JP4787940B2

JP4787940B2 - ハイドロスタティックトランスミッション

Info

Publication number: JP4787940B2
Application number: JP2001014095A
Authority: JP
Inventors: 憲一高田; 晃二入倉
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2021-01-23
Also published as: US20040139744A1; US6681570B2; US7017343B2; US20020095933A1; JP2002213608A; US20050217262A1; US6904748B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧モータと油圧ポンプとを流体的に接続したハイドロスタティックトランスミッションの技術に関する。更には、油圧ポンプと油圧モータとを油圧的に結合して構成したＨＳＴの回路圧力を調整する、圧力調整手段の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、可動斜板型の油圧ポンプと可動斜板型若しくは固定斜板型の油圧モータとを流体的に接続して、該可動斜板を傾動させて油圧ポンプ等の容積を変更し、油圧ポンプに入力された回転を無段的に変速して油圧モータの出力として得る無段変速装置が公知とされている。これは一般に油圧式無段変速装置（ハイドロスタティックトランスミッション、略して「ＨＳＴ」）と称され、車両駆動技術等の広い分野で用いられている。このＨＳＴにおいては、可動斜板に連動連結したコントロールアームに中立復帰バネを設け、操作力を解除すると中立位置まで自動的に復帰させる構成が公知とされ、また、中立位置に急激に自動復帰することによる激しいダイナミックブレーキの発生を防止すべく、ショックアブソーバを前記コントロールアームに設けた構成が公知とされている。例えば実開平４−６６４５４に開示される如くである。
【０００３】
一方、特開平１０−９３８５に開示される技術においては、上記ショックアブソーバを外部に設ける構成では外気温等の条件によってアブソーバの動作に影響が出やすく安定動作が望めないこと、装置のコンパクト化の障害になること等を指摘し、これらの問題を解決する手段として、前記油圧ポンプの可動斜板を傾転させたときに油圧ポンプの吐出する作動油の圧力を受けて伸張動作するピストン体を設け、該ピストン体を前記コントロールアームに対して圧接させる構成を提案している。これによれば、外部にショックアブソーバを設ける必要がなく、安定して動作し、装置のコンパクト化に寄与できる点で有利である。
【０００４】
更に前記特開平１０−９３８５においては、前記ピストン体の先端面に油孔を開口させる一方、該ピストン体の前記コントロールアームに対する接当部分には、中立位置から所定の角度傾転させるまでの範囲において、前記油孔をハウジング内へ連通可能とするための溝部を備える、ＨＳＴ回路の圧力調整手段の構成を提案している。これによれば、中立位置近傍では油圧回路内の残圧が油孔から溝部を通じてドレンされる結果、停止時のショックが和らぐとともに、中立範囲を拡大することができ確実な停止が得られる。一方、中立位置付近以外では油孔が閉塞されるため、前記油圧回路の油はドレンされず、ＨＳＴの良好な効率を得ることができる点で優れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、油溜めとしてのハウジングの内部に前記油圧ポンプ・油圧モータを収納する構成においては、その内部に注入された作動油の温度変化による膨張／収縮を吸収させる必要があり、このための方法としてはリザーバタンクを用いるのが一般的である。この場合の構成としては、ハウジングの外部にリザーバタンクを設ける外部リザーバタンク方式と、ハウジングの内壁に一体的にリザーバタンク部を設ける方式がある。しかし、外部リザーバタンク方式は、部品点数が増加するとともに、装置のコンパクト化の障害となる欠点がある。一方、ハウジングの内壁にリザーバタンク部を一体的に設ける構成は、リザーバタンクをハウジングの内壁に一体形成させるのがハウジングの金型製作の都合上困難であり、製造工数やコストの増加の原因になる。
【０００６】
以上のような問題を回避するための方法としては、リザーバタンクを廃止する一方、前述のハウジング内に注入する作動油を少量とすることで前述のハウジング内の作動油の膨張／収縮に対応させることが考えられる。しかし、この構成では、作動油がその温度を上昇させた場合に膨張して溢れるのを防止するために、一定のマージンをとってエア溜まりを大きく確保し、油量を少なくせざるを得ず、ハウジング内での油面が低くなってしまう。従って、例えば、前記ＨＳＴを用いた車両を傾斜地で停止させて前記可動斜板を中立とし、アイドリングを行わせるような場合では、油面が前記ピストン体の油孔や油溝の高さより下降してしまう場合があり、空気が前記溝や油孔を通じて前記油圧回路に吸い込まれ混入してしまう。このフリーホイル現象により、車両がオペレータの意思に反して坂道下り方向に発進してしまったり、後に車両を発進させようとしたときに駆動力を伝えられなかったりする原因になる。
【０００７】
また、ＨＳＴを中立位置に操作したにもかかわらず、該中立位置が正確に出ていないことにより油圧ポンプが微量の油を吐出する場合がある。これは油圧モータが微駆動して車両がオペレータの意思に反して微速で移動する原因となるため、これを回避する圧力調整手段の構成が必要とされる。しかし、ＨＳＴ内の閉回路はＨＳＴ駆動時に高圧となるため、高圧側の油を常時ドレンさせる構成では駆動伝達効率の低下を招くことになる。
【０００８】
【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、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
請求項１においては、油溜まりを形成したハウジングと、該ハウジング内に導入された動力によってセンタセクション上を摺動回転するシリンダブロック内で往復動する複数のピストンの往復移動量を規定する出力調整器と、該出力調整器に係合したコントロール軸とを備え、前記コントロール軸の回転と連動して前記出力調整器を中立位置から複数の作用位置へ移動させることにより、前記センタセクション内に形成した一対の油路を通じて油圧ポンプの吐出油を油圧モータへ流して油圧ポンプへ戻すように閉回路を構成したハイドロスタティックトランスミッションにおいて、前記一対の油路の各々に連通する油路の一対を、前記センタセクションの同一側の外面に開口して設け、該油路の各々に、前記センタセクションの前記外面から出退自在なピストン体を設ける一方、前記油路を開閉する弁体を設け、該弁体を閉鎖方向へ付勢するバネを該弁体と前記ピストン体との間に張設し、前記コントロール軸に連動する部材を、前記ピストン体と対面させて設け、前記連動する部材は、前記コントロール軸が中立位置近傍にあって前記油路の高圧側で発生した圧油が、前記バネに抗して前記弁体を押し開いてピストン体の内部に流れ込んだときに、絞りを介して、前記油溜まり若しくは前記油路の低圧側へ油を導くように構成した圧力調整手段を具備したものである。
【００１０】
請求項２においては、請求項１記載のハイドロスタティックトランスミッションにおいて、前記コントロール軸を操作する変速操作具であるコントロールレバーが、中立位置若しくはその近傍にあるときには、該圧力調整手段が第一の調圧設定状態となり、変速操作具がその中立位置からある範囲を経て所定の作用位置に達したときには、該圧力調整手段が第二の調圧設定状態となるように、変速操作具に対して連動連係され、前記第一の調圧設定状態とは、エンジン稼動中で変速操作具が中立位置のときにＨＳＴ搭載車両が動かない程度の低圧であり、前記第二の調圧設定状態とは、前記車両の走行に支障がない程度の高圧であるものである。
【００１１】
請求項３においては、請求項１記載のハイドロスタティックトランスミッションにおいて、前記圧力調整手段は、リリーフバネを受けるバネ受け、及び、前記変速操作具と連動し前記バネ受けに当接する可動アームを備え、前記バネ受けに設けた開口を、前記可動アームの当接面に設けた逃がし溝を介して油溜まりに連通又は遮断させることにより、前記調圧設定状態が前記の第一の調圧設定状態と第二の調圧設定状態とに切り換わるものである。
