JPH1130246A - 角加速度制御弁及び油圧クラッチの係合制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対象軸の角加速度に予め設定された目標角加
速度からの偏差が発生したとき、この偏差に応じた油圧
を発生する簡素な構成の角加速度制御弁を提供する。 【解決手段】 角加速度制御弁１は、一端側の平歯車30
からの伝動により対象軸の回転に伴って回転する回転軸
３と、この回転軸３の一部に相対回転可能に外嵌された
フライホイール５と、このフライホイール５と、回転軸
３と一体回転する回転円板６とを連結する捩ればね７
と、回転円板６に回転を拘束され、フライホイール５の
一面に摩擦抵抗を加える摩擦環62とを備える。回転軸３
とフライホイール５との嵌合周上に、これらの相対角変
位が所定の大きさを超えたときその絞り面積を増減する
可変絞りを、導油孔37とドレン長溝53とにより構成し、
この可変絞りの絞り面積の変化により油圧源からの送給
油圧Ｐ₀ を調圧して、回転軸３に連結された対象軸の目
標角加速度からの偏差に対応する油圧Ｐ_f が得られるよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対象軸の目標角加
速度に対応する油圧を発生すべく構成された角加速度制
御弁、及びこれを用いた油圧クラッチの係合制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】トラクタ等の農作業用車両においては、
エンジン、油圧モータ等の走行用駆動源の回転を、車
輪、クローラ等の走行装置に伝動する伝動系の中途に、
油圧クラッチ式変速装置が用いられている。

【０００３】この変速装置は、走行装置への伝動のため
の被駆動軸に、複数の変速段に夫々対応する変速歯車を
遊嵌し、これらを、駆動源により回転駆動される駆動軸
に嵌着固定された各別の歯車に噛合させ、相異なる速度
にて常時回転するようになすと共に、前記変速歯車の夫
々に油圧クラッチを付設し、作動油の給排に応じた各油
圧クラッチの係断動作により前記変速歯車のいずれかを
被駆動軸に選択的に結合せしめ、前記駆動軸の回転を、
結合された変速歯車の歯数に応じた変速比にて被駆動軸
に取り出し、前記走行装置に伝動する構成となってい
る。

【０００４】前記複数の変速歯車に付設された油圧クラ
ッチは、夫々に対応する切換え位置を有する切換弁、又
は複数の電磁開閉弁を介して油圧源に接続してあり、各
変速歯車の被駆動軸への連結は、前記切換弁の切換え操
作、又は前記複数の電磁開閉弁の選択的な開閉により、
油圧源の発生油圧を対応する油圧クラッチに作動油圧と
して送給し、該油圧クラッチを係合させると共に、他の
油圧クラッチの作動油圧を排出することにより実現され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような油圧クラッ
チ式変速装置においては、前記切換弁の切換え操作によ
り、例えば、１速から２速への変速が行なわれた場合、
１速用の油圧クラッチが一旦遮断されることから、走行
装置への伝動トルクの一時的な喪失により車速が低下
し、続いて行なわれる２速用の油圧クラッチの係合時
に、伝達トルクの復帰により車速が急増して運転者が不
快な変速ショックを感じるという、オフロード作業車特
有の問題があった。

【０００６】そこで従来から、各油圧クラッチへの作動
油圧を送給する油圧回路の中途に、排油側の作動油の流
れにのみ抵抗を付与する絞り手段を介装して、油圧クラ
ッチの遮断を緩やかに行なわせる等、油圧回路の工夫に
より前記変速ショックを軽減する試みがなされている。
しかしながら、トラクタ等の農作業用車両は、圃面から
舗装道路まで種々に異なる路面を走行する上、圃面走行
中には、種々の作業機を牽引するのが一般的であり、変
速に際しての車速の減速程度が、その走行状態に応じて
種々に異なることから、これらの各場合における変速シ
ョックを一括して軽減し、目標値以内に抑えることは極
めて難しい。

【０００７】また特開平2-217659号公報等には、油圧ク
ラッチへの作動油圧の供給回路に、電磁比例減圧弁等、
前記作動油圧を電気的に調圧する機能を有する弁を配す
ると共に、直線運動走行系の加速度を検出し、この加速
度が設定値を超えたとき、前記弁による昇圧動作を停止
させて、この間、油圧クラッチを半係合状態に保ち、前
記加速度が低下した段階において昇圧動作を再開して完
全な係合状態を得ることにより、種々の走行状態下にお
ける変速ショックの低減を図った構成が開示されてい
る。

【０００８】この構成によれば、直線運動走行系の目標
加速度からの偏差に応じて油圧クラッチの作動油圧が調
圧され、実際の加速度が目標加速度よりも大なる間には
半クラッチ状態として、被駆動軸の速度変化を緩やか行
なわせるから、種々の走行状態下での変速ショックを有
効に軽減することができる。

