JPH09512087A - 車両用多段変速機の液圧式切換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、特に産業用車両、例えば掘削車用多段変速機の液圧式切換装置に関する。液圧式切換装置は速度段作動装置（３、４）にサーボポンプ（１０）によって搬送される圧力媒体を供給する。一方では調整ばね（３３）が他方では低圧室（２３）内の圧力が作用している制御スプール（２６）が設けられている。低圧室（２３）がエンジン回転数に関して作動する低圧ポンプ（２０）に接続されている。装置は転換弁（６）および漏洩弁（５）によって補充されている。低圧室（２３）内にかかる圧力は制御スプール（２６）を調整ばね（３３）の力に抗して、高速段から低速段への許されないシフトダウンが阻止されるように移動する。本発明に基づく液圧式切換装置は僅かな構造上および建造上の費用によって特色づけられる。

Description

【発明の詳細な説明】 車両用多段変速機の液圧式切換装置 本発明は、請求の範囲第１項の上位概念部分に記載の車両用多段変速機の液圧 式切換装置に関する。 冒頭に述べた形式の車両用多段変速機の液圧式切換装置は、ドイツ特許第Ａ４ ０１１０３３号明細書で知られている。この切換装置は、許容できないシフトダ ウンを阻止するために切換弁と制御弁を有している。その切換弁は、速度段切換 弁を介してサーボポンプないしタンクに接続される。変速機の個々の速度段を切 り換える作動装置との接続部が存在している。制御弁は、配管を介してエンジン 回転数に関係して作動する低圧ポンプに接続されている。切換弁の考え得る二つ の切換位置は（エンジン回転数に関して）制御弁によって影響される。高速段が 投入されている場合、およびエンジン回転数が所定の限界値以上にある場合に低 速段を切り換えるために、速度段切換弁が作動されたとき、切換弁はその瞬間の 切換位置に保持され、従ってシフトダウンが阻止される。これは、エンジン回転 数が、制御弁がその切換位置を変化する所定の限界値に到達してしまっていると きにはじめて行われる。このシフトダウン阻止によって、駆動エンジンが高速回 転している場合に、変速機が高速段から低速段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回転が防止される。 本発明の目的は、公知の液圧式切換装置を、構造上および建造上において単純 化することにある。 この本発明の目的は、請求の範囲第１項の特徴部分を備えた液圧式切換装置に よって達成される。請求の範囲第１項の発明の有利な実施態様は、請求の範囲第 ２項から第６項に記載されている。 本発明にとって重要な他の特徴およびそれにより生ずる利点は、掘削車やホィ ールローダに対する２速変速機の例における液圧式切換装置の実施例の以下の説 明から理解できる。 第１図は、低速段が投入されている場合の液圧式切換装置の概略一部断面図、 第２図から第４図はそれぞれ第１図の切換装置のその都度の運転状態に応じて 異なった切換位置にある第１図に相応した図である。 サーボポンプ１０は、貯蔵タンク１１から速度段切換弁２を介して圧力媒体を 遮断弁１に搬送する。このため、速度段切換弁２は第１の作動配管１２および第 ２の作動配管１３を介して、第１の環状通路１４および第２の環状通路１５に接 続されている。第３の環状通路１８は第１の環状通路１４に、第４の環状通路１ ９は第２の環状通路１５にそれぞれ接続されている。 第３の環状通路１８から接続配管１７が、それ自体図示されない変速機の（１ 速段の）速度段作動装置４に通じている。 第４の環状通路１９から接続配管１６が、（２速段の）速度段作動装置３に通 じている。 弁シリンダ２７の中に遮断弁１の制御スプール２６が、軸方向に移動可能に配 置されている。弁シリンダ２７は、ねじ蓋２８によって閉じられている。 制御スプール２６は、その端面に作用する調整力によって二つの切換位置に移 動される。 制御スプール２６の、図面において上側に位置する端面には、低圧室２３内に かかる圧力に関係する調整力が作用している。 反対側の端面に調整ばね３３が接しており、この調整ばね３３は上述の液圧調 整力に対抗する調整力を与える。 低圧室２３は、低圧通路２４を介して低圧ポンプ２０に接続されている。この 低圧ポンプ２０はエンジン回転数に関係して駆動され、入力回転数に関係して油 圧を発生する。低圧ポンプ２０の最大搬送圧力は、圧力制限弁７によって制限さ れる。低圧が最大値に到達したとき圧力制限弁７が開き、図面から明らかに理解 できるように貯蔵タンク２１への戻り配管を自由にする。 