JPS627014Y2

JPS627014Y2 -

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Publication number: JPS627014Y2
Application number: JP1982054794U
Authority: JP
Priority date: 1982-04-15
Filing date: 1982-04-15
Publication date: 1987-02-18
Also published as: JPS58157049U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は、自走式の農用車輌とか土建車輌等
に設けられる油圧クラツチ式変速装置における油
圧クラツチに対する作用油圧を制御するための油
圧制御装置、より詳しくは、油圧設定用スプリン
グの先端を受けその前進により該油圧設定用スプ
リングの強度を増大させる制御ピストンを、規制
された位置まで前進可能に設け、油圧クラツチ式
変速装置における油圧クラツチに対する給油回路
の油圧を該制御ピストンの背後に絞りを介し作用
させるように、構成された調圧弁機構を備えてい
る、油圧クラツチ式変速装置用の油圧制御装置
に、関するものである。

上記のように構成された油圧制御装置は、例え
ば実開昭52−98051号公報等から公知であり、油
圧クラツチ式変速装置における油圧クラツチに対
する油圧の給排を切替え制御する切換弁を中立位
置から一作用位置或は一の作用位置から他の作用
位置へと変位させたときに、上記した絞りを介し
ての給油回路の油圧作用で、制御ピストンが徐々
に前進せしめられ圧力設定用スプリングの強度が
徐々に増大せしめられることから、油圧クラツチ
に対する作用油圧を徐々に高めて、油圧クラツチ
をスムーズにエンゲージングさせて車輌の発進も
しくは車速変更をスムーズに行なわせる。

この考案は、上記のような油圧制御装置におけ
る、次のような問題点を解消しようとするもので
ある。すなわち、上記調圧弁機構において制御ピ
ストンの前進位置を規制することは、調圧弁のバ
ルブケースの内周面に環状の段部を形成して、こ
の段部に接当するまで制御ピストンが前進すると
該段部にて制御ピストンの前進が阻止されるよう
にすることで、行なわれている。ところでこのよ
うに調圧弁のバルブケース内周面上に環状の段部
を形成するときは、同バルブケース内にそれぞれ
摺動自在に設けられる、調圧弁の弁体と上記制御
ピストンとのうち、段部に接当させるようにされ
た制御ピストンの方をより大径のものとする必要
があり、制御ピストンの方が弁体よりも油圧の受
圧面積が大となる。そして前記切換弁を中立位置
から何れかの作用位置或は一の作用位置から他の
作用位置へと変位させ一の油圧クラツチを作動さ
せようとするとき、該油圧クラツチにおけるクラ
ツチ作動用のピストンが作動せしめられて摩擦板
及び相手板が押され始めるまでは、油圧クラツチ
に対する作用油圧が該クラツチにおけるピストン
戻しバネのバネ力に相当する油圧にほぼ一定に保
たれる。そこで調圧弁機構の初期リリーフ圧、つ
まり制御ピストンが最後退位置をとつている状態
で調圧弁によるリリーフ動作が行なわれるときの
リリーフ圧を上記ピストン戻しバネのバネ力に相
当する油圧付近の値に設定したとすると、クラツ
チ作動用のピストンが摩擦板及び相手板を押し始
めた時点で調圧弁がリリーフ動作し、上記した初
期リリーフ圧からの油圧の漸増が得られる筈であ
るが、実際には上記時点でクラツチ作用油圧が或
る値まで急速に高められて、そのような値からの
油圧の漸増が得られる。何故なら、前記したよう
に調圧弁の弁体の油圧受圧面積よりも制御ピスト
ンの油圧受圧面積が大であることからして、両者
に同一の油圧が作用した場合、制御ピストンの方
が先に変位作動せしめられることとなり、調圧弁
ないしその弁体がリリーフ動作する時点で既に制
御ピストンが若干量だけ前進変位せしめられてお
り、その時の油圧設定用スプリングの強度に相当
するリリーフ圧でもつて調圧弁がリリーフ動作を
開始する結果となるからである。このようにクラ
ツチ作用油圧の漸増が、制御ピストンが最後退位
置をとつているときの油圧設定用スプリングの強
度に相当する油圧からではなくそれよりも高い油
圧から漸増せしめられることによつては、車輌の
特に低速段での発進もしくは変速フイーリングが
不良となる。すなわち、農用車輌等の低速段では
減速比が大きいことから、上記のようにクラツチ
作用油圧が比較的高い圧力から漸増せしめられる
こととなりそのような比較的高い圧力が急速に油
圧クラツチに作用すると、車輌の車軸トルクの増
加が急となるからである。

