JP2912924B2 - 油圧クラッチ式補助変速機の自動変速装置 - Google Patents

油圧クラッチ式補助変速機の自動変速装置

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JP2912924B2 JP63331273A JP33127388A JP2912924B2 JP 2912924 B2 JP2912924 B2 JP 2912924B2 JP 63331273 A JP63331273 A JP 63331273A JP 33127388 A JP33127388 A JP 33127388A JP 2912924 B2 JP2912924 B2 JP 2912924B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、油圧クラッチ式補助変速機の自動変速装置
に関する。
[従来の技術] 上部旋回体と下部走行体とからなり、高・低速2段切
換えの補助変速機を備えた油圧駆動装置により走行する
装輪式油圧掘削機等において、従来、補助変速機は常時
噛合式で、手動により高・低速の切換えを行う構造とな
っている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら上記従来の構造においては、変速時には
車両を一旦停止させて高・低速の切換えを行う必要があ
るため、変速操作が面倒で迅速かつ円滑な操作が困難で
あるという問題点がある。また補助変速機に湿式多板ク
ラッチを設け、油圧による高・低速クラッチの切換えを
操作レバーで行う場合、高速走行中に低速レンジへの切
換えを安易に行うと、油圧駆動モータがオーバランし、
該油圧駆動モータあるいは低速クラッチが損傷する危険
性があった。
本発明は前述した従来の問題点に着目し、走行中の変
速操作が容易で、各装置が損傷する恐れのない油圧クラ
ッチ式補助変速機の自動変速装置を提供することを目的
とする。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために本発明に係る油圧クラッチ
式補助変速機の自動変速装置の第1発明は、 高低速用油圧クラッチ(1a,1b)を有して主変速機に
組合わされる油圧クラッチ式補助変速機(1)と、 第1油圧源(5)から第1油圧を受け、この第1油圧
を高速用油圧クラッチ(1a)に供給すると共に定速用油
圧クラッチ(1b)の油圧を外部へドレンする第1高速位
置と、第1油圧を低速用油圧クラッチ(1b)に供給する
と共に高速用油圧クラッチ(1a)の油圧を外部へドレン
する第1低速位置とを有する第1切換弁(6)と、 油圧クラッチ式補助変速機(1)の回転軸の回転に応
じて油を吐出する第2油圧源(3)と、 第2油圧源(3)の吐出油の流れを絞るオリフィス
(7)と、 第1油圧源(5)から第1油圧を受け、この第1油圧
を第1切換弁(6)に第1パイロット圧として供給しこ
れにより第1切換弁(6)を第1高速位置から第1低速
位置に切換える第2低速位置と、第1パイロット圧を外
部へドレンしこれにより第1切換弁(6)を第1低速位
置から第1高速位置に切換える第2高速位置とを有する
第2切換弁(8)であり、かつ オリフィス(7)の前後差圧を第2パイロット圧とし
て受けて第2高速位置側へ付勢されると共に、この付勢
に対抗して低速用油圧クラッチ(1b)内の油圧を第3パ
イロット圧として受け、かつ第2低速位置側への付勢力
を与えるバネを有する第2切換弁(8)と を有することを特徴としている。
第2発明は、 高低速用油圧クラッチ(1a,1b)を有して主変速機に
組合わされる油圧クラッチ式補助変速機(1)と、 第1油圧源(5)から第1油圧を受け、この第1油圧
を高速用油圧クラッチ(1a)に供給すると共に低速用油
圧クラッチ(1b)の油圧を外部へドレンする第1高速位
置と、第1油圧を低速用油圧クラッチ(1b)に供給する
と共に高速用油圧クラッチ(1a)の油圧を外部へドレン
