JP3863141B2 - ２速油圧モータの自動変速切換弁 - Google Patents

Description

本発明は、建設機械用のクローラーを駆動するための２速油圧モータにおいて、モータに作用する負荷の大きさにより低速と高速の切換を自動的に行う２速油圧モータの自動変速切換弁に関する。

従来技術の２速油圧モータの自動変速切換弁は、例えば特許文献１の図３、図４に記載するものがある。特許文献１の図４の場合、２速モータの低速と高速を切換える切換弁は、外部からのパイロット圧力を受けて高速側位置へ切換わった状態になっている。油圧モータに作用する負荷が大きくなり、油圧モータの高圧ポートの圧力がシャトル弁を通って切換弁に入って来る。この圧力が、外部からのパイロット圧と対抗しており、所定の圧力以上に大きくなった時に、切換弁は低速側位置に切換わる。又、油圧モータの負荷が小さくなり、シャトル弁を通して切換弁に入って来る圧力が所定の圧力以下になった時に、切換弁は高速側位置に切換わる。切換弁の２つの切換設定圧力をＰ_Hi→_LO（高速→低速）、Ｐ_LO→_Hi（低速→高速）とすると、Ｐ_Hi→_LOとＰ_LO→_Hiの２つの切換設定圧力はスプール（本発明では２速スプールとして示す）内の隔壁で閉じられたスプールの２個の小径穴に収容された２個の丸棒部材（受圧面積調整部材−本発明では小径スプールとして示す）により調整して、ヒステリシスを設けている。これにより、油圧モータの自動変速の圧力変動に起因するハンチングを防止するものである。
特開２００３−２８１０２号公報 図３、図４

しかしながら、特許文献１の従来技術では、切換弁の切換設定圧力Ｐ_Hi→_LO（高速→低速）とＰ_LO→_Hi（低速→高速）に大きなヒステリシスがあり、Ｐ_LO→_Hiの設定圧力が低く設定されている。切換弁を高速側位置で油圧モータを急駆動させた場合に、油圧モータの圧力が急上昇するために、一担低速側位置に切換わり、次に油圧モータの負荷圧力が下がり高速側位置に戻るが、Ｐ_LO→_Hiの切換設定圧力が低いために応答性が悪く、切換弁が低速側から高速側に戻るまでのタイムラグが大きく、スムーズな発進ができない。このため、Ｐ_Hi→_LOの切換設定圧力はそのままで、Ｐ_LO→_Hiの切換設定圧力のみを高くする必要がある。その場合には、主スプールの外径を大きくするか、又はスプリング側の丸棒部材の外径を小さくする必要がある。主スプールの外径Ｄ₁ を大きくする場合は、弁体が大きくなり、スプリング側の丸棒部材の外径Ｄ₂ を小さくする場合は、加工が難しくなる。又、スプリング側の丸棒部材の外径Ｄ₂ を小さくすると、Ｐ_LO→_Hiの切換設定圧力が大きくなり、それと同時にＰ_Hi→_LOの切換設定圧力が大きくなる。そのため、Ｐ_Hi→_LOを変更せずに、Ｐ_LO→_Hiを大きくして、ヒステリシスを小さくする場合、外部パイロット側の丸棒部材の外径Ｄ₃ も小さくしなくてはならず、加工が難しくなる。スプール径を大きくする場は弁体が大きくなり、各丸棒部材を小さくする場合は加工が難しくなるなどの課題があった。さらに、限られたスペースの中にスプリングを付勢しなくてはならず、スプリング力が弱いものになってしまい、主スプールを高速側に切換えるための最小外部パイロット圧力である最小切換圧力が小さいものになってしまい、作動油温度が低い時など実機の油圧システムの背圧の影響により、主スプールが勝手に高速側位置に切換ってしまう恐れがあった。

本発明の課題はかかる従来技術の課題を解決した、油圧モータの２つの切換圧力（高速→低速、低速→高速）の設定において、ヒステリシスを小さくでき、かつ主スプールである２速スプールの外径、及びスプリング力が同じでも最小切換圧力が大きく、２速スプールの外径、及びスプリング力を変更しなくても又、各丸棒部材（小径スプール）の径を小さくすることなく最小切換圧力を変更することができ、２速スプールがかってに高速側位置に切り換わってしまう恐れがより少ない、２速油圧モータの自動変速切換弁を提供することにある。

