JPH071544Y2

JPH071544Y2 - 油圧伝動装置の中立制御弁

Info

Publication number: JPH071544Y2
Application number: JP1989052903U
Authority: JP
Inventors: 武夫清水; 文治山田
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1989-05-08
Filing date: 1989-05-08
Publication date: 1995-01-18
Anticipated expiration: 2004-05-08
Also published as: JPH02143561U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は油圧ポンプの吐出油で油圧モータを回転駆動
する油圧伝動装置における中立制御弁の改良に関する。

（従来の技術）油圧ポンプからの吐出油で油圧モータを回転駆動し、例
えばトラクタなどの走行を制御する油圧伝動装置におい
て、油圧回路の高圧側と低圧側とを短絡するバイパス通
路に制御弁を介装し、油圧ポンプの吐出量が少ないアイ
ドル状態で、高圧側から低圧側に作動油を逃して油圧モ
ータの回転を停止させ、ニュートラル制御を行うと共
に、ポンプ吐出量を増加させての加速時などに油圧モー
タの回転が不連続に上昇するノッキング現象を回避する
ようにしたものがある（特公昭54−25180号参照）。

（考案が解決しようとする課題）しかしながらこの油圧伝動装置は、ニュートラル状態で
の安定性に欠け、わずかな負荷変動によって制御弁が閉
じたり、開いたりの切換作動（ハンチング）しやすく、
モータが少しづつ脈動的に回転するノッキング現象や、
安定した中立状態の確保が難しいという欠点があった。

本考案は、微速度運転時のノッキングを確実に防止する
と共にニュートラル安定性を確保することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段）そこで本考案は、バルブボディに摺動自由に直列的に収
装された互いに対向する２つのスプールと、各スプール
の背部に形成したダンパ室と、各ダンパ室に収装され前
記各スプールを相互に当接させかつ中立位置にまで付勢
するスプリングと、油圧ポンプとモータを接続するメイ
ン回路にそれぞれ接続しかつ各スプールの周囲に開口す
る２つのポートと、これら各ポートと前記各ダンパ室と
を常時連通すべく各スプールに形成したダンピングオリ
フィスと、前記両ポートをスプール中立位置で互いに連
通させると共にスプール変位時に連通を遮断するよう各
スプールに設けたニュートラルオリフィスとから構成す
る。

（作用）油圧ポンプの回転数が低いアイドル運転時はポンプの吐
出圧が低いのでスプールはスプリングにより中立位置に
保持されポート間を短絡している。したがって油圧ポン
プの吐出油は油圧モータには流れずに低圧側のメイン回
路に流れ、油圧モータの回転は停止している。

高圧側メイン回路の圧力がある程度上昇すると、このと
きの高圧側のダンパ室にダンピングオリフィスを介して
作用する圧力によりスプールは低圧側に移動して閉じよ
うとするが、このとき同時に、前記スプールと対向して
設けられた低圧側スプールのダンピングオリフィスによ
り絞り抵抗が生じるので、圧力上昇が一時的な圧力変動
に過ぎない場合にはスプールの変位が抑制されてその位
置は中立に維持される。

また、油圧ポンプに大きな負荷をかける急加速等の直後
にはゆり戻しにより高圧回路側圧力の一時的な低下が起
こり、このときの圧力低下によって閉じ位置にある高圧
側のスプールが開き位置（中立位置）方向に戻ろうとす
る現象が起こるが、このときには当該スプール自体のダ
ンピングオリフィスにより抵抗力が生じて中立位置から
の変位が抑制されるのでスプールは閉じ位置に保持され
る。

このようにして、相対して位置するスプールのダンパ室
が開閉両方向に相補的に減衰抵抗を発生する結果、中立
位置と開放位置の双方においてスプールの位置を安定さ
せる機能が発揮され、これによりハンチング等の不安定
動作が確実に防止される。

メイン回路の圧力が上昇して差圧が所定値よりも大きく
なると、スプールが変位してポート間を遮断する。

これにより油圧ポンプの吐出油が油圧モータに流れ、油
圧モータが回転する。

（実施例）この実施例はトラクタ等の走行を制御する油圧伝動装置
（HST）の中立制御弁として本考案を適用したものであ
る。

図示するように、エンジンで駆動される可変可逆回転型
の油圧ポンプ１と、可逆型の油圧モータ２とはメイン回
路３、４によって接続され、ポンプ１から吐出される作
動油によりモータ２が回転する。

メイン回路３と４を短絡するバイパス回路５には中立制
御弁６が介装される。中立制御弁６はポンプアイドル運
転時など吐出流量が一定以下のときに開いて、高圧側か
ら低圧側に作動油をバイパスさせ、油圧モータ２の回転
を確実に停止させるものである。

このため、バルブボディ10にはポート11と12が設けら
れ、ポート11はメイン回路３に、ポート12はメイン回路
４にそれぞれ接続している。バルブボディ10のスプール
孔には第１及び第２のスプール16と17が直列に対向して
配置される。各スプール16、17はそれぞれ後端にあるダ
ンパ室18、19に介装したスプリング20、21によって中立
保持（センタリング）される。

ただしスプリング20、21はスプール16、17の段部に係止
するスプリングシート20A、21Aと係合し、中立位置より
スプール16、17がそれぞれ前方に移動したときには、ス
プリング力が作用しないようになっている。31、32はス
プリング受けを兼ねるプラグである。

前記ダンパ室18、19はスプール16、17の周囲に開口した
ダンピングオリフィス22、23及び連通路24、25によって
前記各ポート11、12と選択的に連通する。

また、スプール16、17にはニュートラルオリフィス27、
28が形成され、バルブ中立時にスプール16、17を貫通す
る連通路29、30を介して、前記ポート11と12を互いに連
通させるようになっている。

