JP3938895B2 - 油圧式無段変速機のチャージ回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧式無段変速機に形成されるチャージ回路の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、油圧式無段変速機(以下HST)においては、可変容量型に構成した油圧ポンプ等の可動斜板の斜板角調整を、可動斜板に連結される操作レバーの操作により行うように構成するとともに、該可動斜板を中立位置(斜板角が小さくなる方向)へ強制的に戻す中立位置保持機構を具備したものがあった。このようなHSTでは、可動斜板にメイン回路圧力を受けたピストンからの荷重がかかっており、可動斜板の摺動部に摺動抵抗が生じている。また、中立位置保持機構は、可動斜板をバネ部材の付勢力で中立方向へ戻す構成のものが多く用いられている。前述の可動斜板の摺動抵抗は経時変化により増大するため、当初正常に機能していた中立位置保持機構に、経時的に中立不良が発生する恐れがある。つまり、経時的に摺動抵抗が大きくなることで、可動斜板が中立位置へ戻る途中で、中立位置保持機構の戻りトルクが不足して、自力で中立位置復帰ができなくなる恐れがある。従って、従来のHSTでは、確実に中立位置復帰ができるように、中立位置保持機構における可動斜板を中立位置へ戻すためのトルクを大きく設定している。中立位置保持機構を具備したHSTは、例えば、下記特許文献1に記載されている。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−059573号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の如く、デテント機構の可動斜板を中立位置へ戻すためのトルクを大きく設定すると、逆に斜板角を大きくする方向へ操作するための操作トルクが大きくなり、変速操作が重くなってしまうという問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
【0006】
可動斜板(11c)を設けた可変容量式油圧ポンプ(11)と、油圧モータ(12)とにより構成したHST式変速機(10)において、該油圧ポンプ(11)から油圧モータ(12)に作動油を供給するメイン回路(32m・32m)を設け、該メイン回路(32m・32m)にチャージポンプ(CP)からベース圧となるチャージ圧を付与するチャージ回路(39)を形成し、該チャージ回路(39)は途中で第一経路(39a)と第二経路(39b)とに分流し、該第一経路(39a)とメイン回路(32m・32m)との間にはチェックバルブ(35)を介装し、該チェックバルブ(35)は、各メイン回路(32m・32m)の作動油が不足した場合に補給すべく構成し、また、該チャージ回路(39)の第一経路(39a)側にはリリーフバルブ(36)を設け、チャージ圧が所定圧以上になると、過剰分を逃がすべく構成し、前記チャージ回路(39)の第二経路(39b)と前記メイン回路(32m・32m)との間に差圧バルブ(38)を設け、該差圧バルブ(38)は、バルブ部材(38a)のメイン回路(32m・32m)からの作動油の圧力による摺動動作で、第二経路(39b)とドレン回路(41)との連通状態を開閉すべく構成し、一方のメイン回路(32m)と他方のメイン回路(32m)との圧力差が小さいHST式変速機(10)の中立位置近傍では、該差圧バルブ(38)のバルブ部材(38a)が中立位置に摺動し、該第二経路(39b)とドレン回路(41)とが連通し、回路圧力のベース圧となるチャージ圧力を低減し、中立位置近傍でメイン回路(32m・32m)の回路圧力を受ける可動斜板(11c)への荷重を小さくし、摺動抵抗も小さくするものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
【0008】
図1は本発明のチャージ回路を備えるHST式変速装置を示す側面断面図、図2はHST式変速装置のチャージ回路を示す正面断面図、図3はチャージ回路の参考例を示す正面断面面図、図4は操作レバーの操作範囲を示す図である。
【0009】
本発明のチャージ回路を備える油圧式無段変速機の概略構成について説明する。図1、図2に示す油圧式無段変速機(以降HST式変速機と記す)10は油圧ポンプ11および油圧モータ12により構成され、該油圧ポンプ11および油圧モータ12はハウジング31に内包されると共に、油路板32の同一面に配設されている。
