナルギア２４に固設されたＨＭＴ出力軸２７より出力される。

そして、この際の合成動力は、前記油圧式無段変速装置１０の正逆転一方向の最大出力時に略出力停止状態となり、かつ、油圧式無段変速装置１０の正逆転他方向の最大出力時に最大出力状態となるように構成されている。つまり、油圧式無段変速装置１０による正逆転両方向の最大出力の倍の出力が、正逆転片方向の合成出力として得られる。

前記正逆転切換装置１３において、前記ＨＭＴ出力軸２７に平行に後輪駆動系出力軸３５が回転可能に支持され、該後輪駆動系出力軸３５には、前から順に、第一従動ギア３２と第二従動ギア３４が回転可能に遊嵌される。このうちの前記第一従動ギア３２が、中間ギア３１を介して、前記ＨＭＴ出力軸２７の前部に固設した第一駆動ギア３０と噛合することにより、第一ギア列４０が形成されると共に、前記第二従動ギア３４が、前記ＨＭＴ出力軸２７の後部に固設した第二駆動ギア３３と直接噛合することにより、後輪駆動系出力軸３５の回転方向が前記第一ギア列４０とは逆となる第二ギア列４１が形成される。

更に、前記後輪駆動系出力軸３５上で前後の第一従動ギア３２と第二従動ギア３４との間には、シフタ２８が介設され、該シフタ２８は、後輪駆動系出力軸３５に設けたスプライン上に、軸心方向摺動自在かつ相対回転不能に係合されている。

このような構成において、前記シフタ２８を前後の第一従動ギア３２と第二従動ギア３４のいずれかに係合させることにより、その該当する従動ギアを後輪駆動系出力軸３５に相対回転不能に係合させることができ、前記合成動力が、第一ギア列４０または第二ギア列４１を介して、断接可能に後輪駆動系出力軸３５に後輪駆動力として伝達される。

これにより、ＨＭＴ出力軸２７からの合成動力の回転方向を、前記第一ギア列４０を介する場合はそのままで後輪駆動系出力軸３５に伝達し、前記第二ギア列４１を介する場合は反転させて後輪駆動系出力軸３５に伝達することができ、ＨＭＴ１２によって得られる変速幅の全域を、前進用変速域または後進用変速域にあてることができる。

すなわち、以上のように、前記油圧式無段変速装置１０・遊星ギア装置１１から成るＨＭＴ１２と、正逆転切換装置１３とを直列配置することにより、油圧式無段変速装置１０による最大出力の倍の出力を正逆転両方向で得ることができる。

前記前車軸駆動部１４において、前記後輪駆動系出力軸３５に平行に前輪駆動系出力軸３９が回転可能に支持され、該前輪駆動系出力軸３９には第三従動ギア３８が回転可能に遊嵌される。そして、該第三従動ギア３８が、中間ギア３７を介して、前記後輪駆動系出力軸３５上で第二従動ギア３４後方に固設された第三駆動ギア３６と噛合することにより、第三ギア列４２が形成されると共に、前記前輪駆動系出力軸３９上で第三従動ギア３８の前方には、シフタ２９が設けられ、該シフタ２９は、前記前輪駆動系出力軸３９に設けたスプライン上に、軸心方向摺動自在かつ相対回転不能に係合されている。

このような構成において、前記シフタ２９を第三従動ギア３８に係合させることにより、該第三従動ギア３８を前輪駆動系出力軸３９に相対回転不能に係合させることができ、前記後輪駆動系出力軸３５からの後輪駆動力が、第三ギア列４２を介して、同じ回転方向で、前輪駆動系出力軸３９に前輪駆動力として伝達される。

また、前記後車軸駆動装置４において、前記後輪駆動系出力軸３５の後端には、ピニオン４３が固設され、該ピニオン４３には、デフ装置４７のデフケース４７ｂに固設されたリングギア４７ａが噛合されると共に、該デフ装置４７の左右のサイドギア４７ｃ・４７ｃには、左右の伝達軸４５・４６の両内端が固設されている。

このうちの左の伝達軸４５には、内側から順に、摩擦多板式のサイドブレーキ４９と小径ギア５１が設けられ、該小径ギア５１は、左の後輪５９を外端に固定する後車軸５５の内端に設けた大径ギア５３と噛合されて、減速ギア列５７が形成されている。一方、右の伝達軸４６には、内側から順に、デフロック用のシフタ４８、摩擦多板式のサイドブレーキ５０、及び小径ギア５２が設けられ、該小径ギア５２は、右の後輪６０を外端に固定する後車軸５６の内端に設けた大径ギア５４と噛合されて、減速ギア列５８が形成されている。

このような構成において、直進時には、前記左右の両サイドブレーキ４９・５０をブレーキ「切」とすることにより、前記後輪駆動系出力軸３５からの後輪駆動力が、前記ピニオン４３、リングギア４７ａからデフ装置４７を介して左右の伝達軸４５・４６に伝達され、その後、前記減速ギア列５７・５８で減速されてから、左右の後車軸５５・５６に伝達される。

