JP4456205B2 - Hydraulic continuously variable transmission - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ポンプと油圧モータとにより構成される油圧式無段変速装置に関し、特に斜板角を制御する油圧サーボ機構の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、油圧ポンプと油圧モータとにより構成される油圧式無段変速装置においては、例えば油圧ポンプを可変容量型に構成し、該油圧ポンプの容量の調整は、油圧式無段変速装置に設けたサーボ機構を介して該油圧ポンプの可動斜板の傾角を制御して行うように構成したものがある。そして、該サーボ機構は油圧式無段変速装置外部に装着した操作レバーにより操作され、該操作レバーとともに、可動斜板の中立位置を保持する中立位置保持機構、可動斜板の最大回動角を規制する回転制限機構、及び、油圧サーボ機構の操作レバーに構成されるオーバーストローク機構が油圧式無段変速装置外部に装着されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記中立位置保持機構、回転制限機構、及びオーバーストローク機構は油圧式無段変速装置の外部に装着されていたので、これらの各機構の各構成部材に泥やごみ等の異物が付着して動作不良が発生したり、外部からの衝撃により各調節が狂ったりする場合があった。また、各機構が大型化して、装着スペースを確保することが困難になったり、コスト高になっていたりした。
【0004】
【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。
【0005】
請求項1においては、油圧式無段変速装置(10)の斜板角を制御する油圧サーボ機構(61)において、中立位置保持機構(11)、可動斜板の最大回動角を規制する回転制限機構、及び、油圧サーボ機構(61)の操作レバー(20)に構成されるオーバーストローク機構を、該油圧式無段変速装置(10)に一体的に内装し、前記中立位置保持機構(11)は、油圧サーボ機構(61)のスプール(72)を駆動するスプール駆動部としてのピン(41)と、該ピン(41)と同一幅を有した固定部(34a)をデテントロッド(34)の中立位置に形成し、該固定部(34a)とピン(41)との両方を、付勢部材により両側から挟み込む構成としたものである。
【0006】
請求項2においては、請求項1記載の油圧式無段変速装置において、前記中立位置保持機構(11)における付勢部材は、前記固定部(34a)とピン(41)との両方を、バネ(36・36)により付勢されるバネ受け(35・35)にて、両側から挟み込んで中立位置を保持する構成としたものである。
【0007】
請求項3においては、請求項2記載の油圧式無段変速装置において、前記回転制限機構は、前記中立位置保持機構(11)を構成するデテントロッド(34)に段差部(34b)を形成し、該段差部(34b・34b)が前記バネ受け(35・35)に係止されるように構成したものである。
【0008】
請求項4においては、請求項2記載の油圧式無段変速装置において、前記中立位置保持機構(11)が内装されるケーシング(33)と、前記バネ受け(35)との間に形成されるバネ室(37)に、ダンパー作用を有するオリフィス(35c)を開口したものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
【0010】
図1は本発明の油圧式無段変速装置を示す側面断面図、図2は同じく正面図、図3は中立位置保持機構を示す正面断面図、図4は同じく平面図、図5は同じく一側面図、図6は同じく他側面図、図7は固定部を偏心ピンにて形成した例を示す正面断面図、図8は同じく一側面図である。
【0011】
図9はバネ受けの取付孔を略だるま形状に形成した例を示す図、図10はバネ受けの取付孔を偏心孔に形成した例を示す図、図11はバネ室とケーシングの連通口とをオリフィスで連通した例を示す正面断面図、図12は中立位置保持機構の別実施例を示す正面断面図、図13は同じく平面図、図14は同じく一側面図、図15は同じく他側面図である。
【0012】
まず、本発明の油圧式無段変速装置について説明する。図1、図2に示すように、油圧式無段変速装置(以降HSTと記載する)10においては、可変容量式油圧ポンプ21および油圧モータ22がハウジング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。可変容量式油圧ポンプ21は、駆動軸21a、該駆動軸21aが挿嵌され駆動軸21aと共に回動するシリンダブロック21b、該シリンダブロック21bに摺動自在に挿嵌されたプランジャ21e、及び該プランジャ21eに当接した可動斜板21cにより構成されている。可動斜板21cはプランジャ21eの摺動量を規制し、該可変容量式油圧ポンプ21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には図示せぬ油路が設けられており、可変容量式油圧ポンプ21より作動油が該油路を介して油圧モータ22に供給される。
【0013】
油圧モータ22は可変容量式油圧ポンプ21と同様に、油路板32に挿嵌し、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22a、該出力軸22aが挿嵌され駆動軸22aと共に回動するシリンダブロック22b、該シリンダブロック22bに摺動自在に挿嵌されたプランジャ22eおよび該プランジャ22eに当接した固定斜板22cにより構成されている。該シリンダブッロク22bは出力軸22aとともに回動する構成になっており、該シリンダブッロク22bにはプランジャ22eが摺動自在に挿嵌されている。該プランジャ22eはハウジング31に固設された固定斜板22cに当接している。
【0014】
上記の構成により、エンジン3の駆動力が駆動軸21aに入力され、油圧ポンプ21が駆動される。そして、該油圧ポンプ21の駆動により吐出された作動油が油路板32を介して油圧モータ22に供給されて、該作動油の流出入により油圧モータ22が駆動され、油圧モータ22の駆動力が出力軸22aに伝達される構成となっている。
【0015】
