JP4141092B2 - Fluid pressure transmission device - Google Patents

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/42Control of exclusively fluid gearing hydrostatic involving adjustment of a pump or motor with adjustable output or capacity
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4043Control of a bypass valve

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変容積型ポンプおよびモータの吐出口・吸込口を通路で閉回路に連結して、駆動力をポンプから流体圧を介してモータに伝える流体圧伝動装置(ハイドロ・スターティク・トランスミッション、通称、HST)に関し、特に、車両の駆動装置に適用する場合に好適な流体圧伝動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から可変容積型ポンプおよびモータの吐出口・吸込口を通路で閉回路に連結して、駆動力をポンプから流体圧を介してモータに伝える流体圧伝動装置(ハイドロ・スターティク・トランスミッション、通称、HST)は知られており、フォークリフトや作業車に採用されており、例えば、日刊工業新聞社刊「油圧技術便覧−改訂新版−」(昭和51年1月30日初版発行)の第523頁〜527頁に開示されるものがある。そして、同第527頁の図7−7には、可変容積型ポンプと定容積型モータを組合せた例が記載されている。
【0003】
図5は、同資料の回路を示した油圧回路図である。図5において、110は図示しない前後進レバーに操作されて容積が正吐出・ニュートラル・逆吐出と変化する可変容積型ポンプ、120はその出力軸が負荷すなわち車両の駆動装置にあっては図示しない駆動車輪に連結されている定容積型モータ、130,131は閉回路を構成する通路である。135はチャージポンプ、105は可変容積型ポンプ110およびチャージポンプ135を駆動する原動機、140は閉回路の通路130,131内の圧力が所定圧以上となるとき他方の通路130,131へ連通させる高圧リリーフバルブ、138,139はチャージポンプ135からチャージ通路137を介して供給された流体を閉回路の通路130,131へ供給するチェック弁、141はチャージ通路137から図示しないケース内を冷却すべくケース内へ開口した通路142中に設けられた低圧リリーフバルブである。さらに、閉回路の一方の通路130とチャージ通路137とはオリフィス153をもつ中立回路151で連通されている。
【0004】
そして、原動機105が始動されてチャージポンプ135および可変容積型ポンプ110を駆動し、チャージポンプ135はチャージ通路137、チェック弁138,139を介して閉回路の通路130,131中に流体を充填し、可変容積型ポンプ110はその前後進レバーで設定された流量を吐出する。すなわち、ニュートラルの場合には、吐出流量は基本的になく、通路130,131には流体が流れず、定容積型モータ120は回転しない。
【0005】
前後進レバーを前進(または後退)に操作すると、可変容積型ポンプ110が例えば通路130に流体を吐出し、その流体で定容積型モータ120を回転させ、車両を前進(または後退)させる。定容積型モータ120から流出た流体は通路131を還流して可変容積型ポンプ110に再び吸込まれる。
【0006】
逆に、前後進レバーを後退(または前進)に操作すると、可変容積型ポンプ110が前記前進とは逆に通路131に流体を吐出し、その流体で定容積型モータ120を逆に回転させ、車両を後退(または前進)させる。定容積型モータ120から流れ出た流体は通路130を還流して可変容積型ポンプ110に再び吸込まれる。
【0007】
そして、前後進レバーから可変容積型ポンプ110までのリンケージのガタやフリクションにより、前後進レバーをニュートラルとしていても可変容積ポンプ110を完全に吐出量がゼロの状態とすることはリンケージ形状に高精度を要求するため、前後進レバーがニュートラル位置にあれば可変容積型ポンプ110から微小の吐出流量があっても定容積型モータ120が回転しないようにする必要がある。
【0008】
このため、微小の流体を通路130から通路131へ中立回路151のオリフィス153を介して還流させるようにしている。なお、可変容積型ポンプ110の吐出流量が増加していくと、オリフィス153の絞り効果により通路130の圧力が上昇し、この圧力が車両の起動圧力(車両を動かすために必要な圧力)に達したとき、定容積型モータ120は回転を開始し車両が動き出すようになっている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の従来例にあっては、通路130と通路131とをオリフィス153をもつ中立回路151で常に連通させている。このため、定容積型モータ120に負荷側から回転入力があったときにも、その回転入力の方向によっては、定容積型モータ120からの吐出流体が通路130に流れ込み前記中立回路151を介して通路131に還流させ、定容積型モータ120の回転を停止させることができなかった。このように負荷側から定容積型モータ120に回転入力がある場合とは、例えば、坂道で車両が停車する場合であり、パーキングブレーキを効かせていない場合には車両は制動されずその自重で坂下に向かってずり下がろうとする。
【0010】
このような場合、原動機105が運転されている場合には運転手が座席に在席しており車両のずり下がりを止めるべくペダルブレーキを作動させるのであるが、運転手が原動機105を停止しパーキングブレーキをかけ忘れて車両を離れたときには上記の車両のずり下がりを防止することができない。
【0011】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、原動機の停止時には、車両の移動を阻止するようにした流体圧伝動装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、可変容積型ポンプとモータとのポート同士を互に通路により連通させた閉回路と、この閉回路の各通路にチャージポンプからの流体を所定圧で供給するチャージ通路とを備えた流体圧伝動装置において、前記可変容積型ポンプの吐出流量をニュートラル状態で一方の通路に微小量だけ吐出するように設定すると共に、前記閉回路の一方の通路から他方の通路への一方向の流体の流通のみを許容するチェック弁、オリフィス、および、他方の通路中の圧力が所定値以下に低下したとき閉じる中立バルブを備える中立回路を設け、前記可変容積型ポンプの吐出量が微小である場合には吐出流体を、前記中立回路を経由させて、前記閉回路の一方の通路から他方の通路へ流出させることを特徴とする。
【0013】
第2の発明は、前記中立バルブは、遮断位置と前記閉回路の一方の通路から他方の通路への一方向の流体の流通のみを許容するチェック弁が挿入されている開放位置とを有し、かつ、バルブスプリングによる遮断位置から閉回路の他方の通路の所定以上の圧力により前記バルブスプリングに抗して開放位置へと切換わる切換弁により構成されることを特徴とする。
【0014】
第3の発明は、前記中立バルブは、遮断位置とオリフィスが挿入されている開放位置とを有し、かつ、バルブスプリングによる遮断位置から閉回路の他方の通路の所定以上の圧力により前記バルブスプリングに抗して開放位置へと切換わる切換弁により構成されることを特徴とする。
【0015】
【発明の効果】
したがって、第1の発明は、前記閉回路の一方の通路から他方の通路への一方向の流体の流通のみを許容するチェック弁、オリフィス、および、他方の通路中の圧力が所定値以下に低下したとき閉じる中立バルブを有する中立回路を設けたため、原動機が停止しチャージ圧力が供給されなくなると、可変容積型ポンプ・モータおよび通路からなる閉回路はチャージ通路から遮断される。そして、モータに外部から駆動力が働いて、閉回路の一方の通路内を圧力上昇させる場合には他方の通路の圧力低下で中立バルブは遮断位置に切換わり、一方の通路中の流体の流出を止めるためモータの回転は阻止される。また、モータの外部からの駆動力が閉回路の他方の通路内を圧力上昇させる場合には中立回路のチェック弁が他方の通路内の流体の流出を止めるためモータの回転は阻止される。このため、車両を坂道の途中に停車させてもずり下がりを生じない。
【0016】
また、前記可変容積型ポンプの吐出流量をニュートラル状態で一方の通路に微小量だけ吐出するように設定するようにしているため、中立回路を一回路のみを配置すればよく、中立回路を簡素化できる。すなわち、可変容積型ポンプのニュートラル状態での微小流量がポンプのいずれかのポートから吐出されるか吐出方向が決定できない場合には、本実施態様に示した中立回路を、作用方向を反対にして対称的に二回路設ける必要がある。
【0017】
さらに、可変容積型ポンプのニュートラル調整、例えば可変容量型ポンプの容量および吐出方向を操作するレバーおよびリンク系統の調整も高精度を要求されることなく、やや後退方向寄り(もしくはやや前進方向寄り)に調整すればよく調整が簡単化される。
【0018】
そして、原動機の停止状態を、閉回路の通路を介して導入したチャージポンプの吐出圧で判断しているため、特別な検出手段を必要とすることなく、チャージ圧に応じて作動するバルブを挿入するのみで構成でき、特別な検出手段やアクチュエータを必要とせず、安価に構成できる。
【0019】
また、チャージポンプの吐出圧を閉回路の通路を介して導入しているため、中立回路の中立バルブを閉回路の通路間に設置する場合にあっても、チャージ通路を延長することなく構成でき、回路構成が簡単化できる。
