JP2587070Y2 - インチングバルブ機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ブルドーザ、モータグレーグ等の建設機
械、フォークリフト、ストラドルキャリア等の産業機械
のトランスミッションのコントロールバルブにおけるイ
ンチングバルブに関する。

（従来の技術） 従来のインチングバルブの機構は第７図に示すように
構成されている。第７図において、符号50は油圧発生源
となるポンプで、エンジン出力軸（図示せず）により駆
動されタンク60より油を吸込み、管路70へ圧油を吐出す
る。管路70内の油はレギュレータバルブ51で一定圧（ラ
イン圧）に調圧された後余剰の油は潤滑回路へ流れる。
管路70はまた管路61に分岐し、次に述べるインチングバ
ルブ機構120のポート110と導通している。

インチングバルブ機構120において、バルブボディ105
の嵌挿穴121には、ボディ第１ポート110、ボディ第２ポ
ート111、及びボディ第３ポート114が形成され、この内
ボディ第１ポート110は管路61に、ボディ第２ポート111
は管路63に、ボディ第３ポート114はタンク60に、それ
ぞれ導通している。

前記嵌挿穴121にはスプール101が摺動自在に嵌挿され
ていて、このスプール101にはスプール環状溝122が形成
されている。スプール101の図示左端部には円筒状穴123
が形成され、円筒状穴123内にはスラグ131が摺動自在に
嵌挿されており、スラグ131の左端面は、嵌挿穴121の側
壁に当接している。また、円筒状穴123の受圧室112は、
スプール第１油穴101Aを介してスプール環状溝122に導
通している。前記嵌挿穴121にはまた、プランジャ102が
摺動自在に嵌挿されており、このプランジャ102の図示
左端部には、小径ランド124が形成され、前記スプール1
01との間に調圧用スプリング103が介装されている。プ
ランジャ102はピン74を介してインチングペダル72と揺
動可能に連結され、インチングペダル72を踏込むことに
よつて嵌挿穴121内を図示右方へ摺動し得るようになっ
ている。

インチングバルブ機構120のボディ第２ポート111は、
管路63を介して前後進切換バルブ71に導通し、この切換
バルブ71は、前進クラッチ56あるいは後進クラッチ57に
油を差し向ける作用をし、車両を前進あるいは後進状態
におく。インチングペダル72を操作することにより後述
の作用が生じ、車両を一時的中立にしたり、あるいは半
クラッチ状態におき、車両を微動させることが可能とな
る。

インチングペダル72を踏込まない図示実線位置では、
第１リターンスプリング104によりスプール101、プラン
ジャ102ともに図示左端に当接し、管路61のライン圧
は、ボディ第１ポート110、スプール環状溝122、スプー
ル第１油穴101Aを通り、受圧室112に導かれ、スプール1
01を図示右方に押す力を発生するが、第１リターンスプ
リング104による左方押力のほうが大きいので、図示位
置の状態を維持する。

このためボディ第１ポート110内の油はボディ第２ポ
ート111を通り、管路63へ減圧されることなく流れ、管
路61のライン圧と等しい油圧が管路63に発生する。以
下、ボディ第２ポート111に発生する油圧を出力油圧と
称する。第３図の油圧P1がこれに相当する。

つぎにインチングペダルを図示破線方向に踏込んでい
き、プランジャ102の小径ランド部124とスプール101が
離れ、スプール101が摺動可能となっても、スプール環
状溝122の右方移動によって、ボディ第１ポート110が閉
鎖しボディ第３ポート114が開放するまでは、出力油圧
は管路61のライン圧に等しい値P1を維持する。第３図の
ストロークS1までがこれに相当する。

インチングペダル72を更に踏込み、プランジャ102の
ストロークがS1に達すると、この間にスプール101のス
プール環状溝122が図示右方に移動し、ボディ第１ポー
ト110が閉鎖されボディ第３ポート114が開放されるの
で、出力油圧は第３図のP2まで減圧される。そして減圧
の結果、調圧スプリング103の左方押力とスプール101内
の油圧とが均衡すると、スプール環状溝122はボディ第
１ポート110からもボディ第３ポート114からも遮断され
た中立状態で調圧スプリング103に押され油圧P2を維持
する。

インチングペダル72を更に踏込みプランジャ102のス
トロークが増加していくと、調圧スプリング103の左方
押力は連続的に減少していき、これに応じて出力油圧は
調圧スプリング103の左方押力と均衡しながら連続的に
減少していく。第３図のストロークS1〜S2の範囲がこれ
に相当する。

