JPH11235931A - 油圧式無段変速装置のリリーフ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変容量型の油圧ポンプと油圧モータの間を
油路を介して流体接続して閉回路を構成し、該閉回路に
チャージポンプより圧油を供給するチャージ回路を設け
た油圧式無段変速装置において、油圧式無段変速装置の
油圧回路の高圧化及び設計上の自由度を向上させ、リリ
ーフバルブの開閉時の騒音を低減することを課題とす
る。 【解決手段】 油圧ポンプ２３の斜板１４６を油圧サー
ボ機構６１により傾倒可能とし、該油圧サーボ機構に前
記チャージ回路から圧油を供給すると共に、前記閉回路
を構成する高圧側及び低圧側の油路１０１・１０２それ
ぞれに口径の小さいリリーフバルブ１０７・１０８を設
けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧式無段変速装
置のリリーフ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の可変容量形油圧ポンプの油圧回路
は、図１０に示すように、走行油圧ポンプ２３の斜板１
４６の角度を変更することにより吐出容量を可変として
いる。該斜板１４６の角度は、油圧サーボ機構６１によ
り操作制御される構成となっている。また、該走行油圧
ポンプ２３と走行油圧モータ２４とは、油路１０１・１
０２により並列に連結されて閉回路を構成しており、チ
ャージポンプ２９からチャージ油路１０３を通じて作動
油が圧送されている。チャージ油路１０３と油路１０１
・１０２との間には、それぞれチャージチェックバルブ
１０４・１０４が介装されており、油路１０１・１０２
のうちの低圧側の油路に作動油を供給するように構成し
ている。

【０００３】前記チャージ油路１０３には、チャージリ
リーフバルブ１０５が接続されており、該チャージ油路
１０３におけるチャージ圧が設定値以上になった場合、
チャージリリーフバルブ１０５が開弁することにより、
チャージ油路１０３がドレン回路１０６に接続される。
このため、チャージ油路１０３からリリーフした作動油
が、チャージリリーフバルブ１０５及び、ドレン回路１
０６を介してオイルタンクに排出される構成になってい
る。

【０００４】また、油路１０１・１０２にリリーフバル
ブ９０が接続されており、油路１０１・１０２間の圧力
差が設定値を上回った場合、リリーフバルブ９０が開弁
し、圧力の低い回路に作動油を排出する構成になってい
る。該構成により油路が高圧負荷より保護されている。
前記リリーフバルブ９０により吐出された油は、反対側
の油路に戻される構成になっている。

【０００５】図１１は、従来のＨＳＴ式油圧変速装置の
油路板の断面図である。ＨＳＴの油圧回路に用いられる
リリーフバルブは、図１１に示すように油路板に螺装さ
れており、該油路板には油路１０１・１０２が平行に穿
設されている。該構成において、リリーフバルブの設定
圧力を超える高圧負荷が、油路１０１か１０２のどちら
か一方にかかった場合、リリーフバルブが開き、圧力の
低い側の油路に作動油を吐出する構成になっている。ま
た、リリーフバルブは一般に直動形が使用され、高圧化
使用になると大きい物となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のＨＳＴ用のリリ
ーフバルブは、一般に高圧化仕様になると大きくなり、
ＨＳＴの設計上の自由度が減少する。また、リリーフバ
ルブが大きい場合には、リリーフバルブでのオーバライ
ドに相当する特性が低下する可能性がある。リリーフバ
ルブの開閉時の騒音も大きくなる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明が解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。即ち、可変容量型の油圧ポンプと油
圧モータの間を油路を介して流体接続して閉回路を構成
し、該閉回路にチャージポンプより圧油を供給するチャ
ージ回路を設けたＨＳＴにおいて、前記油圧ポンプの斜
板を油圧サーボ機構により傾倒可能とし、該油圧サーボ
機構に前記チャージ回路から圧油を供給すると共に、前
記閉回路を構成する高圧側及び低圧側の油路それぞれに
口径の小さいリリーフバルブを設けたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施例において、油圧式
無段変速装置（以下ＨＳＴ）を搭載したコンバインを用
いて説明する。図１は、本発明の斜板角度制御機構を有
するＨＳＴ式ミッション装置を搭載したコンバインを示
す全体側面図、図２は同じく平面図、図３はＨＳＴの側
面断面図、図４は同じく正面一部断面図、図５は油圧サ
ーボ機構を示す要部略視図、図６は中立保持機構を示す
の要部平面断面図、図７は、本発明の油圧回路図、図８
は本発明のリリーフバルブの配置を示す油路板の断面
図、図９は本発明のリリーフバルブのオーバーライド特
性を示した図である。