このため本発明によると、２速油圧モータの低速状態と高速状態を切換える自動変速切換弁において、前記切換弁はハウジング内に両端が閉じられた大径スプール穴に軸方向に移動可能に嵌合された中空の２速スプールと、２速スプール両端と中間に設けられた第１、第２及び第３の小径スプール穴に軸方向に移動可能に嵌合された第１小径スプールＣ、第２小径スプールＢ及び第３小径スプールＤと、前記２速スプールの中空穴肩部と前記第２小径スプールＢとの間を離隔する方向に付勢するスプリングと、を有し、前記第１小径スプールＣ及びそれと隣接する２速スプールの外方端部には外部パイロット圧力が導かれ、外部パイロット圧力と対抗する油圧モータの高圧ポート圧力を前記切換弁のほぼ中央に設けた中央ポートから前記中空２速スプールの中央に位置する第１半径方向穴より中空穴内に常に導くようにし、前記高圧ポート圧力が第１切替設定圧力より高く前記切換弁が低速側位置にあるときは前記高圧ポート圧力を前記第２小径スプールＢ及び第３小径スプールＤに作用するようにし、前記高圧ポート圧力が第２切替設定圧力より低く前記切換弁が高速側位置にあるときは前記高圧ポート圧力は、前記第１小径スプールＣの内方端面及び前記第２小径スプールＢの内方端面に作用するようにし、前記第１小径スプールＣの径D3を第２小径スプールＢの径D2より小に、かつ前記第３小径スプールＤの径D4より大にしたことを特徴とする２速油圧モータの自動変速切換弁によって上述した本発明の課題を解決した。

本発明の構成により、本発明では、外部パイロット圧力と対抗する油圧モータの高圧ポート圧力を前記切換弁のほぼ中央に設けた中央ポートから前記中空２速スプールの中央に位置する第１半径方向穴より中空穴内に常に導くようにし、前記切換弁が低速側位置にあるときは前記油圧モータの高圧ポート圧力を前記第２小径スプールＢ及び第３小径スプールＤにみに作用するようにし、前記切換弁が高速側位置にあるときは前記高圧ポート圧力は、前記第１小径スプールＣ及び前記第２小径スプールＢに作用するようにしたので、従って、２速スプールに作用する前記高圧ポート圧力の受圧面積は、切換弁が低速側位置と高速側位置にいる時で異なっており、第３小径スプールＤは低速側位置の時のみ影響する。よって、第３小径スプールＤの径のみを変更することで、２速スプールが高速側位置に押し付けられる条件を変えずに、低速側位置に押し付けられる条件のみを変えることができる。その結果、第３小径スプールＤの径のみを大きくすることで、切換弁の切換設定圧力Ｐ_Hi→_LO（高速→低速）を変えることなく、切換設定圧力Ｐ_LO→_Hi（低速→高速）を大きくすることができる。これにより、２つの切換設定圧力（高速→低速、低速→高速）の設定において、ヒステリシスを小さくでき、特に低速側位置から負荷力が下がり、高速側位置に戻るまでの応答性がよく、油圧モータの発進時などに於いてタイムラグがなく、スムーズな発進が可能となる。かつ２速スプール（主スプール）の径を大きくすることなく、又各小径スプール（各丸棒部材）の径を小さくすることなく、ヒステリシスを小さくした２速油圧モータの自動変速切換弁を提供するものとなった。
換言すると、本発明の２速油圧モータの自動変速切換弁において、メイン高圧が０の時にスプールを高速側位置に切換えるための最小外部パイロット圧力である最小切換圧力は、２速スプールの外部パイロット圧力の受圧面積と、スプリングとによって決まる構造となっている。つまり、２速スプールの外径から第１小径スプールＣの外径分を差し引いた面積とスプリングによって最小切換圧力が決まる。第１小径スプールＣの外径の面積分だけ、２速スプールに作用する外部パイロット圧力を受ける面積を小さくでき、２速スプールの径やスプリングを変更することなく最小切換圧力を大きくした２速油圧モータの自動変速切換弁となり、低作動油温時など実機の油圧システムの背圧影響が大きくても、スプールがかってに高速側位置に切り換わってしまう恐れがより少ない、２速油圧モータの自動変速切換弁を提供するものとなった。

