JPH04504459A - 自動車用変速機のシフトダウン防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 自動車用変速装置における許容できないシフトダウンを阻止するためのエンジン 回転数依存形のシフトダウン拘束装置 〔技術分野〕 本発明は、運転者により調整できる変速段切換弁と、２つの切換位置を有する切 換弁と、２つの切換位置を有する制御弁とを持っているような請求の範囲第１項 の上位概念部分に記載した自動車用変速装置における許容できないシフトダウン を阻止するためのエンジン回転数依存形のシフトダウン拘束装置（以下単にシフ トダウン拘束装置と呼ぶ）に関する。

〔背景技術〕

かかるシフトダウン拘束装置は例えばドイツ連邦共和国特許第２０４０１９５号 明細書で公知である。その拘束装置は、走行速度に関係して運転する２つの独立 した２つの拘束装置から成っている。この一方の拘束装置は四段変速装置に後置 接続されたグループ伝動装置に作用する。グループ伝動装置の２つの変速段は、 予制御弁とも呼ばれる変速段切換弁によって予制御されるリレー弁とも呼ばれる 切換弁によって投入される。本来の切換は、低速段および高速段に対する各作動 装置に相応した複動式切換シリンダによって行われる。走行速度に関係して作動 する低圧ポンプによって、走行車が駆動エンジンのまだ許容できる予め決められ た回転数に相応した所定の走行速度を超過しているとき、高速変速段グループか ら低速変速段グループへの後退切換（シフトダウン）は阻止される。このシフト ダウンの拘束によって、駆動エンジンが高速回転している場合に変速装置が高速 変速段範囲から低速変速段範囲にシフトダウンされたときに生じてしまう駆動エ ンジンの過大回転を避けねばならない。

公知のシフトダウン拘束装置は実際に効果的に利用されている。特定の走行車、 例えばショベルカーおよび類似した産業機械に利用する場合、伝動装置およびシ フトダウン拘束装置の制御および作動にとって必要な圧力媒体配管を（例えば、 これをショベルカーの上部車台から下部車台に貫通するために）単純に敷設する ことが重要である。

〔発明の開示〕

本発明の目的は、公知のシフトダウン拘束装置を、必要な圧力媒体配管の数が減 少するように単純化することにある。しかも、その場合拘束装置の品質および安 全性を維持することにある。

本発明によれば、この目的は、請求の範囲第１項に記載したエンジン回転数依存 形のシフトダウン拘束装置によって達成される。本発明の存利な実施態様は請求 の範囲の実施態様項に記載されている。しかし本発明は各請求の範囲に記載の特 徴事項に限定されるものではない。

当業者によって目的に合わせて各請求の範囲の特徴事項を組み合わせて実施する ことも勿論できる。

本発明の目的の解決策は個々の特徴事項の組合せから成っている。それには、特 に、制御弁が専ら低圧ポンプによって搬送される圧力媒体に関係していることが 含まれる。これは、制御弁が高圧シール無しに簡単に動けるスプール弁として作 れることを意味する。制御弁によって制御される低圧流は、段付きスプールとし て形成された切換弁スプールの大きな端面あるいは環状面において直接作動する ために切換弁に導かれる。低速段を投入するため、環状面に作用する低圧の力が 支援するか、あるいは大きな端面に作用する低圧の力が段付きスプールの小さな 端面に作用する切換圧力の力によってオーバライドする。高速段が投入されてい る場合および駆動エンジン従って低圧ポンプが高い回転数で回転されて低圧ポン プの圧力が所定の値を超過している場合、低速段に付属された第１の作動配管接 続口が高速段の作動装置に対する作動接続口に接続されることによって、低速段 の作動装置の切換圧力による付勢は阻止される。これによって低速段への許容で きないシフトダウンは阻止される。

変速段切換弁に通じる２本の作動配管が直接接続されているこの本発明に基づく 形態によって、従来公知の装置に比べてシフトダウン拘束装置における制御およ び作動配管の数は減少される。