【００１２】
請求項４においては、請求項３記載のハイドロスタティックトランスミッションにおいて、前記圧力調整手段により前記油路の外へ排出される油は、前記逃がし溝を通過する前にオリフィス（９３ａ）により絞られ排出油量が制限されているものである。
【００１３】
請求項５においては、請求項１記載のハイドロスタティックトランスミッションにおいて、前記圧力調整手段は、リリーフバネを受けるバネ受け、及び、前記変速操作具と連動し前記バネ受けに当接する可動アームを備え、該可動アームの当接面に設けた凸部により前記バネ受けを進退させて前記リリーフバネを伸縮させることにより、前記第一の調圧設定状態と第二の調圧設定状態との間の切換が行われるように構成したものである。
【００１４】
請求項６においては、請求項１記載のハイドロスタティックトランスミッションにおいて、前記一対の油路における高圧側から低圧側への流通を許容するバイパス油路（５ｃ）を設け、該バイパス油路中に絞り（７６）を介在させてあるものである。
【００１５】
請求項７においては、請求項１記載のハイドロスタティックトランスミッションにおいて、前記一対の油路における高圧側から低圧側への流通を許容するバイパス油路（５ｃ）を設け、該バイパス油路（５ｃ）中に、一次側の圧力が所定値以下のときには連通し、該所定値以上になると遮断する圧力感応式自動開閉弁（１００）を介在させてあり、前記所定値は、前記圧力調整手段が第一の調圧設定状態にあるときに設定される圧力の値よりも低いものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
〔全体構成〕
次に、発明の実施の形態を説明する。まず、本発明の一実施例に係る車軸駆動装置の全体構成を説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施例に係る車軸駆動装置の全体的な内部構成を示した平面図一部断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ断面矢視図、図３は同じくＢ−Ｂ断面矢視図である。
【００１８】
車軸駆動装置のハウジングは、図２や図３に示すように、上部ハウジング１と下部ハウジング２とを水平の接合面で接合し、この接合面にモータ軸４の軸受部が設けられている。車軸７・７の軸受部はハウジングの前記接合面より上方へ偏位させて、上部ハウジング１内に配置して車軸７・７を回転自在に支持している。該車軸７・７の各々は図１に示すデフギア装置２３によって差動的に結合され、各車軸７の一端がハウジングの左右外側方へ突出している。
【００１９】
前記ハウジング内部には隔壁８が形成されて、これにより該内部の空間は第一室Ｒ１と第二室Ｒ２とに分けられている。そして図１に示すように、第一室Ｒ１にはハイドロスタティックトランスミッション（ＨＳＴ）を収容し、第二室Ｒ２には、前記デフギア装置２３や、前記モータ軸４から該デフギア装置２３へ動力を伝達する伝動ギア装置や、車軸７・７を収納している。前記第一室Ｒ１及び第二室Ｒ２には共通の潤滑油が充填されて油溜まりを形成してあり、両室Ｒ１・Ｒ２は図２に示す如く通路９を介して接続され、両室Ｒ１・Ｒ２の間の潤滑油が該通路９を通じて行き来できるようにしている。該通路９はその開口上端を蓋体７８にて閉塞されており、その底部にはシート６３が設けられている。蓋体７８とシート６３との間には、両室Ｒ１・Ｒ２内のギアの噛合い部から生じる金属屑などの不純物を除去すべく、オイルフィルタ７７が配設されている。
【００２０】
前記第一室Ｒ１内には、水平部５００と垂直部５０１とを有する、側面視で「ｄ」型のセンタセクション５が取り付けられている。水平部５００上面にはポンプ付設面４０が形成され、該ポンプ付設面４０にシリンダブロック１６が摺動回転自在に配置されている。該シリンダブロック１６には複数のシリンダ孔が形成され、該シリンダ孔内に、付勢バネを介してピストン１２・１２・・・が往復動自在に嵌合される。該ピストン１２・１２・・・の頭部には、出力調整器としての可動斜板１１のスラストベアリング１１ａが当接され、該可動斜板１１の中央には開口部１１ｂを設けてポンプ軸３が貫通できるようにしている。該ポンプ軸３は入力軸を兼ねてシリンダブロック１６の回転軸心上に垂直に配置され、該シリンダブロック１６に対し相対回転不能に係止している。このようにしてアキシャルピストン型の可変容積型油圧ポンプ４５を構成している。ポンプ軸３の上端は、上部ハウジング１の外方へ突出させ、冷却ファン４４付きの入力プーリ４３が固着されている。該入力プーリ４３には、ベルト伝動機構（図示せず）を介して、図示しない原動機からの動力が入力され、該動力は前記ポンプ軸３を介してハウジング内へ導入され、該油圧ポンプ４５を駆動する。
【００２１】
前記センタセクション５の垂直部５０１にはモータ付設面４１が構成されており、該モータ付設面４１にシリンダブロック１７が回転自在に支持されている。該シリンダブロック１７の複数のシリンダ孔内に付勢バネを介して複数のピストン１３・１３・・・が往復動自在に嵌装されている。該ピストン１３の頭部は固定斜板３７に接当している。固定斜板３７は上部ハウジング１と下部ハウジング２との間に挟み込まれて固定されている。シリンダブロック１７の回転軸心上にモータ軸４を水平に配置して相対回転不能に係止し、アキシャルピストン型の固定容積型油圧モータ４６を構成している。該モータ軸４は、センタセクション５の垂直部に設けた軸受孔、及び、上部ハウジング１と下部ハウジング２との接合面に支持されたシールつきの軸受４ａにより、回転自在に支持されている。
【００２２】
前記モータ軸４からデフギア装置２３へ動力を伝達する伝動歯車列を図１を参照して説明する。前記第二室Ｒ２に突入する前記モータ軸４上にギア２５を設け、該ギア２５が、カウンタ軸２６上に固設した大径ギア２４と噛合している。また、該カウンタ軸２６の上に固設した小径ギア２１がデフギア装置２３のリングギア２２と噛合している。該リングギア２２によりデフギア装置２３が駆動され、該デフギア装置２３を介して左右の車軸７・７に動力を伝達している。
【００２３】
前記第二室Ｒ２内に位置するモータ軸４の端部上にはブレーキディスク１９が固着されている。上部ハウジングにはブレーキ操作軸１４が回動自在に垂直支持されており、該ブレーキ操作軸１４のハウジング内の端部には断面略「Ｄ」字状のカムが形設される一方、ハウジング外の端部には図示しないブレーキアームが固定されている。また、前記ブレーキディスク１９を挟み込むように近接されて二つのブレーキパッド１８・２９が配置され、一方のブレーキパッド１８の背面にはブレーキ操作軸１４の前記「Ｄ」字状のカムが近接されている。上記構成により、ブレーキアームが回動されると、ブレーキ操作軸１４が回動されて上記カムを介してブレーキパッド１８を押動し、該ブレーキパッド１８がブレーキディスク１９に接触押圧されて摩擦制動作用を行わせる。
【００２４】
〔ＨＳＴセンタセクションにおける油路構成〕
次に、前記ＨＳＴのセンタセクション５内に形成される作動油循環のための回路について説明する。センタセクション５内には、水平方向の第一油路５ａ及び第二油路５ｂが上下列状に穿設されている。前記ポンプ付設面４０には平面視弓形のポート４０ａ・４０ｂが開口され（図２）、一方のポート４０ａは上側の第一油路５ａに連通され、他方のポート４０ｂは斜状の連絡油路４０ｃを介して下側の第二油路５ｂに連通されている。また、図３に示す如く、前記モータ付設面４１にも弓形のポート４１ａ・４１ｂが開口され、一方のポート４１ａは第一油路５ａに、他方の油路４１ｂは第二油路５ｂに、それぞれ連通されている。この第一油路５ａ、第二油路５ｂ、連絡油路４０ｃをもって、作動油循環のための一対の回路が構成されている。
【００２５】
前記回路に油を補給させる構成を説明する。前記第一油路５ａから油補給路５ｃが下方に向かって穿設され、第二油路５ｂに交差させるとともに、前記水平部５００の下面に開口されている。該開口部の周囲を覆うように、前記水平部５００の下面と下部ハウジング２の内底面との間には環状の油フィルタ５６が配設されている。前記油補給路５ｃが前記二つの油路５ａ・５ｂに接続する部分には、作動油補給時にのみ開くチェック弁５４・５５が配設される。この構成において、油溜まりから前記油フィルタ５６によって濾過され油補給路５ｃからセンタセクション５内部に入る作動油は、該チェックバルブ５４・５５を介して、前記二つの油路５ａ・５ｂのうち低圧側へ補給される。なお、該油補給路５ｃは、必要に応じて二つの油路５ａ・５ｂをバイパスさせる、バイパス油路としての役割をも果たしている。