旋回時には、旋回内側のサイドブレーキのみをブレーキ「入」とすることにより、旋回外側の後車軸が回転駆動されて、作業車両１が旋回できるようにしている。

以上のようにして、エンジン２からのエンジン動力が、トランスミッション３のＨＭＴ１２と正逆転切換装置１３を介することにより、油圧式無段変速装置１０よる最大出力の倍の出力が正逆転両方向に出力可能に変速された後、図示せぬ前輪と後輪５９・６０に対して断接可能に伝達され、二輪駆動または四輪駆動可能な作業車両１が構成される。

次に、前記油圧式無段変速装置１０の基本構造とその油圧回路構成について、図１乃至図５、図１１により説明する。

図２、図３に示すように、該油圧式無段変速装置１０は、アキシャルピストン式の前記油圧ポンプ１８と油圧モータ１９とにより構成され、該油圧ポンプ１８と油圧モータ１９はハウジング６１内で上下に並設されており、これら油圧ポンプ１８、油圧モータ１９、及びハウジング６１の後端に、前記閉回路を内設するセンタセクション６２が覆設されている。

このうちの油圧ポンプ１８は、一端がセンタセクション６２に挿嵌されると共に他端がハウジング６１によって回動自在に支持される前記ポンプ軸１５、該ポンプ軸１５が挿嵌されてポンプ軸１５と共に回動するシリンダブロック６３、該シリンダブロック６３に摺動自在に挿嵌される複数のピストンであるプランジャ６４、及び該プランジャ６４の頂部に摺接する前記可動斜板２０から成り、可変容積型の油圧ポンプとして構成される。そして、前記可動斜板２０は、前述の如く、その傾転角を変更することにより、プランジャ６４の摺動量を規制して油圧ポンプ１８からの作動油の吐出量・吐出方向を調節するようにしている。

前記油圧モータ１９は、油圧ポンプ１８と同様に、一端がセンタセクション６２に挿嵌されると共に他端がハウジング６１によって回動自在に支持されるモータ軸１６、該モータ軸１６が挿嵌されてモータ軸１６と共に回動するシリンダブロック６５、該シリンダブロック６５に摺動自在に挿嵌される複数のプランジャ６６、及び該プランジャ６６の頂部に摺接する固定斜板６７から成り、固定容積型の油圧モータとして構成される。そして、該固定斜板６７は、前記ハウジング６１の内壁に傾転した状態で固設されている。

そして、前記油圧ポンプ１８・油圧モータ１９におけるシリンダブロック６３・６５の基部端面と、前記センタセクション６２の前側面との間には、それぞれ、センタセクション６２側に固設されたバルブプレート６８・６９が介装され、該バルブプレート６８・６９前面を、前記シリンダブロック６３・６５の基部端面が摺動しながら回転するようにしている。

更に、該シリンダブロック６３・６５には、周方向に複数の円筒状のシリンダ６３ａ・６５ａが穿設され、該複数のシリンダ６３ａ・６５ａの前端側は開口されており、該開口から、前記プランジャ６４・６６が、それぞれシリンダ６３ａ・６５ａ内に前後摺動自在に挿嵌されている。一方、シリンダ６３ａ・６５ａの後端側には、それぞれシリンダポート６３ｂ・６５ｂが開口されている。

前記センタセクション６２には、一対のメイン油路９ａ・９ｂが、左右に平行に、上下方向に穿設され、該メイン油路９ａ・９ｂの上部には、それぞれ、キドニー状の油路６２ａ・６２ｂが前方に向かって穿孔されると共に、メイン油路９ａ・９ｂの下部にも、それぞれ、キドニー状の油路６２ｃ・６２ｄが前方に向かって穿孔されている。そして、このうちの油路６２ａ・６２ｂは、前記バルブプレート６８に開口されたポートを介して、前記油圧ポンプ１８におけるシリンダポート６３ｂに連通されると共に、前記油路６２ｃ・６２ｄは、前記バルブプレート６９に開口されたポートを介して、前記油圧モータ１９におけるシリンダポート６５ｂに連通されている。

これにより、前記エンジン２からのエンジン動力がポンプ軸１５に入力されて油圧ポンプ１８が駆動されると、該油圧ポンプ１８の駆動によって吐出される作動油は、シリンダ６３ａ内から、バルブプレート６８、油路６２ａ・６２ｂ、メイン油路９ａ・９ｂ、油路６２ｃ・６２ｄ、及びバルブプレート６９を介して、シリンダ６５ａに供給され、この作動油の給排により油圧モータ１９が駆動される。以上の構造が、油圧式無段変速装置を単独使用する場合の基本構造である。

