JPH0718459B2 - 油圧クラッチ操作用の油圧構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は油圧クラッチ操作用の油圧構造に関し、詳しく
は、滑らかに油圧クラッチを入り操作する為の油圧構造
に関する。

〔従来の技術〕

油圧クラッチを滑らかに入り操作する為の構造の一例
が、特開昭62−52255号公報に開示されており、この構
造ではパイロット圧の変化によって開閉する２種の開閉
弁とオリフィス、及びアキュムレータを組合わせてい
る。

これによって油圧クラッチの入り操作時に、油圧クラッ
チに対し半クラッチに達するまで迅速に作動油を供給
し、半クラッチに達した後はオリフィスのみを介した作
動油を、アキュムレータに蓄圧しながら滑らかに供給す
る。そして、油圧クラッチが略入り状態に達すると、油
圧ポンプからの作動油の全圧を供給するように構成して
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述の油圧クラッチは、回転する部分に使用されるシー
ルにリークを生じ易いので、このようなリークを生じて
いる油圧クラッチに対して入り操作用の作動油を供給し
た場合、アキュムレータに対する蓄圧時間が大きくなっ
て所望の昇圧特性が得られないことがある。

又、前述のように滑らかな昇圧特性で油圧クラッチを入
り操作する場合に対して、例えば、作業装置等に対して
迅速に動力を伝えたい場合には、前述の滑らかな昇圧特
性が妨げとなって、迅速な動力伝達が行われないことも
ある。

本発明は、油圧クラッチにリークが生じていても、所望
の昇圧特性で油圧クラッチを入り操作できるように、
又、必要時には素早く油圧クラッチを入り操作できるよ
うに、油圧クラッチ操作用の油圧構造を構成することを
目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の特徴は以上のような油圧クラッチ操作用の油圧
構造において、次のように構成することにある。

摩擦式の油圧クラッチに対する主油路を開閉する弁体、
この弁体を圧縮バネを介して開放方向に操作するピスト
ン、油圧クラッチ側の主油路からの圧力を弁体に対し閉
塞する方向に作用させるパイロット油路を備えると共
に、 主油路からの圧力を油圧クラッチに供給し、油圧クラッ
チ側の主油路からの圧力をパイロット油路、及び自身に
備えたオリフィスを介してピストンに供給する第１入り
操作位置と、 主油路からの圧力を油圧クラッチに供給し、油圧クラッ
チ側の主油路からの圧力をパイロット油路、及びオリフ
ィスを介さずにピストンに供給する第２入り操作位置
と、 油圧クラッチから圧力を抜く切り操作位置との３位置に
切換操作可能な切換弁を備えてある。

〔作 用〕

（ｉ） 本発明のように構成して、例えば第1,2,4図に示すよう
に切換弁（５）を第１入り操作位置に操作すると、主油
路（３）からの圧力が油圧クラッチ（１）に供給され、
油圧クラッチ（１）側の主油路（3a）からの圧力がパイ
ロット油路（13）、及び切換弁（５）に備えたオリフィ
ス（15）を介してピストン（11）に供給される。この場
合、圧縮バネ（10）の作用で弁体（４）が開放操作され
ているので、油圧クラッチ（１）の圧力が素早く上昇す
る。

次に、油圧クラッチ（１）が半クラッチ状態に達する
と、油圧クラッチ（１）側の主油路（3a）の圧力が、パ
イロット油路（13）を介して弁体（４）に伝えられ、こ
の圧力が弁体（４）を閉塞する方向に偏位させる。これ
と略同時にピストン（11）に対しても油圧クラッチ
（１）側の主油路（3a）の圧力がオリフィス（15）を介
して伝えられるので、ピストン（11）からの力が弁体
（４）を開放しようとする方向に作用して、弁体（４）
は主油路（３）を少し絞った状態で一旦バランスし、油
圧クラッチ（１）の圧力が滑らかに上昇していく。

この場合、油圧クラッチ（１）側にリークがあれば、油
圧クラッチ（１）の主油路（3a）の圧力の上昇が鈍るの
で、ピストン（11）が弁体（４）を開放しようとする力
により弁体（４）が開放側に操作されて、主油路（3a）
の圧力が補われるのである。この後、ピストン（11）の
作動に伴い弁体（４）が徐々に開放側に作動して、油圧
クラッチ（１）が完全な入り状態に操作される。