切換弁に２つの二方弁を配置することによって、許容できないシフトダウンを阻 止するために必要な切換通路は簡単に作られるか遮断される。

漏洩を減少するために、切換弁において低圧が付勢される部分と切換圧力が付勢 される部分との間に高圧シールが配置されている。

切換弁における漏洩によって生ずるような低速段の作動装置に対する作動接続口 における圧力上昇を阻止するために、第３の二方弁が切換弁に配置されている。

この二方弁はその中立位置において第２の作動配管接続口と低速段の作動装置に 対する作動接続口とを接続したままとし、しかし、その一方の接続口に切換圧力 がかかっているときは常にその接続を遮断する。

以下図面に示した実施例を参照して本発明の詳細な説明する。

〔図面の簡単な説明〕

第１図は本発明に基づくシフトダウン拘束装置の概略配管系統図、 第２図はシフトダウン拘束装置の切換弁と制御弁の中立位置にあり機器が接続さ れている状態の縦断面図、第３図は切換弁および制御弁が中立位置から変位され ている状態の第２図に相応した縦断面図である。

〔発明を実施するための最良の形態〕

シフトダウン拘束装置は切換弁１と制御弁２とを有し、これらの弁は２つの切換 位置を有している。切換弁１は２本の作動配管５．６に対する接続口３，４を有 している。これらの作動配管５，６は変速段切換弁７に通じており、この変速段 切換弁７を介して選択的にサーボポンプ８あるいはタンク１０に接続される。変 速段切換弁７は運転者によって調整される。

切換弁１は更に２つの接続口１１．１２を有し、これらの接続口はそれぞれ作動 配管１３．１４を介して２つの作動装置１５．１６に接続されている。作動装置 １５は２つの切換可能な変速段を持った自動車変速装置（図示せず）の低速段を 投入するためのクラッチによって形成されている。作動装置１６は自動車変速装 置の高速段を投入するためのブレーキによって形成されている。作動装置１５． １６は目的に適ってばね蓄圧クラッチとして形成されている。低速段を投入する ために作動装置１５は切換圧力を供給され、一方作動装置１６は放圧される。高 速段を投入するために相応して作用される。

制御弁２はポンプ接続口１７を有し、これは制御配管１８を介して低圧ポンプ２ ０に接続されている。低圧ポンプ２０は駆動エンジン２１に結合されているので 、その回転数は駆動エンジンの回転数と同じか、それに比例している。低圧ポン プ２０は目的に適って、両回転方向において公知のようにして逆止め弁２２を介 して同じ制御配管１８に搬送し、逆止め弁２３および共通の戻り配管２４を介し てタンク２５から圧力媒体を吸い上げるポンプである。戻り配管２４は戻り接続 口２６において制御弁２に接続されている。

低圧ポンプ２０は目的に適って圧力制限弁２７を介して保護されている。低圧ポ ンプ２０によって搬送され切換弁１の制御に対して必要とされない圧力媒体は、 目的に適って絞り（図示せず）を介して自動車変速装置の潤滑回路に導かれる。

制御弁２は２つの制御通路２８．３０を介して切換弁１に接続されている。

制御弁２には制御弁スプール３１と弁ハウジング３２との間に２組の制御縁組３ ３．３４が形成されており、これらの制御縁組を介して制御通路２８．３０は選 択的にポンプ接続口１７ないし戻り接続口２６に接続される。

制御弁２は、制御通路２８がポンプ接続口１７に接続されている一方の切換位置 において、圧縮ばね３５の力によって押圧されている。制御弁２の他方の切換位 置は、圧縮ばね３５によって選定できる所定の値を超過している制御弁スプール ３１の端面３６に作用する低圧ポンプ２０の圧力によって得られる。

圧力制限弁２７は第２図の実施例に基づいて制御弁において第３の制御縁組３７ によって圧縮ばね３５およびスプール端面３６に関連して形成されている。

切換弁１は段付きスプールとして形成された切換弁スプール３８を有している。

段付きスプールの大きな端面４０は制御通路３０に接続され、環状面４１は制御 通路２８に接続されている。大きな端面４０および環状面４１は、従って、低圧 ポンプ２０によって搬送され制御弁２によって制御される圧力媒体で付勢される ２つのスプール端面を形成している。