このような基本構造に対し、高負荷が作用するＨＭＴ１２の無段変速部として用いることから、油圧式無段変速装置１０には、図１乃至図５に示すように、前記メイン油路９ａ・９ｂに作動油を補給するためのチャージ油路７０が、前記センタセクション６２内に形成されると共に、該チャージ油路７０と前記メイン油路９ａ・９ｂとの間には、前記チャージ油路７０とメイン油路９ａ・９ｂ間で作動油を給排するチェックリリーフ弁７１・７１と、前記チャージ油路７０からメイン油路９ａ・９ｂへ作動油を供給するチェック弁７３・７３とが介設されている。

このうちのチャージ油路７０は、その下端を閉じるようにして、前記メイン油路９ａ・９ｂの間に配置されると共に、いずれの油路７０・９ａ・９ｂも、互いに近接するようにして、上下方向に穿設される。そして、チャージ油路７０の上開口端は、外部配管７６を介して、前記チャージポンプ８の吐出ポートに連通されている。なお、該チャージポンプ８は、本実施例では、前述の如く、前記エンジン２の出力軸５の前端に設けているが、前記センタセクション６２の背面上部に固設した上で、前記油圧ポンプ１８のポンプ軸１５と連動連結させるようにしてもよく、チャージポンプ８の設置位置や、その駆動源は特に限定されるものではない。

更に、前記チャージ油路７０は、その上部で左右に分岐して一対の給排油路７０ａ・７０ｂが形成され、該給排油路７０ａ・７０ｂは、それぞれ前記メイン油路９ａ・９ｂに連通されると共に、チャージ油路７０の下端でも、左右に分岐して一対の供給油路７０ｃ・７０ｄが形成され、該供給油路７０ｃ・７０ｄも、それぞれ前記メイン油路９ａ・９ｂに連通される。更に、チャージ油路７０の下端には、前方に向かってリリーフ油路７０ｅが形成され、該リリーフ油路７０ｅは、前記ハウジング６１内に形成された油溜まり７７と連通される。

加えて、前記チャージ油路７０は、その途中部で、前記ポンプ軸１５に外嵌した軸受け７８の外周に沿って迂回油路７０ｆが形成されると共に、前記モータ軸１６に外嵌した軸受け７９の外周に沿っても迂回油路７０ｇが形成されており、これにより、チャージ油路７０が、その上開口端から下端まで連通されるようにしている。

前記チェックリリーフ弁７１・７１は、前記センタセクション６２の上部に設けられた弁穴６２ｈ内に装着されている。図４に示すように、該弁穴６２ｈは、メイン油路９ａ・９ｂと直交するように、センタセクション６２の左右の側面６２ｅ・６２ｅから内側に向かって穿孔されると共に、弁穴６２ｈの内側端部には、弁部材８０が摺動自在に嵌装される一方、弁穴６２ｈの外側端部にはプラグ８１が螺装されている。そして、該プラグ８１に形成される収納穴８１ａ内には、バネ受け部材８２が摺動自在に嵌装され、該バネ受け部材８２により塞がれた収納穴８１ａ内の空間には、チェックバネ８３が収納され、該空間はチェックバネ室８４として構成されている。

更に、前記バネ受け部材８２と弁部材８０との間には、リリーフバネ８５が介装され、これらバネ受け部材８２と弁部材８０とで囲まれた、弁穴６２ｈからメイン油路９ａ・９ｂにかけての空間は、リリーフバネ室８６として構成される。なお、前記プラグ８１における収納穴８１ａ形成部分の周面とバネ受け部材８２との間には、嵌合隙間が形成され、リリーフバネ室８６とチェックバネ室８４とは相互に連通されている。

前記バネ受け部材８２の軸心には、リリーフピン８７が一体的に固設され、該リリーフピン８７は、前記弁部材８０に形成された連通孔８０ａを貫通して、前記リリーフバネ室８６とチャージ油路７０とを連通するように、該チャージ油路７０側まで延設されている。そして、リリーフピン８７でチャージ油路７０側の先端には頭部８７ａが形成されているが、リリーフピン８７がリリーフバネ８５によりプラグ８１側に付勢されているため、該頭部８７ａのシート部８７ｂが、弁部材８０の連通孔８０ａ周縁部に当接するようにして該連通孔８０ａを閉塞している。

これら弁部材８０、リリーフバネ８５、バネ受け部材８２、及びリリーフピン８７は、一体的に弁穴６２ｈ内を摺動自在な弁体８８に構成され、該弁体８８は、前記チェックバネ８３により内側方向へ付勢されており、弁部材８０が弁穴６２ｈ内側端部のシート部６２ｉに当接された状態にある。

このような構成において、メイン油路９ａ・９ｂ及びリリーフバネ室８６内の作動油が不足して油圧が低下すると、チャージ油路７０側の作動油の油圧により弁部材８０がプラグ８１側へ移動され、チャージ油路７０からメイン油路９ａ・９ｂへ作動油が補給される。つまり、チェックリリーフ弁７１・７１は、メイン油路９ａ・９ｂの作動油が不足した場合には、チャージ油路７０からメイン油路９ａ・９ｂに作動油を補給するチェック弁部７１ａとして機能する。