【０００９】図１及び図２において、トラックフレーム
１には左右一対の走行クローラ２が装設され、該トラッ
クフレーム１の上方には機台３が架設されている。機台
３上方の左右一側に配設した脱穀部４にはフィードチェ
ーン５が張架され、該脱穀部４は扱胴６及び処理胴７等
を内蔵している。また、機体前部には刈刃９及び穀稈搬
送機構１０等を備える刈取部８が配設され、該刈取部８
は刈取フレーム１２を介して、油圧シリンダ１１により
昇降されるように構成している。

【００１０】前記脱穀部４の後方には排藁チェン１４の
終端を臨ませる排藁処理部１３が配され、左右方向にお
ける機台３の脱穀部４配設側とは反対側には、穀物タン
ク１５が配設されている。該穀物タンク１５には、脱穀
部４からの穀粒が揚穀筒を介して搬入され、該穀物タン
ク１５に貯留された穀粒は排出オーガ１７によって機外
へ搬出される。穀物タンク１５の前方には、操向ハンド
ル１９及び運転席２０等を備える運転キャビンが配設さ
れ、該運転キャビンの下方には、エンジン２１、及び、
前記走行クローラ２を駆動する運転駆動部であり、本発
明のＨＳＴを備えるミッションケース２２を配設してい
る。コンバインは以上のように構成されて、連続的に穀
稈を刈取って脱穀するようにしている。

【００１１】前記ミッションケース２２は、図３に示
す、アキシャルピストンポンプである走行油圧ポンプ２
３、及び、走行油圧モータ２４からなる主変速機構であ
る走行用のＨＳＴ式無段変速機構（以下ＨＳＴ）２５等
と、ギア機構とから構成されている。該走行油圧ポンプ
２３の入力軸２６は、前記エンジン２１の出力軸に連動
連結され、走行油圧モータ２４の出力軸３１は、ミッシ
ョンケース２２内の前記ギア機構を介して、図１におけ
る走行クローラ２の駆動輪３４と連動連結されている。

【００１２】そして、エンジン２１から走行油圧ポンプ
２３へ入力された駆動回転は、該走行油圧ポンプ２３の
斜板１４６の角度変更調節により作動油の吐出方向と吐
出量が変更されて、走行油圧モータ２４の正逆回転と回
転数が変更され、その駆動回転が前記ギア機構を介して
走行クローラ２を駆動するのである。

【００１３】図３乃至図５において、本発明の斜板制御
機構としての油圧サーボ機構６１を有する走行油圧モー
タ２４を搭載したＨＳＴ２５について説明する。該ＨＳ
Ｔ２５は、アキシャルピストンポンプである可変容量型
の油圧ポンプ２３、及び、固定容量型の油圧モータ２４
と、チャージポンプ２９と、斜板角度を制御する油圧サ
ーボ機構６１等とにより構成されている。

【００１４】走行油圧ポンプ２３と走行油圧モータ２４
とは上下に並設され、走行油圧ポンプ２３の入力軸２６
の前端部にはチャージポンプ２９が付設されている。ま
た、走行油圧ポンプ２３の一側方に油圧サーボ機構６１
が配設されている。該油圧サーボ機構６１は、サーボピ
ストン７１と、該サーボピストン７１の内部に配置され
た手動斜板角度制御バルブとの間で全体的に構成されて
いる。そして、油圧サーボ機構６１は、走行油圧ポンプ
２３のケースの内部に埋め込まれて一体的に構成されて
いる。