上記のような問題点を解消すべく考案された本
案油圧制御装置の構成を、図示の実施例について
説明する。

第１図において１は、車輌の前進方向で３段、
後進方向で１段の変速を行なう油圧クラツチ式変
速装置において第１図では全て図示を省略した複
数個（図示の場合には４個）の遊転変速歯車をの
せたパワーシフト軸であり、このパワーシフト軸
１上には、上記した各遊転変速歯車を選択的に該
パワーシフト軸１へと結合するための４個の油圧
クラツチ、つまりF₁油圧クラツチ２F₁，F₂油圧
クラツチ２F₂，F₃油圧クラツチ２F₃及びＲ油圧
クラツチ２Ｒを、設けてある。これらの油圧クラ
ツチ２F₁−２Ｒに対し油タンク３から作動油を
供給するためには、油タンク３から油圧クラツチ
２F₁−２Ｒ方向へ導かれた給油回路４に挿入し
て油圧ポンプ５が設けられており、油圧クラツチ
２F₁−２Ｒに対する作動油の給排を切替え制御
するためには、一次側の２ポートを給油回路４及
び油タンク３に、また二次側の４ポートを油圧ク
ラツチ２F₁−２Ｒに、それぞれ接続された切換
弁６が設けられている。切換弁６は、全油圧クラ
ツチ２F₁−２Ｒからの作動油を排出させ全油圧
クラツチ２F₁−２Ｒを切る中立位置Ｎと、相当
する１個の油圧クラツチ２F₁，２F₂，２F₃もし
くは２Ｒへと作動油を供給して該１個の油圧クラ
ツチ２F₁，２F₂，２F₃もしくは２Ｒのみを選択
的にエンゲージングさせる前進１速位置F₁、前
進２速位置F₂、前進３速位置F₃、後進１速位置
Ｒを、備えている。

上記した切換弁６を各作用位置F₁，F₂，F₃も
しくはＲへおいたときに各油圧クラツチ２F₁，
２F₂，２F₃もしくは２Ｒに対し作用せしめられ
る油圧を設定するために、同様に第１図に示す調
圧弁７が、設けられている。この調圧弁７は、給
油回路４から分岐させて油タンク３方向に導いて
ある分岐回路８に挿入されており、後に具体構造
を説明するように、油圧設定用スプリング９の先
端を、規制された位置まで前進可能な制御ピスト
ン１０に受けさせると共に、図示の場合には該調
圧弁７に附設されている油圧アンロードバルブ１
１内の絞り１２を介して制御ピストン１０背後に
調圧弁７一次側の油圧を作用させるべく、構成さ
れている。

同様に第１図に示すように、上記した調圧弁７
の前段において分岐回路８には特にリリーフ弁１
３を挿入位置してあり、このリリーフ弁１３は、
次のような油圧でもつてリリーフ動作するものと
されている。

すなわち、前記した各油圧クラツチ２F₁，２
F₂，２F₃，２Ｒは第２図にF₁油圧クラツチ２F₁
について示すように、パワーシフト軸１上に遊嵌
設置した変速歯車１４とパワーシフト軸１上に固
定設置したクラツチハウジング１５とに複数枚宛
の摩擦板１６と相手板１７とを、それぞれ摺動の
み自在に支持させると共に、上記クラツチハウジ
ング１５内に戻しバネ１８にて後退附勢されたピ
ストン１９を摺動自在に設けて、ピストン１９背
後の油室２０に油圧を供給することで該ピストン
１９を前進させ、これにより摩擦板１６と相手板
１７とを押して摩擦係合させることで、作動せし
められる通例構造の多板式のものに構成されてい
るが、リリーフ弁１３のリリーフ圧は、上記した
ピストン１９の戻しバネ１８のバネ力に相当する
油圧よりも僅かに高い油圧、具体的には例えば約
2.0Kg／cm²といつた油圧で、リリーフ動作するも
のとされているのである。なお第２図において、
２１は油圧クラツチ式変速装置原動側の伝動軸、
２２はこの伝動軸２１上に固定設置されて前記変
速歯車１４と噛合され該変速歯車１４と共に前進
１速用の変速歯車列を構成している変速歯車であ
る。

