JP4565225B2 - Hydraulic transmission for vehicles - Google Patents
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Description
本願発明は、たとえばホイールローダなどの産業車両に適した車両用の油圧式変速機に関する。 The present invention relates to a vehicle hydraulic transmission suitable for an industrial vehicle such as a wheel loader.
この種の産業車両用の油圧式変速機は、前進時だけでなく後進時にも変速できるように、油圧の入・切によって作動する前進クラッチおよび後進クラッチ、ならびに、前進時および後進時のいずれにおいても作動可能な複数の速度段クラッチを備えている。このような油圧式変速機の従来例としては、たとえば特許文献1に開示されたものがある。 This type of hydraulic transmission for industrial vehicles can be used not only when moving forward but also when moving backward, in forward and reverse clutches that operate by turning on and off hydraulic pressure, as well as when moving forward and backward Is also equipped with a plurality of operable speed stage clutches. A conventional example of such a hydraulic transmission is disclosed in Patent Document 1, for example.
特許文献1に開示された油圧式変速機では、油圧ポンプから各クラッチまでの間に油圧回路が形成されており、この油圧回路の適所にクラッチに対して油圧の入・切を行うクラッチ切り換え用の方向制御弁が複数設けられている。クラッチ切り換え用の方向制御弁は、電磁弁によってパイロット操作されるように構成されている。たとえば前進クラッチに対応する電磁弁がオンで後進クラッチに対応する電磁弁がオフの状態では、前進および後進クラッチ切り換え用の方向制御弁が前進クラッチのみに油圧を伝える状態となり、その後、前進クラッチに対応する電磁弁がオフで後進クラッチに対応する電磁弁がオンに切り換えられると、前進および後進クラッチ切り換え用の方向制御弁が後進クラッチにのみ油圧を伝えるように動作する。また、前進クラッチに対応する電磁弁と後進クラッチに対応する電磁弁とが共にオフの状態では、前進および後進クラッチ切り換え用の方向制御弁が前進クラッチおよび後進クラッチのどちらにも油圧を伝えない状態となる(中立状態)。 In the hydraulic transmission disclosed in Patent Document 1, a hydraulic circuit is formed between the hydraulic pump and each clutch, and for clutch switching for turning on / off the hydraulic pressure with respect to the clutch at an appropriate position of the hydraulic circuit. A plurality of directional control valves are provided. The direction control valve for switching the clutch is configured to be pilot operated by an electromagnetic valve. For example, when the solenoid valve corresponding to the forward clutch is on and the solenoid valve corresponding to the reverse clutch is off, the directional control valve for switching forward and reverse clutches transmits the hydraulic pressure only to the forward clutch, and then to the forward clutch. When the corresponding solenoid valve is off and the solenoid valve corresponding to the reverse clutch is switched on, the forward and reverse clutch switching direction control valve operates to transmit the hydraulic pressure only to the reverse clutch. When the solenoid valve corresponding to the forward clutch and the solenoid valve corresponding to the reverse clutch are both off, the directional control valve for switching the forward and reverse clutches does not transmit the hydraulic pressure to either the forward clutch or the reverse clutch. (Neutral state).
このような電磁弁については、電気的な不具合によって作動しなくなると、前進クラッチおよび後進クラッチのオン・オフ状態を切り換えできなくなり、車両が動けない状態となって困る。そのため、上記油圧回路には、前進および後進クラッチ切り換え用の方向制御弁を電磁弁とは別に動作させるためのマニュアル弁が設けられている。これにより、電磁弁の故障などといった緊急時には、マニュアル弁を手動操作して前進および後進クラッチ切り換え用の方向制御弁を動作させ、前進クラッチおよび後進クラッチのオン・オフ状態を切り換えることができる。 When such a solenoid valve does not operate due to an electrical failure, the forward clutch and the reverse clutch cannot be switched on and off, and the vehicle cannot move. For this reason, the hydraulic circuit is provided with a manual valve for operating a directional control valve for forward and reverse clutch switching separately from the electromagnetic valve. Accordingly, in an emergency such as a failure of the electromagnetic valve, the manual valve is manually operated to operate the directional control valve for switching forward and reverse clutches, and the forward clutch and the reverse clutch can be switched on / off.
このようなマニュアル弁は、弁の種類としては方向制御弁に属し、その内部構造は一般的な方向制御弁とかわらないものの、手動操作に適した外部構造を備えている。具体的には、図9に示されているように、マニュアル弁は、ハウジング200と、このハウジング200に一端部110が支持された状態で軸方向に位置を変えることができる弁体100と、この弁体100の一端部110をハウジングの外面に固定するためのロックプレート300とを備えて構成されている。弁体100の一端部110は、ハウジング200の外部まで突き出ており、この一端部110には、前進、後進、中立状態に対応する3つのキー溝120(同図中には1つしか示されない)が設けられている。たとえば、前進クラッチをオンにする場合には、前進に対応するキー溝120にロックプレート300の切り欠き部310をはめ合わせ、このロックプレート300をハウジング200の外面に対してボルト400で固定する。このようにして弁体100の一端部110を前進あるいは後進に対応するように位置決め固定すれば、マニュアル弁から前進および後進クラッチ切り換え用の方向制御弁に対してパイロット油圧が作用し、前進クラッチおよび後進クラッチのオン・オフ状態が切り換えられる。そのため、緊急時でもとりあえずは車両を前進走行させたり、あるいは後進走行させることができる。
Such a manual valve belongs to a directional control valve as a type of valve, and has an external structure suitable for manual operation although its internal structure is not different from a general directional control valve. Specifically, as shown in FIG. 9, the manual valve includes a
しかしながら、上記従来の油圧式変速機では、緊急時にマニュアル弁を手動操作するには、ロックプレートをボルトで固定しなければならず、スパナなどを用いた作業を伴うために簡単に手動操作することができなかった。また、マニュアル弁は、クラッチ切り換え用の方向制御弁とは別個のものとして油圧回路に組み込まれているため、油圧回路の構成が複雑になるといった難点もある。 However, in the above-described conventional hydraulic transmission, in order to manually operate the manual valve in an emergency, the lock plate must be fixed with bolts, and the operation using a spanner or the like is involved. I could not. Further, since the manual valve is incorporated in the hydraulic circuit as a separate part from the direction control valve for switching the clutch, there is a problem that the configuration of the hydraulic circuit becomes complicated.