以上のごとく、インチングペダル72の踏込み量に応じ
て出力油圧すなわち管路63の油圧が変化し、前進クラッ
チ、あるいは後進クラッチの係合状態を完全係合から完
全解放まで連続的に変化させて車両を微速で移動させた
り中立停止させたりすることが可能になる。

（考案が解決しようとする課題） 前述の従来技術においては、スラグ131は受圧室112に
発生する油圧（出力油圧と等しい）による右方押力を調
整するため嵌挿されているが、スプール101の摺動を滑
らかにし、出力油圧の変化を確実なものとするために
は、あまり小さく設定することができない。

また、インチングペダル72を操作しない時は、ライン
圧P1の油が受圧室112に流入して右方押力を及ぼしてい
るので、第１リターンスプリング104もこの油圧に打勝
つ強さのものを取付ける必要がある。しかし第１リター
ンスプリング104の押力が大きくなればペダル操作力を
大きくしなければならず、操作性の点からペダルを軽く
するためにはリンク機構のレバー比を大きくするなどに
よりペダルストロークが必然的に大きくなり、操作性が
悪くなる等の問題が生じる。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するために本考案は、バルブボディ
５に形成され一方に側壁を有する嵌挿穴21内に、前記側
壁側から順次スプール１とプランジャ２とが摺動自在に
かつ調圧スプリング３を介して互いに反発するように組
込まれてなり、前記バルブボディ５は、嵌挿穴21の側壁
側から順に油圧を入力するボディ第１ポート10と、クラ
ッチ機構に油圧を出力するボディ第２ポート11と、調圧
時に過剰の油圧を放出するボディ第３ポート14と、非調
圧時に開放されるタンク側のボディ第３油穴5Cとを有
し、前記スプール１は、前記嵌挿穴21との摺動面に形成
され前記ボディ第１ポート10とボディ第３ポート14との
間隔に等しいか又は短い長さを有すると共にボディ第２
ポート11と常時導通する円弧状溝26と、スプール１の中
心部を軸心方向に延び油圧を降下させない程度の細いス
プール第１油穴1Aを介して前記円弧状溝26に導通する油
路Ｓと、嵌挿穴21と同軸にスプール１のプランジャ２側
に形成された小径ランド25と、前記小径ランド25上に形
成され前記油路Ｓのプランジャ側端部にスプール第３油
穴1Cを介して導通するスプール環状溝1Dと、前記嵌挿穴
21の側壁側端部に形成され一方の端面が前記側壁に開放
され他方の端面が油路Ｓに導通する円筒状穴23と、前記
調圧スプリング３に対向してスプール１をプランジャ２
側に押圧する第２リターンスプリング13と、調圧時にの
み前記油路Ｓとボディ第２ポート11とを導通するスプー
ル第２油穴1Bとを有し、前記プランジャ２は、前記小径
ランド25を摺動自在に受け込むランド受穴27と、非調圧
時にのみプランジャ第１油穴2Aを介して前記スプール環
状溝1Dと前記ボディ第３油穴5Cとを導通するプランジャ
環状溝2Cと、前記調圧スプリング３及び第２リターンス
プリング13に対向する第１リターンスプリング４とを有
し、非調圧時には、ボディ第１ポート10から入力された
油圧が円弧状溝26を経由してボディ第２ポート11に出力
され、調圧時には、ボディ第２ポート11とスプール第２
油穴1Bとが導通することにより油路Ｓの油圧が上昇する
と共に油路Ｓとボディ第３油穴5Cとの導通が閉じられて
円筒状穴23に油圧が発生し、この油圧に押されてスプー
ル１がプランジャ２側に移動し、前記円弧状溝26がボデ
ィ第１ポート10とボディ第３ポート14との間で油圧の調
整を行うことで前記円筒状穴23の油圧と前記調圧スプリ
ング３の押力とが均衡し、この均衡時のスプール１内の
油圧がボディ第２ポート11に出力されるようにしたイン
チングバルブ機構を提供する。

（作用） スプール１の受圧面積が従来例より大きくできるた
め、低油圧時の制御性が改善され、油圧立上がり時のサ
ージ圧がなくなり、発進フィーリングが改良される。

インチングバルブ非作動時の第１リターンスプリング
４の押圧力が調圧時の出力油圧に打勝つ程度でよいの
で、従来例に比べてペダルが軽くなり操作性が改善され
る。

（実施例） 本考案の実施例を示す第１図〜第６図において、各部
材の符号は、第７図を用いて説明した従来例の対応する
部材の符号より100を減じて付番した。ただし、油路、
ペダル等共通のものは同じ符号を使用した。