前記した調圧弁７とリリーフ弁１３とのより具
体的な構造を第３，４図について説明すると、第
３，４図において２３は、その一面上に前記油圧
ポンプ５を装着してある板体であつて、リリーフ
弁１３と調圧弁７、及び前記油圧アンロードバル
ブ１１は図示のように、直列配置して該板体２３
に内蔵させてある。このうちリリーフ弁１３は、
前記油圧ポンプ５に連らねて板体２３に形成して
ある油通路２４にバルブケース２５のポンプポー
ト２６を開口させると共に、板体２３内の他の油
通路２７にバルブケース２５のリリーフポート２
８を開口させ、バルブケース２５内には油圧設定
用スプリング２９にて後退附勢させて弁体３０を
設け、この弁体３０背後の油室３１にポンプポー
ト２６の油圧を、弁体３０内の油通路穴３０ａを
介して作用させてある、通例構造のものとされて
いる。そして第３図に鎖線図示のように弁体３０
が前進せしめられるとポンプポート２６からリリ
ーフポート２８へと油をリリーフする該リリーフ
弁１３のリリーフ圧は、油圧設定用スプリング２
９のバネ荷重を適宜に設定することで前記のよう
に約2.0Kg／cm²といつた油圧でリリーフ動作する
ものとされている。

次に調圧弁７は、そのバルブケース３２内に弁
体３３と前記制御ピストン１０とを互に対向位置
させて設け、内外２重の圧縮コイルバネでもつて
構成された前記油圧設定用スプリング９をこれら
の弁体３３と制御ピストン１０間でバルブケース
３２内に設けてあるものに、構成されている。ポ
ンプポート３４は、前記油通路２７に開口させて
バルブケース３２に形成してあり、またリリーフ
ポート３５は、板体２３内の他の油通路３６に開
口させてバルブケース３２に形成してある。弁体
３３には、該弁体３３背後の油室３７へとポンプ
ポート３４を連通させるための油通路穴３３ａを
設けてある。制御ピストン１０の前進位置を規制
するためには、バルブケース３２の内周面上に環
状の段部３８を形成してあり、第４図に図示のよ
うに該段部３８に接当する位置まで制御ピストン
１０が前進せしめられると該制御ピストン１０の
前進が阻止されることで、制御ピストン１０の前
進位置が規制されるように図られている。したが
つて、第３，４図でみて段部３８よりも左側の範
囲で摺動する制御ピストン１０の径ないし油圧受
圧面積S₁の方が、そのような段部３８よりも右側
に位置する弁体３３の径ないし油圧受圧面積S₂よ
りも大とされている。第３図に鎖線図示のように
弁体３３が前進せしめられるとポンプポート３４
からリリーフポート３５へと油をリリーフする調
圧弁７はその最高設定油圧として、第４図に図示
のように制御ピストン１０が段部３８にて規制さ
れる最前進位置をとつたときの油圧設定用スプリ
ング９の強度に相当する約17−18Kg／cm²といつた
油圧を、一次側に成立させるものとされている。
第３，４図において３９，４０はそれぞれ、弁体
３３及び制御ピストン１０の後退位置を規制する
止輪である。