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、油圧回路の構成を複雑にすることなく、緊急時にクラッチのオン・オフ状態を切り換えるための操作を手動で簡単に行うことができる、産業車両用の油圧式変速機を提供することをその課題としている。 The present invention has been conceived under the circumstances described above, and easily performs an operation for switching the ON / OFF state of the clutch in an emergency without complicating the configuration of the hydraulic circuit. It is an object of the present invention to provide a hydraulic transmission for industrial vehicles.
上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
本願発明によって提供される車両用の油圧式変速機は、油圧の入・切によって作動する前進切り換え用、後進切り換え用、または変速用のクラッチと、このクラッチに対する油圧の入・切を選択するスプール弁とを備え、上記スプール弁は、ハウジングと、このハウジングの内部において開位置と閉位置間を軸方向に移動可能であり、これによって上記油圧の入・切が選択される弁体と、この弁体を常時閉位置側に弾力付勢する弾性体とを備え、通常時は、パイロット油圧によって上記弾性体の弾力に抗して上記弁体がその開位置に移動させられるように構成されており、上記ハウジングには、その外部から上記弾性体の弾力に抗して上記弁体をその開位置に押動しうるロッドが上記ハウジングの一端に設けられたハウジングカバーを貫通して軸方向往復移動可能に支持されており、上記ロッドは、上記弁体をその開位置に押動した状態において、その状態を保持できるように構成されている、車両用の油圧式変速機であって、上記ロッドは、上記ハウジングの外部に露出する操作部と、上記ハウジングの内部において上記弁体に当接しうる押動部とを備え、上記ハウジングに対して軸転可能であり、このロッドは、第1の軸転位置をとるとき、上記ハウジングに対して往復移動可能となるとともに、上記弁体をその開位置に押動した状態において第2の軸転位置をとるとき、上記ハウジングの適部に係止されるように構成されており、かつ、上記ロッドは、上記第1の軸転位置をとるとき、上記押動部が上記ハウジングカバーの内面に形成された段落ち部に収容可能であり、上記第2の軸転位置をとるとき、上記押動部は上記段落ち部に収容不可能であり、上記ハウジングカバーの内面に係止されることを特徴としている。 A hydraulic transmission for a vehicle provided by the present invention includes a forward switching clutch, a reverse switching clutch, and a shifting clutch that are operated by hydraulic pressure on / off, and a spool that selects hydraulic pressure on / off of the clutch. The spool valve is movable in the axial direction between an open position and a closed position inside the housing, and thereby a valve body for selecting on / off of the hydraulic pressure, An elastic body that elastically biases the valve body to the normally closed position side, and is configured to move the valve body to its open position against the elastic force of the elastic body by a pilot hydraulic pressure in normal times. cage, to the housing, the rod can push the said valve body to its open position through the housing cover provided at one end of the housing against from the outside to the elastic force of the elastic member It is axially reciprocably supported above Symbol rod, in a state where the pressing the valve body in its open position, is configured to be able retain its state, a hydraulic transmission for vehicles The rod includes an operating portion exposed to the outside of the housing and a pushing portion capable of contacting the valve body inside the housing, and is capable of rotating with respect to the housing. Is capable of reciprocating with respect to the housing when taking the first pivot position, and when taking the second pivot position with the valve element pushed to its open position, The rod is configured to be locked to an appropriate portion, and the rod is housed in a stepped portion formed on the inner surface of the housing cover when the rod is in the first axial rotation position. Is possible and above When taking 2 of Jikuten position, the pressing portion is not accommodated in the stepped portion, it is characterized in that is engaged with the inner surface of the housing cover.
このような構成によれば、スプール弁を手動操作用のマニュアル弁として兼用することができ、クラッチやスプール弁を含む油圧回路を簡単な構成にすることができる。また、スプール弁に対してパイロット油圧が作用しないといった不具合が生じた場合、ロッドを手動操作するだけでスプール弁の弁体を開位置に保持することができ、緊急時にはクラッチのオン・オフ状態を手動で簡単に切り換えることができる。 According to such a configuration, the spool valve can also be used as a manual valve for manual operation, and the hydraulic circuit including the clutch and the spool valve can be simplified. In addition, if a problem such as the pilot hydraulic pressure does not act on the spool valve, the spool valve body can be held in the open position only by manually operating the rod, and the clutch can be turned on and off in an emergency. It can be easily switched manually.
このような構成によればまた、ロッドを軸方向に移動させ、さらにロッドを軸周りに回転させることにより、スプール弁の弁体を開位置に保持することができ、このようなロッドを用いてスプール弁を簡単に手動操作することができる。 According to this configuration also, by moving the rod axially, by further rotating the rod about its axis, it is able to hold the valve element of the spool valve to the open position, with such rod The spool valve can be easily operated manually.
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記クラッチとしては、少なくとも前進切り換え用の前進クラッチ、および、後進切り換え用の後進クラッチを備えており、上記スプール弁は、上記前進クラッチおよび後進クラッチにそれぞれ対応して設けられている。 In a preferred embodiment of the present invention, the clutch includes at least a forward clutch for forward switching and a reverse clutch for backward switching, and the spool valve corresponds to the forward clutch and the reverse clutch, respectively. Is provided.