【００２６】
第一油路５ａ・第二油路５ｂの各々からは上下列状で水平方向の油路５ｅ・５ｆが分岐しており、該油路５ｅ・５ｆは前記センタセクションの水平部５００の同一側の側部外面に開口されて、それぞれの開口端には、本発明の基本実施例を構成する上下のピストン体６４Ｕ・６４Ｌが進退自在に嵌合されている。該ピストン体６４Ｕ・６４Ｌの先端側は後述のコントロールアーム３９の可動アームたる接当板３９ｃと対面され、圧油を受けて進出するピストン体６４Ｕ・６４Ｌが該接当板３９ｃを押圧することで、該コントロールアーム３９に対し摩擦抵抗力を発生させるようにしている。この構成については後に詳述する。
【００２７】
次に、車両を牽引する場合に前記回路をバイパスさせるための構成を説明する。また、図３に示すように、第一油路５ａと第二油路５ｂとを油溜まりに解放するためのバイパス操作レバー６０が、上部ハウジング１の上方に配置されている。これは車両牽引時に車軸７・７を空転可能とするためのものであり、該バイパス操作レバー６０の基端を固設させるバイパス軸６１が垂直に配置されて、回動自在に上部ハウジング１に支持されている。該バイパス軸６１の下端は前記センタセクション５の垂直部５０１まで延出されて、その端部に図外のカム部を形設する一方、該垂直部５０１内には押動ピン６２を軸方向摺動自在に支持させており、その一端は前記カム部に近接させ、他端は前記シリンダブロック１７の回転摺動面に近接させている。このような構成で、車両を牽引させる際にオペレータが前記バイパス操作レバー６０を回動操作すると、バイパス軸６１が回動されてカム部を介して前記押動ピン６２が前記シリンダブロック１７側へ押し込まれ、該押動ピン６２により押動されるシリンダブロック１７は前記モータ付設面４１から離間されて、前記弓形のポート４１ａ・４１ｂを介して前記油路５ａ・５ｂが油溜まりに解放され、モータ軸４が自由に回転できるようになる。
【００２８】
〔可動斜板の傾動操作のための構成〕
次に、前記油圧ポンプの可動斜板１１を人為的に傾動操作させるための構成を説明する。即ち、前記上部ハウジング１の側壁にコントロール軸３５が回転自在に配置され、ハウジングの外側における該コントロール軸３５の端部にはコントロールレバー３８の基端が固定されている。該コントロールレバー３８は、適宜の機構を介して、車両の運転座席に設けられた図外の変速操作手段（例えば、変速ペダル）に連係されている。ハウジング内部における該コントロール軸３５の端部には、前記可動斜板１１に係合するコントロールアーム３９の基部が固設されている。このコントロールアーム３９は、該基部から放射状に延びる二本のアーム３９ａ・３９ｂと、扇形平板形状の後述する接当板３９ｃを有している。第一アーム３９ａは図１・図３に示すように、車軸７に垂直な水平方向に延設されて、その先端に係止ピン３９ｆを突設させている。第二アーム３９ｂは図３に示すように上方向へ延出され、その先端に、前記可動斜板１１の側部に係合する係止部３９ｅを突状に一体形成してある。この構成により、コントロール軸３５は該コントロールアーム３９を介して、前記可動斜板１１に係合する。従って、前記コントロールレバー３８を該コントロール軸３５まわりに機体前後方向へ回動させると、コントロールアーム３９が一体的に回動し、可動斜板１１が傾動操作される。
【００２９】
また、前記コントロール軸３５には捩りコイルバネ状の中立戻しバネ３１が外嵌され、該中立戻しバネ３１の両端は前記第一アーム３９ａに沿って延出させており、その間に、前記係止ピン３９ｆと、前記上部ハウジング１に突設された偏心軸３３とを挟み込んである。この構成で、前記可動斜板１１を傾動させるべくコントロールレバー３８を中立位置から回動操作すると、それに伴ってコントロールアーム３９が回動され、前記第一アーム３９ａの係止ピン３９ｆが移動して前記中立戻しバネ３１の一端が拡げられ、中立戻しバネ３１の他端は偏心軸３３によって止められる。拡開される中立戻しバネ３１は前記係止ピン３９ｆに中立位置へ向かう復元力を作用させるので、前記操作力を解除させると、該復元力によりコントロールアーム３９が中立位置に戻され、可動斜板１１やコントロールレバー３８も中立位置に戻される。前記偏心軸３３のハウジング外に延出した部分は調整ネジに構成され、該調整ネジを緩めて偏心軸３３を回動変位させることで、偏心軸３３の位置を変化させて可動斜板１１の中立位置を調整できるようになっている。
【００３０】
〔ピストン体の構成〕
前記ピストン体６４Ｕ・６４Ｌの詳細な構成を説明する。図４は基本実施例においてピストン体や接当板の構成を示した断面拡大図、図５は接当板に形成される溝を示した斜視図である。図６はＨＳＴの油圧回路図である。
【００３１】
前記第一の油路５ａに接続して設けられる細い前記油路５ｅは、図４に示す如くその開口端側一定領域を拡径部分５ｅ’とし、該拡径部分５ｅ’とそうでない部分との間に段部７０が形成され、該段部７０の部分に弁体としての鋼球７１を配置して、前記油路５ｅを開閉自在としている。前記ピストン体６４Ｕは前記拡径部分５ｅ’に油密的に嵌合配置されて進退自在とし、該ピストン体６４Ｕのセンタセクション５外へ突出する側の面（先端面）は平滑平面状に構成され、該先端面の周囲には大径状の鍔部６４ａが形成されている。ピストン体６４Ｕ・６４Ｌの前記先端面と反対側の面には、リリーフバネたる付勢バネ７２をその内部に配置させる、バネ穴７３を形成してある。該バネ穴７３の内底面には前記付勢バネ７２の付勢力を受ける段部が形成される。該付勢バネ７２はこの段部と前記鋼球７１との間に張設されるものであり、該鋼球７１を弁座としての前記段部７０に押圧して、設定圧力以上で開くリリーフ弁７５が構成されている。バネ穴７３の内底面に配置される符号７４は、前記付勢バネ７２の付勢力を調整して、リリーフ弁７５の作動圧力を規定するシム板である。
【００３２】
また、前記ピストン体６４Ｕ・６４Ｌの先端面の中央には絞りとしてのオリフィス孔８０が開口され、該オリフィス孔８０は軸方向に延びて、前記バネ穴７３の底部に開口されている。ここで、前記リリーフ弁７５は、油溜まりの油が前記オリフィス孔８０からセンタセクション５内部に入り、前記第一の油路５ａへ吸い込まれるのを防止する、チェック弁としての役割をも果たす。従って、ハウジング内に充填される油量を少なくした場合であって、油面が低いために前記オリフィス孔８０が油面上のエア溜まりに現われた場合であっても、該オリフィス孔８０を介して吸い込まれた空気は該リリーフ弁７５で阻止され、前記第一の油路５ａ内に空気が混入することはない。
【００３３】
ここで、前記オリフィス孔８０の径は、前記停止時のショックを和らげるために十分な径とするほか、以下のような事情をも考慮して定めている。即ち、車両を傾斜地にて停止させているときには、車軸７・７に作用する車重がモータ軸４に入力されて、油圧モータ４６が逆側から駆動されようとして、ＨＳＴの前記回路に背圧が生じる。この背圧が前記リリーフ弁７５の作動圧力を上回るような場合は、リリーフ弁７５が開かれて、閉回路の油はオリフィス孔８０を介して油溜まりに抜けることとなる。このときに前記オリフィス孔８０の径が過度に大きいと、油溜まりに抜ける油量が多くなり、閉回路内の圧油が急激に排出されて減少することになる。従って、油圧モータ４６がオペレータの意思に反して車軸に従動して回転し、車両が坂道を下ってしまうことになる。従って、上記のような事態とならないよう、オリフィス孔８０の径は必要以上に大きくしないようにして、閉回路内の増加された油圧を適度に維持することで油圧モータ４６が容易に従動回転しないようにしている。
【００３４】
なお、詳細は省略するが、第二の油路５ｂ側の油路５ｆにおいても、前述の油路５ｅの場合と全く同様に、ピストン体６４Ｌや、付勢バネ７２や、弁体としての鋼球７１等が配置されている。
【００３５】
〔接当板の構成〕