以上の如く構成されたHST式変速装置10は、油圧ポンプ21と油圧モータ22が上下に並設され、油圧ポンプ21の入力軸21aの前端部にはチャージポンプCPが付設されている。また、油圧ポンプ21の一側方には油圧サーボ機構61が配設されている。油圧サーボ機構61は、油圧ポンプ21の上面に付設された自動斜板角度制御バルブ62と、ピストン71と、該ピストン71の内部に配置されスプール72を有する手動斜板角度制御バルブ63とから構成されるもので、HST式変速装置10のハウジング31内部に埋め込まれて一体的に構成されている。
【0016】
次に、油圧サーボ機構61の構成について説明する。油圧サーボ機構61は上述の如く自動斜板角度制御バルブ62及び手動斜板角度制御バルブ63より構成されるもので、図2に示すように、ハウジング31内における、前記油圧ポンプ21の可動斜板21cの側部にシリンダ室70を形成し、該シリンダ室70内にピストン71を収納し、該ピストン71側面に可動斜板21cの側部より突設したピン軸23が嵌合され、該ピストン71の軸心位置には貫通孔を開口して、この貫通孔内にスプール72が摺動自在に嵌装されている。
【0017】
そして、前記ピストン71にはシリンダ室70の上部と下部を連通する油路が形成され、該油路はスプール72の摺動により連通又は遮断されてピストン71の上下の油室に圧油を送油し、該ピストン71を上下方向に摺動できるようにしている。また、前記スプール72の下部外周には嵌合溝75が設けられ、該嵌合溝75にピン41の一端部41aが嵌合されている。該ピン41の他端部41bは、後述する中立保持機構及びオーバーストローク機構を構成する捩じりバネ40により挟持されており、該ピン41の一端部41aは前記ピストン71側面に開口した開口71aからハウジング31内部に挿入されて嵌合溝75に嵌合している。さらに、油圧サーボ機構61の操作レバー20を回動操作することにより、捩じりバネ40を介してピン41が上下回動し、これに伴ってスプール72が上下移動するように構成されており、このスプール72により手動斜板角度制御バルブ63が構成されているのである。
【0018】
また、自動斜板角制御バルブ62は電磁弁により構成されており、HST10の駆動軸21aに接続されるエンジンの負荷や足回りの負荷等をセンサ等の検出手段により検出し、検出値に応じて自動斜板角度制御バルブ62を切換えて、スプール72の位置を上下する方向に、該スプール72の上下の位置から圧油を供給するのである。このようにして前記油圧ポンプ21の可動斜板21cの側部に設けたピン軸23を上下に移動させて、該可動斜板21cが最終的に変速のために回動するように構成している。
【0019】
このように、自動斜板角度制御バルブ62と手動斜板角度制御バルブ63とにより、ピストン71とスプール72とを操作することで可動斜板21cを回動し、走行用のHST式無段変速装置10を変速するようにしている。また、油圧サーボ機構61の操作レバー20の部分には前記可動斜板21cの中立位置を保持する中立位置保持機構11が構成されている。
【0020】
次に、油圧サーボ機構61の操作レバー20の部分に構成される中立位置保持機構11等について説明する。図3乃至図6に示すように、中立位置保持機構11はケーシング33に内装されている。該ケーシング33内に形成されるの空間33aにはデテントロッド34が長手方向(図3における左右方向)へ摺動自在に設けられ、該デテントロッド34は、その両端をケーシング33の支持凹部33b及びケーシング33に螺装されるキャップ39により支持されている。該デテントロッド34のキャップ39側端部にはアジャストボルト38が一体的に形成され、該アジャストボルト38はキャップ39に螺装されている。そして、デテントロッド34は、アジャストボルト38を回転させることで、長手方向へ移動可能に構成されており、通常はロックナット42により位置固定されている。
【0021】
また、デテントロッド34の略中央部には固定部34aが形成されており、前記ピン41の他端部41bが該ケーシング33の空間33a内に、固定部34aと位置を合わせて挿入されている。そして、ピン41の他端部41bの径と、固定部34aの幅(デテントロッド34の軸心方向の長さ)とを略同一としている。また、ケーシング33の空間33a内においては、デテントロッド34の固定部34aの両側に、バネ受け35・35がデテントロッド34の軸心方向へ摺動自在に設けられている。
【0022】
該バネ受け35・35は、ケーシング33と該バネ受け35との間に介装されるバネ36、及びキャップ39とバネ受け35との間に介装されるバネ36により固定部34a方向へ付勢されている。そして、該バネ受け35・35により、デテントロッド34の固定部34a及び前記ピン41の他端部41bが、共に両側から挟みこまれる構成となっている。
【0023】
前記操作レバー20は、ケーシング33により回動軸25を中心に回動自在に支持されており、ピン41を支持する支持アーム26が該回動軸25により回動自在に軸支されている。回動軸25の外周部には前記捩じりバネ40が回動自在に外嵌され、該捩じりバネ40によりピン41の他端部41bが挟持されている。また、回動軸25には該回動軸25と一体的に回動する連動アーム27が固設されており、該連動アーム27は捩じりバネ40により挟持されている。
【0024】
そして、操作レバー20を回動操作すると、回動軸25に固設される連動アーム27、及び該連動アーム27を挟持する捩じりバネ40が一体的に回動される。さらに、捩じりバネ40に挟持されるピン41が、該捩じりバネ40と一体的に回動される。即ち、操作レバー20を回動操作すると、ピン41が連動アーム27及び捩じりバネ40を介して一体的に回動されて、前記スプール72を移動操作するように構成されている。
【0025】
また、操作レバー20が回動操作されていない状態においては、ピン41が、他端部41bが位置固定されているデテントロッド34の固定部34aと共にバネ受け35・35により挟み込まれているので、該固定部34aの位置で、その回動位置を保持される。そして、本HST10においては、上述の如く、操作レバー20に操作力がかかっていなくて、ピン41が固定部34aの位置でバネ受け35・35により保持されている状態で、油圧ポンプ21の可動斜板21cが中立位置に位置するように調節されている。即ち、デテントロッド34、バネ36・36、及びバネ受け35・35によりHST10の油圧ポンプ21の中立位置を保持する中立位置保持機構11を構成しており、該中立位置保持機構11により、ピン41及び油圧サーボ機構61を通じて、油圧ポンプ21の可動斜板21cを中立位置に保持するようにしている。
【0026】