好ましくは、前記第３小径スプールＤは２個のランドを有し、前記切換弁が高速側位置にあるときは、前記外部パイロット圧力と対抗する油圧モータの高圧ポート圧力は、前記切換弁の中央ポートから前記第３小径スプールＤの２個のランド間に設けられた２速スプールの第２半径方向穴と前記第１小径スプールＣ内方と連通する第３小径スプールＤ内の油路とを介して、前記第１小径スプールＣ内方に作用し、かつそれと隣接する前記第３小径スプールＤの外方端面に作用すると共に、前記中空２速スプールの中央に位置する第１半径方向穴より中空穴内に常に導かれた前記油圧モータの高圧ポート圧力が前記第２小径スプールＢの内方端面とそれと対向する前記第３小径スプールＤの端面に作用するようにされている。

さらに好ましくは、前記高圧ポート圧力が前記外部パイロット圧力より小さいとき、前記外部パイロット圧力の作用によって前記第１小径スプールＣが前記２速スプール内側方向へ押し付けられ、前記第１小径スプールＣは前記第３小径スプールＤ及び第２小径スプールＢを介して付勢され、前記第１小径スプールＣに作用する力は前記２速スプールを高速側位置に押し付ける力とはならないようにされ、この位置では、外部パイロット圧力のの作用以外の低作動油温時など実機の油圧システムの背圧に影響されず、スプールがかってに高速側位置に切り換わってしまう恐れがさらに少ない、２速油圧モータの自動変速切換弁を提供するものとなった。

また好ましくは、前記切換弁が低速側位置にあるときは、前記油圧モータの速度切替コントロールピストンの加圧室はドレンに連通され、前記切換弁が高速側位置にあるときは、前記油圧モータの速度切替コントロールピストンの加圧室は前記油圧モータの高圧ポート圧力と連通するようにされている。

本発明を実施するための最良の形態の一例を図１及び図２参照して説明する。図１は発明を実施するための最良の形態の２速油圧モータの自動変速切換弁が低速側位置にあるときの概略断面図を含む油圧回路図、図２は図１の同切換弁が高速側位置にあるときの概略断面図を含む油圧回路図を示す。図１に示すように、２速油圧モータ１の低速状態と高速状態を切換える自動変切換弁７は、ハウジング４（図２で点線で一部を示す）内に両端がプラグ５、６により閉じられた大径スプール穴15に軸方向に移動可能に嵌合された中空の２速スプール10と、２速スプール10両端及び中間に設けられた第１、第２及び第３の小径スプール穴16、17、23に軸方向に移動可能に嵌合された第１小径スプールＣ、第２小径スプールＢ及び第３小径スプールＤと、２速スプール10の中空穴肩部19と第２小径スプールＢとの間を離隔する方向に付勢するスプリング８と、を有する。第１小径スプールＣ及びそれと隣接する２速スプールの外方端部にはパイロット圧力室21が形成され、外部パイロット圧力Ｐ_P が導かれ、外部パイロット圧力Ｐ_P と対抗する油圧モータ１の高圧ポート圧力Ｐ_A ・ _B を切換弁７のほぼ中央に設けた中央ポートA.B から２速スプール10の中央に位置する半径方向穴18より中空穴内20に常に導くようにしている。高圧ポート圧力Ｐ_A ・ _B が第１切替設定圧Ｐ_Hi→_LOより高く切換弁７が低速側位置にあるときは高圧ポート圧力 Ｐ_A ・ _B を第２小径スプールＢ及び第３小径スプールＤ及び前記第２小径スプールＢに作用するようにし、高圧ポート圧力Ｐ_A ・ _B が第２切替設定圧Ｐ_LO→_Hiより低く切換弁７が高速側位置にあるときは高圧ポート圧力Ｐ_A ・ _B は、第１小径スプールＣと第２小径スプールＢの内方端面とに対し作用するようにし、第１小径スプールＣの径D3を第２小径スプールＢの径D2より小に、かつ第３小径スプールＤの径D4より大にした。