【０００９】ところが、この構成においては、直線運動
走行系の加速度を検出する加速度センサ、及び該加速度
センサの検出結果に基づいて前記弁の開度を電気的に制
御する制御装置が必要であり構成が複雑化するという問
題があり、更には、外部からの電磁ノイズ、圃面からの
跳ね水等の影響により、加速度センサ及び制御装置の誤
動作が発生する虞れがあり、信頼性に欠けるという問題
があった。また、圃面等、軟弱な路面を走行する際に、
タイヤが発生する有効推力の減少に伴って余分な回転力
がタイヤに伝達されて、圃面をいためることもあった。

【００１０】これらのことから、被駆動軸の目標角加速
度からの偏差にに応じた油圧を、機械的な動作により発
生する制御弁（角加速度制御弁）を用い、この制御弁の
発生油圧を利用することにより、油圧クラッチ式変速装
置における前述した変速ショックを有効に低減し得る信
頼性の高い装置を提供することが可能となる。

【００１１】この種の制御弁は、米国特許第３５７８１
２０号に提案されている。この制御弁は、対象軸と共に
回転する回転円板の適宜の円周上に形成された空洞内に
重錘を配し、前記対象軸が回転するとき、その角加速度
に応じて前記室洞内にて周方向に生じる前記重錘の移動
により、この移動域に端部を臨ませて周方向への移動可
能に配した絞りスプールを移動させ、この移動に応じた
絞り面積の変化により油圧源からの供給油圧を調圧する
構成としたものである。

【００１２】ところが、この制御弁においては、前記重
錘及びスプールの配設位置を確保するために前記回転円
板が大型化し、実用的でないという問題があった。ま
た、目標角加速度からの偏差に応じた発生油圧の変化特
性が、慣性の作用による前記空洞内での前記重錘の移動
によって支配されることから、所望の特性を得るために
各部に高い寸法精度が要求される上、加工及び組立完了
後におけるダンピング特性の調整が実質的に不可能であ
るという問題があった。

【００１３】更には、以上の如き動作により得られる油
圧を油圧クラッチの作動油圧として直接的に利用してお
り、十分な制御油量を確保するためには、全体的なサイ
ズが更に大型化するという不都合があった。

【００１４】なお、駆動軸と被駆動軸とを係断する油圧
クラッチに滑らかな係合を行なわせることは、前述した
油圧クラッチ式変速装置に限らず、各種の産業分野にお
いて切望されている技術であり、このような係合を、純
機械的な手段により実現する簡素な構成の角加速度制御
弁の実現が切望されている。

【００１５】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、対象軸の目標角加速度からの偏差に応じた油圧
を発生する角加速度制御弁を、簡素な構成にて実現する
と共に、これの使用により、回転速度が異なる駆動軸と
被駆動軸との間にて滑らかな係合状態を得ることができ
る油圧クラッチの係合制御装置を提供することを目的と
する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る角速度制御
弁は、対象軸の回転に伴って回転する回転軸と、該回転
軸の一部に相対回転可能に外嵌されたフライホイール
と、該フライホイールと前記回転軸とを連結し、両者の
相対回転に応じた捩れを生じる捩ればねと、前記入力軸
に回転を拘束され、前記フライホイールの一部に押し付
けられて、該フライホイールに所定の摩擦抵抗を加える
摩擦部材と、前記回転軸とフライホイールとの嵌合周上
に構成され、両者の相対角変位に応じてその絞り面積を
増減する可変絞りとを備え、油圧源からの送給油圧を前
記絞り面積の変化によって調圧し、前記可変絞りの上流
側に前記対象軸の目標角加速度に対応する油圧を発生す
る構成としてあることを特徴とする。

【００１７】本発明においては、対象軸の回転に伴って
回転軸が回転すると、これに外嵌されたフライホイール
が、前記摩擦部材により付与される摩擦抵抗下におい
て、前記捩ればねの捩れ変位を伴って回転軸に対して相
対角変位し、予め設定された所定の角変位量に達する
と、両者の嵌合周上に構成された可変絞りの絞り面積が
変化して、この変化に応じて調圧された油圧を発生す
る。前記相対角変位は、対象軸の角加速度に応じて生
じ、前記所定の角変位量を超える微小角変位に応じて可
変絞りの絞り面積が変化するから、前記油圧は、対象軸
の目標角加速度、即ち、前記所定の角変位に相当する角
加速度に対応するものとなる。

【００１８】更に加えて、前記回転軸は、前記対象軸に
機械的に連結してあること、又は前記対象軸に機械的に
連結された油圧ポンプと、該油圧ポンプからの送給油に
より回転する油圧モータとを備え、前記回転軸は、前記
油圧モータの出力端に連結してあることを特徴とする。