【００１５】図４において、走行油圧ポンプ２３の可動
斜板１４６の一端には斜板軸１９０が突設され、該斜板
軸１９０は前記油圧サーボ機構６１のサーボピストン７
１に係合され、該サーボピストン７１はスプールバルブ
７２を摺動させることで上下方向に摺動され、該スプー
ルバルブ７２はピン１５９に係合され、該ピン１５９は
コントロールレバー１５１と連動連結され、該コントロ
ールレバー１５１の回動によってスプールバルブ７２が
摺動され、更に、サーボピストン７１が摺動されて、可
動斜板１４６が傾倒される構成としている。

【００１６】図６は、前記コントロールレバー１５１を
中立位置に保持するデテント機構を示している。コント
ロールレバー１５１の一端が前記走行油圧ポンプ２３の
可動斜板１４６と連動連結され、該コントロールレバー
１５１の他端に走行中立カム１４９が固設されて一体的
に回動できるようにしている。該走行中立カム１４９の
外周をカム面とし、該カム面の中央に凹部を形成してい
る。一方、ＨＳＴケースに走行中立保持アーム１４８の
一端を枢支し、該走行中立保持アーム１４８の他端に走
行中立保持ローラ１５２を回転自在に枢支している。該
走行中立保持ローラ１５２を前記凹部に嵌入してＨＳＴ
２５を中立位置に保持できるように構成している。ま
た、前記コントロールレバー１５１には走行ストッパー
杆１５０が一体的に設けられており、該走行ストッパー
杆１５０に走行変速アーム１５１と共に衝撃吸収バネ１
６２が装着され、走行変速アーム１５１を回動して変速
したときに、急発進や急停止することを防止している。

【００１７】次に、本発明の油圧回路を説明する。図７
において、該走行油圧ポンプ２３と走行油圧モータ２４
は油路１０１・１０２を介して流体接続され、閉回路を
構成している。該油路１０１・１０２にはチャージポン
プ２９からチャージ油路１０３を通じて作動油が供給さ
れ、該チャージ油路１０３と油路１０１・１０２との間
には、それぞれチャージチェックバルブ１０４・１０４
が介装されており、油路１０１・１０２のうちの低圧側
の油路に作動油を供給するように構成している。

【００１８】前記油圧サーボ機構６１へは、チャージポ
ンプ２９からの圧油を油路１０９を通じて供給され、コ
ントロールレバー１５１の回動に伴いスプールバルブ７
２が摺動されバルブが切り換わり、サーボピストン７１
へ圧油が送油されてサーボピストン７１が摺動され、斜
板１４６が傾倒される構成としている。

【００１９】また、前記チャージ油路１０３には、チャ
ージリリーフバルブ１０５が接続されており、該チャー
ジ油路１０３におけるチャージ圧が設定値以上になった
場合、チャージリリーフバルブ１０５が開弁することに
よりドレン回路１０６に接続してドレンされる。

【００２０】前記油路１０１・１０２にはそれぞれリリ
ーフバルブ１０７・１０８が接続されており、過負荷が
生じて油路１０１または１０２が高圧になるとリリーフ
バルブ１０７または１０８が作動して開弁し、ドレン回
路１０６に接続されて、作動油が油タンク（ＨＳＴケー
ス）にドレンされる。このリリーフバルブ１０７または
１０８が作動すると、閉回路内の作動油が減少するの
で、チャージチェックバルブ１０４を介して閉回路内へ
作動油が補給され、チャージ圧は下がる。それにより、
油圧サーボ機構６１へのチャージ圧も減少して、サーボ
ピストン７１の作動量も減少して、斜板１４６は中立側
へ回動する。即ち、斜板１４６が中立側へ回動すること
によって油路１０１または１０２の過負荷状態が軽減さ
れ、閉回路内の油圧が調圧されることになる。

【００２１】前記リリーフバルブ１０７・１０８の配置
構成は図８に示すように、油路板１００の外側面から油
路１０１・１０２に臨むように螺装されている。該油路
１０１・１０２は油路板１００に平行に穿設され、該油
路１０１・１０２に三日月状のキドニーポートが連通さ
れて、走行油圧ポンプ２３と走行油圧モータ２４に連通
される。該油路１０１・１０２の一端は、栓によって密
封され、他端はチャージチェックバルブ１０４・１０４
を介してチャージポート１００ａに接続されている。前
記リリーフバルブ１０７は油路１０１に接続しており、
油路１０１に過負荷が掛かるとリリーフバルブ１０７に
よりリリーフしてドレンし、リリーフバルブ１０８は油
路１０２に接続して、油路１０２の過負荷をリリーフバ
ルブ１０８によりリリーフしてドレンする構成になって
いる。このため、リリーフバルブ１０７・１０８を簡単
に構成可能であり、リリーフバルブの占める空間が少な
いため、設計上の自由度が高い。