【0010】
油圧ポンプ11は駆動軸11a、該駆動軸11aが挿嵌され駆動軸11aと共に回動するシリンダブロック11b、該シリンダブロック11bに摺動自在に挿嵌されたプランジャ11eおよび該プランジャ11eに当接した可動斜板11cにより構成され、可変容量式油圧ポンプに構成されている。可動斜板11cはプランジャ11eの摺動量を規制し、該油圧ポンプ11の作動油の吐出量を調節可能に構成されている。油路板32にはメイン回路32mが設けられており、作動油が油圧ポンプ11からメイン回路32mを通じて油圧モータ12に供給される。
【0011】
油圧モータ12は油圧ポンプ11と同様に、油路板32に挿嵌され、その一端をハウジング31により回動自在に支持された出力軸12a、該出力軸12aが挿嵌され駆動軸12aと共に回動するシリンダブロック12b、該シリンダブロック12bに摺動自在に挿嵌されたプランジャ12e、および該プランジャ12eに当接した固定斜板12cにより構成されている。
【0012】
シリンダブロック12bは出力軸12aとともに回動する構成になっており、該シリンダブロック12bには、プランジャ12eが摺動自在に挿嵌されている。該プランジャ12eはハウジング31に固設された固定斜板12cに当接している。上記の構成により、駆動力が駆動軸11aに入力されると、油圧ポンプ11が駆動される。該油圧ポンプ11から吐出された作動油は油路板31のメイン回路32mを通じて油圧モータ12に供給され、該作動油により油圧モータ12が駆動され、駆動力が出力軸12aに伝達される。
【0013】
次に、HST式変速装置10が備えるチャージ回路について説明する。前記油路板32には、チャージ回路39が形成されており、チャージポンプCPからチャージ圧が付与されている。チャージ回路39は途中で第一経路39aと第二経路39bとに分流されており、第一経路39aと前記メイン回路32mとの間にはチェックバルブ35が介装されている。
【0014】
チェックバルブ35は、バルブ部材35aをコイルバネ35bにより、閉じる方向に付勢して構成されており、メイン回路32mの作動油が不足した場合には、コイルバネ35bの付勢力に抗してバルブ部材35aが開き、チャージ回路39から該チェックバルブ35を介して、メイン回路32mへ作動油が補給されるように構成している。また、チャージ回路39の第一経路39a側にはリリーフバルブ36も設けられており、チャージ圧が所定圧以上になると、過剰分を逃がすようにしている。尚、チェックバルブ35は、各メイン回路32mに一つずつ設けられている。
【0015】
チャージ回路39の第二経路39bには差圧バルブ38が設けられている。差圧バルブ38は、バルブ部材38aの摺動動作により第二経路39bのドレン回路41との連通状態を開閉するものである。そして、一方のメイン回路32mと他方のメイン回路32mとの圧力差が小さいときには、図2に示すようにバルブ部材38aが中立位置に位置して、第二経路39bとドレン回路41とが連通している。これにより、第二経路39bのチャージ圧はドレン回路41側に逃げてメイン回路32m・32mにはかからない。
【0016】
逆に、一方のメイン回路32m及び他方のメイン回路32mの、何れか一方の回路圧力が高くなると、バルブ部材38aがそのメイン回路32mの作動油圧により左右に摺動して第二経路39bとドレン回路41とが分断され、第二経路39bのチャージ圧が全てメイン回路32m・32mにかかることとなる。この差圧バルブ38の開閉は、油圧ポンプ11の可動斜板11cが中立位置近傍に達したときに切り換わるように構成されており、例えば斜板角が大きく一方のメイン回路32mの圧力が高くなっている前後進状態から、斜板角が小さく両メイン回路32m・32mの圧力差が少なくなる中立付近の状態となったときに、差圧バルブ38は閉状態から開状態へ切り換わる。
【0017】
このように構成することで、斜板角が大きく差圧バルブ38が閉じているときは、チャージ回路39の第一経路39a及び第二経路39bの両方からメイン回路32m・32mへ作動油が流入するが、斜板角が小さい中立位置近傍で差圧バルブ38が開いているときには、第一経路39aのみから作動油が流入することとなり、メイン回路32m・32mへ流入するチャージ回路39の流量が減少して、メイン回路32m・32mの回路圧力が低減する。即ち、可動斜板11cが中立位置近傍に位置すると、チャージ回路39内の作動油流量を減少させることにより、チャージ圧力を低減するように構成している。従って、中立位置近傍では、メイン回路32m・32mの回路圧力を受けたプランジャ11eからの可動斜板11cへの荷重が小さくなり、可動斜板12cの摺動部に生じる摺動抵抗も小さくなる。
