JP7064872B2 - 油圧駆動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、作動油の清掃処理を行うフラッシング回路を備える油圧トランスミッションなどの油圧駆動装置に関するものである。
油圧駆動装置として使用される油圧トランスミッションは、油圧ポンプから油圧モータに作動油を供給する油路の清掃処理を行うフラッシング回路が設けられている。油圧トランスミッションに油圧機器や配管などを接続した後、本運転を開始する前に、フラッシング回路を用いて、油路を流れる作動油に混入している異物を外部に排出する。
従来の油圧駆動装置のフラッシング回路としては、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。
特開2010-276176号公報 特開2010-038203号公報 特開2008-101636号公報
従来の油圧駆動装置のフラッシング回路は、切替弁としてスプール弁を用いている。即ち、まず、油圧ポンプから第1油路を通して油圧モータに作動油を供給し、低圧となる第2油路をスプール弁によりフラッシング通路に接続して第2油路のフラッシング及び冷却を実施する。次に、油圧ポンプから第2油路を通して油圧モータに作動油を供給し、低圧となる第1油路をスプール弁によりフラッシング通路に接続して第1油路のフラッシング及び冷却を実施する。ところが、スプール弁は、ケーシング内を油圧によりスプールが軸方向に摺動することで、ポートの切替を行っている。そのため、スプール弁の作動時に、作動油に混入している異物がケーシングとスプールとの間に噛み込み、スプールの作動不良が発生してしまうおそれがある。
本発明は、上述した課題を解決するものであり、フラッシング回路の作動性の向上を図る油圧駆動装置を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するための本発明の油圧駆動装置は、油圧ポンプと、油圧モータと、前記油圧ポンプからの作動油を前記油圧モータに供給する一対の油路と、前記一対の油路のいずれか一方の作動油を導くフラッシング回路とを備え、前記フラッシング回路は、前記一対の油路にそれぞれ接続される一対のフラッシング通路と、前記一対のフラッシング通路にそれぞれ設けられる一対のポペット弁と、前記一対のフラッシング通路における前記一対のポペット弁より作動油の流動方向の下流側に設けられる流量調整弁と、を有することを特徴とするものである。
従って、油圧ポンプの作動油が一方の油路を通して油圧モータに供給されて作動するとき、他方のポペット弁を開放すると、他方の油路の作動油が他方のフラッシング通路に流れ、流量調整弁より作動油の流量が調整される。ポペット弁は、弁体が弁座に対して直角方向に駆動してフラッシング通路を開放するため、ストロークが短く構造が単純であり、摺動部がほとんどないことから、作動油に混入している異物により弁体の作動不良が発生しにくくなり、フラッシング回路の作動性の向上を図ることができる。
本発明の油圧駆動装置では、前記一対のポペット弁は、逆止弁であって、一方の前記逆止弁は、他方の前記フラッシング通路のパイロット圧により開放されることを特徴としている。
従って、ポペット弁を逆止弁とし、一方の逆止弁が他方のフラッシング通路のパイロット圧により開放されることから、一対のポペット弁を交互に開放することで、各油路のフラッシングをそれぞれ順番に実施することができる。
本発明の油圧駆動装置では、前記フラッシング回路は、前記一対の油路のいずれか一方にフラッシング用作動油を供給するフラッシング用油圧ポンプを有することを特徴としている。
従って、油圧ポンプの作動油が一方の油路を通して油圧モータに供給されて作動するとき、他方のポペット弁を開放すると共に、フラッシング用油圧ポンプを駆動してフラッシング用作動油を他方の油路に供給すると、他方の油路の作動油が他方のフラッシング通路に流れることとなり、容易に作動油のフラッシングを実施することができる。
本発明の油圧駆動装置では、前記一対のフラッシング通路は、作動油の流動方向の下流側が合流して排出油路となって油タンクに接続され、前記排出油路に前記流量調整弁が設けられることを特徴としている。