逆に、メイン油路９ａ・９ｂ及びリリーフバネ室８６内の作動油の油圧が高圧になると、前記弁部材８０がシート部６２ｉに押し付けられて、チャージ油路７０とリリーフバネ室８６との間が遮断される。更に、メイン油路９ａ・９ｂ及びリリーフバネ室８６内の作動油の油圧が、所定のリリーフ設定圧以上になると、リリーフピン８７における頭部８７ａのシート部８７ｂにかかる圧力が、リリーフバネ８５の付勢力よりも大きくなって、該リリーフピン８７がチャージ油路７０側へ移動し、弁部材８０の連通孔８０ａが開いて、メイン油路９ａ・９ｂ内の作動油がチャージ油路７０側へ逃げる。つまり、チェックリリーフ弁７１・７１は、メイン油路９ａ・９ｂの圧力が所定のリリーフ設定圧よりも大きくなった場合には、作動油をチャージ油路７０に逃がす高圧リリーフ弁部７１ｂとしても機能する。

なお、チャージ油路７０下端のリリーフ油路７０ｅには、その前開口端よりリリーフ弁７５が内挿され、該リリーフ弁７５は、前記油溜まり７７に連通されており、チャージ油路７０内の油圧を調整できるようにしている。

前記チェック弁７３・７３は、前記センタセクション６２下部で、前記メイン油路９ａ・９ｂの下開口端９ａ１・９ｂ１内に装着されており、上に向かって螺挿されるプラグ８９と、該プラグ８９の上半部の軸心に形成された油路８９ａの上部開口８９ａ１を閉塞するように載置されるボール９０と、前記プラグ８９上に嵌合して前記ボール９０を収容する上下反転コップ状のカバー９１と、該カバー９１の天井部から前記ボール９０までの空間に設けるチェックバネ９２とから構成される。通常は、該チェックバネ９２により前記ボール９０は下方に付勢され、上部開口８９ａ１が閉塞された状態となっている。

そして、前記プラグ８９には、前記油路８９ａの半径方向に、複数の側孔８９ａ２が形成され、該側孔８９ａ２は、前記プラグ８９の外周に設けたリング状の溝８９ａ３を介して、前記供給油路７０ｃ・７０ｄに連通されている。更に、前記カバー９１にも、その天井部には天井孔９１ａが形成され、外周部には複数の側孔９１ｂが形成されており、該天井孔９１ａ・側孔９１ｂを介して、カバー９１内の空間は、前記メイン油路９ａ・９ｂに連通されている。

このような構成において、メイン油路９ａ・９ｂ内の作動油が不足して油圧が低下すると、チャージ油路７０側の作動油の油圧が、供給油路７０ｃ・７０ｄから側孔８９ａ２を介して油路８９ａに作用し、ボール９０が上方に押し上げられて上部開口８９ａ１が開放され、チャージ油路７０から、供給油路７０ｃ・７０ｄ、溝８９ａ３、油路８９ａ、カバー９１内を介して、メイン油路９ａ・９ｂへ作動油が補給される。

以上のように、チェック弁として、前記チェックリリーフ弁７１・７１にチェック弁７３・７３を並列に追加することにより、チャージ油路７０からメイン油路９ａ・９ｂに作動油を補給可能な補給油路は、前記給排油路７０ａ・７０ｂに供給油路７０ｃ・７０ｄを加えたものとなり、補給油路全体の流路断面積を増加させることができる。更に、この流路断面積の増加により、補給可能な作動油の量が著しく増える場合には、前記チャージポンプ８を、作動油量に見合った容量を有するものに取り換えられるようにしている。加えて、前記給排油路７０ａ・７０ｂと供給油路７０ｃ・７０ｄは、いずれもチャージ油路７０に連通されており、共通のチャージ油路７０から作動油を補給することにより、チャージ油路の形成が容易となる。なお、本実施例では、チェック弁には異なるタイプのものを使用したが、図１１に示す油圧式無段変速装置１０Ｃのように、同じチェック弁７４を使用して部品の共有化を図るようにしてもよい。

更に、前記チェックリリーフ弁７１・７１では、チェック弁部７１ａと高圧リリーフ弁部７１ｂを単一の弁体とすることにより、弁数を減らすようにしている。そして、該チェックリリーフ弁７１・７１は、前記センタセクション６２上部の弁穴６２ｈ内に装着される一方、チェック弁７３・７３は、センタセクション６２下部の下開口端９ａ１・９ｂ１内に装着されており、いずれも、センタセクション６２内に内蔵されるようにしている。そして、このうちのチェック弁７３・７３は、メイン油路９ａ・９ｂの一部を利用して装着されている。

