JP2542764Y2 - Ｈｓｔ式変速装置のロックアップ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はＨＳＴ式変速装置を搭載
した走行車両において、エンジンの動力を有効に使うべ
く、そのポンプ軸とモーター軸を直結するロックアップ
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から作業車両において、走行ミッシ
ョンへ変速動力を伝動するのに、変速操作が容易で無段
の変速が得られるＨＳＴ式変速装置がよく採用されてい
る。しかしながら、このＨＳＴ式変速装置は油圧ポンプ
と油圧モータとの間で圧油を循環させることで動力伝動
を行うものである為、動力伝達効率が悪くエネルギー損
失が大きいものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】そこで、油圧ポンプの
ポンプ軸と油圧モータのモータ軸との間に、例えば歯車
等の機械的な動力伝達経路で直結する、いわゆるロック
アップ機構を介在させることが考えられるが、該動力伝
達経路を直結した際にＨＳＴ式変速装置からの伝動を確
実に遮断し無駄な動力や抵抗が発生しないよう配慮する
必要があり、またその伝動切換えを略同時に行う必要が
あり、未だ実用には至っていない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本考案はこのような問題
点を解消するために、走行ミッションに無段の変速動力
を伝動するＨＳＴ式変速装置において、平行する油圧ポ
ンプ軸と油圧モーター軸間に油圧クラッチ付き動力伝達
経路を設け、ＨＳＴ式変速装置における該動力伝達経路
の減速比と略一致した変速位置を検出する検出手段を設
け、該検出手段の作動によりＨＳＴ式変速装置のチャー
ジポンプの吐出油を前記油圧クラッチの接続圧油として
切り換える切換バルブを設けるとともに、油圧ポンプと
油圧モーターの閉回路に設けたバイパス弁を前記油圧ク
ラッチの接続動作に連動して油圧モータの回転をフリー
にするよう切換え操作したものである。また、前記検出
手段を、ＨＳＴ式変速装置の変速レバーを案内するレバ
ーガイドに前記動力伝達経路の減速比と略一致する変速
位置に設けた凹部と、該凹部に変速レバーが係合したこ
とを検知するセンサーとで、構成したものである。

【０００５】

【実施例】本考案が解決しようとする課題及び解決する
ための手段は以上の如くであり、次に添付の図面に示し
た実施例の構成を説明すると。図１は走行ミッション正
面図一部断面図、図２は油圧回路図、図３は変速レバー
のレバーガイドを示す斜視図、図４は電気回路図、図５
はレバーガイドの他の実施例を示す斜視図である。

【０００６】図１、図２において全体構成から説明する
と、ミッションケース１の一側に油路板２を固設し、他
側上部にポンプケース３が貼設され、前記油路板２側面
にＨＳＴ式変速装置Ａが貼設され、該ＨＳＴ式変速装置
Ａのケース３とミッションケース１、油路板２上部にポ
ンプ軸４が横架され、ケース４外側の該ポンプ軸５上に
プーリーが固設されてエンジンからの動力が伝達され
る。該ポンプ軸５の他端には延長軸５ａを固設してチャ
ージポンプＰ１を駆動可能としている。

【０００７】前記ＨＳＴ式変速装置Ａはケース４内に油
圧ポンプＰ０と油圧モーターＭが内装され、油圧ポンプ
Ｐ０はポンプ軸５上にシリンダー６が外嵌され、該シリ
ンダー６にピストン７・７・・・がポンプ軸５回りに数
個配設され、該ピストン７・７・・・はバネに付勢され
て頭部が可変斜板９に当接され、該可変斜板９は後述す
る変速レバー２５に連動連結されて角度を変更可能と
し、油圧ポンプＰ０からの圧油の吐出方向及び吐出量を
調節してモーター軸１０の回転方向、回転数を無段に変
更可能としている。

【０００８】油圧モーターＭのモーター軸１０は前記ポ
ンプ軸５と平行にミッションケース１、油路板２、ケー
ス４に横架され、該ケース４内のモーター軸１６にシリ
ンダー１１が外嵌され、該シリンダー１１にピストン１
２・１２・・・がモーター軸１０回りに数個配設され、
該ピストン１２・１２・・・はバネに付勢されて頭部を
固定斜板１３に当接され、前記シリンダー６とシリンダ
ー１１の間の油路板２には吐出用と戻り油用の油路２ａ
・２ｂが穿設されて油圧ポンプＰ０と油圧モーターＭの
間で閉回路が形成されている。