このため、第３小径スプールＤは２個のランド 24、25を有し、切換弁７が高速側位置にあるときは、外部パイロット圧力Ｐ_P と対抗する油圧モータの高圧ポート圧力Ｐ_A ・ _B は、切換弁の中央ポート A.Bから第３小径スプールＤの２個のランド 24、25間に設けられた２速スプール10の第２半径方向穴26と第１小径スプールＣ内方と連通する第３小径スプールＤ内の油路27を介して、第１小径スプールＣ内方端面に作用し、かつそれと隣接する第３小径スプールＤの端面に作用すると共に、中空２速スプール10の中央に位置する第１半径方向穴18より中空穴20内に常に導かれた油圧モータの高圧ポート圧力Ｐ_A ・ _B が第２小径スプールＢの内方端面とそれと対向する第３小径スプールＤの端面28に作用するようにされている。

次に作動について説明すると、図１は油圧モータ１に作用する負荷高圧ポート圧力Ｐ_A ・ _B が第１切替設定圧Ｐ_Hi→_LOより高く、切換弁７が低速側位置にある場合を示し、切換弁７には、油圧ポンプ13の圧油が方向切替弁12、カウンターバランス弁11を通って油圧モータ１の高圧ポートの圧力Ｐ_A ・ _B が、中央ポート A.Bから２速スプール10の半径方向穴18より中空穴内20に流入し、スプールＢを図１でみ右方向へ、スプールＤを同左方向へ押し付けている。これにより、低速側位置にある２速スプール10に作用する力Ｆ_A ・ _B は、Ｆ_A ・ _B ＝Ｐ_A ・ _B ×π／４（Ｄ₂ ² −Ｄ₄ ² ）となり、Ｄ₂ ＞Ｄ₄ であるから、２速スプール10を左方向へ押す力となる。一方、外部パイロット圧力Ｐ_P は、２速スプールの左端ポートに導かれており、２速スプール10に作用する力は、Ｄ₁ ＞Ｄ₃ であるから、Ｆ_P ＝Ｐ_P ×π／４（Ｄ₁ ² −Ｄ₃ ² ）となり、２速スプール10を右方向へ押す力となる。又、スプリング８は、２速スプール10を左方向へ押す力Ｆ_SPとなっている。図１の場合は、油圧モータに作用する負荷が大きく（＝Ｐ_A ・ _B が大きい）、２速スプール10に作用する力Ｆ_P は、Ｆ_P ＜Ｆ_A ・ _B ＋Ｆ_SPとなり、２速スプールが左方向へ押し付けられる。この時、油圧モータ１のコントロールピストン２内圧力Ｐ_CPは、シャトル弁３を介して、切換弁 7のポートＡ''又はポートＢ''からＤＲポートへ通じており、油圧モータ１は低速側位置になる。油圧モータ１に作用する負荷が小さくなり、高圧ポート圧力Ｐ_A ・ _B が第２切替設定圧Ｐ_LO→_Hiより低くなると、Ｆ_A ・ _B が小さくなり、Ｆ_P ＞Ｆ_A ・ _B ＋Ｆ_SPとなって、２速スプール10が右方向へ押し付けられ、図２の状態になる。この時、コントロールピストン２の加圧室内圧力Ｐ_CPはシャトル弁３を介して、切換弁 7のポートＡ''又はポートＢ''から、ポートＡ‘又はポートＢ’へ通じ高圧ポート圧力Ｐ_A ・ _B に通じている。これにより、油圧モータ１の負荷圧力Ｐ' _A 又はＰ' _B が切換弁 7とシャトル弁３を通して、コントロールピストン２の加圧室へ流入し、油圧モータ１は高速側位置となる。