【0020】
第2の発明は、第1の発明の効果に加えて、前記中立バルブ自体に、前記閉回路の一方の通路から他方の通路への一方向の流体の流通のみを許容するチェック弁を設けているため、中立回路の通路中にチェック弁のためのスペースが必要なく、中立回路の通路構成が簡単となる。
【0021】
第3の発明は、第1および2の発明の効果に加えて、前記中立バルブ自体に、オリフィスを設けているため、中立回路の通路中にオリフィスのためのスペースが必要なく、中立回路の通路構成が簡単となる。
【0022】
【発明の実施の態様】
以下、本発明の第1の実施態様を添付図面に基づいて説明する。
【0023】
図1は、本発明を適用した液圧回路図の一例を示す。
【0024】
図1において、二点鎖線で囲った部分は流体圧伝動装置1を示し、流体圧伝動装置1において、10は入力軸11により駆動される可変容積型ポンプであり、図示していない斜板の傾きを矢印の傾きで示し、この矢印の傾きに応じて吐出量が変更でき、矢印が垂直ではニュートラル状態であり、図示の傾きでは図中下方のポートから流体を吸入し上方のポートから吐出し、図示とは逆の傾きの場合には図中上方のポートから流体を吸入し下方のポートから吐出する。この斜板は前後進レバー2によりその傾きが操作され、前後進レバー2をN位置にするとき斜板は傾きゼロとなり、F位置にするとき斜板は図示の傾き状態となり、R位置にするとき斜板は図示状態とは反対の傾きとなる。この可変容積型ポンプ10にあっては、ニュートラル状態で微小吐出流量が上方のポートから吐出されるよう微小に偏って調整されている。なお、可変容量型ポンプの吐出方向は、上記とは逆に、前記F位置で通路31に吐出し、前記R位置で通路30に吐出するようにしてもよいが、以下では、上記説明のごとく吐出するものとして説明する。
【0025】
20は定容積型モータであり、出力軸21に連結され、出力軸21は車両の駆動装置、具体的には、終減速機3等を介して駆動車輪4に連結されている。そして、例えば、図中上方から流体の供給を受けた場合車両を前進させる方向に回転し、図中下方から流体の供給を受けた場合には車両を後退させる方向に回転し、夫々の回転速度は流体の供給量に比例する。そして、可変容積型ポンプ10と定容積型モータ20のポート同士は通路30,31で互に連結され、閉回路を構成している。なお、定容量型モータの駆動方向は、上記とは逆に、図中上方の通路30から流体の供給を受けたとき車両を後退させる方向に回転し、下方の通路31からの流体供給に対しては車両を前進させる方向に回転するものであってもよいが、以下では、上記説明のごとく回転するものとして説明する。
【0026】
35はチャージングポンプであり、可変容積型ポンプ10とともに原動機5に連結された入力軸11により駆動され、チャージングポンプ35からチャージ通路37を介して供給された流体を閉回路の通路30,31へチェック弁38,39を介して供給する。これにより、閉回路内は所定圧力以上に保持され、吸込負圧に起因するキャビテーションが防止されている。また、チャージポンプ35は流体圧伝動装置1外に設けたオイルタンク6からサクションパイプ7を介して流体を吸込み、チャージ通路37は流体圧伝動装置1外のオイルフィルタ8を有するチャージパイプ36を経由しており、その後、流体圧伝動装置1のチャージ通路37へ戻るように構成している。
【0027】
40は閉回路の通路30,31間を所定圧以上で連通させる高圧リリーフバルブであり、41はチャージ通路37から流体圧伝動装置1の図示しないケース内を冷却すべくケース内へ開口した通路42中に設けられた低圧リリーフバルブである。
【0028】
50は閉回路の一方の通路30と他方の通路31とを連通させる中立回路51の中立バルブを示し、遮断位置52と連通位置53とを有し、バルブスプリング54により遮断位置52に付勢され、閉回路の他方の通路31の圧力によりバルブスプリング54に抗して連通位置53に切換わるようになっている。また、中立回路51は、閉回路の一方の通路30から他方の通路31への流れは許容し他方の通路31から一方の通路30への流れは阻止するチェック弁55およびオリフィス通路56を有している。
【0029】
閉回路の他方の通路31内の圧力は、原動機5の運転時はチャージ通路37からチェック弁39を介して流体が供給されているため、チャージ圧力Pcに昇圧されている。従って、この中立バルブ50は、原動機5が運転されている場合には連通位置53にあり、原動機5の停止等で、閉回路の他方の通路31の圧力がチャージ圧力Pcより低下しているとき遮断位置52に位置する。なお、流体圧伝動装置1のケース内の流体はドレインパイプ9によりオイルタンク6に戻されるようになっている。
【0030】
次に作用を説明する。
【0031】
前後進レバー2をニュートラルN位置にして、車両の原動機5を始動させると、原動機5に連結された入力軸11によりチャージポンプ35が駆動され、チャージポンプ35から吐出された流体はチャージパイプ36,チャージ通路37およびチェック弁38,39を通って閉回路の通路30,31に供給される。その余剰流量は低圧リリーフバルブ41を開放して通路42を通って流体圧伝動装置1のケース内に流入してケース内を冷却した後ドレインポート9を介してオイルタンク6へ流れ、低圧リリーフバルブ41により、チャージ通路37内および閉回路を構成する通路30,31内はチャージ圧Pcに保たれる。そして、中立バルブ50はチャージ圧力Pcに調圧されている閉回路の他方の通路31内の圧力を受圧してバルブスプリング54に抗して連通位置53に切換えられる。
【0032】
可変容積型ポンプ10は前後進レバー2がニュートラルN位置であるため、基本的には流体の吐出は行わないが、上方のポートから微小量吐出するように調整されており、その流体は中立回路51の中立バルブ50が連通位置53にあるため、チェック弁55,オリフィス56を介して閉回路の他方の通路31に還流され、通路30と31を同圧に維持し、定容積型モータ20を駆動することはない。
【0033】
前後進レバー2を前進F位置に操作すると、可変容積型ポンプ10の斜板が傾斜され、可変容積型ポンプ10は図中下方のポートから流体を吸引して図中上方のポートから流体を吐出する。この吐出流体は一部が、中立回路51の中立バルブ50が連通位置53にあるため、チェック弁55およびオリフィス56を介して前述のごとく通路31に還流するものの、当該オリフィス56の通路抵抗により通路30内の圧力が上昇して定容積型モータ20に供給される。この吐出流体の圧力が車両の起動圧力(車両を動かすために必要な圧力)に達したとき、定容積型モータは回転を開始し車両は前進方向に動き出す。前後進レバー2を後退R位置に移動させた場合も前進時と同様に作動して後退方向に動く。
【0034】
車両を停止すべく、前後進レバー2をニュートラルN位置に切換え、原動機5を停止させ可変容積型ポンプ10を停止させると、閉回路の通路30,31の流体は流れないため、定容積型モータ20も停止する。また、チャージポンプ35も停止するため、チャージ通路37内の圧力は低下する。この状態では、閉回路の通路31の流体は可変容積型ポンプ10,定容積型モータ20,チェック弁39および中立回路51のチェック弁55により閉じ込められており、また、閉回路の通路30は同じく可変容積型ポンプ10,定容積型モータ20,チェック弁39で流体の流出を阻止され、中立回路51のオリフィス56を介してチェック弁55からの流出は許容された状態で閉じ込められており、両通路30,31ともチャージ圧Pcに維持されている。
【0035】
従って、パーキングブレーキを作動させないで、車両が登り坂の坂道に停車した場合には、駆動車輪4から後退方向への回転力が終減速機3、出力軸21を介して定容積型モータ20に作用し、定容積型モータ20には前進時とは逆の回転力が作用し、図1中下方のポートから流体を吸込み上方のポートに流体を吐出しようとして通路31中の圧力を低下させると共に通路30中の圧力を上昇させる。この通路31中の圧力低下は、中立バルブ50を連通位置53に保持する圧力の低下を意味し、中立バルブ50はバルブスプリング54により遮断位置52切換わる。この結果、通路30内の流体は遮断位置52にある中立バルブ50により流出が阻止され、通路30内の圧力上昇で定容積型モータ20の回転は規制され、車両の坂下方向へのずり下がりは生じない。なお、中立バルブ50やポンプ・モータの各摺動部からの微小漏れは防止することができず、それに相当する許容される程度の僅かな移動は時間の経過とともに生ずる。
【0036】
また、パーキングブレーキを作動させないで、車両が下り坂の坂道に停車した場合には、駆動車輪4から前進方向の回転力が終減速機3、出力軸21を介して定容積型モータ20に作用し、定容積型モータ20は前進時と同じ回転力が作用し、図1中下方のポートに流体を吐出しようとして通路31中の圧力を上昇させる。これにより中立バルブ50は開くが、通路31内の流体は中立回路51のチェックバルブ55により流出が阻止されているため、通路31内の圧力上昇で定容積型モータ20の回転は規制され、車両の坂下方向へのずり下がりは上記と同様に生じない。
【0037】
上記作用は、定容量型モータ20の駆動方向を通路30から流体で車両を前進させ、通路31からの流体で車両を後退させるものとして説明したが、定容量型モータ20が上記とは逆の方向に回転するものであっても、即ち、可変容量型ポンプ10の微小吐出流量によって車両が後退するものであってもよく、この場合には車両前進方向の吐出流体は還流されないため効率がよい。この場合、可変容量型ポンプ10は前記R位置で通路30に吐出し、前記F位置で通路31に吐出するものとされる。
【0038】
上記態様にあっては、下記の特徴がある。
【0039】