【００１９】例えば、回転軸に嵌着された歯車を対象軸
に嵌着された歯車に噛合させ、回転軸を対象軸に機械的
に連結することにより、全てを機械的な手段により対象
軸の角加速度に対応する油圧を得ることができる。ま
た、対象軸に対応する速度にて回転駆動される油圧ポン
プからの送給油により回転する油圧モータの出力軸に回
転軸を連結することにより、対象軸から十分に離れた位
置での角加速度制御弁の配設が可能となり、配設位置の
自由度が増す。

【００２０】また、本発明に係る油圧クラッチの係合制
御装置は、作動油圧の送給に応じた作動ピストンの移動
により、戻しばねのばね力に抗して摩擦板を押し付け、
駆動軸と被駆動軸とを係合する油圧クラッチの係合制御
装置において、前記被駆動軸を対象軸として配設された
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の角加速度制御
弁と、該角加速度制御弁の発生油圧をパイロット圧とし
て動作し、該パイロット圧の減少に応じて油圧源からの
供給油圧を減圧して前記作動油圧を発生する減圧弁とを
備えることを特徴とする。

【００２１】この発明においては、被駆動軸を対象軸と
する角加速度制御弁の動作により、前記被駆動軸の目標
角加速度からの偏差に対応する油圧を発生し、この発生
油圧をパイロット圧として動作する減圧弁により、油圧
源から供給される略一定の圧力を有する油圧を減圧して
油圧クラッチに作動油圧として送給する構成とし、前記
角加速度制御弁の大型化を伴うことなく十分な量の作動
油が得られるようにする。

【００２２】更に加えて、前記角加速度制御弁における
フライホイールと捩ればねとにより構成された振動系の
固有振動数は、前記油圧クラッチにおける作動ピストン
と戻しばねとにより構成された振動系の固有振動数より
も小さく設定してあることを特徴とする。

【００２３】この発明においては、被駆動軸を対象軸と
する角加速度制御弁に含まれる振動系の固有振動数を、
送給対象となる油圧クラッチに含まれる振動系の固有振
動数に応じて、これよりも相対的に小さく設定すること
により安定した動作を可能とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る角加
速度制御弁の側断面図である。

【００２５】図示の如く本発明に係る角加速度制御弁１
は、固定ハウジング２内側の筒状の空洞部に、その軸芯
回りでの回動自在に支承された回転軸３を備えている。
該回転軸３は、軸長方向に適長離隔した位置を前記固定
ハウジング２に内嵌固定された一対の玉軸受20，21に両
持ち支持されており、これらの玉軸受20，21間には、円
筒形をなす導油筒４が外嵌されている。

【００２６】回転軸３の一端は、同側の玉軸受20による
支承位置から適長延長され、固定ハウジング２の外側に
突出させてあり、この突出端には、平歯車30が一体形成
されておる。該平歯車30は、図示しない対象軸に嵌着さ
れた平歯車31に噛合させてあり、前記回転軸３は、平歯
車31及び平歯車30を介して伝達される前記対象軸の回転
に応じて軸回りに回転するようになしてある。

【００２７】回転軸３の他端は、同側の玉軸受21による
支承位置から適長延長され、固定ハウジング２の外側に
突出させてある。固定ハウジング２の同側の外面には、
これと同軸をなしてカバーキャップ22がフランジ固定し
てあり、前記回転軸３の突出端は、前記カバーキャップ
22の軸心部に内嵌された玉軸受23に支持させてあり、該
玉軸受23と前記玉軸受21とによる支持位置間にフライホ
イール５及び回転板６が取付けられている。

【００２８】厚肉の円板形をなすフライホイール５は、
回転軸３の該当位置に外嵌された玉軸受50，51により、
該回転軸３に対し、同軸上での相対回転自在に支持され
ている。また回転板６は、フライホイール５と略等しい
外形を有する円板であり、回転軸３の端部外周に形成さ
れたスプラインとの係合により周方向の回転を拘束する
と共に、前記玉軸受23の端面との当接により、フライホ
イール５から離反する向きの移動を拘束して取付けてあ
り、回転軸３の回転に伴って同軸上にて回転するように
なしてある。

【００２９】フライホイール５の回転板６との対向面に
は、半径方向の適宜の幅を有する凹所52が全周に亘って
形成されている。また回転板６のフライホイール５との
対向面には、円環状の支持環61が突設されており、該支
持環61は、その内外に適宜の間隙を有して前記凹所52の
内部に侵入させてある。