弁シリンダ２７における環状通路３５から、配管３８が転換弁６に通じている 。他の配管３９、４０が、転換弁６を第４の環状通路１９および第２の環状通路 １５にそれぞれ接続している。 他の配管４１が、第３の環状通路１８から漏洩弁５に通じている。漏洩弁５か ら接続配管４３が変換弁６に通じている。 １速段の切換、第１図： 速度段切換弁２は、サーボポンプ１０が第１の作動配管１２に接続されるよう に切り換えられる。第１の作動配管１２内にかかる圧力は、逆止め弁８を接続配 管１７に向けて閉鎖する。圧力媒体は第１の環状通路１４、第３の環状通路１８ および接続配管１７を介して１速段作動装置４に達し、１速段が投入される。 ２速段作動装置３は、接続配管１６、第４の環状通路１９、第２の環状通路１ ５、第２の作動配管１３および開いた速度段切換弁２を介して貯蔵タンク１１に 接続される。これは、２速段作動装置３における圧力が貯蔵タンク１１に放出さ れて消滅されることを意味する。従って、この２速段作動装置３は無圧となる。 シフトダウン点以下の回転数（走行速度）において、低圧ポンプ２０の搬送圧 力は、調整ばね３３の力が勝って制御スプール２６を（図面から明らかに理解で きるように）ねじ蓋２８に向けて押圧するほどに小さい。その場合、制御スプー ル２６は、上述したように第１の作動配管１２から接続配管１７を介しての１速 段作動装置４への接続部を開放する。２速段作動装置３の圧力は、接続配管１６ および第２の作動配管１３を介して貯蔵タンク１１に放出され消滅する。 シフトダウン点以上の回転数（走行速度）においては、低圧ポンプ２０の搬送 圧力は調整ばね３３の力を超過し、従って、制御スプール２６を（図面において ）下向きに移動するほどに大きい。制御スプール２６はストッパ４３に押しつけ られる。 制御スプール２６の第２の切換位置において、制御ランド部４７は第１の環状 通路１４を第３の環状通路１８から分離する。 制御スプール２６の図示されている第１の切換位置においては１速段と２速段 の切換ができるが、制御スプール２６の第２の切換位置においては１速段から２ 速段への切換ができない。 シフトダウン点以下における２速段の切換、第２図： 速度段切換弁２の右側領域が投入される。サーボポンプ１０によって搬送され る圧力媒体は、第２の作動配管１３を介して第２の環状通路１５に到達する。圧 力媒体は、ここから第４の環状通路１９および接続配管１６を介して２速段作動 装置３に到達する。圧力媒体は、更に配管４０、および配管３８に向いて閉じら れている転換弁６を介して、配管３９を通って接続配管１６に流れ、また転換弁 ６から出発して配管４３を介して漏洩弁５に流れる。漏洩弁５は配管４１に向け て閉じられる。 １速段作動装置４にかかる圧力は、接続配管１７、開いた逆止め弁８および第 １の作動配管を介して貯蔵タンク１１に放出されて消滅される。 シフトダウン点以上における２速段の切換、第３図： 速度段切換弁２の位置は第２図のそれに相応している。圧力媒体は第２の作動 配管１３を介して転換弁６に到達し、そこから配管３９を介して接続配管１６を 通って２速段作動装置３に到達する。転換弁６および漏洩弁５は、それぞれ配管 ３８、４１に向けて閉じられている。１速段作動装置４にかかる圧力は、接続配 管１７、開いた逆止め弁８、第１の作動配管１２および速度段切換弁２を介して 貯蔵タンク１１に放出され消滅する。制御ランド部４７が、第１の環状通路１４ を第３の環状通路１８から分離しているので、１速段の切換はできない。 シフトダウン点以上における２速段から１速段へのシフトダウンないし１速段 の選択、第４図： ２速段が投入されている場合に駆動エンジンの回転数（走行速度）がシフトダ ウン点以上であるとき、シフトダウンは阻止されねばならない。１速段が予め選 択され、かつ駆動回転数がシフトダウン点以下になるまで低下されたとき、２速 段から１速段へのシフトダウンが自動的に行われねばならない。 １速段が予選され、かつシフトダウン点以上である場合に、速度段切換弁２は サーボポンプ１０を第１の作動配管１２に接続するように切り換えられる。圧力 媒体は第１の環状通路１４に到達する。逆止め弁８は接続配管１７に向けて閉じ られる。圧力媒体は第１の環状通路１４から環状通路３５、配管３８を介して開 放位置に保持されている転換弁６に流れる。そこから圧力媒体は配管３９、第４ の環状通路１９および接続配管１６を介して２速段作動装置３に到達し、２速段 が投入される。 制御ランド部４７における万一の漏洩は、配管４１に放出されて圧力を消滅さ れる。