JPH056512Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、相対的に圧力が変化する対をなす液
圧回路の高圧側をスプールの進退動作を利用して
検出しその結果を電気信号として出力し得るよう
にした高圧側検出装置に関するものである。

［従来の技術］ 例えば、農業用トラクタ等に使用される液圧式
の無段変速装置として、エンジン等により駆動さ
れる液圧ポンプと駆動車輪を作動させる液圧モー
タとを対をなす液圧回路を介して閉ループ状に接
続しておき、シフトレバーの操作に応じて前記液
圧ポンプおよび液圧モータの少なくとも一方の容
量を変化させることによつて、その変速比を無段
階に調節し得るようにしたものが知られている。

そして、この種の変速装置においては、液圧ポ
ンプ等の容量を正、負広範囲に制御することによ
つて、車両の前進、停止および後退を連続的に選
択し得るようにしたものも少なくない。ところ
が、このようなものでは、シフトレバーをニユー
トラル位置に操作して車両を停止させようとした
場合に、そのニユートラル操作に伴なう容量可変
制御に微妙な位置づれがあると、その車両が意に
反して微妙に前進あるいは後退することがある。
このような挙動を防止するには、前記液圧ポンプ
と液圧モータとを接続する２本の液圧回路の何れ
が高圧になつているのかを検出し、その高圧側と
低圧側との差圧が車両を動作させ得る値にまで達
しないように、ニユートラル操作に対する補正を
行うことが考えられる。

ところが、現状では、このような場合に好適に
使用し得る簡単な高圧側検出装置は存在しない。
そのため、従来は、前記のような制御を行う場合
には、例えば、前記各液圧回路に圧力センサを設
けておき、これら両圧力センサからの信号に基い
て、何れかの液圧回路が高圧になつているかとい
う判断、および前記両液圧回路間の差圧が許容範
囲内におさまつているか否かという判断をなし、
その判断結果に基いてニユートラルに対する補正
をなすようにしている。そのため、圧力を連続的
に検出する高級な圧力センサが複数個必要になる
とともに、そのセンサからの信号を処理して一定
の判断をなす電子回路が不可欠となる。したがつ
て、システムが複雑化し信頼性を向上させるのが
難しくなる。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案は、以上のような問題点、すなわち、対
をなす液圧回路の高圧側を一定の不感帯を有した
状態で正確に検出するには、高価な圧力センサや
複雑な信号処理装置が必要になるという問題点を
簡単かつ確実に解消することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、かかる目的を達成するために、次の
ような構成を採用したものである。すなわち、本
考案に係る高圧側検出装置は、圧力が相対的に変
化する液圧回路にそれぞれ接続される対をなす圧
力室と、これら両圧力室間の差圧により軸心方向
に進退可能なスプールと、軸心方向に対峙させて
固定部材に形成された対をなす係止面と、これら
両係止面間に遊動可能に配設された対をなす可動
部材と、これらの可動部材を相離れる方向に偏倚
してそれぞれ対応する係止面に弾接させるスプリ
ングと、前記スプール側に設けられ該スプールが
いずれかの方向に作動しようとする際に何れかの
可動部材を対応する係止面から離れる方向に押圧
する押圧面と、このスプールが前記スプリングの
偏倚力に抗しつつ進退した場合にその旨を検知し
て電気信号を出力する位置検出手段とを具備して
なることを特徴とするものである。

［作用］ このような構成のものであれば、両液圧回路の
圧力が相対的に変化して、それらに接続された両
圧力室間に差圧が生じると、その差圧によつてス
プールが軸心方向に付勢されるが、その差圧が予
め設定した許容範囲の値である場合には、このス
プールの移動力により前記可動部材を作動させる
ことができないため、スプールは中立位置に保持
されることになる。またエンジン等の振動によつ
て中立位置を離れることはない。

一方、前記差圧が許容値を上まわると、スプー
ルに作用する軸心方向の移動力がスプリングの偏
倚力を上まわることになる。そのため、前記スプ
ールがいずれか一方の可動部材を係止面から離間
する方向に押圧しつつ軸心方向に移動することに
なる。そして、スプールが何れかの方向に移動す
ればその旨の電気的信号が位置検出手段から出力
される。

したがつて、その信号に基いてスプールが何れ
の方向に作動したかを知ることによつて、前記両
液圧回路の何れが高圧側であるかを察知すること
ができる。そして、そのスプールが移動した旨の
信号が出力されているか否かによつて、それら両
液圧回路間の差圧が一定の許容範囲を逸脱したか
否かを知ることができる。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明
する。

この実施例の高圧側検出装置１は、例えば、図
示しない可変容量形液圧ポンプと液圧モータとを
閉ループ状に接続する対をなす液圧回路Ａ，Ｂ間
に組み込んで使用される。液圧回路Ａ，Ｂは、前
記液圧ポンプ等の容量を制御するシフトレバーの
操作により高圧側と低圧側とが随時切換わるよう
になつており、これによつて液圧モータの出力軸
が正・逆回転するようになつている。