図２は高圧ポート圧力Ｐ_A ・ _B が第２切替設定圧Ｐ_LO→_Hiより低く切換弁７が高速側位置にある場合を示し、油圧モータ１に作用する負荷が小さく（＝Ｐ_A ・ _B が小さい）、油圧モータ１の高圧ポートの圧力Ｐ_A ・ _B が、カウンターバランス弁11を通って中央ポート A.Bから２速スプール10の半径方向穴18より中空穴内20に流入し、スプールＢを図２で見て右方向へ、スプールＤを同左方向へ押し付けている。外部パイロット圧力Ｐ_P と対抗する油圧モータの高圧ポート圧力Ｐ_A ・ _B は、切換弁の中央ポート A.Bから第３小径スプールＤの２個のランド 24、25間に設けられた２速スプール10の第２半径方向穴26と第１小径スプールＣ内方と連通する第３小径スプールＤ内の油路27を介して、第１小径スプールＣ内方に作用し、かつ第３小径スプールＤの外方端面に作用すると共に、中空２速スプール10の中央に位置する第１半径方向穴18より中空穴20内に常に導かれた油圧モータの高圧ポート圧力Ｐ_A ・ _B が第２小径スプールＢの内方端面とそれと対向する前記第３小径スプールＤの端面28に作用するようにされているので、第３小径スプールＤは、左右に油圧モータの高圧ポート圧力Ｐ_A ・ _B が作用しているため、左右どちらかの方向にも押し付けられない。これにより、Ｄ₂ ＞Ｄ₃ であるので、切換弁７が高速側位置にあるときの２速スプール10に作用する力Ｆ' _A ・ _B は、Ｆ' _A ・ _B ＝Ｐ_A ・ _B ×π／４（Ｄ₂ ² −Ｄ₃ ² ）となり、２速スプール10を左方向へ押す力となる。一方、外部パイロット圧力Ｐ_P とスプリングの力Ｆ_SPにより、２速スプール10には、右方向への外部パイロット圧力Ｐ_P による力Ｆ_P と、左方向への力スプリングによる力Ｆ_SPが作用している、図２の場合は、油圧モータ１に作用する負荷が小さく（＝Ｐ_A ・ _B が小さい）、外部パイロット圧力Ｐ_P による力Ｆ_P は、Ｆ_P ＞Ｆ' _A ・ _B ＋Ｆ_SPとなり、２速スプール10が右に押し付けられている。この時、油圧モータ１は高速位置となる。

油圧モータ１に作用する負荷高圧ポート圧力Ｐ_A ・ _B が第１切替設定圧Ｐ_Hi→_LOより高くなると、上記高速位置での２速スプール10に作用する力Ｆ' _A ・ _B が大きくなり、Ｆ_P ＜Ｆ' _A ・ _B ＋Ｆ_SPとなって、２速スプール10が左方向へ押し付けられ、図１の状態になる。この時、油圧モータ１は低速位置となる。以上より、２速スプール10に作用する力のつり合い式は、「Ｆ_P ＝Ｆ_A ・ _B ＋Ｆ_SP」と「Ｆ_P ＝Ｆ' _A ・ _B ＋Ｆ_SP」の２つの式で表され、切換弁７のヒステリシスは、低速側位置にある２速スプール10に作用する力Ｆ_A ・ _B と高速位置にある２速スプール10に作用する力Ｆ' _A ・ _B の差と、スプリング定数と２速スプール10のオーバーラップ量により設けられる。Ｆ_A ・ _B とＦ' _A ・ _B の差によって設けられる切換弁のヒステリシスは、Ｆ_A ・ _B ＝Ｐ_A ・ _B ×π／４（Ｄ₂ ² −Ｄ₄ ² ）、Ｆ' _A ・ _B ＝Ｐ_A ・ _B ×π／４（Ｄ₂ ² −Ｄ₃ ² ）なので、Ｄ₃ とＤ₄ の差によって決まる。Ｄ₄ の外径のみを変更した場合、Ｆ_P 、Ｆ_SPおよびＦ' _A ・ _B に変化はなく、Ｆ_A ・ _B のみの変化となり、切換弁の切換圧力Ｐ_Hi→_LO（高速→低速）は変わらずに、切換圧力Ｐ_LO→_Hi（低速→高速）のみ変わる。