する第1低速位置とを有する第1切換弁(6)と、 油圧クラッチ式補助変速機(1)の回転軸の回転によ
って遠心油圧を生ずる遠心油圧源(11)と、 第1油圧源(5)から第1油圧を受け、この第1油圧
を第1切換弁(6)に第1パイロット圧として供給しこ
れにより第1切換弁(6)を第1高速位置から第1低速
位置に切換える第2低速位置と、第1パイロット圧を外
部へドレンしこれにより第1切換弁(6)を第1低速位
置から第1高速位置に切換える第2高速位置とを有する
第2切換弁(8)であり、かつ 遠心油圧源(11)の遠心油圧を第2パイロット圧とし
て受けて第2高速位置側へ付勢されると共に、この付勢
に対抗して低速用油圧クラッチ(1b)内の油圧を第3パ
イロット圧として受け、かつ第2低速位置側への付勢力
を与えるバネを有する第2切換弁(8)と を有することを特徴としている。
[作用] 上記構成によれば、第2油圧源(3)とオリフィス
(7)との組合せ、あるいは遠心油圧源(11)により、
油圧クラッチ式補助変速機(1)の回転数の変化に伴っ
て変動するオリフィス(7)の前後差圧あるいは遠心油
圧を利用して第2切換弁(8)を切換えるようにしたの
で、油圧クラッチ式補助変速機(1)の高・低速切換え
を自動的に、かつ各装置に損傷等を生じさせることなく
行うことができる。
[実施例] 以下に本発明に係る油圧クラッチ式補助変速機の自動
変速装置を下部走行体に装着した装輪式油圧掘削機の実
施例について、図面を参照して詳細に説明する。
第1図は第1実施例の自動変速装置の油圧回路を示
し、高・低速2段の歯車式補助変速機1に湿式の高速ク
ラッチ1aと低速クラッチ1bとが設けられ、入力軸の一端
には、上部旋回体に搭載されたエンジンによって駆動さ
れる油圧ポンプからスイベルジョイントを経て下部走行
体に至る油圧回路に設けられた油圧駆動モータ2が、他
端には回転センシング用油圧ポンプ3がそれぞれ連結さ
れている。また前記と同様に、スイベルジョイントを経
て下部走行体に至る油圧回路にチャージポンプ駆動モー
タ4が設けられ、該駆動モータ4で駆動されるチャージ
ポンプ5から前記高・低速クラッチ1a、1bに至る油圧回
路に高低速自動切換弁6が設けられ、更に前記回転セン
シング用油圧ポンプ3から補助変速機1の潤滑回路に至
る油圧回路にオリフィス7が設けられている。
またチャージポンプ5から高低速自動切換弁6に至る
油圧回路の分岐回路には自動変速弁8が設けられ、さら
にまた前記高低速自動切換弁6から低速クラッチ1bに至
る油圧回路の分岐回路9が自動変速弁8の端部に接続さ
れている。
自動変速弁8は第2図に示すように、スプール8aとピ
ストン8bとスプリング8cとからなり、センシングポンプ
3から自動変速弁8の左端と、オリフィス7を経て自動
変速弁8の右端とに油圧回路が設けられ、圧油ポート8d
から高低速自動切換弁6の端部に至るシフト圧回路10が
設けられている。
補助変速機1の低速クラッチ1bが係合して低速レンジ
で走行している場合、油圧駆動モータ2の回転速度が27
00rpm以上になると、高速レンジに切換え、高速レンジ
で走行の場合は油圧駆動モータ2の回転速度が800rpm以
下になると低速レンジに切換えることができるようにオ
リフィス7の内径、自動変速弁8のスプール8aとピスト
ン8bの受圧面積、スプリング8cの張力等が設定され、た
とえばセンシングポンプ吐出量=10cc/rev.、オリフィ
ス径d0=2.7mm、ピストン径d1=28m、スプール径d2=15
m、スプリング張力F3=7kg、高・低速クラッチ油圧P=
20kg/cm2となっている。
低速レンジにおいて、油圧駆動モータ2の回転数が27
00rpm以上に上昇すると、オリフィス7の前後差圧によ
ってスプール8aを右方に押す力F2が、ピストン8bの端面
に作用する左向きの力F1と、スプリング8cの張力F3との
和よりも大きくなってスプール8aが右方に動き、圧油ポ
ート8dをドレン回路に接続するので、高低速自動切換弁
6は左方に動き、低速クラッチ1bが切れ、高速クラッチ