このように、中立位置保持機構11を、油圧サーボ機構61のスプール72を駆動するスプール駆動部としてのピン41と同一幅を有した固定部34aをデテントロッド34に形成し、該固定部34aとピン41との両方を、バネ36により付勢されるバネ受け35・35にて両側から挟み込んで中立位置を保持する構成としたので、該中立位置保持機構11を簡単な構成とするとともに小型化することができ、中立位置の調整も容易に行うことが可能となる。また、固定部34a及びピン41を、バネ36・36により付勢されるバネ受け35・35にて挟みこんで中立位置を保持するように構成しているため、バネ36・36の付勢力を止め輪等の付加部材により受けることが必要でなくなり、止め輪が外れる等の心配がなくなって耐久性を向上させることができる。さらに、中立位置保持の精度を向上させることが可能となる。
【0027】
次に、中立位置保持機構11における、中立位置調整機構について説明する。デテントロッド34はキャップ39に螺装されるアジャストボルト38を回転させることにより軸心方向へ移動することができるため、固定部34aの位置でピン41が保持された状態において、可動斜板21cが中立位置からずれている場合には、該アジャストボルト38を回転してデテントロッド34の固定部34aの位置を調節し、固定部34aの位置でピン41が保持された状態で、可動斜板21cが中立位置に位置するように調整することが可能である。
【0028】
このように、中立位置保持機構11は、中立位置の微調整を行うアジャスト機構を具備している。そして、このアジャスト機構は、外部に突出するアジャストボルト38を回転操作することにより中立位置調整を行うように構成しているので、中立位置保持機構11を分解したりする必要もなく、外部から操作可能であるので、調整作業を容易にすることができる。
【0029】
尚、デテントロッド34は、その両端をケーシング33の支持凹部33b及びキャップ39により支持される両持ち構造として、該デテントロッド34の支持強度の向上、及び中立位置保持機構11等の精度向上を図っている。また、該デテントロッド34は、例えばキャップ39のみにより支持する片持ち構造に構成して、ケーシング33の支持凹部33bの加工を無くすとともに、ケーシング33の肉厚を薄く形成して、低コスト化を図ることも可能である。
【0030】
また、ケーシング33内には、可動斜板の最大回動角を規制する回転制限機構が構成されている。即ち、デテントロッド34における固定部34aの両端部側には、段差部34b・34bが形成されており、デテントロッド34の軸心方向に摺動するバネ受け35・35が、該段差部34b・34bに係止するように構成している。そして、操作レバー20の回動操作によりピン41が回動されると、ピン41が回動される方向のバネ受け35が、バネ36の付勢力に抗してピン41と共にデテントロッド34の端部側方向へ摺動する。バネ受け35が一定量摺動すると、前記段差部34bに係止して、該バネ受け35及びピン41はそれ以上端部側方向へ移動できなくなる。
【0031】
このように、デテントロッド34に形成した段差部34bによりピン41の回動量を制限し、これにより可動斜板21cの最大回動角を規制するように構成している。即ち、可動斜板の最大回動角を規制する回転制限機構を、中立位置機構を構成するデテントロッド34に段差部34b・34bを形成することで構成しているのである。該回転制限機構を、中立位置機構を構成するデテントロッド34へ一体的に段差部34b・34bを形成して構成することで、可動斜板21cの中立位置からの最大回動角を精度良く正確に設定することができるとともに、耐久性を向上して長期間高精度を保つことが可能となる。
【0032】
また、デテントロッド34の固定部34aと段差部34b・34bとの間のストロークの調整は、該デテントロッド34を加工する際の機械的な加工精度により決定するようにしているので、デテントロッド34をケーシング33に組み込んだ後は回転制限機構の調整を行う必要がなくなるので、例えば、出荷時における調整工程を省くことができる。
【0033】
このように構成された回転制限機構により制限されるピン41の回動量以上に操作レバー20が回動操作された場合は、該操作レバー20の部分に構成されるオーバーストローク機構により操作レバー20の回動操作を吸収するようにしている。前述の如く、ピン41は、操作レバー20の回動操作により連動アーム27及び捩じりバネ40を介して一体的に回動されるが、ピン41が一定量回動し、前記回転制限機構により回動を制限されてそれ以上回動できなくなると、捩じりバネ40に挟持され操作レバー20と一体的に回動する連動アーム27が、付勢力に抗して該捩じりバネ40を広げながら回動する。
【0034】
即ち、捩じりバネ40等でオーバーストローク機構を構成して、ピン41が回転制限機構により回動を制限された後は、連動アーム27のみが捩じりバネ40を広げながら回動し、操作レバー20の回動操作力がピン41に直接かからないように構成している。これにより、操作レバー20が過剰に回動操作された場合でも、ピン41や、バネ受け35及びデテントロッド34に無理な力がかかって、これらの部材やサーボ機構61が破損したり、中立位置保持機構11の調整が狂ったりすることを防止している。
【0035】
また、本例においては固定部34aはデテントロッド34に一体的に形成しているが、ケーシング33に一体的に形成して低コスト化を図ることもでき、また、該固定部34aを別体に形成してデテントロッド34やケーシング33に取り付けることも可能である。さらに、図7、図8に示すように、バネ受け35・35により挟み込まれる固定部34aを、偏心ピン76のピン部76bとして構成し、該ピン部76bを該偏心ピンの端部をケーシング33の外部に突出し、該偏心ピンをバネ受け35・35にて挟み込むように構成してもよい。この場合、ケーシング33に形成した長孔33dの範囲内で、軸部76aを中心として偏心ピン76を外部から回動操作することにより、ピン部76bの位置を調節するように構成して中立位置の調整作業を容易化することができる。
【0036】
また、ピン41及び固定部34aを両側から挟み込むバネ受け35・35は外周部を強固なブロック材にて構成されるケーシング33によりガイドされているので、該ピン41を精度よく位置決めすることができる。また、バネ受け35にはデテントロッド34が通過する取付孔35aが形成されており、該取付孔35aはデテントロッド34の固定部34aの外径よりも大きな径に形成されている。この取付孔35aを形成することにより中立位置保持機構11の組立作業やメンテナンス作業を簡便にすることができる。そして、該取付孔35aは、例えば図10に示すようにデテントロッド34の軸心に対して偏心する略円形状に形成したり、又は図9に示すように略だるま形状に形成したりしており、中立位置保持機構11の組立後においては止め輪等の付加部材を用いることなくバネ受け35を固定部34aに係止させることが可能となるので、部品点数の削減、及び信頼性の向上を図ることができる。
