JP3930927B2

JP3930927B2 - ハイドロスタティックトランスミッション

Info

Publication number: JP3930927B2
Application number: JP28495196A
Authority: JP
Inventors: 薫徳咲川
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-10-28
Filing date: 1996-10-28
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2016-10-28
Also published as: JPH10129282A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＨＳＴ外に配備された油圧アクチュエーターの油圧源を、ＨＳＴに備わるチャージポンプにて構成する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、油圧ポンプと油圧モータを閉回路によって流体接続したＨＳＴは、動力入力軸によって油圧ポンプが駆動され、該油圧ポンプの圧油が油圧モータに送油されて、変速された回転を出力軸から出力するようにしている。この流体接続した閉回路はＨＳＴ作動時に油漏れが生じるので、油圧ポンプと油圧モータを収容したハウジングに、動力入力軸によって駆動されるチャージポンプを付設して油を閉回路へ補充するように構成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術のチャージポンプからの圧油は、主に閉回路へ補充するために使用されるが、その圧油の一部を外部の油圧アクチュエーターに供給することも行われている。その場合には、チャージポンプの吐出口に外部取出用のパイピングが接続される取出ポートを構成し、この取出ポートに配管を介して切換バルブを接続し、この切換バルブの出力ポートに油圧アクチュエーターを接続して、油圧アクチュエーターを制御する構成としていたのである。従って、油圧源であるチャージポンプから配管を介してハウジング外に設けた切換バルブに送油する構成となるので、配管が煩雑となり、切換バルブの設置スペースも必要となっていたのである。
【０００４】
【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発明は次のように構成されている。
動力入力軸（３）によって駆動される油圧ポンプ（Ｐ）に油圧モータ（Ｍ）を閉回路を介して流体接続するとともに、これら油圧ポンプ（Ｐ）と油圧モータ（Ｍ）とを収容するハウジングに、動力入力軸（３）によって駆動されるチャージポンプ（３４）を付設してハウジング内の油を閉回路へ補充するよう構成したハイドロスタティックトランスミッションであって、該ハイドロスタティックトランスミッション外に油圧アクチュエーター（３９）を配備し、該油圧アクチュエーター（３９）を制御する切換弁を、上げ用電磁弁（３６）と下げ用電磁弁（３７）により構成し、該上げ用電磁弁（３６）と下げ用電磁弁（３７）と、前記チャージポンプ（３４）から吐出された圧油を減圧してハイドロスタティックトランスミッションの作動油補充回路に導入する減圧弁（３５）を、前記チャージポンプ（３４）を収容するチャージポンプケース（６）に内蔵させ、該切換弁には、チャージポンプ（３４）から吐出された油の一部を、前記チャージポンプケース（６）内に形成した油路を通じて導入させ、その後、油圧アクチュエーター（３９）へ油供給させるべく構成し、前記上げ用電磁弁（３６）は、非励磁時において前記減圧弁（３５）に対する抵抗弁として機能するように配置したものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に実施例を説明する。図１は本発明を適用したＨＳＴの断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３は図１のＢ−Ｂ矢視断面図、図４は図１のＣ−Ｃ矢視断面図、図５はＨＳＴの油圧回路図、図６はＨＳＴの他の参考例を示す断面図、図７は図６のＤ−Ｄ矢視断面図、図８は図６のＥ−Ｅ矢視断面図、図９は図６の参考例の油圧回路図である。
【０００６】
図１・図２において、ＨＳＴはメインケース１と斜板受蓋２とセンタセクション５よりハウジングが構成され、該ハウジング内に油圧ポンプＰと油圧モータＭが収納されている。該油圧ポンプＰは斜板受蓋２とセンタセクション５との間に入力軸を兼ねたポンプ軸３を軸受を介して回転自在に横架し、該ポンプ軸３の一端は斜板受蓋２を貫通してハウジング外に突出し、プーリーまたはスプロケット等を固設して動力を入力できるようにしている。ポンプ軸３の他端はセンタセクション５を貫通して、該センタセクション５の外面に付設された後述するチャージポンプケース６に挿入して、チャージポンプ３４を駆動する構成としている。なお、斜板受蓋２は、メインケース１と一体であってもよい。