従って、一対のフラッシング通路が合流した排出油路に流量調整弁を設けることから、フラッシング回路の簡素化を図ることができる。
本発明の油圧駆動装置では、前記一対のフラッシング通路は、前記一対のポペット弁より作動油の流動方向の下流側にそれぞれ過大流量遮断弁が設けられることを特徴としている。
従って、一方のポペット弁が開放し、一方の油路の作動油を一方のフラッシング通路に流した後、一方のポペット弁が閉止し、他方のポペット弁を開放し、他方の油路の作動油を他方のフラッシング通路に流すとき、一方のポペット弁の閉止動作が遅れると、一方の過大流量遮断弁が閉止することから、一方の油路の作動油のフラッシング通路への漏れを防止することができる。
本発明の油圧駆動装置によれば、フラッシング回路の作動性の向上を図ることができる。
図1は、第1実施形態の油圧駆動装置を表す概略図である。 図2は、ポペット弁を表す断面図である。 図3は、第2実施形態の油圧駆動装置を表す概略図である。
以下に添付図面を参照して、本発明に係る油圧駆動装置の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、複数の実施形態がある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態の油圧駆動装置を表す概略図、図2は、ポペット弁を表す断面図である。
第1実施形態において、図1に示すように、油圧駆動装置(例えば、油圧トランスミッション)10は、油圧ポンプ11と、油圧モータ12と、一対の油路13,14と、フラッシング回路15とを備えている。
油圧ポンプ11は、第1油路13を介して油圧モータ12に接続されると共に、第2油路14を介して油圧モータ12に接続されている。この場合、油圧ポンプ11が作動し、作動油が第1油路13を介して油圧モータ12に供給されると、油圧モータ12が正転駆動し、作動油が第2油路14を介して油圧モータ12に供給されると、油圧モータ12が逆転駆動する。
フラッシング回路15は、第1油路13と第2油路14のいずれか一方の作動油を導いて作動油に混入する異物を除去する清掃処理を行うものである。このフラッシング回路15は、フラッシング用油圧ポンプ21と、一対のフラッシング通路22,23と、一対のポペット弁24,25と、一対の流量制御弁26,27と、フィルタ28とを有している。
フラッシング用油圧ポンプ21は、第1油路13と第2油路14のいずれか一方にフラッシング用作動油を供給するものである。フラッシング用作動油供給通路31は、一端部がフラッシング用油圧ポンプ21に接続され、他端部が2個の分岐通路32,33に分岐され、第1油路13と第2油路14にそれぞれ接続されている。そして、各分岐通路32,33に逆止弁34,35が設けられている。この逆止弁34,35は、第1油路13と第2油路14からフラッシング用作動油供給通路31側への作動油の流れを阻止するものである。そのため、フラッシング用油圧ポンプ21が駆動し、作動油がフラッシング用作動油供給通路31を介して各分岐通路32,33に供給されたとき、第1油路13と第2油路14の油圧がフラッシング用油圧ポンプ21による作動油の供給圧より低くなると、逆止弁34,35が開放され、作動油が第1油路13と第2油路14に流れる。
一対のフラッシング通路22,23は、一端部がそれぞれ一対の油路13,14に接続されている。第1フラッシング通路22は、一端部が第1油路13に接続され、第2フラッシング通路23は、一端部が第2油路14に接続されている。一対のポペット弁24,25と一対の流量制御弁26,27は、それぞれ一対のフラッシング通路22,23に設けられている。第1フラッシング通路22は、第1ポペット弁24と第1流量制御弁26が設けられ、第2フラッシング通路23は、第2ポペット弁25と第2流量制御弁27が設けられている。この場合、各フラッシング通路22,23における作動油の流動方向の上流側(油路13,14側)にポペット弁24,25が位置し、下流側に流量制御弁26,27が設けられている。
