JP4004125B2 - Channel switching valve device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、2組の流体アクチュエータ装置を独立的に駆動操作するための流路切換弁装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
油圧システムにおいて2組の流体アクチュエータ装置が備えられたた例として示す特開平6ー147313号には、第1流体アクチュエータ装置である油圧クラッチ式変速装置を作動させるための流路切換弁が、バルブケースのスプール孔に内嵌したスプールを、該スプールに連動連係した操作アームにて軸心方向にスライド操作することによりバルブケースの入力ポートを軸心方向に並設した出力ポートに対し択一的に接続するよう構成している。また、第2の流体アクチュエータ装置である油圧式操向装置を作動させるための流路切換弁が、バルブケースのスプール孔に内嵌したスプールを、該スプールに連動連係した操作アームにて軸心回りに回転操作することによりバルブケースの入力ポートを軸心周りに並設した出力ポートに対し択一的に接続するよう構成している。そして、その各々の流路切換弁を各別に切換操作することで、一方の流体アクチュエータの作動を継続させたままで、他方の流体アクチュエータの作動を制御することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のように、2組の流体アクチュエータ装置に対して流路切換弁を個別に用意しておく構成では、流路切換弁を設置するための広い場所を確保しなければならなかったり、個々の流路切換弁に対する油圧源の接続が分散するので油圧配管が煩雑化する等の不具合があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、そのような不具合を改善することを目的とするものであって、バルブケースのスプール孔に内嵌したスプールを、該スプールに連動連係した第1操作アームにて軸心方向へスライド操作して、その軸心方向に並設した第1入力ポートと第1出力ポートとを接続自在に構成すると共に、前記スプールの軸心周りに他第2入力ポートと第2出力ポートとを設ける一方、前記スプールに第2操作アームを、軸心方向へ相対摺動自在で、且つ、軸心回りに相対回転不能に取り付けて設け、この第2操作アームによりスプールをスプール孔内でその軸心回りに回転操作して第2入力ポートと第2出力ポートとを接続自在に構成したことを特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図1は本発明を適用したクローラ車両用トランスミッションのスケルトン図である。ミッションケース1に横架された入力軸3の外端の一方に、エンジンEからの動力を受ける入力プーリ2が固着され、外端の他端に油圧ポンプP1・P2が固着されている。入力軸3のケース内に位置する部分には遊転ギア4と摺動2連ギア5が外嵌され、摺動2連ギア5を軸方向に摺動させて、副変速軸6上に固着したギア8、9のいずれかに係合して直接に駆動するか、或いは、遊転ギア4の係止爪を介して副変速軸6上に固着したギア7を駆動でき、入力軸3と副変速軸6との間で3段のギア式変速装置を構成する。
【0006】
前記副変速軸6上の固定ギア9は変速1軸11上の遊嵌ギア12、および、変第2軸15上の遊嵌ギア16と常時噛合している。また、前記副変速軸6上の固定ギア10は変速1軸11上の遊嵌ギア13と常時噛合し、また該遊嵌ギア13は変速2軸15上の遊嵌ギア17と常時噛合している。そして、変速第1軸11と遊嵌ギア13との間に前進1速用の油圧クラッチF1が介装され、変速1軸11と遊嵌ギア12との間に前進3速用の油圧クラッチF3が介装され、変速2軸15と遊嵌ギア16との間に前進2速用の油圧クラッチF2が介装され、変速第2軸15と遊嵌ギア17との間に後進速用の油圧クラッチRが介装され、これにより前進3段、後進1段の油圧クラッチ式変速装置を構成する。これらの油圧クラッチの1つに後述の、人為操作される第1流路切換弁28によって圧油供給すると係合作動状態となる。
【0007】
変速1軸11と変速2軸15のそれぞれ略中央部位に固着したギア14、18が操向軸9上に支持した大ギア20に常時噛合している。この大ギア20の両側面には係合爪20aL、20aRが形成される一方、該係合爪20aL、20aRに対して係合離脱自在な爪部を、操向軸19上に摺動自在に外嵌したサイドギア21L、21Rの内側面に設けている。該サイドギア21L、21Rはミッションケース1側に対して圧着自在な制動摩擦板を備えると共に、車軸22L、22R上の固定ギア23L、23Rと常時噛合している。
【0008】
そして、このサイドギア21L、21Rは油圧ピストンSL、SRの伸縮作動に伴って操向軸19上を摺動するように相互連結され、これにより油圧式操向装置を構成する。この油圧ピストンSL、SRのいずれかに、後述の人為操作される第2流路切換弁29から圧油を供給することでサイドギア21L、21Rの一方と大ギア20との係合を解く(サイドクラッチ切り)と共に、更には、その側のサイドギアから車軸にかけて制動力を付与(サイドブレーキ入り)して両車軸22L、22Rに相対回転差を発生させることができる。24L、24Rは左右クローラ装置を駆動するスプロケットである。
【0009】
図2は上記第1、第2流路切換弁28、29を組込んだ油圧回路図を示す。ミッションケース1内の油溜まりにその吸入部が接続された第1油圧ポンプP1は前記油圧クラッチF1、F2、F3、Rの油圧回路の油圧源であり、該油圧クラッチに対する給油路中に前記の第1流路切換弁28が介装される。該第1流路切換弁28は第1油圧ポンプP1の吐出部につながる第1入力ポートp1を、第1出力ポートf1を介して油圧クラッチF1に接続する前進1速位置、第1出力ポートf2を介して油圧クラッチF2に接続する前進2速位置、第1出力ポートf3を介して油圧クラッチF3に接続する前進3速位置、第1出力ポートrを介して油圧クラッチRに接続する後進速位置、及び、どの出力ポートにも連通せず油圧クラッチ潤滑ポートlに接続する中立位置の、5位置を備える。これらの位置は第1流路切換弁28に連係した第1操作アーム31によって択一選択される。また、第1入力ポートp1に連通されないときの出力ポートは、タンクポートt1、油圧クラッチ潤滑ポートlのいずれかに連通される。