【０００７】
そして、ポンプ軸３を貫通したセンタセクション５の内面にポンプ付設面２０が形成され、該ポンプ付設面２０にシリンダブロック１６が回転摺動自在に当接されている。該シリンダブロック１６には複数のシリンダ孔が設けられて、そのシリンダ孔内に、付勢バネを介してピストン１２・１２・・・が往復動自在に嵌合され、該ピストン１２・１２・・・の頭部には可動斜板１０のスラストベアリング１０ａが当接され、該可動斜板１０の中央には開口部１０ｂを設けて前記ポンプ軸３が貫通されている。該ポンプ軸３はシリンダブロック１６の回転軸心上に相対回転不能にスプライン嵌合している。このようにして可変容積型の油圧ポンプＰを構成している。
【０００８】
前記可動斜板１０のスラストベアリング１０ａとの反対面は凸状の円弧部に形成され、斜板受蓋２の内面には前記円弧部の形状に合わせて凹円弧部が形成され、この可動斜板１０が凹円弧部に沿って摺動するように構成している。該可動斜板１０は図２に示すように、側部においてコントロールアーム２３と係合され、該コントロールアーム２３はポンプ軸３に対して直角方向の回転軸芯を有する操作軸２２に固定され、この操作軸２２の他端は斜板受蓋２より突出して変速アーム２４が固定され、該変速アーム２４を回動することによって可動斜板１０が傾動操作され、油圧ポンプＰからの油の吐出量及び吐出方向が変更されるようにしている。
【０００９】
可変容積型の油圧モータＭの構成は、斜板受蓋２とセンタセクション５との間に出力軸を兼ねたモータ軸４を軸受を介して回転自在に横架し、該モータ軸４の左端はセンタセクション５を貫通して外部に突出し、歯車やスプロケット等を固設して、外部に無段変速後の動力を伝えるようにしている。モータ軸４を貫通したセンタセクション５の内面にモータ付設面２１が構成されており、該モータ付設面２１にシリンダブロック１７が回転摺動自在に当接されている。該シリンダブロック１７、シリンダ部１７に嵌装されるピストン１３、該ピストン１３の頭部が当接される可動斜板１１、及び可動斜板１１を変速アーム２６によって傾動させる構成は前記油圧ポンプＰと略同じ構成であるが、油圧モータＭのモータ容量はポンプ容量よりも大きく構成して、油圧的な減速比を得ている。
【００１０】
前記油圧ポンプＰからの圧油はセンタセクション５内の以下に述べる閉回路を介して油圧モータＭに送油される。該センタセクション５は図２に示すように、プレート状に構成して、前記ポンプ付設面２０には、一対の弓形ポート２０ａ・２０ｂが上下方向に開口され、前記シリンダブロック１６からの給排油が導入されるようになっており、また、モータ付設面２１にも一対の弓形ポート２１ａ・２１ｂが上下方向に開口され、前記シリンダブロック１７からの給排油が導入されるようになっている。
【００１１】
そして、前記ポンプ付設面２０の弓形ポート２０ａ・２０ｂとモータ付設面４１の弓形ポート２１ａ・２１ｂとを夫々互いに連結するために、直線油路５ａ・５ｂがその上端面から下方向に向かって左右平行に穿設され、該油路５ａ・５ｂの上端の開口部にはそれぞれ作動油補充用のチェックバルブ３０・３１を配置している。また、該チェックバルブ３０・３１にはそれぞれ開放押杆３２・３２が設けられて、開放押杆３２・３２の端部をセンタセクション５の上外側へ突出して、その外端部を手動で押すことによって開放可能に構成して、ポンプ軸３及びモータ軸４を空転可能としている。そして、チェックバルブ３０・３１の間の位置にはチャージポンプ３４の吐出圧を規定値に調圧するためのリリーフ弁３３が配置されている。
【００１２】
また、センタセクション５の油圧ポンプＰと反対側の外面にはチャージポンプケース６が固設され、該チャージポンプケース６内には、チャージポンプ３４と、本発明の要部を構成する減圧弁３５、上げ用電磁弁３６、下げ用電磁弁３７、ロードチェック弁３８が一体的に収納されている。即ち、チャージポンプ３４は図１に示すように、センタセクション５の側面において、ポンプ軸３の左端に固定された内歯７と、その外側に内歯に噛合する外歯８とで構成される。そして、図１、図３、図５に示すように、チャージポンプ３４の吸入口６ａは、吸入回路６０を構成する油路６ｂ、サクションポートＴ１より外部のフィルター４０、オイルタンク４１を介してハウジング内の油溜りと連通されて、ハウジング内の潤滑油を作動油としている。なお、本実施例ではメインケース１の上部に開口した連通孔１ａとオイルタンク４１が連通されている。該オイルタンク４１はリザーバタンクの役目を果たしている。