このような構成によれば、たとえば緊急時に車両を前進走行させる場合、前進クラッチに対応するスプール弁を手動操作すればよく、逆に車両を後進走行させる場合、後進クラッチに対応するスプール弁を手動操作すればよい。 According to such a configuration, for example, when the vehicle travels forward in an emergency, the spool valve corresponding to the forward clutch may be manually operated. Conversely, when the vehicle travels backward, the spool valve corresponding to the reverse clutch is manually operated. Just operate.
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
以下、本願発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1〜6は、本願発明に係る油圧式変速機の一実施形態を示している。本実施形態の油圧式変速機(以下、単に「変速機」と称する)は、たとえばホイールローダなどといった産業車両用の変速機であって、前進時だけでなく後進時にも変速可能となるように、油圧の入・切によって作動する前進クラッチFおよび後進クラッチR、ならびに、前進時および後進時のいずれにおいても作動可能な1〜4速クラッチ1〜4を備えている(図1参照)。 1 to 6 show an embodiment of a hydraulic transmission according to the present invention. The hydraulic transmission according to the present embodiment (hereinafter simply referred to as “transmission”) is a transmission for an industrial vehicle such as a wheel loader, for example, and is capable of shifting not only when moving forward but also when moving backward. Further, a forward clutch F and a reverse clutch R that are operated by turning on and off the hydraulic pressure, and 1st to 4th speed clutches 1 to 4 that can be operated in both forward and reverse directions are provided (see FIG. 1).
図1は、変速機の油圧回路を示す回路図であって、同図に示されているように、各クラッチF,R,1〜4には、ポンプ5からの作動油により油圧が伝えられる油路Fa,Ra,1a,2a,3a,4aが連通している。各油路Fa,Ra,1a,2a,3a,4aには、それぞれ対応するクラッチF,R,1〜4に対して油圧の入・切を行うモジュレート弁F0,R0,10,20,30,40が設けられている。各モジュレート弁F0,R0,10,20,30,40は、油圧を徐々に加減しながら入・切するスプール弁からなり、それぞれ対応する電磁弁50からのパイロット油圧に応じて各クラッチF,R,1〜4に対する油圧の入・切を選択可能に構成されている。ポンプ5の吐出油は、フィルタ6を経てレギュレータ7により油圧調整された後、モジュレート弁F0,R0,10,20,30,40に送られる作動油と、電磁弁50に送られるパイロット操作用の作動油とに分かれる。また、油圧ポンプ5の吐出油は、レギュレータ7を経た後、トルクコンバータTに送られ、さらにトルクコンバータTから流れ出た油は、オイルクーラ8により冷却された後、クラッチF,R,1〜4の潤滑油として利用される。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a hydraulic circuit of a transmission. As shown in the figure, hydraulic pressure is transmitted to each of the clutches F, R, 1 to 4 by hydraulic oil from a pump 5. Oil passages Fa, Ra, 1a, 2a, 3a, 4a communicate with each other. In each of the oil passages Fa, Ra, 1a, 2a, 3a, and 4a, modulated valves F0, R0, 10, 20, and 30 that turn on and off the corresponding clutches F, R, and 1 to 4 respectively. , 40 are provided. Each of the modulation valves F0, R0, 10, 20, 30, 40 is a spool valve that is turned on / off while gradually increasing or decreasing the hydraulic pressure, and each of the clutches F, R0, R0, 10, 20, 30, 40 according to the pilot hydraulic pressure from the
なお、本実施形態の変速機は、トルクコンバータTから伝達された動力を、その回転速度および回転方向をクラッチF,R,1〜4により変換しながらアウトプットシャフト(図示略)へと伝えるように構成されている。このアウトプットシャフトは、プロペラシャフトやディファレンシャルなどを介してフロントアクスルおよびリヤアクスルに動力を伝えるように構成されている(図示略)。たとえば車両を前進走行させる場合、トルクコンバータTからの動力は、前進クラッチFを介して1〜4速クラッチ1〜4のいずれかに伝えられ、さらに1〜4速クラッチ1〜4のいずれか一つを介してアウトプットシャフトへと伝えられる。逆に車両を後進走行させる場合、トルクコンバータTからの動力は、後進クラッチRを介して1〜4速クラッチ1〜4のいずれかに伝えられ、さらに1〜4速クラッチ1〜4のいずれか一つを介してアウトプットシャフトへと伝えられる。一方、車両を走行させない中立状態の場合、トルクコンバータTからの動力は、クラッチシャフト(図示略)を空転させるだけでアウトプットシャフトには伝えられない。 Note that the transmission of the present embodiment transmits the power transmitted from the torque converter T to the output shaft (not shown) while converting the rotational speed and the rotational direction by the clutches F, R, and 1-4. It is configured. The output shaft is configured to transmit power to the front axle and the rear axle via a propeller shaft, a differential, and the like (not shown). For example, when the vehicle travels forward, the power from the torque converter T is transmitted to any one of the first to fourth speed clutches 1 to 4 via the forward clutch F, and any one of the first to fourth speed clutches 1 to 4. To the output shaft. Conversely, when the vehicle travels backward, the power from the torque converter T is transmitted to one of the first to fourth speed clutches 1 to 4 through the reverse clutch R, and further to one of the first to fourth speed clutches 1 to 4. It is transmitted to the output shaft through one. On the other hand, in the neutral state in which the vehicle is not driven, the power from the torque converter T is not transmitted to the output shaft only by idling the clutch shaft (not shown).