１速段作動装置４にかかる圧力は、接続配管１７、配管４１、開いた漏洩 弁５、配管４３およびそこから転換弁６を介して第２の作動配管１３への配管４ ０に放出され、最終的に貯蔵タンク１１に放出されて消滅される。環状通路１４ 、 １８が互いに分離されているので、１速段にシフトダウンできない。 駆動回転数がシフトダウン点以下に低下したとき、低圧室２３にかかる圧力が 低下する。調整ばね３３は制御スプール２６を上向きに移動する。これが行われ る間、制御ランド部４７は環状通路１４、１８の接続部を開ける。圧力媒体は第 １の作動配管１２から出発して第１の環状通路１４を介して第３の環状通路１８ に到達し、ここから接続配管１７を介して１速段作動装置４に到達し、１速段が 投入される。その場合、液圧式切換装置は第１図に相応した状態にある。 制御スプール２６が、ちょうどシフトダウン点において軸方向の移動運動を実 施するので、パッキン４４の摩擦はできるだけ小さくしなければならない。この パッキンの摩擦は、これが無圧であるときに小さくなる。切換点の瞬間における 高圧は逃げ溝４５によって孔４６を介してパッキン４４から遠ざけられる。従っ てパッキンの摩擦は最小にされる。 符号の説明 １ 遮断弁 ２ 速度段切換弁 ３ 速度段作動装置 ４ 速度段作動装置 ５ 漏洩弁 ６ 転換弁 ７ 圧力制限弁 ８ 逆止め弁 ９ − １０ サーボポンプ １１ 貯蔵タンク １２ 第１の作動配管 １３ 第２の作動配管 １４ 第１の環状通路 １５ 第２の環状通路 １６ 接続配管 １７ 接続配管 １８ 第３の環状通路 １９ 第４の環状通路 ２０ 低圧ポンプ ２１ 圧力媒体貯蔵タンク ２２ − ２３ 低圧室 ２４ 低圧通路 ２５ − ２６ 制御スプール ２７ 弁シリンダ ２８ ねじ蓋 ２９ ばね室 ３０ − ３１ − ３２ − ３３ 調整ばね ３４ 環状通路 ３５ 環状通路 ３６ 第１の制御溝 ３７ 第２の制御溝 ３８ 配管 ３９ 配管 ４０ 配管 ４１ 配管 ４２ ストッパ ４３ 配管 ４４ パッキン ４５ 逃げ溝 ４６ 制御ランド部 ４８ − ４９ − ５０ −

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年２月１２日 【補正内容】 請求の範囲 １． 個々の速度段に付属され、かつ速度段切換弁（２）を介して圧力媒体を 供給される速度段作動装置（３、４）と、速度段切換弁（２）と速度段作動装置 （３、４）との間に挿入接続された遮断弁（１）および走行速度に関係して駆動 される低圧ポンプ（２０）とを有し、遮断弁（１）がその都度投入すべき速度段 にとって許される走行速度以上においてその速度段作動装置（３、４）への圧力 媒体供給を阻止し、速度段切換弁（２）が遮断された速度段に対する圧力媒体を 自由にしている場合でも転換弁（６）によって投入された速度段の速度段作動装 置（３）の圧力媒体供給を維持し、低圧ポンプ（２０）が遮断弁（１）の制御ス プール（２６）を走行速度に関係する圧力で付勢し、この制御スプール（２６） が走行速度に関係する所定の圧力以上において調整ばね（３３）の力に抗して第 １の終端位置から第２の終端位置に移動されるような車両用多段変速機の液圧式 切換装置において、 第１の作動配管（１２）および第２の作動配管（１３）が切換弁（２）から出 発して遮断弁（１）の弁シリンダ（２７）の第１の環状通路（１４）および第２ の環状通路（１５）に開口し、これらの環状通路（１４、１５）が調整ばね（３ ３）によって決定された制御スプール（２６）の終端位置において制御スプール （２６）における第１の制御溝（３６）および第２の制御溝（３７）を介して第 ３の環状通路（１８）および第４の環状通路（１９）に接続され、これらの環状 通路（１８、１９）から第１の接続配管（１６）および第２の接続配管（１８） が第１の変速段作動装置（３）および第２の変速段作動装置（４）に通じており 、環状通路（１４、１８）に転換弁（６）が接続され、この転換弁（６）が制御 スプール（２６）の第２の終端位置において第１の作動配管（１２）あるいは第 ２の作動配管（１３）を介して圧力を供給する際に圧力媒体を小さな減速 比の高速段に対する第１の変速段作動装置（３）に導くことを特徴とする車両用 多段変速機の液圧式切換装置。 ２． 遮断弁（１）の弁シリンダ（２７）が制御スプール（２６）の端面に低 圧室（２３）を形成し、低圧通路（２４）が低圧室（２３）を低圧ポンプ（２０ ）に接続し、圧力制限弁が最低圧を決定していることを特徴とする請求の範囲第 １項記載の車両用多段変速機の液圧式切換装置。 ３． 