図３は、図１の２速油圧モータの自動変速切換弁が低速側位置にあり、第１小径スプールＣが２速スプール10の内側方向（図で見て右方向）に押し付けられた状態である。高圧ポート圧力Ｐ_A ・ _B が外部パイロット圧力Ｐ_P より小さいとき、外部パイロット圧力Ｐ_P の作用によって第１小径スプールＣが２速スプール10内側方向へ押し付けられ、第１小径スプールＣは第３小径スプールＤ及び第２小径スプールＢを介して付勢され、第１小径スプールＣに作用する力は２速スプールを高速側位置に押し付ける力とはならない。このため、この位置では、外部パイロット圧力の作用以外の低作動油温時など実機の油圧システムの背圧に影響されず、スプールがかってに高速側位置に切り換わってしまう恐れがさらに少ない、２速油圧モータの自動変速切換弁を提供するものとなった。
〔本発明の最良の実施形態の効果〕

上記の本発明の最良の実施形態から、本発明では、外部パイロット圧力と対抗する油圧モータの高圧ポート圧力を前記切換弁のほぼ中央に設けた中央ポートから前記中空２速スプールの中央に位置する第１半径方向穴より中空穴内に常に導くようにし、前記切換弁が低速側位置にあるときは前記油圧モータの高圧ポート圧力を前記第２小径スプールＢ及び第３小径スプールＤにみに作用するようにし、前記切換弁が高速側位置にあるときは前記高圧ポート圧力は、前記第１小径スプールＣ及び前記第２小径スプールＢの各内方端面に作用するようにしたので、従って、２速スプールに作用する前記高圧ポート圧力の受圧面積は、切換弁が低速側位置と高速側位置にいる時で異なっており、第３小径スプールＤは低速側位置の時のみ影響する。よって、第３小径スプールＤの径のみを変更することで、２速スプールが高速側位置に押し付けられる条件を変えずに、低速側位置に押し付けられる条件のみを変えることができる。その結果、第３小径スプールＤの径のみを大きくすることで、切換弁の切換設定圧力Ｐ_Hi→_LO（高速→低速）を変えることなく、切換設定圧力Ｐ_LO→_Hi（低速→高速）を大きくすることができる。これにより、２つの切換設定圧力（高速→低速、低速→高速）の設定において、ヒステリシスを小さくでき、特に低速側位置から負荷力が下がり、高速側位置に戻るまでの応答性がよく、油圧モータの発進時などに於いてタイムラグがなく、スムーズな発進が可能となる。かつ２速スプール（主スプール）の径を大きくすることなく、又各小径スプール（各丸棒部材）の径を小さくすることなく、ヒステリシスを小さくした２速油圧モータの自動変速切換弁を提供するものとなった。換言すると、本発明の２速油圧モータの自動変速切換弁において、メイン高圧が０の時にスプールを高速側位置に切換えるための最小外部パイロット圧力である最小切換圧力は、２速スプールの外部パイロット圧力の受圧面積と、スプリングとによって決まる構造となっている。つまり、２速スプールの外径から第１小径スプールＣの外径分を差し引いた面積とスプリングによって最小切換圧力が決まる。第１小径スプールＣの外径の面積分だけ、２速スプールに作用する外部パイロット圧力を受ける面積を小さくでき、２速スプールの径やスプリングを変更することなく最小切換圧力を大きくした２速油圧モータの自動変速切換弁となり、低作動油温時など実機の油圧システムの背圧影響が大きくても、スプールがかってに高速側位置に切り換わってしまう恐れがより少ない、２速油圧モータの自動変速切換弁を提供するものとなった。

本発明の最良の実施形態の２速油圧モータの自動変速切換弁が低速側位置にあるときの概略断面図を含む油圧回路図を示す。 図１の２速油圧モータの自動変速切換弁が高速側位置にあるときの概略断面図を含む油圧回路図を示す。 図１の２速油圧モータの自動変速切換弁が低速側位置にあり、第１小径スプールＣが２速スプール内側方向へ押し付けられ、第１小径スプールＣは第３小径スプールＤ及び第２小径スプールＢを介して付勢されたときの概略断面図を含む油圧回路図を示す。