通常、可変容積型ポンプのニュートラル状態での微小流量がポンプのいずれかのポートから吐出されるか吐出方向が決定できず、本実施態様に示した中立回路を二回路用意し、作用方向を反対にして対称的に設ける必要がある。しかし、本実施態様にあっては、可変容積型ポンプのニュートラル状態での微小流量をポンプの一方から吐出させることで、中立回路を一回路のみを配置すればよく、中立回路を簡素化できる。
【0040】
さらに、可変容積型ポンプのニュートラル調整も高精度を要求されることなく、やや後退方向寄り(もしくはやや前進方向寄り)に調整すればよく調整が簡単化される。
【0041】
また、車両の停止状態を、閉回路の通路を介して導入したチャージポンプの吐出圧で判断しているため、特別な検出手段を必要とすることなく、チャージ圧に応じて作動するバルブを挿入するのみで構成でき、特別な検出手段やアクチュエータを必要とせず、安価に構成できる。
【0042】
さらに、チャージポンプの吐出圧を閉回路の通路を介して導入しているため、中立回路の中立バルブを閉回路の通路間に設置する場合にあっても、チャージ通路を延長することなく構成でき、回路構成が簡単化できる。
【0043】
図2ないし図4は、本発明の第2の実施態様を示し、図2は断面図をまた図3は図2のIII−III部分の断面図を示し、図4は本発明の特徴部分を示す部分拡大図であり、図1と同一部分には同一符号を付して説明する。なお、本発明は前述のごとく車両後退時に微小吐出がある場合も含むものであるが、本態様にあっては、車両前進時に可変容量ポンプに微小流量がある場合について説明している。
【0044】
図2および図3に示す実施態様の流体圧伝動装置1においては、可変容積型ポンプ10・定容積型モータ20・チャージポンプ35を、ケース60と閉回路の通路31,32および各弁を収容するポートブロック61とで形成される空間内に収容し、ポートブロック61の背面にチャージポンプ35を配置し、全体として一体の塊となるよう構成している。すなわち、可変容積型ポンプ10と定容積型モータ20とは、ケース60とポートブロック61とで形成される空間内に入力軸11および出力軸21に支持された状態で内蔵されている。また、入力軸11のポートブロック61を貫通した先端部にはチャージポンプ35が配置されている。
【0045】
可変容積型ポンプ10は、入力軸11に支持され入力軸11周りに等間隔に配置され軸方向に伸びる複数のシリンダを有するシリンダブロック12と、シリンダブロック12のシリンダに摺動自在に嵌合し、しかも、シリンダに内蔵されたスプリングにより伸出し方向、つまり図中左方向に付勢されたピストン13と、各ピストン13の突出端にスラストベアリングを介して当接し、ケース60内面との間に配置したブッシュに案内されて中心O周りに揺動可能な斜板14と、シリンダブロック12とポートブロック61との間に配置されたバルブプレート15とで構成されている。この可変容積型ポンプ10は、斜板14が図示ではN位置すなわちニュートラル状態にあり、この状態から図中F方向(もしくはR方向)に傾けられるとき入力軸11の回転に応じてピストン13がシリンダに対して出没運動を行い、これに伴い図3に示すポート17(もしくはポート16)から流体を吸込み、他方のポート16(もしくはポート17)から流体を吐出する。この可変容積型ポンプ10は、ニュートラル状態では、吐出流量を完全にゼロとしないで、微小な流体がポート16から吐出されるよう斜板14の初期角度が設定されている。
【0046】
定容積型モータ20は、出力軸21に支持され出力軸21周りに等間隔に配置され軸方向に伸びる複数のシリンダを有するシリンダブロック22と、シリンダブロック22のシリンダに摺動自在に嵌合し、しかも、シリンダに内蔵されたスプリングにより伸出し方向、つまり図2中左方向に付勢されたピストン23と、各ピストン23の突出端に当接した傾斜して配置されたスラストベアリング24と、シリンダブロック22とポートブロック61との間に配置されたバルブプレート25とで構成されている。この定容積型モータ20は、スラストベアリング24が傾けられており、図3に示す2個のポート26,27の内、ポート26から流体が供給されるとピストン23が伸長時にスラストベアリング24の案内で、例えば、シリンダブロック22に図3中時計方向(前進方向)の回転を与え、出力軸21は反時計方向に回転する。また、ポート27から流体が供給されるとピストン23が伸長時にスラストベアリング24の案内でシリンダブロック22に図3中時計方向の回転を与え、出力軸21は図3中反時計方向(後退方向)に回転する。
【0047】
前述のポート16とポート26とは、ポートブロック61に設けた通路30により、また、ポート17とポート27とは、ポートブロック61に設けた通路31により、連通され、通路30,31の各端部はプラグにより閉じられている。また、ポートブロック61には、通路30と31とを連通する部分に通路30の圧力を受ける受圧面と通路31の圧力を受ける受圧面とを有し、いずれか一方の圧力が所定値以上となるとき一方の圧力を他方へ逃がす高圧リリーフバルブ40を有する。また、チャージ通路37と通路30および31との間に配置されチャージ通路37の圧力が通路30および31の圧力より高い場合にチャージ通路37の流体を通路30および31に供給するチェックバルブ38および39とを備えている。
【0048】
ポートブロック61の高圧リリーフバルブ40に隣接した部分には、高圧リリーフバルブ40に通路31の流体を導入する横穴62に開口してポートブロック外方から穿けた縦穴63と、この縦穴63の側面と通路30とに開口する、プラグで開口端が閉塞された横穴64と、で通路が形成され、この縦孔63内に後述する中立バルブ50を設けることで中立回路51が形成されている。この中立回路51を図4に基づき説明する。なお、図4では、高圧リリーフバルブ40のための横穴62とは別個に、プラグで開口端が塞がれ通路31に開口する横穴65を用いており、この点のみが図2とは異なる。図4において、縦穴63には、この縦穴63に摺動自在に嵌込まれ、縦穴63開口端を塞ぐプラグ66との間に配置したバルブスプリング67により押下げ方向に付勢され、縦穴63下部から端面に作用する通路31の圧力により押上げ方向に付勢されるバルブスプール68を有する。このスプール68は、通路31の圧力が低くバルブスプリング67に押されて下方位置にあるとき横穴64と遮断され(遮断位置)、通路31の圧力によりバルブスプリング67に抗して上方位置にあるとき横穴64と連通する(連通位置)通路69を有し、この通路69は横穴65(図3にあっては横穴62)と連通している。この通路69中にはオリフィス70とチェック弁71とが直列に設けられ、チェック弁71は通路30側から通路31側への流体の移動を許容しそれに対する逆流を阻止する。なお、チェック弁71のチェックボールはピンにより脱落を防止されている。
【0049】
以上の構成になる第2の実施態様の流体圧伝動装置1は、入力軸11に原動機5を、また、出力軸21に終減速機3、駆動車輪4を前記第一の実施態様のごとく連結し、チャージポンプ35にサクションパイプ7を介してオイルタンク6から流体を吸引させ、チャージパイプ36・オイルクーラ8a・オイルフィルタ8を介してチャージ通路37に流体を供給することで以下のように作動する。
【0050】
前後進レバー等により可変容積ポンプ10をニュートラルN位置にして、車両の原動機5を始動させ入力軸11によりチャージポンプ35を駆動すると、チャージポンプ35の吐出流体はチャージパイプ36,オイルクーラ8a,オイルフィルタ8,チャージ通路37およびチェック弁38,39を通って閉回路の通路30,31に供給され、余剰流量は通路42を通って低圧リリーフバルブ41を開放し、流体圧伝動装置1のケース60内に流入してケース60内を冷却した後ドレインポート9を介してオイルタンク6へ流れる。低圧リリーフバルブ41により、チャージ通路37内および閉回路を構成する通路30,31内はチャージ圧Pcに保たれる。そして、中立バルブ50のバルブスプール68は端面に通路31の圧力(チャージ圧力Pcと同圧)を受圧してバルブスプリング67に抗して後退し、上方の連通位置に移動させられる。
【0051】
ニュートラル位置の可変容積型ポンプ10から微小量だけ吐出される流体は、通路30から横穴64を介してバルブスプール68に至り、連通位置にある中立バルブ50のバルブスプール68のオリフィス70、通路69、チェック弁71を通過して横穴65に達し通路31に還流され、通路30と31を同圧に維持し、定容積型モータ20を駆動することはない。
【0052】
前後進レバーにより、可変容積型ポンプ10の斜板14をF方向に傾斜させると、可変容積型ポンプ10は閉回路内の流体をポート17から吸込みポート16から吐出する。この吐出流体は通路30から一部は中立バルブ50のバルブスプール68内のオリフィス70およびチェック弁71を介して前述のごとく通路31に還流するが、当該オリフィス70の通路抵抗により通路30内の圧力が上昇して定容積型モータ20のポート26に供給され、この圧力が車両の起動圧力(車両を動かすために必要な圧力)に達したとき、定容積型モータ20は回転を開始し車両が前方へ動き出す。前後進レバーにより可変容積型ポンプ10の斜板14を後進R位置に傾けた場合も前進時と同様に作動して、車両は後退する。
【0053】
上記車両駆動中にあっても、閉回路を構成する通路30,31の内、一方は流体の送り側で高圧となるも、他方の通路は流体の戻り側であるため低圧となる。そして、低圧側の通路内の圧力がチャージ圧Pc以下とならないように、チェック弁38(またはチェック弁39)を開いて調圧するため、チャージ圧Pcに調圧される。
【0054】
