JPS5819486B2 - 車輌のための制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、原動機付き車輌用の駆動伝動装置に関し、さ
らに詳しくは、このような伝動装置を、駆動比について
切り変えるための流体圧操作制御装置に関する。

一般に、トラクターや自動車用の伝動装置は数個のクラ
ッチやブレーキを有し、車輌運転者のシフトレバ−の動
きに応じて流体圧で駆動され、伝動装置内の駆動条件を
選択的に確立する。

なめらかに効率的に切り変えるためには、各クラッチで
の圧力変化を注意深く制御し、調整しなければならない
。

このため、こんどは、操作流体源とその流体を適当なり
ラッチに向ける選択弁との間に、かなり複雑な圧力調整
装置が必要となる。

パース（Ｐｅａｒｃｅ）らの米国特許第３４８１４３５
号に、この目的のだめの効率の高い弁複合体が記されて
いる。

最適操作及び安全のため、伝動装置制御装置はまた、上
述の圧力調整に加えて、ある機能を備えていなければな
らない。

たとえば、制御部がニュートラル位置以外のどこかに位
置している間に車輌が始動されたなら、運転者及び装置
を危険にさらすことになシかねない。

このために、装置に最初に流体圧がかけられたトキ、も
しシフトコントロールレバーがニュートラルに入ってい
なければ、（例えば、コントロールレバーが瞬間的にニ
ュートラルに戻るまで）伝動装置機構の作動を妨げる安
全装置を備えることが望ましい。

この分野で興味ある特許は、スターリング（Ｓｔａｒｌ
ｉｎｇ）の米国特許第３５９６５３６号である。

この米国特許に記されている装置は、比較的操作効率が
良いことがわかったが、その装置の操作が、所定の時間
、特定のレベル以下に留まる操作流体圧に依存している
ことに注意しなければならない。

このために、かなり複雑な絞りや流路装置が使用されて
いる。

さらに、この分野で興味ある特許は、ジョンソン（Ｊｏ
ｈｎｓｏｎ ）らの米国特許第３０９１９７６号、ラム
セル（Ｒａｍ５ｅｌ ）らの米国特許第３１８１３９４
号ラムセルらの米国特許第３１９８０２７号、ローラニ
ーダ−（Ｒｏｈｗｅｄｅｒ）らの米国特許第３２１７７
２６号、ホーシュ（Ｈｏｖｓｃｈ）らの米国特許第３３
８６５４０号、及びスターリング（Ｓｔａｒｌｉｎｇ）
らの米国特許第３７０９０６５号である。

本発明の目的は、車輌伝動装置を切り変えるための制御
装置にして、伝動制御装置がニュートラル位置に入って
いなければ伝動装置の駆動機構のうちの選択された機構
が作動しないようにする制御装置を提供することである
。

本発明のさらに他の目的は、設計上単純であり、操作上
効率的な、車輌伝動装置を切り変えるための制御装置を
提供することである。

概して言えば、本発明に従う制御装置は、駆動調整装置
の第一群及び駆動調整装置の第二群からなる複数の流体
圧作動、駆動調整装置を有する伝動装置との組合せを備
え、各群の少なくとも一つの装置に流体圧を刃口えると
、伝動装置により多数の駆動状態のうちの選択された駆
動状態が確立される。

本発明は、そのための制御装置であシ、加圧流体源と第
−及び第二の位置を有する安全弁機構とを備えている。

第一選択弁が含まれており、それは安全弁機構がその第
二の位置にある状態で流体源に連絡し、流体を上述の第
一駆動調整装置のうちの所定の装置に向けるための複数
の駆動位置を有する。

さらに第二選択弁が含まれておシ、それは、安全弁機構
がその第二の位置にある状態で流体源に連絡し、第二駆
動調整装置のうちの所定の装置に流体を向けるための複
数の駆動状態を有し、さらに、第二駆動調整装置のすべ
ての装置への流体を遮断するニュートラル位置を有する
。

流体源は、安全弁機構がその第一位置にある状態で第二
選択弁がニュートラル位置にあるときに限り、第一選択
弁に連絡し、第一駆動調整装置の所定の装置に流体を向
ける。