符号の説明

１・・２速油圧モータ ２・・コントロールピストン ３・・シャトル弁
４・・ハウジング ７・・自動変切換弁 ８・・スプリング
10・・２速スプール 15・・大径スプール穴 16・・第１の小径スプール穴
17・・第２の小径スプール穴 19・・２速スプールの中空穴肩部
20・・２速スプールの中空穴 21・・パイロット圧力室
23・・第３の小径スプール穴 24、25・・第３小径スプールＤの２個のランド
26・・２速スプール10の第２半径方向穴 27・・第３小径スプールＤ内の油路
28・・第２小径スプールＢ内方端面と対向する第３小径スプールＤの端面
A.B ・・中央ポート Ｂ・・第２小径スプールＢ Ｃ・・第１小径スプールＣ
Ｄ・・第３小径スプールＤ D2・・第２小径スプールＢの径
D3・・第１小径スプールＣの径 D4・・第３小径スプールＤの径
Ｐ_A ・ _B ・・高圧ポート圧力 Ｐ_P ・・外部パイロット圧力

Claims (4)

1. ２速油圧モータの低速状態と高速状態を切換える自動変速切換弁において、前記切換弁はハウジング内に両端が閉じられた大径スプール穴に軸方向に移動可能に嵌合された中空の２速スプールと、２速スプール両端と中間に設けられた第１、第２及び第３の小径スプール穴に軸方向に移動可能に嵌合された第１小径スプールＣ、第２小径スプールＢ及び第３小径スプールＤと、前記２速スプールの中空穴肩部と前記第２小径スプールＢとの間を離隔する方向に付勢するスプリングと、を有し、前記第１小径スプールＣ及びそれと隣接する２速スプールの外方端部には外部パイロット圧力が導かれ、外部パイロット圧力と対抗する油圧モータの高圧ポート圧力を前記切換弁のほぼ中央に設けた中央ポートから前記中空２速スプールの中央に位置する第１半径方向穴より中空穴内に常に導くようにし、前記高圧ポート圧力が第１切替設定圧力より高く前記切換弁が低速側位置にあるときは前記高圧ポート圧力を前記第２小径スプールＢ及び第３小径スプールＤに作用するようにし、前記高圧ポート圧力が第２切替設定圧力より低く前記切換弁が高速側位置にあるときは前記高圧ポート圧力は、前記第１小径スプールＣの内方端面及び前記第２小径スプールＢの内方端面に作用するようにし、前記第１小径スプールＣの径D3を第２小径スプールＢの径D2より小に、かつ前記第３小径スプールＤの径D4より大にしたことを特徴とする２速油圧モータの自動変速切換弁。
2. 前記第３小径スプールＤは２個のランドを有し、前記切換弁が高速側位置にあるときは、前記外部パイロット圧力と対抗する油圧モータの高圧ポート圧力は、前記切換弁の中央ポートから前記第３小径スプールＤの２個のランド間に設けられた２速スプールの第２半径方向穴と前記第１小径スプールＣ内方と連通する第３小径スプールＤ内の油路とを介して、前記第１小径スプールＣ内方に作用し、かつそれと隣接する前記第３小径スプールＤの端面に作用すると共に、前記中空２速スプールの中央に位置する第１半径方向穴より中空穴内に常に導かれた前記油圧モータの高圧ポート圧力が前記第２小径スプールＢの内方端面とそれと対向する前記第３小径スプールＤの端面に作用するようにされたことを特徴とする請求項１記載の２速油圧モータの自動変速切換弁。
3. 前記高圧ポート圧力が前記外部パイロット圧力より小さいとき、前記外部パイロット圧力の作用によって前記第１小径スプールＣが前記２速スプール内側方向へ押し付けられ、前記第１小径スプールＣは前記第３小径スプールＤ及び第２小径スプールＢを介して付勢され、前記第１小径スプールＣに作用する力は前記２速スプールを高速側位置に押し付ける力とはならないようにされたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の２速油圧モータの自動変速切換弁。
4. 前記切換弁が低速側位置にあるときは、前記油圧モータの速度切替コントロールピストンの加圧室はドレンに連通され、前記切換弁が高速側位置にあるときは、前記油圧モータの速度切替コントロールピストンの加圧室は前記油圧モータの高圧ポート圧力と連通するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載の２速油圧モータの自動変速切換弁。

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