段付きスプールの小さな端面４２はシリンダ室４３を境界づけている。このシリ ンダ室４３は低速段の作動装置１５に対する作動接続口１１に常に接続されてい る。

第２図に示されている切換弁スプール３８の左側切換位置において、第１の作動 配管接続口３とシリンダ室４３°　との接続が行われている。これによって小さ な端面４２はサーボポンプ８によって搬送される切換圧力下にある圧力媒体によ って付勢できる。切換弁１には制御縁組４４が配置されており、この制御縁組４ ４によって、第１の作動配管接続口３とシリンダ室４３従って低速段の作動装置 １５に対する作動接続口１１との接続が切換弁スプール３８の右側への移動によ って遮断される。

切換弁１好適にはその切換弁スプール３８に、圧縮ばね４６によって第２図にお いて右側の弁座４７に押し付けられている第１の二方弁４５が配置されている。

第１０４と高速段の作動装置１６に対する作動接続口１２との接続が行われてい る。

切換弁スプール３８には、圧縮ばね５０によって第２図において右側の弁座５１ に押し付けられている第２の二方弁４８が配置されている。両方の二方弁４５． ４８を介しての接続および正確な位置は、本発明に基づくシフトダウン拘束装置 の作用の説明において詳細に述べられている。

第３の二方弁５２が弁ハウジング３２内に配置され、これは第２の作動接続口４ と低速段の作動装置１５に対する作動接続口１１に同じ圧力がかかつているとき 、これら両方の接続口４．１１の接続を常に行う。これに対してこれらの接続口 の一方にサーボポンプ８によって発生された切換圧力がかかっているとき、上述 の接続は遮断される。切換弁スプール３８が右側に移動されている場合にシリン ダ室４３従って作動接続口１１に、漏洩によって圧力が形成されることが、二方 弁５２によって阻止される。

切換弁スプール３８には、切換弁１の大きな端面４０と環状面４１とを持ち低圧 で付勢される部分を、切換弁１の切換圧力で付勢される部分から分離する高圧シ ール５３が配置されている。

以下に第２図および第３図を参照してシフトダウン拘束装置の作用について説明 する。第２図においてシフトダウン拘束装置は中立位置で示されている。変速段 切換弁７も、高速段に対する位置に相応した中立位置で示されている。二方弁４ ５，４８．５２は、圧力がかかつていないときに生ずる中立位置で示されている 。

第１の変速段に投入しようとするとき、変速段切換弁７はその圧縮ばねの力に抗 して変位され、これによりサーボポンプ８と第１の作動配管接続口３との接続お よび第２の作動配管接続口４とタンク１０との戻り接続が生ずる。低圧ポンプ２ ０によって発生された圧力が所定の値以下にあるとき、即ち低圧ポンプ２０従っ て駆動エンジン２１の回転数が所定の限界値、例えば８００ｒｐｍ以下であると き、制御弁スプール３１はその左側の切換位置にとどまる。低圧ポンプ２０から ポンプ接続口１７、開いた制御縁組３３および制御通路２８を介して切換弁スプ ール３８の環状面４１に導かれる圧力は、切換弁スプール３８をその左側切換位 置に保持する。第１の作動配管接続口３は開いた制御縁組４４を介して低速段の 作動装置１５に対する作動接続口１１に接続されている。

高速段の作動装置１６に対する作動接続口１２は第１の二方弁４５を介して第２ の作動配管接続口４に接続されている。従って低速段が投入される。

低圧ポンプ２０の回転数が所定の限界値を超えて増大したとき、制御弁スプール ３１はその端面３６に作用する圧力によって圧縮ばね３５の力に抗して、制御縁 組３４が低圧ポンプ２０と制御通路３０とを接続するまで右側に移動され、大き な端面４０が低圧ポンプ２０からの圧力で付勢される。しかし、シリンダ室４３ 内に従って切換弁スプール３８の小さな端面４２に、低圧ポンプ２０によって発 生される圧力よりも約８〜１０倍大きな切換圧力が作用するので、切換弁スプー ル３８はその左側切換位置にとどまる。