（第１実施例） 第１図において、バルブボディ５の嵌挿穴21には、第
７図の従来例のポート以外に、ボディ第３油穴5Cが追加
されている。スプール１には、従来例と同様のスプール
第１油穴1A、円筒状穴23以外に、小径ランド25が設けら
れ１対のスプール第３油穴1C、環状溝1Dが形成されてい
る。また、従来例にあったスプール環状溝122の替わり
に、第２図に示す円弧状溝26が形成され、油圧を降下さ
せない程度の細いスプール第１油穴1Aに加えて、調圧時
にのみボディ第２ポート11と導通するスプール第２油穴
1Bが形成されている。

プランジャ２には、従来例の小径ランド124の替わり
に、スプール１の小径ランド25が摺動自在に嵌挿される
ランド受穴27が設けられ、またプランジャ第１油穴2A、
プランジャ環状溝2Cが形成されている。

ボディ第１ポート10及びボディ第２ポート11はそれぞ
れ、第７図で示した管路61、63に導通しており、ボディ
第３ポート14及びボディ第３油穴5Cはタンク60と通じて
いる。

スプール１の図示左端にはスラグを使用せず、円筒状
穴23が受圧室として形成され、この中に第２リターンス
プリング13が収容されている。

次に本装置の動作を説明する。

（１）第１図において、インチングペダル72を踏込まな
い図示位置では、第１リターンスプリング４により、ス
プール１、プランジャ２は共に図示左方に押圧されて当
接し、ボディ第１ポート10から入力されたライン圧は、
円弧状溝26を経由してボディ第２ポート11に出力油圧
（第３図のP1）として出力される。このとき、油圧を降
下させない程度の僅少の油がスプール第１油穴1Aを通り
油路Ｓに流出するが、この油は油路Ｓからスプール第３
油穴1C、スプール環状溝1D、プランジャ第１油穴2A、及
びプランジャ環状溝2Cを順次経由してボディ第３油穴5C
に排出されるので、円筒状穴23に油圧は発生しないか、
発生しても十分に小さい圧力となる。従って、スプール
１を右方へ移動させようとする力は第２リターンスプリ
ング13の押力のみとなるが、この押力は第１リターンス
プリング４及び調圧スプリング３の左方押力より小さい
ので、図示位置の状態が保持される。

（２）インチングペダル72を図示破線方向に踏込んでい
き、プランジャ２が右方向へ動き、スプール１が摺動可
能になると、スプール１はプランジャ２が右方向へ移動
したことにより弱められた調圧スプリング３の左方押力
と第２リターンスプリング13の右方押力との均衡により
右方に移動する。しかし、円弧状溝26がボディ第１ポー
ト10とボディ第２ポート11とを導通している間は、ボデ
ィ第２ポート11における出力油圧は、管路61のライン圧
に等しい値P1を維持する。第３図のストロークS1までが
これに相当する。一方、プランジャ２とスプール１とが
共に右方へ移動したことによって、スプール１の油路Ｓ
とボディ第３油穴5Cとの導通は閉じられる。

（３）インチングペダル72を更に踏込み、プランジャス
トロークが第３図に示すS1に達すると、スプール第２油
穴1Bとボディ第２ポート11とが導通する。このため、ボ
ディ第１ポート10から供給された油は円弧状溝26、ボデ
ィ第２ポート11、及びスプール第２油穴1Bを順次通って
円筒状穴23に流入し、円筒状穴23内に急速に油圧を発生
させる。このとき油路Ｓとボディ第３油穴5Cとの導通は
すでに閉じられるのでボディ第３油穴5Cから油圧が抜け
ることはない。

円筒状穴23内に油圧が発生すると、前記の調圧スプリ
ング３の左方押力と第２リターンスプリング13の右方押
力との均衡が破れ、調圧スプリング３の押力を上回る油
圧によってスプール１は右方に移動し、これによって円
弧状溝26はボディ第１ポート10との導通を閉じ、ボディ
第３ポート14と導通するようになる。円弧状溝26がボデ
ィ第３ポート14と導通すると、円筒状穴23の油圧は一挙
に減少するが、油圧が減少して調圧スプリング３の左方
押力と均衡すると、第４図に示すように、円弧状溝26は
ボディ第１ポート10及びボディ第３ポート14の何れとも
非導通の中立状態となり、その時点での調圧スプリング
３の左方押力と等しい油圧（第３図のP2）が出力油圧と
してボディ第２ポート11に出力される。第３図のストロ
ークS1における油圧のP1からP2への変化がこれに相当す
る。