一対のポペット弁24,25は、逆止弁であって、一方のポペット弁24,25は、他方のフラッシング通路23,22のパイロット圧により開放可能となっている。ポペット弁24,25は、一対の油路13,14からタンク44側への作動油の流れを阻止するものである。第1パイロット通路41は、一端部が第2フラッシング通路23における第2ポペット弁25より作動油の流動方向の上流側(第2油路14側)に接続され、他端部が第1フラッシング通路22における第1ポペット弁24より作動油の流動方向の下流側(タンク44側)に接続されている。第2パイロット通路42は、一端部が第1フラッシング通路22における第1ポペット弁24より作動油の流動方向の上流側(油路13側)に接続され、他端部が第2フラッシング通路23における第2ポペット弁25より作動油の流動方向の下流側(タンク44側)に接続されている。
そのため、油圧ポンプ11が作動し、作動油が第1油路13を通して油圧モータ12に供給されるとき、第1油路13が高圧となり、第2油路14が低圧となる。このとき、第1油路13の高圧の油圧が第1フラッシング通路22に作用し、第2パイロット通路42を通して第2フラッシング通路23における第2ポペット弁25より作動油の流動方向の下流側に作用し、第2ポペット弁25が開放される。一方、油圧ポンプ11が作動し、作動油が第2油路14を通して油圧モータ12に供給されるとき、第1油路13が低圧となり、第2油路14が高圧となる。このとき、第2油路14の高圧の油圧が第2フラッシング通路23に作用し、第1パイロット通路41を通して第1フラッシング通路22における第1ポペット弁24より作動油の流動方向の下流側に作用し、第1ポペット弁24が開放される。
ここで、ポペット弁24,25の構造について説明する。図2は、ポペット弁を表す断面図である。なお、ポペット弁24,25は、同様の構造となっている。
ポペット弁24(25)において、図2に示すように、ケーシング50は、第1フラッシング通路22(第2フラッシング通路23)に連通する作動油入口部51と作動油出口部52が設けられ、作動油入口部51と作動油出口部52は、連通路53により連通されている。第1弁体54は、ケーシング50に移動自在に支持され、圧縮コイルばね55により連通路53の弁座に接地する方向に付勢支持されている。そのため、第1フラッシング通路22に連通する作動油入口部51が高圧であるとき、ポペット弁24の第1弁体54は、圧縮コイルばね55の付勢力により連通路53の弁座に接地することで、作動油入口部51と作動油出口部52とを遮断することができる。一方、第1フラッシング通路22に連通する作動油入口部51が低圧であるとき、つまり、第2フラッシング通路23に連通する作動油入口部51が高圧であるとき、ポペット弁24の第1弁体54は、圧縮コイルばね55の付勢力に抗して連通路53の弁座から離間することで、作動油入口部51と作動油出口部52とを連通することができる。
ケーシング50は、第1パイロット通路41(第2パイロット通路42)の下流側が連通するパイロット作動油入口部56と、第1フラッシング通路22における第1ポペット弁24より作動油の流動方向の下流側に連通するパイロット作動油出口部57が設けられている。パイロット作動油入口部56とパイロット作動油出口部57は、連通路58により連通されている。第2弁体59は、ケーシング50の連通路58に移動自在に支持され、圧縮コイルばね60により連通路58におけるパイロット作動油入口部56側の端部に当接する方向に付勢支持されている。第1弁体54と第2弁体59は、一直線上に配置されている。そのため、第1フラッシング通路22に連通する作動油入口部51が高圧であるとき、ポペット弁24の第2弁体59は、圧縮コイルばね60の付勢力により連通路58の端部に当接することで、第1弁体54から離間している。一方、第1フラッシング通路22に連通する作動油入口部51が低圧であるとき、つまり、第2フラッシング通路23に連通する作動油入口部51が高圧であるとき、ポペット弁24の第2弁体59は、圧縮コイルばね60の付勢力に抗して連通路58の端部から離間することで、第1弁体54を押圧して移動させることができる。