変速段切換弁７によって高速段が投入され第１の作動配管接続口３がタンク１０ への戻り通路に接続されたときに、はじめて大きな端面４０に作用する低圧ポン プ２０の圧力が切換弁スプール３８を右側に移動する。第２の作動配管接続口４ にかかる切換圧力は、右側位置にある二方弁４５および作動接続口１２を介して 高速段に対する作動装置１６に導かれる。低速段に対する作動装置１５にまだか かつている残留圧力は第２の二方弁４８を介して第１の作動配管接続口３に放出 される。これは、圧縮ばね５０が二方弁４８の弁体にほんの僅かな力しか与えな いので可能である。

この運転状態において、即ち高速段が投入され低圧ポンプ２０従って駆動エンジ ン２１の回転数が所定の限界値以上にあり、変速段切換弁７が第３図に示されて いる位置に変位して調整されたとき、第１の作動配管接続口３は、通常運転にお いて低速段に対する作動装置１５に導かれる切換圧力で付勢される。しかし、こ の切換は駆動エンジン２１を過大回転数にしてし、まっ。従って第１の作動配管 接続口３に導かれた切換圧力は、右側位置にある第２の二方弁４８および左側位 置に押圧されている第１の二方弁４５を介して高速段の作動装置１６に対する作 動接続口１２に導かれる。従って高速段が投入されたままとなる。

駆動エンジン２１の回転数が所定の限界値よりも低下したときにはじめて、制御 弁スプール３１並びに切換弁スプール３８がそれらの左側切換位置に移動される ことにより、第１の作動配管接続口３と低速段に対する作動装置１５との接続が 行われる。