この状態で、もし出力油圧が前記P2より高くなればス
プール１が右方に移動してボディ第３ポート14から放圧
して中立状態に復帰し、出力油圧がP2より低くなればス
プール１が左方に移動してボディ第１ポート10と導通し
油圧の供給を受けて中立状態に復帰するので、インチン
グペダル72の踏力を変えない限り、出力油圧は第３図の
P2を維持する。

（４）インチングペダル72を更に踏込み、プランジャ２
のストロークが第３図のS1からS2へと連続的に増加して
いくと、プランジャ２の右方移動によって調圧スプリン
グ３の左方押力は連続的に減少し、これに応じて円筒状
穴23内の油圧は、ボディ第３ポート14に放圧することに
より調圧スプリング３の左方押力と均衡を保ちながら減
少していくことになる。従ってボディ第２ポート11にお
ける出力油圧も、第３図のP2からゼロに向かって連続的
に減少していく。

（５）プランジャストロークが第３図のS2に達すると、
円筒状穴23内の油圧がゼロとなった状態で調圧スプリン
グ３の弱くなった左方押力と第２リターンスプリング13
の右方押力とが均衡し、インチングペダル72を更に踏込
んでプランジャストロークが第３図のS3に達しても、こ
の状態では第２リターンスプリング13の右方押力が調圧
スプリング３の左方押力を上回ることになるので、円弧
状溝26はボディ第１ポート10と非導通、ボディ第３ポー
ト14と導通の状態を変えず、従って内圧が発生すること
なく、ボディ第２ポート11における出力油圧はゼロを持
続する。

（６）インチングペダル72の踏込み量を逆に減じていく
場合、第４図において、スプール１の小径ランド25の図
示右端部とプランジャ２とが当接するまでは、ペダルを
踏込んでいく場合と逆の順序で同様に作動する。小径ラ
ンド25の端部がプランジャ２に当接すると、スプール１
を左方へ押すため、円弧状溝26はボディ第３ポート14と
の導通を閉じ、ボディ第１ポート10との導通を開いて増
圧を開始する。この時また、プランジャ環状溝2Cとボデ
ィ第３油穴5Cとが導通するため、円筒状穴23の圧力は、
スプール第１油穴1A及びスプール第２油穴1Bの両方から
流入する油量と、ボディ第３油穴5Cを通じて流出する油
量とのバランスにより決まる管路61のライン圧より低い
油圧になる。

更にインチングペダル72の踏込み量を減じていくと、
スプール第２油穴1Bとボディ第２ポート11との導通が閉
じ、円筒状穴23に流入する油量が減少するため、ボディ
第３油穴5Cより流出する油量の方が勝り、円筒状穴23に
油圧は発生しなくなる。このため第１リターンスプリン
グ４の力により、スプール１は左方の嵌挿穴21側壁に当
接し、ボディ第１ポート10とボディ第２ポート11とを完
全に導通させ最初の状態にもどる。

（第２実施例） 第２実施例を第５図に示す。スプール１の円筒状穴23
内にスラグ31が摺動自在に嵌挿され、スプール１の外周
上に設けられたスプール環状溝32に第２リターンスプリ
ング13を配置し、バルブボディ５にタンク60に通ずるボ
ディ第４油穴5Dを追加した以外は、第１実施例と同様で
ある。

なお、第２リターンスプリング13は第１実施例のよう
に円筒状穴23内に配置しても、又は本実施例のようにス
プール１の外周部に配置しても、機能は同じである。

（第３実施例） 第３実施例を第６図に示す。ここでは第１実施例のス
プール１の円弧状溝26をスプール環状溝22に変更し、ボ
ディ第１ポート10とボディ第２ポート11とを導通させる
ノッチ32を設けた以外は、第１実施例と同様である。ノ
ッチ32の閉じるタイミングは、第１実施例の円弧状溝26
と同様である。

この第３実施例はまた、第２実施例と組み合わせて実
施することもできる。

前述した３つの実施例においては、第１リターンスプ
リング４がバルブボディ５内に組み込まれているが、こ
のスプリングは、同様の機能を有していれば、例えばイ
ンチングペダル部、リンケージの途中等の何処に配され
ていてもよい。