加えて、前記メイン油路９ａ・９ｂは、チャージ油路７０を挟んで両側に穿設されており、これらの油路を互いに近接するように配置することができ、メイン油路９ａ・９ｂ間の距離を短くして、油圧式無段変速装置１０を左右方向にコンパクトにすることができる。

すなわち、油圧ポンプ１８と油圧モータ１９間を流体接続する一対のメイン油路９ａ・９ｂの方向への流れのみを許容するチェック弁であるチェック弁部７１ａ・７１ａとチェック弁７３・７３を設けた油圧式無段変速装置１０において、複数対のチェック弁部７１ａ・７１ａ、チェック弁７３・７３を、前記両メイン油路９ａ・９ｂの間に並列配置すると共に、前記チェック弁部７１ａ・７１ａとチェック弁７３・７３には、共通のチャージ油路７０からの作動油を供給するので、油圧式無段変速装置としては小容量のものを使ってコンパクト化やコストダウンを図りつつ、負荷の程度に応じてチェック弁の数を増やすことにより、チャージ油路７０とメイン油路９ａ・９ｂ間の油路の流路断面積の総面積を増加し、チェック弁全体の許容流量を十分に増大させることができ、両メイン油路９ａ・９ｂを循環する作動油に負圧が発生するのを防ぎ、キャビテーションによる回路・回路内機器等の破損や、騒音の発生を防止することができる。更に、共通のチャージ油路７０を利用することで、孔や外部配管等から成る油路を減らすことができ、加工コスト・部品コストの低減や装置のコンパクト化を図ることができる。加えて、図１１に示す如く、同一のチェック弁を使用可能な場合は、部品の共有化も図ることができ、在庫管理が容易となって、管理コストの低減やメンテナンス性の向上を図ることができる。

更に、前記一対のメイン油路９ａ・９ｂは、前記油圧ポンプ１８と油圧モータ１９を設置するセンタセクション６２内に設け、該センタセクション６２内に前記チェック弁部７１ａ・７１ａとチェック弁７３・７３を内蔵するので、該チェック弁部７１ａ・７１ａとチェック弁７３・７３を設置するための取付部材や空間が不要となり、更なる部品コストの低減や装置のコンパクト化を図ることができる。

加えて、前記センタセクション６２内には、前記チャージ油路７０を挟んで両側に一対のメイン油路９ａ・９ｂを穿設し、該メイン油路９ａ・９ｂの開口端である下開口端９ａ１・９ｂ１に前記チェック弁７３・７３を装着するので、前記チャージ油路７０と一対のメイン油路９ａ・９ｂを近接配置することができ、センタセクション６２の小型化が図れる。更に、センタセクション６２にチェック弁７３・７３を装着するための孔を別途に設ける必要がなく、更なる加工コストの低減を図ることができる。

更に、前記チェック弁であるチェック弁部７１ａ・７１ａに高圧リリーフ弁である高圧リリーフ弁部７１ｂ・７１ｂを一体的に組み合わせて一対のチェックリリーフ弁７１・７１を構成するので、前記油圧式無段変速装置１０に高圧リリーフ弁を設ける場合でも、弁数の増加を防止することができる。

次に、前記油圧式無段変速装置１０の別形態について、図６乃至図１２により説明する。なお、以下では、該油圧式無段変速装置１０と異なる点を中心に説明すると共に、各要素に用いた符号と同じ符号は、同一または同等の機能を有する要素を指すものであり、同じ符号を付した要素については、特に必要としない限り、その説明は省略する。

図６、図７に示す油圧式無段変速装置１０Ａは、メイン油路９ａ・９ｂの下開口端９ａ１・９ｂ１内に装着された前記チェック弁７３・７３に加え、該チェック弁７３・７３と前記チェックリリーフ弁７１・７１との間のメイン油路９ａ・９ｂ途中部に、新たにチェック弁７４・７４を並列に追加することにより、チェック弁全体の許容流量を前記油圧式無段変速装置１０よりも更に増大させたものである。

該チェック弁７４・７４は、前記メイン油路９ａ・９ｂが形成されるセンタセクション６２の上下途中部に設けられた弁穴６２ｆ内に装着され、該弁穴６２ｆは、メイン油路９ａ・９ｂと直交するように、センタセクション６２の左右の側面６２ｅ・６２ｅから内側に向かって穿孔されている。ここで、前記チャージ油路７０には、その上下途中部で左右に分岐して一対の供給油路７０ｈ・７０ｉが形成されており、該供給油路７０ｈ・７０ｉに、前記弁穴６２ｆの内側端部が連通されている。