車両を停止すべく、前後進レバーにより可変容積型ポンプ10をニュートラルN状態とし、原動機5を止め可変容積型ポンプ10を停止させると、定容積型モータ20も停止する。チャージポンプ35も停止するため、チャージ通路37内の圧力も低下する。この状態では、閉回路の通路31の流体は可変容積型ポンプ10,定容積型モータ20,チェック弁39および中立バルブ50のチェック弁71により閉じ込められており、また、閉回路の通路30は同じく可変容積型ポンプ10,定容積型モータ20,チェック弁38で流体の流出を阻止され、中立バルブ50のオリフィス70を介してチェック弁71からの流出は許容された状態で閉じ込められており、両通路30,31ともチャージ圧Pcに維持されている。
【0055】
従って、パーキングブレーキを作動させないで、車両が登り坂の坂道に停車した場合には、駆動車輪4から後退方向の回転力が終減速機3、出力軸21を介して定容積型モータ20に前進時とは逆の回転力を作用し、ポート26に流体を吐出しようとして通路31中の圧力を低下させると共に通路30中の圧力を上昇させる。この通路31中の圧力低下は、連通位置を維持することを弱め、バルブスプリング67により中立バルブ50のバルブスプール68を連通位置から遮断位置に切換える。この結果、通路30内の流体は遮断位置にある中立バルブ50により流出が阻止され、通路30内の圧力上昇で定容積型モータ20の回転は規制され、車両の坂下方向へのずり下がりは生じない。
【0056】
また、パーキングブレーキを作動させないで、車両が下り坂の坂道に停車した場合には、駆動車輪4から前進方向の回転力が終減速機3、出力軸21を介して定容積型モータ20に前進時と同じ方向の回転力を作用させ、ポート27に流体を吐出しようとして通路31中の圧力を上昇させる。通路31内の流体は中立バルブ50のバルブスプール68の連通位置にあるチェックバルブ71により流出が阻止されているため、通路31内の圧力上昇で定容積型モータ20の回転は規制され、車両の坂下方向へのずり下がりは防止される。
【0057】
本実施態様にあっては、前記中立バルブ自体に前記閉回路の一方の通路から他方の通路への一方向の流体の流通のみを許容するチェック弁が挿入されているため、中立回路の通路中にチェック弁のためのスペースが必要なく、中立回路の通路構成が簡単となる。
【0058】
また、前記中立バルブ自体にオリフィスが挿入されているため、中立回路の通路中にオリフィスのためのスペースが必要なく、この点でも中立回路の通路構成が簡単となる。
【0059】
なお、上記実施態様において、ポンプおよびモータを斜板ポンプ、斜板モータを用いて説明したが、図示しないが、斜軸ポンプ・斜軸モータやベーンポンプ・ベーンモータ、さらに他の形式のポープ・モータを用いるものであってもよく、また、ポンプに斜板ポンプを、モータにベーンモータを用いる等、ポンプとモータとの形式は必ずしも同一の形式である必要はない。
【0060】
また、ポンプに流体の吐出方向が変わる可変容積型ポンプを用いたものについて説明したが、図示しないが、吐出方向が変化せず吐出容積のみが変化する可変容積型ポンプを用いてもよく、この場合には、前進・後退に応じて、ポンプ・モータ間の通路を切換える切換バルブを用いることで適用可能であり、また、ポンプの容積は、例えば、アクセル開度と連動させることが望ましい。
【0061】
さらに、モータも定容積型のモータについて説明しているが、これに限られることなく、可変容積型のモータであっても同様に作用させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様を示す流体圧伝動装置の液圧回路図。
【図2】本発明の第2の実施態様を示す断面図。
【図3】図2のIII−III部分の断面図。
【図4】同じく、図3の中立回路の拡大断面図。
【図5】従来の流体圧伝動装置の液圧回路図。
【符号の説明】
1 流体圧伝動装置
2 前後進レバー
3 終減速機
4 駆動車輪
5 原動機
6 オイルタンク
10 可変容積型ポンプ
11 入力軸
16,17 ポート
20 定容積型モータ
21 出力軸
26,27 ポート
30,31 通路
35 チャージポンプ
37 チャージ通路
38,39 チェック弁
40 高圧リリーフ弁
41 低圧リリーフ弁
50,67,68 中立バルブ
51,62,63,64,65 中立回路
55,71 チェック弁
56,70 オリフィス
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluid pressure transmission device (hydro-static transmission) in which a variable displacement pump and a discharge port / suction port of a motor are connected to a closed circuit by a passage and a driving force is transmitted from the pump to the motor via the fluid pressure. In particular, the present invention relates to a fluid pressure transmission device suitable for application to a vehicle drive device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a variable displacement pump and a discharge port / suction port of a motor are connected to a closed circuit by a passage, and a fluid pressure transmission device (hydro-static transmission, commonly known as a hydraulic pressure transmission device) transmits driving force from the pump to the motor via fluid pressure. , HST) is known and used in forklifts and work vehicles, for example, “Hydraulic Technology Handbook-Revised New Edition” published by Nikkan Kogyo Shimbun (published on January 30, 1976, first edition), page 523 There are those disclosed on page 527. FIG. 7-7 on page 527 describes an example in which a variable displacement pump and a constant displacement motor are combined.
[0003]
FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram showing a circuit of the same document. In FIG. 5, 110 is a variable displacement pump whose volume is changed to forward discharge / neutral / reverse discharge when operated by a forward / reverse lever (not shown), and 120 is not shown if its output shaft is a load, that is, a vehicle drive device. Constant displacement motors 130 and 131 connected to the drive wheels are passages constituting a closed circuit. Reference numeral 135 denotes a charge pump, 105 denotes a variable displacement pump 110 and a prime mover for driving the charge pump 135, and 140 denotes a high pressure that communicates with the other passages 130 and 131 when the pressure in the passages 130 and 131 of the closed circuit exceeds a predetermined pressure. Relief valves 138 and 139 are check valves for supplying the fluid supplied from the charge pump 135 through the charge passage 137 to the passages 130 and 131 of the closed circuit, and 141 is a case for cooling the inside of the case (not shown) from the charge passage 137. It is a low pressure relief valve provided in the passage 142 opened inward. Further, one passage 130 of the closed circuit and the charge passage 137 are communicated with each other by a neutral circuit 151 having an orifice 153.