（考案の効果） 以上説明したように本考案は、非調圧時にはスプール
１の円筒状穴23内の油がボディ第３油穴5Cからドレンさ
れてプランジャ２側への押力を生じないので、リターン
スプリング４の押力は出力油圧P2すなわち調圧開始時の
リターンスプリング13の押力に相当する程度で良く、従
来例におけるように出力油圧P1に打ち勝つ押圧力を要す
る場合に比べ、十分小さな押力で済むようになる。従っ
て、インチングペダル72の踏力を大幅に低減することが
でき、運転を容易にすると共に、スプール受圧面積を大
きくすることができるので、低油圧時の制御性が改善さ
れ、従来発生しやすかった油圧立ち上がり時のサージ圧
がなくなり、発進フィーリングが大幅に改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係るインチングバルブの
構造を示す断面図、第２図は第１図のＡ−Ａで切った断
面図、第３図は本考案の実施例及び従来例のインチング
バルブにおけるストロークと出力油圧との関係を示す特
性図、第４図は前記実施例における調圧時の状態を示す
断面図、第５図は本考案の第２実施例に係るインチング
バルブの断面図、第６図は本考案の第３実施例に係るイ
ンチングバルブの断面図、第７図は従来のインチングバ
ルブの構造を示す断面図。 １……スプール、1A……スプール第１油穴、2A……プラ
ンジャ第１油穴、1B……スプール第２油穴、1C……スプ
ール第３油穴、1D……スプール環状溝、２……プランジ
ャ、2C……プランジャ環状溝、３……調圧スプリング、
４……第１リターンスプリング、５……バルブボディ、
5C……ボディ第３油穴、10……ボディ第１ポート、11…
…ボディ第２ポート、13……第２リタンーンスプリン
グ、14……ボディ第３ポート、21……嵌挿穴、23……円
筒状穴、25……小径ランド、26……円弧状溝、27……ラ
ンド受穴、Ｓ……油路。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】バルブボディ５に形成され一方に側壁を有
   する嵌挿穴21内に、前記側壁側から順次スプール１とプ
   ランジャ２とが摺動自在にかつ調圧スプリング３を介し
   て互いに反発するように組込まれてなり、 前記バルブボディ５は、嵌挿穴21の側壁側から順に油圧
   を入力するボディ第１ポート10と、クラッチ機構に油圧
   を出力するボディ第２ポート11と、調圧時に過剰の油圧
   を放出するボディ第３ポート14と、非調圧時に開放され
   るタンク側のボディ第３油穴5Cとを有し、 前記スプール１は、前記嵌挿穴21との摺動面に形成され
   前記ボディ第１ポート10とボディ第３ポート14との間隔
   に等しいか又は短い長さを有すると共にボディ第２ポー
   ト11と常時導通する円弧状溝26と、スプール１の中心部
   を軸心方向に延び油圧を降下させない程度の細いスプー
   ル第１油穴1Aを介して前記円弧状溝26に導通する油路Ｓ
   と、嵌挿穴21と同軸にスプール１のプランジャ２側に形
   成された小径ランド25と、前記小径ランド25上に形成さ
   れ前記油路Ｓのプランジャ側端部にスプール第３油穴1C
   を介して導通するスプール環状溝1Dと、前記嵌挿穴21の
   側壁側端部に形成され一方の端面が前記側壁に開放され
   他方の端面が油路Ｓに導通する円筒状穴23と、前記調圧
   スプリング３に対向してスプール１をプランジャ２側に
   押圧する第２リターンスプリング13と、調圧時にのみ前
   記油路Ｓとボディ第２ポート11とを導通するスプール第
   ２油穴1Bとを有し、 前記プランジャ２は、前記小径ランド25を摺動自在に受
   け込むランド受穴27と、非調圧時にのみプランジャ第１
   油穴2Aを介して前記スプール環状溝1Dと前記ボディ第３
   油穴5Cとを導通するプランジャ環状溝2Cと、前記調圧ス
   プリング３及び第２リターンスプリング13に対向する第
   １リターンスプリング４とを有し、 非調圧時には、ボディ第１ポート10から入力された油圧
   が円弧状溝26を経由してボディ第２ポート11に出力さ
   れ、 調圧時には、ボディ第２ポート11とスプール第２油穴1B
   とが導通することにより油路Ｓの油圧が上昇すると共に
   油路Ｓとボディ第３油穴5Cとの導通が閉じられて円筒状
   穴23に油圧が発生し、この油圧に押されてスプール１が
   プランジャ２側に移動し、前記円弧状溝26がボディ第１
   ポート10とボディ第３ポート14との間で油圧の調整を行
   うことで前記円筒状穴23の油圧と前記調圧スプリング３
   の押力が均衡し、この均衡時のスプール１内の油圧がボ
   ディ第２ポート11に出力されるようにしたことを特徴と
   するインチングバルブ機構。