以上のようにして、第４図のグラフに表わされる昇圧特
性で油圧クラッチが入り操作されるのであり、本発明の
油圧構造ではアキュムレータを用いていないので、油圧
クラッチ側のリークに大きな影響を受けることが無い。

（ii） 次に切換弁（５）を第２入り操作位置に操作すると、主
油路（３）からの圧力が油圧クラッチ（１）に供給さ
れ、油圧クラッチ（１）側の主油路（3a）からの圧力が
パイロット油路（13）、及び切換弁（５）に備えたオリ
フィス（15）を介さずにピストン（11）に供給される。

これにより、油圧クラッチ（１）が半クラッチ状態に達
してからにおいて、弁体（４を開放しようとするピスト
ン（11）及び圧縮バネ（10）の力が、弁体（４）を閉塞
しようとするパイロット油路（13）側の力に打ち勝き、
前述のようなバランス状態になることなく弁体（４）が
素早く開放されて、油圧クラッチ（１）が素早く入り操
作される。

（iii） 前述のように油圧クラッチを滑らかに入り操作する状態
（第１入り操作位置）と、素早く入り操作する状態（第
２入り操作位置）とを切換弁で現出する場合、第１入り
操作位置用のオリフィスを切換弁自身に備えているの
で、このオリフィスを操作する為の専用の切換弁等を備
える必要がない。

〔発明の効果〕

以上のように、油圧クラッチにリークが生じていても、
不必要に長い時間を掛けずに所望の昇圧特性で油圧クラ
ッチを入り操作できるようになり、操作性能の高い油圧
クラッチ操作用の油圧構造が得られた。

必要時には半クラッチ状態を短くして、素早く油圧クラ
ッチを入り操作することもできるので、油圧クラッチ操
作用の油圧構造の機能をさらに高めることができる。

又、オリフィスを切換弁自身に備えているので、全体的
に構造が簡素になり、製造コストの面で有利な油圧構造
となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図及び第３図に摩擦式の油圧クラッチ（１）を操作
する為の油圧系を示しており、この油圧系では油圧ポン
プ（２）からの作動油を送る主油路（３）に、主油路
（３）を開閉する弁体（４）、及びロータリ弁（５）
（切換弁に相当）が介装されている。主油路（３）の油
圧ポンプ（２）側から分して、システム圧設定用のリリ
ーフ弁（６）と低圧リリーフ弁（７）とが配置され、リ
リーフ弁（６）と低圧リリーフ弁（７）の間から潤滑系
（８）に油を供給する油路が形成されている。

油圧クラッチ（１）を操作するケーシング（９）には弁
体（４）、ロータリ弁（５）及びリリーフ弁（６）が収
められ、弁体（４）をテーパ状の圧縮バネ（10）を介し
て開放方向に操作するピストン（11）、このピストン
（11）を弁体（４）から離間させる方向に付勢するよう
に、ピストン（11）とケーシング（９）との間に配置し
たバランス用の圧縮バネ（12）が収められている。

油圧クラッチ（１）側の主油路（3a）からの圧力を、弁
体（４）に対し閉塞する方向に作用させる第１パイロッ
ト油路（13）が弁体（４）に形成され、油圧クラッチ
（１）側の主油路（3a）からの圧力を、ピストン（11）
に対し弁体（４）を開放する方向に作用させる第２パイ
ロット油路（14）が、ロータリ弁（５）の内部、及びケ
ーシング（９）に形成されている。

第２パイロット油路（14）は第２図に示すように、オリ
フィス（15）を介してピストン（11）に圧力を作用させ
る系と、オリフィス（15）を介さず直接に圧力を作用さ
せる油路（14a）の系との２種が選択できるように構成
されている。そして、この選択はロータリ弁（５）の操
作で行い、この機構をパイロット圧調節機構（Ａ）と称
する。

このロータリ弁（５）はオリフィス（15）を作用させて
油圧クラッチ（１）を入り操作する第１入り操作位置、
及び、オリフィス（15）を介さず油圧クラッチ（１）を
入り操作する第２入り操作位置、及び、油圧クラッチ
（１）を切り操作する切り操作位置の３位置に操作でき
るようになっている。

第１図に示すように、弁体（４）の内部に第１パイロッ
ト油路（13）からの圧力が作用する空間（4a）が形成さ
れ、この空間（4a）の受圧面積よりも、ピストン（11）
が第２パイロット油路（14）からの圧力を受ける受圧面
積の方が大きく形成されて、この面積差を相殺するよう
バランス用の圧縮バネ（12）が設けらている。この場
合、ピストン（11）の受圧面が比較的大きいため、油圧
クラッチ（１）の入り操作時には、オリフィス（15）の
径を大きくしても、円滑に油圧クラッチ（１）に対する
圧力制御を行えるようになっている。