以上に説明した二つのピストン体６４Ｕ・６４Ｌを接当させる、基本実施例に係る前記接当板３９ｃは、図２・図３に示すように下方に向けて延設されて、センタセクション５の水平部の端面近傍まで延出されている。該接当板３９ｃはコントロール軸３５に連動して回動するが、該コントロール軸３５を中立位置から前進側／後進側の最大位置まで回動した全範囲において該接当板３９ｃが前記ピストン体６４Ｕ・６４Ｌに対面できるよう、前記コントロール軸３５を中心とした幅広状の扇形に形成されている。図５に示すように、この接当板３９ｃにおいて前記ピストン体６４Ｕ・６４Ｌに対向する面（接当面）は、平滑な平面に形成されるとともに、該ピストン体６４Ｕ・６４Ｌのオリフィス孔８０・８０に対応する位置に、前記コントロール軸３５の軸心を中心とする円弧状に連通溝８１Ｕ・８１Ｌが形成され、各々の該連通溝８１Ｕ・８１Ｌの端部には、径方向に欠設されたドレン溝８２・８２が接続されている。この連通溝８１とドレン溝８２とにより逃がし溝が構成されている。図２や図４に示すように、接当板３９ｃの前記接当面の反対側には保持板６８が配置され、該保持板６８はハウジングの内壁に形成した凹部に嵌合して固定される。前記ピストン体６４Ｕ（又は６４Ｌ）が圧油を受けて進出すると、接当板３９ｃが該ピストン体と前記保持板６８とにより挟み込まれて互いに圧接され、中立戻しバネ３１の付勢力に対抗する摩擦抵抗が発生する。
【００３６】
この構成により、所定の中立位置近傍の範囲内に前記可動斜板１１があるときは、後述するピストン体６４Ｕ・６４Ｌのオリフィス孔８０が対応する連通溝８１Ｕ・８１Ｌと接続され、前記油路５ａ・５ｂのうち高圧側の油路から弁体としての鋼球７１を押し開いてオリフィス孔８０を介して漏れ出た油は、対応する該連通溝（８１Ｕ又は８１Ｌ）からドレン溝８２を介してハウジング内の油溜まりへドレンされることとなる。ＨＳＴ閉回路から油がオリフィス孔８０を経て漏れ出すこととなる前記コントロール軸３５の回動角の範囲は、この連通溝８１Ｕ・８１Ｌの位置・長さを様々に定めることにより、適宜設定することができる。本実施例では前記コントロール軸３５を前進側へ回動させたときに上側のピストン体６４Ｕが突出され、後進側へ回動させたときには下側のピストン体６４Ｌが突出されるように構成されているが、これに対応させて図５に示す如く、上側のピストン体６４Ｕに対応する連通溝８１Ｕにおいては、コントロール軸３５が中立位置に近い前進側の一定領域にあるときにのみオリフィス孔８０に連通するようにし、前進側の高速領域又は後進側にあるときは該オリフィス孔８０が接当面にて閉鎖されるようにしており、また、下側のピストン体６４Ｌに対応する連通溝８１Ｌにおいては、コントロールアーム３９が中立位置に近い後進側の一定領域にあるときにのみオリフィス孔８０に連通するようにし、後進側の高速領域又は前進側にあるときは該オリフィス孔８０が接当面にて閉鎖されるようにしている。
【００３７】
以上の構成で、変速操作具を中立位置から操作してコントロールレバー３８が回動されると、それに応じてコントロール軸３５が回動し、コントロールアーム３９を介して可動斜板１１がその作用位置へと傾動されて、油圧ポンプ４５は吐出を開始する。吐出された油は前記回路を通じて油圧モータ４６へ流れて該油圧モータ４６が駆動され、モータ軸４から出力され伝達された動力が車軸７を駆動する。この際、第一油路５ａ・第二油路５ｂのうち高圧側の油路には前記車軸７の負荷に基づく圧力がかかっており、この圧力が前記付勢バネ７２によって規定される所定の値を上回ると、鋼球７１が押し開かれリリーフ弁７５が開いて上記ピストン体６４Ｕ・６４Ｌのうちの一つが該圧力を受けて外向きに突出して、コントロールアーム３９の接当板３９ｃを押圧する。この押圧により、前記接当板３９ｃには摩擦力が発生し、該摩擦力は前記コントロール軸３５の回動に抗する。そして可動斜板１１を前記所定角度を上回って傾動させたときは、前記ピストン体６４Ｕ・６４Ｌのオリフィス孔８０の前記連通溝８１Ｕ・８１Ｌとの連通が断たれてオリフィス孔８０は閉鎖され、前記リリーフ弁７５が開かれるにもかかわらず閉回路内の高圧側の作動油がオリフィス孔８０から漏れることがなくなって、ＨＳＴの容積効率は良好に保たれる。
【００３８】
ここで、車両の前進走行中にオペレータが変速操作具の操作を突然解除した場合を考える。この場合、コントロール軸３５は前記中立戻しバネ３１の作用により中立位置に向けて戻されるが、高圧側となっている第一油路５ａ側の前記ピストン体６４Ｕが接当板３９ｃを押圧しているので、コントロールアーム３９の中立復帰に抗する摩擦力が発生して、コントロール軸３５は制動されながらゆっくりと中立位置に向かって戻されることとなる。これにより、コントロール軸３５の急激な中立復帰が防止され、ＨＳＴの激しいダイナミックブレーキの発生が回避される。そして、コントロール軸３５が前進側から中立位置近傍の一定範囲まで戻ると、上側ピストン体６４Ｕのオリフィス孔８０が連通溝８１Ｕに連通する。従って、高圧側の第一油路５ａの残圧が高く、前記リリーフ弁７５によって規定される圧力を上回る場合は、該第一油路５ａの圧油が前記油路５ｅの鋼球７１を押し開いて該リリーフ弁７５を開き、上側ピストン体６４Ｕのオリフィス孔８０を介して、連通溝８１Ｕからドレン溝８２を経て油溜まりにドレンされる。従って、車両の停止ショックが心地よく緩和される。
【００３９】
逆に、車両の後進走行中にオペレータが変速操作具の操作を突然解除した場合は、コントロール軸３５は中立戻しバネ３１の作用により中立位置に向けて戻されるが、高圧側となっている第二油路５ｂ側の前記ピストン体６４Ｌが接当板３９ｃを押圧しているので、コントロールアーム３９の中立復帰に抗する摩擦力が発生して、前述の前進側から戻した場合と同様にコントロール軸３５は制動されながらゆっくりと戻されることとなる。これにより、コントロール軸３５の急激な中立復帰が防止され、ＨＳＴの激しいダイナミックブレーキの発生が回避される。そして、コントロールアーム３９が後進側から中立位置近傍の一定範囲まで戻ると、下側ピストン体６４Ｌのオリフィス孔８０が連通溝８１Ｌに連通する。従って、高圧側の第二油路５ｂの残圧が高く、前記リリーフ弁７５によって規定される圧力を上回る場合は、該第二油路５ｂの圧油が前記油路５ｆの鋼球７１を押し開いて該リリーフ弁７５を開き、上側ピストン体６４Ｌのオリフィス孔８０を介して、連通溝８１Ｌからドレン溝８２を経て油溜まりにドレンされる。従って、車両の停止ショックが心地よく緩和される。なお、図６には本実施例に係るＨＳＴの油圧回路図が示されるが、この図に示すように、後進時に高圧となる第二油路５ｂには絞り７６の一端が接続され、該絞り７６はチェック弁５５を迂回させて構成し、他端をバイパス油路たる前記油補給路５ｃに接続されている。従って、後進中の車両を停止させる場合において、前記リリーフ弁７５の設定圧力を下回る程度の圧力であるために前記オリフィス孔８０から逃げない第二油路５ｂの残圧は、該絞り７６を介して油補給路５ｃから負圧側の第一油路５ａに逃がされる。これはＨＳＴの中立範囲が後進側に拡大されることを意味するから、製造出荷時等での中立位置調整において前記可動斜板１１の中立位置が該拡大された範囲内に入るように前記偏心軸３３を回動調整すれば足りることとなるので、該調整が容易となる。
【００４０】
〔第一の変形例〕
次に、前記ピストン及び接当板の第一の変形例を説明する。即ち、前述の基本実施例においては高圧側油路の圧油を油溜まりに逃がす構成としていたが、これではＨＳＴ閉回路内部の油が減少し、低圧側回路への前記油補給路５ｃを介した作動油の補給でも足りない場合には、油量の低下によりＨＳＴ駆動時に圧力が上がらず、駆動力を伝達できない原因になる。図７に示す第一の変形例は以上の事情から改良を加えられたものであり、高圧側油路の圧油を油溜まりでなく低圧側油路へ戻すようにして、ＨＳＴ閉回路全体として作動油の量を一定に維持するように構成したものである。図７は第一の変形例の構成を示した断面拡大図、図８は第一の変形例のリリーフ弁の拡大断面図である。図９は第一の変形例に係るＨＳＴの油圧回路図である。
【００４１】
図７に示すように、この第一の変形例に係る二つのピストン体６４Ｕ’・６４Ｌ’では、前述のオリフィス孔８０の代わりに大きい連絡孔９０を形成して、前記ピストン体６４Ｕ’・６４Ｌ’の先端面に開口させている。一方、接当板３９’ｃにおいては、前記連通溝８１Ｕ・８１Ｌにドレン溝８２・８２をそれぞれ接続させて設ける代わりに、接当板３９’ｃの内部にそれぞれ油孔９１・９１を穿設して該連通溝８１Ｕ・８１Ｌとそれぞれ連通させるとともに、該接当板３９’ｃにはバイパス油路９２を形成し、該バイパス油路９２を介して二つの前記油孔９１・９１を相互に接続している。該バイパス油路９２にはオリフィス体９３が嵌入されるとともに、その開口端は栓９４で閉止される。