【0010】
なお、図中の50は、油圧クラッチに対する作用油圧を緩やかに上昇させて油圧クラッチを衝撃無く係合するための遅延リリーフバルブである。51は、方向切換弁28が中立位置の時に遅延リリーフ弁50を初期状態に素早くリセットするためのオープンバルブである。52は油圧クラッチの潤滑油圧を設定するリリーフバルブである。
【0011】
また、ミッションケース1内の油溜まりにその吸入部が接続された第2油圧ポンプP2は前記油圧ピストンSL、SRの油圧回路の油圧源であり、該油圧ピストンSL、SRに対する給油路中に第2流路切換弁29が介装される。第2流路切換弁29は第2油圧ポンプP2の吐出部につながる第2入力ポートp2を、第2出力ポートaを介して油圧ピストンSLに連通させる左旋回位置、第2出力ポートbを介して油圧ピストンSRに連通させる右旋回位置、そして、どの出力ポートにも接続せずに閉じる中立位置の、3位置を備え、第2流路切換弁29に連係した第2操作アーム34によってそのいずれかの位置が選択される。また、第2入力ポートp2に連通されないときの出力ポートは、タンクポートt2と連通される。
【0012】
なお、図中の60は、方向切換弁29の一次側に直列に接続された電磁弁であって外部電気信号に基づいて油圧ピストンSL、SRを自動的に伸張作動させるためのものである。61は、流路切換弁29の中立位置から左旋回位置、又は、右旋回位置への切換え動作に連動してそのリリーフバネ61aの付勢力を制御ピストン61bを介して高めることにより油圧設定値を高めるように連動連係された可変リリーフ弁であって前述の油圧式操向装置に備わる制動摩擦板の押圧力を高めることができる。62L、62Rは、電磁弁60が中立位置から左右の作用位置へ切り換えられた際に、油圧ピストンSL、SRの伸張作動量をサイドクラッチ切り位置相当にとどめてサイドブレーキまで入らないよう制限するためのパイロットバルブである。
【0013】
上記の第1、第2流路切換弁28、29はそれぞれ、図3に示す単一のスプール27に、スライド方向の流路切換機能と回転方向の流路切換機能の、2つの機能を営ませることによって1つの流路切換弁装置25を構成してある。
【0014】
具体的には、図3から図11に示すように、その両側面にカバー26a、26bを装着したバルブケース26の中心部にスプール孔を穿設し、このスプール孔内にスプール27を軸心方向にスライド自在に、且つ、軸心回りに回転自在に嵌合させてあり、その一端側は前記バルブケース26の一端側から外方へ延出している。またバルブケース26には、スプール27のほぼ中央部位の下方で交差するように操作軸30を回転自在に支持させ、その一端側はカバー26bから外方へ延出している。
【0015】
そして、この操作軸30は図4に示すように、バルブケース26外に位置する部分に装着した第1操作アーム31と、バルブケース26内に位置する部分に装着した腕部32とを備える。この腕部32の先端には係合ピン33を取り付け、スプール27の外周部に形成した溝50の中へ嵌合する。よって、第1操作アーム31を操作軸30支点で揺動操作するとスプール27を軸心方向に沿ってスライドさせることができる。
【0016】
スプール27の前記溝50を境にしてその一方側には、軸心方向に沿って、短幅の環状溝28a、28bと、該環状溝28a、28b間の長幅の環状溝28cと、環状溝28bと隣接するスリ割り溝28eが形成され、更には、環状溝28aと隣接して複数のデテント溝36が配列されている。35は、それがデテント溝36のいずれかと嵌合することによりスプール27をスライドさせたときの位置が保持されるようにするためのデテントボールである。なお、環状溝28a、28bは、その各々の外周面に開口した油路28dを通じて相互連通している。
【0017】
一方、バルブケース26には、第1入力ポートp1と、第2出力ポートf1、f2、f3、rと、油圧クラッチ潤滑ポートl、タンクポートt1を、図3に示すようにスプール27の軸心方向に沿って並設してあり、これによって前記の流路切換弁28が構成される。なお、第1入力ポートp1、第1出力ポートf1、f2、f3、r、油圧クラッチ潤滑ポートl、並びに、タンクポートt1は、カバー26a、26bに装着した管継手(図示せず)と配管(図示せず)を介して、それぞれ第1油圧ポンプP1、油圧クラッチF1、F2、F3、R、油圧クラッチ等の潤滑部位、並びに、ミッションケース1の油溜めに接続される。
【0018】
また更に、前記したスプール27の一端側には第2操作アーム34を、スプール27の軸心方向へは相対摺動自在で、且つ、軸心回りには相対回転不能となるように取り付けてある。具体的には、スプール27の外周面に軸心方向に沿って穿設したキー溝37に、第2操作アーム34のボス部内周に保持したキー38を嵌合させることによって取り付けられる。また、図5にも示すようにバルブケース26の一端に設けた一対の脚部26cの端面にはガイドプレート39が、第2操作アーム34を一対の脚部26cとの間で挟み込むようにして取り付けられ、スプール27に対する第2操作アーム34の抜け出しを防止しつつ、該操作アーム34のスプール27を支点とする揺動操作を案内する。これにより、スプール27を、そのスライド位置とは無関係に、スプール孔内で軸心回りに所定角度回転させることができる。なお、スプール27の前記溝50における周方向への切り欠きの程度は、スプール27の軸心回りで所定角度の回転を許容する大きさに設定して係合ピン33と係合している。
【0019】
そして、スプール27の前記溝50を境にしてその他方側には、図11にも示すように環状溝29aと、該環状溝29aに対してその一端が接続した長溝29bであってスプール27の軸心方向に沿って長い1本の前記長溝29bと、を形成している。この長溝29bはその長さ寸法をスプール27のスライド量に略等しく設定してある。また、長溝29bの終端部近傍位置のスプール27には該長溝29bの長手方向に対して直角方向から油路29eを穿設してその両端をスプール27の外周面に開口させると共に該油路29eは、スプール27の他端側の端面から穿設したドレン通路29dに連通させてある。
【0020】