そして、該弁穴６２ｆの内側端部には、弁体９４の弁部９４ａが摺動自在に嵌装される一方、弁穴６２ｆの外側端部には、プラグ９５が螺装される。該プラグ９５の軸心に形成されるロッド穴９５ａには、前記弁体９４のロッド部９４ｂが摺動自在に内挿されると共に、該ロッド部９４ｂに巻回されるチェックバネ９６は、前記プラグ９５のバネ受け部９５ｂと弁体９４の弁部９４ａとの間に介設されており、該弁部９４ａが弁穴６２ｆの内側端部のシート部６２ｇに当接された状態にある。

このような構成において、メイン油路９ａ・９ｂ内の作動油が不足して油圧が低下すると、チャージ油路７０側の作動油の油圧により弁体９４がプラグ９５側へ移動され、弁部９４ａがシート部６２ｇから離間し、チャージ油路７０から供給油路７０ｈ・７０ｉを介して、メイン油路９ａ・９ｂへ作動油が補給される。逆に、メイン油路９ａ・９ｂ内の作動油の油圧が高圧になると、前記弁部９４ａがシート部６２ｇに押し付けられて、チャージ油路７０とメイン油路９ａ・９ｂとの間が遮断される。

このように、チェック弁として、前記チェックリリーフ弁７１・７１、チェック弁７３・７３に、チェック弁７４・７４を更に並列に追加することにより、チャージ油路７０からメイン油路９ａ・９ｂに作動油を補給可能な補給油路は、前記給排油路７０ａ・７０ｂと供給油路７０ｃ・７０ｄに、供給油路７０ｈ・７０ｉを更に加えたものとなり、補給油路全体の流路断面積を更に増加させることができる。この場合も、メイン油路９ａ・９ｂはチャージ油路７０を挟んで両側に穿設されており、これらの油路を互いに近接するように配置することができ、メイン油路９ａ・９ｂ間の距離を短くして、油圧式無段変速装置１０Ａを左右方向にコンパクトにすることができる。

更に、油圧式無段変速装置１０Ａの高さを低くする等のためにメイン油路９ａ・９ｂが短く、前記チェック弁７３・７３が装着できない場合でも、油圧式無段変速装置１０Ａの左右側面６２ｅ・６２ｅを利用して弁穴６２ｆ・６２ｆを形成することにより、新たなチェック弁７４・７４を装着することができる。なお、本実施例では、チェック弁７３・７３にチェック弁７４・７４を追加するようにしているが、チェック弁７３・７３をなくして、２対のチェック弁７４・７４を前記両メイン油路９ａ・９ｂの間に並列配置するようにしてもよい。

すなわち、前記センタセクション６２内には、前記チャージ油路７０を挟んで両側に一対のメイン油路９ａ・９ｂを穿設し、該メイン油路９ａ・９ｂと直交するように前記チェック弁７４・７４を装着するので、前記チャージ油路７０と一対のメイン油路９ａ・９ｂを近接配置することができ、センタセクション６２の小型化が図れる。更に、メイン油路９ａ・９ｂの開口端にチェック弁７３・７３が装着できない場合でも、両メイン油路９ａ・９ｂの延出方向に沿ったセンタセクション６２の側面６２ｅ・６２ｅを利用してチェック弁７４・７４を装着することができ、様々な仕様への対応が可能となり、汎用性を増すことができる。

また、図８乃至図１０に示す油圧式無段変速装置１０Ｂは、メイン油路９ａ・９ｂの下開口端９ａ１・９ｂ１内に装着される前記チェック弁７３・７３のかわりに、センタセクション９３の上面９３ａに、前記チェック弁７４・７４を内蔵する単体のチェック弁増設ユニット９７を着脱可能に取り付けることにより、センタセクション９３内の油路の短縮や、チェック弁の数の変更を容易にしたものである。

該チェック弁増設ユニット９７は、上面９３ａが平坦なセンタセクション９３に載置されるユニットブロック９８と、該ユニットブロック９８の左右両側面９８ａ・９８ａから内側に向かって穿孔される弁穴９８ｂ・９８ｂ内に装着される前記チェック弁７４・７４とから構成される。

そして、前記ユニットブロック９８の平面視で四隅位置には、取付孔９８ｃが上下方向に穿孔され、該取付孔９８ｃの直下方で前記センタセクション９３の上部には、ネジ穴９３ｂが形成されており、四本のボルト９９を、取付孔９８ｃを介してネジ穴９３ｂ内に螺挿することにより、ユニットブロック９８をセンタセクション９３の上面９３ａに着脱可能に取り付けることができる。

なお、前記センタセクション９３の上部には、前後への膨出部９３ｃを設け、センタセクション９３の上部の前後幅を拡大すると共に、該膨出部９３ｃの前後幅と略同一となるように、ユニットブロック９８の前後幅も拡大している。これにより、チェック弁７４・７４が大きくても、ボルト９９がチェック弁７４・７４と干渉しないようにすることができる。