【００４２】
なお、前記連通溝８１Ｕ・８１Ｌの形状は、一側のピストン体６４Ｕ’の連絡孔９０が連通溝８１Ｕと連通しているときは、常に他側のピストン体６４Ｌ’の連絡孔９０も連通溝８１Ｌと連通することとなるよう、その形状・位置が設定されている。
【００４３】
前記油路５ｅ・５ｆに配置されるリリーフ弁においては、鋼球の代わりに円錐状の弁体９５としてあり、前記段部７０に付勢バネ７２を介して押圧されてリリーフ弁７５’を構成している。該リリーフ弁７５' の拡大図である図８に示されるように、前記弁体９５の内部には小径の通路９６が軸方向に貫通形成されるとともに、該通路９６のＨＳＴ閉回路側の端部を拡径状に構成してそこに小さい鋼球８５を配置し、チェック弁９７を構成している。符号８６は、前記通路９６の拡径状部分から前記鋼球８５が抜けないよう規制する規制片である。このチェック弁９７により、前記連絡孔９０からＨＳＴ閉回路への油の流れを許容し、逆方向の油の流れを阻止するようにしている。
【００４４】
以上の構成でオペレータが変速操作具の中立位置から操作してコントロールレバー３８が回動されると、それに応じてコントロール軸３５が回動し、コントロールアーム３９を介して可動斜板１１が傾動されて油圧ポンプ４５が吐出を開始し、吐出された油は前記回路を通じて油圧モータ４６へ流れて該油圧モータ４６が駆動され、モータ軸４から出力され伝達された動力が車軸７を駆動する。この際、第一油路５ａ・第二油路５ｂのうち高圧側の油路には前記車軸７の負荷に基づく圧力がかかっており、この圧力が前記付勢バネ７２によって規定される所定の値を上回ると、前記弁体９５が押し開かれリリーフ弁７５' が開いて上記ピストン体６４Ｕ' ・６４Ｌ' のうちの一つが該圧力を受けて外向きに突出して、コントロールアーム３９' の接当板３９' ｃを押圧する。この押圧により、前記接当板３９' ｃには摩擦力が発生し、該摩擦力は前記コントロール軸３５の回動に抗する。そして可動斜板１１をその中立位置から一定角度をこえて傾動させたときは、前記ピストン体６４Ｕ' ・６４Ｌ' の連絡孔９０・９０の前記連通溝８１Ｕ・８１Ｌとの連通が断たれて該連絡孔９０は閉鎖され、ＨＳＴの容積効率は良好に保たれる。
【００４５】
車両の前進走行中にオペレータが変速操作具の操作を突然解除した場合は、コントロール軸３５は前記中立戻しバネ３１の作用により中立位置に向けて戻されるが、高圧側となっている第一油路５ａ側の前記ピストン体６４Ｕ’が接当板３９’ｃを押圧しているので、摩擦力が発生してコントロールアーム３９の中立復帰に抗し、コントロール軸３５は制動されながらゆっくりと中立位置に向かって戻されることとなる。これにより、コントロール軸３５の急激な中立復帰が防止され、ＨＳＴの激しいダイナミックブレーキの発生が回避される。そして、コントロール軸３５が前進側から中立位置近傍の一定範囲まで戻ると、上側ピストン体６４Ｕ’の連絡孔９０が連通溝８１Ｕに連通するとともに、下側ピストン体６４Ｌ’の連絡孔９０が連通溝８１Ｌに連通する。従って、高圧側の第一油路５ａの残圧が高く、前記リリーフ弁７５’によって規定される圧力を上回る場合は、該第一油路５ａの圧油が油路５ｅの弁体９５を押し開いて前記リリーフ弁７５’が開かれ、上側ピストン体６４Ｕ’の連絡孔９０を介して、連通溝８１Ｕ’から前記接当板３９’ｃ内部に入り、油孔９１、バイパス油路９２と経てオリフィス９３ａを通過し、油孔９１から連通溝８１Ｌを経由してピストン体６４Ｌ’の連絡孔９０から該ピストン体６４Ｌ’内部に導入され、前記弁体９５内部の通路９６からチェック弁９７を通過して、他側の油路５ｆから低圧側の第二油路５ｂへ導かれる。従って、車両の停止ショックが心地よく緩和されるのみならず、ＨＳＴ閉回路の高圧側から漏れ出た油を再びＨＳＴ閉回路の低圧側へ戻す構成であるため、該閉回路全体でみたときに圧油の量が一定に保たれる。
【００４６】
〔第二の変形例〕
次に、図１０から図１３までに示される第二の変形例を説明する。この変形例は、コントロールアームの回動変位に応じて前記リリーフ弁の作動圧を変化させるように構成したものである。以下、この第二の変形例において、前述の基本実施例と相違する点を中心に詳述する。図１０は第二の変形例の構成を示した断面拡大図、図１１は図１０におけるＸ−Ｘ断面矢視図、図１２は接当板に形成される傾斜面の様子を示した斜視図、図１３は第二の変形例に係るＨＳＴの油圧回路図である。図１４は圧力感応式自動開閉弁の代わりに絞りを配置した変形例の油圧回路図である。
【００４７】
図１０に示すように、第二の変形例のピストン体６４Ｕ・６４Ｌはオリフィス孔８０を穿設する構成とせず、代わりに該ピストン体６４Ｕ・６４Ｌを嵌合させる油路の拡径部分５ｅ’・５ｆ’において、その長手方向のほぼ全域にわたって内周面に細長い油溝９８を軸方向に平行に形成し、その一端をセンタセクション５の外面に開口させている。この構成において、油路５ａ（又は油路５ｂ）から弁体としての鋼球７１を押し開いて拡径部分５ｅ’（又は５ｆ’）に至った作動油は、ピストン体６４の位置いかんにかかわらず、該油溝９８を介してハウジングの油溜まりへドレンされるようにしている。図１０や図１１に示すように、油溝９８は細く形成してピストン体６４の外周面との間に絞りを形成し、短時間に多量の作動油が該油溝９８を通過してドレンされないようにしている。
【００４８】
一方、接当板３９”ｃにおいては図１２に示すように、前述の基本実施例のような連通溝８１Ｕ・８１Ｌやドレン溝８２を欠設しない構成とし、代わりに、接当板３９”ｃのピストン体６４Ｕ・６４Ｌを当接させる部分には、円弧状の傾斜面９９Ｕ・９９Ｌが形設されている。この傾斜面９９Ｕ・９９Ｌは上下のピストン体６４Ｕ・６４Ｌに対応させて上下に形設され、コントロールアーム３９”の回動軸線Ｃに平行に見た場合に、傾斜面９９Ｕ・９９Ｌの形状は該回動軸線Ｃを中心とした円弧状とし、コントロールアーム３９”を回動変位させたときにピストン体６４Ｕ・６４Ｌが相対的に移動する軌跡に沿って形成されている。コントロールアーム３９”を中立位置としたときにピストン体６４Ｕ・６４Ｌが当接する部位を挟んで、上側の傾斜面９９Ｕは一側に、下側の傾斜面９９Ｌは他側に形設される。具体的には、前記接当板３９”ｃを中立線ＮＬを境に二つの領域に分けた上で、コントロールアーム３９”を前進側に回動したときにピストン体６４Ｕ・６４Ｌが当接する領域においては、上側のピストン体６４Ｕが当接する部位に傾斜面９９Ｕを形成し、後進側に回動したときにピストン体６４Ｕ・６４Ｌが当接する領域においては、下側のピストン体６４Ｌが当接する部位に傾斜面９９Ｌを形成している。いずれの傾斜面９９Ｕ・９９Ｌも、前記中立線ＮＬから遠ざかるにつれて厚みが増加するよう形成されている。
【００４９】
この構成でコントロールアーム３９”を中立位置から前進側へ回動変位すると、上側のピストン体６４Ｕの先端に前記上側傾斜面９９Ｕが位置して、該コントロールアーム３９”の中立位置からの回動量に応じて該傾斜面９９Ｕが該ピストン体６４Ｕの先端を押動して押し込み、内部の付勢バネ７２を押し縮める。押し縮められた付勢バネ７２は強い弾発力を弁体たる鋼球７１に作用させ、これは、上側のリリーフ弁７５のリリーフ圧が増加し、鋼球７１を押し開いてドレンさせるために第一油路５ａに必要な圧力が増加することを意味する。一方、コントロールアーム３９”を中立位置から後進側へ回動変位すると、下側のピストン体６４Ｌの先端に前記下側傾斜面９９Ｌが位置して、該コントロールアーム３９”の回動量に応じて該傾斜面９９Ｌが該ピストン体６４Ｌの先端を押動して押し込み、内部の付勢バネ７２を押し縮め、押し縮められた付勢バネ７２は強い弾発力を弁体たる鋼球７１に作用させる。従って、同様に下側リリーフ弁７５のリリーフ圧が増加し、鋼球７１を押し開いてドレンさせるために第二油路５ｂに必要な圧力が増加する。
【００５０】