【００１３】
また、チャージポンプ３４の吐出口はチャージポンプケース６側内の油路６ｃが、また、センタセクション５内の油路５ｃと夫々連通し、該油路５ｃにはポンプポートＰ２を介して外部の油圧アクチュエーターの作動圧を設定する前記リリーフ弁３３が接続され、油路６ｃは、高圧回路６に構成する油路６ｄ、６ｅを介して減圧弁３５の一次側と、上げ用電磁弁３６の一次側と、ロードチェック弁３８の一次側にそれぞれ連通され、減圧弁３５の二次側は図３、図４に示すように、油路６ｆよりチャージポートＰ１を介して前記チェックバルブ３０・３１と連通している。このチャージポートＰ１は、チャージポンプケース６とセンタセクション５との合わせ面において、左右チェック弁３０、３１の入口ポート３０ａ、３１ａに跨がる長さを有する長溝状に形成されている。また、減圧弁３５のドレンは、低圧回路６３を構成する油路６ｇ、及び、タンクポートＴ２を介してハウジング内の油溜りと連通されている。
【００１４】
前記上げ用電磁弁３６は２ポート２位置切換のリリーフ機能付きの電磁弁であって、そのソレノイドが励磁されないとき、高圧回路６１から分岐したパイロット回路６５からの圧油作用を受けてリリーフ作動し、減圧弁３５のための抵抗弁として作動する。また、二次側は、低圧回路６３を構成する油路６ｈからタンクポートＴ３を介してハウジング内と連通している。前記ロードチェック弁３８の二次側の給排回路６４を構成する油路６ｈには下げ用電磁弁３７と油給排ポートＣ１が接続され、下げ用電磁弁３７は２ポート２位置切換の電磁弁であり、その二次側は前記低圧回路６３を構成する油路６ｋ及び６ｈと接続されてタンクポートＴ３から油路５ｃを介してハウジング内の油溜りにドレンする構成としている。そして、油給排ポートＣ１には油圧アクチュエーターとして本実施例では油圧シリンダー３９と接続している。
【００１５】
このような構成において、エンジンや電動モーター等の動力源によりポンプ軸３が駆動されると、油圧ポンプＰを駆動して、閉回路より圧油を油圧モータＭに送油して、可動斜板１０・１１の角度を変更してモータ軸４の回転方向及び回転数を調整し、車両の車軸や作業機等を駆動できるようにすると共に、ポンプ軸３の回転によってチャージポンプ３４が駆動されて、閉回路内の循環油量が漏れ等で減少しても、減圧弁３５によって、チャージリリーフ圧に調整された圧油が補充回路６２、チャージポートＰ１、低圧側のチェック弁３０（または３１）を介して閉回路に圧油を送油する。そして、上げ用電磁弁３６を作動させて、ブロック位置に切り換えると、高圧回路６１を流れる油がロードチェック弁３８を開いて油圧シリンダー３９へ送油して油圧シリンダー３９を伸長させる。このとき下げ用電磁弁３７はクローズ位置にあり、その内部のチェック弁によって低圧回路６３への送油が止められている。そして、油圧シリンダー３９を縮小させる場合には、上げ用電磁弁３６を作動させず、圧油がロードチェック弁３８側へ流れないようにして、下げ用電磁弁３７を作動させてオープン位置に切り換えると、油圧シリンダー３９内の圧油はロードチェック弁３８側へは流れることができず、下げ用電磁弁３７から低圧回路６３へ流れて油圧シリンダー３９は縮小する。
【００１６】
また、ＨＳＴと一体化したチャージポンプケース内に設けるバルブ構成の他の参考例を、図６、図７、図８、図９より説明する。ＨＳＴの油圧ポンプＰ、油圧モータＭ、センタセクション５及びチャージポンプ３４は前記と同様の構成であり、同じ図番を付与して、その詳しい説明は省略する。この実施例では手動操作式の切換弁４５とＨＳＴチャージ圧を設定するリリーフ弁４６とスローリターンチェック弁４７とフィルター４９がチャージポンプケース６’内に収納されており、チャージポンプ３４の吐出口につながる油路６ｃを前記ポンプポートＰ２と切換弁４５の一次側に接続し、該切換弁４５のドレン側にはチャージリリーフ弁４６、並びに、チャージポートＰ１を介してＨＳＴのチェックバルブ３０・３１が接続されている。切換弁４５の二次側にはスプール４５ａの下げ側への切り換え操作時に接触して機械的に開放されるチェック弁４５ｂを介して、スローリターンチェック弁４７とフィルター４９、油給排ポートＣ１と接続されている。切換弁４５は３ポート３位置切換式に構成され、そのスプール４５ａはバネによって中立位置に付勢され、スプール４５ａの一部にはカム部４５ｃを設けて、チェック弁４５ｂの弁体に接触して押し上げて、これを開放し得る構成としている。スローリターンチェック弁４７はチェック弁４７ａと絞り４７ｂより構成している。
【００１７】