[0004]
Then, the prime mover 105 is started to drive the charge pump 135 and the variable displacement pump 110, and the charge pump 135 fills the closed circuit passages 130 and 131 with the fluid via the charge passage 137 and the check valves 138 and 139. The variable displacement pump 110 discharges the flow rate set by the forward / reverse lever. That is, in the neutral case, there is basically no discharge flow rate, no fluid flows through the passages 130 and 131, and the constant displacement motor 120 does not rotate.
[0005]
When the forward / reverse lever is operated to move forward (or backward), the variable displacement pump 110 discharges fluid, for example, into the passage 130, rotates the constant displacement motor 120 with the fluid, and moves the vehicle forward (or backward). The fluid flowing out from the fixed displacement motor 120 flows back through the passage 131 and is sucked into the variable displacement pump 110 again.
[0006]
On the contrary, when the forward / reverse lever is operated backward (or forward), the variable displacement pump 110 discharges fluid to the passage 131 contrary to the forward movement, and the constant displacement motor 120 is rotated reversely by the fluid, Move the vehicle backward (or move forward). The fluid flowing out from the fixed displacement motor 120 returns to the passage 130 and is sucked into the variable displacement pump 110 again.
[0007]
The linkage shape from the forward / reverse lever to the variable displacement pump 110 causes friction and friction to make the variable displacement pump 110 completely zero even if the forward / reverse lever is neutral. Therefore, if the forward / reverse lever is in the neutral position, it is necessary to prevent the constant displacement motor 120 from rotating even if there is a minute discharge flow rate from the variable displacement pump 110.
[0008]
Therefore, a minute fluid is recirculated from the passage 130 to the passage 131 through the orifice 153 of the neutral circuit 151. As the discharge flow rate of the variable displacement pump 110 increases, the pressure in the passage 130 increases due to the throttle effect of the orifice 153, and this pressure reaches the starting pressure of the vehicle (pressure necessary to move the vehicle). Then, the constant displacement motor 120 starts to rotate and the vehicle starts to move.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above conventional example, the passage 130 and the passage 131 are always communicated with each other by the neutral circuit 151 having the orifice 153. For this reason, even when the constant displacement motor 120 receives rotation input from the load side, depending on the direction of the rotation input, the discharge fluid from the constant displacement motor 120 flows into the passage 130 via the neutral circuit 151. It was returned to the passage 131 and the rotation of the constant displacement motor 120 could not be stopped. The case where there is a rotation input from the load side to the constant displacement motor 120 as described above is, for example, a case where the vehicle stops on a slope, and when the parking brake is not applied, the vehicle is not braked and its own weight. Trying to slide down Sakashita.
[0010]
In such a case, when the prime mover 105 is being driven, the driver is seated in the seat and the pedal brake is operated to stop the vehicle from sliding down. However, the driver stops the prime mover 105 and parks. When the vehicle is left after forgetting to apply the brake, the vehicle cannot be prevented from sliding down.
[0011]
Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fluid pressure transmission device that prevents movement of the vehicle when the prime mover is stopped.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a closed circuit in which ports of the variable displacement pump and the motor are communicated with each other by passages, and a charge passage for supplying fluid from the charge pump to each passage of the closed circuit at a predetermined pressure. In the fluid pressure transmission apparatus provided, the discharge flow rate of the variable displacement pump is set so that a minute amount is discharged into one passage in a neutral state, and one direction from one passage to the other passage of the closed circuit Check valves that allow only fluid flow, orifices, and neutral valves that close when the pressure in the other passage drops below a predetermined value Providing a neutral circuit comprising: If the discharge volume of the variable displacement pump is very small, , Via the neutral circuit, It is characterized by letting it flow out from one passage of the closed circuit to the other passage.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, the neutral valve has a shut-off position and an open position in which a check valve that allows only one-way fluid flow from one passage to the other passage of the closed circuit is inserted. And a switching valve that switches from the blocking position by the valve spring to the open position against the valve spring by a pressure higher than a predetermined pressure in the other passage of the closed circuit.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, the neutral valve has a shut-off position and an open position in which an orifice is inserted, and the valve spring is operated by a pressure higher than a predetermined value in the other passage of the closed circuit from the shut-off position by the valve spring. It is comprised by the switching valve which switches to an open position against this.
[0015]
【The invention's effect】
Accordingly, in the first invention, the pressure in the check valve, the orifice, and the other passage allowing only one-way fluid flow from one passage to the other passage of the closed circuit is reduced to a predetermined value or less. Since the neutral circuit having the neutral valve that closes is provided, the closed circuit composed of the variable displacement pump motor and the passage is cut off from the charge passage when the prime mover stops and the charge pressure is not supplied. When a driving force is applied to the motor from the outside to increase the pressure in one passage of the closed circuit, the neutral valve is switched to the shut-off position due to the pressure drop in the other passage, and the outflow of fluid in one passage In order to stop the rotation of the motor, the rotation of the motor is prevented. Further, when the driving force from the outside of the motor increases the pressure in the other passage of the closed circuit, the check valve of the neutral circuit stops the outflow of fluid in the other passage, so that the rotation of the motor is prevented. For this reason, even if a vehicle stops on the way of a slope, it does not slide down.
[0016]
Moreover, since the discharge flow rate of the variable displacement pump is set to discharge only a small amount into one passage in the neutral state, only one neutral circuit needs to be arranged, simplifying the neutral circuit it can. In other words, if the discharge direction cannot be determined if the minute flow rate in the neutral state of the variable displacement pump is discharged from any port of the pump, the neutral circuit shown in this embodiment can be operated in the opposite direction. It is necessary to provide two circuits symmetrically.
[0017]
Furthermore, the neutral adjustment of the variable displacement pump, for example, the adjustment of the lever and link system for operating the capacity and discharge direction of the variable displacement pump, is slightly backward (or slightly forward) without requiring high accuracy. Adjustment can be simplified by adjusting to.
[0018]
And since the stop state of the prime mover is judged by the discharge pressure of the charge pump introduced through the passage of the closed circuit, a valve that operates according to the charge pressure is inserted without requiring special detection means. It can be configured only by doing this, and does not require special detection means or actuators, and can be configured at low cost.
[0019]
In addition, since the discharge pressure of the charge pump is introduced through the closed circuit passage, even if a neutral valve is installed between the closed circuit passages, it can be configured without extending the charge passage. The circuit configuration can be simplified.
[0020]
In addition to the effects of the first invention, the second invention is provided with a check valve that allows only one-way fluid flow from one passage of the closed circuit to the other passage in the neutral valve itself. Therefore, there is no need for a space for the check valve in the passage of the neutral circuit, and the passage configuration of the neutral circuit is simplified.
[0021]
In the third aspect of the invention, in addition to the effects of the first and second aspects of the invention, the neutral valve itself is provided with an orifice, so there is no need for a space for the orifice in the neutral circuit passage. Configuration is simplified.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0023]
FIG. 1 shows an example of a hydraulic circuit diagram to which the present invention is applied.
[0024]
In FIG. 1, a portion surrounded by a two-dot chain line shows a fluid pressure transmission device 1. In the fluid pressure transmission device 1, 10 is a variable displacement pump driven by an input shaft 11, and a swash plate (not shown) The inclination is indicated by the inclination of the arrow, and the discharge amount can be changed according to the inclination of the arrow. When the arrow is vertical, the neutral state is established, and at the inclination shown in the figure, fluid is sucked from the lower port and discharged from the upper port. In the case of an inclination opposite to that shown in the drawing, fluid is sucked from the upper port in the drawing and discharged from the lower port. The inclination of the swash plate is operated by the forward / reverse lever 2. When the forward / backward lever 2 is set to the N position, the swash plate has zero inclination, and when it is set to the F position, the swash plate is in the inclined state shown in FIG. Sometimes the swash plate has an inclination opposite to that shown in the figure. In the variable displacement pump 10, the minute discharge flow rate is adjusted slightly biased so as to be discharged from the upper port in the neutral state. Note that the discharge direction of the variable displacement pump may be discharged to the passage 31 at the F position and discharged to the passage 30 at the R position, but in the following, as described above. It demonstrates as what is discharged.