1aが係合して高速レンジに切換わる。
高速レンジにおいて、油圧駆動モータ2の回転数が80
0rpm以下に落ちると、前記ピストン8bの端面に作用する
力F1が零(F1=0)であり、またスプール8aに作用する
右向きの力F2がスプリング8cの張力F3よりも小さくなっ
てスプール8aは左方に動き、低速レンジに切換わる。
なお第1図に示すNバルブは、上部旋回体に設けたシ
フトバルブを中立位置(図示左位置)にしたとき図示左
位置となって前記高・低速自動切換えを停止させる。ま
た、モジュレーションバルブ、クイックリターンバルブ
は高・低速切換え時のクラッチ油圧上昇をゆるやかにし
て変速時の衝撃を緩和する。
本実施例では高速レンジ→低速レンジの切換えは、油
圧駆動モータ2の回転数が800rpmに下がってから行われ
るので、油圧駆動モータ2や低速クラッチ1bが損傷する
ことはない。
またチャージポンプ5を下部走行体に設けたチャージ
ポンプ駆動モータ4で駆動したので、上部旋回体に搭載
されたエンジンで直接駆動する場合に比べサクション抵
抗が小さく、チャージポンプ5の故障の恐れは極めて小
さい。
第3図は第2実施例の油圧回路図で、回転センシング
用油圧ポンプ3は補助変速機の出力軸に連結され、その
他の構造は前記第1実施例と同一である。
第4図は第3実施例の油圧回路図で、第1、第2実施
例での回転センシング用油圧ポンプ3とオリフィス7と
に代えて第5図に示す環状の遠心油圧検出室11に油圧回
路内の油と同種の作動油を封入し、補助変速機1の入力
軸に連結し、該遠心油圧検出室11内に挿入した圧力検出
管12を自動変速弁8のシフト圧回路13に接続したもの
で、前記入力軸の回転数の変化に伴って変動する遠心油
圧Pを自動変速弁8のスプール8aの端面にシフト圧とし
て作用させたものである。
補助変速機1の構造は、第6図、第7図に示すよう
に、遊星歯車機構を用いてもよい。第6図の補助変速機
は、油圧駆動モータ2に連結された入力軸にサンギヤ1c
を固着し、プラネツトキャリア1dの軸に固着したドライ
ブギア1eが出力輪のドリブンギヤ1fを回す。低速レンジ
ではクラッチ1gが係合してリングギヤ1hを補助変速機ケ
ースに固定し、高速レンジではクラッチ1iが係合してサ
ンギヤ1cとリングギヤ1hとを一体回転させる。また第7
図に示す補助変速機は、高速レンジにおいてクラッチ11
が係合してサンギヤ1cとプラネツトキャリア1dとを一体
回転させる。低速レンジの場合は第6図と同一である。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、回転センシング
用油圧ポンプとオリフィスとの組合せ、あるいは遠心油
圧検出室によって油圧駆動モータの回転数を検出し、該
回転数の変化に伴って変動するオリフィスの前後差圧あ
るいは遠心油圧を利用して自動変速弁を切換えるように
したので、補助変速機の高・低速切換えを自動的に、か
つ各装置に損傷等を生じさせることなく行うことがで
き、油圧駆動車の作業能率を著しく向上させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】 第1図は第1実施例の油圧回路図、第2図は自動変速弁
の断面説明図、第3図は第2実施例の油圧回路図、第4
図は第3実施例の油圧回路図、第5図は遠心油圧検出室
の部分断面説明図、第6図、第7図は遊星歯車式補助変
速機の構造説明図である。 1:補助変速機、1a:高速クラッチ、1b:低速クラツチ、2:
油圧駆動モータ、3:回転センシング用油圧ポンプ、6:高
低速自動切換弁、7:オリフィス、8:自動変速弁、10、1
3:シフト圧回路、11:遠心油圧検出室、12:圧力検出管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−193930(JP,A) 特開 昭60−245858(JP,A) 特開 昭62−93564(JP,A) 特公 昭58−19904(JP,B2) 特公 昭56−23065(JP,B2) 特公 昭47−34206(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16H 59/00 - 63/48 F16H 47/02 - 47/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高低速用油圧クラッチ(1a,1b)を有して