安全弁機構はその第一位置に偏倚されており、第二選択
弁がニュートラル位置にあるときに限り流体は最初に流
体源から第一駆動調整装置の所定の装置に向けられてい
る。

上記第一駆動調整装置のうちの一つの装置の中で流体圧
が増強されると安全機構をその第一位置から第二位置に
移動させるための機構が含まれている。

安全弁機構がその第二位置に移動すると、第−及び第二
選択弁を流体源と連絡する。

更に説明すると、本発明の基本的な目的は、車輌エンジ
ンを始動する場合に、車輌の装置の不注意な動きを防ぐ
ことにある。

更に詳細には、伝動装置の複数の駆動条件の選定された
１つを確立するために、安全弁機構は第二位置になけれ
ばならず、流体源からの流体は安全弁機構を介して第一
選択弁（速度選択弁）に供給されなければならない。

しかしながら、安全弁機構を第二位置に移動させるため
には、第二選択弁（方向選択弁）をニュートラル位置に
なければならない。

仮に、車輌エンジンが、第二選択弁（方向選択弁）がニ
ュートラル以外の位置で始動せしめられる場合、安全弁
機構は、流体源から第一選択弁（速度選択弁）への流体
の流れを阻止する第一位置に残シ、従って、第一１駆動
調整装置の作動が妨げられる。

本発明の上述した目的及び他の目的は、以下の説明及び
添付の図面から明らかになるであろう。

図面に関して述べると、伝動制御装置１０が示されてお
り、その構成要素は組合された伝動装置がニュートラル
に切シ変えられている時にとる位置にある。

制御装置１０が応用される型の伝動装置は、数個の流体
作動の駆動調整装置１２を有し駆動調整装置１２又はそ
うした装置の組合せが作動されて、特定の歯車設定が実
現される。

はとんどの多段速度伝動装置に於いて、駆動調整装置１
２はクラッチとかブレーキとか様々であるが、その駆動
調整装置のうちのある装置は主に異なった速度比を実現
するためのものであり、他の装置は前方又は後方駆動を
選択するためのものである。

本例に於いては、速度変換クラッチ群を構成する三つの
クラッチ１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃ、及び方向変換ク
ラッチ群を構成する二つのクラッチ１２Ｆ及び１２Ｒが
ある。

そのために制御装置１０が設計された伝動装置に於いて
、特定の歯車設定を実現するために、各群の１つのクラ
ッチが作動される。

そのようなりラッチやブレーキの内部構造、及び伝動装
置内でのそれらの配置や機能は技術的に周知であるので
、ここでさらに説明することはしない。

、駆動調整装置１２を作動するための加圧流体は車輌エ
ンジンにより駆動されるポンプ１６によシ。

油槽１４から供給され、ポンプは加圧流体を導管２０を
通じて制御弁群１８に分配している。

フィルター機構２２が、導管２０中に含まれている。

弁群１８の入力口での圧力を一定の所定値に維持するた
めに、導管と装置の変換装置及び注油回路との間に逃が
し弁２４が結合されている。

速度選択弁２６は、ハウジング２８及びスプール３０か
らｉ、スプールはハウジング中で軸方向に移動し、入力
導管３２又は３４から入る流体を速度変換クラッチのう
ちの選択された１つのクラッチに導く。

弁２６はまた、特定のクラッチが係合しているとき以外
は、速度変換クラッチに排出機構３６へのもれ口を与え
る。

方向選択弁３８も同様に、ハウジング４０及び軸運動可
能なスプール４２からなり、前方又は後方へ駆動させる
ための方向変換クラッチ１２Ｆ１１２Ｒの選択せられた
一方のクラッチに流体を導く。