具体的には、上記前進クラッチFは、油路Faからモジュレート弁F0を介して油圧が伝えられるとオン状態となり、トルクコンバータTからの動力を後段の1〜4速クラッチ1〜4へと伝える。逆に油路Faからモジュレート弁F0を介して油圧が伝えられなくなると、前進クラッチFは、そのクラッチシャフトに対して空転するだけのオフ状態となる。後進クラッチRは、上記前進クラッチFと同じ1つのクラッチシャフトに支持されており、その仕組みは前進クラッチFと同様である。1速クラッチ1および2速クラッチ2は、1つのクラッチシャフトに支持されており、これらの仕組みも前進クラッチFや後進クラッチRと同様である。また、3速クラッチ3および4速クラッチ4も、1つのクラッチシャフトに支持されており、これらの仕組みも前進クラッチFや後進クラッチRと同様である。つまり、各クラッチF,R,1〜4は、それぞれ対応するモジュレート弁F0,R0,10,20,30,40の油圧の入・切状態に応じてオン・オフ状態が切り換えられる。
Specifically, the forward clutch F is turned on when hydraulic pressure is transmitted from the oil passage Fa through the modulation valve F0, and the power from the torque converter T is transferred to the subsequent 1st to 4th speed clutches 1 to 4. Tell. On the other hand, when the oil pressure is not transmitted from the oil passage Fa through the modulation valve F0, the forward clutch F is in an off state in which the forward clutch F is idled with respect to the clutch shaft. The reverse clutch R is supported by the same clutch shaft as the forward clutch F, and the mechanism is the same as that of the forward clutch F. The first speed clutch 1 and the
さらに具体的には、図1に示されているように、モジュレート弁F0,R0,10,20,30,40には、それぞれ電磁弁50が接続されている。通常時には、電磁弁50がオンになると、その電磁弁50に対応するモジュレート弁F0,R0,10,20,30,40へのパイロット油圧が上昇し、これによりモジュレート弁F0,R0,10,20,30,40から対応するクラッチF,R,1〜4へと油圧が伝えられる。一方、電磁弁50がオフになると、その電磁弁50に対応するモジュレート弁F0,R0,10,20,30,40へのパイロット油圧が減少し、これによりモジュレート弁F0,R0,10,20,30,40から対応するクラッチF,R,1〜4には油圧が伝えられない。
More specifically, as shown in FIG. 1,
このような油圧回路を備えた本実施形態の変速機においては、前進クラッチFおよび後進クラッチRに対応するモジュレート弁F0,R0、ならびに、3速クラッチ3に対応するモジュレート弁30が同じ構成からなり、これらのモジュレート弁F0,R0,30に対して緊急時に手動操作可能なロッドF2,R2,32が設けられている。つまり、これらのモジュレート弁F0,R0,30は、電磁弁50からのパイロット油圧に応じて作動するほか、電磁弁50の故障時にロッドF2,R2,32を操作することによっても作動させることができる。以下、上記モジュレート弁F0を代表例として、このモジュレート弁F0の具体的構成について説明する。なお、ロッドを有さない他のモジュレート弁10,20,40は、既知の構成からなるため、これらモジュレート弁10,20,40の具体的構成については説明を省略する。
In the transmission of this embodiment having such a hydraulic circuit, the modulation valves F0 and R0 corresponding to the forward clutch F and the reverse clutch R and the
モジュレート弁F0は、図2ないし図6に具体的に示されているように、ハウジングF1、手動操作用のロッドF2、ハウジングF1の内部において所定位置間を移動可能な弁体F3、およびハウジングF1の内部において弁体F3を常時所定位置側に弾力付勢するバネF4を備えて構成されている。ハウジングF1は、上記弁体F3およびバネF4を内部に収容保持するハウジング本体F10と、このハウジング本体F10に取り付けられ、上記ロッドF2を軸方向往復移動可能に支持するハウジングカバーF16とによって構成されている。 As specifically shown in FIGS. 2 to 6, the modulation valve F0 includes a housing F1, a manual operation rod F2, a valve body F3 movable between predetermined positions inside the housing F1, and a housing. In the inside of F1, a spring F4 that constantly urges the valve body F3 toward a predetermined position is provided. The housing F1 includes a housing body F10 that accommodates and holds the valve body F3 and the spring F4 therein, and a housing cover F16 that is attached to the housing body F10 and supports the rod F2 so as to be capable of reciprocating in the axial direction. Yes.