更に、ユニットブロック９８の平面視略中央には、上下方向にブロック内チャージ油路１０１が穿孔されている。該ブロック内チャージ油路１０１の上端は、前記外部配管７６に連通されると共に、ブロック内チャージ油路１０１の途中部は、左右に分岐して一対の供給油路１０１ａ・１０１ｂを形成し、該供給油路１０１ａ・１０１ｂは、それぞれ、前記弁穴９８ｂ・９８ｂの内側端部に連通されている。そして、該弁穴９８ｂ・９８ｂは、それぞれ、上端が閉塞された左右のブロック内メイン油路１０２ａ・１０２ｂに連通されている。

前記センタセクション９３は、前記センタセクション６２とは異なり、前述の如く、上面９３ａが平坦であって、該上面９３ａには、前記メイン油路９ａ・９ｂの上開口端９ａ２・９ｂ２と、チャージ油路１００の上開口端１００ａとが開口されており、これらの上開口端１００ａ・９ａ２・９ｂ２は、それぞれ、ユニットブロック９８の油路１０１・１０２ａ・１０２ｂに連通されている。

更に、チャージ油路１００は、前記チャージ油路７０とは異なり、チェックリリーフ弁７１・７１の位置までしか延設されておらず、その下端は閉塞されると共に、左右に分岐して一対の給排油路１００ｂ・１００ｃを形成し、該給排油路１００ｂ・１００ｃは、センタセクション９３の上部に設けられた弁穴９３ｄ・９３ｄの内側端部に連通されている。そして、該弁穴９３ｄ・９３ｄには、前記チェックリリーフ弁７１・７１が装着されている。更に、前記給排油路１００ｂ・１００ｃの近傍には、リリーフ油路１００ｄが開口され、該リリーフ油路１００ｄには、前記リリーフ弁７５が内挿されており、該リリーフ弁７５が前記油溜まり７７に連通されて、チャージ油路１００・１０１内の油圧を調整できるようにしている。

このような構成において、メイン油路９ａ・１０２ａ、メイン油路９ｂ・１０２ｂ内の作動油が不足して油圧が低下すると、チャージ油路１００・１０１側の作動油の油圧により弁体９４がプラグ９５側へ移動され、ブロック内チャージ油路１０１から、供給油路１０１ａ・１０１ｂ、弁穴９８ｂ・９８ｂ、ブロック内メイン油路１０２ａ・１０２ｂを介して、メイン油路９ａ・９ｂへ作動油が補給される。逆に、メイン油路９ａ・９ｂ内の作動油の油圧が高圧になると、ブロック内チャージ油路１０１とメイン油路９ａ・９ｂとの間が遮断される。

このように、チェック弁として、前記チェックリリーフ弁７１・７１に、チェック弁増設ユニット９７内のチェック弁７４・７４を並列に追加することにより、チャージ油路１００・１０１からメイン油路９ａ・９ｂに作動油を補給可能な補給油路は、前記給排油路１００ｂ・１００ｃに供給油路１０１ａ・１０１ｂを加えたものとなり、補給油路全体の流路断面積を増加させることができる。この場合も、メイン油路９ａ・９ｂはチャージ油路１００を挟んで両側に穿設されており、これらの油路を互いに近接するように配置することができ、メイン油路９ａ・９ｂ間の距離を短くして、油圧式無段変速装置１０Ｂを左右方向にコンパクトにすることができる。

すなわち、前記センタセクション９３内には、前記チャージ油路１００を挟んで両側に一対のメイン油路９ａ・９ｂを穿設し、該メイン油路９ａ・９ｂの開口端の少なくとも一方、本実施例では上開口端９ａ２・９ｂ２に、チェック弁７４・７４を内蔵するチェック弁増設ユニット９７の単体または複数体、本実施例では単体を着脱可能に取り付けるので、前記チャージ油路１００と一対のメイン油路９ａ・９ｂを近接配置することができ、センタセクション９３の小型化が図れる。しかも、前記チェック弁増設ユニット９７を共通のセンタセクション９３に装着するだけで、容易にチェック弁７４を増やすことができ、該チェック弁７４を内蔵するために必要な前記弁穴６２ｆ・６２ｆや、前記チャージ油路７０のうちでチェックリリーフ弁７１・７１よりも下方部分の油路を省略し、更なる加工コストの低減を図ることができると共に、チェック弁７４の数を自在に変更して、様々な仕様への対応が可能となる。

また、図１１、図１２に示す油圧式無段変速装置１０Ｃは、前記チェック弁増設ユニット９７とセンタセクション９３との間に、チェック弁増設ユニット９７Ａを新たに着脱可能に取り付けることにより、チェック弁全体の許容流量を前記油圧式無段変速装置１０Ｂよりも更に増大させたものである。

該チェック弁増設ユニット９７Ａも、前記チェック弁増設ユニット９７と同様に、上面９３ａが平坦なセンタセクション９３に載置されるユニットブロック１０３と、該ユニットブロック１０３の左右両側面１０３ａ・１０３ａから内側に向かって穿孔される弁穴１０３ｂ・１０３ｂ内に装着される前記チェック弁７４・７４とから構成される。