本高圧側検出装置１は、このように相対的に圧
力が変化する液圧回路Ａ，Ｂの高圧側を検出する
ためのもので、ハウジング２のシリンダポート３
内にスプール４が軸心方向にスライド自在に嵌
合させてあり、また、そのハウジング２の一端部
には、スプール４を図中右方に付勢するための液
圧が導入される第１の圧力室５が形成され、ハウ
ジング２の他端部には、前記スプール４を左方に
付勢するための液圧が導入される第２の圧力室６
が形成してある。しかして、これらの圧力室５，
６は、回路接続ポート７，８を介して前記液圧回
路Ａ，Ｂにそれぞれ接続されている。

詳述すれば、ハウジング２は、前記シリンダポ
ート３と、これに連続する大径孔９とを有したハ
ウジング本体２ａを備えており、このハウジング
本体２ａの大径孔側開口部には、蓋体２ｂがシー
ル材２ｃを介して液密に蓋着してある。一方、前
記スプール４は、前記シリンダポート３にスライ
ド可能に嵌合する摺動部４ａを有しており、その
摺動部４ａの一端側には小径部４ｂが、他端側に
は中径部４ｃがそれぞれ軸心を一致させて一体に
設けてある。そして、前記中径部４ｃの先端に
は、ボルト部４ｄが一体に突設してあり、そのボ
ルト部４ｄの先端に袋ナツト４ｅが螺着してあ
る。そして、前記ハウジング２の大径孔９部分
に、スプール保持機構１０を設けている。

スプール保持機構１０は、前記両圧力室５，６
の差圧が設定範囲内（例えば５Kg／cm²以内）に収
つている際に、当該スプール４を中立位置に保持
するためのもので、固定部材たるハウジング２に
形成した対をなす係止面１１，１２と、これら両
係止面１１，１２間に遊動可能に配設した対をな
す可動部材１３，１４と、これらの可動部材１
３，１４を相離れる方向に偏倚してそれぞれ対応
する係止面１１，１２に弾接させるスプリング１
５と、前記スプール４側に設けられ該スプール４
がいずれかの方向に作動しようとする際に何れか
の可動部材１３，１４を対応する係止面１１，１
２から離れる方向に押圧する押圧面１６，１７と
から構成されている。前記両係止面１１，１２
は、スプール４の軸心方向に対峙させて設けら
れたもので、一方の係止面１１は前記ハウジング
本体２ａに形成され、他方の係止面１２は蓋体２
ｂに形成されている。また、前記各可動部材１
３，１４は、前記スプール４のボルト部４ｄの外
周にスライド可能に嵌装させたカツプ状のもの
で、開口端に鍔部１３ａ，１４ａを有している。
そして、その鍔部１３ａ，１４ａの外面を前記係
止面１１，１２に添接させるとともに、その鍔部
１３ａ，１４ａの内面に前記スプリング１５を当
接させている。なお、前記一方の可動部材１３を
押圧するための押圧面１６は、前記スプール４の
中径部４ｃの先端に形成されており、他方の可動
部材１４を押圧するための押圧面１７は、前記袋
ナツト４ｅの内方端に形成されている。

そして、このスプール４が前記スプール保持機
構１０の保持力に抗して軸心方向に進退した場
合に、位置検出手段１８からその旨の電気信号を
出力するようにしている。位置検出手段１８は、
スプール４の小径部４ｂの先端に固着した磁石２
１と、前記ハウジング２のシリンダポート３の近
傍に埋設した対をなすリードスイツチ２２，２３
とを具備してなるものであり、スプール４が進退
動作を行なつて、その磁石２１が特定のリードス
イツチ２２，２３に接近した場合に、そのリード
スイツチ２２，２３から信号が出力されるように
なつている。具体的には、前記磁石２１は環状の
もので前記スプール４の軸心方向に磁化されて
おり、スプール４の先端に取着した磁性材製の極
板２４，２５により両側から固定されている。一
方、ハウジング２に設けた対をなすリードスイツ
チ２２，２３は、非磁性材製の細長いケース内に
接点を兼ねる磁性舌片を収容してなる通常のもの
で、その長手方向に作用する磁気を感知して、そ
の接点を閉じるようになつている。そして、これ
らリードスイツチ２２，２３は、前記ハウジング
２に、スプール４が中立位置の状態で前記磁石２
１が該リードスイツチ２２，２３間に位置するよ
うに軸心方向に所定間隔をあけて埋設してあ
る。なお、これらのリードスイツチ２２，２３
は、前記軸心に対して一定角度だけ傾斜させて
設けてあり、前記磁石２１が極端に接近した場合
にだけON状態に切り換わるようなつている。そ
して、各リードスイツチ２２，２３の端子にリー
ド線２８を接続し、そのリード線２８を切欠部２
９に沿つて外部に導出させている。