図2、図3、図5、および図6に示されているように、上記ハウジング本体F10は、ハウジングカバーF16の取り付け側が開放され、その反対側が閉鎖された円筒状のスリーブ部F11を備えている。このスリーブ部F11の内壁面には、開放側から閉鎖側へと軸方向に沿って順に位置が異なるように、第1環状溝F11a、第2環状溝F11b、第3環状溝F11cが形成されている。ハウジング本体F10の外壁面には、上記第1環状溝F11a、第2環状溝F11b、第3環状溝F11cとそれぞれ対応位置するように、インレットポートF12、アウトレットポートF13、ドレンポートF14が形成されている。また、ハウジング本体F10の外壁面には、スリーブ部F11の開放側から第1環状溝F11aまでの空間部分F11dに連通するパイロットポートF15が形成されている。このパイロットポートF15は、電磁弁50に連通している。上記第1環状溝F11aは、インレットポートF12を介してポンプ5に連通している。第2環状溝F11bは、アウトレットポートF13を介して前進クラッチFに連通している。第3環状溝F11cは、ドレンポートF14を介して図外のオイルタンクに連通している。このようなハウジング本体F10は、スリーブ部F11の開放部を塞ぐようにハウジングカバーF16が取り付けられた状態で、スリーブ部F11の閉鎖側にバネF4を収容保持しているとともに、そのバネF4よりもスリーブ部F11の開放側に弁体F3を収容保持している。
As shown in FIGS. 2, 3, 5, and 6, the housing main body F10 includes a cylindrical sleeve portion F11 in which the housing cover F16 is attached and the opposite side is closed. Yes. A first annular groove F 11a, a second annular groove F 11b, and a third annular groove F 11c are formed on the inner wall surface of the sleeve portion F11 so that the positions thereof are sequentially changed along the axial direction from the open side to the closed side. Is formed. An inlet port F12, an outlet port F13, and a drain port F14 are provided on the outer wall surface of the housing body F10 so as to correspond to the first annular groove F 11a, the second annular groove F 11b, and the third annular groove F 11c, respectively. Is formed. Also, the outer wall surface of the housing body F10, a pilot port F15 is formed communicating with the space portion F11d from the open side of the sleeve portion F11 to the first annular groove F 11a. The pilot port F15 communicates with the
図2〜6に示されているように、上記ハウジングカバーF16は、ハウジング本体F10におけるスリーブ部F11の開放部を密閉するようにハウジング本体F10に取り付けられている。このハウジングカバーF16には、ハウジング本体F10におけるスリーブ部F11の開放部に対応位置し、ロッドF2の軸部F22を軸方向摺動可能に支持する貫通孔F16a(図2では符号省略)が形成されている。この貫通孔F16aには、オイルシール用のOリングF17(図2および図4では図示略)が上記軸部F12に接触するように嵌め込まれている。また、貫通孔F16aのハウジング本体F10側には、後述するロッドF2の押動部F21に合致する断面長円状の段落ち部F16bが形成されている。このようなハウジングカバーF16の段落ち部F16bには、通常時はロッドF2の押動部F21が収容されている(図2〜図4(a)、図5参照)。 As shown in FIGS. 2 to 6, the housing cover F16 is attached to the housing body F10 so as to seal the open portion of the sleeve portion F11 in the housing body F10. The housing cover F16 is formed with a through hole F16a (reference numeral omitted in FIG. 2) that is positioned corresponding to the open portion of the sleeve portion F11 in the housing body F10 and supports the shaft portion F22 of the rod F2 so as to be slidable in the axial direction. ing. An oil seal O-ring F17 (not shown in FIGS. 2 and 4) is fitted into the through hole F16a so as to contact the shaft portion F12. Further, a stepped portion F16b having an oval cross section that matches a pushing portion F21 of the rod F2 described later is formed on the housing body F10 side of the through hole F16a. Such housing cover F16 of stepped portion F16b, normal is housed pressing portion F 21 of the rod F2 (FIG. 2 to FIG. 4 (a), see Fig. 5).
図2〜6に示されているように、上記ロッドF2は、ハウジングカバーF16の貫通孔F16aに支持されており、その軸方向に往復移動可能であるとともに、軸周りに回転可能である。このロッドF2は、ハウジングカバーF16の外側に位置する操作部F20と、ハウジングカバーF16の内側において弁体F3に当接しうる押動部F21と、これら操作部F20および押動部F21を繋ぐ軸部F22とを有して構成されている。上記操作部F20は、ロッドF2全体を軸方向に手で押したり軸周りに回転させるために設けられている。上記押動部F21は、断面長円状で全体的には短柱状に形成されており、通常時は上記ハウジングカバーF16の段落ち部F16bにきっちりと収められている。上記軸部F22は、軸方向に往復移動しうるようにハウジングカバーF16の貫通孔F16aを介して支持されている。 As shown in FIGS. 2 to 6, the rod F2 is supported by the through hole F16a of the housing cover F16, can reciprocate in the axial direction thereof, and can rotate around the axis. The rod F2 includes an operating portion F20 located outside the housing cover F16, a pushing portion F21 that can contact the valve body F3 inside the housing cover F16, and a shaft portion that connects the operating portion F20 and the pushing portion F21. F 22 . The operation unit F20 is provided to push the entire rod F2 in the axial direction by hand or rotate it around the axis. The pushing portion F21 has an oval cross section and is formed in a short column shape as a whole, and is normally stored in the stepped portion F16b of the housing cover F16. The shaft portion F22 is supported through a through hole F16a of the housing cover F16 so as to be able to reciprocate in the axial direction.