なお、これら連通路29、30は開口29A、30Aを介してチャ
ージポート13と常時連通し、このチャージポート13には
油圧ポンプ１と共に駆動されるチャージポンプ14からの
チャージ油が供給される。なお、このチャージ圧力はリ
リーフバルブ15によって所定値に規制される。

以上のように構成され、次に作用について説明する。

油圧ポンプ１の吐出量が低い車両のアイドル運転中は、
スプリング20と21のバランスにより中立制御弁６は中立
位置にあり、バイパス回路５が開かれており、メイン回
路４から３へ作動油が油圧モータ２を迂回して流れる
（ただし油圧ポンプ１からメイン回路４を経由して油圧
モータ２へと吐出油を供給する場合）。

このためモータ２が完全に停止したニュートラル状態に
保持される。

つまり、ポート12からの作動油は、ニュートラルオリフ
ィス28から連通路29、30を通り、他方のニュートラルオ
リフィス27よりポート11へと流れるのである。また、こ
のとき、ダンパ室18と19は各ポート11と12とダンピング
オリフィス22、23を介して連通状態にある。

このニュートラル状態においてポンプ吐出量が微少の範
囲で脈動的に変化し、例えば吐出量がわずかに増加した
ときは、ニュートラルオリフィス28の前後差圧が増加
し、オリフィス上流の圧力が導かれる左右のダンパ室19
の圧力が右方のダンパ室18の圧力よりも上昇し、スプー
ル16、17をスプリング20に抗して右方に移動させようと
する。

ところが、スプール17が移動する際に、右方のダンパ室
18からダンピングオリフィス22を介して作動油が排出さ
れるが、この絞り抵抗によりスプール16、17の移動が緩
衝される。

したがって、ポンプ吐出量がわずかに変動（脈動）した
程度では、スプール16、17が中立位置から大きく変位す
るようなことがなく、これらによりスプール16、17のハ
ンチングを防いで安定したニュートラル制御が実現す
る。

これに対して、油圧ポンプ１の吐出量がアイドル状態か
ら増加し、ニュートラルオリフィス28で発生する差圧が
スプリング20の設定荷重に打ち勝つようになると、ダン
パ室19の圧力に応じ勝つようになると、ダンパ室19の圧
力に応じてスプール16、17が図示するように、右方に移
動してニュートラルオリフィス28が完全に閉じる。

この時点から作動油が油圧モータ２に流れ出し、モータ
２が回転を始める。油圧モータ２の回転により車両の走
行が開始される。

そして、このような走行状態でも、油圧ポンプ１の負荷
圧力が小さく、また吐出量も小さい、油圧モータ２の微
速度回転時など、ポンプ吐出圧力が微少範囲で脈動的に
変化しても、ダンパ室18、19の緩衝作用によりスプール
16、17が切換状態から変位することがなく、したがって
中立制御弁６の開閉に伴うノッキング現象も発生しな
い。

また特に、急加速の直後にはオーバーランに原因するゆ
り戻しでメイン回路４の圧力が一時的に低下し、これに
伴ってスプール16、17が中立の開き位置方向に戻ろうと
することがあるが、このときにはダンピングオリフィス
23の作用により減衰抵抗が発生してスプール16、17の位
置を閉じ位置に保持する。なお、このように作動圧力が
低下してスプール16、17が開き方向へ移動しようとする
ときはスプリング20（または21）の張力が付勢力として
作用するが、この付勢力は絶対値としては小さく、かつ
条件によって変動することがないので、前記減衰作用は
十分にかつ安定して発揮される。

このように、スプール16、17の開閉両方向について、互
いに対向するダンパ室18、19が相補的に機能する結果と
して、一時的な圧力変動に対する位置安定性が確保され
るので、油圧モータ負荷の大小にかかわらずハンチング
等の不安定動作を確実に防止できる。

なお低圧側のメイン回路３に対しては、チャージポート
13から作動油が補給されるため、閉回路におけるポン
プ、モータの作動油リーク分が補償される。

油圧ポンプ１の吐出方向が逆転して、メイン回路３が高
圧になったときも、中立制御弁６は同様にして作動し、
ニュートラル位置での安定性を保ち、かつ微速時のノッ
キング等の発生も確実に防止できる。

（考案の効果）以上のように本考案によれば、スプールの背後に対向的
に設けたダンパ室が中立の開き位置と負荷作用時の遮断
装置との双方について相補的に減衰抵抗を発揮してそれ
ぞれのスプール位置の変動を抑制するようにしたので、
ハンチングやノッキング等の不安定動作を確実に回避で
きるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示す油圧回路図である。１…油圧ポンプ、２…油圧モータ、3,4…メイン回路、
５…バイパス回路、６…中立制御弁、11,12…ポート、1
3…チャージポート、16、17…スプール、18,19…ダンパ
室、22,23…ダンピングオリフィス、27,28…ニュートラ
ルオリフィス。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】バルブボディに摺動自由に直列的に収装さ
れた互いに対向する２つのスプールと、各スプールの背
部に形成したダンパ室と、各ダンパ室に収装され前記各
スプールを相互に当接させかつ中立位置にまで付勢する
スプリングと、油圧ポンプとモータを接続するメイン回
路にそれぞれ接続しかつ各スプールの周囲に開口する２
つのポートと、これら各ポートと前記各ダンパ室とを常
時連通すべく各スプールに形成したダンピングオリフィ
スと、前記両ポートをスプール中立位置で互いに連通さ
せると共にスプール変位時に連通を遮断するよう各スプ
ールに設けたニュートラルオリフィスとから構成される
ことを特徴とする油圧伝動装置の中立制御弁。