このような構成のものであれば、両液圧回路
Ａ，Ｂの圧力が相対的に変化して、それらに接続
された両圧力室５，６間に差圧が生じると、その
差圧によつてスプール４が軸心方向に付勢される
が、その差圧が予め設定した許容範囲内の値、す
なわち、５Kg／cm²以内の値を示している場合に
は、このスプール４の移動力によつてはいずれの
可動部材１３，１４をも作動させることができな
いため、スプール４は中立位置に保持されること
になる。

一方、前記差圧が前述した許容値を上まわる
と、スプール４に作用する軸心方向の移動力がス
プリング１５の偏倚力を上まわることになる。そ
のため、前記スプール４がいずれか一方の可動部
材１３，１４を係止面１１，１２から離間する方
向に押圧しつつ軸心方向に移動することになる。
そして、スプール４が何れかの方向に移動すれ
ば、その旨の電気的信号が位置検出手段１８から
出力される。すなわち、スプール４が中立位置に
保持されている場合には、位置検出手段１８のリ
ードスイツチ２２，２３はいずれもOFF状態と
なつている。この状態から、例えば、一方の液圧
回路Ａの液圧が他方の液圧回路Ｂの液圧よりも許
容値を越えて高くなつた場合には、前記スプール
４が一方の可動部材１３を係止面１１から離間す
る方向に押圧しつつ図中右方向にスライドする。
その結果、スプール４に保持された磁石２１が、
一方のリードスイツチ２２に接近し、このリード
スイツチ２２がON状態に切換る。逆に、他方の
液圧回路Ｂの液圧が前記液圧回路Ａの液圧よりも
許容値を越えて高くなつた場合には、前記スプー
ル４が他方の可動部材１４を係止面１２から離間
する方向に押圧しつつ図中左方向にスライドす
る。その結果、スプール４に保持された磁石２１
が、他方のリードスイツチ２３に接近し、このリ
ードスイツチ２３がON状態に切換る。

したがつて、そのON、OFF信号に基いてスプ
ール４が何れの方向に作動したかを知ることによ
つて、前記両液圧回路Ａ，Ｂの何れが高圧側であ
るかを察知することができる。そして、そのスプ
ール４が移動した旨のON信号が出力されている
か否かによつて、それら両液圧回路Ａ，Ｂ間の差
圧が一定の許容範囲を逸脱したか否かを知ること
ができる。よつて、このようなものであれば、精
密な圧力センサや複雑な信号処理装置を一切用い
ることなしに、前述した要望に応えることができ
る。すなわち、このようなものであれば、前記許
容値を車両が走行し始めるのに要する差圧よりも
低い値に設定しておけば、ニユートラル時に車両
が意に反して微動する直前で、いずれかのリード
スイツチ２２，２３がON状態となる。そのた
め、その信号に基いて、液圧ポンプ等の容量制御
誤差を補正するようにすれば、ニユートラル位置
でその車両を確実に停止させておくことが可能と
なる。しかもこのものは、スプリング１５の強度
を選定することによつて、不感帯を簡単に設定す
ることができるので、制御の安定化を図ることも
可能となる。

なお、本考案に係る高圧側検出装置の用途は、
以上説明した実施例のものに限定されないのは勿
論であり、種々の流体機械に組み込んで使用する
ことができる。

また、位置検出手段は、図示実施例のものに限
られず、例えば、ホール素子やSND等でスプー
ルの作動状態を検出し得るように構成したもの等
であつてもよい。

［考案の効果］ 本考案は、以上のような構成であるから、高級
な圧力センサや複雑な信号処理装置を一切用いる
ことなしに、対をなす液圧回路の高圧側を一定の
不感帯を有した状態で正確に検出することができ
る高圧側検出装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示す縦断面図であ
る。 １……高圧側検出装置、４……スプール、５，
６……圧力室、１１，１２……係止面、１３，１
４……可動部材、１５……スプリング、１６，１
７……押圧面、１８……位置検出手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧力が相対的に変化する液圧回路にそれぞれ接
   続される対をなす圧力室と、これら両圧力室間の
   差圧により軸心方向に進退可能なスプールと、軸
   心方向に対峙させて固定部材に形成された対をな
   す係止面と、これら両係止面間に遊動可能に配設
   された対をなす可動部材と、これらの可動部材を
   相離れる方向に偏倚してそれぞれ対応する係止面
   に弾接させるスプリングと、前記スプール側に設
   けられ該スプールがいずれかの方向に作動しよう
   とする際に何れかの可動部材を対応する係止面か
   ら離れる方向に押圧する押圧面と、このスプール
   が前記スプリングの偏倚力に抗しつつ進退した場
   合にその旨を検知して電気信号を出力する位置検
   出手段とを具備してなることを特徴とする高圧側
   検出装置。