【0037】
以上の如く構成した中立位置保持機構11等を内装するケーシング33は、HST10のハウジング31に装着されており、ケーシング33の連通口33cを通じて該ケーシング33内に形成される空間33aとハウジング31内とが連通して、該空間33aにはHST10内の圧油が充填されている。即ち、ケーシング33に内装される中立位置保持機構11と回転制限機構、及びケーシング33のハウジング31への装着面側に配置されるオーバーストローク機構は、ケーシング33をハウジング31に装着することで、該ハウジング31に内装されることとなる。
【0038】
このように、中立位置保持機構11、回転制限機構、及びオーバーストローク機構をHST10に一体的に内装することにより、これらの各機構の各構成部材に泥やごみ等の異物が付着することがなく、動作不良が発生したり、外部からの衝撃により各調節が狂ったりすることを防止することができる。また、各機構を小型に構成することができるとともに、コスト低減を図ることが可能となる。
【0039】
また、ケーシング33の空間33a内においては、バネ受け35よりもデテントロッド34の端部側にバネ36が配設されるバネ室37が形成されており、該バネ室37と前記連通口33cとは、バネ受け35に形成される取付孔35aを通じて連通されている。ここで、本例においては、バネ室35と連通口33cとの連通をバネ受けの取付孔35aによりおこなっているが、図11に示すように、バネ受け35にオリフィス35cを形成して、このオリフィス35cによりバネ室35と連通口33cとを連通してもよい。
【0040】
この場合、オリフィス35cの作用により、バネ受け35がデテントロッド34の軸心方向へ摺動する際に、該バネ受け35が急激に摺動しようとすると、圧油の該取付孔35aの通過抵抗が大きくなって該バネ受け35が摺動するのに大きな力が必要となり、該バネ受け35が緩やかに摺動しようとすると、圧油の該取付孔35aの通過抵抗が小さくなり、小さな力でバネ受け35を摺動させることが可能となる。従って、該オリフィス35cはダンパー作用を有しており、操作レバー20を緩やかに操作した場合は該操作レバー20を小さな力で回動することが可能となって、可動斜板21cの斜板角を操作することができる。また、操作レバー20を急激に操作した場合は、該操作レバー20を回動するためには非常に大きな力が必要となって可動斜板21cの斜板角を操作することが困難となるため、操作レバー20の急操作によるショックの発生を抑えることが可能となる。
【0041】
また、前記オリフィス35cをバネ受け35のケーシング33との摺動面に形成してバネ室37と連通口33cとを連通したり、該バネ受け35の外周にデテントロッド34の軸心方向へ溝を形成してバネ室37と連通口33cとを連通したりしてもよい。また、バネ室37が形成されている部分のケーシング33にオリフィス孔を形成して、該バネ室37とHST10のハウジング31とを連通するように構成してもよい。このように、オリフィス孔は簡易な構成で容易に設けることが可能である。
【0042】
また、中立位置保持機構11は次のように構成することもできる。即ち、図7乃至図10に示す中立位置保持機構11’の如くである。図7乃至図10においては、カートリッジ99内に形成される空間97にデテントロッド94が摺動自在に挿入されており、該デテントロッド94はカートリッジ99の支持凹部99aに支持されている。
【0043】
デテントロッド94は前記バネ受け95a・95b及び止め輪104を貫通しており、該デテントロッド94の一端部94aはカートリッジ99内から延出し、他端94bが前記支持99aに支持されている。カートリッジ99の空間97における、デテントロッド94の一端部94a側端部には止め輪104が嵌装されるとともに、該空間97内の他端部94b側端部にはバネ受け95bが、一端部94a側端部にはバネ受け95aが、デテントロッド94の軸心方向へ摺動自在に内装されている。
【0044】
前記バネ受け95a・95b間にはバネ96が圧縮状態で介装されており、デテントロッド94に軸心方向の力がかかっていない状態においては、バネ受け95bは、バネ96の付勢力により空間97の支持凹部99a側端部及びデテントロッド94の他端部側段差部94eに圧接され、バネ受け95aはバネ96の付勢力により止め輪104及び一端部側段差部94dに圧接されている。
【0045】
そして、デテントロッド94が一端部94a側方向に摺動すると、他端部側段差部94eがバネ受け95bに係止して、該バネ受け95bがバネ96の付勢力に抗して、デテントロッド94と共に一端部94a側方向へ摺動する。逆に、デテントロッド94が他端部94b側方向に摺動すると、一端部側段差部94dがバネ受け95aに係止して、該バネ受け95aがバネ96の付勢力に抗して、デテントロッド94と共に他端部94b側方向へ摺動する。
【0046】
このように、デテントロッド94、止め輪104、バネ受け95a・95b、及びバネ96を一体的に内装したカートリッジ99は、ケーシング93へ着脱可能に装着されている。また、ケーシング93には操作レバー20の回動軸25が回動自在に嵌装され、該回動軸25には連動アーム87が操作レバー20と一体的に回動するように固設されている。
【0047】
さらに、回動軸25には捩じりバネ100が回動自在に外嵌され、前記連動アーム87が該捩じりバネ100により挟持されている。また、捩じりバネ100にはピン101が挟持されており、該ピン101の他端部101bは、前記サーボ機構61のスプール72に嵌合されて、該ピン101をデテントロッド94の軸心方向へ移動させることにより該スプール72を移動操作することができるように構成している。
【0048】
また、ケーシング93内には捩じりバネ100により挟持されたピン101の一端部101aが挿入されるとともに、該一端部101aは、ケーシング33内に装着されるカートリッジ99のデテントロッド94の一端部94aに挿入されている。そして、デテントロッド94に力がかかっていない状態では、該デテントロッド94の一端部94aはバネ96の付勢力により一定位置に保持されており、この状態において、該一端部94aに挿入されたピン101により操作される可動斜板21cが中立位置に位置し、この中立位置で保持されるように構成している。即ち、ケーシング33へ装着されるカートリッジ99に内装されるデテントロッド94、止め輪104、バネ受け95a・95b、及びバネ96により中立位置保持機構11’が構成されている。