【0018】
これにより、可動斜板12cの揺動トルクが低減するため、可動斜板12cを中立位置へ戻すための中立位置保持機構の戻りトルクを小さく設定しても、充分に自力で中立位置へ復帰することが可能となり、中立位置保持機構を正常に動作させつつ、可動斜板12cの操作レバーの変速操作を軽くすることができる。
【0019】
次に、チャージ回路の参考例について説明する。図3に示すHST式変速装置10のチャージ回路139には、チャージポンプCPからのチャージ圧が付与されている。該チャージ回路139は図2のチャージ回路39とは異なり、複数の経路に分流されておらず、一本の経路にて構成されている。
【0020】
チャージ回路139の途中部には電磁バルブ51が設けられている。電磁バルブ51は操作レバー45の近傍に配設されるセンサと接続されており、可動斜板11cの操作レバー45が、図4に示す前進操作範囲F及び後進操作範囲Bの位置に操作されているときには、電磁バルブ51はセンサによるその旨の検出値に基づいて図3に示す位置に切り換えられる。この状態では、チャージポンプCPからのチャージ圧は全てメイン回路32m・32mにかかっている。
【0021】
これに対し、操作レバー45が中立範囲Cの位置に操作されると、センサによるその旨の検出値に基づいて、電磁バルブ51が図3に示す位置とは反対側の位置に切り換えられる。電磁バルブ51が切り換えられると、チャージ回路139がドレン回路41と接続され、チャージ回路139内の作動油の一部がドレン回路41側へ流出することとなり、チャージ回路139からの作動油のメイン回路32m・32mへの流入量が減少する。
【0022】
このように、メイン回路32m・32mへの作動油の流入量が減少することで、メイン回路32m・32mの回路圧力が低減する。即ち、可動斜板11cが中立位置近傍に位置した場合に、チャージ回路39内の作動油流量を減少させることで、チャージ圧力を低減するように構成している。従って、操作レバー45が中立範囲Cの位置に操作される中立位置近傍では、メイン回路32m・32mの回路圧力を受けたプランジャ11eからの可動斜板12cへの荷重が小さくなり、可動斜板12cの摺動部に生じる摺動抵抗も小さくなる。これにより、可動斜板12cの揺動トルクが低減するため、可動斜板12cを中立位置へ戻すための中立位置保持機構の戻りトルクを小さく設定しても、充分に自力で中立位置へ復帰することが可能となり、中立位置保持機構を正常に動作させつつ、可動斜板12cの操作レバーの変速操作を軽くすることができる。
【0023】
【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。即ち、
可動斜板(11c)を設けた可変容量式油圧ポンプ(11)と、油圧モータ(12)とにより構成したHST式変速機(10)において、該油圧ポンプ(11)から油圧モータ(12)に作動油を供給するメイン回路(32m・32m)を設け、該メイン回路(32m・32m)にチャージポンプ(CP)からベース圧となるチャージ圧を付与するチャージ回路(39)を形成し、該チャージ回路(39)は途中で第一経路(39a)と第二経路(39b)とに分流し、該第一経路(39a)とメイン回路(32m・32m)との間にはチェックバルブ(35)を介装し、該チェックバルブ(35)は、各メイン回路(32m・32m)の作動油が不足した場合に補給すべく構成し、また、該チャージ回路(39)の第一経路(39a)側にはリリーフバルブ(36)を設け、チャージ圧が所定圧以上になると、過剰分を逃がすべく構成し、前記チャージ回路(39)の第二経路(39b)と前記メイン回路(32m・32m)との間に差圧バルブ(38)を設け、該差圧バルブ(38)は、バルブ部材(38a)のメイン回路(32m・32m)からの作動油の圧力による摺動動作で、第二経路(39b)とドレン回路(41)との連通状態を開閉すべく構成し、一方のメイン回路(32m)と他方のメイン回路(32m)との圧力差が小さいHST式変速機(10)の中立位置近傍では、該差圧バルブ(38)のバルブ部材(38a)が中立位置に摺動し、該第二経路(39b)とドレン回路(41)とが連通し、回 路圧力のベース圧となるチャージ圧力を低減し、中立位置近傍でメイン回路(32m・32m)の回路圧力を受ける可動斜板(11c)への荷重を小さくし、摺動抵抗も小さくするので、次のような効果を奏するものである。