符号の説明 １　切換弁 ２　制御弁 ３　第１の作動配管接続口 ４　第２の作動配管接続口 ５．６　作動配管 ７　変速段切換弁 ８　サーボポンプ １０　タンク １１．１２　作動接続口 １３．１４　作動配管 １５．１６　作動装置 １７　ポンプ接続口 １８　制御配管 ２０　低圧ポンプ ２１　駆動エンジン ２２、２３　逆止め弁 ２４　戻り配管 ２５　タンク ２６　戻り接続口 ２７　圧力制限弁 ２８．３０　制御通路 ３１　制御弁スプール ３２　弁ハウジング ３３、　３４　制御縁組 ３５　圧縮ばね ３６　スプール端面 ３７　制御縁組 ３８　切換弁スプール ４０　大きな端面 ４１　環状面 ４２　小さな端面 ４３　シリンダ室 ４４　制御縁組 ４５　第１の二方弁 ４６　圧縮ばね ４７　弁座 ４８　第２の二方弁 ５０　圧縮ばね ５１　弁座 ５２　第３の二方弁 ５３　高圧シール 国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．運転者により調整できる変速段切換弁（７）と、２つの切換位置を有する切 換弁（１）と、２つの切換位置を有する制御弁（２）とを有し、前記切換弁（１ ）を介して低速段および高速段に対する各作動装置（１５，１６）に作動接続口 （１１，１２）を通して切換圧力下にある圧力媒体が導入され、切換弁（１）の 両切換位置が圧力媒体の圧力によって調整され、切換弁（１）の一方の切換位置 が切換弁スプール（３８）のスプール端面をサーボポンプ（８）によって搬送さ れる切換圧力下にある圧力媒体で付勢することにより得られ、前記制御弁（２） の一方の切換位置が圧縮ばね（３５）によって得られ、他方の切換位置がエンジ ン回転数に関係して作動する低圧ポンプ（２０）の所定の値を超過した制御弁ス プール（３１）のスプール端面（３６）に作用する圧力によつて得られるような 少なくとも２つの切換可能な変速段を有する自動軍用変速装置における許容でき ないシフトダウンを阻止するためのエンジン回転数依存形のシフトダウン拘束装 置において、 前記制御弁（２）が專ら低圧ポンプ（２０）によつて搬送される圧力媒体に関係 され、切換弁（１）の切換弁スプール（３８）が段付きスプールとして形成され 、その大きな端面（４０）およびその環状面（４１）が、低圧ポンプ（２０）に よつて搬送される圧力媒体で付勢される２つのスプール端面を形成し、前記切換 弁（２）のの小さな端面（４２）が切換圧力下にある圧力媒体で付勢されるスプ ール端面を形成し、前記制御弁（２）が切換弁スプール（３８）の大きな端面（ ４０）および環状面（４１）を選択的に付勢するために２組の制御縁組（３３， ３４）を有し、前記切換弁（１）が変速段切換弁（７）に通じ選択的に切換圧力 で付勢されるか又は圧力媒体タンク（１０）への戻り通路に接続される２本の作 動配管（５，６）に対する２つの作動配管接続口（３，４）を有し、投入された 両方の変速段において、第１の作動配管接続口（３）が低速段の作動装置（１５ ）に対する作動接続口（１１）に、第２の作動接続口（４）が高速段の作動装置 （１６）に対する作動接続口（１２）に切換弁（１）を介してそれぞれ接続され 、高速段に投入されている場合およびエンジン回転数が高く低圧ポンプ（２０） の圧力が所定の値を超過している場合、低速段に付属された第１の作動配管接続 口（３）が切換弁（１）を介して高速段の作動装置（１６）に対する作動接続口 （１２）に接続されることによって、低速段の作動装置（１５）の切換圧力によ る付勢が阻止されることを特徴とする自動車用変速装置における許容できないシ フトダウンを阻止するためのエンジン回転数依存形のシフトダウン拘束装置。 ２．前記切換弁（１）に第１の作動配管接続口（３）と低速段の作動装置（１５ ）に対する作動接続口（１１）との接続を制御する制御縁組（４４）が配置され ていることを特徴とする請求の範囲第１項記載のエンジン回転数依存形のシフト ダウン拘束装置。 ３．前記切換弁（１）に２つの二方弁（４５，４８）が配置され、その第１の二 方弁（４５）が圧縮ばね（４６）の力によつて第２の作動配管接続口（４）と高 速段の作動装置（１６）に対する作動接続口（１２）との接続が行われている位 置に押し付けられ、第２の二方弁（４８）が低速段の作動装置（１５）に対する 作動接続口（１１）にかかる圧力の力によって第１の作動配管接続口（３）と高 速段の作動装置（１６）に対する作動接続口（１２）との接続が遮断されている 位置に置かれ、高速段に投入されている場合、エンジン回転数が高く低圧ポンプ （２０）の圧力が所定の値を超過している場合および低速段が予め選択されてい る場合、第１および第２の二方弁（４５，４８）が、第１の作動配管接続口（３ ）にかかつている切換圧力によつて、第１の作動配管接続口（３）と高速段の作 動装置（１６）に対する作動接続口（１２）との接続が行われかつ第１の作動配 管接続口（３）と低速段の作動装置（１５）に対する作動接続口（１１）との接 続が遮断される切換位置に調整して置かれることを特徴とする請求の範囲第２項 記載のエンジン回転数依存形のシフトダウン拘束装置。 ４．前記切換弁（１）に、切換弁スプール（３８）の大きな端面（４０）および 環状面（４１）を有し低圧で付勢される切換弁（１）の部分を切換圧力で付勢さ れる切換弁（１）の部分から分離する高圧シール（５３）が配置されていること を特徴とする請求の範囲第１項記載のエンジン回転数依存形のシフトダウン拘束 装置。 ５．前記切換弁（１）に、箪２の作動配管接続口（４）と低速段の作動装置（１ ５）に対する作動接続口（１１）との接続をこれらの一方の接続口に切換圧力が かかっているときに常に遮断する第３の二方弁（５２）が配置されていることを 特徴とする請求の範囲第３項記載のエンジン回転数依存形のシフトダウン拘束装 置。 ６．前記制御弁（２）が圧縮はね（３５）および制御弁スプール（３１）のスプ ール端面（３６）と関連して圧力制限弁（２７）を形成する第３の制御縁組（３ ７）を有していることを特徴とする請求の範囲第１項記載のエンジン回転数依存 形のシフトダウン拘束装置。