図1に示すように、一対のフラッシング通路22,23は、作動油の流動方向の下流側が合流して排出油路43となって油タンク44に接続され、排出油路43に作動油に混入する異物を除去するフィルタ28が設けられている。なお、本実施形態では、一対のフラッシング通路22,23にそれぞれ流量制御弁26,27を設けたが、排出油路43におけるフィルタ28より上流側に1個の流量調整弁を設けてもよい。なお、排出油路43にフィルタ28が設けずに、油タンク44に設けてもよい。
以下、油圧駆動装置10におけるフラッシング処理について説明する。
まず、油圧ポンプ11が作動し、作動油を第1油路13から油圧モータ12に供給してこの油圧モータ12が作動する。このとき、第1油路13が高圧となり、第2油路14が低圧となる。次に、フラッシング用油圧ポンプ21を作動し、作動油をフラッシング用作動油供給通路31から各分岐通路32,33に供給すると、第1油路13が高圧であることから逆止弁34の閉止状態が維持され、第2油路14が低圧であることから逆止弁35が開放する。すると、フラッシング用作動油供給通路31の作動油が第2フラッシング通路23及び第2油路14に流れる。
このとき、第1油路13の高圧の作動油が第1フラッシング通路22から第2パイロット通路42を介して第2ポペット弁25の下流側に作用することから、第2ポペット弁25が開放される。即ち、図2に示すように、高圧の作動油がパイロット作動油入口部56に作用すると、第2弁体59は、パイロット油圧により圧縮コイルばね60の付勢力に抗して移動し、第1弁体54を押圧する。すると、第1弁体54は、第2弁体59の押圧力により圧縮コイルばね55の付勢力に抗して移動し、作動油入口部51と作動油出口部52を連通路53により連通する。そのため、第2ポペット弁25が開放状態となる。図1に示すように、第2油路14の作動油は、第2フラッシング通路23から第2ポペット弁25を通り、第2流量調整弁27で流量が調整されてからフィルタ28を通過することで、作動油に含まれる異物が除去され、油タンク44に回収される。
第2油路14のフラッシング処理が終了すると、作動油を第2油路14から油圧モータ12に供給してこの油圧モータ12が作動する。このとき、第1油路13が低圧となり、第2油路14が高圧となる。ここで、フラッシング用油圧ポンプ21を作動し、作動油をフラッシング用作動油供給通路31から各分岐通路32,33に供給すると、第2油路14が高圧であることから逆止弁35の閉止状態が維持され、第1油路13が低圧であることから逆止弁34が開放する。すると、フラッシング用作動油供給通路31の作動油が第1フラッシング通路22及び第1油路13に流れる。
このとき、第2油路14の高圧の作動油が第2フラッシング通路23から第1パイロット通路41を介して第1ポペット弁24の下流側に作用することから、第1ポペット弁24が開放される。すると、第1油路13の作動油は、第1フラッシング通路22から第1ポペット弁24を通り、第1流量調整弁26で流量が調整されてからフィルタ28を通過することで、作動油に含まれる異物が除去され、油タンク44に回収される。
このように第1実施形態の油圧駆動装置にあっては、油圧ポンプ11と、油圧モータ12と、油圧ポンプ11からの作動油を油圧モータ12に供給する一対の油路13,14と、一対の油路13,14のいずれか一方の作動油を導いて清掃処理を行うフラッシング回路15とを備え、フラッシング回路15は、一対の油路13,14にそれぞれ接続される一対のフラッシング通路22,23と、一対のフラッシング通路22,23にそれぞれ設けられる一対のポペット弁24,25と、一対のフラッシング通路22,23における一対のポペット弁24,25より作動油の流動方向の下流側に設けられる流量調整弁26,27を有している。
従って、ポペット弁24,25は、弁体54,59が弁座に対して直角方向に駆動して各フラッシング通路22,23を開放することから、ストロークが短く構造が単純であり、摺動部がほとんどないことから、作動油に混入している異物により弁体54,59の作動不良が発生しにくくなり、フラッシング回路15の作動性の向上を図ることができる。
第1実施形態の油圧駆動装置では、一対のポペット弁24,25を逆止弁とし、一方のポペット弁25,25が他方のフラッシング通路23,22のパイロット圧により開放するようにしている。従って、一対のポペット弁24,25を交互に開放することで、各油路13,14のフラッシングをそれぞれ順番に実施することができる。