【００３０】フライホイール５と回転板６とは、捩れば
ね７を介して連結されている。図示の如く捩ればね７
は、前記支持環61の内側の間隙に、これと略同軸をなし
て配置されたコイルばねであり、フライホイール５及び
回転板６の夫々との対向面にその両端部を係合して装着
され、両者の相対角変位を、その捩れにより許容するよ
うになしてある。

【００３１】また前記支持環61には、円環状をなす摩擦
環62が外嵌保持されている。該摩擦環62は、その周面の
一部に形成された係合溝を前記支持環61に打設された係
合ピン63に係合させ、該支持環61に対し、周方向の回転
を拘束すると共に、軸長方向の移動を許容して取付けて
あり、回転板６の側面との間に介装されたコイルばね64
により、該回転板６から離反する方向に付勢されてい
る。

【００３２】フライホイール５の側面に対向する摩擦環
62の端面は、半径方向の幅を拡げ、安定した摩擦係数を
有する材料を被着した摩擦面としてあり、該摩擦面は、
前記コイルばね64による摩擦環62の付勢により、前記フ
ライホイール５の端面に押し付けられている。

【００３３】回転板６側のコイルばね64の弾接部には、
円環状をなすばね座70が装着してある。このばね座70
は、対応する周上の複数か所において回転板６の他面側
から螺合された調整ボルト71の先端に当接されており、
該調整ボルト71の螺進により軸長方向に移動させること
が可能であり、この移動によりコイルばね64のばね力を
加減し、前記摩擦環62の押し付け力を調整し得るように
なしてある。

【００３４】また回転板６の外周面は、所定数の歯が形
成された歯面とされ、カバーキャップ22の周壁を貫通し
て形成されたセンサ座24の内側に臨ませてあり、前記回
転軸３の回転は、図中に２点鎖線により示す如く、前記
センサ座24に取付けた磁電式の回転センサにより、前記
回転円板６外周の歯数を媒介として検出し得るようにな
っている。

【００３５】以上の構成により、固定ハウジング２に支
持された回転軸３は、その一端部の平歯車30に伝達され
る図示しない対象軸の回転に応じて回転する。このと
き、前記回転軸３に玉軸受50，51を介して支持されたフ
ライホイール５は、該回転軸３の回転の如何に拘わら
ず、自身の慣性により回転又は停止状態を保とうとする
一方、回転軸３と一体回転する回転円板６に保持された
摩擦環62の押し付けにより、該回転円板６及び回転軸３
の回転方向と同向きの摩擦抵抗が作用する。

【００３６】従って、フライホイール５は、回転軸３が
略一定の回転速度を保つ定常回転中には、前記摩擦抵抗
の作用により回転円板６及び回転軸３と等しい速度を有
して回転するが、回転軸３の回転速度が時間的に変動し
た場合、この変動の如何に拘わらず自身の慣性により現
状の回転速度を保とうとし、回転軸３と一体に回転する
回転円板６との間に捩ればね７の捩れを伴って相対角変
位が生じる。

【００３７】この相対角変位は、摩擦環62の押し付け部
に加わる摩擦力と、捩ればね７の捩れ復元力に抗して生
じるから、回転軸３に発生する角加速度の大小に対応す
る変位量を有することとなる。本発明に係る角加速度制
御弁１においては、この相対角変位が所定の変位量に達
したとき、回転軸３の目標角加速度からの偏差に応じて
絞り面積を変化する可変絞りが、回転軸３とフライホイ
ール５との嵌合周上に構成されている。

【００３８】図１に示す如く、フライホイール５は、こ
れを支持する玉軸受50，51間において前記回転軸３の外
周に密に嵌合する嵌合部を有している。回転軸３の軸心
部には、前記平歯車30の形成側の端部から前記嵌合部の
内側に達する導油孔32が形成されている。導油孔32の開
口端は、これに嵌着されたプラグ33により閉止してあ
り、導油孔32の中途部には、中心に小径の導油孔を有す
る固定絞り環34が嵌着固定してあり、この嵌着位置の両
側は、回転軸３を半径方向に貫通する給油孔35及び送油
孔36により、回転軸３の外周に周設され、相互間を液密
に封止された各別の環状溝に連通させてある。

【００３９】前記環状溝の形成位置は、回転軸３の中途
を支持する玉軸受20，21間に設定してあり、前記給油孔
35及び送油孔36は、前記導油筒４の該当位置に貫通形成
された連通孔40，41を介して固定ハウジング２に形成さ
れた給油孔25及び送油孔26に夫々連通されている。給油
孔25は、図示しない油圧源に接続され、導油孔32の内部
には、前記油圧源が発生する略一定の油圧Ｐ₀ が導入さ
れている。