即ち、油圧式無段変速機における回路圧力のベース圧となるチャージ圧力が付与されるチャージ回路であって、油圧式無段変速機の可動斜板が中立位置近傍に位置すると、チャージ回路内の作動油流量を減少させることにより、該チャージ圧力を低減するように構成したので、可動斜板が中立位置近傍に位置すると、メイン回路の回路圧力であるチャージ圧を受けたプランジャからの可動斜板への荷重が小さくなり、可動斜板の摺動部に生じる摺動抵抗も小さくなる。
これにより、可動斜板の揺動トルクが低減するため、可動斜板を中立位置へ戻すための中立位置保持機構の戻りトルクを小さく設定しても、充分に自力で中立位置へ復帰することが可能となり、中立位置保持機構を正常に動作させつつ、可動斜板の操作レバーの変速操作を軽くすることができる。
【0024】
更に、前記チャージ回路は、油圧式無段変速機のメイン回路に接続される経路を複数具備し、一方の経路途中に、可動斜板が中立位置近傍に位置すると該一方の経路をドレン側へ開放するバルブを介装したので、
斜板角が大きく該バルブが閉じているときは、チャージ回路の一方の経路及び他方の経路の両方からメイン回路へ作動油が流入するが、斜板角が小さい中立位置近傍ではバルブがドレン側へ開いて、一方の経路のみから作動油が流入することとなり、メイン回路の回路圧力が低減する。
従って、中立位置近傍では、メイン回路の回路圧力を受けたプランジャからの可動斜板への荷重が小さくなり、可動斜板の摺動部に生じる摺動抵抗も小さくなる。
これにより、可動斜板の揺動トルクが低減するため、可動斜板を中立位置へ戻すための中立位置保持機構の戻りトルクを小さく設定しても、充分に自力で中立位置へ復帰することが可能となり、中立位置保持機構を正常に動作させつつ、可動斜板の操作レバーの変速操作を軽くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のチャージ回路を備えるHST式変速装置を示す側面断面図である。
【図2】 HST式変速装置のチャージ回路を示す正面断面図である。
【図3】 チャージ回路の参考例を示す正面断面面図である。
【図4】 操作レバーの操作範囲を示す図である。
【符号の説明】
10 HST式変速機
32 油路板
32m メイン回路
35 チェックバルブ
38 差圧バルブ
39 チャージ回路
39a 第一経路
39b 第二経路
41 ドレン回路
CP チャージポンプ
Claims (1)
- 可動斜板(11c)を設けた可変容量式油圧ポンプ(11)と、油圧モータ(12)とにより構成したHST式変速機(10)において、該油圧ポンプ(11)から油圧モータ(12)に作動油を供給するメイン回路(32m・32m)を設け、該メイン回路(32m・32m)にチャージポンプ(CP)からベース圧となるチャージ圧を付与するチャージ回路(39)を形成し、該チャージ回路(39)は途中で第一経路(39a)と第二経路(39b)とに分流し、該第一経路(39a)とメイン回路(32m・32m)との間にはチェックバルブ(35)を介装し、該チェックバルブ(35)は、各メイン回路(32m・32m)の作動油が不足した場合に補給すべく構成し、また、該チャージ回路(39)の第一経路(39a)側にはリリーフバルブ(36)を設け、チャージ圧が所定圧以上になると、過剰分を逃がすべく構成し、前記チャージ回路(39)の第二経路(39b)と前記メイン回路(32m・32m)との間に差圧バルブ(38)を設け、該差圧バルブ(38)は、バルブ部材(38a)のメイン回路(32m・32m)からの作動油の圧力による摺動動作で、第二経路(39b)とドレン回路(41)との連通状態を開閉すべく構成し、一方のメイン回路(32m)と他方のメイン回路(32m)との圧力差が小さいHST式変速機(10)の中立位置近傍では、該差圧バルブ(38)のバルブ部材(38a)が中立位置に摺動し、該第二経路(39b)とドレン回路(41)とが連通し、回路圧力のベース圧となるチャージ圧力を低減し、中立位置近傍でメイン回路(32m・32m)の回路圧力を受ける可動斜板(11c)への荷重を小さくし、摺動抵抗も小さくすることを特徴とする油圧式無段変速機のチャージ回路。
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