第1実施形態の油圧駆動装置では、フラッシング回路15は、一対の油路13,14のいずれか一方にフラッシング用作動油を供給するフラッシング用油圧ポンプ21を有している。従って、フラッシング用油圧ポンプ21により作動油を油路13,14の低圧側に供給すると、低圧側の油路13,14の作動油がフラッシング通路22,23に流れてフィルタ28により異物を除去することができ、容易に作動油のフラッシングを実施することができる。
第1実施形態の油圧駆動装置では、一対のフラッシング通路22,23は、作動油の流動方向の下流側が合流して排出油路43となって油タンク44に接続され、排出油路43に流量調整弁26,27を設けている。従って、各フラッシング通路22,23が合流した排出油路43に流量調整弁26,27を設けることから、フラッシング回路の更なる簡素化を図ることができる。
[第2実施形態]
図3は、第2実施形態の油圧駆動装置を表す概略図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
第2実施形態にて、図3に示すように、油圧駆動装置10は、油圧ポンプ11と、油圧モータ12と、一対の油路13,14と、フラッシング回路15とを備えている。
油圧ポンプ11は、第1油路13を介して油圧モータ12に接続されると共に、第2油路14を介して油圧モータ12に接続されている。フラッシング回路15は、フラッシング用油圧ポンプ21と、一対のフラッシング通路22,23と、一対のポペット弁24,25と、一対の流量制御弁26,27と、一対の過大流量遮断弁71,72と、フィルタ28とを有している。
第1フラッシング通路22は、一端部が第1油路13に接続され、第1ポペット弁24と第1流量調整弁26と第1過大流量遮断弁71が設けられている。第2フラッシング通路23は、一端部が第2油路14に接続され、第2ポペット弁25と第2流量調整弁27と第2過大流量遮断弁72が設けられている。各ポペット弁24,25と各流量調整弁26,27は、第1実施形態と同様であることから、説明は省略する。
第1流量調整弁26と第1過大流量遮断弁71は同様の構造となっている。弁本体は、連通部81と遮断部82が切替可能となっており、圧縮ばね83により連通部81がフラッシング通路22,23に連通する位置に付勢支持されている。そして、作動油供給部84が遮断部82側に連結され、作動油排出部85が連通部81に連結されている。
そして、各フラッシング通路22,23は、作動油の流動方向の下流側が合流して排出油路43となって油タンク44に接続され、排出油路43に作動油に混入する異物を除去するフィルタ28が設けられている。
そのため、例えば、油圧ポンプ11が作動し、作動油を第1油路13から油圧モータ12に供給してこの油圧モータ12が作動するとき、第1油路13が高圧となり、第2油路14が低圧となる。ここで、フラッシング用油圧ポンプ21を作動し、作動油をフラッシング用作動油供給通路31から各分岐通路32,33に供給すると、逆止弁35が開放され、作動油が第2フラッシング通路23及び第2油路14に流れる。
このとき、第1油路13の高圧の作動油が第1フラッシング通路22から第2パイロット通路42を介して第2ポペット弁25の下流側に作用することから、第2ポペット弁25が開放される。すると、第2油路14の作動油は、第2フラッシング通路23から第2ポペット弁25を通り、第2流量調整弁27で流量が調整されてからフィルタ28を通過することで、作動油に含まれる異物が除去され、油タンク44に回収される。
そして、第2油路14のフラッシング処理が終了し、第1油路13のフラッシング処理を開始するとき、作動油を第2油路14から油圧モータ12に供給してこの油圧モータ12が作動し、第1油路13が低圧とし、第2油路14が高圧とする。このとき、第2パイロット通路42から第2ポペット弁25に作用する油圧が低下し、第1パイロット通路41から第1ポペット弁24に作用する油圧が上昇する。ところが、第2ポペット弁25の切替動作に遅れが発生すると、両方のポペット弁24,25が開放され、多量の作動油がフィルタ28側に流れてしまう。