【０００９】前記ミッションケース１内のポンプ軸５上
には油圧クラッチＬ・Ｈが外嵌され、該油圧クラッチＬ
・Ｈによりそれぞれ接続可能な遊嵌歯車１４・１５がポ
ンプ軸５上に遊嵌され、該遊嵌歯車１４・１５にはモー
ター軸１０上に固設した歯車１６・１７と噛合されてモ
ーター軸１０へ動力が伝えられるようにしている。遊嵌
歯車１４と固設歯車１６、遊嵌歯車１５と固設歯車１７
の噛み合わせによる２列の正転系の動力伝達経路の減速
比は、本考案を適用する作業車両において、その実施例
では作業走行時及び路上走行時で頻繁に使用する作業走
行速度及び路上走行速度に設定している。該モーター軸
１０上には固設歯車１８が固設されてカウンター軸１９
上の歯車２０と噛合し、該歯車２０からサイドクラッチ
等を介して車軸２１に動力を伝えることを可能としてい
る。

【００１０】本考案はこのような走行ミッションにおい
て、ＨＳＴ式変速装置Ａが所定減速比になると前記油圧
クラッチＬ・Ｈを作動させてポンプ軸５とモーター軸１
０が歯車を介して機械的に直結されるようにしたロック
アップ機構であり、図３に示すように変速レバー２５の
レバーガイド２６において、前進側溝２６ａのＨＳＴ式
変速装置Ａが作業走行速度を現出する位置に凹部２６ｂ
を設けその裏側にレバー検知センサー３０を配置し、路
上走行速度を現出する位置に凹部２６ｃを設けその裏側
にレバー検知センサー３１が配置されている。よって、
変速レバー２５を前進側ガイド溝２６ａに沿って操作す
るときは、油圧ポンプＰＯの可変斜板９が傾動しＨＳＴ
式変速装置Ａが無段変速されるが、該変速レバー２５を
凹部２６ｂ或いは２６ｃに対向する位置で留めて該凹部
２６ｂ或いは２６ｃに係合させた際にはレバー検知セン
サー３０或いは３１がＯＮしてロックアップ機構が作動
しＨＳＴ式変速装置Ａの機能は解除するように構成した
ものである。該レバー検知センサー３０・３１は図４に
示すようにそれぞれ後述する切換バルブ２３のソレノイ
ド２３ａ・２３ｂと接続されセンサーがＯＮすると切換
バルブ２３を切換可能としている。

【００１１】そして、図２に示すように、前記チャージ
ポンプＰ１からの吐出油は切換バルブ２３のポンプポー
トに供給される。切換バルブ２３には油圧クラッチＨ・
Ｌにそれぞれ繋がるクラッチポートと、前記閉回路に配
した一対のチェック弁２４ａ・２４ｂから延びた補給油
路に繋がるチャージポート及び油圧クラッチの接続油を
排出するタンクポートを有する。切換バルブ２３の中立
位置ではポンプポートに入った吐出油はチャージポート
に導かれると共に、両油圧クラッチＨ・Ｌの接続油はタ
ンクに排出される。前記ソレノイド２３ａ・２３ｂの一
方を励磁すると切換バルブ２３が切換わり、ポンプポー
トは一方のクラッチポートに連通し、他方のクラッチポ
ートおよびチャージポートはタンクに連通するよう構成
している。また、ＨＳＴ式変速装置Ａの閉回路を構成す
る油路２ａ・２ｂの間に油圧パイロット作動型のバイパ
ス弁３５が設けられ、該バイパス弁３５のパイロット油
室３５ａと前記シャトル弁３３がパイロット油路３４を
介して接続され、バイパス弁３５は油路２ａ・２ｂの間
を連通或いは閉鎖に切り換え可能としている。

【００１２】また、油圧クラッチＨ・Ｌに繋がるそれぞ
れの油路には、油圧クラッチの接続を緩やかにするため
の可変式流量調整弁３６が介在されているとともに、両
油路の間に油圧パイロット作動型のシャトル弁３３ａが
介装されており、そのパイロット油圧源を油圧クラッチ
Ｈ・Ｌの接続油圧としている。シャトル弁３３ａは、前
記バイパス弁３５のパイロット油室３５ａより延びたパ
イロット油路３４に接続されている。