制御スプール（２６）が、低圧室（２３）と第１の制御溝（３６）との 間にパッキン（４４）を有し、パッキン（４４）と第１の制御溝（３６）との間 に、孔（４６）を介して圧力媒体貯蔵タンク（１１）に接続される逃げ溝（４５ ）が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の車両 用多段変速機の液圧式切換装置。 ４． 調整ばね（３３）が孔（４６）に接続されている制御スプール（２６） のばね室（２９）内に収納され、弁シリンダ（２７）における端面側開口によっ て支持されていることを特徴とする請求の範囲第３項記載の車両用多段変速機の 液圧式切換装置。 ５． その都度の作動配管（１２、１３）が無圧であるとき、第２の接続配管 （１７）が逆止め弁（８）を介して第１の作動配管（１２）に、あるいは漏洩弁 （５）を介して第２の作動配管（１３）に接続されることを特徴とする請求の範 囲第１項記載の車両用多段変速機の液圧式切換装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 個々の速度段に付属され、かつ速度段切換弁（２）を介して圧力媒体を 供給される速度段作動装置（３、４）と、速度段切換弁（２）と速度段作動装置 （３、４）との間に挿入接続された遮断弁（１）および走行速度に関係して駆動 される低圧ポンプ（２０）とを有し、遮断弁（１）がその都度投入すべき速度段 にとって許される走行速度以上においてその速度段作動装置（３、４）への圧力 媒体供給を阻止し、速度段切換弁（２）が遮断された速度段に対する圧力媒体を 自由にしている場合でも転換弁（６）によって投入された速度段の速度段作動装 置（３）の圧力媒体供給を維持し、低圧ポンプ（２０）が遮断弁（１）の制御ス プール（２６）を走行速度に関係する圧力で付勢するような車両用多段変速機の 液圧式切換装置において、 走行速度に関係する圧力が調整ばね（３３）の力に抗して制御スプール（２６ ）を付勢することを特徴とする車両用多段変速機の液圧式切換装置。 ２． 少なくとも二つの速度段に対して、その制御スプール（２６）が走行速 度に関係する所定の圧力以上において調整ばね（３３）の力に抗して第１の終端 位置から第２の終端位置に移動されるような遮断弁（１）が設けられ、切換弁（ ２）から第１の作動配管（１２）および第２の作動配管（１３）が出発して遮断 弁（１）の弁シリンダ（２７）の第１の環状通路（１４）および第２の環状通路 （１５）に開口し、これらの環状通路（１４、１５）が調整ばね（３３）によっ て決定された制御スプール（２６）の終端位置において制御スプール（２６）に おける第１の制御溝（３６）および第２の制御溝（３７）を介して第３の環状通 路（１８）および第４の環状通路（１９）に接続され、これらの環状通路（１８ 、１９）から第１の接続配管（１６）および第２の接続配管（１８）が第１の変 速段作動装置（３）および第２の変速段作動装置（４）に通じており、環 状通路（１４、１８）に転換弁（６）が接続され、この転換弁（６）が制御スプ ール（２６）の第２の終端位置において第１の作動配管（１２）あるいは第２の 作動配管（１３）を介して圧力を供給する際に圧力媒体を小さな減速比の高速段 に対する第１の変速段作動装置（３）に導くことを特徴とする請求の範囲第１項 記載の車両用多段変速機の液圧式切換装置。 ３． 遮断弁（１）の弁シリンダ（２７）が制御スプール（２６）の端面に低 圧室（２３）を形成し、低圧通路（２４）が低圧室（２３）を低圧ポンプ（２０ ）に接続し、圧力制限弁が最大低圧を決定していることを特徴とする請求の範囲 第２項記載の車両用多段変速機の液圧式切換装置。 ４． 制御スプール（２６）が低圧室（２３）と第１の制御溝（３６）との間 にパッキン（４４）を有し、パッキン（４４）と第１の制御溝（３６）との間に 、孔（４６）を介して圧力媒体貯蔵タンク（１１）に接続される逃げ溝（４５） が設けられていることを特徴とする請求の範囲第２項又は第３項に記載の車両用 多段変速機の液圧式切換装置。 ５． 調整ばね（３３）が孔（４６）に接続されている制御スプール（２６） のばね室（２９）内に収納され、弁シリンダ（２７）における端面側開口によっ て支持されていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１ 項に記載の車両用多段変速機の液圧式切換装置。 ６． その都度の作動配管（１２、１３）が無圧であるとき、第２の接続配管 （１７）が逆止め弁（８）を介して第１の作動配管（１２）に、あるいは漏洩弁 （５）を介して第２の作動配管（１３）に接続されることを特徴とする請求の範 囲第１項ないし第５項のいずれか１項に記載の車両用多段変速機の液圧式切換装 置。