【００４０】送油孔36の連通位置を超えてフライホイー
ル５との嵌合部に達する導油孔32の先端部39は、半径方
向外向きに延びる導油孔37により回転軸３の外周面に連
通させてある。この連通位置に嵌合するフライホイール
５の内周面には、その周方向の所定位置にて軸長方向に
延設されたドレン長溝53によりフライホイール５の一側
を支持する玉軸受51の配設室に連通されており、該ドレ
ン長溝53と前記導油孔37とにより、回転軸３の目標角加
速度からの偏差に応じて絞り面積を変化する前記可変絞
りが構成されている。

【００４１】図２は、導油孔37及びドレン長溝53の形成
位置における回転軸３及びフライホイール５の嵌合部の
横断面図である。図示の如く導油孔37とドレン長溝53と
は、回転軸３に対するフライホイール５の相対角変位が
生じていない定常状態において半径方向に相対向する位
置に形成してあり、前記相対角変位θが、所定の大き
さ、即ち、前記目標角加速度に対応する大きさ（＝θ_r
＝θ_f ）に達し、導油孔37の方向が図中に破線により示
すようになったとき相互に連通するようになしてあり、
この後は、前記偏差の増大に応じた相対角変位の増大に
伴って絞り面積を増す可変絞りとして作用する。

【００４２】なお、回転軸３に対するフライホイール５
の相対角変位は、前記可変絞りの開口が生じる位置から
所定の角度範囲にて制限されるようになしてある。この
制限は、図１及び図４に示す如く、フライホイール５及
び回転板６の夫々との対向面に、捩ればね７の捩れが生
じていない状態において半径方向に対向する位置に制限
ピン55，65を打設し、これらが、前記相対角変位θがθ
_r 又はθ_f を超えたとき相互に衝突する構成とすること
により実現できる。これにより、急制動時等において回
転軸３に作用する角加速度が過大となった場合に、前記
捩ればね７に生じる過剰な捩れを防止し、該捩ればね７
の耐久性を向上することができる。

【００４３】前記ドレン長溝53が連通された前記玉軸受
51の配設室は、対応位置に開口を有する連通孔38によ
り、回転軸３の他端部に連通させてある。また、フライ
ホイール５及び回転円板６の外側を覆うカバーキャップ
22の内部は、これの下位置に連通するように固定ハウジ
ング２に穿設された排油孔27により油タンクＴに連通さ
せてある。

【００４４】以上の構成により、可変絞りが開口状態に
あるとき、前述の如く、Ｐ₀ なる圧力を有して導油孔32
に導入される油は、固定絞り環34の通過により減圧され
て先端部39に導かれ、導油孔37とドレン長溝53とにより
形成された可変絞りの通過により減圧されて前記玉軸受
50，51の配設室内に流れ込み、該玉軸受50，51を潤滑
し、更に前記連通孔38を経て回転軸３の他端部に導か
れ、該回転軸３の同側端部を支持する玉軸受23を潤滑
し、カバーキャップ22内に滞留した後、前記排油孔27を
経て油タンクＴに排出される。

【００４５】このとき、送油孔36及び連通孔41を介して
固定絞り環34と前記可変絞りとの間に連通する送油孔26
には、固定絞り環34の通過後の油圧Ｐ_f を取り出すこと
ができ、この油圧Ｐ_f は、下流側の可変絞りの絞り面積
の増加、即ち、回転軸３の目標角加速度からの偏差の増
加に伴って低下する油圧となる。

【００４６】このように本発明に係る角加速度制御弁に
おいては、固定ハウジング２に形成された給油孔25に一
定の入力油圧Ｐ₀ を導入し、回転軸３を対象軸に連結す
ることにより、該対象軸の目標角加速度からの偏差に応
じて調圧された出力油圧Ｐ_fを送油孔26に取り出すこと
ができる。

【００４７】このような調圧動作は、対象軸と連動回転
する回転軸３と、これに相対回転可能に外嵌されたフラ
イホイール５と、両者を連結する捩ればね７と、フライ
ホイール５の一面に押し付けられて所定の摩擦抵抗を加
える摩擦環62とを備え、図１に示す如き簡素な構成によ
り実現することができる。また、組立後における特性の
調整は、前記調整ボルト71の操作により摩擦環62の押し
付け用のコイルばね64のばね力を加減し、また前記コイ
ルばね64及び捩ればね７を取り換えることにより実現さ
れ、この調整作業は、カバーキャップ22の取り外しによ
り、フライホイール５及び回転円板６の取付け部を露出
させて容易に行なえる。

【００４８】図３は、以上の如く構成された本発明に係
る角加速度制御弁１を用いて構成された油圧クラッチの
係合制御装置の構成を示す油圧回路図である。本図は、
特開昭50−136570号等に開示された動力分割形の油圧ク
ラッチ式変速装置への適用例を示すものである。