    主変速機に組合わされる油圧クラッチ式補助変速機
    (1)と、 第1油圧源(5)から第1油圧を受け、この第1油圧を
    高速用油圧クラッチ(1a)に供給すると共に低速用油圧
    クラッチ(1b)の油圧を外部へドレンする第1高速位置
    と、第1油圧を低速用油圧クラッチ(1b)に供給すると
    共に高速用油圧クラッチ(1a)の油圧を外部へドレンす
    る第1低速位置とを有する第1切換弁(6)と、 油圧クラッチ式補助変速機(1)の回転軸の回転に応じ
    て油を吐出する第2油圧源(3)と、 第2油圧源(3)の吐出油の流れを絞るオリフィス
    (7)と、 第1油圧源(5)から第1油圧を受け、この第1油圧を
    第1切換弁(6)に第1パイロット圧として供給しこれ
    により第1切換弁(6)を第1高速位置から第1低速位
    置に切換える第2低速位置と、第1パイロット圧を外部
    へドレンしこれにより第1切換弁(6)を第1低速位置
    から第1高速位置に切換える第2高速位置とを有する第
    2切換弁(8)であり、かつ オリフィス(7)の前後差圧を第2パイロット圧として
    受けて第2高速位置側へ付勢されると共に、この付勢に
    対抗して低速用油圧クラッチ(1b)内の油圧を第3パイ
    ロット圧として受け、かつ第2低速位置側への付勢力を
    与えるバネを有する第2切換弁(8)と を有することを特徴とする油圧クラッチ式補助変速機の
    自動変速装置。
  2. 【請求項2】高低速用油圧クラッチ(1a,1b)を有して
    主変速機に組合わされる油圧クラッチ式補助変速機
    (1)と、 第1油圧源(5)から第1油圧を受け、この第1油圧を
    高速用油圧クラッチ(1a)に供給すると共に低速用油圧
    クラッチ(1b)の油圧を外部へドレンする第1高速位置
    と、第1油圧を低速用油圧クラッチ(1b)に供給すると
    共に高速用油圧クラッチ(1a)の油圧を外部へドレンす
    る第1低速位置とを有する第1切換弁(6)と、 油圧クラッチ式補助変速機(1)の回転軸の回転によっ
    て遠心油圧を生ずる遠心油圧源(11)と、 第1油圧源(5)から第1油圧を受け、この第1油圧を
    第1切換弁(6)に第1パイロット圧として供給しこれ
    により第1切換弁(6)を第1高速位置から第1低速位
    置に切換える第2低速位置と、第1パイロット圧を外部
    へドレンしこれにより第1切換弁(6)を第1低速位置
    から第1高速位置に切換える第2高速位置とを有する第
    2切換弁(8)であり、かつ 遠心油圧源(11)の遠心油圧を第2パイロット圧として
    受けて第2高速位置側へ付勢されると共に、この付勢に
    対抗して低速用油圧クラッチ(1b)内の油圧を第3パイ
    ロット圧として受け、かつ第2低速位置側への付勢力を
    与えるバネを有する第2切換弁(8)と を有することを特徴とする油圧クラッチ式補助変速機の
    自動変速装置。
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PCT/JP1989/001284 WO1990007661A1 (en) 1988-12-28 1989-12-21 Automatic transmission equipped with auxiliary hydraulic speed-changing gears
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