一方、バルブケース26には、第2入力ポートp2、第2出力ポートa、bを図8に示すようにスプール27の軸心周りに並設し、また、スプール27の他端側に、前記ドレン通路29dが常時連通するタンクポートt2を形成してある。これによって第2流路切換弁29が構成される。なお、第2入力ポートp2、第2出力ポートa、b、並びに、タンクポートt2は、カバー26a、26bに装着した管継手(図示せず)と配管を介して、それぞれ第2油圧ポンプP2、油圧ピストンSL、SR、並びに、ミッションケース1の油溜めに接続される。
【0021】
以上、詳述した流路切換弁装置は次のように作用する。すなわち、第1操作アーム31によってスプール27を軸心方向にスライド操作したときには第1流路切換弁28が切換操作され、その第1入力ポートp1が、スプール27の環状溝28a、28b、28cを通じて、第1出力ポートf1、f2、f3、r、油圧クラッチ潤滑ポートlのいずれかに接続する。
【0022】
即ち、第1流路切換弁28を中立位置(図3)から、例えば前進3速位置に切り換えた状態を図6に示す。この場合、第1入力ポートp1は環状溝28a、油路28d、環状溝28bを通じて第1出力ポートf3に接続されると同時に、他の第1出力ポートf1、rはデテント溝36の外周面を通じて油圧クラッチ潤滑ポートlに接続され、第1出力ポートf2は環状溝28cを通じてタンクポートt1に接続されるのである。また、図7は第1流路切換弁28を後進速位置に切り換えた状態を示すが、この場合、第1入力ポートp1は環状溝28b、油路28d、環状溝28aを通じて第1出力ポートrに接続されると同時に、他の第1出力ポートf1は環状溝28cを通じて油圧クラッチ潤滑ポートlに接続され、第1出力ポートf2、f3はスリ割り溝28eを通じてタンクポートt1に接続されるのである。
【0023】
また、第2操作レバー34によってスプール27を軸心回りに回転操作したときには第2流路切換弁29が切換操作され、第2入力ポートp2が、スプール27の環状溝29a、長溝29bを通じて、第2出力ポートa、bのいずれかに接続する。
【0024】
即ち、第2流路切換弁29が図8に示す中立位置にあると、第2入力ポートp2に環状溝29aを介して連通した長溝29bは閉じ、第2出力ポートa、bは油路29c、ドレン通路29dを介してタンクポートt2に接続する。そして、図9に示すようにスプール27が時計回りに所定角度回転操作されて右旋回位置に切り換えられると、長溝29dを介して第2入力ポートp2が第2出力ポートbに接続し、他の第1出力ポートaが油路29c、ドレン通路29dを介してタンクポートt2に接続されるのである。また、図10に示すようにスプール27が反時計回りに所定角度回転操作されて左旋回位置に切り換えられると、長溝29dを介して第2入力ポートp2が第2出力ポートaに接続し、他の第2出力ポートbが油路29c、ドレン通路29dを介してタンクポートt2に接続されるのである。
【0025】
ここで、第1操作アーム31の係合ピン33が嵌入するスプール27の溝50は、スプール27の軸心回りでの所定角度の回転動作を許容する。一方、第2操作アーム34のキー38が嵌入されるスプール27のキー溝37は、スプール27の軸心方向へのスライド動作を許容する。そして、スプール27がどの位置に回転していようと、第1流路切換弁28の環状溝28a、28b、28cは、常に第1入力ポートp1と第1出力ポートf1、f2、f3、r、油圧クラッチ潤滑ポートlとを接続させる。また、スプール27がどの位置にスライドしていようと、第2流路切換弁29の長溝29dは、常に第2入力ポートp2と第2出力ポートa、bとを接続させる。これにより、例えば、第1流路切換弁28を前進2速位置において車両が直進している最中に、その前進2速位置を保ったままで第2流路切換弁29を右旋回位置や左旋回位置へ切り換えることができるのである。
【0026】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例のみに限定されるものではなく、種々変形が可能である。
【0027】
【発明の効果】
本発明は、以上のような構成により、2つの第1、第2操作アームを個別に操作して単一のスプールに回転操作とスライド操作を通じて2つの流路切換弁機能を奏するものであり、2組の流体アクチュエータ装置を独立的に駆動操作することを可能としつつ、流路切換弁装置を単一でコンパクトに構成でき、それを設置する場所が小スペースで済み、流体アクチュエータに対する流路切換弁の配管を1箇所にて集中管理でき簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】クローラ車両用トランスミッションのスケルトン図である。
【図2】2つの流路切換弁を組込んだ回路説明図である。
【図3】本発明に係る流路切換弁装置の正面断面図である。
【図4】第1操作アーム周辺の側面断面図である。
【図5】第2操作アーム周辺の側面断面図である。
【図6】第1流路切換弁を切り換えた作用説明図である。
【図7】同じく作用説明図である。
【図8】第2流路切換弁周辺の側面断面図である。
【図9】第2流路切換弁を切り換えた作用説明図である。
【図10】同じく作用説明図である。
【図11】第2流路切換弁周辺部を示すスプールの斜視図である。
【符号の説明】
p1 第1入力ポート
f1 第1出力ポート
f2 第1出力ポート
f3 第1出力ポート
p2 第2入力ポート
a 第2出力ポート
b 第2出力ポート
26 バルブケース
27 スプール
31 第1操作アーム