前記したように調圧弁７に附設してある油圧ア
ンロードバルブ１１は、次のようなものに構成さ
れている。すなわちこの油圧アンロードバルブ１
１は第３，４図に示すように、調圧弁７の制御ピ
ストン１０背後においてバルブケース４１内に弁
体４２を、止輪４３にて規制される最前進位置を
とるようにスプリング４４にて移動附勢して、設
けてあるものに構成されている。両端を開放した
中空状のものとされている上記弁体４２内には、
長さ方向の中途位置で肉密部を設けて該肉密部に
前記絞り１２を形成してある。該弁体４２の外周
面には長さ方向の中途位置で環状溝４２ａを形成
してあり、絞り１２背後の弁体４２中空部内を該
環状溝４２ａに連通させる油通路穴４２ｂが、該
弁体４２に設けてある。バルブケース４１には、
長さ方向の一定長にわたり該バルブケース４１内
に開口するポンプポート４５と、常時は弁体４２
の後端外周面によりブロツクされるドレーンポー
ト４６とを、形成してあり、第４図に図示のよう
に弁体４２が後退せしめられると上記両ポート４
５，４６が弁体４２外周面の環状溝４２ａにて連
通せしめられるように、図られている。弁体４２
にはさらに、第３図に図示の前進位置ではバルブ
ケース４１内周面によりブロツクされると共に第
４図に図示の後退位置ではポンプポート４５に連
通せしめられる油通路穴４２ｃを、絞り１２前方
の弁体４２中空部内と弁体４２外周面とに両端を
開口させて形成してある。そしてポンプポート４
５は、リリーフ弁１３のリリーフポート２８に連
らなる前記油通路２７に、該油通路２７同様に板
体２３内に形成された油通路４７を介して連通さ
せてある。また第１図に示すように前記分岐回路
８には調圧弁７の二次側で約0.2−0.5Kg／cm²とい
つた潤滑油圧を設定する低圧リリーフ弁４８を挿
入設置してあるが、油圧アンロードバルブ１１の
ドレーンポート４６は、調圧弁７のリリーフポー
ト３５に連らなる前記油通路３６へと開口させて
あり、該油通路３６が第３，４図に図示のような
位置で板体２３に設けられている上記低圧リリー
フ弁４８に対し、油通路３６同様に弁体２３に形
成した油通路４９により連らねてある。第３，４
図において５０は、調圧弁７におけるスプリング
９設置空間内からの油ドレーンポートであるが、
この油ドレーンポート５０も油通路３６，４９に
より低圧リリーフ弁４８へと連らねてある。

図示の油圧制御装置は以上に説明して来たよう
に構成されており、先ず図示実施例で設けられて
いる調圧弁７と油圧アンロードバルブ１１との作
用を説明しておくと、次のようである。すなわ
ち、調圧弁７の制御ピストン１０背後に油圧が成
立していない状態で油圧アンロードバルブ１１の
弁体４２は、スプリング４４の附勢力によつて、
そして調圧弁７一次側に油圧が成立するとポンプ
ポート４５、環状溝４２ａ及び油通路穴４２ｂを
介し弁体４２背後に作用する上記油圧にもよつ
て、第３図に図示の前進位置をとる。したがつて
調圧弁７による油圧設定は、油圧アンロードバル
ブ１１のポンプポート４５から環状溝４２ａと油
通路穴４２ｂとを介し絞り１２背後の弁体４２中
空部内に流入する油が絞り１２を介し制御ピスト
ン１０の背後に徐々に流入せしめられて、制御ピ
ストン１０が徐々に前進せしめられ油圧設定用ス
プリング９の強度が徐々に高められることから、
該調圧弁７一次側の油圧が徐々に高められるとい
つた態様で行なわれ、最終的には制御ピストン１
０が段部３８にて規制される最前進位置をとつた
ときの前記約17−18Kg／cm²といつた油圧が、調圧
弁７一次側に成立せしめられることとなる。そし
てこのように調圧弁７の一次側に約17−18Kg／cm²
といつた油圧が成立している状態から該油圧が解
消されたとすると、そのときは油圧アンロードバ
ルブ１１の弁体４２背後の油圧が解消され、制御
ピストン１０背後にはなお高油圧が存在すること
から、上記弁体４２が制御ピストン１０背後の油
圧によりスプリング４４力に抗して第４図に図示
のように後退せしめられる。このように弁体４２
が後退せしめられると前記したように、絞り１２
前方側の弁体４２中空部内が油通路穴４２ｃによ
りポンプポート４５へと連通せしめられ、且つ、
ポンプポート４５が環状溝４２ｂによりドレーン
ポート４６へと連通せしめられるから、制御ピス
トン１０の背後から油圧アンロードバルブ１１の
ドレーンポート４６方向へと油圧が抜かれ、これ
により第４図に図示の前進位置にあつた制御ピス
トン１０が油圧設定用スプリング９力で直ちに第
３図に図示の後退位置まで後退せしめられる。こ
のように制御ピストン１０が後退した後、油圧ア
ンロードバルブ１１の弁体４２は、その前面側に
作用していた油圧の解消によりスプリング４４力
で第３図に図示の前進位置へと変位せしめられ
る。以上により調圧弁７とそれに附設の油圧アン
ロードバルブ１１とが迅速に原中立状態へと戻さ
れる。