図4(a)〜(c)は、ハウジング本体F10側からハウジングカバーF16を見た状態を示している。この図4を参照して上記ロッドF2についてさらに詳しく説明すると、同図(a)に示されているように、通常時あるいは電磁弁50の故障発生時には、ロッドF1の押動部F21がハウジングカバーF16の段落ち部F16bに収容された状態にある。この状態からロッドF2の操作部F20をハウジングカバーF16側に押し込むと、上記押動部F21が段落ち部F16bから抜け出る(図4(b))。このとき、操作部F20は、ハウジングカバーF16に対して軸転させられることなく第1の軸転位置P1にある。さらにその後、操作部F20を押し込んだまま略90度軸転させ、この操作部F20に第1の軸転位置P1から第2の軸転位置P2をとらせると、押動部F21も略90度軸転させられた状態になる(図4(c))。このような状態になると、押動部F21は、ハウジングカバーF16の内面F16cに引っ掛かることで段落ち部F16bに戻らない状態となり、段落ち部F16bからハウジング本体F10のスリーブ部F11(同図において図示略)へと突き出た状態に保持される。その後、押動部F21を段落ち部F16bに戻すには、操作部F20を上記とは逆方向に略90度軸転させて第2の軸転位置P2から第1の軸転位置P1をとらせればよい。
4A to 4C show a state in which the housing cover F16 is viewed from the housing main body F10 side. The rod F2 will be described in more detail with reference to FIG. 4. As shown in FIG. 4A, the pushing portion F21 of the rod F1 is moved to the housing cover at the normal time or when a failure of the
再び図2〜図6に示されているように、上記弁体F3は、上記スリーブ部F11の内壁面に密接しつつ軸方向に摺動可能な円柱状を呈している。この弁体F3の軸方向中間部には、所定幅長さの環状凹部F30が形成されている。また、上記ロッドF2の押動部F21に当接する側の弁体F3の軸方向先端部には、最大外径よりも小さい径をもつ縮径部F31が形成されている。このような弁体F3は、通常時において、縮径部F31が上記押動部F21に当接した状態で、環状凹部F30がスリーブ部F11の第1環状溝F11aのみと重なる位置(図3に示す位置)から、縮径部F31が押動部F21から離れた状態で、環状凹部F30がスリーブ部F11の第1環状溝F11aおよび第2環状溝F11bの双方と重なる位置(図5に示す位置)まで移動可能である。一方、バネF4は、スリーブ部F11の閉鎖側に配置された状態で、常に弁体F3をスリーブ部F11の開放側に向けて弾力により付勢している。なお、弁体F3は、バネF4側への移動が図示しないストッパによって規制されており、図5に示す位置を越えてバネF4側に移動することはない。 As shown in FIGS. 2 to 6 again, the valve element F3 has a cylindrical shape that is slidable in the axial direction while being in close contact with the inner wall surface of the sleeve portion F11. An annular recess F30 having a predetermined width is formed in the intermediate portion in the axial direction of the valve body F3. In addition, a reduced diameter portion F31 having a diameter smaller than the maximum outer diameter is formed at the tip end in the axial direction of the valve body F3 on the side in contact with the pushing portion F21 of the rod F2. Such valve body F 3, at normal, with the reduced diameter portion F31 comes into contact with the pressing portion F21, the position where the annular recess F30 overlaps only with the first annular groove F 11a of the sleeve portion F11 (Fig. from position) shown in 3, in a state in which reduced diameter portion F31 is separated from the pressing unit F21, a position (diagram annular recess F30 overlaps with both the first annular groove F 11a and the second annular groove F 11b of the sleeve portion F11 (Position shown in FIG. 5). On the other hand, the spring F4 is in a state of being arranged in the closed end of the sleeve portion F11, are biased by constantly resiliently toward the valve element F 3 on the opening side of the sleeve portion F11. Incidentally, the valve element F 3 is moved to the spring F 4 side is regulated by a stopper, not shown, not to move the spring F 4 side beyond the position shown in FIG.
すなわち、通常時あるいは電磁弁50の故障時において、電磁弁50がオフの状態にあり、この電磁弁50からパイロット操作用の作動油がパイロットポートF15を介してスリーブ部F11の開放側の空間部分F11dに流れ込まない状態では、弁体F3の縮径部F31にパイロット油圧が作用しないため、弁体F3が図3に示す位置に止まった状態にある。このとき、弁体F3の環状凹部F30は、スリーブ部F11の第1環状溝F11aのみと重なる位置(閉位置)にあり、第1環状溝F11aと第2環状溝F11bとが連通した状態にないため、ポンプ5からの油圧が前進クラッチFには伝わらない。
That is, the
一方、通常時において、電磁弁50がオンの状態となり、この電磁弁50からの作動油がスリーブ部F11の空間部分F11dに流れ込む状態になると、弁体F3の縮径部F31にパイロット油圧が作用する。なお、このとき、ロッドF2の押動部F21にもパイロット油圧が作用する。そのため、ロッドF2の押動部F21は、パイロット油圧によって操作部F20側に付勢され、これにより押動部F21がハウジングカバーF16の段落ち部F16bに収容された状態にある。このような状態において弁体F3の縮径部F31にパイロット油圧が作用すると、弁体F3がバネF4の弾力に抗してバネF4側に移動し始め、図5に示す位置まで滑らかに動く。そうなると、弁体F3の環状凹部F30は、スリーブ部F11の第1環状溝F11aおよび第2環状溝F11bの双方と重なる位置(開位置)につく。その結果、第1環状溝F11aと第2環状溝F11bとが環状凹部F30を介して連通し、ポンプ5からの油圧がインレットポートF12からアウトレットポートF13へと伝わることとなり、前進クラッチFに油圧がショックなく滑らかに伝わる。
On the other hand, during a normal, the
次に、電磁弁の故障時にモジュレート弁を手動操作する場合の動作について説明する。 Next, the operation in the case where the modulation valve is manually operated when the electromagnetic valve fails will be described.