ここで上下の前記付勢バネ７２のバネ力の設定について説明する。コントロールアーム３９”が中立位置にあってピストン体６４Ｕ・６４Ｌが押し込まれていないときは、付勢バネ７２は自然長若しくはそれより僅かに押し縮められた状態となるよう設定してあり、弁体たる鋼球７１に対して作用させる弾発力はゼロ若しくは微弱となるようにしてある。これにより、中立位置が正確に出ておらず第一油路５ａ・第二油路５ｂのうちいずれか一方が僅かに高圧になったとしても、高圧側の作動油が鋼球７１を容易に押し開いて油溝９８からドレンされるので、両油路５ａ・５ｂの油圧は等しく保たれる。もちろん、高速走行中にコントロールアーム３９”を急激に中立復帰させて油路５ａ又は油路５ｂ内に過剰な残圧が発生した場合も、高圧側の作動油が鋼球７１を押し開いて油溝９８からドレンされるので、車両停止時のショックは緩和されることになる。これが第一の調圧設定状態である。一方、コントロールアーム３９”を回動し、上下いずれかのピストン体６４が対応する前記傾斜面９９によって押し込まれているときは、付勢バネ７２は十分押し縮められて弁体としての鋼球７１を段部７０に押圧し、ＨＳＴの通常の使用により油路５ａ・５ｂが高圧になっても鋼球７１が押し開かれることのないようになっている。これが第二の調圧設定状態である。このような付勢バネ７２のバネ力の設定は、付勢バネ７２の弾性係数のほか、前記ピストン体６４のバネ穴７３の深さや、シム板７４の枚数、更には前記傾斜面９９の傾斜角度を適宜調整することにより行われる。
【００５１】
この第二変形例の油圧回路図である図１３に示されるように、後進時に高圧側となる第二油路５ｂとバイパス油路たる油補給路５ｃとの間には、前記チェック弁５５を迂回させて圧力感応式自動開閉弁１００が接続されている。この自動開閉弁１００は該第二油路５ｂの圧力が付勢バネ１０１で規定される所定の圧力を下回った場合に開いて、該第二油路５ｂの作動油を絞り１０２を油補給路５ｃから低圧側の第一油路５ａに逃がす一方、所定の圧力を上回った場合は閉じるように構成されている。
【００５２】
この構成でコントロールアーム３９”を中立位置近傍に置いた場合を考える。可動斜板１１の中立位置が正確に出ておらず第二油路５ｂの圧力が僅かに増大した場合でも、前記自動開閉弁１００の作動圧力を上回るまでには至らず、前記自動開閉弁１００は開かれて第二油路５ｂの作動油が絞り１０２、油補給路５ｃを介して低圧側の第一油路５ａにドレンされ、油圧モータ４６が後進側に微動回転することが防止される。これによりＨＳＴの中立範囲が後進側に拡大されるので、中立位置の調整が容易に行える。
【００５３】
なお、この自動開閉弁１００を用いる構成においては、コントロールアーム３９”が中立位置にあるとき前記付勢バネ７２がある程度の弾発力を弁体たる鋼球７１に対し作用させるように構成してもかまわない。即ち、前記自動開閉弁１００の作動圧力よりも、前記第一の調圧設定状態におけるリリーフ弁７５のリリーフ圧を高く構成するのである。この場合、自動開閉弁１００には中立近傍の不感帯幅の拡大の役割を、前記付勢バネ７２には車両停止時に回路内の過剰な残圧を逃がすことによるショック抑制の役割を、それぞれ受け持たせることになる。
【００５４】
なお、コントロールアーム３９”を後進側に回動させた場合は、第二油路５ｂの圧力が増大して自動開閉弁１００が閉じられるので、該第二油路５ｂの作動油がドレンされることはない。従って、後進側の微速域を除く全速度域にわたって良好な駆動伝達効率が得られる。
【００５５】
変形例の変形例として、図１４のように自動開閉弁１００の代わりに単なる絞り７６を介設することとしてもＨＳＴの中立位置の調整を容易とすることができる。この場合は第二油路５ｂの作動油が絞り７６を介して常時ドレンされることとなるため、後進側の微速域のみならず全速度域にわたって若干の駆動伝達ロスが発生するが、回路を簡素化でき、製造コストを低減できる利点がある。なお、以下に説明する第三・第四の変形例においても、自動開閉弁１００の代替として絞り７６を用いることができる。
【００５６】
〔第三の変形例〕
次に、第三の変形例を説明する。これは第一の変形例と同様の目的、即ち油路５ａ・５ｂ内の作動油の減少を防止する目的から、第二の変形例に対し更に改良を加えたものである。この第三変形例の構成を図１５から図１７までを参照しながら説明する。図１５は第三の変形例の構成を示した断面拡大図、図１６は図１５におけるＹ−Ｙ断面矢視図、図１７は第三の変形例に係るＨＳＴの油圧回路図である。
【００５７】
この第三の変形例では図１５に示すように、上側ピストン体６４Ｕを嵌合する油路５ｅの直下方位置に第一の戻し油路１１１が穿設され、該戻し油路１１１は、ＨＳＴ作動油循環回路を構成する第二油路５ｂに連通させている。センタセクション５の上面から第一の連絡油路１２１を上下方向に穿設し、該第一の連絡油路１２１は前記油路５ｅの拡径部分５ｅ’に交差させるとともに、下方に向けて延設して前記第一の戻し油路１１１に連通させている。第一の戻し油路１１１及び第一の連絡油路１２１がセンタセクション５外面に形成する開口端は、それぞれキャップ１０５にて閉鎖されている。図１６に示すように、前記第一の戻し油路１１１の側方には、下側ピストン体６４Ｕを嵌合する油路５ｆが穿設される。該油路５ｆの直上方位置に第二の戻し油路１１２が穿設され、該戻し油路１１２は、ＨＳＴ作動油循環回路を構成する第一油路５ａに連通させている。この第二の戻し油路１１２は、前記上側ピストン体６４Ｕを嵌合させる前記油路５ｅの側方位置に形成されている。センタセクション５の上面から第二の連絡油路１２２を上下方向に穿設し、該第二の連絡油路１２２は前記第二の戻し油路１１２に交差させるとともに、下方に向けて延設して前記油路５ｆの拡径部分５ｆ’に連通させている。第二の戻し油路１１２及び第二の連絡油路１２２がセンタセクション５外面に形成する開口端は、それぞれキャップ１０５にて閉鎖されている。
【００５８】
この構成により、第一油路５ａが高圧となってリリーフ弁７５の作動圧力を上回った場合、油路５ｅに導かれた第一油路５ａの作動油が鋼球７１を押し開いて拡径部分５ｅ’に流れ、第一の連絡油路１２１から第一の戻し油路１１１を経て負圧側の第二油路５ｂに導かれる。一方、第二油路５ｂが高圧となってリリーフ弁７５の作動圧力を上回った場合、油路５ｆに導かれた第二油路５ｂの作動油が鋼球７１を押し開いて拡径部分５ｆ’に流れ、第二の連絡油路１２２から第二の戻し油路１１２を経て負圧側の第一油路５ａに導かれる。このように、高圧側の油路からリリーフ弁７５を介してリリーフされた作動油は、油溜まりにドレンされず負圧側の油路に戻されることとなるので、ＨＳＴ回路全体としての作動油の減少が防止されるのである。
【００５９】
〔第四の変形例〕
続いて第四の変形例を説明する。この変形例は、ＨＳＴの駆動効率を向上させるべく前記第二の変形例を更に改良したものであり、コントロールアーム３９”が中立範囲近傍の所定範囲にあるときにのみリリーフ弁７５からのリリーフを行わせるようにしたものである。この構成について図１８から図２２までを参照して具体的に説明する。図１８は第四の変形例の構成を示した断面拡大図、図１９は接当板の構成を示した斜視図、図２０は図１８におけるＺ−Ｚ断面矢視図、図２１はオリフィス孔と逃がし溝との位置関係を示した図、図２２は第四の変形例に係るＨＳＴの油圧回路図である。
【００６０】
この第四の変形例においては図１８に示すように、前記油路の拡径部分５ｅ’・５ｆ’には前記第二の変形例の如きのような油溝９８を設けず、代わりにピストン体６４Ｕ・６４Ｌの先端面にオリフィス孔８０を形成して、リリーフ弁７５からリリーフされた作動油は該オリフィス孔８０に導かれるように構成する。その上で、ピストン体６４Ｕ・６４Ｌが当接する接当板３９”ｃには細長い逃がし溝８１Ｕ・８１Ｌを形成し、コントロールアーム３９”が中立範囲近傍の所定回動範囲にあるときにのみ該逃がし溝８１Ｕ・８１Ｌがオリフィス孔８０に位置して該オリフィス孔８０をオープンとし、その他の場合はオリフィス孔８０を閉鎖するように構成している。
【００６１】
上下の各ピストン体６４Ｕ・６４Ｌ内部に配置される付勢バネ７２は、コントロールアーム３９”が中立位置にあるときは自然長若しくはそれから僅かに押し縮められた状態となるようにし、弁体たる鋼球７１を段部７０に押圧する弾発力はゼロ若しくは微弱となるようにしている。コントロールアーム３９”が中立位置から離れるにつれていずれか一方のピストン体６４Ｕ・６４Ｌが傾斜面９９Ｕ・９９Ｌにより押し込まれ、それに応じて付勢バネ７２は押し縮められ、鋼球７１に作用させる弾発力を増大させるようになっている。
【００６２】