[0025]
A constant displacement motor 20 is connected to an output shaft 21, and the output shaft 21 is connected to a drive wheel 4 via a vehicle drive device, specifically, a final reduction gear 3 or the like. For example, when the fluid supply is received from the upper side in the figure, the vehicle rotates in the direction for moving forward, and when the fluid supply is received from the lower side in the figure, the vehicle rotates in the backward direction, and the respective rotation speeds. Is proportional to the amount of fluid supplied. The ports of the variable displacement pump 10 and the constant displacement motor 20 are connected to each other through passages 30 and 31 to form a closed circuit. The driving direction of the constant capacity motor, contrary to the above, rotates in the direction in which the vehicle moves backward when a fluid supply is received from the upper passage 30 in the figure, and with respect to the fluid supply from the lower passage 31. However, in the following description, it is assumed that the vehicle rotates as described above.
[0026]
A charging pump 35 is driven by the input shaft 11 connected to the prime mover 5 together with the variable displacement pump 10, and the fluid supplied from the charging pump 35 through the charge passage 37 is closed to the passages 30 and 31 of the closed circuit. Through the check valves 38 and 39. As a result, the inside of the closed circuit is maintained at a predetermined pressure or higher, and cavitation caused by the suction negative pressure is prevented. The charge pump 35 sucks fluid from an oil tank 6 provided outside the fluid pressure transmission device 1 through a suction pipe 7, and the charge passage 37 passes through a charge pipe 36 having an oil filter 8 outside the fluid pressure transmission device 1. After that, it is configured to return to the charge passage 37 of the fluid pressure transmission device 1.
[0027]
Reference numeral 40 denotes a high-pressure relief valve that allows the closed circuit passages 30 and 31 to communicate with each other at a predetermined pressure or higher. Reference numeral 41 denotes a passage 42 that opens from the charge passage 37 into the case (not shown) of the fluid pressure transmission device 1. It is a low pressure relief valve provided inside.
[0028]
Reference numeral 50 denotes a neutral valve of a neutral circuit 51 that allows one passage 30 and the other passage 31 of the closed circuit to communicate with each other. The neutral valve 50 has a blocking position 52 and a communication position 53, and is biased to the blocking position 52 by a valve spring 54. The pressure in the other passage 31 of the closed circuit is switched to the communication position 53 against the valve spring 54. Further, the neutral circuit 51 has a check valve 55 and an orifice passage 56 that allow a flow from one passage 30 to the other passage 31 of the closed circuit and prevent a flow from the other passage 31 to the one passage 30. ing.
[0029]
The pressure in the other passage 31 of the closed circuit is increased to the charge pressure Pc because the fluid is supplied from the charge passage 37 via the check valve 39 during operation of the prime mover 5. Accordingly, the neutral valve 50 is in the communication position 53 when the prime mover 5 is in operation, and when the pressure in the other passage 31 of the closed circuit is lower than the charge pressure Pc due to the stop of the prime mover 5 or the like. Located in the blocking position 52. The fluid in the case of the fluid pressure transmission device 1 is returned to the oil tank 6 by the drain pipe 9.
[0030]
Next, the operation will be described.
[0031]
When the prime mover 5 of the vehicle is started by setting the forward / reverse lever 2 to the neutral N position, the charge pump 35 is driven by the input shaft 11 connected to the prime mover 5, and the fluid discharged from the charge pump 35 is charged to the charge pipe 36, It is supplied to the passages 30 and 31 of the closed circuit through the charge passage 37 and the check valves 38 and 39. The excess flow rate opens the low pressure relief valve 41, flows into the case of the fluid pressure transmission device 1 through the passage 42, cools the inside of the case, and then flows into the oil tank 6 through the drain port 9, and the low pressure relief valve. 41 keeps the charge passage 37 and the passages 30 and 31 constituting the closed circuit at the charge pressure Pc. The neutral valve 50 receives the pressure in the other passage 31 of the closed circuit that is regulated to the charge pressure Pc, and is switched to the communication position 53 against the valve spring 54.
[0032]
The variable displacement pump 10 basically does not discharge fluid because the forward / reverse lever 2 is in the neutral N position, but is adjusted so as to discharge a minute amount from the upper port, and the fluid is a neutral circuit. Since the neutral valve 50 is located at the communication position 53, it is returned to the other passage 31 of the closed circuit via the check valve 55 and the orifice 56, and the passages 30 and 31 are maintained at the same pressure. There is no driving.
[0033]
When the forward / reverse lever 2 is operated to the forward F position, the swash plate of the variable displacement pump 10 is tilted, and the variable displacement pump 10 sucks fluid from the lower port in the figure and discharges fluid from the upper port in the figure. To do. A part of the discharged fluid flows back to the passage 31 as described above through the check valve 55 and the orifice 56 because the neutral valve 50 of the neutral circuit 51 is in the communication position 53, but the passage fluid is caused by the passage resistance of the orifice 56. The pressure in 30 is increased and supplied to the constant displacement motor 20. When the pressure of the discharged fluid reaches the starting pressure of the vehicle (pressure necessary for moving the vehicle), the constant displacement motor starts to rotate and the vehicle starts to move forward. When the forward / reverse lever 2 is moved to the reverse R position, it operates similarly to the forward direction and moves in the reverse direction.
[0034]
In order to stop the vehicle, when the forward / reverse lever 2 is switched to the neutral N position, the prime mover 5 is stopped and the variable displacement pump 10 is stopped, the fluid in the closed circuit passages 30 and 31 does not flow. 20 also stops. Further, since the charge pump 35 is also stopped, the pressure in the charge passage 37 decreases. In this state, the fluid in the closed circuit passage 31 is confined by the variable displacement pump 10, the constant displacement motor 20, the check valve 39 and the check valve 55 of the neutral circuit 51, and the closed circuit passage 30 is also the same. The variable displacement pump 10, the constant displacement motor 20, and the check valve 39 prevent fluid from flowing out, and the flow from the check valve 55 is confined in an allowed state via the orifice 56 of the neutral circuit 51. Both the passages 30 and 31 are maintained at the charge pressure Pc.
[0035]
Accordingly, when the vehicle stops on the uphill slope without operating the parking brake, the rotational force in the backward direction from the drive wheel 4 is applied to the constant displacement motor 20 via the final reduction gear 3 and the output shaft 21. As a result, a rotational force opposite to that at the time of forward movement acts on the constant displacement motor 20, and the pressure in the passage 31 is reduced while sucking the fluid from the lower port in FIG. 1 and discharging the fluid to the upper port. The pressure in the passage 30 is increased. This pressure drop in the passage 31 means a pressure drop that holds the neutral valve 50 at the communication position 53, and the neutral valve 50 is switched to the cutoff position 52 by the valve spring 54. As a result, the fluid in the passage 30 is prevented from flowing out by the neutral valve 50 at the shut-off position 52, the rotation of the constant displacement motor 20 is restricted by the pressure increase in the passage 30, and the vehicle is prevented from sliding downward. Does not occur. Note that minute leaks from the sliding portions of the neutral valve 50 and the pump / motor cannot be prevented, and a slight movement corresponding to the leakage occurs with time.
[0036]
In addition, when the vehicle stops on a downhill slope without operating the parking brake, the forward rotational force from the drive wheel 4 acts on the constant displacement motor 20 via the final reduction gear 3 and the output shaft 21. The constant displacement motor 20 is subjected to the same rotational force as when moving forward, and increases the pressure in the passage 31 in an attempt to discharge fluid to the lower port in FIG. As a result, the neutral valve 50 is opened, but the fluid in the passage 31 is prevented from flowing out by the check valve 55 of the neutral circuit 51. Therefore, the rotation of the constant displacement motor 20 is restricted by the pressure increase in the passage 31, and the vehicle No downhill in the same way as above.
[0037]
The above operation has been described as the driving direction of the constant capacity motor 20 is that the vehicle is advanced from the passage 30 by the fluid and the vehicle is retracted by the fluid from the passage 31, but the constant capacity motor 20 is reverse to the above. May rotate in the direction, that is, the vehicle may move backward by the minute discharge flow rate of the variable displacement pump 10, and in this case, the discharge fluid in the vehicle forward direction is not recirculated, so that the efficiency is high. . In this case, the variable displacement pump 10 is discharged into the passage 30 at the R position and discharged into the passage 31 at the F position.