34 第2操作アーム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flow path switching valve device for independently driving two sets of fluid actuator devices.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-147313 shown as an example in which two sets of fluid actuator devices are provided in a hydraulic system includes a flow path switching valve for operating a hydraulic clutch transmission that is a first fluid actuator device. By sliding the spool fitted in the spool hole of the case in the axial direction with an operation arm linked to the spool, the input port of the valve case is selected as an alternative to the output port arranged in parallel in the axial direction. It is configured to connect to. In addition, the flow path switching valve for operating the hydraulic steering device which is the second fluid actuator device has a spool fitted in the spool hole of the valve case as an axis centered by an operation arm linked to the spool. By rotating it around, the input port of the valve case is alternatively connected to the output port arranged around the axis. By switching each of the flow path switching valves, the operation of the other fluid actuator can be controlled while the operation of the one fluid actuator is continued.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration in which the flow path switching valves are individually prepared for the two sets of fluid actuator devices as described above, a wide space for installing the flow path switching valves must be secured. In addition, since the connection of the hydraulic power source to each flow path switching valve is dispersed, there is a problem that the hydraulic piping becomes complicated.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is intended to improve such a problem, and a spool fitted in a spool hole of a valve case is slid in an axial direction by a first operating arm linked to the spool. The first input port and the first output port arranged in parallel in the axial direction are operated to be connectable, and the other second input port and the second output port are provided around the axis of the spool. On the other hand, a second operating arm is provided on the spool so as to be relatively slidable in the axial direction and non-rotatably around the axial center, and the second operating arm allows the spool to be centered within the spool hole. The second input port and the second output port are configured to be freely connectable by rotating around.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a skeleton diagram of a crawler vehicle transmission to which the present invention is applied. An
[0006]
The fixed gear 9 on the auxiliary transmission shaft 6 is always meshed with the
[0007]
[0008]
The side gears 21L and 21R are interconnected so as to slide on the
[0009]
FIG. 2 shows a hydraulic circuit diagram in which the first and second flow
[0010]
In the figure,
[0011]
The second hydraulic pump P2 whose suction part is connected to the oil reservoir in the transmission case 1 is a hydraulic source of the hydraulic circuit of the hydraulic pistons SL and SR, and the second hydraulic pump P2 is provided in the oil supply path for the hydraulic pistons SL and SR. A two-