この構成において、走行中の車両においてコントロールアーム３９”を急激に中立復帰させ、第一油路５ａ（又は第二油路５ｂ）に過剰な残圧が発生した場合を考える。コントロールアーム３９”の中立位置近傍ではピストン体６４Ｕ・６４Ｌは傾斜面９９Ｕ・９９Ｌによって押し込まれず、前記付勢バネ７２が弁体たる鋼球７１を押圧する弾発力はゼロ若しくは微弱となるので、残圧を発生させた高圧側の作動油はリリーフ弁７５を容易に押し開いて、ピストン体６４Ｕ（又は６４Ｌ）内部へ導かれる。また、コントロールアーム３９”の中立位置近傍ではピストン体６４Ｕ・６４Ｌのオリフィス孔８０がそれぞれ逃がし溝８１Ｕ・８１Ｌに連通するので、残圧を呈した圧油はオリフィス孔８０を介して油溜まりにドレンされ、このようにして車両停止時のショックが緩和される。
【００６３】
一方、可動斜板１１の中立が正確に出ていないために、車両を停止させるべくコントロールアーム３９”を中立位置においたにもかかわらず油圧ポンプ４５が微量の圧油を吐出する場合は、第一油路５ａ又は第二油路５ｂのうちいずれかが僅かに高圧となる。しかし、中立位置近傍ではピストン体６４Ｕ・６４Ｌは傾斜面９９Ｕ・９９Ｌによって押し込まれず、前記付勢バネ７２が弁体たる鋼球７１を押圧する弾発力はゼロ若しくは微弱となるので、僅かに高い程度の油圧でもリリーフ弁７５は押し開かれ、圧油はピストン体６４Ｕ（又は６４Ｌ）内部へ導かれる。中立位置近傍ではピストン体６４Ｕ・６４Ｌのオリフィス孔８０がそれぞれ逃がし溝８１Ｕ・８１Ｌに連通しているので、圧油はオリフィス孔８０・逃がし溝８１を介して油溜まりにドレンされ、このようにして油圧モータ４６の微駆動が回避され車両の停止状態が確実に維持される。
【００６４】
一方、車両を走行させるべくコントロールアーム３９”を回動させた場合は、車軸７・７に入力される負荷に応じて第一油路５ａ・第二油路５ｂのいずれか一方が高圧となる。コントロールアーム３９”の回動により接当板３９”ｃの傾斜面９９が高圧となる側のピストン体６４を押し込み、前記付勢バネ７２は押し縮められる。付勢バネ７２のバネ力は、このように押し縮められた場合に第一油路５ａ・第二油路５ｂに発生する圧程度ではリリーフ弁７５を開かないように設定しても良いし、逆にリリーフ弁７５を開いてしまうように設定しても良い。リリーフ弁７５が開くにせよ開かないにせよ、高圧側ピストン体６４のオリフィス孔８０が接当板３９”ｃにより閉鎖されるので、高圧側の圧油はドレンされず、ＨＳＴの駆動効率は結局は良好に保たれるのである。
【００６５】
以上に説明した第四の変形例が第二の変形例に比して有利な点を説明する。即ち、第二の変形例においては前記付勢バネ７２を、コントロールアーム３９”を中立位置におきピストン体６４が押し込まれない場合は、ＨＳＴの中立範囲の拡大やダイナミックブレーキ回避のために弾発力が略ゼロとなるようにし、その一方で、コントロールアーム３９”を回動しピストン体６４が傾斜面９９によって押し込まれた場合には、ＨＳＴの動力伝達ロスを抑えるために、第一油路５ａ（又は第二油路５ｂ）に通常発生する圧力程度では弁体たる鋼球７１を開かず圧油をドレンしないために十分な弾発力を作用させるよう、設定する必要がある。装置のコンパクト化の要請からピストン体６４の押し込みストロークは小さくせざるを得ず、この場合に上述の設定を行うのは困難となる。結局、付勢バネ７２や傾斜面９９に要求される加工精度が厳しくなり、ピストン体６４等の組立精度もシビアなものが要求される。一方、第四の変形例においては、コントロールアーム３９”を回動したときはオリフィス孔８０が閉鎖されて、第一油路５ａ・第二油路５ｂの圧油がドレンされないことが確保される。従って、前記付勢バネ７２のバネ力は、ＨＳＴの中立範囲の拡大やダイナミックブレーキの抑制のために、コントロールアーム３９”を中立位置近傍においたときに弁体たる鋼球７１を容易に開くべく弾発力を略ゼロとするだけで足りるのである。その結果、付勢バネ７２や傾斜面９９の精度を厳しくする必要がなくなり、製造コスト等も低減されることになる。なお、第四の変形例においても、コントロールアーム３９”を回動することによりピストン体６４が押し込まれ、付勢バネ７２の長さが変化してリリーフ弁７５の作動圧が変動するが、この変動はコントロールアーム３９”の全回動範囲のうち、オリフィス８０が逃がし溝８１に連通している範囲でのみ意味があることになる。
【００６６】
以上に本発明の実施例及び変形例を説明したが、本発明の技術的範囲は上記の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
【００６７】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００６８】
即ち、請求項１に示す如く、油溜まりを形成したハウジングと、該ハウジング内に導入された動力によってセンタセクション上を摺動回転するシリンダブロック内で往復動する複数のピストンの往復移動量を規定する出力調整器と、該出力調整器に係合したコントロール軸とを備え、前記コントロール軸の回転と連動して前記出力調整器を中立位置から複数の作用位置へ移動させることにより、前記センタセクション内に形成した一対の油路を通じて油圧ポンプの吐出油を油圧モータへ流して油圧ポンプへ戻すように閉回路を構成したハイドロスタティックトランスミッションにおいて、前記一対の油路の各々に連通する油路の一対を、前記センタセクションの同一側の外面に開口して設け、該油路の各々に、前記センタセクションの前記外面から出退自在なピストン体を設ける一方、前記油路を開閉する弁体を設け、該弁体を閉鎖方向へ付勢するバネを該弁体と前記ピストン体との間に張設し、前記コントロール軸に連動する部材を、前記ピストン体と対面させて設け、前記連動する部材は、前記コントロール軸が中立位置近傍にあって前記油路の高圧側で発生した圧油が、前記バネに抗して前記弁体を押し開いてピストン体の内部に流れ込んだときに、絞りを介して、前記油溜まり若しくは前記油路の低圧側へ油を導くように構成した圧力調整手段を具備したので、
コントロール軸の急激な中立復帰が防止されてＨＳＴの激しいダイナミックブレーキが回避される。また、中立近傍では高圧側回路の圧油が絞りを介して油溜まりにドレンされ又は低圧側回路に導かれるので、残圧が解消され、車両停止直前から実際に停止に至るまでの乗り心地が穏やかになる。
更には、油路を開閉する前記弁体が閉鎖方向に付勢されているので、油溜まりの油量が少なく油面が低下して前記絞りが油面上に露出するような場合でも、前記弁体がエアのＨＳＴ回路への混入を阻止し、フリーホイル現象が回避される。従って油量を少なくでき、製造コストの削減や軽量化を図ることができるとともに、リザーバタンクの省略も可能な構成である。
【００６９】
請求項２に示す如く、請求項１記載のハイドロスタティックトランスミッションにおいて、前記コントロール軸を操作する変速操作具であるコントロールレバーが、中立位置若しくはその近傍にあるときには、該圧力調整手段が第一の調圧設定状態となり、変速操作具がその中立位置からある範囲を経て所定の作用位置に達したときには、該圧力調整手段が第二の調圧設定状態となるように、変速操作具に対して連動連係されるので、
ＨＳＴの駆動状態に応じて調圧設定状態を切り換えることができるから、状況に応じて適切な圧力調整が行える。
【００７０】
また、前記第一の調圧設定状態とは、エンジン稼動中で変速操作具が中立位置のときにＨＳＴ搭載車両が動かない程度の低圧であり、前記第二の調圧設定状態とは、前記車両の走行に支障がない程度の高圧であるようにしたので、
第一の調圧設定状態では中立位置の誤差により生じる圧力差を解消でき、第二の調圧設定状態では車両走行に必要な高圧を確保できる。
【００７１】
請求項３に示す如く、前記圧力調整手段は、リリーフバネを受けるバネ受け、及び、前記変速操作具と連動し前記バネ受けに当接する可動アームを備え、前記バネ受けに設けた開口を、前記可動アームの当接面に設けた逃がし溝を介して油溜まりに連通又は遮断させることにより、前記調圧設定状態が前記の第一の調圧設定状態と第二の調圧設定状態とに切り換わるようにしたので、
バネ受けの開口の逃がし溝に対する連通／遮断により調圧設定状態の切換ができる構成であるから、簡潔な構成となり、製造コストの低減を図ることができる。
【００７２】
請求項４に示す如く、前記圧力調整手段により前記油路の外へ排出される油は、前記逃がし溝を通過する前にオリフィスにより絞られ排出油量が制限されているので、