【００４９】この変速装置８は、駆動軸Ｓ₁ としてのエ
ンジンＥの出力軸と、被駆動軸Ｓ₂としての車輪駆動軸
との間に、複数の遊星歯車機構とこれらを各別に係断す
る油圧クラッチとを内蔵する遊星歯車群80と、油圧ポン
プ及びモータを内蔵するＨＳＴ81とを並設し、遊星歯車
群80の各油圧クラッチの係断により決定される複数の変
速段の夫々において、ＨＳＴ81の動作による連続的な変
速を可能とし、被駆動軸Ｓ₂ 、終減速機82を経て車軸Ｓ
₃ に取り出し、車輪83を駆動する構成としたものであ
る。なお、図中Ｓ₄ は、ＰＴＯ出力取り出しのためのＰ
ＴＯ軸である。

【００５０】本発明に係る角加速度制御弁１は、遊星歯
車群80に内蔵された複数の油圧クラッチの作動油圧の発
生回路に用いられている。この作動油圧の発生回路は、
油圧源としての油圧ポンプＰの発生油圧Ｐ₀ を、減圧弁
84と方向切換弁85とを介して各別の油圧クラッチに送給
し、方向切換弁85の切換え操作により夫々の油圧クラッ
チを係合させて所望の変速段を得るに際し、減圧弁84の
動作により前記発生油圧Ｐ₀ を減圧し、急激な係合動作
に伴う変速ショックの低減を図る構成となっている。

【００５１】減圧弁84は、パイロット圧の導入のための
導圧回路86を備えており、このパイロット圧の低下に応
じて動作時における減圧程度を大とする公知の動作をな
すものである。角加速度制御弁１は、被駆動軸Ｓ₂ を前
記対象軸とし、これの中途部に嵌着された平歯車31に回
転軸３の一端側の平歯車30を噛合させて、該回転軸３を
被駆動軸Ｓ₂ と対応する速度にて回転させる一方、固定
絞り環34の上流側の給油孔25に前記発生油圧Ｐ₀ を導入
し、固定絞り環34と可変絞りとの間の送油孔26を前記導
圧回路86に接続し、送油孔26に取り出される出力油圧Ｐ
_f を、前記減圧弁84にパイロット圧として送給する構成
となっている。

【００５２】このように構成された油圧クラッチの係合
制御装置においては、適宜の変速段を得るべく、遊星歯
車群80に内蔵された複数の油圧クラッチの内の適宜の一
つを係合させる場合、これに先立って行なわれる他の変
速段に対応する油圧クラッチの遮断に伴い、車輪83に加
わる路面抵抗により被駆動軸Ｓ₂ の回転速度が低下する
とき、これに伴って回転軸３に発生する角加速度に応じ
て角加速度制御弁１の出力油圧Ｐ_f が低下し、これをパ
イロット圧とする減圧弁84の動作により、前記油圧クラ
ッチに送給される作動油圧が低圧に保たれる結果、該油
圧クラッチは半係合状態となる。

【００５３】そしてこの状態は、半係合下にある油圧ク
ラッチと対応する遊星歯車機構とを経た伝動により、被
駆動軸Ｓ₂ の回転速度が増大し、その角加速度が所定値
にて一定となり、加速の終了により油圧クラッチが同期
した後、角加速度制御弁１の可変絞りが閉止状態となる
まで継続されるから、変速操作に伴う変速ショックの発
生を有効に低減することができる。また角加速度制御弁
１が発生する出力油圧Ｐ_f を減圧弁84のパイロット圧と
して利用し、油圧クラッチの作動油は、減圧弁84の動作
により得ているから、十分な作動油量を確保することが
でき高い応答性が得られる。

【００５４】図４は、本発明に係る角加速度制御弁の他
の実施の形態を示す側断面図であり、この角加速度制御
弁１においては、玉軸受20側において固定ハウジング２
の外側に突出する回転軸３の端部が、同側の固定ハウジ
ング２の外側面にフランジ固定された油圧モータ90の出
力軸９に連結され、前記回転軸３が、油圧モータ90によ
り回転駆動される構成となっている。なお、他の部分の
構成は、図１に示す角加速度制御弁１と同様であり、対
応する部分に同一の参照符号を付して説明を省略する。

【００５５】この角加速度制御弁１においては、油圧モ
ータ90の回転に応じて回転軸３が回転し、このとき、回
転軸３の前記回転の角加速度に応じた出力油圧Ｐ_f を取
り出すことが可能となる。従って、適宜の対象軸の回転
速度の検出結果に基づいて前記油圧モータ90を駆動する
ことにより、前記対象軸との機械的な連結なしに、該対
象軸の角加速度に応じた出力油圧Ｐ_f が得られる。