【００２２】本発明のリリーフバルブ１０７・１０８に
よる本油圧回路のオーバーライド特性は、図９に示すよ
うに構成されている。縦軸Ｖはリリーフバルブよりの流
出量であり、横軸Ｐはリリーフバルブに掛かる圧力であ
る。また、曲線Ａはリリーフバルブ９０を用いた従来の
油圧回路のオーバーライド特性を示し、曲線Ｂはリリー
フバルブ１０７・１０８を用いた本発明の油圧回路構成
によるオーバーライド特性を示している。リリーフバル
ブが接続されている回路の圧力が設定圧Ｓに達した場合
に、リリーフバルブが開弁し、作動油が排出され、従来
のリリーフバルブ９０及び、本発明のリリーフバルブ１
０７・１０８の設定圧力を等しく設定した場合、本発明
のリリーフバルブ１０７・１０８の圧油を排出するため
のバルブの口径は小さく、従来のリリーフバルブ９０は
直動型としているために口径が大きいので、開弁してか
ら設定圧Ｓになる（収束する）まで本発明では流量が少
なく、従来は多い。従って、従来では発熱量も大きかっ
たのである。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、可変容量型の油圧ポンプと油
圧モータの間を油路を介して流体接続して閉回路を構成
し、該閉回路にチャージポンプより圧油を供給するチャ
ージ回路を設けたＨＳＴにおいて、前記油圧ポンプの斜
板を油圧サーボ機構により傾倒可能とし、該油圧サーボ
機構に前記チャージ回路から圧油を供給すると共に、前
記閉回路を構成する高圧側及び低圧側の油路それぞれに
口径の小さいリリーフバルブを設けたので、リリーフバ
ルブを小さくでき安価なリリーフバルブを仕様できる。
また、リリーフバルブの作動音を減少でき、オーバーラ
イド特性を向上可能であるために、リリーフバルブより
の作動油の排出量を減少可能である。また、リリーフバ
ルブにおける発熱量も減少可能である。このため、油回
路の最高圧の制御性を容易に向上可能であり、該油圧回
路による動力伝達効率を向上可能である。口径の小さな
リリーフバルブを用いるため、設計上の自由度を向上可
能であり、油圧回路を高圧化可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の斜板角度制御機構を有するＨＳＴ式ミ
ッション装置を搭載したコンバインを示す全体側面図で
ある。

【図２】同じく平面図である。

【図３】ＨＳＴの側面断面図である。

【図４】同じく正面一部断面図である。

【図５】油圧サーボ機構を示す要部略視図である。

【図６】中立保持機構を示すの要部平面断面図である。

【図７】本発明の油圧回路図である。

【図８】本発明のリリーフバルブの配置を示す油路板の
断面図である。

【図９】本発明のオーバーライド特性を示す図である。

【図１０】従来の油圧回路である。

【図１１】従来のリリーフバルブの配置構成を示す油路
板の断面図である。

【符号の説明】

２３ 油圧ポンプ ２４ 油圧モータ ２９ チャージポンプ ６１ 油圧サーボ機構 ７１ サーボピストン ７２ スプールバルブ １０１・１０２ 油路 １０７・１０８ リリーフバルブ １４６ 斜板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変容量型の油圧ポンプと油圧モータの
   間を油路を介して流体接続して閉回路を構成し、該閉回
   路にチャージポンプより圧油を供給するチャージ回路を
   設けた油圧式無段変速装置（以下ＨＳＴ）において、前
   記油圧ポンプの斜板を油圧サーボ機構により傾倒可能と
   し、該油圧サーボ機構に前記チャージ回路から圧油を供
   給すると共に、前記閉回路を構成する高圧側及び低圧側
   の油路それぞれに口径の小さいリリーフバルブを設けた
   こと特徴とする油圧式無段変速装置のリリーフ機構。