このような構成において、切換弁４５が中立位置では、チャージポンプ３４からの吐出油はＨＳＴの閉回路に送油されると同時にチャージリリーフ弁３３により補充油圧を規定値に調圧される。切換弁４５を伸長側に切り換えると、吐出油は、チェック弁４５ｂを開き、スローリターンチェック弁４７のチェック弁４７ａ、フィルター４９を介して油給排ポートＣ１に送油して油圧シリンダー３９を伸長作動させる。この作動油圧は、リリーフ弁３３により調圧される。切換弁４５を縮小側に切り換えると、スプール４５ａのカム部４５ｃがチェック弁４５ｂの弁体を押し上げてこれを開放し、油圧シリンダー３９内の圧油はフィルター４９、絞り４７ｂ、切換弁４５、リリーフ弁４６を介してハウジング内に戻され油圧シリンダー３９が縮小される。なお、この実施例では、油圧シリンダー３９の伸長作動時には、閉回路に油が補充されないが、第１実施例に示した減圧弁を用いることにより常時補充させることが可能となる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
動力入力軸（３）によって駆動される油圧ポンプ（Ｐ）に油圧モータ（Ｍ）を閉回路を介して流体接続するとともに、これら油圧ポンプ（Ｐ）と油圧モータ（Ｍ）とを収容するハウジングに、動力入力軸（３）によって駆動されるチャージポンプ（３４）を付設してハウジング内の油を閉回路へ補充するよう構成したハイドロスタティックトランスミッションであって、該ハイドロスタティックトランスミッション外に油圧アクチュエーター（３９）を配備し、該油圧アクチュエーター（３９）を制御する切換弁を、上げ用電磁弁（３６）と下げ用電磁弁（３７）により構成し、該上げ用電磁弁（３６）と下げ用電磁弁（３７）と、前記チャージポンプ（３４）から吐出された圧油を減圧してハイドロスタティックトランスミッションの作動油補充回路に導入する減圧弁（３５）を、前記チャージポンプ（３４）を収容するチャージポンプケース（６）に内蔵させ、該切換弁には、チャージポンプ（３４）から吐出された油の一部を、前記チャージポンプケース（６）内に形成した油路を通じて導入させ、その後、油圧アクチュエーター（３９）へ油供給させるべく構成し、前記上げ用電磁弁（３６）は、非励磁時において前記減圧弁（３５）に対する抵抗弁として機能するように配置したので、そのＨＳＴを搭載する作業車に配備された油圧アクチュエーターに対して専用の油圧ユニットを設ける必要がなくなり、低コスト化を図ることができる。
また、前記切換弁とハウジングとの間の油路構成がケーシング内で行えるので、ハウジング及びチャージポンプケースをコンパクトに構成でき、コスト低減化に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したＨＳＴの断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図５】ＨＳＴの油圧回路図である。
【図６】ＨＳＴの他の参考例を示す断面図である。
【図７】図６のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図８】図６のＥ−Ｅ矢視断面図である。
【図９】図６の参考例の油圧回路図である。
【符号の説明】
Ｃ１油給排ポート
Ｐ油圧ポンプ
Ｍ油圧モータ
３動力入力軸
６チャージポンプケース
３４チャージポンプ
３５減圧弁
３６上げ用電磁弁
３７下げ用電磁弁
３９油圧アクチュエーター

Claims

動力入力軸（３）によって駆動される油圧ポンプ（Ｐ）に油圧モータ（Ｍ）を閉回路を介して流体接続するとともに、これら油圧ポンプ（Ｐ）と油圧モータ（Ｍ）とを収容するハウジングに、動力入力軸（３）によって駆動されるチャージポンプ（３４）を付設してハウジング内の油を閉回路へ補充するよう構成したハイドロスタティックトランスミッションであって、該ハイドロスタティックトランスミッション外に油圧アクチュエーター（３９）を配備し、該油圧アクチュエーター（３９）を制御する切換弁を、上げ用電磁弁（３６）と下げ用電磁弁（３７）により構成し、該上げ用電磁弁（３６）と下げ用電磁弁（３７）と、前記チャージポンプ（３４）から吐出された圧油を減圧してハイドロスタティックトランスミッションの作動油補充回路に導入する減圧弁（３５）を、前記チャージポンプ（３４）を収容するチャージポンプケース（６）に内蔵させ、該切換弁には、チャージポンプ（３４）から吐出された油の一部を、前記チャージポンプケース（６）内に形成した油路を通じて導入させ、その後、油圧アクチュエーター（３９）へ油供給させるべく構成し、前記上げ用電磁弁（３６）は、非励磁時において前記減圧弁（３５）に対する抵抗弁として機能するように配置したことを特徴とするハイドロスタティックトランスミッション。