すなわち油圧アンロードバルブ１１は第１図の
回路図に示すように、調圧弁７の一次側を制御ピ
ストン１０背後に連らねる接続回路５０′中に挿
入されていて、その１ポート（前記ドレーンポー
ト４６）を油ドレーン回路５１により低圧リリー
フ弁４８の一次側に接続され、スプリング４４力
と調圧弁７一次側の油圧とでとる常態位置で
は、調圧弁７一次側を制御ピストン１０背後に絞
り１２を介して接続すると共に油ドレーン回路５
１端をブロツクし、逆に制御ピストン１０背後の
油圧により変位せしめられるアンロード作用位置
では、接続回路５０′を油ドレーン回路５１へ
と接続し制御ピストン１０背後から絞り１２を介
さずに油圧をアンロードするものに、構成されて
いるのである。

次にこの考案の特徴をなすリリーフ弁１３は、
次のような作用を得させる。すなわち該リリーフ
弁１３は調圧弁７の前段側に設けられていること
よりして、調圧弁７に先立つてリリーフ動作する
こととなる。したがつて切換弁６を中立位置Ｎか
ら何れかの作用位置F₁，F₂，F₃或はＲに変位さ
せるか一の作用位置から他の作用位置に変位させ
るとき、当該油圧クラツチ２F₁，２F₂，２F₃或
は２Ｒのピストン１９が戻しバネ１８力に抗し前
進作動せしめられて摩擦板１６及び相手板１７を
押し始める時点、つまりリリーフ弁１３がリリー
フ作動する時点で給油回路４に成立し油圧クラツ
チ２F₁，２F₂，２F₃或は２Ｒないしそのピスト
ン１９に作用せしめられる油圧は、リリーフ弁１
３によつて決定される。そしてリリーフ弁１３が
リリーフ動作して初めて調圧弁７が作動すること
となるが、前記したようにこの調圧弁７における
制御ピストン１０の受圧面積S₁の方が弁体３３の
受圧面積S₂よりも大であつて制御ピストン１０の
方が弁体３３よりも先に変位し始めるにも拘ら
ず、そのとき既に油圧クラツチ２F₁，２F₂，２
F₃或は２Ｒのピストン１９が摩擦板１６及び相
手板１７を押し始めていることから、制御ピスト
ン１０の前進によつては所期のように油圧が漸増
せしめられて、最初に述べたような不都合が生じ
ない。

この点についての理解を容易とするために、リ
リーフ弁１３を設けない場合と設けた場合とのク
ラツチ作用油圧の立上り態様を第５図に模式的に
図示して説明すると次のようである。すなわちリ
リーフ弁１３を設けない従来の場合には破線図示
の曲線C′のように、油圧クラツチにおけるピス
トン１９の作動時間t₁、つまり該ピストン１９が
摩擦板１６及び相手板１７を押し始める位置まで
前進せしめられるまでの時間t₁の間に既に、弁体
３３の受圧面積S₂よりも制御ピストン１０の受圧
面積S₁の方が大であることに基いて制御ピストン
１０が前進作動せしめられ、上記時間t₁の経過で
弁体３３がリリーフ動作するとき既に制御ピスト
ン１０が若干量だけ前進変位していて、油圧クラ
ツチに対する作用油圧Ｐがそのときの油圧設定用
スプリング９の強度に相当する油圧P₂にまで急速
に高められた上で、以後、制御ピストン１０が段
部３８にて規制される位置まで前進したときの油
圧設定用スプリング９の強度に相当する油圧Ｐ_a
までのクラツチ作用油圧Ｐの漸増が得られる。