たとえば電磁弁50が故障などによって作動しないオフの状態において、車両をとりあえず前進走行させたい場合には、緊急策として前進クラッチFおよび3速クラッチ3に対応するモジュレート弁F0,30を手動操作することにより、車両を前進3速で動かすことができる。なお、後進走行させたい場合には、後進クラッチRと3速クラッチ3に対応するモジュレート弁R0,30を手動操作すればよい。以下、前進クラッチFに対応するモジュレート弁F0の動作を代表例として説明する。
For example, when it is desired to make the vehicle travel forward in an off state where the
前進クラッチFに対応するモジュレート弁F0を手動操作する場合、先述したように図4(a)〜(c)に示される手順でロッドF2の操作部F20を操作する。操作後には、操作部F20から手を離してもロッドF2の押動部F21が弁体F3の縮径部F31に当接した状態で、この押動部F21がハウジングカバーF16の内面F16cに引っ掛かる状態にあるため、弁体F3の環状凹部F30が開位置に止まる。すなわち、図6によく示されているように、電磁弁50がオフの状態でパイロット油圧が弁体F3の縮径部F31に作用しない状態にもかかわらず、弁体F3の環状凹部F30は、スリーブ部F11の第1環状溝F11aおよび第2環状溝F11bの双方と重なる位置につく。その結果、第1環状溝F11aと第2環状溝F11bとが環状凹部F30を介して連通し、ポンプ5からの油圧がインレットポートF12からアウトレットポートF13へと伝わることとなり、前進クラッチFに油圧が伝わることで前進クラッチFがオンの状態となる。同様に3速クラッチ3に対応するモジュレート弁30を手動操作することにより3速クラッチ3がオンの状態となる。これにより、トルクコンバータTからの動力が前進クラッチFおよび3速クラッチ3を介してアウトプットシャフトに伝わり、車両が前進走行する。なお、このときに後進クラッチRに対応するモジュレート弁R0は、電磁弁50の故障などによって後進クラッチRに対する油圧を切った状態にあるため、後進クラッチRを手動操作する必要はない。
When manually operating the modulation valve F0 corresponding to the forward clutch F, as described above, the operation portion F20 of the rod F2 is operated according to the procedure shown in FIGS. After the operation, the pushing portion F21 is caught on the inner surface F16c of the housing cover F16 in a state where the pushing portion F21 of the rod F2 is in contact with the reduced diameter portion F31 of the valve body F3 even if the hand is released from the operation portion F20. Since it is in the state, the annular recess F30 of the valve body F3 stops at the open position. That is, as well shown in FIG. 6, the annular recess F30 of the valve body F3 is in a state where the pilot hydraulic pressure does not act on the reduced diameter part F31 of the valve body F3 when the
その後、車両を前進走行から停止させて中立状態にする場合には、図4(c)の状態から図4(b)の状態となるようにロッドF2の操作部F20を操作する。すなわち、操作部F20を第2の軸転位置P2から第1の軸転位置P1に軸転させるだけでよく、必ずしも操作部F20を引く必要はない。これは、図4(b)に示されているようにロッドF2の押動部F21がハウジングカバーF16の段落ち部F16bに収容可能な姿勢になると、バネF4の弾力によって弁体F3がロッドF2の押動部F21を段落ち部F16b側に押しやり、操作部F20から手を離した状態で図4(a)の状態にロッドF2が戻るからである。これにより、弁体F3の環状凹部F30は、スリーブ部F11の第1環状溝F11aのみと重なる位置に戻り、第1環状溝F11aと第2環状溝F11bとが連通しない状態となり、ポンプ5からの油圧が前進クラッチFに伝わらないことで前進クラッチFがオフの状態となる。その結果、トルクコンバータTからの動力がアウトプットシャフトに伝わらない。 Thereafter, when the vehicle is stopped from the forward travel to be in the neutral state, the operation portion F20 of the rod F2 is operated so as to change from the state of FIG. 4C to the state of FIG. 4B. That is, it is only necessary to pivot the operation unit F20 from the second pivot position P2 to the first pivot position P1, and it is not always necessary to pull the operation section F20. As shown in FIG. 4 (b), when the pushing portion F21 of the rod F2 can be accommodated in the stepped-down portion F16b of the housing cover F16, the valve element F3 is moved to the rod F2 by the elasticity of the spring F4. This is because the rod F2 returns to the state shown in FIG. 4A when the pushing portion F21 is pushed toward the stepped-down portion F16b and the hand is released from the operation portion F20. Thus, an annular recess F30 of the valve F3 is returned to only the overlapping position the first annular groove F 11a of the sleeve portion F11, a state in which the first annular groove F 11a and the second annular groove F 11b are not in communication with the pump Since the hydraulic pressure from 5 is not transmitted to the forward clutch F, the forward clutch F is turned off. As a result, the power from the torque converter T is not transmitted to the output shaft.
したがって、本実施形態の変速機によれば、前進クラッチF、後進クラッチR、および3速クラッチ30に対応するモジュレート弁F0,R0,30は、手動操作用のマニュアル弁としても利用することができ、これにより手動操作専用のマニュアル弁を特に設ける必要はなく、油圧回路を簡単な構成にすることができる。
Therefore, according to the transmission of this embodiment, the modulation valves F0, R0, 30 corresponding to the forward clutch F, the reverse clutch R, and the
また、電磁弁50の故障時には、モジュレート弁F0,R0,30に備えられたロッドF2,R2,32を軸方向に押操作し、さらにロッドF2,R2,32を軸周りに回転させることにより、これらのモジュレート弁F0,R0,30を油圧の切状態から入状態、あるいは入状態から切状態に切り換えることができ、簡単な手動操作によって所望とするクラッチF,R,3のオン・オフ状態を切り換えることができる。
Further, at the time of failure of the
次に、図7および図8は、本願発明に係る産業車両用の油圧式変速機の参考例を示している。これらの図において、先述した実施形態と同一または類似の構成要素には同一符号を付し、それらの説明を適宜省略する。 Next, FIG. 7 and FIG. 8 show a reference example of the hydraulic transmission for industrial vehicles according to the present invention. In these drawings, the same or similar components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
図7および図8に示されているように、参考例のモジュレート弁F0では、ロッドF2の操作部F20にプッシュプルケーブル60の一端が連結されている。このプッシュプルケーブル60の他端は、回動式の操作レバー70を構成するアーム部71の一端に連結されている。操作レバー70は、上記アーム部71と、このアーム部71を貫通させた状態でアーム部71の回動を許容するスロット72とを備えて構成されている。このような操作レバー70は、車両の運転席付近に設置されており、プッシュプルケーブル60は、運転席下部などの適部に配置された変速機本体から運転席付近まで引かれている。なお、プッシュプルケーブルおよび操作レバーは、手動操作可能なモジュレート弁ごとに設けられている。また、プッシュプルケーブルおよび操作レバーを介して手動操作可能なモジュレート弁においては、ハウジングカバーの段落ち部やロッドの押動部が断面長円状でなくてもよく、たとえば弁体と同じ程度の外径をもつ断面円形状でもよい。