【００５６】図５は、図４の角加速度制御弁１を用いて
構成された油圧クラッチの係合制御装置の他の構成を示
す油圧回路図である。本図は、図３と同様、特開昭50−
136570号等に開示された動力分割形の油圧クラッチ式変
速装置への適用例を示すものであり、変速装置８の構
成、並びに油圧モータ90、油圧ポンプ91及び角加速度制
御弁１を除く油圧回路の構成は、図３と同様であり、対
応する部分に同一の参照符号を付して説明を省略する。

【００５７】角加速度制御弁１は、固定絞り環34の上流
側の給油孔25に前記発生油圧Ｐ₀ を導入し、固定絞り環
34と可変絞りとの間の送油孔26を前記導圧回路86に接続
し、送油孔26に取り出される出力油圧Ｐ_f を、前記減圧
弁84にパイロット圧として送給する構成となっている。
角加速度制御弁１は、被駆動軸Ｓ₂ を対象軸とし、該被
駆動軸Ｓ₂ の目標角加速度に対応する出力油圧Ｐ_f を発
するが、図３とは異なり、被駆動軸Ｓ₂ の中途部に嵌着
された平歯車31には、油圧ポンプ91の入力端が連結され
ている。該油圧ポンプ91は、角加速度制御弁１に一体に
取付けた前記油圧モータ90と、図示の如き循環油路によ
り連結してあり、前記油圧ポンプ91からの送給油により
油圧モータ90を回転駆動し、これの出力軸９に連結され
た角加速度制御弁１の回転軸３を回転せしめる構成とな
っている。

【００５８】このように構成された油圧クラッチの係合
制御装置においては、図３におけると同様、角加速度制
御弁１の出力油圧Ｐ_f をパイロット圧とする減圧弁84の
動作により、遊星歯車群80に内蔵された複数の油圧クラ
ッチが緩やかに係合されて、変速操作に伴う変速ショッ
クの発生を有効に低減することができる。また角加速度
制御弁１が発生する出力油圧Ｐ_f を減圧弁84のパイロッ
ト圧として利用し、油圧クラッチの作動油は減圧弁84の
動作により得ているから、十分な作動油量を確保するこ
とができ高い応答性が得られる。

【００５９】また、角加速度制御弁１の回転軸３が、対
象軸としての被駆動軸Ｓ₂ そのものではなく、油圧ポン
プ91からの送給油により、間接的に被駆動軸Ｓ₂ と対応
する速度にて回転駆動される油圧モータ90の出力軸９に
連結してあることから、該油圧モータ90を含めた角加速
度制御弁１の配設位置を被駆動軸Ｓ₂ の近傍に設定する
必要がなくなり、配設自由度が増すという利点がある。

【００６０】図６は、図３及び図５に示す如くに構成さ
れた油圧クラッチ式変速装置を備えた車両の直線加速度
と、これに用いられた本発明に係る角加速度制御弁１の
目標設定値（相対変位角）との間の伝達特性を表すボー
ド線図である。本図に明らかな如く角加速度制御弁１
は、固有角周波数ω₀ を有する二次遅れ要素としての周
波数特性を示し、図３及び図５に示す如き油圧クラッチ
の係合制御装置に用いる場合、該当する油圧クラッチに
おいて、作動油圧の送給に応じて移動する作動ピストン
と、この移動により戻しばねのばね力に抗して押し付け
られる摩擦板とから構成されたばね振動系の固有角周波
数のバラツキ範囲（図中のω₁ 〜ω₂ ）に対し、自身の
固有角周波数ω₀ が十分に小さくなるように設定するこ
とにより安定した動作が可能となる。

【００６１】図６中の実線にて示す応答曲線は、作動油
の温度が常態高温（80℃〜90℃）である場合の周波数特
性を示しており、この特性は、作動油の温度低下に伴っ
て、図中に破線及び一点鎖線に示す如く順次変化し、こ
れと作動油の動粘度の積が加速度を決定する。しかしな
がら、両者はトレードオフの関係にあることから、作動
油の温度が15℃近傍に低下するまでの間は略一定の特性
が得られ、15℃以下の油温域において特性に悪影響が生
じる。このような悪影響を排除するため、図１及び図４
中に２点鎖線により示す如く、角加速度制御弁１の給油
孔25への中途にオイルヒータＨを配し、このオイルヒー
タＨを作動油の温度の検出結果に基づいて作動させるよ
うにするのが望ましい。

【００６２】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明に係る角加速度
制御弁においては、回転軸と、これに相対回転自在に外
嵌したフライホイールとを、捩ればねを介して連結し、
両者間に摩擦抵抗を付与する摩擦部材を備えるという簡
素な構成により、対象軸の回転に伴って回転軸が回転す
るとき、該回転軸と前記フライホイールとの嵌合周上に
構成された可変絞りに、前記対象軸に対して予め設定さ
れた目標角加速度からの偏差に応じた絞り面積の変化を
生ぜしめることができ、この変化によって調圧された油
圧として、前記目標角加速度からの偏差に応じた油圧が
得られる。