そのため、第2ポペット弁25の切替動作が遅れ、高圧の作動油が第2ポペット弁25を通過すると、第2過大流量遮断弁72が閉止して第2フラッシング通路23を遮断する。即ち、高圧の作動油が作動油供給部84から遮断部82側に作用し、圧縮ばね83に抗して弁体を押圧し、遮断部82が第2フラッシング通路23に連通する。そのため、多量の作動油がフィルタ28側に流れることが防止される。
第2実施形態の油圧駆動装置にあっては、一対のフラッシング通路22,23に、一対のポペット弁24,25より作動油の流動方向の下流側にそれぞれ過大流量遮断弁71,72を設けている。
従って、各ポペット弁24,25の一方を開放し、各油路13,14の一方の作動油をフラッシング通路22,23に流してフィルタ28により異物を除去した後、各ポペット弁24,25の一方を閉止して他方を開放し、各油路13,14の他方の作動油をフラッシング通路22,23に流してフィルタ28により異物を除去するとき、各ポペット弁24,25の一方の閉止動作が遅れると、過大流量遮断弁71,72の一方が閉止することから、各油路13,14の一方の作動油のフラッシング通路22,23への漏れを防止することができる。
10 油圧駆動装置
11 油圧ポンプ
12 油圧モータ
13 第1油路
14 第2油路
15 フラッシング回路
21 フラッシング用油圧ポンプ
22 第1フラッシング通路
23 第2フラッシング通路
24 第1ポペット弁
25 第2ポペット弁
26 第1流量調整弁
27 第2流量調整弁
28 フィルタ
41 第1パイロット通路
42 第2パイロット通路
43 排出油路
44 油タンク
71 第1過大流量遮断弁
72 第2過大流量遮断弁

Claims (4)

  1. 油圧ポンプと、
    油圧モータと、
    前記油圧ポンプからの作動油を前記油圧モータに供給する一対の油路と、
    前記一対の油路のいずれか一方の作動油を導くフラッシング回路とを備え、
    前記フラッシング回路は、
    一端部が前記一対の油路にそれぞれ接続されて他端部が排出通路に接続され、それぞれ独立して設けられる一対のフラッシング通路と、
    前記一対のフラッシング通路にそれぞれ設けられて前記一対の油路から前記一対のフラッシング通路を介して前記排出通路への作動油の流れをそれぞれ個別に制御する一対のポペット弁と、
    前記一対のフラッシング通路における前記一対のポペット弁より作動油の流動方向の下流側に設けられる流量調整弁と、
    を有し、
    前記一対のポペット弁は、前記一対の油路から前記一対のフラッシング通路への作動油の流れを阻止する一対の逆止弁であって、
    一端部が他方の前記フラッシング通路における他方の前記逆止弁より上流側に接続されて他端部が一方の前記フラッシング通路における一方の前記逆止弁より下流側に接続される第1パイロット通路と、一端部が一方の前記フラッシング通路における一方の前記逆止弁より上流側に接続されて他端部が他方の前記フラッシング通路における他方の前記逆止弁より下流側に接続される第2パイロット通路とを有し、
    一方の前記逆止弁は、前記第1パイロット通路からのパイロット圧により開放され、他方の前記逆止弁は、前記第2パイロット通路からのパイロット圧により開放される、
    ことを特徴とする油圧駆動装置。
  2. 前記フラッシング回路は、前記一対の油路のいずれか一方にフラッシング用作動油を供給するフラッシング用油圧ポンプを有することを特徴とする請求項1に記載の油圧駆動装置。
  3. 前記一対のフラッシング通路は、作動油の流動方向の下流側が合流して排出油路となって油タンクに接続され、前記排出油路に前記流量調整弁が設けられることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の油圧駆動装置。
  4. 前記一対のフラッシング通路は、前記一対のポペット弁より作動油の流動方向の下流側にそれぞれ過大流量遮断弁が設けられることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の油圧駆動装置。
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