【００１３】前記閉回路の補給油路とパイロット油路３
４との間には、ＨＳＴ式変速装置の作動油の補給油圧と
油圧クラッチの接続油圧とで共通する、例えば１５Kg/C
m2程度のリリーフ設定値としたリリーフ弁３９が介装さ
れている。切換バルブ２３が中立位置の時ではチャージ
ポンプＰ１からの吐出油は閉回路の補給油路に導かれ一
対のチェック弁２４ａ・２４ｂを開いてＨＳＴ式変速装
置の閉回路内に作動油が補給される。前記リリーフ弁３
９がその補給油圧を設定する時に排出されるリリーフ油
はパイロット油路３４側に向けて排出される。一方、両
油圧クラッチＨ・Ｌは非接続状態で、シャトル弁３３ａ
は切換わらず、パイロット油路３４はシャトル弁３３ａ
とチェック弁３３ｂと切換バルブ２３を通じてタンクに
連通される。

【００１４】切換バルブ２３のソレノイド２３ａ・２３
ｂの一方を励磁するとチャージポンプＰ１からの吐出油
が油圧クラッチＨ・Ｌの一方を接続すると同時に、シャ
トル弁３３ａが切換わり油圧クラッチの接続油圧がパイ
ロット油路３４を通じて、バイパス弁３５のパイロット
油室３５ａに供給されバイパス弁３５が前記油路２ａ・
２ｂ間を連通するよう切換わる。前記リリーフ弁３９が
油圧クラッチの接続油圧を設定する時に排出されるリリ
ーフ油は閉回路の補給油路側に向けて排出される。

【００１５】切換バルブの前記タンクポートとタンクと
の間には、例えば１Kg/Cm2程度に設定した低圧リリーフ
弁３７を介装しているので、油圧クラッチＨ・Ｌの一方
は非接続状態であるが、補給油路には該低圧リリーフ弁
３７による低油圧の供給状態が維持され、油圧ポンプＰ
のシリンダー６や油圧モータＭのシリンダー１１が空転
して各回転部分等から閉回路内の作動油がリークしても
それを補って閉回路内は作動油で常時満たされるよう図
っている。これにより、ロックアップ機構を解除してＨ
ＳＴ式変速装置を作動させた際の伝動切換えがスムーズ
となる。なお、３８はオーバーロードリリーフ弁であ
り、切換バルブ２３の切換え過渡期において発生する過
剰圧を逃がすために設けられている。

【００１６】レバーガイド２６は図３の直線状のガイド
溝の他に、図５で示したような作業走行速度をガイドす
る溝と路上走行速度をガイドする溝が階段状に連続する
ガイド溝に構成してもよい。また図１の実施例では２列
の正転系の動力伝達経路を構成したものであるが、例え
ば遊嵌歯車１４と固設歯車１６とを直接噛み合わせずそ
の間にアイドル歯車を介在させて、一方に逆転系の動力
伝達経路を構成しても良い。この場合、レバーガイド２
６におけるレバー検知センサー３１の位置はそのまま
で、レバー検知センサー３０の位置を後進側溝の、ＨＳ
Ｔ式変速装置の後進速度域において逆転系の動力伝達経
路による減速度に略一致する位置に設けた凹部の裏側に
配置するものである。

【００１７】

【作用】本実施例において、変速レバー２５をレバーガ
イド２６に沿って操作するときは、油圧ポンプＰＯの吐
出油量が増えその圧油で油圧モータＭを駆動しＨＳＴ式
変速装置Ａが前後進、低速から高速まで無段変速する。
そして、変速レバー２５はレバー検知センサー３０・３
１をＯＮしないので、切換バルブ２３は切り換えられ
ず、チャージポンプＰ１からの圧油は切換バルブ２３、
チェックバルブ２４ａ・２４ｂを介してＨＳＴ式変速装
置Ａの閉回路内に圧油が補給可能とされるのである。