【0049】
このように構成される中立位置保持機構11’において、操作レバー20を回動操作すると、回動軸25に固設される連動アーム87、及び該連動アーム27を挟持する捩じりバネ100が一体的に回動される。さらに、捩じりバネ100に挟持されるピン101が、該捩じりバネ100の回動動作に伴って、デテントロッド94の軸心方向へ移動される。即ち、操作レバー20を回動操作すると、ピン101が一体的にデテントロッド94の軸心方向へ移動するように構成されており、該ピン101が移動することで、該ピン101が挿入されているデテントロッド94が一体的に移動することとなる。
【0050】
デテントロッド94における一端部側段差94dと他端部側段差94eとの間には中央段差部94cが形成されており、例えば、デテントロッド94が他端部94b側へ移動した場合には、該デテントロッド94が一定量移動すると、該中央段差部94cがバネ受け95bに係止して、デテントロッド94がそれ以上移動できないように構成している。逆に、デテントロッド94が一端部94a側へ移動した場合には、該デテントロッド94が一定量移動すると、該中央段差部94cがバネ受け95aに係止して、デテントロッド94がそれ以上移動できないように構成している。
【0051】
このように、デテントロッド94に形成した中央段差部94cにより、該デテントロッド94の移動量、即ちピン101の移動量を制限し、これにより可動斜板21cの最大回動角を規制するように構成している。即ち、可動斜板の最大回動角を規制する回転制限機構を、中立位置機構を構成するデテントロッド94に中央段差部94cを形成することで構成しているのである。そして、該中央段差部94cは、デテントロッド94に機械加工にて形成しているので、該中央段差部94cの位置精度は、該中央段差部94cを加工する際の機械的な加工精度により決定されるので、デテントロッド94をケーシング93に組み込んだ後は回転制限機構の調整を行う必要がなくなり、例えば、出荷時における調整工程を省くことが可能となる。
【0052】
また、回転制限機構により規制されるピン101の移動量以上に操作レバー20が回動操作された場合には、該操作レバー20の部分に構成されるオーバーストローク機構により操作レバー20の回動操作を吸収するようにしている。前述の如く、ピン101は、操作レバー20の回動操作により連動アーム87及び捩じりバネ100を介して一体的に移動されるが、ピン101が一定量回動し、前記回転制限機構により回動を制限されてそれ以上回動できなくなると、捩じりバネ100に挟持され操作レバー20と一体的に回動する連動アーム87が、付勢力に抗して該捩じりバネ100を広げながら回動する。
【0053】
即ち、捩じりバネ100等でオーバーストローク機構を構成して、ピン101が回転制限機構により回動を制限された後は、連動アーム87のみが捩じりバネ100を広げながら回動し、操作レバー20の回動操作力がピン101に直接かからないように構成している。
【0054】
以上の如く構成された中立位置保持機構11’、回転制限機構、及びオーバーストローク機構は、カートリッジ99が装着されるケーシング93を、HST10のハウジング31に装着することで、前述の中立位置保持機構11等の場合と同様に、ハウジング31に内装されることとなる。このように、中立位置保持機構11’、回転制限機構、及びオーバーストローク機構をHST10に一体的に内装することにより、これらの各機構の各構成部材に泥やごみ等の異物が付着することがなく、動作不良が発生したり、外部からの衝撃により各調節が狂ったりすることを防止することができる。
【0055】
また、中立位置保持機構11’はカートリッジ99に一体的に構成されており、該カートリッジ99を、ハウジング31に取り付けられるケーシング93に着脱可能に装着するようにしているので、該中立位置保持機構11’の中立位置調整や、メンテナンスを容易に行うことが可能となる。さらに、該機構を小型に構成することができるとともに、コスト低減を図ることが可能となる。
【0056】
【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。
請求項1記載の如く、油圧式無段変速装置(10)の斜板角を制御する油圧サーボ機構(61)において、中立位置保持機構(11)、可動斜板の最大回動角を規制する回転制限機構、及び、油圧サーボ機構(61)の操作レバー(20)に構成されるオーバーストローク機構を、該油圧式無段変速装置(10)に一体的に内装したので、これら各機構の各構成部材に泥やごみ等の異物が付着することがなく、動作不良が発生したり、外部からの衝撃により各調節が狂ったりすることを防止することができる。
また、各機構を小型に構成することができるとともに、コスト低減を図ることが可能となる。
【0057】
さらに、前記中立位置保持機構(11)は、油圧サーボ機構(61)のスプール(72)を駆動するスプール駆動部としてのピン(41)と、該ピン(41)と同一幅を有した固定部(34a)をデテントロッド(34)の中立位置に形成し、該固定部(34a)とピン(41)との両方を、付勢部材により両側から挟み込む構成としたので、中立位置保持機構を簡単な構成とするとともに小型化することができ、中立位置の調整も容易に行うことが可能となる。
【0058】
請求項2記載の如く、前記中立位置保持機構(11)における付勢部材は、前記固定部(34a)とピン(41)との両方を、バネ(36・36)により付勢されるバネ受け(35・35)にて、両側から挟み込んで中立位置を保持する構成としたので、バネの付勢力を止め輪等の付加部材により受けることが必要でなくなり、止め輪が外れる等の心配がなくなって耐久性を向上させることができる。また、中立位置保持の精度を向上させることが可能となる。
【0059】
請求項3記載の如く、前記回転制限機構は、前記中立位置保持機構(11)を構成するデテントロッド(34)に段差部(34b)を形成し、該段差部(34b・34b)が前記バネ受け(35・35)に係止されるように構成したので、可動斜板の中立位置からの最大回動角を精度良く正確に設定することができるとともに、耐久性を向上して長期間高精度を保つことが可能となる。