[0012]
In the figure, reference numeral 60 denotes an electromagnetic valve connected in series to the primary side of the
[0013]
Each of the first and second flow
[0014]
Specifically, as shown in FIGS. 3 to 11, a spool hole is formed in the central portion of the
[0015]
As shown in FIG. 4, the
[0016]
On one side of the
[0017]
On the other hand, the
[0018]
Furthermore, a
[0019]
Then, on the other side of the
[0020]
On the other hand, in the
[0021]
As described above, the detailed flow path switching valve device operates as follows. That is, when the
[0022]
That is, FIG. 6 shows a state in which the first flow
[0023]
Further, when the
[0024]
That is, when the second flow
[0025]
Here, the
[0026]
As mentioned above, although one Example of this invention was described, this invention is not limited only to the said Example, A various deformation | transformation is possible.
[0027]
【The invention's effect】
According to the present invention, the two first and second operation arms are individually operated by the configuration as described above, and the two flow path switching valve functions are achieved through the rotation operation and the slide operation on a single spool. While allowing two sets of fluid actuator devices to be operated independently, the flow path switching valve device can be configured in a single, compact configuration, requiring only a small space for switching the flow path for the fluid actuator. The valve piping can be centrally managed in one place and simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a skeleton diagram of a transmission for a crawler vehicle.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a circuit incorporating two flow path switching valves.
FIG. 3 is a front sectional view of the flow path switching valve device according to the present invention.
FIG. 4 is a side cross-sectional view around the first operating arm.
FIG. 5 is a side sectional view of the periphery of a second operating arm.
FIG. 6 is an operation explanatory diagram in which the first flow path switching valve is switched.
FIG. 7 is an explanatory view of the same operation.
FIG. 8 is a side sectional view around the second flow path switching valve.
FIG. 9 is an operation explanatory diagram in which the second flow path switching valve is switched.
FIG. 10 is an explanatory view of the same operation.
FIG. 11 is a perspective view of a spool showing a periphery of a second flow path switching valve.
[Explanation of symbols]
p1 first input port f1 first output port f2 first output port f3 first output port p2 second input port a second output port b
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