【００６３】また、前記回転軸を対象軸に機械的に連結
することにより、電気的な誤動作を発生する虞れがな
く、確実な動作が可能となる。更に、前記回転軸を対象
軸に対応する速度にて回転駆動される油圧モータの出力
端に連結することにより、角加速度制御弁を対象軸の近
傍に限らず配設することができ、配設位置の自由度を増
すことができる。

【００６４】更に、以上の如き角加速度制御弁を備えた
本発明に係る油圧クラッチの係合制御装置においては、
油圧クラッチの被駆動軸を対象軸とする角加速度制御弁
が被駆動軸の目標角加速度からの偏差に対応する油圧を
発生し、この発生油圧をパイロット圧として動作する減
圧弁により、油圧源から供給される略一定の圧力を有す
る油圧を減圧して油圧クラッチに作動油圧として送給す
る構成としてあるから、十分な量の作動油が得られ、応
答性を損なうことなく変速ショックの発生を有効に防止
し得る。

【００６５】また、被駆動軸を対象軸とする角加速度制
御弁に含まれる振動系の固有角周波数を、送給対象とな
る油圧クラッチに含まれる振動系の固有角周波数よりも
小さく設定したから、角加速度制御弁の発生油圧に応じ
た油圧クラッチの係合動作を安定して行なわせることが
できる等、本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る角加速度制御弁の側断面図であ
る。

【図２】回転軸及びフライホイールの嵌合部の横断面図
である。

【図３】図１に示す角加速度制御弁を用いて構成された
油圧クラッチの係合制御装置の構成を示す油圧回路図で
ある。

【図４】本発明に係る角加速度制御弁の他の実施の形態
を示す側断面図である。

【図５】図４に示す角加速度制御弁を用いて構成された
油圧クラッチの係合制御装置の構成を示す油圧回路図で
ある。

【図６】本発明に係る角加速度制御弁の周波数応答特性
を示すボード線図である。

【符号の説明】

１ 角加速度制御弁 ３ 回転軸 ５ フライホイール ６ 回転円板 ７ 捩ればね ８ （油圧クラッチ式）変速装置 ９ 油圧モータ 32 導油孔 34 固定絞り環 37 導油孔 53 ドレン長溝 62 摩擦環 64 コイルばね 91 油圧ポンプ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象軸の回転に伴って回転する回転軸
   と、該回転軸の一部に相対回転可能に外嵌されたフライ
   ホイールと、該フライホイールと前記回転軸とを連結
   し、両者の相対回転に応じた捩れを生じる捩ればねと、
   前記入力軸に回転を拘束され、前記フライホイールの一
   部に押し付けられて、該フライホイールに所定の摩擦抵
   抗を加える摩擦部材と、前記回転軸とフライホイールと
   の嵌合周上に構成され、両者の相対角変位に応じてその
   絞り面積を増減する可変絞りとを備え、油圧源からの送
   給油圧を前記絞り面積の変化によって調圧し、前記可変
   絞りの上流側に前記対象軸の目標角加速度に対応する油
   圧を発生する構成としてあることを特徴とする角加速度
   制御弁。
2. 【請求項２】 前記回転軸は、前記対象軸に機械的に連
   結してある請求項１記載の角加速度制御弁。
3. 【請求項３】 前記対象軸に機械的に連結された油圧ポ
   ンプと、該油圧ポンプからの送給油により回転する油圧
   モータとを備え、前記回転軸は、前記油圧モータの出力
   端に連結してある請求項１記載の角加速度制御弁。
4. 【請求項４】 作動油圧の送給に応じた作動ピストンの
   移動により、戻しばねのばね力に抗して摩擦板を押し付
   け、駆動軸と被駆動軸とを係合する油圧クラッチの係合
   制御装置において、前記被駆動軸を対象軸として配設さ
   れた請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の角加速度
   制御弁と、該角加速度制御弁の発生油圧をパイロット圧
   として動作し、該パイロット圧の増大に応じて油圧源か
   らの供給油圧を減圧して前記作動油圧を発生する減圧弁
   とを備えることを特徴とする油圧クラッチの係合制御装
   置。
5. 【請求項５】 前記角加速度制御弁におけるフライホイ
   ールと捩ればねとにより構成された振動系の固有振動数
   は、前記油圧クラッチにおける作動ピストンと戻しばね
   とにより構成された振動系の固有振動数よりも小さく設
   定してある請求項４記載の油圧クラッチの係合制御装
   置。