また、該段差部の位置精度は該ロッドを加工する際の機械的な加工精度により決定されるので、該ロッドをケーシングに組み込んだ後は回転制限機構の調整を行う必要がなくなり、例えば、出荷時における調整工程を省くことが可能となる。
【0060】
請求項4記載の如く、前記中立位置保持機構(11)が内装されるケーシング(33)と、前記バネ受け(35)との間に形成されるバネ室(37)に、ダンパー作用を有するオリフィス(35c)を開口したので、該オリフィスにより、操作レバーの操作時にダンパー作用を得ることが可能となる。
即ち、操作レバーを緩やかに操作した場合は該操作レバーを小さな力で回動することが可能となって、可動斜板の斜板角を操作することができる。また、操作レバーを急激に操作した場合は、該操作レバーを回動するためには非常に大きな力が必要となって可動斜板の斜板角を操作することが困難となるため、操作レバーの急操作によるショックの発生を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の油圧式無段変速装置を示す側面断面図である。
【図2】 同じく正面図である。
【図3】 中立位置保持機構を示す正面断面図である。
【図4】 同じく平面図である。
【図5】 同じく一側面図である。
【図6】 同じく他側面図である。
【図7】 固定部を偏心ピンにて形成した例を示す正面断面図である。
【図8】 同じく一側面図である。
【図9】 バネ受けの取付孔を略だるま形状に形成した例を示す図である。
【図10】 バネ受けの取付孔を偏心孔に形成した例を示す図である。
【図11】 バネ室とケーシングの連通口とをオリフィスで連通した例を示す正面断面図である。
【図12】 中立位置保持機構の別実施例を示す正面断面図である。
【図13】 同じく平面図である。
【図14】 同じく一側面図である。
【図15】 同じく他側面図である。
【符号の説明】
10 油圧式無段変速装置(HST)
11 中立位置保持機構
20 操作レバー
21 油圧ポンプ
21c 可動斜板
22 油圧モータ
22c 固定斜板
31 (HSTの)ハウジング
33 (中立位置保持機構の)ケーシング
34 デテントロッド
34a 固定部
34b 段差部
35 バネ受け
35a 偏心孔
36 バネ
37 バネ室
38 アジャストボルト
40 捩じりバネ
41 ピン
61 油圧サーボ機構
72 スプール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic continuously variable transmission configured by a hydraulic pump and a hydraulic motor, and more particularly to a configuration of a hydraulic servo mechanism for controlling a swash plate angle.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a hydraulic continuously variable transmission configured by a hydraulic pump and a hydraulic motor, for example, the hydraulic pump is configured as a variable displacement type, and adjustment of the capacity of the hydraulic pump is provided in the hydraulic continuously variable transmission. Some of them are configured to control the tilt angle of the movable swash plate of the hydraulic pump via a servo mechanism. The servo mechanism is operated by an operation lever mounted outside the hydraulic continuously variable transmission, and together with the operation lever, a neutral position holding mechanism for holding the neutral position of the movable swash plate, and the maximum rotation angle of the movable swash plate. An overstroke mechanism configured as a rotation limiting mechanism to be controlled and an operation lever of a hydraulic servo mechanism is mounted outside the hydraulic continuously variable transmission.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the neutral position holding mechanism, the rotation limiting mechanism, and the overstroke mechanism are mounted outside the hydraulic continuously variable transmission, foreign matter such as mud and dust adheres to each component of these mechanisms. In some cases, malfunctions may occur or adjustments may be distorted due to external shocks. In addition, each mechanism has become larger, making it difficult to secure a mounting space and increasing the cost.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.