方向選択弁３８はまた、作動流体を受は入れていない特
定の方向変換クラッチに排出機構４４へのもれ口を与え
る。

方向選択弁３８はまたニュートラル位置を含み、ニュー
トラル位置に於いては、全方向変換クラッチ、即ち、ク
ラッチ１２Ｆ及び１２Ｒへの流体流入が遮断される。

安全弁は４６に示されている。

安全弁４６は、中ニ＜シ穴５０を有するハウジング４８
、及びその中で軸方向運動ができるスプール５２から構
成されている。

スプール５２は、第−及び第二位置に動くことができる
が、本図に於いてはその第一位置に示されておシ、ばね
５４によシその位置に偏倚させられている。

この位置にあるとき、導管２０からの流体は、ハウジン
グ４８中の隔室５６に流入し、スプール５２で定められ
る環状溝５８の周囲を流れる。

それから流体は、導管６０を経て、方向選択弁３８中の
第二隔室６２に流入し、さらに導管３４及び３２を通り
、連接点６４で分流して導管６６に至り、速度変換クラ
ッチ（本図ではクラッチ１２Ｃ）を約１．４１ ｋｇ
／ｃＩＩＬ（２０ｐｓｉ）の所定の圧力で満たす。

速度変換クラッチ１２Ｃが満たさｍ ７７１Ｅ圧し始め
ると、連接点６４からの流体は導管６８を経て第一圧力
調整減圧弁７０に流入する。

弁７０は、ハウジング７２、スプール７４、及びハウジ
ング７２のくり穴７８中に配置されている負荷ピストン
７６から構成されている。

圧縮ばね８０がスプール７４と負荷ピストン７６の間で
伸張しており、その２つの部材をくシ穴７８のそれぞれ
反対の方向に押り付けている。

本図のように伸びた位置にあるときは、流体はフローエ
ッヂ（ｆｌｏｗ ｅｄｇｅ）８２を横切状環８４を経て
、上方に導管８６を通って、安全弁スプール５２で定め
られる第二の環状溝８８に流入する。

安全弁スプール５２は軸方向くシ穴９０を有し、そのく
り穴９０は溝８８と連絡し、そこからスプール５２が偏
倚せられる方向へ伸びている。

環状溝８８は、流体が流体源１４．１６から選択させた
駆動クラッチ１２Ｃへと最初の方向に流れている間に増
強された流体圧を受ける。

環状溝８８中の圧力は、軸方向くシ穴９０の中、及びス
プール５２の端の外側でしかもハウジング４８の内側に
作用して、ばね５４の偏倚に打ち勝ち、スプール５２を
その第二、即ち、左側の位置に移動させる。

安全弁スプール５２がその第一位置から第二位置に移る
とすぐに、全流体圧は隔室５６から直接に環状溝８８に
流入し、導管８６，６８，３２゜３４中の流方向が逆転
して方向選択弁３８に逆流する。

この時点で、環状溝５Ｂ囲シの最初の流路は遮断される
。

そうすると、選択弁２６．３８は、スプール５２が第二
位置にある状態の安全弁４６を通じて流体源１４．１６
と連絡する。

これまでの論議に於いては、図のように、方向選択弁３
８がニュートラルに位置づけされているもし運転者がう
つかり弁３８を前方又は後方に設定して車を始動させた
とすると、スプール４２に形成されているランド（ｌａ
ｎｄ）９２又は９４は、圧力流が導管６０から導管３４
へ通過するのを止め、従って、圧力流は選択された速度
変換クラッチに流入せず、また安全弁４６を作動させも
しない。

ニュートラル位置は、方向選択弁３８の前方位置と後方
位置の間に置かれておシ、上述の流体阻止作用のため、
前方又は後方位置に設定したいときは、先ず速度変換ク
ラッチに流体を満たし、次に安全弁４６を作動させるた
めに、運転者はスプール４２をニュートラルに移すこと
が必要となる。

即ち、安全弁４６が第一位置にある状態で流体源１４．
１６が速度選択弁２６と連絡するのは方向選択弁３８が
ニュートラル位置にあるときに限る。

さらに、安全弁４６は、上述の如くその第一位置に偏倚
されているので、流体が最初に流体源１４．１６から所
定の速度変換クラッチに向うのは、方向選択弁３８かニ
ュートラル位置にあるときに限る。

弁３８をニュートラル位置にし、かつ速度変換クラッチ
２６を加圧して安全弁スプール５２がその第二位置、即
ち、左方位置に移ると、方向選択弁３８は、どちらの方
向へでも切り変えることができる。