そして、前記ユニットブロック１０３にも、その四隅位置に取付孔１０３ｃが上下方向に穿孔されており、前記ボルト９９よりも長いボルト９９Ａを、前記取付孔９８ｃから取付孔１０３ｃを介してネジ穴９３ｂ内に螺挿することにより、ユニットブロック９８・１０３をセンタセクション９３の上面９３ａに着脱可能に取り付けるようにしている。

更に、ユニットブロック１０３の平面視略中央には、上下方向にブロック内チャージ油路１０４が穿孔されている。該ブロック内チャージ油路１０４の上開口端は、前記ユニットブロック９８のブロック内チャージ油路１０１に連通されると共に、ブロック内チャージ油路１０４の途中部は、左右に分岐して一対の供給油路１０４ａ・１０４ｂを形成し、該供給油路１０４ａ・１０４ｂは、それぞれ、前記弁穴１０３ｂ・１０３ｂの内側端部に連通されている。そして、該弁穴１０３ｂ・１０３ｂは、それぞれ、上下端とも開口された左右のブロック内メイン油路１０５ａ・１０５ｂに連通されている。

これらの油路１０４・１０５ａ・１０５ｂにおいて、上開口端は、それぞれ、前記ユニットブロック９８の油路１０１・１０２ａ・１０２ｂに連通される一方、下開口端は、それぞれ、前記センタセクション９３の油路１００・９ａ・９ｂに連通されている。

このような構成において、メイン油路９ａ・９ｂ内の作動油が不足して油圧が低下すると、複数体のチェック弁増設ユニット９７・９７Ａのチェック弁７４が作動して、ブロック内チャージ油路１０１・１０４からメイン油路９ａ・９ｂへ作動油が補給される。逆に、メイン油路９ａ・９ｂ内の作動油の油圧が高圧になると、ブロック内チャージ油路１０１・１０４とメイン油路９ａ・９ｂとの間が遮断される。

このように、チェック弁として、前記チェックリリーフ弁７１・７１のチェック弁部７１ａ・７１ａと、チェック弁増設ユニット９７のチェック弁７４・７４に、チェック弁増設ユニット９７Ａのチェック弁７４・７４を更に並列に追加することにより、チャージ油路１００・１０１・１０４からメイン油路９ａ・９ｂに作動油を補給可能な補給油路は、前記給排油路１００ｂ・１００ｃと供給油路１０１ａ・１０１ｂに、供給油路１０４ａ・１０４ｂを加えたものとなり、補給油路全体の流路断面積を更に増加させることができる。この場合も、メイン油路９ａ・９ｂはチャージ油路１００を挟んで両側に穿設されており、これらの油路を互いに近接するように配置することができ、メイン油路９ａ・９ｂ間の距離を短くして、油圧式無段変速装置１０Ｃを左右方向にコンパクトにすることができる。

本発明は、油圧ポンプと油圧モータ間を流体接続する一対のメイン油路の方向への流れのみを許容するチェック弁を設けた、全ての油圧式無段変速装置に適用することができる。

９ａ・９ｂメイン油路
９ａ１・９ｂ１下開口端（開口端）
９ａ２・９ｂ２上開口端（開口端）
１０・１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｃ油圧式無段変速装置
１８油圧ポンプ
１９油圧モータ
６２・９３センタセクション
７０・１００チャージ油路
７１チェックリリーフ弁
７１ａチェック弁部（チェック弁）
７１ｂ高圧リリーフ弁部（高圧リリーフ弁）
７３・７４チェック弁
９７・９７Ａチェック弁増設ユニット

Claims

油圧ポンプと油圧モータ間を流体接続する一対のメイン油路の方向への流れのみを許容するチェック弁を設けた油圧式無段変速装置において、前記チェック弁を、前記両メイン油路の間に複数対並列配置すると共に、前記チェック弁には、共通のチャージ油路からの作動油を供給することを特徴とする油圧式無段変速装置。
前記一対のメイン油路は、前記油圧ポンプと油圧モータを設置するセンタセクション内に設け、該センタセクション内に前記チェック弁を内蔵する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。
前記センタセクション内には、前記チャージ油路を挟んで両側に一対のメイン油路を穿設し、該メイン油路の開口端に前記チェック弁を装着する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。
前記センタセクション内には、前記チャージ油路を挟んで両側に一対のメイン油路を穿設し、該メイン油路と直交するように前記チェック弁を装着する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。
前記センタセクション内には、前記チャージ油路を挟んで両側に一対のメイン油路を穿設し、該メイン油路の開口端の少なくとも一方に、チェック弁を内蔵するチェック弁増設ユニットの単体または複数体を着脱可能に取り付ける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。
前記チェック弁に高圧リリーフ弁を一体的に組み合わせて一対のチェックリリーフ弁を構成することを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか一項に記載の油圧式無段変速装置。