油路の外へ多量の作動油が急激に排出されるのを防止できる。従って、ＨＳＴ回路内の作動油が不足する事態を回避できるほか、例えば、坂道上での車両停止を維持するために必要なＨＳＴ回路の油圧を保持できる。
【００７３】
請求項５に示す如く、前記圧力調整手段は、リリーフバネを受けるバネ受け、及び、前記変速操作具と連動し前記バネ受けに当接する可動アームを備え、該可動アームの当接面に設けた凸部により前記バネ受けを進退させて前記リリーフバネを伸縮させることにより、前記第一の調圧設定状態と第二の調圧設定状態との間の切換が行われるように構成したので、
凸部によりバネ受けを変位させてリリーフバネの伸縮によりリリーフ弁の作動圧を変更させる構成であるから、調圧設定状態の切換のための構成をシンプルなものとすることができ、製造コストの低減を図れる。
【００７４】
請求項６に示す如く、前記一対の油路における高圧側から低圧側への流通を許容するバイパス油路を設け、該バイパス油路中に絞りを介在させてあるので、
高圧側油路の圧油をバイパス油路を介して低圧側へバイパスさせることで、高圧側の圧油を油溜まりにドレンさせる構成に比して、ＨＳＴ回路内の作動油の油量低下が発生しにくい構成とすることができる。
【００７５】
請求項７に示す如く、前記一対の油路における高圧側から低圧側への流通を許容するバイパス油路を設け、該バイパス油路中に、一次側の圧力が所定値以下のときには連通し、該所定値以上になると遮断する圧力感応式自動開閉弁を介在させてあり、前記所定値は、前記圧力調整手段が第一の調圧設定状態にあるときに設定される圧力の値よりも低いので、
一次側の圧力が所定値以下のときには高圧側から低圧側へ油を逃がし、所定値以上の時にはそのようなバイパスを行わせない構成であるから、ＨＳＴ中立時に中立位置の誤差に基づき油圧ポンプが吐出する微量の油を逃がして車両停止を確実に保持すると同時に、ＨＳＴ駆動時には車両走行に必要な高圧を保持することができる。
また、前記第一の調圧設定状態の圧力よりも低い圧力で閉じるよう自動開閉弁が設定されているから、ＨＳＴ回路の圧力を、前記自動開閉弁が開かれることによる無圧状態、該開閉弁が閉じた場合に可能な第一の調圧設定状態及び第二の調圧設定状態の、計三段階の圧力状態に調整できる構成となる。従って、ＨＳＴ回路の圧力を状況に応じてきめ細かく制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る車軸駆動装置の全体的な内部構成を示した平面図一部断面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面矢視図。
【図３】同じくＢ−Ｂ断面矢視図。
【図４】基本実施例においてピストン体や接当板の構成を示した断面拡大図。
【図５】接当板に形成される溝を示した斜視図。
【図６】ＨＳＴの油圧回路図。
【図７】第一の変形例の構成を示した断面拡大図。
【図８】第一の変形例のリリーフ弁の拡大断面図。
【図９】第一の変形例に係るＨＳＴの油圧回路図。
【図１０】第二の変形例の構成を示した断面拡大図。
【図１１】図１０におけるＸ−Ｘ断面矢視図。
【図１２】接当板に形成される傾斜面の様子を示した斜視図。
【図１３】第二の変形例に係るＨＳＴの油圧回路図。
【図１４】圧力感応式自動開閉弁の代わりに絞りを配置した変形例の油圧回路図。
【図１５】第三の変形例の構成を示した断面拡大図。
【図１６】図１５におけるＹ−Ｙ断面矢視図。
【図１７】第三の変形例に係るＨＳＴの油圧回路図。
【図１８】第四の変形例の構成を示した断面拡大図。
【図１９】接当板の構成を示した斜視図。
【図２０】図１８におけるＺ−Ｚ断面矢視図。
【図２１】オリフィス孔と逃がし溝との位置関係を示した図。
【図２２】第四の変形例に係るＨＳＴの油圧回路図。
【符号の説明】
５センタセクション
５ａ・５ｂ第一油路と第二油路（一対の回路、ＨＳＴの閉回路）
５ｃ油補給路（バイパス油路）
５ｅ・５ｆ油路の一対
１１可動斜板（出力調整器）
１２ピストン
３５コントロール軸
３９ｃ接当板（可動アーム）
６４Ｕ・６４Ｌピストン体（バネ受け）
７１弁体
７２付勢バネ（バネ、リリーフバネ）
７６絞り
８０オリフィス孔（絞り、開口）
９２バイパス油路
９９Ｕ・９９Ｌ傾斜面（凸部）
１００圧力感応式自動開閉弁

Claims

油溜まりを形成したハウジングと、
該ハウジング内に導入された動力によってセンタセクション上を摺動回転するシリンダブロック内で往復動する複数のピストンの往復移動量を規定する出力調整器と、
該出力調整器に係合したコントロール軸とを備え、
前記コントロール軸の回転と連動して前記出力調整器を中立位置から複数の作用位置へ移動させることにより、前記センタセクション内に形成した一対の油路を通じて油圧ポンプの吐出油を油圧モータへ流して油圧ポンプへ戻すように閉回路を構成したハイドロスタティックトランスミッションにおいて、
前記一対の油路の各々に連通する油路の一対を、前記センタセクションの同一側の外面に開口して設け、
該油路の各々に、前記センタセクションの前記外面から出退自在なピストン体を設ける一方、
前記油路を開閉する弁体を設け、該弁体を閉鎖方向へ付勢するバネを該弁体と前記ピストン体との間に張設し、
前記コントロール軸に連動する部材を、前記ピストン体と対面させて設け、
前記連動する部材は、前記コントロール軸が中立位置近傍にあって前記油路の高圧側で発生した圧油が、前記バネに抗して前記弁体を押し開いてピストン体の内部に流れ込んだときに、絞りを介して、前記油溜まり若しくは前記油路の低圧側へ油を導くように構成した圧力調整手段を具備したことを特徴とするハイドロスタティックトランスミッション。
請求項１記載のハイドロスタティックトランスミッションにおいて、
前記コントロール軸を操作する変速操作具であるコントロールレバーが、中立位置若しくはその近傍にあるときには、該圧力調整手段が第一の調圧設定状態となり、
変速操作具がその中立位置からある範囲を経て所定の作用位置に達したときには、該圧力調整手段が第二の調圧設定状態となるように、変速操作具に対して連動連係され、
前記第一の調圧設定状態とは、エンジン稼動中で変速操作具が中立位置のときにＨＳＴ搭載車両が動かない程度の低圧であり、
前記第二の調圧設定状態とは、前記車両の走行に支障がない程度の高圧であることを特徴とするハイドロスタティックトランスミッション。
請求項１記載のハイドロスタティックトランスミッションにおいて、前記圧力調整手段は、リリーフバネを受けるバネ受け、及び、前記変速操作具と連動し前記バネ受けに当接する可動アームを備え、
前記バネ受けに設けた開口を、前記可動アームの当接面に設けた逃がし溝を介して油溜まりに連通又は遮断させることにより、前記調圧設定状態が前記の第一の調圧設定状態と第二の調圧設定状態とに切り換わることを特徴とするハイドロスタティックトランスミッション。
請求項３記載のハイドロスタティックトランスミッションにおいて、前記圧力調整手段により前記油路の外へ排出される油は、前記逃がし溝を通過する前にオリフィス（９３ａ）により絞られ排出油量が制限されていることを特徴とするハイドロスタティックトランスミッション。
請求項１記載のハイドロスタティックトランスミッションにおいて、前記圧力調整手段は、リリーフバネを受けるバネ受け、及び、前記変速操作具と連動し前記バネ受けに当接する可動アームを備え、
該可動アームの当接面に設けた凸部により前記バネ受けを進退させて前記リリーフバネを伸縮させることにより、前記第一の調圧設定状態と第二の調圧設定状態との間の切換が行われるように構成したことを特徴とするハイドロスタティックトランスミッション。
請求項１記載のハイドロスタティックトランスミッションにおいて、前記一対の油路における高圧側から低圧側への流通を許容するバイパス油路（５ｃ）を設け、該バイパス油路中に絞り（７６）を介在させてあることを特徴とするハイドロスタティックトランスミッション。
請求項１記載のハイドロスタティックトランスミッションにおいて、前記一対の油路における高圧側から低圧側への流通を許容するバイパス油路（５ｃ）を設け、該バイパス油路（５ｃ）中に、
一次側の圧力が所定値以下のときには連通し、該所定値以上になると遮断する圧力感応式自動開閉弁（１００）を介在させてあり、
前記所定値は、前記圧力調整手段が第一の調圧設定状態にあるときに設定される圧力の値よりも低いことを特徴とするハイドロスタティックトランスミッション。