第１図はロータリ弁（５）を第１入り操作位置（油圧ク
ラッチ（１）をオリフィス（15）を介して入り操作する
位置）に操作した直後の状態を示している。ロータリ弁
（５）がこの第１入り操作位置に操作されると、油圧ク
ラッチ（１）側の主油路（3a）と、油圧ポンプ（２）側
の主油路（3b）との圧力差、及び圧縮バネ（10）の作用
によって弁体（４）が主油路（３）を開放するのであ
り、この開放状態は油圧クラッチ（１）が半クラッチ状
態（摩擦板が接触する状態）まで継続する。

そして、油圧クラッチ（１）が半クラッチ状態に達する
と、第１パイロット油路（13）からの圧力が弁体（４）
を閉塞する方向に作用し、第２パイロット油路（14）か
らの圧力が弁体（４）を開放する方向に作用すること
で、弁体（４）が主油路（3a）を少し絞った状態でバラ
ンスする。テーパ状の圧縮バネ（10）は、圧縮量に対す
る付勢力を非線形に増大させるものであり、前述のよう
に弁体（４）がバランスしている状態でも、ピストン
（11）の偏位は継続する。これにより、弁体（４）は非
線形の変化率で主油路（3a）を徐々に開放していき、油
圧クラッチ（１）には第４図のグラフに示すような、非
線形の特性に従う圧力の作動油が供給される。

次にロータリ弁（５）を第２入り操作位置（油圧クラッ
チ（１）をオリフィス（15）を介さずに入り操作する位
置）に操作すると、第２パイロット油路（14）からの圧
力が、油路（14a）を介してピストン（11）に供給され
て、弁体（４）は前述のようなバランス状態になること
無く、極めて短時間のうちに開放状態に達し、油圧クラ
ッチ（１）が迅速に入り操作される。

次にロータリ弁（５）を切り操作位置に操作すると、油
圧クラッチ（１）側の主油路（3a）が遮断されると同時
に、主油路（3a）から分岐した油路（16）とドレン油路
（17）とが連通して、油圧クラッチ（１）から圧力が抜
かれる。

〔別実施例〕

本発明は以上の実施例以外に例えば、ロータリ弁（５）
に形成する油路の径の設定によってオリフィス（15）を
構成することも可能である。又、この油圧クラッチは作
業車の走行系に対するもの、作業系に対するもの等に適
用できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る油圧クラッチ操作用の油圧構造の実
施例を示し、第１図は油圧構造を構成するケーシングの
断面図、第２図はケーシングにおけるオリフィス付近の
断面図、第３図は油圧構造の油圧回路図、第４図は油圧
構造の昇圧特性を表すグラフである。 （１）……油圧クラッチ、（３）……主油路、（3a）…
…油圧クラッチ側の主油路、（４）……弁体、（５）…
…切換弁、（10）……圧縮バネ、（11）……ピストン、
（13）……パイロット油路、（15）……オリフィス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】摩擦式の油圧クラッチ（１）に対する主油
   路（３）を開閉する弁体（４）、この弁体（４）を圧縮
   バネ（10）を介して開放方向に操作するピストン（1
   1）、油圧クラッチ（１）側の主油路（3a）からの圧力
   を弁体（４）に対し閉塞する方向に作用させるパイロッ
   ト油路（13）を備えると共に、 前記主油路（３）からの圧力を前記油圧クラッチ（１）
   に供給し、前記油圧クラッチ（１）側の主油路（3a）か
   らの圧力を前記パイロット油路（13）、及び自身に備え
   たオリフィス（15）を介して前記ピストン（11）に供給
   する第１入り操作位置と、 前記主油路（３）からの圧力を前記油圧クラッチ（１）
   に供給し、前記油圧クラッチ（１）側の主油路（3a）か
   らの圧力を前記パイロット油路（13）、及び前記オリフ
   ィス（15）を介さずに前記ピストン（11）に供給する第
   ２入り操作位置と、 前記油圧クラッチ（１）から圧力を抜く切り操作位置と
   の３位置に切換操作可能な切換弁（５）を備えてある油
   圧クラッチ操作用の油圧構造。