【００１８】変速レバー２５でレバー検知センサー３０
をＯＮするとソレノイド２３ａが作動し、切換バルブ２
３が切り換えられてチャージポンプＰ１からの圧油は油
圧クラッチＬに送油されて接となり、ポンプ軸５から油
圧クラッチＬ、遊嵌歯車１４、歯車１６を介してモータ
ー軸１０に動力が伝えられ、該モーター軸１０上の固設
歯車１８から歯車２０等を介して車軸２１に機械的に動
力が伝えられ作業走行速度が得られるのである。また、
油圧クラッチＬへ送油された圧油がシャトル弁３３から
パイロット油路３４を介してパイロット油室３５ａに導
かれ、バイパス弁３５が切り換えられて油路２ａ・２ｂ
間が連通され、油圧ポンプＰから吐出された圧油はこの
間を循環するので、油圧モーターは駆動されなくなるの
である。

【００１９】また、変速レバー２５でレバー検知センサ
ー３１をＯＮするとソレノイド２３ｂが作動し、切換バ
ルブ２３が切り換えられてチャージポンプＰ１からの圧
油は油圧クラッチＨに送油されて接となり、ポンプ軸５
から油圧クラッチＨ、遊嵌歯車１５、歯車１７を介して
モーター軸１０に機械的に動力が伝えられ、路上走行速
度が得られ、前記同様にシャトル弁３３よりバイパス弁
３５が切り換えられて油圧モーターは作動されないので
ある。

【００２０】

【考案の効果】以上のように構成したので次のような効
果を奏するものである。即ち、ＨＳＴ式変速装置を搭載
した車両において、使用頻度の高い路上走行や作業走行
時においてポンプ軸とモーター軸を直結するロックアッ
プ機構を構成したので、エンジンからの動力を効率良く
車軸に伝えることができるようになり、エネルギーロス
を小さくすることができたのである。そして、ＨＳＴ式
変速装置のチャージポンプからの圧油を、切換バルブの
切換え動作によってＨＳＴ式変速装置方向またはロック
アップ機構方向とに択一選択するので、両者が同時に伝
動状態になることは無く、その切換えが簡素化されてい
る。

【００２１】また、ロックアップ機構の油圧源として、
チャージポンプからの圧油を利用しているので、ロック
アップ機構の為の専用の油圧回路を構成する必要無く構
造簡素化、低コスト化を図ることができたものである。

【００２２】更に、ロックアップ時に、油圧モータをフ
リー回転させるバイパス弁が作動するので、ＨＳＴ式変
速装置に無駄な動力や抵抗は発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】走行ミッション正面図一部断面図である。

【図２】油圧回路図である。

【図３】変速レバーのレバーガイドを示す斜視図であ
る。

【図４】電気回路図である。

【図５】レバーガイドの他の実施例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

Ａ ＨＳＴ式変速装置Ｐ０ 油圧ポンプ Ｐ１ チャージポンプ Ｍ 油圧モーター Ｌ・Ｈ 油圧クラッチ １ ミッションケース ５ ポンプ軸 １０ モーター軸 ２３ 切換バルブ ２５ 変速レバー ２６ レバーガイド ３０・３１ レバー検出センサー ３３ シャトル弁 ３５ バイパス弁

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行ミッションに無段の変速動力を伝動
   するＨＳＴ式変速装置において、平行する油圧ポンプ軸
   と油圧モーター軸間に油圧クラッチ付き動力伝達経路を
   設け、ＨＳＴ式変速装置における該動力伝達経路の減速
   比と略一致した変速位置を検出する検出手段を設け、該
   検出手段の作動によりＨＳＴ式変速装置のチャージポン
   プの吐出油を前記油圧クラッチの接続圧油として切り換
   える切換バルブを設けるとともに、油圧ポンプと油圧モ
   ーターの閉回路に設けたバイパス弁を前記油圧クラッチ
   の接続動作に連動して油圧モータの回転をフリーにする
   よう切換え操作したことを特徴とするＨＳＴ式変速装置
   のロックアップ装置。
2. 【請求項２】 前記検出手段を、ＨＳＴ式変速装置の変
   速レバーを案内するレバーガイドに前記動力伝達経路の
   減速比と略一致する変速位置に設けた凹部と、該凹部に
   変速レバーが係合したことを検知するセンサーとで、構
   成したことを特徴とするＨＳＴ式変速装置のロックアッ
   プ装置。