As shown in FIGS. 7 and 8, in the modulation valve F0 of the reference example , one end of the push-
さらに具体的に説明すると、操作レバー70のアーム部71は、スロット72に形成された長穴状の主部72aに案内されることで回動可能であり、このアーム部71は、通常時は主部72aの所定位置に止められた状態にある。電磁弁50の故障時、スロット72の主部72aに沿ってアーム部71を手で回動させると、プッシュプルケーブル60が押操作される。プッシュプルケーブル60を押操作した状態でさらにアーム部71は、上記主部72aに連続してこの主部72aの幅方向に延びるようにスロット72に形成された係止部72bに引っかけられる。すると、図8に示されているように、プッシュプルケーブル60がロッドF2をハウジング本体F1側に押し込んだ状態で係止される。その結果、ロッドF2の押動部F21は、ハウジングカバーF16の段落ち部F16bから出てハウジング本体F10のスリーブ部F11に入った状態となり、その位置に止まった状態で保持される。これにより、弁体F3の環状凹部F30がスリーブ部F11の第1環状溝F11aおよび第2環状溝F11bの双方と重なる開位置につくため、ポンプ5からの油圧がインレットポートF12からアウトレットポートF13へと伝わり、前進クラッチに油圧が伝わることで前進クラッチがオンの状態となる。
More specifically, the
その後、前進クラッチをオフの状態に戻すには、操作レバー70のアーム部71をスロット72の係止部72bから主部72aへと移動させるだけでよい。そのようにアーム部71を操作すると、バネF4の弾力によってロッドF2の押動部F21がハウジングカバーF16の段落ち部F16bへと押しやられ、これによりロッドF2が図7に示すような元の状態に戻る。このとき、操作レバー70のアーム部71は、プッシュプルケーブル60によって押し戻されることにより、通常時における主部72aの所定位置に戻る。これにより、弁体F3の環状凹部F30がスリーブ部F11の第1環状溝F11aのみと重なる閉位置に戻り、第1環状溝F11aと第2環状溝F11bとが連通しない状態となり、ポンプ5からの油圧が前進クラッチに伝わらないことで前進クラッチがオフの状態に切り換えられる。
Thereafter, in order to return the forward clutch to the OFF state, it is only necessary to move the
したがって、この参考例の変速機によれば、先述した実施形態と同様の効果が得られるほか、電磁弁50の故障時には、操作レバー70を用いて運転席からモジュレート弁F0を手動操作することができ、より簡単にクラッチのオン・オフ状態を切り換えることができる。
Therefore, according to the transmission of this reference example , the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained, and when the
なお、本願発明に係る車両用の油圧式変速機は、上記実施形態に限定されるものではない。 The vehicular hydraulic transmission according to the present invention is not limited to the above embodiment.
たとえば手動操作可能なモジュレート弁(スプール弁)は、全てのクラッチに対応して設けられていてもよい。 For example, a manually operable modulation valve (spool valve) may be provided corresponding to all the clutches.
変速機が搭載される車両としては、産業車両に限らず、たとえば普通自動車でもよい。 The vehicle on which the transmission is mounted is not limited to an industrial vehicle and may be, for example, an ordinary automobile.
F 前進クラッチ
R 後進クラッチ
1 1速クラッチ
2 2速クラッチ
3 3速クラッチ
4 4速クラッチ
F0,R0,30 (手動操作可能な)モジュレート弁(スプール弁)
F1 ハウジング
F2 ロッド
F20 操作部
F21 押動部
F3 弁体
F4 バネ
60 プッシュプルケーブル
70 操作レバー
71 アーム部
72 スロット
72a スロットの主部
72b スロットの係止部
F Forward clutch R Reverse clutch 1
F1 Housing F2 Rod F20 Operation part F21 Pushing part F3 Valve
Claims (2)
上記ロッドは、上記ハウジングの外部に露出する操作部と、上記ハウジングの内部において上記弁体に当接しうる押動部とを備え、上記ハウジングに対して軸転可能であり、このロッドは、第1の軸転位置をとるとき、上記ハウジングに対して往復移動可能となるとともに、上記弁体をその開位置に押動した状態において第2の軸転位置をとるとき、上記ハウジングの適部に係止されるように構成されており、かつ、
上記ロッドは、上記第1の軸転位置をとるとき、上記押動部が上記ハウジングカバーの内面に形成された段落ち部に収容可能であり、上記第2の軸転位置をとるとき、上記押動部は上記段落ち部に収容不可能であり、上記ハウジングカバーの内面に係止されることを特徴とする、車両用の油圧式変速機。 A clutch for forward switching, reverse switching, or gear shifting that operates by turning on / off of hydraulic pressure, and a spool valve that selects on / off of hydraulic pressure with respect to the clutch, the spool valve includes a housing and the housing A valve body that is movable in an axial direction between an open position and a closed position, and by which the on / off of the hydraulic pressure is selected, and an elastic body that elastically biases the valve body toward the closed position side. The valve body is normally moved to its open position against the elasticity of the elastic body by a pilot hydraulic pressure, and the housing has an elasticity of the elastic body from the outside. are axially reciprocally movably supported rod capable of pressing the valve body in its open position through the housing cover provided at one end of the housing against the upper Symbol rod In a state where the pressing the valve body in its open position, is configured to be able retain its state, a hydraulic transmission for a vehicle,
The rod includes an operation portion exposed to the outside of the housing and a pushing portion capable of contacting the valve body inside the housing, and is rotatable with respect to the housing. When the first rotational position is taken, it is possible to reciprocate with respect to the housing, and when taking the second rotational position in a state where the valve element is pushed to the open position, Configured to be locked, and
The rod can be accommodated in a stepped portion formed on the inner surface of the housing cover when the rod is in the first rotation position, and when the rod is in the second rotation position, The hydraulic transmission for a vehicle, wherein the pushing portion cannot be accommodated in the stepped-down portion and is locked to the inner surface of the housing cover .
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