[0005]
In claim 1, in the hydraulic servomechanism (61) for controlling the swash plate angle of the hydraulic continuously variable transmission (10), the neutral position holding mechanism (11) and the rotation for restricting the maximum rotation angle of the movable swash plate An overstroke mechanism constituted by an operating lever (20) of the limiting mechanism and the hydraulic servo mechanism (61) is integrally incorporated in the hydraulic continuously variable transmission (10), and the neutral position holding mechanism (11 ) Includes a pin (41) as a spool driving unit for driving the spool (72) of the hydraulic servo mechanism (61), and a detent rod (34) having a fixed portion (34a) having the same width as the pin (41). The fixed portion (34a) and the pin (41) are both sandwiched from both sides by a biasing member.
[0006]
According to Claim 2, in the hydraulic continuously variable transmission according to Claim 1, the urging member in the neutral position holding mechanism (11) is configured such that both the fixed portion (34a) and the pin (41) are spring-loaded. The spring receivers (35, 35) biased by (36, 36) are sandwiched from both sides to hold the neutral position.
[0007]
In claim 3, The hydraulic continuously variable transmission according to claim 2. The rotation limiting mechanism forms a stepped portion (34b) in the detent rod (34) constituting the neutral position holding mechanism (11), and the stepped portion (34b / 34b) is formed by the spring receiver (35/35). It is comprised so that it may be latched by.
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, in the hydraulic continuously variable transmission according to the second aspect, the neutral position holding mechanism (11) is formed between the casing (33) and the spring receiver (35). An orifice (35c) having a damper action is opened in the spring chamber (37).
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described.
[0010]
1 is a side sectional view showing a hydraulic continuously variable transmission according to the present invention, FIG. 2 is also a front view, FIG. 3 is a front sectional view showing a neutral position holding mechanism, FIG. 4 is a plan view, and FIG. A side view, FIG. 6 is another side view, FIG. 7 is a front sectional view showing an example in which the fixing portion is formed of an eccentric pin, and FIG. 8 is a side view.
[0011]
FIG. 9 is a diagram showing an example in which the mounting hole of the spring receiver is formed in a substantially daruma shape, FIG. 10 is a diagram showing an example in which the mounting hole of the spring receiver is formed as an eccentric hole, and FIG. 12 is a front sectional view showing another embodiment of the neutral position holding mechanism, FIG. 13 is a plan view, FIG. 14 is a side view, and FIG. 15 is another side view. FIG.