これに対し、この考案に従つてリリーフ弁１３
を設けたときは、実線図示のカーブＣのように、
ピストン１９の作動時間t₁の間、つまりリリーフ
弁１３がまだリリーフ動作を行なわない間は、調
圧弁７の制御ピストン１０背後に対して何ら油圧
が作用せず該ピストン１０が最後退位置に留めら
れ、時間t₁の経過でリリーフ弁１３がリリーフ動
作し制御ピストン１０背後に油圧が作用し始める
時には既に、油圧クラツチのピストン１９が摩擦
板１６及び相手板１７を押し始めていることか
ら、前記の受圧面積S₁，S₂差に基いて制御ピスト
ン１０の方が弁体３３より速やかに前進作動せし
められても、クラツチ作用油圧Ｐの漸増がリリー
フ弁１３のリリーフ圧P₁から得られることにな
る。

したがつて、第５図に図示のカーブC′によつ
ていた従来の場合には比較的高い油圧P₂が急速に
油圧クラツチに作用せしめられることから、特に
車輌低速段において車軸トルクの増加が急となり
発進もしくは変速フイーリングが不良となつてい
たのに対し、この考案に従つて第５図に図示のカ
ーブＣに沿いクラツチ作用油圧Ｐを立上らせると
きは、低油圧P₁からの油圧漸増が得られて、上記
のような不都合が起きないこととなるのである。

このように、この考案の油圧クラツチ式変速装
置用の油圧制御装置は、油圧設定用スプリング９
の先端を受けその前進により該油圧設定用スプリ
ング９の強度を増大させる制御ピストン１０を、
規制された位置まで前進可能に設け、油圧クラツ
チ式変速装置における油圧クラツチ２F₁，２
F₂，２F₃，２Ｒに対する給油回路の油圧を該制
御ピストン１０の背後に絞り１２を介し作用させ
るように、構成された調圧弁７機構を備えている
ものにおいて、前記調圧弁機構の前段に、前記油
圧クラツチにおけるピストン戻しバネ１８のバネ
力に相当する油圧よりも僅かに高い油圧でリリー
フ動作するリリーフ弁１３を設けた構成でもつ
て、上記リリーフ弁１３がリリーフ動作し調圧弁
７の制御ピストン１０に対し油圧が作用せしめら
れる時点では油圧クラツチにおけるピストン１９
が既に摩擦板１６及び相手板１７を押し始めてい
ることとし、これよりして調圧弁７においてその
弁体３３よりも制御ピストン１０の方が油圧受圧
面積差に基づき先に前進作動せしめられたとして
もクラツチ作用油圧の漸増が必らず低油圧から行
なわれることとして、最初に述べたような問題を
解消したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す油圧回路
図、第２図は同実施例により作用油圧を制御され
る油圧クラツチの具体構造を示す縦断面図、第３
図及び第４図はそれぞれ、同実施例要部の具体構
造を互に異なつた状態で示す縦断面図、第５図は
同実施例の作用を従来例の作用と対比して示す模
式的なグラフである。１……パワーシフト軸、２F₁，２F₂，２F₃，
２Ｒ……油圧クラツチ、４……給油回路、５……
油圧ポンプ、６……切換弁、７……調圧弁、８…
…分岐回路、９……油圧設定用スプリング、１０
……制御ピストン、１１……油圧アンロードバル
ブ、１２……絞り、１３……リリーフ弁、１４…
…変速歯車、１５……クラツチハウジング、１６
……摩擦板、１７……相手板、１８……戻しバ
ネ、１９……ピストン、２５……バルブケース、
２６……ポンプポート、２８……リリーフポー
ト、３０……弁体、３２……バルブケース、３３
……弁体、３４……ポンプポート、３５……リリ
ーフポート、３８……段部、４２……弁体、４４
……スプリング、４５……ポンプポート、４６…
…ドレーンポート。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

油圧設定用スプリングの先端を受けその前進に
より該油圧設定用スプリングの強度を増大させる
制御ピストンを、規制された位置まで前進可能に
設け、油圧クラツチ式変速装置における油圧クラ
ツチに対する給油回路の油圧を該制御ピストンの
背後に絞りを介し作用させるように、構成された
調圧弁機構を備えている油圧制御装置であつて、
前記調圧弁機構の前段に、前記油圧クラツチにお
けるピストン戻しバネのバネ力に相当する油圧よ
りも僅かに高い油圧でリリーフ動作するリリーフ
弁を設けたことを特徴としてなる、油圧クラツチ
式変速装置用の油圧制御装置。