方向選択弁３８のスプール４２がどちらの方向に動いて
も、流体は隔室６２から導管９６を通ってさらに導管９
８，１００に分流する。

今や、安全弁スプールが作動位置、即ち左方位置に移動
しているので、導管１００は排出口１０２へ流通するこ
とを阻止されている。

従って、導管９８からの流体圧は、第二圧力調整減圧弁
１０４に流入し、可変フローエッヂ１０６を横切って隔
室１０８に入る。

その隔室１０８から、導管１１０．１１２を通って流体
が流れる。

導管１１０は、逆止弁１１４、及び圧力調整減圧弁７０
中の負荷ピストン７６の左端に圧力を供給する。

隔室１１６中に受は入れられた流体圧は、負荷ピストン
７６の端に圧力信号を与え、それをスプール７４に抗し
て右側に動かし、フローエッヂ８２を横切る流れを与え
、１駆動クラツチへの圧力を逃がし弁２４で規定されて
いる圧力限度に調整する。

隔室１１８内の流体圧は、スプール７４に作用するばね
力に対抗し、隔室１１８では、スプール７４中の流路１
２０がスプール７４の右端の隔室１２２と流体圧を連絡
しており、隔室１２２の中には反動玉１２４が入ってい
る。

スプール７４と負荷ピストン７６が隣接している領域は
、排出口１２６と連絡しており、穴を通じて隔室１２８
にもれ口を与えている。

導管１１０は、すでに述べたように、逆止弁１１４に分
岐しており、逆止弁１１４は隔室１３０を有し、拘束オ
リフィス１３２及び導管１３４を通じて調節減圧弁１０
４の左端に入る流路を与えている。

弁１０４は、くり穴１３８内で軸方向運動が可能なスプ
ール１３６、及び方向変換クラッチへの流路と圧力を制
御し変化させるためのキャリングエッヂ１０６を含んで
いる。

負荷ピストン１４２もまた１対の圧縮ばね１４４゜１４
６の間で軸方向運動が可能であり、圧縮ばね１４４．１
４６は負荷ピストン１４２とスプール１３６の間でエッ
ヂ１０６を通過する流路を増大させるように作用してい
る。

スプール１３６に作用するばね１４４，１４６の力は、
エッヂ゛１０６から流出してばねに対抗してスプール１
３６の端に作用する流体圧によって抵抗されている。

この目的のために、スプール１３６の端の反動玉１５０
を含む隔室１４８は、スプール１３６中の流路１５２に
よってエッヂ１０６の下流の隔室１０８に連絡されてい
る。

逆止弁１１４の流量拘束オリフィス１３２は、それが負
荷ピストン７６゜１４２の右方への移動を制御する制御
量に応じて、選択された駆動クラッチと選択された方向
変換クラッチの圧力上昇率を制御する。

選択された方向変換クラッチに加わる圧力が所定の最大
値〔本例では約１７．６ｋｇ／ｆｆ１（２５０ｐｓｉ）
、ｌに達すると、負荷ピストン１４２は排出口１５８
に連結されている環１５６へ至るスロット１５４を露出
させ、負荷ピストン１４２の後方の圧力はそれ以上は上
昇し得ない。

従って、方向変換クラッチでの圧力上昇は、この最大値
で止まり、切り変えが完了する。

圧力調整減圧弁７０，１０４の構造及び作動は、上述し
た米国特許第３７０９０６５号によつている。

多くの匍脚装置に於いて、車輌ブレーキがかけられたと
きにもまた、車輌伝導装置が自動的にニュートラル位置
に入れられることが望ましいが、制御装置１０をこの目
的のために応用することができる。

再び図面に関して述べると、ニュートラル化弁１６０は
、安全弁ハウジング４８の環状溝１６４に連絡する流入
導管１６２を有し、ポンプ１６から流体が直接流入でき
るようになっているニュートラル化弁１６０は、スプー
ル１７０を含有するくり穴１６８を定めるハウジング１
６８からなっている。

弁１６０は、通常、そのスプール１７０に作用するばね
１７２により閉鎖されているが、車輌ブレーキがかけら
れると、車輌ブレーキング装置からの流体圧がブレーキ
ング信号導管１７４を通じてスプール１７０の一端に加
えられ解放される。