[0012]
First, the hydraulic continuously variable transmission according to the present invention will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, in a hydraulic continuously variable transmission (hereinafter referred to as HST) 10, a variable displacement
[0013]
Similar to the variable displacement
[0014]
With the above configuration, the driving force of the engine 3 is input to the drive shaft 21a, and the
[0015]
In the
[0016]
Next, the configuration of the
[0017]
The
[0018]
Further, the automatic swash plate
[0019]
As described above, the automatic swash plate
[0020]
Next, the neutral
[0021]
In addition, a fixed
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
When the
[0025]
Further, in a state where the
[0026]
In this way, the neutral
[0027]
Next, the neutral position adjustment mechanism in the neutral
[0028]
Thus, the neutral
[0029]
Note that the
[0030]
In the
[0031]
As described above, the
[0032]
The adjustment of the stroke between the fixed
[0033]
When the
[0034]
That is, after the overstroke mechanism is configured by the
[0035]
In this example, the fixing
[0036]
Further, since the
[0037]
The
[0038]
As described above, the neutral
[0039]
In the
[0040]
In this case, when the
[0041]
Further, the
[0042]
The neutral
[0043]
The
[0044]
A
[0045]
When the
[0046]
As described above, the
[0047]
Further, a
[0048]
In addition, one
[0049]
In the neutral
[0050]
A central step 94c is formed between the one
[0051]
As described above, the central step 94c formed on the
[0052]
Further, when the
[0053]
That is, after the overstroke mechanism is configured by the
[0054]
The neutral
[0055]
Further, the neutral
[0056]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
In the hydraulic servomechanism (61) for controlling the swash plate angle of the hydraulic continuously variable transmission (10), the neutral position holding mechanism (11) and the maximum rotation angle of the movable swash plate are regulated. Since the overstroke mechanism constituted by the rotation limiting mechanism and the operation lever (20) of the hydraulic servo mechanism (61) is integrally incorporated in the hydraulic continuously variable transmission (10), Foreign matters such as mud and dust do not adhere to the constituent members, and it is possible to prevent malfunctions from occurring and the adjustments from being out of order due to external impacts.
In addition, each mechanism can be configured in a small size, and the cost can be reduced.
[0057]
Further, the neutral position holding mechanism (11) includes a pin (41) as a spool driving unit for driving the spool (72) of the hydraulic servo mechanism (61), and a fixing unit having the same width as the pin (41). (34a) is formed at the neutral position of the detent rod (34), and both the fixing part (34a) and the pin (41) are sandwiched from both sides by the biasing member, so that the neutral position holding mechanism is simple. It is possible to reduce the size and to adjust the neutral position easily.
[0058]
According to a second aspect of the present invention, the biasing member in the neutral position holding mechanism (11) is a spring receiver in which both the fixing portion (34a) and the pin (41) are biased by a spring (36, 36). (35 ・ 35), the neutral position is maintained by sandwiching from both sides, so it is not necessary to receive the biasing force of the spring with an additional member such as a retaining ring, and there is no worry of the retaining ring coming off. And durability can be improved. In addition, the neutral position holding accuracy can be improved.
[0059]
According to a third aspect of the present invention, in the rotation limiting mechanism, a step portion (34b) is formed in the detent rod (34) constituting the neutral position holding mechanism (11), and the step portion (34b, 34b) is the spring. Since it is configured to be locked to the receivers (35, 35), the maximum rotation angle from the neutral position of the movable swash plate can be set accurately and accurately, and the durability is improved for a long time. It becomes possible to maintain accuracy.
Further, since the positional accuracy of the stepped portion is determined by the mechanical processing accuracy when processing the rod, there is no need to adjust the rotation limiting mechanism after the rod is incorporated in the casing. It becomes possible to omit the adjustment process at the time.
[0060]
5. An orifice having a damper action in a spring chamber (37) formed between a casing (33) in which the neutral position holding mechanism (11) is housed and the spring receiver (35). Since (35c) is opened, the orifice makes it possible to obtain a damper action when the operation lever is operated.
That is, when the operation lever is operated gently, the operation lever can be rotated with a small force, and the swash plate angle of the movable swash plate can be operated. In addition, when the operating lever is operated suddenly, a very large force is required to rotate the operating lever, making it difficult to operate the swash plate angle of the movable swash plate. It is possible to suppress the occurrence of shock due to sudden operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a hydraulic continuously variable transmission according to the present invention.
FIG. 2 is a front view of the same.
FIG. 3 is a front sectional view showing a neutral position holding mechanism.
FIG. 4 is also a plan view.
FIG. 5 is a side view of the same.
FIG. 6 is another side view of the same.
FIG. 7 is a front sectional view showing an example in which a fixing portion is formed by an eccentric pin.
FIG. 8 is a side view of the same.
FIG. 9 is a view showing an example in which the mounting hole of the spring receiver is formed in a substantially daruma shape.
FIG. 10 is a view showing an example in which the mounting hole of the spring receiver is formed as an eccentric hole.
FIG. 11 is a front sectional view showing an example in which the spring chamber and the communication port of the casing are communicated with each other through an orifice.
FIG. 12 is a front sectional view showing another embodiment of the neutral position holding mechanism.
FIG. 13 is also a plan view.
FIG. 14 is a side view of the same.
FIG. 15 is another side view of the same.
[Explanation of symbols]
10 Hydraulic continuously variable transmission (HST)
11 Neutral position holding mechanism
20 Control lever
21 Hydraulic pump
21c Movable swash plate
22 Hydraulic motor
22c fixed swash plate
31 (HST) housing
33 Casing (of neutral position holding mechanism)
34 Detent rod
34a fixed part
34b Stepped part
35 Spring holder
35a Eccentric hole
36 Spring
37 Spring chamber
38 Adjustment bolt
40 Torsion spring
41 pin
61 Hydraulic servo mechanism
72 spools
Claims (4)
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