[0038]
The above aspect has the following characteristics.
[0039]
Normally, the discharge direction cannot be determined as to whether a minute flow rate in the neutral state of the variable displacement pump is discharged from any port of the pump, and two neutral circuits shown in this embodiment are prepared and the operation directions are opposite. It is necessary to provide symmetrically. However, in this embodiment, only one neutral circuit needs to be arranged by discharging a minute flow rate in the neutral state of the variable displacement pump from one of the pumps, and the neutral circuit can be simplified.
[0040]
Further, the neutral adjustment of the variable displacement pump is not required to be highly accurate, and the adjustment can be simplified by adjusting slightly toward the backward direction (or slightly toward the forward direction).
[0041]
In addition, since the stop state of the vehicle is judged by the discharge pressure of the charge pump introduced through the passage of the closed circuit, a valve that operates according to the charge pressure is inserted without requiring any special detection means. It can be configured only by doing this, and does not require special detection means or actuators, and can be configured at low cost.
[0042]
Furthermore, since the discharge pressure of the charge pump is introduced through the closed circuit passage, even when a neutral valve is installed between the closed circuit passages, it can be configured without extending the charge passage. The circuit configuration can be simplified.
[0043]
2 to 4 show a second embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view, FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. 2, and FIG. FIG. 2 is a partially enlarged view illustrating the same parts as those in FIG. Although the present invention includes the case where there is a minute discharge when the vehicle moves backward as described above, the present embodiment describes the case where the variable displacement pump has a minute flow rate when the vehicle moves forward.
[0044]
In the fluid pressure transmission device 1 of the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the variable displacement pump 10, the constant displacement motor 20, and the charge pump 35 are accommodated, and the passages 31 and 32 of the case 60 and the closed circuit and the valves are accommodated. The charge pump 35 is disposed on the back surface of the port block 61 so as to form an integral lump as a whole. That is, the variable displacement pump 10 and the constant displacement motor 20 are incorporated in a space formed by the case 60 and the port block 61 while being supported by the input shaft 11 and the output shaft 21. In addition, a charge pump 35 is disposed at the tip of the input shaft 11 that penetrates the port block 61.
[0045]
The variable displacement pump 10 is slidably fitted to a cylinder block 12 having a plurality of cylinders supported by the input shaft 11 and arranged at equal intervals around the input shaft 11 and extending in the axial direction. In addition, the piston 13 urged in the extending direction by the spring built in the cylinder, that is, in the left direction in the figure, is brought into contact with the protruding end of each piston 13 via a thrust bearing, and between the inner surface of the case 60. The swash plate 14 is guided by the disposed bush and can swing around the center O, and the valve plate 15 is disposed between the cylinder block 12 and the port block 61. In the variable displacement pump 10, the swash plate 14 is in the N position, that is, in the neutral state in the figure, and when the input shaft 11 is tilted from this state in the F direction (or R direction) in the figure, the piston 13 is a cylinder. Along with this, the fluid is sucked from the port 17 (or port 16) shown in FIG. 3 and discharged from the other port 16 (or port 17). In the variable displacement pump 10, in the neutral state, the initial angle of the swash plate 14 is set so that a minute fluid is discharged from the port 16 without completely setting the discharge flow rate to zero.
[0046]
The constant displacement motor 20 is slidably fitted to a cylinder block 22 having a plurality of cylinders that are supported by the output shaft 21 and arranged at equal intervals around the output shaft 21 and extend in the axial direction, and the cylinders of the cylinder block 22. In addition, the piston 23 urged in the extending direction by the spring built in the cylinder, that is, the left direction in FIG. 2, and the thrust bearing 24 disposed in an inclined manner in contact with the protruding end of each piston 23, The valve plate 25 is disposed between the cylinder block 22 and the port block 61. In the constant displacement motor 20, the thrust bearing 24 is inclined, and when the fluid is supplied from the port 26 of the two ports 26 and 27 shown in FIG. Thus, for example, the cylinder block 22 is rotated clockwise (forward direction) in FIG. 3, and the output shaft 21 rotates counterclockwise. Further, when fluid is supplied from the port 27, the piston 23 is rotated in the clockwise direction in FIG. 3 by the thrust bearing 24 when the piston 23 is extended, and the output shaft 21 is counterclockwise (retracted) in FIG. Rotate to.
[0047]
The port 16 and the port 26 are communicated with each other through a passage 30 provided in the port block 61, and the port 17 and the port 27 are communicated with each other through a passage 31 provided in the port block 61. The part is closed by a plug. In addition, the port block 61 has a pressure receiving surface that receives the pressure of the passage 30 and a pressure receiving surface that receives the pressure of the passage 31 at a portion where the passages 30 and 31 communicate with each other. It has a high pressure relief valve 40 that allows one pressure to escape to the other. Further, check valves 38 and 39 are arranged between the charge passage 37 and the passages 30 and 31 and supply the fluid of the charge passage 37 to the passages 30 and 31 when the pressure of the charge passage 37 is higher than the pressure of the passages 30 and 31. And.
[0048]
In a portion of the port block 61 adjacent to the high pressure relief valve 40, a vertical hole 63 opened from the outside of the port block opened to a horizontal hole 62 for introducing the fluid in the passage 31 to the high pressure relief valve 40, and a side surface of the vertical hole 63, A passage is formed by a lateral hole 64 that opens to the passage 30 and whose opening end is closed by a plug. A neutral circuit 51 is formed by providing a neutral valve 50 to be described later in the vertical hole 63. The neutral circuit 51 will be described with reference to FIG. In FIG. 4, apart from the lateral hole 62 for the high-pressure relief valve 40, a lateral hole 65 whose opening end is blocked by a plug and opens into the passage 31 is used, and only this point is different from FIG. In FIG. 4, the vertical hole 63 is slidably fitted in the vertical hole 63, and is urged in the pressing direction by a valve spring 67 disposed between the plug 66 closing the opening end of the vertical hole 63. The valve spool 68 is urged in the push-up direction by the pressure of the passage 31 that acts on the end surface. When the pressure of the passage 31 is low and the spool 68 is pushed by the valve spring 67 and is in the lower position, the spool 68 is cut off from the lateral hole 64 (blocking position), and when the spool 68 is in the upper position against the valve spring 67 by the pressure of the passage 31. There is a passage 69 communicating with the lateral hole 64 (communication position), and this passage 69 communicates with the lateral hole 65 (the lateral hole 62 in FIG. 3). In this passage 69, an orifice 70 and a check valve 71 are provided in series, and the check valve 71 allows the movement of fluid from the passage 30 side to the passage 31 side and prevents backflow thereto. The check ball of the check valve 71 is prevented from falling off by a pin.
[0049]
In the fluid pressure transmission device 1 of the second embodiment configured as described above, the prime mover 5 is connected to the input shaft 11, and the final reduction gear 3 and the drive wheel 4 are connected to the output shaft 21 as in the first embodiment. Then, the charge pump 35 sucks fluid from the oil tank 6 through the suction pipe 7 and supplies the fluid to the charge passage 37 through the charge pipe 36, the oil cooler 8a, and the oil filter 8 to operate as follows. To do.
[0050]
When the variable displacement pump 10 is moved to the neutral N position by a forward / reverse lever or the like, the motor 5 of the vehicle is started and the charge pump 35 is driven by the input shaft 11, the discharge fluid of the charge pump 35 is the charge pipe 36, the oil cooler 8a, the oil The filter 8, the charge passage 37 and the check valves 38 and 39 are supplied to the closed circuit passages 30 and 31, and the excess flow rate passes through the passage 42 to open the low-pressure relief valve 41, and the case 60 of the fluid pressure transmission device 1. After flowing into the interior and cooling the inside of the case 60, it flows into the oil tank 6 through the drain port 9. The low-pressure relief valve 41 keeps the charge passage 37 and the passages 30 and 31 constituting the closed circuit at the charge pressure Pc. Then, the valve spool 68 of the neutral valve 50 receives the pressure of the passage 31 (the same pressure as the charge pressure Pc) at its end face, moves backward against the valve spring 67, and is moved to the upper communication position.
[0051]
A small amount of fluid discharged from the variable displacement pump 10 in the neutral position reaches the valve spool 68 from the passage 30 through the lateral hole 64, and the orifice 70, the passage 69, the valve spool 68 of the neutral valve 50 in the communication position, It passes through the check valve 71 and reaches the horizontal hole 65 and is returned to the passage 31 so that the passages 30 and 31 are maintained at the same pressure and the constant displacement motor 20 is not driven.