運転者が車輌ブレーキをかけると、導管１７４からの圧
力信号がスプール１７０を上方に移動させ、流体圧が導
管１６２から導管１７６へ伝わるようになシ、スプール
１３６及び玉１５０の端に圧力が加わシ、スプール１４
６が左方に移動して流路エッヂ１０６を遮断し、同時に
、連結していた方向変換クラッチ内の圧力が減少する。

方向変換クラッチ内の圧力は、平坦部１７８を有するス
プール１３６が、環１８０及び排出口１８２を解放する
とすぐに減少する。

同様にして、ばね１４４及び１４６は負荷ピストン１４
２を左方に移動させ、導管１３４内に捕えられている流
体をして逆止弁１４４内の弁１８４を左方に動かしめ、
導管１３４を排出口１８６に通じさせる。

本発明の効果は次の通りである。

始動の際、速度選択弁（第一選択弁）２６を、所定装置
を駆動させた位置に置き、方向選択弁（第二選択弁）３
８の位置を考慮せずに、速度選択弁２６及び方向選択弁
３８に流体を供給したとすると、作業者の予想と反対方
向に上記所定装置が作動することがある。

これは危険である。本発明に従う制御装置においては、
始動時方向選択弁（第二選択弁）３８がニュートラル位
置にない限シ、速度選択弁（第一選択弁）２６に流体が
供給されないようになっている。

これによって。上記危険性をなくすことができる。

方向選択弁（第二選択弁）３８がニュートラル位置にあ
る場合、第二駆動調整装置の全装置に流体は供給されず
、従って、速度選択弁（第一選択弁）２６に流体が供給
されても、上記所定装置は例えば前進も後退もしない。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明を具体化した伝導装置切シ変え制御装置の
図面であり、一部は断面にしてあり、一部は図式的に示
しである。 図に置いて、１０・・・・・・伝導装置制御装置、１２
・・・・・・駆動調整装置、１４・・・・・・油槽、１
６・・・・・・ポンプ、２６・・・・・・速度選択弁、
３８・・・・・・方向選択弁、４６−・・・・・安全弁
、７０・・・・・・第一圧力調整減圧弁、１０４・・・
・・・第二圧力調整減圧弁、１１４・・・・・・逆止弁
、１６０・・・・・・ニュートラル化弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第一、駆動調整装置群、及び第二駆動調整装置群か
   らなる複数個の流体圧力作動、駆動調整装置を有し、各
   装置群の少なくとも１個の装置に流体圧力を刃口えると
   伝動装置によシ複数の駆動状態のうちから選択された１
   つの７駆動状態が確定する伝動装置を備えた車輌のため
   の制御装置において、加圧流体源と； 第−及び第二位置を有する安全弁機構と；該安全弁機構
   がその第二位置にある状態で、該流体源に連絡し、流体
   を該第−装置群のうちの所定の装置に導くための複数個
   の、駆動状態を有する第一選択弁と； 該安全弁機構がその第二位置にある状態で、該流体源に
   連絡し、流体を該第二装置群のうちの所定の装置に導く
   ための複数個の駆動位置を有し、かつ該第二装置群の全
   装置への流体供給を遮断するニュートラル位置を有する
   第二選択弁と：を備えており、 該流体源は、該第二選択弁がそのニュートラル位置にあ
   るときに限り、該安全弁機構がその第一位置にある状態
   で該第−選択弁に連絡して流体を該第−装置群の所定の
   １つの装置に方向付けるものであり； 該安全弁機構はその第一位置に偏倚されており、該第二
   選択弁がそのニュートラル位置にあるときに限り、最初
   に流体を該流体源から該第−装置群のうちの所定の１つ
   の装置に方向付けるものであり； 更に、該第−装置群のうちの所定の１つの装置中で流体
   圧力が増大すると、該安全弁機構をその第一位置から第
   二位置に移動させるための機構を備え； 該安全弁機構がその第二位置に移動すると、該第−及び
   第二選択弁を該カロ圧流体源と連絡させることを特徴と
   する制御装置。