[0052]
When the swash plate 14 of the variable displacement pump 10 is tilted in the F direction by the forward / reverse lever, the variable displacement pump 10 sucks the fluid in the closed circuit from the port 17 and discharges it from the port 16. The discharge fluid partially returns from the passage 30 to the passage 31 through the orifice 70 and the check valve 71 in the valve spool 68 of the neutral valve 50 as described above. However, the pressure in the passage 30 is caused by the passage resistance of the orifice 70. Rises and is supplied to the port 26 of the constant displacement motor 20, and when this pressure reaches the starting pressure of the vehicle (pressure necessary to move the vehicle), the constant displacement motor 20 starts to rotate and the vehicle Move forward. Even when the swash plate 14 of the variable displacement pump 10 is tilted to the reverse R position by the forward / reverse lever, the vehicle moves backward as in the forward movement.
[0053]
Even during the driving of the vehicle, one of the passages 30 and 31 constituting the closed circuit has a high pressure on the fluid feed side, but the other passage has a low pressure because it is on the fluid return side. Then, the pressure in the passage on the low pressure side is regulated to the charge pressure Pc in order to open and regulate the pressure so that the pressure in the passage on the low pressure side does not become equal to or lower than the charge pressure Pc.
[0054]
In order to stop the vehicle, the variable displacement pump 10 is set to the neutral N state by the forward / reverse lever, and when the prime mover 5 is stopped and the variable displacement pump 10 is stopped, the constant displacement motor 20 is also stopped. Since the charge pump 35 also stops, the pressure in the charge passage 37 also decreases. In this state, the fluid in the closed circuit passage 31 is confined by the variable displacement pump 10, the constant displacement motor 20, the check valve 39, and the check valve 71 of the neutral valve 50, and the closed circuit passage 30 is also the same. The variable displacement pump 10, the constant displacement motor 20, and the check valve 38 prevent fluid from flowing out, and the flow from the check valve 71 is confined in an allowed state via the orifice 70 of the neutral valve 50. Both the passages 30 and 31 are maintained at the charge pressure Pc.
[0055]
Therefore, when the vehicle is stopped on the uphill slope without operating the parking brake, the rotational force in the backward direction from the drive wheel 4 moves forward to the fixed displacement motor 20 via the final reduction gear 3 and the output shaft 21. A rotational force opposite to that of time is applied to reduce the pressure in the passage 31 and increase the pressure in the passage 30 in an attempt to discharge fluid to the port 26. This pressure drop in the passage 31 weakens maintaining the communication position, and the valve spring 67 switches the valve spool 68 of the neutral valve 50 from the communication position to the blocking position. As a result, the fluid in the passage 30 is prevented from flowing out by the neutral valve 50 in the blocking position, and the rotation of the constant displacement motor 20 is restricted by the increase in pressure in the passage 30, and the vehicle descends downward. Absent.
[0056]
Further, when the vehicle stops on a downhill slope without operating the parking brake, the rotational force in the forward direction advances from the drive wheel 4 to the fixed displacement motor 20 via the final reduction gear 3 and the output shaft 21. The rotational force in the same direction as the time is applied, and the pressure in the passage 31 is increased in order to discharge the fluid to the port 27. Since the fluid in the passage 31 is prevented from flowing out by the check valve 71 in the communication position of the valve spool 68 of the neutral valve 50, the rotation of the constant displacement motor 20 is restricted by the pressure increase in the passage 31, and the vehicle Downhill movement is prevented.
[0057]
In this embodiment, the neutral valve itself is inserted with a check valve that allows fluid flow only in one direction from one passage of the closed circuit to the other passage. In addition, the space for the check valve is not required, and the passage configuration of the neutral circuit is simplified.
[0058]
Further, since the orifice is inserted in the neutral valve itself, there is no need for a space for the orifice in the passage of the neutral circuit, and also in this respect, the passage configuration of the neutral circuit is simplified.
[0059]
In the above embodiment, the swash plate pump and the swash plate motor are used as the pump and motor. However, although not shown, a swash shaft pump / slope shaft motor, vane pump / vane motor, and other types of pop motors are used. The pump and the motor need not be the same type, such as using a swash plate pump as the pump and a vane motor as the motor.
[0060]
In addition, although a description has been given of a pump using a variable displacement pump that changes the discharge direction of fluid, a variable displacement pump that changes only the discharge volume without changing the discharge direction may be used. In this case, it can be applied by using a switching valve that switches the passage between the pump and the motor in accordance with the forward / backward movement, and the volume of the pump is preferably interlocked with the accelerator opening, for example.
[0061]
Furthermore, although the motor has been described as a constant displacement motor, the present invention is not limited to this, and a variable displacement motor can be similarly operated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a fluid pressure transmission device showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
4 is an enlarged cross-sectional view of the neutral circuit of FIG.
FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram of a conventional fluid pressure transmission device.
[Explanation of symbols]
1 Fluid pressure transmission device
2 Forward / backward lever
3 Final reduction gear
4 Drive wheels
5 prime mover
6 Oil tank
10 Variable displacement pump
11 Input shaft
16, 17 ports
20 constant displacement motor
21 Output shaft
26, 27 ports
30, 31 passage
35 charge pump
37 Charge passage
38,39 Check valve
40 High pressure relief valve
41 Low pressure relief valve
50, 67, 68 Neutral valve
51, 62, 63, 64, 65 Neutral circuit
55, 71 Check valve
56, 70 Orifice

Claims (3)

可変容積型ポンプとモータとのポート同士を互に通路により連通させた閉回路と、この閉回路の各通路にチャージポンプからの流体を所定圧で供給するチャージ通路とを備えた流体圧伝動装置において、
前記可変容積型ポンプの吐出流量をニュートラル状態で一方の通路に微小量だけ吐出するように設定すると共に、
前記閉回路の一方の通路から他方の通路への一方向の流体の流通のみを許容するチェック弁、オリフィス、および、他方の通路中の圧力が所定値以下に低下したとき閉じる中立バルブを備える中立回路を設け、
前記可変容積型ポンプの吐出量が微小である場合には吐出流体を、前記中立回路を経由させて、前記閉回路の一方の通路から他方の通路へ流出させることを特徴とする流体圧伝動装置。
A fluid pressure transmission device comprising: a closed circuit in which ports of a variable displacement pump and a motor communicate with each other by a passage; and a charge passage for supplying fluid from a charge pump to each passage of the closed circuit at a predetermined pressure In
While setting the discharge flow rate of the variable displacement pump to discharge only a minute amount in one passage in the neutral state,
The check valve from one of the passage of the closed circuit allows only the flow in one direction of the fluid to the other passage, the orifice, and a neutral pressure in the other passage comprises a neutral valve that closes when the drops below a predetermined value Provide a circuit,
When the discharge amount of the variable displacement pump is very small, the fluid pressure transmission device causes discharge fluid to flow out from one passage of the closed circuit to the other passage via the neutral circuit .
前記中立バルブは、遮断位置と前記閉回路の一方の通路から他方の通路への一方向の流体の流通のみを許容するチェック弁が挿入されている開放位置とを有し、かつ、バルブスプリングによる遮断位置から閉回路の他方の通路の所定以上の圧力により前記バルブスプリングに抗して開放位置へと切換わる切換弁により構成されることを特徴とする請求項1に記載の流体圧伝動装置。  The neutral valve has a shut-off position and an open position in which a check valve that allows only one-way fluid flow from one passage to the other passage of the closed circuit is inserted, and by a valve spring 2. The fluid pressure transmission device according to claim 1, wherein the fluid pressure transmission device is configured by a switching valve that switches from the blocking position to the open position against the valve spring by a pressure higher than a predetermined value in the other passage of the closed circuit. 前記中立バルブは、遮断位置とオリフィスが挿入されている開放位置とを有し、かつ、 バルブスプリングによる遮断位置から閉回路の他方の通路の所定以上の圧力により前記バルブスプリングに抗して開放位置へと切換わる切換弁により構成されることを特徴とする請求項1または2に記載の流体圧伝動装置。  The neutral valve has a shut-off position and an open position in which an orifice is inserted, and the neutral valve is open from the shut-off position by the valve spring against the valve spring by a predetermined pressure in the other passage of the closed circuit. The fluid pressure transmission device according to claim 1, wherein the fluid pressure transmission device is configured by a switching valve that switches to the position.
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